一种双粉二次成型一体电感结构及其生产方法与流程

本发明涉及电感器，尤其涉及一种采用双粉复合、二次压制成型的贴片电感结构及其生产方法。

背景技术：

1、随着人工智能、云计算、新能源汽车及高功率密度电源等领域的快速发展，电源模块对小型化、大电流、高可靠性的要求日益严苛。一体成型贴片电感作为电源转换电路中的关键磁性元件，其性能直接决定系统效率与稳定性。目前，这类电感普遍采用羰基粉作为主要磁粉材料，因其具备优异的饱和电流特性，能够满足高功率密度场景下的瞬态响应需求。

2、然而，羰基粉在实际应用中存在以下明显缺陷：1、羰基粉易生锈，必须增加浸防锈油、喷漆等表面处理工序，导致工艺复杂、成本上升，并带来环保压力；2、羰基粉采购成本高，直接推高产品整体物料成本；3、喷涂工艺易出现流挂、厚度不均等问题，造成防锈性能不稳定及外观不良；4、传统单一粉末冷压工艺在兼顾高饱和性能、低成本、高防锈能力与高结构强度方面存在局限，难以满足上述应用对长期可靠性与一致性的要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，而提供一种双粉二次成型一体电感结构，该结构使得内部线圈和铁硅铬合金粉外磁体均得到有效物理隔离和保护，无需额外增加浸防锈油、喷漆等表面处理工序，即可实现整体防锈能力的大幅提升。由此彻底规避了喷涂工艺中常见的流挂、厚度不均等外观不良问题，同时显著提高了产品在高温高湿等恶劣工况下的长期服役可靠性。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种双粉二次成型一体电感结构，包括：外磁体和内磁体，设置在外磁体和内磁体之间的线圈，安装在线圈左右两侧的一对电极端子；

4、所述外磁体包括外盒，开设上外盒上设有卡槽；所述外磁体为铁硅铬合金粉材质；

5、所述内磁体包括内盒，设置在内盒中心的圆柱，设置在圆柱和内盒的线槽；所述内磁体为羰基铁粉材质；所述内磁体通过内盒嵌入到外盒与外磁体连接。

6、优选的，所述线圈包括外连接头，与外连接头连接的外线圈，设置在外线圈内部的内线圈，与内线圈连接的内连接头；所述外连接头和内连接头均设置在同一侧，且方向一致；所述外连接头上开设有外搭接口；所述内连接头上开设有内搭接口。

7、优选的，所述电极端子包括引线，设置在引线末端的两个连接片，设置在两个连接片之间的开口。

8、双粉二次成型一体电感结构的生产方法，包括以下步骤：

9、步骤s01：将准备好的铜线先绕一个内线圈，再由内向外绕成外线圈，并且使得内线圈和外线圈高度一致，且铜线两端在同一侧，且方向一致，最后两端分别开设外搭接口和内搭接口，形成外连接头和内连接头，最后将两个电极端子的两个连接片分别焊接在外搭接口和内搭接口上，形成一个整体a；

10、步骤s02：将整体a放入与羰基粉置入模具，采用冷压，将整体a和内磁体压制成一次成型品，此时，整体a中线圈正好嵌入在内磁体的线槽中；

11、步骤s03：将一次成型品放入更大尺寸模具型腔，在四周填入合金粉，进行二次压制，使合金粉均匀紧密包覆，形成复合成型品，该过程中，内磁体通过内盒嵌入到外盒与外磁体连接；

12、步骤s04：将复合成型产品放入烤箱高温烘烤，提升磁体结合强度与稳定性；

13、步骤s05：将电极端子上的引线进行弯折，并嵌入到外磁体的卡槽内，经过外观检测后，形成最终电感器。

14、优选的，所述步骤s02中冷压压力在2-4t/cm2之间，且内磁体腔体与料片内切圆距离控制在0.20~0.25mm，保证线圈放置顺畅。

15、优选的，所述步骤s03二次压力在4-6t/cm2之间，且外层合金粉单边预留填粉厚度≥0.4mm。

16、优选的，所述步骤s04中烤箱烘烤温度在80-180℃之间。

17、与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

18、1.本发明采用内外双磁体结构设计--内磁体为羰基铁粉材质以保证优异的饱和电流特性，外磁体为铁硅铬合金粉材质。铁硅铬合金本身具备优良的耐腐蚀性能，整个电感结构中，内磁体通过内盒嵌入外盒与外磁体连接，线圈嵌入内磁体的线槽中。该结构使得内部线圈和铁硅铬合金粉外磁体均得到有效物理隔离和保护，无需额外增加浸防锈油、喷漆等表面处理工序，即可实现整体防锈能力的大幅提升。由此彻底规避了喷涂工艺中常见的流挂、厚度不均等外观不良问题，同时显著提高了产品在高温高湿等恶劣工况下的长期服役可靠性。

19、2.本发明中外磁体采用铁硅铬合金粉替代部分羰基铁粉用料，铁硅铬合金粉采购成本远低于羰基铁粉，有效降低了整体物料成本；另一方面，由于无需进行防锈油浸渍或喷涂表面处理，省去了对应工序的设备投入、材料消耗及人工成本，工艺流程得以精简，生产节拍加快，综合制造成本显著下降。

20、3.传统单一粉末冷压工艺难以兼顾上述多项性能指标。本发明通过二次成型工艺，在第一次冷压中将整体a与羰基粉压制成一次成型品（线圈嵌入内磁体线槽），在第二次压制中于四周填入铁硅铬合金粉并均匀紧密包覆，形成复合成型品。该工艺使得：外磁体的羰基铁粉提供优异的饱和电流特性，确保高功率密度场景下的瞬态响应能力；内磁体的铁硅铬合金粉提供防锈支撑和结构强度；双层磁体在界面处通过内盒嵌入外盒的嵌合结构实现紧密结合，避免了分层或开裂风险，整体结构强度优于单一粉末冷压成型品。

1.一种双粉二次成型一体电感结构，其特征在于，包括：外磁体（10）和内磁体（40），设置在外磁体（10）和内磁体（40）之间的线圈（30），安装在线圈（30）左右两侧的一对电极端子（20）；

2.根据权利要求1所述的一种双粉二次成型一体电感结构，其特征在于，所述线圈（30）包括外连接头（31），与外连接头（31）连接的外线圈（32），设置在外线圈（32）内部的内线圈（33），与内线圈（33）连接的内连接头（34）；所述外连接头（31）和内连接头（34）均设置在同一侧，且方向一致；所述外连接头（31）上开设有外搭接口（35）；所述内连接头（34）上开设有内搭接口（26）。

3.根据权利要求1所述的一种双粉二次成型一体电感结构，其特征在于，所述电极端子（20）包括引线（21），设置在引线（21）末端的两个连接片（22），设置在两个连接片（22）之间的开口（23）。

4.根据权利要求1-3所述双粉二次成型一体电感结构的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述双粉二次成型一体电感结构的生产方法，其特征在于，所述步骤s02中冷压压力在2-4t/cm2之间，且内磁体（40）腔体与料片内切圆距离控制在0.20~0.25mm，保证线圈放置顺畅。

6.根据权利要求4所述双粉二次成型一体电感结构的生产方法，其特征在于，所述步骤s03二次压力在4-6t/cm2之间，且外层合金粉单边预留填粉厚度≥0.4mm。

7.根据权利要求4所述双粉二次成型一体电感结构的生产方法，其特征在于，所述步骤s04中烤箱烘烤温度在80-180℃之间。