软磁性粉末组合物及磁性元件的制作方法技术

一种软磁性粉末组合物及磁性元件的制作方法，磁性元件的制作方法包括：先混炼一软磁性粉末组合物以形成一混炼物，接着涂布混炼物于一基材上，然后冷却混炼物；其中，软磁性粉末组合物包含以下组成成分(按重量百分比计)：(A)80％至93％的磁性材料，其包含铁硅铝磁性合金粉末、Ni-Zn铁氧体粉末、及Mn-Zn铁氧体粉末之中的至少一种；以及(B)7％至20％的高分子材料。基于本发明专利技术所提供的软磁性粉末组合物在常温或中低温下便可充分固化，故成型过程中不需要进行高温烧结处理；另外，利用本发明专利技术的方法所制成的磁性元件具有足够的可挠性机械强度、最大磁导率、及磁通量密度(感应)等优点，同时可将涡电流保持于低水平，并使磁滞损失最小化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁氧磁铁材料，特别是指一种可进行常温或中低温下固化的软磁性粉末组合物，以及应用所述软磁性粉末组合物的磁性元件的制作方法。
技术介绍
随着科技的发展，电子产品正朝向微型化、高输出化发展，同时移动电话或计算机等装置所使用的频段正在高频化，目前已达GHz的规格。伴随于此的磁性元件须具备在扩大频率范围内的高导磁率、低核心损失、高饱和感应、及高机械强度等特性。作为上述磁性元件的主要材料有软磁性金属材料和铁氧体材料，就软磁性金属材料来说，虽然其饱和磁通量密度比铁氧体材料高，但是其在使用上存在耗损高、价格高、比重高、及防锈性差等问题；就铁氧体材料来说，其不仅价格较低，且具有在数10kHz至数100kHz的频带中的耗损较低的优点。值得说明的是，铁氧体材料(如：粉末)一般先经过压制成型后再高温烧结以形成磁性元件，换句话说，现有的磁性元件的制作方法势必需要克服铁氧体材料的烧结性问题，硬化条件也须受到严格控制，以防止烧结性的降低、磁导率的降低和频率特性的低频化、介电常数的减小；并且基于铁氧体材料的复合铁氧体组合物的硬化反应须在高温下方足以完全。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种可于相对宽松的条件下固化成型的软磁性粉末组合物。为达上述目的，本专利技术采用以下技术手段：一种软磁性粉末组合物，包含以下组成成分(按重量百分比计)：(A)80％至93％的磁性材料，其包含铁硅铝磁性合金粉末、Ni-Zn铁氧体粉末、及Mn-Zn铁氧体粉末之中的至少一种；以及(B)7％至20％的高分子材料。本专利技术的另一目的，在于提供一种磁性元件的制作方法，其具有高操作效率、符合各式元件的微型化需求且可以自动化方式生产所需的磁性元件。为达上述目的，本专利技术采用以下技术手段：一种磁性元件的制作方法，包括下列步骤：首先，混炼上述的软磁性粉末组合物，以形成一混炼物；接着，涂布所述混炼物于一基材上；最后，冷却所述混炼物。换句话说，本专利技术提供一种软磁性粉末组合物，所述软磁性粉末组合物包含以下组成成分(按重量百分比计)：(A)80％至93％的磁性材料，其包含铁硅铝磁性合金粉末、Ni-Zn铁氧体粉末、及Mn-Zn铁氧体粉末之中的至少一种；以及(B)7％至20％的高分子材料。成分(A)的磁性材料包含85％至90％的片状铁硅铝磁性合金粉末，成分(B)的高分子材料包含10％至15％的热塑性树脂。10％至15％的所述热塑性树脂为乙烯-醋酸乙烯酯树脂(EVA)。或者，成分(A)的磁性材料包含85％至88％的Mn-Zn铁氧体粉末及2％至5％的铁硅铝磁性合金粉末，成分(B)的高分子材料为热塑性树脂。85％至88％的所述Mn-Zn铁氧体粉末皆为球状Mn-Zn铁氧体粉末，而2％至5％的所述铁硅铝磁性合金粉末包含1％至3％的片状铁硅铝磁性合金粉末、0.5％至1％的不规则或球状铁硅铝磁性合金粉末、及0.5％至1％的针状铁硅铝磁性合金粉末，且所述热塑性树脂为乙烯-醋酸乙烯酯树脂(EVA)。或者，成分(A)的磁性材料包含85％至88％的Ni-Zn铁氧体粉末及2％至5％的铁硅铝磁性合金粉末，成分(B)的高分子材料为热塑性树脂。85％至88％的所述Ni-Zn铁氧体粉末皆为球状Ni-Zn铁氧体粉末，而2％至5％的所述铁硅铝磁性合金粉末包含1％至3％的片状铁硅铝磁性合金粉末、0.5％至1％的不规则或球状铁硅铝磁性合金粉末、及0.5％至1％的针状铁硅铝磁性合金粉末，且所述热塑性树脂为乙烯-醋酸乙烯酯树脂(EVA)。或者，成分(A)的磁性材料包含80％至88％的片状铁硅铝磁性合金粉末，成分(B)的高分子材料包含10％至15％的热固性树脂。所述软磁性粉末组合物更进一步包含成分(C)2％至5％的添加剂，其包含0.5％至1％的溶剂、0.3％至1％的固化剂、0.1％至0.5％的耦合剂、0.3％至0.5％的流平剂、及0.3％至0.5％的消泡剂、0.4％至1.3％的增塑剂、及0.1％至0.2的促进剂。所述溶剂为环己酮，所述固化剂为双氰胺(DICY)，所述耦合剂为硅氧烷耦合剂，所述流平剂为有机硅与环己酮的混合物，所述消泡剂为有机硅与聚合物的混合物，且所述热固性树脂为端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)改性环氧树脂，所述增塑剂为二乙基草酸酯、甘油、三乙烯乙二醇、丁(基)-芐(基)邻苯二甲酸丁酯、邻苯二甲酸丁酯(DBP)、聚乙二醇(PEG)、三乙烯乙二醇己烷、邻苯二甲酸辛酯(DDP)、丁(基)-芐(基)邻苯二甲酸酯或邻苯二甲酸二辛酯。本专利技术还提供一种磁性元件的制作方法，包括下列步骤：混炼如上所述的软磁性粉末组合物，以形成一混炼物；将所述混炼物于一基材上加工成型；以及冷却所述混炼物以充分固化。在混炼所述软磁性粉末组合物的步骤中，混炼的温度范围介于100℃至200℃，混炼的转速介于60rpm至100rpm。将所述混炼物于一基材上加工成型的步骤包含利用涂布法或模压法将所述混炼物予以成型。本专利技术至少具有以下有益效果：基于本专利技术所提供的软磁性粉末组合物在常温或中低温下便可充分固化，故成型过程中不需要进行高温烧结处理。另外，利用本专利技术的方法所制成的磁性元件具有足够的可挠性机械强度、最大磁导率、及磁通量密度(感应)等优点，同时可将涡电流保持于低水平，并使磁滞损失最小化。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明图1为本专利技术的磁性元件的制作方法的流程示意图。具体实施方式基于陶瓷磁性材料具有良好的导磁率、高电阻系数和低损耗等特性，特别是软磁性材料(如：磁性纳米颗粒)在科技发展中的角色日益重要，本专利技术提供一种具有特殊配伍组成的软磁性粉末组合物，以满足市场对各式磁性元件或其零组件(如：微波吸收材、导磁薄膜、软磁盘、平面线圈感应材)的需求。相较于现今市面上用于电磁干扰遮蔽材料的复合铁氧体组合物，其还必须克服因烧结而产生的种种问题，本专利技术所提供的软磁性粉末组合物不仅可提供良好的操作性，而且以此为原料所制成的软磁性元件/零组件还具有足够的可挠性机械强度、最大磁导率、及磁通量密度(感应)等优点，同时可将涡电流保持于低水平，并使磁滞损失最小化。然而特别值得注意的是，所述软磁性粉末组合物可进行常温或中低温(200℃或更低的温度)下固化，成型过程中不需要进行高温烧结处理。接下来将会先简单介绍所述软磁性粉末组合物的组成成分及重量配比，而后再适时地补充所述聚硅氧树脂组成物的反应机制。熟悉本领域的技术人员可由本说明书内容了解本专利技术的优点与技术效果。应理解，本说明书内容中所记载的各项细节可基于不同观点加以施行或应用，因此在本专利技术的精神下进行各种修改与变更，均属本专利技术等效结构的创意范畴内。在本专利技术一较佳具体实施例中，从加工性、固化性、及产品效果等观点加以考虑，所述软磁性粉末组合物包含以下组成成分(按重量百分比计)：(A)80％至93％的磁性材料，其包含铁硅铝磁性合金粉末、Ni-Zn铁氧体粉末、及Mn-Zn铁氧体粉末之中的至少一种，其中铁硅铝磁性合金粉末中含84％至85％的铁、9％至10％的硅、及5％至6％的铝，Mn-Zn铁氧体粉末具有下述化学式：(Mnx本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软磁性粉末组合物，其特征在于，所述软磁性粉末组合物包含以下组成成分(按重量百分比计)：(A)80％至93％的磁性材料，其包含铁硅铝磁性合金粉末、Ni‑Zn铁氧体粉末、及Mn‑Zn铁氧体粉末之中的至少一种；以及(B)7％至20％的高分子材料。

【技术特征摘要】
1.一种软磁性粉末组合物，其特征在于，所述软磁性粉末组合物包含以下组成成分(按重量百分比计)：(A)80％至93％的磁性材料，其包含铁硅铝磁性合金粉末、Ni-Zn铁氧体粉末、及Mn-Zn铁氧体粉末之中的至少一种；以及(B)7％至20％的高分子材料。2.如权利要求1所述的软磁性粉末组合物，其特征在于，成分(A)的磁性材料包含85％至90％的片状铁硅铝磁性合金粉末，成分(B)的高分子材料包含10％至15％的热塑性树脂。3.如权利要求2所述的软磁性粉末组合物，其特征在于，10％至15％的所述热塑性树脂为乙烯-醋酸乙烯酯树脂(EVA)。4.如权利要求1所述的软磁性粉末组合物，其特征在于，成分(A)的磁性材料包含85％至88％的Mn-Zn铁氧体粉末及2％至5％的铁硅铝磁性合金粉末，成分(B)的高分子材料为热塑性树脂。5.如权利要求4所述的软磁性粉末组合物，其特征在于，85％至88％的所述Mn-Zn铁氧体粉末皆为球状Mn-Zn铁氧体粉末，而2％至5％的所述铁硅铝磁性合金粉末包含1％至3％的片状铁硅铝磁性合金粉末、0.5％至1％的不规则或球状铁硅铝磁性合金粉末、及0.5％至1％的针状铁硅铝磁性合金粉末，且所述热塑性树脂为乙烯-醋酸乙烯酯树脂(EVA)。6.如权利要求1所述的软磁性粉末组合物，其特征在于，成分(A)的磁性材料包含85％至88％的Ni-Zn铁氧体粉末及2％至5％的铁硅铝磁性合金粉末，成分(B)的高分子材料为热塑性树脂。7.如权利要求6所述的软磁性粉末组合物，其特征在于，85％至88％的所述Ni-Zn铁氧体粉末皆为球状Ni-Zn铁氧体粉末，而2％至5％的所述铁硅铝磁性合金粉末包含1％至3％的片状铁硅铝磁性合金粉末、0.5％至1％的不规则或球状铁硅铝磁性合金粉末、及0.5％至1％的针状铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶裕洲，叶宗和，黄雪蓉，吴振旗，程柏叡，
申请(专利权)人：介面光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71