[发明专利]无载具底部电极一体成型功率电感及其制造方法

说明书

本发明公开了一种无载具底部电极一体成型功率电感及其制造方法，该功率电感由导线、锡层、磁性粉末包覆体等所组成，其中所述线圈的线材，无须通过载具，直接引出至磁性粉末包覆体的底部作为电极，借此有效降低常见线圈与料片焊接点过小或不完全而造成电感开路的风险，并能大幅提升电感的特性、可靠度及制造良率。

技术领域

本发明涉及一种功率电感，特别是指由导线、锡层、磁性粉末包覆体等一体成型的功率电感，利用线圈的线材，无须通过载具，直接引出至底部作为电极的无载具底部电极一体成型功率电感及其制造方法。

背景技术

常见功率电感，主要包含线圈和磁性粉末包覆体，如图1所示，其线圈10包括ㄧ线圈本体11，以及自该线圈本体11延伸出的第一导线12与第二导线13。该线圈10主要使用截面为圆形或直角形的导线绕成螺旋状所形成，为了增加与电路板等电路组件的接触面积，其第一导线12、第二导线13的末端再与导线架20的料片21、22焊接连成一体。

常见具备侧面电极与底部电极的功率电感，其制作流程为，步骤一，如图2A所示，先于导线架20上点焊数个相互间隔的线圈单元31、32、33，每ㄧ个线圈单元31、32、33的第一导线12与第二导线13分别与导线架20上的料片21、22点焊连接；步骤二，如图2B所示，将上述包含线圈单元31、32、33的导线架20置入铸模中，并注入磁性粉末，经成型设备压铸及脱模作业后，成型岀具有磁性粉末包覆体50的功率电感组件40；步骤三，如图2C所示，经分割制程，分离出单颗具有磁性粉末包覆体50的功率电感组件40，且功率电感组件40的两侧有向外延伸的料片21、22；步骤四，如第图2D所示，将伸出磁性粉末包覆体50的料片，沿着磁性粉末包覆体50的侧面及底面弯折，制成同时具备侧面电极41与底部电极42的功率电感。

随着产品需求的多样化与微小化发展，电子组件的空间利用率提升为业者努力的目标，因此仅具备底部电极的功率电感为现今设备需求的主流。常见仅具备底部电极的功率电感，为了使线圈置入模具后在进行模铸时可以保持固定，不致受到填入磁性粉末的影响而偏斜，设有一载具60(如图3左所示)，该载具60于一平台61的上方中央形成一芯柱62，该芯柱62提供线圈组件34套设固定，线圈组件34的第一导线12与第二导线13可分别向下贯穿该平台61(如图3中上所示)，或者使第一导线12与第二导线13同向平行地沿着平台61的表面延伸再折弯至平台61的底部(如图3中下所示)。经过铸模制程后，制成包覆线圈组件34的磁性粉末包覆体50(如图3右)，伸至磁性粉末包覆体50底部的第一导线12与第二导线13再折弯作为底部电极。

常见仅具备底部电极的功率电感，其另一制作方法为，使用不具备芯柱的平台载具70(如图4左所示)，通过平台载具70提供线圈组件34放置其上，线圈组件34的第一导线12与第二导线13可向下贯穿该平台载具70(如图4中上所示)，或者使第一导线12与第二导线13同向平行地沿着平台载具70的表面延伸再折弯至平台载具70的底部(如图4中下所示)。经过铸模制程后，制成包覆线圈组件34的磁性粉末包覆体50(如图4右所示)，伸至磁性粉末包覆体50底部的第一导线12与第二导线13再折弯作为底部电极。

但，上述常见具备侧面电极与底部电极的功率电感，如图2A所示，为了使料片21、22在模铸过程中保持一定强度，在邻接线圈单元31、32、33周遭设有向外凸出的补强部21A、22A，如此却使料片21、22在磁性粉末包覆体内部占据相当大(约25％)的设计空间，大幅降低磁性粉末的利用率与电感的规格；而基于空间利用率的考虑，常见线圈导线与料片采用点焊连接的方式，容易因为点焊的接点过小或焊接不完全而增加可靠度风险，于磁性粉末包覆体成型后再弯折料片，则会增加组件侧面出现裂痕的机会，增加不良率的变量。再者，常见仅具备底部电极的功率电感，不论是使用有芯柱的载具，或无芯柱的平台载具，制造程序相对复杂，制造成本也居高不下，载具的使用同样也会在磁性粉末包覆体内部占据相当大的设计空间，大幅降低磁性粉末的利用率与电感的规格。

发明内容