磁性元件的制备方法技术

本申请涉及半导体技术领域，具体公开一种磁性元件的制备方法。制备方法包括绕制导线，形成线圈；将线圈放置于模具中；向模具中填入磁性复合材料，磁性复合材料包括软磁金属材料和粘合剂，软磁金属材料和粘合剂以预设比例混合而成，软磁金属材料的相对致密度大于等于0.5，相对致密度为振实密度与真密度的比值；向模具中施加预设压强以使磁性复合材料流动并形成包覆线圈的磁性体，预设压强小于磁性复合材料的塑性变形强度以及线圈的塑性变形强度。在实际压制时，无需采用较大的压强，只需较小的压强即可使磁性复合材料具有较高的成型致密度，避免因较大的压强而使得磁性复合材料本身和线圈结构受到损坏等问题。身和线圈结构受到损坏等问题。身和线圈结构受到损坏等问题。

【技术实现步骤摘要】
磁性元件的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种磁性元件的制备方法。

技术介绍

[0002]电感等磁性元件作为芯片周边的主要被动元件之一被广泛应用于各种智能硬件系统，例如智能手机、智能电视、智能家电、平板电脑、笔记本电脑、各种通讯终端及服务器等，其主要功能在于电磁信号及能量的转换、存储及滤波。
[0003]以电感为例，传统的电感包括线圈以及包覆线圈的磁性体，其制备过程一般是将线圈放置于模具中，通过金属软磁粉末填充线圈内部以及周边的空余空间并压制成型。上述压制过程中，为了保证结构的稳固性，压制压强往往较大，可达到500MPa、600MPa、800MPa，甚至更高。但是如此高的压制压强往往会对金属软磁粉末以及内部的线圈结构造成破坏，导致线圈结构的整体变形等问题，进而造成线圈初始耐压能力衰减、电感短路等问题，降低电感的可靠性。同样地，在制备其他类似结构的磁性元件时，也存在同样的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对磁性元件的制备过程中由于压制压强过大而导致磁性元件可靠性低的问题，提供一种磁性元件的制备方法。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种磁性元件的制备方法，所述磁性元件的制备方法包括：
[0006]绕制导线，形成线圈；
[0007]将所述线圈放置于模具中；
[0008]向所述模具中填入磁性复合材料，所述磁性复合材料包括软磁金属材料和粘合剂，所述软磁金属材料和所述粘合剂以预设比例混合而成，所述软磁金属材料的相对致密度大于等于0.5，所述相对致密度为振实密度与真密度的比值；
[0009]向所述模具中施加预设压强以使所述磁性复合材料流动并形成包覆所述线圈的磁性体，所述预设压强小于所述磁性复合材料的塑性变形强度以及所述线圈的塑性变形强度。
[0010]在其中一个实施例中，所述预设压强大于等于1.0MPa且小于等于15.0MPa。
[0011]在其中一个实施例中，所述软磁金属材料在所述磁性复合材料中所占的重量百分比大于等于92％且小于等于97％，所述粘合剂在所述磁性复合材料中所占的重量百分比大于等于3％且小于等于8％。
[0012]在其中一个实施例中，所述软磁金属材料包括粒径不全相同的若干种材料的混合物，若干种材料的粒径中的最大粒径与最小粒径的比值小于等于8。
[0013]在其中一个实施例中，所述软磁金属材料包括羰基铁粉、还原铁粉、雾化铁粉、雾化Fe
(100
‑
x
‑
y)
Si
x
Cr
y
粉、雾化铁基非晶软磁粉末、雾化铁基非晶纳米晶粉末、雾化铁硅铝合金粉末以及雾化铁镍合金粉末中若干种的混合物，其中，3.5≤x≤6.5,0≤y≤6.5。
[0014]在其中一个实施例中，所述软磁金属材料的表面具有绝缘性薄膜，所述绝缘性薄膜包括磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、铬酸盐、高锰酸盐、硝酸盐以及铝酸盐中一种或两种以上的复合盐。
[0015]在其中一个实施例中，所述粘合剂包括环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂以及硅树脂中的任意一种或两种以上的混合物，或者上述各树脂材料的改性物中的一种或两种以上的混合物。
[0016]在其中一个实施例中，所述磁性复合材料的成型密度大于等于5g/cm3且小于等于6.2g/cm3。
