一种用于片式电感的合金塑封复合材料及制备方法及电感与流程

本发明涉及电子材料及元器件，特别是涉及一种用于片式电感的合金塑封复合材料及制备方法及电感。

背景技术：

1、随着电子信息产业的高速发展，电子封装、集成和加工技术的飞速进步，电子产品的小尺寸多功能化已成为必然趋势和研究重点。相应地，电子元器件也朝着尺寸更小、性能更佳的方向发展。目前广泛使用与铁氧体材料相比，具有饱和磁通密度大且直流叠加特性较好的金属/合金磁性材料，可以实现电子产品的小型化；此外，在可靠性方面，也希望提升材料的绝缘和耐压特性。

2、目前一体成型或塑封片式电感主要由内线圈、铁基合金或者铁基非晶t-core(t型磁芯)、塑封复合材料和外电极四部分组成。传统的塑封复合材料的制造，通常是将含金属元素的粉和树脂组合物一边加热一边混合，例如，可以将含金属元素的粉和树脂组合物一边加热一边用捏合机、辊扎机、搅拌机等进行混炼，通过含金属元素的粉及树脂组合物的加热及混合得到复合物。无论采用什么机器混炼得到的塑封复合材料，最终出来的都是热的且块状的，只有等到他们完全冷却后才能进行破碎，然后再粉碎过筛，得到想要的塑封复合材料，这种工艺和技术增加了制程和成本，特别是存在残留在设备中的塑封复合材料难以清理干净的问题。此外，现有的塑封复合材料的绝缘和耐压性能也有待提升。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种用于片式电感的合金塑封复合材料及制备方法及电感。

2、本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，提供了一种用于片式电感的合金塑封复合材料，包括90wt％～97wt％合金粉末、3wt％～10wt％的树脂层以及原子层沉积层，所述原子层沉积层包覆于所述合金粉末的外表面，所述树脂层包覆于所述原子层沉积层的外表面。

4、优选地，所述合金粉末为fesi系合金、fesib系合金、fesial系合金、feni系合金、fecuni系合金、feco系合金、feconi系合金、fesicr系合金、fesico系合金、羰基铁中的至少一种；优选地，所述合金粉末中含80wt％～99wt％的fe，余量为其他元素；优选地，所述合金粉末的粒径为3μm～50μm；优选地，所述合金粉末为95wt％，所述树脂层为5wt％。

5、优选地，所述合金粉末包括如下平均粒径和重量百分比的各组分：d50为20μm～30μm的非晶30％～50％、d50为10μm～20μm的fesi 5％～20％、d50为5μm～15μm的fesi 5％～20％、d50为1μm～5μm的fesi 20％～30％以及d50为1μm～5μm的feni 1％～10％。

6、优选地，所述树脂层包括粘结剂、固化剂、固化促进剂和脱模剂，以所述合金粉末的重量计，粘结剂占1.0wt％～5.0wt％，固化剂占1.0wt％～5.0wt％，固化促进剂占0.05wt％～0.2wt％和脱模剂占0.5wt％～2.0wt％。

7、优选地，所述原子层沉积层的材料为al2o3、sio2、tio2、zro2、zno、sno2中的至少一种；优选地，所述原子层沉积层的材料为sio2或者al2o3；优选地，所述原子层沉积层的厚度为5nm～20nm。

8、优选地，所述粘结剂为环氧树脂，优选地，所述环氧树脂为乙联苯苯酚型自阻燃环氧树脂、芳烷基苯酚型自阻燃环氧树脂、三官能团型环氧树脂、双酚a型酚醛环氧树脂、四甲基双酚f结晶型环氧树脂、四甲基联苯结晶型环氧树脂、邻甲基酚醛环氧树脂中的至少一种；所述固化剂为酚醛树脂，优选地，所述酚醛树脂为苯酚甲醛型酚醛树脂、双酚a型酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂、联苯苯酚型酚醛树脂、三官能团苯酚酚醛树脂中的至少一种；所述固化促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基取代咪唑、2-十一烷基咪唑中的至少一种；所述脱模剂为蜡和硬脂酸锌中的至少一种，优选地，所述蜡为全精炼石蜡、科莱恩蜡，巴西蜡、棕榈蜡中的至少一种。

9、第二方面，提供了一种第一方面所述的合金塑封复合材料的制备方法，包括如下步骤：

10、s1、将合金粉末进行原子层沉积包覆；

11、s2、将经过步骤s1包覆后的粉末与树脂在溶剂中搅拌形成浆料；

12、s3、将所述浆料通过防爆型闭式循环离心式喷雾造粒系统进行喷雾造粒，得到所述合金塑封复合材料，其中，所述防爆型闭式循环离心式喷雾造粒系统在密闭的环境下工作，以惰性气体作为干燥介质和循环载体，系统内为正压，并保持预定的进风温度、出风温度和转速。

