技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁性元件，特別指一種磁性元件，其具有由導(dǎo)線架制成的電極。

背景技術(shù)：

隨著電感器逐漸小型化及薄型化，線圈不易準(zhǔn)確定位，而影響產(chǎn)品合格率。電感器的電極露出于側(cè)表面，因此電路板上必須保留一定空間以防止短路發(fā)生。此外，隨著產(chǎn)品尺寸縮小，當(dāng)電感器的電極彎折成型時(shí)，容易因彎折應(yīng)力產(chǎn)生不良的C面裂痕。

目前為止,背景技術(shù)所揭示不同型式的電感器存在一些缺點(diǎn)。在日本專利JP4795489B1中，需要多次電鍍的電感器設(shè)計(jì)導(dǎo)致較多的制成步驟，材料選擇必需局限于可電鍍的材料，以及電感器的電極露出于側(cè)表面。在CN201207320Y中，導(dǎo)線需彎折到鐵芯材底部，導(dǎo)致鐵芯材不具有平整的底面。若封裝過程仍需要加壓時(shí)，則鐵芯材易碎裂。

因此，本發(fā)明提出了一個(gè)磁性元件及其制造方法來克服上述的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種磁性元件及其制造方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

一種磁性元件，其特征在于，包含：

一導(dǎo)線架，具有一第一部分和與該第一部分之間存有間距的一第二部分；

一第一芯材本體，配置在該導(dǎo)線架上，其中該第一芯材本體包含一第一貫穿開口和一第二貫穿開口；以及

一線圈，配置在該第一芯材本體上，其中該線圈具有一第一接點(diǎn)和一第二接點(diǎn)，其中該第一部分經(jīng)由該第一貫穿開口電性連接該第一接點(diǎn)，以及該第二部分經(jīng)由該第二貫穿開口電性連接該第二接點(diǎn)。

其中：該第一部分包含一第一突出物，以及該第二部分包含一第二突出物，其中該第一突出物通過該第一貫穿開口連接該第一接點(diǎn)，以及該第二突出物通過該第二貫穿開口連接該第二接點(diǎn)。

其中：一第一導(dǎo)電柱配置在該第一貫穿開口中以連接該第一部分和該第一接點(diǎn)，以及一第二導(dǎo)電柱配置在該第二貫穿開口中以連接該第二部分和該第二接點(diǎn)。

其中：該第一突出物的頂端配置在該第一貫穿開口中，以及該第二突出物的頂端配置在該第二貫穿開口中。

其中：至少一部分的該第一突出物配置于在該第一貫穿開口外部，以及至少一部分的該第二突出物配置于在該第二貫穿開口外部。

其中：進(jìn)一步包含包覆該線圈的一成型本體。

其中：該第一突出物包含一第一可折疊焊墊，以及該第二突出物包含一第二可折疊焊墊。

其中：該第一突出物包含用來連接該第一接點(diǎn)的一第一彎折部分，以及該第二突出物包含用來連接該第二接點(diǎn)的一第二彎折部分。

其中：該第一貫穿開口的一邊和該第一芯材本體的一第一邊對齊以形成該第一貫穿開口，以及該第二貫穿開口的一邊和該第一芯材本體的一第二邊對齊以形成該第二貫穿開口。

其中：該第一貫穿開口的兩邊和該第一芯材本體的一第一兩邊對齊以形成該第一貫穿開口，以及該第二貫穿開口的兩邊和該第一芯材本體的一第二兩邊對齊以形成該第二貫穿開口。

其中：一第一電極配置在該第一部分的下表面，以及一第二電極配置在該第二部分的下表面。

其中：該第一部分進(jìn)一步包含一第三突出物，以及該第二部分進(jìn)一步包含一第四突出物，其中該第一突出物、該第二突出物、該第三突出物和該第四突出物圍繞該第一芯材本體。

其中，進(jìn)一步包含一第二芯材本體，該線圈配置在該第一芯材本體和該第二芯材本體之間。

其中：該第一芯材本體具有實(shí)質(zhì)上平坦的一第一表面，其中該線圈配置在該第一芯材本體的該第一表面上。

其中：該第一芯材本體包含一平板和具有一頂端和一底端的一柱子，其中該柱子的該底端連接該平板，其中該線圈配置在該平板上且纏繞該柱子。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案還包括：

