專利名稱：電感器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電感器及其制造方法。
背景技術：
電感器作為一種基本的元器件，在各種電路設計中得到了十分廣泛的應用。近年來，由于半導體技術和通信技術的迅速發(fā)展，對于在數(shù)字化的各種電子設備和通信設備中所使用的電感器的性能提出了新的要求，這些要求主要體現(xiàn)在小型化、大工作電流、小電感值、高可靠性等許多方面。
為了滿足對電感器的新要求，人們在傳統(tǒng)制造技術的基礎上對電感器做了許多改進。例如，專利文獻JP11-40426公開了一種電感器元件，其中將具有不同磁性能的第一磁芯和第二磁芯組裝在一起，各自的至少一個面接觸。在第一磁芯的接觸面上設有至少一個凹槽。導體置于凹槽內(nèi)，它的主體部分被第一磁芯和第二磁芯包圍。導體中的位于凹槽外側的端部構造為端子。端子的寬度大于導體主體部分的寬度。該發(fā)明的電感器依靠位于凹槽外側的端子與外部連接，在生產(chǎn)和使用中容易出現(xiàn)諸如端子上翹等變形，從而導致在焊接時不牢靠，甚至會有虛焊現(xiàn)象發(fā)生。另外，由于端子向外伸出，因此不利于減小電感器的體積。
另外，專利文獻JP2001-52934也公開了一種電感元件，其中在棱柱狀鐵氧體磁芯的一個面上沿空腔的深度方向設置有狹縫，帶狀導體插在空腔中。帶狀導體的兩端彎向鐵氧體磁芯的底面，以形成面安裝端子。通過帶狀導體多次穿過空腔來增加帶狀導體的匝數(shù)，從而增加電感。在該發(fā)明的電感元件中可以看到，由于將安裝端子設置在電感元件的底部，因此增加了電感元件的厚度。另外，端子在導體穿過空腔后通過彎曲而形成，該過程容易導致導體鍍層脫落和磁芯破裂，并且不容易保證導體的位置，從而影響電感值的精確度，增加了制造的難度。
另外，專利文獻JP2000-315610公開了一種扼流線圈，其由電極和兩個磁芯構成。該磁芯還設置有可安裝電極的彎曲部的凹槽。在該扼流線圈中，電極的彎曲部安裝在一個磁芯的凹槽中，并且電極的安裝端子安裝在同一個磁芯的底部，以便使它們形成為一體。然后將兩個磁芯結合起來，使其各自的凹槽彼此面對。在該發(fā)明的扼流線圈中，安裝端子設于磁芯的底部，因此增加了扼流線圈的厚度。此外，由于其電極數(shù)量有限，因此電感量難于變化。另外，為了保證導體在安裝后不發(fā)生傾斜，導體被設置為截面呈大致M形的形狀，并且需要有一定的彈性。然而，具有彈性的材料其導電性必然相對較差，并且彈性材料的微小形變對電感值的精度也存在一定的影響，因此便制約了扼流線圈的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種在安裝時無變形、作業(yè)簡便、結構簡單、可實現(xiàn)大電流且小型化的電感器及其制造方法，其中還可以通過串、并聯(lián)組合多個導體來改變電感值。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電感器，其包括第一磁芯、第二磁芯和導體，其中，導體包括構造成可容納第二磁芯的凹陷部，其兩端彼此反向地向外延伸而形成了電極部，而第一磁芯設有用于容納導體凹陷部的內(nèi)腔。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，導體為大致U形。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，在第一磁芯的內(nèi)腔的兩側設有凹槽，其可在將導體置于內(nèi)腔中時容納電極部。在電極部處于凹槽中之后，其高度不超出或略超出第一磁芯。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，導體為多個導體。在凹槽上設有定位部，用于隔開多個導體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造電感器的方法，該電感器包括第一磁芯、第二磁芯和導體，該方法包括步驟(a)在導體中加工出具有可容納第二磁芯的凹陷部，并使導體的兩端彼此反向地向外彎折，形成電極部；(b)在第一磁芯中加工出適于容納導體的凹陷部的內(nèi)腔；以及(c)將導體、第二磁芯和第一磁芯裝配在一起，使得導體的凹陷部位于第一磁芯的內(nèi)腔中，而第二磁芯位于凹陷部中。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，導體制成為U形。