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一种电感元件

文献发布时间：2023-06-19 11:17:41

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。

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，但该方法仅直接将导线与磁粉进行压制，易使导线在压缩过程中产生变形，对电感元件的性能产生影响。

发明内容

本发明提供一种电感元件，由电感压坯经高温热处理后制得，其特征在于，包括预制底坯、顶坯和导线；导线放置在预制底坯上，且两端露于预制底坯外；预制底坯上设有用于定位导线的限位导线槽/限位挡块，使导线在预制底坯上固定放置；预制底坯能与顶坯配合，形成能够压紧导线的一体压坯。

通过在预制底坯上设置用于定位预置导线的限位导线槽/限位挡块，通过限位导线槽/限位挡块限制导线在预制底坯上运动，使预置导线在预制底坯上以特定的形状放置；同时在预制底坯与顶坯压合过程中，在压制成一体压坯的过程中对预置导线起到限位支撑作用，防止预置导线受压时发生变形。

进一步地，所述顶坯为预制顶坯，预制底坯与预制顶坯配合时，预制底坯的高端与预制顶坯的低端置于同一侧。

本电感压坯一般采用粉末冶金工艺制造，在使用定量法填粉或通过料盒体积法填粉时不可避免的会导致模具不同位置的粉末填充量不同，产品压制后上下面会存在平行度公差。在制造超薄一体电感时产生的平行度公差将会造成空间的浪费。在模具中填入磁芯时将预制底坯厚侧与预制顶坯薄侧重合后压制成型，使磁芯各端的厚度一致，确保上下两端的平行度公差。即在实际制造过程中，加工方式会导致预制底坯的一端比另一端稍微高上一点，预制顶坯的一端比另一端也稍微高上一点，为消除这种加工误差，确保上下两端的平行度公差，在预制底坯1和底坯压合时，将预制底坯1的较高一端与顶坯2的较低一端放置在同一侧进行压合。

进一步地，所述磁体包括铁基磁性粉末颗粒，所述铁基磁性粉末颗粒包覆有亚铁盐与二氧化硅的复合绝缘层，所述电感元件能在500~960℃下，优选700~900℃下保持效能。

亚铁盐与二氧化硅的复合绝缘层最高能承受960℃的高温，使得电感元件在能在更高的温度工作状态下稳定服役。

进一步地，所述导线表面包覆有纳米复合绝缘层，所述纳米复合绝缘层均匀分布有纳米氧化物。

纳米氧化物能承受700℃高温不发生特性的改变，使得电感元件在能在更高的温度工作状态下稳定服役，纳米复合绝缘层厚度薄时，能在不影响电感量的情况下显著提升电感的耐直流电压。

进一步地，所述电感元件外包覆有一层树脂。

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，预制底坯顶面设有与预制底坯长度方向平行的限位导线槽，导线置于该限位导线槽，且导线两侧与限位导线槽两侧壁相抵。

限位导线槽对导线进行支撑和定位，防止在压制过程中，由于受力不均导致导线的偏移。

进一步地，限位导线槽的两侧壁的高度小于导线的高度时，顶坯的底面设置有与限位导线槽相对应的限位补充槽，使预制底坯与顶坯能压紧该导线。

进一步地，限位导线槽的两侧壁的高度大于导线的高度时，顶坯上有与限位导线槽相对应的限位槽填充块，使预制底坯与顶坯能压紧该导线。

进一步地，所述高温热处理包括预热和退火两个阶段，预热温度为100~300℃，保持时间≥30min,退火温度为500~960℃，优选650~800℃，再优选700~750℃，保持时间10~40min,优选20~30min，使用氮气、氢气、氩气中的至少一种作为保护气氛,或抽真空＜0.1Pa，优选＜0.02Pa。

