复合磁性粉末和使用其的片式线圈组件的制作方法
【专利说明】
[0001] 通过引用要求并包含的国内优先权申请和国外优先权申请如下：本申请要求于 2014年7月30日提交的第10-2014-0097141号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的全 部内容通过引用包含于本申请中。
技术领域
[0002] 本发明设及一种复合磁性粉末和使用其的片式线圈组件。
【背景技术】
[0003] 片式线圈电感器中的电感器已经用于去除噪声或者组成LC谐振电路的组件（作 为主要无源装置之一），W与电阻器和电容器一起构成电子电路。
[0004] 可通过在铁氧体忍上卷绕或印刷线圈并在铁氧体忍的两端形成电极来制造电感 器，也可通过在在磁性材料或介电材料上印刷内电极之后进行堆叠来制造电感器。
[0005] 电感器可根据其结构分成多层、卷绕式、薄膜式等，运些之中的多层和薄膜式已经 随着电子装置的小型化和纤薄化得到广泛应用。
[0006] 多层电感器通过在多个陶瓷片中形成通孔，在对齐通孔的位置的情况下形成导电 图案，堆叠其上形成有导电图案的多个陶瓷片并对它们进行烧结来制造。
[0007] 近来，根据无源产品的高频，在使用高于几十GHz的频带宽度时，存在产品的性能 由于构成所述片的陶瓷粉末的介电常数而导致的寄生电容引起劣化的问题。
[000引因此，需要对磁性材料进行研究W使适合于高于几十GHz的高频带宽的多层电感 器的寄生电容最小化。
[000引[现有技术文献]
[0010] [专利文献]
[0011] 专利文献1 :第2013-0014848号韩国专利公开
【发明内容】
[0012] 已经创造了本发明W解决上述问题，因此，本发明的一个目的在于提供一种片式 线圈组件的陶瓷片或用于陶瓷忍的复合磁性粉末，所述陶瓷片能够使高于几十GHz的高频 带宽下的寄生电容和磁导率损失最小化，并且使电感最大化。
[0013] 此外，本发明的另一目的在于提供一种片式线圈组件，所述片式线圈组件通过提 供包含复合磁性粉末的陶瓷片或陶瓷忍而由于在几十GHz的高频带宽下在相同的填充密 度的情况下增大了磁导率，因此能够改善电感。
[0014] 为了实现所述目的，根据本发明的第一实施例，提供了一种用于陶瓷片或陶瓷忍 的磁-介电复合粉末，其能够使在高于几十GHz的高频带宽下由于形成陶瓷片或陶瓷忍的 陶瓷粉末的介电常数引起的寄生电容最小化，并使电感最大化。
[0015] 在仅由低介电常数的忍构造的情况下，寄生电容减小，但磁导率也减小；而在仅由 铁氧体忍构造的情况下，磁导率增大，但却使高频带宽下的性能劣化。
[0016] 根据本发明的复合磁性粉末能够通过形成核壳结构而减小磁导率损失来增大磁 导率，其中，核由作为非磁性材料的低介电常数粉末制成，覆盖核的壳由作为具有高磁导率 的磁性材料的铁氧体粉末制成。
[0017] 此外，本发明的另一目的在于，通过包括陶瓷层或陶瓷忍来提高片式线圈组件在 高于几十GHz的高频带宽下的电感值，所述陶瓷层或陶瓷忍包括在高于几十GHz的高频带 宽下满足高磁导率和低磁导率损失特性的核壳结构的复合磁性粉末。
[0018] 根据本发明的一方面，提供一种复合磁性粉末，所述复合磁性粉末包括：核壳结 构，其中，所述核可由二氧化娃（Si化）粉末制成，所述壳可由铁氧体粉末制成。
[0019] 根据本发明的另一方面，提供一种片式线圈组件，所述片式线圈组件包括堆叠在 陶瓷层上或者卷绕在陶瓷忍上的线圈图案，其中，所述陶瓷层或所述陶瓷忍可包含具有核 壳结构的粉末，所述核壳结构的粉末中的所述核可由二氧化娃粉末制成，所述壳可由铁氧 体粉末制成。
【附图说明】
[0020] 通过下面结合附图对实施例进行的描述，本总发明构思的运些和/或其它方面和 优点将会变得清楚且更容易理解，在附图中：
[0021] 图1是示出根据本发明的具有核壳结构的复合磁性粉末的截面图；
[0022] 图2是示出根据本发明的在复合磁性粉末中使用的Si化粉末的扫描电子显微镜 (SEM)照片；
[0023]图3是示出根据本发明的设置有包含核壳结构的复合磁性粉末的陶瓷片的多层 电感器的截面图。
【具体实施方式】
[0024] 通过下面参照附图对实施例进行的详细描述，本发明的优点和特征W及实现本发 明的优点和特征的方法将会被清楚地理解。在本发明的下面的详细描述中，对附图进行描 述，其中，附图W图解的方式示出了可实践本发明的具体实施例。充分详细地描述运些实施 例W使本领域技术人员能够实践该实施例。将理解的是，各种实施例虽然不同，但不必互相 排斥。因此，下面的详细描述不应该被解释为限制性含义，实施例的范围仅由权利要求（被 合适地解释）及其等同物的全部范围来限定。在附图中，相同的标号在整个几个示图中表 示相同或相似的功能。
[00巧]在下文中，将参照图1至图3详细描述根据本发明的片式线圈组件的陶瓷片或者 用于陶瓷忍的复合磁性粉末W及使用复合磁性粉末的片式线圈组件。
[0026] 图1是示出根据本发明的具有核壳结构的复合磁性粉末的截面图，图2是示出根 据本发明的在复合磁性粉末中使用的Si〇2粉末的扫描电子显微镜（SEM)照片。
[0027] 用于翩瓷片或翩瓷芯的复合磁忡粉未
[0028] 根据本发明的复合磁性粉末被用作适合于高于几十GHz的高频带宽的电感器中 的陶瓷片或陶瓷忍的材料，复合磁性粉末的特征在于具有核壳结构。
[0029] 如图1所示，根据本发明的复合磁性粉末100包括由核110W及涂覆在核110的 表面上的壳120构成的核壳结构。
[0030] 优选地，复合磁性粉末100的特征在于：通过使核壳结构由非磁性材料-磁性材料 制成而使高于几十GHz的高频带宽下的电感最大化而使磁损耗最小化。
[0031] 在片式电感器中，寄生电容与含粉末的陶瓷层的介电常数（O成比例，电感与寄 生电容成反比。
[003引在传统的几十GHz区域的高频下使用的片式电感器主要使用Al203粉末，运是因为Al203粉末强度优异，并且Al 203粉末由于在高频区域介电损耗值相对较低而稳定。然而，由 于Al203粉末具有9~10的高的介电常数，因此随着使用的频率持续增大到GHz区域，其性 能由于寄生电容而劣化。
[003引此外，如果使用磁性粉末（诸如铁氧体）来改善电感，则公知的是，效率由于在几 十GHz区域的高频下的磁损耗而降低。
[0034] 为了改善该问题，优选的是，复合磁性粉末100的核110使用满足非磁性W及在 GHz区域的高频下的介电常数低的特性的粉末形成。
[0035] 具体地讲，为了使高于几十GHz的高频带宽下的寄生电容最小化，优选的是，核 110由具有5或更小的低介电常数（O的粉末制成。
[0036] 例如，核110可由公知的介电常数低的非磁性材料的材料二氧化娃（Si化，e= 3. 8~5)制成。
[0037] 但是，二氧化娃的介电常数可根据粒径的分布、粉末的缺陷W及杂质的含量而改 变。
[0038] 此外，如图2所示，优选的是，核110由均匀致密的球形的二氧化娃粉末112形成， 从而具有片强度（chipstrength)W及低介电特性。
[0039] 运样的二氧化娃粉末112没有孔形成，是具有范围为1. 8g/cm3至2. Ig/cm3的密度 的致密粉末。
[0040] 在上面的描述中，如果二氧化娃粉末112的密度低于1. 8g/cm3,则难W提供期望的 片强度，然而如果密度超过2.Ig/cm3,则电感会由于因介电常数增加导致寄生电容增大而 减小至临界值或更小。
[0041] 此外，二氧化娃粉末112可W是纳米级高纯粉末，其平均粒径的范围为400nm至 500nm。如果二氧化娃粉末112的平均粒径小于400nm，则在用于制造陶瓷片的布置工艺过 程中难W分散，并且制造粉末的产量相对降低，从而增加了制造成本。然而如果平均粒径 超过500nm，则介电常数会增大，从而在陶瓷片的纤薄化W及制造的片的小型化方面出现问 题。
[0042] 此外，在片式电感器中，电感与材料的磁导率成比例。因此，优选的是，壳120由具 有高电阻的磁性材料制成，磁性材料的磁导率为1或更大。
[0043] 例如，壳120由具有磁性质的铁氧体粉末制成，铁氧体粉末用于范围为几GHz至几 十GHz的局频，可优选使用六角晶系铁氧体材料。
[0044] 通