復(fù)合導(dǎo)線及其制備方法和一種功率電感的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了復(fù)合導(dǎo)線及其制備方法和一種功率電感的制備方法，復(fù)合導(dǎo)線包括金屬內(nèi)芯、包覆于金屬內(nèi)芯表面的易鈍化金屬層以及包覆于易鈍化金屬層表面的自粘樹(shù)脂層；其中，所述復(fù)合導(dǎo)線的絕緣層為所述易鈍化金屬層經(jīng)燒結(jié)處理后氧化而成的金屬鈍化層。該制備方法用于制造所述復(fù)合導(dǎo)線。該功率電感的制備方法用于制備包含所述復(fù)合導(dǎo)線的一種新型功率電感。本發(fā)明的復(fù)合導(dǎo)線耐高溫、易繞制，且繞制過(guò)程中易鈍化金屬層不易脫落從而保證其鈍化后形成的絕緣層耐候性和耐壓性俱佳。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
復(fù)合導(dǎo)線及其制備方法和一種功率電感的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種磁性元件制造過(guò)程中所需的復(fù)合導(dǎo)線及其制備方法，還涉及該種磁性元件——功率電感的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，耐高溫的絕緣導(dǎo)線一般都是采用無(wú)機(jī)氧化物包覆的形式來(lái)形成絕緣層，SP在導(dǎo)體表面形成介孔無(wú)機(jī)氧化層。采用此種絕緣層的耐高溫絕緣導(dǎo)線，具有以下缺陷:一方面如果無(wú)機(jī)氧化層包覆過(guò)于致密，則由于無(wú)機(jī)氧化層的脆性，在繞制過(guò)程中容易造成無(wú)機(jī)包覆層的脫落;另一方面如果無(wú)機(jī)氧化層包覆不致密，耐潮、耐候性會(huì)較差;此外，在導(dǎo)體表面包覆介孔無(wú)機(jī)氧化層的制造成本是非常昂貴的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一在于提出一種耐高溫、易繞制且在實(shí)際使用中絕緣層不易脫落、耐候性好的復(fù)合導(dǎo)線，以解決現(xiàn)有的耐高溫絕緣導(dǎo)線采用介孔無(wú)機(jī)氧化層作為絕緣層所帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:
[0005]—種復(fù)合導(dǎo)線，包括金屬內(nèi)芯、包覆于金屬內(nèi)芯表面的易鈍化金屬層以及包覆于易鈍化金屬層表面的自粘樹(shù)脂層;其中，所述復(fù)合導(dǎo)線的絕緣層為所述易鈍化金屬層經(jīng)燒結(jié)處理后氧化而成的金屬鈍化層。本技術(shù)方案提供的復(fù)合導(dǎo)線，將易鈍化金屬鍍于金屬內(nèi)芯表面，待燒結(jié)處理后該易鈍化金屬層被氧化，形成金屬鈍化層，即可作為復(fù)合導(dǎo)線的絕緣層。
[0006]上述的復(fù)合導(dǎo)線相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:
[0007]I)為了保證絕緣層良好的絕緣性和耐候性，作為絕緣層前驅(qū)體的易鈍化金屬層應(yīng)當(dāng)較為致密。然而，即便其較為致密，在該復(fù)合導(dǎo)線的實(shí)際使用過(guò)程中，由于易鈍化金屬層較軟，也使得該復(fù)合導(dǎo)線易于繞制且致密的易鈍化金屬層不易脫落；
