本發(fā)明涉及一種繞線型線圈及其制作方法。

背景技術：

繞線型線圈被廣泛應用于高速串行數(shù)據(jù)傳輸，其中共模扼流線圈在連接兩個子系統(tǒng)的差分信號線電纜時，應用更為普遍。該共模扼流線圈具有互相耦合的一對線圈，通過將兩組線材卷繞于磁芯部并固定于外電極上。在應用過程中，一般共模扼流線圈使用線材圈數(shù)和相位都是相同的，當電路中具有正常電流流經(jīng)線圈時，電流在同相位繞制的電感線圈中產(chǎn)生反向磁場故而相互抵消，此時正常信號電流主要受線材中電阻影響及少數(shù)因漏感造成的阻尼；當有共模電流流經(jīng)線圈時，由于電流同向性，會在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強的阻尼效果，以此衰減共模電流，達到濾波的目的。傳統(tǒng)共模扼流線圈往往存在當高頻信號通過線圈時，插入損耗往往較大，匝間分布電容較差，影響信號的傳輸?shù)膯栴}。

以上背景技術內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的構思及技術方案，并不是申請人對現(xiàn)有技術的承認，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本發(fā)明的申請日前已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創(chuàng)造性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種繞線型線圈及其制作方法，改善當高頻信號通過線圈時，插入損耗較大，匝間分布電容較差，影響信號的傳輸?shù)膯栴}。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種繞線型線圈，包括：卷芯部、第一外電極、第二外電極、第三外電極、第四外電極、繞線部和磁性蓋板，其中：

所述卷芯部包括：繞線中心部以及分別設置在所述繞線中心部兩端的第一凸緣部和第二凸緣部；所述第一外電極和所述第四外電極分別設置在所述第一凸緣部上，所述第三外電極和所述第二外電極分別設置在所述第二凸緣部上，所述磁性蓋板固定連接在所述第一凸緣部和第二凸緣部頂面上；

所述繞線部由第一線材和第二線材交叉層疊繞制在所述繞線中心部上形成，包括：第一繞組層和第二繞組層，所述第一繞組層包括從靠近所述第一凸緣部的一側開始由第一線材向所述卷繞中心部的中部位置繞制的第一繞組和從靠近所述第二凸緣部的一側開始由第二線材向所述卷繞中心部的中部位置繞制的第二繞組，所述第二繞組層包括由第一線材繞制的第三繞組和由第二線材繞制的第四繞組；其中，所述第三繞組除最后一圈繞線外位于所述第二繞組上方，所述第三繞組的最后一圈繞線位于所述第二繞組的第一圈繞線旁并更靠近所述第二凸緣部；所述第四繞組除最后一圈繞線外位于所述第一繞組上方，所述第四繞組的最后一圈繞線位于所述第一繞組的第一圈繞線旁并更靠近所述第一凸緣部；

所述第一線材的兩個末端分別連接在所述第一外電極和所述第三外電極上，所述第二線材的兩個末端分別連接在所述第二外電極和所述第四外電極上。

優(yōu)選地，所述繞線中心部與所述第一凸緣部之間通過第一支撐部連接和/或所述繞線中心部與所述第二凸緣部之間通過第二支撐部連接；所述第一線材的第一圈靠近所述繞線中心部與所述第一支撐部的連接處，所述第二線材的第一圈靠近所述繞線中心部與所述第二支撐部的連接處。

優(yōu)選地，所述第一支撐部和/或第二支撐部為向所述繞線中心部收窄的斜坡結構。

優(yōu)選地，所述斜坡結構的斜坡與所述繞線中心部之間的夾角為110°～130°。

優(yōu)選地，所述第一外電極、所述第二外電極、所述第三外電極和所述第四外電極分別為l型電極結構。

優(yōu)選地，由第一線材繞制的第一繞組的卷繞圈數(shù)和由第二線材繞制的第四繞組的卷繞圈數(shù)相同；由第二線材繞制的第二繞組的卷繞圈數(shù)和由第一線材繞制的第三繞組的卷繞圈數(shù)相同；所述第一繞組的卷繞圈數(shù)與所述第二繞組的卷繞圈數(shù)的比例，和所述第三繞組的卷繞圈數(shù)與所述第四繞組的卷繞圈數(shù)的比例相同。

優(yōu)選地，所述第一繞組層中由第一線材繞制的第一繞組和由第二線材繞制的第二繞組的卷繞圈數(shù)相同；所述第二繞組層中由第一線材繞制的第三繞組和由第二線材繞制的第四繞組的卷繞圈數(shù)相同。

所述的繞線型線圈的制作方法，包括如下步驟：

(1)制作所述第一繞組層：將所述第一線材從靠近所述第一凸緣部的一側開始卷繞到所述繞線中心部的中部位置形成所述第一繞組，并將所述第二線材從靠近所述第二凸緣部的一側開始卷繞到所述繞線中心部的中部位置形成第二繞組，所述第一線材和所述第二線材在所述繞線中心部的中部位置具有預定的間距；

(2)制作所述第二繞組層：將所述卷芯部繞其水平平面的中心軸旋轉180°，所述第一線材和所述第二線材在所述繞線中心部的中部位置交叉，然后所述第一線材繼續(xù)在所述第二線材形成的第二繞組上繼續(xù)卷繞形成所述第三繞組，所述第二線材繼續(xù)在所述第一線材形成的第一繞組上繼續(xù)卷繞形成所述第四繞組；

(3)將所述第一線材的兩個末端分別連接在所述第一外電極和所述第三外電極上，將所述第二線材的兩個末端分別連接在所述第二外電極和所述第四外電極上。

優(yōu)選地，所述繞線中心部與所述第一凸緣部之間通過第一支撐部連接和/或所述繞線中心部與所述第二凸緣部之間通過第二支撐部連接；在步驟(1)中，所述第一線材從所述繞線中心部與所述第一支撐部的連接處開始卷繞第一圈，所述第二線材從所述繞線中心部與所述第二支撐部的連接處開始卷繞第一圈。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的繞線型線圈為共模扼流線圈，當高頻信號通過線圈時，匝間分布電容較好，插入損耗較小，有利于信號的傳輸。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的繞線型線圈的結構示意圖；

圖2為圖1的剖視示意圖；

圖3為制造本發(fā)明實施例的繞線型線圈的繞線開始時的定位操作示意圖；

圖4是圖3所示步驟后的卷芯部順時針旋轉90°的側面示意圖；

圖5是圖4所示步驟后的卷芯部順時針旋轉后，第一線材與第二線材卷繞形成第一繞組層的結束端定位的正面示意圖；

圖6是圖5所示步驟后的卷芯部旋轉180°之后的第一線材與第二線材的定位示意圖；

圖7是圖6所示步驟之后，在進行第二繞組層的繞線時，卷芯部順時針旋轉后，線材纏繞在繞線中心部的正面示意圖；

圖8是圖7所示步驟之后將第一線材與第二線材結束端的定位示意圖；

圖9是圖8所示步驟之后將第一線材與第二線材的末端分別固定在外電極上的示意圖；

圖10為本發(fā)明實施方式的繞線型線圈與現(xiàn)有技術的普通疊繞的繞線型線圈的插損(sdd21)的對比示意圖。

具體實施方式

下面對照附圖并結合優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

本發(fā)明提供一種繞線型線圈，在具體的實施方式中，該繞線型線圈包括：卷芯部、第一外電極、第二外電極、第三外電極、第四外電極、繞線部和磁性蓋板，其中，所述卷芯部包括：繞線中心部以及分別設置在所述繞線中心部兩端的第一凸緣部和第二凸緣部；所述第一外電極和所述第四外電極分別設置在所述第一凸緣部上，所述第三外電極和所述第二外電極分別設置在所述第二凸緣部上，所述磁性蓋板固定連接在所述第一凸緣部和第二凸緣部頂面上；所述繞線部由第一線材和第二線材交叉層疊繞制在所述繞線中心部上形成，包括：第一繞組層和第二繞組層，所述第一繞組層包括從靠近所述第一凸緣部的一側開始由第一線材向所述卷繞中心部的中部位置繞制的第一繞組和從靠近所述第二凸緣部的一側開始由第二線材向所述卷繞中心部的中部位置繞制的第二繞組，所述第二繞組層包括由第一線材繞制的第三繞組和由第二線材繞制的第四繞組；其中，所述第三繞組除最后一圈繞線外位于所述第二繞組上方，所述第三繞組的最后一圈繞線位于所述第二繞組的第一圈繞線旁并更靠近所述第二凸緣部；所述第四繞組除最后一圈繞線外位于所述第一繞組上方，所述第四繞組的最后一圈繞線位于所述第一繞組的第一圈繞線旁并更靠近所述第一凸緣部；所述第一線材的兩個末端分別連接在所述第一外電極和所述第三外電極上，所述第二線材的兩個末端分別連接在所述第二外電極和所述第四外電極上。

