陶瓷芯電感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種電感器的制造方法，特別是關(guān)于一種在未燒結(jié)固化進(jìn)行壓鋪一導(dǎo)電材料的陶瓷芯電感器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電感元件有許多種形式，依據(jù)外觀與功用的不同，而會(huì)有不同的稱呼。以漆包線繞制多圈狀，常作為電磁鐵使用和在變壓器等中使用的電感也依外觀稱為線圈(coil)。用以對(duì)高頻提供較大電阻，通過(guò)直流或低頻的，依功用常稱為扼流圈(choke)，又稱抗流圈。常配合鐵磁性材料，安裝在變壓器、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中使用的較大電感，也稱繞組(Winding)。導(dǎo)線穿越磁性物質(zhì)，而無(wú)線圈狀，常充當(dāng)高頻濾波作用的小電感，依外觀常稱為磁珠(Bead)。
[0003]而電感元件是各類電子產(chǎn)品不可或缺的組件之一，它們的價(jià)格較一般的主動(dòng)元件低廉，但是用量卻相當(dāng)大。而表面繞線的電感器的量產(chǎn)技術(shù)最早被開(kāi)發(fā)，目前在日本、歐美各國(guó)與國(guó)內(nèi)皆有從事量產(chǎn)的廠商。
[0004]目前電感器使用的頻率范圍，大約可以分成兩大類。在300MHz以下的中低頻電感是以鐵氧磁體為主要成份，在300MHz以上到微波(GHz)的高頻范圍，則采用低介電常數(shù)的介電材料例如:陶瓷等元件材料。因?yàn)橐话汨F氧磁體(Ferrite)的共振頻率都在300MHz以下，超過(guò)此一頻率，材料的質(zhì)量系數(shù)太低，不利于材料的運(yùn)用。而在高頻所使用的電感所需的電感量都很小，且介電材料的共振頻率皆很高，是適當(dāng)?shù)母哳l電感材料。
[0005]電感的制程方式可以分成三種為(I)半濕式(2)濕式(3)干式。而濕式的制程方法為所選的壓模材料以一壓注模具壓注成一濕模并將該濕模進(jìn)行燒結(jié)固化，該燒結(jié)固化完成的基體沾覆一層導(dǎo)電材料例如銀、銅、鑰等，再將沾覆導(dǎo)電材料的基體進(jìn)行第二次的燒結(jié)固化、將第二次的燒結(jié)固化過(guò)后的基體電鍍一層金屬層及一焊接層、最后將電鍍完成的基體繞設(shè)一繞線。而現(xiàn)有的制程方法會(huì)有下列缺點(diǎn):
[0006]1.在燒結(jié)固化時(shí)須在600°C以上且現(xiàn)有須進(jìn)行2次以上的燒結(jié)固化而時(shí)間成本因此上升導(dǎo)致效率低,量產(chǎn)成本過(guò)高。
[0007]2.因進(jìn)行2次的燒結(jié)固化使得產(chǎn)品量率無(wú)法提升造成不必要的浪費(fèi)成本。
[0008]因此要如何解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，即為從事此行業(yè)相關(guān)業(yè)者所亟欲研發(fā)的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因應(yīng)上述電感器制程的缺失，本發(fā)明的主要目的是提供一種陶瓷芯電感器的制造方法，僅以一次燒結(jié)固化的制作。
[0010]為了達(dá)到上述目的本發(fā)明陶瓷芯電感器的制造方法，包括下列步驟:
[0011](a)在以選定的壓模材料以一壓注模具壓注成型出一濕模，該濕模包括有以一長(zhǎng)軸方向延伸的一繞線區(qū)段、以及在形成在該繞線區(qū)段兩端的一第一端極及一第二端極；
[0012](b)并將該濕模退出該壓注模具；
[0013](c)以金屬粉末材料壓鋪在該第一端極及第二端極的表面；
[0014](d)以該壓注模具二次壓注該濕模；
[0015](e)將該濕模退出該壓注模具；
[0016](f)將該濕模燒結(jié)固化，而成型出一陶瓷基體。
[0017]其中，步驟(f)之后，還包括下列步驟:
[0018](g)該陶瓷基體的第一端極及第二端極的表面電鍍形成一金屬材料層；
[0019](h)在該陶瓷基體的外環(huán)表面繞設(shè)一繞線；
[0020](i)將該繞線的兩端分別焊著連接于該端極表面的該金屬材料層。
[0021]在效果方面，本發(fā)明不需要如現(xiàn)有技術(shù)需作兩次高溫?zé)Y(jié)固化的制程，故可簡(jiǎn)化一次高溫?zé)Y(jié)固化制程、節(jié)省高溫?zé)Y(jié)固化的時(shí)間，故使得產(chǎn)制效率提升，同時(shí)也可以節(jié)省高溫?zé)Y(jié)所需的電力。
[0022]本發(fā)明所采用的具體技術(shù)，將通過(guò)以下的實(shí)施例及附呈圖式作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1顯示本發(fā)明陶瓷芯電感器的制造方法的流程圖。
[0024]圖2顯示本發(fā)明陶瓷芯電感器的制造方法的壓模剖面圖。
[0025]圖3顯示本發(fā)明陶瓷芯電感器的制造方法的退模剖面圖。
[0026]圖4顯示濕模的立體圖。
[0027]圖5顯示本發(fā)明壓鋪鑰粉、銀粉、鎳粉、銅粉的金屬粉末材料的一的剖面圖。
[0028]圖6顯示壓注模具二次壓注該濕模的剖面圖。
[0029]圖7顯示陶瓷基體電鍍形成金屬材料層的剖面圖。
[0030]圖8顯示陶瓷基體繞設(shè)繞線的剖面圖。
[0031]圖9顯示陶瓷基體繞設(shè)繞線的立體圖。
[0032]【符號(hào)說(shuō)明】
[0033]100濕模
[0034]I陶瓷基體
[0035]11第一端極
[0036]12第二端極
[0037]111、121金屬粉末材料
[0038]13貫通孔
[0039]21、22金屬材料層
[0040]31、32金屬焊接層
[0041]4繞線
[0042]41第一端
[0043]42第二端
[0044]A壓注模具
[0045]Al上模具
[0046]A2下模具
[0047]K長(zhǎng)軸方向
[0048]M繞線區(qū)段
【具體實(shí)施方式】
[0049]請(qǐng)參閱圖1，顯示本發(fā)明陶瓷芯電感器的制造方法的流程圖。如圖所示，本發(fā)明首先如步驟SlOl中，以選定的壓模材料以一壓注模具A壓注成型出一濕模100。該壓注模具A具有一上模具Al及一下模具A2。該壓模材料所使用的材料為非導(dǎo)磁性材料例如三氧化二鋁粉為媒介材料。當(dāng)壓模完成后(同時(shí)參閱圖2所示)，即可將該濕模100退出該壓注模具A (步驟S102)，同時(shí)參閱圖3所示。
[0050]參閱圖4所示，其顯示了濕模100的立體圖。該濕模100的結(jié)構(gòu)包括有以一長(zhǎng)軸方向K延伸的一繞線區(qū)段M、以及在形成在該繞線區(qū)段M兩端的一第一端極11及一第二端極12。再者，該濕模100的該第一端極11及該第二端極12之間形成一個(gè)以該長(zhǎng)軸方向K延伸的一貫通孔13，該貫通孔13可優(yōu)化該電感器的磁場(chǎng)分布及提升該電感器的質(zhì)量因子(Q 值)。
[0051]如步驟S103中，將該濕模100進(jìn)行鑰粉、銀粉、鎳粉或銅粉的金屬粉末材料的壓鋪處理。此步驟中，是以鑰粉、銀粉、鎳粉或銅粉的金屬粉末材料111、121分別壓鋪在該濕模100的第一端極11及第二端極12的表面(同時(shí)參閱圖5所示)。然后，再以該壓注模具A二次壓注該濕模100 (步驟S104)(同時(shí)參閱圖6所示)。當(dāng)壓模完成后，即可將該濕模100退出該壓注模具A (步驟S105)。
[0052]在完成前述步驟而制備出濕模100之后，即可將該濕模100予以高溫?zé)Y(jié)固化(步驟S106)，而成型出一陶瓷基體I (同時(shí)參閱圖7所示)。
[0053]當(dāng)濕模100燒結(jié)固化而成型出一陶瓷基體I后，可在該第一端極11及第二端極12的鑰粉、銀粉、鎳粉或銅粉的金屬粉末材料111、121上再電鍍分別形成一金屬材料層21、22(步驟S107)。該金屬材料層2所使用的材料選自于銀、銅、鑰之一。
