CN1172330C - 制造电感器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一中能够用相对低成本制造的具有大电流容量的改进型电感器。这种改进型电感器包括一个利用湿加压处理形成的磁烧结体，一个安置在该磁烧结体内的线圈组件。详细来说，该线圈组件由绕制有一个线圈的圆柱形磁芯部件形成。线圈组件的线圈的两端分别电连接到一个输入电极和一个输出电极，这两个电极分别形成在该磁烧结体的相对端面上。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造电感器的方法，尤其是涉及一种制造能够用在噪声滤波器，变压器和共模扼流圈中的电感器的制造方法。
背景技术
过去，作为一种用在噪声滤波器中的电感器，大家都知道是一种如图21和22中参考序号1的叠层带电感器。如图21所示，常规电感器1包括多个磁片2，在其表面安装一些导电膜11a-11d，并且有一个磁片3作为一个罩用于罩住磁片2。导电膜11a-11d用来构成螺旋线圈11，其经由多个通孔14a-14c通过这组磁片2来形成。在这种方法中，根据图21所示预定方法中的叠层在一起的磁片2和顶部磁片3，必须对整个叠层结构进行烧结处理，因此获得一个图22所示的叠层体7。再者，该叠层体7的一端提供一个线圈11的输入电极10a，而另一端提供一个线圈11的输出电极10b。
然而，关于上述常规电感器1，因为导电膜11a-11d的每个只有很薄的厚度并且只有较小的横截面积，所以线圈11只能允许小电流流过的电流容量。还有，在常规电感器1的制造过程中，因为需要形成多个导电膜11a-11d，所以整个制造过程不得不包括大量的步骤，因此导致高的制造成本。
发明内容
本发明的目的是提供一些能够用相对低成本制造的每个具有增加电流容量的改进型电感器。
为了达到本发明的上述目的，在此提供的一种制造电感器的方法，所述方法包括如下步骤：准备一种包含磁性陶瓷材料的稀浆用于湿压处理；把稀浆引入到一个模具中，该模具已经容纳一个不包含磁芯件的线圈组件，并且进行湿加压处理以便获得一个含有不包含磁芯件的线圈组件的磁模具体；烧结包含不含有磁芯件的线圈组件的磁模具体，以形成一个磁烧结体；以及在磁烧结体的外表面上形成直接连接到不包含磁芯件的线圈组件的末段部分的外电极。
根据本发明的另外一个方面，提供一种电感器，其中线圈组件包含一个导电导线或者包括一个磁芯部件以及绕制在该磁芯部件上的导电导线，该电感器包含在一个已经通过模造陶瓷稀浆到预定的形状并且进行烧结处理而形成的磁烧结体中，导电导线的端部电连接到提供在磁烧结体外表面的外部电极。
在使用具有上面描述的结构的电感器中，一个已经通过模造陶瓷稀浆到预定的形状并且以烧结处理而形成的磁烧结体，能够作为由导电导线产生的磁通的磁路。还有，因为导电导线具有比常规叠层带电感器的导线相对较大的横截面，该导电导线具有减小的直流电阻，因此为该电感器增加了电流容量。
再者，根据本发明，在此提供的另一种电感器，其多个线圈组件中的每个包含一个磁芯部件以及绕制在该磁芯部件上的导电导线，在这些线圈组件彼此电独立的条件下，它们包含在一个已经通过模造陶瓷稀浆到预定的形状并且以烧结处理而形成的磁烧结体中，由此形成一个具有增加电流容量的阵列型电感器。此外，因为不管是多个非磁性部件还是多个内部间隔都形成在磁烧结体内的多个线圈组件之间，每两个相邻线圈组件之间磁通路的形成可能性可以通过非磁性部件或者内部间隔来有效地避免。在这种方法中，一定能获得期望的结果，即，由一个线圈组件产生的磁通将不形成与另一个线圈组件产生的磁通链接。
再者，根据本发明，还提供一种电感器，其中至少有一对互相电连接的线圈组件，每个线圈组件包含一个磁芯部件和绕制在该磁芯部件上的导电导线，它们都包含在一个已经通过模造陶瓷稀浆到预定的形状并且以烧结处理而形成的磁烧结体中。因此，能够形成一个具有增加电流容量的电感器，它能够适合作为一个变压器或者一个共模扼流圈使用。在此，至少这对线圈组件不管是通过绕制多个导电导线在一个磁芯部件上，还是绕制多个导电导线在多个磁芯部件上都可以形成。
通常，当一个具有多个线圈组件的电感器被用作变压器或共模扼流圈时，下面的现象将发生在两个相邻线圈组件之间的磁烧结体的一个区域。也就是，已经由一个线圈组件产生的但没有与另一个线圈组件产生的磁通形成一个链路的一部分磁通将进出位于两个线圈组件之间的区域，因此形成仅仅贡献给自感电势磁通的磁通路。考虑到这一点，如果非磁性部件或者内部间隔处在至少一对线圈组件之间的位置，至少在这对线圈组件之间的一部分磁烧结体将具有较高的磁阻，因此有效地避免相对应这个区域磁通进出的可能性。在这种方法中，该非磁性部件或内部间隔可以用来有效地防止由仅贡献自感电势磁通的磁通路的形成。结果，由一个线圈组件产生的磁通的大部分将与另一个线圈组件产生的磁通形成一个链路。也就是，在磁烧结体内将主要形成一个和相邻线圈组件构成一个链路的磁通，即，形成贡献给自感电势与互感电势两者磁通的磁通路。
