CN104465021A

CN104465021A - 电感元件及其制备工艺

Info

Publication number: CN104465021A
Application number: CN201410649048.5A
Authority: CN
Inventors: 王杰
Original assignee: CHANGXING HEXING ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Hexing Electronic Co., Ltd.
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2034-11-14
Also published as: CN104465021B

Abstract

本发明提供了一种电感元件及其制备工艺，包括内层主体和外层保护层，所述外层保护层采用包覆成型的方式与所述内层主体结合在一起；所述内层主体包括磁芯、线圈和引脚；所述磁芯和所述线圈完全包覆在所述外层保护层中，所述引脚的与所述磁芯的连接端包覆在所述外层保护层中，所述引脚的自由端伸出所述外层保护层。本发明的电感元件将磁芯和线圈全部包覆在外层保护层中，使用安全，同时解决了电感断线无感量的问题；再者，本发明的电感元件的外层保护层由多层组成，耐压性较高，更适应现代的LED发展的需求。

Description

电感元件及其制备工艺

技术领域

本发明涉及电感领域，特别是涉及一种耐压性能更高的电感元件及其制备工艺。

背景技术

电感元件是能够把电能转换为磁能并存储起来的元件，为三大基础元器件之一，其主要应用于电子电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用，还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用，属于抗干扰元件。它在电路中用字母“L”表示。

现有的电感元件一般是在磁芯、线圈和引脚组成的内层主体外侧套装绝缘套管而制成的，这种电感元件的顶端和底端的磁芯均暴露在外界环境中，这部分暴露在外界的磁芯使用时不安全，而且可能产生电感断线的问题。同时，现有的电感元件对磁芯的抗压要求较高，因此对磁芯和线圈的材料要求也较高。

发明内容

基于上述不足，本发明提供了一种耐压性能高的电感元件及其制备工艺。

本发明采用如下技术方案：

一种电感元件，包括内层主体和外层保护层，所述外层保护层采用包覆成型的方式与所述内层主体结合在一起；所述内层主体包括磁芯、线圈和引脚；

所述磁芯和所述线圈完全包覆在所述外层保护层中，所述引脚的与所述磁芯的连接端包覆在所述外层保护层中，所述引脚的自由端伸出所述外层保护层。

作为一种可实施方式，所述外层保护层包括由内向外依次设置的蜡层和环氧层，所述蜡层包覆在所述磁芯和/或所述线圈以及部分所述引脚的外侧，所述环氧层包覆在所述蜡层的外侧。

作为一种可实施方式，所述外层保护层包括由内向外依次设置的硅油层、蜡层和环氧层，所述硅油层包覆在所述磁芯和/或所述线圈以及部分所述引脚上，所述蜡层包覆在所述硅油层的外侧，所述环氧层包覆在所述蜡层的外侧。

