CN114823080A - 电磁元器件的线圈绕组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，这些线圈绕组包括至少一个由金属导电材料制作形成的基本为8型的导电结构和一个基本包裹着至少一个由金属导电材料制作形成的基本为8型的导电结构的其中至少一个的绝缘结构。由这些导电结构和绝缘结构所制作形成的线圈绕组解决了传统方法制作形成的线圈绕组所不能解决的线圈绕组的电气绝缘问题。这些线圈绕组可用于制作表面贴装电磁元器件。

Description

电磁元器件的线圈绕组

技术领域

本发明涉及电磁元器件的线圈绕组及其应用，尤其是表面贴装电感元器件的线圈绕组及其应用。

背景技术

开关电源是通信、数据管理、人工智能、汽车电子等动力系统的核心部件，随着CPU和GPU等芯片速度的提升和运行频率的加快，人们对开关电源的效率、功率密度、以及制造成本的要求也越来越高。更高的电源转换效率、更小的尺寸、和更低的制造成本是目前以及未来开关电源的发展趋势。作为开关电源的一个最基本的也是不可或缺的电子元器件，电感尤其是大电流电感在开关电源的效率、所占的体积、以及成本的影响都十分重要。电感制造厂商一直以来都在致力于优化电感的核心材料和核心形状，以追求更高的电感效率，同时尽可能地降低成本。

电感一般由磁芯和绕在磁芯上或穿过磁芯的线圈绕组组成。磁芯可由磁性材料制成，通常在绕制前形成一定形状。线圈绕组可由表面绝缘了的导电体绕制一圈或多圈形成，也可由裸露导电体绕制一圈或多圈形成，也可由导电体折弯成一定的形状形成。

数据中心或服务器中给CPU或GPU提供电能动力的开关电源所采用的电感器件通常可包括多个单独离散的电感器件，或采用集成的耦合电感器件。

传统的耦合电感通常包括至少两个电感集成在一起而形成，比如两个、三个、甚至五个、六个或更多个电感集成在一起，通常称作为多相耦合电感。多相的耦合电感通常是每一相配有一个独立的线圈绕组，但每一相都和其他相共用一个包含有多相特征的磁芯，其耦合通常是通过某一相的磁通经由包含有多相特征的磁芯流通到其他相而产生。传统的耦合电感器件的线圈绕组通常都是由裸露导电体绕制一圈或多圈形成，或由裸露导电体折成一定的形状形成。

随着CPU和GPU运行速度的提高以及对CPU和GPU输入电压稳定性要求的提高，一种新型的多相同步开关电源的电路及运行方式被提出，这种新型的多相同步开关电源的电路需要一种新型的耦合电感，这种新型的耦合电感可以并且优选是单独离散型的，电路通过将多个单独离散的耦合电感接入其中来实现具有传统集成式耦合电感所具有的功能。这种新型的耦合电感的磁芯类似于传统的单相电感，但不同于传统的单相电感的是这种新型的耦合电感需要两个线圈绕组，且两个线圈绕组之间必须要有一定程度的电气绝缘，比如两个线圈绕组之间要通过至少100V的直流电压耐压测试。因此传统的通常都是由裸露导电体绕制而成的线圈绕组就不能很好地实现此项功能。

本发明的一个目的就是为了解决并且获得传统的由裸露导电体绕制而成的线圈绕组所不能获得的直流电压耐压性能。本发明的另一个目的是为了提高新型的耦合电感的电气性能。本发明的又一个目的也是为了提高新型的耦合电感的可制作性，降低其制作成本。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种电磁元器件的线圈绕组以及其应用。

本发明的第一种技术方案：

一种用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，包括：

一个由金属导电材料制作的基本为U型的导电结构以及一个基本包裹着基本为U型的导电结构并且基本有着均匀厚度的绝缘结构；

其中基本为U型的导电结构的截面形状基本呈长方形且基本包括第一弯折段、第二弯折段、第三弯折段、第四弯折段和第五弯折段；其中第一弯折段基本垂直于第二弯折段，第二弯折段基本垂直于第三弯折段，第三弯折段基本垂直于第四弯折段，第四弯折段基本垂直于第五弯折段；其中第一弯折段和第五弯折段基本对称，第二弯折段和第四弯折段基本对称；其中第一弯折段包括第一表面贴装焊接端子，第五弯折段包括第二表面贴装焊接端子；其中第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中导电结构从其第一弯折段到第五弯折段，其厚度基本相同且其厚度基本在0.15毫米到2毫米之间；

