一种高Q值电感及其制作方法与流程

一种高q值电感及其制作方法
技术领域
1.本发明涉及一种高q值电感及其制作方法，属于电感器技术领域。


背景技术：

2.电感q值是电感的品质因素，它是用来衡量电感元器件的主要参数。是指电感器在某一频率下的交流电压工作时，所呈现的感抗与等效损耗电阻之比，电感器的q值越高，其损耗越小，效率越高。电感器的品质因素的高低与线圈导线的直流电阻、介质损耗、及屏蔽罩等引起的有关。
3.电感是电调滤波器电路中非常重要的无源元器件，在射频电路中它有以下的功能：1.调谐；2.匹配；3.滤波。现阶段的ltcc电调滤波器中由于损耗大，导致电感器q值低，满足不了需求；因此，制作低损耗、高q值的ltcc电感器已成为目前的发展趋势。
4.现有的电感器是采用ltcc工艺的电调滤波器的集成电感器，该电感器有三个电感，分别为输入l1、输出电感l1、耦合电感l2。耦合电感两端接ltcc基板的变容二极管，输入输出电感接耦合电感l2的中间抽头。
5.图1电感l1/l2图案通过图2通孔h连接到图3电感l1/l2图案，使得形成电感l1/l2。由于这样的结构以及陶瓷基板介质损耗太大，导致q值太低，生产有效率低。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是：提供一种高q值电感及其制作方法，以解决上述现有技术中存在的问题。
7.本发明采取的技术方案为：一种高q值电感，包括ltcc基板，ltcc基板内部设置有电感空腔腔，电感空腔腔内悬空安装有输入电感l1、输出电感l1、耦合电感l2和耦合电感l3。
8.优选的，上述耦合电感l2和耦合电感l3两端接ltcc基板的变容二极管，输入电感l1、输出电感l1接耦合电感l2、l3的中间抽头。
9.一种高q值电感的制作方法，该方法包括以下步骤：1）流延：将有机物（主要由聚合物粘接剂和溶解于溶液的增塑剂组成）和无机物（有陶瓷和玻璃组成）成分按照设定的比例混合，用球磨的方法进行碾磨和均匀化，然后浇注在一个移动的载带上，通过一个干燥区，去除所有的溶剂，通过控制刮刀间隙，流延成所需的厚度；流延生带膜厚50
±
0.8um；2）切断：将流延好的成卷生带，按照设置好长度和宽度，使用切刀将成卷生带切断分离为标准尺寸的单片生带；3）开孔：利用激光在单片生带上形成通孔，通孔是在生带上打出小孔，用在不同层上互联电路，开孔孔径：200
±
10um；4）印刷：利用标准的厚膜印刷技术对导体浆料进行印刷和烘干，形成内部电路，内部电极印刷线厚：10~12um；
5）叠层：将印刷好的生带按照设定的顺序叠压在一起，形成立体闭合线路，以实现电路互联功能；叠层偏位精度邻偏＜60um，总偏＜80um。叠层厚度：1.10
±
0.2mm；6）等静压：将叠层后的产品bar块真空密封后置于设定温度的水中，通过向水施加规定的压力，使产品bar块各个方向承受相同的压力，最终将产品bar块压实，避免后续切割分层；等静压压力：5100psi；水温：70
±
5℃；7）切割：按照设定的产品长宽尺寸，将压好的产品bar块切割分离为单片的半成品，并将引出电极显露出来；切台温度：85
±
10℃；切割后外形尺寸：长2.344
±
0.050mm、宽1.4064
±
0.050mm、厚度1.10
±
0.20mm；8）烧结：将已经排除有机物的半成品置于箱式烧结炉或网带式烧结炉中，设定好烧结曲线（峰值温度及保温时间），让半成品在高温下发生化学反应，烧结成瓷；烧结温度max：870
±
5℃，保温时间90
±
10min；9）倒角：将烧结后的半成品置于倒角罐中，并加入磨介，设定好倒角时间，让半成品与磨介充分摩擦，将瓷体棱角磨成圆弧状；倒角时间：240
±
10min；10）端电极：将倒角后的半成品置于沾银jig板中，设定好沾银参数，将产品端头浸入端浆中，随后进行烘干、烧银，最终形成端电极；端电极宽度尺寸：0.5
±
0.2mm；12）电镀：采用电镀工艺在产品的表面电极上镀镍、镀锡铅，形成三层电极材料，更好的实现产品的可焊性和耐焊性；镀层厚度：镍3~6um；锡铅层4~14um。
10.本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明在ltcc基板集成电感处设置电感空腔腔，形成电感层空气腔以此来降低介质损耗；介质损耗损耗的降低，从而提高电感的q值，解决了电调滤波器的电感器损耗大、q值低等问题。
附图说明
11.图1是现有的电感l1/l2图案布置图；图2是现有的电感通孔h连接示意图；图3是现有的电感另一层l1/l2图案布置图；图4是本发明的图案结构示意图；图5是本发明的电感通孔h连接示意图；图6是本发明的另一层图案结构示意图；图7是本发明的截面结构示意图；图8是本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
13.实施例1：如图4-8所示，一种高q值电感，包括ltcc基板1，ltcc基板1内部设置有电感空腔腔2，电感空腔腔2内悬空安装有输入电感l1、输出电感l1、耦合电感l2和耦合电感l3。
