[发明专利]一种贴片空芯线圈电感

说明书

技术领域

本发明涉及电子元器件领域，尤其是一种贴片空芯线圈电容。

背景技术

在电子元器件中，电感的种类很多，可分为1）插件轴向电感、2）插件磁芯电感、3）贴片叠层电感、4）贴片绕线电感、5）空芯线圈电感等类别，不同的电感可适用于不同的场合。

其中，插件轴向电感主要指插件色环电感，单只成本低，但性能差，只能用于技术要求不高的场合；插件磁芯电感，性能较高，但基本靠人工绕制，生产成本高，人力需求大，市场价格从0.1元到几元不等；贴片叠层电感，采用粉状材料烧制而成，体积小，自动化批量生产，性能一致性好，成本低，0402封装的单只约0.02元左右，性能中等；贴片绕线电感，一般在铁氧体或陶瓷介质上绕漆包线制成，性能优于普通贴片叠层电感，成本较高，单价0.2元左右；空芯线圈电感，使用漆包铜线沿螺旋方向绕制成型制作的低成本高Q值电感，中心以空气为介质。由于空芯线圈电感的低成本、高性能和可后期调整等特性，在要求较高的射频领域得到广泛应用。

目前，空芯线圈有如图1所述的插件安装和如图2A~2D所示的贴片安装两种形式。

其中，插件空芯线圈电感一般为垂直出脚，在出脚处剪脚镀锡。插件空芯线圈常用塑料袋包装。插件空芯线圈使用自动机器绕制，成型容易，价格便宜，单价约为0.02元/只，因绕制或用料不同价格有所不同。在后续装配过程中需要用人工将空芯线圈电感插入电路板再进行手工、波峰或回流焊接；另外，工人们在将线圈从塑料袋取出时由于此类电感出脚外伸，容易缠绕，分离困难。因此，生产过程需要大量人工，对操作人员要求高，导致生产成本高，且极大的限制了单班生产产能，提升产能只能靠增加班组数量、增加线体设备投入，增加能源耗费、增加场地占用实现。

为解决插件空芯线圈电感装配需要大量年轻熟练人工的问题，人们开发出了贴片空芯线圈电感，继续参见图2A~2D。与插件空芯线圈电感的垂直出脚不同，贴片空芯线圈电感被设计为水平出脚，分为外出脚（图2A、图2B）、内出脚（图2C）、和垂直外出脚（如图2D）等几种出脚方向。一般此类线圈电感使用盘状编带包装，其生产工艺包括绕制工序及包装工序，其中在绕制工序中，使用自动线圈绕制机，按张力拉直导线、剥离出脚部分的漆膜、出脚镀锡、绕制线圈、出脚成型、剪脚落料等工序进行加工，如图3所示。之后按如下工序进行包装：A、人工将空芯线圈解缠绕，分料；B、使用振盘及手工调整，将空芯线圈按照一定的方向置入导槽，接入编带机；C、使用编带机进行编带包装，成盘料，如图4A~4B。

现有贴片空芯线圈电感虽然解决了焊接时人工插件的人力成本，但是却将人力成本转移到编带包装过程中了。现有贴片空芯线圈电感镀锡绕制完成后，由于其焊接面为固定一面，需人工进行定向，编带包装成贴片盘料形式，提供给用户使用。由于现有贴片空芯线圈电感的出脚与相邻绕线具有一定的间隔，如图2A~2D，在绕制工序的最后一步剪脚落料时，容易导致电感的出脚穿插到其他电感中，那么在工艺A中需要人工分料，在分离过程中很可能导致线圈变形或者出脚弯折，如图5，现有的贴片空芯线圈电感的出脚被弯折后，要使其贴装焊接在PCB板时，其弯折的出脚会形成反弹力，不能稳定放置在PCB板上，最后导致焊接效果不佳。且在编带包装过程中使用振盘进行定向送料时，由于现有贴片空芯线圈的形状不规则性，极易产生缠绕重叠导致送料时卡料，需要不停进行人工干预，效率极低，所以现有贴片空芯线圈实际编带包装时，基本都放弃了振盘定向送料，而采用人工定向送料。

综上可以看出，现有贴片空芯线圈电感后续的定向、编带包装成本相当于单纯线圈价格的3倍以上。目前市面上插件线圈电感采购单价0.02元/只，加上插件人工成本0.02元/只，即使用插件空芯线圈人工成本合计为0.04元/只。而包装成盘料的现有贴片空芯线圈单价却高达0.08元/只，加上贴片成本为0.01元/只，合计使用贴片空芯线圈电感的成本为0.09元/只，相当于原使用插件空芯线圈电感的2.25倍。可见目前的贴片空芯线圈电感低成本的设计目的完全没有达到，极大地限制了贴片空芯线圈的广泛使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种焊接时无正反向区别、易定位、易分离且易编带包装的新型贴片空芯线圈电感。