首页 / 专利库 / 成型和铸造 / 制芯 / 复合式磁芯及其制法

复合式磁芯及其制法

阅读:1032发布:2020-07-23

专利汇可以提供复合式磁芯及其制法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种复合式磁芯及其制造方法,其方法为:先以一预设比例混合粉状 磁性 材料和粉状黏着剂以形成固态混合物,接着将柱状芯材置于一模具的柱状保持模中,并将混合物分别填充于模具的上、下端形成模,或者在另一模具中依序放入混合物、环形芯材及混合物,之后,加热该模具或加热该另一模具中的固态混合物,使得粉状磁性材料通过粉状黏着剂相互黏结以成形于柱状芯材的两端,或使得粉状磁性材料通过粉状黏着剂相互黏结而同轴地包覆于该环形芯材整体并沿环形芯材的轴心形成有贯穿的孔洞。因此,通过本发明的运用可制作出具有两种以上材质的磁芯。,下面是复合式磁芯及其制法专利的具体信息内容。

1.一种复合式磁芯,其特征在于,包含:
柱状部;
上端部和下端部,所述上端部是由第一粉状磁性材料及第一粉状黏着剂以第一预设比例混合的混合物所制作而形成,所述下端部由第二粉状磁性材料及第二粉状黏着剂以第二预设比例混合的混合物所制作而形成,上端部透过加热而黏接形成于柱状部的一端,下端部透过加热而黏接形成于柱状部的另一端;柱状部由另一粉状磁性材料和另一粉状黏着剂以另一预设比例混合而成的混合物所制成;使得磁芯的上端部、柱状部以及下端部可具有三种不同的导磁率;所述上端部、下端部和柱状部的混合物均掺有粉状绝缘材料;粉状黏着剂无须高压压制即可使粉状磁性材料彼此之间黏结,所述粉状磁性材料为软磁性物质;所述粉状黏着剂为固态树脂;加热过程设定为温度100℃,时间为两个小时,且上端部、下端部或柱状部的混合物为90%的粉以及10%的粉状树脂所混合的混合物,而且,铁粉和粉状树脂的预设比例调整为85%和15%或者80%和20%的比例,当复合式磁芯应用于电感器时,可根据所需的电感特性调整所需的预设比例。
2.一种复合式磁芯的制作方法,用于制作柱状芯材,其特征在于,包括以下步骤:
A1、提供一模具,且所述模具具有柱状保持模和连接该柱状保持模两端的上、下端形成模;
B1、以一预设比例混合粉状磁性材料和粉状黏着剂形成混合物,将柱状芯材置于所述模具的柱状保持模中,并将所述混合物分别填充于所述模具的上、下端形成模中;
C1、加热填充在所述模具中的混合物,以使该粉状磁性材料通过该粉状黏着剂相互黏结并成形于该柱状芯材的两端;
磁芯的上端部是由第一粉状磁性材料及第一粉状黏着剂以第一预设比例混合的混合物所制作而形成,下端部由第二粉状磁性材料及第二粉状黏着剂以第二预设比例混合的混合物所制作而形成,上端部透过加热而黏接形成于柱状部的一端,下端部透过加热而黏接形成于柱状部的另一端;柱状部由另一粉状磁性材料和另一粉状黏着剂以另一预设比例混合而成的混合物所制成;使得磁芯的上端部、柱状部以及下端部可具有三种不同的导磁率;
粉状黏着剂无须高压压制即可使粉状磁性材料彼此之间黏结,步骤C1还包括加热前震动所述模具使所述混合物均匀混合,步骤C1还包括加热时通过常压或低压使所述混合物均匀填充于所述模具,加热过程设定为温度100℃,时间为两个小时,且上端部、下端部或柱状部的混合物为90%的铁粉以及10%的粉状树脂所混合的混合物,而且,铁粉和粉状树脂的预设比例调整为85%和15%或者80%和20%的比例,当复合式磁芯应用于电感器时,可根据所需的电感特性调整所需的预设比例。
3.一种复合式磁芯,其特征在于,包含:
芯材,呈环形且具有一缺口;
包覆体,同轴的包覆所述芯材整体,并沿该芯材的轴心形成有贯穿的孔洞,该包覆体由粉状磁性材料及粉状黏着剂以一预设比例混合的混合物所制作形成;
芯材为铁体或铁磁性物质,粉状磁性材料为软磁性物质,粉状黏着剂为粉状树脂,且粉状磁性材料和粉状黏着剂以一预设比例均匀混合成所述混合物,混合物中掺入粉状绝缘材料,增加包覆体的固性,芯材以及包含混合有粉状磁性材料和粉状黏着剂的混合物的包覆体具有不同的导磁率,粉状黏着剂无须高压压制即可使粉状磁性材料彼此之间黏结,加热过程设定为温度100℃,时间为两个小时,且包覆体的混合物为90%的铁粉以及10%的粉状树脂所混合的混合物,而且,铁粉和粉状树脂的预设比例调整为85%和15%或者80%和
20%的比例,当复合式磁芯应用于电感器时,可根据所需的电感特性调整所需的预设比例。
4.一种环形磁芯制法,用于制作具有缺口的环形芯材,其特征在于包括以下步骤:
A2、以一预设比例混合粉状磁性材料和粉状黏着剂,以形成混合物;
B2、在模具中依序执行填充所述混合物、放入所述环形芯材、再次填充所述混合物的步骤,以使所述混合物包覆所述芯材整体;
C2、加热填充在所述模具中的混合物,以使所述粉状磁性材料通过该粉状黏着剂相互黏结而同轴地包覆于该环形芯材整体,并沿该环形芯材的轴心形成有贯穿的孔洞;
芯材为铁氧体或铁磁性物质,粉状磁性材料为软磁性物质,粉状黏着剂为粉状树脂,且粉状磁性材料和粉状黏着剂以一预设比例均匀混合成所述混合物,混合物中掺入粉状绝缘材料,芯材以及包含混合有粉状磁性材料和粉状黏着剂的混合物具有不同的导磁率,粉状黏着剂无须高压压制即可使粉状磁性材料彼此之间黏结,加热过程设定为温度100℃,时间为两个小时,且包覆体的混合物为90%的铁粉以及10%的粉状树脂所混合的混合物,而且,铁粉和粉状树脂的预设比例调整为85%和15%或者80%和20%的比例,当复合式磁芯应用于电感器时,可根据所需的电感特性调整所需的预设比例。

