[發(fā)明專利]一種電感制造方法

無效

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• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN104200981A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 郭雄志
• 申請（專利權）人: 深圳市鉑科磁材有限公司
• 主分類號: H01F41/00
• 分類號: H01F41/00;H01F17/04
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 王丹鳳

技術領域

本發(fā)明涉及電感領域，特別是指一種電感制造方法。

背景技術

隨著電子工業(yè)的發(fā)展，在各種開關電源、UPS、光伏逆變器、風能等電源中， 濾波器、扼流圈、變壓器和電抗器等大量應用于電路控制系統(tǒng)中。濾波、整流 和逆變等都可以應用到電感類元件。

電感器或電抗器的使用對于現(xiàn)代電子工業(yè)的發(fā)展有著至關重要的作用，傳 統(tǒng)工藝制作的元件漸漸不能完全適用于未來小型化的發(fā)展，開發(fā)一種高性能的 小型化的電感器或電抗器以適應現(xiàn)代電子科技的高速發(fā)展，具有非常重大的意 義。

傳統(tǒng)電感器或電抗器的制造工藝過程主要包括：

一、磁環(huán)類磁芯，人工穿線或機器輔助穿線。這種電感制造工藝繁瑣，生 產(chǎn)過程成本高，對磁環(huán)的一致性要求較高。而且大多數(shù)電感需要采用手動或者 半自動化的方式在磁芯表面繞制絕緣線圈，不易實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。對于工業(yè)大 批量生產(chǎn)來說，需要耗費較多的人力和時間，這必然也會提高生產(chǎn)的成本，極 大的限制了電感的發(fā)展和現(xiàn)代電子信息技術的進步。另外存在著1)電極焊盤可 靠性不足，傳統(tǒng)繞線功率電感引腳基本上是采用將漆包線直接引出掛在用環(huán)氧 樹脂等膠水粘合的片狀或圓針型電極上再予以加錫焊接使其可靠接觸良好，這 樣一來，各種材料膨脹和收縮率不一致，電感工作在發(fā)熱、冷卻過程中導致相 關材料產(chǎn)生不同膨脹和收縮，時間長了會引起器件焊盤脫落等異常品質(zhì)隱患；2) 電感在工作過程中因電流流過會導致其本體發(fā)熱，在其長期工作本體高溫條件 下漆包線引出頭與電感焊盤掛線處焊點氧化導致電感開路等異常。

二、貼片式傳統(tǒng)繞線功率電感。它的焊盤絕大部分采用以環(huán)氧樹脂為主要 材料的有機粘合膠將電感焊盤與磁芯本體粘結(jié)在一塊組成，因電感的組裝工藝 差異容易導致其與PCB貼裝時共面性差、電感長期工作時其焊點強度存在信賴 性疑慮。

三、骨架類鐵氧體，可機器輔助繞制與自動化。但由于漏磁通的引入導致 線圈發(fā)熱，需要增大線徑等提高散熱的方法進行應用時的溫度降額使用，電感 工作時也不時會產(chǎn)生機械或電磁諧振噪音。也就是說此類型的電感器或電抗器， 在物料成本上由于可靠性要求的存在，所以需要在物料成本上要增加來滿足降 額。分段氣隙的方法也只能解決部分繞制空間的利用率提高。

四、“工”字型鐵氧體或合金類，可通過自動化生產(chǎn)。傳統(tǒng)功率電感絕大 部分產(chǎn)品是采用“工”字磁芯為主體磁芯材料繞制而成，其結(jié)構不可避免存在 如下應用中的瓶頸：1)電感抗跌落性能不理想：“工”字形電感結(jié)構決定了其 遠離磁芯中柱的電感本體邊緣承受跌落或沖擊能力變得薄弱，這樣一來電感在 受到跌落沖擊時容易導致磁芯破碎等異常：2)整機組裝過程中功率電感在安裝 不當或料件吸咐過程中位置偏斜容易引起電感本體破損異常。另外，“工”字 型繞線目前相當一部分產(chǎn)品采用導磁膠填充磁芯的側(cè)面凹槽以增強其機械強 度，減少漏磁干擾。目前這種導磁膠灌封結(jié)構在應用中存在如下缺陷：1)導磁 膠灌封過程中不可避免存在氣泡等結(jié)構缺陷，這樣一來導致線圈與導磁膠不能 充分接觸從而導致電感應用過程中線圈散熱不良及噪音等異常情形，縮短電感 的使用壽命、使客戶電路性能變差；2)導磁材料受熱或冷卻時其膨脹和收縮率 與磁芯以及線圈并不一致，電感在長期高溫和大電流條件下工作時導致膠脫落 使電感磁屏蔽和機械特性等方面下降，存在可靠性品質(zhì)隱患。

五、傳統(tǒng)繞線功率電感，絕大部分采用開放、熱縮套管、導磁膠等方式組 成，(主要根據(jù)客戶產(chǎn)品應用條件、可靠、穩(wěn)定要求制成并選用)其結(jié)構對漏磁 的屏蔽效果并不是很好，電感工作時對其周邊IC、電源模塊等電磁場敏感類元 器件造成漏磁干擾，從而使得客戶產(chǎn)品性能變差，EMI對策成本增加。

六、傳統(tǒng)繞線功率電感因結(jié)構和磁芯材料發(fā)展的局限性，針對高額定電流 的電感產(chǎn)品其體積、外型尺寸受到了一定限制，不適合客戶高密度布板以及對 體積和空間要求較高的便攜式電子產(chǎn)品，與新型發(fā)展起來的疊層和平板型功率 電感相比存在一定的局限性。

七、中國發(fā)明專利公布號CN101552091A公布了一種金屬粉末注射成型電 感及其制造方法，包括在漆包線線圈主體空心腔內(nèi)裝入導磁芯并將鐵磁金屬粉 末注入以包裹線圈及導磁芯，從而完成一體成型的電感。這種方法一定程度上 解決了現(xiàn)有技術的電感電氣性能差、生產(chǎn)成本高的問題。但是，其電氣性能依 然具有進一步提升的空間，且其散熱性能不佳，在長時間工作情況下極易損壞。

鑒于此，提供一種新型的高密度一體注射成型電感的制造方法成為必要。

發(fā)明內(nèi)容