一种应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器及其制造方法，该应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器至少可承受不低于150℃的长时工作温度、电磁屏蔽至少为T级；通过控制钼坡莫磁芯的成型、固定和冲击‑去应力‑变形‑校形‑去应力的多次循环处理获得稳定性高的钼坡莫磁芯，又通过采用电磁性能优良的氮化铝基陶瓷骨架、全封闭式的铝合金屏蔽罩、在铝合金屏蔽罩内填充导热绝缘材料，提升了本发明专利技术的电感器的耐热性和屏蔽性能；本发明专利技术的应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器抗高温、电磁屏蔽效果好、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器及其制造方法
本专利技术涉及电子元件领域，尤其涉及一种应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器及其制造方法。
技术介绍
电感器(Inductor)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(6)。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。钼坡莫材料具有很高的导磁率、饱和磁感应强度和较低的矫顽力和电阻率，主要用于弱磁场中使用的小型、高灵敏度的变压器、放大器、继电器、扼流圈、录音磁头、磁屏蔽等，是稳定性最好的磁芯材料之一。在国内已申请的相关专利中，专利《屏蔽式电感器》(申请号：201410132078.9，公开日：2014-07-16)，公开了一种屏蔽式电感器的结构，但其未对材料本质进行处理和改善，因此其稳定性和屏蔽能力的基础较差，而采用的其它材料及结构均为本领域常用材料与结构，作为电感器而言，其使用寿命较短；专利《大电流磁屏蔽电感器》(申请号：201110138303.6，公开日：2012-01-04)，公开了一种在大电流磁影响下能正常工作的磁屏蔽电感器，但其采用的高磁通密度、高导磁率的磁芯材料未做具体说明，根据现有资料证实，目前具有最高磁通密度、最高导磁率的磁芯材料就是钼坡莫类磁芯和超微晶类磁芯，因此该专利技术的散磁相对本专利技术而言必然更大，由于该专利技术所述的灌封磁屏蔽层采用的混有导磁材料的环氧树脂，其磁屏蔽效果低于本专利技术的硅橡胶与玻璃纤维混合物，且导热性差，温度稳定性差。
技术实现思路
本专利技术旨在提供抗高温、电磁屏蔽效果好、使用寿命长的应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器及其制造方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器的制造方法，包括以下步骤：1)各部件的选用和准备①骨架选用与口字形磁芯匹配的氮化铝基陶瓷骨架，该氮化铝基陶瓷的选用标准为：体积电阻率≥2×1013Ω·cm、介电强度≥750kV/cm、热导率≥25W/m·K、抗弯强度≥400Mpa、杨氏模数≥320Gpa、断裂韧性≥25Mpa；；②磁芯选用钼坡莫带材，该钼坡莫带材的选用标准为：其原材料含钼3.2％-3.8％、含铁15.8％-17.2％、含镍79％-81％，其电感稳定性数值不高于0.03％、初始电感偏移范围数值不高于0.3％；③屏蔽罩采用铝合金制成，采用全封闭结构；④封装材料采用环氧树脂；⑤绕组采用标准绕组用带绝缘漆的铜线；⑥导热绝缘材料采用硅橡胶与玻璃纤维按重量比9∶1混合的颗粒状混合物；2)磁芯的加工处理①将钼坡莫原材料放置于装配了口字形冲头的冲压机下，环形金属冲压模具中，按标准方法冲击压型，获得多个钼坡莫成型片；②步骤①完成后，将步骤①获得的钼坡莫成型片放入真空炉，在1pa-10pa的真空环境里、950℃-1000℃温度下进行预退火处理，退火完成后随炉冷却至550℃-580℃后出炉，获得变形钼坡莫成型片；③将步骤②获得的变形钼坡莫成型片多层叠放后，放置在定型夹具中进行物理强制定型，获得定型钼坡莫磁芯；④将步骤③获得的定型钼坡莫磁芯放入真空炉，在1pa-10pa的真空环境里、950℃-1000℃温度下进行终退火处理，退火完成后随炉冷却至550℃-580℃后出炉，获得去应力钼坡