CN101004965A - 内嵌式电感结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内嵌式电感结构，包括至少一线圈以及一磁性体。该线圈是通过一导电线材自中段处分别向二端部卷绕而成，该线圈内埋于该磁性体中。

Description

内嵌式电感结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种内嵌式电感结构及其制作方法，特别是涉及一种线圈以螺旋方式自中段处向二端部卷绕而成的内嵌式电感结构及其制作方法。

背景技术

随着电子产品微小化，基本且重要的零组件如电感结构也同样地被要求缩小尺寸，以符合组件微小化的趋势。

请参阅图1所示，一种现有内嵌式电感结构1具有一线圈(coil)11、一磁性体12以及二端子13。该线圈11的二端分别与该各端子13连接，且该磁性体12包覆该线圈11。此外，该各端子13外露于该磁性体12以作为该内嵌式电感结构1的接脚。

该线圈11通常由一导电线材自一端起绕至另一端而形成一中空筒状结构。然而，此种利用传统绕线方式所得的线圈11，由于必定会因中央部位无法缠绕而残留中央间隙部位，进而导致线圈11的尺寸无法有效缩小，故该内嵌式电感结构1的厚度较大，无法符合组件微小化的需求。还有，由于线圈11无法完全填满其所缠绕的空间，因此在同一规格下，线圈的卷绕圈数存在有一定的限制。

因此，如何提供一种内嵌式电感结构及其制作方法，以期能够在相同尺寸规格下，增加线圈的卷绕圈数以提高电感值与高电流负载耐受度(endurance)，乃为重要的课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种内嵌式电感结构及其制作方法以在相同尺寸规格下，提高电感值并改善电流负载特性。

本发明的目的为再提供一种内嵌式电感结构及其制作方法以进一步缩小结构体积。

为达上述目的，依本发明的一种内嵌式电感结构，包括至少一线圈以及一磁性体。该线圈是通过一导电线材自中段处分别向二端部以螺旋方式卷绕而呈螺旋状排列。该线圈内埋于该磁性体中。

为达上述目的，依本发明的一种内嵌式电感结构的制作方法，包括下列步骤：将一导电线材自中段处分别向二端部以螺旋方式卷绕，以形成呈螺旋状排列的线圈。之后在一磁性材料中内埋该线圈。

承上所述，因依本发明的一种内嵌式电感结构及其制作方法是通过将一导电线材自中段处分别向二端部以螺旋方式卷绕而形成呈螺旋状排列的线圈。与现有技术相比较，本发明在相同尺寸规格下，具有更多卷绕圈数，故具有较高的电感值，并能够改善电流负载特性，例如高电流负载耐受度。

附图说明

图1为一种现有内嵌式电感结构的示意图；

图2为本发明较佳实施例的一种内嵌式电感结构的立体图；

图3为本发明较佳实施例的一种内嵌式电感结构的侧视图；

图4A及图4B为本发明较佳实施例的一种内嵌式电感结构的端部的不同实施状态；

图5为本发明较佳实施例的一种内嵌式电感结构的制作方法的流程图；

图6A至图6C为本发明较佳实施例的一种内嵌式电感结构的制作方法的示意图；

图7为本发明另一较佳实施例的一种导电线材卷绕方法的示意图；以及

图8至图10为本发明较佳实施例的一种内嵌式电感结构的制作方法，以磁性材料包覆线圈的不同实施态样的流程图。

组件符号说明：

1、2、2’  内嵌式电感结构    11、21、21’  线圈

12、22  磁性体               13、23  端子

20  导电线材                 201  端部

24  治具

S01～S04  内嵌式电感结构的制作方法的步骤

S11～S14、S21～S23、S31～S34  以磁性材料包覆线圈的步骤

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种内嵌式电感结构及其制作方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参阅图2及图3所示，为本发明较佳实施例的一种内嵌式电感结构2的立体图及侧视图。该内嵌式电感结构2包括至少一线圈21、一磁性体22以及二端子23。

该线圈21通过一导电线材20自中段处分别向二端部201以螺旋方式卷绕而成，使该线圈21呈螺旋状紧密排列，如此即可在同体积条件下，卷绕更多的圈数，以达到提高电感值的功效。再使该各端部201分别与该各端子23连接，作为与外部电路电连接的结构，该导电线材20或该各端子23的截面形状可为圆形、椭圆形、多边形或扁平状。另外，也可以直接以该各端部201作为连接部，而不需外加该各端子23。

请参阅图3、图4A和图4B所示，该导电线材20的卷绕方式可由内往外卷绕的方式卷绕，此卷绕方式使该各端部201均自该线圈21的周缘处向外延伸。此外，该各端部201的方向可为相同或不同(例如该各端部201间的夹角为45度、90度、180度或其它任意角度)。当然，该线圈21的卷绕方向可为将该导电线材20自中段处分别向二端部201以顺时针或逆时针螺旋方式卷绕而成。另外，该线圈21各端部201的卷绕方向可以相同，也可以相异。

该磁性体22包覆该线圈21及该各端子23，以使该线圈21内埋且部分该各端子23外露于该磁性体22，而构成该内嵌式电感结构2。外露的该各端子23作为该内嵌式电感结构2的接脚。该磁性体22可由至少一磁性金属粉末(例如铁粉或铁基合金)混合于一热固性树脂所制成。

另外，该电感结构2也可不需要额外的该各端子23作为接脚，仅需将该端部201外露于该磁性体22直接作为接脚，当然该各端部201的方向可为相同或不同。

请参阅图5及图6A至6C所示，分别为本发明较佳实施例的一种内嵌式电感结构的制作方法的流程图及其示意图。本实施例的制作方法可制作上述的该内嵌式电感结构2。

如图5与图6A所示，在步骤S01，提供该导电线材20，该导电线材20的截面形状可为圆形、椭圆形、多边形或扁平状。

接着于步骤S02，将该导电线材20自中段处分别向二端部201，以相同(或相反)的卷绕方向卷绕，以形成卷绕完成的线圈21。该导电线材20各端部201的卷绕方式如前所述，在此不予赘述。然后再压合该线圈21(依如图6A箭号所示之方向压合)，使得该线圈21呈紧密螺旋状排列。将该线圈21的该各端部201置于一治具24(如图6B所示)上。

如图5与图6C所示，于步骤S03，将该导电线材20的该各端部201固定于该治具24，且该治具24分别与该各端部201固定的部分，作为该各端子23。

于步骤S04，以一磁性材料包覆该线圈21及该各端子23，以使该线圈21内埋且部分该各端子23外露于该磁性体22。之后，将该治具24移除，仅留下部分与该各端部201连接的部分，作为该各端子23，而得到该内嵌式电感结构2(如图2所示)。须注意者，若不需该各端子23作为接脚时，此步骤可省略，直接使该等端部201外露于该磁性体22以作为接脚。

请参阅图7所示，为本发明另一较佳实施例的导电线材卷绕方法的示意图。本实施例与上述实施例不同处在于，本实施例的该导电线材20的卷绕方式由外往内卷绕的方式卷绕而得到线圈21’，此时该线圈21’的端部201自中段处(如：中央)延伸而出。其余与前述实例相同，在此不予赘述。

另外，为使本发明更易于了解，将针对本实施例的步骤S04中，将该线圈内埋于该磁性材料的步骤，加以说明。请参阅图8所示，为以磁性材料包覆线圈的较佳实施态样之流程图，包括下列步骤：于步骤S11中提供一由磁性材料制成的底座，该底座具有一容置空间，再于步骤S12中将该线圈置于该容置空间内。之后，于步骤S13中填入一磁性材料于该底座上并填满该容置空间，再于步骤S14，压合使该底座及该磁性材料包覆该线圈。

请参阅图9所示，为以磁性材料包覆线圈的另一较佳实施状态的流程图，包括下列步骤：于步骤S21中提供一由磁性材料制成的底座，该底座具有一容置空间及至少二侧壁。之后，于步骤S22中将该线圈置于该容置空间内，再于步骤S23中压合使该底座的该各侧壁解构与再分布，以包覆该线圈。

请参阅图10所示，为以磁性材料包覆线圈的再一较佳实施状态的流程图，包括下列步骤：于步骤S31中以一磁性材料铺底，再于步骤S32中将该线圈置于该磁性材料上。之后，于步骤S33中填入一磁性材料覆盖该线圈，再于步骤S34中压合使该磁性材料包覆该线圈。

综上所述，因依本发明的一种内嵌式电感结构及其制作方法通过将一导电线材自中段处分别向二端部以螺旋方式卷绕而形成呈螺旋状排列的线圈。与现有技术相比较，本发明在相同尺寸规格下，具有更多卷绕圈数，故具有较高的电感值，并能够改善电流负载特性，例如高电流负载耐受度。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于权利要求中。

Claims (18)

1、一种内嵌式电感结构，包括：

至少一线圈，是通过一导电线材自中段处分别向二端部以螺旋方式卷绕而成；以及

一磁性体，内埋该线圈。

2、如权利要求1所述的内嵌式电感结构，其中该导电线材自中段处分别向两端部以相同或相反的螺旋方向卷绕。

3、如权利要求1所述的内嵌式电感结构，其中该导电线材的各端部是由内往外卷绕或由外往内卷绕方式卷绕。

4、如权利要求3所述的内嵌式电感结构，其中该各端部是自该线圈的周缘处向外延伸或自该线圈的中段处向外延伸。

5、如权利要求1所述的内嵌式电感结构，其中该各端部卷绕后是向外延伸于该磁性体之外。

6、如权利要求1所述的内嵌式电感结构，其中该各端部卷绕后的延伸方向为相同或不同。

7、如权利要求1所述的内嵌式电感结构，其中该各端部卷绕后的夹角为45度、90度或180度。

8、如权利要求1或7所述的内嵌式电感结构，更包括二端子分别与该各端部连接。

9、如权利要求8所述的内嵌式电感结构，其中该各端子外露于该磁性体。

10、如权利要求8所述的内嵌式电感结构，其中该各端子的方向为相同或不同。

11、如权利要求8所述的内嵌式电感结构，其中该各端子间的夹角为45度、90度或180度。

12、如权利要求1所述的内嵌式电感结构，其中该导电线材的截面形状为圆形、椭圆形、多边形或扁平状。

13、如权利要求1所述的内嵌式电感结构，其中该磁性体是由至少一磁性金属粉末混合于一热固性树脂所制成，且该磁性金属粉末为铁粉或铁基合金。

14、一种内嵌式电感结构的制作方法，包括下列步骤：

提供一导电线材；

将该导电线材自中段处分别向二端部卷绕方式卷绕，以形成一线圈；以及

将该线圈内埋在一磁性材料中。

15、如权利要求14所述的内嵌式电感结构的制作方法，其中该导电线材卷绕形成该线圈的步骤后，更包括一步骤：

将该导电线材的该各端部固定于一治具，该治具分别与该各端部固定的部分，作为二端子。

16、如权利要求14所述的内嵌式电感结构的制作方法，其中内埋该线圈于一磁性材料中的步骤，更包括下列步骤：

提供一由磁性材料制成的底座，该底座具有一容置空间；

将该线圈置于该容置空间内；

填入一磁性材料于该底座上并填满该容置空间；以及

压合使该底座及该磁性材料包覆该线圈。

17、如权利要求14所述的内嵌式电感结构的制作方法，其中内埋该线圈于一磁性材料中的步骤，更包括下列步骤：

提供一由磁性材料制成的底座，该底座具有一容置空间及至少二侧壁；

将该线圈置于该容置空间内；以及

压合使该底座的该各侧壁解构与再分布，以包覆该线圈。

18、如权利要求14所述的内嵌式电感结构的制作方法，其中内埋该线圈于一磁性材料中的步骤，更包括下列步骤：

以一磁性材料铺底；

将该线圈置于该磁性材料上；

填入一磁性材料覆盖该线圈；以及

压合使该磁性材料包覆该线圈。

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