磁性组件及制造磁性组件的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510564685.7

申请日:

2015.09.08

公开号:

CN106504862A

公开日:

2017.03.15

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H01F 27/24申请日:20150908|||公开

IPC分类号:

H01F27/24; H01F27/30; H01F17/04; H01F41/00

主分类号:

H01F27/24

申请人:

乾坤科技股份有限公司

发明人:

庄嘉成

地址:

中国台湾新竹县

优先权:

专利代理机构:

深圳新创友知识产权代理有限公司 44223

代理人:

江耀纯

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内容摘要

本发明公开了一种磁性组件包括第一磁芯、第二磁芯、多条导线。第一磁芯包括第一绕线柱体、第一凸出部及第二凸出部。第二磁芯包括第二绕线柱体、第三凸出部及第四凸出部。第一凸出部的焊接面与第四凸出部的焊接面相邻且平行。由于第一绕线柱体的延伸方向是沿第一凸出部的焊接面延伸向上,第二绕线柱体的延伸方向是沿第四凸出部的焊接面延伸向上,且多条导线分别缠绕于第一绕线柱体或第二绕线柱体,因此可较现有技术提供更多的绕线空间。

权利要求书

1.一种磁性组件,其特征在于包括:
第一磁芯,包括:
第一绕线柱体;
第一凸出部,连接于所述第一绕线柱体的第一端,具有第一焊接面;

第二凸出部,连接于所述第一绕线柱体的第二端;
第二磁芯,包括:
第二绕线柱体,与所述第一绕线柱体平行排列;
第三凸出部,连接于所述第二绕线柱体的第一端,并与所述第二凸
出部相邻;及
第四凸出部,连接于所述第二绕线柱体的第二端,并与所述第一凸
出部相邻,具有与所述第一焊接面平行的第二焊接面;
多条导线,分别缠绕于所述第一绕线柱体或所述第二绕线柱体;
多个电极,每一电极是设置于所述第一凸出部的所述第一焊接面或所述
第四凸出部的所述第二焊接面;及
多个接线结构,每一接线结构是设置于所述第二凸出部或所述第三凸出
部;
其中:
所述第一绕线柱体的延伸方向是由所述第一焊接面向上延伸,所述第二
绕线柱体的延伸方向是由所述第二焊接面向上延伸;
所述多条导线是分别沿所述第一绕线柱体的延伸方向缠绕于所述第一绕
线柱体或沿所述第二绕线柱体的延伸方向缠绕于所述第二绕线柱
体;及
所述第一绕线柱体及所述第二绕线柱体具有磁导性。
2.如权利要求1所述的磁性组件,其特征在于所述第一磁芯及所述第二磁
芯是为H字型磁芯。
3.如权利要求1所述的磁性组件,其特征在于所述第一绕线柱体的延伸方
向与所述第一焊接面垂直,所述第二绕线柱体的延伸方向与所述第二焊
接面垂直。
4.如权利要求1所述的磁性组件,其特征在于所述第一绕线柱体、所述第
二绕线柱体、所述第一凸出部、所述第二凸出部、所述第三凸出部及所
述第四凸出部可由锰锌系铁氧体、镍锌等铁氧体的软性磁性材料所组成。
5.如权利要求1所述的磁性组件,其特征在于:
所述多个电极包括第一电极至第八电极,所述第一电极至第四电极是设
置于所述第一凸出部的所述第一焊接面,且第五电极至所述第八电
极是设置于所述第四凸出部的所述第二焊接面;
所述多个接线结构包括第一接线结构至第八接线结构,所述第一接线结
构至第四接线结构是设置于所述第二凸出部,且第五接线结构至所
述第八接线结构是设置于所述第三凸出部;
所述多条导线包括:
第一导线,缠绕所述第一绕线柱体,并电性接合于所述第一电极及所述
第四接线结构;
第二导线,缠绕所述第一绕线柱体,并电性接合于第二电极及第三接线
结构;
第三导线,缠绕所述第一绕线柱体,并电性接合于第三电极及第二接线
结构;
第四导线,缠绕所述第一绕线柱体,并电性接合于所述第四电极及所述
第一接线结构;
第五导线,缠绕所述第二绕线柱体,并电性接合于所述第五接线结构及
所述第八电极;
第六导线,缠绕所述第二绕线柱体,并电性接合于第六接线结构及第七
电极;
第七导线,缠绕所述第二绕线柱体,并电性接合于第七接线结构及第六
电极;及
第八导线,缠绕所述第二绕线柱体,并电性接合于所述第八接线结构及
所述第五电极。
6.如权利要求5所述的磁性组件,其特征在于所述第一接线结构电性接合
于所述第八接线结构,所述第二接线结构电性接合于所述第七接线结构,
所述第三接线结构电性接合于所述第六接线结构,及所述第四接线结构
电性接合于所述第五接线结构。
7.如权利要求6所述的磁性组件,其特征在于所述第三电极与所述第四电
极相电性接合,且所述第七电极是与所述第八电极相电性接合。
8.如权利要求7所述的磁性组件,其特征在于于所述第一导线、所述第二
导线、所述第五导线及所述第六导线中导通的输入电流产生第一磁场,
所述第一磁场使所述第三导线、所述第四导线、所述第七导线及所述第
八导线中产生感应电流以产生第二磁场,且所述第一磁场的磁力线方向
与所述第二磁场的磁力线方向相反。
9.如权利要求8所述的磁性组件,其特征在于所述输入电流于所述第一导
线、所述第二导线、所述第五导线及所述第六导线所产生的多条第一磁
力线都会延第一环绕方向穿过所述第一绕线柱体及所述第二绕线柱体,
于所述第三导线、所述第四导线、所述第七导线及所述第八导线所产生
的多条第二磁力线都会延第二环绕方向穿过所述第一绕线柱体及所述第
二绕线柱体,且所述第一环绕方向与所述第二环绕方向相反。
10.如权利要求7所述的磁性组件,其特征在于所述第一电极是所述磁性组
件的正输入端、所述第二电极是所述磁性组件的负输入端,所述第五电
极是所述磁性组件的正输出端及所述第六电极是所述磁性组件的负输出
端。
11.如权利要求10所述的磁性组件,其特征在于所述第一导线及所述第四导
线是根据第一绕线方向缠绕于所述第一绕线柱体,所述第二导线及所述
第三导线是根据第二绕线方向缠绕于所述第一绕线柱体,所述第五导线
及所述第八导线是根据所述第一绕线方向缠绕于所述第二绕线柱体,及
所述第六导线及所述第七导线是根据所述第二绕线方向缠绕于所述第二
绕线柱体,所述第一绕线方向与所述第二绕线方向相反。
12.如权利要求10所述的磁性组件,其特征在于所述第一导线及所述第四导
线是缠绕于所述第二导线及所述第三导线的外侧或内侧,及所述第六导
线及所述第七导线是缠绕于所述第五导线及所述第八导线的内侧或外
侧。
13.如权利要求10所述的磁性组件,其特征在于所述第一电极邻近所述第二
电极,所述第三电极邻近所述第四电极,所述第七电极邻近所述第八电
极,及所述第五电极邻近所述第六电极。
14.如权利要求5所述的磁性组件,其特征在于:
所述第一电极至所述第四电极是依据所述第三电极、所述第四电极、所
述第二电极及所述第一电极的顺序沿着与所述第一焊接面平行的排
列方向设置于所述第一凸出部;
所述第一接线结构至所述第四接线结构是依据所述第一接线结构、所述
第二接线结构、所述第四接线结构及所述第三接线结构的顺序沿着
所述排列方向设置于所述第二凸出部;
所述第五接线结构至所述第八接线结构是依据所述第七接线结构、所述
第八接线结构、所述第六接线结构及所述第五接线结构的顺序沿着
所述排列方向设置于所述第三凸出部;
所述第五电极至所述第八电极是依据所述第五电极、所述第六电极、所
述第八电极及所述第七电极的顺序沿着所述排列方向设置于所述第
四凸出部;及
所述排列方向是由所述第一凸出部、所述第二凸出部、所述第三凸出部
及所述第四凸出部中的一凸出部的侧面延伸到所述凸出部的另一侧
面。
15.如权利要求1所述的磁性组件,其特征在于:
所述多个电极包括第一电极至第四电极,所述第一电极及第二电极是设
置于所述第一凸出部的所述第一焊接面,且第三电极至所述第四电
极是设置于所述第四凸出部的所述第二焊接面;
所述多个接线结构包括第一接线结构至第四接线结构,所述第一接线结
构及第二接线结构是设置于所述第二凸出部,且第三接线结构至所
述第四接线结构是设置于所述第三凸出部;
所述多条导线包括:
第一导线,缠绕所述第一绕线柱体,并电性接合于所述第一电极及
所述第一接线结构;
第二导线,缠绕所述第一绕线柱体,并电性接合于所述第二电极及
所述第二接线结构;
第三导线,缠绕所述第二绕线柱体,并电性接合于所述第三接线结
构及所述第三电极;及
第四导线,缠绕所述第二绕线柱体,并电性接合于所述第四接线结
构及所述第四电极;
所述第一接线结构电性接合于所述第三接线结构;及
所述第二接线结构电性接合于所述第四接线结构。
16.一种制造磁性组件的方法,其特征在于:
将第一电极至第四电极设置于第一磁芯的第一凸出部,其中第二电极设
置于所述第一电极及第三电极之间,且所述第三电极设置于所述第
二电极及所述第四电极之间;
将第五电极至第八电极设置于第二磁芯的第四凸出部,其中所述第五电
极至所述第八电极的位置是分别对应至所述第四电极至所述第一电
极的位置;
将第一接线结构至第四接线结构设置于所述第一磁芯的第二凸出部,其
中所述第一接线结构至所述第四接线结构的位置是分别对应至所述
第四电极至所述第一电极的位置;
将第五接线结构至第八接线结构设置于所述第二磁芯的第三凸出部,其
中所述第五接线结构至所述第八接线结构的位置是分别对应至所述
第四接线结构至所述第一接线结构的位置;
将第一导线的线头及第四导线的线头分别电性接合至所述第一电极及所
述第四电极;
以第一旋转方向旋转所述第一磁芯以将所述第一导线及所述第四导线缠
绕于所述第一磁芯的第一绕线柱体;
将所述第一导线的另一线头及所述第四导线的另一线头分别电性接合至
所述第四接线结构及所述第一接线结构;
将第二导线的线头及第三导线的线头分别电性接合至所述第二电极及所
述第三电极;
以第二旋转方向旋转所述第一磁芯以将所述第二导线及所述第三导线缠
绕于所述第一磁芯的所述第一绕线柱体;
将所述第二导线的另一线头及所述第三导线的另一线头分别电性接合至
所述第三接线结构及所述第二接线结构;
将第五导线的线头及第八导线的线头分别电性接合至所述第五接线结构
及所述第八接线结构;
以所述第一旋转方向旋转所述第二磁芯以将所述第五导线及所述第八导
线缠绕于所述第二磁芯的第二绕线柱体;
将所述第五导线的另一线头及所述第八导线的另一线头分别电性接合至
所述第八电极及所述第五电极;
将第六导线的线头及第七导线的线头分别电性接合至所述第六接线结构
及所述第七接线结构;
以所述第二旋转方向旋转所述第二磁芯以将所述第六导线及所述第七导
线缠绕于所述第二磁芯的所述第二绕线柱体;
将所述第六导线的另一线头及所述第七导线的另一线头分别电性接合至
所述第七电极及所述第六电极;
将所述第一磁芯及所述第二磁芯以并立的方式接合;
将所述第一接线结构电性接合至所述第八接线结构;
将所述第二接线结构电性接合至所述第七接线结构;
将所述第三接线结构电性接合至所述第六接线结构;及
将所述第四接线结构电性接合至所述第五接线结构。
17.如权利要求16所述的制造磁性组件的方法,其特征在于所述第一电极至
所述第四电极依据所述第四电极、所述第三电极、所述第二电极、所述
第一电极的顺序沿着与第一焊接面平行的排列方向设置于所述第一凸出
部,所述第一接线结构至所述第四接线结构依据所述第一接线结构、所
述第二接线结构、所述第三接线结构及所述第四接线结构的顺序沿着所
述排列方向设置于所述第二凸出部,所述第五电极至所述第八电极依据
所述第五电极、所述第六电极、所述第七电极及所述第八电极的顺序沿
着所述排列方向所述第四凸出部,所述第五接线结构至所述第八接线结
构依据所述第八接线结构、所述第七接线结构、所述第六接线结构及所
述第五接线结构的顺序沿着所述排列方向设置于所述第三凸出部。
18.一种制造磁性组件的方法,其特征在于包括:
将第一电极至第四电极设置于第一磁芯的第一凸出部,其中第二电极设
置于所述第一电极及所述第四电极之间,且所述第四电极设置于所
述第二电极及第三电极之间;
将第一接线结构至第四接线结构设置于所述第一磁芯的第二凸出部,其
中第二接线结构设置于所述第一接线结构及所述第四接线结构之
间,且所述第四接线结构设置于所述第二接线结构及第三接线结构
之间;
将第一导线的线头及第四导线的线头分别电性接合至所述第一电极及所
述第四电极;
以第一旋转方向旋转所述第一磁芯以将所述第一导线及所述第四导线缠
绕于所述第一磁芯的第一绕线柱体;
将所述第一导线的另一线头及所述第四导线的另一线头分别电性接合至
所述第四接线结构及所述第一接线结构;
将第二导线的线头及第三导线的线头分别电性接合至所述第二电极及所
述第三电极;
以第二旋转方向旋转所述第一磁芯以将所述第二导线及所述第三导线缠
绕于所述第一磁芯的所述第一绕线柱体;及
将所述第二导线的另一线头及所述第三导线的另一线头分别电性接合至
所述第三接线结构及所述第二接线结构。
19.如权利要求18所述的制造磁性组件的方法,其特征在于更包括:
将第五电极至第八电极设置于第二磁芯的第四凸出部,其中第六电极设
置于所述第五电极及所述第八电极之间,且所述第八电极设置于所
述第六电极及第七电极之间;
将第五接线结构至第八接线结构设置于所述第二磁芯的第三凸出部,其
中第六接线结构设置于所述第五接线结构及所述第八接线结构之
间,且所述第八接线结构设置于所述第六接线结构及第七接线结构
之间;
将第五导线的线头及第八导线的线头分别电性接合至所述第五接线结构
及所述第八接线结构;
以所述第一旋转方向旋转所述第二磁芯以将所述第五导线及所述第八导
线缠绕于所述第二磁芯的第二绕线柱体;
将所述第五导线的另一线头及所述第八导线的另一线头分别电性接合至
所述第八电极及所述第五电极;
将第六导线的线头及第七导线的线头分别电性接合至所述第六接线结构
及所述第七接线结构;
以所述第二旋转方向旋转所述第二磁芯以将所述第六导线及所述第七导
线缠绕于所述第二磁芯的所述第二绕线柱体;
将所述第六导线的另一线头及所述第七导线的另一线头分别电性接合至
所述第七电极及所述第六电极;
将所述第一磁芯及所述第二磁芯以并立的方式接合;
将所述第一接线结构电性接合至所述第八接线结构;
将所述第二接线结构电性接合至所述第七接线结构;
将所述第三接线结构电性接合至所述第六接线结构;及
将所述第四接线结构电性接合至所述第五接线结构。
20.如权利要求18所述的制造磁性组件的方法,其特征在于所述第一电极至
所述第四电极依据所述第三电极、所述第四电极、所述第二电极、所述
第一电极的顺序沿着与第一焊接面平行的排列方向设置于所述第一凸出
部,所述第一接线结构至所述第四接线结构依据所述第一接线结构、所
述第二接线结构、所述第四接线结构及所述第三接线结构的顺序沿着所
述排列方向设置于所述第二凸出部。

说明书

磁性组件及制造磁性组件的方法

技术领域

本发明涉及一种磁性组件,特别是一种具有两个磁芯以使绕线空间加倍
的磁性组件。

背景技术

在现有技术中,磁性组件是将导线缠绕于多个磁芯中的其中一个磁芯上,
而磁芯的绕线柱体会与磁性组件的焊接面相平行,因此绕线柱体的长度会受
到焊接面上电极设置的限制,而将导线缠绕于磁性组件的绕线柱体上时,绕
线柱体上所能缠绕导线的绕线空间也会有所限制。

当磁性组件的导线内的电阻值较高且运作在高电流时,磁性组件的磁芯
温度也会随着升高。图1为磁芯材料的导磁率对温度变化的关系图。从图1
可以得知,当磁芯的温度达到居里温度(以高导磁镍锌材料为例,其居里温度
约为摄氏110度)时,磁芯会几乎失去导磁作用,即导磁率降低到与空气无异,
而导致电感值骤降,输出信号大幅失真。另外,当磁性组件的导线温度过高
时,例如大于导线的居里温度时,导线外层的绝缘层会软化,而造成磁性组
件的耐压不足或短路。

经实验结果得知,若欲使磁性组件能在摄氏70度的环境下正常运作,则
可使用线径较宽的导线,如线径在90μm以上的导线(约较传统导线的线径两
倍粗),以避免导线及磁芯的温度达到其居里温度。然而如此一来,在欲达到
同样电感值的情况下,粗线径的导线相较于细线径的导线需要有更多的绕线
空间来绕制相同的匝数。然而若将磁芯的长度加长以增加可绕线的区域,则
同时也将对应修改磁性组件对外接线的电极设置(footprint),而造成硬件兼容
的不便。因此如何在维持相同的组件平面面积且不更动对外接线的电极设置
的情况下,使用线径较宽的导线以避免导线及磁芯温度过高,又能同时保持
磁性组件的电感值,即成为一个有待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术的磁性组件在使用线径较宽的导线时,所面临到绕线空
间不足或需更动组件对外接线的电极设置的问题,本发明的一实施例提供一
种磁性组件。磁性组件包括第一磁芯、第二磁芯、多条导线、多个电极及多
个接线结构。第一磁芯包括第一绕线柱体、第一凸出部及第二凸出部。第一
凸出部连接于第一绕线柱体的第一端,具有第一焊接面。第二凸出部连接于
第一绕线柱体的第二端。第二磁芯包括第二绕线柱体、第三凸出部及第四凸
出部。第二绕线柱体与第一绕线柱体平行排列。第三凸出部连接于第二绕线
柱体的第一端,并与第二凸出部相邻。第四凸出部连接于第二绕线柱体的第
二端,并与第一凸出部相邻,具有与第一焊接面平行的第二焊接面。多条导
线是分别缠绕于第一绕线柱体或第二绕线柱体。每一电极是设置于第一凸出
部的第一焊接面或第四凸出部的第二焊接面。每一接线结构是设置于第二凸
出部或第三凸出部。第一绕线柱体的延伸方向会由第一焊接面向上延伸,第
二绕线柱体的延伸方向会由第二焊接面向上延伸,多条导线会分别沿第一绕
线柱体的延伸方向缠绕于第一绕线柱体或沿第二绕线柱体的延伸方向缠绕于
第二绕线柱体。第一绕线柱体及第二绕线柱体具有磁导性。

本发明的另一实施例提供一种制造磁性组件的方法。方法包括将第一电
极至第四电极设置于第一磁芯的第一凸出部,将第五电极至第八电极设置于
第二磁芯的第四凸出部,将第一接线结构至第四接线结构设置于第一磁芯的
第二凸出部,将第五接线结构至第八接线结构设置于第二磁芯的第三凸出部,
将第一导线的线头及第四导线的线头分别电性接合至第一电极及第四电极,
以第一旋转方向旋转第一磁芯以将第一导线及第四导线缠绕于第一磁芯的第
一绕线柱体,将第一导线的另一线头及第四导线的另一线头分别电性接合至
第四接线结构及第一接线结构,将第二导线的线头及第三导线的线头分别电
性接合至第二电极及第三电极,以第二旋转方向旋转第一磁芯以将第二导线
及第三导线缠绕于第一磁芯的第一绕线柱体,将第二导线的另一线头及第三
导线的另一线头分别电性接合至第三接线结构及第二接线结构,将第五导线
的线头及第八导线的线头分别电性接合至第五接线结构及第八接线结构,以
第一旋转方向旋转第二磁芯以将第五导线及第八导线缠绕于第二磁芯的第二
绕线柱体,将第五导线的另一线头及第八导线的另一线头分别电性接合至第
八电极及第五电极,将第六导线的线头及第七导线的线头分别电性接合至第
六接线结构及第七接线结构,以第二旋转方向旋转第二磁芯以将第六导线及
第七导线缠绕于第二磁芯的第二绕线柱体,将第六导线的另一线头及第七导
线的另一线头分别电性接合至第七电极及第六电极,将第一接线结构电性接
合至第八接线结构,将第二接线结构电性接合至第七接线结构,将第三接线
结构电性接合至第六接线结构,及将第四接线结构电性接合至第五接线结构。

其中第二电极设置于第一电极及第三电极之间,且第三电极设置于第二
电极及第四电极之间,第五电极至第八电极的位置分别对应至第四电极至第
一电极,第一接线结构至第四接线结构的位置分别对应至第四电极至第一电
极,第五接线结构至第八接线结构的位置分别对应至第四接线结构至第一接
线结构。

本发明的另一实施例提供一种制造磁性组件的方法。方法包括将第一电
极至第四电极设置于第一磁芯的第一凸出部,将第一接线结构至第四接线结
构设置于第一磁芯的第二凸出部,将第一导线的线头及第四导线的线头分别
电性接合至第一电极及第四电极,以第一旋转方向旋转第一磁芯以将第一导
线及第四导线缠绕于第一磁芯的第一绕线柱体,将第一导线的另一线头及第
四导线的另一线头分别电性接合至第四接线结构及第一接线结构,将第二导
线的线头及第三导线的线头分别电性接合至第二电极及第三电极,以第二旋
转方向旋转第一磁芯以将第二导线及第三导线缠绕于第一磁芯的第一绕线柱
体,将第二导线的另一线头及第三导线的另一线头分别电性接合至第三接线
结构及第二接线结构。

其中第二电极设置于第一电极及第四电极之间,且第四电极设置于第二
电极及第三电极之间。第二接线结构设置于第一接线结构及第四接线结构之
间,且第四接线结构设置于第二接线结构及第三接线结构之间。

附图说明

图1为磁芯材料的导磁率对温度变化的关系图。

图2为以第一角度观察本发明一实施例的磁性组件的示意图。

图3为以第二角度观察图2的磁性组件的示意图。

图4为图2的磁性组件的剖面示意图

图5为图2的磁性组件的等效电路图。

图6为图2的磁性组件的部分组件示意图。

图7为图2的磁性组件的另一部分组件示意图。

图8为制作图2的磁性组件的分解图。

图9为制作图2的磁性组件的另一分解图。

图10为图2的磁性组件与现有技术的磁性组件的传输损失对频率的曲线图。

图11为本发明另一实施例的磁性组件的示意图。

图12为以第一角度观察本发明另一实施例的磁性组件的示意图。

图13为以第二角度观察图12的磁性组件的示意图。

图14为图12的磁性组件的等效电路图。

图15为以第一角度观察本发明另一实施例的磁性组件的示意图。

图16为以第二角度观察图15的磁性组件的示意图。

图17为图15的磁性组件的等效电路图。

图18制作图15的磁性组件的分解图。

图19制作图15的磁性组件的另一分解图。

图20为以第一角度观察本发明另一实施例的磁性组件的示意图。

图21为以第二角度观察图20的磁性组件的示意图。

图22为图20的磁性组件的等效电路图。

图23及图24为本发明一实施例的制造磁性组件的流程图。

其中,附图标记说明如下:

200、800、900、1100、1400 磁性组件

P1 第一电极

P2 第二电极

P3、P3’、P3” 第三电极

P4、P4’、P4” 第四电极

P5 第五电极

P6 第六电极

P7、P7’、P7” 第七电极

P8、P8’、P8” 第八电极

Q1 第一接线结构

Q2 第二接线结构

Q3、Q3” 第三接线结构

Q4、Q4” 第四接线结构

Q5 第五接线结构

Q6 第六接线结构

Q7、Q7” 第七接线结构

Q8、Q8” 第八接线结构

E1、E2 延伸方向

K1 排列方向

M1 第一焊接面

M2 第二焊接面

W1至W8 第一导线至第八导线

210 第一磁芯

220 第二磁芯

212 第一绕线柱体

214 第一凸出部

216 第二凸出部

222 第一绕线柱体

224 第三凸出部

226 第四凸出部

231、232 接合胶

IN+ 正输入端

IN- 负输入端

OUT+ 正输出端

OUT- 负输出端

X1-X6 宽度

C1 系统电路板

R1-R8 接点

I1 输入电流

I2 感应电流

L1、L2 电感

B1 第一磁场

B2 第二磁场

D1 第一转动方向

D2 第二转动方向

710、720 曲线

1600 方法

S1612至S1652 步骤

具体实施方式

图2为以第一角度观察本发明一实施例的磁性组件200的示意图,图3为
以第二角度观察磁性组件200的示意图。磁性组件200可包括第一磁芯210
及第二磁芯220、多条导线、多个电极及多个接线结构。第一磁芯210可包
括第一绕线柱体212、第一凸出部214、第二凸出部216。第二磁芯220可包
括第二绕线柱体222、第三凸出部224、第四凸出部226。第一磁芯210及第
二磁芯220上的导线可借由多个接线结构相连接,并可利用多个电极与外部
电路焊接。

在本实施例中,磁性组件200可包括第一电极P1至第八电极P8,及第一
接线结构Q1至第八接线结构Q8。第一电极P1至第八电极P8及第一接线结
构Q1至第八接线结构Q8可以是L型导线架(Leadframe)结构,并使用接着剂
黏在对应的凸出部,或是以电镀形成,抑或是以金属导电胶材,例如银胶或
端银等方式形成。

第一绕线柱体212及第二绕线柱体222具有磁导性,在本发明的一实施例
中,第一凸出部214、第二凸出部216、第三凸出部224及第四凸出部226也
可与第一绕线柱体212及第二绕线柱体222由相同材料制造,而可具有磁导
性。第一磁芯210及第二磁芯220可由锰锌系铁氧体(Mn-Zn Ferrite)、镍锌
(Ni-Zn Ferrite)等铁氧体(ferrite)的软性磁性材料所组成,其中,镍锌磁性材料
导率较高110℃的居里温度等特性,可以使本案磁性组件有较佳的高温特性,
适合应用在高温环境。

第一凸出部214可连接于第一绕线柱体212的第一端,且第一凸出部214
具有第一焊接面M1。第二凸出部216可连接于第一绕线柱体212另一侧的第
二端,第一凸出部214与第二凸出部216彼此相对。第一电极P1至第四电极
P4可设置于第一凸出部214的第一焊接面M1,而第一接线结构Q1至第四接
线结构Q4则可设置于第二凸出部216。第二绕线柱体222可与第一绕线柱体
212平行排列。第三凸出部224可连接于第二绕线柱体222的第一端,并与
第二凸出部216相邻。第四凸出部226可连接于第二绕线柱体222的第二端,
并与第一凸出部214相邻,第四凸出部226具有与第一焊接面M1平行的第
二焊接面M2。在图2及图3中,第一凸出部214与第四凸出部226之间可利
用接合胶231相接合,而第二凸出部216与第三凸出部224之间也可利用接
合胶232相接合。第五接线结构Q5至第八接线结构Q8可设置于第三凸出部
224,第五电极P5至第八电极P8则可设置于第四凸出部226的第二焊接面
M2。

当图2的角度观察第一凸出部214及第二凸出部216时,第一电极P1至
第四电极P4是依据第四电极P4、第三电极P3、第二电极P2、第一电极P1
的顺序沿着与第一焊接面M1平行的排列方向K1设置于第一凸出部214,第
一接线结构Q1至第四接线结构Q4是依据第一接线结构Q1、第二接线结构
Q2、第三接线结构Q3及第四接线结构Q4的顺序沿着排列方向K1设置于第
二凸出部216。当以图2的角度观察第三凸出部224时,第五接线结构Q5至
第八接线结构Q8是依据第八接线结构Q8、第七接线结构Q7、第六接线结构
Q6及第五接线结构Q5的顺序沿着与第二焊接面M2平行的排列方向K1设
置于第三凸出部224。而当以图3的角度观察第四凸出部226的第二焊接面
M2时,第五电极P5至第八电极P8是依据第五电极P5、第六电极P6、第七
电极P7及第八电极P8的顺序沿着排列方向K1第四凸出部226。其中,排列
方向K1是由其中一个凸出部214、216、224或226的侧面延伸到凸出部214、
216、224或226的另一侧面。

由于第一焊接面M1与第二焊接面M2相邻且平行,因此当欲将磁性组件
200的电极(即第一电极P1至第八电极P8)焊接至系统电路板C1时,只要将
磁性组件200以第一焊接面M1及第二焊接面M2朝向系统电路板C1,并将
第一电极P1至第八电极P8焊接至系统电路板C1上相对应的接点R1至R8,
即可完成焊接。系统电路板C1可如印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)。
进一步说,只要适当地调整第一焊接面M1及第二焊接面M2的面积,并适
当地设置第一电极P1至第八电极P8,则磁性组件200的电极设置仍可与现
有技术的磁性组件相同,因此当磁性组件200与其他电路相连接时,即无需
更动与现有技术的磁性组件相连的系统电路板的电极设置(footprint)。

此外,第一绕线柱体212的延伸方向E1是由第一凸出部214的第一焊接
面M1延伸向上(远离第一焊接面M1的方向)延伸,当第一绕线柱体212的延
伸方向E1与第一凸出部214的第一焊接面M1实质上相垂直时,第一绕线柱
体212可以具有较佳的空间利用率,而第一绕线柱体212上的导线则会沿第
一绕线柱体212的延伸方向E1缠绕于第一绕线柱体212。同样地,第二绕线
柱体222的延伸方向E2是由第四凸出部226的第二焊接面M2延伸向上(远
离第二焊接面M2的方向)延伸,当第二绕线柱体222的延伸方向E2与第四
凸出部226的第二焊接面M2实质上相垂直时,第二绕线柱体222可以具有
较佳的空间利用率,而第二绕线柱体222上的导线则会沿第二绕线柱体222
的延伸方向E2缠绕于第二绕线柱体222。

在本发明的一实施例中,第一凸出部214的宽度X1及第二凸出部216的
宽度X2可超出与第一绕线柱体212相接处的宽度X3,使得第一磁芯210成
为H字型磁芯。同理,第三凸出部224的宽度X4及第四凸出部226的宽度
X5可超出与第二绕线柱体222相接处的宽度X6,使得第二磁芯210成为H
字型磁芯。

此外,磁性组件200包括第一导线W1至第八导线W8。第一导线W1至
第八导线W8可为外围具有绝缘层的导线,举例来说,第一导线W1至第八
导线W8可为漆包线。第一导线W1可缠绕第一绕线柱体212,并可电性接合
于第一电极P1及第四接线结构Q4。第二导线W2可缠绕第一绕线柱体212,
并可电性接合于第二电极P2及第三接线结构Q3。第三导线W3可缠绕第一
绕线柱体212,并可电性接合于第三电极P3及第二接线结构Q2。第四导线
W4可缠绕第一绕线柱体212,并可电性接合于第四电极P4及第一接线结构
Q1。第五导线W5可缠绕第二绕线柱体222,并可电性接合于第五接线结构
Q5及第八电极P8。第六导线W6可缠绕第二绕线柱体222,并可电性接合于
第六接线结构Q6及第七电极P7。第七导线W7可缠绕第二绕线柱体222,
电性接合于第七接线结构Q7及第六电极P6。第八导线W8可缠绕第二绕线
柱体222后,电性接合于第八接线结构Q8及第五电极P5。

此外,在图2及图3中,在第一绕线柱体212及第二绕线柱体222的外侧
部分仅能观察到部分的第一导线W1、第四导线W4、第五导线W5及第八导
线W8,这是因为在本实施例中,第二导线W2及第三导线W3会缠绕于第一
导线W1及第四导线W4的外侧,而第六导线W6及第七导线W7会缠绕于
第五导线W5及第八导线W8的外侧。图4为磁性组件200的剖面图。从图4
中即可得知,第二导线W2及第三导线W3会缠绕于第一导线W1及第四导
线W4的外侧,而第六导线W6及第七导线W7会缠绕于第五导线W5及第
八导线W8的外侧。

在本发明的一实施例中,第一接线结构Q1可电性接合于第八接线结构
Q8,第二接线结构Q2可电性接合于第七接线结构Q7,第三接线结构Q3可
电性接合于第六接线结构Q6,而第四接线结构Q4可电性接合于第五接线结
构Q5。而上述四对接线结构之间的电性连接可以利用导线、金属板件、电镀、
导电胶(如银胶)、锡焊接等方式来实施。

在本发明的一实施例中,第一电极P1可为磁性组件200的正输入端IN+、
第二电极P2可为磁性组件200的负输入端IN-,此时第三电极P3可与第四
电极P4相电性接合,且第七电极P7可与第八电极P8相电性接合,使得第五
电极P5为磁性组件200的负输出端OUT-,而使第六电极P6为磁性组件200
的正输出端OUT+。

在图3的实施例中,第三电极P3、第四电极P4、第七电极P7及第八电
极P8之间可为各自独立的结构,彼此没有电性连接,而磁性组件200是利用
图2中系统电路板C1的布线(Layout),将第三电极P3与第四电极P4相电性
接合,并将第七电极P7与第八电极P8相电性接合,因此当磁性组件200尚
未焊接在系统电路板C1时,其等效电路是为四组各自独立的导线,即第一导
线W1与第五导线W5,第二导线W2与第六导线W6,第三导线W3与第七
导线W7及第四导线W4与第八导线W8共四组独立的导线。而在图2所示
的系统电路板C1中,对应的接点R3可利用布线、导线、金属板件、电镀、
导电胶(银胶)或锡焊接等方式电性接合到接点R4,且接点R7也已经借由布
线、导线、金属板件、电镀、导电胶(银胶)或锡焊接电性接合至接点R8,因
此在将磁性组件200焊接至系统电路板C1上时,第三电极P3即会经由系统
电路板C1上的电性接合线路与第四电极P4电性连接,而第七电极P7也会
经由系统电路板C1上的电性接合线路与第八电极P8电性连接,使磁性组件
200为变压器。

然而本发明并不限定利用系统电路板来连接电极。在本发明的其他实施
例中,第三电极P3与第四电极P4之间以及第七电极P7与第八电极P8之间
也可直接利用导线、金属板件、电镀、导电胶(银胶)或锡焊接等方式来连接,
此时系统电路板C1上对应的接点R3及R4即可互相独立而无电性连接,而
接点R7及R8也可互相独立而无电性连接。

此外,本发明并不以第一电极P1作为磁性组件200的正输入端IN+并将
第二电极P2作为磁性组件200的负输入端IN-的接线方式为限。在本发明的
其他实施例中,第一电极P1也可为磁性组件200的负输入端IN-、第二电极
P2可为磁性组件200的正输入端IN+,而使第五电极P5为磁性组件200的
正输出端OUT+并使第六电极P6为磁性组件200的负输出端OUT-。

图5为磁性组件200的等效电路图,在图5中,第一电极P1为磁性组件
200的正输入端IN+而第二电极P2为磁性组件200的负输入端IN-。由图5
的等效电路可以得知第一导线W1、第五导线W5、第六导线W6及第二导线
W2可电性串接以形成一等效电感L1,而第三导线W3、第七导线W7、第八
导线W8及第四导线W4则可电性串接以形成另一等效电感L2。

进一步说,磁性组件200可经由第一电极P1及第二电极P2接收输入电
流I1,而输入电流I1会依序流经第一导线W1、第五导线W5、第六导线W6
及第二导线W2。在第一导线W1、第五导线W5、第六导线W6及第二导线
W2中流通的输入电流I1可产生第一磁场。第一磁场的强度会随输入电流I1
的强弱变化而变化,并使第三导线W3、第七导线W7、第八导线W8及第四
导线W4中产生感应电流I2以产生与第一磁场相抗衡的第二磁场,即第一磁
场的磁力线方向会与第二磁场的磁力线方向相反。磁性组件200即可通过选
择适当的第一导线W1至第八导线W8的匝数比例,调整感应电流I2所产生
的感应电压作为输出电压,以完成磁性组件200所需的变压功能。

举例来说,当磁性组件200作为变压器并应用于以太网络时,磁性组件
200的一次侧绕组的总匝数会等于二次侧绕组的总匝数,即匝数比例等于1。
其中,一次侧绕组可由第一导线W1、第五导线W5、第六导线W6及第二导
线W2组成,二次侧绕组可由第三导线W3、第七导线W7、第八导线W8及
第四导线W4组成。

图6为磁性组件200的部分组件示意图,图6描述磁性组件200中第一
导线W1、第二导线W2、第五导线W5及第六导线W6与各个电极及接线结
构间的连接关系。在图6中输入电流I1的方向会依序流经第一电极P1、第一
导线W1、第四接线结构Q4、第五接线结构Q5、第五导线W5、第八电极P8、
第七电极P7、第六导线W6、第六接线结构Q6、第三接线结构Q3、第二导
线W2及第二电极P2。为使流经第一导线W1、第五导线W5、第六导线W6
及第二导线W2的输入电流I1所产生的磁场磁力线方向都相同,第一导线
W1及第五导线W5可根据第一绕线方向分别缠绕于第一绕线柱体212及第二
绕线柱体222,而第二导线W2及第六导线W6则可根据与第一绕线方向相反
的第二绕线方向分别缠绕于第一绕线柱体212及第二绕线柱体222。如此一
来,输入电流I1于第一导线W1、第二导线W2、第五导线W5及第六导线
W6所产生的磁场的磁力线都会沿逆时针方向穿过第一绕线柱体212及第二
绕线柱体222,以形成第一磁场B1。

图7为磁性组件200的部分组件示意图,图7描述磁性组件200中第三
导线W3、第四导线W4、第七导线W7及第八导线W8与各个电极及接线结
构间的连接关系。在图7中感应电流I2的方向会依序流经第五电极P5、第八
导线W8、第八接线结构Q8、第一接线结构Q1、第四导线W4、第四电极P4、
第三电极P3、第三导线W3、第二接线结构Q2、第七接线结构Q7、第七导
线W7及第六电极P6。为使流经第三导线W3、第四导线W4、第七导线W7
及第八导线W8的感应电流I2所产生磁场磁力线方向都相同,并与输入电流
I1产生的磁场方向相反,第四导线W4及第八导线W8可根据第一绕线方向
分别缠绕于第一绕线柱体212及第二绕线柱体222,而第三导线W3及第七导
线W7则可根据与第一绕线方向相反的第二绕线方向分别缠绕于第一绕线柱
体212及第二绕线柱体222。如此一来,感应电流I2于第三导线W3、第四
导线W4、第七导线W7及第八导线W8所产生的磁场的磁力线都会沿顺时针
方向穿过第一绕线柱体212及第二绕线柱体222,以形成第二磁场B2。

也就是说,第一导线W1及第四导线W4可根据第一绕线方向缠绕于第一
绕线柱体212,而第二导线W2及第三导线W3可根据与第一绕线方向相反的
第二绕线方向缠绕于第一绕线柱体212。第五导线W5及第八导线W8可根据
第一绕线方向缠绕于第二绕线柱体222,而第六导线W6及第七导线W7可根
据第二绕线方向缠绕于第二绕线柱体222。

在第4及图7中,若以第二凸出部216朝第一凸出部214的方向观察(或
以第三凸出部224朝第四凸出部226的方向观察),则第一绕线方向是以逆时
针的方向缠绕第一绕线柱体212(或第二绕线柱体222),而第二绕线方向是以
顺时针的方向缠绕第一绕线柱体212(或第二绕线柱体222),然而本发明并不
以此为限,在本发明的其他实施例中,若以第二凸出部216朝第一凸出部214
的方向观察(或以第三凸出部224朝第四凸出部226的方向观察),则也可将第
一绕线方向定义为以顺时针方向缠绕第一绕线柱体212(或第二绕线柱体
222),而将第二绕线方向定义为以逆时针方向缠绕第一绕线柱体212(或第二
绕线柱体222),此时,第一磁场B1及第二磁场B2的方向也可能跟着改变。

