本發(fā)明屬于電子元器件領(lǐng)域，特別涉及一種基于軟板制造工藝的電能轉(zhuǎn)換器及其制造方法。

背景技術(shù)：

電能轉(zhuǎn)換器是現(xiàn)代民用、國防工業(yè)等重要的電子元器件，比如在低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓的場合，就需要首先將幾伏至幾十伏低電壓通過電壓轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過電能→磁能→電能的轉(zhuǎn)換，可達到幾百伏至數(shù)千伏的高電壓，進而實現(xiàn)其后續(xù)放電功能。目前，常用的電能轉(zhuǎn)換器存在體積較大的缺點，在很多裝配空間有限的情況下難以應用，而且也不符合集成化的發(fā)展趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于軟板制造工藝的電能轉(zhuǎn)換器及其制造方法，以降低減小電能轉(zhuǎn)換器的尺寸并提高電能轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換性能。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明首先涉及一種基于軟板制造工藝的電能轉(zhuǎn)換器，包括磁性介質(zhì)上蓋板、第一繞組結(jié)構(gòu)、第二繞組結(jié)構(gòu)和磁性介質(zhì)下蓋板，所述第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)設置在磁性介質(zhì)上蓋板和磁性介質(zhì)下蓋板之間，所述第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)均包括串聯(lián)連接的若干個繞組層，所述繞組層包括磁性介質(zhì)層、覆銅膜和在覆銅膜上通過軟板制造工藝形成的繞組，所述第一繞組結(jié)構(gòu)的繞組層和第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層交叉排布，所述磁性介質(zhì)上蓋板、第一繞組結(jié)構(gòu)、第二繞組結(jié)構(gòu)和磁性介質(zhì)下蓋板通過軟板制造工藝層壓或者鍵合在一起。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述繞組層的磁性介質(zhì)層與該繞組層的繞組處于同一面或者磁性介質(zhì)層分布在覆銅膜的背面。

作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述第一繞組結(jié)構(gòu)中相鄰的繞組層通過導電通孔串聯(lián)連接，所述第二繞組結(jié)構(gòu)中相鄰的繞組層通過導電通孔串聯(lián)連接。

作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述磁性介質(zhì)上蓋板和磁性介質(zhì)下蓋板的形狀為片狀或薄膜狀。

作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述覆銅膜為聚酰亞胺覆銅膜。

本發(fā)明還涉及一種基于軟板制造工藝的電能轉(zhuǎn)換器的制造方法，包括：

形成第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)，所述第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)均包括串聯(lián)連接的若干個繞組層，所述繞組層包括磁性介質(zhì)層、覆銅膜和在覆銅膜上通過軟板制造工藝形成的繞組；

將第一繞組的繞組層與第二繞組的繞組層交叉排布；

將磁性介質(zhì)上蓋板、第一繞組結(jié)構(gòu)、第二繞組結(jié)構(gòu)和磁性介質(zhì)下蓋板疊放在一起，采用軟板制造工藝，將以上各層層壓或者鍵合在一起形成一個固件；

在第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層的連接處形成導電通孔，使第一繞組結(jié)構(gòu)的繞組層形成串聯(lián)線路并且使第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層形成串聯(lián)線路。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述形成第一繞組結(jié)構(gòu)或第二繞組結(jié)構(gòu)的方法為：

對覆銅膜進行清洗；

對覆銅膜進行圖形化設計，形成初級線條形狀，將磁性介質(zhì)層貼合在線條的中心位置和四周位置，形成初級繞組層；

對覆銅膜進行圖形化設計，形成次級線條形狀，將磁性介質(zhì)層貼合在線條的中心位置和四周位置，形成次級繞組層；

重復上一步驟，形成多個繞組層。

作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述繞組層的磁性介質(zhì)層與該繞組層的繞組處于同一面或者磁性介質(zhì)層分布在覆銅膜的背面。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明采用通用的軟板制造工藝制造電能轉(zhuǎn)換器，制造方法簡單，非常適合批量制造和生產(chǎn)，有利于降低成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

本發(fā)明中采用第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)構(gòu)成電能轉(zhuǎn)換器，繞組結(jié)構(gòu)中的繞組層的厚度可以控制在幾十μm，因此，該電能轉(zhuǎn)換器的總厚度可以控制在毫米級別，電能轉(zhuǎn)換器的尺寸得到了顯著減小。

通過調(diào)整第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)的線圈比例，可以提高電能轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換性能，大大拓寬了其適用范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例一提供的電能轉(zhuǎn)換器的截面示意圖。

圖2為本發(fā)明的實施例一提供的電能轉(zhuǎn)換器的第一繞組結(jié)構(gòu)的繞組層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的實施例一提供的電能轉(zhuǎn)換器的第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的實施例二提供的電能轉(zhuǎn)換器的繞組層的形成示意圖。

圖5為本發(fā)明的實施例二提供的電能轉(zhuǎn)換器的繞組層的形成示意圖。

圖6為本發(fā)明的實施例二提供的電能轉(zhuǎn)換器的繞組層的形成示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的具體實施方式進行清楚、完整的描述。

實施例一

實施例一提供一種基于軟板制造工藝的電能轉(zhuǎn)換器，如圖1所示，該電能轉(zhuǎn)換器包括磁性介質(zhì)上蓋板1、第一繞組結(jié)構(gòu)、第二繞組結(jié)構(gòu)和磁性介質(zhì)下蓋板4，其中第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)設置在磁性介質(zhì)上蓋板1和磁性介質(zhì)下蓋板4之間，第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)均包括串聯(lián)連接的若干個繞組層，具體地，本實施例中，第一繞組結(jié)構(gòu)包括繞組層21和繞組層22，第二繞組結(jié)構(gòu)包括繞組層31和繞組層32，第一繞組結(jié)構(gòu)的繞組層和第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層交叉排布，即電能轉(zhuǎn)換器的各層按照以下順序疊放：磁性介質(zhì)上蓋板1作為電能轉(zhuǎn)換器的第一層，第一繞組結(jié)構(gòu)的繞組層21作為電能轉(zhuǎn)換器的第二層，第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層31作為電能轉(zhuǎn)換器的第三層，第一繞組結(jié)構(gòu)的繞組層22作為電能轉(zhuǎn)換器的第四層，第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層32作為電能轉(zhuǎn)換器的第五層，磁性介質(zhì)下蓋板4作為電能轉(zhuǎn)換器的第六層，以上各層通過軟板制造工藝層壓或者鍵合在一起。另外，參考圖2，第一繞組結(jié)構(gòu)的繞組層21中的繞組與繞組層22中的繞組通過導電通孔5串聯(lián)連接，參考圖3，第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層31中的繞組與繞組層32中的繞組通過導電通孔6串聯(lián)連接。

本實施例中，各個繞組層均包括磁性介質(zhì)層、覆銅膜和在覆銅膜上形成的繞組，覆銅膜采用聚酰亞胺覆銅膜，聚酰亞胺為常用的軟板基板材料，由于磁性介質(zhì)層、覆銅膜的厚度可以控制在幾十μm，因此，該電能轉(zhuǎn)換器的總厚度可以控制在毫米級別，電能轉(zhuǎn)換器的尺寸得到了顯著減小。下面結(jié)合附圖說明繞組層的具體結(jié)構(gòu)，如圖2所示，第一繞組結(jié)構(gòu)的繞組層21包括磁性介質(zhì)層211(圖2中，用白色區(qū)域表示)、覆銅膜212(圖2中，用斜線區(qū)域表示)和在覆銅膜212上形成的繞組213(圖2中用黑色加粗直線表示)，具體地，繞組層21的磁性介質(zhì)層211與該繞組層21的繞組213處于同一面，更具體地，磁性介質(zhì)層211貼合在繞組213線條的中心位置和四周位置，繞組層22的結(jié)構(gòu)與繞組層21相同。類似地，第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層31也包括磁性介質(zhì)層311(圖3中，用白色區(qū)域表示)、覆銅膜312(圖3中，用斜線區(qū)域表示)和在覆銅膜312上形成的繞組313(圖3中用黑色加粗直線表示)，具體地，繞組層31的磁性介質(zhì)層311與該繞組層31的繞組313處于同一面，更具體地，磁性介質(zhì)層311貼合在繞組313線條的中心位置和四周位置，繞組層32的結(jié)構(gòu)與繞組層31相同。繞組層的形成方式可以參考下述具體方法實施例。

實施例二

實施例二為一種基于軟板制造工藝的電能轉(zhuǎn)換器的制造方法，該方法包括以下步驟：

步驟(一)：形成第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)，第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)均包括串聯(lián)連接的兩個繞組層，繞組層包括磁性介質(zhì)層、覆銅膜和在覆銅膜上通過軟板制造工藝形成的繞組。具體地，下面以形成第二繞組結(jié)構(gòu)的方法進行說明，形成第一繞組結(jié)構(gòu)的方法與之類似。

形成第二繞組結(jié)構(gòu)的方法為：

采用去離子水以及標準的清洗工藝，對覆銅膜312(參考圖4)進行清洗；

通過掩膜、光刻、刻蝕工藝對覆銅膜312進行圖形化設計，形成初級線條形狀(參考圖5)，本實例中，線條的線寬為100微米，線條之間的距離為300微米，在實際制造過程中，線條的尺寸和間距可以根據(jù)需要進行設置。該初級線條形狀作為繞組層的繞組313，將磁性介質(zhì)層311貼合在繞組313線條的中心位置和四周位置，形成初級繞組層31(參考圖6)；

通過掩膜、光刻、刻蝕工藝對覆銅膜進行圖形化設計，形成次級線條形狀，本實例中，線條的線寬為300微米，線條之間的距離為100微米，在實際制造過程中，線條的尺寸和間距可以是其它尺寸。將磁性介質(zhì)層貼合在線條的中心位置和四周位置，形成次級繞組層32。

當需要形成具有更多繞組層的第二繞組結(jié)構(gòu)時，只需要重復上述步驟即可。

步驟(二)：將第一繞組的繞組層與第二繞組的繞組層交叉排布。具體地，按照以下順序疊放：第一繞組的初級繞組層、第二繞組的初級繞組層、第一繞組的次級繞組層和第二繞組的次級繞組層。

步驟(三)：將磁性介質(zhì)上蓋板、第一繞組的初級繞組層、第二繞組的初級繞組層、第一繞組的次級繞組層和第二繞組的次級繞組層和磁性介質(zhì)下蓋板疊放在一起，通過軟板制造工藝層將以上各層層壓或者鍵合在一起形成一個固件。

步驟(四)：在第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層的連接處形成導電通孔，在第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層的連接處形成導電通孔，使第一繞組結(jié)構(gòu)的繞組層形成串聯(lián)線路并且使第二繞組結(jié)構(gòu)的繞組層形成串聯(lián)線路。其中，形成導電通孔的方式可以采用集成線路常用的打孔、黑孔、金屬化孔的方式實現(xiàn)。

從以上實施例可以看出，本發(fā)明實施例采用通用的軟板制造工藝制造電能轉(zhuǎn)換器，制造方法簡單，非常適合批量制造和生產(chǎn)，有利于降低成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性。另外，本發(fā)明采用第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)構(gòu)成電能轉(zhuǎn)換器，繞組結(jié)構(gòu)中的繞組層的厚度可以控制在幾十μm，因此，該電能轉(zhuǎn)換器的總厚度可以控制在毫米級別，電能轉(zhuǎn)換器的尺寸得到了顯著減小。而且，通過調(diào)整第一繞組結(jié)構(gòu)和第二繞組結(jié)構(gòu)的線圈比例，可以提高電能轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換性能，大大拓寬了其適用范圍。

需要說明，上述描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，也不是對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。