CN114068152A - 一种高性能高品质一体电感元件结构及其制成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能高品质一体电感元件结构及其制成方法，具体涉及电感元件技术领域，包括电感软磁包覆体，所述电感软磁包覆体的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈，所述线圈包括弯折结构的第一导引线脚与第二导引线脚；本发明实现高性能、高品质小型成型电感元件的制成，可降低因无防护定位压制造成的线圈线包损伤、跑位造成的元件短路、开裂破损不良，并提升成型电感元件感量、饱和温升性能及减少制造所需原材料铁粉、铜材、锡的损耗；可实现缩小成型电感元件产品的外形尺寸，制成的小型成型电感元件给小型电路板搭载连接更多元件提供了更好的空间利用前提条件；提高了成型电感元件的可靠性与性能。

Description

一种高性能高品质一体电感元件结构及其制成方法
技术领域
本发明涉及电感元件技术领域，具体为一种高性能高品质一体电感元件结构及其制成方法。
背景技术
电感元件的原始模型为导线绕成圆柱线圈，当线圈中通以电流i，在线圈中就会产生磁通量Φ，并储存能量，电感元件的电磁感应分为自感应和互感应，自身磁场在线圈内产生磁通量变化导致的电磁感应现象，称为“自感应”现象；外部磁场在线圈里磁通量变化产生的电磁感应现象，称为“互感应”现象。
但是现有的电感元件中，无防护定位压制，造成线圈的线包损伤、跑位造成的元件短路、开裂导致电感元件破损不良，对于电感元件产品的质量和使用寿命有很大的考验，生产出来的电感元件品质差，缺乏在市场上同类产品的竞争力。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种高性能高品质一体电感元件结构及其制成方法。
本发明可以通过以下技术方案实现：一种高性能高品质一体电感元件结构，包括电感软磁包覆体，所述电感软磁包覆体的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈，所述线圈包括弯折结构的第一导引线脚与第二导引线脚，所述第一导引线脚与第二导引线脚的底面裸露在电感软磁包覆体的底表面上，所述线圈的一端绕接有圆槽形软磁粉体，所述圆槽形软磁粉体包括底平板以及设置在底平板上的椭圆形中柱，所述椭圆形中柱周围设置有凸起一以及凸起二，所述凸起一以及凸起二之间设有缺口一和缺口二。
本发明的进一步技术改进在于：所述线圈的对角向外延伸经弯折焊接在导片一和导片二上。
本发明的进一步技术改进在于：所述凸起一和凸起二的高度小于椭圆形中柱的高度，所述椭圆形中柱与凸起一和凸起二之间的间隙形成用于置入线圈的凹槽，所述缺口一和缺口二定位收纳第一导引线脚和第二导引线脚。
本发明的进一步技术改进在于：所述椭圆形中柱设置为与凸起一和凸起二等高的高度，所述第一导引线脚和第二导引线脚设置为向上弯折的结构。
本发明的进一步技术改进在于：所述凸起一和凸起二对角设置在底平板上，所述椭圆形中柱设置为与凸起一和凸起二等高的高度。
本发明的进一步技术改进在于：所述凸起一的长度大于凸起二的长度，且凸起一和凸起二的高度均小于椭圆形中柱的高度，所述凸起一的端面设置有两个槽口。
本发明的进一步技术改进在于：所述凸起一的端面相互垂直，所述椭圆形中柱的高度大于凸起一和凸起二的高度。
本发明的进一步技术改进在于：所述第一导引线脚和第二导引线脚还设置为柱状结构，所述凸起一和凸起二的对角等分设置在底平板上，所述凸起一和凸起二的高度与椭圆形中柱的高度相平。
本发明的进一步技术改进在于：所述第一导引线脚和第二导引线脚还设置为Z状弯折结构。
本发明还提供一种高性能高品质一体电感元件的制成方法，具体步骤如下：
步骤一、椭圆形中柱上绕制穿过线圈的空芯部分，再经圆槽形软磁粉体周边的凸起一和凸起二限位，对线圈的位置固定及压制成型时防护；
步骤二、圆槽形软磁粉体与线圈之间的空隙经软磁粉末或粉块包覆体填满，经加温热压形成包覆圆槽形软磁粉体与线圈上表面与对应圆槽形缺口及四周表面；
步骤三、圆槽形软磁粉体及磁粉芯绕制的线圈经软磁粉末在模具内热压制成固体结构的成型电感元件。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1、本发明实现高性能、高品质小型成型电感元件的制成，可降低因无防护定位压制造成的线圈线包损伤、跑位造成的元件短路、开裂破损不良，并提升成型电感元件感量、饱和性能及减少制造所需原材料铁粉、铜材、锡的损耗；
