專利名稱：電感元件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電感元件及其制造方法，且特別是涉及一種采用混料注 射成型的電感元件及其制造方法。
背景技術：
電感元件的作用是阻礙電流的變化，以防止電路受到電磁波的干擾并過 濾電流中的雜訊。其應用領域相當廣泛，凡是具有電子電路的產(chǎn)品都必須使 用電感元件，主要應用于資訊、通訊、消費性與工業(yè)用電子產(chǎn)品，成為曰常 生活中不可或缺的零部件。
電感元件通常的制造方法是將軟質(zhì)磁性材料燒結成環(huán)狀鐵芯后，用導線 線圈環(huán)繞。制造完成的電感元件利用導線線圈環(huán)繞延伸出的接腳與電路相 接。軟質(zhì)磁性材料廣泛使用軟性鐵氧體(以氧化鐵為主要成分的復合物)與合 金系材料。至于外殼的制法，則包括擠壓成型與燒結成型等方式。通過改變 不同的混合物成分與擠壓或燒結的方式，以達到不同產(chǎn)品要求的規(guī)格。
隨著電子產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展，降低產(chǎn)品成本與提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力一直 是近來電感元件研發(fā)的重點。如何減少制造材料成本與尋找取代傳統(tǒng)擠壓與
燒結的制造方式，更是研發(fā)重點中的重點。臺灣專利第1223288號提出了一 個改進的發(fā)明，即，將線圈置于一磁導材料底座上，將混有鐵合金粉末的流 態(tài)包覆體注射成型成電感的包覆體(如圖1所示)。然而該發(fā)明需先制備磁導 材料底座，制備該底座裝置需耗費人工，等待包覆體凝結成型也需要時間。 另一臺灣專利第1234790號進一步使用磁導材料蓋板，并使用塑膠注射 料作為包覆體材料(如圖2所示)。該發(fā)明雖然需要另外制備蓋板，然而使用 塑膠注射料作為包覆體材料，不失為一種節(jié)省時間的方法。臺灣專利第1287238號提出直接使用鐵合金粉末流態(tài)包覆體，在包覆線 圈后進行烘烤(如圖3所示)。該發(fā)明節(jié)省了前兩個發(fā)明中需要預先制備蓋板 和底座的成本，且線圈易于安裝于模具中，但烘烤仍然是費時費工的，仍需 要謀求改進的方法。
鑒于上述發(fā)明不完善的方面，本發(fā)明的目的就是提供一種更為簡便并節(jié) 省制造成本的電感元件的制造方法。使用塑膠注射料混合軟質(zhì)磁性材料，注 射入固定模具中，利用塑膠注射料快速成型并保留原軟質(zhì)磁性材料的特性， 提供省時省工省成本的電感元件的制造方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種電感元件及其制造方法。該方法為制造鐵芯及由長導線 形成并繞制于該鐵芯的線圈，該線圈具有繞圈部分以及分別由該繞圈部分向 外延伸的兩個延伸部分。將該線圈連同鐵芯放置在由數(shù)個板片組合的模具界 定出的容納空間中，該線圈的延伸部分固定于板片預留的固定孔位。最后將 含有第一軟質(zhì)磁性材料的流態(tài)包覆體，注射入該模具的容納空間，凝固形成 包覆于該鐵芯及線圈繞圈部分的包覆體。
根據(jù)本發(fā)明實施例電感元件的制造方法，其中該鐵芯使用第二軟質(zhì)磁性 材料。
根據(jù)本發(fā)明實施例電感元件的制造方法，其中該第一軟質(zhì)磁性材料與第 二軟質(zhì)磁性材料為軟性鐵氧體(以氧化鐵為主要成分的復合物)或合金系材 料。
