TWI787593B - 一種感應器陣列 - Google Patents

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Abstract

一種電感器陣列，其包括一磁性本體和設置在該磁性本體中的多個線圈，其中，該磁性本體包覆該多個線圈，其中，其中該磁性本體包括具有單一本體的至少一部分，該具有單一本體的至少一部分跨越該多個線圈並延伸至該多個線圈中的每兩個相鄰線圈之間的一空間。

Description

一種感應器陣列
本發明係有關於一種電感器，尤其涉及單個封裝中的電感器陣列
傳統地，當應用需要多個電感器，尤其是多個功率電感器時，會將多個電感器放置在PCB板上以滿足設計要求，這不僅佔用較大的PCB板空間，而且逐一安裝多個電感器將使組裝過程變慢而效率低且成本較高。
因此，業界需要一更好的解決方案來解決上述問題。
本發明的一目的是是提供一種在單個封裝中具有多個電感器的元件，以節省PCB板空間。
本發明的一目的是提供一種電感器陣列，該電感器陣列具有被磁性本體封裝的多個線圈以形成多個電感器，以便控制該多個電感器的磁特性。
本發明的一個目的是提供一種在單個封裝中具有多個電感器的元件，以使組裝過程更有效率。
本發明的一個目的是提供一種在單個封裝中具有多個具有不同電感的電感器的電感器陣列，以滿足設計要求。
本發明的一實施例揭露一種電感器陣列，該電感器陣列包括：多個線圈；以及一磁性本體，其中，該磁性本體包覆該多個線圈，其中，該磁性本 體包括具有單一本體的至少一部分，該具有單一本體的至少一部分跨越該多個線圈並延伸至該多個線圈中的每兩個相鄰線圈之間的一空間。
在一實施例中，所述多個線圈沿著一水平方向放置，並且所述多個線圈中的每一線圈的軸線實質在一垂直方向上。
在一實施例中，整個該磁性本體為一單一本體以封裝所述多個線圈且延伸至所述多個線圈中的每一線圈的一中空部位中。
在一實施例中，所述多個線圈在所述磁性本體內部中彼此電性隔離。
在一實施例中，所述磁性本體包括第一T形芯和一第二T形芯，其中，一第一線圈纏繞在所述第一T形芯的中柱上，一第二線圈纏繞在所述第二T形芯的中柱上，其中，所述磁性本體包括具有單一本體的磁性封裝體以包覆所述第一線圈，所述第一T形芯的中柱以及所述第二線圈和所述第二T形芯的中柱。
在一實施例中，所述第一T形芯與所述具有單一本體的磁性封裝體由不同的磁性材料形成。
在一實施例中，所述第一T形芯和所述第二T形芯由不同的磁性材料製成。
在一實施例中，所述第一T形芯，所述第二T形芯以及所述具有單一本體的磁性封裝體均由不同的磁性材料製成。
在一實施例中，所述多個線圈中的每一個線圈具有相同的電感值。
在一實施例中，所述多個線圈具有不同的電感值。
在一實施例中，所述磁性本體包括第一T形芯，一第二T形芯，一第三T形芯和一第四T形芯，其中，一第一線圈纏繞在所述第一T形芯的中柱上，一第二線圈纏繞在所述第二T形芯的中柱上，一第三線圈纏繞在所述第三T形芯的中柱上，一第四線圈纏繞在所述第四T形芯的中柱上，其中，所述磁性本體包括具有單一本體的磁性封裝體以包覆所述第一線圈，所述第一T形芯的中柱，所述第二線圈，所述第二T形芯的中柱，所述第三線圈，所述第三T形芯的中柱，所述第四線圈及所述第四T形芯的中柱。
在一實施例中，兩個相鄰線圈之間的距離大於0.23mm，並且所述兩個相鄰線圈的耦合係數小於0.05。
在一實施例中，所述多個線圈中的每個線圈電性連接至設置在所述磁性本體的底表面上的兩個相對應的電極。
在一實施例中，所述電感器陣列包括四個線圈以形成四個功率電感器，其中，所述四個功率電感器具有相同的電感值。
在一實施例中，所述相同的電感值為0.24uH
在一實施例中，所述電感器陣列包括四個線圈以形成四個功率電感器，其中，兩個功率電感器具有第一電感值，而另外兩個功率電感器具有不同於所述第一電感值的第二電感值。
在一實施例中，所述第一電感值為0.11uH，所述第二電感值為0.24uH。
在一實施例中，所述磁性本體包括以下至少之一：鐵粉，合金粉和鐵氧體。
在一實施例中，所述多個線圈沿著一水平方向放置，所述多個線圈中的每一線圈的軸線實質在所述水平方向上。
在一實施例中，所述多個線圈中的每個線圈由一導線形成。
為使本發明的上述和其他特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。
100:磁性本體
100a:具有單一本體的至少一部分
101、102、103、104:線圈
101a、102a、103a、104a、101b、102b、103b、104b:電極
100b、100c、100d、100e:T形芯
100f:磁性封裝體
105a、105b、105c:相鄰線圈之間的一空間
300:IC
301:電感器陣列單一元件
包括附圖以提供對本發明的進一步理解且附圖包含在本說明書中並構成本說明書的一部分。附圖示出本發明的實施例並與說明書一起用於解釋本發明的原理。
圖1A-1B各自示出了本發明的一個實施例的一電感器陣列的俯視圖。
圖1C-1E分別示出了本發明的一個實施例的電感器陣列的俯視圖，其中每個相鄰的兩個線圈之間具有一個距離，用於控制線圈的耦合係數
圖1F示出了本發明的一個實施例的兩個相鄰線圈的距離與耦合係數之間的關係的一表格。
圖2示出了根據本發明一個實施例的電感器陣列的俯視圖。
圖3A示出了本發明一個實施例的電感器陣列的示意圖。
圖3B示出了根據本發明實施例的電感器陣列的仰視圖。
圖3C示出了根據本發明實施例的用於將電感器陣列與IC連接的的示意圖。
圖1A-1B各自示出了本發明的一個實施例的一電感器陣列的俯視圖。如圖1A所示，該電感器陣列包括：多個線圈101、102、103、104；以及一磁性本體100，其中該磁性本體100封裝了多個線圈101、102、103、104，其中該磁性本體100包括具有單一本體的至少一部分100a，該單一本體的至少一部分100a跨越該多個線圈101、102、103，104並延伸至該多個線圈101、102、103、104中的每兩個相鄰線圈之間的一空間105a，105b，105c中。請注意，該磁性本體內部沒有用於支撐該些線圈的基板。在一個實施例中，該多個線圈101、102、103、104完全被磁性本體包覆。在一個實施例中，該多個線圈101、102、103、104完全被磁性本體包覆且該多個線圈101、102、103、104中的每一線圈的底部皆與該磁性本體接觸。
在一個實施例中，該多個線圈101、102、103、104在磁性本體內彼此電性隔離。
在一個實施例中，如圖1A所示，該多個線圈101、102、103、104沿著一水平方向放置，該多個線圈101、102、103、104中的每一個線圈的軸線實質在垂直方向上。
在一個實施例中，如圖1A所示，整個磁性本體100是一單一本體的，其中該具有單一本體的磁性本體封裝該多個線圈101、102、103、104並延伸至多個線圈101、102、103、104中的每一線圈的中空部位中。在一個實施例中，該多個線圈101、102、103、104完全被該具有單一本體的磁性本體包覆且該多個線圈101、102、103、104中的每一線圈的底部皆與該具有單一本體的磁性本體接觸。
在一個實施例中，如圖1A所示，電感器陣列包括四個線圈101、102、103、104以形成四個功率電感器，其中兩個功率電感器均具有第一電感值，另兩個功率電感器均具有不同於第一電感值的第二電感值。
在一個實施例中，如圖1B所示，電感器陣列包括四個線圈101、102、103、104以形成四個功率電感器，其中兩個功率電感器均具有第一電感值，而其他兩個功率電感器均具有不同於第一電感值的第二電感值。
在一個實施例中，第一電感值與第二電感值皆為0.24uH。
在一個實施例中，第一電感值為0.11uH，第二電感值為0.24uH。
在一個實施例中，如圖1C，圖1D，圖1E所示，相鄰線圈之間的距離會影響相鄰線圈的耦合係數。
在一個實施例中，相鄰線圈之間的距離大於0.23mm，以使相鄰電感器的耦合係數小於0.05，如圖1F所示。