2、本发明可实现缩小成型电感元件的外形尺寸，制成的小型成型电感元件给小型电路板搭载连接更多元件提供了更好的空间利用前提条件；
3、该电感制成结构实现了成型电感元件的小型化的同时，也提高了成型电感元件的可靠性与性能，制造过程中也大幅降低铁粉、铜材锡等原材料的损耗浪费。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例3的结构示意图；
图4为本发明实施例3的另一种结构示意图；
图5为本发明实施例4的结构示意图；
图6为本发明实施例5的结构示意图；
图7为本发明实施例6的结构示意图。
图中：1、电感软磁包覆体；2、线圈；21、第一导引线脚；22、第二导引线脚；210、扁触片一；211、凸起触片一；220、扁触片二；221、凸起触片二；3、底平板；301、凸起一；302、凸起二；303、缺口一；304、缺口二；313、椭圆形中柱；4、成型电感元件；5、导片一；6、导片二。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
实施例1
请参阅图1所示，一种高性能高品质一体电感元件结构，包括电感软磁包覆体1，电感软磁包覆体1的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈2，线圈2包括弯折结构的第一导引线脚21与第二导引线脚22，第一导引线脚21与第二导引线脚22的底面裸露在电感软磁包覆体1的底表面上，线圈2的一端绕接有圆槽形软磁粉体，圆槽形软磁粉体包括底平板3以及设置在底平板3上的椭圆形中柱313，椭圆形中柱313周围设置有凸起一301以及凸起二302，凸起一301以及凸起二302之间设有缺口一303和缺口二304，线圈2的对角向外延伸经弯折焊接在导片一5和导片二6上。
请参阅图1所示，凸起一301和凸起二302的高度小于椭圆形中柱313的高度，椭圆形中柱313与凸起一301和凸起二302之间的间隙形成用于置入线圈2的凹槽，缺口一303和缺口二304定位收纳第一导引线脚21和第二导引线脚22。
实施例2
请参阅图2所示，一种高性能高品质一体电感元件结构，包括电感软磁包覆体1，电感软磁包覆体1的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈2，线圈2包括弯折结构的第一导引线脚21与第二导引线脚22，第一导引线脚21与第二导引线脚22的底面裸露在电感软磁包覆体1的底表面上，线圈2的一端绕接有圆槽形软磁粉体，圆槽形软磁粉体包括底平板3以及设置在底平板3上的椭圆形中柱313，椭圆形中柱313周围设置有凸起一301以及凸起二302，凸起一301以及凸起二302之间设有缺口一303和缺口二304，线圈2的对角向外延伸经弯折焊接在导片一5和导片二6上。
请参阅图2所示，椭圆形中柱313设置为与凸起一301和凸起二302等高的高度，第一导引线脚21和第二导引线脚22设置为向上弯折的结构。
实施例3
请参阅图3所示，一种高性能高品质一体电感元件结构，包括电感软磁包覆体1，电感软磁包覆体1的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈2，线圈2包括弯折结构的第一导引线脚21与第二导引线脚22，第一导引线脚21与第二导引线脚22的底面裸露在电感软磁包覆体1的底表面上，线圈2的一端绕接有圆槽形软磁粉体，圆槽形软磁粉体包括底平板3以及设置在底平板3上的椭圆形中柱313，椭圆形中柱313周围设置有凸起一301以及凸起二302，凸起一301以及凸起二302之间设有缺口一303和缺口二304，线圈2的对角向外延伸经弯折焊接在导片一5和导片二6上。
请参阅图3所示，凸起一301和凸起二302对角设置在底平板3上，椭圆形中柱313设置为与凸起一301和凸起二302等高的高度；
请参阅图3所示，椭圆形中柱313的高度还设置为大于凸起一301和凸起二302的高度，第一导引线脚21和第二导引线脚22还设置为向下弯折的结构，第一导引线脚21的一端连接有凸起触片一211，凸起触片一211的一端连接有扁触片一210，第二导引线脚22的一端连接有凸起触片二221，凸起触片二221的一端连接有扁触片二220。
实施例3的另一种方式
