CN102057452A - 电子元器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有阶梯状的直流叠加特性的内置线圈的电子元器件。层叠体(12a)由多个磁性体层(16a～161)层叠而成。线圈(L)由线圈电极(18a～18f)在层叠体(12a)内连接而成。非磁性体层(22a～22d)在沿线圈(L)的线圈轴方向俯视时、以与线圈(L)隔开间隙的状态设置于层叠体(12a)。
Description
技术领域
本发明涉及电子元器件，更特定而言，涉及在层叠体内内置有线圈的电子元器件。
背景技术
作为内置有线圈的现有电子元器件，例如，已知有专利文献1所揭示的层叠型电感元件。该层叠型电感元件包括：由内部导体构成的螺旋状的线圈；第一非磁性体层，该第一非磁性体层以与该线圈的线圈轴正交的方式设置；以及第二非磁性体层，该第二非磁性体层设置在内部导体之间。
根据上述层叠型电感元件，由于以横切线圈的方式设置第一非磁性体层，因此使线圈构成开放磁路构造。其结果是，即使层叠型电感元件的电流增大，也不易发生因磁饱和而导致的电感值的急剧降低。即，层叠电感元件的直流叠加特性提高。
然而，内置有线圈的电子元器件有时用于便携式电话等电子设备内的DC-DC变换器。在便携式电话等电子设备中，存在进行正常动作的正常状态以及停止大多数功能的待机状态。在正常状态下，较大电流流过构成DC-DC变换器的电子元器件的线圈(下面称为高输出电流区域)，在待机状态下，微弱电流流过构成DC-DC变换器的电子元器件的线圈(下面称为低输出电流区域)。
在上述电子元器件中，对于低输出电流区域，要求可得到足够大的电感值的直流叠加特性。另一方面，在该电子元器件中，对于高输出电流区域，要求即使流过线圈的直流电流值变化、电感值也不会大幅变化的稳定的直流叠加特性。下面，将这种在低输出电流区域可得到足够大的电感值、且在高输出电流区域可得到稳定的电感值的直流叠加特性称为阶梯状的直流叠加特性。
然而，在专利文献1所揭示的层叠型电感元件中，无法得到阶梯状的直流叠加特性。更具体而言，在该层叠型电感元件中，由于不会发生因磁饱和而导致的电感值的急剧降低，因此，层叠型电感元件具有电感值随着直流电流的增加而单调地慢慢减少的直流叠加特性。因而，层叠型电感元件具有难以适用于DC-DC变换器的问题。
专利文献1：日本专利特开2007-214424号公报
发明内容
因而，本发明的目的在于提供一种具有阶梯状的直流叠加特性的内置线圈的电子元器件。
本发明的一个实施方式所涉及的电子元器件的特征在于，包括：将多个第一绝缘层层叠而成的层叠体；设置在所述层叠体内的线圈；以及第二绝缘层，该第二绝缘层是在沿所述线圈的线圈轴方向俯视时、以与该线圈隔开间隙的状态设置于所述层叠体的绝缘层，且具有比所述第一绝缘层要低的磁导率。
根据本发明，能得到具有阶梯状的直流叠加特性的电子元器件。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的电子元器件的透视图。
图2是实施方式1所涉及的电子元器件的层叠体的分解立体图。
图3是图1的电子元器件的A-A的剖视结构图。
图4是比较例所涉及的电子元器件的剖视结构图。
图5是表示解析结果的曲线图。
图6是实施方式1所涉及的电子元器件的第一变形例的电子元器件的剖视结构图。
图7是比较例所涉及的电子元器件的剖视结构图。
图8是表示解析结果的曲线图。
图9是实施方式1所涉及的电子元器件的第二变形例的电子元器件的层叠体的分解立体图。
图10是实施方式2所涉及的电子元器件的透视图。
图11是实施方式2所涉及的电子元器件的层叠体的分解立体图。
图12是图10的电子元器件的B-B的剖视结构图。
图13是实施方式2所涉及的电子元器件的第一变形例的电子元器件的剖视结构图。
图14是实施方式2所涉及的电子元器件的第一变形例的电子元器件的剖视结构图。
具体实施方式
下面，说明本发明的实施方式所涉及的电子元器件。
(实施方式1)
(电子元器件的结构)
下面，参照附图说明本发明的实施方式1所涉及的电子元器件10a。图1是实施方式1所涉及的电子元器件10a的透视图。图2是实施方式1所涉及的电子元器件10a的层叠体12a的分解立体图。图3是图1的电子元器件10a的A-A的剖视结构图。下面，将电子元器件10a的层叠方向定义为z轴方向，将沿电子元器件10a的长边的方向定义为x轴方向，将沿电子元器件10a的短边的方向定义为y轴方向。x轴、y轴以及z轴相互正交。
如图1所示，电子元器件10a具有层叠体12a以及外部电极14a、14b。层叠体12a具有长方体形状，内置有线圈L。外部电极14a、14b分别与线圈L电连接，且形成为覆盖位于x轴方向的两端的侧面。
