具有堆叠部件容纳的表面安装功率电感器部件制造技术

用于电路板的表面安装功率电感器部件包括：磁体、至少一个导电线圈，以及用于完成在导电线圈和电路板之间的电连接的表面安装端子。体和表面安装端子中的一个被配置为容纳以竖直堆叠关系分开提供的部件，该分开提供的电路板部件位于电路板和体之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术的领域一般涉及用于电路板应用的部件的构造和制造，并且更具体地涉及用于在电路板上使用的诸如功率电感器的电磁部件的构造和制造。电子功率转换器是公知的并广泛使用来将电能从一种形式转换为另一种形式。例如，功率可以从第一直流(DC)电压转换为另一直流(DC)电压，通常被称为DC到DC电压转换。功率同样可以使用转换器电路从第一交流(AC)电压转换为另一直流(DC)电压，通常被称为AC到DC电压转换。因此，功率转换器通常被称为DC到DC功率转换器或AC到DC功率转换器。一些类型的电子功率转换器包括有时被称为功率电感器的电感器，其存储电能到电路并且从电路释放电能。这种包括功率电感器的转换器用在例如电子控制的开关模式电源系统中，并且向例如具有不断增加的数量的特征的各种手持电子装置供应功率。随着电流流过在电感器中的绕组，电流流动生成可被存储为在电感器磁芯的物理间隙或分布式间隙中的磁能的磁场。存储的磁能可同样感应在电感器中的电流流动，并且将电能返回到电路。出于该原因，这种功率转换器电路和电感器部件有时被称为功率磁性元件。功率磁性转换器可以包括例如升压转换器、降压转换器和反激转换器。鉴于朝向具有更强大特征的越来越小的电子装置的趋势，对电路板上部件的更高密度的需求已经增加。为了满足这种需求，功率电感器如同其它部件一样已经变得越来越小型化。然而在更小尺寸的部件中提供增加的功率容量存在实际挑战和折衷。对于某些功率转换器应用，特别是对于相对高电流、高功率的应用，传统的表面安装电感器的电性能被不期望地限制了。改进是被期望的。附图说明参考以下附图描述非限制性和非穷尽实施例，除非另有指定，其中相似的参考标号贯穿各个附图指代相似部分。图1是表面安装功率电感器的第一示例性实施例的底部透视图。图2是在图1中所示的功率电感器部件的第一侧视图。图3是在图1中所示的功率电感器部件的第二侧视图。图4是在图1中所示的功率电感器部件的底视图。图5是包括与另一个电路板部件以堆叠关系安装到电路板的图1至图4中所示的功率电感器部件的部件组件的侧视图。图6是表面安装功率电感器的第二示例性实施例的底部透视图。图7是在图6中所示的功率电感器部件的底视图。图8是在图6中所示的功率电感器部件的第一侧视图。图9是在图6中所示的功率电感器部件的第二侧视图。图10是包括与另一个电路板部件以堆叠关系安装到电路板的图6至图9中所示的部件的部件组件的侧视图。具体实施方式电路板安装密度对于电子装置制造商长期以来一直是紧迫的问题。在电路板的选定区域中安装增加的数量的电子部件允许更多的部件设置在电路板上，或在任何装置中所需的电路板尺寸的期望的降低。电子装置因此可能具有更强大的特征，或可以变得更小。现在的朝向在同步提供更强大的装置和特征的同时降低电子装置尺寸的趋势已对电子部件制造商造成减少包括但不限于诸如电感器的磁性部件的电路板部件的尺寸的压力。更小的部件在电路板上占据更小的空间，并且进而增加了电路板安装密度。在功率转换器电路中，诸如功率电感器的磁性部件在它们的尺寸减小时在某些应用中呈现性能问题。更高功率和更高的电流应用的性能要求难以与对于日益小型化的部件的期望调和。小型化功率电感器的更小的线圈和更小的磁体可以很好地处理更小的电流，而不是更大的电流。在更高电流，更高功率应用中，需要更大的线圈。进而，更高的电流以及更大的线圈需要更大的磁芯来存储能量。传统上，功率电感器部件如同其它的电路板部件一样，与在板上的其它部件以水平间隔的关系安装在电路板上。在功率转换器示例中，功率电感器对提供功率级功能的集成电路部件以水平间隔开但在其附近的关系来安装。因此，满足增加的功率需求的更大功率电感器与增加电路板密度的期望冲突。更大的功率电感器将占据在电路板上的更多区域，而不是更少的区域。以下描述克服本领域中这些和其它缺点的功率电感器的示例性实施例。提供了功率电感器，该功率电感器完全能够满足现代电子装置的增加的功率和电流需求，同时仍提供在电路板上的整体的空间节省。这是通过配置具有堆叠部件容纳的功率电感器来实现的，这样代替如传统上已经做的以水平间隔关系并排安装功率电感器和另一个电路板部件，功率电感器部件可以与另一个部件竖直地堆叠，以使得其它部件在电路板和功率电感器之间延伸。当安装到电路板时，其它部件可嵌套在功率部件内或下方。由于在功率电感器中设置的堆叠部件容纳，功率电感器的物理尺寸可以增加以容纳更大的线圈和更大的磁芯，以更加胜任地在更高功率、更高电流电路使用中工作。虽然更大的功率电感器在电路板上占据增加的区域，但是因为其它部件(例如，集成电路部件)占据在由功率电感器占据的更大区域范围内的更小的区域，所以在电路板上的空间节省仍是可实现的。