CN117457335A - 电感器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子元器件技术领域，更具体地说，是涉及一种电感器，其将线圈的主体部缠绕于磁芯的芯柱后，并通过支撑座来实现对主体部进行支撑，避免主体部从芯柱上脱落；而第一引出脚和第二引脚直接作为线圈的一部分，这样省去了传统的引脚与线圈焊接的步骤，从而保证了第一引出脚、第二引脚与主体部三者之间连接的稳定性，而第一引出脚和第二引脚贴在支撑座的表面上，这样方便电感器安装于电路板上；同时利用模压封装工艺制成的包封结构将主体部、芯柱和支撑座的至少部分结构嵌入其中，这样保证了电感器整体结构的稳定性，既而保证了电感器的性能。

Description

电感器

技术领域

本申请涉及电子元器件技术领域，更具体地说，是涉及一种电感器。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，电感器在各种电子设备中的应用越来越广泛。电感器是一种能够存储和释放电磁能量的电子元件，它在电路中起着重要的作用。而片式电感器是将线圈缠绕于磁芯上，再装入外壳中，并在外壳中安装贴片引脚，并使引脚的一端伸入到外壳中与线圈的引脚焊接，再在外壳上封上盖板；这种结构的片式电感器，在制作时需要在外壳的内腔中将贴片引脚与线圈引脚焊接，容易导致焊接不牢固，而影响片式电感器的性能。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电感器，旨在解决在制作时需要在外壳的内腔中将贴片引脚与线圈引脚焊接，容易导致焊接不牢固，而影响片式电感器的性能的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

本申请提供了一种电感器，其包括：磁芯、线圈和包封结构；

磁芯包括芯柱和支撑座，芯柱固定于支撑座上；

线圈包括主体部、第一引脚和第二引脚，主体部的一端与第一引脚相连接，主体部的另一端与第二引脚相连接，主体部缠绕于芯柱上，第一引脚和第二引脚贴于支撑座的表面上；

主体部、芯柱被包封结构所包裹，支撑座的至少部分结构被包封结构所包裹，包封结构由模压封装工艺制成。

在一种可能的设计中，支撑座包括沿第一方向依次排列的第一板部、第二板部和第三板部，第二板部分别与第一板部和第三板部相连接；

第一板部的长度小于第二板部的长度，第三板部的长度小于第二板部的长度；

第一板部的长度方向、第二板部的长度方向、第三板部的长度方向均与第一方向相垂直。

在一种可能的设计中，支撑座具有相对的支撑面和底面，芯柱与支撑面固定连接；

底面包括第一平面、第二平面和第三平面，第二平面与第一平面之间具有高度差，第二平面与第三平面之间具有高度差；

第二平面与支撑面之间的距离大于第一平面与支撑面之间的距离，第二平面与支撑面之间的距离大于第三平面与支撑面之间的距离。

在一种可能的设计中，第一平面位于第一板部，第二平面位于第二板部，第三平面位于第三板部；

第一引脚与第一平面相贴合，第二引脚与第三平面相贴合。

在一种可能的设计中，第一引脚的端部嵌入包封结构中，第二引脚的端部嵌入包封结构中。

在一种可能的设计中，电感器还包括环氧漆层，环氧漆层位于包封结构的外表面。

在一种可能的设计中，主体部、第一引脚和第二引脚为一体结构。

在一种可能的设计中，包封结构的材质为FeSiGr合金。

在一种可能的设计中，磁芯的材质为FeSiGr合金。

在一种可能的设计中，线圈为漆包铜扁线。

本申请提供的电感器的有益效果主要在于：

本申请中的电感器，将线圈的主体部缠绕于磁芯的芯柱后，并通过支撑座来实现对主体部进行支撑，避免主体部从芯柱上脱落；而第一引出脚和第二引脚直接作为线圈的一部分，这样省去了传统的引脚与线圈焊接的步骤，从而保证了第一引出脚、第二引脚与主体部三者之间连接的稳定性，而第一引出脚和第二引脚贴在支撑座的表面上，这样方便电感器安装于电路板上；同时利用模压封装工艺制成的包封结构将主体部、芯柱和支撑座的至少部分结构嵌入其中，这样保证了电感器整体结构的稳定性，既而保证了电感器的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的电感器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的电感器的局部剖视图；

