CN117174456A - 电感器及其制作方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电感器及其制作方法、电子设备。电感器包括磁性件、绕组和端电极。磁性件包括第一磁性体、中间磁性体和第二磁性体。绕组设于中间磁性体,第一磁性体和第二磁性体分别层叠于中间磁性体的相对两个表面,并覆盖绕组。绕组与磁性件绝缘。端电极至少为三个,每一端电极均设于第一磁性体,且每两个端电极彼此间隔设置。每一端电极均与绕组电连接,沿绕组的延伸方向,每两个端电极与绕组的电连接位置间隔设置。本申请提供的电感器具有多种电感值,可以解决现有技术中电子设备内的电感器件占用空间大,不利于实现电子设备的轻薄化的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种电感器及其制作方法、电子设备。
背景技术
随着智能化电子设备朝向多功能化方向发展,其需要的电感器件数量也越来越多。然而,现有技术中,一个电感器只有一条电流通路和一种电感值,功能单一。在电子设备的内部设置更多的电感器件会占用更大的空间,不利于实现电子设备的轻薄化。
发明内容
本申请提供一种电感器及其制作方法、电子设备,以解决现有技术中电子设备内的电感器件占用空间大,不利于实现电子设备的轻薄化的技术问题。
第一方面,本申请提供一种电感器。电感器包括:磁性件、绕组和端电极。所述磁性件包括第一磁性体、中间磁性体和第二磁性体。所述绕组设于所述中间磁性体,所述第一磁性体和所述第二磁性体分别层叠于所述中间磁性体的相对两个表面,并覆盖所述绕组。所述绕组与所述磁性件绝缘。所述端电极至少为三个,每一所述端电极均设于所述第一磁性体,且每两个所述端电极彼此间隔设置。每一所述端电极均与所述绕组电连接,沿所述绕组的延伸方向,至少三个所述端电极与所述绕组的连接位置间隔设置。至少三个所述端电极中的至少一个所述端电极为输入电极,至少两个所述端电极为输出电极;或者,至少三个所述端电极中的至少两个所述端电极为输入电极,至少一个所述端电极为输出电极。经所述输入电极的电流通过所述绕组传输至所述输出电极。
本实施例中,通过在电感器设置至少三个端电极,使得电感器中可以形成至少两条电流通路。每一电流通路流经的路径不同,也就是经过的绕组的长度、形状或横截面积等参数不同,从而使得每一电流通路具有不同的电感值。也就是,电感器具有至少两种电感值。本实施例提供的电感器可以同时应用于至少两个电路中,满足不同的电感值需求,能够减小电感器的占用空间,节约电子设备内部的空间,起到优化电子设备内部的空间布局的作用,有利于实现电子设备的轻薄化。
电感器安装于电路板时,电路板的电流从输入电极输入绕组,然后从输出电极输出,从而可以在电感器内形成至少两条电流通路,并具有至少两种不同的电感值。可以理解的是,本实施例中的电感器相当于将至少两个具有一种电感值的电感器集成于一个电感器中,能够减小电感器的占用空间,节约电子设备内部的空间,起到优化电子设备内部的空间布局的作用。
一种可能的实施方式中,所述端电极设于所述第一磁性体背向所述中间磁性体的表面;所述电感器还包括引出电极,所述引出电极的一端与所述绕组固定连接且电连接,另一端与所述端电极固定连接且电连接。
本实施例中,通过设置引出电极,并将引出电极电连接于端电极和绕组之间,可以实现将端电极均设于第一磁性体的背向所述中间磁性体的表面,当电感器安装于电路板时,将第一磁性体背向所述中间磁性体的表面朝向电路板的表面,即可将至少三个端电极均电连接于电路板的表面,从而可以简化电感器的安装工艺。
一种可能的实施方式中,所述中间磁性体设有孔,所述孔在所述中间磁性体的厚度方向贯穿所述中间磁性体;所述第一磁性体设有通孔,所述通孔在所述第一磁性体的厚度方向贯穿所述第一磁性体,且所述通孔与所述孔相对并连通。所述引出电极设于所述孔和所述通孔内,所述端电极至少部分覆盖所述通孔背向所述孔的一端,并与所述引出电极电连接。
本实施例中,通过将引出电极设于磁性件的内部,使得磁性件可以对引出电极起到保护作用,可以避免引出电极露出磁性件外,造成电流泄露,或者对周围的金属器件产生影响,同时,也可以提升引出电极与端电极及绕组之间电连接的稳定性,提升电感器的电流稳定性。
一种可能的实施方式中,所述引出电极的一端与所述绕组固定连接且电连接,另一端沿所述中间磁性体的外表面延伸至所述第一磁性体背向所述中间磁性体的表面,并与所述端电极固定连接且电连接。
本实施例中,通过设置将引出电极设于磁性件的外表面,即可将绕组的电流引出至设于底面的端电极,无需设置在磁性件内打孔,从而可以简化电感器的制作工艺。
一种可能的实施方式中,所述中间磁性体包括第一中间层和第二中间层,所述第一中间层和所述第二中间层层叠设置,且所述第一中间层位于所述第二中间层和所述第一磁性体之间。所述绕组包括第一层线圈、第二层线圈和第一连接部,所述第一层线圈设于所述第一中间层,所述第二层线圈设于所述第二中间层背向所述第一中间层的一面;所述第一层线圈的相对两端间隔设置,所述端电极与所述第一层线圈的一端电连接,所述第一连接部与所述第一层线圈的另一端电连接,且所述第一连接部背向所述第一层线圈的一端穿过所述第二中间层,与所述第二层线圈电连接。
示例性的,第二中间层设有第一连接孔,第一连接孔在厚度方向贯穿第二中间层,且第一连接孔与第一层线圈和第二层线圈相对设置。本实施例中,通过设置第一连接部,并将第一连接部设于第一连接孔内,即可实现第一层线圈和第二层线圈之间的电连接,从而可以简化绕组的结构,简化电感器的制作工艺。
一种可能的实施方式中,所述中间磁性体还包括第三中间层,所述第三中间层层叠于所述第二中间层和所述第二磁性体之间。所述绕组还包括第三层线圈,所述第三层线圈设于所述第三中间层背向所述第二中间层的一面,所述第三层线圈与所述第二层线圈电连接;
所述引出电极包括第一引出电极、第二引出电极和第三引出电极,所述端电极包括第一端电极、第二端电极和第三端电极。
所述第一引出电极的一端与所述第一层线圈电连接,另一端与所述第一端电极电连接,所述第二引出电极的一端与所述第二层线圈电连接,另一端与所述第二端电极电连接,所述第三引出电极的一端与所述第三层线圈电连接,另一端与所述第三端电极电连接。
本实施例中,通过设置三个中间层和三层线圈,每一中间层设置一层线圈,三个端电极分别从三层线圈引出,使得电感器内可以形成两条电流通路,并具有两种电感值,从而使得电感器可以同时应用于两个电路中,满足不同的电感值需求,能够减小电感器的占用空间,节约电子设备内部的空间。
一种可能的实施方式中,所述第二层线圈包括第一子线圈和第一延伸线圈,所述第一延伸线圈连接于所述第一子线圈的一端。所述第一连接部连接于所述第一子线圈靠近所述第一延伸线圈的一端,所述第二引出电极连接于所述第一延伸线圈背向所述第一子线圈的一端,并与所述第一连接部间隔设置。
本实施例中,通过设置第一延伸线圈,并将第二引出电极与第一延伸线圈电连接,从而实现将第一子线圈内的部分电流引出至第二端电极,结构简单,并且可以避免第二引出电极对第一子线圈的电流产生影响。
一种可能的实施方式中,所述中间磁性体还包括第四中间层和第五中间层,所述第四中间层层叠于所述第三中间层背向所述第二中间层的一面,所述第五中间层层叠于所述第四中间层和所述第二磁性体之间。
所述绕组还包括第四层线圈和第五层线圈,所述第四层线圈设于所述第四中间层背向所述第三中间层的一面,所述第五层线圈设于所述第五中间层背向所述第四中间层的一面;
所述引出电极还包括第四引出电极、第五引出电极和第六引出电极,所述端电极还包括第四端电极、第五端电极和第六端电极。
所述第四引出电极的一端与所述第三层线圈电连接,另一端与所述第四端电极电连接;所述第五引出电极的一端与所述第三层线圈电连接,另一端与所述第五端电极电连接,且所述第五引出电极与所述第四引出电极间隔设置;所述第六引出电极的一端与所述第五层线圈电连接,另一端与所述第六端电极电连接。
本实施例中,通过进一步设置第四层线圈和第五层线圈,并将第四层线圈的电流分别引出至第四端电极和第五端电极,第五层线圈的电流引出至第六端电极,从而可以进一步增加电感器内形成的电流通路的数量,使电感器具有更多的不同电感值,进一步减小电感器的占用空间,节约电子设备内部的空间。
一种可能的实施方式中,所述端电极为2N个,2N个所述端电极中的N个所述端电极为输入电极,N个所述端电极为输出电极。从所述第1个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,从第1个所述输出电极输出;从第N-1个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,从第N-1个所述输出电极输出;从第N个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,从第N个所述输出电极输出;其中,N为大于等于2的正整数。
一种可能的实施方式中,所述端电极为N+1个,N+1个所述端电极中的1个所述端电极为输入电极,N个所述端电极为输出电极;
从所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,分别从第2个所述输出电极、第3个所述输出电极……和第N个所述输出电极输出,其中,N为大于等于2的正整数。
一种可能的实施方式中,所述端电极为2N+1个,2N+1个所述端电极中的两个所述端电极为输入电极,2N-1个所述端电极为输出电极。从所述第1个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,从第1个所述输出电极输出;从所述第2个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,分别从第2个所述输出电极、第3个所述输出电极……和第2N-1个所述输出电极输出,其中,N为大于等于2的正整数。
一种可能的实施方式中,所述电感器还包括第三磁性体、附加磁性体、附加绕组和附加端电极。所述附加绕组设于所述附加磁性体。所述附加磁性体层叠于所述第二磁性体背离所述中间磁性体的一侧,所述第三磁性体层叠于所述附加磁性体背离所述第二磁性体的一侧,并覆盖所述附加绕组。所述附加端电极设于所述第一磁性体,并与所述端电极间隔设置,且所述附加端电极与所述附加绕组电连接。
本实施例中,通过在第二磁性体远离第一磁性的一端设置附加磁性体、附加绕组和第三磁性体,使得电感器内可形成两个相对独立的电感组件,从而可以避免不同电流通路之间的电流互相干扰,进一步扩大电感器的应用场景。
一种可能的实施方式中,所述磁性件的材料为磁性绝缘材料。
一种可能的实施方式中,所述端电极包括依次层叠设置的第一导电层、第二导电层和第三导电层。所述第一导电层为网印铜或电镀铜,所述第一导电层形成于所述第一磁性体的表面,并与所述引出电极电连接。所述第二导电层为镍,所述第二导电层形成于所述第一导电层背向所述第一磁性体的表面。所述第三导电层为锡,所述第三导电层形成于所述第二导电层背向所述第一导电层的表面。
第一导电层的材质与引出电极的材质相同或者极性相似,以提升第一导电层与引出电极之间连接的稳定性。第二导电层为镍层,可以提升端电极的导电性能以及端电极的结构强度。第三导电层设置为锡层,可以提升焊锡与第三导电层的连接强度,从而提升电感器与电路板焊接的稳定性。
第二方面,本申请提供一种电感器的制作方法,包括:
提供第一磁性体和中间磁性体,将所述中间磁性体层叠于所述第一磁性体的表面;
提供线圈材料,将所述线圈材料形成于所述中间磁性体,得到绕组;
提供内电极材料,将所述内电极材料形成于所述中间磁性体和所述第一磁性体,得到至少三个引出电极,所述引出电极的一端与所述绕组电连接,另一端延伸至所述第一磁性体,至少三个所述引出电极沿所述绕组的延伸方向间隔设置;
提供外电极材料,将所述外电极材料形成于所述第一磁性体,得到至少三个端电极,至少三个所述端电极与至少三个所述引出电极一一对应电连接;
提供第二磁性体,将所述第二磁性体层叠于所述中间磁性体背向所述第一磁性体的一面,得到所述电感器。
一种可能的实施方式中,所述第一磁性体的原料的制作方法包括:
提供磁性原粉,对所述磁性原粉进行预处理;
提供绝缘材料混合液,将所述绝缘材料混合液与预处理后的所述磁性原粉混合,使所述绝缘材料包覆于所述磁性原粉的外表面,得到所述第一磁性体的原料。
预处理的方式可以为磷化处理或者钝化处理。其中,磷化处理工艺简单,可以提升磁性材料的绝缘性和抗氧化性,同时也可以简化处理工艺。钝化处理可以提升磁性材料的耐高温性能,对磁性原粉起到保护作用。通过将预处理后的磁性原粉与绝缘材料混合,使得制备的磁性体的原料具有磁性且绝缘,具有良好的磁导率。
一种可能的实施方式中,所述电感器的制作方法还包括:
在所述第一磁性体间隔设置多个通孔,多个所述通孔在所述第一磁性体的厚度方向贯穿所述第一磁性体;
在所述中间磁性体设置凹槽和多个孔,所述凹槽和多个所述孔彼此间隔设置,所述凹槽的开口位于所述中间磁性体的表面,所述孔与所述通孔相对且连通;
将所述线圈材料注入所述凹槽内并固化,得到所述绕组;
将所述内电极材料注入所述孔和所述通孔内并固化,得到所述引出电极。
一种可能的实施方式中,所述孔和所述通孔通过激光刻蚀的方法得到,且形成所述孔采用的激光的能量大于形成所述凹槽所采用的激光的能量,以简化电感器的制作工艺。
一种可能的实施方式中,将所述第二磁性体层叠于所述中间磁性体后,采用高温高压对所述第一磁性体、所述中间磁性体和所述第二磁性体进行层压,以使所述第一磁性体、所述中间磁性体和所述第二磁性体彼此固定连接。
对磁性件进行高温烧结后,硅基树脂转化为氧化硅高致密绝缘层,从而可以提升磁性件的磁导率,降低电感器的损耗,提升电感器的耐压性和耐高温性能以及空间利用度。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括壳体、电路板和上述电感器。所述电路板和所述电感器均安装于所述壳体内,所述电感器安装于所述电路板,且所述端电极与所述电路板电连接。
