CN118280695B - 一种电感元件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电感技术领域，公开了一种电感元件。电感元件包括线圈、磁芯、电磁面磁层和夹层磁体，所述夹层磁体设置在所述磁芯的一端，所述电磁面磁层设置在所述夹层磁体上，所述线圈绕制在所述磁芯上；所述夹层磁体的厚度为8‑20μm，所述夹层磁体包括片状合金磁体和球状合金磁体，所述片状合金磁体和所述球状合金磁体的质量比为（7‑9）：（1‑3）。本申请在磁芯与电磁面磁层之间设置夹层磁体，可有效改变磁芯内部的磁通密度分布，有助于减缓磁芯的饱和过程，提升电感元件的直流偏置性能。
Description
技术领域
本申请涉及电感技术领域，尤其是涉及一种电感元件。
背景技术
一体成型电感是将绕组本体埋入金属磁粉内部压铸而成的一种新型电感，具有良好的磁屏蔽性，且不会干扰周围元器件，较传统电感器件而言，具有电感量更高、漏电感更小的特性，因而在新一代移动设备、电脑主板、智能电子产品等领域获得广泛的应用。然而，5G技术的普及、新能源汽车和智能手机的快速发展，促进了一体成型电感的小型化、低背化和高频化，其中，以长度在4mm以上，高度在1.5mm以下的电感应用较为突出。
对于长度在4mm以上，高度在1.5mm以下的电感产品，在实际应用中，会遇到一些特殊的挑战，比如要求初始电感值在1.5μH以上，需要选择具有较高磁导率的材料来实现更稳定和可靠的电感要求，然而，由于厚度尺寸的限制，较为突出的是饱和电流值偏低的问题，即在较大的偏置电流下电感值降幅较大，容易导致电路性能的不稳定。
目前，虽然通过增加线圈圈数的方式有助于提高电感器件的电感，然而，增加线圈的圈数会导致线圈的直流电阻增加，从而导致线圈中的铜损增加，甚至还容易影响线圈的磁性能和稳定性。
发明内容
为了解决上述至少一种技术问题，开发一种初始电感值较高，且在加载电流条件下降幅较低的电感元件，本申请提供一种电感元件。
本申请提供的一种电感元件，包括线圈、磁芯、电磁面磁层和夹层磁体，所述夹层磁体设置在所述磁芯的一端，所述电磁面磁层设置在所述夹层磁体上，所述线圈绕制在所述磁芯上；所述夹层磁体的厚度为8-20μm，所述夹层磁体包括片状合金磁体和球状合金磁体，所述片状合金磁体和所述球状合金磁体的质量比为（7-9）：（1-3）。
通过采用上述技术方案，本申请通过在磁芯与电磁面磁层之间设置夹层磁体，可保证所制得的电感元件具有较高的初始电感，且可提升电感元件的直流偏置性能，有效降低电感元件的电感值在加载电流条件下的降幅。且夹层磁体的厚度需要在合适的范围内，夹层磁体的厚度偏薄时，磁路的磁阻较低，导致在给定的磁势差下产生的磁通量较小，从而影响了电感元件的抗直流叠加能力，而夹层磁体的厚度偏厚时，磁路的磁阻会增加，导致需要更大的磁势差才能产生相同的磁通量，增加功耗，并且降低器件的效率。
本申请的夹层磁体中，采用片状合金磁体和球状合金磁体复配，所形成的复配体系可达到较好地压制效果，有助于提高夹层磁体的密实度，从而可较好地保证电感元件的初始电感值以及电感值的稳定性。此外，电磁面磁层可使泄漏磁束减少，有效保证电感元件电感值的稳定性。因此，本申请所制得的电感元件可较好地满足目前器件对低背、一体成型电感的需求。
优选的，所述夹层磁体的厚度为20μm，所述片状合金磁体和所述球状合金磁体的质量比为9：1。
