感應器和包括該感應器的電子器件的制作方法
【專利摘要】提供了一種感應器和包括該感應器的電子器件。該感應器包括：線圈，電流在其中流動；和芯，線圈繞其纏繞，其中芯包括：線圈繞其纏繞的中心部分；延伸部分，依照由線圈的電流產生的磁通的循環(huán)路徑而從中心部分的相對邊緣延伸；和側部分，沿著磁通的循環(huán)路徑從延伸部分延伸并且面對中心部分，線圈設置在延伸部分和中心部分之間，在磁通的循環(huán)路徑上的延伸部分的與中心部分的邊緣間隔開第一距離的第一位置處的第一高度大于在磁通的循環(huán)路徑上的與中心部分的所述邊緣間隔開第二距離的第二位置處的第二高度，第二距離比第一距離長。
【專利說明】感應器和包括該感應器的電子器件

【技術領域】
[0001]按照示例性實施方式的裝置涉及感應器和包括該感應器的電子器件。更具體而言，示例性實施方式涉及減小了感應器芯的高度并且確保了電流容量的改善的感應器，以及包括該感應器的電子器件。

【背景技術】
[0002]近來，半導體技術的快速發(fā)展允許半導體的高密度集成和高性能，并因此諸如移動電話、筆記本和TV的電子產品大部分變得纖薄和輕重量。
[0003]顯示裝置包括使用液晶顯示器(IXD)、發(fā)光二極管(LED)和有機發(fā)光二極管(OLED)的圖像顯示器。隨著顯示裝置相對地變得纖薄并具有越來越大的圖像顯示器區(qū)域，顯示裝置的安裝空間可以例如通過在墻壁上安裝顯示裝置而被最小化。
[0004]為了制造纖薄的電子器件，安裝在印刷電路板(PCB)上以驅動電子器件的電子組件可能需要具有最小化的高度。
[0005]圖1至圖3示出了現有技術中在電子器件的PCB上安裝的感應器的芯。
[0006]如圖1所示，感應器的芯I是空心矩形體，包括上部分3、側部分4、下部分5和圓柱形中心部分2，其中線圈繞中心部分2纏繞以產生磁通。
[0007]如圖2所示，在感應器中，線圈6繞芯I的中心部分2纏繞。當電流流入線圈的右側并且流出線圈的左側時，也就是說，在電流逆時針流動時，在從芯I的頂部看時，磁通m形成在中心部分2中并且穿過中心部分2、上部分3、側部分4、下部分5，然后回到中心部分2，如箭頭所指示的。在豎直地流入中心部分2中的磁通彎向上部分3的區(qū)域f中存在瓶頸(bottleneck)現象。
[0008]磁通的瓶頸現象基于磁通在其中流動的芯的截面面積被確認。圖3是截面圖，其沿芯I的中心截取，其中中心部分2的截面a和上部分3的截面b被顯示為其實際尺寸的一半。
[0009]如圖3所示，在中心部分2中產生的磁通穿過截面a，然后穿過上部分3的截面b。這里，截面b具有至少等于或大于截面a的面積，使得在芯I中不存在磁通的瓶頸現象。因而，在現有技術的芯中，上部分3形成得厚以便增加截面b的面積。
[0010]在厚的感應器芯中，即使芯的不發(fā)生瓶頸現象的部分也形成得厚，其導致材料的不必要浪費，提高了生產成本。此外，感應器具有更大的高度，使得難以將感應器應用到纖薄的電子器件。


【發(fā)明內容】

[0011]一個或多個示例性實施方式的一方面是為了降低感應器芯的高度以最小化可能在感應器芯中發(fā)生的磁通的瓶頸現象。
[0012]一個或多個示例性實施方式的另一方面是為了提供安裝在纖薄的電子器件中同時確保電流容量的感應器。
[0013]前述和/或其它方面可以通過提供一種感應器被實現，該感應器包括:線圈，電流在其中流動；和芯，線圈繞其纏繞，其中芯包括:線圈繞其纏繞的中心部分；延伸部分，依照由線圈的電流產生的磁通的循環(huán)路徑而從中心部分的相對邊緣延伸；和側部分，沿著磁通的循環(huán)路徑從延伸部分延伸并且面對中心部分，線圈設置在延伸部分和中心部分之間，和在磁通的循環(huán)路徑上的延伸部分的與中心部分的邊緣間隔開第一距離的第一位置處的第一高度大于在磁通的循環(huán)路徑上的與中心部分的所述邊緣間隔開第二距離的第二位置處的第二高度，第二距離比第一距離長。
