CN110136922B - 具有导电胶成型的线圈导体的电感元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其系于绝缘胶座的本体内部容置空间设有定位部，并在定位部上具有间隔排列的复数U形板，且各U形板表面上分别设有导电胶固化成型的导体，而本体内为安装有导磁元件，并在导磁元件的磁芯内部形成有可供U形板一侧处穿入的通孔，且各导体二侧处的接脚为跨置于磁芯外部分别与连接载体上的线路阵列形成电性连接，以搭配磁芯形成磁感效应的线圈回路，且因各二相邻U形板之间分别具有一预定间距，可使导电胶固化成型后的导体彼此分隔形成一安全距离，以精准的控制复数导体成型的方向及密度，也可确保线圈回路的完整性，进而达到提升产品合格率与可靠度、低成本及提高产品一致性的效用。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，尤指绝缘胶座的复数U形板上设有导电胶所固化成型的导体，并在绝缘胶座内安装有导磁元件，且各导体为与连接载体上的线路阵列电性连接，搭配导磁元件形成磁感效应的线圈回路。
背景技术
随着电子技术快速成长，使得电子产品内部的电路板上都会使用到主动元件与被动元件，其中主动元件(如微处理器或晶片等)可单独执行运算、处理功能，而被动元件(如电阻、电容与电感等)相对于主动元件则是在进行电流或电压改变时，可使电阻或阻抗不会随之改变的元件，并在使用时也必须考虑各元件之间的电路特性，以相互搭配应用于信息、通讯、消费电子等，达成电子回路控制的功能。
再者，电感元件会因电路中通过电流的改变产生电动势，从而抵抗电流的改变，电感元件有多种型式，其中常作为电磁铁和变压器中使用的电感依外观称为线圈，可对高频提供较大的电阻，而通过直流或低频使用的则依功用常称为扼流圈或抗流圈，并常配合铁磁性材料来安装在变压器、电动机和发电机中所使用的较大电感，也称为绕组，且电感元件依电磁感应也可分为自感应和互感应，当缠绕磁性体(如磁芯或铁磁性材料)的导线匝数增多时，导体的电感也会变大，不仅是匝数、每匝(环路)的面积等，连导线材料都会影响到电感大小。
而一般电感元件为由铁磁性的磁芯或比空气磁导率高的芯材所制成，并在芯材外部缠绕有一环形线圈，便可凭借芯材配合线圈通过电流时产生的磁通量变化，并利用变动的磁场感应诱发出电流，惟该电感元件于实际应用时，仍存在有以下诸多缺失：
(1)当电感元件的芯材外部缠绕线圈时，由于人工缠绕手法及方向的不同，常会因绕线分布上的差异造成线圈疏密不均的情况，并使电感元件上的杂散电容将难以控制，导致相同规格的线圈之间杂讯抑制能力的差异增大，而必须准确的控制线圈绕线彼此间的间距，且因芯材体积较小，采用人工绕线方式不仅整体工序相当耗费工时，也无法因应制程的需求大量生产，使制造成本也无法降低。
(2)电感元件为求得较大的电感量，一般会将线圈绕线进行重迭，所以在人工绕线过程中很容易刮伤漆包线的绝缘层，而芯材外部缠绕线圈后，也会造成芯材体积变大，并将占用其焊固于电路板上较大的空间而影响到整体电路布局，而电感元件焊接的过程中，也容易因体积较大与其他电子元件碰触，导致线圈可能产生刮伤的现象，进而影响到电感元件电气特性和充放电功能。
是以，现有电感元件缠绕线圈的方式，无论是在整体结构及制程上所衍生的问题都必须予以改善，并因应生产线治具与制程的需求大量生产，使生产效率提高而降低成本，即为从事此行业者所亟欲研究改善的关键所在。
发明内容
因此，本申请发明人有鉴于上述的现有电感元件很容易因线圈相邻间距的差异而影响产品的电气特性，绕线工序复杂所导致生产效率较差及耗费工时与成本的问题与缺失，乃搜集相关资料经由多方的评估及考量，并利用从事于此行业的多年研发经验不断试作与修改，始有此种具有导电胶成型的线圈导体的电感元件的发明诞生。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其特征在于：包括有绝缘胶座、导磁元件及连接载体，其中：
该绝缘胶座包含一本体，并在本体内部的容置空间设有一个以上间隔排列的定位部，且各定位部上分别具有间隔排列的复数U形板，再在U形板表面上分别设有由导电胶固化成型的导体，且各两个相邻U形板之间分别形成有一预定间距，用以提供导电胶转印至U形板表面上固化成型的导体彼此分隔形成一安全距离；
该导磁元件包含一个以上安装于本体内部容置空间内的磁芯，并在磁芯内部形成有至少一个可供U形板一侧处穿入至其中的通孔，且各导体二侧处的引脚分别位于通孔内侧与磁芯外侧处；
该连接载体于基板表面上设有分别与导体的二引脚电性连接以搭配磁芯形成磁感效应线圈回路的线路阵列。
