TWI827523B - 磁性裝置的製造方法及磁性裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種磁性裝置的製造方法及磁性裝置。磁性裝置的製造方法,其用以製造出磁性裝置,磁性裝置包含一體成形的本體,磁性裝置的製造方法:預備步驟、線圈組裝步驟、設置步驟及成形步驟。於預備步驟中,是製造出底座及蓋體。於線圈組裝步驟中,是將線圈固定於底座,以構成第一半成品。於設置步驟中,是將第一半成品設置於模具中,並將蓋體設置於模組中,以構成第二半成品。於成形步驟中,是對第二半成品加壓,以使底座及蓋體相互融合連接成本體,而線圈則對應被本體所包覆。
Description
本發明涉及一種磁性裝置的製造方法及磁性裝置,特別是一種可以應用為電感的磁性裝置及其製造方法。
在現有的常見的電感製造方法中,大多會先於模具中置入線圈,並於模具中填入磁性粉末,最後利用加熱加壓等方式,使磁性粉末成形為磁性本體。此種方法所製程的磁性本體,容易出現部分區域的密度明顯高於或是低於其他區域的密度的問題,為此,將直接影響電感的磁特性。
本發明公開一種磁性裝置的製造方法及磁性裝置,主要用以改善利用習知的磁性裝置(例如電感)的製造方法所製成的電感,其磁性本體於不同區域的密度差異過大,從而導致磁性裝置的磁特性不佳的問題。
本發明的其中一實施例公開一種磁性裝置的製造方法,其用以製造出一磁性裝置,磁性裝置包含一體成形的一本體,磁性裝置的製造方法以下步驟:一預備步驟:利用至少一磁性混合物製造出一底座及一蓋體;蓋體的一側內凹形成有一凹槽,且蓋體包含有一柱體,柱體位於凹槽中;一線圈組裝步驟:使一線圈固定設置於底座,以構成一第一半成品;線圈包含一捲繞部、一第一端部及一第二端部,第一端部的一端與捲繞部的頂部連接,第一端部的另一端的一部分與底座的一底面齊平,第二端部的一端與捲繞部的底部連接,第二端部的另一端的一部分與底座的底面齊平;捲繞部的外徑小於底座的寬度,捲繞部的外徑小於底座的長度,且捲繞部的外徑小於凹槽的內徑,捲繞部的一中心孔洞的內徑,大於柱體的外徑,凹槽的深度不小於捲繞部的高度;一設置步驟:將第一半成品置放於一模具中,並將蓋體設置於第一半成品上,以構成一第二半成品;第二半成品的蓋體的形成有凹槽的一端面的一部分,對應抵靠於第一端部鄰近於捲繞部的頂部的區段,而蓋體是被第一端部的部分區段支撐,柱體則是對應位於捲繞部的中心孔洞的上方,捲繞部對應位於凹槽的下方;一成形步驟:對第二半成品進行加壓,以使第二半成品所包含的蓋體及底座相互融合連接,以構成本體,而捲繞部則對應位於本體中,且第一端部的末端的一部分及第二端部的末端的一部分是對應露出於本體。
本發明的其中一實施例公開一種磁性裝置的製造方法,其用以製造出一磁性裝置,磁性裝置包含一體成形的一本體,磁性裝置的製造方法以下步驟:一預備步驟:利用至少一磁性混合物製造出一底座及一蓋體;蓋體的一側內凹形成有一凹槽及一避讓凹槽,所凹槽及避讓凹槽相互連通,且蓋體包含有一柱體,柱體位於凹槽中;一線圈組裝步驟:使一線圈固定設置於底座,以構成一第一半成品;線圈包含一捲繞部、一第一端部及一第二端部,第一端部的一端與捲繞部的頂部連接,第一端部的另一端由底座的一第一側向底座的一第二側彎曲,而第一端部的另一端的一部分與底座的一底面齊平,第二端部的一端與捲繞部的底部連接,第二端部的另一端由第一側向第二側彎曲,而第二端部的另一端的一部分與底座的一底面齊平;捲繞部的外徑小於底座的寬度,捲繞部的外徑小於底座的長度,且捲繞部的外徑小於凹槽的內徑,捲繞部的一中心孔洞的內徑,大於柱體的外徑,凹槽的深度不小於捲繞部的高度;一設置步驟:將第一半成品置放於一模具中,並將蓋體設置於第一半成品上,以構成一第二半成品;第二半成品的捲繞部對應位於凹槽中,且第一端部與捲繞部的頂部相連接的區段對應位於避讓凹槽中,柱體對應位於中心孔洞中;一成形步驟:對第二半成品進行加壓,以使第二半成品所包含的蓋體及底座相互融合連接,以構成本體,而捲繞部則對應位於本體中,且第一端部的末端的一部分及第二端部的末端的一部分是對應露出於本體。
本發明的其中一實施例公開一種利用上述本發明的磁性裝置的製造方法所製成的磁性裝置。
本發明的其中一個實施例中公開一種磁性裝置,其包含:一蓋體、一基座及一線圈。蓋體的一側內凹形成有一凹槽,蓋體包含一柱體,柱體位於凹槽中;線圈包含一捲繞部、一第一端部及一第二端部,第一端部的一端與捲繞部的頂部連接,第二端部的一端與捲繞部的底部連接;捲繞部設置於基座的一側;捲繞部的外徑小於底座的寬度,捲繞部的外徑小於底座的長度,且捲繞部的外徑小於凹槽的內徑,捲繞部的一中心孔洞的內徑,大於柱體的外徑,凹槽的深度不小於捲繞部的高度;其中,蓋體能設置於基座設置有線圈的一側。
綜上所述,本發明的磁性裝置的製造方法及磁性裝置,通過預備步驟、線圈組裝步驟、設置步驟及成形步驟等設計,可以有效地改善前述習知的電感的製造方法,所製造出的電感所存在的問題,而本發明的磁性裝置的製造方法所製造出的磁性裝置,其本體的各區域的密度是大致趨近一致,而磁性裝置具有相對於前述習知的電感製造方法所製造出的磁性裝置,具有相對較佳的磁特性及相對較佳的可靠度。
為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖,但是此等說明與附圖僅用來說明本發明,而非對本發明的保護範圍作任何的限制。
於以下說明中,如有指出請參閱特定圖式或是如特定圖式所示,其僅是用以強調於後續說明中,所述及的相關內容大部份出現於該特定圖式中,但不限制該後續說明中僅可參考所述特定圖式。
請參閱圖1,其顯示為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的流程示意圖。本發明的磁性裝置的製造方法,其用以製造出一磁性裝置Z(如圖15所示),磁性裝置Z包含一體成形的一本體Z1。磁性裝置的製造方法包含:一預備步驟S11、一線圈組裝步驟S12、一設置步驟S13及一成形步驟S14。
所述預備步驟S11為:利用至少一磁性混合物製造出一底座1及一蓋體2。在實際應用中,例如可以是利用相同的磁性混合物,以模壓等方式製造出底座1及蓋體2,而最終製造出的磁性裝置Z的本體Z1,則是由相同的磁性粉末所構成,但不以此為限。在不同的實施例中,底座1及蓋體2也可以是分別由不同的磁性混合物製造而成。舉例來說,磁性混合物中可以是包含黏著劑,磁性混合物中還包含結晶型金屬磁性粉末(Crystalline magnetic metal powder)以及非結晶型金屬磁性粉末(Amorphous magnetic metal powder)中的至少其中一種。結晶型金屬磁性粉末(Crystalline magnetic metal powder)例如:鐵矽(Fe-Si)、鐵矽鉻(Fe-Si-Cr)、鐵矽鋁(Fe-Si-Al)、鐵鎳(Fe-Ni)、羰基鐵粉(Carbonyl Iron Powder, CIP)、鐵(Iron)、鐵鎳鉬(Fe-Ni-Mo)、鐵鈷釩(Fe-Co-V),包含但不限以上材料。非結晶型金屬磁性粉末(Amorphous magnetic metal powder)可以是以鐵為基礎的非結晶型金屬磁性粉末(Fe-based amorphous magnetic metal power),例如:鐵矽硼碳(FeSiBC)、鐵矽鉻硼磷碳(FeSiCrBPC),包含但不限以上材料。
請一併參閱圖2及圖3,其分別為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的預備步驟所製造出的底座及蓋體。如圖2所示,底座1可以是包含一基部11及一凸出部12,凸出部12與基部11的一側連接,凸出部12的寬度12W小於基部11的寬度11W,而凸出部12與基部11於基部11的該側共同形成一第一缺口13及一第二缺口14。基部11的長度11L與凸出部12的長度12L的總和大於或等於蓋體2的長度2L,且基部11的寬度11W大於或等於蓋體2的寬度2W。也就是說,於底座1的俯視圖中,底座1的外觀大致呈現為類似凸字型。在不同的實施例中,底座1也可以僅包含有基部11,而不包含凸出部12,且底座1整體外觀則大致是矩形板體。
如圖3及圖4所示,蓋體2可以是包含一底壁21、一環側壁22及一柱體23。環側壁22環繞底壁21設置,柱體23的一端設置於底壁21,而底壁21、環側壁22及柱體23共同構成一凹槽24,凹槽24位於蓋體2的一側。凹槽24的周緣於蓋體2的俯視圖中,可以是大致呈現為圓形,但不以此為限,在不同實施例中,凹槽24的周緣於蓋體2的俯視圖中,也可以是大致呈現為橢圓形、方形等。凹槽24呈現為環狀,而柱體23可以是大致位於凹槽24的中心位置,但不以此為限。柱體23例如可以是圓柱狀,或者,也可以是矩形立方柱,於此不加以限制。在實際應用中,柱體23的高度23H是不大於(小於或等於)環側壁22的高度22H,如此,可以便於蓋體2的製造。當然,在不同的實施例中,柱體23的高度,也可以是大於環側壁22的高度,而柱體23的一部分是突出於凹槽24之外。
請一併參閱圖1、圖4及圖5,圖4及圖5為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的線圈組裝步驟所製造出的第一半成品的不同視角的示意圖。所述線圈組裝步驟S12為:使一線圈3固定設置於底座1,以構成一第一半成品A。
線圈3包含有一捲繞部31、一第一端部32及一第二端部33。第一端部32的一端與捲繞部31的頂部31A連接,第一端部32的另一端由底座1的一第一側1A彎曲至底座1的一第二側1B,第二端部33的一端與捲繞部31的底部31B連接,第二端部33的另一端由第一側1A彎曲至第二側1B。捲繞部31的外徑31D小於底座1的寬度11W,捲繞部31的外徑31D小於底座1的長度(基部11的長度11L與凸出部12的長度12L的總和)。在實際應用中,線圈3可以是由一扁平的漆包線(俗稱扁線)所構成,但不以此為限,在不同的實施例中,線圈3也可以是非扁平的漆包線(例如俗稱圓線)。
於線圈組裝步驟S12中,第一端部32的部分區段是通過第一缺口13彎曲至底座1的第二側1B,第二端部33的部分區段是通過第二缺口14彎曲至底座1的第二側1B,而線圈3是通過第一端部32的部分區段及第二端部33的部分區段,分別由第一側1A彎曲至第二側1B的設計,以與底座1相互固定。
如圖3至圖6所示,值得一提的是,捲繞部31的外徑31D小於凹槽24的內徑24D,捲繞部31的一中心孔洞311的內徑311D,大於柱體23的外徑23D,凹槽24的深度(即環側壁22的高度22H)不小於捲繞部31的高度31H。
需特別說明的是,於本實施例的圖式中,是以第一端部32的末端及第二端部33的末端,位於底座1的第二側1B為例,但第一端部32的末端及第二端部33的末端,相對於底座1的位置,不以此為限。舉例來說,在其中一個變化實施例中,第一端部32的末端及第二端部33的末端,也可以是位於底座1的一窄側邊;又或者,在另一個實施例中,第一端部32的末端及第二端部33的末端,可以是由底座1的第二側1B彎曲至第一側1A。
請一併參閱圖1、圖6至圖9,圖5至圖7為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的線圈組裝步驟所製造出的第一半成品的不同視角的示意圖,圖8為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的設置步驟的示意圖,圖9為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的成形步驟前的示意圖。
所述設置步驟S13為:將第一半成品A置放於一模具Q中,並將蓋體2設置於第一半成品A上,以構成一第二半成品B。第二半成品B的蓋體2的形成有凹槽24的一端面2M的一部分,對應抵靠於第一端部32鄰近於捲繞部31的頂部的區段,而蓋體2是被第一端部32的部分區段321支撐,柱體23則是對應位於捲繞部31的中心孔洞311的上方,捲繞部31則是對應位於凹槽24的下方,且第一缺口13及通過第一缺口13向第二側1B彎曲的第一端部32的部分區段對應位於蓋體2的下方,第二缺口14及通過第二缺口14向第二側1B彎曲的第二端部33的部分區段對應位於蓋體2的下方。
在本實施例中,於設置步驟S13中,柱體23相反於底壁21的末端是未伸入中心孔洞311,如此設計,可以便於蓋體2的製造,但不以此為限。在蓋體2的柱體23的高度大於環側壁22的高度22H的實施例中,於設置步驟S13中,柱體23相反於底壁21的末端的一部分則可以是伸入中心孔洞311。
請參閱圖12,其為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的成形步驟前的蓋體傾斜的剖面示意圖。蓋體2的四周與模具Q的內側壁之間的一預定間隙Q1小於一預設值,而蓋體2無法於模具Q中傾斜超過θ度,θ例如是介於3~30度。預設值例如是0.2公釐(mm),較佳地,預設值可以是0.05公釐。也就是說,於設置步驟S13中蓋體2的四周與模具Q的內側壁之間的預定間隙Q1,可以是不超過0.08公釐(MM);較佳地,預定間隙Q1是不超過0.05公釐(MM)。
所述成形步驟S14是:對第二半成品B進行加壓(例如是利用沖壓裝置Y由蓋體2相反於底座1的方向施加壓力),以使第二半成品B所包含的蓋體2及底座1相互融合連接,以構成本體Z1,而捲繞部31則對應位於本體Z1中,且第一端部32的末端及第二端部33的末端是對應露出於本體Z1。在實際應用中,於成形步驟S14中,還可以同時對模具Q進行加熱,亦即,同時對第二半成品B進行加熱及加壓;當然,於成形步驟S14中也可以不同時進行加熱作業,而使第二半成品B於室溫(例如20~25°C)下(即俗稱的冷壓),進行加壓作業。
需說明的是,在實際應用中,於成形步驟S14後,若是第一端部32的末端及第二端部33的末端未對應露出於本體Z1,則可以是通過後加工的方式,去除部分的本體Z1,以使第一端部32的末端的至少一部分及第二端部33的末端的至少一部分露出於本體Z1。
