CN202585541U - 一种大高频阻抗的叠层磁珠 - Google Patents
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Abstract
一种大高频阻抗的叠层磁珠，叠层体是至少两种类型的绝缘体薄片叠层为一体的结构，一种类型为构成叠层体的上、下基板的铁氧体磁性材料的第一种绝缘体薄片，另一种类型为构成叠层体的内部电极附近的第二种绝缘体薄片，其主体为铁氧体磁性材料的多个第一绝缘体和设置在第一绝缘层内部特定位置且由低介电常数和低损耗的材料的至少一层第二绝缘体；线圈层的线圈导体设置在第一绝缘体中。通过调节第二绝缘体的层数和厚度，降低叠层磁珠整体材料的介电常数和损耗，即降低杂散电容，进而增大叠层磁珠的高频阻抗，而且只需要一种铁氧体浆料就能得到一系列不同高频阻抗的叠层磁珠，相对于传统的多种铁氧体材料的设计，成本大大降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁珠，特别是涉及一种大高频阻抗的叠层磁珠。
背景技术
叠层磁珠的主要参数包括适合用途的特定频率下的阻抗。随着磁珠使用频率的提高，需要提高磁珠的高频阻抗。为了使高频阻抗达到最大值，需要减小叠层磁珠中的杂散电容。但是，现有增大高频阻抗的方法是通过改变铁氧体磁性材料的配方，通常需要准备多种不同的铁氧体磁性材料，甚至同时储备多种铁氧体浆料，以满足不同客户的需要。而且，在实际制造过程中更换不同材料时，需要清洗诸如配制铁氧体浆料的球磨机、制作叠层磁珠坯体的铁氧体浆料搅拌器和涂布机等等设备，既给生产计划和生产管理带来诸多不变，也浪费人力和物力。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种大高频阻抗的叠层磁珠。
本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决。
这种大高频阻抗的叠层磁珠，包括由形成线圈的导体即内部电极与绝缘体叠层而形成的叠层体，以及外部端电极，所述外部端电极设置在所述叠层体长度方向即纵向两端，分别与所述线圈两端连接。
这种大高频阻抗的叠层磁珠的特点是：
所述叠层体是至少两种类型的绝缘体薄片叠层为一体的结构，一种类型为构成叠层体的上、下基板的铁氧体磁性材料的第一种绝缘体薄片，另一种类型为构成叠层体的内部电极附近的第二种绝缘体薄片，其主体为铁氧体磁性材料的多个第一绝缘体和设置在第一绝缘体内部特定位置且由低介电常数和低损耗的材料的至少一层第二绝缘体，所述至少一层第二绝缘体设置在叠层体内，使得叠层磁珠的高频阻抗增大。
在第二种绝缘体薄片的设定位置，印刷有金属材料形成线圈的导体即内部电极，在内部电极的内部又填充有低介电常数和低损耗材料的第二绝缘体，在第二种绝缘体薄片上形成的内部电极的端部通过通孔与相邻第二种绝缘体薄片的内部电极连接，即叠层体为由第二绝缘体的叠层方向作为轴向的螺形线圈，其线圈层的线圈导体设置在第一绝缘体中，线圈内部磁通形成方向即轴向为叠层体的叠层方向，与薄片边缘形成的一引出部分相连的螺形线圈的卷绕始端从叠层体的一端面引出，与薄片边缘形成的另一引出部分相连的螺形线圈的卷绕末端从叠层体的另一端引出。
本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
所述至少一层第二绝缘体在多个第一绝缘体内部的特定位置包括：
线圈导体内部所包围的范围内且面积基本等于线圈导体所包围的范围；
两两相邻的线圈导体层之间且正对线圈导体；
两两相邻的线圈导体所夹的层间且面积不超出内部电极所在的位置。
即在所有内部电极所包围的部分都设置低介电常数和低损耗的第二绝缘体，或者在某一个或几个内部电极所包围的部分设置低介电常数和低损耗的第二绝缘体，以调节叠层磁珠的高频阻抗。
本实用新型的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。
所述第一绝缘体的铁氧体磁性材料是镍-锌-铜类铁氧体磁性材料。
