CN208141992U - 电磁器件及连接器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电磁器件及连接器，包括：基板、磁芯、传输线层和导电件，基板上开设有环形容置槽，以将基板定义成中心部以及外围部，并分别在中心部和外围部上开设内部和外部导通孔，磁芯收容在环形容置槽内；传输线层分别位于基板两侧，且包括多个导线图案，每一导线图案跨接于一个内部导通孔和一个外部导通孔之间；多个导电件设置在内部导通孔和外部导通孔内并顺次连接两个传输线层上的导线图案；基板具有与传输线层垂直的第一侧面，第一侧面上设置有多个与至少一传输线层电连接的第一导电引脚。本申请将第一导电引脚设置在电磁器件与传输线层垂直的侧面上，从而可以通过增大第一导电引脚的面积，使得连接更加稳定。

Description

电磁器件及连接器

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种电磁器件及连接器。

背景技术

连接器作为现代设备中信号传输与控制的媒介，已成为现代设备中不可或缺的元器件。传统的集成变压器采用手工绕制的线圈，不仅生产成本较高，而且集成变压器的一致性较差，不利于大批量生产。因而逐渐开发出埋磁的集成变压器，但是此种变压器的表面上常设置有大量的导线图案和电子元件，因而集成变压器用于与外部电路焊接的连接端子的面积较小，导致连接不稳定。随着网络技术的发展与传输速度升级的需要，对集成变压器的性能要求越来越高，因而开发出一种连接稳定的连接器变得尤为重要。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种电磁器件及连接器，以解决现有技术中电磁器件焊盘过小而造成的连接不稳定的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种电磁器件，包括：基板，其上开设有环形容置槽，以将所述基板定义成位于所述环形容置槽内部的中心部以及位于所述环形容置槽外围的外围部，所述中心部上开设有贯穿所述基板的多个内部导通孔，所述外围部上开设有贯穿所述基板的多个外部导通孔；磁芯，收容在所述环形容置槽内；传输线层，所述基板相对的两侧各设置有一所述传输线层，其中，每一所述传输线层包括沿所述环形容置槽的周向间隔排布的多个导线图案，每一所述导线图案跨接于对应的一个所述内部导通孔和一个所述外部导通孔之间；和多个导电件，设置在所述内部导通孔和所述外部导通孔内，用于顺次连接两个所述传输线层上的所述导线图案，进而形成能够绕所述磁芯传输电流的线圈回路；其中，所述基板具有与所述传输线层垂直的第一侧面，所述第一侧面上设置有多个具有预设长度的第一导电引脚，多个所述第一导电引脚彼此间隔设置，且每一所述第一导电引脚均与至少一所述传输线层电连接。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种连接器，该连接器包括：前文所述的电磁器件，第一转接板，其上设置有多个第一焊盘，多个所述第一焊盘与所述电磁器件上的多个所述第一导电引脚对应连接；以及至少一接头组件，每一所述接头组件分别与所述电磁器件连接。

上述实施例的有益效果为：通过将设置在传输线层上的用于与外部电路连接的金属焊盘设置在与传输线层垂直的一侧面上，因而，可以增大用于与外部电路连接的金属焊盘的面积，使得连接更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中的电磁器件的立体图；

图2是图1中电磁器件的剖视结构示意图；

图3是图1中基板的立体结构示意图；

图4是图1中电磁器件中输入线和耦合线分层设置的剖视图；

图5是图1中电磁器件设置有接合层的结构示意图；

图6是图1中电磁器件设置有复合层的结构示意图；

图7是本申请另一实施例中连接器的立体结构示意图；

图8是图7中连接器的的分解结构示意图；

图9是图7中第一导电连接头的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在一个方面，本申请提供一种电磁器件100，如图1和图2所示，在本实施例中，该电磁器件100大体上可包括：基板10、嵌入基板10内的磁芯16、位于基板10相对两侧的两个传输线层(分为第一传输线层20和第二传输线层30)以及多个导电件17。

其中，如图3所示，在本实施例中，基板10可包括中心部12和环绕中心部12设置的外围部14。基板10的中心部12和外围部14之间形成一环形容置槽18，用于收容该磁芯16(图2中示出)。