[0014]在第一位置的第一截面可以具有預定面積使得在第一位置不產生磁通的瓶頸現象。
[0015]第一截面的面積可以至少等于或大于中心部分的截面面積。
[0016]在第一位置的延伸部分的厚度可以大于在第二位置的延伸部分的厚度。
[0017]芯可以提供為使得磁通沿著磁通的循環(huán)路徑穿過的豎直側具有均一的面積。
[0018]延伸部分可以包含在中心部分上方形成的第一延伸部分和在中心部分下面形成的第二延伸部分，第二延伸部分包括在印刷電路板上安裝并且與其電連接的連接端子。
[0019]第一延伸部分和第二延伸部分的至少一個可以包括從其一側延伸的突起使得在第一位置的厚度大于在第二位置的厚度。
[0020]根據另一示例性實施方式的一方面，提供一種感應器，該感應器包括:線圈，配置為電流在其中流動；和芯，線圈繞其纏繞，其中芯包括:線圈繞其纏繞的中心部分；延伸部分，依照由線圈的電流產生的磁通的循環(huán)路徑而從中心部分的相對邊緣延伸；和側部分，沿著磁通的循環(huán)路徑從延伸部分延伸并且面對中心部分，線圈設置在延伸部分和中心部分之間，和芯提供為使得磁通沿著磁通的循環(huán)路徑通過的豎直側具有均一的面積。
[0021]延伸部分可以包括在中心部分上方形成的第一延伸部分和在中心部分下面形成的第二延伸部分，第二延伸部分包括在印刷電路板上安裝并且與其電連接的連接端子。
[0022]前述和/或其它方面可以通過提供一種電子器件來實現，該電子器件包括:印刷電路板，用于驅動電子器件的電子組件安裝在其上；和感應器，安裝在印刷電路板上，其中感應器包括配置為電流在其中流動的線圈以及線圈繞其纏繞的芯，芯包括:線圈繞其纏繞的中心部分；延伸部分，依照由線圈的電流產生的磁通的循環(huán)路徑而從中心部分的相對邊緣延伸；和側部分，沿著磁通的循環(huán)路徑從延伸部分延伸并且面對中心部分，線圈設置在延伸部分和中心部分之間，和在磁通的循環(huán)路徑上延伸部分的與中心部分的邊緣間隔開第一距離的第一位置處的第一高度可以大于在磁通的循環(huán)路徑上的與中心部分的邊緣間隔開第二距離的第二位置處的第二高度，第二距離比第一距離長。
[0023]在第一位置的第一截面可以具有預定面積使得在第一位置不產生磁通的瓶頸現象。
[0024]第一截面的面積至少等于或大于中心部分的截面面積。
[0025]在第一位置的延伸部分的厚度可以大于在第二位置的延伸部分的厚度。
[0026]芯可以提供為使得磁通沿著磁通的循環(huán)路徑穿過的豎直側具有均一的面積。
[0027]延伸部分可以包括在中心部分上方形成的第一延伸部分和在中心部分下面形成的第二延伸部分，第二延伸部分可以包括在印刷電路板上安裝并且與其電連接的連接端子。
[0028]第一延伸部分和第二延伸部分的至少一個可以包括從其一側延伸的突起使得在第一位置的厚度大于在第二位置的厚度。
[0029]印刷電路板可以包括突起插入其中的孔。
[0030]根據另一不例性實施方式的一方面,提供一種電子器件,該電子器件包括:印刷電路板，用于驅動電子器件的電子組件安裝在其上；和感應器，安裝在印刷電路板上，其中感應器包括配置為電流在其中流動的線圈以及線圈繞其纏繞的芯，芯包括:線圈繞其纏繞的中心部分；延伸部分，依照由線圈的電流產生的磁通的循環(huán)路徑而從中心部分的相對邊緣延伸；和側部分，沿著磁通的循環(huán)路徑從延伸部分延伸并且面對中心部分，線圈設置在延伸部分和中心部分之間，和芯提供為使得磁通沿著磁通的循環(huán)路徑穿過的豎直側具有均一的面積。
[0031]延伸部分可以包括在中心部分上方形成的第一延伸部分和在中心部分下面形成的第二延伸部分，第二延伸部分可以包括在印刷電路板上安裝并且與其電連接的連接端子。
[0032]第一延伸部分和第二延伸部分可以包括從其一側延伸的突起。
