专利名称：：表面安装型功率电感器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及表面安装型功率电感器。
背景技术：
：随着各种电子器件朝着纤细和高性能的方向的重点发展，提供功率的功率电路也设计的不仅要满足大容量，而且还要满足纤细和短小。特别地，由于个人计算机中使用的中央处理器(CPU)以大容量和高速为目标，所以它们的功耗日益增大。为了满足该需求，功率电路被改变调整为开关调整型，而不是传统的线性调整型。如图1所示，功率电路通常采用的功率电感器具有双芯结构，该双芯结构由内芯10和封装内芯的外芯20组成，内芯10绕有预定匝数的线圏。在内芯与外芯之间是气隙AG,气隙AG通常填充导电性环氧化物。根据线圏引起的磁通量密度，气隙AG决定电感器的电气性质。气隙的减小的厚度导致磁通量密度增大并因此导致电感L增大。大电感L允许缠绕较少匝数的线圏。因此，线圏的总长度缩短，导致直流电阻下降。但是，由此，电感L在大电流条件下被减小。下面，在表1中给出有或没有气隙AG时磁性的简要说明。在高磁场强度H(A/M)下达到磁饱和意味着电感器能够在大电流下使用。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>因此，如果电感L在大电流条件下不变小，从功率电感器中除去气隙是得到纤细和短小及大容量理想的解决办法。随着气隙变窄电感L增大带来的有利效果可以与在大电流下电感减小的不利效果同时存在。换句话说，理想的功率电感器可以通过克服两种对立效果相互影响的固有技术矛盾(TC)来实现。
发明内容因此，本发明是考虑到先有技术中存在的以上问题作出的，本发明的一个目的是提供没有气隙的表面安装型功率电感器，其具有与绕有线圏的内芯结合在一起的外部磁性封壳，并且能够在大电流的条件下维持大电感L。本发明的另一个目的是提供表面安装型功率电感器，其具有绕在内芯上的匝数较少的线圈和因此得到的降低的直流电阻，而在大电流条件下不必减小电感。本发明的上述及其它目的、特征和其它优点根将通过结合附图的详细说明得到更清楚地了解，在附图中图l是传统功率电感器的纵向剖面图2是依照本发明的表面安装型功率电感器的立体图3a和3b是说明图，其示出用于本发明的内芯。图4a和4b是说明固，其示出依照本发明的绕有线團的内芯。图5示出传统电感器和依照本发明的电感器的纵向剖面图。图6a和6b是依照本发明的表面安装型功率电感器的立体图；以及图7a和7b是依照本发明的、装配有外部电极的表面安装型功率电感器的立体图。具体实施例方式下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方案。在以下描述中，如果一些传统功能或传统结构的解释妨碍对本发明要旨的理解，则这些解释可以视为不必要的。参照图2，示出依照本发明的表面安装型功率电感器(以下简称"电感器")100。如图2所示，电感器100包括内芯110、以预定匝数绕在该内芯上的线圈120、以及覆盖绕有线圈的内芯的外部磁性封壳130。内芯110，由铁氧体或磁性金属制成，可以形成为图3a所示的圆形鼓状、图3b所示的正方形鼓状、T字型(未示出)或I字型(未示出)。如图4a和4b所示，线圏120以预定匝数绕在内芯110上。其表面镀有绝缘树脂。电路的热度预期为125匸或以上时，此绝缘树脂优选由聚酰胺制成。外部磁性封壳130显示出本发明的技术特征，其使用造型工艺由磁性粉末、绝缘填料、粘合剂和润滑剂形成。在本发明中使用的磁性粉末可以是例如铁粉、坡莫合金粉、铝硅铁粉、非晶态合金粉末、铁氧体粉末。优选地，磁性粉末具有30Mm或更小的平均直径。如果粉末颗粒大或者具有锋利边缘，它们容易在造型工艺期间(其间通常施加高压)损坏线圏的绝缘涂层。磁性粉末必须绝缘到预定水平。