CN104616878A - 一种微型模压电感元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型模压电感元件及其制造方法，所述微型模压电感元件的制造方法包括如下步骤：预制磁芯和线圈；组合预制的磁芯和线圈形成组合体；模压粉料及所述组合体以成型压制体，并在所述压制体一侧形成线槽；在所述线槽上形成金属化电极；整脚，即把所述线圈的引出脚置于所述线槽内；形成端电极，即将所述线圈的引出脚和所述金属化电极焊接在一起形成所述微型模压电感元件的端电极。本发明的加工方法，可使制得的电感元件具有更好的一致性，且加工过程中不容易受损，产品的可靠性更高。此外，通过预制线圈工艺，可使产品的加工更灵活，避免了现有技术会带来的磁芯破裂的问题，因此更适用于实现薄型化和小型化功率电感元件的量产。

Description

一种微型模压电感元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及电感元件技术领域，特别是涉及一种微型模压电感元件及其制造方法。

背景技术

随着移动类消费电子产品技术的发展，对功率型电感器提出了小型化、薄型化、高频率、低DCR、大电流、低EMI、高效率和低成本的要求。传统工艺类型功率电感包括开气隙组装式电感及涂覆类功率电感，随着近年来人工成本的增加，越来越不能满足智能手机、平板电脑等移动类消费电子产品的发展要求。

开气隙组装式电感产品，虽然产品的饱和电流可以做到较高水平，但随着器件使用频率的越来越高，产品EMI问题也凸显出来，且由于该类产品自动化程度较低，近年来人工成本的上涨使其成本越来越高。

涂覆类功率电感产品，采用在工字铁芯上绕线的工艺，随着产品小型化，薄型化发展，要求工字磁芯叶片变薄、磁芯中柱变小，而磁芯的机械强度也相应地变低，生产过程中极易使磁芯裂缺，使得在磁芯上绕线的工艺路线难以满足要求。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种微型模压电感元件的制造方法，以解决上述现有技术存在的小型化电感元件自动化生产不便及性能差等的技术问题。

为此，本发明提出一种微型模压电感元件的制造方法，包括如下步骤：预制磁芯和线圈；组合预制的磁芯和线圈形成组合体；模压粉料及所述组合体以成型压制体，并在所述压制体一侧形成线槽；在所述线槽上形成金属化电极；整脚，即把所述线圈的引出脚置于所述线槽内；形成端电极，即将所述线圈的引出脚和所述金属化电极焊接在一起形成所述微型模压电感元件的端电极。

优选地，本发明还可以具有如下技术特征：

所述预制磁芯步骤采用铁氧体或金属软磁材料作为成型粉料。

所述预制线圈步骤采用自粘扁平漆包线或自粘圆形漆包线。

所述自粘扁平漆包线的绕制方式为双层对绕，且扁平漆包线引出脚扭转预定的角度，以实现扁平漆包线的平面与所述金属化电极的电极面平行引出。

所述模压粉料以成型压制体步骤包括如下子步骤：将所述磁芯和线圈的组合体置于模具的模穴中并填充粉料，所述粉料由经缘处理的软磁粉、有机胶黏剂、硬化剂及润滑剂配置而成；加热、加压固化后去除模具，得压制体。

所述金属化电极通过移印金属化层、电镀金属化层或溅射金属化层的工艺形成。

将所述线圈的引出脚和所述金属化电极焊接在一起采用浸锡焊接方式。

还包括切脚的步骤，用于将所述压制体的两个引出脚切为长度相等。

本发明还提出一种微型模压电感元件，适用于手机、数码相机、计算机、电视机、硬盘、机顶盒机游戏机，包括磁芯、内置线圈、磁性模压层和端电极，所述内置线圈表面设有在加热或特定溶剂涂覆后实现粘接效果的自粘层。

优选的，所述磁芯和磁性模压层采用铁硅铬粉作为成型粉料，所述端电极包括移印金属化层、电镀金属化层或溅射金属化层。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：本发明的加工方法，可使制得的电感元件具有更好的一致性，且加工过程中不容易受损，产品的可靠性更高。此外，通过预制线圈工艺，可使产品的加工更灵活，避免了现有技术会带来的磁芯破裂的问题，因此更适用于实现薄型化和小型化功率电感元件的量产。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的微型模压电感元件的预制T型磁芯的示意图；

图2是本发明一个具体实施方式的微型模压电感元件的预制线圈的示意图；

图3是图2的预制线圈安置在图1的预制T型磁芯上形成组合体的示意图；

图4是图3的组合体填充粉料后的示意图；

图5是模压后的示意图；

图6是切脚后的示意图；

图7是磁芯金属化后的示意图；

图8是整脚后的示意图；

图9是浸锡后成品的外形示意图；

图10是本发明一个具体实施方式的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参照以下附图1-10，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。

实施例一：

本实施例的微型模压电感元件，适用于手机、数码相机、计算机、电视机、硬盘、机顶盒机游戏机等，包括磁芯、内置线圈、磁性模压层和端电极，所述内置线圈表面设有在加热或特定溶剂涂覆后实现粘接效果的自粘层。

所述磁芯和磁性模压层采用铁氧体或金属软磁材料作为成型粉料。所述端电极包括移印金属化层、电镀金属化层或溅射金属化层。

所述微型模压电感元件的制造方法，如图10所示，包括如下步骤：

预制磁芯和线圈：所述预制磁芯步骤采用模压、挤出或切削成型方式，可采用铁氧体或金属软磁材料作为成型粉料。所述预制线圈步骤采用自粘扁平漆包线或自粘圆形漆包线。优选的，所述自粘扁平漆包线的绕制方式为双层对绕，且扁平漆包线引出脚扭转预定的角度，以实现扁平漆包线的平面与所述金属化电极的电极面平行引出。

组合预制的磁芯和线圈形成组合体。

模压粉料及所述组合体以成型压制体，并在所述压制体一侧形成线槽，线槽形状根据预制的线圈所使用的线材设计。

在所述线槽上形成金属化电极：所述金属化电极通过移印金属化层、电镀金属化层或溅射金属化层的工艺形成。

整脚，即把所述线圈的引出脚置于所述线槽内。

形成端电极，即将所述线圈的引出脚和所述金属化电极焊接在一起形成所述微型模压电感元件的端电极，该步骤优选采用浸锡焊接方式。

实施例二：

一种微型模压电感元件的制造方法，具体描述如下：

首先，采用模压工艺，经加热、加压固化制得一定成型密度的T型磁芯，所述T型磁芯为金属软磁合金材质，优先选择铁硅铬粉。如图1所示，该预制T型磁芯10包括磁芯本体101和芯柱102。

通过绕线机及相应绕线模具或其它方式制成如图2所示的对绕扁平线圈20，线圈20包括两个引出脚201，所述引出脚201经其扭转部位202扭转90°后引出，以实现引出脚201的平面与所述金属化电极的电极面平行引出。本实施中优先选用自粘直焊型漆包线，绕线方向优选逆时针方向。所述自粘直焊型漆包线表面设有在加热或特定溶剂涂覆后实现粘接效果的自粘层(图中未示出)。

然后，将预制T型磁芯10(或T型磁芯阵列)摆放入模穴中，再将预制线圈20安置在预制T型磁芯10上，预制线圈20中心通孔装在芯柱102上，此时的结构如图3所示。接着，在模穴上填充粉料30，填充粉料30后去除模具，此时的结构如图4所示，所述粉料30优先选择铁硅铬粉。

