CN106373712A - 叠层片式电感器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种叠层片式电感器，其包括依次层叠的第一盖体、中间层以及第二盖体，中间层包括引线层及介质层，引线层靠近第一盖体或第二盖体设置，介质层上印刷有电极线圈和填充层，填充层印刷填充于电极线圈四周。本发明的叠层片式电感器采用重复印刷内部电极线圈与内部电极线圈周围填充技术，可以有效地提高产品额定电流，降低直流电阻；同时，还有利于解决内部电极线圈高度增加引起的内部电极线圈周围针孔，裂纹问题，从而减少产品内部设计缺陷，提高产品可靠性。本发明还提供一种该叠层片式电感器的制造方法。

Description

叠层片式电感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及电子元件领域，特别涉及一种叠层片式电感器及其制造方法。

背景技术

为满足人们对电子产品越来越高的要求，可以预见的是叠层片式电感应用正向小尺寸、高频段、大功率和低能耗等方向发展。叠层片式大功率电感器是解决电磁兼容问题最有效的元件之一，它既可保证在负载较大直流电流下较好地吸收电源噪声，又能满足新型电子设备体积小、重量轻的表面安装的片式结构要求，尤其适用于消除电源线路的电磁干扰，在汽车及手机电子等领域广泛应用。

然而，普通片式电感器是将电感线圈的平面化单次印刷在多层铁氧体膜带上，再将多层铁氧体膜带通过叠压成型后低温共烧而成，其缺点是产品的电极线圈厚度小，产品直流电阻高，额定电流低，直流叠加特性较差，电感量随电流的增加降低幅度很大，产品耐电流性能较差，严格限制了其在大电流环境下的试用。

发明内容

基于此，有必要提供一种额定电流较高且同时在有较大直流电流通过下产品电感量降低幅度较小的叠层片式电感器。

还有必要提供一种该叠层片式电感器的制造方法。

一种叠层片式电感器，其包括依次层叠的第一盖体、中间层以及第二盖体，所述中间层包括平行叠层的引线层及两层以上介质层，所述引线层靠近所述第一盖体或所述第二盖体设置，所述介质层上印刷有电极线圈和填充层，所述填充层印刷填充于所述电极线圈四周。

在其中一个实施例中，所述电极线圈为叠层印刷于所述介质层上的至少两层。

在其中一个实施例中，所述介质层包括第一介质层和第二介质层，所述第一介质层上叠层印刷有至少两层第一电极线圈，所述第二介质层上叠层印刷有至少两层第二电极线圈，所述第一电极线圈和所述第二电极线圈采用平行并联的方式布线。

在其中一个实施例中，所述第一电极线圈和所述第二电极线圈采用可塑性银浆印刷形成。

在其中一个实施例中，所述填充层为单次印刷在所述第一电极线圈和所述第二电极线圈周围的高粘度铁氧体浆料。

在其中一个实施例中，所述引线层包括第一引线层和第二引线层，所述第一引线层靠近所述第一盖体，所述第二引线层靠近所述第二盖体，所述第一引线层上印刷有第一引线，所述第二引线层上印刷有第二引线。

在其中一个实施例中，所述叠层片式电感器包括非磁性陶瓷隔断夹层，所述非磁性陶瓷隔断夹层位于所述第一盖体和所述第二盖体之间的任何一层。

在其中一个实施例中，所述引线层、所述介质层和所述非磁性陶瓷隔断夹层上都设有连接孔，所述连接孔内含有用于连接相邻所述介质层上所述电极线圈的金属导体。

一种叠层片式电感器制造方法，其包括以下步骤：

制备铁氧体浆料；

用流延机将所述铁氧体浆料流延制作成膜带；

将所述膜带在裁切机上切割成大小一致的介质膜片，并用打孔机在所述介质膜片上进行打孔，将未打孔的所述介质膜片制作第一盖体和第二盖体；

在已打孔的所述介质膜片上按照设定图案印刷引线，使之形成第一引线层和第二引线层；

在已打孔的所述介质膜片上按照设定图案印刷内电极，使之形成印刷有第一电极线圈的第一介质层和印刷有第二电极线圈的第二介质层；

在所述第一电极线圈和所述第二电极线圈周围印刷填充填充层；

将印刷完成的所述第一引线层、所述第一介质层、所述第二介质层和所述第二引线层经过平行叠层形成中间层，并按所述第一引线层靠近所述第一盖体，所述第二引线层靠近所述第二盖体的原则，将所述第一盖体、所述中间层以及所述第二盖体按顺序叠层形成叠层片式电感器。

在其中一个实施例中，还包括以下步骤：

将所述叠层片式电感器进行切割、排胶、烧结、倒角分离成单个叠层片式电感器；

将每个所述叠层片式电感器进行端头处理和分选编带，得到叠层片式电感器成品。

本发明的叠层片式电感器采用重复印刷内部电极线圈与内部电极线圈周围填充技术，可以有效地提高产品额定电流，降低直流电阻；同时，还有利于解决内部电极线圈高度增加引起的内部电极线圈周围针孔，裂纹问题，从而减少产品内部设计缺陷，提高产品可靠性。此外，本发明的技术适用于所有的叠层片式电感器的研制与生产，在不改变现有的生产设备的情况下，只需工艺技术的稍加改进，就能满足叠层片式电感器研制与生产，促进了该技术的市场推广。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中叠层片式电感器的结构图；

