CN215600212U - 一种电感元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电感元件，所述电感元件包括线圈部和引出板；所述引出板为具有可挠性的线路基板；所述引出板与所述线圈部的末端连接以形成电极端子；通过将可挠性的线路基板连接在线圈部的末端，从而可以直接将线圈引出形成电极结构，省去现有技术中的通过电镀形成电极结构，避免了因电镀形成电极层会产生刚性而引起的电极开裂和断路等问题，提高了电感元件的可靠性。

Description

一种电感元件

技术领域

本实用新型涉及电感技术领域，尤其涉及一种电感元件。

背景技术

随着电子产品的快速发展，高频化、集成化、小型化是其技术发展的趋势，智能手机、笔电等产品多采用电源管理IC统一管理各项功能模块。其中功率电感起降低纹波电流作用，对功率型电感元件总体上要求是小型化、薄型化、高频、低直流电阻、大电流、低电磁干扰和低制造成本。

一体成型电感元件具有很多优势，其中比较显著的优势是耐大电流；另外，一体成型电感元件的损耗更低，转换效率更高，能有效的提升电子产品的续航能力；一体成型电感元件的外形尺寸也比其他结构的更小；此外，一体成型电感元件还具有以下优势：电磁特性平稳、温升稳定、低可听噪声、电磁兼容性好和耐冲击等。

现有技术中，电感元件的电极通常采用电镀方案在磁芯上形成，存在电极容易开裂、热疲劳失效、抗跌落性能不足等问题，但对于小尺寸的一体成型电感元件，其可靠性的要求在不断提高，为此，需要在有限空间内尽可能提高电感元件的可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种电感元件，提高电感元件的可靠性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一种技术方案为：

一种电感元件，包括线圈部和引出板；

所述引出板为具有可挠性的线路基板；

所述引出板与所述线圈部的末端连接以形成电极端子。

进一步地，所述线路基板包括以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材的覆铜板。

进一步地，还包括固定基板；

所述线圈部包括第一线圈部和第二线圈部；

所述第一线圈部和所述第二线圈部分别对应设置在所述固定基板的上表面和下表面；

所述引出板包括第一引出板和第二引出板；

所述第一引出板与所述第一线圈部的末端连接；

所述第二引出板与所述第二线圈部的末端连接。

进一步地，所述第一线圈部和所述第二线圈部均为具有线圈形状的镀覆铜图案；

所述镀覆铜图案的形状和所述固定基板的形状匹配。

进一步地，所述固定基板为具有刚性的绝缘性基板；

所述固定基板包括预设通孔；

所述预设通孔填充有铜材料；

所述第一线圈部的起始端和所述第二线圈部的起始端通过所述预设通孔连接。

进一步地，所述镀覆铜图案中线圈的宽厚比为1:2～1:10，所述相邻线圈的间距为5～25μm。

进一步地，所述第一线圈部的末端的高度比其它部位低预设距离，且其对应的高度差值与所述第一引出板的厚度值相同；

所述第二线圈部的末端的高度比其它部位低预设距离，且其对应的高度差值与所述第二引出板的厚度值相同。

进一步地，还包括主体部；

所述主体部包括软磁材料；

所述固定基板、所述线圈部和所述引出板均嵌套在所述主体部内。

进一步地，还包括第一孤立铜层和第二孤立铜层；

所述第一孤立铜层设置在所述固定基板的下表面对应所述第一线圈部的末端的位置；

所述第二孤立铜层设置在所述固定基板的上表面对应所述第二线圈部的末端的位置。

进一步地，所述第一引出板和第二引出板均包括依次连接的第一弯折部、第二弯折部和第三弯折部；

所述第一引出板的第一弯折部远离其第二弯折部的一端与所述第一线圈部的末端连接；

所述第二引出板的第一弯折部远离其第二弯折部的一端与所述第二线圈部的末端连接；

所述第一引出板的第一弯折部与所述第二引出板的第一弯折部分别与所述固定基板平行；

所述第一引出板的第二弯折部和所述第二引出板的第二弯折部分别贴合所述主体部两个相对的侧面；

所述第一引出板的第三弯折部和所述第二引出板的第三弯折部分别贴合所述主体部的同一侧面。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种电感元件，通过将可挠性的线路基板连接在线圈部的末端，从而可以直接将线圈引出形成电极结构，省去现有技术中的通过电镀形成电极结构，避免了因电镀形成电极层会产生刚性而引起的电极开裂和断路等问题，提高了电感元件的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种电感元件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例电感元件制作方法中一种线圈部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例电感元件制作方法中一种引出板与线圈部末端连接的结构示意图；

图4为本实用新型实施例电感元件的线圈部沿图2中AA’线断开的截面示意图；

图5为本实用新型实施例电感元件采用引出板提高线圈与电极接触面积的效果示意图；

图6为现有技术中未采用引出板的电感元件线圈与电极接触面积的效果示意图；

图7为本实用新型实施例另一种电感元件的结构示意图。

标号说明：

01、电感元件；11、固定基板；12、预留通孔；21、第一线圈部；22、第二线圈部；211、第一线圈部起始端；221、第二线圈部起始端；212、第一孤立铜层；222、第二孤立铜层；31、第一引出板；32、第二引出板；311、第一引出板的第一弯折部；321、第二引出板的第一弯折部；312、第一引出板的第二弯折部；322、第二引出板的第二弯折部；313、第一引出板的第三弯折部；323、第二引出板的第三弯折部；41、主体部。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

在本文中，为方便起见，在参照图1提供的以下描述中，‘长度’方向是指图1的‘L’方向，‘宽度’方向是指图1的‘W’方向，‘高度’方向是指图1的‘H’方向，图2-图6中描述与此相同。

请参照图1，本实用新型实施例提供了一种电感元件，包括线圈部和引出板；

所述引出板为具有可挠性的线路基板；

所述引出板与所述线圈部的末端连接以形成电极端子。

由上述描述可知，通过将可挠性的线路基板连接在线圈部的末端，从而可以直接将线圈引出形成电极结构，省去现有技术中的通过电镀形成电极结构，避免了因电镀形成电极层会产生刚性而引起的电极开裂和断路等问题，提高了电感元件的可靠性。

进一步地，所述线路基板包括以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材的覆铜板。

由上述描述可知，所述引出板可以为覆铜板，并且有高强度的薄膜作为基材支撑，为铜层提供了保护，引出板的结构比较稳定，作为电极的可靠性很高。

进一步地，还包括固定基板；

所述线圈部包括第一线圈部和第二线圈部；

所述第一线圈部和所述第二线圈部分别对应设置在所述固定基板的上表面和下表面；

所述引出板包括第一引出板和第二引出板；

所述第一引出板与所述第一线圈部的末端连接；

所述第二引出板与所述第二线圈部的末端连接。

进一步地，所述第一线圈部和所述第二线圈部均为具有线圈形状的镀覆铜图案；

所述镀覆铜图案的形状和所述固定基板的形状匹配。

进一步地，所述固定基板为具有刚性的绝缘性基板；

所述固定基板包括预设通孔；

所述预设通孔填充有铜材料；

所述第一线圈部的起始端和所述第二线圈部的起始端通过所述预设通孔连接。

由上述描述可知，通过在绝缘性基板的上下表面镀覆形成线圈，并且两个表面上的线圈通过基板上的导通孔实现电气连接，可以提供具有大厚宽比的均匀线圈的电感器，通过镀覆工艺形成薄膜线圈，可以简化制造工艺，通过增大线圈部的截面面积，能够降低直流电阻，降低电感损耗，改善电感特性，从而实现电感元件的小型化、高性能化和量产化。

进一步地，所述镀覆铜图案中线圈的宽厚比为1:2～1:10，所述相邻线圈的间距为5～25μm。

由上述描述可知，通过设置所述镀覆铜图案中线圈的宽厚比介于1:2～1:10之间，即线圈厚度高，则线圈对应的导线截面积就越大，电阻值会越低，电感损耗就会越低，同时对应留给线圈中柱的空间越大，有利于提高电感值；通过设置所述相邻线圈的间距介于5～25μm之间，既可以满足相邻线圈间的绝缘特性，避免短路，同时又能减小线圈部的体积以实现电感元件的小型化。

