[发明专利]具有陶瓷芯的线圈体

说明书

技术领域

本发明的主题是具有陶瓷芯的线圈体（扼流圈，频率滤波器）。

背景技术

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）。

发明内容

本发明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。本发明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AlN、优选AlN-4%Y₂O₃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。根据本发明所采用的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℃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℃煅烧+无电流的镍情况下焊接，

b)用钼-锰+无电流的镍诸如在大约1250℃时在N₂下湿锻烧，

c)用可焊接的银，

d)用银-钯或者银-钯-铂或者银-铂或者铂，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℃时氧化地锻烧。

作为用于金属化的方法采用浸渍、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。

为了能在本发明成型体的情况下制造用于焊接连接的接触面，本发明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渍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。