專利名稱：一種電感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子電器領(lǐng)域，尤其涉及一種電感器及其制造方法。
背景技術(shù)：
電子設(shè)備不斷的小型化，相應(yīng)的電子元器件也越來(lái)越趨于小型化、片式化、 集成化。目前，電子元器件小型化尺寸已接近極限，因此為進(jìn)一步提高空間利 用率，集成化是不可避免的趨勢(shì)。典型的小型化電子元器件如印刷電路板，尤 其是多層印刷電路板更是電子元器件集成化不可或缺的結(jié)構(gòu)。
多層印刷電路板除能制成眾所周知的集成電路板之外，還可以應(yīng)用其疊層 技術(shù)，制造出疊層片式的大電流電感器、電容器等。以電感器為例，傳統(tǒng)的電
感器由雙股銅導(dǎo)線繞在磁芯上形成，帶有引腳基座或?yàn)橹币€結(jié)構(gòu)； 一般體積 較大，而且不便于表面貼裝。目前也有體積小、可表面貼裝的線繞電感器，由 于屬組裝結(jié)構(gòu)，因此在機(jī)械性能和可靠性方面較差。當(dāng)釆用多層印刷電路板方 式時(shí)，可利用多層電路板的疊層技術(shù)，將多個(gè)線圏集成在單個(gè)大電流電感器中， 多個(gè)線圏相互之間在空間上相互獨(dú)立。
疊層片式大電流電感器要求具有較低的電感量，依據(jù)公式L = piN2 Ae/Ie, pi為材料的初始石茲導(dǎo)率，N為印刷圈數(shù)，Ae為有效i茲通面積，Ie為有效i茲路長(zhǎng) 度，可知電感量與》茲導(dǎo)率、有效面積、線圈圏數(shù)成正比。根據(jù)不同的鐵氧體抑 制材料，有不同的最佳抑制頻率范圍，與磁導(dǎo)率有關(guān)。通常材料的磁導(dǎo)率越高， 適用抑制的頻率就越低。因此疊層片式大電流電感器要求基體原材料具有很低 的初始磁導(dǎo)率(pi),同時(shí)線圈結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，以相對(duì)提高自諧頻率；線圏電 極材料應(yīng)具有較低的電阻率，以提高額定直流電流。而現(xiàn)有技術(shù)中疊層片式電 感器的額定直流電流小導(dǎo)致電感器使用的可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種電感器，旨在解決現(xiàn)有電感器的額定直 流電流小導(dǎo)致使用的可靠性低的問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種電感器，包括下介質(zhì)層；形成于所述 下介質(zhì)層上的多個(gè)電感單元；連接至所述電感單元的兩個(gè)端部的端電極；所述 多個(gè)電感單元之間通過(guò)所述端電才及連接；以及上介質(zhì)層，與所述附著有多個(gè)電 感單元的下介質(zhì)層結(jié)合；所述電感單元包括
內(nèi)電極，附著于所述下介質(zhì)層上；以及
絕緣介質(zhì)層，覆蓋于所述內(nèi)電極上；所述內(nèi)電極為平面結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種電感器的制造方法，所述方法包括 下述步驟
形成下介質(zhì)層；
在所述下介質(zhì)層上按照設(shè)定的圖形形成平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)電極； 在所述內(nèi)電極上覆蓋絕緣介質(zhì)層；
重復(fù)所述在下介質(zhì)層上按照設(shè)定的圖形形成平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)電極以及在所述
內(nèi)電極上覆蓋絕緣介質(zhì)層步驟直至多個(gè)電感單元形成完畢； 在所述附著有多個(gè)電感單元的下介質(zhì)層上形成上介質(zhì)層。 本發(fā)明實(shí)施例提供的電感器采用疊層平面式結(jié)構(gòu)，提高了電感器的額定直
流電流，有利于提高電感器的質(zhì)量可靠性。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例提供的電感器的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的具有六個(gè)電感單元的電感器的結(jié)構(gòu)圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)電極的結(jié)構(gòu)圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的電感器制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實(shí)施例提供的電感器采用疊層平面式結(jié)構(gòu)，提高了電感器的額定直
流電流。
圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電感器的結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了 與本發(fā)明相關(guān)的部分，詳述如下。
電感器包括下介質(zhì)層l，形成于下介質(zhì)層1上的多個(gè)電感單元2，連接至 電感單元2的兩個(gè)端部的端電極3，多個(gè)電感單元之間通過(guò)端電極3連接；以 及上介質(zhì)層4，與附著有多個(gè)電感單元2的下介質(zhì)層1結(jié)合。其中，電感單元2 包括內(nèi)電極21,附著于下介質(zhì)層1上；以及絕緣介質(zhì)層22,覆蓋于內(nèi)電極21 上；其內(nèi)電極21為平面結(jié)構(gòu)。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)電極21的圖形為 S形平面結(jié)構(gòu)，制作內(nèi)電極21的材料為4艮。
在本發(fā) 明實(shí)施例中，下介質(zhì)層1與上介質(zhì)層4均為鐵氧體材料形成。下介 質(zhì)層1的厚度為0.95mm。上介質(zhì)層4的厚度為0.55mm。而絕緣介質(zhì)層22的 厚度為40um。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的電感器，圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提 供的具有六個(gè)電感單元的電感器的結(jié)構(gòu)，詳述如下。
電感器包括上介質(zhì)層4、下介質(zhì)層1以及位于上介質(zhì)層4與下介質(zhì)層1之 間的六個(gè)電感單元2，其中每個(gè)電感單元進(jìn)一步包括內(nèi)電極21以及絕緣介質(zhì) 層22。由導(dǎo)電線圏構(gòu)成內(nèi)電極21,其中內(nèi)電極21的結(jié)構(gòu)如圖3所示，采用平 面S形開(kāi)口式絲網(wǎng)設(shè)計(jì)，可以提高自諧頻率；而導(dǎo)電線圈的線徑為0.5mm，從 導(dǎo)電線圏的端部引出端電極，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，端電極包括三層金屬 導(dǎo)體，第一層(底層)為含鉛銀層，第二層(中間層)為鎳層，第三層(外層) 為錫-鉛合金層。采用這種三層金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)既可以波峰焊，也可以回流焊。采200810142162.3
可提高額定直流電流，同時(shí)4吏得電感器的使用可靠 性高。
本發(fā)明實(shí)施例提供的電感器兼顧了電感器和^茲珠的工作要求，可以廣泛的 應(yīng)用于電磁兼容設(shè)計(jì)中，對(duì)高頻電磁干擾的濾除效果要大大優(yōu)于傳統(tǒng)的濾波電
路；即在低頻段，阻抗值很小，電感量高，信號(hào)可以順利通過(guò)；在高頻段，阻 抗值迅速上升，最大可達(dá)上百歐姆，且呈電阻性。這樣高頻噪聲便被吸收，并 轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃可l(fā)出去，從而達(dá)到抗電磁干擾的目的。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供 的電感器滿足0.047pH電感器的工作條件，可用于諧振和與其它元件組成功能 電路(如濾波、諧振等)，且自諧頻率須大于lOOMHz，可長(zhǎng)時(shí)間正常工作在 6A的直流電流下。
圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電感器制造方法的流程圖，為了便于說(shuō)明， 僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，詳述如下。
在步驟S41中，形成下介質(zhì)層，下介質(zhì)層為鐵氧體材料形成；在形成下介 質(zhì)層步驟之前進(jìn)一步包括配料，制漿以及制帶。
其中，配料步驟具體包括采用NiZn系軟石茲4失氧體研磨并均勻混合36小 時(shí)至粒徑為l.Omm， 150。C烘干，80目過(guò)篩制得。
而制漿步驟具體包括(1)取NiZn系軟磁鐵氧體A材粉料與粘合劑、溶 劑、增塑劑充分球磨混合成粘度為80Pa.S的制帶漿料，粘合劑溶劑增塑 劑:NiZn系軟-茲鐵氧體A材粉料的重量比例為20:100:10:100，上述溶劑為醋酸 正丙酯與異丁醇按重量比90:25配置的混合物；(2 )取NiZn系軟磁鐵氧體A 材粉料與粘合劑、溶劑、增塑劑充分球磨混合成粘度為200Pa*S的制帶漿料， 粘合劑:溶劑:增塑劑:NiZn系軟磁鐵氧體A材粉料的重量比例為20:100:10:100， 上述溶劑為醋酸正丙酯與異丁醇按重量比100:33配置的混合物。
制帶步驟具體包括將配置好的制帶漿料置于漏斗式射料盒內(nèi)，在鋼帶上 進(jìn)行流延成厚度為70 ju m的料帶，并經(jīng)烘箱IO(TC烘干備用。 .
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將上述制備好的料帶按設(shè)計(jì)厚度形成下介質(zhì)層，
7下介質(zhì)層的厚度為0.95mm。
在步驟S42中，在下介質(zhì)層上按照設(shè)定的圖形形成平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)電極；內(nèi) 電極的圖形為S形平面結(jié)構(gòu)(如圖3所示)，通過(guò)印刷的方式在下介質(zhì)層上形 成內(nèi)電極；內(nèi)電極的材料采用純銀漿料，印刷后將內(nèi)電極漿料采用烘烤的方式 烘干。
在步驟S43中，在內(nèi)電極上覆蓋絕緣介質(zhì)層；采用印刷的方式將絕緣介質(zhì) 層完全覆蓋在內(nèi)電極上，印刷的絕緣介質(zhì)層厚度為40jum，印刷后將NiZn系 軟》茲鐵氧體A材粉料絕緣介質(zhì)漿料采用烘烤的方式烘干。
在步驟S44中，重復(fù)步驟S42和步驟S43直至多個(gè)電感單元形成完畢，作 為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，依次重復(fù)步驟S42和步驟S43直至6層電感單元形成 完畢。
在步驟S45中，在附著有多個(gè)電感單元的下介質(zhì)層上形成上介質(zhì)層，上介 質(zhì)層的厚度為0.55mm,通過(guò)熱水均壓的方式將上介質(zhì)層與印刷有NiZn系軟》茲 鐵氧體A材粉料絕緣介質(zhì)層的下介質(zhì)層結(jié)合。上介質(zhì)層為鐵氧體材料形成。
在本發(fā)明實(shí)施例中，電感器制造方法進(jìn)一步包括步驟切割，排膠，燒結(jié)， 倒角，涂銀以及端頭處理。
切割步驟具體包括將制作好的電感器基片切割成4532規(guī)格生坯尺寸，制 得電感器單個(gè)基片。
排膠步驟具體包括將切割后的電感器基片放置在排膠爐內(nèi)排除其中的有 機(jī)成分，排膠溫度為270'C,排膠時(shí)間為51小時(shí)。
燒結(jié)步驟具體包括將排膠后的電感器基片放置在燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)成瓷體， 燒結(jié)溫度為890°C，燒結(jié)時(shí)間為6小時(shí)。
端頭處理步驟具體包括將制作好端電極的電感器的兩端電極依次經(jīng)過(guò)電 鍍鎳、錫鉛合金，即制得4532規(guī)格電感量為47( ± 10%) m h電感器(50固z/50mv 條件下測(cè)試)，其額定電流6.0A， Q值》16 (50MHz/50mv條件下測(cè)試)，阻 抗32( ± 25%)Q ( 100MHz/5()mv條件下測(cè)試)；直流電阻< 5mQ(lmA條件下測(cè)試)，自諧頻率> 300MHz，工作溫度范圍在-55°C ~十125。C的成品。
本發(fā)明實(shí)施例提供的電感器采用疊層平面式結(jié)構(gòu)，提高了電感器的額定直
流電流，有利于提高電感器的質(zhì)量可靠性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)
明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明
的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電感器，包括下介質(zhì)層；形成于所述下介質(zhì)層上的多個(gè)電感單元；連接至所述電感單元的兩個(gè)端部的端電極；所述多個(gè)電感單元之間通過(guò)所述端電極連接；以及上介質(zhì)層，與所述附著有多個(gè)電感單元的下介質(zhì)層結(jié)合；其特征在于，所述電感單元包括內(nèi)電極，附著于所述下介質(zhì)層上；以及絕緣介質(zhì)層，覆蓋于所述內(nèi)電極上；所述內(nèi)電極為平面結(jié)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述內(nèi)電極的圖形為S形平 面結(jié)構(gòu)。
3、 如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述下介質(zhì)層的厚度為 0.95mm。
4、 如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述上介質(zhì)層的厚度為 0.55mm。
5、 一種電感器的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 形成下介質(zhì)層；在所述下介質(zhì)層上按照設(shè)定的圖形形成平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)電極； 在所述內(nèi)電極上覆蓋絕緣介質(zhì)層；重復(fù)所述在下介質(zhì)層上按照設(shè)定的圖形形成平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)電極以及在所述 內(nèi)電極上覆蓋絕緣介質(zhì)層步驟直至多個(gè)電感單元形成完畢； 在所述附著有多個(gè)電感單元的下介質(zhì)層上形成上介質(zhì)層。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述形成下介質(zhì)層步驟之前 進(jìn)一步包括配料，制漿以及制帶。
7、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述"&定的圖形為S形平面結(jié)構(gòu)。
8、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過(guò)印刷的方式在所述下介質(zhì) 層上按照設(shè)定的圖形形成平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)電極。
9、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過(guò)熱水均壓的方式將所述附 著有多個(gè)電感單元的下介質(zhì)層與所述上介質(zhì)層結(jié)合。
10、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟 切割，排膠，燒結(jié)，倒角，涂銀以及端頭處理。
全文摘要
本發(fā)明適用于電子電氣領(lǐng)域，提供了一種電感器及其制造方法，電感器包括下介質(zhì)層；形成于所述下介質(zhì)層上的多個(gè)電感單元；連接至所述電感單元的兩個(gè)端部的端電極；所述多個(gè)電感單元之間通過(guò)所述端電極連接；以及上介質(zhì)層，與所述附著有多個(gè)電感單元的下介質(zhì)層結(jié)合；所述電感單元包括內(nèi)電極，附著于所述下介質(zhì)層上；以及絕緣介質(zhì)層，覆蓋于所述內(nèi)電極上；所述內(nèi)電極為平面結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的電感器采用疊層平面式結(jié)構(gòu)，提高了電感器的額定直流電流，有利于提高電感器的質(zhì)量可靠性。
文檔編號(hào)H01F17/00GK101441921SQ20081014216
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者丁曉鴻, 何金芝, 明德運(yùn), 嵐 楊, 樊應(yīng)縣, 王勝剛, 王裕凡, 清 羅, 倩 肖, 鄧西平, 高永毅 申請(qǐng)人:深圳振華富電子有限公司