CN102105953A - 高电流无定形粉末芯感应器 - Google Patents

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Abstract

一种磁部件(100)和制造该磁部件的方法。该方法包括以下步骤：提供由无定形粉末材料制成的至少一个成形芯(110，150)，将至少一个绕组(130)的至少一部分联接到至少一个成形芯(110)，并将至少一个成形芯(110，150)与至少一个绕组(130)的至少一部分压制在一起。磁部件(100)包括：由无定形粉末材料制成的至少一个成形芯(110，150)，联接到至少一个成形芯(110)的至少一个绕组(130)的至少一部分，其中将至少一个成形芯(110，150)压制到至少一个绕组(130)的至少一部分。绕组(130)可以是预成型、半预成型或非预成型的，且可包括但不限于线夹或线圈。无定形粉末材料可以是铁基或钴基无定形粉末材料或纳米无定形粉末材料。

Description

高电流无定形粉末芯感应器
技术领域
本发明总体涉及电子部件以及制造这些部件的方法，且更具体地涉及感应器、变压器和制造这些物件的方法。
背景
通常的感应器可包括圆环柱芯和成形芯，包括屏蔽芯和鼓状芯、U芯和I芯、E芯和I芯、以及其它匹配形状。用于这些感应器的典型的芯材料是铁素体和正常粉末芯材料，其包括铁(Fe)、铝硅铁粉(Al-Si-Fe)、MPP(Mo-Ni-Fe)和HighFlux(Ni-Fe)。感应器通常具有绕芯缠绕的感应线圈，线圈可包括但不限于扁平或圆的磁线圈、冲切铜箔或线夹。线圈可直接缠绕在鼓状芯或其它绕线筒芯上。线圈的每端可称为引线并用于将感应器联接到电路。根据应用要求，线圈可以是预成型的、半预成型的或非预成型的。分开的芯可通过粘合剂结合在一起。
随着电感应器朝向高电流趋势发展，需要提供具有更灵活波形因数、更坚固构造、更高功率和能量密度、更高效率、且更紧密感应系数和直流电阻(“DCR”)容差。DC至DC转换器和电压调节模块(“VRM”)应用通常需要具有更紧密DCR容差的感应器，由于成品制造工艺，目前难以提供这样的感应器。用于在典型感应器中提供较高饱和电流和较紧密容差DCR的现有技术方案非常难以实施且成本很高，且不能从这些典型感应器提供最好的性能。因而，需要进行这种改进的电流感应器。
为了改进某些感应器特性，最近已使用用于芯材料的无定形粉末材料制造圆柱环芯。圆柱环芯需要线圈或绕组直接缠绕在芯上。在该绕线过程中，芯可能非常容易破裂，由此使制造工艺难以实施且用在表面安装技术中成本更高。此外，由于圆环柱芯内不均匀线圈缠绕和线圈张力变化，DCR不是非常恒定，通常DC至DC转换器和VRM中要求是恒定的。由于在压制过程期间涉及高压力，还不能使用无定形粉末材料制造成形芯。
由于电子封装的发展，趋势是制造具有微型结构的电感应器。因此，芯结构必须具有越来越小的外型，从而它们可适应现代电子装置，某些芯结构可以细长或具有非常薄的外型。制造具有小外型的感应器使制造商遇到很多困难，由此使制造工艺昂贵。
例如，随着部件变得越来越小，由于手工缠绕的部件的特性，困难提高了。这些手工缠绕部件使得产品本身不一致。另一遇到的困难包括成形芯非常脆，且在整个加工过程中易于使芯破裂。另一困难是由于组装期间两分开芯之间的间隙偏差使得感应系数不一致，不同芯包括但不限于鼓形芯和屏蔽芯、ER芯和I芯、以及U芯和I芯。另一困难是由于绕线过程期间不均匀缠绕和拉力使得DCR不一致。这些困难仅表示尝试制造具有微型结构的感应器时遇到的多个困难中的几个。
感应器的制造工艺，与其它部件一样，已经被看作高竞争电子制造行业的降低成本的方法。当制造的部件是低成本、大批量部件时，尤其需要降低制造成本。在大批量部件中，当然，制造成本的任何降低都是显著的。用于制造的一种材料可能具有比另一材料高的成本。但是，通过使用更高成本的材料，总制造成本可能更低，因为制造过程中产品的可靠性和一致性大于用较低成本材料制造的相同产品的可靠性和一致性。因此，可出售更多实际制造的产品而不是废弃。此外，用于制造部件的一种材料还可能比另一材料具有更高的成本，但劳动力成本的节省大于补偿材料成本的增加。这些例子仅是降低制造成本的多种方法中的几种。
