專利名稱：電源裝置及印刷電路板繞阻制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電源裝置及印刷電路板繞阻制作方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，高功率密度已成為未來開關(guān)變換器的發(fā)展方向之一。為提高功率密度，開關(guān)變換器通常采用模塊形式。電源可以看成是開關(guān)變換器的一種產(chǎn)品形式，開關(guān)變換器包括交流到直流 (AC-DC, Alternating Current-Direct Current)、直流到直流(DC-DC)開關(guān)變換器和交流到交流(AC-AC)開關(guān)變換器等。開關(guān)變換器中的變壓器、電感繞組等由印刷電路板(PCB， Printed Circuit Board)的導(dǎo)電層構(gòu)成。由于高功率密度的需求，為減少磁性器件的占板面積；如DC-DC開關(guān)變換器也向著高開關(guān)頻率發(fā)展，由此導(dǎo)電繞組受集膚效應(yīng)的影響更加嚴(yán)重，開關(guān)頻率提高使得穿透深度變小，高開關(guān)頻率下電流趨于導(dǎo)體的表面，開關(guān)頻率提高使得穿透深度變小，同一導(dǎo)電層可利用導(dǎo)通電流的導(dǎo)體截面積減小。因此，單純的通過增加PCB內(nèi)部導(dǎo)電層的厚度已無法解決導(dǎo)通阻抗問題。并且，在高功率密度模塊的需求下，各模塊所占的體積逐步減小，導(dǎo)電層所占平面面積也逐步減小，在這種情況下，降低電源PCB上的導(dǎo)電繞組的導(dǎo)通阻抗成為技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種電源裝置及印刷電路板繞阻制作方法，以實(shí)現(xiàn)相對降低電源PCB上的導(dǎo)電繞組的導(dǎo)通阻抗。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案至少一塊印刷電路板、至少一個磁芯、以及至少一組半導(dǎo)體變換單元；其中，所述印刷電路板上開設(shè)有用于安裝所述磁芯的磁芯槽；所述印刷電路板的至少一個磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置有用于與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的側(cè)壁導(dǎo)電繞組，其中，所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組附著于所述磁芯槽的槽側(cè)壁的部分或全部表面；所述半導(dǎo)體變換單元用于與所述磁芯及側(cè)壁導(dǎo)電繞組配合進(jìn)行電能變換。一種印刷電路板繞組制作方法，包括在印刷電路板上需設(shè)置側(cè)壁導(dǎo)電繞組的磁芯槽的位置進(jìn)行銑槽，形成需要電鍍的槽孔；對所述槽孔的側(cè)壁進(jìn)行電鍍，形成側(cè)壁導(dǎo)電繞組；其中，所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組的側(cè)表面凹陷或者齊平于該磁性槽的槽口邊緣；所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組用于與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換；若所述磁芯槽的邊沿與所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組完全重合，則電鍍后形成磁芯槽；若磁芯槽的邊沿與所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組不完全重合，則對印刷電路板上所述磁芯槽邊沿的非槽孔位置進(jìn)行銑槽，形成磁芯槽。 由上可見，本發(fā)明實(shí)施例中考慮到電源裝置的PCB很難通過增大平面導(dǎo)電層的面積來降低導(dǎo)通阻抗，因此在PCB的磁芯槽的側(cè)壁上，設(shè)置用于與磁芯配合實(shí)現(xiàn)電磁變換的側(cè)壁導(dǎo)電繞組，以充分利用PCB的側(cè)面，擴(kuò)展導(dǎo)電繞組設(shè)置空間，可相對減少在PCB平面導(dǎo)電層設(shè)置的導(dǎo)電繞組數(shù)量，由于相對增加了 PCB的導(dǎo)通截面積，且繞組均位于表面，減小了集膚效應(yīng)的影響；進(jìn)而有利于相對降低電源PCB上的導(dǎo)電繞組的導(dǎo)通阻抗，并且，相對增大了散熱面積大，有利于提高電源裝置PCB的散熱效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
意示意示意圖；
示意圖；
示意示意意示意示意示意示意示意圖l_a是本發(fā)明實(shí)施圖ι-b是本發(fā)明實(shí)施圖1-c是本發(fā)明實(shí)施圖ι-d是本發(fā)明實(shí)施圖l_e是本發(fā)明實(shí)施圖ι-f是本發(fā)明實(shí)施圖2-a是本發(fā)明實(shí)施圖2-b是本發(fā)明實(shí)施圖2-c是本發(fā)明實(shí)施圖2-d是本發(fā)明實(shí)施圖2-e是本發(fā)明實(shí)施圖2-f是本發(fā)明實(shí)施圖2-g是本發(fā)明實(shí)施
