TW201802845A - 屏蔽的電感器及製造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種屏蔽的電感器以及一種製造屏蔽的電感器的方法。該屏蔽的電感器包含：一核心主體，其包圍一導體線圈；多條導線，用以和該線圈電連通；以及一屏蔽，用以覆蓋該核心主體的外表面的至少一部分。一絕緣材料可被提供在該核心主體的一部分和該屏蔽的一部分之間。本發明還提供一種製造屏蔽的電感器的方法。

Description

屏蔽的電感器及製造方法
本申請案關於電子器件的領域，且更明確地說，關於屏蔽的電感器及製造屏蔽的電感器的方法。
相關申請案交叉參考
本申請案主張2016年4月20日提申的美國非臨時專利申請案序號第15/134,078號的權利，本文以引用的方式將其內容全部併入。
電感器通常為被動式雙終端電器件，其阻止通過它們的電流的變化。一電感器包含繞成線圈的一導體，例如，電線。當一電流流過該線圈時，能量暫時被儲存在該線圈中的磁場中。當流過一電感器的電流改變時，該時變磁場會根據電磁感應的法拉第定律在該導體中感應一電壓。以磁場為基礎的操作結果，電感器便會產生電場和磁場，它們可能干擾、擾亂、及/或降低該電感器中其它電子器件的效能。此外，來自一電路板上電器件的其它電場、磁場、或靜電電荷也會干擾、擾亂、及/或降低該電感器的效能。
某些已知電感器通常被形成具有由磁性材料製成的一核心主體，內部放置一導體，該導體有時候會形成一線圈。試圖為此些電感器 提供磁性屏蔽於某些情況下很麻煩、沒有效率、難以製造、或者無效。舉例來說，大型電磁屏蔽被用來覆蓋一電路板上要被屏蔽的大型目標區，以便幫助保護敏感器件，避免受到電感器所產生的電磁輻射的影響。這證實麻煩和沒有效率的情形。此屏蔽佔用一電子裝置中重要的空間來屏蔽該電感器，以及降低源頭處的電磁輻射。
因此，一電感器屏蔽係用於阻隔、降低、或是限制來自電磁場及其它電場的干擾。
仍需要一種用於電感器的有效率且實用的屏蔽，用以遮擋電磁場和其它電場，該屏蔽要容易製造。
進一步需要一種用於電感器的有效率且實用的屏蔽，相較於該電感器的主體有相對成正比的尺寸。
進一步需要一種用於電感器的有效率且實用的屏蔽，其不佔用該電感器主體內的空間。
本文中說明電感器和製造電感器的方法。
於本發明的一項觀點中，提供一種屏蔽的電感器，其具有一核心主體以及一屏蔽，該屏蔽覆蓋該核心主體的表面的至少一部分。一非必要的絕緣材料被提供在該核心主體的至少一部分和該屏蔽的至少一部分之間。
於本發明的另一項觀點中，提供一種屏蔽的電感器。該屏蔽的電感器包含：包圍一導體線圈的一核心主體；和該線圈電連通的多條導線；以及一屏蔽，用以覆蓋該核心主體的一外表面的至少一部分。該屏蔽 通常可以被配置成具有互補形狀，以便適配於該核心主體的形狀。該屏蔽藉由減少該核心主體的外露部分而提供保護，避免受到電磁場影響。
該屏蔽可以包含一覆蓋部分，其通常覆蓋該核心主體的外露外表面的至少一部分。該覆蓋部分可以包含沿著該電感器核心主體之多個部分延伸的各種尺寸的各種延伸部，用以提供屏蔽作用及/或將該屏蔽固定至該電感器核心主體。該些延伸部可以包含唇部、側覆蓋部分、及/或垂片部分。
根據本發明的一電感器可以包含被定位在該核心主體與該屏蔽之間的一絕緣材料。
於本發明的另一項觀點中，還提供一種製造根據本發明的屏蔽的電感器的方法。用於產生屏蔽的電感器的方法包含：加壓模鑄磁性材料於一電線線圈周圍，用以形成一核心主體，並且將該些已捲繞的線圈彼此接合用以形成一線圈；藉由將薄板壓印並形成覆蓋該已模鑄核心主體的形狀而產生該屏蔽；將該屏蔽放置在該受壓粉末電感器上，用以覆蓋該核心主體的外露邊緣；以及於該電感器的側邊周圍形成垂片，和該屏蔽反向，用以將該屏蔽緊固至該核心主體。該方法可以包含將一絕緣材料塗敷在該核心主體與該屏蔽之間。該方法可以包含形成具有零個、兩個、或四個袋部的核心主體。
14‧‧‧核心主體
24‧‧‧電線線圈
30‧‧‧圈數
100‧‧‧電感器
110‧‧‧核心
115‧‧‧核心主體
120‧‧‧外部導線
120a‧‧‧第一終端
120b‧‧‧第二終端
300‧‧‧頂端表面
302‧‧‧底部表面
303‧‧‧背側
304‧‧‧前側
306‧‧‧背側
308‧‧‧右側
310‧‧‧線圈
312‧‧‧左側
410‧‧‧絕緣層
420‧‧‧側覆蓋部
420a‧‧‧第一側覆蓋部
420b‧‧‧第二側覆蓋部
430‧‧‧垂片
430a‧‧‧垂片
430b‧‧‧垂片
440‧‧‧唇部部分
440a‧‧‧唇部部分
440b‧‧‧唇部部分
