用于共模扼流圈的非磁性鐵氧體電介質(zhì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體上涉及用于共模扼流圈的非磁性鐵氧體電介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 本節(jié)內(nèi)容提供了與本發(fā)明有關(guān)的【背景技術(shù)】信息，其未必是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003] 扼流圈常在電子電路中用于阻擋超過期望范圍的信號(hào)頻率，同時(shí)允許DC或低頻 信號(hào)通過。因此，扼流圈已用來(lái)防止電磁干擾（EMI)擾亂各種電子設(shè)備。
[0004] 扼流圈通常設(shè)置有磁芯，通過其或繞其放置導(dǎo)體或線圈。鐵氧體材料常用作許多 扼流圈的磁芯材料，這是因?yàn)?，例如鐵氧體具有敏感的磁性-頻率關(guān)系?？稍趯?dǎo)體或線圈之 間放置電介質(zhì)層。常規(guī)的電介質(zhì)層可包含二氧化鈦或氧化鋁。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本節(jié)內(nèi)容提供了本發(fā)明的總體概括，并非是其完整范圍或其所有特征的全面公 開。
[0006] 根據(jù)各方面，本發(fā)明公開了共模扼流圈的示例性實(shí)施方式。本發(fā)明還公開了共模 扼流圈的制作或制造方法。在一些示例性實(shí)施方式中，共模扼流圈包含大致呈矩形的主體， 所述主體具有相對(duì)的第一端和第二端，并且包含：下鐵氧體部；上鐵氧體部；和位于所述主 體內(nèi)的至少一對(duì)在橫向間隔開的內(nèi)部導(dǎo)體，所述內(nèi)部導(dǎo)體大致位于所述上鐵氧體部和下鐵 氧體部之間，并且從所述大致呈矩形的主體的所述第一端附近縱向延伸至所述第二端附 近。所述共模扼流圈還可包含非磁性鐵氧體電介質(zhì)，其位于所述主體內(nèi)并橫向設(shè)置在所述 至少一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)體之間。
[0007] 通過本文所提供的描述，本發(fā)明的其他適用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。本節(jié)內(nèi)容中的 描述和具體實(shí)例僅出于說明的目的，并不意在限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0008] 本文所描述的附圖僅出于說明所選實(shí)施方式的目的，并非是所有可能的實(shí)施方 案，這些附圖并不意在限制本發(fā)明的范圍。
[0009] 圖1是示例性實(shí)施方式的共模扼流圈的透視圖；
[0010] 圖2是示出了示例性實(shí)施方式的共模扼流圈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的共模扼流圈透視圖；
[0011] 圖3A和3B是示例性實(shí)施方式的非磁性鐵氧體電介質(zhì)材料的掃描電子顯微鏡 (SEM)圖像；
[0012] 圖4A和4B是現(xiàn)有技術(shù)的二氧化鈦電介質(zhì)材料的SHM圖像；和
[0013] 圖5和6提供了對(duì)示例性實(shí)施方式的共模扼流圈的物理原型測(cè)量的各種性能試驗(yàn) 數(shù)據(jù)，提供此試驗(yàn)結(jié)果僅出于示例的目的而并非限制的目的。
[0014] 在這些附圖的若干視圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記指示相應(yīng)的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 現(xiàn)在將參照附圖更加全面地描述示例性實(shí)施方式。
[0016] 本發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，當(dāng)施加額定電壓時(shí)，一些現(xiàn)有的使用二氧化鈦?zhàn)鳛殡娊橘|(zhì) 層的共模扼流圈在高溫高濕條件下更容易失效。在意識(shí)到以上問題后，本發(fā)明人進(jìn)行了研 發(fā)并在本文中公開了用于共模扼流圈的非磁性鐵氧體電介質(zhì)（例如，材料層等）的示例性 實(shí)施方式。
[0017] 例如，本文公開了示例性實(shí)施方式的共模扼流圈（例如，圖1和圖2等），其包含大 致呈矩形的主體，所述主體具有相對(duì)的第一端和第二端，并且包含：下鐵氧體部；上鐵氧體 部；和位于所述主體內(nèi)的至少一對(duì)在橫向間隔開的內(nèi)部導(dǎo)體，所述內(nèi)部導(dǎo)體大致位于所述 上鐵氧體部和所述下鐵氧體部之間，并且從所述大致呈矩形的主體的所述第一端附近縱向 延伸至所述第二端附近。所述共模扼流圈還可包含非磁性鐵氧體電介質(zhì)，其位于所述主體 內(nèi)并橫向設(shè)置在所述至少一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)體之間。所述非磁性鐵氧體電介質(zhì)被配置用于控制所 述至少一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)體之間的磁耦合。
[0018] 有利地，相對(duì)于具有氧化鋁或二氧化鈦電介質(zhì)層的其他現(xiàn)有共模扼流圈，本文示 例性實(shí)施方式公開的包含非磁性鐵氧體電介質(zhì)層的共模扼流圈可提供增強(qiáng)的性能。例如， 本文示例性實(shí)施方式公開的包含非磁性鐵氧體電介質(zhì)層的共模扼流圈可提供一種或多種 以下優(yōu)點(diǎn)（但未必是其中任意或全部）：例如，材料相容性和可靠性更好；密度高；燒制相 容性好；脫層問題減少；使用壽命增加；當(dāng)施加額定電壓時(shí)的銀迀移減少；共模阻抗更高； 常模（normalmode)阻抗更低；等等。
[0019] 圖1示出了實(shí)施本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)方面的共模扼流圈100的示例性實(shí)施方式。如 圖1所示，共模扼流圈1〇〇可包含大致呈矩形的主體。所述大致呈矩形的主體可包含鐵氧 體。如圖1所示，共模扼流圈100可包含位于所述主體第一端的第一終端對(duì)102和位于所 述主體第二端的第二終端對(duì)104。
[0020] 共模扼流圈100可包含層合結(jié)構(gòu)，所述層合結(jié)構(gòu)包括磁性襯底，以及在該磁性襯 底的厚度方向上層合的電介質(zhì)材料層和內(nèi)部導(dǎo)體層?？捎煤衲すに噷㈦娊橘|(zhì)層印刷在導(dǎo)體 圖案上，這可使導(dǎo)體層電絕緣。
[0021] 圖2顯示了示出多層共模扼流圈200的示例性內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖，所述多層共模 扼流圈200包含上、下鐵氧體部磁性襯底206。上、下鐵氧體部磁性襯底206可以是分開的 層，或者上、下鐵氧體部磁性襯底206可包含單一的整體式層。共模扼流圈200可包含一對(duì) 位于上、下鐵氧體部磁性襯底206之間且間隔開的縱向延伸的平行內(nèi)部導(dǎo)體208。
[0022] 內(nèi)部導(dǎo)體208的高度或厚度可在其間形成通道或間隙。非磁性鐵氧體電介質(zhì)材料 層210可部分地包封或覆蓋導(dǎo)體208。非磁性鐵氧體電介質(zhì)材料層210可以位于導(dǎo)體208 下方，位于導(dǎo)體208之間的通道內(nèi)并且上覆所述通道和導(dǎo)體208的相鄰部分。非磁性鐵氧體 電介質(zhì)材料層210可被配置用于控制至少一對(duì)內(nèi)部導(dǎo)體208之間的磁耦合。內(nèi)部導(dǎo)體208 可耦接至所述主體第一端處的第一終端對(duì)和所述主體第二端處的第二終端對(duì)（未顯示）。 雖然圖2中示出了一個(gè)示例性內(nèi)部導(dǎo)體和電介質(zhì)結(jié)構(gòu)，不過，可以理解，在其他示例性實(shí)施 方式中可使用其它合適的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0023] 現(xiàn)有的共模扼流圈將常規(guī)的二氧化鈦材料用于電介質(zhì)層，其可呈現(xiàn)出白色或比共 模扼流圈的鐵氧體磁性層淺的顏色。本文公開的示例性實(shí)施方式的共模扼流圈包含用于電 介質(zhì)層的非磁性鐵氧體。在此種示例性實(shí)施方式中，非磁性鐵氧體電介質(zhì)層可以呈現(xiàn)與共 模扼流圈的鐵氧體磁性層類似的深色或黑色的顏色。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，非磁性鐵氧體的原材料可包含42摩爾％~60摩 爾％的氧化鐵（Fe2O3)、45摩爾％~55摩爾％的氧化鋅（ZnO)和2摩爾％~10摩爾％的氧 化銅（CuO)。在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，非磁性鐵氧體的原材料可包含約47摩爾％的氧化鐵 (Fe2O3)、約49摩爾％的氧化鋅（ZnO)和約4摩爾％的氧化銅（CuO)。非磁性鐵氧體可由此 為Zn-Cu基和/或Fe-Zn-Cu基。雖然此處給出的示例性化學(xué)式含有特定的相對(duì)化學(xué)值，不 過，可以理解，在其他示例性實(shí)施方式中可使用包含其他量的氧化鐵、氧化鋅和氧化銅的其 他合適的原材料。
[0025] 原材料可用球磨機(jī)以合適的預(yù)定時(shí)間量進(jìn)行濕法制備?？蓪@得的混合物干燥和 磨碎。例如，可將獲得的粉末在900 ± 50 °C煅燒2 ±0. 5小時(shí)（例如，在920°C煅燒2小時(shí) 等）。雖然此處給出了特定的溫度和煅燒時(shí)間長(zhǎng)度，不過，可以理解，在其他示例性實(shí)施方式 中可使用其它合適的溫度和煅燒時(shí)間長(zhǎng)度。
[0026] 鐵氧體粉末可用球磨機(jī)以合適的預(yù)定時(shí)間量進(jìn)行濕法制備，并添加0. 4重量％~ 0.9重量％的氧化鉍（Bi2O3),然后干燥并篩分，從而得到低溫共燒粉末?？蓪@得的低溫共 燒粉末與粘合劑樹脂和溶劑混合以制備油墨?？赏ㄟ^輥磨機(jī)將所述油墨印刷預(yù)定的次數(shù)。 雖