TW308698B - - Google Patents

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308698 A 7 B7 五、發明説明（1 ) '~~ -- 本發明與一種電感式裝置有關，該裝置包括—含有—主 斷面及第一與第二主表面之箔式電絕緣材料基體，在主斷 面之第一與第二主表面上分別置有第—與第二囷型之導體 軌道，每一圖型有一系列之線圈元件，而在第—圖型之每 一線圈元件對面有一第二圖型之線圈元件，每—線圈元件 均有以螺旋方式伸於一内部末端與一外部末端間之導體軌 道，至少有些線圈元件藉伸於螺旋外部末端間之連接軌道 以兩個一組之方式電氣互連，兩個主表面每—個上之連= 軌道均伸向不在連接軌道上之其他主表面之相對部分，主 斷面沿著在每兩個連續線圈元件間之折疊線加以折疊而使 線圈元件均位於相互平行之平-貧内。 經濟部中央糅準局員工消費合作社印繁 美國第3,484,731號專利即爲此種裝置。在該已知裝置中 之一個主表面上之一些線圈元件共同構成一含有預定匝數 之線圈。爲達此目的，未經連續軌道互連之連續線圈元件 嫘旋形導體軌道之内部末端在摺疊及經熔接或焊接而電氣 互連。然後每對内部末端之連接需要加以分隔。爲形成一 變壓器，在另一主表面上以同樣方式形成第二線圈，第二 線圈與第一線圈作電感耦合。已知装置之第一個缺點是將 螺旋形導體軌道之内部末端加以連接甚爲費時且昴貴。第 一個缺點疋在以連接軌道互連之兩個線圈元件間總有兩層 基體材料。因此，空間因數（含备導電材料線圈之總容積 百分比）較小。所以裝置之體積通.常較期望者爲大而且若 装置爲一變壓器…時，其初級與次級繞組間之良合囡-較較期 望者爲小。 -4- 本紐尺度適财家縣（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 ' A7 B7 308698 五、發明説明（2 本發明之目的在提供一種裝置，其:製造快埤而:復象且包 括有較高空間因數之绛圈，爲達此目的，本發明裝置之特 徵爲第一與第二圖型中位置相對線圈元，導體軌道沿著它 延伸之螺旋有相同捲繞方向而且第一與第二圖型位置相對 線圈元件螺旋形導體軌道之内部末端係由伸於第一與第二 王表面間之互接點而電氣互連。螺旋導體之捲繞方向是從 '上向下看其上置有導體之表面而界定。全部必要之互連可 藉對基體主斷面内備置之開口加以電解金屬化而同時完成 。若願意時，类一加工可與以電解沉澱法増加導雔轨道之 \厚。因此，互接之形成甚爲便宜而快速。因線圈 含有位於基體兩面上之線圈元-件，就—個含有既定線圈元 件數目之線圈而了’基體材料之層數僅爲已知裝置中此項 專目之一半。此點對空間因數有實質上之改進。 本發明裝置實例之構造可包括多個電隔離之線圏。該實 例&特徵爲第一與第二圖型包括至少兩個連續線圈元件， 相互被電隔離且在相關圖型中也放在對應之位置。裝專中 冬釜個線圈是以磁耦合，所以本實例非常適於用做變壓器 0 本發明裝置一個經過改進之實例，其特徵是基體包括若 干伸於主斷面外之引出部分，在每一引出部分之至少一個 主表面上有一與相關主表面上一伺螺旋形導體軌道有電連 接之第一另外導體軌道。引出部分有兩項有用之功能，第 一 ’在？丨出部分上之另外導體軌道構成基體上各導體軌道 間之電連接。因此，此等導體軌道之厚度可藉電解沉澱來 -5 t纸張尺度適用中gg家標準（C\S ) Λ4規格（21〇χ297公釐 參 '1r^ 讀先閱填背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（3 増加而進一步増大空間因數。如此，大型基體在一次製造 步驟中即可置有導體軌道，随後將該基體用於製作大量之 92•感式裝置。爲達此目的，在電解作業後將中間引出部分 加以割除而將基體分爲一些次基體β第二步，置有另外連 接軌道之引出部分可用作電連接而可不必增加成本即輕易 良成含有右干分支之電感式裝置。爲在任一主表面上形成 此種連接，一較佳實例之特徵爲至少在某些引出部分相對 之主表面上放置藉伸於第一與第二主表面間之另一互接點 而與相關引出部分之第一另外導體軌道電連接之第二個導 體軌道。 本發明裝置另一較佳實例之·释徵爲每一螺旋形導體軌道 均繞著在主斷面上位於相關導體軌道内部末端附近之中央 開口延伸’在招叠之主斷面内之所有中央開口共同構成— 通路，孩裝置更包括一含有伸過通路芯柱之軟磁材料磁心 。此-軟磁材料磁心增大了構成裝置之線圈之電感量。應 知-種包括含有若干導心之㈣式帶狀基體電感裝置及 -磁心mA] 185 354中提出’但該裝置並無藉伸於 螺旋外邵末端間連接軌道而兩個爲—組互連之連續成對之 線圈元件、線圈元件是經由基體另—面上之連接軌道互連 ’所以線圈元件不能立即置於基體之兩面。 就本發明裝置後者而言，將磁a製成-個包圍住摺 疊主斷面之㈣盒即可獲得處理容易μ佳之磁屏蔽。 =明裝置另-實多之特徵爲基體包括與主斷面相連並 支持其上裝有電子電路組件且與至少 /兩调罘一另外李體軌 __________ -6- 本纸佚尺度適用中SS家標準（CNS ) Α4規格（--一· (請先聞讀背面之汰意事項"填寫本頁}

308698 ___ 五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 逍連接〈第三另外導體軌道之另—基體斷面。此— 別適於製造-含有一線圈或一變壓器，例如一交換電源供 應=之電路。因爲聱個基體可在單一加工步驟中製壤，其 犁造甚爲價廉。因電感裝置及電路其餘部分使用同—基體 ，更可製成一體積甚小之單體。 … 本發明之此等及其他方面，參照後文之實例説明將甚明 顯。 附圖中之： 圖1A爲置有第—導體圖型實例之一基體斷面第—主表 之啩割，， 圖1B爲圖1所示含有相關第—二一導體圖型之基體斷面第 主表面之^^ 圖2爲圖1基體摺疊狀態之_面吵， 圖爲本發明含有一軟磁材料磁心及—如圖2所示招疊 體之電感裝置實例之埃斷面厨， 圖4爲本發明電感裝置第二實例之攮斷面圖' , 圖5爲圖4所示裝置之透視圖，及 圖6爲含有其上有電子電路另一基體斷面之基體實例。 圖1A與1B分別顯示爲電絕緣材料，例如聚醯赛，箔式 ，-邵分之第一主表面la及第二主表面卟。所示基體之 刀包括一王斷面3及若干伸出主斷^面外之引出部分5。在一 表面1 a與1 b上各有以已知方式形&，例如選擇性蚀刻基體 上又銅層，—種圖型之導體執道。在圖1A與18中，導 轨C爲白色，未被導體軌道涵蓋之基體部分爲黑色。每 二 基 基 部 體 f請先閱讀背面之：t意事項再填寫本頁) .裝. 、νβ 本紙乐尺錢財 八4規格（21〇χ 297公慶） 經濟部4-央標準局員工消費合作社印製

AT B7 五、發明説明（5 ) 圖型包括一系列朝著在本實例中爲帶狀之主斷面3之縱向 一個接一個之線圈元件7 '圖型之設計爲在第一圖型（在第 一主表面1 a上)每一線圈元件7之對面有一第二歐κ在第 二主表面1 b上)之線圏元餘》每個線圈元件7包括—個有_ 内部末端9及一外部末端11螺旋形延伸之導體軌道。在此 所示之實例中，線圈元件7爲矩形。其他形狀，如擴圖形 或圓形當然亦可。在主斷面3之一部分長度上，連續之線 圈元件7藉著伸於螺旋形導體軌道外部末端u間之連接軌 埂13以兩個一组之方式相互電連接，使得在相爾斷面上之 每一圖型均包括一個或多個連續成對之互連線圈元件。一每 一對互連之線圈元件7均被不連接軌道13内且因而有電 絕緣效果心相關主表面丨a、丨b之一部分而與鄰近之線圈元 牛隔開母主表面la、lb上之連接軌道13均延伸至不在 連接軌道上*他主表面之相對部》，使得第一主表面“上 成對互速又線圈兄件7與第二主表面lb上之成冑線圈元件 偏置於一段等於線圈元件圖型螺距p之距離^實例示出'， 在第一王表面la上有兩對互連之線圈元件7，而第二主表 面則容納兩旁有兩個不成料料圈之_對互連㈣元件 圈元因而每囷型涉及位於圖1A^B内圖型右方之四個線 。在圖型（左方末端有一單獨線圈元件7,並不屬 於任一圖型中互接成對者 明。 邵分，其目的將於後文中說 有同f、 導趙軌道沿其延伸之螺旋均