图3是本申请实施例中磁芯和线圈相配合的结构示意图；

图4是本申请实施例中磁芯和线圈相配合的另一视角的结构示意图；

图5是本申请实施例中磁芯的结构示意图；

图6是本申请实施例中磁芯的又一视角的结构示意图；

图7是本申请实施例中磁芯的俯视图；

图8是本申请实施例中磁芯的仰视图。

主要附图标记说明：

101、磁芯；102、线圈；103、包封结构；104、主体部；105、第一引脚；106、第二引脚；107、芯柱；108、支撑座；109、第一板部；110、第二板部；111、第三板部；112、支撑面；113、底面；114、第一平面；115、第二平面；116、第三平面；117、导线槽；118、缺口；119、端部。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

参见图1至图4所示，在一个或多个实施例中，本申请提供了一种电感器，其包括：磁芯101、线圈102和包封结构103；磁芯101包括芯柱107和支撑座108，芯柱107固定于支撑座108上；线圈102包括主体部104、第一引脚105和第二引脚106，主体部104的一端与第一引脚105相连接，主体部104的另一端与第二引脚106相连接，主体部104缠绕于芯柱107上，第一引脚105和第二引脚106贴于支撑座108的表面上；主体部104、芯柱107被包封结构103所包裹，支撑座108的至少部分结构被包封结构103所包裹，包封结构103由模压封装工艺制成。

本申请至少一个实施例提供的电感器，将线圈102的主体部104缠绕于磁芯101的芯柱107后，并通过支撑座108来实现对主体部104进行支撑，避免主体部104从芯柱107上脱落；而第一引出脚和第二引脚106直接作为线圈102的一部分，这样省去了传统的引脚与线圈102焊接的步骤，从而保证了第一引出脚、第二引脚106与主体部104三者之间连接的稳定性，而第一引出脚和第二引脚106贴在支撑座108的表面上，这样方便电感器安装于电路板上；同时利用模压封装工艺制成的包封结构103将主体部104、芯柱107和支撑座108的至少部分结构嵌入其中，这样保证了电感器整体结构的稳定性，既而保证了电感器的性。

在一些实施例中，包封结构103呈长方体状；芯柱107为柱状结构，芯柱107的径向截面为圆形，这样方便实现线圈102的缠绕。支撑座108为板状结构，这样方便实现电感器安装电路板上，提高安装的平稳性。芯柱107与支撑座108为一体结构，这样磁芯101呈T型；线圈102为扁线，这样第一引脚105和第二引脚106也可以扁平结构，实现电感器为片式的表贴元器件，线圈102的主体部104折弯螺旋缠绕于芯柱107后再通过整形，以提高线圈102整齐性。主体部104、第一引脚105和第二引脚106一起用于形成线圈102，这样与相关技术中贴片引脚与线圈102引脚焊接相比，本申请可以省去了焊接过程，保证了电感器的性能稳定性。由于线圈102为扁线，所以主体部104在缠绕于芯柱107时，主体部104的长度和宽度围成的面为面积较大的面，而主体部104的长度和厚度围成的面为面积较小的面；主体部104的长度方向和宽度围成的面与芯柱107的轴向方向之间具有第一角度a，第一角度a的范围可以是70°≤a<90°,例如，可以是89°、88°、87°或80°，具体的主体部104的厚度来确定；主体部104缠绵于芯柱107上的升角主要由扁线的厚度来决定。

需要说明的是，在一些其它可能的实施方式中，芯柱107的径向截面也可以是椭圆形或多边形等，具体的根据实际情况来确定。另外，对于线圈102的缠绕可以将绕制好的半成品线圈放入夹具中，将成型的线圈102的多余铜扁线切除、折弯、整平、贴合于磁芯101的底部。

在一些实施例中，包封结构103的形成是通过模压工艺形成的，在将线圈102的主体部104缠绕于芯柱107体上后，利用合金粉料进行一体成型的模压封装，形成包封结构103，而主体部104、芯柱107被包封结构103所包裹，支撑座108的至少部分结构被包裹在包封结构103中，这样有利于提高电感器的抗振动及抗冲击能力。

参见图5至图8所示，在一些实施例中，支撑座108包括沿第一方向依次排列的第一板部109、第二板部110和第三板部111，第二板部110分别与第一板部109和第三板部111相连接；第一板部109的长度小于第二板部110的长度，第三板部111的长度小于第二板部110的长度；第一板部109的长度方向、第二板部110的长度方向、第三板部111的长度方向均与第一方向相垂直。这样利于对第一引脚105和第二引脚106进行定位，保证电感器的结构稳定性。在一个实施例中，第一板部109的宽度方向、第二板部110的宽度方向、第三板部111的宽度方向均与第一方向相平行。A-A方向为支撑座108的长度方向，B-B方向为支撑座108的宽度方向，A-A方向和B-B方向相垂直；而第一板部109的长度方向、第二板部110的长度方向及第三板部111的长度方向分别与A-A方向相平行；第一板部109的宽度方向、第二板部110的宽度方向及第三板部111的宽度方向分别与B-B方向相平行。

参见图6所示，在一个实施例中，第一板部109、第二板部110和第三板部111均呈长方体状；第一板部109、第二板部110和第三板部111为一体结构，这样保证了支撑座108整体的结构移动性。

结合图5和图8所示，在一些实施例中，支撑座108具有相对的支撑面112和底面113，芯柱107与支撑面112固定连接；底面113包括第一平面114、第二平面115和第三平面116，第二平面115与第一平面114之间具有高度差，第二平面115与第三平面116之间具有高度差；第二平面115与支撑面112之间的距离大于第一平面114与支撑面112之间的距离，第二平面115与支撑面112之间的距离大于第三平面116与支撑面112之间的距离，这样利于实现对第一引脚105和第二引脚106进行定位。由第二平面115向与支撑面112的方向、A-A方向和B-B方向相垂直三者之间两两垂直；由第一平面114向与支撑面112的方向、由第二平面115向与支撑面112的方向、由第三平面116与支撑面112的方向三者相互平行。

参见图6所示，在一些实施例中，第一平面114位于第一板部109，第二平面115位于第二板部110，第三平面116位于第三板部111；第一引脚105与第一平面114相贴合，第二引脚106与第三平面116相贴合。在利用第二平面115与第一平面114之间具有高度差，以及第二平面115与第三平面116之间具有高度差的情况下，第一引脚105与第一平面114相贴合，第二引脚106与第三平面116相贴合，这样第一引脚105和第二引脚106在第一方向上可以被高度差形成的台阶面所限位，使得电感器形成高可靠的表贴独石结构。由于第一引脚105和第二引脚106直接由线圈102的的部分结构形成，并且第一引脚105和第二引脚106与磁芯101的表面相贴合，与相关技术中的贴片引脚与线圈102引脚需焊锡联接的结构相比，本申请不存在接触不良的现象，不会发生电流致热型缺陷。而由于高度差的存在，使得支撑座108的底面113形成两个导线槽117，使第一引脚105和第二引脚106能一致的排布在相应的位置，不发生偏移，起到良好的引出端定位效果，提高引出端可靠性。

结合图1和图4所示，在一些实施例中，第一引脚105的端部119嵌入包封结构103中，第二引脚106的端部119嵌入包封结构103中，这样保证了第一引脚105和第二引脚106不会晃动。在一个实施例中，第一板部109的中心、第二板部110的长度的中心，以及第三板部111的中心在一条直线上，这样由于第一板部109和第二板部110的长度不同，第三板部111与第二板部110的长度不同，这样在第一板部109和第二板部110在长度方向的同一端处形成一个缺口118，第二板部110和第三板部111在长度方向的同一端处形成一个缺口118，使得支撑座108的四周形成四个缺口118，而由于第一引脚105和第二引脚106均与支撑座108的底面113相贴合，因此第一引脚105和第二引脚106均在缺口118处需要弯折，以与支撑座108的底面113相贴合，而弯折的部分便被缺口118所限位，从而有利于保证线圈102与磁芯101之间连接的稳定性。

在一些实施例中，电感器还包括环氧漆层(图中未示出)，环氧漆层位于包封结构103的外表面。在包封结构103的外表面设置涂环氧漆，以形成环氧漆层，这样起到对包封结构103的保护作用，并且可以具有防腐和防锈的特点。支撑座108的底面113也可以设置环氧漆层，但环氧漆层不会覆盖第一引脚105和第二引脚106的与电路板电连接的通电表面。

需要说明的是，在一些其它可能的实施方式中，第一引脚105和第二引脚106的与电路板相电连接的表面可以是非光滑的表面，这样可以提高第一引脚105与第二引脚106与电路板之间焊接的稳定性，例如非光滑的表面可以是其上设置有一个或多个凹孔，凹孔可以是通孔或盲孔。

在一些实施例中，包封结构103的材质为FeSiGr合金，这样可以具有较高的磁导率，并且电感器在电路使用过程中，形成一体成型的屏蔽罩，阻止高频电磁波进入导体内部，实现电磁屏蔽。具体的，包封结构103由FeSiGr合金粉末采用模压封装工艺制成，这样利用包装结构将磁芯101包裹这样，可以实现一体成型的电感器。

