[发明专利]小型表面贴装磁屏蔽功率电感及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电感器技术领域，特别涉及小型表面贴装、大电流磁屏蔽功率电感器设计及制作。

背景技术

世界电子元器件向小型、高效、表面贴片安装、低表面安装高度、低重量、低电磁干扰方向发展，功率电感也必然要跟随其发展步伐。功率电感广泛应用于开关电源中，在电路中起滤波作用，其性能直接影响到开关电源的性能。例如，低的安装高度、小的体积会很大程度上缩小开关电源的体积，提高其功率密度；高的电感值会减小开关电源的纹波大小；低的漏磁场不会干扰到其他电子元器件的正常工作；耐大电流的能力使其能传输更大的功率。因此，功率电感必将朝着小型、高感值、耐大电流、磁屏蔽及表面贴装的方向迈进。

现有的功率电感，要满足小型、高电感值、耐大电流其中的两者是容易实现的。如需满足小型、高电感值的要求，则采用线径较细的漆包线绕制较多的匝数即可实现，但其额定电流值很小；如需满足小型、耐大电流的要求，则采用较粗线径的漆包线绕制较少的匝数即可实现，但其电感值小；如需满足高电感值、耐大电流的要求，则可采用线径较粗的漆包线绕制较多的匝数即可实现，但其体积将严重变大。除以上三大特性外，低电磁干扰及表面贴装的设计也是发展潮流。因此，兼具以上五种性能的小型、大电流表面贴装电感必将成为元器件市场争夺的热点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对电感器件朝着小型、高感值、耐大电流、磁屏蔽及表面贴装的发展，本发明提供一种兼具以上五种特性的电感，并提供一种制备方法。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，小型表面贴装磁屏蔽功率电感，其特征在于，包括外壳磁芯、内核磁芯和线圈，线圈围绕内核磁芯设置，外壳磁芯的内部设置有限位机构，内核磁芯和线圈通过限位机构设置于外壳磁芯中。

内核磁芯和线圈为圆柱形；或者内核磁芯和线圈为长方体形；所述限位机构包括内核磁芯限位机构3和线圈限位机构2。

内核磁芯限位机构为设置于外壳磁芯内腔两端的凹槽，所述线圈限位机构为外壳磁芯内腔的凹槽，内核磁芯限位机构和线圈限位机构的形状和位置分别与内核磁芯、线圈对应。

所述线圈为漆包线绕制而成，且两接线端焊接有金属贴片。

所述外壳磁芯材料为NiZn、MnZn或MgZn铁氧体材料，外壳磁芯材料的起始磁导率μ_i大于900，居里温度T_c高于170℃，饱和磁感应强度B_s高于340mT。

所述外壳磁芯材料选用NiZn铁氧体材料，其成分包括主成分和掺杂剂，主成分按摩尔百分比计算为：49.0～50.8mol%Fe₂O₃，28.0～30.0mol%ZnO和6.0～8.0mol%CuO，余量为NiO；掺杂剂按重量百分比，以氧化物计算：0.10～0.25wt%Bi₂O₃、0.065～0.125wt%MoO₃、0.02～0.075wt%CaCO₃。

内核磁芯材料为铁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁镍钼磁粉芯或高磁通磁粉芯。

本发明还提供小型表面贴装磁屏蔽功率电感的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

1、外壳磁芯的配方：采用49.0～50.8mol%Fe₂O₃，28.0～30.0mol%ZnO，6.0～8.0mol%CuO，余量为NiO；

2、一次球磨：将以上料粉在球磨机内混合均匀，时间2～4小时；

3、预烧：将步骤2所得球磨料烘干，并在850～950℃炉内预烧2～4小时；

4、掺杂：将步骤3所得料粉按重量比加入以下掺杂剂：0.10～0.25wt%Bi₂O₃、0.065～0.125wt%MoO₃、0.02～0.075wt%CaCO₃；

5、二次球磨：将步骤4中得到的料粉在球磨机中球磨3～6小时；

6、成型：将步骤5所得料粉按重量比加入12～16wt％有机粘合剂，混匀，造粒后，在压机上将粒状粉料压制成坯件；

7、烧结：将步骤6所得生坯置于烧结炉内烧结，在1050～1120℃保温3～5小时，得到外壳磁芯；

8、绕制线圈，并在线圈的两接线端焊接金属贴片；

9、内核磁芯穿过线圈，固定在外壳磁芯内。