低剖面耦合电感器制造技术

本公开涉及低剖面耦合电感器。公开了一种低剖面耦合电感器，以提供紧凑且高性能的磁耦合。低剖面耦合电感器具有不对称的几何形状，具有一对互补的铁氧体磁芯，以交替的蛇形图案支撑一对导电带。在芯之间存在一个或多个芯间隙，以在任一导电带的相邻磁场之间产生强通量耦合。交替的蛇形导体和芯间隙用于增加磁场之间的能量传递，并提高低轮廓耦合电感器的总功率密度。率密度。率密度。

【技术实现步骤摘要】
低剖面耦合电感器
[0001]通过引用任何优先权申请合并
[0002]与本申请一起提交的申请数据表中确定了外国或国内优先权要求的任何和所有申请，均根据37CFR 1.57通过引用合并于此。


[0003]本专利技术一般涉及电感器，特别是低剖面耦合电感器。

技术介绍

[0004]在多相DC
‑
DC转换器，特别是机械约束的微模块DC
‑
DC转换器中，需要更高的操作效率和改进的瞬态负载响应。然而，利用传统耦合电感器来执行电压转换的DC
‑
DC转换器受到现有选项的尺寸和性能的限制。寻求一种具有更高功率密度的改进的低轮廓多相耦合电感器来增强这些DC
‑
DC转换器的性能。

技术实现思路

[0005]公开了一种低剖面耦合电感器，以提供紧凑且高性能的磁耦合。低剖面耦合电感器具有不对称的几何形状，具有一对互补的铁氧体磁芯，以交替的蛇形图案支撑一对导电带。在芯之间存在一个或多个芯间隙，以在任一导电带的相邻磁场之间产生强通量耦合。交替的蛇形导体和芯间隙用于增加磁场之间的能量传递，并提高低轮廓耦合电感器的总功率密度。
[0006]在一个方面，一种低剖面耦合电感器包括：第一芯，具有第一内表面和在所述第一内表面上由第一多个突起形成的蛇形通道；第二芯，具有第二内表面和在所述第二内面上的由第二多个突起形成的蛇形通道；第一和第二导电带，第一和第二导电带中的每一个都具有入口端口和出口端口；其中所述第一导电带设置在所述第一芯的蛇形通道中，并且所述第二导电带设置在所述第二芯的蛇形通道中，并且其中所述第一导电带和所述第二导电带中的每一个设置在所述多个突起之间，使得所述第一导电带的平行于所述第二导电带延伸的至少一部分不与所述第二导电带共面。
[0007]在另一个方面，一种低剖面耦合电感器包括：至少一个铁氧体磁芯、从铁氧体芯延伸的多个平行突起、第一和第二导电带，第一和第二导电带中的每一个都具有入口端口和出口端口，其中所述第一导电带和所述第二导电带中的每一个设置在所述平行突起之间，使得所述第一导电带的平行于所述第二导电带延伸的至少一部分不与所述第二导电带共面，并且其中所述第一导电带和所述第二导电带被配置为使得所述第一和第二导电带的入口端口两者相邻，并且所述第一导电带和第二导电带的出口端口两者相邻。
[0008]在又一个方面，一种制造低轮廓耦合电感器的方法包括：提供第一芯，具有第一内表面和在所述第一内表面上由多个突起形成的蛇形通道；提供第二芯，具有第二内表面和在所述第二内表面上由多个突起形成的蛇形通道；形成第一导电带和第二导电带，所述第一导电带和所述第二导电带中的每一个具有入口端口和出口端口；将所述第一导电带插入
所述第一芯的对应蛇形通道中，并将所述第二导电带插入所述第二芯的相应蛇形通道中；和通过至少二个突起将所述第一芯和所述第二芯机械地连接在一起，使得所述第一和第二导电带的入口端口两者相邻，并且所述第一导电带和所述第二导电带的出口端口两者相邻。
附图说明
[0009]图1是根据本专利技术构造的低剖面耦合电感器的正投影；
[0010]图2是低剖面耦合电感器的俯视图，显示了互锁的第一和第二芯；
[0011]图3A是图1的低剖面耦合电感器的正视图；
[0012]图3B是低剖面耦合电感器的第一芯的正截面图；
[0013]图3C是低剖面耦合电感器的第二芯的正截面图；
[0014]图3D是低剖面耦合电感器的一端的正视图；
[0015]图3E是沿线3E
‑
3E截取的图1的低剖面耦合电感器的注释横截面；
[0016]图3F是导电带的一个角的横截面。
[0017]图4A是沿线4A
‑
4A截取的图1的低剖面耦合电感器的第一芯的注释横截面；和
[0018]图4B是沿线4B
‑
4B截取的图1的低剖面耦合电感器的第一芯的注释横截面。
具体实施方式
[0019]以下对某些实施例的详细描述呈现了对特定实施例的各种描述。然而，本文所描述的创新可以以多种不同的方式来体现，例如，如权利要求所定义和涵盖的。在本说明书中，参考附图，其中相似的附图标记可以指示相同或功能相似的元件。应当理解，图中所示的元件不一定按比例绘制。此外，将理解的是，某些实施例可以包括比图中所示的更多的元件和/或图中所述的元件的子集。此外，一些实施例可以结合来自两个或多个附图的特征的任何适当组合。
[0020]根据本专利技术构造的低剖面耦合电感器提供了紧凑和高性能的磁耦合，同时避免了可能由非屏蔽磁场引起的有害电磁干扰(EMI)。低剖面耦合电感器具有不对称耦合电感感器几何结构，一对铁氧体磁芯以交替的蛇形图案支撑一对导电带。在芯之间存在一个或多个芯间隙，以在导电带的相邻磁场之间产生强通量耦合。交替的蛇形导体和芯间隙提高了低轮廓耦合电感器的总功率密度。电感器具有水平定向的支腿，以安装在微模块封装内部、基板上或另一个受限空间中。耦合电感器具有与两个传统电感器有效相同的性能，同时在安装到印刷电路板(PCB)时占据一半的表面积。
[0021]低剖面耦合电感器的实施例
[0022]首先参考图1和图2，低剖面耦合电感器通常用100表示。电感器100包括第一芯110a和第二芯110b，每个芯110a/b具有从芯的内表面111a/b延伸的多个突起。在图1和图2的实施例中，每个芯110a/b具有从芯的内表面111a/b延伸的第一突起120a/b、第二突起130a/b和第三突起140a/b。(突起130b和140a在图1中被遮挡。)如本领域技术人员所理解的，电感器100的实施例可以被构造为具有从每个芯延伸的三个以上的突起。
[0023]在本专利技术的优选实施例中，包括突起120a
‑
140b的芯110a/b可以由铁氧体陶瓷(例如具有式Mn
a
Zn
(1
‑
a)
Fe2O4的锰锌铁氧体，或具有式Ni
a
Zn
(1
‑
a)
Fe2O4的镍锌铁氧酸盐)形成，但
是可以由本领域技术人员已知的任何材料构成。
[0024]第一突起120a/b、第二突起130a/b和第三突起140a/b中的每一个可以具有基本上矩形的覆盖区，其中突起与芯110a/b之一交界面。每个芯具有基本上矩形的上表面112a/b和下表面113a/b。如将在本文中更详细地讨论的，上表面112a
‑
113b和下表面113a
‑
113b可以是平行的平面，其勾勒出芯110a/b的大致矩形轮廓。
[0025]第一、第二和第三突起120a
‑
140b的定位可以在内表面111a/b的高度上交替。例如，第一突起120a和第三突起140a可以各自连接到第一芯110a的内表面111a，使得突起的下表面121a/141a与芯的下表面113a基本上齐平。第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低剖面耦合电感器，包括：第一芯，具有第一内表面和在所述第一内表面上由第一多个突起形成的蛇形通道；第二芯，具有第二内表面和在所述第二内面上的由第二多个突起形成的蛇形通道；第一和第二导电带，第一和第二导电带中的每一个都具有入口端口和出口端口；和其中所述第一导电带沿着所述第一芯的所述蛇形通道延伸，并且所述第二导电带沿着所述第二芯的蛇形通道延伸。2.根据权利要求1所述的电感器，其中所述第一导电带被设置在所述第一多个突起之间，并且所述第二导电带被布置在所述第二多个突起之间，使得平行于所述第二导电带延伸的所述第一导电带的至少一部分不与所述第二导电带共面。3.根据权利要求1所述的电感器，其中所述第一芯和所述第二芯由铁氧体材料构成。4.根据权利要求1所述的电感器，其中所述第一芯和所述第二芯通过所述突起耦合在一起，使得两个导电带都定位在所述芯之间。5.根据权利要求4所述的电感器，其中所述突起中的一个或多个的外表面中的不连续性在所述第一芯和所述第二芯之间的大致中点处形成间隙。6.根据权利要求5所述的电感器，其中用粘合剂或树脂填充所述间隙，以将所述第一多个突起中的一个与所述第二多个突起中的一个机械连接。7.根据权利要求1所述的电感器，其中所述第一多个突起中的一个和所述第二多个突起中的一个用粘合剂或树脂连接。8.根据权利要求1所述的电感器，其中所述第一导电带和所述第二导电带中的每一个是至少20％的铜。9.根据权利要求1所述的电感器，其中所述导电带中的第一导电带具有大约2.45毫米的深度，并且所述导电带中的第二导电带具有大约2.0毫米的深度。10.根据权利要求1所述的电感器，其中所述第一芯和所述第二芯连接在一起，使得所述入口端口相邻并且所述出口端口相邻。11.根据权利要求1所述的电感器，其中所述第一或第二多个突起中的至少一个具有大约4.5毫米的厚度和大约6毫米的深度，并且其中所述第一导电带或所述第二导电带中的至少一个具有大约2.2毫米的厚度。12.根据权利要求5所述的电感器，其中所述间隙具有大约0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：