14.优选的，上述耦合电感l2和耦合电感l3两端接ltcc基板的变容二极管，输入电感l1、输出电感l1接耦合电感l2、l3的中间抽头。
15.本发明通过预先设计好陶瓷基板的菲林和钢网，在菲林和钢网中设计电感圈层挖
空气腔，采用低温共烧陶瓷技术，通过流延、切断、打孔、印刷、叠层、等静压、切割、排胶烧结、粘银、金属化工艺，将电调滤波器中电感进行集成，形成电感层空气腔以此来降低介质损耗；介质损耗损耗的降低，从而提高电感的q值，解决了电调滤波器的电感器损耗大、q值低等问题。
16.实施例2：一种高q值电感的制作方法，该方法包括以下步骤：1）流延：将有机物（主要由聚合物粘接剂和溶解于溶液的增塑剂组成）和无机物（有陶瓷和玻璃组成）成分按照设定的比例混合，用球磨的方法进行碾磨和均匀化，然后浇注在一个移动的载带上，通过一个干燥区，去除所有的溶剂，通过控制刮刀间隙，流延成所需的厚度；流延生带膜厚50
±
0.8um；生带膜厚偏差过大对最终成品电性能有影响，如滤波器频率偏移、电感产品电感量超出标准范围等；刮刀刀口间隙: 145
±
30；浆料涂布量：50
±
15；干燥区分段的烘干温度：55
±
3、75
±
3、90
±
3；2）切断：将流延好的成卷生带，按照设置好长度和宽度，使用切刀将成卷生带切断分离为标准尺寸的单片生带；长度152.4
±
0.3mm，宽度152.4
±
0.3mm，对角线长度215.5
±
0.5mm；切刀切断长度通过送料马达控制行走，送料马达移动距离：152.4mm；3）开孔：利用激光在单片生带上形成通孔，通孔是在生带上打出小孔，用在不同层上互联电路，开孔孔径：200
±
10um；开孔孔径过大或者过小以及生带未开穿对最终成品电性能有影响，如滤波器频率偏移、电感产品电感量超出标准范围、开路等；4）印刷：利用标准的厚膜印刷技术对导体浆料进行印刷和烘干，形成内部电路，内部电极印刷线厚：10~12um；烘干温度：50
±
5℃，印刷线宽线厚超标以及印刷图案断开或短接、填孔质量差（不饱满）对最终成品电性能有影响，如滤波器频率偏移、电感产品电感量超出标准范围、开路、短路等；5）叠层：将印刷好的生带按照设定的顺序叠压在一起，形成立体闭合线路，以实现电路互联功能；叠层采用的加压台温度：上金型70
±
3℃，下金型55
±
3℃；叠层压力20ton/15s；叠层偏位精度邻偏＜60um，总偏＜80um，叠层厚度：1.10
±
0.2mm；叠层偏位过大对最终成品电性能有影响，如滤波器频率偏移、电感产品电感量超出标准范围、开路等；6）等静压：将叠层后的产品bar块真空密封后置于设定温度的水中，通过向水施加规定的压力，使产品bar块各个方向承受相同的压力，最终将产品bar块压实，避免后续切割分层；等静压压力：5100psi；水温：70
±
5℃；7）切割：按照设定的产品长宽尺寸，将压好的产品bar块切割分离为单片的半成品，并将引出电极显露出来；切台温度：85
±
10℃；切割后外形尺寸：长2.344
±
0.050mm、宽1.4064
±
0.050mm、厚度1.10
±
0.20mm；切割偏位对最终成品电性能有影响，如电性不合格、开路、短路等；8）烧结：将已经排除有机物的半成品置于箱式烧结炉或网带式烧结炉中，设定好烧结曲线（峰值温度及保温时间），让半成品在高温下发生化学反应，烧结成瓷；烧结温度max：870
±
5℃，保温时间90
±
10min；烧结不好导致引出端显露不良（烧损），对最终成品电性能有影响，如电性不合格、开路等；烧结产品外形尺寸：长2.00
±
0.18mm，宽1.25
±
0.18mm，厚度0.85
±
0.18mm；9）倒角：将烧结后的半成品置于倒角罐中，并加入磨介，设定好倒角时间，让半成品与磨介充分摩擦，将瓷体棱角磨成圆弧状；倒角时间：240
±
10min；产品外观有缺损超出
标准影响用户使用、倒角弧度过小影响端电极沾银厚度等；倒角产品外形尺寸：长2.00
±
0.20mm，宽1.25
±
0.20mm，厚度0.85
±
0.20mm；倒角弧度：30~50um10）端电极：将倒角后的半成品置于沾银jig板中，设定好沾银参数，将产品端头浸入端浆中，随后进行烘干、烧银，最终形成端电极；端电极宽度尺寸：0.5
±
0.2mm；产品外观有缺损超出标准影响用户使用、端电极宽度尺寸超差影响用户贴片使用过程中出现贴片异常等；12）电镀：采用电镀工艺在产品的表面电极上镀镍、镀锡铅，形成三层电极材料，更好的实现产品的可焊性和耐焊性；镀层厚度：镍3~6um；锡铅层4~14um；爬镀、镀层厚度偏薄对最终成品可靠性有影响，如产品短路、耐焊性不良、引出端强度低等；13）测试：将化镀后的产品按照设计的电性能标准进行测试分选，主要目的是将ok品与ng品进行分离；测试环境温湿度：温度18~25℃，湿度＜55%；电性能指标设置错误对最终成品电性能有影响，如错混料、用户使用时工作不正常等。
17.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。