CN111415804B - 磁性组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本案关于一种磁性组件及其制造方法。磁性组件包括磁芯、第一绕组与第二绕组。磁芯由粉芯材料所构成，具有两个连接部通过第一磁柱、第二磁柱和第三磁柱而彼此连接，且形成彼此相对的第一面与第二面，第一磁柱位于第二磁柱和第三磁柱之间。第一绕组与第二绕组分别由一扁平导体预制成型，设置于第一磁柱，且彼此相距一间隔距离。第一绕组包括两个第一导接部通过第一水平部彼此连接。第二绕组包括两个第二导接部通过第二水平部彼此连接。第一水平部与第二水平部至少部分的曝露于第一面。两个第一导接部与两个第二导接部延伸至第二面。

Description

磁性组件及其制造方法

技术领域

本案涉及一种磁性组件，尤其涉及一种高度薄、漏磁通小、制程简单的磁性组件及其制造方法。

背景技术

近年来，随着数据中心，人工智能等技术的发展，中央处理器（CPU），图形处理器（GPU）及各类集成芯片（IC）的工作速度越来越快，工作电流越来越大，对其供电模块电压调节模块（VRM）的功率密度，效率，动态性能等方面的要求越来越严苛，对VRM的设计提出了非常高的挑战。在电压调节模块中，输出电感的体积往往是占比最高的，同时电感感量的选取也直接影响整个VRM的效率和动态性能。利用反耦合电感是减小电感体积，提升效率和动态性能的有效手段，也是目前VRM设计的热点。然而，常规的反耦合电感高度较高，无法满足一些对VRM高度有更高要求的应用场合。

传统的耦合电感结构，若其基本结构采用垂直磁通结构，其磁通所在的平面垂直于出脚所在的平面，其整体电感的高度包含两层磁芯高度和两层绕组高度，结构高度较高。又若其基本结构采用水平磁通结构，则其磁通所在的平面平行于出脚所在的平面，其整体电感的高度包含一层磁芯高度和两层绕组高度，虽有利于整体高度的降低，但在薄型电感的应用中，其占地面积较大，且磁通分布很不均匀。再者，磁芯与绕组的组合往往需耗费人力。

因此，如何发展一种磁性组件及其制造方法来解决现有技术所面临的问题，实为本领域极需面对的课题。

发明内容

本案的目的在于提供一种磁性组件及其制造方法，磁芯与绕组的组合后可形成薄形化的磁性组件。磁性组件的整体高度薄，适用于高度严格要求的应用场合。绕组的厚度与截面积大、直流电阻小，可降低电感绕组损耗，同时强化结构的强度，且于高度方向可通过绕组的曝露和连接端子的延伸获得更低的热阻。此外，磁性组件的制程简单，绕组可预制成型，无需带着磁芯进行弯折而损坏磁芯，同时达成简化制造流程及降低生产成本的目的。另一方面，通过磁芯的尺寸设计及材料选用，更利于优化磁性组件的性能。

为达到前述目的，本案提供一种磁性组件包括磁芯以及第一绕组与第二绕组。磁芯由一粉芯材料所构成，具有一第一磁柱、一第二磁柱、一第三磁柱、一第一连接部以及一第二连接部，其中第一连接部以及第二连接部通过第一磁柱、第二磁柱以及第三磁柱而彼此连接，且形成彼此相对的一第一面与一第二面，第一磁柱位于第二磁柱以及第三磁柱之间。第一绕组与第二绕组设置于第一磁柱，且彼此相距一间隔距离，其中第一绕组包括一第一水平部以及两个第一导接部，两个第一导接部通过第一水平部彼此连接。第二绕组包括一第二水平部以及两个第二导接部，两个第二导接部通过第二水平部彼此连接。第一水平部与第二水平部至少部分的曝露于第一面，两个第一导接部与两个第二导接部延伸至第二面，且第一绕组与第二绕组分别由一扁平导体制成。

在一实施例中，磁芯是由粉芯材料一体成型。

在一实施例中，第一绕组的第一水平部、第二绕组的第二水平部与两个连接部在磁芯的第一面共平面。

在一实施例中，第一绕组的两个第一导接部、第二绕组的两个第二导接部分别形成一连接端子，该些连接端子与两个连接部在磁芯的第二面共平面。

在一实施例中，第一磁柱包括一第一限位部，第一限位部设置于第一绕组的第一水平部与第二绕组的第二水平部之间。

在一实施例中，磁性组件还包括第三连接部，第三连接部设置于对应的第一导接部与第二导接部之间。

在一实施例中，第三连接部的制成材料的相对磁导率小于所述粉芯材料的相对磁导率。

在一实施例中，第一绕组与第二绕组的截面为一矩形截面。

在一实施例中，磁芯还包括一气隙，气隙位于第一磁柱，或者磁芯还包括至少两个气隙，分别位于第二磁柱和第三磁柱。

在一实施例中，磁性组件的高度小于6mm，第一绕组和第二绕组的厚度均大于0.2mm。

在 一实施例中，第一绕组的匝数和第二绕组的匝数都是一匝。

为达到前述目的，本案另提供一种磁性组件的制造方法，包括步骤：(a)预制形成一绕线组件，绕线组件包括一第一绕组以及一第二绕组，其中第一绕组包括一第一水平部以及两个第一导接部，两个第一导接部分别自第一水平部的两端纵向延伸，并形成第一绕组的连接端子；其中第二绕组包括一第二水平部以及两个第二导接部，两个第二导接部分别自第二水平部的两端纵向延伸，并形成第二绕组的连接端子；第一绕组的第一水平部与第二绕组的第二水平部位于一第一共平面，且彼此相距一间隔距离；(b)形成至少一第三连接部，连接第一绕组与第二绕组；(c)以及以至少一粉芯材料、绕线组件、第三连接部于第一共平面上通过一模具形成一磁芯，其中磁芯部份包覆绕线组件，于第一共平面至少部分的曝露第一水平部与第二水平部，于相对第一共平面的一第二共平面曝露第一绕组的连接端子和第二绕组的连接端子。

在一实施例中，步骤(c)还包括步骤(c0)以至少一粉芯材料形成一限位结构体，用以限定绕线组件、第三连接部的位置。

在一实施例中，步骤(c0)以至少一粉芯材料形成的限位结构体为一口字型结构体，环设于第一绕组、第二绕组与第三连接部的外围，以限定绕线组件、第三连接部的位置。

在一实施例中，至少一第三连接部包含两个第三连接部，分别设置于对应的第一绕组的第一导接部与第二绕组的第二导接部之间，且第三连接部曝露于第一共平面和第二共平面。

在一实施例中，步骤(a)中绕线组件为一体成型，还包括至少一共接部，连接两个第一导接部与两个第二导接部，其中步骤(c)还包括步骤(c2)移除至少一共接部，以形成第一绕组与第二绕组。

为达到前述目的，本案再提供一种磁性组件，包括一磁芯、一第一绕组与一第二绕组。磁芯具有第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱以及第一连接部与第二连接部。第一连接部与第二连接部通过第一磁柱、第二磁柱以及第三磁柱而彼此连接，且形成彼此相对的第一面与第二面。第一磁柱位于第二磁柱以及第三磁柱之间。第一连接部与第二连接部分别包括一对第一气隙，于空间上相对于第一磁柱的两相对侧边。第一绕组与第二绕组分别由平绕于第一磁柱的一扁平导体制成，且彼此相距一间隔距离。其中第一绕组包括一第一水平部以及两个第一导接部，两个第一导接部通过第一水平部彼此连接。第二绕组包括一第二水平部以及两个第二导接部，两个第二导接部通过第二水平部彼此连接。其中第一水平部与第二水平部至少部分的曝露于第一面，两个第一导接部与两个第二导接部延伸至该第二面，并在该第二面分别形成两个表贴焊盘。

在一实施例中，第一磁柱上设置有第一限位体，且第一限位体位于第一水平部与第二水平部之间。

在一实施例中，第二磁柱和第三磁柱中的至少一个上设置有缺口，缺口用于容置相应的第一绕组与第二绕组的一连接端子。

在一实施例中，第一连接部的该对第一气隙以及该第二连接部的该对第一气隙邻设于第一磁柱的两相对侧边。

在一实施例中，第一连接部的该对第一气隙以及第二连接部的该对第一气隙分别邻设于第二磁柱的一侧边以及第三磁柱的一侧边。

在一实施例中，磁芯还包括一第三连接部，分别自第一磁柱的两相对侧边向第二磁柱与第三磁柱延伸，且第三连接部位于第一连接部以及第二连接部之间，且第三连接部位于第一绕组与第二绕组之间。

在一实施例中，第三连接部还包括一对第二气隙，分别位于第一磁柱与第二磁柱之间以及第一磁柱与第三磁柱之间。

在一实施例中，第三连接部的宽度大于第一连接部的宽度以及第二连接部的宽度，其中第二气隙的宽度大于第一气隙的宽度。

在一实施例中，该对第二气隙分别邻设于第一磁柱的两相对侧边。

在一实施例中，该对第二气隙分别邻设于第二磁柱的一侧边以及第三磁柱的一侧边。

为达到前述目的，本案又提供一种磁性组件，包括一磁芯、一第一绕组与一第二绕组。磁芯具有一第一磁柱、一第二磁柱、一第三磁柱、一第一连接部、一第二连接部以及一第三连接部。第一连接部与第二连接部通过第一磁柱、第二磁柱以及第三磁柱而彼此连接，且形成彼此相对的一第一面与一第二面，第一磁柱位于第二磁柱以及第三磁柱之间，第三连接部位于第一连接部与第二连接部之间。第三连接部的相对磁导率小于第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱、第一连接部以及第二连接部的相对磁导率。第一绕组与第二绕组设置于第一磁柱，且分别设置于第三连接部两侧，其中第一绕组包括一第一水平部以及两个第一导接部，两个第一导接部通过第一水平部彼此连接。第二绕组包括一第二水平部以及两个第二导接部，两个第二导接部通过第二水平部彼此连接。第一水平部与第二水平部至少部分的曝露于第一面，两个第一导接部与两个第二导接部延伸至第二面，且第一绕组与第二绕组分别由一扁平导体制成。

在一实施例中，第三连接部包括粉芯材料，第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱、第一连接部以及第二连接部包括铁氧体材料。

在一实施例中，第三连接部贯穿第一磁柱、第二磁柱以及第三磁柱。

在一实施例中，第三连接部具有至少一第一宽度以及至少一第二宽度，第一宽度位于第三连接部与第一磁柱、第二磁柱以及第三磁柱相错位处，第二宽度位于第三连接部贯穿第一磁柱之处，第三连接部贯穿第二磁柱之处或第三连接部贯穿第三磁柱之处，且第一宽度不等于第二宽度。

在一实施例中，第一宽度大于第二宽度。

在一实施例中，第一磁柱、第二磁柱以及第三磁柱均包括一对第一气隙，该对第一气隙分别位于第三连接部的两相对侧边。

在一实施例中，第一气隙的长度等于0。

在一实施例中，磁芯由两块E型铁氧体磁芯和一块I型粉芯磁芯组合而成， I型粉芯磁芯设置于两块E型铁氧体磁芯之间，且第一绕组和第二绕组分别绕设于两块E型铁氧体磁芯的中柱上。

附图说明

图1为揭示本案第一较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图2A为揭示图1磁性组件组装后的结构图；

图2B为揭示图1磁性组件组装后于另一视角的结构图；

图3A为揭示本案第二较佳实施例的磁性组件的结构图；

图3B为揭示本案第二较佳实施例于另一视角的磁性组件的结构图；

图4为揭示本案第三较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图5A为揭示图4磁性组件组装后的结构图；

图5B为揭示图4磁性组件组装后于另一视角的结构图；

图6为揭示本案磁性组件的磁芯结构的第一示范例结构分解图；

图7为揭示本案磁性组件的磁芯结构的第二示范例结构图；

图8A为揭示本案磁性组件的磁芯结构的第三示范例结构图；

图8B为揭示本案第四较佳实施例的磁性组件的结构图；

图9A为揭示本案第五较佳实施例的磁性组件的结构图；

图9B为揭示本案第五较佳实施例的磁性组件于另一视角的结构图；

图10A为揭示本案第六较佳实施例的磁性组件的结构图；

图10B为揭示本案第六较佳实施例的磁性组件于另一视角的结构图；

图11A为揭示本案第七较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图11B为揭示本案第七较佳实施例的磁性组件的结构顶视图；

图12A为揭示本案磁性组件的绕组的一较佳示范例的侧视图；

图12B为揭示本案磁性组件的绕组的另一较佳示范例的侧视图；

图13为揭示本案磁性组件应用于两相电压调节模块的示范性电路图；

图14A为揭示图11A的磁性组件应用于两相电压调节模块的结构图；

图14B为揭示图11A的磁性组件应用于两相电压调节模块于另一视角的结构图；

图15为揭示图14A中的两相电压调节模块通电时在两相耦合电感中产生的磁通；

图16为揭示本案较佳实施例的磁性组件的制造方法流程图；

图17A至图17F为揭示本案较佳实施例的磁性组件的制造方法于各阶段的示范性结构图；

图18A为揭示本案较佳实施例的磁性组件的制造方法中使用的绕线组件的示范性结构图；

图18B为揭示图18A中绕线组件与第三连接部的示范性组合结构图；

图19A为揭示本案第八较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图19B为揭示本案第八较佳实施例的磁性组件的立体结构图；

图19C为揭示图19B磁性组件的磁芯结构的顶视图；

图20A为揭示本案第九较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图20B为揭示本案第九较佳实施例的磁性组件的立体结构图；

图20C为揭示图20B磁性组件的磁芯结构的顶视图；

图21A为揭示本案第十较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图21B为揭示本案第十较佳实施例的磁性组件的立体结构图；

图21C为揭示图21B磁性组件的磁芯结构的顶视图；

图22A为揭示本案第十一较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图22B为揭示本案第十一较佳实施例的磁性组件的立体结构图；

图22C为揭示图22B磁性组件的磁芯结构的顶视图；

图22D为揭示图22A的磁性组件的磁路模型示意图；

图22E为揭示另一较佳磁芯结构的顶视图；

图23A为揭示本案第十二较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图23B为揭示本案第十二较佳实施例的磁性组件的立体结构图；

图23C为揭示图23B磁性组件的磁芯结构的顶视图；

图24A为揭示本案第十三较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图24B为揭示本案第十三较佳实施例的磁性组件的立体结构图；

