CN114255965A - 一种一体式电感及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电感技术领域,尤其涉及一种一体式电感及制备方法。该一体式电感安设在电路板上,主要包括:磁芯、正电极、负电极和凸台。其中,正电极的一端连接于磁芯,另一端连接于电路板,负电极的一端连接于磁芯,另一端也连接于电路板。凸台设置在磁芯靠近电路板的一侧,凸台被配置为架高磁芯。该一体式电感结构简单,能够减小与电路板的接触面积,进而使得电路板上能够设置更多的电路元件,同时能够提高一体式电感的可靠性和稳定性。一体式电感的制备方法步骤简洁,易操作,凸台与磁芯一体加工成型,进而减少工艺步骤,提高加工效率,节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及电感技术领域,尤其涉及一种一体式电感及制备方法。
背景技术
随着科技的不断发展,电感作为一种重要的电路元件,被广泛地运用在各种电器中。电感在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用,即人们口语中常说的“通直流,阻交流”的作用,进而能够将电能转化为磁能而存储起来。
现有技术中的电感结构复杂,在电路板上所占据的空间较大,从而严重限制了电路板上安装其他电路元件的数量;而且现有技术中的电感上电极的面积小,这样导致电极与电路板的焊接面积减小,造成焊接的强度不足,稳定性差的问题,进而使得在生产过程中的电感无法通过振动试验,降低电感的生产效率。
因此,亟需设计一种一体式电感及制备方法来解决现有技术中存在的上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种一体式电感,该一体式电感结构简单,能够减小与电路板的接触面积,进而使得电路板上能够设置更多的电路元件,同时能够提高该一体式电感的可靠性和稳定性。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种一体式电感,安设于电路板上,主要包括:
磁芯;
正电极,所述正电极的一端连接于所述磁芯,另一端连接于所述电路板;
负电极,所述负电极的一端连接于所述磁芯,另一端连接于所述电路板;
凸台,所述凸台设置在所述磁芯靠近所述电路板的一侧,所述凸台被配置为架高所述磁芯。
作为一种可选方案,所述凸台包括第一凸台和第二凸台,所述第一凸台和所述第二凸台设置在所述磁芯的同侧,且所述第一凸台和所述第二凸台关于所述磁芯的轴线对称设置。
作为一种可选方案,所述正电极和所述负电极均呈L型,所述正电极靠近所述电路板的一端设置在所述第一凸台与所述电路板之间,并与所述第一凸台紧贴;所述负电极靠近所述电路板的一端设置在所述第二凸台与所述电路板之间,并与所述第二凸台紧贴。
作为一种可选方案,沿第一方向,所述正电极的宽度不小于所述第一凸台的宽度,所述负电极的宽度不小于所述第二凸台的宽度。
作为一种可选方案,所述磁芯表面转角处均采用弧形圆滑过渡。
作为一种可选方案,所述磁芯采用羰基铁粉、铁硅粉、铁硅铬粉或者铁基非晶粉中的一种压制成型。
本发明的另一目的在于提出一种一体式电感的制备方法,该方法用于制备上述一体式电感,包括以下步骤:
S1、设计电感线圈和成型模具;
S2、填粉成型:把所述电感线圈放入所述成型模具的模腔中,将绝缘粉料填入所述成型模具的模腔中,同时将正电极和负电极放入成型模具中,确保所述正电极和所述负电极均连接于所述电感线圈,通过压制成型得到磁芯;
S3、磁芯烘烤:将成型后的所述磁芯置于烘箱内进行烘烤;
S4、喷涂:对所述磁芯的表面喷涂防锈层;
S5、弯折电极:将所述正电极和所述负电极弯折整平。
作为一种可选方案,S2中还包括:
S21、涂覆绝缘包覆剂:选取环氧树脂、有机硅树脂、酚醛树脂或钾水玻璃中的一种作为绝缘包覆剂,将所述绝缘包覆剂涂覆在所述磁芯的表面,所述绝缘包覆剂的厚度不低于10微米。
作为一种可选方案,S2中所述磁芯成型时压制的压力为6T/cm2-8T/cm2。
作为一种可选方案,S3中烘箱的温度为70℃-160℃,烘烤时间为6h-8h。
本发明的有益效果在于:
本发明提供的一体式电感结构简单,易于加工,该一体式电感的磁芯能够被第一凸台和第二凸台架高,进而节省电路板空间,有利于在有限的电路板空间内安装更多微小型电路元件;同时,正电极和负电极进行加宽设计,进而增加了金属锡的焊接面积,提高正电极和负电极分别于电路板焊接的强度和可靠性,从而提高了一体式电感的稳定性和可靠性,有利于一体式电感顺利通过振动试验。
本发明还提供一种一体式电感的制备方法步骤简洁,易操作,通过该方法制备的一体式电感的磁芯能够被第一凸台和第二凸台架高,进而节省电路板空间,有利于安装更多微小型电路元件,第一凸台、第二凸台与磁芯一体加工成型,进而减少工艺步骤,提高加工效率,节约成本。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的一体式电感的结构示意图;
图2为本发明实施例所提供的一体式电感的主视图;
图3为本发明实施例所提供的一体式电感的制备方法的流程示意图。
附图标记:
1、磁芯;11、弧形;2、正电极;3、负电极;4、第一凸台;5、第二凸台;6、电路板。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
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。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。
为了解决现有技术中一体式电感在电路板6上所占据空间过大,导致电路板6上安装的电路元件有限的技术问题,同时也为了解决现有技术中一体式电感稳定性和可靠性差的技术问题。如图1-图2所示,本实施提供一种一体式电感,该一体式电感安设在电路板6上,主要包括:磁芯1、正电极2、负电极3和凸台。其中,正电极2的一端连接于磁芯1,另一端连接于电路板6,负电极3的一端连接于磁芯1,另一端也连接于电路板6。凸台设置在磁芯1靠近电路板6的一侧,凸台被配置为架高磁芯1。凸台与磁芯1通过模具压制一体成型,且凸台具有绝缘性,确保一体式电感中的电流不会外漏,保证电路板6的安全性。
基于以上设计,凸台能够将一体式电感架高至电路板6上,使得一体式电感与电路板6保持一定的距离,这样作业人员能够将在一体式电感的下方位置,也就是一体式电感被架高的空间处布置其他微小型的电路元件,例如二极管、晶体管等。从而使得电路板6上的空间得到充分的利用,在有限的电路板6上能够布置更多的电路元件,使电路板6更加小型化,便捷化。
进一步地,如图1-图2所示,在本实施例中凸台包括第一凸台4和第二凸台5,第一凸台4和第二凸台5设置在磁芯1的同侧,且第一凸台4和第二凸台5关于磁芯1的轴线对称设置。这样通过第一凸台4和第二凸台5对磁芯1的架高支撑,使磁芯1受力较为均匀,进而提高磁芯1的稳定性和可靠性,从而有利于一体式电感顺利通过生产过程中的振动试验,延长一体式电感的使用寿命。
示例性地,在本实施例中,磁芯1表面转角处均采用弧形11圆滑过渡,进而能够避免在作业人员安装一体式电感时,作业人员的手指被划伤,从而起到保护作业人员的作用。当然,在本发明的其他实施例中,作业人员还可以根据用户的需求,将磁芯1设置为其他不同的形状,例如圆球形、圆柱形或圆台形,本实施例对此不作限定。
示例性地,在本实施例中,磁芯1采用羰基铁粉、铁硅粉、铁硅铬粉或者铁基非晶粉中的一种或者多种金属粉末经过模具压制成型。值得注意的是,以上金属粉末在模具压制之前均经过绝缘处理,进而避免成型后的一体式电感发生漏电的危险。
优选地,如图1-图2所示,在本实施例中,正电极2和负电极3均呈L型,正电极2靠近电路板6的一端设置在第一凸台4与电路板6之间,并与第一凸台4紧贴;负电极3靠近电路板6的一端设置在第二凸台5与电路板6之间,并与第二凸台5紧贴。这样使得正电极2和负电极3可以增加磁芯1被架高的高度,同时在磁芯1重量的作用下使得正电极2和负电极3能够紧密地与电路板6进行连接,避免出现正电极2、负电极3与电路板6出现虚接的现象,而导致一体式电感发生断路的故障。