其中基本有着均匀厚度的绝缘结构基本包裹在除第一表面贴装焊接端子的至少部分区域和第二表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的基本为 U型的导电结构的大部分区域；

其中基本有着均匀厚度的绝缘结构的厚度基本在0.1毫米到1毫米之间。

其中所述金属导电材料为铜或铜合金。

其中所述导电结构由铜材冲压折弯形成，或由带绝缘层或不带绝缘层的扁铜线折弯形成。

其中所述绝缘结构是由在导电结构周围注塑的绝缘材料成型而形成。

其中所述的绝缘结构基本包裹在除第一个表面贴装焊接端子的至少部分区域和第二个表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的基本为U型的导电结构的大部分区域，其中所述基本为U型的导电结构的大部分区域不包括绝缘结构在制作过程中所需要的进料点以及对基本为U型的导电结构所需要的固定点。

利用或根据本发明第一种技术方案所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组可制作相应的电感，其包括但不限于耦合电感。

本发明的第二种技术方案：

一种用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，包括：

一个由金属导电材料制作的基本为U型的导电结构以及一个基本包裹着基本为U型的导电结构并且基本有着均匀厚度的绝缘结构；

其中所述基本为U型的导电结构的截面形状基本呈长方形并且包括至少三个弯折段；其中至少三个弯折段中的其中两个弯折段包括第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子；第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中所述基本为U型的导电结构所包括的至少三个弯折段，其厚度基本相同且其厚度基本在0.15毫米到2毫米之间；

其中所述基本有着均匀厚度的绝缘结构基本包裹在除第一表面贴装焊接端子的至少部分区域和第二表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的基本为U型的导电结构的大部分区域；

其中所述基本有着均匀厚度的绝缘结构的厚度基本在0.1毫米到1毫米之间。

其中所述金属导电材料为铜或铜合金。

其中所述导电结构由铜材冲压折弯形成，或由带绝缘层或不带绝缘层的扁铜线折弯形成。

其中所述绝缘结构是由在导电结构周围注塑的绝缘材料成型而形成。

利用或根据本发明第二种技术方案所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组可制作相应的电感，其包括但不限于耦合电感。

本发明的第三种技术方案：

一种用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，包括：

第一个由金属导电材料制作成的基本为U型的导电结构；

第二个由金属导电材料制作成的基本为U型的导电结构；以及

一个绝缘结构，其中所述绝缘结构是由在第一个基本为U型的导电结构或/和第二个基本为U型的导电结构周围注塑的绝缘材料成型而形成，绝缘结构至少包裹第一个基本为U型的导电结构或/和第二个基本为U型的导电结构中的大部分区域；

其中所述第一个基本为U型的导电结构的截面形状基本呈长方形且包括至少三个弯折段；其中至少三个弯折段中的其中两个弯折段包括第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子，第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中所述第二个基本为U型的导电结构的截面形状基本呈长方形且包括至少三个弯折段；其中至少三个弯折段中的其中两个弯折段包括第三表面贴装焊接端子和第四表面贴装焊接端子，第三表面贴装焊接端子和第四表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中所述第一个基本为U型的导电结构的第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子与第二个基本为U型的导电结构的第三表面贴装焊接端子和第四表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中所述第一个基本为U型的导电结构所包括的至少三个弯折段，其厚度基本相同且其厚度基本在0.15毫米到2毫米之间；

其中所述第二个基本为U型的导电结构所包括的至少三个弯折段，其厚度基本相同且其厚度基本在0.15毫米到1.0毫米之间；

其中所述第一个基本为U型的导电结构至少部分从外围绕着第二个基本为U型的导电结构的至少部分；

其中所述第二个基本为U型的导电结构与第一个基本为U型的导电结构通过绝缘结构隔离，且隔离的厚度距离基本在0.1毫米到1毫米之间。

其中所述金属导电材料为铜或铜合金。

其中所述第一、第二个基本为U型的导电结构至少有一个是由铜材冲压折弯形成，或第一、第二个基本为U型的导电结构至少有一个是由带绝缘层或不带绝缘层的扁铜线折弯形成。

其中所述绝缘结构至少包裹第一个基本为U型的导电结构或/和第二个基本为U型的导电结构中的大部分区域；当绝缘结构至少包裹第一个基本为U型的导电结构时，绝缘结构至少包裹第一个基本为U型的导电结构中除第一表面贴装焊接端子的至少部分区域和第二表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的大部分区域；当绝缘结构至少包裹第二个基本为U型的导电结构时，绝缘结构至少包裹第二个基本为U型的导电结构中除第三表面贴装焊接端子的至少部分区域和第四表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的大部分区域。

利用或根据本发明第三种技术方案所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组可制作相应的电感，其包括但不限于耦合电感。

第一种技术方案中的一种基本为U型的导电结构的生产工艺，一般包括但不限于以下步骤：

S1，选取一个有一定长度的基本为长条形的原料板，

S2，沿着原料板长度方向从前往后将原料板划分若干单元片，沿着每一单元片长度方向从前往后依次划分为第一弯折段、第二弯折段、第三弯折段、第四弯折段和第五弯折段，其中第一弯折段和第五弯折段长度基本相同，第二弯折段和第四弯折段长度基本相同。

S3，将第三弯折段固定，第一弯折段向上弯折使得第一弯折段与第二弯折段垂直，第五弯折段向上弯折使得第五弯折段与第四弯折段垂直。

S4，第二弯折段向上弯折使得第二弯折段与第三弯折段垂直；第四弯折段向上弯折使得第四弯折段与第三弯折段垂直。

一种优选方案是还包括S5，弯折第一弯折段、第二弯折段、第三弯折段、第四弯折段、第五弯折段的过程中使用固定装置导引弯折，使得第一弯折段、第二弯折段、第三弯折段、第四弯折段和第五弯折段中的至少第二弯折段、第三弯折段和第四弯折段的至少大部分的侧面在弯折后基本对齐。

一种优选方案是还包括S6，对基本为U型的导电结构的部分或全部表面电镀。

一种优选方案是所述原料板为冲压一定厚度铜材而形成的铜片。

一种优选方案是所述铜片的厚度基本在0.15毫米到2毫米之间。

另一种优选方案是所述原料板为扁铜线。

第二、三种技术方案中的基本为U型的导电结构的生产工艺基本类似于第一种技术方案中的一种基本为U型的导电结构的生产工艺。

第一种技术方案中的一种电磁元器件的线圈绕组的生产工艺，一般包括但不限于以下步骤：

S1,预先制作一个空腔比基本为U型的导电结构略大但形状基本相同的一穴或多穴注塑模具。

S2,将已经弯折成型并且部分或全部表面电镀的基本为U型的导电结构布置安放并固定在注塑模具的空腔中，使得基本为U型的导电结构的除第一弯折段的部分的侧面以及全部的底面以及第五弯折段的部分的侧面以及全部的底面之外的所用部分都处于注塑模具的空腔中。

S3，将选定的绝缘材料熔化成液体。

S4，将熔化成液体的绝缘材料注入到注塑模具模腔中，使其充分填充模腔。

S5，冷却模具使绝缘材料成型。

S6，开模、脱模并取出成型的线圈绕组。

一种优选方案是选择注塑模具模腔的尺寸以及将基本为U型的导电结构安放并定位在注塑模具的模腔中使得注塑绝缘结构的厚度至少基本均匀且基本包裹至少大部分的基本为U型的导电结构。

一种优选方案是所述基本包裹至少大部分的基本为U型的导电结构的绝缘结构的厚度基本在0.1毫米到1毫米之间。

一种优选方案是基本为U型的导电结构的第一弯折段的全部的底面以及第五弯折段的全部的底面均不被绝缘结构包裹。

一种优选方案是所述绝缘材料为能承受一般SMT回流焊炉的塑料材料。

第二、三种技术方案中的一种电磁元器件的线圈绕组的生产工艺，基本类似于第一种技术方案中的一种电磁元器件的线圈绕组的生产工艺。

综合上述技术方案，本发明的有益效果：在导电结构折弯之后在其表面包裹了一层绝缘结构，牢固并有效地建立了新型的耦合电感的线圈绕组之间的电气绝缘，同时因为绝缘结构的厚度可以在注塑中得到很好的管控，线圈绕组之间的耦合系数也因此可以得到很好的控制。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1A是新型的单相耦合电感的示意图；