说明书全文

复合式磁芯及其制法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种复合式磁芯及其制作方法,尤其涉及一种应用于电感器、变压器滤波器的复合式磁芯及其制作方法。

背景技术

[0002] 磁芯可用于各种电子设备中的电感器、滤波器或变压器等。目前制作磁芯的方式大致有粉末压制制程或磁性胶体制程两种技术。
[0003] 以粉末压制制程而言,通过高温高压将粉状材料压制为磁芯,如图1所示的磁芯1。其制作方法是先将磁性粉末填入模具,再对模具施加一大压以将磁性粉末压制成型,但是,能提供巨大压力的制程设备和能承受巨大压力的模具的成本很高。此外,当上端部11和柱状部12需以不同的材料制作时,势必,在上端部11形成于柱状部12的一端之前先制作好柱状部12。然而,粉末压制技术通常仅适用于一种材料,因为在利用另一种材料成型时,巨大的压力势必会将柱状部12压破至碎裂,进而影响所制作的磁芯的电磁特性。
[0004] 又如当制作环形磁芯的电感器时,常需在环形磁芯上开设一缺口,这样会使电感器有较佳的电感特性,但磁力线也经由该缺口而外露,导致涡流损耗、磁阻上升、及导磁率下降,并对周围电子零件产生电磁干扰。以往的解决方式为通过一包覆体包裹该环形磁芯,为避免磁芯碎裂问题而采用磁性胶体制作,即先将环形磁芯放入模具中,再利用掺有磁性粉末的胶体来填充模具,待高温烘烤之后即可成型。
[0005] 然而,掺有磁性粉末的胶体填充模具时易在胶体中产生气泡,难以使模具成为真空。此外,磁性粉末相对于胶体比重较大,在胶体中会产生沉降现象,导致所制成的包覆体磁性分布不均匀。
[0006] 因此,现有技术有待于改进和发展。

发明内容

[0007] 鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种复合式磁芯及其制作方法,可制作出具有两种以上材料应用于电感器、变压器或滤波器的复合式磁芯。
[0008] 为达到上述目的以及其他目的,本发明提出一种复合式磁芯,包含:柱状部;以及上端部和下端部,其分别形成于所述柱状部的两端,其中,所述上端部和该下端部中至少其中之一是由粉状磁性材料及粉状黏着剂以一预设比例混合而成的混合物所制作形成。
[0009] 此外,本发明提出一种复合式磁芯的的制作方法,用于制作柱状芯材,包括以下步骤:A1、提供一模具,且所述模具具有柱状保持模及连接于该柱状保持模两端的上、下端形成模;B1、以一默认比例混合粉状磁性材料和粉状黏着剂以形成混合物,将该柱状芯材放于所述模具的柱状保持模中,并将该混合物分别填充于所述模具的上、下端形成模;以及C1、加热填充在所述模具中的混合物,使所述粉状磁性材料通过所述粉状黏着剂相互黏结并成形于该柱状芯材的两端。
[0010] 其次,本发明还提出一种复合式磁芯,包含:芯材,其为环形且具有一缺口;包覆体,同轴地包覆于所述芯材整体并沿所述芯材的轴心形成有贯穿的孔洞,所述包覆体由粉状磁性材料及粉状黏着剂以一预设比例混合的混合物所制作形成。
[0011] 再者,本发明还对应提出一种环形磁芯的制法,用于制作具有缺口的环形芯材,包括以下步骤:A2、以一预设比例混合粉状磁性材料和粉状黏着剂形成混合物;B2在模具中依序执行填充该混合物、放入该环形芯材、及再次填充所述混合物的步骤,以使该混合物包覆所述芯材整体;C2、加热填充在所述模具中的混合物,以使所述粉状磁性材料通过所述粉状黏着剂相互黏结而同轴地包覆该环形芯材整体,并沿该环形芯材的轴心形成有贯穿的孔洞。
[0012] 相对于现有技术,本发明的复合式磁芯及其制作方法,解决了现有技术中利用粉末压制技术所导致的磁芯碎裂的问题,并避免利用磁性胶体填充模具所导致的气泡和磁性不均的现象。附图说明
[0013] 图1为现有技术磁芯的结构图。
[0014] 图2A为本发明复合式磁芯第一实施例的结构图。
[0015] 图2B为本发明复合式磁芯第一实施例变化的结构图。
[0016] 图3A为本发明复合式磁芯制作方法的第一实施例的流程图
[0017] 图3B为本发明复合式磁芯制作方法的第一实施例的说明图。
[0018] 图4为本发明复合式磁芯的第二实施例的结构图。
[0019] 图5A为本发明复合式磁芯的制作方法的第二实施例的流程图。
[0020] 图5B为本发明复合式磁芯的制作方法的第二实施例的说明图。