460‧‧‧覆蓋部分
500‧‧‧屏蔽
505‧‧‧內表面
510‧‧‧削切部分
520‧‧‧削切部分
530‧‧‧削切部分
540‧‧‧削切部分
600‧‧‧屏蔽
605‧‧‧內表面
610‧‧‧閉合角邊
615‧‧‧閉合唇部
620‧‧‧閉合角邊
630‧‧‧閉合角邊
640‧‧‧閉合角邊
700‧‧‧屏蔽
705‧‧‧內表面
715‧‧‧唇部
720‧‧‧角邊或邊緣
740‧‧‧側覆蓋部分
800‧‧‧屏蔽
805‧‧‧內表面
810‧‧‧視窗或削切部
845‧‧‧側壁
900‧‧‧第一組焊墊
910‧‧‧第二組焊墊
990‧‧‧屏蔽
從配合隨附圖式以範例提出的下面說明中可以有更詳細的理解，其中：
圖1A至1I所示的係可用於根據本發明一或更多個屏蔽的範例電感器。
圖2A所示的係根據本發明一實施例的電感器屏蔽的俯視立體圖。
圖2B所示的係圖2A的電感器屏蔽的仰視立體圖。
圖2C所示的係圖2B的電感器屏蔽，有一絕緣層在該屏蔽的內表面上。
圖2D所示的係被定位在一電感器的核心主體上的圖2B或2C的電感器屏蔽，用以形成一屏蔽的電感器。
圖2E所示的係圖2D的屏蔽的電感器的俯視平面圖。
圖2F所示的係圖2D與2E的屏蔽的電感器的仰視平面圖。
圖2G所示的係從該電感器側面看去的側面平面圖，不包含圖2D的屏蔽的電感器的導線。
圖2H所示的係從該電感器側面看去的側面平面圖，包含圖2D的屏蔽的電感器的導線。
圖2I所示的係圖2A的電感器的視圖，一絕緣材料被塗佈至該電感器的核心主體的至少一部分。
圖3A所示的係沿著該些導線的中間點之間的一直線取得的圖2D的屏蔽的電感器的剖視圖。
圖3B所示的係沿著該屏蔽的側覆蓋部的中間點之間的一直線取得的圖2D的屏蔽的電感器的剖視圖。
圖4所示的係圖2D的屏蔽的電感器，被定位成該些導線和屏蔽垂片接觸焊墊，例如，在一電路板上。
圖5A所示的係根據本發明的電感器屏蔽的一實施例的仰視立體圖。
圖5B所示的係圖5A的電感器屏蔽，一絕緣層在該屏蔽的一內表面。
圖5C所示的係圖5A或5B的電感器屏蔽，被定位在一電感器的核心主 體上用以形成一屏蔽的電感器。
圖5D所示的係圖5B的屏蔽的電感器，被定位成該些導線和屏蔽垂片接觸焊墊，例如，在一電路板上。
圖6A所示的係根據本發明的電感器屏蔽的一實施例的俯視立體圖。
圖6B所示的係圖6A的電感器屏蔽的仰視立體圖。
圖6C所示的係圖6B的電感器屏蔽，一絕緣層在該屏蔽的一內表面。
圖6D所示的係圖6B或6C的電感器屏蔽，被定位在一電感器的核心主體上用以形成一屏蔽的電感器。
圖7A所示的係根據本發明的電感器屏蔽的一實施例的俯視立體圖。
圖7B所示的係圖6A的電感器屏蔽的仰視立體圖。
圖7C所示的係圖6B的電感器屏蔽，一絕緣層在該屏蔽的一內表面。
圖8所示的係一電感器屏蔽的一實施例，被定位在一電感器的核心主體上用以形成一屏蔽的電感器。
圖9所示的係根據本發明之製造屏蔽的電感器的方法。
圖10A與10B所示的係範例已知電感器，其構造可以用來形成根據本發明的屏蔽的電感器的基礎。
下面說明中使用的特定術語僅為方便起見，而沒有限制意義。「右」、「左」、「頂端」、以及「底部」等語詞表示圖中參考的方向。如申請專利範圍中和說明書的對應部分中的用法，除非另外明確敘述，否則，「一」以及「其中一」等語詞被定義為包含引用項目中的一或更多者。此術語包含上面明確提及的語詞、它們的衍生詞、以及雷同表述的語詞。二 或更多個項目組成的清單中的「至少其中一者」，例如，「A、B、或C中至少其中一者」的意義為A、B、或C中的任一者以及它們的任何組合。
圖1A至1I圖解數個範例電感器，其可形成根據本發明的屏蔽的電感器的基礎。該些範例電感器中的每一者包含一核心110，其包含：一核心主體115、一內部感應線圈、以及和該內部感應線圈電連通的多條外部導線120。
可以使用或者可提供根據本發明的屏蔽的電感器的基礎電感器類型為如美國專利案第6,204,744號中所示和所述的高電流、低輪廓電感器，本文以全面引用的方式將該專利案或是其變更完全併入。一般來說，如圖10A與10B中所示，一高電流、低輪廓電感器包含一核心主體14以及一電線線圈，該電線線圈包含在該核心主體14內的一內線圈端與一外線圈端，該電線線圈24包含在該核心主體14內的複數個圈數30。一磁性材料，舉例來說，第一粉狀鐵、第二粉狀鐵、填充劑、樹脂、以及潤滑劑完全包圍該電線線圈，用以形成該核心主體14。分別被連接至內線圈端與外線圈端的第一導線和第二導線穿過該磁性材料延伸至電感器的外部。
