CN112201436A - 一种焊接牢固扁线立绕电感器及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种焊接牢固扁线立绕电感器及其封装方法，包括电感器壳体，所述电感器壳体的内壁固定连接有屏蔽层，所述电感器壳体和屏蔽层的上端面贯穿开设有注料口和通气孔，所述电感器壳体和屏蔽层的下端面固定连接有环氧板，所述环氧板的上端面固定连接有磁芯，且所述磁芯位于屏蔽层的内部，所述磁芯包括磁芯主体、第一延伸脚、第二延伸脚、第一连通槽、固定槽、限位块、第二连通槽和导电嵌件，所述第一延伸脚和第二延伸脚固定连接在磁芯主体的末端，所述固定槽开设在磁芯主体的外表面，所述限位块固定连接在固定槽的内壁，本发明利用片状导板代替扁线工艺降低线圈绕制难度同时提高电感器的热稳定性，电感器结构更加优良。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备领域，具体为一种焊接牢固扁线立绕电感器及其封装方法。
背景技术
电感器(Inductor)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。
电感可由电导材料盘绕磁芯制成，典型的如铜线，也可把磁芯去掉或者用铁磁性材料代替。比空气的磁导率高的芯材料可以把磁场更紧密的约束在电感元件周围，因而增大了电感。电感有很多种，大多以外层瓷釉线圈（enamel coated wire ）环绕铁氧体（ferrite）线轴制成，而有些防护电感把线圈完全置于铁氧体内。一些电感元件的芯可以调节。由此可以改变电感大小。小电感能直接蚀刻在PCB板上，用一种铺设螺旋轨迹的方法。小值电感也可用以制造晶体管同样的工艺制造在集成电路中。在这些应用中，铝互连线被经常用做传导材料。不管用何种方法，基于实际的约束应用最多的还是一种叫做“旋转子”的电路，它用一个电容和主动元件表现出与电感元件相同的特性。用于隔高频的电感元件经常用一根穿过磁柱或磁珠的金属丝构成。
现有的立绕电感器多采用漆包线绕制在通过高频电流时易产生肌肤效应，进而使用扁线绕制，但是扁线绕制难度较高工艺较为复杂，且现有的立绕式电感器在焊接时较为不便焊接时一般具有引脚式和贴片式两种焊接方式，现有的电感器往往只能支持单一焊接方式，现有的电感器在封装后内部留有空气在高温下容易加剧线圈老化影响电感器使用寿命。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种焊接牢固扁线立绕电感器及其封装方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种焊接牢固扁线立绕电感器，包括电感器壳体，所述电感器壳体的内壁固定连接有屏蔽层，所述电感器壳体和屏蔽层的上端面贯穿开设有注料口和通气孔，所述电感器壳体和屏蔽层的下端面固定连接有环氧板，所述环氧板的上端面固定连接有磁芯，且所述磁芯位于屏蔽层的内部，所述磁芯包括磁芯主体、第一延伸脚、第二延伸脚、第一连通槽、固定槽、限位块、第二连通槽和导电嵌件，所述第一延伸脚和第二延伸脚固定连接在磁芯主体的末端，所述固定槽开设在磁芯主体的外表面，所述限位块固定连接在固定槽的内壁，所述第一连通槽和第二连通槽对称开设在固定槽的四角，所述导电嵌件固定安装在第一连通槽和第二连通槽的内壁，所述磁芯的外端面固定卡接有至少一组片状线圈，所述片状线圈包括第一连通片、绝缘层、固定块、磁芯槽、线圈主体和第二连通片，所述磁芯槽开设在线圈主体的内部，所述固定块固定连接在磁芯槽的内壁上部，所述第一连通片和第二连通片对称开设在线圈主体的侧端面，所述环氧板的内部固定连接有导电层，所述环氧板的下端固定连接有贴片封装，所述贴片封装包括连接片、贴片封装壳体、焊锡层、连接槽、连接引脚和固定螺栓，所述焊锡层固定连接在贴片封装壳体的内部，所述连接槽开设在焊锡层之间，所述连接引脚固定安装在连接槽的内部，所述连接片固定通过固定螺栓固定连接在贴片封装壳体的上端面，且所述连接片与环氧板的侧端面固定相连。