作为一种可实施方式，所述外层保护层包括包覆在所述线圈和/或所述磁芯外侧的第一保护层和包覆在所述引脚与所述磁芯的连接端和/或部分所述引脚外侧的第二保护层；

其中所述第一保护层包括由内向外依次设置的蜡层和环氧层，所述蜡层包覆在所述磁芯和/或所述线圈的外侧，所述环氧层包覆在所述蜡层的外侧；

所述第二保护层包括从内向外依次设置的硅油层、蜡层和环氧层，所述硅油层紧密包覆在所述引脚与所述磁芯的连接端和/或部分所述引脚上。

作为一种可实施方式，所述外层保护层的厚度为0.5～0.8mm。

作为一种可实施方式，所述引脚的被包覆的部分占所述引脚总长度的1％至8％。

上述的电感元件的制备工艺，包括如下步骤：

S100：磁芯制造得到磁芯；

S200：绕线，对所述磁芯缠绕金属导线；

S300：搪锡，对所述缠绕有金属导线的磁芯进行搪锡处理得到内层主体；

S400：编带，对所述内层主体进行编带处理得到编带半成品；

S500：包封处理，对所述编带半成品进行包覆成型处理得到成品；

S600：后续处理，对所述成品进行后续处理即可得到所述电感元件。

作为一种可实施方式，所述步骤S500包括如下步骤：

S510：浸蜡，对所述编带半成品进行浸蜡处理得到浸蜡成品；

S520：环氧包封，对所述浸蜡成品进行环氧包封处理得到环氧半成品；

S530：固化处理，对所述环氧成品进行固化处理得到成品。

作为一种可实施方式，所述步骤S500包括如下步骤：

S510’：涂硅，对所述编带半成品进行涂硅处理得到涂硅成品；

S520’：浸蜡，对所述涂硅成品进行浸蜡处理得到浸蜡成品；

S530’：环氧包封，对所述浸蜡成品进行环氧包封处理得到环氧半成品；

S540’：固化处理，对所述环氧成品进行固化处理得到成品。

作为一种可实施方式，步骤S510’中仅对所述编带半成品的部分引脚进行涂硅处理，进行涂硅处理的引脚占总引脚长度的20％至30％。

本发明的有益效果是：本发明的电感元件将磁芯和线圈全部包覆在外层保护层中，使用安全，同时解决了电感断线无感量的问题；再者，本发明的电感元件的外层保护层由多层组成，耐压性较高，更适应现代的LED发展的需求。本发明的电感元件的制备工艺采用了包覆成型的形成外层保护层，这样其对磁芯的抗压力要求较低，对磁芯和线圈的原材料的要求低，使用普通的锌锰磁芯就能达到优于镍锌磁芯的耐压性能。

附图说明

图1为本发明中的电感元件的内层主体的整体示意图；

图2为本发明的电感元件的实施例一的剖面示意图；

图3为本发明的电感元件的实施例二的剖面示意图；

图4为本发明的电感元件的实施例三的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供一种电感元件，包括内层主体和外层保护层，所述外层保护层采用包覆成型的方式与所述内层主体结合在一起。参见图1，所述内层主体100包括磁芯110、线圈120和引脚130；所述磁芯110和所述线圈120完全包覆在所述外层保护层中，所述引脚130的与所述磁芯110的连接端131包覆在所述外层保护层中，所述引脚130的自由端132伸出所述外层保护层。同时在实际中所述引脚130的靠近所述磁芯110的部分也可能被包覆在所述外层保护层中，所述引脚的其余部分裸露在空气中，即引脚130仅有一部分包括在外层保护层中。需要说明的是，本实施例中的外层保护层一定包覆引脚与磁芯的连接端，在实际操作中该外层保护层可能延伸至部分引脚。

目前的电感元件一般是采用外层绝缘层套装在内层主体上，外层绝缘层为预先制好的绝缘套，当绝缘套套装在内层主体上时，首先绝缘套很难与内层主体紧密接触，很难保证绝缘套与内层主体之间无缝隙，再者绝缘套很难同时密封内层主体的顶端和底端，这样顶端和底端可能裸露在外。本实施例中采用了包覆成型的制备工艺使外层保护层紧密包覆在内层主体的外侧，进一步的外层保护层同时将磁芯的顶端和底端以及引脚与磁芯的连接处均包覆在内，这样设置使用安全，解决了电感断线无感量的问题，同时由于本发明的外层保护层采用涂覆成型工艺制成，该外层保护层与内层主体的结合力高，且外层保护层的耐压性能高，从而对磁芯的耐压性能要求低。