综上所述,本申请通过在电感器设置至少三个端电极,使得电感器中可以形成至少两条电流通路。每一电流通路流经的路径不同,也就是经过的绕组的长度、形状或横截面积等参数不同,从而使得每一电流通路具有不同的电感值。也就是,电感器具有至少两种电感值。本实施例提供的电感器可以同时应用于至少两个电路中,满足不同的电感值需求,能够减小电感器的占用空间,节约电子设备内部的空间,起到优化电子设备内部的空间布局的作用,有利于实现电子设备的轻薄化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图;
图2是本申请第一实施例提供的电感器的结构示意图;
图3是图2所示电感器的分解结构示意图;
图4是图3所示电感器的部分分解结构示意图;
图5是图4所示电感器的部分分解结构示意图;
图6是图2所示电感器的部分分解结构示意图;
图7是图6所示电感器的部分分解结构示意图;
图8是图2所示电感器的部分剖面结构示意图;
图9是图2所示电感器的部分结构示意图;
图10a为图2所示电感器的第一种电连接方式的示意图;
图10b为图2所示电感器的第二种电连接方式的示意图;
图10c为图2所示电感器的第三种电连接方式的示意图;
图10d为图2所示电感器的第四种电连接方式的示意图;
图11是本申请实施例提供的电感器强耦合磁场中的应用场景图;
图12是本申请第二实施例提供的电感器结构示意图;
图13是图12所示电感器的应用场景图;
图14是本申请第三实施例提供的电感器的结构示意图;
图15是图14所示电感器的应用场景图;
图16是本申请第四实施例提供的电感器的结构示意图;
图17是图16所示电感器的电磁仿真图;
图18是本申请第五实施例提供的电感器的分解结构示意图;
图19是图18所示电感器的电连接方式示意图;
图20是本申请实施例提供的电感器的第一种电极引出方式结构示意图;
图21是本申请实施例提供的电感器的第二种电极引出方式结构示意图;
图22a是本申请实施例提供的电感器在第一种实施方式中的俯视图;
图22b是本申请实施例提供的电感器在第二种实施方式中的俯视图;
图22c是本申请实施例提供的电感器在第三种实施方式中的俯视图;
图22d是本申请实施例提供的电感器在第四种实施方式中的俯视图;
图22e是本申请实施例提供的电感器在第五种实施方式中的俯视图;
图22f是本申请实施例提供的电感器在第六种实施方式中的俯视图;
图23是图2所示电感器的制作方法的流程图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
请参阅图1和图2,图1是本申请实施例提供的电子设备500的结构示意图,图2是本申请第一实施例提供的电感器100的结构示意图。
电子设备500括但不限于手机(cellphone)、笔记本电脑(notebook computer)、平板电脑(tablet personal computer)、膝上型电脑(laptop computer)、个人数字助理(personal digital assistant)、可穿戴式设备(wearable device)或车载设备(mobiledevice)等。本申请实施例中,以电子设备500为直板手机为例进行说明。在其他一些实施方式中,电子设备500也可以是折叠屏手机。
电子设备500包括壳体200、显示屏210和电路板组件220(如图11所示)。壳体200设有收容腔(图未示)。电路板组件220安装于收容腔内。显示屏210安装于壳体200的上表面。电路板组件220包括电路板230和电感器100。电感器100与电路板230电连接。本实施例中,电感器100焊接于电路板230的表面。电感器100可以为一个,也可以是多个。电感器100用于将电子设备500中的电能转化为磁能并存储起来,拥有储存和释放能量的功能。电感器100具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。在电路中,电感器100主要起到滤波、振荡、延迟和陷波等作用,还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。电感器100通常与电容器一起用于连接于电路中,组成电感-电容滤波电路。本实施例中的电感器100可以作为大电感或/和小电感。电感器100的应用场景包括但不限于射频模块、强耦合布局场景、多相错位功率电感使用模块、独立多相电感使用模块中和磁耦合模块。电感器100应用于射频模块时,作为射频电感。
请一并参阅图3,图3是图2所示电感器100的分解结构示意图。
电感器100包括磁性件1、绕组2和电极组件40。磁性件1包括第一磁性体10、第二磁性体50和中间磁性体20。第一磁性体10、中间磁性体20和第二磁性体50依次层叠设置,且彼此固定连接。中间磁性体20可以为一层,也可以是多层。绕组2固定于中间磁性体20内,电极组件40与绕组2固定连接且电连接,并通过引出至第一磁性体10的外表面。
电极组件40包括至少三个端电极41(如图9所示)。至少三个端电极41均与绕组2电连接。沿着绕组2的延伸方向,至少三个端电极41与绕组2的电连接位置间隔设置。每一端电极41均由第一磁性体10的外表面露出,用于与电路板230电连接,以使电路板230的电流可通过端电极41传输至绕组2。至少三个端电极41中的至少一个端电极41为输入电极,至少两个端电极41为输出电极。或者,至少三个端电极41中的至少两个端电极41为输入电极,至少一个端电极41为输出电极。
电感器100安装于电路板230时,电路板230的电流从输入电极输入绕组2,然后从输出电极输出,从而可以在电感器100内形成至少两条电流通路。每一电流通路流经的路径不同,也就是经过的绕组2的长度、形状或横截面积等参数不同,从而使得每一电流通路具有不同的电感值。也就是,电感器100至少具有两种电感值。本实施例提供的电感器100可以同时应用于至少两个电路中,满足不同的电感值需求。可以理解的是,本实施例中的电感器100相当于将至少两个具有一种电感值的电感器集成于一个电感器100中,能够减小电感器100的占用空间,节约电子设备500内部的空间,起到优化电子设备500内部的空间布局的作用,有利于实现电子设备500的轻薄化。
请一并参阅图4和图5,图4是图3所示电感器100的部分分解结构示意图,图5是图4所示电感器100的部分分解结构示意图。其中,图4和图5未显示绕组2的结构。
磁性件1由磁性材料和绝缘材料混合制备。磁性材料可以为FeSiCr/Al等合金粉、纯铁粉、FeSi(B)等非晶、FeCuMSiB纳米晶(M:NB、Mo等)、非晶/纳米晶过度金属、铁镍合金等中的一种或者多种原粉材料。绝缘材料可以为聚氨酯、环氧树脂、硅基树脂等高分子材料。绝缘材料包覆于磁性材料的外表面,形成核壳结构的微粒。该核壳结构的微粒为具有磁性且绝缘的材料。本实施例中,磁性件1的原料的制备方法包括:首先,将上述磁性材料原粉进行无机或有机或无机有机混合预处理;然后,将预处理后的磁性材料原粉与绝缘材料混合液混合,使绝缘材料包覆于磁性材料的外表面。绝缘材料混合液由绝缘材料、固化剂、耐高温硅基树脂和溶剂混合组成。其中,磁性材料与绝缘材料的配比可以根据实际情况进行调整。
每一磁性体的材料的配方可以相同也可以不同。通过改变不同磁性体的磁性材料的配方,可以使不同的磁性体的磁导率、饱和特性、磁芯损耗等特性不同,从而可以使电感器100适应不同的使用需求。
本实施例中,第一磁性体10为矩形板状结构。在其他实施例中第一磁性体10也可以圆形板状、椭圆形板状或者其他板状结构。第一磁性体10包括第一表面101和第二表面102。第一表面101和第二表面102相对设置,并分别位于Z方向的相对两侧。第一磁性体10设有通孔4。通孔4贯穿第一表面101和第二表面102。本实施例中,通孔4通过激光刻蚀的方法得到。
通孔4有六个。六个通孔4分别是第一通孔11、第二通孔12、第三通孔13、第四通孔14、第五通孔15和第六通孔16。六个通孔4沿着第一磁性体10的边缘区域间隔排列。六个通孔4均用于安装电极组件40,以使电极组件40的端电极41引出至第二表面102。
本实施例中,中间磁性体20有五层。五层中间磁性体20依次层叠设置。五层中间磁性分别为第一中间层21、第二中间层22、第三中间层23、第四中间层24和第五中间层25。
第一中间层21包括第一上表面201和第一下表面202。第一上表面201和第一下表面202相对设置,并分别位于第一中间层21在厚度方向的相对两侧。第一中间层21设有第一凹槽211、第一孔212、第一个第二孔213、第一个第三孔214、第一个第四孔215、第一个第五孔216和第一个第六孔217。
第一凹槽211的开口位于第一上表面201。本实施例中,第一凹槽211为未闭合的曲形,即呈曲线延伸。第一凹槽211包括第一端2111和第二端2112。第一端2111和第二端2112分别位于第一凹槽211延伸方向的相对两端,且第一端2111和第二端2112彼此间隔设置。沿垂直于第一凹槽211的延伸方向,也即第一中间层21的厚度方向,第一凹槽211的截面为矩形。在其他实施例中,第一凹槽211也可以是“V”形、“C”形、“ㄈ”形或者其他未闭合的形状。示例性的,第一凹槽211是通过激光刻蚀的方法得到。第一凹槽211用于容置绕组2。
第一孔212设于第一凹槽211的第一端2111,并贯穿第一凹槽211的槽底壁和第一下表面202。第一孔212与第一凹槽211连通,同时与第一通孔11在中间磁性体20的厚度方向相对设置。第一个第二孔213、第一个第三孔214、第一个第四孔215、第一个第五孔216和第一个第六孔217彼此间隔设置,并贯穿第一上表面201和第一下表面202,且与第一凹槽211和第一孔212均间隔设置。其中,在中间磁性体20的厚度方向,第一个第二孔213与第二通孔12相对设置,第一个第三孔214与第三通孔13相对设置,第一个第四孔215与第四通孔14相对设置,第一个第五孔216与第五通孔15相对设置,第一个第六孔217与第六通孔16相对设置。第一孔212、第一个第二孔213、第一个第三孔214、第一个第四孔215、第一个第五孔216和第一个第六孔217均用于安装电极组件40。
第二中间层22包括第二上表面203和第二下表面204。第二上表面203和第二下表面204相对设置,并分别位于第二中间层22在厚度方向的相对两侧。第二中间层22设有第二凹槽221、第一连接孔227、第二个第二孔222、第二个第三孔223、第二个第四孔224、第二个第五孔225和第二个第六孔226。
第二凹槽221包括第一子槽228和第一延伸槽229。第一子槽228和第一延伸槽229彼此连接且连通。本实施例中,第一子槽228为未闭合的曲形,即呈曲线延伸。第一子槽228包括第三端2281和第四端2282。第三端2281和第四端2282分别位于第一子槽228延伸方向的相对两端,且第三端2281和第四端2282彼此间隔设置。第三端2281在第一上表面201的正投影至少部分与第一凹槽211的第二端2112重合。第一延伸槽229大致为矩形。第一延伸槽229连接于第三端2281,并与第一子槽228连通。
第一连接孔227设于第三端2281,并贯穿第一子槽228的槽底壁和第二下表面204。第一连接孔227与第一子槽228连通。同时,第一连接孔227在第一上表面201的正投影至少部分与第一凹槽211重合。第一连接孔227内用于设置绕组2。第二个第二孔222设于第一延伸槽229内,并贯穿第一延伸槽229的槽底壁和第二下表面204。第二个第二孔222与第一连接孔227彼此间隔设置。第二个第二孔222与第一延伸槽229连通。沿中间磁性体20的厚度方向,第二个第二孔222与第一个第二孔213及第二通孔12相对设置。第二个第二孔222、第一个第二孔213和第二通孔12用于设置电极组件40,以引出设于第二凹槽221内的绕组2。
第二个第三孔223、第二个第四孔224、第二个第五孔225和第二个第六孔226彼此间隔设置,并贯穿第二上表面203和第二下表面204,且与第二凹槽221间隔设置。沿中间磁性体20的厚度方向,第二个第三孔223与第一个第三孔214及第三通孔13相对设置,第二个第四孔224与第一个第四孔215及第四通孔14相对设置,第二个第五孔225与第一个第五孔216及第五通孔15相对设置,第二个第六孔226与第一个第六孔217及第六通孔16相对设置。第二个第三孔223、第二个第四孔224、第二个第五孔225和第二个第六孔226均用于设置电极组件40。
第三中间层23包括第三上表面205和第三下表面206。第三上表面205和第三下表面206相对设置,并分别位于第三中间层23在厚度方向的相对两侧。第三中间层23设有第三凹槽231、第二连接孔232、第三个第三孔233、第三个第四孔234、第三个第五孔235和第三个第六孔236。
第三凹槽231包括第二子槽237和第二延伸槽238。第二子槽237和第二延伸槽238彼此连接且连通。第二子槽237包括第五端2371和第六端2372。第五端2371和第六端2372分别位于第二子槽237延伸方向的相对两端,且第五端2371和第六端2372彼此间隔设置。第五端2371在第二上表面203的正投影至少部分与第二凹槽221的第四端2282重合。第二延伸槽238大致为矩形。第二延伸槽238连接于第五端2371,并与第二子槽237连通。
第二连接孔232设于第五端2371,并贯穿第二子槽237的槽底壁和第三下表面206。第二连接孔232与第二子槽237连通。同时,第二连接孔232在第二上表面203的正投影至少部分与第二凹槽221重合。第二连接孔232内用于设置绕组2。
第三个第三孔233设于第二延伸槽238背向第二子槽237的一端,并贯穿第二延伸槽238的槽底壁和第三下表面206。第三个第三孔233与第二连接孔232彼此间隔设置。第三个第三孔233与第二延伸槽238连通。沿中间磁性体20的厚度方向,第三个第三孔233与第二个第三孔223、第一个第三孔214及第三通孔13相对设置。第三个第三孔233、第二个第三孔223、第一个第三孔214及第三通孔13用于设置电极组件40,以引出设于第三凹槽231内的绕组2。