可选的，所述片状合金磁体包括片状合金材料和包覆在所述片状合金材料上的绝缘膜三，所述球状合金磁体包括球状合金材料和包覆在所述球状合金材料上的绝缘膜四，所述片状合金材料和所述球状合金材料的制备原料均包括铁基合金材料，所述铁基合金材料包括如下重量百分比的原料：Fe 87.7-93wt%，Ni 2.5-5.5wt%，Si 3.5-6.5wt%，Cr 1.0-3.0wt%。
可选的，所述片状合金材料的平均长度为10-45μm，平均厚度为0.3-0.8μm，绝缘膜三的平均厚度为10-30nm，球状合金材料的平均粒径为0.5-2μm，绝缘膜四的平均厚度为5-10nm。
优选的，所述片状合金材料的平均长度为30μm，平均厚度为0.5μm，绝缘膜三的平均厚度为23nm，球状合金材料的平均粒径为1μm，绝缘膜四的平均厚度为7nm。
优选的，所述铁基合金材料的制备原料包括如下重量百分比的原料：Fe 87.7wt%，Ni 4.5wt%，Si 5.5wt%，Cr 2.3wt%。
可选的，所述磁芯和所述电磁面磁层均由合金磁性粉末和填充磁性粉末制成，所述合金磁性粉末和填充磁性粉末的质量比为（3-5）：（5-7），所述合金磁性粉末包括纳米晶材料一和包覆在所述纳米晶材料一上的绝缘膜一，所述填充磁性粉末包括羰基铁粉和包覆在所述羰基铁粉上的绝缘膜二。
可选的，所述纳米晶材料一包括如下重量百分比的原料：Fe 75-85.5wt%，Co 7.5-13.5wt%，Si 4.5-6.5wt%，B 1.5-3wt%，Cr 0.5-1wt%，C 0.5-1wt%。
可选的，所述纳米晶材料一的平均粒径为15-37μm，所述绝缘膜一的平均厚度为15-30nm，所述羰基铁粉的平均粒径为4-6μm，所述绝缘膜二的平均厚度为15-30nm。
优选的，所述合金磁性粉末和填充磁性粉末的质量比为3：7，所述纳米晶材料一的平均粒径为25μm，所述绝缘膜一的平均厚度为25nm，所述羰基铁粉的平均粒径为6μm，所述绝缘膜二的平均厚度为19nm。
优选的，所述纳米晶材料一包括如下重量百分比的原料：Fe 81.9wt%，Co 9.3wt%，Si 4.8wt%，B 2.4wt%，Cr 0.8wt%，C 0.8wt%。
通过采用上述技术方案，合金磁性粉末和填充磁性粉末按照特定的比例复配，有助于增加材料的磁导率，同时进一步增加材料的饱和磁通密度，使得材料达到高饱和的特性。本申请在纳米晶材料一的表面和羰基铁粉的表面均包覆有特定厚度的绝缘膜，既可改善压制效果，提高密实性，还可降低金属颗粒间的涡流损耗。本申请所制得的磁芯、电磁面磁层皆有较高的磁导率，采用较高磁导率的磁芯和电磁面磁层，且采用特定的夹层磁体进行连接，可较好地保证所制得的电感元件具有较高的初始电感值，且电感值的稳定性较佳。
可选的，所述绝缘膜一、绝缘膜二、绝缘膜三和绝缘膜四的制备原料均包括聚硼硅氮烷，所述聚硼硅氮烷中硼的含量为3-5wt%。
优选的，所述聚硼硅氮烷中硼的含量为4wt%。
优选的，夹层磁体的制备方法为：将片状合金磁体和球状合金磁体按配比混合，然后以1000rpm的搅拌速率搅拌15min，形成混合粉末，将混合粉末与环氧酚醛树脂按质量比为100：5混合，以300rpm的搅拌速率搅拌20min，制得粘结材料，将粘结材料在保护气氛的条件下干燥，将干燥后的粘结材料置于模具中，在压力为900MPa的条件下，压制得到夹层磁体。
本申请将片状合金磁体和球状合金磁体按照特定配比混合后，再与环氧酚醛树脂混合，形成的复配体系可达到较好地压制效果，且密实度高，制得的夹层磁体可较好地保证电感元件电感值的稳定性。