此外,图8至图9为本发明一实施例的磁性组件200的制作过程的示意
图。在图8及图9中,为了简化磁性组件200的制作过程,在实作上,由于
第一导线W1及第四导线W4可根据相同绕线方线缠绕于第一绕线柱体212,
而第二导线W2及第三导线W3可根据相同绕线方线缠绕于第一绕线柱体
212,因此在图8中,将第一导线W1的线头以雷射、热压或锡焊接等方式接
合至第一电极P1并将第四导线W4的线头以雷射、热压或锡焊接等方式接至
第四电极P4之后,可以第一转动方向D1转动第一绕线柱体212,使得第一
导线W1及第四导线W4可根据第一绕线方向交错地缠绕于第一绕线柱体
212,再将第一导线W1的另一线头接合至第四接线结构Q4并将第四导线
W4的另一线头接合至第一接线结构Q1。

接着在图9中,将第二导线W2的线头电性接合至第二电极P2并将第三
导线W3的线头电性接合至第三电极P3之后,可以与第一转动方向D1相反
的第二转动方向D2转动第一绕线柱体212,使得第二导线W2及第三导线
W3可根据第二绕线方向交错地缠绕于第一绕线柱体212,再将第二导线W2
的另一线头接合至第三接线结构Q3并将第三导线W3的另一线头接合至第二
接线结构Q2。也就是说,第一导线W1及第四导线W4会交错地缠绕于第一
绕线柱体212,第二导线W2及第三导线W3也会交错地缠绕于第一绕线柱体
212,且第二导线W2及第三导线W3会缠绕于第一导线W1及第四导线W4
的外侧。同理,第五导线W5至第八导线W8也可根据类似于第6A及第6B
的方式缠绕于第二绕线柱体222。

如此一来,磁性组件200即会如图4所示,其第二导线W2及第三导线
W3会缠绕于第一导线W1及第四导线W4的外侧,而第六导线W6及第七导
线W7会缠绕于第五导线W5及第八导线W8的外侧。然而本发明并不限定
于将第二导线W2及第三导线W3缠绕于第一导线W1及第四导线W4的外
侧。在本发明的其他实施例中,也可先使第二导线W2及第三导线W3根据
第二绕线方向交错地缠绕于第一绕线柱体212,即执行如图9的步骤之后,
再使第一导线W1及第四导线W4根据第一绕线方向交错地缠绕于第二导线
W2及第三导线W3的外侧,即执行如图8的步骤。此时,第一导线W1及第
四导线W4可彼此交错缠绕,第二导线W2及第三导线W3也可彼此交错缠
绕,且第一导线W1及第四导线W4也可缠绕于第二导线W2及第三导线W3
的外侧,而第五导线W5及第八导线W8也可缠绕于第六导线W6及第七导
线W7的外侧。

由于磁性组件200可利用接合胶231及232将第一磁芯210的第一凸出
部214及第二凸出部216分别与第二磁芯220的第四凸出部226及第三凸出
部224相接合,因此第一磁芯210与第二磁芯220可直立于系统电路板,并
将导线分别缠绕于第一磁芯210及第二磁芯220,如此一来,即可在相同的
组件平面面积且不更动对外接线的电极设置的情况下,使用线径较宽的导线,
例如线径大于90μm以上的导线,以避免磁芯温度过高,又能同时保持磁性
组件的自感值。且也可决解导线温度过高时,导线外层的绝缘层软化,而造
成磁性组件的耐压不足或短路等问题。

此外,线径较宽的导线也可降低铜损及高频传输损失,当本发明的磁性
组件作为变压器应用于具有有源以太网络(Power Over Ethernet,POE)功能的
以太网络时,即可以在高电流下,例如电流大于200mA时,仍具有低铜损及
较低的高频传输损失。

图10为磁性组件200与现有技术支磁性组件的传输损失(SDD21)对频率
的曲线图,其中纵轴表示磁性组件的差动输入信号的馈入损失(input
differential insertion loss),单位为分贝(dB),其值越接近0表示传输损失越少。
横轴表示频率,单位为赫兹(Hz)。曲线710为磁性组件200的传输响应,曲
线720为现有技术的磁性组件的传输响应。由图10可以得知,磁性组件200
的传输损失明显较现有技术的磁性组件的传输损失来得小。

此外,由于磁性组件200的第三电极P3可与第四电极P4相电性接合,
且第七电极P7可与第八电极P8相电性接合,因此在本发明的一实施例中,
也可直接将第三电极P3及第四电极P4直接电性接合,并将第七电极P7可与
第八电极P8直接电性接合,以减少使用外部导线。图11为本发明一实施例
的磁性组件800的示意图,磁性组件800与磁性组件200的差别在于磁性组
件800的第三电极P3’及第四电极P4’可设置于相同的L型导线架以直接
耦合,即第三导线W3及第四导线W4可直接焊接于相同且宽度较大的L型
导线架上,而无需外部导线来连接,第七电极P7’及第八电极P8’也可设置
于相同的L型导线架以直接耦合,即第五导线W5及第六导线W6可直接焊
接于相同且宽度较大的L型导线架上,而无需外部导线来连接。

在图2中,在靠近第三电极P3及第四电极P4附近,第三导线W3会与
第四导线W4交叉,而于第三接线结构Q3及第四接线结构Q4附近,第一导
线W1会与第二导线W2交叉。由于在缠绕的过程中,导线的张力较大,因
此若在缠绕导线时使导线的交叉处距离电极或接线结构很近,则容易导致导
线磨损或短路,此外,在导线的线头以雷射、热压或锡焊接等方式与电极或
接线结构接合后,由电极或接线结构向外延伸附近的导线的部份绝缘层会被
去除,而若导线交叉处与被去除绝缘层的导线太近,则也可能导致导线磨损
或短路,因此在本发明的一实施例中,可调整各个接点(电极、接线结构)间的
相对位置,使导线的交叉处距离电极或接线结构较远。然而,为了使磁性组
件200便于与电路上的其他组件连接,在本发明的一实施例中,在改变各个
接点(电极、接线结构)间的相对位置时,仍会使第一电极P1邻近第二电极P2,
第三电极P3邻近第四电极P4,第七电极P7邻近第八电极P8,并使第五电
极P5邻近第六电极P6,如此一来,即可将正负输入端设置于邻近位置,并
将正负输出端设置于邻近位置。

图12为以第一角度观察本发明一实施例的磁性组件900的示意图,图13
为以第二角度观察磁性组件900的示意图。磁性组件900与磁性组件200的
操作原理相同,两者的差别在于磁性组件900的第三电极P3”及第四电极
P4”之间的相对位置与磁性组件200的第三电极P3及第四电极P4之间的
相对位置相异,即对换磁性组件200的第三电极P3与第四电极P4的位置,
以及磁性组件900的第三接线结构Q3”及第四接线结构Q4”之间的相
对位置与磁性组件200的第三接线结构Q3及第四接线结构Q4之间的相对位
置相异,即对换磁性组件200的第三接线结构Q3与第四接线结构Q4的位置。

如此一来,在第一磁芯210上,导线的交叉处距离电极或接线结构较远。
虽然此时第三接线结构Q3”与第六接线结构Q6间的导线会与第四接线结
构Q4”与第五接线结构Q5间的导线交叉,然而第三接线结构Q3”与第
六接线结构Q6间的导线及第四接线结构Q4”与第五接线结构Q5间的导
线并非以转动绕线柱体的方式缠绕连接且交叉处距离较远,因此张力较小,
且甚至可用绝缘较完整的导线来连接,所以能降低导线磨损或短路的风险。

图14为磁性组件900的等效电路图。从图14中可以得知,虽然磁性组
件900的部分电极与接线结构的位置与磁性组件200不同,然而磁性组件900
的第一导线W1、第五导线W5、第六导线W6及第二导线W2仍会电性串接
以形成等效电感L1,而第三导线W3、第七导线W7、第八导线W8及第四导
线W4也会电性串接而形成等效电感L2。

在图3及图13中,在靠近第七接线结构Q7及第八接线结构Q8附近,第
七导线W7会与第八导线W8交叉,而于第七电极P7及第八电极P8附近,
第五导线W5会与第六导线W6交叉。因此在另一实施例中,还可以将第七
接线结构Q7及第八接线结构Q8的相对位置互换,并可将第七电极P7及第
八电极P8的相对位置互换以避免导线在缠绕磁芯时,于接点附近交叉而导致
磨损或短路的情况。

图15为以第一角度观察本发明一实施例的磁性组件1100的示意图,图
16为以第二角度观察磁性组件1100的示意图。磁性组件1100与磁性组件900
的操作原理相同,两者的差别在于磁性组件1100的第七接线结构Q7”及
第八接线结构Q8”之间的相对位置与磁性组件900的第七接线结构Q7及
第八接线结构Q8之间的相对位置相异,即对换磁性组件900的第七接线结
构Q7与第八接线结构Q8位置,以及磁性组件1100的第七电极P7”及第
八电极P8”之间的相对位置与磁性组件900的第七电极P7及第八电极P8
之间的相对位置相异,即对换磁性组件900的第七电极P7与第八电极P8位
置。如此一来,在磁性组件1100中,各条导线的交叉处即可远离电极及接线
结构附近。

也就是说,当图15的角度观察第一凸出部214及第二凸出部216时,第
一电极P1至第四电极P4”是依据第三电极P3”、第四电极P4”、第
二电极P2、第一电极P1的顺序沿着与第一焊接面M1平行的排列方向K1设
置于第一凸出部214,第一接线结构Q1至第四接线结构Q4”是依据第一
接线结构Q1、第二接线结构Q2、第四接线结构Q4”及第三接线结构
Q3”的顺序着排列方向K1设置于第二凸出部216。当以图15的角度观察
第三凸出部224时,第五接线结构Q5至第八接线结构Q8”是依据第七接
线结构Q7”、第八接线结构Q8”、第六接线结构Q6及第五接线结构
Q5的顺序沿着与第二焊接面M2平行的排列方向K1设置于第三凸出部224。
而当以图16的角度观察第四凸出部226的第二焊接面M2时,第五电极P5
至第八电极P8”是依据第五电极P5、第六电极P6、第八电极P8”及第
七电极P7”的顺序沿着排列方向K1设置于第四凸出部226。其中,排列
方向K1是由其中一个凸出部214、216、224或226的侧面延伸到凸出部214、
216、224或226的另一侧面。

图17为磁性组件1100的等效电路图。从图17中可以得知,虽然磁性组
件1100的部分电极与接线结构的位置与磁性组件1000及200不同,然而磁
性组件1100的第一导线W1、第五导线W5、第六导线W6及第二导线W2
仍会电性串接以形成等效电感L1,而第三导线W3、第七导线W7、第八导
线W8及第四导线W4也会电性串接而形成等效电感L2。

图18及图19为本发明一实施例的磁性组件1100的制作过程示意图。在
图18及图19中所说明的制作过程分别与图8及图9所说明的制作过程相似。
在图18中,在将第一导线W1的线头以雷射、热压或锡焊接等方式接合至第
一电极P1并将第四导线W4的线头以雷射、热压或锡焊接等方式接合至第四
电极P4”之后,可以第一转动方向D1转动第一绕线柱体212,使得第一
导线W1及第四导线W4可根据第一绕线方向交错地缠绕于第一绕线柱体
212,再将第一导线W1的另一线头电性接合至第四接线结构Q4”并将第
四导线W4的另一线头电性接合至第一接线结构Q1。

接着在图19中,在将第二导线W2的线头电性接合至第二电极P2并将
第三导线W3的线头电性接合至第三电极P3”之后,可以与第一转动方向
D1相反的第二转动方向D2转动第一绕线柱体212,使得第二导线W2及第
三导线W3可根据第二绕线方向交错地缠绕于第一绕线柱体212,再将第二导
线W2的另一线头电性接合至第三接线结构Q3”并将第三导线W3的另一
线头电性接合至第二接线结构Q2。如此一来,在图19中,第二导线W2及
第三导线W3即会缠绕于第一导线W1及第四导线W4的外侧。同理,第五
导线W5至第八导线W8也可根据类似于第13A及第13B的方式缠绕于第二
绕线柱体222。由于磁性组件1100的电极及接线结构间的相对位置已经过适
当地调整,因此可将各条导线地交叉处远离电极及接线结构,而避免导线的
磨损或短路。

由于磁性组件900、1100都可将磁芯直立,并将导线分别缠绕于两个磁芯,
因此两者都可在相同的组件平面面积且不更动对外接线的电极设置(footprint)
的情况下,使用线径较宽的导线以避免磁芯温度过高,又能同时保持磁性组
件的电感值。且线径较宽的导线也可降低铜损及高频传输损失。可以应用电
流值大于200mA以上的产品上,例如可应用在具有以太网络供电(Power Over
Ethernet,POE)功能的以太网络中。

此外,本发明所提出的磁性组件并不限于应用在变压器中,在其他实施
例中,磁性组件也可作为电感或共模电感等磁性组件。图20为以第一角度观
察本发明一实施例的磁性组件1400的示意图,图21为以第二角度观察磁性
组件1400的示意图。磁性组件1400包括第一电极P1至第四电极P4、第一
接线结构Q1至第四接线结构Q4、以及第一导线W1至第四导线W4。第一
电极P1及第二电极P2可设置于第一凸出部214的第一焊接面M1,而第一
接线结构Q1及第二接线结构Q2则可设置于第二凸出部216。第三接线结构
Q3及第四接线结构Q4可设置于第三凸出部224,第三电极P3及第四电极
P4则可设置于第四凸出部226的第二焊接面M2。此外,第一接线结构Q1
会电性接合至第三接线结构Q3,而第二接线结构Q2会电性接合至第四接线
结构Q4。

第一导线W1可缠绕于第一绕线柱体212,并电性接合于第一电极P1及
第一接线结构Q1。第二导线W2可缠绕于第一绕线柱体212,并电性接合于
第二电极P2及第二接线结构Q2。第三导线W3可缠绕于第二绕线柱体222,
并电性接合于第三接线结构Q3及第三电极P3。而第四导线W4可缠绕于第
二绕线柱体222,并电性接合于第四接线结构Q4及第四电极P4。此外,第
一接线结构Q1会电性接合至第三接线结构Q3,且第二接线结构Q2会电性
接合至第四接线结构Q4。

图22为磁性组件1400的等效电路图。根据图22的等效电路可以得知,
磁性组件1400的第一导线W1及第三导线W3会经由第一接线结构Q1及第
三接线结构Q3相电性接合并形成等效电感L1,而第二导线W2及第四导线
W4会经由第二接线结构Q2及第四接线结构Q4相电性接合而形成等效电感
L2,而等效电感L1及等效电感L2即可形成共模电感,而能够用来滤除系统
内部信号在线的共模电磁干扰或抑制系统对外发出的电磁干扰。

图23及图24为本发明一实施例的制造磁性组件的方法1600的流程图。
方法1600包括步骤S1612至S1652。

S1612:将第一电极至第四电极设置于第一磁芯的第一凸出部;

S1614:将第五电极至第八电极设置于第二磁芯的第四凸出部;

S1616:将第一接线结构至第四接线结构设置于第一磁芯的第二凸出部;

S1618:将第五接线结构至第八接线结构设置于第二磁芯的第三凸出部;

S1620:将第一导线的线头及第四导线的线头分别电性接合至第一电极及第
四电极;

S1622:以第一旋转方向旋转第一磁芯以将第一导线及第四导线缠绕于第一
磁芯的第一绕线柱体;

S1624:将第一导线的另一线头及第四导线的另一线头分别电性接合至第四
接线结构及第一接线结构;

S1626:将第二导线的线头及第三导线的线头分别电性接合至第二电极及第
三电极;

S1628:以第二旋转方向旋转第一磁芯以将第二导线及第三导线缠绕于第一
磁芯的第一绕线柱体;

S1630:将第二导线的另一线头及第三导线的另一线头分别电性接合至第三
接线结构及第二接线结构;

S1632:将第五导线的线头及第八导线的线头分别电性接合至第五接线结构
及第八接线结构;