再者，根据本发明，在此提供一种制造电感器的方法，所述方法包括如下步骤：(a)准备一种包含磁性陶瓷材料的稀浆(在湿加压处理中用)；(b)把稀浆引入到一个模具中，该模具已经容纳至少一个导电导线或至少每个都包括一个磁芯部件和绕在磁芯部件上的导电导线的一个线圈组件，并且进行湿加压处理以便获得一个磁模具体；(c)烧结包含至少一个导电导线或者至少一个线圈组件的该磁模具体，以形成一个磁烧结体；以及(d)在包含至少一个导电导线或者至少一个线圈组件的磁烧结体的外表面，形成电连接到至少一个导电导线的末段部分的外电极。
使用上述的方法，即一种根据本发明的湿加压处理方法，一个电感器允许利用一个减少成本的简单过程制造出，而不使用包括印刷导电膜和在多个磁片上分层的复杂过程(用已有技术制造叠层带电感器)。再有，因为稀浆在湿加压处理期间被充分地加压力，所以可以有效地挤出包含在稀浆中的水分，从而有效地阻止稀浆内空气泡形成的可能性并且保证模具制造产品的高质量。此外，因为每个导电导线是绕在一个磁芯部件上的，所以保证防止导电导线的变形的可能性。
再者，用来制造电感器的本发明的一种方法，特点是所述方法包括下述步骤：把大量稀浆引入到一个模具中以便进行湿加压处理来产生一个磁模具板；形成每个都包括一个磁芯部件和绕在磁芯部件上的导电导线的多个线圈组件，或者至少包括一个导电导线绕制的线圈组件；把这些线圈组件或者至少包括一个导电导线绕制的线圈组件固定在磁模具板上；把另外一些稀浆引入到磁模具板已经放好的一个模具中，并且进行湿加压处理以便获得一个包含线圈组件的磁模具体。由于采用这种方法，在多个线圈组件已经固定在磁模具体上后，能够将这个磁模具板放入该模具用来形成磁模具体。结果，就不必直接把这组线圈组件放置到模具中，因此确保提高用来制造电感器的生产率。
附图说明
图1是一个示意地显示根据本发明的第一实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图2是一个示意地显示图1所示电感器使用的线圈组件透视图；
图3是一个示意地显示用来制造图1所示电感器方法的一个步骤的截面图；
图4是一个示意地显示用来制造图1所示电感器跟随图3步骤的下一步骤的透视图；
图5是一个示意地显示用来制造图1所示电感器跟随图4步骤的下一步骤的截面图；
图6是一个示意地显示用来制造图1所示电感器跟随图5步骤的下一步骤的透视图；
图7是一个示意地显示用来制造图1所示电感器跟随图6步骤的下一步骤的透视图；
图8是一个示意地显示根据本发明的第二实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图9是一个示意地显示根据本发明的第三实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图10是一个示意地显示根据本发明的第四实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图11显示图10所示电感器的等效电路；
图12是一个示意地显示根据本发明的第五实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图13是一个示意地显示根据本发明的第六实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图14是一个示意地显示根据本发明的第七实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图15是一个示意地显示根据本发明的第八实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图16是一个示意地显示根据本发明的第九实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图17是一个示意地显示根据本发明的第十实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图18是一个示意地显示根据本发明的第十一实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图19显示图18所示电感器的等效电路；