优选地,为了提高正电极2、负电极3分别与电路板6连接的可靠性和稳定性,作业人员需要将金属锡焊接在正电极2和电路板6之间、以及负电极3和电路板6之间,进而提高正电极2和负电极3的导电性。如图1-图2所示,在本实施例中,正电极2和负电极3进行加宽设计,也就是说,沿第一方向(第一方向即为图1中X轴方向),正电极2的宽度不小于第一凸台4的宽度,负电极3的宽度不小于第二凸台5的宽度。进而能够一方面保证在焊接金属锡的过程中,金属锡不会飞溅到第一凸台4和第二凸台5上;另一方面能够增加金属锡的焊接面积,提高焊锡强度,增加导电性,提高一体式电感与电路板6连接的可靠性和稳定性,有利于一体式电感顺利通过振动试验。
与现有技术相比,本实施例中提供的一体式电感结构简单,易于加工,该一体式电感的磁芯1能够被第一凸台4和第二凸台5架高,进而节省电路板6空间,有利于在有限的电路板6空间内安装更多微小型电路元件;同时,正电极2和负电极3进行加宽设计,进而增加了金属锡的焊接面积,提高正电极2和负电极3分别于电路板6焊接的强度和可靠性,从而提高了一体式电感的稳定性和可靠性,有利于一体式电感顺利通过振动试验。
本发明的另一目的在于提出一种一体式电感的制备方法,该方法用于制备上述一体式电感。如图3所示,该方法主要包括以下步骤:
S1、设计电感线圈和成型模具。
进一步地,操作人员在制备一体式电感之前需要根据客户的要求设计电感线圈的匝数、电感线圈的材质以及绕线密度等参数,同时选取合适的模具,在选取模具时需要考虑一体式电感脱模的方式和脱模角度,避免成型后的一体式电感出现卡料,无法取出的情况。值得注意的是,本实施例中作业人员所选取的成型模具包括第一凸台4和第二凸台5的成型空间,从而有利于在后续的磁芯1成型过程中使磁芯1能够与第一凸台4和第二凸台5一体成型,进而提高一体式电感的可靠性和稳定性。
S2、填粉成型:把电感线圈放入成型模具的模腔中,将绝缘粉料填入成型模具的模腔中,同时将正电极2和负电极3放入成型模具中,确保正电极2和负电极3均连接于电感线圈,通过压制成型得到磁芯1、第一凸台4以及第二凸台5。
具体地,磁芯1成型时压制的压力为6T/cm2-8T/cm2,在本实施例中选取羰基铁粉、铁硅粉、铁硅铬粉或者铁基非晶粉中的一种或者多种金属粉末经过模具压制成型。值得注意的是,以上金属粉末在模具压制之前均经过绝缘处理,进而避免成型后的一体式电感发生漏电的危险。
S21、涂覆绝缘包覆剂:将成型后的带有第一凸台4和第二凸台5的磁芯1从模具中取出,选取环氧树脂、有机硅树脂、酚醛树脂或钾水玻璃中的一种或者多种组合作为绝缘包覆剂,将绝缘包覆剂涂覆在磁芯1、第一凸台4和第二凸台5的表面,绝缘包覆剂的厚度不低于10微米。绝缘包覆剂能够避免磁芯1出现出现漏电的情况,延长一体式电感的使用寿命。
S3、磁芯1烘烤:将成型后的磁芯1置于烘箱内进行烘烤,烘箱的温度为70℃-160℃,烘烤时间为6h-8h。烘烤的主要作用是固化绝缘包覆剂,使得绝缘包覆剂能够牢固地裹附在磁芯1的表面。
S4、喷涂:对磁芯1的表面喷涂防锈层,延长一体式电感的使用寿命。
S5、弯折电极:将正电极2和负电极3弯折整平,提高正电极2和负电极3的平整度,便于后续的焊锡工艺,同时也能够使得正电极2与第一凸台4、负电极3与第二凸台5分别紧密贴合。
S6、焊锡:将金属锡融化并分别焊接在正电极2和电路板6之间、负电极3和电路板6之间。正电极2和负电极3采用加宽设计,增加金属锡的焊接面积,提高焊锡强度,增加导电性,提高一体式电感与电路板6连接的可靠性和稳定性,有利于一体式电感顺利通过振动试验。
与现有技术相比,本实施例中提供的一体式电感的制备方法步骤简洁,易操作,通过该方法制备的一体式电感的磁芯1能够被第一凸台4和第二凸台5架高,进而节省电路板6空间,有利于安装更多微小型电路元件,第一凸台4、第二凸台5与磁芯1一体加工成型,进而减少了工艺步骤,提高加工效率,达到节约成本的目的。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种一体式电感,安设于电路板(6)上,其特征在于,包括:
磁芯(1);
正电极(2),所述正电极(2)的一端连接于所述磁芯(1),另一端连接于所述电路板(6);