请参阅图4所示，一种高性能高品质一体电感元件结构，包括电感软磁包覆体1，电感软磁包覆体1的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈2，线圈2包括弯折结构的第一导引线脚21与第二导引线脚22，第一导引线脚21与第二导引线脚22的底面裸露在电感软磁包覆体1的底表面上，线圈2的一端绕接有圆槽形软磁粉体，圆槽形软磁粉体包括底平板3以及设置在底平板3上的椭圆形中柱313，椭圆形中柱313周围设置有凸起一301以及凸起二302，凸起一301以及凸起二302之间设有缺口一303和缺口二304，线圈2的对角向外延伸经弯折焊接在导片一5和导片二6上。
请参阅图4所示，凸起一301的长度大于凸起二302的长度，且凸起一301和凸起二302的高度均小于椭圆形中柱313的高度，凸起一301的端面设置有两个槽口。
实施例4
请参阅图5所示，一种高性能高品质一体电感元件结构，包括电感软磁包覆体1，电感软磁包覆体1的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈2，线圈2包括弯折结构的第一导引线脚21与第二导引线脚22，第一导引线脚21与第二导引线脚22的底面裸露在电感软磁包覆体1的底表面上，线圈2的一端绕接有圆槽形软磁粉体，圆槽形软磁粉体包括底平板3以及设置在底平板3上的椭圆形中柱313，椭圆形中柱313周围设置有凸起一301以及凸起二302，凸起一301以及凸起二302之间设有缺口一303和缺口二304，线圈2的对角向外延伸经弯折焊接在导片一5和导片二6上。
请参阅图5所示，凸起一301的端面相互垂直，椭圆形中柱313的高度大于凸起一301和凸起二302的高度。
实施例5
请参阅图6所示，一种高性能高品质一体电感元件结构，包括电感软磁包覆体1，电感软磁包覆体1的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈2，线圈2包括弯折结构的第一导引线脚21与第二导引线脚22，第一导引线脚21与第二导引线脚22的底面裸露在电感软磁包覆体1的底表面上，线圈2的一端绕接有圆槽形软磁粉体，圆槽形软磁粉体包括底平板3以及设置在底平板3上的椭圆形中柱313，椭圆形中柱313周围设置有凸起一301以及凸起二302，凸起一301以及凸起二302之间设有缺口一303和缺口二304，线圈2的对角向外延伸经弯折焊接在导片一5和导片二6上。
请参阅图6所示，第一导引线脚21和第二导引线脚22还设置为柱状结构，凸起一301和凸起二302的对角等分设置在底平板3上，凸起一301和凸起二302的高度与椭圆形中柱313的高度相平。
实施例6
请参阅图7所示，一种高性能高品质一体电感元件结构，包括电感软磁包覆体1，电感软磁包覆体1的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈2，线圈2包括弯折结构的第一导引线脚21与第二导引线脚22，第一导引线脚21与第二导引线脚22的底面裸露在电感软磁包覆体1的底表面上，线圈2的一端绕接有圆槽形软磁粉体，圆槽形软磁粉体包括底平板3以及设置在底平板3上的椭圆形中柱313，椭圆形中柱313周围设置有凸起一301以及凸起二302，凸起一301以及凸起二302之间设有缺口一303和缺口二304，线圈2的对角向外延伸经弯折焊接在导片一5和导片二6上。
请参阅图7所示，第一导引线脚21和第二导引线脚22还设置为Z状弯折结构。
本发明还提供一种高性能高品质一体电感元件的制成方法，具体步骤如下：
步骤一、椭圆形中柱313上绕制穿过线圈2的空芯部分，再经圆槽形软磁粉体周边的凸起一301和凸起二302限位，对线圈2的位置固定及压制成型时防护；
步骤二、圆槽形软磁粉体与线圈2之间的空隙经软磁粉末或粉块包覆体填满，经加温热压形成包覆圆槽形软磁粉体与线圈2上表面与对应圆槽形缺口及四周表面；
步骤三、圆槽形软磁粉体及磁粉芯绕制的线圈2经软磁粉末在模具内热压制成固体结构的成型电感元件4。
通过面积、高度控制粉的密度，改善密度分布不均，从而提粉的效率，减少线圈2移动、错位，减少线圈2的偏移造成不良及短路的现象，在压制过程中，压力优先传递到凸起一301和凸起二302以及椭圆形中柱313上，线圈2上的压力相对减少，从而降低了线圈2短路的风险，提高椭圆形中柱313和外围粉密度，提高电感效率；
