CN101587769A - 磁性元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁性元件，包括一第一电路板、一第二电路板、一感磁元件以及多个导电线段。第一电路板具有至少一第一导电层，第二电路板具有至少一第二导电层，感磁元件设置于第一电路板及第二电路板之间，导电线段环设于感磁元件，该等导电线段的端部与该等第一导电层及该等第二导电层电性连结以形成线圈回路。

Description

磁性元件

技术领域

本发明涉及一种磁性元件，特别是涉及一种组合式磁性元件，例如组合式电感器。

背景技术

请参照图1所示，其为一种现有的电感器1包括绝缘壳体11、铁芯12以及二漆包线13。其中铁芯12为一环形铁芯，并由绝缘壳体11所覆盖。该等漆包线13通过手工方式或是绕线机绕线方式而卷绕于铁芯12上。

然而，现有绕线方式在绕线过程当中为求得较大的电感量，往往需要将绕线重叠，因此在卷绕过程中容易刮伤漆包线的绝缘层，且由于缠绕手法及方向的不同，造成绕线分布差异会产生疏密不均的情况，易使电感器上的杂散电容难以控制，而造成相同规格的线圈之间杂讯抑制能力的差异增大。另外，绕线时需于绕线前端多预留一段线长，以便于用手或绕线机绕线时来拉紧漆包线，故于完成绕线后必然会有多余的漆包线废料产生，不仅造成资源浪费、材料成本增加，且以绕线方式作业亦增加工时而提高生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性元件，将现有绕线通过多个导电线段取代，使该等导电线段与电路板电性连接而形成线圈回路，以加快绕线环设的速度、避免绕线废料产生并降低生产成本。

本发明的另一目的在于提供一种磁性元件，能够控制电感器的绕线分布、绕线方向及绕线密度，以消除绕线差异影响产品特性，进而减低杂讯对电感器的影响。

本发明的再一目的在于提供一种磁性元件，能够通过自动化方式电性连接多个导电线段于电路板而形成线圈回路，取代现有绕线作业。

为达上述目的，本发明的一种磁性元件包括一第一电路板、一第二电路板、一感磁元件以及多个导电线段。第一电路板具有至少一第一导电层，第二电路板具有至少一第二导电层，感磁元件设置于第一电路板及第二电路板间，导电线段环设于感磁元件，该等导电线段的端部与第一导电层及第二导电层电性连结以形成线圈回路。

承上所述，本发明的一种磁性元件通过多个导电线段取代现有绕线，使该等导电线段环设于感磁元件后，该等导电线段的端部分别与电路板的导电层电性连结以形成线圈回路。与现有技术相比较，本发明能够实现绕线自动化的设计以加快绕线绕设的速度，并使用预定导电线段长度以避免绕线废料产生而降低生产成本。另外，本发明能够控制绕线分布、绕线方向及绕线密度，以消除绕线差异影响产品特性，进而减低杂讯对电感器的影响。

附图说明

图1为一种现有电感器的示意图；

图2A为依据本发明第一实施例的一种组合式电感器的示意图；

图2B为图2A所示的组合式电感器的分解图；

图2C为图2A所示的组合式电感器的顶面示意图；

图2D为图2A所示的组合式电感器的底面示意图；

图2E为图2A所示的组合式电感器的俯视图；

图3为依据本发明第二实施例的一种组合式电感器的分解图；

图4为依据本发明第三实施例的一种组合式电感器的示意图；以及

图5为依据本发明第四实施例的一种组合式电感器的示意图。

主要元件符号说明

1：电感器

11：绝缘壳体

12、24：感磁元件

13：漆包线

2、3、4、5：组合式电感器

21、51：第一电路板

211、511：第一导电层

22、52：第二电路板

221、521：第二导电层

23、53：导电线段

231：端部

25：导通孔

31：绝缘结构

41：绝缘槽

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种磁性元件，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

本发明的磁性元件包括一第一电路板、一第二电路板、一感磁元件以及多个导电线段。该磁性元件可例如为电感器、滤波器或变压器，以下的实施例以组合式电感器为例，但不以此为限。

第一实施例

请参照图2A至图2E所示，本发明第一实施例的一种组合式电感器2包括一第一电路板21、一第二电路板22、一感磁元件24以及多个导电线段23。第一电路板21及第二电路板22可为印刷电路板，并具有至少一第一导电层211及至少一第二导电层221(如图2D或图2E所示)。其中第一导电层211及第二导电层221的材质包含金、银、铜、锡或其合金，且其也可为金属导线，本实施例的第一导电层211及第二导电层221以铜箔金属层为例说明，然非用以限制本发明。

感磁元件24例如可呈圆环状、椭圆环状或矩形环状，且感磁元件24的材质包含铁、钴、镍或其合金。在本实施例中，感磁元件24为圆环状铁芯并设置于第一电路板21及第二电路板22之间。

该等导电线段23的材质包含金、银、铜、锡或其合金，本实施例的导电线段23也可例如为漆包线段或为铜版冲压出的扁平线，并环设于感磁元件24。需注意的是，该等导电线段24的截面形状例如可为圆形、椭圆形或矩形。

请参照图2B至图2E所示，组合式电感器2的组装如下所述：将圆环状的感磁元件24设置于分别具有多个导通孔(conductive via)25的第一电路板21及第二电路板22之间；将该等导电线段23例如经由机台排列环设于感磁元件24周缘，但不接触该感磁元件，且各导电线段23的端部231分别插入对应的导通孔25；通过导电线段23将第一导电层211与第二导电层221电性连结以形成线圈回路(如图2C、图2D及图2E所示)，完成组合式电感器2的组装。如此，即能够实现绕线自动化的设计，加快绕线绕设的速度，并使用预定长度的导电线段23，避免绕线废料产生而降低生产成本。另外，由于绕线分布、绕线方向及绕线密度能够依据实际需求加以控制，故可消除绕线差异影响产品特性，使得经由本发明产制的电感器具有相同或接近的特性。

第二实施例

请参照图3所示，本发明第二实施例的一种组合式电感器3包括一第一电路板21、一第二电路板22、一感磁元件24、一绝缘结构31以及多个导电线段23。

组合式电感器3与上述实施例的组合式电感器2不同之处在于感磁元件24外缘设置有一绝缘结构31，将外型与感磁元件24实质上等同的绝缘结构31部分或全部覆盖感磁元件24用以隔绝感磁元件24及该等导电线段23，绝缘结构31例如但不限于绝缘壳体，绝缘结构31部分或全部覆盖感磁元件24。另外，亦可将感磁元件24的表面形成绝缘材质的绝缘层，以构成绝缘结构31。

第三实施例

请参照图4所示，本发明第三实施例的一种组合式电感器4包括一第一电路板21、一第二电路板22、一感磁元件、一绝缘结构31、多个绝缘槽41以及多个导电线段23。

组合式电感器4与上述组合式电感器3不同之处在于绝缘结构31的外周缘具有多个绝缘槽41，该等导电线段23分别设置于该等绝缘槽41内。需注意的是，因该等导电线段23为配合绝缘槽41的结构，该等导电线段23的截面可为矩形，较佳为扁平方形以容置于绝缘槽41中，使各导电线段23固定位置，以确保导电线段23之间的绝缘性。

第四实施例

请参照图5所示，本发明第四实施例的一种组合式电感器5包括一第一电路板51、一第二电路板52、一感磁元件54以及多个导电线段53。

组合式电感器5与上述实施例的组合式电感器2不同之处在于该等导电线段53设置于具有多层第一导电层511的第一电路板51及具有多层第二导电层521的第二电路板52之间，其中导电线段53的一端部可分别设置于不同的第一导电层511或不同的第二导电层521上(图未显示)，且该等导电线段53与该等第一导电层511及该等第二导电层521电性连结以形成线圈回路，如此设计，可经由增加导电层面积来提高组合式电感器5的耐电流。

此外，此多层导电层的设计，可使不同层的第一导电层511与第二导电层521中相对应的层别分别连接导电线段53建立线圈回路，使相邻的导电线段53分别连接不同层别的第一导电层511及第二导电层521，如此一来，可增加绕线的分布密度，以提高组合式电感器5的电感量。

需注意者，上述各实施例的组合式电感器均可依照电路板、感磁元件及导电线段的设计而相互变更外形及电路板的导电层数量，如圆环状、椭圆环状或矩形环状，以符合组合式电感器实际的需求。

综上所述，本发明的一种磁性元件(例如组合式电感器)，通过多个导电线段取代现有绕线，使该等导电线段环设于感磁元件后，该等导电线段的端部分别与电路板的导电层电性连结以形成线圈回路。与现有技术相较，本发明能够实现绕线自动化的设计以加快绕线绕设的速度，并使用预定导电线段长度以避免绕线废料产生而降低生产成本。另外，本发明能够控制绕线分布、绕线方向及绕线密度，以消除绕线差异影响产品特性，进而减低杂讯对电感器的影响。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求中。

Claims (15)

1、一种磁性元件，包括：

第一电路板，具有至少一第一导电层；

第二电路板，具有至少一第二导电层；

感磁元件，设置于该第一电路板及该第二电路板之间；以及

多个导电线段，环设于该感磁元件，该多个导电线段的端部分别与该第一导电层及该第二导电层电性连结以形成线圈回路。

2、如权利要求1所述的磁性元件，其中更包括一绝缘结构，用以隔绝该感磁元件及该多个导电线段。

3、如权利要求2所述的磁性元件，其中该绝缘结构为一绝缘壳体或一绝缘层，覆盖部分或全部该感磁元件。

4、如权利要求2所述的磁性元件，其中该绝缘结构的外周缘具有多个绝缘槽，该多个导电线段分别设置于该多个绝缘槽。

5、如权利要求1所述的磁性元件，其中该感磁元件呈圆环状、椭圆环状或矩形环状，其材质包含铁、钴、镍或其合金。

6、如权利要求5所述的磁性元件，其中该第一电路板及该第二电路板为一印刷电路板，并配合该感磁元件的外形而呈圆环状、椭圆环状或矩形环状。

7、如权利要求1所述的磁性元件，其中该多个导电线段的截面形状呈圆形、椭圆形、矩形或扁平方状，其材质包含金、银、铜、锡或其合金。

8、如权利要求1所述的磁性元件，其中该多个导电线段为漆包线段或铜版冲压出的扁平线。

9、如权利要求1所述的磁性元件，其中该第一电路板及该第二电路板分别具有多个导通孔(conductive via)，该多个导电线段的该端部分别插入对应的该多个导通孔，以形成线圈回路。

10、如权利要求1所述的磁性元件，其中该第一电路板及该第二电路板为多层电路板，其分别具有多层该第一导电层及该第二导电层。

11、如权利要求10所述的磁性元件，其中该多个导电线段的一该端部与另一该端部可分别设置于不同层别的该多个第一导电层及该多个第二导电层上。

12、如权利要求10所述的磁性元件，其中该多个第一导电层之间通过至少一导通孔导通，且该多个第二导电层之间也通过至少一导通孔导通。

13、如权利要求1所述的磁性元件，其中该第一导电层及该第二导电层为一金属层或一金属导线，其材质包含金、银、铜、锡或其合金。

14、如权利要求1所述的磁性元件，其中该感磁元件为一铁芯。

15、如权利要求1所述的磁性元件，其中该磁性元件为电感器、滤波器或变压器。

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