[发明专利]一种一体式多层线圈电感及其制备方法

说明书

本发明提供了一种一体式多层线圈电感及其制备方法，所述的制备方法包括：制备具有弹簧状结构的导线圈，使导线圈内相邻两层线圈间隔，将导线圈置于二氧化硅包覆的磁粉中并压制整型形成具有导线圈的磁粉芯，磁粉芯在含氧气氛下退火，制备得到所述的一体式多层线圈电感。本发明利用具有弹簧状结构的导线圈，并且利用二氧化硅包覆的磁粉将弹簧状结构内相邻两层线圈隔开，避免短路，此外在制备过程中在含氧气氛下退火，有效去除磁体应力，磁体绝缘电阻高，充分发挥磁性能，具有效磁导率高、绕组电阻低、损耗低和温升低等特点。

技术领域

本发明属于电感技术领域，尤其涉及一种一体式多层线圈电感及其制备方法。

背景技术

电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组，电感器具有一定的电感，它只阻碍电流的变化，如果电感器在没有电流通过的状态下，电路接通时它将试图阻碍电流流过它；如果电感器在有电流通过的状态下，电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。

传统的一体成型电感中，磁体存在压制应力，使磁性能不能充分发挥出来。其有效磁导率一般为25～35，一般通过增加圈数来提高感值，但是会增加绕组的电阻及损耗。

CN107564698A公开了一种热压一体成型电感器及其制作方法，包括磁体压制成型部和线圈，所述磁体压制成型部由线圈放置于热压成型模中加入磁性材料和/或非磁性材料干式热压成型；所述线圈的引脚端相互平行或处于同一直线上；在所述线圈的引脚端焊接有电极片；对所述线圈的引脚端压扁并镀锡，从而获得电极片。该电感器具有磁体磁感应效果好、性能好的特点。

CN112489972A公开了一种电感及其制备方法。所述方法包括以下步骤：(1)将导体线圈置于下基板的凹槽中，并将上基板与所述下基板组合在一起，得到半成品，所述上基板包含凸台，所述半成品中上基板的凸台均插入到下基板的凹槽中；(2)对步骤(1)所述半成品进行热压成型，成型后切割成半成品毛坯；(3)对步骤(2)所述半成品毛坯进行热处理并制备功能层，得到所述电感。该电感制备方法操作简单，流程短，能够实现多颗电感一次成型，特别适合小尺寸产品的生产，显著提升生产效率。

现有技术中电感均存在有效磁导率低、绕组电阻高、损耗高和温升高等问题，因此，如何在保证电感具有效磁导率高、绕组电阻低、损耗低和温升低等情况下，还能够使电感的制备方法简单，尺寸小，成为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种一体式多层线圈电感及其制备方法，通过具有弹簧状结构的导线圈，并且二氧化硅包覆的磁粉将弹簧状结构内相邻两层线圈隔开，避免短路，此外在制备过程中在含氧气氛下退火，有效去除磁体应力，充分发挥磁性能，具有效磁导率高、内阻低、损耗低和温升低等特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种一体式多层线圈电感，所述的一体式多层线圈电感包括磁粉芯，以及设置于磁粉芯内部具有弹簧状结构的导线圈，所述弹簧状结构内相邻两层线圈间隔设置，所述磁粉芯内的磁粉包括二氧化硅包覆的磁粉。

本发明通过将具有弹簧状结构的导线圈设置在磁粉芯的内部，并且弹簧状结构内相邻两层线圈间隔设置，二氧化硅包覆的磁粉填充包覆整个导线圈，形成一体式结构的电感，磁粉经过二氧化硅包覆后，使电感内部具有较高的绝缘阻抗，将相邻两层线圈隔开避免短路；本发明相比传统一体电感，具有高密度和抗电磁干扰的特性，又是软磁合金材料，有良好散热效果，在同等电感值下其线圈绕组少，具有高电感、低绕组电阻、低损耗和温升低的特点。

作为本发明的一个优选技术方案，所述弹簧状结构内相邻两层线圈之间的距离为0.2～0.8mm，例如为0.20mm、0.25mm、0.30mm、0.35mm、0.40mm、0.45mm、0.50mm、0.55mm、0.60mm、0.65mm、0.70mm、0.75mm或0.80mm。