CN107068332A - 一种用于电子设备的电感元件 - Google Patents
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Abstract
一种用于电子设备的电感元件，该电感元件包括磁芯、导线、设置有开口部的“匚”字形的第一外电极和第二外电极，第一外电极和第二外电极借助焊锡与电路基板的电极电连接；磁芯由铁氧体组合物制成，其包括三氧化二铁，氧化铜，氧化锌，氧化硅，三氧化二铋，四氧化三钴，氧化镁，以及附加成分；导线包括线芯，第一包覆膜和第二包覆膜，第一包覆膜的熔点高于第二包覆膜，导线绕制在磁芯上之后，加热电感元件，第一包覆膜保持固态，第二包覆膜熔化，冷却凝固后将导线固定在磁芯上。与现有技术相比，该电感元件能够满足电子设备小型化、高电感的技术要求，并且易于制造，提高电感元件的成品率。
Description
技术领域
本申请涉及用于电子设备的线圈元件，并且更具体地，涉及一种用于电子设备的电感元件。
背景技术
在现有技术中，随着电子设备轻薄化的需求，用于电子设备的电感元件设计面临以下的挑战，(1)将电感元件设计的更小时，绕制的匝数受到限制，由此导致电感值不能满足相应的技术要求；(2)现有的电感元件制造过程中要面对工艺复杂，成品率低，易断线等技术问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于，提供一种用于电子设备的电感元件，该电感元件能够满足电子设备小型化、高电感的技术要求，并且易于制造，提高电感元件的成品率。
2.技术方案
本发明的目的通过以下的技术方案得以实现。
一种用于电子设备的电感元件，该电感元件包括磁芯、导线、第一外电极和第二外电极；将导线所环绕的方向定义为A轴方向；磁芯包括中柱部，以及分别位于中柱部两端且完全对称的第一端部和第二端部；其中，中柱部为长方体，并且在该长方体与A轴平行的四条棱处，设置有圆弧过渡面；在与A轴正交的方向上，第一端部和第二端部的截面呈矩形，第一端部和第二端部均具有四个与A轴平行的侧面；第一外电极和第二外电极由导电材料制成，第一外电极以覆盖第一端部的四个与A轴平行的侧面当中三个的方式设置，第一外电极呈设置有开口部的“匚”字形；第二外电极以覆盖第二端部的的四个与A轴平行的侧面当中三个的方式设置，第二外电极呈设置有开口部的“匚”字形；当电感元件被安装在电路基板上时，第一外电极和第二外电极借助焊锡与电路基板的电极电连接；第一端部与导线相连接的侧面具有第一切角，第二端部与导线相连接的侧面具有第二切角，其中第一切角与A轴之间的夹角为α，第二切角与A轴之间的夹角为β，α和β的范围是30-60度；第一端部和第二端部相面对的侧面与中柱部之间设置有圆弧过渡面；磁芯由铁氧体组合物制成，按重量百分比计算，其包括62.0-62.2％的三氧化二铁，6.4-6.6％的氧化铜，23.2-23.4％的氧化锌，5.1-5.3％的氧化硅，0.5-0.7％的三氧化二铋，0.4-0.6％的四氧化三钴，0.6-0.7％的氧化镁，以及附加成分，该铁氧体组合物当中的平均结晶粒径为0.95-1.05微米；导线包括线芯和包覆层，其中线芯由金属制成，该金属为铜或银；包覆层包括由内向外的第一包覆膜和第二包覆膜，第一包覆膜和第二包覆膜的熔点不同，第一包覆膜的熔点高于第二包覆膜，导线绕制在磁芯上之后，加热电感元件，第一包覆膜保持固态，第二包覆膜熔化，冷却凝固后将导线固定在磁芯上。
优选地，所述导电材料为镍系合金。
进一步优选地，所述镍锡合金包括镍铬合金或镍铜合金当中的至少一种。
优选地，所述导电材料为金属。
进一步优选地，所述金属包括银、铜或锡。
进一步优选地，所述附加成分是四氧化三锰、氧化锡、氧化锆当中的至少一种。
进一步优选地，所述铁氧体组合物包括62.1％的三氧化二铁，6.3％的氧化铜，23.3％的氧化锌，5.2％的氧化硅，0.6％的三氧化二铋，05％的四氧化三钴，0.7％的氧化镁，以及附加成分。
进一步优选地，所述第一包覆膜由聚氨基甲酸酯制成。
进一步优选地，所述第二包覆膜由酰亚胺改性聚酯制成。
进一步优选地，铁氧体组合物当中的平均结晶粒径为1微米。
3.技术效果
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，“匚”字形外电极与靠近第一端部和第二端部的导线构成完整的线匝，也就是说，在保证体积不增加的情况下增加了匝数，即增大了电感元件的电感值，或者在相同的匝数的情况下可以减小电感元件的体积，满足了电子设备小型化，高电感的技术需求。并且通过发明人设计的特殊组分铁氧体组合物，能够在较低的温度下对磁芯进行烧结，保障磁芯的性能不会降低。由于第一切角和第二切角的存在，导线在与外电极相连接的时候不需要向外转弯，降低了连接难度，使得电感制造更加容易，并且在中柱部以及第一和第二端部处设置圆弧过渡面，降低了割断导线的风险。综上，该用于电子设备的电感元件不但制造难度低，而且性能良好，能够满足电子设备的技术需求。
附图说明
图1是依照本发明优选实施例构成的一种用于电子设备的电感元件的示意图。
图中：100-电感元件；102-磁芯；104-导线；106-第一端部；108-第二端部；110-圆弧过渡面；112-第一切角；114-第二切角；116-第一外电极；118-第二外电极。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本发明的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本发明，并能够实施本发明。在不违背本发明原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
图1示出了依照本发明优选实施例构成的一种用于电子设备的电感元件100，该电感元件100包括磁芯102、导线104、第一外电极116和第二外电极118。将导线104所环绕的方向定义为A轴方向。磁芯102包括中柱部，以及分别位于中柱部两端且完全对称的第一端部106和第二端部108。中柱部为长方体，并且该长方体与A轴平行的四条棱处设置有圆弧过渡面110。在与A轴正交的方向上，第一端部106和第二端部108的截面呈矩形，也就是说，第一端部106和第二端部108具有四个与A轴平行的侧面。
第一外电极116，第二外电极118由导电材料制成，具体地，该导电材料为镍系合金，包括镍铬合金，镍铜等，该导电材料也可以是银，铜，锡等金属。如图1所示，第一外电极116以覆盖第一端部106的四个与A轴平行的侧面当中的三个的方式设置。第一外电极116呈设置有开口部的“匚”字形。第二外电极118以覆盖第二端部108的的四个与A轴平行的侧面当中的三个的方式设置。第二外电极118呈设置有开口部的“匚”字形。当电感元件100被安装在电路基板上时，第一外电极116和第二外电极118借助焊锡等与电路基板的电极电连接。
第一端部106与导线104相连接的侧面具有第一切角112，第二端部108与导线104相连接的侧面具有第二切角114，其中第一切角112与A轴之间的夹角为α，第二切角114与A轴之间的夹角为β，α和β的范围是30-60度。优选地，第一端部106和第二端部108相面对的侧面与中柱部之间设置有圆弧过渡面，用于避免导线104被切断(图中未示出)。
磁芯102由铁氧体组合物制成，按重量百分比计算，其包括62.0-62.2％的三氧化二铁，6.4-6.6％的氧化铜，23.2-23.4％的氧化锌，5.1-5.3％的氧化硅，0.5-0.7％的三氧化二铋，0.4-0.6％的四氧化三钴，0.6-0.7％的氧化镁，以及附加成分，该附加成分是四氧化三锰、氧化锡、氧化锆当中的至少一种，该铁氧体组合物当中的平均结晶粒径为0.95-1.05微米。
导线104包括线芯和包覆层，其中线芯由金属制成，该金属可以是铜或银；包覆层包括由内向外的第一包覆膜和第二包覆膜，第一包覆膜和第二包覆膜的熔点不同，第一包覆膜的熔点高于第二包覆膜，第一包覆膜由聚氨基甲酸酯制成，第二包覆膜为酰亚胺改性聚酯制成，导线104绕制在磁芯102上之后，加热电感元件100，第二包覆膜熔化，冷却凝固后将导线104固定在磁芯102上。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，“匚”字形外电极与靠近第一端部106和第二端部108的导线构成完整的线匝，也就是说，在保证体积不增加的情况下增加了匝数，即增大了电感元件的电感值，或者在相同的匝数的情况下可以减小电感元件的体积，满足了电子设备小型化，高电感的技术需求。并且通过申请人设计的铁氧体组合物组分的特殊设计，能够在较低的温度下对磁芯进行烧结，并且保障磁芯的性能不会降低。由于第一切角112和第二切角114的存在，导线104在与外电极相连接的时候不需要向外转弯，降低了连接难度，使得电感制造更加容易，并且在中柱部以及第一和第二端部108处设置圆弧过渡面，降低了割断导线104的风险。综上，该用于电子设备的电感元件不但制造难度低，而且性能良好，能够满足电子设备的技术需求。
