CN116344173A - 具有低直流电阻的高电流线圈的电感器 - Google Patents

具有低直流电阻的高电流线圈的电感器 Download PDF

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Abstract

提出了一种电感器以及用于制造其的方法。电感器包括由导体形成并且具有蜿蜒的形状的线圈。线圈可具有“S”形。线圈具有从线圈的相反端延伸的两个引线。电感器本体围绕线圈以及引线的部分。引线可被缠绕在本体周围以在电感器的外部上产生接触点。

Description

具有低直流电阻的高电流线圈的电感器
本申请是2017年08月30日提交的、发明名称为“具有低直流电阻的高电流线圈的电感器”的、申请号为201780066826.X的中国专利申请的分案申请。
对相关申请的交互引用
本申请要求2016年8月31日提交的美国临时专利申请No.62/382,182的权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用被并入，如同在本文中充分地阐述。
技术领域
本申请涉及电子部件的领域，并且更具体地，涉及电感器以及用于制造电感器的方法。
背景技术
电感器通常是被动的两端子的电部件，其抵抗通过它们的电流上的变化。电感器包括被缠绕为线圈的导体，例如电线。当电流流过线圈时，能量暂时地被储存在线圈中的磁场内。根据法拉第(Faraday)的电磁感应定律，当流过电感器的电流改变时，随时间变化的磁场在导体内感应出电压。基于磁场操作的结果是，电感器能够产生电场和磁场，电场和磁场可能会干涉、干扰和/或降低其它电子部件的性能。此外，来自电路板上的电部件的其它电场、磁场或静电电荷可能会干涉、干扰和/或降低电感器的性能。
有些已知的电感器通常被形成为具有磁性材料的芯体，导体位于内部，有时导体形成为缠绕的线圈。已知的电感器的示例包括美国专利No.6198375(“Inductor coilstructure(电感器线圈结构)”)和No.6204744(“High current,low profile inductor(高电流低轮廓电感器)”)，这些美国专利的整体内容通过参考被合并在本文中。尝试改进设计并且改进构建电感器的经济性是很常见的。因此，存在这样的需求：需要一种简单且符合成本效益的方式来生产一致的电感器，其包括具有低于l uH的电感的那些电感器，同时提高直流电阻。
发明内容
本文公开了一种电感器以及用于制造其的方法。电感器可包括由导体形成的线圈。线圈可具有从线圈的相反端延伸的两个引线。本体围绕线圈以及第一引线和第二引线的部分。引线可被缠绕在本体周围以在电感器的外表面上产生接触点，例如表面安装端子。
还提出了一种用于制造该电感器的方法。导体(例如，金属板或条或导线)可形成为线圈以及来自线圈的相反端的两个引线的形状。线圈可形成为特定形状，例如蜿蜒的或曲折的形状，并且优选可被形成具有“S”形。导体可被折叠、弯曲和/或冲压以形成线圈以及两个引线的形状。电感器的本体围绕线圈，并且可被压制在线圈周围，让引线从本体伸出。然后引线可被弯曲以缠绕在本体周围以在本体的一个外表面处形成接触点。
在一个方面中，本发明提出一种带有引线的具有一定形状的扁平的电感器线圈，其通过冲压一片金属(例如铜)形成为整体件。可以知道，在不脱离本发明的教导的情况下，也可使用本领域已知的其它导电材料，例如用于电感器中的线圈的其它材料。如果对于特定应用所需，则也可使用绝缘体围绕线圈和/或引线的部分或在其之间。引线部分沿着大致直的路径对齐，并且可具有一定的宽度。线圈可以包括延伸在引线的宽度之外的部分，优选地远离线圈的中心弯曲或定位，其中这些部分通过以一角度穿过线圈的中心延伸的连接部分被连接。线圈以及引线在制造期间(例如当由扁平的金属片形成时)最初可以位于一平面内。引线最终可被弯曲在围绕线圈的电感器本体周围以及其下面。在完成的电感器的一实施例中，线圈的所有部件优选可位于一平面内。电感器本体被压制在线圈周围，并且容纳线圈。
在引线之间延伸并且连接引线的线圈具有一定形状。在一优选实施例中，线圈结合相对的引线(或引线部分)，并且大致包括第一弯曲部分以及第二弯曲部分。弯曲部分优选地远离线圈的中心和/或在线圈的中心周围弯曲，并且因此可被视为“向外”弯曲。线圈的每个弯曲部分可沿着在中央部分的中心周围弯曲的圆形路径的圆周的一部分延伸。每个弯曲部分具有从引线之一延伸的第一端以及与第一端相反的第二端。中央部分或连接部分横过中央部分的中心、在第一及第二弯曲部分的每个第二端之间、以一定角度延伸。这产生了蜿蜒的线圈，其在从上方或下方观看时可具有“S”形。
可设置多个线圈层。绝缘体可定位在多个线圈层之间。根据本发明的线圈可形成为扁平的、圆形的或椭圆形的金属片。
在本发明的一个方面中，本发明的线圈及引线优选例如通过冲压形成为扁平的完整的一体件。即，在线圈中从一个引线至相反的引线没有中断或断裂形成。引线以及线圈在制造过程期间通过冲压同时地形成。线圈不是必须例如通过焊接被结合至引线。在其它实施例中，引线单独地形成，并被结合至线圈。
附图说明
图1以部分透明示出了根据本发明的电感器的等角视图；
图2示出了图1的电感器从引线端示出的端视图；
图3示出了图1的电感器从非引线端示出的端视图；
图4A以部分透明示出了图1的电感器从顶部的视图；
图4B示出了图1的电感器从引线边缘看到的侧视图；
图4C示出了图1的电感器从非引线边缘看到的侧视图；
图5示意性示出了根据本发明的一个实施例的一种制造电感器的方法；
图6示出了在图5的方法中在冲压步骤形成的引线框架；
图7示出了在图5的方法中在冲压步骤形成的引线框架的俯视透视图；
图8示出了在图5的方法中在压制步骤形成的部件；
图9示出了在图5的方法中在压制步骤形成的部件的俯视透视图；
图10示出了在图5的方法中在压制步骤形成的部件；
图11A示出了在图5的方法中在压制步骤形成的部件的俯视透视图；
图11B示出了在图5的方法中在压制步骤形成的部件的侧透视图；
图12示出了具有根据本发明的电感器线圈的实施例的引线框架；
图13示出了图12的引线框架和电感器线圈的俯视图；
图14示出了具有根据本发明的电感器线圈的实施例的引线框架；
图15示出了具有根据本发明的电感器线圈的实施例的引线框架的俯视图；
图16示出了根据本发明的引线框架和线圈的另一实施例；
图17示出了根据本发明的一个实施例的组装的电感器的透视图；
图18A和18B示出了根据本发明的组装的电感器；
图19示出了电感器，显示的是第二本体是透明的并且芯和本体被移除；
图20示出了来自组装的电感器的线圈的顶部视图，其中电感器3100的其它部分被移除；
图21示出了来自组装的电感器的线圈的底部视图，其中电感器3100的其它部分被移除；
图22A-22B示出了来自组装的电感器的本体，其中该电感器的其它部分被移除；
图23示出了绝缘的线圈通过焊接(welding)和/或钎焊(soldering)的连接。
图24显示了电感器的一个示例的线圈的等角视图；
图25显示了电感器的一个示例的线圈的侧视图；
图26显示了一个示例的本体的侧视图，其中电感器引线形成在芯的侧部周围；
图27显示了一个示例的芯的侧视图，其中已使本体为透明以看到内部的线圈，电感器引线形成在芯的侧部周围；
图28显示了一个示例的本体的等角视图，其中电感器引线形成在芯的侧部周围；
