CN114334428B - 一种一体成型模压电感的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一体成型模压电感的制造方法。该方法在采用空芯线圈与底座形成装配体，然后磁粉压制装配体形成电感母体毛坯，再切割电感母体毛坯获得内置空心线圈的电感基体的过程中，采用导电框架，按照底座的结构尺寸设计该导电框架的结构尺寸，首先将各空芯线圈两端的引线与导电框架连接在一起形成一体化结构，然后将该一体化结构与底座形成装配体。该方法一方面提高了工作效率，另一方面提高了线圈位置的固定性，避免了线圈引线的移位造成的切割后线圈两端的引线不外露的问题，以及多次装夹加工对线圈位置的破坏而造成产品一致性低、次品率高、生产成本增加的问题。

Description

一种一体成型模压电感的制造方法

技术领域

本发明属于电感技术领域，具体涉及一种一体成型模压电感的制造方法。

背景技术

随着电子科技的发展，特别是移动类消费电子终端的快速普及和5G技术的发展，电感器件向小型化、轻薄化方向发展是无可争议的。目前已有不少公司对此进行了研发。

专利号为CN202183292U的中国发明专利公开了一种模压电感的制造方法，该制造方法为目前模压电感通用的制造方法，该制造方法中，首先将预制线圈与接线端子焊接在一起，再将焊接后的预制线圈与接线端子置于模具中，填入磁粉在一定压力下压制成电感生坯，最后再经过热处理、剪脚和整脚等工序形成成品电感。上述模压电感的制造方法制造尺寸在2520规格以上电感时，具有一定的优势，但因为有接线端子的存在导致其小型化难度增加，特别是当线圈与接线端子尺寸都很小时，其焊接定位精度和焊接难度很大，目前仅能做到2016规格。为了解决电感小型化这个难题，专利权人为日本东光株式会社，公开号为CN103295754A的中国专利中公开了另一种模压电感的制造方法，该方法取消了接线端子，将预制线圈直接安装在预制的磁芯上，然后填粉压制，形成电感生坯，再经过热处理和电极成型等工序成型成品电感。上述方法虽然很好的解决了电感小型化的问题，但在预制磁芯上遇到困难，当电感尺寸很小(规格在2016以下)时，预制磁芯的尺寸也很小，在组装时，对于磁芯的整理排列严重影响到生产效率，且磁芯强度很低，容易破碎，由此导致废品率较高，生产成本大幅增加。

专利文献CN105355408A公开了一种模压表面贴装电感的制造方法，该方法将N个绕制的空芯线圈置入包括基座和设置在基座上且成阵列间隔排列的N个凸台或者N个凹槽的底座，将空芯线圈套在凸台的外侧或者置于凹槽之内形成装配体，将装配体置于模具的模腔内压制成型，热处理后进行切割得到N个电感毛坯，最后对电感毛坯进行电极处理得到电感成品。该方法虽然能较好地解决电感小型化的问题，但是在空芯线圈置入底座的过程中存在位置准确性问题和生产效率问题；在压制过程中存在线圈变形、线圈两端的引线移位等问题，造成切割过程中精度差，无法保证切割后线圈两端的引线外露等问题，导致废品率较高，产品一致性差，生产成本无法降低。

发明内容

针对上述技术现状，本发明提供一种模压电感的制造方法，具有自动化程度高、产品一致性好、成品率高、生产成本较低的优点，并且避免了线圈引线的移位造成的切割后线圈两端的引线不外露的问题。

本发明提供的技术方案为：一种一体成型模压电感的制造方法，包括如下步骤：

(1)无接线端子，空芯线圈与底座形成装配体；

(2)将装配体置于模具的模腔内，向模腔填入磁粉压制成型、热处理，形成电感母体毛坯；

(3)切割电感母体毛坯，获得内置空心线圈的电感基体；

其特征是：所述底座上设置若干用于套接空芯线圈的凸起和/或用于容纳空芯线圈的凹槽，所述凹槽呈阵列间隔排列，所述凸起呈阵列间隔排列；

所述步骤(1)中，采用导电框架，所述导电框架呈平面框架结构，其尺寸按照底座的尺寸规格设计，首先将各空芯线圈两端的引线连接在所述导电框架上形成一体化结构，然后将所述一体化结构装配在底座上形成装配体，其中各空芯线圈置入底座上的凹槽内和/或套接在底座上的凸起上，导电框架位于各凹槽和/或凸起之间。

所述导电框架材料不限，包括铜、镍、锡等。

所述导电框架的制作方法不限，包括激光切割、模具冲压等。

各空芯线圈两端的引线与所述导电框架的连接方式不限，包括焊接、粘结、铆钉等中的一种或者几种，优选采用焊接方式连接在一起。作为一种实现方式，采用焊接治具，所述焊接治具按照底座的规格设计，包括若干用于套接空芯线圈的凸起，或者若干用于容纳空芯线圈的凹槽，还包括焊接孔；将导电框架置于焊接治具上，然后将空芯线圈套接在焊接治具上的凸起外围或者将空芯线圈套置于焊接治具上的凹槽内，通过焊接孔将空芯线圈两端的引线与导电框架焊接在一起，形成一体化结构。作为进一步优选，所述导电框架上设置焊接点，通过焊接孔将空芯线圈两端的引线焊接在导电框架的焊接点上。

所述步骤(3)中，切割方法不限，包括激光切割、刀片切割、金刚石线切割等。由于线圈两端的引线与导电框架连接，通过切割后线圈两端的引线能直接外露。

所述步骤(1)中，空心线圈的结构不限，可以是圆形漆包线、扁平漆包线、矩形漆包线等。

作为优选，所述步骤(3)中，切割后导电框架部分被去除，获得带有空心线圈且不含有导电框架的电感基体，每个电感基体两侧含有线圈引线。

作为优选，对步骤(3)处理得到电感基体进行如下处理：

涂覆绝缘防锈层，得到电感黑片；然后，去除电感黑片端面电极位置和上表面位置的绝缘防锈层，得到电感半成品；最后，对电感半成品进行电镀处理，形成两端电极，电极与空心线圈引线导通，得到一体成型模压电感。

与现有技术相比，本发明采用导电框架，按照底座的结构尺寸设计该导电框架的结构尺寸，首先将各空芯线圈两端的引线与导电框架连接在一起形成一体化结构，然后将该一体化结构与底座形成装配体，一方面提高了工作效率，另一方面提高了线圈位置的固定性，避免了线圈引线的移位造成的切割后线圈两端的引线不外露的问题，以及多次装夹加工对线圈位置的破坏而造成产品切割不良，导致产品一致性低、次品率高、生产成本增加的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中空心线圈的结构示意图。

图2是本发明实施例中底座的结构示意图。

图3是本发明实施例中导电框架的结构示意图。

图4是本发明实施例中焊接治具的结构示意图。

图5是本发明实施例中导电框架置于焊接治具上的示意图。

图6是本发明实施例中空心线圈置入焊接治具的过程示意图。

图7是本发明实施例中空心线圈置入焊接治具后的结构示意图。

图8是本发明实施例中空心线圈两端的引线焊接在导电框架上形成一体化结构的示意图。

图9是本发明实施例中一体化结构装配在底座上的结构示意图。

图10是本发明实施例中装配体装入模具中压制得到电感生坯的结构示意图。

图11是本发明实施例中电感生坯热处理后去除外部导电框架得到电感毛坯的结构示意图。

图12是本发明实施例中电感毛坯切割示意图。

图13是本发明实施例中电感本体的结构示意图。

图14是本发明实施例中电感黑片的结构示意图。

图15是本发明实施例中电感半成品的结构示意图。

图16是本发明实施例中电极的结构示意图。

图1至16中的附图标记为：导电框架10、焊接柱11、一体化结构12、空心线圈20、引线21、焊接治具30、凹槽31、焊接孔32、底座40、凹槽41、电感生坯50、电感毛坯60、电感基体70、电感黑片80、电感半成品90、电极91。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步说明。需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1：

1、按照产品设计，将具有自粘层的漆包线绕成如图1所示的两端具有引线21的空心线圈20；

2、使用磁粉，按照设计尺寸直接填粉冷压制作如图2所示的底座40，底座包含N个用于容纳空芯线圈的凹槽41(N大于等于1)，凹槽41呈阵列排列；冷压后从模具内取出底座进行热处理，得到具有一定强度的底座40；

3、采用如图3所示的导电框架10，该导电框架呈平面框架结构，其尺寸按照底座40的尺寸规格设计，将各空芯线圈20两端的引线连接在导电框架10上，形成一体化结构，该一体化结构能够直接装配在底座40上，其中各空芯线圈20置入凹槽中，导电框架位于凹槽之间形成装配体。