图24C为揭示图24B磁性组件的磁芯结构的顶视图；

图25A为揭示本案第十四较佳实施例的磁性组件的结构分解图；

图25B为揭示本案第十四较佳实施例的磁性组件的立体结构图；

图25C为揭示图25B磁性组件的磁芯结构的顶视图。

附图标记说明

1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1k、1m、1n、1p、1r、1s：磁性组件

10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10g’、10h、10k、10m：磁芯

10’：E型磁芯

11：第一磁柱

11a、11b：侧边

12：第二磁柱

12a、12b：缺口

13：第三磁柱

13a、13b：缺口

14：第一连接部

15：第二连接部

16：气隙

16’：第二气隙

17：第一限位部

18：第三连接部

18’ ：空腔

20：第一绕组

21：第一水平部

22：第一导接部

23、23a、23b：连接端子

30：第二绕组

31：第二水平部

32：第二导接部

33、33a、33b：连接端子

2：扁平组件

2a、2b：绕线组件

3：限位结构体

40：共接部

4：模具

9：电压调节模块

A1、A2：夹角

D：间隔距离

i₁：第一电流

i₂：第二电流

k：耦合系数

V₁：输入端

V₂：输出端

L、L₁、L₂：电感

L1、L2：长度

R01、R02：漏磁阻

R11、R12、R21、R22、R31、R32：磁阻

SW₁：第一开关单元的连接端

SW₂：第二开关单元的连接端

S1：第一面

S2：第二面

S1’ ：第一共平面

S2’ ：第二共平面

W1、W2、W2’：宽度

W21：第一宽度

W22：第二宽度

u：磁导率

Ф1：第一磁通

Ф2：第二磁通

S01~S03：步骤

具体实施方式

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及附图在本质上为当作说明之用，而非用于限制本案。

图1为揭示本案第一较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图2A及图2B为揭示图1磁性组件组装后的结构图。如图1及图2A至图2B所示，本案磁性组件1包括一磁芯10以及一第一绕组20与一第二绕组30。磁芯10具有一第一磁柱11、一第二磁柱12、一第三磁柱13、第一连接部14与第二连接部15，彼此连接形成至少一气隙16、一第一面S1与一第二面S2，第一面S1与第二面S2彼此相对。其中第一连接部14与第二连接部15通过第一磁柱11、第二磁柱12以及第三磁柱13而彼此连接，且第一磁柱11位于第二磁柱12以及第三磁柱13之间。于本实施例中，磁芯10可例如是由两个EE型、EI型磁芯组合，或多块子磁芯组装而成，也可以是一体成型。气隙16起到调节主磁通（互磁通）大小的功能，并能防止磁芯饱和，气隙16的位置可以位于第一磁柱11，或者第二磁柱12和第三磁柱13，本案并不以此为限。于其他实施例中，磁芯10亦可例如是一体成型，如图7所示，气隙16可以通过切割形成，本案不以此为限。一体成型磁芯可以避免磁芯组装导致的公差，从而提高尺寸精度，更加有利于电感高度的降低。第一绕组20与第二绕组30，设置于磁芯10的第一磁柱11，彼此相距一间隔距离D，且与气隙16不重合。第一绕组20包括一第一水平部21以及两个第一导接部22，两个第一导接部22通过第一水平部21彼此连接。另外，第二绕组30包括一第二水平部31以及两个第二导接部32，两个第二导接部32通过第二水平部31彼此连接。第一磁柱11的轴线所在方向为电感的宽度方向。于本实施例中，第一水平部21与第二水平部31至少部分的曝露于第一面S1，两个第一导接部22与两个第二导接部32延伸至第二面S2，分别形成第一绕组20的一连接端子23与第二绕组30的一连接端子33。换言之，第一绕组20的两个连接端子23与第二绕组30的两个连接端子33可例如形成磁性组件1的四个表贴焊盘或直插引脚。这样的结构可以大幅降低电感在高度方向的热阻。在这类薄型电感的应用中，散热的主要通道一般都位于高度方向，绕组的一端又往往连接着一个主热源，即半导体器件。相对磁芯材料，铜的导热性能更佳，让绕组的部分导体直接曝露于第一面S1和第二面S2，通过绕组导体直接将热量从第二面S2传递到第一面S1，可以大幅改善电感在高度方向的散热能力。由于第一绕组20与第二绕组30分别绕设于第一磁柱11，且于宽度方向存在一间隔距离D，控制间隔距离D的长度可以控制漏磁通大小，即调节耦合电感的漏感。在本实施例中，第一绕组20与第二绕组30的截面可以为一矩形截面，例如是一扁平线以平绕的缠绕方式设置于第一磁柱11上，以利于电感总体高度的降低，本案不以此为限。此处，所谓平绕（flatwise winding）是相对扁平线的另一种缠绕方式立绕（edgewise winding）来说的，平绕是指扁平线横截面的长边方向与所绕磁柱内部磁通的方向近似平行，而立绕是指扁平线横截面的短边方向与所缠绕磁柱中的磁通方向平行或近似平行。此外，在本实施例中，第一绕组20与第二绕组30亦可例如是以一扁平导体预制成型，再组合至磁芯10的第一磁柱11上，可避免弯折第一绕组20与第二绕组30时损坏磁芯10的风险。需说明的是，第一绕组20与第二绕组30的成型可以由扁平线弯折而成，也可由铜片一体冲压成型。在本实施例中，磁性组件1的高度可以小于6mm，而第一绕组20与第二绕组30的厚度则可以大于0.2mm，导体截面积大，直流电阻小，降低了电感绕组损耗。在大电流VRM的应用中，这部份的损耗甚至是电感总损耗的主要部份。较厚的绕组也可以在高度方面获得更低的热阻。此外，较厚的绕组亦可于结构上提供足够的强度，有利于磁性组件1c的制作。

在本实施例中，磁芯10包含两个气隙16，分别设置于第二磁柱12和第三磁柱13，以实现一定的自感并防止饱和。第一绕组20和第二绕组30分别绕设于第一磁柱11，气隙16设置在第二磁柱12和第三磁柱13，第一绕组20和第二绕组30与气隙16分别设置于不同的磁柱，因此第一绕组20与第二绕组30可以紧贴第一磁柱11，而无需考虑气隙16扩散磁通（fringing flux）在绕组上引起的耗损。第一绕组20与第二绕组30中的电流会形成磁通，第一绕组20与第二绕组30相互耦合的磁通为主磁通，主磁通所在平面平行于连接端子23、33所在的第二面S2。在本实施例中，磁性组件1形成的电感在第二面S2上的投影更呈中心对称图形。第一绕组20与第二绕组30以及气隙16的分布均呈中心对称分布，有利两相电感感量的对称。

图3A及图3B为揭示本案第二较佳实施例的磁性组件的结构图。在本实施例中，该磁性组件1a与图1及图2A至图2B所示的磁性组件1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，磁芯10包括一个气隙16，位于第一磁柱11的中间位置。第一绕组20与第二绕组30分别位于第一磁柱11的两端，第一绕组20与第二绕组30与气隙16不重合。因此，第一绕组20与第二绕组30仍可以紧贴第一磁柱11，而无需在电感厚度方向避开第一磁柱11，有利于电感总体高度的下降。此外，相较于磁性组件1将气隙16设置在第二磁柱12与第三磁柱13，本实施例的磁性组件1a更将气隙16设置于中间的第一磁柱11，产生的气隙边缘扩散磁通（fringing flux）会更小一些。在一些应用场合，电感上方会有散热器(未附图)等导体。当电感焊接在PCB板上，由于电感上方的散热器通常由铝或铜等导体所构成，边缘磁通会在这些导体上引起涡流损耗，而磁性组件1a较小的边缘磁通可以减少这类损耗。再者，较小的边缘磁通也有利于减小电磁干扰。

图4为揭示本案第三较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图5A及图5B为揭示图4磁性组件组装后的结构图。在本实施例中，该磁性组件1b与图3A至图3B所示的磁性组件1a相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，第一磁柱11的高度小于第二磁柱12的高度、第三磁柱13的高度和/或连接部14、15的高度。藉此，有利于磁性组件1b进一步提高空间利用率，减小高度或者面积。此外，第一绕组20的第一水平部21、第二绕组30的第二水平部31、第一连接部14与第二连接部15在磁芯10的第一面S1共平面，以利于贴合至例如一散热器进行散热。另一方面，第一绕组20的两个连接端子23与第二绕组30的两个连接端子33在磁芯10的第二面S2共平面，以利于贴合至例如一电路板进行导接，惟本案并不以此为限。另外，在本实施例中，如图6所示，磁芯10可例如是由两个E型磁芯10’组合，在组合后可构成第一磁柱11上的气隙16(参考图5A)，但本案并不以此为限。图7为揭示本案磁性组件的磁芯结构的第二示范例结构图，磁芯10a可由一粉芯材料一体成型构成，第一磁柱11上的气隙16可通过切割形成，第二磁柱12和第三磁柱13上没有气隙。磁芯10a由粉芯材料一体成型构成时，也可以不设置气隙，本案并不以此为限。一体成型的磁芯10a有利于避免磁芯组装导致的公差，从而提高尺寸精度。于本实施例中，磁性组件1b例如是一两相耦合的电感，第一绕组20的连接端子23与第二绕组30的连接端子33更朝向第一磁柱11的中心方向弯折，形成磁性组件1b的表贴焊盘。