图29显示了一个示例的本体的等角视图，其中已使芯为透明以看到内部的线圈，电感器引线形成在芯的侧部周围；
图30显示了具有形成的引线的一个示例的本体的底部透视图；
图31显示了具有形成的多个线圈的一个示例的导体的等角视图；
图32显示了具有附接的线圈和部件的一个示例的导体的等角视图；
图33显示了根据一个实施例的用于制造电感器的示例的方法；
图34A显示了一个示例的折叠导体的等角视图；
图34B显示了一个示例的折叠导体的前透视图；
图34C显示了具有绝缘体的一个示例的折叠导体的前透视图；
图35显示了由折叠导体制成的一个示例的电感器线圈的等角视图；
图36是由张开的折叠导体制成的一个示例的电感器线圈的等角视图；
图37是具有形成的引线的由折叠导体制成的一个示例的电感器线圈的等角视图；
图38是一个示例的本体的等角视图，其中已使芯为透明以看到内部的线圈，电感器引线形成在芯的侧部周围；
图39是一个示例的本体的底部透视图，其中已使芯为透明以看到内部的线圈，电感器引线形成在芯的侧部周围；
图40是具有形成的引线的由张开的折叠导体制成的一个示例的线圈的等角视图；
图41是一个示例的本体的等角视图，其中已使芯为透明以看到内部的线圈，电感器引线形成在芯的侧部周围；
图42是一个示例的本体的顶部透视图，其中已使芯为透明以看到内部的线圈，电感器引线形成在芯的侧部周围；
图43是具有形成的引线的由张开的折叠导体制成的一个示例的线圈的等角视图；
图44是一个示例的本体的等角视图，其中已使芯为透明以看到内部的线圈，电感器引线形成在芯的侧部周围；
图45是一个示例的本体的顶部透视图，其中已使芯为透明以看到内部的线圈，电感器引线形成在芯的侧部周围；
图46A-46D示出了根据一个实施例的一种制造电感器的一个示例的方法；
图47A-47D示出了根据一个实施例的一种制造用于电感器的部件的一个示例的方法；
图48示出了根据一个实施例的一种制造电感器的一个示例的方法；
图49A-49D示出了根据一个实施例的一种制造用于电感器的部件的一个示例的方法；
图50A-50F示出根据一个实施例的一种制造电感器的一个示例的方法；以及
图51A-51H示出了根据一个实施例的一种制造电感器的一个示例的方法。
具体实施方式
在以下的具体实施方式中使用了某一术语，只是为了便利而非限制。字“右”、“左”、“顶”以及“底”表示在所参考的附图中的方向。除非另有明确地说明，否则在权利要求书以及在说明书的对应的部分中所用的字词“一”和“一个”被定义为包括一个或多个所参照的项目。该术语包括上述明确提及的字词、其衍生词以及具有类似意义的字词。术语“至少一个”，其后跟着两个或者多个项目的列表，例如“A、B或C”，其表示A、B或C中的任何单独的一个以及其任意组合。可注意到，有些附图以局部透明被示出，这仅是为了解释、图示以及展示的目的，不是为了指出元件本身在其最终的制成形式中会是透明的。
图1显示了根据本文中说明的一个实施例的电感器3100的一个示例，其包括由导体(例如金属板、片或条)形成的成形线圈3150。成形线圈3150可以成型为独特的配置，其以小的体积提供增大的效率及性能，并且其制造简单。线圈3150以及引线3140a和3140b优选最初通过冲压导电片(例如铜片)形成，该导电片可以是扁平的，并且会产生扁平线圈，如例如图6所示。可以知道，该线圈3150的表面可以根据用于形成该线圈3150的方法而是有些或稍微圆形的、弓形的或是弯曲的，并且侧部边缘可以是圆形的或弯曲的。用于形成线圈及引线的可接受的金属可以是铜、铝、铂或在本领域中已知的用作电感器线圈的其它金属。如本文中所使用的，“扁平”意味着“大致扁平”，即，在正常的制造公差内。可以知道，根据用于形成线圈3150的方法，线圈3150的扁平表面可以是有些或稍微圆形的、弓形的、弯曲的或波纹的，并且侧部边缘可以是有些或稍微圆形的、弓形的、弯曲的或波纹的，而仍然被视为是“扁平的”。
在冲压之后，被称为载体条或框架部分的残余的铜条保留，至少一个条在引线的相反端处具有渐进的孔。孔可被使用用于与制造设备有关的对准。冲压的铜线圈、引线以及框架部分可以共同地被称为“引线框架”。示例示出在图6-11中。最初，例如在制造期间，成形线圈及引线可以位于同一平面内。每个引线3140a和3140b最终会被弯曲在电感器本体周围，引线接触部分3130被弯曲在电感器本体的底部下面。引线3140a和3140b以及线圈3150优选地无焊接地被形成为一体件。
在图1、4A、5和6所示的实施例中，线圈3150包括蜿蜒的或曲折的线圈，当如在相关附图中所定向从顶部观看时，其被设置为“S”形线圈或“S-线圈”。线圈3150具有对角线地穿过线圈的中部的中央部分3151。第一弯曲部分C1具有从其中一个引线3140b延伸的第一端3152和在线圈3150的中心周围弯曲的第二端3153。第二弯曲部分C2具有从其中另一个引线3140a延伸的第一端3155以及在与第一弯曲部分C1相反的方向上在线圈3150的中心周围弯曲的第二端3154。每个弯曲部分形成环绕线圈3150的中心的部分的弧。弯曲部分每者可沿着中心圆周的周向路径延伸。
线圈3150可以具有可被形成为扁平的直条的中央部分3151，其从第一弯曲部分C1的第二端3153并且横跨线圈3150的中心延伸至第二弯曲部分C2的第二端3154。该中央部分3151使“S”形完整。
该S-线圈或“S”形说明了一个优选实施例。也可以考虑其它配置，如将在以下部分所讨论的，其包括弧形、Z-线圈或N-线圈的配置。会将这样的一种线圈配置视为“蜿蜒的”线圈：其沿着在引线之间的曲折路径延伸，线圈的一部分穿过线圈或电感器本体的中央线或中央部分。例如，并且不进行限制，S-线圈、Z-线圈、N-线圈以及从一条引线到另一引线的轨迹具有曲折路径的其它形状的线圈被视为“蜿蜒的”线圈。蜿蜒的线圈可区别于由导线形成的“绕组”线圈，该导线环绕电感器芯的中央部分，但不具有穿过或横越电感器芯的中央部分或中央线的一部分。
如图4A和7所示，本发明的蜿蜒的线圈3150可具有第一路径P1，其朝向从电感器的一侧朝向相反侧的第一方向延伸，例如从电感器的包括引线3140b的一侧朝向电感器的包括引线3140a的相反侧延伸。在一优选实施例中，第一路径P1是远离线圈的中央部分弯曲的弯曲路径或弧形路径。
第二路径P2从第一路径P1继续并且朝向第二方向穿过线圈的中央线LA延伸。在一优选实施例中，第二路径P2穿过线圈的中心以及中央线LA从第一路径P1结束的一侧返回朝向第一路径P1开始的一侧对角线地倾斜，例如从电感器的包括引线3140a的一侧返回朝向电感器的包括引线3140b的相反侧延伸。第二路径P2可以沿着其长度的大部分是基本上直的路径。
第三路径P3从第二路径P2继续并且在从电感器的一侧朝向相反侧的第三方向上延伸，例如从电感器的包括引线3140b的一侧朝向电感器的包括引线3140a的相反侧延伸。在一优选实施例中，第三路径P3是远离线圈的中央部分弯曲的弯曲路径或弧形路径。在一优选实施例中，第一和第三方向是大致相同的，但是在相反的方向上弯曲，而且两者也都不同于第二方向。路径P1、P2和P3的组合优选是不中断的且由同一导体形成的连续的蜿蜒的路径。
该第一和第三路径P1和P3可以沿弯曲的路径、直的路径或弯曲和直的路径的组合形成线路。例如，如图16中的一替代实施例所示，“N”形线圈可以沿从电感器的第一侧至相反侧大致直的第一路径P1、穿过中心线LA返回朝向第一侧对角线地延伸的第二路径P2以及从电感器的第一侧至相反侧大致直的第三路径P3，沿着那些路径的大部分长度形成线路。
