疊層電感加工藝

1、疊層電感加工藝 1.1疊層電感簡介顧名思義，“疊層電感”就是說有很多層疊在一起，這些“層”一般是鐵氧體層 或者陶瓷層。如下圖所示。圖1疊層電感內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖上圖中黃色物質(zhì)為內(nèi)部導(dǎo)線，一般是銀。陶瓷層的作用是支撐、隔離上下兩層導(dǎo) 線；鐵氧體層不但有支撐、隔離的作用，由于其高磁導(dǎo)率，還具有增磁作用，增 大電感值。疊層電感工藝流程現(xiàn)在業(yè)界疊層電感的制造方法主要有干法和濕法兩種。所謂干法，就是將鐵氧體 或者陶瓷材料先做成薄片，分別給薄片上印刷電極，再將印刷好電極的薄片按壓 到一起；所謂濕法，是先流延一層鐵氧體或者陶瓷，在上面印刷電極，接著再在 上面流延一層鐵氧體或者陶瓷，依此類推。疊層電感采用濕法制造

2、，過程控制流程共有13道主工序，生產(chǎn)周期1315天。 主要工序有：配料一成型一切割一排膠一燒結(jié)一磨邊一粘銀一燒銀一表面處理端 電極一測試一包裝一檢驗(yàn)一出廠。下面按照工藝流程路線對疊層電感的主要制造工藝做一詳細(xì)的介紹：1）配料：配料是電感制造過程中的第一步。制造電感的原料中一般包含粉料、黏結(jié)劑、添 加劑和溶劑，混合這些原料使用的是球磨機(jī)。首先將這些原料以一定比例混合， 接著一起倒入球磨機(jī)攪勻，為了使混合物更均勻，加入了磨介（鋯球）一起攪拌 混合。球磨機(jī)的攪拌時(shí)間一般為50小時(shí)左右。2）成型：成型就是形成疊層電感的主體結(jié)構(gòu)。由于可以同時(shí)在一疊鐵氧體層上制造很多個(gè) 疊層電感，后續(xù)工序再切開，疊層電感

3、的產(chǎn)量較大，價(jià)格便宜。成型環(huán)節(jié)是在 一個(gè)圓圈型的閉合生產(chǎn)線上完成的。下圖為成型過程所經(jīng)過的工序示意圖。圖2 成型包含的工序成型的第一步叫流延，就是將上道工序配好的具有流動(dòng)性的粘液態(tài)材料（下面以 鐵氧體材料為例）經(jīng)由一個(gè)循環(huán)的設(shè)備使其像“瀑布”一樣垂直下流，接著讓表 面貼了隔離紙的鋁板從“瀑布”下經(jīng)過，隔離紙的表面就覆蓋上了一層鐵氧體材 料，每層鐵氧體材料的厚度必須均勻；覆蓋了鐵氧體材料的鋁板順著傳送帶需要 經(jīng)過一段烘箱，以保證在到達(dá)下道工序時(shí)這層鐵氧體有一定的凝固；流延的下個(gè) 工序是絲印線圈，絲印線圈使用的是絲印機(jī)和鋼網(wǎng)。絲印過的鋁板順著傳送帶到 達(dá)下個(gè)工序前也需要經(jīng)過一段烘箱，作用和前面一樣

4、；絲印線圈的下一個(gè)工序是 絲印銀柱，銀柱用于兩層線圈之間的連接；絲印過銀柱的鋁板經(jīng)過烘箱接著回到 第一個(gè)工序處，再流延一層鐵氧體，接著重復(fù)以上過程直到完成層數(shù)。3）切割：從上道工序（成型）到切割工序，大片鐵氧體疊層電感需要烘烤兩天。成型 時(shí)在大片鐵氧體上絲印了瞄準(zhǔn)坐標(biāo)，將每個(gè)電感清楚分開，切割就是根據(jù)這些坐 標(biāo)，由電腦控制鎢鋼刀，將大片電感分為單個(gè)電感。切割后，操作工人會(huì)從大片電感的四角拿出幾個(gè)電感在顯微鏡下檢驗(yàn)四周，看是 否有切偏。4）排膠排膠就是在高溫下，蒸發(fā)掉配料中的黏結(jié)劑，防止燒結(jié)時(shí)出現(xiàn)氣泡，影響電感的 品質(zhì)。排膠時(shí)間大約在50小時(shí)左右，最高溫度在270C左右。5）燒結(jié)燒結(jié)就是讓電感的

5、成分發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，形成陶瓷結(jié)構(gòu)，也就是形成一個(gè)整體。燒結(jié)一般是在1000C烘烤50小時(shí)左右。燒結(jié)后電感的大小會(huì)收縮20%左右。6）磨邊讓電感的外形平整、美觀。7）粘銀磨邊后，電感被散放在粘銀板上，由于震動(dòng)和吸力，每個(gè)電感被嵌入到粘銀板的 一個(gè)小孔內(nèi)，露出一個(gè)端頭，先將這個(gè)端頭浸銀，然后經(jīng)過烘烤定型，接著使用 一種和粘銀板小孔對應(yīng)的鋼針排將已經(jīng)浸銀的端頭壓入粘銀板，使未浸銀的端頭 露出，接著給未浸銀的端頭浸銀，再經(jīng)過烘烤定型。8）燒銀兩端已浸銀的電感需要經(jīng)過經(jīng)過950C、2小時(shí)烘烤，使內(nèi)電極和銀充分接觸。9）表面處理表面處理就是在端電極的銀層上面電鍍鎳和錫，使電感具有良好的可焊性。首先 是電

6、鍍鎳，鎳鍍層厚度一般在1um左右，接著分別用清水和去離子水清洗，然 后鍍錫，錫鍍層厚度一般為7/8um左右，鍍完錫后用清水和去離子水清洗，甩干。端電極處理完成后，電感的整個(gè)制造過程就完成了。10）機(jī)器全檢電感做好后，要對每個(gè)電感的電性能進(jìn)行檢測，這道檢測一般由機(jī)器進(jìn)行。11）人工抽檢經(jīng)過機(jī)器全檢后，人工將對分好的8類分別進(jìn)行抽檢，抽檢水平基于AQLII級 水平。疊層電感工藝流程中的關(guān)鍵點(diǎn)1）配料時(shí)，各種原料的比例、混合后的均勻程度對電感的品質(zhì)至關(guān)重要。2）絲印銀柱的高度必須高于每層鐵氧體的厚度，以確保上下兩層可靠的連接。3）通過在鐵氧體邊界印刷銀導(dǎo)線作為內(nèi)導(dǎo)體與外電極的連接點(diǎn)，由于連接面積 比較小，此處較容易開路。4）電鍍鎳和錫時(shí)，在預(yù)計(jì)達(dá)到鍍層厚度所需時(shí)間的前10分鐘左右拿出一些電感， 通過光譜分析儀來分析鍍層的厚度是否滿足要求，以此控制鍍層的厚度。可靠性試驗(yàn)電感可靠性試驗(yàn)包括：端頭強(qiáng)度、抗壓試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、