在一些实施例中，磁芯101的材质为FeSiGr合金，这样可以具有较高的磁导率；磁芯101的制作过程为：采用FeSiGr合金粉末通过冷压成型工艺制成磁芯101，然后将磁芯101置入120℃的烘箱中，并烘烤1小时，这样通过烘烤可以提高磁芯101的强度。FeSiGr合金粉末具有耐电流饱和特性好，耐温高达560℃的特点。另外，利用磁芯101和包封结构103的材质为FeSiGr合金，以及在包装结构的外表面设置环氧漆层，这要可以提升电感器的可靠性、环境适应性及电气性能。由于磁芯101采用采用FeSiGr合金冷压粉料结合冷压成型工艺制成，所以采用FeSiGr合金热压粉料结合模压成型工艺中的热压成型工艺形成电感器的包封结构103，保证了与冷压粉能较好结合，不易发生分层、剥离、孔洞、缺损等不良现象，这样包装结构将磁芯101和线圈102紧密包覆起来，仅在支撑座108的底面113留出第一引脚105和第二引脚106，大大提高了电感器的安装强度、机械性能，使电感器具有抗振动、抗冲击能力。

在一些实施例中，线圈102为漆包铜扁线，这样可以具有较好的耐温特性。漆包铜扁线的耐温等级为220℃，具有耐高温、耐高湿的特点，线圈102受热不易发生膨胀和几何变形。采用漆包铜扁线使得一体成型的电感器具有大电流、大感量、低损耗的特性。在相同功率下，扁线比圆线更短，电阻也较低，铜耗可以降低21％，并且铜材质的扁线散热更好，线圈102接触紧密，空隙小，线圈102和磁芯101之间接触更好，提高热量传导效率；扁线与圆线相比，扁线的温升可降低10％。另外，由于磁芯101的材质为FeSiGr合金、包封结构103的材质为FeSiGr合金，以及漆包铜扁线的耐温等级为220℃，所以使得电感器的耐温等级满足了-55℃～125℃的使用要求。

在一些实施例中，主体部104、第一引脚105和第二引脚106为一体结构，这样利用扁线直接作为引脚，即第一引脚105和第二引脚106，可以省去传统的焊接，保证了电感器的性能的稳定。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电感器，其特征在于，包括：

磁芯，所述磁芯包括芯柱和支撑座，所述芯柱固定于所述支撑座上；

线圈，所述线圈包括主体部、第一引脚和第二引脚，所述主体部的一端与所述第一引脚相连接，所述主体部的另一端与所述第二引脚相连接，所述主体部缠绕于所述芯柱上，所述第一引脚和所述第二引脚贴于所述支撑座的表面上；

包封结构，所述主体部、所述芯柱被所述包封结构所包裹，所述支撑座的至少部分结构被所述包封结构所包裹，所述包封结构由模压封装工艺制成。

2.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述支撑座包括沿第一方向依次排列的第一板部、第二板部和第三板部，所述第二板部分别与所述第一板部和所述第三板部相连接；

所述第一板部的长度小于所述第二板部的长度，所述第三板部的长度小于所述第二板部的长度；

所述第一板部的长度方向、所述第二板部的长度方向、所述第三板部的长度方向均与所述第一方向相垂直。

3.如权利要求2所述的电感器，其特征在于，所述支撑座具有相对的支撑面和底面，所述芯柱与所述支撑面固定连接；

所述底面包括第一平面、第二平面和第三平面，所述第二平面与所述第一平面之间具有高度差，所述第二平面与所述第三平面之间具有高度差；

所述第二平面与所述支撑面之间的距离大于所述第一平面与所述支撑面之间的距离，所述第二平面与所述支撑面之间的距离大于所述第三平面与所述支撑面之间的距离。

4.如权利要求3所述的电感器，其特征在于，所述第一平面位于所述第一板部，所述第二平面位于所述第二板部，所述第三平面位于所述第三板部；

所述第一引脚与所述第一平面相贴合，所述第二引脚与所述第三平面相贴合。

5.如权利要求1-4中任一项所述的电感器，其特征在于，所述第一引脚的端部嵌入所述包封结构中，所述第二引脚的端部嵌入所述包封结构中。

6.如权利要求1-4中任一项所述的电感器，其特征在于，所述电感器还包括环氧漆层，所述环氧漆层位于所述包封结构的外表面。

7.如权利要求1-4中任一项所述的电感器，其特征在于，所述主体部、所述第一引脚和所述第二引脚为一体结构。

8.如权利要求1-4中任一项所述的电感器，其特征在于，所述包封结构的材质为FeSiGr合金。

9.如权利要求1-4中任一项所述的电感器，其特征在于，所述磁芯的材质为FeSiGr合金。

10.如权利要求1-4中任一项所述的电感器，其特征在于，所述线圈为漆包铜扁线。