在實際應用中,於預備步驟S11中,可以是利用相同的磁性混合物,製造出底座1及蓋體2,而於成形步驟S14中,底座1及蓋體2在受熱及受壓的過程中,原本構成底座1及蓋體2的磁性混合物,將會逐漸轉換為接近流體的狀態,並於線圈3的周圍流動,最後,原本構成底座1及蓋體2的磁性混合物,將會相互融合成所述本體Z1,而線圈3則會被包覆於本體Z1中。
當然,若是於預備步驟S11中,是利用不同的磁性混合物,分別製造出底座1及蓋體2,於成形步驟S14的過程中,原本用來構成底座1的磁性混合物可能大部分會位於模具Q的底部,而原本用來構成蓋體2的磁性混合物大部分則會位於線圈3的周圍,於最終製造出的磁性裝置Z的本體Z1的剖面中,則可能會看到兩種磁性混合物的交界線。
請參閱圖15,其顯示為利用本發明的磁性裝置的製造方法所製造出的磁性裝置的示意圖。利用本發明的磁性裝置的製造方法所製造出的磁性裝置Z,可以作為一電感。磁性裝置Z包含有本體Z1及線圈3,線圈3是被本體Z1所包覆,且線圈3的第一端部32的末端322及第二端部33的末端331,是露出於本體Z1的一側面,而第一端部32的末端322及第二端部33的末端可以是用來作為磁性裝置Z的電極。
請參閱圖16,其為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的流程示意圖。本實施例的磁性裝置的製造方法,其用以製造出一磁性裝置,所述磁性裝置包含一體成形的一本體。本實施例的磁性裝置的製造方法包含:一預備步驟S21、一線圈組裝步驟S22、一設置步驟S23及一成形步驟S24。
請一併參閱圖16及圖17,圖17為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的預備步驟所製造出的蓋體。所述預備步驟S21是:利用至少一磁性混合物製造出一底座1及一蓋體2A。蓋體2A的一側內凹形成有一凹槽24及一避讓凹槽25,所凹槽24及避讓凹槽25相互連通,且蓋體2A包含有一柱體23,柱體23位於凹槽24中。於此所指的蓋體2A與前述實施例所述的蓋體2A,差異僅在於本實施例的蓋體2A相較於前述實施例的蓋體2A,額外增加了避讓凹槽25,本實施例的蓋體2A的其餘部分,都與前述實施例的蓋體2A相同,於此不再贅述。關於避讓凹槽25的外型,可以是依據位於捲繞部31的頂部31A的第一端部32的外型進行設計。
所述線圈組裝步驟S22是:使一線圈3固定設置於底座1,以構成一第一半成品A。於此所指的第一半成品A與前述實施例所述的第一半成品A相同,詳細說明請參閱前述實施例,於此不再贅述。
請一併參閱圖18至圖22,圖18為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的設置步驟的示意圖,圖19為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的成形步驟前的示意圖,圖20為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的成形步驟前的局部剖面示意圖,圖21及圖22分別為圖19沿剖面線XXI-XXI、XXII-XXII的剖面示意圖。
所述設置步驟S23是:將第一半成品A置放於一模具Q中,並將蓋體2A設置於第一半成品A上,以構成一第二半成品C。第二半成品C的捲繞部31對應位於凹槽24中,且第一端部32與捲繞部31的頂部31A相連接的區段對應位於避讓凹槽25中,柱體23對應位於中心孔洞311中,且柱體23相反於底壁21的一端,可以是對應抵靠於底部31B的第一側,而蓋體2A的環側壁22的端面2M,則可以是對應抵靠於底部31B的第一側。換句話說,避讓凹槽25用來容置第一端部32與捲繞部31的頂部31A相連接的區段,藉此,讓第二半成品C的線圈3位於底座1的第一側的部分,都可以被容置於蓋體2A的凹槽24及避讓凹槽25中。
所述成形步驟S24是:對第二半成品C進行加壓,以使第二半成品C所包含的蓋體2A及底座1相互融合連接,以構成本體Z1(如圖15所示),而捲繞部31則對應位於本體Z1中,且第一端部32的末端322(如圖15所示)及第二端部33的末端331(如圖15所示)是對應露出於本體Z1。本實施例的所述成形步驟S24與前述實施例中所述的所述成形步驟S24,除了設置於模具Q中的第二半成品C不同外,其餘部分都相同,於此不再贅述。在實際應用中,於成形步驟S24中,還可以同時對模具Q進行加熱,亦即,同時對第二半成品B進行加熱及加壓;當然,於成形步驟S24中也可以不同時進行加熱作業,而使第二半成品B於室溫(例如20~25°C)下(即俗稱的冷壓),進行加壓作業。