线圈2直接折弯作电极，减少焊接过程，增加电感效率，提升电感性能，提升良品率。
本发明实现高性能、高品质小型的成型电感元件4的制成，可降低因无防护定位压制造成的线圈线包损伤、跑位造成的元件短路、开裂破损不良，并提升成型电感元件4的产品感量、饱和温升性能及减少制造所需原材料铁粉、铜材、锡的损耗；可实现缩小成型电感元件4产品的外形尺寸，制成的小型成型电感元件4给小型电路板搭载连接更多元件提供了更好的空间利用前提条件；该电感制成结构实现了成型电感元件4的小型化的同时，也提高了成型电感元件4的品质可靠性与饱和效率性能，同时也降低了一定的电阻减少成型电感元件4的功耗，制造过程中提升产品良率，同时降低了产品短路问题达到大幅降低铁粉、铜材锡等原材料的损耗及电能人工浪费的问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高性能高品质一体电感元件结构，其特征在于：包括电感软磁包覆体(1)，所述电感软磁包覆体(1)的内部设置有绕制在圆槽形磁粉芯的线圈(2)，所述线圈(2)包括弯折结构的第一导引线脚(21)与第二导引线脚(22)，所述第一导引线脚(21)与第二导引线脚(22)的底面贴合在电感软磁包覆体(1)的底表面上，所述线圈(2)的一端绕接有圆槽形软磁粉体，所述圆槽形软磁粉体包括底平板(3)以及设置在底平板(3)上的椭圆形中柱(313)，所述椭圆形中柱(313)周围设置有凸起一(301)以及凸起二(302)，所述凸起一(301)以及凸起二(302)之间设有缺口一(303)和缺口二(304)。
2.根据权利要求1所述的一种高性能高品质一体电感元件结构，其特征在于，所述线圈(2)的对角向外延伸并焊接在导片一(5)和导片二(6)上。
3.根据权利要求1所述的一种高性能高品质一体电感元件结构，其特征在于，所述凸起一(301)和凸起二(302)的高度均小于椭圆形中柱(313)的高度，所述椭圆形中柱(313)与凸起一(301)和凸起二(302)之间的间隙形成用于置入线圈(2)的凹槽，所述缺口一(303)和缺口二(304)定位收纳第一导引线脚(21)和第二导引线脚(22)。
4.根据权利要求1所述的一种高性能高品质一体电感元件结构，其特征在于，所述椭圆形中柱(313)设置为与凸起一(301)和凸起二(302)等高的高度，所述第一导引线脚(21)和第二导引线脚(22)设置为向上弯折的结构。
5.根据权利要求1所述的一种高性能高品质一体电感元件结构，其特征在于，所述凸起一(301)和凸起二(302)对角设置在底平板(3)上，所述椭圆形中柱(313)设置为与凸起一(301)和凸起二(302)等高的高度。
6.根据权利要求1所述的一种高性能高品质一体电感元件结构，其特征在于，所述凸起一(301)的长度大于凸起二(302)的长度，且凸起一(301)和凸起二(302)的高度均小于椭圆形中柱(313)的高度，所述凸起一(301)的端面设置有两个槽口。
7.根据权利要求1所述的一种高性能高品质一体电感元件结构，其特征在于，所述凸起一(301)的端面相互垂直，所述椭圆形中柱(313)的高度大于凸起一(301)和凸起二(302)的高度。
8.根据权利要求1所述的一种高性能高品质一体电感元件结构，其特征在于，所述第一导引线脚(21)和第二导引线脚(22)还设置为柱状结构，所述凸起一(301)和凸起二(302)的对角等分设置在底平板(3)上，所述凸起一(301)和凸起二(302)的高度与椭圆形中柱(313)的高度相平。
9.根据权利要求1所述的一种高性能高品质一体电感元件结构，其特征在于，所述第一导引线脚(21)和第二导引线脚(22)还设置为Z状弯折结构。
10.一种高性能高品质一体电感元件的制成方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、椭圆形中柱(313)上绕制穿过线圈(2)的空芯部分，再经圆槽形软磁粉体周边的凸起一(301)和凸起二(302)限位，对线圈(2)的位置固定及压制成型时防护；
步骤二、圆槽形软磁粉体与线圈(2)之间的空隙经软磁粉末或粉块包覆体填满，经加温热压形成包覆圆槽形软磁粉体与线圈(2)上表面与对应圆槽形缺口及四周表面；
步骤三、圆槽形软磁粉体及磁粉芯绕制的线圈(2)经软磁粉末在模具内热压制成固体结构的成型电感元件(4)。
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