在本实施例中，中心部12与外围部14可为一体结构，即通过在基板10的中心处开设环形容置槽18以将该基板10分成中心部12和外围部14。当然，在其他实施例中，该中心部12与外围部14可以为分体结构，例如在基板10中心处开设圆形容置槽后再将中心部12通过例如粘结等方式固定于该圆形容置槽内，使该中心部12与外围部14之间形成该环形容置槽18，且中心部12与外围部14的两端面齐平。

继续参阅图1-3，在中心部12上开设有多个贯穿基板10的内部导通孔13。其中，多个内部导通孔13邻近该中心部12的外侧壁设置，并沿该中心部12的周向排布。对应地，在外围部14上开设有多个贯穿基板10的外部导通孔15，且多个外部导通孔15邻近外围部14的内侧壁设置，即：内部导通孔13在中心部12的顶面环绕该磁芯16的顶部内周壁设置，外部导通孔15在外围部14的顶面环绕该磁芯16的顶部外周壁设置。

在本实施例中，该环形容置槽18的截面形状与磁芯16的截面形状大体相同，以便于磁芯16可容置在环形容置槽18内。其中，该环形容置槽18的横截面形状可以为圆环形、方环形、椭圆形等。对应地，该磁芯16的形状可以为圆环形、方环形、椭圆形等。

在本实施例中，环形磁芯16可以由若干环形薄片依次叠设而成，也可由窄长的金属材料卷绕而成，还可以为若干金属混合物烧结而成。环形磁芯16的形成方式可以有多种，根据其材料不同灵活选择，本申请不作限定。

磁芯16可以为铁芯，也可以由各种磁性金属茶氧化物组成，例如锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体等。其中，锰-锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度和较低损耗的特性，镍-锌铁氧体具有极高的阻抗率和低磁导率等特性。本实施例中的磁芯16选用锰-锌铁氧体为原料，利用高温烧结而成。

继续参阅图1-3，位于基板10相对的两侧的传输线层包括第一传输线层20和第二传输线层30，其中，第一传输线层20和第二传输线层30可以由金属材料制成。用于形成该第一传输线层20和第二传输线层30的金属材料包括但不限于铜、铝、铁、镍、金、银、铂族、铬、镁、钨、钼、铅、锡、铟、锌或其任意合金等。

进一步地，在内部导通孔13和外部导通孔15内可以设置有多个导电件17，导电件17将位于基板10两侧的第一传输线层20和第二传输线层30电性连接。

在本实施例中，该导电件17可以为金属层。具体请参阅图2，可以通过例如电镀、涂覆等方式在内部导通孔13和外部导通孔15的内壁上形成导电件17，由此将位于基板10相对两侧的第一传输线层20和第二传输线层30电性连接。该金属层的材料包括不限于铜、铝、铁、镍、金、银、铂族、铬、镁、钨、钼、铅、锡、铟、锌或其合金等。

在另一实施例中，该导电件17可以为金属柱，且与每一内部导通孔13或每一外部导通孔15对应的金属柱的直径小于或等于其所在的内部导通孔13或外部导通孔15的直径。该金属柱的材料与上一实施例中的金属层的材料相同，此处不再赘述。

继续参阅图4和图5，第一传输线层20和第二传输线层30上均包括多个导线图案22；其中，每一导线图案22跨接于对应的一个内部导通孔13和一个外部导通孔15之间，且一端与内部导通孔13内的导电件17连接，另一端与外部导通孔15内的导电件17连接。因此，内部导通孔13内的导电件17和外部导通孔15内的导电件17顺次连接位于第一传输线层20和第二传输线层30上的导线图案22，从而形成能够绕磁芯16的传输电流的线圈回路。

在本实施例中，该第一传输线层20和第二传输线层30的厚度为17～102μm(微米)。在一个实施例中，为了提高变压器110的耦合程度，以便在第一传输线层20和第二传输线层30上设置更多数量的导线图案22，该第一传输线层20和第二传输线层30的厚度可以为17～34μm。

而在其他实施例中，为了提高第一传输线层20和第二传输线层30的过流能力，该第一传输线层20和第二传输线层30的厚度还可以为40～100μm。可选地，第一传输线层20和第二传输线层30的厚度为65～80μm，这是因为当对第一传输线层20和第二传输线层30进行蚀刻，以形成导线图案22的时候，若厚度过大(即大于80μm)，且同一传输线层上相邻的两导线图案22之间的间距较小，可能会导致蚀刻不净，出现相邻的两导线图案22相连，而导致短路；若厚度过小(即小于40μm)，则会降低导线图案22的载流能力。

在本实施例中，第一传输线层20和第二传输线层30的金属材料以及内部导通孔13和外部导通孔15内的导电件17的材料可选用相同的材料。以选用铜为例，可以通过将基板10作为阴极，并将基板10放置在含有铜离子的盐类溶液中进行电镀，可在基板10两侧形成第一传输线层20和第二传输线层30，并同时在每一内部导通孔13和每一外部导通孔15内壁上形成导电件17。

在另一实施例中，第一传输线层20和第二传输线层30的材料与内部导通孔13和外部导通孔15内的导电件17的材料还可选用不同的材料。

本实施例中，请继续参阅图3，多个内部导通孔13包括第一内部导通孔132和第二内部导通孔134，且第一内部导通孔132的数量与第二内部导通孔134的数量相等。多个外部导通孔15包括第一外部导通孔152和第二外部导通孔154。

在一个实施例中，输入线为跨接于一个第一内部导通孔132和一个第一外部导通孔152之间的导线图案22，耦合线为跨接于一个第二内部导通孔134和一个第二外部导通孔154之间的导线图案22。在本实施例中，输入线和耦合线位于同一传输线层上，即每一传输线层上的导线图案22既包括输入线又包括耦合线。

当然，输入线和耦合线也可以分层设置，例如，请参阅图4，本实施例中，设置在基板10相对两侧的每一传输线层均可包括一输入线层和一耦合线层。具体地，第一传输线层20可以包括第一输入线层24和第一耦合线层25；第二传输线层30同样可以包括第二输入线层31和第二耦合线层33。其中，第一输入线层24与第一耦合线层25沿着内部导通孔13的轴向层叠设置在基板10的一侧。第二输入线层31与第二耦合线层33沿着内部导通孔13的轴向层叠设置在基板10的另一相对侧。

进一步地，第一输入线层24和第二输入线层31上的导线图案22为输入线，第一耦合线层25和第二耦合线层33上的导线图案22为耦合线。在本实施例中，每一输入线跨接于对应的一个第一内部导通孔132和一个第一外部导通孔152之间，每一耦合线跨接于对应的一个第二内部导通孔134和一个第二外部导通孔154之间。当然，在其他实施例中，也可以是每一输入线跨接于对应的一个第二内部导通孔134和一个第二外部导通孔154之间，每一耦合线跨接于对应的一个第一内部导通孔132和一个第一外部导通孔152之间。

进一步参阅图5，在本实施例中，基板10上具有第一传输线层20的一侧还设置有用于固定并电连接电子元件200的接合层40。具体地，直接在基板10上具有第一传输线层20的一侧上设置接合层40，并将电子元件200直接连接至接合层40上。其中，“直接连接”此处是指，电子元件200不借助其他中间介质来连接到接合层40上。实际上，该电子元件200包括引出端子，且该引出端子直接连接该接合层40。

例如，在图5所示的实施例中，基板10的一侧具有同层设置的第一传输线层20及接合层40，其中，电子元件200直接连接于该接合层40上。接合层40与其一侧的第一传输线层20同层设置、不交叠且电连接，即接合层40与第一传输线层20同时设置在基板10同一表面的不同区域，且接合层40可通过例如导电连接线和与其同层设置的第一传输线层20电连接。在其他实施例中，该接合层40还可以与基板10另一侧的第二传输线层30(图中未示出)电连接。例如，可以通过在接合层40上设置导电通孔，通过导电通孔与基板10背对接合层40一侧的第二传输线层30实现电连接，在此不做限定。

在另一实施例中，如图6所示，电磁器件100还包括复合层50，其中，复合层50设置在距离基板10最远的一层传输线层的背对基板10的一侧。该复合层50用于设置电子元件200，以使电子元件200与和该复合层50邻近的至少一传输线层电连接。

在该实施例中，复合层50包括连接层52和导电层54。其中，该连接层52位于导电层54与对应的传输线层之间，用于将导电层54固定到电磁器件100的传输线层上，并将导电层54与传输线层隔开防短路。电子元件200设置在导电层54上。

