專利名稱：一體成型粉壓式電感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及線繞式電感器，更具體地說，涉及一種一體成型粉壓式電 感器。
背景技術(shù)：
線繞式電感器的主要構(gòu)成部件是線圈和導(dǎo)磁體，其中的導(dǎo)磁體可以是磁
芯、鐵芯或銅芯。如圖1、圖2和圖3所示，現(xiàn)有的電感器產(chǎn)品中，導(dǎo)磁體101 的形狀通常為圓柱形、工字形、環(huán)形等；漆包線被繞制于導(dǎo)磁體的外面以形成 線圈102，最終分別構(gòu)成圓柱形電感器、工字形電感器、以及環(huán)形電感器；三 種電感器的共同特征是線圈繞制于導(dǎo)磁體的外部。
現(xiàn)有電感器中，線圈與導(dǎo)磁體不是一體成型的構(gòu)造，無法緊密結(jié)合，從而 會造成電感值偏低、抗直流飽和特性差等問題。另外，針對這種電感器，其線 圈通常是以人工方式繞制在導(dǎo)磁體上的，此類傳統(tǒng)加工方法的生產(chǎn)效率低、且 無法保證產(chǎn)品性能參數(shù)的一致性。

實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型要解決現(xiàn)有電感器電氣性能差，且 制造效率低等問題。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型首先提供一種一體成型粉壓式電感器， 包括導(dǎo)磁體和漆包線線圈，所述線圈包括主體和延伸部，其中，所述導(dǎo)磁體與 線圈之間為一體成型結(jié)構(gòu)，構(gòu)成所述導(dǎo)磁體的材料緊密填充于所述主體的內(nèi) 部、并緊密包覆于所述主體的外部；所述延伸部伸出到所述導(dǎo)磁體外部形成該 電感器的電極端。
本實用新型的電感器可以是插件式電感器，此時所述延伸部均從所述導(dǎo)磁
體的底面伸出，形成插件式電感器的電極端。另外，可在同一個導(dǎo)磁體內(nèi)設(shè)兩 組獨立繞制線圈的主體，所述兩個線圈的延伸部均從所述導(dǎo)磁體的底面伸出， 形成插件式電感器的四個電極端。
本實用新型的電感器可以是貼片式電感器，此時所述延伸部為扁平結(jié)構(gòu)， 分別從所述導(dǎo)磁體的相對兩側(cè)面伸出，并分別被彎折至緊貼所述導(dǎo)磁體的底 面，形成貼片式電感器的電極端。
由于采取了上述技術(shù)方案，本實用新型的電感器具有以下優(yōu)點
(1) 、構(gòu)成導(dǎo)磁體的粉料緊密填充了線圈主體的內(nèi)部、并緊密包覆于線圈 主體的外部；與傳統(tǒng)電感器相比緊密度高得多，并且為封密式結(jié)構(gòu)。
(2) 、導(dǎo)磁體會形成封閉式的磁路結(jié)構(gòu)，磁力線被限制在導(dǎo)磁體內(nèi)部，所 以對環(huán)境的電磁干擾會比傳統(tǒng)電感器小得多。
(3) 、可最大化地使用其導(dǎo)磁體空間，所以其體積可做得比傳統(tǒng)電感器小， 具有小型化的優(yōu)勢。
(4) 、由于導(dǎo)磁體的完全填充，所以能在使用較少漆包線線圈的情況下達 成同樣電感值的要求，也就是可以降低線圈的圈數(shù)，這樣一來其直流內(nèi)阻特性 會比傳統(tǒng)電感器小。
(5) 、本實用新型電感器的能在高達100兆赫的頻率下有效運作。
(6) 、本實用新型電感器為一體成型的整體結(jié)構(gòu)，不需要人工繞制線圈， 可提高生產(chǎn)效率，并保證產(chǎn)品性能的一致性。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中
圖1是圓柱形電感器的結(jié)構(gòu)示意圖2是工字形電感器的結(jié)構(gòu)示意圖3是環(huán)形電感器的結(jié)構(gòu)示意圖4是圓形漆包線線圈的結(jié)構(gòu)示意圖5是扁平漆包線線圈的結(jié)構(gòu)示意圖6是圓形兩組漆包線線圈的結(jié)構(gòu)示意圖7是將圓形漆包線線圈的兩個延伸部加工為扁平電極的示意圖； 圖8是本實用新型一個優(yōu)選實施例中貼片式電感器的制造流程示意圖； 圖9是本實用新型一個優(yōu)選實施例中插件式電感器的制造流程示意圖； 圖10是本實用新型一個優(yōu)選實施例中具有兩組漆包線線圈的插件式電感 器的制造流程示意圖。
具體實施方式
根據(jù)前述內(nèi)容可知，本實用新型的一體成型粉壓式電感器包括導(dǎo)磁體和漆 包線線圈，其中，所述導(dǎo)磁體與線圈之間為一體成型結(jié)構(gòu)，構(gòu)成所述導(dǎo)磁體的 材料緊密填充于所述線圈主體的內(nèi)部、并緊密包覆于所述線圈主體的外部；所 述線圈的延伸部伸出到所述導(dǎo)磁體外部形成該電感器的電極端。相應(yīng)的制造流 程及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，可參見圖8、圖9和圖10。
針對本實用新型的一體成型粉壓式電感器，可按如下步驟進行制造(1)、 根據(jù)要制造的電感器的電氣特性制備漆包線線圈，并制備用于構(gòu)成導(dǎo)磁體的粉 料；(2)、將所述線圈的主體放入一個壓鑄腔中，所述線圈的延伸部則伸出到 所述壓鑄腔外；(3)、在所述壓鑄腔中加入所述粉料，并進行壓鑄處理，使所 述粉料緊密填充于所述主體的內(nèi)部、并緊密包覆于所述主體的外部；所述延伸 部伸出到由所述粉料壓制而成的導(dǎo)磁體的外部并形成該電感器的電極端；(4)、 從所述壓鑄腔中取出所述電感器坯件并進行烘烤處理。下面將結(jié)合具體實施例 進行詳細的說明。
一、導(dǎo)磁體粉料的制備
本實用新型中的其中的導(dǎo)磁體主要由兩種合金磁粉組成(高磁通合金磁 粉、低磁通合金磁粉)，通常還含有絕緣劑(聚酯樹脂Polyester resin)、環(huán) 氧樹脂(Epoxy)、以及潤滑劑(例如硬脂酸鋅)等材料。其中，兩種合金磁粉均 由羰基鐵粉(Carbonyl Iron Powder)制成，不同的是高磁通合金磁粉的顆粒大 小為7 u 9 p m，而低磁通合金磁粉的顆粒大小為3 u m 5 u m。
由于兩種合金磁粉的顆粒大小不相同，原則上，顆粒大的，其導(dǎo)磁率高、
鐵損較大、應(yīng)用頻率較低；反之，顆粒小的，其導(dǎo)磁率低、鐵損較小、應(yīng)用頻 率較高。因此，利用上述的特性，適當調(diào)整兩種合金磁粉的混合比例，即可制 成具有電子產(chǎn)業(yè)所需求的最佳電氣特性電感器。測試表明，本實用新型所制成 的電感器的導(dǎo)磁率比傳統(tǒng)電感器高出約1. 5 3倍，而其耐電流特性則可提升 約30 40%。
具體制造時，先取上述的兩種合金磁粉，并根據(jù)所需的電氣特性當調(diào)整其 相關(guān)比例；例如，對于10微亨(uH)以上的電感值，取粉料時，高磁通合金磁 粉占80%，低磁通合金磁粉占20%;對于10微亨(uH)以下的電感值，取粉料時， 高磁通合金磁粉和低磁通合金磁粉各占50%。
然后在這兩種合金磁粉中加入絕緣劑及稀釋劑以進行絕緣處理，具體是將 這些混合材料經(jīng)充分攪拌均勻后，再置入烘烤爐中，烘烤溫度10(rC 15(TC， 烘烤時間90 120分鐘，使絕緣劑得以完全硬化并在磁粉表面形成一層絕緣 膜，其中的稀釋劑采用丙酮(Acetone)。
然后，在經(jīng)過上述絕緣處理的混合材料中加入環(huán)氧樹脂(Epoxy)，充分攪 拌使其成為泥糊狀。
利用造粒機進行造粒處理，再用篩粉機過篩，以生成微細顆粒，顆粒大小 范圍在38 u m 48 u m之間，其目的是在成型時令這些材料具有所需流動性的 需求。
再將該通過造粒處理的混合材料置入烘烤爐，烘烤溫度100 120 。C，烘 烤時間30 40分鐘，并于烘烤完成后將硬脂酸鋅潤滑劑加入該其中，混合均 勻，即可得到用于構(gòu)成導(dǎo)磁體的粉料。
具體制造時，設(shè)己取的兩種合金磁粉為100公斤，則在后續(xù)步驟中，需加 入的絕緣劑為50 60公斤、稀釋劑為100 120公斤、環(huán)氧樹脂為40 50公 斤、潤滑劑為0.3 0.5公斤。
二、漆包線線圈的制備
圖4所示的是已制備完成的一組圓形漆包線線圈Al，該線圈的兩個延伸 部是朝同一方向延伸的。
圖5所示為一個扁平漆包線線圈A2。該線圈中漆包線的斷面為扁平結(jié)構(gòu)， 其中間段形成環(huán)形線圈主體，兩端則分別向環(huán)形線圈主體的外側(cè)延伸，形成兩 個延伸部。
圖6所示是已制備完成的兩組圓形漆包線線圈A3，該兩組線圈的四個延 伸部是朝同一方向延伸的。
圖7所示是將圓形漆包線線圈的兩個延伸部加工為扁平電極的示意圖，其 中先將圓形漆包線線圈原型B1置于一下模具中B3，并予以固定；隨后，可移 動的上模具B2施壓于下模具B3，進而將圓形漆包線線圈(Bl)的兩個延伸部由 圓形壓制成扁平狀斷面，也就是加工為扁平電極；最后得到具有扁平電極的線 圈B4。
三、貼片式電感器的制造
本實用新型一個優(yōu)選實施例中，貼片式電感器的制造流程如圖8所示，圖 中的大箭頭方面示出了加工的順序，即第一行從左至右、轉(zhuǎn)到第二行從右至左、 再轉(zhuǎn)到第三行從左至右。其中，先將圖5所示的扁平漆包線線圈A2置入下模 具C1中，線圈的兩個延伸部分別被固定在可移動模棒柱體C2上；然后加入經(jīng) 前述步驟制備好的導(dǎo)磁體粉料II。
隨后，通過可移動的上方模棒柱體C5、以及下方模棒柱體C3加壓，實施 上、下均衡壓鑄，將導(dǎo)磁體粉料Il、扁平漆包線線圈A2壓鑄成一完整的電感 器坯件C6;將電感器坯件C6取出后，由彎折模具C7將其兩個延伸部彎折與 導(dǎo)磁體的底面緊貼。
然后，再將該壓鑄完成的貼片式電感器C8置入一烤爐，烘烤溫度10(TC 12(TC，烘烤時間60 90分鐘，即可得到成品的貼片式電感器C8，圖中示出 的是底面向上時的情況。
由上述實施例可以看出，其中，由模具C2、 C3、 C5圍成壓鑄腔；線圈的 主體在壓鑄腔內(nèi)，線圈的延伸部則伸出到壓鑄腔外；然后在所述壓鑄腔中加入 粉料并進行壓鑄處理，使粉料緊密填充于主體的內(nèi)部、并緊密包覆于主體的外 部；延伸部伸出到由粉料壓制而成的導(dǎo)磁體的外部并形成該電感器的電極端。
四、 插件式電感器的制造
本實用新型一個優(yōu)選實施例中，插件式電感器的制造流程如圖9所示。其 中，先將該漆包線線圈A1置入下模具D1中，該線圈度的兩個延伸部分別被固 定在可移動模棒柱體D2的兩個插孔中；然后加入經(jīng)前述步驟制備好的導(dǎo)磁體
通過可移動的下方模棒柱體D2、以及上方模棒柱體D3進行加壓，實施上、 下均衡壓鑄，將導(dǎo)磁體粉料Il、扁平漆包線線圈A1壓鑄成一完整的插件式電 感器坯件整D4;然后取出插件式電感器坯件整D4。
然后，再將該壓鑄完成的插件式電感器D4置入一烤爐，烘烤溫度100°C 120°C，烘烤時間60 90分鐘，即可得到成品的插件式電感器D5。
由上述實施例可以看出，其中，由模具D1、 D2、 D3圍成壓鑄腔；同樣， 線圈的主體在壓鑄腔內(nèi)，線圈的延伸部則伸出到壓鑄腔外。
五、 含兩組線圈的插件式電感器的制造
本實用新型一個優(yōu)選實施例中，具有兩組漆包線線圈的插件式電感器的制 造流程如圖10所示。其過程與前述單線圈插件式電感器的過程相同，區(qū)別在 于具有兩組獨立的線圈，從而有四個延伸部。
其中，由模具E1、 E2、 E3圍成壓鑄腔；同樣，線圈A3的主體在壓鑄腔內(nèi)， 線圈的延伸部則伸出到壓鑄腔外。壓鑄得到插件式電感器坯件整E4，再。經(jīng) 過烘烤處理，即可得到成品的插件式電感器E5。
本實用新型的電感器并不限于上述的具體實施例，還可在本實用新型技術(shù) 方案的基礎(chǔ)上根據(jù)需要作相應(yīng)的改動。由上述具體實施例可以看出，本實用新 型的電感器具有以下優(yōu)點-
(1)、導(dǎo)磁體的粉料緊密填充了線圈主體的內(nèi)部、并緊密包覆于線圈主體 的外部；與傳統(tǒng)的圓柱形電感器(圖1)、工字形電感器(圖2)或環(huán)形電感器(圖 3)相比，本實用新型電感器的緊密度高得多，并且為封密式結(jié)構(gòu)。
(2) 、漆包線線圈完全被粉料制成的導(dǎo)磁體所包覆，所以會形成封閉式的 磁路結(jié)構(gòu)；這使得電感器的磁力線被限制在導(dǎo)磁體內(nèi)部，所以對環(huán)境的電磁干 擾會比傳統(tǒng)電感器小得多。
(3) 、本實用新型電感器為一體成型結(jié)構(gòu)，可最大化地使用其導(dǎo)磁體空間， 所以其體積可做得比傳統(tǒng)電感器小，具有小型化的優(yōu)勢。
(4) 、本實用新型的電感器中，由于導(dǎo)磁體粉料的完全填充，所以能在使 用較少漆包線線圈的情況下達成同樣電感值的要求，也就是可以降低線圈的圈 數(shù)，這樣一來其直流內(nèi)阻特性會比傳統(tǒng)電感器小，測試表明，本實用新型電感 器的直流內(nèi)阻比傳統(tǒng)電感器降低約10 30%。
(5) 、既可適用于貼片式電感器，也可適用于插件式電感器。
(6) 、本實用新型電感器的導(dǎo)磁體采用高絕緣阻抗(在電壓200V的測試條 件下，超過100兆歐姆)的導(dǎo)磁體粉料所制成，該電感器不會在表面粘著線路 之間產(chǎn)生傳感路徑，所以該電感器能在高達ioo兆赫的頻率下有效運作。
(7) 、本實用新型電感器為一體成型的整體結(jié)構(gòu)，不需要人工繞制線圈， 可提高生產(chǎn)效率，并保證產(chǎn)品性能的一致性。
(8) 、本實用新型電感器還具有功率損耗小、溫升低等優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種一體成型粉壓式電感器，包括導(dǎo)磁體和漆包線線圈，所述線圈包括主體和延伸部，其特征在于，所述導(dǎo)磁體與線圈之間為一體成型結(jié)構(gòu)，構(gòu)成所述導(dǎo)磁體的材料緊密填充于所述主體的內(nèi)部、并緊密包覆于所述主體的外部；所述延伸部伸出到所述導(dǎo)磁體外部形成該電感器的電極端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體成型粉壓式電感器，其特征在于，所述延 伸部均從所述導(dǎo)磁體的底面伸出，形成插件式電感器的電極端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體成型粉壓式電感器，其特征在于，在同一個導(dǎo)磁體內(nèi)有兩組獨立繞制線圈的主體，所述兩個線圈的延伸部均從所述導(dǎo)磁 體的底面伸出，形成插件式電感器的四個電極端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體成型粉壓式電感器，其特征在于，所述延 伸部為扁平結(jié)構(gòu)，分別從所述導(dǎo)磁體的相對兩側(cè)面伸出，并分別被彎折至緊貼 所述導(dǎo)磁體的底面，形成貼片式電感器的電極端。
專利摘要本實用新型涉及一體成型粉壓式電感器，為解決現(xiàn)有電感器電氣性能差且制造效率低等問題，本實用新型的電感器包括導(dǎo)磁體和漆包線線圈，制造時，將線圈的主體放入一個壓鑄腔中，線圈的延伸部則伸出到所述壓鑄腔外，然后在壓鑄腔中加入導(dǎo)磁體粉料，并進行壓鑄處理，使粉料緊密填充于線圈主體的內(nèi)部、并緊密包覆于線圈主體的外部；線圈延伸部伸出到由粉料壓制而成的導(dǎo)磁體的外部并形成該電感器的電極端。與傳統(tǒng)電感器相比，本實用新型的電感器具有電磁干擾小、直流內(nèi)阻小、功率損耗小、溫升低等優(yōu)點；相應(yīng)的制造方法可適用于貼片式電感器和插件式電感器，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品一致性好。
文檔編號H01F27/30GK201199472SQ20082009355
公開日2009年2月25日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者王向群 申請人:深圳感通科技有限公司