CN109755000A

CN109755000A - 电子线圈结构

Info

Publication number: CN109755000A
Application number: CN201811307135.7A
Authority: CN
Inventors: V·万卡他德莱; D·F·鲍罗格尼亚; K·P·L·潘; C·W·张
Original assignee: Analog Devices Inc
Current assignee: Analog Devices Inc
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2018-11-05
Publication date: 2019-05-14
Anticipated expiration: 2038-11-05
Also published as: CN109755000B; EP3496117B1; US20190139695A1; EP3496117A1; DE202018106252U1; US11295891B2

Abstract

本申请的一方面公开电子线圈结构。其包括磁芯和基板。基板包括嵌入绝缘材料的导电材料且具有第一和第二部分，第一部分缠绕在磁芯。基板可具有有多个触点的第一部分和有相应多个边缘触点的第二部分。线圈结构包括对准结构，其可便于附接第一部分到第二部分以限定围绕磁芯的线圈，且可包括可设置在第一和第二部分之间的再分配基板，第一部分的导电材料通过再分配基板电连接到第二部分的导电材料以限定至少一个缠绕。对准结构可包括粘合剂，其可设置在电连接第一和第二部分的凹槽中以限定至少一个缠绕。线圈结构可包括焊点，其可设置在多个触点和相应多个边缘触点之间从而在第一和第二部分之间形成电连接以限定至少一个缠绕，使焊点暴露在第一部分。

Description

电子线圈结构

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月3日提交的名称为“电子线圈结构”的美国临时申请No.62/581,557的权益，其全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。

本申请还涉及2017年6月6日提交的名称为“FLEX-基表面贴装变压器”的美国专利申请No.15/174,477，其全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。

技术领域

该领域涉及电子线圈结构，更具体地涉及缠绕磁芯的线圈，例如电感器或变压器。

背景技术

变压器是用于改变交流电压的装置。导体将电能存储在磁场中。在这两种装置中，经常使用围绕磁芯的线圈。由于线圈绕组可能是一个耗时的过程，商业变压器设计主要受成本驱动。线圈绕组通常是手动或使用半自动过程进行的，这对于大批量生产来说不方便。

因此，需要更具成本效益地制造变压器和电感器，特别是对于独立或表面贴装器件。

发明内容

在一方面，公开电子线圈结构。电子线圈结构包括磁芯和线圈基板。线圈基板包括嵌入绝缘材料中的导电材料。线圈基板具有第一部分和第二部分。线圈基板的第一部分至少部分缠绕在所述磁芯。电子线圈结构还包括对准结构。对准结构被配置成便于将所述第一部分附接到所述第二部分以限定围绕所述磁芯的线圈。

在一个实施方案中，电子线圈结构是变压器。

在一个实施方案中，电子线圈结构是表面贴装电子器件。

在一个实施方案中，磁芯具有环形形状。

在一个实施方案中，线圈基板包括聚酰亚胺。

在一个实施方案中，对准结构包括位于所述第一部分处的凹槽和位于设置在相应凹槽中的第二部分处的凸起。

在一个实施方案中，对准结构包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的粘合剂层。粘合剂层可包括Ajinomoto粘合膜(ABF)或温敏粘合剂(TSA)。

在一个实施方案中，对准结构包括在所述第二部分的尖端处的对准孔，被配置为在组装期间容纳引导销。

在一个实施方案中，对准结构包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的再分配基板。对准结构还可包括在所述再分配基板的边缘处的锁定特征。在一个实施方案中，对准结构包括形成在所述线圈基板的第一部分上的边缘触点。

在一个实施方案中，线圈基板包括多个片段，线圈基板的第二部分包括基底，并且线圈基板的第一部分包括从所述第二部分延伸的片段。第二部分可包括脊柱和从所述脊柱延伸的腿。

在一个实施方案中，对准结构包括第二部分中的孔和第二部分中的相应引导销。

在一方面，公开电子线圈结构。电子线圈结构包括磁芯和线圈基板。线圈基板包括嵌入绝缘材料中的导电材料。线圈基板具有第一部分和第二部分。线圈基板的第一部分至少部分缠绕在所述磁芯。电子线圈结构还包括构件，用于至少部分地引导所述第一部分附接到所述第二部分以限定围绕所述磁芯的线圈。

在一个实施方案中，用于引导的构件包括位于所述第一部分处的凹槽和位于设置在相应凹槽中的第二部分处的凸起。

在一个实施方案中，用于引导的构件包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的粘合剂层。

在一个实施方案中，用于引导的构件包括在所述第二部分的尖端处的对准孔，被配置为在组装期间容纳引导销。

在一个实施方案中，用于引导的构件包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的再分配基板，并且再分配基板包括在所述再分配基板的边缘处的锁定特征。

在一个实施方案中，线圈基板包括多个片段，线圈基板的第二部分包括基底，线圈基板的第一部分包括从第二部分延伸的片段，以及第二部分包括脊柱和从所述脊柱延伸的腿。

在一方面，公开电子线圈结构。电子线圈结构包括磁芯和线圈基板。线圈基板包括嵌入绝缘材料中的导电材料。线圈基板具有第一部分和第二部分。基板的第一部分至少部分缠绕在所述磁芯。电子线圈结构还包括电连接所述第一部分和所述第二部分的导电粘合剂。电子线圈结构还包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的非导电材料层。线圈基板的第一部分和第二部分限定缠绕所述磁芯的至少一个。

