CN213124106U - 一种金属磁粉芯一体式芯片电感 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种金属磁粉芯一体式芯片电感，它包括有金属磁粉芯以及位于金属磁粉芯内的空心线圈，金属磁粉芯表面依次包覆有一次纳米绝缘包覆层和二次纳米绝缘包覆层，金属磁粉芯底部两端设有电极面，金属磁粉芯两端端部设有侧端面，电极面、侧端面表面均镀铜形成铜层，电极面的铜层表面电镀合金材料或其他金属材料形成金属化电极。本方案的金属磁粉芯一体式芯片电感只保留底部的电极，同时减小电极厚度并用绝缘材料包覆侧面电极，从而减小产品在电路板上的安装尺寸，增加了集成电路板的安装空间，为集成电路产业的高度集成化发展创造有利条件；在尺寸相同情况下产品综合性能大幅提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及电感技术，尤其是指一种金属磁粉芯一体式芯片电感。
背景技术
传统电感包括有浆料封端电镀型一体成型电感、料片点焊电极型一体成型电感、T~core电极型一体成型电感；其中，浆料封端电镀型一体成型电感的体积较小，在对电感进行贴片安装时，侧面堆锡面积大，减小了集成电路密集度，浪费了电路板的空间。同时浆料封端电镀型一体成型电感在电极焊接位置包括本体有4个金属层，分别是铜/银/镍/锡，4个金属层之间容易形成寄生电容，增加了电感的直流电阻，降低了电感的自谐振频率；料片点焊电极型一体成型电感的引线框架是从产品侧边折弯到底部，折弯幅度和框架厚度会使得产品长度尺寸变长并限制线圈设计导致产品性能受限，浪费了电路板空间的同时，减小了集成电路密集度；T~core电极型一体成型电感的生产投入较大且产出低，产品的生产成本很高，不利于大规模生产，难以快速满足市场需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属磁粉芯一体式芯片电感。
为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种金属磁粉芯一体式芯片电感，它包括有金属磁粉芯以及位于金属磁粉芯内的空心线圈，金属磁粉芯表面由内至外依次包覆有一次纳米绝缘包覆层和二次纳米绝缘包覆层，金属磁粉芯底部两端设有电极面，金属磁粉芯两端端部设有侧端面，电极面、侧端面表面均镀铜形成铜层，电极面的铜层表面电镀形成金属化电极。
所述的金属磁粉芯采用羰基铁粉或软磁合金粉末模压成形。
所述的一次纳米绝缘包覆层、二次纳米绝缘包覆层均为聚酰亚胺系材料包覆形成。
所述的金属磁粉芯表面转角处均采用弧形圆滑过渡。
所述的空心线圈采用圆线或扁平线绕制成形。
所述的金属磁粉芯底部两端向下凸起形成电极面。
所述的电极面底部与金属磁粉芯底部齐平。
本实用新型的技术优势在于：
1）、本实用新型的金属磁粉芯一体式芯片电感，只保留底部电极并用纳米绝缘材料包覆产品本体，节省了浆料封端电镀型、料片点焊电极型一体成型电感产品的侧面堆锡尺寸，有效减小了产品在电路板上的安装尺寸，增加了集成电路板的安装空间，为集成电路产业的高度集成化发展创造有利条件；在尺寸相同情况下产品综合性能大幅提升。
2）、制造过程使用离子镀膜技术或传统的电镀工艺，在提升镀层致密性的同时将镀层从4层降低为2层，从而节约制造成本，提高制程良率。
3）、采用新的纳米绝缘包覆材料和纳米绝缘包覆工艺将产品绝缘涂层厚度做到5um以上，绝缘包覆材料为聚酰亚胺系材料。
附图说明
图1为本实用新型电极面向下凸起的示意图。
图2为本实用新型电极面底部与金属磁粉芯底部齐平示意图。
图3为本实用新型的工艺原理图。
附图标记：1-金属磁粉芯，2-空心线圈，3-一次纳米绝缘包覆层，4-电极面，5-侧端面，6-铜层，7-二次纳米绝缘包覆层，8-金属化电极。
具体实施方式
下面结合所有附图对本实用新型作进一步说明，本实用新型的较佳实施例为：参见附图1和附图2，本实施例所述的金属磁粉芯一体式芯片电感包括有金属磁粉芯2以及位于金属磁粉芯2内的空心线圈1，金属磁粉芯2表面转角处均采用弧形圆滑过渡；金属磁粉芯2采用羰基铁粉或软磁合金粉末一体模压成形；金属磁粉芯2表面依次包覆有一次纳米绝缘包覆层3和二次纳米绝缘包覆层7，金属磁粉芯2底部两端设有电极面4，金属磁粉芯2两端端部设有侧端面5，电极面4、侧端面5表面均镀铜形成铜层6，电极面4的铜层6表面电镀合金材料或其他金属材料形成金属化电极8； 一次纳米绝缘包覆层3、二次纳米绝缘包覆层7均为聚酰亚胺系材料包覆形成，电极面可以根据需要设计成向下凸起结构（附图1），或电极面底部与金属磁粉芯底部齐平（附图2）。
