一种电感器制作方法及电感器

文档序号:1906787 发布日期:2021-11-30 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种电感器制作方法及电感器 (Inductor manufacturing method and inductor ) 是由 郭宾 贾俊康 金志洪 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明涉及软磁产品制造技术领域,具体公开了一种电感器制作方法及电感器,该电感器制作方法包括:S101、制作一体式磁芯本体;S102、将磁芯本体的引脚折弯与贴合至所述磁芯本体表面;S103、采用电镀的方式将引脚电镀固定于电极上。通过将磁芯本体的引脚折弯与贴合至所述磁芯本体表面,并采用电镀的方式将引脚与电极固定,增加了引脚与电极的接触面积,接触电阻较小,DCR较小,不易断路,且电镀后在绕组和电极的外部形成了保护层,隔绝了绕组和电极与外界环境的接触,不容易失效。通过采用上述电感器制作方法制作而成的电感器,其接触电阻较小,DCR较小,不易断路,且绕组和电极的外部形成了保护层,不容易失效,可靠性高。(The invention relates to the technical field of soft magnetic product manufacturing, and particularly discloses an inductor manufacturing method and an inductor, wherein the inductor manufacturing method comprises the following steps: s101, manufacturing an integrated magnetic core body; s102, bending and attaching pins of a magnetic core body to the surface of the magnetic core body; and S103, electroplating and fixing the pins on the electrodes in an electroplating mode. Bend and laminate extremely through the pin with the magnetic core body surface to adopt the mode of electroplating to fix pin and electrode, increased the area of contact of pin and electrode, contact resistance is less, and DCR is less, is difficult for opening a circuit, and electroplates the back and has formed the protective layer in the outside of winding and electrode, has completely cut off the contact of winding and electrode with external environment, is difficult to become invalid. The inductor manufactured by the manufacturing method of the inductor has the advantages of small contact resistance, small DCR (direct current resistance), difficulty in disconnection, difficulty in failure and high reliability, and the protective layers are formed outside the winding and the electrodes.)

一种电感器制作方法及电感器

技术领域

本发明涉及软磁产品制造技术领域,尤其涉及一种电感器制作方法及电感器。

背景技术

电感器作为一种常用电子元器件,在电子电路中被大量使用。现有的一体成型电感器一般包括软磁磁芯本体和绕组,由绕组按照一定线径、匝数、绕制的内外径及高度等规则制成放入模腔中,埋入金属磁性粉末压铸而成。相比于传统电感,一体成型的电感器拥有更高的电感和更小的漏电感。常规的一体成型电感器的绕组通常采用点焊的方式与电极片连接,一种方式是将点焊好的线组和电极片置于模腔内,然后在模腔内填入金属磁性粉末压铸成型,最终成为一个成品,另一种方式是将绕组放入模腔后,在模腔内填入金属磁性粉末一体成型,然后将绕组的引脚伸出磁芯本体外,并与电极片进行焊接。

然而由于点焊的焊点较小,上述两种方式均会导致绕组与电极片的接触电阻较大,从而导致成品电感器的直流电阻(DCR,Directive Current Resistance)较大,带来较大的传导损耗,并且由于点焊工艺的抗震能力相对较差,焊点容易脱落,前者的焊点位置在磁芯本体内部,焊点脱落后不易察觉,断路风险大,而后者的焊点设置在磁芯本体外部,焊点容易受到外界环境的影响,从而造成电感器失效。

因此,亟需一种DCR较小、断路风险低且不容易受外界环境影响的电感器制作方法及电感器来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电感器制作方法及电感器,以解决现有技术中的电感器DCR较大、断路风险高且易受外界环境影响的问题。

为达上述目的,本发明采用以下技术方案:

一方面,本发明提供一种电感器制作方法,该电感器制作方法包括如下步骤:

S101、制作一体式的磁芯本体;

S102、将所述磁芯本体的引脚折弯贴合至所述磁芯本体表面;

S103、采用电镀的方式固定所述引脚和电极。

可选地,在一些实施例中,步骤S101包括:

S1011、绕制线组;

S1012、将所述线组置于模腔中,并将所述引脚引出至所述模腔外部;

S1013、在所述模腔内填入磁性材料,压制成型得到所述磁芯本体。

可选地,步骤S102中,在将所述引脚折弯前包括:将所述引脚打扁,制成片状结构。

可选地,在另一些实施例中,步骤S101包括:

S1011、绕制线组;

S1012、将所述引脚与所述电极焊接,然后将所述线组置于模腔中,将所述引脚引出至所述模腔外部;

