線圈組件及其製作方法
2023-09-22 22:48:25 2
專利名稱：線圈組件及其製作方法
技術領域：
本發明關於一種線圈及其製作方法，特別關於一種線圈組件及其製作方法。
背景技術：
線圈組件是用途廣泛的基本電子組件，其可作為電感器，也可作為變壓器或馬達的電磁線圈繞組。如圖1A與圖1B所示，一種公知的線圈組件I預先形成一磁芯座11，磁芯座11具有一凹槽111及二開口 112、113 ;—線圈12設置在凹槽111中，且線圈12具有一第一端121及一第二端122，第一端121與第二端122分別從磁芯座11的開口 112、113向外延伸而作為線圈組件I的兩個接腳。接著，填入磁性粉末並壓鑄成形，在磁芯座11上形成一磁性體
13。但這種製作方法必須先將磁芯座11與線圈12製作好，再將磁芯座11與線圈12置入模具中，然後在模具中利用壓鑄成形來製作磁性體13，磁芯座11與磁性體13無法分別事先準備與製作。另外，為了簡化製程，公知線圈組件I除了採用前述方法製作外，還可預先形成磁芯座11與磁性體13，然後將線圈12設置在凹槽111中，最後利用樹脂將磁性體13與磁芯座11接合。製作完成的線圈組件I焊接在一電路板上，並與電路板上的其它零組件或電路等協同運作。然而，當電路板運作時，線圈組件I的磁性體13與磁芯座11受電磁場的影響，磁性體13與磁芯座11之間不斷的在進行相吸與相斥的變化，因而容易頻繁的彼此碰撞而產生噪音，即使將接合用的樹脂加厚亦難以改善噪音的現象。因此，如何提供一種線圈組件及其製作方法，具有低噪音及精簡結構的優點，乃為重要的課題之一。
發明內容
本發明的目的為提供一種具有低噪音及精簡結構的線圈組件及其製作方法。本發明可採用以下技術方案來實現的。本發明的一種線圈組件的製作方法包括:提供一第一導磁組件；在第一導磁組件的一第一表面的一第一區域黏接一帶狀物；提供一第二導磁組件；設置一繞線結構在第一導磁組件與第二導磁組件之間，或將繞線結構環繞在第一導磁組件與第二導磁組件至少兩個其中之一；以及利用一接合材料接合第一導磁組件與第二導磁組件，其中接合材料至少黏著在第一表面上未黏著帶狀物的一第二區域。另外，依據本發明的一種線圈組件，是由前述製作方法所製造。另外，依據本發明的一種線圈組件包括一第一導磁組件、一第二導磁組件、一繞線結構、至少一個帶狀物以及一接合材料，第一導磁組件具有一第一表面，第一表面具有一第一區域及一第二區域，第二導磁組件具有面向第一表面的一第二表面，繞線結構設置在第一表面與第二表面之間，或繞線結構環繞在第一導磁組件與第二導磁組件至少兩個其中之一，帶狀物具有至少一黏性面，黏性面黏著在第一區域，接合材料至少黏著在第二區域，接合第一表面與第二表面。在一實施例中，第一區域與第二區域彼此垂直。在一實施例中，第二導磁組件包括一邊緣凸出部，邊緣凸出部面對第二區域，接合材料黏接邊緣凸出部與第二區域。在一實施例中，第二導磁組件包括一中央凸出部,其中繞線結構環繞中央凸出部，接合材料黏接中央凸出部與第一表面的中央。在一實施例中，在第一表面的一第三區域黏接另一個帶狀物，其中接合材料黏著在第一表面上未黏著帶狀物的第二區域與一第四區域，第三區域與第一區域相對，第四區域與第二區域相對。在一實施例中，接合材料設置在帶狀物上。在一實施例中，帶狀物為耐熱膠帶，接合材料為樹脂。在一實施例中，第一導磁組件與第二導磁組件是鐵芯。在一實施例中，繞線結構包括至少一個繞線。在一實施例中，繞線結構包括一繞線架。承上所述，本發明的線圈組件及其製作方法中，第一導磁組件與第二導磁組件的結合區域中，一部份區域黏有帶狀物而另一部分區域未黏有帶狀物，也就是說，這兩個導磁組件之間並非單純的只填有接合材料，而是還部分的增設了帶狀物來強化隔離與避免彼此碰觸的效果。裝設有線圈組件的電路板運作時，即使線圈組件的兩個導磁組件受電磁場的影響不斷的在進行相吸與相斥的變化，帶狀物能夠有效的防止導磁組件彼此碰撞而產生噪音，因而改善噪音的現象。