莫磁芯；⑤反复进行③～④工序，直至去除耐高温定型夹具后获得的去应力钼坡莫磁芯仍能满足尺寸要求，即获得待用钼坡莫磁芯；⑥采用环氧树脂对步骤⑤获得的待用钼坡莫磁芯进行粘合和封装，即获得所需钼坡莫磁芯3)电感器的加工与装配①将钼坡莫磁芯放置于氮化铝基陶瓷骨架中，采用环氧树脂固定；②将带绝缘漆的铜线按标准缠绕方式缠绕在氮化铝基陶瓷骨架上，并采用环氧树脂封装；③采用铝合金屏蔽罩将整个共模电感封装，封装时在间隙内填充满1)中步骤⑥准备的颗粒状导热绝缘材料；然后采用环氧树脂进行密封，即获得电感器；4)电感器的稳定化处理①将3)中步骤③获得的待处理电感器放置于冷冻箱中，温度不高于-70℃，保温20min-30min，获得冷处理电感器；②步骤①完成后，将步骤①获得的冷处理电感器置于室温下，至其温度回复至室温然后放入烘箱中，以不高于2℃/min的升温速率升至100℃-105℃，保温25min-30min，获得热循环电感器；③将步骤②获得的热循环电感器置于室温下，至其温度回复至室温；④反复进行①～③工序两次，即获得所需应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器。一种根据上述制造方法制造的应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器，包括骨架、绕组、磁芯、屏蔽罩、封装材料；采用了氮化铝陶瓷骨架；绕组采用了带1140环氧聚酯绝缘漆的碳纤维线；屏蔽罩采用了铝合金制作，全封闭结构封装；在屏蔽罩与除屏蔽罩外其它部件的间隙内，填充有颗粒状导热绝缘材料，该导热绝缘材料为采用硅橡胶与玻璃纤维按重量比9∶1混合的颗粒状混合物。该应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器可承受不低于150℃的长时工作温度，电磁屏蔽级别至少为T级。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：选用了稳定性很好的钼坡莫合金，并对钼坡莫合金进行了冲击-去应力-变形-校形-去应力的多次循环处理，而且去应力温度均高于居里温度，因此最终获得的钼坡莫磁芯尺寸稳定性好、残余杂乱磁通量小，受温度影响小、耐高温；由于钼坡莫材料具有很高的导磁率、饱和磁感应强度和较低的矫顽力和电阻率，因此本专利技术的电磁性能优良；又由于本专利技术采用的钼坡莫材料其电感稳定性数值不高于0.03％(数值越低越稳定)、初始电感偏移范围数值不高于0.3％(数值越低越稳定)，使得本专利技术的基础温度稳定性就很好，因对温度变化不敏感；由于骨架采用氮化铝基陶瓷制成，该氮化铝基陶瓷的综合机构性能优良，且热膨胀系数低，更不易老化、变质，加之采用铝合金全封闭结构，使用本专利技术的共模电感受外界侵害小，因此使用寿命长；由于采用的是铝合金全封闭结构，又由于填充的绝缘材料覆盖了整个电感器，因此电磁屏蔽性好，同时使用本专利技术感受外界侵害小，使用寿命长；又由于该铝合金罩与发热部分之间填充了高导热绝缘材料，因此该电感器散热性能优良。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图中：屏蔽罩1、陶瓷骨架2、磁芯3、绕组4、导热绝缘材料5。具体实施方式实施例1：一种应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器，包括骨架、绕组4、磁芯3、屏蔽罩1、封装材料；采用了氮化铝陶瓷骨架2；绕组4采用了带1140环氧聚酯绝缘漆的碳纤维线；屏蔽罩1采用了铝合金制作，全封闭结构封装；在屏蔽罩1与除屏蔽罩1外其它部件的间隙内，填充有颗粒状导热绝缘材料5，该导热绝缘材料5为采用硅橡胶与玻璃纤维按重量比9∶1混合的颗粒状混合物。