磁性构件、部件承载件和制造磁性构件的方法技术

本申请涉及磁性构件(108)、部件承载件和制造磁性构件(108)的方法，磁性构件具有大致环形的结构，并且磁性构件包括非磁性基质(160)和嵌入在基质(160)中的磁性颗粒(162)。

【技术实现步骤摘要】
磁性构件、部件承载件和制造磁性构件的方法本申请要求2020年2月4日提交的欧洲专利申请EP20155373.2的权益，其公开内容通过引用并入本文。
本专利技术的实施方式涉及磁性构件、部件承载件、制造部件承载件的方法以及使用方法。
技术介绍
在配备有一个或更多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增加并且这些电子部件的逐步小型化以及要安装在比如印刷电路板之类的部件承载件上的电子部件的数量不断增多的情况下，采用了具有多个电子部件的越来越强大的阵列状部件或封装件，这些阵列状部件或封装件具有多个接触部或连接部，其中，这些接触部之间的间隔越来越小。特别地，部件承载件应具有机械强度和电气可靠性，以便即使在恶劣条件下也能够操作。特别地，提供具有适当定义的磁性特性的部件承载件或其他电子设备是一个问题。
技术实现思路
需要提供一种具有适当定义的磁性特性的部件承载件或其他电子设备。根据本专利技术的示例性实施方式，提供一种磁性构件，该磁性构件具有大致环形的结构并且包括非磁性基质和嵌入该基质中的磁性颗粒。根据本专利技术的另一示例性实施方式，提供了一种部件承载件，该部件承载件包括：叠置件，该叠置件包括至少一个电传导层结构和/或至少一个电绝缘层结构；以及具有上述特征并且被组装至叠置件的磁性构件。根据本专利技术的又一示例性实施方式，提供了一种制造磁性构件的方法，其中，该方法包括将磁性颗粒嵌入在非磁性基质中，以及使磁性构件成形或构造成形成大致环形的结构。根据本专利技术的又一示例性实施方式，具有上述特征的磁性构件被用于调节部件承载件的磁性。在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地表示任何支撑结构，该支撑结构能够在该支撑结构上和/或支撑结构中容纳一个或更多个部件从而用于提供机械支撑和/或电连接。换言之，部件承载件可以被构造为用于部件的机械和/或电子承载件。特别地，部件承载件可以是印刷电路板、有机中介层和IC(集成电路)基板中的一者。部件承载件也可以是将上述类型的部件承载件中的不同的部件承载件组合的混合板。在本申请的上下文中，术语“层结构”可以特别地表示在同一平面内的连续层、图案化层或多个非连续的岛状件。在本申请的上下文中，术语“构件”可以特别地表示预制元件，预制元件可以根据其功能的要求不依赖于部件承载件制造技术的边界条件而容易地制造。构件可以是单个整体件(例如，闭合式环)或具有一个间隙的环状件，也可以是多个独立的本体的布置(例如，多个环形部分，所述多个环形部分可以以环形方式布置，其中，在多个环形部分之间具有间隙)多个独立的本体可以以功能上协作的方式来布置。在本申请的上下文中，术语“磁性构件”可以特别地表示包括磁性材料的构件。磁性构件可以由一个或更多个连接或间隔开的磁性元件组成。这样的一个或更多个磁性元件可以用作磁芯，并且可以增加磁场并因此增加电感器的电感量。在本申请的上下文中，术语“非磁性基质”可以特别表示复合材料中的结合剂组成部分，结合剂组成部分形成磁性构件的大致环形的结构。基质材料可以基本上是非磁性的，特别地可以具有非常接近于一的相对磁导率。例如，非磁性材料可以具有抗磁性特性或可以具有(优选地弱)顺磁特性。特别地，非磁性材料不具有永磁特性或铁磁特性。在本申请的上下文中，术语“磁性颗粒”可以特别地表示在一体的非磁性基质中的大量多个独立的颗粒(特别是至少100个颗粒，优选地至少1000个颗粒)。特别地，所述磁性颗粒可以是粉末颗粒、珠粒、丸粒、薄片、球形或任何其他种类的有序或随机成形的颗粒。与基质的非磁性材料相比，磁性颗粒可以较高的相对磁导率，特别地具有显著更高的相对磁导率。特别地，磁性颗粒的材料可以具有永久磁性或铁磁特性。例如，颗粒可以具有不同的形状，例如薄片、球形、不规则球形、多边形。在本申请的上下文中，术语“大致环形的结构”可以特别地表示基质的环形形状，该基质具有嵌入的颗粒，并且基质具有至少一个开口，特别是具有中央通孔。例如，这可以在环形结构内建立磁场的至少一个基本闭合的路径。然而，大致环形的结构也可以被一个或更多个优选地狭窄但宏观的空气间隙中断。大致环形的结构可以特别地具有敞开的环形形状或封闭的环形形状。例如，大致环形的结构也可以是双环。例如，环形结构可以具有圆形形状、矩形形状、正方形形状、盘形形状、UU形、UI形、EI形、TI形、EE形等。此外，其他可能的这种大致环形的结构的变型可以是E形、EFD形、ETD形、EER形、EP形、平面形、PQ形、RM形、U形、UYF形、EPC形状、PTS形状、P形状、T形状、PQI形状、EC形状、URS形状、ECW形状、H形状、Z形状和罐形形状。大致环形的结构也可以采取许多其他形状。特别地，术语“大致环形的”可以涵盖形成具有孔的闭合的结构或仅部分中断的结构的所有形式，例如根据给定示例的那些形式。根据本专利技术的示例性实施方式，提供了一种磁性构件或嵌体，磁性构件或嵌体包括非磁性基质(例如由树脂制成)和在非磁性基质内的大量多个(例如粉末状或薄片状)磁性颗粒。令人惊奇地发现，非磁性基质间隔内嵌的磁性颗粒在功能上与环形磁性结构中的宏观空气间隙非常相似。从描述上说，(例如树脂)基质模拟或模仿空气间隙，因此非磁性基质的特征可以用作设计参数，该设计参数用于调整或微调磁性嵌体的磁性特性，特别是在饱和度和/或稳定性方面的磁性特性。此外，由于在非磁性基质中的磁性颗粒之间形成大量的多个微观间隙，因此有机会沿着磁性构件的周边部可选地省略一个或更多个宏观间隙的机会可以有利地抑制不期望的边缘效应(fringingeffects)，即有利地抑制伴随着热点的形成而产生的磁损耗效应。当将这种磁性构件组装(特别是表面安装或优选地嵌入)到部件承载件(例如印刷电路板)的叠置件时，非磁性(并且在许多情况下是电绝缘的)基质可以协同地用作相对于部件承载件的叠置件内的电传导材料的屏蔽件(优选地电介质屏蔽件)。此外，选择在环形磁性构件的周向方向上省略宏观空气间隙可以使部件承载件作为整体在机械上更稳定并且因此在操作期间更可靠，因为这可以抑制在部件承载件的内部中形成不期望的空气间隙的趋势。示例性实施方式的详细描述在下文中，将说明磁性构件、部件承载件和方法的另外的示例性实施方式。在实施方式中，基质是电绝缘的。在这样的实施方式中，基质可以实现双重功能。一方面，基质可以形成微观的或固有的非磁性间隙，从而允许调节磁性构件的期望的磁性特性，特别地调节磁性构件的饱和特性。同时，基质还可以用于使围绕部件承载件中的磁性构件的电传导结构与磁性构件的(例如电传导)磁性颗粒断开电联接。这可以有利地避免在部件承载件的内部或磁性构件的另一电子环境中形成不期望的电传导路径。在实施方式中，基质是抗磁性的。抗磁性可以表示对象的以下特性：使对象产生与外部施加的磁场相反的磁场，从而产生排斥作用。具体而言，外部磁场会改变电子围绕其原子核的轨道速度，从而在与外部磁场相反的方向上改变磁偶极矩。抗磁体是相对磁导率μr小于1的材料。在实施方式中，基质的相对磁导率μr在0.999至1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性构件(108)，所述磁性构件(108)具有大致环形的结构，并且所述磁性构件(108)包括非磁性的基质(160)和嵌入在所述基质(160)中的磁性颗粒(162)。/n