如图2所示，层叠体12a由多个长方形的磁性体层16a～16l(绝缘层)沿z轴方向从上方起依次层叠而构成。磁性体层16a～16l利用铁磁性铁氧体(例如Ni-Zn-Cu铁氧体或者Ni-Zn铁氧体等)来制作。另外，虽然在图2中，磁性体层16a～16l由12层的磁性体层构成，但磁性体层16a～16l的总数并不限于此。下面，当指出单独的磁性体层16a～16l时，在参考标号的后面添加字母，当对这些磁性体层统称时，省略参考标号后面的字母。
如图2所示，线圈L是盘旋地沿z轴方向行进的螺旋状线圈。即，线圈L的线圈轴X像图3所示的那样，与z轴方向平行。如图2所示，线圈L包含线圈电极18a～18f、引出部20a、20b、以及过孔导体b1～b5。
如图2所示，线圈电极18a～18f分别形成于磁性体层16d～16i的主面上，与磁性体层16一起层叠。各线圈电极18a～18f由包括Ag的导电性材料形成，具有7/8匝的长度，且配置成在z轴方向相互重叠。由此，在沿z轴方向俯视时，由线圈电极18a～18f构成的线圈L形成长方形的环。另外，线圈电极18a～18f的长度并不限于7/8匝。下面，当指出单独的线圈电极18a～18f时，在参考标号的后面添加字母，当对这些线圈电极统称时，省略参考标号后面的字母。
此外，在线圈电极18a、18f的端部分别设置有引出部20a、20b。引出部20a、20b分别与外部电极14a、14b相连接。由此，线圈L与外部电极14a、14b相连接。
如图2所示，过孔导体b1～b5分别形成为沿z轴方向贯通磁性体层16d～16h。当将磁性体层16a～16l进行层叠时，过孔导体b1～b5起到作为连接相邻线圈电极18彼此的连接部的功能。更详细而言，过孔导体b1将线圈电极18a的端部中未设置引出部20a的一个端部、与线圈电极18b的端部相连接。过孔导体b2将线圈电极18b的端部中未与过孔导体b1相连接的一个端部、与线圈电极18c的端部相连接。过孔导体b3将线圈电极18c的端部中未与过孔导体b2相连接的一个端部、与线圈电极18d的端部相连接。过孔导体b4将线圈电极18d的端部中未与过孔导体b3相连接的一个端部、与线圈电极18e的端部相连接。过孔导体b5将线圈电极18e的端部中未与过孔导体b4相连接的一个端部、与线圈电极18f的端部中未设置引出部20b的一个端部相连接。
此外，在磁性体层16e～16h上分别设置有非磁性体层22a～22d。如图2和图3所示，在沿线圈L的线圈轴X方向(本实施方式中为z轴方向)俯视时，非磁性体层22a～22d是以与线圈L隔开间隙S的状态设置在层叠体12a中的绝缘层。间隙S优选具有10μm以上150μm以下的宽度W。在本实施方式中，如图2所示，非磁性体层22a～22d在磁性体层16e～16h的主面上分别设置在线圈电极18b～18e的外侧，以围绕在该线圈电极18b～18e的周围。但是，非磁性体层22a～22d不一定需要形成为围绕线圈电极18b～18e的环状，也可以形成在线圈电极18b～18e的外侧的一部分。此外，下面，当指出单独的非磁性体层22a～22d时，在参考标号的后面添加字母，当对这些非磁性体层统称时，省略参考标号后面的字母。
(效果)
根据采用以上结构的电子元器件10a，在沿线圈轴X方向俯视时，由于非磁性体层22设置成与线圈L之间预留间隙S的状态，因此，像下面说明的那样，能得到阶梯状的直流叠加特性。
更详细而言，如图3所示，线圈L所产生的磁通包括围绕沿z轴方向排列的线圈电极18a～18f的磁通
在电子元器件10a中，在非磁性体层22与线圈L之间设置间隙S，从而磁通
在线圈电极18a～18f的周围通过非磁性体层22与线圈L之间的间隙S。即，磁通
形成闭合磁路。另一方面，磁通
在线圈电极18a～18f的周围绕得比磁通
要远而通过非磁性体层22。即，磁通
形成开放磁路。另外，在图3所示的电子元器件10a的剖视结构中，由于线圈电极18a～18f夹着线圈轴X而在左右排成两列，因此，在线圈电极18a～18f的各自列中产生磁通
首先，在流过线圈L的直流电流微小的情况下，磁通
通过的任一区域都不会产生磁饱和。此外，由于磁通
构成闭合磁路，因此，线圈L的电感值足够大。
接下来，若使流过线圈L的直流电流值慢慢变大，则在闭合磁路即磁通
通过的区域中产生磁饱和。但是，由于磁通
是开放磁路，因此，在磁通
通过的区域中刚产生磁饱和之后，在磁通
通过的区域中不会产生磁饱和。因此，在线圈L中，仅磁通
所产生的电感值急剧下降。另一方面，在线圈L中，磁通
2所产生的电感值不会大幅下降而得到维持。