一種形成一磁性元件的方法，其特征在于，該方法包含了下列步驟：形成一導(dǎo)線架，其中該導(dǎo)線架具有一第一部分和與該第一部分之間存有間距的一第二部分；在該導(dǎo)線架上配置一第一芯材本體，其中該第一芯材本體包含一第一貫穿開口和一第二貫穿開口；以及在該第一芯材本體上配置一線圈，其中該線圈具有一第一接點(diǎn)和一第二接點(diǎn)，其中該第一部分經(jīng)由該第一貫穿開口電性連接該第一接點(diǎn)，以及該第二部分經(jīng)由該第二貫穿開口電性連接該第二接點(diǎn)。

其中：該導(dǎo)線架由電鍍或蝕刻形成。

其中，進(jìn)一步包含下列步驟：形成一成型本體以包覆該線圈。

其中：該第一部分包含一第一突出物，以及該第二部分包含一第二突出物，其中該第一突出物通過該第一貫穿開口連接該第一接點(diǎn)，以及該第二突出物通過該第二貫穿開口連接該第二接點(diǎn)。

其中：一第一導(dǎo)電柱配置在該第一貫穿開口中以連接該第一部分和該第一接點(diǎn)，一第二導(dǎo)電柱配置在該第二貫穿開口中以連接該第二部分和該第二接點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有的有益效果是：1.磁性元件具有完整的電極平面，且平面的形狀可依設(shè)計(jì)需求調(diào)整。相對于彎折形成的導(dǎo)線架，磁性元件的底部電極完整，且磁性元件底部電極和電路板之間的接著面積極大化(電極面積使用率大于90％)以提升接著強(qiáng)度。2.突出導(dǎo)電柱的高度及形狀可調(diào)整以適用不同型態(tài)的線圈，因此較容易焊接和定位芯材本體。3.磁性元件底面電極的設(shè)計(jì)可以降低在電路板上元件與元件之間的距離。4.導(dǎo)線架可直接適用于表面粘著元件(SMD)技術(shù)，可節(jié)省磁性元件制程中需要電鍍的步驟且可電鍍的材料較不受限制。

附圖說明

圖1A為本發(fā)明磁性元件的示意圖；

圖1B為圖1A中的磁性元件的爆炸圖；

圖1C為圖1A中的磁性元件的下視圖；

圖1D為磁性元件的爆炸圖，其中第一芯材本體為一T型芯材本體；

圖1E為本發(fā)明磁性元件的示意圖，其中第一芯材本體為一T型芯材本體；

圖2A為本發(fā)明可折疊導(dǎo)線架的示意圖，其中該導(dǎo)線架未折疊；

圖2B為本發(fā)明可折疊導(dǎo)線架的示意圖；

圖2C為本發(fā)明磁性元件的示意圖，其中該導(dǎo)線架可折疊；

圖2D為彎折導(dǎo)線架的示意圖；

圖3為制造圖1A、圖1E、圖2C和圖4A的磁性元件的流程示意圖；

圖4A為本發(fā)明磁性元件的示意圖，其中導(dǎo)線架憑借電鍍或蝕刻形成；

圖4B為圖4A中的磁性元件的爆炸圖。

附圖標(biāo)記說明：10磁性元件；11導(dǎo)線架；11a第一部分；11b第二部分；12第一芯材本體；12a第一貫穿開口；12b第二貫穿開口；12c第一表面；12e平板；12f柱子；13線圈；13a第一接點(diǎn)；13b第二接點(diǎn)；14成型本體；15a第一突出物；15b第二突出物；15c第三突出物；15d第四突出物；16a第一接合點(diǎn)；16b第二接合點(diǎn)；17a第一可折疊焊墊；17b第二可折疊焊墊；20磁性元件；30磁性元件；31步驟；32步驟；33步驟；34步驟。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的詳細(xì)說明于隨后描述，這里所描述的較佳實(shí)施例是作為說明和描述的用途，并非用來限定本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明揭示一種磁性元件。在磁性元件中，一導(dǎo)線架的一第一部分和一第二部分分別經(jīng)由一芯材本體的一第一貫穿開口(through opening)和一第二貫穿開口電性連接一線圈的一第一接點(diǎn)和一第二接點(diǎn)以作為磁性元件底部的一第一電極和一第二電極。