在具有“S”、“N”或“Z”形的线圈的配置中，空间或间隙被设置在线圈的各部分之间，例如在弯曲部分C1与中央部分3151之间以及在弯曲部分C2与中央部分3151之间。在具有“S”形的实施例中，空间或间隙具有大致半圆形的形状，如图4A、7和25和39所示。在如图16所示的“N”形实施例中，空间或间隙具有大致三角形的形状。在“Z”形线圈中，空间或间隙也会具有大致三角形的形状。
线圈3150的形状被设计成使得路径长度最优化，以配合在电感器内可利用的空间，同时最小化电阻并且最大化电感。该形状可被设计成增加使用的空间相对于电感器本体中的可利用空间的比。在本发明的一实施例中，线圈3150优选是扁平的，并且实质上被定向在一平面内。
“S”形与其它非线圈的导体的配置相比使电感和电阻值最佳化。具有S-线圈的1212封装尺寸(大约0.12"X 0.12"X 0.04")在2.2mΩ下可以产生在0.05uH范围内的电感值。具有S-线圈的4040封装尺寸(大约0.4"X 0.4"X 0.158")在0.55mΩ下可以产生在0.15uH范围内的电感值。具有S-线圈1616封装尺寸可以产生0.075uH的电感值，并且具有S-线圈的6767封装尺寸可以产生0.22uH的电感值。
根据图1-4所示的示例的实施例，其以部分透明显示了电感器本体以观看内部，根据本发明的完成的电感器3100包括以部分透明显示的电感器本体，该电感器本体形成在线圈以及至少部分引线周围、被压制在其之上或以其它方式容纳它们，该电感器本体包括第一本体部分3110以及第二本体部分3120。如图1-4C所示，第一本体部分3110以及第二本体部分3120将成形线圈3150和引线3140a和3140b的部分夹在其间、被按压在它们周围或以其它方式容纳它们，以形成完成的电感器3100。从图2及图3所示的侧部来看，可以看到电感器3100，其中第一本体部分3110在底部并且第二本体部分3120在顶部。
在示出为部分透明的图2和图3的示例的实施例中，第一本体部分3110以及第二本体部分3120示出为用于形成完成的电感器3100的单独的或是离散的部分，但是可以使用单一的统一的总体的本体。在替代的实施方式中，可以使用任意数量的本体部分。该本体可以由含铁的材料形成。本体可包括例如铁、金属合金或铁氧体、它们的组合、或电感器领域中已知且被用来形成这种本体的其它材料。如将进一步论述的，第一本体部分3110和第二本体部分3120可包括粉末的铁或类似的材料。电感器领域中已知的其它可接受的材料可用来形成该本体或本体部分，例如已知的磁性材料。例如，磁性的模制材料可被用于该本体，包括粉末的铁、填充物、树脂以及润滑剂，例如在美国专利No.6198375(“Inductor coilstructure(电感器线圈结构)”)以及No.6204744(“High current,low profile inductor(高电流低轮廓电感器)”)中所述的材料。虽然可以考虑第一本体部分3110和第二本体部分3120用类似的方式以及相同的材料形成，但是如在本领域中所知的，第一本体部分3110和第二本体部分3120可以使用不同的方法而且由不同的材料形成。
第一本体部分3110以及第二本体部分3120围绕线圈以及引线的部分，并且可被压制或包覆模制在线圈3150周围，最初留下引线3140a和3140b的露出部分，直到它们被折叠在第一本体部分3110下面，如图4A-4C的部分透明的示例中以它们的最终状态所示。在完成的电感器或“部件”中，每个引线3140a和3140b可以沿着第一本体部分3110的侧部延伸，如图4B所示。如图1可见，每个引线3140a和3140b终止在在第一本体部分3110下面弯曲的接触部分3130。
如图1可见，架体3160、台阶或是凹口可以由引线3140a的沿着电感器本体3110的外侧弯曲的一部分形成。架体3160被形成为邻近引线与线圈3150交接之处，这也可见于图3中。架体3160可以过渡至小于引线3140的其它部分的直径。该架体3160允许离开本体的引线厚度较小，以改善形成该部分的能力。该架体3160允许本体内的线圈有额外的空间。可以知道，该架体3160并不是在所有情况中都是需要的，并且根据本发明的电感器或线圈或引线可以无需该架体而形成。
如图1可见，线圈3150的配置可包括线圈缺口3170，其邻近线圈的在架体3160过渡至弯曲部分Cl、C2之处的内侧。线圈缺口3170允许在引线和线圈之间的分开(空间)。
图2示出了电感器的本体可包括在第一本体部分3110中的第一缺口3180或沟槽，以提供入口，用于将引线接触部分3130设置在第一本体部分3110的外表面的底部3111下面并抵靠该底部3111。图3示出了第二缺口3190或沟槽也可被设置在第一本体部分3110中，以提供另一入口，用于将引线接触部分3130设置在第一本体部分3110的外表面的底部3111下面并抵靠该底部3111。
图4A-4C示出了电感器3100的另外的视图。图4A示出了电感器3100的部分透明的视图，其中线圈3150通过该透明性而可见。图4B示出了电感器3100的从引线3140a边缘看去的侧视图。图4C示出了电感器3100的从非引线边缘看去的侧视图。如所示，线圈3150根据定向可被成形为“S”或“Z”。如在本文中所用的，如附图所示，当从顶部看去时，该“S”或“Z”形也可包括这种形状的镜像。例如，可以知道，线圈3150的定向可被旋转180度以形成“S”或“Z”配置中的另一种配置。
图5示出了一种用于制造电感器3100的方法3500。在步骤3510，电感器通过冲压来生产，以产生变成所需形状的引线以及在引线之间的线圈的特征部分。该冲压可以在扁平的铜片上完成，以产生构成电引线以及接合两个引线的线圈的特征部分，其中一个电引线在该部件的一侧上以及一个电引线在该部件的另一侧上，并且所述线圈形成为“S”形。该被冲压的S-线圈电感器是一种产生具有低于luH的电感的一致的电感器的简单且符合成本效益的方式。该被冲压的S-线圈电感器是一种生产一致的电感器的简单且符合成本效益的方式，在某些实例中，该一致电感器的直流电阻比目前的高电流较低轮廓的制造方法低且最多是其80％。
如图6所见，铜片可以具有残余铜条，其具有用于对准到制造设备中的渐进孔，该残余铜条被称为载体条或是框架部分。被冲压的铜片可被称为“引线框架”。
继续图5所示的方法，在步骤3520，压制的粉末(例如粉末的铁)被灌入模具中并且在线圈周围被压制成本体，引线从其延伸。例如，本体可被压制以形成所需的形状，本体类似于IHLP电感器。铁芯和引线框架现在可被称为“部件”。
在步骤3530，部件在炉中固化。该固化过程将芯结合在一起。
在固化之后，在步骤3540，载体条从引线框架上的引线被修剪掉。
在步骤3550，引线被折叠在电感器的本体周围，以形成引线接触部分。
该被冲压的线圈以及引线也可以使用该领域已知的其它已知的芯材料被组装。
图6-7一起示出了在方法3500中的冲压步骤(步骤3510)形成的引线框架3600。图6示出了引线框架3600的等角视图，并且图7示出了引线框架3600的俯视图。图6-7示出了引线框架3600，其包括作为该引线框架的部分的两线圈3150结构。可以知道，任意数量的线圈可以在该制造过程中沿着引线框架形成，并且示出了两个线圈，仅是为了便于图示及理解。