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，步驟(b)還包括在第一磁芯的內(nèi)腔的兩側加工出凹槽，其用于容納電極部并使電極部的高度不超出或略超出第一磁芯。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，提供有多個導體，并且在凹槽上加工出定位部，用于隔開多個導體。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，先對第一磁芯、第二磁芯以及導體進行加工成型，然后進行表面涂覆或電鍍。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，第一磁芯、第二磁芯以及導體通過粘性材料進行固定。
本發(fā)明的電感器通過層疊式連接來實現(xiàn)導體、第一磁芯和第二磁芯之間的連接，因此在裝配期間基本上無變形，同時利用第一磁芯的內(nèi)腔及其兩側的凹槽來確定導體的位置，這便提高了電感器的性能。另外，這種層疊式結構的裝配簡單可靠，制造成本低。此外，電極部在裝配后不會從組件中向外伸出，并且其高度不超出或略超出第一磁芯，因此可以實現(xiàn)電感器的整體小型化。其它的優(yōu)點還包括可以根據(jù)需要將多個導體串聯(lián)或并聯(lián)起來，實現(xiàn)變化的電感值；電極面積大，焊接牢靠；電磁效應好，可以獲得理想的性能。


下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。在所有圖中，相同或相似的部件由相同的標號來表示。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電感器的分解透視圖；圖2是安裝完成后的圖1所示電感器的透視圖；和圖3是其中采用了多個導體的本發(fā)明電感器的分解透視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電感器包括第一磁芯1、第二磁芯2和導體3。在本實施例中優(yōu)選采用純銅作為導體3的材料，然而如果需要的話，也可以采用無氧銅。第一磁芯1和第二磁芯2為帶涂層的鐵氧體磁芯，其可采用具有高磁通性能的MPP或鐵粉末或Ni-Zn材料制成。
導體3優(yōu)選為帶狀的導體，其被彎曲成大致U形，形成了可將第二磁芯2容納于其中的凹陷部4。導體3的兩端沿著相反的方向向外延伸出來，形成了電極部5。
第一磁芯1設有用于容納導體3的凹陷部4的內(nèi)腔6。在內(nèi)腔6的兩側均設有凹槽7，該凹槽7構造成使得當將導體3置于內(nèi)腔6中時，凹槽7可容納電極部5，并且使電極部5的高度不超出第一磁芯1，或者只是略微超出第一磁芯1。在該實施例中，電極部5的表面優(yōu)選與第一磁芯1的表面大致齊平。
在裝配時，將第一磁芯1、第二磁芯2和導體3以層疊的關系裝配在一起，使得導體3的凹陷部4位于第一磁芯1的內(nèi)腔6中，而第二磁芯2位于凹陷部4中?？捎谜承圆牧蠈⒌谝淮判?、第二磁芯2和導體3相互間固定住。安裝完成后的電感器如圖2所示。
利用這種結構，所得到的電感器具有完全閉磁的磁路結構，既可以抗電磁干擾，又不會對其它器件產(chǎn)生電磁干擾。另外，該電感器的厚度可以制成為很小，這便顯著地降低了產(chǎn)品的高度，有利于面安裝。
在本發(fā)明的該實施例中，一個具體的說明性示例如下所述。第二磁芯2為塊體，其尺寸為6mm×5mm×2mm。第一磁芯1也為塊體，其尺寸為10mm×10mm×3.5mm，內(nèi)腔6的寬度為6mm，最大深度為3mm，而凹槽7的深度為0.5mm。導體3是尺寸為10mm×6mm×0.5mm的銅片，其被彎曲成大致U形，使得凹陷部4的寬度為5.0mm，深度為2.5mm。容易理解，這些零件均在適當之處倒有圓角。裝配后的總高度為3.5mm。通過對該電感器進行實驗可以測得，如果電感為400nH，其電流可達DC20A。如果電感為100nH，其電流可達DC40A。因此，本發(fā)明實現(xiàn)了一種小型化且性能優(yōu)良的電感器。
另外，根據(jù)具體情況的需要，導體3可以為多個。下面以使用了三個導體3的情況為例進行介紹。如圖3所示，在第一磁芯1中的可與導體3的電極部5相接觸的凹槽7上各自設有兩個彼此間隔開的定位部8，它們將凹槽7分成三段，以便使三個導體3相互間隔開。各段的寬度大致對應于相應導體3的寬度。當然，內(nèi)腔6應構造成可在其中容納這三個導體3，其寬度對應于三個導體3與兩個定位部8的寬度之和。本領域的技術人員容易理解，在實際使用中可在圖中所示的區(qū)域A處進行多次疊加，以便按照需要設置其它數(shù)量的導體3(例如兩個或多于三個)，從而得到所需的電感量。
本發(fā)明還提供了一種制造上述電感器的方法，包括步驟(a)在導體3中加工出具有可容納第二磁芯2的凹陷部4，并使導體3的兩端彼此反向地向外彎折，形成電極部；(b)在第一磁芯1中加工出適于容納導體3的凹陷部4的內(nèi)腔6；以及(c)將導體3、第二磁芯2和第一磁芯1裝配在一起，使得導體3的凹陷部4位于第一磁芯1的內(nèi)腔6中，而第二磁芯2位于凹陷部4中。
出于方便性，導體可制成為大致呈U形。在步驟(b)中還可包括在第一磁芯1的內(nèi)腔6的兩側加工出凹槽7，其用于在裝配中容納電極部5，并使電極部5的高度不超出第一磁芯1，或者只是略微超出第一磁芯1。
如果需要使用多個導體，那么可在凹槽7上加工出定位部8，用于將這些導體間隔開。
優(yōu)選的是，在制造中先對第一磁芯1、第二磁芯2以及導體3進行加工成型。然后對導體3進行表面鍍錫處理。第一磁芯、第二磁芯以及導體可通過粘性材料進行固定，該粘性材料優(yōu)選為環(huán)氧樹脂。
以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細地描述了本發(fā)明，然而本領域的技術人員應當理解，本發(fā)明并不局限于所述的實施例。在不脫離本發(fā)明的權利要求所述范圍的前提下，可以對本發(fā)明進行各種修改、變更或調(diào)整，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種電感器，包括第一磁芯(1)、第二磁芯(2)和導體(3)，其特征在于所述導體(3)包括構造成可容納所述第二磁芯(2)的凹陷部(4)，其兩端彼此反向地向外延伸而形成電極部(5)；和所述第一磁芯(1)設有用于容納所述導體(3)的凹陷部(4)的內(nèi)腔(6)。
2.根據(jù)權利要求1所述的電感器，其特征在于所述導體(3)大致呈U形。
3.根據(jù)權利要求1所述的電感器，其特征在于在所述第一磁芯(1)的所述內(nèi)腔(6)的兩側設有凹槽(7)，其可在將所述導體(3)置于所述內(nèi)腔(6)中時容納所述電極部(5)，并使所述電極部(5)的高度不超出或略超出所述第一磁芯(1)。
4.根據(jù)權利要求3所述的電感器，其特征在于所述導體(3)為多個導體，在所述凹槽(7)上設有定位部(8)，用于隔開所述多個導體(3)。
5.一種制造電感器的方法，所述電感器包括第一磁芯(1)、第二磁芯(2)和導體(3)，其特征在于，所述方法包括步驟(a)在所述導體(3)中加工出具有可容納所述第二磁芯(2)的凹陷部(4)，并使所述導體(3)的兩端彼此反向地向外彎折，形成電極部(5)；(b)在所述第一磁芯(1)中加工出適于容納所述導體(3)的凹陷部(4)的內(nèi)腔(6)；和(c)將所述導體(3)、第二磁芯(2)和第一磁芯(1)裝配在一起，使得所述導體(3)的凹陷部(4)位于所述第一磁芯(1)的內(nèi)腔(6)中，而所述第二磁芯(2)位于所述凹陷部(4)中。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于所述導體(3)制成為大致U形。
7.根據(jù)權利要求5所述的電感器的制造方法，其特征在于所述步驟(b)還包括在所述第一磁芯(1)的所述內(nèi)腔(6)的兩側加工出凹槽(7)，其用于容納所述電極部(5)并使所述電極部(5)的高度不超出或略超出所述第一磁芯(1)。
8.根據(jù)權利要求7所述的電感器的制造方法，其特征在于提供多個所述導體(3)，并且在所述凹槽(7)上加工出定位部(8)，用于隔開所述多個導體(3)。
9.根據(jù)權利要求5至8中任一項所述的制造電感器的方法，其特征在于先對所述第一磁芯(1)、第二磁芯(2)以及導體(3)進行加工成型，然后進行表面涂覆或電鍍。
10.根據(jù)權利要求5至8中任一項所述的制造電感器的方法，其特征在于所述第一磁芯(1)、第二磁芯(2)以及導體(3)通過粘性材料進行固定。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電感器，其包括第一磁芯、第二磁芯和導體。導體包括構造成可容納第二磁芯的凹陷部，其兩端彼此反向地向外延伸而形成電極部。第一磁芯設有用于容納導體的凹陷部的內(nèi)腔。本發(fā)明還提供了制造該電感器的方法。
文檔編號H01F27/24GK1949411SQ20051011635
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權日2005年10月14日
發(fā)明者王金盛, 胡強 申請人:勝美達電機(香港)有限公司