TWI394185B - 磁性組件及其組裝方法 - Google Patents

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Description

磁性組件及其組裝方法
本案係關於一種磁性組件，尤指一種磁性組件及其組裝方法。
目前之電器產品中通常安裝有許多電子元件，而各電子元件均會產生大量之電磁波干擾(EMI)。大量之電磁波干擾不僅嚴重干擾各電子元件其本身之運作，甚者將嚴重干擾電器產品內之電路，更甚者可致使電器產品損壞或故障。當電器產品之電磁波干擾嚴重時，亦會造成其他電器產品運作異常或毀損。因此，一般電器產品中均安裝高頻濾波器(Chock)，以期減少電磁波干擾對於電器產品之影響。
請參閱第一圖，其係為習知高頻濾波器之結構示意圖，習知技術中高頻濾波器1係由一環形鐵芯11以及複數條線圈12所組成，複數條線圈12之兩端部彼此之間係先並排連接，再一起纏繞於環形鐵芯11上，且線圈12的兩端部121係對應於印刷電路板13上之插孔131，主要以焊錫焊接的方式將端部121焊接在印刷電路板13上之插孔131，使複數條線圈12與環形鐵芯11互相感應產生電感量。
然而，習知使用複數條線圈12並排纏繞的方式能夠纏繞於環形鐵芯11上的圈數有限，如第一圖所示，其係以六條線圈12並排纏繞於環形鐵芯11上，受限於六條線圈12及環形鐵芯11的體積，六條線圈12僅能於環形鐵芯11上纏繞3圈，由於高頻濾波器1所能產生的電感量係與線圈12的繞線圈數成正比，一旦繞線圈數無法增加則電感量也無法提升，將無法符合需要高電感量之產品的需求，而習知使用複數條線圈12纏繞於環形鐵芯11的方式，除了繞線圈數不易增加外，其施工不易且施工時間過長，並需以人工進行纏繞，將增加生產成本。
因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失之磁性組件及其組裝方法，實為目前迫切需要解決之問題。
本案之主要目的在於提供一種磁性組件及其組裝方法，俾解決習知使用複數條線圈纏繞於環形鐵芯的方式，繞線圈數無法增加，使得電感量無法提升，施工不易且施工時間過長，並需以人工進行纏繞，會增加生產成本等缺點。
為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種磁性組件，至少包含：鐵芯；電路板，具有複數個導電區域；複數個導電元件，每一導電元件係具有第一端部、第二端部及連接第一端部及第二端部之連接部，該些導電元件係分別跨設於鐵芯上，且每一導電元件之第一端部及第二端部係分別連接於兩相鄰之導電區域上，俾使該些導電元件與該些導電區域於鐵芯上形成複數個圈數。
根據本案之構想，其中鐵芯係具有貫穿孔，且每一導電元件之第一端部係分別設置於貫穿孔中，每一導電元件之第二端部係分別設置於鐵芯之外緣。
根據本案之構想，其中磁性組件更包含絕緣部件，其係與鐵芯之貫穿孔相對應設置，且部分穿透貫穿孔並與每一導電元件之第一端部相卡固，用以使該些導電元件定位於鐵芯上。
根據本案之構想，其中絕緣部件包含板件、柱狀體及複數條凸肋，板件與柱狀體之間係垂直設置，柱狀體係部分貫穿鐵芯之貫穿孔，且該些凸肋係將板件及柱狀體分隔成複數個區域，每一區域係用以容置導電元件之第一端部及部分連接部，用以使兩相鄰之導電元件相隔離。
根據本案之構想，其中絕緣部件更包含貫穿通道，其係貫穿板件及柱狀體。
根據本案之構想，其中電路板更具有複數個插孔，其係分別與該些導電元件之第一端部及第二端部相對應設置，用以供對應之第一端部及第二端部插接。
根據本案之構想，其中該些插孔係設置於所對應之該些導電區域中。
根據本案之構想，其中第一端部及第二端部與該插孔之間係利用焊料連接，且第一端部及第二端部係分別具有孔洞，用以容置焊料。
根據本案之構想，其中該些導電元件之形狀係與鐵芯相配合。
根據本案之構想，其中導電元件係由金屬片折彎而成。