图20是一个示意地显示根据本发明的第十二实施例制造的电感器局部剖面透视图；
图21是一个示意地显示根据已有技术制造的一种叠层带电感器的部件分解透视图；
图22是一个示意地显示图21所示电感器的外观的透视图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细来说描述本发明几个实施例显示的几种类型的电感器和制造这些电感器的几种方法。然而，在下面一些实施例的描述中，相同的元件和相同的部分将用相同的序号表示，一些重复的描述将因此而省略。
[第一实施例(图1-7)]
图1是一个示意地显示根据本发明的第一实施例制造的电感器21局部剖面透视图。如图1所示，电感器21包括一个由铁氧体材料制成的并且具有直角平行六面体形状的磁烧结体22，一个安装在磁烧结体22内的线圈组件25。详细来说，线圈组件25是由一个线圈24绕在一个圆柱形磁芯部件23上形成。实际上，磁烧结体22可以在一种后面将更详细描述的湿加压处理过程中形成。线圈组件25的线圈24的两端24a、24b分别电连接到各自形成在相互面对磁烧结体22两端的一个输入电极27a和一个输出电极27b。
现在，将参照图2-7描述用湿加压处理制造上述电感器21的一种方法。如图2所示，首先必须准备一个由铁氧体材料制成的并具有直径1.5mm的圆柱形磁芯部件23，然后，需要准备一个用直径200μm的银导线制作的线圈24，从而制作一个如图1和2所示的线圈组件25。详细来说，磁芯部件23是由一种镍铜锌(NiCuZn)铁氧体在910℃温度烧结而制成。另一方面，磁芯部件23不必用在本发明中并且可根据预定产品的技术要求所需要的特殊特性而省略掉。然而，通常银导线在磁芯部件23上绕6圈以至于其线圈部分是2.5mm，因此获得如图2所示的线圈组件。此时，线圈24的直线端部分24a和24b中每一个长度是0.75mm。另一方面，可以预先形成螺旋线圈24，与烧结磁芯部件23被插入到线圈24中，因此获得一个类似的线圈组件25。
在采用湿加压处理形成一个磁烧结体22时准备一种稀浆，用来形成这种稀浆的原材料可以是一种NiCuZn铁氧体，它是具有2.2μm大小以及2.25m2/g的比表面积的粉末颗粒。这种原材料粉末、水、扩散剂(聚亚氧烷基乙二醇)、去泡剂(一种聚醚去泡剂)、以及一种粘合剂(一种丙稀酸粘合剂)一起以如表1所示的预定重量关系放入一个罐中，然后混合在一起球研磨17个小时，因而获得一种所期望的稀浆22a，如图3所示。
表1
| 相对于原材料粉末的重量比 | |
| 水含量 | 45.0％ |
| 扩散剂 | 1.2％ |
| 去泡剂 | 0.2％ |
| 粘合剂 | 0.5％ |
如图3所示，稀浆22a被引入模具100以便接受一种预定的湿加压处理。模具100有一框架部分101、一加压部分102以及一压力接收部分103。以此方式，稀浆22a被允许流入由框架部分101和加压部分102限定的凹部104中。一旦稀浆22a完全被引入到凹部104，一个过滤器105(只允许水通过)被用于盖在凹部104的开口，接下来在部分103进行压紧处理以便防止稀浆22a可能的渗漏。然后，加压部分102沿着图3中箭头P的方向被引起运动，并且100kgf/cm2的压力被加到稀浆22a中5分钟，因此，包含在稀浆22a中的水从过滤器105和形成在部分103的漏出孔103a挤出，因此获得一个如图4所示磁板的22m。
参考图4，在磁板22m的上表面提供多个以纵轴方向排列在一个水平平面内的线圈组件25。然后，为了防止线圈组件25偏离它们的预定位置，一种粘合剂或者一种稀浆被加入以便防止这种可能的偏离。此后，如图5所示，固定这些线圈组件25的磁板22m再移到模具100，并且预定量的稀浆22a被引导入模具100，以便预定的湿加压处理变成可能。一旦预定量稀浆22a完全被引入到模具100，一个过滤器105(只允许水通过)被用于盖在凹部100开口部分，接下来在部分103进行压紧处理以便防止稀浆22a可能的渗漏。然后，加压部分102沿着图5中箭头P的方向被引起运动，并且100此f/cm2的压力被加到稀浆22a中5分钟，因此，包含在稀浆22a中的水从过滤器105和形成在部分103的漏出孔103a挤出，因此获得一个包含多个线圈组件25的磁板22M，如图6所示。
随后，主磁板22M在35℃的温度下干燥48个小时，然后移到一个氧化铝做的护套中以便在910℃温度下烘焙2个小时。在这种方法中，主磁烧结板22M因此而形成并且被切割成为一些小的部件，因而制造出一些磁烧结体22，其中每个包含一个线圈组件25。而后，每个磁烧结体22的一端被提供一个外电极27a，而另外的一端被提供另一个外电极27b，所有的都依靠溅射，蒸发沉积或者电镀，来获得一个期望的电感器21，如图7所示。
