CN220208712U - 一种线圈电感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种线圈电感器，线圈电感器包括电感器主体以及包覆于电感器主体外的磁体，电感器主体包括线圈体、下引件、底部电极，线圈体包含若干导通的导电线圈，线圈体具有第一端及第二端，第一端及第二端为电流流经线圈体的流进端及流出端；下引件设置有两个、与第一端及第二端一一对应，下引件与线圈体的轴线平行且朝同一方向延伸；底部电极设置有两个、分别位于每一下引件的另一端，底部电极的端面与磁体的端面持平。本实用新型的线圈电感器的线圈体的两端通过下引体导通至底部电极，从而使得线圈电感器便于贴片安装方式，从而大大优化了线圈电感器的安装效率。

Description

一种线圈电感器

技术领域

本实用新型涉及电子元器件技术领域，特别涉及一种线圈电感器。

背景技术

电感器是能够吧电能转化为磁能存储起来的元件，常见的功率电感由截面为圆形或直接形的导线绕成螺旋状所形成，导线的两端从电感器的两端或两端的侧面露出，此类电感器的。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成为现今设备需求的主流，以便符合SMT工艺流程需求，提高安装效率及节约安装空间。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

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

线圈体，所述线圈体包含若干导通的导电线圈，所述线圈体具有第一端及第二端，所述第一端及第二端为电流流经所述线圈体的流进端及流出端；

下引件，所述下引件设置有两个、与第一端及第二端一一对应，所述下引件与所述线圈体的轴线平行且朝同一方向延伸；

底部电极，所述底部电极设置有两个、分别位于每一所述下引件的另一端，所述底部电极的端面与所述磁体的端面持平。

进一步地，所述线圈体包括：

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第一通孔、且相邻所述绝缘膜上的第一通孔错位分布；以及

触点，所述触点设置于每一所述第一通孔内，以使得位于该通孔两侧的导电线圈之间电接触。

进一步地，所述下引件包括：

若干下引圈；

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第二通孔、且相邻绝缘膜上的第二通孔对齐；以及

触点，所述触点设置于每一所述第二通孔内，以使得位于该通孔两侧的下引圈之间电接触。

一种线圈电感器的制造方法，包括步骤：

导电层与绝缘层沿第一方向交替铺设，且每铺设一层均通过光刻和/或蚀刻形成所需形状；从而形成阵列排布的若干电感器本体，电感器本体包括两底部电极、分别与底部电极导通的下引件、与下引件另一端导通的线圈体；

将阵列排布的若干电感器主体的底部电极朝下且水平放置模具内，并将磁性材料引入模具内以覆盖电感器主体，形成电感器组；

切割电感器组以形成多个线圈电感器，每一线圈电感器包括线圈本体中的一个以及包覆该电感器本体的磁体。

与现有技术相比，本实用新型技术方案及其有益效果如下：

本实用新型的线圈电感器的线圈体的两端通过下引件导通至底部电极，形成底部电极电感器，对电极下引在焊接到电路板时，锡膏只存在于电极正下方，所占面积更小，电路板上芯片和元器件的排布可以更密集，同时电极位于同一侧使得线圈电感器便于贴片安装方式，从而大大优化了线圈电感器的安装效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种线圈电感器的立体图；

图2是本实用新型实施例提供的电感器主体的正视图；

图3至图18是本实用新型实施例提供的电感器主体每一层的结构，其中(a)为俯视图，(b)为正视图。

图示说明：

磁体-100；

电感器主体-200；

线圈体-210；第一线圈-211；第二线圈-212；第三线圈-213；第四线圈-214；第五线圈-215；第六线圈-216；第七线圈-217；

第一通孔-218(第一导电线圈与第二导电线圈之间的触点218a、第二导电线圈与第三导电线圈之间的触点218b、第三导电线圈与第四导电线圈之间的触点218c、第四导电线圈与第五导电线圈之间的触点218d、第五导电线圈与第六导电线圈之间的触点218e、第六导电线圈与第七导电线圈之间的触点218f)；

