[发明专利]基于引线框架的分立功率电感

说明书

技术领域

本发明主要涉及分立电感，特别涉及具有顶部及底部引线框架的分立电 感，其内部连接引脚形成一围绕闭环磁芯的线圈。

背景技术

回顾现有技术中的分立电感已展现了多种结构，包括封装绕线电感，其 具有或圆形或平面的围绕磁芯的绕线。典型的磁芯具有环形磁芯，“I”型圆 筒磁芯，“T”型圆筒磁芯，以及“E”型圆筒磁芯。其它的已知结构包括具 有铁粉磁芯和金属合金压粉磁芯的绕线。形成一设置有围绕磁芯的绕线的表 面安装分立电感也是已知的。绕线电感的制造是一个低效率且复杂的步骤。 开放的绕轴尤其用于使围绕圆筒磁芯的绕线更便利。在环形磁芯的情况下， 绕线必须重复穿过中心孔。

不具有绕线的分立电感包括电磁线圈导体，例如题为“超小型功率转换 器(Microminiature Power Converter)”的美国专利6,930,584以及复合层电感。 题为“芯片型电感(Chip-type Inductor)”的美国专利4,543,553，题为“薄板 型电感(Lamination Type Inductor)”的美国专利5,032,815，题为“制造复合 层芯片电感的方法(Method for Producing Multi-layered Chip Inductor)”的美 国专利6,630,881，和题为“薄板电感(Laminated Inductor)”的美国专利 7,046,114都公开了典型的复合层电感。这些无绕线的分立电感要求复合层， 并具有复杂的结构也不方便制造。

考虑到现有技术的限制，在这一技术领域中存在对于能够使用已有的科 技方便地大量制造的分立功率电感的需求。在本领域中也存在可以提供低成 本的分立功率器件的要求。在本领域中还要求分立功率电感的每一单位区间 具有最大电感系数和最小电阻。在本领域中也需要一种结合了具有最少回转 数的较小物理尺寸的紧凑型分立功率电感，以提供较小的占用面积和较薄的 外形。

发明内容

本发明所提供的分立功率电感克服了现有技术中存在的缺点，通过提供 一种具有顶部和底部引线框架的功率电感，其内连接引脚形成一围绕单一闭 环磁芯的线圈，来达到本发明的目的。单一的磁芯层将功率电感每一单元区 域的电感系数最大化。

在本发明的一个方面中，底部引线框架包括多个底部引脚，每一个底部 引脚都具有分别设置在其相应端部上的第一和第二连接段。底部引线框架还 包括具有第一连接段的第一末端引脚和具有第二连接段的第二末端引脚。顶 部引线框架包括多个顶部引脚，每一个顶部引脚都具有分别设置在其相应端 部的第一和第二连接段。

在本发明的另一个方面中，底部引线框架包括第一侧和第二侧，第一和 第二侧相对设置。第一组引脚组成第一侧，第二组引脚组成第二侧。第一组 引脚包含具有一内部连接段的末端引脚。第一组引脚中的其余引脚包括内部 和外部连接段。

底部引线框架的第二组引脚包括一具有外部连接段的末端引脚。第二组 引脚中的其余引脚具有内部和外部连接段。

底部引线框架还包括路径引脚，其延伸至第一侧和第二侧之间。路线引 脚具有内部及外部连接段。

顶部引线框架包括第一侧和第二侧，第一和第二侧相对设置。第一组引 脚组成第一侧，第二组引脚组成第二侧。每一个顶部引脚都由一内部连接段 和一外部连接段组成。

围绕单一封闭环磁芯的线圈构成顶部和底部引线框架上的内部和外部连 接段之间的内连接，磁芯夹在顶部和底部引线框架之间。顶部和底部引线框 架的其中一个引脚具有一般的非线性阶梯式结构，以使顶部引线框架的引脚 耦合相邻的底部引线框架上的引脚，形成围绕磁芯的线圈。

在本发明的另一方面，磁芯被图案化为中间具有一窗口或一孔洞，以此 实现顶部与底部引线框架引脚的内连接段之间的连接。

在本发明的另一方面，一内部连接结构或芯片设置于磁芯的窗口中，以 实现顶部与底部引线框架引脚的内部连接段之间的连接。内部连接芯片组成 导电通路以耦合内部连接段。

在本发明的另一方面，一外围连接结构或芯片设置于磁芯的周围，以实 现顶部与底部引线框架引脚的外部连接段之间的连接。外围连接芯片组成导 电通路以耦合外部连接段。

在本发明的另一方面，磁芯是实心的，且导电通路用来提供顶部与底部 引线框架引脚的内部连接段之间的连接。