專利名稱：簡化電感器件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電路元件，更具體地在一個示例方面，涉及在諸如寬帶射頻應(yīng)用中使用的電感器件，以及使用和制造這種電感器件的方法。
背景技術(shù)：
電感電子器件的無數(shù)種不同結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。許多這些電感器件使用所謂的表面安裝技術(shù)以允許更高效地自動化生產(chǎn)具有更高元件密度的電路板。使用該方法，某些封裝元件被自動地放置在印刷電路板頂部的預(yù)定位置，以便它們的引線對齊和位于相應(yīng)焊盤的頂部。隨后通過紅外曝光或汽相焊接技術(shù)處理該印刷電路板以回流焊料，從而在該器件的引線和它們在印刷電路板上的相應(yīng)導(dǎo)電路徑之間建立固定電連接。
現(xiàn)有技術(shù)的電感器件的一個這樣的例子在圖1中被圖示。圖1的電感器件100用于寬帶射頻(RF)應(yīng)用，這種應(yīng)用需要在多種阻抗比上和在較寬頻帶(例如5-200MHZ)上的良好插入損耗性能。圖1的電感器件使用安裝至平面基板120的分立雙孔磁芯110。該平面基板通常由覆蓋有銅片的環(huán)氧/玻璃纖維層壓基板制成，或者也可以使用底層陶瓷基板。繞組130穿過在雙孔磁芯上的孔隙，圍繞該磁芯的中心部分纏繞。隨后，將繞組的末端 132固定到位于基板自身上的導(dǎo)電片122。通常，通過使用人工焊接操作固定這些繞組。
圖2圖示圖1的電感器件的替代器件。具體而言，圖2的電感器件200共享類似的分立雙孔磁芯210和繞組230。然而，圖2的電感器件的不同在于它使用具有集成表面安裝的“鷗翼”引線222的底座(header)220。這些引線是與繞組的末端232纏繞的導(dǎo)線，并通過自動處理(例如自動浸焊操作)或者可替代地通過類似于圖1所示器件的人工焊接操作，物理地和電地固定至鷗翼引線。
雖然圖1和圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)器件都足以執(zhí)行它們的機(jī)械和電功能，但是它們較難以制造，部分因?yàn)椴僮鲉T在裝配處理過程中必需處理較小的分立元件。例如，為了制造圖1所示的器件，需要將較細(xì)直徑的導(dǎo)線多次穿過雙孔磁芯的孔隙，并需要使用例如利用烙鐵執(zhí)行的人工焊接操作固定至較小的電位置。
因此，依然極需要便于制造和低成本的器件，通過特別解決與現(xiàn)有技術(shù)的電感器件相關(guān)的難題(例如導(dǎo)體穿線、使用分立元件、人工焊接操作等)，同時(shí)提供與現(xiàn)有技術(shù)的器件相比改進(jìn)或至少可比的電性能等，使低成本得于實(shí)現(xiàn)。
理想地，通過限制在器件制造過程中的出錯或其它缺陷的機(jī)會，這樣一種解決方案還將提供性能的高度一致性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
通過提供改進(jìn)的電感器件和制造與使用這種電感器件的方法，本發(fā)明滿足了上述需要。
在本發(fā)明的第一方面，公開一種電感器件。在一實(shí)施例中，該電感器件包括底座， 該底座包括基部和繞組柱。端部自基部向外突出，導(dǎo)電繞組被引導(dǎo)與端部接合，并被至少部分地圍繞繞組柱設(shè)置。
在一種變型中，端部包括自引線端部。
在另一種變型中，底座實(shí)際上是整體的，自引線端部被整體形成為底座的一部分。
在又一種變型中，繞組柱通常是T形的。
在又一種變型中，通常是T形的繞組柱進(jìn)一步包括適合于拾取和放置操作的實(shí)際上平坦的頂部表面。
在又一種變型中，基部包括一個或多個導(dǎo)線弓I導(dǎo)孔隙。
在又一種變型中，基部包括一個或多個導(dǎo)線引導(dǎo)部件，導(dǎo)線引導(dǎo)部件自基部向外突出。
在又一種變型中，導(dǎo)線引導(dǎo)部件關(guān)于與底座相關(guān)的中心線對稱地設(shè)置。
在又一種變型中，基部包括底部表面，底部表面包含使底座能夠由兩半模制造的一個或多個孔隙。
