微型功率电感器及其制造方法技术

电路板应用的诸如功率电感器之类的磁性组件包括压力层压构造，涉及可一体地包括磁性粉末材料的柔性介电薄板。介电薄板可以经济可靠的方式围绕线圈绕组被压力层压，具有超出已知磁性组件构造的性能优势。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术一般地涉及包括磁芯的电组件的制造，且更特定地涉及具有磁芯和导电线圈绕组的表面安装电组件的制造。各种磁性组件，包括但不限于电感器和变压器，包括围绕磁芯设置的至少一个导电绕组。这样的组件可被用作电气系统中的电源管理设备，包括但不限于电子设备。电子封装的进步已经确保了电子设备尺寸的极大减少。这样，现代手持电子设备非常狭长，有时被认为具有低轮廓或厚度。附图说明图I是根据本专利技术的磁性组件的透视图。 图2是图I中所示设备的展开视图。图3是图2中所示设备的一部分的部分展开视图。图4是图I中所示设备在部分组装情况下的另一个展开视图。图5是制造图I到4中所示的组件的方法的方法流程图。图6A示出根据一个示例性实施例的具有预成型线圈和至少一个磁粉薄板的微型功率电感器的顶端的透视图和展开视图。图6B示出根据一个示例性实施例的如图6A所示的微型功率电感器的透明透视图。专利技术详细描述电组件的制造过程被仔细检查以作为减少高度竞争的电子制造行业中的成本的一种途径。当所制造的元件是低成本高容量的元件时，制造成本的减少是特别合乎需要的。在高容量元件中，任何制造成本的减少当然是重要的。此处使用的制造成本是指材料成本和劳动成本，且制造成本的减少对于消费者和制造者等是有利的。因此，期望的是为电路板应用提供具有增加的效率和改进的可制造性的磁性组件，同时不增加组件的尺寸且不在印刷电路板上占据不适当量的空间。为满足新产品，(包括但不限于诸如手机、个人数字助理(PDA)设备、和其他设备之类的手持电子设备)的低轮廓空间要求的磁性组件的微型化，出现了大量挑战和困难。特别对于具有堆叠的电路板的设备(这在目前是普遍的，用于提供这样的设备的增加的功能)，旨在满足设备尺寸的整体低轮廓要求的电路板之间减少的容限，已经提出实际约束，这些约束或者是常规电路板组件可无法全部满足，或者是使得用于制造配套设备(conformingdevice)的常规技术显得非常昂贵。通过本专利技术有效地克服了现有技术的这些劣势。为了对下述本专利技术的示例性实施例的创新性方面全面了解，此处的公开将被分为几个部分，其中部分I是对于常规磁性组件及其劣势的介绍；部分II公开了根据本专利技术的组件设备的示例性实施例及制造其的方法；且部分III公开了根据本专利技术的模块化组件设备的示例性实施例及制造其的方法。I.低轮廓磁性组件的介绍常规地，磁性组件，包括但不限于电感器和变压器，利用围绕磁芯设置的导电绕组。在电路板应用的现有组件中，可用螺旋地绑绕在低轮廓磁芯(有时被称为磁鼓)上的细金属丝制成磁性组件。然而，对于较小的磁芯，绕磁鼓绑绕金属丝是困难的。在示例性安装中，期望的是具有小于O. 65mm的低轮廓高度的磁性组件。将金属丝线圈应用在这个尺寸上的挑战容易增加组件的制造成本，并且期望有较低成本的解决方法。已经对制造低轮廓磁性组件(有时称为芯片电感器)做出努力，在高温有机介电衬底(如，FR-4、酚醛或其他材料)上使用沉积金属化技术和用于在FR4板、陶瓷衬底材料、电路板材料、酚醛、和其他刚性衬底上形成线圈和磁芯的形成技术。然而，用于制造这样的芯片电感器的这样的已知技术包括复杂的多步骤制造工艺和错综复杂的控制。期望的是减少在特定制造步骤中这样的工艺的复杂度来因此减少与这样的步骤相关联的必须的时间和劳动。进一步期望的是完全去除一些工艺步骤来减少制造成本。 II.具有集成线圈层的磁性设备图I是磁性组件或设备100的第一个说明性实施例的俯视图，其中展示了本专利技术的优点。在示例性实施例中，设备100是电感器，但是可理解的是以下描述的本专利技术的优点也可对于其它类型的设备而产生。虽然以下描述的材料和技术被认为对低轮廓电感器的制造特别有利，但是可理解的是电感器100仅是可获益于本专利技术的电组件中的一种类型。因此，下文所作的描述仅仅出于说明性的目的，可以预期本专利技术的优点可在其它尺寸和类型的电感器以及包括但不限于变压器的其它无源电组件上产生。因此，并不意图将此处的创新性概念的实践唯一地限制在此处描述和附图中所示出的说明性实施例中。根据本专利技术的示例性实施例，电感器100可具有层叠构造，这将在下文描述，其包括在外部介电层104、106之间延伸的线圈层102。磁芯108以下文说明的方式在线圈的上部、下部、并通过线圈中心延伸(未在图I中示出)。如图I中所示，电感器100—般形状为矩形，并包括相对的拐角切口 110、112。表面安装端子114、116被形成为与拐角切口 110、112相邻且端子114、116各自包括平面端接板118、120和例如用导电镀层金属化的垂直表面122、124。当表面安装板118、120被连接至电路板(未示出)上的电路轨迹时，金属化的垂直表面122、124建立了端接板118、120与线圈层102之间的导电路径。表面安装端子114、116有时被称为塔状(castellated)接触端子，但是可可选地在本专利技术的其他实施例中采用其他端接结构，诸如接触导线(即，线端接)、围绕端接、浸溃金属化端接、电镀端接、焊接接触和其他已知的连接方案，来对于电路板(未示出)的电感器、端子、接触板、或电路端子提供电连接。在示例性实施例中，电感器100在一个示例中具有小于O. 65mm的低轮廓尺寸H,且更特定为约O. 15mm。该低轮廓尺寸H对应于当电感器100被安装至电路板时、在与电路板表面垂直的方向中测得的电感器100的垂直高度。在电路板的平面中，电感器100可近似正方形，且在一个实施例中在具有约2. 5mm长度的侧边缘。尽管电感器100被图示为矩形形状，有时被称为芯片构造，且另外尽管公开了示例性尺寸，应理解的是在本专利技术的可选实施例中可替代地使用其他形状和更大或更小的尺寸。图2是电感器100的展开视图，其中线圈层102被图示为在上和下介电层104和106之间延伸。线圈层102包括在基本平面的基层介电层132上延伸的线圈绕组130。线圈绕组130包括数匝来获得期望效果，诸如，例如，对于电感器100的所选终端用途应用的所期望的电感值。线圈绕组130被设置为位于基层132的每一个各自相对表面134 (图2)和135 (图3)上的两个部分130A和130B中。S卩，包括部分130A和130B的双侧线圈绕组130在线圈层102中延伸。每一个线圈绕组部分130A和130B在基层132的主表面134、135上的平面中延伸。线圈层102进一步包括位于基层132的第一表面134上的端接板140A和142A、以及位于基层132的第二表面135上的端接板140B和142B。线圈绕组部分130B的端部144连接至位于表面135上的端接板140B(图3)，且线圈绕组部分130A的端部连接至位于表面134上的端接板142A(图2)。通过位于基层132中的开口 136外围处的导电通孔138(图3)，线圈绕组部分130A和130B可串联地互连。因此，当端子114和116耦合至带电电路时，在端子114和116之间通过线圈绕组部分130A和130B建立导电路径。基层132在形状上可一般是矩形，且可形成为具有在基层132的相对表面134和135之间延伸的中间磁芯开口 136。该磁芯开口 136可被形成为一般如图所示的圆形，但可理解的是在其他实施例中该开口并不需要是圆形。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜毅鹏，R·J·博格特，D·M·马努基安，
申请(专利权)人：库柏技术公司，
类型：
国别省市：