TWI452581B - 高電流磁性元件及其製造方法 - Google Patents

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Description

高電流磁性元件及其製造方法
本發明大體上係關於電子元件及製造此等電子元件之方法，且更特定言之係關於電感器、變壓器及製造此等物項之方法。
本申請案係於2008年10月8日申請之美國申請案第12/247,821號之一部分接續申請案，並且主張於2008年7月11日申請之美國臨時專利申請案第61/080,115號之權益，其等之揭示內容在此以引用的方式全部併入本文中。
本申請案亦關於下列共同擁有且同在申請中之專利申請案中所揭示之標的：於2009年4月24日申請且標題為「Surface Mount Magnetic Component Assembly」之美國專利申請案第12/429,856號；於2008年10月8日申請且標題為「High Current Amorphous Powder Core Inductor」之美國專利申請案第12/247,281號；於2008年6月13日申請且標題為「Miniature Shielded Magnetic Component」之美國專利申請案第12/138,792號；標題為「A Magnetic Electrical Device」且於2008年7月29日申請之美國專利申請案第12/181,436號；及於2006年9月12日申請且標題為「Low Profile Layered Coil and Cores for Magnetic Components」之美國專利申請案第11/519,349號。
典型的電感器可包含環形磁芯及塑形磁芯(包含一盾狀磁芯及鼓形磁芯，U磁芯及I磁芯，E磁芯及I磁芯及其他匹配形狀)。此等電感器之典型的磁芯材料係鐵氧體或一般的粉末磁芯材料，包含鐵(Fe)、鐵矽鋁磁性合金(Al-Si-Fe)、MPP(Mo-Ni-Fe)及高磁通的粉末磁芯(Ni-Fe)。該等電感器通常具有圍繞該磁芯包繞之一導電繞組，該導電繞組可包含但不限於一磁性導線線圈(可為平坦或圓形)、一經印模衝壓的銅箔或一夾片。該線圈可直接纏繞在鼓形磁芯或其他線軸磁芯上。繞組之各端部可被稱為一引線且用於將電感器耦合至一電路。取決於應用需要，繞組可為預形成、半預形成或非預形成。可透過一黏合劑使離散的磁芯結合在一起。
隨著電力電感器之趨勢朝向更高的電流，需要提供具有較靈活的外型尺寸、較健固的組態、較高的功率及能量密度、較高的效率及較緻密的電感及直流電阻(「DCR」)容限之電感器。DC轉DC轉換器及電壓調節器模組(「VRM」)應用經常需要具有較緻密之DCR容限的電感器，歸因於成品製程而當前難以提供此等電感器。用於在典型電感器中提供較高的飽和電流及較緻密容限的DCR之既有解決方案已變得非常困難且昂貴，並且不提供自此等典型電感器之最佳效能。因此，電流電感器需要此等改良。
為改良某些電感器特性，最近已將一非晶系粉末材料用於磁芯材料來製造環形磁芯。環形磁芯需要待直接纏繞在該磁芯上之一線圈或繞組。在此纏繞製程期間，該等磁芯可非常容易碎裂，藉此導致製程變得困難且使其在表面安裝技術中的使用成本較高。另外，歸因於環形磁芯中之不均勻的線圈纏繞及線圈張力變動，該DCR並不非常一致，而DC轉DC轉換器及VRM中通常需要非常一致的DCR。歸因於在壓製製程期間所涉及之高壓，尚不能使用非晶系粉末材料來製造塑形磁芯。
歸因於電子封裝的進步，趨勢已變為製造具有小型結構之電力電感器。因此，該磁芯結構必須具有越來越低的輪廓，使得其等可被現代電子裝置(其等之某些可為纖細或具有一非常薄的輪廓)所容納。製造具有一低輪廓之電感器已導致製造遇到許多困難，藉此使製程昂貴。
例如，隨著該等元件變得越來越小，歸因於該等元件係手工纏繞之性質而產生困難。此等經手工纏繞之元件提供產品自身之非一致性。所遇到的另一困難包含該等塑形磁芯係非常易碎且貫穿該製程易發生磁芯碎裂。一額外的困難在於在組裝期間歸因於兩個離散磁芯(包含但不限於鼓形磁芯與盾狀磁芯，ER磁芯與I磁芯以及U磁芯與I磁芯)之間的間隙偏差而使電感不一致。一進一步困難在於在纏繞製程期間歸因於不均勻的纏繞及張力而使DCR不一致。此等困難表示在嘗試製造具有一小型結構之電感器時所遇到之許多困難的僅一些困難的實例。
在高度競爭的電子製造商業中，如同其他元件之製程，已經將電感器之製程細察為降低成本之一方式。當所製造之該等元件係低成本、高容量之元件時，尤其期望降低製造成本。在一高容量的元件中，製造成本之任意降低當然係重要。可能的是，用於製造中之一材料可具有高於另一材料的一成本。然而，藉由使用較昂貴的材料可使整體製造成本較低，因為處於該製程中之產品的可靠性及一致性高於使用不太昂貴的材料所製造之相同產品的可靠性及一致性。因此，可售出更多的實際製造的產品，而非將其等廢棄。另外，亦可能的是，用於製造一元件中之一材料可具有高於另一材料的一成本，但是勞動力節省不只補償材料成本的增加。此等實例僅為用於降低製造成本之許多方式之一些方式。
已期望提供一種具有一磁芯及繞組組態的磁性元件，該磁芯及繞組組態在大致上不增加元件之尺寸且不佔據一不容許空間量(尤其在用於電路板應用時)之情況下可允許下列改良(一較靈活的外型尺寸、一較健固的組態、一較高的功率及能量密度、一較高的效率、一較寬的操作頻率範圍、一較寬的操作溫度範圍、一較高的飽和磁通密度一較高的有效磁導率及一較緻密的電感及DCR容限)之一者或多者。亦期望提供一種具有可允許低成本製造且達成較一致的電屬性及機械屬性之一磁芯及繞組組態的磁性元件。此外，期望提供一種嚴格地控制遍及大規格生產批量之DCR的磁性元件。
本發明描述一種磁性元件及一種製造此種元件之方法。該磁性元件可包含但不限於一電感器或一變壓器。該方法包括如下步驟：提供由一非晶系粉末材料所製造的至少一塑形磁芯；將至少一繞組之至少一部分耦合至該至少一塑形磁芯；及壓製具有該至少一繞組之至少一部分的該至少一塑形磁芯。該磁性元件包括由一非晶系粉末材料所製造的至少一塑形磁芯及耦合至該至少一塑形磁芯的至少一繞組之至少一部分，其中該至少一塑形磁芯被壓製至該至少一繞組之至少一部分。該繞組可為預形成、半預形成或非預形成，且該繞組可包含但不限於一夾片或一線圈。該非晶系粉末材料可為一以鐵為基材之非晶系粉末材料或一奈米非晶系粉末材料。
根據某些態樣，使兩個塑形磁芯耦合在一起，而使一繞組定位在其等之間。在此等態樣中，該等塑形磁芯之一者受壓製，且將該繞組耦合至該受壓製的塑形磁芯。將另一塑形磁芯耦合至該繞組及該受壓製的塑形磁芯，且再次壓製以形成該磁性元件。該塑形磁芯可由一非晶系粉末材料或一奈米非晶系粉末材料製造。
根據其他例示性態樣，該非晶系粉末材料係圍繞至少一繞組而耦合。在此等態樣中，將該非晶系粉末材料與該至少一繞組被壓製在一起以形成該磁性元件，其中該磁性元件具有一塑形磁芯。根據此等態樣，該磁性元件可具有一單一塑形磁芯及一單一繞組，或其可包括一單一結構內之複數個塑形磁芯，其中該等塑形磁芯之各者具有一對應的繞組。或者，該塑形磁芯可由一奈米非晶系粉末材料製造。
在考量對所繪示之例示性實施例(其等包含如當前所理解之實施本發明的最佳模式)的下列詳細描述之後，具有此項技術之一般技術的一人士將易於得知本發明之此等及其他的態樣、目的、特徵及優點。
在結合隨附圖式閱讀時，參考對本發明之某些例示性實施例的下列描述將很好地理解本發明之以上及其他的特徵及態樣。
參考圖1至圖5，其等展示一種磁性元件或裝置之各種說明性、例示性實施例的若干視圖。在一例示性實施例中，該裝置係一電感器，但是應瞭解下文所述之本發明的益處可產生其他類型的裝置。雖然認為下文所述之材料及技術對於製造低輪廓電感器尤其有利，但是應認知該電感器僅為可在其中瞭解本發明之益處的一類型電氣元件。因此，所提出之描述僅出於說明性目的，並且應考慮本發明之益處產生其他尺寸及類型的電感器以及其他電子元件(包含但不限於變壓器)。因此，實踐本文之發明性概念並非單獨限於本文中所描述且該等圖式中所繪示之該等例示性實施例。另外，應瞭解該等圖式並非按比例繪製，且已出於清晰目的而放大各種元件之厚度及其他尺寸。
圖1繪示根據一例示性實施例之在製程中之多個階段期間之具有一ER-I形磁芯的一電力電感器的一透視圖。在此實施例中，該電力電感器100包括一ER磁芯110、一預形成線圈130及一I磁芯150。
該ER磁芯110在形狀上一般為正方形或矩形，且具有一基座112、兩個側壁114、115、兩個端壁120、121、一收納槽124及一定心凸塊或定心柱126。該兩個側壁114、115延伸該基座112之整個縱向長度，且具有一外表面116及一內表面117，其中該內表面117係鄰近該定心凸塊126。該兩個側壁114、115之該外表面116大致上係平面，而該兩個側壁之該內表面117係凹形。該兩個端壁120、121自該基座112之各側壁114、115的端部延伸該基座112之寬度的一部分，使得該兩個端壁120、121之各者中分別形成一間隙122、123。此間隙122、123可大致上形成於該兩個端壁120、121之各者的中心內，使得該兩個側壁114、115成為彼此之鏡像。該收納槽124係由該兩個側壁114、115及該兩個端壁120、121所界定。該定心凸塊126可中心地定位於該ER磁芯110之該收納槽124中，且可自該ER磁芯110之該基座112向上延伸。該定心凸塊126可延伸至大致上與該兩個側壁114、115及該兩個端壁120、121之高度相同之一高度，或該高度可延伸小於該兩個側壁114、115及該兩個端壁120、121之高度。如此，該定心凸塊126延伸進入預形成線圈130之一內周132以使該預形成線圈130維持在相對於該ER磁芯110之一固定、預定且中心化的位置中。雖然在此實施例中將該ER磁芯描述為具有一對稱磁芯結構，但是在不脫離該例示性實施例之範疇及精神下，該ER磁芯可具有一非對稱磁芯結構。
該預形成線圈130具有一線圈(具有一匝或多匝)及彼此成180°自該預形成線圈130延伸之兩個末端(或引線)134、136。該兩個末端134、136自該預形成線圈130在一向外方向上延伸，然後在一向上方向上延伸，且然後向後在朝向該預形成線圈130之一向內方向上延伸；藉此各末端形成一U形組態。該預形成線圈130界定該預形成線圈130之內周132。該預形成線圈130之組態經設計以經由該定心凸塊126而將該預形成線圈130耦合至該ER磁芯110，使得該定心凸塊126延伸進入該預形成線圈130之該內周132。該預形成線圈130係由銅製造且鍍有鎳及錫。雖然該預形成線圈130係由銅製成且具有鎳鍍層及錫鍍層，但是在不脫離本發明之範疇及精神下可在製造該預形成線圈130及/或該兩個末端134、136中利用其他適當的導電材料(包含但不限於金鍍層及焊料)。另外，雖然已將一預形成線圈130描繪為可用於此實施例內之一類型繞組，但是在不脫離本發明之範疇及精神下可利用其他類型繞組。另外，雖然此實施例利用一預形成線圈130，但是在不脫離本發明之範疇及精神下亦可使用半預形成繞組及非預形成繞組。此外，雖然已以一特定組態描述該等末端134、136，但是在不脫離本發明之範疇及精神下可使用該等末端之替代組態。此外，在不脫離本發明之範疇及精神下，該預形成線圈130之幾何可為圓形、正方形、矩形或任意其他的幾何形狀。該兩個側壁114、115及該兩個端壁120、121之內表面可相應地經重新組態以對應於該預形成線圈(或繞組)130之幾何。在該線圈130具有多匝之情況下，可需要該等匝之間的絕緣。該絕緣可為一塗層或可被置於該等匝之間的其他類型絕緣體。
該I磁芯150在形狀上一般為正方形或矩形，且大致上對應於該ER磁芯110之覆蓋區。該I磁芯150具有兩個相對端部152、154，其中各端部152、154分別具有容納該等末端134、136之一端部的一凹部153、155。當與該等末端134、136之該端部之寬度相比時，該等凹部153、155大致上具有相同的寬度或在寬度上稍大。