理想地是提供这样的磁部件，其芯和绕组构造可允许以下改进中的一种或多种：更灵活的波形因数、更坚固的构造、更高的功率和能量密度、更高的效率、更宽的运行频率范围、更宽的运行温度范围、更高的饱和磁通密度、更高的有效渗透性、以及更紧密的感应系数和DCR容差，而不显著增加部件的大小和占据不适当量的空间，尤其在用在电路板应用时更是如此。还理想的是提供这样一种磁部件，其芯和绕组构造可允许低成本制造并实现更一致的电气和机械性能。此外，还理想的是提供一种在大批量生产时紧密控制DCR的磁部件。
发明内容
描述了一种磁部件和制造这种磁部件的方法。该磁部件可包括但不限于感应器或变压器。该方法包括以下步骤：提供由无定形粉末材料制成的至少一个成形芯，将至少一个绕组的至少一部分联接到至少一个成形芯，并将至少一个成形芯与至少一个绕组的至少一部分压制在一起。磁部件包括：由无定形粉末材料制成的至少一个成形芯，联接到至少一个成形芯的至少一个绕组的至少一部分，其中将至少一个成形芯压制到至少一个绕组的至少一部分。绕组可以是预成型、半预成型或非预成型的，且可包括但不限于线夹或线圈。无定形粉末材料可以是铁基无定形粉末材料或纳米无定形粉末材料。
根据某些方面，两个成形芯用定位在其间的绕组联接在一起。在这些方面，压制成形芯之一，并将绕组联接到压制成形芯。另一成形芯联接到绕组和压制的成形芯并再压制以形成磁部件。成形芯可由无定形粉末材料和纳米无定形粉末材料制成。
根据另一些示例性方面，无定形粉末材料围绕至少一个绕组联接。在这些方面，无定形粉末材料和至少一个绕组压制在一起以形成磁部件，其中磁部件具有成形芯。根据这些方面，该磁部件可具有单个成形芯和单个绕组，或其可包括单个结构内的多个成形芯，其中每个成形芯具有相应绕组。或者，该成形芯可由无定形粉末材料制成。
对本领域的普通技术人员来说，在考虑所示示例性实施例的以下详细说明后会更明白本发明的这些和其它方面、目的、特征和优点，这些实施例包括目前得知的实施本发明的最佳方式。
附图说明
结合附图阅读参照本发明的某些特定实施例的以下说明会清楚地理解本发明的前述和其它特征和各方面，附图中：
图1示出根据一示例性实施例具有ER-I形芯的电感应器在制造过程中不同阶段期间的立体图；
图2示出根据一示例性实施例具有V-I形芯的电感应器在制造过程中不同阶段期间的立体图；
图3A示出根据一示例性实施例的对称U芯的立体图；
图3B示出根据一示例性实施例的不对称U芯的立体图；
图4示出根据一示例性实施例的具有穿珠磁芯(bead core)的电感应器的立体图；以及
图5示出根据一示例性实施例具有形成为单个结构的多个U形芯的电感应器的立体图。
具体实施方式
参照图1-5，示出磁部件或装置的各说明性、示例性实施例的几幅图。在示例性实施例中，装置是感应器，但应理解以下描述的本发明的优点也可适用于在其它类型装置上。尽管相信以下描述的材料和技术对于制造小外型感应器来说尤其有利，但应当认识到感应器只是可理解本发明优点的一种类型的电气部件。因此，所阐述的说明仅是为了说明目的，且考虑到本发明的优点适用于其它大小和类型的感应器，以及其它电子部件，包括但不限于变压器。因此，本文本发明概念的实践并不仅限于本文描述且图中所示示例性实施例。此外，应当理解，各图不一定是按比例绘制的，且各种部件的厚度和其它尺寸可能为了清楚而被放大。
图1示出根据一示例性实施例的具有ER-I形芯的电感应器在制造过程中不同阶段期间的立体图。在该实施例中，电感应器100包括ER芯110、预成型线圈130以及I芯150。
