专利名称：电子部件及与该电子部件有关的方法
技术领域：
本发明一般地涉及电子部件，并且更具体地涉及具有可以提高部件的可制造性和性能的结构和组成的磁性元件及与其有关的方法，该磁性元件诸如可表面装配的感应部件。
背景技术：
不断地要求电子产业使产品更小和更强大。诸如移动电话、便携计算机、计算机附件、手持电子产品等的应用产生对更小电子部件的巨大需求。这些应用进一步推进技术并且促进与电子产品小型化有关的新领域和思想的研究。技术常常由于无法使某些部件更小、更快和更强大而受限制。此外，制造上涉及的因素可能使生产成本非常昂贵。例如，复杂工艺、大量步骤和/或一些不同机器或者零件的使用使得制造电子部件的成本增加。诸如感应器的磁性部件是已经被变得更小和/或更强大的这类部件的适当例子。典型感应器包括屏蔽式和非屏蔽式部件。非屏蔽式部件常常用于低电流应用中并且包括在如铁氧体(ferrite)的磁性材料的芯周围缠绕的接线，接线的端部连接到相应端子以便将部件装配到某一类电子电路中、通常是印刷电路板上。部分地由于难以将芯本身金属化，这些部件的芯通常嵌套于端子连接到的陶瓷或者塑料材料的体中。由于屏蔽式部件允许感应部件操作的效率以及由于屏蔽式部件无论是低电流还是高电流应用对电路其余部分的影响都最小，屏蔽式部件常常是优选的。与非屏蔽式部件很相似，屏蔽式部件常常包括缠绕到线圈中的接线，其中接线的端部连接到用于将部件装配到电路中的相应端子。然而，屏蔽式部件通常包括如下的屏蔽体，该屏蔽体包裹线圈绕组的全部或者大部分，从而感应器能够更高效操作并且仅生成最少的电磁干扰。例如，一些感应部件使用由磁性或者非磁性材料制成的盖以便减少间隙量并且闭合与之关联的通量路径，从而部件更高效操作并且可以获得更佳的感应特征。可以在如下专利中发现这样的结构的例子:于1973年7月31日授予Renskers的美国专利第3，750，069号、于1985年2月5日授予Kumokawa等人的美国专利第4，498，067号、于1988年9月13日授予Morinaga等人的美国专利第4，769，900号以及于2004年4月6日授予Girbachi等人的美国专利第6，717，500号。虽然这些专利说明了与具体绕组和芯形状一起使用的盖，但是应当理解这样的概念可以根据需要应用于其它绕组和芯形状。然而，这样的结构的弊端在于由盖实现的屏蔽常常占据额外空间并且允许不必要的气隙存在于部件中。这一弊端已经通过将线圈嵌入在用于屏蔽的磁性和/或非磁性材料中来解决。嵌入的线圈可以是灌制(pot)和固化的，比如在1966年6月14日授予Lochner等人的美国专利第3，255，512号；或者嵌入的线圈是压缩模制和固化的，比如在1966年2月15日授予Blume的美国专利第3，235，675号、于1987年9月29日授予Yamamoto等人的美国专利第4，696，100号、于2001年3月20日授予Shafer等人的美国专利第6，204, 744号以及于2004年7月6日授予Moro等人的美国专利第6，759，935号。通常，固化部件包括在包含诸如环氧树脂、尼龙、聚苯乙烯、蜡、虫胶、清漆、聚乙烯、真漆、硅或者玻璃陶瓷等粘合剂的磁性和/或非磁性混合物中嵌入的接线以便将混合物保持在一起。诸如铁氧体或者粉末铁混合物的磁性材料和/或诸如其它金属和粉末状金属混合物的非磁性材料可以与粘合剂一起使用来形成用于嵌入线圈绕组的混合物。然后灌制和固化混合物以形成能够被常规拾放机插入到电路中的硬化感应器。一类压缩模制部件包括在类似磁性和/或非磁性混合物中嵌入的接线，然而混合物通常包含塑料或者聚合物粘合剂，该塑料或者聚合物粘合剂能够经受烘焙或者烧结模制结构(或者坯体)的高温。压缩模制常常优选于固化是因为它允许以分子之间的最少间隙更密集地形成混合物，这又可以改进部件的感应特征并且减少通量损失。然而，由于压缩模制常常比利用诸如环氧树脂的粘合剂的灌制和固化贵出若干倍，所以在能够满足所需操作参数的应用中通常采用灌制和固化的部件。关于使用固化还是压缩模制以及关于使用什么类型的混合物(例如磁性和/或非磁性)具有强说服力的另一因素在于:部件是要用于高电流、低感应的应用还是用于低电流、高感应的应用。在高电流、低感应的应用中，由于压缩模制能够在线圈绕组周围密集地包装屏蔽材料而常常使用压缩模制。在这样的应用中，混合物通常由与诸如树脂的聚合物粘合剂组合的非铁氧体粉末状铁磁性和/或非磁性材料制成。在这样的应用中使用的粉末状铁材料与铁氧体相比具有更大的饱和磁通量密度和相对低的导磁率。由于接线的扁平绕组能够在无需增添与更大规格的圆形接线关联的尺寸情况下处理更高电流，也通常使用接线的扁平绕组来取代圆形接线。然而现有高电流、低感应的应用的一个弊端在于无法在部件的覆盖区(footprint)也不增加的情况下增加绕组的数目。这是因为以下事实:常规部件仅以单行接线来缠绕用于接线线圈的扁平导体。因此，随着绕组的数目增加，从而部件的覆盖区也必然增加。常规高电流、低感应的应用的另一弊端在于，由于与非铁氧体磁性和/或非磁性材料混合物关联的负面属性、具有相同常规结构的部件无法用来形成低电流、高感应的应用。例如，由诸如无铁氧体的粉末状铁的有损耗材料制成的部件在用于低电流、高感应的应用中时常常具有不良直流电阻(“DCR”)和较低Q值，这可能有碍于部件性能和效率。因此，诸如铁氧体的铁磁材料的缺乏可能使部件不能达到某些低电流、高感应的应用所要求的感应水平。常规部件的又一弊端在于与它们要求预先缠绕接线、然后从接线缠绕于其上的物体拆卸它(这常常难以实现)并且将接线插入到模具中以经由灌制或者压缩模制而包裹于磁性和/或非磁性材料混合物中，或者它们要求例如通过要求使用多个模子来形成部件的用于生产最终部件的多个步骤。因而，已经确定需要一种克服前述限制并且还提供在当前制造设备和方法中所不具有的能力、特征和功能的改进感应部件及其制造方法。
发明内容
根据本发明的实施例，公开了一种电子部件，包括:接线绕组，具有连接到电路或者形成用于将所述部件装配到电路的端子的第一和第二端部；第一和第二端子，连接到所述接线的所述第一和第二端部或者由所述第一和第二接线端部形成，以提供用于将所述部件连接到电路的电接触；以及湿压模制体，包括在所述接线绕组周围加热和按压的磁性和/或非磁性材料的混合物，其中使得所述端子的至少一部分暴露以便将所述部件装配到所述电路。根据本发明的另一实施例，还提供了一种电子部件，包括:芯，包括具有大致平坦的第一表面的法兰端部和从所述大致平坦的第一表面的中心延伸的杆；传导元件，在一个端部与所述法兰端部的所述大致平坦的第一表面相邻地缠绕于所述芯的所述中心杆的周围并且具有连接到至少部分地位于所述粘接芯之下的相应端子的第一和第二端部；以及湿压模制外体，包裹所述传导元件和芯的至少一部分，所述外体包括羰基铁粉末和树脂的混合物，其中所述羰基铁粉末重量占所述混合物的10-98%，而所述树脂重量占所述混合物的2-90%。根据本发明的另一实施例，还提供了一种制造电子部件的方法，包括:设置接线绕组，所述接线绕组具有连接到电路或者形成用于将所述部件装配到电路的端子的第一和第二端部；将第一和第二端子连接到相应的第一和第二接线端部或者由相应的第一和第二接线端部形成第一和第二端子，以提供用于将所述部件连接到电路的电接触；以及在所述接线绕组的至少一部分上使用湿压工艺来形成和硬化磁性和/或非磁性材料的混合物而不将所述接线绕组暴露于干压工艺的破坏力，以形成具有大致平坦的上表面的硬化外体，其中能够使用传统的拾放设备来将所述部件拾取和放置在所述电路上。根据本发明的另一实施例，还提供了一种制造电子部件的方法，包括:设置具有第一和第二端部的接线、具有一个部分在其之间延伸的第一和第二端部的芯以及用于连接到相应的第一和第二接线端部的第一和第二端子，所述接线能够缠绕在所述芯周围；将所述接线缠绕到在所述芯的所述第一和第二端部之间延伸的所述部分上并且将所述第一和第二接线端部连接接到相应的第一和第二端子；加热磁性和/或非磁性材料的粉末混合物以产生加热混合物；以及经由湿压模制工艺在所述接线和芯的至少一部分上按压和硬化所述加热混合物以形成外体，而不将所述电子部件暴露于干压工艺的破坏力并且不需要对电子部件的进一步烘烤以提供成品。
图1是根据本发明的部分组装的电子部件的透视图，该图从上方示出了该部件；图2是图1的部分组装的电子部件的侧视图；图3是图1的部分组装的电子部件的另一透视图，该图从下方示出了该部件；图4是图1的部分组装的电子部件的顶视图；图5是完全组装的图1的电子部件的侧视图，仅出于说明的目的该部件的外体为透明并且示出了为了减少部件的尺寸而可以拆卸的部件的上部；图6是图1的电子部件的侧视图；该部件的外体是在它的正常不透明条件下示出的；图7是图1的电子部件的透视图，该图从上方示出了该部件和在它的正常不透明条件下该部件的外体；
图8是根据本发明的另一部分组装的电子部件的透视图，该图从上方示出了该部件；图9是图8的部分组装的电子部件的另一透视图，该图从下方示出了该部件；图10是图8的部分组装的电子部件的顶视图；图11是完全组装的图8的电子部件的侧视图，仅出于说明的目的该部件的外体为透明；图12是完全组装的图8的电子部件的另一侧视图，仅出于说明的目的该部件的外体为透明；图13是完全组装的图8的电子部件的透视图，该图从上方示出了该部件，且仅出于说明的目的该部件的外体为透明；图14是图8的电子部件的透视图，该图从上方示出了该部件和在它的正常不透明条件下的该部件的外体；以及图15是图8的电子部件的透视图，该图从下方示出了该部件和在它的正常不透明条件下的该部件的外体。本领域技术人员将认识到图中元件是为了简化和清楚而图示的并且未必按比例加以绘制。例如，图中一些元件的尺度和/或相对位置可以相对于其它元件有所放大以帮助增进对本发明各种实施例的理解。另外，常常没有描述在商业应用的实施例中有用或者必需的共同的但是很好理解的元件以便有助于不妨碍察阅本发明的这些各种实施例。也将理解这里使用的术语和表达除了这里已经另外阐述具体含义之处以外还具有这样的术语和表达就它们对应的相应探求和研究领域而言所应赋予的普通含义。
