专利名称：电感元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电感元件，特别是关于一种磁芯体内具有空间的电感元件。
背景技术：
铸型电感元件(molding inductor)具有体积小的特点，适合需要小体积的电子 元件的电子装置。铸型电感元件的制作是将线圈放置于模穴中，然后将该模穴填入磁性粉 末，最后压制而成。一般而言，磁性粉末可包含铁粉、填料(filler)、树脂(resin)及润滑剂 (lubricant)等。除体积小之外，铸型电感元件另具有可耐大电流的优点。未包含铁芯的铸型电感元件具有较低的导磁率(permeability)，因此若要维持相 当的电感量，则需较多的线圈数，而较多的线圈数，会导致较高的电阻值。虽然，此类型的铸 型电感元件具有可耐大电流、设计安全系数高及可有效提供电路保护，但因电阻值较高及 导磁率较低的缘故，而使其具有耗电与效率不彰的缺点。此外，将线圈卷绕于铁芯而制成的电感，可因铁芯具有较高的导磁率的缘故，而可 降低电阻及提高效率。然而，此类电感因有磁性饱和的限制，而无法承受大电流的冲击。甚 至，会在承受大电流的情况下，因丧失其应有的功能，而导致电路上的其它电子零元件的损 坏。综上所述，传统的铸型电感元件具有体积小的优点，但是因其电阻值较高及导磁 率较低的缘故，又具有耗电与效率不彰的缺点。再者，传统具有铁芯的电感虽具有低电阻及 高效率的优点，却无法承受大电流的冲击。
实用新型内容鉴于前述问题，本实用新型的一目的是提供一种新的电感元件，该电感元件包含 具有不同导磁系数的材料的磁芯部，因此具有低电阻、高效率以及可耐高电流等优点。根据前述目的，本实用新型一实施范例公开一种电感元件，该电感元件包含一磁 芯体、一线圈以及一模塑磁性材料。磁芯体具有至少一容置空间，线圈围绕该磁芯体，而模 塑磁性材料包覆该线圈及填充于磁芯体的容置空间内。相比于现有技术，本实用新型的电感元件的有益技术效果是具有低电阻、高效率 以及可耐高电流等优点。
图1显示本实用新型的一实施例的电感元件的立体示意图；图2显示本实用新型的一实施例的电感元件的另一立体示意图；图3显示本实用新型的一实施例的磁芯体与线圈的示意图；图4A至图4D显示本实用新型的不同实施例的容置空间的示意图；及图5A至5D显示本实用新型的不同实施例的磁芯体的横向截面外形及容置空间的 横向截面轮廓的示意图；及
3[0014]图6A至图6B显示本实用图。[0015]其中，附图标记说明如下[0016]1电感元件[0017]11磁芯体[0018]Ila 至 Ilh磁芯体[0019]12线圈[0020]13磁性材料[0021]111容置空间[0022]Illa 至 Illh容置空间[0023]112,113开口[0024]114端面[0025]121端脚[0026]131底面[0027]132垫高部
具体实施方式
图1显示本实用新型的一实施例的电感元件1的立体示意图。电感元件1包含一 磁芯体11、一线圈12以及一磁性材料13。磁芯体11具有一容置空间111。线圈12被建 构以围绕于磁芯体11。磁性材料13被建构以包覆该线圈12及填充于磁芯体11的容置空 间111内。本实用新型的电感元件1可为铸型电感元件(molding inductor)，但不限于此。 另外，本实用新型的电感元件1不限于插接式电感元件(DIP type inductor)，其也可以是 表面黏着式的电感元件(SMD type inductor)。参照图1与图2所示，磁芯体11是以高导磁性材料制作，故可集中线圈12产生的 磁力线，从而提高电感元件1的电感量。由于电感量提高，因此可降低线圈12的绕圈数、增 大使用线圈12的线径，而让电感元件1的电阻降低，提升电感元件1的效率。