TW201310478A - 電感元件結構 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種電感元件結構，係包括有電路載體、金屬內芯及複數跳線端子，其中電路載體上為設有可供金屬內芯定位之對接部，並於對接部處設有具複數第一接點及第二接點且呈放射狀間隔排列之線路陣列，即可將複數跳線端子跨置於金屬內芯外部，並使跳線端子一端之第一接合部位於金屬內芯外側處與線路陣列之第一接點相連接，而跳線端子另端之第二接合部則伸入且位於通孔處與線路陣列上之第二接點相連接，並配合金屬內芯形成連續捲繞式金屬磁感線圈效應之電性導通狀態，以此有效縮減電感元件體積，並具有良好的電感效應與整流功能者。

Description

電感元件結構

本發明係提供一種電感元件結構，尤指電路載體上設有可供金屬內芯定位之對接部，並使複數跳線端子為跨置於金屬內芯外部與對接部處之線路陣列相連接而形成連續捲繞式金屬磁感線圈效應之電性導通狀態者。

按，現今電子產品及其周邊電子設備皆會使用到主動元件與被動元件，其中主動元件(如微處理器或晶片等)係可單獨執行運算、處理的功能，而被動元件相對於主動元件則是在進行電流或電壓改變時，使電阻或阻抗不會隨之改變的元件，且電阻、電容與電感合稱為三大被動元件，並可相互搭配應用於資訊、通訊、消費電子或其它工業產品領域而達成電子迴路控制之功能。

再者，電感元件(Inductor)係利用電路中電流的改變來儲存電能，並進行適度的充電與放電，如第八圖所示，係為習用電感元件之立體外觀圖，其中芯材A為由磁性體或非磁性的金屬材料所製成，並於芯材A外部纏繞有環形線圈B，即可透過芯材A配合線圈B通過電流時的改變產生磁通量之變化而形成交流磁場，並利用變動的磁場感應誘發出電流，惟上述之習用電感元件於實際應用時，仍存在有諸多缺失，其中：

(1)習用電感元件之芯材A外部纏繞線圈B後會造成芯材A的體積變大，並將佔用電路板上較大的空間而影響整體電路佈局，且習用電感元件設置於電路板上很容易與其它電子元件碰觸，導致線圈B產生刮擦現象，並影響電感元件充、放電之功能。

(2)習用電感元件之芯材A外部纏繞線圈B時，必須注意線圈B之間相鄰的間距，否則容易產生間距太大或過小不當纏繞之情況，且因芯材A體積較小，此種線圈B採用人工繞線的方式，整體工序不僅相當的耗費工時與成本，並會影響到製造的品質與良率，而不利於自動化的量產。

是以，習用電感元件纏繞線圈方式，無論是在整體結構及製程上所衍生之問題都必須予以改善，即為從事此行業者所亟欲研究改善之方向所在。

故，發明人有鑑於習用電感元件使用上之問題與缺失，乃搜集相關資料經由多方評估及考量，並利用從事於此行業之多年經驗透過不斷試作與修改，始設計出此種電感元件結構的發明專利誕生。

本發明之主要目的乃在於電路載體上設有可供金屬內芯定位之對接部，並於對接部處設有具複數第一接點及第二接點之線路陣列，即可將複數跳線端子二端處之第一接合部及第二接合部跨置於金屬內芯外部，再利用表面黏著技術或穿孔的焊接方式分別與線路陣列上之第一接點及第二接點形成電性連接，且線路陣列之間為形成有呈連續捲繞式金屬磁感線圈效應之感應區，以此有效縮減電感元件體積，並具有良好的電感效應與整流功能者。

本發明之次要目的乃在於電路載體上位於金屬內芯與複數跳線端子之間設置有可供跳線端子定位之殼體，並使複數跳線端子可透過殼體為以模組化組裝方式簡易定位於電路載體之對接部處，且可取代人工繞線的方式有效縮減整體繞製上所耗費之工時與成本，並確保製造的品質與良率而適用於自動化的快速量產，也可透過殼體作為屏蔽用使電感元件整體在電流通過時產生之電感磁場不易干擾到其它電氣裝置或設備正常運作。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三、四、五圖所示，係分別為本發明之立體外觀圖、立體分解圖、另一視角之立體分解圖、側視剖面圖及使用時之立體外觀圖，由圖中可清楚看出，本發明為包括有電路載體1、金屬內芯2及複數跳線端子3，故就本案之主要構件及特徵詳述如后，其中：該電路載體1上為設有電路佈局及至少一個可供金屬內芯2定位之對接部11，並於對接部11處設有具複數第一接點112及第二接點113且呈放射狀間隔排列之線路陣列111，再於線路陣列111的起始位置與終點位置之第一接點112、第二接點113處分別朝外延伸設有至少一個輸入側114及輸出側115，而電路載體1位於對接部11外側處設有可透過電路佈局與線路陣列111相連接之複數電子元件12，且各電子元件12可分別為微處理器、晶片、電阻或其它電子元件。