优选的，所述贴片封装共有两组对称分布在环氧板的下端面。
优选的，所述导电层共有两组，所述第一延伸脚和第二延伸脚贯穿环氧板分别与两组导电层相连通，且所述连接引脚也与导电层相连通。
优选的，所述限位块共有两组，对称分布在固定槽的内壁两侧。
优选的，所述第一连通片和第二连通片分别与第一连通槽和第二连通槽相适配，所述相邻的片状线圈之间通过第一连通片、第二连通片、第一连通槽和第二连通槽电性连通。
优选的，所述第一延伸脚和第二延伸脚分别与相邻的第一连通槽和第二连通槽内部的导电嵌件电性相连。
优选的，所述第一连通片、线圈主体和第二连通片采用金属铜或者金属铝，且所述线圈主体的中部通过绝缘层进行绝缘分隔。
优选的，所述固定块与固定槽相适配，所述固定块的侧端面设有与限位块相适配的槽。
优选的，所述贴片封装壳体侧端面一侧延伸有与连接片相适配的固定平台，所述固定平台开设有与固定螺栓相适配的螺纹孔。
还提供了一种焊接牢固扁线立绕电感器的封装方法，将至少一组片状线圈通过磁芯槽套接在磁芯的表面，且通过固定块与固定槽卡接将片状线圈固定在磁芯主体的外端面，且相邻片状线圈之间通过第一连通片和第二连通片进行连通，且所述第一延伸脚和第二延伸脚分别与相邻的第一连通槽和第二连通槽内部的导电嵌件电性相连，通过导电嵌件与片状线圈电性连通，且所述第一延伸脚和第二延伸脚通过导电层与连接引脚连通，在焊接时焊锡层随温度升高而融化进而将连接引脚与贴片封装壳体电性相连，使得片状线圈通过贴片封装壳体进行供电工作，在片状线圈安装完成后，通过注料口向屏蔽层的内部注入环氧树脂，进行密封绝缘，同时对片状线圈和磁芯进行辅助固定。
（三）有益效果
本发明提供了一种焊接牢固扁线立绕电感器及其封装方法，具备以下有益效果：
本发明通过设有片状线圈，线圈主体采用导电金属铜或者铝制成，且线圈主体的中部设有绝缘层将线圈主体分隔，在线圈主体的两端分别连接有第一连通片和第二连通片，相邻的片状线圈之间通过第一连通片和第二连通片进行连通，且在与第一连通片和第二连通片相适配的第一连通槽和第二连通槽的内部设有导电嵌件，导电嵌件采用导电金属制成，也具有良好的导电性能，提高片状线圈之间电性连接的稳定性，且片状线圈通过固定块固定卡接在磁芯的外端面，且片状线圈可以依据需要固定多组，片状线圈的两端最终通过第一延伸脚和第二延伸脚与导电层相连通，且导电层与连接引脚相连通，同时连接引脚的两侧设有焊锡层，焊锡层在受热融化后将贴片封装壳体与连接引脚相连通，进而通过贴片封装壳体进行贴片式焊接即可对电感器供电，并且当焊接盘中无贴片电感焊接点时，在未焊接前通过松开固定螺栓将贴片封装壳体连同焊锡层取下，通过连接引脚插入相应引脚进行焊接，大大提高电感器焊接效果，也提高了电感器的适应性，同时在电感器壳体的上端面贯穿开设有注料口和通气孔，在电感器组装完成之后，通过注料口浇注入环氧树脂或惰性气体等绝缘填充物，去除屏蔽层内部空气避免片状线圈在高温下氧化，也可提高电感器内部结构的稳定性，进而解决了现有的立绕电感器多采用漆包线绕制在通过高频电流时易产生肌肤效应，进而使用扁线绕制，但是扁线绕制难度较高工艺较为复杂，且现有的立绕式电感器在焊接时较为不便焊接时一般具有引脚式和贴片式两种焊接方式，现有的电感器往往只能支持单一焊接方式，现有的电感器在封装后内部留有空气在高温下容易加剧线圈老化影响电感器使用寿命的问题。
