CN102034588A - 电感元件制造方法及其制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种电感元件制造方法及其制造装置，首先，将一个排架框绕固定在相结合的一个线圈与二个端子的外围，用一个压制模具与一个下模具将该排架夹压住，使该线圈容置在该压制模具与该下模具所相配合界定出的一个向上开放的填粉孔穴中，接着把一导磁粉末填入该填粉孔穴中并使该线圈被完全掩埋，最后，利用一个上模具将该填粉孔穴中的导磁粉末模压成一个固化包覆块。如此一来，该线圈在该排架的稳固支撑下，不会在导磁粉末的填倒或粉末冶金模压成形过程中产生偏移，便能提高所制造电感元件的品质与优良率。

Description

电感元件制造方法及其制造装置

技术领域

本发明涉及一种电感元件制造方法及其制造装置，特别是涉及一种运用粉末冶金模压成形手段的电感元件制造方法及其制造装置。

背景技术

如图1与图2所示，为本案申请人的中国台湾第M278046号“电感元件”新型专利案，所揭露的电感元件1是包含一线圈11、一塞置在该线圈11中的金属制导磁柱12，以及一将该线圈11与该导磁柱12一并包埋其中的扁平长方块体状的包覆块13。该线圈11具有二分别穿伸出该包覆块13外且弯折嵌覆在该包覆块13的一底面上的导线脚111，以及一用以连接该二导线脚111且供该导磁柱12塞置并包埋于该包覆块13中的圈绕本体112。

另外，用以制造出上述电感元件1的制造装置，包含一下模具3，及一可对应压合在该下模具3上的上模具5。

该下模具3包括一其一顶面凹陷形成一下模穴32的下模座31、一固设在该下模座31内且位在该下模穴32的底面处的下模仁33，以及一可动地插装在该下模仁33内且可向上顶伸入该下模穴32中的顶推杆34。该下模仁33具有二分别凹陷形成于其顶面的相反二侧处且连通该下模穴32的插槽35。

该上模具5包括一能对应压合在该下模座31的顶面上的上模座51，以及一可在该上模座51中纵向移动的上模仁52。该上模座51具有一上下贯穿且能对应连通该下模穴32的上模穴53，以及二斜向贯穿且左右对称地连通该上模穴53的入料道54。该上模仁52是能在该上模穴53中上下位移，并进一步地通伸入该下模穴32中。

因此，利用该制造装置来制造出电感元件1的过程主要如下：

首先，在该上、下模具3、5尚未对应盖合以前，将该线圈11放置入该下模穴32中，并让该二仍呈直立状的导线脚111的末端部分别对应插装入该下模仁33的二插槽35中，以使该圈绕本体112悬空在该该下模穴32内。

接着，在该下模穴32内倒入适量导磁粉末，让导磁粉末量大概及于该圈绕本体112的底端部处，再将该导磁柱12塞装入该圈绕本体112内。再来，将该上模座51压合在下模座31顶面，并经由该二入料道54继续倒进入导磁粉末，以让该线圈11(除了其导线脚111的末端部外)与该导磁柱12等全被导磁粉末所掩埋。

续而，将该上模仁52下压并使其通伸入该下模穴32中，以将容装在下模穴32内的导磁粉末压铸成固化的包覆块13，此时，该线圈11(除了其导线脚111的末端部外)与该导磁柱12等便被包埋在该包覆块13中。

最后，将该上模具5向上升移以远离该下模具3，并控制该下模具3的顶推杆34往上顶推于该包覆块13的底面，使该包覆块13与该线圈11的导线脚111整体脱出该下模穴32并被取离，随后，再将该二导线脚111的末端部相向弯折以嵌贴在该包覆块13的底面，至此就完成该电感元件1的制作。

然而，本案发明人发现，在该电感元件1的制造过程中，由于只是仰赖该线圈11的导线脚111的末端部插装在该下模仁33的插槽35中，以让该线圈11的图绕本体112在支撑较薄弱的状况下被悬置在该下模穴32内，使得在二次导磁粉末填倒过程与导磁粉末压铸过程中，便可能造成该圈绕本体112偏移的现象，也就是所制成电感元件1的圈绕本体112较难以准确控制是位在该包覆块13的正中央处，如此一来，便会影响到该电感元件1的品质与优良率。且上揭制法只能一次模压成型个别独立的电感元件1，较难以一次工艺地成排成型出多个电感元件1。

由此可见，上述现有的电感元件制造方法及其制造装置在制造方法、产品结构及使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般制造方法及产品又没有适切的方法及结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的电感元件制造方法及其制造装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的电感元件制造方法及其制造装置存在的缺陷，而提供一种新的电感元件制造方法及其制造装置，所要解决的技术问题是使其有效提高所产制电感元件的品质与优良率，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种电感元件制造方法，是依序包含步骤(A)～(D)；(A)准备至少一个线圈、至少二个端子，以及一个排架，使该二端子的一端分别连接该线圈的二个线脚，该二端子的另一端连接该排架，该线圈与该二端子是被该排架框围在其中；(B)将相结合的该排架、该二端子与该线圈整体夹压定位在一个压制模具与一个下模具间，并让该线圈容置在该压制模具与该下模具所相配合界定出的一个向上开放的填粉孔穴中；(C)让该填粉孔穴填充入一导磁粉末，并使该线圈被完全掩埋；以及(D)使一个上模具、该压制模具与该下模具三者相配合，将该填粉孔穴中的导磁粉末模压成一个固化包覆块。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述的电感元件制造方法，其中在步骤(A)，该线圈与该二端子是同体成型，另使该二端子连接该排架。

较佳地，前述的电感元件制造方法，其中在步骤(A)，该排架与该二端子是同体成型，另将该线圈与该二端子连结。

较佳地，前述的电感元件制造方法，其中在步骤(A)，该二端子是焊接固定在该排架上。

较佳地，前述的电感元件制造方法，其中在步骤(A)，该二端子是排呈一字型，每一端子呈Y字型片状且具有二接点，该二端子的接点是隔空相对，该线圈的二线脚是分别焊接在该二端子的隔空斜向对应的二接点上。

较佳地，前述的电感元件制造方法，其还包含一步骤(E)，将相结合的该排架、该二端子、该线圈与该固化包覆块整体脱模，续而进行热处理，同时该固化包覆块能受施一弹性抵压作用。

较佳地，前述的电感元件制造方法，其中在步骤(A)，另准备至少一个导磁柱，将该导磁柱塞置入该线圈中，在步骤(B)，该线圈与该导磁柱是一并位在该填粉孔穴中，在步骤(C)，充填在该填粉孔穴中的导磁粉末是能将该线圈与该导磁柱完全掩埋。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种电感元件制造装置，包含一个下模具，以及一个上模具；该电感元件制造装置还包含一个设置在该上模具与该下模具间的压制模具；该下模具包括一个固定模盘，以及一个能升降地设置在该固定模盘下方的活动模座，该固定模盘具有至少一个呈纵向贯穿的下填充空间，该活动模座具有至少一个能升降地紧密插置在该下填充空间中的顶推杆；该压制模具是能脱离地压合定位在该固定模盘上，并具有至少一个呈纵向贯穿且对应连通该下填充空间的上填充空间，该上填充空间与该下填充空间是对接成一个填粉孔穴；该上模具包括一能脱离地压合在该压制模具上的可动模座，以及至少一个突出设置在该可动模座的一下表面且能脱离地紧密插置在该上填充空间中的模压杆。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，，前述的电感元件制造装置，其中该上模具的模压杆的插伸入该上填充空间中的深度，是小于该上填充空间的深度。

较佳地，，前述的电感元件制造装置，其还包含一个热处理单元，该热处理单元包括一个加热器，以及一个容置在该加热器中的夹具，该夹具具有至少一个可伸缩压杆。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明电感元件制造方法及其制造装置至少具有下列优点及有益效果：将相结合的线圈、端子与排架整体移至压制模具与下模具间时，压制模具与下模具主要是相配合将排架紧密压制住，并使线圈悬置在填粉孔穴中，让线圈在排架的稳固支撑下，不会在导磁粉末的填倒或粉末冶金模压成形过程中产生偏移，用以提高所制造电感元件的品质与优良率。

综上所述，本发明的线圈在该排架的稳固支撑下，不会在导磁粉末的填倒或粉末冶金模压成形过程中产生偏移，便能提高所制造电感元件的品质与优良率。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是一成型示意图，说明中国台湾第M278046号“电感元件”新型专利案，其电感元件的成型过程；

图2是一剖视图，说明上述该电感元件的结构；

图3是一立体图，说明本发明的电感元件制造方法及其制造装置的一第一较佳实施例，一排架、多数线圈、多数对端子、与多数导磁柱是组合成一体，其中排架与端子是同体成型；

图4是一结构示意图，说明该第一较佳实施例的相结合的该排架、该多数线圈与该多数导磁柱整体，是嵌放到一下模具的一固定模盘上；

图5是一结构示意图，说明该第一较佳实施例的一压制模具将该排架压合定位在该固定模盘上；

图6是一结构示意图，说明该第一较佳实施例的每一填充粉孔是倒入一导磁粉末，以将其中的线圈与导磁柱完全掩埋；

图7是一结构示意图，说明该第一较佳实施例的一上模具压合在该压制模具上，使每一填充粉孔中的导磁粉末压铸成固化包覆块；

图8是一结构示意图，说明该第一较佳实施例的该下模具的一活动模座上升，以将该排架与该多数固化包覆块顶离该固定模盘；

图9是一结构示意图，说明该第一较佳实施例的脱模后的排架与固化包覆块整体是移放至一热处理单元中；

图10是一立体图，说明该第一较佳实施例所制出的排组成一体的多数电感元件；

图11是一立体图，说明本发明的电感元件制造方法的一第二较佳实施例，每一线圈是与相对应二端子同体成型；

图12是一立体图，说明该第二较佳实施例所制成的电感元件结构。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电感元件制造方法及其制造装置其具体实施方式、制造方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

如图4、图5与图9所示，本发明的电感元件制造装置2的一第一较佳实施例，该电感元件制造装置2是包含一个下模具21、一个压制模具22、一个上模具23，以及一个热处理单元24。

该下模具21包括一个固定模盘211，以及一个能升降地设置在该固定模盘211下方的活动模座212。该固定模盘211具有五个相间隔且呈纵向贯穿的下填充空间213，每一下填充空间213的横截面为正四方形；该活动模座212具有五个分别能升降地紧密插置在该五下填充空间213中的顶推杆214，每一顶推杆214是能封闭所相对应下填充空间213的下开口，并控制该下填充空间213的可用容积大小，例如，当该顶推杆214下移时，该下填充空间213的可用容积增大，相反地，当该顶推杆214上移时，该下填充空间213的可用容积便缩小。

该压制模具22为盘状，其能压合在该下模具21的固定模盘211上，并具有五个相间隔且呈纵向贯穿的上填充空间221，每一上填充空间221的横截面为正四方形。在该压制模具22压合于该固定模盘211上时，该五上填充空间221是能分别对应连通该固定模盘211的五下填充空间213，而且，每一上填充空间221能与所相对应下填充空间213对接成一呈下封闭上开放状的填粉孔穴222；换句话说，随着该下模具21的顶推杆214的升降动作，便能控制填粉孔穴222的可用容积大小。

该上模具23包括一个能压合在该压制模具22的一顶面上的可动模座231，以及五支相间隔地向下突伸设置在该可动模座231的一底面的模压杆232。在该可动模座231压合在该压制模具22上时，该五模压杆232是分别紧密插置入该压制模具22的五上填充空间221中，再者，每一模压杆232的长度是小于所相对应上填充空间221的深度；也就是说，若每一模压杆232的长度是L毫米(mm)，而每一上填充空间221的深度是H毫米，那么，每一模压杆232在所对应上填充空间221中的插伸深度是固定在L毫米时，其便小于该上填充空间211的深度H毫米者。

该热处理单元24包括一个加热器241，以及一个容置在该加热器241中的夹具242。该夹具242包括一个概呈横U型的基座243，以及五支相间隔排列在该基座243上的可伸缩压杆244。本实施例中，该加热器241是一烤箱。

如图3～图9所示，本发明的电感元件制造方法的一第一较佳实施例，是依序包含步骤(A)～(E)，主要利用上述电感元件制造装置2，以一次成型出如图10所示的排组成一体的五个电感元件4。其中，每个电感元件4是包含一个由导磁粉末固化而成且为扁平矩方体状的固化包覆块41、一个包埋在该固化包覆块41中的线圈42、一个塞置在该线圈42中且一并包埋在该固化包覆块41中的金属制导磁柱43，以及二个成对且排呈一字型地突伸在该固化包覆块41外的金属制端子44；该线圈42具有二个分别连接该二端子44的线脚421，以及一个连接该二线脚421且供该导磁柱43塞置其中的圈绕本体422。

如图3所示，首先进行步骤(A)：预先同体成型出一个长条状的排架6与五对端子44。其中，该排架66是包含一个矩框形的框架体61，以及四根相间隔地跨置在该框架体61中并予区隔出五个隔间63的结构肋62。而该五对端子44是分别位在该五个隔间63中；成对的二端子44是排成一字型，每一端子44是概呈Y字型片状，其一端是同体连接该框架体62，而其另一端具有二个接点441、442，该二端子44的接点441、442是隔空相对的。

