专利名称：屏蔽电感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子零件，尤其是电感器。
背景技术：
尺寸更小且电子特性更佳的电子零件的需求永不衰退，在设计这些零件时往往失去一些，例如当尺寸缩小时会对一或多项电子特性产生负面影响。
电感器最需要降至最低甚至消除者为电磁干扰(EMI)，EMI为会降低电子设备性能的不想要的电磁信号，为了减低电感器造成的EMI效应，在电感器周围会放置屏蔽件，因此屏蔽电感器比其它未屏蔽者需要更大的空间，此外屏蔽件需要固定。
发明内容
一电感器包括一芯，绕芯设置的一线圈，以及一屏蔽件。屏蔽件及芯彼此连接以形成一回路，芯可为单一构件或由一对芯段所组成。屏蔽件可包括两半或两部分或可包括一盖子和一基部。芯一端或两端可与屏蔽件为一体。在屏蔽件包括两部分的实施例中，该部分可有大致上相同的形状和尺寸。
给定能量存储容量之下，本发明的电感器相对于传统电感器有大幅改良，例如本发明的电感器可在体积比传统环形电感器小10倍下存储等量能量。另外，本发明的电感器的宽度对长度的比率为1∶1，而传统环形电感器为2∶1。
在配合下文并参照所附图式之下本领域普通技术人员将了解本发明的其它特征和优点。
图1为一屏蔽电感器立体图。
图2为一屏蔽电感器立体分解图。
图3为一屏蔽电感器侧视分解图。
图4为一屏蔽件和一电感器的芯的封闭磁回路图。
图5为一屏蔽电感器立体分解图。
图6A和6B为图5中屏蔽电感器侧视图。
图7为一屏蔽电感器立体分解图。
图7A为图7中电感器立体图。
图8为一屏蔽电感器立体分解图。
图8A为图8中电感器立体图。
图9为一屏蔽电感器立体尺寸图。
具体实施例方式
请详阅图1和图2，一电感器10包括一线圈12和一屏蔽芯14，线圈12可有一对端子16，而屏蔽芯14可有一第一部分18A和一第二部分18B。
如图2所示，各部分18可包括有一端壁22和一侧壁24的一罩框20，在所示实施例中，各罩框20可有一结合缘26，如图3所示，另外，侧壁24可形成一对孔口28来容纳线圈12的一端子16。
芯14的各部分18的罩框亦可包括一芯段30，如图3清楚所示，芯段30可设置在端壁22的一内表面32，各芯段30亦可有一端面34。在多个实施例中，可在各部分18内形成一座36，例如在侧壁24与芯段30之间来容纳线圈12。
请另参阅图4，当第一及第二部分18A和18B与容纳在座36里面的线圈12结合在一时，罩框20侧壁24的结合缘26彼此结合如标号A所指的虚线所示，以形成一磁连续屏蔽件40。另外，芯段30端面34彼此接触，如标号B所指的虚线所示，以形成一磁连续芯42。因此屏蔽件40和芯42一起形成一封闭磁回路，如磁通线C所示。当装在一电子电路中时，屏蔽件40不需固定。
如图1所示，当部分18结合，第一部分18A的罩框20的孔口28分别对齐第二部分18B的罩框20的孔口28，以在蔽屏件40内形成一对小孔44(图1中仅示出其中一小孔)，因此，藉由容纳在座36内的线圈12围绕芯42，端子16可分别经由屏蔽物40的小孔44伸出。
在许多实施例中，例如图5所示，各部分18侧壁24可形成单一孔口28，因此当部分18如图6A和6B所示地结合，屏蔽件40内形成一对小孔44以分别容纳线圈12端子16。
在其它实施例中，如图7所示，屏蔽芯14可包括诸如一基部50的一第一部分以及诸如一盖子52的一第二部分，基部50可包括一侧壁54和一芯56，且侧54与芯56之间形成一座58来容纳一线圈60。盖子52可包括一对小孔64以在线圈60容纳在座58内之时来分别容纳线圈60端子64。当盖子52如图7A中所示地结合基部50及芯56时，基部50、盖子52、及芯56一起形成一封闭磁回路，而端子64伸出小孔64之外。
在另一实施例中可使用单一小孔，例如图8所示，屏蔽芯14可包括诸如一基部70的一第一部分以及诸如一盖子72的一第二部分，基部70可包括具一小孔76的一侧壁74，基部70或盖子72上提供或设置一芯78；在所示实施例中，芯78组装在盖子72上。当盖子72结合基部70，且所容纳线圈80绕芯78如图8所示时，形成了一小孔82，且基部70、盖子72、及芯78一起形成一封闭磁回路，而线圈80端子84伸出小孔82之外。
在许多实施例中，电感器10尺寸最小化，但仍保持所要的电子特性，举例言之，如图9所示，屏蔽芯40总高度H可小于约10mm，各罩框侧壁24高度H小于约5mm，另外屏蔽芯40长度L可小于约10mm，宽度W小于约10mm。因此，在尺寸几乎相等的实施例中，宽度W对长度L的比率为1∶1，在其它实施例中，宽度对长度的比率为小于1.5∶1。
为电感器其一项电子性质为存储能量，其由方程式E＝1/2LI2所决定，其中L为电感，I为直流电流。电感器所要的一项特性为体积对存储能量，若电感器10的各尺寸(亦即高度H，长度L，和宽度W)约为6.8mm，则屏蔽芯40的体积约为310mm3，在这些尺寸下，电感器10的电感在约100KHz频率及电流约20安培DC下约为400毫微亨利(nanohenrys)，所存储能量为80微焦耳。比较之下，能存储等量能量的传统环电感器长度需约20mm，宽度约20mm，高度约8mm，体积约3200mm3，因此具柱状芯42且有封闭磁回路的本发明电感器10在相同能量存储能力下体积缩小了10倍以上。
在许多实施例中，如图1，2和3所示，屏蔽芯14的第一及第二部分18A和18B形状大致相同，尺寸大致相等，因此在生产时仅需单一冲模，模具或铸件(视生产程序而定)利用例如铁粉来生产屏蔽芯14的部分18。此外，各部分18的罩框20的芯段30，特别是内壁22，可一体构造以简化生产分开的芯以及将芯组装在屏蔽件的制程，换言之，芯段78一端86(图3，7和8)或芯段30可与屏蔽件4040一体。于生产，为制造电感器10，线圈12可定位在其中一部分18的罩框20的座36内，而端子对齐孔口28。之后另一部分可定位在其上，使结合缘26和端面35彼此接触。部分18A和18B可在侧壁24结合缘26处以例如诸如环氧树脂的粘合剂固定在一起。虽然，线圈12可缠绕在芯上面，线圈12可用例如自动缠绕器预先制造，以降低制造成本。
本领域普通技术人员应了解前述范例实施例提供无数替代及修改的基础，这些修改仍在本发明的范围内，因此本发明不限于文中所示及所述者。
权利要求
1.一种电感器，包括一线圈，其有一对端子；以及一屏蔽芯，其有一第一部分和一第二部分；各部分包括一罩框，其有一端壁和一侧壁，侧壁有一结合缘和一对孔口；一芯段，其设在端壁一内表面上，且有一端面；以及一座，其形成于罩框与芯段之间以容纳线圈；其中当第一和第二部分结合在一起且座容纳线圈时罩框侧壁的结合缘彼此结合形成一磁连续屏蔽件；芯段端面彼此接触形成一磁连续芯，使得屏蔽件和芯形成一封闭磁回路；第一部分的罩框的孔口分别对齐第二部分的罩框的孔口，以在屏蔽件内形成一对小孔；以及线圈由座容纳且环绕芯，其端子分别经由屏蔽件的小孔伸出。
2.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，屏蔽件的宽度和长度的比率小于约1.5∶1。
3.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，各罩框侧壁高度约小于5mm，使得屏蔽件高度小于约10mm。
4.如权利要求3所述的电感器，其特征在于，屏蔽件的长度小于约10mm，宽度小于约10mm。
5.如权利要求4所述的电感器，其特征在于，电感器在约100KHz频率下的电感400毫微亨利。
6.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，屏蔽芯的第一及第二部分形状大致相同。
7.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，各部分的罩框和芯段为一体构造。
8.一种电感器，包括一芯；一线圈，其绕芯设置；以及一屏蔽件，其连接到芯以形成一封闭磁回路。
9.如权利要求8所述的电感器，其特征在于，芯有一对端部，至少其中一端部与罩框一体。
10.如权利要求8所述的电感器，其特征在于，芯包括与屏蔽件一体的至一芯段。
11.如权利要求8所述的电感器，其特征在于，芯包括二芯段，且屏蔽件包括二罩框；芯段分别与罩框一体。
12.如权利要求10所述的电感器，其特征在于，各芯段有一端面，且各罩框有一结合缘；当罩框结合形成屏蔽件时，端面彼此接触且结合缘彼此接触。
13.如权利要求10所述的电感器，其特征在于，罩框形状大致相同。
14.如权利要求10所述的电感器，其特征在于，罩框尺寸大致相同。
15.如权利要求10所述的电感器，其特征在于，各罩框有一孔口；当二罩框固定在一起时，其中一罩框的孔口对齐另一罩框的孔口，以形成一对小孔来容纳线圈端子。
16.如权利要求8所述的电感器，其特征在于，线圈有一对端子，屏蔽件有一对小孔容纳线圈端子。
17.如权利要求8所述的电感器，其特征在于，屏蔽件高小于约10mm，长度小于约8mm，宽度小于约8mm。
18.一种制造电感器的方法，包括提供多个罩框，各罩框包括一端壁以及具一结合缘和一对孔口的一侧壁；一芯段，其设在端壁一内表面上，且有一端面；以及一座，其形成于罩框与芯段之间；将具一对端子的线圈固定在其中一罩框的座内，而且端子固定在孔口内；以及将另一罩框与上面有线圈的罩框结合，使得侧壁的结合缘以及芯段端面分别呈磁性接触，因而形成一封闭磁回路。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，各罩框的芯段和端壁为一体。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，各罩框形状大致相同。
全文摘要
一电感器包括一芯，绕芯设置的一线圈，以及一屏蔽件。屏蔽件及芯彼此连接以形成一回路，芯可为单一构件或由一对芯段所组成。屏蔽件可包括两半或两部分或可包括一盖子和一基部。芯一端或两端可与屏蔽件为一体。在屏蔽件包括两部分的实施例中，该部分可有大致上相同的形状和尺寸。
文档编号H01F27/29GK1628360SQ02829083
公开日2005年6月15日 申请日期2002年11月23日 优先权日2002年6月4日
发明者S·龚 申请人:Bi 科技有限公司