[发明专利]一种一体化磁性器件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种一体化磁性器件及其制备方法，包括磁性陶瓷和一组或者多组导电线圈；该导电线圈由金属导线绕制而成；磁性陶瓷和导电线圈烧结而成；本发明得到的一体化磁性器件由于导电线圈是烧结在磁性陶瓷内部的，磁性陶瓷同时起到增强磁感应效果和磁屏蔽的功能，线圈和磁芯之间不存在空隙，最大程度的减少了导电线圈电磁场的外泄，也屏蔽了外部电磁场对导电线圈的干扰；同时相比于现有的金属磁粉一体成型电感、模压电感等磁性器件，具有高磁导率、高电阻率、低涡流损耗等优势，特别是在高频电路(大于100KHz)中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于电子元器件技术领域，具体涉及一种一体化磁性器件及其制备方法。

背景技术

磁性器件包括变压器、电感器、互感器、滤波器等，通过在磁性材料上缠绕一组或多组铜线制成，是电子产业中极为重要的元器件。当交流电流流过线圈时，能量暂时存储在线圈和磁芯内部感生的磁场中。根据电磁感应定律，交变磁场能感生出交变电场和磁场，并向器件外部发散，这些向外发散的电磁场能够干扰或降低磁性器件周边的其他电子器件。另外来自电路板上其他电子部件的电场、磁场也能干扰降低磁性器件的性能。电子设备正向着高频化、集成化和低功耗化快速发展，伴随磁性器件的这种电磁干扰现象越来越严重，对具有屏蔽功能的磁性器件需求越来越大。

为了解决上述开放式磁性器件的电磁干扰问题，广泛采用的方法是在工字型磁芯中间绕线圈形成Drum Core，并在器件外增加磁性或金属屏蔽罩，在屏蔽罩和线圈、磁芯之间灌装塑封剂(一般为环氧树脂)。但在这种设计中，屏蔽罩占据了大量的设备内部空间，而电磁场依然可以从磁芯、线圈、屏蔽罩之间的组装空隙泄露，并且屏蔽罩加工复杂，效率低，工人劳动强度高。另外一个解决方法是将漆包线线圈置于经过绝缘处理的金属磁粉中通过压铸一体成型，线圈被磁粉密实的包围，从而实现屏蔽功能。但这种方法需要在非常大的压力下对金属磁粉和线圈进行压制成型，金属磁粉的绝缘层和线圈的绝缘漆非常容易破损，导致磁芯和线圈短路，金属磁粉电阻率也很低，高频时(大于100KHz)产生严重涡流损耗，并且由于是粉体压制成型，内部存在大量气隙，器件磁导率很低(小于80)。

针对上述技术问题，故需要进行改进。

发明内容

本发明针对现有磁性器件存在的问题，提供一种一体化磁性器件及其制备方法。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种一体化磁性器件，包括磁性陶瓷和一组或者多组导电线圈；该导电线圈由金属导线绕制而成；磁性陶瓷和导电线圈烧结而成。

作为本发明的一种优选方式，所述导电线圈包括但不限于圆形漆包线、扁平漆包线、纯金属铜线、金属铝线、金属银线。

作为本发明的一种优选方式，所述磁性陶瓷为锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、镍铜锌铁氧体、锰铜锌铁氧体、锂锌铁氧体和镁锌铁氧体中的一种。

作为本发明的一种优选方式，所述磁性器件的形状为棒形、长方体形、薄片形、罐形、环形、管形、PM形、PQ形、E形、T形、U形以及上述形状的任意组合体。

作为本发明的一种优选方式，所述磁性器件具有至少一个接线端子。

一种一体化磁性器件的制备方法，包括以下步骤：

步骤(一)；磁性陶瓷预烧粉制备，将氧化物原料混合均匀，在700～1000℃下预烧0.5～5h，得到磁性陶瓷预烧粉；

步骤(二)；浆料配制，将预烧粉与掺杂剂、溶剂、粘接剂、分散剂、增塑剂混合均匀，球磨，得到浆料；

步骤(三)；线圈固化，先将浆料置于模具中，再将线圈浸入浆料中，使浆料均匀填充在线圈之间，在60～120℃下固化0.5～3h，得到生坯料；

步骤(四)；排胶烧结，将生坯料在250～500℃下排胶0.5～5h，850～1200℃下烧结1～6h。