优选的，球状合金磁体的制备方法为：将金属原料，即铁基合金材料中的金属原料混合后，进行加热处理，各金属原料熔融，形成合金液，通过水流雾化，形成球状合金磁体，压滤去除水分，真空干燥，进行退火处理，退火温度为430℃，通过气流分级，得到球状合金材料；将球状合金材料100g、聚硼硅氮烷0.15g、有机硅树脂0.5g和丙酮25ml混合，搅拌后干燥，使得球状合金材料表面包覆有绝缘膜四，即制得球状合金磁体。
优选的，片状合金磁体的制备方法为：将金属原料，即铁基合金材料中的金属原料混合后，进行加热处理，各金属原料熔融，形成合金液，通过水流雾化，形成球状合金磁体，压滤去除水分，真空干燥，进行退火处理，退火温度为430℃，通过气流分级，得到球状合金材料，将球状合金材料与不锈钢球一起放入球磨罐内，球料质量比为5：1，球磨转速为1000rpm，使得球状合金材料扁平化形成片状合金材料，将片状合金材料100g、聚硼硅氮烷0.5g、有机硅树脂0.9g和丙酮20ml混合，搅拌、干燥使得片状合金材料表面包覆绝缘膜三，即制得片状合金磁体。
优选的，磁芯的制备方法包括以下步骤：将金属原料，即纳米晶材料一中的各金属原料混合，进行加热处理，各金属原料熔融形成合金液，通过水流雾化，形成合金粉末，压滤去除水分，真空干燥，进行退火处理，退火温度为430℃左右，形成结晶型材料，通过气流分级，制得球形的纳米晶材料一；将球形的纳米晶材料一100g、聚硼硅氮烷0.6g、有机硅树脂1.1g和丙酮20ml混合，搅拌后干燥，使得纳米晶材料一的表面包覆有绝缘膜一，即制得球状合金磁性粉末；将羰基铁粉100g、聚硼硅氮烷0.35g、有机硅树脂0.7g和丙酮22ml混合，搅拌后干燥，使得羰基铁粉的表面包覆有绝缘膜二，即制得填充磁性粉末；将球状合金磁性粉末和填充磁性粉末按配比混合，充分搅拌后，制得磁芯/电磁面磁层材料；将磁芯/电磁面磁层材料置于模具中，在800MPa的压力下压制成型，制得磁芯。
优选的，电磁面磁层的制备方法：与上述磁芯的制备方法相同，制得磁芯/电磁面磁层材料，将磁芯/电磁面磁层材料置于模具中，在800MPa的压力下压制成型，制得电磁面磁层。
可选的，所述电感元件还包括电磁壳层和外部电极，所述外部电极设置在所述电磁面磁层上，所述线圈的端部贯穿所述电磁面磁层且与相应的所述外部电极相连，所述电磁壳层套设在所述线圈的外部，所述电磁壳层的端部与所述电磁面磁层相连。
可选的，所述电磁壳层的制备原料包括合金磁性材料和填充磁性材料，所述合金磁性材料和填充磁性材料的质量比为（3-5）：（5-7），所述填充磁性材料包括填充磁性材料一和填充磁性材料二，所述填充磁性材料一和填充磁性材料二的质量比为（2-4）：（6-8）；所述填充磁性材料一包括平均粒径为2-4μm的羰基铁粉和包覆在所述羰基铁粉上的绝缘膜六；所述填充磁性粉末二包括平均粒径为4-6μm的羰基铁粉和包覆在所述羰基铁粉上的绝缘膜七，所述绝缘膜六和所述绝缘膜七的厚度为15-30nm；所述合金磁性粉末包括纳米晶材料二和包覆在所述纳米晶材料二上的绝缘膜五，所述纳米晶材料二的平均粒径为10-25μm，所述绝缘膜五的厚度为15-30nm。
优选的，所述电磁壳层中，合金磁性材料和填充磁性材料按质量比为3：7混合，填充磁性材料一和填充磁性材料二的质量比为2：8混合，填充磁性材料一包括平均粒径为3μm的羰基铁粉，填充磁性粉末二包括平均粒径为5μm的羰基铁粉，绝缘膜六的平均厚度均为20nm，绝缘膜七的平均厚度均为22nm；纳米晶材料二的平均粒径为15μm，绝缘膜五的平均厚度为24nm。
