一种基于LTCC技术的小型化大电流电感器及其设计方法技术

本发明专利技术涉及电子器件及其制造领域，具体为一种基于LTCC技术的小型化大电流电感器及其设计方法。本发明专利技术首发的将多个导体线圈并联的设置于LTCC磁芯内部，再系统性优化电感内部的多个导体线圈的尺寸参数，最终将饱和电流提升1.5‑2倍，实现电流倍增的效果；兼顾高电流容量与空间效率的平衡。其中，优化横向并联结构线圈间距d1，使磁耦合系数趋近于零；垂直堆叠结构优化间距d2降低局部磁饱和，使得最大饱和电流提升1.5倍的同时横向面积减少50％。本发明专利技术通过结构与参数的多维度系统化优化设计，解决了传统LTCC电感器在磁耦合、热分布与空间效率间的矛盾，为高功率密度电子系统提供了紧凑型、大电流的集成解决方案，尤其适用于5G基站、电动汽车转换器等空间敏感场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件及其制造领域，具体为一种基于ltcc技术的小型化大电流电感器及其设计方法，适用于高功率密度的射频电路及电力电子系统。

技术介绍

1、低温共烧陶瓷(ltcc)技术因其多层集成能力、优异的热稳定性及兼容嵌入式无源元件的特性，已经成为实现高密度射频与功率模块的关键技术，广泛应用于射频、功率电子领域。

2、随着5g基站功率密度提升至3kw/m3，车载dc-dc转换器的电流需求突破2a@100khz，这就要求电感器需在≤3×3mm2空间内实现2a以上饱和电流。但传统ltcc电感由于均是直接作为器件应用于电子模块中，因此其平面几何结构极度受限，使得饱和电流难以突破2a。这是因为传统单一线圈的电感在优化直流电阻、提升饱和电流和减小尺寸之间存在相互制约：减小直流电阻需增大导体截面积，这会导致尺寸增加；而提高饱和电流需扩大磁芯区域，与小型化目标相矛盾。

3、而现有ltcc技术方案中，多层线圈堆叠带来的磁耦合干扰、等效感值偏差大等缺陷尚未解决，耦合效应与热管理矛盾突出，容易面临高频或大电流场景下电感很快饱和、效率降低等问题，目前业本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于LTCC技术的小型化大电流电感器，包括电感磁芯和导体线圈，其特征在于：

2.如权利要求1所述基于LTCC技术的小型化大电流电感器，其特征在于：

3.如权利要求2所述基于LTCC技术的小型化大电流电感器，其特征在于：所述d1≥H，H为电感磁芯的厚度。

4.如权利要求1所述基于LTCC技术的小型化大电流电感器，其特征在于：

5.如权利要求1所述基于LTCC技术的小型化大电流电感器，其特征在于：采用LTCC技术制备，所述电感磁芯为NiCuZn铁氧体材料，相对磁导率为70，饱和磁通密度为300mT，导体线圈材料采用银浆。

6...

【技术特征摘要】

1.一种基于ltcc技术的小型化大电流电感器，包括电感磁芯和导体线圈，其特征在于：

2.如权利要求1所述基于ltcc技术的小型化大电流电感器，其特征在于：

3.如权利要求2所述基于ltcc技术的小型化大电流电感器，其特征在于：所述d1≥h，h为电感磁芯的厚度。

4.如权利要求1所述基于ltcc技术的小型化大电流电感器，其特征在于：

5.如权利要求1所述基于ltcc技术的小型化大电流电感器，其特征在于：采用ltcc技术制备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元勋，王倩茜，赵龙元，黎楚明，刘新研，苏桦，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：