一种高可靠性大电流模压电感及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高可靠性大电流模压电感，包括导线与磁体，所述电感的等效圈数小于1，所述导线的中间部分设置在磁体中与磁体成为一体，导线的两端依附在磁体表面，其制作方法包括以下步骤：S1、制备压制用磁粉；S2、在模具上放置直导线；S3、将直导线中间部分埋于磁粉中，压制使导线与磁粉成为一体后脱模，得到磁体；S4、进行热处理；S5、将外露在磁体两端的导线部分折弯形成电极。本发明专利技术的高可靠性大电流模压电感，可实现自动化生产，产品具有磁导率高，绝缘耐压程度高，饱和电流大，在高频下无噪音的优点。

A high reliability and high current molding inductor and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠性大电流模压电感及制造方法
本专利技术涉及电感领域，特别是涉及一种高可靠性大电流模压电感元件及制造方法。
技术介绍
随着服务器整机技术的发展，对功率型电感器总体上要求是高频、低DCR、大电流、低EMI(电磁干扰)、可靠性高和低制造成本。传统工艺类型功率电感，线圈点焊技术可能会出现虚焊、漏焊的现象，大大的增加了接触电阻的可能，一方面可靠性不高，另一方面直流电阻偏大。对于组装功率电感产品，虽然可以做到大电流，但在高频率下，组装式电感存在严重的噪音问题。对于组装电感通过控制气息的大小，调整对应的感值，制作难度高，不便于自动化生产，生产成本加大。随之发展了以下几种工艺为现有大电流功率电感的的主流模式：以普思为代表的工艺(CN201310609092)，分为上下两个磁芯，在磁芯中加工对应的槽，将扁平线圈放入对应的槽中，再用胶水将磁体组合成一体，由于固化胶水需要长时间施加外力，很难自动化；上下磁芯形状不是标准形状，加工难度大，气息控制要求精准。以库柏为代表的工艺(CN201310177815)，将FTcore或BDS磁芯进行精密气隙切割，绕后将导电绕组穿入形成大电流功率电感；由于穿孔小，易变现，对穿孔的加工工艺要求严格，加工成本高。因而制造一种可靠性高且方法简便的电感是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的就是解决现有技术的上述问题，提供一种高可靠性的电感及制造方法。本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种高可靠性大电流模压电感，包括导线与磁体，所述电感的等效圈数小于1，所述导线的中间部分设置在磁体中与磁体成为一体，导线的两端依附在磁体表面，所述磁体包括不同粒度的磁粉颗粒。优选地，所述导线为直导线；所述直导线为扁平线，或为圆导线；所述导线为金属材质；所述磁体还包括有机胶粘剂、润滑剂和固化剂。优选地，所述磁粉颗粒为羰基铁粉、铁镍合金、铁硅铝、铁硅、铁硅铬、纳米晶、非晶中的至少一种；所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种；所述有机胶粘剂为环氧树脂、硅树脂、糠醛树脂、聚酰亚胺、聚苯硫醚、蜜胺树脂中的至少一种。优选地，所述磁粉颗粒的粒度不同；所述磁体的等效相对磁导率为40～80。优选地，所述磁体外表面上设置有凹槽，用于放置导线折弯部。一种高可靠性大电流模压电感制作方法，包括以下步骤：S1、制备压制用磁粉；S2、在模具上放置直导线；S3、将直导线中间部分埋于磁粉中，压制使导线与磁粉成为一体后脱模，得到磁体；S4、进行热处理；S5、将外露在磁体两端的导线部分折弯形成电极。优选地，步骤S1中，将磁粉颗粒、润滑剂、有机胶粘剂和固化剂按照一定比例混合后得到压制用磁粉。优选地，步骤S2中，设置金属材质或为塑料材质的预制料架，所述预制料架上设有定位孔和直导线槽，用于固定导线。优选地，步骤S3中，先对磁粉进行预热，预热温度50～200℃，时间1～10分钟；再进行压制，在压力600～1500MPa下保持压力0～60s；所述压制是指冷压或热压。优选地，步骤S4中的所述热处理，是在隧道炉中进行，热处理温度为100℃～500℃，时间为30～300分钟。本专利技术与现有技术对比的有益效果是：本专利技术的高可靠性电感，由导线与磁粉一体压制成型，无间隙，且磁体内只有一根导线，不存在导致之间的短路，可承受高压力，磁导率高，无集中气息，饱和电流大，在高频下几乎无噪音产生；可靠性高。本专利技术制作方法简单，料架组件植入后、模压、热处理、浸锡折脚成电极及完成产品的制作，并且每个工序的技术成熟，可以实现全自动化生产，生产成本极低。附图说明图1是本专利技术的一种高可靠性大电流模压电感示意图；图2是本专利技术的一种高可靠性大电流模压电感压制后未折弯时的示意图，其中21为电极槽；图3是本专利技术的一种预制料架部件示意图，31为定位孔，32为导线槽，33为料架；图4是本专利技术的一种预制料架放置导线后的组件示意图，41为导线；图5是本专利技术的一种压制后预制料架组件与电感示意图，51为磁体；图6是本专利技术的一种高可靠性大电流模压电感立体图。具体实施方式本专利技术的一种高可靠性大电流模压电感如图1所示，包括磁体51，导线41，导线与磁体一体成型，导线的中间部分置于磁体中，如图2所示为导线未折弯时磁体导线一体的示意图，裸露在磁体外的导线两端经折弯后依附在磁体外部，折弯后的导线形成一个开放式的线圈，其等效线圈小于1。优选地，在磁体外部设置电极槽21，裸露在磁体外的导线两端经折弯后依附在磁体的电极槽内，电极槽的宽度和深度与导线的宽度和厚度相对应，便于电极安放。所述磁体包括磁粉颗粒、有机胶粘剂、润滑剂和固化剂，所述磁粉颗粒的材料为羰基铁粉、铁镍合金、铁硅铝、铁硅、铁硅铬、纳米晶、非晶中的一种或多种，并且由不同的粒度进行合理地搭配。所述有机胶粘剂为环氧树脂、硅树脂、糠醛树脂、聚酰亚胺、聚苯硫醚、蜜胺树脂中任意一种或多种。所述润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种。所述磁粉颗粒、有机胶粘剂、润滑剂不限于所述类型。优选地，导线与磁粉一体成型，是将导线置于磁粉颗粒、有机胶粘剂、润滑剂的混合物中，经过压制成型后进行热处理，再将磁体两端外露的导线折弯，得到一体成型的电感。磁体上设有凹槽，用于放置导线折弯部。所述磁体的等效相对磁导率为40～80。所述导线为扁平线或者圆线，材质为铜、银、镍等金属中的一种或多种。一种高可靠性大电流模压电感元件的制作方法，包括以下步骤：S1、制备压制用磁粉；S2、在模具上放置直导线；S3、将直导线中间部分埋于磁粉中，压制使导线与磁粉成为一体后脱模，得到磁体；S4、对磁体进行热处理；S5、将外在露磁体两端的导线部分折弯形成电极。步骤S1中制备压制用磁粉包括以下分步骤：S11、将不同粒度的磁粉颗粒按比例进行混合，得到原粉；S12、将所述原粉与有机胶粘剂按比例混合均匀，进行造粒，得到次粉；S13、筛选次粉中一定粒度的次粉末，加入润滑剂，混合均匀得到压制用磁粉。其中，步骤S11中，磁粉颗粒是通过气雾化、水雾化或者机械球磨等方法炼制出的合金粉末，将所述磁粉颗粒按照粗细粒度按照重量比范围为5:5～9：1进行混合，制得原粉，其中粗颗粒粒度在30-50um，细颗粒粒度在4-7um。所述磁粉颗粒包括羰基铁粉、铁镍合金、铁硅铝、铁硅、铁硅铬、纳米晶、非晶中的至少一种。步骤S12中，所述有机胶粘剂由有机胶与溶剂按比例混合而成，所述有机胶与溶剂的重量比为1:1～1:10，所述有机胶包括环氧树脂、硅树脂、糠醛树脂、聚酰亚胺、聚苯硫醚、蜜胺树脂中任意一种或多种，所述溶剂包括酒精、丙酮、苯等中的一种或多种；优选地，所述有机胶与所述溶剂的比例为1:3；优选地，所述溶剂为酒精；将所述原粉与有机胶粘剂按比例混合是指所述原粉中加入1％～20％的所述有机胶粘剂，所述有机胶粘剂包覆住所述原粉；步骤S13中，筛选次粉中粒度为50目～300目之间的次粉末，加入重量比为0.01％～1％润滑剂；所述润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌中任意一种或者多种；优选地，所述次粉与润滑剂重量比为0.3％。步骤S2中在模具上放置直导线，包括以下分步骤：S21、将直导线放置在模具的设定位置；S22、将步骤S1中制备的磁粉分次植入预制料架中；其中，步骤S21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高可靠性大电流模压电感，其特征在于,包括导线与磁体，所述电感的等效圈数小于1，所述导线的中间部分设置在磁体中与磁体成为一体，导线的两端依附在磁体表面，所述磁体包括不同粒度的磁粉颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性大电流模压电感，其特征在于,包括导线与磁体，所述电感的等效圈数小于1，所述导线的中间部分设置在磁体中与磁体成为一体，导线的两端依附在磁体表面，所述磁体包括不同粒度的磁粉颗粒。2.如权利要求1所述的电感，其特征在于,所述导线为直导线；所述直导线为扁平线，或为圆导线；所述导线为金属材质；所述磁体还包括有机胶粘剂、润滑剂和固化剂。3.如权利要求2所述的电感，其特征在于,所述磁粉颗粒为羰基铁粉、铁镍合金、铁硅铝、铁硅、铁硅铬、纳米晶、非晶中的至少一种；所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的至少一种；所述有机胶粘剂为环氧树脂、硅树脂、糠醛树脂、聚酰亚胺、聚苯硫醚、蜜胺树脂中的至少一种。4.如权利要求1所述的电感，其特征在于,所述磁粉颗粒的粒度不同；所述磁体的等效相对磁导率为40～80。5.如权利要求1所述的电感，其特征在于,所述磁体外表面上设置有凹槽，用于放置导线折弯部。6.一种高可靠性大电...

【专利技术属性】
技术研发人员：余鑫树，夏胜程，
申请(专利权)人：深圳顺络电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44