专利名称：高q值金属化线圈体(电感)的制作方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷材料制的物体，带有由至少一种导电材料(例如钨玻璃或者钼玻 璃化合物)形成的金属化基层(GrundmetalIisierung)和粘性耐腐蚀的导电表层。
背景技术：
这样的物体往往由抗磁的氧化物材料制成，一般地说带有3-15 μ m厚的钨玻璃 或钼玻璃化合物的金属化基层或金属层，接着用镍或镍金的焊接能力层覆盖，总共大致 1-5 μ m0其缺点是，出现严重的能量损失。对抗振荡系统衰减损失的与频率有关的阻抗用Q = 1/RX V L/C来评估，式中Q =品质，一般称为Q-值或Q-系数R=总阻抗L =电感C=电容。高的Q-系数意味着能量损失小。用一个较小的与频率有关的总阻抗R(包含欧姆 电阻、接触电阻、寄生电容)可以提高Q-系数，以降低能量损失。这是技术上所希望的。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种在能量损失方面得到改善的，亦即，提高Q-系数的 按照权利要求1前序部分所述的物体和这样一种物体的制造方法。按照本发明，这个任务用权利要求1的特征解决。该表层含有/带有至少一个功能层，后者由电阻率比表层的导电材料和其他组成 部分更低的一种和/或多种金属组成，以此降低金属层的总电阻抗，提高物体的Q值。在一个实施例中，该表层由至少两层组成。这是针对对该物体提出的要求。金属化基层最好含有至少一种耐火金属，例如钨和钼。耐火金属是高熔点、廉金属，第四族(钛、锆和铪)、第五族(钒、铌和钽)以及第六 族(铬、钼和钨)。其熔点高于钼的熔点(1772°C )。耐火金属在室温下由于钝化耐腐蚀性相对较高。有利的是，耐火金属不仅熔点高， 而且热膨胀系数低，而且与钢相比具有高的导热性和导电性。在按照本发明的一个实施变型方案中，该金属化基层由钨玻璃或钼玻璃化合物组 成。该表层最好由镍层和/或金层组成。在按照本发明的设计方案中，在表层的各层之间安排至少一个功能层。该功能层 的功能可以分散在不同的层上，只有所有功能层共同作用才有意义。包含在该表层中的镍层最好具有0. 5-2 μ m的厚度。包含在该表层中的镍层最好具有4至IOX 10_8欧姆 米，最好7X 10_8欧姆 米的电阻率。一个推荐的实施例的特征在于，该电阻率低的金属功能层是铜层。在按照本发明的一个设计方案中，该铜层的厚度为1-10μπι。该铜层的电阻率宜为1. 0至2. 6Χ10_8欧姆·米，最好1. 8Χ10_8欧姆·米。陶瓷材料宜为氧化铝，最好是96%的氧化铝。在一个特定的实施例中，省去金属化基层，而该表层实现其功能。该物体最好用作线圈体或电感。下面描述一个推荐的实施例和及其制造方法，其中该物体是一个线圈体，由抗磁 氧化物材料组成，带有钨玻璃或者钼玻璃化合物的金属化基层和一个由镍层和金层组成的 表层。按照本发明，在镍层和金层之间还设置至少另一层，亦即，电阻率低的金属功能层。通过这另一个电阻率低的层(功能层)，降低金属层的总电阻抗，提高线圈体或带 有线圈绕组的整个电路的Q-值。该镍层的厚度为0.5-2 μ m，和/或电阻率为4至IOX 10_8欧姆·米，7X10—8欧 姆·米尤佳。在这个实施例中，该另一层(功能层)是表层厚度为1-ΙΟμπι和/或电阻率为1.0 至2.6Χ10_8欧姆·米，最好1.8Χ10_8欧姆·米的铜层。在这个设计方案中，该抗磁氧化物材料是氧化铝，最好96%氧化铝。这种类型的抗磁氧化物材料构成的线圈体的制造方法是，该线圈体涂敷有钨玻璃 金属层，并对该金属层进行焙烧，覆盖镍层和在其上淀积金层，其特征在于，在该镍层上首 先至少敷设另一个电阻率低的金属层，接着才淀积金层。该镍层最好进行阴极镀铜。在按照本发明的改进方案中，镍层用阴极镀铜至1至10 μ m的厚度。作为抗磁氧化物材料最好使用氧化铝，96%氧化铝尤佳。用钨玻璃或者钼玻璃或玻璃化合物形成金属化基层之后，如上所述，首先敷设一 个薄镍层(电阻率最好为7 X 10_8欧姆 米)，其厚0. 5-2 μ m。接着，按照本发明为了改善Q-值再敷设至少一个电阻率低的金属层(功能层)。 