一种氧化铝电感瓷芯的制作方法

本实用新型涉及绕线片式电感技术领域，尤其是一种氧化铝电感瓷芯。

背景技术：

现有的电感瓷芯以铁氧体为基，为绕线片式；电感瓷芯的结构相对简单，比如，在专利CN201536045U中，公开了瓷芯表面设有倒圆角；在专利CN203982971U中，公开了电感瓷芯的长宽比。上述电感瓷芯在应用的过程中，会存在一些问题，例如，(1)电感瓷芯上电极两侧为同等高度，导致产品易短路，绕线空间有限；(2)采用铁氧体作为基材，材料损耗高(即Q值低)，在高频电路中感量稳定性较差；(3)连接芯体与两侧瓷芯的连接方式为直接接触式，导致绕组匝间不良。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种能降低短路风险的氧化铝电感瓷芯。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种氧化铝电感瓷芯，所述电感瓷芯包括采用氧化铝陶瓷制成的基体，所述基体包括第一芯体、第二芯体以及连接所述第一芯体和所述第二芯体的第三芯体，所述第一芯体的上端设有第一电极，所述第二芯体的上端设有第二电极，所述第一电极和所述第二电极位于所述第三芯体的同一侧，所述第一电极和第二电极的顶部高于所述第三芯体的顶部，所述第一电极和第二电极的横截面为相同的四边形，所述四边形中靠近所述第三芯体的一边的长度小于其对边的长度。由此，第一电极和第二电极内侧和外侧(即对边)高度不同，采用渐变倾斜的方式，内侧电极高度控制在0.01～0.3mm，外侧电极高度(即对边)控制在0.05～0.8mm，可以确保外侧爬锡高度更高，内侧爬锡高度恰当，可以提高焊接强度，同时提供更多空间用于绕线，可以防止短路现象的发生；应当说明的是，此处横截面是指第一电极和第二电极短轴方向的截面。

作为上述方案的进一步优化，所述第一电极和第二电极的表面均包覆有三层金属层，所述三层金属层由内向外依次是第一金属层、第二金属层和第三金属层，所述第一金属层为银钯合金、钼锰合金或钨，所述第二金属层为镍，所述第三金属层为锡或金。应当说明的是，第一金属层通过烧结的方式与氧化铝陶瓷基材结合；第二金属层和第三金属层采用电镀的方法形成，具有优良的焊接性能和较高的键合强度。

作为上述方案的进一步优化，所述第三芯体通过第一棱台与所述第一芯体连接，所述第三芯体通过第二棱台与所述第二芯体连接。由此，采用第一棱台和第二棱台过渡，可以避免电感瓷芯的边缘过于锐利，还可以避免绕组匝间不良的问题。

作为上述方案的进一步优化，所述第三芯体的表面为凹曲面。由此，可以缩小电感瓷芯因绕制而增加的体积；同时，第三芯体表面没有棱角，不会损伤线圈。

作为上述方案的进一步优化，所述第三金属层完全包覆所述第一电极和第二电极。由此，可以防止第一电极和第二电极被氧化，确保第一电极和第二电极具有可焊性。

作为上述方案的进一步优化，所述电感瓷芯的截面包括矩形、U形或/和H形。优选地，电感瓷芯的横截面为矩形，纵截面为U形或H形；应当说明的是，此处的纵截面是指电感瓷芯的长轴方向的截面，横截面是指电感瓷芯的短轴方向的截面；优选地，电感瓷芯呈左右对称或/和前后对称。

作为上述方案的进一步优化，所述电感瓷芯的纵截面包括2个U形截面；或者，所述电感瓷芯的纵截面包括2个H形截面。

作为上述方案的进一步优化，所述电感瓷芯的纵截面包括2个H形截面和2个U形截面。应当说明的是，2个H形截面和2个U形截面是4个纵截面，4个纵截面对应电感瓷芯的前视图、后视图、仰视图和俯视图。

作为上述方案的进一步优化，所述电感瓷芯的纵截面皆为H形截面。

作为上述方案的进一步优化，所述四边形中靠近所述第三芯体的一边的长度为0.01～0.3mm，所述四边形中靠近所述第三芯体的一边的对边的长度为0.05～0.8mm。

综上所述，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的电感瓷芯采用含有氧化铝的陶瓷作为基材制成，能降低材料损耗率，增强电感瓷芯在高频电路中的稳定性；电感瓷芯的电极采用内浅外深、渐变倾斜的结构，可以确保外侧爬锡高度更高，能提高产品焊接强度，降低短路风险。

