CN103714945A - 一种电子元器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子元器件，其特征在于：所述电子元器件包括内芯与外包覆层，内芯位于外包覆层内；所述内芯包括线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体，其包括主体及自所述主体的延伸部分及延伸部分通过焊接或点焊连接在端子，形成的电极；所述外包覆层为采取加压方式将内芯通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式内埋在浆状混合物材料之中，令所述的浆状混合物材料紧密包覆住内芯结构体，并进行加热固化的方式，以形成所述电子元器件的外包覆层；所述外包覆层的表面套入金属外壳或塑胶外壳。本发明具有提高可制造性和性能的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子元器件及其制造方法。
背景技术
随着电子技术向高频化、小型化发展，不断地要求电子元器件进行相匹配的技术革新。而当前市场的小尺寸片式电子元器件大都存在电感值偏低、电流小、可靠性差和温升偏高，以及抗EMI效果差的现实落差。由于常规屏蔽式电子元器件或非屏蔽电子元器件中，均无法将大功率、大电流、高感值性能同时呈现出更好的效果。目前已经有采用粉末压铸的一体式电子元器件，但粉末压铸的一体式电子元器件由于所用磁芯粉末磁导率普遍低的原因，导致性能仍受制于大电流、低感值的局限。因此，需要一种克服前述限制，提供在当前制造设备和方法中所不具有的能力、特征和功能的改进感应部件及其制造方法，针对特定应用领域的新型电子元器件。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以提高可制造性和性能的电子元器件及其制造方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现。
一种电子元器件，其特征在于：所述电子元器件包括内芯与外包覆层，内芯位于外包覆层内；所述内芯包括线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体，其包括主体及自所述主体的延伸部分及延伸部分通过焊接或点焊连接在端子，形成的电极；所述外包覆层为采取加压方式将内芯通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式内埋在浆状混合物材料之中，令所述的浆状混合物材料紧密包覆住内芯结构体，并进行加热固化的方式，以形成所述电子元器件的外包覆层；所述外包覆层的表面套入金属外壳或塑胶外壳。
所述线圈绕组为扁平漆包线或圆形漆包线绕制而成的线圈结构；所述扁平漆包线延伸部分呈扁平状，通过浸锡或电镀直接形成电极；所述圆形漆包线可直接引出打扁通过浸锡或电镀直接形成电极，或通过焊接或点焊连接在端子，形成电极。
所述线圈绕组中增加磁芯或非磁芯材料。
所述印刷电路为导体图形用印制手段蚀刻或感光在一块绝缘基板上，形成的印刷线圈。
所述印刷线圈中增加磁芯或非磁芯材料。
所述采用磁芯材料或非磁芯材料制作成型，其中磁芯材料为锰锌或镍锌或合金粉末或非晶粉末或环氧铁粉的材质；非磁芯材料为粘接树脂的材质；所述的磁芯或非磁芯材料形状包括“直棒形”、“工字形”、“T形”、“TT形”。
所述外包覆层为浆状混合物材料形成；
所述浆状混合物材料，是指根据特性要求选取对应的金属粉末和对应粘接树脂，其包含固化剂，经充分搅拌混合后形成的浆状混合物材料；所述的粘接树脂，包含热固定型的环氧树脂、酚醛树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂和对应的固化剂。
所述金属外壳为铜合金或铝合金制作的各类与该电子元器件外形相匹配的金属屏蔽罩；所述塑胶外壳为酚醛塑料、LCP塑料、尼龙塑料材质制作的各类与该电子元器件外形相匹配的塑料屏蔽罩。
所述电子元器件的制造方法包括以下步骤：
（1）、采用漆包线绕制成线圈，以及在绕制的线圈中加入磁芯或非磁芯材料；或者采用印刷技术制作成的印刷电路，以及在印刷电路中加入磁芯或非磁芯材料；制作成线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体形式的内芯；
（2）、将所述的线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体形式的内芯，放入相应的模具之中；
（3）、将所述的模具中填入调制好的浆状混合物材料，采取加压方式将内芯通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式内埋在浆状混合物材料之中，令所述的浆状混合物材料紧密包覆住内芯结构体，并进行加热固化的方式形成外包覆层，所述内芯的延伸部露出所述外包覆层的对应端面；
