CN102428527B - 表面安装磁性部件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
披露包括可模制的磁性材料的磁性部件组件以及用于这些磁性部件组件的制造方法，且这些磁性部件组件包括表面安装端接特征，并且这些磁性部件组件及其制造方法有利地用于提供诸如电感器和变压器之类的表面安装磁性部件。
Description
背景技术
本发明领域总地涉及磁性部件及其制造，并且更确切地涉及诸如电感器和变压器之类的磁性表面安装电子部件。
随着电子封装的进步，制造更小但具更大功率的电子装置已变得可行。为了减小这些电子装置的总体尺寸，用于制造这些电子装置的电子部件已变得日益小型化。制造电子部件来满足这些需求存在许多困难，因此使得制造工艺更加昂贵，并且不理想地增大电子部件的成本。
类似于其它部件那样，用于诸如电感器和变压器之类的磁性部件的制造工艺已被仔细审查，以减小高度竞争的电子制造业的成本。当被制造的电子部件是低成本的并且是高容量的部件时，对于制造成本的降低是尤为理想的。在这些电子部件、以及使用这些电子部件的电子装置的高容量大规模生产工艺中，制造成本的任何降低当然是显著的。
发明内容
本文披露了磁性部件组件以及制造这些磁性部件组件的方法的示范性实施例，且这些示范性实施例有利地用于实现以下益处中的一个或多个：部件结构更顺应以小型化水平进行生产；部件结构更易于在小型化水平下进行组装；部件结构允许免除已知的磁性构造常用的制造步骤；通过更有效的制造技术，部件结构具有提高的可靠性；与现有的磁性部件相比，在封装尺寸类似或减小情况下，部件结构具有改进的性能；与传统的小型化磁性部件相比，部件结构具有增大的功率容量；以及与已知的磁性部件构造相比，部件结构具有独特的芯部和线圈构造，以提供显著的性能优点。
示例的部件组件应被认为尤其有利于构造例如电感器和变压器。能以较小的封装尺寸来可靠地提供这些组件，且这些组件可包括表面安装特征，以易于安装于电路板。
附图说明
参照以下附图来描述非限制和非穷举的实施例，其中除非另有说明，类似的附图标记指代所有各个附图中的类似部件。
图1是根据本发明一示例实施例的示例表面安装磁性部件的部分分解视图。
图2是图1所示磁性部件的顶侧立体示意图。
图3是图1所示磁性部件的顶侧组件立体视图。
图4是图1所示磁性部件的底侧组件立体视图。
图5是根据本发明一示范实施例的另一示范的表面安装磁性部件的部分分解视图。
图6是图5所示磁性部件的顶侧立体示意图。
图7是图5所示磁性部件的顶侧组件立体视图。
图8是图5所示磁性部件的底侧立体组装视图。
图9示出根据本发明另一实施例而形成的端子组件。
图10是图9所示组件的一部分的放大视图。
图11示出使用图9和图10所示端子组件的制造步骤；其中
图11A代表制造磁性部件的第一阶段；
图11B代表制造磁性部件的第二阶段；
图11C示出从图11B中所得到的组件的顶侧视图；
图11D示出从图11B中所得到的组件的底侧视图；
图11E代表制造磁性部件的第三阶段；
图11F代表制造磁性部件的第四阶段；
图11G代表制造磁性部件的第五阶段；
图11H示出完成的磁性部件。
图12示出另一磁性部件。
图13是用于根据一示范实施例而形成的磁性部件的芯部件的立体图。
图14示出在模制制造阶段中、与端子引线框组装起来的图13所示芯部件。
图15示出在模制工艺之后、图14所示组件的一部分。
具体实施方式
本文描述了独创的电子部件设计的示例实施例，这些电子部件克服了本领域的各种难题。为了最完整地理解本发明，以下披露具有不同部段或部分，其中部分I讨论具体问题和难题，而部分II描述用于克服这些问题的示例部件构造和组件。
I.对于本发明的引言
诸如电感器之类的用于电路板应用的传统磁性部件通常包括磁性芯部和位于磁性芯部内的导电绕组(有时被称为线圈)。芯部可由离散的芯部件制成，这些芯部件由磁性材料制成，同时将绕组放置在芯部件之间。各种形状和类型的芯部件以及组件对于那些本领域技术人员是已知的，包括但并不必要局限于U芯部和I芯部组件、ER芯部和I芯部组件、ER芯部和ER芯部组件、壶形芯部和T芯部组件以及其它匹配的形状。这些离散芯部件可利用粘合剂粘结在一起，并且通常在物理上彼此隔开或间隔开。