該金屬內芯2為一中空環形體，其中空內部形成有可呈一圓形、橢圓形、矩形或多邊形之通孔21，且該金屬內芯2可為一鐵基非晶、鐵鎳基非晶、鈷基非晶、鐵基納米晶或其它非晶質金屬材料所製成。

該複數跳線端子3為概呈一ㄇ形狀，並跨置於金屬內芯2外部形成放射狀間隔排列，且各跳線端子3二端處皆設有第一接合部31及第二接合部32，並使跳線端子3一端之第一接合部31為位於金屬內芯2外側處與電路載體1上線路陣列111之第一接點112相連接，而跳線端子3另端之第二接合部32則伸入且位於金屬內芯2內側的通孔21處與線路陣列111上之第二接點113相連接，再於跳線端子3之第一接合部31與第二接合部32之間形成有可供金屬內芯2穿過之跳接空間30，並配合金屬內芯2形成連續捲繞式金屬磁感線圈效應之電性導通狀態。

再者，上述電路載體1可為一軟性或硬性電路板、鋁基板、玻璃纖維板、樹脂基板或其它基板10，並於基板10一側表面上利用PCB製程、鑽孔、影像轉移、電鍍、蝕刻加工、防焊、表面處理等加工製程成型有具電路佈局之金屬線路層101，而基板10另側表面上之對接部11則成型有具複數第一接點112及第二接點113且呈放射狀間隔排列之線路陣列111，並使跳線端子3二端處之第一接合部31及第二接合部32跨置於金屬內芯2外部，且第一接合部31與第二接合部32朝外彎折之平整狀接腳311、321分別抵持於線路陣列111上的第一接點112及第二接點113處之焊料(如錫膏、錫球、導電膠等)上後，再利用表面黏著技術(SMT)焊接方式與線路陣列111焊固形成電性連接，且該線路陣列111之間為形成有呈連續捲繞式金屬磁感線圈效應之感應區110，此種電路載體1之線路陣列111與複數跳線端子3連接方式在不增加金屬內芯2整體高度的情況下，可有效縮減電感元件體積尺寸而不會佔用電路載體1上較大的空間，也不會影響電路載體1之電路佈局，使整體的高度降低且更為薄型化，以符合產品輕薄短小的設計需求。

當本發明於使用時，可使導通的電流為由電路載體1之複數輸入側114進入，並由線路陣列111起始位置之第一接點112通過跳線端子3之第一接合部31、第二接合部32進入第二接點113，且通過感應區110進入線路陣列111另一第一接點112後，即可透過感應區110呈放射狀間隔排列之線路陣列111配合金屬內芯2形成連續捲繞式金屬磁感線圈效應之電性導通，使電流依序通過線路陣列111及複數跳線端子3後，再由線路陣列111終點位置之第二接點113進入輸出側115得以向外傳輸，而具有良好的電感效應與整流功能，並可提供電感元件穩定進行充、放電與整流、扼流等。

請搭配參閱第六、七圖所示，係分別為本發明較佳實施例之立體分解圖及另一較佳實施例之立體分解圖，由圖中可清楚看出，其中該電路載體1可為一個或一個以上之基板10所層疊而成，並於其中一基板10一側表面上成型有具電路佈局之金屬線路層101，而另一基板10之另側表面上之對接部11則成型有具複數第一接點112及第二接點113之線路陣列111，且該第一接點112及第二接點113可為一穿孔之型式，並使跳線端子3二端處之第一接合部31及第二接合部32跨置於金屬內芯2外部，再分別垂直穿入於線路陣列111上的第一接點112及第二接點113處之穿孔內後，便可利用穿孔(Through Hole)焊接方式與線路陣列111焊固形成電性連接，更能確保整體結構的穩定性。

再者，電路載體1上位於金屬內芯2與複數跳線端子3之間亦可進一步設置有殼體4，並於殼體4內部形成有呈環形且可收容金屬內芯2之容置空間40，而殼體4表面上對應對接部11處設有呈放射狀間隔排列且可供跳線端子3定位之複數穿槽41，並於穿槽41二側處則設有可分別供跳線端子3的第一接合部31、第二接合部32垂直穿出之第一槽孔411及第二槽孔412，俾使複數跳線端子3可透過殼體4為以模組化組裝方式簡易定位於電路載體1之對接部11處，且跳線端子3之第一接合部31及第二接合部32分別抵持於線路陣列111上的第一接點112及第二接點113上後，再利用表面黏著技術(SMT)焊接方式穩固接合僅為一種較佳之實施狀態，亦可利用穿孔(Through Hole)焊接方式穩固接合成為一體，並形成良好的電性連接狀態，此種殼體4可供複數跳線端子3定位之結構設計，使跳線端子3跨置於金屬內芯2外部時不需進行多次繞線工序，且可取代人工繞線的方式有效縮減整體繞製上所耗費之工時與成本，並確保製造的品質與良率而適用於自動化的快速量產，也可透過殼體4作為屏蔽用使電感元件整體在電流通過時產生之電感磁場不易干擾到其它電氣裝置或設備的正常運作。

復請參閱第二、五圖所示，本發明為針對電路載體1上設有可供金屬內芯2定位之對接部11，並於對接部11處設有具複數第一接點112及第二接點113之線路陣列111，即可將複數跳線端子3二端處之第一接合部31及第二接合部32跨置於金屬內芯2外部，再利用表面黏著技術或穿孔焊接方式分別與線路陣列111上之第一接點112及第二接點113形成電性連接，且該線路陣列111之間形成有呈連續捲繞式金屬磁感線圈效應之感應區110為其主要特徵，此種不但可有效縮減電感元件的體積，且可取代人工繞線的方式整體繞製上所耗費之工時與成本，並具有良好的電感效應與整流功能者，惟本發明之技巧特徵並不侷限於此，凡任何熟悉該項技藝者在本發明領域內，可輕易思及之變化或修飾，均應被涵蓋在以下本案之申請專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之電感元件結構使用時為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，實符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼　審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若　鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1．．．電路載體

10．．．基板

101．．．金屬線路層

11．．．對接部

110．．．感應區

111．．．線路陣列

112．．．第一接點

113．．．第二接點

114．．．輸入側

115．．．輸出側

12．．．電子元件

2．．．金屬內芯

21．．．通孔

3．．．跳線端子

30．．．跳接空間

31．．．第一接合部

311．．．接腳

32．．．第二接合部

321．．．接腳

4．．．殼體

40．．．容置空間

41．．．穿槽

411．．．第一槽孔

412．．．第二槽孔

A．．．芯材

B．．．線圈

第一圖　係為本發明之立體外觀圖。

第二圖　係為本發明之立體分解圖。

第三圖　係為本發明另一視角之立體分解圖。

第四圖　係為本發明之側視剖面圖。

第五圖　係為本發明使用時之立體外觀圖。

第六圖　係為本發明較佳實施例之立體分解圖。

第七圖　係為本發明另一較佳實施例之立體分解圖。

第八圖　係為習用電感元件之立體外觀圖。

1．．．電路載體

10．．．基板

11．．．對接部

110．．．感應區

111．．．線路陣列

112．．．第一接點

113．．．第二接點

114．．．輸入側

115．．．輸出側

12．．．電子元件

2．．．金屬內芯

21．．．通孔

3．．．跳線端子

30．．．跳接空間

31．．．第一接合部

311．．．接腳

32．．．第二接合部

321．．．接腳

Claims (8)

1. 一種電感元件結構，係包括有電路載體、金屬內芯及複數跳線端子，其中：該電路載體上為設有至少一個可供金屬內芯定位之對接部，並於對接部處設有具複數第一接點及第二接點且呈放射狀間隔排列之線路陣列；該金屬內芯為一中空環形體，其中空內部形成有通孔；該複數跳線端子為跨置於金屬內芯外部，且各跳線端子二端處設有第一接合部及第二接合部，並使跳線端子一端之第一接合部位於金屬內芯外側處與電路載體上線路陣列之第一接點相連接，而跳線端子另端之第二接合部則位於通孔處與線路陣列上之第二接點相連接，並配合金屬內芯形成連續捲繞式金屬磁感線圈效應之電性導通狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件結構，其中該電路載體可為一個或一個以上之基板所層疊而成，並於電路載體上設有電路佈局，而電路載體之對接部線路陣列的起始位置與終點位置之第一接點、第二接點處分別朝外延伸設有至少一個輸入側及輸出側。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電感元件結構，其中該電路載體其中一基板一側表面上成型有具電路佈局之金屬線路層，而另一基板之另側表面上之對接部則成型有具複數第一接點及第二接點之線路陣列。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電感元件結構，其中該電路載體位於對接部外側處為設有可透過電路佈局與線路陣列相連接之複數電子元件。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件結構，其中該金屬內芯可為一非晶質金屬材料之鐵基非晶、鐵鎳基非晶、鈷基非晶或鐵基納米晶所製成，且金屬內芯之通孔為可呈一圓形、橢圓形、矩形或多邊形。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件結構，其中該複數跳線端子位於第一接合部與第二接合部之間形成有可供金屬內芯穿過之跳接空間，而跳線端子之第一接合部及第二接合部為跨置於金屬內芯外部，並利用表面黏著技術(SMT)或穿孔焊接方式分別與電路載體線路陣列上之第一接點及第二接點形成電性連接，且線路陣列之間為形成有呈連續捲繞式金屬磁感線圈效應之感應區。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件結構，其中該電路載體上位於金屬內芯與複數跳線端子之間為設置有殼體，並於殼體內部形成有呈環形且可收容金屬內芯之容置空間，而殼體表面上對應對接部處設有呈放射狀間隔排列且可供跳線端子定位之複數穿槽。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電感元件結構，其中該殼體之穿槽二側處為設有可分別供跳線端子的第一接合部、第二接合部垂直穿出之第一槽孔及第二槽孔。