[发明专利]线圈元件及其制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及线圈元件及其制备方法。

背景技术

到目前为止，已知线圈元件是这样制备的：将空心线圈置于压模内之后，用磁粉和粘合剂的混合粉末或其表面被一种树脂涂覆的磁粉填充压模，然后在一定压力下压模线圈元件。

但是，当使用磁粉和粘合剂的混合粉末时，很难将磁粉和粘合剂均匀混合，这就会出现很难保证得到的磁体获得绝缘性质，电流损耗大(明显)的问题。并且，当减少相对于磁粉的粘合剂的量以改善线圈元件的磁性性质时，磁粉和粘合剂的混合粉末变成不均匀的块，很难用混合粉末填充压模。因此，压模磁体的密度降低，又会产生不能获得稳定的磁性性质并且磁场强度也会降低的问题。

并且，当使用其表面只被一种树脂涂覆的磁粉时，如果在压模时压模增加以减少磁颗粒间的空间，会出现得到的磁体很难获得绝缘性质问题。

发明概述

因此，本发明的目的在于提供一种线圈元件及其制备方法，其中该线圈元件具有良好的绝缘性质和磁性性质，并且机械强度很高。

为了实现上述目的，线圈元件包括由磁粉制成的磁体，其中磁粉的表面用两种或多种树脂层涂覆，和由在其上具有绝缘膜的导线制成的线圈，其中线圈的至少一部分被嵌入到磁体中。在这里，作为磁性金属粉末的纯铁粉末、无定形粉末和铝硅铁粉用作磁粉。

另外，按照本发明的制备线圈元件的方法包括以下步骤：将其上具有绝缘膜的导线制成的线圈元件置于压模中；用磁粉填充压模，其中磁粉的表面用两种或多种树脂层涂覆；压制磁粉形成线圈嵌入其中的压模体；通过热处理压模体形成磁体。

由于上述结构，内层树脂层通过应用例如具有高机械强度的热固性树脂，即使在压模和压模后发生的热处理中压模压力增加，内层树脂层的断裂也会受到限制，可以获得磁颗粒间的绝缘性。另外，通过在树脂层和磁粉间界面处形成氧化膜，可以进一步改善磁颗粒间的绝缘性。

另一方面，外层树脂层通过应用例如热塑性树脂，通过在压模后进行热处理，树脂层外层暂时熔化又固化，能增加磁颗粒间的粘合强度，并且磁颗粒间的空间减少。因此，磁体的机械强度增加。

另外，通过在磁体表面提供有树脂或玻璃制成的涂覆材料，能改善磁体的绝缘性质和机械强度。

附图说明

图1图示了按照本发明第一个实施方案的线圈元件的透视图；

图2为压模体的透视图，其用于描述图1之后的制备步骤；

图3为线圈元件磁体的透视图，其用于描述图2之后的制备步骤；

图4图示了如图3所示的线圈元件的直流叠加(superposed)特性；

图5图示了按照本发明第二个实施方案的线圈元件的透视图；

图6为压模体的透视图，其用于描述图5之后的制备步骤；

图7为线圈元件磁体的透视图，其用于描述图6之后的制备步骤；

图8图示了按照本发明另一个实施方案的线圈元件的透视图；

图9图示了按照本发明另一个实施方案的线圈元件的透视图；

图10图示了按照本发明另一个实施方案的线圈元件的透视图；

图11图示了按照本发明另一个实施方案的线圈元件的透视图；

图12图示了按照本发明另一个实施方案的线圈元件的透视图；

优选实施方案的描述

在下面，将参照附图描述按照本发明的线圈元件及其制备方法的实施方案。第一个实施方案：图1-3

如图1所示，通过缠绕导线形成空心线圈，其中为了能形成线圈，导线的表面具有一层如聚氨酯绝缘涂层。导线可以由铜、银、金等制成，截面可以是任何形状，即截面可以是圆形、方形等。但是，在本发明的实施方案中，使用具有圆形截面的导线。

下一步，将空心线圈置于压模中后，用磁粉填充压模，其中磁粉的表面用两种树脂层涂覆。平均粒径20μm或更低的纯铁颗粒是合乎需要的磁粉。纯铁颗粒饱和磁通密度高达1.5-2.0T，易于塑性变形和模塑，并且该材料的成本较低。另外，当将纯铁颗粒的平均粒径设定在20μm或更低(典型值：10μm)，尽管颗粒的平均粒径越小越好，可以获得切换频率带性质良好(100kHz-3MHz)、特别是电感性质量良好的磁体。

通过氧化处理或在自然条件下暴露，在磁颗粒的表面形成氧化膜，以获得绝缘性质。但是，氧化膜不是必须需要的。在该氧化膜上形成两种树脂层。

用于涂覆磁颗粒表面的两种树脂层的内层材料使用热固性树脂，外层材料使用热塑性树脂。在本发明第一个实施方案中，热固性树脂使用热固性氟树脂(相当于磁颗粒重量的1.5％重量)，热塑性树脂使用热塑性聚酰亚胺树脂(相当于磁颗粒重量的0.5％重量)。