引线框架3600包括在引线的端部处的第一框架部分3620以及第二框架部分3630(也被称为“载体条”)，并且线圈在第一框架部分3620和第二框架部分3630之间的中部定位。该电感器组件包括引线3140和线圈3150。邻近引线3140a的是架体3160。线圈3150包括线圈缺口3170。第一框架部分3620包括对准孔图案3610。该图案3610作为该制造过程的一部分能够进行对准。例如，在压制期间。
图8-11示出了在图5所论述的方法中在压制步骤(步骤3520)形成的电感器的部件3800。图8示出了在该压制步骤形成的部件3800的等角视图，仅示出了围绕线圈的内芯3115。图9示出了图8所示的部件3800的俯视图。图10示出了在该压制步骤形成的部件3800的等角视图，示出了：其中一个电感器具有所包含的本体3110、3120，并且在另一电感器中，本体3110、3120以部分透明可见被显示，允许内芯3115以及线圈3150被看到。图11A以部件3800的俯视图示出了部件3800，其中外本体3125是部分透明的，以显示内芯3115及线圈3150的定位。图11B示出且提供了来自图10的部件3800的部分透明侧视图。
部件3800包括引线框架3600，其包括在引线3140a和3140b的相反端上的第一框架部分3620和第二框架部分3630以及线圈3150。邻近引线3140a的是架体3160、凹口或台阶。在线圈3150上的是线圈缺口3170。第一框架部分3620包括对准孔图案3610。该图案3610在制造过程中能够对准。
在本发明的一个实施例中，部件3800包括本体3125以及该第一框架部分3620和第二框架部分3630，其中所述本体被压制包覆线圈3150以及引线3140的一部分，留下引线3140a及3140b的露出部分。本体3125可包括如所述的第一本体部分3110以及第二本体部分3120。本体3125可以通过在线圈3150周围压制铁氧体材料形成。本体3125可以与内芯3115分开或它们可以一起形成，例如作为一体的部件。内芯可以用不同的方式形成：材料可以通常由铁氧体分开地形成，并且然后被放置在线圈的顶部，而且然后本体可围绕其被压制；或者，内芯可以通常利用某种类型的铁分开地被压制在线圈周围，并且然后外芯可以利用相同或是不同的材料被压制在内芯周围。内芯可被用作渗透材料的唯一来源、或用作该装置的唯一本体，没有外芯。当使用内芯时，本体3125可以包住内芯3115。此外，本体3125可与内芯3115形成为一体件或与其组合。此外，本体可仅是内芯。
图10以及11A和11B显示了电感器本体3125，示出了本体3125以及内芯3115，其中本体3125以透明显示。内芯3115可以是或者不是本体3125的分开的部分，并且在图8及9中为了说明的目的隔离地显示。内芯3115是大致圆柱形的，并且包括通道，其被成形以接收线圈3150的中央部分3151。线圈3150的弯曲部分Cl、C2围绕内芯3115，如图10所示。当第一本体部分3110以及第二本体部分3120被组合时，它们可以形成内芯3115，或者另外地包含内芯3115。
在一个实施例中，如图12-14的示例所示，电感器可具有多个堆叠的线圈。图12示出了具有两个线圈的电感器3100的等角视图。如图12所示，其中线圈附接至引线框架，第二线圈3150b对准且粘附至(例如堆叠至)第一线圈3150a。在将线圈3150a、3150b粘附在一起时，可使用焊料。除了粘附及维持对准之外，该焊料还提供在第一线圈3150a以及第二线圈3150b之间的电连接。图12的多线圈结构可通过对准并且附接通过两个引线框架所保持的线圈或通过将已由引线框架和/或引线分开的第二线圈对准及粘附至第一线圈形成。一旦对准及粘附，用于第二线圈3150b的引线框架可被移除，用于露出单一引线3140的后续的处理步骤。
图13示出了图12的多线圈、多层的实施例的顶部视图。从该视图来看，只看到了第二线圈3150b。与第二线圈3150b关联的引线框架已被移除，从第一线圈3150a引线框架露出引线3140a。如果通过对准两个引线框架形成，则边界3145b或边缘可形成于第二线圈3150b的引线框架被移除之处。线圈也可以利用在每个线圈层之间的绝缘体而在本体内彼此分开。该绝缘体在某些情况下可提供电感器的改善的性能。绝缘体可包括KaptonTM、NylonTM或TeflonTM或本领域已知的其它绝缘的材料。线圈可以利用例如焊接和/或钎焊的方法在端部上被连接。
图14示出了具有多个线圈的电感器3100，显示了一种三线圈设计。如所示，第一线圈3150a被包含在引线框架中，并且第二线圈3150b被对准并粘附至第一线圈3150a的顶部，并且第三线圈3150c被对准并粘附至第一线圈3150a的底部。在粘附线圈3150a、3150b以及3150a、3150c时，如图23所示，可使用焊料3232。该焊料除了粘附及维持对准之外还提供在第一线圈3150a以及第二线圈3150b之间的电连接。一旦对准及粘附，用于第二线圈3150b以及第三线圈3150c的引线框架就可以分别被移除，用于露出单一引线3140的后续的处理步骤。
与第二线圈3150b关联的引线框架已被移除，从第一线圈3150a引线框架露出引线3140a。边界3145b由第二线圈3150b的引线框架的移除形成。与第三线圈3150c关联的引线框架已被移除，从第一线圈3150a引线框架露出引线3140a。边界3145c由第三线圈3150c的引线框架的移除形成。第一线圈3150a、第二线圈3150b以及第三线圈3150c可以由如图23所示的绝缘体3231被分开，或可以不这样。
图15示出了线圈的形成，其中减少的引线框架仅具有一个载体条3621。在图15中，被冲压的“S”形线圈3150可具有如图1所述相同的元件。该“S”形线圈3150包括连接至载体条3621的第一引线3140a以及从线圈3150的相反侧延伸的第二引线3140b。
图16示出了用于电感器线圈的一替代形状。在图16中，提供了“N”形线圈3159(其中“N”相对于载体条3561的长度是立起的)。该“N”形线圈3159包括与第二引线3140b连接的第一部分N1以及连接至第一引线3140a的第二部分N2，其中第一引线3140a连接至载体条3621。两个部分N1及N2通过线圈3159的中央部分N3连接。与图1的弯曲部分C1及C2相比，图16的两个部分N1及N2大致是直的。该部分N1及N2的在它们弯曲以交会引线3140a、3140b处的外拐角远离线圈的中央部分N3弯曲。
图17示出了根据本发明的组装的电感器3100的视图。电感器3100包括第一本体3110以及第二本体3120。还显示了引线3140，其包括引线离开本体之处附近的台阶。
图18A及18B示出了根据本发明的组装的电感器3100。
图19示出了电感器，其显示为第二本体3120部分透明，并且从顶部切除。线圈3150显示为连接引线3140a和3140b。线圈3150包括具有横过构件3151的区域Cl、C2。
图20-21示出了来自组装的电感器3100的线圈3150(例如，具有弯曲的引线)，其中电感器3100的其它部分被移除。图20示出线圈3150从上方的等角视图，并且图21示出了线圈3150从下方的等角视图。线圈3150被显示为连接引线3140。线圈3150包括弯曲的或弧形的区域或部分C1和C2，其具有横过构件或中央部分3151。