在一例示性實施例中，該ER磁芯110及該I磁芯150兩者皆由一非晶系粉末磁芯材料製造。根據某些實施例，該非晶系粉末磁芯材料可為一種以鐵為基材之非晶系粉末磁芯材料。該種以鐵為基材之非晶系粉末磁芯材料之一實例包括大約80%的鐵及20%的其他元素。根據替代實施例，該非晶系粉末磁芯材料可為一種以鈷為基材之非晶系粉末磁芯材料。該種以鈷為基材之非晶系粉末磁芯材料之一實例包括大約75%的鈷及25%的其他元素。又根據某些其他替代實施例，該非晶系粉末磁芯材料可為一種奈米非晶系粉末磁芯材料。
此材料提供一分佈的間隙結構，其中黏合劑材料作為所製造的以鐵為基材之非晶系粉末材料內之間隙。一例示性材料係由韓國首爾(Seoul)的Amosense製造且以產品編號APHxx(高級粉末磁芯)銷售，其中xx表示該材料之有效導磁率。例如，若該材料之有效導磁率為60，則物料編號為APH60。此材料係能夠用於高電流電力電感器應用。另外，此材料可在較高的操作頻率(通常在約1 MHz至約2 MHz之範圍中)情況下使用而不產生對該電感器100之非正常的加熱。雖然該材料可用於較高的頻率範圍中，但是在不脫離本發明之範疇及精神下該材料可用於較低及較高的頻率範圍中。該非晶系粉末磁芯材料可提供一較高的飽和磁通密度、一較低的磁滯磁芯損耗、一較寬的操作頻率範圍、一較寬的操作溫度範圍、較佳的散熱及一較高的有效導磁率。另外，此材料可提供一較低損耗之分佈間隙材料，其藉此可最大化功率及能量密度。通常，歸因於壓製密度關係，塑形磁芯之有效導磁率不是非常高。然而，對塑形磁芯使用此材料可允許比先前可用之有效導磁率更高的一有效導磁率。或者，在與一種以鐵為基材之非晶系粉末材料之導磁率相比時，該奈米非晶系粉末材料可允許至多高三倍之導磁率。
如圖1中所繪示，該ER磁芯110及該I磁芯150係由非晶系粉末材料壓製模塑以形成堅固的塑形磁芯。在壓製該ER磁芯110之後，以先前所述之方式將該預形成線圈130耦合至該ER磁芯110。該預形成線圈130之該等末端134、136延伸穿過該兩個端壁120、121中之該等間隙122、123。然後將該I磁芯150耦合至該ER磁芯110及該預形成線圈130，使得該等末端134、136之端部係分別耦合在該I磁芯150之該等凹部153、155內。該ER磁芯110、該預形成線圈130及該I磁芯150然後經壓製模塑在一起以形成該ER-I電感器100。雖然已將該I磁芯150繪示為具有形成於該兩個相對端部152、154中之凹部153、155，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，該I磁芯150可省略凹部。同時，雖然已將該I磁芯150繪示為對稱，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可使用非對稱的I磁芯(包含如下文所述之具有防錯措施(mistake proofing)之I磁芯)。
圖2繪示在根據一例示性實施例之製程之多個階段期間之具有一U-I形磁芯的一電力電感器的一透視圖。在此實施例中，電力電感器200包括一U磁芯210、一預形成夾片230及一I磁芯250。如本文中所使用且貫穿本說明書，該U磁芯210具有兩個側部212、214及兩個端部216、218，其中該兩個側部212、214相對於繞組或夾片230之定向為平行，且該兩個端部216、218相對於繞組或夾片230之定向為垂直。另外，該I磁芯250具有兩個側部252、254及兩個端部256、260，其中該兩個側部252、254相對於該繞組或夾片230之定向為平行，且該兩個端部256、260相對於該繞組或夾片230之定向為垂直。根據此實施例，已經修改該I磁芯250以提供一防錯的I磁芯250。該防錯的I磁芯250具有分別自該防錯的I磁芯250之底部251之一側部252處之兩個平行端部256、260延伸的移除部分257、261，及分別自該防錯的I磁芯250之相對側部254處之該兩個相同平行端部256、260延伸的未移除部分258、262。
該預形成夾片230具有兩個末端(或引線)234、236，其等可藉由將該預形成夾片230定位在該等移除部分257、261處並且朝該等未移除部分258、262滑動該預形成夾片230直到不可進一步移動該預形成夾片230而圍繞該防錯的I磁芯250耦合。當與一非預形成夾片相比時該預形成夾片230可允許較佳的DCR控制，此係因為在製程中大幅減少鍍層彎曲及碎裂。該防錯的I磁芯250使該預形成夾片230被合適地定位，使得該U磁芯210可快速、簡單且正確地耦合至該防錯的I磁芯250。如圖2中所展示，僅該防錯的I磁芯250之底部251提供防錯措施。雖然在此實施例中僅該防錯的I磁芯250之底部251提供該防錯措施，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，替代的側部(單獨或與另一側部組合)可提供防錯措施。例如，替代如圖2中所描繪之該防錯措施僅位於該I磁芯250之該底部251，該防錯措施可僅位於該等相對端部256、260，或位於該等相對端部256、260及該I磁芯之該底部251。另外，根據某些替代實施例，可形成無任意防錯措施之該I磁芯250。
該預形成夾片230係由銅製造且鍍有鎳及錫。雖然該預形成夾片230係由銅製成且具有鎳鍍層及錫鍍層，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可在製造該預形成夾片230及/或該兩個末端234、236中利用其他適當的導電材料(包含但不限於金鍍層及焊料)。另外，雖然此實施例中使用一預形成夾片230，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，該夾片230可為部分預形成或非預形成。另外，雖然此實施例中描繪一預形成夾片230，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可使用任意形式的繞組。
該防錯的I磁芯250之該等移除部分257、261可經定尺寸，使得在不脫離本發明之範疇及精神下可利用分別關於圖3A及圖3B所述之一對稱U磁芯或一非對稱U磁芯。該U磁芯210經定尺寸以具有與該防錯的I磁芯250之寬度大致上相同的一寬度及與該防錯的I磁芯250之長度大致上相同的一長度。雖然上文已經闡釋該U磁芯210之尺寸，但是在不脫離本發明之範疇及精神下可變更該等尺寸。
圖3A繪示根據一例示性實施例之一對稱U磁芯的一透視圖。對稱的U磁芯300具有一表面310及一相對表面320，其中該表面310係大致上平面，且該相對表面320具有一第一支腳322、一第二支腳324及在該第一支腳322與該第二支腳324之間界定之一夾片通道326。在該對稱的U磁芯300中，該第一支腳322之寬度係大致上等於該第二支腳324之寬度。此對稱的U磁芯300係耦合至該I磁芯250，且該預形成夾片230之一部分係定位在該夾片通道326內。根據某些例示性實施例，該預形成夾片230之該等末端234、236係耦合至該I磁芯250之該底面251。然而，在替代的例示性實施例中，該預形成夾片230之該等末端234、236係耦合至該U磁芯300之該表面310。
圖3B繪示根據一例示性實施例之一非對稱U磁芯的一透視圖。非對稱的U磁芯350具有一表面360及一相對表面370，其中該表面360係大致上平面，且該相對表面370具有一第一支腳372、一第二支腳374及在該第一支腳372與該第二支腳374之間界定之一夾片通道376。在該非對稱的U磁芯350中，該第一支腳372之寬度大致上不等於該第二支腳374之寬度。此非對稱的U磁芯350係耦合至該I磁芯250，且該預形成夾片230之一部分係定位在該夾片通道376內。根據某些例示性實施例，該預形成夾片230之該等末端234、236係耦合至該I磁芯250之該底面251。然而，在替代的例示性實施例中，該預形成夾片230之該等末端234、236可被耦合至該U磁芯350之該表面360。使用一非對稱的U磁芯350之一原因為提供遍及整個磁路之一較均勻的磁通密度分佈分佈。
在一例示性實施例中，該U磁芯210及該I磁芯250兩者皆由一種非晶系粉末磁芯材料(其為與上文參考該ER磁芯110及該I磁芯150所述相同之材料)製造。根據某些實施例，該非晶系粉末磁芯材料可為一種以鐵為基材之非晶系粉末磁芯材料。另外，一種奈米非晶系粉末材料亦可用於此等磁芯材料。如圖2中所繪示，該預形成夾片230係耦合至該I磁芯250，且該U磁芯210係耦合至該I磁芯250及該預形成夾片230，使得該預形成夾片230係定位在該U磁芯210之該夾片通道內。該U磁芯210可為對稱(如以U磁芯310所示)或非對稱(如以U磁芯350所示)。該U磁芯210、該預形成夾片230及該I磁芯250然後經壓製模塑在一起以形成該UI電感器200。該壓製模塑藉由使該等磁芯210、250圍繞該預形成夾片230模塑形成而移除一般位於該預形成夾片230與該等磁芯210、250之間的實體間隙。
圖4繪示根據一例示性實施例之具有一珠型磁芯的一電力電感器的一透視圖。在此實施例中，電力電感器400包括一珠型磁芯410及一半預形成夾片430。如本文中所使用且貫穿本說明書，該珠型磁芯410具有兩個側部412、414及兩個端部416、418，其中該兩個側部412、414相對於該繞組或夾片430為平行，且該兩個端部416、418相對於該繞組或夾片430為垂直。
在一例示性實施例中，該珠型磁芯410係由一種非晶系粉末磁芯材料(其為與上文參考該ER磁芯110及該I磁芯150所述相同之材料)製造。根據某些實施例，該非晶系粉末磁芯材料可為一種以鐵為基材之非晶系粉末磁芯材料。另外，一種奈米非晶系粉末材料亦可用於此等磁芯材料。
該半預形成夾片430包括位於兩個相對端部416、418處之兩個末端或引線434、436，且可藉由使該半預形成夾片430之一部分在該珠型磁芯410內中心地穿過並且使該兩個末端434、436圍繞該珠型磁芯410之該兩端416、418包繞而耦合至該珠型磁芯410。當與一非預形成夾片相比時，該半預形成夾片430可允許較佳的DCR控制，此係因為鍍層彎曲及碎裂在製程中大幅減少。
該半預形成夾片430係由銅製造且鍍有鎳及錫。雖然該半預形成夾片430係由銅製成且具有鎳鍍層及錫鍍層，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可在製造該半預形成夾片430中利用其他適當的導電材料(包含但不限於金鍍層及焊料)。另外，雖然此實施例中使用一半預形成夾片430，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，該夾片430可為非預形成。另外，雖然此實施例中描繪一半預形成夾片430，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可使用任意形式的繞組。
如圖4中所繪示，該半預形成夾片430係藉由使該半預形成夾片430之一部分穿過該珠型磁芯410並且使該兩個末端434、436包繞該珠型磁芯410之該兩端部416、418而耦合至該珠型磁芯410。在某些實施例中，可修改該珠型磁芯410以包含自該珠型磁芯410之底部450之一側部412延伸的一移除部分440及自該珠型磁芯410之該相對側部414延伸的一未移除部分442。該半預形成夾片430之該兩個末端434、436可定位在該珠型磁芯410之該底部450處，使得該兩個末端434、436係位於該移除部分440內。雖然已經繪示包含一移除部分及一未移除部分之該珠型磁芯，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可形成省略該移除部分的珠型磁芯。
根據一例示性實施例，可將該非晶系粉末磁芯材料初始地形成為一薄片，然後圍繞該半預形成夾片430包繞或捲壓。在圍繞該半預形成夾片430捲壓該非晶系粉末磁芯材料之後，接著可在高壓下壓製該非晶系粉末磁芯材料與該半預形成夾片430，藉此形成該電力電感器400。該壓製模塑藉由使該珠型磁芯410圍繞該半預形成夾片430模塑形成而移除大概位於該半預形成夾片430與該珠型磁芯410之間的實體間隙。
根據另一例示性實施例，該非晶系粉末磁芯材料及該半預形成夾片430可定位在一模具(未展示)內，使得該非晶系粉末磁芯材料包圍該半預形成夾片430之至少一部分。然後可在高壓下壓製該非晶系粉末磁芯材料與該半預形成夾片430，藉此形成該電力電感器400。該壓製模塑藉由使該珠型磁芯410圍繞該半預形成夾片430模塑形成而移除大概位於該半預形成夾片430與該珠型磁芯410之間的實體間隙。
另外，其他方法可用於形成上述該電感器。在一第一替代方法中，可藉由在高壓下壓製該非晶系粉末磁芯材料，接著將該繞組耦合至該珠型磁芯，然後添加額外的非晶系粉末磁芯材料至該珠型磁芯使得該繞組設置在該珠型磁芯與該額外的非晶系粉末磁芯材料之至少一部分之間而形成一珠型磁芯。該珠型磁芯、該繞組及該額外的非晶系粉末磁芯材料然後在高壓下被壓製在一起以形成此實施例中所述之該電力電感器。在一第二替代方法中，可藉由在高壓下壓製該非晶系粉末磁芯材料，接著將該繞組定位在兩個離散塑形磁芯之間，且然後添加額外的非晶系粉末磁芯材料而形成該兩個離散的塑形磁芯。該兩個離散的塑形磁芯、該繞組及該額外的非晶系粉末磁芯材料然後在高壓下被壓製在一起以形成此實施例中所述之該電力電感器。在一第三替代方法中，射出模塑可用於使該非晶系粉末磁芯材料與該繞組模塑在一起。雖然此實施例中描述一珠型磁芯，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可利用其他的塑形磁芯。
圖5繪示根據一例示性實施例之具有形成為一單一結構之複數個U形磁芯的一電力電感器的一透視圖。在此實施例中，電力電感器500包括形成為一單一結構505之四個U形磁芯510、515、520、525及四個夾片530、532、534、536，其中各夾片530、532、534、536係耦合至該U形磁芯510、515、520、525之一各自的磁芯，且其中各夾片530、532、534、536係非預形成。如本文中所使用且貫穿本說明書，該電感器500具有兩個側部502、504及兩個端部506、508，其中該兩個側部502、504相對於該等繞組或夾片530、532、534、536為平行，且該兩個端部506、508相對於該等繞組或夾片530、532、534、536為垂直。雖然展示形成一單一結構505之四個U磁芯510、515、520、525及四個夾片530、532、534、536，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，更多或更少的U磁芯以及對應數目的夾片可用於形成該單一結構。
在一例示性實施例中，該磁芯材料係由一種以鐵為基材之非晶系粉末磁芯材料(其為與上文參考該ER磁芯110及該I磁芯150所述相同之材料)製造。另外，一種奈米非晶系粉末材料亦可用於此等磁芯材料。
各夾片530、532、534、536具有位於相對兩端處之兩個末端或引線540(未展示)、542，且可藉由使該夾片530、532、534、536之一部分在該等U形磁芯510、515、520、525之各者內中心地穿過並且使各夾片530、532、534、536之該兩個末端540(未展示)、542圍繞該電感器500之該兩端部506、508包繞而耦合至該等U形磁芯510、515、520、525之各者。
該等夾片530、532、534、536係由銅製造且鍍有鎳及錫。雖然該等夾片530、532、534、536係由銅製成且具有鎳鍍層及錫鍍層，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可在製造該等夾片中利用其他適當的導電材料(包含但不限於金鍍層及焊料)。另外，雖然此實施例中描繪該等夾片530、532、534、536，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可使用任意形式的繞組。
如圖5中所繪示，該等夾片530、532、534、536係藉由使該等夾片530、532、534、536之各者之一部分在該等U形磁芯510、515、520、525之各者內穿過並且使各預形成夾片530、532、534、536之該兩個末端540(未展示)、542圍繞該電感器500之該兩端部506、508包繞而耦合至該等U形磁芯510、515、520、525。
根據一例示性實施例，可將該非晶系粉末磁芯材料初始地形成為一薄片，且然後圍繞該等夾片530、532、534、536包繞。在圍繞該等夾片530、532、534、536包繞該非晶系粉末磁芯材料之後，然後可在高壓下壓製該非晶系粉末磁芯材料與該等夾片530、532、534、536，藉此形成具有形成為一單一結構505之複數個U形磁芯510、515、520、525的該U形電感器500。該壓製模塑藉由使該等磁芯510、515、520、525圍繞該等夾片530、532、534、536模塑形成而移除一般位於該等夾片530、532、534、536與該等磁芯510、515、520、525之間的實體間隙。
根據另一例示性實施例，該非晶系粉末磁芯材料及該等夾片530、532、534、536可定位在一模具(未展示)內，使得該非晶系粉末磁芯材料包圍該等夾片530、532、534、536之至少一部分。然後可在高壓下壓製該非晶系粉末磁芯材料與該等夾片530、532、534、536，藉此形成具有形成為一單一結構505之複數個U形磁芯510、515、520、525的該U形電感器500。該壓製模塑藉由使該等磁芯510、515、520、525圍繞該等夾片530、532、534、536模塑形成而移除一般位於該等夾片530、532、534、536與該等磁芯510、515、520、525之間的實體間隙。
另外，其他方法可用於形成上述該電感器。在一第一替代方法中，可藉由在高壓下壓製該非晶系粉末磁芯材料，接著將複數個繞組耦合至複數個U形磁芯之各者，且然後添加額外的非晶系粉末磁芯材料至該複數個U形磁芯使得該複數個繞組設置在該複數個U形磁芯與該額外的非晶系粉末磁芯材料之至少一部分之間而一起形成該複數個U形磁芯。該複數個U形磁芯、該複數個繞組及該額外的非晶系粉末磁芯材料然後在高壓下被壓製在一起以形成此實施例中所述之該電力電感器。在一第二替代方法中，可藉由在高壓下壓製該非晶系粉末磁芯材料，接著將該複數個繞組定位在兩個離散的塑形磁芯(其中各離散的塑形磁芯具有耦合在一起之複數個塑形磁芯)之間，且然後添加額外的非晶系粉末磁芯材料而形成該兩個離散的塑形磁芯。該兩個離散的塑形磁芯、該複數個繞組及該額外的非晶系粉末磁芯材料然後在高壓下被壓製在一起以形成此實施例中所述之該電感器。在一第三替代方法中，射出模塑可用於使該非晶系粉末磁芯材料與該複數個繞組模塑在一起。雖然此實施例中描述複數個U形磁芯，但是在不脫離本發明之範疇及精神下，可利用其他的塑形磁芯。
另外，該複數個夾片530、532、534、536可基於一基板(未展示)上之電路連接及取決於應用需要而相互並聯連接或串聯連接。此外，此等夾片530、532、534、536可經設計以容納多相電流，例如三相及四相。
雖然上文已經揭示若干實施例，但是應考量本發明包含基於剩餘實施例之教示對一實施例所做之修改。
雖然在某些實施例中由分佈間隙磁性材料製造單片磁芯構造及在該單片磁芯構造中配置一個或多個線圈係有利，但是在其他應用中，仍然可使用以一個或多個線圈組裝之離散的磁性芯片而實現其他益處，且併入實體間隙可提供所要的效能優點。下文將進一步描述若干結構及完成組裝離散的磁性芯片及實體間隙之方法。
圖6至圖9繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成600。如圖6中所示，該總成包含形成一第一次總成之一第一磁性芯片602及繞組604。
在所示之該例示性實施例中，該磁性芯片602係具有一伸長的矩形塊或磚形狀之一I磁芯。該磁性芯片602可由該等上述磁性材料之任意者及相關技術製造，或替代地，該磁性芯片602可由此項技術中已知的其他適當的材料及技術製造。
亦在該所示之例示性實施例中，該繞組604係以一預形成繞組夾片之形式而提供，該預形成繞組夾片具有一伸長、一般為平坦且平面的主要繞組區段606及自該主要繞組區段606之任一端延伸之相對支腳區段608及610。該等支腳608及610一般以一大致上C形配置自該主要繞組區段606之平面垂直地延伸。該預形成繞組夾片604進一步包含自該等各自支腳608及610之各者延伸之末端引線區段612、614。該等末端引線區段612、614一般垂直於該等支腳608及610之各自平面且一般平行於該主要繞組區段606之一平面而延伸。該等末端引線區段612、614提供隔開的接觸墊以表面安裝至一電路板(未展示)。該夾片604及其之區段606、608、610、612及614共同形成界定一內部區域或腔616之一本體或框架。在該所示之例示性實施例中，該腔616大致上為矩形且在形狀上互補於該第一磁性芯片602。
在例示性實施例中，該夾片604可由銅或其他導電材料或合金之一薄片製造，且可使用已知的技術(包含但不限於沖壓及壓製技術)將其形成為如所示之形狀。在一例示性實施例中，該夾片604係單獨製造且提供對該磁性芯片602之總成(此處稱為一預形成線圈610)。此一預形成線圈610係與習知的磁性元件總成(其中線圈係圍繞一磁性芯片而形成，或以其他方式圍繞一磁性芯片而彎曲或塑形)對比鮮明。
如圖7中所示，該夾片604及該第一磁性芯片602經組裝或以其他方式彼此耦合以形成一第一次總成620。在一實施例中，該磁性芯片602可與該夾片604獨立地製造，且將該磁性芯片602配裝入該夾片604之該腔616中以(例如)滑動嚙合完成該次總成。在另一實施例中，該磁性芯片602可(例如)使用一壓製或模塑製程而形成於該腔616中。無論如何形成，在該所示之例示性實施例中，該磁性芯片602經定大小及塑形以大致上與該夾片604之該腔616共同延伸。亦即，該磁性芯片602大致上填充該腔616，但是並不從該夾片604之該腔616凸出。換言之，該磁性芯片602一般自包含於該夾片之內部界限中，且圖7中所示之磁芯及夾片總成之外部尺寸等於在與該磁性芯片602組裝之前的該夾片604自身之外部尺寸。
如圖7繪示，該夾片604之各區段606、608、610、612、614實體上貼接或嚙合該磁性芯片602之一不同的側表面或面。該磁性芯片602係牢固地收納且托置於該夾片604內，使得在磁性元件之進一步組裝步驟中該次總成620可作為一單元而移動。
圖8繪示經與一第二磁性芯片630組裝之圖7的該次總成620。該第二磁性芯片630可由該等上述磁性材料之任意者及相關技術製造，或替代地，該第二磁性芯片630可由此項技術中已知的其他適當的材料及技術製造。此外，各種實施例中之該第二磁性芯片630可由與用於製造該第一磁性芯片602相同或不同的磁性材料製造。亦即，若需要，該第一磁性芯片602及該第二磁性芯片630可取決於所選擇之特定材料而展現不同的磁性材料或相同的磁性材料。
在該所示之例示性實施例中，該第二磁性芯片630係具有一U形狀之一U磁芯，其包含一大致上平面的表面632及相對該平面表面632之一表面634，該表面634包含一第一支腳636、一第二支腳638及在該第一支腳636與該第二支腳638之間界定之一夾片通道640。在不同的實施例中，可如上所述利用對稱及非對稱的U磁芯。包含該第一磁性芯片602及該夾片604之該次總成620係與該夾片通道640對齊且插入於該夾片通道640中(如圖8中所示)，使得該次總成620配裝於該磁性芯片630中。如此，該次總成620軸向地延伸穿過該第二磁性芯片630達大致上該第二磁性芯片630之相對端部642、644之間的一整個軸向距離。亦即，該夾片之該等支腳區段608、610(圖6)一般臥於該第二磁性芯片630之該等端部642、644附近且大致上與該第二磁性芯片630之該等端部642、644平齊或共面。當如此組裝時，可使用黏合劑或類似物將該第一磁性芯片602與該第二磁性芯片630結合在一起。