图2为图1所示叠层片式电感器中介质层的剖视图；

图3为图1所示叠层片式电感器的制造方法流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1，本发明较佳实施例中，叠层片式电感器包括依次层叠的第一盖体100、中间层以及第二盖体300。第一盖体100和第二盖体300均为未打孔的铁氧体材料膜片，中间层包括平行叠层的引线层及两层以上印有电极线圈的介质层。相邻介质层上的电极线圈采用平行并联的方式布线，且引线层靠近第一盖体100或第二盖体300设置。其中，第一盖体100和第二盖体300均由一层以上的铁氧体材料膜片构成，即第一盖体100和第二盖体300的厚度均大于或等于每一层印有电极线圈的介质层的厚度。

具体地，引线层包括第一引线层210和第二引线层250，介质层包括第一介质层220和第二介质层230。

第一引线层210靠近第一盖体100，第二引线层250靠近第二盖体300。第一引线层210上印刷有第一引线(图未示)，第二引线层250上印刷有第二引线(图未示)。在叠层时也可以直接在制好的第一盖体100上印刷第一引线或者直接在制好的第二盖体300上印刷第二引线。

第一介质层220和第二介质层230上分别印刷有第一电极线圈222和第二电极线圈232。其中，第一电极线圈222和第二电极线圈232的结构基本相同，且两者采用平行并联的方式布线。

具体地，第一电极线圈222为叠层印刷于第一介质层220上的至少两层，同样地，第二电极线圈232亦为叠层印刷于第二介质层230上的至少两层。在本具体实施例中，采用可塑性银浆印刷于第一介质层220和第二介质层230表面以形成第一电极线圈222和第二电极线圈232，其中可塑性银浆的黏度比较高，印刷后能保留一定的高度而不会塌陷变型，且第一电极线圈222和第二电极线圈232厚度可达50μm。

另外，印刷于第一介质层220和第二介质层230上的第一电极线圈222和第二电极线圈232均为重复印刷的两层，如此采用重复印刷电极线圈的方式，可以有效地提高叠层片式电感器额定电流2倍以上，降低直流电阻3倍左右。

请参看图2，进一步地，第一介质层220和第二介质层230上印刷有填充层224，填充层224印刷填充于第一电极线圈222和第二电极线圈232的四周并覆盖整个第一介质层220和第二介质层230表面。在本具体实施例中，填充层224为单次印刷在第一电极线圈222和第二电极线圈232周围的高粘度铁氧体浆料，且填充层224厚度等于1/2第一电极线圈222厚度，约为25μm，宽度约为80μm。其中，高粘度的铁氧体浆料材质与大功率铁氧体浆料相同，区别在于其粘度较高。

采用填充技术能有效解决第一电极线圈222和第二电极线圈232高度增加引起的第一电极线圈222和第二电极线圈232周围针孔，裂纹问题，从而减少叠层片式电感器的内部设计缺陷，提高叠层片式电感器的可靠性。

可以理解地，在其它实施例中，第一介质层220与第一引线层210之间同样还可以有一层以上印有电极线圈的介质层，第二介质层230与第二引线层250之间还可以有一层以上印有电极线圈的介质层，但要保证相邻介质层上的电极线圈采用平行并联的方式布线。

在其它实施例中，中间层还包括非磁性陶瓷隔断夹层240，非磁性陶瓷隔断夹层240位于第一盖体100和第二盖体300之间的任何一层，其能降低产品磁饱和强度，有效提高叠层片式电感器直流叠加特性，使之额定电流得到提高，降低其直流电阻。

进一步地，第一引线层210、第一介质层220、第二介质层230、非磁性陶瓷隔断夹层240和第二引线层250上都设有连接孔，连接孔内含有用于连接相邻介质层(如本具体实施例中第一介质层220和第二介质层230)上电极线圈(第一电极线圈222和第二电极线圈232)的金属导体。

请参看图3，本发明还提供一种叠层片式电感器的制造方法，其包括以下步骤：

S10：制备铁氧体浆料。

S20:用流延机将上述铁氧体浆料流延制作成膜带。

S30：将上述膜带在裁切机上切割成大小一致的介质膜片，并用打孔机在所述介质膜片上进行打孔，将未打孔的介质膜片制作第一盖体100和第二盖体300。

S40：在已打孔的介质膜片上按照设定图案印刷引线，使之形成引线层。在本具体实施例中，在已打孔的介质膜片上按照设定图案印刷引线，使之分别形成第一引线层210和第二引线层250。

S50：在已打孔的介质膜片上按照设定图案印刷内电极，使之形成印刷有电极线圈的介质层。在本具体实施例中，分别在已打孔的介质膜片上印刷形成具有第一电极线圈222的第一介质层220和具有第二电极线圈232的第二介质层230。其中，第一电极线圈222和第二电极线圈232均为印刷于对应介质膜片上的至少两层，以提高叠层片式电感器的额定电流。

