一种贴片式高频电感器及其制作方法

文档序号:1906763 发布日期:2021-11-30 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种贴片式高频电感器及其制作方法 (Surface mount type high-frequency inductor and manufacturing method thereof ) 是由 唐小虎 曾德平 侯勤田 杨亚冰 于 2021-07-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种贴片式高频电感器及其制作方法,所述贴片式高频电感器包括磁芯及其线包,该贴片式高频电感器采用能提高电感量的闭合磁路结构,闭合磁路通过磁性胶水等磁性材料覆盖形成;所述磁芯的材质可以是镍锌铁氧体等软磁性材料或者陶瓷材料或者其他材料;所述磁芯包括中柱和位于所述中柱两端的两个边柱,所述边柱的底面设有电极;所述线包设于所述磁芯的中柱上,所述线包的两个端部分别固设于所述磁芯的两个边柱的电极底面上,形成贴片端子。采用能提高电感量的闭合磁路结构,再加上线包的两个端部分别固设于磁芯的两个边柱的电极底面上形成贴片端子的结构,可获得体积更小、电感量更大且能避免各个加工环节导致的磁芯破裂问题。(The invention discloses a chip type high-frequency inductor and a manufacturing method thereof, wherein the chip type high-frequency inductor comprises a magnetic core and a coil thereof, the chip type high-frequency inductor adopts a closed magnetic circuit structure capable of improving the inductance, and the closed magnetic circuit is formed by covering magnetic materials such as magnetic glue and the like; the magnetic core can be made of soft magnetic materials such as nickel-zinc ferrite and the like, ceramic materials or other materials; the magnetic core comprises a middle column and two side columns positioned at two ends of the middle column, and electrodes are arranged on the bottom surfaces of the side columns; the solenoid is arranged on the center pillar of the magnetic core, and two ends of the solenoid are respectively and fixedly arranged on the bottom surfaces of the electrodes of the two side pillars of the magnetic core to form a patch terminal. The closed magnetic circuit structure capable of improving the inductance is adopted, and in addition, the two end parts of the coil are respectively fixedly arranged on the bottom surfaces of the electrodes of the two side columns of the magnetic core to form a structure of a patch terminal, so that the magnetic core fracture problem which is smaller in volume, larger in inductance and capable of avoiding each processing link can be obtained.)

一种贴片式高频电感器及其制作方法

技术领域

本发明涉及贴片式高频电感器技术领域,尤其涉及一种贴片式高频电感器的结构改进及其制作方法改进。

背景技术

传统的贴片式高频电感器结构大部分为开磁路,很难在小尺寸高频电感上做到很高的电感量,在贴片式高频电感器小型化的趋势下,已经无法满足诸多需求,因此出现了闭磁路电感器,可一定程度实现小尺寸大电感量的技术效果。常见的贴片式闭磁路电感器,在制作过程中,大都需要进行线圈末端的焊接处理,使线圈固定于磁芯上。当贴片式电感器高度值下降到0.8mm以下后,磁芯中与线材焊接的端部也需要做的很薄,导致焊接端部强度下降,从而在线材焊接处理过程中及后续工艺中,磁芯的焊接部位极易破裂,因此难以实现批量生产,或批量生产的次品率过高。

发明内容

为克服前述现有技术的缺陷,本发明提供一种贴片式高频电感器,包括磁芯及其线包,该贴片式高频电感器采用能提高电感量的闭合磁路结构;所示磁芯包括中柱和位于所述中柱两端的两个边柱,所述边柱的底面设有电极;所述线包设于所述磁芯的中柱上,所述线包的两个端部分别固设于所述电极的底面上,形成贴片端子;所述贴片式高频电感器的背部固化有能形成闭合磁路的磁性胶水,或所述贴片式高频电感器的背部黏结有能形成闭合磁路的粉状磁性材料和粉状黏着剂的混合物,或所述贴片式高频电感器的背部包覆有能形成闭合磁路的磁性覆盖;所述贴片式高频电感器的背部是所述高频电感器远离所述贴片端子的部位。

本发明还可采用如下可选/优选方案:

所述贴片式高频电感器的背部顶面处的固化磁性胶水是便于SMT吸取操作的平面。

所述线包的两个端部自所述磁芯中柱引出后分别具有一段折弯部,所述折弯部与所述边柱的电极底面贴合。

所述折弯部自所述边柱的电极底面的一侧向另一相对侧延伸。

所述线包的两个端部通过热压焊接方式固设于所述边柱的电极底面上。

本发明还提供一种贴片式高频电感器的制作方法,先从磁芯中柱一端的边柱处引出绕线的端部,然后在所述磁芯中柱上绕线形成线包,再将所述线包的末端挂线于所述磁芯中柱另一端的边柱上,再分别将所述线包的绕线的端部和末端分别固定于两个所述边柱的底面的电极上形成贴片端子,最后在所述贴片式高频电感器的背部形成闭磁路结构;所述形成闭磁路结构可采用在所述贴片式高频电感器的背部涂覆磁性胶水、黏结粉状磁性材料和粉状黏着剂的混合物或包覆磁性覆盖物的方式实现;所述贴片式高频电感器的背部是所述贴片式高频电感器远离所述贴片端子的部位。

可选/优选地,所述涂覆磁性胶水包括如下步骤:将所述贴片式高频电感器的背部压入装有磁性胶水的型腔内,使得所述磁性胶水达到预定高度后固化,从而完成涂覆。

进一步可选/优选地,所述型腔内的底面是平面,以便固化后的磁性胶水顶面具有便于 SMT吸取操作的平面。

本发明还提供一种贴片式高频电感器的制作方法,首先在磁芯中柱上绕设线包,然后将线包的两个末端分别挂线在所述磁芯中柱两端的磁芯边柱上,并焊接以形成贴片端子,最后通过在所述贴片式高频电感器的背部涂覆磁性胶水、黏结粉状磁性材料和粉状黏着剂的混合物或包覆磁性覆盖物形成闭磁路结构;所述贴片式高频电感器的背部是所述贴片式高频电感器远离所述贴片端子的部位。

可选/优选地,所述涂覆磁性胶水包括如下步骤:将所述贴片式高频电感器的背部压入装有磁性胶水的型腔内,使得所述磁性胶水达到预定高度后固化,从而完成涂覆;所述型腔内的底面是平面,以便固化后的磁性胶水顶面具有便于SMT吸取操作的平面。

本发明的有益效果包括:

采用能提高电感量的闭合磁路结构,再加上线包的两个端部分别固设于磁芯的两个边柱的电极底面上形成贴片端子的结构,可获得体积更小、电感量更大且能避免各个加工环节导致的磁芯破裂问题。

线包的两个端部自磁芯中柱引出后分别向两个边柱的远离磁芯中柱的面延伸并分别具有一段折弯部,所述折弯部与所述边柱的电极底面贴合,该结构无需减薄磁芯的焊接部位,线包的端部也无需贯穿磁芯的焊接部位,因此磁芯的焊接部位具有较好的焊接强度。此外,线包的端部无需贯穿磁芯的焊接部位,就可以预先弯折至所需的角度,可以有更好的贴合效果和更加方便焊接操作。

将所述贴片式高频电感器的背部压入装有磁性胶水的型腔内,所述型腔内的底面是平面,使得所述磁性胶水达到预定高度后固化,从而完成涂覆,该做法简单方便,可一次性形成所需的闭磁路结构和后续工艺所需的便于SMT吸取的表面,且可适用于多种电感量需求的加工,只需调节磁性胶水的预定高度即可获得相应的电感量。

附图说明

图1是一个现有技术的贴片式电感器的结构示意图。

图2是另一个现有技术的贴片式电感器的结构示意图。

图3A是本发明一个实施例中采用的磁芯的结构示意图。

图3B是本发明一个实施例的贴片式高频电感器结构示意图,采用了图3A的磁芯。

图4A、4B是另外一个可供采用的磁芯的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-4和具体的实施方式对本发明作进一步说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息,而不一定是描述现有技术。因此,在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。

现有技术中,如图1所示的贴片式电感器的制作方法是:取具有磁芯中柱33、上端部31 及下端部34的磁芯,将导线环绕于磁芯中柱33上形成线圈37,其中磁芯的下端部34具有两个凹陷部35,且在所述凹陷部35电镀有金属(例如银),将线圈37的两个末端36分别焊接于所述电镀有金属的两个凹陷部35。最后,在上端部31和下端部34之间涂覆磁性胶水32,形成闭磁路电感器。现有技术中,如图2所示的贴片式电感器的制作方法是:取一磁芯,该磁芯具有相对的第一面41和第二面42,所示第一面41具有凸起410,所述第二面42具有镀银部420。将导线环绕于所述凸起410处形成线圈44(也可线圈预制,直接套入),将线圈44的两个末端43分别焊接于所述镀银部420。最后,在对产品填充磁性固态混合物并成型,形成闭磁路电感器。该两种贴片式电感器的结构及制作方法,都不可避免地需要进行线圈末端的焊接处理,而当电感器高度值下降到0.8mm以下时,磁芯中与线材焊接的端部就相应地需要做得很薄,从而导致焊接端部强度下降而难以满足焊接所需的强度,因此在线材焊接处理过程中,极易破裂,导致次品率过高,基本无法批量生产。另外,由图1、图2可见,二者的结构是,线材的末端均贯穿磁芯的焊接部位,这就进一步削弱了强度。再者,如需制作成贴片式高频电感器时,贯穿磁芯的线材的端部还需折弯处理,这就更容易导致磁芯相应部位的破裂。鉴于此,本发明提供一种可为磁芯焊接部位提供足够的焊接强度,并且能够进一步满足制作贴片式高频电感器的折弯工艺,从而避免磁芯破裂的结构设计。