列提供的一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和一個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)示列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和一個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和一個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和一個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和一個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和一個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)示列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)列提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)示意圖；圖2_h是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)示意圖；圖3_a是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的串連示意圖；圖3_b是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的串連示意圖；圖3-c是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的串連示意圖；圖3-d是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的串連示意圖；圖3_e是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的串連示意圖；圖4_a是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的連接示意圖；圖4_b是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的連接示意圖；圖4-c是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的連接示意圖；圖4-d是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種側(cè)壁導(dǎo)電繞組和多個平面導(dǎo)電繞組的連接示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PCB L2內(nèi)層結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PCB L3內(nèi)層結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種PCB L2內(nèi)層結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種PCB L2內(nèi)層結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種PCB L3內(nèi)層結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種PCB L3內(nèi)層結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PCB加工立體示意圖；圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PCB加工平面示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供一種電源裝置及印刷電路板繞阻制作方法。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。
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實(shí)施例一本發(fā)明電源裝置的一個實(shí)施例，可以包括至少一塊印刷電路板、至少一個磁芯、 以及至少一組半導(dǎo)體變換單元；其中，印刷電路板上開設(shè)有用于安裝磁芯的磁芯槽；該印刷電路板的至少一個磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置有用于與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的側(cè)壁導(dǎo)電繞組，其中，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組附著于該磁芯槽的槽側(cè)壁的部分或全部表面；半導(dǎo)體變換單元用于與該磁芯及側(cè)壁導(dǎo)電繞組配合進(jìn)行電能變換。其中，電源裝置的印刷電路板可以為單層板、雙層板或多層板。該印刷電路板可以包括多個平面隔離層和平面導(dǎo)電層等，并且，該印刷電路板上還可以開設(shè)有多個導(dǎo)通孔、非導(dǎo)通孔等。在一種應(yīng)用場景下，側(cè)壁導(dǎo)電繞組的側(cè)表面(即與該磁芯槽的槽側(cè)壁相互貼的表面或其對面)凹陷或者齊平于該磁性槽的槽口邊緣在實(shí)際應(yīng)用中，側(cè)壁導(dǎo)電繞組的部分或全部設(shè)置在磁芯槽的槽側(cè)壁上(例如某側(cè)壁導(dǎo)電繞組85%的部分設(shè)置在磁芯槽的槽側(cè)壁上，剩余15%的部分延伸到例如平面導(dǎo)電層等其它位置)?？梢酝ㄟ^電鍍或現(xiàn)有其它方式，在磁芯槽的槽側(cè)壁上形成側(cè)壁導(dǎo)電繞組。 當(dāng)然，印刷電路板的平面導(dǎo)電層上還可設(shè)置有一個或多個導(dǎo)電繞組，設(shè)置在印刷電路板的平面導(dǎo)電層上的導(dǎo)電繞組也可稱平面導(dǎo)電繞組。電源裝置的半導(dǎo)體變換單元可包含通過印刷電路板電氣連接的多個半導(dǎo)體元器件，半導(dǎo)體變換單元與磁芯及包括側(cè)壁導(dǎo)電繞組在內(nèi)的若干個導(dǎo)電繞組配合實(shí)現(xiàn)電能變換。在實(shí)際應(yīng)用中，側(cè)壁導(dǎo)電繞組所在的磁芯槽的槽側(cè)壁為PCB上述所開的任意磁芯槽及其組合的槽側(cè)壁，可包括中柱槽側(cè)壁和/或邊柱槽側(cè)壁，即側(cè)壁導(dǎo)電繞組可設(shè)置在中柱磁芯槽的槽側(cè)壁和/或邊柱磁芯槽的槽側(cè)壁。