阅读说明：本技术 一种提高片式多层厚银磁珠耐电流的制备方法 (Preparation method for improving current resistance of sheet type multilayer thick silver magnetic bead ) 是由 徐建平 高泮嵩 张肖羽 黄浩 李飞 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种提高片式多层厚银磁珠耐电流的制备方法,首先通过制备经过1-5次曝光的丝印网版,同时对单张膜片进行打孔预处理,然后利用丝印机配合丝印网版对单张膜片进行电极印刷,再对完成电极印刷的膜片进行干燥处理,随后对单张膜片进行模压,并在模压后对膜片进行切割成规定尺寸的磁珠芯片,最后在排胶烧结后经过倒角、封端、烧端、表面处理和测试等工序,即制得完整的磁珠芯片,通过本发明的制备方法能够使制得的磁珠芯片降低直流电阻值,且其电极厚度印刷的厚度为80m-120m,有效提高耐电流特性,通过增加膜片的层数来提高磁珠芯片的阻抗值,此外,所制得的磁珠芯片尺寸小、生产成本低,不仅提高生产效率,还提高产品的合格率及性能可靠性。(The invention discloses a preparation method for improving the current resistance of a sheet-type multilayer thick silver magnetic bead, which comprises the steps of preparing a screen printing plate subjected to exposure for 1-5 times, punching a single diaphragm for pretreatment, performing electrode printing on the single diaphragm by using a screen printing machine in cooperation with the screen printing plate, drying the diaphragm subjected to electrode printing, performing mould pressing on the single diaphragm, cutting the diaphragm into a magnetic bead chip with a specified size after mould pressing, and finally performing the procedures of chamfering, end sealing, end burning, surface treatment, testing and the like after glue discharging and sintering to obtain a complete magnetic bead chip, wherein the prepared magnetic bead chip can reduce the direct current resistance value, the thickness of the electrode printed is 80-120 m, the current resistance is effectively improved, and the impedance value of the magnetic bead chip is improved by increasing the number of layers of the diaphragm, in addition, the prepared magnetic bead chip is small in size and low in production cost, the production efficiency is improved, and the qualification rate and the performance reliability of products are improved.)

一种提高片式多层厚银磁珠耐电流的制备方法

技术领域

本发明属于涉及一种提高片式多层厚银磁珠耐电流的制备方法。

背景技术

随着整机设备功能越来越多，对电池带机时间要求越来越长，对所有器件的功耗也提出新的要求，磁珠在电源输入或信号传输通道上的滤波效果得到很好应正，越来越得到EMC设计者们的喜爱。影响磁珠电路中功耗的最主要参数是直流电阻，直流电阻又最直接影响磁珠的耐电流(即额定电流)，目前电路中即起到滤波效果又要在电源中适合小尺寸及耐受大电流，只有采用多颗并联的方式，这样即增加成本又会产生新干扰。

片式多层磁珠与片式多层电感在内部结构上相同，但对关键参数的重点要求不同。片式磁珠在应用中关键电气参数是阻抗值Z，直流电阻DCR，额定电流Ir。片式磁珠参数中阻抗Z值主要受介质材料、设计圈数，电极环绕面积影响；直流电阻DCR、额定电流Ir主要影响条件为电极导电性、电极的有效截面积、设计圈数。固定阻抗Z值时决定设计圈数的多少又受介质材料、电极的有效截面积决定。所以决定片式磁珠应用功耗的最主要因素是磁珠的内电极宽度及厚度。

目前在片式多层磁珠行业为提高耐电流特性，提升电极的厚度降低直流电阻，采用丝网印刷的方式有以下几种方式：

1)、全干法制备磁珠的成型印刷工艺：先在每张平整的膜片上印刷足够厚的电极，主要靠丝网的网纱厚度及丝网底部的感光胶厚度来实现厚电极的印刷，印刷好后再按设计要求取每张膜进行叠压、切割制备。该方法的优点是简单，取材容易；但是该方法的缺点是由于每印刷一张都要报废一张PET材料，成本较高；印刷时电极不平整，厚度印不厚，最高厚度不超过40m，而且由于网布太厚，感光胶太厚，容易残留浆料，使电极表面不平整，印刷后叠压，电极容易被压扁，电极与膜片之间残留空气，造成磁珠内部分层开裂，阻抗值下降，影响耐电流特性。

2)、全湿法或干湿法制备磁珠的成型印刷工艺：在流延有膜片的载板上印刷电极，主要靠丝网的网纱厚度及丝网底部的感光胶厚度来实现厚电极的印刷，载板开始第一层会出现平整的膜片载体，但第二层时受第一层电极影响，表面会凸出来，严重影响第二层电极厚度的印刷，除非介质膜片厚度达到电极厚度的3倍以上，才能完全使载板巴块平整，介质层厚度过厚，使阻抗值大大下降，又影响设计圈数，整个直流电阻上升，耐电流下降。该方法的优点是成本低，工艺简单。但是该方法的缺点是电极最高厚度不超过40m，每一层电极厚度都要低于上一层厚度，在凸出的上一层电极上印刷电极容易扩散，厚度下降明显，阻抗值做不高。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种厚度薄、能有效提高耐电流特性和阻抗值的片式多层厚银磁珠耐电流的制备方法，使制得的磁珠芯片尺寸小、生产成本低，不仅提高生产效率，还提高产品的合格率及性能可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种提高片式多层厚银磁珠耐电流的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，网版制备：根据厚电极的印刷选用丝网版过浆量大，选择网布开孔在200-400目的钢丝网布，绷网角度在15-45°，感光胶厚度40-120m，采用网布两面涂布并丝网正反两面平行光各曝光1-5次使曝光更彻底，线条更清晰，整个感光胶呈现梯形状，上下宽度相差1-5％，制的丝印网版，备用；

步骤2，膜片的预处理：将事先流延好的膜片进行裁切成一定尺寸的单张膜片，采用机械或激光的方式先在膜的四边打上定位孔及上下电极连接孔，再根据需印刷的电极线圈图形尺寸要求在设计好的模具中进行短时精密热压，成一张具有多个线条凹槽，在这个步骤中，根据设计要求，不同的层数膜片图形不同，其膜片的打孔位也不同，备用；

步骤3，将步骤1制备好的丝印网版安装在丝印机上，将步骤2预处理好的膜片放置在丝印机的载台上，采用真空吸盘的方式吸好膜片，再移动到相应位置进行印刷，印刷用刮胶的材质硬度在50-95度，刮胶角度为25-80度，每张膜片连续印刷次数为2-4次，印刷后电极断面，完成膜片电极印刷，备用；

步骤4，电极印刷后的干燥：将步骤3电印刷完成后的膜片通过吸板吸住、并带入烘箱中进行烘干，由于电极厚度太厚，烘干影响电极内部的干燥度及致密性，干燥速度要慢，因此在30℃以内干燥2-3分钟，30-55℃干燥3-5分钟，55-70℃干燥3-8分钟，70℃及以上干燥3-8分钟，完成膜片干燥处理，备用；

步骤5，膜片叠压技术：膜片干燥后，按设计要求对每张膜片进行叠压，每次压一张，叠压机采用上下加热的方式进行，温度为30-80℃，压力为0.5-6吨，时间为10-80秒，先预压后再抽真空进行保压，叠压完后再进行等静压，压力为20-100MPa，时间为5-50分钟，温度30-80℃，静压后备用；

步骤6，切割技术：在膜片完成等静压后进行切割，采用直刀或圆刀的切割方式切成一颗颗设计尺寸要求的磁珠芯片，备用；

步骤7，磁珠芯片模压：由于步骤6中将膜片切割所得的磁珠芯片的密度存在偏低的问题，需要提高致密性才能改善烧结的致密性，提高烧线后的一致性，按切割后的产品每一颗产品放入到模具中进行反压，反压时间为5-10秒，压力为1-4吨，温度为50-80℃，制得模压后的磁珠芯片，备用；

步骤8，排胶烧结，其具体步骤为：

a、步骤7进行模压处理后的磁珠芯片中的树脂粘合剂过多，因此需要对磁珠芯片进行排胶处理，具体的，排胶采用升温保温降温的曲线进行排胶，为保证磁珠芯片中的粘合剂能完全顺利的排除，因此排胶最高温度为280-450℃，升温时间为20-50H，其中，磁珠芯片的尺寸越大，排胶所需的时间越长；

b、磁珠芯片排胶完成后，即可进行烧结，具体采用空气烧结，在烧结过程中，升温时间为20-35H，保温温度在880-930℃，时间为2-8H，降温时间为5-20H，其中，磁珠芯片在升温及降温时需要设置加干燥过的空气，保证空气中的氧气充分，通过氧气改善磁珠芯片烧结绝缘的电阻值，降低磁珠芯片本身的损耗，制得烧结后的磁珠芯片，备用；

步骤9,磁珠芯片后加工：将步骤8烧结后的磁珠芯片进行倒角、封端、烧端、表面处理和测试等工序，即可生产出低直流电阻、低回路损耗、高额定电流、小尺寸、高频率的、高阻抗值的磁珠芯片。

进一步的，所述步骤4中的电极浆料具体选用固含量为85-95％、金属浆料的金属颗粒度为0.5-3.0m、触变系数为5-50的银导电浆料。

进一步的，所述步骤5中等静压的方式为水压或油压。

本发明技术效果主要体现在以下方面：通过本发明的制备方法能够使制得的磁珠芯片降低直流电阻值，且其电极厚度印刷的厚度为80m-120m，有效提高耐电流特性，通过增加膜片的层数来提高磁珠芯片的阻抗值，此外，所制得的磁珠芯片尺寸小、生产成本低，不仅提高生产效率，还提高产品的合格率及性能可靠性。

