專利名稱：：表面安裝型功率電感器的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及表面安裝型功率電感器。
背景技術：
：隨著各種電子器件朝著纖細和高性能的方向的重點發(fā)展，提供功率的功率電路也設計的不僅要滿足大容量，而且還要滿足纖細和短小。特別地，由于個人計算機中使用的中央處理器(CPU)以大容量和高速為目標，所以它們的功耗日益增大。為了滿足該需求，功率電路被改變調(diào)整為開關調(diào)整型，而不是傳統(tǒng)的線性調(diào)整型。如圖1所示，功率電路通常采用的功率電感器具有雙芯結構，該雙芯結構由內(nèi)芯10和封裝內(nèi)芯的外芯20組成，內(nèi)芯10繞有預定匝數(shù)的線圏。在內(nèi)芯與外芯之間是氣隙AG,氣隙AG通常填充導電性環(huán)氧化物。根據(jù)線圏引起的磁通量密度，氣隙AG決定電感器的電氣性質。氣隙的減小的厚度導致磁通量密度增大并因此導致電感L增大。大電感L允許纏繞較少匝數(shù)的線圏。因此，線圏的總長度縮短，導致直流電阻下降。但是，由此，電感L在大電流條件下被減小。下面，在表1中給出有或沒有氣隙AG時磁性的簡要說明。在高磁場強度H(A/M)下達到磁飽和意味著電感器能夠在大電流下使用。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>因此，如果電感L在大電流條件下不變小，從功率電感器中除去氣隙是得到纖細和短小及大容量理想的解決辦法。隨著氣隙變窄電感L增大帶來的有利效果可以與在大電流下電感減小的不利效果同時存在。換句話說，理想的功率電感器可以通過克服兩種對立效果相互影響的固有技術矛盾(TC)來實現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明是考慮到先有技術中存在的以上問題作出的，本發(fā)明的一個目的是提供沒有氣隙的表面安裝型功率電感器，其具有與繞有線圏的內(nèi)芯結合在一起的外部磁性封殼，并且能夠在大電流的條件下維持大電感L。本發(fā)明的另一個目的是提供表面安裝型功率電感器，其具有繞在內(nèi)芯上的匝數(shù)較少的線圈和因此得到的降低的直流電阻，而在大電流條件下不必減小電感。本發(fā)明的上述及其它目的、特征和其它優(yōu)點根將通過結合附圖的詳細說明得到更清楚地了解，在附圖中圖l是傳統(tǒng)功率電感器的縱向剖面圖2是依照本發(fā)明的表面安裝型功率電感器的立體圖3a和3b是說明圖，其示出用于本發(fā)明的內(nèi)芯。圖4a和4b是說明固，其示出依照本發(fā)明的繞有線團的內(nèi)芯。圖5示出傳統(tǒng)電感器和依照本發(fā)明的電感器的縱向剖面圖。圖6a和6b是依照本發(fā)明的表面安裝型功率電感器的立體圖；以及圖7a和7b是依照本發(fā)明的、裝配有外部電極的表面安裝型功率電感器的立體圖。具體實施例方式下文中，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。在以下描述中，如果一些傳統(tǒng)功能或傳統(tǒng)結構的解釋妨礙對本發(fā)明要旨的理解，則這些解釋可以視為不必要的。參照圖2，示出依照本發(fā)明的表面安裝型功率電感器(以下簡稱"電感器")100。如圖2所示，電感器100包括內(nèi)芯110、以預定匝數(shù)繞在該內(nèi)芯上的線圈120、以及覆蓋繞有線圈的內(nèi)芯的外部磁性封殼130。內(nèi)芯110，由鐵氧體或磁性金屬制成，可以形成為圖3a所示的圓形鼓狀、圖3b所示的正方形鼓狀、T字型(未示出)或I字型(未示出)。如圖4a和4b所示，線圏120以預定匝數(shù)繞在內(nèi)芯110上。其表面鍍有絕緣樹脂。電路的熱度預期為125匸或以上時，此絕緣樹脂優(yōu)選由聚酰胺制成。外部磁性封殼130顯示出本發(fā)明的技術特征，其使用造型工藝由磁性粉末、絕緣填料、粘合劑和潤滑劑形成。在本發(fā)明中使用的磁性粉末可以是例如鐵粉、坡莫合金粉、鋁硅鐵粉、非晶態(tài)合金粉末、鐵氧體粉末。優(yōu)選地，磁性粉末具有30Mm或更小的平均直徑。如果粉末顆粒大或者具有鋒利邊緣，它們?nèi)菀自谠煨凸に嚻陂g(其間通常施加高壓)損壞線圏的絕緣涂層。磁性粉末必須絕緣到預定水平。