一種疊層功率型線圈類器件，涉及疊層式線圈類器件。一種疊層功率型線圈類器件，包括將形成線圈的導體與絕緣體疊層而形成的疊層體，各層層片的主體為高磁導率磁性材料的第1絕緣體，線圈層的線圈導體設置在第1絕緣體中，在線圈層兩兩相鄰之間設有絕緣層，至少有一層絕緣層被導體所夾的部分為低磁導率的磁性材料或非磁性材料的第2絕緣體。本發明專利技術極大地減小了線圈層間的漏磁，節約了成本和降低了直流電阻，提高了電感的溫升電流特性；另一方面具有更高的飽和電流特性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及疊層式線圈類器件，特別是涉及通過減小線圈層間漏磁的方法制作高飽和電流特性的疊層功率電感和疊層變壓器。
技術介紹
功率電感用于電子產品開關型DC-DC轉換器線路。隨著電子產品對電感器、變壓器等線圈類產品厚度要求越來越薄，傳統的繞線功率電感因受磁芯制造工藝極限限制，已很難滿足超低厚度的要求；而另一類功率電感——一體成型功率電感則存在易短路、無法進一步減小尺寸及在制作小電感值產品時無法降低直流電阻導致溫升電流特性與飽和電流特性失配等問題。因此人們希望采用疊層技術制造疊層型功率電感器來解決市場對線圈類器件超低厚度的要求。對用于電源部分的變壓器，也有著與功率電感相同的要求，因此，現階段也有采用疊層技術制造疊層變壓器。為了制造方便，人們通常在疊層電感器的線圈導體層間使用和主體相同的磁性材料。由于線圈包圍的中心芯柱與線圈層間使用相同的磁性材料，各處的磁阻相同；而由畢奧-薩伐爾定律可知，導線周圍空間的磁通密度與空間至導線的距離成反比，因此在靠近電極周圍空間的磁通密度很高而導致漏磁非常嚴重。嚴重的漏磁一方面會造成疊層電感器的電感量損失，另一方面也易造成局部磁飽和，導致整個疊層電感器易發生磁飽和現象而發生飽和電流較低的問題。為制造高飽和電流特性的疊層電感器，申請號為00122621. 5專利提出在電感器高磁性疊層體內至少疊著一層以上低磁導率的磁性體或是非磁性體，線圈產生的磁通會通過低磁導率磁性體層或非磁性體層泄露至疊層線圈外，就不易在磁體內部形成閉合磁路。 這樣就降低了磁飽和出現的可能性，從而提高電感器的飽和電流特性。但是采用此方法制造的疊層電感器，由于被分割各區域間沒有磁通耦合或者磁通大幅度減弱，因此該疊層電感器相對于普通電感器的電感量大幅下降，在制作相同電感量的疊層電感器時，此結構的疊層電感器需要更多的電極線圈，一方面增加了成本，另一方面也導致疊層電感器的直流電阻大幅上升，從而使疊層電感器的溫升電流特性降低。在前述0012^21. 5專利基礎上，申請號為200610163373. 6專利提出將分割用的低磁導率磁性體或是非磁性體的中心部分厚度減薄，以降低磁通密度低的線圈中心部分的磁阻，達到防止電感值大幅下降的目的。但事實上，該方法對電感值大幅下降的問題只能略微改善，且會對電感器的飽和電流特性造成不利影響。在前述0012^21. 5專利基礎上，申請號為200580001893. 0專利提出了一種減少直流電阻同時保持飽和電流特性的方法，即使分割用的低磁導率磁性體或是非磁性體兩主表面上的線圈導體中至少一個寬度大于疊層體中其他線圈導體的寬度。但該方法是在增加疊層電感器成本的前提下，對直流電阻降低效果并不十分顯著，且對由于低磁導率的磁性體或非磁性體的存在造成的疊層電感器電感量下降問題無改善。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種減小線圈層間漏磁的疊層功率型線圈類器件，包括疊層功率電感器、疊層變壓器等線圈類器件。本專利技術的目的可以這樣實現，設計一種疊層功率型線圈類器件，包括將形成線圈的導體與絕緣體疊層而形成的疊層體，各層層片的主體為高磁導率磁性材料的第1絕緣體，線圈層的線圈導體設置在第1絕緣體中，在線圈層兩兩相鄰之間設有絕緣層，至少有一層絕緣層被導體所夾的部分為低磁導率的磁性材料或非磁性材料的第2絕緣體。