專利名稱：一種射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子元器件領(lǐng)域，尤其涉及一種射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)及其制作方法。
背景技術(shù)：
由于通信、電腦及其周邊產(chǎn)品和家用電器不斷向高頻化、數(shù)字化、小型化方向發(fā) 展，對(duì)元器件的小型化、集成化以至模塊化要求愈來愈迫切，對(duì)于抗干擾較強(qiáng)的小型元器件 的要求也愈來愈迫切。為了適應(yīng)小型化、集成化的趨勢，也為了適合多條線路抑制噪聲的 需要，進(jìn)一步提高安裝效率和安裝密度，射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生，且以其優(yōu)良的電性能特性 及優(yōu)秀的電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)能力而迅速贏得市場。(Low TemperatureCo-fired Ceramic，LTCC)低溫共燒陶瓷技術(shù)以其優(yōu)異的電學(xué)、機(jī)械、熱學(xué)及工 藝特性，將成為未來電子器件集成化、模塊化的首選方式。隨著電子設(shè)備向微波高頻化與數(shù)字化方向發(fā)展，系統(tǒng)之間及系統(tǒng)內(nèi)部的EMI越來 越復(fù)雜，EMI對(duì)電子模塊和系統(tǒng)的影響是十分顯著的，它可以導(dǎo)致電子系統(tǒng)的性能變差甚至 失效。IBM公司對(duì)計(jì)算機(jī)電源故障進(jìn)行分析，認(rèn)為近90%的故障來源于EMI。隨著大功率家 電及辦公自動(dòng)化設(shè)備的增多，以及通信技術(shù)向高頻方向的發(fā)展，大大增加了電磁干擾的發(fā) 生源，電磁信號(hào)對(duì)人類生存環(huán)境的污染情況越發(fā)獲得重視，EMI所造成的危害絕不遜于有形 的污染，電磁兼容和電磁干擾消除成為許多電子產(chǎn)品的基本要求。圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)中線圈的布局示意，該類布局的優(yōu)點(diǎn)內(nèi)電 極布局很直觀，結(jié)構(gòu)簡單明了，其缺點(diǎn)也比較明顯。線圈1的磁阻包含空氣磁阻Rl和磁介 質(zhì)磁阻R2，兩者為串聯(lián)關(guān)系。線圈2由于位置的關(guān)系，可以忽略其空氣磁阻。由此線圈1的 磁阻比2大，所以線圈1磁通量比2小，相應(yīng)感值也較小。并且由于四個(gè)線圈處于同一個(gè)晶 片內(nèi)，如果空間布局不當(dāng)，必然會(huì)引起磁干擾，失去其本身的優(yōu)點(diǎn)，所以必須從磁力線分布 規(guī)律來考慮線圈的空間布局。從圖2中的剖視圖可以發(fā)現(xiàn)線圈1臨近晶片的一端有三組線，線圈4靠近晶片 一端有四組線。比較而言，線圈4的磁泄露會(huì)多一些，由此造成兩者電性的必然差異。這是 由空間布局所決定，所以在設(shè)計(jì)上必須充分的考慮這一點(diǎn)，優(yōu)化內(nèi)電極布局，減小兩者的差異。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種體積小、便于集成、抗電磁干擾能力強(qiáng)的射頻 阻抗網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)，所述射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)為η個(gè)線圈 以并排的方式組合，每一個(gè)線圈是獨(dú)立的，每一個(gè)線圈的磁力線是封閉的，所述η個(gè)線圈呈 對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述η個(gè)線圈中位于邊緣的兩個(gè)線圈的磁路一致，η為大于或等于2的整數(shù)。其中，所述射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)為4個(gè)線圈以并排的方式組合，每一個(gè)線圈是獨(dú)立的，每 一個(gè)線圈的磁力線是封閉的，所述4個(gè)線圈呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述4個(gè)線圈中位于邊緣的兩個(gè)線圈的磁路一致。其中，所述位于邊緣的兩個(gè)線圈只有較少的內(nèi)導(dǎo)體靠近邊界。