值得一提的是,上述任一實施例,在實際應用中,相關人員可以是依據製成底座及蓋體的磁性混合物的不同,而對應調整蓋體的整體高度,從而確保在成形步驟中,原本用來構成蓋體及底座的磁性混合物能夠有效地包覆線圈。換句話說,蓋體的整體高度可以是依據磁性混合物的不同,而有所變化。相似地,相關人員還可以是因應線圈的種類不同,通過修改蓋體的外型、底座的整體厚度、底座的外型等方式,來確保在成形步驟中,原本用來構成蓋體及底座的磁性混合物能夠有效地包覆線圈。
請一併參閱圖23至圖26,其分別為本發明的磁性裝置的製造方法的其他實施例的線圈組裝步驟所製造出的第一半成品的示意圖。如圖23所示,在其中一個不同的實施例中,第一半成品A1的線圈3的第一端部32相反於與捲繞部31相連接的一端,通過第一缺口13由底座1的第一側1A向第二側1B彎曲,但第一端部32的末端322,未彎曲至底座1的第二側1B,且第一端部32相反於與捲繞部31相連接的一端的一部分是與底座1的一底面齊平;線圈3的第二端部33相反於與捲繞部31相連接的一端,通過第二缺口14由底座1的第一側1A向第二側1B彎曲,但第二端部33的末端322,未彎曲至底座1的第二側1B,且第二端部33相反於與捲繞部31相連接的一端的一部分是與底座1的底面齊平。於成形步驟後,與底座1的底面齊平的第一端部32的一部分及與底座1的底面齊平的第二端部33的一部分,將會對應露出於本體Z1(如圖15所示)。
如圖24所示,在其中一個不同的實施例中,第一半成品A2的線圈3的第一端部32相反於與捲繞部31相連接的一端,通過第一缺口13由底座1的第一側1A向第二側1B彎曲,但第一端部32的末端322,未彎曲至底座1的第二側1B,而第一端部32的末端322是向遠離捲繞部31的方向彎曲形成一第一末端彎曲部323,且第一末端彎曲部323的一部分是與底座1的底面齊平;線圈3的第二端部33相反於與捲繞部31相連接的一端,通過第二缺口14由底座1的第一側1A向第二側1B彎曲,但第二端部33的末端331,未彎曲至底座1的第二側1B,而第二端部33的末端331是向遠離捲繞部31的方向彎曲形成一第二末端彎曲部332,且第二末端彎曲部332的一部分是與底座1的底面齊平。於成形步驟後,與底座1的底面齊平的第一末端彎曲部323的一部分及與底座1的底面齊平的第二末端彎曲部332的一部分,將會對應露出於本體Z1(如圖15所示)。
如圖25所示,在其中一個不同的實施例中,第一半成品A3的捲繞部31的捲繞方式,可以是扁平狀的漆包線的寬側面,面向一中心軸,並以該中心軸為中心進行旋轉,據以構成如圖25所示的捲繞情況。於圖25中,是以線圈3所包含的第一端部32及第二端部33的末端,分別彎曲後位於底座1的第二側1B為例,但在實際應用中,第一端部32及第二端部33的末端不侷限於必須分別彎曲後位於底座1的第二側1B。舉例來說,在本實施例的其他變形實施例中,第一端部32及第二端部33的末端,也可以是呈現為如圖23或圖24中的第一端部32及第二端部33的末端所呈現的樣式。
如圖26所示,此實施例與前述圖5所示的第一半成品A4的最大差異在於:本實施例的線圈3是採用圓線(即線圈3的斷面大致呈現為圓形),而圖5的實施例中,線圈3則是採用扁線。於圖26中,是以線圈3所包含的第一端部32及第二端部33的末端,分別彎曲後位於底座1的第二側1B為例,但在實際應用中,第一端部32及第二端部33的末端不侷限於必須分別彎曲後位於底座1的第二側1B。舉例來說,在本實施例的其他變形實施例中,第一端部32及第二端部33的末端,也可以是呈現為如圖23或圖24中的第一端部32及第二端部33的末端所呈現的樣式。
在較佳的實施例中,上述本發明的磁性裝置的製造方法,於成形步驟後,還可以先於本體的外型形成(例如利用塗佈的方式)絕緣層(例如黑漆),以使絕緣層完全覆蓋本體及露出於本體的第一端部及第二端部,接著,再利用雷射等方式,去除露出於本體的第一端部及第二端部的絕緣層及其線圈的絕緣漆,而使第一端部及第二端部的導電結構露出,最後,再於第一端部及第二端部的導電結構上形成金屬層,以作為電極。
需特別強調的是,本發明的磁性裝置的製造方法所包含的上述步驟中,不包含有任何於模具中填充磁性粉末的步驟,而本發明的磁性裝置的製造方法,通過上述步驟的設計,可以有效地解決習知技術中,於製造過程中,利用填充磁性粉末,以成形磁性裝置的本體所可能存在的問題。
