[发明专利]磁电装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子元件及其制造方法，尤其涉及电感器、变压器及其制造方法。

背景技术

典型的电感器可包括有形状的芯，包括屏蔽芯与鼓芯、U形芯与I形芯、E形芯与I形芯、以及其它匹配形状。电感器通常具有缠绕在芯或夹周围的导电线。缠绕线一般被称为线圈，并且被直接缠绕在鼓芯或其它线轴芯上。线圈的每一端可被称为引线且用于将电感器耦合到电路。分立芯可通过粘合剂粘合在一起。

随着电子封装技术的发展，制造具有微型结构的功率电感器已成为趋势。因而，芯结构必须具有越来越低的轮廓使得它们可容纳调制解调器电子装置，其中一些可以是细长的或者具有非常薄的轮廓。制造具有低轮廓的电感器已导致制造遭遇很多困难，从而使制造过程昂贵。

例如，随着元件变得越来越小，由于手绕元件的性质使得困难增加。这些手绕元件导致产品本身的不一致性。另一遇到的困难包括成形的芯是非常易碎的并且在制造过程中倾向于芯破裂。另一个困难是电感不是非常一致，这归因于组装期间两个分立芯之间的间隙偏差，包括但不限于鼓芯与屏蔽芯以及U形芯与I形芯之间的间隙偏差。还有一个困难是DC电阻(DCR)不一致，这归因于绕线过程中的不均匀绕线和张力。这些困难代表了在试图制造具有微型结构的电感器时所遇到的很多困难中的仅仅几个困难的示例。

同其它元件一样，电感器的制造过程被仔细检查以作为在高度竞争的电子制造行业中降低成本的一种途径。当所制造的元件是低成本高容量的元件时，制造成本的降低是特别合乎需要的。在高容量元件中，任何制造成本的减少当然是重要的。有这种可能，制造中使用的一种材料可比另一种材料的成本高，但是通过使用这种更昂贵的材料，总体制造成本可以较少，这是因为在制造过程中产品的可靠性和相容性比用成本低的材料制造的相同产品的可靠性和相容性更好。因此，更多的实际制造的产品可被售出而不是被丢弃。另外，也有可能的是制造元件时使用的一种材料的成本比另一种材料高，但是人力成本的节省比对材料成本的增加的补偿多。这些示例是用于降低制造成本的很多方法中的仅仅几个。

提供具有增加的效率和改善的可制造性的磁元件而不增加元件的尺寸且不占据过度的空间量，尤其是当用在电路板应用上时，就变得合乎需要。减少所涉及的手工制造步骤的数量并使制造过程中更多的步骤自动化以便可生产更加相容和可靠的产品也变得合乎需要。

发明内容

本文公开了磁元件以及制造低轮廓磁元件的方法。该磁元件包括但不限于电感器和变压器。该磁元件包括至少一个薄板以及与该至少一个薄板耦合的绕组的至少一部分。该至少一个薄板被层叠到绕组的至少一部分。绕组被定向成使得当电流流经绕组时磁场在期望方向上生成。绕组可由夹、预成型线圈、冲压导电箔、利用化学或激光蚀刻工艺的蚀刻迹线、或者这些示例性绕组的组合构成。另外，接线端可在磁元件的底部形成或者在安装磁元件的基板上形成。

根据一些实施例，多个薄板彼此上下成层，其中绕组的至少一部分被构造在多个薄板内。多个薄板彼此层叠以形成磁元件。根据一些实施例，整个绕组被构造在多个薄板内，其可包括顶部薄板的上表面和/或底部薄板的下表面。根据替换实施例，绕组的一部分可位于例如印刷电路板的基板上。因此，直至磁元件被安装到基板上绕组才完成。根据另一替换实施例，薄板可在绕组周围被滚压并且随后被层叠以形成磁元件。在一些实施例中，绕组的一部分形成接线端。

根据另一示例性实施例，绕组可被定向成使得磁场在垂直定向上生成。在另一示例性实施例中，绕组可被定向成使得磁场在水平方向上生成。在又一示例性实施例中，绕组可被定向成使得一个以上的磁场在相同方向上生成，其中每个磁场彼此平行。在另一示例性实施例中，绕组可被定向成使得一个以上的磁场在不同的方向上生成，其中这些磁场相互之间在大致垂直的方向上被定向。而且，可在磁元件内形成多个绕组。

一旦本领域普通技术人员考虑包括目前所认识到的实现本发明的最佳方式的以下示例性实施例的详细描述，本发明的这些以及其它方面、目的、特征和优点将变得明显。

附图简述

参照对本发明某些示例性实施例的以下描述，在结合附图阅读时，本发明的上述及其它特征和方面将得到最好地理解，其中：

图1a示出根据一个示例性实施例的具有按照第一绕组构造的绕组、至少一个磁粉薄板和垂直定向的芯区域的微型功率电感器的顶端的立体图和分解图；

图1b示出根据一个示例性实施例的如图1a所示的微型功率电感器的底端的立体图和分解图；