CN103026431A - 平面型电感器装置 - Google Patents
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Abstract
一种平面型电感器装置(1000)包括铁氧体本体(1016)和导电通路(1002)。所述铁氧体本体围绕该铁氧体本体中的开口(1014)延伸。所述导电通路包括彼此连接的输入段(1004)、电流分流段(1016)、线圈段(1008)、电流合并段(1010)和输出段(1012),所述输入段向所述铁氧体本体中的开口延伸。所述电流分流段包括与所述导电通路联结且相互平行地电气配设的多条导电线圈(1018)。所述线圈段包括围绕所述铁氧体本体螺旋缠绕的导电线圈。所述电流合并段包括彼此联结的导电线圈,并且所述输出段包括延伸在所述铁氧体本体之外的联结的导电线圈。
Description
技术领域
本发明涉及电子装置,比如变压器、电感器、滤波器、耦合器、平衡-不平衡转换器(balun)、双工器、多路转换器、模块或扼流器(choke)。
背景技术
一些电子感应装置包括围绕铁氧体部件缠绕的导电线圈。例如,所述电感装置可以包括一个或多个电感器、变压器或扼流器。一般地,配线或一组配线围绕铁的或磁性体螺旋缠绕数次。电流流经所述配线并在所述磁性体中产生磁通。所述磁通可用于在另一导电线圈中感生电流和/或滤除所述电流的成分。
这些已知的感应装置中的一些并非没有自身的缺点。例如,传统的电感器、变压器或扼流器可能较大和/或在拓扑性和性能上受限制,尤其是在以太网装置和其它通信装置的情形中。所述铁氧体可以较大,并且围绕铁氧体手工或机器缠绕的导电线圈可能占用较大量的空间。这种电感器装置可能需要安装在通信装置中所包括的电路板的顶部,并且其结果是,增大该通信装置的尺寸。
然而,当所述电感装置的尺寸减小时,则在将电感器、变压器、或扼流器联接到通信装置的过程中较脆的铁氧体可能被损坏和/或破碎。例如,围绕较小铁氧体的导电配线的手工或机器缠绕,如果并非不可能可靠地实现的话,会是困难的。
需要一种较小的电感装置,其包括铁氧体且所述铁氧体具有围绕该铁氧体延伸的导电线圈。
发明内容
这问题通过根据权利要求1的平面型电感装置得以解决。
根据本发明,一种平面型电感器装置包括铁氧体本体和导电通路。所述铁氧体本体围绕该铁氧体本体中的开口延伸。所述导电通路包括彼此连接的输入段、电流分流段、线圈段、电流合并段和输出段,所述输入段向所述铁氧体本体中的开口延伸。所述电流分流段包括与所述导电通路联结且相互平行地电气配设的多条导电线圈。所述线圈段包括围绕所述铁氧体本体螺旋缠绕的导电线圈。所述电流合并段包括彼此联结的导电线圈,并且所述输出段包括延伸在所述铁氧体本体之外的联结的导电线圈。
附图说明
现在将通过举例的方式参照附图描述本发明,在附图中:
图1是平面型电感器装置的一个实施例的侧视图。
图2是图1所示的平面型电感器装置的上表面的俯视图。
图3是根据另一实施例的平面型电感器装置的俯视图。
图4是图3所示的电感器装置的一部分的透视图。
图5是根据另一实施例的平面型电感器装置的俯视图。
图6是图5所示的平面型电感器装置的侧视图。
图7是根据另一实施例的平面型电感器装置的示意图。
图8是根据另一实施例的平面型电感器装置的透视图。
图9是图8所示的平面型电感器装置的俯视图。
图10是根据另一实施例的平面型电感器装置的透视图。
图11是根据一个实施例的铁氧体本体的俯视图。
图12是根据一个实施例的多层式平面型电感器装置的俯视图。
图13是图12所示的装置的透视图。
图14是图12所示的装置的分解视图。
图15是平面型电感器装置的另一实施例的截面图。
图16是平面型电感器装置的另一实施例的截面图。
图17是图16所示的平面型电感器装置的另一实施例的截面图。
图18是在图1和图2所示的平面型电感器装置的另一实施例的俯视图。
图19是平面型电感器装置的另一实施例的截面图。
图20是平面型电感器装置的另一实施例的截面图。
图21、图22和图23示出在此描述的一个或多个实施例中的用于将导体和/或导电层导电联接的不同技术。
图24是根据另一实施例的平面型电感器装置的侧视图。
图25是图24所示基板中的层的子集(subset)的一个实施例的分解视图。
图26是根据一个实施例的、在图24中示出的电感器装置的示意图。
具体实施方式
图1是平面型电感器装置100的一个实施例的侧视图。该装置100包括平面型基板102,而该装置100的一个或多个电子部件嵌入在所述基板102中。"平面型"是指所述基板102沿两个垂直尺度比沿第三个垂直方向较大。该基板102可以是柔性的且非刚性的片体,比如固化的环氧片体、或刚性的或半刚性的板体,比如由FR-4形成的印刷电路板(PCB)。
基板102具有从下表面106到相反的上表面108竖直测得的厚度尺度104。该厚度尺度104可以较小,比如2.5毫米或更小、2.0毫米或更小、1.0毫米或更小、或其它距离。或者,该厚度尺度104可以是较大的距离。
在一个实施例中,基板102包括内部空腔120。该内部空腔120可至少部分地填充有柔性材料比如固化的环氧,或填充有空气。在一个实施例中,铁氧体本体110完全配设在基板102内。例如,铁氧体本体110可位于由柔性材料或空气包围的所述内部空腔120中。铁氧体本体110可以完全配设在基板102的厚度尺度104之内,而不突出于或凸出于由基板102的上表面108所确定的平面和/或由下表面106所确定的平面。根据名称为“PackagedStructure Having Magnetic Component And Method Thereof”的美国专利申请序列号12/699,777(本文称为″’777号申请")和/或名称为“Manufacture AndUse Of Planar Embedded Magnetics As Discrete Components And In IntegratedConnectors”的美国专利申请No.12/592,771(本文称为″’771号申请")中所描述的一个或多个实施例,铁氧体本体110可定位在基板的空腔内,而该空腔填充有空气或柔性材料(如环氧)。所述'777和'771号申请的全部公开内容通过引用结合于此。
铁氧体本体110示出为具有近似矩形的形状。或者,铁氧体本体110可以具有另外的形状,例如筒形、环面形(环面形)、环形(环形)、E形等。铁氧体本体110可包括或由铁、铁合金、或磁性材料形成。铁氧体本体110可封装在基板102的空腔120内的空气腔中或柔性的弹性环氧中。当铁氧体本体110封装在环氧中时,该环氧可以与高磁导率材料预混合,从而帮助或增大该铁氧体本体110的每单位长度的电感系数。这种高磁导率材料的示例包括钴、镍、锰、铬、铁、和相似物。或者,基板102的空腔120可以充满或基本上充满具有高磁导率材料的环氧,而铁氧体本体110不配设在基板102内。例如,铁氧体本体110可由在环氧中具有高磁导率材料的环氧所形成的本体所取代。
装置100包括多个互连的上导体114、导电过孔116和下导体118。上导体114可包括沉积在基板102的上表面108上和/或在上表面108的下方的导电迹线。例如,基板102可包括堆叠在彼此顶部上的多个子层,比如堆叠在彼此顶部上的一个或多个FR-4层。上导体114可沉积在配设于上表面108的下方的子层之一之中或之上。下导体118可包括沉积在基板102的下表面106上和/或在下表面106的上方的导电迹线。例如,下导体118可沉积在配设于下表面106的上方的子层之一之中或之上。
过孔116可形成为竖直延伸穿过基板102的厚度尺度104的全部或一部分的孔或通道。在一个实施例中,通过使用激光和/或对基板102的机械钻孔,形成过孔116。例如,可通过使用CO2激光器、紫外(UV)激光、和/或多头式机械钻床,从而在基板102中形成过孔116,而过孔的直径尺寸在25微米至500微米的范围内。或者,可使用不同的技术以形成过孔116,和/或可使用不同尺寸的过孔116。
在图示的实施例中,过孔116配设在基板102的空腔120的外部。例如,图2所示的过孔116不延伸穿过空腔120。或者,过孔116可至少部分地延伸穿过空腔120。例如,位于基板102内部的过孔116的至少一部分可延伸穿过空腔120和/或空腔120内部的空气或柔性材料。
过孔116可沿从上表面108到下表面106的中心轴122延伸穿过厚度尺度104的全部。过孔116可填充有导电材料比如导电焊料,和/或可被导电地镀覆。例如,过孔116内部的基板102的暴露表面可镀有导电材料,比如金属或金属合金。过孔116可将上导体114与下导体118导电联接。
在一个实施例中,上导体114和/或下导体118中的一个或多个可由导电迹线与配线接合体(wire bond)的组合而形成。例如,过孔116可以延伸穿过基板102、并且与上导体114的导电迹线和配线接合体、以及与下导体118导电联接。
图2是平面型电感器装置100的上表面108的俯视图。上导体114、下导体118和过孔116围绕铁氧体本体110而配设,以形成导电线圈200。例如,过孔116配设成多个对202,每对202包括位于铁氧体本体110的相反两侧204,206的过孔116。在图示的实施例中,每对202中的过孔116沿基板102的上表面108由上导体114之一导电联接。或者,过孔116可由多于一个的上导体114联接。如图2所示,上导体114是从每对202中的第一过孔116延伸到同一对202中的相反的第二过孔116的长形导电体。
过孔116穿过基板102从上导体114到下导体118竖直延伸于铁氧体本体110的相反两侧。在图示的实施例中,过孔116具有圆形形状,但是替代性地可具有其它形状,比如多边形形状。过孔116确定了竖直延伸穿过基板102的通道或孔。如图2所示,过孔116被基板102环绕。例如,基板102在基板102的整个厚度尺度104上围绕过孔116延伸并且环绕过孔116的整个外周。在图示的实施例中,过孔116的通道或孔仅在过孔116的上表面108和在下表面106开放,而从下表面106到上表面108被基板102包围。
虽然图示的实施例是一个单线圈装置,但是多条导电通路可围绕铁氧体本体螺旋式地缠绕,以形成具有两个或更多条导电线圈的变压器和扼流器。对于通过以太网供电(Power over Ethernet,POE)或其它应用,可使用能容纳两个或更多条导电线圈的较长的棒状电感器装置。每对导电线圈可支持POE应用所需的电压的相反极性。如果两个或更多条导电线圈沿相同方向围绕铁氧体本体缠绕,则铁氧体本体对于POE应用可能不会磁饱和(saturate)。
如图2所示,每个下导体118与过孔116的不同对202中的过孔116导电联接。例如,每个下导体118将铁氧体本体110的第一侧204上的第一对202过孔116中的第一过孔116与铁氧体本体110的相反第二侧206上的第二不同对202过孔116中的第二过孔116导电联接。在图示的实施例中,下导体118是长形导电体。下导体118和上导体114是相对于彼此倾斜定向的。例如,如图2所示,下导体118的长形方向配设成相对于上导体114的长形方向呈锐角。
导电联接的上导体114、过孔116和下导线118形成螺旋缠绕或环绕铁氧体本体110的导电线圈200。所述“环绕”是指导电线圈200可遵循围绕铁氧体本体110的外周边延伸的螺旋路径。即使上导体114、过孔116和下导体118并不遵循完整圆形的通路,导电线圈200的环绕路径也可围绕铁氧体本体110整个360度地延伸。
线圈200可以从沿铁氧体本体110的第一侧204所配设的第一过孔116延伸到位于铁氧体本体110的相反第二侧206的同一对202过孔116中的第二过孔116。第二过孔116沿铁氧体本体110的第二侧206、贯穿基板102的厚度尺度104而延伸到第一下导体118。第一下导体118将第二过孔116与在铁氧体本体110的第一侧204上的第二不同对202过孔116中的第三过孔116导电联接。第三过孔116沿铁氧体本体110的第一侧204延伸到第一上导体114。第一上导体114将第三过孔116与同一组202过孔116中的第四过孔116导电联接。其余的过孔116、上导体114和下导体118继续以形成围绕铁氧体本体110缠绕的导电线圈200。
在图示的实施例中,铁氧体本体110在相反的第一和第二端208,210之间是长形的。线圈200围绕铁氧体本体110从第一端208处或靠近第一端208处向相反端210螺旋缠绕。线圈200具有沿线圈200的长度测得的、在垂直于厚度尺度104的方向的侧向长度尺度220。该长度尺度220可由在线圈200的相反两端上的过孔116的中心线测得。
装置100可连接到或包括在电路212中,以便为该电路提供电感元件或电感器。例如,两个或更多个过孔116、上导体114和/或下导体118可导电联接到该电路的导体214,216(例如配线、总线、端子、触头或其它导电体)。电路212的一个导体214可与第一过孔116、上导体114或下导体118联接,而电路212的另一导体216与第二不同过孔116、上导体114或下导体118联接。在一个实施例中,电路212连接到不同对202过孔116中的两个不同过孔116。
装置100可为具有操作员可定制的电感特性的电路212提供电感元件。在操作中,来自电路212的电流流经装置100的线圈200。该电流的至少一些能量被存储为铁氧体本体110中的磁能。线圈200可用来延迟和/或重整(reshape)流经电路212的电流,比如通过从该电流中滤除较高频率。存储在铁氧体本体110中的磁能的量可表示装置100的电感特性。通过改变导体214,216与线圈200之间的触头间的侧向距离尺度218,可改变装置100所提供的电感特性。例如,装置100的电感可在电路212连接到彼此隔开更远的过孔116(或上导体114和/或下导体118)时增大。反之,装置100的电感可在电路212连接到配设成彼此更接近的过孔116、上导体114和/或下导体118时降低。
图18是图1和图2所示的平面型电感器装置100的另一实施例的俯视图,其中两条线圈围绕铁氧体本体缠绕。该图示出装置100,而没有基板102,以便更清楚地图示上导体114、下导体118和过孔116。铁氧体本体110以虚线示出,使得下导体118可见。在图示的实施例中,过孔116是交错的,使得上导体114彼此更接近并且下导体118彼此更接近。例如,在图2所示的实施例中,过孔116在基板102的上表面108处和下表面106处彼此直线对齐。
相对比地,图18所示实施例中的过孔116在铁氧体本体110的每一侧是交错的,使得不同组2100,2102过孔116沿不同的线2104,2106线性对齐。交错的过孔116可以使得上导体118彼此更接近和/或下导体114彼此更接近,如图18所示。通过定位成上导体118彼此更接近和/或下导体114彼此更接近,装置100的每单位长度的电感或阻抗可增大。
图3是根据另一实施例的平面型电感器装置300的俯视图。装置300可相似于图1所示的装置100。例如,装置300包括:基板302,该基板302具有从下表面402(图4所示)竖直延伸到相反的上表面404(图4所示)的厚度尺度400(图4所示)。该厚度尺度400可较小,比如2.5毫米或更小、2.0毫米或更小、1.0毫米或更小、或其它距离。或者,厚度尺度400可以是较大的距离。装置300还包括铁氧体本体310,该铁氧体本体310可完全配设在基板302的厚度尺度400内。在一个实施例中,基板302可包括内部空腔,比如基板102(图1所示)的空腔120(图1所示),而铁氧体本体310配设在该空腔中。上导体314和下导体318分别设置在基板302的上下表面404,402处或之上(图4所示),并且导电过孔316延伸穿过基板302的厚度尺度400、且将上导体314与下导体318导电联接。相似于装置100,上导体314、下导体318和过孔316形成围绕铁氧体本体310螺旋缠绕的导电线圈320。
图1所示的装置100与图3所示的装置300之间的一个区别是,过孔316在基板302的整个厚度尺度400(在图4所示)上不由基板302环绕或封闭。例如,基板302沿侧向方向326在相反两边缘322,324之间侧向延伸。该侧向方向326可垂直于测量所述厚度尺度400时所沿的竖直方向,和/或垂直于线圈320的、线圈320围绕其螺旋缠绕的中心轴线328。如图3所示,边缘322,324延伸穿过过孔316,使得过孔316沿边缘322,324至少部分暴露。
继续参考图3,图4是该电感器装置300的一部分的透视图。如上所述,装置300的基板302具有从下表面402到上表面404竖直延伸的厚度尺度400。图3和图4所示的过孔316是电镀过孔。例如,过孔316形成为:延伸穿过厚度尺度400且内表面涂覆有或镀有导电材料比如金属或金属合金的孔或通道。或者,过孔316可填充有导电材料,比如金属、金属合金、或焊料。
基板302的边缘322,324“切”或延伸穿过过孔316,使得过孔316的导电性内表面330得以暴露。相对比于装置100(图1所示)的在基板102的整个厚度尺度104上(图1所示)由基板102(图1所示)环绕的过孔116(图1所示),过孔316被暴露并且在基板302的整个厚度尺度400上不由基板302完全环绕。过孔316的暴露的内表面330提供装置300的导电性堞形体(castellation)406。堞形体406表示与沿基板302的边缘322,324中的一条或多条在基板302中形成的线圈320导电联接的装置300的导电表面。在一个实施例中,通过沿边缘322,324机械切割和去除所述基板302及过孔316的一部分以暴露边缘322,324和过孔316,从而提供所述堞形体406。或者,过孔316可沿基板302的外边缘322,324形成,而不对基板302的一部分进行机械切割。例如,可在基板302的边缘322,324中形成半圆通道,然后镀以导电材料,以形成图3和图4所示的过孔316。
相似于图1和图2所示的过孔116,堞形体406将下导体318(图3所示)与上导体314导电联接,以形成围绕铁氧体本体310(图3所示)螺旋缠绕的线圈320(图3所示)。装置300可连接到或包括在相似于电路212(图2所示)的电路中,以便为该电路提供电感元件或电感器。这种电路可导电联接到装置300的两个或更多个堞形体406。堞形体406可提供与电路更易进行联接的位置。例如,上表面和/或下表面404,402可能不易于接近和/或可能较难接近。边缘322和/或324可得以暴露、和/或对于将要与堞形体406导电联接的电路的导体(例如配线、总线等)而言更易于接近。此外,堞形体406可提供所述电路可联接的增大的导电面积。例如,作为将电路212与在基板102的上表面和/或下表面108,106处或附近的过孔116的部分进行联接的替代,所述电路212可与沿装置300的边缘322,324的堞形体406的大得多的导电面积进行联接。堞形体406的较大导电面积可提供线圈320与所述电路之间减小的电阻。
相似于装置100(图1所示),装置300可为具有操作员可定制的电感特性的电路212(图2所示)提供电感元件。相似于装置100所提供的电感特性,基于采用哪个堞形体406来联接线圈320和电路212,装置300的电感特性可得以定制。时,装置300的电感可在电路212连接到位于彼此相距更远的堞形体406时增大,或在电路212连接到位于彼此相距更近的堞形体406时减小。使用不同堞形体406的能力可为滤波器、双工器、多路复用器或平衡-不平衡转换器所可能使用的或需要的高精度电感器提供增加的维持能力(tenability)。在后端测试期间,因为铁氧体可能在铁氧体磁导率上有+/-20%的变化,所以堞形体406可根据装置300的标称电感而允许筛选(binning)。例如,如果装置300具有围绕铁氧体本体310的预定数量的匝数的线圈320,但装置300的电感由于铁氧体本体310的磁导率的变化(例如低于预期的磁导率)而低于预期值,于是装置300的使用者可以用不同的堞形体406与装置300的电路进行电联接。使用者可选择能够提供装置300的增大的电感的其它堞形体406。例如,使用者可使用配设为隔开更远的堞形体406。在一个实施例中,使用者可基于配设在所选择的堞形体406之间的线圈320的额外匝数的数量而连接到增加装置300的电感的一个或数个堞形体406。作为一个示例,装置300的电感可能与n2成比例,其中"n"表示线圈320围绕铁氧体本体300螺旋缠绕的匝数或次数的数量。如果使用者选择如下定位的堞形体406,即在所述堞形体406之间有10匝线圈320,然后改变堞形体406之一,使得在选择的堞形体406之间为9匝线圈320,那么装置300的电感可减小20%。