【技术特征摘要】
20200204 EP 20155373.21.一种磁性构件(108)，所述磁性构件(108)具有大致环形的结构，并且所述磁性构件(108)包括非磁性的基质(160)和嵌入在所述基质(160)中的磁性颗粒(162)。


2.根据权利要求1所述的磁性构件(108)，包括以下特征中的至少一者：
其中，所述基质(160)是电绝缘的；
其中，所述基质(160)是抗磁性的；
其中，所述基质(160)的相对磁导率μr在介于0.999至1.001的范围内；
其中，所述基质(160)包括温度稳定的聚合物、树脂和聚酰亚胺中的至少一者，或者所述基质(160)由温度稳定的聚合物、树脂和聚酰亚胺中的至少一者构成，所述树脂特别地是环氧树脂；
其中，所述基质(160)是固态和/或液态的；
其中，所述磁性颗粒(162)是铁磁体、亚铁磁体、永磁体、软磁体、铁氧体、金属氧化物和铁合金中的至少一者，特别地，所述铁合金(162)是合金硅；
其中，所述磁性颗粒(162)的相对磁导率μr在介于2至1,000,000的范围内；
其中，所述磁性颗粒(162)在至少达200℃是磁性稳定的，特别地所述磁性颗粒(162)在至少达260℃是磁性稳定的；
其中，所述磁性颗粒(162)中的至少一部分磁性颗粒是在不与其他磁性颗粒直接物理接触的情况下相对于每个其他的磁性颗粒间隔开的，特别地，所述磁性颗粒(162)中的至少50％的磁性颗粒是在不与其他磁性颗粒直接物理接触的情况下相对于每个其他的磁性颗粒间隔开的，并且在间隔开的所述磁性颗粒(162)中的相邻的磁性颗粒之间具有所述基质(160)的材料；
其中，所述磁性颗粒(162)中的至少一部分磁性颗粒包括磁芯(164)和对所述磁芯(164)进行覆盖的电绝缘壳(166)；
其中，基本上所述大致环形的结构的整个外表面由电绝缘材料构成；
其中，所述磁性构件构造成用于基本上在所述磁性构件(108)的内部中产生周向闭合的磁场；
其中，所述大致环形的结构没有空气间隙，或者所述大致环形的结构具有至少一个空气间隙(114)，特别地，所述大致环形的结构具有多个周向分布的空气间隙(114)。


3.根据权利要求1所述的磁性构件(108)，包括至少部分地围绕所述大致环形的结构的电传导线圈结构(110)。


4.一种部件承载件(100)，其中，所述部件承载件(100)包括：
叠置件(102)，所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(104)和/或至少一个电绝缘层结构(106)；以及
组装至所述叠置件(102)的根据权利要求1所述的磁性构件(108)。


5.根据权利要求4所述的部件承载件(100)，其中，所述磁性构件(108)被表面安装在所述叠置件(102)上。


6.根据权利要求4所述的部件承载件(100)，其中，所述磁性构件(108)被嵌入在所述叠置件(102)中。


7.根据权利要求4所述的部件承载件(100...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉尔德·魏丁格尔，格拉尔德·魏斯，伊万·萨尔科维奇，
申请(专利权)人：奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT