全文摘要
本实用新型提供了金属化磁芯，包括磁芯，磁芯上设有电极区域，电极区域上形成有金属膜层，金属膜层包括依次层叠的第一镀层和第二镀层，第一镀层包括交替设置的n层第一金属层和n‑1层第二金属层，第一金属层和第二金属层独立地选自镍铜合金层、镍钒合金层、银层、铜层或铁镍铜层，且两者材质不同，n为2‑8的整数，第二镀层为银层或锡层，第一镀层和第二镀层通过磁控溅射制备。该金属化磁芯通过磁控溅射制备，沉积效率高，减小了膜层厚度和贵金属消耗，降低了金属化成本；多层结构设计可减小膜层应力，提高结合力强度，并解决磁控溅射过程中因高温导致金属层部分氧化造成产品耐热不良的问题。本实用新型还提供了包括该金属化磁芯的贴片电感。
主设计要求
1.一种金属化磁芯，包括磁芯，所述磁芯上设置有电极区域，其特征在于，所述电极区域上形成有用于与其它器件连接的金属膜层，所述金属膜层包括依次层叠形成在所述电极区域表面的第一镀层和第二镀层，所述第一镀层包括交替设置的n层第一金属层和n-1层第二金属层，所述第一金属层为镍铜合金层、镍钒合金层、银层、铜层或铁镍铜合金层，所述第二金属层为镍铜合金层、镍钒合金层、银层、铜层或铁镍铜合金层，且所述第二金属层与所述第一金属层材质不同，n为2-8的整数，所述第二镀层为银层或锡层，所述第一镀层和所述第二镀层通过磁控溅射制备。
设计方案
1.一种金属化磁芯，包括磁芯，所述磁芯上设置有电极区域，其特征在于，所述电极区域上形成有用于与其它器件连接的金属膜层，所述金属膜层包括依次层叠形成在所述电极区域表面的第一镀层和第二镀层，所述第一镀层包括交替设置的n层第一金属层和n-1层第二金属层，所述第一金属层为镍铜合金层、镍钒合金层、银层、铜层或铁镍铜合金层，所述第二金属层为镍铜合金层、镍钒合金层、银层、铜层或铁镍铜合金层，且所述第二金属层与所述第一金属层材质不同，n为2-8的整数，所述第二镀层为银层或锡层，所述第一镀层和所述第二镀层通过磁控溅射制备。
2.如权利要求1所述的金属化磁芯，所述磁芯包括铁粉芯磁芯、铁氧体磁芯或具有树脂包覆层的铁粉芯磁芯。
3.如权利要求1所述的金属化磁芯，其特征在于，所述第一金属层的厚度为0.2-5微米。
4.如权利要求1所述的金属化磁芯，其特征在于，所述第二金属层的厚度为0.1-1微米。
5.如权利要求1所述的金属化磁芯，其特征在于，所述第二镀层的厚度为0.2-2微米。
6.如权利要求1所述的金属化磁芯，其特征在于，所述n为3-5的整数。
7.如权利要求1所述的金属化磁芯，其特征在于，所述银层的银纯度为3N以上。
8.如权利要求1所述的金属化磁芯，其特征在于，所述电极区域设置有线槽。
9.一种贴片电感，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的金属化磁芯。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种金属化磁芯和一种贴片电感。
背景技术
磁控溅射磁芯金属化技术目前作为一种生产效率高、成本低以及更加环保的镀膜方式正在得到日益广泛的应用。耐热和结合力强度是电子器件可靠性的重要部分，耐热不佳和结合力不强造成的焊点脱落、连接失效是常见电路缺陷，为了能应用到电路中，绕线型片式电感金属化电极必须达到所要求的耐热和结合力强度。而薄膜残余应力是影响耐热以及金属化薄膜与衬底结合力强度的重要因素，严重影响了金属化磁芯性能，限制了其良好的应用前景。所以控制薄膜的应力，消除其不良影响，是金属化磁芯生产工艺中不可或缺的技术手段。
发明内容
