[發明專利]磁元件的間隙鐵心結構

有效

• 申請號: 200710092357.7
• 申請日: 2007-02-14
• 公開（公告）號: CN101071673A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: R·L·漢利
• 申請（專利權）人: 庫帕技術公司
• 主分類號: H01F17/06
• 分類號: H01F17/06;H01F27/24;H01F41/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 廖凌玲

相關申請的交叉引用

本申請是US10/736,059專利申請的后續部分，并且要求在先申請 US60/435,414的權利，申請日為2002年12月19日，其公開的內容在 此一并作為參考。

技術領域

本申請一般涉及電子元件的制造，特別涉及磁元件，例如感應器的 制造。

背景技術

各種磁元件，包括但不限于感應器和變壓器，具有至少一個線圈布 置成環繞磁場鐵心。在一些元件中，鐵心組件由間隔并粘結的鐵氧體磁 心構成。在使用中，鐵心之間的間隙要求在鐵心中儲存能量，以及間隙 的導致的磁特性，包括但不限于開路電感和直流偏移特性。特別在微型 元件中，鐵心之間的均勻的間隙的制造，對于可靠的、高質量的生產磁 元件是有重要意義的。

例如，環氧材料被用于粘結鐵氧體磁心以生產磁元件的粘結磁心組 件。為了鐵心間隙的一致性，非磁性的小圓珠，特別是玻璃球，有時被 參雜在絕緣粘合材料中，并分布在鐵心之間形成間隙。加熱時，環氧材 料粘結鐵心，同時小圓珠分開鐵心以形成間隙。粘結，仍然主要依靠環 氧材料的粘合和鐵心間分布的粘合混合劑中環氧材料和小圓珠的比例。 注意到，在一些應用中，由于特殊的原因，不能使用粘結鐵心，以及粘 結混合劑環氧材料和玻璃球的比例控制也是很困難的。

在其他類型的磁元件中，非磁的間隔材料用于兩個磁半鐵心之間， 并且兩個半鐵心相互壓緊保持間隔材料。間隔材料通常使用紙或聚酯絕 緣材料。特別的，半鐵心和間隔與被卷繞在半鐵心外的帶可靠相互固定， 粘合劑保證半鐵心之間的固定，或者，夾具保證半鐵心的固定并保持半 鐵心之間的間隙。個別時候，使用多(2以上)片間隔材料，這是由于 保證結構的整體變得復雜、困難和昂貴。

其他類型的磁元件包括一個間隙底到半鐵心的一部分，并保持半鐵 心的部分采用前述的任意技術壓緊另外的半鐵心。

目前，在鐵心結構中產生間隙的其他方法是先制造單片鐵心，從鐵 心(典型的為環形鐵心)上切下薄片材料。間隙通常被粘合劑或環氧材 料填充以保持鐵心的強度和形狀。

近來，合成磁性陶瓷環，包括和非磁層分離以形成間隙的分層磁結 構得到了發展。例如，參見專利US6,162,311。因此，可以省去粘結材 料(例如，粘合劑)和磁心結構的外部間隙材料(例如，間隔)。

在任一種前述的裝置中，導體被通常置于穿過鐵心，以磁通的形式 耦合能量，磁力線穿過并環繞間隙，在鐵心中形成磁路。如果導體插入 磁通線，導體中會有環流。由于環流，導體中的電阻產生熱量，這降低 了磁元件的效率。導體遠離磁通線的移動可以減少耦合到導體的能量， 因此可以提高元件的效率，但這會導致元件尺寸的增大，這在制造上是 不希望的。

同時，現有的磁元件通常組裝成單一鐵心結構。例如，當使用多個 感應器時，鐵心必須物理分離以防止工作中相互干擾。元件的分離占 用了印刷電路板上的有效空間。

因此，希望提供一種磁元件，可以提高效率改進工藝性用于電路板， 而不需要增加元件的尺寸或者占用印刷電路板的空間。

附圖說明

圖1是用于制造磁元件的示例性間隙鐵心結構的透視圖。

圖2是圖1中所示裝配有感應器的鐵心的側視圖。

圖3是圖2中所示鐵心結構和感應器剖視圖。

圖4是圖3的局部剖視圖，顯示了鐵心結構的磁力線。

圖5是間隙鐵心結構的第二實施例。

圖6是間隙鐵心結構的第三實施例。

圖7是間隙鐵心結構的第四實施例的側視圖。

圖8是圖7所示的鐵心的底視圖。

圖9是圖8所示的鐵心結構的剖視圖。

圖10是圖7所示的在其中設置感應器的鐵心結構的側視圖。

圖11是圖10所示的結構的底視圖。

圖12是圖11所示的鐵心結構的側視圖。

圖13是間隙鐵心結構第五實施例的側視圖。

圖14是圖13所示的鐵心的底視圖。

圖15是圖14顯示的鐵心的剖視圖。

圖16是圖13所示的鐵其中設置感應器的心結構包括的側視圖。

圖17是圖16所示結構的底視圖。

圖18是圖17所示鐵心結構側視圖。