承上,更詳細來說,在習知的電感(磁性裝置)的其中一種製造方法中,是於模具設置線圈,並填充磁性粉末,再利用加熱加壓的方式,使磁性粉末成形為電感的磁性本體;利用此種方法所製成的電感,其磁性本體位於線圈的中間位置的區域密度、磁性本體位於線圈外的位置的區域密度,將會相較於磁性本體的其他位置的區域密地低,而磁性本體的整體存在有密度不均勻的問題,從而會直接導致電感的磁特性不佳,及電感的可靠度差等問題。
在習知的另一種電感的製造方法中,是先使線圈置放於一倒T型的底座上,再將線圈及倒T型的底座一同放置於模具中,接著,於模具中填入磁性粉末,並利用加熱加壓的方式,使倒T型的底座及磁性粉末共同形成電感的磁性本體,此種方式,最終製造出的電感的磁性本體的整體均勻度,雖然相較於前述習知的另一種製造方法的電感的磁性本體的整體均勻度佳,但,此種方法製造出的磁性本體,由於線圈的外側的區域密度,與磁性本體的其他區域的密度的差異仍然過大,所以最終製造出的電感的磁特性,仍然具有改善的空間。另外,上述兩種習知的電感的製造方法所製造出的電感,還容易發生線圈偏移,未位於磁性本體的中央位置的問題。
相對地,本發明的磁性裝置的製造方法,通過預備步驟、線圈組裝步驟、設置步驟及成形步驟等設計,可以有效地改善上述習知兩種電感的製造方法,所製造出的電感所存在的問題,而本發明的磁性裝置的製造方法所製造出的磁性裝置,其本體的各區域的密度大致趨近一致,而磁性裝置具有相對於前述兩種習知製造方法所製造出的磁性裝置,具有相對較佳的磁特性及相對較佳的可靠度。
值得一提得是,上述兩個實施例所分別製造出的磁性裝置,其所包含的本體的密度均勻度,都優於習知利用磁粉填充的方式所製造出的磁性本體的密度均勻度,其中又以第一實施例所製造出的本體的密度均勻度最佳,且以第一實施例所製造出的磁性裝置的磁特性,相較於第二實施例所製造出的磁性裝置的磁特性更佳。
另外,上述兩種習知的電感的製造方法所製造出的電感,還容易發生線圈沒有位於磁性本體的大致中央的位置,或者,線圈發生歪斜的問題,從而導致電感不具有良好的磁特性的問題。反觀,利用本發明的磁性裝置的製造方法所製造出的磁性裝置,其所包含的線圈的捲繞部,可以有效地位於本體的大致中央的位置,且捲繞部不容易出現歪斜的問題,而磁性裝置可具有相對較佳的磁特性。
以上所述僅為本發明的較佳可行實施例,非因此侷限本發明的專利範圍,故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的保護範圍內。
1:底座
11:基部
11W:寬度
11L:長度
12:凸出部
12W:寬度
12L:長度
13:第一缺口
14:第二缺口
1A:第一側
1B:第二側
2:蓋體
2A:蓋體
2L:長度
2W:寬度
2M:端面
21:底壁
22:環側壁
22H:高度
23:柱體
23D:外徑
23H:高度
24:凹槽
24D:內徑
25:避讓凹槽
3:線圈
31:捲繞部
31A:頂部
31B:底部
31D:外徑
31H:高度
311:中心孔洞
311D:內徑
32:第一端部
321:部分區段
322:末端
323:第一末端彎曲部
33:第二端部
331:末端
332:第二末端彎曲部
A:第一半成品
A1:第一半成品
A2:第一半成品
A3:第一半成品
A4:第一半成品
B:第二半成品
C:第二半成品
Y:沖壓裝置
Z:磁性裝置
Z1:本體
Q:模具
Q1:預定間隙
S11~S14:流程步驟
S21~S24:流程步驟
圖1為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的流程示意圖。
圖2及圖3分別為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的預備步驟所製造出的底座及蓋體。
圖4為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的預備步驟所製造出的蓋體的剖面圖。
圖5至圖7為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的線圈組裝步驟所製造出的第一半成品的不同視角的示意圖。
圖8為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的設置步驟的示意圖。
圖9為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的成形步驟前的示意圖。
圖10為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的成形步驟前的局部剖面示意圖。
圖11及圖12分別為圖9沿剖面線XI-XI、XII-XII的剖面示意圖。
圖13為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的成形步驟前的蓋體傾斜的剖面示意圖。
