CN101819853A

CN101819853A - 一种叠层线圈元器件及其制作方法

Info

Publication number: CN101819853A
Application number: CN 201010166176
Authority: CN
Inventors: 曾向东; 张锐林; 王清华; 施素立
Original assignee: Shenzhen Sunlord Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Sunlord Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: CN101819853B

Abstract

本发明提供涉及一种叠层线圈元器件及其制作方法。一种叠层线圈元器件，其特征在于，包括：包含至少两层依次排列的载体层的主体，相邻的所述载体层上形成的导体通过内部电极相互电连接成为一线圈导体，该线圈导体通过分别处于两端的载体层的上基板和下基板上的引出电极与外部电极电连接，所述外部电极和引出电极之间通过增厚电极相互连接。

Description

一种叠层线圈元器件及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种叠层线圈元器件及其制作方法。

背景技术

随着电子元器件的广泛应用，在注重元件性能的同时，更加关注元件的可靠性，尤其是寿命可靠性。提高产品的可靠性，主要从两方面来进行。一是改善内部电极的印刷效果及内部电极之间的连接效果，提高内部电极之间的连接可靠性，二是提高引出电极与外部电极之间的连接可靠性。

传统的提高引出电极与外部电极之间的连接可靠性方法是通过增加印刷丝网网膜厚度、调整印刷压力等而增大下墨量，从而增加整个引出电极的厚度。此方法有诸多缺点，一是一定目数的丝网网膜厚度有限，印刷参数的调整幅度也是有限制，只是能在一定小范围内调整；二是整个引出电极增厚，因引出电极通常可能是1/2圈(内电极圈数)或更多，较厚的引出电极在烧结时与陶瓷体材料收缩率匹配差距拉大，产品容易产生开裂等不良并产生严重的可靠性缺陷。

发明内容

为了解决上述问题，本发明将一种叠层线圈元器件及其制作方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

首先，一种叠层线圈元器件，包括：包含至少两层依次排列的载体层的主体，相邻的所述载体层上形成的导体通过内部电极相互电连接成为一线圈导体，该线圈导体通过分别处于两端的载体层的上基板和下基板上的引出电极与外部电极电连接，所述外部电极和引出电极之间通过增厚电极相互连接。

上述技术方案中，与引出电极连接的增厚电极，其是通过丝网印刷方式来实现。在印刷完引出电极后，印刷一次增厚电极。增厚电极的位置在引出电极与外部电极的连接部分，这样引出电极与外部电极的连接部分的厚度就得到增厚。

例如，通常的引出电极主要成分是银或银合金，引出电极与外部电极的连接部分是裸露在陶瓷体外两端。在烧结步骤，由于陶瓷主体含有的Fe2O3、NiO、CuO、ZnO、Bi2O3等物质，他们在烧结高温度下，例如烧结温度一般是850℃以上，这会形成还原气氛，还原气氛在高温下与裸露在陶瓷体外两端的引出电极发生反应，导致引出电极出现烧损，引出电极裸露在陶瓷体主体外部分的厚度变薄或局部缺损。在端外部电极时，由于引出电极显露在外的厚度很薄或缺损，引出电极与外部电极之间的接触面积很小，导致引出电极与外部电极之间的连接性不好或没有连接，导致产品开路率增加，甚至可能引发在使用过程中焊接后开路。

采用上述技术方案，引出电极与外部电极连接部分的厚度就得到增厚，即是显露在陶瓷体两端的引出电极厚度增厚，烧结后引出电极由于厚度增厚其还是能够很好显露在陶瓷体两端，引出电极与外部电极之间连接接触面积增大，可以有效增加引出电极与外部电极之间的连接性，增强元器件的可靠性。

优选的，所述内部电极、引出电极、外部电极和增厚电极的材料分别采用银或银合金。

进一步的，所述引出电极的厚度为8至12微米，所述增厚电极的厚度为8至12微米。

实验证明，增厚电极的厚度与引出电极的厚度相仿，则整体的制作工艺相对容易控制，而且其产品的整体的可靠性也越好。

优选的，所述载体层采用陶瓷体或铁氧体。

相应的，还提供一种叠层线圈元器件的制作方法，包括如下步骤：

下基板步骤：流延出下基板，在下基板上制作出下引出电极，然后在下引出电极上印刷出增厚电极；

线圈步骤：依次流延出相互连接的载体层，在载体层上形成导体层，导体层由内电极引出，相邻的载体层上的内电极通过连接点相互电流接；

上基板步骤：在上基板上印刷出上引出电极，然后在上引出电极上印刷出增厚电极，流延出上基板，以形成主体的胚体；

烧结步骤：烧结成型；

外部电极步骤：形成与增厚电极相互电连接的外部电极。

优选的，所述导体层、引出电极、连接点和增厚电极采用丝印方式印刷形成。

优选的，所述引出电极的厚度为8至12微米，所述增厚电极的厚度为8至12微米。

优选的，所述载体层采用陶瓷体或铁氧体。

进一步的，所述主体采用陶瓷体；所述烧结步骤中，将待烧结主体的胚体放置在氧化铝匣钵中，再将氧化铝匣钵堆放于烧结炉中按设定的烧结曲线进行；该烧结曲线中的最高温度是830至850摄氏度，最高温度处理的时间是1.8至2.2小时。

优选的，所述外部电极步骤中，通过浸渍的方法，分别在所述垂直于其叠层方向，且有增厚电极的烧结后陶瓷体端部位置沾上银浆，烧结形成外部电极，烧结是按设定的烧结曲线进行。所述烧结曲线中的最高温度是810至850摄氏度，最高温度处理的时间是1至1.3小时。

附图说明

图1是本发明的叠层线圈元器件一种实施例的各载体层分离的透视图；

图2是图1所示实施例的中心剖面图；

图3是图1所示实施例的整体俯视图；

图4是图1所示实施例的引出电极平面示意图；

图5是图1所示实施例的增厚电极平面示意图；

图6是图1所示实施例的内部电极平面示意图；

图7是图1所示实施例的电极连接点平面示意图；

图8是图1所示实施例的引出电极与外部电极接触面的引出电极显露示意图形；

图9是图1所示实施例的应用的增厚电极后引出电极与外部电极接触面的引出电极平面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

以下，参照附图说明本发明的叠层线圈元器件及其制造方法的实施例。

一种叠层线圈元器件如图1所示，是由陶瓷体1和外部电极15组成。陶瓷体1是由叠层多层陶瓷体层10，在陶瓷体层10上形成的线圈状而依序连接的内部电极13，至少与一部分内部电极13连接、同时与外部电极15连接的引出电极11组成的结构。所述外部电极15和引出电极11之间通过增厚电极14相互连接。

下面，生产该电子元器件具体方法将在下述步骤中描述：

步骤1：磁体浆料准备。首先，将铁氧体粉、粘合剂，增塑剂，分散剂，溶剂等在球磨机中混合特定的时间，再通过脱泡，得到合格的流延浆料。

步骤2：印刷丝网制作。先通过菲林图案设计，设计出如图4、图5、图6、图7图案，制作菲林，然后根据菲林制作出符合要求的印刷丝网。

步骤3：叠层印刷工序。将准备好的浆料加入流延机，调整流延参数，流延一定厚度的陶瓷层10。开始流延下基板，图1下方没有电极的陶瓷层10。如图1的下部所示，印刷下引出电极11然后印刷下增厚电极14。然后印刷连接点12，流延一定要求厚度的陶瓷层10，印刷内电极13，再印刷连接点12，流延陶瓷层10，这样依次印刷，满足设计需要内电极圈数。然后，如图1上部所示印刷上引出电极11，印刷上增厚电极14，流延上基板，即图1上方没有电极的陶瓷层10。

在步骤3中，还有一种常用印刷方式。先将流延浆预先流延成一定厚度的陶瓷层10，然后根据需要在部分陶瓷层上印刷电极图案，例如，内部电极13，引出电极11，增厚电极14，并在印刷电极图案部分。图1中连接点位置用激光开孔，灌注银浆，最后根据需要的内电极圈数及厚度，将有电极图案的陶瓷层10和没有电极图案的陶瓷层10通过叠压方式叠层在一起，形成陶瓷体1的胚体。

步骤4：烧结。将一定尺寸大小的步骤3制作出来产品，即胚体平铺放置在氧化铝匣钵中，放入箱式烧结炉中，通过高温烧结，该胚体形成具有一定物理化学性能的陶瓷体1。例如，将氧化铝匣钵堆放于烧结炉中按设定的烧结曲线进行。该烧结曲线中的最高温度是830至850℃，最高温度处理的时间是1.8至2.2小时。

