CN103456459A - 一种三轴集成型低频唤醒电感 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三轴集成型低频唤醒电感，其特征在于：其包括磁芯和塑料底座；所述磁芯为扁型四周带圆角的磁芯，在所述磁芯上分别沿三维坐标轴的X、Y和Z轴方向绕制的三个线圈；所述塑料底座四角设置有引脚和焊盘；所述磁芯和塑料底座配合设置在一起，外部包封低温注塑的包封胶；所述引脚和焊盘与所述线圈引线相连，裸露在包封胶外部。本产品表面的线圈通过包封液体胶得到有效保护从而不易被外力轻易的损坏线圈的铜线，根据塑料底座上的定位引脚，保证绕线一致性，通过控制产品顶部包封胶厚度可有效降低产品高度。本发明的紧凑型设计，产品整体高度不超过3.9mm。X，Y，Z轴线圈的连线采用对称设计，即使将产品旋转180度后安装，不影响电气性能。

Description

一种三轴集成型低频唤醒电感

技术领域

本发明涉及应用于现代电子技术领域中需要低频唤醒信号传输的新型电感的技术领域，具体是一种三轴集成型低频唤醒电感。

背景技术

目前市场上的低频唤醒电感，有些虽然也是三轴的，但整个产品的线圈铜线全部裸露在外，导致实际使用时很容易被外力把铜线损坏；有些即使有某种程度的保护，比如用一塑料外壳或纸质标签包覆产品外围，但往往只能进行局部包覆，而且导致产品尺寸进一步变大，影响客户使用，而本包封结构的创新点区别于通常电子器件是高温高压胶封装，尤其是低频天线这类内有超细铜线的产品用常规的高压高温封装容易损坏铜线，且市面上根本无此产品；跟通常的比如贴片电容电阻以及半导体行业的封装完全不同。

更有些设计繁琐，把不必要的结构（比如多余的针脚）也堆砌在产品上导致成本偏高。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的缺陷提供一种结构简单、产品电气性能和机械强度可靠性高，产品防尘，防水，防外力损伤能力强，质量小可容易被SMT贴片机的吸嘴吸住，且可以360°全向接收外部低频信号的三轴集成型低频唤醒电感。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种三轴集成型低频唤醒电感，其特征在于：其包括磁芯和塑料底座；所述磁芯为扁型四周带圆角的磁芯，在所述磁芯上分别沿三维坐标轴的X、Y和Z轴方向绕制的三个线圈；所述塑料底座四角设置有引脚和焊盘；所述磁芯和塑料底座配合设置在一起，外部包封低温注塑的包封胶；所述引脚和焊盘与所述线圈引线相连，裸露在包封胶外部。

其进一步特征在于：所述线圈沿X、Y轴方向且垂直相交绕制，采用同一线径并绕在磁芯内侧的卡槽上；沿Z轴方向绕制的线圈环绕在所述磁芯四周，且采用醇熔或热熔的自粘线绕制而成，或使用与磁芯大小匹配的空心线圈粘接而成。

进一步的：所述磁芯中部设置有正方形凸台，所述凸台呈倒梯形结构；所述塑料底座镂空，磁芯与镂空的塑料底座匹配安装并点胶粘结。

所述焊盘为镶嵌在塑料底座的底部的8个SMD焊盘，其中的6个SMD焊盘分别与分布于塑料底座四周的邻近的6个针脚相连；所述塑料底座上还设有定位引脚。

所述6个针脚头部为U型。

进一步的：所述塑料底座对角设置有斜切脚圆弧，所述有圆弧的对角上侧面各设置有凸台，用于卡住引线，防止引线掉落。

本发明具有积极的效果：本发明的三轴集成型低频唤醒电感，主要应用于当今电子技术领域需要用到低频（通常指15KHZ-140KHZ）唤醒信号传输的场合，比如智能开门系统，智能（人员或物体）定位系统等。本产品表面的线圈通过包封胶得到有效保护从而不易被外力轻易的损坏线圈的铜线，根据塑料底座上的定位引脚，保证绕线一致性，通过控制产品顶部包封胶厚度可有效降低产品高度。所述磁芯的四个角为圆弧R1-R1.8，保证Z轴线圈是带圆弧的线圈。本发明的紧凑型设计，产品整体高度不超过3.9mm。X，Y，Z轴线圈的连线采用对称设计，即使将产品旋转180度后安装，不影响电气性能。