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，通过退火热处理可以消除压制应力，退火温度越高，去应力效果越好，当退火温度超过磁性粉末居里温度时，可接近完全消除压制应力，能获得最好的磁性能。传统使用有机胶粘剂，如硅树脂对铁基磁性粉末进行包覆时，硅树脂可以在低温烘烤条件下转化成玻璃态实现对磁粉的绝缘包覆，但是硅树脂的碳氢氧基团分解温度点远低于大部分铁基磁性粉末的居里温度。使用远低于居里温度的退火条件无法达到磁粉的最佳性能，在超过500℃的高温退火时会分解成气体跑出磁体，破坏玻璃态包覆层导致磁性能恶化。

附图说明

图1为本发明实施例13说明图。

图2为本发明实施例13爆炸图。

图3为本发明实施例14说明图。

图4为本发明实施例14爆炸图。

图5为本发明实施例15说明图。

图6为本发明实施例15爆炸图。

图中：预制底坯1，限位导线槽11，第一限位挡块12，第二限位挡块13；顶坯2，支撑块21；导线3，折脚31，折脚外侧面311。

具体实施方式

下文将对本发明的各个方面进行具体说明，但本发明并不限于这些具体的实施方式。本领域技术人员可以根据下文公开内容的实质对本发明进行一些修改和调整，这些调整也属于本发明的范围。

发明人经过广泛而深入的研究，开发了一种电感元件的制造方法，使用该方法制造的电感元件具有电感量高、功耗低，耐高温、耐直流电压性能强，抗弯强度、抗拉强度性能强，防锈的优点。

磁性粉末的表面成膜反应

现有技术中的铁基磁性粉末的种类有铁镍粉、铁硅粉、羰基铁粉、铁硅铝粉、铁硅铬粉、非晶粉、纳米晶粉，发明人选择了其中常用的气雾化制造的FeNi50粉末，以不进行表面成膜反应的FeNi50粉末为对比组，以进行表面成膜反应的FeNi50粉末为实施组，在其他制备工艺相同的情况下，分别以退火温度300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃、960℃、1000℃制成电感元件，分别对这些电感元件的电感量、功耗和耐直流电压进行测定。

对比组

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeNi50粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目 25%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉，筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、模压成型

在4x10x2mm模具中填入步骤一中制备的压制用磁粉，再将0.5x2.0x18mm铜线放置在模具中，铜线的两端夹在模具中露于压制用磁粉外。用1600MPa的压力进行压制，保持压力0.5s，最后脱模得到铜线与压制用磁粉成为一体的电感压坯；

三、高温热处理

将电感压坯放入气氛炉中进行热处理，所述热处理温度主要分为预热和退火两个主要阶段，预热温度为150℃，保持时间80 min，主要目的在于避免润滑剂快速挥发导致磁体开裂，退火温度分别取300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃、960℃、1000℃，保持时间20 min，消除压制时产生的加工应力，提高磁导率降低磁损耗，使用纯氮气作为保护气氛。

实施组

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeNi50粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目 25%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比为磷酸：硅烷偶联剂：水=0.5：0.5：99的磷酸与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为100℃，反应时间为 0.5h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、模压成型

三、高温热处理

使用3255B LCR分析仪测试对比组和实施组制备的电感元件100kHz/1V的电感量，使用SY8219 BH分析仪测试500kHz/50mT的功耗，使用3153 HIPOT测试仪（DC量程50~200V）测试电感的耐直流电压，测定结果见表1。

表1

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，通过退火热处理可以消除压制应力，退火温度越高，去应力效果越好，当退火温度超过磁性粉末居里温度时，可接近完全消除压制应力，能获得最好的磁性能。使用硅树脂对金属粉末进行包覆时，硅树脂可以在低温烘烤条件下转化成玻璃态实现对磁粉的绝缘包覆，但是硅树脂的碳氢氧基团分解温度点远低于大部分铁基磁性粉末的居里温度。使用远低于居里温度的退火条件无法达到磁粉的最佳性能，在超过500℃的高温退火时会分解成气体跑出磁体，破坏玻璃态包覆层导致磁性能恶化。

本发明使用磷酸和硅基绝缘剂对铁基磁性粉末进行绝缘，反应生成的磷酸亚铁和二氧化硅复合绝缘层可以承受960℃的高温，当退火温度达到1000℃时绝缘层发生破坏，磁体损耗剧烈升高，电感性能变差。960℃已经可以覆盖大部分铁基磁性粉末的居里温度，所以使用本发明的磁粉绝缘方法获得最优的电磁性能，并且可以根据电感的不同性能需求，选择优选的退火温度。

