一体成型电感及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一体成型电感制备技术领域，具体而言，涉及一种一体成型电感及其制备方法。一体成型电感的制备方法，包括以下步骤：将线圈埋设于软磁复合材料内并压制成型后，进行烘烤固化；烘烤固化的温度在80℃以下至少分成3个温度梯度进行阶段性烘烤固化，每个温度梯度的保温时间≥0.5h。上述制备工艺通过将低温固化阶段(80℃以下)设为多梯度固化，并调整了保温时间和升温速率，使粘接剂能够更充分的交联固化，从而为一体成型电感提供更高的强度，改善其开裂现象。善其开裂现象。善其开裂现象。

【技术实现步骤摘要】
一体成型电感及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一体成型电感制备
，具体而言，涉及一种一体成型电感及其制备方法。

技术介绍

[0002]一体成型电感由于其具有小型化、抗电磁干扰性能强、低噪声、高频化等优点得到越来越广泛的应用。所谓一体成型电感主要由金属软磁复合材料与金属铜线圈组成，通常是通过粉末冶金工艺将线圈绕组埋入金属软磁粉末中，再通过烘烤让粘接剂固化制备而成。其中金属软磁复合材料又由软磁粉末和粘接剂组成，粘接剂贡献阻隔粉末间的涡流传递以及降低损耗的作用，同时也可以保证一体成型电感固化后软磁粉末之间的结合力。
[0003]然而在粉末冶金压制过程中，线圈绕组因受到压力而处于压缩的状态被埋入在软磁粉末中。在随后的烘烤固化过程中，线圈受热会发生恢复变形，而粘接剂的固化温度通常较高(100℃～250℃)，因此在粘接剂固化前无法提供足够的强度，从而极易造成一体成型电感在烘烤过程中出现产品开裂的现象，限制了绝大部分粘接剂在模压电感上的应用，限制了模压电感用粘接剂的选择范围。
[0004]为了改善产品烘烤后出现开裂的现象，通常在电感产品设计时减少线圈半径，但是此方法会牺牲产品的磁性特性。CN201910066711.1专利通过在金属粉末中添加少量的绝缘性能好的颗粒粉末，缓冲固化过程中铜线圈、铁粉的体积膨胀与粘接剂在固化过程中体积收缩带来的对抗应力，从而改善一体成型电感的开裂现象。CN202110638492.7通过设计一种在主固化剂中添加中温固化剂的方式，让一体成型电感在烘烤过程中先固化中温固化剂，提供部分强度，从而改善产品在烘烤过程中的开裂现象。但是上述两种方式不仅会增加成本，而且中温固化剂易发生部分交联而导致后续压制过程中一体成型电感密度的降低，从而牺牲了一体成型电感的磁学特性。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术提供了一种有效改善一体成型电感开裂现象的一体成型电感及其制备方法。所述制备方法不会导致一体成型电感性能的下降，而且无需对粘接剂进行特殊设计和选择，拓宽了粘接剂的选择范围。
[0006]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007]本专利技术一方面，提供一种一体成型电感的制备方法，包括以下步骤：
[0008]将线圈埋设于软磁复合材料内并压制成型后，进行烘烤固化；所述烘烤固化的温度在80℃以下至少分成3个温度梯度进行阶段性烘烤固化，每个所述温度梯度的保温时间≥0.5h。
[0009]可选的，如上述所述的一体成型电感的制备方法，所述每个所述温度梯度内温度的升温速率≤5℃/min。
[0010]可选的，如上述所述的一体成型电感的制备方法，所述阶段性烘烤固化的具体条
件为：从室温升温至50℃，保温0.5h～2h；从50℃升温至60℃，保温0.5h～2h；从60℃升温至80℃，保温0.5h～2h。
[0011]可选的，如上述所述的一体成型电感的制备方法，所述每个所述温度梯度内温度的升温速率独立的选自1℃/min～5℃/min。
[0012]可选的，如上述所述的一体成型电感的制备方法，所述每个所述温度梯度内温度的升温速率独立的选自1℃/min～2.5℃/min。
[0013]可选的，如上述所述的一体成型电感的制备方法，所述制备方法还包括将粘接剂溶解于溶剂中，加入软磁材料混合形成所述软磁复合材料的步骤。
[0014]可选的，如上述所述的一体成型电感的制备方法，所述软磁材料为FeSiCr、FeSi、非晶铁粉、纳米晶铁粉、羰基铁粉及还原铁粉中的一种或多种。
[0015]可选的，如上述所述的一体成型电感的制备方法，所述粘接剂为环氧树脂粘接剂、酚醛树脂粘接剂、酚醛环氧树脂粘接剂、氰酸酯粘接剂、硅树脂粘接剂、芳香族多胺粘接剂、酸酐类粘接剂、双氰胺粘接剂及酰肼类粘接剂的一种或多种。
[0016]可选的，如上述所述的一体成型电感的制备方法，所述粘接剂质量为所述软磁材料质量的2％～5％。
[0017]本专利技术一方面，还提供一种一体成型电感，采用上述所述的制备方法制得。
[0018]本专利技术提供的制备工艺通过将低温固化阶段(80℃以下)设为多梯度固化，并调整了保温时间和升温速率，使粘接剂能够更充分的交联固化，从而为一体成型电感提供更高的强度，改善其开裂现象。
[0019]通过本专利技术提供的制备工艺，在不引入其他成分(比如金属颗粒等)及无需对粘接剂进行改性或特定选择的基础上，即可解决一体成型电感开裂的问题，降低了生产成本。而且没有引入中温固化剂等组分，确保了产品的储存稳定性。而且此工艺也不受粘接剂固化温度的影响，扩大了粘接剂的选用范围。另外，也不需要减少线圈的尺寸以降低一体成型电感的开裂风险，从而避免了一体成型电感的磁学特性下降的问题。制备工艺整体较为简单，更有利于一体成型电感的批量化生产。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例1中一体成型电感固化曲线；
[0022]图2为本专利技术实施例中树脂粘接剂J1的DSC曲线；
[0023]图3为本专利技术实施例2中一体成型电感固化曲线；
[0024]图4为本专利技术实施例中树脂粘接剂J2的DSC曲线；
[0025]图5为本专利技术实施例3中一体成型电感固化曲线；
[0026]图6为本专利技术实施例中树脂粘接剂J3的DSC曲线；
[0027]图7～9为本专利技术对比例1～3中一体成型电感固化曲线；
[0028]图10为本专利技术实施例4～6中磁环固化曲线；
[0029]图11为本专利技术对比例4～6中磁环固化曲线。
具体实施方式
[0030]现将详细地提供本专利技术实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本专利技术。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本专利技术进行多种修改和变化而不背离本专利技术的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。
[0031]因此，旨在本专利技术覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本专利技术的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本专利技术更广阔的方面。
[0032]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“和/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。
[0033]“室温”也可指常温，一般可以认为18℃～30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体成型电感的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将线圈埋设于软磁复合材料内并压制成型后，进行烘烤固化；所述烘烤固化的温度在80℃以下至少分成3个温度梯度进行阶段性烘烤固化，每个所述温度梯度的保温时间≥0.5h。2.根据权利要求1所述的一体成型电感的制备方法，其特征在于，所述每个所述温度梯度内温度的升温速率≤5℃/min。3.根据权利要求1所述的一体成型电感的制备方法，其特征在于，所述阶段性烘烤固化的具体条件为：从室温升温至50℃，保温0.5h～2h；从50℃升温至60℃，保温0.5h～2h；从60℃升温至80℃，保温0.5h～2h。4.根据权利要求3所述的一体成型电感的制备方法，其特征在于，所述每个所述温度梯度内温度的升温速率独立的选自1℃/min～5℃/min。5.根据权利要求4所述的一体成型电感的制备方法，其特征在于，所述每个所述温度梯度内温度的升温速...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕先松，郭峰，汪贤，周志雷，
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：