本專利技術極大地減小了線圈層間的漏磁，因此，一方面極大地減小了電感量的損失， 使制造相同電感量時相對于普通電感導體線圈圈數大幅減少，節約了成本和降低了直流電阻，提高了電感的溫升電流特性；另一方面則避免了線圈電極附近磁體的局部磁飽和及其引發的整個疊層電感器發生磁飽和現象，使本專利技術相對于普通疊層電感器具有更高的飽和電流特性。附圖說明圖1是本專利技術較佳實施例之一的透視示意圖；圖2是圖1的a3_a3線剖視圖；圖3是本專利技術較佳實施例之一疊層體的分解立體圖；圖4是本專利技術較佳實施例之一的飽和電流特性曲線圖；圖5是本專利技術較佳實施例之二的透視示意圖；圖6是圖5的a4_a4線剖視圖。具體實施例方式以下結合實施例對本專利技術作進一步的描述。實施例以疊層功率型線圈類器件所涉及的疊層電感器的實施形態進行具體說明。一種疊層功率型線圈類器件，包括將形成線圈的導體與絕緣體疊層而形成的疊層體，各層層片的主體為高磁導率磁性材料的第1絕緣體，線圈層的線圈導體設置在第1絕緣體中，在線圈層兩兩相鄰之間設有絕緣層，至少有一層絕緣層被導體所夾的部分為低磁導率的磁性材料或非磁性材料的第2絕緣體。如圖1所示，疊層電感702具有由磁性或者非磁性的絕緣材料組成的大致矩形的疊層體701，(在圖中對第1絕緣體802進行了透明化處理)，以及在疊層體701的縱向兩端上形成的一對外部電極703。疊層體701的結構，如圖2所示，由Ni-Zn-Cu類鐵氧體材料組成的高磁導率磁性材料的第1絕緣體802構成疊層體701的主體。在疊層體701中，埋下形成螺形線圈的導體即內部電極803。內部電極803形成的線圈，其軸向(即線圈內部磁通形成方向)為疊層體701的疊層方向。內部電極803形成的線圈，其一端從疊層體701的一端面引出，另一端從疊層體701的另一端引出。從疊層體 701端面引出的內部電極803與上述外部電極703連接。內部電極803以及外部電極703 各自由Ag或者以Ag為主要成分的金屬材料組成。在內部電極803兩兩相鄰的各層電極之間所夾疊層體并非完全由上述構成疊層體701主體的高磁導率磁性材料的第1絕緣體構成，而是由低磁導率的磁性材料或非磁性材料的第2絕緣體804構成，所述第2絕緣體將線圈包圍的疊層體中心區域和線圈外圍區域的疊層體完全分隔開來。疊層電感器內螺形線圈包圍的中心區域和螺形線圈的外圍區域使用的是高磁導率即低磁阻的磁性體材料，而螺形線圈各層內部電極所夾區域的疊層體由低磁導率的磁性材料或非磁性材料的第2絕緣體即高磁阻的材料構成，因此，磁通將不會如普通疊層電感器般通過線圈層間而形成漏磁，僅存在如圖2中所示的從軸向方向環繞整個螺形線圈的204型閉合磁力線。所述第2絕緣體的寬度等于或小于或略大于相鄰的兩層導體正對的寬度。所述兩兩相鄰的內部電極所夾疊層體由低磁導率的磁性材料或非磁性材料的第2絕緣體構成的形態，可以如圖2所示，即兩兩相鄰的內部電極正對所夾部分的疊層體804完全由第2絕緣體構成；或者第2絕緣體的寬度也可以是略略地大于相鄰的兩層內部電極正對的寬度不超過內部電極寬度的兩倍；第2絕緣體的寬度可以小于相鄰的兩層內部電極正對的寬度，只需確保以第2絕緣體將線圈包圍的疊層體中心區域和線圈外圍區域的疊層體完全分隔開來，此分隔形態使用較少第2絕緣體，可降低第1絕緣體與第2絕緣體間線膨脹系數失配的問題。所述第2絕緣體的磁導率為第1絕緣體的磁導率1/5以下。所述低磁導率磁性材料或非磁性材料的第2絕緣體804的磁導率，最好是高磁導率磁性材料的第1絕緣體802的 1/5，且最好是1/10以下。如磁導率為1/5以下的情況，則第2絕緣體804的磁阻將變為5 倍以上，由此能抑制內部電極之間的漏磁。又，所述第1絕緣體與第2絕緣體線膨脹系數相差在10_7°C以下。第1絕緣體802 與第2絕緣體804，最好是相互間線膨脹系數相差較小。若構成主體的第1絕緣體線膨脹系數明顯大于第2絕緣體時，則在電感制造和使用過程中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李有云，黃佐新，陸達富，張揚，
申請(專利權)人：深圳順絡電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。