（4）、所述外包覆层可直接变成该电子元器件的外层，或在其外包覆层的表面套入金属外壳或塑胶外壳；
（5）、在所述外包覆层对应所述延伸部的端部，通过浸锡或将线圈的延伸部分焊接在端子上，形成该电子元器件的电极，制作出所述的新型电子元器件。
所述步骤（1）中，所述线圈绕组为扁平漆包线或圆形漆包线绕制而成的线圈结构；所述的扁平漆包线延伸部分呈扁平状，通过激光或手工剥离裸露部分的漆膜后，进行浸锡或电镀，直接形成电极；所述圆形漆包线可直接引出打扁通过浸锡或电镀直接形成电极，或通过焊接或点焊连接在端子，形成电极。
所述步骤（1）中，所述线圈组合体为所述权利要求11的基础上，在线圈绕组的中心位置，增加磁芯或非磁芯材料。
所述步骤（1）中，所述印刷电路为导体图形用印制手段蚀刻或感光在一块绝缘基板上制成相应的印刷线圈。
所述步骤（1）中，所述印刷电路组合体所述权利要求12的基础上，在印刷线圈中增加磁芯或非磁芯材料。
所述步骤（1）中，采用磁芯材料或非磁芯材料制作成型，其中磁芯材料为锰锌或镍锌或合金粉末或非晶粉末或环氧铁粉的材质；非磁芯材料为粘接树脂的材质；所述的磁芯或非磁芯材料形状包括“直棒形”、“工字形”、“T字形”、“TT形”。
所述步骤（3）中，所述外包覆层为浆状混合物材料，采取加压方式通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式而成；
所述步骤（3）中，所述浆状混合物材料，是指根据特性要求选取对应的金属粉末和对应粘接树脂（含固化剂），经充分搅拌混合后形成的浆状混合物材料；所述的粘接树脂，热固定型的环氧树脂、酚醛树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂和对应的固化剂。
所述步骤（4）中，其中所述金属外壳，为铜合金或铝合金制作的各类与该电子元器件外形相匹配的金属屏蔽罩；其中所述塑胶外壳，为酚醛塑料、LCP塑料、尼龙塑料材质制作的各类与该电子元器件外形相匹配的塑料屏蔽罩。
本发明与现有技术相比具有以下优点。
（1）通过线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体形成的预制内芯，为该电子元器件在相同规格中，提供了多种解决方案，以迎合客户针对不同层次产品的设计需求；
（2）在预制的内芯上，采取加压方式将内芯通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式内埋在浆状混合物材料之中，令所述的浆状混合物材料紧密包覆住内芯结构体，并进行加热固化的方式，减少产品内部或线圈匝间的气隙，增加产品的有效利用空间，提高产品的性能。
附图说明
图1为本发明电子元器件实施方式（一）的结构示意图；
图2为本发明电子元器件实施方式（一）底部的结构示意图；
图3为本发明电子元器件实施方式（一）内芯的结构示意图；
图4为本发明电子元器件实施方式（一）T形棒的结构示意图；
图5为本发明电子元器件实施方式（一）线圈的结构示意图；
图6为本发明电子元器件实施方式（一）端子的结构示意图；
图7为本发明电子元器件实施方式（二）的结构示意图；
图8为本发明电子元器件实施方式（二）底部的结构示意图；
图9为本发明电子元器件实施方式（二）内芯的结构示意图；
图10为本发明电子元器件实施方式（二）T形棒的结构示意图；
图11为本发明电子元器件实施方式（二）线圈的结构示意图；
图12为本发明电子元器件实施方式（三）的结构示意图；
图13为本发明电子元器件实施方式（三）底部的结构示意图；
图14为本发明电子元器件实施方式（三）内芯的结构示意图；
图15为本发明电子元器件实施方式（三）T形棒的结构示意图；
图16为本发明电子元器件实施方式（三）线圈的结构示意图；
图17为本发明电子元器件实施方式（三）端子的结构示意图；
图18为本发明电子元器件实施方式（四）的结构示意图；
图19为本发明电子元器件实施方式（四）底部的结构示意图；
图20为本发明电子元器件实施方式（四）内芯的结构示意图；
图21为本发明电子元器件实施方式（四）T形棒的结构示意图；
图22为本发明电子元器件实施方式（四）线圈的结构示意图；
图23为本发明电子元器件实施方式（四）端子的结构示意图；
图24为本发明电子元器件实施方式（五）的结构示意图；
图25为本发明电子元器件实施方式（五）底部的结构示意图；
图26为本发明电子元器件实施方式（五）内芯的结构示意图；
图27为本发明电子元器件实施方式（五）T形棒的结构示意图；
图28为本发明电子元器件实施方式（五）线圈的结构示意图；
图29为本发明电子元器件实施方式（五）端子的结构示意图；
图30为本发明电子元器件实施方式（六）的结构示意图；
图31为本发明电子元器件实施方式（六）底部的结构示意图；
图32为本发明电子元器件实施方式（六）内芯的结构示意图；
图33为本发明电子元器件实施方式（六）T形棒的结构示意图；
图34为本发明电子元器件实施方式（六）线圈的结构示意图；
图35为本发明电子元器件实施方式（七）的结构示意图；
图36为本发明电子元器件实施方式（七）底部的结构示意图；
图37为本发明电子元器件实施方式（七）内芯的结构示意图；
图38为本发明电子元器件实施方式（七）T形棒的结构示意图；
图39为本发明电子元器件实施方式（七）线圈的结构示意图；
图40为本发明电子元器件实施方式（七）端子的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明电子元器件及其制造方法作进一步详细描述。
如图1至图40所示，本发明为一种电子元器件，其特征在于：所述电子元器件包括内芯与外包覆层(3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G)，内芯位于外包覆层内；所述内芯包括线圈绕组(1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G)及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体，其包括主体及自所述主体的延伸部分(4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G、4H、4I、4J、4L、4M、4N)及延伸部分通过焊接或点焊连接在端子(5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G)，形成的电极；所述外包覆层为采取加压方式将内芯通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式内埋在浆状混合物材料之中，令所述的浆状混合物材料紧密包覆住内芯结构体，并进行加热固化的方式，以形成所述电子元器件的外包覆层；所述外包覆层的表面套入金属外壳或塑胶外壳。
所述线圈绕组为扁平漆包线或圆形漆包线绕制而成的线圈结构；所述扁平漆包线延伸部分呈扁平状，通过浸锡或电镀直接形成电极；所述圆形漆包线可直接引出打扁通过浸锡或电镀直接形成电极，或通过焊接或点焊连接在端子，形成电极。
所述线圈绕组中增加磁芯或非磁芯材料(2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G)。
所述印刷电路为导体图形用印制手段蚀刻或感光在一块绝缘基板上，形成的印刷线圈。
所述印刷线圈中增加磁芯或非磁芯材料。
所述采用磁芯材料或非磁芯材料制作成型，其中磁芯材料为锰锌或镍锌或合金粉末或非晶粉末或环氧铁粉的材质；非磁芯材料为粘接树脂的材质；所述的磁芯或非磁芯材料形状包括“直棒形”、“工字形”、“T形”、“TT形”。
所述外包覆层为浆状混合物材料形成；
所述浆状混合物材料，是指根据特性要求选取对应粘接树脂，或者对应的金属粉末和对应粘接树脂，经充分搅拌混合后形成的浆状混合物材料；
所述的粘接树脂，热固定型的环氧树脂、酚醛树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂和对应的固化剂。
所述的金属粉末，是指为锰锌或镍锌或合金粉末或非晶粉末或环氧铁粉的材质。
所述金属外壳为铜合金或铝合金制作的各类与该电子元器件外形相匹配的金属屏蔽罩；所述塑胶外壳为酚醛塑料、LCP塑料、尼龙塑料材质制作的各类与该电子元器件外形相匹配的塑料屏蔽罩。
所述电子元器件的制造方法包括以下步骤：
（1）、采用漆包线绕制成线圈，以及在绕制的线圈中加入磁芯或非磁芯材料；或者采用印刷技术制作成的印刷电路，以及在印刷电路中加入磁芯或非磁芯材料；制作成线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体形式的内芯；
（2）、将所述的线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体形式的内芯，放入相应的模具之中；
（3）、将所述的模具中填入调制好的浆状混合物材料，采取加压方式将内芯通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式内埋在浆状混合物材料之中，令所述的浆状混合物材料紧密包覆住内芯结构体，并进行加热固化的方式形成外包覆层，所述内芯的延伸部露出所述外包覆层的对应端面；
（4）、所述外包覆层可直接变成该电子元器件的外层，或在其外包覆层的表面套入金属外壳或塑胶外壳；
（5）、在所述外包覆层对应所述延伸部的端部，通过浸锡或将线圈的延伸部分焊接在端子上，形成该电子元器件的电极，制作出所述的新型电子元器件。
（6）线圈延伸部分通过点焊的方式焊接在端子电极之上，工艺简单，适合批量生产，摆脱传统电感在锡炉进行高温焊接对线圈的破坏，提高产品的可靠性。
（7）采用扁平线绕制线圈，通过线圈延伸体引脚直接沿内芯底板定位进行弯折成型，作为电极，扁平线具有更低的DCR，非常适合大功率低损耗的电路设计，另外扁平线能有效的降低高频的趋肤效应，使得产品具有良好的Q值特性。
所述步骤（1）中，所述线圈绕组为扁平漆包线或圆形漆包线绕制而成的线圈结构；所述的扁平漆包线延伸部分呈扁平状，通过激光或手工剥离裸露部分的漆膜后，进行浸锡或电镀，直接形成电极；所述的圆形漆包线通过浸锡焊接或点焊的方式连接在端子，形成电极。
所述步骤（1）中，所述线圈组合体为所述权利要求11的基础上，在线圈绕组的中心位置，增加磁芯或非磁芯材料。
所述步骤（1）中，所述印刷电路为导体图形用印制手段蚀刻或感光在一块绝缘基板上制成相应的印刷线圈。
所述步骤（1）中，所述印刷电路组合体所述权利要求12的基础上，在印刷线圈中增加磁芯或非磁芯材料。
所述步骤（1）中，采用磁芯材料或非磁芯材料制作成型，其中磁芯材料为锰锌或镍锌或合金粉末或非晶粉末或环氧铁粉的材质；非磁芯材料为粘接树脂的材质；所述的磁芯或非磁芯材料形状包括“直棒形”、“工字形”、“T字形”、“TT形”。
所述步骤（3）中，所述外包覆层为浆状混合物材料，采取加压方式通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式而成；
所述步骤（3）中，所述浆状混合物材料，是指根据特性要求选取对应的金属粉末和对应粘接树脂（含固化剂），经充分搅拌混合后形成的浆状混合物材料；所述的粘接树脂，热固定型的环氧树脂、酚醛树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂和对应的固化剂。
所述步骤（4）中，其中所述金属外壳，为铜合金或铝合金制作的各类与该电子元器件外形相匹配的金属屏蔽罩；其中所述塑胶外壳，为酚醛塑料、LCP塑料、尼龙塑料材质制作的各类与该电子元器件外形相匹配的塑料屏蔽罩。
本发明与现有技术相比具有以下优点。
（1）通过线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体形成的预制内芯，为该电子元器件在相同规格中，提供了多种解决方案，以迎合客户针对不同层次产品的设计需求；突破目前电感局限于小电感大电流的技术瓶颈。
（2）在预制的内芯上，采取加压方式将内芯通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式内埋在浆状混合物材料之中，令所述的浆状混合物材料紧密包覆住内芯结构体，并进行加热固化的方式，减少产品内部或线圈匝间的气隙，有效消除异音，增加产品的有效利用空间，提高产品工作效率，增加产品绝缘阻抗的能力。
（3）产品内部的线圈部分在成型的过程中没有任何的压力，以及高温的冲击等破坏性的工艺，有效的避免产品在成型过程中线圈变形或破皮短路情况。
Claims (18)
1.一种电子元器件，其特征在于：所述电子元器件包括内芯与外包覆层，内芯位于外包覆层内；所述内芯包括线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体，其包括主体及自所述主体的延伸部分及延伸部分通过焊接或点焊连接在端子，形成的电极；所述外包覆层为采取加压方式将内芯通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式内埋在浆状混合物材料之中，令所述的浆状混合物材料紧密包覆住内芯结构体，并进行加热固化的方式，以形成所述电子元器件的外包覆层；所述外包覆层的表面套入金属外壳或塑胶外壳。
2.根据权利要求1所述的电子元器件，其特征在于：所述线圈绕组为扁平漆包线或圆形漆包线绕制而成的线圈结构；所述扁平漆包线延伸部分呈扁平状，通过浸锡或电镀直接形成电极；所述圆形漆包线可直接引出打扁通过浸锡或电镀直接形成电极，或通过焊接或点焊连接在端子，形成电极。
3.根据权利要求2所述的电子元器件，其特征在于：所述线圈绕组中增加磁芯或非磁芯材料。
4.根据权利要求1所述的电子元器件，其特征在于：所述印刷电路为导体图形用印制手段蚀刻或感光在一块绝缘基板上，形成的印刷线圈。
5.根据权利要求4所述的电子元器件，其特征在于：所述印刷线圈中增加磁芯或非磁芯材料。
6.根据权利要求3或5所述的电子元器件，其特征在于：所述采用磁芯材料或非磁芯材料制作成型，其中磁芯材料为锰锌或镍锌或合金粉末或非晶粉末或环氧铁粉的材质；非磁芯材料为粘接树脂的材质；所述的磁芯或非磁芯材料形状包括“直棒形”、“工字形”、“T形”、“TT形”。
