陶瓷芯电感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种电感器的制造方法，特别是关于一种在未烧结固化进行压铺一导电材料的陶瓷芯电感器的制造方法。
【背景技术】
[0002]电感元件有许多种形式，依据外观与功用的不同，而会有不同的称呼。以漆包线绕制多圈状，常作为电磁铁使用和在变压器等中使用的电感也依外观称为线圈(coil)。用以对高频提供较大电阻，通过直流或低频的，依功用常称为扼流圈(choke)，又称抗流圈。常配合铁磁性材料，安装在变压器、电动机和发电机中使用的较大电感，也称绕组(Winding)。导线穿越磁性物质，而无线圈状，常充当高频滤波作用的小电感，依外观常称为磁珠(Bead)。
[0003]而电感元件是各类电子产品不可或缺的组件之一，它们的价格较一般的主动元件低廉，但是用量却相当大。而表面绕线的电感器的量产技术最早被开发，目前在日本、欧美各国与国内皆有从事量产的厂商。
[0004]目前电感器使用的频率范围，大约可以分成两大类。在300MHz以下的中低频电感是以铁氧磁体为主要成份，在300MHz以上到微波(GHz)的高频范围，则采用低介电常数的介电材料例如:陶瓷等元件材料。因为一般铁氧磁体(Ferrite)的共振频率都在300MHz以下，超过此一频率，材料的质量系数太低，不利于材料的运用。而在高频所使用的电感所需的电感量都很小，且介电材料的共振频率皆很高，是适当的高频电感材料。
[0005]电感的制程方式可以分成三种为(I)半湿式(2)湿式(3)干式。而湿式的制程方法为所选的压模材料以一压注模具压注成一湿模并将该湿模进行烧结固化，该烧结固化完成的基体沾覆一层导电材料例如银、铜、钥等，再将沾覆导电材料的基体进行第二次的烧结固化、将第二次的烧结固化过后的基体电镀一层金属层及一焊接层、最后将电镀完成的基体绕设一绕线。而现有的制程方法会有下列缺点:
[0006]1.在烧结固化时须在600°C以上且现有须进行2次以上的烧结固化而时间成本因此上升导致效率低,量产成本过高。
[0007]2.因进行2次的烧结固化使得产品量率无法提升造成不必要的浪费成本。
[0008]因此要如何解决上述现有技术的问题，即为从事此行业相关业者所亟欲研发的课题。
【发明内容】
[0009]因应上述电感器制程的缺失，本发明的主要目的是提供一种陶瓷芯电感器的制造方法，仅以一次烧结固化的制作。
[0010]为了达到上述目的本发明陶瓷芯电感器的制造方法，包括下列步骤:
[0011](a)在以选定的压模材料以一压注模具压注成型出一湿模，该湿模包括有以一长轴方向延伸的一绕线区段、以及在形成在该绕线区段两端的一第一端极及一第二端极；
[0012](b)并将该湿模退出该压注模具；
[0013](c)以金属粉末材料压铺在该第一端极及第二端极的表面；
[0014](d)以该压注模具二次压注该湿模；
[0015](e)将该湿模退出该压注模具；
[0016](f)将该湿模烧结固化，而成型出一陶瓷基体。
[0017]其中，步骤(f)之后，还包括下列步骤:
[0018](g)该陶瓷基体的第一端极及第二端极的表面电镀形成一金属材料层；
[0019](h)在该陶瓷基体的外环表面绕设一绕线；
[0020](i)将该绕线的两端分别焊着连接于该端极表面的该金属材料层。
[0021]在效果方面，本发明不需要如现有技术需作两次高温烧结固化的制程，故可简化一次高温烧结固化制程、节省高温烧结固化的时间，故使得产制效率提升，同时也可以节省高温烧结所需的电力。
[0022]本发明所采用的具体技术，将通过以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。
【附图说明】
[0023]图1显示本发明陶瓷芯电感器的制造方法的流程图。
[0024]图2显示本发明陶瓷芯电感器的制造方法的压模剖面图。
[0025]图3显示本发明陶瓷芯电感器的制造方法的退模剖面图。
[0026]图4显示湿模的立体图。
[0027]图5显示本发明压铺钥粉、银粉、镍粉、铜粉的金属粉末材料的一的剖面图。
[0028]图6显示压注模具二次压注该湿模的剖面图。
[0029]图7显示陶瓷基体电镀形成金属材料层的剖面图。
[0030]图8显示陶瓷基体绕设绕线的剖面图。
[0031]图9显示陶瓷基体绕设绕线的立体图。
[0032]【符号说明】
[0033]100湿模
[0034]I陶瓷基体
[0035]11第一端极
[0036]12第二端极
[0037]111、121金属粉末材料
[0038]13贯通孔
[0039]21、22金属材料层
[0040]31、32金属焊接层
[0041]4绕线
[0042]41第一端
[0043]42第二端
[0044]A压注模具
[0045]Al上模具
[0046]A2下模具
[0047]K长轴方向
[0048]M绕线区段
【具体实施方式】
