CN105101635B - 薄型化的电感元件埋入结构 - Google Patents

Abstract

一种薄型化的电感元件埋入结构，至少包含一基座、一线圈及一电子元件，其中该基座具有一腔室，该腔室具有一容置空间，且该基座并预置两端子；该线圈与该电子元件固定于该腔室的该容置空间中，该线圈与该电子元件藉该两端子而构成电气连接，藉此提供一种能在基座内建置以至少两元件构成基本电路的元件连接结构，而非只有单一主动元件或单一被动元件，如此能提高电子元件于电子电路上的配置密度，更有助于电子装置内的电子电路的规划，以适用于越来越轻薄化但功能越来越强大的电子装置。

Description

薄型化的电感元件埋入结构

技术领域

一种元件连接结构，尤其是一种在基座内建置以至少两元件构成基本电路的结构的薄型化的电感元件埋入结构，有助于电子装置内的电子电路的规划，及提高电子元件于电子电路上的配置密度。

背景技术

为了因应IC制程技术微小化以及电子资讯产品轻薄短小的趋势，安装于印刷电路板上的电子元件逐渐由插件式元件演进成表面粘着式元件(Surface Mount Device；SMD)。

请参阅图1，为现有SMD电感元件的结构图。磁芯1具有上端部11、中段部14和下端部12而为I字型，上端部11和下端部12的两侧边具有凹槽111和111’、121和121’，且上端部11的表面邻近凹槽111和111’处形成有凹陷部13。此外，上端部11及凹陷部13的表面涂布有银(未图式)而成为镀银面。首先，将线圈2绕设于磁芯1的中段部14，再将线圈2的接线部21、22于凹槽111、111’弯折并容置于凹陷部13，接着再利用焊锡16将接线部21、22固定于前述上段部11的镀银面。

然而上述SMD电感元件的高度虽然比插件式元件低，但手持式电子装置的厚度越来越薄，上述SMD电感元件已无法适用于现有薄型化的手持式电子装置中；具体而言，图1的SMD电感元件的高度是以上端部、中段部及下端部的总和，因此SMD电感元件的高度无法限制于2mm以下。

此外，图1的电感元件必须先在于上端部11及凹陷部13上涂布银，然后利用焊锡16将接线部21、22固定于前述上段部11的镀银面，且还必须利用人工方式弯折线圈2的接线部21、22，因此必须透过人工方式，并经由多道工序才能使图1的电感元件成为能电气连接于电路板上的状态。

再者，现有绕线式电感元件由于都是把线圈缠绕于磁芯上，因此绕线式电感元件并不具有供真空吸附或夹取的平面结构，因此现有的绕线式电感只能凭借人工焊接方式，把电感元件焊接于电路板上，而无法藉自动化机械设备使绕线式电感直接与电路板构成电气连接，因此无法大量生产，且以人工焊接方式焊接，还有对位精度易偏差的问题。

尤其线圈2只有磁芯1的中段部14供导线缠绕，而无法缠绕磁芯1的所有部份，因此线圈2的绕线匝数会受限，再者导线开放式的设置于磁芯上，也造成导致电感量无法提升，尤其现有的SMD电感元件结构复杂，不利于量产及降低生产成本。

请参考中国台湾新型专利公告号M490096的申请案的极薄型电感结构，此案亦为本申请发明人先前为降低电感结构厚度所提出的结构设计，虽然线圈能藉由设置于基座的腔室内的技术手段，而确实达成有效降低电感结构厚度及提高电感量的目的，只是电感在电子电路中必须还是藉由与其他电子元件配合，才能发挥滤波、振荡、相移或谐振等多种电路作用。

因此只在基座内配置如电感的单一元件，但电感以外的其他元件还是会占用电路板上配线空间，因此必须进一步提供一种能在基座内建置以至少两元件构成基本电路的结构，而非只有单一主动元件或单一被动元件，如此才更有助于电子装置内中电子电路的规划，及提高电子元件于电子电路上的配置密度，藉以达成减少元件结构于电子装置内的占用空间的目的，以适用于越来越轻薄化但功能越来越强大的电子装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种结构精简且容易制作的元件连接结构，因此大量生产时，可降低生产成本、提升生产良率与生产效率。

本发明的另一目的的在于提供一种薄型化的电感元件埋入结构，以适用于现有薄型化的手持式电子装置中，减少元件于电子装置内的占用空间，有助于电子装置内中电子电路的规划。

为达上述目的，本发明的具体技术手段包含一基座，该基座的一面上形成有一腔室，该腔室具有一容置空间，且该基座并预置两端子，其中该两端子的顶端各形成一弯折部，该弯折部外露于该基座之外，而该两端子的底端则各形成一勾部，其中该勾部的一部分位于该基座之内，该勾部的另一部分外露于该基座之外，该勾部的外露于该基座之外的另一部分定义为一连接部；一线圈，固定于该腔室中，该线圈的两端电气连接于该两端子的顶端或该弯折部；一电子元件，设置于该腔室的中，并设于该线圈的其中一侧上，其中该电子元件与该连接部构成电气连接，其中基座至少具有两立部，该两立部各配置有一端子，该两立部形成于该基座的对应于该线圈的一面上，该基座对应该线圈的另一面为一平面结构。

本发明的主要特点在于，透过该基座所提供的该腔室，因此该基座中得以设置互为垂直(上下层叠)或平行堆叠(左右并排)的线圈及电子元件，且线圈及电子元件透过所述端子能够彼此串联或并联，因而提供数种基本电路，比如当电子元件为电阻时，本发明的薄型化的电感元件埋入结构即变为电阻-电感电路；又当电子元件为电容时，本发明的薄型化的电感元件埋入结构即变为电容-电感电路(Capacitor-inductor circuit)，因此能供串联或并联谐振电路使用，也能供滤波电路、相移电路或其他电路使用，因而有利于电子电路的应用。

本发明的另一特点在于，由于该基座设置可容置一个或数个元件的该腔室，且在该基座的适当处预设两端子，使得本发明提供的薄型化的电感元件埋入结构得以降低至2mm左右，使元件连接的结构厚度得以变得很小，此外若本发明使用绕线式线圈，电感量更可轻易超过100μH以上，因此非常适用于越来越轻薄化的电子装置，减少元件于电子装置内的占用空间，有助于电子装置内中电子电路的规划。

本发明的另一主要特点在于，本发明提供的薄型化的电感元件埋入结构100结构精简，因此易于加工制造，尤其该基座可事先预置端子33，因此实际组装时，只要将该基座、该线圈与电子元件组立即可，有助于大量生产，同时降低生产成本并提升生产良率与生产效率。

尤其，本发明在基座对应线圈的另一面为平面结构，因此能以真空吸附或夹取被治具或自动化机械设备移动，而能精准且快速的焊接于电路板上，有助于大量生产及提高对位精度。

因此，本发明的元件连接结构非常适合用在现有薄型化的手持式电子装置中，减少元件于电路板上的占用面积，以供更多元件布设于电路板上，提高电子元件于电子电路上的配置密度，使电子装置内中电子电路的规划得以更加灵活弹性。

附图说明

图1为现有SMD电感元件的结构图。

图2为本发明薄型化的电感元件埋入结构的第一较佳实施例的立体分解图。

图3为本发明薄型化的电感元件埋入结构的端子示意图。

图4为本发明薄型化的电感元件埋入结构使用工字型线圈的示意图。

图5为本发明薄型化的电感元件埋入结构的第一较佳实施例的侧面剖视图。

图6A为本发明薄型化的电感元件埋入结构的第二较佳实施例的立体分解图。

图6B为本发明薄型化的电感元件埋入结构的第三较佳实施例的立体分解图。

图6C为本发明薄型化的电感元件埋入结构的第四较佳实施例的立体分解图。

图7A为本发明薄型化的电感元件埋入结构的第五较佳实施例的立体分解图。

图7B为本发明薄型化的电感元件埋入结构的第六较佳实施例的立体分解图。

图8为本发明薄型化的电感元件埋入结构的第七较佳实施例的立体分解图。

其中，附图标记说明如下：

1 磁芯

2 线圈

11 上端部

12 下端部

13 凹陷部

14 中段部

16 焊锡

21、22 接线部

111、111’、121、121’凹槽

100 薄型化的电感元件埋入结构

3 基座

31 腔室

33 端子

35 平面结构

331 弯折部

333 勾部

333a 连接部

333b 内埋部

335 限位颈部

5 线圈

51 引出端

7 电子元件

8 另一电子元件

3a、3b、3c、3d 立部

具体实施方式

以下配合图式及附图标记对本发明的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。

参阅图2，本发明薄型化的电感元件埋入结构的第一较佳实施例的立体分解图，参阅图5，本发明薄型化的电感元件埋入结构的第一较佳实施例的侧面剖视图。如图2所示，本发明的薄型化的电感元件埋入结构100至少包含一基座3、一线圈5及一电子元件7，其中该基座3的一面上形成一腔室31，该腔室31并具有一容置空间，且该基座3并预置有两端子33；其中，该基座3以绝缘材质制成，围构于该腔室31的墙部可以是不连续性或连续性的设置。

参阅图3，本发明薄型化的电感元件埋入结构的端子示意图，如图3所示，并请参照图2，该两端子33的顶端各形成一弯折部331，该弯折部331外露于该基座3之外，而该两端子33的底端则各形成一勾部333，藉使该两端子33得以藉由该勾部333而紧密固定于该基座3中；其中该勾部333的一部分位于该基座3之内，该勾部333的另一部分外露于该基座3之外，在此，将该勾部333的外露于该基座3之外的另一部分定义为一连接部333a，该勾部333的位于该基座3内的一部分则定义为一内埋部333b。

如图2及图5所示，该线圈5固定于该腔室31的该容置空间中，该线圈5的两端电气连接于该两端子33的顶端或该弯折部331；该电子元件7亦设置于该腔室31之中，并位于该线圈5的其中一侧上，其中该电子元件7与该连接部333a彼此间构成电气连接，该基座3对应该线圈5的另一面为一平面结构35。该电子元件7为电容、电阻、电感或其他适当电子元件。

其中该线圈5或该电子元件7利用点胶(图面未显示)或其他适当的固定方式而固定于该腔室31中，较佳而言，点胶于该腔室31对应于该线圈5或该电子元件7的一面上，该线圈5或该电子元件7则透过点胶而固定于该腔室31的底面上。

在本发明的一实施例中，该电子元件7设置于该线圈5的下侧(如图5)或上侧，也能视实际需求而设置于该线圈5的前侧、后侧、左侧或右侧。要注意的是，上述的该电子元件7与线圈5的配置方式视实际需要而定，在此仅是说明用的实例而已，并非用以限制本发明的范围。

较佳的，该基座3为四边形、圆形、三角形、多边形或其他适当的几何形状，要注意的是，上述本发明基座的形状是用以方便说明的实例而已，并不是用以限定本发明的范围。

如图2所示，该基座3至少具有两立部3a、3b，该两立部3a、3b各配置有一端子33，该两立部3a、3b形成在该基座3的对应于该线圈5的一面上；或者，所述立部3a、3b自该基座3对应于该线圈5的一面突设而出；两立部3a、3b可设置在基座3的任两端角上或设置于基座3的边缘处。

在本发明的一实施例中，本发明的所述立部更包含另二立部3c、3d以及另一电子元件8(参如后图7B)，其中该另二立部3c、3d亦皆配置有一端子33，该另一电子元件8与该另二立部3c、3d的端子构成电气连接。

上述的所述立部3a、3b、3c、3d形成于该基座3的四端角上，所述连接部333a自所述立部3a、3b、3c、3d露出；或者，该连接部333a自该基座3本体的任一面露出(图面未显示)，比如从该腔室31的底面露出。较佳的，该两端子33设置于为对角关系的两立部3a、3b中。

所述立部3a、3b、3c、3d，皆配置有一端子33，该线圈5则有四个引出端51以连接于四端子33，有助于表面粘着处理及降低电感及电子元件连接后的高度，且藉所述端子33的勾部333而得以使所述端子33紧密固定于该基座3中。

其中，围构于该腔室31的墙部也可仅由所述立部3a、3b、3c、3d所构成，藉此可有效降低材料的成本，然而围构于该腔室31的墙部并不以此为限，仍视实际需求而定，也就是任两立部之间形成有墙板也落入本发明范围内。

本发明的主要特点在于，透过该基座3所提供的该腔室31，因此该基座3中得以设置互为垂直(上下层叠)或平行并排(左右并排)的线圈5及电子元件7，且线圈5及电子元件7透过所述端子33而得以彼此串联或并联，因而提供数种基本电路，比如当电子元件为电阻时，本发明的薄型化的电感元件埋入结构100即变为电阻-电感电路(Resistor-inductorcircuit)，而能供滤波电路使用；又当电子元件为电容时，本发明的薄型化的电感元件埋入结构100即变为电容-电感电路(Capacitor-inductor circuit)，因此能供串联或并联谐振电路使用，也能供滤波电路、相移电路或等其他电路使用，因而有利于电子电路的应用。

参阅图6A，本发明薄型化的电感元件埋入结构的第二较佳实施例的立体分解图，参阅图6B，本发明薄型化的电感元件埋入结构的第三较佳实施例的立体分解图，参阅图6C，本发明薄型化的电感元件埋入结构的第四较佳实施例的立体分解图。如图6A所示，本发明的薄型化的电感元件埋入结构100至少包含基座3与线圈5，在第二较佳实施例中的基座3与线圈5与第一较佳实施例大致相同，但是设置在基座3中的两端子33的连接部331之间为相互对应并相隔有一间隔D，以使两端子33的连接部331之间能自然产生出电场以储存能量。

其中，两端子33设置在基座3的斜对角上，如图6A所示；或者线圈5使用一种电感量较低的工字型线圈，如图6B所示；或者，两端子33亦能设置在基座3的同一侧，如图6C所示。

其中在第二较佳实施例与第三较佳实施例之中，更进一步设置电子元件7，电子元件7亦设置于该腔室31之中，并设于该线圈5的其中一侧上，其中该电子元件7与于该间隔D的两端的连接部333a构成电气连接。

本发明的另一特点在于藉由使两端子33的连接部333a之间相距有适当的间隔D，因此当两端子33通电时，由于绝缘介质(环境空间的空气)已自然存在间隔D中，因此两端子33的连接部333a之间能自然形成电场而储存能量，使得两端子33的连接部333a之间自然形成一电容效应，因而不需实质连接电容等电子元件就相当有电容器的作用；当然也可以把电子元件7(如电容)与两端子33的连接部333a构成电气连接，以获得多种不同的元件特性(如各种不同的所需电容值)。

因此本发明可提供由小至大的电容值供电路选择使用，有利于各种电子电路的使用需求。

参阅图7A，本发明薄型化的电感元件埋入结构的第五较佳实施例的立体分解图，以图6A所示结构为基础，本发明的所述立部更包含另二立部3c、3d，该另二立部3c、3d，皆配置有一端子33，其中更包含另一电子元件8，该另一电子元件8与该另二立部3c、3d的端子33构成电气连接；其中，该另一电子元件8为电容、电阻、电感或其他适当电子元件。

本发明的主要特点更在于，藉由第四较佳实施例的实施方式，本发明还能提供以三种元件构成的电子电路，比如RLC电路、CLC滤波电路或LCL滤波电路等至少具有绕线式线圈的电路结构。

参阅图7B，本发明薄型化的电感元件埋入结构的第六较佳实施例的立体分解图。如图7B所示，该线圈5具有两对引出端51，每一对引出端51分别与该电子元件7与该另一电子元件8连接，如此就能形成两个独立的串联电路，比如独立的RL电路与LC电路。

本发明的较佳实施例中，该线圈5为环形状的绕线式线圈、工字型绕线式线圈(参图4)或其他适当形式的线圈，该腔室31的内壁面亦为环形，或者所述立部3a、3b、3c、3d对应于该线圈5的一面为弧形，藉此使该腔室31的内壁面与该线圈5的外表面贴合，提升该线圈5于该基座3内的固定效果。要注意的是，上述本发明中该线圈5、该电子元件7与该腔室31的形状只是用以方便说明的实例而已，并不是用以限定本发明的范围，即只要该线圈5与该腔室31可相互对应的形状或轮廓都落在本发明的范围之内；上述所提的该线圈5与该腔室31可相互对应的形状，并不限于整体形状要相互对应，只要是形状的一部分有对应，都落在本发明的范围之内。

参阅图8，本发明薄型化的电感元件埋入结构的第七较佳实施例的立体分解图。如图8所示，该两端子33的身部具有较狭长的一限位颈部335，该限位颈部335供该线圈5的任一端缠绕，避免该线圈5缠绕于该端子33时上下移动，得以确实紧密绕固于该限位颈部335中。

本发明的特点还包括，由于该基座3设置可容置一个或数个元件的该腔室31，且在该基座3的适当处预设两端子33，使得本发明提供的薄型化的电感元件埋入结构100得以降低于2mm左右，使元件连接的结构厚度仍非常小，此外若本发明使用绕线式线圈，电感量更可轻易超过100μH以上，因此非常适用于越来越轻薄化的电子装置，减少元件于电子装置内的占用空间，有助于电子装置内中电子电路的规划。

尤其，本发明在基座3对应线圈5的另一面为平面结构35，因此能以真空吸附或夹取被治具或自动化机械设备移动，而能精准且快速的焊接于电路板上，有助于大量生产及提高对位精度。

此外，本发明线圈2的导线能缠绕磁芯1的所有部份，因此线圈2的绕线匝数大幅提高，且线圈2内埋于基座3的腔室31内，因此能大幅提升电感量。

本发明的另一主要特点在于，本发明提供的薄型化的电感元件埋入结构100结构精简，因此易于加工制造，尤其该基座3可事先预置端子33，因此实际组装时，只要将该基座3、该线圈5与电子元件7组立即可，有助于大量生产，同时降低生产成本并提升生产良率与生产效率。

因此，本发明的元件连接结构非常适合用在现有薄型化的手持式电子装置中，减少元件于电路板上的占用面积，以供更多元件布设于电路板上，提高电子元件于电子电路上的配置密度，使电子装置内中电子电路的规划得以更加灵活弹性。

以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (10)

1.一种薄型化的电感元件埋入结构，包含：

一基座，该基座的一面上形成有一腔室，该腔室具有一容置空间，且该基座预置两端子，其中该两端子的顶端各形成一弯折部，该弯折部外露于该基座之外，而该两端子的底端则各形成一勾部，其中该勾部的一部分位于该基座之内，该勾部的另一部分外露于该基座之外，该勾部的外露于该基座之外的另一部分定义为一连接部；

一线圈，固定于该腔室中，该线圈的两端分别电气连接于该两端子的顶端或该弯折部；以及

一电子元件，设置于该腔室之中，并设于该线圈的其中一侧，其中该电子元件与该连接部构成电气连接；

其特征在于，基座至少具有两立部，该两立部各配置有一端子，该两立部形成于该基座的对应于该线圈的一面上，该基座对应该线圈的另一面为一平面结构。

2.根据权利要求1所述的薄型化的电感元件埋入结构，其特征在于，该线圈或该电子元件利用点胶而固定于该腔室中。

3.根据权利要求1所述的薄型化的电感元件埋入结构，其特征在于，该电子元件为电容、电阻或电感。

4.根据权利要求1所述的薄型化的电感元件埋入结构，其特征在于，该两端子设置于为对角关系的两立部中。

5.根据权利要求1所述的薄型化的电感元件埋入结构，其特征在于，该线圈为绕线式线圈呈环形状，该腔室的内壁面亦为环形状。

6.根据权利要求1所述的薄型化的电感元件埋入结构，其特征在于，该两端子的该弯折部更具有一限位颈部，该限位颈部供该线圈的一端缠绕。

7.根据权利要求1所述的薄型化的电感元件埋入结构，其特征在于还包含另一电子元件，所述基座更包含另二立部，该另二立部皆配置有一端子，该另一电子元件与该另二立部的端子构成电气连接。

8.一种薄型化的电感元件埋入结构，包含：

一基座，该基座的一面上形成有一腔室，该腔室具有一容置空间，并且该基座预置两端子，其中该两端子的顶端各形成一弯折部，该弯折部外露于该基座之外，而该两端子的底端则各形成一勾部，其中该勾部的一部分位于该基座之内，该勾部的另一部分外露于该基座之外，该勾部的外露于该基座之外的另一部分定义为一连接部；以及

一线圈，固定于该腔室中，该线圈的两端分别电气连接于该两端子的顶端或该弯折部；

其特征在于，该基座至少具有两立部，该两立部各配置有一端子，该两立部形成于该基座的对应于该线圈的一面上，其中该两端子的连接部之间为相互对应并相隔有一间隔。

9.根据权利要求8所述的薄型化的电感元件埋入结构，其特征在于，更包含一电子元件，设置于该腔室之中，并设于该线圈的其中一侧上，其中该电子元件与于该间隔的两端的连接部构成电气连接。

10.根据权利要求9所述的薄型化的电感元件埋入结构，其特征在于还包含另一电子元件，所述基座更包含另二立部，该另二立部皆配置有一端子，该另一电子元件与该另二立部的端子构成电气连接。