TW202121457A - 磁耦合裝置及包括其之平板顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本案公開一種磁耦合裝置。該磁耦合裝置包括：一芯部分，其包括在一第一方向上彼此間隔開之一上部芯及一下部芯；一初級線圈及一次級線圈，其安置於處於在該第一方向上彼此間隔開之狀態中的該上部芯與該下部芯之間；及一芯連接器，其電連接至該上部芯及該下部芯。藉由提供該芯連接器來防止一薄型磁耦合裝置之一放電現象。

Description

磁耦合裝置及包括其之平板顯示裝置

實施例係關於一種磁耦合裝置及一種包括磁耦合裝置的平板顯示裝置。

一般而言，需要驅動電力以便驅動電子裝置，且基本上採用諸如電力供應單元(PSU)之電力供應裝置以便將驅動電力供應至電子裝置。

特定而言，需要使諸如平板TV之顯示裝置薄化以及增大顯示裝置之大小。因此，有必要減小大型顯示裝置之厚度，同時滿足增加其電力消耗。

相比其他元件，作為一種磁耦合裝置之變壓器佔據電力供應單元(PSU)之較大體積。因此，為了薄化，通常考慮一種自變壓器省去大厚度元件或調整其數目之方法。舉例而言，近年來，已自構成平板顯示裝置之電力供應單元的變壓器省去線軸，初級線圈及次級線圈以固定至該線軸之狀態捲繞於該線軸上，或已採用複數個低容量薄型變壓器。

然而，在變壓器之數目增加的狀況下，電力供應單元中之變壓器的面積過度增加。又，在省去線軸之狀況下，難以確保初級線圈與次級線圈之間的絕緣距離，由此在線圈之間產生寄生電容。線圈之間的寄生電容可導致與變壓器耦接的裝置之操作頻率出現非所要波動。出於此原因，有必要最大程度地抑制寄生電容。此外，由於初級線圈與次級線圈之間的電位差或由芯之間的間隔距離引起的電位差，可發生放電(電弧)現象，且放電現象導致損壞零件。

因此，需要一種磁耦合裝置及一種包括磁耦合裝置之平板顯示裝置，該磁耦合裝置能夠在由於芯之厚度減小而難以確保初級線圈與次 級線圈之間的絕緣距離的情形中防止放電現象及減小寄生電容。

實施例提供一種能夠防止放電現象之薄型磁耦合裝置及一種包括該磁耦合裝置之平板顯示裝置。

實施例之目標不限於前述目標，且其他未提及之目標將由熟習此項者基於以下描述清楚地理解。

在一個實施例中，一種磁耦合裝置包括：芯部分，其包括在第一方向上彼此間隔開之上部芯及下部芯；初級線圈及次級線圈，其安置於處於在第一方向上彼此間隔開之狀態中的上部芯與下部芯之間；及芯連接器，其電連接至上部芯及下部芯，其中在第一方向上之初級線圈與次級線圈之間的間隔距離為在第一方向上之上部芯之厚度與在第一方向上之下部芯之厚度的總和之0.025或小於0.025，且該芯連接器接觸上部芯之外側表面及下部芯之外側表面。

該上部芯可包括在第一方向上突出之複數個第一突起，且該下部芯可包括在第一方向上突出之複數個第二突起。

複數個第一突起及複數個第二突起可彼此相對。

複數個第一突起中之每一者可在第二方向上延伸，該第二方向垂直於該第一方向，且複數個第二突起中之每一者可在第二方向上延伸。

複數個第一突起可包括經安置以便在第三方向上彼此間隔開之兩個第一外部支腳及安置於兩個第一外部支腳之間的第一中心支腳，且複數個第二突起可包括經安置以便在第三方向上彼此間隔開之兩個第二外部支腳及安置於兩個第二外部支腳之間的第二中心支腳，該第三方向垂直於該第一方向及該第二方向。

在第三方向上之第一外部支腳中之每一者的寬度可小於在第三方向上之第一中心支腳的寬度。

在第一方向上之初級線圈與次級線圈之間的間隔距離可為在第一方向上之上部芯之厚度與在第一方向上之下部芯之厚度的總和之0.004或大於0.004。

該芯部分可包括第一側表面、第二側表面、第三側表面及第四側表面，該第一側表面與該第二側面表面彼此相對，該第三側表面及該第四側表面垂直於該第一側表面，該第三側表面與該第四側表面彼此相對，且初級線圈及次級線圈中之每一者可安置於該第三側表面與該第四側表面之間以便延伸出芯部分之外。

該芯連接器可在第三側表面上自上部芯延伸至下部芯。

該芯連接器之面積可為該第三側表面之面積的1/4至1/2。

該磁耦合裝置可進一步包括經組態以包覆該芯連接器之絕緣薄膜，其中該絕緣薄膜可將芯連接器、上部芯及下部芯耦接至彼此。

該芯連接器可能不延伸至上部芯之上表面及下部芯之下表面。

該芯連接器可包括銅(Cu)，該初級線圈可包括在圓周方向上捲繞複數個次之導電線，且該次級線圈可包括印刷電路板。

在另一實施例中，一種磁耦合裝置包括：芯部分，其包括在第一方向上彼此間隔開之上部芯及下部芯；初級線圈及次級線圈，其安置於處於在第一方向上彼此間隔開之狀態中的上部芯與下部芯之間；絕緣部件，其安置於初級線圈與次級線圈之間；及芯連接器，其電連接至上部芯及下部芯，其中在第一方向上之絕緣部件的距離為在第一方向上之上部芯之厚度與在第一方向上之下部芯之厚度的總和的0.004至0.025。

該絕緣部件可包括安置於初級線圈之下表面處的下部初級絕緣層及安置於次級線圈之上表面處的上部次級絕緣層。

該上部芯可包括：第一上表面及第一下表面；1-1側表面及1-2側表面，其安置於第一上表面與第一下表面之間，該1-1側表面與該1-2側表面彼此相對；及複數個第一凹槽，其形成於第一下表面中以便朝向第一上表面凹入，該複數個第一凹槽自該1-1側表面延伸至該1-2側表面。

該下部芯可包括：第二上表面及第二下表面；2-1側表面及2-2側表面，其安置於第二上表面與第二下表面之間，該2-1側表面與該2-2側表面彼此相對；及複數個第二凹槽，其形成於第二上表面中以便朝向第 二下表面凹入，該複數個第二凹槽自該2-1側表面延伸至該2-2側表面。

該上部芯可包括：1-3側表面及1-4側表面，該1-3側表面及該1-4側表面垂直於該1-1側表面及該1-2側表面，該1-3側表面與該1-4側表面彼此相對，該下部芯可包括2-3側表面及2-4側表面，該2-3側表面及該2-4側表面垂直於該2-1側表面及該2-2側表面，該2-3側表面與該2-4側表面彼此相對，該1-3側表面及該2-3側表面可在同一方向上定向，且該芯連接器可自該1-3側表面延伸至該2-3側表面。

該芯連接器之面積可為該1-3側表面之面積與該2-3側表面之面積的總和的1/4至1/2。

該第一下表面可包括由複數個第一凹槽劃分之1-1下表面、1-2下表面及1-3下表面，該1-3下表面位於該1-1下表面與該1-2下表面之間，該1-1下表面、該1-2下表面及該1-3下表面在第二方向上自該1-1側表面至該1-2側表面的長度可等於彼此，且該1-3下表面在第三方向上自該1-1下表面至該1-2下表面的寬度可大於在第三方向上之該1-1下表面的寬度。

100:變壓器

100':變壓器

110:芯部分

111:上部芯/芯部分

111':上部芯

112:下部芯/芯部分

112':下部芯

120:初級側線圈部分

120':初級側線圈部分

121:上部初級絕緣層

122:初級線圈

123:下部初級絕緣層

130:次級側線圈部分

130':次級側線圈部分

131:上部次級絕緣層

132:次級線圈

133:下部次級絕緣層

141:芯連接器

141':芯連接器

142:芯連接器

142':芯連接器

151:絕緣單元

152:絕緣單元

C1:寄生電容分量

C2:寄生電容分量

C12:寄生電容分量

CL1:第一中心支腳/第一突起

CL2:第二中心支腳/第二突起

D:厚度/間隔距離

OL1:第一外部支腳/第一突起

OL2:第二外部支腳/第二突起

RC1:第一凹槽

RC2:第二凹槽

S1-1:1-1側表面

S1-3:1-3側表面

S2-1:2-1側表面

S2-3:2-3側表面

SP:間隔件

T1:厚度

T2:高度/第一方向厚度

TM1:端子單元

TM1_1:初級線圈側端子

TM1_2:初級線圈側端子

TM2:端子單元

TM2_1:次級線圈側端子

TM2_2:次級線圈側端子

TM2_3:次級線圈側端子

V_C1:電壓

V_C2:電壓

可參看以下圖式詳細地描述配置及實施例，在該等圖式中類似參考編號指類似元件且其中：

圖1為根據實施例之變壓器的透視圖；

圖2A及圖2B為根據實施例之變壓器的分解透視圖；

圖3A及圖3B為說明根據比較實例之變壓器之放電現象的視圖；

圖4為說明根據實施例之變壓器之效應的視圖；及

圖5為根據另一實施例之變壓器的構造之實例的側視圖。

本公開可按各種方式改變且可具有各種實施例，其中將參看圖式描述特定實施例。然而，本公開不限於特定實施例，且應理解，本公開包括在本公開之想法及技術範圍內所包括的所有修改、等效物及替代物。

儘管諸如「第一」及「第二」之包括序號的術語可在本文中 用以描述各種組件，但此等組件不應受此等術語限制。此等術語僅用以將一個組件與另一個組件區分開。舉例而言，在不脫離本公開之範圍的情況下，可將第一元件稱為第二元件，且類似地，可將第二元件稱為第一元件。術語「及/或」包括相關聯之所列項目中之一或多者的任何及所有組合。

應理解，當組件被稱作「連接至」或「耦接至」另一組件時，其可直接連接至或耦接至另一組件，或可存在介入元件。相比之下，應理解，當組件被稱作「直接連接至」或「直接耦接至」另一組件時，不存在介入組件。

在實施例之以下描述中，應理解，當將諸如層(薄膜)、區、圖案或結構之元件稱作在諸如基板、層(薄膜)、區、襯墊或圖案之另一元件「上」或「下方」時，其可「直接」在另一元件上或下方或可「間接」形成使得亦存在介入元件。將基於圖式描述諸如「在……上」或「在……下方」之術語。又，在圖式中，為便於描述及清楚起見，可改變層(薄膜)、區、圖案或結構之厚度或大小，且因此其大小並不完全反映其實際大小。