进一步地，所述第一线圈部的末端的高度比其它部位低预设距离，且其对应的高度差值与所述第一引出板的厚度值相同；

所述第二线圈部的末端的高度比其它部位低预设距离，且其对应的高度差值与所述第二引出板的厚度值相同。

由上述描述可知，通过设置第一、第二线圈部的末端的高度比其它部位稍低，且其分别对应的高度差值与所连接的第一、第二引出板的厚度值相当，有利于增加引出板与线圈部的连接处的有效接触区域，有利于缓解电感加工过程中电极连接处产生的形变和应力，防止电感在生产和使用中电极的开裂和断路等问题，从而提高了电极的可靠性。

进一步地，还包括主体部；

所述主体部包括软磁材料；

所述固定基板、所述线圈部和所述引出板均嵌套在所述主体部内。

由上述描述可知，通过填充软磁材料形成主体部，并且固定基板、线圈部和引出板均嵌套在所述主体部，由于软磁材料导磁率很高，线圈部内部的软磁材料可以作为磁芯，线圈部外部的软磁材料可以作为外磁体，并且磁芯与外磁体一体成型，整体实现全封闭磁屏蔽结构，提高了电感元件的耐电流性能，同时保持电感结构稳定，可以减少磁性损耗及降低工作噪音。

进一步地，还包括第一孤立铜层和第二孤立铜层；

所述第一孤立铜层设置在所述固定基板的下表面对应所述第一线圈部的末端的位置；

所述第二孤立铜层设置在所述固定基板的上表面对应所述第二线圈部的末端的位置。

由上述描述可知，通过在所述固定基板的下表面对应所述第一线圈部末端的位置设置第一孤立铜层，在所述固定基板的上表面对应所述第二线圈部末端的位置设置第二孤立铜层，有利于保持引出板与线圈部末端连接阶段和主体形成阶段的受力均匀性，降低电极连接不牢和形变的风险。

进一步地，所述第一引出板和第二引出板均包括依次连接的第一弯折部、第二弯折部和第三弯折部；

所述第一引出板的第一弯折部远离其第二弯折部的一端与所述第一线圈部的末端连接；

所述第二引出板的第一弯折部远离其第二弯折部的一端与所述第二线圈部的末端连接；

所述第一引出板的第一弯折部与所述第二引出板的第一弯折部分别与所述固定基板平行；

所述第一引出板的第二弯折部和所述第二引出板的第二弯折部分别贴合所述主体部两个相对的侧面；

所述第一引出板的第三弯折部和所述第二引出板的第三弯折部分别贴合所述主体部的同一侧面。

由上述描述可知，通过在具有软磁材料的主体部内部封入线圈部，和线圈部连接的引出板由于是柔性的，可以延伸出主体部并适应性地弯折成电感元件产品设计所需要的结构，从而作为电极端子实现和外部的电连接，并且两个电极端子位于主体的同一面，避免将电极端子分布在不同面可能会引起无用的一面接触短路。

本实用新型上述电感元件及电感元件的制造方法可以应用于任何类型的电子器件，比如智能手机、笔电等产品多采用电源管理IC统一管理各项功能模块，电感元件可以起到降低纹波电流的作用，以下通过具体实施方式进行说明：

本实用新型的实施例一为：

请参照图1，一种电感元件01，包括线圈部和引出板；

所述引出板为具有可挠性的线路基板；

具体地，所述线路基板包括以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材的覆铜板；

所述引出板与所述线圈部的末端连接以形成电极端子；

在一种可选的实施方式中，如图2所示，还包括固定基板11，所述固定基板11为具有刚性的绝缘性基板，所述固定基板11包括预设通孔12，所述预设通孔12填充有铜材料，所述线圈部包括第一线圈部21和第二线圈部22，所述第一线圈部21和所述第二线圈部22分别对应设置在所述固定基板11的上表面和下表面，对应地，如图3所示，所述引出板包括第一引出板31和第二引出板32，所述第一引出板31与所述第一线圈部21的末端连接，所述第二引出板32与所述第二线圈部22的末端连接，所述第一线圈部21的起始端211和所述第二线圈部22的起始端221通过所述预设通孔12连接；

