具有陶瓷芯的线圈体制造技术

本发明专利技术是具有陶瓷芯的线圈体（扼流圈，频率滤波器）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有陶瓷芯的线圈体
本专利技术的主题是具有陶瓷芯的线圈体(扼流圈，频率滤波器)。
技术介绍
具有由诸如Al2O3的铁磁或抗磁材料制成的陶瓷芯的微型化线圈体(扼流圈，频率滤波器)在高频技术中普遍已知并且广泛传播。该芯大多通过干压来制造并且具有带有角或倒圆边缘的马蹄形的构造，在端部上被金属化并且承载由例如铜带或铜线制成的绕组。已知的结构大小是1206，0805, 0402。芯也以骨头形状可用。具有由诸如Al2O3的铁磁或抗磁材料制成的陶瓷芯的线圈体在超高频时只能差劲地导出所产生的热。Al2O3具有大约28W/mK的热导率(WLF)。
技术实现思路
本专利技术的任务因此是提供不具有现有技术缺点的、具有陶瓷芯的线圈体。该任务的解决借助第一个权利要求的特征性特征来进行。本专利技术的有利构型在从属权利要求中表征。令人惊异地发现，具有由诸如抗磁性A1N、优选A1N-4%Y203的高热导率的电绝缘材料制成的陶瓷芯的线圈体在超高频时可以更好地导出所产生的热。由此电阻可以是小的并且Q值可以保持得高。根据本专利技术所采用的ALN材料实现了超过170W/mk的WLF。基体可以由对应的颗粒通过干压来制造。该颗粒在由例如蜡和粘合剂构成的合适的有机体中包含由ALN构成的喷射颗粒，其中诸如Y2O3的烧结媒介质或另外的稀土化合物的常见份额优选是2-6%，所述喷射颗粒同样也可以具有CaO、MgO。(范围原则上可以从大约0.5%至大约10%)。以期望的形状被压制的基体在对于ALN常见的温度时被烧结，在ALN-Y2O3的情况下优选在氮气气氛下的1700°C时。然后在陶瓷上施加牢固附着的金属化部。该金属化部用于固定线圈导线并且用于焊接安装在电路板上，该金属化部例如可以 a)用钨(玻璃)减少湿气地在大约1250°C煅烧+无电流的镍情况下焊接， b)用钥-锰+无电流的镍诸如在大约1250°C时在N2下湿锻烧， c)用可焊接的银， d)用银-钯或者银-钯-钼或者银-钼或者钼，但是也可以 e)用铜来实施。变型a至d除了金属粉末之外通常还需要专门适用于AlN的玻璃，也就是只能与AlN缓慢反应或根本不与AlN反应而形成氮。变型a至d大多基于ZnO地加以制造。该金属化部在850°C时氧化地锻烧。作为用于金属化的方法采用浸溃、丝网印刷或者喷射(与“喷墨”类似的工作方式)。适用于金属化的方法例如在DE 198 28 574 B4中加以描述。为了能在本专利技术成型体的情况下制造用于焊接连接的接触面，本专利技术的成型体在为此设置的表面区域、即接触面处被金属化。如果成型体接着根据其规定的使用目的而被处理，则用该成型体的接触面将该成型体焊接到电路上或者将连接端焊接到接触面上。接触面的金属化以已知的方式通过将金属化膏敷设到在为此设置的表面区域上的部件上以及接着的热处理来进行。金属化膏通过滚压、丝网印刷或移转印刷来敷设。这些敷设方法例如由 “Mo-Mn Metallization on AlN Substrate”，Ceramic Transactions,15/1990，365-374页已知。例如在具有大约6mm长、4mm宽和3mm高的特别小尺寸的绕组体的U形陶瓷线圈体情况下,支脚具有大约0.6mm的长度以及大约1.2mm的宽度。由此,在U支脚的端面上分别待金属化的面积大约是3.6mm2。通过已知的印刷方法，连接到所述端面的支脚面仅以非常小的规模被焊膏浸润。在具有这样的小尺寸的预定接触面上的焊接连接情况下，可能出现涉及附着强度的问题。焊接连接最重要的参数是陶瓷材料的组成、金属化膏的组成和焊剂的组成以及所要求的附着强度，该附着强度基本上通过接触面的大小加以影响。在金属化膏的已知敷设方法中，多个成型体被定向为，使得待印刷的面全部朝着相同的方向定向。然后用金属化膏对成型体的端面进行印刷。连接到被印刷的端面的面通过膨胀到边缘上方的金属化膏一般被浸润到直至大约0.06mm的伸展量。相反，在此描述的金属化方法使得可以通过在相应端面的金属化部之外将成型体浸溃到金属化膏中还实现在任意环境下与相应端面连接的面的金属化，尤其是支脚面的金属化。尤其是在具有由成型体决定的支脚——所述支脚的端面应当被金属化以制造接触面一的部件情况下，支脚的浸溃深度可以多达支脚长度的90%。浸溃深度多达支脚长度的60%的区域是优选的。该浸溃深度尤其是依据成型体的大小并由此依据支脚长度来加以选择。支脚长度越小，浸溃深度与支脚长度相比就越大，以由此获得尽可能大的金属化面。在支脚长度例如为0.6mm的情况下，在浸溃深度为支脚长度的60%时经金属化的支脚长度处于 0.36mm。通过金属化面的增大，可以提高金属化部的附着强度并由此也可以相应提高焊接连接的附着强度。在金属化面增大了至少50%的情况下，可以实现大于两倍那么大的附着强度。相对于用于敷设金属化膏的已知方法的另一优点是该方法更简单和更快速并由此导致其更大的经济性。成型体对于浸溃过程借助一种装置全部保持在同一个定向上，使得待金属化的表面区域指向下方并且应当被连接到的端面全部被布置在相同的高度处。与该方法对应地，存在两种准备用于浸溃过程的金属化膏的可能性。金属化膏一方面可以在槽中准备。