[发明专利]一种电感元件以及其制造方法

说明书

本发明提供一种电感元件及其制造方法，包括导线与磁体，导线两端露于磁体外，将电感浸入在树脂中，树脂在毛细作用下吸入磁体，填充满磁体内部的孔隙，通过高温烘烤将孔隙内的树脂进行固化，固化后的树脂将压制用磁粉粘结在一起，可以大幅提升电感的机械强度，又不会降低电感量或增大电感功耗。

技术领域

本发明涉及电气元件制造领域，尤其涉及一种电感元件的制造方法。

背景技术

随着市场的发展和电子技术的进步，电感元件不断向大电流、高频、小型和低功耗的目标发展。流过电感的纹波电流频率和大小也不断增加，导致电感发热量增加，对电感的磁体损耗和导体损耗提出了更高的要求，也要求电感中线圈与磁芯生成的热能快速有效地散出，因为发热量更多，并且不断积累会提高电感运行的温度并降低其效能，甚至可能导致整个元件烧坏。尤其5G通讯与车用电子领域的发展，对于电感元件的尺寸和特性会有更加严格的规范与要求。

一些电感元件会被安装在汽车上，在汽车的行驶过程中，车身会一直存在不同频率和幅度的震动，尤其经过坑洼不平的路段时，车身会剧烈晃动。现有的贴片电感，其仅利用粘接胶来固定电感磁体和引脚，当该电感被晃动或震动时，用来固定电感磁体和引脚的粘接胶可能会松脱，导致电感磁体或引脚剥离，致使电感元件失效。

现有等效圈数≤1的大电流电感以组装工艺为主，磁体与导体之间装配需要配合公差，磁芯之间粘接的胶水存在一定厚度，这些空隙对于电感的DCR和饱和电流都没有提升，造成了电感空间的浪费，无法制造出相同性能体积更小的电感器，或者相同体积性能更好的电感器，也存在粘接胶松脱的可靠性风险。

专利CN107749340A公开了一种高可靠性大电流模压电感及制造方法，使得导线的中间部分设置在磁体中与磁体成为一体，减小了磁体与导体之间的间隙，但该方法未对电感进行含浸树脂处理，磁粉绝缘步骤中加入的粘结剂、脱模剂含有碳氢氧基团，在高温退火过程中会分解成气体离开电感内部，粘结剂、脱模剂分解会在磁体内部留下大量细小的孔隙，使得电感机械强度较差。

发明内容

本发明的一方面涉及一种电感元件的制造方法，包括以下步骤：

S1c、将铁基磁性粉末与粘结剂、润滑剂按一定比例混合后得到压制用磁粉；

S2c、在模具中放置导线；

S3c、将压制用磁粉填入模具中，使导线两端露于压制用磁粉外，压制使得导线与压制用磁粉成为一体后脱模，制得一体的电感压坯；

S4c、对电感压坯进行高温热处理后，制成电感元件；

S5c、将高温热处理后的电感元件浸入树脂0.2～3h,优选0.5～1h，取出电感元件后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，在保护气体气氛下，放入烘箱中烘烤固化1～3h,该步骤优选在抽真空＜1Pa条件下进行。

压制用磁粉中的粘结剂、脱模剂含有碳氢氧基团，在高温退火过程中会分解成气体离开电感内部，粘结剂、脱模剂分解会在磁体内部留下大量细小的孔隙。将电感浸入在树脂中，树脂在毛细作用下吸入磁体，填充满磁体内部的孔隙。通过高温烘烤将孔隙内的树脂进行固化，固化后的树脂将铁基磁性粉末粘结在一起，可以大幅提升电感的机械强度，又不会降低电感量或增大电感功耗，不同种类的树脂可以获得不同的抗弯强度和抗拉强度组合，可以根据电感的使用场景选择树脂种类。

进一步地，还包括以下步骤：

S1a、对所述S1c铁基磁性粉末进行表面成膜反应，在表面生成亚铁盐与二氧化硅的复合绝缘层。

铁基磁性粉末受到大的压制压力挤压时会发生塑性变形产生晶界的位错和滑移，导致磁体的内部应力增加影响磁畴的转动，导致磁性能恶化，必须高温退火热处理去除压制应力才能获得较好的磁性能。