利用磁性薄膜的耦合电感器结构制造技术

本发明专利技术公开了一种电感器，所述电感器包括第一线材、非导电材料和外壳。所述非导电材料可覆盖所述第一线材，所述第一线材的每个端部的一部分未被覆盖。所述外壳可包括顶部和底部，并且包括至少一个磁化层以及所述第一部分和所述第二部分之间的至少一个间隙。所述外壳还可包围所述非导电材料的一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用磁性薄膜的耦合电感器结构
技术介绍
优先权信息本专利申请要求提交于2016年9月22日的名称为“COUPLEDINDUCTORSTRUCTURESUTILIZINGMAGNETICFILMS”的美国临时专利申请序列号62/398,352的优先权，该文献全文如同在本文中充分完整地阐述的一样以引用方式并入本文。
本文所述的实施方案涉及磁性无源电路部件的领域。更具体地讲，这些实施方案涉及用于形成电感器件的结构和方法。相关技术描述磁性器件诸如电感器可用于各种电路中。电感器可用来阻止电流波动。电感器的稳流特性使其在供电电路和调压电路中发挥作用，有助于产生低噪声电力信号。电感器也可用于无线电路中，尤其是作为天线电路的一部分。与其他电路部件相比，电感器设计可占据大量电路板空间。因此，一些电子器件，特别是智能电话等小型便携式器件，可使用最少数量的电感器来节省空间。限制电感器数量可能导致电路设计更为复杂，但性能却愈发降低。需要一种可在电路中实现而无需占据大量空间的电感器设计。
技术实现思路
本专利技术公开了电感器件的各种实施方案。广义地讲，公开了包括第一线材、非导电材料和外壳的电感器。非导电材料可覆盖第一线材，该第一线材的每个端部的一部分未被覆盖。外壳可包括顶部和底部，并且包括至少一个磁化层以及第一部分和第二部分之间的至少一个间隙。外壳还可包围非导电材料的一部分。在另一实施方案中，第一线材的横截面可包括至少四侧。在另一实施方案中，外壳的顶部可包括多个磁化层，其中每个层由一层非导电材料隔开，并且其中每个磁化层的磁特性彼此不同。在一个实施方案中，第二线材可被非导电材料包围。第二线材可平行于第一线材，并且非导电材料可填充第二线材和外壳之间以及第二线材和第一线材之间的区域。在另一实施方案中，第一线材和第二线材两者的横截面可各自对应于五边形形状。第一线材的至少一个相邻侧面可斜向第二线材的最近侧面。在另一实施方案中，外壳顶部的横截面可包括形成于第一线材和第二线材之间的槽。槽的深度可被配置为向第一线材和第二线材赋予预定电感量。在实施方案中，外壳的顶部可包括第一部分和第二部分，在第一部分和第二部分之间具有另一间隙。附图说明下面的详细描述参照附图，现在对这些附图进行简要说明。图1示出了电感器的实施方案的两个视图：(a)三维视图和(b)横截面视图。图2示出了电感器的另一实施方案的横截面。图3包括两幅图。图3(a)描绘了电感器的另一实施方案的横截面。图3(b)描绘了在磁性外壳中包括槽的电感器的类似实施方案的横截面。图4示出了具有分级磁性外壳的电感器的实施方案的一部分的横截面。图5示出了具有不同形状的线材的电感器的实施方案。图6示出了在磁性外壳中具有槽的另一电感器的实施方案。图7示出了通过组合两个类似的电感结构而形成的电感器的实施方案。图8描绘了通过组合具有较少数量的线材的两个类似电感结构而形成的电感器的另一实施方案。图9包括两幅图。图9(a)示出了通过组合两个类似的电感结构而形成的电感器的实施方案，这两个结构之间包括间隙。图9(b)示出了使用两个类似的电感结构而形成的电感器的类似实施方案，这两个结构之间没有间隙。图10示出了通过组合两个类似电感结构而形成的电感器的实施方案的对准。图11示出了用于构造电感器的方法的实施方案的流程图。图12示出了用于构造电感器的方法的另一实施方案的流程图。尽管本公开容易作出各种修改形式和替代形式，但附图中以举例的方式示出并将在本文中详细描述其具体实施方案。然而，应当理解，附图及具体实施方式并非旨在将本公开限制于例示的特定形式，而正相反，其目的在于覆盖落在由所附权利要求书限定的本公开的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。本文所使用的标题仅用于组织目的，并不旨在用于限制说明书的范围。如在整个本专利申请中所使用的那样，以允许的意义(即，意味着具有可能性)而非强制的意义(即，意味着必须)使用字词“可”。类似地，字词“包括”意味着包括但不限于。各种单元、电路或其他部件可被描述为“被配置为”实行一个或多个任务。在此类上下文中，“被配置为”是一般意味着“具有”在操作期间实行一个或多个任务的“电路”的结构的宽泛表述。如此，即使在单元/电路/部件当前未接通时，单元/电路/部件也可被配置为实行任务。通常，形成与“被配置为”对应的结构的电路可包括硬件电路。类似地，为了描述中方便，可将各种单元/电路/部件描述为实行一个或多个任务。此类描述应当被解释为包括短语“被配置为”。表述被配置为执行一项或多项任务的单元/电路/部件明确地旨在对该单元/电路/部件不援引对35U.S.C.§112第f段的解释。更一般地，对任何元件的表述都明确旨在不调用35U.S.C.§112第f段针对该元件的解释，除非特别表述了“用于…的装置”或“用于…的步骤”的语言。具体实施方式由于尺寸和成本限制，电感器在小型便携式电子设备中可能未得到充分利用。电感器可改善某些供电、调压、无线和稳流设计的性能。因此，在便携式电子设备中使用小型、有成本效益的电感器设计可具有优势。在一些实施方案中，包括耦合到集成电路(IC)的一个或多个电感电路元件可以是有利的，该一个或多个电感电路元件安装在IC的封装上或封装内，从而释放电路板上的空间。