这需要随着金属化膏通过浸溃过程的消耗增多而将每个浸溃过程协调到金属化膏的下降的水平或者将金属化膏在槽中的填充设定到恒定的水平。作为替换，金属化膏可以被敷设到平坦的、水平布置的面上达预定的层厚。为此可以借助刮板将金属化膏涂抹在面上，使得对浸溃过程提供所需要的浸溃深度。然后将成型体以其待金属化的面浸溃到金属化膏中。该浸溃可以一直进行到放置到承载金属化部的面上为止。由此实现了始终均匀的金属化。但是金属化膏的粘度必须被设定为，使得在起模之后用金属化膏以需要的层厚浸润接触面。在每次浸溃过程之后，重新用金属化膏以预定的层厚涂抹面。为此可以事先将之前浸溃过程的金属化膏完全从面中除去。在该方法中，与之前的浸溃方法相反，不考虑槽中金属化膏的变动的水平。金属化膏的粘度以及由此金属化膏的散布对金属化的结果施加显著的影响。因此有利的是，在浸溃成型体的待金属化的表面区域时金属化膏的表面由于例如通过浸入的线圈体支脚导致的渗滤而不会拱起。由此避免金属化膏浸润不允许被金属化的区域，例如线圈体的承载绕组的区域。如果需要将例如松油醇用于粘合，则在浸入成型体时由于该成型体的缓慢进程会出现膏表面的起皱。已被证明有利的是大约160000至250000mPa *s的高粘度。例如在由(2-氧基乙酯)_乙酸构成的溶液中的金属化膏、金属粉末和烧结玻璃包含这样的粘度。由于(2-氧基乙酯)_乙酸的良好流动特性，用(2-氧基乙酯)-乙酸实现固体在金属化膏中超过85%的非常高的填充度。诸如钨、钥或银-钯合金的金属特别适合于金属化。成型体的待金属化表面区域在金属化膏中的停留持续时间可以有利地与浸溃深度、粘度和浸溃速度协调并且约为0.2至2秒。为了避免金属化膏在接触面处、尤其是在稍后被连接到的端面处形成液滴，可以在另一有利的构型中将过剩的金属化膏滴落到为此设置的面上，所述面例如是滴落板。为此成型体短暂地以其被金属化膏覆盖的端面放置到平坦的面上。在除去该面时，过剩的金属化膏被留下，从而不会形成液滴。该平坦的面也可以被结构化为滴落板。该结构化部例本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有由高热导率的电绝缘材料制成的陶瓷芯的线圈体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.11 DE 102011005447.21.具有由高热导率的电绝缘材料制成的陶瓷芯的线圈体。2.根据权利要求1所述的线圈体，其特征在于，所述陶瓷芯由具有WLF>28W/mK的高热导率的电绝缘材料制成。3.根据权利要求1或2所述的线圈体，其特征在于，所述陶瓷芯包含A1N。4.根据权利要求1至3的一项或多项所述的线圈体，其特征在于，所述陶瓷芯包含AlN以及多达10%的烧结媒介物，优选烧结媒介物的量为0.5至10%，特别优选地烧结媒介物的量为2至6%。5.根据权利要求1至4的一项或多项所述的线圈体，其特征在于，所述陶瓷芯包含AlN以及作为烧结媒介物的Y2O3、其它稀土化合物、CaO和/或MgO。6.根据权利要求1至5的一项或多项所述的线圈体，其特征在于，所述陶瓷芯包含A1N-4%Y203。7.用于制造根据上述权利要求的一项或多项所述的线圈体的方法，其特征在于，由处于合适的有机体中的合适的颗粒通过合适的压制方法制造线圈体的基体，烧结被压制为期望形状的基体并且在陶瓷上施加牢固附着的金属化部。8.根据 权利要求7所述的方法，其特征在于，作为颗粒使用喷射颗粒。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述有机体包含蜡和粘合剂。10.根据权利要求7至9的一项或多项所述的方法，其特征在于，作为压制方法使用干压方法。11.根据权利要求7至10的一项或多项所述的方法，其特征在于，所述喷射颗粒包含一定量的烧结媒介物。12.根据权利要求7至11的一项或多项所述的方法，其特征在于，作为烧结媒介物使用Y2O3、其它稀土化合物、CaO和/或MgO。13.根据权利要求7至12的一项或多项所述的方法，其特征在于，所述烧结媒介物被采用为量为0.5至10%，优选地量为2至6%。14.根据权利要求7至13的一项或多项所述的方法，其特征在于，被压制为期望形状的基体在保护气体气氛下被烧结。15.根据权利要求7至14的一项或多项所述的方法，其特征在于，作为保护气体采用氮。16.根据权利要求7至15的一项或多项所述的方法，其特征在于，所述线圈体在1700°C时被烧结。17.根据权利要求7至16的一项或多项所述的方法，其特征在于，在对线圈体进行金属化时，相同成形的一定数量的线圈体(2)借助装置(3)被保持在相同的定向上，使得待金属化的表面区域(5，21)指向下并且由此形成成型体(2)的端面(5)，所有成型体(2)的端面(5)都被布置在相同的高度处，成型体(2)借助装置(3)被浸溃到金属化膏(13)中如此远，直至待金属化的表面区域(5，21)完全被金属化膏(13)覆盖并且此后成型体(2)经受与金属化膏(13)的组成相协调的热处理。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述金属化膏(13)被填...

【专利技术属性】
技术研发人员：A多恩，R莱奈斯，A蒂姆，
申请(专利权)人：陶瓷技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE