專利名稱：一種繞線電感線圈部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電感器，特別是涉及一種繞線電感線圈部件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，要求繞線電感線圈部件小型化的同時(shí)，更加注重產(chǎn)品制作成本及使用可 靠性，要求產(chǎn)品在溫度劇烈變化及外部強(qiáng)力沖擊的情況下，仍能保持產(chǎn)品使用性能而不出 現(xiàn)大幅度劣化。已知多種類型的繞線電感線圈部件，在這些類型中，專利文獻(xiàn)1 公開號(hào)CN 1637964A公開了在鼓型磁芯的線軸部存在線圈，在該線圈周圍配置有具有特殊固化特性的 磁性粉封裝樹脂；另外，專利文獻(xiàn)2 公開號(hào)CN 101004967A公開了用磁性樹脂覆蓋鼓型磁 芯，在線圈部件底部安裝端子部件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)1所公開構(gòu)成中在鼓型磁芯的填充含有磁性粉的封裝樹脂，其固化后為 橡膠狀態(tài)，由于橡膠狀態(tài)下樹脂對(duì)磁芯、上下磁芯葉片、內(nèi)部繞線之間的粘結(jié)作用較弱，故 產(chǎn)品在外圍劇烈沖擊波動(dòng)下，易出現(xiàn)電性偏移及耐物理沖擊性能降低。專利文獻(xiàn)2所公開的構(gòu)成設(shè)置了具有多角形的底部和從該底部的任意側(cè)邊樹立 設(shè)置的多個(gè)周壁部，同時(shí)，多個(gè)上述周壁部分別有與上磁芯葉片及下磁芯葉片的至少一方 的外周邊緣進(jìn)行部分接觸的多個(gè)端子部件，從而便于在周壁部與磁芯形成空間中填充混合 材料；另外，在周壁部任意一個(gè)上設(shè)置外部電極連接點(diǎn)。由于部件件數(shù)多，增大了產(chǎn)品的安 裝空間，與元件小型化趨勢(shì)相反；同時(shí)，部件多使得制作工序繁瑣，導(dǎo)致產(chǎn)品成本增大，性價(jià) 比較低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有強(qiáng)抗物理沖擊性 能，電氣性能穩(wěn)定，同時(shí)成本低廉的繞線電感線圈部件。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種繞線電感線圈部件，包括磁芯、纏繞在所述磁芯上的繞線線圈以及膠水固化 部，由包含膠水和磁性粉的磁性混合材料固化形成的膠水固化部覆蓋所述繞線線圈并填充 所述繞線線圈與所述磁芯之間的間隙。優(yōu)選地，所述磁芯為鼓型磁芯，所述鼓型磁芯包括上磁芯葉片、下磁芯葉片和連接 上、下磁芯葉片的卷芯部，所述繞線線圈纏繞于所述卷芯部上且其兩端部與在上、下磁芯葉 片之一上形成的外部連接電極電連接。優(yōu)選地，所述外部連接電極包括在所述下磁芯葉片的底部開設(shè)的兩個(gè)金屬化凹 槽，所述繞線線圈兩端分別電連接至其中一個(gè)金屬化凹槽內(nèi)。優(yōu)選地，所述金屬化凹槽經(jīng)浸錫處理以加固所述外部連接電極。優(yōu)選地，所述外部連接電極包括固定在所述下磁芯葉片上的兩個(gè)金屬引腳，所述 繞線線圈兩端分別電連接其中一個(gè)金屬引腳。優(yōu)選地，所述下磁芯葉片的底面開有連接通孔，所述金屬引腳通過(guò)所述連接通孔
3引出。優(yōu)選地，所述金屬引腳經(jīng)浸錫處理以加固所述外部連接電極。本實(shí)用新型有益的技術(shù)效果是在本實(shí)用新型的繞線電感線圈部件中，覆蓋繞線線圈并填充繞線線圈與磁芯間的 間隙的膠水固化部由包含膠水和磁性粉的磁性混合材料固化形成，固化后其物理性能可達(dá) 到邵氏硬度為D60或以上，有利于穩(wěn)定線圈結(jié)構(gòu)，提高磁芯抗沖擊能力，從而保證在劇烈外 部振動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)品的電氣性能與產(chǎn)品的可靠性不會(huì)出現(xiàn)劣化。信賴性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)固 化后磁性混合材料邵氏硬度為D60或以上時(shí)，產(chǎn)品在5-55HZ，振幅1. 5mm情況下，振動(dòng)2小 時(shí)后電感量變化幅度小于1 %。同時(shí)，膠水固化部與磁芯緊密連接，當(dāng)外界物理沖擊發(fā)生時(shí)， 固化后的磁性混合材料對(duì)磁芯起支撐、穩(wěn)固以及傳遞應(yīng)力作用，從而使得產(chǎn)品抗物理沖擊 性能大幅提升，產(chǎn)品機(jī)械可靠性增加。此外，除了起到粘結(jié)劑的作用，由于含有特定配比的 磁性粉，膠水固化部形成閉合磁路能在相同線圈參數(shù)的情況下達(dá)到較大的電感量。與普通 的sleeve型結(jié)構(gòu)磁芯相比，在相同線圈結(jié)構(gòu)的情況下，本實(shí)用新型的膠水固化部可以使產(chǎn) 品電感量提高0% 150%，從而降低產(chǎn)品制作成本。再者，該磁性混合材料固化前為具有 較好流動(dòng)性的膏體狀，適合用于點(diǎn)膠工藝，因此，僅通過(guò)控制點(diǎn)膠參數(shù)，便可完成前述專利 文獻(xiàn)2中多個(gè)部件所能起的作用，從而可簡(jiǎn)化用于形成電感元件的工序。

圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例繞線電感線圈部件的鼓形磁芯的立體圖；圖2a_2c分別是圖1所示的鼓形磁芯的正視圖、右視圖和俯視圖；圖3是本實(shí)用新型一種實(shí)施例繞線電感線圈部件的立體圖；圖4a_4c分別是圖3所示的繞線電感線圈部件的正視圖、右視圖和俯視圖；圖5是圖3所示的繞線電感線圈部件的側(cè)剖面圖，即表示以通過(guò)鼓形磁芯的中心、 同時(shí)垂直于上、下磁芯葉片的平面切斷后狀態(tài)的示意圖；圖6是膠水固化部不同邵氏硬度對(duì)應(yīng)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)后電感量變化幅度的曲線示意圖；圖7是隨鐵氧體磁性粉比膠水的比例上升，產(chǎn)品電感量下降15%時(shí)對(duì)應(yīng)的飽和電 流示意圖；圖8是本實(shí)用新型另一種實(shí)施例繞線電感線圈部件之引腳型的立體圖。本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
如圖1 圖5所示，一種實(shí)施例的繞線電感線圈部件包括鐵氧體鼓型磁芯和繞線 線圈。鼓型磁芯具有上磁芯葉片11、下磁芯葉片12和連接上、下磁芯葉片的柱形卷芯部 13，繞線線圈31纏繞在卷芯部13上，且其兩端部電連接至下磁芯葉片12上的外部連接電 極22。該繞線電感線圈部件還具有混合了磁性粉和膠水的磁性混合材料，該磁性混合材料 固化后形成介于上下磁芯葉片之間的膠水固化部4，其覆蓋上、下磁芯葉片之間的繞線線圈 并填充在上、下磁芯葉片11、12之間的空間內(nèi)。其中，磁性粉與膠水的重量比優(yōu)選不低于 10 8。采用磁性粉與膠水的磁性混合材料，固化后其邵氏硬度可為D60或以上，如此利于 穩(wěn)定線圈結(jié)構(gòu)，提高磁芯葉片抗沖擊能力，從而保證在劇烈外部振動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)品電氣性能與產(chǎn)品可靠性不會(huì)出現(xiàn)劣化。請(qǐng)參考圖6，由圖可知，伴隨膠水固化部硬度的不斷增加，產(chǎn)品電感量變化幅度不 斷收窄，當(dāng)邵氏硬度達(dá)到D60后，電感量變化幅度基本不再改變信。賴性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng) 固化后混合材料邵氏硬度為D60或以上時(shí)，產(chǎn)品在5-55HZ，振幅1. 5mm情況下，振動(dòng)2小時(shí) 后電感量變化幅度小于1%。