负电极(3),所述负电极(3)的一端连接于所述磁芯(1),另一端连接于所述电路板(6);
凸台,所述凸台设置在所述磁芯(1)靠近所述电路板(6)的一侧,所述凸台被配置为架高所述磁芯(1)。
2.根据权利要求1所述的一体式电感,其特征在于,所述凸台包括第一凸台(4)和第二凸台(5),所述第一凸台(4)和所述第二凸台(5)设置在所述磁芯(1)的同侧,且所述第一凸台(4)和所述第二凸台(5)关于所述磁芯(1)的轴线对称设置。
3.根据权利要求2所述的一体式电感,其特征在于,所述正电极(2)和所述负电极(3)均呈L型,所述正电极(2)靠近所述电路板(6)的一端设置在所述第一凸台(4)与所述电路板(6)之间,并与所述第一凸台(4)紧贴;所述负电极(3)靠近所述电路板(6)的一端设置在所述第二凸台(5)与所述电路板(6)之间,并与所述第二凸台(5)紧贴。
4.根据权利要求2所述的一体式电感,其特征在于,沿第一方向,所述正电极(2)的宽度不小于所述第一凸台(4)的宽度,所述负电极(3)的宽度不小于所述第二凸台(5)的宽度。
5.根据权利要求1所述的一体式电感,其特征在于,所述磁芯(1)表面转角处均采用弧形(11)圆滑过渡。
6.根据权利要求1所述的一体式电感,其特征在于,所述磁芯(1)采用羰基铁粉、铁硅粉、铁硅铬粉或者铁基非晶粉中的一种压制成型。
7.一种一体式电感的制备方法,用于制备权利要求1-6中任一项所述的一体式电感,其特征在于,包括:
S1、设计电感线圈和成型模具;
S2、填粉成型:把所述电感线圈放入所述成型模具的模腔中,将绝缘粉料填入所述成型模具的模腔中,同时将正电极(2)和负电极(3)放入成型模具中,确保所述正电极(2)和所述负电极(3)均连接于所述电感线圈,通过压制成型得到磁芯(1)和凸台;
S3、磁芯(1)烘烤:将成型后的所述磁芯(1)置于烘箱内进行烘烤;
S4、喷涂:对所述磁芯(1)的表面喷涂防锈层;
S5、弯折电极:将所述正电极(2)和所述负电极(3)弯折整平。
8.根据权利要求7所述的一体式电感的制备方法,其特征在于,S2中还包括:
S21、涂覆绝缘包覆剂:选取环氧树脂、有机硅树脂、酚醛树脂或钾水玻璃中的一种作为绝缘包覆剂,将所述绝缘包覆剂涂覆在所述磁芯(1)的表面,所述绝缘包覆剂的厚度不低于10微米。
9.根据权利要求7所述的一体式电感的制备方法,其特征在于,S2中所述磁芯(1)成型时压制的压力为6T/cm2-8T/cm2。
10.根据权利要求7所述的一体式电感的制备方法,其特征在于,S3中烘箱的温度为70℃-160℃,烘烤时间为6h-8h。
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CN202111582404.2A CN114255965A (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 一种一体式电感及制备方法 |
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Cited By (1)
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CN116936214A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-24 | 广东尚朋电磁科技有限公司 | 一种宽频域软磁铁氧体磁性元件、生产工艺及生产设备 |
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2021
- 2021-12-22 CN CN202111582404.2A patent/CN114255965A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116936214B (zh) * | 2023-09-15 | 2024-01-16 | 广东尚朋电磁科技有限公司 | 一种宽频域软磁铁氧体磁性元件、生产工艺及生产设备 |
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