在这种方式中，一个电感器21可以利用湿加压处理产生，形成一个磁烧结体22作为一个磁通路以允许由内线圈组件25产生的磁通通过。所以，一个电感器允许利用一个降低成本的简单过程制造出，而不使用包括印刷导电膜和在多个磁片上分层的复杂过程(在已有的用来制造叠层带电感器的技术中)。
再者，一个绕制在磁芯部件23上的线圈24允许比已有技术中印刷电导体粘贴形成的常规导电膜具有大的导电率以及大的横截面积。因此，线圈组件25对直流电流被允许具有减小的电阻而具有一个相对大的电流容量。结果，以这种方法获得的电感器21仅有较小的热功率，因此保证在使用中具有稳定的电磁特性。然而，因为线圈24是预先绕在磁芯部件23上的，即使当稀浆被引导入模具100时压力加到线圈24(用于湿加压处理)，线圈24的绕线部分能够避免变形，因此保证稳定的电磁特性。此外，当主磁板22M在烘焙时，它能够避免主磁板22M破裂的可能性，否则这种破裂将由于线圈24的绕线部分收缩而发生。还有，因为稀浆被加压而且其水成分能够漏出以形成一个磁芯部件，所以能够阻止稀浆内空气气泡的发生，从而形成没有任何气泡的磁芯部件。此外，线圈24可以选择不同直径的但都具有高导电率的各种金属导线获得。例如，一种银导线可以被选用以形成满足预定产品技术要求的线圈24。
表2包括表示在上述本发明的方法中制造的电感器21的直流电阻和额定电流的一些测量结果，为了比较的目的，还包括根据已有技术中制作的常规叠层带电感器的直流电阻和额定电流。从表2中看出本发明的电感器在其直流电阻上具有相对较小的值而在其电流容量上具有相对大的值。
表2
| 本发明的电感器 | 已有技术的电感器 | |
| 直流电阻(Ω) | 0.05-0.1 | 0.6 |
| 额定电流(A) | 2-3 | 0.2 |
[第二实施例(图8)]
图8是一个示意地显示根据本发明的第二实施例制造的电感器21a的局部剖面透视图。如图8所示，该电感器21a被作为一个阵列噪声滤波器。详细来说，电感器21a包括一个由铁氧体材料制成的直角平行六面体形状的磁烧结体22，多个线圈组件25(图8中为4个线圈组件)，其中每个线圈组件通过在实心圆柱磁芯部件23上绕制线圈形成。事实上，多个线圈组件25被这样排列和放置，即使她们之间彼此独立。类似地，如本发明的第一实施例中所描述的，磁模具体是一种可以使用类似的湿加压处理形成的烧结部件。更详细来说，每个线圈组件25都位于两片由非金属材料(如氧化铝)制成的正方形板26之间，所有的纵轴是以相同的方向排列的。还有，在如上述第一实施例同样的方式中，每个线圈24的一端24a电连接到线圈组件25的一个端面的输入电极27a，另一端24b电连接到线圈组件25的另一个端面的输出电极27b。这里，每个非磁性板26需要有足够的尺寸以便每个线圈组件25可以充分地隐藏在两个相邻的板26之间。为此，每个非磁性板26需要被设计成使得其长度比线圈组件25长而宽度比线圈组件25的直径大。
在这种方式中，一个电感器21a可以利用湿加压处理产生，形成一个磁烧结体22作为一个磁通路以允许由所有内线圈组件25产生的磁通通过。所以，一个电感器21a允许利用一个降低成本的简单过程制造出，而不使用包括印刷导电膜和在多个磁片上分层的复杂过程(在已有用来制造叠层带电感器的技术中)。
再者，一个绕制在磁芯部件23上的线圈24允许比已有技术中印刷电导体粘贴形成的常规导电膜具有大的导电率以及大的横截面积。因此，每个线圈组件25对直流电流允许具有减小的电阻而具有一个相对大的电流容量。结果，以这种方法获得的电感器21a仅有较小的热功率，因此保证在使用中具有稳定的电磁特性。
再者，因为非磁性板26是安置在每两个相邻线圈组件25与25之间，这就确保避免在两个相邻线圈组件25与25之间不期望磁性电路的形成。在这种方法中，由每个线圈组件25产生的磁通可以阻止对相邻的线圈组件25形成不期望的链接，因此有效地防止在两相邻线圈组件25与25之间的不期望的信号泄露和噪声泄露。
[第三实施例(图9)]
图9是一个示意地显示根据本发明的第三实施例制造的电感器21b的局部剖面透视图。如图9所示，该电感器21b是由多个内部间隔28来形成。事实上，每个内部间隔28用来替代图8所示的第二实施例的电感器21a中使用的非磁性板26，并且是形成在一个磁烧结体22内。类似于非磁性板26，每个内部间隔28安置在两个相邻的线圈组件25与25之间。实际上，这种内部间隔28可以用一种具有多个用于这种间隔的向内突出部分的模具形成。即，可使用一种类似的湿加压处理，并且一种稀浆被灌入到一个模具中而不是填入模具中的一些预定部分中，以在一个磁烧结体22中形成期望的内部间隔28。