步骤5：制作外部电极。通过浸渍的方法，使在所述陶瓷体1的垂直于其叠层方向两端，即垂直于其叠层方向且有增厚电极的陶瓷体1端部，沾上银浆。则银浆会附于增厚电极之上，然后，烧结形成外部电极15。烧结是按设定的烧结曲线进行。所述烧结曲线中的最高温度是810至850℃，最高温度处理的时间是1至1.3小时。

如下表所示，为不同的实验条件对按具体实施例制作出来产品的可靠性的影响结果，数据表明通过采用本发明专利引出电极加厚方法可以有效提高产品的引出电极与外部电极连接可靠性，大幅降低产品在应用时开路风险。

可靠性实验项目	高低温冲击	恒定湿热	高温负载	湿热负载
可靠性实验项目	高低温冲击	恒定湿热	高温负载	湿热负载	实验产品数量PCS	1000	1000	1000	1000
实验后产品开路数量PCS	0	0	0	0	实验产品数量PCS	1000	1000	1000	1000
实验后产品开路数量PCS	0	0	0	0	实验产品开路率	0.00％	0.00％	0.00％	0.00％

其中，恒定湿热：温度55℃，湿度95％RH，实验时间1000小时，1000PCS；高低温冲击：温度125℃时间30分钟，20秒切换至低温-55℃保持30分钟，经历100循环，1000PCS；高温负载：温度125℃，接通电流情况下，实验1000小时，电流大小由叠层线圈元器件额定电流决定，1000PCS；湿热负载：温度55℃，湿度95％RH，实验1000小时，电流大小由叠层线圈元器件额定电流决定，1000PCS。

以上内容是结合具体优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推寅或替换，都应当视为本发明保护范围。

Claims

1.一种叠层线圈元器件，其特征在于，包括：包含至少两层依次排列的载体层的主体，相邻的所述载体层上形成的导体通过内部电极相互电连接成为一线圈导体，该线圈导体通过分别处于两端的载体层的上基板和下基板上的引出电极与外部电极电连接，所述外部电极和引出电极之间通过增厚电极相互连接。

2.如权利要求1所述的叠层线圈元器件，其特征在于，所述内部电极、引出电极、外部电极和增厚电极分别采用银或银合金。

3.如权利要求1或2所述的叠层线圈元器件，其特征在于，所述引出电极的厚度为8至12微米，所述增厚电极的厚度为8至12微米。

4.如权利要求1所述的叠层线圈元器件，其特征在于，所述主体采用磁性陶瓷体或磁性铁氧体材料。

5.一种叠层线圈元器件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

下基板步骤：流延出下基板，在下基板上制作出引出电极，然后在引出电极上印刷出增厚电极；

线圈步骤：依次流延出相互连接的载体层，在载体层上形成导体层，导体层由内电极引出，相邻的载体层上的内电极通过连接点相连接；

上基板步骤：在上基板上印刷出引出电极，然后在引出电极上印刷出增厚电极，流延出上基板；

烧结步骤：烧结成型；

外部电极步骤：形成与增厚电极相互连接的外部电极。

6.如权利要求5所述的叠层线圈元器件的制作方法，其特征在于，所述导体层、引出电极、连接点和增厚电极采用丝印方式印刷形成。

7.如权利要求5或6所述的叠层线圈元器件的制作方法，其特征在于，所述引出电极的厚度为8至12微米，所述增厚电极的厚度为8至12微米。

8.如权利要求5或6所述的叠层线圈元器件的制作方法，其特征在于，所述载体层采用陶瓷体或铁氧体。

9.如权利要求8所述的叠层线圈元器件的制作方法，其特征在于，所述主体采用陶瓷体；所述烧结步骤中，将待烧结的主体放置在氧化铝匣钵中，再将氧化铝匣钵堆放于烧结炉中按设定的烧结曲线进行；该烧结曲线中的最高温度是830至850摄氏度，最高温度处理的时间是1.8至2.2小时。

10.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述外部电极步骤中，通过浸渍的方法，分别在所述垂直于其叠层方向，且有增厚电极的烧结后陶瓷体端部位置沾上银浆，烧结形成外部电极，烧结是按设定的烧结曲线进行。所述烧结曲线中的最高温度是810至850摄氏度，最高温度处理的时间是1至1.3小时。