CN102612720A - 强电流磁性部件及制造方法 - Google Patents

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Abstract

披露一种包括预成型线夹(230)的磁性部件，该磁性部件更顺应以小型化水平进行生产。离散的芯部件(210、250)能利用更有效的制造技术与预成型线圈一起组装，并且彼此物理地间隔开。

Description

强电流磁性部件及制造方法
技术领域
本发明总地涉及电子部件以及制造这些部件的方法、更确切地涉及电感器、变压器以及制造这些零件的方法。
背景技术
典型的电感器可包括环形芯部和成形芯部，而成形芯部又包括屏蔽芯部和鼓形芯部、U形芯部和I形芯部、E形芯部和I形芯部以及其它匹配的形状。用于这些电感器的典型芯部材料是铁氧体或常规粉末芯部材料，包括铁、铝硅铁(Sendust)(Fe-Si-Al)、钼镍铁(MPP)(Ni-Mo-Fe)、镍铁(HighFlux)(Ni-Fe)。电感器通常具有卷绕在芯部周围的导电绕组，该绕组可包括但不局限于会是平的或圆的磁性导线线圈、冲压铜箔或线夹。该线圈可直接卷绕在鼓形芯部或其它线轴芯部上。绕组的每个端部可称作引线并且用于将电感器联接于电路。绕组可根据应用需求而预成型、半预成型或非预成型。离散芯部可通过粘合剂来粘结在一起。
随着功率电感器的趋势朝更高强度电流行进，存在提供如下电感器的需求：这些电感器具有更灵活的形状因素、更坚固的构造、更高的功率和能量密度、更高的效率以及更高精度的电感和直流电阻(“DCR”)容差。直流对直流转换器和调压器模块(“VRM”)应用通常需要具有更高精度DCR容差的电感器，但由于产成品制造工艺，目前难于提供此种电感器。用于在典型的电感器中提供更高的饱和电流和更高精度容差的DCR的现有解决方案已变得非常困难和昂贵，并且从这些典型的电感器中无法提供最佳性能。因此，需要对当前的电感器进行这些改进。
为了改进某些电感器特征，最近已使用无定形粉末材料用于芯部材料来制造环形芯部。环形芯部需要直接卷绕在芯部上的线圈或绕组。在此种卷绕工艺中，芯部会非常易于破裂，由此致使该制造工艺在表面安装技术中的使用方面较为困难并且更为昂贵。此外，由于在环形芯部中的不均匀线圈卷绕和线圈张力变化，DCR并不十分恒定，而在直流对直流转换器和VRM中通常需要此种恒定性。由于在压制工艺过程中所涉及的高压，无法使用无定形粉末材料来制造成形芯部。
由于电子封装中的先进性，现在的趋势是制造具有小型结构的功率电感器。因此，芯部结构须具有越来越低的轮廓，使得它们可由调制解调器电子装置所容纳，而其中一些调制解调器电子装置可能是细长的或具有非常薄的轮廓。制造具有低轮廓的电感器已致使制造商遇到许多困难，由此致使制造工艺较为昂贵。
例如，在部件变得越来越小的情形下，由于部件手工卷绕的性质，难度会上升。这些手工卷绕的部件使得产品本身不一致。另一个所遇到的困难包括：在整个制造工艺中，成形芯部非常易碎并且易于破裂。其它困难在于：在组装过程中，由于两个离散芯部之间的间隙偏差，电感是不恒定的，且这两个离散芯部包括但不局限于鼓形芯部和屏蔽芯部、ER芯部和I形芯部以及U形芯部和I形芯部。又一困难在于：在卷绕工艺中，由于不均匀的卷绕和张力，DCR是不恒定的。这些困难代表在试图制造具有小型结构的电感器中所遇到的许多困难中的仅仅一些困难。
类似于其它部件那样，用于电感器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产量的部件时，对于制造成本的降低是尤为理想的。在高产量的部件中，制造成本的任何减小当然是显著的。制造中使用的一种材料会比另一种材料具有更高的成本。然而，通过使用较贵材料，可使整体制造成本较低，这是由于产品在制造工艺中的可靠性和恒定性大于利用较低成本材料制成的相同产品的可靠性和恒定性。因此，可售出更多数量的有效制成的产品，而非被销毁。此外，在制造部件中使用的一种材料会比另一种材料具有更高的成本，但人工成本比对于材料成本增加的补偿节省得更多。这些示例仅仅是用于降低制造成本的许多方式中的一些。
希望提供一种磁性部件，该磁性部件具有芯部和绕组构造并且能实现一些改进中的一个或多个：更灵活的形状因素、更坚固的构造、更高的功率和能量密度、更高的效率、更宽的工作频率范围、更宽的工作温度范围、更高的饱和磁通密度、更高的有效渗透率以及更高精度的电感和DCR容差，但又不会显著地增大部件的尺寸并占据多度的空间，且在用于电路板应用上时尤为如此。还希望提供如下一种具有芯部和绕组构造的磁性部件：该磁性部件可允许较低成本的制造并实现更恒定的电气和机械性能。此外，希望提供一种磁性部件，该磁性部件在大批量生产上紧密地控制DCR。
发明内容
描述一种磁性部件和制造此种部件的方法。该磁性部件可包括但不局限于电感器或变压器。该方法包括如下步骤：提供从无定形粉末材料制成的至少一个成形芯部，将至少一个绕组的至少一部分联接于至少一个成形芯部件，以及对至少一个成形芯部与至少一个绕组的至少一部分施压。磁性部件包括至少一个由无定形粉末材料制成的成形芯部和至少一个绕组中联接于至少一个成形芯部的至少一部分，其中至少一个成形芯部压制至该至少一个绕组的至少一部分。绕组可预成型、半预成型或非预成型，并且可包括但不局限于线夹或线圈。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。
根据一些方面，两个成形芯部联接在一起，且绕组定位在这两个成形芯部之间。在这些方面中，对其中一个成形芯部进行压制，且绕组联接于压制而成的成形芯部。另一个成形芯部联接于绕组和压制的成形芯部，并被再次施压，以形成磁性部件。该成形芯部可由无定形粉末材料或纳米无定形粉末材料制成。
根据另一示例方面，无定形粉末材料联接在至少一个绕组周围。在这些方面中，无定形粉末材料和至少一个绕组压制在一起，以形成磁性部件，其中该磁性部件具有成形芯部。根据这些方面，磁性部件可具有单个成形芯部和单个绕组，或者该磁性部件可在单体结构内包括多个成形芯部，其中每个成形芯部具有相对应的绕组。或者，该成形芯部可由纳米无定形粉末材料制成。
通过对所说明的示例实施例的以下详细描述的考虑，本发明的这些和其它方面、目标、特征以及优点对于本领域普通技术人员来说会是显而易见的，而这些示例实施例包括目前为止所获知的实施本发明的最佳模式。
附图说明
结合附图阅读参照本发明的某些示例实施例的以下描述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示出根据一示例实施例处于制造工艺的多个阶段的功率电感器的立体图，该功率电感器具有ER-I形芯部。
图2示出根据一示例实施例的处于制造工艺的多个阶段的功率电感器的立体图，该功率电感器具有U-I形芯部。
图3A示出根据一示例实施例的对称U形芯部的立体图。
图3B示出根据一示例实施例的非对称U形芯部的立体图。
图4示出根据一示例实施例的具有磁珠芯部(穿芯磁珠)的功率电感器的立体图。
图5示出根据一示例实施例的形成为单体结构的具有多个U形芯部的功率电感器的立体图。
图6-9示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件，其中：
图6示出第一芯部件和绕组子组件；
图7示出呈组装形式的图6所示的芯部和绕组；
图8示出与第二芯部件进行组装的图7所示组件。
图9以底部视图示出完成的部件组件。
图10-13示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件，其中：
图11示出第一芯部件和绕组子组件；
图12示出呈组装形式的图6所示的芯部和绕组；
图12示出与第二芯部件进行组装的图12所示组件。
图13以顶部视图示出完成的部件组件。
图14-17示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件，其中：
图14示出第一芯部件和绕组子组件；
图15示出呈组装形式的图15所示的芯部和绕组；
图16示出与第二芯部件进行组装的图16所示组件。
图17以顶部视图示出完成的部件组件。
图18-21示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件，其中：
图18示出第一芯部件和绕组子组件；
图19示出呈组装形式的图18所示的芯部和绕组；
图20示出与第二芯部件进行组装的图19所示组件。
图21以顶部视图示出完成的部件组件。
图22示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件，其中：图21A示出部件子组件的第一剖视图，图22B示出部件组件的第二剖视图，以及图21C示出完成部件的剖视图。
图23示出另一磁性部件组件的分解视图。
图24示出图23所示部件的组装图。
具体实施方式
参见图1-5，示出磁性部件或装置的各种说明性示例实施例的若干视图。在一个示例实施例中，该装置是电感器，但应理解的是，下文描述的本发明益处可适用于其它类型的装置。虽然认为下文所描述的材料和技术尤其有利于制造低轮廓(低型面高度)的电感器，但应能认识到，电感器仅仅是可以受益于本发明的电子部件中的一种类型。因此，所阐述的描述仅仅是用于说明目的，应设想到本发明的益处适用于其它尺寸和类型的电感器，以及包括但不局限于变压器的其它电子部件。因此，本文中发明概念的实践并不仅仅局限于本文所描述的示例实施例和附图中的说明。此外，应理解的是，这些附图并非是等比例的，且为了清楚起见，各种部件的厚度和其它尺寸已被放大。
图1示出根据一示例实施例的处于制造工艺的多个阶段的功率电感器的立体图，该功率电感器具有ER-I形芯部。在该实施例中，功率电感器100包括ER芯部110、预成型线圈130以及I形芯部150。
ER芯部110形状为大体的方形或矩形，并且具有基部112、两个侧壁114、115、两个端壁120、121、接纳部124以及中心突部或柱桩126。两个侧壁114、115沿基部112的整个纵向长度延伸，并且具有外表面116和内表面117，其中内表面117靠近中心突部126。两个侧壁114、115的外表面116基本上是平面的，然而两个侧壁的内表面117是凹面的。两个端壁120、121从基部112的每个侧壁114、115的端部沿该基部112的一部分宽度延伸，从而在两个端壁120、121中的每个端壁中分别形成间隙122、123。该间隙122、123可基本上形成在两个端壁120、121中每个端壁的中心处，使得两个侧壁114、115彼此成镜像。接纳部124由两个侧壁114、115和两个端壁120、121所限定。中心突部126可居中地定位在ER芯部110的接纳部124中，并且可从ER芯部110的基部112向上延伸。中心突部126能延伸至基本上与两个侧壁114、115和两个端壁120、121的高度相同的高度，或者延伸至比两个侧壁114、115和两个端壁120、121的高度小的高度。这样，中心突部126延伸到预成型线圈130的内周缘132中，以使该预成型线圈130相对于ER芯部110保持在固定的、预定的和居中的位置。虽然在该实施例中ER芯部具有对称的芯部结构，但在不偏离示例实施例的范围和精神的条件下，ER芯部可具有不对称的芯部结构。
预成型线圈130具有带有一个或多个匝圈的线圈和两个端子134、136或引线部，这两个端子或引线部彼此成180°从预成型线圈130伸出。两个端子134、136沿离开预成型线圈130的向外方向伸出，然后沿向上方向延伸，且然后沿朝向该预成型线圈130的向内方向返回；由此每个端子形成U形构造。预成型线圈130限定该预成型线圈130的内周缘132。预成型130的构造设计成：经由中心突部126将该预成型线圈130联接于ER芯部110，使得中心突部126延伸到预成型线圈130的内周缘132中。预成型线圈130由铜制成并且镀有镍和锡。虽然预成型线圈130由铜制成并且具有镍和锡镀层，但可使用其它合适的导电材料、包括但不局限于金镀层和钎焊层(soldering)来制造预成型线圈130和/或两个端子134、136，而不偏离本发明的范围和精神。此外，虽然预成型线圈130已示作可用在本实施例中的一种类型的绕组，但可使用其它类型的绕组，而不会偏离本发明的范围和精神。此外，虽然该实施例使用预成型线圈130，但半预成型线圈和非预成型线圈也可使用，而不会偏离本发明的范围和精神。此外，虽然已描述了端子134、136的具体构造，但对于这些端子可使用替代的构造，而不会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，而不会偏离本发明的范围和精神。因此，可对两个侧壁114、115和两个端壁120、121的内表面进行重新构造，以与预成型线圈130或绕组的几何形状相对应。在线圈130具有多个匝圈的情形下，在匝圈之间会需要绝缘件。该绝缘件可以是能放置在各匝圈之间的涂层或其它类型的绝缘体。
I形芯部150形状大体是方形或矩形，并且基本上与ER芯部110的覆盖区域相对应。I形芯部150具有两个相对端部152、154，其中每个端部152、154分别具有凹入部分153、155，以容纳端子134、136的端部。当与端子134、136的端部的宽度相比，凹入部分153、155基本上具有相同的宽度或者略大的宽度。
在一个示例实施例中，ER芯部110和I形芯部150都由无定形粉末芯部材料制成。根据一些实施例，无定形粉末芯部材料可以是铁基无定形粉末芯部材料。铁基无定形粉末芯部材料的一个示例包括大约80％铁和20％其它元素。根据替代实施例，无定形粉末芯部材料可以是钴基无定形粉末芯部材料。钴基无定形粉末芯部材料的一个示例包括大约75％钴和25％其它元素。此外，根据一些其它替代实施例，无定形粉末芯部材料可以是纳米无定形粉末芯部材料。
该材料提供分布式间隙结构，其中，粘结材料在所制造的铁基无定形粉末材料内用作间隙。示例材料由韩国首尔的阿莫森斯(Amosense)所制造，并且以产品号APHxx(高级粉末芯部)售卖，其中xx代表材料的有效渗透率。例如，如果该材料的有效渗透率是60，则零件号是APH60。该材料能够被用于强电流的功率电感器应用。此外，该材料可用于通常在约1MHz至约2MHz范围内的较高工作频率，而不会使电感器100产生异常发热。虽然该材料可用于较高的频率范围，该材料也可用于更低和更高的频率范围，而不会偏离本发明的范围和精神。无定形粉末芯部材料可提供更高的饱和磁通密度、更低的滞后磁芯损耗、更宽的工作频率范围、更宽的工作温度范围、更佳的散热性以及更高的有效渗透率。此外，该材料可提供更低损耗的分布式间隙材料，由此可使功率和能量密度最大化。通常，出于压制密度方面的考虑，成形芯部的有效渗透率并不极其高。然而，与先前可用的相比，将此种材料用于成形芯部可实现高得多的有效渗透率。或者，纳米无定形粉末材料可实现高达比与铁基无定形粉末材料的渗透率高三倍的渗透率。
如图1所示，ER芯部110和I形芯部150由无定形粉末材料施压模制而成，以形成固体成形芯部。在压制ER芯部110时，预成型线圈130以先前描述的方式联接于ER芯部110。预成型线圈130的端子134、136延伸通过两个端壁120、121中的间隙122、123。然后，I形芯部150联接于ER芯部110和预成型线圈130，使得端子134、136的端部分别联接在I形芯部150的凹入部分153、155内。然后，ER芯部110、预成型线圈130以及I形芯部150施压模制在一起，以形成ER-I电感器100。虽然I形芯部150示作具有形成在两个相对端部152、154中的凹入部分153、155，但I形芯部150的凹入部分可省略，而不会偏离本发明的范围和精神。此外，虽然I形芯部150已示作是对称的，但也可使用不对称的I形芯部，包括下文描述的具有误差校正的I形芯部，而不会偏离本发明的范围和精神。
图2示出根据一示例实施例的处于制造工艺的多个阶段的功率电感器的立体图，该功率电感器具有U-I成形芯部。在该实施例中，功率电感器200包括U形芯部210、预成型线夹230以及I形芯部250。如本文和整个说明书中所使用的，U形芯部210具有两个侧部212、214和两个端部216、218，其中，两个侧部212、214相对于绕组或线夹230的定向平行，而两个端部216、218相对于绕组或线夹230的定向垂直。此外，I形芯部250具有两个侧部252、254和两个端部256、260，其中，两个侧部252、254相对于绕组或线夹230的定向平行，而两个端部256、260相对于绕组或线夹230的定向垂直。根据该实施例，I形芯部250已改型成提供误差校正的I形芯部250。误差校正I形芯部250具有移除部分257、261和非移除部分258、262，移除部分257、261在误差校正I形芯部250的底部251的一侧部252分别从两个平行端部256、260中移除，而非移除部分258、262在误差校正I形芯部250的相对侧部254分别保留于相同的两个平行端部256、260。
预成型线夹230具有两个端子234、236或引线部，可通过将预成型线夹230定位在移除部分257、261处，并且使该预成型线夹230朝非移除部分258、262滑动，直到预成型线夹230无法进一步运动为止，来将这两个端子234、236或引线部联接在误差校正I形芯部250周围。当与非预成型线夹相比，预成型线夹230可实现更佳的DCR控制，这是由于在制造工艺中镀层弯曲和破裂的风险会大大地降低。误差校正I形芯部250允许预成型线夹230能适当地定位，使得U形芯部210可快速地、容易地且正确地联接于误差校正I形芯部250。如图2所示，仅仅误差校正I形芯部250的底部251提供此种误差校正。虽然在该实施例中，仅仅误差校正I形芯部250的底部251提供误差校正，然而替代侧部可单独地或者与另一侧部组合地提供误差校正，而不会偏离本发明的范围和精神。例如，除了如图2所示仅仅位于I形芯部250的底部251处以外，误差校正部可仅仅位于I形芯部的相对端部256、260或者位于相对端部256、260和底部251处。此外，根据一些替代实施例，I形芯部250可成形为不具有任何误差校正装置。
预成型线夹230由铜制成并且镀有镍和锡。虽然预成型线夹230由铜制成并且具有镍和锡镀层，但可使用其它合适的导电材料、包括但不局限于金镀层和钎焊层(soldering)来制造预成型线夹230和/或两个端子234、236，而不偏离本发明的范围和精神。此外，虽然该实施例使用预成型线夹230，但该线夹可部分地预成型或者并不预成型，而不会偏离本发明的范围和精神。此外，虽然该实施例示出预成型线夹230，但可使用任何形式的绕组，而不会偏离本发明的范围和精神。
误差校正I形芯部250的移除部分257、261可将尺寸设计成：可使用分别参见图3A和3B所描述的对称U形芯部或非对称U形芯部，而不偏离本发明的范围和精神。U形芯部210将尺寸设计成：使该芯部的宽度基本上与误差校正I形芯部250的宽度相同，而该芯部的长度基本上与误差校正I形芯部250的长度相同。虽然U形芯部210的尺寸已如上所示，但这些尺寸可以改变，而不偏离本发明的范围和精神。
图3A示出根据一示例实施例的对称U形芯部的立体图。该对称U形芯部300具有一个表面310和相对表面320，其中一个表面310基本上是平面的，而相对表面320具有第一腿部322、第二腿部324以及线夹通道326，且该线夹通道326限定在第一腿部322和第二腿部324之间。在该对称U形芯部300中，第一腿部322的宽度基本上等于第二腿部324的宽度。该对称U形芯部300联接于I形芯部250，且预成型线夹230的一部分定位在线夹通道326内。根据某些示例实施例，预成型线夹230的端子234、236联接于I形芯部250的底部表面251。然而，在替代示例实施例中，预成型线夹230的端子234、236可联接于U形芯部300的一个表面310。
图3B示出根据一示例实施例的非对称U形芯部的立体图。该非对称U形芯部350具有一个表面360和相对表面370，其中一个表面360基本上是平面的，而相对表面370具有第一腿部372、第二腿部374以及线夹通道376，且该线夹通道376限定在第一腿部372和第二腿部374之间。在该非对称U形芯部350中，第一腿部372的宽度基本上不等于第二腿部374的宽度。该非对称U形芯部350联接于I形芯部250，且预成型线夹230的一部分定位在线夹通道376内。根据某些示例实施例，预成型线夹230的端子234、236联接于I形芯部250的底部表面251。然而，在替代示例实施例中，预成型线夹230的端子234、236可联接于U形芯部350的一个表面360。使用非对称U形芯部350的一个原因是：在整个磁通路径上提供更均匀的磁通密度分布。
在一示例实施例中，U形芯部210和I形芯部250都由无定形粉末芯部材料制成，该材料与上文参照ER芯部110和I形芯部150描述的材料相同。根据一些实施例，无定形粉末芯部材料可以是铁基无定形粉末芯部材料。此外，纳米粉末材料也可用于这些芯部材料。如图2所示，预成型线夹230联接于I形芯部250，且U形芯部210联接于I形芯部250和预成型线夹230，使得预成型线夹230定位在U形芯部210的线夹通道内。该U形芯部210可以是如U形芯部310所示那样对称的，或者如U形芯部350所述那样不对称的。然后，U形芯部210、预成型线圈230以及I形芯部250施压模制在一起，以形成U-I电感器200。施压模制通过使芯部210、250成形模制在预成型线夹230周围来将通常位于预成型线夹230和芯部210、250之间的物理间隙去除。
图4示出根据一示例实施例的具有磁珠芯部的功率电感器的立体图。在该实施例中，功率电感器400包括磁珠芯部410和半预成型线夹430。如本文和整个说明书中所使用的，磁珠芯部410具有两个侧部412、414和两个端部416、418，其中，两个侧部412、414相对于绕组或线夹430平行，而两个端部416、418相对于绕组或线夹430垂直。
在一示例实施例中，磁珠芯部410由无定形粉末芯部材料制成，该材料与上文参照ER芯部110和I形芯部150描述的材料相同。根据一些实施例，无定形粉末芯部材料可以是铁基无定形粉末芯部材料。此外，纳米粉末材料也可用于这些芯部材料。
半预成型线夹430在相对两个端部416、418处包括两个端子或引线部434、436，并且可通过使半预成型线夹430的一部分居中地穿到磁珠芯部410内并且使两个端子434、436卷绕在磁珠芯部410的两个端部416、418周围而联接于该磁珠芯部410。当与非预成型线夹相比，半预成型线夹430可实现更佳的DCR控制，这是由于在制造工艺中镀层弯曲和破裂的风险会大大地降低。
半预成型线夹430由铜制成并且镀有镍和锡。虽然半预成型线夹430由铜制成并且具有镍和锡镀层，但可使用其它合适的导电材料、包括但不局限于金镀层和钎焊层(soldering)来制造半预成型线夹430，而不偏离本发明的范围和精神。此外，虽然该实施例使用半预成型线夹430，但该线夹可并不预成型，而不会偏离本发明的范围和精神。此外，虽然该实施例示出半预成型线夹430，但可使用任何形式的绕组，而不会偏离本发明的范围和精神。
如图4所示，通过使半预成型线夹430的一部分居中地穿到磁珠芯部410内并且使两个端子434、436卷绕在磁珠芯部410的两个端部416、418周围，半预成型线夹430联接于该磁珠芯部410。在一些实施例中，磁珠芯部410可改型成具有移除部分440和非移除部分442，该移除部分440在该磁珠芯部410的底部450的一侧部412，而非移除部分442在该磁珠芯部410的相对侧部414。半预成型线夹430的两个端子434、436可定位在磁珠芯部410的底部450处，使得端子434、436位于移除部分442内。虽然磁珠芯部已示出具有移除部分和非移除部分，但该磁珠芯部可成形为省略移除部分，而不偏离本发明的范围和精神。
根据一示例实施例，无定形粉末芯部材料可首先成形为板片，然后包裹或卷绕在半预成型线夹430周围。在将无定形粉末芯部材料卷绕在半预成型线夹430周围的情形下，然后能以高压对无定形粉末芯部材料和半预成型线夹430进行施压，由此形成功率电感器400。施压模制通过使磁珠芯部410成形模制在半预成型线夹430周围来将通常位于半预成型线夹430和磁珠芯部410之间的物理间隙去除。
根据另一示例实施例，无定形粉末芯部材料和半预成型线夹430可定位在模具(未示出)内，使得无定形粉末芯部材料围绕该半预成型线夹430的至少一部分。然后能以高压对无定形粉末芯部材料和半预成型线夹430进行施压，由此形成功率电感器400。施压模制通过使磁珠芯部410成形模制在半预成型线夹430周围来将通常位于半预成型线夹430和磁珠芯部410之间的物理间隙去除。
此外，可使用其它方法来形成上述电感器。在第一替代方法中，以高压对无定形粉末芯部材料进行施压来形成磁珠芯部，接下来将绕组联接于磁珠芯部，然后将附加的无定形粉末芯部材料添加于磁珠芯部，使得绕组设置在磁珠芯部和附加的无定形粉末芯部材料的至少一部分之间。然后，以高压将磁珠芯部、绕组和附加无定形粉末芯部材料压制在一起，以形成本实施例中描述的功率电感器。在第二替代方法中，以高压对无定形粉末芯部材料进行施压形成两个离散的成形芯部，接下来将绕组定位在两个离散成形芯部之间，然后添加附加的无定形粉末芯部材料。然后，以高压将两个离散成形芯部、绕组和附加无定形粉末芯部材料压制在一起，以形成本实施例中描述的功率电感器。在第三替代方法中，可使用注射模制来将无定形粉末芯部材料和绕组模制在一起。虽然在该实施例中描述磁珠芯部，但可使用其它的成形芯部，而不会偏离示例实施例的范围和精神。
图5示出根据一示例实施例的具有形成为单体结构的多个U形芯部的功率电感器的立体图。在该实施例中，功率电感器500包括形成为单体结构505的四个U形芯部510、515、520、525以及四个线夹530、532、534、536，其中每个线夹530、532、534、536联接于U形芯部510、515、520、525中的相应一个芯部，并且每个线夹530、532、534、536并非是预成型的。如本文和整个说明书中所使用的，电感器500具有两个侧部502、504和两个端部506、508，其中，两个侧部502、504相对于绕组或线夹530、532、534、536平行，而两个端部506、508相对于绕组或线夹530、532、534、536垂直。虽然示出四个U形芯部510、515、520、525和四个线夹530、532、534、536形成单体结构505，但可使用更多或更少的U形芯部与相对应数量的线夹一起来形成单体结构，而不会偏离本发明的范围和精神。
在一示例实施例中，芯部材料由铁基无定形粉末芯部材料形成，该材料与上文参照ER芯部110和I形芯部150描述的材料相同。此外，纳米粉末材料也可用于这些芯部材料。
每个线夹530、532、534、536在相对端部处具有两个端子或引线部540(未示出)、542，并且可通过使线夹530、532、534、536的一部分居中地穿到U形芯部510、515、520、525中的每个芯部内并且使每个线夹530、532、534、536的两个端子540(未示出)、542卷绕在电感器500的两个端部506、508周围而将线夹530、532、534、536联接于U形芯部510、515、520、525中的每个芯部。
线夹530、532、534、536由铜制成并且镀有镍和锡。虽然线夹530、532、534、536由铜制成并且具有镍和锡镀层，但可使用其它合适的导电材料、包括但不局限于金镀层和钎焊层(soldering)来制造这些线夹，而不偏离本发明的范围和精神。此外，虽然该实施例示出线夹530、532、534、536，但可使用任何形式的绕组，而不会偏离本发明的范围和精神。
如图5所示，通过使线夹530、532、534、536中每个线夹的一部分穿到U形芯部510、515、520、525中的每个芯部内并且使每个线夹530、532、534、536的两个端子540(未示出)、542卷绕在电感器500的两个端部506、508周围而将每个线夹530、532、534、536联接于U形芯部510、515、520、525。
根据一示例实施例，无定形粉末芯部材料可首先成形为板片，然后包裹或卷绕在线夹530、532、534、536周围。在将无定形粉末芯部材料包裹在线夹530、532、534、536周围的情形下，然后能以高压对无定形粉末芯部材料和线夹530、532、534、536施压，由此形成具有形成为单体结构505的多个U形芯部510、515、520、525的U形成形电感器500。施制通过使芯部510、515、520、525成形模制在线夹530、532、534、536周围来将通常位于线夹530、532、534、536和芯部510、515、520、525之间的物理间隙去除。
根据另一示例实施例，无定形粉末芯部材料和线夹530、532、534、536可定位在模具(未示出)内，使得无定形粉末芯部材料围绕线夹530、532、534、536的至少一部分。能以高压对无定形粉末芯部材料和线夹530、532、534、536施压，由此形成具有形成为单体结构505的多个U形芯部510、515、520、525的U形成形电感器500。施压模制通过使芯部510、515、520、525成形模制在线夹530、532、534、536周围来将通常位于线夹530、532、534、536和芯部510、515、520、525之间的物理间隙去除。
此外，可使用其它方法来形成上述电感器。在第一替代方法中，以高压对无定形粉末芯部材料施压来形成多个U形芯部，接下来将多个绕组联接于多个U形芯部中的每个芯部，然后将附加的无定形粉末芯部材料添加于多个U形芯部，使得多个绕组设置在多个U形芯部和附加无定形粉末芯部材料的至少一部分之间。然后，以高压将多个U形成形芯部、多个绕组和附加无定形粉末芯部材料压制在一起，以形成本实施例中描述的功率电感器。在第二替代方法中，两个离散的成形芯部中的每个离散成形芯部具有多个联接在一起的成形芯部，以高压对无定形粉末芯部材料施压而形成这两个离散的成形芯部，接下来将多个绕组定位在两个离散成形芯部之间，然后添加附加的无定形粉末芯部材料。然后，以高压将两个离散成形芯部、多个绕组和附加无定形粉末芯部材料压制在一起，以形成本实施例中描述的电感器。在第三替代方法中，可使用注射模制来将无定形粉末芯部材料和多个绕组模制在一起。虽然在该实施例中描述多个U形成形芯部，但可使用其它的成形芯部，而不会偏离示例实施例的范围和精神。
此外，多个线夹530、532、534、536可根据基板(未示出)上的电路连接并且根据应用需求而彼此并联地或串联地连接。此外，这些线夹530、532、534、536可设计成适应多相电流，例如三相和四相。
虽然上文已披露了若干实施例，但设想本发明包括根据剩余实施例的教示而对一个实施例所作的修改。
虽然在某些应用中，单件式芯部构造由分布式间隙磁性材料制成且一个或多个线圈设置在单件式芯部构造中是有利的，但在其它应用中，可使用与一个或多个线圈组装的离散芯部件来实现又一些其它益处，且包含物理间隙可提供所希望的性能优点。下文将进一步描述实现离散芯部件的组装和物理间隙的结构和方法。
