CN116646156A - 一种电感器及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电感器及其制造方法，电感器包括电感器主体以及包覆于电感器主体外的磁体。电感器主体包括若干导电线圈，与导电线圈沿第一方向间隔层叠设置的若干绝缘膜，设置于每一绝缘膜的通孔内的触点。底层的导电线圈的起始端及顶层的导电线圈的末端为电极端；电极端朝第一方向的反方向弯折，从而便于形成具有底面电极的电感器，进而提高电感器的安装效率。一种电感器的制造方法：形成阵列排布的若干电感器主体，电感器主体包括两电极端；将所有电极端朝向远离电感器主体方向统一弯折；将阵列排布的若干电感器主体的电极端朝下且水平放置模具内，磁性材料浆料平铺以覆盖电感器主体，形成电感器组；切割电感器组以形成多个电感器。

Description

一种电感器及制造方法

技术领域

本发明涉及电子元器件制造领域，特别涉及一种电感器及其制造方法。

背景技术

线圈电感器通常用于电气应用，可分为用于信号处理的射频(RF)电感器和用于电源线的功率电感器。在RF电感器的应用中，线圈电感器可用于扼流、阻塞、衰减或过滤/平滑电路中的高频噪声。在功率电感器的应用中，功率电感器形成DC-DC转换器或其它设备中的电压转换电路的一部分。例如，在升压、降压或升压/降压电路中使用功率电感器将特定电压转换为所需电压。

随着产品需求的多样化和微小化发展，电子组件的空间利用率提升为从业者努力的目标，因此，底部电极的功率电感为成为现今设备需求的主流。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种电感器，包括电感器主体以及包覆于所述电感器主体外的磁体，所述电感器主体包括：

若干导电线圈；

若干绝缘膜，所述绝缘膜与所述导电线圈沿第一方向间隔层叠设置；每一所述绝缘膜包括至少一个通孔、且相邻所述绝缘膜上的通孔错位分布；以及

触点，所述触点设置于每一所述通孔内，以使得位于该通孔两侧的导电线圈之间电接触；

底层的所述导电线圈的起始端及顶层的所述导电线圈的末端为电极端；所述电极端朝第一方向的反方向弯折。

进一步地，所述电极端的端面与所述磁材的端面持平。

进一步地，所述绝缘膜的厚度在5μm～50μm。

进一步地，所述绝缘膜为非导电材质制成。

进一步地，所述导电线圈为金属形成。

进一步地，所述导电线圈包括若干沿第一方向堆叠的导电膜。

一种电感器的制造方法，包括步骤：

形成阵列排布的若干电感器主体，电感器主体包括两电极端；

将所有电极端朝向远离电感器主体方向统一弯折；

将阵列排布的若干电感器主体的电极端朝下，磁性材料浆料平铺以覆盖电感器主体，形成电感器组；

切割电感器组以形成多个电感器，每一电感器包括线圈本体中的一个以及包覆该线圈本体的磁体。

进一步地，形成阵列排布的若干电感器主体的方法包括：

铺设第一导电线圈；

第一绝缘膜叠于第一导电线圈上，第一绝缘膜包括第一通孔，第一通孔内设置有第一触点；

第二导电线圈叠于第一绝缘膜之上；

第二绝缘膜叠于第二导电线圈之上，第二绝缘膜包括与第一通孔错位的第二通孔，第二通孔内设置有第二触点；

依次类推至顶层为导电线圈，形成阵列排布且导电线圈与绝缘膜交错层叠的电感器主体；

其中，第一导电线圈的起始端与顶层的末端为电极端。

进一步地，形成阵列排布的若干电感器主体的方法还包括：

每一导电线圈包括一导电膜或若干层叠设置的导电膜。

进一步地，形成电感器组的方法还包括：

磁性材料浆料平铺覆盖电感器主体后，通过软介质对磁性材料执行压缩操作；和/或

在磁体的表面执行平坦化操作；和/或

对磁体进行研磨以使得所有电极端显露于磁体表面。

一种弯折治具，应用于上述的电感器的制造方法，包括承接板及压板，所述承接板上间隔设置有若干让位槽，所述让位槽与所述电极端相对应；所述压板上设置有若干凸点，所述凸点朝向所述承接板方向设置，所述凸点与所述电极端对应。

与现有技术相比，本发明技术方案及其有益效果如下：

(1)本发明的电感器由导电线圈及绝缘膜层叠设置形成，两电极端均朝向第一方向的反方向弯折，从而形成底面电极，便于贴片安装方式，从而大大优化了电感器的安装效率。

(2)本发明的电感器的制造方法，由导电膜、绝缘膜层叠形成电感器组，再对电感器组进行电极弯折、磁材成型、切割，从而实现电感器的批量生产，大大提高了电感器尤其是地面电极的电感器的生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种电感器的正视图；

图2是本发明实施例一提供的线圈主体的正视图；

图3是本发明实施例一提供的第一导电线圈的俯视图；

图4是本发明实施例一提供的第二导电线圈的俯视图；

图5是本发明实施例一提供的第三导电线圈的俯视图；

图6是本发明实施例一提供的第四导电线圈的俯视图；

图7是本发明实施例一提供的第五导电线圈的俯视图；

图8是本发明实施例一提供的又一电感器主体的正视图；

图9是本发明实施例一提供的又一电感器主体的正视图；

图10是本发明实施例一提供的又一电感器主体的正视图；

图11是本发明实施例二提供的一种电感器的制造方法的流程图；

图12是本发明实施例二提供的阵列排布的电感器主体，此时，电极端未弯折；

图13是本发明实施例二提供的治具的结构图；

图14是图13的部分放大图；

图15是本发明实施例二提供的阵列排布的电感器主体，此时，电极端弯折；

图16是本发明实施例二提供的压板与电极的配合图。

图示说明：

电感器本体-100；第一电极-101；第二电极-102；第一导电线圈-110；第第二导电线圈-112；第三导电线圈-114；第四导电线圈-116；第五导电线圈-118；第一绝缘膜-120；第二绝缘膜-122；第三绝缘膜-124；第四绝缘膜-126；第一触点-130；第二触点-132；第三触点-134；第四触点-136；

磁体-200；

承接板-310；让位槽-311；压板-320；凸点-321；连接段-3211；抵接段-3212。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1示出了根据本公开了一些方面的示例性电感器的正视图，图2示出了根据本公开了一些方面的示例性电感器主体100的正视图，图3-7示出了根据本公开的一些方面的线圈电感器主体100的不同层的平面图。

参阅图1，电感器可以包括电感器主体100以及包覆于电感器主体100外的磁体200，磁体200可以由磁性合金粉末和粘合剂的混合物形成，磁性合金粉末包含但不限于铁硅、铁硅铬、铁镍、铁硅铝等各类软磁金属合金。

参阅图2，电感器主体100包括多个导电线圈和设置于相邻两个导电线圈之间的多个绝缘膜，即导电线圈与绝缘膜沿第一方向间隔层叠设置。每一绝缘膜包括至少一个通孔、且相邻绝缘膜上的通孔错位分布，每一通孔内均设置有触点，以使得该通孔两侧的导电线圈之间实现电接触。

参阅图3至图7，本实施例仅用具有五层导电线圈的电感器为例进行说明，即，第一导电线圈110与第二导电线圈112之间设置有第一绝缘膜120，第三导电线圈114与第二导电线圈112之间设置有第二绝缘膜122，第三导电线圈114与第四导电线圈116之间设置有第三绝缘膜124，第五导电线圈118与第四导电线圈116之间设置有第四绝缘膜126。第一绝缘膜120的通孔内设置有第一触点130，第二绝缘膜122的通孔内设置有第二触点132，第三绝缘膜124的通孔内设置有第三触点134，第四绝缘膜126的通孔内设置有第四触点136。可以理解的是，根据实际的生产及运用，电感器主体的结构可以多于或少于五层的导电线圈。

电感器的电流路径可以从第一导电线圈110的起始端开始，流经第一导线线圈110和第一触点130进入第二导电线圈112。然后，电流路径通过第二导电线圈112和第二触点132进入第三导电线圈114，以此类推，流经至第五导电线圈118，随后在第五导电线圈的末端流出。反之，电流路径从第五导电线圈的末端流进并从第一导电线圈的起始端流出，亦可。

导电线圈可以有金属形成，例如铜箔。绝缘膜由非导电材料形成，例如聚酰亚胺膜。导电线圈可以是螺旋管线圈、方形线圈、椭圆形线圈、T形线圈及其他适合的形状。

第一导电线圈110的起始端及第五导电线圈118的末端为电极端，在本实施例中，第一导电线圈110的起始端为第一电极101，第五导电线圈118的末端为第二电极102。本实施例中，第一电极101与第一导电线圈110为一体蚀刻/光刻成型，第二电极102与第二导电线圈112为一体蚀刻/光刻成型。第一电极101及第二电极102朝向第一方向的反方向弯折，从而使得两电极的端点位于电感器主体的下方，进而有利于形成底面电极。可以理解的是，第二电极102的长度等于第一电极101的长度与电感器主体的轴向高度之和，从而使得弯折后的第一电极101的端部与第二电极102的端部位于同一平面。

本实施例的第一电极101及第二电极102的端面与磁体200的端面持平，即电感器的两电极均露于磁体200表面，从而使得电感器可以用于贴片安装，提高生产效率。

本实施例中所提及的每一导电线圈可包括一层导电膜或若干沿第一方向堆叠的导电膜，导电膜可以为铜膜，相邻导电膜之间可以通粘合层结合或铜键合操作结合，从而形成不同厚度的导电线圈。并由此可得到不同的电感器，例如图8至图10所示。图8展示了一种电感器，其每一层导电线圈设置为三圈，由五层导电线圈与四层绝缘膜组成，每一层导电线圈又由不同层数的导电膜形成。图9展示了一种电感器，其每一层导电线圈设置为两圈，由五层导电线圈与四层绝缘膜组成，形成导电线圈的导电膜数量与图8中有所改变。图10展示了一种电感器，其每一层导电线圈设置为一圈，由四层导电线圈与三层绝缘膜组成。由此不难看出，每一层导电线圈的圈数、导电膜的数量(厚度)、电感器主体的厚度等均可根据所需而做出适应性调整。

实施例二

参阅图11，本实施例提供实施例一中的电感器的制造方法，包括：

S1、铺设第一导电线圈。导电膜铺设在载台上，经过光刻和/或蚀刻形成阵列排布的若干第一导电线圈，第一导电线圈的形状可以为螺旋状、椭圆状、矩形状等等，第一导电线圈的圈数可以为半圈、一圈、两圈、三圈等等。可以理解的是，第一导电线圈的起始端一体成型设置有第一电极。在又一实施方式中，第一导电线圈由若干导电膜沿第一方向层叠形成。

S2、第一绝缘膜叠于第一导电线圈上。绝缘膜铺设于第一导电线圈上，同理，经过光刻和/或蚀刻形成与每一第一导电线圈对应的第一绝缘膜。第一通孔形成于第一绝缘膜，并于第一通孔内设置有第一触点。

S3、第二导电线圈叠于第一绝缘膜之上。同理，第二导电线圈层叠设置于第一绝缘膜上，第一导电线圈与第二导电线圈通过第一通孔实现电接触。第二导电线圈包括一个导电膜或多个沿第一方向层叠的导电膜。

S4、第二绝缘膜叠于第二导电线圈之上，依次类推至顶层为导电线圈，形成阵列排布的且导电线圈与绝缘膜沿交错层叠的电感器主体。顶层导电线圈的末端设置有电极端。可以理解的是，阵列排布的每一层的导电线圈为同一导电膜上光刻/蚀刻形成的，同一层的绝缘膜为同一绝缘膜光刻/蚀刻而成，由若干导电线圈与若干绝缘膜层叠设置形成的电感器主体，与其相邻的电感器主体之间为相连的状态，形成电感器主体的阵列组，如图12。

S5、将所有电极端朝向第一方向的反向统一弯折。通过弯折治具将同一阵列组的电感器主体的电极端朝下统一弯折，使得每一电感主体的两电极朝向同一方向。一次性完成阵列组内电感主体的电极端弯折，大大提高了生产效率。

参阅图13及图14，弯折治具包括承接板310及压板320，承接板310上间隔设置有若干让位槽311，让位槽311与每一电感器主体的第一电极101及第二电极102相对应，即，电感器阵列组放置在承接板310上，其中，每一电感器主体的第一电极101及第二电极102完全悬空于让位槽312上方。压板320上设置有若干凸点321，凸点321朝向承接板310方向设置，凸点321与每一电极对应。本实施例中，位于同一行的电感器主体中，相邻电感器主体的同一类电极相连，对于此类相连的电极端，对应一个凸点即可。

将阵列排布的电感器主体放置于承接板310上，承接板310对阵列排布的电感器组承重。所有电极端均悬空于让位槽311上方，凸点321对准电极端，将压板320朝向承接板310方向压下，凸点321将每一电极端均向让位槽311内压，从而使得所有电极端一次完成弯折，如图15。

参阅图16，本实施例中，凸点321包括与压板320相连的连接段3211，以及设置于连接段3211另一端的抵接段3212，抵接段3212朝向电极端(101、102)的端部方向倾斜，可以理解的是，这里的电极端的端部弯折后形成底面电极的一端，即远离线圈的一端，根据杠杆原理，以减少压板弯折电极端时所需的压力。