第三个第四孔234、第三个第五孔235和第三个第六孔236彼此间隔设置,并贯穿第三上表面205和第三下表面206,且与第三凹槽231间隔设置。沿中间磁性体20的厚度方向,第三个第四孔234与第二个第四孔224、第一个第四孔215及第四通孔14相对设置,第三个第五孔235与第二个第五孔225、第一个第五孔216及第五通孔15相对设置,第三个第六孔236与第二个第六孔226、第一个第六孔217及第六通孔16相对设置。第三个第四孔234、第三个第五孔235和第三个第六孔236均用于设置电极组件40。
第四中间层24包括第四上表面207和第四下表面208。第四上表面207和第四下表面208相对设置,并分别位于第四中间层24在厚度方向的相对两侧。第四中间层24设有第四凹槽241、第三连接孔242、第四个第四孔243、第四个第五孔244和第四个第六孔245。
第四凹槽241包括第三子槽246、第三延伸槽247和第四延伸槽248。第三延伸槽247和第四延伸槽248均与第三子槽246连接且连通。本实施例中,第三子槽246为未闭合的曲形,即呈曲线延伸。第三子槽246包括第七端2461和第八端2462。第七端2461和第八端2462分别位于第三子槽246延伸方向的相对两端,且第七端2461和第八端2462彼此间隔设置。第七端2461在第三上表面205的正投影至少部分与第三凹槽231的第六端2372重合。第三延伸槽247和第四延伸槽248均大致为矩形。第三延伸槽247的一端与第三子槽246连接并连通,另一端朝向第四中间层24的边缘区域延伸。第四延伸槽248与第三延伸槽247平行且间隔设置。第四延伸槽248的一端与第三子槽246连接并连通,另一端朝向第四中间层24的边缘区域延伸。第四延伸槽248靠近第八端2462。
第三连接孔242设于第七端2461,并贯穿第三子槽246的槽底壁和第四下表面208。第三连接孔242与第三子槽246连通。同时,第三连接孔242在第三上表面205的正投影至少部分与第三凹槽231重合。第三连接孔242内用于设置绕组2。
第四个第四孔243设于第三延伸槽247背向第三子槽246的一端,并贯穿第三延伸槽247的槽底壁和第四下表面208。第四个第四孔243与第三延伸槽247连通。沿中间磁性体20的厚度方向,第四个第四孔243与第三个第四孔234、第二个第四孔224、第一个第四孔215及第四通孔14相对设置。第四个第四孔243、第三个第四孔234、第二个第四孔224、第一个第四孔215及第四通孔14用于设置电极组件40,以引出设于第四凹槽241内的绕组2。第四个第五孔244设于第四延伸槽248背向第三子槽246的一端,并贯穿第四延伸槽248的槽底壁和第四下表面208。第四个第五孔244与第四延伸槽248连通。沿中间磁性体20的厚度方向,第四个第五孔244与第三个第五孔235、第二个第五孔225、第一个第五孔216及第五通孔15相对设置。第四个第五孔244、第三个第五孔235、第二个第五孔225、第一个第五孔216及第五通孔15用于设置电极组件40,以引出设于第四凹槽241内的绕组2。
第四个第六孔245与第四个第四孔243及第四个第五孔244彼此间隔设置,且与第四凹槽241间隔设置。第四个第六孔245贯穿第四上表面207和第四下表面208。沿中间磁性体20的厚度方向,第四个第六孔245与第三个第六孔236、第二个第六孔226、第一个第六孔217及第六通孔16相对设置。第四个第六孔245均用于设置电极组件40。
第五中间层25包括第五上表面251和第五下表面252。第五上表面251和第五下表面252相对设置,并分别位于第五中间层25在厚度方向的相对两侧。第五中间层25设有第五凹槽253、第四连接孔254和第五个第六孔255。
第五凹槽253包括第四子槽256和第五延伸槽257。本实施例中,第四子槽256为未闭合的曲形,即呈曲线延伸。第四子槽256包括第九端2561和第十端2562。第九端2561和第十端2562分别位于第四子槽256延伸方向的相对两端,且第九端2561和第十端2562彼此间隔设置。第九端2561在第四上表面207的正投影至少部分与第四凹槽241的第八端2462重合。第五延伸槽257均大致为矩形。第五延伸槽257的一端与第四子槽256的第十端2562连接并连通,另一端朝向第五中间层25的边缘区域延伸。
第四连接孔254设于第四子槽256的第九端2561,并贯穿第四子槽256的槽底壁和第五下表面252。第四连接孔254与第四子槽256连通。同时,第四连接孔254在第四上表面207的正投影至少部分与第四凹槽241重合。第四连接孔254内用于设置绕组2。
第五个第六孔255设于第五延伸槽257背向第四子槽256的一端,并贯穿第五延伸槽257的槽底壁和第五下表面252。第五个第六孔255与第五延伸槽257连通。沿中间磁性体20的厚度方向,第五个第六孔255与第四个第六孔245、第三个第六孔236、第二个第六孔226、第一个第六孔217及第六通孔16相对设置。第五个第六孔255均用于引出设于第五凹槽253的绕组2。
请一并参阅图6和图7,图6是图2所示电感器100的部分分解结构示意图,图7是图6所示电感器100的部分分解结构示意图。
绕组2包括线圈部26、延伸部27和连接部28。线圈部26包括五层线圈。五层线圈分别是第一层线圈31、第二层线圈32、第三层线圈33、第四层线圈34和第五层线圈35。第一层线圈31设于第一凹槽211内,第二层线圈32设于第二凹槽221内,第三层线圈33设于第三凹槽231内,第四层线圈34设于第四凹槽241内,第五层线圈35设于第五凹槽253内。连接部28连接于每相邻两个线圈之间,以使第一层线圈31、第二层线圈32、第三层线圈33、第四层线圈34和第五层线圈35依次电连接。
第一层线圈31的形状与第一凹槽211的形状一致。第一层线圈31包括第一连接端311和第二连接端312。第一连接端311和第二连接端312分别位于第一层线圈31延伸方向的相对两端。第一层线圈31设于第一凹槽211内,并与第一凹槽211的槽内壁固定连接。第一连接端311位于第一凹槽211的第一端2111内,第二连接端312位于第二端2112内。
第二层线圈32包括第一子线圈321和第一延伸线圈322。第一子线圈321包括第三连接端323和第四连接端324。第三连接端323和第四连接端324分别位于第一子线圈321延伸方向的相对两端。第一子线圈321设于第一子槽228内,并与第一子槽228的槽内壁固定连接。第三连接端323位于第一子槽228的第三端2281内,第四连接端324位于第四端2282内。第一延伸线圈322位于第一延伸槽229内,并与第一延伸槽229的槽内壁固定连接。并且,第一延伸线圈322与第一子线圈321的第三连接端323固定连接且电连接。
连接部28包括第一连接部36。第一连接部36设于第一连接孔227内,并与第一连接孔227的孔内壁固定连接。沿中间磁性体20的厚度方向,第一连接部36背向第二下表面204的一端与第一子线圈321固定连接且电连接,另一端与第一层线圈31的第二端2112固定连接且电连接。第一层线圈31和第二层线圈32通过第一连接部36实现电连接。
本实施例中,通过将第二层线圈32设置为第一延伸线圈322和第一子线圈321,并且第一延伸线圈322用于与电极组件40电连接,从而可以实现将第一子线圈321内的部分电流引出至端电极41,结构简单。
第三层线圈33包括第二子线圈331和第二延伸线圈332。第二子线圈331包括第五连接端333和第六连接端334。第五连接端333和第六连接端334分别位于第二子线圈331延伸方向的相对两端。第二子线圈331设于第二子槽237内,并与第二子槽237的槽内壁固定连接。第五连接端333位于第二子槽237的第五端2371内,第六连接端334位于第六端2372内。第二延伸线圈332位于第二延伸槽238内,并与第二延伸槽238的槽内壁固定连接。并且,第二延伸线圈332与第二子线圈331的第五连接端333固定连接且电连接。
连接部28还包括第二连接部37。第二连接部37设于第二连接孔232内,并与第二连接孔232的孔内壁固定连接。沿中间磁性体20的厚度方向,第二连接部37背向第三下表面206的一端与第二子线圈331固定连接且电连接,另一端与第二层线圈32的第四端2282固定连接且电连接。第三层线圈33和第二层线圈32通过第二连接部37实现电连接。
第四层线圈34包括第三子线圈341、第三延伸线圈342和第四延伸线圈343。第三子线圈341包括第七连接端344和第八连接端345。第七连接端344和第八连接端345分别位于第三子线圈341延伸方向的相对两端。第三子线圈341设于第三子槽246内,并与第三子槽246的槽内壁固定连接。第七连接端344位于第三子槽246的第七端2461内,第八连接端345位于第八端2462内。第三延伸线圈342位于第三延伸槽247内,并与第三延伸槽247的槽内壁固定连接。第三延伸线圈342与第三子线圈341固定连接且电连接。第四延伸线圈343位于第四延伸槽248内,并与第四延伸线圈343的槽内壁固定连接。第四延伸线圈343与第三延伸线圈342平行且间隔设置。同时,第四延伸线圈343与第三子线圈341固定连接且电连接。
连接部28还包括第三连接部38。第三连接部38设于第三连接孔242内,并与第三连接孔242的孔内壁固定连接。沿中间磁性体20的厚度方向,第三连接部38背向第四下表面208的一端与第三子线圈341固定连接且电连接,另一端与第三层线圈33的第六端2372固定连接且电连接。第四层线圈34和第三层线圈33通过第三连接部38实现电连接。
第五层线圈35包括第五子线圈351和第五延伸线圈352。第五子线圈351包括第九连接端353和第十连接端354。第九连接端353和第十连接端354分别位于第五子线圈351延伸方向的相对两端。第五子线圈351设于第四子槽256内,并与第四子槽256的槽内壁固定连接。第九连接端353位于第四子槽256的第九端2561内,第十连接端354位于第十端2562内。第五延伸线圈352位于第五延伸槽257内,并与第五延伸槽257的槽内壁固定连接。第五延伸线圈352与第五子线圈351固定连接且电连接。
连接部28还包括第四连接部39。第四连接部39设于第四连接孔254内,并与第四连接孔254的孔内壁固定连接。沿中间磁性体20的厚度方向,第四连接部39背向第五下表面252的一端与第五子线圈351固定连接且电连接,另一端与第四层线圈34的第八端2462固定连接且电连接。第五层线圈35和第四层线圈34通过第四连接部39实现电连接。
可以理解的是,第一连接部36电连接第一层线圈31和第二层线圈32之间,第二连接部37电连接第二层线圈32和第三层线圈33之间,第三连接部38电连接第三层线圈33和第四层线圈34之间,第四连接部39电连接第四层线圈34和第五层线圈35之间。从而使第一层线圈31、第二层线圈32、第三层线圈33、第四层线圈34和第五层线圈35依次电连接,形成电流通路。第一层线圈31、第一连接部36、第一子线圈321、第二连接部37、第三子线圈341、第三连接部38、第四子线圈依次连接,拉长后可以看做是一根长导线。第一延伸线圈322、第二延伸线圈332、第三延伸线圈342、第四延伸线圈343和第五延伸线圈352间隔连接于该长导线上。
本实施例中,通过设置连接部28,并将连接部28设于连接孔内,即可实现相邻两层线圈之间的电连接,从而可以简化绕组2的结构,简化电感器100的制作工艺。
本实施例中,绕组2的材质为银。在其他实施例中,绕组2的材质也可以是铜或者其他金属材料。需要说明的是,每一层线圈的长度、长宽比、截面积等参数可以相同,也可以不同。在实际制作过程中,可根据对电感器100参数需求的不同来调整每一层线圈的参数。
请一并参阅图8和图9,图8是图2所示电感器100的部分剖面结构示意图,图9是图2所示电感器100的部分结构示意图。
电极组件40包括引出电极42和端电极41。端电极41固定于第一磁性体10的第二表面102。引出电极42一端与绕组2固定连接且电连接,另一端穿过中间磁性体20和第一磁性体10与端电极41固定连接且电连接。本实施例中,引出电极42的材质为银。在其他实施例中,引出电极42的材质也可以是铜或者是其他导电金属材料。
端电极41包括第一导电层401、第二导电层402和第三导电层403。第一导电层401、第二导电层402和第三导电层403依次层叠设置。第一导电层401与引出电极42固定连接且电连接。第一导电层401的材质与引出电极42的材质相同或者极性相似,以提升第一导电层401与引出电极42之间连接的稳定性。第一导电层401的材质为铜、银或者是其他金属材料。第一导电层401可以通过电镀的方式形成于引出电极42的表面,也可以通过网印的方式形成于引出电极42的表面。示例性的,第一导电层401为网印铜,或者电镀铜。
第二导电层402形成于第一导电层401背离引出电极42的表面。本实施例中,第二导电层402的材质为镍。在其他实施例中,第二导电层402的材质也可以是其他导电金属。第三导电层403形成于第二导电层402背离第一导电层401的表面。本实施例中,第三导电层403的材质为锡。电感器100通过端电极41焊接于电路板230上,第三导电层403与电路板230连接。本实施例中,通过将第三导电层403设置为锡层,可以提升焊锡与第三导电层403的连接强度,从而提升电感器100与电路板230焊接的稳定性。
引出电极42至少为三个,端电极41至少为三个。至少三个引出电极42彼此间隔设置,并且均与绕组2固定连接且电连接。每一引出电极42远离绕组2的一端与一个端电极41固定连接且电连接。每一端电极41可以作为电流输出端,也可以作为电流输入端。也就是说,电感器100安装于电路板230时,位于电路板230的电流可以通过端电极41传输到引出电极42,再输入至绕组2;位于绕组2的电流也可以通过引出电极42传输到端电极41,再输出至电路板230。