在下面的描述中，方法方面将部分地是显而易见的，并且部分地进行讨论。现在转向图1-5，示出了功率电感器100的第一实施例。功率电感器100一般包括有时也被称为芯的磁体102、线圈104(图1和图2)，以及表面安装端子106和108(图1和图4)。表面安装端子106、108完成到电路板110的电路轨迹或导电路径的电连接(图5)。到电路路径的电连接可经由焊接来建立，以完成通过电感器部件100的线圈104的电路路径。在所示示例中的磁体102由第一磁芯件112和第二磁芯件114制成。磁体可以包括用于能量存储的物理间隙116。芯件112、114可以由本领域中已知的合适磁性材料制造。示例性磁性材料包括磁性粉末颗粒，诸如在各种实施例中的铁氧体颗粒、铁(Fe)颗粒、铝硅铁粉(Sendust)(Fe-Si-Al)颗粒、钼坡莫合金(MPP)(Ni-Mo-Fe)颗粒，高通量(Ni-Fe)颗粒、大通量(Megaflux)(Fe-Si合金)颗粒、铁基无定形粉末颗粒、钴基无定形粉末颗粒，或本领域中已知的其它等效材料。当这种磁性粉末颗粒与聚合物粘合剂材料混合时，所得到的磁性材料可以表现出分布式间隙特性，这避免了将磁性材料的不同件进行物理间隔或分开的任何需求。对于高电流应用，预退火磁性无定形金属粉末可被认为是有利的。对于功率电感器应用，因为诸如Fe-Si颗粒的金属粉末具有更高的Bsat值，所以对于用作更高功率指示器应用中的磁性粉末材料，金属粉末材料可以优于铁氧体材料。Bsat值是指通过外部磁场强度H的应用可达到的磁性材料中最大通量密度B。有时被称为B-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电路板的表面安装部件，包括：体；以及表面安装端子，用于完成到所述电路板的电连接，其中所述体和所述表面安装端子中的一个被配置为容纳相对于所述体以竖直堆叠关系分开提供的电路板部件，并且其中所述分开提供的电路板部件位于所述电路板和所述体之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电路板的表面安装部件，包括：
体；以及
表面安装端子，用于完成到所述电路板的电连接，其中所述体和所述
表面安装端子中的一个被配置为容纳相对于所述体以竖直堆叠关系分开
提供的电路板部件，并且其中所述分开提供的电路板部件位于所述电路板
和所述体之间。
2.根据权利要求1所述的表面安装部件，其中所述体限定被形成尺寸
为容纳所述分开提供的表面安装部件的凹陷区域。
3.根据权利要求1所述的表面安装部件，其中所述体具有底表面，并
且其中所述表面安装端子与所述底表面间隔开，从而所述底表面从所述电
路板升高，以限定被形成尺寸为容纳所述分开提供的表面安装部件的区
域。
4.根据权利要求1所述的安装表面部件，其中所述体是磁性的。
5.根据权利要求1所述的表面安装部件，其中所述体包括第一磁芯件
和第二磁芯件。
6.根据权利要求1所述的表面安装部件，其中所述体包括至少一个物
理间隙。
7.根据权利要求1所述的表面安装部件，其中所述体进一步包括至少
一个导电线圈。
8.根据权利要求7所述的表面安装部件，其中所述至少一个导电线圈
限定一个以上完整匝的电感器绕组。
9.根据权利要求7所述的表面安装部件，其中所述至少一个导电线圈
限定不到一个完整匝的电感器绕组。
10.根据权利要求7所述的表面安装部件，其中所述表面安装端子整
体设置在所述至少一个导电线圈的相对的端部上。
11.根据权利要求7所述的表面安装部件，其中所述线圈限定用于支
撑具有从所述电路板升高的所述体的在电路板上的所述部件的至少一个
支撑腿。
12.根据权利要求1所述的表面安装部件，其中所述部件限定功率电
感器。
13.根据权利要求1所述的表面安装部件，其中所述分开提供的电路
板部件包括集成电路部件。
14.根据权利要求13所述的表面安装部件，其中所述集成电路部件限
定功率转换器的功率级。
15.一种表面安装部件，用于电路板，包括：
磁体；
至少一个导电线圈；以及
表面安装端子，用于完成在所述导电线圈和所述电路板之间的电连
接，其中所述体和所述表面安装端子中的一个被配置为容纳以竖直堆叠关
系分开提供的部件，所述分开提供的电路板部件位于所述电路板和所述体
之间。
16.根据权利要求15所述的表面安装部件，其中所述体限定被形成尺
寸为容纳所述分开提供的部件的凹陷区域。
17.根据权利要求15所述的表面安装部件，其中所述磁体具有底表
面，并且所述底表面从所述电路板升高以限定被形成尺寸为容纳所述分开
提供的表面安装部件的区域。
18.根据权利要求17所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·汉利，G·欧阳，D·周，R·J·博格特，Y·晏，
申请(专利权)人：库珀技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US