在按照本发明的设计方案中，该层是铜层(最好1. 8 X ΙΟ"8欧姆 米)，厚度为1-10 μ m。作为其后果，由此可降低该金属层的总电阻抗，提高线圈体或带有线圈绕组的整 个电路的Q-值。下面把线圈体的按照本发明的推荐设计方案与对比示例进行比较。1.按照本发明的示例在一个0805型(按照美国EIA标准)的U形线圈体中，在卷绕线圈之后用引腿焊 在印刷电路板上，并由96%的Al2O3(氧化铝)组成，该两条腿通过钨玻璃金属层镀膜，而且 该金属层在1300°C下潮湿(feuchter)的保护气体气氛中焙烧。这时，该钨玻璃金属层或 金属化基层在填充了 60，000个零件的200mm内径的转筒中无电流地敷设0. 5 μ m厚的薄镍 层。接着，这些零件在另一个转筒中与金属线条(Metalldrahtstuecken) —起进行阴极镀 铜。铜层高达10 μ m。这时无电流地淀积0. 1 μ m厚的金层。在1. 35GHz和39nH电感时测 量的Q-值等于80-90。2.对比示例
在0805型(按照美国EIA标准)U形线圈体中，卷绕线材之后用引腿焊接在印刷 电路板上，而且线圈体由96% A1203(氧化铝)组成，该两腿用钨玻璃金属层进行涂敷，并在 1300°C下在潮湿的保护气体气氛中对该金属层进行焙烧。这时该钨玻璃金属层或金属化基 层在200mm内径、填充了 60，000个零件的转筒中无电流地镀上厚度2. 5-3. 0 μ m的薄镍层。然后，无电流地淀积厚0. 1 μ m的金层。在1. 35GHz和39nH电感时测量的Q-值等 于 62-75。由此清楚地看出，采用按照本发明的方法(见编码1)，Q-值得以提高。在上述示 例中Q-值从62-75 (对比示例)提高到80-90 (按照本发明的示例)。
权利要求
陶瓷材料制成的物体，具有由至少一种导电材料、例如钨玻璃或钼玻璃化合物形成的金属化基层，以及具有粘性耐腐蚀的导电表层，其特征在于，该表层含有/带有至少一个功能层，该功能层由一种金属和/或多种金属形成，所述金属具有比导电材料和表层其他组成部分更低的电阻率。
2.按照权利要求1的物体，其特征在于，该表层由至少两层组成。
3.按照权利要求1或2的物体，其特征在于，该金属化基层含有至少一种耐火金属，例 如钨和钼。
4.按照权利要求1至3中一项或多项的物体，其特征在于，该金属化基层由钨玻璃或者 钼玻璃化合物组成。
5.按照权利要求1至4中一项或多项的物体，其特征在于，该表层由镍层和金层组成。
6.按照权利要求1至5中一项或多项的物体，其特征在于，该至少一个功能层安排在表 层的各层之间。
7.按照权利要求1至6中一项或多项的物体，其特征在于，包含在表层中的镍层具有 0. 5-2 μ m的厚度。
8.按照权利要求1至7中一项或多项的物体，其特征在于，包含在表层中的镍层电阻率 为4至10X10—8欧姆·米，最好为7X10—8欧姆·米。
9.按照权利要求1至8中一项或多项的物体，其特征在于，该电阻率低的金属功能层是 铜层。
10.按照权利要求9的物体，其特征在于，该铜层具有1-10μ m的厚度。
11.按照权利要求9或10的物体，其特征在于，该铜层具有1.0至2. 6X 10_8欧姆·米 的电阻率，最好具有1. 8X 10_8欧姆·米的电阻率。
12.按照权利要求1至11中一项或多项的物体，其特征在于，该陶瓷材料是氧化铝，最 好是96%氧化铝。
13.按照权利要求1至12中一项或多项的物体，其特征在于，省去金属化基层，由该表 层实现该被省去的金属化基层的功能。
14.按照权利要求1至13中一项或多项的物体作为线圈体或电感的用途。
全文摘要
本发明涉及一种由陶瓷材料制成的物体，具有由至少一种例如钨玻璃或钼玻璃化合物等导电材料形成的金属化基层，以及具有粘性耐腐蚀的导电表层。为了改善能量损失，亦即，提高Q系数，建议该表层含有/带有至少一个功能层，后者由比导电材料和表层其他组成部分的电阻率更低的一种和/或多种金属形成。
文档编号H01F27/28GK101970380SQ200980107738
公开日2011年2月9日 申请日期2009年3月6日 优先权日2008年3月6日
发明者K·赫尔曼 申请人:陶瓷技术股份公司