导线的表面绝缘处理

发明人在上述实施组工艺的基础上，综合电感量和磁体损耗和耐电压的最佳平衡值，选取退火温度700℃，将纯铜线浸入硅烷偶联剂与酒精重量比1：4的混合液5min，取出沥干表面残留液体后，分别浸入纳米二氧化硅：纳米三氧化二铝：硅酸钠=2：2：96、5：2：93、2：5：93、5：5：90的水性悬浮液中浸泡1min，取出后放入80℃烘箱内烤干获得不同绝缘程度的绝缘铜线，以对铜线进行表面绝缘处理，在导线的表面形成纳米复合绝缘层。将未进行铜线绝缘的电感作为对比组1，普通树脂漆绝缘的铜线作为对比组2进行比较，分别对些电感元件的功耗和耐直流电压进行测定。具体实施步骤如下：

一、压制用磁粉的制备

二、铜线表面绝缘处理

将0.5x2.0x18mm的纯铜线浸入硅烷偶联剂与酒精重量比1：4的混合液5min，取出沥干表面残留液体后，分别浸入纳米二氧化硅：纳米三氧化二铝：硅酸钠=2：2：96、5：2：93、2：5：93、5：5：90的水性悬浮液中浸泡1min，取出后放入80℃烘箱内烤干获得绝缘铜线；

三、模压成型

在4x10x2mm模具中填入步骤一中制备的压制用磁粉，再将步骤二中得绝缘铜线放置在模具中，铜线的两端夹在模具中露于压制用磁粉外。用1600MPa的压力进行压制，保持压力0.5s，最后脱模得到铜线与压制用磁粉成为一体的电感压坯；

四、高温热处理

将电感压坯放入气氛炉中进行热处理，所述热处理温度主要分为预热和退火两个主要阶段，预热温度为150℃，保持时间80 min，主要目的在于避免润滑剂快速挥发导致磁体开裂，退火温度为700℃，保持时间20 min，消除压制时产生的加工应力，提高磁导率降低磁损耗，使用纯氮气作为保护气氛。

五、折整引脚

把外露在磁体外的导线两端折弯，使导线两端对称依附在磁体表面，形成电极引脚，将电极引脚表面通过机械打磨或用激光刻蚀，去除导线表面耐绝缘层后，对引脚进行浸锡或镀锡，形成电感。

使用3255B LCR分析仪测试对比组和实施组制备的电感元件100kHz/1V的电感量，使用SY8219 BH分析仪测试500kHz/50mT的功耗，使用3153 HIPOT测试仪（DC量程50~200V）测试电感的耐直流电压，测定结果见表2。

表2

常规的铜线使用树脂漆包裹在铜线表面进行绝缘，树脂漆仅能在200℃以下的低温条件下使用，在经过700℃退火后将发生碳化而失去绝缘功效，碳化时的挥发物将渗透进磁粉颗粒间，降低粉末之间的绝缘性，导致电感功耗上升、电感量下降。本发明通过在铜线表面吸附纳米二氧化硅，并添加纳米三氧化二铝使纳米二氧化硅充分分散在悬浮液中，使纳米二氧化硅更均匀的吸附在铜线表面，在导线的表面形成纳米复合绝缘层，纳米氧化物可以承受700℃退火而不发生特性的改变，纳米复合绝缘层厚度薄时，可以在略微降低感量的情况下显著提升电感的耐直流电压。

含浸树脂

发明人在上述实施组工艺的基础上，选取纳米二氧化硅：纳米三氧化二铝：硅酸钠=5：2：93水性悬浮液对铜线进行表面绝缘处理，分别对热处理后的电感分别浸入环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、醇酸树脂、硅树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气，制成电感元件，分别对些电感元件的电感量、功耗、耐直流电压、抗弯强度、抗拉强度进行测定。具体实施步骤如下：

一、压制用磁粉的制备

二、铜线表面绝缘处理

将0.5x2.0x18mm的纯铜线浸入硅烷偶联剂与酒精重量比1：4的混合液5min，取出沥干表面残留液体后，浸入纳米二氧化硅：纳米三氧化二铝：硅酸钠=5：2：93的水性悬浮液中浸泡1min，取出后放入80℃烘箱内烤干获得不同绝缘程度的绝缘铜线；

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感分别浸入环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、醇酸树脂、硅树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

使用3255B LCR分析仪测试对比组和实施组制备的电感元件100kHz/1V的电感量，使用SY8219 BH分析仪测试500kHz/50mT的功耗，使用3153 HIPOT测试仪（DC量程50~200V）测试电感的耐直流电压，使用SD2000万能材料试验机对不同种类的树脂制得的样品性能进行抗弯强度、抗拉强度测试，测定结果见表3。

表3

压制用磁粉中的粘结剂、脱模剂含有碳氢氧基团，在700℃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，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。

表面喷涂涂层

对于使用环境对电感防锈性能要求较高，或者电感工作电压较高时，由铁基磁性粉末制成的一体裸电感可能存在无法满足要求的风险，发明人在上述实施组工艺的基础上，选取环氧树脂作为含浸树脂，通过电感表面喷涂涂层来提高电感的耐压等级和防锈等级，将电感预热至150℃，在电感表面喷涂一层0.02-0.1mm厚的灰醇酸漆、环氧漆、酚醛清漆、环氧聚酯酚醛漆中的至少一种，喷涂后150℃烘烤固化，制成电感元件，分别对些电感元件的耐直流电压进行测定并进行中性盐雾试验。具体实施步骤如下：

一、压制用磁粉的制备

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、保护导线

用高温胶带对露出磁体部分的导线进行覆盖保护，或者将露出的导线浸离型剂进行保护。

七、喷涂涂层

将电感预热至150℃，在电感表面喷涂一层0.02-0.1mm厚的灰醇酸漆、环氧漆、酚醛清漆、环氧聚酯酚醛漆中的至少一种，喷涂后150℃烘烤固化。

八、清理导线

将步骤七中保护导线用高温胶带或离型剂去除，彻底清理导线表面附着物。

九、折整引脚

使用3153 HIPOT测试仪（DC量程50~200V）测试电感的耐直流电压，将电感放入35±3℃、含有5±0.5%氯化钠、pH值为6.5～7.2的盐水喷雾装置中进行中性盐雾试验，经过8h观察其表面腐蚀面积，测定结果见表4。

表4

铁基磁性粉末由于比表面积大，表面活性高，金属界面容易发生化学或电化学多相反应，使金属转入氧化状态，发生锈蚀反应，影响产品外观。本发明通过在金属表面附着一层漆膜来封闭金属基材与空气及有害物质的接触，从而达到防锈的目的。同时由于漆层可以提高铜线与磁性粉末间的绝缘阻抗，在达到防锈目的同时可以提高耐直流电压。

实施例1：

一、压制用磁粉的制备

二、铜线表面绝缘处理

将0.5x2.0x18mm的纯铜线浸入硅烷偶联剂与酒精重量比1：4的混合液5min，取出沥干表面残留液体后，浸入纳米二氧化硅：纳米三氧化二铝：硅酸钠的重量比=5：2：93的水性悬浮液中浸泡1min，取出后放入80℃烘箱内烤干获得不同绝缘程度的绝缘铜线；

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

实施例2：

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeNi50粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目 25%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比为铬酸:硅烷偶联剂:水=0.5：1.5：98的铬酸与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为130℃，反应时间为 0.3h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

实施例3：

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeNi50粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目 25%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比硅酸钾：硅烷偶联剂：水=1：1：98的硅酸钾与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 110℃，反应时间为1h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

实施例4：

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeNi50粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目 25%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比硼酸锌:硅烷偶联剂:水=1：2：97的硼酸锌与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 80℃，反应时间为 0.5h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

