[发明专利]一种金属化铁粉芯磁芯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及贴片功率磁芯加工领域，特别是涉及一种金属化铁粉芯磁芯及其制备方法。

背景技术

在当前智能手机，平板电脑的大潮下，对电子元件微型化，贴片化的要求越来越强烈，功率电感更是首当其冲。而且产品的环保要求也越来越高，所有产品必须过ROSH和卤素等各项测试。

传统的铁粉芯贴片功率磁芯金属化工艺主要包括磁芯端点沾银浆、高温烧结、电镀镍、锡等过程，其存在能耗高、污染大、成本昂贵、可靠性差的缺点，与当前建设节约型社会与绿色工艺技术的发展趋势相违背，已经不适合继续应用于铁粉芯贴片功率磁芯的加工生产。因此，寻求一种绿色工艺对铁粉芯贴片功率磁芯进行金属化势在必行。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种金属化铁粉芯磁芯及其制备方法，以解决现有铁粉芯磁芯金属化工艺能耗高、污染大、成本昂贵，且得到的金属化膜层可靠性差，性能不佳的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种金属化铁粉芯磁芯，包括铁粉芯磁芯，所述铁粉芯磁芯上设置有电极区域，所述电极区域上形成有用于与其他器件连接的金属镀层，所述金属镀层包括依次层叠形成在所述电极区域表面的铬层、镍铜合金层和银层，所述铬层、镍铜合金层和银层通过磁控溅射制备。

本发明金属化铁粉芯磁芯的金属镀层采用铬层打底，可提高金属镀层附着力；再在铬层上形成镍铜合金层，以形成焊接层；所述银层设置在最外层，构成保护层，可保护镍铜合金层不被氧化；同时由于银与焊锡相容性好，因而可提高可焊性。本发明通过采用上述特殊结构的金属镀层，镀层附着力高、耐热性强、可焊性好，且成本低。

优选地，所述铬层的厚度为0.1-1.0微米。更优选地，所述铬层的厚度为0.2-0.3微米。

优选地，所述镍铜合金层的厚度为0.7-2.0微米。更优选地，所述镍铜合金层的厚度为1.2-1.5微米。优选地，所述镍铜合金层中，镍的质量含量大于70％。

优选地，所述银层的厚度为0.1-1.0微米。更优选地，所述银层的厚度为0.2-0.3微米。

由于本发明特殊结构的金属镀层质量高，因此可相应减少镀层的设置厚度，从而不但提高了焊接质量，而且大大提高了生产效率，降低了金属化成本。

为起到良好的防氧化作用，优选地，所述银层的银纯度为3N以上。

本发明金属化铁粉芯磁芯的具体形状不限，例如可以是工字型。本发明金属化铁粉芯磁芯具体可以为一磁芯电极。

本发明实施例第一方面提供的一种金属化铁粉芯磁芯，其金属镀层包括依次层叠的铬层、镍铜合金层和银层，铬层可提高镀层附着力，镍铜合金层形成焊接层，银层可保护镍铜合金层不被氧化，同时可提高可焊性；最终所述金属镀层具有附着力高、耐热性强、可焊性好，且成本低等优点。

第二方面，本发明实施例提供了一种上述金属化铁粉芯磁芯的制备方法，包括以下步骤：

取铁粉芯磁芯，所述铁粉芯磁芯上设置有电极区域；采用磁控溅射的方式在所述电极区域表面制备金属镀层，得到金属化铁粉芯磁芯，所述金属镀层包括依次层叠形成在所述电极区域表面的铬层、镍铜合金层和银层。

本发明磁控溅射采用磁控真空镀膜机进行，其具体过程参数不做特殊限定，可获得各金属镀层即可。

优选地，采用磁控溅射制备所述铬层的过程中：以金属铬为靶材，所述铬层的厚度为0.1-1.0微米。优选地，所述金属铬靶材通入的电流为20-25A。

优选地，采用磁控溅射制备所述镍铜合金层的过程中：以镍铜合金为靶材，所述镍铜合金层的厚度为0.7-2.0微米。优选地，所述镍铜合金靶材通入的电流为20-25A。优选地，所述镍铜合金层中，镍的质量含量大于70％。

优选地，采用磁控溅射制备所述银层的过程中：以金属银为靶材，所述银层的厚度为0.1-1.0微米。优选地，所述银靶材通入的电流为15-20A。

优选地，本发明中，磁控溅射过程中的真空度为0.1-10Pa，溅射功率密度为0.1-20W/cm²。磁控溅射的时间依预设镀层厚度而定。

本发明实施例第二方面提供的金属化铁粉芯磁芯的制备方法，利用磁控溅射技术，用金属靶材铬靶、镍铜合金靶和银靶溅射形成金属化焊点，金属镀层附着力高，耐热性强，可焊性好，且溅射成膜速度快，工艺全程无污染，成本低，因而可使磁芯电极焊点既能满足可焊性、耐焊性和附着力的要求，又能够保证环保，无任何污染而且经济性。

附图说明

图1为本发明金属化铁粉芯磁芯结构图；

图2为图1的A区域的断面放大图；