圖14為本發明的磁性裝置的製造方法的第一實施例的成形步驟後的剖面示意圖。
圖15為利用本發明的磁性裝置的製造方法所製造出的磁性裝置的示意圖。
圖16為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的流程示意圖。
圖17為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的預備步驟所製造出的蓋體。
圖18為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的設置步驟的示意圖。
圖19為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的成形步驟前的示意圖。
圖20為本發明的磁性裝置的製造方法的第二實施例的成形步驟前的局部剖面示意圖。
圖21及圖22分別為圖19沿剖面線XXI-XXI、XXII-XXII的剖面示意圖。
圖23至圖26分別為本發明的磁性裝置的製造方法的其他實施例的線圈組裝步驟所製造出的第一半成品的示意圖。
S11~S14:流程步驟
Claims (14)
- 一種磁性裝置的製造方法,其用以製造出一磁性裝置,所述磁性裝置包含一體成形的一本體,所述磁性裝置的製造方法以下步驟:一預備步驟:利用至少一磁性混合物製造出一底座及一蓋體;所述蓋體的一側內凹形成有一凹槽,且所述蓋體包含有一柱體,所述柱體位於所述凹槽中;一線圈組裝步驟:使一線圈固定設置於所述底座,以構成一第一半成品;所述線圈包含一捲繞部、一第一端部及一第二端部,所述第一端部的一端與所述捲繞部的頂部連接,所述第二端部的一端與所述捲繞部的底部連接;所述捲繞部的外徑小於所述底座的寬度,所述捲繞部的外徑小於所述底座的長度,且所述捲繞部的外徑小於所述凹槽的內徑,所述捲繞部的一中心孔洞的內徑,大於所述柱體的外徑,所述凹槽的深度不小於捲繞部的高度;一設置步驟:將所述第一半成品置放於一模具中,並將所述蓋體設置於所述第一半成品上,以構成一第二半成品;所述第二半成品的所述蓋體的形成有所述凹槽的一端面的一部分,對應抵靠於所述第一端部鄰近於所述捲繞部的頂部的區段,而所述蓋體是被所述第一端部的部分區段支撐,所述柱體則是對應位於所述捲繞部的所述中心孔洞的上方,所述捲繞部對應位於所述凹槽的下方;一成形步驟:對所述第二半成品進行加壓,以使所述第二半成品所包含的所述蓋體及所述底座相互融合連接,以構成所述本體,而所述捲繞部則對應位於所述本體中,且所述第一端部的末端的一部分及所述第二端部的末端 的一部分是對應露出於所述本體。
- 如請求項1所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述設置步驟中,所述蓋體的四周與所述模具的內側壁之間的一預定間隙不超過0.2公釐。
- 如請求項1所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述預備步驟中,所述蓋體包含一底壁、一環側壁及所述柱體,所述環側壁環繞所述底壁設置,所述柱體的一端設置於所述底壁,而所述底壁、所述環側壁及所述柱體共同構成所述凹槽,所述柱體的高度,不大於所述環側壁的高度;於所述設置步驟中,所述柱體相反於所述底壁的末端未伸入所述中心孔洞。
- 如請求項1所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述預備步驟所製造出的所述底座是包含一基部及一凸出部,所述凸出部與所述基部的一側連接,所述凸出部的寬度小於所述基部的寬度,而所述凸出部與所述基部於所述基部的該側共同形成一第一缺口及一第二缺口,所述基部的長度與所述凸出部的長度的總和大於或等於所述蓋體的長度,且所述基部的寬度大於或等於所述蓋體的寬度;於所述線圈組裝步驟中,所述第一端部的部分區段是位於所述第一缺口,所述第二端部的部分區段是位於所述第二缺口;於所述設置步驟中,所述第一缺口及通過所述第一缺口向所述第二側彎曲的所述第一端部的部分區段對應位於所述蓋體的下方,所述第二缺口及通過所述第二缺口向所述第二側彎曲的所述第二端部的部分區段對應位於所述蓋體的下方。
- 如請求項4所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述線 圈組裝步驟中,所述第一端部的部分區段是通過所述第一缺口向所述第二側彎曲,而所述第一端部的末端位於所述底座的所述第二側,所述第二端部的部分區段是通過所述第二缺口向所述第二側彎曲,而所述第二端部的末端位於所述底座的所述第二側。
