專利名稱：多層感應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)器(inductor),更特別地,涉及一種通過層疊(multilayer)其上印刷有內(nèi)部電極圖案的多個(gè)本體片(body sheet)而形成線圈部件的多層感應(yīng)器。
背景技術(shù)：
主要用于便攜式器件內(nèi)的電源電路(諸如DC-DC變流器)的多層感應(yīng)器已發(fā)展為小型的，并且實(shí)現(xiàn)高電流 、低DC電阻等。最近，隨著對(duì)高頻且小型的DC-DC變流器的需求增加，使用多層感應(yīng)器來代替現(xiàn)有的卷繞線圈已增加。多層感應(yīng)器由這樣的層壓件(laminate)構(gòu)造，在該層壓件中，以多個(gè)層層疊的磁性部件以及插入到磁性部件中的非磁性層是復(fù)雜的，并且具有這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在磁性部件或非磁性部件中形成有導(dǎo)電金屬的內(nèi)部線圈，并且在每層中形成有沖孔，以與多個(gè)層連接。當(dāng)將磁性體用于多層感應(yīng)器時(shí)，通?？梢允褂冒∟1、Zn、Cu等的鐵氧體(ferrite),而當(dāng)將非磁性體用于多層感應(yīng)器時(shí),通?？梢允褂冒╖n和Cu、Zr的鐵氧體、或者包括Ti03、SiO2^Al2O3等的玻璃。這樣，由于磁性體隨著電流增大而磁飽和，多層感應(yīng)器導(dǎo)致電感的退化(DC偏置特性的退化)。為了解決以上問題，已使用一種通過在與層疊磁性體的方向相同的水平方向上插入非磁性體來增強(qiáng)DC偏置特性的方法。然而，非磁性體可以擴(kuò)散至磁性體，并且因此材料的損失系數(shù)可能增大。此外，由于擴(kuò)散至磁性體，不可能使非磁性體的厚度變薄。此外，為了解決擴(kuò)散問題，可以將電介質(zhì)材料插入到感應(yīng)器中，但是由于是非燒結(jié)的，接合強(qiáng)度降低，并且因此感應(yīng)器的斷裂強(qiáng)度降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供這樣一種多層感應(yīng)器，其能夠通過綜合使用非磁性材料的間隔件(gap )和電介質(zhì)材料的間隔件來改進(jìn)斷裂強(qiáng)度和DC偏置特性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式，提供了一種多層感應(yīng)器，包括:層壓件，在該層壓件上層疊有多個(gè)本體片；線圈部件，構(gòu)造成具有形成在本體片上的內(nèi)部電極圖案;第一間隔件，由位于層疊的本體片之間的非磁性材料制成；第二間隔件，由位于層疊的本體片之間的電介質(zhì)材料制成，并位于與第一間隔件不同的層上；以及外部電極，形成在層壓件的兩個(gè)表面上，并與線圈部件的兩個(gè)端部電連接。
第一間隔件可以形成為具有足以同時(shí)接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案和位于其底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。第一間隔件可以定位成接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案。第二間隔件可以從線圈部件的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。第二間隔件可以從線圈部件的中央至線圈部件的外側(cè)而形成。第二間隔件可以印刷在本體片的頂部表面和底部表面中的任一者上。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式，提供了一種多層感應(yīng)器，包括:層壓件，在該層壓件上層疊有多個(gè)本體片；線圈部件，構(gòu)造成具有形成在本體片上的內(nèi)部電極圖案；第一間隔件，由位于層疊的本體片之間的非磁性材料制成；第二間隔件，由位于層疊的本體片之間的電介質(zhì)材料制成，并位于與第一間隔件相同的層上；外部電極，形成在層壓件的兩個(gè)表面上，并與線圈部件的兩個(gè)端部電連接。第一間隔件可以位于第二間隔件的兩個(gè)端部處。第二間隔件可以從線圈部件的中央至線圈部件的外側(cè)而形成。第二間隔件可以從線圈部件的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。第二間隔件可以位于第一間隔件的兩個(gè)端部處。第一間隔件可以從線圈部件的中央至線圈部件的外側(cè)而形成。第一間隔件可以從線圈部件的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。第一間隔件可以形成為具有足以同時(shí)接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案和位于其底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。第二間隔件可以形成為具有足以同時(shí)接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案和位于其底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器的立體圖；圖2是沿著圖1的線Ι-Γ截取的橫截面圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器的特性的圖表；以及圖4A至圖4L是根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方式的多層感應(yīng)器的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。然而，僅以實(shí)例的方式描述示例性實(shí)施方式,并且本發(fā)明不限于此。在描述本發(fā)明時(shí)，當(dāng)對(duì)與本發(fā)明相關(guān)的眾所周知的技術(shù)的詳細(xì)描述可能不必要地使得本發(fā)明的精神不清楚時(shí)，將省略其詳細(xì)描述。