专利名称：低温共烧铁氧体生料带制成片式电感元件的方法
技术领域：
本发明涉及属于磁性材料制成片式电感元件的技术领域，具体是一种低温共烧铁氧体生料带制成片式电感元件的方法。
背景技术：
电感对直流电流没有阻抗作用，而对交流电流有阻抗作用。当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。这就使得片式电感元件可以应用于移动通信终端的高频毫微亨级电感器等。片式叠层电感器尺寸小，集成度高、短小轻薄有利于电路的小型化；磁路封闭，不会干扰周围的元器件，也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装；一体化结构，可靠性高；耐热性、可焊性好；形状规整，适合于自动化表面安装生产。对于铁氧体材料来说需要高初始磁导率，高居里温度，但是这2个是相互矛盾的，市场上的现有的用于片式电感生产的铁氧体生料带很难在保持高初始磁导率的同时，居里温度也高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种宽频高磁导率铁氧体生料带，其适于制备应用于叠层片式电感的铁氧体生料带，并用此种生料带制造出叠层片式电感。为解决上述技术问题，本发明提供了一种低温共烧铁氧体生料带制成片式电感元件的方法，其包括步骤1 低温共烧铁氧体生料带的制备1.1.分别称取主料中的各组分，该主料包括Fe2O3 47-53mol % ;NiO 18-25mol%； CuO 2-10mol% ；ZnO 6-21mol% ；Bi2O3 2_5mol% ；将该主料湿磨后烘干过筛预烧，预烧后的铁氧体粉料加入添加剂二次湿磨得到预烧铁氧体粉料；1. 2.称取上述所制得的预烧铁氧体粉料，加入溶剂和分散剂球磨3- 后，加入粘结剂和增塑剂球磨3_6h，经真空除泡后流延成型，干燥后得到低温共烧铁氧体生料带；步骤2 片式电感元件的制备2. 1.根据片式电感的结构设计，在制得的铁氧体生料带上精确定位打孔；2. 2.采用丝网印刷法，将通孔内填满银浆；根据电路设计要求，在生料带上印刷银浆导体图形，同时为了避免在器件使用过程中温度过高导致Ag扩散，在银浆图形表面再印刷层低温玻璃保护涂层，防止Ag扩散导致器件失效；2. 3.将印刷好的生料带按预先设计的层数和次序，依次放入紧密叠片模具中，等静压形成一个完整的多层基板坯体；2. 4.将已等静压处理的坯体分割成特定小块；2. 5.将所述特定小块放入炉中，以2°C /min升温至450°C保温3h排胶，再以 2. 5°C /min从450°C升到900°C保温池进行烧结；降温过程中控制IOh降至250°C，然后随炉自然冷却；2.6.将烧结后的电子元件刷银封端制作电极后，得到片式电感元件。所述添加剂包括的各组份与所述主料的重量百分比=V2O5 0-4% ；Co2O3 0-3%;Mn0 0-4% ；MoO3 0-1%。由所述的溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂构成的有机流延体系中溶剂 75-85wt %，分散剂 l-5wt %，粘结剂 3-10wt %，增塑剂 l_5wt %。进一步，所述溶剂包括甲基乙基酮10-30%，乙醇30-50%，异丙醇30-50%;分散剂为蓖麻油，粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。采用的所述预烧铁氧体粉料与所述有机流延体系的重量比为2 3至18 7。也即采用的总原料中预烧铁氧体粉料40-72Wt%，有机流延体系观-60衬％。本发明对所制备的生料带进行刻环、以2°C /min升温至450°C保温池排胶，再以 2. 50C /min从450°C升到900°C保温池进行烧结。降温过程中控制IOh降至250°C，然后随炉自然冷却，对烧结体性能进行测试。并对制成的片式电感元件进行性能测试。本发明具有的技术效果(1)本发明的铁氧体生料带具有以下优异的性能高初始磁导率，高品质因素，高居里温度。用上述生料带制成的片式电感元件具有高电感量和品质因素，同时在电感元件的印刷银浆电路过程中涂覆了低温玻璃保护涂层，防止了器件在使用过程中Ag的扩散造成的器件失效。(2)本发明制备的生料带表面平整、光滑，单层标准厚度65-75 μ m ；生料带的烧结温度低，在900°C左右；(3)烧成收缩率15-18% (X、Y轴)、15-18% (Z轴)，能与Au，Ag等低熔点金属布线共烧，如图1所示；(4)生料带具有优异的磁学性能磁导率(IOOkHZ)高彡450H/m,电阻率 ^ IO9 Ω · cm ；(5)生料带烧结体晶粒细小、分布均勻，气孔率低、结构致密，如图2所示。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图， 对本发明作进一步详细的说明，其中图1本发明生料带与银电极布线共烧SEM图；图2本发明的低温共烧NiCuSi铁氧体生料带微观结构SEM图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明实施例1 表1示出本发明具体实施例1的各成分含量。按照表1配方称取预烧铁氧体粉料， 加入溶剂和分散剂球磨3- 后，加入粘结剂和增塑剂球磨3-6h，经真空除泡后流延成型， 干燥后得到本发明的低温共烧铁氧体生料带。本发明对所制备的生料带进行刻环制成标准测试环、以2V Mn升温至450°C保温3h排胶，再以2. 5°C /min从450°C升到900°C保温3h进行烧结。降温过程中控制IOh降至250°C，然后随炉自然冷却，对烧结体性能进行测试(如表2)。