[0008]2)該復(fù)合導(dǎo)線的絕緣層是在其投入實(shí)際使用時(shí)通過(guò)燒結(jié)處理而形成，在燒結(jié)處理前，絕緣層實(shí)際上是以絕緣層前驅(qū)體(即易鈍化金屬層)的形式存在。因此將該復(fù)合導(dǎo)線應(yīng)用于例如磁性元件的制備過(guò)程中時(shí)，可以先將該復(fù)合導(dǎo)線按照預(yù)定的形狀、圈數(shù)繞制好，再進(jìn)行燒結(jié)。這樣一來(lái)，已經(jīng)定形的復(fù)合導(dǎo)線在燒結(jié)過(guò)程中，其易鈍化金屬層氧化形成的金屬鈍化層(即絕緣層)，該絕緣層的致密性、均勻性都是與當(dāng)初的易鈍化金屬層一致的，而當(dāng)初的易鈍化金屬層在形成于金屬內(nèi)芯表面時(shí)，其致密性和均勻性是極易控制的。也就是說(shuō)，本技術(shù)方案提供的復(fù)合導(dǎo)線，通過(guò)將易鈍化金屬層作為絕緣層的前驅(qū)體，使得該復(fù)合導(dǎo)線可以在實(shí)際使用時(shí)先定形，再使絕緣層前驅(qū)體變?yōu)檎嬲^緣的絕緣層，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中直接包覆于金屬內(nèi)芯表面的介孔無(wú)機(jī)氧化層(現(xiàn)有技術(shù)的絕緣層)存在的技術(shù)矛盾，該技術(shù)矛盾是“為了保證良好絕緣性和耐候性，該介孔無(wú)機(jī)氧化層必須致密，而一旦致密，在使用過(guò)程中繞制時(shí)，由于該介孔無(wú)機(jī)氧化層較脆，容易脫落，脫落勢(shì)必影響絕緣性和耐候性”；
[0009]3)只要保證形成的金屬鈍化層厚度為100?500nm，則該復(fù)合導(dǎo)線就可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)鹽霧8H以上的耐候性，以及絕緣耐壓能力100V以上。對(duì)應(yīng)于如此厚度要求的金屬鈍化層，易鈍化金屬層的厚度適中、處理成本也不高且不影響金屬內(nèi)芯導(dǎo)電性能。
[0010]更進(jìn)一步地，所述金屬內(nèi)芯為鍍鎳銅線，所述鍍鎳銅線通過(guò)電鍍或化學(xué)鍍的方式在銅線表面鍍鎳而形成，其中鍍鎳層的厚度為銅線線徑的1/10?3/10。
[0011]更進(jìn)一步地，所述易鈍化金屬層為鋁或鉻，通過(guò)電鍍或PVD方式鍍于所述鍍鎳銅線表面，且厚度為銅線線徑的1/10?3/10;且所述易鈍化金屬層經(jīng)600?900°C燒結(jié)處理后，在所述鍍鎳銅線表面氧化形成金屬鈍化層。
[0012]更進(jìn)一步地，所述自粘樹(shù)脂層為尼龍，通過(guò)多次涂覆并烘干的方式形成于所述易鈍化金屬層的表面。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提出前述復(fù)合導(dǎo)線的制備方法，包括以下步驟SI?S3:
[0014]S1、提供一金屬內(nèi)芯作為所述復(fù)合導(dǎo)線的導(dǎo)體；
[0015]S2、在所述金屬內(nèi)芯表面鍍易鈍化金屬層，并控制所述易鈍化金屬層的厚度在一預(yù)定范圍；
[0016]S3、在所述易鈍化金屬層的表面涂覆自粘樹(shù)脂層；
[0017]其中，步驟S2所形成的所述易鈍化金屬層經(jīng)燒結(jié)處理后氧化而成的金屬鈍化層即作為所述復(fù)合導(dǎo)線的絕緣層。
[0018]更進(jìn)一步地，所述金屬內(nèi)芯為鍍鎳銅線，所述鍍鎳銅線通過(guò)電鍍或化學(xué)鍍的方式在銅線表面鍍鎳而形成，其中鍍鎳層的厚度為銅線線徑的1/10?3/10。
[0019]更進(jìn)一步地，所述易鈍化金屬層為鋁或鉻，通過(guò)電鍍或PVD方式鍍于所述鍍鎳銅線表面，且厚度為銅線線徑的1/10?3/10;且所述易鈍化金屬層經(jīng)600?900°C燒結(jié)后，在所述鍍鎳銅線表面形成金屬鈍化層。
[0020]更進(jìn)一步地，所述步驟S3具體包括:通過(guò)毛氈浸裹的方式將自粘樹(shù)脂漆均勻涂覆在易鈍化金屬層表面，每次涂覆厚度為Ium?2um，每次涂覆后以溫度80?150°C進(jìn)行烘干，通過(guò)多次涂覆并烘干的方式形成所述自粘樹(shù)脂層。
[0021]本發(fā)明的又一目的在于提出一種功率電感的制備方法，包括以下步驟A?E:
[0022]A、按照前述復(fù)合導(dǎo)線的制備方法，制備前述復(fù)合導(dǎo)線；
[0023]B、將步驟A制備所得的復(fù)合導(dǎo)線按預(yù)定形狀、圈數(shù)進(jìn)行繞制，形成線圈；
[0024]C、將所述線圈放入模腔中，再向模腔中填入金屬軟磁粉，將所述金屬軟磁粉與所述線圈進(jìn)行壓制，形成內(nèi)含線圈的基體；
[0025]D、將所述基體進(jìn)行600?900°C的燒結(jié)處理，在該燒結(jié)處理過(guò)程中，所述復(fù)合導(dǎo)線最外層的自粘樹(shù)脂層經(jīng)碳化和氧化形成氣體而排出，同時(shí)，所述易鈍化金屬層經(jīng)氧化形成所述金屬鈍化層；
[0026]E、在經(jīng)過(guò)步驟D處理的基體兩端鍍端電極，兩個(gè)端電極分別與所述線圈的兩個(gè)端部連接，形成所述功率電感。
[0027]上述提供的功率電感的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn):我們知道，傳統(tǒng)的一體成型電感，其電氣性能(例如磁導(dǎo)率、飽和磁通量)主要是由磁材(相當(dāng)于前述的金屬軟磁粉)決定，同種磁材下，電感的磁導(dǎo)率和飽和磁通量與磁材密度成正比，為了提升電氣性能，需提升磁材密度。而提升磁材密度的方法是提高擠壓成型時(shí)的壓力，傳統(tǒng)的一體成型電感的線圈為聚氨脂漆包線，擠壓過(guò)程中若擠壓力過(guò)大則漆膜非常容易破碎、脫落，造成線圈層間耐壓降低、甚至短路。然而，本制備方法基于“易鈍化金屬層質(zhì)軟、不易脫落且在600?900°C高溫?zé)Y(jié)能形成具有高耐候性和高耐壓性的金屬鈍化層”，采用先壓制，后燒結(jié)工藝，壓制過(guò)程可以采用較大擠壓力而不會(huì)造成易鈍化金屬層的開(kāi)裂、脫落，保證最終制備出的功率電感獲得較好的電氣性能，同時(shí)燒結(jié)后使得線圈層間基于金屬鈍化層形成良好的絕緣以及較高的耐壓性能。從而解決了傳統(tǒng)的一體成型電感存在的電氣性能和耐壓之間的技術(shù)矛盾。
[0028]在步驟A中制備所述復(fù)合導(dǎo)線時(shí)，采用的金屬內(nèi)芯為銀線、鋁線或鍍鎳銅線，易鈍化金屬層為鋁或鉻，所述易鈍化金屬在經(jīng)步驟D的燒結(jié)處理后對(duì)應(yīng)地生成氧化鋁層或氧化鉻層包覆于所述金屬內(nèi)芯表面。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本發(fā)明提供的一種包含易鈍化金屬層的復(fù)合導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是一種采用了本發(fā)明的復(fù)合導(dǎo)線的功率電感的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】提供一種包含易鈍化金屬層的復(fù)合導(dǎo)線，包括金屬內(nèi)芯、包覆于金屬內(nèi)芯表面的易鈍化金屬層以及包覆于易鈍化金屬層表面的自粘樹(shù)脂層；其中，所述復(fù)合導(dǎo)線的絕緣層為所述易鈍化金屬層經(jīng)燒結(jié)處理后氧化而成的金屬鈍化層。
[0033]該復(fù)合導(dǎo)線的金屬內(nèi)芯例如可以是銀線、鋁線或鍍鎳銅線，優(yōu)選采用鍍鎳銅線，其耐高溫性能較好，導(dǎo)電性能受高溫影響較小。當(dāng)該復(fù)合導(dǎo)線采用鍍鎳銅線作為金屬內(nèi)芯時(shí)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可參考圖1，由內(nèi)而外依次是銅線10、鎳層20、易鈍化金屬層30、自粘樹(shù)脂層40。所述鍍鎳銅線即通過(guò)電鍍或化學(xué)鍍的方式在銅線10表面鍍鎳層20而形成，所鍍的鎳層20的厚度優(yōu)選為銅線10線徑的1/10?3/10。
