一种贴片电感的制造方法及由其制得的贴片电感技术

本发明专利技术提供一种贴片电感的制造方法，所述制造方法利用球形粉末制备中心层的磁芯，以及利用片状铁硅铝粉末制得外层磁片，其中球形粉末有效改进线圈的压制成型效果，能够确保线圈有效热压嵌入，而外层采用的片状铁硅铝粉末具有高磁导率，可以有效聚集磁力线，大幅提升电感磁场的回路，增加电感感量；所述方法制得的贴片电感具有磁导率高、体积小、损耗低且相同体积和DCR下感量高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种贴片电感的制造方法及由其制得的贴片电感
本专利技术涉及电感制造
，尤其涉及贴片电感
，特别涉及一种贴片电感的制造方法及由其制得的贴片电感。
技术介绍
随着电力电子的快速发展，电子产品功能却越来越强，应用频率越来越高，电子产品向小、轻、薄化发展，因此对电感的要求趋向于微型化、高频低损耗方向发展。现有技术中，贴片电感的制造方法主要有以下几种方式：第一种方式是一体模压方式，通过在磁粉材料中填埋线圈，然后模压成型，该方式制造的贴片电感工艺简单、磁屏蔽效果好，但是为了便于成型需要在合金软磁粉末中加入3wt～7wt％的树脂胶，以增加粉体流动性和成型后对粉末颗粒间的粘结作用，因此会导致磁芯的密度低，磁导率低，难以获得高感量的贴片电感(感量∝磁导率*线圈匝数)，最终导致电感感量低或者DCR(DirectCurrentResistance，直流阻抗)高，无法满足小体积的高感要求。CN111243853A公开了一种一体成型大密度电感的制作方法，所述一体成型大密度电感的制作方法包括以下步骤：1)绕制线圈，将线圈上的线圈层之间间隔绕制；2)在绕制完成的线圈上连接电极；3)将连接了电极的线圈与磁性材料一起压制形成一体成型大密度电感。该方法在线圈被压制前，使线圈的线圈层之间间隔设置，处于预拉伸状态，这样在压制过程中，每层线圈层之间的间隙被磁性材料填充，压制后线圈的层间是被磁性材料隔开的，避免了线圈层间相互短路的问题，由于线圈层间互相隔离，所以压制压力不会对线圈造成短路影响，这样就可以提升压制压力，来增加产品密度，密度的提升可以使电感得到更优异的电磁特性，但该方法同样存在上面所述的无法满足小体积的高感要求。第二种方式为，采用高压力将磁粉压制成型，接着在磁芯中间切割开槽，通过高温烧结处理，并在凹槽处绕制线圈，最后采用磁性胶将凹槽和线圈密封，这种方式虽然易于获得较高磁导率的磁芯，但封胶处易发生漏磁现象，且磁芯耐压差，同样存在综合特性差的缺点。第三种方式为流延叠层式电感，其采用铁氧体材料或者合金粉末加入大量树脂胶制成浆料，再通过流延的方式制成磁性薄膜，然后通过印刷技术将导电银浆印刷在薄膜表面，通过重复流延和印刷银浆制备成需要的块体，然后对其进行烧结和切割。这种方式制备的贴片电感虽然体积小效率高等优点，但是材料密度低导致磁导率低、损耗高。如CN111354562A公开了一种贴片电感的制造方法及贴片电感，该制造方法通过将合金软磁粉末压制成方块磁芯；将方块磁芯切割为合金软磁片；在合金软磁片上加工通孔；在合金软磁片上印刷导电银浆形成银浆电路，导电银浆覆盖填充通孔；在银浆电路上叠放粘合下一片合金软磁片；多次重复印刷银浆电路并叠放粘合合金软磁片的步骤，相邻两片合金软磁片上的银浆电路通过通孔连通并制成贴片电感，该贴片电感同样存在磁导率低的问题。综上所述，以上几种方式制备的电感有各自独特的优点，第一种一体模压电感和第二种切割方式制备超小型电感存在较大的难度，而第三种具备超小型大批量化生产，但是磁导率低，产品感值低。因此，亟需专利技术一种高感值薄膜型贴片电感的制造方法来解决未来高频化和超小型化电感不足的问题。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种贴片电感的制造方法，所述制造方法中心层采用球形粉末，有利于线圈的热压嵌入，改进线圈的压制成型，外层采用高磁导率的片状铁硅铝粉末，能够大幅提升电感磁场的回路；制得的贴片电感具有磁导率高且体积小等优势。