[发明专利]电子部件及与该电子部件有关的方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及电子部件，并且更具体地涉及具有可以提高部件的 可制造性和性能的结构和组成的磁性元件及与其有关的方法，该磁性元件 诸如可表面装配的感应部件。

背景技术

不断地要求电子产业使产品更小和更强大。诸如移动电话、便携计算 机、计算机附件、手持电子产品等的应用产生对更小电子部件的巨大需求。 这些应用进一步推进技术并且促进与电子产品小型化有关的新领域和思 想的研究。技术常常由于无法使某些部件更小、更快和更强大而受限制。 此外，制造上涉及的因素可能使生产成本非常昂贵。例如，复杂工艺、大 量步骤和/或一些不同机器或者零件的使用使得制造电子部件的成本增 加。

诸如感应器的磁性部件是已经被变得更小和/或更强大的这类部件的 适当例子。典型感应器包括屏蔽式和非屏蔽式部件。非屏蔽式部件常常用 于低电流应用中并且包括在如铁氧体(ferrite)的磁性材料的芯周围缠绕 的接线，接线的端部连接到相应端子以便将部件装配到某一类电子电路 中、通常是印刷电路板上。部分地由于难以将芯本身金属化，这些部件的 芯通常嵌套于端子连接到的陶瓷或者塑料材料的体中。

由于屏蔽式部件允许感应部件操作的效率以及由于屏蔽式部件无论 是低电流还是高电流应用对电路其余部分的影响都最小，屏蔽式部件常常 是优选的。与非屏蔽式部件很相似，屏蔽式部件常常包括缠绕到线圈中的 接线，其中接线的端部连接到用于将部件装配到电路中的相应端子。然而， 屏蔽式部件通常包括如下的屏蔽体，该屏蔽体包裹线圈绕组的全部或者大 部分，从而感应器能够更高效操作并且仅生成最少的电磁干扰。

例如，一些感应部件使用由磁性或者非磁性材料制成的盖以便减少间 隙量并且闭合与之关联的通量路径，从而部件更高效操作并且可以获得更 佳的感应特征。可以在如下专利中发现这样的结构的例子：于1973年7 月31日授予Renskers的美国专利第3,750,069号、于1985年2月5日授 予Kumokawa等人的美国专利第4,498,067号、于1988年9月13日授予 Morinaga等人的美国专利第4,769,900号以及于2004年4月6日授予 Girbachi等人的美国专利第6,717,500号。虽然这些专利说明了与具体绕 组和芯形状一起使用的盖，但是应当理解这样的概念可以根据需要应用于 其它绕组和芯形状。

然而，这样的结构的弊端在于由盖实现的屏蔽常常占据额外空间并且 允许不必要的气隙存在于部件中。这一弊端已经通过将线圈嵌入在用于屏 蔽的磁性和/或非磁性材料中来解决。嵌入的线圈可以是灌制(pot)和固 化的，比如在1966年6月14日授予Lochner等人的美国专利第3,255,512 号；或者嵌入的线圈是压缩模制和固化的，比如在1966年2月15日授予 Blume的美国专利第3,235,675号、于1987年9月29日授予Yamamoto 等人的美国专利第4,696,100号、于2001年3月20日授予Shafer等人的 美国专利第6,204,744号以及于2004年7月6日授予Moro等人的美国专 利第6,759,935号。

通常，固化部件包括在包含诸如环氧树脂、尼龙、聚苯乙烯、蜡、虫 胶、清漆、聚乙烯、真漆、硅或者玻璃陶瓷等粘合剂的磁性和/或非磁性 混合物中嵌入的接线以便将混合物保持在一起。诸如铁氧体或者粉末铁混 合物的磁性材料和/或诸如其它金属和粉末状金属混合物的非磁性材料可 以与粘合剂一起使用来形成用于嵌入线圈绕组的混合物。然后灌制和固化 混合物以形成能够被常规拾放机插入到电路中的硬化感应器。

一类压缩模制部件包括在类似磁性和/或非磁性混合物中嵌入的接 线，然而混合物通常包含塑料或者聚合物粘合剂，该塑料或者聚合物粘合 剂能够经受烘焙或者烧结模制结构(或者坯体)的高温。压缩模制常常优 选于固化是因为它允许以分子之间的最少间隙更密集地形成混合物，这又 可以改进部件的感应特征并且减少通量损失。然而，由于压缩模制常常比 利用诸如环氧树脂的粘合剂的灌制和固化贵出若干倍，所以在能够满足所 需操作参数的应用中通常采用灌制和固化的部件。