对比例1

一、压制用磁粉的制备

二、模压成型

三、高温热处理

将电感压坯放入气氛炉中进行热处理，所述热处理温度主要分为预热和退火两个主要阶段，预热温度为150℃，保持时间80 min，主要目的在于避免润滑剂快速挥发导致磁体开裂，退火温度分别取500℃，保持时间20 min，消除压制时产生的加工应力，提高磁导率降低磁损耗。

实施例5：

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeSi9.6Al5.7粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目40%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比磷酸：硅烷偶联剂：水=0.5：0.5：99的磷酸与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 100℃，反应时间为 0.5h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

实施例6：

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeSi9.6Al5.7粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目40%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比铬酸：硅烷偶联剂：水=0.5：1.5：98的铬酸与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 130℃，反应时间为 0.3h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

实施例7：

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeSi9.6Al5.7粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目40%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比硅酸钾；硅烷偶联剂；水=1：1：98的硅酸钾与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 110℃，反应时间为1h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

实施例8：

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeSi9.6Al5.7粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目40%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比硼酸锌：硅烷偶联剂：水=1：2：97的硼酸锌与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 80℃，反应时间为 0.5h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

对比例2

一、压制用磁粉的制备

将气雾化制造的FeSi9.6Al5.7粉末，按照重量配比为 +200 目 5%、-200~+325 目40%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉，筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、模压成型

三、高温热处理

实施例9：

一、压制用磁粉的制备

将水雾化制造的FeSi5.5Cr5粉末，按照重量配比为 -200~+325 目 10%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比为0.5：0.5：99的磷酸和硅烷偶联剂和水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 100℃，反应时间为 0.5h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

实施例10：

一、压制用磁粉的制备

将水雾化制造的FeSi5.5Cr5粉末，按照重量配比为 -200~+325 目 10%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比铬酸：硅烷偶联剂：水=0.5：1.5：98的铬酸与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 130℃，反应时间为 0.3h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

实施例11：

一、压制用磁粉的制备

将水雾化制造的FeSi5.5Cr5粉末，按照重量配比为 -200~+325 目 10%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比硅酸钾：硅烷偶联剂：水=1：1：98的硅酸钾与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 110℃，反应时间为1h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

实施例12：

一、压制用磁粉的制备

将水雾化制造的FeSi5.5Cr5粉末，按照重量配比为 -200~+325 目 10%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将原粉加入重量比为硼酸锌：硅烷偶联剂：水=1：2：97的硼酸锌与硅烷偶联剂的水溶液中进行表面成膜反应，反应的温度为 80℃，反应时间为 0.5h。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉；筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、铜线表面绝缘处理

三、模压成型

四、高温热处理

五、含浸树脂

对热处理后的电感浸入环氧树脂中浸泡1h，取出电感后用有机溶剂清洗掉表面残留的树脂，放入烘箱中180℃烘烤固化3h，保护气氛为氮气。

六、折整引脚

对比例3

一、压制用磁粉的制备

将水雾化制造的FeSi5.5Cr5粉末，按照重量配比为 -200~+325 目 10%、-325~+800 目45%，余量为-800目粉末进行混合制得原粉。将硅树脂和酒精按照重量比为1:15混合制得硅树脂溶液，将所述原粉与所述硅树脂溶液按照重量比1：0.015混合，用硅树脂包覆住原粉制得次粉，筛选次粉中粒度为80目～200目之间的造粒粉末，加入重量比为0.2％的硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物作为润滑剂，得到压制用磁粉；

二、模压成型

三、高温热处理

发明人分别对实施例1-12，对比例1-3制备的磁体损耗电感元件分别测试电感量、60A叠加电感量、磁导率、磁体损耗、耐直流电压、抗压强度、抗弯强度，测定结果见表5。