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种贴片电感的制造方法，所述制造方法包括：利用球形粉制得磁芯；将片状铁硅铝粉末制得磁片；以所述磁芯为中心层，所述磁片为外层制得贴片电感。本专利技术提供的贴片电感以制备中心层磁芯，以片状铁硅铝粉末制得外层磁片，综合具有磁导率高、体积小、损耗低且相同体积和DCR(DirectCurrentResistance，直流电阻)下感量高的优点；其中，球形粉末在线圈压入容易滚动分散，便于线圈有效热压嵌入，改进线圈的压制成型效果，同时球型粉末绝缘包覆均匀，涡流损耗低；外层选用高磁导率的片状铁硅铝粉末制得磁片，从而能够尽可能减少线圈的圈数，大幅提升电感磁场回路，减少磁损耗，综合性能优良。优选地，所述球形粉末包括铁硅、铁硅铝、铁硅铬、铁镍或铁镍钼中的任意一种或者至少两种的组合，其中典型非限制性的组合为铁硅和铁硅铝的组合，铁硅和铁镍的组合，铁硅铝和铁镍钼的组合，铁硅铝和铁镍的组合，铁镍和铁镍钼的组合。本专利技术优选选用上述材料的球形粉末，磁导率高。优选地，所述球形粉末的粒径D50为2～30μm，例如可以是2μm、5μm、7μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、28μm或30μm等。本专利技术控制球形粉末的粒径D50在2～30μm之间，更加有利于线圈的压制。优选地，所述片状粉末为铁硅铝软磁合金粉末。本专利技术选优具有高磁导率的铁硅铝粉末制成外层材料，能够大幅提高整体贴片电感的感值。本专利技术所述铁硅铝粉末优选成分为标准Sendust成分的铁硅铝软磁合金粉末。优选地，所述片状铁硅铝粉末的粒径D50为50～70μm，例如可以是50μm、52μm、54μm、55μm、58μm、60μm、62μm、65μm、68μm或70μm等。优选地，所述磁芯的制备方法包括：球形粉末经第一绝缘处理、第一浆料制备和第一流延成型，得到磁芯。优选地，所述第一绝缘处理为第一绝缘包覆处理。优选地，所述第一绝缘处理的方式为钝化。优选地，所述第一绝缘处理包括：混合球形粉末和第一钝化液，搅拌干燥，然后加热烘烤，得到绝缘处理后的球形粉末。优选地，所述第一钝化液包括第一钝化剂和第一有机溶剂。本专利技术对所述第一钝化剂没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于钝化处理的钝化剂，例如可以是磷酸等。优选地，所述第一钝化剂的用量为球形粉末质量的0.05～1％，例如可以是0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％等。优选地，所述第一有机溶剂的用量为球形粉末质量的1～6％，例如可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％或6％等。优选地，所述第一有机溶剂包括酒精和/或丙酮。优选地，所述混合后待第一有机溶剂挥发后再进行加热，进行第一钝化处理。优选地，所述加热的温度为100～230℃，例如可以是100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃或230℃等。优选地，所述加热的时间为0.5～2h，例如可以是0.5h、0.7h、0.8h、0.9h、1h、1.2h、1.5h、1.8h或2h等。优选地，所述第一浆料制备包括：混合绝缘处理后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种贴片电感的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：利用球形粉制得磁芯；将片状铁硅铝粉末制得磁片；/n以所述磁芯为中心层，所述磁片为外层制得贴片电感。/n

【技术特征摘要】
1.一种贴片电感的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：利用球形粉制得磁芯；将片状铁硅铝粉末制得磁片；
以所述磁芯为中心层，所述磁片为外层制得贴片电感。


2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述球形粉末包括铁硅、铁硅铝、铁硅铬、铁镍或铁镍钼中的任意一种或者至少两种的组合；
优选地，所述球形粉末的粒径D50为2～30μm；
优选地，所述片状铁硅铝粉末为铁硅铝软磁合金粉末；
优选地，所述片状铁硅铝粉末的粒径D50为50～70μm。


3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，所述磁芯的制备方法包括：球形粉末经第一绝缘处理、第一浆料制备和第一流延成型，得到磁芯；
优选地，所述第一绝缘处理的方式为钝化；
优选地，所述第一绝缘处理包括：混合球形粉末和第一钝化液，搅拌干燥，然后加热烘烤，得到绝缘处理后的球形粉末；
优选地，所述第一钝化液包括第一钝化剂和第一有机溶剂；
优选地，所述第一钝化剂的用量为球形粉末质量的0.05～1％；
优选地，所述第一有机溶剂的用量为球形粉末质量的1～6％；
优选地，所述第一有机溶剂包括酒精和/或丙酮；
优选地，所述加热的温度为100～230℃；
优选地，所述加热的时间为0.5～2h；
优选地，所述第一浆料制备包括：混合绝缘处理后的球形粉末、环氧树脂和溶剂Ⅰ，得到第一浆料；
优选地，所述环氧树脂为热固性环氧树脂；
优选地，所述环氧树脂的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的3～8％；
优选地，所述溶剂Ⅰ的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的5～15％；
优选地，所述第一浆料的粘度为10～200mPa·s；
优选地，所述第一流延成型包括：将第一浆料注入流延中进行第一流延成型；
优选地，所述第一浆料经脱泡处理后，注入流延中进行第一流延成型；
优选地，所述第一流延成型中流延速度为0.5～2m/min；
优选地，所述第一流延成型中刮刀高度为100～400μm；
优选地，所述第一流延成型中烘道温度为50～100℃。


4.根据权利要求1～3任一项所述的制造方法，其特征在于，所述磁片的制备方法包括：片状铁硅铝粉末经第二绝缘处理、第二浆料制备、第二流延成型和第一热压处理，得到磁片；
优选地，所述第二绝缘处理的方式为钝化；
优选地，所述第二绝缘处理包括：混合第二钝化液和片状铁硅铝粉末，进行搅拌干燥，然后加热，得到绝缘处理后的片状铁硅铝粉末；
优选地，所述第二钝化液包括第二钝化剂和第二有机溶剂；
优选地，所述第二钝化剂的用量为片状铁硅铝粉末质量的0.01～0.2％；
优选地，所述第二有机溶剂的用量为片状铁硅铝粉末质量的2～10％；
优选地，所述第二有机溶剂包括酒精和/或丙酮；
优选地，所述加热的温度为100～180℃；
优选地，所述加热的时间为0.5～2h；
优选地，所述第二浆料制备包括：混合绝缘处理后的片状铁硅铝粉末、粘结剂和溶剂Ⅱ，得到第二浆料；
优选地，所述粘结剂包括环氧树脂、橡胶或塑料中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述粘结剂的用量为绝缘处理后的片状铁硅铝粉末质量的8～25％；
优选地，所述溶剂Ⅱ的用量为绝缘处理后的片状铁硅铝粉末质量的8～18％；
优选地，所述第二浆料的粘度为50～300mPa·s；
优选地，所述第二流延成型包括：第二浆料注入流延中进行第二流延成型；
优选地，所述第二浆料经脱泡处理后，注入流延中进行第二流延成型；
优选地，所述第二流延成型中流延速度为0.5～2m/min；
优选地，所述第二流延成型中刮刀高度为100～300μm；
优选地，所述第二流延成型中烘道温度为50～100℃；
优选地，所述第一热压处理的温度为120～180℃；
优选地，所述第一热压处理的压力为50～20...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖强，郭雄志，张云帆，何恺，曹允开，马畅奕，周后飞，熊建明，陈学敏，
申请(专利权)人：深圳市铂科新材料股份有限公司，惠州铂科磁材有限公司，惠州铂科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44