CN112071579A - 一种贴片电感的制造方法及由其制得的贴片电感 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

一种贴片电感的制造方法及由其制得的贴片电感

技术领域

本发明涉及电感制造技术领域，尤其涉及贴片电感技术领域，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。

背景技术

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(Direct Current Resistance，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，亟需发明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。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明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，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明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。

本发明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(Direct Current Resistance，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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明所述环氧树脂为经过改性后的热固性环氧树脂，所述热固性环氧树脂在150℃高温下具有良好的塑形，具有变形性和流动性；所述固化后的热固性环氧树脂在1800℃以下不再软化和变形。

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％，例如可以是3％、3.2％、3.5％、4％、4.5％、4.8％、5％、5.2％、5.5％、5.8％、6％、6.5％、7％、7.8％或8％等。

本发明控制环氧树脂的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的3～8％，既能保障较好的分散性以及粘接性，又能保障制得磁性的磁导率。

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％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％等。

优选地，所述溶剂Ⅰ包括丙酮、丁酮或乙醇等中的任意一种或至少两种的组合，其中典型非限制性的组合为丙酮和丁酮的组合，丁酮和乙醇的组合，乙醇和丙酮的组合。

优选地，所述第一浆料的粘度为10～200mPa·s，例如可以是10mPa·s、20mPa·s、50mPa·s、100mPa·s、120mPa·s、150mPa·s、160mPa·s、170mPa·s、180mPa·s或200mPa·s等。

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，例如可以是0.5m/min、0.6m/min、0.7m/min、0.8m/min、1m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min或2m/min等。

优选地，所述第一流延成型中刮刀高度为100～400μm，例如可以是100μm、120μm、150μm、180μm、200μm、220μm、250μm、280μm、300μm、320μm、330μm、350μm、380μm或400μm等。

优选地，所述第一流延成型中烘道温度为50～100℃，例如可以是50℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃等。

优选地，所述磁芯的磁导率为10～25μ，例如可以是10μ、11μ、12μ、13μ、14μ、15μ、17μ、18μ、19μ、20μ、22μ或25μ等。

优选地，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。

本发明对所述第二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，所述第二钝化剂的用量为片状铁硅铝粉末质量的0.01～0.2％，例如可以是0.01％、0.05％、0.06％、0.08％、0.09％、0.1％、0.12％、0.15％、0.18％或0.2％等。

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％，例如可以是2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.8％、6％、6.5％、7％、8％、9％或10％等。

优选地，所述第二有机溶剂包括酒精和/或丙酮。

优选地，所述混合后待第二有机溶剂挥发后再进行加热，进行第二钝化处理。

优选地，所述加热的温度为100～180℃，例如可以是100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃或180℃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，其中典型非限制性的组合为环氧树脂和橡胶的组合，环氧树脂和塑料的组合，橡胶和塑料的组合。

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％，例如可以是8％、9％、10％、11％、12％、13％、15％、16％、18％、20％、22％或25％等。

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％，例如可以是8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％或18％等。

优选地，所述溶剂Ⅱ包括丙酮或甲苯等。

优选地，所述第二浆料的粘度为50～300mPa·s，例如可以是50mPa·s、80mPa·s、100mPa·s、110mPa·s、120mPa·s、125mPa·s、150mPa·s、160mPa·s、170mPa·s、180mPa·s、200mPa·s、220mPa·s、250mPa·s、280mPa·s或300mPa·s等。

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，例如可以是0.5m/min、0.7m/min、0.8m/min、0.9m/min、1.0m/min、1.2m/min、1.5m/min、1.8m/min、1.9m/min或2m/min等。

优选地，所述第二流延成型中刮刀高度为100～300μm，例如可以是100μm、110μm、120μm、150μm、180μm、200μm、220μm、250μm、280μm或300μm等。

优选地，所述第二流延成型中烘道温度为50～100℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃等。

优选地，所述第一热压处理的温度为120～180℃，例如可以是120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、150℃、155℃、160℃、170℃、175℃或180℃等。

优选地，所述第一热压处理的压力为50～200MPa，例如可以是50MPa、60MPa、80MPa、90MPa、100MPa、120MPa、150MPa、180MPa或200MPa等。

优选地，所述第一热压处理的时间为1～5min，例如可以是1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min或5min等。

优选地，所述磁片的厚度为0.1～0.3mm，例如可以是0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.14mm、0.15mm、0.18mm、0.2mm、0.22mm、0.23mm、0.25mm、0.28mm或0.3mm等。

优选地，所述磁片的密度为3～4g/cm³，例如可以是3g/cm³、3.1g/cm³、3.2g/cm³、3.3g/cm³、3.4g/cm³、3.5g/cm³、3.6g/cm³、3.7g/cm³、3.8g/cm³、3.9g/cm³或4g/cm³等。

优选地，所述磁片的磁导率为10～25μ，例如可以是10μ、11μ、12μ、15μ、18μ、19μ、20μ、21μ、22μ、24μ或25μ等。

优选地，所述制造方法包括如下步骤：

(1)利用球形粉制得磁芯；将片状铁硅铝粉末制得磁片；

(2)将线圈两侧压入第一磁芯和第二磁芯中作为中心层，在所述中心层两侧分别叠合第一磁片和第二磁片，得到电感结构体；

(3)所述电感结构体依次经第二热压处理和激光切割，制得贴片电感。

优选地，步骤(2)中所述线圈为铜线线圈。

优选地，所述线圈的数量为2～6圈，例如可以是2圈、3圈、4圈、5圈或6圈。

优选地，所述线圈的直径为0.05～0.1mm，例如可以是0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm或0.1mm等。

优选地，先将线圈部分压入第一磁芯中，再将线圈远离第一磁芯的一端压入第二磁芯中，形成中心层。

优选地，所述压入第一磁芯中的压力为1～10MPa，温度为100～150℃，压力例如可以是1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa或10MPa等；温度例如可以是100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等。

优选地，所述压入第二磁芯中的压力为1～10MPa，温度为100～150℃，压力例如可以是1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa或10MPa等；温度例如可以是100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等。

优选地，所述线圈固定在膜上后再压入第一磁芯中。

优选地，所述膜包括PI膜、PET膜或PE膜等。

优选地，先将带线圈的膜、磁芯与磁片裁切为相同尺寸，再将带线圈的膜与第一磁芯叠合后将部分线圈压入第一磁芯中，去除膜后将远离第一磁芯的线圈一端压入第二磁芯中，形成中心层。

优选地，步骤(3)中所述第二热压处理的温度为150～200℃，例如可以是150℃、155℃、160℃、170℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃等。

优选地，所述第二热压处理的压力为10～50MPa，例如可以是10MPa、15MPa、20MPa、25MPa、30MPa、35MPa、40MPa、45MPa或50MPa等。

优选地，所述第二热压处理的时间为5～20min，例如可以是5min、7min、8min、9min、10min、12min、15min、17min、18min或20min等。

优选地，步骤(3)之后还包括：将所述贴片电感的线圈两端处理为电极引脚，并在线圈两端镀银，制得追踪电极结构。

本发明最后将线圈两端处理后制得追踪电极结构，使贴片电感具有追踪电极功能。

作为本发明优选的技术方案，所述方法包括如下步骤：

(1)混合第一钝化液和球形粉末，搅拌后于100～230℃加热0.5～2h，得到绝缘处理后的球形粉末，混合绝缘处理后的球形粉末、环氧树脂和溶剂Ⅰ，得到粘度为10～200mPa·s的第一浆料，将第一浆料脱泡处理后注入流延中进行第一流延成型，流延速度为0.5～2m/min，刮刀高度为100～400μm，烘道温度为50～100℃，得到磁芯；

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，球形粉末的粒径D50为2～30μm，所述第一钝化液包括第一钝化剂和第一有机溶剂，第一钝化剂的用量为球形粉末质量的0.05～1％，第一有机溶剂的用量为球形粉末质量的1～6％；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％；所述溶剂Ⅰ的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的5～15％；

混合第二钝化液和片状铁硅铝粉末后加热，搅拌后于100～180℃加热0.5～2h，得到绝缘处理后的片状铁硅铝粉末；再混合绝缘处理后的片状铁硅铝粉末、粘结剂和溶剂Ⅱ，得到粘度为50～300mPa·s的第二浆料；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，流延速度为0.5～2m/min，刮刀高度为100～300μm，烘道温度为50～100℃；在第二流延成型后于120～180℃、50～200MPa下进行第一热压处理1～5min，制得磁片；

所述片状铁硅铝粉末的粒径D50为50～70μm，所述第二钝化液包括第二钝化剂和第二有机溶剂，第二钝化剂的用量为片状铁硅铝粉末质量的0.01～0.2％，第二有机溶剂的用量为片状铁硅铝粉末质量的2～10％；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％，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％；

(2)先将线圈部分压入第一磁芯中，再将线圈远离第一磁芯的一端压入第二磁芯中，形成中心层，在所述中心层两侧分别叠合第一磁片和第二磁片，得到电感结构体；

(3)所述电感结构体依次经第二热压处理和激光切割，制得贴片电感；

所述第二热压处理的温度为150～200℃，压力为10～50MPa，时间为5～20min；

(4)将步骤(3)所述贴片电感的线圈两端处理为电极引脚，并在线圈两端镀银，制得具有追踪电极结构的贴片电感。

本发明中可以通过不同成分材料优化材料损耗，降低高频损耗，例如中心层采用铁硅铝的球形粉末，制得磁导率为20u磁芯；外层采用片状铁硅铝粉末以及磁片厚度为0.1mm，制得磁导率为200u磁片；能够得到磁导率更高且损耗低的贴片电感。

第二方面，本发明提供第一方面所述的贴片电感的制造方法制得的贴片电感。

本发明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相同DCR下感量高的优点，能够应用在电子产品中有较大的应用前景。

优选地，所述贴片电感的厚度为0.2～1mm，例如可以是0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm等。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明提供的贴片电感的制造方法利用球形粉制得磁芯可以有效改进线圈的压制成型，确保线圈有效热压嵌入；

(2)本发明提供的贴片电感的制造方法利用高磁导率的片状铁硅铝粉末制得外层磁片，大幅度提高外层材料得磁导率，提升电感磁路的回路，减少磁能的损失，从而提升电感感值；

(3)本发明提供的贴片电感具有磁导率高、电感感值高≥25nH，体积小、损耗低且相同体积和相同DCR下感量高的优点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的贴片电感的制造方法制得的贴片电感示意图。

图中：101-第一磁芯；102-第二磁芯；2-线圈；301-第一磁片；302-第二磁片。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

一、实施例

实施例1

本实施例提供一种贴片电感的制造方法，所述方法包括如下步骤：

(1)混合第一磷酸与酒精，制得第一钝化液；将第一钝化液加入粒径D50为15μm的铁硅球形粉末(铁：93.5wt％；硅：6.5wt％)中，搅拌混合均匀，待酒精挥发后，于150℃烘烤加热1.5h，得到绝缘包覆后的球形粉末；第一磷酸的用量为球形粉末质量的0.08％，酒精的用量为球形粉末质量的4％；

将绝缘包覆后的球形粉末加入双马来酰亚胺型聚酰亚胺热固性环氧树脂和丙酮中混合搅拌8h，得到粘度为150mPa·s的第一浆料；环氧树脂的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的5％；丙酮的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的12％；

将第一浆料脱泡处理后注入流延中进行第一流延成型，流延速度为1.5m/min，刮刀高度为250μm，烘道温度为80℃，得到130μm的磁芯；

混合第二磷酸与酒精，制得第二钝化液；将第二钝化液加入片状铁硅铝粉末(标准sendust成分)中，充分搅拌，待酒精挥发后，于140℃烘烤加热1.5h，得到绝缘处理后的片状铁硅铝粉末；第二磷酸的用量为片状铁硅铝粉末质量的0.08％，酒精的用量为片状铁硅铝粉末质量的7％；

再混合绝缘处理后的片状铁硅铝粉末、二酚基丙烷型环氧树脂和EPDM橡胶和溶剂甲苯，搅拌均匀，得到粘度为250mPa·s的第二浆料；

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，流延速度为1.5m/min，刮刀高度为200μm，烘道温度为80℃；在第二流延成型后于140℃，压力为50MPa条件下进行第一热压处理1min，制得100μm的磁片；

(2)取两片磁芯记为第一磁芯和第二磁芯；取两片磁片记为第一磁片和第二磁片；

绕制铜线线圈，其中圈数为4圈，直径0.08mm，将绕制好的线圈固定在PI膜上，线圈数量和固定位置根据设计需要，制成特点的标准规格；

将第一磁芯、第二磁芯、第一磁片、第二磁片以及带铜线线圈的PI膜裁切成相同的尺寸；

先将PI膜与第一磁芯叠合，以8MPa将线圈部分压入第一磁芯中，撕掉PI膜，再以8MPa将线圈远离第一磁芯的一端压入第二磁芯中，形成中心层，在所述中心层两侧分别叠合第一磁片和第二磁片，得到三明治结构的电感结构体；

(3)所述电感结构体经温度为180℃，压力为30MPa的第二热压处理15min，并根据电感设计尺寸和线圈位置分布进行激光切割，分割成多个细小电感，制得贴片电感；

(4)将步骤(3)所述贴片电感的铜线线圈两端处理为电极引脚，并在线圈两端镀银，制得具有追踪电极结构的贴片电感。

本实施例制得的贴片电感如图1所示，所述贴片电感依次包括第二磁片302、第二磁芯102、第一磁芯101和第一磁片301，线圈2位于第一磁芯101和第二磁芯102之间，整体呈三明治结构，所述电感的厚度为400μm。

实施例2

本实施例提供一种贴片电感的制造方法，所述方法包括如下步骤：

(1)混合第一磷酸与丙酮，制得第一钝化液；将第一钝化液加入粒径D50为5μm的铁硅铝球形粉末(铁：85wt％；硅：9.6wt％；铝5.4wt％)中，搅拌混合均匀，待丙酮挥发后，于100℃烘烤加热0.5h，得到绝缘包覆后的球形粉末；第一磷酸的用量为球形粉末质量的0.05％，丙酮的用量为球形粉末质量的1％；

将绝缘包覆后的球形粉末加入双马来酰亚胺型聚酰亚胺热固性环氧树脂和丙酮中混合搅拌12h，得到粘度为200mPa·s的第一浆料；环氧树脂的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的8％；丙酮的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的15％；

将第一浆料脱泡处理后注入流延中进行第一流延成型，流延速度为2m/min，刮刀高度为400μm，烘道温度为100℃，得到250μm厚的磁芯；

混合第二磷酸与丙酮，制得第二钝化液；将第二钝化液加入片状铁镍铝粉末(标准sendust成分)中，充分搅拌，待丙酮挥发后，于100℃烘烤加热0.5h，得到绝缘处理后的片状铁硅铝粉末；第二磷酸的用量为片状铁硅铝粉末质量的0.01％，丙酮的用量为片状铁硅铝粉末质量的10％；

再混合绝缘处理后的片状铁硅铝粉末、二酚基丙烷型环氧树脂和EPDM橡胶甲苯，搅拌均匀，得到粘度为50mPa·s的第二浆料；

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，流延速度为2m/min，刮刀高度为220μm，烘道温度为50℃；在第二流延成型后于120℃，压力为50MPa条件下进行第一热压处理5min，制得110μm厚的磁片；

(2)取两片磁芯记为第一磁芯和第二磁芯；取两片磁片记为第一磁片和第二磁片；

绕制铜线线圈，其中圈数为5圈，直径0.05mm，将绕制好的线圈固定在PI膜上，线圈数量和固定位置根据设计需要，制成特点的标准规格；

将第一磁芯、第二磁芯、第一磁片、第二磁片以及带铜线线圈的PI膜裁切成相同的尺寸；

先将PI膜与第一磁芯叠合，以10MPa将线圈部分压入第一磁芯中，撕掉PI膜，再以10MPa将线圈远离第一磁芯的一端压入第二磁芯中，形成中心层，在所述中心层两侧分别叠合第一磁片和第二磁片，得到三明治结构的电感结构体；

(3)所述电感结构体经温度为200℃，压力为50MPa的第二热压处理5min，并根据电感设计尺寸和线圈位置分布进行激光切割，分割成多个细小电感，制得贴片电感；

(4)将步骤(3)所述贴片电感的铜线线圈两端处理为电极引脚，并在线圈两端镀银，制得具有追踪电极结构的贴片电感。

实施例3

本实施例提供一种贴片电感的制造方法，所述方法包括如下步骤：

(1)混合第一磷酸与酒精，制得第一钝化液；将第一钝化液加入粒径D50为30μm的铁镍球形粉末(铁：50wt％；镍：50wt％)中，搅拌混合均匀，待酒精挥发后，于230℃烘烤加热2h，得到绝缘包覆后的球形粉末；第一磷酸的用量为球形粉末质量的1％，酒精的用量为球形粉末质量的6％；

将绝缘包覆后的球形粉末加入双马来酰亚胺型聚酰亚胺热固性环氧树脂和丙酮中混合搅拌3h，得到粘度为10mPa·s的第一浆料；环氧树脂的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的3％；丙酮的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的5％；

将第一浆料脱泡处理后注入流延中进行第一流延成型，流延速度为0.5m/min，刮刀高度为2000μm，烘道温度为50℃，得到100μm厚的磁芯；

混合第二磷酸与酒精，制得第二钝化液；将第二钝化液加入片状铁镍钼铝粉末(标准sendust成分)中，充分搅拌，待酒精挥发后，于180℃烘烤加热2h，得到绝缘处理后的片状铁硅铝粉末；第二磷酸的用量为片状铁硅铝粉末质量的0.2％，酒精的用量为片状铁硅铝粉末质量的2％；

再混合绝缘处理后的片状铁硅铝粉末、二酚基丙烷型环氧树脂和EPDM橡胶和丙酮，搅拌均匀，得到粘度为300mPa·s的第二浆料；

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，流延速度为0.5m/min，刮刀高度为300μm，烘道温度为100℃；在第二流延成型后于180℃压力为100MPa条件下进行第一热压处理2min，制得180μm厚的磁片；

(2)取两片磁芯记为第一磁芯和第二磁芯；取两片磁片记为第一磁片和第二磁片；

绕制铜线线圈，其中圈数为2圈，直径0.1mm，将绕制好的线圈固定在PET膜上，线圈数量和固定位置根据设计需要，制成特点的标准规格；

将第一磁芯、第二磁芯、第一磁片、第二磁片以及带铜线线圈的PET膜裁切成相同的尺寸；

先将PET膜与第一磁芯叠合，以1MPa将线圈部分压入第一磁芯中，撕掉PI膜，再以1MPa将线圈远离第一磁芯的一端压入第二磁芯中，形成中心层，在所述中心层两侧分别叠合第一磁片和第二磁片，得到三明治结构的电感结构体；

(3)所述电感结构体经温度为150℃，压力为10MPa的第二热压处理20min，并根据电感设计尺寸和线圈位置分布进行激光切割，分割成多个细小电感，制得贴片电感；

(4)将步骤(3)所述贴片电感的铜线线圈两端处理为电极引脚，并在线圈两端镀银，制得具有追踪电极结构的贴片电感。

实施例4

本实施例提供一种贴片电感的制造方法，所述方法除步骤(1)中所述铁硅球形粉末不进行绝缘包覆外，其余均与实施例1相同。

实施例5

本实施例提供一种贴片电感的制造方法，所述方法除步骤(1)中将“磁片的厚度100μm”替换为“磁片的厚度80μm”外，其余均与实施例1相同。

二、对比例

对比例1

本对比例提供一种贴片电感的制造方法，所述方法除步骤(1)中“片状铁硅铝粉末”替换为“片状铁硅粉末”外，其余均与实施例1相同。

对比例2

本对比例提供一种贴片电感的制造方法，所述方法除步骤(1)中“铁硅球形粉末”替换为“铁硅片状粉末”外，其余均与实施例1相同。

三、测试及结果

磁导率的测试方法：磁导率测试采用阻抗分析仪Aglient E4991B(1MHZ～3GHz)，夹具采用16454A。测试样品为圆环样品，磁环尺寸：外径6mm，内径3mm，高为薄片实测厚度。电感感值的测试方法：电感感值采用HIOKI(型号IM7581)测试，通过仪器两头点触电感电极，测试条件：频率100kHz、电压1V，可直接读取电感感值。

针对实施例1～5以及对比例1～2中制得的磁片和磁芯测试其电导率，并对对其最终制得的贴片电感感值以及磁损耗进行测试，测试结果如表1所示。

表1

从表1可以看出以下几点：

(1)综合实施例1～5可以看出，实施例1～5中制得的贴片电感电感感值高，≥25nH，磁片磁导率≥150μ，磁芯磁导率≥15μ，且线圈不易发生变形，体积小且损耗低；

(2)综合实施例1和实施例4中可以看出，实施例1中进行绝缘包覆，相较于实施例4中不进行绝缘包覆而言，其电感性能下降较少，但其具有更高的安全性能、损耗低；

(3)综合实施例1和实施例5可以看出，实施例1中控制磁片的厚度为100μm，相较于实施例5中磁片的厚度仅为80μm而言，实施例1中最终电感感值比实施例5中的电感感值高，由此表明，本发明通过将磁片的厚度控制在特定范围，提高了电感的感值。

(4)综合实施例1和对比例1～2可以看出，实施例1中采用片状铁硅铝粉末制备磁片，采用铁硅球形粉末制备磁芯，相较于对比例1中采用片状铁硅粉末制备磁片，对比例2中采用铁硅片状粉末制备磁芯而言，实施例1制得贴片电感不仅性能优良，电感感值为70μH且线圈不易变形，损耗低，而对比例1中的电感感值仅为20nH，性能较差，对比例2中线圈极易发生变形，无法正常使用。

综上所述，本发明提供的贴片电感的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，电感感值高≥25nH，磁片磁导率≥150μ，磁芯磁导率≥15μ，同时体积小、损耗低且相同体积和DCR下感量高的优点。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

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50～200MPa；

优选地，所述第一热压处理的时间为1～5min。

5.根据权利要求1～4任一项所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：

(1)利用球形粉制得磁芯；将片状铁硅铝粉末制得磁片；

(2)将线圈两侧压入第一磁芯和第二磁芯中作为中心层，在所述中心层两侧分别叠合第一磁片和第二磁片，得到电感结构体；

(3)所述电感结构体依次经第二热压处理和激光切割，制得贴片电感。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)中所述线圈为铜线线圈；

优选地，所述线圈的数量为2～6圈；

优选地，所述线圈的直径为0.05～0.1mm；

优选地，先将线圈部分压入第一磁芯中，再将线圈远离第一磁芯的一端压入第二磁芯中，形成中心层；

优选地，所述压入第一磁芯中的压力为1～10MPa，温度为100～150℃；

优选地，所述压入第二磁芯中的压力为1～10MPa，温度为100～150℃。

7.根据权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于，步骤(3)中所述第二热压处理的温度为150～200℃；

优选地，所述第二热压处理的压力为10～50MPa；

优选地，所述第二热压处理的时间为5～20min。

8.根据权利要求5～7任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤(3)之后还包括：将所述贴片电感的线圈两端处理为电极引脚，并在线圈两端镀银，制得追踪电极结构。

9.根据权利要求5～8任一项所述的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)混合第一钝化液和球形粉末，搅拌后于100～230℃加热0.5～2h，得到绝缘处理后的球形粉末，混合绝缘处理后的球形粉末、环氧树脂和溶剂Ⅰ，得到粘度为10～200mPa·s的第一浆料，将第一浆料脱泡处理后注入流延中进行第一流延成型，流延速度为0.5～2m/min，刮刀高度为100～400μm，烘道温度为50～100℃，得到磁芯；

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，球形粉末的粒径D50为2～30μm，所述第一钝化液包括第一钝化剂和第一有机溶剂，第一钝化剂的用量为球形粉末质量的0.05～1％，第一有机溶剂的用量为球形粉末质量的1～6％；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％；所述溶剂Ⅰ的用量为绝缘处理后的球形粉末质量的5～15％；

混合第二钝化液和片状铁硅铝粉末后加热，搅拌后于100～180℃加热0.5～2h，得到绝缘处理后的片状铁硅铝粉末；再混合绝缘处理后的片状铁硅铝粉末、粘结剂和溶剂Ⅱ，得到粘度为50～300mPa·s的第二浆料；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，流延速度为0.5～2m/min，刮刀高度为100～300μm，烘道温度为50～100℃；在第二流延成型后于120～180℃、50～200MPa下进行第一热压处理1～5min，制得磁片；

所述第二钝化液包括第二钝化剂和第二有机溶剂，第二钝化剂的用量为片状铁硅铝粉末质量的0.01～0.2％，第二有机溶剂的用量为片状铁硅铝粉末质量的2～10％；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％，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％；

(2)先将线圈部分压入第一磁芯中，再将线圈远离第一磁芯的一端压入第二磁芯中，形成中心层，在所述中心层两侧分别叠合第一磁片和第二磁片，得到电感结构体；

(3)所述电感结构体依次经第二热压处理和激光切割，制得贴片电感；

所述第二热压处理的温度为150～200℃，压力为10～50MPa，时间为5～20min；

(4)将步骤(3)所述贴片电感的线圈两端处理为电极引脚，并在线圈两端镀银，制得具有追踪电极结构的贴片电感。

10.根据权利要求1～9任一项所述的贴片电感的制造方法制得的贴片电感。

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