在本發(fā)明的第二方面，公開了在電子器件內(nèi)使用的底座。在一實(shí)施例中，底座包括實(shí)際上矩形的整體基部和自該整體基部向外突出的自引線端部。底座還包括實(shí)際上垂直定向的繞組柱。
在一種變型中，端部包括適合于自引線的端部。
在另一種變型中，繞組柱自基部垂直地延伸，在基部處具有小于在繞組柱的相對端處的橫截面積。
在另一種變型中，繞組柱進(jìn)一步包括適合于拾取和放置操作的實(shí)際上平坦的頂部表面。
在又一種變型中，基部包括一個或多個導(dǎo)線引導(dǎo)孔隙。
在又一種變型中，基部包括自基部向外突出的一個或多個導(dǎo)線引導(dǎo)部件。
在又一種變型中，導(dǎo)線引導(dǎo)部件關(guān)于與底座相關(guān)的中心線對稱地設(shè)置。
在又一種變型中，基部包括底部表面，底部表面包含使底座能夠由兩半模制造的一個或多個孔隙。
在又一種變型中，底座被注模模制；例如在單步驟注模工藝中被注模模制。
在本發(fā)明的第三方面，公開了制造上述電感器件的方法。
在本發(fā)明的第四方面，公開了制造上述底座的方法。
在本發(fā)明的第五方面，公開了使用上述自引線電感器件和自引線底座的方法。
在本發(fā)明的第六方面，公開了使用上述方法和器件的經(jīng)營方法。
在本發(fā)明第七方面，公開了內(nèi)容分配器。在一實(shí)施例中，內(nèi)容分配器包括上面安裝有電子元件的母基板。至少一個電子元件包括電感器件，電感器件包括底座，底座包括基部和繞組柱。電感器件還包括自基部向外突出的端部。一個或多個導(dǎo)電繞組被引導(dǎo)與端部接合，并被至少部分地圍繞繞組柱設(shè)置。
在一種變型中，電感器件包括寬帶射頻(RF)變壓器。
在另一種變型中，電感器件包括關(guān)于基部的中心線對稱地設(shè)置的多個導(dǎo)線引導(dǎo)部件，與沒有導(dǎo)線引導(dǎo)部件的可比較器件相比，導(dǎo)線引導(dǎo)部件改善了阻抗匹配和電性能。
在又一種變型中，內(nèi)容分配器在有線電視網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用。


根據(jù)以下結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更顯而易見，在附圖中 圖1是使用基板與外部電路板對接的現(xiàn)有技術(shù)的寬帶射頻電感器件的透視圖。
圖2是使用底座與外部電路板對接的現(xiàn)有技術(shù)的寬帶射頻電感器件的透視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的自引線底座的透視圖。
圖3A是與圖3的自引線底座一起使用的替代繞組柱的實(shí)施的前視圖。
圖4是圖3的自引線底座實(shí)施例的底面的透視圖。
圖5是使用圖3和圖4所示底座的自引線電感器件的前視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的多柱自引線底座的透視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的具有楔形孔隙的自引線底座的底面的透視圖。
圖8是用于制造圖5所示的自引線電感器件的工藝流程的一示例實(shí)施例。
圖9是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的替代自引線底座的透視圖。
在此公開的所有附圖的版權(quán)屬于Pulse Electromics公司所有。保留全部權(quán)利。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖進(jìn)行描述，其中相同的標(biāo)記在全文中表示相同部分。
如在此使用的，非限制地使用術(shù)語“線軸”、“成型”(或“成型器”)和“繞組柱”來指在電感器件之上或之內(nèi)或者作為其一部分的、有助于形成或維持該器件的一個或多個繞組的任意結(jié)構(gòu)或一個或多個元件。