图6-9示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件600。如图6所示，该组件包括形成第一子组件的第一磁性芯部件602和绕组604。
在所示的示例实施例中，磁性芯部件602是具有细长矩形块形或砖形的I形芯部。磁性芯部件602可由上述磁性材料和相关联技术中的任一种制造而成，或者替代地可由其它合适的材料和本领域已知的技术制造而成。
此外，在所示的示例实施例中，绕组604设置成预成型绕组线夹的形式，该预成型绕组线夹具有细长的大体平坦和平面的主绕组部段606和相对的腿部段608和610，且腿部段从主绕组部段606的任一端伸出。腿部608和610以基本上C形成形构造从主绕组部段604的平面大体垂直地伸出。该预成型绕组线夹604还包括端子引线部段612、614，且这两个端子引线部段从相应腿部608和610中的每个腿部伸出。端子引导部段612、614大体垂直于腿部608和610的相应平面并且大体平行于主绕组部段606的平面延伸。端子引线部段612、614提供隔开的接触垫，用以表面安装于电路板(未示出)。线夹604及其各部段606、608、610、612和614共同地形成限定内部区域或空腔616的本体或框架。在所示的示例实施例中，空腔616基本上是矩形的并且在形状上与第一磁性芯部件602互补。
在示例实施例中，线夹604可由铜制或其它导电金属或合金制板片制成，并且可使用包括但不局限于冲压和压制技术的已知技术而形成为所示的形状。在示例实施例中，线夹604单独地制成，并且设置成用于组装至芯部件602，且在此被称作预成型线圈610。此种预成型线圈604具体与传统的磁性部件组件形成对比，其中线圈绕芯部件形成，或者以其它方式在芯部件周围弯曲或成形。
如图7所示，线夹604和第一磁性芯部件602彼此组装或者以其它方式彼此联接，以形成第一子组件620。在一个实施例中，芯部件602可与线夹604独立地制成，且芯部件602装配到线夹604的空腔616中，从而例如利用滑动配合来完成子组件。在另一实施例中，芯部件602可例如使用压制或模制工艺形成到空腔616中。无论以何种方式形成，在所示的示例实施例中，芯部件602将尺寸和形状设计成基本上与线夹604的空腔616共同延伸。也就是说，芯部件602基本上充满空腔616，但并不从线夹604的空腔616中突出。换言之，磁性芯部件602大体自容纳在线夹的内部界限中，且图7所示的芯部和线夹组件的外部尺寸与线夹604自身在与芯部件602组装之前的外部尺寸相等。
如图7所示，线夹604的每个部段606、608、610、612、614物理地抵靠于或配合于磁性芯部件602的不同侧表面或面。芯部件602固定地接纳和搁置在线夹604内，从而在磁性部件的进一步组装步骤中，该子组件620可作为一个单元运动。
图8示出与第二磁性芯部件630进行组装的图7所示子组件620。第二磁性芯部件630可由上述磁性材料和相关联技术中的任一种制造而成，或者替代地可由其它合适的材料和本领域已知的技术制造而成。此外，各个实施例中的第二磁性芯部件630可由与用于制造第一芯部件602相同或不同的磁性材料制成。也就是说，如果希望的是，第一和第二磁性芯部件602、630可根据所选择的具体材料而具有不同的磁性材料或者相同的磁性材料。
在所示的示例实施例中，第二磁性芯部件630是具有U形形状的U形芯部，该U形芯部包括基本上平面的表面632和与该平面表面632相对的表面634，且该U形芯部包括第一腿部636、第二腿部638以及线夹通道640，该线夹通道640限定在第一和第二腿部636和638之间。在不同的实施例中，如上所述可使用对称的和非对称的U形芯部。如图8所示，包括第一芯部件602和线夹604的子组件620与线夹通道640对准并且插在该线夹通道640中，使得该子组件620与芯部件630相互装配。于是，子组件620通过第二芯部件630轴向地延伸如下距离：该距离基本上是第二芯部件630的相对端部642、644之间的整个轴向距离。也就是说，线夹的腿部段608、610(图6)大体位于第二芯部件630的端部642、644附近并且基本上与端部642、644齐平或共面。当如此组装好时，第一和第二芯部件602、630可利用粘合剂之类粘结在一起。
如图9中的完整部件600所示，端子引线部段612、614露出并且基本上与第二芯部件630的底表面齐平或共面，且由此良好地定位，用以表面安装于、电连接于电路板。此外，并且如图9所示，物理间隙650可形成在芯部件602和630之间，并且可为功率电感器并且潜在地为其它实施例中的其它类型磁性部件提供所希望的性能特征。在所示的实施例中，间隙650在第二芯部件630的线夹通道640(图8)内的子组件620的任一侧上轴向地延伸。可通过对第二芯部件630中的线夹通道640(图8)的尺寸和/或对包括第一芯部件602的子组件620的尺寸进行调整来改变间隙650的尺寸。通过改变间隙的尺寸，可改变所得到的磁性部件的性能特征，以满足具体目的并且提供各种功率电感器，例如与传统的磁性部件相比，在均匀的封装尺寸中具有不同的性能特征并且具有相对容易且有效的制造步骤。
虽然已参见图6-9描述了单线圈的实施例，但应认识到在又一些和/或替代实施例中，多线圈实施例是可能的。
图10-13示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件700。
如图10所示，该组件包括形成第一子组件的第一磁性芯部件702和预成型绕组线夹604。在所示的实施例中，第一芯部件702是具有U形形状的U形芯部，该U形芯部包括基本上平面的表面704和与该平面表面704相对的表面706，且该U形芯部包括第一腿部708、第二腿部710以及线夹通道712，该线夹通道712限定在第一和第二腿部708和710之间。第一磁性芯部件702可由上述磁性材料和相关联技术中的任一种制造而成，或者替代地可由其它合适的材料和本领域已知的技术制造而成。在不同的实施例中，如上所述可使用对称的和非对称的U形芯部。
如图11所示，当线夹604联接于芯部件时，形成子组件720。线夹604的主绕组部段606可滑动地接纳在线夹通道712中，而线夹604的剩余部段608、610、612、614卷绕在第一芯部件700的腿部710的外周缘周围。也就是说，第一芯部件702的腿部710接纳在线夹604的内部空腔616中。线夹604的每个部段606、608、610、612、614物理地抵靠于或配合于磁性芯部件602的腿部710的不同侧表面或面。腿部710固定地接纳和搁置在线夹604内，从而在磁性部件的进一步组装步骤中，该子组件720可作为一个单元运动。
在所示的示例实施例中，线夹604仅仅部分地接纳在线夹通道712中，使得线夹604在子组件720中从芯部件702的表面706突出。确切地说，线夹604的绕组部段606与线夹通道712配合，而线夹604的剩余部段608、610、612、614物理地抵靠于或配合于芯部件702的腿部710的不同侧表面或面。端子引线部段612、614基本上平行于线夹通道712延伸，并且暴露在芯部腿部710的底表面上，用以表面安装连接于电路板。
芯部件702的腿部710固定地接纳和搁置在线夹604内，从而在磁性部件的进一步组装步骤中，该子组件720可作为一个单元运动。
如图12所示，子组件720与第二磁性芯部件730相互装配。第二芯部件730是具有U形形状的U形芯部，该U形芯部包括基本上平面的表面732和与该平面表面732相对的表面734，且该U形芯部包括第一腿部734、第二腿部736以及线夹通道738，该线夹通道738限定在第一和第二腿部734和736之间。第二磁性芯部件730可由上述磁性材料和相关联技术中的任一种制造而成，或者替代地可由其它合适的材料和本领域已知的技术制造而成。第二芯部件730可类似地由与第一磁性芯部件702相同或不同的材料制成。在不同的实施例中，如上所述可使用对称的和非对称的U形芯部。
在所示的示例中，第二芯部件730基本上具有与芯部件702相同的尺寸和形状，但以相对的镜像定向相对于第一芯部件702设置。第二芯部件730的线夹通道738接纳线夹604的露出部分，使得该线夹围绕第二芯部件730的腿部736的外周缘。于是，线夹604的主绕组部段610部分地接纳在第一芯部件702的线夹通道712中，并且部分地接纳在第二芯部件730的线夹通道738中。线夹604的剩余部段608、610、612、614部分地封闭第一芯部件702的腿部710的一部分，并且部分地封闭第二芯部件730的腿部736的一部分。当如此组装好时，第一和第二芯部件702、730可利用粘合剂之类粘结在一起。
如图13所示，在完成部件700中，物理间隙752可形成在芯部件702和730之间，并且可为功率电感器并且潜在地为其它实施例中的其它类型磁性部件提供所希望的性能特征。在所示的实施例中，间隙752在垂直于线夹604的主绕组部段610(图10)的平面中于相对的芯部件702和730之间延伸，并且基本上将线夹604的主绕组部段610(图10)二等分。可通过对第一和第二芯部件702和730中的线夹通道712(图10)和738(图12)的尺寸和/或对在相对的芯部件702、730之间延伸的线夹604的侧向尺寸进行调整来改变间隙752的尺寸。通过改变间隙的尺寸，可改变所得到的磁性部件的性能特征，以满足具体目的并且提供各种功率电感器，例如与传统的磁性部件相比，在均匀的封装尺寸中具有不同的性能特征并且具有相对容易且有效的制造步骤。
虽然已参见图10-13描述了单线圈的实施例，但应认识到在又一些和/或替代实施例中，多线圈实施例是可能的。
图14-17示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件800。
如图14所示，该组件包括形成第一子组件的第一磁性芯部件802和预成型绕组线夹604。在所示的实施例中，第一芯部件802是L形芯部，包括第一细长腿部804和第二截头腿部806，该第二截头腿部806从第一腿部804以大约直角(90°)伸出。第二腿部806限定升起的止动面或止动表面808，用以如上所述与线夹604误差校正配合。第一磁性芯部件802可由上述磁性材料和相关联技术中的任一种制造而成，或者替代地可由其它合适的材料和本领域已知的技术制造而成。
如图15所示，当线夹604联接于芯部件802时，形成子组件820。第一芯部件802的第一腿部804接纳在线夹604的内部空腔616中，且线夹滑动地与止动表面808相配合，以确保线圈604适当地定位。线夹604的每个部段606、608、610、612、614物理地抵靠于或配合于磁性芯部件602的腿部804的不同侧表面或面。腿部804固定地接纳和搁置在线夹604内，从而在磁性部件的进一步组装步骤中，该子组件820可作为一个单元运动。
如图16所示，子组件820与第二磁性芯部件830相互装配，且该第二磁性芯部件830叠置于子组件820上。第二芯部件830是L形成形芯部，包括第一细长腿部832和第二截头腿部834，该第二截头腿部834从第一腿部832以大约直角(90°)伸出。第二磁性芯部件830可由上述磁性材料和相关联技术中的任一种制造而成，或者替代地可由其它合适的材料和本领域已知的技术制造而成。第二芯部件830可类似地由与第一磁性芯部件802相同或不同的材料制成。
在所示的示例中，第二芯部件830基本上具有与芯部件802相同的尺寸和形状，但逆转180°并且以相对的定向相对于第一芯部件802设置。线圈604有效地捕获在相应芯部件802和830的相对截头腿部806、834之间，且线圈604的主绕组部段610(图14)夹在相应芯部件802和830的细长腿部804、832之间。当如此组装好时，第一和第二芯部件802、830可利用粘合剂之类粘结在一起。
如图17所示，在完成部件800中，物理间隙852可形成在线夹604的主绕组部段606和第二芯部件830之间和/或相对芯部件800和830的其它部分之间。该间隙852可为功率电感器并且潜在地为其它实施例中的其它类型磁性部件提供所希望的性能特征。在所示的实施例中，间隙852在基本上平行于第二芯部件830的腿部834的主绕组部分610(图10)的平面中延伸。可通过对第二芯部件830的腿部834的尺寸和/或对线夹604的尺寸进行调整来改变间隙852的尺寸。通过改变间隙的尺寸，可改变所得到的磁性部件的性能特征，以满足具体目的并且提供各种功率电感器，例如与传统的磁性部件相比，在均匀的封装尺寸中具有不同的性能特征并且具有相对容易且有效的制造步骤。
虽然已参见图14-17描述了单线圈的实施例，但应认识到在又一些和/或替代实施例中，多线圈实施例是可能的。
图18-21示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件900。
如图18所示，该组件包括形成第一子组件的第一磁性芯部件802和预成型绕组线夹604。在所示的实施例中，第一芯部件802是L形芯部，包括第一细长腿部804和第二截头腿部806，该第二截头腿部806从第一腿部804以大约直角(90°)伸出。第二腿部806限定升起的止动面或止动表面808，用以如上所述与线夹604误差校正配合。第一磁性芯部件802可由上述磁性材料和相关联技术中的任一种制造而成，或者替代地可由其它合适的材料和本领域已知的技术制造而成。
如图19所示，当线夹604联接于芯部件802时，形成子组件920。第一芯部件802的第一腿部804完全接纳在线夹604的内部空腔616中，且线夹与止动表面808滑动配合，以确保线圈604适当地定位。与图15所示的组件820相比，腿部804中不存在沿相对于止动表面808的方向而从线夹伸出或突出的部分。线夹604的每个部段606、608、610、612、614物理地抵靠于或配合于磁性芯部件602的腿部804的不同侧表面或面。腿部804固定地接纳和搁置在线夹604内，从而在磁性部件的进一步组装步骤中，该子组件820可作为一个单元运动。
如图20所示，子组件920与第二磁性芯部件930相互装配，且该第二磁性芯部件930叠置于子组件920上。第二芯部件930是L形成形芯部，包括第一细长腿部932和第二截头腿部934，该第二截头腿部934从第一腿部932以大约直角(90°)伸出。第二磁性芯部件930可由上述磁性材料和相关联技术中的任一种制造而成，或者替代地可由其它合适的材料和本领域已知的技术制造而成。第二芯部件930可类似地由与第一磁性芯部件902相同或不同的材料制成。
在所示的示例中，第二芯部件930具有类似于芯部件802的形状(例如，L形)，但具有不同的尺寸和比例。线圈604的侧向侧部有效地捕获在相应芯部件802和930的相对截头腿部806、934之间，且线圈604的主绕组部段610(图18)夹在相应芯部件802和930的细长腿部804、932之间。当如此组装好时，第一和第二芯部件802、930可利用粘合剂之类粘结在一起。
如图21所示，在完成部件900中，物理间隙952可形成在线夹604的主绕组部段606和第二芯部件930之间和/或相对芯部件802和930的其它部分之间。该间隙952可为功率电感器并且潜在地为其它实施例中的其它类型磁性部件提供所希望的性能特征。在所示的实施例中，间隙952在基本上平行于第二芯部件830的腿部834的主绕组部分610的平面中延伸。可通过对芯部件802和930的腿部806和934的尺寸和/或对线夹604的尺寸进行调整来改变间隙952的尺寸。通过改变间隙的尺寸，可改变所得到的磁性部件的性能特征，以满足具体目的并且提供各种功率电感器，例如与传统的磁性部件相比，在均匀的封装尺寸中具有不同的性能特征并且具有相对容易且有效的制造步骤。
虽然已参见图18-21描述了单线圈的实施例，但应认识到在又一些和/或替代实施例中，多线圈实施例是可能的。
图22示出处于各个制造阶段的另一磁性部件组件1000。如图21A所示，形成第一磁性体1002，该第一磁性体根据所描述的任一实施例可以是单件式构造或多件式构造。在图21所示的剖视图中，预成型线夹的主绕组部段1004沿轴向方向穿过磁性体1002。
如图21B所示，形成第二磁性体1006，该第一磁性体根据所描述的任一实施例可以是单件式构造或多件式构造。然而，该第二磁性体1006由与第一磁性体1002不同的磁性材料制成，并且由此具有不同的磁性特性。在图21所示的剖视图中，预成型线夹的主绕组部段1004沿轴向方向穿过磁性体1002。
如图21C所示，第一和第二磁性体1002和1006彼此并排设置并且彼此联接。所联接的磁性体1002和1006的轴向长度是磁性体1002和1006各自的相应长度之和。主绕组部段1004贯穿磁性体1002和1006的轴向长度延伸，使得主绕组部段1004的一部分与第一磁性体1002的磁性材料接触，而主绕组部段1004的另一部分与第二磁性体1002的磁性材料接触。因此，在不同的磁性体1002和1006中可具有不同的磁通路径和性能特征，且相同线圈部段1004的各部分接纳所使用的不同磁性材料中每种磁性材料的益处。此外，一个或多个物理间隙可设在磁性体1002和1006的一些或所有磁性体中，以提供又一些性能变化和特性。可通过如下方式来使电感器实现变化电感值和较宽的变化性能特性：策略地选择并连结n个磁性体，而不管这些磁性体是否物理地间隔开，并且使这些磁性体与一个或多个线圈组装起来。
图23和24分别以分解视图和组装视图示出另一磁性部件组件1100。
如图23所示，该部件组件1100包括如参见图11的上文描述形成第一子组件720的第一磁性芯部件702和预成型绕组线夹604。该组件100还包括第二磁性芯部件730，该第二磁性芯部件730也装配有预成型绕组线夹604，形成第二子组件1102。第三磁性芯部件1104位于第一和第二子组件之间并且将该第一和第二子组件隔开，且该第三磁性芯部件1104具有第一线夹通道1106和与该第一线夹通道1106相对的第二线夹通道1108。如图23所示，第三磁性芯部件1104可成形为I形梁的形状。或者说，第三磁性芯部件1104可包括相互相对的表面，这些相对表面各自具有U形，且线夹通道1106、1108在相应的腿部之间延伸。
第一线夹通道1106面向第一子组件720并且接受该第一子组件的线夹604的一部分。第二线夹通道1108面向第二子组件1102并且接受该第二子组件的线夹604的一部分。如图24所示，当组装好时，线夹604由第三磁性芯部件1104而彼此隔开，且物理间隙752在第一和第二芯部件702和1104之间并且在第三和第二芯部件1104和730之间延伸。在所示的示例实施例中，间隙752在垂直于每个线夹604的主绕组部段610(图10)的平面中在相对的芯部件702和1104之间以及芯部件1104和730之间延伸，并且基本上将每个线夹604的主绕组部段610(图10)二等分。
在各个实施例中，用于制造第三芯部件1104的磁性材料可与用于制造第一和第二芯部件702和730的磁性材料相同或不同，由此第三芯部件可具有与芯部件702或730相同或不同的磁性特性。因此，在此种实施例中，线夹604的主绕组部段可贯通地延伸并且与不同的磁性材料接触。因此，在不同的磁性体702、1104和730中可具有不同的磁通路径和性能特征，且线夹604的各部分接纳所使用不同磁性材料中每种磁性材料的益处。
可提供附加的磁性芯部件1104，并且可将该附加的磁性芯部件用于附加的线夹604，以在相对紧凑的构造中，使组件100的轴向长度延长并提供又一些益处。
应设想到，部件组件600(图9)、800(图7)、900(图21)可类似地设有第三磁性芯部件(或附加的芯部件)，该第三磁性芯部件与附加的线夹相互装配，从而为磁性部件组件提供其它变化。这些实施例可尤其有益于多相功率电感器部件。
现在可以认为本发明的优点和益处通过所描述的示例实施例是显而易见的。还应认识到，可由受益于本发明的本领域技术人员得到又一些和替代的实施例，同时这些实施例仍在本文所提交的示例权利要求的范围和精神内。
已披露一种磁性部件组件的一个示例实施例，该磁性部件组件包括：第一磁性芯部件；第一预成型线夹，该第一预成型线夹联接于所述第一磁性芯部件；以及第二磁性芯部件，该第二磁性芯部件装配到与第一磁性芯部件和所联接的线圈上。
可选的是，第一预成型线夹可包括基本上成形为C形的平坦导电体。该C形导电体包括第一腿部和第二腿部，且预成型线夹还包括端子引线部，这些端子引线部从第一和第二引线部中的每个引线部伸出。第一预成型线夹可限定基本上矩形的内部空腔，且该内部空腔在第一芯部件之上延伸。第一芯部件可将尺寸设计成基本上与第一预成型线夹的内部空腔共同延伸。
第二磁性芯部件能可选地限定槽，该槽将尺寸设计成接纳和容纳第一芯部件，且第一和第二磁性芯部件彼此物理地间隔开。该第二磁性芯部件呈基本上U形。
作为另一方案，第一磁性芯部件可包括第一腿部、第二腿部以及线夹通道，该线夹通道限定在第一腿部和第二腿部之间，且第一预成型线夹的一部分可接纳在第一磁性芯部件的线夹通道中。第二磁性芯部件可类似地包括第一腿部、第二腿部以及线夹通道，该线夹通道限定在第一腿部和第二腿部之间，且第一预成型线夹的一部分可接纳在第二磁性芯部件的线夹通道中。预成型线夹可包括基本上成形为C形的平坦导电体。该C形可包括第一腿部和第二腿部，且预成型线夹还包括端子引线部，这些端子引线部从第一和第二引线部中的每个引线部伸出，并且这些端子引线部基本上平行于第一和第二磁性芯部件中一个磁性芯部件的线夹通道延伸。预成型线夹还可限定基本上矩形的内部空腔，且该内部空腔可在第一磁性芯部件之上延伸并且卷绕在第一和第二腿部中一个腿部的周围。
在另一方案中，第一磁性芯部件能可选地呈基本上L形。L形成形磁性芯部件可包括较长的腿部和较短的腿部，该较短的腿部基本上从较长的腿部垂直地伸出。第一预成型线夹可限定基本上矩形的内部空腔，且该内部空腔在较长腿部的一部分之上延伸并且卷绕在该部分周围。第二磁性芯部件也可基本上呈L形，且该第二磁性芯部件相对于第一磁性芯部件逆转并且叠置于该第一预成型线圈上。第一和第二L形成形磁性芯部可基本上具有相同的尺寸和形状或者不同的尺寸和形状。
作为另一方案，第一和第二磁性芯部件彼此并排设置并且彼此联接，且第一预成型线圈贯穿多个磁性芯部件中的每个磁性芯部件延伸并且与每个磁性芯部件紧密接触。多个磁性芯部件中的至少两个磁性芯部件能可选地由具有不同磁性特性的不同磁性材料制成，包括但不局限于无定形粉末材料。
第三磁性芯部件能可选地置于第一和第二磁性芯部件之间，且可设有第二预成型线夹，并且使该第二预成型线夹与第二磁性芯部件和第三磁性芯部件进行装配。
还披露一种形成磁性部件的示例方法。该部件包括第一和第二磁性芯部件以及预成型绕组线夹。该方法包括：将预成型绕组线夹联接于第一磁性芯部件；以及将所联接的线圈和第一磁性芯部件组装至第二磁性芯部件，藉此，第一和第二磁性芯部件共同地围绕和封围C形成形线夹的一部分。
可选的是，该预成型绕组线夹可限定内部空腔，且将预成型绕组线夹联接于第一磁性芯部件可包括：将第一磁性芯部件的一部分插到内部空腔中。
将预成型绕组线夹联接于第一磁性芯部件能可选地进一步包括：使预成型绕组线夹沿第一磁性芯部件滑动，直到该预成型绕组线夹抵靠于止动表面为止。
预成型绕组线夹能可选地基本上呈C形，且第一和第二磁性芯部件中的一个芯部件能可选地呈U形。
作为另一方案，第一和第二磁性芯部件都可呈U形，且U形成形芯部件中的每个芯部件接纳C形绕组线夹的一部分。
作为又一方案，预成型绕组线夹可基本上呈C形，且第一和第二磁性芯部件中的一个芯部件可呈L形。此外，第一和第二磁性芯部件都能可选地呈L形，且L形成形芯部件可相对于彼此逆转。
虽然已参照特定的实施例描述了的本发明，但这些描述并不意味有限制的意思。在参照了本发明描述的情形下，本发明所披露的实施例以及替代实施例的各种修改对于本领域普通技术人员是显而易见的。应有本领域普通技术人员理解的是，所披露的概念和特定实施例可易于用作对执行与本发明相同目的的其它结构进行修改和设计的基础。还应由本领域普通技术人员认识到的是，这些等同构造并不偏离所附权利要求中所阐述的本发明精神和范围。因此，可设想的是，权利要求会涵盖落入本发明范围的任何此种修改或实施例。

Claims (30)

1.一种磁性部件组件，包括：
第一磁性芯部件；
第一预成型线夹，所述第一预成型线夹联接于所述第一磁性芯部件；以及
第二磁性芯部件，所述第二磁性芯部件装配到第一磁性芯部件和所联接的线圈上。
2.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一预成型线夹包括基本上形成为C形的平坦导电体。
3.如权利要求2所述的磁性部件组件，其特征在于，所述C形包括第一腿部和第二腿部，且所述预成型线夹还包括端子引线部，所述端子引线部从所述第一和第二引线部中的每个引线部伸出。
4.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一预成型线夹限定基本上矩形的内部空腔，且所述内部空腔在所述第一芯部件之上延伸。
5.如权利要求4所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一芯部件将尺寸设计成基本上与所述第一预成型线夹的内部空腔共同延伸。
6.如权利要求5所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第二磁性芯部件限定槽，所述槽将尺寸设计成接纳并容纳所述第一芯部件。
7.如权利要求6所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二磁性芯部件彼此物理地间隔开。
8.如权利要求6所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第二磁性芯部件基本上呈U形。
9.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，
所述第一磁性芯部件包括第一腿部、第二腿部以及线夹通道，且所述线夹通道限定在所述第一腿部和所述第二腿部之间；以及
所述第一预成型线夹的一部分接纳在所述第一磁性芯部件的线夹通道中。
10.如权利要求9所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第二磁性芯部件包括第一腿部、第二腿部以及线夹通道，且所述线夹通道限定在所述第一腿部和所述第二腿部之间；以及
所述第一预成型线夹的一部分接纳在所述第二磁性芯部件的线夹通道中。
11.如权利要求9所述的磁性部件组件，其特征在于，所述预成型线夹包括基本上形成为C形的平坦导电体。
12.如权利要求10所述的磁性部件组件，其特征在于，所述C形包括第一腿部和第二腿部，且所述预成型线夹还包括端子引线部，所述端子引线部从所述第一和第二引线部中的每个引线部伸出，并且所述端子引导件基本上平行于所述第一和第二磁性芯部件中一个磁性芯部件中的线夹通道延伸。
13.如权利要求10所述的磁性部件组件，其特征在于，所述预成型线夹限定基本上矩形的内部空腔，且所述内部空腔在所述第一磁性芯部件之上延伸并且卷绕在所述第一和第二腿部中的一个腿部周围。
14.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一磁性芯部件基本上呈L形。
15.如权利要求14所述的磁性部件组件，其特征在于，所述L形成形磁性芯部件包括较长的腿部和较短的腿部，所述较短的腿部基本上从所述较长的腿部垂直地伸出。
16.如权利要求15所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一预成型线夹限定基本上矩形的内部空腔，且所述内部空腔在所述较长腿部的一部分之上延伸并且卷绕在所述部分周围。
17.如权利要求16所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第二磁性芯部件基本上呈L形，且所述第二磁性芯部件相对于所述第一磁性芯部件逆转并且叠置于所述第一预成型线圈上。
18.如权利要求16所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二L形成形磁性芯部具有基本上相同的尺寸和形状。
19.如权利要求16所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二L形成形磁性芯部具有不同的尺寸和形状。
20.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一和第二磁性芯部件彼此并排设置并且彼此联接，且所述第一预成型线圈贯穿多个磁性芯部件中的每个磁性芯部件延伸并且与每个磁性芯部件紧密接触。
21.如权利要求20所述的磁性部件组件，其特征在于，所述多个磁性芯部件中至少两个磁性芯部件由具有不同磁性特性的磁性材料制成。
22.如权利要求20所述的磁性部件组件，其特征在于，所述第一磁性芯部件由无定形粉末材料制成。
23.一种形成磁性部件的方法，所述部件包括第一和第二磁性芯部件以及预成型绕组线夹，且所述方法包括：
将所述预成型绕组线夹联接于所述第一磁性芯部件；以及
将所联接的线圈和所述第一磁性芯部件组装至所述第二磁性芯部件，藉此，所述第一和第二磁性芯部件共同地围绕和封围C形成形线夹的一部分。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述预成型绕组线夹限定内部空腔，且将所述预成型绕组线夹联接于所述第一磁性芯部件包括：将所述第一磁性芯部件的一部分插到所述内部空腔中。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，将所述预成型绕组线夹联接于所述第一磁性芯部件还包括：使所述预成型绕组线夹沿所述第一磁性芯部件滑动，直到所述预成型绕组线夹抵靠于止动表面为止。
26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述预成型绕组线夹基本上呈C形，且所述第一和第二磁性芯部件中的一个芯部件呈U形。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一和第二磁性芯部件都呈U形，且所述U形芯部件中的每个芯部件接纳所述C形成形绕组线夹的一部分。
28.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述预成型绕组线夹基本上呈C形，且所述第一和第二磁性芯部件中的一个芯部件呈L形。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述第一和第二磁性芯部件都呈L形，且所述L形成形芯部件相对于彼此逆转。
30.如权利要求1所述的磁性部件组件，其特征在于，还包括第三磁性芯部件和第二预成型线夹，所述第三磁性芯部件置于所述第一和第二磁性芯部件之间，且所述第二预成型线夹与所述第二磁性芯部件和所述第三磁性芯部件进行装配。
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