上述应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器的制造方法，包括以下步骤：1)各部件的选用和准备①骨架选用与口字形磁芯3匹配的氮化铝基陶瓷骨架2，，该氮化铝基陶瓷的选用标准为：体积电阻率≥2×1013Ω·cm、介电强度≥750kV/cm、热导率≥25W/m·K、抗弯强度≥400Mpa、杨氏模数≥320Gpa、断裂韧性≥25Mpa；；②磁芯3选用钼坡莫带材，该钼坡莫带材的选用标准为：其原材料含钼3.2％-3.8％、含铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)各部件的选用和准备①骨架选用与口字形磁芯(3)匹配的氮化铝基陶瓷骨架(2)；②磁芯(3)选用钼坡莫带材，该钼坡莫原材料含钼3.2％‑3.8％、含铁15.8％‑17.2％、含镍79％‑81％；③屏蔽罩(1)采用铝合金制成，采用全封闭结构；④封装材料采用环氧树脂；⑤绕组(4)采用标准绕组(4)用带绝缘漆的铜线；⑥导热绝缘材料(5)采用硅橡胶与玻璃纤维按重量比9∶1混合的颗粒状混合物；2)磁芯(3)的加工处理①将钼坡莫原材料放置于装配了口字形冲头的冲压机下，环形金属冲压模具中，按标准方法冲击压型，获得多个钼坡莫成型片；②步骤①完成后，将步骤①获得的钼坡莫成型片放入真空炉，在1pa‑10pa的真空环境里、950℃‑1000℃温度下进行预退火处理，退火完成后随炉冷却至550℃‑580℃后出炉，获得变形钼坡莫成型片；③将步骤②获得的变形钼坡莫成型片多层叠放后，放置在定型夹具中进行物理强制定型，获得定型钼坡莫磁芯(3)；④将步骤③获得的定型钼坡莫磁芯(3)放入真空炉，在1pa‑10pa的真空环境里、950℃‑1000℃温度下进行终退火处理，退火完成后随炉冷却至550℃‑580℃后出炉，获得去应力钼坡莫磁芯(3)；⑤反复进行③～④工序，直至去除耐高温定型夹具后获得的去应力钼坡莫磁芯(3)仍能满足尺寸要求，即获得待用钼坡莫磁芯(3)；⑥采用环氧树脂对步骤⑤获得的待用钼坡莫磁芯(3)进行粘合和封装，即获得所需钼坡莫磁芯(3)3)电感器的加工与装配①将钼坡莫磁芯(3)放置于氮化铝基陶瓷骨架(2)中，采用环氧树脂固定；②将带绝缘漆的铜线按标准缠绕方式缠绕在氮化铝基陶瓷骨架(2)上，并采用环氧树脂封装；③采用铝合金屏蔽罩(1)将整个共模电感封装，封装时在间隙内填充满1)中步骤⑥准备的颗粒状导热绝缘材料(5)；然后采用环氧树脂进行密封，即获得电感器；4)电感器的稳定化处理①将3)中步骤③获得的待处理电感器放置于冷冻箱中，温度不高于‑70℃，保温20min‑30min，获得冷处理电感器；②步骤①完成后，将步骤①获得的冷处理电感器置于室温下，至其温度回复至室温然后放入烘箱中，以不高于2℃/min的升温速率升至100℃‑105℃，保温25min‑30min，获得热循环电感器；③将步骤②获得的热循环电感器置于室温下，至其温度回复至室温；④反复进行①～③工序两次，即获得所需应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器。...

【技术特征摘要】
1.一种应用了钼坡莫磁芯的高磁屏蔽电感器的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)各部件的选用和准备①骨架选用与口字形磁芯(3)匹配的氮化铝基陶瓷骨架(2)；②磁芯(3)选用钼坡莫带材，该钼坡莫原材料含钼3.2％-3.8％、含铁15.8％-17.2％、含镍79％-81％；③屏蔽罩(1)采用铝合金制成，采用全封闭结构；④封装材料采用环氧树脂；⑤绕组(4)采用标准绕组(4)用带绝缘漆的铜线；⑥导热绝缘材料(5)采用硅橡胶与玻璃纤维按重量比9∶1混合的颗粒状混合物；2)磁芯(3)的加工处理①将钼坡莫原材料放置于装配了口字形冲头的冲压机下，环形金属冲压模具中，按标准方法冲击压型，获得多个钼坡莫成型片；②步骤①完成后，将步骤①获得的钼坡莫成型片放入真空炉，在1pa-10pa的真空环境里、950℃-1000℃温度下进行预退火处理，退火完成后随炉冷却至550℃-580℃后出炉，获得变形钼坡莫成型片；③将步骤②获得的变形钼坡莫成型片多层叠放后，放置在定型夹具中进行物理强制定型，获得定型钼坡莫磁芯(3)；④将步骤③获得的定型钼坡莫磁芯(3)放入真空炉，在1pa-10pa的真空环境里、950℃-1000℃温度下进行终退火处理，退火完成后随炉冷却至550℃-580℃后出炉，获得去应力钼坡莫磁芯(3)；⑤反复进行③～④工序，直至去除耐高温定型夹具后获得的去应力钼坡莫磁芯(3)仍能满足尺寸要求，即获得待用钼坡莫磁芯(3)；⑥采用环氧树脂对步骤⑤获得的待用钼坡莫磁芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：何琳，
申请(专利权)人：宁波华众和创工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33