ER芯110呈大致方形或矩形形状，并具有基部112、两个侧壁114、115、两个端壁120、121、容座124和对中突起或柱126。两侧壁114、115延伸基部112的整个纵向长度，并具有外表面116和内表面117，其中内表面117靠近对中突起126。两侧壁114、115的外表面116是大致平坦的，而两侧壁的内表面117是凹陷的。两端壁120、121从基部112的每个侧壁114、115的端部延伸基部112的宽度的一部分，从而分别在两端壁120、121的每个内形成间隙122、123。该间隙122、123可大致形成在两端壁120、121中每个的中心内，使得两侧壁114、115是彼此的镜像。容座124由两侧壁114、115和两端壁120、121限定。对中突起126可中心地定位在ER芯110的容座124内并可从ER芯110的基部112向上延伸。对中突起126可延伸到与两侧壁114、115和两端壁120、121的高度相同的高度，或者可延伸小于两侧壁114、115和两端壁120、121的高度的高度。这样，对中突起126延伸到预成型线圈130的内周界132内，以将预成型线圈130相对于ER芯110保持在固定、预定且对中位置。尽管在该实施例中将ER芯描述为具有对称芯结构，但ER芯可具有不对称结构而不偏离示例性实施例的范围和精神。
预成型线圈130具有：一匝或多匝的线圈、从预成型线圈130彼此成180°延伸的两个端子134、136或引线。两个端子134、136从预成型线圈130沿向外方向、然后沿向上方向、并然后沿向内方向返回朝向预成型线圈130延伸；由此各形成U形构造。预成型线圈130形成预成型线圈130的内周界132。预成型线圈130的构造设计成通过对中突起126将预成型线圈130联接到ER芯110，使得对中突起126延伸到预成型线圈130的内周界132内。预成型线圈130由铜制成并镀有镍和锡。尽管预成型线圈130由铜制成，并具有镍和锡镀层，但在制造预成型线圈130和/或两端子134、136时也可利用其它导电材料，包括但不限于镀金和锡焊，而不偏离本发明的范围和精神。此外，尽管预成型线圈130已示出为可用在该实施例中的一种类型的绕组，但也可利用其它类型的绕组而不偏离本发明的范围和精神。此外，尽管该实施例利用预成型线圈130，但也可使用半预成型绕组和非预成型绕组而不偏离本发明的范围和精神。此外，尽管已在特定构造中描述了端子134、136，但可使用用于端子的替代构造而不偏离本发明的范围和精神。此外，预成型线圈130的几何形状可以是圆形、方形、矩形或任何其它几何形状而不偏离本发明的范围和精神。两侧壁114、115和两端壁120、121的内表面可相应地构造成对应于预成型线圈130或绕组的几何形状。在线圈130具有多匝的情况下，可能需要各匝之间的绝缘。该绝缘可以是涂层或可放置在各匝之间的其它类型绝缘体。
I芯150呈大致方形或矩形形状，并大致对应于ER芯110的覆盖区域。I芯150具有两个相反端152、154，其中每端152、154分别具有凹陷部分153、155以容纳端子134、136的端部。凹陷部分153、155具有与端子134、136端部的宽度大致相同的宽度，或宽度与端子134、136端部的宽度相比稍大。
在示例性实施例中，ER芯110和I芯150都由无定形粉末芯材料制成。根据某些实施例，无定形粉末芯材料可以是铁基无定形粉末芯材料。铁基无定形粉末芯材料的一个实例包括约80％的铁和20％的其它元素。根据替代实施例，无定形粉末芯材料可以是钴基无定形粉末芯材料。钴基无定形粉末芯材料的一个实例包括约75％的钴和25％的其它元素。此外，根据其它替代实施例，无定形粉末芯材料可以是纳米无定形粉末芯材料。
该材料提供分布式间隙结构，其中粘结材料相当于制成的铁基无定形粉末材料内的间隙。示例性材料由韩国首尔的Amosense制造并以APHxx(先进粉末芯(Advanced Powder Core))的产品号出售一示例性材料，其中xx标识材料的有效渗透性。例如，如果材料的有效渗透性是60，则产品号为APH60。该材料能够用于高电流电感应器应用。此外，该材料可用于通常在约1MHz至约2MHz范围内的高运行频率，而不产生感应器100的异常加热。尽管该材料可用在较高频率范围内，但该材料也可用在较低和较高频率范围内而不偏离本发明的范围和精神。无定形粉末芯材料可提供较高的饱和磁通密度、较低的磁滞芯损失、较宽的运行频率范围、较宽的运行温度范围、较高的热消散和较高的有效渗透性。此外，该材料可提供较低损失的分布式间隙材料，由此可使功率和能量密度最大。通常，由于压制密度关系，成形芯的有效渗透性不是非常高。但是，使用用于成形芯的材料可允许比先前可利用的高得多的有效渗透性。或者，纳米无定形粉末材料可使得与铁基无定形粉末材料的渗透性相比高达三倍高的渗透性。
如图1所示，ER芯110和I芯150由无定形粉末材料模制制成以形成实心成形芯。在压制ER芯110时，预成型线圈130以上述方式联接到ER芯110。预成型线圈130的端子134、136延伸穿过两端壁120、121内的间隙122、123。然后I芯150联接到ER芯110和预成型线圈130，使得端子134、136的端部分别联接在I芯150的凹陷部分153、155内。然后将ER芯110、预成型线圈130和I芯150压制在一起以形成ER-I感应器100。尽管已经示出I芯150具有形成在两相对端152、154内的凹陷部分153、155，但I芯150可省略凹陷部分而不偏离本发明的范围和精神。此外，尽管I芯150已示出为对称的，但也可使用不对称I芯，包括具有如下所述防错I芯，而不偏离本发明的范围和精神。
图2示出根据一示例性实施例具有U-I形芯的电感应器在制造过程中不同阶段期间的立体图。在该实施例中，电感应器200包括U芯210、预成型线夹230以及I芯250。如本文和整个说明书所使用的，U芯210具有两侧212、214和两端216、218，其中两侧212、214平行于绕组或线夹230的定向，而两端216、218垂直于绕组或线夹230的定向。此外，I芯250具有两侧252、254和两端256、260，其中两侧252、254平行于绕组或线夹230的定向，而两端256、260垂直于绕组或线夹230的定向。根据该实施例，I芯250已更改成提供I芯250的防错。防错I芯250具有分别在防错I芯250的底部251的一侧252处两个平行端256、260的去除部分257、261，且具有分别在防错I芯250的相反侧254处两个相同平行端256、260的非去除部分258、262。
预成型线夹230具有两个端子234、236或引线，可通过将预成型线夹230定位在去除部分257、261并将预成型线夹230朝向非去除部分258、262滑动直到预成型线夹230不能再移动为止，从而可将两端子234、236或引线围绕防错I芯250联接。预成型线夹230与非预成型线夹相比可允许更好的DCR控制，因为在制造工艺中大大降低了镀层的弯曲和破裂。防错I芯250使预成型线夹230能够适当地定位成使得U芯210可快速、方便且正确地联接到防错I芯250。如图2所示，仅防错I芯250的底部251提供防错。尽管在该实施例中仅防错I芯250的底部251提供防错，但其它各侧可独立或与其它侧组合来提供防错而不偏离该示例性实施例的范围和精神。例如，防错可仅定位在I芯的相对端256、260或相对端256、260和底部251，而不是仅定位在如图2所示的I芯250的底部251处。此外，根据某些替代实施例，可形成没有任何防错功能的I芯250。
预成型线夹230由铜制成并镀有镍和锡。尽管预成型线夹230由铜制成，并具有镍和锡镀层，但在制造预成型线夹230和/或两端子234、236时也可利用其它合适的导电材料，包括但不限于镀金和锡焊材料，而不偏离本发明的范围和精神。此外，尽管该实施例使用预成型线夹230，但线夹230也可以是部分预成型或非预成型的而不偏离本发明的范围和精神。此外，尽管该实施例示出预成型线夹230，但也可使用任何形式的绕组而不偏离本发明的范围和精神。
来自防错I芯250的去除部分257、261可将尺寸设置成使得可利用分别参照图3A和图3B描述的对称U芯或不对称U芯，而不偏离本发明的范围和精神。U芯210尺寸设置成宽度大致等于防错I芯250的宽度，且长度大致等于防错I芯250的长度。尽管以上已经说明U芯210的尺寸，但也可改变各尺寸而不偏离本发明的范围和精神。
图3A示出根据一示例性实施例的对称U芯的立体图。对称U芯300具有一个表面310和相对表面320，其中一个表面310是大致平坦的，且相对表面320具有第一腿部322、第二腿部324和形成在第一腿部322与第二腿部324之间的线夹通道326。在对称U芯300内，第一腿部322的宽度大致等于第二腿部324的宽度。该对称U芯300联接到I芯250，且预成型线夹230的一部分定位在线夹通道326内。根据某些示例性实施例，预成型线夹230的端子234、236联接到I芯250的底部表面251。但是，在替代示例性实施例，预成型线夹230的端子234、236可联接到U芯300的一个表面310。
图3B示出根据一示例性实施例的不对称U芯的立体图。不对称U芯350具有一个表面360和相对表面370，其中一个表面360是大致平坦的，且相对表面370具有第一腿部372、第二腿部374和形成在第一腿部372与第二腿部374之间的线夹通道376。在不对称U芯350内，第一腿部372的宽度不大致等于第二腿部374的宽度。该不对称U芯350联接到I芯250，且预成型线夹230的一部分定位在线夹通道376内。根据某些示例性实施例，预成型线夹230的端子234、236联接到I芯250的底部表面251。但是，在替代示例性实施例，预成型线夹230的端子234、236可联接到U芯350的一个表面360。使用不对称芯350的一个原因是提供在整个磁路经中更均匀的磁通分布。
在示例性实施例中，U芯210和I芯250都由无定形粉末芯材料制成，该材料是如上参照ER芯110和I芯150所述相同的材料。根据某些实施例，无定形粉末芯材料可以是铁基无定形粉末芯材料。此外，纳米无定形粉末材料也可用于这些芯材料。如图2所示，预成型线夹230联接到I芯250，而U芯210联接到I芯250和预成型线夹230，使得预成型线夹230定位在U芯210的线夹通道内。U芯210可以与如图所示U芯310那样是对称的，或者如图所示U芯350那样是不对称的。然后将U芯210、预成型线夹230和I芯250压模在一起以形成UI感应器200。该压模通过使芯210、250为围绕预成型线夹230模制的形式而去除大致位于预成型线夹230与芯210、250之间的物理间隙。
图4示出根据一示例性实施例的具有穿珠磁芯的电感应器的立体图。在该实施例中，电感应器400包括穿珠磁芯410和半预成型线夹430。如本文和整个说明书所使用的，穿珠磁芯410具有两侧412、414和两端416、418，其中两侧412、414平行于绕组或线夹430，而两端416、418垂直于绕组或线夹430。
在一示例性实施例中，穿珠磁芯410由无定形粉末芯材料制成，该材料是如上参照ER芯110和I芯150所述相同的材料。根据某些实施例，无定形粉末芯材料可以是铁基无定形粉末芯材料。此外，纳米无定形粉末材料也可用于这些芯材料。
半预成型线夹430包括在相对两端416、418处的两个端子或引线434、436，并可通过使半预成型线夹430的一部分中心穿过穿珠磁芯410内并使两端子434、436绕穿珠磁芯410的两端416、418缠绕而联接到穿珠磁芯410。半预成型线夹430与非预成型线夹相比可允许更好的DCR控制，因为在制造工艺中大大降低了镀层的弯曲和破裂。
半预成型线夹430由铜制成并镀有镍和锡。尽管半预成型线夹430由铜制成，并具有镍和锡镀层，但在制造半预成型线夹430时也可利用其它导电材料，包括但不限于镀金和锡焊材料，而不偏离本发明的范围和精神。此外，尽管该实施例使用半预成型线夹430，但线夹430也可以是非预成型的而不偏离本发明的范围和精神。此外，尽管该实施例示出半预成型线夹430，但也可使用任何形式的绕组而不偏离本发明的范围和精神。
