CN108597839B - 一种微型电感器的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微型电感器的制作方法，包括以下步骤：S1、准备材料：准备微型电感器骨架、微型电感器的线圈和绝缘层材料；S2、准备改性铁芯原料包括氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛，将氧化铁、氧化锰、氧化锌进行第一次球磨、干燥、煅烧得锰锌铁混合粉末，再将锰锌铁混合粉末同球磨助剂进行第二次球磨，再加入三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛继续球磨，得改性铁芯混合粉末，再经干燥、造粒、成型、程序烧结即得改性铁芯；S3、将绝缘层材料复合在改性铁芯表面；S4、微型电感器的组装。本发明提出的制作方法，操作简单，制作的微型电感器的电感量高。

Description

一种微型电感器的制作方法
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种微型电感器的制作方法。
背景技术
电感器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，其具有一定的电感，只阻碍电流的变化，是电子产品中最为常见的电器元件。随着电子产品的种类逐渐增多，电子产品的种类逐渐趋向于小体积，但目前小体积电感器的制作难度较大，制作的微型电感器的电感量较低，达不到高标准要求，而传统的高电感量的电感器的尺寸又较大，在小尺寸产品上存在一定的局限性。基于现有技术存在的不足，本发明提出一种高电感量的微型电感器的制作方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种微型电感器的制作方法。
一种微型电感器的制作方法，包括以下步骤：
S1、准备材料：准备微型电感器骨架、微型电感器的线圈和绝缘层材料；
S2、制备改性铁芯：准备改性铁芯原料，所述改性铁芯原料包括氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛，然后将氧化铁、氧化锰、氧化锌置于球磨机中进行第一次球磨，再干燥、煅烧即得锰锌铁混合粉末，再将锰锌铁混合粉末置于球磨机中，同时加入球磨助剂进行第二次球磨2～3h，第二次球磨结束后再加入三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛继续进行球磨1～2h，即得改性铁芯混合粉末，将改性铁芯混合粉末进行干燥、造粒、成型、程序烧结即得改性铁芯；
S3、改性铁芯外包覆绝缘层：将步骤S1准备的绝缘层材料均匀的复合在步骤S2制备的改性铁芯表面；
S4、微型电感器的组装：将步骤S1准备的微型电感器的线圈均匀的绕制在微型电感器骨架上，并将步骤S3制备的包覆有绝缘层的改性铁芯置于安装有微型电感线圈的微型电感器骨架内，即得微型电感器。
优选的，所述氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛的质量比为100：44～52：22～26：0.1～0.2：0.06～0.08：0.02～0.06：0.01～0.03。
优选的，所述球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠1～3份，硬脂酸2～6份，烷基酚聚氧乙烯醚0.1～0.3份，聚乙二醇0.1～0.3份，无水乙醇100份。
优选的，所述球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠2份，硬脂酸4份，烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，聚乙二醇0.2份，无水乙醇100份。
优选的，所述第一次球磨所使用的研磨球由直径为3mm、直径为5mm和直径为8mm的研磨球混合而成，且直径为3mm、直径为5mm、直径为8mm的研磨球的质量比为3：2：1。
优选的，所述第二次球磨所使用的研磨球由直径为2mm、直径为4mm和直径为6mm的研磨球混合而成，且直径为2mm、直径为4mm、直径为6mm的研磨球的质量比为4：3：2。
优选的，所述程序烧结的程序为：1～5min以10℃/min的速度升温，6～10min以20℃/min的速度升温，11～20min以50℃/min的速度升温，21～80min保持温度不变，81min之后再以50℃/min的速度升温至烧结温度。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提出的制作方法操作简单，通过对铁芯进行改性以得到高电感量的微型电感器，且经实验证明相比于传统的微型电感器而言，电感量提高21％以上；
2、本发明中使用的改性铁芯的配方合理，在铁、锰、锌的基础上还添加了合理比例的钴、镍、铬和钛以增强铁芯的磁感量，使相同尺寸的铁芯的电感量显著增强；
3、在改性铁芯的制备过程中，先将氧化铁、氧化锰、氧化锌进行球磨混合、细化，提高氧化铁、氧化锰和氧化锌的接触面积，方便后续氧化铁、氧化锰和氧化锌的煅烧，再将煅烧后的锰锌铁混合粉末中加入其它增强材料和球磨助剂以提高增强材料与锰锌铁混合粉末的混合，再经干燥、造粒、成型、程序烧结以达到高电感量铁芯的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种微型电感器的制作方法，包括以下步骤：
S1、准备材料：准备微型电感器骨架、微型电感器的线圈和绝缘层材料；
S2、制备改性铁芯：准备改性铁芯原料，所述改性铁芯原料包括氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛，且氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛的质量比为100：44：22：0.2：0.08：0.02：0.01，然后将氧化铁、氧化锰、氧化锌置于球磨机中进行第一次球磨，再干燥、煅烧即得锰锌铁混合粉末，再将锰锌铁混合粉末置于球磨机中，同时加入球磨助剂进行第二次球磨3h，第二次球磨结束后再加入三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛继续进行球磨1h，即得改性铁芯混合粉末，将改性铁芯混合粉末进行干燥、造粒和成型，再按照以下程序进行烧结：1～5min以10℃/min的速度升温，6～10min以20℃/min的速度升温，11～20min以50℃/min的速度升温，21～80min保持温度不变，81min之后再以50℃/min的速度升温至烧结温度，达到烧结温度后进行烧结，烧结结束即得改性铁芯；
S3、改性铁芯外包覆绝缘层：将步骤S1准备的绝缘层材料均匀的复合在步骤S2制备的改性铁芯表面；
S4、微型电感器的组装：将步骤S1准备的微型电感器的线圈均匀的绕制在微型电感器骨架上，并将步骤S3制备的包覆有绝缘层的改性铁芯置于安装有微型电感线圈的微型电感器骨架内，即得微型电感器。
本发明中，球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠1份，硬脂酸2份，烷基酚聚氧乙烯醚0.1份，聚乙二醇0.3份，无水乙醇100份。
实施例二
本发明提出的一种微型电感器的制作方法，包括以下步骤：
S1、准备材料：准备微型电感器骨架、微型电感器的线圈和绝缘层材料；
S2、制备改性铁芯：准备改性铁芯原料，所述改性铁芯原料包括氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛，且氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛的质量比为100：48：24：0.15：0.07：0.04：0.02，然后将氧化铁、氧化锰、氧化锌置于球磨机中进行第一次球磨，再干燥、煅烧即得锰锌铁混合粉末，再将锰锌铁混合粉末置于球磨机中，同时加入球磨助剂进行第二次球磨2.5h，第二次球磨结束后再加入三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛继续进行球磨1.5h，即得改性铁芯混合粉末，将改性铁芯混合粉末进行干燥、造粒和成型，再按照以下程序进行烧结：1～5min以10℃/min的速度升温，6～10min以20℃/min的速度升温，11～20min以50℃/min的速度升温，21～80min保持温度不变，81min之后再以50℃/min的速度升温至烧结温度，达到烧结温度后进行烧结，烧结结束即得改性铁芯；
S3、改性铁芯外包覆绝缘层：将步骤S1准备的绝缘层材料均匀的复合在步骤S2制备的改性铁芯表面；
S4、微型电感器的组装：将步骤S1准备的微型电感器的线圈均匀的绕制在微型电感器骨架上，并将步骤S3制备的包覆有绝缘层的改性铁芯置于安装有微型电感线圈的微型电感器骨架内，即得微型电感器。
本发明中，球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠2份，硬脂酸4份，烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，聚乙二醇0.2份，无水乙醇100份。
实施例三
本发明提出的一种微型电感器的制作方法，包括以下步骤：
S1、准备材料：准备微型电感器骨架、微型电感器的线圈和绝缘层材料；
S2、制备改性铁芯：准备改性铁芯原料，所述改性铁芯原料包括氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛，且氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛的质量比为100：52：26：0.1：0.06：0.06：0.03，然后将氧化铁、氧化锰、氧化锌置于球磨机中进行第一次球磨，再干燥、煅烧即得锰锌铁混合粉末，再将锰锌铁混合粉末置于球磨机中，同时加入球磨助剂进行第二次球磨2h，第二次球磨结束后再加入三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛继续进行球磨2h，即得改性铁芯混合粉末，将改性铁芯混合粉末进行干燥、造粒和成型，再按照以下程序进行烧结：1～5min以10℃/min的速度升温，6～10min以20℃/min的速度升温，11～20min以50℃/min的速度升温，21～80min保持温度不变，81min之后再以50℃/min的速度升温至烧结温度，达到烧结温度后进行烧结，烧结结束即得改性铁芯；
S3、改性铁芯外包覆绝缘层：将步骤S1准备的绝缘层材料均匀的复合在步骤S2制备的改性铁芯表面；
S4、微型电感器的组装：将步骤S1准备的微型电感器的线圈均匀的绕制在微型电感器骨架上，并将步骤S3制备的包覆有绝缘层的改性铁芯置于安装有微型电感线圈的微型电感器骨架内，即得微型电感器。
本发明中，球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠3份，硬脂酸6份，烷基酚聚氧乙烯醚0.3份，聚乙二醇0.1份，无水乙醇100份。
对比例一
铁芯中不加入三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛，其他条件同实施例一。
对比例二
直接按照实施例一中的第二次球磨的参数将氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛进行球磨以及后续的操作，其他条件同实施例一。
上述实施例一、实施例二、实施例三和对比例一中，第一次球磨所使用的研磨球由直径为3mm、直径为5mm和直径为8mm的研磨球混合而成，且直径为3mm、直径为5mm、直径为8mm的研磨球的质量比为3：2：1，第二次球磨所使用的研磨球由直径为2mm、直径为4mm和直径为6mm的研磨球混合而成，且直径为2mm、直径为4mm、直径为6mm的研磨球的质量比为4：3：2。
将实施例一、实施例二、实施例三、对比例一和对比例二制作的微型电感器以及市售的微型电感器分别进行电感量测试，并以市售的微型电感器的电感量的测试结果为标准，衡量实施例和对比例的微型电感器，结果如下：
Figure BDA0001587018480000081
表中，“+”表示相比于市售的微型电感器的测试结果实施例和对比例相应参数升高的百分比数值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种微型电感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、准备材料：准备微型电感器骨架、微型电感器的线圈和绝缘层材料；
S2、制备改性铁芯：准备改性铁芯原料，所述改性铁芯原料包括质量比为100：44～52：22～26：0.1～0.2：0.06～0.08：0.02～0.06：0.01～0.03的氧化铁、氧化锰、氧化锌、三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛，然后将氧化铁、氧化锰、氧化锌置于球磨机中进行第一次球磨，再干燥、煅烧即得锰锌铁混合粉末，再将锰锌铁混合粉末置于球磨机中，同时加入球磨助剂进行第二次球磨2～3h，第二次球磨结束后再加入三氧化二钴、氧化镍、三氧化二铬和二氧化钛继续进行球磨1～2h，即得改性铁芯混合粉末，其中球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠1～3份，硬脂酸2～6份，烷基酚聚氧乙烯醚0.1～0.3份，聚乙二醇0.1～0.3份，无水乙醇100份，将改性铁芯混合粉末进行干燥、造粒、成型、程序烧结即得改性铁芯，程序烧结为1～5min以10℃/min的速度升温，6～10min以20℃/min的速度升温，11～20min以50℃/min的速度升温，21～80min保持温度不变，81min之后再以50℃/min的速度升温至烧结温度；
S3、改性铁芯外包覆绝缘层：将步骤S1准备的绝缘层材料均匀的复合在步骤S2制备的改性铁芯表面；
S4、微型电感器的组装：将步骤S1准备的微型电感器的线圈均匀的绕制在微型电感器骨架上，并将步骤S3制备的包覆有绝缘层的改性铁芯置于安装有微型电感线圈的微型电感器骨架内，即得微型电感器。
2.根据权利要求1所述的一种微型电感器的制作方法，其特征在于，所述球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠2份，硬脂酸4份，烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，聚乙二醇0.2份，无水乙醇100份。
3.根据权利要求1所述的一种微型电感器的制作方法，其特征在于，所述第一次球磨所使用的研磨球由直径为3mm、直径为5mm和直径为8mm的研磨球混合而成，且直径为3mm、直径为5mm、直径为8mm的研磨球的质量比为3：2：1。
4.根据权利要求1所述的一种微型电感器的制作方法，其特征在于，所述第二次球磨所使用的研磨球由直径为2mm、直径为4mm和直径为6mm的研磨球混合而成，且直径为2mm、直径为4mm、直径为6mm的研磨球的质量比为4：3：2。
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Address before: 314400 404, room 4, science and technology building, 128 Shuang Lian Road, Haining Economic Development Zone, Jiaxing, Zhejiang.

Applicant before: HAINING FUSHUO POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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