一种可实现微小化的引脚内嵌外露式电感元件的制作方法

【技术领域】

本实用新型属于电感元件技术领域，特别是涉及一种可实现微小化的引脚内嵌外露式电感元件。

背景技术：

电感是一种常用的电子元器件，在电子产品中应用广泛，且需求量非常大。电感线圈的制作步骤包括绕线、剥漆、裁切、沾锡、焊接、粉末成型等。电感元件产品一般设置有两个引脚，用于与电路板中对应的电极连接，实现在电路中的集成安装；现有技术中，电感元件的引脚绝大多数都是采用引脚伸出式结构，伸出至粉末包覆体的表面，通过引脚焊接在电路板上，如现有技术中201320870147.7公开的新型电感线圈结构。随着集成电路的广泛应用，各种电器设备、电子设施的小型化需求逐渐普及，集成电路板的制备要求逐渐朝向多功能、微小化方向发展。而现有技术中的引脚伸出式的电子元件安装在集成电路中，其体积较大，由于引脚从底部伸出，电路板的整体厚度的缩小受到了电子元件高度的限制，且电子元件只能贴服在电路板的表面，使得厚度较大；且现有技术中，绝大多数的电感线圈散热不佳，导致在工作状态下，自身的损耗较大，影响电路的能耗。

传统电感元件需要将铜线手动缠绕在环形磁芯上，因此劳动力成本高。另外，将铜线缠绕到较小的磁芯上越来越困难，并且扼流圈不能满足所需的高饱和电流输出。现有的电感元件线圈机器缠绕后线脚需要与金属铜片结合后压制成固定形状。金属铜片占材料总成本40％，因此材料成本高。

另外，金属铜片限制空芯线圈尺寸使得电感尺寸微小化困难。

因此，有必要提供一种新的可实现微小化的引脚内嵌外露式电感元件来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种可实现微小化的引脚内嵌外露式电感元件，能够大大的缩小其尺寸，为与电路板实现内嵌式的连接方式提供了前提条件，实现了微小化设计。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种可实现微小化的引脚内嵌外露式电感元件，其包括磁芯、内嵌于所述磁芯内的线圈、将所述磁芯与所述线圈包覆在内的且压制成一固体结构的磁性包覆体，所述线圈包括位于相对两侧的第一引脚与第二引脚，所述第一引脚与所述第二引脚的外侧表面裸露在所述磁性包覆体外侧表面上且与所述磁性包覆体外侧表面平齐共面，形成两个用于装配至电路中的连接端子部。

进一步的，所述线圈为由圆线或扁线缠绕而成一体式中空线圈。

进一步的，所述线圈包括由线材缠绕而成一中空柱体结构的绕线主体部、由所述线材的两个自由端形成的且位于所述绕线主体部相对两侧的所述第一引脚与所述第二引脚。

进一步的，所述第一引脚与所述第二引脚结构相同且均包括自所述绕线主体部线材自由端水平径向向外延伸的第一弯折段、自所述第一弯折段自由端沿水平方向弯折形成的第二弯折段，所述第一弯折段与所述第二弯折段相互垂直设置。

进一步的，所述第二弯折段的自由端不超过所述绕线主体部对应侧的端面。

进一步的，所述磁芯包括底板、设置在所述底板上的中心定位柱、围绕所述中心定位柱环形设置的若干限位凸起，所述中心定位柱与所述限位凸起围绕形成一环形的收纳槽，所述线圈的所述绕线主体部内嵌于所述收纳槽内。

进一步的，所述中心定位柱穿过所述绕线主体部的中心圈，实现对所述线圈中心位置的限位固定。

进一步的，所述第一弯折段穿过相邻两个所述限位突起之间的空隙并延伸至所述限位凸起的外侧表面，两个所述第二弯折段扣锁住对应的所述限位凸起的外侧表面。

进一步的，所述磁芯与所述线圈之间的缝隙均被所述磁性包覆体填满，且形成有包覆住所述磁芯与所述线圈的上表面和侧围表面。

进一步的，两个引脚中的所述第二弯折段的外侧表面裸露在所述磁性包覆体的侧围表面上且与所述磁性包覆体的侧围表面共面平齐。

与现有技术相比，本实用新型一种可实现微小化的引脚内嵌外露式电感元件的有益效果在于：在装配至电路中时，可以在电路板中开设凹槽或通口，让电感元件采用下沉式设置在电路板中，并通过两个侧表面上裸露出来的连接端子部实现与电路板的电路连接，可有效的缩小集成电路板的整体厚度，对于有轻薄化设计要求的电子产品具有重大意义；本方案的电感元件制作成本低，在重负载下具有高饱和电流并且在轻负载时具有低磁芯损耗。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例中磁芯的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中线圈的结构示意图之一；

