[發明專利]模塑成型功率電感元件及制造方法有效

申請號：	201210343456.9	申請日：	2012-09-17
公開（公告）號：	CN102856037A	公開（公告）日：	2013-01-02
發明（設計）人：	夏勝程;侯勤田;楊亞冰;吳錦超;何海根	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;H01F27/24;H01F27/30;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
地址：	518110 廣東省深***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	塑成功率電感元件制造方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種模塑成型功率電感元件及制造方法。

背景技術

隨著IC整機技術的發展，對功率型電感器總體上要求是小型化、薄型化、高頻、低DCR、大電流、低EMI（電磁干擾）和低制造成本。傳統工藝類型功率電感，如開磁路或開氣隙磁套式電感越來越不能滿足IC發展要求。

對于普通開磁路功率電感產品，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。

隨之發展了以下幾種工藝類型的閉磁路功率電感。

模壓工藝：將線圈放入模壓機模具腔體中，填入絕緣磁粉顆粒，然后在一定壓強和溫度條件下成型。一般成型溫度在100~550℃、壓強在500~1000MPa。習知的模壓一體成型電感磁體磁導率在10~40之間，成型壓強大主要是為了提高磁體磁導率。由于較高的壓強，磁粉會對內置繞組產生巨大作用力，會引起線圈變形導致電氣特性離散、引起漆包膜損傷進而導致較大的開短路風險。由于成型機制的局限，產品的尺寸受到限制，現行行業使用該工藝生產的極限尺寸是2.5mm×2.0mm×1.2mm。

磁性膠水涂覆工藝：針對工字型繞組，通過點膠機，將磁性膠水披覆在線圈表面，然后在一定條件下固化成型。由于膠水具有流動性，對于磁芯形狀上要求必須是工字型，然而由于膠水固化收縮或過回流焊膨脹過程會對工字型磁芯的上下葉片產生沖擊進而導致開裂，此問題會在薄小型產品上體現的較為嚴重，另外隨產品尺寸進一步減小，涂覆膠水的難度會大大增加，因此也限制了該工藝對于更薄更小尺寸方向發展。

磁性熱縮套工藝：在繞組上套入磁性熱縮套通過加熱收縮后與內置繞組緊密結合。內置繞組一般是工字型或棒形，將熱縮套套在繞組上，通過熱處理后熱縮套收縮緊貼在繞組上成型。其中熱縮套的收縮程度不同會影響到緊貼程度，因此成型產品電氣特性波動性較大。此外熱縮套的組裝也限制了自動化生產。另外對于更小型產品，對磁性熱縮套的生產也較難實現，組裝難度也大大增大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模塑成型功率電感元件及制造方法，克服現有技術的上述缺陷。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種模塑成型功率電感元件，包括預制磁芯、安置在所述預制磁芯上的線圈以及模塑成型覆蓋于所述磁芯及線圈上的磁性塑封層，與所述線圈相連的電極暴露在外。

其中所述磁性塑封層可包含磁粉顆粒、有機膠粘劑、潤滑劑和固化劑等。

所述磁粉顆粒的材料可以為錳鋅、鎳鋅、羰基鐵粉、鐵鎳合金、鐵硅鋁、鉬坡莫、納米晶、非晶中任意一種或多種。

所述有機膠粘劑可以為環氧樹脂、硅樹脂、糠醛樹脂、聚酰亞胺、聚苯硫醚、蜜胺樹脂中任意一種或多種。

潤滑劑包括硬脂酸、硬脂酸鋁、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅，但不限于所述類型。

其中所述預制磁芯可根據實際制作需求及產品性能上選擇鐵氧體或金屬軟磁材質，形狀上也可以任意變換。預制磁芯可由現有習知并普遍適用的注塑或壓制成型工藝制作完成。

其中線圈與預制磁芯的安置方式可以是在預制磁芯上原位繞制形成內置線圈繞組。另一種方式是先制作線圈，然后再將線圈安置在預制磁芯上形成內置線圈繞組。

所述預制磁芯的整體形狀可以為T形、棒形或工字形；所述磁芯中柱截面形狀可以為正方形、長方形、橢圓形、圓形或跑道型。

磁芯成型方式可以為模壓或注塑成型。