一种多线叠绕片式电感的制作方法
本技术属于片式电感,具体涉及一种多线叠绕片式电感。
背景技术:
1、在射频电路等高频应用场景中,片式电感器的自谐振频率(srf)是决定其工作频率上限的关键参数。传统绕线电感为获得所需电感量,通常采用单根导线进行数十甚至上百匝的密集绕制。这种结构导致匝间与层间存在巨大的分布电容,根据公式 srf=1/(2π√(l*c)),极大的寄生电容c严重限制了srf的提升,如图1所示的单根线三层叠绕方式,自谐振频率只能达到175hz。
2、现有技术往往通过减少匝数或使用特殊导线来缓解此矛盾,但效果有限且往往牺牲了电感量或成本。因此,迫切需要一种能从结构原理上根本性降低分布电容的新型片式电感方案。
技术实现思路
1、本实用新型要解决的技术问题是:提供一种多线叠绕片式电感,实现分布电容的大幅削减,从而提高电感自谐振频率。
2、针对上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:一种多线叠绕片式电感,包括磁芯、绕线体和uv胶层,绕线体包括n根导线,n根导线沿同一方向同轴叠绕在磁芯上形成磁芯绕线结构,每根导线形成一个绕线层,n为大于等于2的整数,磁芯两端的头部同一侧设置有第一端电极和第二端电极,n根导线的两个引线端分别连接到对应侧的第一端电极和第二端电极上,磁芯绕线结构外底部包裹有一层uv胶层且第一端电极和第二端电极位于顶部。
3、进一步地,上述n根导线绕制的圈数相等。
4、进一步地,上述相邻两层绕线层之间设置有绝缘隔离层。
5、一种多线叠绕片式电感的制作方法包括以下步骤:
6、1)磁芯制备:采用镍锌铁氧体材料制成标准1608尺寸的磁芯;
7、2)绕制第一层绕线层:使用一根绝缘漆包铜线作为第一根导线,在磁芯上绕制1匝形成第一层的绕线层,将其两端引至磁芯一端;
8、3)涂覆绝缘隔离层:在第一层绕线层上涂覆一层微米级厚度的介质绝缘漆并固化,形成层间的绝缘隔离层;
9、4)绕制第二层绕线层:重复步骤2)-3)至少一次,在步骤3)绝缘隔离层上绕制下一层绕线层和涂覆绝缘隔离层,直到绕制导线n次和涂覆绝缘隔离层获得多线叠绕片式电感;
10、5)形成端电极:通过薄膜工艺(如溅射、光刻、电镀)在磁芯两端分别形成金属化端子的第一端电极和第二端电极;
11、7)连接:采用激光焊接或导电胶粘接工艺,将n根导线的端头分别连接到对应侧的第一端电极和第二端电极形成磁芯线圈;
12、8)封装与测试:在第一端电极和第二端电极相对一侧的磁芯线圈背面进行涂胶形成uv胶层,最终完成制作。
13、本实用新型的有益效果:与现有技术相比,本实用新型效果如下:
14、(1)提升自谐振频率(srf):采用多线多层叠绕方式相比将传统长路径、多匝数的单一线圈,分解为n个在空间上叠绕、但在电气上完全独立的短路径线圈,这些独立线圈之间的物理间距远大于传统绕线的匝间距离,且不存在长导线连续绕制带来的累积电容效应,因此,整个电感器的内部分布电容被降至极低水平,从而实现了srf的明显提升,如图4所示,本申请的3线3层的叠绕(蓝线)的自谐频率为194hz,单线多层叠绕(红线)的自谐频率为175hz,相比单线多层叠绕自谐频率更高;
15、(2)高频特性:由于每根导线独立占据一个绕线层并连接至端电极,从结构上避免了传统绕线内部固有的密集电场耦合路径,使得本申请的电感器适用于高频、超高频工作环境。
1.一种多线叠绕片式电感,其特征在于,包括磁芯、绕线体和uv胶层,绕线体包括n根导线,n根导线沿同一方向同轴叠绕在磁芯上形成磁芯绕线结构,每根导线形成一个绕线层,n为大于等于2的整数,磁芯两端的头部同一侧设置有第一端电极和第二端电极,n根导线的两个引线端分别连接到对应侧的第一端电极和第二端电极上,磁芯绕线结构外底部包裹有一层uv胶层且第一端电极和第二端电极位于顶部。
2.根据权利要求1所述的一种多线叠绕片式电感,其特征在于,n根导线绕制的圈数相等。
3.根据权利要求1所述的一种多线叠绕片式电感,其特征在于,相邻两层绕线层之间设置有绝缘隔离层。