例如，在一些已知的部件中，线圈由导电金属丝制成，该导电金属丝卷绕于芯部或端子线夹。也就是说，在芯部件已完全形成之后，金属丝可围绕于芯部件，该芯部件有时称为滚筒芯部或线轴芯部。线圈的每个自由端可称作引线，并且可用于经由直接附连于电路板或者经由通过端子线夹的间接连接、而将电感器联接于电路。尤其是对于较小的芯部件来说，以成本有效并且可靠的方式来卷绕线圈是富有挑战性的。手绕部件在它们的性能方面趋于不稳定。芯部件的形状致使它们相当脆弱，并且在卷绕线圈时、芯部易于破裂，且芯部件之间的间隙变化会使部件性能产生不理想的变化。又一难题在于：DC阻抗(“DCR”)会由于在卷绕工艺过程中、不均匀地卷绕和张力而不理想地变化。
在其它的已知部件中，已知表面安装磁性部件的线圈通常与芯部件分开制成，并且之后与芯部件组装起来。也就是说，这些线圈有时被认为是被预成形或预卷绕的，以避免手绕线圈所产生的问题，并且简化磁性部件的组装。这些预成形线圈对于较小的部件尺寸来说尤其有利。
为了当将磁性部件表面安装于电路板上时、进行与线圈的电连接，通常提供导电端子或线夹。线夹组装在成形芯部件上，并且电连接于线圈的相应端部。端子线夹通常包括大体平坦且平面的区域，这些区域可使用例如已知的软钎焊(soldering)技术电连接于电路板上的导电迹线和焊盘。当如此连接时并且当电路板通电时，电流可从电路板流至其中一个端子线夹、通过线圈流至另一个端子线夹并返回至电路板。在电感器的情形中，流过线圈的电流会在磁性芯部中感应产生磁场和磁能。可提供一个以上的线圈。
在变压器的情形中，设置有初级线圈和次级线圈，其中流过初级线圈的电流在次级线圈中感应产生电流。变压器部件的制造具有与电感器部件类似的问题。
对于日益小型化的部件来说，提供在物理上间隔开的芯部是具有挑战性的。难于以成本有效的方式来可靠地实现建立并维持恒定间隙尺寸。
关于在小型化的表面安装磁性部件中、在线圈和端子线夹之间进行电连接方面也存在多个实际问题。线圈和端子线夹之间的相当易损连接通常在芯部外部进行，且因此在分开时易损坏。在一些情形中，已知将线圈的端部围绕于线夹的一部分缠绕，以确保线圈和线夹之间的可靠机械和电连接。然而，从制造角度，这已被证明是繁琐的，且更容易且更快速的端接方案会是理想的。此外，线圈端部的缠绕对于某些类型的线圈并不适用，例如具有带有平坦表面的矩形横截面的线圈，此种线圈并不具有如薄且圆的导线构造那样的挠性。
随着电子装置持续变得日益大功率化的近期趋势，还需要诸如电感器之类的磁性部件来传导增大的电流量。于是，通常增大用于制造线圈的线规。由于用于制造线圈的导线的尺寸增大，当圆形导线用于制造线圈时，端部通常压扁至合适的厚度和宽度，以令人满意地适用例如软钎焊、熔焊或导电粘合剂之类与端子线夹进行机械和电连接。然而，线规越大，则越难于将线圈的端部压扁，以适当地将这些端部连接于端子线夹。这些难题已在线圈和端子线夹之间引致不稳定的连接，而这会在使用中使磁性部件产生不理想的性能问题和变化。减小此种变化已被证明非常困难且成本。
对于某些应用来说，由平坦的而非圆形导电体制造线圈可缓解这些问题，但平坦的导电体首先趋于更刚性并且更难于成形为线圈，因此引起其它的制造问题。与圆形导电体相反，使用平坦的导电体还会有时不理想地在使用中改变部件的性能。此外，在一些已知构造中，尤其是那些包括由平坦导电体制成的线圈的构造中，诸如钩或其它结构特征之类的端接特征可形成到线圈的端部中，以便于与端子线夹的连接。然而，将这些特征形成到线圈的端部中会在制造工艺中引起进一步的费用。
对于减少电子装置的尺寸、但又要增大它们的功率和容量的新趋势仍存在更多的挑战。随着电子装置的尺寸减小，用于这些电子装置中的电子部件的尺寸须相应地减小，因此已试图经济地制造功率电感器和变压器，而这些功率电感器和变压器具有相对较小、有时是微型化的结构，但又承载增大电流量来为电子装置供电。磁性芯部结构理想地相对于电路板具有低得多的轮廓(型面高度低)，以获得细长且有时非常薄的电子装置轮廓。满足这些需求还存在更多的困难。对于连接于多相电力系统的部件来说还存在其它一些难题，其中在小型化装置中容纳电源的不同相位是困难的。
试图使磁性部件的覆盖区域和轮廓优化、对于期望满足现代电子装置的尺寸需求的部件制造商来说具有更大的意义。电路板上的每个部件可通常由在平行于电路板的平面中所测得的垂直的宽度和深度尺寸所限定，该宽度和深度的乘积确定由部件在电路板上所占据的表面积，该表面积有时被称为部件的“覆盖区域”。另一方面，在沿正交于或垂直于电路板的方向所测得的部件总高有时被称为部件的“轮廓”。部件的覆盖区域部分地确定有多少部件可安装在电路板上，而轮廓部分地确定在电子装置中、平行的电路板之间所允许的空间。较小的电子装置通常需要存在更多的部件安装于每个电路板上，减小相邻电路板之间的间隙，或者同时需要上述两者。
