一种提升饱和电流承载能力的电感器及其制法制造技术

本发明专利技术揭示了一种提升饱和电流承载能力的电感器及其制法，电感器由磁芯体、扁平线圈，引脚片装接相连并热压封装成型。磁芯体为冷压成型的T角型，包括底部圆盘形的基座及其表面同轴向上延伸的凸柱；扁平线圈以基座为承载体、绕接成型于凸柱上；引脚片成对贴靠于基座径向上的两侧并与扁平线圈相接成一体；通过一次热压封装成型，且引脚片弯折包覆封装外壳成型为接点。本发明专利技术通过优选软磁材料及成型工艺，大幅提升了电感器的饱和电流承载能力；同时，有效解决了焊接开路及接触电阻增大的问题。制法有利于批量规模化制造，集中装配、模压成型，提升电感器产品性能的同时也提高了生产效率，降低了能耗及生产成本。降低了能耗及生产成本。降低了能耗及生产成本。

An inductor for improving the carrying capacity of saturated current and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种提升饱和电流承载能力的电感器及其制法


[0001]本专利技术涉及一种电感器件，尤其涉及一种高饱和的电感器及其制造方法，属于基本电子元器件


技术介绍

[0002]电感是电子设备中最为常用的一种元器件，被广泛地使用于各类电路中，可以达到滤波、储能、匹配、谐振之功用。在电子产品日趋小型化，便携式，组件高密度装配下，电感组件得以快速发展；且在电磁兼容的考虑下，电子产品的抗电磁干扰能力更成为基本的设计要求，由此加重了电感需求及应用。
[0003]目前，市面上常见的电感大多采用冷压工艺制成，其内部所使用的线圈也几乎都为普通的圆形截面线圈。这样的加工工艺搭配这种类型的线圈，所制造出的电感成品可靠性较差、EMI（Electro Magnetic Interference，电磁干扰）较高，而且这种电感在实际使用时还存在着可承受的最大电流较低、交流损耗高、产品能耗大等问题。
[0004]另有一部分电感器的结构设计及制作方法，普遍是在模具中直接将线圈置于磁性材料之中，再以磁性材料填充覆盖，然后一次压铸成型。由于线圈的固定性差，容易因为充填及模压过程中的外力而位移。此外，由于高压制程下，线圈在直接承受高压下，容易造成形变或破损，而使电感组件制造的良率及性能大幅下，尤其是对于高饱和电流的承载能力。所得的电感器在后续设备级或系统级应用中，温度可控性及工作效率均较差，直接影响所应用的成品设备功能实现及性能发挥。
[0005]因此，如何寻求一种具有高饱和特性的电感器，且具有普及化批量生产的实用价值，就成为了本领域内技术人员所亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提出一种通过优化结构及选材成型工艺、提升饱和电流承载能力的电感器。
[0007]本专利技术实现上述目的的一项技术解决方案是，一种提升饱和电流承载能力的电感器，由磁芯体、扁平线圈，引脚片装接相连并热压封装成型，其特征在于：所述磁芯体为冷压成型的T角型，包括底部圆盘形的基座及其表面同轴向上延伸的凸柱；所述扁平线圈以基座为承载体、绕接成型于凸柱且等效圈数达两圈以上；所述引脚片成对贴靠于基座径向上的两侧，且任一侧引脚片与扁平线圈的一外端部相接成一体；热压封装状态下，所述引脚片弯折包覆封装外壳并相互隔开。
[0008]上述提升饱和电流承载能力的电感器，进一步地，所述磁芯体为由磁性粉末冷压成的单一块体，所述凸柱呈圆柱体，且凸柱的高度超出所述扁平线圈绕接成型的高度，在径向上凸柱表面与扁平线圈间隔设置。
[0009]上述提升饱和电流承载能力的电感器，进一步地，所述扁平线圈由扁平线材独立绕卷加工而成并套接于凸柱，其中扁平线材的外端部呈厚度的扁平态向等宽厚的方柱态、
再向宽度的扁平态的平滑过渡，并与引脚片相平贴。
[0010]上述提升饱和电流承载能力的电感器，更进一步地，所述扁平线材的两个外端部同向延伸设置或反向延伸设置。
[0011]上述提升饱和电流承载能力的电感器，更进一步地，所述引脚片与基座相接的边缘内凹成型为互相贴合的圆弧状，且边缘对应扁平线圈的外端部所在一侧外延成型为与之相接的垫板。
[0012]上述提升饱和电流承载能力的电感器，进一步地，所述封装外壳为由磁性粉末热压成型的方形块体，完全包裹所述磁芯体、扁平线圈及其与引脚片的连接部分。
[0013]上述提升饱和电流承载能力的电感器，进一步地，所述引脚片的主体自封装外壳两侧翼状外延，且同向弯折成型为封装外壳一侧端面的两个接点。
[0014]本专利技术实现上述目的的另一项技术解决方案是，一种提升饱和电流承载能力的电感器的制法，其特征在于包括：S1、组装前加工，根据磁芯体的外形定制第一模具，并选配磁性粉末、冷压成型为T角型的磁芯体，根据预设尺寸绕卷扁平线材使之成型为扁平线圈；S2、将扁平线圈套接于磁芯体所成型的凸柱上，并使扁平线圈底部贴合基座，再将引脚片从两侧靠接磁芯体，使引脚片的垫板对位承托扁平线圈的外端部并激光焊接固定，成型为电感预制体；S3、根据封装外壳的外形定制第二模具，并将电感预制体放入第二模具中，调节定位使引脚片的主体外露于第二模具；S4、调配热压粉末，并混合至少包含粘结剂的辅料完成造粒，将所得的造粒铺陈在第二模具中、完全覆盖磁芯体、扁平线圈及其与引脚片的连接部分；S5、将第二模具转至热压设备，加热造粒使其熔融填充第二模具，并对第二模具在保温165℃下施压若干分钟成型封装外壳，所施加的压力介于3T~8T/cm
²
；S6、将封装外壳脱模并钣金加工引脚片，使其部分包覆封装外壳成型为接点。
[0015]上述提升饱和电流承载能力的电感器的制法，进一步地，S1中所述磁性粉末为羰基铁粉、合金掺杂的FeSiCr非晶、合金掺杂的FeSiCr纳米晶、FeSiAl、FeSi、FeNi中的一种或两种以上的软性粉材组合，且冷压成型压力5T~8T/cm
²
。
[0016]上述提升饱和电流承载能力的电感器的制法，进一步地，S4中所述热压粉末为羰基铁粉、FeSiCr非晶、FeSiCr纳米晶、FeSiAl、FeSi、FeNi中的一种或两种以上的软性粉材组合。
[0017]与现有技术相比，应用本专利技术的电感器及其制法的优点体现于：该电感器通过冷压成型的磁芯体，采用扁平线材法外外绕而成的扁平线圈，独立制程的两部分组装便利性强；通过磁芯体和封装外壳各自软磁粉末的选材和成型工艺优化，大幅提升了电感器的饱和电流承载能力。
[0018]同时，通过对扁平线圈外端部及引脚片垫板的结构优化，结合激光焊接使得电感预制体结构强度可靠，除应对热压成型的外力减小形变外，也有效解决了焊接开路及接触电阻增大的问题，从而抑制饱和电流带来的温升速度加快。
[0019]此外，本专利技术上述制法可知，电感器各构件及相关模具的子制程独立，有利于批量规模化制造，集中装配、模压成型，提升电感器产品性能的同时也提高了生产效率，降低了
能耗及生产成本。
附图说明
[0020]图1是本专利技术电感器中磁芯体的立体结构示意图。
[0021]图2是本专利技术电感器中扁平线圈的立体结构示意图。
[0022]图3是本专利技术电感器中扁平线圈与磁芯体、引脚片的组装结构示意图。
[0023]图4是本专利技术电感器在封装状态下的结构透视图。
[0024]图5是本专利技术电感器在初步完成封装后的立体结构示意图。
[0025]图6是本专利技术电感器一种成品的立体外观示意图。
具体实施方式
[0026]以下便结合实施例附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本专利技术技术方案更易于理解、掌握，从而对本专利技术的保护范围做出更为清晰的界定。
[0027]本专利技术设计者针对现有常见电感器的不足，创新提出了一种提升饱和电流承载能力的电感器及其制法，有利于推进电感器从微型设备到各类伺服器、云端服务器等的应用及性能发挥，具体方案如下。
[0028]如图1至图5所示，该电感器由磁芯体1、扁平线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升饱和电流承载能力的电感器，由磁芯体、扁平线圈，引脚片装接相连并热压封装成型，其特征在于：所述磁芯体为冷压成型的T角型，包括底部圆盘形的基座及其表面同轴向上延伸的凸柱；所述扁平线圈以基座为承载体、绕接成型于凸柱上；所述引脚片成对贴靠于基座径向上的两侧，且任一侧引脚片与扁平线圈的一外端部相接成一体；热压封装状态下，所述引脚片弯折包覆封装外壳并相互隔开。2.根据权利要求1所述提升饱和电流承载能力的电感器，其特征在于：所述磁芯体为由磁性粉末冷压成的单一块体，所述凸柱呈圆柱体，且凸柱的高度超出所述扁平线圈绕接成型的高度，在径向上凸柱表面与扁平线圈间隔设置。3.根据权利要求1所述提升饱和电流承载能力的电感器，其特征在于：所述扁平线圈由扁平线材独立绕卷加工而成并套接于凸柱，其中扁平线材的外端部呈厚度的扁平态向等宽厚的方柱态、再向宽度的扁平态的平滑过渡，并与引脚片相平贴。4.根据权利要求3所述提升饱和电流承载能力的电感器，其特征在于：所述扁平线材的两个外端部同向延伸设置或反向延伸设置。5.根据权利要求3所述提升饱和电流承载能力的电感器，其特征在于：所述引脚片与基座相接的边缘内凹成型为互相贴合的圆弧状，且边缘对应扁平线圈的外端部所在一侧外延成型为与之相接的垫板。6.根据权利要求1所述提升饱和电流承载能力的电感器，其特征在于：所述封装外壳为由磁性粉末热压成型的方形块体，完全包裹所述磁芯体、扁平线圈及其与引脚片的连接部分。7.根据权利要求1所述提升饱和电流承载能力的电感器，其特征在于：所述引脚片的主体自封装外壳两侧翼状外延，且同向弯折成型为封装外壳一侧端面的两个接...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶金火，林伙利，王俊文，
申请(专利权)人：三积瑞科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：