至少三个端电极41中的至少一个端电极41作为输入电极,至少两个端电极41作为输出电极。或者,至少三个端电极41中的至少两个端电极41作为输入电极,至少一个端电极41作为输出电极。电感器100接入电路板230的电路中后,在电感器100形成至少两条电流通路。每条电流通路具有不同电感值。也就是,电感器100具有至少两种电感值。
请再次参阅图6和图7,本实施例中,引出电极42有六个,端电极41有六个。六个引出电极42分别为第一引出电极421、第二引出电极422、第三引出电极423、第四引出电极424、第五引出电极425和第六引出电极426。第一引出电极421设于第一孔212和第一通孔11内。第一引出电极421的一端与第一层线圈31的第一连接端311固定连接且电连接,另一端由第一通孔11延伸至第二表面102,以与端电极41电连接。第二引出电极422设于第二个第二孔222、第一个第二孔213和第二通孔12内,第二引出电极422的一端与第一延伸线圈322固定连接且电连接,另一端由第二通孔12延伸至第二表面102,以与端电极41电连接。第三引出电极423设于第三个第三孔233、第二个第三孔223、第一个第三孔214和第三通孔13内。第三引出电极423的一端与第二延伸线圈332固定连接且电连接,另一端由第三通孔13延伸至第二表面102,以与端电极41电连接。第四引出电极424设于第四个第四孔243、第三个第四孔234、第二个第四孔224、第一个第四孔215和第四通孔14内。第四引出电极424的一端与第三延伸线圈342固定连接且电连接,另一端由第四通孔14引出至第二表面102,以与端电极41电连接。第五引出电极425设于第四个第五孔244、第三个第五孔235、第二个第五孔225、第一个第五孔216和第五通孔15内。第五引出电极425的一端与第四延伸线圈343固定连接且电连接,另一端由第五通孔15引出至第二表面102,以与端电极41电连接。第六引出电极426设于第五个第六孔255、第四个第六孔245、第三个第六孔236、第二个第六孔226、第一个第六孔217和第六通孔16内。第六引出电极426的一端与第五延伸线圈352固定连接且电连接,另一端由第六通孔16引出至第二表面102,以与端电极41电连接。
六个端电极41分别为第一端电极411、第二端电极412、第三端电极413、第四端电极414、第五端电极415和第六端电极416。第一端电极411固定于第二表面102。第一端电极411与第一引出电极421位于第二表面102的一端固定连接且电连接。第一端电极411覆盖第一通孔11。第一端电极411与电路板230电连接后,位于电路板230的电流能够通过第一端电极411输入到第一引出电极421,然后经过第一引出电极421传输至第一层线圈31。或者,位于绕组2的电流也可以经过第一层线圈31传输至第一引出电极421,然后传输至第一端电极411,并由第一端电极411传输至电路板230。
第二端电极412固定于第二表面102,并与第一端电极411间隔设置。第二端电极412与第二引出电极422位于第二表面102的一端固定连接且电连接。第二端电极412覆盖第二通孔12。第二端电极412与电路板230电连接后,位于电路板230的电流能够通过第二端电极412输入到第二引出电极422,然后经过第二引出电极422传输至第一延伸线圈322,再传输至第一子线圈321。或者,位于绕组2的电流也可以通过第一子线圈321传输至第一延伸线圈322,再传输至第二引出电极422,然后传输至第二端电极412,并由第二端电极412传输至电路板230。
第三端电极413固定于第二表面102,并与第一端电极411及第二端电极412间隔设置。第三端电极413与第三引出电极423位于第二表面102的一端固定连接且电连接。第三端电极413覆盖第三通孔13。第三端电极413与电路板230电连接后,位于电路板230的电流能够通过第三端电极413输入到第三引出电极423,然后经过第三引出电极423传输至第二子线圈331,再传输至第二延伸线圈332。或者,位于绕组2的电流也可以通过第二子线圈331传输至第二延伸线圈332,再传输至第三引出电极423,然后传输至第三端电极413,并由第三端电极413传输至电路板230。
第四端电极414固定于第二表面102,并与第一端电极411、第二端电极412及第三端电极413间隔设置。第四端电极414与第四引出电极424位于第二表面102的一端固定连接且电连接。第四端电极414覆盖第四通孔14。第四端电极414与电路板230电连接后,位于电路板230的电流能够通过第四端电极414输入到第四引出电极424,然后经过第四引出电极424传输至第三延伸线圈342,再传输至第三子线圈341。或者,位于绕组2的电流也可以通过第三子线圈341传输至第三延伸线圈342,再传输至第四引出电极424,然后传输至第四端电极414,并由第四端电极414传输至电路板230。
第五端电极415固定于第二表面102,并与第一端电极411、第二端电极412、第三端电极413及第四端电极414间隔设置。第五端电极415与第五引出电极425位于第二表面102的一端固定连接且电连接。第五端电极415覆盖第五通孔15。第五端电极415与电路板230电连接后,位于电路板230的电流能够通过第五端电极415输入到第五引出电极425,然后经过第五引出电极425传输至第四延伸线圈343,再传输至第三子线圈341。或者,位于绕组2的电流也可以通过第三子线圈341传输至第四延伸线圈343,再传输至第五引出电极425,然后传输至第五端电极415,并由第五端电极415传输至电路板230。
第六端电极416固定于第二表面102,并与第一端电极411、第二端电极412、第三端电极413、第四端电极414及第五端电极415间隔设置。第六端电极416与第六引出电极426位于第二表面102的一端固定连接且电连接。第六端电极416覆盖第六通孔16。第六端电极416与电路板230电连接后,位于电路板230的电流能够通过第六端电极416输入到第六引出电极426,然后经过第六引出电极426传输至第五延伸线圈352,再传输至第五子线圈351。或者,位于绕组2的电流也可以通过第五子线圈351传输至第五延伸线圈352,再传输至第六引出电极426,然后传输至第六端电极416,并由第六端电极416传输至电路板230。
本实施例中,通过设置引出电极42,并将引出电极42电连接于端电极41和绕组2之间,可以实现将绕组2的电流引出至设于第一磁性体10的第二表面102的端电极41。当电感器100安装于电路板230时,将第二表面102朝向电路板230的表面安装,即可将端电极41均电连接于电路板230的表面,从而可以简化电感器100的安装工艺。
请参阅图10a、图10b、图10c和图10d,图10a为图2所示电感器100的第一种电连接方式的示意图,图10b为图2所示电感器100的第二种电连接方式的示意图,图10c为图2所示电感器100的第三种电连接方式的示意图,图10d为图2所示电感器100的第四种电连接方式的示意图。
如图10a所示,在第一种电连接方式中,端电极41为2N个时,N个端电极41为输入电极,N个端电极41为输出电极。从第1个所述输入电极输入的电流,经过绕组2后,从第1个输出电极输出;从第2个所述输入电极输入的电流,经过绕组2后,从第2个输出电极输出……从第N-1个输入电极输入的电流,经过绕组2后,从第N-1个输出电极输出;从第N个输入电极输入的电流,经过绕组2后,从第N个输出电极输出。其中,N为大于等于2的正整数。
本实施例中,N为3,端电极41为六个。六个端电极41中的三个端电极作为输入电极,另外三个端电极作为输出电极,每一输入电极对应一个输出电极。电感器100可形成三条电流通路,并具有三种不同电感值。示例性的,第一端电极411、第二端电极412和第三端电极413作为输入电极,第四端电极414、第五端电极415和第六端电极416作为输出电极。
电路板230的电流从第一端电极411传输至第一引出电极421,并传输到第一层线圈31,然后从第一层线圈31经过第一连接部36传输到第一子线圈321,再从第一子线圈321经过第二连接部37传输到第二子线圈331,接着从第二子线圈331经过第三连接部38传输到第三子线圈341,再传输到第三延伸线圈342,经过第四引出电极424传输到第四端电极414,再传输到电路板230,形成第一条电流通路,并具有第一电感值。
电路板230的电流从第二端电极412传输至第二引出电极422,并传输到第一子线圈321,然后从第一子线圈321经过第二连接部37传输到第二子线圈331,再从第二子线圈331经过第三连接部38传输到第三子线圈341,再传输到第四延伸线圈343,再经过第五引出电极425传输到第五端电极415,然后从第五端电极415传输到电路板230,形成第二条电流通路,并具有第二电感值。
电路板230的电流从第三端电极413传输至第三引出电极423,并传输到第二子线圈331,然后从第二子线圈331经过第三连接部38传输到第三子线圈341,再经过第四连接部39传输到第五子线圈351,再传输到第五延伸线圈352,并经过第六引出电极426传输到第六端电极416,然后传输到电路板230,形成第三条电流通路,并具有第三电感值。
本实施例中,电感器100内可形成三条电流通路,并具有三种不同的电感值。需要说明的是,第一电感值、第二电感值和第三电感值的数值均不相同。当第一端电极411、第二端电极412和第三端电极413同时通电时,可以通过在不同端电极41施加多相错位电压,以避免不同的电流通路之间互相干扰。
在其他一些实施方式中,也可以将第四端电极414、第五端电极415和第六端电极416作为输入电极,第一端电极411、第二端电极412和第三端电极413作为输出电极。或者,也可以将第一端电极411、第二端电极412和第四端电极414作为输入电极,第三端电极413、第五端电极415和第六端电极416作为输出电极。在这里不对输入电极和输出电极做具体限制,只要其中三个端电极作为输入电极,另外三个端电极作为输出电极即可。
如图10b所示,在第二种电连接方式中,端电极41为N+1个,N+1个端电极41中的1个端电极为输入电极,N个端电极为输出电极。从第1个所述输入电极输入的电流,经过绕组2后,分别从第2个输出电极、第3个输出电极……第N个输出电极输出,其中,N为大于等于2的正整数。
本实施例中,N为5。端电极41有六个。六个端电极41中的一个端电极作为输入电极,另外五个端电极作为输出电极。电流从输入电极输入,然后分别从五个输出电极输出。电感器100可形成五条电流通路,并具有五种不同的电感值。示例性的,第一端电极411作为输入电极,第二端电极412、第三端电极413、第四端电极414、第五端电极415和第六端电极416作为输出电极。
电路板230的电流从第一端电极411传输至第一引出电极421,并传输至第一层线圈31,然后经过第一连接部36传输至第一子线圈321。第一子线圈321的部分电流传输至第一延伸线圈322,再经过第二引出电极422传输至第二端电极412,并传输到电路板230,从而形成第一条电流通路,并具有第一电感值。第一子线圈321的部分电流经过第二连接部37传输到第二子线圈331,传输到第二子线圈331的部分电流经过第二延伸线圈332传输至第三引出电极423,再传输至第三端电极413,然后从第三端电极413传输到电路板230,形成第二条电流通路,并具有第二电感值。
传输到第二子线圈331的部分电流还经过第三连接部38传输至第三子线圈341,再传输至第三延伸线圈342,接着经过第四引出部传输至第四端电极414,然后从第四端电极414传输到电路板230,从而形成第三条电流通路,并具有第三电感值。传输至第三子线圈341的部分电流还传输至第四延伸线圈343,接着经过第五引出部传输至第五端电极415,然后从第五端电极415传输到电路板230,从而形成第四条电流通路,并具有第四电感值。
传输至第三子线圈341的部分电流还经过第四连接部39传输至第五子线圈351,再传输至第五延伸线圈352,接着经过第六引出部传输至第六端电极416,然后从第六端电极416传输到电路板230,从而形成第五条电流通路,并具有第五电感值。
本实施例中,电感器100内可形成五条电流通路,并具有五种不同的电感值。第一电感值、第二电感值、第三电感值、第四电感值和第五电感值的数值均不同。
在其他一些实施方式中,也可以将第二端电极412作为输入电极,第一端电极411、第三端电极413、第四端电极414、第五端电极415和第六端电极416作为输出电极。或者,也可以将第三端电极413作为输入电极,其他端电极作为输出电极。在这里不对输入电极做具体限制,只要其中一个端电极作为输入电极,其他五个端电极作为输出电极即可。
如图10c所示,在第三种电连接方式中,端电极41为N+3个时,两个端电极为输入电极,N+1个端电极为输出电极。从第1个输入电极输入的电流,经过绕组2后,从第1个输出电极输出。从第2个所输入电极输入的电流,经过绕组2后,分别从第2个输出电极、第3个输出电极……第N个输出电极输出,其中,N为大于等于2的正整数。
本实施例中,N为3。端电极41为六个。六个端电极41中的两个端电极作为输入电极,另外四个端电极作为输出电极。其中一个输入电极输入的电流直接从其中一个输出电极输出,从另一个输入电极输入的电流分流至另外三个输出电极分别输出,形成四条电流通路,并具有三种不同的电感值。示例性的,电路板230的电流从第一端电极411输入,从第三端电极413输出。电路板230的电流还从第二端电极412输入,并分别从第四端电极414、第五端电极415和第六端电极416输出。
电路板230的电流从第一端电极411输入,并通过第一引出电极421传输至第一层线圈31,然后经过第一连接部36传输至第一子线圈321,再经过第二连接部37传输到第一子线圈321,接着经过第三连接部38传输至第二延伸线圈332,再经过第三引出电极423传输至第三端电极413,并传输到电路板230,从而形成第一条电流通路,并具有第一电感值。
电路板230的电流从第二端电极412输入,并通过第二引出电极422传输至第一延伸线圈322,再传输至第一子线圈321,然后经过第二连接部37传输至第二子线圈331,再经过第三连接部38传输到第三子线圈341。位于第三子线圈341的部分电流经过第三延伸线圈342传输到第四引出电极424,再传输至第四端电极414,并从第四端电极414传输到电路板230,从而形成第二条电流通路,并具有第二电感值。位于第三子线圈341的部分电流还经过第四延伸线圈343传输到第五引出电极425,再传输至第五端电极415,并从第五端电极415传输到电路板230,从而形成第三条电流通路,并具有第三电感值。位于第三子线圈341的部分电流还经过第四连接部39传输到第五子线圈351,再传输至第五延伸线圈352,接着经过第六引出部传输至第六端电极416,然后从第六端电极416传输到电路板230,从而形成第四条电流通路,并具有第四电感值。
本实施例中,电感器100内可形成四条电流通路,并具有四种不同的电感值。需要说明的是,当第一端电极411和第二端电极412同时通电时,可以通过在第一端电极411和第二端电极412施加多相错位电压,以避免不同的电流通路之间互相干扰。
在其他一些实施方式中,也可以将第三端电极413和第四端电极414作为输入电极,第一端电极411、第二端电极412、第五端电极415和第六端电极416作为输出电极。在这里不对输入电极和输出电极做具体限制。
如图10d所示,在第四种电连接方式中,六个端电极41中的两个端电极作为输入电极,另外四个端电极作为输出电极,并且,一个输入电极对应两个输出电极。也就是,从一个输入电极输入的电流分别从两个输出电极输出,从另一个输入电极输入的电流分别从另外两个输出电极输出。示例性的,电路板230的电流从第一端电极411输入,从第三端电极413和第四端电极414输出;电路板230的电流还从第二端电极412输入,从第五端电极415和第六端电极416输出。
电路板230的电流从第一端电极411输入后,通过第一引出电极421传输至第一层线圈31,然后经过第一连接部36传输至第一子线圈321,再经过第二连接部37传输至第二子线圈331。第二子线圈331的电流一部分电流传输至第二延伸线圈332,并经过第三引出电极423传输至第三端电极413,再传输至电路板230,形成第一条电流通路,并具有第一电感值。第二子线圈331的电流另一部分经过第三连接部38传输至第三子线圈341,然后传输至第三延伸线圈342,再经过第四引出电极424传输至第四端电极414,并传输至电路板230,形成第二条电流通路,并具有第二电感值。
电路板230的电流从第二端电极412输入后,通过第二引出电极422传输至第一延伸线圈322,然后传输至第一子线圈321,再经过第二连接部37传输至第二子线圈331,接着经过第三连接部38传输至第三子线圈341。传输至第三子线圈341的部分电流传输至第四延伸线圈343,再经过第五引出电极425传输至第五端电极415,并传输至电路板230,形成第三条电流通路,并具有第三电感值。传输至第三子线圈341的部分电流经过第四连接部39传输至第五子线圈351,然后传输至第五延伸线圈352,再经过第六引出电极426传输至第六端电极416,并传输至电路板230,形成第四条电流通路,并具有第四电感值。
本实施例中,电感器100内可形成四条电流通路,并具有四种不同的电感值。第一电感值、第二电感值、第三电感值和第四电感值的数值均不同。需要说明的是,当第一端电极411和第二端电极412同时通电时,可以通过在第一端电极411和第二端电极412施加多相错位电压,以避免不同的电流通路之间互相干扰。
在其他一些实施方式中,也可以将第三端电极413和第四端电极414作为输入电极,第一端电极411、第二端电极412、第五端电极415和第六端电极416作为输出电极。在这里不对输入电极做具体限制,只要其中两个端电极41作为输入电极,其他四个端电极41作为输出电极,且一个端电极41对应两个输出电极即可。
本实施例中,通过设置六个端电极41,并且在绕组2的不同位置分别引出至不同端电极,使得电感器100具有多条电流通路。每一电流通路流经的路径不同,也就是经过的绕组2的长度、形状或横截面积等参数不同,从而使得每一电流通路具有不同的电感值。也就是,电感器100具有多种电感值。本实施例的电感器100可以应用于多条电路中,可以减少电路板230上电感器100的数量,进而可以节约电子设备500内部的空间,优化电路板230上的空间布局,有利于实现电子设备500的轻薄化。
请参阅图11,图11是本申请实施例提供的电感器100在强耦合磁场中的应用场景图。
电路板230上设有磁性元件240。本实施例中,磁性元件240为磁珠。在其他实施例中,磁性元件240也可以是扬声器、话筒或者其他元件。在现有技术中,一个电感器仅具有一种电感值,仅可用于一条电路中。电路板230上电感器100的数量较多,占用空间较大,电感器与磁性元件240之间的距离小,电感器与磁性元件240之间会产生磁性干扰,会影响电子设备500的性能。本实施例提供的电感器100具有多种不同的电感值,可以应用于多个电路中。在实现相同的功能的前提下,需要使用的电感器100的数量减少,从而可以优化电路板230的空间布局,增大电感器100与磁性元件240之间的距离,可以减少电感器100与磁性元件240之间的磁性干扰,进而可以避免对电子设备500的性能产生影响,提升用户的使用体验。
请参阅图12和图13,图12是本申请第二实施例提供的电感器100的结构示意图,图13是图12所示电感器100的应用场景图。
本实施例中,磁性件1为方形块状结构。磁性件1包括第一侧面103和第二侧面104。第一侧面103和第二侧面104相对设置。电极组件40包括三个端电极41。三个端电极41分别为第一端电极411、第二端电极412和第三端电极413。其中,第一端电极411和第二端电极412固定于第一侧面103,并与设于磁性件1内的绕组2电连接。第三端电极413固定于第二侧面104,并与绕组2电连接。
三个端电极41中的其中一个端电极作为输入电极,两个端电极作为输出电极;或者,三个端电极41中的其中两个端电极作为输入电极,一个端电极作为输出电极。电流从输入电极输入,从输出电极输出,在电感器100内形成两条电流通路,每一电流通路具有一种电感值。也就是,本实施例的电感器100可以具有两种不同的电感值。
可以理解的是,本实施例中的电感器100相当于将两个具有一种电感值的普通电感器集成于一个电感器100中。本实施例中,通过在电感器100设置三个端电极41,使得电感器100中可以形成两条电流通路,每一电流通路流经的路径不同,也就是经过的绕组2的长度、形状或横截面积等参数不同,从而使得每一电流通路具有不同的电感值。也就是,电感器100具有两种电感值。本实施例提供的电感器100可以同时应用于两个电路中,满足不同的电感值需求,能够减小电感器100的占用空间,节约电子设备500内部的空间,起到优化电子设备500内部的空间布局的作用,有利于实现电子设备500的轻薄化。
示例性的,第一端电极411和第二端电极412为输入电极,第三端电极413为输出电极。电子设备500还包括第一电子元件250和第二电子元件260。本实施例中,第一电子元件250为Buck控制器,第二电子元件260为处理器(CPU),例如,CPU能效核。第一电子元件250包括两个电连接端子。第一端电极411和第二端电极412分别与两个电连接端子电连接,第三端电极413与第二电子元件260电连接。
第一电子元件250的电流从第一端电极411输入绕组2,从第三端电极413输出,并输入到第二电子元件260,形成第一条电流通路,并具有第一电感值。第一电子元件250的电流从第二端电极412输入绕组2,从第三端电极413输出,并输入到第二电子元件260,形成第二条电流通路,并具有第二电感值。其中,第一电感值和第二电感值的数值不同。
请参阅图14和图15,图14是本申请第三实施例提供的电感器100的结构示意图,图15是图14所示电感器100的应用场景图。
本实施例与图12所示实施例的不同之处在于,本实施例中,端电极41有五个。
磁性件1包括第一侧面103、第二侧面104、第三侧面105和第四侧面106。第一侧面103和第二侧面104相对设置。第三侧面105和第四侧面106相对设置,且连接于第一侧面103和第二侧面104之间。五个端电极41分别为第一端电极411、第二端电极412、第三端电极413、第四端电极414和第五端电极415。其中,第一端电极411、第二端电极412和第三端电极413固定于第一侧面103,并与设于磁性件1内的绕组2电连接。第四端电极414固定于第三侧面105,并与绕组2电连接。第五端电极415固定于第二侧面104,并与绕组2电连接。沿着绕组2的延伸方向,五个端电极41与绕组2的电连接位置间隔设置。
五个端电极41中的至少一个端电极作为输入电极,除输入电极之外的其他端电极作为输出电极。或者,五个端电极41中的至少一个端电极作为输出电极,除输出电极之外的其他端电极作为输入电极。
示例性的,第一端电极411、第二端电极412、第三端电极413和第四端电极414为输入电极,第五端电极415为输出电极。电子设备500还包括第一电子元件250和第二电子元件260。本实施例中,第一电子元件250为电源管理集成电路。第二电子元件260为处理器,例如,Q/M处理器。第一电子元件250包括四个电连接端子。第一端电极411、第二端电极412、第三端电极413和第四端电极414与第一电子元件250的四个电连接端子一一对应电连接,第五端电极415与第二电子元件260电连接。
第一电子元件250的电流从第一端电极411输入绕组2,从第五端电极415输出,并输入到第二电子元件260,形成第一条电流通路,并具有第一电感值。第一电子元件250的电流从第二端电极412输入绕组2,从第五端电极415输出,并输入到第二电子元件260,形成第二条电流通路,并具有第二电感值。第一电子元件250的电流从第三端电极413输入绕组2,从第五端电极415输出,并输入到第二电子元件260,形成第三条电流通路,并具有第三电感值。第一电子元件250的电流从第四端电极414输入绕组2,从第五端电极415输出,并输入到第二电子元件260,形成第四条电流通路,并具有第四电感值。其中,第一电感值、第二电感值、第三电感值和第四电感值的数值不同。
可以理解的是,本实施例中的电感器100相当于将四个不同电感值的电感器100集成于一个元件中。本实施例中的电感器100具有四种电感值,可以同时应用于四个不同的电路中,满足不同的电感值需求,能够减小电感器100的占用空间,节约电子设备500内部的空间,起到优化电子设备500内部的空间布局的作用,有利于实现电子设备500的轻薄化。
请参阅图16和图17,图16是本申请第四实施例提供的电感器100的结构示意图,图17是图16所示电感器100的电磁仿真图。
本实施例中,磁性件1为方形板状结构。磁性件1包括相对设置的顶面和底面。绕组2包括五层线圈。五层线圈依次电连接。五层线圈分别为第一层线圈31、第二层线圈32、第三层线圈33、第四层线圈34和第五层线圈35。端电极41为四个。四个端电极41分别为第一端电极411、第二端电极412、第三端电极413和第四端电极414。
第一层线圈31的相对两端间隔设置。第一层线圈31的一端与第三端电极413电连接,另一端与第二层线圈32电连接。第二层线圈32的相对两端间隔设置。第二层线圈32一端与第一层线圈31电连接,另一端与第二端电极412电连接。第三层线圈33的相对两端间隔设置。第三层线圈33的一端与第一端电极411连接,另一端与第二端电极412及第二层线圈32电连接。第四层线圈34的相对两端间隔设置。第四层线圈34的一端与第一端电极411及第三层线圈33电连接,另一端与第五层线圈35电连接。第五层线圈35的相对两端间隔设置。第五层线圈35的一端与第四层线圈34连接,另一端与第四端电极414连接。第一端电极411、第二端电极412、第三端电极413和第四端电极414均设于底面,且分别设于底面的四角。
请一并参阅表1,表1是图16所述电感器100不同电连接方式的参数表。
电感器100具有六种电连接方式。在第一种电连接方式A中,电流的输入端和输出端分别与第一端电极411和第二端电极412电连接,在绕组2内形成第一条电流通路,并具有第一电感值。也就是,电流从第一端电极411输入绕组2,从第二端电极412输出。或者,电流从第二端电极412输入绕组2,从第一端电极411输出。第一端电极411作为输入电极,第二端电极412作为输出电极时,电流从第一端电极411输入第三层线圈33,然后从第二端电极412输出。第一条电流通路经过一层线圈。第一种电连接方式A的磁通长度为0.82mm,电感值为0.04μH。
在第二种电连接方式B中,电流的输入端和输出端分别与第一端电极411和第三端电极413电连接,在绕组2内形成第二条电流通路,并具有第二电感值。也就是,电流从第一端电极411输入绕组2,从第三端电极413输出。或者,电流从第三端电极413输入绕组2,从第一端电极411输出。第一端电极411作为输入电极,第三端电极413作为输出电极时,电流从第一端电极411输入第三层线圈33,然后进入第二层线圈32,再进入第一层线圈31,最后从第三端电极413输出。第二条电流通路经过三层线圈。第二种电连接方式B的磁通长度为2.2mm,电感值为0.07μH。
在第三种电连接方式C中,电流的输入端和输出端分别与第一端电极411和第四端电极414电连接,在绕组2内形成第三条电流通路,并具有第三电感值。也就是,电流从第一端电极411输入绕组2,从第四端电极414输出。或,电流从第四端电极414输入绕组2,从第一端电极411输出。第一端电极411作为输入电极,第四端电极414作为输出电极时,电流从第一端电极411输入第四层线圈34,然后进入第五层线圈35,最后从第四端电极414输出。第三条电流通路经过两层线圈。第三种电连接方式C的磁通长度为2.14mm,电感值为0.025μH。
