一种射频电感用粉料的制备方法技术

本发明专利技术属于射频电感技术领域，公开了一种在高频下具有高饱和、高磁导率、低损耗等特性的射频电感用粉料的制备方法，包括以下步骤：1）分别筛分合金类原粉及铁氧体类原粉至所需粒径；2）筛分出的合金类原粉先绝缘、再退火热处理获得第一原粉料，铁氧体类原粉筛分前先进行预烧破碎处理，筛分后进行深冷处理获得第二原粉料；3）第一、第二原粉料充分混合后，加入粘结剂混匀获得造粒原物料；4）采用挤压造粒法对造粒原物料进行造粒,获得粉粒粗料；5)筛分粉粒粗料制得射频电感用粉料。其优点为粉料兼具射频条件下的高饱和、高磁导率、低损耗特性，深冷处理后的铁氧体粉末包覆于退火热处理的合金粉末周围，绝缘性能高，电感可靠性也得到了提升。提升。提升。

【技术实现步骤摘要】
一种射频电感用粉料的制备方法


[0001]本专利技术涉及被动电子元器件
，更具体的涉及一种高饱和、高磁导率、低损耗的射频电感用粉料的制备方法。

技术介绍

[0002]以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带第三代半导体材料的应用，使得电源设备的开关频率可以更高。在射频条件下使用的变压器、电感等被动电子元器件面临着高开关频率带来的高损耗、高EMI、高发热等问题。射频电感是由位于电感中间的线圈及线圈周围的粉料组成，粉料是由原粉经过一定的工艺处理制作而成适用于电感的基础原料，对射频电感性能有着极其重要的影响。射频电感用粉料主要种类及优缺点如下：1)铁氧体粉料：由软磁铁氧体原粉制作而成，优点：价格便宜，磁导率高，射频条件下损耗较低。缺点：饱和磁感应强度Bs低，仅为0.3
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0.5T，由其制作的电感饱和较差，而且铁氧体粉料生产的电感须设计一定尺寸的气隙，气隙处的漏磁易造成EMI。2)合金类粉料：由软磁合金原粉制作而成，优点：饱和磁感应强度Bs高，电感的饱和特性好。缺点：射频高频域涡流损耗极大，产品的温升严重。
[0003]所以在射频用电感领域中急需一种在高频下具有高饱和、高磁导率、低损耗等特性的粉料。

技术实现思路

[0004]综上所述，本专利技术的目的在于解决现有铁氧体粉料或合金类粉料制成的电感在高频状态下具有上述缺点，导致产品易漏磁、造成EMI，且涡流损耗大、产品升温严重的问题，而提供一种同时具备铁氧体粉料和合金类粉料优势，又在高频下具有高饱和、高磁导率、低损耗等特性的射频电感用粉料的制作工艺。
[0005]为解决本专利技术所提出的技术不足，采用的技术方案为，一种射频电感用粉料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：分别筛分合金类原粉及铁氧体类原粉至所需粒径；所述合金类原粉筛分选取粒度D50为1～8μm，D90为0.5～15μm；所述铁氧体类原粉筛分前先进行预烧破碎处理，而后再筛分选取粒度D50为0.5～3μm，D90为1.0～5μm；
[0006]步骤2：采用磷化法、铬酸盐钝化法、水玻璃包覆法和SiO2包覆法中的至少一种方法对筛分出的合金类原粉做绝缘处理，然后在非氧化气氛中对绝缘处理后的合金类原粉进行先升温、再保温、最后随炉缓慢冷却的退火热处理，获得第一原粉料，其中，所述退火热处理过程中保温的温度为350℃～950℃；将筛分出的铁氧体类原粉在
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60℃～
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200℃的条件下深冷处理0.5～24h，获得第二原粉料；步骤3：将重量占比60％～98％的第一原粉料与重量占比2％～40％的第二原粉料置于搅拌器中搅拌0.5h～48h充分混合，然后向混合均匀的原粉料中加入重量占比0.5％～4％的粘结剂继续搅拌，充分混匀后获得造粒原物料；
步骤4：采用挤压造粒法对造粒原物料进行造粒处理，制得粉粒粗料；步骤5：对制得的粉粒粗料进行筛分，滤除60～100目的粗颗粒及200～400目的细颗粒，获得所述的射频电感用粉料。
[0007]进一步的，所述步骤1中的筛分采用气流分级法、振动筛分法、沉降法中的一种，合金类原粉及铁氧体类原粉的筛分可采用同种方法或者不同方法。
[0008]进一步的，所述的合金类原粉包括有羰基铁粉、铁硅粉、铁镍粉、铁钴粉、铁硅铝粉、非晶粉、纳米晶粉中的一种或多种。
[0009]进一步的，所述的铁氧体类原粉包括有锰锌铁氧体粉和镍锌铁氧体粉中的一种或多种。
[0010]进一步的，所述步骤2中的非氧化气氛包括真空或氮气气氛、氩气气氛、氢气气氛，以及上述两种或多种气氛的混合气氛。
[0011]进一步的，所述步骤3中的粘结剂包括有环氧树脂、有机硅树脂、不饱和聚酯树脂和酚醛树脂中的一种或多种。
[0012]进一步的，所述步骤4中的挤压造粒法采用目数为40～120目的筛网对造粒原物料进行挤出。
[0013]本专利技术的有益效果为：1.合金类原粉与铁氧体类原粉粒径合理配合可使粉料具有均匀、合理的气隙分布，粉料的饱和性更高。
[0014]2.铁氧体类原粉的电阻率高，分布于合金原粉周围时，可以起到阻隔合金原粉之间形成涡流通道，使粉料的涡流损耗大大降低。粉料的损耗由磁滞损耗、涡流损耗及剩余损耗组成，在射频条件下，涡流损耗占主导，所以粉料的总损耗也大大降低。
[0015]3.铁氧体类原粉的磁导率高，而且小粒径的铁氧体类原粉既可以包覆于合金原粉周围充当“磁通道”，又可以填充原粉之间的间隙，使粉料的密度更高，粉料的磁导率也就更高。
[0016]4.深冷处理后的铁氧体原粉分布在退火热处理的合金原粉周围，绝缘性能高且耐温性好，电感可靠性也得到了提升。
附图说明
[0017]图1为本专利技术工艺流程图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明。
[0019]实施例1一种射频电感用粉料的制备方法，具体包括有以下步骤：步骤1：采用气流分级法分别对铁硅粉、FeSiBCrC非晶粉和锰锌铁氧体粉进行筛分，其中铁硅粉筛分选取粒度D50为3.0μm、D90为5.0μm，FeSiBCrC非晶粉筛分选取粒度D50为4.0μm、D90为6.0μm。锰锌铁氧体粉筛分前先进行预烧及破碎处理，而后采用气流分级法对预烧破碎后的锰锌铁氧体粉进行筛分，选取粒度D50为1.5μm、D90为2.5μm。
[0020]步骤2：按照重量份计，分别取筛分出的铁硅粉65份、FeSiBCrC非晶粉30份、锰锌铁
氧体粉5份，先将65份的铁硅粉和30份的FeSiBCrC非晶粉混合，而后向铁硅/非晶混合粉中加入占其重量比2％的磷酸、1％的SiO2粉末和15％的乙醇，持续搅拌直至乙醇完全挥发，完成对合金类混合粉料的磷化/SiO2包覆绝缘处理。接着在非氧化气氛中、在430℃温度下对绝缘处理后的合金类混合粉料进行退火热处理，处理时间1h，升温速率10℃/min，保护气氛为氮气，从而获得第一原粉料。将5份的锰锌铁氧体粉放入装填有干冰(
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78.5℃)的密闭容器中冷处理1h～6h，使锰锌铁氧体粉降温至
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60℃以下后获得第二原粉料。
[0021]步骤3：将步骤2获得的第一原粉料与第二原粉料置于搅拌器中搅拌4～6h使二者充分混合，然后向混合原粉料中加入占其重量比1.5％的环氧树脂粘结剂并继续搅拌，充分混匀后获得造粒原物料。
[0022]步骤4：采用挤压造粒法通过40～120目的筛网对步骤3获得的造粒原物料进行挤出造粒，制得粉粒粗料。
[0023]步骤5：对步骤4制得的粉粒粗料进行筛分，筛除+80目的粗颗粒及
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300目的细粉，获得实施例1的射频电感用粉料。
[0024]实施例2一种射频电感用粉料的制备方法，具体包括有以下步骤：步骤1：采用震动筛分法分别对铁硅粉和FeSiBCrC非晶粉进行筛分，其中铁硅粉筛分选取粒度D50为2.0μm、D90为7.5μm，FeSiBCrC非晶粉筛分选取粒度D50为6.5μm、D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频电感用粉料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：分别筛分合金类原粉及铁氧体类原粉至所需粒径；所述合金类原粉筛分选取粒度D50为1～8μm，D90为0.5～15μm；所述铁氧体类原粉筛分前先进行预烧破碎处理，而后再筛分选取粒度D50为0.5～3μm，D90为1.0～5μm；步骤2：采用磷化法、铬酸盐钝化法、水玻璃包覆法和SiO2包覆法中的至少一种方法对筛分出的合金类原粉做绝缘处理，然后在非氧化气氛中对绝缘处理后的合金类原粉进行先升温、再保温、最后随炉缓慢冷却的退火热处理，获得第一原粉料，其中，所述退火热处理过程中保温的温度为350℃～950℃；将筛分出的铁氧体类原粉在
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60℃～
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200℃的条件下深冷处理0.5～24h，获得第二原粉料；步骤3：将重量占比60%～98%的第一原粉料与重量占比2%～40%的第二原粉料置于搅拌器中搅拌0.5h～48h充分混合，然后向混合均匀的原粉料中加入重量占比0.5%～4%的粘结剂继续搅拌，充分混匀后获得造粒原物料；步骤4：采用挤压造粒法对造粒原物料进行造粒处理，制得粉粒粗料；步骤5：对制得的粉粒粗料进行筛分，滤除...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庚，耿振伟，梅涛，
申请(专利权)人：深圳市麦捷微电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：