可用於根據本發明的電感器屏蔽的數種電感器及/或電感器核心顯示在圖1A至1I中。該些電感器中的每一者包含一核心110，其包含一核心主體115。在圖1A至1I中所示的配向中，每一個核心主體115皆包含一頂端表面300和一反向的底部表面302，一前側304和一反向的背側303(背側303可以為前側304的一鏡像)，一右側308和一左側312(左側312可以為右側308的一鏡像)。其包含多個終端，用以和一內部感應元件(例如，線圈或電線)電連通並且通常以120來表示。該些導線120包含相鄰於右側 308的一第一終端120a以及相鄰於左側312的一第二終端120b。該些終端120a、120b可以電感器的用途或應用為基礎來配向，並且可以有如圖中所示的不同形狀和排列，配合該些導線的較寬部或狹窄部。
圖中雖然顯示在該電感器的核心主體的反向側；不過，可以明白的係，該些導線120亦可被定位在該核心主體的同一側。進一步言之，複數條導線可被提供沿著該核心主體的各個表面延伸。於此些情況中，該屏蔽可以覆蓋此些導線的一部分，或者，可以經過尺寸設計和排列而使得該些導線沒有被覆蓋。此些排列在本文中有進一步詳細討論。
如圖2A至2D中所示，圖中顯示根據本發明一實施例的屏蔽500，用以阻隔、限制、及/或減少電磁及/或靜電干擾或是來自其它電場的干擾。屏蔽500包含一覆蓋部分460，在該覆蓋部分460的每一個角邊或邊緣有削切部分510、520、530、540。
該屏蔽500較佳為藉由將一薄的銅板壓印並形成覆蓋該電感器的核心主體115的形狀而產生。該屏蔽500亦可藉由沖壓來產生。諸如鋼或鋁的導體材料亦可用於該屏蔽500。亦可以使用各種導體材料的組合。當形成包括一導體材料時，該屏蔽可被稱為「導體屏蔽」。
如各種圖式中所示，屏蔽500較佳為包括通常以420表示的多個側覆蓋部並且顯示為一第一側覆蓋部420a和一第二側覆蓋部420b，它們延伸自該覆蓋部分460。當被定位在一電感器核心主體上時，該第一側覆蓋部420a和第二側覆蓋部420b被配向在核心主體115的反向的前側304與背側306，也就是，被配向在該核心主體115中沒有被導線部分120a、120b佔用的側。於一實施例中，該些側覆蓋部420沿著小於該屏蔽500要被緊固 的一電感器核心主體之完整寬度的寬度延伸，該些側覆蓋部420的外緣停止在該覆蓋部分460的相鄰削切邊緣510、520、530、540的起點處。於一實施例中，該些側覆蓋部420可以還包含從該些側覆蓋部420的最大直徑部分至與該些側覆蓋部420之頂端相鄰的該些側覆蓋部420的較小直徑部分的一梯階205。
該屏蔽500可以進一步包含多個唇部部分，通常表示為440(分開表示為440a、440b)。該些唇部部分440a、440b彼此被定位在核心主體115的相反側。較佳地，該些唇部部分440a、440b被定位在核心主體115中同樣被導線120佔用的側。該些唇部部分440a、440b沿著核心主體115的該些側部分延伸，較佳為沿著該核心主體115的該些側延伸不及一半；或者，它們可以沿著該些側的高度延伸，藉此，它們不會干擾從該核心主體115處延伸的該些導線120的部分。於一實施例中，該些唇部部分440沿著小於該屏蔽500要被緊固的一電感器之完整寬度的寬度延伸，該些唇部部分440的外緣停止在該覆蓋部分460的相鄰削切邊緣510、520、530、540的起點處。
該屏蔽500還較佳地包括一或更多個垂片，通常表示為430(分開表示為430a、430b)，從每一個側覆蓋部420處突出，且較佳地，從每一個側覆蓋部420的一中央部分處突出。當該屏蔽500被固定至一電感器的核心主體時每一個垂片430較佳為具有大體為L的形狀，一第一部分沿著該核心主體115的該側朝底部表面302延伸，而一第二部分則彎折並且延伸在該核心主體115底下並且沿著該底部表面302的一部分延伸。
舉例來說，該些垂片430可以被用來將該屏蔽接地。然而， 可以明白的係，根據本發明的一屏蔽的電感器使用時亦可不接地。此外，該些垂片430亦能夠被定位成使得它們彎折遠離該核心主體，提供指向遠離該核心主體的延伸腳。
如圖2A至2D中所示，該屏蔽500包含一覆蓋部分460，其被定位成抵於並且通常覆蓋核心主體115的一頂端表面300。於一較佳實施例中，該覆蓋部分460雖然通常覆蓋核心主體115的頂端表面300的全部或大部分；不過，可以明白的係，該覆蓋部分460可以覆蓋核心主體115的頂端表面300的全部、幾乎全部、或僅一部分。進一步言之，應該進一步明白的係，該覆蓋部分460會延伸超越該核心主體的頂端表面300的邊緣，並且長於、寬於、或者長於且寬於該核心主體的頂端表面300的面積。該覆蓋部分460形成為一薄壁，用以覆蓋雷同於該核心主體115的頂端表面300的大小的面積，並且通常被形狀設計為具有剪切、削切、折角、或斜面邊緣510、520、530、540的矩形，俾使得允許延伸部分440、420、430摺疊或彎折而在製造或組裝過程期間不會有干擾。
圖2B所示的係在一非必要絕緣層410被塗敷至其內表面之前的根據本發明的一範例屏蔽500，具有和圖2A的屏蔽相同的配置。該屏蔽500包含一覆蓋部分460，其要被定位用以覆蓋一電感器的頂端或裸露的上方部分，如圖中的配向。該屏蔽有一第一側覆蓋部420a和一第二側覆蓋部420b。圖2B圖解該屏蔽500之多個部分的相對大小。該屏蔽500的多個部分可被形狀設計用以互補該屏蔽正在遮擋的下方電感器核心主體的形狀。舉例來說，該屏蔽500可以由單件銅質薄板形成。熟習本技術的人士便明白可以使用的其它材料。
如圖2B中所示，該些側覆蓋部420a、420b有延伸在該覆蓋部分460的相鄰削切邊緣510、520、530、540之間的一近似寬度S。該寬度S小於該屏蔽500正在遮擋的下方電感器核心主體的寬度。側覆蓋部420a有高度Z1，其為至少部分該下方電感器核心主體的高度。垂片430a、430b有高度Z0，其允許該些垂片430a、430b至少部分沿著該下方電感器核心主體的高度延伸，並且至少部分彎折於該下方電感器核心主體的底部表面302的下方並且沿著該底部表面302延伸。該些垂片430a、430b有寬度Y，其較佳為小於該些側覆蓋部420的寬度S。
如圖2B中所示，在垂片430a的兩側的側覆蓋部420a部分的寬度具有表示為X與X'的寬度。如圖2C中所示，圖中所示的垂片430a約略置中，並且寬度X與X'在垂片430a的任一側約略相等。然而，該些垂片430可以沿著側覆蓋部420的寬度延伸在不同位置處，包含偏向其中一側或另一側。因此，X與X'可於特定排列中不相等。
唇部部分440a、440b可以有延伸在該覆蓋部460的相鄰削切邊緣510、520、530、540之間的一近似寬度W'。該寬度W'小於該屏蔽正在遮擋的下方電感器核心主體的寬度。如圖2B中所示，唇部部分440a、440b可以有高度Z2，於一實施例中，小於該些側覆蓋部分420的高度Z1或Z0。
一非必要的絕緣層410被提供在該核心主體115的至少一部分和該屏蔽500的至少一部分之間。圖2C所示的係圖2B的屏蔽，其包含在該屏蔽500的一內表面505上的一絕緣層或塗層。舉例來說，該絕緣層410可以包括諸如KAPTONTM或TEFLONTM的絕緣材料。熟習本技術的人士 便知悉，可以使用其它絕緣材料，例如，絕緣膠帶、NOMEXTM、矽酮、或是其它絕緣材料。
該絕緣層410用以電隔離該屏蔽500和該電感器的核心主體115。該絕緣層410覆蓋該屏蔽的內表面505的至少一部分，且較佳地，覆蓋該屏蔽的內表面505的全部。可以明白的係，該絕緣層410能夠由各種厚度形成，相依於該下方核心主體的排列、形狀、及/或材料以及該屏蔽的電感器的用途及/或效能。
圖2C中所示的絕緣層410雖然被塗敷至屏蔽500的一內表面505；但是，該絕緣層410亦可以其它方式被提供，用以將該絕緣層410定位在該核心主體115與該屏蔽500之間。舉例來說，該核心主體115的至少一部分能夠被由一絕緣材料形成的一絕緣層410塗佈，如圖2I中所示。在圖2I中，該絕緣層410沿著該核心主體115的一頂端表面300以及沿著相鄰於該頂端表面300的該核心主體的側邊部分被提供。該絕緣層410能夠沿著根據本發明的一電感器的核心主體115的選定部分被提供，以便符合一特殊屏蔽的電感器的用途或功能的規格及/或需求。
屏蔽500被放置在一受壓粉末電感器核心主體115的頂端，以便以可由銅形成的一屏蔽來覆蓋該電感器的外露頂端、邊緣、以及側邊的一部分，而該些垂片430則被形成在該電感器附近與底下，用以將該屏蔽緊固至該電感器。在圖2D中，該屏蔽500被定位成讓該覆蓋部分460和被稱為該核心主體115之頂端表面300的部分相鄰。該屏蔽500形成用於該核心主體115的頂端表面300的覆蓋部，並且有至少一或更多個延伸部(舉例來說，已述的唇部部分440、側覆蓋部420、及/或垂片部分430)，它們沿 著該核心主體115的前表面、背表面、及/或側表面中的一或更多者延伸。該屏蔽能夠如圖2C中所示般地被一絕緣層410塗佈，或者如圖2B中所示般地不塗佈。
一旦組裝，於如圖2D中所示之本發明的一實施例中，該屏蔽500會以下面方式覆蓋該核心主體115的一部分：(i)覆蓋部分460覆蓋先前為該核心主體115之裸露表面部分的頂端表面300中的大部分；(ii)第一側覆蓋部420a和第二側覆蓋部420b覆蓋該核心主體115的無導線側304、306；(iii)唇部部分440部分向下延伸於核心主體115的反向側邊308、312；該些垂片430從該些側覆蓋部420處延伸並且包覆在該核心主體115底下，用以幫助將該屏蔽500固持在正確地方或者將該屏蔽500固定於該核心主體115上。
圖2E所示的係圖2D的範例屏蔽的電感器的俯視圖，該屏蔽500在正確的地方。圖中所繪的屏蔽500的形狀至少部分基本上匹配，或是互補於，該核心主體115的頂端或上方表面300的形狀。也就是，屏蔽500係被尺寸設計和形狀設計成至少部分緊緊適配抵於該核心主體115的外表面，從而形成本發明的屏蔽的電感器。當該屏蔽500一開始被形成為一扁平薄板時，其被形狀設計和尺寸設計成當彎折圍繞一核心主體時，其提供一均勻且基本上緊密的貼合。如圖示，該屏蔽500的覆蓋部分460通常為矩形，並且可以為方形，具有削切或有切口的邊緣510、520、530、540。
圖2F所示的係該範例電感器100的仰視圖。如圖2F中所示，該核心主體115的底部通常露出或未被覆蓋。該些導線120彎折在該電感器100之反向側的核心主體115底下，並且和該屏蔽500的唇部部分440 相同側。延伸自該些側覆蓋部420的垂片部分430彎折在該核心主體115底下並且被定位成抵於底部表面302。
本文所示和所述的屏蔽的電感器的實施例的垂片部分雖然彎折在該電感器核心主體下方；不過，根據本發明亦可為一電感器形成沒有此些垂片部分的屏蔽。
圖2G所示的係，該範例電感器100的前視圖，可以瞭解的係，後視圖為一鏡像影像。如圖2G中所示，圖中所繪的屏蔽500在該核心主體115的頂端。圖中所示的反向的第一導線120a與第二導線120b(它們在該核心主體115的內部延伸自一電感器線圈)沿著該電感器100的反向外側表面延伸。第一導線120a與第二導線120b進一步部分彎折於該電感器100底下，並且沿著該底部表面302的一部份延伸，以便形成一表面鑲嵌裝置(Surface Mount Device，SMD)。
圖2H所示的係該範例電感器100的右側視圖，可以瞭解的係，反向側為一鏡像影像。如圖2H中所示，該屏蔽500覆蓋核心主體115的頂端表面300。該核心主體115基本上置中在電感器100的圖式中。該屏蔽500包含側覆蓋部440a、440b，它們向下延伸於電感器100的側邊(在圖2G中的左邊與右邊)並且包含垂片部分430，該些垂片部分430彎折用以包覆在該核心主體115的底部表面302底下，至少部分覆蓋該核心主體115的該底部表面302的一部分。該些唇部部分440部分向下延伸於該核心主體115的該些側邊(如圖2D的前面中所示)。
圖3A所示的係如圖2D中所示之屏蔽的電感器的剖面前視圖，該剖面在兩個反向的側覆蓋唇部部分440a、440b以及導線120a、120b 之間的中點處。如圖3A中所示，該屏蔽500被定位成抵於該核心主體115的一頂端表面300，唇部部分440延伸於核心主體115的側邊。該些導線120沿著該些側邊並且於該核心主體115底下延伸。一線圈310含在核心主體115內。如上述，線圈310可以為一電線線圈(舉例來說，圖10B中的線圈24)，其包含在該核心主體115裡面的一內線圈端和一外線圈端，該電線線圈包含在該核心主體115裡面的複數個圈數(舉例來說，如圖10B中所示的圈數30)。該些垂片部分430包覆在核心主體115底下，如前面所述。
圖3B所示的係如圖2D中所示之屏蔽的電感器的剖面前視圖，該剖面在兩個反向的側覆蓋部420a、420b之間的中點處。如圖3B中所示，該屏蔽500被定位成抵於該核心主體115的一頂端表面300以及向下延伸於該側邊並且於該核心主體115的底部表面302底下延伸。該些導線120中其中一者的一部分在圖3B中顯示成彎折在該核心主體115底下，可以瞭解的係，另一導線120的一部分在反向側彎折在該核心主體115底下。該線圈310含在核心主體115內。該屏蔽500包含向下延伸於電感器之該些側邊的側覆蓋部(在圖3B中的左邊與右邊)以及包覆在該電感器100的底部表面302底下至少部分覆蓋核心主體115的一部分的垂片部分430。
圖4顯示圖2D的屏蔽的電感器，其被鑲嵌並且接觸一第一組焊墊900以及一第二組焊墊910。該第一組焊墊900透過該些垂片部分430提供電連接至該屏蔽500，並且可以提供電接地。該第二組焊墊910提供電連接至該些導線120。
圖5A至5B所示的係根據本發明的一屏蔽的電感器的另一實施例。於此實施例中沒有如圖2A至2D中所示實施例中的削切邊緣，確 切地，該屏蔽600有沿著該屏蔽600之整個上方部分走向的一周圍脊部，並且包含交會的唇部部分440以及側覆蓋部分420。據此，該屏蔽600包含在覆蓋部分460的每一個邊緣處的複數個閉合角邊610、620、630、640。依此方式，圖5A至5B的實施例形成一閉合唇部615，其包含用以客製適配至該屏蔽600所貼附的下方核心主體115的覆蓋部分460。於其它觀點中，該屏蔽600雷同於先前討論的屏蔽。因此，屏蔽600有一第一側覆蓋部420a以及一第二側覆蓋部420b，其被配置成用以遮擋沒有導線120的核心主體115側邊。一第一垂片430a和一第二垂片430b延伸自該些側覆蓋部420，該些垂片430經過設計，俾便在構造期間，該些垂片430可以彎折圍繞核心主體115並且在核心主體115底下，以便將屏蔽600固持在該核心主體115上。該些閉合角邊610、620、630、640可以允許較嚴格的公差並且讓該屏蔽600適配於該核心主體115上。
圖5B所示的係屏蔽600的內表面605，其被由絕緣材料形成的一絕緣層410塗佈。可以明白的係，該絕緣層410亦可於該屏蔽600被貼附至該核心主體之前被塗佈在該核心主體的至少一部分上。圖5C所示的係圖5A或5B的屏蔽600，其被鑲嵌在一電感器的核心主體115上用以形成一屏蔽的電感器。圖5D所示的係圖5C的屏蔽的電感器，其被鑲嵌並且接觸一第一組焊墊900以及一第二組焊墊910。該第一組焊墊900透過該些垂片部分430提供電連接至該屏蔽600，並且可以為該屏蔽提供接地。該第二組焊墊910提供電連接至該些導線120。
圖6A至6B所示的係根據本發明的屏蔽的電感器屏蔽的另一實施例。於此實施例中，屏蔽700有通常為相同高度並且接合在角邊或 邊緣720處的側覆蓋部分420、740，用以形成「箱頂(box-top)」類型的唇部715。此屏蔽可藉由沖壓形成，例如，以一平坦薄板加壓成有用以接收一電感器核心主體的開口的形狀。如圖6的實施例中所示，該些側覆蓋部分740覆蓋該核心主體之側邊的電感器導線120，舉例來說，對照下面討論的圖8中所示實施例的削切部。圖6C所示的係屏蔽700的內表面705，其被由絕緣材料形成的一非必要絕緣層410塗佈。或者，一絕緣層可於該屏蔽700被定位在該核心主體上正確地方之前被形成在該核心主體115的至少一部分上。圖6D所示的係圖6B或6C的屏蔽700，其被鑲嵌在一電感器的核心主體115上用以形成一屏蔽的電感器。如圖6D中所示，圖6A至6D的屏蔽可能需要形狀設計用以適應相鄰於該些唇部部分740的屏蔽底下的導線的大小。
圖7A至7C所示的係根據本發明的屏蔽的電感器的另一實施例。於此實施例中，屏蔽800具有在其中間部分有較小高度的唇部部分440，並且向下延伸狹窄側壁845相鄰於該些側覆蓋部分420並且在該些角邊處接合該些側覆蓋部分420。此排列基本上以屏蔽作用框住包含導線120的核心主體115的側邊。圖7C所示的係屏蔽800的內表面805，其被一絕緣層410塗佈。或者，一絕緣層可於該屏蔽800被定位在該核心主體上正確地方之前被形成在該核心主體115的至少一部分上。
圖8所示的係被定位在一核心主體115上的一屏蔽990的另一實施例，用以形成根據本發明的一屏蔽的電感器。該屏蔽990基本上雷同於圖6A至6D的屏蔽，並且進一步包括圍繞該些導線120的一視窗或削切部810，俾使得該些導線露出，提供接取該些導線的至少一部分。可以明 白的係，本文中所述之發明的任何屏蔽可以為該些導線120提供一削切部。圖8中所示的屏蔽的電感器可以有被形成在該核心主體的至少一部分和該屏蔽的至少一部分之間的一絕緣層，如先前所述，例如，直接被塗敷至該核心主體、被塗佈在該屏蔽的一內表面、或是其它方式。
圖9所示的係將一屏蔽增加至一電感器或是增加至一電感器的核心主體的方法1000的流程圖。該方法1000包含產生一電感器，舉例來說，如美國專利案第6,204,744號中所示並且描繪在圖10A與10B中的高電流、低輪廓電感器(IHLP)；不過，可以使用任何電感器，例如，圖1A至1I中所示的電感器，或者，本技術中已知的其它電感器。一般來說，根據本發明一實施例之形成屏蔽的電感器的方法可以包含利用壓力、熱量、及/或化學藥劑加壓模鑄磁性材料於一電線線圈周圍，用以形成核心主體115，並且將該些已捲繞的線圈彼此接合用以形成線圈310。
該電感器的該核心主體可以藉由沖孔製程來產生，在該核心主體內形成一或更多個袋部。該電感器可較佳地以在一鐵粉核心中產生四個袋部的沖孔來產生。該四個袋部的用途為讓該些表面鑲嵌導線於該電感器中的垂直方向中會較高(從頂端至底部)。或者，該電感器可被產生為沒有任何袋部。
該方法1000進一步包括在步驟1010中壓印與形成具有覆蓋該電感器之主體的形狀的薄板來產生根據本發明的一屏蔽。該屏蔽可以被製成為具有薄的銅質壁，或者可以由另一導體材料形成。可以明白的係，在特定應用以及屏蔽形狀或設計中，一屏蔽，或者，一屏蔽的一部分，可以藉由沖壓一導體金屬薄板用以形成一選定屏蔽形狀而形成。
由絕緣材料製成的一絕緣層可以視情況被定位在該電感器的該核心主體與該屏蔽之間，如步驟1020中所示。於一實施例中，方法可以包含在步驟1020處塗敷由絕緣材料製成的一薄絕緣層，例如，KAPTONTM或TEFLONTM，其被形成在該屏蔽的一內表面上，用以電隔離該屏蔽與該電感器的該核心。包含由絕緣材料製成的一絕緣層之被覆蓋的該屏蔽的內表面通常為該屏蔽的側邊，一旦組裝後，其被放置靠近該電感器；不過，藉由將絕緣材料放置在該屏蔽的任何部分上亦可獲得好處。或者，該方法可以包含將一絕緣層直接塗敷至該核心主體的該表面的至少一部分。於一進一步變化中，一絕緣膠帶可被定位在該核心主體的一部分和該屏蔽的一部分之間。
該方法1000進一步包括在步驟1030處將該屏蔽放置在該受壓粉末電感器核心主體上，以便覆蓋該電感器核心主體的外表面的選定區。
一旦該屏蔽被定位，該方法1000可以進一步包括在步驟1040處於該電感器核心主體的該些側邊及/或底部表面附近形成該屏蔽的一部分，例如，該些延伸部(垂片及/或側覆蓋部分)，用以將該屏蔽緊固至該電感器核心主體。
新增如本文中所述的屏蔽(其可以被電接地)將一屏蔽與一電感器結合成單一封裝，該屏蔽係覆蓋該電感器的該核心主體的該外表面的至少一部分。本發明的屏蔽的電感器減少一電子裝置內用以遮擋一電感器所需要的空間並且降低來自電磁輻射的干擾或是源頭處的其它電場或磁場干擾。
本發明雖然揭示各種形狀與尺寸的屏蔽；不過，該屏蔽可以 被尺寸設計和形狀設計成用以覆蓋一電感器的核心主體的外表面的任何所希望的部分。因此，本文中所示的根據本發明的屏蔽的電感器雖然覆蓋一電感器的一核心主體的頂端、側邊、以及底部的一部分；不過，根據本發明的電感器屏蔽亦可被形成用以僅覆蓋一核心主體的選定表面。舉例來說，一電感器屏蔽可以覆蓋小於該頂端表面的全部區域、可以沒有側覆蓋部分或垂片、或者可以僅有一個側覆蓋延伸部在該核心主體的其中一個側邊的一部分處向下延伸、或者可以僅有一個垂片延伸在該核心主體底下。因此，該屏蔽的尺寸和覆蓋面積可相依於一特殊屏蔽的電感器的用途或規格而不同。不同的應用與情況可能需要較多或較少的面積被該屏蔽覆蓋。
可以進一步明白的係，該核心主體可形成為具有凹部或通道，用以容納該屏蔽的一或更多個部分。因此，該屏蔽的一或更多個部分可被定位在該核心主體的該外表面中的凹陷區內。
在該屏蔽和該電感器之間增加絕緣材料大幅提高該屏蔽的電感器的最大操作電壓。相較於具有雷同設計的無屏蔽的電感器，根據本發明的一屏蔽的電感器呈現50%以上的磁輻射場強度以及場域大小的下降。根據本發明的一屏蔽的電感器能夠耐受200V的DC介電電壓。
本發明的屏蔽的電感器可使用在電路中的電磁場擾亂為重要考量的電子應用中以及衝擊和震動為重要考量的電子應用中。本發明的屏蔽的電感器可使用在電磁場放射可能擾亂及/或降低該裝置之效能的電子裝置中以及需要有改良的抗衝擊和抗震動的電子應用中。用於根據本發明的電感器的一屏蔽遮擋電器件避免受到該電感器所產生的磁場的影響，並且進一步遮擋該電感器避免受到相鄰電器件所產生的磁場的影響。
本文已提出本技術的特定實施例的前述說明以達圖解與說明的目的。它們沒有竭盡或限制本發明於所揭刻版形式的意圖，並且顯見地，遵照上面的教示內容可達成許多修正與變更。該些實施例經過選擇與說明，以便最佳解釋本技術的原理及其實際應用，從而讓熟習本技術的人士以最佳方式運用本技術以及有不同修正的不同實施例，使其適於預期的特殊用途。本發明的範疇意圖由隨附的申請專利範圍及其等效範圍來定義。
110‧‧‧核心
115‧‧‧核心主體
120‧‧‧外部導線
420‧‧‧側覆蓋部
430‧‧‧垂片
440‧‧‧唇部部分
460‧‧‧覆蓋部分
500‧‧‧屏蔽
510‧‧‧削切部分
520‧‧‧削切部分
530‧‧‧削切部分
540‧‧‧削切部分
900‧‧‧第一組焊墊
910‧‧‧第二組焊墊

Claims (25)

  1. 一種屏蔽的電感器，該屏蔽的電感器包括：一核心主體，其包圍一導體線圈，該核心主體有一外表面；一第一導線與第二導線，用以和該導體線圈電連通並且沿著該外表面延伸；以及一屏蔽，其包括一導體材料，該導體材料相鄰於並且覆蓋該核心主體的該外表面的至少一部分。
  2. 根據申請專利範圍第1項的屏蔽的電感器，其中，該核心主體包括一頂端表面和一反向的底部表面，一第一側和一反向的第二側，一前側和一反向的背側，且其中，該屏蔽覆蓋該核心主體的該頂端表面的至少一部分以及該第一側、第二側、前側、或背側中其中一者的至少一部分。
  3. 根據申請專利範圍第1項的屏蔽的電感器，其進一步包括一絕緣層，介於該核心主體的至少一部分和該屏蔽的至少一部分之間。
  4. 根據申請專利範圍第3項的屏蔽的電感器，其中，該絕緣層被塗敷至該屏蔽的一內表面的至少一部分。
  5. 根據申請專利範圍第3項的屏蔽的電感器，其中，該絕緣層被塗敷至該核心主體的該外表面的至少一部分。
  6. 根據申請專利範圍第2項的屏蔽的電感器，其中，該屏蔽包括沿著該核心主體的第一側、第二側、前側、或背側中其中一者延伸以及沿著該核心主體的該底部表面的至少其中一部分延伸的至少一部分。
  7. 根據申請專利範圍第1項的屏蔽的電感器，其中，該屏蔽包含至少一開口，用以允許接近該些導線中至少其中一者。
  8. 根據申請專利範圍第1項的屏蔽的電感器，其中，該屏蔽覆蓋該些導線中其中一者的至少一部分。
  9. 根據申請專利範圍第2項的屏蔽的電感器，其中，該些導線被定位在該核心主體的反向側。
  10. 根據申請專利範圍第2項的屏蔽的電感器，其中，該些導線被定位在該核心主體的相同側。
  11. 根據申請專利範圍第1項的屏蔽的電感器，其中，該屏蔽包括至少部分沿著該核心主體的該前側延伸的一第一側覆蓋部分，以及至少部分沿著該核心主體的該背側延伸的一第二側覆蓋部分。
  12. 根據申請專利範圍第1項的屏蔽的電感器，其中，該屏蔽包括一頂端覆蓋部分，相鄰於該核心主體的一頂端表面。
  13. 根據申請專利範圍第12項的屏蔽的電感器，其中，該頂端覆蓋部分經過尺寸設計，俾使得其覆蓋少於該核心主體的該頂端表面的全部。
  14. 根據申請專利範圍第12項的屏蔽的電感器，其中，該頂端覆蓋部分經過尺寸設計，俾使得其延伸超越該核心主體的該頂端表面的至少一邊緣。
  15. 根據申請專利範圍第1項的屏蔽的電感器，其中，該核心主體包括一頂端表面和一反向的底部表面，一第一側和一反向的第二側，一前側和一反向的背側，且其中，該屏蔽包括沿著該第一側或該第二側中其中一者的該外表面的一部分延伸的至少一延伸部，以及沿著該前側和該背側中其中一者的該外表面的至少一部分延伸的至少一延伸部。
  16. 根據申請專利範圍第15項的屏蔽的電感器，其中，該屏蔽包括沿著該核心主體的第一側、第二側、前側、以及背側的外表面延伸的延伸部。
  17. 根據申請專利範圍第16項的屏蔽的電感器，其中，沿著該第一側和該第二側的該些外表面延伸的延伸部的長度不同於沿著該前側和該背側的該些外表面延伸的延伸部。
  18. 根據申請專利範圍第1項的屏蔽的電感器，其中，該屏蔽包括銅。
  19. 一種製造屏蔽的電感器的方法，其包括下面步驟：形成一電感器核心主體，包圍一導體線圈，該核心主體有一外表面；定位多條導線，用以和該導體線圈電連通並且沿著該核心主體的一外表面延伸；以一金屬薄板形成一屏蔽；以該屏蔽覆蓋該核心主體的該外表面的至少一部分。
  20. 根據申請專利範圍第19項的方法，其進一步包括提供一絕緣層在該核心主體的至少一部分和該屏蔽的至少一部分之間。
  21. 根據申請專利範圍第20項的方法，其中，該絕緣層被提供為該屏蔽的該內表面的至少一部分上的一塗層。
  22. 根據申請專利範圍第20項的方法，其中，在以該屏蔽覆蓋該核心主體之前，該絕緣層先被塗敷至該核心主體的該外表面的至少一部分。
  23. 根據申請專利範圍第19項的方法，其中，該屏蔽係藉由壓印或沖壓形成。
  24. 根據申請專利範圍第19項的方法，其中，該覆蓋步驟進一步包括將該屏蔽的一延伸部彎折成被定位在該核心主體的一底部表面。
  25. 根據申請專利範圍第19項的方法，其中，該核心主體包括一頂端表面和一反向的底部表面，一第一側和一反向的第二側，一前側和一反向的 背側，且其中，該屏蔽覆蓋該核心主體的該頂端表面的至少一部分以及該第一側、第二側、前側、或背側中其中一者的至少一部分。
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