圖1A為一種公知的線圈組件的部分完成示意圖；圖1B為圖1A的線圈組件的示意圖；圖2為本發明優選實施例的一種線圈組件的製作方法的流程圖；圖3A至圖3F為本發明優選實施例的一種線圈組件的製作方法的示意圖；圖4A與圖4B為本發明優選實施例的線圈組件的製作方法的變化態樣的示意圖；圖5A至圖5C為本發明優選實施例的線圈組件的製作方法的變化態樣的示意圖；以及圖6為本發明優選實施例中的一扁平線圈示意圖。主要元件符號說明:1:線圈組件11:磁芯座111:凹槽112、113:開口12:線圈121:第一端122:第二端2:線圈組件
21、21a、21b:第一導磁組件211、211a:第一表面2111:第一區域2112:第二區域2113:第三區域2114:第四區域212 213:邊緣凸出部221 224:帶狀物23、23a、23b:第二導磁組件230:基部231、232:邊緣凸出部233:中央凸出部234:容置空間24、24a:繞線結構241:繞線架2411:通孔242:繞線243:接腳25:接合材料SOl S05:線圈組件的製作方法的步驟
具體實施例方式以下將參照相關圖式，說明依本發明優選實施例的一種線圈組件及其製作方法，其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。圖2為本發明優選實施例的一種線圈組件的製作方法的流程圖。如圖2所示，線圈組件的製作方法包括以下步驟:步驟SOl:提供一第一導磁組件；步驟S02:在第一導磁組件的一第一表面的一第一區域黏接一帶狀物；步驟S03:提供一第二導磁組件；步驟S04:設置一繞線結構在第一導磁組件與第二導磁組件之間；以及步驟S05:利用一接合材料接合第一導磁組件與第二導磁組件，其中接合材料至少黏著在第一表面上未黏著帶狀物的一第二區域。在較佳的實施例中，接合材料亦黏著在部分的第一區域上。第一導磁組件與第二導磁組件在組合前是彼此相互獨立的兩個組件，在其黏接領域中，一部份區域黏有帶狀物而另一部分區域未黏有帶狀物。由於帶狀物會影響接合材料的結合效果，因此，帶狀物是僅部分的設置在黏接區域而非全面性的設置，藉以兼具利用帶狀物來降低噪音及保有接合材料的結合強度。因此，裝設有線圈組件的電路板運作時，即使線圈組件的兩個導磁組件受電磁場的影響不斷的在進行相吸與相斥的變化，帶狀物能夠有效的防止導磁組件彼此碰撞而產生噪音，因而改善噪音的現象。與公知技術相較，線圈組件具有較低噪音、較少震動影響的優點。另外，繞線結構具有至少一繞線線材，繞線線材可以是但不限定為漆包線。漆包線截面形狀通常是圓形，其內部為導線，導線外覆有絕緣體。另外，繞線線材亦可採用截面形狀為方形或扁狀的線材。繞線線材的兩端可電性連接外部電路，例如連接電路板的線路。帶狀物為扁平狀的組件，其例如但不限於是耐熱膠帶。線圈組件通常是利用焊接例如回流焊(Reflow Soldering)的方式組裝在電路板上，由於焊接的過程會產生高溫,若帶狀物不夠耐熱可能會在與電路板焊接的過程中融解，使得線圈組件毀損甚至造成電路板損壞。因此，使用耐熱膠帶可克服前述的缺點。第一導磁組件與第二導磁組件是鐵芯，其主要包括磁性材料。第一導磁組件與第二導磁組件除了以磁性粉末作為主要成分外，通常以加入熱固性樹脂(thermosettingresin)作為絕緣性材料，以有效降低潤流耗損(eddy current loss)所造成的磁損(coreloss)現象。磁性材料及熱固性樹脂混合併且經過固化過程(Curing Process)處理後可形成第一導磁組件與第二導磁組件。以下將舉例配合圖式來說明線圈組件的製作方法。圖3A至圖3F為本發明優選實施例的一種線圈組件的製作方法的示意圖。如圖3A所示，製作方法首先提供一第一導磁組件21，第一導磁組件21為平板狀，輪廓近似矩形。在本實施例中，第一導磁組件21的第一表面211包括第一區域2111、第二區域2112、第三區域2113至第四區域2114，這四個區域大致位在第一表面211的邊緣，第三區域2113與第一區域2111相對，第四區域2114與第二區域2112相對，第一區域2111與第二區域2112彼此垂直，第三區域2113與第四區域2114彼此垂直。第一區域2111與第三區域2113是供帶狀物黏貼，第二區域2112與第四區域2114不供帶狀物黏貼，且第二區域2112與第四區域2114是透過接合材料與第二導磁組件23接合。如圖3B所示，然後，在第一導磁組件21的第一表面211的第一區域2111及第三區域2113黏接帶狀物221、222，第二區域2112及第四區域2114皆保留未黏接帶狀物。在本實施例中，帶狀物221、222呈條狀，而且分別填滿整個第一區域2111及第三區域2113，這樣在製作過程中比較容易將黏貼帶狀物221、222黏接第一區域2111及第三區域2113。另外，帶狀物221、222可同時黏接第一區域2111及第三區域2113，或是先後分別黏接。如圖3C所示，然後，製作方法提供一第二導磁組件23，第二導磁組件23包括一基部230、二邊緣凸出部231、232以及一中央凸出部233，邊緣凸出部231、232位在基部230的兩個對邊邊緣上，中央凸出部233位在基部230的中央上，若從側面觀看，第二導磁組件23的輪廓近似於E字形。基部230、邊緣凸出部231、232及中央凸出部233之間形成一容置空間234，可用來放置繞線結構。如圖3D所示，一繞線結構24設置在第二導磁組件23的容置空間234，繞線結構24環繞中央凸出部233。繞線結構24包括一繞線架241及至少一繞線242，繞線架241的中央具有一通孔2411，中央凸出部233穿設在通孔2411，繞線242環設在通孔2411大致沿通孔2411的軸向纏繞。繞線242可以是漆包線或是扁平線材等。在本實施例中，繞線結構24的接腳243朝向第一導磁組件21所在的一側延伸。在本實施例中，繞線242的數量為兩個，接腳243的數量為四個，各繞線242的兩端分別連接兩個同側的接腳243，整個線圈組件2製作好後可作為變壓器。如圖3E所示，一接合材料25接合第一導磁組件21與第二導磁組件23，其中接合材料25黏著在第一表面211上未黏著帶狀物221、222的第二區域2112與第四區域2114，同時，接合材料25也設置在部分的帶狀物221、222上。在本實施例中，接合材料25是先黏著在第二表面上(在本例中是邊緣凸出部231、232的頂面)，第二表面與第二區域2112的位置是彼此對應的。在本實施例中，邊緣凸出部231、232面對第二區域2112與第四區域2114，接合材料25黏接邊緣凸出部231與第二區域2112，也黏接邊緣凸出部232與第四區域2114。同時，接合材料25也黏接中央凸出部233與第一表面211的中央。如圖3F所示，利用接合材料25接合第一導磁組件21與第二導磁組件23後，繞線結構24設置在第一導磁組件21與第二導磁組件23之間，第一導磁組件21與第二導磁組件23之間用來彼此互相黏接的對向平面上僅部分的設有帶狀物，這個對向平面上主要以接合材料25直接接合。