高頻化、大電流、低損耗、抗極端環(huán)境，這些看似矛盾的需求，成為制約AI服務(wù)器、自動(dòng)駕駛等高端領(lǐng)域升級(jí)的關(guān)鍵瓶頸。銘普光磁深耕銅鐵共燒電感行業(yè)多年，始終聚焦銅鐵共燒電感行業(yè)真實(shí)痛點(diǎn)，歷時(shí)18個(gè)月的研發(fā)攻堅(jiān)，重磅推出一款銅鐵共燒電感產(chǎn)品，用技術(shù)突破回應(yīng)市場(chǎng)剛需。

近日，《磁性元件與電源》對(duì)銘普光磁研發(fā)經(jīng)理唐建偉進(jìn)行專訪，揭開了這款銅鐵共燒電感產(chǎn)品背后，研發(fā)團(tuán)隊(duì)的堅(jiān)守、突破與對(duì)共燒電感行業(yè)發(fā)展的深層思考。

銅鐵共燒電感產(chǎn)品圖 / 銘普光磁

一、 銅鐵共燒電感產(chǎn)品研發(fā)初心：直擊兩大領(lǐng)域供電核心痛點(diǎn)

任何一款成功的技術(shù)產(chǎn)品，都源于對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)的深刻洞察。研發(fā)經(jīng)理唐建偉在專訪中明確表示，AI服務(wù)器與新能源汽車兩大領(lǐng)域的供電難題，是團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)銅鐵共燒電感研發(fā)的核心初心。

對(duì)AI服務(wù)器而言，隨著GPU/ASIC單芯片功率攀升至千瓦級(jí)，供電模塊需在極小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)超大電流輸出，傳統(tǒng)電感難以兼顧功率密度與穩(wěn)定性;而新能源汽車領(lǐng)域，SiC/GaN電源芯片的普及推動(dòng)開關(guān)頻率大幅提升，傳統(tǒng)磁芯材料在高頻下?lián)p耗劇增，既制約系統(tǒng)效率，又難以控制溫升。

這份以痛點(diǎn)為導(dǎo)向的研發(fā)邏輯，貫穿了整個(gè)項(xiàng)目的始終，也讓銅鐵共燒電感從誕生之初，就自帶“解決實(shí)際問題”的基因，而非單純追求參數(shù)上的優(yōu)勢(shì)堆砌。

二、 攻堅(jiān)之路：破解銅鐵共燒電感行業(yè)共性難題的三重突破

1. 材料攻堅(jiān)：平衡高磁導(dǎo)率與低損耗的銅鐵共燒電感行業(yè)困境

銅鐵共燒電感產(chǎn)品的研發(fā)，沒有現(xiàn)成的成熟路徑可借鑒，每一步突破都伴隨著無數(shù)次試錯(cuò)與調(diào)整。團(tuán)隊(duì)面臨的兩大核心難題，分別是材料配方的優(yōu)化與共燒工藝的掌控，而這兩大難題，也正是銅鐵共燒電感行業(yè)內(nèi)的共性挑戰(zhàn)。

材料研發(fā)的核心，是平衡高磁導(dǎo)率與高頻低損耗的“兩難困境”。傳統(tǒng)鐵粉芯雖飽和磁通高，但高頻下渦流損耗大;合金粉末損耗偏低，卻存在磁導(dǎo)率不足、成本偏高的問題。

為找到最優(yōu)解，研發(fā)團(tuán)隊(duì)圍繞“高磁導(dǎo)率、低損耗”的核心目標(biāo)，開展了系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)，反復(fù)優(yōu)化金屬軟磁復(fù)合粉末的粒度分布、形貌及微量元素配比，模擬不同應(yīng)用場(chǎng)景測(cè)試磁導(dǎo)率、損耗值等關(guān)鍵性能。

最讓團(tuán)隊(duì)印象深刻的，是中期試驗(yàn)中遭遇的樣品微裂紋問題。連續(xù)多輪試驗(yàn)后，樣品在高溫段頻繁出現(xiàn)裂紋，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過SEM+EDS分析，終于定位到根源——銅離子沿晶界擴(kuò)散導(dǎo)致的應(yīng)力集中。經(jīng)過反復(fù)調(diào)整粉末粒徑配比、添加微量界面穩(wěn)定劑，在第27輪試驗(yàn)中，終于獲得了無裂紋、界面結(jié)合致密的樣品，損耗曲線完全達(dá)到理論設(shè)計(jì)值。

“那一刻，實(shí)驗(yàn)室里所有人都松了口氣，之前的熬夜、試錯(cuò)，都有了回報(bào)?！碧平?jīng)理回憶道。

這場(chǎng)材料攻堅(jiān)，整整持續(xù)了18個(gè)月。在無數(shù)次失敗后，終于研發(fā)出兼具優(yōu)良磁性能與共燒兼容性的材料體系——在兆赫級(jí)頻率下，損耗較傳統(tǒng)鐵氧體降低約30%，磁導(dǎo)率可達(dá)80–120(可調(diào))，完美兼顧了高頻低損耗與高功率處理能力。

