JP7089576B2 - 金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタの製造方法 - Google Patents
金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7089576B2 JP7089576B2 JP2020203027A JP2020203027A JP7089576B2 JP 7089576 B2 JP7089576 B2 JP 7089576B2 JP 2020203027 A JP2020203027 A JP 2020203027A JP 2020203027 A JP2020203027 A JP 2020203027A JP 7089576 B2 JP7089576 B2 JP 7089576B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- product
- chamfering
- polishing
- primary
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 title claims description 8
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 26
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 22
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 17
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 14
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 10
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 8
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 6
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 6
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 3
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- XEVZIAVUCQDJFL-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Fe].[Si] Chemical compound [Cr].[Fe].[Si] XEVZIAVUCQDJFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 iron-silicon-aluminum Chemical compound 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/06—Coil winding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/38—Electroplating: Baths therefor from solutions of copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/001—Magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/02—Casings
- H01F27/022—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/255—Magnetic cores made from particles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/08—Cores, Yokes, or armatures made from powder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/005—Impregnating or encapsulating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0246—Manufacturing of magnetic circuits by moulding or by pressing powder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/10—Connecting leads to windings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
- H01F2017/048—Fixed inductances of the signal type with magnetic core with encapsulating core, e.g. made of resin and magnetic powder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
- H01F27/292—Surface mounted devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/06—Coil winding
- H01F41/064—Winding non-flat conductive wires, e.g. rods, cables or cords