附图说明

图1为本实用新型氧化铝电感瓷芯的一种立体结构示意图；

图2为本实用新型一种氧化铝电感瓷芯的剖视图；

图3为本实用新型的金属层的结构示意图；

图4为本实用新型一种氧化铝电感瓷芯的第二种立体结构示意图；

图5为本实用新型一种氧化铝电感瓷芯的第三种立体结构示意图；

图6为本实用新型一种氧化铝电感瓷芯的第四种立体结构示意图；

其中，1、第一芯体，2、第二芯体，3、第三芯体，4、第一电极，5、第二电极，6、第一边，7、对边，8、第一金属层，9、第二金属层，10、第三金属层，11、基体，12、电极内侧，13、电极外侧，14、第一棱台，15、第二棱台。

具体实施方式

为更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

本实用新型的氧化铝电感瓷芯的一种实施例，如图1～3所示，其包括采用氧化铝陶瓷制成的基体11，基体11包括第一芯体1、第二芯体2以及连接第一芯体1和第二芯体2的第三芯体3，第一芯体1的上端设有第一电极4，第二芯体2的上端设有第二电极5，第一电极4和第二电极5位于第三芯体3的同一侧，第一电极4和第二电极5的顶部高于第三芯体3的顶部，第一电极4和第二电极5的横截面为相同的四边形，四边形中靠近第三芯体3的第一边6的长度小于其对边7的长度。第三芯体3的表面可以是平面，也可以采用凹曲面。

如图3所示，第一电极4和第二电极5的表面均包覆有三层金属层，三层金属层由内向外依次是第一金属层8、第二金属层9和第三金属层10，第一金属层8为银钯合金、钼锰合金或钨，第二金属层9为镍，第三金属层10为锡或金。第三金属层10完全包覆第一电极4和第二电极5。

电感瓷芯的纵截面包括2个U形截面，如图4所示；或者电感瓷芯的纵截面包括2个H形截面，如图1所示；或者电感瓷芯的纵截面包括3个H形截面，如图5所示。

实施例2

本实用新型的氧化铝电感瓷芯的另一种实施例，与实施例1的区别仅在于：第三芯体3通过第一棱台14与第一芯体1连接，第三芯体3通过第二棱台15与第二芯体2连接；以及电感瓷芯的纵截面包括4个H形截面，如图6所示；第一芯体、第二芯体与第三芯体之间分别采用第一棱台和第二棱台过渡连接，可以避免电感瓷芯的边缘过于锐利，还可以避免绕组匝间不良的问题。

本实用新型的电感瓷芯具有以下几方面特点：

(1)该绕线片式电感瓷芯具有电感量范围广(mH-H)，电感精度高，损耗小(即Q值大)、容许电流大、制作工艺继承性强等特点，特别适用于高频率回路；具有的高Q值、高自谐振频率是其它电感无法比拟的特性；

(2)电感瓷芯结构包括U型(图4)、H1型(图1)、H2型(图5)、H3型(图6)，可满足不同绕线需求；

(3)电感瓷芯中间的连接芯体(即第三芯体)可采用曲面设计，缩小电感瓷芯因绕制而增加的体积；

(4)连接芯体的高度略低于第一、二芯体的高度，其位置方式为底部对齐，居中对齐中的一种；连接芯体的宽度等于或小于第一、二芯体的宽度；

(5)连接芯体与第一芯体、第二芯体的连接方式为直接接触式、棱台过渡式中的一种；采用直接接触式时，生产工艺简单，成本较低；采用棱台过渡式，避免边缘锐利问题，能改进绕组匝间不良的问题。

本实用新型的电感瓷芯采用的基材为氧化铝陶瓷，其陶瓷部分氧化铝含量不低于96％，体积密度不低于3.7g/cm³。本实用新型采用氧化铝陶瓷作为基材，由于陶瓷氧化铝材料具有良好的热、电稳定性，使其在高频电路中电感量保持稳定；同时，其介电损耗角正切值低，使其在电路中能保持高Q值，降低损耗。

电感瓷芯的左右两边的第一和第二电极表层涂覆金属层，采用渐变倾斜的方式，如图2所示，电极内侧12深度控制在0.01～0.3mm，电极外侧13深度控制在0.05～0.8mm，然后再进行镀Ni、镀Sn或Au；采用外深内浅的倾斜方式，既可以确保电极外侧爬锡高度，内侧爬锡高度恰当，用于提高焊接强度，同时提供更多空间用于绕线，防止短路现象发生。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。