除此之外，为利于设置第一绕组20与第二绕组30，第一磁柱11更设置有限位结构。图8A为揭示本案磁性组件的磁芯结构的第三示范例结构图。图8B为揭示本案第四较佳实施例的磁性组件的结构图。在本实施例中，该磁性组件1c与图5A至图5B所示的磁性组件1b相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，磁芯10b的第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14与第二连接部15是一体成型。一体成型的磁芯10b还包括一第一限位部17。第一限位部17设置于第一磁柱11上，且位于第一绕组20的第一水平部21与第二绕组30的第二水平部31之间。此外，第一限位部17、第一绕组20的第一水平部21、第二绕组30的第二水平部31、第一连接部14与第二连接部15在磁芯10b的第一面S1共平面，以利于构成整体结构平整的磁性组件1c结构。第一限位部17材料可和磁芯10b相同或不同。在本实施例中，第一限位部17是以相同于磁芯10b的粉芯材料所制成，以提升磁性能。值得注意的是，构成磁芯10b的粉芯材料，通常是表面包覆有绝缘层的合金磁粉（alloy magnetic powder）混合一定比例的胶水。相对铁氧体材料，粉芯材料磁导率较低，通常相对磁导率u值在5-100范围，因此在第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14与第二连接部15可以不设置气隙，磁芯10b可以一体成型，如图8A所示。磁芯10b不设置气隙，可以减小气隙的边缘磁通（fringing flux），从而减小绕组的涡流损耗以及降低电感的漏磁通。另一方面，粉芯材料的饱和磁通密度(saturation flux density)比铁氧体高，铁氧体的饱和磁通密度一般在0.2特斯拉（T）至0.5特斯拉（T）,粉芯材料通常可以达到0.8特斯拉（T）至1.5特斯拉（T）之间，更高的饱和磁通密度可以大幅缩小电感的体积，特别适合应用于对尺寸有要求较高的应用场合。另一方面，粉芯材料，无需高温烧结，通过例如200摄氏度左右的烘烤即可形成。因此，磁芯10b可以跟导体一起压合，形成一体成型的电感，在小型化方面，优势明显。

图9A及图9B为揭示本案第五较佳实施例的磁性组件的结构图。在本实施例中，该磁性组件1d与图8B所示的磁性组件1c相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，磁性组件1d还包括至少一第三连接部18，设置于对应的第一绕组20与第二绕组30之间，以增加第一绕组20与第二绕组30和磁芯10b的结合强度。在本实施例中，两个第三连接部18分别形成于第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13和第一绕组20与第二绕组30之间所围成的两个空腔18’(参考图8B)内。在本实施例中，第三连接部18外露于磁芯10b的第一面S1与第二面S2。换言之，第一限位部17、两个第三连接部18、第一绕组20的第一水平部21、第二绕组30的第二水平部31、第一连接部14与第二连接部15在磁芯10的第一面S1共平面。又两个第三连接部18和第一绕组20的两个连接端子23与第二绕组30的两个连接端子33在磁芯10的第二面S2共平面，藉此构成整体结构平整的磁性组件1d。另一方面，第三连接部18更提供调节电感耦合系数的作用。其中，第三连接部18可以由磁性材料或非磁性材料所构成。在一实施例中，第三连接部18可例如是一环氧树脂等非磁性材料所构成，以使第一绕组20与第二绕组30得到较佳的耦合。在另一实施例中，第三连接部18可例如是一磁性材料所构成，以增加漏感、降低耦合系数。在本实施例中，第三连接部18的制成材料的相对磁导率小于磁芯10b使用的粉芯材料的相对磁导率，惟本案并不以此为限。

图10A及图10B为揭示本案第六较佳实施例的磁性组件的结构图。在本实施例中，该磁性组件1e与图5A至图5B所示的磁性组件1b相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，磁性组件1e的磁芯10b可例如是由一粉芯材料一体成型构成，包括第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14与第二连接部15。第一绕组20的第一水平部21、第二绕组30的第二水平部31、第一连接部14与第二连接部15在磁芯10c的第一面S1共平面。第一绕组20的两个连接端子23与第二绕组30的两个连接端子33在磁芯10c的第二面S2共平面。藉此，磁芯10c的第一连接部14与第二连接部15可提供磁性组件1e足够的结构支撑强度。进一步地，可以参考图8A至图9B，设置第一限位体和/或第二限位体在第一面S1和/或第二面S2与其他部件共平面。第一磁柱11、第二磁柱12与第三磁柱13的高度均小于第一连接部14与第二连接部15的高度，则有利于磁性组件1e的轻量化。第一磁柱11上可以设置气隙16，第二磁柱12和第三磁柱13上没有气隙；也可以选择，第二磁柱和第三磁柱分别设置气隙，第一磁柱不设置气隙。磁性组件1e的高度可以小于6mm，而第一绕组20与第二绕组30的厚度则可以大于0.2mm。第一绕组20与第二绕组30的截面可以为一矩形截面，例如是一扁平线以平绕的缠绕方式设置于第一磁柱11上，以利于电感总体高度的降低。当然，本案并不以此为限。

图11A为揭示本案第七较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图11B为揭示本案第七较佳实施例的磁性组件的结构顶视图。图12A为揭示本案磁性组件的绕组的一较佳示范例的侧视图。图12B为揭示本案磁性组件的绕组的另一较佳示范例的侧视图。在本实施例中，该磁性组件1f与图5A至图5B所示的磁性组件1b相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，磁性组件1f例如是一两相耦合电感。如图11A、11B所示，磁性组件1f的第一绕组20的连接端子23a和第二绕组30的连接端子33a分别朝向远离第一磁柱11的中心方向弯折，以分别形成表贴焊盘。其中第一绕组20的连接端子23a朝向第二磁柱12弯折，从而形成位于第二磁柱12下的表贴焊盘。第二绕组30的连接端子33a朝向第三磁柱13弯折，从而形成位于第三磁柱13下的表贴焊盘。另外，磁性组件1f的第一绕组20的连接端子23b和第二绕组30的连接端子33b分别朝向第一磁柱11的中心方向弯折，以分别形成表贴焊盘。该连接端子23a、23b、33a、33b均于磁芯10a的第二面S2共平面。

在本实施例中，第一绕组20与第二绕组30均可预制成型。第一水平部21与两个第一导接部22形成U形后，再弯折出两个连接端子23a、23b。第二水平部31与两个第二导接部32形成U形后，再弯折出两个连接端子33a、33b。预制成型的第一绕组20与第二绕组30再与磁芯10a组装，即可构成磁性组件1f。于本实施例中，磁芯10a具有很薄的厚度，因此第一磁柱11往往很难制作倒角，为使第一绕组20与第二绕组30易于组装至第一磁柱11，一实施方式中，第一绕组20的第一导接部22与连接端子23b可形成一夹角A1，第二绕组30的第二导接部32与连接端子33b可形成一夹角A1，夹角A1可例如是90度，如图11A所示。在另一实施方式中，第一绕组20的第一导接部22与连接端子23b可形成一夹A2，第二绕组30的第二导接部32与连接端子33b可形成一夹角A2，夹角A2可例如小于90度，使连接端子23b相对第一导接部22以及连接端子33b相对第二导接部32所处的位置不容易和第一磁柱11相互干涉，以利于第一绕组20的连接端子22a、22b和第二绕组30的连接端子33a、33b共平面。本实施例中的第一绕组20与第二绕组30也可以用于其他实施例中，本案并不以此为限。

图13为揭示本案磁性组件应用于两相电压调节模块的示范性电路图。图14A及图14B为揭示图11A的磁性组件应用于两相电压调节模块的结构图。图15为揭示图14A中的两相电压调节模块通电时在两相耦合电感中产生的磁通。如图13、14A、14B、15所示，两相电压调节模块9将输入电压V₁变换为输出电压V₂，以提供给一负载供电。为了实现较大的输出电流，电压调节模块9通过两相并联实现。电压调节模块9包含两个开关单元和一个两相耦合电感L。其中两相耦合电感L，即由磁性组件1f构成，包含四个连接端子23a、23b、33a、33b，第二绕组30的连接端子33a与第一开关单元的连接端SW₁相连，作为电感L₁，第一绕组20的连接端子23a与第二开关单元的连接端SW₂相连，作为电感L₂，第一绕组20的连接端子23b与第二绕组30的连接端子33b则直接电性连接在一起，作为整个电压调节模块9的公共输出端V₂。为了实现更小的输出纹波，不同的相之间会错相工作，即交错并联，如图13及图15中所示，两相之间互差180度。当通过连接端子33a向第二绕组30提供第一电流i₁和通过连接端子23a向第一绕组20提供第二电流i₂时，第一电流i₁和第二电流i₂在第一磁柱11中产生第一磁通Ф1和第二磁通Ф2。如图12A至图12B所示，第一磁通Ф1和第二磁通Ф2具有彼此相反的方向。藉此，磁性组件1f中与磁芯10a的第二面S2共平面的连接端子23a、23b、33a、33b可以很方便地实现与开关单元部分的互连，减小连接损耗。当然，可应用于两相电压调节模块的两相耦合电感并不仅限于本实施例的磁性组件1f，前述诸多实施例者亦可适用，惟于此便不再赘述。

另一方面，配合预制成型的第一绕组20与第二绕组30和一体成型的磁芯结构，本案更提供一种磁性组件的制作方法。图16为揭示本案较佳实施例的磁性组件的制造方法流程图。图17A至图17F为揭示本案较佳实施例的磁性组件的制造方法于各阶段的示范性结构图。首先，在步骤S01中，预制形成一绕线组件2a。在该步骤中，绕线组件2a可以例如一扁铜线或铜板的扁平组件2(如图17A所示)，利用冲压或折弯形成一体式的绕线组件2a(如图17B所示)。绕线组件2a包括一第一绕组20以及一第二绕组30，其中第一绕组20包括一第一水平部21以及两个第一导接部22，两个第一导接部22分别自第一水平部21的两端纵向延伸，并形成第一绕组20的连接端子23。其中第二绕组30包括一第二水平部31以及两个第二导接部32，两个第二导接部32分别自第二水平部31的两端纵向延伸，并形成第二绕组30的连接端子33。第一绕组20的第一水平部21与第二绕组30的第二水平部31位于一第一共平面S1’，且彼此相距一间隔距离D。接着，如步骤S02所示，形成至少一第三连接部18，连接第一绕组20与第二绕组30。在本实施例中，两个第三连接部18位于第一绕组20的第一导接部22与第二绕组30的第二导接部32之间，且使两个第三连接部18曝露于彼此相对的第一共平面S1’与第二共平面S2’。其中，第一绕组20的连接端子23以及第二绕组30的连接端子33更与曝露于第二共平面S2’的两个二限位部18位于同一平面。于本实施例中，第三连接部18可例如是以一环氧树脂材料所构成，连接第一绕组20的第一导接部22与第二绕组30的第二导接部32，如图17C所示。最后，在步骤S03中，如图17E所示，直接形成一体成型的磁芯结构10b，即以至少一粉芯材料、绕线组件2a、第三连接部18于第一共平面S1’上通过一模具4形成一磁芯10b，其中磁芯10b部份包覆绕线组件2a，于第一共平面S1’至少部分的曝露第一水平部21与第二水平部31，在相对第一共平面S1’的一第二共平面S2’曝露第一绕组20的连接端子23和第二绕组30的连接端子33，结果如图17F所示。值得注意的是，本案磁性组件的制造方法采用一体压合成型(molding)的方式制作，无需考虑绕组和磁芯之间的组装公差，有利于电感小型化。此外，绕线组件2a的第一绕组20与第二绕组30的匝数都是一匝，在使用模具压合成型方式制作时，模具的压力容易使绕组变形，但一匝的第一绕组20与第二绕组30且较厚的绕组厚度，相对比较容易控制绕组变形程度，从而控制第一绕组20与第二绕组30的相对位置。磁性组件1g与图9A至图9B所示的磁性组件1d相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。另外，在步骤S03中，还可以预先通过以粉芯材料形成一半固化的限位结构体3，用以限定绕线组件2a与两个第三连接部18的位置。在本实施例中，限位结构体3可例如是一口字型结构体，环设于第一绕组20、第二绕组30与两个第三连接部18的外围，以限定绕线组件2a与两个第三连接部18的位置，如图17D所示。唯需说明的是，采用预先形成一口字型结构体的限位结构体3，更有利于控制绕线组件2a于制程过中相对模具4的位置，当然本案并不以此为限。半固化的限位结构体3在步骤S03中，最终和其他粉芯材料一起压合形成完整磁芯并彻底固化。

另外，图18A为揭示本案较佳实施例的磁性组件的制造方法中使用的绕线组件的示范性结构图。图18B为揭示图18A中绕线组件与第三连接部的示范性组合结构图。值得注意的是，前述制造方法中的步骤S01，更可利用冲压或折弯形成例如是出线框(leadframe)的一体成型的绕线组件2b，如图18A所示。其中绕线组件17还包括至少一共接部40，连接第一绕组20的两个第一导接部22与第二绕组30的两个第二导接部32。藉此，至少一共接部40可于制程中提供结构支撑功能，且更有利于控制第一绕组20的第一水平部21与第二绕组30的第二水平部31位于一第一共平面S1’，且彼此相距一间隔距离D。在步骤S02中，两个第三连接部18位于第一绕组20的第一导接部22与第二绕组30的第二导接部32之间，则更可强化绕线组件2b的结构强度，如图18B所示。尔后，在步骤S03中，通过例如切割的方式移除至少一共接部40，形成第一绕组20与第二绕组30，同时使两个第三连接部18与第一绕组20的连接端子23以及第二绕组30的连接端子33曝露，并形成第二共平面S2’。藉此，更容易控制绕组变形程度，同时减少绕组组装导致的公差，从而提高尺寸精度。

另外，需说明的是，在前述实施例中，气隙16可例如是作为磁芯10中的主磁通气隙，除了可以设置在第一磁柱11(如图3A、图3B所示)，或者设置第二磁柱12、第三磁柱13(如图1所示），惟本案并不以此为限。于其他实施例中，气隙16更可例如设置于磁芯10的第一连接部14与第二连接部15上，于后将进一步说明。

图19A为揭示本案第八较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图19B为揭示本案第八较佳实施例的磁性组件的立体结构图。图19C为揭示图19B磁性组件的磁芯结构的顶视图。在本实施例中，该磁性组件1h以及磁芯10d与图5A至图5B所示的磁性组件1b以及图6所示的磁芯10相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，磁芯10d具有与图6所示磁芯10相类似的结构，主要区别在于主磁通气隙的设置位置。在图6所示的磁芯10中，整个磁芯10例如由两个EE型磁芯拼接而构成第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14以及第二连接部15，气隙16设置在第一磁柱11上而作为主磁通气隙。而如图19A至图19C所示，在本实施例中，整个磁芯10d例如是由两个I型磁芯和一个“工”型磁芯拼接而构成第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14以及第二连接部15。在本实施例中，第一绕组20与第二绕组30分别由平绕于第一磁柱11的一扁平导体制成，且彼此相距一间隔距离D，其中第一绕组20包括一第一水平部21以及两个第一导接部22，两个第一导接部22通过该第一水平部21彼此连接。第二绕组30包括一第二水平部31以及两个第二导接部32，两个第二导接部32通过第二水平部31彼此连接。在本实施例中，第一水平部21与第二水平部31至少部分的曝露于第一面S1，两个第一导接部22延伸至第二面S2的连接端子23与两个第二导接部32延伸至第二面S2的连接端子33，分别在第二面S2分别形成两个表贴焊盘。在本实施例中，第一磁柱11上设置有第一限位体17，且第一限位体17位于第一水平部21与第二水平部31之间。另外，第二磁柱12上设置有缺口12a、12b，分别用于容置相应的第一绕组20的连接端子23以及第二绕组30的连接端子33。第三磁柱13上设置有缺口13a、13b，分别用于容置相应的第一绕组20的连接端子23以及第二绕组30的连接端子33。第二磁柱12上的缺口12a、12b、第三磁柱13上的缺口13a、13b及第一磁柱11上的限位体17的设置都有利于降低整个电感的最终高度，本案并不以此为限。