13、优选地，步骤s3中进行喷雾造粒的条件为：进风温度140℃～160℃、出风温度70℃～90℃、转速7000rpm～9000rpm、系统内的压力为0.1kpa～0.5kpa。

14、优选地，所述溶剂为无水乙醇、丙酮、甲苯、乙酸乙酯、柠檬酸三丁酯、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯和丁基卡必醇中的至少一种。

15、第三方面，提供了一种电感，所述电感包含第一方面所述的合金塑封复合材料。

16、本发明具有如下有益效果：本发明的用于片式电感的合金塑封复合材料中包括90wt％～97wt％合金粉末、3wt％～10wt％的树脂层以及原子层沉积层，所述原子层沉积层包覆于所述合金粉末的外表面，所述树脂层包覆于所述原子层沉积层的外表面，该合金塑封复合材料具有很好的流动性、绝缘和耐压性能，在应用时，合金塑封复合材料很容易铺展满模具中，更有利于一体成型或者整板模塑封电感，不会有孔洞、甚至未注满现象。本发明通过特定的防爆型闭式循环离心式喷雾造粒系统进行喷雾造粒，可以得到具有上述特性的合金塑封复合材料。

技术特征：

1.一种用于片式电感的合金塑封复合材料，其特征在于，包括90wt％～97wt％合金粉末、3wt％～10wt％的树脂层以及原子层沉积层，所述原子层沉积层包覆于所述合金粉末的外表面，所述树脂层包覆于所述原子层沉积层的外表面。

2.如权利要求1所述的合金塑封复合材料，其特征在于，所述合金粉末为fesi系合金、fesib系合金、fesial系合金、feni系合金、fecuni系合金、feco系合金、feconi系合金、fesicr系合金、fesico系合金、羰基铁中的至少一种；优选地，所述合金粉末中含80wt％～99wt％的fe，余量为其他元素；优选地，所述合金粉末的粒径为3μm～50μm；优选地，所述合金粉末为95wt％，所述树脂层为5wt％。

3.如权利要求1所述的合金塑封复合材料，其特征在于，所述合金粉末包括如下平均粒径和重量百分比的各组分：d50为20μm～30μm的非晶30％～50％、d50为10μm～20μm的fesi5％～20％、d50为5μm～15μm的fesi 5％～20％、d50为1μm～5μm的fesi 20％～30％以及d50为1μm～5μm的feni 1％～10％。

4.如权利要求1所述的合金塑封复合材料，其特征在于，所述树脂层包括粘结剂、固化剂、固化促进剂和脱模剂，以所述合金粉末的重量计，粘结剂占1.0wt％～5.0wt％，固化剂占1.0wt％～5.0wt％，固化促进剂占0.05wt％～0.2wt％和脱模剂占0.5wt％～2.0wt％。

5.如权利要求1所述的合金塑封复合材料，其特征在于，所述原子层沉积层的材料为al2o3、sio2、tio2、zro2、zno、sno2中的至少一种；优选地，所述原子层沉积层的材料为sio2或者al2o3；优选地，所述原子层沉积层的厚度为5nm～20nm。

6.如权利要求1所述的合金塑封复合材料，其特征在于，所述粘结剂为环氧树脂，优选地，所述环氧树脂为乙联苯苯酚型自阻燃环氧树脂、芳烷基苯酚型自阻燃环氧树脂、三官能团型环氧树脂、双酚a型酚醛环氧树脂、四甲基双酚f结晶型环氧树脂、四甲基联苯结晶型环氧树脂、邻甲基酚醛环氧树脂中的至少一种；

7.一种权利要求1-6任意一项所述的合金塑封复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中进行喷雾造粒的条件为：进风温度140℃～160℃、出风温度70℃～90℃、转速7000rpm～9000rpm、系统内的压力为0.1kpa～0.5kpa。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为无水乙醇、丙酮、甲苯、乙酸乙酯、柠檬酸三丁酯、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯和丁基卡必醇中的至少一种。

10.一种电感，其特征在于，所述电感包含权利要求1-6任意一项所述的合金塑封复合材料。

技术总结
本发明公开了一种用于片式电感的合金塑封复合材料及制备方法及电感，所述合金塑封复合材料包括90wt％～97wt％合金粉末、3wt％～10wt％的树脂层以及原子层沉积层，所述原子层沉积层包覆于所述合金粉末的外表面，所述树脂层包覆于所述原子层沉积层的外表面。本发明的合金塑封复合材料流动性较好，绝缘和耐压性能优异，便于后续的电感制造。

技术研发人员：沈品帆,郭海,聂真真
受保护的技术使用者：深圳顺络电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22