[发明专利]叠层功率型线圈类器件

说明书

技术领域

本发明涉及叠层式线圈类器件，特别是涉及通过减小线圈层间漏磁的方法制作高饱和电流特性的叠层功率电感和叠层变压器。

背景技术

功率电感用于电子产品开关型DC-DC转换器线路。随着电子产品对电感器、变压器等线圈类产品厚度要求越来越薄，传统的绕线功率电感因受磁芯制造工艺极限限制，已很难满足超低厚度的要求；而另一类功率电感——一体成型功率电感则存在易短路、无法进一步减小尺寸及在制作小电感值产品时无法降低直流电阻导致温升电流特性与饱和电流特性失配等问题。因此人们希望采用叠层技术制造叠层型功率电感器来解决市场对线圈类器件超低厚度的要求。

对用于电源部分的变压器，也有着与功率电感相同的要求，因此，现阶段也有采用叠层技术制造叠层变压器。

为了制造方便，人们通常在叠层电感器的线圈导体层间使用和主体相同的磁性材料。由于线圈包围的中心芯柱与线圈层间使用相同的磁性材料，各处的磁阻相同；而由毕奥-萨伐尔定律可知，导线周围空间的磁通密度与空间至导线的距离成反比，因此在靠近电极周围空间的磁通密度很高而导致漏磁非常严重。严重的漏磁一方面会造成叠层电感器的电感量损失，另一方面也易造成局部磁饱和，导致整个叠层电感器易发生磁饱和现象而发生饱和电流较低的问题。

为制造高饱和电流特性的叠层电感器，申请号为00122621.5专利提出在电感器高磁性叠层体内至少叠着一层以上低磁导率的磁性体或是非磁性体，线圈产生的磁通会通过低磁导率磁性体层或非磁性体层泄露至叠层线圈外，就不易在磁体内部形成闭合磁路。这样就降低了磁饱和出现的可能性，从而提高电感器的饱和电流特性。但是采用此方法制造的叠层电感器，由于被分割各区域间没有磁通耦合或者磁通大幅度减弱，因此该叠层电感器相对于普通电感器的电感量大幅下降，在制作相同电感量的叠层电感器时，此结构的叠层电感器需要更多的电极线圈，一方面增加了成本，另一方面也导致叠层电感器的直流电阻大幅上升，从而使叠层电感器的温升电流特性降低。

在前述00122621.5专利基础上，申请号为200610163373.6专利提出将分割用的低磁导率磁性体或是非磁性体的中心部分厚度减薄，以降低磁通密度低的线圈中心部分的磁阻，达到防止电感值大幅下降的目的。但事实上，该方法对电感值大幅下降的问题只能略微改善，且会对电感器的饱和电流特性造成不利影响。

在前述00122621.5专利基础上，申请号为200580001893.0专利提出了一种减少直流电阻同时保持饱和电流特性的方法，即使分割用的低磁导率磁性体或是非磁性体两主表面上的线圈导体中至少一个宽度大于叠层体中其他线圈导体的宽度。但该方法是在增加叠层电感器成本的前提下，对直流电阻降低效果并不十分显著，且对由于低磁导率的磁性体或非磁性体的存在造成的叠层电感器电感量下降问题无改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小线圈层间漏磁的叠层功率型线圈类器件，包括叠层功率电感器、叠层变压器等线圈类器件。

本发明的目的可以这样实现，设计一种叠层功率型线圈类器件，包括将形成线圈的导体与绝缘体叠层而形成的叠层体，各层层片的主体为高磁导率磁性材料的第1绝缘体，线圈层的线圈导体设置在第1绝缘体中，在线圈层两两相邻之间设有绝缘层，至少有一层绝缘层被导体所夹的部分为低磁导率的磁性材料或非磁性材料的第2绝缘体。

本发明极大地减小了线圈层间的漏磁，因此，一方面极大地减小了电感量的损失，使制造相同电感量时相对于普通电感导体线圈圈数大幅减少，节约了成本和降低了直流电阻，提高了电感的温升电流特性；另一方面则避免了线圈电极附近磁体的局部磁饱和及其引发的整个叠层电感器发生磁饱和现象，使本发明相对于普通叠层电感器具有更高的饱和电流特性。

附图说明

图1是本发明较佳实施例之一的透视示意图；

图2是图1的a3-a3线剖视图；

图3是本发明较佳实施例之一叠层体的分解立体图；

图4是本发明较佳实施例之一的饱和电流特性曲线图；

图5是本发明较佳实施例之二的透视示意图；

图6是图5的a4-a4线剖视图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例以叠层功率型线圈类器件所涉及的叠层电感器的实施形态进行具体说明。