然而，用于磁性部件的许多已知端子线夹倾向于在表面安装于电路板时、增大部件的覆盖区域和/或轮廓。也就是说，线夹倾向于在安装于电路板时、延长部件的深度、宽度和/或高度并且不理想地增大部件的覆盖区域和/或轮廓。尤其是对于装配在位于芯部的顶部、底部或侧部处的磁性芯部件的外表面上的线夹来说，完成部件的覆盖区域和/或轮廓会由于端子线夹延长。即使部件轮廓或高度的延长相对较小，但随着在任何给定的电子装置中、部件和电路板的数量增大，后果会是严重的。
II.示例创造性磁性部件组件及其制造方法
现在将描述会解决本领域传统磁性部件的其中一些问题的磁性部件组件的示例实施例。与所描述装置相关联的制造步骤部分显而易见而部分在下文进行确切地描述。类似的，与所描述方法步骤相关联的装置部分显而易见而部分在下文进行确切地描述。也就是说，本发明的装置和方法将没有必要在下文的描述中进行单独地描述，而被相信良好地位于本领域技术人员的认识范围内，而无需进一步解释。
图1-4是根据本发明示范实施例的示范的表面安装磁性部件100的各种视图。更确切地说，图1是表面安装磁性部件100的部分分解图，图2是磁性部件100的顶部示意立体图，图3是磁性部件100的顶部组件立体图，而图4是磁性部件100的底侧组件立体图。
该部件100通常包括磁性芯部102、基本包含在芯部102中的线圈104以及端子线夹106、108。在图1-4所示的示范实施例中，芯部102制造成单个部件110，然而在其它实施例中，芯部102可根据需要而包括一个以上的芯部件，且芯部件在组装时彼此物理地间隔开。
可使用例如铁粉材料或无定形芯部材料来将芯部件110制造成一体部件，且如本领域已知的，铁粉材料或无定形芯部材料可压制到线圈104周围。这些铁粉材料和无定形芯部材料可呈现分布式的间隙特性，这可避免对于芯部结构中物理间隙的需求。在一示范实施例中，用于部件100的单个芯部件110可由本领域技术人员熟知的磁性粉末材料制成，且该材料可压制或压布到线圈104周围，以形成一体的芯部和线圈构造。
在又一和/或替代实施例中，芯部件110可由磁性粉末材料层或片形成，该磁性粉末材料堆叠并压制在线圈104周围。制造这些材料层或片的示范性磁性粉末颗粒可包括铁氧体颗粒、铁颗粒、铁硅铝合金(Sendust)颗粒、镍钼铁合金(MPP)颗粒、镍铁合金(HighFlux)颗粒、铁硅合金(Megaflux)颗粒、铁基无定形粉末颗粒、钴基无定形粉末颗粒或者本领域已知的其它等同材料。当这些磁性粉末颗粒与聚合物粘合剂材料混合时，所合成的磁性材料呈现分布式间隙特性，而这避免对于物理间隙或者分开不同件磁性材料的需要。这样，可有利地避免与建立并维持一致的物理间隙尺寸相关联的难题和费用。对于高电流应用来说，预退火磁性无定形金属粉末与聚合物粘合剂组合会是有利的。
在图2中最佳示出的线圈104由一定长度的圆形导线制成，并且包括第一远端部或引线150、与第一端相对的第二远端部或引线152以及在线圈端部150和152之间的卷绕部分154，其中，金属线围绕线圈轴线156卷绕多圈，以实现所希望的效果，例如对于部件100的选定端部使用应用来说的理想电感值。此外，线圈既沿轴线156以螺旋方式卷绕又相对于轴线156卷绕成螺旋形式，以提供更紧凑的线圈设计来满足较低的轮廓需求，同时仍提供所希望的电感值。端部150、152相对于卷绕部分154弯曲，使得端部平行于线圈轴线156延伸，以便于线圈端部150、152如下文所述进行端接。
如果需要的话，用于形成线圈104的导线可涂敷有搪瓷涂层及类似物，以对线圈104的结构和功能方面作出改进。那些本领域的技术人员应理解地是，线圈104的电感值部分地取决于线型、线圈中导线的绕圈数和线径。这样，线圈104的电感额定值对于不同的应用场合可显著地变化。线圈104可使用已知技术独立于芯部件110制造而成，并且可提供成用于部件100组装的预卷绕结构。在一示范实施例中，线圈104以自动化方式形成，从而为完成的线圈提供一致电感值，但如果需要的话，能以替代方式手工卷绕线圈。应理解的是，如果提供一个以上线圈，则会类似地需要附加端子线夹，以与所使用的所有线圈进行电连接。
线圈104仅仅是示意性的，且应理解的是可替代地使用其它类型的线圈。例如，除了图2所示的圆导线以外，平坦导电体可用于制造线圈。此外，卷绕部分154可具有各种替代的形状和构造，包括但不局限于螺旋形的或螺线形的构造(两者并未都在图2中示出)，且卷绕部分的构造具有直线的、多边形剖面而非弯曲剖面(例如，蛇形，C形等等)。类似地，如果需要的话，可使用一个以上的线圈。
