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1、(10)申请公布号 CN 104282411 A (43)申请公布日 2015.01.14 CN 104282411 A (21)申请号 201310381398.3 (22)申请日 2013.07.03 H01F 17/04(2006.01) H01F 27/26(2006.01) H01F 27/28(2006.01) (71)申请人 库柏技术公司 地址 美国得克萨斯州 (72)发明人 周邓燕 颜毅鹏 RJ博格特 B埃利奥特 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人 浦易文 (54) 发明名称 低轮廓、 表面安装电磁部件组件以及制造方 法 (57) 摘要 一种。
2、例如功率电感器的小尺寸表面安装电磁 部件包括并排设置并具有相对的纵向侧壁的第一 和第二磁芯片。线圈绕组包括容纳在部件的相对 的纵向侧壁的竖直槽中的竖直腿。嵌入凹面部分 设置在第一和第二磁芯片的顶面并且容纳线圈绕 组的主绕组部分。表面安装端片在第一和第二磁 芯片二者的底面延伸。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 7 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书7页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104282411 A CN 104282411 A 1/3 页 2 1. 一种电磁部件组件, 包括 : 第一磁芯片, 所述。
3、第一磁芯片具有顶面、 相对于顶面的底面以及连接顶面和底面的纵 向侧壁 ; 第二磁芯片, 所述第二磁芯片具有顶面、 相对于顶面的底面以及连接顶面和底面的纵 向侧壁 ; 以及 预成型线圈绕组, 所述预成型线圈绕组独立于第一和第二磁芯片的每一个提供, 线圈 绕组具有第一水平延伸表面安装端片和第一竖直腿 ; 其中所述第一磁芯片和第二磁芯片中的一个包括形成在纵向侧壁中的竖直槽, 第一竖 直腿被接纳在第一竖直槽中并且第一表面安装端片在第一磁芯片和第二磁芯片的底面上 延伸。 2. 如权利要求 1 的电磁部件组件, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片并排设置, 第 一磁芯片和第二磁芯片各自的纵向侧壁互相面对。
4、。 3. 如权利要求 1 的电磁部件组件, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片中至少一个 包括形成在纵向侧壁中的第二竖直槽, 并且第二竖直槽与第一竖直槽分隔开。 4. 如权利要求 3 的电磁部件组件, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片中至少一个 的顶面具有一在第一和第二竖直槽之间延伸的嵌入凹面。 5. 如权利要求 4 的电磁部件组件, 其特征在于, 线圈绕组进一步包括主绕组部分, 所述 主绕组部分被接纳在嵌入凹面中。 6. 如权利要求 5 的电磁部件组件, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片中至少一个 的顶面的每个具有嵌入凹面, 其中主绕组部分的一部分被部分地接纳在第一磁芯片的嵌入凹面。
5、中, 以及 其中主绕组部分的余下部分被部分地接纳在第二磁芯片的嵌入凹面中。 7. 如权利要求 5 的电磁部件组件, 其特征在于, 主绕组部分暴露在第一磁芯片的顶面 上并且暴露在第二磁芯片的顶面上。 8. 如权利要求 2 的电磁部件组件, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片的每个纵向侧壁包括第一竖直槽, 其中第一竖直腿被部分容纳在第一磁芯片的第一竖直槽中, 并且 其中第一竖直腿被部分容纳在第二磁芯片的第一竖直槽中。 9. 如权利要求 8 的电磁部件组件, 其特征在于, 线圈绕组进一步包括第二竖直腿和第 二表面安装端片。 10. 如权利要求 9 的电磁部件组件, 其特征在于, 第二表面安装端片在。