S1634:以第一旋转方向旋转第二磁芯以将第五导线及第八导线缠绕于第二
磁芯的第二绕线柱体;

S1636:将第五导线的另一线头及第八导线的另一线头分别电性接合至第八
电极及第五电极;

S1638:将第六导线的线头及第七导线的线头分别电性接合至第六接线结构
及第七接线结构;

S1640:以第二旋转方向旋转第二磁芯以将第六导线及第七导线缠绕于第二
磁芯的第二绕线柱体;

S1642:将第六导线的另一线头及第七导线的另一线头分别电性接合至第七
电极及第六电极;

S1644:接合第一磁芯及第二磁芯;

S1646:将第一接线结构电性接合至第八接线结构;

S1648:将第二接线结构电性接合至第七接线结构;

S1650:将第三接线结构电性接合至第六接线结构;

S1652:将第四接线结构电性接合至第五接线结构。

在步骤S1612至S1618中,第二电极可设置于第一电极及第三电极之间,
且第三电极可设置于第二电极与第四电极之间,第五电极至第八电极的位置
可分别对应至第四电极至第一电极,第一接线结构至第四接线结构的位置可
分别对应至第四电极至第一电极,而第五接线结构至第八接线结构的位置可
分别对应至第四接线结构至第一接线结构。例如,第一电极P1至第四电极
P4可依据第四电极P4、第三电极P3、第二电极P2、第一电极P1的顺序沿
着与第一焊接面M1平行的排列方向K1设置于第一凸出部214,第一接线结
构Q1至第四接线结构Q4可依据第一接线结构Q1、第二接线结构Q2、第三
接线结构Q3及第四接线结构Q4的顺序沿着排列方向K1设置于第二凸出部
216,第五电极P5至第八电极P8可依据第五电极P5、第六电极P6、第七电
极P7及第八电极P8的顺序沿着排列方向K1第四凸出部226,第五接线结构
Q5至第八接线结构Q8可依据第八接线结构Q8、第七接线结构Q7、第六接
线结构Q6及第五接线结构Q5的顺序沿着与第二焊接面M2平行的排列方向
K1设置于第三凸出部224。

如此一来,方法1600即可用以制造磁性组件200,此时方法1600中所述
的第一磁芯及第二磁芯即为磁性组件200的第一磁芯210及第二磁芯220;
方法1600中所述的第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第五电极、
第六电极、第七电极及第八电极可分别对应至磁性组件200的第一电极P1、
第二电极P2、第三电极P3、第四电极P4、第五电极P5、第六电极P6、第七
电极P7及第八电极P8;方法1600中所述的第一接线结构、第二接线结构、
第三接线结构、第四接线结构、第五接线结构、第六接线结构、第七接线结
构及第八接线结构可分别对应至磁性组件200的第一接线结构Q1、第二接线
结构Q2、第三接线结构Q3、第四接线结构Q4、第五接线结构Q5、第六接
线结构Q6、第七接线结构Q7及第八接线结构Q8;而方法1600中所述的第
一导线、第二导线、第三导线、第四导线、第五导线、第六导线、第七导线
及第八导线可分别对应至磁性组件200的第一导线W1、第二导线W2、第三
导线W3、第四导线W4、第五导线W5、第六导线W6、第七导线W7及第
八导线W8。

此外,方法1600中个步骤的顺序并不限于图23及图24中所示的顺序,
例如在本发明的部分实施例中,也可先执行步骤S1626至S1630再执行步骤
S1620至S1624,如此一来,第一导线及第四导线将缠绕于第二导线及第三导
线的外侧。相似的,也可先执行步骤S1638至S1642再执行步骤S1632至
S1636,如此一来,第五导线及第八导线将缠绕于第六导线及第七导线的外侧。
在步骤S1644中,则可以并立的方式接合(胶合)第一磁芯及第二磁芯,即第
一磁芯210的第一凸出部214及第二凸出部216分别与第二磁芯220的第四
凸出部226及第三凸出部224相接合。

再者,于方法1600的步骤S1612至S1618中,也可将第二电极可设置于
第一电极及第四电极之间,且第四电极可设置于第二电极及第三电极之间,
第六电极可设置于第五电极及第八电极之间,而第八电极则可设置于第六电
极及第七电极之间。第二接线结构可设置于第一接线结构及第四接线结构之
间,且第四接线结构可设置于第二接线结构及第三接线结构之间。第六接线
结构可设置于第五接线结构及第八接线结构之间,而第八接线结构则可设置
于第六接线结构及第七接线结构之间。例如,第一电极P1至第四电极P4”
可依据第三电极P3”、第四电极P4”、第二电极P2、第一电极P1的顺
序沿着与第一焊接面M1平行的排列方向K1设置于第一凸出部214,第一接
线结构Q1至第四接线结构Q4”可依据第一接线结构Q1、第二接线结构
Q2、第四接线结构Q4”及第三接线结构Q3”的顺序着排列方向K1设
置于第二凸出部216,第五电极P5至第八电极P8”可依据第五电极P5、
第六电极P6、第八电极P8”及第七电极P7”的顺序沿着排列方向K1
设置于第四凸出部226,第五接线结构Q5至第八接线结构Q8”可依据第
七接线结构Q7”、第八接线结构Q8”、第六接线结构Q6及第五接线结
构Q5的顺序沿着与第二焊接面M2平行的排列方向K1设置于第三凸出部
224。

如此一来,方法1600也可用以制造磁性组件1100。此时,方法1600中
所述的第一磁芯及第二磁芯即为磁性组件1100的第一磁芯210及第二磁芯
220;方法1600中所述的第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第五
电极、第六电极、第七电极及第八电极可分别对应至磁性组件1100的第一电
极P1、第二电极P2、第三电极P3”、第四电极P4”、第五电极P5、第
六电极P6、第七电极P7”及第八电极P8”;方法1600中所述的第一接
线结构、第二接线结构、第三接线结构、第四接线结构、第五接线结构、第
六接线结构、第七接线结构及第八接线结构可分别对应至磁性组件1100的第
一接线结构Q1、第二接线结构Q2、第三接线结构Q3”、第四接线结构
Q4”、第五接线结构Q5、第六接线结构Q6、第七接线结构Q7”及第八
接线结构Q8”;而方法1600中所述的第一导线、第二导线、第三导线、
第四导线、第五导线、第六导线、第七导线及第八导线可分别对应至磁性组
件1100的第一导线W1、第二导线W2、第三导线W3、第四导线W4、第五
导线W5、第六导线W6、第七导线W7及第八导线W8。

综上所述,本发明的实施例所提供的磁性组件及制造磁性组件的方法可
将磁芯直立,并将导线分别缠绕于两个磁芯,因此两者也都可在相同的组件
平面面积且不更动对外接线的电极设置(footprint)的情况下,使用线径较宽的
导线以避免磁芯温度过高,又能同时保持磁性组件的自感值。此外,本发明
的实施例所提供的磁性组件也可使用现有技术所使用的线径较细的导线。相
较于现有技术的磁性组件,在使用线径较细的导线且匝数相同的情况下,本
发明的磁性组件的结构可将原本单一磁芯上的绕线分散到两个磁芯上,因此
个别磁芯的绕线空间得以缩减,使得绕线柱体与凸出部接触的面积得以增加,
而有助于提高整体磁芯的等效导磁率,进而提升磁性组件的线圈电感或自感。
由于本发明的磁性组件在结构上的优势,因此在与现有技术的磁性组件达到
相同线圈电感或自感的情况下,本发明的磁性组件所需的导线匝数可较小,
进而能降低铜损与高频传输损失,而使高频特性获得改善。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本
领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和
原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护
范围之内。

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本发明公开了一种磁性组件包括第一磁芯、第二磁芯、多条导线。第一磁芯包括第一绕线柱体、第一凸出部及第二凸出部。第二磁芯包括第二绕线柱体、第三凸出部及第四凸出部。第一凸出部的焊接面与第四凸出部的焊接面相邻且平行。由于第一绕线柱体的延伸方向是沿第一凸出部的焊接面延伸向上,第二绕线柱体的延伸方向是沿第四凸出部的焊接面延伸向上,且多条导线分别缠绕于第一绕线柱体或第二绕线柱体,因此可较现有技术提供更多的绕线空。

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