[发明专利]微型高品质绕线型片式电感的制造方法

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子元件电感制造领域，具体是指微型高品质绕线型片式电感的制造方法。

背景技术

电感器是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。电感器的主要参数：电感量，用符号L表示，它的基本单位是亨利(H)，常用毫亨(mH)、微亨(μH)、纳亨(nH)为单位。电感量取决于线圈的圈数，结构及绕制方法，反映电感线圈存储磁场能的能力，也反映电感器通过变化电流时产生感应电动势的能力。感抗：电感线圈对交流电流阻碍作用的大小。品质因素：表示线圈质量的一个物理量，为感抗与其等效的电阻的比值。

随着科技的进步和社会的发展，电子设备日益小型化、轻量化、高性能化，推动了表面组装技术的发展，片式电子元器件也迅速发展起来。

片式电感器亦称表面贴装电感器，它与其它片式元器件如片式电容、片式电阻等一样，是适用于表面贴装技术(SMT)的新一代无引线或短引线微型电子元件，其引出端和焊接面在同一平面上。

片式电感器从制造工艺来分，主要有两种类型，即绕线型和叠层型，绕线型是传统绕线电感器小型化的产物；叠层型则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小。

1)绕线型

它的特点是电感量范围广(mH～H)，电感量精度高，损耗小(即Q大)，容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等，但不足之处是在进一步小型化方面受到限制。陶瓷为芯的绕线型片电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值，因而在高频回路中占据一席之地。

2)叠层型

叠层型片式电感器的建厂投资较大，生产工艺非常复杂，需要采用高端的设备，某些设备例如烧结炉、切割机等需要进口，国内无法满足要求。某些材料也需要进口，例如印刷用的银浆和端电极用的银浆，也需要进口。对于工人需要中技以上学历，并且具有熟练的操作水平，技术人员需要本科以上技术水平，生产工序总共有大小三十多道，比较大的生产工序如下：

烘料---配料---制浆---流延---丝网印刷---干燥---层压---切割---排胶---烧成---倒角---封端---烧银---电镀---测试分选---包装。

上述生产工序中关键工序为：1)制浆---将各种材料严格按设定的配方配料，经过球磨机分散至合适的细度和粘度，经过滤成为浆料；2)流延---将浆料置于流延机中干燥成为厚度和外观质量合格的膜片。3)丝网印刷---其作用是制作内电极线圈，内电极线圈的连接状况、宽度、厚度、均匀性直接影响成品的直流电阻、Q值、可靠性；4)排胶---将生坏中的树脂通过加热形式排出，需要设定合适的排胶曲线，排胶太快产品容易开裂；5)烧成---通过烧结使坯体成为致密、晶粒均匀的瓷体；6)电镀---三层电镀工艺使片式电感适合于表面安装，达到要求的可焊性和耐焊性。

由于叠层型片式电感器生产工序多且复杂，产品生产过程任何工序出现问题都将影响合格率和命中率。因此，虽然叠层型片式电感器具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好；尺寸小，有利于电路的小型化，磁路封闭，不会干扰周围的元器件，也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装；一体化结构，可靠性高；耐热性、可焊性好；形状规整，适合于自动化表面安装生产。但是其缺点也是致命的，即：合格率低、成本高、电感量较小、Q值低，这些缺点妨碍了叠层型片式电感器的发展。

综上所述，绕线型片式电感器电感量大，精度高，Q值大，容许电流大、制作工艺简单、成本低等，但不足之处是无法小型化。而叠层型片式电感器则恰好相反，适合制作小型化产品，但工艺复杂、成本高、电感量低、精度低、Q值低。现代社会的发展，片式元件需要高精度、低成本、小型化，这是无可避免的，这就需要将绕线型和叠层型两种生产工艺取长补短，生产出社会所需要的产品。

根据本申请人在片式电感制造行业多年积累的经验和教训，想花大力气将叠层型片式电感器的精度和Q值提高、成本降低，以期达到绕线型片式电感器的水平，是不可能实现的，理由很简单，就是影响叠层型片式电感器质量的因素确实太多了，三十多道工艺，一般情况下，从投料至生产出合格产品，需要三十多天时间。而绕线型片式电感器，在外购磁芯的条件下，只要不到60分钟就可以出合格产品。

因此，必须将绕线型片式电感器微型化，才能满足社会所需；这正是本申请人花费多年心血进行潜心研发的目的所在。

发明内容

为了解决现有技术绕线型片式电感存在的无法微型化问题，本发明提出了一种微型高品质绕线型片式电感及其制造方法。

本发明使用的技术方案如下：