专利名称：：电感元件及其制造方法
技术领域：
：本发明属于磁电领域，特别是涉及一种电感元件及其制造方法。技术背景电感元件是电子产业中极为重要的元器件，传统电感元件是在磁性材料元件上绕线制成；另一种电感元件是在线圏外包覆一导磁材料所制成的包覆体，从而构成电感元件。传统的电感元件，由一上一下两个磁芯和一线圈组合而成，下位的磁芯设有一凹槽，用于容置线圏，上位的磁芯与其对应盖合，再经点胶粘接、烘烤等工艺，使两磁芯结合成为一包覆体。这种电感元件，在两块磁芯组合处会存在空隙，这是一个很大的导磁缺陷，由此会产生振动和噪音，还会造成磁损加大，影响电感的品质因数(qualityfactor,简称Q值)。另一方面，这样的制造方法需要手工作业，而且上下两磁芯还需要表面涂装，还污染环境，加工成本也较高，不利于大量生产。中国专利02295193.8,03266050.2，03257529.7公开了基本相同的一种电感元件，文件中所述的电感元件的包覆体由一上一下的一结覆层和一底座无间隙地结合一体所构成，从其说明书的描述来看，该电感元件的结构特征是包覆体与线圈间完全不存在空隙，它的制造方法是将含有铁合金粉末所制成的流态包覆用流体，射入模具内凝结成形，从而与预置的底座构成一包覆体。而在该文献中，并未揭示如何得到"含有铁合金粉末所制成的可用于射出成型的包覆用流体材料"，仅仅提到将铁合金粉末、胶结剂、溶剂等混合，而具体的材料以及其比例并未提及到。根据本领域的技术人员的知识经验，电感元件包覆体的原料应是某种磁性材料，如铁氧体磁性材料、金属磁性材料、非晶磁性材料等的粉末，与胶结剂、溶剂等助剂的混合物，其中导磁粉末(即磁性材料的粉末)的含量不能低于95%(重量比)，否则将得不到足够的电感值。为此，申请人专门进行了大量的试验，发现在此种比例和工艺条件下，混合料的流动性很差，根本无法形成射出成型所需的流体；即，压铸法中所惯用的原料及配比，无法用到射入法中而形成工业化应用。从商业实践上来看，前述几份专利的专利权人是业内知名的电感元件生产厂家，但一直未有以射入成型的产品面世。可见，普通技术人员在阅读了该几份文献后，还是无法再现该发明，从专利法的意义来说，实际上它们并不能称作"公开"，而仅是提供了一种设想，其所给出的技术手段对所属领域的技术人员来说是含糊不清的，尚无法具体实施。
发明内容本发明的目的是提供一种制造简单的，包覆体上无空隙的电感元件。本发明的另一目的是提供一种所述电感元件的制造方法。申请人:通过大量的实验，对各种比例的包覆体原料进行测试，发现当降低导磁粉末的比例到一定值时，可以得到符合工业化生产要求的电感元件。基于此，本发明所采用的技术方案是这样的电感元件，包括一磁棒，缠绕在磁棒上的线圏及包覆在线圈外的包覆体，包覆体以一体注射成型的方式包覆在线圈外，其特征在于包覆体中导;兹粉末的比例为75-90%(重量比)。进一步地，包覆体中导f兹粉末的比例为80-90%(重量比)。所述的导磁粉末可以选自铁氧体磁性材料、金属,兹性材料、非晶磁性材料、纳米超微晶磁性材料中的一种或多种；除了导磁粉末外的其他助剂可以是选自热固型绝缘树脂、热塑型绝缘树脂的一种或多种与本领域常用的稳定剂、抗氧剂、高导热剂混合制成；前述的磁棒也可以由选自铁氧体磁性材料、金属磁性材料、非晶磁性材料、纳米超微晶磁性材料中的一种或多种材料制成；磁棒的材料与包覆体所用的磁性材料可以相同，也可以不同。为实现本发明的另一发明目的，所采用的技术方案是这样的前述电感元件的制造方法，是将线圈和磁棒组合好后，置入注射成型机上预设的模具内；导》兹粉末和其他助剂按比例混合后，从料斗流出并加温到80-350°C，使其成为流体，射入模具内后凝结成型，将线圈和磁棒的周围均勻地完全包覆；脱模后即得所需的电感元件。所述的磁性材料粉末可以选自铁氧体磁性材料、金属磁性材料、非晶磁性材料、纳米超微晶磁性材料中的一种或多种；除了导磁粉末外的其他助剂可以是选自热固型绝缘树脂、热塑型绝缘树脂的一种或多种与可用于本领域的助流剂混合制成。如前所述，按照常规的方法来配制包覆体原料，当试图以射入法成型时，其流动性不能达到要求，因此无法进^f于工业化的生产，这是一个难以克服的弊端。同时，本领域内一直存在一种技术偏见，即包覆体中导磁粉末的含量不能低于95%，而本发明克服了这一偏见，降低了导磁粉末的含量，不但提高其流动性，在各项电气性能指标上也没有降低，甚至还有所提升。另一方面，采用本发明制造出的产品不须脱脂、烧结，便可得到高密度、高电感、低损耗的电感元件。本发明的方法只需一件单独的模具，包覆层的包覆性更好，可以得到更完全的屏蔽结构。图l是现有技术中电感元件的结构示意图。图2是图1的侧向剖视图。图3本发明的线圈的示意图。图4是本发明磁棒的示意图。图5是本发明剖视图。图6是本发明的结构示意图。图7和图8是釆用射入成型时，不同,兹粉含量的产品品质变化图。图中的名称如下图7中曲线a代表电感L(nH),曲线b代表品质因数(Q)，图8中曲线c代表温升AT(。C)，曲线d代表直流饱和(％)。具体实施方式参见图1，图2。现有技术中，电感元件由上下两个》兹芯11、12和线圈13组成，下位的/f兹芯有一凹槽可容置线圏，线圏13方欠入下位磁芯ll后，上位磁芯12与其对应盖合，再经点胶粘接、烘烤，使两^磁芯成为一包覆体。参见图3，图4,图5，图6。本发明包括磁棒l和线圏2,线圈缠绕在磁棒外，将两者组合好后，置入预设的模具内；包覆体3采用导磁粉末和高分子绝缘树脂等助剂的混合物，均为粒径小于50jam的粉末，按一定的比例混合均匀后，加温到80-350°C,使其成为流体，从注射成型机上射入模具内，凝结成形为包覆体3。以下为不同比例及不同的包覆体原料，射入成型的实施例。各组原料如下1纯铁粉》兹性材料粉末40%酚醛树脂60%加热至IO(TC,射入成型。2纯铁粉磁性材料粉末50%酚醛树脂50%加热至IO(TC，射入成型。3纯铁粉》兹性材料粉末60%聚酰胺树脂40%加热至200。C,射入成型。4铁硅合金》兹性材料粉末70%聚酰胺树脂30%加热至200。C，射入成型。5铁硅合金磁性材料粉末75%聚酰胺树脂25%加热至200。C，射入成型。6铁珪合金磁性材料粉末80%聚酰胺树脂20%加热至200。C，射入成型。7铁硅合金磁性材料粉末85%聚^克醚树脂15%加热至300。C，射入成型。8铁硅合金磁性材料粉末88%聚苯;危醚树脂12%加热至300。C，射入成型。9铁氧体》兹性材料粉末90%聚^f危醚树脂10%加热至300。C，射入成型。10铁氧体磁性材料粉末93%聚苯硫醚树脂7%加热至30(TC,射入成型。11非晶磁性材料粉末40%聚醚酰亚胺树脂60%加热至250。C，射入成型。12非晶粉磁性材料粉末50%聚醚酰亚胺树脂50%加热至250。C，射入成型。13非晶粉磁性材料粉末60%聚醚酰亚胺树脂40%加热至250。C，射入成型。14非晶粉磁性材料粉末70%液晶聚合物(LCP)树脂30%加热至350(TC，射入成型。15超微晶粉磁性材料粉末75%液晶聚合物(LCP)树脂25%加热至350。C，射入成型。16超孩i晶粉粉磁性材料粉末80%20%85%15%12%90%10%7%以上各组实施例的质量指标见表一，表一中各指标含义如下电感L(nH)、品质因数(Q)、温升、直流饱和，测试条件100kHz/lv表一<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>液晶聚合物acp)树脂加热至35(TC，射入成型。17超微晶粉粉磁性材料粉末液晶聚合物(LCP)树脂加热至35(TC，射入成型。18纳米粉磁性材料粉末88%聚醚醚酮树脂加热至350。C,射入成型。19纳米粉磁性材磁性材料粉末聚醚醚酮树脂加热至350。C，射入成型。20纳米vf兹性材料4分末93%聚醚醚酮树脂加热至350。C,射入成型。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从以上测试中可以看出，电感元件的品质与所用原料关系不大，而导磁粉末的含量对产品品质影响极大。申请人根据上表进一步绘制成曲线图，见图7和图8。其中图7和图8的横坐标均为包覆体中导磁粉末的含量(重量比)，图7的纵坐标分别为电感L(nH)和品质因数(Q),图8的纵坐标分别为温升AT(°C)和直流饱和(％);图7中曲线a代表电感L(nH)，曲线b代表品质因数(Q),图8中曲线c代表温升△T(。C),曲线d代表直流饱和(％)。从图7和图8中可以看出，导磁粉末的含量对产品品质影响极大，当导磁粉末含量在75-90%这一区域时，尤其是在80-90%区间，产品品质较明显地优于其他区域。对这一问题的理i仑分析有待于进一步的探讨，但通过实践证明这一含量区域的选择是合理的，能完成本发明的目的。权利要求1、电感元件，包括一磁棒，缠绕在磁棒上的线圈及包覆在线圈外的包覆体，包覆体以一体注射成型的方式包覆在线圈外，其特征在于包覆体中导磁粉末的比例为75-90％(重量比)。2、根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于包覆体中导磁粉末的比例为80-90%(重量比)。3、根据权利要求2所述的电感元件，其特征在于所述的导磁粉末可以是铁氧体磁性材料、金属磁性材料、非晶磁性材料、纳米超微晶^磁性材并牛中的一种或多种。4、根据权利要求3所述的电感元件，其特征在于所述磁棒可以由选自铁氧体磁性材料、金属磁性材料、非晶磁性材料、纳米超微晶磁性材料中的一种或多种材料制成。5、根据权利要求4所述的电感元件，其特征在于所述磁棒的材料与包覆体所用的磁性材津牛可以相同，也可以不同。6、权利要求1所述电感元件的制造方法，是将线圏和磁棒组合好后，置入注射成型机上预设的模具内；导磁粉末和其他助剂按比例混合后，从料斗流出并加温到80-350°C，使其成为流体，射入模具内后凝结成型，将线圈和磁棒的周围均匀地完全包覆；脱模后即得所需的电感元件。7、.根据权利要求6所述的电感元件的制造方法，其特征在于所述的磁性材料粉末可以选自铁氧体磁性材料、金属磁性材料、非晶磁性材料、纳米超微晶磁性材料中的一种或多种；除了导》兹;盼末外的其他助剂可以是选自热固型.绝缘树脂、热塑型绝缘树脂的一种或多种与可用于本领域的助流剂混合制成。全文摘要本发明属于磁电领域，特别是涉及一种电感元件及其制造方法。电感元件，包括一磁棒，缠绕在磁棒上的线圈及包覆在线圈外的包覆体，包覆体以一体注射成型的方式包覆在线圈外，其特征在于包覆体中导磁粉末的比例为75-90％(重量比)。前述电感元件的制造方法，是将线圈和磁棒组合好后，置入注射成型机上预设的模具内；导磁粉末和其他助剂按比例混合后，从料斗流出并加温到80-350℃，使其成为流体，射入模具内后凝结成型，将线圈和磁棒的周围均匀地完全包覆；脱模后即得所需的电感元件。本发明克服了本领域内一直存在的技术偏见，能够得到一种包覆体上无空隙的电感元件，该电感元件包覆层的包覆性更好，可以得到更完全的屏蔽结构。文档编号H01F3/08GK101256878SQ20071015688公开日2008年9月3日申请日期2007年11月19日优先权日2007年11月19日发明者昕柯,马荣平申请人:湖州磁性材料研究所