在一个实施方案中，非导电材料层包括非导电粘合剂。第一部分可包括凸起并且第二部分包括容纳所述凸起的凹槽。

在一个实施方案中，电子线圈结构还包括在所述非导电材料层中或上的导电迹线。导电迹线和非导电材料层可限定再分配基板。

在一个实施方案中，线圈基板的第一部分包括边缘触点。

在一方面，公开电子线圈结构。电子线圈结构包括磁芯和线圈基板。线圈基板包括嵌入绝缘材料中的导电材料。线圈基板具有第一部分和第二部分。基板的第一部分缠绕在所述磁芯。电子线圈结构还包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的再分配基板。第一部分的导电材料通过再分配基板电连接到第二部分的导电材料以限定至少一个缠绕。

在一个实施方案中，电子线圈结构是变压器。

在一个实施方案中，电子线圈结构是表面贴装电子器件。

在一个实施方案中，磁芯具有环形形状。磁芯可以具有内周和外周。再分配基板可以具有大于由磁芯的内周限定的面积的表面。

在一个实施方案中，线圈基板包括聚酰亚胺。

在一个实施方案中，线圈基板包括多个片段。多个片段中的每一个至少部分地环绕磁芯，其中导电材料电连接以形成螺旋。第一部分可包括片段之一并且第二部分可包括从多个片段延伸的基底。

在一个实施方案中，导电材料包括导线。

在一个实施方案中，导电材料包括嵌入线圈基板中的多条迹线。

在一个实施方案中，再分配基板包括凹槽，并且线圈基板的第二部分包括设置在凹槽中的凸起。

在一个实施方案中，电子线圈结构还包括在线圈基板的再分配基板和第二部分之间的粘合剂。粘合剂可包括Ajinomoto粘合膜(ABF)或温敏粘合剂(TSA)。

在一个实施方案中，第二部分包括第一孔，该第一孔被配置为接收引导销，用于使线圈基板的第一部分相对于再分配基板对准。第一片段可以由线圈基板的第一部分限定。线圈基板还可包括不同于由线圈基板的第三部分限定的第一片段的第二片段，其包括配置成接收引导销的第二孔。第二片段可以缠绕磁芯。线圈基板的第三部分可以电连接到再分配基板。

在一个实施方案中，再分配基板和线圈基板的第二部分通过焊点电连接。焊点可以电连接再分配基板的多个触点和线圈基板的第二部分的相应的多个边缘触点。焊点可以暴露在再分配基板上。

在一方面，公开电子线圈结构。电子线圈结构包括磁芯和线圈基板。线圈基板包括嵌入绝缘材料中的导电材料。线圈基板具有包括片段的第一部分和包括脊柱的第二部分，所述脊柱具有第一侧和与第二侧相对的第二侧。片段从脊柱的第一侧延伸。线圈基板缠绕在芯部周围，第一部分电连接到第二部分，以围绕芯部限定至少一个线圈。脊柱通常与磁芯的表面平行设置。

在一个实施方案中，第一部分和第二部分通过导电粘合剂电连接。电子线圈结构还包括第一部分和第二部分之间的非导电第二粘合剂。导电粘合剂具有比不导电的第二粘合剂更大的粘合剂强度。

在一个实施方案中，第一部分还包括从脊柱的第二侧延伸的腿。

在一个实施方案中，电子线圈结构还包括设置在线圈基板的第一部分和第二部分之间的再分配基板。

在一个实施方案中，第一部分包括设置在第二部分定义的相应凹槽中的凸起。

在一个实施方案中，第一部分的片段包括边缘触点。边缘触点暴露第一部分和第二部分之间的电气连接。

在一方面，公开电子线圈结构。电子线圈结构包括磁芯和线圈基板。线圈基板包括嵌入绝缘材料中的导电材料。线圈基板具有：具有多个触点的第一部分和具有相应的多个边缘触点的第二部分。线圈基板缠绕在磁芯周围。电子线圈结构还包括设置在多个触点和相应的多个边缘触点之间的焊点，在第一和第二部分之间形成电连接以限定至少一个缠绕。焊点暴露在第一部分上。

附图说明

现在将参考以下附图来描述具体实施方式，这些附图是作为示例而非限制提供的。

图1A示出了变压器的交错设计的示意性顶视图。

图1B示出了变压器的交错或交织设计的示意性顶视图。

图2是一个实施例中的变压器的示意顶视图。

图3A是一个实施例中的变压器从底部(焊盘)侧的示意性等距视图。

图3B是图3A中所示的变压器从顶部(弯曲-弯曲粘合)侧的示意性等距视图。

图4A是利用挠性基板的变压器的顶视图。

图4B是示出导电材料在图4B的变压器的挠性基板中的电连接的示意图。

图4C是图4B的连接部分的放大视图。

图5A是附接之前的机械互锁特征的横截面侧视图。

图5B是附接后的机械互锁特征的横截面侧视图。

图5C示出了基板片段的尖端或末端的底部平面图，该基板片段连接到具有图5A中所示的三个凸起的基底。

图5D示出了在设置永久粘合剂之前图5A中所示的挠性基板的基底的俯视图。

图5E示出了在设置永久粘合剂之后图5A中所示的挠性基板的基底的俯视图。

图6是显示在一个实施方案中的制造过程阶段中变压器的顶视图的照片。

图7示出了在进行电连接之前的一个实施例中的变压器的示意性俯视图。

图8A是图7中所示的挠性基板的一部分的横截面侧视图。

图8B示出了在基板片段的尖端或末端与挠性基板的基底之间进行电连接之后的图8A中所示的挠性基板的一部分。

图8C是图7的接触部分的横截面侧视图。

图8D示出了在尖端和基底之间进行电连接之后的图8C中所示的接触部分的横截面侧视图。

图9A是示意性顶视图，示出了在一个实施例中焊接之前的挠性基板的片段尖端和基底。

图9B是示意性顶视图，示出了焊接后的片段尖端和挠性基板的基底。

图10A是一个实施例中挠性基板内的导电材料层的平面图。

图10B是该实施例中挠性基板内的另一层导电材料的平面图。

图10C示出了图10A中所示的基板基底的层的接触部分的放大视图。

图11A示出了在一个实施例中具有边缘触点的基板片段的尖端或末端处的挠性基板层。

图11B示出了在具有边缘触点的实施例中在基板片段的尖端或末端处的挠性基板的另一层。

图12A是示意性顶视图，示出了在一个实施例中焊接之前挠性基板的片段和基底部分。

图12B是示意性顶视图，示出了在该实施例中焊接后挠性基板的片段和基底部分。

图13是一个实施例中的变压器的示意顶视图，包括在挠性基板的基底和挠性基板的片段之间的再分配基板。

图14A示出了一个实施例中的再分配基板的俯视图。

图14B示出了一个实施例中的再分配基板的底部平面图。

图15A是在一个实施例中变压器的底部(焊盘)侧的示意性等距视图，其包括在挠性基板的基底和挠性基板的片段之间的再分配基板。

图15B是从变压器的顶部(弯曲-弯曲结合)侧的示意性等距视图，其包括在挠性基板的基底和挠性基板的片段之间的再分配基板。

图16示出了在一个实施例中连接部分附近的变压器的示意性横截面侧视图。

图17A是挠性基板的俯视图，该挠性基板包括处于展开状态的通孔。

图17B是替代挠性基板的俯视平面图，其包括处于展开状态的通孔和边缘触点。

图18A是示意性侧视横截面和相应的俯视平面图，示出了在一个实施例中基板如何包裹磁芯以形成变压器的过程的阶段。

图18B是示意性侧视横截面和相应的顶视平面图，示出了图18A之后的该过程的另一个阶段。

图18C是示意性侧视横截面和相应的俯视平面图，示出了图18B之后的该过程的另一个阶段。

图18D是示意性侧视横截面和相应的顶视平面图，示出了图18C之后的该过程的另一个阶段。

图18E是示意性侧视横截面和相应的顶视平面图，示出了图18D之后的该过程的另一个阶段。

图18F是图18E的变压器在组装/对准片段的尖端之后的焊接过程期间的示意性横截面侧视图，用于电连接到基底。

图19A示出了一个实施例中的组装电线圈结构，其中基板的基底沿着芯的内表面延伸。

图19B示出了处于展开状态的图19A中使用的挠性基板的正视图。

图19C示出了处于展开状态的图19A中使用的挠性基板的后视图。

具体实施方式

基于挠性基板的表面贴装电子线圈结构例如可以是变压器或电感器。作为示例，包括导电区域(例如，导体)的挠性基板可以用于通过缠绕磁芯体(例如，环形铁氧体)来形成变压器的绕组/线，并且粘合到其自身或另一基板上以电连接挠性基板的导体以形成绕组。因此，挠性基板也可以称为线圈基板。本领域技术人员将理解，由于导体的构造和它们嵌入的薄的挠性绝缘材料(例如聚酰亚胺或PEEK)而称为挠性基板，并且它们随后的包裹能力在组装包含挠性基板的电子器件或封装期间根据需要弯曲或弯曲。此外，这种基板在组件中仍将被识别为挠性，即使它在最终产品中以挠性形式呈现，例如通过粘附到刚性结构和/或封装上。

挠性基板，也称为“柔性”的可以包括多个导电层，其包括例如细导线或迹线。在一些实施方案中，对于磁芯使用连续的环形或闭合形状是有利的，例如环形铁氧体。尽管这里公开的所示实施例的环形形状通常是圆形的，但是本领域技术人员将理解，环形磁芯的优点可以用其他环形形状获得，例如矩形或其他多边形环形形状。在围绕磁芯形成绕组之后，柔性电路或其它组件可包括焊盘，以便于在表面贴装技术(SMT)应用或表面贴装器件(SMD)中使用变压器。例如，输入/输出(I/O)焊盘(例如，焊盘、凸块或焊盘)可以放置在挠性基板的外表面或包括挠性基板的变压器组件的另一部分上，从而在变压器的外表面上集成了方便的I/O端子。I/O焊盘可以用于电路板上的电气和机械集成，例如通过焊接，但是也可以使用其他方法，例如各向异性导电膜(ACF)。具有集成I/O解决方案的柔性-基变压器还可以与自动拾放电路组装技术一起使用，以及在二级组装过程中进行回流焊。

对用于例如以太网物理层(PHY)应用的微型变压器的需求日益增长，这些应用可以集成到具有更大带宽和更低插入损耗的封装中。这种需求导致变压器的交错(每个部分交替单独的主要和次要转弯)和交错设计的发展(具有多个初级匝数和多个次级匝数的交替部分)，其中绕组设置在缠绕磁芯的柔性基板的片段中。诸如在2017年6月6日提交的美国专利申请No.15/174,477(“477申请”)中描述的那些实施例，其在上文中结合，在相对便宜的组件中促进相对高密度的绕组。

在将挠性基板包裹在磁芯周围时，可能会出现一些困难。例如，可能难以保持挠性基板接触垫与挠性基板的不同部分或另一基板上的其他焊盘的对准，尤其是在自动化大批量制造时。而且，传统的焊料接合可能由于焊料从一个接合区域溢出到另一个接合区域而导致短路。此外，由于绕着磁芯，特别是环形芯缠绕的挠性基板的笨拙几何形状，挠性基板隐藏了粘合区域，使得难以在视觉上检查是否进行了适当的电连接。另外，这种接合区域可以相对较小以适合装置封装和/或集成电路模块，这可能导致难以精确地接合基板。

因此，在一些实施方案中，临时粘合可以促进正确的对齐和粘合。在一些实施方案中，提供了用于防止由于结合材料的溢出引起的短路的结合结构。在一些实施方案中，提供了用于便于检查电连接的接合结构。

图1A和1B示出了变压器1的两种设计。图1A显示了交错设计，图1B显示了交错或交织设计。变压器1可包括初级和次级匝或绕组。例如，在一些实施方案中，变压器1的初级匝可以取电，而次级匝可以输送电力。在交错设计中，如图1A所示，初级匝可以设置在两个初级部分，次级匝可以设置在两个次级部分，其中初级和次级部分交替地围绕核心10定位。在图1B中所示的交错设计中，示出了四个部分，每个部分具有初级和次级匝。在一些其他实施方案中，可以有更多或更少的芯10的部分用于定位主匝和/或副匝。

图2是一个实施例中的变压器1的示意性顶视图。在该视图中，变压器1包括挠性基板12，挠性基板12包括盘形基底14(第二部分)，其具有径向向外延伸的多个片段16(第一部分)。基底14在图2中的变压器1的顶部是可见的。在一些实施方案中，片段16可包括在环形(例如，环形)磁芯10内从基底14的底侧大致垂直向下延伸的指状物，围绕芯10的外侧缠绕，并且片段16的端部或尖端18连接回基底14的顶侧，如图2所示。在其他实施例中，片段可以以其他方式连接，例如从基底的顶部围绕芯的外部延伸，其中尖端连接到芯内部的基底的底部。然而，所示的布置具有实用的优点，便于将片段的尖端连接回基底。用于外部连接的焊盘(未示出)形成在磁芯10的底部处的片段16的中间，如从下面的底部(焊盘)侧的等距视图中将理解的，例如在图3A中。环形磁芯10包括内周边11a和外周边11b。用于在片段16的尖端18和挠性基板12的基底14之间进行电连接的接触部分20设置在第一和第二部分以及片段16和基底14之间。然而，为了便于说明，在片段16上示出了接触部分20。在一些实施方案中，挠性基板12可包括弯曲线，其可以变薄、预弯曲或以其他方式构造以便于和引导弯曲的定位，在将片段16包裹在芯10周围之前形成，以便于包裹过程。

图3A和3B是在一个实施例中从底部(焊盘)侧(图3A)和从顶部(柔性-弯曲粘合)侧(图3B)的变压器1的示意性等距视图。图3A中从底侧看的视图示出了位于变压器1底部的片段16中间的焊盘22。图3A中从底侧看的视图也示出了基底14的底部或背面(第二部分)。焊盘22可有利于将变压器1表面安装到例如印刷电路板(PCB)上。在一些实施方案中，可以存在两个或更多个焊盘22，以利用多于两个的有源焊盘在焊盘22和PCB之间形成电连接。在一些实施方案中，可以在核心周围限定两个或更多个线圈。这里所示的变压器1的实施例包括从基底14延伸的十个片段16。然而，挠性基板12可以具有任意数量的片段16。在图3B所示的实施例中，片段16的尖端18在接触部分(未示出)处单独地连接到基底14的顶侧。在一些实施方案中，每个尖端18可以具有一个或多个触头，并且尖端18的一个或多个触头可以连接到基底14上的相应的一个或多个触头。

图4A是利用挠性基板12的变压器1的顶视图。图4B示出了变压器1的挠性基板12内的导电材料24、26的电连接。图4C是图4B的一部分的放大视图。基底14的导电材料24和片段16的导电材料26可以在接触部分20处连接。在一些实施方案中，导电材料24、26可以包括嵌入在挠性基板12上的导电迹线(或者，在其他实施例中，介入再分配基板)。片段16的尖端18(也称为腿或指)通过将每个尖端18的末端放置在围绕基底14的导电材料24的相应接触部分20的中心的导线x上，在图4C中垂直对齐。尖端18可以与导电材料24的相应接触部分20的中心周围的导电垂直线y(垂直于导线x)对齐。在一些实施方案中，导线x和/或导电垂直线y可以包括铜(Cu)线。线x和y用作对准标记，并且在其他实施例中不需要是导电的。在片段16的尖端18下方的基底14的导电材料24示出在片段16的尖端18上，以便于理解结构的相对位置。

图5A和5B示出了机械互锁特征。例如，在图5A中示出的机械互锁特征可包括凹槽30，该凹槽30构造成既将永久粘合剂32(例如，焊料)限制在其中，又引导挠性基板12的片段16中的一个的尖端18的凸起34的位置。在所示实施例中，凹槽30由在挠性基板12的第一部分和第二部分之间的另一粘合剂(例如，温敏粘合剂(TSA)，Ajinomoto粘合膜(ABF)等)的层36限定。例如，基板12的第二部分可以是基板12的基底14部分，并且可以包括粘合剂层36，该粘合剂层36至少部分地限定用于接收焊料的凹槽或腔30。片段16可以是缠绕磁芯10的挠性基板12的片段(也称为指状物)之一(参见例如图2-3B)，并且可包括凸起34(例如，导电凸起)。在一些实施方案中，凸起可包括设置在尖端18附近的铜柱。当两个部分14、16连接时，凹槽30和凸起34可以引导相对定位，并且粘合剂36可以提供临时粘合以使两个部分14、16相对于彼此保持在适当位置，至少直到形成焊点。永久粘合剂32(例如，焊料)可以与两个部分14、16之间的电连接形成永久粘合。永久粘合剂32不一定永久地粘附两个部分14、16。相反，永久粘合剂32是所谓的区分粘合剂36，其用于在更“永久”的粘合过程(例如焊接)期间至少暂时将片段16保持在基底14上。因此，在一些实施例中，即使在施加永久性粘合剂32之后，两个部分14、16也可以分开。在一些实施方案中，永久粘合剂32具有比粘合剂层36的粘合强度更大的粘合强度。腔30可另外防止永久粘合剂32溢出，从而防止基板12上的短路。如图5A和5B所示，凹槽30也可以至少部分地由基板12的一部分限定。例如，基板12的非导电层37(例如，聚酰亚胺)可以具有开口以暴露基底14的导电材料24，该开口可以与粘合剂层36中的开口对齐，如图5A和5B所示。在其中凹槽30由基板12的一部分限定的这样的实施例中，可以省略粘合剂层，其提供临时粘合以使两个部分14、16相对于彼此保持就位，但它仍然指导两个位置14、16之间的相对定位。基板可以包括另一个绝缘层38，例如焊接掩模、焊料阻挡掩模或阻焊剂(SR)层。绝缘层38可以防止或减轻导电材料24、26的氧化。

尽管在例如图5A和5B中示出的机械互锁特征具有在基底14处的凹槽30和在片段16的尖端18处的凸起34，但是在一些实施方案中，可以在片段的尖端处形成凹槽并且凸起可以在基底处形成。

基板12的非导电层37可具有约25μm的厚度t1。非导电层37的厚度t1可以在15μm至35μm的范围内，例如，20μm至30μm。基板12的导电材料24、26可具有约25μm的厚度t2。导电材料24、26的厚度t2可以在15μm至35μm的范围内，例如，20μm至30μm。凸起34可具有约25μm的厚度t3。凸起34的厚度t3可以在15μm至35μm的范围内，例如，20μm至30μm。凸起34可具有约50μm的凸起宽度w1。凸起34的凸起宽度w1可以在40μm至60μm的范围内，例如，45μm至55μm。基板12的非导电层37的开口可具有约60μm的开口宽度w2。开口宽度w2可以在80μm至50μm的范围内，例如，70μm至60μm等。在一些实施方案中，开口的顶部可以具有比开口的底部宽的宽度。在一些实施方案中，开口的顶部可以具有约70μm的开口宽度w2，并且开口的底部可以具有约60μm的开口宽度w2。

图5C示出了图5A中所示的基板12的一个片段16的尖端18的底部平面图。在尖端18上形成三个凸起34。凸起34可以与基板12上或嵌入基板12中的导电材料26(例如，迹线)电连接。图5D示出了在设置永久粘合剂32(例如，焊料)之前图5A中所示的基板12的基底14的俯视图。图5E示出了在设置永久粘合剂32(例如，焊料)之后图5A中所示的基板12的基底14的俯视平面图。

图6是显示在一个实施方案中的制造过程阶段中的变压器1的俯视图，其中四个片段16向下延伸穿过环形(环形)磁芯10的中间，围绕芯10向外和向上包裹并连接到基底14的顶侧。在缠绕磁芯10之后，挠性基板12可能不会自行保持在适当的位置。换句话说，片段16可以从基底14的顶侧弹出。因此，上述机械互锁特征有助于在缠绕之后和粘合之前(例如，焊接)通过粘合剂层36将基板12保持在适当位置(参见例如图5A和5B)。在一些实施方案中，与没有粘合剂相比，这种临时粘合可以帮助更精确地对准。

图7示出了在进行电连接之前的一个实施例中的变压器1的示意性俯视图。该实施例包括在片段16(第一部分)的尖端18上的边缘触点40，用于在接触部分20处形成第一和第二部分16、14之间的可见连接。如图7所示，基底14可以在基底14的中间具有孔42。本领域技术人员将理解，基底14的这种实施例可以应用于本文公开的变压器1的任何实施例。

图8A是沿图7中的线8A-8A截取的基板12的一部分的横截面侧视图。图8B示出了在片段16中的一个与基底14之间的尖端18之间进行电连接之后的图8A中所示的基板12的一部分。如图8A和8B所示，粘合剂层36可以设置在基底14上和片段16的内周边处。在一些实施方案中，设置在片段16的内周边处的粘合剂层36可以粘附到芯10上(例如，参见图2至4A)，使得片段16至少在组装期间保持就位。本领域技术人员将理解，粘合剂层36的这种使用可以应用于本文公开的变压器1的任何实施方案。在接触部分20处，尖端18处的边缘触点40和基底14的相应导电材料24可以对准，并且尖端18和基底14可以通过粘合剂层36粘附。在将挠性基板12缠绕在芯10周围之后，片段16的尖端18的边缘触点40可以在基底14上留下一部分电触点露出。这允许在连接导电材料24和边缘触点40的过程中通过例如焊接进行可视性。永久粘合剂32(例如，焊料)可以电连接边缘触点40和导电材料24，如图8B所示。边缘触点40允许永久粘合剂32(例如，焊料)在进行电连接之后可见。这对于例如检查连接是有益的。

图8C是图7的片段16和基底14的接触部分20的横截面侧视图。图8D示出了在尖端18和基底14之间进行电连接之后的图8C中所示的接触部分20的横截面侧视图。边缘触点40可以包括非导电层37的镀铜侧壁(例如，聚酰亚胺)，以在图8D中进行电连接之后允许焊料连接可见。

图9A是示意性顶视图，示出了在组装期间但在一个实施例中在焊接之前对准的挠性基板12的第一和第二部分、片段16和基底14。图9B是示意性顶视图，示出了在实施例中在例如通过焊接添加永久粘合剂32之后的挠性基板12的片段16和基底14。

图10A和10B示出了在一个实施例中挠性基板12的不同层中的迹线24a、24b、26a、26b。在一些实施方案中，可以嵌入图10A中所示的层，并且由图10B中所示的迹线24b、26b形成的导电层(例如，金属)可以是当围绕芯10缠绕时背离芯10的外层(参见例如图2至4A)。在一些实施方案中，挠性基板12，如果合适，可包括任何数量的迹线层。图10C示出了基底14的接触部分20的放大视图，其是图10A中所示的导电层的一部分。图10C示出了由粘合剂36围绕的接触部分20。

图11A和11B示出了位于挠性基板12的一个片段16的尖端18处的挠性基板12的不同层，在一个实施方案中，具有边缘触点40。图11A中所示的层包括粘合剂层36和嵌入挠性基板12中的迹线26。图11B中所示的层包括焊接掩模38。迹线26设置在粘合剂层36和/或焊接掩模38下面。

图12A是示意性顶视图，示出了在一个实施例中焊接之前挠性基板12的第一和第二部分、片段16和基底14。图12B是示意性顶视图，示出了在该实施例中焊接后的挠性基板12的片段16和基底14。图12A和12B中所示的基板12的片段16的尖端18包括边缘触点40。如图12B所示，在焊接之后，焊料连接是可见的，允许目视检查接头的质量。

图13是包括再分配基板44的一个实施例中的变压器1的示意性顶视图。再分配基板44电连接到挠性基板12的基底(第二)部分14的上表面。挠性基板12的片段16(第一部分)可以从基底14沿着环形(环形)磁芯10的内侧垂直延伸(参见例如图15A和15B)并包裹并围绕芯10的外侧。再分配基板44可包括用于分配基板12的基底14(第二部分)的接触部分的装置。片段16的尖端18电连接到再分配基板44的顶侧。还示出了用于在片段16和再分配层44之间进行电连接的接触部分20。例如，图2所示的实施例，当基底14和片段16之间的电连接部分20位于环形芯10内部的开口内(例如，在磁芯10的内周边11a内)，图13所示的实施例具有更向外定位的电连接部分20(例如，位于磁芯10的内周边11a和外周边11b之间)。因此，分配基板44可以使片段16的尖端18更容易与分配基板44上的相应衬垫对齐。

图14A和14B分别示出了一个实施例中的再分配基板44的俯视图和仰视图。在图14A中示出了在顶侧52上的重新分布的触点46，并且在图14B中示出了在重新分布的触点46与挠性基板12的基底14上的原始触点之间的底侧54上的电连接48。从图14B可以看出，较大的再分配基板44在其顶侧相对于挠性基板12的下伏基底14的顶侧允许更大且更良好间隔的触点46。锁定特征50可以通过接收挠性基板的第一部分或片段的宽度来引导挠性基板在折叠期间。在一些实施方案中，如下面更详细说明的，再分配基板44可以包括凹槽和/或凸起(类似于例如图5A-5C中所解释的那些)以使再分配基板44相对于基板12精确对准。较大的键合垫可以消除片段折叠期间的累积位置公差。在一些实施方案中，再分配基板44可以使接触部分46相对于下面的基底14上的接触垫扩大超过100％。在一些实施方案中，如本文所示，再分配基板44的锁定特征50可包括齿。

图15A和15B是在一个实施例中的变压器1的示意性等距视图，其包括在基底14和挠性基板12的片段16之间的再分配基板44。分配基板44的锁定特征50(例如，齿)可以设置在基板12的片段16之间，其可以在一个实施方案中在基板12的尖端18和再分配基板44的连接之间提供更好的对准。本领域技术人员将理解，图15B中所示的片段16的尖端18可包括例如图11A和11B中所示的边缘触点40。

图16示出了在一个实施例中靠近连接部分20的变压器1的示意性剖视图。再分配基板44(RDflex)设置在挠性基板12的尖端18和基底14之间。再分配基板44将再分配基板44的底侧54上的焊点58重新分配到再分配基板44的顶侧52上的焊点56。重新分布的焊点56可以电连接到基板12的片段16之一的尖端18。图16所示的实施例包括引导销60，其可通过在片段16的尖端18附近接收通孔62(参见例如图17)而机械地锁定基板12的尖端18相对于再分配基板44的位置，使得柔性基底14、再分配基板44和柔性片段16的位置可以在键合期间相对固定。引导销60可以暂时机械地锁定片段16的位置，并且在粘合(例如，焊接)之后，可以移除销60。引导销60可以通过例如推动引导销60的一端和/或从另一端拉动引导销60来移除。图16中所示的再分配基板44还包括锁定特征50(例如，齿)，其可以在片段16围绕芯10缠绕或折叠期间引导片段16。该实施例还可以或可选地包括片段16和再分配基板44，和/或例如上述图5A和5B所示的凸起和凹槽之间的粘合剂层。或者，锁定特征50和/或60可以消除片段尖端18和再分配基板44处的触点之间的临时粘合剂和/或凸起和凹槽，用于引导、对准和/或保持片段在永久粘合之前到基底。

在一些实施方案中，再分配基板44可以包括类似于上面关于例如图5A和5B所解释的机械互锁特征。例如，再分配基板44的顶侧52可包括凹槽，其可接收形成在挠性基板12的尖端18处的凸起。另外，再分配基板44的底侧54可包括凸起，其可以设置在形成于基板的基底14上的相应凹槽中。当然，在其他实施例中，再分配基板44的顶侧52可包括凸起，再分配基板44的底侧54可包括凹槽，再分配基板44的顶侧52和底侧54可以包括凹槽，或者再分配基板44的顶侧和底侧52、54可以包括凸起。

图17A示出了挠性基板12，其包括处于展开状态的通孔62(在缠绕环形磁芯之前)。图17B示出了挠性基板12，其包括处于展开状态的通孔62和边缘触点40(在缠绕环形磁芯之前)。基底14中的孔42和尖端18处的通孔62构造成接收引导销60，如例如图16所示。

图18A至18E示出了在一个实施例中用于将挠性基板12缠绕在磁芯10上以形成变压器1的顺序。该序列从图18A流向图18E。图18A至18E的上半部分示出了示意性横截面视图，图18A至18E的下半部分示出了示意性平面图。该实施例包括引导销60、在片段16的尖端处的通孔62、以及再分布弯曲44。图18A示出了在组装之前在平的挠性基板12上的芯10。如图18B所示，组装顺序包括将引导销60穿过基底14中的中心孔42，并将片段16折叠在引导销60突出的销基底70上。然后可以将销基底70插入芯10的开口中，从而导致来自基底14的柔性片段16延伸穿过环形磁芯10的开口。如图18C所示，再分配基板44放置在引导销60和基底14上。如图18D所示，挠性基板的片段16围绕环形磁芯10的外表面折叠。如图18E所示，然后将片段的尖端18折叠在再分配基板44的上表面上，之后，柔性片段16的接触垫可以连接到再分配基板44的接触垫，其反过来又连接到挠性基板12的基底14。再分配基板44的导体和挠性基板12的基底14以限定磁芯10周围的绕组的方式互连片段16的导体。绕组可以具有如上所述的交错或交错/缠绕的配置。柔性片段16上的通孔62和延伸通过柔性基底14和/或再分配基板44的引导销60便于将柔性片段16的尖端18上的接触垫与柔性基底14和/或再分配基板44上的接触垫对准。

在一些实施方案中，在如上所示的组装顺序中所示，引导销60可以形成在销基底70上，该销基底70具有通常由磁芯10的内周限定的形状。因此，销基底70在引导销钉60的位置自对准以便在结合之前进行组装。在这样的实施例中，引导销60的移除可以通过在粘合之后推动引导销60以将变压器1与引导销60和销基底70分开来实现。在一些实施方案中，在柔性片段16的接触垫连接到再分配基板44的接触垫之后，可以去除引导销60。在图18B中的一些实施方案中，在附接图18C中的再分配基板44之前，可以将焊剂施加到基底14。在图18D中的一些实施方案中，在将尖端18附接到图18E中的再分配基板44之前，可以将焊剂施加到再分配基板44。在图18E的一些实施方案中，可以将热(例如，热空气)施加到变压器1以回流，以便将基底14连接到再分配基板44和/或尖端18连接到再分配基板44。在一些实施例中，可以使用烙铁在基底14和再分配基板44之间和/或在尖端18和再分配基板44之间进行焊接连接。在一些实施例中，可以加热销基底70以提供热量以将基底14连接到再分配基板44和/或尖端18连接到再分配基板44。

该序列可适用于本文所述的其他实施例，甚至是那些没有引导销60、通孔42、通孔62或再分配基板44(其可包括锁定特征50以引导片段16)的实施例。在没有再分配基板44的实施例中，柔性片段16或指状物可以直接附接到柔性基底14。在一些实施方案中，该序列可适用于包括本文公开的互锁特征和/或临时粘合层中的任何一个或多个的实施方案。这些特征可用作在固定接合之前(例如通过焊接)引导对准和/或临时保持片段16相对于基底14的接触(直接或间接通过再分配基板)的装置。

图18F是在组装/对准片段的尖端18之后的变压器1的横截面侧视图，用于在焊接过程中示出用于电连接到基底14。在图18F中，使用焊铁72将热量施加到焊点56、58。如图18F所示，焊铁72可以成形为接收销60以有效地向焊点56、58提供热量。在一些实施方案中，隔离层74(例如，聚酰胺固定装置)可设置在基底14下方。隔离层74可以隔离基板12的基底14和销基底70，以例如减少对销基底70的热损失和/或为基底14提供平坦度。在一些实施方案中，焊铁72可以覆盖变压器1的侧面的一部分，例如，与仅覆盖变压器1的顶面的情况相比，这可以提供更容易的对准和/或更好的热量施加。在一些实施方案中，销基底70可以向焊点56、58提供热量。一些实施方案中，焊铁72可以从变压器1的顶面向焊点56、58施加压力。本领域技术人员将理解，焊铁72的形状可以改变，以适合于在具有不同形状的变压器1中的焊点上施加热量。例如，如图18F所示，焊铁62的形状使得变压器1的顶表面可以接触，而焊铁62包括用于接收引导销62的凹槽76。

尽管图18F仅示出了两个片段16的尖端18，并且未示出引导销60处的多个片段的重叠，但是与图13和15B一致，本领域技术人员将理解，在其他实施例中(如图17A-18E)，在采用与引导销60接合的通孔62以在焊接期间进行对准/临时固定的实施例中，多个片段16可以在基底14的中心区域中重叠。因此，对于这样的实施例，可以选择引导销60以具有容纳多个片段16的厚度的高度，并且类似地选择烙铁72中的凹槽76的尺寸以适应引导销60的高度。

图19A示出了电子线圈结构1的另一个实施例。图19B和19C示出了处于展开状态的图19A中使用的挠性基板12的前视图和后视图(在缠绕环形磁芯之前)。不是来自盘形基底的径向片段，该实施例的挠性基板12包括基底14(例如，第一部分)，其包括线性脊柱78和腿80以及从基底14的脊柱78延伸的平行片段16(例如，第二部分)。线性脊柱78包括第一侧82和第二侧84，片段16从第一侧82延伸，腿80从第二侧84延伸。线性脊柱78在图19A中示出，衬在环形(圆柱形)磁芯10的内表面(例如，内周边11a)上。片段16至少部分地环绕芯并连接到相应的支腿80上。基底14用于在芯周围限定至少一个线圈。片段16至少部分地环绕芯并且连接到基底14的相应腿80，以在芯周围限定至少一个线圈。在图19A-19C的实施例的变型中，基底可以仅包括脊柱(无腿)，并且片段仅从一侧延伸，其围绕芯部缠绕以将片段的尖端连接回脊柱/基底。在这样的实施例中，线性脊柱/基底更优选地排列芯的外表面，使得更容易接近对准特征和触点以进行对准和连接(例如，焊接)。片段16内的导体以限定电子线圈的绕组的方式连接在基底14内。在一些实施方案中，如图19A所示，脊柱78可以大致平行于磁芯10的表面(例如，内周边11a)设置。

在一些实施方案中，为了将片段16的尖端18连接到基底14的腿80(或者在其他实施例中直接连接到无腿脊柱/基底)，可以使用本文公开的一个或多个互锁特征。例如，片段16的尖端18可以包括凸起，并且基底14的腿80(或者在其他实施例中为无腿脊柱/基底)可以包括互补腔或凹槽，反之亦然。另外或代替这种对准特征，临时粘合剂可以设置在片段16的尖端18和基底14的腿80之间(或者在其他实施例中为无腿脊柱/基底)。在一些实施方案中，再分配层可以设置在片段16的尖端18和基底14的腿80之间(或者在其他实施例中为无腿脊柱/基底)。在一些实施方案中，片段16的尖端18可以具有边缘触点，以便于目视检查永久性粘合(例如，焊接连接)。通过孔和引导销也可以或可替代地用于将片段的尖端18连接到基底14以对准电连接。

本领域技术人员将理解将本文公开的对准引导(例如，互锁或临时粘合)特征中的任何一个或多个应用于本文公开的任何其他实施例，例如在基板的尖端处具有边缘触点和/或再分配基板的实施例。

尽管在某些实施方案和实施例的上下文中公开，但本领域技术人员将理解，本发明超出了具体公开的实施方案，延伸到其他替代实施方案和/或用途以及其显而易见的修改和等同物。另外，虽然已经示出并详细描述了若干变型，但是基于本公开，本领域技术人员将容易明白在本公开范围内的其他修改。还预期可以进行实施例的特定特征和方面的各种组合或子组合，并且仍然落入本公开的范围内。应当理解，所公开的实施例的各种特征和方面可以彼此组合或替代，以便形成所公开发明的变化模式。因此，意图是本文公开的本发明的范围不应受上述具体公开的实施方案的限制，而应仅通过公平阅读以下方面来确定。

Claims

1.电子线圈结构，包括：

磁芯；

线圈基板，包括嵌入绝缘材料中的导电材料，所述线圈基板具有第一部分和第二部分，所述线圈基板的第一部分至少部分缠绕在所述磁芯；和

对准结构，所述对准结构被配置成便于将所述第一部分附接到所述第二部分以限定围绕所述磁芯的线圈。

2.权利要求1所述的电子线圈结构，是变压器。

3.权利要求1所述的电子线圈结构，是表面贴装电子器件。

4.权利要求1所述的电子线圈结构，其中所述磁芯具有环形形状，并且所述线圈基板包含聚酰亚胺。

5.权利要求1所述的电子线圈结构，其中所述对准结构包括位于所述第一部分处的凹槽和位于设置在相应凹槽中的第二部分处的凸起。

6.权利要求1所述的电子线圈结构，其中所述对准结构包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的粘合剂层，所述粘合剂层包括Ajinomoto粘合膜(ABF)或温敏粘合剂(TSA)。

7.权利要求1所述的电子线圈结构，其中所述对准结构包括在所述第二部分的尖端处的对准孔，被配置为在组装期间容纳对准销。

8.权利要求1所述的电子线圈结构，其中所述对准结构包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的再分配基板。

9.权利要求8所述的电子线圈结构，其中所述对准结构还包括在所述再分配基板的边缘处的锁定特征。

10.权利要求1所述的电子线圈结构，其中所述对准结构包括形成在所述线圈基板的第一部分上的边缘触点。

11.权利要求1所述的电子线圈结构，其中所述线圈基板包括多个片段，所述线圈基板的第二部分包括基底，并且所述线圈基板的第一部分包括从所述第二部分延伸的片段。

12.权利要求11所述的电子线圈结构，其中所述第二部分包括脊柱和从所述脊柱延伸的腿。

13.电子线圈结构，包括：

磁芯；

构件，用于至少部分地引导所述第一部分附接到所述第二部分以限定围绕所述磁芯的线圈。

14.权利要求13所述的电子线圈结构，其中用于引导的构件包括位于所述第一部分处的凹槽、位于设置在相应凹槽中的第二部分处的凸起、以及设置在所述第一部分和所述第二部分之间的粘合剂层。

15.权利要求13所述的电子线圈结构，其中用于引导的构件包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的再分配基板，并且所述再分配基板包括在所述再分配基板的边缘处的锁定特征。

16.权利要求13所述的电子线圈结构，其中所述线圈基板包括多个片段，所述线圈基板的第二部分包括基底，并且所述线圈基板的第一部分包括从所述第二部分延伸的片段，以及所述第二部分包括脊柱和从所述脊柱延伸的腿。

17.电子线圈结构，包括：

磁芯；

线圈基板，包括嵌入绝缘材料中的导电材料，所述线圈基板具有第一部分和第二部分，所述基板的第一部分至少部分缠绕在所述磁芯；

电连接所述第一部分和所述第二部分的导电粘合剂；和

设置在所述第一部分和所述第二部分之间的非导电材料层，

其中所述线圈基板的第一部分和第二部分限定缠绕所述磁芯的至少一个。

18.权利要求17所述的电子线圈结构，其中所述非导电材料层包含非导电粘合剂，并且所述第一部分包括凸起以及所述第二部分包括容纳所述凸起的凹槽。

19.权利要求17所述的电子线圈结构，还包括在所述非导电材料层中或上的导电迹线，其中所述导电迹线和所述非导电材料层限定再分配基板。

20.权利要求17所述的电子线圈结构，其中所述线圈基板的第一部分包括边缘触点。