一种磁性装置及其制造方法与流程

1.本发明涉及一种磁性装置，尤其涉及一种电感器。


背景技术：

2.现有的磁性装置，例如使用t形磁芯制成的电感器，包括底部基座和位于底部基座上的支柱，其中由导线制成的线圈缠绕在t形磁芯的支柱上，其中t-磁芯压制形成电感本体，底部基座低于t形磁芯的支柱。
3.然而，当t形磁芯被按压时，可能导致导线的末端部分与线圈的绕组之间短路。
4.因此，业界需要一更好的解决方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是增加在磁性装置的本体内的导线端部与线圈之间的距离，以防止线圈和导线端部之间的短路。
6.本发明的一个目的是增加磁性装置的电极的焊接强度。
7.本发明的一实施例公开一种磁性装置，包括：一本体；以及一线圈，该线圈由导线形成并设置于该本体内，其中该导线的一第一端部包括一第一部分与一第二部分，其中该第一端部的该第一部分从该本体暴露出来，用以形成一第一电极，其中该第一端部的该第二部分从该线圈的一顶部延伸至该第一端部的该第一部分的一终点，其中该第一端部的该第二部分包括一外表面，该外表面具有相对于通过该终点的一垂直线向外凸的一曲线。
8.在一实施例中，所述曲线与所述垂直线的最大距离大于或等于所述导线厚度的二分之一。
9.在一实施例中，所述磁性装置是一电感器，其中，所述本体包括一磁性体，其中所述线圈设置在所述磁性体中。
10.在一实施例中，所述磁性体包括一t形磁芯，所述t形磁芯包括一基座和位于所述基座上的一支柱，其中一贯穿孔形成于所述基座的一角落，其中所述第一端部的至少一部分设置于所述贯穿孔内。
11.在一实施例中，该磁性装置的一第一电极包括至少一第一金属层，该第一金属层设置在该本体的一下表面上并电性连接该导线的该第一端部，以及至少一第二金属层设置在该本体的一侧表面且电性连接该至少一第一金属层，其中该线圈具有多个绕组，以及设置于该本体的该侧表面的该第一电极的高度大于零且不大于所述多个绕组的一上表面至所述多个绕组的一下表面的一高度。
12.在一实施例中，设置在所述本体的所述侧表面上的所述第一电极不跨越所述线圈的下表面。
13.在一实施例中，所述基座包括一表面，所述表面与一水平面形成20度至60度的夹角，其中所述导线的所述第一端部的所述第一部分放置于所述表面上。
14.在一实施例中，所述磁性体包括一t形磁芯，其中，所述t形磁芯包括一基座和位于
所述基座上的一支柱，其中所述基座和所述支柱由不同的磁性材料制成。
15.在一实施例中，该导线的一第二端部包括一第一部分和一第二部分，其中该第二端部的该第一部分从该本体暴露出来，用以形成该磁性装置的一第二电极，其中该第二端部该第二部分从该线圈的一顶部延伸至该第二端部的该第一部分的一终点，其中该第二端部的该第二部分包括一外表面，该外表面具有相对于通过该终点的一垂直线向外凸的一曲线。
16.在一实施例中，所述导线为一扁平线。
17.本发明的一实施例公开一种磁性装置，包括：一t形磁芯，包括一基座和该基座上的一支柱；以及一线圈，该线圈由一导线所形成，其中该支柱的至少一部分设置在该线圈的一中空空间中，其中该导线的一第一端部包括一第一部分和一第二部分，其中该第一端部的该第一部分从该本体暴露出来，用以形成一第一电极，以及该第一端部该第二部分从该线圈的一顶部延伸至该第一端部的该第一部分的一终点，其中，所述基座包括一表面，所述表面与一水平面形成20度至60度的夹角，其中所述导线的所述第一端部的所述第一部分放置于所述表面上。
18.在一实施例中，所述磁性体包括一t形磁芯，其中，所述t形磁芯包括一基座和位于所述基座上的一支柱，其中所述基座和所述支柱由不同的磁性材料制成。
19.本发明的一实施例公开一种形成磁性装置的方法，所述方法包括：形成一u形磁芯；设置一线圈于该u形磁芯中，其中该线圈由一导线所形成，其中该导线的一第一端部包括一第一部分与一第二部分，其中该导线的该第一端部的该第一部分和该第二部分形成一介于110度至150度之间的夹角；设置一t形磁芯在该线圈上，其中该t形磁芯包括包括一基座和该基座上的一支柱，其中一贯穿孔形成于所述基座的一角落，其中所述第一端部的至少一部分设置于所述贯穿孔内；以及施压于该t形磁芯与于该导线的于该第一端部的于该第一部分，用以形成该磁性装置。
20.在一实施例中，所述磁性装置为一电感器，所述本体包括一磁性体，所述线圈设置于所述磁性体中。
21.在一实施例中，所述基座包括一表面，所述表面与一水平面形成20度至60度的夹角，其中所述导线的所述第一端部的所述第一部分放置于所述表面。
22.在一实施例中，所述基座和所述支柱由不同的磁性材料制成。
23.在一实施例中，当所述t形磁芯和所述导线的所述第一端部的部分第一部分被施压时，所述t形磁芯为一未固化状态。
24.本发明的一实施例公开一种磁性装置，包括：一本体；以及一线圈，设置于该本体中，其中该线圈由一导线所形成且具有多个绕组，且导线的第一端部的至少一部分从该本体暴露出来，其中该磁性装置的一第一电极包含至少一第一金属层，设置于该本体的一下表面上且电性连接至该导线的该第一端部；及至少一第二金属层，设置于该本体的一侧表面上且电性连接该至少第一金属层，其中设置于该本体的该侧表面上的该第一电极的高度大于零且不大于所述多个绕组的一上表面至所述多个绕组的一下表面的高度。
25.在一实施例中，设置在所述本体的所述侧表面上的所述第一电极不跨越所述线圈的下表面。
26.在一实施例中，设置在所述本体的所述侧表面上的所述第一电极不跨越所述线圈
第二部分；105u-第一部分；105l-第二部分；200-磁性装置；111-线圈；111w1-绕组；111w2-绕组；111a-上表面；111b-下表面；112-第一端部；113-第二端部；b-距离；c-距离。
具体实施方式
51.图1a绘示根据本发明的一个实施例的一磁性装置100的剖面图，其中该磁性装置100包括一本体130，其具有一上表面130a和一下表面130b；以及一线圈101，其由一导线所形成并设置于该本体130中，其中该线圈101包括多个绕组，其具有一上表面101a和一下表面101b，其中该导线的一第一端部包括一第一部分102u与一第二部分102lc，该第一部分102u具有一起点102b和一终点102c，其中该第一部分102u的至少一部分从该本体130暴露出来，用以形成一第一电极，其中该第一端部该第二部分102lc从该线圈101的一顶部101tp延伸至该第一端部的该第一部分102u的一终点102c，其中，该第一端部的该第二部分102lc包括一外表面，该外表面具有相对于通过该终点102c的一垂直线vl1向外凸的一曲线102ls，其中，该线圈101具有多个绕组，该线圈101的多个绕组的一上表面101a到该线圈101的多个绕组的一下表面101b具有一高度h。
52.在一个实施例中，如图1b所示，其中该导线的一第二端部包括具有一起点103b和一终点103c的第一部分103u和一第二部分103lc，其中该第二端部的第一部分103u的至少一部分从该本体130暴露出来，用以形成一第二电极，该第二端部的第二部分103lc从线圈101的底部101bp延伸至该导线的该第二端部的该第一部分103u的终点103c，其中，该第二端部的第二部分103lc包括一外表面，该外表面具有相对于通过该第二端部的第一部分103u的终点103c的一垂直线vl2向外凸的一曲线103ls。
53.在一个实施例中，本体130包括一磁性体，其中线圈101设置在该磁性体中。
54.在一个实施例中，磁性装置100是一电感器。
55.在一个实施例中，至少一第一金属层120a设置在本体130的下表面上并且电连接到该导线的该第一端部的该第一部分102u。
56.在一个实施例中，如图1a所示，所述曲线102ls与垂直线vl1的最大距离t1大于或等于所述导线厚度t的二分之一。
57.在一个实施例中，如图1c所示，其中使用激光剥除该导线，例如一漆包铜线的第一端部的第一部分102u，其中至少一第一金属层120a可设置于本体130的下表面130b上且电性连接于该第一端部的该第一部分102u，以在本体130上形成第一电极。同样地，第二端部的第一部分103u可使用激光剥除漆包铜线等导线，其中至少一第一金属层120c可设置于本体130的下表面130b上且电性连接至第二端部的第一部分103u，用于在本体130上形成一第二电极，其中至少一第二金属层120b可设置于本体130的一侧表面131上且电性连接至至少一第一金属层120a。
58.在一个实施例中，如图1a所示，线圈101具有多个绕组，多个绕组具有上表面101a与下表面101b，其中磁性装置100的一电极包括设置在本体130的下表面130b上且电性连接于导线的第一端部112u的至少一第一金属层120a以及至少一第二金属层120b，该第二金属层120b设置于本体130的一侧表面131上并电性连接至该至少一第一金属层120a，其中设置在本体130的侧表面131上的电极的一部分具有第一高度t，如图1c所示，其中，该第一高度t大于零且不大于该多个绕组的上表面101a至该多个绕组的下表面101b的第二高度h，如图
1a所示。
59.在一个实施例中，如图1c所示，在本体130的下表面130b上形成至少一第一金属层102a，该至少一第一金属层102a电性连接至该导线的第一部分102u，用以形成磁性装置100的第一电极，其中导线的第一端部的第一部分102u的长度l1为本体130的下表面130b的总长度lt的47.5～52.5％，其中长度l1为起点102b至终点102c的长度。
60.在一实施例中，至少一第一金属层120a与至少一第二金属层120b的材质相同。
61.在一实施例中，至少一第一金属层120a与至少一第二金属层120b可由不同的材料制成。
62.在一个实施例中，形成该多个绕组的该导线是绝缘导线。
63.在一个实施例中，该导线是一扁平线。
64.在一个实施例中，该导线是一圆线。
65.在一个实施例中，该磁性体包括一t形磁芯，该t形磁芯包括一基座和一支支柱，其中该基座和该支柱由不同的磁性材料制成。
66.在一个实施例中，如图1d所示，本发明公开了一种磁性装置的制作方法，该方法包括：步骤s201：形成一u形磁芯；步骤s202：设置一线圈在该u形磁芯中；步骤s203：设置一t形磁芯在该线圈上，其中该t形磁芯包括一基座和设置在该基座上的一支柱，该支柱设置在线圈的一中空空间内，其中该基座位于该支柱的上方。步骤s204：施压于该t形磁芯与该导线端部的第一部分，用以形成该磁性装置。
67.在一个实施例中，如图2a所示，u形磁芯130u通过在模具150中填充混合磁粉而形成，并且混合磁粉可以被施压以形成u形磁芯130u。
68.在一个实施例中，如图2b所示，t形磁芯130t包括基座130s和基座上的支柱130p，其中在基座的一角落形成有第一贯穿孔130c，其中导线的第一端部的第一部分102u可以设置在贯穿孔130c中。同样地，在基座的另一角落上形成有一贯穿孔130d，其中导线的第二端部的第一部分103u可以设置在贯穿孔130d中。
69.在一个实施例中，如图2c所示，t形磁芯130t的基座包括一表面130e，其中该表面130e与一水平面160形成20度至60度的夹角θ，其中导线端部的第一部分102u放置于表面130e上。
70.在一个实施例中，当t形磁芯130t和导线的第一端部分的第一部分102u被热压以形成磁性装置100的本体130时，t形磁芯130t为一未固化状态。
71.在一个实施例中，如图2d所示，线圈101由导线构成，其中导线的第一端部包括第一部分102u和第二部分102l，其中第一部分102u和一水平面hp1形成一介于20度和60度之间的夹角θ，或是第一部分102u和第二部分102l形成一介于110度和150度之间的夹角。同样地，导线的第二端部包括第一部分103u和第二部分103l，其中导线的第二端部的第一部分103u和第二部分103l形成一介于110度至150度的夹角。
72.在一个实施例中，如图2e所示，线圈101放置在u形磁芯130u中。
73.在一个实施例中，如图2f所示，t形磁芯130t设置在线圈101上，
74.t形磁芯130t的支柱放置在线圈的一中空空间中以形成根据本发明的一个实施例的磁性装置，其中导线的第一端部的第一部分102u设置在t形磁芯130t中的贯穿孔130c中。同样地，导线的第一第二端部的第一部分103u设置在t形磁芯130t中的贯穿孔130d中。
75.在一个实施例中，如图2g所示，热压t形磁芯130t和导线的第一端部的第一部分102u以形成磁性装置。
76.与传统的电感的制作方式不同，本发明将线圈与未固化的t形磁芯倒置放置，即基座位于支柱上方，当导线端部的第一部分与t形磁芯被施压以形成磁性装置的本体时，导线端部的第二部分可被推离线圈，从而增加导线的端部与线圈的绕组之间的距离，用于防止线圈的绕组与端部之间的短路。
77.在一个实施例中，如图2h所示，磁性装置的本体130涂覆有绝缘层160。在一实施例中，绝缘层160可为绝缘胶层。
78.在一个实施例中，如图2i所示，可使用激光剥除导线例如漆包铜线的第一端部的第一部分102u的绝缘层，其中至少一第一金属层120a可设置于本体130的下表面130b上且电性连接于导线的第一端部的第一部分102u，用以在本体130上形成第一电极。同样地，第二端部的第一部分103u可使用激光剥除漆包铜线等导线的绝缘层，其中至少一金属层120c可设置于本体130的下表面130b上且电性连接至第二端部的第一部分103u，用以在本体130上形成第二电极。
79.在一个实施例中，如图2j所示，其中至少一第二金属层120b形成在本体130的侧表面131上，其中至少一第二金属层120b电性连接于导线的第一端部的第一部分102u。
80.在一个实施例中，如图2k所示，其中可以在电极上电镀一电镀金属层170如电镀cu/ni/sn层。
81.在一个实施例中，该方法还包括在本体130的一下表面和一侧表面上形成至少一第一金属层，其中该至少一第一金属层电连接到该导线的第一部分以形成磁性装置的电极，其中，设置于本体130侧表面的第一金属层的高度t为本体侧表面总高度的31.3％～35.3％，如图1c所示。
82.在一个实施例中，该方法还包括在本体的下表面上形成至少一第一金属层，其中该至少一第一金属层电连接到导线的第一部分以形成磁性装置的一电极，其中，第一部分从本体露出的长度l1为本体130下表面总长度lt的1/6～1/2，如图1c所示。
83.在一个实施例中，该方法还包括在本体的下表面上形成至少一第一金属层，其中该至少一第一金属层电连接到导线的第一部分以形成磁性装置的一电极，其中，第一部分从本体露出的长度l1为本体130下表面总长度lt的47.5～52.5％，如图1c所示。
84.在一个实施例中，该磁性体包括一t形磁芯，该t形磁芯包括一基座和一支柱，其中该基座和该支柱由不同的磁性材料制成。
85.在一个实施例中，公开了一种形成一磁性装置的方法，所述方法包括：形成u形磁芯；在u形磁芯中设置线圈，其中线圈由导线构成，其中导线的端部包括一第一部分和一第二部分，其中所述端部的所述第一部分和所述第二部分形成一介于110度到150度之间的夹角；在线所述圈上设置一t形磁芯，其中所述t形磁芯包括一基座和位于所述基座上的一支柱，所述基座的一角落形成有一贯穿孔，其中所述导线的所述端部的所述第一部分设置于所述贯穿孔内；施压所述t形磁芯与所述导线的所述端部的所述第一部分，用以形成所述磁性装置。
86.在一个实施例中，如图3a-3c所示，其中每个示出了一种可以用于形成磁性装置的线圈，其中导线的第一端部包括第一部分102u和第二部分102l，导线的第二端部包括第一
部分103u和第二部分103l。
87.在一个实施例中，如图3d-3e所示，其中每个示出了根据本发明的一个实施例的用于形成磁性装置的一种类型的两个线圈，其中第一导线的第一端部包括第一部分102u和第二部分102l，第一导线的第二端部包括第一部分103u和第二部分103l，第二导线的第三端部包括第一部分104u和第二部分104l，以及第二导线的第四端部包括第一部分105u和第二部分105l。
88.图4a描绘了根据本发明的一个实施例的磁性装置的俯视图。图4b描绘了根据本发明的一个实施例的磁性装置的放大截面图。
89.请参考图4a和图4b，其中磁性装置200包括一本体130，本体130具有一上表面130a及一下表面130b；以及一线圈111，线圈111由导线形成并具有多个绕组111w1、111w2，其中多个绕组111w1、111w设置在本体130内并具有一上表面111a和一下表面111b，其中在导线的第一端部112的至少一部分从本体130暴露，其中磁性装置200的第一电极包括设置在本体130的下表面130b上且电性连接至导线的第一端部112的至少一第一金属层120a以及至少一第二金属层120b，该至少一第二金属层120b设置于本体130的一侧表面131上且电性连接于该至少一第一金属层120a，其中设置于本体130的侧表面131上的第一电极的高度t大于零且不大于该多个绕组111w1、111w的上表面111a至该多个绕组111w1、111w的一下表面111b的高度h。
90.在一个实施例中，形成多个绕组的导线是漆包导线。
91.在一个实施例中，形成多个绕组的导线是漆包铜线。
92.在一个实施例中，该导线是一扁平线。
93.在一个实施例中，该导线是一圆线。
94.在一个实施例中，其中磁性装置200的第二电极包括至少一第三金属层，该第三金属层设置在本体130的下表面130b上并且电连接至该导线的第二端部113，其中至少一第四金属层设置于本体130的一侧表面上且电性连接至该少一第三金属层，其中设置于本体130的侧表面的第二电极的高度大于零且不大于该多个绕组111w1、111w的上表面111a至该多个绕组111w1、111w的一下表面111b的高度h。
95.在一个实施例中，本发明可以增加磁性装置的电极的smd焊接强度。
96.图4c比较基于设置在本体130的侧表面131上的电极的第一高度t在不同频率下acr上升率的表现，其中当第一高度t增加时acr上升率增加。如图4c所示，当第一高度t为零时acr上升率低，而当第一高度t等于b加上线圈的高度h时，acr上升率高，其中b代表本体130的侧表面131上的电极与线圈下表面111b之间的距离。
97.设置在本体130的侧表面131上的电极的第一高度t大于零且不大于线圈的第二高度h时，可以提高磁性装置电极的smd(surface-mounted device)焊接强度的同时，保持磁性装置的acr上升位于一良好范围。
98.在一个实施例中，如图4b所示，设置在本体130的侧表面131上的电极没有跨越线圈的下表面111b。
99.尽管已经参考上述实施例描述本发明，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对所描述的实施例进行修改。因此，本发明的范围将由权利要求限定，而不是由上面详细描述限定。