值得注意的是，在本实施例，调节主磁通的气隙16设置在第一连接部14和第二连接部15上，其中第一连接部14和第二连接部15分别设置了两个成对的气隙16，这对气隙16于空间上相对于第一磁柱11的两相对侧边11a、11b，分别位于第一磁柱11和第二磁柱12之间，第一磁柱11和第三磁柱12之间，一共形成有四个气隙16作为主磁通气隙。于本实施例中，第一连接部14的该对气隙16以及第二连接部15的该对气隙16更分别邻设于第二磁柱12的一侧边12c以及第三磁柱13的一侧边13c。相较图6中磁芯10将气隙16设置于第一磁柱11的方式，磁芯10d包含气隙16的数量会更多，每个气隙16的长度可以更短，以改善气隙扩散磁通的大小，从而降低气隙扩散磁通并减小绕组的气隙损耗（fringing loss）。

图20A为揭示本案第九较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图20B为揭示本案第九较佳实施例的磁性组件的立体结构图。图20C为揭示图20B磁性组件的磁芯结构的顶视图。在本实施例中，该磁性组件1k以及磁芯10e与图19A至图19C所示的磁性组件1h以及磁芯10d相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，磁芯10e还包含第三连接部18，分别自第一磁柱11的两相对侧边11a、11b向第二磁柱12与第三磁柱13延伸，设置于第一连接部14和第二连接部15之间，且设置于第一绕组20和第二绕组30之间。在本实施例中，整个磁芯10e，可由两个I型磁芯和一个“王”型磁芯拼接而构成第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14、第二连接部15以及第三连接部18，当然本案并不以此为限。于另一实施例中，磁芯10e可例如以两个T型磁芯和一个“工”型磁芯构成第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14、第二连接部15以及第三连接部18，于此不再赘述。于本实施例中，第三连接部18还包括一对第二气隙16’， 分别位于第一磁柱11与第二磁柱12之间以及第一磁柱11与第三磁柱13之间，以作为漏磁通气隙。于本实施例中，该对第二气隙16’分别邻设于第二磁柱12的一侧边12c以及第三磁柱13的一侧边13c。在其他实施例中，第二气隙16’亦可分别邻设于第一磁柱11的两相对侧边11a、11b，本案并不以此为限。在本实施例中，当绕组与外部线路以反耦合方式连接时，第一绕组20与第二绕组30中的电流在第三连接部18上的磁通方向相同，相互叠加，因此，第三连接部18的宽度W2以大于第一连接部14和第二连接部15的宽度W1为佳，例如，W2=1.5~2.5×W1。相比于图19A至图19C所示的磁芯结构10d，在本实施例中，磁芯10e更利于调节漏感大小，实现更宽的漏感量调节范围。在本实施例中，磁芯10e的漏感量大小的调节可以通过调节第二气隙16’的长度L2来实现。增加第二气隙16’的长度L2，可以使漏感量减小，提升耦合强度。在实例中，气隙16作为主磁通气隙的第一气隙具有长度L1，作为漏磁通气隙的第二气隙16’则具有长度L2，其中第二气隙16’的长度L2更以大于气隙16的长度L1为佳。

在本实施例中，磁芯10e的第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14、第二连接部15以及第三连接部18可例如是以铁氧体材料或粉芯材料构成。本案并不受限于此。惟需说明的是，通常铁氧体材料具有较低损耗，但是饱和磁通密度低，因此由铁氧体材料所构成的磁芯的尺寸往往偏大。相反地，粉芯材料则因为饱和磁通高，所构成的磁芯的尺寸有机会缩小，但是其损耗特性不佳。本案更可通过选用不同类材料，建构第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14、第二连接部15以及第三连接部18，以获致优化性能的磁芯结构。

图21A为揭示本案第十较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图21B为揭示本案第十较佳实施例的磁性组件的立体结构图。图21C为揭示图21B磁性组件的磁芯结构的顶视图。于本实施例中，该磁性组件1m以及磁芯10f与图20A至图20C所示的磁性组件1k以及磁芯10e相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。不同于图20A至图20C中磁芯10e仅以铁氧体材料所构成，在本实施例中，磁芯10f的第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14以及第二连接部15由铁氧体材料所构成，磁芯10f的第三连接部18则由粉芯材料所构成。换言之，第三连接部18的相对磁导率小于第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14以及第二连接部15的相对磁导率。相较于图20A至图20C中仅由铁氧体材料所构成的磁芯10e，在本实施中，磁芯10f中由带分布式气隙的粉芯材料构成的第三连接部18的宽度W2’可进一步减小。藉此，磁芯10f可以由较少的粉芯材料实现了整个电感体积的显著下降，并且由于所使用的粉芯材料占比较小，带来的磁芯损耗增加也不大。在本实例中，由铁氧体材料构成的第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14以及第二连接部15可例如由一块“工”型铁氧体磁芯和两块“I”型铁氧体磁芯组合形成。粉芯材料所构成的第三连接部18则可例如由后述两种方式实现。第一种为涂胶的方式，即先组合由铁氧体材料构成的第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14以及第二连接部15和第一绕组20与第二绕组30，然后在第一绕组20与第二绕组之间填充粉芯材料然后固化形成第三连接部18。第二种为通过模具压合成型的方式，例如将第一绕组20、第二绕组30和粉芯材料放置在一个预先设计的模具中，然后压合形成一个由第一绕组20、第二绕组30和第三连接部18组成的结合体，最后将这个结合体和铁氧体材料构成的第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14以及第二连接部15组装形成完整电感。当然，本案并不以此为限。在本实施例中，磁芯10f中，针对漏感的调节除了调节第二气隙16’外，还可以通过调节第三连接部18的宽度W2’和磁导率来实现。

图22A为揭示本案第十一较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图22B为揭示本案第十一较佳实施例的磁性组件的立体结构图。图22C为揭示图22B磁性组件的磁芯结构的顶视图。于本实施例中，该磁性组件1n以及磁芯10g与图21A至图21C所示的磁性组件1m以及磁芯10f相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，磁芯10g的第三连接部18更贯穿第一磁柱11、第二磁柱12以及第三磁柱13，以进一步提升饱和特性。于本实施例中，由于整体的第三连接部18例如由粉芯材料构成，第一磁柱11、第二磁柱12与第三磁柱13的铁氧体材料与第三连接部18的粉芯材料的接触面积增加，可以有效避免第一磁柱11、第二磁柱12与第三磁柱13中铁氧体材料的局部饱和问题，提升电感饱和能力。在本实施例中，磁芯10g可例如由两块E型铁氧体磁芯构成第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13、第一连接部14以及第二连接部15，再组合一块I型粉芯材料构成的第三连接部18。图22D为揭示图22A的磁性组件的磁路模型示意图。如图22D所示，其中磁性组件10g具有磁动势Emmf1和磁动势Emmf2，分别对应绕设于第一磁柱11上的第一绕组20和第二绕组30。第一磁柱11具有磁阻R11和磁阻R12，第二磁柱12具有磁阻R21和磁阻R22，第三磁柱13具有磁阻R31和磁阻R32，第三连接部18具有漏磁阻R01和漏磁阻R02。在本实施例中，第一磁柱11、第二磁柱12、第三磁柱13可例如架构为对称性结构，其中R11=R12=R1，R21=R22=R31=R32=R2，R01=R02=R0。耦合系数k可以表示为k=R0/(2×R1+R2+R0)。通过调整R1、R2、R0的取值可以实现不同耦合系数的控制。具体来讲，感量及耦合程度的调节主要包含三个参数：第三连接部18的宽度W2’，第三连接部18的磁导率u，以及气隙16的长度。当然，第一磁柱11上的气隙长度和第二磁柱12、第三磁柱13上的气隙长度可以不一样。于本实施例中，当第三连接部18的宽度W2’越小，R0会越大，R1和R2会越小，耦合会越好。另外，随着粉芯磁导率u变化，自感和漏感同步变化，但是对耦合系数k的影响不敏感。气隙的长度越小，R1和R2会越小，耦合变好。