用於本申請案中之術語僅提供給所描述之特定實施例，且並不限制本公開。除非上下文另外清楚地指示，否則單數形式亦意欲包括複數形式。在本申請案中，應理解，術語「包括」、「具有」等指定所陳述特徵、數字、步驟、操作、元件、組件或其組合之存在，但並不排除一或多個其他特徵、數字、步驟、操作、元件、組件或其組合之存在或添加。

除非另外定義，否則包括技術及科學術語之所有術語具有與一般熟習本公開所屬技術者通常所理解相同之含義。除非明確地相反定義，否則常用術語(諸如，在典型詞典中所定義之彼等術語)應解譯為與相關技術之情境含義一致且不應在理想或過於正式之意義上進行解釋。

在下文中，將參看隨附圖式描述根據實施例之磁耦合裝置。在下文中，為便於描述，將假定磁耦合裝置為變壓器；然而，其為說明性的且因此實施例不限於此。舉例而言，除變壓器以外，根據實施例之磁耦合裝置亦可包括諸如電感器之磁性元件。

圖1為根據實施例之變壓器的透視圖，且圖2A及圖2B為 根據實施例之變壓器的分解透視圖。

一起參看圖1至圖2B，根據實施例之變壓器100可包括芯部分110、初級側線圈部分120、次級側線圈部分130、芯連接器141及142以及端子單元TM1及TM2。在下文中，將詳細描述以上元件。

芯部分110可具有磁性電路之性質且因此可充當磁通量路徑。芯部分可包括位於上側處之上部芯111及位於下側處之下部芯112。芯111及112可具有垂直對稱形狀或不對稱形狀。芯部分110可包括磁性材料，諸如鐵或鐵氧體。然而，實施例不限於此。上部芯111及下部芯112中之每一者為「E」型芯，其具有在第一方向(亦即，第一軸線方向)上自扁平主體突出之複數個突起，如通常所已知的。舉例而言，上部芯111可包括在第一方向上突出之複數個第一突起OL1及CL1，且下部芯112可包括在第一方向上突出之複數個第二突起OL2及CL2。此處，複數個第一突起OL1及CL1與複數個第二突起OL2及CL2可彼此相對。複數個第一突起OL1及CL1以及複數個第二突起OL2及CL2中之每一者可在第二方向(亦即，第二軸線方向)上延伸，該第二方向與第一方向相交(例如，垂直)。

複數個第一突起OL1及CL1可包括在第三方向(亦即，第三軸線方向)上彼此間隔開之兩個第一外部支腳OL1及安置於兩個第一外部支腳OL1之間的第一中心支腳CL1，該第三方向與第一方向及第二方向相交(例如，垂直)。此外，複數個第二突起OL2及CL2可包括在第三方向上彼此間隔開之兩個第二外部支腳OL2及安置於兩個第二外部支腳OL2之間的第二中心支腳CL2。此處，在第三方向上之兩個第一外部支腳OL1中之每一者的寬度可小於在第三方向上之第一中心支腳CL1的寬度。

上部芯111可包括：第一上表面，其對應於芯部分110之上表面；第一下表面，其對應於芯部分110之下表面；1-1側表面S1-1；1-2側表面，其與1-1側表面S1-1相對；1-3側表面S1-3，其垂直於1-1側表面S1-1及1-2側表面；及1-4側表面，其與1-3側表面S1-3相對。

此外，下部芯112可包括：第二上表面，其對應於芯部分110之上表面；第二下表面，其對應於芯部分110之下表面；2-1側表面S2-1； 2-2側表面，其與2-1側表面S2-1相對；2-3側表面S2-3，其垂直於2-1側表面S2-1及2-2側表面；及2-4側表面，其與2-3側表面S2-3相對。

在同一方向上定向之1-1側表面S1-1及2-1側表面S2-1對應於芯部分110之第一側表面，且1-2側表面及2-2側表面對應於芯部分110之第二側表面。此外，在同一方向上定向之1-3側表面S1-3及2-3側表面S2-3對應於芯部分110之第三側表面，且1-4側表面及2-4側表面對應於芯部分110之第四側表面。

上部芯111可包括形成於第一下表面中以便朝向第一上表面凹入之複數個第一凹槽RC1，且複數個第一凹槽RC1可自1-1側表面S1-1延伸至1-2側表面。

此外，下部芯112可包括形成於第二上表面中以便朝向第二下表面凹入之複數個第二凹槽RC2，且複數個第二凹槽RC2可自2-1側表面S2-1延伸至2-2側表面。

複數個第一凹槽RC1及複數個第二凹槽RC2中之每一者界定兩個穿孔，且兩個穿孔可充當收納孔，該等收納孔經組態以收納初級側線圈部分120之一部分及次級側線圈部分130之一部分。

同時，複數個第一凹槽RC1將上部芯111之第一下表面分成1-1下表面、1-2下表面及位於1-1下表面與1-2下表面之間的1-3下表面。此處，1-1下表面、1-2下表面及1-3下表面中之每一者可對應於複數個第一凹槽RC1中之每一者的下表面。在第二方向上之1-1下表面、1-2下表面及1-3下表面的長度可彼此相等，且在第三方向上之1-3下表面的寬度可大於在第三方向上之1-1下表面的寬度。