除非提供绝缘，否则会发生涡电流损失，导致发热。通常，磁性粉末的绝缘可以通过用鳞酸或诸如水玻璃的无机粘合剂处理磁性粉末来实现。绝缘还可以通过适用于本发明的各种其它绝缘填料起到改善磁性粉末绝缘的作用并且包括滑石、MgO、CaO或它们的混合物。优选地，此绝缘填料按重量以磁性粉末重量的0.5%至5%的量来使用。另外，粘合剂用于增加磁性粉末的易混合性，并且形成为诸如酒精或甲乙酮的有机溶剂中的液态。优选地，粘合剂的量按重量约为磁性粉末的重量的1%至6%。粘合剂的量的增加时，磁性粉末颗粒之间的绝缘的量增大。但是，存在磁导率降低及饱和磁通量密度低的缺点。润滑剂用来改善模型内磁性粉末和绝缘填料的流动性，且可以从硬脂酸、锌、硬脂酸钾、石蜡及其组合中选择。优选地，润滑剂的量按重量约为磁性粉末的重量的0.1%至0.75%。外部磁性封壳130与线圏120和内芯110结合在一起,被建议用作传统电感器结构经历的技术矛盾的解决办法。换句话说，传统电感器中由于除去外芯20和气隙AG时所发生的电感L在大电流条件下降低的问题，可以通过依照本发明的表现出高饱和磁通量密度的外部磁性封壳130来解决。而且，除允许在大电流条件下将电感L保持在高水平之外，本发明的结构还减少线圈的匝数并因此降低了直流电阻。参照图5，将依照本发明的电感器(B)的结构与传统电感器(A)的结构进行比较。下面的表2中总结了传统电感器与本发明的电感器的性能。每个电感器均具有4.4uH的电感L和2.8mmx2.8mmxl.Omm的尺寸。传统电感器经测量在15匝线團的情况下具有0.17(1的直流电阻(DCR)，而本发明的电感器经测量在10匝线圏的情况下具有0,096Q的直流电阻(DCR)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本发明的电感器100可以如图6a或6b所示形成。优选地，内芯110为正方形鼓状时，如上所述，本发明的电感器100可净皮造型为具有图8的形式。电感器100可以装配外部电极，其形成与线圏两端的接合。在这点上，可以将银浆或导电金属片用于电感器的下端部。图7a和7b中描绘后一种情形的说明性、非限制性实施例，其中外部电极140a和140b由电感器下端部的金属片形成。工业实用性在依照本发明的电感器的结构中，如到目前为止所述的，与绕有线圏的内芯结合在一起的外部磁性封壳允许除去传统电感器结构中必需的外芯和气隙，并能在大电流条件下保证大电感L。因此，本发明的电感器具有与传统电感器相比显著减少的线闺匝数和明显降低的直流电阻p虽然已经出于说明性的目的公开了本发明的优选实施方案，但本领域的技术人员将意识到可以在不脱离所附权利要求中公开的本发明范围和精神的情况下进行各种修改、添加和替换。权利要求1.一种表面安装型功率电感器，其包括内芯，由铁氧体或磁性金属制成，具有选自I字型、T字型或鼓形的形式；线圈，在所述内芯上绕预定匝数；外部电极，分别与所述线圈的相对末端连通，以及外部磁性封壳，由磁性粉末、绝缘填料、粘合剂和润滑剂通过成型工艺形成，覆盖所述内芯和所述线圈，所述磁性粉末选自铁粉、坡莫合金粉、铝硅铁粉、非晶态合金粉末和铁氧体粉末组成的组。全文摘要本发明公开一种表面安装型功率电感器，其具有与绕有线圈的内芯结合在一起的外部磁性封壳，并且因此外部磁性封壳与内芯之间没有气隙，能够在大电流条件下维持大电感L。在该电感器中，由铁氧体或磁性金属形成的内芯上绕有预定匝数的线圈。提供由磁性粉末、绝缘填料、粘合剂和润滑剂成型而成的外部磁性封壳以便覆盖内芯和线圈。文档编号H01F27/24GK101351854SQ200680050043公开日2009年1月21日申请日期2006年12月28日优先权日2005年12月28日发明者宋炳武,李相卿,申载营申请人:户田梨树株式会社