[发明专利]一种电感器用介质层材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电感器用介质层材料及其制备方法，该介质层材料是由二氧化硅、三氧化二硼、氧化镁、三氧化二铝、氧化硼、氯化钠、钴及锶制成。本发明具有低介电常数与介电损耗，低的烧结温度，采用此新的材料作为多层片式电感器的介质材料以及流延工艺来制造电感器，可使片式电感器在2‑5GHz的特高频下使用。

技术领域

本发明涉及一种电感器配件，特别是一种电感器用介质层材料及其制备方法。

背景技术

传统的多层片式电感器的介质材料一般采用软磁性的铁氧体材料，软磁性铁磁体

(ferrite)有三种常用晶型，分别为尖晶石型、石榴石型和磁铅石型。在尖晶石型的铁氧体中，NiZn铁氧体得到了最为广泛的研究和应用。其他一些体系，比如，Li系铁氧体、MgZn铁氧体、MnZn铁氧体也受到了学者的重视和研究，但这些体系由于自身频率方面的限制，不能用于高频。Y铁石榴石(YIG)是石榴石型铁氧体的代表，而磁铅石铁氧体，则以Ba铁氧体为代表。这两种铁氧体材料并没有大量用于生产中，在学者中依然有针对它们开展的研究。NiZnCu铁氧体是目前在工业中应用得最广泛的一种介质材料，它是由Cu替代了NiZn铁氧体中的部分Ni和Zn而形成的，尖晶石的晶型并没有改变。较常见的分子式如：Ni 0.25 Cu0.26 Zn 0.50 Fe 2 O 4 ，CuO是作为一种低温金属氧化物而加入其中的，目的是降低铁氧体的烧结温度。从NiZn铁氧体到NiZnCu铁氧体，烧结温度从1250℃下降到1050℃。然后，通过别的办法，再把温度降低一些，从而实现在900℃以下烧结。对于Cu在其中所起到的作用，也有很多学者做了相应的研究。其中以日本学者Fujimoto的研究最为引人注目。实际上，为了降低NiZnCu的烧结温度，学者和生产厂家实验了各种办法。主要的实验可以归纳为两类；(1)通过添加一些助熔剂来降低烧结温度。如，添加Bi 2 O 3 或Pb玻璃。(2)通过制备超细粉末的办法来降低烧结温度。如；预烧后重新粉化，或者采用溶胶-凝胶的化学方法制备原料。最近，有的学者实验了干凝胶自燃烧的方法制备铁氧体的超细粉末，获得了比较好的结果。NiZnCu铁氧体作为介质材料的优点在于它的磁导率比较大，能到几百至几千，但它不够用于特高频和超高频(高于500MHz)，其原因是：这种介质材料的电介质常数较大(一般为10-15)，使多层片式电感器在高频下产生较大的附随电容；同时其电感量也较大，而电感器的自谐振频率是由电感量和附随电容决定的，其关系式为：SRF＝1/[2π(LC p )1/2]。电感(L)和电容(Cp)越大，自谐振频率反而越小。所以，以这种传统的铁氧体材料为介质材料的多层片式电感无法适用于极射频段，更无法适用于特高频段。

当今随着微电子技术的不断发展，如手机，手提式计算机，彩色大屏幕机芯等产品不断向高频化发展，生产适合于高频、特高频应用的电子元器件已迫在眉睫。这对相应的电子器件材料提出了更高的要求，而多年来，电感器的技术发展相对滞后，影响了电子产品的整体发展。研发适合于特高频段(2-5GHz)的低温烧结独石型多层片式电感器的需求越来越迫切。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电感器用介质层材料及其制备方法。本发明具有低介电常数与介电损耗，低的烧结温度，采用此新的材料作为多层片式电感器的介质材料以及流延工艺来制造电感器，可使片式电感器在2-5GHz的特高频下使用。

本发明的技术方案：.一种电感器用介质层材料，该介质层是由以下重量份的原料制成：二氧化硅50~90份，三氧化二硼10~35份，氧化镁1~15份，三氧化二铝1~5份，氧化硼25~45份，氯化钠1~5份，钴1~15份，锶1~5份。

前述的一种电感器用介质层材料中，所述介质层是由以下重量份的原料制成：二氧化硅60~80份，三氧化二硼15~30份，氧化镁5~10份，三氧化二铝2~4份，氧化硼30~40份，氯化钠2~4份，钴5~10份，锶2~4份。