磁芯、电感部件以及用于制造磁芯的方法技术

磁芯、电感部件和用于制造磁芯的方法。本发明专利技术涉及一种用于电感部件的、以薄层技术制造的磁芯，在所述电感部件中磁芯由至少两种不同的磁性材料构成。

Magnetic core, inductance component and method for manufacturing magnetic core

Magnetic core, inductance component and method for manufacturing magnetic core. The invention relates to a magnetic core made of a thin layer technique for an inductive component, wherein the magnetic core is composed of at least two different magnetic materials.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电感部件的以薄层技术制造的磁芯。本专利技术还涉及一种用于以薄层技术来制造磁芯的方法。
技术介绍
从国际专利公开物WO2013/072135A1中已知一种以薄层技术制造的电感部件，所述电感部件包含一个环形的磁芯以及两个线圈装置。磁芯借助于薄层技术由唯一的磁性材料来制造。从日本专利文本JP2010-278322A中已知一种以开槽的圆环形式的磁芯，所述磁芯具有内芯和外芯。外芯具有多个层，所述层由非晶磁性材料、隔离膜以及在非晶磁性材料和隔离膜之间的隔离层。内磁芯由非晶磁性材料的多个层和隔离膜制成。非晶磁性材料的各个层不仅在内芯中而且在外芯中始终通过隔离膜的层来相互分离。
技术实现思路
应当利用本专利技术来改进一种用于电感部件的磁芯以及一种用于借助于薄层技术来制造磁芯的方法。为此，根据本专利技术设置一种用于电感部件的、以薄层技术制造的磁芯，在所述电感部件中磁芯由至少两种不同的磁性材料构成。令人惊讶地已证实，在以薄层技术来制造磁芯时通过使用至少两种不同的磁性材料能够改进磁芯的饱和特性。尤其可以有针对性地影响磁芯的饱和特性，使得可以根据所设置的应用来最优地调整所述饱和特性。在本专利技术的改进方案中，在磁芯的长度上看，不同的磁性材料交替。因此，所述磁芯在其周长上看由多个区段构成，所述区段由不同的磁性材料构成。在本专利技术的改进方案中，不同的磁性材料分别占据所述磁芯的完整的横截面。因此，所述磁芯的不同区段完全由唯一的磁性材料构成，并且图解地说依次设置，以便于是构成完整的磁芯。在本专利技术的改进方案中，不同的磁性材料分别延伸跨过所述磁芯的整个长度。根据本专利技术的一种实施方式，不是在磁芯的纵向上而是在横向上看设置有多个由不同的磁性材料构成的区段。例如，多个由不同磁性材料构成的层彼此相叠，以便构成完整的磁芯。在本专利技术的改进方案中，磁芯的横截面由不同的磁性材料构成。在本专利技术的改进方案中，磁芯构成封闭环，其中所述环具有圆形的、卵形的、椭圆形的、正方形的或者矩形的形状。在此，正方形的或矩形的形状可以具有尖的或倒圆的角。磁芯的形状影响所制成的电感部件的电感并且因此可以根据所设置的应用目的来选择。在本专利技术的改进方案中，磁芯借助于至少一个由第一磁性材料构成的外环和由第二磁性材料构成的内环构成。以这种方式可以调整磁芯的所期望的饱和特性，例如通过外环和内环的厚度以及也通过选择第一磁性材料和第二磁性材料来调整。在本专利技术的改进方案中，不同的磁性材料选自材料Ni、NiFe、CoFe、CoP和CoZrTi。这些材料在以薄层技术来制造磁芯时证明是可靠的，并且具有不同的磁特性，使得根据本专利技术可以调整磁芯的所期望的饱和特性。在本专利技术的改进方案中，逐段地包围磁芯的线圈借助于薄层技术来制造。以这种方式借助于薄层技术不仅仅可以制造磁芯、而是可以制造完整的电感部件。本专利技术所基于的问题也通过一种用于制造磁芯的方法来解决，在所述方法中规定：将第一磁性材料借助于薄层技术涂敷到衬底上并且将第二磁性材料借助于薄层技术涂敷到所述衬底上，其中所述第一磁性材料至少逐段地直接邻接第二磁性材料。通过根据本专利技术的方法可以以薄层技术来制造磁芯，并且同时可以通过选择不同的磁性材料以及由不同的材料构成的磁芯的区段的尺寸来调整磁芯的所期望的特性、特别是其饱和特性。在本专利技术的改进方案中，将第一磁性材料以第一封闭环的形式涂敷到所述衬底上，并且将第二材料以第二封闭环的形式涂敷到所述衬底上，其中第二封闭环以一侧直接邻接第一封闭环。因此，在磁芯的横截面上看，第一和第二材料交替。但是，由两种不同的磁性材料中的每种都构成完整的环，其中所述环至少以一侧直接彼此相邻。在本专利技术的改进方案中规定：以薄层技术来将线圈绕组的区段涂敷到衬底上，随后规定：涂敷第一和第二材料来构成磁芯，以及随后进一步规定然后涂敷线圈绕组的另外的区段，使得所制成的线圈绕组逐段地包围磁芯。以这种方式可以借助于薄层技术来制造包括磁芯和线圈在内的完整的电感部件。