片式多层电感器(MLCI)的关键技术
绕线型片式电感器的制作工艺相对比较简单.它是将细导线绕在软磁铁氧体磁芯上,并在磁芯基底引出钩形短引线再用树脂封固而成.其特点是工艺继承性强,电流容量较大,适用于频率较低的电路中.该产品的最小体积为2.5×2.0×1.8mm,小型化受到限制.而MLCI在片式元器件中,是技术难度最大和工艺最复杂的一种SMC.大家知道,像片式多层电容器(MLCC)和片式电阻器等独石结构元件,是由多层电容介质或电阻体并联共烧而成.MLCI则不用绕线,是用铁氧体浆料和导体浆料交替印刷、叠层、烧结、形成闭合磁路.它与MLCC等独石结构元件的最大区别在于整个电极导体在多层叠合的铁氧体内螺旋式串联.并联型独石元件的制作仅用低至一两个印刷图形并通过位移方法即可实现,而串联型独石MLCI在加工过程中至少需要4~6个不同位置的通孔串联和2~4个不同位置的通孔部位,或在印刷过程中使铁氧体膜片交替掩蔽.
1. MLCI的制造工艺
日本TDK、村田和美国AEM是生产MLCI的巨商,拥有许多发明专利.MLCI的工艺方法主要有湿法和干法两类.
1.1 湿法工艺
目前比较成熟的湿法工艺主要有两种:
A. 通路形成法
该法为美国AEM公司的专利技术.大体工艺过程是:将低温型铁氧体浆料印制成膜片,在膜上印刷导线线圈(红四分之三周),再印刷同样尺寸的铁氧体膜,尔后用化学方法将铁氧体膜穿孔,使导体线圈裸露后,再印刷导体线圈,使之连接.依次按上述方法印刷多层导体线圈,烘干共绕,再制作端电极.MLCI的尺寸不同,导体线圈数量不同,铁氧体膜厚度及材料不同、MLCI的参数指标则各异.通路形成法是目前最先进的湿法工艺.
B. 交迭印刷法
该法是利用丝网印刷工艺,在衬底上将铁氧体浆料印刷成铁氧体膜,再用银浆印刷约四分之三周的线圈,尔后印刷铁氧体膜,使一半区域上的二分之一周的导电银浆被铁氧体膜覆盖,再继续印刷四分之三周的银奖,与上次印刷的未被覆盖的银浆相连接,从而形成中间被铁氧体膜隔开的导体回路.按此过程,印刷所需层数的结构,经烘干、切割、倒角等工序,再在900℃以下共烧,制作端电极,即形成MLCI.
1.2干法工艺
此法主要是指流延穿孔法,采用陶瓷流延工艺,将加有粘合剂的低温型铁氧体浆料制成干膜片,再采用机械方法在设定位置打孔,尔后在膜片上印刷导电银浆(约四分之三周),并在通孔中也填满银奖.将印刷银浆的铁氧体干膜片精确对位叠层压制在一起,再切割成单个MLCI生坏,尔后去除粘合剂共烧,制作端电极.
2 MLCI的关键技术
目前,我国已有三种不同磁导率的NiCuZn低温烧结材料通过了技术鉴定,为产业化打下了基础.对于MLCI生产线专用设备、检测系统及部分关键工艺技术,仍需引进.