根據(jù)本發(fā)明實施例電感元件的制造方法，所述軟性鐵氧體為錳鋅鐵氧 體、鎳鋅鐵氧體、鎳銅鋅鐵氧體、錳鎂鋅鐵氧體、錳鎂鋁鐵氧體、錳銅鋅鐵 氧體、鈷鐵氧體、或它們的混合物。
根據(jù)本發(fā)明實施例的電感元件之制造方法，所述合金系材料為鐵鎳合金、鐵硅合金或鐵硅鋁合金。
根據(jù)本發(fā)明實施例電感元件的制造方法，上述使用的流態(tài)包覆體為塑膠 流態(tài)包覆體，所述固態(tài)包覆體采用塑膠注射成型來制成。
根據(jù)本發(fā)明實施例電感元件的制造方法，所述塑膠流態(tài)包覆體為熱熔融
狀態(tài)的聚苯硫醚(polyphenylenesulfide， PPS)或聚酰胺(polyamide)。
本發(fā)明提出一種電感元件。該元件包括鐵芯、由長導線形成并繞制于該 鐵芯的線圈，以及含有第一軟質(zhì)磁性材料的固態(tài)包覆體，該線圈具有繞圈部 分和分別由該繞圈部分向外延伸的兩個延伸部分，所述固體包覆體用于包覆 該鐵芯及線圈繞圈部分。
根據(jù)本發(fā)明實施例的電感元件，其中該鐵芯使用第二軟質(zhì)磁性材料。
根據(jù)本發(fā)明實施例的電感元件，所述軟性鐵氧體為錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵 氧體、鎳銅鋅鐵氧體、錳鎂鋅鐵氧體、錳鎂鋁鐵氧體、錳銅鋅鐵氧體、鈷鐵 氧體、或它們的混合物。
根據(jù)本發(fā)明實施例的電感元件，所述合金系材料為鐵鎳合金、鐵硅合金 或鐵硅鋁合金。
根據(jù)本發(fā)明實施例的電感元件，上述使用的流態(tài)包覆體為塑膠流態(tài)包覆 體，所述固態(tài)包覆體采用塑膠注射成型來制成。
根據(jù)本發(fā)明實施例所述電感元件的制造方法，所述塑膠流態(tài)包覆體為熱 熔融狀態(tài)的聚苯硫醚或聚酰胺。
為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合 附圖，詳細說明如下。
圖1說明用混有鐵合金粉末的流態(tài)包覆體形成電感元件的現(xiàn)有技術； 圖2說明用磁導材料蓋與塑膠注射料包覆體形成電感元件的現(xiàn)有技術；圖3說明用鐵合金粉末流態(tài)包覆體包覆線圈后進行烘烤形成電感元件的
現(xiàn)有技術；
圖4說明本發(fā)明第一實施例中鐵芯置入線圈繞圈部分內(nèi)； 圖5說明本發(fā)明第一實施例中線圈延伸部分固定于下模具固定孔位中； 圖6說明本發(fā)明第一實施例中塑料注射于模具內(nèi)部空間以形成包覆體； 圖7說明本發(fā)明第二實施例中線圈延伸部分固定于第一下模具與第二下 模具所形成的固定孔位中；
圖8說明本發(fā)明第二實施例中塑料注射于模具內(nèi)部空間以形成包覆體。
主要元件符號說明
10:線圈
101::線圈延伸部分
102::線圈繞圈部分
12:鐵芯
14:下模具
16:上模具
161:塑料注射孔
162:余料回收孔
20:線圈
201::線圈延伸部分
202::線圈繞圈部分
22:鐵芯
24:第一下模具
26:第二下模具
28:上模具281:塑料注射孔 282:余料回收孔
具體實施例方式
本發(fā)明有兩個實施例。參照附圖，圖4到圖6為第一實施例的說明圖， 圖7與圖8為第二實施例的說明圖。