在这种方法中，因为电感器21b具有上述的结构，所以保证获得如根据第二实施例制作的电感器21a类似的效果。即，因为内部间隔28安置在两个相邻的线圈组件25与25之间，这就确保避免在两个相邻线圈组件25与25之间不期望磁性电路的形成。在这种方法中，由每个线圈组件25产生的磁通可以阻止对相邻的线圈组件25形成不期望的链接，因此有效地防止在两相邻线圈组件25与25之间的不期望的信号泄露和噪声泄露。
[第四实施例(图10到11)]
图10是一个示意地显示根据本发明的第四实施例制造的电感器21c的局部剖面透视图。图10所示的电感器21c可以作为一个变压器或者共模扼流圈。如图10所示，电感器21c包括一个由铁氧体材料制成的直角平行六面体形状的磁烧结体22，和多个包含在烧结体22内的线圈组件25(在图10中，仅有两个线圈组件25和25)。详细来说，图10中显示的两个线圈组件25是通过在一个实心圆柱形磁芯部件23上以相同方向绕制一对线圈31，32来形成的，因此形成一个双绕线圈的排列。事实上，该磁烧结体22可以采用上述本发明第一实施例已经详细描述的湿加压处理来形成。在本实施例中，磁芯部件23成使得其纵轴与磁烧结体22的纵轴方向一致。
线圈31的一端31a电连接到一个输入电极41a，而线圈31的另一端31b电连接到一个输出电极41b。详细来说，输入电极41a和输出电极41b形成在磁烧结体22相对两边。类似地，线圈32的一端32a电连接到一个输入电极42a，而线圈32的另一端32b电连接到一个输出电极42b。详细来说，输入电极42a和输出电极42b形成在磁烧结体22相对两边。图11显示一个本发明第四实施例中制作的电感器21c的等效电路。
在这种方式中，一个电感器21c可以利用湿加压处理产生，形成一个磁烧结体22作为一个磁通路允许由所有内线圈组件25产生的磁通通过。所以，一个电感器21c允许利用一个降低成本的简单过程制造出，而不使用包括印刷导电膜和在多个磁片上分层的复杂过程(在已有用来制造叠层带电感器的技术中)。
再者，绕制在磁芯部件23上的线圈31和32允许比已有技术中印刷电导体粘贴形成的常规导电膜具有大的导电率以及大的横截面积。因此，线圈31和32对直流电流允许具有减小的电阻而具有一个相对大的电流容量。结果，以这种方法获得的电感器21c仅有较小的热功率，因此保证在使用中具有稳定的电磁特性。
再者，当使用电感器21c时，因为磁烧结体22和磁芯部件23是相同的磁性材料制成，它们具有相同的磁特性，以至在磁烧结体22和磁芯部件23之间的边界几乎不存在磁通的干扰。由于这个原因，一个形成在磁烧结体22和磁芯部件23之间的封闭磁路的磁阻将减小，因此在两个线圈组件25与25之间的耦合系数效率将提高，因此改进了电感器21c的磁性能。顺便提一句，电感器21c的总耦合系数是80％。
[第五实施例(图12)]
图12是一个示意地显示根据本发明的第五实施例制造的电感器21d的局部剖面透视图。如图12所示，该电感器21d可以通过安排电感器21c(图10所示)的磁芯部件23的纵轴与磁烧结体22的纵轴方向正交来形成。然而，电感器21d的其它部分或者结构与根据本发明第四实施例制作的电感器21c刚好相同，并且可以使用如同第四实施例中相同的制造方法制造。结果，电感器21d能够提供第四实施例中制造的电感器21c相同的功能和相同的效果。
[第六实施例(图13)]
图13是一个示意地显示根据本发明的第六实施例制造的电感器21e的局部剖面透视图。如图13所示，电感器21e构造在图10所示电感器21c的基片上，包括一个由铁氧体材料制成的直角平行六面体形状的磁烧结体22，和多个包含在烧结体22内的线圈31和32。详细来说，线圈31和32绕制在具有环形结构的环形磁芯部件23t上。事实上，本发明第六实施例制造的电感器21e具有第四实施例中制造的电感器21c相同的功能和相同的效果。
[第七实施例(图14)]
图14是一个示意地显示根据本发明的第七实施例制造的电感器21f的局部剖面透视图。如图14所示，电感器21f构造在图10所示电感器21c的基片上，包括一个由铁氧体材料制成的直角平行六面体形状的磁烧结体22，和两个包含在烧结体22内的线圈31和32。详细来说，线圈31是绕在一个实心圆柱磁芯部件23的一端23m，而另一个线圈32是绕在一个实心圆柱磁芯部件23的另一端23n，磁芯部件23的中间部分作为一个分界。再者，包括两个线圈31，32的两个线圈组件25和25之间，在此提供一个具有环形结构由氧化铝制成的非磁性部件50。这个环形的氧化铝部件50附加在磁芯部件23的外表面。更详细来说，该非磁性部件50需要具有一定尺寸以便它能够用来避免由仅贡献自感电势的磁通形成的磁通路的形成，同时保证由贡献自感电势和互感电势磁通的磁通路的形成。根据本发明的第七实施例制造的电感器21f具有第四实施例中制造的电感器21c相同的功能和相同的效果，将在下面详细描述。
即，电感器21f是由两个线圈31和32分开绕在磁芯部件23上不同的位置而形成的。因此，如果不提供非磁性部件50，磁芯部件23在包括两个线圈31和32的两个线圈组件25和25之间的一个位置将具有下面现象。这就是，已经由一个线圈组件25产生的但没有与另一个线圈组件25产生的磁通形成一个链路的一部分磁通将进出位于两个线圈组件25与25之间的区域，因此形成仅仅贡献给自感电势磁通的磁通路。另一方面，如果非磁性部件50提供在如图14所示的一个位置，在包括两个线圈31和32的两个线圈组件25与25之间的一部分磁烧结体22将具有较高磁阻，因此有效地避免对应于这个区域的磁通的进出。在这种方法中，该非磁性部件50可以用来确切地防止仅贡献自感电势磁通的磁通路的形成。结果，由一个线圈组件25产生的磁通的大部分将与另一个线圈组件25产生的磁通形成一个链路。也就是，在磁烧结体22内将主要形成一个与两个线圈组件25与25构成一个链路的磁通，即，形成贡献给自感电势与互感电势两者磁通的磁通路。在这种方法中，即使线圈31和32分开绕在磁芯部件23上不同的位置，在包括两个线圈31和32的线圈组件25于25之间也能够获得大的耦合系数。顺便提一句，非磁性部件50的提供能够使耦合系数从50％(在非磁性部件50不提供条件下的耦合系数)增加到95％。
[第八实施例(图15)]
图15是一个示意地显示根据本发明的第八实施例制造的电感器21g的局部剖面透视图。如图15所示，电感器21g构造在图10所示电感器21c的基片上，包括一个由铁氧体材料制成的直角平行六面体形状的磁烧结体22，和两个包含在烧结体22内的线圈31和32。详细来说，一个线圈32是绕在一个由铁氧体材料制成的圆柱形非磁性部件50a上，而由另一个线圈31绕制的一个圆柱磁芯部件23是共轴地附加到圆柱形非磁性部件50a上。
在本实施例中，电感器21g是通过把一个圆柱形非磁性部件50a插入包括线圈31与32的两个线圈组件25与25之间形成的，在两个线圈组件之间形成的一个立方体区域将具有较高的磁阻，因此有效地避免对应于这个区域磁通进出的可能。在这种方法中，非磁性部件50a可以用来确切地防止由仅贡献自感电势磁通的磁通路的形成。结果，从磁芯部件23的一端产生的大部分磁通将不通过圆柱体非磁性部件50a的内侧，而是将通过圆柱体非磁性部件50的外侧，以至于到达磁芯部件23的另一端。换句话说，由一个线圈组件25产生的大部分磁通将与由另一个线圈组件25产生的磁通形成一个链路。也就是，在磁烧结体22内将主要形成一个与两个线圈组件25与25构成一个链路的磁通，即，形成贡献给自感电势与互感电势两者磁通的磁通路。由于这个原因，即使电感器21g以第七实施例中用来形成电感器21f的相同方式形成，也能够在包括两个线圈31和32的两个线圈组件25与25之间获得大的耦合系数。顺便提一句，非磁性部件50a的提供能够使耦合系数从60％(在非磁性部件50不提供条件下的耦合系数)增加到98％。
[第九实施例(图16)]
图16是一个示意地显示根据本发明的第九实施例制造的电感器21h的局部剖面透视图。如图16所示，电感器21h构造在图10所示电感器21c的基片上，包括一个由铁氧体材料制成的直角平行六面体形状的磁烧结体22，和两个包含在烧结体22内的线圈31和32。详细来说，线圈31是绕在一个圆柱形磁芯部件23a上，而另一个线圈32是绕在另一个圆柱形磁芯部件23b上。更详细来说，两个圆柱形磁芯部件23a和23b以平行互感关系排列，但是由一个铁氧体材料制作的圆柱形非磁性部件50分开。
在本实施例中，电感器21h是通过把一个非磁性部件50插入到包括绕在两个圆柱形磁芯部件23a和23b的线圈31与32的两个线圈组件25与25之间形成的，位于磁烧结体22内两个线圈组件25与25之间的一个区域将具有较高的磁阻，因此有效地避免对应于这个区域磁通进出的可能。在这种方法中，非磁性部件50可以用来确切地防止由仅贡献自感电势磁通的磁通路的形成。结果，从一个线圈组件25产生的大部分磁通将与另一个线圈组件25产生的磁通形成一个链路。也就是，在磁烧结体22内将主要形成一个与两个线圈组件25与25构成一个链路的磁通，即，形成贡献给自感电势与互感电势两者磁通的磁通路。由于这个原因，能够在包括两个线圈31和32的两个线圈组件25与25之间获得大的耦合系数。顺便提一句，非磁性部件50的提供能够使耦合系数从40％(在非磁性部件50不提供条件下的耦合系数)增加到92％。
