片式多層電感器(MLCI)的關(guān)鍵技術(shù)


繞線型片式電感器的制作工藝相對比較簡單.它是將細導線繞在軟磁鐵氧體磁芯上,并在磁芯基底引出鉤形短引線再用樹脂封固而成.其特點是工藝繼承性強,電流容量較大,適用于頻率較低的電路中.該產(chǎn)品的最小體積為2.5×2.0×1.8mm,小型化受到限制.而MLCI在片式元器件中,是技術(shù)難度最大和工藝最復雜的一種SMC.大家知道,像片式多層電容器(MLCC)和片式電阻器等獨石結(jié)構(gòu)元件,是由多層電容介質(zhì)或電阻體并聯(lián)共燒而成.MLCI則不用繞線,是用鐵氧體漿料和導體漿料交替印刷、疊層、燒結(jié)、形成閉合磁路.它與MLCC等獨石結(jié)構(gòu)元件的最大區(qū)別在于整個電極導體在多層疊合的鐵氧體內(nèi)螺旋式串聯(lián).并聯(lián)型獨石元件的制作僅用低至一兩個印刷圖形并通過位移方法即可實現(xiàn),而串聯(lián)型獨石MLCI在加工過程中至少需要4~6個不同位置的通孔串聯(lián)和2~4個不同位置的通孔部位,或在印刷過程中使鐵氧體膜片交替掩蔽.

    1. MLCI的制造工藝

日本TDK、村田和美國AEM是生產(chǎn)MLCI的巨商,擁有許多發(fā)明專利.MLCI的工藝方法主要有濕法和干法兩類.

    1.1 濕法工藝

    目前比較成熟的濕法工藝主要有兩種:

    A. 通路形成法

    該法為美國AEM公司的專利技術(shù).大體工藝過程是:將低溫型鐵氧體漿料印制成膜片,在膜上印刷導線線圈(紅四分之三周),再印刷同樣尺寸的鐵氧體膜,爾后用化學方法將鐵氧體膜穿孔,使導體線圈裸露后,再印刷導體線圈,使之連接.依次按上述方法印刷多層導體線圈,烘干共繞,再制作端電極.MLCI的尺寸不同,導體線圈數(shù)量不同,鐵氧體膜厚度及材料不同、MLCI的參數(shù)指標則各異.通路形成法是目前最先進的濕法工藝.

    B. 交迭印刷法

    該法是利用絲網(wǎng)印刷工藝,在襯底上將鐵氧體漿料印刷成鐵氧體膜,再用銀漿印刷約四分之三周的線圈,爾后印刷鐵氧體膜,使一半?yún)^(qū)域上的二分之一周的導電銀漿被鐵氧體膜覆蓋,再繼續(xù)印刷四分之三周的銀獎,與上次印刷的未被覆蓋的銀漿相連接,從而形成中間被鐵氧體膜隔開的導體回路.按此過程,印刷所需層數(shù)的結(jié)構(gòu),經(jīng)烘干、切割、倒角等工序,再在900℃以下共燒,制作端電極,即形成MLCI.

    1.2干法工藝

    此法主要是指流延穿孔法,采用陶瓷流延工藝,將加有粘合劑的低溫型鐵氧體漿料制成干膜片,再采用機械方法在設(shè)定位置打孔,爾后在膜片上印刷導電銀漿(約四分之三周),并在通孔中也填滿銀獎.將印刷銀漿的鐵氧體干膜片精確對位疊層壓制在一起,再切割成單個MLCI生壞,爾后去除粘合劑共燒,制作端電極.

    2 MLCI的關(guān)鍵技術(shù)

    目前,我國已有三種不同磁導率的NiCuZn低溫燒結(jié)材料通過了技術(shù)鑒定,為產(chǎn)業(yè)化打下了基礎(chǔ).對于MLCI生產(chǎn)線專用設(shè)備、檢測系統(tǒng)及部分關(guān)鍵工藝技術(shù),仍需引進.