在一些優(yōu)選實施方式中，所述繞線中心部與所述第一凸緣部之間通過第一支撐部連接和/或所述繞線中心部與所述第二凸緣部之間通過第二支撐部連接；所述第一線材的第一圈靠近所述繞線中心部與所述第一支撐部的連接處，所述第二線材的第一圈靠近所述繞線中心部與所述第二支撐部的連接處。

在進一步優(yōu)選的實施方式中，所述第一支撐部和/或第二支撐部為向所述繞線中心部收窄的斜坡結構。

更進一步地：

所述斜坡結構的斜坡與所述繞線中心部之間的夾角為110°～130°。

所述第一外電極、所述第二外電極、所述第三外電極和所述第四外電極分別為l型電極結構。

由第一線材繞制的第一繞組的卷繞圈數(shù)和由第二線材繞制的第四繞組的卷繞圈數(shù)相同；由第二線材繞制的第二繞組的卷繞圈數(shù)和由第一線材繞制的第三繞組的卷繞圈數(shù)相同；所述第一繞組的卷繞圈數(shù)與所述第二繞組的卷繞圈數(shù)的比例，和所述第三繞組的卷繞圈數(shù)與所述第四繞組的卷繞圈數(shù)的比例相同。

更優(yōu)選地，第一繞組層中由第一線材繞制的第一繞組和由第二線材繞制的第二繞組的卷繞圈數(shù)相同；所述第二繞組層中由第一線材繞制的第三繞組和由第二線材繞制的第四繞組的卷繞圈數(shù)相同。

下面結合優(yōu)選的實施例對上述繞線型線圈作進一步說明。

如圖1和2所示，其中，為了能夠清晰的說明，在圖2中，用點狀圖案填充的圓圈和白色圓圈來分別代表第二線材3b和第一線材3a，其中點狀圖案填充的圓圈代表第二線材3b的橫截面，而白色圓圈代表第一線材3a的橫截面。其中每個點狀圖案填充的圓圈和白色圓圈中的數(shù)字代表與該圓圈相對應的線圈的順序圈數(shù)。

該繞線型線圈包括：卷芯部1、第一外電極2a、第二外電極2b、第三外電極2c、第四外電極2d、第一線材3a、第二線材3b和磁性蓋板4，其中，卷芯部1包括：繞線中心部10和分別設置在繞線中心部10兩端的第一凸緣部11和第二凸緣部12，繞線中心部10與第一凸緣部11通過支撐部13連接，繞線中心部10與第二凸緣部12通過支撐部13連接；磁性蓋板4通過粘結劑粘合設置在第一凸緣部11和第二凸緣部12的頂面上。

繞線部由第一線材3a和第二線材3b交叉層疊繞制在繞線中心部10上形成，包括：第一繞組層和第二繞組層，第一繞組層包括從靠近第一凸緣部11的一側開始由第一線材3a向卷繞中心部10的中部位置繞制的第一繞組3a1和從靠近第二凸緣部12的一側開始由第二線材3b向卷繞中心部10的中部位置繞制的第二繞組3b1，第二繞組層包括由第一線材繞制的第三繞組3a2和由第二線材繞制的第四繞組3b2，其中，由第一線材繞制的第三繞組3a2除了最后一圈繞線外位于由第二線材繞制的第二繞組3b1上方，而第三繞組3a2的最后一圈繞線位于第二繞組3b1的第一圈繞線旁并更靠近第二凸緣部12，由第二線材繞制的第四繞組3b2除最后一圈繞線外位于由第一線材繞制的第一繞組3a1上方，而第四繞組3b2的最后一圈繞線位于第一繞組3a1的第一圈繞線旁并更靠近第一凸緣部11；第一凸緣部11上分別設有第一外電極2a和第四外電極2d，第二凸緣部12上分別設有第二外電極2b和第三外電極2c，其中第一線材3a的兩個末端分別與位于卷心部長度方向上同一側的第一外電極2a和第三外電極2c連接，第二線材3b的兩個末端分別與位于卷心部長度方向上同一側的第二外電極2b和第四外電極2d連接。