绝缘层-219；

第一下引体-220；

第二通孔-221(第一导电线圈之下的触点221x、触点218a齐平的触点221a、触点218b齐平的触点221b、触点218c齐平的触点221c、触点218d齐平的触点221d、触点218e齐平的触点221e、触点218f齐平的触点221f)；

下引圈-222(第一导电线圈之下的下引圈222x、第一导电线圈齐平的下引圈222a、第二导电线圈齐平的下引圈222b、第三导电线圈齐平的下引圈222c、第四导电线圈齐平的下引圈222d、第五导电线圈齐平的下引圈222e、第六导电线圈齐平的下引圈222f)；

第二下引体-230；

第一电极端-240；第二电极端-250。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了根据本公开了一些方面的示例性线圈电感器的立体图，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。

参阅图1，一种线圈电感器，包括电感器主体200以及包覆于所述电感器主体外的磁体100。磁体100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200包括线圈体210、下引体及底部电极。

线圈体210包含若干导通的导电线圈，线圈体具有第一端201及第二端202，电流流经线圈体210时，从第一端201流入经过导电线圈的导通后从第二端202流出的流进，即第一端201与第二端202为线圈体210的电极端。

下引体设置有两个，分别与第一端201及第二端202一一对应，在本实施例中，第一下引体220对应第一端201，第二下引体230对应第二端202。第一下引体220与第二下引体230与线圈体210的轴向平行且朝同一方向延伸，从而将线圈体210的电极端引向同一侧。

底部电极设置有两个，本实施例中，第一底部电极240对应设置于第一下引体220远离线圈体210的一端，第二底部电极250对应设置于第二下引体230远离线圈体210的一端。当线圈电感器工作时，电流从第一底部电极240的端部流入，流经第一下引体220通过第一端201进入线圈体210，再从第二端202流出线圈体210，并通过第二下引体230导通至第二底部电极250流出。第一底部电极240与第二底部电极250的端面与磁体100的端面位于同一平面，从而实现线圈电感贴片式安装。不难理解的是，底部电极的端面与线圈体210的横截面平行，从而使得成型后的线圈电感器为规则体，例如圆柱体或方体等。

继续参阅图2，线圈体210包括若干导电线圈与若干绝缘膜沿第一方向间隔层叠设置，每一绝缘膜均包括第一通孔218，第一通孔218内设置有触点，位于同一第一通孔218两侧的导电线圈通过触点实现电连接。相邻第一通孔218之间错位，避免对中间位置的导电线圈造成短路。

结合图6至图18，本实施例仅用具有七层导电线圈的电感器为例进行说明，即，第一导电线圈211与第二导电线圈212之间、第三导电线圈213与第二导电线圈212之间、第三导电线圈213与第四导电线圈214之间、第五导电线圈215与第四导电线圈214之间、第五导电线圈215与第六导电线圈216之间、第六导电线圈216与第七导电线圈217之间均设置有绝缘膜219，每一绝缘膜219的第一通孔218内设置有触点，且相邻触点之间不对齐。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七层的导电线圈。

电感器的电流路径可以从第一端201进入第一导电线圈211，流经第一导线线圈211和触点218a进入第二导电线圈212。然后，电流路径通过第二导电线圈212和触点218b进入第三导电线圈213，以此类推，流经至第七导电线圈217，随后在第七导电线圈的末端，即第二端202流出。反之，电流路径从第七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。

导电线圈可以由金属形成，例如铜箔。绝缘膜由非导电材料形成，例如聚酰亚胺膜，绝缘膜的厚度为5μm～50μm。每一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、圆形、螺旋型、矩形、螺旋矩形及其他适合的形状。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。

继续参阅图2，下引件包括若干下引圈222与若干绝缘膜第一方向间隔层叠设置，每一绝缘膜包括第二通孔221、且相邻绝缘膜上的第二通孔221对齐，每一第二通孔221内均设置有触点，同一第二通孔221两侧的下引圈222通过触点实现电接触。下引圈可以由金属形成，例如铜箔，下引体将电流从一端引入并呈直线传输至另一端。第一端201与第一底面低级240通过第一下引体220直线导通，第二端202与第二底面低级250通过第二下引体230直线导通。

本实施例还提供一种线圈电感的制造流程，线圈电感器通过导电层与绝缘层沿第一方向交替铺设，且每铺设一层均通过光刻和/或蚀刻形成所需形状，从而形成阵列排布的若干电感器本体，在对阵列排布的若干电感器本体覆上磁性材料形成磁体，经过统一切割即可。更为具体的步骤如下。

图3-18示出了根据本公开的一些方面的线圈电感器主体100的不同层的平面图以及制造过程示意图。

如图3所示，底层导电层通过光刻和/或蚀刻形成任意图像，该图像为电感器本体的底部电极，每一电感器主体包括两个底部电极，分别是第一底部电极240及第二底部电极250。可以理解的是，在同一层导电层上，可以光刻形成若干阵列排布的底部电极对，本文后面的步骤亦同理，每层均批量形成若干所需结构。本实施例仅展示一个电感器主体的形成过程，实际是批量形成阵列排布的若干电感器主体。

如图4所示，在底部电极上方相邻的绝缘层开设有第二通孔221，第二通孔221与底部电极一一对应，第二通孔221内设置有触点221x，即，第一底部电极240上设置有触点221x，第二底部电极250上设置有触点221x。

触点221x上方相邻的导电层通过光刻和/或蚀刻形成下引圈222x，下引圈222x与触点221x相对应，如图5所示。本实施例中，第一下引体230仅设置有一层触点221x及一层下引圈222x，根据实际设计生产，第一下引体230亦可以包括两层及两层以上的绝缘层及下引圈。

如图6所示，触点221x上方的导电层过光刻和/或蚀刻形成第一导电线圈211及下引圈222a，第一导电线圈211与下引圈222a无电接触。第一导电线圈211与下引圈222之一接触，下引圈222a与另一引圈222接触。

位于第一导电线圈211上一层的绝缘层开设有第一通孔及第二通孔，该层的第一通孔内设置有触点218a，第二通孔内设置有触点221a，触点218a与下引圈222x错位，触点221a位于另一下引圈222x上方，如图7所示。

在包含触点218a与触点221a的绝缘层上继续铺设导电层，并将该层导电层光刻和/或蚀刻形成第二导电线圈212及下引圈222b，第二导电线圈212与触点218a接触，下引圈222b与触点221a对应，如图8所示。

在第二导电线圈212及下引圈222b上方铺设绝缘层，该绝缘层开设有第一通孔及第二通孔，该层的第一通孔内设置有触点218b，第二通孔内设置有触点221b，触点218a与触点218b错位，触点221b位于下引体222b上方且与221a对齐，如图9所示。

在包含触点218b与触点221b的绝缘层上继续铺设导电层，并将该层导电层光刻和/或蚀刻形成第三导电线圈213及下引圈222c，第三导电线圈213与触点218b接触，下引圈222c与触点221b对应，如图10所示。

在第三导电线圈213及下引圈222c上方铺设绝缘层，该绝缘层开设有第一通孔及第二通孔，该层的第一通孔内设置有触点218c，第二通孔内设置有触点221c，触点218c与触点218b错位，触点221c位于下引体222c上方且与221b对齐，如图11所示。

在包含触点218c与触点221c的绝缘层上继续铺设导电层，并将该层导电层光刻和/或蚀刻形成第四导电线圈214及下引圈222d，第四导电线圈214与触点218c接触，下引圈222d与触点221c对应，如图12所示。

在第四导电线圈214及下引圈222d上方铺设绝缘层，该绝缘层开设有第一通孔及第二通孔，该层的第一通孔内设置有触点218d，第二通孔内设置有触点221d，触点218d与触点218c错位，触点221d位于下引体222d上方且与221c对齐，如图13所示。

在包含触点218d与触点221d的绝缘层上继续铺设导电层，并将该层导电层光刻和/或蚀刻形成第五导电线圈215及下引圈222e，第五导电线圈215与触点218d接触，下引圈222e与触点221d对应，如图14所示。

