CN111524695A - 磁性装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁性装置及其制造方法。所述磁性装置使用覆盖层覆盖由绝缘导线所形成的线圈，该线圈被包含磁性粒子的磁性材料封装，该覆盖层可防止磁性粒子在压力下形成磁性体时，损坏该绝缘导线的绝缘层，从而避免线圈的短路。

Description

磁性装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种磁性装置，尤其涉及一种具有由绝缘导线制成的线圈的磁性装置。

背景技术

现有电子组件如电感器和扼流圈通常通过由绝缘导线制成的线圈和磁性粉末的高压模塑来制备，以便形成包覆该线圈的磁性体。在高压模塑过程中，磁性粉末的颗粒可能因成型压力而刺穿绝缘导线的绝缘层，因而使得线圈不能承受较高的压力。然而，如果在模塑过程中使用一较低的压力，则磁性体的密度将会降低且电感器或扼流圈的电感也会下降。如果增加绝缘导线的厚度，则难以缠绕绝缘导线以形成线圈且会使线圈的体积过于庞大。

因此，业界需要一更好的解决方案来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是添加一覆盖层(coating layer)以覆盖线圈，以防止磁性粉末的颗粒在一模塑过程中刺穿绝缘导线的绝缘层，从而避免线圈短路。

本发明的目的是添加一覆盖层以覆盖线圈，以防止绝缘导线的自粘层在模塑过程中流出。

本发明的目的是添加一覆盖层以覆盖线圈，以增加线圈和磁性体之间的绝缘程度，从而允许线圈承受更高的电压。

本发明的一实施例揭露一种磁性装置，该磁性装置包含：一线圈，所述线圈包含绝缘导线所形成的复数个绕组，其中该绝缘导线包含金属导线和包覆该金属导线的至少一第一绝缘层，其中所述线圈的至少两个不同的部分形成一第一空间；一覆盖层(coatinglayer)，包含一绝缘材料以覆盖所述线圈的该至少两个不同的部分并填充至该第一空间中；以及一磁性本体，包含至少一种磁性粉末，其中该磁性本体封装该绝缘导线的该复数个绕组和该覆盖层。

在一实施例中，所述磁性本体具有单一本体，所述单一本体封装该绝缘导线的该复数个绕组以及该覆盖层，所述单一本体延伸到所述线圈的中空部位中。

在一实施例中，该绝缘导线的相邻的两个外部绕组的两个不同的部分形成该第一空间，其中该覆盖层覆盖该绝缘导线的相邻的两个外部绕组的两个不同的部分并延伸到该第一空间中。

在一实施例中，该绝缘导线的一绕组的一第一部分和该绝缘导线的一终端部位的一第二部分形成该第一空间，其中该覆盖层覆盖所述第一部分以及所述第二部分并延伸到该第一空间中。

在一实施例中，该绝缘导线的一绕组的第一部分和电性连接到该绝缘导线的一终端部位的一引线(lead)的第二部分形成一第二空间，其中该覆盖层覆盖所述第一部分以及所述第二部分并延伸到该第二空间中。

在一实施例中，该覆盖层覆盖该复数个绕组的整个外表面。

在一实施例中，所述磁性装置为一电感器。

在一实施例中，该绝缘导线仅具有一个绝缘层。

在一实施例中，该绝缘导线仅具有两个绝缘层，其中该绝缘导线的该两个绝缘层为该第一绝缘层和包覆该第一绝缘层的一自粘层。

在一实施例中，该覆盖层包含聚合物材料。

在一实施例中，该覆盖层包含树脂。

在一实施例中，所述磁性本体包含一第一磁性粉末，其中所述第一磁性粉末的D50在17至36微米之间，所述第一磁性粉末的D10在8至26微米之间，所述第一磁性粉末的D90在30至52微米之间。

在一实施例中，所述磁性本体包含一第一磁性粉末，其中所述第一磁性粉末的D50在8至16微米之间，所述第一磁性粉末的D10在3至6微米之间，所述第一磁性粉末的D90在18至30微米之间。