接着，将该五线圈42分别固定在该五对端子44上；其中，每一线圈42的二线脚421是分别连接所相对应的二端子44，特别是，该二线脚421是分别焊接在该二端子44的隔空斜向对应的二接点441、442上，而让该圈绕本体422是悬置在该二端子44间。然后，再将该五导磁柱43分别插塞并粘固在该五圈绕本体422中。

另要说明的是，在将该五线圈42分别焊固在该五对端子44上时，通常，因线圈42的二线脚421的位置可能不会刚好对准所欲焊接的隔空斜向对应的二接点441、442处，所以，线圈42的二线脚421便必须被迫旋移调整，因而造成线圈42内部蓄积一股抗形变应力。由于此种抗形变应力可能会造成端子44移位与框架体61扭曲，所以，通过该多数结构肋62的设计，便能够强化该框架体61与该五对端子44间的结构稳定性，以有效抗除上述排架6的变形疑虑。

如图4与图5所示，进行步骤(B)：见图4，先将相结合的该排架6、该五线圈42、该五对端子44与该五导磁柱43整体嵌放至该下模具21的固定模盘211的一顶面上，这时候，该排架6与该五对端子44是平嵌放置在该固定模盘211的顶面上的凹沟215中，且该五线圈42与五导磁柱43则是分别悬置在该五下填充空间213的顶部处。见图5，再将该压制模具22往该下模具21方向下压，使该排架6与该五对端子44是紧密地压制定位在该压制模具22与该固定模盘211间，而该五线圈42与该五导磁柱43则是分别稳固地悬置在该五填粉孔穴222中，也就是每一线圈42与所相对应导磁柱43是近乎位在所相对应上填充空间221、下填充空间213的对接处。

如图6所示，进行步骤(C)：让每一填粉孔穴222填充入导磁粉末(含有铜、铁与粘合剂等成分)，所填入导磁粉末量是小于填粉孔穴222的可用容积，并足以让线圈42与导磁柱43被完全掩埋。

如图7所示，进行步骤(D)：控制该上模具23往该压制模具22方向下压，使该可动模座231压合在该压制模具22的顶面上，此时，该五模压杆232便会分别插伸入该压制模具22的五上填充空间221中，以将每一填粉孔穴222中的导磁粉末藉粉末冶金模压成型的方式压铸成型为固化包覆块41，而让该线圈42与该导磁柱43能居中不偏倚地被完全包埋在该固化包覆块41中，至此，就已完成电感元件4的整体结构。

在步骤(C)、(D)的过程中，由于排架6与端子44整体是紧密夹压定位在该压制模具22与该下模具21的固定模盘211间，能提供线圈42稳固的支撑定位作用，所以，在导磁粉末填充入填粉孔穴222与被粉末冶金模压成形时，可有效确保线圈42不会产生偏移。

如图8与图9所示，进行步骤(E)：见图8，控制该上模具23与该压制模具22上升以远离该下模具21，并让该下模具21的顶推杆214进一步地向上升移以将该五固化包覆块41同步顶推出该五下填充空间213外，同时该排架6与端子44会一并被顶离该固定模盘211的顶面，这时候，便可见五个排组成一体的电感元件4浮升至该固定模盘211的上方处，以能供轻松一次取离所有电感元件4。

见图9，把排组成一体的五个电感元件4脱模后，续将其夹固定位在该夹具242上并予送进入该加热器241中，使该五电感元件4的固化包覆块41是分别被夹压在该基座243的一底壁与该五可伸缩压杆244间，每一可伸缩压杆244会施予所相对应电感元件4的固化包覆块41弹性压抵作用。主要是，在该加热器241开始动作以对电感元件4进行热改质处理的过程中，由于固化包覆块41与包埋其中的线圈42两者的热膨胀系数差异，为了避免固化包覆块41的结构形变过于剧烈甚至产生裂痕的状况，利用可伸缩压杆244所施予的弹性压抵作用，可使所述不良状况获得控制与改善，并有效提高电感元件4的品质与优良率。

如图10所示，最后，排组成一体的五个电感元件4在完成热处理后，进一步在该框架体61与端子44的交接处施予裁切，便能使该五个电感元件4被裁离该排架6，而能各自独立。

