[发明专利]多层功率电感器和用于制备其的方法

说明书

相关申请的引用

本申请要求根据35U.S.C.第119条于2012年9月21日提交的题名为“Multilayered Power Inductor And Method For Preparing The Same”的韩国专利申请序列号10-2012-0105315的权益，在此通过引用将其整体并入本申请。

技术领域

本发明涉及多层（积层，multilayer）功率电感器和用于制备其的方法。

背景技术

由于对小、薄、以及多功能电子产品的需要不断增加，芯片部件也需要大电流部件。为了改善与纤薄以及多功能特性保持一致的高电流特性，需要改善材料并且利用基于复合（complexation）的各材料之间的优势。

在多层芯片部件的情况下，作为磁层体（magnetic layer body）的材料，使用具有四元结构如Ni-Zn-Cu-Fe的铁氧体（ferrite）。然而，该材料的饱和磁化值低于金属材料的饱和磁化值，使得其难以达到高电流特性所需的技术规范。因此，已经主要使用该铁氧体材料和金属合金的混合物。

同时，为了提高功率电感器的效率，RDC（直流电阻，Direct Current Resistance）特性被认为是关键因素。为了提高每单位体积的RDC特性，需要提高多层功率电感器在烧制之后的电极致密度（densification）。

如在图1中示出的，根据相关领域的多层功率电感器设置为包括由具有四元结构的铁氧体材料如Ni-Zn-Cu-Fe制成的磁层体10、内部电极20、和外部电极30。内部电极20和外部电极30主要使用银（Ag），并且外部电极30可以进一步包括镀层。

为了提高功率电感器的效率，达到高容量和低RDC是重要的。为了提高容量，难题在于将内部电极20的图案设计成宽度最大化，并且应当确保覆盖体10和内部电极20的覆盖物A的厚度以及切割边缘B。此外，为了降低RDC，在增大内部电极的横截面积方面具有限制。因此，通过在相同横截面积中使内部电极的结构致密化以改善RDC特性是重要的。

在根据相关领域的多层功率电感器的情况下，使用丝网印制法通过印刷银糊剂（paste）（Ag糊剂）在本体10内实施内部电极20的图案化，并且将图案多层化/切割，随后通过共烧制法（co-firing method）烧制，从而进行电极的致密化。在这种情况下，与陶瓷体10的陶瓷材料相比较，由于快速烧结行为，内部电极20更迅速地致密化，并且在烧制银糊剂之后，由于残余碳（在焙烧过程期间没有完全除去的碳）的影响，在内部电极20中出现了许多孔。由于这些孔，内部电极20的致密度降低并且使RDC特性劣化。

因此，现有方法使用其尺寸等于或小于在内部电极层中使用的金属粉末尺寸的陶瓷粉末作为烧结抑制剂以限制金属粉末之间的接触，从而最大程度地延迟内部电极的收缩起始温度，但是迄今仍不能预期（达到）足够的效果。

此外，在共烧制磁层体10和内部电极20时，由于由内部电极的材料和磁层体的陶瓷材料之间的烧结行为的不匹配所引起的应力，在功率电感器烧制之后，可能频繁地出现分层的缺点，如磁层开裂。

[相关领域文献]

[专利文献]

(专利文献1）日本专利特许公开号2005-174974

发明内容

本发明的目的是通过使烧制之后在内部电极中形成的孔数量最小化，以及在内部电极层中使用特定的烧结抑制剂提高内部电极的致密度，提供具有改善的RDC特性的多层功率电感器。

本发明的另一个目的是提供能够改善在内部电极和陶瓷体共烧制时由于烧结行为的不匹配而导致的陶瓷层分层的缺点的多层功率电感器。

此外，本发明的又一个目的是提供用于制备多层功率电感器的方法。

根据本发明的示例性实施方式，提供了多层功率电感器，包括：磁层、内部电极层、和外部电极层，其中，在内部电极层部分，孔比率是7%以下。

内部电极层可以包含对于每100重量份的金属粉末0.01至2重量份的烧结抑制剂。

金属粉末可以是银（Ag）。

烧结抑制剂可以是选自由ZrO₂、MnO₂、TiO₂、和Fe₂O₃组成的组中的一种或多种。

烧结抑制剂可以具有1μm以下的平均颗粒尺寸以及1200℃以上的熔点。

内部电极层的厚度可以是20至80μm。