CN115410802A - 一种新型小尺寸功率电感及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电感技术领域，具体为一种新型小尺寸功率电感及其制造方法，包括电感本体，所述电感本体由软磁基板、软磁磁芯、外部磁体与外部电极构成，所述软磁基板的内部设置有两个电极；所述软磁磁芯由两个金属化端头电极、绕线部与漆包线线圈构成，两个所述金属化端头电极固定安装在所述绕线部的两端，所述漆包线线圈环绕在所述绕线部的外表面，所述漆包线线圈的两端分别点焊在两个所述金属化端头端电极的一侧，两个所述金属化端头电极分别与所述软磁基板内部的两个电极连接。本发明具有显著的高集成和小体积技术优势；该小尺寸功率电感可以广泛的应用在可穿戴设备、智能手机、医疗设备等各类电子设备中。
Description
技术领域
本发明涉及电感技术领域，具体为一种新型小尺寸功率电感及其制造方法。
背景技术
电感器指的是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，目前电感器被广泛应用于许多的电子终端产品中。
随着社会的快速发展，目前常见的电子终端产品的规格原来越小，相应地，对于电感器规格小型化的需求也越来越高，在电感器小型化的同时，其性能也有所提高，目前在1.2*1.0*1.0mm以上的小尺寸功率电感大多采用T型磁芯绕线模压而成，但是对于规格在1.2*1.0*1.0mm以下尺寸的功率电感产品制造方法较少，且一些制造方法较为困难，难以批量生产，无法广泛的应用于常见的电子终端产品上。
为了解决上述问题，我们对此做出改进，提出一种新型小尺寸功率电感及其制造方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种新型小尺寸功率电感及其制造方法，包括电感本体，所述电感本体由软磁基板、软磁磁芯、外部磁体与外部电极构成，所述软磁基板的内部设置有两个电极；
所述软磁磁芯由两个金属化端头电极、绕线部与漆包线线圈构成，两个所述金属化端头电极固定安装在所述绕线部的两端，所述漆包线线圈环绕在所述绕线部的外表面，所述漆包线线圈的两端分别点焊在两个所述金属化端头端电极的一侧，两个所述金属化端头电极分别与所述软磁基板内部的两个电极连接；
所述软磁基板嵌设在所述外部电极的内部，所述软磁磁芯位于所述外部磁体的内部，所述外部磁体与所述外部电极连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述软磁基板的软磁材料为FeSiCr材料，所述软磁磁基板的有效磁导率为15-120H/m。
作为本发明的一种优选技术方案，所述软磁磁芯为高饱和铁氧体磁芯或高饱和软磁金属粉芯。
作为本发明的一种优选技术方案，所述漆包线线圈由漆包圆线或漆包扁线绕制而成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述外部磁体采用灌封或者注塑方式制成，所述外部磁体的材质为合金软磁金属材料。
一种新型小尺寸功率电感制造方法，包括以下步骤：
S1：首先按照成品结构尺寸和工艺要求，采用粉末冶金制备坯体，并印刷银浆后共烧后得到含有电极的大尺寸软磁材料的矩阵基板；
S2：采用传统压制烧结成型加沾银烧结电镀工艺制备软磁磁芯，并在软磁磁芯上绕制漆包线线圈，并将漆包线线圈两端的线尾分别与两个金属化端头端电极进行点焊连接；
S3：采用回流焊焊接，将绕好漆包线线圈的软磁磁芯贴在矩阵基板上；
S4：采用灌封工艺，在S3中获得的半成品上进行外部磁体的形成；
S5：将S4的半成品先对软磁基板面进行背减薄处理再进行切割，得到目标单体产品的半成品；
S6：将S5获得的单体半成品进行电镀处理获得外部电极，得到此电感。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过粉末冶金、绕线工艺、组装，灌封及背减薄工艺，可实现小尺寸功率电感的批量化生产。
2、该新型小尺寸功率电感具有显著的高集成和小体积技术优势，并可以广泛的应用在可穿戴设备、智能手机、医疗设备等各类电子设备中。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种新型小尺寸功率电感及其制造方法的整体结构示意图；
图2是本发明一种新型小尺寸功率电感及其制造方法的爆炸结构示意图；
图3是本发明一种新型小尺寸功率电感及其制造方法的软磁基板预制体的矩阵设计结构示意图；
图4是本发明一种新型小尺寸功率电感及其制造方法的软磁磁芯结构示意图；
图5是本发明一种新型小尺寸功率电感及其制造方法的软磁磁芯焊接在软磁基板上的矩阵结构结构示意图；
图6是本发明一种新型小尺寸功率电感及其制造方法的灌封后半成品结构示意图；
图7是本发明一种新型小尺寸功率电感及其制造方法的背减薄切割后的半成品单体结构示意图；
图中：1、软磁基板；2、软磁磁芯；3、外部磁体；4、外部电极；21、金属化端头端电极；22、绕线部；23、漆包线线圈。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种新型小尺寸功率电感及其制造方法技术方案，包括电感本体，电感本体由软磁基板1、软磁磁芯2、外部磁体3与外部电极4构成，软磁基板1的内部设置有两个电极；