图22A及22B以透明示出了来自组装的电感器3100的第一本体3110(图22B)和第二本体3120(图22A)的实施例，其中电感器3100的其它部分被移除。第一本体3110和第二本体3120包括内芯凹槽3221以及通道凹槽3222，用于接收或容纳独立的内芯以及用于线圈的通道，如上所述。第一本体3110以及第二本体3120也可形成内芯，并且包括用于如上所述的线圈的通道。在一示例中，第一本体3110的顶部交接第二本体3120的底部，以产生内芯凹槽3221以及通道凹槽3222。
图24显示了根据本发明的线圈的另一实施例的等角视图。示出了示例的线圈190，其包括从线圈190的相反端部延伸的引线130a、130b。线圈190可由具有宽度150以及高度(或厚度)160的导体100形成。该形成的线圈以及引线130a、130b可被称为“引线框架”。导体100可由金属条形成。用于形成线圈的可接受的金属可以是铜、铜、铝、铂或本领域中已知的用作电感器线圈的其它金属。用于引线的可接受的金属可以是铜、铝、铂或本领域中已知的用作电感器引线的其它金属。
在一优选示例中，如图24所示，导体100的宽度150大于高度160。在本发明的一个方面中，线圈190的宽度和导体100的宽度相关联。在线圈的另一定向中，导体的高度可大于宽度，并且线圈的高度可与导体的高度相关联。导体100可以是导线、金属条或从一片金属冲压的金属形式、或本领域中已知的另一导电材料。该导电材料优选具有扁平的表面以及扁平的边缘。然而，可以知道，导电材料在形成为本发明的线圈之前或之后，都可以具有圆的、椭圆形的或卵形的表面、边缘或形状。因此，线圈和/或引线可以具有圆的或弯曲的表面或边缘。
在一优选实施例中，线圈190可包括第一弯曲部分110以及第二弯曲部分120。弯曲部分110和120优选远离线圈190的中央部分140和/或围绕线圈190的中央部分140弯曲，并因此可被视为相对于中央部分140“向外地”弯曲。线圈190的每个弯曲部分110和120可在线圈190的中央部分140周围沿着弯曲的圆形的或弧形的路径的周边的一部分延伸。
参照图25，第一弯曲部分110可具有和第一引线130a连接的第一端180a以及弯曲进中央部分140中的第二端115。第二弯曲部分120可具有和第二引线130b连接的第一端180b以及弯曲进中央部分140中的第二端125。中央部分140优选横过线圈的中心，并且从第一弯曲部分110的第二端115实质上对角线地或以一倾斜角度地延伸至第二弯曲部分120的第二端125。
如在图25的视图中所示，在引线130a、130b被弯曲或进一步成形之前，该引线可以从沿着线圈的长度延伸的中心线131偏移。在另一实施例中，引线130a、130b可以沿着沿线圈的长度延伸的中心线对齐。
如附图所示，当顶部观看时，具有“S”形的典型的蜿蜒的线圈可见于图24、25、27、29、31和32中。或者，线圈可以形成为任何其它适当的形状，例如“Z”或“N”。导体的长度在生产期间可以变化，因为导体的长度受制于要被制造的电感器的数量、由导体的长度形成的线圈的数量或用来生产导体的原材料。线圈190可以具有从线圈的顶部(当如在图25、27及29中被定向时)延伸至线圈的底部的垂直高度170。当线圈被置放在电感器芯或本体中时，垂直高度170有助于由该线圈占用的空间。导体100的宽度150和/或高度160可以小于形成的线圈的垂直高度170。线圈190可以成形为独特的配置，其以小体积为电感器提供增大的效率及性能。在一优选实施例中，例如如图25的定向所示，当从线圈190的侧部观看时，该形状可以是“S”形。线圈190的形状被设计成最优化导体100的路径长度以配合在电感器200的芯260内部的可利用的空间，同时最小化电阻并最大化电感。该形状可被设计成增加在电感器本体200中所使用的空间相对于可利用的空间的比。在一实施例中，根据本发明的电感器在0.21mΩ时可获得0.135μΗ的电感。
在一实施例中，导体在其横截面上可以是方形，与宽度会大于其高度的扁平形成对照。导体在其横截面上也可以呈现任意的形状，例如矩形、三角形、棱柱、圆形、卵形的或类似形状。在本文讨论的导体的任一示例、实施例或论述中，导体的横截面可以采用如本文论述的任一形状。
图26-30显示了组装的电感器200，其中芯260形成在线圈190周围。如在附图中所示，电感器200可以垂直地定向，其中芯或本体260以直立方式被定向，引线135a、135b在底部用于安装至例如电路板。
图26显示了从电感器200的具有示例的芯260的正面侧263a的视图，其中电感器引线130a、130b形成在芯260的下表面261b周围。引线130a、130b的部分可以在分别离开芯时的点180c、180d处弯曲。引线130a、130b以及线圈190可以无焊接地形成为整体件。芯可以是方形、矩形或包含芯260的尺寸的另一其它形状。芯260可以具有从顶部261a至底部261b的高度220，在一实施例中其大于线圈190的垂直高度170。
图27显示了电感器200的正侧视图，其中芯260是部分透明的以观看内部。引线130a、130b在分别从它们的离开点180c、180d开始在点210a、210b处在芯260周围缠绕一段距离230之后，分别终止在引线端135a、135b。引线130a、130b优选可分别在点210a、210b处在芯260的底部261b周围弯曲，由此使引线130a、130b“拥抱”或直接抵靠芯260，以沿着底部表面261b的引线135a及135b延伸之处的部分产生表面安装端子。每个引线130a、130b可沿着芯260的底部表面261b的一部分延伸。
在一实施例中，磁性材料(例如铁)可被灌入模具内，并被压制成将包含线圈190的芯260。在其它实施例中，除了铁以外的其它材料可被用来形成芯260或芯部分。例如，磁性模制材料可用于芯260，包括粉末的铁、填充物、树脂以及润滑剂，例如在美国专利No.6198375(“Inductor coil structure(电感器线圈结构)”)以及No.6204744(“Highcurrent,low profile inductor(高电流低轮廓电感器)”)中所述。
在其它实施例中，芯可被形成为一起形成的多个件。例如，可以是两件芯，具有芯的第一部分以及第二部分；两部分可用类似的方式以及相同的材料形成，或者第一部分以及第二部分可利用不同的方法以及由不同的材料形成。芯的形状可类似于本领域中已知的IHLPTM电感器，并且可以具有适当的尺寸以包含线圈190。芯和引线框架可以在线圈已形成之后被组合。
图28和29分别显示了如图26和27中所示的电感器的等角视图。
图28显示了该离开和弯曲点180c，在此处引线130a大约在第一侧部262a的中间点处离开芯260。
在如图29所示的定向中，线圈190以及引线130a、130b仅为了说明的目的通过透明的芯260是可见的。在图29中，引线130a、130b的宽度150在芯260的正面侧263a和背面侧263b之间延伸。在芯260的第二侧262b上，引线130b在点180d处离开芯260。在一个实施例中，引线130a、130b的宽度150可以小于芯260的从正面263a到背面263b的深度250。在另一实施例中，引线130a、130b的宽度150可以与芯260的从正面263a到背面263b的深度250相同。芯260也可包括背面侧263b、顶侧261a以及底部261b。
本发明的独特的特征是线圈190以及引线130a、130b相对于芯260的定位。如图29的定向所示，线圈190以及引线130a、130b具有沿芯260的深度250的至少一部分延伸的宽度150。
图30显示了一示例电感器200的底部视图。引线端135a、135b被显示为缠绕在芯260的侧部的部分以及底部表面261b的部分周围。这些可以形成用于电感器200的电接触点，例如表面安装引线。底部261b与芯260的顶部261a相反。引线端135a、135b可具有可小于芯260的深度250的宽度150。在替代实施例中，引线130a、130b可具有与芯260的深度250类似或相同的宽度。
图31显示了示例的线圈生产的等角视图，其中多个线圈190由导体100形成。对于一个线圈生产而言，线圈190可以形成为相同的形状和尺寸或可形成为不同的形状和尺寸。引线部分130可以沿着沿导体的长度延伸的大致直的路径或线被对齐。或者，引线部分130可以在每个线圈190之间相对于彼此在不同的平面内(偏移)。在图24中，有单一示例的线圈190，但可以知道，如图31的示例所示，可以有由单件的材料形成的多个线圈。导体100可以包括金属(例如铜)或适于制造电感器线圈的任何其它适合的材料。导体100可以被电镀，例如用镍和/或锡被电镀。
图32显示了具有线圈190以及形成的部件270的示例的部件生产的等角视图。在图32中，芯260已经与之前由导体100形成的线圈190组装，以产生部件270。部件270包括电感器200，其中引线部分130没有分开或弯曲在芯260的本体周围。导体100的在部件270之间的引线部分130可被分开以形成引线130a、130b，每个引线分别具有引线端135a、135b。
图33描述了一种制造电感器的示例的方法。在一个实施例中，在步骤1010，导体，例如矩形镍(Ni)及锡(Sn)电镀的未绝缘的铜导线，可被弯曲以形成多个“S”线圈。在步骤1020，由铁制成的芯可以单独地产生或可以在同一生产过程期间产生，并且可以被附接或压制在每个线圈上。在步骤1030，部件可以在炉中固化，以将线圈以及芯结合在一起。之后，部件可被分开，并且引线框架的引线部分可被折叠在每个芯周围以产生电感器。本发明的线圈和引线优选形成为完整的一体件；即，在引线部分被分开/切割之前，从一条引线至下一个线圈没有中断或断裂形成在线圈中。
在另一实施例中，电感器可以由折叠导体制成，导体例如是金属条、导线或导电金属冲压片。金属条、导线或导电金属冲压片优选是扁平的。导体可被折叠并成形，以形成线圈及引线。图34A显示了在制造根据本发明的电感器中所使用的折叠导体1101的一个示例的等角视图。图34B从示例的导体1102的前视图来显示折叠导体1101的形成。折叠导体1101可形成为这样的导体：其在导体的宽度的中间1103处将其自身折叠为在横截面中观看时的大致U形。折叠导体1101可以沿其宽度被折叠，使该折叠产生等宽度1105a及1105b的两侧或两层，它们通过曲面或弯曲部分1103连结。在某些实施例中，该两层可以不相等。导体可被折叠以产生超过两层。图34C从前视图显示了折叠导体1101，其中绝缘体在两个折叠层之间。绝缘体可以在每一层折叠材料中，或绝缘体可以在所选的层中。
在该折叠导体配置中，可以考虑数个选择。导体可被折叠以形成折叠导体1101，并且绝缘体可在折叠制造过程之后被增加在层之间。在另一实施例中，导体可在折叠之前就具有涂覆有绝缘体的表面。当被折叠时，折叠导体1101将使层的绝缘表面进行接触。在另一实施例中，导体被折叠以形成折叠导体1101，并且在层之间没有设置绝缘体。在另一实施例中，导体可被折叠以使得层直接接触。在这种情况下，层可被压入到彼此内。
在形成导体1102的一个示例中，导体1102可具有两个边缘1105a及1105b，它们相对于导体1102的宽度1104a的中间1103向下移动，以形成折叠导体1101。注意到，折叠导体1101的宽度1104b是导体1102的宽度1104a的大约一半。在一个方面，折叠导体可以具有夹在两层1105a及1105b之间的绝缘材料。在有不止一个折叠的情况中，绝缘材料可存在于每层之间中，以使得折叠的层绝缘。该材料可以由本领域普通技术人员可以使用的具有绝缘属性(即，非导电的)的任何材料制造，例如但不局限于，陶瓷、玻璃、气体、塑料、橡胶等。
图35显示了带有引线部分1201和1203的蜿蜒的形状的由折叠导体制成的电感器线圈1202的一个示例，其类似于图24的配置，但是线圈是由折叠导体1101配置制成的。线圈1202可以采用类似于相对于图24-33所示及说明的关于蜿蜒的形状的配置的形状并且类似于其被形成。图35显示了从顶部观看时的S形线圈。或者，线圈1202可以采用非“S”形，并且根据本文中论述的其它形状形成，例如“N”、“Z”或产生电感的某种其它形式。
在一替代实施例中，图36也显示了电感器线圈1202的一个示例，其类似于图35的配置，但是从线圈延伸的引线部分1201和1203由折叠导体1101制成，该折叠导体1101沿着导体1101的大致的中间点1301已被分裂或切割或分开，以形成狭缝或接鏠。在图36中，只有引线1201和1203已经被分开成为两个半部1303和1304，并且线圈1202维持为整体的两侧的、两层的、两壁的或两侧的结构。
图37显示了一示例的电感器线圈1202的等角视图，其中引线部分1201和1203已经由折叠导体1101形成为表面安装引线。线圈1202可以具有中央部分1240。这些引线通过在折叠导体1101的相反端部处分裂和/或张开以及扁平化和/或展开引线部分1201和1203形成。例如，引线1203从折叠导体1101展开至导体1102，产生大致三角形侧表面部分1404。引线1203可通过在边缘1401处弯曲该侧表面部分1404进一步形成，产生扁平表面1406b(例如用于表面安装)，其部分地位于电感器芯本体1501的底部表面的下面并且沿着该底部表面的一部分。侧表面部分1404可以开始在线圈1405的端部处，并且当它被形成以产生侧表面部分1404时由于折叠导体1101的叠置，也可以具有折叠边缘1402a及1402b。相同的加工方法及形成可以发生在相反侧部上的另一引线1201，使得两个引线1201和1203具有类似的结构。
图38显示了一示例的电感器1500的等角视图，其中图37的线圈1202被包在芯1501中。芯1501以部分透明显示，以使得芯1501的内部可被看到。芯1501可以采用类似于在本文中参考图24-33所示的芯260所述的形状及方法的形状并且类似地形成。引线1203可以离开芯1501并且缠绕在芯1501的底部1502周围，由此产生用于电感器1500的电接触点，例如表面安装引线。相同的加工方法及形成可以发生在相反侧部上的另一引线1201，使得两个引线1201和1203具有相对于线圈1202的镜像结构。引线1201和1203可以扁平的折叠导体1101的形式离开芯1501，并然后如上所述地形成。
图39显示了图38的示例电感器1500的俯视图，其具有部分透明的芯1501，以显示在内部的线圈1202、引线1201、1203以及安装表面1406a、1406b。