[第十实施例(图17)]
图17是一个示意地显示根据本发明的第十实施例制造的电感器21i的局部剖面透视图。如图17所示，电感器21i构造在图16所示电感器21h的基片上，用形成在磁烧结体22内的内部间隔50b代替非磁性部件50。事实上，内部间隔50b是形成在两个相邻线圈31和32之间。实际上，这种内部间隔50b可以用一种具有用于形成这样间隔50b的多个向内突出部分的模具形成。即，一种类似的湿加压处理可以使用并且一种稀浆灌入到一个模具中而不是模具中一预定部分中，以便在一个磁烧结体22中形成期望的内部间隔50b。
由于本实施例的电感器21i具有上述的结构，因为内部间隔50b具有如上述本发明第九实施例中非磁性部件50类似的磁阻，所以保证获得如通过采用第九实施例的电感器21h相同的效果。顺便提一句，内部间隔50b的提供能够使耦合系数从40％(在内部间隔50b不提供条件下的耦合系数)增加到92％。
[第十一实施例(图18和图19)]
本发明的原理还适合用于制造包括三个线圈的使用的电感器。如图18所示，一个电感器21j可以通过在一个磁烧结体22内以平行关系排列的三个实心圆柱形磁芯部件23a-23c上绕制三个线圈31-33来形成。详细来说，线圈31的一端31a电连接到一个输入电极41a，而线圈31的另一端31b电连接到一个输出电极41b。类似地，线圈32的一端32a电连接到一个输入电极42a，而线圈32的另一端32b电连接到一个输出电极42b。还有，线圈33的一端33a电连接到一个输入电极43a，而线圈33的另一端33b电连接到一个输出电极43b。在这种方式中，输入电极41a-43a与输出电极41b-43b位于磁烧结体22的相对两侧。再者，电感器21j可以用本发明第一实施例相同的方法制造，因此获得大的电流容量。图19显示电感器21j的等效电路。
[第十二实施例(图20)]
图20是一个示意地显示根据本发明的第十二实施例制造的电感器211的局部剖面透视图。如图20所示，电感器211构造在图10所示电感器21c的基片上，包括一个由铁氧体材料制成的直角平行六面体形状的磁烧结体22，和绕在一个磁芯部件23上的三个线圈31-33，它们都包含在磁烧结体22内，因此形成一个三线的绕制。结果，电感器211能够提供如图10所示电感器21c提供的相同的效果。
[其他实施例]
本发明将不限于上述的一些实施例。事实上，有一些修改是落在本发明的基本思想范围之内的。例如，一个磁芯部件不必具有圆形的横截面，还能够使用具有矩形横截面的磁芯部件。再者，虽然在上述实施例已经描述的湿加压处理可以用来处理稀浆，但是还可以使用树脂硬化的方法、模具铸造的方法或者凝胶铸造的方法。此外，虽然在上述实施例已经描述的电导体导线是以螺旋方式绕制的，还能够以线性方式排列这些电导体导线。
从上面的描述中可以明白，根据本发明，在此提供的一种改进的电感器，其特点是线圈组件包含一个导电导线或着包括一个磁芯部件以及绕制在该磁芯部件上的导电导线，该电感器包含在一个已经通过模造陶瓷稀浆到预定的形状并且以烧结处理而形成的磁烧结体中，导电导线的端部电连接到提供在磁烧结体外表面的外部电极。因此，在使用具有上面描述的结构的电感器中，一个已经通过模造陶瓷稀浆到预定的形状并且以烧结处理而形成的磁烧结体，能够作为由导电导线产生的磁通的磁通路。还有，因为导电导线具有比常规叠层带电感器的导线相对较大的横截面，该导电导线具有减小的直流电阻，因此为该电感器增加了电流容量。
再者，根据本发明，在此提供的另一种电感器，其中多个线圈组件中的每个包含一个磁芯部件以及绕制在该磁芯部件上的导电导线，在多个线圈组件彼此电独立的条件下，它们包含在一个已经通过模造陶瓷稀浆到预定的形状并且以烧结处理而形成的磁烧结体中，因此形成一个具有增加电流容量的阵列型电感器。此外，因为不管是多个非磁性部件还是多个内部间隔都形成在磁烧结体内的多个线圈组件之间，两个相邻线圈组件之间磁通路的形成可能性可以通过非磁性部件或者内部间隔来有效地避免。在这种方法中，可确保能获得由一个线圈组件产生的磁通将不形成与另一个相邻线圈组件产生的磁通链接的期望效果，并且可避免相邻线圈组件之间的信号或噪声的泄漏可能性。此外，因为在每两个相邻线圈组件之间仅存在小的互感电磁耦合，所以每两个相邻线圈组件之间的距离能够做的比常规电感器的小一些，因而允许一个在尺寸上紧凑的结构形式。