举例而言，磁 芯体11可以铁氧磁体(Ferrite(S))、镍锌铁氧磁体、钼铍莫合金粉铁芯、锰锌铁氧磁体或 镍铜锌铁氧磁体等材料制作。另外，磁芯体11的内部形成一容置空间111，以填充磁性材料 13。线圈12螺旋缠绕于磁芯体11，并形成两端脚121。线圈12的材料可为铜、铝或其 它适用的金属或合金。线圈12外表面可包含一黏着材料，其中施加溶剂(例如酒精或丙 酮)或者施加热于该黏着材料，可使线圈12内圈绕的导线相黏合。磁性材料13可为模塑磁性材料(magnetic molding materials)，其被建构以包 覆磁芯体11与线圈12，以及填充于磁芯体11的容置空间111内。在本实施例中，电感元 件1可为铸型电感元件，其可利用压制成型或模塑成型的方法，将磁性材料13形成包覆磁 芯体11与线圈12的包覆体。形成本实施例的电感元件1的步骤可为首先，将磁芯体11 与线圈12置放于模穴中，其中该线圈12圈绕着该磁芯体11 ；然后，将呈粉状的磁性材料13 填入模穴，其中填入磁性材料13的同时，磁性材料13会一并被填入磁芯体11的容置空间 111内；接着，施压成型(pressure molding)；最后，加热硬化磁性材料13内的树脂。磁性材料13可包含一磁性粉末或多种具有不同导磁率的磁性粉末及树脂(resin)，其中磁性粉 末的材料可包括铁、硅、钴、铬、铜、钼、铌、镍、铝、钼及其氧化物中的任一种或前述材料的
任一组合。参照图2所示，包覆磁芯体11与线圈12的磁性材料13成型后，线圈12的两端脚 121自磁性材料13的底面131凸伸。包覆磁芯体11与线圈12的磁性材料13可具有长方 体外型，但本实用新型不以此为限。包覆磁芯体11与线圈12的磁性材料13的底面131可 另设置垫高部132，其中电感元件1藉该垫高部132安置于电路板上。参照图3所示，在本案实施例中，磁芯体11可为柱状体，其被建构以为线圈12所 包围。换言之，磁芯体11的体积约略等于线圈12内圈绕的体积，如此电感元件1可有较佳 的效能表现。但是，在其它实施例中，磁芯体11的体积亦可稍小或稍大于线圈12内圈绕的 体积，而仍能达到本实用新型公开的电感元件1所需的效能。详言之，在本案实施例中，磁芯体11可具有圆柱形状，磁芯体11的长度Lcore可 约等于线圈12的长度Lcoil，而磁芯体11的外径Dcore可约等于线圈12的内径Dcoil。 另外，磁芯体11内具有容置空间111，该容置空间111占磁芯体11的体积比可介于10%至 70%之间。较佳地，该容置空间111占磁芯体11的体积比可介于20%至40%之间。在横向于线圈12绕线轴2的方向上，容置空间111的横向截面形状可为简单封闭 曲线(simple closed curve)，即不自交的曲线。在本实施例中，容置空间111的截面形状 为圆形。另外，容置空间111可为贯穿磁芯体11两端面的贯穿孔，而粉状的磁性材料13可 自位在两端面上的开孔填入容置空间111中。参照图3、4A与4B，容置空间111被建构以容置磁性材料13，而使线圈12可围绕 两种不同导磁性材料，容置空间111形状可不受限制。容置空间111可贯穿形成于磁芯体 11，且如图3所示，在贯穿的方向上具有一致的内径。此外，在图4A的实施例中，沿线圈12 的绕线轴向上，在磁芯体Ila的纵向截面中，容置空间Illa可具有梯形形状。另外，在图4B 的实施例中，在磁芯体lib的纵向截面上，容置空间Illb可呈自磁芯体lib内部往两侧渐 大的形状。参照图4C和4D，在图4C显示的实施例中，容置空间Illc可贯穿磁芯体11c，然而 其在磁芯体Ilc的两端面114上，分别形成不同大小的开口 112和113。