在一個實施例中，如圖2所示，磁性本體100包括第一T形芯100b和第二T形芯100c，其中第一線圈101纏繞在第一T形芯100b的中柱上，並且第二線圈102纏繞在第二T形芯100c的中柱上，其中，磁性本體100包括具有單一本體的磁性封裝體100f，以封裝第一線圈101，第一T形芯100b的中柱，第二線圈102和第二T形芯100c的中柱，其中具有單一本體的磁性封裝體100f設置在多個線圈101、102的上方並跨越多個線圈101、102，並延伸至兩個相鄰線圈101、102之間的一空間105a中。
在一個實施例中，如圖2所示，磁性本體100包括第一T形芯100b，第二T形芯100c，第三T形芯100d和第四T形芯100e，其中，第一線圈101纏繞在 第一T形芯100b的中柱上。第二線圈102纏繞在第二T形芯100c的中柱上，第三線圈103纏繞在第三T形芯100d的中柱上，第四線圈104纏繞在第四T形芯100e的中柱上，其中，磁性本體100包括具有單一本體的磁性封裝體100f，以封裝多個線圈101、102、103、104以及第一T形芯100b的中柱，第二T形芯100c的中柱，第三T形芯100d的中柱和第四T形芯100e的中柱，其中具有單一本體的磁性封裝體100f設置在多個線圈101、102、103、104上並跨越多個線圈101、102、103、104，並延伸至多個線圈101、102、103、104中的每兩個相鄰線圈之間的一空間105a，105b，105c中。
在一個實施例中，第一T形芯100b和具有單一本體的磁性封裝體100f由不同的磁性材料製成。
在一個實施例中，第一T形芯100b和第二T形芯100c由不同的磁性材料製成。
在一個實施例中，第一T形芯100b，第二T形芯100c以及具有單一本體的磁性封裝體100f中的每一個均由不同的磁性材料製成。
在一個實施例中，第一T形芯100b，第二T形芯100c，第三T形芯100d，第四T形芯100e和具有單一本體的磁性封裝體100f中的每一個均由不同的磁性材料製成。
在一個實施例中，多個線圈101、102、103、104中的每個線圈具有相同的電感值。
在一個實施例中，多個線圈101、102、103、104中的每個線圈具有相同的電感值。
在一個實施例中，多個線圈101、102、103、104具有不同的電感值。
在一個實施例中，電感器陣列包括四個線圈以形成四個功率電感器，其中四個功率電感器均具有相同的電感值。
在一個實施例中，磁性本體100包括以下至少之一：鐵粉，合金粉和鐵氧體。
在一個實施例中，多個線圈101、102、103、104沿一水平方向放置，多個線圈101、102、103、104中的每個線圈的軸線實質在所述水平方向上。
在一個實施例中，個線圈101、102、103、104中的每個線圈由導線形成。
圖3A示出了封裝四個線圈101、102、103、104的單一元件301的示意圖，並且四個線圈101、102、103、104中的每個線圈電性連接至相對應的兩個電極101a，101b，102a，102b，103a，103b，104a，104b。
圖3B示出了可以將四個電感器的電極放置在具有寬度W和長度L的電感器陣列單一元件301的底表面上，其中每個電極可以具有寬度A和長度B。
在一個實施例中，電極101a，101b，102a，102b，103a，103b，104a，104b中的每一個電極均設置在磁性本體的底表面上。
在一個實施例中，電極101a，101b，102a，102b，103a，103b，104a，104b中的每一個電極可以是表面黏著墊。
圖3C示出了包含多個線圈101、102、103、104的電感器陣列單一元件301的示意圖，該電感器陣列單一元件301可以與IC 300連接，這不僅減小了用於容納多個電感器的空間，而且使得組裝過程速度更有效率。
儘管已經參考上述實施例描述本發明，但是對於本領域普通技術人員來說顯而易見的是，在不脫離本發明的精神的情況下，可以對所描述的實施例進行修改。因此，本發明的範圍將由所附權利要求限定，而不是由上面詳細描述限定。
100:磁性本體
100a:具有單一本體的至少一部分
101、102、103、104:線圈
105a，105b，105c:相鄰線圈之間的一空間

Claims (17)