表5

实施例13：

如图1、图2所示，一种电感元件，由电感压坯经高温热处理后制得，包括预制底坯1、顶坯2和放置在预制底坯之上的导线3，所述预制底坯1、顶坯2包括不同粒度的铁基磁性粉末颗粒，所述铁基磁性粉末颗粒包覆有亚铁盐与二氧化硅的复合绝缘层，所述导线3表面包覆有纳米复合绝缘层，所述纳米复合绝缘层均匀分布有纳米氧化物，所述电感元件外包覆有一层树脂。预制底坯1、顶坯2能形成用于包住导线的一体压坯，在形成一体压坯的过程中，预制底坯1可以用于支撑和定位预置导线3。预制底坯1大体为长方体结构，且长高平面的面积小于长宽平面的面积；预置导线3呈I型平行于预制底坯1的长度方向定位在预制底坯1的顶面上，且I型预置导线3的两端部露出预制底坯1的两端边缘形成引脚。预制底坯1上设有限位导线槽11，I型导线3能置入该限位导线槽11，且该限位导线槽11的两侧壁能分别与I型导线3的两侧相抵，使限位导线槽11中能卡住该导线3。

随着智能手机、平板电脑、笔记本电脑和平板电视等电器的小型化和超薄化，要求用于这类电器中的电子元件也同步小型化和超薄化。当电子元件的厚度降低到1mm以内时，电子元件的尺寸及形位公差将对元件整体安装尺寸及性能产生较大影响。本电感压坯一般采用粉末冶金工艺制造，在使用定量法填粉或通过料盒体积法填粉时不可避免的会导致模具不同位置的粉末填充量不同，产品压制后上下面会存在平行度公差。在制造超薄一体电感时产生的平行度公差将会造成空间的浪费。在模具中填入磁芯时将预制底坯1厚侧与顶坯2薄侧重合后压制成型，使磁芯各端的厚度一致，确保上下两端的平行度公差。即在实际制造过程中，加工方式会导致预制底坯1的一端比另一端稍微高上一点，顶坯2的一端比另一端也稍微高上一点，为消除这种加工误差，确保上下两端的平行度公差，在预制底坯1和底坯压合时，将预制底坯1的较高一端与顶坯2的较低一端放置在同一侧进行压合。

顶坯2可以通过在放置预制底坯1和预置导线3的压制槽中填充绝缘磁粉并在高温下对绝缘磁粉施加压力压制成型。压制成型形成的顶坯2能与预制底坯1配合形成包裹预置导线3的长方体的一体压坯；顶坯2也可以由绝缘磁粉单独压制成型后，再放入压制槽中，与预制底坯1在高温下配合压制形成包裹预置导线3的一体压坯。

在本实施例关于限位导线槽11的两侧壁的高度的实施方式中，限位导线槽11的两侧壁的高度小于预置导线3的高度时，顶坯2的底面设置有与限位导线槽11相对应的限位补充槽，使预制底坯1与顶坯2能压紧该预置导线3；当限位导线槽11的两侧壁的高度等于预置导线3的高度时，顶坯2的底面为平面；当限位导线槽11的两侧壁的高度大于预置导线3的高度时，顶坯2的底面设置有与为预制底坯1上限位导线槽11相对应的限位槽填充块，使预制底坯1与顶坯2能压紧该预置导线3。

实施例14：

如图3、图4所示，一种电感元件，由电感压坯经高温热处理后制得，包括预制底坯1、顶坯2和放置在预制底坯1之上的导线3，所述预制底坯1、顶坯2包括不同粒度的铁基磁性粉末颗粒，所述铁基磁性粉末颗粒包覆有亚铁盐与二氧化硅的复合绝缘层，所述导线3表面包覆有纳米复合绝缘层，所述纳米复合绝缘层均匀分布有纳米氧化物，所述电感元件外包覆有一层树脂。预制底坯1、顶坯2能形成用于包住导线的一体压坯，在形成一体压坯的过程中，预制底坯1可以用于支撑和定位预置导线3。预制底坯1大体为长方体结构，且长高平面的面积小于长宽平面的面积；预置导线3呈U型定位在预制底坯1的顶面，U型预置导线3的两端部向外翻折，形成折脚，折脚外侧面311露出预制底坯1边缘形成引脚；预制底坯1顶面设有若干与预制底坯1长度方向平行的限位挡块，限位挡块能抵住预置导线3。实际制造过程中，加工方式会导致预制底坯1的一端比另一端稍微高上一点，顶坯2的一端比另一端也稍微高上一点，为消除这种加工误差，在预制底坯1和底坯压合时，将预制底坯1的较高一端与顶坯2的较低一端放置在同一侧进行压合。

在本实施例中，预制底坯1上设有一条限位挡块，即图3中所示的第一限位挡块12；第一限位挡块12设置在U型预置导线3的U型口内侧，第一限位挡块12的两侧面能与U型预置导线3的内侧壁相抵。第一限位挡块12的高度均高于预置导线3底面的高度，且第一限位挡块12的高度低于预置导线3的高度。

顶坯2可以通过在放置预制底坯1和预置导线3的压制槽中填充绝缘磁粉，并在高温下对绝缘磁粉施加压力压制成型，形成的顶坯2能与预制底坯1配合形成包裹预置导线3的长方体的一体压坯；顶坯2也可以由绝缘磁粉单独压制成型后，再放入压制槽中，与预制底坯1在高温下配合压制形成包裹预置导线3的一体压坯。

顶坯2的底面设置有支撑块21，支撑块21用于与预制底坯1上的第一限位挡块12在高温下相互挤压，使顶坯2和预制底坯1连接成一个整体，同时顶坯2和预制底坯1能压紧位于顶坯2和预制底坯1之间的导线。

实施例15：

如图5、图6所示，一种电感元件，由电感压坯经高温热处理后制得，包括预制底坯1、顶坯2和放置在预制底坯1之上的导线3，所述预制底坯1、顶坯2包括不同粒度的铁基磁性粉末颗粒，所述铁基磁性粉末颗粒包覆有亚铁盐与二氧化硅的复合绝缘层，所述导线3表面包覆有纳米复合绝缘层，所述纳米复合绝缘层均匀分布有纳米氧化物，所述电感元件外包覆有一层树脂。预制底坯1、顶坯2能形成用于包住导线的一体压坯，在形成一体压坯的过程中，预制底坯1可以用于支撑和定位预置导线3。预制底坯1大体为长方体结构，且长高平面的面积小于长宽平面的面积；预置导线3呈U型定位在预制底坯1的顶面上，且U型预置导线3的两端部向外翻折，预制底坯1顶面设有若干与预制底坯1长度方向平行的限位挡块，限位挡块抵住预置导线3。

在本实施例中，预制底坯1上设有三条条形的限位挡块；如图5所示，第一限位挡块12设置在U型预置导线3的内侧，第一限位挡块12两侧面能与U型预置导线3两内侧壁相抵，两条第二限位挡块13分别设置在U型预置导线3的两侧，第一限位挡块12和两条第二限位挡块13之间分别形成卡住U型预置导线3的两条限位槽。各限位挡块的高度均高于预置导线3底面的高度，且各限位挡块的高度低于预置导线3的高度。

U型预置导线3的两端部向外翻折，形成折脚31，折脚外侧面311露出预制底坯1边缘形成引脚，内侧与第二限位挡块13相抵，通过第二限位挡块13抵住U型预置导线3的两端部，相比于实施例中只设置有第一限位挡块12的情况，通过第二限位挡块13抵住U型预置导线3的折脚，保证引脚安装在电路板上时的稳定性。

顶坯2可以通过在放置预制底坯1和预置导线3的压制槽中填充绝缘磁粉，并在高温下对绝缘磁粉施加压力压制成型，形成的顶坯2能与预制底坯1配合形成包裹预置导线3的长方体的一体压坯；顶坯2也可以由绝缘磁粉单独压制成型后，再放入压制槽中，与预制底坯1在高温下配合压制形成包裹预置导线3的一体压坯。顶坯2包括顶坯2主体与设置在顶坯2主体底面的三条支撑块21，每条支撑块21之间的都能与预制底坯1上对应的限位挡块之间相抵，并不留缝隙，在高温压制下顶坯2上的支撑块21与预制底坯1上的限位挡块相互挤压，使顶坯2和预制底坯1连接成一个整体，同时顶坯2和预制底坯1能压紧位于顶坯2和预制底坯1之间的导线。

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