在一種應(yīng)用場景下，若印刷電路板平面導(dǎo)電層還設(shè)置有用于與安裝在磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的平面導(dǎo)電繞組；該磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組在該槽側(cè)壁的厚度方向(厚度方向垂直于平面層方向)的表面上可呈全覆蓋或部分覆蓋，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組可以是未與平面導(dǎo)電繞組相連接的獨(dú)立導(dǎo)電繞組。也就是說，側(cè)壁導(dǎo)電繞組可未與平面導(dǎo)電繞組串聯(lián)或者并聯(lián)。在另一種應(yīng)用場景下，磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組可在該槽側(cè)壁的厚度方向的表面呈全覆蓋或部分覆蓋；印刷電路板的一個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組(若存在)的起始端或該平面導(dǎo)電繞組的其中一段的起始端，可與該槽側(cè)壁上的側(cè)壁導(dǎo)電繞組的起始端(或其中一段的起始端)相連(例如平面導(dǎo)電繞組所在的平面導(dǎo)電層與槽側(cè)壁上的側(cè)壁導(dǎo)電繞組所在金屬鍍層通過電鍍時直接相連或通過導(dǎo)體相連)；該平面導(dǎo)電繞組的終止端或該平面導(dǎo)電繞組的其中一段的終止端，可與該槽側(cè)壁上該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的終止端 (或者其中一段的終止端)相連，以使得該側(cè)壁導(dǎo)電繞組與該平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組并聯(lián)，形成與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的立體導(dǎo)電繞組。舉例來說，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組與該平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)方式，例如可如圖Ι-a、圖l_b、圖1-c、圖 Ι-d、圖Ι-e或圖l_f所示，但不局限于此例?？梢岳斫獾氖牵搨?cè)壁導(dǎo)電繞組與該平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組也還可通過其它方式實(shí)現(xiàn)并聯(lián)。在另一種應(yīng)用場景下，磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組可在該槽側(cè)壁的厚度方向的表面呈全覆蓋或部分覆蓋；印刷電路板的多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組(若存在)的起始端或該多個平面導(dǎo)電繞組的其中一段的起始端，與該槽側(cè)壁上的側(cè)壁導(dǎo)電繞組的起始端(或其中一段的起始端)相連，該多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組的終止端或該多個平面導(dǎo)電繞組的其中一段的終止端，與該槽側(cè)壁上該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的終止端(或其中一段的終止端)相連，以使得該側(cè)壁導(dǎo)電繞組與該多個平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組并聯(lián)，形成與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的立體導(dǎo)電繞組。舉例來說，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組與該多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組的并聯(lián)方式可如圖2-a、圖2-b、圖2-c、圖2-d、圖2_e、 圖2-f、圖2-g或圖2-h所示，但不局限于此例?？梢岳斫獾氖?，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組和該多個平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組也可通過其它方式實(shí)現(xiàn)并聯(lián)。在另一種應(yīng)用場景下，磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組可在該槽側(cè)壁的厚度方向的表面呈全覆蓋或半覆蓋；印刷電路板的一個或多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組的起始端或終止端(或平面導(dǎo)電繞組上的其中一段的起始端或終止端)，與該槽側(cè)壁上與該側(cè)壁導(dǎo)電繞組起始端或終止端或其中一段的起始端或終止端相連，以使得該側(cè)壁導(dǎo)電繞組與該一個或多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組串聯(lián)，形成與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的立體導(dǎo)電繞組。舉例來說，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組與該多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組的串聯(lián)方式，可如圖3-a、圖3-b、圖3-c、圖3-d或圖3_e所示，但不局限于此例?？梢岳斫獾氖?，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組該一個或多個平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組也可通過其它方式實(shí)現(xiàn)串聯(lián)。在另一種應(yīng)用場景下，磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組可在該槽側(cè)壁的厚度方向的表面呈全覆蓋或半覆蓋；側(cè)壁導(dǎo)電繞組與該印刷電路板的多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組串聯(lián)及并聯(lián)連接(其串聯(lián)或并聯(lián)方式可如上述舉例)，形成與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的立體導(dǎo)電繞組。舉例來說，印刷電路板的一個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組(若存在)的起始端和/或終止端(或其中一段的起始端和/或終止端)，與該槽側(cè)壁上的該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的起始端或終止端(或者其中一段的起始端和/或終止端)相連，并且，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的其中一段(如部分導(dǎo)線)還連接到該印刷電路板的其它平面導(dǎo)電層的與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的平面導(dǎo)電繞組的相同電位部分，形成與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的立體導(dǎo)電繞組。舉例來說，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組與平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組的連接方式，可如圖4-a、圖4-b、圖4-c或圖4-d所示，但不局限于此例。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，各個側(cè)壁導(dǎo)電繞組和各平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組的連接方式可能是上述舉例方式的組合，或者，側(cè)壁導(dǎo)電繞組和各平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組還可通過其它一種或多種連接方式組合，此處不再一一贅述。由上可見，本實(shí)施例中考慮到電源裝置的PCB很難通過增大平面導(dǎo)電層的面積來降低導(dǎo)通阻抗，因此在PCB的磁芯槽的側(cè)壁上，設(shè)置用于與磁芯配合實(shí)現(xiàn)電磁變換的側(cè)壁導(dǎo)電繞組，以充分利用PCB的側(cè)面，擴(kuò)展導(dǎo)電繞組設(shè)置空間，可相對減少在PCB平面導(dǎo)電層設(shè)置的導(dǎo)電繞組數(shù)量，由于相對增加了 PCB的導(dǎo)通截面積，且繞組均位于表面，相對減小了集膚效應(yīng)的影響；進(jìn)而有利于相對降低電源PCB上的導(dǎo)電繞組的導(dǎo)通阻抗，并且相對增大了散熱面積大，有利于提高電源裝置PCB的散熱效率。并且，基于側(cè)壁導(dǎo)電繞組和平面導(dǎo)電繞組的多種連接方式，可滿足多種部署場景的靈活需要；可以實(shí)現(xiàn)PCB立體式電氣繞組，同等PCB層數(shù)實(shí)現(xiàn)更多匝數(shù)及更多電氣性能，
8可提高開關(guān)變換器功率密度。實(shí)施例二為便于更好的理解本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面主要以包括一個4層板的PCB 的電源裝置的結(jié)構(gòu)為例，進(jìn)行舉例描述?？梢岳斫?，電源裝置包括雙層板或其它層數(shù)板的 PCB的場景可以類推。參見圖5，本發(fā)明實(shí)施例提供的電源裝置，可包括印刷電路板100、兩對磁芯201和202、半導(dǎo)體變換單元301等。其中，印刷電路板100上開設(shè)有用于安裝磁芯的磁芯槽，兩對磁芯201和202分別對扣在印刷電路板100的磁芯槽上；半導(dǎo)體變換單元301焊接在(或者通過其它電氣連接方式)印刷電路板100上。如圖5所示，磁芯201和磁芯202所安裝的磁芯槽分別包括3個磁芯槽(既有中柱槽，又有邊柱槽)，側(cè)壁導(dǎo)電繞組102、側(cè)壁導(dǎo)電繞組105和側(cè)壁導(dǎo)電繞組107分別設(shè)置于用于安裝磁芯202的磁芯槽的槽側(cè)壁上。其中，側(cè)壁導(dǎo)電繞組102、105和107附著于該磁芯槽的槽側(cè)壁的部分或全部表面，且該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的側(cè)表面(即平行于厚度方向的表面)凹陷或者齊平于該磁性槽的槽口邊緣。本實(shí)施例中，以在一對磁芯對應(yīng)的磁芯槽的各槽側(cè)壁上設(shè)置側(cè)壁導(dǎo)電繞組為例，可以理解的是，在很多實(shí)際場景下也可在多個磁芯(例如磁芯201和202)對應(yīng)的磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置側(cè)壁導(dǎo)電繞組。印刷電路板100包括四層平面導(dǎo)電層，其中，Ll和L4為外層平面導(dǎo)電層與平面隔離層的集合，L2和L3為內(nèi)層平面導(dǎo)電層與平面隔離層的集合。參見圖6和圖7，圖6為L2平面導(dǎo)電層與平面隔離層的集合對應(yīng)的平面示意圖，圖 7為L3平面導(dǎo)電層與平面隔離層的集合對應(yīng)的平面示意圖。其中，印刷電路板的平面方向指平面導(dǎo)電層的延伸方向，印刷電路板的厚度方向指各平面導(dǎo)電層疊加壓合的方向。如圖6所示，印刷電路板100的L2中平面導(dǎo)電層上的平面導(dǎo)電繞組103和與設(shè)置磁芯槽的槽側(cè)壁上的側(cè)壁導(dǎo)電繞組102并聯(lián)作為一個立體導(dǎo)電繞組(為便于描述，可稱之為第一立體導(dǎo)電繞組)；平面導(dǎo)電繞組104和設(shè)置磁芯槽的槽側(cè)壁上的側(cè)壁導(dǎo)電繞組105 等連接并聯(lián)作為另一個立體導(dǎo)電繞組(可稱之為第二立體導(dǎo)電繞組)。又或者，側(cè)壁導(dǎo)電繞組102和105可與亦可分別獨(dú)立為一匝導(dǎo)電繞組，而不與其它平面導(dǎo)電繞組串聯(lián)或并聯(lián)。如圖7所示，導(dǎo)電層L3上的平面導(dǎo)電繞組106可與側(cè)壁導(dǎo)電繞組107并聯(lián)連接作為一個立體導(dǎo)電繞組(為便于描述，可稱之為第三立體導(dǎo)電繞組)。當(dāng)然，側(cè)壁導(dǎo)電繞組107與亦可通過更改平面導(dǎo)電繞組106的形狀，使側(cè)壁導(dǎo)電繞組107與平面導(dǎo)電繞組106串聯(lián)連接；或，側(cè)壁導(dǎo)電繞組107亦可獨(dú)立為一個導(dǎo)電繞組。平面導(dǎo)電繞組103、104和106，以及側(cè)壁導(dǎo)電繞組102、105和107，共同組成配合磁芯202實(shí)現(xiàn)電磁變換的導(dǎo)電繞組。導(dǎo)電過孔401可用于不同導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組的電氣連接，例如導(dǎo)電過孔401可將
第一立體導(dǎo)電繞組與第三立體導(dǎo)電繞組串聯(lián)等。印刷電路板100、磁芯201和202，導(dǎo)電繞組、以及半導(dǎo)體變換單元301配合實(shí)現(xiàn)能量從輸入至輸出的轉(zhuǎn)換。參見圖8 11，圖8 9為另一種連接關(guān)系下L2中平面導(dǎo)電層對應(yīng)的平面示意圖，圖10 11為另一種連接關(guān)系下L3中平面導(dǎo)電層對應(yīng)的平面示意圖。其中，相比于圖6 7，圖8 10中還包括側(cè)壁導(dǎo)電繞組108，側(cè)壁導(dǎo)電繞組108 和導(dǎo)電過孔401—起用于不同導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組的電氣連接，如將第一立體導(dǎo)電繞組與第三立體導(dǎo)電繞組串聯(lián)；側(cè)壁導(dǎo)電連接108亦可作為側(cè)壁導(dǎo)電繞組107的其中一段，同時實(shí)現(xiàn)繞組功能與電氣連接功能(圖8和圖10所示)。如圖8 9所示，導(dǎo)電層L2的導(dǎo)電繞組103和104，可分別與不同磁芯槽的側(cè)壁導(dǎo)電繞組102、105相連(串聯(lián)或并聯(lián))，如圖10 11所示，導(dǎo)電層L3上的導(dǎo)電繞組106可與側(cè)壁導(dǎo)電繞組107連接(串聯(lián)或并聯(lián))。導(dǎo)電過孔401和側(cè)壁導(dǎo)電連接108用于不同導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組的電氣連接；側(cè)壁導(dǎo)電連接108可作為側(cè)壁導(dǎo)電繞組的一部分。導(dǎo)電繞組103、104和106，以及側(cè)壁導(dǎo)電繞組102、105和107等，共同組成配合磁芯202實(shí)現(xiàn)電磁變換的導(dǎo)電繞組；印刷電路板100、磁芯201和202，導(dǎo)電繞組、以及半導(dǎo)體變換單元301配合實(shí)現(xiàn)能量從輸入至輸出的轉(zhuǎn)換。由上可見，本實(shí)施例中考慮到電源裝置的PCB很難通過增大平面導(dǎo)電層的面積來降低導(dǎo)通阻抗，因此在PCB的磁芯槽的側(cè)壁上，設(shè)置用于與磁芯配合實(shí)現(xiàn)電磁變換的側(cè)壁導(dǎo)電繞組，以充分利用PCB的側(cè)面，擴(kuò)展導(dǎo)電繞組設(shè)置空間，可相對減少在PCB平面導(dǎo)電層設(shè)置的導(dǎo)電繞組數(shù)量，由于相對增加了 PCB的導(dǎo)通截面積，且繞組均位于表面，相對減小了集膚效應(yīng)的影響；進(jìn)而有利于相對降低電源PCB上的導(dǎo)電繞組的導(dǎo)通阻抗，并且相對增大了散熱面積大，有利于提高電源裝置PCB的散熱效率。并且，基于側(cè)壁導(dǎo)電繞組和平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組的多種連接方式，可滿足多種部署場景的靈活需要；可以實(shí)現(xiàn)PCB立體式電氣繞組，同等PCB層數(shù)實(shí)現(xiàn)更多匝數(shù)及更多電氣性能，可提高開關(guān)變換器功率密度。實(shí)施例三本發(fā)明實(shí)施例還提供一種PCB繞組制作方法，可包括在印刷電路板上需設(shè)置側(cè)壁導(dǎo)電繞組的磁芯槽的位置進(jìn)行銑槽，形成需要電鍍的槽孔；對該槽孔的側(cè)壁進(jìn)行電鍍，形成側(cè)壁導(dǎo)電繞組；其中，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的側(cè)表面凹陷或者齊平于該磁性槽的槽口邊緣； 該側(cè)壁導(dǎo)電繞組用于與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換。若該磁芯槽的邊沿與該側(cè)壁導(dǎo)電繞組完全重合(即在磁芯槽的平面方向?yàn)槿采w)，則電鍍后形成磁芯槽；若磁芯槽的邊沿與該側(cè)壁導(dǎo)電繞組不完全重合(即在磁芯槽的平面方向?yàn)椴煌耆采w)，則對印刷電路板上的磁芯槽邊沿的非槽孔位置進(jìn)行銑槽，形成磁芯槽。在一種應(yīng)用場景下，側(cè)壁導(dǎo)電繞組可以為獨(dú)立的導(dǎo)電繞組，即該側(cè)壁導(dǎo)電繞組不與其它導(dǎo)電繞組(此處的其它導(dǎo)電繞組包括平面導(dǎo)電繞組、側(cè)壁導(dǎo)電繞組等)串聯(lián)或者并聯(lián)?；蛘?，可將側(cè)壁導(dǎo)電繞組與印刷電路板的一個或多個平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組串聯(lián)或并聯(lián)(具體串聯(lián)或并聯(lián)方式，可與上述實(shí)施例中的舉例類似)，形成一匝或多匝能夠與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換立體導(dǎo)電繞組；在另一種應(yīng)用場景下，可將側(cè)壁導(dǎo)電繞組，與該印刷電路板的一個平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組串聯(lián)或并聯(lián)，并且，該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的其中一段還連接到該印刷電路板的其它平面導(dǎo)電層的能夠與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換導(dǎo)電繞組(可能包括平面導(dǎo)電繞組和側(cè)壁導(dǎo)電繞組)的相同電位部分，實(shí)現(xiàn)不同平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組的電氣串聯(lián)連接。在進(jìn)行電鍍時，例如可在同一個磁芯槽的側(cè)壁電鍍形成一段或多段側(cè)壁導(dǎo)電繞組。當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用中，各個側(cè)壁導(dǎo)電繞組和各平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組的連接方式可能是上述舉例方式的組合，或者，側(cè)壁導(dǎo)電繞組和各平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組還可通過其它一種或多種連接方式組合，此處不再一一贅述。為便于理解和實(shí)施，下面舉例說明一種包括四層PCB的加工流程；參見圖12 13，圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PCB加工立體示意圖；圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PCB加工平面示意圖，主要如下L2-3內(nèi)層加工主要包括開料一內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移一內(nèi)層蝕刻一氧化處理；L1-4外層加工主要包括壓合(Li 4層壓合，PCB主體形成)一鉆孔一銑槽1 — 化學(xué)銅一整板電鍍一外層圖形轉(zhuǎn)移一圖形電鍍一(銑槽幻一外層蝕刻一阻焊一表面處理 —成型(可包括銑槽2)。其中，PCB加工過程中，例如可通過電鍍的方式在PCB的磁性槽側(cè)壁上形成金屬鍍層，再在該金屬鍍層上蝕刻形成側(cè)壁導(dǎo)電繞組。PCB加工過程增加兩次銑槽工序；銑槽1主要包括在形成側(cè)壁導(dǎo)電繞組對應(yīng)的PCB區(qū)域做開槽處理，形成側(cè)壁導(dǎo)電繞組對應(yīng)的需要電鍍的槽孔，露出需要電鍍的位置，同時露出內(nèi)層導(dǎo)電層的側(cè)面，使其電鍍后可與側(cè)壁導(dǎo)電繞組實(shí)現(xiàn)電氣連接；其中，若該磁芯槽的邊沿(磁芯槽邊沿可能為非閉合曲線或非閉合曲線)與該側(cè)壁導(dǎo)電繞組完全重合(即在磁芯槽的平面方向?yàn)槿采w)，則電鍍后直接形成磁芯槽。銑槽2主要包括若磁芯槽的邊沿(磁芯槽邊沿可能為非閉合曲線或非閉合曲線)與該側(cè)壁導(dǎo)電繞組不完全重合(即在磁芯槽的平面方向?yàn)椴煌耆采w)，則對印刷電路板上的磁芯槽邊沿的非槽孔位置進(jìn)行銑槽2，銑掉與非側(cè)壁導(dǎo)電繞組的其它部分，形成磁芯槽。在實(shí)際應(yīng)用中，PCB加工過程中的圖形電鍍完成后，側(cè)壁導(dǎo)電繞組的側(cè)表面可以凹陷或者齊平于該P(yáng)CB的磁芯槽邊緣，避免銑槽2時銑刀損傷該側(cè)壁導(dǎo)電繞組。由上可見，本實(shí)施例中在印刷電路板上需設(shè)置側(cè)壁導(dǎo)電繞組的磁芯槽的對應(yīng)位置進(jìn)行銑槽，形成需要電鍍的槽孔；對該槽孔的側(cè)壁進(jìn)行電鍍，形成側(cè)壁導(dǎo)電繞組；通過在磁性槽側(cè)壁上電鍍成形側(cè)壁導(dǎo)電繞組，可充分利用PCB的側(cè)面，這樣可以相對減少在PCB平面導(dǎo)電層設(shè)置的導(dǎo)電繞組數(shù)量，并且由于擴(kuò)展了導(dǎo)電繞組設(shè)置空間，相對增加了 PCB的導(dǎo)通面積，可相對降低電源PCB的導(dǎo)通阻抗，且相對增大了散熱面積大，也有利于提高電源裝置 PCB的散熱效率。并且，基于側(cè)壁導(dǎo)電繞組和平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組的多種連接方式，可滿足多種部署場景的靈活需要；可以實(shí)現(xiàn)PCB立體式電氣繞組，同等PCB層數(shù)實(shí)現(xiàn)更多匝數(shù)及更多電氣性能，可提高開關(guān)變換器功率密度。需要說明的是，對于前述的各方法實(shí)施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其他順序或者同時進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的動作和模塊并不一定是本發(fā)明所必須的。在上述實(shí)施例中，對各個實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。綜上，本發(fā)明實(shí)施例中考慮到電源裝置的PCB很難通過增大平面導(dǎo)電層的面積來降低導(dǎo)通阻抗，因此在PCB的磁芯槽的側(cè)壁上，設(shè)置用于與磁芯配合實(shí)現(xiàn)電磁變換的側(cè)壁導(dǎo)電繞組，以充分利用PCB的側(cè)面，擴(kuò)展導(dǎo)電繞組設(shè)置空間，可相對減少在PCB平面導(dǎo)電層設(shè)置的導(dǎo)電繞組數(shù)量，由于相對增加了 PCB的導(dǎo)通截面積，且繞組均位于表面，相對減小了集膚效應(yīng)的影響；進(jìn)而有利于相對降低電源PCB上的導(dǎo)電繞組的導(dǎo)通阻抗，并且相對增大了散熱面積大，有利于提高電源裝置PCB的散熱效率。并且，基于側(cè)壁導(dǎo)電繞組和平面導(dǎo)電繞組的多種連接方式，可滿足多種部署場景的靈活需要；可以實(shí)現(xiàn)PCB立體式電氣繞組，同等PCB層數(shù)實(shí)現(xiàn)更多匝數(shù)及更多電氣性能， 可提高開關(guān)變換器功率密度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括只讀存儲器、隨機(jī)存儲器、磁盤或光盤等。以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的電源裝置及印刷電路板繞阻制作方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，其特征在于，包括至少一塊印刷電路板、至少一個磁芯、以及至少一組半導(dǎo)體變換單元；其中，所述印刷電路板上開設(shè)有用于安裝所述磁芯的磁芯槽；所述印刷電路板的至少一個磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置有用于與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的側(cè)壁導(dǎo)電繞組，其中，所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組附著于所述磁芯槽的槽側(cè)壁的部分或全部表面；所述半導(dǎo)體變換單元用于與所述磁芯及側(cè)壁導(dǎo)電繞組配合進(jìn)行電能變換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，設(shè)置側(cè)壁導(dǎo)電繞組的槽側(cè)壁為所述印刷電路板上所開任意一個磁芯槽或其組合的槽側(cè)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源模塊裝置，其特征在于，所述印刷電路板平面導(dǎo)電層還設(shè)置有用于與安裝在所述磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的平面導(dǎo)電繞組；所述磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組在該槽側(cè)壁表面垂直平面導(dǎo)電層的方向上呈全覆蓋或部分覆蓋，所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組為未與平面導(dǎo)電繞組相連接的獨(dú)立導(dǎo)電繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源裝置，其特征在于，所述磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組在該槽側(cè)壁表面垂直平面導(dǎo)電層的方向呈全覆蓋或部分覆蓋；所述印刷電路板的一個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組的起始端或該平面導(dǎo)電繞組的其中一段的起始端，與所述槽側(cè)壁上所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組的起始端或該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的其中一段的起始端相連，所述平面導(dǎo)電繞組的終止端或該平面導(dǎo)電繞組的其中一段的終止端，與該槽側(cè)壁上所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組的終止端或該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的其中一段的終止端相連，以使得所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組與所述平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組并聯(lián)，形成與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的立體導(dǎo)電繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源裝置，其特征在于，所述磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組在該槽側(cè)壁表面垂直平面導(dǎo)電層的方向呈全覆蓋或部分覆蓋；所述印刷電路板的多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組的起始端或該多個平面導(dǎo)電繞組的其中一段的起始端，與該槽側(cè)壁上所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組的起始端或該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的其中一段的起始端相連，所述多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組的終止端或該多個平面導(dǎo)電繞組的其中一段的終止端，與該槽側(cè)壁上所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組的終止端或該側(cè)壁導(dǎo)電繞組的其中一段的終止端相連，以使得所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組與所述多個平