[發(fā)明專利]一種平面變壓器的PCB板的磁性半固化片及其制備方法

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• 申請日: 2022-08-24
• 公開（公告）號: CN115175446A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 練堅友;劉瑞芝;劉嘉文
• 申請（專利權）人: 廣東精密龍電子科技有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/03;H05K3/00;H01F27/28
• 代理公司: 深圳市中科創(chuàng)為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 徐方星;馮建華

本發(fā)明公開一種平面變壓器的PCB板的磁性半固化片及其制備方法，所述方法包括以下步驟：S1：對粒徑小于20μm的磁性材料包覆一層二氧化硅層，形成包覆粉末；S2：將所述包覆粉末與粒徑小于5μm的氧化物、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、酸酐類催化劑、石蠟混合；獲得混合粉末；S3：將混合粉末在惰性氣體氣氛下加熱攪拌均勻，冷卻后，破碎成粉末，獲得造粒粉末；加熱溫度為大于石蠟的融化溫度；S4：造粒粉末在10?100MPa的壓力下壓制成型，獲得磁片胚體；S5：將磁片胚體進行半固化，形成磁性半固化片。由于磁性半固化片中含磁性材料，且該磁性材料被二氧化硅包覆，因此可以在滿足絕緣的情況下還具有磁性，因此可以滿足目前開關電源在高功率密度下對高效化的需求。

技術領域

本發(fā)明涉及平面變壓器技術領域，尤其涉及一種平面變壓器的PCB板的磁性半固化片及其制備方法。

背景技術

近年來隨著通訊和消費電子的發(fā)展，對于小功率電源的應用提出了更高的要求，尤其是高功率密度、高效率化的要求越來越高，平面變壓器由于其體積小，利用率高，散熱好得到了大量的應用，由于應用的電流逐漸增大，如何減小銅線損耗成為了而待升級的特性之一，現(xiàn)有的平面變壓氣通過磁芯和PCB板的組裝實現(xiàn)產(chǎn)品，PCB板占據(jù)了一定的磁體空間，導致需要更多的銅線來滿足變壓器的需求，但這樣會造成銅線的電阻較高，而簡單的在PCB中加入金屬材料容易導致PCB的耐電壓擊穿能力不足。因此開發(fā)新的具有磁性能的平面變壓器用的PCB板材料十分必要。

因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，需要改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種平面變壓器的PCB板的磁性半固化片及其制備方法，通過填充磁性材料的設計以及粉末的級配并優(yōu)化樹脂組成，獲得的磁性半固化片在較高的耐壓水平下保持一定的磁導率，從而滿足目前開關電源在高功率密度下對高效化的需求。

本發(fā)明的技術方案如下：提供一種平面變壓器的PCB板的磁性半固化片的制備方法，包括以下步驟。

S1：對粒徑小于20μm的磁性材料包覆一層二氧化硅層，形成包覆粉末。所述磁性材料成分為79.6～86.85wt％Fe、6.5～9.5wt％Si、5.5～7.5wt％Cr、1.0～3.0wt％B、0.05～0.2wt％Al、0.05～0.1wt％C、0.05～0.1wt％Mn。Al元素、Mn元素的作用是：提高磁性材料粉末的絕緣性，因為在制備磁性材料粉末的過程中，Al元素、Mn元素易于在磁性材料粉末表面析出，形成對應的氧化物，從而可以提升磁性材料粉末的絕緣性。C元素的作用是：C元素用于保護a-Fe晶相不易轉(zhuǎn)變，保持磁性材料的磁性。所述包覆粉末的制備方法為：將磁性材料與水解組分混合在35-75℃下發(fā)生水解反應，然后干燥形成包覆粉末；其中，所述水解組分為：正硅酸乙酯、氨水、表面活性劑、醇類溶劑、烷烴類溶劑、水；其中，正硅酸乙酯的添加量為磁性材料的0.3wt％～2.0wt％，其中氨水的添加量為磁性材料的0.05wt％～0.1wt％。所述表面活性劑的添加量為磁性材料的0.5wt％～2.5wt％，其中醇類溶劑的添加量為磁性材料的2wt％～5wt％，其中烷烴類溶劑的添加量為磁性材料的10wt％～20wt％，其中水的添加量為磁性材料的0.5wt％～2.0wt％。所述步驟S1的具體步驟為：S11：將磁體粉末、表面活性劑、醇類溶劑、烷烴類溶劑、水混合后攪拌制成含磁體粉末的微乳液；S12：將正硅酸乙酯加入含磁體粉末的微乳液中并繼續(xù)攪拌；S13：加入氨水使得正硅酸乙酯進行水解，在磁性材料表面包覆一層二氧化硅層。所述表面活性劑為苯基-聚乙二醇，所述醇類溶劑為正己醇，所述烷烴類溶劑為環(huán)己烷。

在磁性材料表面包覆一層二氧化硅，能夠有效提升磁性材料顆粒之間的絕緣性能。采用將磁體粉末、表面活性劑、醇類溶劑、烷烴類溶劑、水混合后攪拌制成含磁體粉末的微乳液后在加入正硅酸乙酯、氨水來進行水解，能夠使得正硅酸乙酯水解后得到的包覆在磁性材料表面的二氧化硅層更加均勻，保證了包覆粉末的性能基本一致。