一种提升饱和电流承载能力的电感器的制作方法

1.本实用新型涉及一种电感器件，尤其涉及一种高饱和的电感器，属于基本电子元器件技术领域。


背景技术：

2.电感是电子设备中最为常用的一种元器件，被广泛地使用于各类电路中，可以达到滤波、储能、匹配、谐振之功用。在电子产品日趋小型化，便携式，组件高密度装配下，电感组件得以快速发展；且在电磁兼容的考虑下，电子产品的抗电磁干扰能力更成为基本的设计要求，由此加重了电感需求及应用。
3.目前，市面上常见的电感大多采用冷压工艺制成，其内部所使用的线圈也几乎都为普通的圆形截面线圈。这样的加工工艺搭配这种类型的线圈，所制造出的电感成品可靠性较差、emi（electro magnetic interference，电磁干扰）较高，而且这种电感在实际使用时还存在着可承受的最大电流较低、交流损耗高、产品能耗大等问题。
4.另有一部分电感器的结构设计及制作方法，普遍是在模具中直接将线圈置于磁性材料之中，再以磁性材料填充覆盖，然后一次压铸成型。由于线圈的固定性差，容易因为充填及模压过程中的外力而位移。此外，由于高压制程下，线圈在直接承受高压下，容易造成形变或破损，而使电感组件制造的良率及性能大幅下，尤其是对于高饱和电流的承载能力。所得的电感器在后续设备级或系统级应用中，温度可控性及工作效率均较差，直接影响所应用的成品设备功能实现及性能发挥。
5.因此，如何寻求一种具有高饱和特性的电感器，且具有普及化批量生产的实用价值，就成为了本领域内技术人员所亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.鉴于现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提出一种通过优化结构提升饱和电流承载能力的电感器。
7.本实用新型实现上述目的的技术解决方案是，一种提升饱和电流承载能力的电感器，由磁芯体、扁平线圈，引脚片装接相连并热压封装成型，其特征在于：所述磁芯体为冷压成型的t角型，包括底部圆盘形的基座及其表面同轴向上延伸的凸柱；所述扁平线圈以基座为承载体、绕接成型于凸柱且等效圈数达两圈以上；所述引脚片成对贴靠于基座径向上的两侧，且任一侧引脚片与扁平线圈的一外端部相接成一体；热压封装状态下，所述引脚片弯折包覆封装外壳并相互隔开。
8.上述提升饱和电流承载能力的电感器，进一步地，所述磁芯体为由磁性粉末冷压成的单一块体，所述凸柱呈圆柱体，且凸柱的高度超出所述扁平线圈绕接成型的高度，在径向上凸柱表面与扁平线圈间隔设置。
9.上述提升饱和电流承载能力的电感器，进一步地，所述扁平线圈由扁平线材独立绕卷加工而成并套接于凸柱，其中扁平线材的外端部呈厚度的扁平态向等宽厚的方柱态、
再向宽度的扁平态的平滑过渡，并与引脚片相平贴。
10.上述提升饱和电流承载能力的电感器，更进一步地，所述扁平线材的两个外端部同向延伸设置或反向延伸设置。
11.上述提升饱和电流承载能力的电感器，更进一步地，所述引脚片与基座相接的边缘内凹成型为互相贴合的圆弧状，且边缘对应扁平线圈的外端部所在一侧外延成型为与之相接的垫板。
12.上述提升饱和电流承载能力的电感器，进一步地，所述封装外壳为由磁性粉末热压成型的方形块体，完全包裹所述磁芯体、扁平线圈及其与引脚片的连接部分。
13.上述提升饱和电流承载能力的电感器，进一步地，所述引脚片的主体自封装外壳两侧翼状外延，且同向弯折成型为封装外壳一侧端面的两个接点。
14.与现有技术相比，应用本实用新型电感器的优点体现于：
15.该电感器通过冷压成型的磁芯体，采用扁平线材法外外绕而成的扁平线圈，独立制程的两部分组装便利性强；结合热压封装成一体，大幅提升了电感器的饱和电流承载能力。
16.同时，通过对扁平线圈外端部及引脚片垫板的结构优化，使电感预制体结构强度可靠，除应对热压成型的外力减小形变外，也有效解决了焊接开路及接触电阻增大的问题，从而抑制饱和电流带来的温升速度加快。
附图说明
17.图1是本发明电感器中磁芯体的立体结构示意图。
18.图2是本发明电感器中扁平线圈的立体结构示意图。
19.图3是本实用新型电感器中扁平线圈与磁芯体、引脚片的组装结构示意图。
20.图4是本实用新型电感器在封装状态下的结构透视图。
21.图5是本实用新型电感器在初步完成封装后的立体结构示意图。
22.图6是本实用新型电感器一种成品的立体外观示意图。
具体实施方式
23.以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握，从而对本实用新型的保护范围做出更为清晰的界定。
24.本实用新型设计者针对现有常见电感器的不足，创新提出了一种提升饱和电流承载能力的电感器，有利于推进电感器从微型设备到各类伺服器、云端服务器等的应用及性能发挥，具体方案如下。
25.如图1至图5所示，该电感器由磁芯体1、扁平线圈2，引脚片3装接相连并热压封装成型。作为结构性的优化来看，上述磁芯体1为冷压成型的t角型，包括底部圆盘形的基座11及其表面同轴向上延伸的凸柱12；上述扁平线圈2以基座11为承载体、绕接成型于凸柱12上；上述引脚片3成对贴靠于基座11径向上的两侧，且任一侧引脚片与扁平线圈的一外端部21相接成一体；热压封装状态下，引脚片3弯折包覆封装外壳4并相互隔开。
26.以上概述方案需要说明的是，由于本实用新型该方案采用扁平线材绕卷成线圈，因此扁平线圈的实际成型厚度较小，如图所示单层三圈的绕卷厚度，也仅与普通圆形截面
线圈的绕卷厚度相差无几（而等效圈数显著增加）。而磁芯体1为由磁性粉末冷压成的单一块体，图示实施例中该凸柱12呈圆柱体。对于该磁芯体的外形设计而言，仰赖于扁平线圈的厚度规格，其凸柱12的直径可做到略小于基座11的直径，因此增大了磁通范围。而且，在径向上凸柱表面与扁平线圈还间隔设置，以便于两部分组装时轻松套接，而在热压封装后直接定位固化。再者，凸柱的高度超出扁平线圈绕接成型的高度，由此在进行热压成型过程中，来自于表面的压力将大部分施加于凸柱，从而防止扁平线圈受压发生位移及与引脚片之间脱焊的不良现象。
27.从更进一步的细化特征来看，上扁平线圈2由扁平线材独立绕卷加工而成并套接于凸柱12，其中扁平线材的外端部21呈厚度a的扁平态向等宽厚的方柱态、再向宽度b的扁平态的平滑过渡。由此适应扁平线圈的绕卷轴向与引脚片表面相垂直，克服难以焊接固定的缺点。而通过该形态上的过渡变化，使其能与引脚片相平贴，便于两者焊接固定（优选激光焊接方式）。当然除此之外，也可以将扁平线材在外端部所引出的一段进行90
°
旋折，但这样将带来增加人工作业、且旋折角度一致化将难以可靠保障的风险。
28.图示可见，上述扁平线材的两个外端部21同向延伸设置，即朝向两个引脚片共同的中心线同侧延伸。而引脚片3与基座11相接的边缘31内凹成型为互相贴合的圆弧状，且边缘对应扁平线圈的外端部所在一侧外延成型为与之相接的垫板32。与微型的扁平线圈相隔开一段距离，以便于焊接作业高精度、高紧实度地完成，防止激光对扁平线圈的辐照损伤。
29.当然，除图示优选实施例外，该扁平线材绕接成圈后的两个外端部也可以反向延伸设置。与之对应地，该引脚片的垫板也应顺势调整。
30.再者，上述封装外壳4为由磁性粉末在定制的模具中热压成型的方形块体，固化形态下完全包裹上述磁芯体1、扁平线圈2及其与引脚片3的连接部分。作为电感器的电路应用，其需要利用引脚片成型为接入电路焊接的接点。因此，上述引脚片3的主体在热压封装脱模后呈现的形状为自封装外壳两侧翼状外延，而需要进一步同向弯折成型为封装外壳一侧端面的两个接点，如图6所示。当然，常规pcba板的元器件装配时都为平板贴焊，因此图5所示电感器的接点实施方式合理且常用。
31.需要补充说明的是，上述用于成型制备磁芯体的磁性粉末为羰基铁粉、合金掺杂的fesicr非晶、合金掺杂的fesicr纳米晶、fesial、fesi、feni中的一种或两种以上的软性粉材组合，且冷压成型压力可设定为5t~8t/cm
²
。另外，用于成型封装外壳的热压粉末为羰基铁粉、fesicr非晶、fesicr纳米晶、fesial、fesi、feni中的一种或两种以上的软性粉材组合。
32.综上关于本实用新型电感器的介绍及实施例详述可见，与现有技术相比，本方案具备实质性特点和进步性，多方面分别描述如下。
33.该电感器通过冷压成型的磁芯体，采用扁平线材法外外绕而成的扁平线圈，独立制程的两部分组装便利性强；结合热压封装成一体，大幅提升了电感器的饱和电流承载能力。
34.同时，通过对扁平线圈外端部及引脚片垫板的结构优化，使电感预制体结构强度可靠，除应对热压成型的外力减小形变外，也有效解决了焊接开路及接触电阻增大的问题，从而抑制饱和电流带来的温升速度加快。
35.除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变
换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。