图5为本实用新型实施例中线圈的另一结构示意图；

图6为本实施例电感线圈与传统环形磁芯电感线圈的扼流圈效率图；

图中数字表示：

100可实现微小化的引脚内嵌外露式电感元件；

1磁芯，11底板，12中心定位柱，13限位凸起，14收纳槽；

2线圈，21绕线主体部，22第一引脚，221第一弯折段，222第二弯折段，23第二引脚；

3磁性包覆体。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图5，本实施例为可实现微小化的引脚内嵌外露式电感元件100，其包括磁芯1、内嵌于磁芯1内的线圈2、将磁芯1与线圈2包覆在内的且压制成一固体结构的磁性包覆体3，线圈2包括位于相对两侧的第一引脚22与第二引脚23，第一引脚22与第二引脚23的外侧表面裸露在磁性包覆体3外侧表面且与磁性包覆体3外侧表面平齐共面，形成两个用于装配至电路中的连接端子部。

线圈2为由圆线或扁线缠绕而成一体式中空线圈，且包括由线材缠绕而成一中空柱体结构的绕线主体部21、由所述线材的两个自由端形成的且位于绕线主体部21相对两侧的第一引脚22与第二引脚23。第一引脚22与第二引脚23结构相同且均包括自绕线主体部21线材自由端水平径向向外延伸的第一弯折段221、自第一弯折段221自由端沿水平方向弯折形成的第二弯折段222，第一弯折段221与第二弯折段222相互垂直设置。本实施例中，第二弯折段222的自由端不超过绕线主体部21对应侧的端面，如前端侧表面或后端侧表面。通过线圈2的结构设计，相对于传统的伸出式引脚结构而言，大大的缩小了电感元件的整体体积，为实现微小化设计提供了结构基础。

磁芯1包括底板11、设置在底板11上的中心定位柱12、围绕中心定位柱12环形设置的若干限位凸起13，中心定位柱12与限位凸起13围绕形成一收纳槽14，线圈2内嵌于收纳槽14内。中心定位柱12穿过绕线主体部21的中心圈，实现对线圈2中心位置的限位固定；通过收纳槽14对线圈2的四周进行限定，进一步的保障线圈2在磁芯1内的位置稳定性。

第一弯折段221穿过相邻两个限位突起13之间的空隙并延伸至限位凸起13的外侧表面，两个第二弯折段222扣锁住对应的限位凸起13的外侧表面。通过限位凸起13从内侧撑住两个第二弯折段222，对第二弯折段222进行了有效的限位和固定，更加稳固了线圈2与磁芯1的装配精度和装配位置稳定性。

限位凸起13面朝线圈2的一侧表面为圆弧面，提高与线圈2的贴合度，提高限位效果。

所述磁芯1与所述磁性包覆体3均由软磁金属粉末与非磁性粉末通过粉末成型压制而成，所述软磁金属粉末由fe-si、fe-cr-si、fe-al-si中的一种或多种合金粉末组成，所述非磁性粉末包括树脂和添加剂。磁芯1与线圈2之间的缝隙均被磁性包覆体3填满，且形成有包覆住磁芯1与线圈2的上表面和侧围表面。两个引脚中的第二弯折段222的外侧表面裸露在磁性包覆体3的侧围表面上且与磁性包覆体3的侧围表面共面平齐。

中心定位柱12的顶面与磁性包覆体3的上表面抵持相贴。

本实施例电感元件100在装配至电路中时，可以在电路板中开设凹槽或通口，让电感元件100采用下沉式设置在电路板中，并通过两个侧表面上裸露出来的连接端子部实现与电路板的电路连接，可有效的缩小集成电路板的整体厚度，对于有轻薄化设计要求的电子产品具有重大意义。

磁性包覆体3与磁芯1的底板11构成扼流圈的外壳，磁性包覆体3填充于磁芯1与线圈2之间的缝隙并形成外壳的上表面，增强磁芯1的有效导磁特性；且通过底板11与中心定位柱12为一体连接结构，磁路传导均匀，磁芯1损耗可以最小化，在重负载下具有高饱和电流，并且在轻负载时具有低芯体损耗。

图6为本实施例电感线圈与传统环形磁芯电感线圈的扼流圈效率图，由图6可知，本实施例带有中心定位柱和限位凸起的电感线圈的扼流圈效率高于具有环形磁芯的传统扼流圈。因此，本实施例通过对磁芯1结构设计的优化，为实现扼流圈为重负载下的高饱和电流以及轻负载下的低磁芯损耗提供了卓越的解决方案。当磁芯1的尺寸固定时，提供了更多磁性材料可以填充于磁芯1的收纳槽内，这增强了磁芯1的有效磁导率。

如表1所示，当底板11的体积v1与中心定位柱12的体积v2的比率(v1/v2)小于或等于2.533时，电感元件100的总铁芯损耗为695.02mw以下(即；更优选地，当底板11的体积v1与中心定位柱12的体积v2的比率(v1/v2)小于或等于2.093时，电感元件100的总铁芯损耗为483.24mw以下，从表1中可以看出，当设定扼流圈的尺寸时，比率v1/v2越小，扼流圈的总铁芯损耗越小。

表1本实施例中底板与中心定位柱的体积比与总铁芯损耗检测表

本实用新型制作无金属铜片材料，仅材料成本可节省40％左右且生产劳动力成本低。因此本实用新型电感制作成本更低。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。