[实用新型]陶瓷-无机材料复合体以及多层电感器

说明书

本实用新型涉及一种陶瓷‑无机材料复合体以及多层电感器，所述多层电感器包括多个磁性层和形成在磁性层上的金属电极轨道，其中，在金属电极轨道形成的线圈图案的磁芯区域中，设置有陶瓷‑无机材料复合体，所述陶瓷‑无机材料复合体包含两个以上的第一层和第二层，所述第一层包含介电常数随温度变化的曲线斜率为正数的陶瓷材料，所述第二层包含介电常数随温度变化的曲线斜率为负数的无机材料，并且所述第一层和第二层以交替的方式彼此层叠；并且，所述金属电极轨道的排列方式使得相邻两个金属电极轨道之间的不存在磁力线的无效空间最小化。本实用新型的多层电感器能够实现稳定的器件特性，并且增强其电感性能。

技术领域

本实用新型涉及电子器件领域，具体而言，涉及用于功率应用的多层电感器结构体，具体而言，所述多层电感器用于功率传输的电压电流转化，数据传输及处理的阻抗匹配，和电磁干扰的过滤。

背景技术

作为无源器件中的一种，电感器通常可以分为：绕组型电感器，通过将线圈缠绕在铁氧体芯上并在其两端形成电极而制造；多层型电感器，通过在磁层或介电层上印刷内电极然后堆叠磁层或介电层而制造。

近年来，由于厚膜印刷工艺和LTCC材料发展，需要无源器件如电阻、电容和电感进一步小型化。作为小型电路板中尺寸小型化和低成本的最佳SMT电感器的解决方案，与绕组型电感器相比，多层型电感器逐渐取得主导地位。

通常，多层电感器由多个磁性片(或带)构成的多层本体经过高温固相反应形成的单一独石结构。该磁片可以印刷(但不局限于印刷)导电电极作为线圈图案。随着技术的发展，现有技术中已经存在多方面的研究来改进多层电感器结构。

对此，US 6249205 B提出了一种多层电感器，其通过在多层电感器的层之间引入空气气隙来提供高电感。但是，此种空气气隙会造成电感器的性能波动问题。

因此，在本领域中，至今还没有解决多层电感器的弱点，即在不同的应用条件如电流、频率、温度等下的电感和阻抗不稳定性。

实用新型内容

技术问题

一方面，通常，在制备本体的时候，本领域中选择非磁性陶瓷代替气隙来调节电感器的特性及其稳定性。但是，问题在于，这些非磁陶瓷的特性也将随着温度和频率而出现偏差。关于这一点，申请人发现，处于磁芯区域的间隙位置的非磁性陶瓷对电流、温度和频率不稳定的根源是介电常数偏差。

因此，本实用新型的一个技术目的是提供一种填充此种间隙位置的陶瓷-无机材料复合体，其可以消除磁芯的介电常数随电流、温度和频率的偏差，从而实现特性稳定的多层电感器结构体。

另一方面，在现有技术中，多层电感器的制造过程是在磁性片上印制金属电极轨道，采用静压制然后共烧，因此，考虑到该制造过程的可操作性，磁性片厚度不宜过小。因此，在相邻两层的金属电极轨道之间的存在高比例的不存在有效磁力线的无效空间，因而对电感器性能没有贡献。而申请人发现，通过减小相邻两层的金属电极轨道之间的空间或者改变金属电极轨道的排列方式，能够最大限度的压缩无效空间。

因此，本实用新型的另一技术目的是提供一种多层电感器，其能够使得不具有有效磁力线的无效空间最小化，从而增强多层电感器的特性，如增强多层电感器的有效的磁体利用率，从而增强电感的特性，例如，电感器的电感值提升，电流稳定性改善，阻抗特性优化。

技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本实用新型提供了一种用于多层电感器的陶瓷-无机材料复合体，其位于以线圈图案存在的金属电极轨道的磁芯区域，并且，所述陶瓷-无机材料复合体包含两个以上的第一层和第二层，所述第一层包含介电常数随温度变化的曲线斜率为正数的陶瓷材料，所述第二层包含介电常数随温度变化的曲线斜率为负数的无机材料，并且所述第一层和第二层以交替的方式彼此层叠。