- 如請求項1所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述預備步驟中,是利用相同的磁性混合物,製造出所述底座及所述蓋體,而所述本體是由相同的磁性混合物所構成;於所述設置步驟及所述成形步驟之間沒有於所述模具中填入磁性混合物。
- 如請求項1所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述預備步驟中,是利用不同的磁性混合物,分別製造出所述底座及所述蓋體,而所述本體是由不相同的磁性混合物所構成;於所述設置步驟及所述成形步驟之間沒有於所述模具中填入磁性混合物。
- 一種磁性裝置,其是利用如請求項1至7任一項中所述的磁性裝置的製造方法所製成。
- 一種磁性裝置的製造方法,其用以製造出一磁性裝置,所述磁性裝置包含一體成形的一本體,所述磁性裝置的製造方法以下步驟:一預備步驟:利用至少一磁性混合物製造出一底座及一蓋體;所述蓋體的一側內凹形成有一凹槽及一避讓凹槽,所凹槽及所述避讓凹槽相互連通,且所述蓋體包含有一柱體,所述柱體位於所述凹槽中;一線圈組裝步驟:使一線圈固定設置於所述底座,以構成一第一半成品;所述線圈包含一捲繞部、一第一端部及 一第二端部,所述第一端部的一端與所述捲繞部的頂部連接,所述第一端部的另一端由所述底座的一第一側向所述底座的一第二側彎曲,所述第二端部的一端與所述捲繞部的底部連接,所述第二端部的另一端由所述第一側向所述第二側彎曲;所述捲繞部的外徑小於所述底座的寬度,所述捲繞部的外徑小於所述底座的長度,且所述捲繞部的外徑小於所述凹槽的內徑,所述捲繞部的一中心孔洞的內徑,大於所述柱體的外徑,所述凹槽的深度不小於捲繞部的高度;一設置步驟:將所述第一半成品置放於一模具中,並將所述蓋體設置於所述第一半成品上,以構成一第二半成品;所述第二半成品的所述捲繞部對應位於所述凹槽中,且所述第一端部與所述捲繞部的頂部相連接的區段對應位於所述避讓凹槽中,所述柱體對應位於所述中心孔洞中;一成形步驟:對所述第二半成品進行加壓,以使所述第二半成品所包含的所述蓋體及所述底座相互融合連接,以構成所述本體,而所述捲繞部則對應位於所述本體中,且所述第一端部的末端的一部分及所述第二端部的末端的一部分是對應露出於所述本體。
- 如請求項9所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述預備步驟中,所述蓋體包含一底壁、一環側壁及所述柱體,所述環側壁環繞所述底壁設置,所述柱體的一端設置於所述底壁,而所述底壁、所述環側壁及所述柱體共同構成所述凹槽,所述柱體的高度,小於所述環側壁的高度。
- 如請求項9所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述預備步驟所製造出的所述底座是包含一基部及一凸出部,所 述凸出部與所述基部的一側連接,所述凸出部的寬度小於所述基部的寬度,而所述凸出部與所述基部於所述基部的該側共同形成一第一缺口及一第二缺口,所述基部的長度與所述凸出部的長度的總和大於或等於所述蓋體的長度,且所述基部的寬度大於或等於所述蓋體的寬度;於所述線圈組裝步驟中,所述第一端部的部分區段是通過所述第一缺口向所述第二側彎曲,而所述第一端部的末端位於所述底座的所述第二側,所述第二端部的部分區段是通過所述第二缺口向所述第二側彎曲,而所述第二端部的末端位於所述底座的所述第二側;於所述設置步驟中,所述第一缺口及通過所述第一缺口向所述第二側彎曲的所述第一端部的部分區段對應位於所述蓋體的下方,所述第二缺口及通過所述第二缺口向所述第二側彎曲的所述第二端部的部分區段對應位於所述蓋體的下方。
- 如請求項9所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述預備步驟中,是利用相同的磁性混合物,製造出所述底座及所述蓋體,而所述本體是由相同的磁性混合物所構成;於所述設置步驟及所述成形步驟之間沒有於所述模具中填入磁性粉末。
- 如請求項9所述的磁性裝置的製造方法,其中,於所述預備步驟中,是利用不同的磁性混合物,分別製造出所述底座及所述蓋體,而所述本體是由不相同的磁性混合物所構成;於所述設置步驟及所述成形步驟之間沒有於所述模具中填入磁性粉末。
- 一種磁性裝置,其是利用如請求項9至13任一項中所述的磁性裝置的製造方法所製成。
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2023
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