如在圖9之完成元件600中所示，該等末端引線區段612、614被暴露且與該第二磁性芯片630之底面大致上平齊或共面，且因此良好地適用於將電連接表面安裝至一電路板。另外地且如圖9中所示，實體間隙650可形成於該等磁性芯片602與630之間，且可提供對於一電力電感器及(可能)對於其他實施例中之其他類型的磁性元件之所要的效能特性。在該所示之實施例中，該等間隙650在該第二磁性芯片630中之該夾片通道640(圖8)內的該次總成620的任一側上軸向延伸。可藉由調整該第二磁性芯片630中之該夾片通道640(圖8)之尺寸及/或包含該第一磁性芯片602之該次總成620之尺寸而改變該等間隙650之大小。藉由改變該等間隙之尺寸，可改變所得磁性元件之效能特性以滿足特定目的且提供各種電力電感器，例如，具有處於一制式封裝大小之不同的效能特性且與習知的磁性元件相比具有相對簡單且高效的製造步驟。
雖然已經關於圖6至圖9描述一單一線圈實施例，但是應認知進一步實施例及/或替代實施例中可能有多重線圈實施例。
圖10至圖13繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成700。
如圖10中所示，該總成包含形成一第一次總成之一第一磁性芯片702及該預形成繞組夾片604。在該所示之實施例中，該第一磁性芯片702係具有一U形狀之一U磁芯，其包含一大致上平面的表面704及相對該平面表面704之一表面706，該表面706包含一第一支腳708、一第二支腳710及在該第一支腳708與該第二支腳710之間界定之一夾片通道712。該第一磁性芯片702可由該等上述磁性材料之任意者及相關技術製造，或替代地，該第一磁性芯片702可由此項技術中已知的其他適當的材料及技術製造。在不同的實施例中，可如上所述利用對稱及非對稱的U磁芯。
如圖11中所示，在將該夾片604耦合至該磁性芯片時形成一次總成720。該夾片604之該主要繞組區段606係可滑動地收納於該夾片通道712中，且該夾片604之剩餘區段608、610、612、614圍繞該第一磁性芯片702之該支腳710的外周邊包繞。亦即，該第一磁性芯片702之該支腳710係收納於該夾片604之該內腔616中。該夾片604之各區段606、608、610、612、614實體上貼接或嚙合該磁性芯片602之該支腳710之一不同的側表面或面。該支腳710係牢固地收納且托置於該夾片604內，使得在磁性元件之進一步組裝步驟中該次總成720可作為一單元而移動。
在該所示之例示性實施例中，該夾片604僅部分收納於該夾片通道712中，使得該夾片604自該次總成720中之該磁性芯片702的表面706凸出。特定言之，該夾片604之該繞組區段606係與該夾片通道712嚙合，而使該夾片604之剩餘區段608、610、612、614實體上貼接或嚙合該磁性芯片702之該支腳710之一不同的側表面或面。該等末端引線區段612、614大致上平行於該夾片通道712延伸，且在該磁芯支腳710之底面上暴露以將連接表面安裝至一電路板。
該磁性芯片702之該支腳710係牢固地收納且托置於該夾片604內，使得在磁性元件之進一步組裝步驟中該次總成720可作為一單元而移動。
如圖12中所示，該次總成720係配裝於一第二磁性芯片730中。該第二磁性芯片730係具有一U形狀之一U磁芯，其包含一大致上平面的表面732及相對該平面表面732之一表面734，該表面734包含一第一支腳734、一第二支腳736及在該第一支腳734與該第二支腳736之間界定之一夾片通道738。該第二磁性芯片730可由該等上述磁性材料之任意者及相關技術製造，或替代地，該第二磁性芯片730可由此項技術中已知的其他適當的材料及技術製造。該第二磁性芯片730可同樣由與該第一磁性芯片702相同或不同的材料製造。在不同的實施例中，可如上所述利用對稱及非對稱的U磁芯。
該所示實例中之該第二磁性芯片730被定大小且塑形為大致上與該磁性芯片702相同，但是該第二磁性芯片730係以該第一磁性芯片702之相對、鏡像定向而配置。該第二磁性芯片730之該夾片通道738收納該夾片604之一暴露部分，使得該夾片包圍該第二磁性芯片730之該支腳736的一外周邊。如此一來，該夾片604之該主要繞組區段610係部分收納於該第一磁性芯片702之該夾片通道712中，且部分收納於該第二磁性芯片730之該夾片通道738中。該夾片604之該等剩餘區段608、610、612、614部分圍封該第一磁性芯片702之該支腳710的一部分且部分圍封該第二磁性芯片730之該支腳736的一部分。當如此組裝時，可使用黏合劑或類似物將該第一磁性芯片702與該第二磁性芯片730結合在一起。
如圖13中所示，在該完成的元件700中，實體間隙752可形成於該等磁性芯片702與730之間，且可提供對於一電力電感器及(可能)對於其他實施例中之其他類型的磁性元件之所要的效能特性。在該所示之實施例中，該等間隙752在處於垂直於該夾片604之該主要繞組區段610(圖10)之一平面中的該等相對磁性芯片702與730之間延伸，且將該夾片604之該主要繞組區段610(圖10)大致上二等分。可藉由調整該第一磁性芯片702及該第二磁性芯片730中之該等夾片通道712(圖10)及738(圖12)之尺寸及/或在該等相對磁性芯片702、730之間延伸的夾片604之橫向尺寸而改變該等間隙752之大小。藉由改變該等間隙之尺寸，可改變所得磁性元件之效能特性以滿足特定目的且提供各種電力電感器，例如，具有處於一制式封裝大小之不同的效能特性且與習知磁性元件相比具有相對簡單且高效的製造步驟。
雖然已經關於圖10至圖13描述一單一線圈實施例，但是應認知進一步實施例及/或替代實施例中可能有多重線圈實施例。
圖14至圖17繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成800。
如圖14中所示，該總成包含形成一第一次總成之一第一磁性芯片802及該預形成繞組夾片604。在該所示之實施例中，該第一磁性芯片802係包含一第一伸長支腳804及自該第一支腳804以大約一直角(90°)延伸之一第二截斷支腳806之一L形磁芯。該第二支腳806界定用於如上所述與該夾片604之防錯嚙合的一抬升擋板面或擋板表面808。該第一磁性芯片802可由該等上述磁性材料之任意者及相關技術製造，或替代地，該第一磁性芯片802可由此項技術中已知的其他適當的材料及技術製造。
如圖15中所示，在將該夾片604耦合至該磁性芯片802時形成一次總成820。該第一磁性芯片802之該第一支腳804係收納於該夾片604之該內腔616中，且該夾片係滑入而與該擋板表面808之嚙合以確保正確定位該夾片604。該夾片604之各區段606、608、610、612、614實體上貼接或嚙合該磁性芯片802之該支腳804之一不同的側表面或面。該支腳804係牢固地收納且托置於該夾片604內，使得在磁性元件之進一步組裝步驟中該次總成820可作為一單元而移動。
如圖16中所示，該次總成820係配裝於上覆於該次總成820上之一第二磁性芯片830中。該第二磁性芯片830係包含一第一伸長支腳832及自該第一支腳832以大約一直角(90°)延伸之一第二截斷支腳834之一L形磁芯。該第二磁性芯片830可由該等上述磁性材料之任意者及相關技術製造，或替代地，第二磁性芯片830可由此項技術中已知的其他適當的材料及技術製造。第二磁性芯片830同樣可由與該第一磁性芯片802相同或不同的材料製造。
該所示實例中之該第二磁性芯片830被定大小且塑形為與該磁性芯片802大致上相同，但是該第二磁性芯片830係反向180°且以該第一磁性芯片802之一相對定向而配置。該夾片604被有效地鎖定在該等各自磁性芯片802及830之該等相對的截斷支腳806、834之間，且該夾片604之該主要繞組區段610(圖14)係夾於該等各自磁性芯片802及830之該等伸長支腳804、832之間。當如此組裝時，可使用黏合劑及類似物將該第一磁性芯片802與該第二磁性芯片830結合在一起。
如圖17中所示，在該完成的元件800中，一實體間隙852可形成於該夾片604之該主要繞組區段606與該第二磁性芯片830之間及/或該等相對磁性芯片800與830之其他部分之間。該等間隙852可提供對於一電力電感器及(可能)對於其他實施例中之其他類型的磁性元件之所要的效能特性。在該所示之實施例中，該間隙852在大致上平行於該第二磁性芯片830之該支腳834的該主要繞組區段610(圖10)的一平面中延伸。可藉由調整該第二磁性芯片830之該支腳834之尺寸及/或該夾片604之尺寸而改變該等間隙852之大小。藉由改變該間隙之尺寸，可改變所得磁性元件之效能特性以滿足特定目的且提供各種電力電感器，例如，以一制式封裝大小而具有不同的效能特性且與習知磁性元件相比具有相對簡單且高效的製造步驟。
雖然已經關於圖14至圖17描述一單一線圈實施例，但是應認知進一步實施例及/或替代實施例中可能有多重線圈實施例。
圖18至圖21繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成900。
如圖18中所示，該總成包含形成一第一次總成之一第一磁性芯片802及該預形成繞組夾片604。在該所示之實施例中，該第一磁性芯片802係包含一第一伸長支腳804及自該第一支腳804以大約一直角(90°)延伸之一第二截斷支腳806之一L形磁芯。該第二支腳806界定用於如上所述與該夾片604之防錯嚙合的一抬升擋板面或擋板表面808。該第一磁性芯片802可由該等上述磁性材料之任意者及相關技術製造，或替代地，該第一磁性芯片802可由此項技術中已知的其他適當的材料及技術製造。
如圖19中所示，在將該夾片604耦合至該磁性芯片802時形成一次總成920。該第一磁性芯片802之該第一支腳804係完全收納於該夾片604之該內腔616中，且使該夾片與該擋板表面808之滑動嚙合以確保正確定位該夾片604。與圖15中所示之該總成820相比，該支腳804之部分未在相對該擋板表面808之一方向上延伸於或凸出該夾片之外。該夾片604之各區段606、608、610、612、614實體上貼接或嚙合該磁性芯片802之該支腳804之一不同的側表面或面。該支腳804係牢固地收納且托置於該夾片604內，使得在磁性元件之進一步組裝步驟中該次總成820可作為一單元而移動。
如圖20中所示，該次總成920係配裝於上覆於該次總成920上之一第二磁性芯片930中。該第二磁性芯片930係包含一第一伸長支腳932及自該第一支腳932以大約一直角(90°)延伸之一第二截斷支腳934之一L形磁芯。該第二磁性芯片930可由該等上述磁性材料之任意者及相關技術製造，或替代地，第二磁性芯片930可由此項技術中已知的其他適當的材料及技術製造。第二磁性芯片930同樣可由與該第一磁性芯片902相同或不同的材料製造。
該所示實例中之該第二磁性芯片930被塑形為類似於該磁性芯片802(亦即L形)，但是被不同地定尺寸及定比例。該夾片604之橫向側被有效地鎖定在該等各自片802及930之該等相對的截斷支腳806、934之間，且該夾片604之該主要繞組區段610(圖18)係夾於該等各自磁性芯片802及930之該等伸長支腳804、932之間。當如此組裝時，可使用黏合劑及類似物將該第一磁性芯片802與該第二磁性芯片930結合在一起。
如圖21中所示，在該完成的元件900中，一實體間隙952可形成於該夾片604之該主要繞組區段606與該第二磁性芯片930之間及/或該等相對磁性芯片802及930之其他部分之間。該間隙952可提供對於一電力電感器及(可能)對於其他實施例中之其他類型的磁性元件之所要的效能特性。該所示之實施例中，該間隙952在大致上平行於該第二磁性芯片830之該支腳834的該主要繞組區段610(圖10)的一平面中延伸。可藉由調整該磁性芯片802及930之該等支腳806及934之尺寸及/或該夾片604之尺寸而改變該間隙952之大小。藉由改變該間隙之尺寸，可改變所得磁性元件之效能特性以滿足特定目的且提供各種電力電感器，例如，具有處於一制式封裝大小之不同的效能特性且與習知磁性元件相比具有相對簡單且高效的製造步驟。
雖然已經關於圖18至圖21描述一單一線圈實施例，但是應認知進一步實施例及/或替代實施例中可能有多重線圈實施例。
圖22繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成1000。如圖22A中所示，形成一第一磁性主體1002，其可為根據該等所述實施例之任一者之一單片構造或多片構造。在圖22中所示之截面圖中，一預形成夾片之一主要繞組區段1004在一軸向方向上行進通過該磁性主體1002。
如圖22B中所示，形成一第二磁性主體1006，其可為根據該等所述實施例之任一者之一單片構造或多片構造。然而，該第二磁性主體1006係由與該第一磁性主體1002不同的一磁性材料製造，且因此具有與該第一磁性主體1002不同的磁屬性。在圖22中所示之截面圖中，該預形成夾片之該主要繞組區段1004在一軸向方向上行進通過該磁性主體1002。
如圖22C中所示，該第一磁性主體1002與該第二磁性主體1006係彼此並排配置且彼此耦合。所耦合主體1002與1006之軸向長度分別為該等主體1002與1006之各自長度之加總。該主要繞組區段1004跨該等主體1002與1006之該軸向長度延伸，使得該主要繞組區段1004之一部分係與該第一主體1002之磁性材料接觸，且該主要繞組區段1004之另一部分係與該第二主體1006之磁性材料接觸。因此，在相同的線圈區段1004之若干部分接收所利用之不同的磁性材料之各者的益處情況下，可在該等不同的主體1002及1006中實現不同的磁通路徑及效能特性。另外，可在該等磁性主體1002及1006之某些或全部中提供一個或多個實體間隙以提供又進一步的效能變更及屬性。電感器之變化的電感值及廣泛變化的效能屬性可以藉由有策略地選擇並且嚙合n個磁性主體(不管實體間隔與否)及使用一個或多個線圈組裝其等之一方式來達成。
圖23及圖24分別以分解視圖及組裝視圖繪示另一磁性元件總成1100。
如圖23中所示，該元件總成1100包含含如上文關於圖11所述之形成一第一次總成720之該第一磁性芯片702及該預形成繞組夾片604的總成。該總成100進一步包含亦使用一預形成繞組夾片604組裝之該第二磁性芯片730，從而形成一第二次總成1102。具有一第一夾片通道1106及相對該第一夾片通道1106之一第二夾片通道1108之一第三磁性芯片1104位於該第一次總成與該第二次總成之間，且分離該第一次總成與該第二次總成。該第三磁性芯片1104可形成為如圖23中所示之一I形樑之形狀。換言之，在該等夾片通道1106、1108在各自的支腳之間延伸的情況下，該第三磁性芯片1104可包含彼此相對之面(各面具有一U形狀)。
該第一夾片通道1106面對該第一次總成720且接納其之該夾片604之一部分。該第二夾片通道1108面對該第二次總成1102且接納其之該夾片604之一部分。在組裝時，如圖24中所示，該等夾片604被該第三磁性芯片1104彼此隔開，且實體間隙752在該第一磁性芯片702與該第三磁性芯片1104及該第三磁性芯片1104與該第二磁性芯片730之間延伸。在該等所示之例示性實施例中，該等間隙752在處於垂直於各夾片604之該主要繞組區段610(圖10)之一平面中的該等相對磁性芯片702與1104及該等磁性芯片1104與730之間延伸，並且大致上將各夾片604之該主要繞組區段610(圖10)二等分。
在各種實施例中，用於製造該第三磁性芯片1104之磁性材料可與用於製造該第一磁性芯片702及該第二磁性芯片730之磁性材料相同或不同，且因此該第三磁性芯片可具有與該磁性芯片702或730相同或不同的磁屬性。因此，在此一實施例中，該等夾片604之該等主要繞組區段610可跨不同的磁性材料延伸且與不同的磁性材料接觸。因此，在該等夾片604之若干部分接收所利用之不同磁性材料之各者的益處情況下，可在該等不同的主體702、1104及730中實現不同的磁通路徑及效能特性。
可提供額外的磁性芯片1104且與額外的夾片604一起利用以延伸該總成100之軸向長度，並且以一相對緊密的配置提供又進一步益處。
應考量，可類似地給該等元件總成600(圖9)、800(圖17)、900(圖21)提供配裝於額外夾片中的一第三磁性芯片(或額外磁性芯片)以提供磁性元件總成之其他變更。對於多相電力電感器元件，此等實施例可為尤其有益。
現在認為，由該等所述之例示性實施例將易於得知本發明之優點及益處。進一步認為，熟習此項技術者可導出具有本揭示內容之益處同時仍然處於與此一道提交之例示性申請專利範圍之範疇及精神內之進一步及替代實施例。
已經揭示一種磁性元件總成之一例示性實施例，該磁性元件總成包括：一第一磁性芯片；耦合至該第一磁性芯片之一第一預形成夾片；及與該第一磁性芯片及耦合線圈組裝之一第二磁性芯片。
視情況，該第一預形成夾片可包含大致上形成為一C形狀之一扁平導體。該C形狀包含一第一支腳及一第二支腳，而該預形成夾片進一步包括自第一引線及第二引線之各者延伸之末端引線。該第一預形成夾片可界定一大致上矩形的內腔，該內腔係延伸於該第一磁性芯片之上。該第一磁性芯片可經定尺寸以大致上與該第一預形成夾片之該內腔共同延伸。
該第二磁性芯片可視情況界定經定尺寸以收納且含有該第一磁性芯片之一槽，且該第一磁性芯片與該第二磁性芯片在實體上彼此間隔。該第二磁性芯片大致上為U形。
作為另一選擇，該第一磁性芯片可包含一第一支腳、一第二支腳及在該第一支腳與該第二支腳之間界定之一夾片通道，且該第一預形成夾片之一部分可收納於該第一磁性芯片之該夾片通道中。該第二磁性芯片同樣可包含一第一支腳、一第二支腳及在該第一支腳與該第二支腳之間界定之一夾片通道，而使該第一預形成夾片之一部分收納於該第二磁性芯片之該夾片通道中。該預形成夾片可包括大致上形成為一C形狀之一扁平導體。該C形狀可包含一第一支腳及一第二支腳，而預形成夾片進一步包括自該第一引線及該第二引線之各者延伸之末端引線，該等末端引線大致上平行於該第一磁性芯片及該第二磁性芯片之一者中的夾片通道而延伸。該預形成夾片可進一步界定一大致上矩形的內腔，且該內腔可延伸於該第一磁性芯片之上且圍繞該第一支腳及該第二支腳之一者包繞。
在另一選擇中，該第一磁性芯片可視情況大致上為L形狀。該L形磁性芯片可包含一長支腳及自該長支腳大致上垂直地延伸之一短支腳。該第一預形成夾片可界定一大致上矩形的內腔，而該內腔係延伸於該長支腳之一部分之上且圍繞該長支腳之一部分包繞。該第二磁性芯片亦可大致上為L形，而該第二磁性芯片相對於該第一磁性芯片為反向且上覆於該第一預形成線圈上。可大致上相同地對該第一L形磁芯及該第二L形磁芯進行定大小且塑形，或可大致上不同地對該第一L形磁芯及該第二L形磁芯進行定大小且塑形。
作為另一選擇，該第一磁性芯片與該第二磁性芯片係彼此並排配置且彼此耦合，而該第一預形成線圈跨該複數個磁性芯片之各者延伸且與之密切接觸。該複數個磁性芯片之至少兩個磁性芯片可視情況由具有不同磁屬性之不同磁性材料(包含但不限於一非晶系粉末材料)製造。
一第三磁性芯片可視情況內插於該第一磁性芯片與該第二磁性芯片之間，且可提供一第二預形成夾片且與該第二磁性芯片及該第三磁性芯片組裝。
亦揭示一種形成一磁性元件之例示性方法。該元件包含第一磁性芯片與第二磁性芯片及一預形成繞組夾片。該方法包括：將該預形成繞組夾片耦合至該第一磁性芯片；且將所耦合之線圈及第一磁性芯片組裝至該第二磁性芯片，藉此該第一磁性芯片及該第二磁性芯片共同包圍且圍封該C形夾片之一部分。
視情況，該預形成繞組夾片可界定一內腔，且將該預形成繞組夾片耦合至該第一磁性芯片可包括將該第一磁性芯片之一部分插入於該內腔中。
將該預形成繞組夾片耦合至該第一磁性芯片可視情況進一步包括沿著該第一磁性芯片滑動該預形成繞組夾片直到該預形成繞組夾片貼接一擋板表面。
該預形成繞組夾片可視情況大致上為C形，且該第一磁芯及該第二磁芯之一者可視情況為U形。
作為另一選擇，該第一磁性芯片與該第二磁性芯片兩者可為U形，而該等U形磁性芯片之各者收納該C形繞組夾片之一部分。
在又另一選擇中，該預形成繞組夾片可大致上為C形，且該第一磁性芯片及該第二磁性芯片之一者可為L形。此外，該第一磁性芯片與該第二磁性芯片兩者可視情況為L形，且該等L形磁性芯片可相對於彼此反向。
雖然已經參考特定實施例描述本發明，但是並非意為以一限制意義考慮此等描述。在參考本發明之該描述之後，具有此項技術中之一般技術之人士將易於得知該等所揭示之實施例的各種修改以及本發明之替代實施例。具有此項技術中之一般技術之人士應瞭解，可易於將所揭示之概念及特定實施例利用為用於修改或設計用於實現本發明之相同目的之其他結構的一基礎。具有此項技術中之一般技術之人士亦應意識到，此等等效構造並非脫離如附加申請專利範圍中所提出之本發明的範疇及精神。因此，應考量，該等申請專利範圍將涵蓋落於本發明之範疇內之任意此等修改或實施例。
100．．．電力電感器
110．．．ER磁芯
112．．．基座
114．．．側壁
115．．．側壁
116．．．外表面
117．．．內表面
120．．．端壁
121．．．端壁
122．．．間隙
123．．．間隙
124．．．收納槽
126．．．定心凸塊或定心柱
130．．．預形成線圈
132．．．內周
134．．．末端
136．．．末端
150．．．I磁芯
152．．．端部
153．．．凹部
154．．．端部
155．．．凹部
200．．．電力電感器
210．．．U磁芯
212．．．側部
214．．．側部
216．．．端部
218．．．端部
230．．．預形成夾片
234．．．末端或引線
236．．．末端或引線
250．．．I磁芯
251．．．底部
252．．．側部
254．．．側部
256．．．端部
257．．．移除部分
258．．．未移除部分
260．．．端部
261．．．移除部分
262．．．未移除部分
300．．．對稱的U磁芯
310．．．表面
320．．．相對表面
322．．．第一支腳
324．．．第二支腳
326．．．夾片通道
350．．．非對稱的U磁芯
360．．．表面
370．．．相對表面
372．．．第一支腳
374．．．第二支腳
376．．．夾片通道
400．．．電力電感器
410．．．珠型磁芯
412．．．側部
414．．．側部
416．．．端部
418．．．端部
430．．．繞組或夾片
434．．．末端或引
436．．．末端或引線
440．．．移除部分
442．．．未移除部分
450．．．底部
500．．．電力電感器
502．．．側部
504．．．側部
505．．．單一結構
506．．．端部
508．．．端部
510．．．U形磁芯
515．．．U形磁芯
520．．．U形磁芯
525．．．U形磁芯
530．．．夾片
532．．．夾片
534．．．夾片
536．．．夾片
542．．．末端或引線
600．．．磁性元件總成
602．．．第一磁性芯片
604．．．繞組/夾片
606．．．主要繞組區段
608．．．支腳
610．．．支腳/支腳區段/預形成線圈/主要繞組區段
612．．．末端引線區段
614．．．末端引線區段
616．．．內部區域或腔
620．．．第一次總成
630．．．第二磁性芯片
632．．．表面
634．．．表面
636．．．第一支腳
638．．．第二支腳
640．．．夾片通道
642．．．端部
644．．．端部
650．．．實體間隙
700．．．磁性元件總成
702．．．第一磁性芯片