如所说明的实施例中所示，芯部件110成形为大体矩形本体，该矩形本体具有基壁114和多个大体正交的侧壁116、118、120以及122，这些侧壁从基壁114的侧缘延伸。在图1-4所示的实施例中，基壁114有时可被称作底壁。侧壁116和118彼此相对，并且可有时分别被称作左侧右侧。侧壁120和122彼此相对，并且可有时分别被称作前侧后侧。侧壁116、118、120和122在基壁114上方限定封壳或空腔，该封壳或空腔通常在部件被组装好时容纳线圈104。
如图1所示，第一芯部件110的侧壁116还包括凹陷表面123，而相对的侧壁118包括相对应的凹陷表面125。凹陷表面123和125沿相对应侧壁116和118的长度仅仅延伸部分距离。凹陷表面123和125还从基壁114向上延伸一定距离，该距离小于侧壁116和118沿垂直于底面的方向所测得的高度。这样，凹陷表面123和125与侧壁116和118的顶缘隔开，同时对于侧壁116和118的相邻基壁114延伸的长度的一部分与基壁114的凹陷表面126和128邻接。
芯部件110的基壁114的外表面具有一定轮廓并且包括非凹陷表面124，且该非凹陷表面124将第一和第二凹陷表面126和128分开。凹陷表面126和128在非凹陷表面124的相对两侧上延伸。在基壁114的相对的角部上还设有第三和第四凹陷表面130和132。第五和第六凹陷表面134、136在芯部件110的剩余角部上与第三和第四凹陷表面130和132相对。在所说明的实施例中，第五和第六凹陷表面134、136相对于彼此以大体共面关系延伸，并且还相对于第三和第四凹陷表面130和132以大体共面关系延伸。因此，基壁114分级成三个表面层，第一层是非凹陷表面124，第二层是与第一层隔开第一量值的凹陷表面126和128，而第三层是与第一层和第二层中的每个层均隔开的凹陷表面130、132、134、136。凹陷表面126、132和134通过非凹陷表面124与凹陷表面128、130和136隔开并且分离开。凹陷表面130和136通过凹陷表面128而隔开并且分离开，而凹陷表面132和134通过凹陷表面126而隔开并且分离开。
图1所示的示例端子线夹106和108在构造上基本上相同，但当施加于第一芯部件110时逆转180°，并因此作为彼此的镜像延伸。部件100的端子线夹106和108各自相应地包括安装部段140、大体平坦且平面的底部段142以及在底部段142的与安装部段140相对的端部上延伸的线圈部段144。直立定位片部段145还大致垂直于每个线夹106和108中的底部段142延伸。定位片部段的形状和尺寸设计成接纳在第一芯部件110的侧壁116和118中的凹陷表面123、125中。
在所说明的实施例中，安装部段140相对于线圈部段144以大体共面关系延伸，并且相对底部段142的平面偏离或隔开。线夹106、108通过将底部段142抵靠于凹陷表面126和128、将线圈部段144抵靠于凹陷表面130和132并且将安装部段140抵靠于凹陷表面134和136而组装至芯部件110。此外如图1和2所示，线圈端部150和152延伸通过端子线夹106的线圈部段144中的通孔146，在此这些线圈端部能通过软钎焊、熔焊或者其它方式进行附连，以确保线圈端部150、152和线圈104之间的电连接。然而，由于线圈端部150、152定位于芯部件110的基壁114上的凹入表面上，这些线圈端部并不从芯部件110的整个外表面突出，并且在操纵部件100时较不会不理想地分开。
能通过切割、弯曲或其它从导电材料中形成端子线夹106和108、以相对简单的方式来制造所描述的线夹106、108及其所有部段。在一示范实施例中，端子从镀铜板冲压而成并且弯曲成最终形状，但还可替代地使用其它材料和成形技术。线夹106、108可预成形并且在之后的生产阶段组装至芯部件110。
由于芯部件110压靠于线圈104周围，因而线圈端部150、152和端子线夹106、108之间的电连接位于芯部结构的外部。如图3所示，当部件100安装于电路板180时，第一芯部件110的基壁114面向并且抵靠于电路板表面184，且每个端子线夹106、108的平坦且平面的底部段142经由软钎焊技术或者本领域已知的其它技术、电连接于电路板180上的导电迹线182。每个线夹106、108的线圈部段144各自面向电路板180，且线圈端部150、152和线夹的线圈部段144之间的电连接基本上被保护在芯部结构下方。线夹106和108有利于在相对简单、高效且成本有效的制造工艺中、实现线圈端部150和152的安全且可靠的电连接。