附图说明本专利技术的另外的特征和优点从权利要求以及结合附图对本专利技术的优选实施方式的以下描述中得出。在此，不同的所示出的实施方式的单个特征能够以任意方式相互组合，而不超出本专利技术的范围。在附图中：图1示出根据本专利技术的第一实施方式的磁芯的示意图，图2示出具有图1的磁芯的线圈的归一化的电感关于电流消耗的图表，图3示出根据本专利技术的另一实施方式的磁芯的示意图，图4示出具有图3的磁芯的线圈的归一化的电感关于电流消耗的图表，图5示出在制造图1的磁芯时的方法步骤的示意图，以及图6示出用于制造图3的磁芯的方法步骤的示意图。具体实施方式图1的图示示出根据本专利技术的磁芯10，所述磁芯以薄层技术被制造在未示出的衬底上。磁芯10具有圆环形状。特别地，磁芯10具有带有倒圆的角的矩形环的形状。磁芯10由总共四个区段12、14、16和18构成。区段12、14、16、18在磁芯10的周长方向上和纵向上看分别构成磁芯的长度的一个区段。区段12、14、16、18以其末端直接彼此相邻。区段12、14、16、18因此构成连续的、不中断的环。在此，两个区段12、16由第一磁性材料、例如镍铁（NiFe）构成。在此，可以使用不同合金下的镍铁、例如NiFe81/19、NiFe45/55等等。而区段14、18由具有其它磁特性的第二磁性材料构成。这里例如可以使用钴铁（CoFe）或者也可以使用其它材料。例如不仅在区段12、16中而且在区段14、18中使用镍铁也是可能的，其中于是使用不同的合金，例如在区段12、16中使用NiFe81/19而在区段14、18中使用NiFe45/55。用于区段12、14、16、18的不同的磁性材料例如可以选自以下组，所述组具有材料镍（Ni）、镍铁（NiFe）、钴铁（CoFe）、钴磷（CoP）、钴锆钛（CoZrTi）。磁芯10中的两种不同的磁性材料的组合允许根据所期望的变化过程来调整磁芯10的饱和。图2示例性地示出如下图表，在所述图表中电感L作为电流I的函数来绘制。在此，电感L以归一化的方式被描绘，以便与包围所述磁芯的线圈无关地阐明典型的变化过程。在此，以虚线在图1中以比较的方式示出具有图1的尺寸的磁芯的电感L，其中该磁芯于是仅仅由材料NiFe构成。然后，以点线描绘图1的磁芯10的电感L，其中于是区段12、16由NiFe构成而区段14、18由CoFe构成。如能够容易地识别，图1的磁芯普遍具有较高的饱和。这通过由不同磁性材料构成的区段12、14、16、18的组合来实现，所述磁性材料于是共同构成分段的磁芯10。通过将磁芯10划分成由不同材料构成的区段12、14、16、18，能够由此实现经改善的饱和特性。所期望的特性在此可以通过区段12、14、16、18的几何尺寸以及也通过选择磁性材料来予以调整。图3的图示示出根据本专利技术的另一实施方式的磁芯20。磁芯20如图1的磁芯10那样具有带有倒圆的角的矩形环的形状。与图1的磁芯10不同，磁芯20由由第一磁性材料构成的内环22和由第二磁性材料构成的外环24构成。内环22在此以其外侧直接与外环24的内侧邻接。即使在磁芯20的情况下因此也相互组合由不同的磁性材料构成的区段，其中区段、即两个环22、24分别延伸跨过磁芯20的整个长度。例如，内环22由镍铁（NiFe）制成，而所述外环24由本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电感部件的以薄层技术制造的磁芯，其特征在于，所述磁芯（10、20）由至少两种不同的磁性材料（36、40）构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.10 DE 102014218043.01.用于电感部件的以薄层技术制造的磁芯，其特征在于，所述磁芯（10、20）由至少两种不同的磁性材料（36、40）构成。2.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，在所述磁芯（10）的长度上看，不同的磁性材料（36、40）交替。3.根据权利要求1或2所述的磁芯，其特征在于，不同的磁性材料（36、40）分别占据磁芯（10）的整个横截面。4.根据权利要求1所述的磁芯，其特征在于，所述不同的磁性材料（36、40）分别延伸跨过所述磁芯（20）的整个长度。5.根据权利要求4所述的磁芯，其特征在于，所述磁芯（20）的横截面由不同的磁性材料（36、40）构成。6.根据前述权利要求至少之一所述的磁芯，其特征在于，所述磁芯（10、20）构成封闭环，其中所述环具有圆形的、卵形的、椭圆形的、正方形的或矩形的形状。7.根据权利要求6所述的磁芯，其特征在于，所述磁芯（20）借助于至少一个由第一磁性材料（36）构成的内环（22）以及由第二磁性材料（40）构成的外环（24）构成。8.根据前述权利要求至少之一所述的磁芯，其特征在于，不同的磁性材料选自材料Ni、NiFe、CoFe、CoP和CoZ...

【专利技术属性】
技术研发人员：A格费尔，D迪努洛维奇，
申请(专利权)人：沃思电子埃索斯有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE