CN108735458A - 电感元件组装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电感元件组装结构，其中的感磁元件具有磁芯，磁芯外部设置有多个跳接导体，且各跳接导体的基部两侧处皆设有第一引脚及第二引脚，便可将第一引脚与第二引脚以自动化插件方式分别嵌入磁芯上的定位部，以使其夹持于磁芯外部；或者是穿设于磁芯上的穿置部中呈一定位，再设置于电路载体上后，通过SMT焊接方式分别电性连接于线路阵列上对应的第一接点及第二接点，以形成能够产生磁感效应的线圈回路，感磁元件外部亦可罩覆有绝缘框架，并于绝缘框架内部设有可供跳接导体嵌入于其内的对接部，此种磁芯的定位部、穿置部或搭配绝缘框架可精准的控制跳接导体设置的方向及密度，并确保电感元件具有相同的电气特性，从而适用于自动化快速量产。

Description

电感元件组装结构

技术领域

本发明涉及一种电感元件组装结构，尤指多个跳接导体可利用自动化插件方式分别设置于感磁元件外部，并与电路载体上的线路阵列通过SMT焊接，从而可精准的控制跳接导体设置的方向及密度，确保电感元件具有相同电气特性，进而适用于自动化快速量产。

背景技术

随着电子技术快速发展以及电子产品要求轻、薄、短、小的发展趋势，许多电子产品已纷纷朝向小型化，并于电子产品内部的电路板上皆会使用到主动元件与被动元件，其中主动元件(如微处理器或芯片等)可单独执行运算、处理的功能，被动元件相对于主动元件则是在进行电流或电压改变时，使电阻或阻抗不会随之改变的元件，且该电阻、电容与电感合称为三大被动元件，并在使用时亦必须考虑各元件之间的电路特性，以相互搭配应用于信息、通讯、消费电子或其他工业产品领域，以实现电子回路控制的功能。

另外，电感元件(Inductor)会因电路中通过电流的变化而产生电动势，从而抵抗电流的改变，电感元件有许多种型式，并依据外观与功用的不同会有不同的名称，其中常作为电磁铁使用和在变压器中使用的电感依外观称为线圈(Coil)，用以对高频提供较大的电阻，通过直流或低频的依功用常称为扼流圈(Choke)或抗流圈，又常配合铁磁性材料安装在变压器、电动机和发电机中使用的较大电感，也称绕组(Winging)，电感元件的电磁感应可分为自感应和互感应，其中自身磁场在线圈内产生磁通量的变化所导致的电磁感应现象称为自感应现象，外部磁场在线圈内磁通量的变化所产生的电磁感应现象称为互感应现象，当缠绕导体(如磁芯或铁磁性材料)的导线匝数增多时，导体的电感也将会变大，不仅是匝数、每匝(环路)的面积等，连缠绕的导线材料都会影响到电感大小。

然而，一般电感元件的芯材为由铁磁性的磁芯或比空气磁导率高的芯材料所制成，并于芯材外部缠绕有一环形线圈，便可通过芯材配合线圈通过电流时改变产生磁通量的变化而产生磁场现象，并利用变动的磁场感应诱发出一电流，但是，上述现有的电感元件于实际应用时仍存在有诸多问题，其中：

(1)当现有的电感元件的芯材外部缠绕线圈时，由于人工缠绕手法及方向的不同，造成绕线分布上的差异会产生疏密不均的情况，并使电感元件上的杂散电容将难以控制，导致相同规格的线圈之间噪声抑制能力的差异增大，所以必须准确的控制线圈绕线之间相邻的间距，且因芯材体积较小，此种线圈采用人工绕线方式，整体工序不仅相当的耗时与费工，亦无法实现生产线自动化与大量生产，使制造上所需的成本也相对提高。

(2)现有的电感元件为求得较大的电感量，往往需要将线圈的绕线重迭，因此在人工绕线的过程中很容易刮伤到漆包线的绝缘层，而芯材外部缠绕线圈后亦会造成芯材的体积变大，并将占用电路板上较大的空间而影响到整体电路布局，且现有的电感元件组装在电路板的过程中，也很容易与其他电子元件碰触，导致线圈产生刮伤的现象，进而影响电感元件电气特性和充电与放电的功能。

因此，现有的电感元件缠绕线圈的方式，无论是在整体结构上还是制程上所衍生的问题都必须予以改善，并实现生产线自动化与大量生产，使生产效率提高并且降低成本。

发明内容

本案发明人有鉴于上述问题，乃搜集相关数据经由多方的评估及考虑，并利用从事于此行业的多年研发经验不断的试作与修改，始发明出此种电感元件组装结构。

本发明的主要目的在于多个跳接导体的第一引脚与第二引脚可利用自动化插件的方式分别嵌入感磁元件于磁芯上的定位部，以使其夹持于磁芯外部；或者是穿设于磁芯上的穿置部中形成并排、环状或阵列状间隔排列，再将感磁元件与多个跳接导体设置于电路载体上后，使其第一引脚与第二引脚通过SMT焊接的方式分别电性连接于线路阵列上对应的第一接点及第二接点，以形成磁感效应的线圈回路，感磁元件与多个跳接导体外部亦可罩覆有一绝缘框架，并于绝缘框架内部设有可供跳接导体嵌入于其内的对接部，此种磁芯的定位部、穿置部或搭配绝缘框架可精准的控制跳接导体设置的方向及密度，使电感元件具有相同的电气特性，并确保制造的质量与合格率，从而适用于自动化快速量产。

本发明的次要目的在于多个跳接导体利用机台以自动化插件的方式组装于感磁元件的磁芯上，并由第一引脚与第二引脚至少一支引脚分别向下嵌入定位部上对应的卡槽中，以夹持于磁芯外部呈一定位，或者是可穿设于穿置部上对应的穿孔中、插槽内，此种感磁元件可供多个跳接导体组装定位形成并排、环状或阵列状间隔排列，可精准控制多个跳接导体相邻的间距，以消除跳接导体相邻间距的差异，避免影响产品的电气特性，不需进行多次绕线工序即可实现自动化插件组装，以取代人工绕线的方式在绕制上所耗费的工时与成本。

本发明的另一目的在于感磁元件的磁芯为一矩形环状，并于磁芯内部形成有至少一个通孔，且该定位部在磁芯两侧处分别具有各组双排成对的设置于通孔内壁面处及磁芯外周边上的多个卡槽，当多个跳接导体组装于磁芯上时，可将第一引脚与第二引脚分别向下嵌入定位部上对应的卡槽中，并使第一引脚分别设置于通孔内侧处，且各第二引脚分别设置于磁芯外侧处。

本发明的再一目的在于感磁元件的磁芯可为一矩形环状或一矩形，并于穿置部包含至少两组水平方向间隔排列的多个穿孔，且各组单排的穿孔分别垂直贯通磁芯上下两侧表面处，当多个跳接导体组装于磁芯上时，可将第一引脚分别向下穿入穿置部上对应的穿孔中，且各第二引脚分别设置于磁芯外侧处，使多个跳接导体跨置于磁芯外部形成并排、环状或阵列状间隔排列；又穿置部在通孔两侧处亦可包含至少两组水平方向间隔排列的多个插槽，且各组单排的插槽两侧处分别设有垂直贯通的第一槽孔及第二槽孔，当多个跳接导体组装于磁芯上时，可将第一引脚与第二引脚分别向下穿入插槽两侧处的第一槽孔与第二槽孔中，并使基部嵌入于插槽内形成并排、环状或阵列状间隔排列。

本发明的又一目的在于绝缘框架内部形成有罩覆于感磁元件外部的容置空间，并于容置空间内部所设的对接部包含至少两组水平方向间隔排列的多个定位槽，当多个跳接导体与感磁元件组装完成后，可将绝缘框架罩覆于感磁元件外部，并使多个跳接导体的第一引脚与第二引脚分别嵌入定位槽中；亦可将多个跳接导体先利用自动化插件的方式组装于绝缘框架内部，并由绝缘框架方便的将多个跳接导体一次组装定位于磁芯上形成并排、环状或阵列状间隔排列，再与电路载体的线路阵列焊固，也可通过绝缘框架实现屏蔽的效果，使电感元件整体在电流通过时产生的电感磁场不易干扰到其他电子装置，以确保电子装置正常的工作及信号传输的稳定性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的立体外观图；

图2为本发明较佳实施例的立体分解图；

图3为本发明较佳实施例的俯视图；

图4为本发明另一较佳实施例的立体外观图；

图5为本发明另一较佳实施例的侧视剖面图；

图6为本发明再一较佳实施例的立体外观图；

图7为本发明再一较佳实施例的侧视剖面图；

图8为本发明又一较佳实施例的立体分解图；

图9为本发明又一较佳实施例另一视角的立体分解图；

图10为本发明又一较佳实施例的侧视剖面图。

附图标记说明：1-感磁元件；11-磁芯；111-通孔；12-定位部；121-卡槽；13-穿置部；131-穿孔；132-插槽；1321-第一槽孔；1322-第二槽孔；2-跳接导体；20-跳接空间；21-基部；22-第一引脚；23-第二引脚；3-电路载体；31-基板；311-线路层；3111-输入侧；3112-输出侧；32-线路阵列；320-感应区；321-第一接点；322-第二接点；4-绝缘框架；40-容置空间；41-对接部；411-嵌柱；412-容置槽道；413-定位槽。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其构造与功能如下。

如图1、图2、图3所示，分别为本发明较佳实施例的立体外观图、立体分解图及俯视图，由图中可清楚看出，本发明提供的电感元件组装结构包括有感磁元件1、多个跳接导体2及电路载体3，故就本案的主要构件及特征详述如下，其中：

该感磁元件1具有至少一个呈一矩形环状或其他中空环状的磁芯11，并于磁芯11内部形成有至少一个通孔111，且该感磁元件1可由铁、钴、镍或其合金材质所制成，感磁元件1的磁芯11上设有定位部12，并于定位部12包含至少两组水平方向间隔排列的多个卡槽121，且各组双排的卡槽121分别成对的垂直设置于通孔111内壁面处及磁芯11外周边上彼此相隔有一间距，再于磁芯11表面上以涂布的方式形成有可为绝缘漆的绝缘层。

在本实施例中，感磁元件1的磁芯11呈一矩形环状，其磁芯11中空内部形成有一个通孔111，并于定位部12在磁芯11两侧处分别具有各组双排成对的设置于通孔111内壁面处及磁芯11外周边上的多个卡槽121，但于实际应用时，亦可进一步在磁芯11各侧边处分别具有各组双排成对的设置于通孔111内壁面处及磁芯11外周边上的多个卡槽121，或者是仅在通孔111内壁面处或磁芯11外周边上分别设置有各组单排的多个卡槽121。

该跳接导体2大致呈一“ㄇ”形状并具有朝同一平面直线或斜向延伸的基部21，其基部21两侧处皆设有向下延伸的第一引脚22及第二引脚23，且跳接导体2的基部21、第一引脚22与第二引脚23之间形成有一跳接空间20，跳接导体2则可由金、银、铜、锡或其合金材质所制成，并于跳接导体2表面上以涂布或披覆的方式形成有可为绝缘漆或披覆绝缘胶的绝缘层，以构成一绝缘导体，但于实际应用时，跳接导体2亦可为漆包线段，且该跳接导体2的截面形状可为矩形、圆形或椭圆形等。

该电路载体3具有可为单层或多层的印刷电路板、软性电路板或其他基板31，其基板31一侧或两侧表面上设有具电路布局的线路层311，并于基板31上表面设有线路阵列32，线路阵列32具有至少两组第一接点321及第二接点322，且起始与终点位置的第一接点321与第二接点322分别电性连接于线路层311所具的输入侧3111及输出侧3112。

当本发明于组装时，先将多个跳接导体2利用机台以自动化插件的方式组装于感磁元件1的磁芯11上，其第一引脚22与第二引脚23便会分别向下嵌入定位部12上对应的卡槽121中，并使基部21挡止于磁芯11上后，便可将多个跳接导体2的第一引脚22分别设置于磁芯11的通孔111内侧处，并使第二引脚23分别设置于磁芯11外侧处，且各第一引脚22与第二引脚23端部亦可进一步穿出磁芯11底面处，此种感磁元件1可供跳接导体2定位，使多个跳接导体2跨置于磁芯11外部形成并排、环状或阵列状间隔排列的结构设计，不需进行多次绕线工序，即可实现自动化插件组装，以取代人工绕线的方式在绕制上所耗费的工时与成本，并由跳接导体2的第一引脚22与第二引脚23至少一支引脚分别向下嵌入定位部12上对应的卡槽121中，使第一引脚22与第二引脚23夹持于磁芯11外部呈一定位，以精准的控制多个跳接导体2相邻间隔排列的间距，且因多个跳接导体2设置的方向及密度能够依实际的需求进行控制，故可消除跳接导体2相邻间距的差异，以避免影响产品的电气特性，使电感元件可具有相同或接近的电气特性，并确保制造的质量与合格率，从而适用于自动化的快速量产。

然后将感磁元件1与多个跳接导体2设置于电路载体3上，并使跳接导体2的第一引脚22与第二引脚23端部分别抵贴于线路阵列32上对应的第一接点321及第二接点322，或者是第一接点321与第二接点322处的焊料(如锡膏、锡球、导电胶等)上后，再利用表面黏着技术(SMT)焊接的方式焊固形成电性连接，且该线路阵列32之间可通过多个跳接导体2电性导通，以形成连续卷绕式磁感效应线圈回路的感应区320，此种多个跳接导体2与电路载体3的集成化设计，在不增加感磁元件1整体高度的情况下，可有效降低电感元件的体积尺寸而不会占电路载体3较大的空间，以及影响整体电路布局，进而达到自动化组装、体积小、合格率高及成本更为低廉的目的。

当本发明于使用时，可使电路载体3的线路层311导通电流并由输入侧3111进入，以及线路阵列32起始位置的第一接点321通过跳接导体2进入第二接点322，且通过感应区320进入线路阵列32的另一第一接点321后，可使电流依序通过线路阵列32及多个跳接导体2，再由线路阵列32终点位置的第二接点322通过输出侧3112向外传输，使感应区320通过线路阵列32与多个跳接导体2电性导通，配合感磁元件1形成连续卷绕式磁感效应的线圈回路，以使得电感元件具有稳定的电感效应与整流特性。

本发明因为电路载体3的线路层311及线路阵列32成型制作的方式，并由线路阵列32与多个跳接导体2通过SMT焊固形成电性连接为现有技术，其主要仅有线路阵列32的至少两组第一接点321与第二接点322可搭配多个跳接导体2的第一引脚22与第二引脚23电路布局设计不同而已，所以在以下说明书内容的电路载体3皆可搭配多个跳接导体2一起进行说明，合予陈明。

如图4、图5、图6、图7所示，分别为本发明另一较佳实施例的立体外观图、侧视剖面图、再一较佳实施例的立体外观图及侧视剖面图，由图中可清楚看出，其与图2中的感磁元件1差异之处在于图2中的磁芯11为一矩形环状的空心体，并于磁芯11中空内部形成有一个通孔111，反观在本实施例中的磁芯11则为一矩形的实心体，并于磁芯11上设有穿置部13包含至少两组水平方向间隔排列的多个穿孔131，且各组单排的穿孔131为分别垂直贯通而连通至磁芯11上下两侧表面处，当多个跳接导体2利用机台以自动化插件的方式组装于感磁元件1上时，可将第一引脚22分别向下穿入穿置部13上对应的穿孔131中，并使基部21挡止于磁芯11上，且各第二引脚23分别设置于磁芯11外侧处，以供多个跳接导体2跨置于磁芯11外部形成并排、环状或阵列状间隔排列。

如图6、图7所示，其进一步比上述图1、图2、图3所示实施例在感磁元件1的磁芯11中空内部形成有两个通孔111，并与图4、图5的磁芯11差异之处在于图6、图7的磁芯11上的穿置部13在通孔111两侧或各侧边处包含至少两组水平方向间隔排列的多个插槽132，且各组单排的插槽132两侧处分别设有垂直贯通至磁芯11底面处的第一槽孔1321及第二槽孔1322，当多个跳接导体2以自动化插件的方式组装于穿置部13上时，可将第一引脚22与第二引脚23分别向下穿入插槽132两侧处的第一槽孔1321与第二槽孔1322中，并使基部21嵌入于插槽132内后，便可将多个跳接导体2的第一引脚22与第二引脚23穿设于磁芯11内部形成并排、环状或阵列状间隔排列，再与电路载体3的线路阵列32(如图1、图2、图3所示)利用SMT焊接的方式形成电性连接。

如图8、图9、图10所示，分别为本发明又一较佳实施例的立体分解图、另一视角的立体分解图及侧视剖面图，由图中可清楚看出，在本实施例中，感磁元件1的磁芯11与图1、图2、图3的磁芯11差异之处在于磁芯11内部形成有两个通孔111，并于定位部12包含至少两组水平方向间隔排列的多个卡槽121，且各组单排的卡槽121为成对的垂直设置于通孔111内壁面处，而本发明的电感元件组装结构还包括一绝缘框架4，该绝缘框架4内部形成有罩覆于感磁元件1与多个跳接导体2外部的容置空间40，并于容置空间40内部中央处朝下方开口方向设有对接部41的至少一个嵌柱411，且嵌柱411与绝缘框架4内壁面处之间形成有环状的容置槽道412，再于对接部41上包含至少两组水平方向间隔排列的定位槽413，且各组双排的定位槽413为分别成对的垂直设置于容置槽道412两侧处。

当多个跳接导体2与感磁元件1利用上述自动化插件的方式组装完成后，可将绝缘框架4的对接部41以嵌柱411对准于磁芯11的通孔111处，并下压绝缘框架4使其嵌柱411嵌入磁芯11上对应的通孔111中，绝缘框架4下压的过程中，可使磁芯11嵌入对接部41的容置槽道412内，以及多个跳接导体2的第一引脚22与第二引脚23分别嵌入定位槽413中，便可将绝缘框架4罩覆于感磁元件1与多个跳接导体2外部，再与电路载体3的线路阵列32(如图1、图2、图3所示)利用SMT焊接的方式形成电性连接，但于实际应用时，并不以此为限，亦可将多个跳接导体2先利用自动化插件的方式组装于绝缘框架4内部，并由绝缘框架4方便将多个跳接导体2一次组装定位于磁芯11上形成并排、环状或阵列状间隔排列，再与电路载体3的线路阵列32焊固形成电性连接，也可通过绝缘框架4实现屏蔽的效果，使电感元件整体在电流通过时产生的电感磁场不易干扰到其他电子装置，以确保电子装置正常的工作及信号传输的稳定性。

因此，本发明中的多个跳接导体2的第一引脚22与第二引脚23可利用自动化插件的方式分别嵌入感磁元件1于磁芯11上的定位部12，并夹持于磁芯11外部；或者是穿设于磁芯11上的穿置部13中形成并排、环状或阵列状间隔排列，再将感磁元件1与多个跳接导体2设置于电路载体3上，使其第一引脚22与第二引脚23通过SMT焊接方式分别电性连接于线路阵列32上对应的第一接点321及第二接点322，以形成磁感效应的线圈回路，感磁元件1与多个跳接导体2外部亦可罩覆有绝缘框架4，并于绝缘框架4内部的容置空间40设有可供跳接导体2嵌入于其内的对接部41，此种感磁元件1或搭配绝缘框架4可精准控制跳接导体2设置的方向及密度，使电感元件具有相同电气特性，并确保制造的质量与合格率，从而适用于自动化快速的量产。

上述详细说明为针对本发明一种较佳的可行实施例说明而已，但该实施例并非用以限定本发明的保护范围，凡其他未脱离本发明所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本发明所涵盖的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电感元件组装结构，其特征在于，包括感磁元件、多个跳接导体及电路载体，其中：

该感磁元件具有至少一个磁芯，该磁芯内部形成有至少一个通孔，于磁芯上设有定位部，且定位部包含至少两组垂直设置于磁芯上并沿水平方向间隔排列的多个卡槽；

该多个跳接导体分别跨置于磁芯外部并分别具有一基部，基部两侧处皆设有至少一支引脚，以分别向下嵌入卡槽中以夹持于磁芯外部呈一定位的第一引脚及第二引脚，且第一引脚设置于通孔内侧处，第二引脚设置于磁芯外侧处；

该电路载体具有基板，其基板上设有线路阵列，线路阵列具有至少两组第一接点及第二接点，该感磁元件的磁芯与多个跳接导体设置于基板上，并由第一引脚与第二引脚通过SMT焊接方式分别电性连接于第一接点与第二接点上，以形成能够产生磁感效应的线圈回路。

2.如权利要求1所述的电感元件组装结构，其特征在于，该感磁元件的定位部在磁芯两侧或各侧边处分别具有各组双排成对的设置于通孔内壁面处及磁芯外周边上的多个卡槽。

3.如权利要求1所述的电感元件组装结构，其特征在于，该感磁元件的定位部在磁芯两侧或各侧边处分别具有各组单排成对的设置于通孔内壁面处的多个卡槽。

4.一种电感元件组装结构，其特征在于，包括感磁元件、多个跳接导体及电路载体，其中：

该感磁元件具有至少一个磁芯，并于磁芯上设有垂直贯通至磁芯上下两侧表面处的穿置部；

该跳接导体分别设置于磁芯外部并具有一基部，其基部两侧处皆设有至少一支引脚，以分别向下穿设于穿置部中呈一定位的第一引脚及第二引脚；

该电路载体具有基板，该基板上设有线路阵列，线路阵列具有至少两组第一接点及第二接点，该感磁元件的磁芯与多个跳接导体设置于基板上，第一引脚与第二引脚通过SMT焊接方式分别电性连接于第一接点与第二接点上，以形成能够产生磁感效应的线圈回路。

5.如权利要求4所述的电感元件组装结构，其特征在于，该感磁元件的磁芯为一矩形，并于穿置部包含至少两组水平方向间隔排列并且分别垂直贯通磁芯上下两侧表面处的多个穿孔，且跳接导体的第一引脚分别向下穿入穿孔中，第二引脚分别设置于磁芯外侧处。

6.如权利要求4所述的电感元件组装结构，其特征在于，该感磁元件的磁芯为一矩形环状，其磁芯中空内部形成有至少一个通孔，穿置部在通孔两侧或各侧边处包含至少两组水平方向间隔排列的多个插槽，且各组单排的插槽两侧处分别设有垂直贯通磁芯底面处的第一槽孔及第二槽孔，该跳接导体的基部嵌入插槽内，并由第一引脚与第二引脚分别向下穿入第一槽孔与第二槽孔中。

7.一种电感元件组装结构，其特征在于，包括感磁元件、多个跳接导体、电路载体及绝缘框架，其中：

该感磁元件具有至少一个磁芯；

该跳接导体分别设置于磁芯外部并具有一基部，且基部两侧处设有分别设置于磁芯内侧与外侧处的第一引脚及第二引脚；

该电路载体具有基板，其基板上设有线路阵列，线路阵列具有至少两组第一接点及第二接点，该感磁元件的磁芯与多个跳接导体设置于基板上，第一引脚与第二引脚通过SMT焊接方式分别电性连接于第一接点与第二接点上，以形成能够产生磁感效应的线圈回路；

该绝缘框架内部形成有罩覆于感磁元件外部的容置空间，其容置空间内部设有对接部，对接部包含至少两组供跳接导体嵌入于其内形成水平方向间隔排列的多个定位槽。

8.如权利要求7所述的电感元件组装结构，其特征在于，该感磁元件的磁芯为一矩形环状，其磁芯中空内部形成有至少一个通孔，并于磁芯上设有定位部，且定位部包含至少两组垂直设置于磁芯上并且沿水平方向间隔排列的多个卡槽，跳接导体的第一引脚与第二引脚中的至少一支引脚向下嵌入卡槽中，并由第一引脚与第二引脚分别设置于磁芯的通孔内侧与外侧处。

9.如权利要求8所述的电感元件组装结构，其特征在于，该绝缘框架的对接部上设有至少一个嵌入通孔中的嵌柱，并于嵌柱与绝缘框架内壁面处之间形成有供磁芯嵌入的容置槽道，且各组双排的定位槽分别成对的垂直设置于容置槽道两侧处。

10.如权利要求7所述的电感元件组装结构，其特征在于，该绝缘框架的对接部具有供磁芯嵌入的环状容置槽道，且各组双排的定位槽分别成对的垂直设置于容置槽道两侧处。