704．．．表面
706．．．表面
708．．．第一支腳
710．．．第二支腳
712．．．夾片通道
720．．．次總成
730．．．第二磁性芯片
732．．．表面
734．．．表面
736．．．第二支腳
738．．．夾片通道
752．．．實體間隙
800．．．磁性元件總成
802．．．第一磁性芯片
804．．．第一伸長支腳
806．．．第二支腳
820．．．次總成
830．．．第二磁性芯片
834．．．支腳
900．．．磁性元件總成
920．．．次總成
930．．．第二磁性芯片
932．．．第一支腳
934．．．第二截斷支腳
952．．．實體間隙
1000．．．磁性元件總成
1002．．．磁性主體
1004．．．主要繞組區段
1006．．．第二磁性主體
1100．．．磁性元件總成
1102．．．第二次總成
1104．．．第三磁性芯片
1106．．．夾片通道
1108．．．夾片通道
圖1繪示在根據一例示性實施例之製程之多個階段期間之具有一ER-I形磁芯的一電力電感器的一透視圖；
圖2繪示在根據一例示性實施例之製程之多個階段期間之具有一U-I形磁芯的一電力電感器的一透視圖；
圖3A繪示根據一例示性實施例之一對稱U磁芯的一透視圖；
圖3B繪示根據一例示性實施例之一非對稱U磁芯的一透視圖；
圖4繪示根據一例示性實施例之具有一珠型磁芯的一電力電感器的一透視圖；
圖5繪示根據一例示性實施例之具有形成為一單一結構之複數個U形磁芯的一電力電感器的一透視圖；
圖6至圖9繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成，其中：
圖6繪示一第一磁性芯片及繞組次總成；
圖7繪示處於經組裝形式之圖6中所示的該磁芯及繞組；
圖8繪示經與一第二磁性芯片組裝之圖7的該總成；
圖9以仰視圖展示所完成之元件總成；
圖10至圖13繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成，其中：
圖10繪示一第一磁性芯片及繞組次總成；
圖11繪示處於經組裝形式之圖10中所示的該磁芯及繞組；
圖12繪示經與一第二磁性芯片組裝之圖11的該總成；
圖13以俯視圖展示所完成之元件總成；
圖14至圖17繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成，其中：
圖14繪示一第一磁性芯片及繞組次總成；
圖15繪示處於經組裝形式之圖14中所示的該磁芯及繞組；
圖16繪示經與一第二磁性芯片組裝之圖15的該總成；
圖17以俯視圖展示所完成之元件總成；
圖18至圖21繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成，其中：
圖18繪示一第一磁性芯片及繞組次總成；
圖19繪示處於經組裝形式之圖18中所示的該磁芯及繞組；
圖20繪示經與一第二磁性芯片組裝之圖19的該總成；
圖21以俯視圖展示所完成之元件總成；
圖22繪示處於各種製造階段之另一磁性元件總成，其中圖22A繪示一元件次總成之一第一截面視圖，22B繪示一元件次總成之一第二截面視圖，且22C繪示一經完成元件之一截面視圖。
圖23繪示另一磁性元件總成之一分解視圖；及
圖24繪示圖23中所示之該元件的一經組裝視圖。
602．．．第一磁性芯片
604．．．繞組/夾片
606．．．主要繞組區段
608．．．支腳/支腳區段
610．．．支腳/支腳區段/預形成線圈/主要繞組區段
612．．．末端引線區段
614．．．末端引線區段
616．．．內部區域或腔

Claims (10)

  1. 一種磁性元件總成，其包括：一第一磁性芯片；一第一預形成繞組夾片，其係與該第一磁性芯片分別地被製造，該第一預形成繞組夾片包含經組態以表面安裝該總成之多個末端引線區段，該第一預形成繞組夾片經組裝至該第一磁性芯片且無須關於該第一磁性芯片而塑形該繞組夾片之任何部分；一第二磁性芯片，其與該第一磁性芯片及被組裝之該第一預形成繞組夾片配裝；其中該第一預形成繞組夾片包括實質上形成為一C形之一扁平導體，該扁平導體具有延伸至一第一平面之一平面主要繞組區段、實質上垂直延伸至該第一平面之相對的第一支腳及第二支腳、以及分別地自該第一支腳及該第二支腳之一者延伸之第一末端引線區段及第二末端引線區段，該第一末端引線區段及該第二末端引線區段延伸於與該第一平面隔開但平行該第一平面之一平面中，且該第一末端引線區段及該第二末端引線區段朝內地向彼此延伸；一第三磁性芯片，其內插於該第一磁性芯片與該第二磁性芯片之間；及一第二預形成夾片，其與該第二磁性芯片及該第三磁性芯片配裝；其中該第三磁性芯片包含一第一夾片通道及一第二夾 片通道；其中該第三磁性芯片包含第一側及相對於該第一側之一第二側；及其中該第一夾片通道延伸於該第一側上且該第二夾片通道延伸於該第二側上。
  2. 如請求項1之磁性元件總成，其中該第一預形成繞組夾片界定一大致上矩形的內腔，該內腔係延伸於該第一磁性芯片之上。
  3. 如請求項1之磁性元件總成：其中該第一磁性芯片包含一第一支腳、一第二支腳及在該第一支腳與該第二支腳之間界定之一第三夾片通道；及其中該第一預形成繞組夾片之該主要繞組區段之一第一部分係收納於該第一磁性芯片之該第三夾片通道中。
  4. 如請求項3之磁性元件總成，其中該第一預形成夾片界定一大致上矩形的內腔，該內腔係延伸於該第一磁性芯片之上且包繞該第一支腳及該第二支腳之一者。
  5. 如請求項1之磁性元件總成，其中該第一、該第二及該第三磁性芯片之至少兩個磁性芯片係由具有不同磁屬性之不同磁性材料製造。
  6. 如請求項1之磁性元件總成，其中該第一磁性芯片係由一非晶系粉末材料製造。
  7. 一種形成一磁性元件之方法，該元件包含第一磁性芯片與第二磁性芯片及至少第一預形成繞組夾片及第二預形 成繞組夾片，該第一預形成繞組夾片及該第二預形成繞組夾片與該第一磁性芯片及該第二磁性芯片分別地被製造，該第一預形成繞組夾片及該第二預形成繞組夾片包括實質上形成為一C形之一扁平導體，該扁平導體具有延伸至一第一平面之一平面主要繞組區段、實質上垂直延伸至該第一平面之相對的第一支腳及第二支腳、以及分別地自該第一支腳及該第二支腳之一者延伸之第一末端引線區段及第二末端引線區段，該第一末端引線區段及該第二末端引線區段延伸於與該第一平面隔開但平行該第一平面之一平面中，且該第一末端引線區段及該第二末端引線區段朝內地向彼此延伸，該第一末端引線區段及該第二末端引線區段經組態用於表面安裝，該方法包括：將該第一預形成繞組夾片耦合至該第一磁性芯片且無需關於該第一磁性芯片而塑形該繞組夾片之任何部分；將所耦合之該第一預形成繞組夾片及第一磁性芯片組裝至該第二磁性芯片，藉此該第一磁性芯片及該第二磁性芯片共同包圍且圍封該第一預形成繞組夾片之一部分；其中該第一磁性芯片包含一第一芯片通道且該第二磁性芯片包含一第二芯片通道，且其中耦合該第一預形成繞組夾片至該第一磁性芯片包括插入該第一預形成繞組夾片之一部分至該第一芯片通道中，且其中將所耦合之第一預形成繞組夾片及第一磁性芯片組裝至該第二磁性 芯片包括插入該第一預形成繞組夾片之一部分至該第二芯片通道中；其中該第二磁性芯片進一步包含一第三芯片通道，該第三芯片通道相對於該第二芯片通道，且其中該元件進一步包含具有一第四芯片通道之一第三芯片；及該方法進一步包括插入該第二預形成繞組夾片之一部分至該第三芯片通道中，及插入該第二預形成繞組夾片之一部分至該第四芯片通道中。
  8. 如請求項7之方法，其中該預形成繞組夾片界定一內腔，且將該預形成繞組夾片耦合至該第一磁性芯片包括將該第一磁性芯片之一部分插入於該內腔中。
  9. 如請求項7之方法，其中該預形成繞組夾片大致上為C形，且該第一磁性芯片及該第二磁性芯片之一者為U形。
  10. 如請求項9之方法，其中該第一磁性芯片與該第二磁性芯片兩者為U形，且該等U形磁性芯片之各者收納該第一預形成繞組夾片及該第二預形成繞組夾片個別之一部分。
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Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9013259B2 (en) 2010-05-24 2015-04-21 Volterra Semiconductor Corporation Powder core material coupled inductors and associated methods
US8299885B2 (en) 2002-12-13 2012-10-30 Volterra Semiconductor Corporation Method for making magnetic components with M-phase coupling, and related inductor structures
US7898379B1 (en) 2002-12-13 2011-03-01 Volterra Semiconductor Corporation Method for making magnetic components with N-phase coupling, and related inductor structures
US8952776B2 (en) * 2002-12-13 2015-02-10 Volterra Semiconductor Corporation Powder core material coupled inductors and associated methods
US8378777B2 (en) 2008-07-29 2013-02-19 Cooper Technologies Company Magnetic electrical device
US8941457B2 (en) 2006-09-12 2015-01-27 Cooper Technologies Company Miniature power inductor and methods of manufacture
US7986208B2 (en) * 2008-07-11 2011-07-26 Cooper Technologies Company Surface mount magnetic component assembly
US8466764B2 (en) * 2006-09-12 2013-06-18 Cooper Technologies Company Low profile layered coil and cores for magnetic components
WO2009114873A1 (en) 2008-03-14 2009-09-17 Volterra Semiconductor Corporation Voltage converter inductor having a nonlinear inductance value
US8188824B2 (en) * 2008-07-11 2012-05-29 Cooper Technologies Company Surface mount magnetic components and methods of manufacturing the same
US8659379B2 (en) 2008-07-11 2014-02-25 Cooper Technologies Company Magnetic components and methods of manufacturing the same
US9558881B2 (en) 2008-07-11 2017-01-31 Cooper Technologies Company High current power inductor
