专利名称：一体成型粉压式电感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及线绕式电感器，更具体地说，涉及一种一体成型粉压式电 感器。
背景技术：
线绕式电感器的主要构成部件是线圈和导磁体，其中的导磁体可以是磁
芯、铁芯或铜芯。如图1、图2和图3所示，现有的电感器产品中，导磁体101 的形状通常为圆柱形、工字形、环形等；漆包线被绕制于导磁体的外面以形成 线圈102，最终分别构成圆柱形电感器、工字形电感器、以及环形电感器；三 种电感器的共同特征是线圈绕制于导磁体的外部。
现有电感器中，线圈与导磁体不是一体成型的构造，无法紧密结合，从而 会造成电感值偏低、抗直流饱和特性差等问题。另外，针对这种电感器，其线 圈通常是以人工方式绕制在导磁体上的，此类传统加工方法的生产效率低、且 无法保证产品性能参数的一致性。
实用新型内容
针对现有技术的上述缺陷，本实用新型要解决现有电感器电气性能差，且 制造效率低等问题。
为解决上述技术问题，本实用新型首先提供一种一体成型粉压式电感器， 包括导磁体和漆包线线圈，所述线圈包括主体和延伸部，其中，所述导磁体与 线圈之间为一体成型结构，构成所述导磁体的材料紧密填充于所述主体的内 部、并紧密包覆于所述主体的外部；所述延伸部伸出到所述导磁体外部形成该 电感器的电极端。
本实用新型的电感器可以是插件式电感器，此时所述延伸部均从所述导磁
体的底面伸出，形成插件式电感器的电极端。另外，可在同一个导磁体内设两 组独立绕制线圈的主体，所述两个线圈的延伸部均从所述导磁体的底面伸出， 形成插件式电感器的四个电极端。
本实用新型的电感器可以是贴片式电感器，此时所述延伸部为扁平结构， 分别从所述导磁体的相对两侧面伸出，并分别被弯折至紧贴所述导磁体的底 面，形成贴片式电感器的电极端。
由于采取了上述技术方案，本实用新型的电感器具有以下优点
(1) 、构成导磁体的粉料紧密填充了线圈主体的内部、并紧密包覆于线圈 主体的外部；与传统电感器相比紧密度高得多，并且为封密式结构。
(2) 、导磁体会形成封闭式的磁路结构，磁力线被限制在导磁体内部，所 以对环境的电磁干扰会比传统电感器小得多。
(3) 、可最大化地使用其导磁体空间，所以其体积可做得比传统电感器小， 具有小型化的优势。
(4) 、由于导磁体的完全填充，所以能在使用较少漆包线线圈的情况下达 成同样电感值的要求，也就是可以降低线圈的圈数，这样一来其直流内阻特性 会比传统电感器小。
(5) 、本实用新型电感器的能在高达100兆赫的频率下有效运作。
(6) 、本实用新型电感器为一体成型的整体结构，不需要人工绕制线圈， 可提高生产效率，并保证产品性能的一致性。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中
图1是圆柱形电感器的结构示意图2是工字形电感器的结构示意图3是环形电感器的结构示意图4是圆形漆包线线圈的结构示意图5是扁平漆包线线圈的结构示意图6是圆形两组漆包线线圈的结构示意图7是将圆形漆包线线圈的两个延伸部加工为扁平电极的示意图； 图8是本实用新型一个优选实施例中贴片式电感器的制造流程示意图； 图9是本实用新型一个优选实施例中插件式电感器的制造流程示意图； 图10是本实用新型一个优选实施例中具有两组漆包线线圈的插件式电感 器的制造流程示意图。
具体实施方式
根据前述内容可知，本实用新型的一体成型粉压式电感器包括导磁体和漆 包线线圈，其中，所述导磁体与线圈之间为一体成型结构，构成所述导磁体的 材料紧密填充于所述线圈主体的内部、并紧密包覆于所述线圈主体的外部；所 述线圈的延伸部伸出到所述导磁体外部形成该电感器的电极端。相应的制造流 程及产品结构，可参见图8、图9和图10。
针对本实用新型的一体成型粉压式电感器，可按如下步骤进行制造(1)、 根据要制造的电感器的电气特性制备漆包线线圈，并制备用于构成导磁体的粉 料；(2)、将所述线圈的主体放入一个压铸腔中，所述线圈的延伸部则伸出到 所述压铸腔外；(3)、在所述压铸腔中加入所述粉料，并进行压铸处理，使所 述粉料紧密填充于所述主体的内部、并紧密包覆于所述主体的外部；所述延伸 部伸出到由所述粉料压制而成的导磁体的外部并形成该电感器的电极端；(4)、 从所述压铸腔中取出所述电感器坯件并进行烘烤处理。下面将结合具体实施例 进行详细的说明。
一、导磁体粉料的制备
本实用新型中的其中的导磁体主要由两种合金磁粉组成(高磁通合金磁 粉、低磁通合金磁粉)，通常还含有绝缘剂(聚酯树脂Polyester resin)、环 氧树脂(Epoxy)、以及润滑剂(例如硬脂酸锌)等材料。其中，两种合金磁粉均 由羰基铁粉(Carbonyl Iron Powder)制成，不同的是高磁通合金磁粉的颗粒大 小为7 u 9 p m，而低磁通合金磁粉的颗粒大小为3 u m 5 u m。
由于两种合金磁粉的颗粒大小不相同，原则上，颗粒大的，其导磁率高、
铁损较大、应用频率较低；反之，颗粒小的，其导磁率低、铁损较小、应用频 率较高。因此，利用上述的特性，适当调整两种合金磁粉的混合比例，即可制 成具有电子产业所需求的最佳电气特性电感器。测试表明，本实用新型所制成 的电感器的导磁率比传统电感器高出约1. 5 3倍，而其耐电流特性则可提升 约30 40%。
具体制造时，先取上述的两种合金磁粉，并根据所需的电气特性当调整其 相关比例；例如，对于10微亨(uH)以上的电感值，取粉料时，高磁通合金磁 粉占80%，低磁通合金磁粉占20%;对于10微亨(uH)以下的电感值，取粉料时， 高磁通合金磁粉和低磁通合金磁粉各占50%。
然后在这两种合金磁粉中加入绝缘剂及稀释剂以进行绝缘处理，具体是将 这些混合材料经充分搅拌均匀后，再置入烘烤炉中，烘烤温度10(rC 15(TC， 烘烤时间90 120分钟，使绝缘剂得以完全硬化并在磁粉表面形成一层绝缘 膜，其中的稀释剂采用丙酮(Acetone)。
然后，在经过上述绝缘处理的混合材料中加入环氧树脂(Epoxy)，充分搅 拌使其成为泥糊状。
利用造粒机进行造粒处理，再用筛粉机过筛，以生成微细颗粒，颗粒大小 范围在38 u m 48 u m之间，其目的是在成型时令这些材料具有所需流动性的 需求。
再将该通过造粒处理的混合材料置入烘烤炉，烘烤温度100 120 。C，烘 烤时间30 40分钟，并于烘烤完成后将硬脂酸锌润滑剂加入该其中，混合均 匀，即可得到用于构成导磁体的粉料。
具体制造时，设己取的两种合金磁粉为100公斤，则在后续步骤中，需加 入的绝缘剂为50 60公斤、稀释剂为100 120公斤、环氧树脂为40 50公 斤、润滑剂为0.3 0.5公斤。
二、漆包线线圈的制备
图4所示的是已制备完成的一组圆形漆包线线圈Al，该线圈的两个延伸 部是朝同一方向延伸的。
图5所示为一个扁平漆包线线圈A2。该线圈中漆包线的断面为扁平结构， 其中间段形成环形线圈主体，两端则分别向环形线圈主体的外侧延伸，形成两 个延伸部。
图6所示是已制备完成的两组圆形漆包线线圈A3，该两组线圈的四个延 伸部是朝同一方向延伸的。
图7所示是将圆形漆包线线圈的两个延伸部加工为扁平电极的示意图，其 中先将圆形漆包线线圈原型B1置于一下模具中B3，并予以固定；随后，可移 动的上模具B2施压于下模具B3，进而将圆形漆包线线圈(Bl)的两个延伸部由 圆形压制成扁平状断面，也就是加工为扁平电极；最后得到具有扁平电极的线 圈B4。
三、贴片式电感器的制造
本实用新型一个优选实施例中，贴片式电感器的制造流程如图8所示，图 中的大箭头方面示出了加工的顺序，即第一行从左至右、转到第二行从右至左、 再转到第三行从左至右。其中，先将图5所示的扁平漆包线线圈A2置入下模 具C1中，线圈的两个延伸部分别被固定在可移动模棒柱体C2上；然后加入经 前述步骤制备好的导磁体粉料II。
随后，通过可移动的上方模棒柱体C5、以及下方模棒柱体C3加压，实施 上、下均衡压铸，将导磁体粉料Il、扁平漆包线线圈A2压铸成一完整的电感 器坯件C6;将电感器坯件C6取出后，由弯折模具C7将其两个延伸部弯折与 导磁体的底面紧贴。
然后，再将该压铸完成的贴片式电感器C8置入一烤炉，烘烤温度10(TC 12(TC，烘烤时间60 90分钟，即可得到成品的贴片式电感器C8，图中示出 的是底面向上时的情况。
由上述实施例可以看出，其中，由模具C2、 C3、 C5围成压铸腔；线圈的 主体在压铸腔内，线圈的延伸部则伸出到压铸腔外；然后在所述压铸腔中加入 粉料并进行压铸处理，使粉料紧密填充于主体的内部、并紧密包覆于主体的外 部；延伸部伸出到由粉料压制而成的导磁体的外部并形成该电感器的电极端。
四、 插件式电感器的制造
本实用新型一个优选实施例中，插件式电感器的制造流程如图9所示。其 中，先将该漆包线线圈A1置入下模具D1中，该线圈度的两个延伸部分别被固 定在可移动模棒柱体D2的两个插孔中；然后加入经前述步骤制备好的导磁体
通过可移动的下方模棒柱体D2、以及上方模棒柱体D3进行加压，实施上、 下均衡压铸，将导磁体粉料Il、扁平漆包线线圈A1压铸成一完整的插件式电 感器坯件整D4;然后取出插件式电感器坯件整D4。
然后，再将该压铸完成的插件式电感器D4置入一烤炉，烘烤温度100°C 120°C，烘烤时间60 90分钟，即可得到成品的插件式电感器D5。
由上述实施例可以看出，其中，由模具D1、 D2、 D3围成压铸腔；同样， 线圈的主体在压铸腔内，线圈的延伸部则伸出到压铸腔外。
五、 含两组线圈的插件式电感器的制造
本实用新型一个优选实施例中，具有两组漆包线线圈的插件式电感器的制 造流程如图10所示。其过程与前述单线圈插件式电感器的过程相同，区别在 于具有两组独立的线圈，从而有四个延伸部。
其中，由模具E1、 E2、 E3围成压铸腔；同样，线圈A3的主体在压铸腔内， 线圈的延伸部则伸出到压铸腔外。压铸得到插件式电感器坯件整E4，再。经 过烘烤处理，即可得到成品的插件式电感器E5。
本实用新型的电感器并不限于上述的具体实施例，还可在本实用新型技术 方案的基础上根据需要作相应的改动。由上述具体实施例可以看出，本实用新 型的电感器具有以下优点-
(1)、导磁体的粉料紧密填充了线圈主体的内部、并紧密包覆于线圈主体 的外部；与传统的圆柱形电感器(图1)、工字形电感器(图2)或环形电感器(图 3)相比，本实用新型电感器的紧密度高得多，并且为封密式结构。
(2) 、漆包线线圈完全被粉料制成的导磁体所包覆，所以会形成封闭式的 磁路结构；这使得电感器的磁力线被限制在导磁体内部，所以对环境的电磁干 扰会比传统电感器小得多。
(3) 、本实用新型电感器为一体成型结构，可最大化地使用其导磁体空间， 所以其体积可做得比传统电感器小，具有小型化的优势。
(4) 、本实用新型的电感器中，由于导磁体粉料的完全填充，所以能在使 用较少漆包线线圈的情况下达成同样电感值的要求，也就是可以降低线圈的圈 数，这样一来其直流内阻特性会比传统电感器小，测试表明，本实用新型电感 器的直流内阻比传统电感器降低约10 30%。
(5) 、既可适用于贴片式电感器，也可适用于插件式电感器。
(6) 、本实用新型电感器的导磁体采用高绝缘阻抗(在电压200V的测试条 件下，超过100兆欧姆)的导磁体粉料所制成，该电感器不会在表面粘着线路 之间产生传感路径，所以该电感器能在高达ioo兆赫的频率下有效运作。
(7) 、本实用新型电感器为一体成型的整体结构，不需要人工绕制线圈， 可提高生产效率，并保证产品性能的一致性。
(8) 、本实用新型电感器还具有功率损耗小、温升低等优点。
权利要求1.一种一体成型粉压式电感器，包括导磁体和漆包线线圈，所述线圈包括主体和延伸部，其特征在于，所述导磁体与线圈之间为一体成型结构，构成所述导磁体的材料紧密填充于所述主体的内部、并紧密包覆于所述主体的外部；所述延伸部伸出到所述导磁体外部形成该电感器的电极端。
2、 根据权利要求1所述的一体成型粉压式电感器，其特征在于，所述延 伸部均从所述导磁体的底面伸出，形成插件式电感器的电极端。
3、 根据权利要求2所述的一体成型粉压式电感器，其特征在于，在同一个导磁体内有两组独立绕制线圈的主体，所述两个线圈的延伸部均从所述导磁 体的底面伸出，形成插件式电感器的四个电极端。
4、 根据权利要求1所述的一体成型粉压式电感器，其特征在于，所述延 伸部为扁平结构，分别从所述导磁体的相对两侧面伸出，并分别被弯折至紧贴 所述导磁体的底面，形成贴片式电感器的电极端。
专利摘要本实用新型涉及一体成型粉压式电感器，为解决现有电感器电气性能差且制造效率低等问题，本实用新型的电感器包括导磁体和漆包线线圈，制造时，将线圈的主体放入一个压铸腔中，线圈的延伸部则伸出到所述压铸腔外，然后在压铸腔中加入导磁体粉料，并进行压铸处理，使粉料紧密填充于线圈主体的内部、并紧密包覆于线圈主体的外部；线圈延伸部伸出到由粉料压制而成的导磁体的外部并形成该电感器的电极端。与传统电感器相比，本实用新型的电感器具有电磁干扰小、直流内阻小、功率损耗小、温升低等优点；相应的制造方法可适用于贴片式电感器和插件式电感器，生产效率高，产品一致性好。
文档编号H01F27/30GK201199472SQ20082009355
公开日2009年2月25日 申请日期2008年4月23日 优先权日2008年4月23日
发明者王向群 申请人:深圳感通科技有限公司