捲繞方向。捲續古hP 儿万向疋攸上向下看其上有相關導體 奸衣-- {請先閱讀背面之士意事項#填寫本頁) *17 本腿尺 -8 * 2i0X297 公瘦） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（6 軌遣（表面未界定，亦即就圖1A所示第-主表面13上之第 -圖型及圖⑺所示在第二主表面化上之第二圖型而言，在 所示實例中，從内部末端9至外部末端U之全部螺旋之採 繞方向均爲反時針者。第 ^ 弟興罘一圖型相對位置上線圈元 件之螺形導體軌道均藉在第-與第二主表面la、lb間之互 接點15而電氣互連。此等接點在圖1A與1B中是以十字符 號代表，彼等之形成方式舉例如下：在蝕刻兩個主表面h 、lb上之_導體圖型時，在該處有互接點15之第一或第二圖 爲!中疋每一位置您金屬層上留_開口，接著將開口區域之 姜體物質局部除去，例如用雷射、鑽孔或打孔等方法，使 得在此等區域之基體上形成，最後將兩個主表面la、 lb上之整個導體圖型以電解方式予以加強，增加導體軌道 之厚度，減小導體軌道間之距離並在基體上形成之開口内 >几澱銅’如此即在每—開口處形成一互接點丨5 〇 因有互接點15，第一與第二圖型中位置相對之導體軌道 使電氣事聯於一起。—電流輸入即透過第一主表面h上線 圈元件7導體軌道之外部末端丨丨順時針環繞著從第一主表 面上方疋一點看去線圈元件7之中心一直到達内部末端9 。接著電流會透過互接點15到達第二主表面lb相對位置上 線圈元件導體軌道之内部末端，然後再從第_主表面1&上 方同一點看去，正時針環繞此線圈元件之中心而達其外部 末端11 3然後電流總是朝同一方而環繞通過兩個相對線圈 元件7中心之假想軸線而在兩個線圈元件中之電道共同i 生冬磁通量將兩倍於在—個線圈元件中產生者。兩個串聯 -9 Μ氏伕尺度適用中®國家標準（Civs ) A4規格（2丨0 X 297公釐） (讀先閉諫背面之注意事項再填寫本頁 .裝.

、1T '媒 308698 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（7 ) ~ 〜' 、泉圈元件7之電感量將四倍於單一線圈元件之電感量（圈數 則大一倍）。 圖2所示爲對圖1A與1B主斷面3進行某些後續作業後之斷 面圖。形成互接點15後，例如可在主表面之兩面黏上薄箱 之方法在兩個主表面la、lb上提供一電絕緣層17。絕緣層 17至少覆蓋線圈元件7，爲簡明計，圖2中僅示出四個線圈 疋件。然後將主斷面3沿摺線19摺疊，在圖1A中某些摺線 是以虛線表示。摺線19橫過主斷面3之縱向伸於每兩個連 續線圈元件7之間。每一線圈元件7則以對相鄰線圈元件7 作180°角度之摺疊，使得線圈元件在摺疊後位衿相黑平 行之平面中且可藉加熱及加壓-而·形成—小體積之堆疊趙。 圖2中&尺寸並不合比例’爲清晰計，垂直方向之尺寸特 別加以放大。最引人之摺疊方法是圖2所示之曲折形，但 其他摺疊方法原則上亦可行。垂直方向之尺寸若願意時仍 可藉在整個主表面la、ib上縮減絕緣層17而予減小。例如 以夂互方式爲基體兩面上之線圈元件提供及不提供絕緣層 17，如此整個絕緣層之厚度只有一半。 摺疊主斷面3後，線圈元件7之中心均在一共同抽線21上 。如上所述，第一與第二圖型兩個位置相對線圈元件7中 之電流是朝同一方向環繞此一軸線。顯然，以連接軌逼行 互連之一對線圈元件7中之電流^例如圖1A中從左起第二 與第二線圈元件7中之電流，亦刼同—方向環繞軸線21。 假定電流是從内部末端9至外部末端1丨流經該兩個線圈元 件7中左邊之一個，即會是從圖中平面上方一點看去反時 -10- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) .A4規格（210 x 297公慶） f請先閱讀背面之：;i意事項4填寫本頁) 裝

、1T .7線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______ _____B7 五、發明说明（8 ) 針環繞線圈元件之中心。若主斷面並未摺疊時，電流會透 過連接軌道13而至右邊線圏元件7之外部末端〗！並在其流 向内部末端9之路上順時針環繞此一線圈元件之中心。但 如前所述 '因右邊之線圈元件7對左邊線圈元件而言已作 i 80°之摺疊，電流則是從該點看去反時針環繞位於同一 軸線21上之中心。此點顯示全部線圏元件7中之磁通在實 例中所示之摺疊後將有相同之方向。因而由串聯線圈元件 7所形成線圈之電感量與全部串聯線圈元件總匝數之平方 成正比。圖1A與1B中右邊所示兩個主表面13與lb上之第 一組四個線圈元件7即共同構成一包括八個線圈元件之線 圈》在此一實例中，從左向右f，此等線圈元件^括绛續 2、4、8及16E。因此，整個線圈包括2*(2+4+8+76)=6^一 。顯然亦可選擇對線圈元件之匝數作其他分配，例如讓专 一線圈元件均有相同匝數。 " 第與第一主表面la與lb上之兩個圖型在圖ία與a之最 左邊包括兩個相互電絕緣且在相關圖型内佔對應位置之連 續線圈元件7與7’。因此，在兩個圖型中，從左算起第一 個線圈元件7’與含有60匝且是由剩餘2 x 4線圈元件7所形 成在上方i線圈電絕緣，所以·線選元件71共巧構感本實例 中含有2 X 4匝之第二個，圈。顯然亦可將基體之主斷面繼〜 續再向左延伸’若願意時可在線镯元件7，之左邊提供更多 k接成對且互相連接之線圈元件’—如在右邊之四個線圈 疋件7之情形。第二線圈之匝數即可按意願增加。若願意 時即可在基體主斷面3上形成兩個以上之線圈。在所舉實 T '氏張尺度適用中®國家橾準（CNS ) A4規格（21QX 297公缝） -----------^-- (請先閱沐背面之注意事項再填寫本頁)

,ST .-線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^i)S698 _______ ；； 五、發明説明（9 ) 例中’第與第二線圈之捲繞方向相同。另外亦可讓線圈 儿件7之導體軌道按照其捲繞方向與線圈元件7螺旋捲繞 方向相反之螺旋延伸而使第二線圈有不同之捲繞方向。以 所方式相互兒絕緣之線圈在基體摺疊後相互作磁耦合而 使其可用作變壓器之繞組。本實例中有t八取之第二線圈可 構成變壓器之初級繞組，而#'六十匝之第一線圈可構成次 級繞組。 "、 如則所述，基體除主斷面3外另包括若干伸向主斷面外 之引出部分5。在實例中每個線圈元件7、7,之區域有兩個 引出部为。在每一引出部分5之兩個主表面la、上置有 另外之導體軌道。第一另外導1軌道23位於兩個主表面之 一上且直接電連接至位於同—主表两矣並與相關红出部會 .5鄰接之線圈元件7之螺旋形導體軌道。第二另外導體軌道 25位於相對之主表面上且藉非金屬化基體條與在同一主表 面上之線圈元件7電絕緣。具有另外導體軌道23與25之引 出部分5，則爲在製造時用於對圖型中所有導體電解加強 之大Θ片上各圖型間連接系統之剩餘部分。在此一加工步 驟後，相關主斷面3附近不具功能之引出部分5即可割除。 圖1A與1B所示之引出部分5已自離主斷面3 一段距離處越 割除而可做爲由線圈元件7所形成線圈之接頭或分又。'至' 一個線圈元件7之電連接可經由連接至相關線圈元件之第 一另外導體軌道23來建立。欲達也目的，例如在主斷面3 摺疊後可將連接線（未示出）焊接至第—另外導體軌道23 ^ 有些第一另外導體軌道23位於第_主表面丨3上，其餘者^則 -12- 本紙張尺度適用中國國家標孪（CNS ) A4規格（2!Ox：!97公釐〉 ---------裝 ^ 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

A7 _______B7_ 五、發明説明（11 ) 中有用於引出部分5之通路之開口 43。開口 43 —直伸至辟 39之上側。，在插入摺疊主斷面3後，盒即被用做盒篆 平上部分45所封閉。 ·" 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 奸衣-- r ^ (請先閲#背面之注意事項再填寫本頁) •7球 一般言之’諸如一變壓器或線圈之電感裝置將用於例如 父換電源供應器之電子電路中。就本發明所述之電感裝置 而言，此一電子電路或其一部分可置於其上有主斷面3之 同一基體上。爲達此目的，如圖6所示，基體包括—連接 至主斷面3並載有第三另外導體軌道49之另外基體斷面47 ，其中之部分49,則用以經由一適當導體（未示出）建立與另 外電路之連接 '電子電路之組件5丨係置於第三另外導釀轨 49士。第三另外導體軌道49¾•直接或如上述經由第二另 外導體軌道2 5及另外接點2 7連接至至少兩個在引出部分5 上之第一另外導體軌道23。在圖6實例中，另外基體斷面 47位於主斷面3之左邊。連接至線圈元件7ι，且在此邊附 近之第一另外導體軌道23則朝著另外基體斷面47之方向延 伸俾能與第三另外導體軌道49接觸。連接至其他線圈元件 7之第二另外導體軌道23經由形成主斯面3加寬部分之引出 部分伸至主斷面之左邊，在該處亦與第三另外導體軌道49 蜂觸。但若欲將全部電感元件接點置於主斷面3之同一邊 時’在沒有另外基體斷面47之情形下亦可用此種另外導體 軌道23之構態。如圖5所示在摺疊《•主斷面3及裝上磁心37、 45後’具有組件51之另外基趙斷高47可加以招回使之位於 較上部分45之頂部。如此即可有一便於處理之特別小型電 路。 -14- 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. ABCD 308698 六、申請專利範圍 'y-種電感式裝置，包括—具有主斷面⑺及第—與第二主 表面（la、lb)之電絕緣材料落式之基體，在主斷面之第 一與第二主表面上分別置有第-與第二圖型之導體軌道 ’每-圖型會有-系列線圈元件⑺，其放置方式爲第一 圖型之每個線圈元件對面均有一第二圖型之線圈元件， 每個線圈元件含有以螺旋方式伸於-内部末端（9)與-外 部末％ (11)間（導體軌道，至少某些線圈元件是藉伸於 該螺旋外部末端間之連接軌道〇3)以每兩個—組之方式 電氣互連，兩個主表面每個上之連接軌道伸於不在連接 軌道上其他i表面之相對部分，該主斷面沿著伸於每兩 個連續線圈元件之摺疊線（Γ9了加以摺疊俾使得線圈元件 均位於相互平行之平面内，其特徵爲第一與第二圖型位 置相對線圈元件（7)之導體軌道沿著延伸之螺旋均有相同 之捲繞方向並且第一與第二圖型中位置相對線圈元件螺 旋形導體軌道之内部末端（9)係藉伸於第一與第二主表面 (la、lb)間之互接點（15)電氣互連， 乂 ·/根據申請專利範圍第1項之電感式裝置，其特徵爲第一與 第二圖型包括至少兩個相互電絕緣且在相關圖型中佔有 相對位置之連續線圈元件（7)。 Ό根據申請專利範圍第1或2項之電感式裝置，其特徵爲基 體包括若干伸於主斷面（3)外之別出部分（5)，在每個引出 部分主表面（la、lb)至少其中之一個上置有一電連接至相 關主表面上螺旋形導體軌道之一之第一另外導體軌道（23; --—_ ______-15 -_ 本紙法尺度適用中國國家標隼（CNS > A4規格210X29?公赛） .."国. . Jill；·»-'· * """""....................... J —裝1T-----~.|绿 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 申凊專利範圍 W =據中請專利範圍第3項之電感式裝置，其特徵爲在至 伸:★部分（5)之位置相對之主表面（la、lb)上，置有藉 ;第—與第二主表面間之另外互接點（27)而電連接至相 關引出部分之第一另外導體軌道（23)之第二另外導體軌 (25) 〇 冬根據申請專利範圍第1或2項之電感式裝置，其特徵爲每 :螺旋形導體軌道均繞著形成於主斷面（3)上且位於相關 導體軌道内部末端（9)附近之中央開口（29)延伸，在摺疊後 王斷面内之全部中央開口共同構成一通路（31)，該裝置更 包括—含有伸過該通路之芯柱（33>之軟磁材料磁心（35)。 根據申請專利範圍第5項之電感式裝置，其特徵爲磁心之 形狀實質上爲圍住已摺f主斷面（3)之封閉盒（37、45)。 根據申請專利範電感式裝置，其特徵爲基體包 括—連接至主斷面（3)且支持其上裝有電予電路組件（51) 之第三另外導體軌道（49)並且連接至至少兩個第一另外導 體軌道（23)之另外基體斷面（47)。 --------^丨裝------訂-----—綵 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁). 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -16- (紙浪尺度適财g s家紗（C：S.S)A4規格（2lG x 297么着）