另外，圖4A與圖4B為本發明優選實施例的線圈組件的製作方法的變化態樣的示意圖，如圖4A與圖4B所示，在本實施例中，繞線結構24的接腳243朝向第二導磁組件22所在的一側延伸。由於其餘細節與前述圖3D至圖3F的實施例類似，故此不再贅述。另外，圖5A與圖5B為本發明優選實施例的線圈組件的製作方法的變化態樣的示意圖，如圖5A與圖5B所示，黏有帶狀物的第一導磁組件及配合的第二導磁組件可以有其它形式的變化。如圖5A所示，第一導磁組件21仍為平板狀，輪廓略呈矩形，第二導磁組件23的側面輪廓近似於E字形。帶狀物221 224片段的黏著在第一導磁組件21的四個角落。第一表面211上的第二區域2112及第四區域2114仍未黏有帶狀物，這兩個區域是直接透過接合材料與第二導磁組件23接合。由於線圈組件的其它組件及製作方式與前述實施例相同或類似，故此不再贅述細節。如圖5B所示，第一導磁組件21a與第二導磁組件23a的側面輪廓皆近似於E字形，兩個相互接合形成一日字形結構。帶狀物221、222黏著在凸出的第一表面211a的部份區域上，在第一表面211a上供黏接第二導磁組件23的第二區域2112未黏有帶狀物。另外，兩個導磁組件亦可分別黏有帶狀物。如圖5B所示，第一導磁組件21a上黏有帶狀物221、222，第二導磁組件23a上黏有帶狀物223、224。在第一導磁組件21a中，第一表面211上的第二區域2112及第四區域2114仍未黏有帶狀物，同樣的，在第二導磁組件23a中，與第二區域2112及第四區域2114對應的區域亦未黏有帶狀物，這些區域是直接透過接合材料與對向的區域接合。由於線圈結構的其它組件及製作方式與前述實施例相同或類似，故此不再贅述細節。如圖5C所示，第一導磁組件21b與第二導磁組件23b兩個的側面輪廓皆近似於U字型,繞線結構24環繞在第一導磁組件21與第二導磁組件23至少兩個其中之一。在本實施例中，繞線結構24包括至少一個繞線242，繞線242環繞在第一導磁組件21的一邊緣凸出部212。繞線結構24還可包括另一個繞線，另一個繞線可環繞在第一導磁組件21的另一個邊緣凸出部213。另外，繞線242還可環繞在第二導磁組件23的邊緣凸出部231、232，繞線結構24的多個繞線242還可同時環繞在第一導磁組件21與第二導磁組件22的邊緣凸出部 212、213、231、232。第一導磁組件21與第二導磁組件23可如圖3A至圖3C黏有帶狀物221 224，將繞線結構24裝設在第一導磁組件21或第二導磁組件23後，可如圖3E至圖3F或圖4B至圖4C利用接合材料25將第一導磁組件21與第二導磁組件23黏合。部份的接合材料25會位在帶狀物221 224上。由於線圈組件的其它組件及製作方式與前述實施例相同或類似，故此不再贅述細節。在以上實施例中，第一導磁組件的形狀類型可以是平板狀、E字形、或U字形，第二導磁組件的形狀類型可以是平板狀、E字形、或U字形導磁組件，第一導磁組件與第二導磁組件可以是相同形狀例如皆為平板狀、E字形、或U字形導磁組件，也可以彼此是不同形狀例如第一導磁組件為平板狀導磁組件而第二導磁組件為E字形導磁組件。另外，在以上實施例中，繞線結構24a可以是單純的線圈，例如是如圖6所示的扁平線圈，線圈的截面是矩形，二端分別直接作為電極接腳。在本實施例中，整個線圈組件可作為電感器。依本發明優選實施例的線圈組件請再參照圖3E與圖3F，如圖3E與圖3F所示，一線圈組件2包括一第一導磁組件21、一第二導磁組件23、一繞線結構24、至少一帶狀物22以及一接合材料25，第一導磁組件21具有一第一表面211，第一表面211具有一第一區域2111及一第二區域2112,第二導磁組件23具有面向第一表面211的一第二表面(在本例中是邊緣凸出部231、232的頂面)，繞線結構24設置在第一表面211與第二表面之間，帶狀物221具有至少一黏性面，黏性面黏著在第一區域2111，接合材料25至少黏著在第二區域2112，接合第一表面211與第二表面。