CN107564698A - 一种热压一体成型电感器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种热压一体成型电感器及其制作方法，包括磁体压制成型部和线圈，所述磁体压制成型部由线圈放置于热压成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料干式热压成型；所述线圈的引脚端相互平行或处于同一直线上；在所述线圈的引脚端焊接有电极片；对所述线圈的引脚端压扁并镀锡，从而获得电极片。本发明的电感器具有磁体磁感应效果好、性能好的特点。
Description
〖技术领域〗
本发明属于电子设备领域，尤其涉及一种热压一体成型电感器及其制作方法。
〖背景技术〗
电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组。电感器具有一定的电感，它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下，电路接通时它将试图阻碍电流流过它；如果电感器在有电流通过的状态下，电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
中国专利申请200710157136.3公开了一种一体式电感器及其制作方法，它包括压制成型的金属磁粉块体和电感线圈，电感线圈包括圈体和两个端子，圈体采用金属漆包线制成，圈体内嵌于金属磁粉块体中，端子分处于金属磁粉块的两侧外，圈体为双向螺旋结构。
上述方案中，现有的一体电感是将空心线圈与导磁粉，放入模腔压制成型、退模再烘烤固化，冷压易损伤线圈绝缘及造成退模开裂的问题，影响电感器的性能。
〖发明内容〗
本发明旨在提供一种可以提高电感器性能的电感器。
本发明采用的技术方案如下：一种热压一体成型电感器，包括磁体压制成型部和线圈，所述磁体压制成型部由线圈放置于热压成型模中加入磁性材料和/ 或非磁性材料干式热压成型。
特别地，在所述成型模的上模板和下模板内分别设置有上模腔和下模腔，在所述上模板和下模板上设置有发热管和/或热电偶。
特别地，在所述上模腔和下模腔的外围设置有的发热管和/或热电偶。
将模腔和/或磁性材料和/或非磁性材料预先加热后干式压制预固化，可以使磁性材料和/或非磁性材料及树脂变软，既防止线圈绝缘受损，又能提高磁体压制的密度，进而提高电感器的性能。
进一步的，所述线圈的引脚端相互平行或处于同一直线上。
进一步的，在所述线圈的引脚端焊接有电极片。
进一步的，对所述线圈的引脚端压扁并镀锡，从而获得电极片。
进一步的，所述磁体由粉末状和/或颗粒状的磁性材料和/或非磁性材料压制而成，所述磁性材料和/或非磁性材料包括羰基铁粉或合金铁粉、树脂和润滑剂，其中，所述羰基铁粉或合金粉重量占所述磁性材料和/或非磁性材料的95～ 97％。
本发明的第二发明目的在于提供一种电感器的制作方法，其包括以下步骤：
线圈成型步骤：将外包绝缘层的的导线绕制成具有引脚的空心线圈；
磁体压制成型部成型步骤：将空心线圈放置于热压成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料热压组合成型预固化，退模后获得磁体压制成型部；
固化步骤：将磁体压制成型部放入烤箱进行预固化处理。
进一步的，还包括成型模制作步骤：在所述成型模的上模板和下模板内分别设置有上模腔和下模腔，在所述上模板和下模板上设置有发热管和/或热电偶，在上模腔和/或下模腔中配置冲压模芯。
进一步地，在靠近上模腔和下模腔周围的上模板和下模板上镶入发热管和/ 或热电偶。可使填粉压制过程中磁性材料和/或非磁性材料和模腔能被加热。
进一步的，线圈成型步骤中还包括电极片设置步骤：去除线圈两个引脚端上的绝缘层，在引脚端上焊接电极片；或者去除两个引脚的绝缘层，将线圈的引脚压成扁平并镀锡，从而获得电极片。
进一步的，磁体压制成型部成型步骤或者固化步骤后，还包括将所述电极片折弯紧扣于所述磁体压制成型部成型过程中形成的凹槽内。
由于采用干式热压成型，在施以同等压力条件下，由于将模腔和/或磁性材料和/或非磁性材料预先加热后干式压制预固化，可以使磁性材料和/或非磁性材料及树脂变软，既防止线圈绝缘受损，又能提高磁体压制的密度，磁感应效果好，且退模不易开裂，进而提高电感器的性能。
〖附图说明〗
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是实施例一线圈的结构示意图；
图2是图1焊接电极片的结构示意图；
图3是实施例二线圈的另一结构示意图；
图4是图3所示线圈端子压制成电极片的结构示意图；
图5是线圈放入成型模的侧剖示意图；
图6是线圈在成型模中压制时的侧剖示意图；
图7是实施例一添加磁性材料和/或非磁性材料整体压制成型后透视结构示意图；
图8是实施例二添加磁性材料和/或非磁性材料整体压制成型后透视的另一结构示意图；
图9是电感器的结构示意图；
图10是电感器的另一结构示意图。
〖具体实施方式〗
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
如图7所示，一种电感器，包括磁体压制成型部1和线圈3，所述磁体压制成型部1由线圈3放置于成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料压制成型。本发明中，磁性材料和/或非磁性材料混合物包括羰基铁粉或合金铁粉、树脂和润滑剂，其中所述羰基铁粉或合金铁粉重量占所述磁性材料和/或非磁性材料混合物的95～97％。另外，磁性材料和/或非磁性材料也可以是铁粉、铁硅铝粉、高磁通量粉、坡莫合金粉、铁氧体、非晶及纳米晶合金或任意合适的材料中的一种或者几种。
如图1、图2所示，线圈3为将具有外包绝缘层的导线制成具有两个平行引脚3a的空心线圈。然后去除两个平行引脚3a端上的绝缘层，用点焊的方式把电极片4焊接在引脚3a端上。
如图5、图6所示，成型模包括上模板6和下模板7，在所述上模板6和下模板7内分别设置有上模腔和下模腔(模腔可以根据电感器的尺寸进行配置)，在上模腔和下模腔内配置有上模芯6a和下模芯7a；在所述上、下模腔外围设置有用于加热模腔和磁性材料和/或非磁性材料的发热管和/或热电偶8(当然发热管和/或热电偶8也可以设置在成型模的填料底板周围加热磁性材料和/或非磁性材料)。
将图2中的线圈3放入成型模的模腔内，加入磁性材料和/或非磁性材料，通过发热管/热电偶8加热模腔和磁性材料和/或非磁性材料，再冲压成型得到图7中所示电感器。
将模腔和/或磁性材料和/或非磁性材料预先加热后干式压制预固化，可以使磁性材料和/或非磁性材料及树脂变软，既防止线圈绝缘受损，又能提高磁体压制的密度，进而提高电感器的性能。
如图7、图9、图10所示，磁体压制成型部1由线圈3放置于成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料压制成型。此时磁体压制成型部1包裹线圈3，电极片4从磁体压制成型部1中伸出。在磁体压制成型部1外侧设置有凹槽5，通过折弯的方式把电极片4折弯紧扣于凹槽5内。
电感器的制作步骤如下：
线圈3成型步骤：将外包绝缘层的的导线绕制成具有两个引脚的空心线圈3；去除线圈3两个引脚端上的绝缘层，在引脚端上焊接电极片4；形成如图1所示和如图2所示的线圈。
磁体压制成型部1成型步骤：将空心线圈3放置于热压成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料干式热压组合成型预固化，退模后获得磁体压制成型部1。如图1、图2、图5、图6、图7所示。
固化步骤：将磁体压制成型部1放入烤箱进行固化处理。后将所述电极片4 折弯紧扣于所述磁体压制成型部1成型过程中形成的凹槽5内；形成如图9、10 所示的电感器。
如图5、图6所示，上述步骤还包括成型模制作步骤：制作上模板6和下模板7；在所述成型模的上模板6和下模板7内分别设置上模腔和下模腔，在所述上模板6和下模板7上靠近上模腔和下模腔周围镶入发热管和/或热电偶，在上模腔和下模腔中配置冲压模芯。
实施例2
如图8所示，一种电感器，包括磁体压制成型部1和线圈3，所述磁体压制成型部1由线圈3放置于成型模中加入磁性材料和/或非磁性压制成型。本发明中，磁性材料和/或非磁性材料混合物包括羰基铁粉或合金铁粉、树脂和润滑剂，其中所述羰基铁粉或合金铁粉重量占所述磁性材料和/或非磁性材料混合物的95～97％。另外，磁性材料和/或非磁性材料也可以是铁粉、铁硅铝粉、高磁通量粉、坡莫合金粉、铁氧体、硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金或任意合适的材料中的一种或者几种。
如图3、图4所示，线圈3为将具有外包绝缘层的导线制成具有两个平行引脚3a的空心线圈。然后去除两个水平引脚3b的绝缘层，用压扁的方式将圆形的引脚3a压成扁平并镀锡，从而获得电极片4。
如图5、图6所示，成型模包括上模板6和下模块7，在所述上模板6和下模板7内分别设置有上模腔和下模腔(模腔可以根据电感器的尺寸进行配置)，在上模腔和下模腔内配置有上模芯6a和下模芯7a；在所述上、下模腔外围设置有用于加热模腔和磁性材料和/或非磁性材料的发热管和/或热电偶8(当然发热管和/或热电偶8也可以设置在成型模的填料底板周围加热磁性材料和/或非磁性材料)。
将图2中的线圈3放入成型模的模腔内，加入磁性材料和/或非磁性材料，通过发热管/热电偶8加热模腔和磁性材料和/或非磁性材料，再冲压成型得到图7中所示电感器。
将模腔和/或磁性材料和/或非磁性材料预先加热后干式压制预固化，可以使磁性材料和/或非磁性材料及树脂变软，既防止线圈绝缘受损，又能提高磁体压制的密度，进而提高电感器的性能。
如图8、图9、图10所示，磁体压制成型部1由线圈3放置于成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料压制成型。此时磁体压制成型部1包裹线圈3，电极片4从磁体压制成型部1中伸出。对磁体进行常规处理，对于在磁体压制成型部1外侧设置凹槽5，通过折弯的方式把电极片4折弯紧扣于凹槽5内。
电感器的制作步骤如下：
线圈3成型步骤：将外包绝缘层的的导线绕制成具有两个引脚的空心线圈3；去除两个引脚3b的绝缘层，将线圈3的引脚压成扁平并镀锡，从而获得电极片 4；形成如图3、4所示线圈。
磁体压制成型部1成型步骤：将空心线圈3放置于热压成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料干式热压组合成型预固化，退模后获得磁体压制成型部1。如图3、图4、图5、图6、图8所示。
固化步骤：将磁体压制成型部1放入烤箱进行固化处理。并将所述电极片4 折弯紧扣于所述磁体压制成型部1成型过程中形成的凹槽5内。形成如图9、图10所示的电感器。
以上实施例仅为充分公开而非限制本发明，如在干式热压中，也可以将已经加热的磁性材料和/或非磁性材料干式热压组合成型预固化，退模后获得磁体压制成型部1，而不必将成型模加热或者设置成带有电加热的模具。因此，凡基于本发明的创作主旨、未经创造性劳动的等效技术特征的替换，应当视为本申请揭露的范围。
Claims (13)
1.一种热压一体成型电感器，包括磁体压制成型部和线圈，其特征在于：所述磁体压制成型部由线圈放置于热压成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料干式热压成型。
2.如权利要求1所述的电感器，其特征在于：在所述成型模的上模板和下模板内分别设置有上模腔和下模腔，在所述上模板和下模板上设置有发热管和/或热电偶。
3.如权利要求1所述的电感器，其特征在于：在所述上模腔和下模腔的外围设置有的发热管和/或热电偶。
4.如权利要求1所述的电感器，其特征在于：所述线圈的引脚端相互平行或处于同一直线上。
5.如权利要求4所述的电感器，其特征在于：在所述线圈的引脚端焊接有电极片。
6.如权利要求4所述的电感器，其特征在于：对所述线圈的引脚端压扁并镀锡，从而获得电极片。
7.如权利要求5或6所述的电感器，其特征在于：所述磁体压制成型部外侧设置有凹槽；设置于线圈引脚端的电极片通过折弯的方式紧扣在所述凹槽内。
8.如权利要求1-6中任意一项所述的电感器，其特征在于：
所述磁体由粉末状和/或颗粒状的磁性材料和/或非磁性材料压制而成，所述磁性材料和/或非磁性材料包括羰基铁粉或合金铁粉、树脂和润滑剂，其中，所述羰基铁粉或合金粉重量占所述磁性材料和/或非磁性材料的95～97％。
9.如权利要求1-8中所述电感器的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
线圈成型步骤：将外包绝缘层的的导线绕制成具有引脚的空心线圈；
磁体压制成型部成型步骤：将空心线圈放置于热压成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料干式热压组合成型预固化，退模后获得磁体压制成型部；
固化步骤：将磁体压制成型部放入烤箱进行固化处理。
10.如权利要求11所述的电感器的制作方法，其特征在于，还包括成型模制作步骤：在所述成型模的上模板和下模板内分别设置有上模腔和下模腔，在所述上模板和下模板上设置有发热管和/或热电偶，在上模腔和/或下模腔中配置冲压模芯。
11.如权利要求10所述的电感器的制作方法，其特征在于，在靠近上模腔和下模腔周围的上模板和下模板上镶入发热管和/或热电偶。
12.如权利要求9所述的电感器的制作方法，其特征在于；线圈成型步骤中还包括电极片设置步骤：去除线圈两个引脚端上的绝缘层，在引脚端上焊接电极片；或者去除两个引脚的绝缘层，将线圈的引脚压成扁平并镀锡，从而获得电极片。
13.如权利要求9所述电感器的制作方法，其特征在于：磁体压制成型部成型步骤或者固化步骤后，还包括将所述电极片折弯紧扣于所述磁体压制成型部成型过程中形成的凹槽内。
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