小型表面贴装磁屏蔽功率电感及制备方法技术

小型表面贴装磁屏蔽功率电感及制备方法，属于电感器技术领域，本发明专利技术的小型表面贴装磁屏蔽功率电感包括外壳磁芯、内核磁芯和线圈，线圈围绕内核磁芯设置，外壳磁芯的内部设置有限位机构，内核磁芯和线圈通过限位机构设置于外壳磁芯中。本发明专利技术的有益效果是：第一，电感体积小，安装高度低；第二，采用金属磁粉芯作为内核磁芯，因其强的抗饱和磁化能力，电感能承载大的电流；第三，采用大小不同的内核磁芯和匝数不一的线圈实现了电感值的系列化；第四，采用表面贴装设计，易于安装。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于电感器
，本专利技术的小型表面贴装磁屏蔽功率电感包括外壳磁芯、内核磁芯和线圈，线圈围绕内核磁芯设置，外壳磁芯的内部设置有限位机构，内核磁芯和线圈通过限位机构设置于外壳磁芯中。本专利技术的有益效果是：第一，电感体积小，安装高度低；第二，采用金属磁粉芯作为内核磁芯，因其强的抗饱和磁化能力，电感能承载大的电流；第三，采用大小不同的内核磁芯和匝数不一的线圈实现了电感值的系列化；第四，采用表面贴装设计，易于安装。【专利说明】
本专利技术属于电感器
，特别涉及小型表面贴装、大电流磁屏蔽功率电感器设计及制作。
技术介绍
世界电子元器件向小型、高效、表面贴片安装、低表面安装高度、低重量、低电磁干扰方向发展，功率电感也必然要跟随其发展步伐。功率电感广泛应用于开关电源中，在电路中起滤波作用，其性能直接影响到开关电源的性能。例如，低的安装高度、小的体积会很大程度上缩小开关电源的体积，提高其功率密度；高的电感值会减小开关电源的纹波大小；低的漏磁场不会干扰到其他电子元器件的正常工作；耐大电流的能力使其能传输更大的功率。因此，功率电感必将朝着小型、高感值、耐大电流、磁屏蔽及表面贴装的方向迈进。现有的功率电感，要满足小型、高电感值、耐大电流其中的两者是容易实现的。如需满足小型、高电感值的要求，则采用线径较细的漆包线绕制较多的匝数即可实现，但其额定电流值很小；如需满足小型、耐大电流的要求，则采用较粗线径的漆包线绕制较少的匝数即可实现，但其电感值小；如需满足高电感值、耐大电流的要求，则可采用线径较粗的漆包线绕制较多的匝数即可实现，但其体积将严重变大。除以上三大特性外，低电磁干扰及表面贴装的设计也是发展潮流。因此，兼具以上五种性能的小型、大电流表面贴装电感必将成为元器件市场争夺的热点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对电感器件朝着小型、高感值、耐大电流、磁屏蔽及表面贴装的发展，本专利技术提供一种兼具以上五种特性的电感，并提供一种制备方法。本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是，小型表面贴装磁屏蔽功率电感，其特征在于，包括外壳磁芯、内核磁芯和线圈，线圈围绕内核磁芯设置，外壳磁芯的内部设置有限位机构，内核磁芯和线圈通过限位机构设置于外壳磁芯中。内核磁芯和线圈为圆柱形；或者内核磁芯和线圈为长方体形；所述限位机构包括内核磁芯限位机构3和线圈限位机构2。内核磁芯限位机构为设置于外壳磁芯内腔两端的凹槽，所述线圈限位机构为外壳磁芯内腔的凹槽，内核磁芯限位机构和线圈限位机构的形状和位置分别与内核磁芯、线圈对应。所述线圈为漆包线绕制而成，且两接线端焊接有金属贴片。所述外壳磁芯材料为NiZruMnZn或MgZn铁氧体材料，外壳磁芯材料的起始磁导率μ i大于900，居里温度T。高于170°C，饱和磁感应强度Bs高于340mT。所述外壳磁芯材料选用NiZn铁氧体材料，其成分包括主成分和掺杂剂,主成分按摩尔百分比计算为:49.0 ?50.8mol%Fe203, 28.0 ?30.0mol%Zn0 和 6.0 ?8.0mol%Cu0,余量为NiO ;掺杂剂按重量百分比，以氧化物计算:0.10?0.25wt%Bi203、0.065?0.125wt%Mo03、0.02 ?0.075wt%CaC03。内核磁芯材料为铁粉芯、铁娃招磁粉芯、铁镍钥磁粉芯或高磁通磁粉芯。本专利技术还提供小型表面贴装磁屏蔽功率电感的制备方法，其特征在于，包括下述步骤:1、外壳磁芯的配方:采用 49.0 ?50.8mol%Fe203, 28.0 ?30.0mol%ZnO,6.0 ?8.0mol%Cu0，余量为 NiO ；2、一次球磨:将以上料粉在球磨机内混合均匀，时间2?4小时；3、预烧:将步骤2所得球磨料烘干，并在850?950°C炉内预烧2?4小时；4、掺杂:将步骤3所得料粉按重量比加入以下掺杂剂:0.10?0.25wt%Bi203、0.065 ?0.125wt%Mo03>0.02 ?0.075wt%CaC03 ；5、二次球磨:将步骤4中得到的料粉在球磨机中球磨3?6小时；6、成型:将步骤5所得料粉按重量比加入12?16wt%有机粘合剂，混匀，造粒后，在压机上将粒状粉料压制成坯件；7、烧结:将步骤6所得生坯置于烧结炉内烧结，在1050?1120°C保温3?5小时，得到外壳磁芯；8、绕制线圈，并在线圈的两接线端焊接金属贴片；9、内核磁芯穿过线圈，固定在外壳磁芯内。本专利技术的有益效果:第一，电感体积小，安装高度低；第二，采用金属磁粉芯作为内核磁芯，因其强的抗饱和磁化能力，电感能承载大的电流；第三，采用大小不同的内核磁芯和匝数不一的线圈实现了电感值的系列化；第四，采用表面贴装设计，易于安装。以下结合附图和【具体实施方式】对本专利技术和制备方法作进一步的说明。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的实施例1的外壳磁芯结构示意图。图3为本专利技术的实施例1的内核磁芯结构示意图。图4为本专利技术的实施例1的线圈结构示意图。图5为本专利技术的实施例2的外壳磁芯结构不意图。图6为本专利技术的实施例2的内核磁芯结构示意图。图7为本专利技术的实施例2的线圈结构示意图。图中:1、圆弧凹槽外壳磁芯，2、外壳磁芯大圆弧凹槽，3、外壳磁芯小圆弧凹槽，4、矩形凹槽外壳磁芯，5、圆形柱状内核磁芯，6、矩形柱状内核磁芯，7、圆形线圈，8、金属贴片，9、矩形线圈。【具体实施方式】本专利技术的核心思想是:第一，材料研发方面。增加磁性离子浓度以增强A、B次晶格间的超交换作用，实现铁氧体材料高的居里温度；控制Fe3+、Zn2+等离子的浓度，调控离子在A、B位的占位情况使其具有大的分子磁矩，以实现铁氧体材料高的饱和磁感应强度；调控材料的磁晶各向异性和磁致伸缩特性，实现铁氧体材料较高的磁导率。第二，电感器件制作方面。将磁芯设计为由小体积的外壳磁芯和内核磁芯构成，且两者之间开有一定大小的气隙，因此内核磁芯、气隙和外壳磁芯串联形成了闭合的磁路。外壳磁芯为高居里温度、高饱和磁感应强度和较高磁导率的铁氧体材料，内核磁芯为抗饱和磁化能力强的金属磁粉芯。磁阻公式为yeXAe)，其中，Le、μ(ι、分别代表有效长度、真空磁导率、有效磁导率和有效面积。由于空气、金属磁粉芯的磁导率远小于铁氧体，从可知两者各自的磁阻要远大于外壳磁芯。因此，绝大部分的磁势F降落在两者之上，而外壳磁芯上承载的磁势F很小，由公式F=HXLe可知施加于外壳磁芯上的磁场强度H较小,从而铁氧体磁芯保持了较高的磁导率。因此，实现了电感具有小的体积、较高的电感值和强的耐大电流的能力这三种特点。根据电感值计算公式L= μ C1X μ e X Ae X N2/Le,可知采用不同大小的内核磁芯和不同匝数的线圈，可以实现电感值的可调特性。此外，外壳磁芯包覆内核磁芯而形成闭合的磁路，实现了磁屏蔽的功效；采用在线圈两端焊接金属贴片的方法，实现了表面贴装的功倉泛。一、材料方面外壳磁芯材料选用具有较高起始磁导率μ 1、高居里温度T。、高饱和磁感应强度Bs的NiZruMnZn或者MgZn铁氧体材料。优选的主配方经一次球磨、预烧、掺杂、二次球磨工艺获得二磨料，然后使用外壳磁芯模具，在合适的成型压力下获得外壳磁芯生坯，最后在适宜的烧结温度下进行烧结，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
小型表面贴装磁屏蔽功率电感，其特征在于，包括外壳磁芯（1）、内核磁芯（5）和线圈（7），线圈（7）围绕内核磁芯（5）设置，外壳磁芯（1）的内部设置有限位机构，内核磁芯（5）和线圈（7）通过限位机构设置于外壳磁芯（1）中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余忠，孙科，赖敏敏，李垚，蒋晓娜，兰中文，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：