在第五导电线圈215及下引圈222e上方铺设绝缘层，该绝缘层开设有第一通孔及第二通孔，该层的第一通孔内设置有触点218e，第二通孔内设置有触点221e，触点218e与触点218d错位，触点221e位于下引体222e上方且与221d对齐，如图15所示。

在包含触点218e与触点221e的绝缘层上继续铺设导电层，并将该层导电层光刻和/或蚀刻形成第六导电线圈216及下引圈222f，第六导电线圈216与触点218e接触，下引圈222f与触点221e对应，如图16所示。

在第六导电线圈216及下引圈222f上方铺设绝缘层，该绝缘层开设有第一通孔及第二通孔，该层的第一通孔内设置有触点218f，第二通孔内设置有触点221f，触点218f与触点218e错位，触点221f位于下引体222f上方且与221e对齐，如图17所示。

在包含触点218f与触点221f的绝缘层上继续铺设导电层，并将该层导电层光刻和/或蚀刻形成第七导电线圈217，第七导电线圈217与触点218f接触，且第七导电线圈217的末端延伸至触点221f上方，形成第二端202，如图18所示。

如此，形成若干呈阵列排布的电感器主体。

将电感器主体的阵列组的底部电极朝下且水平放置模具内，将磁性材料引入模具内以覆盖全部电感器主体，形成电感器组。

将电极端部朝下且水平放置在模具中，可以理解为电极的端部与模具的底部贴合接触。向模具内引入磁性材料后，磁性材料对电感器本体进行包裹，而与模具底部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，而形成底部电极。可以理解的是，个别的底部电极端面与模具的底部之间渗入了磁性材料，底部电极端面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，在一些实施方式中，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。

还可以通过软介质对磁性合金混合物执行压缩操作，以将磁性合金混合物压缩成磁体。而软介质可以包括磁性合金混合物，将磁性合金混合物压缩到磁体；或，软介质也可以是液体介质，例如水。

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，得到每一底部电极的端面均与磁材的端面持平的电感器组。

切割电感器组以形成多个线圈电感器，每一线圈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线圈电感器，进而有效的提高了底部电极电感器的生产效率。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，应当理解本实用新型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，并能够在本文实用新型构想范围内，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实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种线圈电感器，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，电感器主体包括：

线圈体，所述线圈体包含若干导通的导电线圈，所述线圈体具有第一端及第二端，所述第一端及第二端为电流流经所述线圈体的流进端及流出端；

下引件，所述下引件设置有两个、与第一端及第二端一一对应，所述下引件与所述线圈体的轴线平行且朝同一方向延伸；

底部电极，所述底部电极设置有两个、分别位于每一所述下引件的另一端，所述底部电极的端面与所述磁体的端面持平。

2.根据权利要求1所述的一种线圈电感器，其特征在于，所述线圈体包括：

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第一通孔、且相邻所述绝缘膜上的第一通孔错位分布；以及

触点，所述触点设置于每一所述第一通孔内，以使得位于该通孔两侧的导电线圈之间电接触。

3.根据权利要求1所述的一种线圈电感器，其特征在于，所述下引件包括：

若干下引圈；

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第二通孔、且相邻绝缘膜上的第二通孔对齐；以及

触点，所述触点设置于每一所述第二通孔内，以使得位于该通孔两侧的下引圈之间电接触。

4.根据权利要求2或3所述的一种线圈电感器，其特征在于，所述绝缘膜的厚度在5μm～50μm。

5.根据权利要求1所述的一种线圈电感器，其特征在于，所述导电线圈包括一层或若干层沿第一方向堆叠的导电膜。

6.根据权利要求2所述的一种线圈电感器，其特征在于，每一所述导电线圈为圆形、螺旋型、矩形、及螺旋矩形中的一种。

7.根据权利要求2所述的一种线圈电感器，其特征在于，所述底部电极的端面与所述线圈体的横截面平行。