專利名稱:功率電感器及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及到功率電感器(Power Inductor)及其組裝方法,尤其 是涉及一種通過在底座形成突出部而保護(hù)^磁芯和線圈,防止^f茲芯和線 圈受損,并在底座的突出部上形成散熱用的貫通孔,以便于釋放元件 所產(chǎn)生的熱量的功率電感器及其組裝方法。
背景技術(shù):
最近,隨著電子設(shè)備向小型化以及高頻化發(fā)展,安裝在印刷電路板 表面上的部件也變得輕量小型,且伴隨著通訊技術(shù)的發(fā)展,所使用頻 率逐步擴(kuò)大至高頻區(qū)域,因此印刷電路板的劣化較為嚴(yán)重。
尤其是,在高頻區(qū)域的電磁噪音有可能帶來通訊的混亂或障礙,對 電感器進(jìn)行改良是其解決方案之一。
另外,功率電感器用于防止電子產(chǎn)品、振蕩電路、電源電路的蓄電 元件中的電流的急劇變化,并作為濾波器用于過濾電噪音的線圈型無 源元件。
圖l為現(xiàn)有技術(shù)中的功率電感器的剖視圖,其由底座20;從上述底 座20的兩側(cè)面到下部包著上述底座20并相隔一定距離的一對端子21a、 21b;粘接在上述底座20上部的磁芯(Core) 10;巻繞在上述磁芯10并 與上述一對端子21a、 21b形成電連接的線圈ll;覆蓋上述線圈ll和一 對端子2la、 2lb電連4妄的區(qū)域并涂布在上述/f茲芯10上的環(huán)氧樹脂22構(gòu) 成。這里,上述線圈ll和一對端子21a、 21b通過鉛12形成連^l妄。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的功率電感器的立體圖,其只在端子和線圈連接 的區(qū)域涂布環(huán)氧樹脂22,使線圈ll露出在外部,從而將功率電感器動 作時線圈11所產(chǎn)生的熱量釋^:至外部。
這種現(xiàn)有技術(shù)的功率電感器,因其組裝后的完成品的線圈和磁芯 是露出在外部的,在運送及使用過程中發(fā)生線圈以及^茲芯受損等問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題,其目的在于提供一種通過在底座形成突
出部以保護(hù)》茲芯和線圏,^v而可防止;茲芯和線圈受損的功率電感器及
其組裝方法。
本發(fā)明的另 一 目的在于,提供一種通過在底座的突出部形成散熱用 的貫通孔,以便于釋放元件所產(chǎn)生的熱量的功率電感器及其組裝方法。
本發(fā)明的另一目的在于,提供一種對磁芯和底座進(jìn)行螺紋結(jié)合,從 而便于組裝而且結(jié)構(gòu)堅固的功率電感器及其組裝方法。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的第一實施例中的功率電感器,包括
底座,在其上部相隔一定空間形成有一對突出部;
一對端子,形成在上述底座上;
磁芯,插入到上述一對突出部之間的空間內(nèi)并粘接;
線圈,巻繞在上述石茲芯上并與上述一對端子形成電連接;
環(huán)氧樹脂,用于覆蓋上述一對端子和上述線圈連接的區(qū)域。為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的第二實施例中的功率電感器,包括;
底座,在其上部相隔一定空間形成有一對突出部,而側(cè)面形成有螺
紋的突起部設(shè)置在上述突出部間的空間內(nèi); 一對端子,形成在上述底座上;
^t芯,插入到上述一對突出部之間的空間內(nèi)并與上述突起部形成螺 紋結(jié)合;
線圈,巻繞在上述^F茲芯上,并與上述一對端子形成電連接;
環(huán)氧樹脂,用于覆蓋上述一對端子和上述線圈連接的區(qū)域。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的第三實施例中的功率電感器,包括
底座,在其上部相隔一定空間形成有一對突出部,而突起部形成在 上述突出部之間的空間內(nèi);
形成在上述底座上的 一對端子;
磁芯,其下部形成有槽,其插入在上述一對突出部之間的空間內(nèi), 由上述底座的突起部插入到槽內(nèi)并結(jié)合;
線圈,巻繞在上述;茲芯上并與上述一對端子形成電連接;
環(huán)氧樹脂,用于覆蓋上述一對端子和上述線圈所連接的區(qū)域。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明第四實施例中的功率電感器的組裝方 法,包括如下步驟
步驟一,準(zhǔn)備一巻繞有線圈的磁芯;
步驟二,準(zhǔn)備一底座,在其上部相隔供上述石茲芯插入的空間形成有一對突出部,并形成有一對端子;
步驟三,將上述^f茲芯插入上述一對突出部之間的空間內(nèi),并將上述 磁芯粘接到上述底座上;
步驟四,對上述一對端子和上述線圈進(jìn)行電連4^;
步驟五,向上述底座涂布環(huán)氧樹脂以覆蓋上述一對端子和上述線圏 所連接的區(qū)域。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明第五實施例中的功率電感器的組裝方 法,包括如下步驟
步驟一,準(zhǔn)備一巻繞有線圈并形成有螺紋的磁芯;
步驟二,準(zhǔn)備一底座,在其上部相隔供上述^茲芯插入的空間形成有 一對突出部,而側(cè)面形成有螺紋的突起部設(shè)置在上述突出部間的空間 內(nèi),還形成有一對端子;
步驟三,將上述-茲芯插入上述一對突出部之間的空間內(nèi),對準(zhǔn)上述 ^磁芯的螺紋和上述突起部的螺紋以將上述;茲芯螺紋結(jié)合在上述底座 上;
步驟四,對上述一對端子和上述線圈進(jìn)行電連接;
步驟五,向上述底座涂布環(huán)氧樹脂以覆蓋上述一對端子和上述線圏 所連接的區(qū)域。
如上所述,本發(fā)明通過在底座形成突出部用于保護(hù)磁芯和線圈, 可防止磁芯和線圈的受損,通過在底座的突出部形成叫l(wèi)散熱用的貫通 孔,便于釋放元件所產(chǎn)生的熱量。
9另外本發(fā)明通過對磁芯和底座進(jìn)行螺紋結(jié)合,因而組裝容易,結(jié)構(gòu) 牢固。
圖l為現(xiàn)有技術(shù)中的功率電感器的剖視圖; 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的功率電感器的立體圖; 圖3為本發(fā)明之功率電感器的立體圖4a和4b為,沿圖3的A-A'線或B-B'線剖切的功率電感器的剖視圖; 圖5a至5e為用于說明本發(fā)明之功率電感器的組裝方法的立體圖; 圖6為本發(fā)明之另一實施例中的功率電感器的剖視圖; 圖7為圖6之功率電感器的立體圖8為,本發(fā)明之另一實施例中,功率電感器的底座和磁芯分離的 狀態(tài)剖視圖9為圖8之底座的立體圖10為本發(fā)明之另一實施例中的功率電感器的立體圖ll為本發(fā)明中蓋有頂蓋的狀態(tài)的功率電感器的剖視圖12為本發(fā)明中蓋有另一種頂蓋的狀態(tài)的功率電感器的剖視圖13a和13b為具有圖12之延伸部的頂蓋的立體圖14為,不同于圖8之實施例的底座和磁芯的剖視圖15為圖14之底座的突起部和磁芯的槽的另 一種實施例的立體圖。附圖符號 100:底座
111、 112、 410、 420、 450、 458:突出部
llla、 lllb、 112a、 112b、 455:貫通孔
150:粘接劑