同時(shí)，由于含有該特定配比的磁性粉，膠水固化部形成的閉合磁路能在相同線圈 參數(shù)的情況下達(dá)到較大的電感量。與普通的sleeve型結(jié)構(gòu)磁芯相比，在相同線圈結(jié)構(gòu)的情 況下，該繞線電感線圈部件的膠水固化部可以使產(chǎn)品電感量提高0% 150%，從而降低產(chǎn) 品制作成本。另一方面，膠水固化部與上、下磁芯葉片緊密連接，起到粘結(jié)劑的作用，當(dāng)外界物 理沖擊發(fā)生時(shí)，固化后的磁性混合材料對(duì)磁芯葉片起支撐、穩(wěn)固以及傳遞應(yīng)力作用，從而使 得產(chǎn)品抗物理沖擊性能大幅提升，產(chǎn)品機(jī)械可靠性增加。優(yōu)選地，所述磁性粉為鐵氧體磁性粉，所述膠水主體為環(huán)氧樹脂。磁性混合材料還 可以采用其它配方，如丙二醇、環(huán)氧樹脂混合體系、硅樹脂體系等。具體例如，磁性混合材料 可以是包含鐵氧體磁性粉、環(huán)氧樹脂、碳酸鈣、三氧化二鋁、二氧化硅及醇類稀釋劑的膏狀 體，也可以是包含磁性粉、硅樹脂及三氧化二鋁、二氧化硅添加劑的膏狀體。如表1所示，其中說(shuō)明了為磁性粉與膠水不同配比情況下，膠水固化部對(duì)產(chǎn)品性 能的影響。伴隨鐵氧體磁性粉比例增加，產(chǎn)品電感量不斷提高；且鐵氧體粉比例增加的同 時(shí)，膠水固化部41的硬度也由質(zhì)軟轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)硬，即硬度逐漸增加。由于所用的環(huán)氧樹脂固 化后具有正的熱膨脹系數(shù)，故在進(jìn)行冷熱沖擊實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)膠水固化部中環(huán)氧樹脂含量 較高時(shí)，對(duì)應(yīng)較大的膨脹幅度，此時(shí)膠水固化部41與上、下磁芯葉片11、12之間存在較大的 應(yīng)力，易致使磁芯葉片出現(xiàn)開裂。如表1所示，當(dāng)固化部中環(huán)氧樹脂含量超過(guò)50%時(shí)，冷熱 沖擊實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，產(chǎn)品磁芯葉片出現(xiàn)了開裂現(xiàn)象。表1磁性膠水不同配比和固化后的物理特性 注(1)冷熱沖擊條件為-40 +125°C冷熱沖擊10個(gè)循環(huán)；
5[0034](2) ☆磁芯葉片無(wú)裂紋★磁芯葉片有裂紋。另外，該磁性混合材料固化前為具有較好流動(dòng)性的膏體，適合用于點(diǎn)膠工藝，僅通 過(guò)控制點(diǎn)膠參數(shù)，便可完成前述專利文獻(xiàn)2中多個(gè)部件所能起的作用，從而可簡(jiǎn)化用于形 成電感元件的工序。在更優(yōu)選的實(shí)施例中，所述磁性粉與所述膠水的重量比為10 8。膠水固化部磁 性粉含量不宜過(guò)高。磁性粉含量提高雖有利于提高產(chǎn)品電感量及增加產(chǎn)品可靠性，但當(dāng)磁 性粉含量過(guò)高時(shí)，膠水固化部氣隙率減小，線圈外圍磁場(chǎng)氣隙率有所減小，導(dǎo)致產(chǎn)品耐電流 特性弱化，直流偏置特性有劣化趨勢(shì)，劣化產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境。圖7說(shuō)明了伴隨鐵氧體磁性粉比 膠水比例的上升，產(chǎn)品電感量下降15%時(shí)對(duì)應(yīng)的飽和電流降低。兼顧產(chǎn)品直流偏置特性與 產(chǎn)品機(jī)械可靠性，認(rèn)為鐵氧體粉比膠水為10 8的比例較為合適，即膠水固化部的邵氏硬 度處于D60附近較為適宜。另，考慮到在導(dǎo)電線圈外圍空間填充磁性膠水，將使得閉合磁路結(jié)構(gòu)，從而影響電 感產(chǎn)品的直流偏置特性，故有必要對(duì)固化部磁性粉顆粒大小的影響進(jìn)行對(duì)比分析。