本发明的一实施例揭露一种用于形成一磁性装置的方法，包含：提供一线圈，该线圈包含绝缘导线的复数个绕组，其中该绝缘导线包含金属导线和包覆该金属导线的至少一第一绝缘层，其中所述线圈的至少两个不同的部分形成一第一空间；形成一覆盖层，该覆盖层包含一绝缘材料以覆盖所述线圈的该至少两个不同的部分并填充至该第一空间中；以及形成一磁性本体，该磁性本体包含至少一种磁性粉末，其中该磁性本体封装该绝缘导线的复数个绕组和该覆盖层。

在一实施例中，该覆盖层是通过将所述绝缘材料滴(dip)到该绝缘导线的该至少两个不同的部分上而形成，其中所述绝缘材料填充至该第一空间中。

在一实施例中，所述磁性装置为一电感器。

在一实施例中，所述绝缘材料包含黏胶，其中该覆盖层是通过将所述黏胶以点胶或灌注的方式覆盖该绝缘导线的该至少两个不同的部分上而形成，所述黏胶填充至该第一空间中。

在一实施例中，该绝缘导线仅具有两个绝缘层，其中该绝缘导线的该两个绝缘层为该第一绝缘层和包覆该第一绝缘层的一自粘层。

在一实施例中，该覆盖层包含聚合物材料。

在一实施例中，该覆盖层包含树脂。

为使本发明的上述和其他特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

包括附图以提供对本发明的进一步理解且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1示出本发明一实施例的一磁性装置的放大剖面图，该磁性装置具有一线圈和覆盖该磁性装置的该线圈的两个不同的部分的一覆盖层。

图2A-2B示出本发明另一实施例的在添加一覆盖层以覆盖该磁性装置的该线圈的两个不同的部分之前和之后的剖面图。

图2C示出本发明的另一实施例的用于覆盖该磁性装置的该线圈的至少两个不同的部分的一覆盖层的剖面图。

图2D示出本发明另一实施例的用于覆盖该线圈的复数个绕组的整个外表面的覆盖层的剖视图。

图3示出本发明一实施例的一磁性装置。

图4示出本发明一实施例的用于形成一磁性装置的一方法的流程图。

图5示出本发明一实施例的用于形成电感的方法。

图6示出本发明另一实施例的用于形成电感的方法。

符号说明：

101a 金属导线

101b 第一绝缘层

101c 第二绝缘层

102 第一空间

103 覆盖层

104 磁性本体

105 不同部分

106 不同部分

201 线圈

205 绝缘导线

206 终端部分

401 步骤：提供一线圈，该线圈包含绝缘导线所形成的复数个绕组，其中该绝缘导线包含金属导线和包覆该金属导线的至少一第一绝缘层，其中该绝缘导线的至少两个不同的部分形成一第一空间

402 步骤：形成一覆盖层，该覆盖层包含绝缘材料以覆盖该绝缘导线的该至少两个不同的部分并填充至该第一空间中

403 步骤：形成一磁性本体，该磁性本体包含至少一种磁性粉末，其中该磁性本体封装该绝缘导线的该复数个绕组和该覆盖层

501 步骤：提供包含复数个绕组的一绝缘导线的一线圈

502 步骤：形成一覆盖层

503 步骤：形成一成型本体

504 步骤：进行一热压以固化该成型本体

505 步骤：修整该导线架

506 步骤：在该成型本体一下表面上形成两条引线以形成该电感

601 步骤：提供包含复数个绕组的一绝缘导线的一线圈

602 步骤：形成一覆盖层

603 步骤：形成一成型本体

604 步骤：修整该导线架，去除该导线架的不需要部分

605 步骤：在该成型本体一下表面上形成两条引线以形成该电感

具体实施方式

对于以下描述，D10、D50和D90是用于描述磁性粉末的粒度分布。D10表示颗粒总数的10％小于D10、D50表示颗粒总数的50％小于D50，D90表示颗粒总数的90％小于D90。

图1示出本发明一实施例的一磁性装置的一剖面图的一放大视图，其中该磁性装置包含一线圈，该线圈包含一绝缘导线的复数个绕组，其中该绝缘导线包含一金属导线101a和封装金属导线101a的至少一第一绝缘层101b，其中绝缘导线的至少两个不同的部分105、106形成一第一空间102；由一第一绝缘材料制成的一覆盖层103，其覆盖线圈的至少两个不同的部分105、106并填充至第一空间102中；以及一磁性本体104，其中该磁性本体104包含至少一种磁性粉末，其中磁性本体104封装该绝缘导线的复数个绕组和覆盖层103，以防止磁性粉末的颗粒损坏线圈的该至少一第一绝缘层，从而避免磁性粉末将线圈的绝缘层刺穿而短路。

如图1所示，覆盖层103覆盖线圈，当在压力下形成磁性本体104时，磁性粉末的颗粒不会在线圈的不同部分之间引起短路。如果磁性装置中不存在覆盖层103，则在压力下形成磁性本体104时，磁性粉末的颗粒可以设置在该第一空间中并将线圈的绝缘层刺穿而短路。

在一实施例中，绝缘导线仅具有一个绝缘层：一第一绝缘层101b。

在一实施例中，绝缘导线仅具有两个绝缘层：第一绝缘层101b和一第二绝缘层101c。

在一实施例中，第二绝缘层101c可为一自粘层，其中覆盖层103覆盖在该自粘层上可防止自粘层在模塑过程中流出。此外，覆盖层103可进一步将线圈与磁性粉末的颗粒电隔离以避免磁性粉末的颗粒引起线圈的短路。在一实施例中，绝缘导线可以是漆包线，其中漆包线可以具有圆形形状。在一实施例中，漆包线的金属导线包括铜。

图2A示出添加覆盖层103之前的一线圈201。图2B示出被覆盖层103覆盖之后的线圈201。如图2B所示，在一实施例中，绝缘导电的两个相邻绕组在其间形成第一空间102，其中覆盖层103的绝缘材料填充至第一空间102中。

图2C示出一线圈201，其中绝缘导线的一绕组的一部分206和绝缘导线的一终端部分的一第一部分205形成该第一空间102，其中覆盖层103的第一绝缘材料填充至第一空间102中以防止磁性粉末的颗粒设置在第一空间102中。

在一实施例中，如图2D所示，线圈201的复数个绕组的整个外表面由覆盖层103覆盖。

在一实施例中，线圈201的复数个绕组的整个外表面和整个内表面由覆盖层103封装。

在一实施例中，该绝缘导线的一绕组的一第一部分和电性连接到该绝缘导线的一终端部位的一引线的一第二部分形成一第二空间，其中该覆盖层覆盖该所述绕组的第一部分和所述引线的第二部分并延伸到所述第二空间中。

在一实施例中，绝缘导线仅具有一个绝缘层：第一绝缘层101b。

请注意，覆盖层103可仅覆盖线圈中易于被磁性粉末的颗粒引起线圈短路的部分。也就是说，覆盖层103不必覆盖线圈201的整个外表面，如图2C所示。

在一实施例中，所述至少一第一绝缘层包含两个绝缘层，其中所述两个绝缘层由不同的绝缘材料制成。

在一实施例中，磁性装置为一电感器。

在一实施例中，覆盖层包含聚合物材料。

在一实施例中，覆盖层包含树脂。

在一实施例中，覆盖层包含有机材料。

在一实施例中，磁性本体包含第一磁性粉末和第二磁性粉末，其中第一磁性粉末和第二磁性粉末与一黏性材料混合。

在一实施例中，其中第一磁性粉末的D50在8至36微米之间而第二磁性粉末的D50在1.0至10微米之间，第一磁性粉末的D10在3至20微米之间而第二磁性粉末的D10在0.5至6微米之间，第一磁性粉末的D90在20至60微米之间而第二磁性粉末的D90在2至12微米之间。

在一实施例中，磁性本体包含一第一磁性粉末，其中第一磁性粉末的D50在17至36微米之间，第一磁性粉末的D10在8至26微米之间，第一磁性粉末的D90在30至52微米之间。

在一实施例中，磁性本体包含一第一磁性粉末，其中第一磁性粉末的D50在8至16微米之间，第一磁性粉末的D10在3至6微米之间，第一磁性粉末的D90在18至30微米之间。