附图说明
图1为本发明装置整体结构示意图；
图2为本发明片状线圈结构示意图；
图3为本发明贴片封装结构示意图；
图4为本发明磁芯结构示意图；
图5为本发明A处结构放大示意图。
图中：1电感器壳体、2注料口、3通气孔、4屏蔽层、5片状线圈、6贴片封装、7导电层、8环氧板、9磁芯、10第一连通片、11绝缘层、12固定块、13磁芯槽、14线圈主体、15第二连通片、16连接片、17贴片封装壳体、18焊锡层、19连接槽、20连接引脚、21固定螺栓、22磁芯主体、23第一延伸脚、24第二延伸脚、25第一连通槽、26固定槽、27限位块、28第二连通槽、29导电嵌件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本发明实施例提供一种焊接牢固扁线立绕电感器，包括电感器壳体1，电感器壳体1的内壁固定连接有屏蔽层4，电感器壳体1和屏蔽层4的上端面贯穿开设有注料口2和通气孔3，电感器壳体1和屏蔽层4的下端面固定连接有环氧板8，环氧板8的上端面固定连接有磁芯9，且磁芯9位于屏蔽层4的内部，磁芯9包括磁芯主体22、第一延伸脚23、第二延伸脚24、第一连通槽25、固定槽26、限位块27、第二连通槽28和导电嵌件29，第一延伸脚23和第二延伸脚24固定连接在磁芯主体22的末端，固定槽26开设在磁芯主体22的外表面，限位块27固定连接在固定槽26的内壁，第一连通槽25和第二连通槽28对称开设在固定槽26的四角，导电嵌件29固定安装在第一连通槽25和第二连通槽28的内壁，磁芯9的外端面固定卡接有至少一组片状线圈5，片状线圈5包括第一连通片10、绝缘层11、固定块12、磁芯槽13、线圈主体14和第二连通片15，磁芯槽13开设在线圈主体14的内部，固定块12固定连接在磁芯槽13的内壁上部，第一连通片10和第二连通片15对称开设在线圈主体14的侧端面，环氧板8的内部固定连接有导电层7，环氧板8的下端固定连接有贴片封装6，贴片封装6包括连接片16、贴片封装壳体17、焊锡层18、连接槽19、连接引脚20和固定螺栓21，焊锡层18固定连接在贴片封装壳体17的内部，连接槽19开设在焊锡层18之间，连接引脚20固定安装在连接槽19的内部，连接片16固定通过固定螺栓21固定连接在贴片封装壳体17的上端面，且连接片16与环氧板8的侧端面固定相连。
贴片封装6共有两组对称分布在环氧板8的下端面，导电层7共有两组，第一延伸脚23和第二延伸脚24贯穿环氧板8分别与两组导电层7相连通，且连接引脚20也与导电层7相连通， 限位块27共有两组，对称分布在固定槽26的内壁两侧，第一连通片10和第二连通片15分别与第一连通槽25和第二连通槽28相适配，相邻的片状线圈5之间通过第一连通片10、第二连通片15、第一连通槽25和第二连通槽28电性连通，第一延伸脚23和第二延伸脚24分别与相邻的第一连通槽25和第二连通槽28内部的导电嵌件29电性相连，第一连通片10、线圈主体14和第二连通片15采用金属铜或者金属铝，且线圈主体14的中部通过绝缘层11进行绝缘分隔，固定块12与固定槽26相适配，固定块12的侧端面设有与限位块27相适配的槽，贴片封装壳体17侧端面一侧延伸有与连接片16相适配的固定平台，固定平台开设有与固定螺栓21相适配的螺纹孔。
还包括一种焊接牢固扁线立绕电感器的封装方法，将至少一组片状线圈5通过磁芯槽13套接在磁芯9的表面，且通过固定块12与固定槽26卡接将片状线圈5固定在磁芯主体22的外端面，且相邻片状线圈5之间通过第一连通片10和第二连通片15进行连通，且第一延伸脚23和第二延伸脚24分别与相邻的第一连通槽25和第二连通槽28内部的导电嵌件29电性相连，通过导电嵌件29与片状线圈5电性连通，且第一延伸脚23和第二延伸脚24通过导电层7与连接引脚20连通，在焊接时焊锡层18随温度升高而融化进而将连接引脚20与贴片封装壳体17电性相连，使得片状线圈5通过贴片封装壳体17进行供电工作，在片状线圈5安装完成后，通过注料口2向屏蔽层4的内部注入环氧树脂，进行密封绝缘，同时对片状线圈5和磁芯9进行辅助固定。
综上，本发明通过设有片状线圈5，线圈主体14采用导电金属铜或者铝制成，且线圈主体14的中部设有绝缘层11将线圈主体14分隔，在线圈主体14的两端分别连接有第一连通片10和第二连通片15，相邻的片状线圈5之间通过第一连通片10和第二连通片15进行连通，且在与第一连通片10和第二连通片15相适配的第一连通槽25和第二连通槽28的内部设有导电嵌件29，导电嵌件29采用导电金属制成，也具有良好的导电性能，提高片状线圈5之间电性连接的稳定性，且片状线圈5通过固定块12固定卡接在磁芯9的外端面，且片状线圈5可以依据需要固定多组，片状线圈5的两端最终通过第一延伸脚23和第二延伸脚24与导电层7相连通，且导电层7与连接引脚20相连通，同时连接引脚20的两侧设有焊锡层18，焊锡层18在受热融化后将贴片封装壳体17与连接引脚20相连通，进而通过贴片封装壳体17进行贴片式焊接即可对电感器供电，并且当焊接盘中无贴片电感焊接点时，在未焊接前通过松开固定螺栓21将贴片封装壳体17连同焊锡层18取下，通过连接引脚20插入相应引脚进行焊接，大大提高电感器焊接效果，也提高了电感器的适应性，同时在电感器壳体1的上端面贯穿开设有注料口2和通气孔3，在电感器组装完成之后，通过注料口2浇注入环氧树脂或惰性气体等绝缘填充物，去除屏蔽层4内部空气避免片状线圈5在高温下氧化，也可提高电感器内部结构的稳定性，进而解决了现有的立绕电感器多采用漆包线绕制在通过高频电流时易产生肌肤效应，进而使用扁线绕制，但是扁线绕制难度较高工艺较为复杂，且现有的立绕式电感器在焊接时较为不便焊接时一般具有引脚式和贴片式两种焊接方式，现有的电感器往往只能支持单一焊接方式，现有的电感器在封装后内部留有空气在高温下容易加剧线圈老化影响电感器使用寿命的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种焊接牢固扁线立绕电感器，包括电感器壳体（1），其特征在于：所述电感器壳体（1）的内壁固定连接有屏蔽层（4），所述电感器壳体（1）和屏蔽层（4）的上端面贯穿开设有注料口（2）和通气孔（3），所述电感器壳体（1）和屏蔽层（4）的下端面固定连接有环氧板（8），所述环氧板（8）的上端面固定连接有磁芯（9），且所述磁芯（9）位于屏蔽层（4）的内部，所述磁芯（9）包括磁芯主体（22）、第一延伸脚（23）、第二延伸脚（24）、第一连通槽（25）、固定槽（26）、限位块（27）、第二连通槽（28）和导电嵌件（29），所述第一延伸脚（23）和第二延伸脚（24）固定连接在磁芯主体（22）的末端，所述固定槽（26）开设在磁芯主体（22）的外表面，所述限位块（27）固定连接在固定槽（26）的内壁，所述第一连通槽（25）和第二连通槽（28）对称开设在固定槽（26）的四角，所述导电嵌件（29）固定安装在第一连通槽（25）和第二连通槽（28）的内壁，所述磁芯（9）的外端面固定卡接有至少一组片状线圈（5），所述片状线圈（5）包括第一连通片（10）、绝缘层（11）、固定块（12）、磁芯槽（13）、线圈主体（14）和第二连通片（15），所述磁芯槽（13）开设在线圈主体（14）的内部，所述固定块（12）固定连接在磁芯槽（13）的内壁上部，所述第一连通片（10）和第二连通片（15）对称开设在线圈主体（14）的侧端面，所述环氧板（8）的内部固定连接有导电层（7），所述环氧板（8）的下端固定连接有贴片封装（6），所述贴片封装（6）包括连接片（16）、贴片封装壳体（17）、焊锡层（18）、连接槽（19）、连接引脚（20）和固定螺栓（21），所述焊锡层（18）固定连接在贴片封装壳体（17）的内部，所述连接槽（19）开设在焊锡层（18）之间，所述连接引脚（20）固定安装在连接槽（19）的内部，所述连接片（16）固定通过固定螺栓（21）固定连接在贴片封装壳体（17）的上端面，且所述连接片（16）与环氧板（8）的侧端面固定相连。
2.根据权利要求1所述的一种焊接牢固扁线立绕电感器，其特征在于：所述贴片封装（6）共有两组对称分布在环氧板（8）的下端面。
3.根据权利要求1所述的一种焊接牢固扁线立绕电感器，其特征在于：所述导电层（7）共有两组，所述第一延伸脚（23）和第二延伸脚（24）贯穿环氧板（8）分别与两组导电层（7）相连通，且所述连接引脚（20）也与导电层（7）相连通。
4.根据权利要求1所述的一种焊接牢固扁线立绕电感器，其特征在于： 所述限位块（27）共有两组，对称分布在固定槽（26）的内壁两侧。
5.根据权利要求1所述的一种焊接牢固扁线立绕电感器，其特征在于：所述第一连通片（10）和第二连通片（15）分别与第一连通槽（25）和第二连通槽（28）相适配，所述相邻的片状线圈（5）之间通过第一连通片（10）、第二连通片（15）、第一连通槽（25）和第二连通槽（28）电性连通。
6.根据权利要求1所述的一种焊接牢固扁线立绕电感器，其特征在于：所述第一延伸脚（23）和第二延伸脚（24）分别与相邻的第一连通槽（25）和第二连通槽（28）内部的导电嵌件（29）电性相连。
7.根据权利要求1所述的一种焊接牢固扁线立绕电感器，其特征在于：所述第一连通片（10）、线圈主体（14）和第二连通片（15）采用金属铜或者金属铝，且所述线圈主体（14）的中部通过绝缘层（11）进行绝缘分隔。
8.根据权利要求1所述的一种焊接牢固扁线立绕电感器，其特征在于：所述固定块（12）与固定槽（26）相适配，所述固定块（12）的侧端面设有与限位块（27）相适配的槽。
9.根据权利要求1所述的一种焊接牢固扁线立绕电感器，其特征在于：所述贴片封装壳体（17）侧端面一侧延伸有与连接片（16）相适配的固定平台，所述固定平台开设有与固定螺栓（21）相适配的螺纹孔。
10.一种焊接牢固扁线立绕电感器的封装方法，其特征在于：将至少一组片状线圈（5）通过磁芯槽（13）套接在磁芯（9）的表面，且通过固定块（12）与固定槽（26）卡接将片状线圈（5）固定在磁芯主体（22）的外端面，且相邻片状线圈（5）之间通过第一连通片（10）和第二连通片（15）进行连通，且所述第一延伸脚（23）和第二延伸脚（24）分别与相邻的第一连通槽（25）和第二连通槽（28）内部的导电嵌件（29）电性相连，通过导电嵌件（29）与片状线圈（5）电性连通，且所述第一延伸脚（23）和第二延伸脚（24）通过导电层（7）与连接引脚（20）连通，在焊接时焊锡层（18）随温度升高而融化进而将连接引脚（20）与贴片封装壳体（17）电性相连，使得片状线圈（5）通过贴片封装壳体（17）进行供电工作，在片状线圈（5）安装完成后，通过注料口（2）向屏蔽层（4）的内部注入环氧树脂，进行密封绝缘，同时对片状线圈（5）和磁芯（9）进行辅助固定。
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