[发明专利]线圈磁粉一体成型式电感及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子产品用的线圈磁粉一体成型式电感及其制作方法。

背景技术

近年来，随着笔记本电脑、服务器用的MPU处理速度向高速化发展，推进了供应电流的大电流化。这其中，用于DC/DC转换器的功率电感，由于小型化大电流的需要，图1所示的一体成型电感也在走向产品化。中国专利CN1304145A详细描述了该类电感的制造方法。这类电感所用的磁性材料通常是由金属磁性粉末和树脂等绝缘材料结合而成的，将金属磁性粉末和树脂混合混炼而成的粉末颗粒用模具冷压压粉成型的方法压制得到电感器，这种方法已普遍使用。

已有的这类电感器，因为磁芯是用饱和磁感应强度高的金属磁粉压成的，所以不仅体积小，而且与铁氧体磁芯电感器相比，电流重叠特性优越，满足了大电流化的要求。但是它的缺点是，与铁氧体磁芯电感器相比，很难获得高的磁导率。为了提高磁导率，就必须提高金属磁粉的体积占有率，因此成型体的密度就不得不提高，由于粉末颗粒之间的摩擦，单位每平方厘米就必须施加从数吨到数十吨的成型压力，在此成型压力作用下，成型体的金属磁粉会受力而发生变形；压力过大时，颗粒会碎裂；受到外部磁场作用时，损耗增加导致器件发热，应用于DC/DC转换器中的功率电感就会削弱回路效率；同时，电感器件内的空芯线圈也承受了比较大的成型压力，线材与粉体接触时，线材的绝缘皮层就容易破坏，这样就很可能出现短路问题。

发明内容

本发明旨在提出一种线圈磁粉一体成型式电感，能用较小的成型压力来制作，并且磁体密度高，磁性器件的损耗较小；本发明另一目的是提出这种线圈磁粉一体成型式电感的制作方法。

这种线圈磁粉一体成型式电感包括一个立方体形的磁性材料块，磁性材料块内有一个埋入式线圈，磁性材料块的两个相对面上各有一个端电极，每个端电极分别与线圈的一端相连。这种线圈磁粉一体成型式电感中的磁性材料块由两种以上不同平均粒径组成的磁粉和绝缘树脂组成，此磁粉的分子组成用通式Fe_100-x-y-zSi_xCr_yB_z表示，其中3≦x≦8,2≦y≦6,1.5≦z≦4，所述的绝缘树脂均匀包裹在磁粉颗粒表面。

这种线圈磁粉一体成型式电感的制作方法采用温压成型法，步骤为：

（一）按预定的比例将两种以上不同粒度的磁粉相均匀混合；

（二）按预定的比例将第一步所得的磁粉与绝缘树脂均匀混和成在80℃~120℃间呈塑性粘质体的粘土状的复合磁性材料料团；

（三）制作空芯线圈；

（四）把成型模具和下冲头加热至80℃~120℃，把第二步整备好的复合磁性材料料团和第三步整备好的空芯线圈填充到加热了的模具里面，令空芯线圈埋在复合磁性材料里；加压压制成型，压力范围：每平方厘米1kgf～1×10³kgf；在保持成型压力的同时加热模具至140~160℃，保温到树脂固化后脱模，得到一个线圈埋于磁性材料体内的块体；

（五）将上步得到的块体上有空芯线圈引线端的两个端面抛光；

（六）用真空溅射法，在抛光好的两个端面上制成电极。

这种线圈磁粉一体成型式电感由于采用组成用通式Fe_100-x-y-zSi_xCr_yB_z表示的低损耗的非晶合金磁粉，并且磁粉的组成为两种以上不同平均粒径，热压得到的磁体密度很高，故磁性器件的损耗相对较小。又由于磁粉中加入了绝缘树脂，在压制时预先对磁粉团和模具加热，磁粉团在此温度下呈塑性粘质体，便于压制成型，用较小的压力即可完成压制成型操作，压制过程对磁粒和线圈的损伤皆很小。

附图说明

图1为已有的一体成型电感的结构示意图；

图2为本发明的线圈磁粉一体成型式电感的结构图；

图3为线圈磁粉一体成型式电感的压制成型的原理图；

图4本发明的产品的加工过程示意图。

具体实施方式

已有的一体成型电感的结构如图1所示，包括磁性材料2、埋入磁性材料内的线圈1的两个引线端3。