图5是根据另一实施例的平面型电感器装置500的俯视图。图6是装置500的侧视图。装置500可相似于图1所示的装置100。例如,装置500包括基板502,该基板502具有从下表面506到相反的上表面508竖直延伸的厚度尺度504。厚度尺度504可较小,比如2.5毫米或更小、2.0毫米或更小、1.0毫米或更小、或其它距离。或者,厚度尺度504可以是较大的距离。装置500还包括铁氧体本体510,该铁氧体本体510可完全配设在基板502的厚度尺度504内。在一个实施例中,基板502可包括内部空腔,比如基板102(图1所示)的空腔120(图1所示),而铁氧体本体510配设在该空腔中。导电过孔516延伸穿过基板502的厚度尺度504。
装置500包括上导体514和下导体518,所述上导体514沿着或跨越基板502的上表面508与过孔516导电联接,所述下导体518沿着或跨越基板502的下表面506与过孔516导电联接。相似于装置100,上导体514、下导体518和过孔516形成围绕铁氧体本体310螺旋缠绕的导电线圈520。
在图1所示的装置100与图5和图6所示的装置500之间的一个区别是,上导体和下导体514,518是配线比如配线接合体,而不是沉积到基板502上的导电层或迹线。例如,上导体514和/或下导体518可以是联接到过孔516的长形的绞线(strand)、配线、丝状线(filar)等。在一个实施例中,上导体和/或下导体514和/或518,可以是跨越铁氧体本体510而焊接的配线。上导体和下导体514,518联接到过孔516,以提供围绕铁氧体本体510螺旋缠绕的线圈520。上导体和下导体514,518分离于基板502的上表面和下表面508,506,使得上导体和下导体514,518不接触基板502。上导体和下导体514,518可用于取代上导体和下导体114,118(图1所示)或作为附加,以减小线圈520的电阻特性和/或容许使用配线接合方法来提供上导体和/或下导体514,518。在一个实施例中,基板502的上表面和/或下表面508,506可以利用遮盖配线接合体和导体且保护装置500的介电包覆模制(overmold)层或相似类型材料而加以保护。
图7是根据另一实施例的平面型电感器装置1000的示意图。装置1000包括导电通路1002和铁氧体本体1016。在图示的实施例中,铁氧体本体1016具有环面形或环形形状,使得铁氧体本体1016围绕且环绕开口1014延伸。或者,铁氧体本体1016可具有其它形状,例如具有开口的多边形。
导电通路1002示出为包括多个互连的段,包括:输入段1004、电流分流段1006、线圈段1008、电流合并段1010和输出段1012。所述段1004,1006,1008,1010,1012可以彼此导电联接,以形成导电通路1002,通过所述导电通路1002电流可从输入段1004流到输出段1012。在图示的实施例中,输入段1004延伸到电流分流段1006。电流分流段1006从输入段1004延伸到线圈段1008。线圈段1008从电流分流段1006延伸到电流合并段1010。电流合并段1010从线圈段1008延伸到输出段1012。输入段1004和输出段1012可以与电子电路(例如图2所示的电路212)导电联接,以便为该电路提供电感元件,比如电感器。输入段1004可接收来自所述电路的电流,并且输出段1012可将该电流传送到所述电路(或到另一电路或部件)。
导电通路1002的输入段1004朝向铁氧体本体1016的开口1014定向。在图示的实施例中,输入段1004配设在铁氧体本体1016的上方,或者配设成比铁氧体本体1016更接近于图7的观看者。导电通路1002在电流分流段1006中分成多条导电线圈1018,如图7所示。虽然在图示的实施例中导电通路1002分成两条线圈1018,但是可替代地,导电通路1002可分裂成三条或更多条线圈1018。电流分流段1006中的线圈1018在铁氧体本体1016的下方延伸、并且环绕线圈段1008中的铁氧体本体1016或围绕其螺旋缠绕。
每条线圈1018可具有相似的或等同的尺度,和/或由与输入段1004中的导电通路1002相同的材料而形成。例如,每条线圈1018可由与输入段1004中的导电通路1002相同的材料而形成和/或具有相同的横截面直径。在图示的实施例中,每条线圈1018包括围绕铁氧体本体1016的单匝1020。或者,线圈1018中的一条或多条可围绕铁氧体本体1016缠绕多次,以形成围绕铁氧体本体1016的多匝1020。线圈1018形成装置1000的平行感应元件。例如,每条线圈1018提供包括围绕铁氧体本体1016缠绕的导电通路1002的电感器。
线圈段1008中的导电通路1002在电流合并段1010中相互合并。所述导电通路1002在电流合并段1010中合并成合并导电通路1002,而该合并导电通路1002在铁氧体本体1016下方延伸到输出段1012。或者,线圈段1008中的导电通路1002可合并成在铁氧体本体1016上方延伸的合并导电通路1002。输出段1012中的导电通路1002定向成远离铁氧体本体1016。
在操作中,装置1000可被用于为电路提供电感元件。装置1000可以相对于具有围绕铁氧体本体缠绕的单一导电通路的感应元件而言具有较低的电阻特性和/或较大的电感特性。例如,输入段1004中的导电通路1002可将电流(I)传送到装置1000中。电流(I)沿电流分流段1006中形成的多条导电通路1002而分流和传送。电流(I)可在电流分流段1006中的多条导电通路1002之间被分成电流分部(fraction)。在图示的实施例中,电流(I)被分成第一电流分部(I1)和第二电流分部(I2)。所述第一和第二电流分部(I1,I2)可相等或近似相等。或者,第一和第二电流分部(I1,I2)可彼此不同。导电通路1002可在电流分流段1006中被分为更多条导电通路1002,以将电流(I)进一步划分成更多的电流分部。
电流分部(I1,I2)由导电通路1002的线圈1018围绕铁氧体本体1016分别传送。每个电流分部(I1,I2)小于总电流(I)。例如,电流分部(I1,I2)可能与总电流(I)关系如下:
I=I1+I2 (等式#1)
其中,I表示流经装置1000的总电流,I1表示第一电流分部,I2表示第二电流分部。线圈1018中的一条或多条和/或导电通路1002的电阻特性(Ω)可基于流经导电通路1002或线圈1018的电流而满足以下关系:
其中,R表示导电通路1002或线圈1018的电阻特性,比如电阻或阻抗;V表示流经导电通路(1002)或线圈1018的电流的电压或能量特性,IN表示流经对应的导电通路1002或线圈1018的电流(例如总电流(I)、第一电流分部(I1)、或第二电流分部(I2))。
当流经导电通路1002的总电流(I)被分成单独流经平行线圈1018的电流分部(I1,I2)时,线圈1018的每一条的电阻特性(R)可相对于导电通路1002降低。例如,流经导电通路1002的电流(I)的电阻对于流经平行的第一和第二线圈1018的第一和/或第二电流(I1,I2)可减半或减少达50%。减小线圈1018中的电阻特性(R)可减小当电流(I)流经装置1000时电流(I)中的功率损耗。如下述,装置1000中的电阻特性(R)可得以减小,而无伴随的在装置1000的电感特性(L)上的损失。
箭头1022指示电流(I)和电流分部(I1,I2)流经装置1000所沿的方向。当电流分部(I1,I2)围绕铁氧体本体1016流动时,电流分部(I1,I2)在铁氧体本体1016中产生第一和第二磁通(ΦB1,ΦB2)。磁通(ΦB1,ΦB2)可基于若干因素,比如围绕铁氧体本体1016的线圈1018的匝数1020的数量(N)、铁氧体本体1016的磁导率(μ0)、线圈1018内的导电通路1002的横截面积(A)、线圈1018所形成的匝数1020的半径(R)、和流经线圈1018的电流分部(I1,I2)。在一个实施例中,磁通(ΦB1,ΦB2)可基于以下关系:
其中,表示第一磁通;表示第二磁通;N表示围绕铁氧体本体1016的匝数1020的数量;A表示线圈1018中的导电通路1002的横截面积;R表示线圈1018的曲率半径;μ0表示铁氧体本体1016的磁导率;I1表示第一电流分部;以及I2表示第二电流分部。以上等式可表示磁通(ΦB1,ΦB2)的近似,而不是用以确定磁通(ΦB1,ΦB2)的精确值的实际关系。例如,等式#1和2可指明等式中的项与磁通(ΦB1,ΦB2)成比例、成反比等。
磁通(ΦB1,ΦB2)在铁氧体本体(1016)中流通的方向是基于电流部分(I1,I2)流经导电通路1002的线圈1018的方向。例如,如图7所示,由第一电流分部(I1)产生的第一磁通(ΦB1)沿箭头1024的方向定向,而第二电流分部(I2)产生的第二磁通(ΦB2)沿箭头1026的方向定向。由于电流的流动方向以及围绕铁氧体本体1016线圈1018所缠绕的方向,磁通(ΦB1,ΦB2)是累加的(additive)。例如,磁通(ΦB1,ΦB2)可以加在一起,并增加装置1000的总磁通(ΦB),而不是减小装置1000的总磁通(ΦB)。装置1000的总磁通(ΦB)可以由以下关系表示:
装置1000可提供具有电感特性(L)的电感器。电感特性(L)表示当电流(I)流经装置1000时装置1000所产生的磁能。在一个实施例中,装置1000的电感特性(L)由以下关系表示:
其中,L表示装置1000的电感特性;I表示流经装置1000的导电通路1002的电流;以及ΦB表示由经过装置1000的电流(I)的流动引起的在装置1000的铁氧体本体1016中产生的总磁通。
如上所述,装置1000的电阻特性(R)可通过提供多个平行线圈1018以及将电流(I)分成单独流经所述平行线圈1018的电流(I1,I2),从而得以减小。电阻特性(R)可表示装置1000中的线圈1018和导电通路1002的总的电阻抗或电阻。该电阻特性(R)可相对于具有与装置1000相同或近似相同的电感特性(L)的其它电感器或电感元件而减小。例如,装置1000可具有与另一装置近似相同的电感但较低的电阻,其中所述另一装置具有不包括平行线圈1018且围绕铁氧体本体1016螺旋缠绕的单匝1020的单一导电通路1002。平行线圈1018使装置1000能够提供相同的或近似相同的电感特性(L),而不增加或显著增加装置1000的电阻特性(R)。
图8是根据另一实施例的平面型电感器装置1100的透视图。图9是装置1100的俯视图。装置1100可相似于图7中示意性示出的装置1000。例如,装置1100可包括向铁氧体本体延伸的导电通路,所述导电通路包括或分为围绕铁氧体本体螺旋缠绕的平行线圈并且将所述平行线圈重新合并成延伸到铁氧体本体之外的导电通路。
在图示的实施例中,装置1100嵌入平面型基板1102内(图8所示)。该基板1102可以是柔性的且非刚性的片体,比如固化的环氧片体、或刚性的或半刚性的板体,比如由FR-4形成的印刷电路板(PCB)。基板1102在图8中以幻象图示出,而在图9中未示出。基片1102从下表面1104(图8所示)竖直延伸到相反的上表面1106(图8所示)。基板1102具有沿垂直于上表面1106定向的竖直方向1120(图8所示)从下表面1104到上表面1106所测得的厚度尺度1108(图8所示)。厚度尺度1108可较小,比如2.5毫米或更小、2.0毫米或更小、1.0毫米或更小、或其它距离。或者,厚度尺度1108可以是较大的距离。
装置1100包括将电流接收到装置1100中的输入导体1110。在图示的实施例中,输入导体1110形成为平面型导电体。输入导体1110可沉积为配设于上表面1106(图8所示)与下表面1104(图8所示)之间的基板1102(图8所示)的一个或多个子层上的平面型导电迹线。导电总线1112和/或导电总线1114(图8所示)可与输入导体1110联接,并且分别沿着基板1102的上表面1106和下表面1104或在其处显露。导电过孔1122可将总线1112,1114彼此联接。可添加多个过孔1122以减小装置1100的电阻。在一些情况下,过孔1122可填充有热传导糊剂或电传导糊剂,以减小电阻和/或增大装置1100的热传导率。或者,输入导体1110可位于基板1102的下表面1104或上表面1106上。导电总线1112和/或1114可从电路,比如从与电路联接的其它导电体或配线,接收电流,并将该电流传送到输入导体1110。
在图示的实施例中,铁氧体本体1116配设在基板1102内。铁氧体本体1116在图8中以幻象示出。铁氧体本体1116可以完全位于基板1102内,使得铁氧体本体1116没有任何部分在基板1102(图8所示)的下表面1104所确定的平面和/或基板1102的上表面1106(图8所示)所确定的平面上方延伸或经过其而凸出。铁氧体本体1116可具有相似于图7所示的铁氧体本体1016的形状的环面形或环形形状。或者,铁氧体本体(1116)可具有不同形状。铁氧体本体1116包括与图7所示的铁氧体本体1016的开口1014相似的开口1118。
如图9所示,输入导体1110在铁氧体本体1116的上方以及铁氧体本体1116中的开口1118的至少一部分的上方延伸。例如,输入导体1110的至少一部分可沿着或平行于竖直方向1120(图8所示)位于铁氧体本体1116与基板1102(图8所示)的上表面1106(图8所示)之间,并且输入导体1110的至少一部分可沿竖直方向1120位于开口1118与基板1102的上表面1106之间。或者,输入导体1110的至少一部分可沿着或平行于竖直方向1120位于铁氧体本体1116与基板1102的下表面1104(图8所示)之间,并且输入导体1110的至少一部分可沿竖直方向1120位于开口1118与基板1102的下表面1104之间。
一个或多个导电输入过孔1124与输入导体1110联接。输入过孔1124包括延伸穿过镀有或大致填充有导电材料(例如金属、金属合金或导电焊料)的基板1102(图8所示)的孔或通道。如图9所示,输入过孔1124配设在铁氧体本体1116的开口1118内。在图示的实施例中,装置1100包括七个输入过孔1124。或者,可设置更小或更大数量的输入过孔1124。输入过孔1124可从输入导体1110朝向基板1102的下表面1104(图8所示)竖直延伸穿过基板1102。在图示的实施例中,输入导体1110和输入过孔1124可提供图7中输入段1004所表示的导电通路1002的一部分。例如,输入导体1110和输入过孔1124可提供朝向铁氧体本体1116的开口1118且延伸到其中的导电通路。输入导体1110和输入过孔1124可将电流(I)传送到在上文关联图7所描述的装置1100中。
装置1100包括与输入过孔1124导电联接的电流分流导体1126。输入过孔1124将输入导体1110与电流分流导体1126导电联接。在图示的实施例中,电流分流导体1126形成为平面型导电体。电流分流导体1126可沉积为在配设于上表面1106(图8所示)与下表面1104(图8所示)之间的基板1102(图8所示)的一个或多个子层上的平面型导电迹线。或者,电流分流导体1126可位于基板1102的下表面1104或上表面1106上。
在图示的实施例中,电流分流导体1126在铁氧体本体1116的下方以及在铁氧体本体1116中的开口1118的至少一部分的下方延伸。例如,电流分流导体1126的至少一部分可沿着或平行于竖直方向1120(图8所示)位于铁氧体本体1116与基板1102(图8所示)的下表面1104(图8所示)之间,并且电流分流导体1126的至少一部分可沿竖直方向1120在开口1118与基板1102的下表面1104之间。如图8所示,输入导体1110和电流分流导体1126配设在铁氧体本体1116的相反两侧。
一个或多个导电的电流分流过孔1128,1130与电流分流导体1126联接。电流分流过孔1128,1130包括延伸穿过基板1102(图8所示)且镀有或大致填充有导电材料(例如金属、金属合金或导电焊料)的孔或通道。如图9所示,电流分流过孔1128,1130配设在铁氧体本体1116的外部。例如,在图示的实施例中,电流分流过孔1128,1130不位于铁氧体本体1116的开口1118内部。电流分流过孔1128分组为位于铁氧体本体1116的一侧的第一集合1200(图9所示),而电流分流过孔1130分组为位于铁氧体本体1116的相反侧的、与所述第一集合1200隔开的不同的第二集合1202(图9所示)。如图9所示,第一集合和第二集合1200,1202可以包括电流分流过孔1128,1130中的非重叠的组。例如,第一集合和第二集合1200,1202可不共用或包括一个或多个相同的电流分流过孔1128,1130。或者,电流分流过孔1128和/或1130可被分组成不同数量的集合1200,1202。
在图示的实施例中,装置1100包括十个电流分流过孔1128,1130,其中五个电流分流过孔1128或1130配设于铁氧体本体1116的相反两侧的每个集合1200,1202(图9所示)中。或者,可设置不同数量的电流分流过孔1128和/或1130。电流分流过孔1128,1130从电流分流导体1126向基板1102的上表面1106(图8所示)竖直延伸穿过基板1102(图8所示)。在图示的实施例中,电流分流导体1126和电流分流过孔1128,1130可提供图7中的电流分流段1006所表示的一部分的导电通路1002(图7所示)。例如,电流分流导体1126和电流分流过孔1128,1130可提供由图7的输入段1004中的导电通路1002分支出来且与之联接的多条导电通路1002。电流分流导体1126和电流分流过孔1128,1130可将从输入导体1110和输入过孔1124接收到的电流(I)分成第一和第二电流分部(I1和I2)。
装置1100包括与电流分流过孔1128,1130的单独的集合1200,1202(图9所示)导电联接的电流合并导体1134。电流分流过孔1128,1130将电流分流导体1126与电流合并导体1134导电联接。在图示的实施例中,电流合并导体1134形成为平面型导电体。电流合并导体1134可沉积为配设于上表面1106(图8所示)与下表面1104(图8所示)之间的基板1102的一个或多个子层(图8所示)上的平面型导电迹线。或者,电流合并导体1134可位于基板1102的下表面1104或上表面1106上。
在图示的实施例中,电流合并导体1134在铁氧体本体1116的上方以及在铁氧体本体1116中的开口1118的至少一部分的上方延伸。例如,电流合并导体1134的至少一部分可沿着或平行于竖直方向1120(图8所示)位于铁氧体本体1116与基板1102(图8所示)的上表面1106(图8所示)之间,并且电流合并导体1134的至少一部分可沿竖直方向1120位于开口1118与基板1102的上表面1106之间。如图8所示,电流分流导体1126和电流合并导体1134配设在铁氧体本体1116的相反两侧。
一个或多个导电的电流合并过孔1132联接到电流合并导体1134和电流分流导体1126。电流合并过孔1132包括穿过基板1102(图8所示)且镀有或大致填充有导电材料(例如金属、金属合金、或导电焊料)的孔或通道。如图9所示,电流合并过孔1132配设在铁氧体本体1116内部。例如,电流合并过孔1132位于铁氧体本体1116的开口1118内部。在图示的实施例中,装置1100包括七个电流合并过孔1132。或者,也可以设置不同数量的电流合并过孔1132。
在一个实施例中,基板1102(图8所示)中的内部空腔或孔是预先形成的或预制的。例如,所述孔或空腔可在基板1102被创建时形成。所述孔或空腔可包括定位和成形在所述孔或空腔内的、供铁氧体本体1116驻留于其上的柱体。通过使用渐缩形插入件将铁氧体本体1116导向到所述孔中,铁氧体本体1116可被机械摇晃到位于基板1102内且位于孔或空腔中的柱体的顶部的位置。另外,可利用拾取和放置机器将铁氧体本体1116放置到所述孔中位于所述柱体上。所述柱体可为所述结构提供支撑框架。在一个实施例中,低应力或超低应力材料,如硅酮(silicone)可插入所述孔或空腔中并且包围铁氧体本体1116。在一个实施例中,如果装置1110用于较高电压和/或电流的应用,则特殊等级的材料可用于基板和/或柱体。该材料为提高可靠性可具有较低量的卤素和/或相对地没有玻璃束(glass bundle-free),以及提供气密的或接近气密的围绕铁氧体本体1116的封装。这类材料的示例可包括液晶聚合物(LCP)和/或聚四氟乙烯(teflon)。过孔1132可延伸穿过基板1102和/或铁氧体本体1116周围的低应力材料,并且可携载较大量的电力。即使在潮湿和高温情况下,基板1102也可提供过孔1132之间的较高的电隔离。
电流合并导体1134和电流合并过孔1132可提供图7中的电流合并段1010所表示的一部分的导电通路1002(如图7所示)。例如,电流合并导体1134和电流合并过孔1132可联接第一和第二电流分部(I1,I2),所述第一和第二电流分部(I1,I2)分别经过围绕铁氧体本体1116的电流分流过孔1128,1130传送到电流合并导体1134。
装置1100包括输出导体1136,该输出导体1136接收由电流合并导体1134将第一和第二电流分部(I1,I2)合并而来的电流(I)。在图示的实施例中,输出导体1136形成为平面型导电体。输出导体1136可沉积为配设于上表面1106(图8所示)与下表面1104(图8所示)之间的基板1102(图8所示)的一个或更多子层上的平面型导电迹线。
如图9所示,输出导体1136在铁氧体本体1116的下方以及铁氧体本体1116中的开口1118的至少一部分的下方延伸。例如,输出导体1136的至少一部分可沿着或平行于竖直方向1120(图8所示)位于铁氧体本体1116与基板1102(图8所示)的下表面1104(图8所示)之间,并且输出导体1136的至少一部分可沿竖直方向1120位于开口1118与基板1102的下表面1104之间。或者,输出导体1136的至少一部分可沿着或平行于竖直方向1120位于铁氧体本体1116与基板1102的上表面1106(图8所示)之间,并且输出导体1136的至少一部分之间可沿竖直方向1120位于开口1118与基板1102的上表面1106之间。
导电总线1138和/或导电总线1140(图8所示)可与输出导体1136联接,并且分别沿着基板1102的下表面1104和上表面1106或在其处显露。导电过孔1142可将总线1138,1140彼此联接。或者,输出导体1136可位于基板1102的下表面1104或上表面1106上。导电总线1138和/或1140从装置1100输出由第一和第二电流分部(I1,I2)合并而来的电流(I)。电路可与总线1138,1140中的一条或多条导电联接,以接收合并电流(I)。
在操作中,装置1100从电路接收电流(I),并且将该电流(I)沿输入导体1110传送到输入过孔1124。输入过孔1124将该电流(I)传送经过铁氧体本体1116中的开口1118。电流(I)经过输入过孔1124流到电流分流导体1126。电流分流导体1126将电流(I)分成第一和第二电流分部(I1,I2)。第一电流分部(I1)由第一集合1200的电流分流过孔1128传送到铁氧体本体1116的外部,并且第二电流分部(I2)由第二集合1202的电流分流过孔1130传送到铁氧体本体1116的外部。电流分流过孔1128,1130将电流分部(I1,I2)传导到电流合并导体1134。电流分部(I1,I2)经过电流分流导体1126和电流分流过孔1128,1130到电流合并导体1134的流动,近似遵循电流经过围绕铁氧体本体1116螺旋式环绕的线圈的流动。电流分部(I1,I2)由电流合并导体1134接收并且合并成电流(I)。电流(I)由电流合并过孔1132从电流合并导体1134传送到输出导体1136。
图10是根据另一实施例的平面型电感器装置1300的透视图。装置1300可相似于图8和图9所示的装置1100。例如,装置1300可包括总线1112,1114,1138,1140、导体1110,1126,1134,1136、过孔1124,1128(图9所示),1130,1132、和/或嵌入在基板1102中的铁氧体本体1116。装置1100与装置1300之间的一个差别是,装置1300可包括附加的导电通路1302,1304。在图示的实施例中,导电通路1302,1304表示借由配线接合体而与装置1300联接的配线。或者,导电通路1302,1304可表示其它导体,比如导电迹线、总线等。
导电通路1302联接到总线1112以及输入导体1110和/或输入过孔1124中的一个或多个。在一个实施例中,导电通路1302是联接到总线1112以及输入导体1110与输入过孔1124之间的接口的配线接合体。导电通路1302为将要从总线1112传送到输入过孔1124的电流(I)提供额外的通路。如图10所示,总线1112所接收的电流(I)可由输入导体1110和导电通路1302而传送到输入过孔1124。提供所述导电通路1302,可减小电流(I)所经历路径的阻抗和/或在电流(I)流到输入过孔1124时原本可能发生的功率损失。虽然图10未示出,但是相似于导电通路1302和/或1304的导电通路可联结到导体1126,1136的一个或多个。
导电通路1304与电流合并导体1134在多个位置中联接。例如,导电通路1304可联接至电流合并导体1134与电流合并过孔1132之间的接口,并且在与电流合并导体1134与电流合并过孔1132之间的接口相隔开的位置联接到电流合并导体1134。导电通路1304为将要从电流合并导体1134传送到电流合并过孔1132的电流分部(I1,I2)提供额外的通路。提供所述导电通路1304,可减小电流分部(I1,I2)所经历路径的阻抗和/或在电流分部(I1,I2)由电流合并导体1134和/或电流合并过孔1132合并成电流(I)时原本可能发生的功率损失。
图21至图23示出在此描述的一个或多个实施例中的用于将导体和/或导电层导电联接的不同技术。例如,图21至图23所示的技术可用于导电联接装置1300(图10所示)的和/或装置1100(图8所示)的导体1110,1126,1134,1136(图8所示)中的两个或更多个。
相对于图21,导电层或导体2400,2402和导电层或导体2404,2406利用导电微过孔2408而彼此联接。在另一个实施例中,在配设于基板的不同层上的导电层或导体2404,2406之间和/或在导电层或导体2400,2402之间的导电联接可表示延伸穿过该基板的整个厚度的通孔的部分。图21所示的视图是与导体2404,2408分离的导体2400,2402的分解视图。导体2400,2404可以是沿面向彼此的边缘2410,2412而联结的边缘联接式导体,并且导体2402,2406可以是沿面向彼此的边缘2414,2416而联结的边缘联接式和/或偏移宽边联接式(offset broadside coupled)导体。导体2400,2402与微过孔2408的联接和导体2404,2406与微过孔2408的联接,能增大利用导体2400,2402,2404,2406可传送的电流的量,和/或能改变导体2400,2402,2404,2406之间的电感式联接。
相对于图22,导电层或导体2500,2502,2504以多种方式导电联接。图22所示的视图是与导体2500分离的导体2502,2504的分解视图。例如,导体2500可与导体2502,2504边缘联接。导体2502,2504借由配线接合体2506而彼此导电联接。
相对于图23,导电层或导体2600,2602是边缘联接式导体。图23所示的视图是导体2600,2602彼此分离的分解视图。导体2600,2602的每一个包括与对应的导体2600,2602在多个位置中联接的配线接合体2604,2606。配线接合体2604,2606的增加可增大导体2600,2602的电流携载能力。
图11是根据一个实施例的铁氧体本体1400的俯视图。该铁氧体本体1400可用作在此描述的一个或多个实施例中的铁氧体本体。例如,铁氧体本体1400可用作铁氧体本体110(图1所示)、铁氧体本体310(图3所示)、铁氧体本体510(图5所示)、铁氧体本体1016(图7所示)、或铁氧体本体1116(图8所示)。相对于铁氧体本体110,310,510,这些本体110,310,510可表示铁氧体本体1400的一段或一部分。例如,铁氧体本体110,310,510中的一个或多个可表示图11所示的铁氧体本体1400的一个分段。
铁氧体本体1400可包括铁、铁合金或磁性材料或由其形成。在一个实施例中,铁氧体本体1400包括较软的铁氧体例如NiZn或MnZn或由其形成。或者,可使用不同的金属或金属合金。在图示的实施例中,铁氧体本体1400具有环绕中心开口1402的环面形或环形形状。或者,铁氧体本体1400可具有另一形状。铁氧体本体1400分成多个段1404,1406。例如,铁氧体本体1400可具有两个U型段1404,1406,而段1404沿相反端部1408,1410之间的弓形路径延伸,并且段1406沿相反端部1412,1414之间的弓形路径延伸。
在图示的实施例中,段1404的端部1408,1410面向段1406的端部1412,1414。端部1408和1412和端部1410和1414被缓冲层1416彼此分开。缓冲层1416将段1404,1406彼此分开。缓冲层1416可由非导电性和/或非磁性材料形成。例如,缓冲层1416可由介电材料例如环氧形成。
缓冲层1416可将铁氧体本体1400分成段1404,1406以减小铁氧体本体1400的磁饱和。例如,当一条或多条导电线圈围绕铁氧体本体1400螺旋缠绕并且围绕铁氧体本体1400(例如在以上描述和示出的装置100,300,500,1000,1100,1300的一个或多个中)传送电流时,该电流可在铁氧体本体1400中产生足够高的磁通使得铁氧体本体1400变成磁饱和。铁氧体本体1400可在下述情况下磁饱和,即当环绕所述铁氧体本体在导电线圈中所传送的电流的进一步增大不导致铁氧体本体1400中磁通的对应的增加时。缓冲层1416分离铁氧体本体1400的段1404,1406,使得铁氧体本体1400中的磁通不会在段1404,1406之间流通。由此,铁氧体本体1400中的磁通对于围绕铁氧体本体1400流动的较大电流可降低。
在一个实施例中,在铁氧体本体1400配设在基板内之后,铁氧体本体1400被切分成段1404,1406。例如,在包括围绕铁氧体本体1400螺旋缠绕的导电线圈的电路形成之后,冲孔机或锯板可用于切穿已经以较高精度和准确度嵌入在基板中的铁氧体本体1400的一部分。可存在一个或多个穿过铁氧体本体1400的切口。例如,铁氧体本体1400可以如在2011年2月16日提交的名称为“Planar Electronic Device Having A Magnetic Component AndMethod For Manufacturing The Electronic Device”的美国专利申请No.13/028,949(在此称为“’949号申请”)中所描述的方式嵌入到基板中。’949号申请的全部公开内容通过引用结合于此。根据’949号申请的说明,铁氧体本体1400可以与’949号申请的铁氧体本体200的相似的方式嵌入在’949号申请的基板104的封装材料304中。
在另一实施例中,可将机械压力施加到包括铁氧体本体1400的所述基板,以在铁氧体本体1400中产生裂缝(crack)或裂痕(fracture)。例如,可施加压力以提供足够的力,使得铁氧体本体1400产生固定量的穿过铁氧体本体1400的极细裂缝。在图示的实施例中,因为铁氧体本体1400是连续形状,所以压力的施加可在铁氧体本体1400的相反端部上产生裂缝,以将铁氧体本体1400从连续体转变成非连续体。
图12是根据一个实施例的多层式平面型电感器装置1500的俯视图。相似于装置100(图1所示)的基板102(图1所示),装置1500包括具有厚度尺度的基板1502,所述厚度尺度从相似于下表面106(图1所示)的下表面(图12未示出)竖直延伸到相反的上表面1504。该厚度尺度可较小,比如2.5毫米或更小、2.0毫米或更小、1.0毫米或更小、或其它距离。或者,厚度尺度400可以是较大的距离。基板1502可由竖直堆叠在彼此的顶部的多个介电层1700(图14所示)形成。如图12所示,介电层1700可定向成彼此平行。装置1500包括可完全配设在基板1502的厚度尺度内的铁氧体本体1506。在图示的实施例中,铁氧体本体1506具有围绕内部开口1508延伸的环面形或环形形状。或者,铁氧体本体1506可具有不同的形状。
继续参考图12,图13是装置1500的透视图,其中基板1502在图13中未示出。图14是装置1500的分解视图。铁氧体本体1506在图14未示出。基板1502可以是包括夹置在彼此之上的多个介电层1700(图14所示)的多层体。例如,基板1502可包括形成各种介电层1700的若干层的FR-4和/或环氧材料。介电层1700总体地以附图标记1700来指示,并且由附图标记1700A,1700B,1700C,1700D单独指示。虽然仅四个介电层1700在图14示出,但是替代地,可设置更多个介电层1700。例如,多个介电层1700可设置在介电层1700A和1700B之间、在介电层1700B和1700C之间、和/或在介电层1700C和1700D之间。在图示的实施例中,若干个介电层1700设置在介电层1700B和1700C之间。在介电层1700B和1700C之间的介电层1700可包括开口,以形成接收铁氧体本体1506的空腔,如上述。
装置1500包括若干个导体1510,1600,1602,1604和导电过孔1512,1514,1606,1608。导体1510,1600,1602,1604示出为导电层,例如导电迹线。或者,如下述,导体1510,1600,1602,1604可包括一个或多个其它的导电体,例如配线接合体。导体1510可称为配设在基板1502的上表面1504(图12所示)处或其附近的外部上导体1510。例如,外部上导体1510可包括沉积在基板1502的上表面1504上或位于上表面1504下方的介电层1700A上的导电迹线。外部上导体1510总体上由附图标记1510指示,并且由附图标记1510A,1510B,1510C等单独指示。在一个实施例中,导体1510,1600,1602,1604中的一个或多个可与配线接合体组合和/或由配线接合体取代,相似于如联系图15、图19和/或图20在下文所述。导体1602可称为配设在基板1502(图12所示)的下表面处或其附近的外部下导体1602,例如在基板102(图1所示)的下表面106(图1所示)处或附近。例如,外部下导体1602可包括沉积在基板1502的下表面上或位于该下表面上方的介电层1700D上的导电迹线。外部下导体1602总体上由附图标记1602指示,并且由附图标记1602A,1602B,1602C等单独指示。
导体1600可称为配设在基板1502内的内部上导体1600。例如,内部上导体1600可包括沉积在介电层1700B上的导电迹线,其中介电层1700B配设在具有外部上导体1510的介电层1700A与基板1502的下表面之间。内部上导体1600总体上由附图标记1600指示,并且由附图标记1600A,1600B,1600C等单独指示。
导体1604可称为配设在基板1502内的内部下导体1604。例如,内部下导体1604可包括沉积在介电层1700C上的导电迹线,其中介电层1700C配设在具有外部下导体1602的介电层1700D与具有内部上导体1600的介电层1700B之间。内部下导体1604总体上由附图标记1604指示,并且由附图标记1604A,1604B,1604C等单独指示。
过孔1512,1514,1606,1608竖直延伸穿过基板1502以导电联接导体1510,1600,1602,1604。过孔1512可称为配设在铁氧体本体1506的开口1508内部的第一内部集合的内部过孔1512。内部过孔1512将外部上导体1510与外部下导体1602导电联接。过孔1514可称为配设在铁氧体本体1506外部的第一外部集合的外部过孔1514。例如,过孔1512和过孔1514可位于铁氧体本体1506的相反侧。外部过孔1514将外部上导体1510与外部下导体1602导电联接。内部过孔1512总体上由附图标记1512指示,并且由附图标记1512A,1512B,1512C等单独指示。外部过孔1514总体上由附图标记1514指示,并且由附图标记1514A,1514B,1514C等单独指示。
过孔1606可称为配设在铁氧体本体1506的开口1508内部的第二内部集合的内部过孔1606。内部过孔1606将内部上导体1600与内部下导体1604导电联接。过孔1608可称为配设在铁氧体本体1506外部的第二外部集合的外部过孔1608。例如,内部过孔1606和外部过孔1608可位于铁氧体本体1506的相反两侧。外部过孔1608将内部上导体1600与内部下导体1604导电联接。内部过孔1606总体上由附图标记1606指示,并且由附图标记1606A,1606B,1606C等单独指示。外部过孔1608总体上由附图标记1608指示,并且由附图标记1608A,1608B,1608C等单独指示。
导体1510,1600,1602,1604和过孔1512,1514,1606,1608导电联接,以形成围绕铁氧体本体1506螺旋式延伸的一条或多条导电线圈。例如,导体1510,1600,1602,1604和过孔1512,1514,1606,1608可形成围绕铁氧体本体1506螺旋缠绕的内部和外部导电线圈1610,1612,使得各线圈1610,1612延伸穿过铁氧体本体1506中的开口1508并且在返回到铁氧体本体1506的开口1508中之前围绕铁氧体本体1506的外部缠绕。在一个实施例中,导电线圈1610,1612彼此不导电联接。例如,导电线圈1610,1612可以不具有联接到各导电线圈1610,1612的共用导电体。导电线圈1610,1612可有能力将电能从一条线圈1610或1612感应式传输到另一条线圈1612或1610,例如在变压器或扼流器中。
在一个实施例中,外部上导体1510、外部下导体1602、第一内部过孔1512和第一外部过孔1514形成外部导电线圈1612,并且内部上导体1600、内部下导体1604、第二内部过孔1606和第二外部过孔1608形成内部导电线圈1610。外部导体1510,1602可沿相对于彼此倾斜定向或成角度的方向为长形的。第一内部和外部过孔1512,1514可与不同的外部导体1510,1602联接以形成外部导电线圈1612。如图14所示,例如,外部上导体1510A可与内部过孔1512A导电联接。第一内部过孔1512A将外部上导体1510A与外部下导体1602A导电联接。外部下导体1602A也与外部过孔1514A导电联接。第一外部过孔1514A与外部上导体1510B导电联接。外部上导体1510B与第一内部过孔1512B导电联接。第一内部过孔1512B将外部上导体1510B与外部下导体1602B导电联接。将不同的外部上导体1510与不同的外部下导体1602进行联接的第一内部和外部过孔1512,1514的延续得以继续,以形成螺旋式外部导电线圈1612。在图示的实施例中,外部导电线圈1612围绕铁氧体本体1506螺旋缠绕十二次。或者,外部导电线圈1612围绕铁氧体本体1506螺旋缠绕不同数量的次数。
相似地,第二内部和外部过孔1606,1608可与不同的内部导体1600,1604联接,以形成内部导电线圈1610。如图14所示,例如,内部上导体1600A可与第二内部过孔1606A导电联接。第二内部过孔1606A将内部上导体1600A与内部下导体1604A导电联接。内部下导体1604A联接到第二内部过孔1606A和第二外部过孔1608A。第二外部过孔1608A将内部下导体1604A与不同的内部上导体1600B导电联接。内部上导体1600B与不同的内部过孔1606B联接,其中所述不同的内部过孔1606B与不同的内部下导体1604B联接。将不同的不同的内部上导体1600与不同的内部下导体1604进行联接的内部和外部过孔1606,1608的延续得以继续,以形成螺旋式内部导电线圈1610。在图示的实施例中,内部导电线圈1610围绕铁氧体本体1506螺旋缠绕三十二次。或者,内部导电线圈1612围绕铁氧体本体1506螺旋缠绕不同数量的次数。
导电线圈1610,1612可为电子电路提供电感部件。例如,一个或多个导电迹线、配线或其它零件体可与导电线圈1610,1612联接以形成变压器(例如,其中导电线圈1610,1612在两个电路之间电感式传递电流)、扼流器、平衡-不平衡转换器、或其它部件。当构造不同的电感元件例如变压器、平衡-不平衡转换器、电感器、扼流器等时,例如装置1600,用于导电联接导体或导电层的一种或多种技术如以上图21至图23所示以及如上所述。在用于DSL和/或以太网应用的变压器装置的情况下,导体之间的介电分隔可提供较大的介电电压隔离(dielectric voltage isolation),例如高达5000V电压下的电隔离。或者,所述介电分隔可提供在其它电压下的较大的介电电压隔离。
图15是平面型电感器装置1800的另一个实施例的截面图。装置1800可相似于图12至图14所示的装置1500。例如,装置1800可包括:平面型基板1802,所述平面型基板1802具有配设在基板1802内的环面形或环形形状的铁氧体本体1804;和围绕铁氧体本体1804螺旋缠绕的一条或多条导电线圈1806。基板1802延伸在相反的上表面和下表面1808,1810之间。内部空腔1812配设在基板1802内位于上表面和下表面1808,1810之间。铁氧体本体1804位于空腔1812内。在图示的实施例中,空腔1812填充有或大致填充有介电材料1814,例如柔性环氧材料,使得介电材料1814至少部分封闭空腔1812中的铁氧体本体1804。或者,空腔1812填充有或大致填充有空气或另一种气体,使得空气或该气体至少部分包围空腔1812中的铁氧体本体1804。
在图示的实施例中,下导电层1816配设在基板1802的下表面1810上。例如,下导电层1816可以是沉积在下表面1810上的导电迹线。导电过孔1822与下导电层1816联接并且竖直延伸穿过基板1802。过孔1822可填充有传导糊剂或填充有另一种导电性或非导电性填充材料,使得过孔1822可被覆盖。导电帽1818配设在基板1802的上表面1808上,并且与过孔1822导电联接。如图15所示,导电帽1818彼此隔开,使得导电帽1818在基板1802的上表面1808上彼此不接触。导电过孔1822可填充有导电材料,例如与导电帽1818联接的金属、金属合金、焊料或其它导电体。
配线接合体1820与导电帽1818导电联接,以提供帽1818之间的导电通路。配线接合体1820是长形的导电体,例如导电配线。在一个实施例中,配线接合体1820由10微米至50微米直径尺寸的黄金配线形成。或者,不同尺寸的配线和/或不同材料可用作配线接合体1820。
导电线圈1806形成围绕铁氧体本体1804的若干匝。在图示的实施例中,线圈1806的匝由过孔1822、下导电层1816、帽1818和配线接合体1820形成。介电包覆模制层1824可设置在基板1802的上表面1808的上方。包覆模制层1824遮盖或封装配线接合体1820和帽1818。例如,配线接合体1820可完全配设在包覆模制层1824内。包覆模制层1824可提供电压隔离。在另一实施例中,配线接合体可用于取代下导电层1816或作为对其的补充。
在图示的实施例中,通往装置1800的导电途径由延伸穿过包覆模制层1824的导电端子1826提供。例如,使用激光过孔和/或机械过孔,开口或过孔可形成穿过包覆模制层1824。导电体可沉积到所述开口或过孔中,所述开口或过孔与帽1818中的一个或多个导电联接以形成导电端子1826。
图19是平面型电感器装置2200的另一实施例的截面图。装置2200可相似于图12至图14所示的装置1500。例如,装置2200可包括:平面型基板2202,该平面型基板2202具有配设在基板2202内的环面形或环形形状的铁氧体本体2204;和围绕铁氧体本体2204螺旋缠绕的一条或多条导电线圈2206。基板2202延伸在相反的上表面和下表面2208,2210之间。内部空腔2212配设在基板2202内,并且铁氧体本体2204位于空腔2212内。在一个实施例中,内部空腔2212可预制(例如,当基板2202产生时形成)和/或包括宫铁氧体本体2204配设于其上的支柱。通过使用渐缩形插入件将铁氧体本体2204导向到空腔2212中及导向所述柱体之上,铁氧体本体2204可被机械摇晃到位,或者可利用拾取和放置机器放置铁氧体本体2204。或者,可使用另一种技术。所述支柱可提供用于装置2200的支承框架。在一个实施例中,低应力或超低应力材料,例如硅酮(silicone),可用于包围铁氧体本体2204,如上述。在一个实施例中,如果装置2200用于较高电压和/或电流的应用,则特殊等级材料可用于基板和/或柱体。该材料为提高可靠性可具有较低量的卤素和/或相对地没有玻璃束,以及提供气密的或接近气密的围绕铁氧体本体2204的封装。这类材料的示例可包括液晶聚合物(LCP)和/或聚四氟乙烯。过孔2218可延伸穿过基板2202和/或铁氧体本体2204周围的低应力材料,并且可携载较大量的电力。即使在潮湿和高温情况下,基板2202也可提供过孔2218之间的较高的电隔离。
在图示的实施例中,上导电帽和下导电帽2214,2216配设在基板2202的上表面2208上、并且与延伸穿过基板2202的导电过孔2218导电联接。上导电帽2214可彼此隔开使得上导电帽2214彼此不接触,和/或下导电帽2216可彼此隔开使得下导电帽2216彼此不接触。过孔2218可填充有与上导电帽和下导电帽2214,2216联接的导电材料,例如金属、金属合金、焊料或其它导电体。
上配线接合体和下配线接合体2220,2222分别与上导电帽和下导电帽2214,2216导电联接,以提供上导电帽2214间以及下导电帽2216间的导电通路。相似于配线接合体1820(图15所示),配线接合体2220,2222是长形的导电体,例如导电配线。导电线圈2206形成围绕铁氧体本体2204的若干匝。在图示的实施例中,线圈2206的匝由过孔2218、下导电帽2216、下配线接合体2222、上导电帽2214、和上配线接合体2220形成。上介电包覆模制层和/或下介电包覆模制层2224,2226可被提供用以遮盖或封装上配线接合体和/或下配线接合体2220,2222和上导电帽和/或下导电帽2214,2216。
图20是平面型电感器装置2300的另一实施例的截面图。装置2300可相似于图12至图14所示的装置1500和图19所示的装置2200。例如,装置2300可包括平面型基板2302、环面形或环形形状的铁氧体本体2304、和围绕铁氧体本体2304螺旋缠绕的一条或多条导电线圈2306。在图示的实施例中,基板2302包括配设在基板2302的厚度内的若干个内部导电层2308。所述内部导电层2308可包括位于基板2302内的一条或多条导电迹线。基板2302还包括:可相似于过孔2218(图19所示)的导电过孔2310,可相似于上导电帽和下导电帽2214,2216(图19所示)的上导电帽和下导电帽2320,2322,和可相似于上配线接合体和下配线接合体2220,2222(图19所示)的上配线接合体和下配线接合体2324,2326。
装置2200和2300之间的一个区别是:装置2300的配线接合体2324,2326借由基板2302中的微过孔2328而与内部导电层2308中的一个或多个导电联接。微过孔2328可包括基板2302中的填充和/或镀有导电材料例如金属、金属合金等的通道或孔。微过孔2328可不完全延伸穿过基板2302的厚度,如图20所示。例如,微过孔2328可仅部分延伸穿过介于两个或更多个内部导电层2308之间和/或介于内部导电层2308与上导电帽或下导电帽2320,2322之间的基板2302。
图16是平面型电感器装置1900的另一实施例的截面图。装置1900可相似于图12至图14所示的装置1500。例如,装置1900可包括:平面型基板1902,该平面型基板1902具有配设在基板1902内的环面形或环形形状的铁氧体本体1904;和围绕铁氧体本体1904螺旋缠绕的一条或多条导电线圈1906。基板1902延伸在相反的上表面和下表面1908,1910之间。内部空腔1912配设在上表面和下表面1908,1910之间的基板1902内。铁氧体本体1904位于空腔1912内。上导电层和下导电层1918,1916以及导电过孔1922形成围绕铁氧体本体1904螺旋缠绕的导电线圈1906,如上所述。
在图示的实施例中,空腔1912填充有或大致填充有:混合了和/或包括一种或多种较高磁导率材料的柔性介电材料1914。“高磁导率”材料可包括具有至少100的相对磁导率(μr)的材料。在一个实施例中,铁氧体本体1904可由混合了高磁导率粉末例如纳米粉体的钴、镍、锰、铬、铁和类似物的环氧材料至少部分包围。在另一实施例中,可不设置铁氧体本体1904,并且空腔1912可填充有混合了高磁导率材料的材料1914。在由围绕带有该高磁导率材料的材料1914螺旋缠绕的导电线圈1906所形成的电感器装置中,材料1914和高磁导率材料可取代铁氧体本体1904。
上部高磁导率层和下部高磁导率层1924,1926可分别沉积于上表面和下表面1908,1910上的基板1902的外部。层1924,1926可由相似于空腔1912中的材料1914的、混合有或包括一种或多种高磁导率材料的柔性介电材料形成。层1924,1926可减小或防止从装置1900泄漏磁通和/或增加装置1900的有效的磁导率。
图17是图16所示的平面型电感器装置1900另一实施例的截面图。在图示的实施例中,一个或多个平面型铁氧体厚板(slab)2000配设在基板1902中的空腔1912内。如图17所示,厚板2000可配设在铁氧体本体1904的上方和下方。厚板2000可由空腔1912中的材料1914保持在位。厚板2000可以是包括铁氧体材料例如钴、镍、锰、铬、铁等或由其形成的平面型本体。在一个实施例中,厚板2000可以是8至10微米厚的铁氧体片材。或者,厚板2000可以是不同的厚度。
如图17所示,厚板2000中的一个或多个可设置在上层和/或下层1924,1926中。例如,在基板1902的上表面和/或下表面1908,1910的相当大一部分上延伸的厚板2000可保持在层1924,1926中。厚板2000可进一步减小或防止从装置1900泄漏磁通和/或增大装置1900的有效的磁导率。
在一个实施例中,具有高磁导率材料的材料1914中的一种或多种和/或铁氧体厚板2000可相关于装置100,300,500,1100,1500(图1、图3、图5、图8和图12所示)中的一个或多个而设置。例如,铁氧体本体110,310,510,1116,1506(图1、图3、图5、图8和图12所示)中的一个或多个可配设在填充有或大致填充有包括高磁导率材料的介电材料1914和/或一个或多个厚板2000的空腔内。
图24是根据另一实施例的平面型电感器装置700的侧视图。装置1800可相似于在此描述和示出的一个或多个装置,例如图1所示的装置100。例如,装置700包括具有厚度尺度704的基板702,所述厚度尺度704从下表面706竖直延伸到相反的上表面708。厚度尺度704可较小,比如2.5毫米或更小、2.0毫米或更小、1.0毫米或更小、或其它距离。或者,厚度尺度704可以是较大的距离。装置700还包括铁氧体本体710,该铁氧体本体710可完全配设在基板702的厚度尺度704内。在一个实施例中,基板702可包括内部空腔,例如基板102(图1所示)的空腔120(图1所示),而铁氧体本体710配设在该空腔中。
基板702可由竖直堆叠在彼此的顶部的多个介电层712形成。虽然在图示的实施例中示出仅十二层712,但是替代地,可设置较大或较小数量的层712。层712包括或由介电材料形成,例如FR-4、固化的环氧、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)、FR-1、CEM-1、CEM-3、热塑性塑料、旋涂(spin-coated)环氧、和类似物。层712可借由一种或多种粘接剂例如环氧而保持在一起以形成基板702。
铁氧体本体710定位在基板702内,使得铁氧体本体710延伸穿过层712中的多个。铁氧体本体710可位于层712中的轴向对齐的通孔802(图19所示)内,同时保持完全配设在基板702的厚度尺度704内。或者,铁氧体本体710可例如通过凸出于上表面708所确定的平面的上方和/或下表面706所确定的平面的下方,从而突出于基板702的厚度尺度704的外部。
继续参考图24,图25是基板702中的层712的子集800的一个实施例的分解视图。子集800可包括少于基板702中竖直堆叠在彼此上的层712的全部。层712在图25中集体地由附图标记712指示,并且由附图标记712A,712B,712C,712D单独指示。虽然这里的描述集中于层712的子集800,但是替代地,此描述可适用于多于子集800中的四个层712。例如,层712A-D的描述可适用于铁氧体本体710在基板702内部延伸时所穿过的全部的层712。
如图25所示,层712A-D包括沿中心轴线810彼此轴向对齐的孔802。中心轴线810可平行于测量基板702的厚度尺度704时所沿的方向。孔802成形为接收铁氧体本体710。例如,孔802可具有一定直径的圆形形状,其中所述直径足够大,使得柱形铁氧体本体710可配设在孔802内。或者,孔802可具有不同的形状。当铁氧体本体710配设在孔802中时,层712A-D在相应的层712A-D所确定的平面中环绕铁氧体本体710。
层712A-D包括在相应的层712A-D内围绕铁氧体本体710部分延伸的导体804,806。导体804,806可形成为配设在层712A-D之中或之上的层或导电迹线。如图25所示,各导体804,806围绕对应的层712A-D中的孔802的一部分延伸或环绕。各层712中的导体804或806可围绕相同层712中的孔802的整个外周延伸。在图示的实施例中,各导体804,806具有近似弧形形状,所述弧形形状对向(subtend)孔802的近似180度的圆周。或者,导体804,806可具有不同的形状和/或对向不同角度或围绕孔802的外周或圆周的不同分部(fraction)延伸。
导体804,806与导电微过孔808联接。例如,各导体804,806可在与导体804,806相同的层712中从第一微过孔808延伸到第二微过孔808。如图24所示,微过孔808延伸穿过层712。微过孔808提供延伸穿过层712中的一个或多个的竖直定向的导电通路,而导体804,806提供单独层712内的水平导电通路。在图示的实施例中,各导体804,806可提供层712内的水平导电通路,而各微过孔808提供穿过层712的厚度的竖直导电通路或互连。微过孔808示出为埋入式过孔,因为微过孔808没有暴露于基板702的下表面706或上表面708处。或者,微过孔808中的一个或多个可暴露于基板702的下表面706或上表面708处。
层712中的微过孔808与不同层712中的导体804,806彼此导电联接。例如,层712A中的微过孔808延伸穿过层712A,以将层712A中的导体804与层712B中的导体806导电联接。相似地,层712B中的微过孔808延伸穿过层712B,以将层712B中的导体806与层712C中的导体804导电联接,等等。在图示的实施例中,各微过孔808与配设在不同且相邻的层712之中或之上的导体804,806导电联接。或者,微过孔808可延伸穿过多于一个层712,以将不同且非相邻的层712中的或由一个或多个其它层712彼此分开的层712中的导体804,806导电联接。
图26是根据一个实施例的电感器装置700的示意图。装置700在图26中示出,其中基板702(图24所示)被移除以使得导体804,806、微过孔808、和铁氧体本体710的相对位置更清楚。导体804,806和微过孔808彼此导电联接,以形成围绕铁氧体本体710螺旋缠绕的多层式导电线圈900。如图26所示,各导体804,806形成围绕铁氧体本体710延伸的线圈900的匝902的一部分。术语“匝”意指包含围绕铁氧体本体710的外周单次延伸或对向360度的非平面的圆或圆弧的、线圈900的一部分。在图示的实施例中,各导体804,806对向近似180度的圆弧,使得在微过孔808的两个集合904,906中,不同层712(图24所示)中的微过孔808彼此竖直对齐,其中集合904,906位于铁氧体本体710的相反侧。或者,导体804,806可对向较小或较大角度的圆弧,使得微过孔808不彼此竖直对齐或者在微过孔808的单个集合或多个集合中彼此竖直对齐。
回到如图24所示的装置700的讨论,装置700可为电子电路712提供电感元件。装置700可与为电路712提供导电通路的导电迹线714和/或过孔716导电联接。虽然迹线714和过孔716将电路712与由导体804,806和微过孔808所形成的线圈900(图26所示)的相反端部相联接,但是替代地,迹线714和过孔716可沿线圈900以不同点或位置联接电路712。例如,迹线714和过孔716可与除图26所示的层712之外的层712中的微过孔808和/或导体804,806导电联接。在操作中,来自电路712的电流流经由导体804,806和微过孔808形成的线圈900。该电流的能量的至少一些作为磁能存储在铁氧体本体710中。线圈900可用于例如通过从该电流中滤除较高频率而延迟和/或重整流经电路712的电流。
Claims (12)
1.一种平面型电感器装置(1000,1100),包括铁氧体本体(1016,1116)且所述铁氧体本体(1016,1116)围绕该铁氧体本体中的开口(1014,1118)延伸,所述装置特征在于包括:
导电通路(1002),所述导电通路(1002)包括彼此连接的输入段(1004)、电流分流段(1016)、线圈段(1008)、电流合并段(1010)和输出段(1012),所述输入段向所述铁氧体本体中的开口延伸,所述电流分流段包括与所述导电通路联结且相互平行地电气配设的多条导电线圈(1018),所述线圈段包括围绕所述铁氧体本体螺旋缠绕的所述导电线圈,所述电流合并段包括彼此联结的所述导电线圈,并且所述输出段包括延伸到所述铁氧体本体之外的联结的所述导电线圈。
2.如权利要求1所述的平面型电感器装置(1000,1100),其中,所述导电通路(1002)的所述输入段(1004)将电流(I)向所述铁氧体本体(1016,1116)传送,所述电流分流段(1016)将所述电流(I)分成第一电流分部和第二电流分部(I1,I2),所述线圈段(1008)在不同的导电线圈(1018)中围绕所述铁氧体本体(1016,1116)单独传送所述第一电流分部和第二电流分部(I1,I2),所述电流合并段(1010)将所述第一和第二电流分部(I1,I2)合并成合并电流,并且所述输出段(1012)将所述合并电流传送到所述装置(1000,1100)之外。
3.如权利要求1所述的平面型电感器装置,其中,所述导电通路的所述输入段包括配设在所述铁氧体本体上方的平面型输入导体(1110),所述导电通路的所述电流分流段包括配设在所述铁氧体本体下方的平面型电流分流导体(1126),所述导电通路的所述电流合并段包括配设在所述铁氧体本体上方的平面型电流合并导体(1134),所述导电通路的所述输出段包括配设在所述铁氧体本体下方的平面型输出导体(1136)。
4.如权利要求3所述的平面型电感器装置,其中,所述导电通路包括将所述输入导体与所述电流分流导体导电联接的一个或多个导电输入过孔(1124)。
5.如权利要求4所述的平面型电感器装置,其中,所述输入过孔配设在所述铁氧体本体的开口内。
6.如权利要求3所述的平面型电感器装置,其中,所述导电通路包括将所述电流分流导体与所述电流合并导体导电联接的一个或多个导电的电流分流过孔(1130)。
7.如权利要求6所述的平面型电感器装置,其中,所述电流分流过孔配设在所述铁氧体本体的外部。
8.如权利要求3所述的平面型电感器装置,其中,所述导电通路包括将所述电流分流导体与所述输出导体导电联接的一个或多个导电的电流合并过孔(1132)。
9.如权利要求1所述的平面型电感器装置,其中,所述铁氧体本体被分成多个分离的段(1404,1406)。
10.如权利要求9所述的平面型电感器装置,还包括配设在所述铁氧体本体的所述分离的段之间的缓冲层(1416),所述缓冲层包括非磁性材料或非导电材料中的至少一种。
11.如权利要求1所述的平面型电感器装置,还包括与所述输入段、电流分流段、线圈段、电流合并段、或输出段中的至少一者联接的一个或多个配线接合体(1302,1304)。
12.如权利要求1所述的平面型电感器装置,还包括从上表面(1106)延伸到相反的下表面(1104)的基板(1102),所述铁氧体本体配设在所述上表面与所述下表面之间的所述基板内。
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