附图说明

图1为实施例中的低频唤醒电感的立体结构示意图。

图2是本发明的低频唤醒电感的内部结构示意图。

图3是本发明的低频唤醒电感的磁芯和塑料底座分解结构示意图。

图4是本发明的低频唤醒电感的塑料底座示意结构图。

图5是本发明的低频唤醒电感的磁芯示意结构图。

具体实施方式

如图1-5所示，本实施例的三轴集成型低频唤醒电感包括：扁型四周带圆角的磁芯4，在该磁芯4上分别沿三维坐标轴的X、Y和Z轴方向绕制的三个线圈1、2、3，以及塑料底座6；磁芯4与塑料底座6通过磁芯4上的凸台5和塑料底座定位并通过胶水互相粘合，包封胶10包封在该三轴集成型低频唤醒电感的除焊盘8面外的所有裸露面；所述的三个线圈1、2、3的引线分别与固定在塑料底座6四周的6个针脚11相连。所用磁芯4的材料为NI-ZN材料。所述包封胶10通过低温注塑对磁芯4与塑料底座6进行包覆。

沿X、Y轴方向且垂直相交绕制的线圈1、2采用同一线径并绕在磁芯4内侧的卡槽上；沿所述的Z轴方向绕制的线圈3环绕在所述磁芯4四周，且采用醇熔或热熔的自粘线绕制而成，或使用与磁芯4大小匹配的空心线圈粘接而成, 来保证Z轴方向线包排线和电性能的一致性

沿所述的Z轴方向绕制的线圈3的侧面也被包封胶包覆。

所述塑料底座6的底部镶嵌有8个SMD焊盘8，来满足产品通过自动贴片机安装到PCB板上，并把三路信号通过SMD焊盘8连接到PCB电路上。其中的6个SMD焊盘8分别与分布于底座四周的邻近的6个针脚11相连；所述塑料底座6上还设有定位引脚7，用来保证绕线方向的一致性。

所述的6个针脚11的头部为U型。

磁芯4和塑料底座6的粘合是通过先在磁芯表面均匀布置6-12个圆形胶水点9，然后把底座通过定位凸台5固定粘贴到磁芯4上。

所述磁芯4四周的圆角为R1-R1.8。

所述的包封胶10为耐高低温（-60°C~150°C）的特种胶水。

所述的塑料底座6对角有斜切脚圆弧，避免焊锡时引线损坏。

所述的塑料底座6有圆弧的对角上，侧面设计有2个凸台，可以卡住引线，防止引线掉落。

所述的包封胶10通过特别设计的治具来对产品除底部焊盘8面外的所有表面整体进行包覆。

三个轴向的线圈1、2、3各2个绕线端分别按一定规律和各针脚11连接，从而把三个方向接收到的唤醒信号通过针脚11，焊盘8最终传递到PCB板电路中。

塑料底座6通过内部镶嵌金属焊盘8、针脚11，以加强底座的整体机械强度和不易变形；同时也为保证塑料底座6能耐受280°高温回流焊，该塑料底座6材料为耐高温的LCP系列材料。

各绕组两头的引线要分别缠绕在U型针脚上以确保引线和针脚结合牢固，最后要用焊锡机构把引线和针脚11焊牢靠。

线圈制作完成后，要检测各轴向的电感的电参数，一般在频率为15KHZ-140KHZ；电感量为5uH-50mH之间，而Q的范围通常在5-70之间。

线圈制作完成后，除了满足电性能要求外，焊盘的平面度要不大于0.15mm，以保证贴片共面度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种三轴集成型低频唤醒电感，其特征在于：其包括磁芯和塑料底座；所述磁芯为扁型四周带圆角的磁芯，在所述磁芯上分别沿三维坐标轴的X、Y和Z轴方向绕制的三个线圈；所述塑料底座四角设置有引脚和焊盘；所述磁芯和塑料底座配合设置在一起，外部包封低温注塑的包封胶；所述引脚和焊盘与所述线圈引线相连，裸露在包封胶外部。

2.根据权利要求1所述的三轴集成型低频唤醒电感，其特征在于：所述线圈沿X、Y轴方向且垂直相交绕制，采用同一线径并绕在磁芯内侧的卡槽上；沿Z轴方向绕制的线圈环绕在所述磁芯四周，且采用醇熔或热熔的自粘线绕制而成，或使用与磁芯大小匹配的空心线圈粘接而成。

3.根据权利要求1或2所述的三轴集成型低频唤醒电感，其特征在于：所述磁芯中部设置有正方形凸台，所述凸台呈倒梯形结构；所述塑料底座镂空，磁芯与镂空的塑料底座匹配安装并点胶粘结。

4.根据权利要求1或2所述的三轴集成型低频唤醒电感，其特征在于：所述焊盘为镶嵌在塑料底座的底部的8个SMD焊盘，其中的6个SMD焊盘分别与分布于塑料底座四周的邻近的6个针脚相连；所述塑料底座上还设有定位引脚。

5.根据权利要求4所述的三轴集成型低频唤醒电感，其特征在于：所述6个针脚头部为U型。

6.根据权利要求1或2所述的三轴集成型低频唤醒电感，其特征在于：所述塑料底座对角设置有斜切脚圆弧，所述有圆弧的对角上侧面各设置有凸台，用于卡住引线，防止引线掉落。

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