CN114023548B - 一种电感磁性元件制作方法及电感磁性元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁电技术领域，公开一种电感磁性元件制作方法及电感磁性元件。该电感磁性元件制作方法包括以下步骤：在第一模具中制作模穴；绕制空心线圈，并将所述空心线圈的两个引脚折弯至一定角度；将所述空心线圈放置在所述模穴中，并将两个所述引脚露在所述模穴外；在第二模具中制作T形中模；将所述第二模具与所述第一模具对位，使所述T形中模的凸出部分插设于所述空心线圈中，并脱离所述第二模具，所述T形中模盖设在所述模穴的上端并使所述引脚露出，形成待压合结构；对所述待压合结构进行热压，形成电感磁性元件。电感磁性元件制作方法的设备效率及人员利用率高。由上述方法制得的电感磁性元件层间绝缘品质较好，电感特性有效利用率高。

Description

一种电感磁性元件制作方法及电感磁性元件

技术领域

本发明涉及磁电技术领域，尤其涉及一种电感磁性元件制作方法及电感磁性元件。

背景技术

电感磁性元件是电子产业中极为重要的元器件，传统电感制造采用绕线圈方式，将线圈填入模穴中，然后填充磁性粉末进行高压成型。线圈在压合过程中存在较大变形量，导致粉材有很大几率刺穿铜线，在层间绝缘测试过程中出现短路不良。在现有的制作电感的工艺中，为了避免高压成型带来的层间绝缘品质问题，通常采用降低成型压力做法，但是会导致粉材压合不密实，有效磁导率发挥不出来，电感的一部分磁损、涡流损等效率较低。亦或者采用高导磁率的粉末，但是饱和磁场强度特性又会降低，导致表面贴装器件会出现效率偏低的问题。

因此，亟需一种电感磁性元件制作方法及电感磁性元件来解决上述问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种电感磁性元件制作方法及电感磁性元件，制作效率较高，有效避免人员管控导致偏差，品质合格率好，设备效率及人员利用率较高；制得的电感磁性元件的层间绝缘品质较好，电感特性有效利用率高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电感磁性元件制作方法，包括以下步骤：

在第一模具中制作模穴；

绕制空心线圈，并将所述空心线圈的两个引脚折弯至一定角度；

将所述空心线圈放置在所述模穴中，并将两个所述引脚露在所述模穴外；

在第二模具中制作T形中模；

将所述第二模具与所述第一模具对位，使所述T形中模的凸出部分插设于所述空心线圈中，并脱离所述第二模具，所述T形中模盖设在所述模穴的上端并使所述引脚露出，形成待压合结构；

对所述待压合结构进行热压，形成电感磁性元件。

作为一种电感磁性元件制作方法的优选方案，热压处理所述待压合机构时，通过油压机热压所述待压合结构，使所述T形中模和所述模穴融合成型，形成内设有所述空心线圈并突出设置有两个所述引脚的密封盒体，然后脱离所述第一模具，使所述待压合结构形成所述电感磁性元件。

作为一种电感磁性元件制作方法的优选方案，在所述待压合结构形成所述电感磁性元件前，还执行以下步骤：

将折弯的两个所述引脚剥漆；

在所述密封盒体的表面热喷涂绝缘胶层；

剥离两个所述引脚处的所述绝缘胶层，漏出两个所述引脚；

在两个所述引脚上电镀电极层，形成所述电感磁性元件。

作为一种电感磁性元件制作方法的优选方案，在绕制所述空心线圈时，采用自粘线在一个棒体上绕制一定圈数的线圈，并同时在绕制过程中吹热风使绕制的线圈定型。

作为一种电感磁性元件制作方法的优选方案，在所述第一模具中制作所述模穴时，采用一模多穴的方式同时制作多个所述模穴，且多个所述模穴呈陈列布置于所述第一模具中。

作为一种电感磁性元件制作方法的优选方案，在将所述空心线圈放置在所述模穴中时，绕制多个所述空心线圈，然后通过驱动装置将多个所述空心线圈分别依次一一对应地放置于多个所述模穴中；

将所述空心线圈放置在所述模穴中后，采用一模多穴的方式同时制作多个与所述模穴相同数量和相同布置的所述T形中模，然后将多个所述T形中模与多个所述模穴同时一一定位对接，形成多个所述待压合结构。

作为一种电感磁性元件制作方法的优选方案，在所述第一模具中制作所述模穴时，通过采用合金铁粉在所述第一模具中冲压而成。

作为一种电感磁性元件制作方法的优选方案，所述空心线圈采用扁形线绕制而成。

作为一种电感磁性元件制作方法的优选方案，所述模穴的外径长度范围为2mm-2.5mm、外径宽度范围为1.2mm-1.6mm以及高度范围为0.8mm-1.2mm。

一种电感磁性元件，由上述任一技术方案所述的电感磁性元件制作方法制作而成。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种电感磁性元件制作方法及电感磁性元件，采用第一模具和第二模具分别制作模穴和T形中模，并将空心线圈放置在模穴中，然后通过第二模具与第一模具对位，使得T形中模能够精准地对准模穴，同时凸起部分插入空心线圈中形成待压合结构，提高作业精度和作业效率。最后对待压合结构进行热压，形成电感磁性元件。且因模穴的侧壁在成型过程中会形成支撑力，可降低成型过程中的铜线线圈变形量，以及采用成型的T形中模与空心线圈对接，也能够避免线圈在压合过程中变形较大或压合不密实造成磁导率发挥不出来等，从而解决高压成型带来的层间绝缘品质问题，提高成型的电感磁性元件的良率。同时，在上述过程中，第一模具和第二模具可以适应性地根据所需模穴和T形中模尺寸进行调整，具有良好的通用性，有效减少切换产品导致的换模调机时间。采用电感磁性元件制作方法制作的电感磁性元件，层间绝缘品质较好，且生产效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电感磁性元件制作方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的模穴的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的空心线圈填设在模穴中的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的T形中模的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的T形中模与模穴对接后的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的T形中模插设在空心线圈中的结构示意图一；

图7是本发明实施例提供的T形中模插设在空心线圈中的结构示意图二。

图中：

1、模穴；

2、空心线圈；21、引脚；

3、T形中模。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1至图6所示，本实施例提供一种电感磁性元件制作方法，该电感磁性元件制作方法包括以下步骤：

S1：在第一模具中制作模穴1；

S2：绕制空心线圈2，并将空心线圈2的两个引脚21折弯至一定角度；

S3：将空心线圈2放置在模穴1中，并将两个引脚21露在模穴1外；

S4：在第二模具中制作T形中模3；

S5：将第二模具与第一模具对位，使T形中模3的凸出部分插设于空心线圈2中，并脱离第二模具，T形中模3盖设在模穴1的上端并使引脚21露出，形成待压合结构；

S6：对待压合结构进行热压，形成电感磁性元件。

采用第一模具和第二模具分别制作模穴1和T形中模3，并将空心线圈2放置在模穴1中，然后通过第二模具与第一模具对位，使得T形中模3能够精准地对准模穴1，同时凸起部分插入空心线圈2中形成待压合结构，提高作业精度和作业效率。最后对待压合结构进行热压，形成电感磁性元件。且因模穴1的侧壁在成型过程中会形成支撑力，可降低成型过程中的铜线线圈变形量，以及采用成型的T形中模3与空心线圈2对接，也能够避免线圈在压合过程中变形较大或压合不密实造成磁导率发挥不出来等，从而解决高压成型带来的层间绝缘品质问题，提高成型的电感磁性元件的良率。同时，在上述过程中，第一模具和第二模具可以适应性地根据所需模穴1和T形中模3尺寸进行调整，具有良好的通用性，有效减少切换产品导致的换模调机时间。采用电感磁性元件制作方法制作的电感磁性元件，层间绝缘品质较好，且生产效率较高。

