CN102376440B - 层叠型线圈 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种层叠型线圈。在增大线圈图案的直径并在层叠体的外周面上形成绝缘膜的层叠型线圈中，更可靠地确保绝缘性。层叠型线圈(100)包括：层叠体(3)，该层叠体(3)中按照所希望的顺序层叠有绝缘层(1)和线圈图案(2)，并使其一体化；线圈(5)，该线圈(5)通过使不同层的线圈图案(2)相互连接而形成；一对外部电极(6a、6b)，该外部电极(6a、6b)形成于层叠体(3)的两端，以及绝缘膜(7)，该绝缘膜(7)形成于层叠体(3)的外周面，线圈图案(2)中的至少一个在外周缘的至少一部分与绝缘层(1)的外周缘相接，但未与绝缘层(1)的四个角部C相接。即，设置有线圈非形成部N。
Description
技术领域
本发明涉及层叠型线圈，更具体而言，涉及增大线圈图案的直径并在层叠体的外周面上形成绝缘膜的层叠型线圈。
背景技术
近年来，在电气、电子领域，大多使用能够小型化、量产性优异的层叠型线圈。该层叠型线圈通过按照所希望的顺序层叠多层绝缘层和多个线圈图案，使其一体化，并依次连接线圈图案，从而在层叠体的内部形成线圈。通常将线圈图案的外周缘形成于绝缘层的外周缘的内侧，并在其中间设置间隔，以使得线圈图案的外周缘不会从层叠体的外周面露出。此外，绝缘层使用磁性体或非磁性体。
在该层叠型线圈中，已知通过增大线圈图案，能够提高线圈特性。
例如，在绝缘层是由磁性体构成的磁芯型的层叠型线圈中，若将线圈图案的宽度保持相同不变，并增大线圈图案的内径及外形，则能够提高线圈的直流叠加特性。
另外，在绝缘层是由非磁性体构成的空芯型的层叠型线圈中，若将线圈图案的宽度保持相同不变，并增大线圈图案的内径及外形，则能够提高线圈的Q值。
另外，在磁芯型及空芯型的层叠型线圈中，若将内径保持相同不变，并增大线圈图案的宽度(增大外径)，则能够减小线圈图案的直流电阻，能够提高线圈的Q值。
然而，在层叠型线圈中，若增大线圈图案，则可能会引起层叠体的整体形状变大的问题。
因此，在专利文献1(日本专利特开2000-133521号公报)中，作为解决上述问题而提出了以下层叠型线圈：即，尽管增大线圈图案，但是使线圈图案的外周缘和绝缘层的外周缘的间隔为零，从而避免增大整个层叠体的形状。而且，对于线圈图案从层叠体的外周面露出的问题，通过在层叠体的外周面形成由绝缘性树脂构成的绝缘膜来解决。
图5～7中示出了专利文献1所示的层叠型线圈300。其中，图5是立体图，图6(A)是图5的点划线X-X部分的剖视图，图6(B)是图5的点划线Y-Y部分的剖视图，图7是分解立体图。此外，在图7中，省略外部电极和绝缘膜的图示。
如图5～7所示，层叠型线圈300中，由磁性体或非磁性体构成的矩形形状的绝缘层101与线圈图案102按照所希望的顺序层叠，一体化，并形成层叠体103。线圈图案102的直径形成得较大，其外周缘在整个周边上与绝缘层101的外周缘相接。即，线圈图案102的外周缘和绝缘层101的外周缘之间的间隔为零。然而，线圈图案102通过贯通绝缘层101形成的通孔导体104a相互连接，在层叠体103内形成线圈105。此外，在层叠体103的两端附近未层叠有线圈图案102，而层叠有多层绝缘层101，该多层绝缘层101上形成有用于将线圈105引出到外部的线圈导体104b。
然后，在层叠体103的两端形成一对外部电极106a、106b，外部电极106a与线圈105的一侧端部相连接，外部电极106b与线圈105的另一侧端部相连接。另外，在层叠体103的外周面上形成有由绝缘性树脂构成的绝缘膜107。绝缘膜107是用于使露出绝缘层103的外周面的线圈图案102的外周缘与外部绝缘而设置的。
此外，在采用上述结构的层叠型线圈300中，在利用磁性体构成绝缘层101的情况下，尽管线圈是磁芯型，但是线圈图案102的外周缘到达层叠体103的外周面，因此形成开放磁路型线圈。因而，不易产生磁饱和，能够抑制流过直流电流时的电感的降低，能够改善直流叠加特性。
上述现有的层叠型线圈300例如可以用以下方法制造。
为了一并制造多个层叠型线圈300，准备多枚作为绝缘层101的基材的母生片(未图示)，该母生片由陶瓷等构成。然后，在各母生片上形成有多个层叠型线圈300用的通孔导体104a或104b，并根据需要形成线圈图案102。通孔导体104a、104b是例如通过将导电性糊料埋入预先形成于母生片的孔来形成的。线圈图案102是例如通过在母生片的表面利用丝网印刷将导电性糊料印刷为规定的形状来形成的。
接着，将形成有规定的通孔导体104a、104b及线圈图案102的母生片按照规定的顺序层叠，并对其进行加压，以规定的分布进行烧成，形成包含多个层叠体103的层叠体块。然后，将层叠体块切割成多个层叠体103。
接着，在层叠体103的外周面形成绝缘膜107，再在层叠体103的两端面形成外部电极106a、106b，从而完成层叠型线圈300。绝缘膜107是例如利用浸渍(浸入)或印刷来涂布热固化性的环氧树脂，对其进行加热使其硬化而形成的。外部电极106a、106b是例如将层叠体103的端部浸渍于导电性糊料，以涂布导电性糊料，并进行煅烧而形成的。有时可也利用镀敷将外部电极106a、106b形成外层。
专利文献1：日本专利特开2000-133521号公报
发明内容
上述的现有的层叠型线圈300通过采用上述结构，能够不增大整体形状，就增大线圈图案，并力图提高线圈特性。
然而，现有的层叠型线圈300中存在以下问题。即，层叠型线圈300在层叠体103的外周面形成绝缘膜107，但是如图6(B)所示，绝缘膜107并未充分附着于层叠体103的棱线部分，换言之，即绝缘层101的四个角部C，会导致线圈图案102露出外部的问题。如上所述，绝缘膜107是通过涂布环氧树脂，对其进行加热使其固化的方法等形成的，但是所涂布的环氧树脂会因表面张力而向层叠体103的外周面中央移动，导致在层叠体103的棱线部分不足的问题。
然后，线圈图案102在层叠体103的棱线部分从绝缘膜107露出，层叠型线圈300成为非充分绝缘的不合格品。或者，在利用镀敷来形成外部电极106a、106b的外层的情况下，会导致该部分的镀敷成长，而成为不合格品的问题。
本发明的层叠型线圈是用于解决上述的现有问题的，作为方法，本发明的层叠型线圈包括：层叠体，该层叠体中分别交替地层叠有多层矩形形状的绝缘层和线圈图案，并使其一体化；线圈，该线圈是线圈图案相互连接而成，并形成于层叠体的内部；一对外部电极，该一对外部电极形成于层叠体的两端，与线圈的两端分别连接；以及绝缘膜，该绝缘膜形成于层叠体的外周面，线圈图案中的至少一个在外周缘的至少一部分与绝缘层的外周缘相接，但未与绝缘层的四个角部相接。即，在绝缘层的四个角部附近设置有线圈图案非形成部。
本发明的层叠型线圈采用上述结构，能够不增大整体形状就增大线圈图案，提高线圈特性，而且特别是线圈图案不会在层叠体的棱线部分露出外部，因此，不会因绝缘不良而成为不合格品。
此外，通过增大线圈图案，能够提高下一线圈特性。在磁芯型的层叠型线圈中，若将线圈图案的宽度保持相同不变，并增大线圈图案的内径及外径，则能够提高线圈的直流叠加特性。在空芯型的层叠型线圈中，若将线圈图案的宽度保持相同不变，并增大线圈图案的内径及外径，则能够增大线圈的Q值。在磁芯型及空芯型的层叠型线圈中，若将内径保持相同不变，并增大线圈图案的宽度(增大外径)，则能够减小线圈图案的直流电阻，能够增大线圈的Q值。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的层叠型线圈100的立体图。
图2是表示本发明的实施方式的层叠型线圈100的剖视图，表示图1的点划线X-X部分。
图3是表示本发明的实施方式的层叠型线圈100的分解立体图。此外，在图3中，省略外部电极6a、6b和绝缘膜7的图示。
图4是表示本发明的变形例的层叠型线圈200的剖视图。
图5是表示现有的层叠型线圈300的立体图。
图6(A)是表示现有的层叠型线圈300的剖视图，表示图5的点划线X-X部分。图6(B)是表示现有的层叠型线圈300的剖视图，表示图5的点划线Y-Y部分。
图7是表示现有的层叠型线圈300的分解立体图。此外，在图7中，省略外部电极106a、106b和绝缘膜107的图示。
标号说明
1 绝缘层
2、12 线圈图案
3 层叠体
4a、4b 通孔导体
5 线圈
6a、6b 外部电极
7 绝缘膜
N、N’ 线圈图案非形成部
具体实施方式
图1～图3表示本发明的实施方式的层叠型线圈100。其中，图1是立体图，图2是图1的点划线X-X部分的剖视图，图3是分解立体图。此外，在图3中，省略外部电极6a、6b和绝缘膜7的图示。
如图1～3所示，层叠型线圈100中，由矩形形状的绝缘层1与大致为“コ”形形状的线圈图案2交替层叠，一体化，并形成层叠体3。层叠体3的大小为任意，例如设为纵向为0.6mm，横向为1.0mm，长度为1.9mm。
绝缘层1可以使用例如铁氧体等磁性体、介电陶瓷等非磁性体。在绝缘层1使用磁性体的情况下，层叠型线圈100为磁芯型。在绝缘层1使用非磁性体的情况下，层叠型线圈100为空芯型。绝缘层1的大小为任意，例如设为纵向为0.6mm，横向为1.0mm，厚度为40μm。
线圈图案2使用例如银、钯、铜、金、银铂等。线圈图案2的宽度为任意，例如设为100μm。
对于线圈图案2，外周缘与绝缘层1的外周缘相接。即，线圈图案2的外周缘和绝缘层1的外周缘之间的间隔为零。然而，线圈图案2未与绝缘层1的四个角部C相接。即，在绝缘层1的四个角部分C附近分别设置线圈图案非形成部N。线圈图案非形成部N例如可以是等腰直角三角形。此外，等腰三角形的两条相等的边的长度为任意，例如设为80μm。其中，该两条相等的边的长度还取决于后述的绝缘层7的厚度，最好为50μm以上。
而且，线圈图案2通过贯通绝缘层1形成的通孔导体4a相互连接，在层叠体3内形成线圈5。此外，在层叠体3的两端附近未层叠有线圈图案2，而层叠有多层绝缘层1，该多层绝缘层1上形成有用于将线圈5引出到外部的通孔导体4b。
然后，在层叠体3的两端形成一对外部电极6a、6b，外部电极6a与线圈5的一侧端部相连接，外部电极6b与线圈5的另一侧端部相连接。线圈图案6a、6b能够使用例如铜、银、镍等。另外，外部电极6a、6b也不限于单层，也能够改变材料而形成多层。
另外，在层叠体3的外周面上形成有由环氧树脂等绝缘性树脂构成的绝缘膜7。绝缘膜7的厚度取决于层叠体3的大小，但是在层叠体3的外周面的中央附近例如为50～100μm左右。然而，层叠体3的棱线部分即绝缘层1的四个角部C附近，与现有技术相同，绝缘膜7的厚度减小。然而，如上所述，在绝缘层1的四个角部C附近设置线圈图案非形成部N，因此，线圈图案2不会从该部分向层叠体3的侧面部露出。因而，即使该部分的绝缘膜7的厚度减小，也不会导致层叠型线圈100的绝缘性降低。
采用上述结构的本发明的实施方式的层叠型线圈100例如可以用以下方法制造。
为了一并制造多个层叠型线圈100，准备多枚作为绝缘层1的基材的母生片(未图示)。母生片是使用刮刀法等将浆料状的原料形成片状，上述浆料状的原料是混练有磁性体或非磁性体和接合材料等而制成的。
然后，在各母生片上形成有多个层叠型线圈100用的通孔导体4a或4b，并根据需要形成线圈图案2。通孔导体4a、4b是通过例如将导电性糊料埋入预先形成于母生片的孔来形成的。线圈图案2是例如通过在母生片的表面利用丝网印刷将导电性糊料印刷为规定的形状来形成的。
接着，将形成有规定的通孔导体4a、4b及线圈图案2的母生片按照规定的顺序层叠，并对其进行加压，以规定的分布进行烧成，形成包含多个层叠体3的层叠体块。
然后，将层叠体块切割成多个层叠体3。此外，也可在上述烧成之前切割为各层叠体3。
接着，在层叠体3的外周面形成绝缘膜7。绝缘膜7是通过在层叠体3的外周面例如利用浸渍(浸入)或印刷来涂布热固化性的环氧树脂，对其进行加热使其硬化而形成的。
接着，在层叠体3的两端面形成外部电极6a、6b。外部电极6a、6b是例如将层叠体3的端部浸渍于导电性糊料，以涂布导电性糊料，并进行煅烧而形成的。而且，还在其上利用镀敷等来形成外层。此外，对于层叠体3，还可以依次互换绝缘膜7、外部电极6a、6b的形成顺序。
以上，对本发明的实施方式的层叠型线圈100及其制造方法的一个例子进行了说明。然而，本发明并不限于上述内容，只要遵循发明的要点，能够进行种种改变。
例如，绝缘层1、线圈电极2的形状、大小、层数等都可以为任意，并不限于上述内容。
另外，在上述内容中，层叠型线圈100是利用被称为片材层叠方法来制造的，在上述片材层叠方法中，利用通孔导体4a来连接线圈图案2，利用通孔导体4b来将线圈5引出到外部，并使用生片，与此相对，在利用被称为印刷层叠法来制造层叠型线圈的情况下，能够省略通孔导体，上述印刷层叠法交替地印刷、涂布绝缘体的绝缘性糊料和线圈图案的导电性糊料。
(变形例)
图4表示本发明的变形例的层叠型线圈200。其中，图4是层叠型线圈200的剖视图。
层叠型线圈200仅改变上述实施方式的层叠型线圈100的线圈图案2的形状，对于其他部分，与层叠型线圈100相同。
即，层叠型线圈200的线圈图案12在绝缘层1的四个角部C附近将内周缘及外周缘形成为曲线状。层叠型线圈200利用线圈图案非形成部N’能够确保充分的绝缘性，还能够进一步增大线圈图案12，并力图提高线圈特性。
Claims (5)
1.一种层叠型线圈，包括：
层叠体，该层叠体呈长方体状，分别交替地层叠有多层矩形形状的绝缘层和线圈图案，并使其一体化；
线圈，该线圈是所述线圈图案相互连接而成，并形成于所述层叠体的内部；
一对外部电极，该一对外部电极形成于所述层叠体的两端，分别与所述线圈的两端连接；以及
绝缘膜，该绝缘膜形成于所述层叠体的将形成有所述外部电极的所述两端相连接的四个外周面，其特征在于，
所述线圈图案在外周缘的至少一部分与所述绝缘层的外周缘相接，但未与所述绝缘层的四个角部相接，
所述层叠体的四个所述外周面的每一个上均至少有一个所述线圈图案露出，
所述线圈图案均不露出至将所述层叠体的四个所述外周面相连接的四条棱线。
2.如权利要求1所述的层叠型线圈，其特征在于，
所述绝缘层是由磁性体构成的。
3.如权利要求1所述的层叠型线圈，其特征在于，
所述绝缘层是由非磁性体构成的。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的层叠型线圈，其特征在于，
所述绝缘膜是由绝缘性树脂构成的。
5.如权利要求1至3中的任一项所述的层叠型线圈，其特征在于，
所述线圈图案是利用通孔导体相互连接的。
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