CN104425098A - 电感器及其制法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电感器及其制法，其制法包括先提供一具有容置空间的壳体，再盖接第一磁性端盖于壳体的第一端部，接着设置芯柱于容置空间中且将芯柱的一端抵接至第一磁性端盖，并将具有二接线部的线圈套设于芯柱上，接着充填磁性粉末于容置空间中形成磁性粉末层，以包覆芯柱与线圈，最后盖接具有两个开孔的第二磁性端盖于壳体的第二端部且抵接至芯柱的另一端，以将磁性粉末及套设芯柱的线圈封置于容置空间中，而线圈的两个接线部分别经由第二磁性端盖的两个开孔突伸出该第二磁性端盖。本发明可依所需以不同的材料制作第一磁性端盖、芯柱和第二磁性端盖，能增加电感器的磁饱和特性并减少芯体尺寸，进而降低制作成本。

Description

电感器及其制法

技术领域

本发明涉及一种电感器及其制法，具体涉及一种能降低制作成本的电感器及其制法。

背景技术

电感器为被动元件的一种，具有滤波去噪声、抑制瞬间电流、降低EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰） 及功率转换等功能，长久以来广泛地应用于各种电子产品之中。

如图1A和图1B所示，其为现有电感器的一些范例。图1A为环形电感器，其是将线圈12环设于芯体11上。环形电感器具有非磁性路径及早期磁饱和等优点，但环形电感器无法自动化绕线，仍需人工绕线，加工成本高且加工的质量不齐。

图1B为芯体21和壳体23组合的电感器，由图1B所示的剖面图可知，芯体21为I字型，其上环绕有线圈22，芯体21与壳体23之间有间隙G。此种电感器需利用线圈射出设备将一导线射出并螺旋环绕在芯体21上，进而形成线圈22，这样的制作过程无法独立形成线圈。其次，组装时需注意芯体21与壳体23的间间隙G的均匀性，即需将环设有线圈22的芯体21置于壳体23的正中央，导致生产效率慢。此外，还要精密计算间隙G的尺寸，否则易发生电感值过高、磁饱和不足等问题。

因此，本发明研发一种制作成本低、生产效率高的电感器，其为目前业界亟待解决的议题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种电感器及其制法，能够降低电感器的制作成本，提高生产效率。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种电感器，其包括：壳体，具有一容置空间；第一磁性端盖，盖接至该壳体的第一端部；磁芯柱，收纳于该壳体的容置空间中且其一端抵接至该第一磁性端盖；线圈，收纳于该容置空间中并套设该磁芯柱于其中，且具有沿该壳体的轴线方向向外延伸的两个接线部；磁性粉末层，设置于该容置空间中，以包覆该磁芯柱和线圈；以及第二磁性端盖，盖接于该壳体的第二端部且抵接该磁芯柱的另一端，以将该磁性粉末层及套设该磁芯柱的线圈封置于该容置空间中，且该第二磁性端盖形成有两个开孔以供该二接线部分别突伸出该第二磁性端盖。

上述的线圈由一导线螺旋环绕而成，包含套设该磁芯柱的一螺旋部及自该螺旋部延伸出的两个接线部。

上述的第一磁性端盖的尺寸大于或等于该壳体的外缘尺寸，且对应该壳体之处具有定位部以将该壳体定位于该第一磁性端盖上；上述的第二磁性端盖的尺寸小于或等于该壳体的内缘尺寸，且设置于该壳体的内壁以封闭该容置空间的开口。

上述的第一和第二磁性端盖可为圆形盘或矩形盘、该壳体可为中空圆柱或中空矩形柱。此外，该第一或第二磁性端盖的用以抵接该磁芯柱两端的表面具有接合部，用以对应抵接该磁芯柱的两端。

此外，上述的第一磁性端盖、磁芯柱和第二磁性端盖的材料可不相同。

一种电感器的制法，其包括以下步骤：提供一具有容置空间的壳体；盖接第一磁性端盖于该壳体的第一端部；设置磁芯柱于该容置空间中而令该磁芯柱的一端抵接至该第一磁性端盖，并将具有朝该壳体的轴线方向向外延伸的两个接线部的线圈套设于该磁芯柱上；充填磁性粉末于该容置空间中形成磁性粉末层，以包覆该磁芯柱和线圈；以及盖接具有两个开孔的第二磁性端盖于该壳体的第二端部且抵接至该磁芯柱的另一端，以将该磁性粉末层及套设该磁芯柱的线圈封置于该容置空间中，而该两个接线部分别经由该两个开孔突伸出该第二磁性端盖。

本发明的电感器利用(热封)磁性粉末充填于容置空间，形成封闭磁路。其次，相较于现有技术，本发明的电感器的芯体并非一体成形，因此可依所需以不同的材料制作第一磁性端盖、磁芯柱和第二磁性端盖，可增加电感器的磁饱和特性并减少磁芯柱的尺寸，进而降低制作成本。另外，本发明的电感器的线圈系制作完成后再套设在磁芯柱上，故可与磁芯柱分开制作，增加生产效率。

附图说明

图1A和图1B为现有电感器的示意图。

图2A为本发明的电感器的基本构件分解示意图。

图2B和图2C为本发明的电感器的组装示意图。

图2D为图2C中沿2D线的剖面图。

图3为本发明的电感器的制法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种电感器及其制法，以下通过特定的实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它特点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用。

请参阅图2A至图2D，其为本发明的电感器的基本构件。

在图2A中，磁芯柱31b的两端分别抵接第一磁性端盖31a和第二磁性端盖31c，第一磁性端盖31a、磁芯柱31b和第二磁性端盖31c三者组成I字型。

一般而言，第一磁性端盖31a、磁芯柱31b和第二磁性端盖31c的材料可例如陶瓷(ceramic)、铁氧体(ferrite)、铁粉或合金等，在本发明中，可依需求以不同的材料制作第一磁性端盖31a、磁芯柱31b和第二磁性端盖31c。例如，使用高饱和磁密度的材料制作磁芯柱31b，而选用其它不同材料制作第一和第二磁性端盖31a、31c，可有效降低成本并取得良好的电感特性。又例如，可选择铁粉来制作磁芯柱31b，因其磁饱和特性较铁氧体高出一倍，故可缩小磁芯柱31b的尺寸，达到减少导体用量及降低成品成本的目的。

此外，第一和第二磁性端盖31a、31c上可分别具有一接合部(如第一磁性端盖31a上的接合部312)，以对应抵接磁芯柱31b。

再者，第一和第二磁性端盖31a、31c可为圆形盘或矩形盘。壳体33可为中空圆柱或为中空矩形柱。

线圈32，由一导线螺旋环绕而成。以往于制作线圈时，是利用线圈射出设备将一导线射出再螺旋环绕于芯体，进而形成线圈，然而，在本发明中，线圈32可事先制作，再套设于磁芯柱31b外，因此，线圈32和磁芯柱31b的加工作业是分开进行的，能达到多任务的效果。此外，制作完成的线圈32可分为套设于磁芯柱31b上的螺旋部321以及自螺旋部321延伸出的两个接线部322。第二磁性端盖31c的周缘可具有两个开孔311，使接线部322可经由开孔311穿出壳体33，突伸出第二磁性端盖31c。

壳体33，具有一容置空间330，并收纳套设磁芯柱31b的线圈32。第一磁性端盖31a盖接于壳体33的第一端部331，第二磁性端盖31c盖接于壳体33的第二端部332。第一磁性端盖31a的尺寸大于或等于壳体33的外缘尺寸，且对应壳体33之处具有定位部313以将壳体33定位于第一磁性端盖31a上。第二磁性端盖31c的尺寸小于或等于壳体33的内缘尺寸，且设置于壳体33的内壁以封闭容置空间330的开口。

磁性粉末层34，设置于壳体33的容置空间330中，以包覆线圈32与磁芯柱31b。因此，第一和第二磁性端盖31a、31c分别抵接于磁芯柱31b的两端，并将磁性粉末层34及套设有磁芯柱31b的线圈32封置于壳体33的容置空间330中。应当说明的是，本发明的磁性粉末层34为一种热封磁性粉末，使第一和第二磁性端盖31a和31c、磁芯柱31b、线圈32和壳体33形成封闭磁路。

图2B和图2C为本发明的电感器的充填磁性粉末层34和盖接第二磁性端盖31c的示意图，另外，由图2D可知，第一和第二磁性端盖31a和31c分别盖接于壳体33的第一和第二端部331和332，且第一和第二磁性端盖31a和31c分别抵接于磁芯柱31b的两端，接线部322沿壳体33的轴线方向向外延伸并穿过开孔311伸出第二磁性端盖31c外，而设置34充填于壳体33的容置空间330形成磁性粉末层，包覆线圈32和磁芯柱31b。