所述第二绝缘体的低介电常数和低损耗的材料是三氧化二铝、二氧化硅、硅酸锆，以及三氧化二铝、二氧化硅、硅酸锆中的至少两种混合物中的一种。
所述第二绝缘体的介电常数至多为第一绝缘体的介电常数的20％。
所述第二绝缘体的损耗至多为第一绝缘体的损耗的20％。
所述第二绝缘体的磁导率为第一绝缘体的磁导率的20％。
优选的是，所述第二绝缘体的磁导率至多为第一绝缘体的磁导率的10％，采用较少的低介电常数和低损耗的材料即可满足所需要的产品性能。
所述第二绝缘体与第一绝缘体的线膨胀系数相差至多为10-7/℃。如果第二绝缘体的线膨胀系数明显大于第一绝缘体的线膨胀系数，在磁珠制造和使用过程中可能出现裂缝。
所述形成线圈的导体即内部电极的金属材料是银和以银为主要成分的金属材料中的一种。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
本实用新型的叠层磁珠各层层片的主体为铁氧体磁性材料的第一绝缘体，线圈层的线圈导体设置在第一绝缘体中，在第一绝缘体内部的特定位置设有至少一层低介电常数和低损耗材料的第二绝缘体，通过调节第二绝缘体的层数和厚度，降低叠层磁珠整体材料的介电常数和损耗，即降低杂散电容，进而增大叠层磁珠的高频阻抗，而且只需要一种铁氧体浆料就能得到一系列不同高频阻抗的叠层磁珠，相对于传统的多种铁氧体材料的设计，成本大大降低。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式一的透视立体图；
图2是图1的剖视图；
图3是图1的叠层体的分解立体图；
图4是本实用新型具体实施方式一的高频阻抗特性图；
图5是本实用新型具体实施方式二的剖视图；
图6是本实用新型具体实施方式三的剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型进行说明。
具体实施方式一
一种如图1～4所示的大高频阻抗的叠层磁珠100，包括由形成线圈的导体即内部电极113与绝缘体叠层而形成的叠层体110，以及外部端电极114，外部端电极114设置在叠层体110长度方向即纵向两端，分别与线圈两端连接。
叠层体110是至少两种类型的绝缘体薄片叠层为一体的结构，一种类型为构成叠层体110的上、下基板的铁氧体磁性材料的第一种绝缘体薄片201，另一种类型为构成叠层体的内部电极113附近的第二种绝缘体薄片202，其主体为铁氧体磁性材料组成的多个第一绝缘体111和设置在第一绝缘体111内部特定位置且由低介电常数和低损耗的材料组成的至少一层第二绝缘体112，至少一层第二绝缘体112设置在叠层体110内，使得叠层磁珠的高频阻抗增大。
在第二种绝缘体薄片202的设定位置，印刷有银或者以银为主要成分的金属材料形成线圈的导体即内部电极113，在内部电极113的内部又填充有低介电常数和低损耗材料的第二绝缘体112，在第二种绝缘体薄片202上形成的内部电极113的端部通过通孔与相邻第二种绝缘体薄片202的内部电极113连接，即叠层体110为由第二绝缘体112的叠层方向作为轴向的螺形线圈，其线圈层的线圈导体设置在第一绝缘体111中，线圈内部磁通形成方向即轴向为叠层体110的叠层方向，与薄片边缘形成的一引出部分1131相连的螺形线圈的卷绕始端从叠层体110的一端面引出，与薄片边缘形成的另一引出部分1131相连的螺形线圈的卷绕末端从叠层体110的另一端引出。
至少一层第二绝缘体112在多个第一绝缘体111内部的特定位置，是在内部电极113所包围的范围内，面积应基本等于内部电极113包围的范围，第二绝缘体112与同层的内部电极113接触，或者略大于内部电极113包围的面积。
第一绝缘体111的铁氧体磁性材料是镍-锌-铜类铁氧体磁性材料。
第二绝缘体112的低介电常数和低损耗的材料是三氧化二铝、二氧化硅、硅酸锆，以及三氧化二铝、二氧化硅、硅酸锆中的至少两种混合物中的一种。
第二绝缘体112的介电常数至多为第一绝缘体111的介电常数的20％。
第二绝缘体112的低损耗至多为第一绝缘体111的损耗的20％。
第二绝缘体112的磁导率为第一绝缘体111的磁导率的10％，采用较少的低介电常数和低损耗的材料即可满足所需要的产品性能。
第二绝缘体112与第一绝缘体111的线膨胀系数相差至多为10-7/℃。如果第二绝缘体112的线膨胀系数明显大于第一绝缘体111的线膨胀系数，在磁珠制造和使用过程中可能出现裂缝。
本具体实施方式一的叠层磁珠100的高频阻抗特性如图4的实线所示。图4中的横轴表示测试频率，纵轴表示高频阻抗。图4中的虚线是相同电极结构的普通叠层磁珠的高频阻抗特性，对比可见本具体实施方式一的叠层磁珠100具有较大的高频阻抗。
具体实施方式二
一种大高频阻抗叠层磁珠100，其结构与具体实施方式一基本相同，区别在于：
至少一层第二绝缘体112在多个第一绝缘体111内部的特定位置如图5所示，是在两两相邻的线圈导体层之间且正对线圈导体，即第二绝缘体112在两层内部电极113之间且正对内部电极113。
具体实施方式三
一种大高频阻抗叠层磁珠100，其结构与具体实施方式二基本相同，区别在于：
至少一层第二绝缘体112在多个第一绝缘体111内部的特定位置如图6所示，是两两相邻的线圈导体所夹的层间，即在两层内部电极113之间且面积不超出内部电极113所在的位置，以降低第一绝缘体与第二绝缘体之间线膨胀系数失配造成的问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (9)
1.一种大高频阻抗的叠层磁珠，包括由形成线圈的导体即内部电极与绝缘体叠层而形成的叠层体，以及外部端电极，所述外部端电极设置在所述叠层体长度方向即纵向两端，分别与所述线圈两端连接，其特征在于：
所述叠层体是至少两种类型的绝缘体薄片叠层为一体的结构，一种类型为构成叠层体的上、下基板的铁氧体磁性材料的第一种绝缘体薄片，另一种类型为构成叠层体的内部电极附近的第二种绝缘体薄片，其主体为铁氧体磁性材料的多个第一绝缘体和设置在第一绝缘层内部特定位置且由低介电常数和低损耗的材料组成的至少一层第二绝缘体；
在第二种绝缘体薄片的设定位置，印刷有金属材料形成线圈的导体即内部电极，在内部电极的内部又填充有低介电常数和低损耗材料的第二绝缘体，在第二种绝缘体薄片上形成的内部电极的端部通过通孔与相邻第二种绝缘体薄片的内部电极连接，即叠层体为由第二绝缘体的叠层方向作为轴向的螺形线圈，其线圈层的线圈导体设置在第一绝缘体中，线圈内部磁通形成方向即轴向为叠层体的叠层方向，与薄片边缘形成的一引出部分相连的螺形线圈的卷绕始端从叠层体的一端面引出，与薄片边缘形成的另一引出部分相连的螺形线圈的卷绕末端从叠层体的另一端引出。
2.如权利要求1所述的大高频阻抗的叠层磁珠，其特征在于：
所述至少一层第二绝缘体在多个第一绝缘体内部的特定位置包括：
线圈导体内部所包围的范围内且面积基本等于线圈导体所包围的范围；
两两相邻的线圈导体层之间且正对线圈导体；
两两相邻的线圈导体所夹的层间且面积不超出内部电极所在的位置。
3.如权利要求1或2所述的大高频阻抗的叠层磁珠，其特征在于：
所述第一绝缘体的铁氧体磁性材料是镍-锌-铜类铁氧体磁性材料。
4.如权利要求3所述的大高频阻抗的叠层磁珠，其特征在于：
所述第二绝缘体的低介电常数和低损耗的材料是三氧化二铝、二氧化硅、硅酸锆，以及三氧化二铝、二氧化硅、硅酸锆中的至少两种混合物中的一种。
5.如权利要求4所述的大高频阻抗的叠层磁珠，其特征在于：
所述第二绝缘体的介电常数至多为第一绝缘体的介电常数的20％。
6.如权利要求5所述的大高频阻抗的叠层磁珠，其特征在于：
所述第二绝缘体的低损耗至多为第一绝缘体的损耗的20％。
7.如权利要求6所述的大高频阻抗的叠层磁珠，其特征在于：
所述第二绝缘体的低损耗至多为第一绝缘体的损耗的20％。
8.如权利要求7所述的大高频阻抗的叠层磁珠，其特征在于：
所述第二绝缘体与第一绝缘体的线膨胀系数相差至多为10-7/℃。
9.如权利要求8所述的大高频阻抗的叠层磁珠，其特征在于：
所述形成线圈的导体即内部电极的金属材料是银和以银为主要成分的金属材料中的一种。
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