為達上述目的，本案另提供一種磁性組件之組裝方法，至少包含步驟：(a)提供鐵芯；(b)提供複數個導電元件，其中每一導電元件具有第一端部、第二端部及連接第一端部及第二端部之連接部，該些導電元件係分別跨設於鐵芯上；(c)將每一導電元件之第一端部及第二端部分別連接於電路板之兩相鄰之導電區域，俾使該些導電元件與該些導電區域於該鐵芯上形成複數個圈數。
根據本案之構想，其中鐵芯係具有貫穿孔，且於該步驟(b)更包含步驟：(b1)將每一導電元件之第一端部分別設置於貫穿孔中，每一導電元件之第二端部分別設置於鐵芯之外緣。
根據本案之構想，其中步驟(b1)後更包含步驟：(b2)利用絕緣部件定位該些導電元件，並使兩相鄰之該導電元件相隔離。
根據本案之構想，其中該步驟(c)更包含步驟：(c1)將第一端部及第二端部對應插設於電路板之複數個插孔中。
根據本案之構想，其中該些插孔係設置於所對應之該些導電區域中。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。
請參閱第二圖以及第六圖A所示，本案之磁性組件2係包含鐵芯21、複數個導電元件22及一電路板23，其中，電路板23具有複數個導電區域231，且每一導電元件22係具有一第一端部221、一第二端部222及一連接該第一端部221和該第二端部222之連接部223。其中複數個導電元件22係分別跨設於鐵芯21上，且每一導電元件22之第一端部221及第二端部222係分別連接於兩相鄰之導電區域231(如第六圖A及第六圖B所示)，可使複數個導電元件22與複數個導電區域231於鐵芯21上形成複數個圈數，而感應產生電感量。
請參閱第二圖及第三圖，其中第三圖係為第二圖所示之導電元件之結構示意圖，如圖所示，鐵芯21的中央可具有一貫穿孔211，且導電元件22之連接部223係連接於第一端部221及第二端部222之間，並與第一端部221及第二端部222實質上垂直設置，使得連接部223與鐵芯21之頂部212相對應設置，且於第一端部221及第二端部222之間形成一容置空間226，使鐵芯21可設置於容置空間226中，故每一導電元件22的第一端部221可分別設置於貫穿孔211內，即設置於鐵芯21的內緣，而每一導電元件22的第二端部222則分別設置於鐵芯21的外緣，至於連接部223則與鐵芯21之頂部212相接觸。
請再參閱第六圖A，本案之電路板23可為但不限為一多層印刷電路板，於其內層係埋設複數個導電區域231，且另外更具有複數個貫穿插孔232、233，用以供對應之第一端部221及第二端部222插接，其中，插孔232係與一導電元件22之第一端部221相對應設置，而插孔233則與另一導電元件22之第二端部222相對應設置，且插孔232、233係設置於所對應之導電區域231中，使得當一導電元件22之第一端部221及另一導電元件22之第二端部222插接於所對應之插孔232及233中時，一導電元件22之第一端部221及另一導電元件22之第二端部222可與對應之導電區域231電性連接。
請再參閱第二圖，本案之磁性組件2更可包含一絕緣部件24，其係與鐵芯21之貫穿孔211相對應設置，且部分穿透貫穿孔211並與每一導電元件22之第一端部221相卡固，可使複數個導電元件22定位於鐵芯21上(如第五圖B所示)。
請參閱第二圖及第四圖A、B，其中第四圖A及B係為第二圖所示之絕緣部件之結構示意圖，如圖所示，絕緣部件24可包含一板件241、一柱狀體242及複數條凸肋243，板件241與柱狀體242之間係垂直設置，柱狀體242係部分貫穿鐵芯21之貫穿孔211(如第五圖B所示)，且複數條凸肋243係將板件241及柱狀體242分隔成複數個互相絕緣的區域244，每一區域244主要用來容置一個導電元件22之第一端部221及部分連接部223，以使兩相鄰之導電元件22相隔離(如第五圖B所示)。另外，絕緣部件24更可包含一貫穿通道245，其係貫穿板件241及柱狀體242，可達到通風的效果以進行散熱。
請再參閱第二圖及第三圖，於一些實施例中，更可於第二端部222設置一破槽225，以進行散熱。導電元件22可由一金屬片折彎而成，可為但不限為一銅片，且導電元件22之形狀係與該鐵芯21相配合，例如：鐵芯21為環狀結構，而每一導電元件22則為一圓弧狀結構。
請再參閱第三圖及第六圖A，本案之導電元件22之第一端部221及第二端部222係分別具有孔洞224，其係於第一端部221及第二端部222與插孔232、233之間利用焊料連接時，使焊料容置於孔洞224中，可使第一端部221及第二端部222緊固於插孔232、233內。
另外，請再參閱第六圖A和第六圖B，本案之磁性組件2更包含接腳25，其係利用焊錫26與電路板23上作為輸入及輸出之導電區域231電性連接，使磁性組件2可利用接腳25插接於系統電路板(未圖示)上。
請參閱第七圖並配合第二圖，其中第七圖係為本案較佳實施例之磁性組件之組裝流程圖，如圖所示，首先，提供一鐵芯21(步驟S71)，接著，如步驟S72，提供複數個導電元件22，並將複數個導電元件22之第一端部221及第二端部222跨設於鐵芯21上，使每一導電元件22之第一端部221分別設置於貫穿孔211內，即設置於鐵芯21的內緣，而每一導電元件22之第二端部222則分別設置於鐵芯21的外緣，且第一端部221係部分突出於貫穿孔211外(如第五圖B所示)。
後續，如第二圖及第五圖A、B所示，利用絕緣部件24將複數個導電元件22定位於鐵芯21上，並利用絕緣部件24之凸肋243來隔離兩相鄰之導電元件22(步驟S73)，最後，將複數個導電元件22之第一端部221及第二端部222對應插設於電路板23之複數個插孔232及233中(如第六圖B所示)，以使每一導電元件22之第一端部221及第二端部222分別連接於電路板23上之兩相鄰之導電區域231，俾使複數個導電元件22與導電區域231於鐵芯21上形成複數個圈數，使複數個導電元件22與鐵芯21互相感應產生電感值(步驟S74)。
綜上所述，本案之磁性組件及其組裝方法利用複數個導電元件之第一端部及第二端部跨設於鐵芯上，且分別連接於電路板上之兩相鄰之導電區域，使複數個導電元件與複數個導電區域於鐵芯上形成複數個圈數，可增加於鐵芯上所形成的感應圈數，且組裝容易。另外，本案之導電元件設置於鐵芯上的截面積與習知線圈相同，可藉由增加導電元件的厚度來增加磁性組件的感值。
本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
1．．．高頻濾波器
11．．．環形鐵芯
12．．．線圈
121．．．端部
13．．．印刷電路板
131．．．插孔
2．．．磁性組件
21．．．鐵芯
211．．．貫穿孔
212．．．頂部
22．．．導電元件
221．．．第一端部
222．．．第二端部
223．．．連接部
224．．．孔洞
225．．．破槽
226．．．容置空間
23．．．電路板
231．．．導電區域
232、233．．．插孔
24．．．絕緣部件
241．．．板件
242．．．柱狀體
243．．．凸肋
244．．．區域
245．．．貫穿通道
25．．．接腳
26．．．焊錫
S71～S74．．．本案磁性組件之組裝流程
第一圖：其係為習知高頻濾波器之結構示意圖。
第二圖：其係為本案較佳實施例之磁性組件之部分分解結構示意圖。
第三圖：其係為第二圖所示之導電元件之結構示意圖。
第四圖A：其係為第二圖所示之絕緣部件之結構示意圖。
第四圖B：其係為第二圖所示之絕緣部件之另一顯示角度之結構示意圖。
第五圖A：其係為第二圖所示之結構組立示意圖。
第五圖B：其係為第五圖A所示之結構之另一顯示角度示意圖。
第六圖A：其係為本案磁性組件之分解結構示意圖。
第六圖B：其係為本案磁性組件之組裝完成結構示意圖。
第七圖：其係為本案磁性組件之組裝流程示意圖。
21．．．鐵芯
211．．．貫穿孔
212．．．頂部
22．．．導電元件
221．．．第一端部
222．．．第二端部
223．．．連接部
224．．．孔洞
225．．．破槽
226．．．容置空間
24．．．絕緣部件
241．．．板件
242．．．柱狀體
243．．．凸肋
245．．．貫穿通道

Claims (12)

  1. 一種磁性組件，至少包含：一鐵芯，具有一貫穿孔；一電路板，具有複數個導電區域；複數個導電元件，每一該導電元件係具有一第一端部、一第二端部及一連接該第一端部和該第二端部之連接部，該些導電元件係分別跨設於該鐵芯上，且每一該導電元件之該第一端部和該第二端部係分別連接於兩相鄰之該導電區域上，俾使該些導電元件與該些導電區域於該鐵芯上形成複數個圈數；以及一絕緣部件，與該貫穿孔相對應設置，該絕緣部件包含一板件、一柱狀體及複數條凸肋，該板件與該柱狀體之間係垂直設置，該柱狀體係部分貫穿該鐵芯之該貫穿孔，且該些凸肋係將該板件及該柱狀體分隔成複數個區域，每一該區域係用以容置該導電元件之該第一端部及部分該連接部，用以使兩相鄰之該導電元件相隔離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之磁性組件，其中每一該導電元件之該第一端部係分別設置於該貫穿孔中，每一該導電元件之該第二端部係分別設置於該鐵芯之外緣。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之磁性組件，其中該絕緣部件與每一該導電元件之該第一端部相卡固，用以使該些導電元件定位於該鐵芯上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之磁性組件，其中該絕緣部件 更包含一貫穿通道，其係貫穿該板件及該柱狀體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之磁性組件，其中該電路板更具有複數個插孔，其係分別與該些導電元件之該第一端部及該第二端部相對應設置，用以供對應之該第一端部及該第二端部插接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之磁性組件，其中該些插孔係設置於所對應之該些導電區域中。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之磁性組件，其中該第一端部及該第二端部與該插孔之間係利用焊料連接，且該第一端部及該第二端部係分別具有一孔洞，用以容置該焊料。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之磁性組件，其中該些導電元件之形狀係與該鐵芯相配合。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之磁性組件，其中該導電元件係由一金屬片折彎而成。
  10. 一種磁性組件之組裝方法，至少包含步驟：(a)提供一鐵芯，該鐵芯具有一貫穿孔；(b)提供複數個導電元件，其中每一該導電元件具有一第一端部、一第二端部及一連接該第一端部及該第二端部之連接部，該些導電元件係分別跨設於該鐵芯上；(b1)將每一該導電元件之該第一端部分別設置於該貫穿孔中，每一該導電元件之該第二端部分別設置於該鐵芯之外緣；(b2)利用一絕緣部件定位該些導電元件，該絕緣部件包 含一板件、一柱狀體及複數條凸肋，該板件與該柱狀體之間係垂直設置，該柱狀體係部分貫穿該鐵芯之該貫穿孔，且該些凸肋係將該板件及該柱狀體分隔成複數個區域，每一該區域係用以容置該導電元件之該第一端部及部分該連接部，並使兩相鄰之該導電元件相隔離；以及(c)將每一該導電元件之該第一端部及該第二端部分別連接於一電路板之兩相鄰之導電區域，俾使該些導電元件與該些導電區域於該鐵芯上形成複數個圈數。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之磁性組件之組裝方法，其中該步驟(c)更包含步驟：(c1)將該第一端部及該第二端部對應插設於該電路板之複數個插孔中。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之磁性組件之組裝方法，其中該些插孔係設置於所對應之該些導電區域中。
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