CN110459380A - 一种新型叠层片式电感器及其制造方法 - Google Patents

一种新型叠层片式电感器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型叠层片式电感器及其制造方法，涉及电感技术领域。一种新型叠层片式电感器，包括下保护盖、上保护盖、陶瓷膜、电感线圈和端头，所述电感线圈由多层单线圈叠加而成，不存在穿孔及相邻单线圈的连接问题，合格率高、成本低；一种新型叠层片式电感器的制造方法，包括以下步骤：步骤1、制作磁性绝缘陶瓷浆料，步骤2、印刷下部陶瓷膜和电感线圈输入端，步骤3、单线圈和陶瓷膜交替印刷，步骤4、印刷电感线圈输出端和上部陶瓷膜，步骤5、水压致密、烧结增强，步骤6、端部烧银，步骤7、电镀镍锡，步骤8、测试包装，通过预先制作磁性绝缘陶瓷浆料，单线圈和陶瓷膜交替印刷，不存在陶瓷膜穿孔及填孔的工艺过程，制造工艺简单、容易管控。

Description

一种新型叠层片式电感器及其制造方法
技术领域
本发明涉及电感技术领域，特别是一种新型叠层片式电感器及其制造方法。
背景技术
电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的电子元件，其作用是抑制电流的改变。片式电感器亦称表面贴装电感器，是适用于表面贴装技术的新一代无引线或短引线微型电子元件。片式电感器根据工艺分为绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器四种，其中，叠层片式电感器具有尺寸小、耐热性好、可靠性高、磁屏蔽性好和自动化程度高等优点，被广泛应用于电子设备领域，对电子设备的小型化、轻型化、高性能化起到了非常大的作用，前景非常广阔。
传统的叠层片式电感器的电感线圈由多片单层线圈叠加而成，在每两片相邻的线圈之间设有绝缘磁性材料层，绝缘磁性材料层在相邻线圈的接头处存在穿孔，通过在穿孔中填入导体银浆使相邻线圈相互连接，最终实现多层线圈的设置。由于相邻线圈之间是通过绝缘磁性材料层的穿孔相互连接，对穿孔的制造工艺要求高，如果穿孔位置出现偏差或者穿孔不彻底，会造成相邻线圈接触不良，因此，传统的叠层片式电感器合格率低、成本高，其制造工艺复杂、管控难度大。
发明内容
本发明的目的在于针对背景技术中存在的技术问题，提供一种新型叠层片式电感器及其制造方法，合格率更高、工艺更简单。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案为：
一种新型叠层片式电感器，包括下保护盖、上保护盖、陶瓷膜、电感线圈和端头，所述电感线圈由多层单线圈叠加而成，相邻单线圈之间设有所述陶瓷膜，所述陶瓷膜由左瓣膜和右瓣膜组成，所述电感线圈设有输入端及输出端，所述输入端和所述输出端分别与端头焊接，所述电感线圈的下端固定设置有下保护盖、上端固定设置有上保护盖。
优选地，所述左瓣膜和右瓣膜分别占所述陶瓷膜的1/2。
优选地，所述陶瓷膜多层经过水压致密和烧结增强形成一个整体。
优选地，所述单线圈的转弯段轨迹为圆滑曲线。
优选地，所述单线圈由银薄膜构成。
优选地，所述陶瓷层由铁氧体粉末、PVB、DOP和DBE混合物薄膜构成。
优选地，所述端头由导电银层和银层上的镀镍层、镀锡层构成。
优选地，所述端头棱角为倒圆角曲面。
一种新型叠层片式电感器的制造方法，包括以下步骤：
步骤1制作磁性绝缘陶瓷浆料；
步骤2印刷下部陶瓷膜和电感线圈输入端；
步骤3单线圈和陶瓷膜交替印刷，具体包括以下步骤：
步骤3.1印刷左瓣膜，使左瓣膜覆盖单线圈的左半部分，露出单线圈右边的线头部分；
步骤3.2印刷单线圈，具体地，印刷半圈单线圈，使单线圈的右半部分连接露出的右边线头部分，单线圈的左边线头部分印刷在左瓣膜上；
步骤3.3印刷右瓣膜，使右瓣膜与左瓣膜连接成整体，右瓣膜覆盖单线圈右半部分，露出左边的线头部分；
步骤3.4印刷单线圈，具体地，印刷半圈单线圈，使单线圈的左半部分连接露出的左边线头部分，单线圈的右边线头部分印刷在右瓣膜上；