除非提供絕緣，否則會發(fā)生渦電流損失，導致發(fā)熱。通常，磁性粉末的絕緣可以通過用鱗酸或諸如水玻璃的無機粘合劑處理磁性粉末來實現(xiàn)。絕緣還可以通過適用于本發(fā)明的各種其它絕緣填料起到改善磁性粉末絕緣的作用并且包括滑石、MgO、CaO或它們的混合物。優(yōu)選地，此絕緣填料按重量以磁性粉末重量的0.5%至5%的量來使用。另外，粘合劑用于增加磁性粉末的易混合性，并且形成為諸如酒精或甲乙酮的有機溶劑中的液態(tài)。優(yōu)選地，粘合劑的量按重量約為磁性粉末的重量的1%至6%。粘合劑的量的增加時，磁性粉末顆粒之間的絕緣的量增大。但是，存在磁導率降低及飽和磁通量密度低的缺點。潤滑劑用來改善模型內(nèi)磁性粉末和絕緣填料的流動性，且可以從硬脂酸、鋅、硬脂酸鉀、石蠟及其組合中選擇。優(yōu)選地，潤滑劑的量按重量約為磁性粉末的重量的0.1%至0.75%。外部磁性封殼130與線圏120和內(nèi)芯110結合在一起,被建議用作傳統(tǒng)電感器結構經(jīng)歷的技術矛盾的解決辦法。換句話說，傳統(tǒng)電感器中由于除去外芯20和氣隙AG時所發(fā)生的電感L在大電流條件下降低的問題，可以通過依照本發(fā)明的表現(xiàn)出高飽和磁通量密度的外部磁性封殼130來解決。而且，除允許在大電流條件下將電感L保持在高水平之外，本發(fā)明的結構還減少線圈的匝數(shù)并因此降低了直流電阻。參照圖5，將依照本發(fā)明的電感器(B)的結構與傳統(tǒng)電感器(A)的結構進行比較。下面的表2中總結了傳統(tǒng)電感器與本發(fā)明的電感器的性能。每個電感器均具有4.4uH的電感L和2.8mmx2.8mmxl.Omm的尺寸。傳統(tǒng)電感器經(jīng)測量在15匝線團的情況下具有0.17(1的直流電阻(DCR)，而本發(fā)明的電感器經(jīng)測量在10匝線圏的情況下具有0,096Q的直流電阻(DCR)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本發(fā)明的電感器100可以如圖6a或6b所示形成。優(yōu)選地，內(nèi)芯110為正方形鼓狀時，如上所述，本發(fā)明的電感器100可凈皮造型為具有圖8的形式。電感器100可以裝配外部電極，其形成與線圏兩端的接合。在這點上，可以將銀漿或導電金屬片用于電感器的下端部。圖7a和7b中描繪后一種情形的說明性、非限制性實施例，其中外部電極140a和140b由電感器下端部的金屬片形成。工業(yè)實用性在依照本發(fā)明的電感器的結構中，如到目前為止所述的，與繞有線圏的內(nèi)芯結合在一起的外部磁性封殼允許除去傳統(tǒng)電感器結構中必需的外芯和氣隙，并能在大電流條件下保證大電感L。因此，本發(fā)明的電感器具有與傳統(tǒng)電感器相比顯著減少的線閨匝數(shù)和明顯降低的直流電阻p雖然已經(jīng)出于說明性的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但本領域的技術人員將意識到可以在不脫離所附權利要求中公開的本發(fā)明范圍和精神的情況下進行各種修改、添加和替換。權利要求1.一種表面安裝型功率電感器，其包括內(nèi)芯，由鐵氧體或磁性金屬制成，具有選自I字型、T字型或鼓形的形式；線圈，在所述內(nèi)芯上繞預定匝數(shù)；外部電極，分別與所述線圈的相對末端連通，以及外部磁性封殼，由磁性粉末、絕緣填料、粘合劑和潤滑劑通過成型工藝形成，覆蓋所述內(nèi)芯和所述線圈，所述磁性粉末選自鐵粉、坡莫合金粉、鋁硅鐵粉、非晶態(tài)合金粉末和鐵氧體粉末組成的組。全文摘要本發(fā)明公開一種表面安裝型功率電感器，其具有與繞有線圈的內(nèi)芯結合在一起的外部磁性封殼，并且因此外部磁性封殼與內(nèi)芯之間沒有氣隙，能夠在大電流條件下維持大電感L。在該電感器中，由鐵氧體或磁性金屬形成的內(nèi)芯上繞有預定匝數(shù)的線圈。提供由磁性粉末、絕緣填料、粘合劑和潤滑劑成型而成的外部磁性封殼以便覆蓋內(nèi)芯和線圈。文檔編號H01F27/24GK101351854SQ200680050043公開日2009年1月21日申請日期2006年12月28日優(yōu)先權日2005年12月28日發(fā)明者宋炳武,李相卿,申載營申請人:戶田梨樹株式會社