[发明专利]镍锌铁氧体磁屏蔽电感器产品及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于磁性材料产品技术领域，涉及一种采用镍锌铁氧体材料制得的磁屏蔽电感器产品以及该电感器的制造方法。

背景技术

随着CPU、FPGA以及不同种类的片式ASIC(专用集成电路)技术产品的发展，低电压大电流正成为DC-DC电源的发展趋势。目前，用3.3V代替5V已成为最普遍的直流供电电压，而供电电压采用2.5V、1.8V、1.5V、1.2V甚至低于1V，电流达到40A、60A、80A、100A、160A甚至更高的DC-DC电源也正逐渐成为市场产品的主流。作为获得这样大电流的电路技术，现在已普遍采用几个DC-DC变换器组成多相型电源电路，而不仅只用一个DC-DC变换器电源电路。多相型电源电路一般根据整机的不同而有一定差异(例如：笔记本电脑是将DC-DC变换器分成2～4个)，这也就需要一定数量的功率电感器，并使其应用数量进一步增加。与过去产品相比较，对应节省空间和高密度组装技术要求，本领域迄今迫切需要功率电感器进一步实现小型化、薄型化，以满足整机厂对电感元件新的需求，为此近年来各电感器元件厂商也正加大力度以研发出符合上述要求之电感——超薄式一体成型电感。

目前，作为在DC-DC变换器中的功率电感器大多为工字结构的电感器，其制作材料几乎全部采用软磁铁氧体材料。一般来说，软磁铁氧体材料主要有锰锌铁氧体材料和镍锌铁氧体材料，其中锰锌铁氧体相对于镍锌铁氧体要具有较高的饱和磁通密度B_s、较高的起始磁导率μi和较低的损耗。但是，因为锰锌材料晶粒结构致密，电阻率较低(一般在10²Ωm数量级)，在电子设备日益小型化、高频化的趋势下，电感元件的磁芯很容易与接近其的铜芯线发生高压击穿，为此在磁芯与线圈端子、引出线之间就必须要保持相当大的绝缘距离或采取严密的绝缘措施，才能确保必要的绝缘耐压，但这样势必又导致电感器体积增大。反之，镍锌材料属于多孔细晶粒结构，其电阻率高(一般在10⁷Ωm数量级)，应用频段也较锰锌材料的高，因而它成为制作电感器的较好的材料。

现有技术中，按照当今电感器小型化、高频化的使用要求，本领域曾经提出过多种改进技术的方案。例如，在申请号为01802430.0的中国专利申请文件曾公开了一种NiCuZn铁氧体材料，该材料的主成份包括氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化镍等，并且相对于主成份添加了辅助成分氧化铋、氧化硅、氧化镁和氧化钴，其中添加的氧化铋按Bi₂O₃换算在0.5～6.0wt％，氧化硅按SiO₂换算在0.1～2.0wt％，氧化镁按MgO换算在0.05～1.0wt％，氧化钴CoO换算在0.02～1.0wt％，但是上述材料磁导率为μi≥200，材料中Bi₂O₃添加量过多，并且添加有贵重金属氧化物CoO，以致造成机械强度的降低，影响电感器的可靠性和制作材料成本的上升。另外，在专利申请文件中也未提出材料的饱和磁通密度和直流叠加特性的改进方法。

申请号为200410051436.X的中国专利申请文件曾公开了一种镍锌软磁铁氧体材料制造方法，该镍锌软磁铁氧体材料包括主成份、第一辅助成份和第二辅助成份，其中的主成份是Fe₂O₃、NiO、CuO和ZnO，第一辅助成份是Co₂O₃，第二辅助成份是Bi₂O₃和/或MnO₂。但是该材料在实际应用中仍存在有温度特性不佳、饱和磁通密度不高等问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有高的饱和磁通密度和低的剩余磁通密度以及具有高的磁导率和良好的温度特性的镍锌铁氧体磁屏蔽电感器，用以克服现有技术存在的不足，满足电感器小型化、薄型化、高频化的要求，提高电感器的抗干扰性能和工作可靠性。

本发明的另一个目的是提供一种用于制备上述镍锌铁氧体磁屏蔽电感器的制造方法。