一种叠层片式功率电感器的制作方法技术

本发明专利技术涉及电感的制作方法，目前叠层电感的印刷方法主要采用在膜带上直接印刷导体浆料的方式，该方式印刷的电极宽厚比大，磁通面积小，且银层厚度难以增加，为此本发明专利技术提供一种软磁复合浆料的制备方法以及一种使用该软磁复合浆料制备叠层功率电感的方法，具体步骤包括预烘烤、分散和浆料制作，制作成膜片、连接点柱、印刷内电极的磁性浆料层等。与现有技术相比，采用上述软磁复合浆料和新型制作方法制作的叠层功率电感具有优良的饱和特性和直流电阻特性，其在材料及工艺方面都具有较好的创新性。

【技术实现步骤摘要】
一种叠层片式功率电感器的制作方法
本专利技术涉及电感的制作方法，特别涉及一种由软磁复合浆料制作的叠层片式功率电感器。
技术介绍
随着移动电话、相机、笔记本电脑的磁盘驱动器以及便携式音频播放器等电子产品的升级换代，市场需要饱和特性更优良的功率电感。随着电路板上的大功率转化终端元件的广泛应用，导致高效率直流转换器和更加精细的电感器的市场急速增加。叠层功率电感的磁性材料一般为软磁铁氧体粉末，具有磁导率高、绝缘性好的特点，但存在直流叠加特性极差和极易磁化饱和的缺点，很大程度上限制了叠层功率电感的饱和电流。铁基合金粉，如Fe-Si-Al、Fe-Si-Cr、Fe-Si等，具有优良的直流偏执特性和低的涡流损耗，将铁基合金粉应用在叠层功率电感上，能够得到高饱和、大电流的功率电感器。合金粉的绝缘包覆是一个重要的步骤。绝缘包覆物主要分为有机物和无机物。有机物包覆一般无法承受600℃以上的高温处理，不适用于叠层的烧结工艺，无机物包括金属氧化物（如SiO2、Al2O3、MgO)，磷化物（如FePO4）和硫化物。最新发展的铁氧体作为包覆材料，具有高电阻率和高的磁导率，减少了由于包覆层所引起的空隙，提升了包覆后粉料的磁导率、电阻率及抗氧化性。当前，叠层电感的印刷方法主要采用在膜带上直接印刷导体浆料的方式，该方式印刷的电极宽厚比大，磁通面积小，且银层厚度难以增加；而采用磁性浆料和导体浆料的交替印刷方法，印刷的电极宽厚比小，磁通面积大，银层厚度厚，有利于增加电感的饱和电流和减小其直流电阻。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种软磁复合浆料，所述软磁复合浆料的制备方法包括以下步骤：第一步，预烘烤，分别将铁基合金粉料和铁氧体粉料在80℃-130℃下进行烘烤；第二步，分散，在球磨罐中加入磨介，在溶剂中添加0.1-4.0wt%的分散剂，混合均匀，制成A液并加入球磨罐中；取铁基合金粉料和铁氧体粉料，进行预混合，将预混合后的粉料加入球磨罐中，进行球磨，制成B液；第三步，浆料制作，取1-15wt%的粘结剂、0.5-8wt%增塑剂溶于溶液中，制成C液，将C液加入到球磨罐中，进行球磨，制成D浆料。所述铁基合金粉选自Fe-Si-Al、Fe-Si-Cr、Fe-Cr-Al中的至少一种，平均粒径为2-30μm，所述铁基合金粉包括3-7wt%Si，3-7wt%Cr和2-8wt%Al中至少两种，剩余部分为Fe，所述Fe、Si、Al、Cr中任三种成分的重量总和为100%；所述的铁氧体粉选自MnZn铁氧体、NiZn铁氧体、NiCuZn铁氧体中至少一种，平均粒径为为0.7-3μm。所述溶剂为无水乙醇溶液；所述分散剂选自硅烷偶联剂、磷酸酯类偶联剂中至少一种；所述粘结剂选自耐高温硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂中的至少一种；所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇中的至少一种。第二步和第三步中所述的球磨条件为：转速40r/min-100r/min，球磨时间4-36小时。一种叠层功率电感的制作方法，运用软磁复合浆料，制作方法包括如下步骤：第一步，将所述软磁复合浆料采用流延工艺制作成膜片，厚度10-150μm；第二步，在膜片上制作层与层之间连接的点柱，点柱直径40-150μm；第三步，在有点柱的膜片上印刷下引出端的磁性浆料层，印刷1-3遍，厚度15-80μm；第四步，在步骤3的膜片上印刷下引出端的导体浆料层，印刷1-3遍，厚度30-140μm；第五步，在有点柱的膜片上印刷内电极的磁性浆料层，印刷1-3遍，厚度15-80μm；第六步，在步骤5的膜片上印刷内电极的导体浆料层，印刷1-3遍，厚度30-140μm；第七步，重复步骤5和步骤6，交替印刷磁性浆料层和导体浆料层；第八步，在膜片上印刷上引出端图案的磁性浆料层，印刷1-3遍，厚度15-80μm；第九步，在步骤8的膜片上印刷上引出端图案的导体浆料层，印刷1-3遍，厚度30-140μm；第十步，采用叠层工艺将步骤1至步骤9的膜片进行叠压；第十一步，静水压处理后切割；第十二步，空气中排胶，600-920℃高温烧结；第十三步，上端电极，在两端制造连接线端头。本专利技术的有益效果为：本专利技术采用一种由铁基合金粉与铁氧体粉组成的复合浆料，该材料具有较高的磁导率、高的抗氧化性、高的绝缘特性、优良的直流叠加特性和低的涡流损耗，可以实现空气中高温烧结，提高产品的可靠性和饱和特性。本专利技术采用一种磁性浆料和导体浆料的交替印刷方法，印刷的电极宽厚比小，磁通面积大，银层厚度厚，有利于增加电感的饱和电流和减小其直流电阻。采用上述软磁复合浆料和新型制作方法制作的叠层功率电感具有优良的饱和特性和直流电阻特性，其在材料及工艺方面都具有较好的创新性。附图说明图1为本专利技术制作的立体结构示意图。图2为本专利技术的下引出端的磁性印刷层的结构示意图。图3为本专利技术的下引出端的导体印刷层的结构示意图。图4为本专利技术的内电极的磁性印刷层的结构示意图。图5-12为本专利技术的内电极的导体印刷层的结构示意图。图13为本专利技术的上引出端的磁性印刷层的结构示意图。图14为本专利技术的上引出端的导体印刷层的结构示意图。图15为本专利技术银端后的立体结构示意图。其中图中1-下基板，2-下引出端，3-下基板与第一层内电极线圈之间的连接点柱，4-第一层内电机线圈，5-第一层与第二层内电极线圈之间的连接点柱，6-第二层内电极线圈，7-上引出端，8-上基板，9-基体，10-端电极。磁性印刷层的印刷面积为图2、图4、图13中的黑色非线圈部分；导体印刷层的印刷面积为图3、图5-12、图14中的线圈部分。具体实施方式一种软磁复合浆料，所述软磁复合浆料的制备方法包括以下步骤：第一步，预烘烤，分别将铁基合金粉料和铁氧体粉料在80℃-130℃下进行烘烤；第二步，分散，在球磨罐中加入磨介，在溶剂中添加0.1-4.0wt%的分散剂，混合均匀，制成A液并加入球磨罐中；取铁基合金粉料和铁氧体粉料，进行预混合，将预混合后的粉料加入球磨罐中，进行球磨，制成B液；第三步，浆料制作，取1-15wt%的粘结剂、0.5-8wt%增塑剂溶于溶液中，制成C液，将C液加入到球磨罐中，进行球磨，制成D浆料。所述铁基合金粉选自Fe-Si-Al、Fe-Si-Cr、Fe-Cr-Al中的至少一种，平均粒径为2-30μm，所述铁基合金粉包括3-7wt%Si，3-7wt%Cr和2-8wt%Al中至少两种，剩余部分为Fe，所述Fe、Si、Al、Cr中任三种成分的重量总和为100%；所述的铁氧体粉选自MnZn铁氧体、NiZn铁氧体、NiCuZn铁氧体中至少一种，平均粒径为为0.7-3μm。所述溶剂为无水乙醇溶液；所述分散剂选自硅烷偶联剂、磷酸酯类偶联剂中至少一种；所述粘结剂选自耐高温硅树脂、聚乙烯醇缩丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软磁复合浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n第一步，预烘烤，分别将铁基合金粉料和铁氧体粉料在80℃-130℃下进行烘烤；/n第二步，分散，在球磨罐中加入磨介，在溶剂中添加0.1-4.0wt%的分散剂，混合均匀，制成A液并加入球磨罐中；取铁基合金粉料和铁氧体粉料，进行预混合，将预混合后的粉料加入球磨罐中，进行球磨，制成B液；/n第三步，浆料制作，取1-15wt%的粘结剂、0.5-8wt%增塑剂溶于溶液中，制成C液，将C液加入到球磨罐中，进行球磨，制成D浆料。/n

【技术特征摘要】
1.一种软磁复合浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，预烘烤，分别将铁基合金粉料和铁氧体粉料在80℃-130℃下进行烘烤；
第二步，分散，在球磨罐中加入磨介，在溶剂中添加0.1-4.0wt%的分散剂，混合均匀，制成A液并加入球磨罐中；取铁基合金粉料和铁氧体粉料，进行预混合，将预混合后的粉料加入球磨罐中，进行球磨，制成B液；
第三步，浆料制作，取1-15wt%的粘结剂、0.5-8wt%增塑剂溶于溶液中，制成C液，将C液加入到球磨罐中，进行球磨，制成D浆料。


2.根据权利要求1所述的一种软磁复合浆料的制备方法，其特征在于：所述铁基合金粉选自Fe-Si-Al、Fe-Si-Cr、Fe-Cr-Al中的至少一种，平均粒径为2-30μm，所述铁基合金粉包括3-7wt%Si，3-7wt%Cr和2-8wt%Al中至少两种，剩余部分为Fe，所述Fe、Si、Al、Cr中任三种成分的重量总和为100%；所述的铁氧体粉选自MnZn铁氧体、NiZn铁氧体、NiCuZn铁氧体中至少一种，平均粒径为为0.7-3μm。


3.根据权利要求1所述的一种软磁复合浆料的制备方法，其特征在于：所述溶剂为无水乙醇溶液；
所述分散剂选自硅烷偶联剂、磷酸酯类偶联剂中至少一种；
所述粘结剂选自耐高温硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂中的至少一种；
所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇中的至少一种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：熊春美，梁启新，侯志华，简立勇，马龙，周志斌，樊应县，
申请(专利权)人：深圳市麦捷微电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44