CN210984486U - 一种电感或变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型的电感或变压器，其磁芯的表面至少包覆一层绝缘材料，绝缘材料内含有机金属复合物或金属氧化物，通过激活绝缘材料表面的特定形状部分中的有机金属复合物或金属氧化物后通过化学电镀实现金属化形成电路式线圈或连接电路，以取代传统用电线绕制线圈的方法。

Description

一种电感或变压器

技术领域

本发明涉及一种新型的电感或变压器及其制造方法。

背景技术

作为网络传输技术中的重要零组件最常见的一种网络变压器，是用四色铜线绕制在数个磁芯上制成，其使用的磁芯体积小（一般外径在2.5~4.5mm,内径1~2.5mm）、所用的四色铜线直径细且绝缘层薄（铜线一般直径在0.1mm左右），绕制难度大，线圈绕制到磁芯的过程中很容易出现断线或者是短路的情形，造成大量的制程不良；同时线圈抽头需要焊接到各个导电端子上面，超细线径的焊接的可靠性也是一大难题和制程中主要的不良因素之一；为解决上述问题，中国专利号2018214376023揭示了一种新型的电感或变压器：其磁芯包覆至少一层绝缘材料；形成于绝缘材料表面或次层表面的导电线路，包括电路式线圈和连接电路，是由包覆于绝缘材料层或绝缘材料次层的导电材料通过物理或化学方法去掉部分导电材料后形成的电路构成。上述发明的导电线路是通过去掉导电材料的一部分形成电路式线圈或连接电路，有效地解决了传统线圈容易短路或断路的问题，避免了复杂的端子焊接工艺。

上述线圈电路的形成是采用减去多余的电镀金属材料，也可以另外一种方法来获得类似的电路解决方案，即采用一种内含有机金属复合物(或金属氧化物)的绝缘材料替代中国专利号2018214376023中的绝缘材料进行制作，也就是使用一种内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料取代上述绝缘材料包覆于磁芯表面；继而在此绝缘材料表面通过激光照射使此绝缘材料中的有机金属复合物释放出金属粒子而活化出所需电路形状；再经过进一步地化学镀或电镀使被活化电路形状的部分形成金属电镀层而实现金属化，而达到实现相同的电路式线圈或连接电路目的。为方便叙述，本发明文件中对导电线路中取代铜线线圈的部分简称为电路式线圈，对非电路式线圈部分的导电线路简称为连接电路，二者统称为导电线路。下同。

发明内容

本发明就是提供一种新型电感或变压器，其含有至少一磁芯；磁芯的表面包覆有一种内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料；其导电线路包覆于绝缘材料中，导电线路在绝缘材料中可直接形成中间抽头、平行并绕、双绞线等线路，等效于实现各种电感和变压器的传统绕线方式的线路；连接电路的一部分形成为导电端子，或者在绝缘材料中预埋设一定数量的金属导电端子，在导电线路的制作过程中导电线路和导电端子的导电连接部表面通过化学镀或电镀被金属化为一体而相互连接，有效的解决传统绕线方式中需要焊接的困扰。

为达到上述目的的一个方面，本发明之新型电感或变压器，包含至少一磁芯、至少一层包覆于磁芯上的绝缘材料、形成于绝缘材料表面或中间的导电线路、包覆导电线路和绝缘材料的保护材料、以及与导电线路相连接的各导电端子或电子零件，其特征在于，绝缘材料包覆于磁芯的表面，且其绝缘材料内含有机金属复合物或金属氧化物；其导电线路是通过激活绝缘材料表面的特定形状部分中的有机金属复合物或金属氧化物后通过化学镀或电镀实现金属化形成。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其磁芯可以是环状圆形的、环状方形的、环状椭圆形的、环状异形的或是多孔磁环，也可是条形等非闭环形状的磁性材料。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其绝缘材料表面的导电线路形成过程如下：

——通过激光照射绝缘材料表面活化出所需电路形状；

——再经过化学镀或电镀使被活化电路形状的部分形成金属镀层而实现金属化，而达到实现传统电线绕制线圈功能相同的电路式线圈或连接电路目的。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其导电线路包括电路式线圈和连接电路。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其电路式线圈可为单线或多线环绕，也可双绞线或多绞线环绕。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其电路式线圈部分与磁芯实现电感或变压器功能；其电路式线圈的初级和次级既可是交叉互绕，也可很方便的各自形成独立区域，通过不同的间距设置或绝缘材料的选用，使初级和次级间获得更可靠的耐高压性能。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其导电端子为连接电路的一部分经化学镀或电镀后金属化而形成。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其导电端子或为连接电路上面的一部分或端部包覆导电金属浆料（如导电银浆等）而后固化形成。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其导电端子或为预埋设固定于绝缘材料中的金属导体，在绝缘材料表面的导电电路通过化学镀或电镀金属化时与连接电路一起被金属电镀层包覆而形成二者之间的有效且可靠的连接。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其连接电路上设有一定数量的可焊点，焊点可与导电端子通过焊接相连接；此类焊点也可与连接其它电子零件或线路，或者焊接贴片电阻、贴片电容等小型或微型电子零件于连接电路上，使这些零件和本发明之新型电感或变压器形成一个模组。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其导电端子为DIP、SMT或者是公连接器、母连接器，以满足进一步的组装、封装和连接需求。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，多个电感或变压器可互相叠合、焊接或插接为模组，以同时实现耦合、滤波等功能。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其保护材料为一种包覆整个零件或模组仅露出连接端子或焊点的绝缘材料；为获取更佳的屏蔽性能，可在保护材料的表面继续包覆一层金属材料做屏蔽保护层。

为达到上述目的，本发明之新型电感或变压器，其保护材料和绝缘材料可为相同材料或者是性能接近、二者可以高温下相互融合的绝缘物，也可是不同性能的材料。

为达到上述目的的另一个方面，本发明提供的新型电感或变压器制造方法，包括如下步骤：

制作绝缘材料层：准备磁芯，在磁芯表面包覆一层内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料，使后续导电线路与磁芯之间能可靠绝缘；同步的，可埋设导电端子于绝缘材料中。

制作导电线路：

——激活或活化导电电路：按所需导电电路形状通过激光照射活化内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料表面;

——金属化导电电路：通过化学镀或电镀方法使被活化电路形状的部分形成金属镀层而实现导电电路金属化，而达到制作电路式线圈或连接电路、或连接端子目的。从而制作成需要的部分或全部电路。

制作绝缘材料次层，此项为可选项：上一步仅制作出了部分导电线路，剩余导电线路需要在此次层才能完成，或者是需要多层导电线路，可继续在上一步的形成了导电线路的组件表面部分或全部包覆内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料制作绝缘材料次层。

制作次层导电线路，此项为可选项：通过激光照射技术在次层绝缘材料表面激活或活化出导电电路形状，并通过化学镀或电镀方法将上述导电电路形状金属化制作成需要的部分或全部电路。

在连接电路的一部分或端部位置以导电金属浆料制作导电端子，并将制作好的中间产品烘烤固化，此项为可选项。

导电端子部位预镀锡或沾锡：在制作好的导电端子部位通过电镀方法预镀锡，或加热锡料预沾锡，以方便后工序组装使用，此项为可选项。

焊接导电端子或其它电子零件，此项为可选项：将导电端子或其它电子零件如贴片电阻、电容等与导电线路上的焊点连接。

制作保护材料层：将上述制成件表面包覆绝缘材料仅露出部分导电端子或焊点。

制作屏蔽材料层，此项为可选项：将上述制成表面包覆金属屏蔽材料。

附图说明

为更清楚的说明本发明实施案例中的技术方案，提供以下附图参考。

图1是本发明实施案例一的磁芯的立体图。

图2是本发明实施案例一的在磁芯表面包覆绝缘材料后的立体图。

图3是本发明实施案例一的在磁芯表面包覆绝缘材料后激光照射的电路形状的立体示意图。

图4是本发明实施案例一的经激光照射的电路形状经化学镀或电镀形成电路式线圈和连接电路后的中间产品的立体示意图。

图5是本发明实施案例一的包覆保护材料后的立体图。

图6是是本发明实施案例二的经激光照射的电路形状经化学镀或电镀形成电路式线圈和连接电路后的中间产品的立体示意图。

图7是本发明实施案例二的中间产品包覆保护材料后的立体图。

图8是本发明实施案例二的中间产品包覆保护材料后另一方向的立体图。

图9是本发明实施案例二的立体图。

图10是本发明实施案例二另一方向的立体图。

图示标记如下：

10-新型电感或变压器；101-磁芯；102-内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料；1031-绝缘材料表面经激光照射的电路式线圈形状；1032-绝缘材料表面经激光照射的连接电路之导电端子连接部形状；1033-绝缘材料表面经激光照射的的连接电路之SMT端子形状；1041-化学镀或电镀后形成的金属化电路式线圈；1042-化学镀或电镀后形成的的连接电路之金属化导电端子连接部；1043-化学镀或电镀后形成的的连接电路之金属化SMT端子；105-保护材料； 20-新型电感或变压器；201-磁芯；202-内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料；2031-化学镀或电镀后形成的金属化电路式线圈；2032-化学镀或电镀后形成的的连接电路之金属化导电端子连接部；2033-SMT端子；204-保护材料。