Description
本発明は、インダクタ技術に関するものである。特に、金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタの製造方法に関するものである。
従来のインダクタには、スラリー末端封鎖からなる電気めっき型の一体成型インダクタ、材料片スポット溶接からなる電極型の一体成型インダクタ、Ｔコア電極型の一体成型インダクタが含まれる。そのうち、スラリー末端封鎖からなる電気めっき型の一体成型インダクタは、体積が小さく、インダクタに対してパッチの設置を行う時、サイドのスズ積層面積が大きいため、集積回路の密集度が減らされ、回路基板のスペースが有効に利用されない。同時に、スラリー末端封鎖からなる電気めっき型の一体成型インダクタは、電極の溶接位置に本体を含んで４つの金属層（それぞれ銅／銀／ニッケル／錫である）を備えており、４つの金属層の間には寄生容量が形成しやすいため、インダクタの直流抵抗が増加され、インダクタの自己共振周波数が低下される。材料片スポット溶接からなる電極型の一体成型インダクタのリードフレームは、製品の側面から底部に向かって曲がり、曲げ振幅とフレームの厚さにより、製品の長さサイズが長くなり、コイルの設計を制限するため、製品の特性が制限され、回路基板のスペースが有効に利用されないと同時に、集積回路の密集度が減らされる。Ｔコア電極型の一体成型インダクタは、生産投資が大きく、産出が低く、製品の製造コストが高いため、大量生産には適さず、市場の需要に迅速に対応することは困難である。
本発明の目的は、底部電極のみを保留し、ナノ絶縁材料を採用して製品本体を覆う金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタを提供することである。これにより、スラリー末端封鎖からなる電気めっき型、材料片スポット溶接からなる電極型の一体式チップインダクタ製品のサイドのスズ積層サイズを節約し、回路基板上における製品の設置サイズを縮小し、集積回路ＰＣＢボードの設置スペースを増やし、集積回路産業の高度の集積化開発に有利な条件を作り出す。同じサイズの場合、製品の総合的な性能が大幅に向上できる。
上記の目的を達成するために、本発明は、空芯コイルの巻き付けと、プレス成形と、一次面取りと、熱圧硬化と、二次面取りと、一次ナノ絶縁コーティングと、一次研磨と、電極銅めっきと、二次ナノ絶縁コーティングと、二次研磨と、電気めっきによる電極の金属化と、テスト及びパッケージングとのステップを含む、金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタの製造方法を技術的解決策として提供する。
上記工程の好ましいステップとして、前記空芯コイルの巻き付けは、その巻き付け方法はエナメル線の絶縁ラッカー膜に引っかき傷およびぶれ傷が付けなく、対応する特性要件を満たすように、巻線治具への多軸による整然とした並列巻きを採用する。
上記工程の好ましいステップとして、前記プレス成形は、空芯コイルを含む巻線治具を成形機の金型中に入れ、次にコイルを金型キャビティ内の定点にインプラントし、ミクロンレベルの軟磁性金属粉末を金型キャビティ内に注入し、空芯コイルが金属粉末で完全に包まれてからプレス成形することであり、成型密度は３ｇ／ｃｍ３以上である。
上記工程の好ましい工程として、前記一次面取りは、プレス成形された製品を、製品重量に応じて一定の割合で面取り媒体と混合した後、面取り装置に入れ、面取り作業を完成させることである。
上記工程の好ましい工程として、前記熱圧硬化は、製品を整然にレイアウトして熱圧装置のキャビティ内に入れ、熱圧装置のキャビティの温度を１５０℃以上に制御し、０．５トン以上の圧力で１０分間以上の保圧を行い、熱圧硬化作業を完成させることである。
上記工程の好ましい工程として、前記二次面取りは、熱圧硬化後の製品を、製品の重量に応じて一定の割合で面取り媒体と混合した後、面取り装置に入れ、二次面取り作業を完成させることである。
上記工程の好ましい工程として、前記一次ナノ絶縁コーティングは、ポリイミド系ナノ材料を使用して製品の表面に対して絶縁コーティング処理を行うことであり、絶縁層の厚さは５μｍ以上であり、絶縁層を硬化させるために、製品をコーティング後に１５０℃以上で１時間以上ベーキングする。
上記工程の好ましい工程として、前記一次研磨は、製品を治具内に整然に配列し、高精度の研磨機を使用して製品に対して研磨作業を行うことであり、製品の片側研磨量は５μｍ以上であり、製品両端の導電線の銅界面と製品底部の２つの電極表面を露出する。
上記工程の好ましい工程として、前記電極銅めっきは、一次研磨後の製品に１０μｍ以上の銅層を電気めっきすることである。
上記工程の好ましい工程として、前記二次ナノ絶縁コーティングは、ポリイミド系ナノ材料を使用して製品の表面に対して絶縁コーティング処理を行うことであり、絶縁層の厚さは５μｍ以上であり、絶縁層を硬化させるために、製品をコーティング後に１５０℃以上で１時間以上ベーキングする。
上記工程の好ましい工程として、前記二次研磨は、製品を治具内に整然に配列し、高精度の研磨機を使用して製品に対して研磨作業を行うことであり、製品の片側研磨量は５μｍ以上であり、製品底部の銅導体のめっき層を露出する。
上記工程の好ましい工程として、前記電気めっきによる電極の金属化は、製品のはんだ付け性、はんだ耐性及び接着性を増加するために、イオンプレーティング技術（ＰＶＤ技術）又は従来の電気めっき工程を使用し、元の一次銅めっきされた製品の表面に必要な金属及び合金材料のめっき層をさらに追加することである。
上記工程の好ましい工程として、前記テスト及びパッケージングは、製品に対して全自動的なテスト及びパッケージングを行い、サイズ及び特性の不良品を排除し、製品をキャリアテープに包み込むことである。
本発明の技術的な利点は次の通りである。
１）本発明の技術的な利点は、底部電極のみを保留し、ナノ絶縁材料を採用して製品本体を覆う金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタを提供することである。これにより、スラリー末端封鎖からなる電気めっき型、材料片スポット溶接からなる電極型の一体式チップインダクタ製品のサイドのスズ積層サイズを節約し、回路基板上における製品の設置サイズを縮小し、集積回路ＰＣＢボードの設置スペースを増やし、集積回路産業の高度の集積化開発に有利な条件を作り出す。同じサイズの場合、製品の総合的な性能が大幅に向上できる。
２）製造過程でイオンプレーティング技術又は従来の電気めっき技術を使用し、めっき層の緊密性を向上しながらめっき層を４層から２層に減らし、製造コストを節約し、工程収率を向上する。
３）新しいナノ絶縁コーティング材料及びナノ絶縁コーティング工程を使用し、製品の絶縁コーティングの厚さを５μｍ以上にする。絶縁コーティング材料は、環境にやさしい熱硬化型のポリエステルイミド系の材料である。
１）本発明の技術的な利点は、底部電極のみを保留し、ナノ絶縁材料を採用して製品本体を覆う金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタを提供することである。これにより、スラリー末端封鎖からなる電気めっき型、材料片スポット溶接からなる電極型の一体式チップインダクタ製品のサイドのスズ積層サイズを節約し、回路基板上における製品の設置サイズを縮小し、集積回路ＰＣＢボードの設置スペースを増やし、集積回路産業の高度の集積化開発に有利な条件を作り出す。同じサイズの場合、製品の総合的な性能が大幅に向上できる。
２）製造過程でイオンプレーティング技術又は従来の電気めっき技術を使用し、めっき層の緊密性を向上しながらめっき層を４層から２層に減らし、製造コストを節約し、工程収率を向上する。
３）新しいナノ絶縁コーティング材料及びナノ絶縁コーティング工程を使用し、製品の絶縁コーティングの厚さを５μｍ以上にする。絶縁コーティング材料は、環境にやさしい熱硬化型のポリエステルイミド系の材料である。
以下は、すべての図面と併せて本発明をさらに説明する。図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態は、空芯コイルの巻き付けと、プレス成形と、一次面取りと、熱圧硬化と、二次面取りと、一次ナノ絶縁コーティングと、一次研磨と、電極銅めっきと、二次ナノ絶縁コーティングと、二次研磨と、電気めっきによる電極の金属化と、テスト及びパッケージングとのステップを含む、金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタの製造方法である。
ここで、各ステップは下記の通りである。
第一ステップ：空芯コイルの巻き付け：製品仕様に従って要件を設定して空芯コイルを制作する。その巻き付け方法はエナメル線の絶縁ラッカー膜に引っかき傷およびぶれ傷が付けなく、対応する特性要件を満たすように、巻線治具への多軸による整然とした並列巻きを採用する。エナメル線の選定及び巻き付けは、繰り返しテストの結果、大量生産可能な巻線装置のパラメータ及び線材の仕様データを取得した。巻き付け方法は巻線治具への多軸による整然とした並列巻きを採用しているため、材料片を節約しながら巻き付け速度を向上する。
第二ステップ：プレス成形：カルボニル鉄粉末又は合金材料（鉄－シリコン、鉄－シリコン－クロム、鉄－ニッケル、鉄－シリコン－アルミニウム及びアモルファスナノ等の材料体系）を使用して成形する。研究開発チームは、複数の試験を経て、データを記録し、統計分析の後、次のように最適なカルボニル粉末成分の処方を選別した。
カルボニル基鉄粉又は合金材料をエポキシ樹脂及びアセトンと１００：５：１５の重量比でよく混合した後、温度６５℃の条件下で２時間保温した後、粉砕して造粒する。製造された粉末は、球形度≧９０％を満たす必要がある。また、粉末の粒径はＤ５０≦３０μｍ、Ｄ９０≦９０μｍ、Ｄ１０≦２０μｍを満たす必要がある（Ｄ１０は、粒子の累積分布が１０％になる粒径である。即ち、この粒径よりも小さい粒子の体積含有量は、すべての粒子の１０％を占める。Ｄ５０は、粒子の累積分布が５０％になる粒径である。中位径又は中位粒子径とも呼ばれ、これは粒径のサイズを表す代表値である。Ｄ９０は、粒子の累積分布が９０％になる粒径である。即ち、このサイズよりも小さい粒子の体積含有量は、すべての粒子の９０％を占める）。エポキシ樹脂をバインダとし、粉末造粒が完成された後、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を添加する。
空芯コイルを含む巻線治具を成形機の金型に入れ、次に金型キャビティ内の定点にコイルをインプラントし、ミクロンレベルの軟磁性金属粉末を金型キャビティ内に注入する。空芯コイルが金属粉末で完全に包まれてからプレス成形する。成型密度は３ｇ／ｃｍ３以上である。
成形機の具体的な圧力の選定：圧力が大きいと、コイルのパテントレザーに傷が付いたり、つぶれたりし、圧力が足りないと、生産された製品の密度が不足し、製品のコーナー欠落やインダクタンスの低下等の不具合が発生する。大量な実験の結果、統計データにより、製品の品質、生産効率、及び収率を満たすことができる最適なパラメータを選別する。
第三ステップ：一次面取り：プレス成形された製品を、製品重量に応じて一定の割合で面取り媒体と混合した後、面取り装置に入れて面取り作業を完成させる。
第四ステップ：熱圧硬化：製品を整然にレイアウトして熱圧装置のキャビティ内に入れ、熱圧装置のキャビティの温度を１５０℃以上に制御し、０．５トン以上の圧力で１０分間以上の保圧を行い、熱圧硬化作業を完成させる。
