一种一体成型电感器的制造方法及应用其制备的电感器技术

本发明专利技术提供一种一体成型电感器的制造方法，与现有技术相比，本发明专利技术具有以下优点：通过整板成型，再切割成单品的方式，有效提高电感器生产效率，且取消了复杂的底座预制工序，进一步降低了工艺难度和生产成本。同时，线圈不存在和底座的配合间隙问题，一方面可以提升电感器整体的密度，保证了电感器的高性能，另一方面，提高了线圈的定位精度，避免切割位置和线圈实际位置不一致导致的次品和不合格品，提升工艺稳定性和产品合格率。升工艺稳定性和产品合格率。升工艺稳定性和产品合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种一体成型电感器的制造方法及应用其制备的电感器


[0001]本专利技术属于电感器
，具体地，涉及一种一体成型电感器的制造方法及应用其制备的电感器。

技术介绍

[0002]近年来，由于5G通信技术的发展和成熟，为适应消费类电子产品小型化、轻薄化的趋势，市场对小尺寸、高性能电感器的需求量骤增。在保持高性能的前提下，如何提高电感器的生产效率，降低生产成本成为了各大厂商研究的重点课题。传统的一体成型电感，采用单模腔填粉压制成型的方式，这种方式在制造小尺寸电感时局限性很大，生产效率低、设备和模具投入大。公开号为CN105355408A的专利介绍了一种N颗电感整板成型的方式，先预制带凸台的底座，将空心线圈装配到底座上，再填粉成型压制，最后通过切割的方式得到单颗电感器，该方式有效提高了电感器的生产效率，但该方式仍存在以下缺点：底座预制难度大、模具成本高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种一体成型电感器的制造方法及应用其制备的电感器，以在提高电感器生产效率、降低设备投入的条件下，优化电感器的性能。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供一种一体成型电感器的制造方法，包括以下步骤：S1.在模具中填入磁性粉料至铺满模具的底部，填充次数不少于1次；S2.预压填充在模具中的磁性粉料，以使磁性粉料预成型成粉块，粉块的密度不高于5g/cm3；S3.将N个空心线圈转移至是模具中，并将空心线圈压入预成型的粉块中，以使构成粉块的磁性粉料紧密填充在空心线圈的内表面和外表面；S4.再次向模具中填入磁性粉料，至空心线圈被磁性粉料填埋，填充次数不少于1次，压制填充于模具中的磁性粉料至成型电感母体初坯；S5.对电感母体初坯进行热压，再经热处理制得电感母体毛坯；S6.切割电感母体毛坯，得到内含至少一个空心线圈的电感基体；S.对电感基体的表面进行表面绝缘化处理；S8.去除空心导线的导电端子部分的绝缘物料，使导电端子部分外露，利用外露的导电端子部分制作出电极端子，得到电感器成品。
[0005]本专利技术人在长期的生产操作中发现，采用磁性粉料预制成型模具的方法中，空心线圈和底座凸台为间隙配合，线圈定位不精确，压制时容易发生移位，影响切割时的合格率，且填粉时间隙处粉末难以流入，影响压制后的产品性能。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：通过整板成型，再切割成单品的方式，有效提高电感器生产效率，且取消了复杂的底座预制工序，进一步降低了工艺难度和生产成本。同时，线圈不存在和底座的配合间隙问题，一方面可以提升电感器整体的密度，保证了电感器的高性能，另一方面，提高了线圈的定位精度，避免切割位置和线圈实际位置不一致导致的次品和不合格品，提升工艺稳定性和产品合格率。
[0006]可选地，在上述S7中，可通过在电感基体表面均匀涂覆一层绝缘漆以实现表面绝
缘化处理。
[0007]可选地，空心线圈的形状包括但不限于圆形、椭圆形和跑道形。
[0008]空心线圈由导线绕制而成。可选地，导线的横截面包括但不限于圆形、矩形。
[0009]在S1中，填入磁性粉料的次数可以为1次或多次，每次填入的磁性粉料种类可以相同，也可以不同。
[0010]优选地，在S3中，将空心线圈压入填充在模具中的磁性粉料后，空心线圈的上表面不低于填充在模具中的磁性粉料的上表面。在上述状态下，预压的磁性粉料对空心线圈起到限制作用，避免空心线圈在后续的二次压制和热压过程中发生位移。
[0011]在S3中，放入空心线圈的数量不低于2个，空心线圈在所述模具中呈等间距阵列排布。等间距阵列的排布形式有利于对坯体进行整齐切割。
[0012]在S4中，填入磁性粉料的次数可以为1次或多次，每次填入的磁性粉料种类可以相同，也可以不同。
[0013]可选地，空心线圈放入模具的方式不限，可以为绕线完成后直接放入模具，也可以通过线圈移载治具转移至模具中。
[0014]优选地，在S5中，热压压力为100～1000MPa,热压温度为80～200℃，保压时间为10～300秒。
[0015]优选地，在S5中，以P表示热压压力，以T表示热压温度，以t表示保压时间，P、T、t满足以下数量关系：2≤|P*T*t/1000000|≤11，式中，P的运算单位为MPa，T的运算单位为℃，t的运算单位为s。
[0016]优选地，在S5中，P、T、t满足以下数量关系：|P*T*t/1000000|＜9
[0017]优选地，在S5中，热压压力不超过600MPa。
[0018]优选地，在S5所涉及的热处理操作中，热处理的温度为150～200℃，热处理的时间为1～3小时。
[0019]在S5中，当热压操作的参数满足上述条件时，所制得的电感器具有良好的电学性能(通过电感量、直流电阻、饱和电流以及温升电流或者其他电学性能参数体现)。
[0020]优选地，在S1～S4中，所采用的磁性粉料的粒径为50～400微米。
[0021]优选地，在S1～S4中，所采用的磁性粉料的粒径为80～260微米，流动性30～55秒/50克，松装密度1.5～2.5克/立方厘米。
[0022]优选地，磁性粉料由磁性原粉、胶粘剂、润滑剂按照如下方法制得：(a)对磁性原粉进行无机包覆，以达到表面绝缘改性，得到混合物A；(b)在混合物A中加入胶粘剂和丙酮的混合溶液，按照质量百分比计算，胶粘剂的添加量为磁性原粉的1％～10％，混匀，得到混合物B；(c)利用混合物B造粒，得到粒径为50～400微米的半成品粉料；(d)烘干半成品粉料，并向半成品粉料中加入润滑剂，按照质量百分比计算，润滑剂的添加量为半成品粉料的0.01％～0.5％，由此制得磁性粉料。
[0023]优选地，在制备上述磁性粉料的步骤(a)中，对磁性原粉进行磷化处理，以达到表面绝缘改性，按照质量百分比计算，磷化剂添加量为0.02％～0.2％，得到混合物A。
[0024]优选地，在制备上述磁性粉料的步骤(b)中，在混合物A中加入胶粘剂和丙酮的混合溶液，胶粘剂为改性环氧树脂及其固化剂，按照质量百分比计算，胶粘剂的添加量为磁性原粉的1.8％～3.2％，混匀，得到混合物B。
[0025]优选地，在制备上述磁性粉料的步骤(c)中，利用混合物B造粒，得到粒径为80～260微米的半成品粉料。
[0026]优选地，在制备上述磁性粉料的步骤(d)中，烘干半成品粉料，烘干温度为60～100℃，烘干时间为1～2小时，并向半成品粉料中加入润滑剂，润滑剂种类为硬脂酸锂，按照质量百分比计算，润滑剂的添加量为半成品粉料的0.1％～0.3％，由此制得磁性粉料。
[0027]优选地，磁性原粉的粒径为1～30微米，磁性原粉包括羰基铁粉、铁硅粉、铁硅铬粉、铁硅铝粉、铁镍粉、铁基非晶粉、铁基纳米晶粉中的至少一种。在一些具体的实施方式中，还可以对所采用的磁性原粉进行一层或多层的包覆改性。
[0028]优选地，磁性原粉为羰基铁粉与铁基纳米晶粉混合物，按照质量百分比计算，它们之间的比例为羰基铁粉:铁基纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体成型电感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.在模具中填入磁性粉料至铺满所述模具的底部；S2.预压填充在所述模具中的磁性粉料，以使磁性粉料预成型成粉块，所述粉块的密度不高于5g/cm3；S3.将N个空心线圈转移至是模具中，并将所述空心线圈压入预成型的粉块中，以使构成所述粉块的磁性粉料紧密填充在所述空心线圈的内表面和外表面；S4.再次向所述模具中填入磁性粉料，至所述空心线圈被磁性粉料填埋，压制填充于所述模具中的磁性粉料至成型电感母体初坯；S5.对所述电感母体初坯进行热压，再经热处理制得电感母体毛坯；S6.切割所述电感母体毛坯，得到内含至少一个所述空心线圈的电感基体；S7.对所述电感基体的表面进行表面绝缘化处理；S8.去除所述空心导线的导电端子部分的绝缘物料，使所述导电端子部分外露，利用外露的所述导电端子部分制作出电极端子，得到电感器成品。2.如权利要求1所述一体成型电感器的制造方法，其特征在于：在所述S1中，填入磁性粉料的次数可以为1次或多次，每次填入的磁性粉料种类可以相同，也可以不同。3.如权利要求1所述一体成型电感器的制造方法，其特征在于：在所述S3中，将所述空心线圈压入填充在所述模具中的磁性粉料后，所述空心线圈的上表面不低于填充在所述模具中的磁性粉料的上表面。4.如权利要求1所述一体成型电感器的制造方法，其特征在于：在所述S3中，放入所述空心线圈的数量不低于2个，所述空心线圈在所述模具中呈等间距阵列排布。5.如权利要求1所述一体成型电感器的制造方法，其特征在于：在所述S4中，填入磁性粉料的次数可以为1次或多次，每次填入的磁性粉料种类可以相同，也可以不同。6.如权利要求1所述一体成型电感器的制造方法，其特征在于：在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡平平，王立诚，陆金辉，王嘉俊，
申请(专利权)人：宁波磁性材料应用技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：