填粉完成后，预制磁芯10与填入的粉料30经加热、加压固化制得一定成型密度的如图5所示的压制体，该压制体密度比预制T型磁芯密度大，并在压制体一侧形成线槽301。

本较佳实施例中，还对压制体进行切脚处理，切脚后两引出脚202长度相等，如图6所示。之后，通过磁控溅射工艺在线槽301上形成金属化电极302，完成后如图7所示。再通过整脚，把引出脚202置入T型磁芯10的线槽301内，完成后如图8所示。

最后，通过浸锡焊接方式将引出脚202与金属化电极302焊接在一起形成电极端303，完成后如图9所示。

本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例仅是用来描述一个或多个特定实施方式。

本发明通过先预制磁芯和线圈，然后组合，由于线圈被磁芯及模具定位，在后续的工艺加工过程中，线圈不会移位，从而保证预制线圈的引出脚能较准确的折入线槽内，因此，本方法制得的电感元件具有更好的一致性。另外，由于线圈得到了预制磁芯的支撑，在后续模压过程中，预制的线圈只受到单一方向的压力，线圈的漆包膜也不容易受损，因此本方法制得的电感可靠性更高。再者，此方法能通过压力调节使磁性模压层密度与预制磁芯相当，甚至能通过压力调节磁性模压层与预制磁芯的密度，使预制线圈四周粉体密度一致，因此，本方法制得的电感电性更一致。

此外，本发明预制线圈直接在模具上绕线成型，预制线圈加工更灵活，可避免了在预制磁芯上绕线成型时磁芯破裂的问题，因此更适用于实现薄型化和小型化功率电感产品的量产。

尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。

Claims (10)

1.一种微型模压电感元件的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

预制磁芯和线圈；

组合预制的磁芯和线圈形成组合体；

模压粉料及所述组合体以成型压制体，并在所述压制体一侧形成线槽；

在所述线槽上形成金属化电极；

整脚，即把所述线圈的引出脚置于所述线槽内；

形成端电极，即将所述线圈的引出脚和所述金属化电极焊接在一起形成所述微型模压电感元件的端电极。

2.如权利要求1所述的微型模压电感元件的制造方法，其特征在于：所述预制磁芯步骤采用铁氧体或金属软磁材料作为成型粉料。

3.如权利要求1所述的微型模压电感元件的制造方法，其特征在于：所述预制线圈步骤采用自粘扁平漆包线或自粘圆形漆包线。

4.如权利要求3所述的微型模压电感元件的制造方法，其特征在于：所述自粘扁平漆包线的绕制方式为双层对绕，且扁平漆包线引出脚扭转预定的角度，以实现扁平漆包线的平面与所述金属化电极的电极面平行引出。

5.如权利要求1所述的微型模压电感元件的制造方法，其特征在于：所述模压粉料成型为压制体步骤包括如下子步骤：

将所述磁芯和线圈的组合体置于模具的模穴中并填充粉料，所述粉料由经过绝缘处理的软磁粉、有机胶黏剂、硬化剂及润滑剂配置而成；

加热、加压固化后去除模具，得压制体。

6.如权利要求1所述的微型模压电感元件的制造方法，其特征在于：所述金属化电极通过移印金属化层、电镀金属化层或溅射金属化层的工艺形成。

7.如权利要求1所述的微型模压电感元件的制造方法，其特征在于：将所述线圈的引出脚和所述金属化电极焊接在一起采用浸锡焊接方式。

8.如权利要求1所述的微型模压电感元件的制造方法，其特征在于：还包括切脚的步骤，用于将所述压制体的两个引出脚切为长度相等。

9.一种微型模压电感元件，适用于手机、数码相机、计算机、电视机、硬盘、机顶盒机游戏机，其特征在于：包括磁芯、内置线圈、磁性模压层和端电极，所述内置线圈表面设有在加热或特定溶剂涂覆后实现粘接效果的自粘层。

10.如权利要求9所述的微型模压电感元件，其特征在于：所述磁芯和磁性模压层采用铁硅铬粉作为成型粉料，所述端电极包括移印金属化层、电镀金属化层或溅射金属化层。