[0049]请参阅图1，显示本发明陶瓷芯电感器的制造方法的流程图。如图所示，本发明首先如步骤SlOl中，以选定的压模材料以一压注模具A压注成型出一湿模100。该压注模具A具有一上模具Al及一下模具A2。该压模材料所使用的材料为非导磁性材料例如三氧化二铝粉为媒介材料。当压模完成后(同时参阅图2所示)，即可将该湿模100退出该压注模具A (步骤S102)，同时参阅图3所示。
[0050]参阅图4所示，其显示了湿模100的立体图。该湿模100的结构包括有以一长轴方向K延伸的一绕线区段M、以及在形成在该绕线区段M两端的一第一端极11及一第二端极12。再者，该湿模100的该第一端极11及该第二端极12之间形成一个以该长轴方向K延伸的一贯通孔13，该贯通孔13可优化该电感器的磁场分布及提升该电感器的质量因子(Q 值)。
[0051]如步骤S103中，将该湿模100进行钥粉、银粉、镍粉或铜粉的金属粉末材料的压铺处理。此步骤中，是以钥粉、银粉、镍粉或铜粉的金属粉末材料111、121分别压铺在该湿模100的第一端极11及第二端极12的表面(同时参阅图5所示)。然后，再以该压注模具A二次压注该湿模100 (步骤S104)(同时参阅图6所示)。当压模完成后，即可将该湿模100退出该压注模具A (步骤S105)。
[0052]在完成前述步骤而制备出湿模100之后，即可将该湿模100予以高温烧结固化(步骤S106)，而成型出一陶瓷基体I (同时参阅图7所示)。
[0053]当湿模100烧结固化而成型出一陶瓷基体I后，可在该第一端极11及第二端极12的钥粉、银粉、镍粉或铜粉的金属粉末材料111、121上再电镀分别形成一金属材料层21、22(步骤S107)。该金属材料层2所使用的材料选自于银、铜、钥之一。
[0054]该金属材料层21、22的表面可再电镀形成一金属焊接层31、32(步骤S108)(如图7所示)。该金属焊接层31、32可为铜层、镍层、锡、金之一。
[0055]在完成前述步骤后，即可在该陶瓷基体I的外环表面绕设一绕线4(步骤S109)(如图8及图9所示)，且该绕线4具有第一端41及第二端42。该绕线4的第一端41焊着结合于陶瓷基体I的第一端极11的金属焊接层31，且该绕线4的第二端42焊着结合于陶瓷基体I的第二端极12的金属焊接层32 (步骤SI 10)。该绕线4所使用的材料为导磁性材料，选自于金、银、铜、钥之一。
[0056]以上实施例仅为例示性说明本发明的设计，而非用于限制本发明。任何熟于此项技艺的人士均可在本发明的设计及精神下，对上述实施例进行修改及变化，唯这些改变仍属本发明的精神及以下所界定的专利范围中。因此本发明的权利保护范围应如后述的申请专利范围所列。
【主权项】
1.一种陶瓷芯电感器的制造方法，包括下列步骤: (a)以选定的压模材料以一压注模具压注成型出一湿模,该湿模包括有以一长轴方向延伸的一绕线区段、以及在形成在该绕线区段两端的一第一端极及一第二端极； (b)将该湿模退出该压注模具； (C)以金属粉末材料压铺在该第一端极及第二端极的表面； (d)以该压注模具二次压注该湿模； (e)将该湿模退出该压注模具； (f)将该湿模烧结固化，而成型出一陶瓷基体。
2.如权利要求1的陶瓷芯电感器的制造方法，其特征在于，步骤(a)中该压模材料为三氧化二铝粉。
3.如权利要求1的陶瓷芯电感器的制造方法，其特征在于，步骤(a)中，还包括有在该湿模的该第一端极及该第二端极之间形成一个以该长轴方向延伸的一贯通孔的步骤。
4.如权利要求1的陶瓷芯电感器的制造方法，其特征在于，步骤(c)中所使用的该金属粉末材料为钥粉、银粉、镍粉、铜粉的金属粉末材料之一。
5.如权利要求1的陶瓷芯电感器的制造方法，其特征在于，步骤(f)之后，还包括下列步骤: (g)在该第一端极及第二端极的表面电镀形成一金属材料层； (h)在该陶瓷基体的外环表面绕设一绕线； (i)将该绕线的两端分别焊着连接于该端极表面的该金属材料层。
6.如权利要求5的陶瓷芯电感器的制造方法，其特征在于，步骤(g)中，该金属材料层所使用的材料选自于银、铜、钥之一。
7.如权利要求5的陶瓷芯电感器的制造方法，其特征在于，步骤(g)中，更包括在该金属材料层的表面电镀形成一金属焊接层，而该金属焊接层为铜层、镍层、锡、金之一。
【专利摘要】本发明是一种陶瓷芯电感器的制造方法，在以选定的压模材料以一压注模具压注成型出一湿模，该湿模包括有一绕线区段及一第一端极、一第二端极，且在该第一端极及第二端极的表面上压铺一钼粉、银粉、镍粉、铜粉的金属粉末材料之一，并以该压注模具二次压注该湿模。该湿模退出该压注模具并将该湿模烧结固化成型出一陶瓷基体。陶瓷基体的第一端极及第二端极的表面电镀形成一金属材料层。该陶瓷基体绕设一绕线，将该绕线的两端分别焊着连接于该端极表面的该金属材料层。
【IPC分类】H01F41-02, H01F41-00
【公开号】CN104733170
【申请号】CN201310714305
【发明人】蔡景仁, 巫宏俊, 曾耀震, 周东毅, 蔡永承
【申请人】信昌电子陶瓷股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月23日