所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其中：该绝缘胶座的本体内部凹陷状的容置空间凸设有一个以上间隔排列的隔板，并在隔板与本体内壁面处及两个相邻隔板之间分别形成有容置槽，且各容置槽内分别设有定位部水平方向间隔排列的复数U形板，再在各两个相邻U形板之间分别形成有沿着U形板间隔排列的方向具有该预定间距的分隔槽，而导磁元件的磁芯分别置入本体的容置槽内，且各导体的二引脚跨置于磁芯外部。
所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其中：该绝缘胶座在定位部的U形板二侧处向外延伸凸出至本体的外部一距离位置，并在导体二侧处的引脚分别沿着U形板向上延伸而外露于本体外部形成一共平面。
所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其中：该连接载体在基板表面上的线路阵列包含至少二组接点组，而绝缘胶座与导磁元件设置于基板上，且各导体的二引脚端部分别电性连接至接点组上搭配磁芯形成磁感效应的线圈回路。
所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其中：该绝缘胶座在导体的引脚端部分别抵贴于连接载体在线路阵列上对应的接点组形成一共平面，再利用表面粘着技术焊接的方式焊固形成电性连接。
所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其中：该绝缘胶座在定位部各两个相邻U形板之间分别形成有分隔槽，并在分隔槽沿着U形板间隔排列的方向具有该预定间距，该预定间距为介于0.5mm～2.1mm之间。
所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其中：该绝缘胶座在定位部的U形板表面上利用转印的方式分别形成有导电胶，并在导电胶固化后在U形板表面上分别成型出彼此隔开一距离的导体。
所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其中：该导磁元件的磁芯外表面上形成有绝缘层。
本发明的主要优点在于绝缘胶座的本体内部容置空间设有定位部间隔排列的复数U形板，并在U形板表面上分别设有导电胶所固化成型出的导体，而本体的容置空间内为安装有导磁元件的磁芯，并在磁芯内部形成有可供U形板一侧处穿入至其中的通孔，且各导体二侧处的接脚为跨置于磁芯外部，再分别与连接载体上的线路阵列形成电性连接，此种导电胶固化成型出的导体结构设计，在不增加整体高度情况下可有效缩减体积，并在线路阵列导通电流时可使复数导体电性导通以搭配磁芯形成连续卷绕式磁感效应的线圈回路，提供电感元件具有稳定的电感效应与整流特性，且因各二相邻U形板之间分别具有一预定间距，可使导电胶固化成型的导体彼此分隔形成一安全距离，以精准的控制复数导体成型的方向及密度，也可确保线圈回路的完整性，进而达到提升产品合格率与可靠度、低成本及提高产品一致性的效用。
附图说明
图1是本发明的立体分解图。
图2是本发明的绝缘胶座上成型有线圈用导体的立体外观图。
图3是本发明的绝缘胶座上成型有线圈用导体的侧视剖面图。
图4是本发明的前视剖面图。
图5是本发明较佳实施例于刷覆导电胶前的立体外观图。
图6是本发明较佳实施例于刷覆导电胶前的侧视剖面图。
图7是本发明较佳实施例于刷覆导电胶后的立体外观图。
图8是本发明绝缘胶座于转印导电胶时的前视剖面图。
图9是本发明绝缘胶座于转印导电胶后的前视剖面图。
图10是本发明绝缘胶座于转印导电胶后的侧视剖面图。
附图标记说明：1-绝缘胶座；10-容置空间；11-本体；111-隔板；112-容置槽；12-定位部；121-U形板；122-分隔槽；13-导体；130-导电胶；131-引脚；2-导磁元件；21-磁芯；211-通孔；212-绝缘层；3-连接载体；31-基板；32-线路阵列；320-感应区；321-接点组；322-输入侧；323-输出侧；4-转印治具；41-底模；411-限位滑槽；412-转印部；4121-凸轨；42-上模；421-储存空间；4211-开口；422-涂胶部；4221-轨槽；G-间隙；W-预定间距。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其构造与功能如下，俾利完全了解。
请参阅图1、图2、图3、图4所示，分别为本发明的立体分解图、绝缘胶座上成型有线圈用导体的立体外观图、侧视剖面图及前视剖面图，由图中可清楚看出，本发明的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件为包括有绝缘胶座1、导磁元件2及连接载体3，其中：