图5-8是根据本发明示范实施例的另一表面安装磁性部件200的各种视图。图5是部件200的部分分解图。图6是部件200的顶侧立体示意图，而图7是部件200的顶侧组件立体视图。图8是磁性部件200的底侧立体组装视图。
部件200类似于部件100，但包括离散的芯部件110和112，在线圈104定位于第二芯部件112和第一芯部件110之间的情形下、将第二芯部件112组装至第一芯部件110。芯部件110和112可由本领域技术人员已知的合适磁性材料制成，包括但不局限于铁磁性材料和亚铁磁性材料、上述其它材料以及根据已知技术的本领域已知材料。
图9部分地说明使用端接预制层380的端接技术。端子预制层380可由导电材料(例如，铜)或者根据已知技术的本领域已知的导电合金所制成。预制层可成形为包括引线框382，该引线框382具有连接于引线框382的边缘的相对的成对端子线夹384。虽然示出两对端子线夹384，但可替代地的设置更多或更少数量的端子线夹。在每对端子线夹中的每个端子线夹384之间限定间隙或空间。如下文所述，磁性体可形成在这些间隙或空间中。
如图10所示，且类似于上述端子线夹106和108，每个端子线夹384包括在侧面与偏移凸片或凸耳388、390相接的中心部分386，这些凸片或凸耳在与中心部分386的平面隔开的平面中延伸。虽然，凸片或凸耳388、390在图10所示的立体图中看起来从中心部分386升起，但当线夹翻转时，凸片或凸耳388、390会以上述类似于线夹106和108的方式相对于中心部分386凹陷。这样，可将中心部分386认为是如上所述线夹106和108中的底部段142，而可将凸耳或凸片388、390认为是部段140和144。
在一示范实施例中，每个端子线夹384中的其中一个升起凸耳388包括芯部柱桩392，而另一个升起凸耳390包括端接槽394。相应的芯部柱桩392有助于将线夹384固定于磁性体，而端接槽394用作用于线圈引线的连接点。虽然在一个实施例中设有端接槽394，但在另一实施例中可替代地设有通孔以接纳线圈引线。如图9和10所示，在一个示例中，相应的成对端子线夹384成形为彼此成镜像，但在至少一些实施例中它们并不需要是镜像。
图11说明使用端接预制层380来制造小型化磁性部件的制造工艺。如图11A所示，可将端接预制层380插到模具400中，且线圈402可设在每对端子线夹384(图9和图10)之间。此外如图11A所示，每个端子线夹384中的端接槽384接纳其中一个线圈端部403。然后，可以是上述材料中的任何一种材料的磁性材料能施加于并且压靠于线圈周围，以如图11B所示围绕每个线圈402形成磁性体404。端子线夹384中的芯部柱桩392(图10)在它们被模制时埋设在磁性体404中。然后，可从模具400中移除磁性体404和所附连的包括线夹384的引线框。图11C以顶视图示出所得到的组装件，而图11D以底视图示出所得到的组装件。
如图11D和11E所示，可在切割线384处修剪或切断引线框382，该切割线384位于离开磁性体404的侧缘预定距离处，且每个端子线夹384的一部分可如图11F所示围绕磁性体的侧缘弯曲。线夹384的该部分以基本上90°的角度弯曲，并且沿磁性体的侧壁延伸。由于切割线384离开磁性体404的预定距离相对较小，因而线夹384的弯曲部分仅仅沿磁性体404的侧部向上延伸一半。也就是说，线夹384的弯曲部分的高度小于磁性体404的侧壁的高度。
如图11F所示，线夹384的弯曲部分可基本上与用于端子线夹106和108的上述定位部段145相对应。与上文的实施例中所描述的凹口123和125相类似的凹口可模制到磁性体的侧壁中，以容纳端子线夹384的弯曲部分，而不会不利地影响磁性部件的覆盖区域。如图11G所示，线圈端部403可经由软钎焊工艺、熔焊工艺或者本领域技术人员所熟悉的其它技术来电连接于线夹384。当使用相对较大的线规来制造线圈时，软钎焊会是较佳的，但当使用相对较小的线规来制造线圈时，熔焊会是较佳的。
图11H示出包括端子线夹384的已完成磁性部件。一旦磁性部件420完成，这些磁性部件可如上所述经由线夹384的中心部分386表面安装于电路板。
图12示出磁性部件450的另一实施例，且该磁性部件能以类似于上述方法的方法来制造。在制造部件450的过程中，在修剪引线框382时，切割线410(图11D)与磁性体404隔开得更远。因此，当线夹386围绕磁性体404弯曲时，线夹的被剪下的部分足够长，以致能沿磁性体404的侧壁的整个高度延伸，并且进一步以约90°的角度弯曲，从而沿磁性体的顶壁的一部分延伸，顶壁可包括凹口，以容纳弯曲线夹而不会不利地影响部件的轮廓。如图12所示的实施例中，使切割线远离磁性体404更远地隔开，这可降低在形成磁性体404时、由于模制操作或其它制造步骤而引起污染问题和不利影响的风险。
所描述基本方法的许多变型是可能的。例如，线圈能在修剪引线框之前和/或在线夹386围绕磁性体的侧部弯曲之前、软钎焊、熔焊或以其它方式连接于线圈端部403。也就是说，不必按照上述的步骤顺序。
此外，其它形状的端子线夹可形成在引线预制层中，并且具有类似的效果和优点。也就是说，线夹需要具有在其它替代实施例中所说明和描述的精确形状。
类似地，在某些实施例中，在模制工艺中，无需独立于用于组装的端接预制层380提供线圈。反而，在某些实施例中，线圈可预附连于预制层或者以其它方式与端接预制层一体地形成。
此外，能以各种方式来实现将线圈端部软钎焊、熔焊或以其它方式电连接于线夹。例如，线夹中的槽394(图10)可被认为是可选的，而通孔或便于与线圈引线配合的其它机械特征也是可以替代使用的。作为另一示例，在一些实施例中，线夹中的通孔和槽可被认为是可选的，但也可例如将线圈引线403熔焊于线夹的表面，而不使用机械配合特征。此外，如在2009年4月24日所提交的美国专利申请系列号12/429,856所描述得那样(该文献以参见的方式将该申请引入本文)，可在芯部件内部的一个位置处，将端子线夹熔焊或软钎焊至引线的端部。另外，线圈引线能软钎焊或熔焊于线夹的向内面向表面(即，在已完成的部件中面向磁性体的表面)以及线夹的向外面向表面(即，在已完成的部件中远离磁性体面向的表面)。
图13是用于根据一示例实施例而形成的磁性部件的芯部件450的立体图。
在如图所示的示范实施例中，由如上所述的已知材料和已知技术来预制造芯部件450，并且在之后的制造阶段提供该芯部件，用以与其它部件进行组装。如图13所示，芯部件450包括大体平面且矩形的基部452以及圆柱形或管状部分454，该圆柱形或管状部分454从基部452的平面向上并且大体垂直延伸。在所示出的示范实施例中的基部452相对于圆柱形部分454的直径尺寸上显著地更长且更宽，而圆柱形部分454基本上定心在矩形基部454上。因此，基部452和圆柱形部分454限定用于诸如线圈402(图11A和11B)或者本文所描述的其它线圈之类线圈的接纳区域。
更确切地说，并且如图14所示，芯部件450的圆柱形部分454延伸通过线圈402的敞开的中心区域，使得圆柱形部分454基本上充满线圈402的敞开的中心区域。图14中示出端接预制层380也具有上述线圈端接特征，并且组装件放置在模具中。当如此组装之后，每个芯部件450的圆柱形部分454延伸通过并且大体占据每个线圈的中心开口。芯部件450可利用固定装置保持就位，该固定装置还将端接预制层380和所附连的电感线圈402固定就位，用以执行后续制造过程。
因此，磁性体458(如图15所示且如图13以虚线所示)可形成在线圈402和磁性芯部件450以及端接预制层380的各部分周围。在一个示例中，然后可将电感器本体压缩模制在已组装的线圈402、端接预制层380的端子线夹以及芯部件450之上。单独提供的芯部件450的圆柱形部分454防止用于形成磁性体458的材料在模制工艺过程中进入芯部的中心区域。尤其是在芯部件450和磁性体458由具有不同磁性的不同材料所制成时，可利用简化的制造工艺来产生显著的性能优点。可由芯部件450和磁性体458得到一体的或单体的芯部结构，且在该芯部结构的不同部分中具有各种不同的磁性，同时免除与传统的磁性部件构造相关联的用于若干单独芯部件的间隔开和粘结步骤。
能以与上文参见图11D到11H所描述的方式类似的方式、而在模制工艺完成之后完成如图15所示的组装。
III.披露的示范性实施例
现在显而易见的是，所描述的各种特征能以各种组合来结合和匹配。可有利地提供具有不同磁性、不同数量和类型的线圈并且具有不同性能特性的多种磁性部件组件，以满足特定应用的需求。
此外，能有利地在具有离散芯部件的结构中使用所描述的其中某些特征，而这些离散芯部件彼此在物理上间隔开和分开。