[0017]在其中一个实施例中，在所述绕制导线，形成线圈的步骤之后，所述磁性元件的制备方法还包括：
[0018]在绕制形成的线圈外围涂覆热熔胶。
[0019]在其中一个实施例中，在所述将所述线圈放置于模具中的步骤中，将所述线圈的两端分别连接电极片，以通过所述电极片对所述线圈进行限位。
[0020]上述磁性元件的制备过程中，采用相对致密度大于等于0.5的软磁金属材料构成的磁性复合材料作为压制材料，使得在压制时无需采用太高的压制压强，而以小于磁性复合材料的塑性变形强度以及线圈的塑性变形强度的压强对磁性复合材料进行压制，即可确保压制成型后的磁性复合材料具有足够的成型致密度，同时避免压强过高而导致磁性复合材料以及内部线圈结构的变形或受损，防止磁性元件短路、线圈初始耐压能力衰减的情况发生，提高磁性元件的可靠性。
附图说明
[0021]图1为本申请实施例提供的磁性元件的制备方法的流程框图；
[0022]图2为本申请实施例提供的磁性复合材料的制备方法一种实施方式的流程框图；
[0023]图3为本申请实施例提供的磁性复合材料的制备方法另一种实施方式的流程框图；
具体实施方式
[0024]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的优选实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本专利技术的公开内容理解得更加透彻全面。
[0025]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0026]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，
除非另有明确具体的限定。
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028]随着网络技术、计算机技术、通信技术、人工智能技术的逐步发展和相互融合，人类开始进入第四次工业革命时代；这个时代的主要特征在于人与人、物与物、人与物建立紧密的连接和信息互动，于是出现了智能手机、智能家居、智慧城市等新的生活方式，并随着相关瓶颈技术的逐渐突破会出现智能交通(包括互联网汽车、智能停车等)、AI机器人、甚至迟早出现的AI机器人社会、农业与工业的智能化及相关的物联网。这些复杂的连接都有赖于硬件系统对信息的传递、通讯与处理，可以是信息的传送端，也可以是信息的接收端以及云端，智能化硬件的关键是芯片和相关的元器件。
[0029]其中，电感(例如功率电感)等磁性元件作为芯片周边的主要被动元件之一被广泛应用于各种智能硬件系统，例如智能手机、智能电视、智能家电、平板电脑、笔记本电脑、各种通讯终端及服务器等，其主要功能在于电磁信号及能量的转换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性元件的制备方法，其特征在于，所述磁性元件的制备方法包括：绕制导线，形成线圈；将所述线圈放置于模具中；向所述模具中填入磁性复合材料，所述磁性复合材料包括软磁金属材料和粘合剂，所述软磁金属材料和所述粘合剂以预设比例混合而成，所述软磁金属材料的相对致密度大于等于0.5，所述相对致密度为振实密度与真密度的比值；向所述模具中施加预设压强以使所述磁性复合材料流动并形成包覆所述线圈的磁性体，所述预设压强小于所述磁性复合材料的塑性变形强度以及所述线圈的塑性变形强度。2.根据权利要求1所述的磁性元件的制备方法，其特征在于，所述预设压强大于等于1.0MPa且小于等于15.0MPa。3.根据权利要求1所述的磁性元件的制备方法，其特征在于，所述软磁金属材料在所述磁性复合材料中所占的重量百分比大于等于92％且小于等于97％，所述粘合剂在所述磁性复合材料中所占的重量百分比大于等于3％且小于等于8％。4.根据权利要求1所述的磁性元件的制备方法，其特征在于，所述软磁金属材料包括粒径不全相同的若干种材料的混合物，若干种材料的粒径中的最大粒径与最小粒径的比值小于等于8。5.根据权利要求1所述的磁性元件的制备方法，其特征在于，所述软磁金属材料包括羰基铁粉、还原铁粉、雾化铁粉、雾化Fe
(100
‑
x

【专利技术属性】
技术研发人员：郭峰，付邦良，
申请(专利权)人：昆山磁通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：