第五ステップ：二次面取り：熱圧された製品を、製品の重量に応じて一定の割合で面取り媒体と混合した後、面取り装置に入れ、二次面取り作業を完成させる。
第六ステップ：一次ナノ絶縁コーティング：ポリイミド系ナノ材料を使用して製品の表面に対して絶縁コーティング処理を行う。絶縁層の厚さは５μｍ以上であり、絶縁層を硬化させるために、製品をコーティング後に１５０℃以上で１時間以上ベーキングする。
第七ステップ：一次研磨：製品を治具内に整然に配列し、高精度の研磨機を使用して製品について研磨作業を行う。製品の片側研磨量は５μｍ以上であり、製品の両端の導電線の銅界面と製品底部の２つの電極表面を露出する。
第八ステップ：電極銅めっき：一次研磨後の製品に１０μｍ以上の銅層を電気めっきする。
第九ステップ：二次ナノ絶縁コーティング：ポリイミド系ナノ材料を使用して製品の表面に対して絶縁コーティング処理を行う。絶縁層の厚さは５μｍ以上であり、絶縁層を硬化させるために、製品をコーティング後に１５０℃以上で１時間以上ベーキングする。
第十ステップ：二次研磨：製品を治具内に整然に配列し、高精度の研磨機を使用して製品について研磨作業を行う。製品の片側研磨量は５μｍ以上であり、製品底部の銅導体めっき層を露出する。
第十一ステップ：電気めっきによる電極の金属化：製品のはんだ付け性、はんだ耐性及び接着性を増加するために、イオンプレーティング技術（ＰＶＤ技術）又は従来の電気めっき工程を使用し、元の一次銅めっきされた製品の表面に必要な金属及び合金材料のめっき層をさらに追加する。
第十二ステップ：テスト及びパッケージング：製品に対して全自動的なテスト及びパッケージングを行い、サイズ及び特性の不良品を排除し、製品をキャリアテープに包み込む。
上記に記載されていることは、本発明の好ましい実施形態にすぎず、本発明の実施範囲を限定することを意図するものではない。したがって、本発明の形状及び原理に従って行われたすべての変化は、いずれも本発明の保護範囲に含まれるべきである。
Claims (2)
- 空芯コイルの巻き付けと、プレス成形と、一次面取りと、熱圧硬化と、二次面取りと、一次ナノ絶縁コーティングと、一次研磨と、電極銅めっきと、二次ナノ絶縁コーティングと、二次研磨と、電気めっきによる電極の金属化と、テスト及びパッケージングとのステップを含み、
前記空芯コイルの巻き付けは、その巻き付け方法はエナメル線の絶縁ラッカー膜に引っかき傷およびぶれ傷が付けなく、対応する特性要件を満たすように、巻線治具への多軸による整然とした並列巻きを採用するステップであり、
前記プレス成形は、空芯コイルを含む巻線治具を成形機の金型中に入れ、次にコイルを金型キャビティ内の定点にインプラントし、ミクロンレベルの軟磁性金属粉末を金型キャビティ内に注入し、空芯コイルが金属粉末で完全に包まれてからプレス成形することであり、成型密度は３ｇ／ｃｍ ３ 以上であるステップであり、
前記一次面取りは、プレス成形された製品を、製品重量に応じて一定の割合で面取り媒体と混合した後、面取り装置に入れ、面取り作業を完成させるステップであり、
前記熱圧硬化は、製品を整然にレイアウトして熱圧装置のキャビティ内に入れ、熱圧装置のキャビティの温度を１５０℃以上に制御し、０．５トン以上の圧力で１０分間以上の保圧を行い、熱圧硬化作業を完成させるステップであり、
前記二次面取りは、熱圧硬化後の製品を、製品の重量に応じて一定の割合で面取り媒体と混合した後、面取り装置に入れ、二次面取り作業を完成させるステップであり、
前記一次ナノ絶縁コーティングは、ポリイミド系ナノ材料を使用して製品の表面に対して絶縁コーティング処理を行うことであり、絶縁層の厚さは５μｍ以上であり、絶縁層を硬化させるために、製品をコーティング後に１５０℃以上で１時間以上ベーキングするステップであり、
前記一次研磨は、製品を治具内に整然に配列し、高精度の研磨機を使用して製品に対して研磨作業を行うことであり、製品の片側研磨量は５μｍ以上であり、製品両端の導電線の銅界面と製品底部の２つの電極表面を露出するステップであり、
前記二次ナノ絶縁コーティングは、ポリイミド系ナノ材料を使用して製品の表面に対して絶縁コーティング処理を行い、絶縁層の厚さは５μｍ以上であり、絶縁層を硬化させるために、製品をコーティング後に１５０℃以上で１時間以上ベーキングするステップであり、
前記二次研磨は、製品を治具内に整然に配列し、高精度の研磨機を使用して製品について研磨作業を行い、製品の片側研磨量は５μｍ以上であり、製品底部の銅導体めっき層を露出するステップであり、
前記電気めっきによる電極の金属化は、製品のはんだ付け性、はんだ耐性及び接着性を増加するために、イオンプレーティング技術（ＰＶＤ技術）又は従来の電気めっき工程を使用し、元の一次銅めっきされた製品の表面に必要な金属及び合金材料のめっき層をさらに追加するステップであることを特徴とする、金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタの製造方法。 - 前記テスト及びパッケージングは、製品に対して全自動的なテスト及びパッケージングを行い、サイズ及び特性の不良品を排除し、製品をキャリアテープに包み込むことである、ことを特徴とする請求項１に記載の金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011114582.8 | 2020-10-19 | ||
| CN202011114582.8A CN112164570A (zh) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 金属磁粉芯一体式芯片电感的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022067029A JP2022067029A (ja) | 2022-05-02 |
| JP7089576B2 true JP7089576B2 (ja) | 2022-06-22 |
Family
ID=73867383
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020203027A Active JP7089576B2 (ja) | 2020-10-19 | 2020-12-07 | 金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタの製造方法 |
| JP2021069393A Active JP7190527B2 (ja) | 2020-10-19 | 2021-04-15 | 金属粉末コアからなる集積チップインダクタの製造方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021069393A Active JP7190527B2 (ja) | 2020-10-19 | 2021-04-15 | 金属粉末コアからなる集積チップインダクタの製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20210082619A1 (ja) |
| JP (2) | JP7089576B2 (ja) |
| KR (2) | KR102491048B1 (ja) |
| CN (2) | CN112164570A (ja) |
| TW (2) | TW202217875A (ja) |
| WO (1) | WO2022165992A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113737161A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-12-03 | 湖南创一电子科技股份有限公司 | 采用助导介质带动镍离子吸附的金属化磁芯及陶瓷芯 |
| CN113345702A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-09-03 | 创一科技(长沙)有限公司 | 一种低成本集成芯片电感的制备方法 |
| CN113178316A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-27 | 创一科技(长沙)有限公司 | 电极采用电镀金属化的大功率大电流一体成型电感 |
| CN113889323A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-04 | 江苏蓝沛新材料科技有限公司 | 一种蚀刻线路超小一体成型电感的制备方法及电感 |
| CN114188129A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-15 | 北京卫星制造厂有限公司 | 变压器及其制备方法 |
| CN114068152A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-02-18 | 苏州邦鼎新材料有限公司 | 一种高性能高品质一体电感元件结构及其制成方法 |
| CN114758881A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-15 | 宁波中科毕普拉斯新材料科技有限公司 | 一种片式电感的制备方法 |
| CN114843098A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-02 | 张灵波 | 一种表面安装电感器的制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001052946A (ja) | 1999-05-31 | 2001-02-23 | Murata Mfg Co Ltd | チップ型インダクタの製造方法 |
| JP2015002228A (ja) | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 東光株式会社 | 面実装インダクタの製造方法 |
| CN111128526A (zh) | 2020-01-19 | 2020-05-08 | 美磊电子科技(昆山)有限公司 | 端电极底部引出之一体成型模铸电感结构及其制造工艺 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980047648A (ko) | 1996-12-16 | 1998-09-15 | 우덕창 | 칩형 인덕턴스 부품의 제조방법 |
| US20030184423A1 (en) * | 2002-03-27 | 2003-10-02 | Holdahl Jimmy D. | Low profile high current multiple gap inductor assembly |
| JP2009231656A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Taiyo Yuden Co Ltd | チップインダクタおよびその製造方法 |
| US20090250836A1 (en) * | 2008-04-04 | 2009-10-08 | Toko, Inc. | Production Method for Molded Coil |
| JP5329202B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-10-30 | 東光株式会社 | モールドコイルの製造方法 |
| KR101021272B1 (ko) * | 2009-09-02 | 2011-03-11 | 주식회사 지오 | 칩인덕터의 제조에 있어서 적어도 2개의 서로 다른 금속전극 패턴들을 연속적으로 시트 상에 인쇄하는 방법 및 이에 사용되는 원통형 스크린 |
| CN102856067A (zh) * | 2012-09-04 | 2013-01-02 | 深圳市金瑞中核电子有限公司 | 一种磁环生产工艺 |
| CN103050224A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-17 | 王向群 | 功率电感器及其制造方法 |
| EP2783774A1 (en) | 2013-03-28 | 2014-10-01 | Basf Se | Non-corrosive soft-magnetic powder |
| CN103594218B (zh) * | 2013-09-13 | 2015-11-18 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种高叠加低损耗金属磁粉芯的制备方法 |
| KR20150067003A (ko) * | 2013-12-09 | 2015-06-17 | 조인셋 주식회사 | 표면실장형 인덕터 및 그 제조방법 |
| KR102105393B1 (ko) * | 2015-01-27 | 2020-04-28 | 삼성전기주식회사 | 코일 부품 및 그 실장 기판 |
| JP6365696B2 (ja) | 2015-02-06 | 2018-08-01 | 株式会社村田製作所 | モジュール |
| EP3306629B1 (en) * | 2015-06-04 | 2020-04-22 | Poco Holding Co., Ltd. | Method for manufacturing high-density integrally-molded inductor |
| CN105355409B (zh) * | 2015-11-18 | 2017-12-26 | 宁波韵升电子元器件技术有限公司 | 一种表面安装电感器的制造方法 |
| JP6673065B2 (ja) * | 2016-07-07 | 2020-03-25 | Tdk株式会社 | コイル装置 |
| JP2018182207A (ja) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 株式会社村田製作所 | コイル部品 |
| KR102019921B1 (ko) * | 2017-12-15 | 2019-09-11 | 주식회사 모다이노칩 | 파워 인덕터 및 그 제조 방법 |
| JP6737260B2 (ja) * | 2017-12-26 | 2020-08-05 | 株式会社村田製作所 | インダクタ |
| CN110098042A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-08-06 | 深圳华络电子有限公司 | 一种小型电感器的制作工艺 |
| CN109961922A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-02 | 美磊电子科技(昆山)有限公司 | 一种顶部被覆导体的一体成型模铸电感结构及其制备工艺 |
| KR102098623B1 (ko) * | 2019-04-17 | 2020-04-08 | 주식회사 미래전자부품산업 | 몰디드 인덕터 및 그의 제조방법 |
| JP7404744B2 (ja) | 2019-09-30 | 2023-12-26 | 株式会社村田製作所 | コイル部品の製造方法 |
| CN110565134A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-13 | 深圳华络电子有限公司 | 一种电感器件的电极制备方法 |
| CN110947604A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-04-03 | 山西中磁尚善科技有限公司 | 一种悬浮式磁芯涂装工艺 |
-
2020
- 2020-10-19 CN CN202011114582.8A patent/CN112164570A/zh active Pending
- 2020-11-17 TW TW109140065A patent/TW202217875A/zh unknown
- 2020-11-30 US US17/107,631 patent/US20210082619A1/en not_active Abandoned
- 2020-12-02 KR KR1020200166986A patent/KR102491048B1/ko active IP Right Grant
- 2020-12-07 JP JP2020203027A patent/JP7089576B2/ja active Active
-
2021
- 2021-02-02 CN CN202110139477.8A patent/CN113012916A/zh active Pending
- 2021-04-12 TW TW110113143A patent/TW202217876A/zh unknown
- 2021-04-14 KR KR1020210048842A patent/KR102496727B1/ko active IP Right Grant
- 2021-04-15 JP JP2021069393A patent/JP7190527B2/ja active Active
- 2021-04-16 WO PCT/CN2021/087837 patent/WO2022165992A1/zh active Application Filing
- 2021-05-18 US US17/324,060 patent/US20210343460A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001052946A (ja) | 1999-05-31 | 2001-02-23 | Murata Mfg Co Ltd | チップ型インダクタの製造方法 |
| JP2015002228A (ja) | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 東光株式会社 | 面実装インダクタの製造方法 |
| CN111128526A (zh) | 2020-01-19 | 2020-05-08 | 美磊电子科技(昆山)有限公司 | 端电极底部引出之一体成型模铸电感结构及其制造工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022165992A1 (zh) | 2022-08-11 |
| CN113012916A (zh) | 2021-06-22 |
| KR20220051773A (ko) | 2022-04-26 |
| KR102491048B1 (ko) | 2023-01-20 |
| TW202217876A (zh) | 2022-05-01 |
| US20210082619A1 (en) | 2021-03-18 |
| TW202217875A (zh) | 2022-05-01 |
| KR102496727B1 (ko) | 2023-02-06 |
| JP2022067040A (ja) | 2022-05-02 |
| KR20220051784A (ko) | 2022-04-26 |
| US20210343460A1 (en) | 2021-11-04 |
| CN112164570A (zh) | 2021-01-01 |
| JP7190527B2 (ja) | 2022-12-15 |
| JP2022067029A (ja) | 2022-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7089576B2 (ja) | 金属磁性粉末コアからなる一体式チップインダクタの製造方法 | |
| US11309117B2 (en) | Inductive element and manufacturing method | |
| CN102856037B (zh) | 模塑成型功率电感元件及制造方法 | |
| CN106898479A (zh) | 线圈组件及制造该线圈组件的方法 | |
| CN202887902U (zh) | 模塑成型功率电感元件 | |
| US9987777B2 (en) | Power inductor encapsulated through injection molding | |
| US20220157519A1 (en) | Integrally formed inductor and manufacturing method thereof | |
| CN103050224A (zh) | 功率电感器及其制造方法 | |
| CN203013434U (zh) | 功率电感器 | |
| CN102097200B (zh) | 一种绕线类贴装电子元件的芯柱部件及其制造方法 | |
| CN102122563B (zh) | 一种绕线电感及其制造方法 | |
| TW201712699A (zh) | 壓粉磁芯、該壓粉磁芯之製造方法、具備該壓粉磁芯之電氣．電子零件及安裝有該電氣．電子零件之電氣．電子機器 | |
| CN111489890B (zh) | 一种贴片功率电感器的制作方法 | |
| EP3306629B1 (en) | Method for manufacturing high-density integrally-molded inductor | |
| WO2023133994A1 (zh) | 一种一体成型电感器的制造方法及应用其制备的电感器 | |
| CN107749340A (zh) | 一种高可靠性大电流模压电感及制造方法 | |
| CN111508694A (zh) | 超低阻抗热压成型电感及其制造方法 | |
| CN116670314A (zh) | 用于制造磁体的磁性粉末、磁体和磁性元件 | |
| CN213124106U (zh) | 一种金属磁粉芯一体式芯片电感 | |
| CN214152664U (zh) | 一种平面变压器 | |
| CN116525286B (zh) | 一种紧凑型绕线电感及其制备方法 | |
| CN214505222U (zh) | 双电极一体成型电感 | |
| CN114999815A (zh) | 一种模压成型电感及其制备方法与应用 | |
| CN116631739A (zh) | 一种微型线圈、包含该微型线圈的微型电感及其制备方法 | |
| CN114188139A (zh) | 一种复合式的一体电感制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211206 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220127 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220523 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220610 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7089576 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |