System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电感元件及其制作方法、电子设备技术_技高网

电感元件及其制作方法、电子设备技术

技术编号:41063746 阅读:8 留言:0更新日期:2024-04-24 11:17
本发明专利技术提供一种电感元件及其制作方法、电子设备,电感元件包括磁体、第一电极导体和第二电极导体,磁体由软磁材料制成,第一电极导体和第二电极导体均埋设在磁体内,第一电极导体和第二电极导体的端部均设置有外部电极,外部电极外露于磁体;第一电极导体和第二电极导体被包裹在软磁材料的粉体后通过加热处理的方法一体成型;电感元件还包括绝缘件,绝缘件设置在第一电极导体和第二电极导体之间,第一电极导体和第二电极导体通过绝缘件实现电绝缘。该电感元件具有稳定的分布气隙结构、高磁导率、体积较小且实现多相之间良好的绝缘性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率器件领域,具体地说,是涉及一种电感元件及其制作方法、电子设备


技术介绍

1、随着ai服务器、高端pc、pad、手机等产品的薄型化趋势,以及大功率的固有要求,对整机用元器件尺寸及功耗产生了巨大的影响。多相耦合电感作为多相储能电感器的集成化设计,可增大输出电流和功率、减小开关器件的容量,是未来电感的发展趋势。

2、目前大电流耦合电感主要是通过组装工艺制造或一体成型制造,现有的组装工艺即分别将磁芯和电极导体制作完成后组装并粘结在一起形成电感元件,现有的一体成型制造方式为,将带有有机物漆膜的金属片与磁粉一起压制,前者通过控制气隙来调整电性,普遍存在尺寸大、气隙不易控制、合格率低、高频下有噪音等问题,后者产品体积大,磁导率低。另外,耦合电感中的两个绕组需要靠的很近,其两者之间的绝缘的难度较大。


技术实现思路

1、本专利技术的第一目的是提供一种具有稳定的分布气隙结构、高磁导率且体积较小,同时能够实现多相之间良好的绝缘性能的电感元件。

2、本专利技术的第二目的是提供一种上述电感元件的制作方法。

3、本专利技术的第三目的是提供一种具有上述电感元件的电子设备。

4、为实现上述第一目的,本专利技术提供一种电感元件,电感元件包括磁体、第一电极导体和第二电极导体,磁体由软磁材料制成,第一电极导体和第二电极导体均埋设在磁体内,第一电极导体和第二电极导体的端部均设置有外部电极,外部电极外露于磁体;第一电极导体和第二电极导体被包裹在软磁材料的粉体后通过加热处理的方法一体成型;电感元件还包括绝缘件,绝缘件设置在第一电极导体和第二电极导体之间,第一电极导体和第二电极导体通过绝缘件进行电绝缘。

5、由上述方案可见,通过设置绝缘件,能够很好解决耦合电感中距离较近的不同电极导体之间的绝缘问题。相比与现有技术,本专利技术的电感元件的磁导率提高了2倍以上,相同电性情况下,本专利技术的电感元件的体积可以减少30%以上。另外,由于本专利技术的电极导体与软磁材料的粉体通过模压并烧结的方法一体成型,并通过绝缘件绝缘,能够实现磁体无气隙,进而制成小尺寸、大电流、高磁导率、多相耦合、磁芯无气隙的电感元件。同时,通过设置绝缘件,实现多相之间的绝缘和调整气隙的作用,也即本专利技术可以通过调整绝缘件的厚度等来调节气隙以及电感元件的耦合系数,从而使得整个工艺更可控,产品合格率更高。

6、一个优选的方案是,通过调整绝缘件的厚度以对电感元件的耦合系数进行调整。

7、一个优选的方案是,绝缘件可以为云母片、陶瓷薄片或流延片,流延片的材料为sio2、si c、s i3n4、al 2o3、zro2、t io2中的至少一种。

8、一个优选的方案是,第一电极导体与第二电极导体之间的间距小于0.2毫米。

9、由此可见,两者的间距较小能够进一步减小电感元件的尺寸。

10、一个优选的方案是,绝缘件的材料为非导磁材料或者低导磁材料。

11、一个优选的方案是,第一电极导体沿着布置方向的投影和第二电极导体沿着布置方向的投影的重叠部分位于绝缘件沿着布置方向的投影内,布置方向为第一电极导体和第二电极导体的布置方向。

12、一个优选的方案是,第一电极导体和第二电极导体均呈板状;第一电极导体包括两个沿着第一电极导体的厚度方向相对设置的第一宽面和两个沿着第一电极导体的宽度方向相对设置的第一窄面;第二电极导体包括两个沿着第二电极导体的厚度方向相对设置的第二宽面和两个沿着第二电极导体的宽度方向相对设置的第二窄面。

13、进一步的方案是,第一电极导体与第二电极导体沿着磁体的宽度方向布置;第一电极导体的其中一个第一窄面与第二电极导体的其中一个第二窄面相对设置,绝缘件位于该第一窄面与该第二窄面之间。