步骤3.5重复步骤3.1-3.4印刷多层单线圈；
步骤4印刷电感线圈输出端和上部陶瓷膜；
步骤5水压致密、烧结增强；
步骤6端部烧银；
步骤7电镀镍锡；
步骤8测试、包装。
本发明和现有技术相比，其显著优点在于：(1)本发明电感器的电感线圈直接由多层单线圈叠加而成，不存在穿孔及相邻单线圈的连接问题，合格率更高、成本低；(2)本发明电感器的制造方法中，通过预先制作磁性绝缘陶瓷浆料，单线圈和陶瓷膜交替印刷，不存在陶瓷膜穿孔及填孔的工艺过程，制造工艺更简单、更容易管控；(3)本发明电感器的多层陶瓷膜经过水压致密和烧结增强形成一个整体，结构强度更高、机械性能更好。
附图说明
图1本发明一种新型叠层片式电感器实施例的立体示意图；
图2本发明一种新型叠层片式电感器实施例的剖面示意图；
图3本发明一种新型叠层片式电感器实施例中感应线圈立体示意图；
图4本发明一种新型叠层片式电感器的制造方法示意图；
图5本发明一种新型叠层片式电感器的制造方法步骤2-3.3示意图；
图6本发明一种新型叠层片式电感器的制造方法步骤3.4-4示意图。
其中，1、电感线圈；11、输入端；12、输出端；2、陶瓷膜；21、左瓣膜；22、右瓣膜；3、端头；4、上保护盖；5、下保护盖。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明所述的电感内线圈的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，相同的附图标记表示相同或相似的部分。
参考附图1-3，一种新型叠层片式电感器，包括下保护盖5、上保护盖4、陶瓷膜2、电感线圈1和端头3，所述电感线圈1由多层单线圈叠加而成，相邻单线圈之间设有所述陶瓷膜2，所述陶瓷膜2由左瓣膜21和右瓣膜22组成，左瓣膜21和右瓣膜22形成一层完整的陶瓷膜2，所述电感线圈1设有输入端11及输出端12，所述输入端11和所述输出端12分别与端头3焊接，输入端11和输出端12分别和单线圈连接，使电感线圈1成为一个可以和外界导电的整体，所述电感线圈1的下端固定设置有下保护盖5、上端固定设置有上保护盖4，上保护盖5和下保护盖4对电感线圈1起到保护作用。
优选地，所述左瓣膜21和右瓣膜22分别占所述陶瓷膜2的1/2，便于陶瓷膜2采用面板式1/2印刷的方式进行印刷，工艺更简单、更容易管控。
优选地，所述陶瓷膜2多层经过水压致密和烧结增强形成一个整体，结构强度更高、机械性能更好。
优选地，所述单线圈的转弯段轨迹为圆滑曲线。
优选地，所述单线圈由银薄膜构成，导电性和延展性好，使得电感线圈1整体性能更好。
优选地，所述陶瓷膜2由铁氧体粉末、PVB、DOP和DBE混合物薄膜构成。
优选地，所述端头3由导电银层和银层上的镀镍层、镀锡层构成。
优选地，所述端头3棱角为倒圆角曲面。
参考附图4-6，一种新型叠层片式电感器的制造方法，包括以下步骤：
步骤1制作磁性绝缘陶瓷浆料，具体地，将各成分(质量百分比)铁氧体粉末60-70％、DBE 15-25％、DOP 3-5％和PVB 5-10％的磁粉体浆料进行混合制作成浆料，得到导磁性好的磁性绝缘陶瓷浆料；
步骤2印刷下部陶瓷膜2和电感线圈输入端11，具体地，在下保护盖5上印刷一层陶瓷膜2，在陶瓷膜2上印刷电感线圈1的输入端11，然后印刷半圈单线圈，使单线圈和输入端11连接，其中，电感线圈全部采用导电银浆进行印刷，延展性和导电性好，提高整个产品的合格率；
步骤3单线圈和陶瓷膜2交替印刷，具体包括以下步骤：
步骤3.1印刷左瓣膜21，使左瓣膜21覆盖单线圈的左半部分，露出单线圈右边的线头部分；
步骤3.2印刷单线圈，具体地，印刷半圈单线圈，使单线圈的右半部分连接露出的右边线头部分，单线圈的左边线头部分印刷在左瓣膜21上；
步骤3.3印刷右瓣膜22，使右瓣膜22与左瓣膜21连接成整体，右瓣膜22覆盖单线圈右半部分，露出左边的线头部分；
步骤3.4印刷单线圈，具体地，印刷半圈单线圈，使单线圈的左半部分连接露出的左边线头部分，单线圈的右边线头部分印刷在右瓣膜22上；
步骤3.5重复步骤3.1-3.4印刷多层单线圈，单线圈和陶瓷膜2交替印刷，使得多层单线圈可以直接印刷连接，不用在陶瓷膜2上穿孔，也不存在相邻单线圈填孔连接的问题，使得产品合格率更高、成本低，而且制造工艺更简单、更容易管控；
步骤4印刷电感线圈输出端12和上部陶瓷膜2，具体地，印刷电感线圈输出端12，使输出端12和单线圈连接，然后印刷一层陶瓷膜2覆盖单线圈和输出端12，然后将上保护盖4固定在陶瓷膜2上，进而完成料片整体的印刷；
步骤5水压致密、烧结增强，具体地，将印刷好的料片整体装入密封袋中，抽真空，利用水中压强一致机理，使料片整体获得均匀压力而致密，然后将料片整体按设计尺寸分割成单元，将切割后的单元按一定的温度曲线烧制，使陶瓷膜2烧结成为一个整体、电感线圈1烧结增强，使产品整体具有一定的机械强度，其中，烧结时间9-13小时，最高温度850-920℃；
步骤6端部烧银，具体地，在电感线圈1的输入端11和输出端12分别焊接导电银层，然后温度600-850℃烧银，使电感线圈1和导电银层连接，并具有一定结合力；
步骤7电镀镍锡，具体地，在导电银层的银层上镀镍层和锡层，导电银层和镍锡层构成一个完整的端头3，使端头3表面可以与其它电子元件焊接；
步骤8测试、包装，具体地，测试产品电性能，然后包装成卷盘，使产品适用于自动表面贴装。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种新型叠层片式电感器，其特征在于，包括下保护盖、上保护盖、陶瓷膜、电感线圈和端头，所述电感线圈由多层单线圈叠加而成，相邻单线圈之间设有所述陶瓷膜，所述陶瓷膜由左瓣膜和右瓣膜组成，所述电感线圈设有输入端及输出端，所述输入端和所述输出端分别与端头焊接，所述电感线圈的下端固定设置有下保护盖、上端固定设置有上保护盖。
2.如权利要求1所述的一种新型叠层片式电感器，其特征在于，所述左瓣膜和右瓣膜分别占所述陶瓷膜的1/2。
3.如权利要求1所述的一种新型叠层片式电感器，其特征在于，所述陶瓷膜多层形成一个整体。
4.如权利要求1所述的一种新型叠层片式电感器，其特征在于，所述单线圈的转弯段轨迹为圆滑曲线。
5.如权利要求1所述的一种新型叠层片式电感器，其特征在于，所述陶瓷层由铁氧体粉末、PVB、DOP和DBE混合物薄膜构成。
6.如权利要求1所述的一种新型叠层片式电感器，其特征在于，所述端头由导电银层和银层上的镀镍层、镀锡层构成。
7.如权利要求1所述的一种新型叠层片式电感器，其特征在于，所述端头棱角为倒圆角曲面。
8.如权利要求1-7所述的一种新型叠层片式电感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1 制作磁性绝缘陶瓷浆料；
步骤2 印刷下部陶瓷膜和电感线圈输入端；
步骤3 单线圈和陶瓷膜交替印刷；
步骤4 印刷电感线圈输出端和上部陶瓷膜；
步骤5 水压致密、烧结增强；
步骤6 端部烧银；
步骤7 电镀镍锡；
步骤8 测试、包装。
9.如权利要求8所述的一种新型叠层片式电感器的制造方法，其特征在于，步骤1的具体过程为：将各成分(质量百分比)铁氧体粉末60-70％、DBE 15-25％、DOP 3-5％和PVB 5-10％的磁粉体浆料进行混合制作成浆料。
10.如权利要求8所述的一种新型叠层片式电感器的制造方法，其特征在于，步骤3的具体过程为：
步骤3.1印刷左瓣膜，使左瓣膜覆盖单线圈的左半部分，露出单线圈右边的线头部分；
步骤3.2印刷单线圈，具体地，印刷半圈单线圈，使单线圈的右半部分连接露出的右边线头部分，单线圈的左边线头部分印刷在左瓣膜上；
步骤3.3印刷右瓣膜，使右瓣膜与左瓣膜连接成整体，右瓣膜覆盖单线圈右半部分，露出左边的线头部分；
步骤3.4印刷单线圈，具体地，印刷半圈单线圈，使单线圈的左半部分连接露出的左边线头部分，单线圈的右边线头部分印刷在右瓣膜上；
步骤3.5重复步骤3.1-3.4印刷多层单线圈。
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