在上文所阐述的内容范围内的各种可能性之中，至少以下实施例应被认为相对于传统的电感部件是有利的。
已披露一种表面安装磁性部件的组件，该组件包括：导电线圈，该导电线圈具有绕组部分和从该绕组部分伸出的相对的第一和第二远端部；磁性芯部，该磁性芯部形成在绕组部分周围并且封围该绕组部分，并且该磁性芯部具有基壁和从该基壁伸出的正交侧壁，且第一和第二远端部延伸通过该磁性芯部的基壁；以及第一和第二端子线夹，该第一和第二端子线夹连接于相应的第一和第二远端部，且该第一和第二端子线夹相邻于磁性芯部的相对侧壁位于基壁上。
可选的是，第一和第二端子线夹完全在磁性芯部的外部延伸。第一和第二端子线夹可包括开口和槽中的一种，该开口和槽构造成接纳第一和第二远端部中的一个。第一和第二远端部可延伸通过磁性芯部的基壁上的隔开凹入表面。远端部可在凹入表面处连接于第一和第二端子线夹。第一和第二端子线夹中的至少一个可包括埋设地芯部中的柱桩。第一和第二端子线夹可设在端接预制层上。
磁性部件组件还可在磁性芯部内包括单独制造的芯部件。绕组部分可具有敞开的中心区域，且单独制造的芯部件的一部分占据该敞开的中心区域。单独制造的芯部件的该部分可以是圆柱形的。单独制造的芯部件还可包括矩形基部和从该基部伸出的圆柱形部分。单独提供的芯部件可由与磁性芯部不同的磁性材料制成。
磁性部件组件还可包括电路板，且基壁抵靠在该电路板上。磁性体和线圈可形成电感器。
还披露一种制造磁性部件的方法，该方法包括：在成对端子线夹的外露表面上形成磁性体，并且形成与该对端子线夹相关联的至少一个线圈；藉此，线圈的绕组部分完全埋在磁性体中，且线圈的相对远端部在所形成的磁性体的共同壁上附连于端子线夹。
可选的是，该方法还可包括：将单独提供的芯部件与线圈组装起来；以及在单独提供的芯部件和线圈的组件上形成磁性体。将所提供的芯部件与线圈组装起来可包括：使单独提供的芯部件的一部分延伸通过线圈的敞开的中心区域。端子线夹可包括至少一个柱桩，且该方法还包括在磁性体形成时、将柱桩埋设在磁性体中。该对端子线夹还可附连于引线框，且该方法还包括修剪引线框，以从引线框中切断线夹。
该方法还可包括使线夹的一部分围绕磁性体的侧壁弯曲，并且将端子线夹电连接于线圈端部。电连接端子线夹可包括将线圈端部熔焊或软钎焊至线夹。电连接端子线夹还可包括将线圈端部接纳在通孔或端接槽中的一种中，并且将磁性体底面上的外露线圈端部附连于线夹。
形成磁性体包括将磁性体模制在至少一个线夹上。该对端子线夹可通过引线框连结成在该对线夹之间具有间隙，且磁性体形成在该对端子线夹之间的间隙中。
每个端子线夹可包括中心部分以及位于该中心部分各侧上的第一和第二凹陷部分，且该方法还包括将线圈连接于凹陷部分之一。该方法还可包括将该对端子线夹设置成作为彼此的镜像而延伸。
IV.结论
现在可认为，本发明的益处通过前述示例和实施例是显而易见的。虽然已特定地描述各种实施例和示例，但只要在所披露的示例装置、组件以及方法的范围和精神内，则其它的示例和实施例也是可能的。
此书面描述使用示例来披露包括最佳模式的本发明，并且还用于使本领域任何技术人员能实践本发明，包括制造并使用任何设备或系统以及实施任何所包含的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求所限定，并且可包括由本领域技术人员所想到的其它示例。如果一些其它示例具有并不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者这些示例包括不与权利要求的字面语言具有本质差别的等同结构元件，则这些示例仍可被认为落在这些权利要求的范围内。
Claims (26)
1.一种表面安装磁性部件组件，包括：
导电线圈，所述导电线圈具有绕组部分和从所述绕组部分伸出的相对的第一和第二远端部；
磁性芯部，所述磁性芯部形成在所述绕组部分周围并且封围所述绕组部分，并且所述磁性芯部具有基壁和从所述基壁伸出的正交侧壁，且所述第一和第二远端部延伸通过所述磁性芯部的基壁；
以及第一和第二端子线夹，所述第一和第二端子线夹相对于所述导电线圈单独地制造且连接于所述导电线圈的相应的第一和第二远端部，且所述第一和第二端子线夹分别相邻于所述磁性芯部的相对侧壁位于所述基壁上，
其中，所述第一和第二端子线夹中的每个均包括中心部分，所述中心部分在第一平面中延伸，且所述中心部分与在第二平面中延伸的偏离凸片相接，所述第二平面与所述第一平面隔开。
