[发明专利]一种大功率扁平电感器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及到电感器及电感器的制作方法技术领域，具体涉及一种具有高电流叠加特性和高频特性的功率电感器。

背景技术

    由于便携式设备的多样化，用于便携式设备的电源电路的工作电源的类型已经多样化。工作电源用于便携式设备，诸如LCD驱动器、功率放大模块、基带IC等。电源中的每一个功能均需要不同的工作电压，并且需要用于将从电源供给的电压转换成器电路的工作电压的电源电路。由于半导体尺寸的减小，其电源电路的电压相应减小，导致即使电压的小的变化也会导致设备发生故障。为了防止这种问题，通常使用分布式电源（POL）方案，其中电源布置在每个LSI(大规模集成电路)附近，通过利用电源和LSI或者配线电阻之间的线路电感来减小电压波动。结果，便携式设备需要用于控制每个LSI的电源，并且其中具有许多电源电路。

     便携式设备的电源电路主要分成两组：线性调节器和开关调节器。近期趋势已朝向减少能量消耗以延长电池寿命，并且因此已经更普遍地使用在电压转换中受到较少功率损耗的开关调节器（通常称为DC-DC转换器）同时，在小型化方面，DC-DC转换器包括另外的附加部件（诸如电感器、电容器等），这增大了电源电路的尺寸；因而，为了使该设备小型化，可以通过增大DC-DC转换器的开关频率来减小电感器或者电容器的必需的常数。

通常用作多层功率电感器的磁体的铁氧体基金属氧化物具有高导磁性和高电阻而具有低的饱和磁通密度。因而，铁氧体基金属氧化物由于容易磁饱和，感应系数低，直流叠加特性差。

另外，在传统的多层功率电感器中，为了保证直流叠加特性，需要在层间插入用于形成间隙的非磁体层，容易产生磁泄露。

另外，在利用铁氧体制造电感器的过程中，将电路放置在铁氧体薄膜上，然后将其烧结；然而，在烧结过程中会使电感器变形，这在保证感应系数和直流叠加特性高于一定水平造成阻碍。

发明内容

综上所述，本发明的目的是主要是为了解决现有电感器由于容易磁饱和，感应系数低，直流叠加特性差；传统的多层功率电感器中，插入用于形成间隙的非磁体层，容易产生磁泄露，以及在烧结过程中会使电感器变形等技术不足，而提出的一种大功率扁平电感器及其制作方法。

为解决本发明所提出技术问题，采用的技术方案为：一种大功率扁平电感器，其特征在于：所述电感器包括有磁性实心填充体，在磁性实心填充体中设有由扁平铜导体在平面上绕制成两层以上螺旋层后堆叠的构成的电感线圈。

所述的磁性实心填充体由软磁铁氧体材料和磁化的金属合金材料混合粉末填充构成。

所述的软磁铁氧体材料粉末的材料规格为：至少包含重量百分比60%~80%的铁和重量百分比20%~30%的氧化锌；软磁铁氧体材料粉末平均粒径(d50， um)：4~8；初始磁导率：200~500；功率因数(0.5MHz)：80~100。

所述的磁化的金属合金材料粉末的材料规格为：至少包含重量百分比98%~99.5%的铁；磁化的金属合金材料粉末平均粒径(d50， um)：4~8；初始磁导率：37~63；功率因数(0.5MHz)：120~160。

所述的软磁铁氧体材料和磁化的金属合金材料均为粒径4-8微米的球形粉末。

所述的电感线圈由两层以上同心圆形的螺旋层堆叠构成。

一种制作上述电感器的制作方法，其特征在于所述方法包括有如下步骤：

1）、绕制线圈，用一根扁平的铜导体绕制两层以上依次相连同心圆形的螺旋层；

2）、压制磁性实心填充体，将成型模具置于第1步绕制完成的线圈外部，在成型模具中填充粒径4-8微米的软磁铁氧体材料和磁化的金属合金材料混合粉末，并添加粘合剂压合成型，填充包覆线圈；

3）、切出线圈的引脚，分离出单体的电感器；

4）、上端电极，将线圈的引脚放入自动沾银机沾银，烘干；

5）、表面处理，在银层上通过电镀覆盖镍层和锡层。

一种制作上述电感器的另一种制作方法，所述方法包括有如下步骤：

1）、制作电极脚，于薄板金属料带上冲压成型出两电极脚，该两电极脚的第二端部连接于料带上，两电极脚的第一端部正对并保持电气间隙；

2）、绕制线圈，用一根扁平的铜导体绕制两层以上依次相连同心圆形的螺旋层，将线圈的两端引脚分别与两电极脚的第一端部相连，然后在相连处涂覆锡膏；

3）、过烘烤炉，将前述步骤2组装有线圈的料带送入烘烤炉中进行加热，使锡膏熔化而将引脚与电极脚焊接连接；