变压器及其制造方法与流程

本发明涉及电气元件领域，具体而言，涉及一种变压器及其制造方法。

背景技术：

目前，微型变压器在隔离条件下进行信号传输的应用越来越广，但是使用微型变压器进行功率传输仍有显著的技术困难。

现有的微型变压器的主绕组线圈和副绕组线圈通常位于衬底的表面，两层线圈由绝缘材料实现电隔离。在功率传输过程中需要流过线圈的电流较大，现有技术一般通过增加线圈宽度的方式来减小线圈的电阻。然而对于同样的芯片面积，增加线圈宽度会无可避免的减少线圈的圈数和电感值。因此，很难做到线圈的圈数与线圈的阻值的兼顾。更重要的是，在多数开关电源中，流过变压器的主绕组和副绕组的电流大小不同。例如在常见的全桥或者推挽式电路中，由于存在磁化电流，主边绕组的电流显著的高于副边绕组。现有技术难以根据电流的实际分配情况对主、副绕组进行独立的优化。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种变压器及其制造方法，与现有的变压器相比，能够改善现有的线圈的圈数与线圈的阻值难以兼顾的问题，同时可以对大电流一侧的绕组的电阻进行独立的优化。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变压器，包括衬底、绝缘部、第一绕组以及第二绕组，所述第一绕组的端部以及第二绕组的端部均与外部电路相连接，所述衬底的第一表面开设有至少一个螺旋形凹槽，所述第一绕组包括至少一个第一螺旋形线圈，所述至少一个螺旋形凹槽的数量与所述至少一个第一螺旋形线圈的数量相同，所述至少一个第一螺旋形线圈与所述至少一个螺旋形凹槽相匹配，第一螺旋形线圈对应设置于所述螺旋形凹槽内，所述第二绕组包括至少一个第二螺旋形线圈，所述至少一个第二螺旋形线圈均设置于所述绝缘部内，所述第一绕组与所述第二绕组之间填充有绝缘材料，所述绝缘部位于所述衬底的第一表面。

优选地，上述的变压器中，所述至少一个第一螺旋形线圈与所述衬底之间设置有绝缘层。

该绝缘层可以为氧化硅，具体可以通过热氧化或者沉积的方式制备。该绝缘层也可以为氧化铝，可以通过沉积等方式制备。该绝缘层可以为为氮化硅，可以通过沉积等方式制备。

优选地，上述的变压器中，所述第一绕组还包括第一通路以及第二通路，所述第一通路以及第二通路均设置于所述绝缘部内，所述第一通路的一端与所述至少一个第一螺旋形线圈的一端相连接，所述第一通路的另一端与所述外部电路连接，所述第二通路的一端与所述至少一个第一螺旋形线圈的另一端相连接，所述第二通路的另一端与所述外部电路连接。

第一螺旋形线圈可以通过第一通路以及第二通路与外部电路相连接。

具体的，上述变压器还包括未被绝缘部覆盖的第一键合区和第二键合区。第一通路可以先连接到第一键合区，外部电路也可以连接到第一键合区。第二通路可以连接到第二键合区，外部电路也可以连接到第二键合区。即外部电路可以通过第一键合区以及第二键合区与第一通路以及第二通路连接，进而与第一螺旋形线圈连接。

可选的，上述的变压器中，所述第一绕组还包括至少一个第三螺旋形线圈，所述至少一个第三螺旋形线圈设置于所述绝缘部内，所述至少一个第三螺旋形线圈的数量与所述至少一个第一螺旋形线圈的数量相同，所述至少一个第三螺旋形线圈的靠近第三螺旋形线圈的中心的一端与所述至少一个第一螺旋形线圈的靠近第一螺旋形线圈的中心的一端对应连接，所述至少一个第一螺旋形线圈的远离所述第一螺旋形线圈的中心的一端以及所述至少一个第三螺旋形线圈的远离所述第三螺旋形线圈的中心的一端均与外部电路连接。

第三螺旋形线圈的靠近中心的一端可以与第一螺旋形线圈的靠近中心的一端相连接，第一螺旋形线圈的远离中心的一端以及第三螺旋形线圈的远离中心的一端可以分别与外部电路连接，以使得第一螺旋形线圈以及第三螺旋形线圈通电。

优选地，上述的变压器中，所述绝缘部还包括第三键合区和第四键合区，所述至少一个第一螺旋形线圈的远离所述第一螺旋形线圈的中心的一端与所述第三键合区连接，所述至少一个第三螺旋形线圈的远离所述第三螺旋形线圈的中心的一端与所述第四键合区连接，所述第三键合区以及第四键合区均与外部电路连接。

具体地，第一螺旋形线圈的远离中心的一端可以与第三键合区相连接，第三螺旋形线圈的远离中心的一端可以与第四键合区相连接。外部电路可以与第三键合区以及第四键合区相连接，进而与第一螺旋形线圈以及第三螺旋形线圈相连接。

具体的，上述的变压器中，所述第一螺旋形线圈的导线的剖面与第三螺旋形线圈的导线的剖面均为矩形或近似为矩形，所述第一螺旋形线圈的导线的矩形剖面的厚度大于第三螺旋形线圈的导线的矩形剖面的厚度；优选的，所述第一螺旋形线圈的导线的矩形剖面的宽度小于或等于第三螺旋形线圈的导线的矩形剖面的宽度。

由于第一螺旋形线圈可以放置于螺旋形凹槽中，所以可以将第一螺旋形线圈的矩形剖面的厚度设置为大于第三螺旋形线圈的矩形剖面的厚度。

由于第三螺旋形线圈设置于绝缘层的表面，厚度方向不方便进一步扩展，故可以将第三螺旋形线圈的矩形剖面向宽度方向上扩展以减小第三螺旋形线圈的电阻。

具体的，上述变压器中第二绕组包含的第二螺旋形线圈的两端通过第五和第六键合区和外部电路相连。

本发明实施例还提供了一种制造上述变压器的制造方法，该制造方法包括：在衬底的第一表面通过刻蚀形成螺旋形凹槽；在所述螺旋形凹槽的表面形成第一绝缘层；以金属材料填充所述螺旋形凹槽；通过平坦化去除所述第一表面的金属材料以形成第一螺旋形线圈；在所述第一表面形成绝缘部。

可选地，上述的方法中，在所述第一表面形成绝缘部，具体可以包括：在所述第一表面形成第二绝缘层，并且在所述第二绝缘层的与所述螺旋形凹槽的两端对应的位置分别形成第一开口和第二开口；在所述第二绝缘层形成相互独立的第一金属区和第二金属区，所述第一金属区与所述第一开口相接触，所述第二金属区与所述第二开口相接触；在所述第一金属区以及第二金属区形成第三绝缘层；在所述第三绝缘层形成螺旋形的金属层；在所述螺旋形的金属层的表面形成第四绝缘层，并且在所述第四绝缘层的与所述螺旋形的金属层的两端对应的位置分别形成第三开口和第四开口。

可选地，上述的方法中，在所述第一表面形成绝缘部，具体可以包括：在所述第一表面形成第二绝缘层，并且在所述第二绝缘层的与所述螺旋形凹槽的内侧的一端形成第五开口；在所述第二绝缘层上方形成螺旋状的第一金属层，所述螺旋状的第一金属层的内侧的一端与所述第五开口相接触；在所述第一金属层上方形成第三绝缘层；在所述第三绝缘层上方形成螺旋形的第二金属层；在所述第二金属层的上方形成第四绝缘层，并且在所述第四绝缘层的与所述螺旋形的第二金属层的两端对应的位置分别形成第六开口和第七开口。

本发明提供的变压器及其制造方法包括第一螺旋形线圈、第二螺旋形线圈、衬底以及绝缘部。衬底的表面可以开设有螺旋形凹槽，第一螺旋形线圈可以放置于螺旋形凹槽中，第二螺旋形线圈可以设置于绝缘部内部。第一螺旋形线圈与第二螺旋形线圈之间填充有绝缘材料。由于第一螺旋形线圈放置于螺旋形凹槽内，故可以加深螺旋形凹槽的深度从而增大第一螺旋形线圈的截面积，从而减小电阻，优化开关电源中变压器电流较大一侧绕组的功率损耗。与现有的变压器相比，也改善了圈数与线圈的阻值难以兼顾的问题。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的变压器的部分结构示意图；

图2是本发明第一实施例提供的变压器的部分结构示意图；

图3是本发明第二实施例提供的变压器的部分结构示意图；

图4是本发明第二实施例提供的变压器的部分结构示意图；

图5是本发明实施例提供的变压器的部分结构示意图；

图6是本发明实施例提供的变压器的部分结构示意图；

图7是本发明实施例提供的变压器的应用场景示意图；

图8是本发明实施例提供的变压器的另一种应用场景示意图；

图9是本发明实施例提供的变压器的制造方法的流程图；

图10是本发明实施例提供的制造图9示出的绝缘部的一种方法的流程图；

图11是本发明实施例提供的制造图9示出的绝缘部的另一种方法的流程图；

图12a是本发明实施例提供的变压器的一种可能的负载侧的电流的波形图；

图12b是本发明实施例提供的变压器的一种可能的电源侧的电流的波形图；

图12c是本发明实施例提供的变压器一种可能的应用电路图图；

图12d是本发明实施例提供方的变压器的一种可能的电源侧的电压的波形图；

图13a至图13i是本发明一种较佳实施例的变压器制造方法各工艺流程步骤中分别制造所述变压器各组成部分的结构示意图。

其中，附图标记汇总如下：

变压器100；衬底110；螺旋形凹槽111；绝缘层112；第一表面113；

绝缘部120；第一键合区121；第二键合区122；第三键合区123；第四键合区124；第五键合区125；第六键合区126；

第一绕组130；第一螺旋形线圈131；第一通路132；第二通路133；第三螺旋形线圈134；

第二绕组140；第二螺旋形线圈141；第一层线圈521；第二层线圈522；

外部电路210；第一芯片220；第二芯片230；

第一绝缘层310；第二绝缘层320；第一开口321；第二开口322；第一金属区330；第二金属区340；第三绝缘层350；螺旋形的金属层360；第四绝缘层370；第三开口371；第四开口372。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例

详情请参见图1，图1示出了本发明第一实施例提供的变压器100，包括衬底110、绝缘部120、第一绕组130以及第二绕组140。第一绕组130设置于衬底110和绝缘部120内部，第二绕组140设置于绝缘部120的内部，衬底110与绝缘部120固定连接。

图1示出的第一螺旋形线圈131以及第二螺旋形线圈141为部分线圈的剖面图。图2示出的第一螺旋形线圈131以及第二螺旋形线圈141为完整线圈的示意图。第一绕组130具体可以包括一个第一螺旋形线圈131、以及与该第一螺旋形线圈连接的第一通路132以及第二通路133，详情请参见图1和图2。第一通路132与第二通路133相独立，该第一螺旋形线圈131的内侧(即靠近中心)的一端与第一通路132相连接，第一螺旋形线圈131的外侧(即远离中心)的一端与第二通路133相连接。

衬底110的第一表面113可以开设有一个螺旋形凹槽111，该螺旋形凹槽111的凹槽方向可以与衬底110的第一表面113垂直。第一螺旋形线圈131设置于螺旋形凹槽111内，第一螺旋形线圈131与衬底110之间可以设置有绝缘层112。绝缘层112具体可以为二氧化硅、氧化铝、氮化硅等绝缘材料。如果衬底110的电阻率足够高，可以不使用该绝缘层112。

第二绕组140具体可以包括一个第二螺旋形线圈141。该第二螺旋形线圈141纵向堆叠于上述的一个第一螺线形线圈131的上方。可以使用一层金属形成第二螺旋形线圈，也可以由一层或多层金属组成上述的螺线形线圈。第二螺旋形线圈141与第一螺旋形线圈131之间填充有绝缘材料。该绝缘材料可以是一层或多层二氧化硅、氮化硅、氧化铝、聚酰亚胺、及苯并环丁烯等具有较高隔离能力的材料。

绝缘部120的内部可以设置有上述的第二螺旋形线圈141、第一通路132以及第二通路133。第一通路132与第二通路133设置于第一螺旋形线圈131以及第二螺旋形线圈141之间，详情请参见图1。绝缘部120还可以包括第一键合区121以及第二键合区122，详情请参见图7。第一通路132的另一端与第一键合区121相连接，第二通路133的另一端与第二键合区122相连接。第二绕组也通过第五键合区125和第六键合区126区与外部电路芯片230相连接。

引线键合(Wire Bonding)是使用细金属线，利用热、压力、超声波能量为使金属引线与基板焊盘紧密焊合，实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通。在理想控制条件下，引线和基板间会发生电子共享或原子的相互扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键合。