具体实施方式

现结合附图通过几个案例对本发明的实施进行揭示说明。

实施案例一：如图5所示的新型电感或变压器10，首先在如图1所示的磁芯101表面通过注塑等方法包覆一层内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料102。

按如图3所示的所需导电电路形状，使用激光照射活化内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料102表面对应部分：绝缘材料102表面经激光照射的电路式线圈形状1031、绝缘材料表面经激光照射的的连接电路之导电端子连接部形状1032、绝缘材料表面经激光照射的的连接电路之SMT端子形状1033。

如图4，将上述中间产品通过化学镀或电镀方法使被活化电路形状的部分形成金属镀层而实现导电电路金属化，继而在内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料102表面形成化学镀或电镀后形成的金属化电路式线圈1041、化学镀或电镀后形成的连接电路之金属化导电端子连接部1042、化学镀或电镀后形成的连接电路之金属化SMT端子1043。

在上述制成件表面包覆一层保护材料105，使金属化电路式线圈1041、金属化导电端子连接部1042的部分或全部、以及部分或全部内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料102被保护材料105包覆，仅露出SMT端子1043部分形成一新型电感或变压器10。

如图9和图10所示的另一实施案例的新型电感或变压器20，其制作方法类似实施案例一，过程如下：在磁芯201的表面包覆内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料202，同时埋设固定SMT端子2033于内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料202中，后用激光照射活化及化学镀或电镀形成如图6所示的化学镀或电镀后形成的金属化电路式线圈2031、化学镀或电镀后形成的连接电路之金属化导电端子连接部2032、埋设固定于绝缘材料的 SMT端子2033，通过连接电路之金属化导电端子连接部2032将金属化电路式线圈2031和埋设固定于绝缘材料的 SMT端子2033实现可靠连接。

在上述制成件表面包覆一层保护材料204，使金属化电路式线圈2031、连接电路之金属化导电端子连接部2032、埋设固定于绝缘材料的 SMT端子2033的一部分、以及部分或全部内含有机金属复合物或金属氧化物的绝缘材料202被保护材料204包覆，仅露出SMT端子2033部分，如图7和图8所示。

进一步的加工SMT端子2033，形成如图9和图10所示的新型电感或变压器20。

本发明所列举的实施案例及附图仅是对本发明加以说明，并不对本发明加以任何限制，任何熟悉相关技术在不脱离本发明精神下所进行的其它样式的实施，均应视为本发明申请专利范围内的等效案例。

Claims (14)

1.一种电感或变压器，包含至少一磁芯、绝缘材料及导电线路，其特征在于：至少一层绝缘材料包覆于磁芯的表面，绝缘材料内含有机金属复合物或金属氧化物、形成于绝缘材料表面或中间的导电线路、包覆导电线路和绝缘材料的保护材料、以及与导电线路相连接的各导电端子或电子零件；其导电线路是通过激活绝缘材料表面的特定形状部分中的有机金属复合物或金属氧化物后通过化学镀或电镀实现金属化形成。

2.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其磁芯为环状圆形、环状方形、环状椭圆形、环状异形、多孔磁环、条形、非闭环形状的磁性材料。

3.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其导电线路包括电路式线圈和连接电路。

4.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其导电线路的电路式线圈可为单线或多线环绕，也可双绞线或多绞线环绕。

5.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其电路式线圈的初级和次级可在绝缘材料表面的同区域交叉互绕，也可在不同的区域各自独立形成；通过不同的电路间距或区域设置，可使初级和次级间获得更可靠的耐高压性能。

6.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其导电端子为连接电路的一部分经化学镀或电镀后金属化而形成。

7.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其导电端子或为连接电路上面的一部分或端部包覆导电金属浆料而后固化形成。

8.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其导电端子或为预埋设固定于绝缘材料中的金属导体，在绝缘材料表面的导电电路通过化学镀或电镀金属化时与连接电路一起被金属镀层包覆而形成二者之间的有效且可靠的连接。

9.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其连接电路上设有一定数量的可焊点，焊点可焊接连接导电端子；焊点也可连接或者焊接贴片电阻、贴片电容或微型电子零件于连接电路上而形成一个组件。

10.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其导电端子为DIP、SMT结构形式或者是公连接器、母连接器。

11.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，多个电感或变压器可互相叠合、焊接或插接为模组而能同时实现耦合、滤波功能。

12.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其保护材料为一种包覆整个零件或模组而仅露出连接端子或焊点的绝缘材料。

13.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其保护材料的表面可继续包覆一层金属材料作为屏蔽保护层。

14.如权利要求1所述的电感或变压器，其特征在于，其保护材料和绝缘材料可为相同材料或者是性能接近、二者可以高温下相互融合的绝缘物，也可是不同性能的材料。

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