需注意，“电感器”是指阻止流经其的电流的变化的电子部件。当电流流经电感器时，因电流的流动而产生的一些能量暂时存储在磁场中。当通过电感器的电流变化时，所产生的磁场变化在电感器中感生电压，该电压抵制电流变化。由磁场施加的对电流变化的抵制量的特征在于电压与电流变化率之比，常称作电感。电感器可用于各种电路应用中，并且可使用各种制造方法构造而成，以达到所需电感值。电感器的实施方案的两个视图在图1中示出。电感器100的三维视图在图1a中示出，而横截面视图在图1b中示出。电感器100包括被非导电材料104包围的线材101a和101b。磁化外壳由上磁化外壳部分102和下磁化外壳部分103形成。磁化外壳部分102和103由外壳间隙105a和105b互相隔开。线材101a和101b的每一端延伸经过非导电材料104和磁化外壳部分102和103，并且可耦合到相应的电路节点，从而将电感加至经由线材101a-b传输的信号。在一些实施方案中，端子可耦合到线材101a-b的每一端，提供从电感器100到相应电路节点的连接点。线材101a-b可由任何合适的导电材料构成，诸如但不限于金、铜、铝等。线材101a-b示出为形状大致相同。然而，在其他实施方案中，线材101b可具有不同于线材101a的形状。虽然示出了两个线材101，但是可采用任何合适的数量，诸如一个线材，或者三个或更多个线材。非导电材料104可包括任何合适的物质，诸如但不限于二氧化硅(即玻璃)、橡胶、塑料或其组合。非导电材料104可用于填充线材101a-b与磁化外壳部分102a-b和103a-b之间的空间，为线材101a-b提供支撑，并将线材101a-b彼此导电隔离以及将其与磁化外壳部分102和103导电隔离。上磁化外壳部分102和下磁化外壳部分103沿线材101a-b的长度共同形成磁化外壳，增加了与线材101a-b相关联的电感量。磁化外壳部分102和103可由能被磁化的任何合适化合物构成，包括但不限于用铁、钴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：电感器，所述电感器包括：第一线材；第二线材，所述第二线材平行于所述第一线材；非导电材料，所述非导电材料覆盖所述第一线材和所述第二线材；以及外壳，所述外壳包括上部和下部且包围所述非导电材料的一部分，其中所述外壳包括至少一个磁化层以及所述上部与所述下部之间的至少一个间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.22 US 62/398,3521.一种装置，包括：电感器，所述电感器包括：第一线材；第二线材，所述第二线材平行于所述第一线材；非导电材料，所述非导电材料覆盖所述第一线材和所述第二线材；以及外壳，所述外壳包括上部和下部且包围所述非导电材料的一部分，其中所述外壳包括至少一个磁化层以及所述上部与所述下部之间的至少一个间隙。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述外壳的所述上部包括第一部分和第二部分，在所述第一部分和所述第二部分之间具有另一间隙。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述外壳的所述上部包括多个磁化层，其中每个层由一层非导电材料隔开，并且其中每个磁化层的磁特性彼此不同。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一线材和所述第二线材两者的横截面各自对应于矩形形状。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一线材和所述第二线材两者的横截面各自对应于五边形形状，并且其中所述第一线材的至少一个相邻侧面斜向所述第二线材的最近侧面。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述外壳的所述上部的端部延伸经过所述外壳的所述下部的端部，并且其中所述上部的延伸的端部的长度被选择为赋予所述电感器中特定的饱和电流量。7.一种装置，包括：电感器，所述电感器包括：第一线材；第二线材，所述第二线材平行于所述第一线材；非导电材料，所述非导电材料覆盖所述第一线材和所述第二线材；以及外壳，所述外壳包括上部和下部且包围所述非导电材料的一部分，其中所述外壳包括至少一个磁化层以及所述上部与所述下部之间的至少一个间隙，并且其中所述外壳的所述上部的横截面包括形成于所述第一线材和所述第二线材之间的槽。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述槽的深度和宽度被选择为向所述第一线材和所述第二线材赋予特定电感量。9.根据权利要求7所述的装置，其中所述外壳的所述上部的端部延伸经过所述外壳的所述下部的端部，并且其中所述上部的延伸的端部的长度被选择为向所述电感器赋予特定的饱和电流量。10.根据权利要求7所述的装置，其中所述外壳的所述上部包括多个磁化层，其中每个层由一层非导电材料隔开，并且其中每个磁化层的磁特性彼此不同。11.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·P·卡帕比安卡，J·T·迪比尼二世，S·赛尔雷斯，王乐，杨懿彰，S·C·奥马图纳，S·库卡尔尼，P·迈克洛斯凯，Z·帕维洛维克，W·劳顿，G·马克斯威尔，J·奥布里安，H·C·斯米迪，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US