优选的，电感元件的制备方法为：将绕制有线圈的磁芯和电磁壳层材料置于模具中，进行热压处理，热压处理的条件为：温度160℃，压力为800MPa，热压时间为1h，制得成型体，其中，电磁壳层材料形成电磁壳层，在成型体的电磁面磁层表面通过PVD溅射Cu形成与线圈端部结合的外部电极，外部电极上镀Sn层，制得电感元件。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1. 本申请通过在磁芯与电磁面磁层之间设置夹层磁体，所制得的电感元件具有较高的初始电感值，且在加载电流的条件下，电感值降幅较低，可较好地满足目前器件对低背、一体成型电感的需求。
2. 本申请的夹层磁体中，采用片状合金磁体和球状合金磁体复配，所形成的复配体系可达到较好地压制效果，有助于提高夹层磁体的密实度，从而可较好地保证电感元件电感值的稳定性。
附图说明
图1为本申请提供的电感元件的结构示意图；
附图标记说明：1、磁芯；2、电磁面磁层；3、夹层磁体；4、线圈；5、电磁壳层；6、外部电极。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
具体实施例
原料说明：
有机硅树脂，CAS编号为67763-03-5，分子式为H4Si；
丙酮，CAS编号为67-64-1，分子式为C3H6O；
聚硼硅氮烷，是一种组成为重复Si-N单元、Si-N-B单元的液体前躯体聚合物，分子量为700-900，固含量在99%以上，粘度（25℃）为10000-20000cp，固化物陶瓷产率（800oC）＞50%，陶瓷化密度为1.70-2.00g/cm3；
羰基铁粉，是五羰基铁Fe（CO）5热分解制取的金属粉末；
环氧酚醛树脂，CAS编号为9003-35-4，化学式为C7H6O2，纯度为98%。
制备例1~3为磁芯/电磁面磁层材料的制备
制备例1
（1）按如下配比备料，81.9wt% Fe，9.3wt% Co，4.8wt% Si，2.4wt% B，0.8wt% Cr，0.8wt% C。
（2）将步骤（1）中的各金属原料按配比投入高频熔炼炉中，进行加热处理，各金属原料呈熔融状态，金属原料熔融形成合金液，将合金液吸入冷却塔内，并通过水流雾化，形成合金粉末，将合金粉末压滤去除水分，真空干燥后，进行退火处理，退火条件为：以30℃/min的升温速率升温至430℃，保温30min，形成结晶型材料，通过气流分级，得到平均粒径为25μm的球形纳米晶材料一。
（3）将步骤（1）制得的纳米晶材料一100g、聚硼硅氮烷0.6g、有机硅树脂1.1g和丙酮20ml混合，以200rpm的搅拌速率搅拌1.5h，干燥，使得纳米晶材料一的表面包覆有绝缘膜一，经测量绝缘膜一的平均厚度为25nm，即制得合金磁性粉末；其中，聚硼硅氮烷中硼的质量百分含量为4%。
（4）将平均粒径为6μm的羰基铁粉100g、聚硼硅氮烷0.35g、有机硅树脂0.7g和丙酮22ml混合，以200rpm的搅拌速率搅拌50min，干燥，使得羰基铁粉的表面包覆有绝缘膜二，经测量绝缘膜二的平均厚度为19nm，即制得填充磁性粉末；其中，聚硼硅氮烷中硼的质量百分含量为4%。
（5）将步骤（3）制得的合金磁性粉末和步骤（4）制得的填充磁性粉末按质量比为3：7混合，以1000rpm的搅拌速率搅拌15min，制得磁芯/电磁面磁层材料。
制备例2
本制备例与制备例1的区别在于：步骤（4）中，羰基铁粉的平均粒径为4μm，羰基铁粉上包覆有相应厚度的绝缘膜二，其他步骤与制备例1相同。
制备例3
本制备例与制备例1的区别在于：步骤（4）中，羰基铁粉的平均粒径为5μm，羰基铁粉上包覆有相应厚度的绝缘膜二，其他步骤与制备例1相同。
制备例4~8为夹层磁体的制备
制备例4
（1）按如下配比备料，87.7wt% Fe，4.5wt% Ni，5.5wt% Si，2.3wt% Cr。
（2）将步骤（1）中的各金属原料投入高频熔炼炉中，进行加热处理，使得各金属原料呈熔融状态，金属原料熔融形成合金液，将合金液吸入冷却塔内，并通过水流雾化，形成球状合金磁体，将球状合金磁体压滤去除水分，真空干燥后，进行退火处理，退火条件为：以30℃/min的升温速率升温至430℃，保温30min，通过气流分级，得到球状合金材料，将球状合金材料与不锈钢球一起放入球磨罐内，球料质量比为5：1，球磨转速为1000rpm，使得球状合金材料扁平化形成片状合金材料，片状合金材料的平均长度为30μm，平均厚度为0.5μm。
（3）将步骤（2）制得的片状合金材料100g、聚硼硅氮烷0.5g、有机硅树脂0.9g和丙酮20ml混合，以200rpm的搅拌速率搅拌1.2h，干燥，使得片状合金材料的表面包覆有绝缘膜三，经测量绝缘膜三的平均厚度为23nm，即制得片状合金磁体；其中，聚硼硅氮烷中硼的质量百分含量为4%。
（4）将步骤（1）中的各金属原料投入高频熔炼炉中，进行加热处理，使得各金属原料呈熔融状态，金属原料熔融形成合金液，将合金液吸入冷却塔内，并通过水流雾化，形成球状合金磁体，将球状合金磁体压滤去除水分，真空干燥后，进行退火处理，退火条件为：以30℃/min的升温速率升温至430℃，保温30min，通过气流分级，得到球状合金材料，球状合金材料的平均粒径为1μm。
（5）将步骤（4）制得的球状合金材料100g、聚硼硅氮烷0.15g、有机硅树脂0.5g和丙酮25ml混合，以200rpm的搅拌速率搅拌40min，干燥，使得球状合金材料的表面包覆有绝缘膜四，经测量绝缘膜四的平均厚度为7nm，即制得球状合金磁体；其中，聚硼硅氮烷中硼的质量百分含量为4%。
（6）将步骤（3）制得的片状合金磁体和步骤（5）制得的球状合金磁体按质量比为9：1混合，以1000rpm的搅拌速率搅拌15min，制得混合粉末，将混合粉末和环氧酚醛树脂按质量比为100：5混合，以300rpm的搅拌速率搅拌20mim，制得粘结材料，将粘结材料在氩气的保护下干燥2h，将干燥后的粘结材料置于模具中，调节设备压力为900MPa，压制得到夹层磁体，夹层磁体呈圆片状，夹层磁体的底面直径为4.5mm，夹层磁体的厚度为20μm。
制备例5
本制备例与制备例4的区别在于：步骤（6）中，片状合金磁体和球状合金磁体按质量比为7：3混合，其他步骤与制备例4相同。
制备例6
本制备例与制备例4的区别在于：步骤（6）中，片状合金磁体和球状合金磁体按质量比为8：2混合，其他步骤与制备例4相同。
制备例7
本制备例与制备例4的区别在于：步骤（6）中，夹层磁体的厚度为8μm，其他步骤与制备例4相同。
制备例8
本制备例与制备例4的区别在于：步骤（6）中，夹层磁体的厚度为13μm，其他步骤与制备例4相同。
制备例9为电磁壳层材料的制备
制备例9
S1、按照制备例1的步骤（1）中的原料配比备料，并按照制备例1的步骤（2）中的方法制得结晶型材料，通过气流分级，得到平均粒径为15μm的球形纳米晶材料二。
S2、将步骤S1制得的球形纳米晶材料二100g、聚硼硅氮烷0.55g、有机硅树脂1g和丙酮20ml混合，以200rpm的搅拌速率搅拌1.3h，干燥，使得球形纳米晶材料二的表面包覆有绝缘膜五，经测量绝缘膜五的平均厚度为24nm，即制得合金磁性材料；其中，聚硼硅氮烷中硼的质量百分含量为4%。
S3、将平均粒径为3μm的羰基铁粉100g、聚硼硅氮烷0.38g、有机硅树脂0.75g和丙酮22ml混合，以200rpm的搅拌速率搅拌1h，干燥，使得羰基铁粉的表面包覆有绝缘膜六，经测量绝缘膜六的平均厚度为20nm，即制得填充磁性材料一，其中，聚硼硅氮烷中硼的质量百分含量为4%；将平均粒径为5μm的羰基铁粉100g、聚硼硅氮烷0.45g、有机硅树脂0.8g和丙酮20ml混合，以200rpm的搅拌速率搅拌1.1h，干燥，使得羰基铁粉的表面包覆有绝缘膜七，经测量绝缘膜七的平均厚度为22nm，即制得填充磁性材料二，其中，聚硼硅氮烷中硼的质量百分含量为4%。
S4、将步骤S3制得的填充磁性材料一和填充磁性材料二按质量比为2：8混合，以100rpm的搅拌速率搅拌30min，制得填充磁性材料。
S5、将步骤S2制得的合金磁性材料和步骤S4制得的填充磁性材料按质量比为3：7混合，以150rpm的搅拌速率搅拌30min，制得电磁壳层材料。
实施例1-7为电感元件的制备
实施例1
一种电感元件的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将制备例1制得的磁芯/电磁面磁层材料置于模具中，调节设备压力为800MPa，压制得到磁芯1，磁芯呈圆柱状，磁芯的底面直径为4.5mm，磁芯的高度为0.78mm。
步骤二、将制备例1制得的磁芯/电磁面磁层材料置于模具中，调节设备压力为800MPa，压制得到电磁面磁层2，电磁面磁层呈长方体状，电磁面磁层的长度为8mm，宽度为8mm，高度为0.34mm。
步骤三、取步骤一制得的磁芯、步骤二制得的电磁面磁层，以及制备例4制得的夹层磁体3，并置于模具中，其中磁芯与电磁面磁层相对放置，且磁芯与电磁面磁层之间通过夹层磁体相连，形成如图1所示的“T”形结构，调节设备压力为900MPa，制得“T”形磁体。
步骤四、将线圈4绕制在“T”形磁体的磁芯1上，线圈参数为：线径0.2mm，圈数12.75，内径4.5mm，线圈上包覆的绝缘层采用聚四氟乙烯材料制成，将绕制有线圈的“T”形磁体、制备例9制得的电磁壳层材料置于模具中，进行热压处理，热压处理的条件为：温度160℃，压力为800MPa，热压时间为1h，制得成型体，其中，电磁壳层材料形成电磁壳层5，电磁壳层的厚度为0.55mm。
步骤五、在成型体的电磁面磁层表面通过PVD溅射Cu形成与线圈端部结合的外部电极6，外部电极上镀Sn层，制得电感元件。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：步骤三中，采用制备例5制得的夹层磁体，其他步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：步骤三中，采用制备例6制得的夹层磁体，其他步骤与实施例1相同。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：步骤三中，采用制备例7制得的夹层磁体，其他步骤与实施例1相同。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：步骤三中，采用制备例8制得的夹层磁体，其他步骤与实施例1相同。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：步骤一中的磁芯和步骤二中的电磁面磁层，均采用制备例2制得的磁芯/电磁面磁层材料制备所得，其他步骤与实施例1相同。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于：步骤一中的磁芯和步骤二中的电磁面磁层，均采用制备例3制得的磁芯/电磁面磁层材料制备所得，其他步骤与实施例1相同。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：步骤三中，不含夹层磁体，而是采用实施例1中的磁芯取代夹层磁体，其他步骤与实施例1相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：步骤三中，夹层磁体的制备原料不同，具体的，本对比例中，采用等质量的球状合金磁体取代片状合金磁体，即全部使用球状合金磁体，其他步骤与实施例1相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：步骤三中，夹层磁体的制备原料不同，具体的，本对比例中，采用等质量的片状合金磁体取代球状合金磁体，即全部使用片状合金磁体，其他步骤与实施例1相同。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于：步骤三中，夹层磁体的厚度为50μm，其他步骤与实施例1相同。
对比例5
本对比例与实施例1的区别在于：步骤三中，夹层磁体的厚度为3μm，其他步骤与实施例1相同。
对比例6
本对比例与实施例1的区别在于：步骤一和步骤二中，制备磁芯/电磁面磁层材料的羰基铁粉的平均粒径均为2μm，羰基铁粉上包覆有相应厚度的绝缘膜二，其他步骤与实施例1相同。
对比例7
本对比例与实施例1的区别在于：步骤一和步骤二中，制备磁芯/电磁面磁层材料的羰基铁粉的平均粒径均为8μm，羰基铁粉上包覆有相应厚度的绝缘膜二，其他步骤与实施例1相同。
性能试验
初始磁导率的测试：将实施例1-7和对比例1-7所制得的磁芯作为被测定物，将线圈缠绕在磁芯上制成线圈部件，线圈参数为：线径0.2mm，圈数12.75，内径4.5mm，利用稳科WK3260B型LCR测试仪，在室温（25℃）条件下，以频率1MHz、电压1V测定的电感，将交流磁场设为0.4A/m的条件下得到的值作为初始磁导率μi；按照同样的测试方法测定实施例和对比例所制得的电磁壳层的初始磁导率μi，试验结果如下表1所示。
初始电感值和叠加电流后的电感值的测试：以实施例1-7和对比例1-7所制得的电感元件作为被测定物，使用稳科WK3260B型LCR测试仪，在室温（25℃）以频率1MHz、电压1V测定初始电感值，以及在施加直流电流5A的条件下，测试叠加电流后的电感值，试验结果如下表2所示。
表1 初始磁导率
表2 初始电感值和叠加5A电流后的电感值
结合实施例、对比例，以及表1和表2的试验结果可知：本申请通过优化原料，并采用特定的配比，所制得的磁芯具有较高的磁导率，基于电磁面磁层与磁芯的制备原料相同、制备工艺也基本相同，因而可以得知电磁面磁层也具有较高的磁导率，较高磁导率的磁芯与电磁面磁层之间通过夹层磁体相连，所制得的电感元件具有较高的初始电感值，且在加载电流的条件下，电感降幅较低，说明本申请所制得的电感元件具有较佳的直流偏置性能，可较好地满足使用需求。
实施例2、3以及对比例2、3均以实施例1为基础，考察了制备夹层磁体的原料，即片状合金磁体、球状合金磁体及其用量对电感元件的初始电感值以及电感稳定性的影响，由表2的试验结果可知，当制备夹层磁体的原料包括片状合金磁体和球状合金磁体，且片状合金磁体和球状合金磁体按质量比为（7-9）：（1-3）混合时，制得的电感元件具有较高的初始电感值，且在外加电流的条件下电感值降幅较低。对比例2中单独采用球状合金磁体，对比例3中单独采用片状合金磁体，要么导致所制得的电感元件的电感值稳定性差，要么导致所制得的电感原件的初始电感值较低。且对比例1中不含夹层磁体，导致所制得的电感元件的稳定性较差。
实施例4、5以及对比例4、5考察了夹层磁体的厚度对电感元件的初始电感和稳定性的影响，由表2的试验结果可知，当夹层磁体的厚度在8-20μm的范围内时，制得的电感元件的初始电感值较高，且电感的稳定性较佳。对比例4和对比例5中，夹层磁体的厚度要么偏薄，要么偏厚，导致所制得的电感元件的初始电感值较低，或者导致所制得的电感元件的电感稳定性较差。
实施例6、7以及对比例6、7均以实施例1为基础，考察了制备电磁面磁层材料的羰基铁粉的粒径对电感元件的初始电感值和稳定性的影响，由表2的试验结果可知，当羰基铁粉的平均粒径在4-6μm范围内时，制得的电感元件的初始电感值较高，且电感元件的电感值的稳定性较佳。对比例6、对比例7中，羰基铁粉的平均粒径要么偏小，要么偏大，导致所制得的电感元件的初始电感值偏低，或者导致所述制得的电感元件的电感值在外加电流的条件下降幅较大。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电感元件，其特征在于，包括线圈、磁芯、电磁面磁层和夹层磁体，所述夹层磁体设置在所述磁芯的一端，所述电磁面磁层设置在所述夹层磁体上，所述线圈绕制在所述磁芯上；
所述夹层磁体的厚度为8-20μm，所述夹层磁体包括片状合金磁体和球状合金磁体，所述片状合金磁体和所述球状合金磁体的质量比为（7-9）：（1-3）；
所述片状合金磁体包括片状合金材料和包覆在所述片状合金材料上的绝缘膜三，所述球状合金磁体包括球状合金材料和包覆在所述球状合金材料上的绝缘膜四；
所述片状合金材料和所述球状合金材料的制备原料均包括铁基合金材料，所述铁基合金材料包括如下重量百分比的原料：Fe 87.7-93wt%，Ni 2.5-5.5wt%，Si 3.5-6.5wt%，Cr1.0-3.0wt%；
所述片状合金材料的长度为10-45μm，厚度为0.3-0.8μm，绝缘膜三的厚度为10-30nm，球状合金材料的平均粒径为0.5-2μm，绝缘膜四的厚度为5-10nm；
所述绝缘膜三和绝缘膜四的制备原料均包括聚硼硅氮烷，所述聚硼硅氮烷中硼的含量为3-5wt%；
所述磁芯和所述电磁面磁层均由合金磁性粉末和填充磁性粉末制成，所述合金磁性粉末包括纳米晶材料一和包覆在所述纳米晶材料一上的绝缘膜一，所述填充磁性粉末包括羰基铁粉和包覆在所述羰基铁粉上的绝缘膜二；
所述纳米晶材料一的平均粒径为15-37μm，羰基铁粉的平均粒径为4-6μm，绝缘膜一和绝缘膜二的厚度为15-30nm；
所述纳米晶材料一包括如下重量百分比的原料：Fe 75-85.5wt%，Co 7.5-13.5wt%，Si4.5-6.5wt%，B 1.5-3wt%，Cr 0.5-1wt%，C 0.5-1wt%。
2.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述夹层磁体的厚度为20μm，所述片状合金磁体和所述球状合金磁体的质量比为9：1。
3.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述夹层磁体的制备原料还包括环氧酚醛树脂。
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