[发明专利]印刷电路板上的绝缘阻挡层

说明书

                    发明的技术领域

本发明总的来说涉及印刷电路板上的一种绝缘阻挡层，并且特别地涉及一种配有一绝缘变压器的印刷电路板组件及这种印刷电路板组件的制造。

                        发明背影

为了使电气系统或电路相互绝缘，正常情况下都使用绝缘变压器。曾设计一种绝缘变压器来提供电气系统之间的磁耦合，而不会在它们之间引入显著的电导耦合或静电耦合。绝缘主要是一个把连接和元件分离的问题，因而明显的是，绝缘要求与使整个设备的尺寸尽可能小是相抵触的。因此，绝缘变压器的结构一般都要求相当大的间隙距离和爬电距离以获得所期望的电绝缘。在这里，爬电距离是指沿绝缘表面测得的两导体之间的最短距离。

图1是按照以前的技术在印刷电路板(PCB)上设置的一绝缘变压器的简图。通常用常规的变压器引出脚，即初级边引出脚3和次级边引出脚4，把绝缘变压器1安装在印刷电路板2上。通常，设计用于印刷电路板的绝缘变压器时，沿变压器的初级边和次级边之间直线的点到点距离的尺寸是按印刷电路板的爬电距离来确定的。这就意味着变压器初级边和次级边之间点到点的距离必须大于相关电压下所须的印刷电路板的最小爬电距离。

相比漏电起痕指数(CTI)是一种能够用以相对于爬电距离比较绝缘材料的一种比较指数。CTI值越高，所须的爬电距离越小。这就是说，相对于较小的爬电距离，就要选择CTI值较高的绝缘材料。

虽然可以用各种各样的材料来制造印刷电路板，但是它们却常常用CTI值较低的诸如FR4或类似材料来制造。有可能用具有较高CTI值的材料来制造印刷电路板，但是这需要采用特殊而昂贵的材料来制造印刷电路板。实际上，很少采用这类特殊材料，而且印刷电路板的CTI值通常是比较低的。因此，所须的爬电距离就会变得相当大。这意味着变压器的尺寸将必须比较大，并且变压器会占据相当大的印刷电路板面积。

本发明克服了以前的技术在布置上的这些缺点和其他缺点。

                     相关的技术

1998年3月10日公布的、Bell的5,726,616美国专利涉及一种多线架变压器。一组件罩配置在此线架周围，此外此组件罩还有一用以使线芯定位的凸缘。线架和组件罩都设计得能满足爬电距离和间隙的要求。线芯包括若干可以穿过组件罩和线芯的叠片，组件罩则设有一用于接纳线芯的插座。为了确保叠片就位，有一组件罩安装在叠片外侧周围。

                      发明简述

本发明总的目的是提供一种用于印刷电路板或印刷电路板组件的体积有效的绝缘阻挡层。

特别是，希望用在印刷电路板或印刷电路板组件上安装一小巧的绝缘变压器的方法为其上的两个电气系统之间提供所需的绝缘。

本发明的另一个目的是改善在印刷电路板或印刷电路板组件上用作绝缘阻挡层的绝缘变压器的爬电特性。

本发明的还有一个目的是提供一种制造包含一绝缘变压器的印刷电路板组件的有效方法。

由后附的权利要求限定的本发明将满足以上这些目的和其他目的。

按照本发明的总的设想是把此绝缘变压器用作支撑结构，以把至少两个分离的印刷电路板部段机械上相互连接在一起。最好，在把绝缘变压器安装到印刷电路板后，用把一印刷电路板分割成若干部段的方法来形成分离的印刷电路板部段。因为印刷电路板已经被分离了，所以它不再影响绝缘阻挡层的爬电距离。而变压器的绝缘材料则决定了所须的最小爬电距离。变压器绝缘材料的CTI值通常比印刷电路板材料的CTI值高得多，因而致使所须的爬电距离比较小。由于分割了印刷电路板上的爬电路径，因此有可能采用整个印刷电路板组件的更为均衡的设计方案。可以获得下列优点：

对于任何给定的绝缘要求，与采用以前技术的布置相比，变压器的尺寸将显著减少。

节省变压器壳体的材料和树脂。

变压器在印刷电路板上的补偿面积也会减少。

由于变压器的重量较小，所以印刷电路板的振动比较容易处理。

因为印刷电路板被分离成若干部段，所以在制造过程中不再需要对印刷电路板进行测试以确认其所须的绝缘要求，因而可以省去成本核定和耗时试验程序

应该理解，虽然有效制造这种印刷电路板组件通常指，在把绝缘变压器安装到印刷电路板上以后才把印刷电路板分离成若干部段，但是也可能各印刷电路板的分离部段原先就是分离的印刷电路板。