图1B是新型的单相耦合电感的剖面图；

图2A是本发明中电磁元器件的线圈绕组的第一个示例性实施例的示意图；

图2B是本发明中电磁元器件的线圈绕组的第一个示例性实施例图2A的剖面图；

图2C是本发明中电磁元器件的线圈绕组的第二个示例性实施例的示意图；

图3A是本发明中电磁元器件的线圈绕组的第三个示例性实施例的示意图；

图3B是本发明中电磁元器件的线圈绕组的第三个示例性实施例图3A的剖面图；

图4A是根据本发明的新型的单相耦合电感的示意图；

图4B是根据本发明的新型的单相耦合电感4A的剖面图；

具体实施方式

为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。这些实施例共同或单独地实现并获得了新型耦合电感中线圈绕组之间所需的电气绝缘特性，而这些特性是使用传统技术难以实现的，并且这些实施例比起其他已知的实现方法具有更低的制造成本。其他一些新型耦合电感中线圈绕组的制造原理、方法以及步骤是显而易见的，是完全包括在该技术的范围内，在这里无需特别解释。

如图1A和图1B所示，新型单相耦合电感100包括左半部磁芯110，右半部磁芯120，第一线圈绕组130，以及第二线圈绕组140。左、右半部磁芯基本相互对称且基本呈E型，其中右半部磁芯120包括有边柱121和 122，以及中柱123。第一线圈绕组130包含有两个表面贴装焊接端子131 和132。第二线圈绕组140包含有两个表面贴装焊接端子141和142。第一线圈绕组130和第二线圈绕组140都安放布置在E型磁芯的空腔内，且第一线圈绕组130至少部分地围绕着第二线圈绕组140的至少部分。与第一线圈绕组130相比，第二线圈绕组140通常有较小的厚度。第一线圈绕组 130通常在其表面没有包裹绝缘，其制作通常可以用裸铜线折弯或裸铜片冲压折弯形成。第二线圈绕组140通常是由漆包扁线折弯而形成，由于折弯过程是在漆包线形成之后进行，扁线上的绝缘漆在折弯过程中可能受损而导致第一线圈绕组130和第二线圈绕组140之间的绝缘性能下降从而无法通过绝缘特性测试。第一线圈绕组130的两个表面贴装焊接端子131和132 和第二线圈绕组140的两个表面贴装焊接端子141和142通常基本在一个平面上。

图2A显示本发明中电磁元器件的线圈绕组的第一个示例性实施例，图 2B显示此电磁元器件的线圈绕组的示例性实施例图2A的剖面。如图2A和 2B所示，本发明中所述电磁元器件的线圈绕组的第一个示例性实施例200 包括一个导电结构220和一个基本包裹在导电结构220上的绝缘结构210，其中导电结构220依次有第一、第二、第三、第四、以及第五弯折段。其中第一弯折段基本垂直于第二弯折段，第二弯折段基本垂直于第三弯折段，第三弯折段基本垂直于第四弯折段，第四弯折段基本垂直于第五弯折段。其中第一、第二、第三、第四、以及第五弯折段在其弯折后从其侧面看基本对齐。第二弯折段和第四弯折段基本对称且基本具有相同的长度，第一弯折段和第五弯折段基本对称且基本具有相同的长度。第一弯折段和第五弯折段依次包括此电磁元器件线圈绕组的两个表面贴装焊接端子221和 222且两个表面贴装焊接端子221和222基本在同一个平面上。其中所述绝缘结构210是由在导电结构220周围注塑的绝缘材料成型而形成。绝缘结构210可以是由普遍常用的塑料材料或其他的绝缘材料熔融注入到安放有导电结构的模具的模腔中注塑成型而形成，也可以是由普遍常用的塑料材料或其他的绝缘材料通过对导电结构的其他形式的注塑成型而形成。绝缘结构210基本包裹着导电结构220除表面贴装焊接端子221的至少部分区域和表面贴装焊接端子222的至少部分区域之外的大部分区域。所述表面贴装焊接端子221的至少部分区域包括表面贴装焊接端子221的焊接面及其延伸部分。所述表面贴装焊接端子222的至少部分区域包括表面贴装焊接端子222的焊接面及其延伸部分。导电结构220具有基本均匀的厚度。导电结构的厚度基本在0.15毫米到2毫米之间。绝缘结构有基本均匀的厚度，其厚度范围基本在0.1毫米到1毫米之间。绝缘结构基本均匀地包裹着导电结构，但通常会留有几处导电结构的裸露点，这些导电结构的裸露点通常是在制作线圈绕组的过程中用作灌注绝缘材料和固定导电结构所留下。通过点胶等后处理方式可以将这些裸露点盖住。导电结构220可以是由基本均匀的扁平铜导线折弯而形成，也可以是由扁铜材冲压折弯而形成。

第一个示例性实施例中导电结构的第一、第二、第三、第四、以及第五弯折段的截面基本呈长方形，有着宽度和厚度，以上所述的导电结构的厚度可理解为弯折段截面基本呈长方形的截面的厚度。第一个示例性实施例中第一、第二、第三、第四、以及第五弯折段的基本呈长方形的截面具有基本相同的宽度。需要说明的是，类似的实施例中第一、第二、第三、第四、以及第五弯折段的基本呈长方形的截面也可以分别具有不同的宽度。例如，包括有表面贴装焊接端子的第一弯折段和第五弯折段的基本呈长方形的截面的宽度比第二、第三、第四弯折段的基本呈长方形的截面的宽度要大。

其他的形状结构以及其他类似于第一个示例性实施例的线圈绕组可以包括少于或多于五个弯折段的导电结构，但可实现基本相同的功能。例如，电磁元器件的线圈绕组包括一个导电结构和一个基本包裹导电结构的绝缘结构。其中导电结构包括三个弯折段，第一弯折段基本垂直于第二弯折段，第二弯折段基本垂直于第三弯折段；其中第一弯折段和第三弯折段基本对称，且第一弯折段包括一个表面贴装焊接端子，第三弯折段包括一个表面贴装焊接端子，其中第一弯折段所包括的表面贴装焊接端子和第三弯折段所包括的表面贴装焊接端子基本在同一个平面上。

图2C显示本发明中电磁元器件的线圈绕组的第二个示例性实施例。如图2C所示，本发明中所述电磁元器件的线圈绕组的第二个示例性实施例 250包括一个导电结构252和一个基本包裹导电结构252的绝缘结构251。其中所述绝缘结构251是由在导电结构252周围注塑的绝缘材料成型而形成。绝缘结构251通常可以是由普遍常用的塑料材料或其他的绝缘材料熔融注入到安放有导电结构的模具的模腔中注塑成型而形成，也可以是由普遍常用的塑料材料或其他的绝缘材料通过对导电结构的其他形式的注塑成型而形成。导电结构252有第一、第二、第三、第四、以及第五弯折段，第一弯折段包括一个表面贴装焊接端子255，第五弯折段包括一个表面贴装焊接端子256，第一弯折段的表面贴装焊接端子和第五弯折段的表面贴装焊接端子具有基本的共面性。其中第一弯折段基本垂直于第二弯折段，第二弯折段基本垂直于第三弯折段，第三弯折段基本垂直于第四弯折段，第四弯折段基本垂直于第五弯折段。第一、第二、第三、第四、以及第五弯折段的截面基本呈长方形并且有着宽度和厚度。第一弯折段、第二弯折段、第三弯折段、第四弯折段以及第五弯折段的基本呈长方形的截面具有基本相等的厚度，其厚度也就是导电结构的厚度基本在0.15毫米到2毫米之间。第一弯折段、第二弯折段、第三弯折段、第四弯折段以及第五弯折段的基本呈长方形的截面分别可以有不同的宽度。例如，第一弯折段和第五弯折段的基本呈长方形的截面具有基本相同的宽度A，第二弯折段、第三弯折段以及第四弯折段的基本呈长方形的截面具有基本相同的宽度B,宽度A 可以大于宽度B，宽度A也可以小于宽度B。其中255和256为线圈绕组的两个表面贴装焊接端子，253为线圈绕组制作过程中的用以注塑过程中进绝缘材料的开口，其中注塑过程中的用以进绝缘材料的开口可以有一处或多处。254为线圈绕组制作注塑过程中的用以固定导电结构在注塑模腔的定位点，通常在注塑过程中需要至少两个定位点，比如如图2C所示的254包括对称的4对共八个定位点。绝缘结构251基本均匀地包裹着导电结构252 除255和256的焊接面及其延伸部分以及253、254之外的大部分区域。绝缘结构有基本均匀的厚度，其厚度范围基本在0.1毫米到1毫米之间。导电结构252通常可以是由扁铜材冲压折弯而形成。

其他的形状结构以及其他类似于第二个示例性实施例的线圈绕组可以包括少于或多于五个弯折段的导电结构，但可实现基本相同的功能。例如，电磁元器件的线圈绕组包括一个导电结构和一个基本包裹导电结构的绝缘结构。其中导电结构包括三个弯折段，第一弯折段基本垂直于第二弯折段，第二弯折段基本垂直于第三弯折段；其中第一弯折段和第三弯折段基本对称，且第一弯折段包括一个表面贴装焊接端子，第三弯折段包括一个表面贴装焊接端子，其中第一弯折段所包括的表面贴装焊接端子和第三弯折段所包括的表面贴装焊接端子基本具有共面性。

图3A是本发明中电磁元器件的线圈绕组的第三个示例性实施例的示意图，图3B是图3A示例性实施例的剖面图。如图3A、3B所示，本发明所述电磁元器件的线圈绕组的第三个示例性实施例300包括第一个导电结构320、第二个导电结构330、以及一个包裹第一个导电结构320和第二个导电结构330的绝缘结构310。第一个导电结构320包括第一、第二、第三、第四、以及第五弯折段，其中其第一弯折段包括表面贴装焊接端子321，第五弯折段包括表面贴装焊接端子322。第二个导电结构330包括第一、第二、第三、第四、以及第五弯折段，其中其第一弯折段包括表面贴装焊接端子 331，第五弯折段包括表面贴装焊接端子332。第一个导电结构320至少部分基本从外围绕第二个导电结构330的至少部分。其中所述绝缘结构310 是由在第一个导电结构320或/和第二个导电结构330周围注塑的绝缘材料成型而形成。绝缘结构310基本均匀地包裹着第一个导电结构320和第二个导电结构330除表面贴装焊接端子、注塑过程中的用以进料的开口、以及注塑过程中的用以固定导电结构在注塑模腔的定位点之外的大部分区域。或者绝缘结构310还可以包裹着第一个导电结构320和第二个导电结构330表面贴装焊接端子、注塑过程中的用以进料的开口、以及注塑过程中的用以固定导电结构在注塑模腔的定位点的部分区域；同时，绝缘结构 310基本均匀地包裹着第一个导电结构320和第二个导电结构330除表面贴装焊接端子、注塑过程中的用以进料的开口、以及注塑过程中的用以固定导电结构在注塑模腔的定位点之外的大部分区域。如图3B所示，绝缘结构 310有一个截面311。绝缘结构310不仅基本均匀地包裹着第一个导电结构320和第二个导电结构330的大部分区域，同时也基本均匀地隔离了第一个导电结构320和第二个导电结构330，使得第一个导电结构320和第二个导电结构330能够在物理上隔离、在电气上绝缘。第一个导电结构320的厚度基本在0.15毫米到2毫米之间。第二个导电结构330的厚度通常基本在 0.15毫米到1毫米之间。包裹以及隔离导电结构的绝缘结构有基本均匀的厚度，其厚度范围基本在0.1毫米到1毫米之间。

其他的形状结构以及其他类似于第三个示例性实施例的线圈绕组可以包括少于或多于五个弯折段的导电结构，但可实现基本相同的功能。例如，电磁元器件的线圈绕组包括第一个导电结构和第二个导电结构以及一个基本包裹第一个导电结构和第二个导电结构中的其中至少一个导电结构的绝缘结构。其中第一个导电结构和第二个导电结构中的至少一个导电结构包括三个弯折段。

第一个示例性实施例、第二个示例性实施例、第三个示例性实施例以及所述的类似形状、结构、和制作原理的电磁元器件的线圈绕组，可以用作制造电磁元器件和电磁系统，例如可以用作制造电感器件。

图4A是根据本发明的新型的单相耦合电感的示意图，图4B是单相耦合电感图4A的剖面图。如图4A和4B,单相耦合电感400包括磁芯410、布置安放在磁芯里的第一导电结构420、第二导电结构430、以及基本包裹第二导电结构430的绝缘结构440。其中磁芯由铁氧体材料制作形成并包含有两个半芯且两个半芯基本对称。磁芯的半芯基本呈E型结构且包含有两个边柱411和412以及一个中柱413。第一导电结构420和第二导电结构 430以及基本包裹第二导电结构430的绝缘结构440基本呈U型，并布置在磁芯的两个边柱和中柱之间。第二导电结构430与基本包裹第二导电结构430的绝缘结构440在制造装配单相耦合电感400之前已经成型组合在一起。部分的第一导电结构420基本从外面包围部分的第二导电结构430与绝缘结构440的装配组合。第一导电结构420包含有两个表面贴装焊接端子421和422，第二导电结构430包含有两个表面贴装焊接端子431和 432，其中表面贴装焊接端子421、422、431以及432用作将该单相耦合电感400连接到电路中，其中表面贴装焊接端子421、422、431以及432基本在一个平面上。第一导电结构420和第二导电结构430之间通过包裹在第二导电结构430上的绝缘结构440隔离并建立电气绝缘，第二导电结构 430和磁芯之间也通过包裹在第二导电结构430的绝缘结构440隔离并建立电气绝缘。所述绝缘结构440至少包裹第一个基本为U型的导电结构420 或/和第二个基本为U型的导电结构430中的大部分区域；当绝缘结构440 至少包裹第一个基本为U型的导电结构420时，绝缘结构440至少包裹第一个基本为U型的导电结构420中除第一表面贴装焊接端子421的至少部分区域和第二表面贴装焊接端子422的至少部分区域之外的大部分区域；当绝缘结构440至少包裹第二个基本为U型的导电结构430时，绝缘结构 440至少包裹第二个基本为U型的导电结构430中除第三表面贴装焊接端子431的至少部分区域和第四表面贴装焊接端子432的至少部分区域之外的大部分区域。

其中所述第一、第二个基本为U型的导电结构至少有一个是由带绝缘层或不带绝缘层的扁铜线折弯形成。

一些实施例中，一种电感元器件，包括用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组。

其他类型、其他几何形状以及其他配置的电磁元器件线圈绕组以及电磁元器件可受益于上述教学，其包括耦合电感以外的电感元件，也包括变压器元件。

本书面描述使用了一些示例性实施例来说明本发明，使本领域技术人员能够理解并实践本发明所包括的直接或间接的内容、原理、以及涉及的方法，包括使用任何部分或系统去设计和制造任何类似的线圈绕组、电磁元器件或电磁系统，以及实施其任何可能的组合。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员遇到的或想到的其他示例。

Claims (19)

1.一种用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，包括：

一个由金属导电材料制作的基本为U型的导电结构以及一个基本包裹着基本为U型的导电结构并且基本有着均匀厚度的绝缘结构；

其中基本为U型的导电结构的截面形状基本呈长方形且基本包括第一弯折段、第二弯折段、第三弯折段、第四弯折段和第五弯折段；其中第一弯折段基本垂直于第二弯折段，第二弯折段基本垂直于第三弯折段，第三弯折段基本垂直于第四弯折段，第四弯折段基本垂直于第五弯折段；其中第一弯折段和第五弯折段基本对称，第二弯折段和第四弯折段基本对称；其中第一弯折段包括第一表面贴装焊接端子，第五弯折段包括第二表面贴装焊接端子；其中第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中导电结构从其第一弯折段到第五弯折段，其厚度基本相同且其厚度基本在0.15毫米到2毫米之间；

其中基本有着均匀厚度的绝缘结构基本包裹在基本为U型的导电结构除第一表面贴装焊接端子的至少部分区域和第二表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的大部分区域；

其中基本有着均匀厚度的绝缘结构的厚度基本在0.1毫米到1毫米之间。

2.根据权利要求1所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述金属导电材料为铜或铜合金。

3.根据权利要求1所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述导电结构由铜材冲压折弯形成。

4.根据权利要求1所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述导电结构由带绝缘层或不带绝缘层的扁铜线折弯形成。

5.根据权利要求1所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述绝缘结构是由在导电结构周围注塑的绝缘材料成型而形成。