  1. 一種電感器陣列，包括：多個線圈；以及一磁性本體，其中，該磁性本體包覆該多個線圈，其中，該磁性本體包括具有單一本體的至少一部分，該具有單一本體的至少一部分跨越該多個線圈並延伸至該多個線圈中的每兩個相鄰線圈之間的一空間中，其中該磁性本體包覆該多個線圈中的每一線圈的一上表面與一下表面，其中，該磁性本體的內部不具有基板。
  2. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，所述多個線圈在所述磁性本體的內部中彼此電性隔離。
  3. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，所述多個線圈沿著一水平方向放置，其中，所述多個線圈中的每一線圈的軸線實質在一垂直方向上，且該磁性本體的內部不具有防止相鄰線圈干擾之分隔部。
  4. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，整個該磁性本體為一單一本體以封裝所述多個線圈且延伸至所述多個線圈中的每一線圈的一中空部位中。
  5. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，所述磁性本體包括第一T形芯和一第二T形芯，其中，一第一線圈纏繞在所述第一T形芯的一中柱上，一第二線圈纏繞在所述第二T形芯的一中柱上，其中，所述磁性本體包括具有單一本體的一磁性封裝體以包覆所述第一線圈、所述第一T形芯的中柱、所述第二線圈和所述第二T形芯的一中柱。
  6. 根據請求項5所述的電感器陣列，其中所述第一T形芯與所述具有單一本體的磁性封裝體由不同的磁性材料形成。
  7. 根據請求項5所述的電感器陣列，其中所述第一T形芯和所述第二T形芯由不同的磁性材料製成。
  8. 根據請求項5所述的電感器陣列，其中，所述第一T形芯，所述第二T形芯以及所述具有單一本體的磁性封裝體均由不同的磁性材料製成。
  9. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，所述多個線圈中的每一線圈具有相同的電感值。
  10. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，所述多個線圈具有不同的電感值。
  11. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，所述磁性本體包括第一T形芯、一第二T形芯、一第三T形芯和一第四T形芯，其中，一第一線圈纏繞在所述第一T形芯的一中柱上，一第二線圈纏繞在所述第二T形芯的一中柱上，一第三線圈纏繞在所述第三T形芯的一中柱上，一第四線圈纏繞在所述第四T形芯的一中柱上，其中，所述磁性本體包括具有單一本體的一磁性封裝體以包覆所述第一線圈，所述第一T形芯的中柱、所述第二線圈、所述第二T形芯的中柱、所述第三線圈、所述第三T形芯的中柱、所述第四線圈及所述第四T形芯的中柱。
  12. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，兩個相鄰線圈之間的距離大於0.23mm，且所述兩個相鄰線圈的耦合係數小於0.05。
  13. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，所述多個線圈中的每個線圈電性連接至設置在所述磁性本體的底表面上的兩個相對應的電極。
  14. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，所述電感器陣列包括四個線圈以形成四個功率電感器，其中，所述四個功率電感器具有相同的電感值。
  15. 根據請求項1所述的電感器陣列，其中，所述電感器陣列包括四個線圈以形成四個功率電感器，其中，兩個功率電感器具有一第一電感值，而另外兩個功率電感器具有不同於所述第一電感值的一第二電感值。
  16. 根據請求項14所述的電感器陣列，其中，所述電感值為0.24uH。
  17. 根據請求項15所述的電感器陣列，其中，所述第一電感值為0.11uH，所述第二電感值為0.24uH。
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