7.根据权利要求1所述的电子元器件，其特征在于：所述外包覆层为浆状混合物材料形成；
8.根据权利要求7所述的电子元器件，其特征在于：所述浆状混合物材料，是指根据特性要求选取对应粘接树脂，或者对应的金属粉末和对应粘接树脂，经充分搅拌混合后形成的浆状混合物材料；所述的粘接树脂，包含热固定型的环氧树脂、酚醛树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂和对应的固化剂；所述的金属粉末，是指为锰锌或镍锌或合金粉末或非晶粉末或环氧铁粉的材质。
9.根据权利要求1所述的电子元器件，其特征在于：所述金属外壳为铜合金或铝合金制作的各类与该电子元器件外形相匹配的金属屏蔽罩；所述塑胶外壳为酚醛塑料、LCP塑料、尼龙塑料材质制作的各类与该电子元器件外形相匹配的塑料屏蔽罩。
10.根据权利要求1所述的电子元器件的制造方法，其特征在于：所述电子元器件的制造方法包括以下步骤：
（1）、采用漆包线绕制成线圈，以及在绕制的线圈中加入磁芯或非磁芯材料；或者采用印刷技术制作成的印刷电路，以及在印刷电路中加入磁芯或非磁芯材料；制作成线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体形式的内芯；
（2）、将所述的线圈绕组及线圈组合体、印刷电路及印刷电路组合体形式的内芯，放入相应的模具之中；
（3）、将所述的模具中填入调制好的浆状混合物材料，采取加压方式将内芯通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式内埋在浆状混合物材料之中，令所述的浆状混合物材料紧密包覆住内芯结构体，并进行加热固化的方式形成外包覆层，所述内芯的延伸部露出所述外包覆层的对应端面；
（4）、所述外包覆层可直接变成该电子元器件的外层，或在其外包覆层的表面套入金属外壳或塑胶外壳；
（5）、在所述外包覆层对应所述延伸部的端部，通过浸锡或将线圈的延伸部分焊接在端子上，形成该电子元器件的电极，制作出所述的新型电子元器件。
11.根据权利要求10所述的电子元器件的制造方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述线圈绕组为扁平漆包线或圆形漆包线绕制而成的线圈结构；所述的扁平漆包线延伸部分呈扁平状，通过激光或手工剥离裸露部分的漆膜后，进行浸锡或电镀，直接形成电极；所述圆形漆包线可直接引出打扁通过浸锡或电镀直接形成电极，或通过焊接或点焊连接在端子，形成电极。
12.根据权利要求10所述的电子元器件的制造方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述线圈组合体为所述权利要求11的基础上，在线圈绕组的中心位置，增加磁芯或非磁芯材料。
13.根据权利要求10所述的电子元器件的制造方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述印刷电路为导体图形用印制手段蚀刻或感光在一块绝缘基板上制成相应的印刷线圈。
14.根据权利要求10所述的电子元器件的制造方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述印刷电路组合体所述权利要求12的基础上，在印刷线圈中增加磁芯或非磁芯材料。
15.根据权利要求10所述的电子元器件的制造方法，其特征在于：所述步骤（1）中，采用磁芯材料或非磁芯材料制作成型，其中磁芯材料为锰锌或镍锌或合金粉末或非晶粉末或环氧铁粉的材质；非磁芯材料为粘接树脂的材质；所述的磁芯或非磁芯材料形状包括“直棒形”、“工字形”、“T字形”、“TT形”。
16.根据权利要求10所述的电子元器件的制造方法，其特征在于：所述步骤（3）中，所述外包覆层为浆状混合物材料，采取加压方式通过挤压成型或浇铸或嵌铸的方式而成；
17.根据权利要求10所述的电子元器件的制造方法，其特征在于：所述步骤（3）中，所述浆状混合物材料，是指根据特性要求选取对应的金属粉末和对应粘接树脂（含固化剂），经充分搅拌混合后形成的浆状混合物材料；所述的粘接树脂，热固定型的环氧树脂、酚醛树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂和对应的固化剂。
18.根据权利要求10所述的电子元器件的制造方法，其特征在于：所述步骤（4）中，其中所述金属外壳，为铜合金或铝合金制作的各类与该电子元器件外形相匹配的金属屏蔽罩；其中所述塑胶外壳，为酚醛塑料、LCP塑料、尼龙塑料材质制作的各类与该电子元器件外形相匹配的塑料屏蔽罩。
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