在第四种电连接方式D中,电流的输入端和输出端分别与第二端电极412和第三端电极413电连接,在绕组2内形成第四条电流通路,并具有第四电感值。也就是,电流从第二端电极412输入绕组2,从第三端电极413输出。或,电流从第三端电极413输入绕组2,从第二端电极412输出。第二端电极412作为输入电极,第三端电极413作为输出电极时,电流从第二端电极412输入第二层线圈32,然后进入第一层线圈31,最后从第三端电极413输出。第四条电流通路经过两层线圈。第四种电连接方式D的磁通长度为2.14mm,电感值为0.04μH。
在第五种电连接方式E中,电流的输入端和输出端分别与第二端电极412和第四端电极414电连接,在绕组2内形成第五条电流通路,并具有第五电感值。也就是,电流从第二端电极412输入绕组2,从第四端电极414输出。或者,电流从第四端电极414输入绕组2,从第二端电极412输出。第二端电极412作为输入电极,第四端电极414作为输出电极时,电流从第二端电极412输入第三层线圈33,然后进入第四层线圈34,再进入第五层线圈35,最后从第四端电极414输出。第五条电流通路经过三层线圈。第五种电连接方式E的磁通长度为2.29mm,电感值为0.13μH。
在第六种电连接方式F中,电流的输入端和输出端分别与第三端电极413和第四端电极414电连接,在绕组2内形成第六条电流通路,并具有第六电感值。也就是,电流从第三端电极413输入绕组2,从第四端电极414输出。或者,电流从第四端电极414输入绕组2,从第三端电极413输出。第三端电极413作为输入电极,第四端电极414作为输出电极时,电流从第三端电极413输入第一层线圈31,然后依次经过第二层线圈32、第三层线圈33、第四层线圈34和第五层线圈35,最后从第四端电极414输出。第六条电流通路经过五层线圈。第六种电连接方式F的磁通长度为2.39mm,电感值为0.298μH。
本实施例中,通过设置四个端电极41,并将四个端电极41分别与绕组2的不同位置电连接,使得电感器100可以具有六种不同的电连接方式,并具有六种不同的电感值,可以使电感器100可以应用于六条电路中,从而可以减少电感器100的使用数量,减小电感器100的占用空间,节约电子设备500内部的空间,起到优化电子设备500内部的空间布局的作用,有利于实现电子设备500的轻薄化。
表1
请参阅图18,图18是本申请第五实施例提供的电感器100的分解结构示意图。
本实施例与图2所示实施例的不同之处在于,本实施例中,中间磁性体20为两层。中间磁性体20分别为第一中间层21和第二中间层22。本实施例的第一中间层21与图4所示第一中间层21的结构大致相同,本实施例的第二中间层22与图4所示第二中间层22的结构大致相同,在这里不做赘述。线圈部26包括第一层线圈31和第二层线圈32。第一层线圈31设于第一中间层21,第二层线圈32设于第二中间层22。第一层线圈31包括子线圈313和延伸线圈314。延伸线圈314与子线圈313电连接,并与子线圈313的相对两端间隔设置。延伸线圈314远离子线圈313的一端通过第二引出电极422与第二端电极412电连接。子线圈313的一端通过第一引出电极421与第一端电极411电连接,另一端与第二层线圈32通过第一连接部36电连接。第二层线圈32远离第一连接部36的一端通过第三引出电极423与第三端电极413电连接。
电感器100还包括第三磁性体90、附加磁性体60和附加绕组70。附加绕组70设于附加磁性体60。附加磁性体60和第三磁性体90层叠于第二磁性体50背离第一磁性体10的一侧,且附加磁性体60位于第二磁性体50和第三磁性体90之间。
本实施例中,附加磁性体60有两层。附加磁性体60包括第一附加层61和第二附加层62。附加绕组70包括一个附加连接部73和两层附加线圈74。两层附加线圈74分别是第一附加线圈71和第二附加线圈72。第一附加线圈71包括第六子线圈711和第七延伸线圈712。第七延伸线圈712与第六子线圈711电连接,并与第六子线圈711的相对两端间隔设置。第六子线圈711和第七延伸线圈712设于第一附加层61。第二附加线圈72设于第二附加层62。附加连接部73的一端与第六子线圈711的一端电连接,另一端穿过第二附加层62与第二附加线圈72的一端电连接。
附加电极组件80包括三个附加引出电极81和三个附加端电极82。三个附加引出电极81分别是第一附加引出电极811、第二附加引出电极812和第三附加引出电极813。三个附加端电极82分别为第一附加端电极821、第二附加端电极822和第三附加端电极823。
第一附加端电极821、第二附加端电极822和第三附加端电极823均设于第一磁性体10的第二表面102,并与端电极41间隔设置。
第一附加引出电极811的一端与第六子线圈711远离连接部的一端电连接,另一端穿过第一附加层61、第二磁性体50、中间磁性体20和第一磁性体10,并与第一附加端电极821电连接。第二附加引出电极812的一端与第七延伸线圈712远离第六子线圈711的一端电连接,另一端穿过第一附加层61、第二磁性体50、中间磁性体20和第一磁性体10,并与第二附加端电极822电连接。第三附加引出电极813的一端与第二附加线圈72远离附加连接部73的一端电连接,另一端依次穿过第二附加层62、第一附加层61、第二磁性体50、中间磁性体20和第一磁性体10,并与第三附加端电极823电连接。
其中,第一磁性体10、第二磁性体50、绕组2、中间磁性体20、电极组件40组成第一电感组件a。第二磁性体50、附加磁性体60、第三磁性体90、附加绕组70和附加电极组件80组成第二电感组件b。第一电感组件a和第二电感组件b为相互独立的两个电感组件,第一电感组件a内的电流与第二电感组件b内的电流互相独立,不会互相流通。也就是说,第一电感组件a内的电流不会流向第二电感组件b,第二电感组件b内的电流也不会流向第一电感组件a。
本实施例中,通过在第二磁性体50远离第一磁性的一端设置附加磁性体60、附加绕组70和第三磁性体90,且附加绕组70与绕组2绝缘并互相独立,使得电感器100内可形成两个相对独立的电感组件,从而可以避免不同电流通路之间的电流互相干扰,进一步扩大电感器100的应用场景。
请参阅图19,图19是图18所示电感器100的电连接方式示意图。
第一端电极411、第二端电极412和第三端电极413中的其中一个端电极为输入电极,另外两个端电极为输出电极。或者,第一端电极411、第二端电极412和第三端电极413中的其中两个端电极为输入电极,另外一个端电极为输出电极。第四附加端电极82、第五附加端电极82和第六附加端电极82中的其中一个附加端电极为输入电极,另外两个附加端电极为输出电极。或者,三个附加端电极的其中两个附加端电极为输入电极,另外一个附加端电极为输出电极。
示例性的,第一端电极411作为输入电极,第二端电极412和第三端电极413作为输出电极,第四附加端电极82作为输入电极,第五附加端电极82和第六附加端电极82作为输出电极。
电流从第一端电极411传输至第一引出电极421,并传输到子线圈313。子线圈313的部分电流传输到延伸线圈314,并经过第二引出电极422传输到第二端电极412,形成第一条电流通路,并具有第一电感值。子线圈313的部分电流经过第一连接部36传输到第二层线圈32,然后经过第三引出电极423传输到第三端电极413,形成第二条电流通路,并具有第二电感值。
电流从第一附加端电极821传输至第一附加引出电极811,并传输到第六子线圈711。第六子线圈711的部分电流传输到第七延伸线圈712,并经过第二附加引出电极812传输到第二附加端电极822,形成第三条电流通路,并具有第三电感值。第六子线圈711的部分电流经过附加连接部73传输到第二附加线圈72,然后经过第三附加引出电极813传输到第六附加端电极82,形成第四条电流通路,并具有第四电感值。
本实施例中,电感器100内可形成四条电流通路,并具有四种不同的电感值。其中,第一条电流通路和第二条电流通路位于第一电感组件a,第三条电流通路和第四条电流通路位于第二电感组件b,第一电感组件a和第二电感组件b为相互独立的两个电感组件。本实施例中,通过设置第二中间磁性体20、附加绕组70和第三磁性体90,使得电感器100内可形成两个相对独立的电感组件,且两个电感组件内的电流互不干涉,从而使得电感器100可以适用于更多的应用场景,提升电感器100的使用范围。
请参阅图20,图20是本申请实施例提供的电感器100的第一种电极引出方式结构示意图。其中,图20仅显示磁性件1的部分结构。
磁性件1包括顶面107、底面108和侧面109。顶面107和底面108相对设置,侧面109连接于顶面107和底面108之间。绕组2包括线圈部26和延伸部27。线圈部26包括彼此连接的多层线圈。延伸部27与线圈部26电连接。引出电极42位于磁性件1的内部。示例性的,磁性件1内设有贯穿至底面108的孔。引出电极42位于孔内。引出电极42的一端与延伸部27固定连接且电连接,另一端朝向底面108方向延伸。端电极41设于底面108,并与引出电极42远离延伸部27的一端电连接。电流从端电极41传输至引出电极42,然后传输到延伸部27,再传输至线圈部26。
本实施例中,通过将引出电极42设于磁性件1的内部,使得磁性件1可以对引出电极42起到保护作用,可以避免引出电极42露出磁性件1外,造成电流泄露,或者对周围的金属器件产生影响,同时,也可以提升引出电极42与端电极41及绕组2之间电连接的稳定性,提升电感器100的电流稳定性。
请参阅图21,图21是本申请实施例提供的电感器100的第二种电极引出方式结构示意图。
与图20所示实施例的不同之处在于,本实施例中,引出电极42设于磁性件1的外表面,并与端电极41和绕组2电连接。绕组2的延伸部27位于磁性件1内。延伸部27的一端与线圈部26固定连接且电连接,另一端朝向磁性件1的侧面109方向延伸。引出电极42形成于磁性件1的侧面109,即磁性件1的外表面。引出电极42的一端与延伸部27远离线圈部26的一端电连接,另一端沿着侧面109朝向底面108方向延伸。端电极41设于底面108,并与引出电极42远离延伸部27的一端电连接。电流从端电极41传输至引出电极42,然后传输到延伸部27,再传输到线圈部26。
本实施例中,通过设置将引出电极42设于磁性件1的外表面,即可将绕组2的电流引出至设于底面108的端电极41,无需在磁性件1内打孔,从而可简化电感器100的制作工艺。
请参阅图22a、图22b、图22c、图22d、图22e和图22f,图22a是本申请实施例提供的电感器100在第一种实施方式中的俯视图,图22b是本申请实施例提供的电感器100在第二种实施方式中的俯视图,图22c是本申请实施例提供的电感器100在第三种实施方式中的俯视图,图22d是本申请实施例提供的电感器100在第四种实施方式中的俯视图,图22e是本申请实施例提供的电感器100在第五种实施方式中的俯视图,图22f是本申请实施例提供的电感器100在第六种实施方式中的俯视图。
如图22a所示,绕组2的俯视图为椭圆形。绕组2的中心与中间磁性体20的中心重合,椭圆的长轴与中间磁性体20的长度方向平行,椭圆的短轴与中间磁性体20的宽度方向平行。或者,在其他实施方式中,绕组2的中心与中间磁性体20的中心也可以具有偏差。或者,椭圆的长轴所在的方向与中间磁性体20的长度方向也可以相交。
需要说明的是,分界线5为两层线圈之间分界线5。也就是说,位于最上面一层的线圈从该分界线5处延伸至下一层。下文做同样理解。
如图22b所示,绕组2的俯视图为矩形。绕组2的中心与中间磁性体20的中心重合,矩形的长度方向与中间磁性体20的长度方向平行,矩形的宽度方向与中间磁性体20的宽度方向平行。或者,在其他实施方式中,绕组2的中心与中间磁性体20的中心也可以具有偏差。或者,矩形的长度方向与中间磁性体20的长度方向也可以相交。
如图22c所示,绕组2的俯视图为菱形。绕组2的中心与中间磁性体20的中心重合,菱形的其中一条对角线与中间磁性体20的长度方向平行,另一条对角线与中间磁性体20的宽度方向平行。或者,在其他实施方式中,绕组2的中心与中间磁性体20的中心也可以具有偏差。或者,菱形的两条对角线所在的方向均与中间磁性体20的长度方向相交。
在其他一些实施方式中,绕组2的俯视图为“C”字形(如图22d所示)、“ㄈ”字形(如图22e所示)、“V”子形(如图22f所示)或者其他形状。绕组2在中间磁性体20的角度也可以根据实际应用场景进行调整。
请参阅图23,图23是图2所示电感器100的制作方法的流程图。
电感器100的制作方法包括:
S1:提供第一磁性体10和中间磁性体20,将中间磁性体20层叠于第一磁性体10的表面;
S2:提供线圈材料,将线圈材料形成于中间磁性体20,得到绕组2;
S3:提供内电极材料,将内电极材料形成于中间磁性体20和第一磁性体10,得到至少三个引出电极42,其中,引出电极42的一端与绕组2电连接,另一端延伸至第一磁性体10,至少三个引出电极42沿绕组2的延伸方向间隔设置;
S4:提供外电极材料,将外电极材料形成于第一磁性体10背向中间磁性体20的表面,得到至少三个端电极41,至少三个端电极41与至少三个引出电极42一一对应电连接;
S5:提供第二磁性体50,将第二磁性体50层叠于中间磁性体20背向第一磁性体10的一面,并对第一磁性体10、中间磁性体20和第二磁性体50进行层压,得到电感器100。
在S1中,第一磁性体10为磁性材料和绝缘材料的混合材料。第一磁性体10为具有磁性的绝缘材料。中间磁性体20的材料与第一磁性体10的材料相同或者相似。
磁性材料的制备方法包括:
(1)提供磁性原粉,对磁性原粉进行预处理;
(2)提供绝缘材料混合液,将绝缘材料混合液与预处理后的磁性原粉混合,使绝缘材料包覆于磁性原粉的外表面,得到磁性材料。
在步骤(1)中,磁性原粉为FeSiCr/Al等合金粉、纯铁粉、FeSi(B)等非晶、FeCuMSiB纳米晶(M:NB、Mo等)、非晶/纳米晶过度金属、铁镍合金等中的一种或者多种。预处理的方式包括无机、有机或者无机/有机混合处理。示例性的,预处理的方式可以为磷化处理或者钝化处理。其中,磷化处理工艺简单,可以提升磁性材料的绝缘性和抗氧化性,同时也可以简化处理工艺。钝化处理可以提升磁性材料的耐高温性能,对磁性原粉起到保护作用。
在步骤(2)中,绝缘材料混合液包括绝缘材料、固化剂、耐高温硅基树脂和溶剂。其中,绝缘材料可以为聚氨酯、环氧树脂、硅基树脂等高分子材料。可以理解的是,步骤(2)得到的磁性材料由绝缘材料包覆预处理的磁性原粉组成,该磁性材料具有磁性且绝缘。其中,磁性原粉和绝缘材料的种类和配合可以根据实际需求进行调整,以适应不同的磁导率、饱和特性、磁芯损耗等特性的需求。
第一磁性体10的制作方法包括:提供第一磁性基材,在第一磁性基材间隔设置多个通孔4,多个通孔4在第一磁性基材的厚度方向贯穿第一磁性基材,得到第一磁性体。
本实施例中,多个通孔4是采用激光刻蚀的方式形成的。在其他实施例中,通孔4也可以采用其他的方式得到。本实施例中,通孔4有六个。六个通孔4彼此间隔设置。
在S2中,线圈材料可以为银,也可以是铜或者其他导电材料。
本实施例中,通孔4有六个。六个通孔4彼此间隔设置。中间磁性体20有五层。五层中间磁性体20分别为第一中间层21、第二中间层22、第三中间层23、第四中间层24和第五中间层25。引出电极42和端电极41均为六个。
第一中间层21的制作方法包括S01:提供第一基础层,采用激光刻蚀的方式在第一基础层形成第一凹槽211。第一凹槽211的开口位于第一基础层的表面,且不贯穿第一基础层。采用激光刻蚀的方法在第一基础层形成六个孔,以得到第一中间层21。
其中,形成六个孔采用的激光的能量大于形成第一凹槽211所采用的激光的能量。六个孔分别为第一孔212、第一个第二孔213、第一个第三孔214、第一个第四孔215、第一个第五孔216和第一个第六孔217。第一孔212设于第一凹槽211的一端,并与第一凹槽211连通。第一个第二孔213、第一个第三孔214、第一个第四孔215、第一个第五孔216和第一个第六孔217彼此间隔设置,并与第一凹槽211和第一孔212间隔设置。
S1包括S11:将第一中间层21层叠于第一磁性体10的表面。第一孔212与第一凹槽211连通,同时与第一通孔11相对并连通。第一个第二孔213与第二通孔12相对并连通,第一个第三孔214与第三通孔13相对并连通,第一个第四孔215与第四通孔14相对并连通,第一个第五孔216与第五通孔15相对并连通,第一个第六孔217与第六通孔16相对并连通。
S2包括S21:向第一凹槽211内注入线圈材料,使线圈材料填充于第一凹槽211并固化,形成第一层线圈31,得到设有第一层线圈31的第一中间层21。示例性的,线圈材料才银浆料。银浆料通过流延的方式注入第一凹槽211内。
S3包括S31:向第一孔212、第一个第二孔213、第一个第三孔214、第一个第四孔215、第一个第五孔216和第一个第六孔217内注入内电极材料。使内电极材料填充于第一孔212、第一通孔11、第一个第二孔213、第二通孔12、第一个第三孔214、第三通孔13、第一个第四孔215、第四通孔14、第一个第五孔216、第五通孔15、第一个第六孔217和第六通孔16内,并固化,得到设有第一层线圈31和内电极的第一中间层21。示例性的,内电极材料为银浆料。银浆料流延的方式注入孔内。
内电极材料在第一孔212和第一通孔11内形成第一引出电极421。第一层线圈31和第一引出电极421固定连接且电连接。在第一个第二孔213和第二通孔12内形成第二引出电极422的一部分。在第一个第三孔214和第三通孔13内形成第三引出电极423的一部分,在第一个第四孔215和第四通孔14内形成第四引出电极424的一部分,在第一个第五孔216和第五通孔15内形成第五引出电极425的一部分,在第一个第六孔217和第六通孔16内形成第六引出电极426的一部分。
第二中间层22的制作方法包括S02:提供第二基础层,采用激光刻蚀的方式在第二基础层形成第二凹槽221。第二凹槽221包括彼此连接且连通的第一子槽228和第一延伸槽229。采用激光刻蚀的方法在第二基础层形成六个孔,以得到第二中间层22。六个孔分别为第一连接孔227、第二个第二孔222、第二个第三孔223、第二个第四孔224、第二个第五孔225和第二个第六孔226。第一连接孔227设于第一子槽228的一端,并与第一子槽228连通。第二个第二孔222设于第一延伸槽229内,并与第一延伸槽229连通。第二个第三孔223、第二个第四孔224、第二个第五孔225和第二个第六孔226彼此间隔设置,并与第二凹槽221、第一连接孔227和第二个第二孔222间隔设置。
S1还包括S12:将第二中间层22层叠于设有第一层线圈31和内电极的第一中间层21背向第一磁性体10的表面。第二个第二孔222与第一个第二孔213相对并连通。第二个第三孔223与第一个第三孔214相对并连通,第二个第四孔224与第一个第四孔215相对并连通,第二个第五孔225与第一个第五孔216相对并连通,第二个第六孔226与第一个第六孔217相对并连通。
S2还包括S22:向第二凹槽221和第一连接孔227内注入线圈材料,使线圈材料填充于第二凹槽221和第一连接孔227内并固化。线圈材料在第二凹槽221内固化并形成第二层线圈32,在第一连接孔227内形成第一连接部36,得到设有第二层线圈32的第二中间层22。第二层线圈32包括第一子线圈321和第一延伸线圈322。第一子线圈321形成于第一子槽228内,第一延伸线圈322形成于第一延伸第槽内。第一子线圈321与一延伸线圈固定连接且电连接,第一连接部36一端与第一层线圈31固定连接且电连接,另一端与第一子线圈321固定连接并电连接。
S3还包括S32:向第二个第二孔222、第二个第三孔223、第二个第四孔224、第二个第五孔225和第二个第六孔226内注入内电极材料。使内电极材料填充于第二个第二孔222、第二个第三孔223、第二个第四孔224、第二个第五孔225和第二个第六孔226内,并固化,得到设有第二层线圈32和内电极的第二中间层22。
内电极材料在第二个第二孔222内固化,与形成于第一个第二孔213和第二通孔12内的部分第二引出电极422固定连接且电连接,共同形成第二引出电极422。第二引出电极422与第一延伸线圈322固定连接且电连接。
内电极材料还在第二个第三孔223内固化,与形成于第一个第三孔214和第三通孔13内的线圈材料固定连接且电连接,形成第三引出电极423的一部分。内电极材料在第二个第四孔224内固化,与形成于第一个第四孔215和第四通孔14内的线圈材料固定连接且电连接,形成第四引出电极424的一部分。内电极材料在第二个第五孔225内固化,与形成于第一个第五孔216和第五通孔15内的线圈材料固定连接且电连接,形成第五引出电极425的一部分。内电极材料在第二个第六孔226内固化,与形成于第一个第六孔217和第六通孔16内的线圈材料固定连接且电连接,形成第六引出电极426的一部分。
第三中间层23的制作方法包括S03:提供第三基础层,采用激光刻蚀的方法在第三基础层形成第三凹槽231。第三凹槽231包括彼此连接且连通的第二子槽237和第二延伸槽238。采用激光刻蚀的方法在第三基础层形成五个孔,以得到第三中间层23。五个孔分别为第二连接孔232、第三个第三孔233、第三个第四孔234、第三个第五孔235和第三个第六孔236。第二连接孔232设于第二子槽237的一端,并与第二子槽237连通。第三个第三孔233设于第二延伸槽238内,并与第二延伸槽238连通。第三个第四孔234、第三个第五孔235和第三个第六孔236彼此间隔设置,并贯与第三凹槽231、第二连接孔232和第三个第三孔233间隔设置。
S1还包括S13:将第三中间层23层叠于设有第二层线圈32和内电极的第二中间层22远离第一中间层21的表面。第三个第三孔233与第二个第三孔223相对并连通。第三个第四孔234与第二个第四孔224相对并连通,第三个第五孔235与第二个第五孔225相对并连通,第三个第六孔236与第二个第六孔226相对并连通。
S2还包括S23:向第三凹槽231和第二连接孔232内注入线圈材料,使线圈材料填充于第三凹槽231、第二连接孔232内并固化。线圈材料在第三凹槽231内固化并形成第三层线圈33,在第二连接孔232内形成第二连接部37,得到设有第三层线圈33的第三中间层23。第三层线圈33包括第二子线圈331和第二延伸线圈332。第二子线圈331形成于第二子槽237内,第二延伸线圈332形成于第二延伸槽238内。第二子线圈331与第二延伸线圈332固定连接且电连接,第二连接部37一端与第二层线圈32固定连接且电连接,另一端与第二子线圈331固定连接并电连接。
S3还包括S33:向第三个第三孔233、第三个第四孔234、第三个第五孔235和第三个第六孔236内注入内电极材料。使内电极材料填充于第三个第三孔233、第三个第四孔234、第三个第五孔235和第三个第六孔236内,并固化,得到设有第三层线圈33和内电极的第三中间层23。
内电极材料在第三个第三孔233内固化,与形成于第二个第三孔223、第一个第三孔214和第三通孔13内的部分第三引出电极423固定连接且电连接,共同形成第三引出电极423。第三引出电极423与第二延伸线圈332固定连接且电连接。
内电极材料还在第三个第四孔234内固化,与形成于第二个第四孔224、第一个第四孔215和第四通孔14内的部分第四引出电极424固定连接且电连接,形成第四引出电极424的一部分。内电极材料在第三个第五孔235内固化,与形成于第二个第五孔225、第一个第五孔216和第五通孔15内的线圈材料固定连接且电连接,形成第五引出电极425的一部分。内电极材料在第三个第六孔236内固化,与形成于第二个第六孔226、第一个第六孔217和第六通孔16内的线圈材料固定连接且电连接,形成第六引出电极426的一部分。
第四中间层24的制作方法包括S04:提供第四基础层,采用激光刻蚀的方法在第四基础层形成第四凹槽241。第四凹槽241包括第三子槽246、第三延伸槽247和第四延伸槽248。第三延伸槽247和第四延伸槽248间隔设置,且均与第三子槽246连接且连通。采用激光刻蚀的方法在第四基础层形成四个孔,以得到第四中间层24。四个孔分别为第三连接孔242、第四个第四孔243、第四个第五孔244和第四个第六孔245。第三连接孔242设于第三子槽246的一端,并与第三子槽246连通。第四个第四孔243设于第三延伸槽247内,并与第三延伸槽247连通。第四个第五孔244设于第四延伸槽248内,并与第四延伸槽248连通。第四个第六孔245与第四个第四孔243、第四个第五孔244、第三连接孔242及第四凹槽241间隔设置。
S1还包括S14:将第四中间层24层叠于设有第三层线圈33的第三中间层23远离第二中间层22的表面。第四个第四孔243与第三个第四孔234相对并连通,第四个第五孔244与第三个第五孔235相对并连通,第四个第六孔245与第三个第六孔236相对并连通。
S2还包括S24:向第四凹槽241和第三连接孔242内注入线圈材料。使线圈材料填充于第四凹槽241和第三连接孔242内并固化。线圈材料在第四凹槽241内固化并形成第四层线圈34,在第三连接孔242内形成第三连接部38,得到设有第四层线圈34的第四中间层24。第四层线圈34包括第三子线圈341、第三延伸线圈342和第四延伸线圈343。第三子线圈341形成于第三子槽246内,第三延伸线圈342形成于第三延伸槽247内,第四延伸线圈343形成于第四延伸槽248内。第三子线圈341与第三延伸线圈342及第四延伸线圈343固定连接且电连接,第三连接部38一端与第二子线圈331固定连接且电连接,另一端与第三子线圈341固定连接并电连接。
S3还包括S34:向第四个第四孔243、第四个第五孔244和第四个第六孔245内注入内电极材料。使内电极材料填充于第四个第四孔243、第四个第五孔244和第四个第六孔245内,并固化,得到设有第四层线圈34和内电极的第四中间层24。
内电极材料在第四个第四孔243内固化,与形成于第三个第四孔234、第二个第四孔224、第一个第四孔215和第四通孔14的部分第四引出电极424固定连接且电连接,形成第四引出电极424。
内电极材料还在第四个第五孔244内固化,与形成于第三个第五孔235、第二个第五孔225、第一个第五孔216和第五通孔15的部分第五引出电极425固定连接且电连接,形成第五引出电极425。内电极材料在第四个第六孔245内固化,与形成于第三个第六孔236、第二个第六孔226、第一个第六孔217和第六通孔16内的线圈材料固定连接且电连接,形成第六引出电极426的一部分。
第五中间层25的制作方法包括S05:提供第五基础层,采用激光刻蚀的方法在第五基础层形成第五凹槽253。第五凹槽253包括彼此连接并连通的第四子槽256和第五延伸槽257。采用激光刻蚀的方法在第五基础层形成两个孔,以得到第五中间层25。两个孔分别为第四连接孔254和第五个第六孔255。第四连接孔254设于第四子槽256的一端,并与第四子槽256连通。第五个第六孔255设于第五延伸槽257内,并与第五延伸槽257连通,且与第四连接孔254间隔设置。
S1还包括S15:将第五中间层25层叠于设有第四层线圈34的第四中间层24远离第三中间层23的表面。第五个第六孔255与第四个第六孔245相对并连通。
S2还包括S25:向第五凹槽253和第四连接孔254内注入线圈材料。使线圈材料填充于第五凹槽253和第四连接孔254内并固化。线圈材料在第五凹槽253内固化并形成第五层线圈35,在第四连接孔254内形成第四连接部39,得到设有第五层线圈35的第五中间层25。第五层线圈35包括第四子线圈和第五延伸线圈352。第四子线圈形成于第四子槽256内,第五延伸线圈352形成于第五延伸槽257内。第四子线圈与第五延伸线圈352固定连接且电连接。第四连接部39一端与第三子线圈341固定连接且电连接,另一端与第四子线圈固定连接并电连接。
S3还包括S35:向第五个第六孔255内注入内电极材料。使内电极材料填充于第五个第六孔255内并固化,与形成于第四个第六孔245、第三个第六孔236、第二个第六孔226、第一个第六孔217和第六通孔16的部分第六引出电极426固定连接且电连接,形成第六引出电极426,得到设有第五层线圈35和内电极的第五中间层25。
本实施例中,第一层线圈31、第二层线圈32、第三层线圈33、第三层线圈33、第四城线圈、第五层线圈35、第一连接部36、第二连接部37、第三连接部38、第四连接部39共同组成绕组2。第一引出电极421、第二引出电极422、第三引出电极423、第四引出电极424、第五引出电极425和第六引出电极426共同组成引出电极42。
在S4中,外电极材料包括第一外电极材料、第二外电极材料和第三外电极材料。第一外外电极的材质为铜、银或者其他金属材料。第二外电极的材质为镍或者其他金属材料。第三外电极的材质为锡或者其他金属材料。
S4包括:将第一外电极材料形成于第一磁性体10背向中间磁性体20的表面,得到第一导电层401。第一导电层401覆盖第一通孔11、第二通孔12、第三通孔13、第四通孔14、第五通孔15和第六通孔16。其中,第一外电极材料可以通过网印的方式形成于第一磁性体10的表面。在其他实施例中,第一外电极也可以通过电镀的方式形成于第一磁性体10的表面。
将第二外电极材料形成于第一导电层401背向第一磁性体10的表面,得到第二导电层402。将第三外电极材料形成于第二导电层402背向第一导电层401的表面,得到第三导电层403,从而得到端电极41。
本实施例中,端电极41有六个。六个端电极41分别为第一端电极411、第二端电极412、第三端电极413、第四端电极414、第五端电极415和第六端电极416。第一端电极411覆盖第一通孔11,并与第一引出电极421远离第一层线圈31的一端固定连接且电连接。第二端电极412覆盖第二通孔12,并与第二引出电极422远离第一延伸线圈322的一端固定连接且电连接。第三端电极413覆盖第三通孔13,并与第三引出电极423远离第二延伸线圈332的一端固定连接且电连接。第四端电极414覆盖第四通孔14,并与第四引出电极424远离第三延伸线圈342的一端固定连接且电连接。第五端电极415覆盖第五通孔15,并与第五引出电极425远离第四延伸线圈343的一端固定连接且电连接。第六端电极416覆盖第六通孔16,第六端电极416与第六引出电极426远离第五延伸线圈352的一端固定连接且电连接。
位于电路板230的电流可以从端电极41传输至引出电极42,然后传输至绕组2内。位于绕组2的电流也可以通过引出电极42传输到端电极41,再传输到电流板。
在S5中,第二磁性体50的材料与第一磁性体10的材料相同或者相似。
S5包括,将第二磁性体50层叠于第五中间层25背向第四中间层24的一面,在高压、高温条件下,对第一磁性体10、中间磁性体20、第三磁性体90及形成于中间磁性体20的绕组2构成的整体进行层压。其中,层压工艺可以为干法层压,也可以是湿法层压。层压后,每相邻两个磁性体之间固定连接,且设于每一中间磁性体20的绕组2之间固定连接且电连接。这样可以提升磁性体之间连接的稳定性,以及绕组2的电连接稳定性,同时还可以提升电感器100的结构强度。
S5还包括,端电极41形成之后,对第一磁性体10、中间磁性体20、第二磁性体50、绕组2和电极形成的整体进行高温烧结排胶,得到电感器100。高温烧结排胶后,第一磁性体10、中间磁性体20和第二磁性体50为Si/Cr/Al氧化物。第一磁性体10、中间磁性体20和第二磁性体50具有磁性且绝缘。本实施例中,采用硅基树脂包覆磁性原粉作为磁性件1的材料,使得制得的磁性件1为具有磁性的绝缘材料。同时,对磁性件1进行高温烧结后,硅基树脂转化为氧化硅高致密绝缘层,从而可以提升磁性件1的磁导率,降低电感器100的损耗,提升电感器100的耐压性和耐高温性能以及空间利用度。
电感器100安装于电路板230后,六个端电极41中的至少一个端电极41为输入电极,其他端电极41为输出电极;或者,六个端电极41中的至少一个端电极41为输出电极,其他的端电极41为输出电极。电感器100内可形成至少两条电流通路,并具有至少两种电感值。
以上,仅为本申请的部分实施例和实施方式,本申请的保护范围不局限于此,任何熟知本领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
1.一种电感器,其特征在于,包括:磁性件、绕组和端电极;
所述磁性件包括第一磁性体、中间磁性体和第二磁性体;
所述绕组设于所述中间磁性体,所述第一磁性体和所述第二磁性体分别层叠于所述中间磁性体的相对两个表面,并覆盖所述绕组;所述绕组与所述磁性件绝缘;
所述端电极至少为三个,每一所述端电极均设于所述第一磁性体,且每两个所述端电极彼此间隔设置;每一所述端电极均与所述绕组电连接,沿所述绕组的延伸方向,每两个所述端电极与所述绕组的连接位置间隔设置;
至少三个所述端电极中的至少一个所述端电极为输入电极,至少两个所述端电极为输出电极;或者,至少三个所述端电极中的至少两个所述端电极为输入电极,至少一个所述端电极为输出电极;经所述输入电极的电流通过所述绕组传输至所述输出电极。
2.根据权利要求1所述的电感器,其特征在于,所述端电极设于所述第一磁性体背向所述中间磁性体的表面;所述电感器还包括引出电极,所述引出电极的一端与所述绕组固定连接且电连接,另一端与所述端电极固定连接且电连接。
3.根据权利要求2所述的电感器,其特征在于,所述中间磁性体设有孔,所述孔在所述中间磁性体的厚度方向贯穿所述中间磁性体;所述第一磁性体设有通孔,所述通孔在所述第一磁性体的厚度方向贯穿所述第一磁性体,且所述通孔与所述孔相对并连通;
所述引出电极设于所述孔和所述通孔内,所述端电极至少部分覆盖所述通孔背向所述孔的一端,并与所述引出电极电连接。
4.根据权利要求2所述的电感器,其特征在于,所述引出电极的一端与所述绕组固定连接且电连接,另一端沿所述中间磁性体的外表面延伸至所述第一磁性体背向所述中间磁性体的表面。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电感器,其特征在于,所述中间磁性体包括第一中间层和第二中间层,所述第一中间层和所述第二中间层层叠设置,且所述第一中间层位于所述第二中间层和所述第一磁性体之间;
所述绕组包括第一层线圈、第二层线圈和第一连接部,所述第一层线圈设于所述第一中间层,所述第二层线圈设于所述第二中间层背向所述第一中间层的一面;所述第一层线圈的相对两端间隔设置,所述端电极与所述第一层线圈的一端电连接,所述第一连接部与所述第一层线圈的另一端电连接,且所述第一连接部背向所述第一层线圈的一端穿过所述第二中间层,与所述第二层线圈电连接。
6.根据权利要求5所述的电感器,其特征在于,所述中间磁性体还包括第三中间层,所述第三中间层层叠于所述第二中间层和所述第二磁性体之间;
所述绕组还包括第三层线圈,所述第三层线圈设于所述第三中间层背向所述第二中间层的一面,所述第三层线圈与所述第二层线圈电连接;
所述引出电极包括第一引出电极、第二引出电极和第三引出电极,所述端电极包括第一端电极、第二端电极和第三端电极;
所述第一引出电极的一端与所述第一层线圈电连接,另一端与所述第一端电极电连接,所述第二引出电极的一端与所述第二层线圈电连接,另一端与所述第二端电极电连接,所述第三引出电极的一端与所述第三层线圈电连接,另一端与所述第三端电极电连接。
7.根据权利要求6所述的电感器,其特征在于,所述第二层线圈包括第一子线圈和第一延伸线圈,所述第一延伸线圈连接于所述第一子线圈的一端;
所述第一连接部连接于所述第一子线圈靠近所述第一延伸线圈的一端,所述第二引出电极连接于所述第一延伸线圈背向所述第一子线圈的一端,并与所述第一连接部间隔设置。
8.根据权利要求6所述的电感器,其特征在于,所述中间磁性体还包括第四中间层和第五中间层,所述第四中间层层叠于所述第三中间层背向所述第二中间层的一面,所述第五中间层层叠于所述第四中间层和所述第二磁性体之间;
所述绕组还包括第四层线圈和第五层线圈,所述第四层线圈设于所述第四中间层背向所述第三中间层的一面,所述第五层线圈设于所述第五中间层背向所述第四中间层的一面;
所述引出电极还包括第四引出电极、第五引出电极和第六引出电极,所述端电极还包括第四端电极、第五端电极和第六端电极;
所述第四引出电极的一端与所述第三层线圈电连接,另一端与所述第四端电极电连接;所述第五引出电极的一端与所述第三层线圈电连接,另一端与所述第五端电极电连接,且所述第五引出电极与所述第四引出电极间隔设置;所述第六引出电极的一端与所述第五层线圈电连接,另一端与所述第六端电极电连接。
9.根据权利要求1所述的电感器,其特征在于,所述端电极为2N个,2N个所述端电极中的N个所述端电极为输入电极,N个所述端电极为输出电极;
从N个所述输入电极中的第1个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,从N个所述输出电极中的第1个所述输出电极输出;从N个所述输入电极中的第N-1个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,从N个所述输出电极中的第N-1个所述输出电极输出;从N个所述输入电极中的第N个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,从N个所述输出电极中的第N个所述输出电极输出;其中,N为大于等于2的正整数。
10.根据权利要求1所述的电感器,其特征在于,所述端电极为N+1个,N+1个所述端电极中的1个所述端电极为输入电极,N个所述端电极为输出电极;
从所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,分别从N个所述输出电极中的第1个所述输出电极、第2个所述输出电极……和第N个所述输出电极输出,其中,N为大于等于2的正整数。
11.根据权利要求1所述的电感器,其特征在于,所述端电极为2N+1个,2N+1个所述端电极中的两个所述端电极为输入电极,2N-1个所述端电极为输出电极;
从两个所述输入电极中的第1个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,从2N-1个所述输出电极中的第1个所述输出电极输出;从两个所述输入电极中的第2个所述输入电极输入的电流,经过所述绕组后,分别从2N-1个所述输出电极中的第2个所述输出电极、第3个所述输出电极……和第2N-1个所述输出电极输出,其中,N为大于等于2的正整数。
12.根据权利要求1所述的电感器,其特征在于,所述电感器还包括第三磁性体、附加磁性体、附加绕组和附加端电极;
所述附加绕组设于所述附加磁性体;
所述附加磁性体层叠于所述第二磁性体背离所述中间磁性体的一侧,所述第三磁性体层叠于所述附加磁性体背离所述第二磁性体的一侧,并覆盖所述附加绕组;
所述附加端电极设于所述第一磁性体,并与所述端电极间隔设置,且所述附加端电极与所述附加绕组电连接。
13.根据权利要求1所述的电感器,其特征在于,所述磁性件的材料为磁性绝缘材料。
14.根据权利要求2所述的电感器,其特征在于,所述端电极包括依次层叠设置的第一导电层、第二导电层和第三导电层;
所述第一导电层为网印铜或电镀铜,所述第一导电层形成于所述第一磁性体的表面,并与所述引出电极电连接;
所述第二导电层为镍,所述第二导电层形成于所述第一导电层背向所述第一磁性体的表面;
所述第三导电层为锡,所述第三导电层形成于所述第二导电层背向所述第一导电层的表面。
15.一种电感器的制作方法,其特征在于,包括:
提供第一磁性体和中间磁性体,将所述中间磁性体层叠于所述第一磁性体的表面;
提供线圈材料,将所述线圈材料形成于所述中间磁性体,得到绕组;
提供内电极材料,将所述内电极材料形成于所述中间磁性体和所述第一磁性体,得到至少三个引出电极,所述引出电极的一端与所述绕组电连接,另一端延伸至所述第一磁性体,至少三个所述引出电极沿所述绕组的延伸方向间隔设置;
提供外电极材料,将所述外电极材料形成于所述第一磁性体,得到至少三个端电极,至少三个所述端电极与至少三个所述引出电极一一对应电连接;
提供第二磁性体,将所述第二磁性体层叠于所述中间磁性体背向所述第一磁性体的一面,得到所述电感器。
16.根据权利要求15所述的电感器的制作方法,其特征在于,所述第一磁性体的原料的制作方法包括:
提供磁性原粉,对所述磁性原粉进行预处理;
提供绝缘材料混合液,将所述绝缘材料混合液与预处理后的所述磁性原粉混合,使所述绝缘材料包覆于所述磁性原粉的外表面,得到所述第一磁性体的原料。
17.根据权利要求16所述的电感器的制作方法,其特征在于,所述电感器的制作方法还包括:
在所述第一磁性体间隔设置多个通孔,多个所述通孔在所述第一磁性体的厚度方向贯穿所述第一磁性体;
在所述中间磁性体设置凹槽和多个孔,所述凹槽和多个所述孔彼此间隔设置,所述凹槽的开口位于所述中间磁性体的表面,所述孔与所述通孔相对且连通;
将所述线圈材料注入所述凹槽内并固化,得到所述绕组;
将所述内电极材料注入所述孔和所述通孔内并固化,得到所述引出电极。
18.根据权利要求17所述的电感器的制作方法,其特征在于,所述孔和所述通孔通过激光刻蚀的方法得到,且形成所述孔采用的激光的能量大于形成所述凹槽所采用的激光的能量。
19.根据权利要求15所述的电感器的制作方法,其特征在于,将所述第二磁性体层叠于所述中间磁性体后,采用高温高压对所述第一磁性体、所述中间磁性体和所述第二磁性体进行层压,以使所述第一磁性体、所述中间磁性体和所述第二磁性体彼此固定连接。
20.一种电子设备,其特征在于,包括壳体、电路板和权利要求1至14任一项所述的电感器,所述电路板和所述电感器均安装于所述壳体内,所述电感器安装于所述电路板,且所述端电极与所述电路板电连接。
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