具体实施例方式一般来说，按照这些各种实施例，电子部件包括芯，该芯具有在芯的一部分周围缠绕的接线并且具有在芯和接线的一部分周围灌制或者包压模制(overmold)的外体。在一个优选形式中，由磁性材料制成的粘接(tack)芯用绝缘接线来缠绕并且用在部件之上压缩模制的磁性和/或非磁性材料的混合物来包压模制。在另一优选形式中，由磁性材料制成的粘接芯用绝缘接线来缠绕并且用在部件之上固化的磁性和/或非磁性材料的混合物来灌制。部件还包括连接到接线的端部的端子以便将部件连接到电路中。在所示实施例中，电子部件被配置在表面装配封装中以便装配在印刷电路板(PCB)上。现在参照附图并且具体参照图1，图示了具有粘接芯20、传导元件22以及端子24和26的电子部件10的一部分。虽然可以使用多种其它常规芯材料，但是粘接芯20优选地包括软铁氧体材料。端子24和26优选地是通过向粘接芯20的相对端部施加可热固化的厚膜而制成的金属化垫。端子24和26可以用来将部件10电连接和机械连接到PCB。部件10还包括如图5-7中所示的在芯20和传导元件22的至少一部分周围设置的外体28。在所示实施例中，粘接芯20包括柱或者杆20a和基部或者法兰部分20b。杆20a相对于法兰部分20b大致居中地来定位并且从其上表面延伸。虽然可以构思其它横截面如例如大致圆形的横截面或者可选的其它多边形状的横截面，但是杆20a优选地具有所示的六边形横截面。所示六边形横截面的扁平表面允许在经由自动化工艺组装部件10时更容易握持和保持杆20a。
虽然也构思圆形或者六边形横截面，但是图1中所示法兰部分20b具有在某一程度上呈方形的横截面。法兰部分20b的厚度建立位于法兰20b的上表面与下表面之间的法兰边缘。法兰20b和法兰边缘包括多个凹陷20c，这些凹陷分别允许第一和第二接线端部22a和22b缠绕于法兰边缘周围并且连接到法兰20b的底表面以下的端子24和26而不增加整个部件10的宽度。实质上，凹陷20c为接线22提供对端子24和26的访问或者形成通向端子24和26的通路。凹陷20c优选地成对定位于法兰20b的相对侧上，从而法兰20b呈对称形状，该对称形状具有提供对端子24的访问的一对凹陷20c和提供对端子26的访问的另一对凹陷20c。因为可以使接线端部22a-b延伸经过当在芯杆20a周围已经停止缠绕接线22时最接近于接线22的与所需端子关联的无论哪一个凹陷20c，法兰20b的对称性允许芯20的取向对部件10的组装具有最小影响并且具体地允许更容易和高效地缠绕芯20。在一个优选实施例中，杆20a和法兰20b相互一体并且在铁氧体的处理过程中被形成。在所示形式中，粘接芯20被成形为坯体、然后在炉或者窑中后续加以烧制或者烧结。相对容易的铁氧体坯体成形允许根据应用以各种形状和尺寸制作粘接芯20。另外，通过由诸如铁氧体的低损耗软磁性材料制成粘接芯20，电子部件10产生允许部件在低电流、高感应的应用中更好和更高效工作的相对低的DCR。此外，可以将铁氧体粘接芯20金属化，由此使在外体28已经包裹芯20和绕组22之后形成端子的问题更少。更具体而言，将粘接芯20金属化消除对单独附接的引线框或者端子电极的需要，因此去除为了连接端子或者电极而需要的制造步骤，由此简化制造工艺。例如，附接、焊接、接合和切割步骤不再是必要的。这些类型的铁氧体芯在市场上从诸多供应商可易于获得。在另外其它实施例中，可以使用具有各种不同形状和尺寸的芯。例如，在一个实施例中可以使用棒型芯而在另一实施例中可以使用鼓或者筒型芯。在更多其它实施例中，可以使用环形(toiroid)或者其它常规芯形状。此外，如下文将进一步讨论的那样，芯的尺寸可以变化以便针对具体应用来定制部件。如图1-5中所示优选实施例中所示，传导元件22是具有圆形横截面的绝缘接线，然而可以构思如例如扁平接线的其它横截面形状的导体，这将在下文中参照可选实施例进一步加以讨论。接线优选地选自于线规范围在二十八与四十二之间的接线，然而也可以使用这一范围以外的其它线规。在实践中，部件的具体应用和高度常常将作为选择什么线规的因素。定制过程如下文讨论的那样包括相对于所选部件应用来选择线规。如上文提到的那样，接线22缠绕于杆20a的一部分周围并且它的端部22a_b在凹陷20c内的法兰20b的边缘之上弯曲而且连接到相应端子24a和26。通过经过凹陷20c馈送接线22，因为接线没有延伸超出法兰20b的最外边缘，所以允许接线22从杆20a馈送到法兰20b之下的端子45和46而不增加部件10的覆盖区。这帮助将部件的覆盖区保持为小，从而可以用于包括那些需要小型感应器的应用在内的更多应用中。接线22的第一和第二端部22a_b优选地嵌入于形成端子24和26的金属化厚膜中，从而当经由常规焊接工艺将部件10焊接到PCB时将在部件10与PCB之间进行牢固的电连接。然而在可选实施例中，接线端部22a-b可以使用其它常规方法、比如通过将它们加桩于(stake)或者熔接到端子24和26来连接到端子24和26。为了进一步减少接线22对部件10的高度的任何影响，可以使接线端部22a_b变平以使它们给部件增添的高度最少。在可选实施例中，芯20的法兰端部20b的底表面可以限定用于接纳接线端部的凹陷，从而通过在法兰20b的下表面以下弯曲接线而不给部件10增添高度。在所示实施例中，端子24和26呈现与法兰20b相同的外形，因此凹陷24a和26a形成于与芯20的凹陷20c对应的端子24和26的边缘。接线端部22a_b的位置以及对应凹陷20c、24a和26a造成接线42a_b以及端子24和26的端部至少部分地嵌入于包压模制外体28中。金属化垫24和26优选地由诸如银浆厚膜的可热固化厚膜制成。然而应当理解如例如其它稀有金属或者导电材料的其它常规材料也可以用来取代所示银厚膜而形成端子24和26。在所示实施例中，通过网印工艺来施加银厚膜端子24和26。然而除了网印工艺之外，可以通过喷涂、溅射或者实现金属化表面的各种其它常规施加方法来施加金属化垫24 和 26。由于铁氧体粘接芯20本身可以被金属化，所以部件的组装无需用于将端子附接到部件的附加步骤，诸如通过将夹型端子附接到外体28或者将外体28绝缘从而端子可以连接到它的附加步骤。然而应当理解如果需要在可选实施例中部件10可以具有其它类型的端子，诸如连接到芯20的外体28或者法兰端部20b的常规夹型端子。因此，部件10不仅可以用于低电流、高感应的应用并且还可以减少生产这样的电部件所需要的步骤数量。传导元件22以及厚膜端子24和26与粘接芯20 —起构成组件。该组件一旦被组装就被包裹或者嵌入于外体28中。在图5-7中，外体28包括可以灌制和固化或者压缩模制的磁性和/或非磁性粉末的混合物。例如在一个实施例中，组成外体28的混合物包括在芯20和绕组22之上压缩模制的诸如羰基铁粉末的粉末铁和诸如塑料溶剂聚合物粘合剂。在一个优选形式中，粉末铁与粘合剂重量之比为约占10 %至98 %的粉末铁与约占2 %至90 %的粘合剂。在所示实施例中，粉末铁与粘合剂重量之比为约占80 %至92 %的羰基铁粉末与约占8 %至20 %的聚合物树脂。在一些低电流、高电感的应用中有可能并且甚至希望模制混合物还包括粉末铁氧体，并且视应用而定，粉末铁氧体可以实际地完全取代粉末铁。例如，导磁率更高的铁氧体粉末可以添加到混合物以进一步提闻部件10的性能。当在混合物中使用铁氧体和粉末铁的组合时以及当在混合物中仅使用粉末铁氧体时，上述粉末铁的比例也是适用的。在另外其它实施例中，除了上文讨论的材料之外或者取而代之地也可以使用其它类型的粉末金属。在压缩模制混合物之后，可以从模制机移开模具并且将部件研磨至所需尺寸(如果需要)。然后部件10从模具移开并且存放于用于与业内现有拾放机一起使用的常规卷轴封装(tape and reel packaging)中。如果需要,诸如聚四氟乙烯或者硬脂酸锌的润滑剂也可以与模具结合使用以便使得更易于移开部件10。可替选地，可以通过灌制和固化组成外体28的混合物而不是压缩模制部件来制作部件10。相对于上述压缩模制工艺所允许的过程，灌制和固化的主要优点在于可以更快和更廉价地制造部件。在这一实施例中，组成外体28的混合物可以类似地由磁性和/或非磁性材料组成并且将优选地包括在芯20和绕组22之上灌制和固化的诸如羰基铁粉末的粉末铁以及诸如环氧树脂的粘合剂。在这一实施例中，粉末铁与粘合剂重量之比为约占10%至98 %的粉末铁与约占2 %至90 %的粘合剂，优选的粉末铁与粘合剂重量之比为约占70 %至90%的羰基铁粉末与约占10%至30%的环氧树脂。与压缩模制部件一样，可替选地，灌制部件可以使用粉末铁氧体或者粉末铁氧体和其它粉末铁的混合物。在这一配置中，组装的芯20、绕组22以及端子24和26将优选地插入到包含组成外体28的混合物和诸如胶的粘合剂的凹陷中。然后固化混合物和组件以产生成品部件。如上文讨论的第一实施例，固化部件也可以研磨至具体尺寸(如果需要)、然后封装到用于与现有拾放设备一起使用的常规卷轴封装中。无论部件是灌制和固化还是压缩模制，粘合剂(例如环氧树脂、树脂等)与磁性和/或非磁性材料(例如粉末铁、粉末铁氧体等)之比影响电子部件10的感应和电流处理能力。例如，增加环氧树脂或者树脂的数量以及减少粉末铁的数量产生能够处理更高电流、但是具有更低感应能力的部件10。因此，改变物质相对于彼此的比例产生具有不同能力和弱点的部件。这样的选择允许针对具体应用来定制部件10。具体而言，定制电子部件10允许按照特定所选应用来精确地定制部件。不同应用具有不同要求，比如部件尺寸、感应能力、电流容量、成本限制等。定制可以包括相对于应用所需电流和/或感应数量来选择线规和长度。例如，更高感应的应用可以要求增加线圈匝数和/或横截面面积(即线规)相对大的接线。此外，定制可以包括选择包括芯20的材料以及芯20的尺度和结构规范。例如，可以选择导磁率更高或者电介质常数更高的铁氧体以增加感应。通过变化包括铁氧体的元素比率，铁氧体的等级改变并且不同等级适合于不同应用。另外，杆20a和/或法兰20b的厚度可以改变部件10的感应特征。铁氧体杆或者法兰的尺寸也可以受电流要求所限制，因为铁氧体可能在更高电流的应用中具有明显损耗。尽管这些变量中的许多变量可能增加感应，但是它们中的许多变量也可能产生对其它变量的约束。例如，如果必须达到具体部件高度，则增加接线22的匝数可能限制可以使用的芯20的尺寸。因此，在选择芯材料和其它规范时必须考虑应用要求和材料限制。除了选择粘接芯20之外，也必须选择组成外体28的混合物的成份。混合物通常包括诸如铁氧体或者羰基铁粉末的粉末金属铁和树脂或者环氧树脂。应用和制造约束确定了在混合物44中包括哪些成份。在低电流、高感应的应用中，可能更希望增加在组成外体28的混合物中使用的铁氧体的百分比。反言之，在高电流、低感应的应用中，可能更希望限制在组成外体28的混合物中使用的铁氧体(如果有)的百分比。例如，在图8-15中图示了高电流、低感应成份的一个可选实施例。为了方便，与上文关于部件10讨论的项相似的项将使用相同两位标号与前缀“I”的组合来标识，以便区分实施例。因此，使用标号122来标识在部件110中使用的导体，因为它与上文讨论的接线22相似。在图8-10中所示实施例中，图示了具有粘接芯120、传导元件122以及端子124和126的部件110的部分组装版本。与上文讨论的部件10不同，部件110的传导元件122是扁平接线而不是圆形接线，而端子124和126是单独金属板而不是金属化厚膜。部件110还包括如图11-15中所示的在芯120和接线绕组122的至少一部分周围设置的磁性和/或非磁性材料的外体128。在一个优选实施例中，粘接芯120具有与上文讨论的粘接芯20相似的形状，然而芯120将由更高浓度的非铁氧体材料组成。事实上，在一些实例中，可以完全不使用铁氧体材料，并且芯120将包括其它磁性和/或非磁性材料，诸如羰基铁的粉末铁。对于一些应用，芯120将由用来形成外体128的相同材料制成。
与部件10 —样，部件110的接线122缠绕于芯120的中心杆120a周围和法兰120b的上表面上。然而与其它扁平接线部件不同，部件110至少包括第二行扁平接线绕组。这允许使用更大的接线和/或增加绕组的数目而不增加部件110的覆盖区尺寸。通过在接线122中制作略微弯曲以允许接线122从第一行绕组转变到第二行来实现第二行绕组。可以随需添加额外的弯曲和行；然而由于各额外行增加线圈122的高度，所以可能需要进行对部件110的其它改变以便达到所需高度。例如，可能必须调整或者减少法兰120b的厚度或者杆120a的直径以便满足用于部件110的所需高度。芯120和外体128也可以如上文关于部件10讨论的那样加以研磨以便达到所需高度。在制造部件110的一种优选方法中，在缠绕部件之前制作接线122中的弯曲。然而在可选工艺中，可以在接线122缠绕于芯120上之时制作接线122中的弯曲。在部件110与部件10之间的另一差异在于部件110的第一和第二接线端部122a和122b在从端子124和126延伸的杆构件124a_b周围弯曲，由此将接线端部122a_b连接到它们的相应端子124和126。在一个优选形式中，如图11和图12所示，接线端部熔接到端子杆124a-b和126a-b，并且该连接被包裹于组成外体128的混合物中。组成外体128的混合物可以与上文关于部件10所讨论的混合物相同，并且外体128可以如上文讨论的那样来灌制和固化或者压缩模制。然而，在部件从模具移开之后，端子124和126的接片124c和126c在它们的外体128边缘周围弯曲。这将端子124和126形成为具有更大表面积的容易访问的L形端子或者焊接垫，以便将部件110焊接到PCB上的着落区。因此，焊剂可以连接到端子124和126的底部以及由接片124c和126c形成的侧金属。在图8-11中所示实施例中，端子124和126连接在一起而一旦通过简单地对连接两个端子124和126的中心金属部分进行研磨来从模具移开部件110端子124和126就分离。通过让端子124和126起初连接在一起，使端子的处理更简单并且使部件110的制造更容易。另外，端子124和126的对称设计保证它们的取向对部件110的制造具有最小影响。端子一旦被研磨就将如图11-15中所示的那样相互分离。在本领域中公知使用干式模制或者干式压印工艺以在接线线圈周围形成磁混合物，由此产生可以被进一步加热(即二次加热)的坯体以形成电部件。这样的工艺常常要求可能损伤或者毁坏某些接线类型、配置或者规格的明显力量。通过这样的过程损坏的电部件可能短路或者失效。另外，在这样的过程期间可能出现的损伤类型和程度可以根据涉及到的压缩力量的布置、方向或者量值而变化，这使得此问题难以检测和解决并且可能造成仅通过内部测试的一些部件在装运之后失效。为了避免这样的弊端，粘接芯20、120可以用来帮助保留和/或保护缠绕的接线22、122的配置并且帮助它经受它在制造过程中可能受到的各种力量和压力。另外，取代了利用干式压印工艺以在接线周围模制混合物，组成外体28、128的混合物可以加热成液体，该液体然后可以在缠绕的接线22、122的至少一部分之上驱散(例如注入或者丢弃)以免接线暴露于干式压印工艺的损伤力量。例如在一个形式中，混合物可以经由注入模制、压缩模制或者其它模制工艺在接线22、122、粘接芯20、120和/或端子24、124和26、126之上液化和驱散、然后硬化形成外体28、128。在液态混合物经由注入模制工艺形成为外体28、128之后，可以从模具移开部件10、110。如果使用共用端子而不是单独端子，则端子可以研磨成单独端子24、26和124、126以产生多端子部件。 虽然这里讨论的实施例已经将部件10和110示例为具有一个绕组和两个端子的感应器，但是应当理解上述概念可以应用于具有多于两个端子和/或多于一个接线的零件。例如，可以使用类似工艺或者方法来制作双缠绕感应器、变压器等。另外，本领域技术人员将认识到关于上述实施例可以做出各种广泛的修改、变更和组合而不脱离本发明的精神和范围并且这样的修改、变更和组合将视为在本发明概念的范围内。
权利要求
1.一种电子部件，包括: 接线绕组，具有连接到电路或者形成用于将所述部件装配到电路的端子的第一和第二端部； 第一和第二端子，连接到所述接线的所述第一和第二端部或者由所述第一和第二接线端部形成，以提供用于将所述部件连接到电路的电接触；以及 湿压模制体，包括在所述接线绕组周围加热和按压的磁性和/或非磁性材料的混合物，其中使得所述端子的至少一部分暴露以便将所述部件装配到所述电路。
2.根据权利要求1所述的电子部件，还包括芯，所述芯具有细长构件在其之间延伸的第一和第二端部，所述接线绕组缠绕于所述芯周围，所述芯具有至少一个法兰端部，所述至少一个法兰端部具有大致平坦的第一和第二侧，其中所述细长构件从所述法兰端部的所述第一侧延伸，并且所述湿压模制体在所述芯的至少一部分周围被加热和按压。
3.根据权利要求2所述的电子部件，其中，所述接线绕组被缠绕成多行，所述多行形成具有第一和第二端部的线圈并且同轴定位于所述芯的所述细长构件周围，其中所述第一接线端部沿着所述法兰端部的所述第一侧从所述第一线圈端部延伸到所述第一端子，并且所述第二接线端部从在与所述法兰端部的所述第一侧隔开的位置处的第二线圈端部延伸到所述第二端子。
4.根据权利要求3所述的电子部件，其中，所述法兰端部位于所述芯的第一端部，并且所述第一线圈端部与所述法兰端部的所述第一侧邻接，因此所述第一接线端部能够从所述法兰端部的所述第一侧延伸出来至所述第一端子，并且所述第二线圈端部定位于靠近所述芯的所述第二端部，因此所述第二接线端部能够从所述芯的所述第二端部延伸出来至所述弟二端子。
5.根据权利要求1所述的电子部件，其中，所述接线绕组被缠绕成多行以形成具有第一和第二端部并且定义内开口的线圈，所述线圈具有外圆周或外径以及内圆周或内径，其中所述第一接线端部从靠近所述内圆周或内径的第一线圈端部延伸到所述第一端子，并且所述第二接线端部从靠近所述外圆周或外径的第二线圈端部延伸到所述第二端子。
6.根据权利要求5所述的电子部件，还包括芯，所述芯具有细长构件在其之间延伸的第一和第二端部，所述线圈同轴定位于所述芯的细长构件周围。
7.根据权利要求2所述的电子部件，其中，所述芯和湿压模制体分别具有相应材料浓度，并且所述芯和湿压模制体之一具有与所述芯和湿压模制体中的另一个的材料浓度不同的材料浓度。
8.根据权利要求7所述的电子部件，其中，所述芯具有比所述湿压模制体的材料浓度高的材料浓度。
9.根据权利要求1所述的电子部件，其中，所述磁性和/或非磁性材料的混合物包括重量占80-98%的铁和铁氧体粉末以及重量占2-20%的树脂。
10.根据权利要求1所述的电子部件，其中，所述端子被金属化到所述部件的表面或者被夹到所述部件。
11.根据权利要求1所述的电子部件，其中，所述接线绕组是被缠绕成多行以形成线圈的圆形绝缘的二十八至四十二的线规，所述线圈具有第一和第二端部并且定义内开口。
12.根据权利要求1所述的电子部件，其中，所述接线绕组是扁平绝缘接线，所述扁平绝缘接线具有由窄相对边缘隔开的宽相对侧，其中每侧具有侧面并且每个边缘具有边缘面，所述接线绕组被缠绕成边缘面对边缘面堆叠而不是侧面对侧面堆叠的多行。
13.根据权利要求12所述的电子部件，其中，所述接线绕组从所述第一接线端部转变到第一行的外绕组，其中所述接线绕组继续缠绕于中心轴周围成为直径减小的匝，然后转变到第二行的内绕组并且继续缠绕于所述中心轴周围成为直径增加的匝直到外绕组，并且转变到所述第二接线端部或转变到另一行的外绕组。
14.根据权利要求13所述的电子部件，其中，所述第一和第二接线端部从所述线绕组的外绕组延伸出来以形成单个偏离中心绕组而不是一个线圈缠绕在另一线圈上的多线圈绕组。
15.一种电子部件，包括: 芯，包括具有大致平坦的第一表面的法兰端部和从所述大致平坦的第一表面的中心延伸的杆； 传导元件，在一个端部与所述法兰端部的所述大致平坦的第一表面相邻地缠绕于所述芯的所述中心杆的周围并且具有连接到至少部分地位于所述粘接芯之下的相应端子的第一和第二端部；以及 湿压模制外体，包裹所述传导元件和芯的至少一部分，所述外体包括羰基铁粉末和树脂的混合物，其中所述羰基铁粉末重量占所述混合物的10-98%，而所述树脂重量占所述混合物的2-90%。
16.一种制造电子部件的方法，包括: 设置接线绕组，所述接线绕组具有连接到电路或者形成用于将所述部件装配到电路的端子的第一和第二端部； 将第一和第二端子连接到相应的第一和第二接线端部或者由相应的第一和第二接线端部形成第一和第二端子，以提供用于将所述部件连接到电路的电接触；以及 在所述接线绕组的至少一部分上使用湿压工艺来形成和硬化磁性和/或非磁性材料的混合物而不将所述接线绕组暴露于干压工艺的破坏力，以形成具有大致平坦的上表面的硬化外体，其中能够使用传统的拾放设备来将所述部件拾取和放置在所述电路上。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，使用湿压工艺来形成和硬化所述混合物包括通过将所述混合物加热和按压成硬化外体来对所述混合物进行压缩模制，而不将所述部件暴露于干压工艺的破坏力。
18.根据权利要求17所述的方法，包括:设置具有第一和第二端部的芯，其中细长构件在所述第一和第二端部之间延伸； 将所述接线绕组定位于所述芯的细长构件周围；以及 在所述芯和接线绕组的至少一部分上加热和按压所述混合物，而不将所述芯和接线绕组暴露于干压工艺的破坏力。
19.根据权利要求16所述的方法，包括:由扁平绝缘接线制作所述接线绕组；以及 在所述芯周围将所述扁平接线缠绕成同轴配置于预先形成的芯周围的多行。
20.根据权利要求19所述的方法，包括:由扁平绝缘接线制作所述接线绕组，所述扁平绝缘接线具有由窄相对边缘隔开的宽相对侧，其中每侧具有侧面并且每个边缘具有边缘面；以及将所述扁平绝缘接线缠绕成边缘面对边缘面堆叠的而不是侧面对侧面堆叠的绕组的多行。
21.根据权利要求20所述的方法，包括: 将所述第一接线端部转变到第一行的外绕组并且继续在中心轴周围缠绕所述扁平绝缘接线成为在所述第一行中直径减小的匝； 将所述扁平绝缘接线转变到第二行的内绕组并且继续在所述中心轴周围缠绕所述扁平绝缘接线成为直径增加的匝直到外绕组；以及 将所述扁平绝缘接线转变到所述第二接线端部或将所述扁平绝缘接线转变到另一行的外绕组。
22.根据权利要求21所述的方法，包括:使得所述第一和第二接线端部从所述接线绕组的外绕组延伸出来，以形成单个偏离中心绕组而不是一个线圈缠绕在另一线圈上的多线圈绕组。
23.根据权利要求16所述的方法，其中，连接所述第一和第二端子包括将所述第一和第二端子金属化到所述部件的表面上以及将所述第一和第二接线端部连接到相应的第一和第二金属化端子。
24.根据权利要求16 所述的方法，其中，连接所述第一和第二端子包括将第一和第二夹具附接到所述部件以及将所述第一和第二接线端部连接到相应的第一和第二夹具端子。
25.根据权利要求18所述的方法，其中，设置所述芯包括使用如下按压和加热工艺之一来制作所述芯:包括将材料按压成芯形状并且加热所述芯以形成所述接线绕组可以直接缠绕在上面的实心的按压和加热工艺，或者包括加热所述芯的材料以及将所述芯的材料按压成所述芯形状以形成所述接线可以直接缠绕在上面的实心的加热和按压工艺。
26.根据权利要求18所述的方法，其中，所述芯和磁性和/或非磁性材料的混合物分别具有相应的材料浓度，并且所述方法还包括使得所述芯和混合物之一的材料浓度与所述芯和混合物中的另一个的材料浓度不同。
27.根据权利要求26所述的方法，包括使得所述芯的材料浓度高于所述磁性和/或非磁性材料的混合物的材料浓度。
28.根据权利要求18所示的方法，其中，所述芯和磁性和/或非磁性材料的混合物具有相应的成分，并且所述方法还包括基于所述电子部件的预期应用而选择芯成分和磁性和/或非磁性材料的混合物成分中的至少一个。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，基于所述电子部件的预期应用而选择芯成分和磁性和/或非磁性材料的混合物成分中的至少一个包括对于低电流高电感应用对于所述芯选择由更多的磁性材料而不是非磁性材料构成的成分，而对于高电流低电感应用对于所述芯选择由更多的非磁性材料而不是磁性材料构成的成分。
30.根据权利要求28所述的方法，其中，基于所述电子部件的预期应用而选择芯成分和磁性和/或非磁性材料的混合物成分中的至少一个包括对于低电流高电感应用选择由具有较高导磁率或较高介电常数的铁氧体构成的成分，而对于高电流低电感应用选择由具有较低导磁率或较低介电常数的铁氧体构成的成分。
31.根据权利要求18所述的方法，包括:由不同于所述磁性和/或非磁性材料的混合物的材料来制作所述芯，以及使用不同的工艺来制作预先形成的芯和所述磁性和/或非磁性材料的混合物。
32.根据权利要求31所述的方法，包括:使用烧结工艺来制作所述芯并且使用所述湿压模制工艺来制作所述磁性和/或非磁性材料的混合物，以形成具有大致平坦的顶表面的电子部件，其中能够使用传统的拾放设备来将所述部件拾取和放置在电路上。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述湿压模制工艺包括使用单次模制来形成和硬化所述磁性和/或非磁性材料的混合物，并且在一个模制步骤中，在同样的单次模制中来加热和按压所述磁性和/或非磁性材料的混合物而不从所述单次模制移走所述磁性和/或非磁性材料的混合物，以完成所述电子部件。
34.一种制造电子部件的方法，包括: 设置具有第一和第二端部的接线、具有一个部分在其之间延伸的第一和第二端部的芯以及用于连接到相应的第一和第二接线端部的第一和第二端子，所述接线能够缠绕在所述芯周围； 将所述接线缠绕到在所述芯的所述第一和第二端部之间延伸的所述部分上并且将所述第一和第二接线端部连接接到相应的第一和第二端子； 加热磁性和/或非磁性材料的粉末混合物以产生加热混合物；以及 经由湿压模制工艺在所述接线和芯的至少一部分上按压和硬化所述加热混合物以形成外体，而不将所述电子部件暴露于干压工艺的破坏力并且不需要对电子部件的进一步烘烤以提供成品。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，设置所述芯包括使用如下按压和加热工艺之一来制作所述芯:包括将所述材料按压成芯形状以及加热所述芯以形成所述接线能够直接缠绕在上面的实心的 按压和加热工艺，或者包括加热所述芯的材料以及将所述芯的材料压成所述芯形状以形成所述接线能够直接缠绕在上面的实心的加热和按压工艺。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述芯和磁性和/或非磁性材料的外体分别具有相应的材料浓度，并且所述方法还包括使得所述芯和外体之一的材料浓度与所述芯和外体中的另一个的材料浓度不同。
37.根据权利要求34所述的方法，其中，设置具有一部分在其之间延伸的第一和第二端部的芯包括:制作使得所述第一和第二芯端部中的至少一个为具有大致平坦的第一和第二表面的法兰端部的芯，其中在所述第一和第二芯端部之间延伸的部分为从所述法兰端部的所述第一表面的中心延伸的杆，其中所述接线能够缠绕在所述芯周围； 设置用于连接到所述接线的至少一个端子包括将第一和第二端子金属化到所述芯的第二表面上；以及 将所述接线连接到所述至少一个端子包括将所述第一和第二接线端部连接到相应的第一和第二金属化端子，以使得能够将所述电子部件装配到电路上的一对相应着落区。
38.根据权利要求37所述的方法，其中，制作所述芯包括将所述芯成形为大头钉或T形、或者鼓或筒形中的一个。
39.根据权利要求37所述的方法，其中，所述接线是绝缘接线，并且缠绕所述接线包括将所述接线缠绕到所述芯的杆上成为同轴配置于所述芯的周围的多行，以形成具有外径并且定义具有内径的中心开口的接线的大致圆形线圈，其中所述芯的所述杆穿过所述中心开口布置，所述方法还包括:使得所述第一和第二接线端部之一从靠近所述接线的圆形线圈的内径的位置延伸到所述接线的圆形线圈上的一个端部上的第一金属化端子，以及使得所述第一和第二接线端部中的另一个从靠近所述接线的圆形线圈的外径的位置延伸到在所述接线的圆形线圈的第二端部上的第二金属化端子。
40.根据权利要求37所述的方法，其中，所述接线是绝缘接线，并且缠绕所述接线包括将所述接线缠绕到所述芯的杆上成为同轴配置于所述芯周围的多行，以形成具有外径和定义具有内径的中心开 口的接线的大致圆形线圈，其中所述芯的所述杆穿过所述中心开口布置，所述方法还包括:使得所述第一和第二接线端部之一沿着所述芯的法兰端部的大致平坦的第一表面延伸到在所述接线的线圈的一个端部上的第一和的第二金属化端子之一，以及使得所述第一和第二接线端部中的另一个从与所述芯的法兰端部的大致平坦的第一表面隔开的位置延伸到在所述接线的线圈的相对端部的第一和第二金属化端子中的另一个。
41.根据权利要求37所述的方法，其中，所述接线是具有由第一和第二相对边缘隔开的第一和第二细长侧的绝缘扁平接线，并且将所述接线缠绕到所述芯的杆上包括将所述接线缠绕成同轴配置于所述芯周围的多行，其中，所述行边缘对边缘地堆叠在彼此顶部以形成单个偏离中心缠绕线圈。
全文摘要
本发明公开了电子部件及与该电子部件有关的方法，该电子部件包括接线绕组，具有连接到电路或者形成用于将部件装配到电路的端子的第一和第二端部；第一和第二端子，连接到接线的第一和第二端部或者由第一和第二接线端部形成，以提供用于将部件连接到电路的电接触；以及湿压模制体，包括在接线绕组周围加热和按压的磁性和/或非磁性材料的混合物，其中使得端子的至少一部分暴露以便将部件装配到电路。
文档编号H01F27/29GK103151139SQ20121056471
公开日2013年6月12日 申请日期2007年8月9日 优先权日2006年8月9日
发明者安杰伊·克勒西克, 斯科特·D·赫斯, 劳伦斯·B·莱斯塔吉 申请人:线艺公司