首先，請參照圖4。第一實施例中使用線圈IO纏繞鐵芯12。該線圈IO 包括環(huán)形圍繞的繞圈部分102與由該繞圈部分102延伸出的直線形延伸部分 101。鐵芯12使用鐵硅合金，經(jīng)燒結后成形。接著，請參照圖5。將組合好 的線圈10與鐵芯12置于下模具14上，利用線圈10的延伸部分101固定于 下模具14預留的開孔(圖中未示出)中，并使延伸部分101延伸出下模具14， 以使合模時延伸部分101露出于模具外。
在完成下模具14與線圈10的裝配后，將上模具16合模于下模具14之 上(參照圖6)。該上模具16具有塑料注射孔161與余料回收孔162。將含有 軟質(zhì)磁性材料的熱熔融狀態(tài)塑膠注射料，自塑料注射孔161注射入由上模具 16與下模具14所形成的空間中，并將余料由余料回收孔162回收。此實施 例所使用的塑膠注射料含有80重量％鐵硅合金與20重量％聚酰胺。待塑料 冷卻凝固成型，即可脫模，完成制造。
由于利用塑膠注射模具與注射機器(圖中未示出)，本發(fā)明可采用一模十 六穴或更多穴。除節(jié)省材料成本外，因塑膠注射成型時間短，節(jié)省工時。相 比較于傳統(tǒng)方法，省去燒結或擠壓成型的時間，更省去因大量生產(chǎn)需求而須 購置機器的成本。
本發(fā)明第二實施例為將第一實施例擴展至不同模具的應用，并采用不同 軟質(zhì)磁性材料，以符合產(chǎn)品規(guī)格。
請參閱圖7，第二實施例提供特殊形狀的電感元件，在使用三片分模以上的模具的情形下使用。線圈20纏繞鐵芯22(步驟同第一實施例線圈10纏 繞鐵芯12，此處不再贅述)，線圈20包括環(huán)形圍繞的繞圈部分202與由該繞 圈部分202延伸出的直線形延伸部分201。鐵芯22為使用氧化鐵、氧化鋅、 銅和鎳的混合物，經(jīng)燒結后形成。組合好的線圈20與鐵芯22置于第一下模 具24與第二下模具26上，利用線圈20的延伸部分201固定于第一下模具 24與第二下模具26合模所形成的開孔(圖中未示出)中，并使該延伸部分201 從第一下模具24與第二下模具26延伸出，造成合模時延伸部分201露出于 模具外。
當完成第一下模具24、第二下模具26與線圈20的裝配后，將上模具 28合模于第一下模具24與第二下模具26之上(參照圖8)。上模具28具有塑 料注射孔281與余料回收孔282。將含有軟質(zhì)磁性材料的熱熔融狀態(tài)的塑膠 注射料，自該塑料注射孔281注入由上模具28、第一下模具24與第二下模 具26所形成的空間中，并將余料由余料回收孔282回收。此實施例所使用 的塑膠注射材料，含有80重量％鐵硅合金(或氧化鐵、氧化鋅、氧化銅、氧 化鎳與氧化錳的混合物)與20重量％聚酰胺。待塑料冷卻凝固成型，即可脫 模，完成制造。
雖然已采用上述實施例描述了本發(fā)明，然而這些實施例并非用以限定本 發(fā)明，任何所屬技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 可以對本發(fā)明作出變化與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以后附的權利要 求書所界的范圍為準。
權利要求
1. 一種電感元件的制造方法，該方法包括A. 制造鐵芯；B. 將長導線形成的線圈繞制于所述鐵芯，所述線圈具有繞圈部分以及由該繞圈部分向外延伸的兩個延伸部分；C. 將所述線圈連同鐵芯放置在由數(shù)個模片組合的模具所界定出的容納空間中；D. 將所述線圈的延伸部分固定于板片預留的固定孔位；E. 將含有第一軟質(zhì)磁性材料的流態(tài)包覆體，注射入該模具內(nèi)的容納空間，使流態(tài)包覆體凝固而形成包覆于該鐵芯及線圈繞圈部分的固態(tài)包覆體。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電感元件的制造方法，其中所述鐵芯使用第二 軟質(zhì)磁性材料。