上部芯111及下部芯112彼此耦接，其形式為在間隔件SP位於相對外部支腳之間及相對中心支腳之間(亦即，其間具有間隙)的狀況下，外部支腳OL1與OL2彼此相對且中心支腳CL1與CL2彼此相對。間隔件SP中之每一者可包括具有預定厚度之絕緣材料或能夠易於執行熱傳遞且因此將芯部分內部之熱傳遞至外部之導熱材料。

間隙(亦即，在第一方向上之上部芯111與下部芯112之間 的距離)可為100μm至200μm。在間隙小於100μm之狀況下，難以將產生於芯部分110中之熱有效地排放至外部。在間隙大於200μm之狀況下，上部芯111與下部芯112之間的耦合力及/或初級側線圈部分120與次級側線圈部分130之間的耦合力可減小。

可藉由調整相對中心支腳之間及相對外部支腳之間的間隙來控制芯部分110之電感，且由變壓器100產生之總熱量可隨著將芯部分內部之熱排放至外部而減小。上部芯111及下部芯112中之每一者的第一方向厚度T1+T2可為4mm至5mm，較佳4.6mm至4.8mm。上部芯111及下部芯112中之每一者的第一方向厚度T1+T2可定義變壓器之總厚度，且有可能達成滿足僅在以上厚度範圍內之磁耦合特性的變壓器之薄化。然而，由於此厚度範圍為基於用於薄化之磁耦合裝置之目前技術限制的值，因此可減小或可增加以上厚度以便滿足較大磁耦合特性。

在第一方向上之上部芯111與下部芯112之間的距離對上部芯111之第一方向厚度與下部芯112之第一方向厚度的總和(亦即，2*(T1+T2))的比率可為0.01至0.025或小於0.025。當滿足此比率時，有可能提供一種結構，該結構能夠易於將產生於芯部分110中之熱排放至芯部分外部同時確保初級側線圈部分120與次級側線圈部分130之間的耦合力，且達成磁耦合裝置之薄化。

初級側線圈部分120可包括初級線圈122以及分別安置於初級線圈122之上部部分及下部部分處的上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123。特定而言，上部初級絕緣層121可促成上部芯111與初級線圈122之間的絕緣，且下部初級絕緣層123可促成上部芯111與次級側線圈部分130之間的絕緣。上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123可由相同材料製成或可由不同材料製成。上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123可經一體成型以便不僅包覆初級線圈122之上表面及下表面，而且包覆側表面，以便屏蔽初級線圈122，或上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123中之每一者的平面面積可形成為大於初級線圈122之平面面積，使得上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123在初級線圈122之外彼此耦接。 因此，有可能確保初級線圈122與芯部分110之間的絕緣特性及初級線圈122與次級側線圈部分130之間的絕緣特性。

上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123中之每一者的厚度可為50μm至75μm。在厚度小於50μm之狀況下，難以確保絕緣特性。在厚度大於75μm之狀況下，經由上部芯111與下部芯112之間的間隙排放熱的效應可降低。此處，初級側線圈部分120之厚度與次級側線圈部分130之厚度的總和必須小於經組態以收納線圈部分120及130之收納孔(亦即，在第二方向上延伸之兩個穿孔)中之每一者的第一方向厚度，使得當上部芯111及下部芯112彼此耦接時，初級側線圈部分120及次級側線圈部分130收納於該等收納孔中。此處，假設上部芯111及下部芯112之形狀對稱且每一芯之中心支腳及外部支腳的高度T2等於彼此，收納孔中之每一者的高度可對應於上部芯111之中心支腳及外部支腳中之每一者的第一方向厚度T2、下部芯112之中心支腳及外部支腳中之每一者的第一方向厚度T2及間隔件SP中之每一者之第一方向厚度的總和(亦即，2*T2+SP之厚度)。

然而，只要將線圈部分收納於收納孔中同時達成熱耗散效應，上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123之厚度便可小於50μm或可大於75μm。

初級線圈122可為藉由在圓周方向上以平面螺旋形式捲繞剛性金屬導體(諸如，銅導電線)而形成的多個繞組。然而，實施例不限於此。舉例而言，初級線圈122可為經蝕刻以便形成複數個線匝之金屬板，或可按板形狀形成，該板上印刷有此金屬板。

上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123中之每一者可具有具預定厚度之薄膜形狀，且可包括高度絕緣組份，諸如酮或聚醯亞胺。然而，實施例不限於此。舉例而言，上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123中之每一者可按絕緣塗膜之形狀形成。

次級側線圈部分130可包括次級線圈132以及分別安置於次級線圈132之上部部分及下部部分處的上部次級絕緣層131及下部次級 絕緣層133。特定而言，上部次級絕緣層131可促成初級側線圈部分120與次級線圈132之間的絕緣，且下部次級絕緣層133可促成次級線圈132與下部芯112之間的絕緣。

次級線圈132可包括形成單匝之導電板，且可提供複數個導電板，例如兩個或多於兩個導電板。舉例而言，次級線圈132可按以下形狀形成：一印刷電路板(PCB)，該印刷電路板具有安置於其相對表面上之多個導電板；或在第一方向(亦即，第一軸線方向)上堆疊之多個印刷電路板，該多個印刷電路板中之每一者具有安置於其一個表面上之一導電板。然而，實施例不限於此。在使用具有安置於相對表面上之多個導電板的一印刷電路板(PCB)之狀況下，安置於各別表面上之導電板可具有在第三方向(亦即，第三軸線方向)上彼此水平對稱之平面形狀。然而，實施例不限於此。

上部次級絕緣層131及下部次級絕緣層133可由與上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123相同的材料製成。然而，實施例不限於此。此外，類似於上部初級絕緣層121及下部初級絕緣層123，上部次級絕緣層131及下部次級絕緣層133之厚度可為50μm至60μm。然而，實施例不限於此。

同時，在第一方向上之初級線圈122與次級線圈132之間的絕緣距離可為初級線圈122與次級線圈132之間的間隔距離，且絕緣部件可安置於間隔距離內。又，在絕緣部件之厚度等於間隔距離的狀況下，間隔距離可對應於在第一方向上之絕緣部件的厚度。此處，初級線圈122與次級線圈132之間的絕緣部件可為下部初級絕緣層123及上部次級絕緣層131。絕緣距離影響初級線圈122與次級線圈132之間的寄生電容。

較佳地，下部初級絕緣層123與上部次級絕緣層131之總和對上部芯111之厚度與下部芯112之厚度的總和(例如，2*(T1+T2))的比率可為0.004至0.025。更佳地，該比率可為0.01至0.015。在以上比率內，有可能製造薄型磁耦合裝置，同時防止初級線圈122與次級線圈132之間的電短路或電流洩漏。

初級側線圈部分120及次級側線圈部分130可基於芯部分 110之中心支腳在第一方向(亦即，第一軸線方向)上彼此對準。為此目的，初級側線圈部分120及次級側線圈部分130中之每一者可具有對應於芯部分110之中心支腳之平面形狀的中空孔，使得中心支腳安置於中空孔中。

初級線圈122及次級線圈132中之每一者可安置於芯部分110之第三側表面與第四側表面之間，以便延伸出芯部分110之外。

芯連接器141及142可安置於上部芯111之外側表面及下部芯112之外側表面處，以便將上部芯111及下部芯112實體地耦接或電連接至彼此。舉例而言，上部芯111及下部芯112可經由芯連接器141及142彼此電短路。對於短路，芯連接器141及142中之每一者的至少一部分可接觸(亦即，電連接至)上部芯111，且芯連接器141及142中之每一者的剩餘部分之至少一部分可接觸下部芯112。

亦即，芯連接器141及142中之每一者可經安置以便自上部芯111之側表面延伸至下部芯112之側表面。舉例而言，芯連接器141及142中之每一者可經安置使得上部芯111之第一至第四側表面中的至少一者及下部芯112之第一至第四側表面的至少一者彼此電連接。更具體而言，芯連接器141可自1-3側表面S1-3延伸至2-3側表面S2-3。亦即，芯連接器141可在第三側表面上自上部芯111延伸至下部芯112。

為了防止磁耦合裝置之總厚度增加，芯連接器141及142中之每一者可能不延伸至上部芯111之上表面及/或下部芯112之下表面。為此目的，芯連接器141及142中之每一者的面積可為上部芯111之1-3側表面S1-3的面積與下部芯112之2-3側表面S2-3的面積之總和(亦即，第三側表面之面積)的1/4至1/2。然而，以上面積比率為說明性的。實施例不限於此，只要有可能確保上部芯111與下部芯112之間的耦合力以減小寄生電容且防止放電現象。

較佳地，在第一方向上之芯連接器141及142的高度可小於上部芯111及下部芯112之厚度的總和。

此外，芯連接器141及142中之每一者可包括用於上部芯111與下部芯112之間的短路的導電材料，且可具有用於使整個變壓器薄化 之薄膜形狀。然而，實施例不限於此。作為實例，芯連接器141及142中之每一者可為具有圓形或多邊形截面形狀之銅箔或導線。作為另一實例，芯連接器141及142中之每一者可為具有多邊形或圓形平面形狀而非四邊形平面形狀之銅箔。

圖1至圖2B展示芯連接器141及142安置於芯部分110之相對側表面處，而各自具有四邊形平面形狀，然而，此為說明性的。芯連接器141及142之形狀及位置不受特別限制，只要芯連接器能夠將上部芯111及下部芯112電連接至彼此即可。作為實例，可省去芯連接器141及142中之一者。作為另一實例，芯連接器141及142可由間隔件SP中之至少一者替換，該等間隔件安置於芯部分110之相對中心支腳之間及相對外部支腳之間。在此狀況下，由用於上部芯111與下部芯112之間的短路的間隔件SP替換的芯連接器中之每一者可由各向異性導電薄膜(ACF)或銅(Cu)箔製成。

端子單元TM1及TM2可耦接至構成次級側線圈部分130之次級線圈132的板，且可執行將變壓器100固定至電力供應單元(PSU)之板(未圖示)的功能，且充當線圈部分120及130中之每一者與電力供應單元(PSU)之板(未圖示)之間的電連接路徑。

更具體而言，端子單元TM1及TM2可包括初級線圈側端子TM1_1及TM1_2以及次級線圈側端子TM2_1、TM2_2及TM2_3。初級線圈側端子TM1_1及TM1_2可電連接至構成初級線圈122之導線的相對末端。此外，次級線圈側端子TM2_1、TM2_2及TM2_3可連接至構成次級線圈132之導電板。舉例而言，相對邊緣處之次級線圈側端子TM2_1及TM2_3可對應於信號端子，且中心處之次級線圈側端子TM2_2可對應於接地端子。此外，中心處之次級線圈側端子TM2_2可將連接至相對邊緣處之次級線圈側端子TM2_1及TM2_3中之任一者的複數個金屬板電互連，藉此實現所謂的中心分接頭結構。

同時，儘管在圖1至圖2B中未圖示，但根據實施例之變壓器可進一步包括絕緣薄膜，該絕緣薄膜經組態以將芯連接器141及142、上 部芯111以及下部芯112耦接至彼此，同時包覆芯連接器141及142。

在下文中，將參看圖3A及圖3B描述在根據比較實例之變壓器100'中發生放電現象的原理，且將參看圖4描述防止根據實施例之變壓器中之放電現象的效應。

圖3A及圖3B為說明根據比較實例之變壓器之放電現象的視圖，且圖4為說明根據實施例之變壓器之效應的視圖。

相較於根據圖1至圖2B中所展示之實施例的變壓器100，在根據圖3A中所展示之比較實例的變壓器100'中，不提供芯連接器141及142。此外，圖3B為根據圖3A中所展示之比較實例的變壓器100'之電路圖。

一起參看圖3A及圖3B，由於採用薄型結構，在第一方向上之初級側線圈部分120'與次級側線圈部分130'之間的實體絕緣距離可能不足。因此，甚至在安置複數個絕緣層之狀況下，由於寄生電容分量C1、C2及C12之間的電位差，亦可能會發生放電現象。具體而言，在根據比較實例之變壓器100'中，寄生電容分量C1存在於上部芯111'與初級側線圈部分120'之間，寄生電容分量C12存在於初級側線圈部分120'與次級側線圈部分130'之間，且寄生電容分量C2存在於次級側線圈部分130'與下部芯112'之間。此時，假定施加至上部芯111'與初級側線圈部分120'之間的寄生電容分量C1之電壓為V_C1，且施加至次級側線圈部分130'與下部芯112'之間的寄生電容分量C2之電壓為V_C2。當操作變壓器100'時，在次級側線圈部分130'處感應之電壓與施加至初級側線圈部分120'之電壓之間產生介於V_C1與V_C2之間的差，亦即，對應於藉由將在次級側線圈部分130'處感應之電壓乘以(每一線圈部分之繞組比-1)而獲得之量值的電位差。結果，由於V_C1與V_C2之間的大的電位差，發生放電現象。

不同於此情形，在根據實施例之變壓器100中，如圖4中所展示，上部芯111及下部芯112由於芯連接器141及142而彼此短路，由此不會產生介於V_C1與V_C2之間的電壓差，且因此可防止放電現象。

如上文所描述，在根據實施例之變壓器100中，經由上部芯 111與下部芯112之間的短路解決由於絕緣距離之固有不足而發生的放電現象，距離不足係由於調適薄型結構而引起的。另一實施例提出一種除防止放電現象以外，亦藉由使芯連接器141及142接地來減小寄生電容自身的方法，該等芯連接器使上部芯111及下部芯112彼此短路。

如先前所描述，在鄰近於各別芯之線圈部分處產生寄生電容分量C1、C2及C12。然而，當存在於變壓器中之寄生電容增加時，可如下發生異常現象。

在輸出輕負載條件(例如，在平板顯示裝置之螢幕上具有低電力消耗之影像，具體而言，具有主要黑色之影像)之情形中，經組態以控制電力供應單元(PSU)之輸出電壓的反饋電路異常地操作，由此輸出電壓可異常地增加。亦即，變壓器之初級側電流在正常操作時具有正弦波形；然而，在反饋電路異常操作之情形中，會發生電流失真，由此諧波會增加，此不利地影響EMI效能。因此，需要能夠減小寄生電容分量之方法。

在上部芯111及下部芯112彼此短路之狀況下，如圖4中所展示，變壓器100之總寄生電容分量Ctotal如下。

Ctotal=C12+(C1*C2)/(C1+C2)

此處，C12為從屬於變壓器之設計的分量，且C1及C2之值可藉由使芯連接器141及142接地來控制。經由實驗驗證之寄生電容分量的改變展示於下表1中。

[表1]

將導電線電連接至芯連接器141及142中之至少一者以便連接至電力供應單元(PSU)之接地電路的方法可用作接地方法。然而，實施例不限於此。舉例而言，連接至芯連接器141及142中之至少一者的導電線可首先連接至安置於構成次級側線圈部分130之板上的分開的端子(未圖示)，且可接著經由該端子連接至電力供應單元(PSU)之接地電路。

同時，在另一實施例中，芯連接器可與芯部分110之側表面 間隔開，此將參看圖5進行描述。

圖5為根據另一實施例之變壓器的構造之實例的側視圖。為了清楚起見，自圖5省去初級側線圈部分120及次級側線圈部分130。

參看圖5，在根據另一實施例之變壓器中，上部芯111及下部芯112經安置以便在間隔件SP插入於其間之狀態中在第一方向上彼此間隔開。絕緣單元151及152可分別安置於芯部分111及112之在第三方向上(亦即，沿著第三軸線)彼此相對的第三側表面及第四側表面處，且芯連接器141'及142'可各自自上部芯111之上表面延伸至下部芯112之下表面，以便包覆絕緣單元151及152之外邊緣。舉例而言，芯連接器141'及142'中之每一者可在第三方向上自上部芯111之上表面向外延伸，可在絕緣單元151及152中之對應者的上表面之外邊緣處彎曲，可沿著絕緣單元151及152中之對應者的外表面延伸，可在絕緣單元151及152中之對應者的下表面之外邊緣處彎曲，且可在第三方向上延伸至下部芯112之下表面。

絕緣單元151及152中之每一者可包括聚合物樹脂薄膜、紙張或氣隙，然而，此為說明性的且因此實施例不限於此。

在以上結構中，芯連接器141'及142'中之每一者可與芯部分之側表面間隔開在第三方向上之絕緣單元151及152中之對應者的厚度D。

在導體安置於芯部分之側表面處的狀況下，產生於芯部分中之磁通量可接觸導體，由此可產生渦電流。渦電流可引起AC電阻增加及磁耦合裝置之Q值減小，且可增加在磁耦合裝置中產生之熱量。然而，由於芯連接器141'及142'與芯部分間隔開，可減小渦電流之效應。由於渦電流之效應減小，因此Q值增加，在磁耦合裝置中產生之熱量減小，且用於驅動諸如PSU之另一耦接裝置所必要的電力消耗減小。

除渦電流之效應以外，由於芯連接器141'及142'與芯部分間隔開，因此產生於芯部分與芯連接器141'及142'之間的寄生電容亦可減小。

基於芯連接器141'及142'中之每一者與芯部分之側表面之間的間隔距離D的效應展示於下表2中。

[表2]

參看表2，可見，隨著間隔距離D增加，Q值增加且電阻Rs及電容Cs減小。

上文所描述之磁耦合裝置可包括濾波器或變壓器，且可具有信號耦合、濾波及電壓及/或電力轉換功能。由於磁耦合裝置能夠在被薄化的同時減小寄生電容且防止放電現象，因此有可能滿足對薄型電子產品之需求。舉例而言，在將磁耦合裝置應用於行動裝置、諸如TV之家用電器或車輛零件之狀況下，有可能減小零件之厚度，由此有可能確保輕而薄的產品之特性。

如自以上描述顯而易見，在根據實施例之磁耦合裝置及包括該磁耦合裝置之平板顯示裝置中，藉由提供芯連接器來解決一個芯與初級線圈之間的寄生電壓與另一芯與次級線圈之間的寄生電容之間的差，該芯連接器經組態以使構成芯部分之一個芯及另一芯彼此短路。因此，有可能使用磁耦合裝置解決電路之操作頻率的波動。

此外，有可能防止由於芯之間的電壓差而發生的放電現象，或由於鄰近安置初級線圈及次級線圈以用於薄化而發生的放電現象，該電壓差可能在有必要確保芯之間的間隔距離以便減小電感或執行熱耗散時產生。

應注意，實施例之效應不限於上文所提及之效應，且熟習此項技術者將自以上描述清楚地理解其他未提及之效應。

儘管實施例已參考其數個說明性實施例加以描述，但應理解，可由熟習此項技術者設計將屬於本公開之原理之精神及範圍內的眾多其他修改及實施例。更特定而言，可能存在屬於本公開、圖式及所附申請專利範圍之範圍內的主題組合配置之組成部分及/或配置的各種變化及修改。 除組成部分及/或配置的變化及修改以外，替代使用對於熟習此項技術者亦將為顯而易見的。

100:變壓器

110:芯部分

111:上部芯/芯部分

112:下部芯/芯部分

120:初級側線圈部分

131:上部次級絕緣層

141:芯連接器

TM1:端子單元

TM1_1:初級線圈側端子

TM1_2:初級線圈側端子

TM2:端子單元

TM2_1:次級線圈側端子

TM2_2:次級線圈側端子

TM2_3:次級線圈側端子

Claims (20)

1. 一種磁耦合裝置，其包含：

   一第一芯及一第二芯，其在一第一方向上彼此間隔開；

   一第一線圈及一第二線圈，其安置於處於在該第一方向上彼此間隔開之一狀態中的該第一芯與該第二芯之間；及

   一芯連接器，其電連接至該第一芯及該第二芯，

   其中在該第一方向上之該第一線圈與該第二線圈之間的一間隔距離為在該第一方向上之該第一芯之一厚度與在該第一方向上之該第二芯之一厚度的一總和的0.025或小於0.025，且

   其中該芯連接器接觸該第一芯之一外側表面及該第二芯之一外側表面。
2. 如請求項1之磁耦合裝置，

   其中該第一芯包含在該第一方向上突出之複數個第一突起，且

   其中該第二芯包含在該第一方向上突出之複數個第二突起。
3. 如請求項2之磁耦合裝置，其中該複數個第一突起與該複數個第二突起彼此相對。
4. 如請求項3之磁耦合裝置，

   其中該複數個第一突起中之每一者在一第二方向上延伸，該第二方向垂直於該第一方向，且

   其中該複數個第二突起中之每一者在該第二方向上延伸。
5. 如請求項4之磁耦合裝置，其中該複數個第一突起包含在一第三方向上彼此間隔開之兩個第一外部支腳及安置於該兩個第一外部支腳之間的一第一中心支腳，且