181、 182:錫 210:線圈
311、 315:槽 320:連接部 500:頂蓋
具體實施例方式
171、 172:端子
200、 300:石茲芯 310:下板
312、 451:螺鄉(xiāng)文 330:上板 510:延伸部
以下,參照附圖對本發(fā)明的理想實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖3為本發(fā)明之功率電感器的立體圖,在底座100上部隔著一定空間 形成有一對突出部lll、 112,巻繞有線圈的/f茲芯"0插入到上述一對突 出部111 、 112之間的空間內(nèi)并粘接在上述底座100上。
上述》茲芯200由纟失氧體石茲4失(Ferrite magnet)構(gòu)成。
另外,上述線圈優(yōu)選為漆包銅線。
另外,上述底座100上形成有一對端子,其從未形成有上述一對突 出部lll、 112的一對區(qū)域分別向上述底座100下部延伸而成。
上述一對端子和線圈形成電連接,如圖3所示,在其連接區(qū)域涂布
ii有環(huán)氧樹脂190。
這樣,本發(fā)明的功率電感器在完成組裝的狀態(tài)下,線圈并不露出在
夕卜,只在磁芯200的上部面上露出,可防止因外力使線圈以及磁芯受損。
圖4a和4b為沿著圖3的A-A'線以及B-B'線剖切的功率電感器的剖一見 圖,其中圖4a為沿圖3的A-A'線剖切的功率電感器的剖視圖,而圖4b為 沿圖3的B - B'線剖切的功率電感器的剖視圖。
參照圖4a和圖4b,本發(fā)明之功率電感器由在其上部隔著一定空間形 成有一對突出部lll、 112的底座100;形成在上述底座100上的一對端 子171、 172;插入并粘"l妄在上述一對突出部lll、 112之間的空間內(nèi)的 /磁芯200;巻繞在上述》茲芯200并與上述一對端子171、 172形成電連接 的線圏210;覆蓋上述一對端子171、 172和上述線圏210所連^t妄的區(qū)域 的環(huán)氧樹脂190構(gòu)成。
當(dāng)上述線圈210纏繞在上述一對端子171、 172上后,對其纏繞區(qū)域 進(jìn)行熱熔接工序或錫焊工序。
圖4b所示為進(jìn)行了錫焊工序后的示意圖,在纏繞有上述線圈210的 一對端子171、 172區(qū)域上形成有錫181、 182。
另外,上述磁芯200通過粘接劑150粘接在上述底座100上。
另外,上述^t芯200形成為巻筒(Spool)狀,其由下板、上板、上 述下板和上板之間的連接部構(gòu)成,上述連接部巻繞有線圈210。
如上所述,本發(fā)明的功率電感器,磁芯200內(nèi)置于底座100的突出部 111、 112內(nèi)側(cè),/人而避免了線圈210和石茲芯200側(cè)面露出在功率電感器 的外部。另外,如圖4b所示,上述一對端子171、 172自未"^殳有上述一對突出 部lll、 112的上述底座100的一對區(qū)域分別延伸至上述底座100下部。
圖5a至5e為用于說明本發(fā)明之功率電感器的組裝方法的立體圖。首 先,如圖5a所示,準(zhǔn)備一個巻繞有線圈210的;茲芯200。
其后,如圖5b所示,準(zhǔn)備一個在其上部相隔供上述磁芯200插入的 空間形成有一對突出部lll、 112,還形成有一對端子171、 172的底座 100。
接著,如圖5b所示,向上述一對突出部lll、 112之間的空間插入上 述石茲芯2 0 Q并將上述石茲芯2 0 Q粘4妻在上述底座1Q 0上。
然后,如圖5c及圖5d所示,對上述一對端子171、 172和上述線圏210 進(jìn)行電連接。
這時,如圖5c所示,將巻繞在上述^f茲芯200上的線圈210分別纏繞并 連接在一對端子171、 172上,然后如圖5d所示,對纏繞有上述線圈210 的一對端子171 、 172的相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行熱熔接工序或錫焊工序。
圖5c中,通過錫焊工序在纏繞上述線圈210的各端子171、 172的區(qū) 域形成有錫181、 182。
接著,如圖5e所示,在上述底座100涂布環(huán)氧樹脂190,以覆蓋上述 一對端子171 、 172和上述線圈21 O所連"t妄的區(qū)域。
這樣,完成了本發(fā)明的功率電感器的組裝。
另外,當(dāng)完成上述底座l 0O涂布環(huán)氧樹脂190的工序后,優(yōu)選還具有, 在上述;茲芯5 0 O上部蓋上頂蓋的工序。圖6為本發(fā)明的另一實施例中的功率電感器的剖視圖,在底座IOO 的一對突出部lll、 112上形成有散熱用的貫通孔llla、 lllb、 112a、 112b。
具有這種結(jié)構(gòu)的功率電感器,其在動作時所產(chǎn)生的熱量可通過上述 散熱用的貫通孔llla、 lllb、 112a、 112b釋放,因此可防止發(fā)熱引起 可靠性降低的問題。
圖7為圖6中的功率電感器的立體圖,在功率電感器的突出部lll、 112上形成有散熱用的貫通孔llla、 lllb、 112a、 112b。
圖8為本發(fā)明的另 一實施例中,功率電感器的底座和磁芯分離的狀 態(tài)剖視圖,在此實施例中的功率電感器,將^f茲芯和底座通過螺紋結(jié)合 來組裝,從而提高了磁芯和底座之間的結(jié)合強度,而且不需要使用粘 接劑。
即,該實施例中,功率電感器的底座400的一對突出部410、 "0之 間的空間內(nèi)"i殳有突起部450,其側(cè)面形成有螺紋4 51 。
另外,在;茲芯3 0O上i殳有下板310和上板3 30,上述下板31 O和上板3 3 0 之間夾設(shè)有連接部320,在上述下板310下部形成有可供上述底座400的 突起部450插入的槽311,該槽311的內(nèi)側(cè)面上形成有螺紋312。
因此,在該實施例中,將上述;茲芯300的槽311對準(zhǔn)上述底座400的 突起部45Q并旋轉(zhuǎn)上述;茲芯300,通過螺紋結(jié)合使上述f茲芯3QG和底座 400形成結(jié)合,從而可方便地組裝功率電感器。
即,該功率電感器在圖5a至5e的工序中,準(zhǔn)備上述磁芯300以及底 座400并對兩者進(jìn)行螺紋結(jié)合后,再進(jìn)行后續(xù)的工序即可完成組裝。圖9為圖8所示底座的立體圖,底座400的突起部450優(yōu)選形成為圓筒 形以便于連接到》茲芯300。
另外,當(dāng)在上述底座400的突起部450內(nèi)側(cè)形成貫通孑L455時,可容 易向外部釋放石茲芯3 0 O所產(chǎn)生的熱量。
圖10為本發(fā)明的另一實施例中的功率電感器的立體圖,如上所述, ;茲芯3 0 0和底座4 0 0形成螺紋結(jié)合。
該實施例中的功率電感器由底座400,在其上部相隔一定空間形成 有一對突出部410、 420,而側(cè)面形成有螺紋451的突起部450設(shè)置在上 述突出部410、 420之間的空間內(nèi);形成在上述底座400上的一對端子; 磁芯300,插入到上述一對突出部410、 420之間的空間內(nèi)并與上述突起 部450形成螺紋結(jié)合;線圈,巻繞在上述^f茲芯300上并與上述一對端子 形成電連接;環(huán)氧樹脂,覆蓋上述一對端子和上述線圏所連接的區(qū)域 構(gòu)成。
圖ll為本發(fā)明中蓋有頂蓋的狀態(tài)的功率電感器的剖視圖,在磁芯 200和上述一對突出部111、 112之間設(shè)有一空間,頂蓋500插入到上述 空間內(nèi)并覆蓋上述》茲芯200上部,從而可更加牢固地保護(hù)上述磁芯200, 減少外力引起磁芯上表面發(fā)生裂紋(Crack)的現(xiàn)象。
圖12為本發(fā)明之另一蓋有頂蓋的狀態(tài)的功率電感器的剖視圖,圖ll 的頂蓋5 00形成有沿上部側(cè)面延伸的延伸部510,上述延伸部51 O可覆蓋 至上述一對突出部lll、 112上部。
圖13a和13b為圖12中的具有延伸部的頂蓋的立體圖,頂蓋500為上 部封閉的筒體所構(gòu)成,并形成有/人上部側(cè)面向外側(cè)延伸的延伸部510。
15圖14為不同于圖8之實施例的底座和磁芯的剖視圖,該實施例中,
在底座4 0 0的突起部4 5 0的側(cè)面未形成有螺紋,在磁芯3 0 0的槽311內(nèi)側(cè) 面上也未形成有螺紋。
即,功率電感器通過上述底座400的突起部450插入到上述磁芯300 的槽311中而實現(xiàn)結(jié)合。
這時,為了提高上述磁芯300和底座400之間的結(jié)合力,在上述突起 部45 O上部可涂布粘"l妄劑。
圖15為圖14中底座的突起部和磁芯的槽的另一種形狀的立體圖, 圖中,底座的突起部458和磁芯的槽315的剖面形成為齒輪(Gear) 形狀,從而可提高上述磁芯300和底座400沿水平方向上的結(jié)合力。
在說明書中對本發(fā)明的幾個具體實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明,但本發(fā)明 并不限定于所述實施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi) 對本發(fā)明進(jìn)行各種變形以及修改。
權(quán)利要求
1、一種功率電感器,包括底座,在其上部相隔一定空間形成有一對突出部;一對端子,形成在所述底座上;磁芯,插入到所述一對突出部之間的空間內(nèi)并粘接;線圈,卷繞在所述磁芯上,并與所述一對端子形成電連接;環(huán)氧樹脂,用于覆蓋所述一對端子和所述線圈所連接的區(qū)域。
2、 一種功率電感器,包括底座,在其上部相隔一定空間形成有一對突出部,而側(cè)面形成有螺 紋的突起部設(shè)置在所述突出部之間的空間內(nèi);一對端子,形成在所述底座上;磁芯,插入到所述一對突出部之間的空間內(nèi)并與所述突起部形成螺 紋結(jié)合;線圏,巻繞在所述》茲芯上,并與所述一對端子形成電連"l矣; 環(huán)氧樹脂,用于覆蓋所述一對端子和所述線圈所連接的區(qū)域。
3、 如權(quán)利要求2所述功率電感器,其特征在于,所述磁芯由下板、上板以及位于所述下板和上板之間的連接部構(gòu)成,所述下板下部形成有供所述底座的突起部插入的槽, 所述槽的內(nèi)側(cè)面上形成有螺紋。
4, 一種功率電感器,包括底座,在其上部相隔一定空間形成有一對突出部,而突起部形成在 所述突出部之間的空間內(nèi);一對端子,形成在所述底座上;磁芯,其下部形成有槽,其插入在所述一對突出部之間的空間內(nèi), 由所述底座的突起部插入到槽內(nèi)并結(jié)合;線圈,巻繞在所述磁芯上并與所述一對端子形成電連接;環(huán)氧樹脂,用于覆蓋所述一對端子和所述線圏所連接的區(qū)域。
5、 如權(quán)利要求4所述功率電感器,其特征在于, 所述底座的突起部和所述磁芯的槽的剖面為齒輪形狀。
6、 如權(quán)利要求2至5中任一項所述功率電感器,其特征在于, 在所述底座的突起部內(nèi)側(cè)還形成有貫通孔。
7、 如權(quán)利要求1至5中任一項所述功率電感器,其特征在于, 在所述底座的 一對突出部上還形成有多個散熱用的貫通孔。
