[发明专利]复合材料及其制备方法、电感及其制备方法

说明书

本申请涉及半导体技术领域，具体公开一种磁性复合材料及其制备方法、电感及其制备方法。磁性复合材料包括软磁金属材料和粘合剂，所述软磁金属材料和所述粘合剂以预设比例混合而成，所述软磁金属材料的相对致密度大于等于0.5，所述相对致密度由如下公式表示：其中，ρ’为所述软磁金属材料的相对致密度，ρ_bt为所述软磁金属材料的振实密度，ρ为所述软磁金属材料的真密度。当将该磁性复合材料置于模具中进行压制时，由于软磁金属材料的相对致密度大于等于0.5，在实际压制时，无需采用较大的压强，只需较小的压强即可使磁性复合材料具有较高的成型致密度，避免因较大的压强而使得磁性复合材料本身受到损坏等问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种复合材料及其制备方法、电感及其制备方法。

背景技术

电感作为芯片周边的主要被动元件之一被广泛应用于各种智能硬件系统，例如智能手机、智能电视、智能家电、平板电脑、笔记本电脑、各种通讯终端及服务器等，其主要功能在于电磁信号及能量的转换、存储及滤波。

传统的电感包括线圈以及包覆线圈的磁性体，其制备过程一般是将线圈放置于模具中，通过金属软磁粉末填充线圈内部以及周边的空余空间并压制成型。上述压制过程中，为了保证结构的稳固性，压制压强往往较大，可达到500MPa、600MPa、800MPa，甚至更高。但是如此高的压制压强往往会对金属软磁粉末以及内部的线圈结构造成破坏，导致线圈结构的整体变形等问题，进而造成线圈初始耐压能力衰减、电感短路等问题，降低电感的可靠性。

发明内容

基于此，有必要针对电感的压制压强过大导致电感可靠性低的问题，提供一种复合材料及其制备方法、电感及其制备方法。

根据本申请的一个方面，提供了一种磁性复合材料，包括软磁金属材料和粘合剂，所述软磁金属材料和所述粘合剂以预设比例混合而成，所述软磁金属材料的相对致密度大于等于0.5，所述相对致密度由如下公式表示：

其中，ρ’为所述软磁金属材料的相对致密度，ρ_bt为所述软磁金属材料的振实密度，ρ为所述软磁金属材料的真密度。

在其中一个实施例中，所述软磁金属材料在所述磁性复合材料中所占的重量百分比大于等于92％且小于等于97％，所述粘合剂在所述磁性复合材料中所占的重量百分比大于等于3％且小于等于8％。

在其中一个实施例中，所述软磁金属材料包括粒径不全相同的若干种材料的混合物，若干种材料的粒径中的最大粒径与最小粒径的比值小于等于8。

在其中一个实施例中，所述软磁金属材料包括羰基铁粉、还原铁粉、雾化铁粉、雾化Fe_(100-x-y)Si_xCr_y粉、雾化铁基非晶软磁粉末、雾化铁基非晶纳米晶粉末、雾化铁硅铝合金粉末以及雾化铁镍合金粉末中若干种的混合物，其中，3.5≤x≤6.5,0≤y≤6.5。

在其中一个实施例中，所述软磁金属材料的表面具有绝缘性薄膜，所述绝缘性薄膜包括磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、铬酸盐、高锰酸盐、硝酸盐以及铝酸盐中一种或两种以上的复合盐。

在其中一个实施例中，所述粘合剂包括环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂以及硅树脂中的任意一种或两种以上的混合物，或者上述各树脂材料的改性物中的一种或两种以上的混合物。

在其中一个实施例中，所述磁性复合材料的成型密度大于等于5g/cm³且小于等于6.2g/cm³。

根据本申请的另一个方面，提供了一种上述磁性复合材料的制备方法，包括：

将粒径不全相同的若干种软磁金属粉末材料混合，以制备出相对致密度大于等于0.5的软磁金属材料，其中，所述若干种材料的粒径中的最大粒径与最小粒径的比值小于等于8；