   其中該複數個第二突起包含在該第三方向上彼此間隔開之兩個第二外部支腳及安置於該兩個第二外部支腳之間的一第二中心支腳，

   其中該第三方向垂直於該第一方向及該第二方向。
6. 如請求項5之磁耦合裝置，其中在該第三方向上之該等第一外部支腳中之每一者的一寬度小於在該第三方向上之該第一中心支腳的一寬 度。
7. 如請求項1之磁耦合裝置，其中在該第一方向上之該第一線圈與該第二線圈之間的該間隔距離為在該第一方向上之該第一芯之該厚度與在該第一方向上之該第二芯之該厚度的該總和的0.004或大於0.004。
8. 如請求項7之磁耦合裝置，其中該第一芯及該第二芯中之每一者包含一第一側表面、一第二側表面、一第三側表面及一第四側表面，該第一側表面與該第二側面表面彼此相對，該第三側表面及該第四側表面垂直於該第一側表面，該第三側表面與該第四側表面彼此相對，且

   其中該第一線圈及該第二線圈自該第一芯之該第三側表面及該第四側表面的內部向外延伸。
9. 如請求項8之磁耦合裝置，其中該芯連接器自該第一芯之該第三側表面延伸至該第二芯之該第三側表面。
10. 如請求項9之磁耦合裝置，其中該芯連接器之一面積為該第三側表面之一面積的1/4至1/2。
11. 如請求項1之磁耦合裝置，其進一步包含：

    一絕緣薄膜，其覆蓋該芯連接器之一外表面，

    其中該絕緣薄膜將該芯連接器、該第一芯及該第二芯耦接至彼此。
12. 如請求項11之磁耦合裝置，其中該芯連接器不延伸至該第一芯之一上表面及該第二芯之一下表面。
13. 如請求項12之磁耦合裝置，

    其中該芯連接器包含銅(Cu)，

    其中初級線圈包含在一圓周方向上捲繞複數次之一導電線，且

    其中次級線圈包含一印刷電路板。
14. 一種磁耦合裝置，其包含：

    一第一芯及一第二芯，其在一第一方向上彼此間隔開；

    一第一線圈及一第二線圈，其安置於處於在該第一方向上彼此間隔開之一狀態中的該第一芯與該第二芯之間；

    一絕緣部件，其安置於該第一線圈與該第二線圈之間；及

    一芯連接器，其電連接至該第一芯及該第二芯，

    其中在該第一方向上之該絕緣部件的一厚度為在該第一方向上之該第一芯之一厚度與在該第一方向上之該第二芯之一厚度的一總和的0.004至0.025。
15. 如請求項14之磁耦合裝置，

    其中該絕緣部件包含一第一絕緣層及一第二絕緣層，

    其中該第一絕緣層安置於該第一線圈之一下表面上，

    其中該第二絕緣層安置於該第二線圈之一上表面上。
16. 如請求項14之磁耦合裝置，

    其中該第一芯包含一第一上表面、與該第一上表面相對之一第一下表面，及安置於該第一上表面與該第一下表面之間的一第一側表面，

    其中複數個第一凹槽自該第一芯之該第一下表面朝向該第一芯之該第一上表面凹入，

    其中該第一側表面包括一1-1側表面及與該1-1側表面相對之一1-2側表面，

    其中該複數個第一凹槽自該1-1側表面延伸至該1-2側表面。
17. 如請求項16之磁耦合裝置，

    其中該第二芯包含一第二上表面、與該第二上表面相對之一第二下表面，及安置於該第二上表面與該第二下表面之間的一第二側表面，

    其中複數個第二凹槽自該第二芯之該第二上表面朝向該第二芯之該第二下表面凹入，

    其中該第二側表面包括一2-1側表面及與該2-1側表面相對之一2-2側表面，

    其中該複數個第二凹槽自該2-1側表面延伸至該2-2側表面。
18. 如請求項17之磁耦合裝置，

    其中該第一芯包含一1-3側表面及一1-4側表面，該1-3側表面及該1-4側表面垂直於該1-1側表面及該1-2側表面，該1-3側表面與該1-4側表面彼此相對，

    其中該第二芯包含一2-3側表面及一2-4側表面，該2-3側表面及該2-4側表面垂直於該2-1側表面及該2-2側表面，該2-3側表面與該2-4側表面彼此相對，

    其中該1-3側表面及該2-3側表面在一相同方向上定向，且

    其中該芯連接器自該1-3側表面延伸至該2-3側表面。
19. 如請求項18之磁耦合裝置，其中該芯連接器之一面積為該1-3側表面之一面積與該2-3側表面之一面積的一總和的1/4至1/2。
20. 如請求項17之磁耦合裝置，

    其中該第一下表面包含由該複數個第一凹槽劃分的一1-1下表面、一1-2下表面及一1-3下表面，該1-3下表面位於該1-1下表面與該1-2下表面之間，

    其中該1-1下表面、該1-2下表面及該1-3下表面在一第二方向上自該1-1側表面至該1-2側表面之長度彼此相等，且

    其中該1-3下表面在一第三方向上自該1-1下表面至該1-2下表面之一寬度大於在該第三方向上之該1-1下表面之一寬度。

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