3. 根據(jù)權利要求1所述的電感元件的制造方法，其中所述第一軟質(zhì)磁性 材料為軟性鐵氧體或合金系材料。
4. 根據(jù)權利要求2所述的電感元件的制造方法，其中所述第二軟質(zhì)磁性 材料為軟性鐵氧體或合金系材料。
5. 根據(jù)權利要求3或4所述的電感元件的制造方法，其中所述軟性鐵氧 體為錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、鎳銅鋅鐵氧體、錳鎂鋅鐵氧體、錳鎂鋁鐵氧 體、錳銅鋅鐵氧體、鈷鐵氧體、或它們的混合物。
6. 根據(jù)權利要求3或4所述的電感元件的制造方法，其中所述合金系材 料為鐵鎳合金、鐵硅合金或鐵硅鋁合金。
7. 根據(jù)權利要求1所述的電感元件的制造方法，其中步驟E的所述流 態(tài)包覆體為塑膠流態(tài)包覆體，所述固態(tài)包覆體是由塑膠注射成型而制成的。
8. 根據(jù)權利要求7所述的電感元件的制造方法，其中所述塑膠流態(tài)包覆體為熱熔融狀態(tài)的聚苯硫醚或聚酰胺。
9. 一種電感元件，該電感元件包括A. 鐵芯；B. 由長導線形成并繞制于所述鐵芯的線圈，該線圈具有繞圈部分以及 由該繞圈部分向外延伸的兩個延伸部分；C. 含有第一軟質(zhì)磁性材料的固態(tài)包覆體，所述固態(tài)包覆體用來包覆所 述鐵芯及線圈繞圈部分。
10. 根據(jù)權利要求9所述的電感元件，其中所述鐵芯使用第二軟質(zhì)磁性 材料。
11. 根據(jù)權利要求9所述的電感元件，其中所述第一軟質(zhì)磁性材料為軟 性鐵氧體或合金系材料。
12. 根據(jù)權利要求IO所述的電感元件，其中所述第二軟質(zhì)磁性材料為軟 性鐵氧體或合金系材料。
13. 根據(jù)權利要求11或12所述的電感元件，其中所述軟性鐵氧體為錳 鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、鎳銅鋅鐵氧體、錳鎂鋅鐵氧體、錳鎂鋁鐵氧體、錳 銅鋅鐵氧體、鈷鐵氧體、或它們的混合物。
14. 根據(jù)權利要求11或12所述的電感元件，其中所述合金系材料為鐵 鎳合金、鐵硅合金或鐵硅鋁合金。
15. 根據(jù)權利要求9所述的電感元件，其中所述固態(tài)包覆體是用塑膠流態(tài)包覆體注射成型并凝固而制成的。
16. 根據(jù)權利要求15所述的電感元件，其中所述塑膠流態(tài)包覆體為熱熔 融狀態(tài)的聚苯硫醚或聚酰胺。
全文摘要
一種電感元件及其制造方法。該方法包括制造鐵芯及由長導線形成的線圈，該線圈繞制于該鐵芯，并且該線圈具有繞圈部分以及分別由該繞圈部分向外延伸的兩個延伸部分。將該線圈連同鐵芯放置在由數(shù)個板片組合的模具界定出的容納空間中，該線圈的延伸部分固定于板片預留的固定孔位。最后將含有軟質(zhì)磁性材料的流態(tài)包覆流體，注射入該模具內(nèi)的容納空間，以凝固形成包覆于該鐵芯及線圈繞圈部分的包覆體。
文檔編號H01F41/00GK101533704SQ200810007780
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月12日 優(yōu)先權日2008年3月12日
發(fā)明者巫雅文 申請人:冠磁企業(yè)股份有限公司