实施例一

一种L值(测试频率f=7.9MHz)为4.7μH的贴片式高频电感器,该贴片式高频电感器采用能提高电感量的闭合磁路结构,包括磁芯10和线包20,所示磁芯10如图3A、3B所示,包括中柱11和位于所述中柱11两端部的两个边柱(12,13),所述边柱(12,13)的底面设有电极(120,130)。所述磁芯10的主要成分为Ni-Zn铁氧体,所述磁芯10的长×宽×高可为1.55mm×0.90mm×0.90mm。所述中柱11形状可为长方体,所述中柱11的横截面为0.5mm×0.5mm,长度为0.85mm。所述电极(120,130)的形状为矩形或近似矩形,长度×宽度为0.90mm×0.35mm。所述线包20优选采用铜线线材绕制而成。

如图3B所示,所述线包20绕制于所述中柱11上,所述线包20的两个端部(21,22)分别固设于所述电极(120,130)的底面上,形成贴片端子。所述线包20的两个端部(21, 22)自所述中柱11引出后分别向位于所述中柱11左右两端的所述边柱(12,13)的远离中柱的面延伸,并分别具有一段折弯部(210,220),所述折弯部(210,220)与所述边柱(12, 13)的底部的所述电极(120,130)的底面贴合并焊接在一起,该结构无需所述线包20的端部贯穿磁芯的焊接部位,从而可以避免对焊接强度造成影响。优选地,所述折弯部(210,220) 自所述电极(120,130)底面的一侧延伸至另一相对侧,即,二者之间有尽可能多的接触。所述焊接优选采用热压焊接方式。

所述贴片式高频电感器的背部固化有能形成闭合磁路的磁性胶水30,以此形成产品所需的闭合磁路结构。其中,所述贴片式高频电感器的背部是指所述高频电感器远离所述贴片端子的部位。优选地,所述高频电感器的背部顶面处的固化磁性胶水30是便于SMT吸取操作的平面。此外,还可以采用将所述贴片式高频电感器的背部黏结有能形成闭合磁路的粉状磁性材料和粉状黏着剂的混合物的方式形成闭合磁路结构,或者,将所述高频电感器的背部包覆有能形成闭合磁路的磁性覆盖物的方式形成闭合磁路结构。以上所述闭合磁路结构,均无需减薄磁芯的任何部位,从而不会改变磁体的强度,也即,能够在不改变磁体强度的前提下实现必要的形成闭合磁路,从而避免了现有技术中因磁体相关部位变薄引起的磁体破裂问题。

所述磁性胶水是含有磁粉的胶水,用于提高产品的电感量,从而能够克服小尺寸贴片式高频电感的电感量无法做到很大的缺陷。所述磁性胶水可以根据实际需求配制不同的磁粉比例,从而形成不同磁导率的磁性胶水。

值得说明的是,本发明中的磁芯结构不限于于此,还可以是其他结构,譬如,如图4A、 4B所示的磁芯,通常被称之为U型。

实施例二

一种贴片式高频电感器的制作方法,用于制备实施例所述的贴片式高频电感器,包括如下步骤:

先从磁芯中柱一端的边柱处引出一个绕线端部,然后在所述磁芯中柱上绕线形成线包,再将所述线包的末端挂线于所述磁芯中柱另一端的边柱上,再将所述绕线端部和所述线包的末端分别固定于两个所述边柱的底面的电极上形成贴片端子,最后在所述贴片式高频电感器的背部形成闭磁路结构。所述形成闭磁路结构可采用在所述贴片式高频电感器的背部涂覆磁性胶水、黏结粉状磁性材料和粉状黏着剂的混合物或包覆磁性覆盖物的方式实现。

本实施例中,所述边柱的底面的电极是预先设置好的,以便于提高生产效率,但不局限于此,所述边柱的底面的电极也可以是在绕线形成线包之前或之后进行设置。此外,在所述磁芯中柱上绕线形成线包时,可根据对电感器的电性能要求在一定范围内适当调整绕线的圈数,本实施例的制作方法可以比较方便的实现。

采用在所述贴片式高频电感器的背部涂覆磁性胶水的方式形成闭磁路结构的方法如下:将形成贴片端子后的半成品贴片式高频电感器的背部压入装有磁性胶水的型腔内,使得所述磁性胶水达到预定高度后固化,从而完成涂覆。所述预定高度是所述半成品高频电感器浸入磁性胶水的深度,其根据电感量的大小要求决定。所述型腔的底面是平面或平滑弧面,以便烘烤固化后的磁性胶水顶面具有便于SMT吸取操作的平面。

本实施例的制作方法,可以制作如实施例一所述尺寸的高频电感器产品,能够满足大电感量的需求,且能够避免热压焊接环节磁芯的边柱焊接部位破裂问题,不但解决了该类产品加工时次品率高的问题,还能适于产品的批量化生产。

实施例三

一种贴片式高频电感器的制作方法,用于制备实施例所述的贴片式高频电感器,包括如下步骤:

首先在磁芯中柱上绕设线包,然后将线包的两个末端分别挂线在所述磁芯中柱两端的边柱上;两个所述边柱的底面分别设有电极,所述线包的两个末端分别焊接固定于所述电极的底面上以形成贴片端子;最后在所述贴片式高频电感器的背部形成闭磁路结构。所述形成闭磁路结构的方式等其他环节均与前述实施例二相同,不再赘述。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中,参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点,但应当理解,在不脱离专利申请的保护范围的情况下,可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

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