具体实施方式

[0021] 本发明提供一种复合式磁芯及其制作方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0022] 第一实施例
[0023] 请参阅图2A。磁芯2包含上端部21、柱状部22以及下端部23,其中,上端部21及下端部23形成于柱状部22的两端,且上端部21和下端部23的垂直柱状部22延伸方向的截面积可大于柱状部22垂直其延伸方向的截面积,形成类似中文「工」或英文「I」字型的磁芯。
[0024] 上端部21和下端部23中至少其中之一可由粉状磁性材料和粉状黏着剂以一预设比例混合成的混合物制作,并形成于柱状部22的两端。如图2A所示,磁芯2的上端部21由混合物制成,并透过加热而黏接形成于柱状部22的一端。或者,下端部23也可由混合物制成,并透过加热而黏接形成于柱状部22的另一端。
[0025] 再者,柱状部22也可由另一粉状磁性材料和另一粉状黏着剂以另一预设比例混合而成的混合物所制成。因此,柱状部22可与上端部21或下端部23具有不同的导磁率。此外,混合物中可掺有粉状绝缘材料,例如,以增加由混合物所制成的磁芯2的固性。
[0026] 此外,粉状磁性粉末可为软磁性物质,例如:(Fe)、铁硅(MPP(FeNiMo)/hi-flux(FeNi50))、铁硅铝(sendust:FeSiAl)、亚铁盐 (Ferrite)、羰基铁 (carbonyl iron)等,粉状黏着剂可为固态树脂。其次,加热过程可设定为温度100 C,时间为两个小时,且混合物可为例如90%的铁粉以及10%的粉状树脂所混合的混合物。而且,铁粉和粉状树脂的预设比例也可调整为85%和15%或者80%和20%的比例。当复合式磁芯应用于电感器时,可根据所需的电感特性调整所需的预设比例。
[0027] 请参阅图2B,磁芯2’的上端部21’以及下端部23’皆采用由粉状磁性材料以及粉状黏着剂以一预设比例混合而成的混合物所制成,但是,上端部21’所包含的粉状磁性材料、粉状黏着剂、及粉状磁性材料与粉状黏着剂的混合预设比例,可不同于下端部23’所包含的粉状磁性材料、粉状黏着剂、及粉状磁性材料与粉状黏着剂的混合预设比例,使得磁芯的上端部21’、柱状部22’以及下端部23’可具有三种不同的导磁率。
[0028] 由上述图2A及图2B所示的实施例可知,本发明的复合式磁芯所具有的上端部、柱状部、以及下端部中至少其中之一,可由粉状磁性材料及粉状黏着剂混合成的混合物所组成,使得磁芯可具有两种以上的材料。
[0029] 此外,由于本发明所使用的黏着剂为粉状,粉状黏着剂无须高压压制即可使粉状磁性材料彼此之间黏结,并与柱状部黏结在一起,因而解决了现有技术中所述柱状部被压迫碎裂的问题。
[0030] 接着请参阅图3A及图3B,其分别为本发明复合式磁芯的第一实施例的制法流程图及说明图。本发明复合式磁芯的制作方法,应用于一具有柱状保持模及连接于该柱状保持模两端的上、下端形成模的模具。
[0031] 首先在步骤S301中,以一预设比例混合粉状磁性材料30和粉状黏着剂31,以形成混合物3。其次在步骤S302中,将一柱状芯材22’’放入该模具4的柱状保持模42中,并将所述混合物3分别填充于所述模具4的上、下端形成模41、43。最后在步骤S303中,进行加热,以使所述粉状磁性材料30通过所述粉状黏着剂31相互黏结成形于该柱状芯材22’’的两端3’,从而形成复合式磁芯2’’。
[0032] 此外,在步骤S303中,加热前可震动所述模具4以使所述混合物3均匀混合。在步骤S303中,加热时可通过一压力以使所述混合物3均匀填充所述模具4中。需说明的是,该压力仅为一轻微压力(常压或低压),若不施加该轻微压力,该磁芯在高温加热之后仍可成型。
[0033] 另外,填充于上端形成模41和下端形成模43的混合物可使用不同的粉状磁性材料、不同的粉状黏着剂、及不同的混合比例。
[0034] 由上述图3A及图3B所示的方法可知,以混合有粉状黏着剂和粉状磁性材料的混合物填充模具来形成磁芯,可避免以往利用掺有磁性粉末的胶体填充模具时所造成的气泡及粉末沉降现象。