S6、将电感器主体的阵列组的电极端朝下，将磁性材料浆料平铺以覆盖全部电感器主体，形成电感器组。

将电极端部朝下放置于载台上，磁性材料浆料平铺覆盖在电感器主体上，磁性材料对电感器本体进行包裹，而与载台贴合的电极端部则不会被磁性材料覆盖，从而使得最终形成的电感器组的所有电极端露出于磁体，而形成底面电极。可以理解的是，个别的电极端部与载台的底部之间渗入了磁性材料，电极端部距离磁体的表面距离亦是十分的接近，通过浅浅的研磨即可使得电极端部显露。

磁性材料包括磁性合金粉和粘合剂，磁性合金粉末包含但不限于铁硅、铁硅铬、铁镍、铁硅铝等各类软磁金属合金。

还可以在磁体的表面执行平坦化操作，而改善经过软介质压缩后的表面粗糙的磁体表面的粗糙度。

经过平坦化操作后，还可以包括研磨工艺，例如对磁体靠近电极端的一侧进行研磨，从而使得电极的端部完全露出于磁体，即，磨端。

由此，得到每一电极端的端面均与磁材的端面持平的电感器组。

S7、切割电感器组以形成多个电感器，每一电感器包括线圈本体中的一个以及包围该线圈本体的磁体。从而实现一次性得到多个电感器，进而有效的提高了底面电极电感器的生产效率。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种电感器，包括电感器主体以及包覆于所述电感器主体外的磁体，其特征在于，所述电感器主体包括：

若干导电线圈；

若干绝缘膜，所述绝缘膜与所述导电线圈沿第一方向间隔层叠设置；每一所述绝缘膜包括至少一个通孔、且相邻所述绝缘膜上的通孔错位分布；以及

触点，所述触点设置于每一所述通孔内，以使得位于该通孔两侧的导电线圈之间电接触；

底层的所述导电线圈的起始端及顶层的所述导电线圈的末端为电极端；所述电极端朝第一方向的反方向弯折。

2.根据权利要求1所述的一种电感器，其特征在于，所述电极端的端面与所述磁材的端面持平。

3.根据权利要求1所述的一种电感器，其特征在于，所述绝缘膜的厚度在5μm～50μm。

4.根据权利要求1至3任意项所述的一种电感器，其特征在于，所述绝缘膜为非导电材质制成。

5.根据权利要求1至3任意项所述的一种电感器，其特征在于，所述导电线圈为金属形成。

6.根据权利要求1至3任意项所述的一种电感器，其特征在于，所述导电线圈包括若干沿第一方向堆叠的导电膜。

7.一种电感器的制造方法，其特征在于，包括步骤：

形成阵列排布的若干电感器主体，电感器主体包括两电极端；

将所有电极端朝向远离电感器主体方向统一弯折；

将阵列排布的若干电感器主体的电极端朝下，磁性材料浆料平铺以覆盖电感器主体，形成电感器组；

切割电感器组以形成多个电感器，每一电感器包括线圈本体中的一个以及包覆该线圈本体的磁体。

8.根据权利要求7所述的电感器的制造方法，其特征在于，形成阵列排布的若干电感器主体的方法包括：

铺设第一导电线圈；

第一绝缘膜叠于第一导电线圈上，第一绝缘膜包括第一通孔，第一通孔内设置有第一触点；

第二导电线圈叠于第一绝缘膜之上；

第二绝缘膜叠于第二导电线圈之上，第二绝缘膜包括与第一通孔错位的第二通孔，第二通孔内设置有第二触点；

依次类推至顶层为导电线圈，形成阵列排布且导电线圈与绝缘膜交错层叠的电感器主体；

其中，第一导电线圈的起始端与顶层的末端为电极端。

9.根据权利要求8所述的电感器的制造方法，其特征在于，形成阵列排布的若干电感器主体的方法还包括：

每一导电线圈包括一导电膜或若干层叠设置的导电膜。

10.根据权利要求8所述的电感器的制造方法，其特征在于，形成电感器组的方法还包括：

磁性材料浆料平铺覆盖电感器主体后，通过软介质对磁性材料执行压缩操作；和/或

在磁体的表面执行平坦化操作；和/或

对磁体进行研磨以使得所有电极端显露于磁体表面。

11.一种弯折治具，应用于如权利要求8至10任一项所述的电感器的制造方法，其特征在于，包括承接板及压板，所述承接板上间隔设置有若干让位槽，所述让位槽与所述电极端相对应；所述压板上设置有若干凸点，所述凸点朝向所述承接板方向设置，所述凸点与所述电极端对应。

12.根据权利要求11所述的弯折治具，其特征在于，所述凸点包括与所述压板相连的连接段，以及设置于连接段另一端的抵接段，所述抵接段朝向所述权利要求书电极端的端部方向倾斜。