图40显示了由折叠导体形成的电感器线圈1202的另一实施例，其中引线1201和1203由例如图36所示的部分分开的折叠导体制成。引线1203被分开为部分1303和1304，并且以与关于图37所述的引线1203的改造类似或相同的方式形成及成形。图41及图42以部分透明显示了在线圈1202及引线周围定位的芯1501，其中引线1303和1304在裂缝1301处被分开成为部分1303和1304。
图43显示了具有切割及折叠引线的线圈1202的另一实施例的等角视图。线圈1202由具有分裂的引线部分的折叠导体形成。在该实施例中，引线的分裂部分的一侧被切割、展开并且弯曲以符合芯1501的表面，其中引线部分的每一个的一侧维持为表面安装引线。如在图44及45中可见，引线1201和1203以这样的方式被切割和折叠，以在电感器的顶部侧表面上产生接触点，例如表面安装引线。例如，安装表面2001可以是引线1203的接触表面。引线1203也可以具有扁平的侧表面2003，其邻近且沿着芯1501的侧部延伸。离开线圈1202的引线1203在部分2004处弯曲。引线1203在部分2002处进一步弯曲。图44是等角视图，为了在图43中所示的线圈1202周围可见的目的示出了部分透明的芯1501。图45是图44的部分透明的顶部透视图，其显示了具有切割及折叠引线的电感器2100。引线1201以类似的方式形成。
图46A-46D示出了示例的加工方法，其中引线可被切割及折叠以形成图43、44及45中所示的配置。图46A显示了步骤2301，其中可以看到从芯1501延伸的引线1201和1203。引线1201和1203由折叠导体制成，可以看到，除了两层的高度/宽度不相等，使得更容易抓住引线并将其展开之外，折叠导体类似于图34A及34B的折叠U形。切口可沿着切割线2302，并且沿着引线1201中的切割线类似地制成。图46B显示了步骤2303，其中引线1203在方向2304上展开以产生从芯1501延伸的L形，相同的加工方法可施加至引线1201。图46C显示了步骤2305，其中引线1201和1203被变平或被压抵芯1501的侧表面，并且在部分2004处沿着运动线2306被弯曲。图46D显示了步骤2307，其中引线1201和1203在折叠运动2308中被再次弯曲以符合芯1501的顶表面部分，由此产生如图44、45及46A-46D所示的接触或表面安装部分。
图47A-47D显示了根据一个实施例的一种形成通过冲压及折叠制成的电感器的引线框架的示例的加工方法。图47A显示了第一步骤2401，其中金属框架2402通过冲压一片金属已经形成，在顶部处的孔2404a及在底部处的孔2404b可在形成加工期间被用来将金属固定在适当的地方。金属可以是任何的导电的金属或金属的组合。例如，而且并非限制性的，金属可以是镍(Ni)和锡(Sn)电镀的铜片。在框架2402的内顶部侧处，引线部分2406a向下延伸，通到线圈连接点2408a、一片导体2410以及另一线圈连接点2408b与另一引线2406b。槽邻近线圈连接点2408a、2408b形成。间隙2412a形成在冲压已经分开框架2402和底部引线2406b之处。
图47B显示了步骤2403，其显示了扁平的金属导体2410的中央部分垂直于框架2402的平面被折叠。图47C显示了步骤2405，其中线圈2410由折叠导体2410例如通过弯曲形成为“S”形，使得先前的间隙2412a扩大到间隙2412b的尺寸。或者，线圈2410可以形成为如本文所述的任一形状。图47D显示了具有大片金属的一个实施例，其中如在2407处所示，多个框架已经同时地被冲压。
图48显示了利用来自图47A-47D的冲压的形成方法的示例的电感器。在步骤2501中，线圈2410(不可见)已被装入芯2510中，并且引线2406b已在在2502和2506处弯曲的运动2512被折叠，以缠绕在芯2510的表面周围，产生用于引线2406b的表面部分2504以及接触点2508或表面安装端子。类似的加工方法及形成相关于引线2406a进行。
图49A-49D显示了用于形成关联于各实施例的上述张开的折叠导体的一个实施例。张开的导体具有H形，在相反端处具有槽。图49A显示了步骤2601，其中具有一片扁平的导体2602。图49B显示了步骤2603，其中导体2602可以被张开、分开、切割或冲压以形成具有顶部延伸部2604a及底部延伸部2604b的细长的H形，槽是在顶部延伸部2604a和底部延伸部2604b之间。图49C显示了步骤2605，其中导体2602沿着部分2606被折叠，使得顶部延伸部2604a和底部延伸部2604b彼此平行，而且使其接近。图49D显示了步骤2607，其中张开的折叠导体可以从前透视图看到，折叠在部分2606处并且延伸部2604a和2604b彼此平行，并且具有中央U形。
图50A-50D显示了用于形成电感器的示例的加工方法，该电感器具有图49的张开的折叠导体，以产生例如在图30、31及32中所示的线圈、引线和/或电感器。图50A显示了步骤2701，其中芯2702形成在线圈(在芯的内部)周围，同时引线从芯的相反侧向外延伸。图50B显示了步骤2703，其中引线2604a及2604b在标示为2608的方向上远离彼此弯曲。图50C显示了步骤2705，其中引线延伸部2604a及2604b在向下的运动2610中弯曲自身，使得折叠部分部分地覆盖在未折叠部分上。图50D显示了步骤2707，其中引线延伸部2604a及2604b在由箭头2612所指的方向上在芯2702的下面弯曲。这可从图50E及图50F中的另外的透视图看出。
图51A-51H显示了一替代实施例的用于形成电感器线圈以及具有引线端的电感器的示例的加工方法，引线端单独地形成并接着被接合至线圈，引线部分从电感器芯体延伸。图51A显示了步骤2801，其中形成了线圈190(例如在图24中所示的线圈)，其由具有引线部分130a及130b的导体制成。图51B显示了步骤2803，其中芯260形成在线圈190周围。引线部分130a及130b从芯260向外延伸。图51C显示了步骤2805，其中引线部分130a及130b被剪掉、修剪或切割，以使得它们从芯260延伸一定距离。该距离可以关联于厚度，例如在图51D中所示的扁平的引线导体的厚度。图51D的扁平的引线导体在步骤2807被引入/产生，其中形成一个或多个扁平的引线导体，每个扁平的引线导体具有基部2802以及延伸部2804a及2804b(总体也称为2804)，槽是在延伸部2804a及2804b之间，形成为大致U形。每个扁平的引线导体延伸部的延伸部2804将围绕引线部分130a及130b的每个。图51E显示了步骤2809，其中U形的扁平的引线导体连接至引线部分130a及130b，使得在延伸部2804之间内的槽被经修剪的引线部分130a及130b填充；扁平的引线导体可以通过钎焊或类似方式被附接。同样在步骤2809，基部2802延伸超过在芯260的底部表面处的芯260的边缘表面。图51F及图51G分别显示了步骤2811及2813，其中基部2802在拐角2806处在由箭头2808所指的方向上被弯曲，使得它会缠绕在芯260的底部周围并且用作接触点或表面安装端子。图51H显示了步骤2815，其中电感器以部分透明示出为具有芯260，以示出缠绕在芯260的底部表面周围的基部2802，并且显示定位在芯260内部的线圈190。
根据本文论述的任一实施例的电感器都可被用在电子应用(例如DC/DC转换器)中，以获得以下的一个或多个目的：低的直流电阻；在电感和/或直流电阻上的严格的公差；低于1μH的电感；低轮廓以及高的电流；在电路和/或类似产品不能满足电流要求的情况中的效率。尤其是，在1Mhz及以上运行的DC/DC转换器中，电感器可以是有用的。
本发明提供了一种电感器，其设置有高电流的蜿蜒的线圈(例如“S”形的线圈)，具有低的直流电阻(IHVR)。该设计通过消除焊接过程简化了制造。该设计通过消除在线圈与引线之间的高电阻的焊接降低了直流电阻。这允许具有低于1μH的电感额定值的电感器能一致地被生产。相比于类似的冲压的线圈配置以及其它非线圈的配置，用于线圈的“S”形最优化了电感及电阻值。
所形成的蜿蜒的线圈电感器(例如具有本文所述的S形的线圈)提供了一种简单且具有成本效益的方式来生产一致的电感器，并且生产的电感器具有的直流电阻低于相当的已知的电感器(例如IHLP电感器)且最多是其80％。
可以知道，上述内容仅是通过示例的方式不是通过任何限制的方式来呈现。可以考虑，在不脱离本发明的精神与范围的情况下，可以对所述实施例进行各种的替代及修改。因而已经详细地说明了本发明，可以知道并且对于本领域技术人员而言明显的是，在不改变本文所体现的本发明的概念及原理的情况下，可以进行许多物理的变化(在本发明的具体实施方式中仅例示了其中一些)。同样可以知道，包括了优选实施例的仅一部分的许多实施例都是可行的，相关于那些部分，其并不改变本文所体现的本发明的概念及原理。本实施例以及可选的配置因此在所有方面都将被视为示例和/或举例说明，而非限制，本发明的范围由所附的权利要求书而不是通过前述的说明指出，并且落入所述权利要求书的等同内容的意义和范围内的该实施例的所有替代实施例及改变因此都被涵盖于其中。

Claims (18)

1.一种电磁部件，其包括：
由导电材料形成的线圈；
从所述线圈的第一端延伸的第一引线；
从所述线圈的第二端延伸的第二导线；
包括磁性材料的单一的统一的本体，其围绕所述线圈的整体并且留下所述第一引线的露出部分和所述第二引线的露出部分形成，所述本体包括配置为远离所述本体的表面安装部分的顶表面和配置为定位成邻近所述本体的表面安装部分的相反的底表面、前表面和相反的后表面，以及第一侧表面和相反的第二侧表面，其中所述本体的深度在所述前表面和所述后表面之间延伸，其中所述本体的高度在所述顶表面和所述底表面之间延伸，其中所述高度大于所述深度，并且其中所述本体的中心垂直轴线沿着所述本体的高度延伸；
其中，所述线圈具有定位成邻近所述本体的第一侧表面的第一区域以及朝向所述本体的所述中心垂直轴线向内弯曲的第二区域，并且其中所述线圈具有定位成邻近所述本体的第二侧表面的第三区域以及朝向所述本体的中心垂直轴线向内弯曲的第四区域；
所述第一引线的露出部分包括邻近所述本体的第一侧表面沿所述本体的底表面的至少一部分延伸的表面安装部分；以及
所述第二引线的露出部分包括邻近所述本体的第二侧表面沿所述本体的底表面的至少一部分延伸的表面安装部分。
2.根据权利要求1所述的电磁部件，其特征在于，所述第一引线的露出部分包括沿所述本体的所述第一侧表面的至少一部分延伸的侧部部分，以及其中所述第二引线的露出部分包括沿所述本体的第二侧表面的至少一部分延伸的侧部部分。
3.根据权利要求1所述的电磁部件，其特征在于，所述线圈由扁平导线形成。
4.根据权利要求1所述的电磁部件，其特征在于，所述线圈和引线由连续的导电材料片形成。
5.根据权利要求2所述的电磁部件，其特征在于，所述第一引线包括位于所述表面安装部分和所述侧部部分之间的弯曲部分，以及其中所述第二引线包括位于所述表面安装部分和所述侧部部分之间的弯曲部分。
6.根据权利要求3所述的电磁部件，其特征在于，所述线圈具有的宽度大于所述线圈的厚度，并且其中所述线圈定位成使得所述线圈的宽度沿着本体的深度延伸。
7.根据权利要求1所述的电磁部件，其特征在于，所述第一引线具有的宽度小于所述本体的深度，并且所述第二引线具有的宽度小于所述本体的深度。
8.根据权利要求1所述的电磁部件，其特征在于，所述线圈的形状构造为优化所述线圈的路径长度以适配所述电磁部件的本体内的可用空间，同时最小化电阻并且优化电感。
9.根据权利要求1所述的电磁部件，其特征在于，所述线圈通过冲压、弯曲、切割、折叠或其组合形成。
10.一种制造电磁部件的方法，所述方法包括以下步骤：
用导电材料形成线圈，其中所述线圈的至少一部分沿弯曲路径延伸，所述线圈具有从所述线圈的第一端延伸的第一引线以及从所述线圈的第二端延伸的第二引线；
围绕所述线圈的整体同时留下所述第一引线的露出部分和所述第二引线的露出部分形成包含磁性材料的单一的统一的本体，所述本体包括前表面和相反的后表面、顶表面和相反的底表面以及第一侧表面和相反的第二侧表面，其中所述本体的深度在所述前表面和所述后表面之间延伸，并且其中所述本体的高度在所述顶表面和所述底表面之间延伸，其中所述高度大于所述深度，并且其中所述本体的中心垂直轴线沿着所述本体的高度延伸；
使所述第一引线的露出部分的一部分延伸，以邻近所述本体的所述第一侧表面、沿所述本体的底表面的至少一部分形成表面安装部分；以及
使所述第二引线的露出部分的一部分延伸，以邻近所述本体的第二侧表面、沿所述本体的底表面的至少一部分形成表面安装部分；
其中，所述线圈具有定位成邻近所述本体的第一侧表面的第一区域和朝向所述本体的中心垂直轴线向内弯曲的第二区域，以及其中所述线圈具有定位成邻近所述本体的第二侧表面的第三区域和朝向所述本体的中心垂直轴线向内弯曲的第四区域。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：使所述第一引线的露出部分的至少一部分延伸以形成沿所述本体的第一侧表面的至少一部分延伸的侧部部分，以及使所述第二引线的露出部分的至少一部分延伸以形成沿所述本体的第二侧表面的至少一部分延伸的侧部部分。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述线圈由扁平导线形成。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述线圈和引线由连续的导电材料片形成。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一引线包括位于所述表面安装部分和所述侧部部分之间的弯曲部分，以及其中所述第二引线包括位于所述表面安装部分和所述侧部部分之间的弯曲部分。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述线圈具有的宽度大于所述线圈的厚度，并且其中所述线圈定位成使得所述线圈的宽度沿所述本体的深度延伸。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一引线具有的宽度小于所述本体的深度，并且所述第二引线具有的宽度小于所述本体的深度。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述线圈的形状构造为优化所述线圈的路径长度以适配所述电磁部件的所述本体内的可用空间，同时最小化电阻并且优化电感。
18.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述线圈通过冲压、弯曲、切割、折叠或其组合形成。
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