请参阅图2A和图3，其为本发明的电感器的制法的较佳实施例。

在步骤S301中，提供一具有容置空间330的壳体33，在步骤S302中，盖接第一磁性端盖31a于壳体33的第一端部331。接着在步骤S303中，设置磁芯柱31b于容置空间330中且将磁芯柱31b的一端抵接至第一磁性端盖31a，并将具有朝壳体33的轴线方向向外延伸的两个接线部322的线圈32套设于磁芯柱31b上(接线部322朝远离第一磁性端盖31a的方向)，再在步骤S304中，充填磁性粉末于容置空间330中形成磁性粉末层，以包覆线圈32与磁芯柱31b，最后在步骤S305中，盖接具有两个开孔311的第二磁性端盖31c于壳体33的第二端部332且抵接磁芯柱31b的另一端，以将磁性粉末层34及套设磁芯柱31b的线圈32封置于容置空间330中，而其中，两个接线部322分别经由两个开孔311突伸出第二磁性端盖31c。

在其它实施例中，也可先将磁芯柱31b或线圈32先设置于第一磁性端盖31a上，再将壳体33置于第一磁性端盖31a以使套设磁芯柱31b的线圈32收纳于容置空间330。

或者，可先将套设磁芯柱31b的线圈32以接线部322朝第二磁性端盖31c方向的方式设置于第二磁性端盖31c上，并使两个接线部322穿过第二磁性端盖31c的开孔311，接着再组合壳体33、充填磁性粉末和连接第一磁性端盖31a以封闭容置空间330的开口。

因此，第二磁性端盖31c将套设磁芯柱31b的线圈32以及磁性粉末层34封存于容置空间330中，形成封闭磁路。

综上所述，本发明的电感器的具有第一磁性端盖、磁芯柱和第二磁性端盖(不限制形状)，故可多任务作业，并轻易地组成I字型，无需再进行切削等程序，故没有多余的废料产生。此外，第一磁性端盖、磁芯柱和第二磁性端盖可选择不同的材料来制作，达到缩小磁芯柱尺寸，降低成本的目的。再者，分开的磁芯柱与第一和第二磁性端盖亦方便制作好的线圈套设于磁芯柱上，提升电感器的生产效率。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项技艺的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如后述的申请专利范围所列。

Claims (9)

1.一种电感器，其特征在于，包括：

壳体，具有一容置空间；

第一磁性端盖，盖接至该壳体的第一端部；

磁芯柱，收纳于该壳体的容置空间中且其一端抵接至该第一磁性端盖；

线圈，收纳于该容置空间中并套设该磁芯柱于其中，且具有沿该壳体的轴线方向向外延伸的两个接线部；

磁性粉末层，设置于该容置空间中，包覆该磁芯柱和线圈；以及

第二磁性端盖，盖接于该壳体的第二端部且抵接该磁芯柱的另一端，以将该磁性粉末层及套设该磁芯柱的线圈封置于该容置空间中，且该第二磁性端盖形成有两个开孔以供该两个接线部分别突伸出该第二磁性端盖。

2.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，该线圈由一导线螺旋环绕而成。

3.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，该线圈具有套设该磁芯柱的螺旋部及自该螺旋部两端延伸出的所述两个接线部。

4.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，该第一磁性端盖的尺寸大于或等于该壳体的外缘尺寸，且对应该壳体之处具有定位部以将该壳体定位于该第一磁性端盖上。

5.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，该第二磁性端盖的尺寸小于或等于该壳体的内缘尺寸，且设置于该壳体的内壁以封闭该容置空间的开口。

6.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，该第一或第二磁性端盖的用以抵接该磁芯柱两端的表面具有接合部，用以对应抵接该磁芯柱的两端。

7.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，该第一和第二磁性端盖为圆盘或矩形盘，该壳体为中空圆柱或中空矩形柱。

8.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，该第一磁性端盖、磁芯柱及第二磁性端盖的材料不相同。

9.一种电感器的制法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一具有容置空间的壳体；

盖接第一磁性端盖于该壳体的第一端部；

设置磁芯柱于该容置空间中且将该磁芯柱的一端抵接至该第一磁性端盖，并将具有朝该壳体的轴线方向向外延伸的两个接线部的线圈套设于该磁芯柱上；

充填磁性粉末于该容置空间中形成磁性粉末层，以包覆该磁芯柱和线圈；以及

盖接具有两个开孔的第二磁性端盖于该壳体的第二端部且抵接至该磁芯柱的另一端，以将该磁性粉末层及套设该磁芯柱的线圈封置于该容置空间中，而该两个接线部分别经由该两个开孔突伸出该第二磁性端盖。