[發明專利]一種繞線功率電感元件及其制造方法

有效

• 申請號: 201010106362.0
• 申請日: 2010-01-18
• 公開（公告）號: CN101752059A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 李有云;黃敬新;趙衛北
• 申請（專利權）人: 深圳順絡電子股份有限公司
• 主分類號: H01F17/04
• 分類號: H01F17/04;H01F27/36;H01F41/00
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

技術領域

本發明涉及電子元器件，明確地說涉及一種繞線功率電感元件及其制 造方法。

背景技術

隨著電子技術的發展，電子元器件逐漸向小型化、輕量化、高頻化、 大電流、低EMI(電磁干擾)和低制造成本、以及高可靠性發展，要求產 品在溫度劇烈變化及強力外力沖擊的情況下，仍能保持優良的性能。目前， 各種繞線功率電感元件種類繁多，但幾乎沒有能夠較好的兼顧以上全部要 求的產品。

對于普通開磁路繞線功率電感產品，雖然可以做到較高的使用頻率， 但器件本身尺寸規格和質量較大，且存在嚴重的EMI問題。

對于加磁環或磁桶式閉磁路繞線功率電感產品，雖然可以較好的解決 EMI問題，產品額定電流亦可以做到較大程度，但器件使用頻率較低，重 疊特性較差，且制造成本高，產品抗機械沖擊及撞擊能力較差。

對于涂覆磁性膠水式閉磁路繞線功率電感產品，雖然可以較好的解決 EMI問題，產品額定電流及使用頻率均較高，但對膠水的均勻性、膠水和 磁芯的收縮一致性以及對磁芯上下擺軸向強度要求較高。

發明內容

本發明的主要目的就是針對現有技術的不足，提供一種具有抗沖擊性 能強、電氣性能穩定、可靠性高，同時成本相對較低，使用頻率較高、電 磁兼容性較好的閉合磁路繞線功率電感元件。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種繞線功率電感元件，包括：

鼓型磁芯，包括上擺、下擺及連接所述上擺和所述下擺的芯柱；

外部電極，形成在所述下擺的底部；

線圈，繞制在所述芯柱上，且兩端電連接所述外部電極；

還包括覆蓋在所述線圈、所述上擺和所述下擺上的磁性熱縮材料部 件。

優選地，所述磁性熱縮材料部件呈套管狀包覆所述鼓型磁芯且覆蓋 所述上擺頂面的一部分。

優選地，所述磁性熱縮材料部件包含鐵氧體磁粉和高分子材料。

優選地，所述高分子材料屬于環氧樹脂混合體系、硅樹脂體系或硅橡 膠體系。

優選地，所述下擺的底部設置有用于形成外部電極的金屬導針或金屬 化凹槽或金屬片或基板，所述線圈的兩端電連接所述金屬導針或所述金屬 化凹槽或所述金屬片，或電連接設置在所述基板兩端的金屬片，或直接纏 繞在所述基板兩端。

一種繞線功率電感元件的制造方法，包括以下步驟：

磁芯準備工序，準備包括芯柱和上、下擺的鼓型磁芯；

電極形成工序，在所述下擺的底部形成電極；

線圈繞制工序，將線圈繞制在所述芯柱上，并將線頭和線尾電連接所 述電極；和

覆料工序，將磁性熱縮材料部件覆蓋在所述線圈和所述上、下擺上， 再經過加熱進行收縮定型。

優選地，所述覆料工序中，使所述磁性熱縮材料部件呈套管狀包覆所 述鼓型磁芯且覆蓋所述上擺頂面的一部分。

優選地，所述磁性熱縮材料部件包含鐵氧體磁粉和高分子材料。

優選地，所述高分子材料屬于環氧樹脂混合體系、硅樹脂體系或硅橡 膠體系。

優選地，所述電極形成工序包括在所述下擺的底部設置金屬導針或金 屬片或金屬化凹槽或基板，將所述線圈的兩端電連接所述金屬導針或所述 金屬化凹槽或所述金屬片，或電連接設置在所述基板兩端的金屬片，或直 接纏繞在所述基板兩端。

本發明有益的技術效果是：

根據本發明，在線圈和鼓型磁芯的上、下擺上覆蓋有磁性熱縮材料部 件，由于磁性熱縮材料部件具有良好的彈性，加熱時徑向收縮大，軸向收 縮小，因此經歷-40℃～+125℃的冷熱沖擊循環時對鼓型磁芯上、下擺所產 生的軸向應力很小，保證產品具有優良的抗熱沖擊和機械沖擊特性。信賴 性實驗結果表明，產品在5-55Hz，振幅1.5mm情況下，振動6小時及1米 高度自由跌落2次后，產品本體無任何機械損傷。同時，磁性熱縮材料部 件與磁芯上下擺及線圈緊密連接，當受到外界物理沖擊時，彈性的磁性熱 縮材料部件外殼能起到良好的緩沖作用，極大地降低了外力對磁芯本體的 沖擊力量，從而使得產品抗物理沖擊能力大幅提升，機械可靠性能明顯增 加。