CN209388835U - 一种电感磁芯及电感器 - Google Patents

Abstract

一种电感磁芯及电感器，该电感磁芯包括磁芯本体和包覆在所述磁芯本体上的绝缘包覆层，所述绝缘包覆层具有使磁芯本体表面部分暴露的多个缺口区域，用于形成电极结构的金属化镀层通过所述缺口区域直接形成在所述磁芯本体的表面上。该电感磁芯的金属化镀层通过绝缘包覆层的缺口区域直接与磁芯本体材料相结合，其镀层结合强度大，镀层不会受高温的影响造成绝缘层受热而使镀层脱落，而且其金属化工艺复杂程度低，成本低，易控制，工艺适应性好。

Description

一种电感磁芯及电感器

技术领域

本实用新型涉及电感元件，特别是涉及一种电感磁芯及电感器。

背景技术

合金粉电感磁芯是贴片功率电感的一类，其结构包括绝缘包覆层和磁芯本体，绝缘包覆层包覆于磁芯的整个表面，磁芯是由合金粉压铸烧结成型，端子设置于磁芯的电极面及相连的侧面。

在现有的金属化技术中，多采用端银、PVD溅射工艺将镀层直接结合到绝缘层表面，在磁芯电极与侧面连接的拐角处存在金属化不连续或断裂现象，影响电感磁芯的导电性，且膜厚不均匀，难以控制，增加金属膜层厚度难度大、效率低下、设备成本高，不利于大批量生产。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种电感磁芯及具有该电感磁芯的电感器，解决现有技术电感磁芯上镀的金属膜层不连续、膜厚不均匀、镀层结合力低、工艺复杂的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电感磁芯，包括磁芯本体和包覆在所述磁芯本体上的绝缘包覆层，所述绝缘包覆层具有使磁芯本体表面部分暴露的多个缺口区域，用于形成电极结构的金属化镀层通过所述缺口区域直接形成在所述磁芯本体的表面上。

进一步地：

所述绝缘包覆层的所述缺口区域包括形成在所述磁芯本体的顶面区域的多个顶面缺口，以及形成在所述磁芯本体的侧面区域并与所述多个顶面缺口分别对应相连的多个侧面缺口，其中覆盖在各所述顶面缺口上的金属化镀层与覆盖在各所述侧面缺口上的金属化镀层分别通过所述顶面和所述侧面之间的棱边处对应互连。

所述顶面和所述侧面在棱边处形成的夹角不小于90度。

所述磁芯本体为工字型。

所述金属化镀层包括覆盖在所述磁芯本体的表面上的基层、层叠覆盖在所述基层上的过渡层以及层叠覆盖在所述过渡层上的焊接层。

所述基层的材料为Cu、Au、Ni、Ag、Sn、Zn、Cr中的一种，所述过渡层的材料为Cu、Ag、Sn、Ni、Zn、Au中的一种，所述焊接层的材料为Sn或Ag，且所述基层、所述过渡层与所述焊接层中相邻两层的材料不同。

所述基层为Cu层，所述过渡层为Ni层，所述焊接层为Sn层。

所述绝缘包覆层为有机材料。

所述磁芯本体是由合金粉压铸烧结成型的磁芯本体。

一种电感器，具有所述的电感磁芯。

本实用新型与现有技术对比的有益效果包括：

本实用新型提供一种电感磁芯，其中包覆在磁芯本体上的绝缘包覆层具有使磁芯本体表面部分暴露的多个缺口区域，用于形成电极结构的金属化镀层通过所述缺口区域直接形成在所述磁芯本体的表面上，因此，本实用新型中金属化的镀层是直接与磁芯本体材料相结合，其镀层结合强度大，镀层不会受高温的影响造成绝缘层受热而使镀层脱落，而且其金属化工艺复杂程度低，成本低，易控制，工艺适应性好。顶面的金属化可同步于磁芯侧面电极的金属化实现，且侧面镀层与顶面金属化镀层结构一致，膜厚均匀，连续。制作本实用新型的电感磁芯，实现磁芯正面及侧面金属化的工艺简易，能够降低材料成本、设备成本、提高生产效率。

