磁芯、具磁芯晶片電感及其制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種磁芯、具磁芯晶片電感及其制造方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]電感器作為一種可自感的電子元件，具有濾波、抑制瞬間電流、交流電等、降低EMI雜訊及功率轉(zhuǎn)換等多種功能特性；因此被廣泛應(yīng)用于電子電路領(lǐng)域，如振蕩、調(diào)諧、耦合、濾波、延遲與偏轉(zhuǎn)等電路中。其制造方式通常是利用線圈纏繞在一個鐵芯上所構(gòu)成，當(dāng)電流流經(jīng)線圈時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈將產(chǎn)生一個電動勢以反抗此變化，即所謂的磁滯現(xiàn)象。
[0003]電感器的結(jié)構(gòu)包括有線圈與鐵芯，線圈通電后形成磁力線，磁力線由鐵芯的端部向外發(fā)散，經(jīng)由空氣返回鐵芯另一端而構(gòu)成封閉磁力線回圈，但由于空氣的磁阻較大，造成電感器整體的導(dǎo)磁性不佳。要提高導(dǎo)磁效果，可設(shè)法讓鐵芯形成回路，讓磁力線保持于鐵芯中運(yùn)行，以降低磁阻，增大電感。
[0004]但由于鐵芯同時也是電的良導(dǎo)體，纏繞鐵芯的線圈若破損，銅線脫離絕緣漆的包覆，便會短路而將電導(dǎo)引至鐵芯上；而采用不具順磁性的高分子材料包覆絕緣，又會大幅降低磁感。因此，業(yè)界提出改采三氧化二鐵等具磁性但不導(dǎo)電的陶瓷材質(zhì)基板，取代原本的鐵芯。然而，三氧化二鐵材質(zhì)通常為粉粒壓合或經(jīng)燒結(jié)構(gòu)成基板，材料都非常脆而容易破裂。
[0005]制作過程中若采用車削加工，一方面不易進(jìn)行細(xì)部分修飾，且加工的形狀局限在圓形；因此，制成產(chǎn)品的體積不易縮減，且形狀受限，而且處理速度受限，產(chǎn)能無法提升。若另采用研磨的方式，同樣會因研磨機(jī)具效率不高，無法大量生產(chǎn)。最后，無論是車床或磨制，都會與加工物品間產(chǎn)生摩擦而造成一定幅度的震動。若加工物品為前述的三氧化二鐵材質(zhì)，則這類加工過程容易導(dǎo)致三氧化二鐵材質(zhì)的破損。
[0006]基板破裂嚴(yán)重者固然不堪用，即使只是輕微裂痕，也會因此在導(dǎo)磁材料間形成氣隙，大幅增加磁阻，使得預(yù)定的導(dǎo)磁效果大幅降低而成為劣品，產(chǎn)品良率低落，將使得上述加工緩慢問題變得更嚴(yán)重。
[0007]由前文所述的情形，可知過往的電感器磁芯的制作方式無法大幅縮減磁芯的體積，不符合電子元件微型化的時代潮流；磁芯形狀受局限而沒有選擇彈性，限制電感器的應(yīng)用范圍；另外，由于需要逐一研磨車制，無法大量生產(chǎn)；同時因車削拋磨時的震動問題，導(dǎo)致產(chǎn)品良率無法提升。故若能提供一種制作方法，可選擇不同的形狀，形塑更小體積的磁芯，能最大化生產(chǎn)量、最小化制作的損壞率；便可解決過往技術(shù)的不足。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0008]本發(fā)明之一目的在于提供一種磁芯、具磁芯晶片電感及其制造方法，能批次生產(chǎn)磁芯，大幅提升產(chǎn)出效率。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種磁芯、具磁芯晶片電感及其制造方法，提供三氧化二鐵材質(zhì)于穩(wěn)定環(huán)境中成形，大幅降低成形過程的損壞率，提升制作良率。
[0010]本發(fā)明的再一目的在于提供一種磁芯、具磁芯晶片電感及其制造方法，能形塑更小體積的三氧化二鐵磁芯，擴(kuò)大非導(dǎo)電鐵磁性磁芯電感器的應(yīng)用范圍。
[0011]本發(fā)明的又一目的在于提供一種磁芯、具磁芯晶片電感及其制造方法，能依產(chǎn)業(yè)需求、磁場效果，形塑如橢圓等形狀的磁芯。
[0012]一種具磁芯晶片電感的制造方法，包括下列步驟:a)將一個非導(dǎo)電鐵磁性物質(zhì)與一個揮發(fā)性溶劑共同射出至一個具有多個磁芯模穴的模具中，形成多個磁芯原形；b)待上述磁芯原形于上述磁芯模穴中冷凝后，進(jìn)行脫模；c)加溫至高于上述揮發(fā)性溶劑的汽化溫度，使上述磁芯原形中的上述揮發(fā)性溶劑汽化，形成多個磁芯，且每一前述磁芯形成有一個凹陷繞線部；及(1)將多組線圈分別纏繞至各上述磁芯的凹陷繞線部。
[0013]一種具磁芯晶片電感，包括:一個磁芯，包括:一個頂部，形成有一個吸附平面；一個基部，形成有多個線槽及至少兩個底部導(dǎo)接電極；及一個連接上述頂部與上述基部的凹陷繞線部，且上述凹陷繞線部具有一個小于上述頂部與上述基部的非圓外廓；及一組線圈，供纏繞至上述磁芯的上述凹陷繞線部，該線圈的兩端并行經(jīng)兩個上述線槽而分別導(dǎo)接至上述底部導(dǎo)接電極；及一個鐵磁性膠體層，至少部分封裝上述凹陷繞線部，供導(dǎo)磁連接上述頂部及上述基部。
[0014]本發(fā)明試圖提供一種磁芯、具磁芯晶片電感及其制造方法，是將預(yù)定的磁芯材料混入例如塑膠料而射入模具中成形，并隨后加熱使低汽化溫度的例如塑膠料汽化，磁芯從而成形。本發(fā)明的磁芯包括:一個頂部；一個基部，形成有多個線槽及至少兩個底部導(dǎo)接電極；及一個連接頂部與基部的凹陷繞線部，且該凹陷繞線部具有一個小于上述頂部與基部的外廓。
[0015]據(jù)此方法，使例如三氧化二鐵為主的磁芯，在制作過程中可以經(jīng)由多個模穴同步射出，一次成形例如大量磁芯原形，并且將這些磁芯原形或多批磁芯原形同時烘烤，使混入的材料汽化，讓制造過程可以大批成形，大幅提升產(chǎn)出效率。再者，加工過程中完全避免車削或拋磨時的摩擦振蕩，產(chǎn)品良率同步提高；尤其產(chǎn)品外形完全配合模具設(shè)計，可以更多元、更具彈性，尺寸也可更為精密，符合微型化潮流。即使在本發(fā)明申請時，申請人僅采用具有64個模穴的模具，但本技術(shù)領(lǐng)域者自然可以將模穴設(shè)計為128個、256個或更多，更大幅增加每批次的產(chǎn)量。
【【附圖說明】】
[0016]圖1為本發(fā)明第一實施例的立體圖，是說明磁芯主要結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系，及凹陷繞線部的外廓小于頂部與基部；
[0017]圖2為本發(fā)明第一實施例的側(cè)視圖，是說明底部導(dǎo)接電極的設(shè)置情形；
[0018]圖3為本發(fā)明第一實施例底面的透視圖，是說明凹陷繞線部的外廓小于基部，且為非圓形的橢圓狀；
[0019]圖4為本發(fā)明第一實施例的側(cè)視圖，是說明線圈纏繞以及鐵磁性膠體層附著的情形；
[0020]圖5為本發(fā)明第一實施例模具的俯視圖，是說明模具中64模穴的分布情形；
[0021]圖6為本發(fā)明第一實施例的流程圖，是說明磁芯以及具磁芯晶片電感的制作步驟；
[0022]圖7為本發(fā)明第二實施例底面的透視圖，是說明磁芯中塞入鐵芯加強(qiáng)導(dǎo)磁、及凹陷繞線部多邊形外廓的情況。
[0023]【符號說明】
[0024]磁芯2、2’鐵芯21’
[0025]頂部 22吸附平面 220
[0026]基部 23線槽 230
[0027]底部導(dǎo)接電極 231 凹陷繞線部 24、24’
[0028]線圈 4兩端 40
[0029]鐵磁性膠體層 6 步驟 101、102、103、104
【【具體實施方式】】
[0030]本發(fā)明的磁芯、具磁芯晶片電感及其制造方法，本發(fā)明第一較佳實施例的磁芯如圖1至圖3所示，制作如圖1-3所示的磁芯2，磁芯2為釋例三氧化二鐵的非導(dǎo)電鐵磁性材質(zhì)構(gòu)成，側(cè)視如工字，基本結(jié)構(gòu)包括一個頂部22，一個基部23，連接頂部22與基部23的凹陷繞線部24。其中如圖3底部的透視圖所示，頂