软磁磁芯2由两个金属化端头电极21、绕线部22与漆包线线圈23构成，两个金属化端头电极21固定安装在绕线部22的两端，漆包线线圈23环绕在绕线部22的外表面，漆包线线圈23的两端分别点焊在两个金属化端头端电极21的一侧，两个金属化端头电极21分别与软磁基板1内部的两个电极连接；
软磁基板1嵌设在外部电极4的内部，软磁磁芯2位于外部磁体3的内部，外部磁体3与外部电极4连接。
软磁基板1的软磁材料为FeSiCr材料，软磁磁基板1的有效磁导率为15-120H/m，软磁基板1的坯体采用粉末冶金制备而成，坯体在印银共烧后可得到软磁基板1的矩阵预制体，其厚度可根据工艺需要进行调整。
软磁磁芯2为高饱和铁氧体磁芯或高饱和软磁金属粉芯，两个金属化端头电极21均采用电镀或PVD方式制成。
漆包线线圈23由漆包圆线或漆包扁线绕制而成,漆包圆线或漆包扁线的耐热等级在180℃以上。
外部磁体3采用灌封或者注塑方式制成，外部磁体3的材质为合金软磁金属材料，合金软磁金属材料的相对磁导率在10-60H/m。
一种新型小尺寸功率电感制造方法，包括以下步骤：
S1：首先按照成品结构尺寸和工艺要求，使用铁基合金软磁粉体材料，并采用粉末冶金制备成特定设计形状的坯体；坯体的一面有相应设计尺寸的凹槽；再在凹槽内印银烧结得到大尺寸软磁材料的矩阵基板；
S2：采用传统压制烧结成型加沾银烧结电镀工艺制备软磁磁芯2，并在软磁磁芯2上绕制漆包线线圈23，并将漆包线线圈23两端的线尾分别与两个金属化端头端电极21进行点焊连接；
S3：采用回流焊焊接，将绕好漆包线线圈23的软磁磁芯2贴在矩阵基板上；
S4：采用灌封工艺，在S3中获得的半成品上进行外部磁体3的形成；
S5：将S4的半成品先对软磁基板面进行背减薄处理再进行切割，得到目标单体产品的半成品；
S6：将S5获得的单体半成品进行电镀处理获得外部电极4，得到此电感。
本发明通过粉末冶金、绕线工艺、组装，灌封及背减薄工艺，实现小尺寸功率电感的新型批量化生产。该电感较之传统通过相对现有同行友商的工艺路线更简便快捷，具有显著的高集成和小体积技术优势。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；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。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。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种新型小尺寸功率电感，包括电感本体，其特征在于，所述电感本体由软磁基板(1)、软磁磁芯(2)、外部磁体(3)与外部电极(4)构成，所述软磁基板(1)的内部设置有两个电极；
所述软磁磁芯(2)由两个金属化端头电极(21)、绕线部(22)与漆包线线圈(23)构成，两个所述金属化端头电极(21)固定安装在所述绕线部(22)的两端，所述漆包线线圈(23)环绕在所述绕线部(22)的外表面，所述漆包线线圈(23)的两端分别点焊在两个所述金属化端头端电极(21)的一侧，两个所述金属化端头电极(21)分别与所述软磁基板(1)内部的两个电极连接；
所述软磁基板(1)嵌设在所述外部电极(4)的内部，所述软磁磁芯(2)位于所述外部磁体(3)的内部，所述外部磁体(3)与所述外部电极(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型小尺寸功率电感及其制造方法，其特征在于，所述软磁基板(1)的软磁材料为FeSiCr材料，所述软磁磁基板(1)的有效磁导率为15-120H/m。
3.根据权利要求1所述的一种新型小尺寸功率电感及其制造方法，其特征在于，所述软磁磁芯(2)为高饱和铁氧体磁芯或高饱和软磁金属粉芯。
4.根据权利要求1所述的一种新型小尺寸功率电感及其制造方法，其特征在于，所述漆包线线圈(23)由漆包圆线或漆包扁线绕制而成。
5.根据权利要求1所述的一种新型小尺寸功率电感及其制造方法，其特征在于，所述外部磁体(3)采用灌封或者注塑方式制成，所述外部磁体(3)的材质为合金软磁金属材料。
6.一种新型小尺寸功率电感制造方法，包括权利要求1-5任一所述的一种新型小尺寸功率电感，其特征在于，还包括以下步骤：
S1：首先按照成品结构尺寸和工艺要求，采用粉末冶金制备坯体，并印刷银浆后共烧后得到含有电极的大尺寸软磁材料的矩阵基板；
S2：采用传统压制烧结成型加沾银烧结电镀工艺制备软磁磁芯(2)，并在软磁磁芯(2)上绕制漆包线线圈(23)，并将漆包线线圈(23)两端的线尾分别与两个金属化端头端电极(21)进行点焊连接；
S3：采用回流焊焊接，将绕好漆包线线圈(23)的软磁磁芯(2)贴在矩阵基板上；
S4：采用灌封工艺，在S3中获得的半成品上进行外部磁体(3)的形成；
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