微型電感及其制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電感，具體涉及一種微型電感及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電感被廣泛應用于電器設備。為了適應便攜式電話、掌上電腦等電氣設備向小型化和薄型化的發(fā)展，電感逐漸向微型化和薄型化發(fā)展。
[0003]由于微型電感的體積小，尤其是厚度較薄(厚度在毫米級以下)，用于制作體積較大的電感的傳統(tǒng)制作方法(直接在磁芯上繞置線圈)無法獲得這種微型電感。目前，微型電感是通過沉積工藝獲得，即磁芯和線圈均是通過沉積工藝制作。然而，沉積工藝的制作成本較高，尤其對于磁芯的制作成本。因為磁芯的厚度直接影響微型電感的綜合性能，磁芯的厚度越薄，微型電感的綜合性能越差；但增加磁芯的厚度，又會增加微型電感的成本。也就是說，采用沉積工藝制作微型電感無法兼顧微型電感的綜合性能和加工成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是針對微型電感中存在的上述缺陷，提供一種微型電感及其制作方法，其綜合性能優(yōu)良，而且加工成本低。
[0005]為此，本發(fā)明提供一種微型電感，包括磁芯和線圈，所述線圈包括支撐體和布線，所述布線以螺旋方式設于所述支撐體，所述磁芯嵌于所述支撐體的內(nèi)側(cè)。
[0006]其中，所述支撐體為采用柔性材料支撐的柔性支撐體，所述布線以沉積方式設于所述柔性支撐體，所述支撐體彎折形成空心的柱狀結(jié)構(gòu)。
[0007]其中，所述支撐體為硬質(zhì)材料制成的空心柱狀結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)支撐體，在所述硬質(zhì)支撐體上設有凹部以及螺旋形的凹槽，所述凹部設于所述凹槽的端部，所述布線設于所述螺旋形凹槽內(nèi)，在所述凹部設置焊盤，并使所述焊盤與所述布線的端部對應電連接。
[0008]其中，所述支撐體包括第一支撐體和第二支撐體，在所述第一支撐體和所述第二支撐體上均設有布線段，設于所述第一支撐體的布線段和設于所述第二支撐體的布線段通過電連接部件對應電連接，以將所述布線段首尾連接形成布線。
[0009]其中，所述磁芯采用鐵氧體材料制作，并通過燒結(jié)方式或用板材機加工成型。
[0010]其中，所述磁芯的厚度大于或等于30微米，且小于2.0毫米。
[0011]其中，所述磁芯的厚度大于或等于70微米，且小于0.7毫米。
[0012]其中，所述磁芯采用5MHz?3GHz的鐵氧體材料制作。
[0013]其中，所述磁芯采用9MHz?20MHz的鐵氧體材料制作。
[0014]其中，還包括焊盤，用于所述線圈與外部器件的電連接。
[0015]其中，還包括封裝層，用于封裝所述線圈和所述磁芯。
[0016]其中，所述微型電感作為通訊領域的天線。
[0017]本發(fā)明還提供一種微型電感的制作方法，包括:
[0018]提供磁芯；
[0019]提供線圈，所述線圈包括筒狀的支撐體和布線，所述布線以螺旋方式設于所述支撐體；
[0020]將所述磁芯設于筒狀的所述支撐體的內(nèi)側(cè)并固定。
[0021]其中，所述線圈通過以下方式獲得:
[0022]提供板狀的所述支撐體；
[0023]在所述支撐體上制作多段布線；
[0024]將所述支撐體的兩相對端相接，并使所述各段布線交錯對應電連接，以形成螺旋形連續(xù)所述布線。
[0025]其中，所述支撐體的形狀為方形筒狀結(jié)構(gòu)、圓形筒狀結(jié)構(gòu)或三角形筒狀結(jié)構(gòu)。
[0026]其中，所述支撐體為柔性支撐體，所述布線以沉積方式設于所述柔性支撐體。
