專利名稱：電感裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電感裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
一般而言，電感由鐵芯，以及圍繞鐵芯的線圈所構(gòu)成。當(dāng)電流通過線圈， 會(huì)延著鐵芯產(chǎn)生磁通量。在傳統(tǒng)集成電路中，將鐵芯設(shè)置于印刷電路板的表面， 然后沿著鐵芯繞線。由于鐵芯以及繞線均需要大量面積，整個(gè)電路面積也會(huì)因 而增加。
因此需要一種新的電感裝置，能夠減小電感的面積，進(jìn)而減小整體電路面積。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題一方面在于提供一種電感裝置，能夠減 少電感的鐵芯以及繞線面積，進(jìn)而減少整體電路面積。
另外，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題另一方面在于提供一種電感裝置的制造 方法，依照此一方法制造的電感能夠減少鐵芯以及繞線占用面積，進(jìn)而減少整 體電路面積。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，依照本發(fā)明的一實(shí)施例，本發(fā)明所提供的電感裝置包括 印刷電路板、導(dǎo)磁裝置以及金屬線。各個(gè)印刷電路板具有洞孔，導(dǎo)磁裝置貫穿 印刷電路板的洞孔，金屬線則以漩渦狀圍繞導(dǎo)磁裝置。
而且，為實(shí)現(xiàn)上述目的，依照本發(fā)明的另一實(shí)施例，本發(fā)明所提供的電感 制造方法首先預(yù)估所需的一電感值，并依照此一電感值、 一導(dǎo)磁裝置的一截面 積以及一長度，預(yù)估線圈所需的匝數(shù)。接著在至少一印刷電路板上設(shè)置具有此 匝數(shù)的線圈，并在印刷電路板上穿鑿至少一洞孔，此一洞孔位于線圈的內(nèi)圍。
然后將一第一 u型鐵芯以及一第二 u型鐵芯貫穿印刷電路板上的洞孔。
上述實(shí)施例的電感裝置及其制造方法，能夠減少電感鐵芯以及線圈所需面積，進(jìn)而減小整體電路面積。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的 限定。
圖1繪示本發(fā)明一實(shí)施例的電感裝置剖面圖2繪示本發(fā)明一實(shí)施例電感裝置的制造方法。其中，附圖標(biāo)記在于:
具體實(shí)施例方式
上述實(shí)施例的電感裝置及其制造方法，將導(dǎo)磁裝置貫穿印刷電路板，然 后在印刷電路板上或是印刷電路板之間繞線，來制造電感裝置。
請參照圖l，其繪示本發(fā)明一實(shí)施例的電感裝置剖面圖。電感裝置包括印
刷電路板105a、印刷電路板105b、金屬線109以及導(dǎo)磁裝置。印刷電路板105a 以及印刷電路板105b分別具有兩洞孔111\113。導(dǎo)磁裝置，例如U形鐵芯101 以及U形鐵芯103，分別具有第一缺口 115以及第二缺口 117。此兩U形鐵芯 均以缺口 115\117面向印刷電路板的方式，由印刷電路板105a\105b的兩側(cè)， 貫穿印刷電路板105a\ 105b上的洞孔111以及洞孔113。
金屬線109可由銅箔制成，并以漩渦狀圍繞U形鐵芯101以及U形鐵芯 103。此一金屬線109可由PCB layout (印刷電路板布局)程序設(shè)置于印刷電路 板105a或印刷電路板105b的表面；或是以人工繞線方式設(shè)置于兩印刷電路板 105a、 105b之間。由于金屬線109可以PCB layout的方式設(shè)置于印刷電路板 105aV05b上，因此不再需要使用額外的金屬線來制作電感的線圈，減少了整 體電路面積；此外，制作電感所需的繞線步驟可與印刷電路板的制作整合，不 需要額外的人工繞線步驟，簡化了整體電路的制造程序。
當(dāng)電流流經(jīng)金屬線109，會(huì)沿著U形鐵芯101\103產(chǎn)生磁通量夂假設(shè)磁


101: U形鐵芯
105a:印刷電路板
109:金屬線(線圈) 113:洞孔 117:缺口
103: U形鐵芯 105b:印刷電路板 111:洞孔 115:缺口
2Q1 209:步驟
4通密度B與鐵芯101\103截面垂直，且流過此平面的磁通密度B是均勻的，則 0 = W ，其中A為鐵芯的截面積。又，磁通密度B與磁場強(qiáng)度H的關(guān)系為5 = ，
因?yàn)榇艌鰪?qiáng)度// = ^ ，所以可得鐵芯的總磁通量為^ =，力，其中l(wèi)為鐵芯平
均長度，"則為導(dǎo)磁率。導(dǎo)磁率的數(shù)值會(huì)隨著材質(zhì)不同而相異。再者，根據(jù)電 感的基本定義，Z = iV^，結(jié)果得到圖l電感裝置的電感值L為^。
請參照圖2，其繪示本發(fā)明一實(shí)施例電感裝置的制造方法。首先預(yù)估所需 的電感值(步驟201)，并依照電感值以及導(dǎo)磁裝置(例如U形鐵芯)的截面積以 及長度，預(yù)估線圈所需的匝數(shù)(歩驟203)。電感值L與線圈匝數(shù)N之間的關(guān)系
為￡ =，，其中A為鐵芯的截面積，1為鐵芯平均長度，"為導(dǎo)磁率。舉例
來說，若所需的電感值為1.5uH，鐵芯的導(dǎo)磁率"為2.89*10—3 (真空導(dǎo)磁率 4"xl0—7乘以相對導(dǎo)磁率2300)，長度為0.032m，截面積為2.42，2，可得線
圈匝數(shù)N約為6. 45。
在實(shí)際制造電感時(shí)，選取最接近6.45的整數(shù)7為線圈匝數(shù)。為了防止磁 飽和，在長度或是寬度上增加0.005m的氣隙(air gap)，可得總磁阻為 33034392.16，計(jì)算出實(shí)際電感值為1. 48uH，約略等于所需要的電感值。
在取得線圈匝數(shù)之后，繼續(xù)在印刷電路板上設(shè)置具有此一匝數(shù)的線圈(步 驟205)，此線圈由金屬線構(gòu)成，其材質(zhì)可為銅箔。線圈可由PCB (printed circuit board) layout的程序，設(shè)置于印刷電路板上；或以人工繞線的方式 設(shè)置于兩印刷電路板之間。
在線圈設(shè)置完成之后，接著在印刷電路板上穿鑿洞孔(步驟207)，此洞孔 位于線圈的內(nèi)圍。然后將第一 U型鐵芯以及第二 U型鐵芯貫穿印刷電路板上的 洞孔(步驟209)。第一 U型鐵芯以及第二 U型鐵芯分別具有第 一缺口以及第二 缺口，此兩U形鐵芯均以缺口面向印刷電路板的方式，由印刷電路板的兩面貫穿印刷電路板上的洞孔。至此，電感裝置已設(shè)置完成，待線圈通過電流，便會(huì) 沿著鐵芯產(chǎn)生磁通量。
根據(jù)上述實(shí)施例，電感裝置及其制造方法，將導(dǎo)磁裝置貫穿印刷電路板， 并在印刷電路板上或是印刷電路板之間繞線，來減少電感裝置的面積；此外， 可于PCB layout的同時(shí)完成繞線，簡化了電感制造流程。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種電感裝置，其特種在于，包含至少兩印刷電路板，各個(gè)印刷電路板具有至少兩洞孔；一導(dǎo)磁裝置，貫穿該些印刷電路板的該些洞孔；以及至少一金屬線，以漩渦狀圍繞該導(dǎo)磁裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電感裝置，其特征在于，該金屬線為銅箔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電感裝置，其特征在于，該金屬線設(shè)置于各個(gè) 印刷電路板的一表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感裝置，其特征在于，該金屬線設(shè)置于該些 印刷電路板之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感裝置，其特征在于，該導(dǎo)磁裝置包含一第 一 U形鐵芯以及一第二 U形鐵芯，該第一 U形鐵芯以及該第二 U形鐵芯分別由 該些印刷電路板的兩表面貫穿該些洞孔。
6. —種電感制造方法，其特征在于，包含預(yù)估所需的一電感值；依照該電感值、一導(dǎo)磁裝置的截面積以及長度，預(yù)估一線圈所需的一匝數(shù)； 在至少一印刷電路板上設(shè)置具有該匝數(shù)的該線圈；在該印刷電路板上穿鑿至少一洞孔，該洞孔位于該線圈的內(nèi)圍；以及 將 -第一 U形鐵芯以及一第二 U形鐵芯貫穿該印刷電路板上的該洞孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電感制造方法，其特征在于，該線圈由印刷電 路板布局的程序，設(shè)置于該印刷電路板上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電感制造方法，其特征在于，該線圈的材質(zhì)為 銅箔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電感制造方法，其特征在于，該第一li形鐵芯 以及該第二U形鐵芯分別由該印刷電路板的兩面貫穿該印刷電路板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電感制造方法，其特征在于，該第一U形鐵芯 的一第一缺口以及該第二 U形鐵芯的一第二缺口面向該印刷電路板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電感裝置及其制造方法。此一電感裝置包括印刷電路板、導(dǎo)磁裝置以及金屬線。各個(gè)印刷電路板具有洞孔，導(dǎo)磁裝置貫穿印刷電路板上的洞孔，金屬線則以漩渦狀圍繞導(dǎo)磁裝置。采用本發(fā)明的電感裝置及其制造方法，能夠減少電感鐵芯以及線圈所需面積，進(jìn)而減小整體電路面積。
文檔編號H01F17/04GK101458987SQ20071019852
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者王定宏 申請人:英業(yè)達(dá)股份有限公司