CN115692006A - 一种模压电感及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种模压电感及制备方法，该制备方法包括在预置第一模腔内依次填入第一磁粉和第二磁粉进行模压，得到磁芯座，将预置线圈导体套设于所述中柱上，将所述线圈导体的两端翻折至所述底板远离所述中柱的一侧上，并对所述线圈导体的两端进行后处理以形成电极，然后将套设了线圈导体的磁芯座放置到预置第二模腔内，填入预置磁芯盖磁粉于所述第二模腔内，并进行热压以得到模压电感，该制备方法的工艺流程简单，且得到的模压电感的电感值高以及直流电阻低。
Description
技术领域
本发明涉及电感技术领域，尤其涉及一种模压电感及制备方法。
背景技术
电感器，通过在磁性材料上缠绕一组或多组线圈导体制成。当变化的电流流过线圈时，根据电磁感应定律，不可避免的会产生一定的涡流损耗。
通常情况，在制备电感的过程中，对电感所用的磁性粉末进行绝缘钝化处理，以阻断涡流通路。由于磁粉本身的颗粒小，钝化处理困难，容易存不均匀、易脱落、不耐老化等问题。为达到绝缘目的，通常需要形成几十到几百纳米的厚度，导致磁性材料的磁导率大幅降低。
另外一方面，模压电感的电极与磁粉在距离上极为接近，这对磁粉的耐电压击穿性能有较高的要求。通常磁粉的击穿电压越高，其磁导率越低。磁导率低的情况下，为了获得相同的电感，线圈的绕制匝数会越多，这势必增加电感的直流电阻，造成电感损耗升高。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有技术的不足，提供一种工艺流程简单、感值高、直流电阻低的模压电感及制备方法。
本发明在第一方面提供了一种模压电感及制备方法，其包括：
S100：在预置第一模腔内依次填入第一磁粉和第二磁粉进行模压，得到磁芯座，其中，所述磁芯座包括相互连接的中柱和底板；
S200：将预置线圈导体套设于所述中柱上，将所述线圈导体的两端翻折至所述底板远离所述中柱的一侧上，并对所述线圈导体的两端进行后处理以形成电极；
S300：将套设了线圈导体的磁芯座放置到预置第二模腔内，填入预置磁芯盖磁粉于所述第二模腔内，并进行热压以得到模压电感；
其中，所述第一磁粉、第二磁粉和磁芯盖磁粉的种类不同。
优选地，所述底板的一端两侧设有对称的缺口，所述底板呈“凸”字结构，所述磁芯盖磁粉包括第三磁粉和第四磁粉。
优选地，所述S300包括：
S301：将套设了线圈导体的磁芯座放置到预置第二模腔内；
S302：将第三磁粉填充于所述底板上的两个缺口处，直至填满两个所述缺口；
S303：再将第四磁粉填入于所述第二模腔内，直至覆盖所述线圈导体；
S304：对所述第二模腔内进行热压操作，得到模压电感。
优选地，所述底板的制成成分包括第一磁粉和第二磁粉，所述第一磁粉设置于底板远离中柱的一侧，所述中柱的制成成分包括第二磁粉，所述第一磁粉的磁导率低于第二磁粉的磁导率。
优选地，所述第一磁粉在底板的制成成分中占比范围为5～80％。
优选地，所述第四磁粉在磁芯盖的制成成分中占比范围为10～99％。
优选地，所述第三磁粉设置于邻近电极的一侧，所述第三磁粉的磁导率低于第四磁粉。
优选地，所述第一磁粉、第二磁粉、第三磁粉和第四磁粉均为绝缘钝化处理以及电阻率≥100Ω·m。
优选地，所述磁芯盖磁粉包括第三磁粉或第四磁粉。
本发明在第二方面提供了一种采用如上述任一项所述模压电感及制备方法制备所得到的模压电感。
本发明的有益效果在于：
①磁芯座和/或磁芯盖设置两种不同种类的磁粉，相比于仅设置单层磁粉，可以提高电感值；
②根据感生电流产生原理，将高磁导率的磁粉设置于远离电极位置，可有效降低磁粉的耐电压击穿要求。
③达到相同磁导率的情况下：设置两种不同种类的磁粉，相比于仅设置单一磁粉，可以降低磁粉使用量和/或线圈绕制匝数，从而减小电感器体积。
附图说明
图1为本发明中实施例的流程图一；
图2为本发明中实施例的流程图二；
图3为本发明中实施例中模压电感的结构示意图；
图4为本发明中实施例中模压电感的内部结构示意图；
图5为本发明中实施例中模压电感的仰视图；
图6为本发明中实施例中模压电感的主视图。
图中标号表：
| 标号 | 名称 |
| 100 | 磁芯座 |
| 101 | 中柱 |
| 102 | 底板 |
| 200 | 线圈导体 |
| 300 | 磁芯盖 |
| 400 | 电极 |
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅附图1-2，本发明在第一方面所提供的一种模压电感的制备方法，其包括：
S100：在预置第一模腔内依次填入第一磁粉和第二磁粉进行模压，得到磁芯座100，其中，所述磁芯座100包括相互连接的中柱101和底板102；
S200：将预置线圈导体200套设于所述中柱101上，将所述线圈导体200的两端翻折至所述底板102远离所述中柱101的一侧上，并对所述线圈导体200的两端进行后处理以形成电极400；
S300：将套设了线圈导体200的磁芯座100放置到预置第二模腔内，填入预置磁芯盖300磁粉于所述第二模腔内，并进行热压以得到模压电感；
其中，所述第一磁粉、第二磁粉和磁芯盖300磁粉的种类不同。
具体的，所述磁芯盖300磁粉包括第三磁粉和第四磁粉，第一磁粉、第二磁粉、第三磁粉和第四磁粉可以采用羰基铁粉、还原铁粉、合金粉或非晶粉其中任意一种，或者羰基铁粉、还原铁粉、合金粉和非晶粉任意2种或以上的混合物，当然为了进一步提高磁芯座100的密度以及磁性能，更优选的是羰基铁粉、FeSiCr、FeSiAl、FeSi、FeNi磁粉其中任意一种，或者羰基铁粉、FeSiCr、FeSiAl、FeSi、FeNi磁粉任意2种或以上的混合物。
所述后处理包括但不限于热处理、研磨、滚喷、剥漆和电镀等处理方式。
进一步的，所述S100步骤所制得的底板102一端的两侧设有对称的缺口，所述底板102呈“凸”字结构。
线圈导体200直接缠绕于所述中柱101上，且线圈导体200的两端分别从底板102的两个缺口穿过并进行翻折贴附底板102远离中柱101的一侧，当然也可以采用将线圈导体200缠绕于事先备好的模具上，得到空心线圈导体，再将空心线圈导体直接套设于中柱101上，最后将空心线圈导体延申出的两端折弯并分别穿过对应的两个缺口，与底板102远离中柱101的一侧贴合。两种方式都能实现对线圈导体200进行安装操作，而后者的方式为了可以提高效率，可以事先在模具上缠绕出多份空心线圈导体，如此在工艺生产中，直接拿取空心线圈导体进行安装即可。
步骤S300具体还可以执行：
S301：将套设了线圈导体200的磁芯座100放置到预置第二模腔内；
S302：将第三磁粉填充于所述底板102上的两个缺口处，直至填满两个所述缺口；
S303：再将第四磁粉填入于所述第二模腔内，直至覆盖所述线圈导体200；
S304：对所述第二模腔内进行热压操作，得到模压电感。
具体的，线圈导体200的一端是置放于底板102上的一个缺口内，线圈导体200的另一端卷绕于中柱101，并延申至底板102上的另一个缺口内，此时，套设了线圈导体200的磁芯座100直接被置放到第二模腔内，需要注意的是，第二模腔中用于模压出底板102的轮廓与第一模腔大致相同，唯一不同点在于第二模腔中并没有对底板102的两个缺口进行封闭，在填充第三磁粉时，第三磁粉可以直接充满两个缺口，将线圈导体200分别置于两个缺口内的两端进行包裹封装，最后将第四磁粉直接充满第二模腔，将线圈导体200完全覆盖，并通过对第二模腔进行热压操作，得到模压电感。
其中，磁芯盖300磁粉包括第三磁粉或第四磁粉，也就是可以采用单磁粉成分进行制备，也可以采用双磁粉成分进行制备；
其中，线圈导体200采用的是φ＝0.2mm的线圈，并且卷绕成内外两层，每层4圈的匝数，而所述模压电感的形状是长为2.0mm、宽为1.6mm以及高为0.8mm的长方体。
进一步的，所述底板102的制成成分包括第一磁粉和第二磁粉，所述第一磁粉设置于底板102远离中柱101的一侧，所述中柱101的制成成分包括第二磁粉。
在对磁芯座100进行制备过程中，是将第一磁粉和第二磁粉按比例以及按顺序填入第一模腔中进行模压形成磁芯座100，因此所得到磁芯座100的底板102会存在第一磁粉和第二磁粉的混合成分，而中柱101仅有一种第二磁粉。
进一步的，为了利用感生电流的产生原理，降低涡流损耗以及降低磁芯座100的损耗，所述第一磁粉的磁导率低于第二磁粉的磁导率以及所述第一磁粉在底板102的制成成分中占比范围为5～80％。
进一步的，所述第四磁粉在磁芯盖300磁粉的成分中占比范围为10～99％，所述第四磁粉设置于磁芯盖300远离线圈导体200的一侧，所述第四磁粉的磁导率高于第三磁粉的磁导率。
具体的，第一磁粉和第四磁粉分别设置在模压电感的最外上下两侧。
进一步的，所述第一磁粉、第二磁粉、第三磁粉和第四磁粉均为绝缘钝化处理以及电阻率≥100Ω·m，其中，更优选的，第一磁粉的电阻率与第三磁粉的电阻率≥1MΩ·m。
进一步的，所述磁芯盖300磁粉与磁芯座100的质量比取值范围为1/9～2/3。
参阅附图3-6，本发明在第二方面所提供的采用上述任一项制备方法所制备出的一种模压电感。
在实施例一中：
在预置第一模腔内依次填入第一磁粉和第二磁粉进行模压，得到磁芯座100，其中，所述磁芯座100包括相互连接的中柱101和底板102；
将预置线圈导体200套设于所述中柱101上，将所述线圈导体200的两端翻折至所述底板102远离所述中柱101的一侧上，并对所述线圈导体200的两端进行后处理以形成电极400；
将套设了线圈导体200的磁芯座100放置到预置第二模腔内，填入磁芯盖300磁粉于所述第二模腔内，并进行热压以得到模压电感；
其中，磁芯盖300磁粉包括第四磁粉，所述第一磁粉、第二磁粉和第四磁粉的种类不同；
所述第一磁粉在底板102的制成成分中占比为20％；
所述磁芯盖300磁粉与磁芯座100的质量比取值为3：7；
线圈导体200采用的是φ＝0.2mm的线圈，并且卷绕成内外两层，每层4圈的匝数，而所述模压电感的形状是长为2.0mm、宽为1.6mm以及高为0.8mm的长方体。
在实施例二中：
在预置第一模腔内依次填入第一磁粉和第二磁粉进行模压，得到磁芯座100，其中，所述磁芯座100包括相互连接的中柱101和底板102；
将预置线圈导体200套设于所述中柱101上，将所述线圈导体200的两端翻折至所述底板102远离所述中柱101的一侧上，并对所述线圈导体200的两端进行后处理以形成电极400；
将套设了线圈导体200的磁芯座100放置到预置第二模腔内，填入磁芯盖300磁粉于所述第二模腔内，并进行热压以得到模压电感；
其中，磁芯盖300磁粉包括第四磁粉，所述第一磁粉、第二磁粉和第四磁粉的种类不同；
所述第一磁粉在底板102的制成成分中占比为50％；
所述磁芯盖300磁粉与磁芯座100的质量比取值为3：7；
线圈导体200采用的是φ＝0.2mm的线圈，并且卷绕成内外两层，每层4圈的匝数，而所述模压电感的形状是长为2.0mm、宽为1.6mm以及高为0.8mm的长方体。
在实施例三中：
在预置第一模腔内依次填入第一磁粉和第二磁粉进行模压，得到磁芯座100，其中，所述磁芯座100包括相互连接的中柱101和底板102；
将预置线圈导体200套设于所述中柱101上，将所述线圈导体200的两端翻折至所述底板102远离所述中柱101的一侧上，并对所述线圈导体200的两端进行后处理以形成电极400；
将套设了线圈导体200的磁芯座100放置到预置第二模腔内，填入磁芯盖300磁粉于所述第二模腔内，并进行热压以得到模压电感；
其中，磁芯盖300磁粉包括第四磁粉，所述第一磁粉、第二磁粉和第四磁粉的种类不同；
所述第一磁粉在底板102的制成成分中占比为70％；
所述磁芯盖300磁粉与磁芯座100的质量比取值为3：7；
线圈导体200采用的是φ＝0.2mm的线圈，并且卷绕成内外两层，每层4圈的匝数，而所述模压电感的形状是长为2.0mm、宽为1.6mm以及高为0.8mm的长方体。
在实施例四中：
在预置第一模腔内依次填入第一磁粉和第二磁粉进行模压，得到磁芯座100，其中，所述磁芯座100包括相互连接的中柱101和底板102；
将预置线圈导体200套设于所述中柱101上，将所述线圈导体200的两端翻折至所述底板102远离所述中柱101的一侧上，并对所述线圈导体200的两端进行后处理以形成电极400；
将套设了线圈导体200的磁芯座100放置到预置第二模腔内，填入磁芯盖300磁粉于所述第二模腔内，并进行热压以得到模压电感；
其中，磁芯盖300磁粉包括第三磁粉和第四磁粉，所述第一磁粉、第二磁粉、第三磁粉和第四磁粉的种类不同；
所述第一磁粉在底板102的制成成分中占比为20％；
所述磁芯盖300磁粉与磁芯座100的质量比取值为3：7；
所述第四磁粉在磁芯盖300磁粉的成分中占比范围为10％；
线圈导体200采用的是φ＝0.2mm的线圈，并且卷绕成内外两层，每层4圈的匝数，而所述模压电感的形状是长为2.0mm、宽为1.6mm以及高为0.8mm的长方体。
在对比例中：
在预置第一模腔内填入第一磁粉进行模压，得到磁芯座100，其中，所述磁芯座100包括相互连接的中柱101和底板102；
将预置线圈导体200套设于所述中柱101上，将所述线圈导体200的两端翻折至所述底板102远离所述中柱101的一侧上，并对所述线圈导体200的两端进行后处理以形成电极400；
将套设了线圈导体200的磁芯座100放置到预置第二模腔内，填入磁芯盖300磁粉于所述第二模腔内，并进行热压以得到模压电感；
其中，磁芯盖300磁粉包括第四磁粉，所述第一磁粉、第二磁粉和第四磁粉的种类不同；
所述磁芯盖300磁粉与磁芯座100的质量比取值为3：7；
线圈导体200采用的是φ＝0.2mm的线圈，并且卷绕成内外两层，每层4圈的匝数，而所述模压电感的形状是长为2.0mm、宽为1.6mm以及高为0.8mm的长方体。
将实施例1-4以及对比例的模压电感在1MHz下进行电感测试，并得到电感测试性能对比表，如下：
电感测试性能对比表
| 电感值/(1MHz,uH) | Rs/(mΩ) | |
| 实施例1 | 0.96 | 188 |
| 实施例2 | 1.01 | 171 |
| 实施例3 | 1.08 | 142 |
| 实施例4 | 1.12 | 120 |
| 对比例 | 0.85 | 196 |
从上述电感测试性能对比表可以直接得到，相比于对比例，实施例1-4可同时保证较高的电感值和较高的电流耐压特性。由此，采用本发明的实施方式制造的电感器，可同时满足较高的磁导率和损耗不变或降低。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种模压电感的制备方法，其特征在于，包括：
S100：在预置第一模腔内依次填入第一磁粉和第二磁粉进行模压，得到磁芯座，其中，所述磁芯座包括相互连接的中柱和底板；
S200：将预置线圈导体套设于所述中柱上，将所述线圈导体的两端翻折至所述底板远离所述中柱的一侧上，并对所述线圈导体的两端进行后处理以形成电极；
S300：将套设了线圈导体的磁芯座放置到预置第二模腔内，填入预置磁芯盖磁粉于所述第二模腔内，并进行热压以得到模压电感；
其中，所述第一磁粉、第二磁粉和磁芯盖磁粉的种类不同。
2.根据权利要求1所述模压电感的制备方法，其特征在于，所述底板的一端两侧设有对称的缺口，所述底板呈类似于“凸”字结构，所述磁芯盖磁粉包括第三磁粉和第四磁粉。
3.根据权利要求2所述模压电感的制备方法，其特征在于，所述S300包括：
S301：将套设了线圈导体的磁芯座放置到预置第二模腔内；
S302：将第三磁粉填充于所述底板上的两个缺口处，直至填满两个所述缺口；
S303：再将第四磁粉填入于所述第二模腔内，直至覆盖所述线圈导体；
S304：对所述第二模腔内进行热压操作，得到模压电感。
4.根据权利要求3所述模压电感的制备方法，其特征在于，所述底板的制成成分包括第一磁粉和第二磁粉，所述第一磁粉设置于底板远离中柱的一侧，所述中柱的制成成分包括第二磁粉，所述第一磁粉的磁导率低于第二磁粉的磁导率。
5.根据权利要求4所述模压电感的制备方法，其特征在于，所述第一磁粉在底板的制成成分中占比范围为5～80％。
6.根据权利要求2所述模压电感的制备方法，其特征在于，所述第四磁粉在磁芯盖磁粉的成分中占比范围为10～99％。
7.根据权利要求2所述模压电感的制备方法，其特征在于，所述第三磁粉设置于邻近电极的一侧，所述第三磁粉的磁导率低于第四磁粉。
8.根据权利要求2所述模压电感的制备方法，其特征在于，所述第一磁粉、第二磁粉、第三磁粉和第四磁粉均为绝缘钝化处理以及电阻率≥100Ω·m。
9.根据权利要求1所述模压电感的制备方法，其特征在于，所述磁芯盖磁粉包括第三磁粉或第四磁粉。
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述模压电感及制备方法制备所得到的模压电感。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202211441052.3A CN115692006A (zh) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | 一种模压电感及制备方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117423541A (zh) * | 2023-11-27 | 2024-01-19 | 英麦科（厦门）微电子科技有限公司 | 一种薄膜电感制造方法 |
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2022
- 2022-11-17 CN CN202211441052.3A patent/CN115692006A/zh active Pending
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| CN117423541A (zh) * | 2023-11-27 | 2024-01-19 | 英麦科（厦门）微电子科技有限公司 | 一种薄膜电感制造方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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