图22E为揭示另一较佳磁芯结构的顶视图。在本实施例中，为了实现较好的耦合，磁芯10g’的第一磁柱11、第二磁柱12和第三磁柱13上的气隙长度等于0，即磁芯10g’不设置气隙。于一示范例中，粉芯磁导率u=15，第一连接部14和第二连接部15的宽度等于1.5mm，磁柱上不设置气隙，取W2’=1.3mm时，相应的漏感Llk=75nH，自感Lself=180nH，耦合系数k=0.58，如表1所示。

表1

W2’（mm）	u	气隙（mm）	漏感Llk（nH）	自感Lself（nH）	耦合系数k
						1.3	15	0	75	180	0.58

另外，需说明的是，如果希望进一步提升耦合系数，第三连接部18的宽度W2’尺寸就需要缩小，可是这时候漏感就会太小。另一方面第三连接部18的宽度W2’的最小取值还受限于粉芯材料的饱和特性。在反耦合的应用中，典型的对感量的需求是在固定漏感的情况下，希望耦合系数较高。为提升感量调节的范围，本案更可进一步变化第三连接部18的宽度W2’。

图23A为揭示本案第十二较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图23B为揭示本案第十二较佳实施例的磁性组件的立体结构图。图23C为揭示图23B磁性组件的磁芯结构的顶视图。在本实施例中，该磁性组件1p以及磁芯10h与图22A至图22C所示的磁性组件1n以及磁芯10g相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，第三连接部18具有至少一第一宽度W21以及至少一第二宽度W22。其中第一宽度W21位于第三连接部18与第一磁柱11、第二磁柱12以及第三磁柱13相错位处，以及第三连接部18贯穿第一磁柱11之处。第二宽度W22则位于第三连接部18贯穿第二磁柱12之处以及第三连接部18贯穿第三磁柱13之处，且第一宽度W21大于第二宽度W22，两者并不相等。于本实施例中，第三连接部18贯穿第二磁柱12之处以及第三连接部18贯穿第三磁柱13之处的第二宽度W22小于第三连接部18其他部位的第一宽度W21。如此，在维持漏磁阻R0的情况下，缩小第二磁柱12及第三磁柱13的磁阻R2，则可提升自感，提升耦合系数。在一示范例中，粉芯磁导率u=15，第一磁柱11、第二磁柱12及第三磁柱13上不设置气隙，当第一宽度W21=1.3mm，第二宽度W22=0.5mm时，相应的漏感Llk=75nH，自感Lself=245nH，耦合系数k=0.69，如下表2所示。

表2

W21 (mm)	W22 (mm)	u	气隙（mm）	漏感Llk（nH）	自感Lself（nH）	耦合系数k
							1.3	0.5	15	0	75	245	0.69

相较于使用图22E所示的磁芯10g’，在维持漏感的条件下，使用磁芯10h的结构，更有效地提升了耦合系数。

图24A为揭示本案第十三较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图24B为揭示本案第十三较佳实施例的磁性组件的立体结构图。图24C为揭示图24B磁性组件的磁芯结构的顶视图。在本实施例中，该磁性组件1r以及磁芯10k与图22A至图22C所示的磁性组件1n以及磁芯10g相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，第三连接部18具有至少一第一宽度W21以及至少一第二宽度W22。其中第一宽度W21位于第三连接部18与第一磁柱11、第二磁柱12以及第三磁柱13相错位处、第三连接部18贯穿第二磁柱12之处以及第三连接部18贯穿第三磁柱13之处。第二宽度W22则位于第三连接部18贯穿第一磁柱11之处，且第一宽度W21大于第二宽度W22，两者并不相等。在本实施例中，第三连接部18贯穿第一磁柱11之处的第二宽度W22小于第三连接部18其他部位的第一宽度W21。如此，在维持漏磁阻R0的条件下，缩小第一磁柱11的磁阻R1，可提升耦合系数。

图25A为揭示本案第十四较佳实施例的磁性组件的结构分解图。图25B为揭示本案第十四较佳实施例的磁性组件的立体结构图。图25C为揭示图25B磁性组件的磁芯结构的顶视图。在本实施例中，该磁性组件1s以及磁芯10m与图22A至图22C所示的磁性组件1n以及磁芯10g相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。在本实施例中，第三连接部18具有至少一第一宽度W21以及至少一第二宽度W22。其中第一宽度W21位于第三连接部18与第一磁柱11、第二磁柱12以及第三磁柱13相错位处。第二宽度W22则分别位于第三连接部18贯穿第一磁柱11、第二磁柱12以及第三磁柱13之处，且第一宽度W21大于第二宽度W22，两者并不相等。于本实施例中，第三连接部18贯穿第一磁柱11、第二磁柱12以及第三磁柱13之处的第二宽度W22均小于第三连接部18其他部位的第一宽度W21。如此，在维持漏磁阻R0的条件下，同时减小了第一磁柱11的磁阻R1以及第二磁柱12与第三磁柱13的磁阻，亦可进一步提升耦合系数。

综上所述，本案的实施例提供一种磁性组件及其制造方法，磁芯与绕组的组合后可形成薄形化的磁性组件。磁性组件的整体高度薄，适用于高度严格要求的应用场合。绕组的厚度与截面积大、直流电阻小，可降低电感绕组损耗，同时强化结构的强度，且于高度方面可通过绕组的曝露和连接端子的延伸获得更低的热阻。此外，磁性组件的制程简单，绕组可预制成型，无需带着磁芯进行弯折而损坏磁芯，同时达成简化制造流程及降低生产成本的目的。另一方面，通过磁芯的尺寸设计及组合材料的选用，更利于优化磁性组件的性能。

本案得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如权利要求所欲保护的。

Claims (28)

1.一种磁性组件，包括：

磁芯，由粉芯材料所构成，具有第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱、第一连接部以及第二连接部，其中所述第一连接部与所述第二连接部通过所述第一磁柱、所述第二磁柱以及所述第三磁柱而彼此连接，且形成彼此相对的第一面与第二面，所述第一磁柱位于所述第二磁柱以及所述第三磁柱之间；以及

第一绕组与第二绕组，设置于所述第一磁柱，且彼此相距间隔距离，其中所述第一绕组包括第一水平部以及两个第一导接部，所述两个第一导接部通过所述第一水平部彼此连接；其中所述第二绕组包括第二水平部以及两个第二导接部，所述两个第二导接部通过所述第二水平部彼此连接；其中所述第一水平部与所述第二水平部至少部分的曝露于所述第一面，所述两个第一导接部与所述两个第二导接部延伸至所述第二面，且所述第一绕组与所述第二绕组分别由扁平导体制成；

所述第一绕组、所述第二绕组和所述磁芯通过模具一体压合形成所述磁性组件。

2.根据权利要求1所述的磁性组件，其中所述磁芯是由所述粉芯材料一体成型。

3.根据权利要求1所述的磁性组件，其中所述第一绕组的所述第一水平部、所述第二绕组的所述第二水平部、所述第一连接部以及所述第二连接部在所述磁芯的所述第一面共平面。

4.根据权利要求1所述的磁性组件，其中所述第一绕组的所述两个第一导接部、所述第二绕组的所述两个第二导接部分别形成连接端子，所述两个连接端子与所述第一连接部以及所述第二连接部在所述磁芯的所述第二面共平面。

5.根据权利要求1所述的磁性组件，其中所述第一磁柱包括第一限位部，所述第一限位部设置于所述第一绕组的所述第一水平部与所述第二绕组的所述第二水平部之间。

6.根据权利要求1所述的磁性组件，其中所述磁芯还包括第三连接部，所述第三连接部设置于对应的所述第一导接部与所述第二导接部之间。

7.根据权利要求6所述的磁性组件，其中所述第三连接部的制成材料的相对磁导率小于所述粉芯材料的相对磁导率。

8.根据权利要求1所述的磁性组件，其中所述第一绕组与所述第二绕组的截面为矩形截面。

9.根据权利要求1所述的磁性组件，其中所述磁芯还包括气隙，所述气隙位于所述第一磁柱，或者所述磁芯还包括至少两个气隙，分别位于所述第二磁柱和所述第三磁柱。

10.根据权利要求1所述的磁性组件，其中所述磁性组件的高度小于6mm，所述第一绕组和所述第二绕组的厚度均大于0.2mm。

11.根据权利要求1所述的磁性组件，其中所述第一绕组的匝数和所述第二绕组的匝数都是一匝。

12.一种磁性组件的制造方法，包括步骤：

步骤(a) 预制形成绕线组件，所述绕线组件包括第一绕组以及第二绕组，其中所述第一绕组包括第一水平部以及两个第一导接部，所述两个第一导接部分别自所述第一水平部的两端纵向延伸，并形成所述第一绕组的连接端子；其中所述第二绕组包括第二水平部以及两个第二导接部，所述两个第二导接部分别自所述第二水平部的两端纵向延伸，并形成所述第二绕组的连接端子；所述第一绕组的所述第一水平部与所述第二绕组的所述第二水平部位于第一共平面，且彼此相距间隔距离；

步骤(b) 形成至少一第三连接部，连接所述第一绕组与所述第二绕组；以及

步骤(c) 以至少一粉芯材料、所述绕线组件、所述第三连接部于所述第一共平面上通过模具形成所述磁性组件，其中所述磁性组件中的磁芯部分包覆所述绕线组件，于所述第一共平面至少部分的曝露所述第一水平部与所述第二水平部，于相对所述第一共平面的第二共平面曝露所述第一绕组的所述连接端子和所述第二绕组的所述连接端子。

13.根据权利要求12所述的磁性组件的制造方法，其中所述步骤(c) 还包括步骤(c0)以所述至少一粉芯材料形成限位结构体，用以限定所述绕线组件、所述第三连接部的位置。

14.根据权利要求13所述的磁性组件的制造方法，其中所述步骤(c0)以所述至少一粉芯材料形成的所述限位结构体为口字型结构体，环设于所述第一绕组、所述第二绕组与所述第三连接部的外围，以限定所述绕线组件、所述第三连接部的位置。

15.根据权利要求12所述的磁性组件的制造方法，其中所述至少一第三连接部包含两个第三连接部，分别设置于对应的所述第一绕组的所述第一导接部与所述第二绕组的所述第二导接部之间，且所述第三连接部曝露于所述第一共平面和所述第二共平面。

16.根据权利要求12所述的磁性组件的制造方法，其中所述步骤(a)中所述绕线组件为一体成型，还包括至少一共接部，连接所述两个第一导接部与所述两个第二导接部，其中所述步骤(c) 还包括步骤(c2)移除所述至少一共接部，以形成所述第一绕组与所述第二绕组。

17.一种磁性组件，包括：

磁芯，具有第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱以及第一连接部与第二连接部，其中所述第一连接部与所述第二连接部通过所述第一磁柱、所述第二磁柱以及所述第三磁柱而彼此连接，且形成彼此相对的第一面与第二面，所述第一磁柱位于所述第二磁柱以及所述第三磁柱之间，其中所述第一连接部与所述第二连接部分别包括一对第一气隙，于空间上相对于所述第一磁柱的两相对侧边；以及

第一绕组与第二绕组，分别由平绕于所述第一磁柱的扁平导体制成，且彼此相距间隔距离，其中所述第一绕组包括第一水平部以及两个第一导接部，所述两个第一导接部通过所述第一水平部彼此连接；其中所述第二绕组包括第二水平部以及两个第二导接部，所述两个第二导接部通过所述第二水平部彼此连接；其中所述第一水平部与所述第二水平部至少部分的曝露于所述第一面，所述两个第一导接部与所述两个第二导接部延伸至所述第二面，并在所述第二面分别形成两个表贴焊盘；

其中，所述磁芯还包括第三连接部，分别自所述第一磁柱的所述两相对侧边向所述第二磁柱与所述第三磁柱延伸，且所述第三连接部位于所述第一连接部以及所述第二连接部之间，且所述第三连接部位于所述第一绕组与所述第二绕组之间；所述第三连接部还包括一对第二气隙，分别位于所述第一磁柱与所述第二磁柱之间以及所述第一磁柱与所述第三磁柱之间；所述第三连接部之宽度大于所述第一连接部的宽度以及所述第二连接部的宽度，所述第二气隙的宽度大于所述第一气隙的宽度。

18.根据权利要求17所述的磁性组件，其中该所述第一磁柱上设置有第一限位体，且所述第一限位体位于所述第一水平部与所述第二水平部之间。

19.根据权利要求17所述的磁性组件，其中所述第二磁柱和所述第三磁柱中的至少一个上设置有缺口，所述缺口用于容置相应的所述第一绕组与所述第二绕组的连接端子。

20.根据权利要求17所述的磁性组件，其中所述第一连接部的所述对第一气隙以及所述第二连接部的所述对第一气隙邻设于所述第一磁柱的所述两相对侧边。

21.根据权利要求17所述的磁性组件，其中所述第一连接部的所述对第一气隙以及所述第二连接部的所述对第一气隙分别邻设于所述第二磁柱的侧边以及所述第三磁柱的一侧边。

22.根据权利要求17所述的磁性组件，其中所述对第二气隙分别邻设于所述第一磁柱的所述两相对侧边。

23.根据权利要求17所述的磁性组件，其中所述对第二气隙分别邻设于所述第二磁柱的侧边以及所述第三磁柱的侧边。

24.一种磁性组件，包括：

磁芯，具有第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱、第一连接部、第二连接部以及第三连接部，其中所述第一连接部与所述第二连接部通过所述第一磁柱、所述第二磁柱以及所述第三磁柱而彼此连接，且形成彼此相对的第一面与第二面，所述第一磁柱位于所述第二磁柱以及所述第三磁柱之间，所述第三连接部位于所述第一连接部与所述第二连接部之间，其中所述第三连接部的相对磁导率小于所述第一磁柱、所述第二磁柱、所述第三磁柱、所述第一连接部以及所述第二连接部的相对磁导率；以及

第一绕组与第二绕组，设置于所述第一磁柱，且分别设置于所述第三连接部两侧，其中所述第一绕组包括第一水平部以及两个第一导接部，所述两个第一导接部通过所述第一水平部彼此连接；其中所述第二绕组包括第二水平部以及两个第二导接部，所述两个第二导接部通过所述第二水平部彼此连接；其中所述第一水平部与所述第二水平部至少部分的曝露于所述第一面，所述两个第一导接部与所述两个第二导接部延伸至所述第二面，且所述第一绕组与所述第二绕组分别由扁平导体制成；

其中所述第三连接部贯穿所述第一磁柱、所述第二磁柱以及所述第三磁柱；

其中所述磁芯由两块E型铁氧体磁芯和一块I型粉芯磁芯组合而成，所述I型粉芯磁芯设置于所述两块E型铁氧体磁芯之间，且所述第一绕组和所述第二绕组分别绕设于所述两块E型铁氧体磁芯的中柱上；

其中所述第三连接部具有至少一第一宽度以及至少一第二宽度，所述第一宽度位于所述第三连接部与所述第一磁柱、所述第二磁柱以及所述第三磁柱相错位处，所述第二宽度位于所述第三连接部贯穿所述第一磁柱之处，所述第三连接部贯穿所述第二磁柱之处或所述第三连接部贯穿所述第三磁柱之处，且所述第一宽度不等于所述第二宽度。

25.根据权利要求24所述的磁性组件，其中所述第三连接部包括粉芯材料，所述第一磁柱、所述第二磁柱、所述第三磁柱、所述第一连接部以及所述第二连接部包括铁氧体材料。

26.根据权利要求24所述的磁性组件，其中所述第一宽度大于所述第二宽度。

27.根据权利要求24所述的磁性组件，其中所述第一磁柱、所述第二磁柱以及所述第三磁柱均包括一对第一气隙，所述对第一气隙分别位于所述第三连接部的两相对侧边。

28.根据权利要求27所述的磁性组件，其中所述第一气隙的长度等于0。

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