US8183967B2 (en) * 2008-07-11 2012-05-22 Cooper Technologies Company Surface mount magnetic components and methods of manufacturing the same
US9859043B2 (en) 2008-07-11 2018-01-02 Cooper Technologies Company Magnetic components and methods of manufacturing the same
US20100277267A1 (en) * 2009-05-04 2010-11-04 Robert James Bogert Magnetic components and methods of manufacturing the same
US8638187B2 (en) 2009-07-22 2014-01-28 Volterra Semiconductor Corporation Low profile inductors for high density circuit boards
US8299882B2 (en) 2009-07-22 2012-10-30 Volterra Semiconductor Corporation Low profile inductors for high density circuit boards
US9019063B2 (en) 2009-08-10 2015-04-28 Volterra Semiconductor Corporation Coupled inductor with improved leakage inductance control
EP2299456B1 (en) * 2009-09-17 2016-08-24 DET International Holding Limited Integrated magnetic component
US8174348B2 (en) 2009-12-21 2012-05-08 Volterra Semiconductor Corporation Two-phase coupled inductors which promote improved printed circuit board layout
US8674802B2 (en) 2009-12-21 2014-03-18 Volterra Semiconductor Corporation Multi-turn inductors
JP5167382B2 (ja) 2010-04-27 2013-03-21 スミダコーポレーション株式会社 コイル部品
US20120223793A1 (en) * 2011-03-01 2012-09-06 Mag. Layers Scientific Technics Co., Ltd. Inductor having greater current
US9373438B1 (en) 2011-11-22 2016-06-21 Volterra Semiconductor LLC Coupled inductor arrays and associated methods
US10128035B2 (en) 2011-11-22 2018-11-13 Volterra Semiconductor LLC Coupled inductor arrays and associated methods
US9281739B2 (en) 2012-08-29 2016-03-08 Volterra Semiconductor LLC Bridge magnetic devices and associated systems and methods
US8975995B1 (en) 2012-08-29 2015-03-10 Volterra Semiconductor Corporation Coupled inductors with leakage plates, and associated systems and methods
US9691538B1 (en) 2012-08-30 2017-06-27 Volterra Semiconductor LLC Magnetic devices for power converters with light load enhancers
JP6214024B2 (ja) * 2012-11-16 2017-10-18 北川工業株式会社 バスバーアセンブリ
US9576721B2 (en) 2013-03-14 2017-02-21 Sumida Corporation Electronic component and method for manufacturing electronic component
US9087634B2 (en) 2013-03-14 2015-07-21 Sumida Corporation Method for manufacturing electronic component with coil
US11017939B2 (en) 2013-03-15 2021-05-25 Eaton Intelligent Power Limited Magnetic component assembly with filled gap
US8970339B2 (en) 2013-03-15 2015-03-03 General Electric Company Integrated magnetic assemblies and methods of assembling same
CN104124042A (zh) * 2013-04-23 2014-10-29 恩菲斯能源公司 磁性部件及由其制成的变压器
CN104282411B (zh) * 2013-07-03 2018-04-10 库柏技术公司 低轮廓、表面安装电磁部件组件以及制造方法
JP6245263B2 (ja) * 2013-07-08 2017-12-13 株式会社村田製作所 コイル部品
US9711279B2 (en) 2013-10-28 2017-07-18 Infineon Technologies Austria Ag DC-DC converter assembly with an output inductor accommodating a power stage attached to a circuit board
CN105745725B (zh) * 2013-11-22 2018-05-11 库珀技术公司 具有堆叠部件容纳的表面安装功率电感器部件
USD790468S1 (en) * 2014-02-26 2017-06-27 Nishimoto Gosei Hanbai Co., Ltd. Coil bobbin for transformer
CN104934189B (zh) * 2014-03-18 2018-08-17 库柏技术公司 高电流功率电感器
US9653205B2 (en) * 2014-04-30 2017-05-16 Cyntec Co., Ltd. Electrode structure and the corresponding electrical component using the same and the fabrication method thereof
JP1531133S (zh) * 2014-12-25 2015-08-17
CN105989989A (zh) * 2015-02-28 2016-10-05 怀化亚信电子有限公司 低电感大电流电感器
US20160261179A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-08 Ati Technologies Ulc Methods and apparatus including integrated conducting and inductive element for providing current
CN106415745B (zh) * 2015-03-19 2020-01-03 库柏技术公司 高电流变感型电感器和制造方法
US10333407B2 (en) 2015-05-06 2019-06-25 Infineon Technologies Austria Ag Power stage packages of a multi-phase DC-DC converter under a coupled inductor
US10855178B2 (en) 2015-05-29 2020-12-01 Infineon Technologies Austria Ag Discrete power stage transistor dies of a DC-DC converter under an inductor
JP6172214B2 (ja) * 2015-05-30 2017-08-02 株式会社村田製作所 表面実装インダクタの製造方法
DE102015110142A1 (de) * 2015-06-24 2016-12-29 Epcos Ag Induktives Bauteil für eine Stromschiene
US10102962B1 (en) * 2015-09-22 2018-10-16 Apple Inc. Integrated magnetic passive devices using magnetic film
CN106935384B (zh) * 2015-12-18 2019-12-10 沃尔泰拉半导体有限公司 耦合电感器阵列及相关方法
WO2017107038A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Cooper Technologies Company Integrated multi-phase power inductor with non-coupled windings and methods of manufacture
US10600562B2 (en) * 2016-03-31 2020-03-24 Fsp Technology Inc. Manufacturing method of magnetic element
US10643784B2 (en) * 2016-04-20 2020-05-05 Bel Fuse (Macao Commercial Offshore) Limited Filter inductor for heavy-current application
US10325715B2 (en) 2016-10-06 2019-06-18 Eaton Intelligent Power Limited Low profile electromagnetic component
TWD183205S (zh) * 2016-11-14 2017-05-21 群光電能科技股份有限公司 繞線架
DE102017106970A1 (de) * 2017-03-31 2018-10-04 Epcos Ag Elektrisches Bauteil, Bauteilanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Bauteilanordnung
KR20180112354A (ko) * 2017-04-03 2018-10-12 삼성전기주식회사 자성 시트 및 이를 포함하는 무선 전력 충전 장치