6.根据权利要求1所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，基本有着均匀厚度的绝缘结构基本包裹在除第一表面贴装焊接端子的至少部分区域和第二表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的基本为U型的导电结构的大部分区域，其中所述基本为U型的导电结构的大部分区域不包括绝缘结构在注塑形成过程中所需要的进料点以及对基本为U型的导电结构所需要的固定点。

7.一种电感元器件，其特征在于，包括权利要求1所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组。

8.一种用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，包括：

一个由金属导电材料制作的基本为U型的导电结构以及一个基本包裹着基本为U型的导电结构并且基本有着均匀厚度的绝缘结构；

其中基本为U型的导电结构的截面形状基本呈长方形并且包括至少三个弯折段；其中至少三个弯折段中的其中两个弯折段包括第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子，第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中基本为U型的导电结构所包括的至少三个弯折段，其厚度基本相同且其厚度基本在0.15毫米到2毫米之间；

其中基本有着均匀厚度的绝缘结构基本包裹在基本为U型的导电结构除第一表面贴装焊接端子的至少部分区域和第二表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的大部分区域；

其中基本有着均匀厚度的绝缘结构的厚度基本在0.1毫米到1毫米之间。

9.根据权利要求8所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述金属导电材料为铜或铜合金。

10.根据权利要求8所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述导电结构由铜材冲压折弯形成。

11.根据权利要求8所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述导电结构由带绝缘层或不带绝缘层的扁铜线折弯形成。

12.根据权利要求8所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述绝缘结构是由在导电结构周围注塑的绝缘材料成型而形成。

13.一种电感元器件，其特征在于，包括权利要求8所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组。

14.一种用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，包括：

第一个由金属导电材料制作的基本为U型的导电结构；

第二个由金属导电材料制作的基本为U型的导电结构；以及

一个绝缘结构，其中所述绝缘结构是由在第一个基本为U型的导电结构或/和第二个基本为U型的导电结构周围注塑的绝缘材料成型而形成，所述绝缘结构包裹第一个基本为U型的导电结构或/和第二个基本为U型的导电结构中的大部分区域；

其中第一个基本为U型的导电结构的截面形状基本呈长方形且包括至少三个弯折段；其中至少三个弯折段中的其中两个弯折段包括第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子，第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中第二个基本为U型的导电结构的截面形状基本呈长方形且包括至少三个弯折段；其中至少三个弯折段中的其中两个弯折段包括第三表面贴装焊接端子和第四表面贴装焊接端子，第三表面贴装焊接端子和第四表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中第一个基本为U型的导电结构的第一表面贴装焊接端子和第二表面贴装焊接端子与第二个基本为U型的导电结构的第三表面贴装焊接端子和第四表面贴装焊接端子基本具有共面性；

其中第一个基本为U型的导电结构所包括的至少三个弯折段，其厚度基本相同且其厚度基本在0.15毫米到2毫米之间；

其中第二个基本为U型的导电结构所包括的至少三个弯折段，其厚度基本相同且其厚度基本在0.15毫米到1.0毫米之间；

其中第一个基本为U型的导电结构至少部分从外围绕着第二个基本为U型的导电结构的至少部分。

15.根据权利要求14所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述金属导电材料为铜或铜合金。

16.根据权利要求14所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述第一、第二个基本为U型的导电结构至少有一个是由铜材冲压折弯形成。

17.根据权利要求14所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，其中所述第一、第二个基本为U型的导电结构至少有一个是由带绝缘层或不带绝缘层的扁铜线折弯形成。

18.根据权利要求14所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组，其特征在于，包括一个绝缘结构，所述绝缘结构至少包裹第一个基本为U型的导电结构或/和第二个基本为U型的导电结构中的大部分区域；当绝缘结构至少包裹第一个基本为U型的导电结构时，绝缘结构至少包裹第一个基本为U型的导电结构中除第一表面贴装焊接端子的至少部分区域和第二表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的大部分区域；当绝缘结构至少包裹第二个基本为U型的导电结构时，绝缘结构至少包裹第二个基本为U型的导电结构中除第三表面贴装焊接端子的至少部分区域和第四表面贴装焊接端子的至少部分区域之外的大部分区域。

19.一种电感元器件，其特征在于，包括权利要求14所述的用于制作表面贴装电磁元器件的线圈绕组。

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