接下来，若使流过线圈L的直流电流值进一步变大，则在磁通
通过的区域中产生磁饱和之前，线圈L的电感值不会大幅下降而得到维持。之后，若使流过线圈L的直流电流值进一步变大，则在磁通通过的区域中也产生磁饱和，线圈L的电感值再次急剧下降。由此，根据电子元器件10a，能得到阶梯状的直流叠加特性。
(解析结果)
为了进一步明确电子元器件10a所起的效果，本申请的发明人进行了下面说明的计算机仿真的解析。更详细而言，制成与图3所示的本实施方式所涉及的电子元器件10a相当的第一模型，并计算了该第一模型的直流叠加特性。此外，制成与图4的剖视图所示的比较例所涉及的电子元器件110a相当的第二模型，并计算了该第二模型的直流叠加特性。电子元器件10a与电子元器件110a的不同点在于：在电子元器件10a中，在线圈电极18与非磁性体层22之间存在间隙S，与此不同的是，在电子元器件110a中，在线圈电极18与非磁性体层22之间不存在间隙S。此外，第一模型与第二模型都设计成电感值的初始值一致。但是，在第一模型的线圈L与第二模型的线圈L采用相同结构的情况下，第一模型的电感值的初始值大于第二模型的电感值的初始值。即，对于微小的直流电流，第一模型具有大于第二模型的电感值。
图5是表示解析结果的曲线图。纵轴表示电感值，横轴表示直流电流值。如图5所示，可以看出，第二模型的直流叠加特性是电感值随着直流电流值的增加而单调减少，与此不同的是，第一模型的直流叠加特性成阶梯状。更详细而言，在第二模型中，得到电感值随着直流电流值变大而慢慢下降的直流叠加特性。另一方面，在第一模型中，若有少量直流电流流过，则电感值下降，之后，电感值不会大幅下降而得到维持。
由此，在电子元器件10a中，在流过线圈L的直流电流微小的区域，可得到电感值足够大的直流叠加特性，且在流过线圈L的直流电流较大的区域，可得到即使直流电流值变化、电感值也基本不变的直流叠加特性。其结果是，能将该电子元器件10a适用于DC-DC变换器。
(电子元器件的制造方法)
下面，参照附图说明电子元器件10a的制造方法。
通过下面的工序来制作成为磁性体层16a～16l的陶瓷生片。将氧化铁(Fe2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化镍(NiO)、及氧化铜(CuO)以预定的比率进行称量，并将各种材料作为原材料放入球磨机，进行湿法搅拌。将得到的混合物干燥后进行粉碎，并将得到的粉末在750℃下预烧1小时。将得到的预烧粉末用球磨机进行湿法粉碎后，进行干燥，然后进行破碎，得到铁磁性铁氧体陶瓷粉末。
对该铁氧体陶瓷粉末添加粘合剂(乙酸乙烯酯、水溶性丙烯等)和增塑剂、湿润剂、分散剂，用球磨机进行混合，之后，利用减压进行脱泡。利用刮刀法将得到的陶瓷浆料形成为片状，使其干燥，制作成为磁性体层16a～16l的陶瓷生片。
接下来，在成为磁性体层16d～16h的陶瓷生片上，分别形成过孔导体b1～b5。具体而言，如图2所示，对成为磁性体层16d～16h的陶瓷生片照射激光束，形成过孔。接下来，通过印刷涂布等方法，对该过孔填充Ag、Pd、Cu、Au或它们的合金等的导电性糊料。
接下来，在成为磁性体层16d～16i的陶瓷生片上，利用丝网印刷法或光刻法等方法，涂布以Ag、Pd、Cu、Au或它们的合金等为主要成分的导电性糊料，从而形成线圈电极18a～18f以及引出部20a、20b。另外，也可在形成线圈电极18a～18f以及引出部20a、20b的同时，对过孔导体填充导电性糊料。
接下来，通过下面说明的工序，在成为磁性体层16e～16h的陶瓷生片上形成成为非磁性体层22a～22d的层。将氧化铁(Fe2O3)、氧化锌(ZnO)、及氧化铜(CuO)以预定的比率进行称量，并将各种材料作为原材料放入球磨机，进行湿法搅拌。将得到的混合物干燥后进行粉碎，并将得到的粉末在750℃下预烧1小时。将得到的预烧粉末用球磨机进行湿法粉碎后，进行干燥，然后进行破碎，得到非磁性铁氧体陶瓷粉末。
对该铁氧体陶瓷粉末添加粘合剂(乙酸乙烯酯、水溶性丙烯等)和增塑剂、湿润剂、分散剂，用球磨机进行混合，之后，利用减压进行脱泡。通过丝网印刷，将得到的陶瓷浆料涂布在磁性体层16e～16h上。之后，通过将陶瓷浆料干燥，像图2所示的那样，在成为磁性体层16e～16h的陶瓷生片上形成成为非磁性体层22a～22d的层。
接下来，如图2所示，将成为磁性体层16a～16l的陶瓷生片以从上侧到下侧按照该顺序排列的方式进行层叠。更详细而言，配置成为磁性体层16l的陶瓷生片。接下来，在成为磁性体层16l的陶瓷生片上，配置成为磁性体层16k的陶瓷生片及进行预压接。之后，对于成为磁性体层16j、16i、16h、16g、16f、16e、16d、16c、16b、16a的陶瓷生片，也同样地按照该顺序进行层叠及预压接，得到母层叠体。而且，通过静水压冲压等对母层叠体实施 正式压接。
接下来，通过闸刀式切割将母层叠体切割成预定尺寸的层叠体12a，得到未烧成的层叠体12a。对该未烧成的层叠体12a进行脱粘合剂处理及烧成。脱粘合剂处理例如在低氧气氛中及500℃、2小时的条件下进行。烧成例如在1000℃、2小时的条件下进行。
通过以上工序，得到烧成的层叠体12a。对层叠体12a实施滚光筒加工，进行倒角。之后，在层叠体12a的表面，例如利用浸渍法等方法，涂布主要成分为银的电极糊料并进行烧接，从而形成要成为外部电极14a、14b的银电极。银电极在120℃下进行10分钟的干燥，且在890℃下进行60分钟的烧接。最后，通过对银电极的表面实施镀Ni/镀Sn，来形成外部电极14a、14b。经过以上工序，完成图1所示的电子元器件10a。
(第一变形例)
下面，说明电子元器件10a的第一变形例所涉及的电子元器件10b。图6是第一变形例所涉及的电子元器件10b的剖视结构图。另外，电子元器件10b的外观立体图引用图1。
虽然在图3所示的电子元器件10a中，设置有非磁性体层22a～22d这四片非磁性体层，但非磁性体层的数量并不限于此。也可像图6所示的电子元器件10b那样，设置两片非磁性体层22b、22c。在图6所示的电子元器件10b中，从下面说明的解析结果可知，也能得到阶梯状的直流叠加特性。
在本解析中，制成与图6所示的本实施方式所涉及的电子元器件10b相当的第三模型，并计算了该第三模型的直流叠加特性。此外，制成与图7的剖视图所示的比较例所涉及的电子元器件110b相当的第四模型，并计算了该第四模型的直流叠加特性。电子元器件10b与电子元器件110b的不同点在于：在电子元器件10b中，在线圈电极18与非磁性体层22之间存在间隙S，与此不同的是，在电子元器件110b中，在线圈电极18与非磁性体层122之间不存在间隙S。此外，第三模型与第四模型都设计成电感值的初始值一致。
图8是表示解析结果的曲线图。纵轴表示电感值，横轴表示直流电流值。如图8所示，可以看出，第四模型的直流叠加特性是电感值随着直流电流值的增加而单调减少，与此不同的是，第三模型的直流叠加特性成阶梯状。
(第二变形例)
下面，参照附图说明电子元器件10a的第二变形例所涉及的电子元器件10c。图9是第二变形例所涉及的电子元器件10c的层叠体12c的分解立体图。另外，电子元器件10c的外观立体图引用图1。
在电子元器件10a中，在沿线圈轴X方向俯视时，非磁性体层22a～22d设置在线圈L的外侧。然而，设置非磁性体层22a～22d的位置并不限于此。如图9所示，在沿线圈轴X方向俯视时，非磁性体层32a～32d也可设置在线圈L的内侧。
更详细而言，在磁性体层16e～16h上以在线圈电极18b～18e所包围的区域内与该线圈电极18b～18e隔开间隙S的状态形成非磁性体层32a～32d。在具有以上结构的电子元器件10c中，与电子元器件10a相同，也能得到阶梯状的直流叠加特性。
另外，虽然在电子元器件10a～10c中，设置有非磁性体层22a～22d、32a～32d，但是，例如也可设置磁导率比磁性体层16要低的磁性体层，来代替非磁性体层22a～22d、32a～32d。
(实施方式2)
(电子元器件的结构)
下面，参照附图说明本发明的实施方式2所涉及的电子元器件10d。图10是实施方式2所涉及的电子元器件10d的透视图。图11是实施方式2所涉及的电子元器件10d的层叠体12d的分解立体图。图12是图10的电子元器件10d的B-B的剖视结构图。下面，将电子元器件10d的层叠方向定义为z轴方向，将沿电子元器件10d的长边的方向定义为x轴方向，将沿电子元器件10d的短边的方向定义为y轴方向。x轴、y轴以及z轴相互正交。在图10中，为了更易理解内部的情况，切割外部电极14b的一部分来表示。此外，对于与电子元器件10a相同的结构，附加相同的参考标号。
如图10所示，电子元器件10d具有层叠体12d以及外部电极14a、14b。层叠体12d具有长方体形状，内置有线圈L。外部电极14a、14b分别与线圈L电连接，且形成为覆盖位于x轴方向的两端的侧面。
如图11所示，层叠体12d由多个长方形的磁性体层47a、47b、46a～46j、47c、47d(绝缘层)沿z轴方向从上方起依次层叠而构成。磁性体层47a、47b、46a～46j、47c、47d利用铁磁性铁氧体(例如Ni-Zn-Cu铁氧体或者Ni-Zn铁氧体等)来制作。但是，磁性体层46a～46j的磁导率比磁性体层47a～47d的磁导率要高。所以，磁性体层46a～46j的Ni含有率比磁性体层47a～47d的Ni含有率要高。此外，磁性体层47a～47d具有与磁性体层46a～46j相同的形状(长方形)。
另外，虽然在图11中，磁性体层46a～46j由10层的磁性体层构成，但磁性体层46a～46j的数量并不限于此。在电子元器件10d中，也可在磁性体层46e与磁性体层46f之间进一步插入磁性体层。因此，在磁性体层46e与磁性体层46f之间用虚线连接。下面，当指出单独的磁性体层46a～46j、47a～47d时，在参考标号的后面添加字母，当对这些磁性体层统称时，省略参考标号后面的字母。
如图10所示，线圈L是盘旋地沿x轴方向行进的螺旋状线圈。即，线圈L的线圈轴与x轴方向平行。如图11所示，线圈L包含引出电极48a、48b、多个带状电极50a～50f、52a～52g、以及多个过孔导体B1～B14、B21～B34。
如图11所示，在位于z轴方向的相对上侧的磁性体层46c上，形成引出电极48a、48b以及带状电极50a～50f。带状电极50a～50f在从z轴方向的上侧俯视时、以在xy平面具有正斜率的方式倾斜，并且，形成为等间隔而相互平行。另外，带状电极50a～50f不一定需要平行。
如图11所示，引出电极48a具有大致L字形，更详细而言，具有如下形状：从y轴方向的里侧与带状电极50a～50f平行地延伸，并且，在中间弯曲而引出到x轴方向的左侧的边。同样地，引出电极48b具有大致L字形，更详细而言，具有如下形状：从y轴方向的前侧与带状电极50平行地延伸，并且，在中间弯曲而引出到x轴方向的右侧的边。引出电极48a、48b分别与外部电极14a、14b相连接。
通过在磁性体层46c上形成引出电极48a、48b以及带状电极50a～50f，磁性体层47a、47b位于形成有引出电极48a、48b以及带状电极50a～50f的磁性体层46c的z轴方向的更上侧的位置。此外，磁性体层46a、46b位于磁性体层47b与引出电极48a、48b以及带状电极50a～50f之间。因此，如图12所示，在电子元器件10d中，在沿线圈轴X方向俯视电子元器件10d时，在线圈L的z轴方向的上侧与磁性体层47b之间也形成有间隙S。
如图10和图11所示，在位于z轴方向的相对下侧的磁性体层46h上形成带状电极52a～52g。带状电极52a～52g在从z轴方向的上侧俯视时、以在xy平面具有负斜率的方式倾斜，并且，形成为等间隔而相互平行。
通过在磁性体层46h上形成带状电极52a～52g，磁性体层47c、47d位于形成有带状电极52a～52g的磁性体层46h的z轴方向的更下侧的位置。此外，磁性体层46h～46j位于磁性体层47c与带状电极52a～52g之间。因此，如图12所示，在电子元器件10d中，在沿线圈轴X方向俯视电子元器件10d时，在线圈L的z轴方向的下侧与磁性体层47c之间也形成有间隙S。另外，带状电极52a～52g不一定需要平行。
如图11所示，过孔导体B21～B27分别与引出电极48a以及带状电极50a～50f的y轴方向的里侧的端部相连接，且形成为沿z轴方向贯穿磁性体层46c。过孔导体B28～B34与带状电极50a～50f以及引出电极48b的y轴方向的前侧的端部相连接，且形成为沿z轴方向贯穿磁性体层46c。
过孔导体B1～B7形成在各磁性体层46d～46g上在沿z轴方向俯视时、与过孔导体B21～B27相一致的位置，且形成为沿z轴方向贯穿磁性体层46d～46g。此外，过孔导体B8～B 14形成在各磁性体层46d～46g上在沿z轴方向俯视时、与过孔导体B28～B34相一致的位置，且形成为沿z轴方向贯穿磁性体层46d～46g。
通过将采用以上结构的磁性体层47a、47b、46a～46j、47c、47d以按照该顺序排列的方式进行层叠，从而如图12所示，形成在层叠体12d内盘旋地沿x轴方向行进的螺旋状的线圈L。更详细而言，过孔导体B1和过孔导体B21通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将引出电极48a的y轴方向里侧的端部与带状电极52a的y轴方向里侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B2和过孔导体B22通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50a的y轴方向里侧的端部与带状电极52b的y轴方向里侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B3和过孔导体B23通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50b的y轴方向里侧的端部与带状电极52c的y轴方向里侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B4和过孔导体B24通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50c的y轴方向里侧的端部与带状电极52d的y轴方向里侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B5和过孔导体B25通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50d的y轴方向里侧的端部与带状电极52e的y轴方向里侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B6和过孔导体B26通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50e的y轴方向里侧的端部与带状电极52f的y轴方向里侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B7和过孔导体B27通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50f的y轴方向里侧的端部与带状电极52g的y轴方向里侧的端部连接的连接部的作用。
此外，过孔导体B8和过孔导体B28通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50a的y轴方向前侧的端部与带状电极52a的y轴方向前侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B9和过孔导体B29通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50b的y轴方向前侧的端部与带状电极52b的y轴方向前侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B10和过孔导体B30通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50c的y轴方向前侧的端部与带状电极52c的y轴方向前侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B11和过孔导体B31通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50d的y轴方向前侧的端部与带状电极52d的y轴方向前侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B12和过孔导体B32通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50e的y轴方向前侧的端部与带状电极52e的y轴方向前侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B13和过孔导体B33通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将带状电极50f的y轴方向前侧的端部与带状电极52f的y轴方向前侧的端部连接的连接部的作用。过孔导体B14和过孔导体B34通过相互连接而沿z轴方向延伸，并且，起到作为将引出电极48b的y轴方向前侧的端部与带状电极52g的y轴方向前侧的端部连接的连接部的作用。
(效果)
根据采用以上结构的电子元器件10d，如图12所示，在沿线圈轴X方向俯视时，在与线圈L之间预留间隙S的状态下设置磁导率比磁性体层46要低的磁性体层47。因此，与电子元器件10a相同，能得到阶梯状的直流叠加特性。
(电子元器件的制造方法)
下面，参照附图说明电子元器件10d的制造方法。
通过下面的工序来制作成为磁性体层46a～46j的陶瓷生片。将氧化铁(Fe2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化镍(NiO)、及氧化铜(CuO)以预定的比率进行称量，并将各种材料作为原材料放入球磨机，进行湿法搅拌。将得到的混合物干燥后进行粉碎，并将得到的粉末在750℃下预烧1小时。将得到的预烧粉末用球磨机进行湿法粉碎后，进行干燥，然后进行破碎，得到铁氧体陶瓷粉末。
对该铁氧体陶瓷粉末添加粘合剂(乙酸乙烯酯、水溶性丙烯等)和增塑剂、湿润剂、分散剂，用球磨机进行混合，之后，利用减压进行脱泡。利用刮刀法将得到的陶瓷浆料形成为片状，使其干燥，制作成为磁性体层46a～46j的陶瓷生片。
接下来，通过下面的工序来制作成为磁性体层47a～47d的陶瓷生片。将氧化铁(Fe2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化镍(NiO)、及氧化铜(CuO)以预定的比率进行称量，并将各种材料作为原材料放入球磨机，进行湿法搅拌。此时，使氧化锌(ZnO)的含有率比制作成为磁性体层46a～46j的陶瓷生片时要低。将得到的混合物干燥后进行粉碎，并将得到的粉末在750℃下预烧1小时。将得到的预烧粉末用球磨机进行湿法粉碎后，进行干燥，然后进行破碎，得到铁氧体陶瓷粉末。
对该铁氧体陶瓷粉末添加粘合剂(乙酸乙烯酯、水溶性丙烯等)和增塑剂、湿润剂、分散剂，用球磨机进行混合，之后，利用减压进行脱泡。利用刮刀法将得到的陶瓷浆料形成为片状，使其干燥，制作成为磁性体层47a～47d的陶瓷生片。
接下来，在成为磁性体层46c的陶瓷生片上形成过孔导体B21～B34。具体而言，如图11所示，对成为磁性体层46c的陶瓷生片照射激光束，形成过孔。接下来，通过印刷涂布等方法，对该过孔填充Ag、Pd、Cu、Au或它们的合金等的导电性糊料。
此外，在成为磁性体层46d～46g的陶瓷生片上形成过孔导体B1～B14。具体而言，如图11所示，对成为磁性体层46d～46g的陶瓷生片照射激光束，形成过孔。接下来，通过印刷涂布等方法，对该过孔填充Ag、Pd、Cu、Au或它们的合金等的导电性糊料。
接下来，在成为磁性体层46c的陶瓷生片上，利用丝网印刷法或光刻法等方法，涂布以Ag、Pd、Cu、Au或它们的合金等为主要成分的导电性糊料，从而形成引出电极48a、48b以及带状电极50a～50f。另外，形成带状电极50a～50f的工序和对过孔填充导电性糊料的工序也可在同一工序中进行。
接下来，在成为磁性体层46h的陶瓷生片上，利用丝网印刷法或光刻法等方法，涂布以Ag、Pd、Cu、Au或它们的合金等为主要成分的导电性糊料，从而形成带状电极52a～52g。
接下来，如图11所示，将成为磁性体层47a、47b、46a～46j、47c、47d的陶瓷生片以从上侧到下侧按照该顺序排列的方式进行层叠。更详细而言，配置成为磁性体层47d的陶瓷生片。接下来，在成为磁性体层47d的陶瓷生片上，配置成为磁性体层47c的陶瓷生片及进行预压接。之后，对于成为磁性体层46j、46i、46h、46g、46f、46e、46d、46c、46b、46a、47b、47a的陶瓷生片，也同样地按照该顺序进行层叠及预压接，得到母层叠体。而且，通过静水压冲压等对母层叠体实施正式压接。
接下来，通过闸刀式切割将母层叠体切割成预定尺寸的层叠体12d，得到未烧成的层叠体12d。对该未烧成的层叠体12d进行脱粘合剂处理及烧成。脱粘合剂处理例如在低氧气氛中及500℃、2小时的条件下进行。烧成例如在1000℃、2小时的条件下进行。
通过以上工序，得到烧成的层叠体12d。对层叠体12d实施滚光筒加工，进行倒角。之后，在层叠体12d的表面，例如利用浸渍法等方法，涂布主要成分为银的电极糊料并进行烧接，从而形成要成为外部电极14a、14b的银电极。银电极在120℃下进行10分钟的干燥，且在890℃下进行60分钟的烧接。最后，通过对银电极的表面实施镀Ni/镀Sn，来形成外部电极14a、14b。经过以上工序，完成图10所示的电子元器件10d。
如图12所示，由于电子元器件10d的层叠方向与线圈轴X正交，因此，与电子元器件10a～10c相比，可简单制作。下面，对比电子元器件10a来说明电子元器件10d如何容易制造。
更详细而言，如图3所示，在电子元器件10a中，层叠方向(z轴方向)与线圈轴X平行。因此，为了像图2所示的那样在线圈L的外侧形成非磁性体层22，在层叠磁性体层16之前，需要通过丝网印刷等在该磁性体层16上形成非磁性体层22。
另一方面，如图12所示，在电子元器件10d中，层叠方向(z轴方向)与线圈轴X正交。因此，为了像图12所示的那样在线圈L的外侧形成非磁性体层47，仅在z轴方向的磁性体层46的更上侧及更下侧层叠磁性体层47即可。所以，无需通过丝网印刷在磁性体层46上形成磁性体层47等工序。其结果是，与电子元器件10a～10c相比，电子元器件10d可简单制成。
(第一变形例)
下面，说明电子元器件10d的第一变形例所涉及的电子元器件10e。图13是第一变形例所涉及的电子元器件10e的剖视结构图。另外，电子元器件10e的外观立体图引用图10。
如图12所示，在电子元器件10d中，在沿线圈轴X方向俯视时，磁性体层47设置在线圈L的外侧。然而，设置磁性体层47的位置并不限于此。如图13所示，在沿线圈轴X方向俯视时，磁性体层47也可设置在线圈L的内侧。
更详细而言，磁性体层47设置在形成有带状电极50a～50f的磁性体层46、与形成有带状电极52a～52g的磁性体层46之间。在具有以上结构的电子元器件10e中，与电子元器件10a相同，也能得到阶梯状的直流叠加特性。
(第二变形例)
下面，说明电子元器件10d的第二变形例所涉及的电子元器件10f。图14是第二变形例所涉及的电子元器件10f的剖视结构图。另外，电子元器件10f的外观立体图引用图10。
在电子元器件10d中，虽然像图11和图12所示的那样，磁性体层47具有与磁性体层46相同的形状，但是，磁性体层47的形状并不限于此。例如，也可像图14所示的那样，磁性体层46和磁性体层47在x轴方向上交替排列。在具有以上结构的电子元器件10f中，与电子元器件10a相同，也能得到阶梯状的直流叠加特性。
另外，在电子元器件10f中，也可用非磁性体层来代替磁性体层47。
工业上的实用性
本发明对于电子元器件是有用的，特别在具有阶梯状的直流叠加特性的内置线圈这一点上很优异。
标号说明
b1～b5、B1～B14、B21～B34过孔导体
L线圈
10a～10f电子元器件
12a～12f层叠体
14a、14b外部电极
16a～16l、46a～46j、47a～47d磁性体层
22a～22d、32a～32d非磁性体层
20a、20b引出部
48a、48b引出电极
50a～50f、52a～52g带状电极
Claims (11)
1.一种电子元器件，其特征在于，包括：
将多个第一绝缘层层叠而成的层叠体；
设置在所述层叠体内的线圈；以及
第二绝缘层，该第二绝缘层是在沿所述线圈的线圈轴方向俯视时、以与该线圈隔开间隙的状态设置于所述层叠体的绝缘层，且具有比所述第一绝缘层要低的磁导率。
2.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于，
所述第二绝缘层在沿所述线圈轴方向俯视时、设置在所述线圈的外侧。
3.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于，
所述第二绝缘层在沿所述线圈轴方向俯视时、设置在所述线圈的内侧。
4.如权利要求1至3的任一项所述的电子元器件，其特征在于，
线圈由与所述多个第一绝缘层一起层叠的多个线圈电极构成，
所述线圈轴方向与层叠方向平行。
5.如权利要求1至3的任一项所述的电子元器件，其特征在于，
所述线圈轴方向与层叠方向正交。
6.如权利要求5所述的电子元器件，其特征在于，
所述线圈是螺旋状线圈，包含：
多个第一带状电极，该多个第一带状电极形成于设置在层叠方向的相对上侧的所述第一绝缘层；
多个第二带状电极，该多个第二带状电极形成于设置在层叠方向的相对下侧的所述第一绝缘层；以及
多个连接部，该多个连接部形成为在所述层叠体中沿层叠方向延伸，并将所述第一带状电极与所述第二带状电极连接，
所述第二绝缘层分别设置在形成有所述第一带状电极的所述第一绝缘层的层叠方向的更上侧、以及形成有所述第二带状电极的所述第一绝缘层的层叠方向的更下侧。
7.如权利要求5所述的电子元器件，其特征在于，
所述线圈是螺旋状线圈，包含：
多个第一带状电极，该多个第一带状电极形成于设置在层叠方向的相对上侧的所述第一绝缘层；
多个第二带状电极，该多个第二带状电极形成于设置在层叠方向的相对下侧的所述第一绝缘层；以及
多个连接部，该多个连接部形成为在所述层叠体中沿层叠方向延伸，并将所述第一带状电极与所述第二带状电极连接，
所述第二绝缘层设置在形成有所述第一带状电极的所述第一绝缘层、与形成有所述第二带状电极的所述第一绝缘层之间。
8.如权利要求6或7所述的电子元器件，其特征在于，
所述第二绝缘层具有与所述第一绝缘层相同的形状。
9.如权利要求7所述的电子元器件，其特征在于，
所述第二绝缘层在所述线圈轴方向与所述第一绝缘层交替排列。
10.如权利要求9所述的电子元器件，其特征在于，
所述第二绝缘层是非磁性体层。
11.如权利要求1至10的任一项所述的电子元器件，其特征在于，
所述线圈与所述第二绝缘层之间的间隙为10μm以上150μm以下。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110511 |