8、 如權(quán)利要求1至5中任一項所述功率電感器,其特征在于, 還具有覆蓋所述;茲芯上部的頂蓋。
9、 如權(quán)利要求8所述功率電感器,其特征在于, 所述頂蓋上還形成有沿著上部側(cè)面延伸的延伸部, 所述延伸部用于覆蓋所述一對突出部的上部。
10、 一種功率電感器的組裝方法,包括如下步驟 步驟一,準(zhǔn)備一巻繞有線圈的磁芯;步驟二,準(zhǔn)備一底座,在其上部相隔供所述f茲芯插入的空間形成有 一對突出部,并形成有一對端子;步驟三,將所述;茲芯插入所述一對突出部之間的空間內(nèi),并將所述 磁芯粘接到所述底座上;步驟四,對所述一對端子和所述線圈進(jìn)4亍電連才妻;步驟五,向所述底座涂布環(huán)氧樹脂以覆蓋所述一對端子和所述線圏 所連接的區(qū)域。
11、 一種功率電感器的組裝方法,包括如下步驟步驟一,準(zhǔn)備一巻繞有線圈并形成有螺紋的磁芯;步驟二,準(zhǔn)備一底座,在其上部相隔供所述^茲芯插入的空間形成有 一對突出部,而側(cè)面形成有螺紋的突起部設(shè)置在所述突出部間的空間 內(nèi),還形成有一對端子;步驟三,將所述^f茲芯插入所述一對突出部之間的空間內(nèi),對準(zhǔn)所述 磁芯的螺紋和所述突起部的螺紋以將所述》茲芯螺紋結(jié)合在所述底座 上;步驟四,對所述一對端子和所述線圈進(jìn)行電連接;步驟五,向所述底座涂布環(huán)氧樹脂以覆蓋所述一對端子和所述線圈 所連接的區(qū)域。
12、 如權(quán)利要求ll所述功率電感器的組裝方法,其特征在于, 所述;茲芯由下4反、上^反以及位于所述下板和上斧反之間的連接部構(gòu)成,所述下板下部形成有供所述底座的突起部插入的槽, 所述槽的內(nèi)側(cè)面上形成有螺紋。
13、 如權(quán)利要求10至12中任一項所述功率電感器的組裝方法,其特 征在于,還具有覆蓋所述石茲芯上部的頂蓋。
14、 如權(quán)利要求13所述功率電感器的組裝方法,其特征在于, 所述頂蓋上還形成有沿著上部側(cè)面延伸的延伸部, 所述延伸部用于覆蓋所述一對突出部的上部。
15、 如權(quán)利要求10至12中任一項所述功率電感器的組裝方法,其特 征在于,在所述底座的突起部內(nèi)側(cè)還形成有貫通孔。
16、 如權(quán)利要求10至12中任一項所述功率電感器的組裝方法,其特 征在于,在所述底座的 一對突出部上還形成有多個散熱用的貫通孔。
17、 如權(quán)利要求10至12中任一項所述功率電感器的組裝方法,其特 征在于,所述一對端子和所述線圏之間的電連接是通過熱熔接工序或錫焊 工序完成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及功率電感器及其組裝方法,所述功率電感器由底座,在其上部相隔一定空間形成有一對突出部;一對端子,形成在所述底座上;磁芯,插入到所述一對突出部之間的空間內(nèi)并粘接;線圈,卷繞在所述磁芯上,并與所述一對端子形成電連接;環(huán)氧樹脂,用于覆蓋所述一對端子和所述線圈所連接的區(qū)域構(gòu)成。本發(fā)明通過在底座形成突出部,來保護(hù)磁芯和線圈使其不受損害,通過在底座的突出部形成散熱用的貫通孔,從而容易釋放元件所產(chǎn)生的熱量。另外,本發(fā)明中,磁芯和底座形成螺紋結(jié)合,從而具有組裝容易、結(jié)構(gòu)牢固的優(yōu)點。
文檔編號H01F27/08GK101441923SQ200710187518
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者林在鎮(zhèn), 金種晚 申請人:達(dá)考越有限公司