CN101441928A - 卷线型电子部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供不形成镀层、并具有与现有的Ag端电极相同的剥离强度的端电极的卷线型电子部件。卷线型电子部件(10),具备铁氧体磁芯(11),所述铁氧体磁芯(11)由铁氧体构成,具有柱状卷芯部(11a)及在其两端上形成的凸缘部(11b)、(11c);卷绕在铁氧体磁芯的卷芯部上的线圈导线(12);设置在凸缘部的外表面上的具有Cu导电层(16a)的至少一对端电极(16A)、(16B),卷绕在卷芯部上的线圈导线的两端部电连接在端电极上,端电极通过将含有Cu粉末和玻璃料的电极糊料涂布在铁氧体磁芯的外表面上后,将铁氧体磁芯进行热处理而形成,在铁氧体磁芯和Cu导电层的界面上具有铁氧体磁芯的一部分和玻璃料的反应层(16d)。由此具备与现有的Ag端电极相同的剥离强度。

Description

卷线型电子部件
技术领域
本发明涉及用于便携型电子仪器或薄型电子仪器等中的卷线型电子部件。
背景技术
作为便携型电话机或数码静物相机等便携型电子仪器中的DC/DC电源的升降压电路用线圈或各种平板显示器的外围电路的抗流圈(chokecoil)等,使用卷线型电子部件。特别是针对上述用途,要求电子部件能确保所希望的电感特性,同时具有能进行高密度安装或薄型(lowprofile)安装的小且薄的外形尺寸。
专利文献1中记载了上述卷线型电子部件之一例。卷线型电子部件具有例如铁氧体磁芯(ferrite core)、设置在该铁氧体磁芯上的一对端电极(terminal electrode)、和线圈导线,所述线圈导线卷绕在所述铁氧体磁芯上,同时其端部连接在所述端电极上。所述铁氧体磁芯由卷芯部、设置在该卷芯部上端的上凸缘部和设置在所述卷芯部下端的下凸缘部构成。所述一对端电极形成在所述铁氧体磁芯的下凸缘部的底面。该端电极通过将以Ag为主体的电极糊料涂布在所述铁氧体磁芯的下凸缘部的底面后,将该铁氧体磁芯在例如大气中于650℃下进行热处理而形成,具有Ag导电层。另外,所述端电极例如在所述Ag导电层的表面进一步形成Ni镀层、焊锡镀敷(Sn镀敷)层而形成。所述线圈导线在金属线的外周形成绝缘被膜,并卷绕在所述铁氧体磁芯的卷芯部的周围。然后,所述线圈导线的一个端部及另一个端部被除去所述绝缘被膜,同时分别通过焊锡连接在形成有所述镀层的端电极上。
图6及图7是表示上述卷线型电子部件之一例的图。图6是表示所述卷线型电子部件110的内部结构的穿过卷芯部111a的中心轴的纵剖面图。另外,图7是从底面111B侧观察用于所述卷线型电子部件110的铁氧体磁芯111的下凸缘部111c的外观斜视图。
具体而言,公开了下述卷线型电子部件110,如图6所示,具备下述部分:具有柱状卷芯部111a及形成在该卷芯部的上下端的凸缘部111b、111c的铁氧体磁芯111;和卷绕在该铁氧体磁芯111的卷芯部111a上的线圈导线112;和所述凸缘部111c的与所述卷芯部111a互相垂直的底面111B上设置的端电极116A、116B,卷绕在所述卷芯部111a上的线圈导线112的两端部113A、113B使用焊锡117、117电连接在所述端电极116A、116B上。
然后,如图7所示,所述铁氧体磁芯111的凸缘部111c在底面111B上设置有一对槽115、115,该槽115具有底部115a和相对于该底部115a倾斜设置在该底部115a的宽度方向的两肋上的缓斜面115b、115b。所述端电极116A、116B从所述槽115的一个缓斜面115b上经槽115的底部115a覆盖另一个缓斜面115b上而形成。
如图6所示,该端电极116A、116B具有Ag导电层116a、形成在该Ag导电层116a的表面的Ni镀层116b及Sn镀层116c,所述Ag导电层如下形成:将以Ag为主体的电极糊料涂布在所述铁氧体磁芯111的下凸缘部111c的底面上后,将该铁氧体磁芯111在例如大气中进行热处理,形成Ag导电层。
另外,专利文献2中提出了在与上述现有的卷线型电子部件不同用途的复合电子部件中采用Cu导电层代替现有的Ag导电层。
具体而言,提出了一种芯片型LR过滤器的制造方法,即将磁芯在空气中或氧气氛中烧成,在该经烧成的磁芯的边缘外面涂布以银、银钯或铜为主体的导电糊料,形成一对引线引出用电极,然后将所述磁芯在H2、CO气体等还原性气氛或N2、Ar气体等中性气氛中于氧浓度0.1%以下进行烧成,由此在磁芯上形成所述引线引出用电极,同时使磁芯进行低电阻化,进而在所述卷线部实施卷线。
在上述现有的卷线型电子部件中,如果为了将铁氧体磁芯薄型化而减少凸缘的厚度尺寸,则在上述Ag导电层上形成Ni镀层及Sn镀层时,可能发生凸缘折断。
为了省略上述镀层,优选采用Ag-Pd导电层或Cu导电层代替Ag导电层。
但是,如上述专利文献2所述,例如在磁芯的边缘外面涂布以铜为主体的导电糊料形成一对引线引出用电极,然后,将所述磁芯在H2、CO气体等还原性气氛或N2、Ar气体等中性气氛中于氧浓度0.1%以下进行烧成,由此在磁芯上形成所述引线引出用电极,同时使磁芯低电阻化,进行上述操作时,一对端电极间的绝缘性降低。因此,存在不能用于本发明的产品的用途即电源用抗流圈等问题。
【专利文献1】特开2007-214521号公报
【专利文献2】特开平3-106005号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而得到的,目的在于提供一种具有剥离强度与现有端电极同等的端电极的卷线型电子部件,该电子部件不形成镀层,能与在Ag导电层上依次设置Ni镀层、Sn镀层的现有的端电极相同地焊锡连接线圈导线的端部。
为了达到上述目的,本发明人等进行了深入的研究,结果通过反复研究电极糊料和热处理条件,发现了不形成镀层、并能与现有的Ag电极相同地焊锡连接线圈导线的端部的新型端电极结构,该电极结构具有与现有端电极相同的剥离强度,从而完成了本发明。
本发明的卷线型电子部件(1)具备以下部分:具有柱状卷芯部及形成在其两端的凸缘部的铁氧体磁芯;卷绕在该铁氧体磁芯的卷芯部上的线圈导线;和设置在所述凸缘部的外表面的具有Cu导电层的至少一对端电极,其中,卷绕在所述卷芯部的线圈导线的两端部电连接在所述端电极上。
所述端电极通过将含有Cu粉末和玻璃料的电极糊料涂布在所述铁氧体磁芯的外表面上后,将该铁氧体磁芯进行热处理而形成,上述铁氧体磁芯和Cu导电层的界面上具有所述铁氧体磁芯的一部分和玻璃料的反应层。由此,达到了上述目的。本发明的卷线型电子部件中,所述端电极是将含有Cu粉末和玻璃料的电极糊料涂布在所述铁氧体磁芯的外表面上后,将该铁氧体磁芯进行热处理而形成的,在上述铁氧体磁芯和Cu导电层的界面上具有所述铁氧体磁芯的一部分和玻璃料的反应层。因此,可以提供下述卷线型电子部件:至少一对端电极不设置镀层,能与现有的Ag端电极相同地焊锡连接线圈导线的端部,并具有与现有的Ag端电极相同程度的剥离强度。
另外,上述卷线型电子部件的主要方案之一除具有上述(1)之外,还具有(2)上述反应层是上述电极糊料中所含的玻璃料、和铁氧体磁芯的一部分发生化学反应,相互混杂而存在的层,主要由铁氧体和玻璃构成。因此,Cu导电层和铁氧体磁芯被牢固地粘接。
上述卷线型电子部件的方案之一除具有上述(2)之外,还具有(3)上述反应层具有用铁氧体结合上述铁氧体磁芯和上述Cu导电层的区域。因此,可以不添加大量玻璃而更牢固地粘接上述Cu导电层和铁氧体磁芯。由此,端电极可以获得良好的焊锡润湿性。
上述卷线型电子部件的其他主要方案之一除具有上述(1)之外,还具有(4)构成上述铁氧体磁芯的铁氧体为Ni-Zn类铁氧体,上述玻璃料为含有硼及锌的玻璃料。因此,上述电极糊料中所含的玻璃料、和铁氧体磁芯的一部分发生化学反应,相互混杂,由此易生成主要由铁氧体和玻璃构成的反应层。
上述卷线型电子部件的方案之一除具有上述(1)~(4)中任一项之外,还具有(5)在上述外表面涂布电极糊料后的铁氧体磁芯的热处理是在氧浓度10ppm以下的N2气气氛中于850~900℃进行的热处理。因此,Cu导电层和铁氧体磁芯的界面被反应层填满。
需要说明的是,上述反应层还可以含有金属氧化物。由此提高Cu导电层和铁氧体磁芯的粘接力。
通过以下的说明和附图阐述本发明的上述目的和除此之外的目的、构成特征、作用效果。
附图说明
【图1】是表示本发明的卷线型电子部件的第1实施方案的整体结构的外观斜视图。
【图2】是表示上述第1实施方案的卷线型电子部件的内部结构的纵剖面图。
【图3】是模拟上述第1实施方案的卷线型电子部件的铁氧体磁芯和Cu导电层的界面部分的SEM照片的图。
【图4】是表示用于上述第1实施方案的卷线型电子部件的铁氧体磁芯的外观斜视图。
【图5】是表示将上述第1实施方案的卷线型电子部件安装在电路板上的状态的纵剖面图。
【图6】是表示背景技术的卷线型电子部件之一例的纵剖面图。
【图7】是表示用于背景技术的卷线型电子部件的铁氧体磁芯的外观斜视图。
符号说明
10:卷线型电子部件
11:铁氧体磁芯
11a:卷芯部
11b:上凸缘部
11c:下凸缘部
11B:底面
12:线圈导线
13:金属线
13A,13B:端部
13D:端部的直径
14:绝缘被膜
15:槽
15a:底部
15b:缓斜面
15c:侧壁
16A,16B:端电极
16a:Cu导电层
16d:反应层
16W:宽度尺寸
16t:端电极的厚度
17:焊锡
18:含磁性粉的树脂
20:电路板
21:基板
22:安装焊盘
h1:垂直的高度(直高)
w1:底边的长度
具体实施方式
以下,参照图1~图5说明本发明的卷线型电子部件的第1实施方案。图1是从具有一对端电极16A、16B的底面11B侧观察用于说明第1实施方案的卷线型电子部件10的整体结构的外观斜视图。图2是用于说明本实施方案的卷线型电子部件10的内部结构的图,图2(A)是所述卷线型电子部件10的穿过卷芯11a的中心轴的纵剖面图,图2(B)是表示上述卷线型电子部件10的上述图2(A)中用虚线B包围的区域的放大剖面图。图3是模拟用扫描型电子显微镜(SEM)拍摄所述卷线型电子部件10的上述图2(B)中被虚线C包围的区域的照片,并基于EDX分析结果对每个组成施以不同的剖面线(hatching)的图。图4是从下凸缘部11c的底面11B侧观察用于本实施方案的卷线型电子部件10的形成一对端电极16A、16B后的所述铁氧体磁芯11的外观斜视图。图5是表示在电路板20上安装了所述卷线型电子部件10的状态的主要部分的纵剖面图,所述电路板20在基板21的一个主面上形成有安装焊盘22。
需要说明的是,本发明的解决方法和效果不限于上述图1~图5。
如图1~图5所示,本实施方案的卷线型电子部件10具有:铁氧体磁芯11;和卷绕在该铁氧体磁芯11上的线圈导线12;连接线圈导线12的端部13A、13B的具有Cu导电层16a的一对端电极16A、16B,并且被覆含磁性粉的树脂18,覆盖所述被卷绕的线圈导线12。
更具体而言,如图2所示,所述铁氧体磁芯11由柱状卷芯部11a、设置在该卷芯部11a上端的上凸缘部11b和设置在所述卷芯部11a下端的下凸缘部11c构成。在所述磁芯11的下凸缘部11c的与所述卷芯部11a的中心轴互相垂直的底面11B上,形成一对槽15、15,使其夹持所述卷芯部11a的中心轴的延长线。
如图4所示,上述槽15、15具备底部15a;相对于该底部15a倾斜设置在该底部15a的宽度方向的两肋上的侧壁15c、15c;和设置在所述底部15a与所述侧壁15c、15c之间的缓斜面15b、15b。
所述一对端电极16A、16B的宽度方向的从一端侧至另一端侧的所有区域都被容纳在上述槽15内。上述端电极16A、16B的宽度方向的边缘部16E被上述槽15的侧壁15c、15c限制。
本实施方案的卷线型电子部件10中,具有所述Cu导电层的端电极16A、16B是通过将含有Cu粉末和玻璃料的电极糊料涂布在所述铁氧体磁芯11的外表面上后,将该铁氧体磁芯11进行热处理而形成。如图3所示,在上述铁氧体磁芯11和Cu导电层16a的界面上具有所述铁氧体磁芯11的一部分和玻璃料的反应层16d。
上述反应层16d是上述电极糊料中所含的玻璃料、和铁氧体磁芯11的一部分发生化学反应,相互混杂而存在的层,主要由铁氧体和玻璃构成。
另外,上述反应层16d中具有用上述铁氧体结合上述铁氧体磁芯11和Cu导电层16a的区域。
构成上述铁氧体磁芯11的铁氧体是Ni-Zn类铁氧体,更详细地为Ni-Zn-Cu类铁氧体。
上述电极糊料中的玻璃料是含有硼及锌的玻璃料。
上述反应层16d中含有金属氧化物。
在所述外表面上涂布电极糊料后的铁氧体磁芯11的热处理是在氧浓度10ppm以下的N2气体气氛中于850~900℃下进行的热处理。
线圈导线12是在金属线13的外周形成绝缘被膜14,并将其卷绕在所述铁氧体磁芯11的柱状卷芯部11a的周围而得到的,同时一个端部及另一个端部13A、13B在被除去所述绝缘被膜14的状态下通过焊锡17、17连接在所述端电极16A、16B上。
上述铁氧体磁芯11的优选实施方案如下所示。即,作为上述铁氧体磁芯11,优选由软磁性材料构成,更优选以Ni-Zn类铁氧体、特别是Ni-Zn-Cu类铁氧体为主成分的高导磁率磁性材料。混合所述磁性材料粉末和粘合剂,进行造粒后,使用粉末成型压机,形成棱柱状成型体,使用磨削盘,通过无心研磨形成凹部,得到鼓形成型体。接下来,将所得的鼓形成型体在800℃左右进行脱粘合剂处理后,根据所述磁性材料的烧结温度在规定的温度下进行烧成,得到铁氧体磁芯11。另外,所述鼓形成型体不限于通过无心研磨在所述棱柱状成型体的周侧面形成凹部的方法得到,例如也可以与上述相同地进行造粒后,使用粉末成型压机,通过干式一体成型而得到。另外,上述铁氧体磁芯11不限于预先形成鼓形成型体,然后进行烧成的方法,例如可以与上述相同地形成柱状成型体后,与上述相同地进行脱粘合剂处理,在规定的温度下进行烧成后,使用金刚石砂轮等对棱柱状烧结磁性体的周侧面进行切削加工形成凹部。
上述铁氧体磁芯11的卷芯部11a的截面优选为略圆形或圆形,可以使用于得到规定卷数所需的线圈导线12的长度较短,但是并不限于此,特别是用通过干式一体成型得到鼓形成型体的方法制作时,考虑到金属模的耐久性或去飞边的容易性等可以适当改变。
为了实现对应高密度安装的小型化,上述铁氧体磁芯11的下凸缘部11c的外形的平面观察形状优选为略四边形或四边形,但并不限于此,可以为多边形或略圆形等。另外,为了实现对应高密度安装的小型化,上述铁氧体磁芯11的上凸缘部11b的外形优选对应于所述下凸缘部11c的类似的形状,优选为与所述下凸缘部11c相同的尺寸或比该下凸缘部11c稍小的尺寸。另外,为了使下述含磁性粉的树脂18容易填充上述上凸缘部11b、上述下凸缘部11c之间,优选对所述上凸缘部11b的四角实施倒角等。
另外,为了提供薄型卷线型电子部件10,上述上凸缘部11b及上述下凸缘部11c的厚度优选分别为0.5mm以下。优选考虑所述上凸缘部11b及所述下凸缘部11c分别从上述铁氧体磁芯11中的所述卷芯部11a伸出的尺寸而设定上述上凸缘部11b及上述下凸缘部11c的厚度的下限值,使其满足规定的强度。
上述槽15、15的优选实施方案如下所述。即,作为上述槽15、15,优选在上述铁氧体磁芯11的下凸缘部11c的底面11B上形成至少一对上述槽15、15。另外,优选以夹持上述卷芯部11a的中心轴的延长线的方式至少形成一对上述槽15、15。
上述槽15、15的深度优选为在槽15的底部15a上形成端电极16A、16B的状态下,线圈导线12的端部13A、13B的直径13D的一部分由所述槽15越过所述底面11B的平坦面的高度位置而突出。
另外,上述槽15、15的长度方向的两端优选达到所述下凸缘部11c的相互对置的一对外侧面。
上述槽15、15优选具备:位于该槽15、15的宽度方向的大致中心处、与所述下凸缘部11c的底面11B大致平行的底部15a;和设置在该底部15a的宽度方向的两肋上、相对于该底部15a倾斜设置的侧壁15c、15c。
上述槽15、15优选在所述底部15a和所述侧壁15c、15c之间具备缓斜面15b、15b。如果假定该缓斜面15b为直角三角形的斜边,用该直角三角形的底边的长度和垂直高度(直高)规定该斜边,则该缓斜面15b的底边长度比该缓斜面的直高大。
另外,在上述底面11B上形成槽15的方法如下,即在上述铁氧体磁芯11的制造工序中,形成所述棱柱状成型体时,在压模的表面预先设置一对凸条,与成型该成型体的同时形成该槽,除该方法之外,例如还可以对所得的棱柱状成型体的表面实施切削加工形成一对槽。
接下来,上述槽15的侧壁15c的优选实施方案如下所示。即,如果假定上述槽15的侧壁15c为直角三角形的斜边,用该直角三角形的底边的长度w1和垂直高度(直高)h1规定该斜边,则该侧壁15c的直高h1优选比该侧壁15c的底边的长度w1大。
另外,上述侧壁15c、15c的直高h1优选比下述端电极16A、16B的厚度尺寸大。
上述侧壁15c、15c的底边长度w1优选比下述线圈导线12的端部13A、13B的直径13D小。
上述端电极16A、16B的优选实施方案如下所示。即,作为上述端电极16A、16B,优选如下形成,将含有Cu粉末和玻璃料的电极糊料涂布在上述铁氧体磁芯11的下凸缘部11c的底面11B上后,将该铁氧体磁芯11进行热处理而形成,上述铁氧体磁芯11和Cu导电层16a的界面上具有所述铁氧体磁芯11的一部分和玻璃料的反应层16d。
另外,上述反应层16d优选为上述电极糊料中所含的玻璃料和铁氧体磁芯11的一部分发生化学反应、相互混杂而存在的层,该反应层16d优选主要由铁氧体和玻璃构成。另外,优选上述反应层16d中还含有金属氧化物。作为所述金属氧化物,例如优选选自CaO、BaO、MgO、CuO、Cu2O中的至少一种。
上述电极糊料的优选实施方案如下所述。即,作为上述电极糊料,优选含有Cu粉末和玻璃料,较优选上述玻璃料为含有硼及锌的玻璃料。作为所述玻璃料,例如优选选自硼酸锌类玻璃料、硼硅酸锌类玻璃料、硼铋锌类玻璃料中的至少一种。
另外,可以在上述电极糊料中预先添加所述金属氧化物。
在上述外表面涂布电极糊料后的铁氧体磁芯11的热处理优选是在氧浓度10ppm以下的N2气体气氛中于850~900℃下进行的热处理,较优选所述气氛的氧浓度为1ppm以下。
上述端电极16A、16B的厚度尺寸16t优选比上述槽15的侧壁15c的直高h1小。
上述端电极16A、16B除可以通过辊转印法或移印(pad printing)法等转印法、丝网印刷法或孔版印刷法等印刷法形成之外,还可以用喷雾法或喷墨法等形成。其中,为了形成能容纳在上述槽15内、同时边缘部16E被上述侧壁15c限制的稳定的宽度尺寸的端电极,较优选转印法。
上述所谓容纳在槽15内是指上述端电极16A、16B的宽度方向的边缘部16E没有超出上述槽的侧壁15c的所述底面11B侧的端部的状态。
另外,上述所谓被侧壁15c限制是指上述端电极16A、16B的宽度方向的边缘部16E,不包括长度方向的两端附近,至少到达所述侧壁15c上,并且该宽度方向的边缘部16E没有越过所述侧壁15c的所述底面11B侧的端部的状态。
接下来,上述线圈导线12的优选实施方案如下所述。即,作为上述线圈导线12,优选卷绕在上述铁氧体磁芯11的卷芯部11a的周围,在金属线13的外周具有由聚氨酯树脂或聚酯树脂等形成的绝缘被膜14。
另外,上述线圈导线12的金属线13并不限于单线,可以为捻线。该线圈导线12的金属线13不限于圆形的截面形状,例如,也可以使用长方形的截面形状的扁线或正方形的截面形状的四角线等。
上述线圈导线12的端部13A、13B的直径13D优选比所述槽15的侧壁15c的底边的长度w1大。
上述所谓使用焊锡的电连接是指只要具有上述端电极16A、16B和上述线圈导线12的端部13A、13B通过焊锡进行电连接的部位即可,不限于仅通过焊锡进行电连接。例如,可以形成下述构成:具有端电极16A、16B和上述线圈导线12的端部13A、13B通过热熔接使金属间结合来进行接合的部位,同时用焊锡进行被覆,覆盖该接合部位。
上述含磁性粉的树脂18的优选实施方案如下所示。即,作为上述含磁性粉的树脂18,优选在上述卷线型电子部件10的使用温度范围具有粘弹性。较具体而言,优选在作为固化时的物性的刚性模量相对于温度的变化中,从玻璃状态向橡胶状态转化的过程中玻璃化温度为-20℃以下的含磁性粉的树脂,较优选在作为固化时的物性的刚性模量相对于温度的变化中,从玻璃状态向橡胶状态转化过程中的玻璃化温度为-50℃以下的含磁性粉的树脂。作为用于上述含磁性粉的树脂18的树脂,优选有机硅树脂,由于能缩短在所述凸缘部12、13间装入含磁性粉的树脂18的工序的准备时间(lead time),所以较优选环氧树脂和羧基改性丙二醇的混合树脂。
接下来,作为用于上述含磁性粉的树脂18的磁性粉,可以使用各种磁性粉。具体而言,优选使用选自Ni-Zn类铁氧体粉末、Ni-Zn-Cu类铁氧体粉末、Mn-Zn类铁氧体粉末、金属磁性粉末等中的1种或混合多种进行使用。上述磁性粉的粒径优选为5~20μm。所述磁性粉在上述含磁性粉的树脂18中的含量优选为30~85wt%。
作为在卷绕在上述铁氧体磁芯11的卷芯部11a周围的区域的线圈导线12的外周上被覆上述含磁性粉的树脂18的方法,例如优选用配合器(dispenser)将所述含磁性粉的树脂18的糊料向所述线圈导线12的外周喷出,使其固化。
(实施例)
首先,准备下述市售的被覆聚氨酯的线圈导线12,在由Cu形成的直径为85μm的圆形截面的金属线13的外周形成厚度6μm的由聚氨酯树脂形成的绝缘被膜14。
另外,铁氧体磁芯11如下形成,作为磁性材料,使用具有NiO=21.0mol%、ZnO=23.0mol%、CuO=7.0mol%、Fe2O3=49.0mol%的组成的Ni-Zn-Cu类铁氧体材料的粉末,混合粉末成型用有机粘合剂,制作棱柱状成型体,使用磨削砂轮在所述成型体的周侧面形成凹部,在800℃下进行脱粘合剂处理后,于1050℃下进行烧成,形成上凸缘部11b及下凸缘部11c的外形分别为边长4.0mm的方形、厚度分别为0.3mm、卷芯部11a的高度为0.4mm、卷芯部11a的直径为2.0mm的方形铁氧体磁芯11。
所得的铁氧体磁芯11在下凸缘部11c的底面11B上形成一对槽15、15,使其夹持所述卷芯部11a的中心轴的延长线。该槽15的尺寸在最深的底部15a的宽度为0.2mm,设置在该底部15a两侧的缓斜面15b、15b的各个底边长度为0.3mm,垂直高度(直高)为0.1mm,并且设置在该槽15的宽度方向的两侧的侧壁15c、15c的各个底边的长度w1为0.02mm,垂直高度(直高)h1为0.05mm,所述槽15的长度方向的两端分别到达所述下凸缘部11c的相互对置的一对外侧面。
下面,如表1所示,作为电极糊料,准备混合平均粒径3μm的Cu粉末96wt%、作为玻璃料的硼铋锌类玻璃料3wt%、金属氧化物1wt%、及适量的载色剂(vehicle)得到的Cu电极糊料。
【表1】
Figure A200810213763D00151
※※标记为比较例  ※标记为参考数据
接下来,在上述槽15上以连接该槽宽度方向的两侧的侧壁15c、15c的宽度通过辊转印法涂布Cu电极糊料后,将所得的铁氧体磁芯11在氧浓度1ppm的N2气体气氛中于700℃、750℃、800℃、850℃、900℃的各温度下进行热处理,形成一对端电极16A、16B。此时,所述端电极16A、16B的宽度方向的边缘部16E分别到达所述槽15的宽度方向的两侧的侧壁15c、15c,同时限制在不越过该侧壁15c的所述底面11B侧的端部的范围内。
然后,预先通过孔版印刷法将含有熔剂(flux)的焊锡糊料涂布在所述端电极16A、16B上,同时将所述线圈导线12在所述磁芯11的卷芯部11a的周围卷绕10圈,使用山荣化学株式会社制被膜剥离溶剂DEPAINT(注册商标)KX剥离该线圈导线12的两端部的所述绝缘被膜14。然后,将上述线圈导线12的一个端部13A及另一个端部13B用加热至240℃的钎焊烙铁分别挤压在涂布有所述焊锡糊料的端电极16A、16B上,使用焊锡进行电连接。
然后,在以50:50的重量比混合环氧树脂和羧基改性丙二醇得到的树脂中,混合50重量%Mn-Zn类铁氧体粉末、5重量%固化剂、10重量%溶剂,形成含磁性粉的树脂的糊料,使用配合器使该糊料喷出于上述实施例的卷线型电子部件10中所述被卷绕的区域的线圈导线12的外周与上凸缘部11b和下凸缘部11c之间,在150℃下加热1小时,使其固化,得到卷线型电子部件10。
沿着所述铁氧体磁芯11的卷芯部11a的中心轴纵向剪切上述所得的试样No.4的卷线型电子部件10,研磨剖面后,用扫描型电子显微镜(SEM)拍摄图2(B)中被虚线包围的区域。然后,模拟该照片,进一步基于EDX分析结果,对每种组分施以不同的剖面线,结果示于图4。图4中,图上方为铁氧体磁芯11,下方为Cu导电层16a。上述铁氧体磁芯11和Cu导电层16a的界面上具有反应层16d,所述反应层16d是上述电极糊料中的玻璃料和上述铁氧体磁芯11的一部分发生化学反应、相互混杂而形成的。
在上述反应层16d内观察到铁氧体(1)、铁氧体(2)和玻璃,还观察到金属氧化物。由EDX分析的结果可以判断上述铁氧体(1)为含有Cu、并富含Zn的尖晶石结构的(Ni,Zn)Fe2O4。另外,判断上述铁氧体2为含有Cu、富含Fe的尖晶石结构的(Ni,Zn)Fe2O4
上述反应层11d内的大部分区域中,上述铁氧体磁芯11和上述Cu导电层11a通过所述铁氧体(1)、铁氧体(2)的至少一种结合。另外,确认试样No.5的卷线型电子部件10也具有相同的反应层16d。
接下来,如图5所示,在玻璃-环氧基板21上形成有由铜箔形成的安装焊盘22的YUMEX公司制剥离强度试验用电路板20上印刷膏状钎焊料后,搭载12个由上述得到的卷线型电子部件10,在245℃下进行回流焊处理,进行安装。对所得的卷线型电子部件安装电路板,如图5中虚线所示,用剥离强度试验装置的夹具从其侧面与所述电路板20平行地向箭头方向对卷线型电子部件10加压,进行所述卷线型电子部件10的剥离强度试验,通过肉眼观察确认剥离模式,所得结果示于表2。
【表2】
Figure A200810213763D00171
※※标记为比较例  ※标记为参考数据
上述表2中,剥离模式中的例如“磁芯·Cu导电层界面”表示在磁芯和Cu导电层的界面上发生剥离。另外,如试样No.3所示,剥离模式为“磁芯·Cu导电层界面、磁芯内部”,是指一部分在磁芯和Cu导电层的界面上产生剥离,剩余部分在磁芯的内部发生断裂。
(比较例)
如表1的试样No.6所示,代替上述Cu电极糊料,准备混合平均粒径30μm的Ag粉末96wt%、作为玻璃料的B、Zn、Na类玻璃料4wt%及适量的载色剂得到的Ag电极糊料。
接下来,在图7所示的现有结构的卷线型电子部件用的铁氧体磁芯111的上述槽115上,以连接该槽115宽度方向的两侧的缓斜面115b、115b的宽度通过辊转印法涂布Ag电极糊料后,将所得的铁氧体磁芯111在大气中于650℃下进行烧成,形成Ag导电层116a。进而,在该铁氧体磁芯111的Ag导电层116a上依次形成Ni镀层116b、Sn镀层116c,得到具有端电极116A、116B的磁芯111。除使用具有在上述Ag导电层116a上形成有Ni镀层116b、Sn镀层116c的端电极116A、116B的铁氧体磁芯111之外,与前面的实施例相同地操作,准备试样No.6的比较例的卷线型电子部件110。
另外,将上述比较例的卷线型电子部件110与上述实施例的卷线型电子部件10相同地安装在省略图示的电路板上,与上述相同地测定上述卷线型电子部件110在所得的卷线型电子部件搭载电路板上的剥离强度及剥离模式,结果示于上述表2。
本实施方案是将含有Cu粉末和硼酸锌铋类玻璃料和Cu2O的Cu电极糊料涂布在由Ni-Zn-Cu类铁氧体构成的铁氧体磁芯的外表面上,在氧浓度10ppm以下的N2气体气氛中,于850℃、900℃下进行热处理,形成具有Cu导电层的端电极,如表2所示,本实施方案的卷线型电子部件与比较例的卷线型电子部件110相同,能耐受至20kg的拉伸力,所述比较例的卷线型电子部件110具有在Ag导电层上依次形成Ni镀层、Sn镀层的端电极116A,116B。另外,施加超过14kg的拉伸力时的剥离模式与比较例的卷线型电子部件110相同,在铁氧体磁芯11的下凸缘部11c的内部断裂,所述比较例的卷线型电子部件110是具有在Ag导电层116a上依次形成Ni镀层116b、Sn镀层116c的端电极116A、116B的试样No.6。
如上所述,本发明的实施例的卷线型电子部件10中,不形成镀层,具有与现有的卷线型电子部件110同等高的剥离强度,所述现有的卷线型电子部件110具有在Ag导电层116a上依次形成Ni镀层116b、Sn镀层116c的端电极116A、116B。
产业上的可利用性
本发明适合用于便携型电子仪器或薄型电子仪器等的卷线型电子部件。

Claims (5)

1、一种卷线型电子部件,具备铁氧体磁芯,所述铁氧体磁芯具有柱状卷芯部及形成在其两端的凸缘部;卷绕在该铁氧体磁芯的卷芯部上的线圈导线;和设置在所述凸缘部的外表面上的具有Cu导电层的至少一对端电极,卷绕在所述卷芯部的线圈导线的两端部电连接在所述端电极上,其特征在于,
所述端电极是通过将含有Cu粉末和玻璃料的电极糊料涂布在所述铁氧体磁芯的外表面上后,将该铁氧体磁芯进行热处理而形成的,所述铁氧体磁芯和Cu导电层的界面上具有所述铁氧体磁芯的一部分和玻璃料的反应层。
2、如权利要求1所述的卷线型电子部件,其特征在于,所述反应层是所述电极糊料中所含的玻璃料和铁氧体磁芯的一部分发生化学反应,相互混杂而存在的层,主要由铁氧体和玻璃构成。
3、如权利要求2所述的卷线型电子部件,其特征在于,所述反应层具有由所述铁氧体结合所述铁氧体磁芯和所述Cu导电层的区域。
4、如权利要求1所述的卷线型电子部件,其特征在于,构成所述铁氧体磁芯的铁氧体为Ni-Zn类铁氧体,所述玻璃料为含有硼及锌的玻璃料。
5、如权利要求1~4中任一项所述的卷线型电子部件,其特征在于,在所述外表面上涂布电极糊料后的铁氧体磁芯的热处理是在氧浓度10ppm以下的N2气体气氛中于850~900℃下进行的热处理。
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