[發明專利]一體成型電感及其制備方法

在審

• 申請號: 202210116374.4
• 申請日: 2022-02-07
• 公開（公告）號: CN114664556A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 呂先松;郭峰;汪賢;周志雷
• 申請（專利權）人: 昆山磁通新材料科技有限公司
• 主分類號: H01F41/04
• 分類號: H01F41/04;H01F27/28
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 林青中

本發明涉及一體成型電感制備技術領域，具體而言，涉及一種一體成型電感及其制備方法。一體成型電感的制備方法，包括以下步驟：將線圈埋設于軟磁復合材料內并壓制成型后，進行烘烤固化；烘烤固化的溫度在80℃以下至少分成3個溫度梯度進行階段性烘烤固化，每個溫度梯度的保溫時間≥0.5h。上述制備工藝通過將低溫固化階段(80℃以下)設為多梯度固化，并調整了保溫時間和升溫速率，使粘接劑能夠更充分的交聯固化，從而為一體成型電感提供更高的強度，改善其開裂現象。

技術領域

本發明涉及一體成型電感制備技術領域，具體而言，涉及一種一體成型電感及其制備方法。

背景技術

一體成型電感由于其具有小型化、抗電磁干擾性能強、低噪聲、高頻化等優點得到越來越廣泛的應用。所謂一體成型電感主要由金屬軟磁復合材料與金屬銅線圈組成，通常是通過粉末冶金工藝將線圈繞組埋入金屬軟磁粉末中，再通過烘烤讓粘接劑固化制備而成。其中金屬軟磁復合材料又由軟磁粉末和粘接劑組成，粘接劑貢獻阻隔粉末間的渦流傳遞以及降低損耗的作用，同時也可以保證一體成型電感固化后軟磁粉末之間的結合力。

然而在粉末冶金壓制過程中，線圈繞組因受到壓力而處于壓縮的狀態被埋入在軟磁粉末中。在隨后的烘烤固化過程中，線圈受熱會發生恢復變形，而粘接劑的固化溫度通常較高(100℃～250℃)，因此在粘接劑固化前無法提供足夠的強度，從而極易造成一體成型電感在烘烤過程中出現產品開裂的現象，限制了絕大部分粘接劑在模壓電感上的應用，限制了模壓電感用粘接劑的選擇范圍。

為了改善產品烘烤后出現開裂的現象，通常在電感產品設計時減少線圈半徑，但是此方法會犧牲產品的磁性特性。CN201910066711.1專利通過在金屬粉末中添加少量的絕緣性能好的顆粒粉末，緩沖固化過程中銅線圈、鐵粉的體積膨脹與粘接劑在固化過程中體積收縮帶來的對抗應力，從而改善一體成型電感的開裂現象。CN202110638492.7通過設計一種在主固化劑中添加中溫固化劑的方式，讓一體成型電感在烘烤過程中先固化中溫固化劑，提供部分強度，從而改善產品在烘烤過程中的開裂現象。但是上述兩種方式不僅會增加成本，而且中溫固化劑易發生部分交聯而導致后續壓制過程中一體成型電感密度的降低，從而犧牲了一體成型電感的磁學特性。

發明內容

基于此，本發明提供了一種有效改善一體成型電感開裂現象的一體成型電感及其制備方法。所述制備方法不會導致一體成型電感性能的下降，而且無需對粘接劑進行特殊設計和選擇，拓寬了粘接劑的選擇范圍。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明一方面，提供一種一體成型電感的制備方法，包括以下步驟：

將線圈埋設于軟磁復合材料內并壓制成型后，進行烘烤固化；所述烘烤固化的溫度在80℃以下至少分成3個溫度梯度進行階段性烘烤固化，每個所述溫度梯度的保溫時間≥0.5h。

可選的，如上述所述的一體成型電感的制備方法，所述每個所述溫度梯度內溫度的升溫速率≤5℃/min。

可選的，如上述所述的一體成型電感的制備方法，所述階段性烘烤固化的具體條件為：從室溫升溫至50℃，保溫0.5h～2h；從50℃升溫至60℃，保溫0.5h～2h；從60℃升溫至80℃，保溫0.5h～2h。

可選的，如上述所述的一體成型電感的制備方法，所述每個所述溫度梯度內溫度的升溫速率獨立的選自1℃/min～5℃/min。

可選的，如上述所述的一體成型電感的制備方法，所述每個所述溫度梯度內溫度的升溫速率獨立的選自1℃/min～2.5℃/min。

可選的，如上述所述的一體成型電感的制備方法，所述制備方法還包括將粘接劑溶解于溶劑中，加入軟磁材料混合形成所述軟磁復合材料的步驟。

可選的，如上述所述的一體成型電感的制備方法，所述軟磁材料為FeSiCr、FeSi、非晶鐵粉、納米晶鐵粉、羰基鐵粉及還原鐵粉中的一種或多種。