[0035] 第二实施例
[0036] 请参阅图4,磁芯5包含芯材51以及包覆芯材51的包覆体52,芯材51为环形并具有中空部510,且芯材51具有缺口511。包覆体52由混合有粉状磁性材料及粉状黏着剂的混合物所制成,包覆体52包覆芯材51并在芯材51的中空部510形成有贯穿的孔洞520。也就是说,包覆体52同轴地包覆于芯材51整体并沿芯材51的轴心形成有贯穿的孔洞520。
[0037] 在(环形)芯材51上开设缺口511可改变芯材51的磁滞曲线,利用具有缺口511的(环形)芯材51制作电感器可获得较佳的电感特性,但是磁力线会在缺口511处外露导致涡电流损耗、磁阻上升及导磁率下降。通过混合有粉状磁性材料和粉状黏着剂的混合物的包覆体52来包覆芯材51,可避免磁力线外露并进而减低电磁干扰。
[0038] 此外,芯材51可为铁氧体(如锰-锌铁氧体或镍-锌铁氧体)或铁磁性物质(如钴或铁),粉状磁性材料可为软磁性物质,粉状黏着剂可为粉状树脂,且粉状磁性材料和粉状黏着剂以一预设比例均匀混合成所述混合物。另外,混合物中也可掺入粉状绝缘材料(例如:二氧化硅),以增加包覆体的固性。因此,芯材51以及包含混合有粉状磁性材料和粉状黏着剂的混合物的包覆体52可具有不同的导磁率。
[0039] 接着参阅图5A及图5B,其为本发明复合式磁芯的第二实施例的制作方法流程图及说明图。在步骤S701中,先将粉状磁性材料60和粉状黏着剂61以一预设比例均匀混合成混合物6。接着在步骤S702中,在模具7中依序执行填充所述混合物6、放入环形芯材51’、及再次填充所述混合物6的步骤,以使所述混合物6包覆该环形芯材51’整体,其中,模具7为具有孔洞成型模70的环形模具。在步骤S703中,进行加热,以使该粉状磁性材料60通过该粉状黏着剂61相互黏结而同轴地包覆于所述环形芯材51’整体,并在所述环形芯材51’的中空部形成孔洞520’,即沿所述环形芯材51’的轴心形成有贯穿的孔洞520’,从而形成所述环形磁芯5’。此外,加热前可震动所述模具7以使所述混合物6均匀混合。还有,加热时可通过一压力(常压或低压)以使所述混合物6均匀填充所述模具7。由于粉状黏着剂61本身具有黏性,因而可将粉状磁性材料60彼此之间黏结,并使得由粉状磁性材料60和粉状黏着剂61均匀混合的混合物6,经加热后成为黏结包覆环形芯材51’的包覆体6’。
[0040] 综上所述,本发明复合式磁芯及其制作方法,由粉状磁性材料和粉状黏着剂所混合的混合物包覆芯材,再加热成为包覆体,或加热混合物以与芯材黏结而制成磁芯,由于粉状黏着剂遇热会熔融从而相互黏结,因而无需通过高压即可使得粉状磁性材料通过粉状黏着剂而彼此黏结,这样可节省粉末压制过程所需的设备及成本及避免因高压而损坏磁芯,也可使得所制成的包覆体没有利用液态黏着剂所产生的气泡及磁性不均等问题。
[0041] 因此,本发明复合式磁芯及其制作方法无须高成本的设备,没有磁芯碎裂的问题,且所制成的磁芯磁性均匀。因此,本发明复合式磁芯应用于电感器、变压器或滤波器等电子零件时,即可具有良好的电子特性。
[0042] 应当理解的是,上述各实施例仅用于说明本发明的原理及功效,而非用于限制本发明。对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
磁芯的制备方法及磁芯 2020-05-12 270
制芯机 2020-05-11 873
定制枕芯 2020-05-11 256
制砂芯机的顶芯装置 2020-05-12 74
控制芯片 2020-05-11 588
一种制芯模具、制芯设备及制芯方法 2020-05-12 97
砂芯模具、砂芯的制造方法及砂芯 2020-05-13 382
控制芯片 2020-05-11 155
芯制造方法和芯 2020-05-11 909
一种制芯机 2020-05-11 419
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