2010R季国际PC B技术／信息论坛特种印制电路板Special P CB
一种在组装过程中的电感磁芯埋入PCB技术
Paper Code：A-024
陈健黄良荣
华为技术有限公司
摘要电源模块高密度小型化的趋势日益明显，产品已从全砖、半砖向1／4砖、1／8砖甚至
更小规格发展。目前电源模块在表面贴装器件中，电感面积占PCB的表面积较大
(例如 POL模块中电感就占表面积50％左右)，如果将电感(含磁芯)埋入PcB的内Array部，将大幅度的降低PCB的表面积，为电源模块的高密小型化提供良好的解决方
案。目前磁芯的安装相当一部分需要手工贴装，对加工效率的影响大，如果能将磁芯
埋入的同时，又实现自动化组装，对加工成本的降低提供支撑。该技术能将磁芯埋入
技术与磁芯自动贴装结合起来，既满足电源模块高密度小型化的需求，又能提升组装
效率。
关键词磁芯；埋入；小型化；电源模块
中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：1009—0096(2010)增{：tJ-0215—04
Embedded inductor magnetic c o r e in P C B
during mounting process
CHENJian HUANG L i a n g-r o n g
A bs t r ac t Th e p ow e r m od ul e t en ds to be co m e sm a l le r an d s ma ll er w hi c h will r e d u c e t he size o f P C
B and
inc re as e t he fun ctio nali ty of p ri nt e d circuit b o a r d．T h e e m b ed d e d in du ct or ma gnetic C O re in P CB h as advantage o f realize a u t om a t ic m ountin g and red u c e the cost．
Ke y words Mag n et i c C o re；E mb e dd e d；Sm a ll；P o we r Module
1背景
电源模块是电源产品的重要组成部分，随着产品的发展需求，电源模块高密度小型化的趋势日益明显。目
前电源模块在表面贴装器件中，电感元面积占P CB的表面积最大(例如PO L模块就占表面积50％左右)，因此
电感元件是电源产品小型化的瓶颈之一。如果将电感(含磁芯)埋入P C B的内部，将大幅度的降低P CB的表面
积，节省的面积可更为合理的布局其他的元器件，为电源模块的高密度小型化提供良好的解决方案。
另外，目前电感磁芯的安装相当一部分需要手工贴装，对加工效率的影响大，如果能将磁芯埋入的同时，
又实现自动化组装，对加工成本的降低提供支撑。该技术目的就是同时实现上述两个需求，一是实现电源模块高密度小型化，二是实现提高磁芯安装的
效率。
．215一
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图1电源模块高密度小型化发展趋势图
图2电源模块实物图
2技术思路
电源模块要实现高密度小型化，提高其单位面积的功率，关键就是如何优化占模块面积最大的电感器件，
如果能将电感部分的面积“解放”出来，电源模块的小型化将得以大幅度提升。
从电源模块现有产品分析，隔离砖一般为芯板采用厚铜板作为线圈绕组，表层贴上磁芯共同构成电感器件。P O L模块一般为表层直接贴上带铜丝绕线与磁芯的电感。无论是哪种方式，其共同特点都是磁芯暴露在外面，占据了大量的模块面积，另外磁芯的组装中部分是采用手工粘接的方式实现，不利于小型化与效率的提升。
针对现状，该技术的思路是通过电感的磁芯部分埋入PC B的内部，通流的绕线更改为镀厚铜的过孔来
实现，这样电感就可以完全放入P CB的内部，使得表层面积得以大幅度减少，同时也可使得整个模块的高度得以降低。
磁芯埋入示意图如图3：
图3磁芯从表层转入PCB内部实现整个电感的埋入
另外，为了提高组装效率，可将模块分为两部分，将其中一部分作为一个表贴器件在组装过程中进行贴装。
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磁：占埋入式模块组装示意图如图4：
图4模块组装示意图
3过程介绍
组装过程中磁芯埋入技术分解如下：
第一步：开好槽的PCB(上下两部分，下部分作为待贴装的PCB ，上部分作为待贴装的器件)，磁芯的 准备。
图5开槽PCB 示意
图 第二步：下半部分的PCB 焊盘上通过钢网印刷锡膏。
图6锡膏印刷示意图
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特种印制电路板Special PCB2010秋季国，际PCB技术／信息论坛第三步：磁芯通过贴装设备放入已经开好的P CB槽中(PC B下半部分)
模块电源图片
圈7磁芯放入PC B示意图
第四步：上半部分PC B通过贴装设备放入下半部分PC B，实现磁芯的埋入，回流焊后P CB
上下通过锡膏实现上下P C B在Z方向连接，P C B成为一个整体。
图8磁芯埋入。PCB回流后成为整体示意图
第五步：模块表面其他器件的正常贴装(如电容、电阻、芯片等)。
4小结
磁芯埋入技术是电源模块小型化的一个重要解决方案，将磁芯整体埋入PC B内部，通过过孔实现通电线圈，可使得PCB表层面积得以大大优化。另外，磁芯可作为一个独立的器件，在组装过程中实现埋入，·可以提升
电源模块的组装效率。团
作者简介
陈健，硕士研究生从事P C B新技术开发、P C B质量保证工作。
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