具体地，所述第一线圈部21和所述第二线圈部22均为具有线圈形状的镀覆铜图案，所述镀覆铜图案的形状和所述固定基板11的形状匹配，所述镀覆铜图案表面可以包覆有绝缘膜，用于满足相邻线圈间及与外部的绝缘特性，所述绝缘膜可采用环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺的一种或多种材料，通过喷镀和气相沉积的工艺形成；

其中，所述固定基板11可为利用绝缘树脂包裹形成的刚性基板，绝缘树脂可采用诸如环氧树脂和酚醛树脂等材料，绝缘树脂内部填充有用于维持固定基板刚性的无机填料，无机填料包括由氧化铝、二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、云母石、水滑石、锆酸钙、钛酸钡的一种或多种非软磁材料或由铁氧体、铁硅合金、铁硅铬合金、非晶软磁合金等软磁材料的一种或多种组成；

优选地，将所述引出板通过金锡共晶焊接、热压熔锡焊接或激光焊接的方式与所述线圈部的末端进行连接；

通过焊接方式可以实现引出板和线圈部的电连接，同时焊接工艺是冶金结合，可靠性和连接性能好，可以将不同材料、形状和尺寸的器件根据需要进行组合焊接，工艺适应性比较广，而且焊接规范参数的电信号易控制，易于实现焊接自动化，可为批量生产提供便利。

本实用新型的实施例二为：

在实施例一的基础上，本实施例进一步限定了所述线圈部的结构及所述引出板与所述线圈部的末端连接处的结构；

如图4所示，所述镀覆铜图案中线圈的宽厚比为1:2～1:10，所述相邻线圈的间距为5～25μm；

所述第一线圈部的末端的高度比其它部位低预设距离，且其对应的高度差值与所述第一引出板的厚度值相同；

所述第二线圈部的末端的高度比其它部位低预设距离，且其对应的高度差值与所述第二引出板的厚度值相同；

具体地，所述预设距离的范围为20～50μm；

其中，如图1所示，第一引出板31与第一线圈部21的连接处311端面及第二引出板32与第二线圈部22的连接处321端面与固定基板11平行；

优选地，连接处311端面和321端面可设置为具有较宽的截面积，通过调整沿‘W’方向的宽度实现；

如图5所示，线圈部与外部电极连接的有效接触区域的长度为L1和L2之和，图6对应现有技术中未采用引出板的实施方式，线圈部与外部电极连接的有效接触区域为L1，两者相比可得，本实施例有利于增加电极与线圈部的连接处的有效接触区域，从而缓解电感加工过程中电极连接处产生的形变和应力，防止电感在生产和使用中电极的开裂和断路等问题，从而提高了电感元件可靠性。

本实用新型的实施例三为：

在上述实施例一或实施例二的基础上，本实施例对电感元件的结构进行了进一步限定；

如图1所示，还包括主体部41；

所述主体部41包括软磁材料；

具体地，所述软磁材料包括软磁金属粉末和绝缘树脂复合的软磁材料，所述软磁金属粉末包括纯铁、铁硅、铁硅铬、铁硅铝、铁镍、铁镍钼、非晶合金粉末的一种或多种，绝缘树脂包括环氧基、酚醛基、糠醛基、脲醛基、氰酸基树脂及他们的组合物；

所述固定基板11、所述线圈部和所述引出板均嵌套在所述主体部41内；

在一种可选的实施方式中，所述第一引出板31和第二引出板32均包括依次连接的第一弯折部、第二弯折部和第三弯折部；

所述第一引出板31的第一弯折部311远离其第二弯折部312的一端与所述第一线圈部21的末端连接；

所述第二引出板32的第一弯折部321远离其第二弯折部322的一端与所述第二线圈部22的末端连接；

所述第一引出板31的第一弯折部311与所述第二引出板32的第一弯折部321分别与所述固定基板11平行；

所述第一引出板31的第二弯折部312和所述第二引出板32的第二弯折部322分别贴合所述主体部41两个相对的侧面；

所述第一引出板31的第三弯折部313和所述第二引出板32的第三弯折部323分别贴合所述主体部41的同一侧面；

优选地，如图7所示，还包括第一孤立铜层212和第二孤立铜层222，所述第一孤立铜层212设置在所述固定基板11的下表面对应所述第一线圈部21的末端的位置，所述第二孤立铜层222设置在所述固定基板11的上表面对应所述第二线圈部22的末端的位置，其中第一孤立铜层212与第二孤立铜层222的高度和线圈层的高度相等，通过设置孤立的铜层可以保持在引出板连接阶段和主体部形成阶段的受力均匀性，降低电极与线圈部连接不牢及形变的风险。