[0027]其中，所述支撐體為硬質(zhì)材料制成的硬質(zhì)支撐體，在所述硬質(zhì)支撐體上設置螺旋形的凹槽和凹部，且所述凹部設于所述凹槽的端部，所述布線設于所述螺旋形凹槽內(nèi)，在所述凹部設置焊盤，并所述焊盤與所述布線電連接。
[0028]其中，所述磁芯采用鐵氧體材料制作，所述磁芯通過燒結(jié)方式或用板材機加工成型獲得。
[0029]其中，還包括封裝步驟，即利用絕緣材料將所述線圈和所述磁芯封裝。
[0030]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0031]本發(fā)明提供的微型電感，利用支撐體和設于支撐體的布線形成線圈，即將支撐體設置成筒狀，布線以螺旋方式設于支撐體，從而獲得線圈，即將線圈模塊化，制作電感時，將磁芯和線圈直接裝配在一起即可，不僅方便制作，降低了微型電感的成本，而且可以確保微型電感的綜合性能。
[0032]作為本發(fā)明的一個優(yōu)點，支撐體采用柔性支撐體，柔性支撐體韌性較強，可以根據(jù)實際需要彎曲成不同形狀；而且，柔性支撐體的厚度可以達到微米級，可以降低微型電感的厚度；布線以沉積方式獲得，這種布線不僅韌性較強，能夠適應柔性支撐體的彎曲；而且厚度很薄，使得布線的厚度基本上不影響線圈的厚度，線圈的厚度大體上等于支撐體的厚度。此外，以沉積方式獲得布線的成本較低。
[0033]作為本發(fā)明的另一個優(yōu)點，磁芯采用燒結(jié)方式或用板材機加工成型方式的制作成本遠低于沉積方式，而且，磁芯的厚度對磁芯的制作成本影響不大，因此，可以根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)磁芯的厚度，從而可以即獲得綜合性能優(yōu)越的微型電感，而且加工成本低。
[0034]當電感的體積較大時，可以采用現(xiàn)有的方法制作電感。但是，現(xiàn)有大體積電感的制作方法無法適應制作厚度在3毫米以下，尤其是在2毫米以下時的微型電感。同時，沉積方式主要制作幾微米或十幾微米的電感，當電感厚度達到幾十微米時，沉積方式的制作成本成倍上升。因此，作為本發(fā)明的一個優(yōu)點，磁芯的厚度大于或等于30微米，且小于2.0毫米。這個厚度區(qū)間的微型電感既可保證微型電感的電感值、品質(zhì)因子等綜合性能，又能降低微型電感的制作成本。
[0035]作為本發(fā)明的一個優(yōu)點，為了減小微型電感的體積以及提高微型電感的綜合性能及成品率，磁芯的厚度大于或等于70微米，且小于0.7毫米。
[0036]作為本發(fā)明的再一個優(yōu)點，磁芯采用5MHz?3GHz的鐵氧體材料制作。如通訊領域的天線可以采用9MHz?20MHz的鐵氧體材料制作的微型電感。
[0037]本發(fā)明還提供一種微型電感的制作方法，線圈包括筒狀的支撐體和布線，所述布線以螺旋方式設于所述支撐體，從而獲得線圈，即將線圈模塊化，磁芯通過機加工獲得，可以低成本的獲得厚度相對較厚的磁芯(相對于沉積的方式)。制作電感時，將磁芯和線圈裝配在一起，從而降低了微型電感的制作成本。
【附圖說明】
[0038]圖1為本實施例微型電感的縱向(垂直于線圈的軸線)截面圖；
[0039]圖2a為本發(fā)明實施例微型電感的橫向(平行于線圈的軸線)截面圖；
[0040]圖2b為本發(fā)明另一實施例微型電感的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖3a為本發(fā)明再一實施例微型電感的部分結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0042]圖3b為本發(fā)明再一實施例微型電感的部分結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
[0043]圖4為本發(fā)明另一實施例支撐體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖5a為本發(fā)明實施例支撐體和布線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖5b為本發(fā)明另一實施例支撐體和布線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖6為本發(fā)明實施例微型電感的制作的流程圖；
[0047]圖7為本發(fā)明實施例線圈的制作流程圖。
【具體實施方式】
[0048]為使本領域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的微型電感及其制作方法進行詳細描述。
[0049]如圖1和圖2a所示，微型電感包括磁芯1、線圈2、封裝層3和焊盤4，線圈2設于磁芯I的外側(cè)。封裝層3用于封裝磁芯I和線圈2，在布線22的兩個端部分別設置一焊盤4，用于線圈2與其它外部器件的電連接。
[0050]如圖2a所示，線圈2包括支撐體21和布線22。其中，支撐體21為空心柱狀結(jié)構(gòu)，如方形筒狀結(jié)構(gòu)，當然，支撐體21也可以是圓形筒狀結(jié)構(gòu)或三角形筒狀結(jié)構(gòu)，或者采用其它形狀的筒狀結(jié)構(gòu)。支撐體21的形狀根據(jù)磁芯I的外形確定，即支撐體21的形狀與磁芯I的外形相匹配，只要能夠?qū)⒋判綢嵌入支撐體21的內(nèi)側(cè)，并使支撐體緊密地包裹磁芯I。布線22以螺旋方式設于支撐體21的表面或嵌于支撐體21的內(nèi)部。支撐體21向布線22提供支撐或定位，有助于線圈2的存放、運輸以及裝配。本實施例將線圈2模塊化，使用時，只要將磁芯I插入支撐體2的內(nèi)側(cè)，即插入筒內(nèi)。
[0051]在本實施例中，設于支撐體21的布線22可以任意形狀。但當支撐體21彎曲形成筒狀時，布線22要連接成一條完整的導線，并在筒狀的支撐體21上形成螺旋形。圖5a中布線22傾斜設置。圖5b中布線22包括傾斜設置的部分和水平設置的部分。當然，布線22的設置方式并不僅限于圖5a和圖5b中所示的設置方式。只要能夠使布線22形成螺旋形的完整導線即可。
[0052]在本實施例中，支撐體21為采用軟質(zhì)材料制作的柔性支撐體(或稱柔性板)，布線22通過沉積方式設于柔性支撐體。柔性支撐體易于彎曲變形，可以獲得不同形狀的空心柱狀結(jié)構(gòu)，從而有利于制作出不同形狀的線圈2，并使線圈2能夠緊密地包裹磁芯I。而且，柔性支撐體的厚度通常在微米級，可以降低微型電感的厚度；布線22以沉積方式獲得，這種方式獲得的布線22不僅韌性較強，能夠適應柔性支撐體的彎曲變型，以使線圈2達到所需的形狀和尺寸；而且厚度薄。
[0053]在另一實施例中，如圖3a和圖3b所示，支撐體21包括第一支撐體21a和第二支撐體21b，第一支撐體21a和第二支撐體21b面對面設置。在第一支撐體21a和第二支撐體21b上均設有多條布線段22'，而且在第一支撐體21a和第二支撐體21b之間設置多個電連接部5，用于將第一支撐體21a的布線段22'和第二支撐體21b的布線段22'對應電連接，以將多條布線段22'首尾連接成布線22，從而形成線圈2。電連接部5同時還用于固定第一支撐體21a和第二支撐體21b，并使第一支撐體21a和第二支撐體21b保持所需的距離，以在第一支撐體21a和第二支撐體21b之間形成設置磁芯I的空腔。本實施例中，電連接部5可以采用導電柱或?qū)щ娗?。為了便于將電連接部和布線段22'電連接，優(yōu)選在布線段22'的端部設置連接焊盤23。連接焊盤23不僅有利于電連接部5和布線段22'的電連接，而且可以降低線圈2的制造成本。在第一支撐體21a或第二支撐體21b的表面還設有焊盤4，即焊盤4設置在布線22的兩端部。在