圖1A為本發(fā)明磁性元件10的示意圖。圖1B為圖1A中的磁性元件10的爆炸圖。圖1C為圖1A中的磁性元件10的下視圖。圖1D為磁性元件10的爆炸圖，其中第一芯材本體為一T型芯材本體。圖1E為本發(fā)明磁性元件10的示意圖，其中第一芯材本體為一T型芯材本體。磁性元件10包含一導(dǎo)線架11、一第一芯材本體12、一線圈13和一成型(molding)本體14。

導(dǎo)線架11具有一第一部分11a和與該第一部分11a之間存有間距的一第二部分11b。選擇性地，第一部分11a可包含一第一突出物15a，以及第二部分11b 可包含一第二突出物15b。為了在導(dǎo)線架11和線圈13之間達(dá)到較佳的電性連接，第一突出物15a頂部高于第一貫穿開口12a頂部，以及第二突出物15b頂部高于第二貫穿開口12b頂部。較佳來說，第一部分11a進(jìn)一步包含一第三突出物15c，以及第二部分11b進(jìn)一步包含一第四突出物15d，其中該第一突出物15a、該第二突出物15b、該第三突出物15c和該第四突出物15d圍繞該第一芯材本體12。在一個(gè)實(shí)施例中(見圖2A、圖2B和圖2C)，第一突出物15a包含一第一可折疊焊墊17a，以及第二突出物15b包含一第二可折疊焊墊17b。詳細(xì)來說，導(dǎo)線架11的第一部分11a具有折疊以作為第一突出物15a的一第一可折疊焊墊17a，以及導(dǎo)線架11的第二部分11b具有折疊以作為第二突出物15b的一第二可折疊焊墊17b。在另一個(gè)實(shí)施例中(見圖2D)，第一突出物15a包含用來連接線圈第一接點(diǎn)的一第一彎折部分，以及第二突出物15b包含用來連接線圈第二接點(diǎn)的一第二彎折部分。舉例來說，第一突出物15a、第二突出物15b、第三突出物15c和第四突出物15d可憑借彎折一平坦導(dǎo)線架11的四個(gè)片段形成。此外，導(dǎo)線架11也可憑借電鍍或蝕刻形成(之后描述)。

一第一芯材本體12配置在導(dǎo)線架11上。第一芯材本體12為一磁性芯材本體。第一芯材本體12可由任何適合的磁性粉末制成，例如鐵合金粉末(鐵-鉻-硅、鐵-鋁-鉻或鐵-硅-鋁)、鐵氧體(ferrite)粉末(鎳-鋅鐵氧體或錳-鋅鐵氧體)、非晶質(zhì)合金粉末或鐵粉。憑借加壓成型(例如加熱或燒結(jié))，磁性粉末和粘著劑混合以形成第一芯材本體12。第一芯材本體12可根據(jù)設(shè)計(jì)或?qū)嶋H應(yīng)用而具有任何適合的形狀。

第一芯材本體12包含一第一貫穿開口12a和一第二貫穿開口12b。

第一貫穿開口12a和第二貫穿開口12b以不同的方式實(shí)現(xiàn)：在一個(gè)實(shí)施例中，第一貫穿開口12a和第二貫穿開口12b各別形成于第一芯材本體12的內(nèi)部；在另一個(gè)實(shí)施例中，第一貫穿開口12a和第二貫穿開口12b各別具有一邊和第一芯材本體12的一邊對齊，在更另一個(gè)實(shí)施例中，第一貫穿開口12a和第二貫穿開口12b各別具有兩邊和第一芯材本體12的兩邊對齊。

一線圈13配置在該第一芯材本體12上。線圈13可憑借圓線、扁線、銅或銀制漆包線纏繞形成。線圈13也可由已知技術(shù)(例如電鍍、蝕刻、印刷制程或薄膜制程)形成的一導(dǎo)線或一導(dǎo)電圖案制成。線圈13具有一第一接點(diǎn)13a和一第二接點(diǎn)13b。第一部分11a經(jīng)由該第一貫穿開口12a電性連接第一接點(diǎn)13a，以及第二部分11b經(jīng)由第二貫穿開口12b電性連接第二接點(diǎn)13b。較佳來說，第一部分11a包含一第一突出物15a，以及第二部分11b包含一第二突出物15b，其中該第一突出物15a通過第一貫穿開口12a連接第一接點(diǎn)13a，以及該第二突出物15b通過第二貫穿開口12b連接第二接點(diǎn)13b。在一個(gè)實(shí)施例中，第一突出物15a的頂端配置在第一貫穿開口12a中，以及第二突出物15b的頂端配置在第二貫穿開口12b中。換句話說，參閱圖1E和圖4A，第一接點(diǎn)13a和第一突出物15a的第一接合點(diǎn)16a可位于第一貫穿開口12a內(nèi)部，以及第二接點(diǎn)13b和第二突出物15b的第二接合點(diǎn)16b可位于第二貫穿開口12b內(nèi)部。在另一個(gè)實(shí)施例中，至少一部分的第一突出物15a配置于在第一貫穿開口12a外部，以及至少一部分的第二突出物15b配置于在第二貫穿開口12b外部。換句話說，參閱圖1A，第一接點(diǎn)13a和第一突出物15a的第一接合點(diǎn)16a實(shí)質(zhì)上高于第一貫穿開口12a頂部，以及第二接點(diǎn)13b和第二突出物15b的第二接合點(diǎn)16b實(shí)質(zhì)上高于第二貫穿開口12b頂部。

一第一導(dǎo)電柱(未圖示)可配置在第一貫穿開口12a中以連接第一部分11a和第一接點(diǎn)13a，以及一第二導(dǎo)電柱(未圖示)可配置在第二貫穿開口12b中以連接第二部分11b和第二接點(diǎn)13b。其已揭示在美國專利申請?zhí)?3/179,884(申請日為2011年7月11日)的文件中。

線圈13以不同的方式配置在第一芯材本體12上。在一個(gè)實(shí)施例中(見圖1A和圖1B)，第一芯材本體12具有實(shí)質(zhì)上平坦的一第一表面12c，其中線圈13配置在該第一芯材本體12的該第一表面12c上。在另一個(gè)實(shí)施例中(見圖1E、圖2C和圖4A)，第一芯材本體12(例如T型芯材)包含一平板12e和具有一頂端和一底端的一柱子12f，其中該柱子12f的該底端連接該平板12e，其中線圈13配置在該平板12e上且纏繞該柱子12f。在一個(gè)實(shí)施例中，磁性元件10進(jìn)一步包含一第二芯材本體(未圖示)，其中線圈13配置在該第一芯材本體12和該第二芯材本體之間。第一芯材本體12和第二芯材本體的可由相同材料制成或由不同材料制成。

第二芯材本體為一磁性芯材本體。第二芯材本體可由任何適合的磁性粉末制成，例如鐵合金粉末(鐵-鉻-硅、鐵-鋁-鉻或鐵-硅-鋁)、鐵氧體(ferrite)粉末(鎳-鋅鐵氧體或錳-鋅鐵氧體)、非晶質(zhì)合金粉末或鐵粉。憑借加壓成型(例如加熱或燒結(jié))，磁性粉末和粘著劑混合以形成第二芯材本體。第二芯材本體可根據(jù)設(shè)計(jì)或?qū)嶋H應(yīng)用而具有任何適合的形狀。

一成型本體14包覆線圈13。一第一電極配置在第一部分11a的下表面，以及一第二電極配置在第二部分11b的下表面。換句話說，導(dǎo)線架11的第一部分11a和第二部分11b各別的底部露出于成型本體14的底部，使得第一部分11a和第二部分11b分別作為磁性元件10的一第一電極和一第二電極。磁性元件10的第一電極和第二電極可憑借印刷或電鍍形成。

圖3為制造圖1A、圖1E、圖2C和圖4A的磁性元件10、20、30的流程示意圖。

在步驟31中，形成一導(dǎo)線架11，其中該導(dǎo)線架11具有一第一部分11a和與該第一部分11a之間存有間距的一第二部分11b。選擇性地，第一部分11a可包含一第一突出物15a，以及第二部分11b可包含一第二突出物15b。

在適用于表面粘著元件(SMD)技術(shù)的磁性元件的一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)線架可憑借電鍍或蝕刻形成。圖4A為本發(fā)明磁性元件30的示意圖，其中導(dǎo)線架11憑借電鍍或蝕刻形成。圖4B為圖4A中的磁性元件30的爆炸圖。為了形成導(dǎo)線架11，舉例來說，錫或鎳/錫可電鍍在一由銅制成的導(dǎo)電材料(例如銅箔)上，或是蝕刻一導(dǎo)電材料(例如金屬基板)。在此案例中，第一突出物15a和第二突出物15b各別為一導(dǎo)電柱。其優(yōu)點(diǎn)列出如下：1.磁性元件具有完整的電極平面，且平面的形狀可依設(shè)計(jì)需求調(diào)整。相對于彎折形成的導(dǎo)線架，磁性元件的底部電極完整，且磁性元件底部電極和電路板之間的接著面積極大化(電極面積使用率大于90％)以提升接著強(qiáng)度。2.突出導(dǎo)電柱的高度及形狀可調(diào)整以適用不同型態(tài)的線圈，因此較容易焊接和定位芯材本體。3.磁性元件底面電極的設(shè)計(jì)可以降低在電路板上元件與元件之間的距離。4.導(dǎo)線架可直接適用于表面粘著元件(SMD)技術(shù)，可節(jié)省磁性元件制程中需要電鍍的步驟且可電鍍的材料較不受限制。

在步驟32中，在該導(dǎo)線架11上配置一第一芯材本體12，其中該第一芯材本體12包含一第一貫穿開口12a和一第二貫穿開口12b。在一個(gè)實(shí)施例中，磁性元件10進(jìn)一步包含一第二芯材本體(未圖示)，其中線圈13配置在該第一芯材本體12和該第二芯材本體之間。第一芯材本體12(或第二芯材本體)為一磁性芯材本體。第一芯材本體12和第二芯材本體的可由相同材料制成或由不同材料制成。第一芯材本體12(或第二芯材本體)可由熱壓成型或冷壓成型形成，較佳來說為冷壓成型。

在步驟33中，在該第一芯材本體12上配置一線圈13，其中該線圈13具有一第一接點(diǎn)13a和一第二接點(diǎn)13b，其中該第一部分11a經(jīng)由該第一貫穿開口12a電性連接該第一接點(diǎn)13a，以及該第二部分11b經(jīng)由該第二貫穿開口12b電性連接該第二接點(diǎn)13b。較佳來說，第一部分11a包含一第一突出物15a，以及第二部分11b包含一第二突出物15b，其中該第一突出物15a通過第一貫穿開口12a連接第一接點(diǎn)13a，以及該第二突出物15b通過第二貫穿開口12b連接第二接點(diǎn)13b。一第一導(dǎo)電柱(未圖示)可配置在第一貫穿開口12a中以連接第一部分11a和第一接點(diǎn)13a，以及一第二導(dǎo)電柱(未圖示)可配置在第二貫穿開口12b中以連接第二部分11b和第二接點(diǎn)13b。線圈13可憑借圓線、扁線、銅或銀制漆包線纏繞形成。線圈13也可由已知技術(shù)(例如電鍍、蝕刻、印刷制程或薄膜制程)形成的一導(dǎo)線或一導(dǎo)電圖案制成。

在步驟34中，形成一成型本體14以包覆該線圈13。成型本體14可由熱壓成型或冷壓成型形成，較佳來說為熱壓成型。一第一電極配置在第一部分11a的下表面，以及一第二電極配置在第二部分11b的下表面。換句話說，導(dǎo)線架11的第一部分11a和第二部分11b各別的底部露出于成型本體14的底部，使得第一部分11a和第二部分11b分別作為磁性元件10的一第一電極和一第二電極。磁性元件10的第一電極和第二電極可憑借印刷或電鍍形成。

詳細(xì)制程列出如下。一導(dǎo)線架憑借沖壓(punching)、電鍍或蝕刻形成，接著導(dǎo)線架點(diǎn)膠(dispensed)。一芯材本體憑借冷壓成型形成且連結(jié)于導(dǎo)線架。線圈配置在芯材本體上，且線圈端點(diǎn)憑借點(diǎn)焊(spotwelding)或雷射焊接(加上線頭裁切)電性連接導(dǎo)線架的突出物。憑借熱壓成型和熟化(curing)形成一成型本體以包覆線圈。磁性元件電極憑借電鍍或印刷形成。最后，裁粒和通過電性測試以完成最終產(chǎn)品。

以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。