较佳的，作为一种可实施方式，所述外层保护层200的厚度为0.5mm～0.8mm；外层保护层的厚度可以根据实际需要确定。

较佳的，作为一种可实施方式，所述引脚130的被包覆的部分占所述引脚总长度的1％至8％。本实施例中，引脚130部分被包覆在外层保护层中，因为外层保护层是不导电的，而引脚是需要与其他电子元件点连接，因此引脚的端部应当是导电的。本实施例中的引脚的与磁芯连接的端部被包覆在外层保护层中，这样引脚的与磁芯连接的端部不会裸露在外，保证了引脚的端部不会发生断线和氧化。另一方面，由于引脚是与其他电子元件连接的，而外层保护层为绝缘层，因此引脚上覆盖有外层保护层的部分的长度不能过长，这个部分的长度过长有可能影响电感元件的接触性能。

实施例一

参见图2，本实施例中的外层保护层200为由内向外依次设置的蜡层210和环氧层220，所述蜡层210包覆在所述磁芯110和/或所述线圈120以及部分引脚130的外侧，所述环氧层220包覆在所述蜡层210的外侧。

本实施例中的引脚130部分包覆在外层保护层中。

本实施例的电感元件的制备工艺，包括如下步骤：

S100：磁芯制造得到磁芯；磁芯制造工艺为现有技术，本实施例不再赘述，应当说明的是，本实施例的制备工艺适用于各种形状的磁芯的电感元件；

S200：绕线，对所述磁芯缠绕金属导线；本步骤中缠绕的金属导线即为线圈；

S400：编带，对所述内层主体进行编带处理得到编带半成品；

其中后续处理包括下述步骤:

S610：脱胶带，对所述环氧成品进行脱胶带处理得到脱胶半成品，脱胶带处理目的是为了把产品从硬条板上取下，以便后续印字和切脚工序的顺利进行；

S620：喷印处理，采用喷印机对所述脱胶半成品进行喷印处理得到喷印半成品，其目的是使得产品上有明确标示，方便客户区分产品型号，另一个我们设备可以通过印字区分产品的极性，以满足高端客户对产品极性区分的要求；

S630：剪脚处理，采用剪脚机对所述喷印半成品进行剪脚处理；其目的是对引脚进行修整，避免引脚的端部被包覆，保证引脚导电。

在本实施例中，所述步骤S500包括如下步骤：

S510：浸蜡，对所述编带半成品进行浸蜡处理得到浸蜡成品；所述浸蜡处理的温度为150±10℃，压力为0.08MPa～0.10MPa；

S520：环氧包封，采用包封机对所述浸蜡成品进行环氧包封处理得到环氧半成品；所述环氧包封处理中所采用的环氧粉料的温度为40±5℃。本实施例中的环氧粉料的主要成分为环氧树脂、氢氧化铝和石英；

S530：固化处理，采用烤箱对所述环氧成品进行固化处理得到成品；固化处理的温度为85℃～115℃，时间为110～130分钟。

进一步的，步骤S530中所述固化处理的过程为先在90±5℃的温度下烘烤30±5分钟，然后在110±5℃的温度下烘烤90±5分钟。

较佳的，作为一种可实施方式，步骤S520和步骤S530之间包括步骤S521：

S521：碾脚；对所述环氧半成品进行碾脚处理，所述碾脚处理是将部分所述引脚上的环氧粉料去除。环氧粉料固化后很难去除，因此在此先进行碾脚处理避免引脚上涂覆有环氧粉料，保证引脚的导电。

其中，步骤S520和步骤S530可以在包封机中同时进行。

实施例二

参见图3，本实施例中的外层保护层300为从内向外依次设置的硅油层310、蜡层320和环氧层330，所述硅油层310紧密包覆在所述内层主体100的磁芯110和线圈120以及部分引脚130上。

本实施例中的外层保护层的最内层的硅油层紧密包覆在磁芯和线圈以及部分引脚的外面，然后蜡层包覆在硅油层外面，再用环氧层包覆在蜡层外侧。设置硅油层可以避免后续形成环氧层时环氧粉末粘附在引脚上进而影响电感元件的导电能力；设置蜡层一方面可以保证后续的制备环氧层工序的环氧粉末能够很好的吸附，另一方面蜡层也可以起到绝缘的作用。环氧层的主要作用是避免断线，同时能够增加该电感元件的耐压性能。

较佳的，作为一种可实施方式，所述硅油层210、所述蜡层220和所述环氧层230的厚度之比为1:0.8～1.1:2～3。环氧层与外界接触，因此其最厚，这样能够保证外层保护层的保护效果。

本实施例中的电感元件的制备工艺除步骤S500之外，其余均与实施例一相同，本实施例不再赘述；

本实施例中的步骤S500包括如下步骤：

S520’：浸蜡，对所述涂硅成品进行浸蜡处理得到浸蜡成品；所述浸蜡处理的温度为150±10℃，压力为0.08MPa～0.10MPa；

S530’：环氧包封，采用包封机对所述浸蜡成品进行环氧包封处理得到环氧半成品；所述环氧包封处理中所采用的环氧粉料的温度为40±5℃。本实施例中的环氧粉料的主要成分为环氧树脂、氢氧化铝和石英；

S540’：固化处理，采用烤箱对所述环氧成品进行固化处理得到成品；固化处理的温度为85℃～115℃，时间为110～130分钟。

其中，步骤S400和步骤S510’可以采用编带涂硅机同时进行。

同样的，作为一种可实施方式，步骤S530’和步骤S540’之间包括步骤S521：

其中，步骤S530’和步骤S540’可以同时在包封机中同时进行。

其中，步骤S510’的涂硅处理包括如下步骤：

S511’：采用硅油对所述编带半成品进行涂硅油处理得到涂硅半成品；本步骤中所采用的硅油为硅橡胶和二甲苯的混合物，所述硅橡胶与所述二甲苯的质量份数比为1:2～5；

S512’：对所述涂硅半成品进行烘烤处理得到所述涂硅成品；所述烘烤处理的温度为120±10℃，时间为5～20分钟。

实施例二与实施例一的不同之处在于实施例二的外层保护层在蜡层的内侧还设置了硅油层，且硅油层包覆在内层主体、引脚与磁芯的连接端和/或部分引脚的外侧。在碾脚步骤中应当尽量将引脚上的环氧粉料和硅油层去除。

实施例三

参见图4，本实施例中的外层保护层400包括包覆在所述线圈110和/或所述磁芯120外侧的第一保护层410和包覆在所述引脚130与所述磁芯110的连接端131以及所述引脚130外侧的第二保护层420；

其中所述第一保护层410包括由内向外依次设置的蜡层411和环氧层412，所述蜡层411包覆在所述磁芯110和/或所述线圈120的外侧，所述环氧层412包覆在所述蜡层144的外侧；

所述第二保护层420包括从内向外依次设置的硅油层421、蜡层422和环氧层423，所述硅油层421紧密包覆在所述引脚与所述磁芯的连接端和/或部分所述引脚上。

实施例三的外层保护层与实施例二的不同之处在于实施例三中的硅油层仅设置在磁芯和引脚的连接端和/或部分引脚上，也就是说磁芯和线圈外侧的保护层为蜡层和环氧层，而引脚以及引脚与磁芯的连接端外侧的保护层为三层。

相应的，实施例三的电感元件的制备工艺的步骤S500包括如下步骤：

S510”：涂硅，对所述编带半成品的引脚进行涂硅处理得到涂硅成品；本步骤中仅对部分引脚以及引脚与磁芯的连接端进行涂硅处理，对磁芯和线圈则不进行涂硅处理；进行涂硅处理的引脚占总引脚长度的20％至30％；