6、与第一表面安装 端片相反的方向延伸。 11. 如权利要求 9 的电磁部件组件, 其特征在于, 每个第一磁芯片和第二磁芯片具有形 成在纵向侧壁中的第一竖直槽和第二竖直槽, 第一竖直槽和第二竖直槽相互分隔开, 并且 其中线圈绕组的第一竖直腿被容纳在第一磁芯片和第二磁芯片的每一个的第一竖直 槽中, 并且 其中线圈绕组的第二竖直腿被容纳在第一和第二磁芯片的每一个的第二竖直槽中。 12. 如权利要求 2 的电磁部件组件, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片中至少一个 包括形成在纵向侧壁中的嵌入面, 并且当第一磁芯片和第二磁芯片并排设置且第一磁芯片 权 利 要 求 书 CN 104282411 A 2 。
7、2/3 页 3 和第二磁芯片各自的纵向侧壁彼此面对时, 嵌入面形成物理间隙。 13. 如权利要求 1 的电磁部件组件, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片进一步包括 垂直于纵向侧壁延伸的横向侧壁, 第一和第二磁芯片的横向侧壁联合限定部件的整个长度 尺寸。 14. 如权利要求 13 的电磁部件组件, 其特征在于, 第一端片完全穿过部件的长度尺寸 延伸。 15. 一种电磁部件组件的制造方法包括 : 提供具有顶面、 相对于顶面的底面以及连接顶面和底面的纵向侧壁的第一磁芯片 ; 提供具有顶面、 相对于顶面的底面以及连接顶面和底面的纵向侧壁的第二磁芯片 ; 其中至少第一磁芯片和第二磁芯片中的一个包括形。
8、成在纵向侧壁中的竖直槽 ; 提供独立于第一磁芯片和第二磁芯的每一个提供的预成型线圈绕组, 线圈绕组具有第 一水平延伸表面安装端片和第一竖直腿 ; 并且 在第一竖直槽中接纳第一竖直腿以及使第一表面安装端片在第一磁芯片和第二磁芯 片的底面上延伸。 16. 如权利要求 15 的方法, 其特征在于, 进一步包括并排设置第一磁芯片和第二磁芯 片, 第一磁芯片和第二磁芯片各自的纵向侧壁互相面对。 17. 如权利要求 15 的方法, 其特征在于, 其中第一磁芯片和第二磁芯片中至少一个的顶面具有在第一竖直槽和第二竖直槽之 间延伸的嵌入凹面, 其中线圈绕组进一步包括主绕组部分, 该方法进一步包括将主绕组部分容纳。
9、在嵌入凹 面中。 18. 如权利要求 17 的方法, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片中至少一个的顶面 的每一个还可包括嵌入凹面, 并且该方法可进一步包括 : 将主绕组部分的一部分部分地接纳在第一磁芯片的嵌入凹面中, 并且 将主绕组部分的余下部分部分地接纳在第二磁芯片的嵌入凹面中。 19. 如权利要求 18 的方法, 其特征在于, 进一步包括将主绕组部分暴露在第一磁芯片 和第二磁芯片的顶面上。 20. 如权利要求 16 的方法, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片的每个纵向侧壁包 括第一竖直槽, 并且该方法包括 : 将第一竖直腿部分地接纳在第一磁芯片的第一竖直槽中, 并且 将第一竖直腿部。
10、分地接纳在第二磁芯片的第一竖直槽中。 21. 如权利要求 20 的方法, 其特征在于, 线圈绕组进一步包括第二竖直腿和第二表面 安装端片, 其中第二表面安装端片沿与第一表面安装端片相反的方向延伸, 其中第一磁芯 片和第二磁芯片中的第一个包括形成在纵向侧壁中的第一竖直槽和第二竖直槽, 第一竖直 槽和第二竖直槽相互分隔开, 并且该方法包括 : 将线圈绕组的第一竖直腿容纳在第一磁芯片和第二磁芯片的每一个的第一竖直槽中, 并且 将线圈绕组的第二竖直腿容纳在第一磁芯片和第二磁芯片的第每一个的第二竖直槽 中。 权 利 要 求 书 CN 104282411 A 3 3/3 页 4 22. 如权利要求 16 。
11、的方法, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片中至少一个包括形 成在纵向侧壁中的嵌入面, 该方法包括当第一和第二磁芯片并排设置且第一磁芯片和第二 磁芯片各自的纵向侧壁相面对时, 利用嵌入面形成物理间隙。 23. 如权利要求 16 的方法, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片的每一个进一步包 括垂直于纵向侧壁延伸的横向侧壁, 第一磁芯片和第二磁芯片的侧壁联合限定部件的整个 长度尺寸, 该方法包括完全穿过部件的长度尺寸延伸第一端片。 24. 一种电磁部件组件, 包括 : 第一磁芯片, 所述第一磁芯片具有顶面、 相对于顶面的底面以及连接顶面和底面的纵 向侧壁 ; 第二磁芯片, 所述第二磁芯片具有顶。
12、面、 相对于顶面的底面以及连接顶面和底面的纵 向侧壁 ; 预成型线圈绕组, 所述预成型线圈绕组独立于第一磁芯片和第二磁芯形成, 线圈绕组 包括一对水平延伸表面安装端片、 从该对表面安装端片向上延伸的一对竖直腿、 以及在该 对竖直腿之间延伸的主绕组部分 ; 其中第一磁芯片和第二磁芯片中的每一个包括形成在纵向侧壁中的第一竖直槽和第 二竖直槽 ; 其中成对的竖直腿被接纳在第一磁芯片和第二磁芯片的第一竖直槽和第二竖直槽 中 ; 其中成对的表面安装端片在第一磁芯片和第二磁芯片的底面上延伸 ; 以及 其中主绕组部分在第一磁芯片和第二磁芯片的顶面上延伸。 25. 如权利要求 24 的电磁部件组件, 其特征在。
13、于, 第一磁芯片和第二磁芯片的顶面具 有嵌入凹面, 主绕组部分被接纳在嵌入凹面中。 26. 如权利要求 25 的电磁部件组件, 其特征在于, 第一磁芯片和第二磁芯片的纵向侧 壁中至少一个包括当第一和第二磁芯片的纵向侧壁拉靠在一起时形成物理间隙的嵌入面。 27. 如权利要求 21 的电磁部件组件, 其特征在于, 该部件为功率电感器。 28. 由权利要求 16 的方法形成的部件。 29. 如权利要求 28 的部件, 其特征在于, 该部件为功率电感器。 30. 如权利要求 1 的电磁部件组件, 其特征在于, 该部件为功率电感器。 权 利 要 求 书 CN 104282411 A 4 1/7 页 5 。
14、低轮廓、 表面安装电磁部件组件以及制造方法 技术领域 0001 本发明通常涉及电磁部件例如电感器, 并且尤其涉及用于电路板应用的小型化、 表面安装功率电感器部件。 背景技术 0002 功率电感器用于电源管理应用设备和给电子设备的主机供电的电路板上的电源 管理电路, 包括但并不需局限于手持电子设备。功率电感器被设计通过流经一个或多个传 导线圈的电流来感应磁场, 并且通过与线圈相关的磁芯中磁场的产生来存储能量。当电流 经过线圈, 功率电感器也向相应的电气电路返回存储的能量, 并且例如可以从快速开关电 源提供稳定电力。 0003 近来倾向于提供更大功率同时更小体积的电子设备对电子产业提出了许多挑战。。
15、 例如智能电话、 个人数字助理 (PDA) 设备、 娱乐设备和便携式计算机设备等 ( 在此仅举几 例 ) 的电子设备, 如今被广大的越来越多的用户所广泛拥有和使用。这些设备具有令人印 象深刻并且快速扩展的特点, 其允许这些设备与包括但并不局限于因特网的大量的通讯网 络相连, 并且与其他电子设备相连。通过无线通讯平台进行快速信息交换而使用这些设备 已成为可能, 并且这些设备在商业应用中已变得十分便利和受欢迎, 同时也得到个人用户 的喜爱。 0004 对于用于这些电子设备所需电路板的表面安装部件的制造商, 其挑战是提供日益 小型化的部件以减小这些部件在电路板上所占用的面积 ( 有时也称为部件的 “。
16、覆盖区域” ) 以及在平行于电路板平面方向上所占用的高度 ( 有时也称为部件的 “轮廓” )。通过减小覆 盖区域和轮廓, 用于装配电子设备的电路板尺寸能够减少和 / 或电路板上的部件密度能够 增加, 此时可以减小电子设备自身的尺寸或者在相同尺寸下提高设备的性能。小型化电子 部件对于处于高度市场竞争环境中的电子部件生产者, 在费效比方面引用了大量的显示挑 战。 所以对于电子设备的生产者, 降低制造部件的成本已变得具有更大的现实意义。 大量使 用中对部件的高数量需求, 对电子部件装配的部件制造的费用减少具有十分重要的意义。 0005 为了满足对电子设备特别是手持设备不断增加的需求, 每一代电子设备。
17、不仅仅需 要更小, 并且需要更强的功能特性和能力。因此, 电子设备必须成为日益高功率的设备。对 于一些类型的部件, 例如提供能量存储和调节功能的磁部件, 当持续减少已经十分小的部 件的尺寸时, 满足增大的能量需求成为一种挑战。 发明内容 0006 本发明揭示了一种电磁部件组件, 它包括 : 具有顶面、 相对于顶面的底面以及连接 顶面和底面的纵向侧壁的第一磁芯片 ; 具有顶面、 相对于顶面的底面以及连接顶面和底面 的纵向侧壁的第二磁芯片 ; 独立于第一和第二磁芯片提供的预成型线圈绕组, 线圈绕组具 有第一水平延伸表面安装端片和第一竖直腿 ; 其中至少第一和第二磁芯片中的一个具有形 成在纵向侧壁中。