上述电感的制备工艺为（参见附图3）：绕制空心线圈、模压成型、一次倒角、热压固化、二次倒角、一次纳米绝缘包覆、一次研磨、电极镀铜、二次纳米绝缘包覆、二次研磨、电镀金属化电极、测试包装，其中，
第一步骤：绕制空心线圈：根据制品规格设定要求制作空心线圈；其绕制方式采用在绕线治具上多轴整齐并绕；
第二步骤：模压成型：采用羰基铁粉或合金材料（铁硅，铁硅铬，铁镍，铁硅铝及非晶纳米等材料体系）成型；
第三步骤：一次倒角：将模压成型制品，按制品重量与倒角介质以一定比例混合后放入倒角设备完成倒角作业；制品重量与倒角介质的比例为1~1000：1；
第四步骤：热压固化：将制品整齐排版放入热压设备型腔内，热压设备型腔的温度控制大于或等于150℃，使用大于或等于0.5吨压力进行大于或等于10分钟的保压完成热压固化作业；
第五步骤：二次倒角：将热压后的制品按制品重量与倒角介质以一定比例混合后放入倒角设备完成二次倒角作业；制品重量与倒角介质的比例为1~1000：1；
第六步骤：一次纳米绝缘包覆：使用聚酰亚胺系纳米材料对制品表面进行绝缘包覆处理，绝缘层厚度为大于或等于5um，制品包覆后在150℃或150℃以上，烘烤1小时或1小时以上固化绝缘层；
第七步骤：一次研磨：将制品整齐排列到治具内，使用高精密磨床对制品进行研磨作业，制品单边研磨大于或等于5um，使其露出空心线圈的导电线铜截面和制品底部的两个电极面。
第八步骤：电极镀铜：将一次研磨后的制品电镀一层大于或等于10um的铜层；
第九步骤：二次纳米绝缘包覆：使用聚酰亚胺系纳米材料对制品表面进行绝缘包覆处理，绝缘层厚度为大于或等于5um，制品包覆后在150℃或150℃以上，烘烤1小时或1小时以上固化绝缘层；
第十步骤：二次研磨：将制品整齐排列到治具内，使用高精密磨床对制品进行研磨作业，制品单边研磨大于或等于5um，使其露出制品底部铜导体镀层；
第十一步骤：电镀金属化电极：将制品采用离子镀膜技术（PVD技术）或传统电镀工艺，在电极区域镀好铜的表面上再增加所需要的合金材料或其他金属材料镀层，以增加制品可焊性，耐焊性和附着力；
第十二步骤：测试包装：将制品进行全自动测试包装以剔除尺寸及特性不良品，并将良品包入载带。
以上所述之实施例只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种金属磁粉芯一体式芯片电感，它包括有金属磁粉芯（2）以及位于金属磁粉芯（2）内的空心线圈（1），其特征在于：金属磁粉芯（2）表面由内至外依次包覆有一次纳米绝缘包覆层（3）和二次纳米绝缘包覆层（7），金属磁粉芯（2）底部两端设有电极面（4），金属磁粉芯（2）两端端部设有侧端面（5），电极面（4）、侧端面（5）表面均镀铜形成铜层（6），电极面（4）的铜层（6）表面电镀形成金属化电极（8）。
2.根据权利要求1所述的一种金属磁粉芯一体式芯片电感，其特征在于：金属磁粉芯（2）采用羰基铁粉或软磁合金粉末模压成形。
3.根据权利要求1所述的一种金属磁粉芯一体式芯片电感，其特征在于：一次纳米绝缘包覆层（3）、二次纳米绝缘包覆层（7）均为聚酰亚胺系材料包覆形成。
4.根据权利要求1所述的一种金属磁粉芯一体式芯片电感，其特征在于：金属磁粉芯（2）表面转角处均采用弧形圆滑过渡。
5.根据权利要求1所述的一种金属磁粉芯一体式芯片电感，其特征在于：空心线圈（1）采用圆线或扁平线绕制成形。
6.根据权利要求1所述的一种金属磁粉芯一体式芯片电感，其特征在于：金属磁粉芯（2）底部两端向下凸起形成电极面（4）。
7.根据权利要求1所述的一种金属磁粉芯一体式芯片电感，其特征在于：电极面（4）底部与金属磁粉芯（2）底部齐平。
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2020
- 2020-10-19 CN CN202022317757.7U patent/CN213124106U/zh active Active
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