本实施例中，该导电框架的制备方法为：使用铜片或雾锡铜片，根据设计尺寸，通过激光切割或者模具冲压等方式得到。

本实施例中，该一体化结构的制备方法为：如图4所示，采用焊接治具30，焊接治具30按照底座的规格设计，包括若干用于容纳空芯线圈的凹槽31，凹槽31两侧设置焊接孔32；如图5所示，将导电框架10置于凹槽31之间，本实施例中，导电框架上设置焊接柱11；然后，如图6所示，将空芯线圈20置入凹槽内；接着，如图7所示，通过焊接孔将空芯线圈20两端的引线21焊接在导电框架的焊接点11上，形成如图8所示的一体化结构12。

如图9所示，将该一体化结构12翻面后装配在底座40上，其中各空芯线圈20置入凹槽中，导电框架位于凹槽之间，形成装配体。

4、如图10所示，将装配体置于模具的模腔内，向模腔填入适量磁粉进行压制，得到电感生坯50；

5、如图11所示，将电感生坯50进行热处理后，去除生坯外部的导电框架部分，得到电感毛坯60，热处理温度按照设计固化温度曲线设定；

6、如图12所示，对电感毛坯60进行切割，切割同时去除毛坯内的导电框架部分，获得N个如图13所示的带有线圈20且不含有导电框架的电感基体70，每个电感基体70两侧含有线圈引脚21；

7、如图14所示，对电感基体70倒角处理后，进行均匀涂覆防锈层，得到电感黑片80；

8、如图15所示，去除电感黑片80端面电极位置和上表面位置的绝缘防锈层得到电感半成品90；

9、如图16所示，对电感半成品90进行电镀处理，形成两端电极91，其局部剖视图如图16中的右图所示，电极91与空心线圈20引线21导通得到小型一体成型模压电感。

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种一体成型模压电感的制造方法，包括如下步骤：

(1)无接线端子，空芯线圈与底座形成装配体；

(2)将装配体置于模具的模腔内，向模腔填入磁粉压制成型、热处理，形成电感母体毛坯；

(3)切割电感母体毛坯，获得内置空心线圈的电感基体；

其特征是：所述底座上设置若干用于套接空芯线圈的凸起和/或用于容纳空芯线圈的凹槽，所述凹槽呈阵列间隔排列，所述凸起呈阵列间隔排列；

所述步骤(1)中，采用导电框架，所述导电框架呈平面框架结构，其尺寸按照底座的尺寸规格设计；

首先，采用焊接治具，所述焊接治具按照底座的规格设计，包括若干用于套接空芯线圈的凸起，或者若干用于容纳空芯线圈的凹槽，还包括焊接孔；将导电框架置于焊接治具上，然后将空芯线圈套接在焊接治具上的凸起外围或者将空芯线圈套置于焊接治具上的凹槽内，通过焊接孔将空芯线圈两端的引线与导电框架焊接在一起，形成一体化结构；

然后，将所述一体化结构装配在底座上形成装配体，其中各空芯线圈置入底座上的凹槽内和/或套接在底座上的凸起上，导电框架位于各凹槽和/或凸起之间；

所述步骤(3)中，切割后导电框架部分被去除，获得带有空心线圈且不含有导电框架的电感基体，每个电感基体两侧含有线圈引线。

2.如权利要求1所述的一体成型模压电感的制造方法，其特征是：所述导电框架材料选用铜、镍、锡中的一种或者几种。

3.如权利要求1所述的一体成型模压电感的制造方法，其特征是：所述导电框架的制作方法选用激光切割或者模具冲压。

4.如权利要求1所述的一体成型模压电感的制造方法，其特征是：所述导电框架上设置焊接点，通过焊接孔将空芯线圈两端的引线焊接在导电框架的焊接点上。

5.如权利要求1所述的一体成型模压电感的制造方法，其特征是：所述步骤(3)中，切割方法包括激光切割、刀片切割、金刚石线切割中的一种或者几种。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的一体成型模压电感的制造方法，其特征是：对电感基体涂覆绝缘防锈层，得到电感黑片；然后，去除电感黑片两端电极位置的绝缘防锈层，得到电感半成品；最后，对电感半成品进行电镀处理，形成两端电极，电极与空心线圈引线导通，得到一体成型模压电感。

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