CN106205943B - 磁动线圈结构 - Google Patents

Abstract

本发明为一种磁动线圈结构，包括磁动线圈薄板及包覆隔绝层，且磁动线圈薄板为薄片状，并卷绕成具中空孔洞的圆柱状，而包覆隔绝层包覆在磁动线圈薄板所卷绕的圆柱状的外围，提供隔绝保护，其中磁动线圈薄板包含软板基材、介电层及多个线路图案层，且介电层是贴合在软板基材上，而线路图案层是包埋在软板基材内，并与介电层相接触，使得每个线路图案层的上表面是与软板基材的上表面形成共平面。因此，本发明的磁动线圈结构具有线圈的电气功能，且线路图案层的线路纵横比很高，能增加线圈电气性能，进而大幅提高整体的磁通量及电磁效应。

Description

磁动线圈结构

技术领域

本发明有关于一种磁动线圈结构，尤其是磁动线圈薄板经卷绕方式而形成多层状的圆柱形线圈组合体，且由外圈防焊层及内圈防焊层分别包覆磁动线圈薄板的外部及内部。

背景技术

线圈一般可由漆包线经简单的卷绕成环形而获得，是很常用的电气元件，可当作电感器使用，或提供激磁用的感应磁场，使激磁材料能将磁通量更有效率的转换成磁场。众所周知，线圈的电器特性是随着漆包线的卷绕紧密程度而提升，因此如何提高漆包线的卷绕紧密度一直以来都是相关业界需要突破的主要课题。

近来，硬板技术是常被业界用来制作高卷绕紧密度的线圈，主要是在硬板上制作电气图案，当作导线，以取代一般的漆包线。通常，所制作的线路纵横比只可达到2∶1或1∶1而已，无法进一步改善到1∶2以上，因而导线的卷绕密度增加相当有限，使得磁通量及电磁效应无法大幅提高，限制整体性能的表现以及应用领域。

因此，需要一种以软板方式实现的新式磁动线圈结构，可直接利用现有制程设备而使线路纵横比很容易达到1∶2，进而增加等效的线圈电气性能，大幅提高所产生的磁通量及电磁效应，藉以解决上述现有技术的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种磁动线圈结构，是以卷绕方式而形成多层状的圆柱形线圈组合体，并在中央区域具有圆柱形空间，因而使得卷绕的磁动线圈结构具有线圈的电气功能，比如电感器，可当作磁动线圈用。

本发明的磁动线圈结构主要包括磁动线圈薄板以及包覆隔绝层，而磁动线圈薄板具有薄片状，并卷绕成具中空孔洞的圆柱状，而包覆隔绝层是包覆在磁动线圈薄板所卷绕的圆柱状的外围，用以提供隔绝保护作用。

磁动线圈薄板包含软板基材、介电层及多个线路图案层，其中介电层是贴合在软板基材上，而线路图案层是包埋在软板基材内，并与介电层相接触。因此，每个线路图案层的上表面与软板基材的上表面实质上是形成共平面。

再者，线路图案层是水平配置在软板基材内，而水平方向上相邻二线路图案层之间是电气隔离开而不接触。

软板基材是由软性电气绝缘材料构成，介电层是由介电材料构成，而包覆隔绝层是由电气绝缘材料构成，尤其是，线路图案层是由导电材料构成，比如很薄的铜箔，可经由化学蚀刻或机械压印切割成形而制成，进而能达成线路图案层的线路纵横比可达到2∶1至1∶2之间。

软板基材可依据实际需要而卷绕呈封闭状，比如矩形、方形、圆形或椭圆形。

此外，本发明的磁动线圈结构可进一步包括正端部及负端部，分别连接至线路图案层的二端部，可用以电气连接至外部，比如电气装置或电子单元。由于线路图案层可传导正端部及负端部的电流，因而本发明具有传统漆包线中铜线的电气功能，而软板基材的电气绝缘功能便如漆包线的绝缘披覆层，因此，本发明的磁动线圈结构实质上可完全取代漆包线。

再者，线路图案层可由宽度较小的线路形成，亦即线路图案层的个别导电条状结构的宽度可为较小尺寸，比如宽度细小的铜箔，加上软板基材本身的厚度对细小线路的截面积之比，亦即长宽比，是远小于传统上使用漆包线的绕线式线圈，因而单位面积的等效线圈匝数及绕线密度均获得大幅提高，使得磁通量依据高斯定律也能有效提升。

附图说明

图1显示依据本发明实施例磁动线圈结构的立体示意图。

图2显示图1中区域A的放大立体示意图。

其中，附图标记说明如下：

10 磁动线圈结构

20 磁动线圈薄板

21 软板基材

22 介电层

23 线路图案层

30 包覆隔绝层

A 局部区域

D 深度

L 长度

H 中空孔洞

P 间距

T 厚度

W 宽度

具体实施方式

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

参考图1及图2，其中图1是依据本发明实施例磁动线圈结构的立体示意图，而图2是图1中某一局部区域A的放大立体示意图。如图1及图2所示，本发明实施例的磁动线圈结构10，主要包括磁动线圈薄板20以及包覆隔绝层30，其中磁动线圈薄板20是具有薄片状，并卷绕成具中空孔洞H的圆柱状，而包覆隔绝层30是包覆在磁动线圈薄板20所卷绕的圆柱状的外围，用以提供隔绝保护作用，因而使得卷绕的磁动线圈结构10具有线圈的电气功能，比如电感器，可当作磁动线圈用。

具体而言，磁动线圈薄板20包含软板基材21、介电层22以及多个线路图案层23，其中介电层22是贴合在软板基材21上，而线路图案层23是包埋在软板基材21内且与介电层22接触，以使得每个线路图案层23的上表面是与软板基材21的上表面形成共平面。此外，线路图案层23是水平配置在软板基材21内，且相邻二线路图案层23之间是电气隔离开。

上述软板基材21是由软性电气绝缘材料构成，介电层23是由介电材料构成，线路图案层23是由导电材料构成，而包覆隔绝层30是由电气绝缘材料构成。例如，线路图案层23是由很薄的铜箔经化学蚀刻或机械压印切割成形而制成。尤其是，线路图案层23的线路纵横比可达到2∶1至1∶2之间。

进一步而言，软板基材21可依据实际需要而卷绕呈封闭状，比如矩形、方形、圆形或椭圆形。不过，要注意的是，附图中显示出椭圆形的封闭状，只是用以方便说明本发明的特点及功效而已，并非用以限定本发明的范围。

再者，图2显示相互平行的二线路图案层23，只是用以清楚说明本发明特点的实例而已，并非限定本发明的范围，亦即本发明线路图案层23的数目可为任意整数个。

此外，本发明的磁动线圈结构10可进一步包括正端部及负端部(图中未显示)，分别连接至线路图案层23的二端部，可用以电气连接至外部，比如电气装置或电子单元。

更加具体而言，图1显示磁动线圈结构10的厚度T、深度D，而图2显示图1中局部区域A内磁动线圈薄板20在卷绕后的堆栈结构，同时还显示线路图案层23的宽度W，以及磁动线圈薄板20在局部区域A的长度L，而相邻二线路图案层23之间具有间距P。

整体而言，本发明磁动线圈薄板中的线路图案层23具有如同一般漆包线中铜线的电气功能，用以传导电流，而软板基材21的电气绝缘功能便如漆包线的绝缘披覆层，因而本发明的磁动线圈结构10实质上可完全取代传统的漆包线。

此外，本发明的磁动线圈结构10还具有二项优点。

第一，线路图案层23可由宽度较小的线路形成，亦即线路图案层23的宽度W可为较小尺寸，比如宽度细小的铜箔，加上软板基材21本身的厚度对细小线路的截面积之比，亦即长宽比，是远小于传统上使用漆包线的绕线式线圈，因而单位面积的等效线圈匝数及绕线密度均获得大幅提高，使得磁通量依据高斯定律也能有效提升。

第二，软板基材21可依据实际需要而卷绕呈封闭状，比如方形、圆形或其他封闭形状，具有可加工性。

此外，与传统的硬板比较，硬板的线路纵横比一般为2∶1或1∶1，而本发明线路图案层23的线路纵横比，亦即线路图案层23的厚度与总长度的比值，可利用现有制程设备而很容易达到约2∶1至1∶2之间，甚至1∶2以上，因很容易降低线路图案层23的厚度，所以导线在卷绕方向上能更加紧密，增加等效的线圈电气性能，因而大幅提高所产生的磁通量及电磁效应。

整体而言，本发明磁动线圈结构可利用现有的加工设备而实现，不需额外特别设计的处理装置，相当具有较低制造成本的优点，可助于市场上的价格优势，能大幅提高在现有市场上的产业利用性。

以上所述内容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 (4)

1.一种磁动线圈结构，其特征在于，包括：

一磁动线圈薄板，具薄片状，卷绕成具一中空孔洞的圆柱状，并包含一软板基材、一介电层以及多个线路图案层，该介电层是贴合在该软板基材上，而所述线路图案层是包埋在该软板基材内且与该介电层接触，以使得所述线路图案层的上表面是与该软板基材的上表面形成一共平面；以及

一包覆隔绝层，包覆在该磁动线圈薄板所卷绕的圆柱状的外围，用以提供隔绝保护作用，

其中所述线路图案层是水平配置在该软板基材内，且所述线路图案层中相邻二线路图案层之间是电气隔离开，而所述线路图案层是由一导电材料构成，该软板基材是由一软性电气绝缘材料构成，该介电层是由一介电材料构成，而该包覆隔绝层是由一电气绝缘材料构成。

2.依据权利要求1所述的磁动线圈结构，其特征在于，该软板基材依据实际需要而卷绕呈一封闭状，至少包括矩形、圆形或椭圆形。

3.依据权利要求1所述的磁动线圈结构，其特征在于，该导电材料为一铜箔，且该线路图案层的线路纵横比达到2：1至1：2之间。

4.依据权利要求1所述的磁动线圈结构，其特征在于，进一步包括一正端部及一负端部，且该正端部及该负端部是分别连接至所述线路图案层的二端部，用以电气连接至外部。