此外，根据本发明，还提供一种至少有一对互感电连接的线圈组件，每个线圈组件包含一个磁芯部件和绕制在该磁芯部件上的导电导线，它们都包含在一个已经通过模造陶瓷稀浆到预定的形状并且以烧结处理而形成的磁烧结体中。因此，能够形成一个具有增加电流容量的电感器，它能够适合作为一个变压器或者一个共模扼流圈使用。
还有，因为非磁性部件或者内部间隔提供在至少一对线圈组件之间的位置，所以至少这对线圈组件之间的一部分磁烧结体将具有较高的磁阻。结果，由一个线圈组件产生的大部分磁通将与另一个线圈组件产生的磁通形成一个链接。从而，能够形成一个在每两个相邻线圈组件之间具有强电磁耦合和大耦合系数的电感器。
此外，因为该电感器可以采用一种湿加压处理来制作，所以这种电感器的生产能够在具有降低成本的简单过程中执行，而不使用包括印刷导电膜和在多个磁片上分层的复杂过程(在已有用来制造叠层带电感器的技术中)。再有，因为稀浆在湿加压处理期间被充分地加压力，所以包含在稀浆中的水成分可以有效地被挤出，从而有效地阻止稀浆内空气泡的形成可能并且保证模具制造产品的高质量。此外，因为每个导电导线是绕在一个磁芯部件上的，所以保证防止导电导线的变形可能。
再者，在本发明用于制造一个电感器的方法中，在稀浆灌入一个模具来执行湿加压处理以制作一个磁铸模板，多个线圈组件就固定在该磁铸模板上，然后这个磁铸模板被放进一个模具中用来形成一个磁铸模体。因此，不需要直接地放这些线圈组件到模具中，从而为制造电感器保证改进的生产率。
Claims (10)
1.一种制造电感器的方法，其特征在于包含如下步骤：
准备一种包含磁性陶瓷材料的稀浆；
把稀浆引入到一个模具中，该模具中已经容纳至少一个线圈组件，所述线圈组件包含一个磁芯件且导电导线缠绕在所述磁芯件上；进行湿加压处理以便获得一个包含所述至少一个线圈组件的磁模具体；
烧结包含所述至少一个线圈组件的磁模具体，以形成一个磁烧结体；以及
在磁烧结体的外表面上形成电连接到所述至少一个线圈组件的端部的外电极。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于稀浆包含原材料粉、水和扩散剂、变形剂及黏结剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
将多个所述线圈组件放置到模具中；
将稀浆引入其中已经放置所述多个线圈组件的模具，对模具中的稀浆进行湿压处理以获得包含多个线圈组件的磁性模具体并对包含多个线圈组件的磁性模具体进行烧结，由此形成磁性烧结体。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于还包含在各个线圈组件之间设置非磁性片的步骤。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于还包含在各个线圈组件之间提供间隔空间的步骤。
6.一种制造电感器的方法，其特征在于包含如下步骤：
准备一种包含磁性陶瓷材料的稀浆；
把稀浆引入到一个模具中进行湿加压处理以便获得一个磁模具板；
把至少一个线圈组件固定在磁模具板上；
其特征在于将稀浆引入到模具中的步骤是将稀浆引入到其中已经放置有磁模具板的所述模具中，在所述磁模具板上固定至少一个线圈组件，并且进行湿加压处理以便获得至少包含一个线圈组件的磁模具体；
烧结包含所述至少一个线圈组件的磁模具体，以形成一个磁烧结体；以及
在磁烧结体的外表面上形成电连接到所述至少一个线圈组件的端部的外电极。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于稀浆包含原材料粉、水和扩散剂、变形剂及黏结剂。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
将多个线圈组件固定到磁模具板上；
将磁模具板和固定于其上的多个线圈组件放置到模具中，将稀浆引入其中已经放置磁模具板和多个线圈组件的模具，对模具中的稀浆进行湿压处理以获得包含磁模具板和多个线圈组件的磁性模具体并对包含多个线圈组件的磁性模具体进行烧结，由此形成磁性烧结体。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于还包含在各个线圈组件之间设置非磁性片的步骤。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于还包含在各个线圈组件之间提供间隔空间的步骤。
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