[0034]在優(yōu)選的實(shí)施例中，易鈍化金屬層30的材質(zhì)為鋁或鉻，通過(guò)電鍍或PVD方式鍍于所述金屬內(nèi)芯表面，參考圖1，當(dāng)金屬內(nèi)芯為鍍鎳銅線時(shí)，易鈍化金屬層30即形成于鎳層20表面，且厚度為銅線10線徑的1/10?3/10;且所述易鈍化金屬層30經(jīng)600?900 °C燒結(jié)處理后，能夠在所述金屬內(nèi)芯例如鍍鎳銅線的表面氧化形成金屬鈍化層。該金屬鈍化層為易鈍化金屬的氧化物，例如氧化鋁或氧化鉻。當(dāng)易鈍化金屬為鉻時(shí)，金屬鈍化層的主成分為Cr203。易鈍化金屬層30在前述的燒結(jié)處理后所形成的所述金屬鈍化層，即為所述復(fù)合導(dǎo)線的絕緣層。
[0035]本發(fā)明的另一【具體實(shí)施方式】提供了前述復(fù)合導(dǎo)線的制備方法，該方法包括以下步驟SI?S3:
[0036]S1、提供一金屬內(nèi)芯作為所述復(fù)合導(dǎo)線的導(dǎo)體。金屬內(nèi)芯如前述，主要考慮采用高溫下電阻率較為穩(wěn)定的銀線、鋁線或鍍鎳銅線，但也不排除采用其他常用的導(dǎo)體。
[0037]S2、在所述金屬內(nèi)芯表面鍍易鈍化金屬層，并控制所述易鈍化金屬層的厚度在一預(yù)定范圍。例如:當(dāng)金屬內(nèi)芯為鍍鎳銅線時(shí)，該易鈍化金屬層的厚度為銅線線徑的1/10?3/10。
[0038]S3、在所述易鈍化金屬層的表面涂覆自粘樹(shù)脂層。該自粘樹(shù)脂層例如可以是尼龍，通過(guò)多次涂覆并烘干的方式形成于所述易鈍化金屬層的表面，具體操作例如是:通過(guò)毛氈浸裹的方式將自粘樹(shù)脂漆均勻涂覆在易鈍化金屬層表面，每次涂覆厚度為Ium?2um，每次涂覆后以溫度80?150°C進(jìn)行烘干，通過(guò)多次涂覆并烘干的方式形成所述自粘樹(shù)脂層。
[0039]本發(fā)明的一具體實(shí)施例提供了一種新型的功率電感，該功率電感是采用前述的復(fù)合導(dǎo)線作為線圈，如圖2所示，該功率電感包括:基體100，基體內(nèi)部的線圈200，以及分別與線圈兩端連接的端電極301和302。該功率電感的制備方法具體如下:
[0040]步驟A、按照前述【具體實(shí)施方式】公開(kāi)的復(fù)合導(dǎo)線制備方法來(lái)制備前述的復(fù)合導(dǎo)線；
[0041]步驟B、將步驟A制備所得的復(fù)合導(dǎo)線按預(yù)定形狀、圈數(shù)進(jìn)行繞制，形成該功率電感的所述線圈；
[0042]步驟C、將所述線圈放入模腔中，再向模腔中填入金屬軟磁粉，將所述金屬軟磁粉與所述線圈進(jìn)行壓制，形成內(nèi)含線圈的基體；
[0043]步驟D、將所述基體進(jìn)行600?900°C的燒結(jié)處理，在該燒結(jié)處理過(guò)程中，所述復(fù)合導(dǎo)線最外層的自粘樹(shù)脂層經(jīng)碳化和氧化形成氣體而排出，同時(shí)，所述易鈍化金屬層經(jīng)氧化形成所述金屬鈍化層；
[0044]步驟E、在經(jīng)過(guò)步驟D處理的基體兩端鍍端電極，兩個(gè)端電極分別與所述線圈的兩個(gè)端部連接，形成所述功率電感。
[0045]在完成步驟D后，若存在凸出于基體兩端外表面的線圈，則進(jìn)行打磨拋光，而后再鍍端電極。
[0046]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合導(dǎo)線，其特征在于:包括金屬內(nèi)芯、包覆于金屬內(nèi)芯表面的易鈍化金屬層以及包覆于易鈍化金屬層表面的自粘樹(shù)脂層;其中，所述復(fù)合導(dǎo)線的絕緣層為所述易鈍化金屬層經(jīng)燒結(jié)處理后氧化而成的金屬鈍化層。2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合導(dǎo)線，其特征在于:所述金屬內(nèi)芯為鍍鎳銅線，所述鍍鎳銅線通過(guò)電鍍或化學(xué)鍍的方式在銅線表面鍍鎳而形成，其中鍍鎳層的厚度為銅線線徑的1/10?3/10。