18、的第一竖直槽, 第一竖直腿容纳在第一竖直槽中并且第一表面安装端片在 说 明 书 CN 104282411 A 5 2/7 页 6 第一和第二磁芯片的底面上延伸。该部件可为功率电感器。 0007 可选的, 第一和第二磁芯片可被并排设置, 二者各自的纵向侧壁互相面对。 第一和 第二磁芯片中至少一个可具有形成在纵向侧壁中的第二竖直槽, 并且第二竖直槽可与第一 竖直槽分隔开。 第一和第二磁芯片中至少一个的顶面可具有一在第一和第二竖直槽之间延 伸的嵌入凹面。线圈绕组可进一步包括主绕组部分, 其被接纳在嵌入凹面中。第一和第二 磁芯片中至少一个的顶面的每一个可具有嵌入凹面 ; 部分的主绕组部分的一部分可被部。
19、分 地容纳在第一磁芯片的嵌入凹面中 ; 并且主绕组部分的余下部分可被部分地容纳在第二磁 芯片的嵌入凹面中。 主绕组部分可暴露在第一磁芯片的顶面上也可暴露在第二磁芯片的顶 面上。 0008 并且可选的, 第一和第二磁芯片的每个纵向侧壁可具有第一竖直槽 ; 第一竖直腿 可被部分容纳在第一磁芯片的第一竖直槽中 ; 并且第一竖直腿可被部分容纳在第二磁芯片 的第一竖直槽中。线圈绕组可进一步包括第二竖直腿和第二表面安装端片。第二表面安装 端片可与第一表面安装端片相反延伸。 第一和第二磁芯片可具有形成在纵向侧壁中的第一 竖直槽和第二竖直槽 ; 第一和第二竖直槽可相互分隔 ; 线圈绕组的第一竖直腿可被容纳在 。
20、第一和第二磁芯片的第一竖直槽中 ; 并且线圈绕组的第二竖直腿可被容纳在第一和第二磁 芯片的第二竖直槽中。 0009 并且可选的, 第一和第二磁芯片中至少一个可包括形成在纵向侧壁中的嵌入面, 并且当第一和第二磁芯片并排设置且第一和第二磁芯片各自的纵向侧壁相面对时, 嵌入面 可形成物理间隙。第一和第二磁芯片可进一步包括垂直于纵向侧壁延伸的横向侧壁, 第一 和第二磁芯片的横向侧壁联合限定部件的整个长度尺寸。 第一端片可完全穿过部件的长度 尺寸延伸。 0010 同样公开了一种电磁部件组件的制造方法。 该方法包括 : 提供具有顶面、 相对于顶 面的底面以及连接顶面和底面的纵向侧壁的第一磁芯片 ; 提供具。
21、有顶面、 相对于顶面的底 面以及连接顶面和底面的纵向侧壁的第二磁芯片 ; 其中至少第一和第二磁芯片中的一个具 有形成在纵向侧壁中的第一竖直槽 ; 提供独立于第一和第二磁芯提供的预成型线圈绕组, 线圈绕组具有第一水平延伸表面安装端片和第一竖直腿 ; 并且在第一竖直槽中容纳第一竖 直腿以及在第一和第二磁芯片的底面上延伸第一表面安装端板。部件可由权利要求 16 的 方法形成, 并且该部件可为功率电感器。 0011 可选的, 该方法还可包括并排设置第一和第二磁芯片, 二者各自的纵向侧壁互相 面对。 第一和第二磁芯片中至少一个的顶面可具有在第一和第二竖直槽之间延伸的嵌入凹 面, 线圈绕组可进一步包括主绕。
22、组部分, 并且该方法可进一步包括将主绕组部分接纳在嵌 入凹面中。第一和第二磁芯片中至少一个的顶面的每一个还可具有嵌入凹面, 并且该方法 可进一步包括 : 将一部分的主绕组部分部分地接纳在第一磁芯片的嵌入凹面中, 并且将主 绕组部分的余下部分部分地接纳在第二磁芯片的嵌入凹面中。 该方法可包括将主绕组部分 暴露在第一磁芯片的顶面上以及第二磁芯片的顶面上。 0012 并且可选的, 第一和第二磁芯片的每个纵向侧壁可包括第一竖直槽, 并且该方法 可包括 : 将第一竖直腿部分地接纳在第一磁芯片的第一竖直槽中, 并且将第一竖直腿部分 地接纳在第二磁芯片的第一竖直槽中。 0013 线圈绕组可包括第二竖直腿和第。
23、二表面安装端片, 其中第二表面安装端片沿与第 说 明 书 CN 104282411 A 6 3/7 页 7 一表面安装端片相反的方向延伸, 其中第一和第二磁芯片包括形成在纵向侧壁中的第一竖 直槽和第二竖直槽, 第一和第二竖直槽相互分隔开, 并且该方法可包括 : 将线圈绕组的第一 竖直腿接纳在第一和第二磁芯片的每一个的第一竖直槽中, 并且将线圈绕组的第二竖直腿 接纳在第一和第二磁芯片的每一个的第二竖直槽中。 0014 第一和第二磁芯片中至少一个可包括形成在纵向侧壁中的嵌入面, 并且该方法可 包括当第一和第二磁芯片并排设置且第一和第二磁芯片各自的纵向侧壁相面对时, 利用嵌 入面形成物理间隙。 00。
24、15 第一和第二磁芯片的每一个可进一步包括垂直于纵向侧壁延伸的侧壁, 第一和第 二磁芯片的侧壁联合限定部件的整个长度尺寸。 并且该方法还包括完全穿过部件的长度尺 寸延伸第一端片。 0016 还公开了一种电磁部件组件, 包括 : 具有顶面、 相对于顶面的底面以及连接顶面和 底面的纵向侧壁的第一磁芯片 ; 具有顶面、 相对于顶面的底面以及连接顶面和底面的纵向 侧壁的第二磁芯片 ; 以及独立于第一和第二磁芯片的每一个形成的预成型线圈绕组, 线圈 绕组具有一对水平延伸表面安装端片, 一对分别从该对表面安装端片向上延伸的竖直腿, 以及在该对竖直腿之间延伸的主绕组部分 ; 其中第一和第二磁芯片具有形成在纵。
25、向侧壁中 的第一竖直槽和第二竖直槽 ; 其中成对的竖直腿接纳在每个第一和第二磁芯片每一个的第 一竖直槽和第二竖直槽中 ; 其中该对表面安装端板在第一和第二磁芯片的底面上延伸 ; 并 且其中主绕组部分在第一和第二磁芯片的顶面上延伸。 0017 可选的, 第一和第二磁芯片的顶面可具有嵌入凹面, 主绕组部分被接纳在嵌入凹 面中。 第一和第二磁芯片的纵向侧壁中至少一个可包括当第一和第二磁芯片的纵向侧壁拉 靠在一起时形成物理间隙的嵌入面。部件可以是功率电感器。 附图说明 0018 参照以下附图来描述非限制和非穷举的实施例, 其中除非另有说明, 类似的附图 标记指代所有各个附图中的类似部件。 0019 图。
26、 1 是例如功率电感器部件的表面安装电磁部件的第一示例实施例的俯视图。 0020 图 2 是图 1 中电磁芯部件的第一示例磁芯片的俯视图。 0021 图 3 是用于图 1 中电磁芯部件的示例线圈绕组的俯视图。 0022 图 4 是图 1 中电磁芯部件的第二示例磁芯片的俯视图。 0023 图 5 是图 1 中第一磁芯片的另一俯视图。 0024 图 6 是例如功率电感器部件的表面安装电磁部件的第二示例实施例的俯视图。 0025 图 7 是图 6 中电磁芯部件的第一示例磁芯片的俯视图。 0026 图 8 是用于图 6 中电磁芯部件的示例线圈绕组的立体图。 0027 图 9 是图 6 中电磁芯部件的第。
27、二示例磁芯片的立体图。 0028 图 10 是图 6 所示部件的底部立体图。 具体实施方式 0029 以下将描述用于更大电流和功率的应用的本发明电磁部件的组件和结构示例实 施例, 这些应用具有低轮廓(型面高度), 若采用现有技术将难以实现, 尽管不是不可能。 例 说 明 书 CN 104282411 A 7 4/7 页 8 如功率电感器部件的电磁部件和装置相比于其他已知的小型化功率电感器结构可同样减 少制造费用。与描述的设备相应的制造方法和步骤一部分是显而易见的, 一部分在下面特 别的予以描述, 但是无需进一步解释, 也相信这些没有超出本领域的范围。 0030 图 1 是表面安装、 电磁部件 。
28、100 的第一示例实施例的俯视图。如下所述, 部件 100 构成功率电感器部件, 然而其他类型的电磁部件通过如下的教导也可获得相关益处, 这些 其他类型的电磁部件包括但不局限于不是功率电感器的电感器部件, 以及还包括变压器部 件。 0031 如图 1 所示, 部件 100 主要包括由第一磁芯片 ( 磁芯件 )104 和第二磁芯片 ( 磁芯 件 )106 形成的磁芯 102。线圈绕组 108 容纳在第一和第二磁芯片 104、 106 的各自部分中。 组合起来时, 磁芯片 104、 106 在例如是笛卡尔坐标系的 x 轴的第一维度上形成了磁芯 102 的整个长度 L。每个磁芯片 104、 106 。
29、还具有沿垂直于第一轴的第二维度 ( 例如是笛卡尔坐 标系的 y 轴 ) 测量的宽度 W 以及沿垂直于第一和第二轴的第三维度 ( 例如是笛卡尔坐标系 的 z 轴 ) 测量的高度 H。如图 1 的示例所示, 尺寸 L 和 W 比 H 要大得多, 因此当部件 100 在 x-y 平面中的电路板 110 上表面安装时, 部件 100 在 z 轴方向具有小的高度尺寸 H, 便于采 用电路板 110 来提供小型的电子设备。然而, 线圈绕组 108 相对较大, 并且在 x-y 平面中由 磁芯片 104、 106 组合构成的磁芯 102 的长度 L 和宽度 W 使得部件能够承受超过现有电磁部 件结构的限制的更。
30、高的电流、 更大功率的应用。 0032 图 2 和图 5 是第一示例磁芯片 104 的俯视图, 其中展示了更多的结构细节。图 4 显示了第二示例磁芯片 106, 在替换实施例中具有与第一磁芯片 104 相似的结构。 0033 如图 2、 4 和 5 所示, 磁芯片 104 和 106 每个都通常包括由软磁颗粒材料采用已知 的技术制成的磁体 120, 例如模制粒状的磁颗粒生产得到期望的形状。用于制作磁芯片 104 和106的软磁粉末颗粒可以包括铁氧体颗粒、 铁颗粒、 铁硅铝(Sendust)颗粒、 镍钼铁(MPP) 颗粒、 镍铁(HighFlux)颗粒、 铁硅合金(Megaflux)颗粒、 铁基。
31、无定形粉末颗粒、 钴基无定形 粉末颗粒以及本领域中已知的其它适合的材料。如果需要, 也可结合采用这些磁粉末颗粒 材料。磁粉末颗粒能够采用已知的方法和技术得到。磁粉末颗粒可由绝缘材料覆盖, 如此 磁芯片 104 和 106 的磁体 120 具备所谓的分布间隙特性。 0034 每个磁芯片 104 和 106 中的每个磁体 120 形成为大致矩形结构, 具有大致平面的 顶面 122 和与顶面相对的、 大致平面的相对面 124。每个面 122 和 124 平行于图 1 中 x-y 平 面并且平行于电路板 110 的主表面延伸。每个磁芯片 104 和 106 的每个磁体 120 进一步包 括大致平面并相。
32、对的横向的侧壁126和128, 侧壁126和128互连顶面122和底面124, 具有 在图 1 的 x、 z 平面中的相应的尺寸 L1和 L2和尺寸 H, 并且垂直于图 1 中示出的电路板 110 的主表面延伸。每个磁芯片 104 和 106 的磁体 120 还具有互连顶面和底面的相对的纵向侧 壁 130 和 132, 其具有在图 1 中的 y、 z 平面中的相应的尺寸 W 和 H, 并且同样垂直于图 1 中 电路板 110 的主表面延伸。 0035 如示例所示, 每个磁芯片的纵向侧面 132 的表面基本是平坦和平面的, 但是相对 的纵向侧壁 130 的表面是有特定轮廓的 ( 形成轮廓形状的 。
33、)。而且, 如示例所示, 每个磁芯 片 104 和 106 的底面 124 是大致平坦的, 但是顶面 122 是有特定轮廓的。顶面 122 和纵向 侧壁 130 中的轮廓形状依此邻接以容纳下面描述的线圈绕组 108。 0036 如图 2 和 5 所示, 顶面 122 包括嵌入凹面 134, 其高度小于顶面 122 剩余部分的高 说 明 书 CN 104282411 A 8 5/7 页 9 度H。 嵌入面134相邻于纵向侧壁130延伸, 其可从纵向侧壁130接近, 但是与横向侧壁126 和 128 的每一个相隔。面 134 从顶面 122 凹入, 但大致平行于顶面 122 延伸, 以容纳线圈绕 。
34、组 108 的部分。 0037 同样示于图 5 中, 纵向侧壁 130 包括沿大致平行于横向侧壁 126、 128 的方向延伸 的竖直槽 138、 140, 这些槽限定凹面 134 的侧端。也就是说, 槽在垂直于纵向侧壁 130 的表 面的方向上延伸一个距离, 该距离大致等于凹面 134 在相应方向上测量的相应距离。 0038 图 5 中示例所示, 磁芯片 104 的纵向侧壁 130 还具有在竖直槽 138 和 140 之间延 伸的嵌入面 142。嵌入面 142 相对纵向侧壁 130 的外表面稍微向内分隔开。换言之, 当纵 向侧壁 130 的外表面从相对的纵向侧壁 132 延伸出距离 L1, 。
35、嵌入面 142 从相对的纵向侧壁 132 延伸的距离则小于 L1。同样的, 嵌入面 142 在实施例中图 1 的 y-z 平面中延伸, 其延伸 所处的平面相对侧壁 130 的外表面的 y-z 平面偏移。当部件 100 如下所述装配时, 嵌入面 142 在磁芯 102 中产生物理间隙, 可提高在特定应用中的部件 100 的存储能量。 0039 图 3 是图 1 中部件 100 的示例线圈绕组 108 的俯视图。线圈绕组 108 可相对磁 芯片 104 和 106 独立地形成和构造, 并且无需任何部分的进一步塑造可成为最终部件。线 圈绕组 108 有时被称为预成型线圈, 其不同于当制作部件时覆盖或。
36、围绕磁芯片的外表面弯 曲、 成形或其他构成形式形成最终形状的线圈绕组。 预成型线圈是有利的, 因为围绕磁芯片 的外表面弯曲、 成形线圈会使得易碎的磁芯片破裂并且对构造设备的性能和可靠性是有害 的。这是磁芯片变得更加小型化以实现现代电子设备需求的特别之处。由于磁芯片 104、 106采用了预成型线圈绕组108, 其比现有技术中具有非预成型线圈绕组的部件在z轴上测 量方向上更薄。 0040 如图 3 所示, 线圈绕组 108 可由导电材料或导电合金片制成。线圈绕组 108 可如 图所示构成, 它包括大致水平的第一表面安装端片 150、 沿端片 150 的近端向上延伸的第一 竖直腿152、 沿垂直于。
37、竖直腿152并且大致平行于第一端片150的平面延伸的水平主绕组部 分 154、 沿主绕组部分向下延伸并大致平行于第一竖直腿 152 的第二竖直腿 156、 以及从第 二竖直腿 156 延伸的大致水平的第二表面安装端片 158。表面安装端片 150、 158 从竖直片 152、 156沿相反方向互相远离延伸, 并且互相大致共面延伸。 主绕组部分154大致平行于表 面安装端片 150、 158 的平面延伸, 但相对其隔开。在示例实施例中示出的线圈绕组 154 不 具备一完整的圈, 但由于其相对的尺寸, 在使用中为部件 100 提供了足够的感应系数。 0041 线圈绕组 108 由在 H 维度 ( 。
38、图 1 中 z 平面 ) 上测量的相对薄的导电材料制成, 然 而在 L 和 W 维度 ( 图 1 中 x、 y 平面 ) 上具有相对大的尺寸。大的 L 和 W 尺寸为线圈绕组提 供了增大的横截面积, 从而降低使用中部件 100 的直流阻抗。在多种现有电磁部件中, 有普 遍的为小型化部件提供越来越小的线圈的趋势, 然而在部件100中, 线圈绕组108尺寸的显 著提高被发现是有利的。 0042 图 4 示出了第二磁芯片 106, 如上所述, 与磁芯片 104( 图 2 和 5) 结构上相似。类 似于磁芯片 104, 磁芯片 106 具有形成轮廓形状的顶面 122, 形成轮廓形状的顶面 122 包括。
39、 嵌入凹面 134。竖直槽 138、 140 也如前所述在磁芯片 104 中构成限定嵌入凹面 134 的侧端。 然而, 与磁芯片 104 不一样的, 在本实施例中, 磁芯片 106 在纵向侧壁 130 中不具备嵌入面 142。同样的, 在描述的示例实施例中, 在磁芯片 104、 106 的形状上稍有不同。然而, 这不需 要应用至所有实施例中。预期在其他实施例中磁芯片 104、 106 可具有相同的形状, 并且同 说 明 书 CN 104282411 A 9 6/7 页 10 样的, 在其他实施例中磁芯片 104、 106 可形成具有或不具有上述的嵌入面 142。 0043 为装配部件 100,。
40、 磁芯片 104、 106 在线圈绕组 108 的任一侧上并排设置。磁芯片 104、 106 和线圈绕组 108 是相互配合, 因此线圈绕组 108 的竖直腿 152 部分地在磁芯片 104 的竖直槽 140 中延伸, 部分地在磁芯片 106 的竖直槽 138 中延伸。同样的, 线圈绕组 108 的 竖直腿 156 部分地在磁芯片 104 的竖直槽 138 中延伸, 部分地在磁芯片 106 的竖直槽 140 中延伸。磁芯片 104、 106 向对方移动或靠近, 此时线圈绕组 108 的竖直腿 152、 156 处于磁 芯片 104、 106 的槽 138、 140 中, 直到如图 1 所示纵向。
41、侧壁 130 互相邻接。当磁芯片 104、 106 装配于线圈绕组 108 上时, 线圈绕组 108 的主绕组部分 154 位于磁芯片 104、 106 的嵌入凹 面 134 中。由于磁芯片 104 具有嵌入面 142 并且还由于磁芯片 106 不具有嵌入面 142, 当磁 芯片 104、 106 的纵向侧壁 130 如图 1 所示置于一起时, 在磁芯片 104 的嵌入面 142 和磁芯 片 106 的纵向侧壁 130 之间、 正好在主绕组部分 154 的下方、 产生了一个间隙。如上所述, 该间隙提高了部件 100 在使用中的能量存储, 并且对于功率电感器应用具有显著的优势。 0044 在所示。
42、实施例中, 各个磁芯片 104、 106 中容纳了线圈绕组 108 的每个竖直腿 152、 156 的大约一半以及主绕组部分 154 的大约一半。主绕组部分 154 暴露在各个磁芯片 104 和 106 的顶面 122 上, 竖直腿 152、 156 锁定在磁芯片 104 和 106 的槽中, 并且表面安装端片 150、 158 在每个磁芯片 104、 106 的底面 124 上延伸。如图中示例所示, 磁芯片 104、 106 的长 度 L1和 L2是相等的, 并且相结合形成了图 1 中所示部件 100 的整个长度 L。然而在其他实 施例中, 每个磁芯片 104、 106 的长度 L1和 L2。
43、不需要相等。 0045 如图 1 所示, 每个表面安装端片 150、 158 在磁芯片 104、 106 的两个底面 124 的部 分上延伸。更进一步的, 每个表面安装端片 150、 158 大约一半在磁芯片 104 的底面 124 上 延伸, 同时每个表面安装端片 150、 158 的另一半在磁芯片 106 的底面 124 上延伸。虽然示 出了示例线圈绕组 108 和端片 150、 158 的设置, 但是其他设置方案也是可行的。 0046 与现有技术中磁芯互相垂直堆叠、 其中夹置线圈的部件设置相比, 部件 100 中磁 芯片 104、 106 并排设置使得部件更小。在共同平面中磁芯片 104。
44、、 106 的并排设置便于使用 更大线圈绕组 150, 从而在更大容量、 更大电流应用中具有更好性能。 0047 图 6 是表面安装电磁部件 200 的第二示例实施例的俯视图, 部件 200 在很多方面 与前述的部件 100 类似。部件 200 包括由第一磁芯片 204 和第二磁芯片 206 形成的磁芯 202, 并且线圈绕组 208 部分结合在第一磁芯片 204 中部分结合在第二磁芯片 206 中。 0048 图 7 示出了第一磁芯片 204, 可以看出其与前述的磁芯片 104 非常相似。图 9 同样 的示出了第二磁芯片 206, 可以看出其与前述的磁芯片 106 非常相似。 0049 图 。
45、8 是用于图 6 中电磁芯部件 200 的一个示例线圈绕组 208 的立体图。线圈绕组 208 与前述的线圈绕组 108 类似, 但是, 其包括细长的表面安装端片 210、 212, 取代图 3 中所 示部件100的较小的表面安装端片150、 158。 当部件装配时, 细长表面安装端片210、 212跨 越磁芯片 204、 206 的联合长度 L。 0050 图 10 是部件 200 的底部立体图, 示出了细长表面安装端片 210、 212 穿过包括磁芯 片 204、 206 的部件 200 的整个长度 L 延伸。图 10 还示出了第一磁芯片 204 的嵌入面 142 限定的物理间隙 220。。
46、 0051 相比于前述的部件 100, 较大的表面安装端片 210、 212 提供了表面安装至电路板 110 的较大的接触面积。较大的接触面积减小了使用中的部件 200 的直流阻抗 (DCR), 甚至 说 明 书 CN 104282411 A 10 7/7 页 11 比部件 100 更小。降低 DCR 有利地提高了操作中的部件 200 的效率, 并且与具有增大的 DCR 的设备操作相比, 允许部件 200 在较低温度下操作。 0052 本发明声称的益处和优点相信已在所披露的示例实施例中进行了充分的描述。 0053 此书面描述使用示例来披露包括最佳模式的本发明, 并且还用于使本领域任何技 术人员。
47、能实践本发明, 包括制造并使用任何设备或系统以及实施任何所包含的方法。本发 明保护的范围由权利要求限定, 并且可以包括本领域技术人员可获得的其他示例。如果它 们的结构元件与权利要求的文字描述并没有不同, 或者如果它们包括与权利要求的文字描 述具有非实质性不同的类似的结构元件, 这些其他示例没有脱离本发明权利要求的保护范 围。 说 明 书 CN 104282411 A 11 1/6 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 104282411 A 12 2/6 页 13 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 104282411 A 13 3/6 页 14 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 104282411 A 14 4/6 页 15 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 104282411 A 15 5/6 页 16 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 104282411 A 16 6/6 页 17 图 10 说 明 书 附 图 CN 104282411 A 17 。