如在此使用的，可替代地使用術(shù)語“電元件”和“電子元件”來指適合于提供某種電和/或信號調(diào)整功能的元件，包括但是并不限于電感電抗器(“扼流圈”)、變壓器、濾波器、 晶體管、裂隙鐵芯環(huán)、電感器(耦合或非耦合)、電容器、電阻器、運(yùn)算放大器和二極管，無論分立元件還是集成電路，無論是單獨(dú)的還是組合的。
如在此使用的，術(shù)語“電感器件”是指使用或?qū)崿F(xiàn)電感的任意器件，包括但是并不限于電感器、變壓器和電感電抗器(或“扼流圈”)。
如在此使用的，術(shù)語“信號調(diào)整”或“調(diào)整”應(yīng)當(dāng)理解為包括但是并不限于信號電壓變換、濾波和降噪、信號分離、阻抗控制和校正、限流、電容控制和延時(shí)。
如在此使用的，術(shù)語“頂部”、“底部”、“側(cè)面”、“上”、“下”和類似用語僅意味著一個元件與另一個元件的相對位置或幾何結(jié)構(gòu)，并非指絕對參考基準(zhǔn)或任意要求的方向。例如，當(dāng)將元件安裝至另一元件(例如PCB的底面)時(shí)，該元件的“頂部”部分可以實(shí)際上位于“底部”部分之下。
概述 本發(fā)明提供諸如改進(jìn)的低成本電感器件和用于制造和使用這種器件的方法。如先前所討論的，典型的現(xiàn)有技術(shù)電感器件使用焊接至底座或其它端部結(jié)構(gòu)(參見圖1和圖2 的論述)的雙孔磁芯。該端部結(jié)構(gòu)提高了該器件的制造成本(包括人力和附加元件成本)， 部分因?yàn)樗b配元件的小的尺寸，使用多個分立元件和必需將導(dǎo)電繞組穿過較小的繞組孔隙等等。增大的有關(guān)空間和性能的應(yīng)用要求高電性能和低成本。與常規(guī)的自動化“拾取和放置”或其它制造機(jī)器一起使用此類器件的能力也是非常需要的。
通過提供簡化和低成本的電感器件配置，本發(fā)明在一個實(shí)施例中避免了需要分立的端部底座或單元，克服了現(xiàn)有技術(shù)的限制。有利地，可以通過多種不同的方式配置基本底座以適合于不同類型的用途(例如電感器、變壓器等)和表面安裝應(yīng)用。底座的幾何形狀也可以根據(jù)需要改變以實(shí)現(xiàn)在性能/成本/尺寸“設(shè)計(jì)空間”之內(nèi)的特定點(diǎn)。該器件的示例實(shí)施例也有利地適合于由拾取和放置、卷帶和其它類似自動化制造設(shè)備使用，而且優(yōu)選是自引線的，從而不再需要插入模制的導(dǎo)電引線，模制的導(dǎo)電引線在一些例子中會提高該器件的整體成本。
示例實(shí)施例的詳細(xì)描述 現(xiàn)在提供本發(fā)明的器件和方法的各種實(shí)施例和變型的詳細(xì)描述。雖然主要討論在高于IGHz的寬帶射頻應(yīng)用內(nèi)使用的電感器件，但是在此討論的各種器件和方法并不限于此。實(shí)際上，在此描述的多種器件和方法在制造可能受益于在此描述的簡化制造方法和器件的任意數(shù)量的電子或信號調(diào)整元件方面是有用的，它們也可以使用不同的頻率范圍。
此外，進(jìn)一步理解針對特定實(shí)施例討論的某些特征在許多例子中可以輕易地適合于在這里描述的一個或多個其它預(yù)期實(shí)施例內(nèi)使用。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地認(rèn)識到，在閱讀本公開文獻(xiàn)的情況下，在此描述的許多特征具有除了所描述的特定例子和實(shí)施方式之外的廣泛用途。
底座和電感器件 現(xiàn)在參見圖3，圖示用作電感器件的改進(jìn)的底座300的示例實(shí)施例。與現(xiàn)有技術(shù)的器件相比，圖3的底座提供四個主要優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)允許所獲得的電感器件更易于制造和低成本地生產(chǎn)，有助于確保在制造工藝過程中結(jié)構(gòu)的可重復(fù)性。這些優(yōu)點(diǎn)包括(1)整體結(jié)構(gòu)；(2)避免需要將磁線或其它導(dǎo)線穿過孔隙；(3)能夠被使用自動化工藝裝配成最終產(chǎn)品；和(4)消除或至少降低了導(dǎo)磁(例如鐵氧體)磁芯的尺寸(取決于期望的配置)。