3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合導(dǎo)線，其特征在于:所述易鈍化金屬層為鋁或鉻，通過(guò)電鍍或PVD方式鍍于所述鍍鎳銅線表面，且厚度為銅線線徑的1/10?3/10;且所述易鈍化金屬層經(jīng)600?900 V燒結(jié)處理后，在所述鍍鎳銅線表面氧化形成金屬鈍化層。4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合導(dǎo)線，其特征在于:所述自粘樹(shù)脂層為尼龍，通過(guò)多次涂覆并烘干的方式形成于所述易鈍化金屬層的表面。5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合導(dǎo)線的制備方法，其特征在于:包括以下步驟SI?S3: 51、提供一金屬內(nèi)芯作為所述復(fù)合導(dǎo)線的導(dǎo)體； 52、在所述金屬內(nèi)芯表面鍍易鈍化金屬層，并控制所述易鈍化金屬層的厚度在一預(yù)定范圍； 53、在所述易鈍化金屬層的表面涂覆自粘樹(shù)脂層； 其中，步驟S2所形成的所述易鈍化金屬層經(jīng)燒結(jié)處理后氧化而成的金屬鈍化層即作為所述復(fù)合導(dǎo)線的絕緣層。6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合導(dǎo)線的制備方法，其特征在于:所述金屬內(nèi)芯為鍍鎳銅線，所述鍍鎳銅線通過(guò)電鍍或化學(xué)鍍的方式在銅線表面鍍鎳而形成，其中鍍鎳層的厚度為銅線線徑的1/10?3/10。7.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合導(dǎo)線的制備方法，其特征在于:所述易鈍化金屬層為鋁或鉻，通過(guò)電鍍或PVD方式鍍于所述鍍鎳銅線表面，且厚度為銅線線徑的1/10?3/10;且所述易鈍化金屬層經(jīng)600?900°C燒結(jié)后，在所述鍍鎳銅線表面形成金屬鈍化層。8.如權(quán)利要求5或6所述的復(fù)合導(dǎo)線的制備方法，其特征在于:步驟S3具體包括:通過(guò)毛氈浸裹的方式將自粘樹(shù)脂漆均勻涂覆在易鈍化金屬層表面，每次涂覆厚度為Ium?2um，每次涂覆后以溫度80?150°C進(jìn)行烘干，通過(guò)多次涂覆并烘干的方式形成所述自粘樹(shù)脂層。9.一種功率電感的制備方法，其特征在于:包括以下步驟A?E: A、按照如權(quán)利要求5所述的復(fù)合導(dǎo)線的制備方法，制備如權(quán)利要求1所述的復(fù)合導(dǎo)線； B、將步驟A制備所得的復(fù)合導(dǎo)線按預(yù)定形狀、圈數(shù)進(jìn)行繞制，形成線圈； C、將所述線圈放入模腔中，再向模腔中填入金屬軟磁粉，將所述金屬軟磁粉與所述線圈進(jìn)行壓制，形成內(nèi)含線圈的基體； D、將所述基體進(jìn)行600?900°C的燒結(jié)處理，在該燒結(jié)處理過(guò)程中，所述復(fù)合導(dǎo)線最外層的自粘樹(shù)脂層經(jīng)碳化和氧化形成氣體而排出，同時(shí)，所述易鈍化金屬層經(jīng)氧化形成所述金屬鈍化層； E、在經(jīng)過(guò)步驟D處理的基體兩端鍍端電極，兩個(gè)端電極分別與所述線圈的兩個(gè)端部連接，形成所述功率電感。10.如權(quán)利要求9所述的功率電感的制備方法，其特征在于:在步驟A中制備所述復(fù)合導(dǎo)線時(shí)，采用的金屬內(nèi)芯為銀線、鋁線或鍍鎳銅線，易鈍化金屬層為鋁或鉻，所述易鈍化金屬 在經(jīng)步驟D的燒結(jié)處理后對(duì)應(yīng)地生成氧化鋁層或氧化鉻層包覆于所述金屬內(nèi)芯表面。
【文檔編號(hào)】H01B7/28GK105934803SQ201680000392
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】夏勝程, 李有云
【申請(qǐng)人】深圳順絡(luò)電子股份有限公司