引线键合的作用是从核心元件中引入和导出电连接，上述的第一键合区121、第二键合区122就起到了将电信号引入或导出第一螺旋形线圈131的作用。除了引线键合之外，也可以使用焊球和倒装芯片的方式将键合区和外部电路相连。

本发明第一实施例提供的变压器100的工作原理为：

第一绕组130包含的第一螺旋形线圈131通过第一通路132以及第二通路133与外部电路210连接，详情请参见图7，具体可以连接至第一芯片220。第二绕组140包含的第二螺旋形线圈141也可以与第二芯片230相连接。由于第一螺旋形线圈131放置于螺旋形凹槽111内，故第一螺旋形线圈131的剖面的厚度可以与螺旋形凹槽111的深度一致，详情请参见图1，从而可以减小第一螺旋形线圈131的电阻。由于第一螺旋形线圈131仅在剖面的厚度方向延伸，未在矩形剖面的宽度方向上延伸，故第一螺旋形线圈131的线圈圈数未受到影响。图8是变压器100和外部电路相连的另一种形式，即将部分外部电路的电器元件和变压器100的第一绕组130制造在同一衬底上。而第二绕组140仍然通过第五键合区125和第六键合区126与外部电路210相连。

现有的螺旋形线圈的厚度通常不超过5微米，而本发明第一实施例提供的第一螺旋形线圈131的矩形剖面的厚度可以延伸至10微米至300微米，故第一螺旋形线圈131的电阻阻值可以为现有的螺旋形线圈的电阻阻值的六十分之一至现有的螺旋形线圈的电阻阻值的二分之一，有利于降低线圈的功率损耗。在开关电源中，使用第一螺旋形线圈131导通较大的电流(例如电源侧的绕组电流)，而使用第二螺旋形线圈141导通较小的电流(例如负载侧的绕组电流)，可以实现对变压器主、副绕组功耗的独立优化。

可以理解，第一螺旋形线圈131与第三螺旋形线圈134可以为矩形螺旋线，也可以为椭圆形、六边形或八边形等形状的螺旋线，线圈的形状不应该理解为是对本发明的限制。

第二实施例

详情请参见图3，图3示出了本发明第二实施例提供的变压器100，第二实施例与第一实施例的区别在于：

第二实施例的第一绕组130未包括连接第一螺旋形线圈131内侧端口的第一通路132，而包括第三螺旋形线圈134。第三螺旋形线圈134设置于绝缘部120内，并且位于第一螺旋形线圈131以及第二螺旋形线圈141之间。第三螺旋形线圈134的内侧的一端与第一螺旋形线圈131的内侧的一端相连接，第三螺旋形线圈134的另一端与外部电路210相连接，详情请参见图4。绝缘部120还可以包括第三键合区123以及第四键合区124，详情请参见图8。第一螺旋形线圈131的远离第一螺旋形线圈131的圆心的一端可以与第三键合区123相连接，第三螺旋形线圈134的远离第三螺旋形线圈134的一端可以与第四键合区124相连接，而第三键合区123以及第四键合区124可以分别与外部电路210相连接，此处的外部电路210可以是与变压器100设置于同一芯片的电气元件。

本发明第二实施例提供的变压器100的工作原理为：第二实施例提供的变压器100是利用第三螺旋形线圈134代替第二通路133与外部电路210连接。即第二实施例中，第一螺旋形线圈131远离中心的一端可以与第一通路132相连接，第一螺旋形线圈131靠近中心的一端可以与第三螺旋形线圈134靠近中心的一端相连接。第一通路132的另一端以及第三螺旋形线圈134远离中心的一端分别与外部电路210相连接。由于第一螺旋形线圈131放置于螺旋形凹槽111内，故第一螺旋形线圈131的剖面的厚度可以与螺旋形凹槽111的深度一致，详情请参见图3，从而可以减小第一螺旋形线圈131的电阻，适合用于变压器100大电流一侧的绕组。由于第一螺旋形线圈131仅在矩形剖面的厚度方向延伸，未在矩形剖面的宽度方向上延伸，故第一螺旋形线圈131的线圈圈数未受到影响。同时，第一螺旋形线圈131和第二螺旋形线圈141之前存在磁性耦合，可以用来调整第一绕组130的电感量。例如，第一螺旋形线圈131从靠近中心的一端到远离中心的一端呈逆时针螺旋(俯视)，而第二螺旋形线圈141从靠近中心的一端到远离中心的一端呈顺时针螺旋(俯视)。那么第一螺旋形线圈131和第二螺旋形线圈141产生的磁场互相叠加，总电感(L_t)为第一螺旋形线圈电感(L₁)，第二螺旋形线圈电感(L₂)，以及第一螺旋形线圈和第二螺旋形线圈互感(M)的总和：

L_t＝L₁+L₂+2*M

而线圈的总电阻(R_t)仅为两线圈电阻(R₁、R₂)的和：

R_t＝R₁+R₂

所以在线圈正向耦合的条件下(M>0),使用两层螺旋形线圈可以提高第一绕组的电感电阻比值(L_t/R_t)。

实施例1和2中所描述的第一绕组130和第二绕组140可以由多组螺旋形线圈组成。例如图5中第二绕组140包含两层螺旋形线圈，第一层线圈521和第二层线圈522。

如图6所示，第一螺旋形线圈的131的数量可以为两个，两个第一螺旋形线圈131的内侧均可以通过第一通路132与外部电路连接，两个第一螺旋形线圈131的外侧均可以通过第二通路133余外部电路连接。第二螺旋形线圈141的数量也可以为两个。

应当理解，第一螺旋形线圈131以及第二螺旋形线圈141的具体数量不应该理解为是对本发明的限制。

第一实施例使用第一通路132和第二通路133将第一螺旋形线圈131的两个端口连接到位于衬底110的第一表面113的键合区。相应的，第二实施例中的第一螺旋形线圈131靠近中心的端口也通过第二螺旋形线圈141连接到位于衬底110的第一表面113的键合区。因此，在第一实施例和第二实施例中，第一绕组130的键合区均可以位于衬底110的第一表面113。在本申请中，第二绕组140的键合区也位于衬底110的第一表面113。所以，变压器的所有的键合区都位于衬底110的同一侧，只需要从单侧对芯片进行引线键合或者倒装芯片焊接，这一技术特点有利于降低变压器芯片的封装成本。

详情请参见图9，图9示出了上述变压器100的制造方法，包括如下步骤S11至步骤S15：

步骤S11，在衬底110的第一表面形成螺旋形凹槽111。

具体可以通过刻蚀(例如深反应离子刻蚀)等工艺形成用于放置第一螺旋形线圈131的螺旋形凹槽111，详情请参见图13a。

步骤S12，在所述螺旋形凹槽111的表面形成第一绝缘层310。

可以通过化学反应(例如热氧化)或沉积等工艺在螺旋形凹槽111的表面形成第一绝缘层310，详情请参见图13b。

步骤S13，以金属材料填充所述螺旋形凹槽111。

具体可以使用溅射种子层后电镀的方式向螺旋形凹槽111内填充金属材料，详情请参见图13c。

步骤S14，通过平坦化去除所述第一表面113的金属材料以形成第一螺旋形线圈131。

平坦化具体指的是通过化学方法和(或)物理方法平坦化，例如通过化学试剂去除第一表面113除填充金属外溢出的金属材料，或者通过物理抛光的方式去除第一表面113的金属材料，详情请参见图13d。

步骤S15，在所述第一表面113形成绝缘部120。

绝缘部120的内部可以设置有第二螺旋形线圈141、第一通路132以及第二通路133；也可以设置有第二螺旋形线圈141以及第三螺旋形线圈134，绝缘部120的具体制造过程根据绝缘部120内的的具体结构来确定。

详情请参见图10，图10示出了绝缘部120的一种制造方法，具体包括如下步骤S201至步骤S205：

步骤S201，在所述第一表面113形成第二绝缘层320，并且在所述第二绝缘层320的与所述螺旋形凹槽111的两端对应的位置分别形成第一开口321和第二开口322。

第二绝缘层320以旋涂或沉积等工艺在第一表面113形成，第一开口321以及第二开口322可以通过刻蚀或光刻显影的方式形成，详情请参见图13e。

步骤S202，通过金属层沉积、图形化、和刻蚀等方式形成相互独立的第一金属区330和第二金属区340，所述第一金属区330与所述第一开口321相接触，所述第二金属区340与所述第二开口322相接触。

可以理解，上述的第一金属区330以及第二金属区340具体可以指本发明第一实施例中的第一通路132以及第二通路133。

步骤S203，在所述第一金属区330以及第二金属区340形成第三绝缘层350。

可以通过旋涂或沉积等工艺形成第三绝缘层350，并通过刻蚀或光刻显影的方式将其图形化，暴露出键合区。详情请参见图13g。

步骤S204，在所述第三绝缘层350上形成螺旋形的金属层360。

通过金属层沉积、图形化、刻蚀等方式在第三绝缘层350形成螺旋形的金属层360，详情请参见图13h。所述螺旋形的金属层360具体可以为本发明实施例中的第二螺旋形线圈141。

步骤S205，在所述螺旋形的金属层360的上方形成第四绝缘层370，并且在所述第四绝缘层370的与所述螺旋形的金属层360的两端对应的位置分别形成第三开口371和第四开口372，作为第五键合区125和第六键合区126。

可以通过旋涂或沉积等工艺形成第四绝缘层370。可以通过刻蚀的方式形成第三开口371以及第四开口372，详情请参见图13i。

详情请参见图11，图11示出了绝缘部120的另一种制造方法，具体包括如下步骤S301至步骤S305：

步骤S301，在所述第一表面113形成第二绝缘层320，并且在所述第二绝缘层320的与所述螺旋形凹槽111的内侧的一端形成第五开口。

第二绝缘层320以及第五开口的形成方式可以与图10示出的第二绝缘层320以及第一开口321至第四开口372的形成方式相同，在此便不做赘述。该第五开口可以对应与步骤S201中的第二开口322。

步骤S302，在所述第二绝缘层320形成螺旋状的第一金属层，所述螺旋状的第一金属层的内侧的一端与所述第五开口相接触。

可以通过金属层沉积、图形化、刻蚀等方式形成该第一金属层，该第一金属层具体可以为本发明第二实施例中的第三螺旋形线圈134。

步骤S303，在所述第一金属层形成第三绝缘层350。

可以通过旋涂或沉积等工艺形成第三绝缘层350。

步骤S304，在所述第三绝缘层350形成螺旋形的第二金属层。

所述螺旋形的第二金属层具体可以为本发明实施例中的第二螺旋形线圈141。

步骤S305，在所述第二金属层的表面形成第四绝缘层370，并且在所述第四绝缘层370的与所述螺旋形的第二金属层的两端对应的位置分别形成第六开口和第七开口。

可以通过旋涂或沉积等工艺形成第四绝缘层370。可以通过刻蚀的方式形成第六开口以及第七开口。上述的第六开口以及第七开口可以对应于步骤S205中的第三开口371以及第四开口372。

步骤S301至步骤S305除了将形成第一金属区330以及第二金属区340替换为形成螺旋状的第一金属层外，其他工艺步骤与步骤S201至步骤S205相似，在此便不做赘述。

详情请参见图12，图12a示出了变压器100的负载侧的电流的波形，图12b示出了变压器100的电源侧的电流的波形。图12c示出了基于H电桥的隔离电源。在电源端，通过H电桥将电压为V_C的直流电源转换成电压为+V_C和-V_C的方波作为变压器100主边的输入电压Vin，详情请参见图12d。变压器100的负载端感应产生的方波电压通过由D1-D4组成的全波整流电桥在负载R上产生直流电流I_R。流过变压器100的负载侧的电流I_s是在+I_R和-I_R之间的方波，由于变压器100工作时需要一个变化的磁场来产生感应电压，故变压器的电源侧的电流I_p的波形与I_s的波形不同，I_p的波形在I_s的波形基础上叠加了理想状态下的峰峰值(peak-to-peak value)I_M，I_M是波形为三角波的磁化电流。因此，变压器100的电源侧的电流的峰值增加到I_R+I_M/2，大于变压器100负载侧的电流的峰值。

在微型变压器中，由于器件面积小，线圈电阻比分立器件的线圈电阻大。因此，在变压器中流过大电流一侧的线圈中产生的功率损耗成为变压器效率的重要因素。

本发明实施例提供的变压器100与现有的变压器相比，能够改善现有的线圈的圈数与线圈的阻值难以兼顾的问题。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。