在示例實(shí)施例中，由整體結(jié)構(gòu)的注模聚合物制造圖3的底座。在該示例實(shí)施方式中，聚合物是耐高溫(例如在焊料回流過程中所經(jīng)歷的)的材料，例如公知的液晶聚合物 (LCP)、酚醛樹脂等等。具體而言，使用高溫聚合物特別使得能夠在(1)浸焊操作(即在沒有損害的情況下將底座直接暴露給熔化焊料)和( 焊料回流處理兩種情形中使用底座， 從而使底座能夠被表面焊接至基板。作為使用聚合物的替代，也可以用基于鐵氧體的材料來替代并將這種材料形成為整體結(jié)構(gòu)。在例如共同擁有的于2009年11月3日授權(quán)、名稱為“Simplified surface-mount devices and methods (簡化的表面安裝器件和方法)”的美國專利No. 7，612，641中描述了使用這種基于鐵氧體的材料，在此全文引用該專利的內(nèi)容作為參考。
圖3的實(shí)施例的整體底座結(jié)構(gòu)主要由主體部分320構(gòu)成，主體部分320具有向外突出的多個自引線腳330。此外，該主體部分包括自基部垂直延伸的繞組單元310。在圖3 中將該繞組單元圖示為普通的“T形”，盡管將理解也可以替換為其它形狀(例如圖3A圖示的)。如圖3A所示，可替代的繞組柱可以包括例如倒錐形柱311、基本上與圖3圖示的類似的直角T形柱313以及直柱315。此外，也可以替換為瓶形柱317、319 (即其中這些柱的中央部分在橫截面上小于任一端)。這些瓶形柱在“聚束”繞組時(shí)有用，如隨后討論的。其它可能的配置可以包括例如調(diào)整(例如正弦)柱或凹口柱(未圖示)。
底座300的一個或多個柱的橫截面最好是圓形、橢圓形或半圓形，從而最小化對在其上設(shè)置的繞組的潛在損害；然而，也可以預(yù)見多邊形橫截面(例如正方形、矩形、五角形、六角形、八角形、等等)也可以被包括在所圖示的繞組柱形狀中。
因?yàn)閳D3實(shí)施例的部件被集成模制成整體，有利地不再需要分別地實(shí)現(xiàn)和裝配 (如圖1和圖2圖示的現(xiàn)有技術(shù)部件必需的)多個分立部件。底座基本上是預(yù)先包裝的， 所以僅需要被進(jìn)行纏繞(如隨后更詳細(xì)地討論的)，從而避免現(xiàn)有技術(shù)需要的多個處理步驟。例如，對比圖3的底座與現(xiàn)有技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)需要對于雙孔磁芯的分別裝配處理，以便將該磁芯安裝到底層基板(圖1)或底座(圖2)上。一種常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)方法是通過需要諸如應(yīng)用熱固化環(huán)氧樹脂的粘結(jié)處理來固定鐵芯。使用熱固化樹脂與使用整體結(jié)構(gòu)相比具有若干缺點(diǎn)。具體而言，因?yàn)樾枰僮髡叻謩e地將磁芯粘貼在基板或底座上，器件容易在結(jié)構(gòu)上改變，這可能導(dǎo)致不一致的電性能或產(chǎn)生問題，導(dǎo)致需要拆毀或重做部件。此外，現(xiàn)有技術(shù)的裝配方法要求操作者的至少一些介入，這增加了部件的人工成本，從而增加部件成本。 此外，環(huán)氧樹脂可能無意地自其預(yù)期位置伸展，這可能潛在地污染諸如圖2的引線或圖1的導(dǎo)電片的敏感部分。因此，通過(i)避免這些附加處理步驟和避免一個或多個元件/材料， 和(ii)在單個工藝步驟中制造器件的底座，最小化底座(和隨后形成的導(dǎo)電器件)的整體成本。
底座300的主體320為提供器件功能的底層結(jié)構(gòu)提供支持。自該主體突出的是多個自引線端部330，在所圖示的實(shí)施例中，它們由與制造底層主體9相同的材料和制造工藝形成，盡管這不是實(shí)施本發(fā)明的嚴(yán)格要求；也可以使用其它類型的端部，隨后將描述這些端部的例子。在例如1993年5月18日授權(quán)、名稱為‘、elf leaded surface mounted coplanar header (自引線表面安裝共面底座)，，的共同擁有的美國專利No. 5，212，345中描述了自引線端部的使用，在此全文引用該專利作為參考。自引線端部在形狀上通常是圓形或橢圓形的，從而容納導(dǎo)線繞組，而不在將導(dǎo)線圍繞端部纏繞時(shí)破壞導(dǎo)線。在端部的外端是可選凸緣 334，其有助于將繞組維持在接收繞組的端部的線軸部分332上。
在主體的端部和內(nèi)部空腔322之間的界面上也是與圍繞繞組單元310纏繞的繞組一起使用的可選引導(dǎo)孔隙3M或引導(dǎo)件。
認(rèn)識到雖然在圖3的實(shí)施例中圖示了四個端部，為了提供附加電連接的目的，或者至少使用更多或更少電連接的可能性的目的，也可以輕易地添加更多或更少的端部。
作為使用自引線端部的替代，也可以使用插入模制或接線柱插入金屬引線(例如諸如圖2所示的“鷗翼”引線，或者甚至通孔端部)替代圖3所示的自引線端部330。
如先前討論的，繞組單元310包括垂直柱(在所圖示的實(shí)施例中，垂直柱通常是“T形”)。該垂直柱接收給定匝數(shù)的導(dǎo)線(例如絕緣磁線)，這些導(dǎo)線可以最少為單匝的一部分，或者多至與垂直柱尺寸一致的多個完整匝。隨后，將導(dǎo)電導(dǎo)線端部固定至相應(yīng)的自引線端部。除了用作導(dǎo)電繞組的繞組柱之外，所圖示的繞組單元310不再需要使用如過去常規(guī)使用的雙孔磁芯。因?yàn)椴辉傩枰獙?dǎo)電繞組穿過在雙孔磁芯上的各個孔隙，與現(xiàn)有技術(shù)相比，大大簡化了器件的纏繞操作，至少能夠更快地進(jìn)行纏繞，從而縮短(和在一些情況下消除)操作者必需用于制造器件的時(shí)間。還預(yù)期可以使用基本上自動的方法(即不需要人工介入)纏繞器件的某些部分。這將獲得更加成本有效的部件。
在所圖示的實(shí)施例中，繞組單元沿著中心縱軸(垂直軸)垂直地延伸。隨后，繞組將圍繞繞組單元纏繞，使縱軸與在其上設(shè)置的繞組基本上同軸。
使用基本上T形繞組柱310的一個明顯優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展頂部表面312面積的能力。當(dāng)將該器件放置在諸如載帶等常用包裝內(nèi)時(shí)這尤其有用，從而實(shí)現(xiàn)使用標(biāo)準(zhǔn)的拾取和放置 (例如基于真空的)裝置自動地拾取和放置器件的能力。此外，T形繞組柱310使用在底座的基部和T形柱的頂部之間的彎曲過渡。這種彎曲過渡使繞組朝向底座的基部“集攏”，這有助于確保和提高在繞組之間、包括在變壓器應(yīng)用中在初級和次級繞組之間的電感和電容華禹合。
現(xiàn)在參見圖4，現(xiàn)在通過查看底座的底面，可以看出底座300的另一節(jié)省成本的優(yōu)點(diǎn)。底座的底部表面3 包括兩個孔隙326，現(xiàn)在使得使用簡單的兩半模(two-piece mold) 來注模底座成為可能。沒有這些孔隙，將必需構(gòu)造模具為具有所謂的“滑塊(slide)”，這種“滑塊”沿與模具的主要部分的拉伸方向垂直的方向運(yùn)動，以便形成繞組柱310的T形部分。使用滑塊增加了模具的復(fù)雜性和成本；因此，如果能夠避免使用滑塊，則可以最小化模具(和由模具制造的部件的)成本。
除了簡化模具設(shè)計(jì)之外，增加孔隙3 還增加了底座的基部320的剛度，并用作可以與裝配固定裝置對接以便于器件制造的部件。此外，因?yàn)樵诨恐械木酆衔锏谋隗w厚度現(xiàn)在基本上是均勻的，還降低了底座的基部對于扭曲和彎曲(例如由于熱或機(jī)械壓力)的敏感性，這對于自引線設(shè)計(jì)尤其重要，以確保在底座的端部之間的足夠的共面性。這種共面性確保至在上面將最終安裝底座的基板的良好機(jī)械/電連接。
圖5圖示具有圍繞繞組柱310纏繞的單匝繞組500的圖3和圖4的底座300。注意到圍繞端部330纏繞的繞組部分510在底座的底部表面3 之下延伸，以便它們可以如前所述地被表面安裝至外部基板。在所圖示實(shí)施例的替代實(shí)施例中，取決于特定器件實(shí)施的需要，可以提高或替代地降低端部330以容納更大或更小直徑的繞組。
此外，也可以將支座或“支腳”(未圖示)設(shè)置在底座的底面，為了諸如提供在所安裝器件之下的沖洗區(qū)域，用于去除腐蝕性化學(xué)化合物，或者用于相對于端部片在基板上的高度調(diào)整在基板上的器件的安裝高度(在一些情況下高度可以不相同)；參見例如先前在此引用的美國專利5，212，345?？商娲兀梢允估@組的底部表面與底座的基部的底部表面共面(以便繞組的底部和底座的基部平面有效地同時(shí)接觸平坦表面)，或者端部的底部可以在底座的基部平面(如圖5所示)之下延伸；同樣參看于1994年5月3日授權(quán)、名稱為‘。elf leaded surface mount coil lead form(自引線表面安裝線圈引線)”的共同擁有的美國專利5，309，130，在此全文引用該專利作為參考。
圖6圖示圖3底座的替代實(shí)施例，在底座600上有附加的繞組柱610和四個附加的端部630。與圖3的實(shí)施例相比，基部620還沿器件的長度方向延伸。這樣一種替代實(shí)施例將允許例如將兩個寬帶射頻變壓器相鄰或者并列放置。認(rèn)識到器件的寬度尺寸也可以或者可替代地改變，例如容納其它變壓器、繞組或電子元件。作為又一種替代方式，可以并排放置多個(即兩個或更多)繞組柱。
此外，在又一種替代實(shí)施例中，可以使用上述替代的組合。例如，可以將2X2排列的繞組柱和端部構(gòu)建為整體組件，這種整體組件將進(jìn)一步用于提高元件密度。在閱讀本公開文獻(xiàn)的情況下，這些和其它變型對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
現(xiàn)在參見圖7，圖示和詳細(xì)描述自引線底座700的又一實(shí)施例。類似于圖3討論的實(shí)施例，圖7的自引線底座包括基部720、繞組柱710和四個自引線端部730。然而，圖7的自引線底座還包括在基部720的底部表面750上的楔形孔隙740。該楔形孔隙適合于接收繞組心軸的端部。隨后，可以將該繞組心軸用于自引線底座的自動纏繞。底座的自動纏繞與自引線底座的人工纏繞相比具有若干優(yōu)點(diǎn)。首先，通過自動纏繞操作，你可以確保底座的可重復(fù)纏繞，當(dāng)需要將很多匝放置在底座上時(shí)這尤其有用。此外，自動纏繞操作還可以降低與纏繞底座相關(guān)的人力成本。雖然楔形孔隙可以用于接收繞組心軸的端部，還理解現(xiàn)有孔隙(例如圖4中的孔隙326)也可以輕易地適配用于自動繞組心軸。
現(xiàn)在參見圖9，圖示替代的底座900的實(shí)施例。在所圖示的實(shí)施例中，將多個導(dǎo)線引導(dǎo)部件擬4設(shè)置在底座的主體部分920上。這些導(dǎo)線弓I導(dǎo)部件便于將導(dǎo)線自繞組單元910 引導(dǎo)至在底座的主體上的自引線端部930。這種導(dǎo)線引導(dǎo)部件將優(yōu)選地包括圓的邊緣，這些圓的邊緣最小化在將導(dǎo)線已經(jīng)引導(dǎo)到端部之后可能傷害或破壞導(dǎo)線的可能性。在一種實(shí)施例中，關(guān)于底座的中心線對稱地設(shè)置導(dǎo)線引導(dǎo)部件。通過對稱地設(shè)置在底座的主體上，導(dǎo)線引導(dǎo)部件提供所引導(dǎo)導(dǎo)線的統(tǒng)一的導(dǎo)線長度，將產(chǎn)生在某些繞組實(shí)施例中改進(jìn)的阻抗匹配和電性能，在這些實(shí)施例中需要這種特性。雖然圖9的實(shí)施例圖示為T形繞組單元和自引線端部，將理解可以輕易地修改這些和其它特征以包括替代部件，例如先前所述的部件。例如，圖9的繞組柱可以輕易地包括圖3A所示的任一替代的繞組單元。在閱讀本公開文獻(xiàn)的情況下，這些和其它實(shí)施例對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
示例電感器件應(yīng)用 如先前討論的，可以在任意數(shù)量的不同操作應(yīng)用中使用在此描述的示例電感器件。除了寬帶射頻變壓器之外，在此描述的電感器件的其它可能電應(yīng)用包括但是并不限于平衡-不平衡變換器、例如在基礎(chǔ)電感器、放大器和信號監(jiān)視器點(diǎn)中使用的定向耦合器以及例如在電纜介質(zhì)產(chǎn)品和分配設(shè)備中使用的射頻分割器和組合器。在閱讀本公開文獻(xiàn)的情況下，這些和其它電感器件應(yīng)用對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
制造方法 現(xiàn)在參見圖8，現(xiàn)在詳細(xì)描述用于制造本發(fā)明的方法800的示例實(shí)施例。
將認(rèn)識到雖然針對圖3的器件300進(jìn)行下述描述，但是本方法通?？蓱?yīng)用于各種其它配置和進(jìn)行適當(dāng)修改的在此公開的器件實(shí)施例，在閱讀本公開文獻(xiàn)的情況下，這種修改在電器件制造領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。
在本方法800的第一步驟802，提供一個或多個自引線底座300。通過外部購買可以獲得這種底座，或者這種底座可以由裝配者在本地制造。如先前討論的，使用在聚合物領(lǐng)域中公知類型的標(biāo)準(zhǔn)注模工藝來制造這種底座，盡管也可以使用其它結(jié)構(gòu)和工藝。
接著，提供一個或多個繞組(步驟804)。繞組最好是如上文討論的基于銅的合金 “磁線”，盡管也可以使用其它類型的導(dǎo)線(無論單線、多線等)。
在步驟806，隨后按照期望的配置(例如圖5的配置)將繞組纏繞到底座上?？梢允止だp繞底座300，或者如先前參考圖7討論的，可替代地在纏繞機(jī)器上進(jìn)行纏繞。
接著，在步驟807，將每個纏繞底座置于諸如現(xiàn)有技術(shù)中公知類型的裝配和焊料固定件上，和將繞組自由端端接至纏繞底座的端部。在本實(shí)施例中端接包括⑴將自由端引導(dǎo)至端部330上和將它們按壓或限制到位(步驟808) ； (ii)修剪該端部的任何過長引線 (步驟810)；和(iii)使用例如水溶性或基于樹脂的焊劑以及低熔點(diǎn)焊料焊接它們(步驟 812)。在方法800的一種變型中，將底座的端部330浸入溫度大約395度C (+/-10C)的焊料內(nèi)，停留時(shí)間2-4秒，盡管也可以使用其它方法、其它類型的焊料和焊接溫度曲線?？商娲?，可以使用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂將繞組接合至底座上，并提供用于匹配至外部基板的導(dǎo)電表面。
最后，在步驟814和816，可選擇地使用超聲波清洗機(jī)清洗底座(在去離子水或異丙醇或其它溶劑內(nèi)清洗例如2-5分鐘)，隨后如果需要則進(jìn)行測試，從而完成器件制造工藝 800。
將理解雖然在本方法的特定步驟順序中描述了本發(fā)明的某些方面，這些描述僅僅說明本發(fā)明的廣義方法，并可以根據(jù)特定應(yīng)用的需要進(jìn)行修改。在某些情況下，某些步驟可以視為不必要或可選的。此外，可以將某些步驟或功能添加給所公開的實(shí)施例，或者改變兩個或多個步驟的執(zhí)行順序。所有這些變型視為在所公開的發(fā)明和權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
雖然上述詳細(xì)描述已經(jīng)圖示、描述和闡述了應(yīng)用于各種實(shí)施例的本發(fā)明的新穎特征，將理解在不脫離本發(fā)明的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行所描述的該器件或工藝的形式和細(xì)節(jié)的各種省略、替代和改變。上述描述當(dāng)前視為執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式。該描述決不意味著限制，而是應(yīng)當(dāng)視為說明本發(fā)明的普通原理。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)參考權(quán)利要求書來確定。
權(quán)利要求
1.一種電感器件，包括包括基部和繞組柱的底座；自所述基部向外突出的多個端部；以及一個或多個導(dǎo)電繞組，所述繞組與至少一個所述端部接合并至少部分地圍繞所述繞組柱設(shè)置。
2.權(quán)利要求1的電感器件，其中所述多個端部包括自引線端部。
3.權(quán)利要求2的電感器件，其中所述底座實(shí)際上是整體的，所述自引線端部整體形成為所述底座的一部分。
4.權(quán)利要求3的電感器件，其中繞組柱通常是T形的。
5.權(quán)利要求4的電感器件，其中通常是T形的繞組柱進(jìn)一步包括實(shí)際上平坦的頂部表面，所述平坦的頂部表面適合于拾取和放置操作。
6.權(quán)利要求1的電感器件，其中所述基部包括一個或多個導(dǎo)線引導(dǎo)孔隙。
7.權(quán)利要求1的電感器件，其中所述基部包括一個或多個導(dǎo)線引導(dǎo)部件，所述導(dǎo)線引導(dǎo)部件自所述基部向外突出。
8.權(quán)利要求7的電感器件，其中所述導(dǎo)線引導(dǎo)部件關(guān)于與所述底座相關(guān)的中心線對稱地設(shè)置。
9.權(quán)利要求2的電感器件，其中所述基部包括底部表面，所述底部表面包含使底座能夠由兩半模制造的一個或多個孔隙。
10.一種在電子器件內(nèi)使用的底座，所述底座包括實(shí)際上矩形的整體基部；自所述整體基部向外突出的多個自引線端部；以及實(shí)際上垂直定向的繞組柱。
11.權(quán)利要求10的底座，其中所述多個端部包括適合于自引線的端部。
12.權(quán)利要求10的底座，其中所述繞組柱自所述基部垂直地延伸，所述繞組柱在所述基部處具有小于在所述繞組柱的相對端處的橫截面積。
13.權(quán)利要求12的底座，其中所述繞組柱進(jìn)一步包括實(shí)際上平坦的頂部表面，所述平坦的頂部表面適合于拾取和放置操作。
14.權(quán)利要求10的底座，其中所述基部包括一個或多個導(dǎo)線引導(dǎo)孔隙。
15.權(quán)利要求14的底座，其中所述基部包括一個或多個導(dǎo)線引導(dǎo)部件，所述導(dǎo)線引導(dǎo)部件自所述基部向外突出。
16.權(quán)利要求15的底座，其中所述導(dǎo)線引導(dǎo)部件關(guān)于與所述底座相關(guān)的中心線對稱地設(shè)置。
17.權(quán)利要求16的底座，其中所述基部包括底部表面，所述底部表面包括使所述底座能夠由兩半模制造的一個或多個孔隙。
18.內(nèi)容分配器，包括上面安裝有多個電子元件的母基板，所述多個電子元件中的至少一個包括電感器件， 所述電感器件包括包括基部和繞組柱的底座；自所述基部向外突出的多個端部；以及一個或多個導(dǎo)電繞組，所述繞組與至少一個所述端部接合并至少部分地圍繞所述繞組柱設(shè)置。
19.權(quán)利要求18的內(nèi)容分配器，其中所述電感器件包括寬帶射頻變壓器。
20.權(quán)利要求19的內(nèi)容分配器，其中所述電感器件包括關(guān)于所述基部的中心線對稱地設(shè)置的多個導(dǎo)線引導(dǎo)部件，與沒有所述導(dǎo)線引導(dǎo)部件的可比較器件相比，所述導(dǎo)線引導(dǎo)部件改善了阻抗匹配和電性能。
21.權(quán)利要求18的內(nèi)容分配器，其中所述內(nèi)容分配器在有線電視網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用。
全文摘要
一種在諸如其中需要變壓器或電感器的電子電路內(nèi)使用的低成本、扁平、小尺寸和高性能的電子器件。在一示例實(shí)施例中，該器件包括由整體結(jié)構(gòu)制造的自引線底座。該底座包括不再需要例如雙孔孔隙型配置的垂直定向繞組柱。還公開了制造該器件的方法。
文檔編號H01F27/30GK102208240SQ201110041388
公開日2011年10月5日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者克里斯托弗·P·謝弗, 奧雷里奧·J·古鐵雷斯 申請人:帕斯電子公司