S1013、在所述模腔内填入磁性材料,压制成型得到所述磁芯本体。

可选地,所述磁性材料为羰基铁粉、铁硅粉、铁硅铬粉、铁基非晶粉中的至少一种。

可选地,所述线组与所述磁性材料压制成型的压力范围为6T/cm2-8T/cm2。

可选地,步骤S101和步骤S102之间还包括:对所述磁芯本体进行烘烤,烘烤温度为70℃-160℃。

可选地,在磁芯本体烘烤后包括:在所述磁芯本体表面喷涂绝缘层。

可选地,步骤S103包括:

在所述引脚和所述电极的接触处依次电镀铜层、镍层和锡层;

或在所述引脚和所述电极的接触处依次电镀镍层和锡层。

另一方面,本发明提供一种电感器,采用上述电感器制作方法制作而成。

本发明的有益效果为:

本发明提供一种电感器制作方法,该电感器制作方法包括:S101、制作一体式的磁芯本体;S102、将磁芯本体的引脚折弯贴合至磁芯本体表面;S103、采用电镀的方式固定引脚和电极。

通过将引脚折弯贴合至所述磁芯本体表面,并采用电镀的方式将引脚与电极固定,增加了引脚和电极的接触面积,提高了引脚和电极的连接稳固性,从而提高了抗震能力,可靠性较高,降低断路风险,同时还减小了接触电阻,因而DCR也较小;且电镀连接的方式相当于在引脚和电极表面覆盖了一层保护层,能够有效隔绝引脚和电极片与空气发生接触,不容易受外界环境影响,从而降低电感器的失效风险,可靠性较高。

本发明还提供了一种电感器,该电感器采用上述电感器制作方法制作而成,其绕组的引脚与电极的接触面积大,抗震效果好,接触电阻较小,DCR较小,不易断路,且绕组和电极的外部形成了保护层,不容易失效,可靠性高。

附图说明

图1为本发明实施例一中提供的电感器制作方法的流程示意图;

图2为本发明实施例一中提供的引脚未折弯前电感器的结构示意图;

图3为本发明实施例一中提供的引脚未折弯前电感器的主视图;

图4为本发明实施例一中提供的引脚折弯后电感器的主视图;

图5为本发明实施例二中提供的引脚折弯前电感器的主视图。

图中:

1、磁芯本体;2、引脚;3、电极。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置,而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

现有的一体成型电感器的绕组制作方法通常采用点焊的方式与电极3片连接,其中,一种方式是将点焊好的线组和电极3片置于模腔内,然后在模腔内填入金属磁性粉末压铸成型,最终成为一个成品,另一种方式是将绕组放入模腔后,在模腔内填入金属磁性粉末一体成型,然后将绕组的引脚2伸出磁芯本体1外,并与电极3片进行焊接。然而采用点焊的方式连接引脚2和电极3片的方式,由于其焊点较小,上述两种方式均会导致绕组与电极3片的接触电阻较大,从而导致成品电感器的直流电阻(DCR,Directive Current Resistance)较大,带来较大的传导损耗,并且由于点焊工艺的抗震能力相对较差,焊点容易脱落,前者的焊点位置在磁芯本体1内部,焊点脱落后不易察觉,断路风险大,而后者的焊点设置在磁芯本体1外部,焊点容易受到外界环境的影响,从而造成电感器失效。

为了解决上述问题,本实施例提供一种电感器制作方法,如图1所示,该电感器制作方法包括:

S101、制作一体式的磁芯本体1;

S102、将磁芯本体1的引脚2折弯贴合至磁芯本体1表面;

S103、采用电镀的方式固定引脚2和电极3。

通过采用将磁芯本体1的引脚2折弯至磁芯本体1的表面,并通过电镀的方式固定引脚2和电极3,增加了引脚2和电极3的接触面积,提高了其抗震能力,断路风险低,同时减小了接触电阻,因而DCR也较小,且电镀连接的方式相当于在引脚2和电极3表面覆盖了一层保护层,能够有效隔绝引脚2和电极3片与空气发生接触,不容易受外界环境影响,从而降低电感器的失效风险,可靠性较高。

可选地,步骤S101包括:

S1011、绕制线组:将线圈按照一定线径和匝数绕制成符合内外径及高度要求的线组,并将线组两端的绝缘层去除,作为线组的引脚2;

S1012、将线组置于模腔中,并将引脚2引出至模腔外部;

S1013、在模腔内填入磁性材料,压制成型得到一体式的磁芯本体1。

可选地,磁性材料为羰基铁粉、铁硅粉、铁硅铬粉、铁基非晶粉中的至少一种,本实施例对此不做限制。

可选地,线组与磁性材料压制成型的压力范围为6T/cm2-8T/cm2,可根据实际情况进行选择。

进一步地,在得到磁芯本体1后,将磁芯本体1进行烘烤,烘烤温度为70℃-160℃,烘烤的时间为6h以上。

进一步地,在磁芯本体1烘烤后,还需在磁芯本体1表面喷涂绝缘层。可选地,绝缘层由环氧树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、钾水玻璃中的至少一种制成,本实施例对此不做限制。通过在磁芯本体1表面喷涂绝缘层,起到了防腐和绝缘的效果,能够保证磁芯本体1内部磁体材料的磁性不会外漏。

可选地,如图2和图3所示,步骤S102中,在将引脚2折弯前包括:将伸出磁芯本体1外侧的引脚2打扁,制成片状结构,以进一步增加引脚2与电极3的接触面积,减小接触电阻,降低DCR,同时,也能够进一步提高引脚2与电极3固定的牢固性,抗震效果更好。

如图4所示,将引脚2打扁后,将引脚2折弯贴合至磁芯本体1表面,之后再将引脚2与电极3通过电镀的方式进行固定。通过将引脚2折弯至磁芯本体1表面,减小了磁芯本体1的占用面积,节省空间,使成品电感器的结构更加规整紧凑,方便后续使用,同时将引脚2折弯至磁芯本体1表面,使得磁芯本体1能够为引脚2和电极3起到支撑的作用,有益于后续通过电镀的方式固定引脚2和电极3的牢固性。

可选地,步骤S103中,电镀包括:在引脚2和电极3的接触处依次电镀铜层、镍层和锡层。通过电镀铜层,使得引脚2表面的材料层与电极3的材料一致,有利于引脚2和电极3的紧密贴合,能够保证更好地将镍层电镀至引脚2和电极3表面,保证连接的可靠性;通过电镀镍层,有利于锡层的附着,增加了对锡材料的附着力,并且镍层还起到了抗氧化的作用;由于锡材料的熔点较低,通过电镀锡层,方便成品的电感器与其他零件的连接。

如下表1所示,采用相同的的磁性材料及工艺条件来制作电感器,(以0730-1R5为例,各制作1K样品),两种电感器的区别仅在于引脚2与电极3的连接方式不同:一种采用常规点焊的方式来连接引脚2与电极3,另一种采用如上所述的电感器制作方法,将引脚2弯折至磁芯本体1的侧面或者底面,然后将引脚2与电极3采用电镀的方式固定连接,然后对两种方式制作的电感进行DCR检测以及由于焊点引起的不良情况进行对比分析。

根据以下对比结果可见,采用电镀的方式连接的引脚2和电极3,其连接方式不存在焊爆、虚焊、断路和焊偏的风险,相较于采用点焊的方式固定引脚2和电极3,采用电镀的方式固定引脚2和电极3有效地降低了电感器的断路风险,可靠性更高。

表1

在其他实施例中,步骤S103中,电镀也可以只包括:在引脚2和电极3的接触处依次电镀镍层和锡层,本实施例对此不再赘述。

本实施还提供一种电感器,采用上述电感器制作方法制成。通过采用上述电感器制作方法制作而成的电感器,其绕组的引脚2与电极3的接触面积大,接触电阻较小,DCR较小,抗震效果好,不易断路,且绕组和电极3的外部形成了保护层,不容易失效,可靠性高。

实施例二

本实施例提供一种电感器制作方法,该电感器制作方法与实施例一中的电感器制作方法的区别在于:

本实施例中的步骤S101包括:

S1011、绕制线组:将线圈按照一定线径和匝数绕制成符合内外径及高度要求的线组,并将线组两端的绝缘层去除,作为线组的引脚2;

S1012、将引脚2与电极3焊接,然后将线组置于模腔中,将引脚2引出至模腔外部;

S1013、在模腔内填入磁性材料,压制成型得到所述磁芯本体1。

步骤S102包括:将焊接好的引脚2和电极3折弯贴合至磁芯本体1表面。

如图5所示,上述的电感器制作方法适用于直径较小的引脚2与电极3连接的情况,由于引脚2的直径较小,打扁后会降低引脚2的强度,容易发生断裂,进而发生断路的情况,因此在本实施例中,不需将引脚2打扁,直接将引脚2与电极3焊接,然后将线组置于模腔中,将引脚2引出至模腔外部,之后将磁芯本体1的引脚2和电极3一起折弯贴合至磁芯本体1表面,引脚2和电极3再通过电镀的方式固定。

通过此种设置,保证了当引脚2的直径较小时,引脚2与电极3固定连接的牢固性,抗震效果好,不容易发生断路的情况,可靠性高。

本实施例中电感器制作方法的其余步骤与实施例一均相同,此处不再赘述。

本实施提供一种电感器,采用上述电感器制作方法制成。通过采用上述电感器制作方法制作而成的电感器,其绕组的引脚2与电极3的接触面积大,接触电阻较小,DCR较小,抗震性能好,不易断路,且绕组和电极3的外部形成了保护层,不容易失效,可靠性高。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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