另外，在图4D显 示的实施例中，磁芯体Ild包含两相对的端面114，而容置空间Illd可为在磁芯体Ild其中 的一端面114上所形成的未贯穿的凹槽。参照图5A至图5D，线圈12的绕线轴2的横向上，磁芯体11与容置空间111可分 别具有不同的横向截面形状。在图5A显示的实施例中，磁芯体lie可具有圆形的横向截面 外形，而容置空间Ille的横向截面轮廓可为椭圆形；在图5B显示的实施例中，磁芯体Ilf 可具有圆形的横向截面外形，而容置空间Illf可具有多边形轮廓；在图5C显示的实施例 中，磁芯体Ilg的外形可为椭圆形，而容置空间Illg的轮廓可为部分向内凸出的多边形状； 在图5D显示的实施例中，磁芯体Ilh的横向截面外形可为多边形，而容置空间Illh的轮廓 可为椭圆形。参照图3、6A与6B，容置空间111被建构以可容置磁性材料13，而使线圈12可围 绕两种不同导磁性材料。容置空间111可贯穿形成于磁芯体11，如图3所示。此外，磁芯体 11可包含多个容置空间111。例如，在图6A的实施例中，磁芯体Ili可具有二个贯穿容置空间llli。另外，在图6B的实施例中，磁芯体Ilj可具有四个贯穿容置空间lllj，但本实 用新型的容置空间的数目不以前述实施例为限。综上所述，本实用新型公开的电感元件包含具有一容置空间的磁芯体、一线圈及 一磁性材料。线圈卷绕于磁芯体，而磁性材料包覆线圈与磁芯体，并填入该容置空间，使线 圈卷绕两种具有不同导磁系数的材料，而让此电感元件具有低电阻、高效率以及可耐高电 流等的优点。本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域技术人员仍可能基于 本实用新型的教示及所公开的内容而做种种不背离本实用新型精神的替换及修饰。因此， 本实用新型的保护范围应不限于实施例所公开的内容，而应包括各种不背离本实用新型的 替换及修饰，并被以下权利要求的范围所涵盖。
权利要求一种电感元件，其特征在于包含一磁芯体，该磁芯体具有至少一容置空间；一线圈，该线圈依该磁芯体的一绕线轴围绕于该磁芯体；以及一模塑磁性材料，该模塑磁性材料包覆该线圈及填充于该磁芯体的该至少一容置空间。
2.如权利要求1所述的电感元件，其特征在于在该磁芯体中，该至少一容置空间所占 的体积比介于10%至70%之间。
3.如权利要求2所述的电感元件，其特征在于在该磁芯体中，该至少一容置空间所占 的体积比介于20%至百分之40%之间。
4.如权利要求3所述的电感元件，其特征在于该至少一容置空间的横向截面形状为不 自交的封闭曲线。
5.如权利要求4所述的电感元件，其特征在于该不自交的封闭曲线为圆形、椭圆形或 多边形。
6.根据权利要求4所述的电感元件，其特征在于该至少一容置空间为一贯穿孔。
7.根据权利要求6所述的电感元件，其特征在于该贯穿孔具有两大小不同的开口。
8.根据权利要求4所述的电感元件，其特征在于该至少一容置空间包含多个沿该绕线 轴向上延伸的容置空间。
9.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于该磁芯体的横向截面的外形为圆形、 椭圆或多边形。
专利摘要本实用新型涉及一种电感元件，其包含一磁芯体、一线圈以及一磁性材料。磁芯体具有至少一容置空间，线圈围绕该磁芯体，而磁性材料包覆该线圈及填充于磁芯体的容置空间内。本实用新型的电感元件具有低电阻、高效率以及可耐高电流等优点。
文档编号H01F27/24GK201707999SQ201020106660
公开日2011年1月12日 申请日期2010年2月3日 优先权日2010年2月3日
发明者杨宗霖, 梁文有 申请人:奇力新电子股份有限公司