線圈組件2可由前述製作方法所製造，線圈組件2的變化已在前述實施例說明，故此不再贅述。綜上所述，本發明的線圈組件及其製作方法中，第一導磁組件與第二導磁組件的結合區域中，一部份區域黏有帶狀物而另一部分區域未黏有帶狀物，也就是說，這兩個導磁組件之間並非單純的只填有接合材料，而是還部分的增設了帶狀物來強化隔離與避免彼此碰觸的效果。裝設有線圈組件的電路板運作時，即使線圈組件的兩個導磁組件受電磁場的影響不斷的在進行相吸與相斥的變化，帶狀物能夠有效的防止導磁組件彼此碰撞而產生噪音，因而改善噪音的現象。以上所述僅是舉例性，而非限制性。任何未脫離本發明的精神與範疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包括在權利要求所限定的範圍內。
權利要求
1.一種線圈組件的製作方法，其特徵在於，包括: 提供一第一導磁組件； 在所述第一導磁組件的一第一表面的一第一區域黏接一帶狀物； 提供一第二導磁組件； 設置一繞線結構在所述第一導磁組件與所述第二導磁組件之間，或將所述繞線結構環繞在所述第一導磁組件與所述第二導磁組件至少兩個其中之一；以及 利用一接合材料接合所述第一導磁組件與所述第二導磁組件，其中所述接合材料至少黏著在所述第一表面上未黏著所述帶狀物的一第二區域。
2.根據權利要求1所述的製作方法，其特徵在於，所述第一區域與所述第二區域彼此垂直。
3.根據權利要求1所述的製作方法，其特徵在於，所述第二導磁組件包括: 一邊緣凸出部，面對所述第二區域，所述接合材料黏接所述邊緣凸出部與所述第二區域。
4.根據權利要求1所述的製作方法，其特徵在於，所述第二導磁組件包括: 一中央凸出部，其中所述繞線結構環繞所述中央凸出部，所述接合材料黏接所述中央凸出部與所述第一表面的中央。
5.根據權利要求1所述的製作方法，其特徵在於，還包括: 在所述第一表面的一第三區域黏接另一個帶狀物，其中所述接合材料黏著在所述第一表面上未黏著所述帶狀物的所述第二區域與一第四區域，所述第三區域與所述第一區域相對，所述第四區域與所述第二區域相對。
6.根據權利要求1所述的製作方法，其特徵在於，所述接合材料設置在所述帶狀物上。
7.根據權利要求1所述的製作方法，其特徵在於，所述帶狀物為耐熱膠帶，所述接合材料為樹脂。
8.根據權利要求1所述的製作方法，其特徵在於，所述第一導磁組件與所述第二導磁組件是鐵芯。
9.根據權利要求1所述的製作方法，其特徵在於，所述繞線結構包括至少一個繞線。
10.一種線圈組件，其特徵在於，所述線圈組件由根據權利要求1至9的任一項所述的製作方法所製造。
全文摘要
一種線圈組件的製作方法包括提供一第一導磁組件；在第一導磁組件的一第一表面的一第一區域黏接一帶狀物；提供一第二導磁組件；設置一繞線結構在第一導磁組件與第二導磁組件之間，或將繞線結構環繞在第一導磁組件與第二導磁組件至少兩個其中之一；以及利用一接合材料接合第一導磁組件與第二導磁組件，其中接合材料至少黏著在第一表面上未黏著帶狀物的一第二區域。因此，裝設有線圈組件的電路板運作時，即使線圈組件的兩個導磁組件受電磁場的影響不斷的在進行相吸與相斥的變化，帶狀物能夠有效的防止導磁組件彼此碰撞而產生噪音，因而改善噪音的現象。
文檔編號H01F41/00GK103093923SQ201110339378
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者陳明琦, 陳文彬 申請人:沛波國際股份有限公司