[0054]該金屬材料層21、22的表面可再電鍍形成一金屬焊接層31、32(步驟S108)(如圖7所示)。該金屬焊接層31、32可為銅層、鎳層、錫、金之一。
[0055]在完成前述步驟后，即可在該陶瓷基體I的外環(huán)表面繞設(shè)一繞線4(步驟S109)(如圖8及圖9所示)，且該繞線4具有第一端41及第二端42。該繞線4的第一端41焊著結(jié)合于陶瓷基體I的第一端極11的金屬焊接層31，且該繞線4的第二端42焊著結(jié)合于陶瓷基體I的第二端極12的金屬焊接層32 (步驟SI 10)。該繞線4所使用的材料為導(dǎo)磁性材料，選自于金、銀、銅、鑰之一。
[0056]以上實(shí)施例僅為例示性說(shuō)明本發(fā)明的設(shè)計(jì)，而非用于限制本發(fā)明。任何熟于此項(xiàng)技藝的人士均可在本發(fā)明的設(shè)計(jì)及精神下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化，唯這些改變?nèi)詫俦景l(fā)明的精神及以下所界定的專利范圍中。因此本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)如后述的申請(qǐng)專利范圍所列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種陶瓷芯電感器的制造方法，包括下列步驟: (a)以選定的壓模材料以一壓注模具壓注成型出一濕模,該濕模包括有以一長(zhǎng)軸方向延伸的一繞線區(qū)段、以及在形成在該繞線區(qū)段兩端的一第一端極及一第二端極； (b)將該濕模退出該壓注模具； (C)以金屬粉末材料壓鋪在該第一端極及第二端極的表面； (d)以該壓注模具二次壓注該濕模； (e)將該濕模退出該壓注模具； (f)將該濕模燒結(jié)固化，而成型出一陶瓷基體。
2.如權(quán)利要求1的陶瓷芯電感器的制造方法，其特征在于，步驟(a)中該壓模材料為三氧化二鋁粉。
3.如權(quán)利要求1的陶瓷芯電感器的制造方法，其特征在于，步驟(a)中，還包括有在該濕模的該第一端極及該第二端極之間形成一個(gè)以該長(zhǎng)軸方向延伸的一貫通孔的步驟。
4.如權(quán)利要求1的陶瓷芯電感器的制造方法，其特征在于，步驟(c)中所使用的該金屬粉末材料為鑰粉、銀粉、鎳粉、銅粉的金屬粉末材料之一。
5.如權(quán)利要求1的陶瓷芯電感器的制造方法，其特征在于，步驟(f)之后，還包括下列步驟: (g)在該第一端極及第二端極的表面電鍍形成一金屬材料層； (h)在該陶瓷基體的外環(huán)表面繞設(shè)一繞線； (i)將該繞線的兩端分別焊著連接于該端極表面的該金屬材料層。
6.如權(quán)利要求5的陶瓷芯電感器的制造方法，其特征在于，步驟(g)中，該金屬材料層所使用的材料選自于銀、銅、鑰之一。
7.如權(quán)利要求5的陶瓷芯電感器的制造方法，其特征在于，步驟(g)中，更包括在該金屬材料層的表面電鍍形成一金屬焊接層，而該金屬焊接層為銅層、鎳層、錫、金之一。
【專利摘要】本發(fā)明是一種陶瓷芯電感器的制造方法，在以選定的壓模材料以一壓注模具壓注成型出一濕模，該濕模包括有一繞線區(qū)段及一第一端極、一第二端極，且在該第一端極及第二端極的表面上壓鋪一鉬粉、銀粉、鎳粉、銅粉的金屬粉末材料之一，并以該壓注模具二次壓注該濕模。該濕模退出該壓注模具并將該濕模燒結(jié)固化成型出一陶瓷基體。陶瓷基體的第一端極及第二端極的表面電鍍形成一金屬材料層。該陶瓷基體繞設(shè)一繞線，將該繞線的兩端分別焊著連接于該端極表面的該金屬材料層。
【IPC分類】H01F41-02, H01F41-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104733170
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310714305
【發(fā)明人】蔡景仁, 巫宏俊, 曾耀震, 周東毅, 蔡永承
【申請(qǐng)人】信昌電子陶瓷股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年12月23日