该绝缘胶座1包含塑料材质通过射出模具以射出加工的方式所一体成型的本体11，而绝缘胶座1的本体11内部形成有开口向上的凹陷状容置空间10，并在容置空间10内凸设有一个或一个以上并排或阵列状间隔排列的隔板111，且各隔板111与本体11内壁面处及二相邻隔板111之间分别形成有水平方向贯通的容置槽112，再在容置槽112内分别设有定位部12水平方向间隔排列的复数U形板121及各二相邻U形板121间所形成的分隔槽122，且各U形板121二侧处向外延伸凸出至本体11的顶部一距离位置，以及分隔槽122沿着U形板121间隔排列的方向分别具有一预定间距W，该预定间距W较佳实施为可介于0.5mm～2.1mm之间；另，定位部12的复数U形板121表面上设有由导电胶130分别固化成型出彼此隔开一距离的导体13，并在导体13二侧处分别形成有沿着U形板121向上延伸而外露于本体11外部的引脚131，且各导体13的二引脚131端部形成一共平面。
该导磁元件2可为铁、钴、镍或其合金材质所制成并包含一个或一个以上呈一矩形环状或其他中空环状的磁芯21，而磁芯21内部则形成有至少一个上下贯通的通孔211，且磁芯21外表面上以涂布方式形成有可为绝缘漆的绝缘层212。
该连接载体3包含一基板31，基板31包含但不限于电木板、玻璃纤维板、塑胶板、陶瓷基板、预浸渍材料等绝缘材质所制成，并在基板31表面上设有可由铜箔所制成的线路阵列32，而线路阵列32包含至少二组接点组321，并在每一组接点组321各具有二排斜向错位间隔排列且位于不同排的复数接点，且起始与终点位置的接点分别电性连接有输入侧322及输出侧323。
当本发明于组装时，系先将导磁元件2的磁芯21分别置入绝缘胶座1于本体11的容置槽112内，并使定位部12的复数U形板121一侧处分别穿入至磁芯21的通孔211中，且各导体13的二引脚131分别位于通孔211内侧与磁芯21外侧处，便可将复数导体13跨置于磁芯21外部形成并排、环状或阵列状间隔排列，在本实施例中系以绝缘胶座1与导磁元件2先进行组装为说明，并在磁芯21组装于本体11内，也可利用点胶方式进行固定，但于实际应用时，也可依制程或结构设计变更组装的顺序，例如可先将导磁元件2的磁芯21设置于连接载体3上，再与绝缘胶座1进行组装与焊接的动作，所以在以下说明书内容中都一起进行说明，合予陈明。
在本实施例中系将绝缘胶座1与导磁元件2设置于连接载体3的基板31表面上，并使导体13二侧处的引脚131端部分别抵贴于线路阵列32上对应的接点组321及其焊料(如锡膏、锡球或导电胶等)形成一共平面，再利用表面粘着技术(SMT)焊接的方式焊固形成电性连接，如此可组构成电感元件、变压器或其他电感性元件，当线路阵列32的输入侧322导通电流时，可使电流通过接点组321与复数导体13间所形成的感应区320后再由输出侧323向外传输，并搭配导磁元件2的磁芯21形成连续卷绕式磁感效应的线圈回路，以提供电感元件具有稳定的电感效应与整流特性，此种绝缘胶座1的定位部12上利用导电胶130固化成型出线圈用的导体13结构设计，在不增加整体的高度情况下，可有效缩减产品体积而不会占用较大空间，且因复数导体13成型的方向及密度可依实际需求精准的控制，使电感元件可具有相同或接近的电气特性，确保制造的品质与合格率，进而达到结构简单、方便组装、提高生产效率及可节省成本的效用。
请搭配参阅图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，分别为本发明较佳实施例于刷覆导电胶前的立体外观图、侧视剖面图、刷覆导电胶后的立体外观图、绝缘胶座于转印导电胶时的前视剖面图、绝缘胶座于转印导电胶后的前视剖面图及侧视剖面图，由图中可清楚看出，在本实施例中，当转印治具4的底模41上欲刷覆导电胶130时，系利用上模42为先沿着底模41的限位滑槽411由后向前滑动，其上模42内部储存空间421所装填有未固化的导电胶130便会通过开口4211处而直接覆盖在底模41的转印部412上，并经由涂胶部422的轨槽4221可分别将转印部412的凸轨4121上多余的导电胶130刮除，且因轨槽4221与凸轨4121彼此之间形成有一间隙G，可使涂胶部422将导电胶130均匀的刷覆在转印部412表面上后，凸轨4121上的导电胶130保持一间隙G的厚度。
续将绝缘胶座1倒置，使其定位部12的U形板121分别向下抵靠于转印部412上对应互补状的凸轨4121，并由复数U形板121来将凸轨4121表面上的导电胶130沾起后，使导电胶130分别转印至U形板121表面上，同时凭借分隔槽122分别具有一预定间距W使各二相邻U形板121上的导电胶3不会相互沾粘，以有效控制U形板121上未固化(如粘稠状或膏状)的导电胶3彼此分隔形成一安全距离，或者是可进一步利用刮板伸入至分隔槽122内将残胶刮除而不会相互接触，再将绝缘胶座1为由底模41处移出取下，并在导电胶130在经由烘烤或紫外光固化的过程后，可使导电胶130在复数U形板121表面上分别成型出彼此隔开一距离的导体13，且各导体13二侧处分别形成有先向上再外水平延伸的引脚131，便可凭借各二相邻U形板121间所形成的分隔槽122具有一预定间距W结构设计，有效防止导电胶130转印至U形板121上时产生相互沾粘，并使导电胶130固化后彼此之间可分隔形成一安全距离，以精准的控制复数导体13成型的方向及密度，不但可消除导体13相邻间距的差异，也可确保绝缘胶座1设置于连接载体3上时，导体13分别焊接于线路阵列32上对应的接点组321形成连续卷绕式的线圈回路的完整性，进而达到提升产品合格率与可靠度、低成本及提高产品一致性的效用。
是以，本发明主要针对绝缘胶座1于本体11内的定位部12上为间隔排列有复数U形板121，并在U形板121表面上分别设有由导电胶130固化成型的导体13，便可将导体13二侧处的接脚131跨置于导磁元件2的磁芯21外部，再分别与连接载体3上的线路阵列32电性连接形成一磁感效应的线圈回路，且因各二相邻U形板121之间分别具有一预定间距，可使导电胶130转印至U形板121表面上固化成型的导体13彼此分隔形成一安全距离，以精准的控制复数导体13成型的方向及密度，也可确保线圈回路的完整性，进而达到提升产品合格率与可靠度、低成本及提高产品一致性的效用。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其特征在于：包括有绝缘胶座、导磁元件及连接载体，其中：
该绝缘胶座包含一本体，并在本体内部的容置空间设有一个以上间隔排列的定位部，且各定位部上分别具有间隔排列的复数U形板，再在U形板表面上分别设有由导电胶固化成型的导体，且各两个相邻U形板之间分别形成有一预定间距，用以提供导电胶转印至U形板表面上固化成型的导体彼此分隔形成一安全距离；
该导磁元件包含一个以上安装于本体内部容置空间内的磁芯，并在磁芯内部形成有至少一个可供U形板一侧处穿入至其中的通孔，且各导体二侧处的引脚分别位于通孔内侧与磁芯外侧处；
该连接载体于基板表面上设有分别与导体的二引脚电性连接以搭配磁芯形成磁感效应线圈回路的线路阵列；
其中，该绝缘胶座的本体内部凹陷状的容置空间凸设有一个以上间隔排列的隔板，并在隔板与本体内壁面处及两个相邻隔板之间分别形成有容置槽，且各容置槽内分别设有定位部水平方向间隔排列的复数U形板，再在各两个相邻U形板之间分别形成有沿着U形板间隔排列的方向具有该预定间距的分隔槽，而导磁元件的磁芯分别置入本体的容置槽内，且各导体的二引脚跨置于磁芯外部；
该绝缘胶座在定位部各两个相邻U形板之间分别形成有分隔槽，并在分隔槽沿着U形板间隔排列的方向具有该预定间距，该预定间距为介于0.5mm～2.1mm之间；
该绝缘胶座在定位部的U形板表面上利用转印的方式分别形成有导电胶，并在导电胶固化后在U形板表面上分别成型出彼此隔开一距离的导体。
2.根据权利要求1所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其特征在于：该绝缘胶座在定位部的U形板二侧处向外延伸凸出至本体的外部一距离位置，并在导体二侧处的引脚分别沿着U形板向上延伸而外露于本体外部形成一共平面。
3.根据权利要求2所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其特征在于：该连接载体在基板表面上的线路阵列包含至少二组接点组，而绝缘胶座与导磁元件设置于基板上，且各导体的二引脚端部分别电性连接至接点组上搭配磁芯形成磁感效应的线圈回路。
4.根据权利要求3所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其特征在于：该绝缘胶座在导体的引脚端部分别抵贴于连接载体在线路阵列上对应的接点组形成一共平面，再利用表面粘着技术焊接的方式焊固形成电性连接。
5.根据权利要求1所述的具有导电胶成型的线圈导体的电感元件，其特征在于：该导磁元件的磁芯外表面上形成有绝缘层。
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