鉴于此，本实用新型提供了一种金属化磁芯，其磁芯电极焊点通过采用磁控溅射制备得到具有特殊结构的金属膜层，沉积效率高，减小了膜层厚度，节省了贵重金属的消耗，降低了金属化成本；特殊的多层结构设计也有利于减小膜层应力问题，提高了结合力强度，同时解决了磁控溅射成膜过程中因高温导致金属膜层部分氧化，造成产品耐热不良的问题，且制备过程绿色环保无污染。
第一方面，本实用新型提供了一种金属化磁芯，包括磁芯，所述磁芯上设置有电极区域，所述电极区域上形成有用于与其它器件连接的金属膜层，所述金属膜层包括依次层叠形成在所述电极区域表面的第一镀层和第二镀层，所述第一镀层包括交替设置的n层第一金属层和n-1层第二金属层，所述第一金属层为镍铜合金层、镍钒合金层、银层、铜层或铁镍铜合金层，所述第二金属层为镍铜合金层、镍钒合金层、银层、铜层或铁镍铜合金层，且所述第二金属层与所述第一金属层材质不同，n为2-8的整数，所述第二镀层为银层或锡层，所述第一镀层和所述第二镀层通过磁控溅射制备。
本实用新型金属镀层中，所述第一镀层包括交替设置的至少两层第一金属层和至少一层第二金属层，第一镀层作为阻挡层，可阻挡焊锡对金属化薄膜的溶蚀，并且与焊锡具有很好的浸润性，第一镀层通过采用不同材质膜层进行多层交替设置，提高了镀层质量，减小了膜层内应力，提高了膜层与磁芯表面的结合力；所述第二镀层的银层或锡层设置在外层，作为焊接层，可保护第一镀层不被氧化；同时由于银和锡与焊锡相容性好，因而可提高可焊性。本实用新型通过采用上述特殊结构的金属膜层，膜层附着力高、膜层结构简单、耐热性强、可焊性好，成本低，且制备过程绿色环保无污染。
本实用新型中，所述磁芯包括铁粉芯磁芯、铁氧体磁芯或具有树脂包覆层的铁粉芯磁芯。
可选地，所述第一金属层的厚度为0.2-5微米，进一步地为0.4-4微米。
可选地，所述第二金属层的厚度为0.1-1微米，进一步地为0.5-0.8微米。
可选地，所述第二镀层的厚度为0.2-2微米，进一步地为0.4-1.6微米。
本实用新型中，进一步地，所述n为3-5的整数。第一镀层中适合的膜层层数设置可以提高第一镀层与磁芯表面的结合力。
由于本发明特殊结构的金属膜层质量高，从而不但提高了焊接质量，而且大大提高了生产效率，降低了金属化成本。
为起到良好的防氧化作用，优选地，所述银层的银纯度为3N以上。
本实用新型金属化磁芯的具体形状不限，例如可以是工字型。本发明金属化磁芯具体可以为一磁芯电极。所述电极区域设置有可供绕线的线槽。
第二方面，本实用新型还提供一种贴片电感，其包括前述第一方面所述的金属化磁芯。
本实用新型的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本实用新型的实施而获知。
附图说明
图1为本实用新型提供的金属化磁芯的结构图；
图2为图1的A区域的断面放大图；
图3为图1的金属化磁芯的仰视图；
图4为本实用新型一实施方式中第一镀层的结构示意图；
图5为本实用新型另一实施方式中第一镀层的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-图3，本实用新型提供了一种金属化磁芯，包括工字型磁芯100，所述磁芯100的一侧设置有电极区域101，该电极区域101为与PCB板贴片接触的一面，所述电极区域101上形成有用于与其它器件连接的金属膜层，图2所示为图1中A区域的断面结构放大图，对照图3所示，该金属膜层包括依次层叠形成在所述电极区域101表面的第一镀层10和第二镀层20，其中第一镀层10包括交替设置的n层第一金属层11和n-1层第二金属层12，所述第一金属层11为镍铜合金层、镍钒合金层、银层、铜层或铁镍铜合金层，所述第二金属层12为镍铜合金层、镍钒合金层、银层、铜层或铁镍铜合金层，且所述第二金属层12与所述第一金属层11材质不同，任意相邻两所述第一金属层11之间夹设一层第二金属层12，所述n为2-8的整数，所述第二镀层20为银层或锡层，第一镀层10和第二镀层20均通过磁控溅射制备。
如图4所示，本实用新型一实施方式中，n等于2，所述第一镀层10包括交替设置的2层第一金属层11和1层第二金属层12。
如图5所示，本实用新型另一实施方式中，n等于3，第一镀层10包括交替设置的3层第一金属层11和2层第二金属层12。在其它实施方式中，n也可以是4、5、6、7、8。
本实用新型中，可选地，所述第一金属层11的厚度为0.2-5微米，进一步地为0.4-4微米，更进一步地为1-3微米。
可选地，所述第二金属层12的厚度为0.1-1微米，进一步地为0.5-0.8微米。
可选地，所述第二镀层20的厚度为0.2-2微米，进一步地为0.4-1.6微米，更进一步地为0.8-1.5微米。
可选地，所述镍铜合金层、镍钒合金层、铁镍铜合金层中，镍的质量含量大于70％。
本实用新型其它实施例中，金属化磁芯的形状也可以是其它常见的磁芯形状。
本实用新型实施例的金属化磁芯可作为贴片电感的磁芯使用。本实用新型中，所述磁芯可以是铁粉芯磁芯，可以是铁氧体磁芯，也可以是具有树脂包覆层的铁粉芯磁芯。金属膜层的形状可根据电极区域的形状及实际需要设置为矩形、圆形或其它形状。
本实用新型上述一实施方式中的金属化磁芯的制备方法如下：
取磁芯，所述磁芯上设置有电极区域；采用磁控溅射的方式在所述电极区域表面制备金属膜层，得到金属化磁芯，所述金属膜层包括依次层叠形成在所述电极区域表面的第一镀层和第二镀层，其中第一镀层包括交替设置的2层第一金属层(以镍铜合金层为例)和1层第二金属层(以铜层为例)，第二镀层为银层或锡层。
(1)溅镀第一镀层：将磁芯排列好放到专门的治具里，盖好，掩膜只露出电极区域即可，然后装到真空镀膜用的片架上，推进真空机，抽真空，充入氩气，打开镍铜合金靶材的电源，合金靶材通的电流设定为20-25A，所得第一金属层的厚度为0.2-5微米，所述第一金属层中，镍的质量含量大于70％；
关闭镍铜合金靶材的电源，打开铜靶材的电源，铜靶通的电流设定为15-20A，所得第二金属层的厚度为0.1-1微米；
关闭铜靶材的电源，再次打开镍铜合金靶材的电源，溅射一层厚度为0.2-5微米的镍铜合金层作为第二金属层，得到第一镀层；
(2)溅镀第二镀层：关闭镍铜合金靶材的电源，打开金属银或锡靶材的电源，银或锡靶通的电流设定为15-20A，所得第二镀层的厚度为0.2-2微米。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920111082.5
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209328679U
授权时间:20190830
主分类号:H01F 27/24
专利分类号:H01F27/24;H01F27/255;H01F41/02;H01F17/04;C23C14/35
范畴分类:38B;
申请人:深圳市康磁电子有限公司
第一申请人:深圳市康磁电子有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市龙岗区平湖街道平湖社区富民工业区38栋厂房2楼、3楼、4楼401-3
发明人:张玉;朱小东
第一发明人:张玉
当前权利人:深圳市康磁电子有限公司
代理人:郝传鑫;熊永强
代理机构:44202
代理机构编号:广州三环专利商标代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计