14、由此可见,此种上下电极多相耦合电感为非共平面电极电感,可以大大提高空间利用率。

15、进一步的方案是,第一电极导体和第二电极导体均包括沿着电极导体的延伸方向依次连接的第一折弯段、主体段和第二折弯段;第一折弯段和第二折弯段均沿着垂直于主体段的方向延伸,在主体段的厚度方向上,第一折弯段和第二折弯段分别位于主体段的两侧;绝缘件位于第一电极导体的主体段与第二电极导体的主体段之间;第一电极导体的第一折弯段和第二电极导体的第一折弯段位于电感元件的长度方向的同侧,且在厚度方向上位于主体段的两侧。

16、进一步的方案是,通过调整第一电极导体的主体段与第二电极导体的主体段之间的相对位置以对电感元件的耦合系数进行调整。

17、一个优选的方案是,第一电极导体与第二电极导体沿着磁体的厚度方向布置;第一电极导体的其中一个第一宽面与第二电极导体的其中一个第二宽面相对设置,绝缘件位于该第一宽面与该第二宽面之间。

18、进一步的方案是,第一电极导体和第二电极导体均包括沿着电极导体的延伸方向依次连接的第一折弯段、第一导体段、第二导体段、第三导体段和第二折弯段;第一折弯段和第二折弯段均沿着垂直于第一导体段的方向延伸,在第一导体段的厚度方向上,第一折弯段和第二折弯段位于第一导体段的同侧;第一导体段与第三导体段平行设置且均垂直于第二导体段;第一电极导体的第一导体段与第二电极导体的第一导体段之间,以及第一电极导体的第三导体段与第二电极导体的第三导体段之间均设置有绝缘件。

19、进一步的方案是,通过调整第一电极导体的第一导体段、第一电极导体的第二导体段、第一电极导体的第三导体段、第二电极导体的第一导体段、第二电极导体的第二导体段和第二电极导体的第三导体段所围成的区域的面积以对电感元件的耦合系数进行调整。

20、一个优选的方案是,第一电极导体和第二电极导体的表面均包覆有无机非磁性绝缘层,绝缘件位于第一电极导体的无机非磁性绝缘层与第二电极导体的无机非磁性绝缘层之间。

21、由此可见,通过在电极导体的表面包覆有能耐高温的无机非磁性绝缘层,即使在较高的温度和压力下,也能保证包覆层的完整性。

22、一个优选的方案是,无机非磁性绝缘层的材料的电阻率大于10^6ω·m。

23、一个优选的方案是,无机非磁性绝缘层的材料为s io2、si c、si 3n4、al 2o3、zro2、tio2中的至少一种。

24、一个优选的方案是,软磁材料包括铁硅铝、铁硅、铁硅铬、铁镍、非晶铁合金、纳米晶铁合金中的至少一种。

25、为实现上述第二目的,本专利技术提供一种上述电感元件的制作方法,制作方法包括:电极绝缘层形成步骤,将无机非磁性绝缘材料包覆在第一电极导体和第二电极导体外;产品成型步骤,将包覆有无机非磁性绝缘材料的第一电极导体和第二电极导体包裹在软磁材料的粉体中;后处理步骤,对成型后的坯体进行低温烘烤或者高温烧结。

26、一个优选的方案是,包覆无机非磁性绝缘层的方法包括含浸、喷涂、气相沉积或点胶。

27、一个优选的方案是,产品成型的方法包括热压、冷压、注塑、灌封或流延。

28、为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.电感元件,包括磁体、第一电极导体和第二电极导体,所述磁体由软磁材料制成,所述第一电极导体和所述第二电极导体均埋设在所述磁体内,所述第一电极导体和所述第二电极导体的端部均设置有外部电极,所述外部电极外露于所述磁体;

2.根据权利要求1所述的电感元件,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的电感元件,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的电感元件,其特征在于:

5.根据权利要求1至4任一项所述的电感元件,其特征在于:

6.根据权利要求1至4任一项所述的电感元件,其特征在于:

7.根据权利要求6所述的电感元件,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的电感元件,其特征在于:

9.根据权利要求8所述的电感元件,其特征在于:

10.根据权利要求6所述的电感元件,其特征在于:

11.根据权利要求10所述的电感元件,其特征在于:

12.根据权利要求11所述的电感元件,其特征在于:

13.根据权利要求1至4任一项所述的电感元件,其特征在于:

14.根据权利要求13所述的电感元件,其特征在于:

15.电感元件的制作方法,其特征在于,所述电感元件如权利要求1至14任一项所述的电感元件,所述制作方法包括:

16.根据权利要求15所述的电感元件的制作方法,其特征在于:

17.电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至14任一项所述的电感元件。

...

【技术特征摘要】

1.电感元件,包括磁体、第一电极导体和第二电极导体,所述磁体由软磁材料制成,所述第一电极导体和所述第二电极导体均埋设在所述磁体内,所述第一电极导体和所述第二电极导体的端部均设置有外部电极,所述外部电极外露于所述磁体;

2.根据权利要求1所述的电感元件,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的电感元件,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的电感元件,其特征在于:

5.根据权利要求1至4任一项所述的电感元件,其特征在于:

6.根据权利要求1至4任一项所述的电感元件,其特征在于:

7.根据权利要求6所述的电感元件,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的电感元件,其特征在于:

【专利技术属性】
技术研发人员:颜廷楠胡永侯勤田
申请(专利权)人:深圳顺络电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1