本实施例中，如图2所示，模具冲头尺寸可以根据模穴1所需的侧边壁后、槽深度和槽尺寸设计。且通过组配可以随时调整模穴1的底部厚度，有效克服电感瓶颈点。可选地模穴1的外径长度范围为2mm-2.5mm、外径宽度范围为1.2mm-1.6mm以及高度范围为0.8mm-1.2mm，内径长度和宽度根据线圈尺寸调整。示例性地，模穴1的外径长宽为2.5mm*2.0mm、2.0mm*1.6mm或2.0mm*1.2mm。

优选地，在步骤S1中，采用一模多穴的方式同时制作多个模穴1，且多个模穴1呈陈列布置于第一模具中。使用同一模具同时冲压出多个模穴1，提高生产效率，减低调机作业难度。进一步优选地，在步骤S3中，绕制多个空心线圈2，然后通过驱动装置将多个空心线圈2分别依次一一对应地放置于多个模穴1中；在步骤S4和步骤S5中，采用一模多穴的方式利用伺服压机上下对冲同时制作多个与模穴1相同数量和相同布置的T形中模3，然后将多个T形中模3与多个模穴1同时一一定位对接，形成多个待压合结构。由于T形中模3在定位对接前处于第二模具中，第一模具中的模穴1布置相同，使得第一模具和第二模具对位即可同时实现多个待压合结构的形成，有效节省了工序和流程，提高作业效率；且能够提高同时完成的多个待压合结构之间的一致性，避免同批生产的电感磁性元件良莠不齐，提高电感磁性元件的标准性。

具体地，在步骤S3中，采用α绕线法绕制空心线圈2，即将线圈绕制在作为假中柱的棒柱上，线圈分为上、下两层分别绕制，并分别引出一个引脚21。采用假中柱方式可以精确控制内径大小，便于后续T形中模3的装配，提高成品电感磁性元件的良率。在绕制成型后，通过旋转气缸，以阵列方式直接填充入模穴1中。实现自动化填充，提高填充精度和生产效率。

优选地，线圈采用耐温等级220℃的聚氨酯自粘扁铜线，增加绕线空间利用率，同时降低绕线直流电阻。更为优选地，在假中柱的棒柱上绕制线圈的同时，采用热风加热，使得线圈在绕制过程中可以完全定型，避免线圈松散，从而提高产品的良率和生产效率。

进一步地，步骤S6具体包括：

S61：通过油压机热压待压合机构，使T形中模3和模穴1融合成型，形成内设有线圈并突出设置有两个引脚21的密封盒体，然后脱离第一模具，使待压合结构形成电感磁性元件。

如图3至图7所示，在热力和压力作用下，T形中模3逐渐与模穴1融合，最终融合完成后形成表面平整的盒体，将线圈密封其中，完成产品的特性制作。本实施例中，阵列设置的待压合结构，由于T形中模3已经脱模，能够通过油压机同时热压全部的待压合结构，使得同时完成多个电感磁性元件。

更进一步地，在步骤S6之后还包括：

S7：将折弯的两个引脚21剥漆。

S8：在密封盒体的表面热喷涂绝缘胶层；

S9：剥离两个引脚21处的绝缘胶层，漏出两个引脚21；

S10：在两个引脚21上电镀电极层，形成电感磁性元件。

将线圈留在盒体外的两个引脚21剥漆，露出里面的电性部分，便于后续与电极片连接，形成线圈电极片；且在热压后剥漆能够避免热压时损坏电性部分。然后在盒体表面喷涂绝缘胶层对其进行绝缘处理，在喷涂完成后再剥离两个引脚21上的绝缘胶层，操作方便，无需额外采用挡板挡住引脚21。露出引脚21后，采用电镀在两个引脚21上形成电极层，得到成型的电感磁性元件。

本实施例还提供一种电感磁性元件，该电感磁性元件由上述的电感磁性元件制作方法制得。完成电感磁性元件后，还需对其进行层间绝缘测试和测包，测得通过该方法制得的电感磁性元件的层间绝缘品质。经过多次试验测试，通过该电感磁性元件制作方法制得的电感磁性元件的铜损特性较传统工艺可降低8～10％，感值及饱和特性可提升10％，产品尺寸设计范围较大，覆盖面广；高频使用环境下，SRF特性可达到100～120Mhz以上，电感特性有效利用率高，且产品的ppm几乎可控制在0ppm；且自动化程度高，相同尺寸的产品，工艺流程短，单颗产品周期较传统工艺可提升3倍，可有效避免人员管控导致偏差，品质合格率好，设备效率及人员利用率可提升300％。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电感磁性元件制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

在第一模具中制作模穴（1）；

绕制空心线圈（2），并将所述空心线圈（2）的两个引脚（21）折弯至一定角度；

将所述空心线圈（2）放置在所述模穴（1）中，并将两个所述引脚（21）露在所述模穴（1）外；

在第二模具中制作T形中模（3）；

将所述第二模具与所述第一模具对位，使所述T形中模（3）的凸出部分插设于所述空心线圈（2）中，并脱离所述第二模具，所述T形中模（3）盖设在所述模穴（1）的上端并使所述引脚（21）露出，形成待压合结构；

对所述待压合结构进行热压，形成电感磁性元件，热压处理所述待压合机构时，通过油压机热压所述待压合结构，使所述T形中模（3）和所述模穴（1）融合成型，形成内设有所述空心线圈并突出设置有两个所述引脚（21）的密封盒体，然后脱离所述第一模具，使所述待压合结构形成所述电感磁性元件。

2.根据权利要求1所述的电感磁性元件制作方法，其特征在于，在所述待压合结构形成所述电感磁性元件前，还执行以下步骤：

将折弯的两个所述引脚（21）剥漆；

在所述密封盒体的表面热喷涂绝缘胶层；

剥离两个所述引脚（21）处的所述绝缘胶层，漏出两个所述引脚（21）；

在两个所述引脚（21）上电镀电极层，形成所述电感磁性元件。

3.根据权利要求1所述的电感磁性元件制作方法，其特征在于，在绕制所述空心线圈（2）时，采用自粘线在一个棒体上绕制一定圈数的线圈，并同时在绕制过程中吹热风使绕制的线圈定型。

4.根据权利要求1所述的电感磁性元件制作方法，其特征在于，在所述第一模具中制作所述模穴（1）时，采用一模多穴的方式同时制作多个所述模穴（1），且多个所述模穴（1）呈陈列布置于所述第一模具中。

5.根据权利要求4所述的电感磁性元件制作方法，其特征在于，在将所述空心线圈（2）放置在所述模穴（1）中时，绕制多个所述空心线圈（2），然后通过驱动装置将多个所述空心线圈（2）分别依次一一对应地放置于多个所述模穴（1）中；

将所述空心线圈（2）放置在所述模穴（1）中后，采用一模多穴的方式同时制作多个与所述模穴（1）相同数量和相同布置的所述T形中模（3），然后将多个所述T形中模（3）与多个所述模穴（1）同时一一定位对接，形成多个所述待压合结构。

6.根据权利要求1所述的电感磁性元件制作方法，其特征在于，在所述第一模具中制作所述模穴（1）时，通过采用合金铁粉在所述第一模具中冲压而成。

7.根据权利要求1所述的电感磁性元件制作方法，其特征在于，所述空心线圈采用扁形线绕制而成。

8.根据权利要求1所述的电感磁性元件制作方法，其特征在于，所述模穴（1）的外径长度范围为2mm-2.5mm、外径宽度范围为1.2mm-1.6mm以及高度范围为0.8mm-1.2mm。

9.一种电感磁性元件，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的电感磁性元件制作方法制作而成。

Images