综上所述，本实用新型提供的一种电感元件，所述电感元件包括线圈部和引出板，其中线圈部采用在绝缘性基板的上下表面镀覆形成线圈，并且两个表面上的线圈通过基板上的导通孔实现电气连接，可以形成具有大厚宽比的均匀线圈，通过镀覆工艺形成薄膜线圈，可以简化制造工艺，易于实现量产化，通过增大线圈部的截面面积，能够降低直流电阻，降低电感损耗，改善电感特性；所述引出板为具有可挠性的线路基板，并且与所述线圈部的末端连接以形成电极端子，通过将可挠性的线路基板连接在线圈部的末端，可以直接将线圈引出形成电极结构，省去现有技术中的通过电镀形成电极结构，避免了因电镀形成电极层会产生刚性而引起的电极开裂和断路等问题，同时所述引出板与线圈部末端的连接方式也有利于增加电极连接处的有效接触区域，有利于缓解电感加工过程中电极连接处产生的形变和应力，从而提高了电感元件的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种电感元件，其特征在于，包括线圈部和引出板；

所述引出板为具有可挠性的线路基板；

所述引出板与所述线圈部的末端连接以形成电极端子；

还包括固定基板；

所述线圈部包括第一线圈部和第二线圈部；

所述第一线圈部和所述第二线圈部分别对应设置在所述固定基板的上表面和下表面；

所述引出板包括第一引出板和第二引出板；

所述第一引出板与所述第一线圈部的末端连接；

所述第二引出板与所述第二线圈部的末端连接；

所述第一线圈部和所述第二线圈部均为具有线圈形状的镀覆铜图案；

所述镀覆铜图案的形状和所述固定基板的形状匹配；

所述固定基板为具有刚性的绝缘性基板；

所述固定基板包括预设通孔；

所述预设通孔填充有铜材料；

所述第一线圈部的起始端和所述第二线圈部的起始端通过所述预设通孔连接。

2.根据权利要求1所述的一种电感元件，其特征在于，所述线路基板包括以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材的覆铜板。

3.根据权利要求1所述的一种电感元件，其特征在于，所述镀覆铜图案中线圈的宽厚比为1:2～1:10，所述相邻线圈的间距为5～25μm。

4.根据权利要求1所述的一种电感元件，其特征在于，所述第一线圈部的末端的高度比所述第一线圈部的其它部位低预设距离，且其对应的高度差值与所述第一引出板的厚度值相同；

所述第二线圈部的末端的高度比所述第二线圈部的其它部位低预设距离，且其对应的高度差值与所述第二引出板的厚度值相同。

5.根据权利要求1所述的一种电感元件，其特征在于，还包括主体部；

所述主体部包括软磁材料；

所述固定基板、所述线圈部和所述引出板均嵌套在所述主体部内。

6.根据权利要求5所述的一种电感元件，其特征在于，还包括第一孤立铜层和第二孤立铜层；

所述第一孤立铜层设置在所述固定基板的下表面对应所述第一线圈部的末端的位置；

所述第二孤立铜层设置在所述固定基板的上表面对应所述第二线圈部的末端的位置。

7.根据权利要求5所述的一种电感元件，其特征在于，所述第一引出板和第二引出板均包括依次连接的第一弯折部、第二弯折部和第三弯折部；

所述第一引出板的第一弯折部远离其第二弯折部的一端与所述第一线圈部的末端连接；

所述第二引出板的第一弯折部远离其第二弯折部的一端与所述第二线圈部的末端连接；

所述第一引出板的第一弯折部与所述第二引出板的第一弯折部分别与所述固定基板平行；

所述第一引出板的第二弯折部和所述第二引出板的第二弯折部分别贴合所述主体部两个相对的侧面；

所述第一引出板的第三弯折部和所述第二引出板的第三弯折部分别贴合所述主体部的同一侧面。

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