图3示出根据本发明一实施例的磁性装置，其中磁性装置包含：一线圈201，线圈201包含绝缘导线形成的复数个绕组，其中该绝缘导线包含金属导线和至少一第一绝缘层封装该金属导线，该绝缘导线可为一合适的形状，例如一圆线，其中该线圈201的至少两个不同的部分形成一第一空间102；一覆盖层103覆盖线圈201的该至少两个不同的部分并延伸到第一空间102中；一磁性本体104，由至少一种磁性粉末与一种黏性材料形成，其中该磁性本体104封装该线圈201的绝缘导线的复数个绕组。

在一实施例中，该磁性本体104封装该线圈201的复数个绕组并延伸至线圈201的中空部位中。

在一实施例中，该覆盖层103延伸到线圈201的中空部位中以覆盖线圈201的一内表面。

在一实施例中，一引线(lead)140设置在磁性本体104上并电性连接线圈201。

如图3所示，覆盖层103覆盖线圈201，当在压力下形成磁性本体104时，磁性粉末的颗粒不会在该线圈201的不同部分之间引起短路。如果磁性装置中不存在该覆盖层103，则当在压力下形成磁性本体104时，磁性粉末的颗粒可以设置在第一空间102中而损坏线圈201的绝缘层并导致线圈201的至少两个不同部分间的短路。

图4示出用于形成一磁性装置的一方法的一流程图，该方法包含：在步骤401中：提供一线圈，该线圈包含绝缘导线的复数个绕组，其中该绝缘导线包含金属导线和包覆该金属导线的至少一第一绝缘层，其中所述线圈的至少两个不同的部分形成一第一空间；在步骤402中：形成一覆盖层，该覆盖层包含绝缘材料以覆盖所述线圈的该至少两个不同的部分并填充至该第一空间中；在步骤403中：形成一磁性本体，该磁性本体包含至少一种磁性粉末，其中该磁性本体封装该绝缘导线的复数个绕组和该覆盖层。

在一实施例中，绝缘导电的两个相邻绕组形成其间的第一空间102，其中覆盖层103的第一绝缘材料填充至第一空间102中以防止至少磁性粉末的至少一个颗粒设置在该第一空间中。

覆盖绝缘材料于绝缘导线的至少两个不同的部分的方法有很多种，例如将绝缘导线的至少两个不同的部分浸渍或浸泡于绝缘材料中，或是喷涂绝缘材料于绝缘导线的至少两个不同的部分上，或是将绝缘材料滴(dip)到该绝缘导线的该至少两个不同的部分上。在一实施例中，所述绝缘材料包含黏胶，其中该覆盖层是通过将所述黏胶以点胶或灌注的方式覆盖该绝缘导线的至少两个不同的部分上而形成，所述黏胶填充至该至少两个不同的部分所形成的空间中。

图5示出根据本发明一实施例的用于形成一电感的一方法。如图5所示，该方法包含：在步骤501中：提供一线圈，该线圈包含绝缘导线的复数个绕组，其中该绝缘导线包含金属导线和包覆该金属导线的至少一第一绝缘层，其中该线圈的两个端子与一导线架电性连接；在步骤502中：形成一覆盖层以覆盖该复数个绕组的至少一部分，其中该覆盖层包含一第二绝缘材料，该第二绝缘材料填充至由该线圈的不同部分所形成的空间中；在步骤503中：形成一成型本体，封装该复数个绕组和该覆盖层，其中该成型本体包含至少一种磁性粉末和一种黏性材料以混合该至少一种磁性粉末中的颗粒；在步骤504中：进行一热压以固化该成型本体；在步骤505中：去除该导线架中的不需要的部分；在步骤506中：在该成型本体一下表面上形成两条引线(lead)以形成该电感。

图6示出根据本发明的一个实施例的用于形成电感器的方法。如图6所示，该方法包含：在步骤601中：提供一线圈，该线圈包含绝缘导线的复数个绕组，其中该绝缘导线包含金属导线和包覆该金属导线的至少一第一绝缘层，其中该线圈的两个端子与一导线架电性连接；在步骤602中：形成一覆盖层以覆盖该复数个绕组的至少一部分，其中该覆盖层包含一第二绝缘材料，该第二绝缘材料填充至由该线圈的不同部分所形成的空间中；在步骤603中：形成一成型本体，封装该复数个绕组和该覆盖层，其中该成型本体包含至少一种磁性粉末和一种黏性材料以混合该至少一种磁性粉末中的颗粒，其中成型本体在不使用热加工的情况下固化；在步骤604中：去除该导线架中的不需要的部分；在步骤605中：在该成型本体一下表面上形成两条引线以形成该电感。

本发明具有许多优点：(1)覆盖层可以使得线圈能够承受更高的成型压力，以防止线圈在磁性粉末被压制成磁性本体时短路；(2)覆盖层可防止绝缘导线的自粘层在成型过程中流动而溢出；(3)增加线圈与磁性粉末之间的绝缘程度；(4)使线圈能够承受更高的电压。

尽管已经参考上述实施例描述本发明，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对所描述的实施例进行修改。因此，本发明的范围将由所附权利要求限定，而不是由上面详细描述限定。

Claims (18)

1.一种磁性装置，其特征在于，包含：

一线圈，所述线圈包含绝缘导线所形成的复数个绕组，其中该绝缘导线包含金属导线和包覆该金属导线的至少一第一绝缘层，其中该绝缘导线的至少两个不同的部分形成一第一空间；

一覆盖层(coating layer)，包含绝缘材料以覆盖该绝缘导线的至少两个不同的部分并填充至该第一空间中；以及

一磁性本体，所述磁性本体包含至少一种磁性粉末，其中该磁性本体封装该绝缘导线的该复数个绕组和该覆盖层。

2.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述磁性本体具有单一本体，所述单一本体封装该绝缘导线的该复数个绕组以及该覆盖层，所述单一本体延伸到所述线圈的中空部位中。

3.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该绝缘导线的相邻的两个绕组的两个不同的部分形成该第一空间，其中该覆盖层覆盖该绝缘导线的相邻的两个绕组的两个不同的部分并延伸到该第一空间中。

4.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该绝缘导线的一绕组的一第一部分和该绝缘导线的一终端部位的一第二部分形成该第一空间，其中该覆盖层覆盖所述第一部分以及所述第二部分并延伸到该第一空间中。

5.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该绝缘导线的一绕组的第一部分和电性连接到该绝缘导线的一终端部位的一引线(lead)的第二部分形成一第二空间，其中该覆盖层覆盖所述第一部分以及所述第二部分并延伸到该第二空间中。

6.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该覆盖层覆盖该复数个绕组的整个外表面。

7.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述磁性装置为一电感器。

8.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该绝缘导线仅具有一个绝缘层。

9.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该绝缘导线仅具有两个绝缘层，其中所述两个绝缘层为该第一绝缘层和包覆该第一绝缘层的一自粘层。

10.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该覆盖层包含聚合物材料。

11.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该覆盖层包含树脂。

12.一种用于形成一磁性装置的方法，其特征在于，包含：

提供一线圈，该线圈包含绝缘导线所形成的复数个绕组，其中该绝缘导线包含金属导线和包覆该金属导线的至少一第一绝缘层，其中该绝缘导线的至少两个不同的部分形成一第一空间；

形成一覆盖层，该覆盖层包含绝缘材料以覆盖该绝缘导线的该至少两个不同的部分并填充至该第一空间中；以及

形成一磁性本体，该磁性本体包含至少一种磁性粉末，其中该磁性本体封装该绝缘导线的该复数个绕组和该覆盖层。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该覆盖层是通过将所述绝缘材料滴到该绝缘导线的该至少两个不同的部分上而形成，其中所述绝缘材料填充至该第一空间中。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述磁性装置为一电感器。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述绝缘材料包含黏胶，其中该覆盖层是通过将所述黏胶以点胶或灌注的方式覆盖该绝缘导线的该至少两个不同的部分上而形成，所述黏胶填充至该第一空间中。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该绝缘导线仅具有两个绝缘层，其中该两个绝缘层为该第一绝缘层和包覆该第一绝缘层的一自粘层。

17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该覆盖层包含聚合物材料。

18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该覆盖层包含树脂。

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