尽管在上文中参考特定的实施例对本发明进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本发明公开的原理和范围内，可以针对本发明公开的配置和细节做出许多修改。本发明的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。
Claims (10)
1.一种用于电子设备的电感元件(100)，该电感元件(100)包括磁芯(102)、导线(104)、第一外电极(116)和第二外电极(118)；将导线(104)所环绕的方向定义为A轴方向；
其特征在于，
磁芯(102)包括中柱部，以及分别位于中柱部两端且完全对称的第一端部(106)和第二端部(108)；其中，中柱部为长方体，并且在该长方体与A轴平行的四条棱处，设置有圆弧过渡面(110)；在与A轴正交的方向上，第一端部(106)和第二端部(108)的截面呈矩形，第一端部(106)和第二端部(108)均具有四个与A轴平行的侧面；
第一外电极(116)和第二外电极(118)由导电材料制成，第一外电极(116)以覆盖第一端部(106)的四个与A轴平行的侧面当中三个的方式设置，第一外电极(116)呈设置有开口部的“匚”字形；第二外电极(118)以覆盖第二端部(108)的的四个与A轴平行的侧面当中三个的方式设置，第二外电极(118)呈设置有开口部的“匚”字形；当电感元件(100)被安装在电路基板上时，第一外电极(116)和第二外电极(118)借助焊锡与电路基板的电极电连接；
第一端部(106)与导线(104)相连接的侧面具有第一切角(112)，第二端部(108)与导线(104)相连接的侧面具有第二切角(114)，其中第一切角(112)与A轴之间的夹角为α，第二切角(114)与A轴之间的夹角为β，α和β的范围是30-60度；第一端部(106)和第二端部(108)相面对的侧面与中柱部之间设置有圆弧过渡面；
磁芯(102)由铁氧体组合物制成，按重量百分比计算，其包括62.0-62.2％的三氧化二铁，6.4-6.6％的氧化铜，23.2-23.4％的氧化锌，5.1-5.3％的氧化硅，0.5-0.7％的三氧化二铋，0.4-0.6％的四氧化三钴，0.6-0.7％的氧化镁，以及附加成分，该铁氧体组合物当中的平均结晶粒径为0.95-1.05微米；
导线(104)包括线芯和包覆层，其中线芯由金属制成，该金属为铜或银；包覆层包括由内向外的第一包覆膜和第二包覆膜，第一包覆膜和第二包覆膜的熔点不同，第一包覆膜的熔点高于第二包覆膜，导线(104)绕制在磁芯(102)上之后，加热电感元件(100)，第一包覆膜保持固态，第二包覆膜熔化，冷却凝固后将导线(104)固定在磁芯(102)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于电子设备的电感元件(100)，其特征在于，所述导电材料为镍系合金。
3.根据权利要求2所述的一种用于电子设备的电感元件(100)，其特征在于，所述镍锡合金包括镍铬合金或镍铜合金当中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于电子设备的电感元件(100)，其特征在于，所述导电材料为金属。
5.根据权利要求4所述的一种用于电子设备的电感元件(100)，其特征在于，所述金属包括银、铜或锡。
6.根据权利要求3或5所述的一种用于电子设备的电感元件(100)，其特征在于，所述附加成分是四氧化三锰、氧化锡、氧化锆当中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的一种用于电子设备的电感元件(100)，其特征在于，所述铁氧体组合物包括62.1％的三氧化二铁，6.3％的氧化铜，23.3％的氧化锌，5.2％的氧化硅，0.6％的三氧化二铋，05％的四氧化三钴，0.7％的氧化镁，以及附加成分。
8.根据权利要求7所述的一种用于电子设备的电感元件(100)，其特征在于，所述第一包覆膜由聚氨基甲酸酯制成。
9.根据权利要求7所述的一种用于电子设备的电感元件(100)，其特征在于，所述第二包覆膜由酰亚胺改性聚酯制成。
10.根据权利要求8或9所述的一种用于电子设备的电感元件(100)，其特征在于，铁氧体组合物当中的平均结晶粒径为1微米。
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