低构形高功率电感器制造技术

一种低构形高功率电感器，包括：一片至少一侧表面具有绝缘表面的基板；至少一个形成于该至少一侧绝缘表面上的螺旋状线圈；一组导接该至少一个螺旋状线圈两端的电极；及一个封闭该至少一个螺旋状线圈的铁磁性胶体保护层。由于可藉由铁磁性胶体保护层取代常用电感器所需的磁芯，不仅使晶片电感器的高度大幅降低，体积巨幅缩减，且产品精度极高，完全符合电子产品轻薄短小的潮流趋势；尤其结构相对简单，可批次制造，产出效率及良率均可获提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种低构形高功率电感器，尤其是一种利用铁磁性胶体保护层做为电磁芯的低构形高功率电感器。
技术介绍
电感器是一种用绝缘导线缠绕形成线圈，以产生一自感量的电子元件，而电感器在电子线路的应用相当广泛，例如应用在振荡、调谐、耦合、滤波、延迟、偏转的电子线路当中。制造时，通常是将线圈缠绕在一个铁芯上形成一个导体回路，当电流流经线圈时，根据法拉第电磁感应定律，导体将产生一个电动势以「反抗」这种变化，即电磁感应现象，比如，当电流以I安培/秒的变化速率穿过一个I亨利的电感元件，则引起I伏特的感应电动势，而电磁感应L计算公式为If= WjT絶4其中 I ,L=电感单位亨利(H)；μ。=自由空间的磁导率=4 π X 10_7H/m ；μ r =芯材料的相对磁导率；N =线圈缠绕匝数；A =线圈环绕的横断面积单位平方米(m2);及I =线圈盘绕长度单位米(m)。从公式中可得知，缠绕线圈的匝数及横断面积对于电感大小所造成的影响。为提供足够的电感值，所用线圈往往需占用极大空间，因此电感器常有较大体积，无论在电路板的平面或高度方向，都对电路设计造成相当负担，使得轻薄短小的设计受阻。较早期的这类电子元件安装至电路板的方式，主要是藉由插脚焊接，甚至为降低电路板上元件高度，在电路板上挖孔，供容纳电感器的本体部分，无论插件、剪脚、将电感器本体放入预挖孔中，大部份都需辅以手工作业，不仅繁杂费时，电路板面积也受限于此等元件而不易微型化，无法应用在小型电子产品中。为解决这些问题，目前主流的电子元件，一方面体积尽量减小，并且主要配合表面安装技术(SMT, surface mount technology)安装至电路板，令电路板上的布线密度提升，减少占用的面积，更使电子元件的延迟时间减少，电路回应速度更快、提升整体效能。图I所示，是一种常见的表面安装晶片电感器，主要包括有磁芯11、线圈12、电极13及壳体15，其中线圈12被缠绕于磁芯11上，线圈12的两端分别导接至电极13，并以壳体15封装成为晶片形状，供表面安装设置到基板14的安装面。其制造过程中，需先将线圈12缠绕于磁芯11，再打线连接至电极13，最后进行封装。然而，一方面磁芯11必然占有相当高度，会使得电感器晶片的厚度增加，采用这种晶片电感器焊于电路板时，会使得整体电路板不能薄形化；另方面，线圈与电极间的接点结构较脆弱，一旦在封装灌胶过程中略有推挤偏移，就可能使得接点位置接触不良，导致产品性能劣化，成本随之升高；尤其此制程主要是机械作业，制造精度较差，产品价格与品质都无法轻易提升。另一种常见的表面安装电感器如图2所示，其中，线圈22缠绕方式是从中心点向外以螺旋状单层缠绕，但是一方面其金属导线部分尺寸甚大，不符合微型化潮流；另方面在生产过程中，是先将线圈22的两个端部以焊接的方式焊于一个具有两电极的长条料带上，再将料带及线圈整体封入金属壳体26，最后切断料带与电极间的连结，从而形成个别电感器，最后安装于基板25上，操作过程较繁复，且许多环节精度都不高，产品良率及精度都因而受限。因此，如何令表面安装的晶片电感器薄形化，以减少占用电路布局的空间，及提升薄形化电感器的制造良率与精度，甚至批次大量制造，使得产出效率大增，将是提升产品市场竞争力的重要思维方向。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种大幅降低晶片电感器厚度的低构形高功率电感 器。本专利技术的另一目的在于提供一种高精度的低构形高功率电感器。本专利技术的又一目的在于提供一种可批次制造而提升产出效率的低构形高功率电感器。本专利技术的再一目的在于提供一种以铁磁性胶体取代磁芯、使得结构简易的低构形高功率电感器。依照本专利技术揭示的一种低构形高功率电感器，包括一片至少一侧表面具有绝缘表面的基板；至少一个形成于该至少一侧绝缘表面上的螺旋状线圈；一组导接该至少一个螺旋状线圈两端的电极；及一个封闭该至少一个螺旋状线圈的铁磁性胶体保护层。由于本案所揭示的低构形高功率电感器，是在基板上藉由例如溅镀等制程成形螺旋状线圈，经过增厚，并且以铁磁性材质的胶体封装定型而形成铁磁性胶体保护层，使得铁磁性胶体保护层可以取代常用电感器所需的磁芯，一方面使得晶片电感器的高度大幅降低，体积巨幅缩减，且产品精度极高，完全符合电子产品轻薄短小的潮流趋势；尤其结构相对简单，可批次制造，产出效率及良率均可获提升，一举达成所有上述目的。图式简单说明图I是公知表面安装晶片电感器；图2是公知具有螺旋状单层缠绕线圈的表面安装晶片电感器；图3是本案低构形高功率电感器的第一较佳实施例的基材预切割而形成复数个彼此连结的基板的示意图；图4是图3的基板上先溅镀一层铜层，于铜层上涂布一层光阻膜，并将一个具有预定图案的光罩覆盖于光阻膜的侧视图；图5是图4的基板的俯视图；图6是图4的剩余的光阻膜以螺旋状分布于基板及铜层之上的侧视图；图7是图6的分布于基板的铜层呈螺旋状的侧视图；图8是图7的螺旋状的铜层进行电镀使其增厚形成一个螺旋状线圈的侧视图；图9是图8的基板形成有螺旋状线圈的俯视图；附图说明图10是图8的基板以激光钻孔贯穿基板形成两个穿孔的侧视图11是图10的穿孔填满导电银胶，令螺旋状线圈两端分别导接至基板下方的两个导接电极的侧视图；图12是图11的螺旋状线圈由混有铁磁性材质填满间隙及包覆，待胶体凝固后形成一个铁磁性胶体保护层的侧视图；图13是图12的基板切割分离后形成本例的晶片电感器的侧视图；图14是本案低构形高功率电感器的第二较佳实施例的基材内埋一个贯通基板上下表面的导体柱，以及在各基板的上、下层绝缘表面分别藉由烧结的陶瓷形成一个环绕侧壁的侧视图；图15是图14的基板的俯视图；图16是图14的上、下环绕侧壁内分别形成两个螺旋状线圈，以及于各环绕侧壁的顶面分别形成两个导接电极的侧视图； 图17是图16的基板的俯视图；图18是图16的环绕侧壁内灌入铁磁性材质的胶体，待铁磁性材质的胶体凝固后即形成铁磁性胶体保护层的侧视图；图19是图18的基板成条叠置后，同时对各个基板侧边以例如溅镀的方式溅镀一层侧边导电层的侧视图；图20是图19的基板切割分离后形成本例的晶片电感器的侧视图；图21是本案低构形高功率电感器的第三较佳实施例的上、下两个环绕侧壁内分别形成两个不同线圈匝数的螺旋状线圈的侧视图；图22是图21的环绕侧壁灌入铁磁性材质的胶体，待铁磁性材质的胶体凝固后即形成铁磁性胶体保护层的侧视图；图23是图22的基板侧边分别形成有侧边电极的侧视图；及图24是图23的基板的仰视图。主要元件符号说明11磁芯12、22线圈13电极14、25、31、31，、31”基板15壳体26金属壳体30基材310脆弱部3310铜层361光阻膜40光罩32、32’、32”螺旋状线圈330、340穿孔331、341、331，、341，、331”、341” 导接电极38、38’、38”铁磁性胶体保护层320’导体柱311，穿孔36’、36”环绕侧壁360’容置部320”铁芯具体实施例方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合说明书附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。·本案低构形高功率电感器的第一较佳实施例，如图3所示，是以一整片例如绝缘的氧化铝材质的基材30，藉由例如激光加工而预切割出虚线所示例释为刻痕的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低构形高功率电感器，包括：一片至少一侧表面具有绝缘表面的基板；至少一个形成于该至少一侧绝缘表面上的螺旋状线圈；一组导接该至少一个螺旋状线圈两端的电极；及一个封闭该至少一个螺旋状线圈的铁磁性胶体保护层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：官淑燕，
申请(专利权)人：官淑燕，
类型：发明
国别省市：