實(shí)際實(shí) 驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)磁性顆粒大小介于l-200um范圍內(nèi)時(shí)，產(chǎn)品的直流偏執(zhí)特性沒有顯著變化， 即當(dāng)磁性顆粒大小介于l-200um范圍內(nèi)時(shí)，可以不用考慮其對(duì)產(chǎn)品直流偏執(zhí)的影響。如圖2c、圖4b和圖5所示，在一些實(shí)施例中，鼓型磁芯的下磁芯葉片的底面具有金 屬化凹槽21，繞線線圈纏繞在卷芯上且其兩端部電連接到下磁芯葉片的金屬化凹槽中，優(yōu) 選再通過(guò)浸錫而形成產(chǎn)品外部連接電極22。該電極在-40°C ^+85°C 200個(gè)冷熱沖擊循環(huán) 后，仍能夠承受50N以上的剝離力。如圖8所示，在一些實(shí)施例中，鼓型磁芯的下磁芯葉片的底面開有連接通孔，鼓型 磁芯還具有金屬引腳，可為金屬腳或金屬針21'，繞線線圈纏繞在卷芯上且其兩端部32被 電連接到金屬腳或金屬針21'上，金屬腳或金屬針21'通過(guò)下磁芯葉片的連接通孔被引 出，優(yōu)選再通過(guò)浸錫而形成外部連接電極22 ‘。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能 認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種繞線電感線圈部件，包括磁芯、纏繞在所述磁芯上的繞線線圈以及膠水固化部，其特征在于，由包含膠水和磁性粉的磁性混合材料固化形成的膠水固化部覆蓋所述繞線線圈并填充所述繞線線圈與所述磁芯之間的間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的繞線電感線圈部件，其特征在于，所述磁芯為鼓型磁芯，所述鼓 型磁芯包括上磁芯葉片、下磁芯葉片和連接上、下磁芯葉片的卷芯部，所述繞線線圈纏繞于 所述卷芯部上且其兩端部與在上、下磁芯葉片之一上形成的外部連接電極電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的繞線電感線圈部件，其特征在于，所述外部連接電極包括在所 述下磁芯葉片的底部開設(shè)的兩個(gè)金屬化凹槽，所述繞線線圈兩端分別電連接至其中一個(gè)金 屬化凹槽內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的繞線電感線圈部件，其特征在于，所述金屬化凹槽經(jīng)浸錫處理 以加固所述外部連接電極。
5.如權(quán)利要求2所述的繞線電感線圈部件，其特征在于，所述外部連接電極包括固定 在所述下磁芯葉片上的兩個(gè)金屬引腳，所述繞線線圈兩端分別電連接其中一個(gè)金屬引腳。
6.如權(quán)利要求5所述的繞線電感線圈部件，其特征在于，所述下磁芯葉片的底面開有 連接通孔，所述金屬引腳通過(guò)所述連接通孔引出。
7.如權(quán)利要求5或6所述的繞線電感線圈部件，其特征在于，所述金屬引腳經(jīng)浸錫處理 以加固所述外部連接電極。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種繞線電感線圈部件，包括磁芯、纏繞在所述磁芯上的繞線線圈以及膠水固化部，所述膠水固化部覆蓋所述繞線線圈并填充所述繞線線圈與所述磁芯間的間隙，所述膠水固化部為包含膠水和磁性粉的磁性混合材料固化形成。采用本實(shí)用新型，有利于穩(wěn)定線圈結(jié)構(gòu)，提高了磁芯抗沖擊能力，保證在劇烈外部振動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)品的電氣性能與產(chǎn)品的可靠性不會(huì)出現(xiàn)劣化。
文檔編號(hào)H01F27/26GK201655472SQ20092026618
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者侯勤田, 吳錦超, 孫峰, 李有云, 楊亞冰 申請(qǐng)人:深圳順絡(luò)電子股份有限公司