此外，下面的術(shù)語考慮到本發(fā)明的功能而定義，并且可以根據(jù)使用者和操作者的意圖以不同的方式理解。因此，其定義應(yīng)當(dāng)基于整個(gè)說明書的內(nèi)容來理解。因此，本發(fā)明的精神通過權(quán)利要求來確定，并且可以提供以下示例性實(shí)施方式，以對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員有效地描述本發(fā)明的精神。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器100的立體圖，并且圖2是沿著圖1的線Ι-Γ截取的橫截面圖。參照?qǐng)D1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器100可以包括層壓件110、線圈部件140、第一間隔件、第二間隔件、以及外部電極120。層壓件110通過以幾個(gè)層層疊鐵氧體材料的本體片而形成。通常，鐵氧體(其是諸如具有磁性的陶瓷的材料)對(duì)于磁場(chǎng)具有高透過性以及高電阻，并且因此已用于各種電子部件。本體片制成薄片狀，并且本體片的頂部表面形成有內(nèi)部電極圖案130。內(nèi)部電極圖案130通過以幾個(gè)層層疊本體片而豎直地組裝，并且線圈部件140通過組裝好的內(nèi)部電極圖案130而制成。此外，層壓件110的兩個(gè)表面都設(shè)置有外部電極120，其中，外部電極120與線圈部件的兩個(gè)端部電連接。位于層壓件Iio中的線圈部件140通過外部電極120與外部電連接。同時(shí)，第一間隔件150位于層疊的本體片之間并且由非磁性材料制成。第一間隔件150使鐵氧體的有效滲透性降低并且使飽和延遲，因此改進(jìn)了 DC偏置特性。當(dāng)將非磁性體用作第一間隔件150時(shí)，是Cu、Zn、Fe等。此外，第二間隔件160位于層疊的本體片之間，并且由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160形成在與第一間隔件150不同的層上。由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160不允許向磁性體的擴(kuò)散，并且因此可以在不增大材料的損失系數(shù)的情況下由薄的厚度形成。這樣，根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器100綜合地使用由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160，從而在不降低感應(yīng)器的斷裂強(qiáng)度的情況下顯著改進(jìn)DC偏置特性。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器的特性的圖表，其中，■線示出了其中間隔件 從線圈部件的中央至層壓件的兩個(gè)端部而形成的感應(yīng)器的特性，并且 線示出了其中間隔件從線圈部件的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成的感應(yīng)器的特性。此外，▲線示出了綜合地使用非磁性材料的間隔件和電介質(zhì)材料的間隔件的本發(fā)明的感應(yīng)器特性。從圖3可以認(rèn)識(shí)到，其中間隔件從線圈部件的中央至層壓件的兩個(gè)端部而形成的感應(yīng)器■的DC偏置特性比其中間隔件從線圈部件的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成的感應(yīng)器 的DC偏置特性更優(yōu)越?？梢哉J(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的感應(yīng)器▲表現(xiàn)出比其中間隔件從線圈部件的中央至層壓件的兩個(gè)端部而形成的感應(yīng)器■的DC偏置特性更優(yōu)越的DC偏置特性。在此，第一間隔件150可以形成為具有足以同時(shí)接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案130和位于其底部上的內(nèi)部電極圖案130的厚度，并且還可以定位成接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案130。此外，第二間隔件160可以從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成或者從線圈部件140的中央至線圈部件的外側(cè)而形成。此外，第二間隔件160可以印刷在本體片的頂部表面和底部表面中的任一者上。同時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160可以位于相同的層上。此外，第一間隔件150可以位于第二間隔件160的兩個(gè)端部上，并且第二間隔件160可以從線圈部件140的中央至線圈部件的外側(cè)而形成或者從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。此外，第二間隔件160可以位于第一間隔件150的兩個(gè)端部上，并且第一間隔件150可以從線圈部件140的中央至線圈部件的外側(cè)而形成或者從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。另外，第一間隔件150和第二間隔件160可以形成為具有足以同時(shí)接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案130和位于其底部上的內(nèi)部電極圖案130的厚度。圖4A至4L是詳細(xì)示出了如上所述的本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施方式的圖示。將參照?qǐng)D4A至圖4L描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。為了參考，圖4A至4L所示的多層感應(yīng)器在第一間隔件150和第二間隔件160的形狀上具有差別，并且因此以下僅描述第一間隔件150和第二間隔件160。參照?qǐng)D4A，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150形成于層壓件110的兩個(gè)端部，并且第一間隔件150可以形成為具有足以同時(shí)接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案和位于其底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。此夕卜，由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160可以從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。參照?qǐng)D4B，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150形成于層壓件110的兩個(gè)端部，并且第一間隔件150可以形成為具有足以同時(shí)接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案和位于其底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。此夕卜，由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160可以從線圈部件140的中央至線圈部件的外側(cè)而形成或者從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。參照?qǐng)D4C，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150可以形成于層壓件110的兩個(gè)端部，并且定位成接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案130。此外，由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160從線圈部件140的中央至線圈部件的外側(cè)而形成或者從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。參照?qǐng)D4D，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160位于相同的層上，并且第二間隔件160可以從線圈部件140的中間至線圈部件的外側(cè)而形成，并且第一間隔件150可以形成在第二間隔件160的兩個(gè)端部處。參照?qǐng)D4E，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160位于相同的層上，并且第二間隔件160可以從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成，并且第一間隔件150可以形成在第二間隔件160的兩個(gè)端部處。參照?qǐng)D4F，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160位于相同的層上，并且第二間隔件160可以從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成，并且第一間隔件150可以形成在第二間隔件160的兩個(gè)端部處。此外，第一間隔件150還可以從線圈部件140的外側(cè)至層壓件110的兩個(gè)端部而形成。參照?qǐng)D4G，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160位于相同的層上,并且第一間隔件150可以從線圈部件140的中央至線圈部件的外側(cè)而形成，并且第二間隔件160可以形成在第一間隔件150的兩個(gè)端部處。參照?qǐng)D4H，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160位于相同的層上，并且第二間隔件160可以從線圈部件140的中央至線圈部件的外側(cè)而形成，并且第一間隔件150可以形成在第二間隔件160的兩個(gè)端部處。此外，第一間隔件150還可以從線圈部件140的外側(cè)至層壓件110的兩個(gè)端部而形成。參照?qǐng)D41，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160位于相同的層上，并且第二間隔件160可以從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成，并且第一間隔件150可以從線圈部件140的外側(cè)至層壓件110的兩個(gè)端部而形成。參照?qǐng)D4J，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160位于相同的層上，并且第一間隔件150可以從線圈部件140的中央至線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成，并且第二間隔件160可以形成在第一間隔件150的兩個(gè)端部處。參照?qǐng)D4K，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160位于相同的層上，并且第一間隔件150可以從線圈部件140的中央至線圈部件的外側(cè)而形成，并且第二間隔件160可以形成在第一間隔件150的兩個(gè)端部處。另外，第一間隔件150和第二間隔件160可以形成為具有足以同時(shí)接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案和位于其底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。參照?qǐng)D4L，在根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器中，由非磁性材料制成的第一間隔件150和由電介質(zhì)材料制成的第二間隔件160位于相同的層上，并且第二間隔件160可以從線圈部件140的中央至線圈部件的外側(cè)而形成，并且第一間隔件150可以形成在第二間隔件160的兩個(gè)端部處。另外，第一間隔件150和第二間隔件160可以形成為具有足以同時(shí)接觸位于其頂部上的內(nèi)部電極圖案和位于其底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。按照根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器，通過綜合地使用非磁性材料的間隔件和電介質(zhì)材料的間隔件，可以在不降低感應(yīng)器的斷裂強(qiáng)度的情況下顯著改進(jìn)DC偏置特性。盡管已出于示例的目的公開了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不背離如所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以做出各種修改、添加和替換。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)被認(rèn)為是限于所描述的實(shí)施方式，而是由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種多層感應(yīng)器,包括: 層壓件，在所述層壓件上層疊有多個(gè)本體片； 線圈部件，構(gòu)造成具有形成在所述本體片上的內(nèi)部電極圖案； 第一間隔件，由位于層疊的本體片之間的非磁性材料制成； 第二間隔件，由位于層疊的本體片之間的電介質(zhì)材料制成，并位于與所述第一間隔件不同的層上；以及 外部電極，形成在所述層壓件的兩個(gè)表面上，并與所述線圈部件的兩個(gè)端部電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第一間隔件形成為具有足以同時(shí)接觸位于所述第一間隔件的頂部上的內(nèi)部電極圖案和位于所述第一間隔件的底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第一間隔件定位成接觸位于所述第一間隔件的頂部上的內(nèi)部電極圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第二間隔件從所述線圈部件的中央至所述線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第二間隔件從所述線圈部件的中央至所述線圈部件的外側(cè)而形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第二間隔件印刷在所述本體片的頂部表面和底部表面中的任一者上。
7.—種多層感應(yīng)器,包括: 層壓件，在所述層壓件上層疊有多個(gè)本體片； 線圈部件，構(gòu)造成具有形成在所述本體片上的內(nèi)部電極圖案； 第一間隔件，由位于層疊的本體片之間的非磁性材料制成； 第二間隔件，由位于層疊的本體片之間的電介質(zhì)材料制成，并位于與所述第一間隔件相同的層上；以及 外部電極，形成在所述層壓件的兩個(gè)表面上，并與所述線圈部件的兩個(gè)端部電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第一間隔件位于所述第二間隔件的兩個(gè)端部處。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第二間隔件從所述線圈部件的中央至所述線圈部件的外側(cè)而形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第二間隔件從所述線圈部件的中央至所述線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第二間隔件位于所述第一間隔件的兩個(gè)端部處。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第一間隔件從所述線圈部件的中央至所述線圈部件的外側(cè)而形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第一間隔件從所述線圈部件的中央至所述線圈部件的內(nèi)側(cè)而形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層感應(yīng)器，其中，所述第一間隔件形成為具有足以同時(shí)接觸位于所述第一間隔件的頂部上的內(nèi)部電 極圖案和位于所述第一間隔件的底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層感 應(yīng)器，其中，所述第二間隔件形成為具有足以同時(shí)接觸位于所述第二間隔件的頂部上的內(nèi)部電極圖案和位于所述第二間隔件的底部上的內(nèi)部電極圖案的厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多層感應(yīng)器。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的多層感應(yīng)器包括層壓件，在該層壓件上層疊有多個(gè)本體片；線圈部件，構(gòu)造成具有形成在本體片上的內(nèi)部電極圖案；第一間隔件，由位于層疊的本體片之間的非磁性材料制成；第二間隔件，由位于層疊的本體片之間的電介質(zhì)材料制成，并位于與第一間隔件不同的層上；以及外部電極，形成在層壓件的兩個(gè)表面上，并與線圈部件的兩個(gè)端部電連接。通過這種構(gòu)造，本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式能在不降低感應(yīng)器的斷裂強(qiáng)度的情況下顯著改進(jìn)DC偏置特性。
文檔編號(hào)H01F27/28GK103187157SQ20121058074
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者鄭東晉, 申赫洙 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社