[发明专利]基于闭合磁路的框式薄膜电感器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于闭合磁路的框式薄膜电感器及其制作方法，属于基于闭合磁路的框式薄膜电感器及其制作方法的创新技术。

背景技术

电感器作为电路结构中重要的三大无源器件之一，是电源、变压器、无源滤波器、振荡器、低噪声放大器等功能模块的关键组成部分，在各种通讯设备等领域中有广泛的应用。薄膜电感的出现，使得电感器从三维结构走向了二维，有效的降低了电感器的质量和体积。影响薄膜电感的性能主要是由薄膜电感的线圈形状和磁芯材料。目前，在薄膜电感的研究上，许多科研人员都对磁芯材料不停深入研究，意在提高磁导率从而提高电感的性能。例如，铁基纳米晶软磁材料，具有低损耗、高磁导率、高电阻率、近为零的磁致伸缩系数及高饱和磁感应强度等材料。然而，在线圈的形状上，薄膜电感一直都是以螺旋型为主流，其工艺较简单电感量大，但电感接线点，其一端在线圈的中心，使其接线较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少磁漏，提高线圈间互感，增加电感量的基于闭合磁路的框式薄膜电感器。

本发明的另一目的在于提供一种工艺简单的基于闭合磁路的框式薄膜电感器的制作方法。

本发明的基于闭合磁路的框式薄膜电感器，包括有下层磁芯层、下层绝缘层、线圈、线圈磁膜、上层绝缘层、上层磁芯层，其中线圈的顶面及底面分别设有上层绝缘层及下层绝缘层，上层磁芯层设在上层绝缘层的顶面，下层磁芯层设在下层绝缘层的底面，上层绝缘层及下层绝缘层分别把线圈与上层磁芯层及下层磁芯层隔离绝缘，线圈包括有分成两行错开排列的若干个线圈 , 若干个线圈的中空区域内没有绝缘层，线圈磁膜装设在若干个线圈的中空区域内，上层磁芯层及下层磁芯层的磁膜通过装设在线圈中空区域内的线圈磁膜连接，装设在两不同行线圈的中空区域内的相邻线圈磁膜通过上层磁芯层及下层磁芯层的磁膜延伸连接，形成上层磁芯层及下层磁芯层的磁膜通过线圈磁膜相连、相邻线圈磁膜之间通过上层磁芯层及下层磁芯层的磁膜相连的具有闭合磁路的薄膜电感。

本发明基于闭合磁路的框式薄膜电感的制作方法，包括如下步骤：

1）在载玻片上放在磁芯掩模板，在超高真空磁控溅射与离子束联合溅射设备内镀下层磁芯层；

2） 揭去磁芯掩模板，粘贴下层绝缘层，再图形化处理；

3） 放上线圈掩模板，在前述设备内镀线圈；

4）揭去线圈掩模板，放上线圈磁膜掩模板，在上述设备上镀线圈磁膜；

5）揭去线圈磁膜掩模板，粘贴上层绝缘层，再图形化处理；

6）放上磁芯掩模板，按步骤1）的方法在前述设备内镀上层磁芯层，再经表层保护后制成所需电感。

本发明的基于闭合磁路的框式薄膜电感器把若干个小线圈，分成两行错开排列，置于电感的中间层，制作一个闭合磁路的框式薄膜电感，线圈中心点呈“之”字形分布。通电时，利用磁芯把不同行的线圈所产生的方向相反的磁通形成连续环路，减少磁漏，提高线圈间互感，从而增加电感量；其次，本电感的接线端都在器件两边，工艺简单。

附图说明

    图1为本发明的结构示意图：

     其中，1上层磁芯层，2上层绝缘层，3线圈中间磁膜，4线圈，5下层绝缘层，6下层磁芯层

图2为本发明的立体图；

图3为本发明的闭合磁性回路图，图中电流方向7，闭合磁路走向8；

图4为本发明上层磁芯层及下层磁芯层的示意图；

图5为本发明线圈磁膜的示意图；

图6为本发明上层绝缘层及下层绝缘层的示意图；

图7为本发明线圈的示意图，图中每个线圈的截面形状是方形；

图8为本发明线圈的示意图，图中每个线圈的截面形状是圆形。

具体实施方式