其中，所述射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)稱阻抗值10Ω 1200Ω ；所述射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的額定電流為30mA 500mA。本發(fā)明實(shí)施例的目的還在于提供一種制作上述射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的方法，所述方法包 括下述步驟步驟1 鐵氧體材料的研制和選用采用摻雜技術(shù)研制和引進(jìn)介電常數(shù)低、電阻率 高、電磁性能良好的鐵氧體軟磁材料；步驟2 燒結(jié)將所述鐵氧體材料與內(nèi)電極導(dǎo)體材料Ag在一定的溫度下實(shí)現(xiàn)一次 性共燒，共燒時(shí)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且收縮率一致；燒成后的瓷體具有一定的抗折強(qiáng)度；步驟3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)為η個(gè)線圈以并排的方式組合，每一個(gè) 線圈是獨(dú)立的，每一個(gè)線圈的磁力線是封閉的，η個(gè)線圈呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述η個(gè)線圈中位于 邊緣的兩個(gè)線圈的磁路一致的方式設(shè)計(jì)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)并且制作了相應(yīng)的濕法網(wǎng)版；步驟4 成型控制通過對(duì)工藝參數(shù)的控制進(jìn)一步控制成型的膜厚及導(dǎo)電線圈的 對(duì)位連接，保證產(chǎn)品的可靠性；步驟5 涂銀及燒銀采用多端涂銀機(jī)進(jìn)行涂銀，并制定可以使銀漿與瓷體較好結(jié) 合的燒銀溫度曲線；步驟6 端頭處理端頭處理主要采用電鍍技術(shù)，在晶片的電極引出端電鍍上金屬 鎳和金屬錫，起到保護(hù)端電極銀漿及增強(qiáng)產(chǎn)品的可焊接性和耐焊性；其中，鐵氧體材料的燒結(jié)溫度為800°C _950°C。其中，采用氨基磺酸鎳鍍液在晶片的電極弓丨出端電鍍上金屬鎳。其中，在所述端頭處理步驟中，在鍍錫后還要經(jīng)過錫回收、純水洗和溫水浸泡。其中，所述的鐵氧體材料為NiCuZn系鐵氧體。本發(fā)明提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)以電磁兼容原理為基礎(chǔ)，采用LTCC技術(shù)和疊層印刷 技術(shù)，通過多層多成分陶瓷的共燒和圖形化，將多個(gè)電感線圈集成在一個(gè)晶片中，且每一個(gè) 電感線圈都是單獨(dú)的一個(gè)電感線圈，磁力線是封閉的，一定程度上解決元器件之間的電磁 干擾和耦合的問題，有利于實(shí)現(xiàn)整機(jī)裝備的小型化，便于集成、且抗電磁干擾能力強(qiáng)，提高 整機(jī)的綜合性能。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)中線圈的布局示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)中線圈的布局剖視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)中線圈的布局示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)中線圈的布局剖視圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)成型原理示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的制作射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的工藝流程圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)中采用涂銀機(jī)涂銀的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)以電磁兼容原理為基礎(chǔ)，采用LTCC技術(shù)和疊 層印刷技術(shù)，通過多層多成分陶瓷的共燒和圖形化，將多個(gè)電感線圈集成在一個(gè)晶片中，且 每一個(gè)電感線圈都是單獨(dú)的一個(gè)電感線圈，磁力線是封閉的，一定程度上解決元器件之間 的電磁干擾和耦合的問題，有利于實(shí)現(xiàn)整機(jī)裝備的小型化，便于集成、且抗電磁干擾能力 強(qiáng)，提高整機(jī)的綜合性能。本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)為η個(gè)線圈以并排的方式組合，每一個(gè)線圈是 獨(dú)立的，每一個(gè)線圈的磁力線是封閉的，η個(gè)線圈呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，η個(gè)線圈中位于邊緣的兩個(gè) 線圈的磁路一致，η為大于或等于2的整數(shù)。通過多層多成分陶瓷的共燒和圖形化，將多個(gè) 電感線圈集成在一個(gè)晶片中，且每一個(gè)電感線圈都是單獨(dú)的一個(gè)電感線圈，磁力線是封閉 的，一定程度上解決元器件之間的電磁干擾和耦合的問題，有利于實(shí)現(xiàn)整機(jī)裝備的小型化， 便于集成、且抗電磁干擾能力強(qiáng)，提高整機(jī)的綜合性能。為了便于說明，現(xiàn)以四個(gè)線圈為例進(jìn)行說明；圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的射 頻阻抗網(wǎng)絡(luò)中四個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)布局，圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)中四個(gè) 線圈的布局剖視圖；詳述如下。從圖3布局示意圖可知射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)為4個(gè)線圈(線圈1、線圈2、線圈3以及線 圈4)以并排的方式組合，每一個(gè)線圈是獨(dú)立的，每一個(gè)線圈的磁力線是封閉的，4個(gè)線圈呈 對(duì)稱結(jié)構(gòu)，4個(gè)線圈中位于邊緣的兩個(gè)線圈的磁路一致。其中，位于邊緣的兩個(gè)線圈(線圈 1和線圈4)只有較少的內(nèi)導(dǎo)體靠近邊界。從圖4中的剖視圖可以看出，射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的四個(gè)線圈呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，線圈1和 線圈4的磁路完全一致，則兩者電性在理論上應(yīng)該相等。同時(shí)線圈1與線圈4只有較少的 內(nèi)導(dǎo)體靠近邊界，則相應(yīng)只有較少的磁力線泄露，則邊緣線圈的電性會(huì)盡可能接近中心線 圈的電性。由此該設(shè)計(jì)從結(jié)構(gòu)上盡量保證了線圈1與線圈4電性一致性，以及線圈1、線圈 4與中心線圈的接近。根據(jù)目前試制的結(jié)果來看，網(wǎng)版設(shè)計(jì)已經(jīng)較好的解決了這一點(diǎn)，四個(gè) 端電極的電特性比較一致。同時(shí)在設(shè)計(jì)中必須考慮到后續(xù)的涂銀工藝，引出端的引線不能過長。否則在經(jīng)過 涂銀電鍍后，端電極間距過小，易造成短接等現(xiàn)象。根據(jù)這個(gè)思路，分別設(shè)計(jì)了干濕法網(wǎng)版 及濕法網(wǎng)板。其中干濕法成型精度較低，F(xiàn)P介質(zhì)層厚度不易控制，主要用來制作1 2圈 射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)。濕法網(wǎng)版精度較高，可以用來制作很多規(guī)格。本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)稱阻抗值為10Ω 1200 Ω (測試頻率100MHz)；額定電流(IDC)為30mA 500mA。圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的包含有四個(gè)線圈的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)成型原理圖，該 射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)包括下介質(zhì)層51、第一引出端52、第一內(nèi)電極53、第二內(nèi)電極54、第二引出 端55以及上介質(zhì)層56 ；第一內(nèi)電極53與第二內(nèi)電極54之間覆蓋了一層介質(zhì)膜；第一引出 端52與第一內(nèi)電極53之間覆蓋了一層介質(zhì)膜；第二內(nèi)電極54與第二引出端55之間也覆 蓋了一層介質(zhì)膜；起到絕緣作用。其中，第一引出端52、第一內(nèi)電極53、第二內(nèi)電極54以及第二引出端55之間由穿過介質(zhì)層的點(diǎn)導(dǎo)體連接，構(gòu)成一個(gè)完整的導(dǎo)電線圈；上介質(zhì)層56與 附著有4個(gè)導(dǎo)電線圈的下介質(zhì)層51結(jié)合形成射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)。為了更進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)，圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例 提供的制作射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的方法流程，現(xiàn)詳述如下本發(fā)明實(shí)施例提供的制作射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的方法包括下述步驟步驟SlOl 鐵氧體材料的研制和選用采用摻雜技術(shù)研制和引進(jìn)介電常數(shù)低、電 阻率高、電磁性能良好的鐵氧體軟磁材料；其中，鐵氧體材料可以為MCuZn系鐵氧體材料。目前使用的材料主要有A、B、C、D四種材質(zhì)，其主要性能指標(biāo)如表一所示
權(quán)利要求
一種射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)為n個(gè)線圈以并排的方式組合，每一個(gè)線圈是獨(dú)立的，每一個(gè)線圈的磁力線是封閉的，所述n個(gè)線圈呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述n個(gè)線圈中位于邊緣的兩個(gè)線圈的磁路一致，n為大于或等于2的整數(shù)。
2.一種射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)為4個(gè)線圈以并排的方式組合， 每一個(gè)線圈是獨(dú)立的，每一個(gè)線圈的磁力線是封閉的，所述4個(gè)線圈呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述4個(gè) 線圈中位于邊緣的兩個(gè)線圈的磁路一致。
3.如權(quán)利要求2所述的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述位于邊緣的兩個(gè)線圈只有較 少的內(nèi)導(dǎo)體靠近邊界。
4.如權(quán)利要求2所述的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)稱阻抗值 10 Ω 1200 Ω ；所述射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的額定電流為30mA 500mA。
5.一種制作權(quán)利要求1所述的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，所述方法包括下述 步驟步驟1 鐵氧體材料的研制和選用采用摻雜技術(shù)研制和引進(jìn)介電常數(shù)低、電阻率高、 電磁性能良好的鐵氧體軟磁材料；步驟2 燒結(jié)將所述鐵氧體材料與內(nèi)電極導(dǎo)體材料Ag在一定的溫度下實(shí)現(xiàn)一次性共 燒，共燒時(shí)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且收縮率一致；燒成后的瓷體具有一定的抗折強(qiáng)度；步驟3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)為η個(gè)線圈以并排的方式組合，每一個(gè)線圈 是獨(dú)立的，每一個(gè)線圈的磁力線是封閉的，η個(gè)線圈呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述η個(gè)線圈中位于邊緣 的兩個(gè)線圈的磁路一致的方式設(shè)計(jì)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)并且制作了相應(yīng)的濕法網(wǎng)版；步驟4 成型控制通過對(duì)工藝參數(shù)的控制進(jìn)一步控制成型的膜厚及導(dǎo)電線圈的對(duì)位 連接，保證產(chǎn)品的可靠性；步驟5 涂銀及燒銀采用多端涂銀機(jī)進(jìn)行涂銀，并制定可以使銀漿與瓷體較好結(jié)合的 燒銀溫度曲線；步驟6 端頭處理端頭處理主要采用電鍍技術(shù)，在晶片的電極引出端電鍍上金屬鎳和 金屬錫，起到保護(hù)端電極銀漿及增強(qiáng)產(chǎn)品的可焊接性和耐焊性；
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，鐵氧體材料的燒結(jié)溫度為800°C-950°C。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，采用氨基磺酸鎳鍍液在晶片的電極引出端 電鍍上金屬鎳。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述端頭處理步驟中，在鍍錫后還要經(jīng)過 錫回收、純水洗和溫水浸泡。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的鐵氧體材料為MCuZn系鐵氧體。
全文摘要
本發(fā)明適用于電子元器件領(lǐng)域，提供了一種射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)及其制作方法；射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)為n個(gè)線圈以并排的方式組合，每一個(gè)線圈是獨(dú)立的，每一個(gè)線圈的磁力線是封閉的，n個(gè)線圈呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，n個(gè)線圈中位于邊緣的兩個(gè)線圈的磁路一致，n為大于或等于2的整數(shù)。本發(fā)明提供的射頻阻抗網(wǎng)絡(luò)以電磁兼容原理為基礎(chǔ)，采用LTCC技術(shù)和疊層印刷技術(shù)，通過多層多成分陶瓷的共燒和圖形化，將多個(gè)電感線圈集成在一個(gè)晶片中，且每一個(gè)電感線圈都是單獨(dú)的一個(gè)電感線圈，磁力線是封閉的，一定程度上解決元器件之間的電磁干擾和耦合的問題，有利于實(shí)現(xiàn)整機(jī)裝備的小型化，便于集成、且抗電磁干擾能力強(qiáng)，提高整機(jī)的綜合性能。
文檔編號(hào)H01F41/00GK101996737SQ200910109590
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者丁曉鴻, 付賢民, 尚曉云, 徐麟, 楊嵐, 滕林, 馬建華, 黃寒寒, 黃樹鋒 申請(qǐng)人:深圳振華富電子有限公司;中國振華(集團(tuán))科技股份有限公司