在本實施例中，兩個支撐部13均為向繞線中心部10收窄的斜坡結構，該斜坡結構的斜坡與繞線中心部之間的夾角為110°～130°，能夠有效防止兩個繞組層出現(xiàn)塌線或亂繞的現(xiàn)象，同時提高第一線材和第二線材之間的磁耦合現(xiàn)象。

在本實施例中，四個外電極均為l型電極，其能夠提高端電極的強度，同時便于焊接檢測以及焊接后產(chǎn)品測試，但并不限于此結構。

在本實施例中，如圖2所示，第一線材卷繞的總圈數(shù)與第二線材卷繞的總圈數(shù)相同，且第一繞組3a1的卷繞圈數(shù)和第四繞組3b2的卷繞圈數(shù)相同；第二繞組3b1的卷繞圈數(shù)和第三繞組3a2的卷繞圈數(shù)相同；所述第一繞組的卷繞圈數(shù)與所述第二繞組的卷繞圈數(shù)的比例，和所述第三繞組的卷繞圈數(shù)與所述第四繞組的卷繞圈數(shù)的比例相同。，為了使得匝間分布電容進一步減小，可以將由第一線材繞制的第一繞組和由第二線材繞制的第二繞組的卷繞圈數(shù)設為相同，分布電容可以相互抵消；還可以將由第一線材繞制的第三繞組和由第二線材繞制的第四繞組的卷繞圈數(shù)設為相同，分布電容可以相互抵消。

本發(fā)明還提供一種上述繞線型線圈的制作方法，在具體實施方式中，該制作方法包括如下步驟：

(1)制作第一繞組層：將第一線材3a從靠近第一凸緣部11的一側開始卷繞到繞線中心部10的中部位置形成第一繞組3a1，并將第二線材3b從靠近第二凸緣部12的一側開始卷繞到繞線中心部10的中部位置形成第二繞組3b1，第一線材3a和第二線材3b在繞線中心部10的中部位置具有預定的間距；

(2)制作第二繞組層：將卷芯部繞其水平平面的中心軸旋轉180°，第一線材3a和第二線材3b在繞線中心部10的中部位置交叉，然后第一線材3a繼續(xù)在第二線材3b形成的第二繞組3b1上繼續(xù)卷繞形成第三繞組3a2，第二線材3b繼續(xù)在第一線材3a形成的第一繞組3a1上繼續(xù)卷繞形成第四繞組3b2；

(3)將第一線材3a的兩個末端分別連接在第一外電極2a和第三外電極2c上，將第二線材3b的兩個末端分別連接在第二外電極2b和第四外電極2d上。

在一個優(yōu)選的實施方式中，步驟(1)中的第一線材3a從繞線中心部10與支撐部13的連接處開始卷繞第一圈，然后向第二凸緣部12的方向繼續(xù)進行纏繞形成第一繞組層的第一繞組3a1，第二線材3b從繞線中心部10與支撐部13的連接處開始卷繞第一圈，然后向第一凸緣部11的方向繼續(xù)進行纏繞形成第一繞組層的第二繞組3b1，在繞制第一繞組層時，第一線材的引導針嘴n1、第二線材的引導針嘴n2分別繞著繞線中心部10逆時針、順時針旋轉，兩條線材在均在靠近繞線中心部10的中間位置時停止繞線，此時兩條線材紙件保持一定的間距，形成第一繞組層。然后將卷芯部繞其水平平面的中心軸旋轉180°，兩條線材在繞線中心部附近交叉，落腳于另外一條線材繞線第一層的結束端，然后沿著反方向進行第二層的繞線，在此繞線過程中，第一線材的引導針嘴n1、第二線材的引導針嘴n2分別繞著繞線中心部10順時針、逆時針旋轉。

下面再參考圖3-10，對制造本實施例的繞線型線圈的方法進行詳細說明。

首先由磁性物質(zhì)成形、燒結，從而形成繞線中心部10、第一凸緣部11、第二凸緣部12、以及兩個支撐，第一凸緣部11上的第一外電極2a和第四外電極2d以及第二凸緣部12上的第三外電極2c和第二外電極2b的制作方式為：采用移印方式在第一凸緣部11和第二凸緣部12的底面及側面上涂上銀漿，形成具有l(wèi)型結構的薄膜并經(jīng)過燒結固化，再對該薄膜表面進行濕式電鍍以形成均勻的金屬電極層，從而形成四個具有l(wèi)型電極結構的外電極。

然后就可以在卷芯部1上進行繞線，繞線步驟主要有掛線、繞線、焊接三個過程。

如圖3所示，首先入端掛線，即是繞線開始時的定位操作。將第一線材3a與第二線材3b固定在繞線設備的定位針腳p1、p2上；然后通過引導針嘴n1、n2將第一線材3a與第二線材3b分別引至被繞線夾具夾持住的卷芯部1；接著，將第一線材3a和第二線材3b分別置于第一外電極2a和第二外電極2b上，從而使第一線材3a和第二線材3b分別與卷芯部1的第一凸緣部11和第二凸緣部12結合，此時引導針嘴n1、n2置于如圖3所示位置。

如圖4所示，然后進行繞線過程，通過第一線材3a、第二線材3b的引導針嘴n1、n2分別繞著繞線中心部10逆時針、順時針旋轉，將兩條線材進行同步繞線操作，此時第一線材3a與卷芯部1中的繞線中心部10接觸并與繞線中心部10與一端的支撐部13的連接處接觸；同時第二線材3b與卷芯部1中的繞線中心部10接觸并與繞線中心部與另一端的支撐部13的連接處接觸。此時，將兩條線材定位，使得第一線材3a與第二線材3b的第一圈都依靠在具有支撐部13的斜坡上，第一線材3a的第一圈(如圖2中標示有數(shù)字1的白色圓圈)既與繞線中心部10表面接觸，又與斜坡表面接觸，第二線材3b的第一圈(如圖2中標示有數(shù)字1的點狀圖案填充的圓圈)既與繞線中心部10表面接觸，又與斜坡表面接觸。如圖5所示，將第一線材3a、第二線材3b的引導針嘴n1、n2分別繞著繞線中心部10作逆時針、順時針旋轉，使得兩條線材同步進行纏繞于繞線中心部10上。在纏繞的過程中，兩組引導針嘴n1、n2沿著卷芯部1的繞線中心部10的中心線方向移動，移至接近繞線中心部的中部位置，然后將卷芯部繞其水平平面的中心軸旋轉180°，如圖6所示，兩條線材在繞線中心部附近交叉，落腳于另外一條線材的第一層的結束端，如圖7所示，然后沿著反方向進行第二層的繞線，在此繞線過程中，第一線材3a、第二線材3b的引導針嘴n1、n2分別繞著繞線中心部10作順時針、逆時針旋轉，第一繞組層和第二繞組層的旋轉方向相反。

如圖8所示，最后進行出端掛線，隨著兩條線材纏繞圈數(shù)的設定，當兩條線材最后一圈銅線(如圖2中分別標示有數(shù)字13的白色圓圈和點狀圖案填充的圓圈)分別到達第一凸緣部11、第二凸緣部12前方時，停止繞線夾具的旋轉，并移動引導針嘴n1、n2，將兩條線材分別連接至出端的定位針腳p3、p4上進行導向，使得第一線材3a和第二線材3b分別與第二凸緣部上的第三外電極2c和第一凸緣部12上的第四外電極2d相結合。

最后經(jīng)焊接將第一線材3a與第二線材3b的出入端分別固定在第一凸緣部11和第二凸緣部12的4個外電極上，如圖9所示，形成纏繞好的卷芯部1。最后將磁性蓋板4與纏繞好線材的卷芯部1通過膠水固定在一起。首先在卷芯部1的第一凸緣部11和第二凸緣部12的背面兩端點上一些膠水，再將磁性蓋板4貼合在該端面上使磁性蓋板4與卷芯部1粘合，完成繞線型線圈組裝；然后再將組裝好的產(chǎn)品放進烤箱內(nèi)進行烘烤，烘烤結束后即可得到符合要求的繞線型線圈，如圖1所示。

如圖10所示，為本實施方式的繞線型線圈與現(xiàn)有技術的普通疊繞(通常為雙線上下疊繞繞線，即第一線材在繞線中心部上繞制在第一層，第二線材繞制在設于第一層上方的第二層)的繞線型線圈的插損(sdd21)的對比示意圖，其中曲線c1代表現(xiàn)有技術的普通疊繞的繞線型線圈的插損，而曲線c2代表本實施方式的繞線型線圈的插損。由試驗數(shù)據(jù)對比可知：當頻率大于1g赫茲的時候，本發(fā)明的交叉疊繞的插損明顯小于現(xiàn)有技術的非交叉疊繞的插損。

以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。