如图4所示，半预成型线夹430通过使半预成型线夹430的一部分中心穿过穿珠磁芯410内并使两端子434、436绕穿珠磁芯410的两端416、418缠绕而联接到穿珠磁芯410。在某些实施例中，穿珠磁芯410可更改成具有穿珠磁芯410的底部450的一侧412的去除部分440和穿珠磁芯410的相对侧414的非去除部分442。半预成型线夹430的两端子434、436可定位在穿珠磁芯410的底部450处，使得端子434、436位于去除部分442内。尽管已经示出穿珠磁芯具有去除部分和非去除部分，穿珠磁芯可省略去除部分而形成而不偏离本发明的范围和精神。
根据一示例性实施例，无定形粉末芯材料可首先形成片状，并然后围绕半预成型线夹430缠绕或卷绕。在围绕半预成型线夹430卷绕无定形粉末芯材料时，然后无定形粉末芯材料和半预成型线夹430可以高压压制，由此形成电感应器400。该压模通过使穿珠磁芯410为围绕半预成型线夹430模制的形式而去除大致位于半预成型线夹430与穿珠磁芯410之间的物理间隙。
根据另一示例性实施例，无定形粉末芯材料和半预成型线夹430可定位在模具(未示出)内，使得无定形粉末芯材料围绕半预成型线夹430的至少一部分。然后无定形粉末芯材料和半预成型线夹430可以高压压制，由此形成电感应器400。该压模通过使穿珠磁芯410为围绕半预成型线夹430模制的形式而去除大致位于半预成型线夹430与穿珠磁芯410之间的物理间隙。
此外，也可使用其它方法来形成上述感应器。在第一替代方法中，可通过以高压压制无定形粉末芯材料形成穿珠磁芯，接着将绕组联接到穿珠磁芯，并然后将附加无定形粉末芯材料添加到穿珠磁芯，从而使绕组设置在穿珠磁芯与附加无定形粉末芯材料的至少一部分之间。然后可在高压下将穿珠磁芯、绕组和附加无定形粉末芯材料压制在一起，从而形成该实施例中所述的电感应器。在第二替代方法中，可通过在高压下压制无定形粉末芯材料而形成两个分开的成形芯，接着将绕组定位在两个分开的成形芯之间，并然后添加附加无定形粉末芯材料。然后可在高压下将两个分开的成形芯、绕组和附加无定形粉末芯材料压制在一起，从而形成该实施例中所述的电感应器。在第三替代方法中，可使用注模来将无定形粉末芯材料和绕组模制在一起。尽管在该实施例中描述了穿珠磁芯，但也可利用其它成形芯而不偏离示例性实施例的范围和精神。
图5示出根据一示例性实施例具有形成为单个结构的多个U形芯的电感应器的立体图。在该实施例中，电感应器500包括形成为单个结构505的四个U形芯510、515、520、525和四个线夹530、532、534、536，其中每个线夹530、532、534、536联接到U形芯510、515、520、525中相应的一个，且其中各线夹530、532、534、536不是预成型的。如本文和整个说明书所使用的，感应器500具有两侧502、504和两端506、508，其中两侧502、504平行于绕组或线夹530、532、534、536，而两端506、508垂直于绕组或线夹530、532、534、536。尽管示出四个U形芯510、515、520、525和四个线夹530、532、534、536形成单个结构505，但也可使用具有相应数量线夹的更多或更少的U芯形成单个结构而不偏离本发明的范围和精神。
在一示例性实施例中，芯材料由铁基无定形粉末芯材料制成，该材料是如上参照ER芯110和I芯150所述相同的材料。此外，纳米无定形粉末材料也可用于这些芯材料。
每个线夹530、532、534、536具有相对端处的两个端子或引线540(未示出)并可通过使线夹530、532、534、536的一部分中心穿过U形芯510、515、520、525中的每个并使每个线夹530、532、534、536的两个端子540(未示出)、542围绕感应器500的两端506、508缠绕而联接到每个U形芯510、515、520、525。