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組并聯(lián)，形成與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的立體導(dǎo)電繞組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源裝置，其特征在于所述磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組在該槽側(cè)壁表面垂直平面導(dǎo)電層的方向呈全覆蓋或部分覆蓋；所述印刷電路板的一個或多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組上的起始端或終止端或該平面導(dǎo)電繞組的其中一段的起始端或終止端，與該槽側(cè)壁上與所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組起始端或終止端或其中一段的起始端或終止端相連，以使得所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組與所述一個或多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組串聯(lián)，形成與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的立體導(dǎo)電繞組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源裝置，其特征在于所述磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置的側(cè)壁導(dǎo)電繞組在該槽側(cè)壁表面垂直平面導(dǎo)電層的方向呈全覆蓋或部分覆蓋；所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組與所述印刷電路板的多個平面導(dǎo)電層的平面導(dǎo)電繞組串聯(lián)及并聯(lián)連接，形成與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的立體導(dǎo)電繞組。
8.—種印刷電路板繞組制作方法，其特征在于，包括在印刷電路板上需設(shè)置側(cè)壁導(dǎo)電繞組的磁芯槽的位置進(jìn)行銑槽，形成需要電鍍的槽孔；對所述槽孔的側(cè)壁進(jìn)行電鍍，形成側(cè)壁導(dǎo)電繞組；其中，所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組的側(cè)表面凹陷或者齊平于該磁性槽的槽口邊緣；所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組用于與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換；若所述磁芯槽的邊沿與所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組完全重合，則電鍍后形成磁芯槽；若磁芯槽的邊沿與所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組不完全重合，則對印刷電路板上所述磁芯槽邊沿的非槽孔位置進(jìn)行銑槽，形成磁芯槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組與所述印刷電路板的一個或多個平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組串聯(lián)或并聯(lián)，形成一匝或多匝能夠與安裝在所述磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換立體導(dǎo)電繞組；或者，將所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組，與所述印刷電路板的一個平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組串聯(lián)或并聯(lián)， 并且，所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組的其中一段還連接到所述印刷電路板的其它平面導(dǎo)電層的能夠與安裝在所述磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換導(dǎo)電繞組的相同電位部分，以實(shí)現(xiàn)不同平面導(dǎo)電層的導(dǎo)電繞組的電氣串聯(lián)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述對所述槽孔的側(cè)壁進(jìn)行電鍍，形成側(cè)壁導(dǎo)電繞組，包括在同一個磁芯槽的側(cè)壁電鍍形成一段或多段側(cè)壁導(dǎo)電繞組。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種電源裝置及印刷電路板繞阻制作方法。其中，一種電源裝置，包括至少一塊印刷電路板、至少一個磁芯、以及至少一組半導(dǎo)體變換單元；其中，所述印刷電路板上開設(shè)有用于安裝所述磁芯的磁芯槽；所述印刷電路板的至少一個磁芯槽的槽側(cè)壁上設(shè)置有用于與安裝在該磁芯槽的磁芯配合進(jìn)行電磁變換的側(cè)壁導(dǎo)電繞組，其中，所述側(cè)壁導(dǎo)電繞組附著于所述磁芯槽的槽側(cè)壁的部分或全部表面；所述半導(dǎo)體變換單元用于與所述磁芯及側(cè)壁導(dǎo)電繞組配合進(jìn)行電能變換。本發(fā)明實(shí)施例的方案，可實(shí)現(xiàn)相對降低電源印刷電路板上的導(dǎo)電繞組的導(dǎo)通阻抗。
文檔編號H02M1/00GK102158051SQ20111000112
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月5日
發(fā)明者侯召政, 傅電波, 毛恒春, 陳嚴(yán), 黃良榮 申請人:華為技術(shù)有限公司