S60：在电极线圈周围印刷填充填充层。具体地，在第一电极线圈222和第二电极线圈232周围印刷填充填充层224，以通过填充层224第一电极线圈222和第二电极线圈232周围针孔和裂纹，从而提高叠层片式电感器的可靠性。

S70：将印刷完成的第一引线层210、第一介质层220、第二介质层230和第二引线层250经过平行叠层形成中间层200，并按第一引线层210靠近第一盖体100，第二引线层250靠近第二盖体300的原则，将第一盖体100、中间层200以及第二盖体300按顺序叠层形成叠层片式电感器。

另外，印有电极线圈的介质层至少有两层，且相邻介质层上的电极线圈采用平行并联的方式布线。且本实施例中还包括制造非磁性陶瓷隔断夹层240并将其叠层在第一盖体100和第二盖体300之间的步骤。

S80：将叠层片式电感器进行切割、排胶、烧结、倒角分离成单个叠层片式电感器。

S90：将每个叠层片式电感器进行端头处理和分选编带，得到叠层片式电感器成品。

本发明的叠层片式电感器采用重复印刷内部电极线圈(第一电极线圈222和第二电极线圈232)与内部电极线圈周围填充技术，可以有效地提高产品额定电流，降低直流电阻；同时，还有利于解决内部电极线圈高度增加引起的内部电极线圈周围针孔，裂纹问题，从而减少产品内部设计缺陷，提高产品可靠性。此外，本发明的技术适用于所有的叠层片式电感器的研制与生产，在不改变现有的生产设备的情况下，只需工艺技术的稍加改进，就能满足叠层片式电感器研制与生产，促进了该技术的市场推广。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种叠层片式电感器，其特征在于：包括依次层叠的第一盖体、中间层以及第二盖体，所述中间层包括平行叠层的引线层及两层以上介质层，所述引线层靠近所述第一盖体或所述第二盖体设置，所述介质层上印刷有电极线圈和填充层，所述填充层印刷填充于所述电极线圈四周。

2.如权利要求1所述的叠层片式电感器，其特征在于：所述电极线圈为叠层印刷于所述介质层上的至少两层。

3.如权利要求1所述的叠层片式电感器，其特征在于：所述介质层包括第一介质层和第二介质层，所述第一介质层上叠层印刷有至少两层第一电极线圈，所述第二介质层上叠层印刷有至少两层第二电极线圈，所述第一电极线圈和所述第二电极线圈采用平行并联的方式布线。

4.如权利要求3所述的叠层片式电感器，其特征在于：所述第一电极线圈和所述第二电极线圈采用可塑性银浆印刷形成。

5.如权利要求4所述的叠层片式电感器，其特征在于：所述填充层为单次印刷在所述第一电极线圈和所述第二电极线圈周围的高粘度铁氧体浆料。

6.如权利要求1所述的叠层片式电感器，其特征在于：所述引线层包括第一引线层和第二引线层，所述第一引线层靠近所述第一盖体，所述第二引线层靠近所述第二盖体，所述第一引线层上印刷有第一引线，所述第二引线层上印刷有第二引线。

7.如权利要求1所述的叠层片式电感器，其特征在于：所述叠层片式电感器包括非磁性陶瓷隔断夹层，所述非磁性陶瓷隔断夹层位于所述第一盖体和所述第二盖体之间的任何一层。

8.如权利要求7述的叠层片式电感器，其特征在于：所述引线层、所述介质层和所述非磁性陶瓷隔断夹层上都设有连接孔，所述连接孔内含有用于连接相邻所述介质层上所述电极线圈的金属导体。

9.一种叠层片式电感器制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

制备铁氧体浆料；

用流延机将所述铁氧体浆料流延制作成膜带；

将所述膜带在裁切机上切割成大小一致的介质膜片，并用打孔机在所述介质膜片上进行打孔，将未打孔的所述介质膜片制作第一盖体和第二盖体；

在已打孔的所述介质膜片上按照设定图案印刷引线，使之形成第一引线层和第二引线层；

在已打孔的所述介质膜片上按照设定图案印刷内电极，使之形成印刷有第一电极线圈的第一介质层和印刷有第二电极线圈的第二介质层；

在所述第一电极线圈和所述第二电极线圈周围印刷填充填充层；

将印刷完成的所述第一引线层、所述第一介质层、所述第二介质层和所述第二引线层经过平行叠层形成中间层，并按所述第一引线层靠近所述第一盖体，所述第二引线层靠近所述第二盖体的原则，将所述第一盖体、所述中间层以及所述第二盖体按顺序叠层形成叠层片式电感器。

10.如权利要求9所述的叠层片式电感器制造方法，其特征在于：还包括以下步骤：

将所述叠层片式电感器进行切割、排胶、烧结、倒角分离成单个叠层片式电感器；

将每个所述叠层片式电感器进行端头处理和分选编带，得到叠层片式电感器成品。