一種高自諧振頻率和高品質因素的疊層電感制造技術

一種高自諧振頻率和高品質因素的疊層電感，疊層體是至少兩種類型的絕緣體薄片疊層為一體的結構，一種類型為構成疊層體的上、下基板的鐵氧體磁性材料的第一種絕緣體薄片，另一種類型為構成疊層體的內部電極附近的第二種絕緣體薄片，其主體為鐵氧體磁性材料的多個第一絕緣體和設置在第一絕緣層內部特定位置且由低介電常數和低損耗的材料的至少一層第二絕緣體；線圈層的線圈導體設置在第一絕緣體中。通過調節第二絕緣體的層數和厚度，降低疊層電感整體材料的介電常數和損耗，即降低剩余電容，進而提高疊層電感的SRF和Q值，而且只需要一種鐵氧體漿料就能得到一系列不同SRF和Q值的疊層電感，相對于傳統的多種鐵氧體材料的設計，成本大大降低。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電感，特別是涉及一種聞自諧振頻率和聞品質因素的置層電感。
技術介紹
疊層電感的主要參數包括適合用途的電感量、高自諧振頻率(Self-ResonantFrequency,縮略詞為SRF)和高品質因數(Quality Factor,簡稱Q)。電感器的SRF通過線圈的電感和電感線圈的剩余電容之間的逆關系確定，隨著剩余電容的降低而提高。具有盡可能高的自諧振頻率可以使電感器在較高的頻率下工作，為了使SRF達到最大值，需要減小電感器中的剩余電容。而Q值的高低與線圈導線的直流電阻、線圈骨架的介質損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗有關。但是，現有提高疊層電感SRF和Q值的方法是通過改變鐵氧 體磁性材料的配方，通常需要準備多種不同的鐵氧體磁性材料，甚至同時儲備多種鐵氧體漿料，以滿足不同客戶的需要。而且，在實際制造過程中更換不同材料時，需要清洗諸如配制鐵氧體漿料的球磨機、制作電感坯體的鐵氧體漿料攪拌器和涂布機等等設備，既給生產計劃和生產管理帶來諸多不變，也浪費人力和物力。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是彌補上述現有技術的缺陷，提供一種高自諧振頻率和聞品質因素的置層電感。本技術的技術問題通過以下技術方案予以解決。這種高自諧振頻率和高品質因素的疊層電感，包括由形成線圈的導體即內部電極與絕緣體疊層而形成的疊層體，以及外部端電極，所述外部端電極設置在所述疊層體長度方向即縱向兩端，分別與所述線圈兩端連接。這種聞自諧振頻率和聞品質因素的置層電感的特點是所述疊層體是至少兩種類型的絕緣體薄片疊層為一體的結構，一種類型為構成疊層體的上、下基板的鐵氧體磁性材料的第一種絕緣體薄片，另一種類型為構成疊層體的內部電極附近的第二種絕緣體薄片，其主體為鐵氧體磁性材料的多個第一絕緣體和設置在第一絕緣體內部特定位置且由低介電常數和低損耗的材料的至少一層第二絕緣體，所述至少一層第二絕緣體設置在疊層體內，使得疊層電感的自諧振頻率增大，品質因素提高。在第二種絕緣體薄片的設定位置，印刷有金屬材料形成線圈的導體即內部電極，在內部電極的內部又填充有低介電常數和低損耗材料的第二絕緣體，在第二種絕緣體薄片上形成的內部電極的端部通過通孔與相鄰第二種絕緣體薄片的內部電極連接，即疊層體為由第二絕緣體的疊層方向作為軸向的螺形線圈，其線圈層的線圈導體設置在第一絕緣體中，線圈內部磁通形成方向即軸向為疊層體的疊層方向，與薄片邊緣形成的一引出部分相連的螺形線圈的卷繞始端從疊層體的一端面引出，與薄片邊緣形成的另一引出部分相連的螺形線圈的卷繞末端從疊層體的另一端引出。本技術的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決。所述至少一層第二絕緣體在多個第一絕緣體內部的特定位置包括線圈導體內部所包圍的范圍內且面積基本等于線圈導體所包圍的范圍；兩兩相鄰的線圈導體層之間且正對線圈導體；兩兩相鄰的線圈導體所夾的層間且面積不超出內部電極所在的位置。即在所有內部電極所包圍的部分都設置低介電常數和低損耗的第二絕緣體，或者在某一個或幾個內部電極所包圍的部分設置低介電常數和低損耗的第二絕緣體，以調節疊層電感的SRF和Q值。本技術的技術問題通過以下再進一步的技術方案予以解決。所述第一絕緣體的鐵氧體磁性材料是鎳-鋅-銅類鐵氧體磁性材料。 所述第二絕緣體的低介電常數和低損耗的材料是三氧化二鋁、二氧化硅、硅酸鋯，以及三氧化二鋁、二氧化硅、硅酸鋯中的至少兩種混合物中的一種。所述第二絕緣體的介電常數至多為第一絕緣體的介電常數的20%。所述第二絕緣體的損耗至多為第一絕緣體的損耗的20%。所述第二絕緣體的磁導率為第一絕緣體的磁導率的20%。優選的是，所述第二絕緣體的磁導率至多為第一絕緣體的磁導率的10%，采用較少的低介電常數和低損耗的材料即可滿足所需要的產品性能。所述第二絕緣體與第一絕緣體的線膨脹系數相差至多為10-7/°C。如果第二絕緣體的線膨脹系數明顯大于第一絕緣體的線膨脹系數，在電感制造和使用過程中可能出現裂縫。所述形成線圈的導體即內部電極的金屬材料是銀和以銀為主要成分的金屬材料中的一種。所述高自諧振頻率是自諧振頻率至少為20MHz。所述高品質因素是品質因素值IMHz下至少為20。本技術與現有技術相比的有益效果是本技術的疊層電感各層層片的主體為鐵氧體磁性材料的第一絕緣體，線圈層的線圈導體設置在第一絕緣體中，在第一絕緣體內部的特定位置設有至少一層低介電常數和低損耗材料的第二絕緣體，通過調節第二絕緣體的層數和厚度，降低疊層電感整體材料的介電常數和損耗，即降低剩余電容，進而提高疊層電感的SRF和Q值，而且只需要一種鐵氧體漿料就能得到一系列不同SRF和Q值的疊層電感，相對于傳統的多種鐵氧體材料的設計，成本大大降低。附圖說明圖I是本技術具體實施方式一的透視立體圖；圖2是圖I的剖視圖；圖3是圖I的疊層體的分解立體圖；圖4是本技術具體實施方式一的自諧振頻率特性圖；圖5是本技術具體實施方式一的Q值特性圖；圖6是本技術具體實施方式二的剖視圖；圖7是本技術具體實施方式三的剖視圖。具體實施方式下面結合具體實施方式并對照附圖對本技術進行說明。具體實施方式一—種如圖I 5所不的聞自諧振頻率和聞品質因素的置層電感100,包括由形成線圈的導體即內部電極113與絕緣體疊層而形成的疊層體110，以及外部端電極114，外部端電極114設置在疊層體110長度方向即縱向兩端，分別與線圈兩端連接。疊層體110是至少兩種類型的絕緣體薄片疊層為一體的結構，一種類型為構成疊層體110的上、下基板的鐵氧體磁性材料的第一種絕緣體薄片201，另一種類型為構成疊層 體的內部電極113附近的第二種絕緣體薄片202，其主體為鐵氧體磁性材料組成的多個第一絕緣體111和設置在第一絕緣體111內部特定位置且由低介電常數和低損耗的材料組成的至少一層第二絕緣體112，至少一層第二絕緣體112設置在疊層體110內，使得疊層電感的自諧振頻率增大，品質因素提高。在第二種絕緣體薄片202的設定位置，印刷有銀或者以銀為主要成分的金屬材料形成線圈的導體即內部電極113，在內部電極113的內部又填充有低介電常數和低損耗材料的第二絕緣體112，在第二種絕緣體薄片202上形成的內部電極113的端部通過通孔與相鄰第二種絕緣體薄片202的內部電極113連接，即疊層體110為由第二絕緣體112的疊層方向作為軸向的螺形線圈，其線圈層的線圈導體設置在第一絕緣體111中，線圈內部磁通形成方向即軸向為疊層體110的疊層方向，與薄片邊緣形成的一引出部分1131相連的螺形線圈的卷繞始端從疊層體110的一端面引出，與薄片邊緣形成的另一引出部分1131相連的螺形線圈的卷繞末端從疊層體110的另一端引出。至少一層第二絕緣體112在多個第一絕緣體111內部的特定位置，是在內部電極113所包圍的范圍內，面積應基本等于內部電極113包圍的范圍，第二絕緣體112與同層的內部電極113接觸，或者略大于內部電極113包圍的面積。 第一絕緣體111的鐵氧體磁性材料是鎳-鋅-銅類鐵氧體磁性材料。第二絕緣體112的低介電常數和低損耗的材料是三氧化二鋁、二氧化硅、硅酸鋯，以及三氧化二鋁、二氧化硅、硅酸鋯中的至少兩種混合物中的一種。第二絕緣體112的介電常數至多為第一絕緣體11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高自諧振頻率和高品質因素的疊層電感，包括由形成線圈的導體即內部電極與絕緣體疊層而形成的疊層體，以及外部端電極，所述外部端電極設置在所述疊層體長度方向即縱向兩端，分別與所述線圈兩端連接，其特征在于：所述疊層體是至少兩種類型的絕緣體薄片疊層為一體的結構，一種類型為構成疊層體的上、下基板的鐵氧體磁性材料的第一種絕緣體薄片，另一種類型為構成疊層體的內部電極附近的第二種絕緣體薄片，其主體為鐵氧體磁性材料的多個第一絕緣體和設置在第一絕緣層內部特定位置且由低介電常數和低損耗的材料組成的至少一層第二絕緣體；在第二種絕緣體薄片的設定位置，印刷有金屬材料形成線圈的導體即內部電極，在內部電極的內部又填充有低介電常數和低損耗材料的第二絕緣體，在第二種絕緣體薄片上形成的內部電極的端部通過通孔與相鄰第二種絕緣體薄片的內部電極連接，即疊層體為由第二絕緣體的疊層方向作為軸向的螺形線圈，其線圈層的線圈導體設置在第一絕緣體中，線圈內部磁通形成方向即軸向為疊層體的疊層方向，與薄片邊緣形成的一引出部分相連的螺形線圈的卷繞始端從疊層體的一端面引出，與薄片邊緣形成的另一引出部分相連的螺形線圈的卷繞末端從疊層體的另一端引出。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李有云，陸達富，劉先忺，
申請(專利權)人：深圳順絡電子股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：