2. 工藝突破：攻克銅鐵共燒的溫控與界面難題

如果說材料是基礎(chǔ)，那么銅鐵共燒工藝就是更難跨越的“鴻溝”。銅的熔點(diǎn)(1083℃)低于鐵基粉末燒結(jié)溫度(通常>1100℃)，溫控不均極易導(dǎo)致銅導(dǎo)體熔融變形、鐵芯氧化或晶粒異常長(zhǎng)大，最終引發(fā)產(chǎn)品開裂、損耗激增。這也是銅鐵共燒電感行業(yè)最突出的技術(shù)難題。

為破解這一困境，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)了分段可控溫?zé)Y(jié)工藝，搭配低氧氣氛保護(hù)。

l 低溫段(200–400℃)：緩慢排膠，避免有機(jī)物急速揮發(fā)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松;

l 中溫段(400–600℃)：抑制銅氧化，控制鐵基體初步致密化;

l 高溫段(600–800℃)：短時(shí)保溫，實(shí)現(xiàn)鐵芯充分燒結(jié)的同時(shí)避免銅過度擴(kuò)散。

整個(gè)溫控曲線通過多熱電偶閉環(huán)反饋+燒結(jié)爐氣流優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了±1℃的精準(zhǔn)控制。

3. 量產(chǎn)爬坡：突破一致性卡點(diǎn)，夯實(shí)落地基礎(chǔ)

研發(fā)路上的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)不止技術(shù)攻關(guān)，中試階段從實(shí)驗(yàn)室樣片到批量生產(chǎn)的一致性控制，成為新的核心卡點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室可精細(xì)調(diào)控的粉末混合均勻度、燒結(jié)溫度曲線等參數(shù)，在放大生產(chǎn)后出現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致首批次產(chǎn)品良率僅約60%。

為解決這一問題，團(tuán)隊(duì)搭建起工藝數(shù)字系統(tǒng)，將粉末粒度分布、燒結(jié)氣氛曲線等關(guān)鍵參數(shù)，與產(chǎn)品損耗、磁導(dǎo)率、強(qiáng)度等核心性能關(guān)聯(lián)建模，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)與調(diào)控。歷時(shí)半年，產(chǎn)品良率成功提升至90%以上。

目前，銘普銅鐵共燒電感已在東莞生產(chǎn)基地實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)品交付周期為4–6周，定制化方案需8–10周。

從產(chǎn)品適配場(chǎng)景來看，其憑借超低EMI、高功率密度特性，可滿足AI服務(wù)器、自動(dòng)駕駛控制器、高端顯示卡等高端設(shè)備的使用需求;長(zhǎng)穩(wěn)低耗與耐極端環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，則適配新能源汽車、工業(yè)儲(chǔ)能等嚴(yán)苛場(chǎng)景。這些適配能力，均源于研發(fā)過程中對(duì)共燒行業(yè)痛點(diǎn)的精準(zhǔn)破解。

三、 銘普在銅鐵共燒電感行業(yè)的擔(dān)當(dāng)：深耕高端，賦能智造升級(jí)

回顧整個(gè)研發(fā)歷程，銘普?qǐng)F(tuán)隊(duì)積累的不僅是一款產(chǎn)品的技術(shù)成果，更形成了一套可復(fù)用的研發(fā)與生產(chǎn)方法論——材料-工藝-設(shè)備協(xié)同設(shè)計(jì)思維、數(shù)字化工藝管控平臺(tái)搭建方法、快速試錯(cuò)與數(shù)據(jù)閉環(huán)的研發(fā)體系。

未來，銅鐵共燒電感產(chǎn)品將向更薄型化(1.7mm)、更高頻化(10MHz級(jí))方向演進(jìn)，深度適配AR/VR設(shè)備、車載激光雷達(dá)、新型儲(chǔ)能系統(tǒng)等高端場(chǎng)景。

新的迭代之路，依然面臨挑戰(zhàn)。唐經(jīng)理坦言，目前團(tuán)隊(duì)面臨的最大難題，是超薄本體在成型與燒制過程中易出現(xiàn)的開裂、脫模磁芯分層等異常問題。對(duì)此，團(tuán)隊(duì)正積極引入并推進(jìn)雙伺服壓力技術(shù)優(yōu)化，著力提升壓制密度一致性與脫?？煽啃?，全力攻克這一技術(shù)難關(guān)。

在AI與新能源產(chǎn)業(yè)快速迭代的背景下，核心電子元器件的技術(shù)突破，直接影響行業(yè)整體升級(jí)進(jìn)程。銘普的研發(fā)與落地，不僅破解了銅鐵共燒電感行業(yè)的多項(xiàng)共性難題，更以可復(fù)用的研發(fā)與生產(chǎn)方法論，為共燒電感行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供了參考樣本，踐行了共燒電感行業(yè)企業(yè)在核心元器件領(lǐng)域的擔(dān)當(dāng)。

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審核編輯 黃宇