如图11所示，为本发明的电感元件制造方法的一第二较佳实施例，与上述该第一较佳实施例不同处在于，在步骤(A)中，每一线圈42是与相对应二端子44同体成型而成，而端子44的一端是能直接嵌放在排架6之内周缘的凹槽64中，当然，端子44该端也可以点焊固定在该排架6上，此时该排架6就不需要凹槽66设计。而藉以成型出的电感元件4结构，则如图12所示。

要补充说明是，当然，本发明的电感元件制造方法及其制造装置，也可以一次成型出一个电感元件4，这时候，只需要将一矩框形的排架6、一对端子44与一个线圈42组合成一体，相应地，该下模具21的下填充空间213与顶推杆214、该压制模具22的上填充空间221、该上模具23的模压杆232，与该夹具242的可伸缩压杆244等构件的数量便都只要一个便可。所以，有关电感元件4的一次产制成型量，及上述构件的相对应数量并不局限于本实施方式所载。

综上所述，本发明的电感元件制造方法及其制造装置，能一次成型出多个排组成一体的电感元件4，且增加成品取出便利性，并有效提高所产制电感元件4的品质与优良率，所以，确实能达成本发明的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电感元件制造方法，是依序包含步骤(A)～(D)；其特征在于：

(A)准备至少一个线圈、至少二个端子，以及一个排架，使该二端子的一端分别连接该线圈的二个线脚，该二端子的另一端连接该排架，该线圈与该二端子是被该排架框围在其中；

(B)将相结合的该排架、该二端子与该线圈整体夹压定位在一个压制模具与一个下模具间，并让该线圈容置在该压制模具与该下模具所相配合界定出的一个向上开放的填粉孔穴中；

(C)让该填粉孔穴填充入一导磁粉末，并使该线圈被完全掩埋；以及

(D)使一个上模具、该压制模具与该下模具三者相配合，将该填粉孔穴中的导磁粉末模压成一个固化包覆块。

2.如权利要求1所述的电感元件制造方法，其特征在于：在步骤(A)，该线圈与该二端子是同体成型，另使该二端子连接该排架。

3.如权利要求1所述的电感元件制造方法，其特征在于：在步骤(A)，该排架与该二端子是同体成型，另将该线圈与该二端子连结。

4.如权利要求2所述的电感元件制造方法，其特征在于：在步骤(A)，该二端子是焊接固定在该排架上。

5.如权利要求3所述的电感元件制造方法，其特征在于：在步骤(A)，该二端子是排呈一字型，每一端子呈Y字型片状且具有二接点，该二端子的接点是隔空相对，该线圈的二线脚是分别焊接在该二端子的隔空斜向对应的二接点上。

6.如权利要求1至5任一权利要求所述的电感元件制造方法，其特征在于：还包含一步骤(E)，将相结合的该排架、该二端子、该线圈与该固化包覆块整体脱模，续而进行热处理，同时该固化包覆块能受施一弹性抵压作用。

7.如权利要求6所述电感元件制造方法，其特征在于：在步骤(A)，另准备至少一个导磁柱，将该导磁柱塞置入该线圈中，在步骤(B)，该线圈与该导磁柱是一并位在该填粉孔穴中，在步骤(C)，充填在该填粉孔穴中的导磁粉末是能将该线圈与该导磁柱完全掩埋。

8.一种电感元件制造装置，包含一个下模具，以及一个上模具；其特征在于：

该电感元件制造装置还包含一个设置在该上模具与该下模具间的压制模具；该下模具包括一个固定模盘，以及一个能升降地设置在该固定模盘下方的活动模座，该固定模盘具有至少一个呈纵向贯穿的下填充空间，该活动模座具有至少一个能升降地紧密插置在该下填充空间中的顶推杆；该压制模具是能脱离地压合定位在该固定模盘上，并具有至少一个呈纵向贯穿且对应连通该下填充空间的上填充空间，该上填充空间与该下填充空间是对接成一个填粉孔穴；该上模具包括一能脱离地压合在该压制模具上的可动模座，以及至少一个突出设置在该可动模座的一下表面且能脱离地紧密插置在该上填充空间中的模压杆。

9.如权利要求8所述的电感元件制造装置，其特征在于：该上模具的模压杆的插伸入该上填充空间中的深度，是小于该上填充空间的深度。

10.如权利要求8或9所述的电感元件制造装置，其特征在于：还包含一个热处理单元，该热处理单元包括一个加热器，以及一个容置在该加热器中的夹具，该夹具具有至少一个可伸缩压杆。

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