进一步地，在其他的实施方式中，电磁器件100还可以包括电子元件200，且电子元件200设置电磁器件100的如图5所示的接合层40或者如图6所示的复合层50上。

在一个实施方式中，该复合层50的导电层54为焊盘层，电子元件200贴设或焊接在导电层54上。

设置在接合层40或导电层54上的电子元件200的数量为一个或以上，电子元件200可以包括但不限于电容、电阻和电感等。此外，多个电子元件200还可以彼此连接组成具有一定功能的电路，例如滤波电路等。当多个电子元件200连接形成滤波电路时，可以滤除经过电磁器件100处理后的信号中的干扰信号，从而提高电磁器件100的性能。

请继续参阅图1，在本实施例中，基板10可包括与传输线层垂直的第一侧面110。在第一侧面110上设置有多个具有预设长度的第一导电引脚112，多个第一导电引脚112彼此间隔设置，且每一第一导电引脚112均与至少一传输线层电连接。

其中，预设长度可以大于电磁器件100沿内部导通孔13轴向的高度的五分之一且小于或等于电磁器件100沿内部导通孔13轴向的高度。即，第一导电引脚112的长度可以大于电磁器件100高度的五分之一。

在本实施例中，第一导电引脚112的长度等于电磁器件100沿内部导通孔13轴向的高度，即在整个第一侧面110上设置多个彼此间隔的第一导电引脚112。具体地，在第一侧面110上开设与每一第一导电引脚112相适配的第一圆弧形凹槽114，将第一导电引脚112设置在第一圆弧形凹槽114中。

在本实施例中，可以先在第一侧面110上开设多个第一圆弧形凹槽114，而后在第一圆弧形凹槽114内通过例如涂覆或者电镀的方式形成第一导电引脚112。当然，在其他实施例中，还可以在第一圆弧形凹槽114内通过例如焊接的方式将第一导电引脚112焊接于第一圆弧形凹槽114内。本申请对该第一导电引脚112的形成方式不做具体限定。

现有的电磁器件100的连接端子多设置在传输线层上，由于传输线层上通常设置有多个导线图案22及其他电子元件，因而用于设置连接端子的区域较小，容易造成连接端子与其他元件连接不稳定。

本申请通过在电磁器件100与传输线层垂直的第一侧面110上设置多个具有预设长度的与至少一传输线层电连接的第一导电引脚112，使得用于与其他元件连接的连接端子的面积增大，使得电磁器件100与其他元件的连接更加稳固。

在另一方面，本申请还提供一种连接器1，如图7和图8所示，该连接器1大体上包括：电磁器件100，以及与电磁器件100连接的第一转接板300和至少一个接头组件400。其中电磁器件100的结构如前文所述，此处不再赘述。

具体参阅图7-8，第一转接板300的一侧与电磁器件100固定连接。具体地，在本实施例中，在第一转接板300的一侧上设置有多个第一焊盘310，且每一第一焊盘310对应的与电磁器件100上的第一导电引脚112对应连接。

第一转接板300背离电磁器件100的一侧上设置有多个导电针320，每一导电针320与每一第一焊盘310电连接。即，在第一转接板300背离第一焊盘310的表面上设置有多个导电针320。多个导电针320间隔设置在第一转接板300上，用于将连接器1与外部电路进行连接。

其中，在本实施例中，第一转接板300与磁芯(图中未示出)的轴线平行。具体地，如图7和图8所示，在本实施例中，由于第一导电引脚112设置在与传输线层垂直的第一侧面110上，而第一转接板300上的第一焊盘310与第一侧面110上的第一导电引脚112电连接，故第一转接板300与传输线层垂直。又由于传输线层是沿磁芯的轴向设置的，故第一转接板300与传输线层垂直即与磁芯的轴线平行。

本实施例，将电磁器件100的侧面与第一转接板300接触连接，可以减小电磁器件100与第一转接板300的接触面积，以减小第一转接板300的面积，从而在将连接器1与外部电路连接时，可以减小连接器1的占用面积，使得连接器1的安装面积较小，提高集成度。

进一步参阅图7-8，在本实施例中，每一接头组件400均包括壳体410和穿设于壳体中的多个第一导电连接头420。其中，接头组件400通过多个第一导电连接头420与电磁器件100实现电连接。

如图9所示，在本实施例中，多个第一导电连接头420并排设置，每一第一导电连接头420均可包括彼此连接的第一导电连接部422和第二导电连接部424，第一导电连接部422与第二导电连接部424之间有一夹角，且夹角小于90°。其中，第二导电连接部424与电磁器件100电连接，从而实现接头组件400与电磁器件100的电连接。

具体地，在一个实施例中，接头组件400的第二导电连接部424直接焊接在电磁器件100上，并且与电磁器件100中的至少一传输线层电连接，从而实现接头组件400与电磁器件100之间的电连接。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种电磁器件，其特征在于，包括：

基板，其上开设有环形容置槽，以将所述基板定义成位于所述环形容置槽内部的中心部以及位于所述环形容置槽外围的外围部，所述中心部上开设有贯穿所述基板的多个内部导通孔，所述外围部上开设有贯穿所述基板的多个外部导通孔；

磁芯，收容在所述环形容置槽内；

传输线层，所述基板相对的两侧各设置有一所述传输线层，其中，每一所述传输线层包括沿所述环形容置槽的周向间隔排布的多个导线图案，每一所述导线图案跨接于对应的一个所述内部导通孔和一个所述外部导通孔之间；和

多个导电件，设置在所述内部导通孔和所述外部导通孔内，用于顺次连接两个所述传输线层上的所述导线图案，进而形成能够绕所述磁芯传输电流的线圈回路；

其中，所述基板具有与所述传输线层垂直的第一侧面，所述第一侧面上设置有多个具有预设长度的第一导电引脚，多个所述第一导电引脚彼此间隔设置，且每一所述第一导电引脚均与至少一所述传输线层电连接。

2.根据权利要求1所述的电磁器件，其特征在于，多个所述内部导通孔包括第一内部导通孔和第二内部导通孔，多个所述外部导通孔包括第一外部导通孔和第二外部导通孔；

每一所述传输线层包括沿所述内部导通孔轴向设置的一输入线层和一耦合线层；每一所述输入线层上的所有所述导线图案为输入线，且每一所述输入线跨接于对应的一个所述第一内部导通孔和一个所述第一外部导通孔之间；

每一所述耦合线层上的所有所述导线图案为耦合线，且每一所述耦合线跨接于对应的一个所述第二内部导通孔和一个所述第二外部导通孔之间。

3.根据权利要求1所述的电磁器件，其特征在于，所述预设长度大于所述基板沿所述内部导通孔轴向的高度的五分之一且小于或等于所述基板沿所述内部导通孔轴向的高度。

4.根据权利要求1所述的电磁器件，其特征在于，所述第一侧面上开设有与每一所述第一导电引脚相适配的第一圆弧形凹槽，且每一所述第一导电引脚设置于对应的第一圆弧形凹槽内。

5.根据权利要求1所述的电磁器件，其特征在于，所述基板上具有所述传输线层的其中一侧还设置有用于固定并电连接电子元件的接合层；所述接合层与所述一侧的所述传输线层同层设置、不交叠，且电连接。

6.根据权利要求1所述的电磁器件，其特征在于，还包括：

复合层，设置在至少一所述传输线层上背对所述基板的一侧，用于设置电子元件以使所述电子元件与至少一所述传输线层电连接。

7.根据权利要求6所述的电磁器件，其特征在于，所述复合层包括连接层及导电层，所述连接层位于所述导电层与对应的所述传输线层之间；所述电子元件贴设于所述导电层上。

8.一种连接器，其特征在于，包括：

至少一个如权利要求1-7任一项所述的电磁器件；

第一转接板，其上设置有多个第一焊盘，多个所述第一焊盘与所述电磁器件上的多个所述第一导电引脚对应连接；以及

至少一接头组件，每一所述接头组件分别与所述电磁器件连接。

9.根据权利要求8所述的连接器，其特征在于，每一所述接头组件均包括壳体以及穿设于所述壳体中的多个第一导电连接头；每一所第一导电连接头均包括彼此连接的第一导电连接部和第二导电连接部，所述第一导电连接部和所述第二导电连接部之间的夹角小于90°。

10.根据权利要求9所述的连接器，其特征在于，每一所述接头组件的所述第二导电连接部均与所述电磁器件焊接。

11.根据权利要求8所述的连接器，其特征在于，所述第一转接板上背离所述第一焊盘的表面上还设置有多个间隔设置的导电针，每一所述导电针与每一所述第一焊盘电连接，多个所述导电针用于将所述连接器与外部电路电连接。

12.根据权利要求8所述的连接器，其特征在于，所述第一转接板与所述磁芯的轴线平行。