S520”：浸蜡，对所述涂硅成品进行浸蜡处理得到浸蜡成品；

S530”：环氧包封，对所述浸蜡成品进行环氧包封处理得到环氧半成品；

S540”：固化处理，对所述环氧成品进行固化处理得到成品。

在后续的碾脚处理中，在去除引脚上的环氧粉末的同时，还可以同时去除部分引脚上的硅油层。

实施例三中进行涂硅处理的引脚的长度占总引脚长度的20％至30％，而在后续的环氧包封工艺中仅有占总引脚长度的1％～8％的部分引脚上进行了环氧包封处理，因此存在部分引脚上仅有硅油层而没有蜡层和环氧层的情况，在碾脚处理中最好将这部分硅油也去除掉，这样得到的电感元件的效果更好。

实施例三的制备工艺的其他步骤与实施例二相同，本实施例不再赘述。

本发明的制备工艺对现有工艺进行了改进，采用了包覆成型的工艺，在内层主体外层形成了紧密包覆的外层保护层，避免了磁芯和线圈裸露在外，解决了电感元件断线无感量的问题；再者本发明的电感元件的制备工艺主要采用涂覆的方式而不是套装的方式，对内层主体不会产生压紧力，同时提高了电感元件的耐压性能，降低了内层磁芯的耐压性能的要求，使用普通的锰锌磁芯就能达到优于镍锌磁芯的耐压性能，也就是说由于本发明的外层保护层的耐压性能较高，因此如果需要达到同样的耐压性能，本发明可以采用耐压性能相对较低的普通的锰锌磁芯。

表一电感元件耐压测试对照表

项目	锰锌磁芯+PE套管	镍锌磁芯+PE套管	锰锌磁芯+环氧包封(本发明)
				磁芯耐压	50Hz 1min AC300V MAX	50Hz 1min AC1500V MAX	50Hz 1min AC300V MAX
套管耐压	50Hz 1min AC2000V MAX	50Hz 1min AC2000V MAX	/
				包封耐压	/	/	50Hz 1min AC2500V MIN

通过表一可以看出，采用包覆成型的外层保护层的耐压性能高于PE套管的耐压性能。

相应的，本发明还提供一种上述制备工艺采用的制备装置，包括编带涂硅机，烤箱，真空浸蜡机，包封机，碾脚机和喷印机。本实施例中的包封机为EFB-B的粉末包封机。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种电感元件，其特征在于，包括内层主体和外层保护层，所述外层保护层采用包覆成型的方式与所述内层主体结合在一起；所述内层主体包括磁芯、线圈和引脚；

2.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述外层保护层包括由内向外依次设置的蜡层和环氧层，所述蜡层包覆在所述磁芯和/或所述线圈以及部分所述引脚的外侧，所述环氧层包覆在所述蜡层的外侧。

3.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述外层保护层包括由内向外依次设置的硅油层、蜡层和环氧层，所述硅油层包覆在所述磁芯和/或所述线圈以及部分所述引脚上，所述蜡层包覆在所述硅油层的外侧，所述环氧层包覆在所述蜡层的外侧。

4.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述外层保护层包括包覆在所述线圈和/或所述磁芯外侧的第一保护层和包覆在所述引脚与所述磁芯的连接端和/或部分所述引脚外侧的第二保护层；

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电感元件，其特征在于，所述外层保护层的厚度为0.5~0.8mm。

6.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述引脚的被包覆的部分占所述引脚总长度的1%至8%。

7.一种权利要求1至6任意一项所述的电感元件的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S100：磁芯制造得到磁芯；

S200：绕线，对所述磁芯缠绕金属导线；

S400：编带，对所述内层主体进行编带处理得到编带半成品；

8.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤S500包括如下步骤：

S510：浸蜡，对所述编带半成品进行浸蜡处理得到浸蜡成品；

S530：固化处理，对所述环氧成品进行固化处理得到成品。

9.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤S500包括如下步骤：

S520’：浸蜡，对所述涂硅成品进行浸蜡处理得到浸蜡成品；

S540’：固化处理，对所述环氧成品进行固化处理得到成品。

10.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于，步骤S510’中仅对所述编带半成品的部分引脚进行涂硅处理，进行涂硅处理的引脚占总引脚长度的20%至30%。