微型功率電感器及其制造方法技術

電路板應用的諸如功率電感器之類的磁性組件包括壓力層壓構造，涉及可一體地包括磁性粉末材料的柔性介電薄板。介電薄板可以經濟可靠的方式圍繞線圈繞組被壓力層壓，具有超出已知磁性組件構造的性能優勢。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
本專利技術一般地涉及包括磁芯的電組件的制造，且更特定地涉及具有磁芯和導電線圈繞組的表面安裝電組件的制造。各種磁性組件，包括但不限于電感器和變壓器，包括圍繞磁芯設置的至少一個導電繞組。這樣的組件可被用作電氣系統中的電源管理設備，包括但不限于電子設備。電子封裝的進步已經確保了電子設備尺寸的極大減少。這樣，現代手持電子設備非常狹長，有時被認為具有低輪廓或厚度。附圖說明圖I是根據本專利技術的磁性組件的透視圖。 圖2是圖I中所示設備的展開視圖。圖3是圖2中所示設備的一部分的部分展開視圖。圖4是圖I中所示設備在部分組裝情況下的另一個展開視圖。圖5是制造圖I到4中所示的組件的方法的方法流程圖。圖6A示出根據一個示例性實施例的具有預成型線圈和至少一個磁粉薄板的微型功率電感器的頂端的透視圖和展開視圖。圖6B示出根據一個示例性實施例的如圖6A所示的微型功率電感器的透明透視圖。專利技術詳細描述電組件的制造過程被仔細檢查以作為減少高度競爭的電子制造行業中的成本的一種途徑。當所制造的元件是低成本高容量的元件時，制造成本的減少是特別合乎需要的。在高容量元件中，任何制造成本的減少當然是重要的。此處使用的制造成本是指材料成本和勞動成本，且制造成本的減少對于消費者和制造者等是有利的。因此，期望的是為電路板應用提供具有增加的效率和改進的可制造性的磁性組件，同時不增加組件的尺寸且不在印刷電路板上占據不適當量的空間。為滿足新產品，(包括但不限于諸如手機、個人數字助理(PDA)設備、和其他設備之類的手持電子設備)的低輪廓空間要求的磁性組件的微型化，出現了大量挑戰和困難。特別對于具有堆疊的電路板的設備(這在目前是普遍的，用于提供這樣的設備的增加的功能)，旨在滿足設備尺寸的整體低輪廓要求的電路板之間減少的容限，已經提出實際約束，這些約束或者是常規電路板組件可無法全部滿足，或者是使得用于制造配套設備(conformingdevice)的常規技術顯得非常昂貴。通過本專利技術有效地克服了現有技術的這些劣勢。為了對下述本專利技術的示例性實施例的創新性方面全面了解，此處的公開將被分為幾個部分，其中部分I是對于常規磁性組件及其劣勢的介紹；部分II公開了根據本專利技術的組件設備的示例性實施例及制造其的方法；且部分III公開了根據本專利技術的模塊化組件設備的示例性實施例及制造其的方法。I.低輪廓磁性組件的介紹常規地，磁性組件，包括但不限于電感器和變壓器，利用圍繞磁芯設置的導電繞組。在電路板應用的現有組件中，可用螺旋地綁繞在低輪廓磁芯(有時被稱為磁鼓)上的細金屬絲制成磁性組件。然而，對于較小的磁芯，繞磁鼓綁繞金屬絲是困難的。在示例性安裝中，期望的是具有小于O. 65mm的低輪廓高度的磁性組件。將金屬絲線圈應用在這個尺寸上的挑戰容易增加組件的制造成本，并且期望有較低成本的解決方法。已經對制造低輪廓磁性組件(有時稱為芯片電感器)做出努力，在高溫有機介電襯底(如，FR-4、酚醛或其他材料)上使用沉積金屬化技術和用于在FR4板、陶瓷襯底材料、電路板材料、酚醛、和其他剛性襯底上形成線圈和磁芯的形成技術。然而，用于制造這樣的芯片電感器的這樣的已知技術包括復雜的多步驟制造工藝和錯綜復雜的控制。期望的是減少在特定制造步驟中這樣的工藝的復雜度來因此減少與這樣的步驟相關聯的必須的時間和勞動。進一步期望的是完全去除一些工藝步驟來減少制造成本。 II.具有集成線圈層的磁性設備圖I是磁性組件或設備100的第一個說明性實施例的俯視圖，其中展示了本專利技術的優點。在示例性實施例中，設備100是電感器，但是可理解的是以下描述的本專利技術的優點也可對于其它類型的設備而產生。雖然以下描述的材料和技術被認為對低輪廓電感器的制造特別有利，但是可理解的是電感器100僅是可獲益于本專利技術的電組件中的一種類型。因此，下文所作的描述僅僅出于說明性的目的，可以預期本專利技術的優點可在其它尺寸和類型的電感器以及包括但不限于變壓器的其它無源電組件上產生。因此，并不意圖將此處的創新性概念的實踐唯一地限制在此處描述和附圖中所示出的說明性實施例中。根據本專利技術的示例性實施例，電感器100可具有層疊構造，這將在下文描述，其包括在外部介電層104、106之間延伸的線圈層102。磁芯108以下文說明的方式在線圈的上部、下部、并通過線圈中心延伸(未在圖I中示出)。如圖I中所示，電感器100—般形狀為矩形，并包括相對的拐角切口 110、112。表面安裝端子114、116被形成為與拐角切口 110、112相鄰且端子114、116各自包括平面端接板118、120和例如用導電鍍層金屬化的垂直表面122、124。當表面安裝板118、120被連接至電路板(未示出)上的電路軌跡時，金屬化的垂直表面122、124建立了端接板118、120與線圈層102之間的導電路徑。表面安裝端子114、116有時被稱為塔狀(castellated)接觸端子，但是可可選地在本專利技術的其他實施例中采用其他端接結構，諸如接觸導線(即，線端接)、圍繞端接、浸潰金屬化端接、電鍍端接、焊接接觸和其他已知的連接方案，來對于電路板(未示出)的電感器、端子、接觸板、或電路端子提供電連接。在示例性實施例中，電感器100在一個示例中具有小于O. 65mm的低輪廓尺寸H,且更特定為約O. 15mm。該低輪廓尺寸H對應于當電感器100被安裝至電路板時、在與電路板表面垂直的方向中測得的電感器100的垂直高度。在電路板的平面中，電感器100可近似正方形，且在一個實施例中在具有約2. 5mm長度的側邊緣。盡管電感器100被圖示為矩形形狀，有時被稱為芯片構造，且另外盡管公開了示例性尺寸，應理解的是在本專利技術的可選實施例中可替代地使用其他形狀和更大或更小的尺寸。圖2是電感器100的展開視圖，其中線圈層102被圖示為在上和下介電層104和106之間延伸。線圈層102包括在基本平面的基層介電層132上延伸的線圈繞組130。線圈繞組130包括數匝來獲得期望效果，諸如，例如，對于電感器100的所選終端用途應用的所期望的電感值。線圈繞組130被設置為位于基層132的每一個各自相對表面134 (圖2)和135 (圖3)上的兩個部分130A和130B中。S卩，包括部分130A和130B的雙側線圈繞組130在線圈層102中延伸。每一個線圈繞組部分130A和130B在基層132的主表面134、135上的平面中延伸。線圈層102進一步包括位于基層132的第一表面134上的端接板140A和142A、以及位于基層132的第二表面135上的端接板140B和142B。線圈繞組部分130B的端部144連接至位于表面135上的端接板140B(圖3)，且線圈繞組部分130A的端部連接至位于表面134上的端接板142A(圖2)。通過位于基層132中的開口 136外圍處的導電通孔138(圖3)，線圈繞組部分130A和130B可串聯地互連。因此，當端子114和116耦合至帶電電路時，在端子114和116之間通過線圈繞組部分130A和130B建立導電路徑。基層132在形狀上可一般是矩形，且可形成為具有在基層132的相對表面134和135之間延伸的中間磁芯開口 136。該磁芯開口 136可被形成為一般如圖所示的圓形，但可理解的是在其他實施例中該開口并不需要是圓形。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：顏毅鵬，R·J·博格特，D·M·馬努基安，
申請(專利權)人：庫柏技術公司，
類型：
國別省市：