表1低温共烧铁氧体生料带各组分的含量(wt% )
无机体系有机流延剂体系编号铁氧体乙醇曱基乙基酮异丙醇聚乙烯醇缩丁醛邻苯二曱酸二丁酯蓖麻油No. 15810. 64. 519. 24. 42. 11. 4No. 2659. 33. 615. 32. 62. 61. 6No. 3707. 82. 811. 42. 82. 81. 8表2低温共烧铁氧体生料带烧结体的性能
权利要求
1. 一种低温共烧铁氧体生料带制成片式电感元件的方法，其特征在于包括步骤1 低温共烧铁氧体生料带的制备1.1.分别称取主料中的各组分，该主料包括Fe2O347-53mol% ；NiO 18-25mol% ；CuO 2-10mol% ；ZnO 6-2Imo 1% ；Bi2O3 2-5mol% ；将该主料湿磨后烘干过筛预烧，预烧后的铁氧体粉料加入添加剂二次湿磨得到预烧铁氧体粉料；1.2.称取上述所制得的预烧铁氧体粉料，加入溶剂和分散剂球磨3- 后，加入粘结剂和增塑剂球磨3-6h，经真空除泡后流延成型，干燥后得到低温共烧铁氧体生料带；步骤2:片式电感元件的制备2.1.根据片式电感的结构设计，在制得的铁氧体生料带上精确定位打孔；2.2.采用丝网印刷法，将通孔内填满银浆；根据电路设计要求，在生料带上印刷银浆导体图形，同时为了避免在器件使用过程中温度过高导致Ag扩散，在银浆图形表面再印刷层低温玻璃保护涂层，防止Ag扩散导致器件失效；2. 3.将印刷好的生料带按预先设计的层数和次序，依次放入紧密叠片模具中，等静压形成一个完整的多层基板坯体；2. 4.将已等静压处理的坯体分割成特定小块；2. 5.将所述特定小块放入炉中，以2°C /min升温至450°C保温3h排胶，再以2. 5°C / min从450°C升到900°C保温池进行烧结；降温过程中控制IOh降至250°C，然后随炉自然冷却；2. 6.将烧结后的电子元件刷银封端制作电极后，得到片式电感元件。
2.根据权利要求1所述的生料带，其特征在于所述添加剂包括的各组份与所述主料的重量百分比=V2O5 0-4% ；Co2O3 0-3% ；MnO 0-4% ；MoO3 0-1 %。
3.根据权利要求1所述的生料带，其特征在于由所述的溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂构成的有机流延体系中，溶剂75-85wt %，分散剂l-5wt %，粘结剂3-lOwt %，增塑剂 l-5wt%。
4.根据权利要求3所述的生料带，其特征在于所述的溶剂包括甲基乙基酮 10-30wt %，乙醇 30-50wt %，异丙醇 30-50wt %。
5.根据权利要求4所述的生料带，其特征在于所述分散剂为蓖麻油，粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。
6.根据权利要求5所述的生料带，其特征在于所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
7.根据权利要求3所述的生料带，其特征在于采用的所述预烧铁氧体粉料与所述有机流延体系的重量比为2 3至18 7。
全文摘要
本发明涉及低温共烧铁氧体生料带制成片式电感元件的方法，其包括步骤1低温共烧铁氧体生料带的制备；步骤2片式电感元件的制备根据片式电感的结构，在铁氧体生料带上定位打孔；采用丝网印刷法，将通孔内填满银浆；在生料带上印刷银浆导体图形，在银浆图形表面再印刷层低温玻璃保护涂层；将印刷好的生料带按预先设计的层数和次序，依次放入紧密叠片模具中，等静压形成一个完整的多层基板坯体；分割成特定小块并放入炉中，升温至450℃保温3h排胶，再从450℃升到900℃保温3h进行烧结；降温过程中控制10h降至250℃，然后随炉自然冷却；将烧结后的电子元件刷银封端制作电极后得到片式电感元件。
文档编号H01F37/00GK102412059SQ20111022446
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月6日 优先权日2011年8月6日
发明者余捷, 周洪庆, 张一源, 徐志明, 朱海奎, 赵建新 申请人:江苏华兴电子有限公司