[0033]印刷電路板可以包括突起插入其中的孔。
[0034]如上所述，根據示例性實施方式的感應器和包括該感應器的電子器件可以最小化可能在感應器芯中發(fā)生的瓶頸現象，由此確保感應器的電流容量。
[0035]示例性實施方式的一方面可以提供一種感應器，該感應器包括:芯，包括線圈配置為繞其纏繞的中心部分、從中心部分的相對邊緣延伸的延伸部分、和沿著磁通的循環(huán)路徑從延伸部分延伸并且面對中心部分的側部分，在延伸部分的與中心部分的邊緣間隔開第一距離的第一位置處的第一高度大于在與中心部分的所述邊緣間隔開第二距離的第二位置處的第二高度，第二距離比第一距離長。
[0036]第一高度可以在磁通的循環(huán)路徑上。第二高度可以進一步在磁通的循環(huán)路徑上。
[0037]在第一位置處的第一截面具有預定面積使得在第一位置處不發(fā)生磁通的瓶頸現象。
[0038]第一截面的面積可以至少等于或大于中心部分的截面面積。
[0039]在第一位置的延伸部分的厚度可以大于在第二位置的延伸部分的厚度。
[0040]另外，第一截面的面積可以至少等于或大于中心部分的截面面積。
[0041]此外，在根據示例性實施方式的感應器和包括該感應器的電子器件中，感應器芯包括改善的結構以解決磁通的瓶頸現象，最少量地使用芯材料并且降低了感應器芯的高度，使得感應器可以應用到各種電子器件。
[0042]另外，在根據示例性實施方式的感應器和包括該感應器的電子器件中，感應器芯具有最小化的尺寸同時保持了感應器的電流容量，由此降低了制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]通過結合附圖對示例性實施方式的以下描述，上述和/或其它方面將變得明顯且更易于理解，在附圖中:
[0044]圖1是截面圖，其示意性地示出現有技術的感應器的芯。
[0045]圖2和圖3是芯的截面圖，其示意性地示出在現有技術的感應器中循環(huán)的磁通的路徑。
[0046]圖4是截面圖，其示意性地示出根據一示例性實施方式的感應器的芯。
[0047]圖5和圖6是芯的截面圖，其示意性地示出在根據一示例性實施方式的感應器中循環(huán)的磁通的路徑。
[0048]圖7和圖8是截面圖，其示意性地示出根據其它示例性實施方式的感應器芯。
[0049]圖9是框圖，其示意性地示出根據一示例性實施方式的電子器件的結構。
[0050]圖10是截面圖，其比較了安裝在印刷電路板上的現有技術的感應器和根據一示例性實施方式的感應器。

【具體實施方式】
[0051]在下文中，將參考附圖詳細描述根據示例性實施方式的感應器。
[0052]圖4至圖6示出了根據一示例性實施方式的在電子器件的印刷電路板(PCB)上安裝的感應器芯和感應器(inductor)。
[0053]如圖4和圖5所示，根據示例性實施方式的感應器10包括電流在其中流動的線圈80和線圈80繞其纏繞的芯20。
[0054]線圈80被提供以獲得感應器10的電感，并且由具有優(yōu)良導電性的線形成。線圈80通過用絕緣材料涂覆線形成，并且線圈80纏繞成圓柱形或螺旋形狀以便使用。
[0055]芯20包括線圈80繞其纏繞的中心部分30、從中心部分30的相對邊緣延伸的延伸部分40和60、以及形成在中心部分30外部的側部分50。
[0056]中心部分30在感應器10的中心提供為圓柱形形狀，并且線圈80繞中心部分30纏繞。在電流流入繞中心部分30纏繞的線圈80中時，產生磁通。
[0057]參考圖5，當電流進入基于圖5的線圈右側并且從線圈左側退出時，也就是說，當電流在繞中心部分30纏繞的線圈80中逆時針流動時，從芯20的頂部看時，磁通m形成在中心部分30中并且在中心部分30沿豎直向上的方向行進，如箭頭所指示的。
[0058]中心部分30被設計為具有與感應器10的期望電感相應的直徑和長度。然而，中心部分30不限于上述形式而是可具有各種形狀，例如矩形柱。
[0059]側部分50從延伸部分40和60延伸并且面對中心部分30，線圈80設置在側部分50和中心部分30之間。側部分50被提供以形成磁通m的閉式循環(huán)路徑從而循環(huán)回到中心部分30,其中磁通m在中心部分30中形成。
[0060]部分40和60形成為從中心部分30的相對邊緣延伸并且具有預定厚度t2的矩形板的形狀。然而，延伸部分40和60不限于上述形狀，而是可以形成為各種形狀；例如圓形。
[0061]延伸部分40和60包括形成在中心部分30上方的第一延伸部分40和形成在中心部分30下面的第二延伸部分60。延伸部分40和60分別包括突起42和62，該突起42和62以比中心部分30的直徑大的直徑突出。第一延伸部分40和第二延伸部分60具有相同的形狀，因而以下描述將參考第一延伸部分40進行。
[0062]在中心部分30中形成的磁通m流入第一延伸部分40中。這里，豎直行進的磁通m在中心部分30和第一延伸部分40的重疊區(qū)域中向水平方向彎曲，并且關于中心部分30徑向地沿著第一延伸部分40在水平方向上行進。
[0063]如圖6所示，在第一延伸部分40的與中心部分30的邊緣接觸的第一位置處的高度ti大于與中心部分30的所述邊緣間隔開預定距離的第二位置處的高度t2，該第二位置比第一位置更遠離中心部分30。也就是說，突起42形成有從中心部分30的中心到側部分50變短的高度。
[0064]因而，通過從中心部分30的所述邊緣(也就是說，中心部分30和第一延伸部分40之間的邊界)到突起42的外部豎直地切割而形成的第一截面b的高度A大于在沒有形成突起42的第一延伸部分40的區(qū)域中具有預定半徑r2的第二截面c的高度t2。
[0065]在中心部分30中豎直行進的磁通m在第一截面b中向水平方向彎曲。穿過一表面的磁通與穿過該表面的磁力線的數量成比例。因而，當第一截面b具有比中心部分30的截面面積小的面積時，在中心部分30中形成的磁通m變得集中于具有更小面積的第一截面b中，導致瓶頸現象。為了減少瓶頸現象，第一截面b的面積是預定水平或更高。第一截面b的面積可以至少等于或大于中心部分30的截面面積。
[0066]特別地，芯20中的瓶頸現象基于其中磁通m流動的芯20的截面面積確定。圖6是通過切割穿過芯20的中心而形成的截面圖。在圖6中，中心部分30的截面a和第一延伸部分40的第一截面b和第二截面c是其實際尺寸的一半。雖然圖6顯示了橫截面的一半，但是以下描述將參考實際橫截面積進行。
[0067]因為中心部分30具有圓形截面,所以形成在圓形截面中的磁通從中心部分30徑向地行進在第一延伸部分40中。因而，如圖6所示，形成在中心部分30的截面中的磁通m穿過圓帶形狀的區(qū)域，諸如第一延伸部分40的第一截面b和第二截面C。
[0068]中心部分30具有半徑&，截面a的面積是π T12并且磁通彎向第一延伸部分40的位置處的第一截面b的面積是2 31 r山。為了減少磁通的瓶頸現象，第一截面b的面積至少等于或大于中心部分30的截面a的面積。也就是說，為了滿足2 Jirltl > Jir12,第一截面b的高度I1等于或大于中心部分30的半徑η的一半。
[0069]因為第二截面c具有從中心部分30的中心的半徑r2并且具有高度t2，所以第二截面c的面積是2Jir2t2。因而，因為其面積也按比例地變大，所以在不如同第一截面b中一樣地增加其高度的情形下，磁場的瓶頸現象也不發(fā)生。
[0070]類似于第一延伸部分40，第二延伸部分60可以在與中心部分30的邊界上具有磁通的瓶頸現象，因為穿過側部分50的磁通m彎曲回到中心部分30。因而，突起62可以以與在第一延伸部分40上相同的方式提供在第二延伸部分60上。
[0071]第二延伸部分60包括安裝在PCB上的連接端子70并且可與其電連接。
[0072]芯20不限于上述形狀，而是可以形成為解決磁通的瓶頸現象使得磁通沿著磁通的循環(huán)通路穿過其的豎直側具有越過芯20的均一面積。
[0073]一對芯20可以提供為如下形式:通過水平地切割穿過芯20的中心而形成的上下部分具有相同的形式。
[0074]圖7是截面圖，其示意性地示出根據另一示例性實施方式的感應器芯。
[0075]如圖7所示，芯100可以包括具有E形截面的主體110和與主體110的下部分結合的底座120。
[0076]主體110包括線圈繞其纏繞的圓柱形形狀的中心部分111、從中心部分111的上部分延伸的上部分112、和從上部分112的一端延伸并且設置在中心部分111外部以圍繞中心部分111的側部分113。
[0077]上部分112包括以比中心部分111的直徑大的直徑向外突出的突起114，從而防止磁場的瓶頸現象。
[0078]底座120形成為與上部分112相同的形狀并且與主體110的下部分結合。底座120包括以與上部分112相同的方式向外突出的突起124。該結構允許在中心部分111中產生的磁通形成閉式循環(huán)路徑，穿過上部分112、側部分113和底座120并且然后回到中心部分111。
[0079]圖8是截面圖，其示意性地示出根據一示例性實施方式的具有不同形狀的突起的感應器芯。
[0080]如圖8所示，芯200包括:中心部分220，在感應器的中心提供為圓柱形形狀并且線圈繞其纏繞；延伸部分230和250，從中心部分220的相對邊緣延伸并且具有預定厚度；側部分240，從延伸部分230和250延伸并且設置在中心部分220外部。
[0081]延伸部分230和250可以分別包括向外突出的突起232和252以使得中心部分220中產生的磁通能順利地行進而不產生瓶頸現象。
[0082]突起232和252被提供以增加僅磁通的瓶頸現象出現的區(qū)域的面積，并且形成為具有與中心部分220相同的直徑且具有預定的內部和外部厚度的環(huán)形狀。利用該結構，磁通的瓶頸現象可以被解決，同時最少化芯200的材料。
[0083]一對芯200可以提供為以下形式:使得通過水平地切割穿過芯200的中心而形成的上下部分具有相同的形狀。此外，芯200可具有與圖7的芯100的相同方式的底座。
[0084]圖9是框圖，示意性地示出根據一示例性實施方式的電子器件300的結構。
[0085]如圖9所示，電子器件300包括:通信裝置310，配置為從外部接收數據信號；驅動器350，配置為執(zhí)行與通過通信裝置310接收的信號相應的預設操作；存儲器340，配置為存儲驅動器350的操作所需的信息以及程序；顯示器330，配置為顯示圖像；以及電源電路360，配置為利用外部電源供給從而供給驅動上述組件所需的電力。
[0086]根據示例性實施方式的感應器可以安裝在電源電路360或驅動器350的PCB上。這里，感應器可以形成有最小化的高度，確保輸出量，因此被施加到制造為纖薄的電子器件300。
[0087]圖10是包括現有技術的感應器I和根據一示例性實施方式的感應器10的截面圖，其中感應器I和感應器10具有相同的容量并且安裝在PCB90上。
[0088]如圖10所示，現有技術的感應器I形成有具有足夠厚的高度的上下部分以防止磁通的瓶頸現象。
[0089]根據示例性實施方式的感應器10包括僅在發(fā)生瓶頸現象的區(qū)域中形成在芯的上下部分的突起42和62，從而防止磁通的瓶頸現象。
[0090]此外，下突起62插入其中的孔92被提供在PCB90上。當感應器10安裝在PCB90上時，下突起62被插入孔92中，并且沒有形成突起62的區(qū)域保持在PCB90上。
[0091]利用該結構，與現有技術中的感應器I的安裝高度相比，感應器10的安裝高度可以減少h。
[0092]雖然已經顯示并描述了幾個示例性實施方式，但是本領域的技術人員將理解，可以在這些示例性實施方式中進行變化而不脫離本發(fā)明的原理和精神，其范圍由權利要求書及其等效物限定。
【權利要求】
1.一種感應器，包括: 線圈，配置為電流在其中流動；和 芯，所述線圈繞其纏繞， 其中所述芯包括:所述線圈繞其纏繞的中心部分；延伸部分，依照由所述線圈的所述電流產生的磁通的循環(huán)路徑而從所述中心部分的相對邊緣延伸；和側部分，沿著所述磁通的所述循環(huán)路徑從所述延伸部分延伸并且面對所述中心部分，所述線圈設置在所述延伸部分和所述中心部分之間，和 在所述磁通的所述循環(huán)路徑上的所述延伸部分的與所述中心部分的所述邊緣間隔開第一距離的第一位置處的第一高度大于在所述磁通的所述循環(huán)路徑上的與所述中心部分的所述邊緣間隔開第二距離的第二位置處的第二高度，所述第二距離比所述第一距離長。
2.根據權利要求1所述的感應器，其中在所述第一位置的第一截面具有預定面積使得在所述第一位置不產生所述磁通的瓶頸現象。
3.根據權利要求2所述的感應器，其中所述第一截面的面積至少等于或大于所述中心部分的截面面積。
4.根據權利要求1所述的感應器，其中在所述第一位置的所述延伸部分的厚度大于在所述第二位置的所述延伸部分的厚度。
5.根據權利要求1所述的感應器，其中所述芯配置為使得所述磁通沿著所述磁通的所述循環(huán)路徑穿過的豎直側具有均一的面積。
6.根據權利要求1所述的感應器，其中所述延伸部分包含在所述中心部分上方形成的第一延伸部分和在所述中心部分下面形成的第二延伸部分，所述第二延伸部分包括在印刷電路板上安裝并且與其電連接的連接端子。
7.根據權利要求6所述的感應器，其中所述第一延伸部分和所述第二延伸部分中的至少一個包括從其一側延伸的突起使得在所述第一位置的厚度大于在所述第二位置的厚度。
8.—種電子器件,包括: 印刷電路板，配置為驅動所述電子器件的電子組件安裝在其上；和 感應器，安裝在所述印刷電路板上， 其中所述感應器包括配置為電流在其中流動的線圈以及所述線圈繞其纏繞的芯， 所述芯包括:所述線圈繞其纏繞的中心部分；延伸部分，依照由所述線圈的所述電流產生的磁通的循環(huán)路徑而從所述中心部分的相對邊緣延伸；和側部分，沿著所述磁通的所述循環(huán)路徑從所述延伸部分延伸并且面對所述中心部分，所述線圈設置在所述延伸部分和所述中心部分之間，和 在所述磁通的所述循環(huán)路徑上的所述延伸部分的與所述中心部分的所述邊緣間隔開第一距離的第一位置處的第一高度大于在所述磁通的所述循環(huán)路徑上的與所述中心部分的所述邊緣間隔開第二距離的第二位置處的第二高度，所述第二距離比所述第一距離長。
9.根據權利要求8所述的電子器件，其中在所述第一位置的第一截面具有預定面積使得在所述第一位置不產生所述磁通的瓶頸現象。
10.根據權利要求9所述的電子器件，其中所述第一截面的面積至少等于或大于所述中心部分的截面面積。
11.根據權利要求8所述的電子器件，其中在所述第一位置的所述延伸部分的厚度大于在所述第二位置的所述延伸部分的厚度。
12.根據權利要求8所述的電子器件，其中所述芯配置為使得所述磁通沿著所述磁通的所述循環(huán)路徑穿過的豎直側具有均一的面積。
13.根據權利要求8所述的電子器件，其中所述延伸部分包含在所述中心部分上方形成的第一延伸部分和在所述中心部分下面形成的第二延伸部分，所述第二延伸部分包括在所述印刷電路板上安裝并且與其電連接的連接端子。
14.根據權利要求13所述的電子器件，其中所述第一延伸部分和所述第二延伸部分的至少一個包括從其一側延伸的突起使得在所述第一位置的厚度大于在所述第二位置的厚度。
15.根據權利要求14所述的電子器件，其中所述印刷電路板包括所述突起插入其中的孔。
【文檔編號】H01F27/24GK104240897SQ201410250661
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權日:2013年6月17日
【發(fā)明者】姜正一 申請人:三星電子株式會社