具体实施方式

对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

实施例

一种提高片式多层厚银磁珠耐电流的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，网版制备：根据厚电极的印刷选用丝网版过浆量大，选择网布开孔在200-400目的钢丝网布，绷网角度在15-45°，感光胶厚度40-120m，采用网布两面涂布并丝网正反两面平行光各曝光1-5次使曝光更彻底，线条更清晰，整个感光胶呈现梯形状，上下宽度相差1-5％，制的丝印网版，备用；

步骤2，膜片的预处理：将事先流延好的膜片进行裁切成一定尺寸的单张膜片，采用机械或激光的方式先在膜的四边打上定位孔及上下电极连接孔，再根据需印刷的电极线圈图形尺寸要求在设计好的模具中进行短时精密热压，成一张具有多个线条凹槽，在这个步骤中，根据设计要求，不同的层数膜片图形不同，其膜片的打孔位也不同，备用；

步骤3，将步骤1制备好的丝印网版安装在丝印机上，将步骤2预处理好的膜片放置在丝印机的载台上，采用真空吸盘的方式吸好膜片，再移动到相应位置进行印刷，印刷用刮胶的材质硬度在50-95度，刮胶角度为25-80度，每张膜片连续印刷次数为2-4次，印刷后电极断面，完成膜片电极印刷，备用；

步骤4，电极印刷后的干燥：将步骤3电印刷完成后的膜片通过吸板吸住、并带入烘箱中进行烘干，由于电极厚度太厚，烘干影响电极内部的干燥度及致密性，干燥速度要慢，因此在30℃以内干燥2-3分钟，30-55℃干燥3-5分钟，55-70℃干燥3-8分钟，70℃及以上干燥3-8分钟，完成膜片干燥处理，备用；

步骤5，膜片叠压技术：膜片干燥后，按设计要求对每张膜片进行叠压，每次压一张，叠压机采用上下加热的方式进行，温度为30-80℃，压力为0.5-6吨，时间为10-80秒，先预压后再抽真空进行保压，叠压完后再进行等静压，压力为20-100MPa，时间为5-50分钟，温度30-80℃，静压后备用；

步骤6，切割技术：在膜片完成等静压后进行切割，采用直刀或圆刀的切割方式切成一颗颗设计尺寸要求的磁珠芯片，备用；

步骤7，磁珠芯片模压：由于步骤6中将膜片切割所得的磁珠芯片的密度存在偏低的问题，需要提高致密性才能改善烧结的致密性，提高烧线后的一致性，按切割后的产品每一颗产品放入到模具中进行反压，反压时间为5-10秒，压力为1-4吨，温度为50-80℃，制得模压后的磁珠芯片，备用；

步骤8，排胶烧结，其具体步骤为：

a、步骤7进行模压处理后的磁珠芯片中的树脂粘合剂过多，因此需要对磁珠芯片进行排胶处理，具体的，排胶采用升温保温降温的曲线进行排胶，为保证磁珠芯片中的粘合剂能完全顺利的排除，因此排胶最高温度为280-450℃，升温时间为20-50H，其中，磁珠芯片的尺寸越大，排胶所需的时间越长；

b、磁珠芯片排胶完成后，即可进行烧结，具体采用空气烧结，在烧结过程中，升温时间为20-35H，保温温度在880-930℃，时间为2-8H，降温时间为5-20H，其中，磁珠芯片在升温及降温时需要设置加干燥过的空气，保证空气中的氧气充分，通过氧气改善磁珠芯片烧结绝缘的电阻值，降低磁珠芯片本身的损耗，制得烧结后的磁珠芯片，备用；

步骤9,磁珠芯片后加工：将步骤8烧结后的磁珠芯片进行倒角、封端、烧端、表面处理和测试等工序，即可生产出低直流电阻、低回路损耗、高额定电流、小尺寸、高频率的、高阻抗值的磁珠芯片。

在本实施例中，所述步骤4中的电极浆料具体选用固含量为85-95％、金属浆料的金属颗粒度为0.5-3.0m、触变系数为5-50的银导电浆料。

在本实施例中，所述步骤5中等静压的方式为水压或油压。

在整个制备流程中，不同的印刷条件对电极厚度、电极矩形相似度的影响具体的，电极矩形相似度达到80％为优秀，同时检验电极印刷后扩散程度和电极边塌陷严重度，具体为下表所示：

在整个制备流程中，磁珠芯片在制得后，其直流电阻、、额定电流、尺寸和阻抗值如下表所示：

产品尺寸	阻抗值(Ω)	直流电阻(mΩ)	额定电流(A)
				1608	600	80	2
2012	1000	60	2.5
				3216	1000	50	4
3225	600	20	6
				4532	300	10	10

本发明技术效果主要体现在以下方面：通过本发明的制备方法能够使制得的磁珠芯片降低直流电阻值，且其电极厚度印刷的厚度为80m-120m，有效提高耐电流特性，通过增加膜片的层数来提高磁珠芯片的阻抗值，此外，所制得的磁珠芯片尺寸小、生产成本低，不仅提高生产效率，还提高产品的合格率及性能可靠性。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。