专利名称：电感装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电感装置及其制造方法。
背景技术：
一般而言，电感由铁芯，以及围绕铁芯的线圈所构成。当电流通过线圈， 会延着铁芯产生磁通量。在传统集成电路中，将铁芯设置于印刷电路板的表面， 然后沿着铁芯绕线。由于铁芯以及绕线均需要大量面积，整个电路面积也会因 而增加。
因此需要一种新的电感装置，能够减小电感的面积，进而减小整体电路面积。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题一方面在于提供一种电感装置，能够减 少电感的铁芯以及绕线面积，进而减少整体电路面积。
另外，本发明所要解决的技术问题另一方面在于提供一种电感装置的制造 方法，依照此一方法制造的电感能够减少铁芯以及绕线占用面积，进而减少整 体电路面积。
为实现上述目的，依照本发明的一实施例，本发明所提供的电感装置包括 印刷电路板、导磁装置以及金属线。各个印刷电路板具有洞孔，导磁装置贯穿 印刷电路板的洞孔，金属线则以漩涡状围绕导磁装置。
而且，为实现上述目的，依照本发明的另一实施例，本发明所提供的电感 制造方法首先预估所需的一电感值，并依照此一电感值、 一导磁装置的一截面 积以及一长度，预估线圈所需的匝数。接着在至少一印刷电路板上设置具有此 匝数的线圈，并在印刷电路板上穿凿至少一洞孔，此一洞孔位于线圈的内围。
然后将一第一 u型铁芯以及一第二 u型铁芯贯穿印刷电路板上的洞孔。
上述实施例的电感装置及其制造方法，能够减少电感铁芯以及线圈所需面积，进而减小整体电路面积。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1绘示本发明一实施例的电感装置剖面图2绘示本发明一实施例电感装置的制造方法。其中，附图标记在于:
具体实施例方式
上述实施例的电感装置及其制造方法，将导磁装置贯穿印刷电路板，然 后在印刷电路板上或是印刷电路板之间绕线，来制造电感装置。
请参照图l，其绘示本发明一实施例的电感装置剖面图。电感装置包括印
刷电路板105a、印刷电路板105b、金属线109以及导磁装置。印刷电路板105a 以及印刷电路板105b分别具有两洞孔111\113。导磁装置，例如U形铁芯101 以及U形铁芯103，分别具有第一缺口 115以及第二缺口 117。此两U形铁芯 均以缺口 115\117面向印刷电路板的方式，由印刷电路板105a\105b的两侧， 贯穿印刷电路板105a\ 105b上的洞孔111以及洞孔113。
金属线109可由铜箔制成，并以漩涡状围绕U形铁芯101以及U形铁芯 103。此一金属线109可由PCB layout (印刷电路板布局)程序设置于印刷电路 板105a或印刷电路板105b的表面；或是以人工绕线方式设置于两印刷电路板 105a、 105b之间。由于金属线109可以PCB layout的方式设置于印刷电路板 105aV05b上，因此不再需要使用额外的金属线来制作电感的线圈，减少了整 体电路面积；此外，制作电感所需的绕线步骤可与印刷电路板的制作整合，不 需要额外的人工绕线步骤，简化了整体电路的制造程序。
当电流流经金属线109，会沿着U形铁芯101\103产生磁通量夂假设磁
101: U形铁芯
105a:印刷电路板
109:金属线(线圈) 113:洞孔 117:缺口
103: U形铁芯 105b:印刷电路板 111:洞孔 115:缺口
2Q1 209:步骤
4通密度B与铁芯101\103截面垂直，且流过此平面的磁通密度B是均匀的，则 0 = W ，其中A为铁芯的截面积。又，磁通密度B与磁场强度H的关系为5 = ，
因为磁场强度// = ^ ，所以可得铁芯的总磁通量为^ =，力，其中l为铁芯平
均长度，"则为导磁率。导磁率的数值会随着材质不同而相异。再者，根据电 感的基本定义，Z = iV^，结果得到图l电感装置的电感值L为^。
请参照图2，其绘示本发明一实施例电感装置的制造方法。首先预估所需 的电感值(步骤201)，并依照电感值以及导磁装置(例如U形铁芯)的截面积以 及长度，预估线圈所需的匝数(歩骤203)。电感值L与线圈匝数N之间的关系
为￡ =，，其中A为铁芯的截面积，1为铁芯平均长度，"为导磁率。举例
来说，若所需的电感值为1.5uH，铁芯的导磁率"为2.89*10—3 (真空导磁率 4"xl0—7乘以相对导磁率2300)，长度为0.032m，截面积为2.42，2，可得线
圈匝数N约为6. 45。
在实际制造电感时，选取最接近6.45的整数7为线圈匝数。为了防止磁 饱和，在长度或是宽度上增加0.005m的气隙(air gap)，可得总磁阻为 33034392.16，计算出实际电感值为1. 48uH，约略等于所需要的电感值。
在取得线圈匝数之后，继续在印刷电路板上设置具有此一匝数的线圈(步 骤205)，此线圈由金属线构成，其材质可为铜箔。线圈可由PCB (printed circuit board) layout的程序，设置于印刷电路板上；或以人工绕线的方式 设置于两印刷电路板之间。
在线圈设置完成之后，接着在印刷电路板上穿凿洞孔(步骤207)，此洞孔 位于线圈的内围。然后将第一 U型铁芯以及第二 U型铁芯贯穿印刷电路板上的 洞孔(步骤209)。第一 U型铁芯以及第二 U型铁芯分别具有第 一缺口以及第二 缺口，此两U形铁芯均以缺口面向印刷电路板的方式，由印刷电路板的两面贯穿印刷电路板上的洞孔。至此，电感装置已设置完成，待线圈通过电流，便会 沿着铁芯产生磁通量。
根据上述实施例，电感装置及其制造方法，将导磁装置贯穿印刷电路板， 并在印刷电路板上或是印刷电路板之间绕线，来减少电感装置的面积；此外， 可于PCB layout的同时完成绕线，简化了电感制造流程。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1. 一种电感装置，其特种在于，包含至少两印刷电路板，各个印刷电路板具有至少两洞孔；一导磁装置，贯穿该些印刷电路板的该些洞孔；以及至少一金属线，以漩涡状围绕该导磁装置。
2. 根据权利要求l所述的电感装置，其特征在于，该金属线为铜箔。
3. 根据权利要求l所述的电感装置，其特征在于，该金属线设置于各个 印刷电路板的一表面。
4. 根据权利要求1所述的电感装置，其特征在于，该金属线设置于该些 印刷电路板之间。
5. 根据权利要求1所述的电感装置，其特征在于，该导磁装置包含一第 一 U形铁芯以及一第二 U形铁芯，该第一 U形铁芯以及该第二 U形铁芯分别由 该些印刷电路板的两表面贯穿该些洞孔。
6. —种电感制造方法，其特征在于，包含预估所需的一电感值；依照该电感值、一导磁装置的截面积以及长度，预估一线圈所需的一匝数； 在至少一印刷电路板上设置具有该匝数的该线圈；在该印刷电路板上穿凿至少一洞孔，该洞孔位于该线圈的内围；以及 将 -第一 U形铁芯以及一第二 U形铁芯贯穿该印刷电路板上的该洞孔。
7. 根据权利要求6所述的电感制造方法，其特征在于，该线圈由印刷电 路板布局的程序，设置于该印刷电路板上。
8. 根据权利要求6所述的电感制造方法，其特征在于，该线圈的材质为 铜箔。
9. 根据权利要求6所述的电感制造方法，其特征在于，该第一li形铁芯 以及该第二U形铁芯分别由该印刷电路板的两面贯穿该印刷电路板。
10. 根据权利要求6所述的电感制造方法，其特征在于，该第一U形铁芯 的一第一缺口以及该第二 U形铁芯的一第二缺口面向该印刷电路板。
全文摘要
本发明公开了一种电感装置及其制造方法。此一电感装置包括印刷电路板、导磁装置以及金属线。各个印刷电路板具有洞孔，导磁装置贯穿印刷电路板上的洞孔，金属线则以漩涡状围绕导磁装置。采用本发明的电感装置及其制造方法，能够减少电感铁芯以及线圈所需面积，进而减小整体电路面积。
文档编号H01F17/04GK101458987SQ20071019852
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月11日 优先权日2007年12月11日
发明者王定宏 申请人:英业达股份有限公司