2.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二端子线夹完全在所述磁性芯部的外部延伸。
3.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二端子线夹包括开口和槽中的一种，所述开口和槽构造成接纳所述第一和第二远端部中的一个。
4.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二远端部延伸通过所述磁性芯部的基壁上隔开的凹入表面。
5.如权利要求4所述的磁性部件组件，其特征在于，所述远端部在所述凹入表面处连接于所述第一和第二端子线夹。
6.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二端子线夹中的至少一个包括埋设所述芯部中的柱桩。
7.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二端子线夹设在端接预制层上。
8.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，还包括在所述磁性芯部内的单独制造的芯部件。
9.如权利要求8所述的磁性部件组件，其特征在于，所述绕组部分具有敞开的中心区域，且所述单独制造的芯部件的一部分占据所述敞开的中心区域。
10.如权利要求9所述的磁性部件组件，其特征在于，所述单独制造的芯部件的所述部分是圆柱形的。
11.如权利要求8所述的磁性部件组件，其特征在于，所述单独提供的芯部件包括矩形基部和从所述基部伸出的圆柱形部分。
12.如权利要求8所述的磁性部件组件，其特征在于，所述单独提供的芯部件由与所述磁性芯部不同的磁性材料制成。
13.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，还包括电路板，且所述基壁抵靠在所述电路板上。
14.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述磁性体和所述线圈形成电感器。
15.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，其中一个偏移凸耳包括芯部柱桩。
16.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，其中一个偏移凸耳包括端接槽。
17.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，其中一个偏移凸耳包括芯部柱桩，而另一个偏移凸耳包括端接槽。
18.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述基壁形成有非凹陷表面，第一凹陷表面用于与所述端子线夹的中心部分邻抵。
19.如权利要求18所述的磁性部件组件，其特征在于，所述基壁还形成有第二凹陷表面，所述第二凹陷表面与所述第一凹陷表面相邻，且所述第二凹陷表面邻抵所述端子线夹的偏移凸耳。
20.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二端子线夹中的至少一个还包括弯曲部分，所述弯曲部分基本上垂直于所述第一平面延伸。
21.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述线圈的第一和第二远端部中的一个附连于至少一个端子线圈中的偏移凸耳中的一个。
22.如权利要求21所述的磁性部件组件，其特征在于，所述偏移凸耳中的一个包括用作线圈引线的连接点的端接槽。
23.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二端子线夹基本上相同地形成。
24.如权利要求23所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二端子线夹在所述磁性芯部上设置成彼此成镜像。
25.如权利要求23所述的磁性部件组件，其特征在于，所述磁性芯部模制在所述绕组部分周围。
26.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述端子线夹的中心部分限定表面安装区域用以安装于电路板。
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