本实用新型电感磁芯的绝缘包覆层的缺口区域可以用激光加工表面处理形成，有利于精确控制磁芯电极面及侧面的缺口尺寸、雕刻深度，使其他的非电极区域受绝缘包覆层防护，防止产生爬镀。磁芯电极正面及侧面的表面处理只需要1台激光器就能够完成处理，且过程工艺参数易控制，效率快，重复性高。由于磁芯表面的绝缘包覆层的缺口可使用激光进行处理，在工艺方面，尺寸、深度也容易控制，且工艺适应性好，表面处理完成后不需要特殊处理，配合电镀工艺实现磁芯的金属化，对比传统的端银技术，在工艺适应性、材料成本、设备成本、效率方面具有很大的竞争力；对磁芯本体、非电极表面绝缘包覆层的热影响小，金属化电极尺寸的精度控制能力相对很高，且电极剥离力强度大；可迁移到模压类电感产品的金属化。

另外，本实用新型磁芯的金属化镀层结构可根据不同需求进行设置，灵活性高，工艺复杂度低，可复制性强，生产效率高，成本相对低。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的电感磁芯结构示意图；

图2a至图2e为制作本实用新型一种实施例的电感磁芯的过程图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

参阅图1至图2e，在一种实施例中，一种电感磁芯，包括磁芯本体5和包覆在所述磁芯本体5上的绝缘包覆层1，所述绝缘包覆层1具有使磁芯本体5表面部分暴露的多个缺口区域6，用于形成电极结构的金属化镀层通过所述缺口区域6直接形成在所述磁芯本体5的表面上。

在优选的实施例中，所述绝缘包覆层1的所述缺口区域6包括形成在所述磁芯本体5的顶面区域的多个顶面缺口，以及形成在所述磁芯本体5的侧面区域并与所述多个顶面缺口分别对应相连的多个侧面缺口，其中覆盖在各所述顶面缺口上的金属化镀层与覆盖在各所述侧面缺口上的金属化镀层分别通过所述顶面和所述侧面之间的棱边处对应互连。

顶面缺口的宽度尺寸范围为≥0.2mm以上，长度方向的尺寸不受限制，所述侧面缺口的高度尺寸范围为≥0.2mm以上，宽度方向的尺寸不受限制，缺口的深度尺寸精度可精确到0.01mm，且深度尺寸不受限制，可调。

在优选的实施例中，所述顶面和所述侧面在棱边处形成的夹角不小于90度。

在一种典型实施例中，所述磁芯本体5为工字型。

在优选的实施例中，所述金属化镀层包括覆盖在所述磁芯本体5的表面上的基层2、层叠覆盖在所述基层2上的过渡层3以及层叠覆盖在所述过渡层3上的焊接层4。焊接层4可用于焊接电感线圈的端子。

在不同的实施例中，所述基层2的材料可以为Cu、Au、Ni、Ag、Sn、Zn、Cr中的一种，所述过渡层3的材料可以为Cu、Ag、Sn、Ni、Zn、Au中的一种，所述焊接层4的材料可以为Sn或Ag，且所述基层2、所述过渡层3与所述焊接层4中相邻两层的材料不同。

在优选的实施例中，所述基层2为Cu层，所述过渡层3为Ni层，所述焊接层4为Sn层。

所述绝缘包覆层1可以为有机材料。

在另一种实施例中，一种电感器，具有前述任一实施例所述的电感磁芯。

本实用新型实施例的电感磁芯的制作：

参见图2a至图2e，制作过程包括：磁芯表面的包覆层的形成，磁芯顶面及侧面包覆层的部分去除处理，以及电镀实现电感磁芯顶面和侧面的金属化。

如图2a所示，所述磁芯的绝缘包覆层可以由有机材料或无机材料通过气相或物理沉积在整个磁芯的表面，使其具有耐磨、绝缘、耐热等特性。

如图2b所示，可以使用激光将电极面及相连侧面的绝缘包覆层去除，使磁芯的正面及侧面基体裸露出，

如图2c所示，接下来，可以通过电镀形成磁芯正面及侧面上的金属化的基层，基层的材料可以是Cu/Au/Ni/Ag/Sn/Zn等金属。

如图2d所示，在金属化的基层的基础上，可以采用电镀工艺形成金属化的过渡层，过渡层的材料可以是Ni/Cu/Ag/Sn/Zn/Au等金属。

如图2e所示，在金属化的过渡层的基础上，可以采用电镀工艺形成金属化的焊接层，焊接层的材料可以是Sn/Ag等金属。

具体地，在磁芯表面可使用有机物或无机物进行气相沉积，沉积一层绝缘包覆层，使其具有一定耐磨、耐压、耐热、耐酸碱等特性。所述包覆层的正面及侧面通过激光处理制作相应尺寸的缺口图案。通过激光定位扫描，激光处理可进行精确的控制，将磁芯顶面及侧面的部分绝缘包覆层在尺寸控制下被完全去除，使磁芯的正面及侧面的部分基体裸露出，且激光处理后不需要进行任何表面防护处理，通过电镀即可实现多层的金属镀层形成的金属化结构。可以通过磁芯裸露的表面制作2个以上正面电极和2个以上侧面电极，电极在磁芯的正面与侧面通过磁芯顶端和侧壁之间的棱边处实现互连，在侧面上焊接线端子时互连的金属化结构起到导通作用。该电感磁芯的制作工艺相对简化，设备成本较低，生产效率高，镀层结构均匀、连续，非电极区域不产生爬镀。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电感磁芯，包括磁芯本体和包覆在所述磁芯本体上的绝缘包覆层，其特征在于，所述绝缘包覆层具有使磁芯本体表面部分暴露的多个缺口区域，用于形成电极结构的金属化镀层通过所述缺口区域直接形成在所述磁芯本体的表面上。

2.如权利要求1所述的电感磁芯，其特征在于，所述绝缘包覆层的所述缺口区域包括形成在所述磁芯本体的顶面区域的多个顶面缺口，以及形成在所述磁芯本体的侧面区域并与所述多个顶面缺口分别对应相连的多个侧面缺口，其中覆盖在各所述顶面缺口上的金属化镀层与覆盖在各所述侧面缺口上的金属化镀层分别通过所述顶面和所述侧面之间的棱边处对应互连。

3.如权利要求2所述的电感磁芯，其特征在于，所述顶面和所述侧面在棱边处形成的夹角不小于90度。

4.如权利要求1至3任一项所述的电感磁芯，其特征在于，所述磁芯本体为工字型。

5.如权利要求1至3任一项所述的电感磁芯，其特征在于，所述金属化镀层包括覆盖在所述磁芯本体的表面上的基层、层叠覆盖在所述基层上的过渡层以及层叠覆盖在所述过渡层上的焊接层。

6.如权利要求5所述的电感磁芯，其特征在于，所述基层的材料为Cu、Au、Ni、Ag、Sn、Zn、Cr中的一种，所述过渡层的材料为Cu、Ag、Sn、Ni、Zn、Au中的一种，所述焊接层的材料为Sn或Ag，且所述基层、所述过渡层与所述焊接层中相邻两层的材料不同。

7.如权利要求6所述的电感磁芯，其特征在于，所述基层为Cu层，所述过渡层为Ni层，所述焊接层为Sn层。

8.如权利要求1至3任一项所述的电感磁芯，其特征在于，所述绝缘包覆层为有机材料。

9.如权利要求1至3任一项所述的电感磁芯，其特征在于，所述磁芯本体是由合金粉压铸烧结成型的磁芯本体。

10.一种电感器，其特征在于，具有如权利要求1至9任一项所述的电感磁芯。