线夹530、532、534、536由铜制成并镀有镍和锡。尽管线夹530、532、534、536由铜制成，并具有镍和锡镀层，但在制造线夹时也可利用其它合适的导电材料，包括但不限于镀金和锡焊材料，而不偏离本发明的范围和精神。此外，尽管该实施例示出线夹530、532、534、536，但也可使用任何形式的绕组而不偏离本发明的范围和精神。
如图5所示，通过使每个线夹530、532、534、536的一部分穿过每个U形芯510、515、520、525并使每个预成型线夹530、532、534、536的两个端子540(未示出)、542围绕感应器500的两端506、508缠绕而将线夹530、532、534、536联接到U形芯510、515、520、525。
根据一示例性实施例，无定形粉末芯材料可首先形成片状，并然后围绕线夹530、532、534、536缠绕。一旦围绕线夹530、532、534、536缠绕无定形粉末芯材料，然后可在高压下压制无定形粉末芯材料和线夹530、532、534、536，由此形成具有形成为单个结构505的多个U形芯510、515、520、525的U形感应器500。该压模通过使芯510、515、520、525为围绕线夹530、532、534、536模制的形式而去除大致位于线夹530、532、534、536与芯510、515、520、525之间的物理间隙。
根据另一示例性实施例，无定形粉末芯材料和线夹530、532、534、536可定位在模具(未示出)内，使得无定形粉末芯材料围绕线夹530、532、534、536的至少一部分。然后可在高压下压制无定形粉末芯材料和线夹530、532、534、536，由此形成具有形成为单个结构505的多个U形芯510、515、520、525的U形感应器500。该压模通过使芯510、515、520、525为围绕线夹530、532、534、536模制的形式而去除大致位于线夹530、532、534、536与芯510、515、520、525之间的物理间隙。
此外，可使用其它方法来形成上述感应器。在第一替代方法中，可通过以高压压制无定形粉末芯材料而一起形成多个U形芯，接着将多个绕组联接到多个U形芯中的每个，并然后将附加无定形粉末芯材料添加到多个U形芯，从而使多个绕组设置在多个U形芯与附加无定形粉末芯材料的至少一部分之间。然后可在高压下将多个U形芯、多个绕组和附加无定形粉末芯材料压制在一起，从而形成该实施例中所述的感应器。在第二替代方法中，可通过在高压下压制无定形粉末芯材料而形成两个分开的成形芯、接着将多个绕组定位在两个分开的成形芯之间、并然后添加附加无定形粉末芯材料，其中每个分开成形芯具有联接在一起的多个成形芯。然后可在高压下将两个分开的成形芯、多个绕组和附加无定形粉末芯材料压制在一起，从而形成该实施例中所述的感应器。在第三替代方法中，可使用注模来将无定形粉末芯材料和多个绕组模制在一起。尽管在该实施例中描述了多个U形芯，但也可利用其它成形芯而不偏离示例性实施例的范围和精神。
此外，可根据衬底(未示出)上的电路连接和应用要求而将多个线夹530、532、534、536并联或串联。此外，这些线夹530、532、534、536可设计成适合多相电流，例如三相或四相电流。
尽管以上已经揭示了几个实施例，但应考虑到本发明包括基于其余实施例的讲述而对一实施例作出的各种更改。
尽管参照各具体实施例描述了本发明，但这些描述并不意味着诠释为限制意义。参照本发明的描述，所揭示实施例的各种更改，以及本发明的各替代实施例对于本领域的普通技术人员是显而易见的。本领域的普通技术人员应当理解，所揭示的概念和具体实施例可方便地用作更改或设计用于实施本发明相同目的的其它结构的基础。本领域的普通技术人员还应当认识到，这些等同结构不偏离所附权利要求书所述的本发明的精神和范围。因此，考虑到权利要求书将覆盖落入本发明范围内的任何这种更改和实施例。

Claims (26)

1.一种磁部件，包括：
至少一个成形芯，所述至少一个成形芯由无定形粉末材料制成；以及
至少一个绕组，其中所述至少一个绕组的至少一部分联接到所述至少一个成形芯，以及
其中将所述至少一个成形芯压制到所述至少一个绕组的至少一部分。
2.如权利要求1所述的磁部件，其特征在于，所述至少一个绕组包括预成型线圈、半预成型线圈、非预成型线圈、预成型线夹、半预成型线夹、非预成型线夹以及冲压导电箔片中的一种。
3.如权利要求1所述的磁部件，其特征在于，所述无定形粉末材料是铁基无定形粉末材料。
4.如权利要求1所述的磁部件，其特征在于，所述无定形粉末材料是纳米无定形粉末材料。
5.如权利要求1所述的磁部件，其特征在于，所述至少一个成形芯包括第一成形芯和第二成形芯，所述至少一个绕组联接在所述第一成形芯与所述第二成形芯之间。
6.如权利要求5所述的磁部件，其特征在于，所述第一成形芯是ER形芯，而所述第二成形芯是I芯。
7.如权利要求5所述的磁部件，其特征在于，所述第一成形芯是U形芯，而所述第二成形芯是I芯。
8.如权利要求7所述的磁部件，其特征在于，所述I芯提供防错。
9.如权利要求7所述的磁部件，其特征在于，所述U形芯是对称的。
10.如权利要求7所述的磁部件，其特征在于，所述U形芯是不对称的。
11.如权利要求1所述的磁部件，其特征在于，所述无定形粉末材料围绕所述至少一个绕组联接并压制在一起以形成所述磁部件，所述磁部件包括至少一个成形芯。
12.如权利要求11所述的磁部件，其特征在于，所述至少一个成形芯是至少一个U芯。
13.如权利要求11所述的磁部件，其特征在于，所述至少一个成形芯是穿珠磁芯，而所述至少一个绕组是绕组。
14.如权利要求13所述的磁部件，其特征在于，所述绕组是线夹。
15.如权利要求11所述的磁部件，其特征在于，所述至少一个成形芯是多个成形芯，而所述至少一个绕组是多个绕组。
16.如权利要求15所述的磁部件，其特征在于，所述多个成形芯是多个U芯，而所述多个绕组是多个线夹，其中所述多个线夹中的每个对应于所述多个U芯中的每个。
17.如权利要求15所述的磁部件，其特征在于，所述多个绕组串联连接。
18.如权利要求15所述的磁部件，其特征在于，所述多个绕组并联连接。
19.如权利要求15所述的磁部件，其特征在于，所述多个绕组连接成适应多相电流。
20.一种磁部件，包括：
第一成形芯，所述第一成形芯由无定形粉末材料制成；
第二成形芯，所述第二成形芯由无定形粉末材料制成；
线夹，其中所述线夹的至少一部分联接在所述第一成形芯与所述第二成形芯之间，以及
其中所述第一成形芯、所述第二成形芯、以及所述绕组压制在一起。
21.如权利要求20所述的磁部件，其特征在于，所述无定形粉末材料是铁基无定形粉末材料。
22.如权利要求20所述的磁部件，其特征在于，所述无定形粉末材料是纳米无定形粉末材料。
23.一种形成磁部件的方法，包括：
提供至少一个成形芯，所述至少一个成形芯由无定形粉末材料制成；
将至少一个绕组的至少一部分联接到所述至少一个成形芯；以及
将所述至少一个成形芯与所述至少一个绕组的至少一部分压制在一起。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述至少一个成形芯包括第一成形芯和第二成形芯，所述至少一个绕组联接在所述第一成形芯与所述第二成形芯之间。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述无定形粉末材料围绕所述至少一个绕组联接并压制在一起以形成所述磁部件，所述磁部件包括至少一个成形芯。
26.如权利要求23所述的磁部件，其特征在于，所述至少一个成形芯是多个成形芯，而所述至少一个绕组是多个绕组。
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