US10451159B2 (en) 2017-07-28 2019-10-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Switchable one-way clutch
JP7040928B2 (ja) * 2017-12-05 2022-03-23 Fdk株式会社 インダクタ
JP1617830S (zh) * 2018-03-16 2018-11-12
CN111837206B (zh) * 2018-03-21 2022-09-06 伊顿智能动力有限公司 集成多相非耦合功率电感器及制造方法
CN108417341A (zh) * 2018-04-24 2018-08-17 海宁联丰东进电子有限公司 一种大电流电感
CN111786541B (zh) * 2019-03-18 2021-10-29 台达电子工业股份有限公司 电压调节模块
CN111711358B (zh) * 2019-03-18 2021-08-06 台达电子工业股份有限公司 电压调节模块
DE102019209141A1 (de) * 2019-06-25 2020-12-31 Mahle International Gmbh Verfahren zur Herstellung einer induktiven Ladeeinrichtung
JP1660064S (zh) * 2019-08-01 2020-05-25
CN112731996B (zh) 2019-10-28 2022-07-15 台达电子工业股份有限公司 电压调节模块
CN110752091B (zh) * 2019-11-21 2021-07-09 常州西电变压器有限责任公司 变压器铁心旁柱屏蔽成型装置及方法
US20210304956A1 (en) * 2020-03-30 2021-09-30 Shenzhen Sunlord Electronics Co., Ltd. Molded-forming power inductor and manufacturing method thereof
JP2022026519A (ja) * 2020-07-31 2022-02-10 太陽誘電株式会社 アレイ型インダクタ
USD1034462S1 (en) * 2021-03-01 2024-07-09 Vishay Dale Electronics, Llc Inductor package
CN115020076A (zh) * 2021-03-04 2022-09-06 台达电子企业管理（上海）有限公司 电源模块及多绕组电感
CN113782311A (zh) * 2021-09-15 2021-12-10 苏州隆亿电子科技有限公司 一种环保型电感器及其生产工艺
US20230215611A1 (en) * 2022-01-04 2023-07-06 Zenith Tek Inc. Assembled magnetic inductor with insulating layer component
US20230253144A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Analog Devices, Inc. Twisted-core type low-profile coupled inductor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH024215U (zh) * 1988-06-20 1990-01-11
JPH11307346A (ja) * 1998-04-20 1999-11-05 Kankyo Denji Gijutsu Kenkyusho:Kk 複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタ
JP2001257124A (ja) * 2000-03-13 2001-09-21 Tokin Corp チョークコイルおよびその製造方法
JP2002057049A (ja) * 2000-08-09 2002-02-22 Tokin Corp チョークコイルおよびその製造方法
JP2005260130A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Sumida Corporation コア

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0513057Y2 (zh) * 1987-07-31 1993-04-06
US5500629A (en) * 1993-09-10 1996-03-19 Meyer Dennis R Noise suppressor
JPH07154950A (ja) * 1993-11-26 1995-06-16 Shibaura Eng Works Co Ltd 誘導電動機
JP2000164431A (ja) * 1998-11-25 2000-06-16 Tokin Corp インダクタ
US6392525B1 (en) * 1998-12-28 2002-05-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetic element and method of manufacturing the same
US6114939A (en) * 1999-06-07 2000-09-05 Technical Witts, Inc. Planar stacked layer inductors and transformers
JP3624840B2 (ja) * 2000-05-16 2005-03-02 Ｆｄｋ株式会社 インダクタ
US20030184423A1 (en) * 2002-03-27 2003-10-02 Holdahl Jimmy D. Low profile high current multiple gap inductor assembly
US7365624B2 (en) * 2002-03-27 2008-04-29 Commergy Technologies Limited Magnetic structure assembly
US20030227366A1 (en) * 2002-06-05 2003-12-11 Chang-Liang Lin Inductor structure and manufacturing method for the inductor structure
TW553465U (en) * 2002-07-25 2003-09-11 Micro Star Int Co Ltd Integrated inductor
US7965165B2 (en) * 2002-12-13 2011-06-21 Volterra Semiconductor Corporation Method for making magnetic components with M-phase coupling, and related inductor structures
US7352269B2 (en) * 2002-12-13 2008-04-01 Volterra Semiconductor Corporation Method for making magnetic components with N-phase coupling, and related inductor structures
US7427909B2 (en) 2003-06-12 2008-09-23 Nec Tokin Corporation Coil component and fabrication method of the same
US7598837B2 (en) 2003-07-08 2009-10-06 Pulse Engineering, Inc. Form-less electronic device and methods of manufacturing
EP1526556A1 (en) 2003-10-21 2005-04-27 Yun-Kuang Fan Ferrite cored coil structure for SMD and fabrication method of the same
US7567163B2 (en) * 2004-08-31 2009-07-28 Pulse Engineering, Inc. Precision inductive devices and methods
US7339451B2 (en) * 2004-09-08 2008-03-04 Cyntec Co., Ltd. Inductor
CN1949410A (zh) 2005-10-14 2007-04-18 胜美达电机（香港）有限公司 电感器及其制造方法
KR20070074059A (ko) * 2006-01-06 2007-07-12 삼성전자주식회사 자기 코어 및 이를 포함하는 인덕터, 변압기
US7864015B2 (en) * 2006-04-26 2011-01-04 Vishay Dale Electronics, Inc. Flux channeled, high current inductor
WO2008008538A2 (en) 2006-07-14 2008-01-17 Pulse Engineering, Inc. Self-leaded surface mount inductors and methods
JP4685128B2 (ja) * 2007-06-08 2011-05-18 Ｎｅｃトーキン株式会社 インダクター
JP5084408B2 (ja) * 2007-09-05 2012-11-28 太陽誘電株式会社 巻線型電子部品
US7525406B1 (en) * 2008-01-17 2009-04-28 Well-Mag Electronic Ltd. Multiple coupling and non-coupling inductor
US8183967B2 (en) * 2008-07-11 2012-05-22 Cooper Technologies Company Surface mount magnetic components and methods of manufacturing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH024215U (zh) * 1988-06-20 1990-01-11
JPH11307346A (ja) * 1998-04-20 1999-11-05 Kankyo Denji Gijutsu Kenkyusho:Kk 複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタ
JP2001257124A (ja) * 2000-03-13 2001-09-21 Tokin Corp チョークコイルおよびその製造方法
JP2002057049A (ja) * 2000-08-09 2002-02-22 Tokin Corp チョークコイルおよびその製造方法
JP2005260130A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Sumida Corporation コア

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