CN102403087A - 层叠型线圈 - Google Patents

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)中分别交替地层叠有多层矩形形状的绝缘层(1)和线圈图案(2)，并使其形成一体化；通孔(4a)；线圈(5)，该线圈(5)通过通孔(4a)将线圈图案(2)相互连接，而形成于层叠体(3)的内部；外部电极(6a、6b)；以及绝缘膜(7)，该绝缘膜(7)形成于层叠体(3)的外周面，至少一个通孔(4a)部分地露出在层叠体(3)的表面，将该通孔(4a)形成为与绝缘层(1)的外周边缘中的一边相接，但不与该一边以外的其他边相接。

Description

层叠型线圈

技术领域

本发明涉及层叠型线圈，更详细而言，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、批量生产性也优异的层叠型线圈。该层叠型线圈按照所希望的顺序依次层叠多层绝缘层和多个线圈图案，并使其形成一体化，通过通孔依次连接线圈图案，从而在层叠体的内部形成线圈。通常将线圈图案的外周边缘形成于绝缘层的外周边缘的内侧，并设置间隔，以使得线圈图案的外周边缘不会在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径，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径，则能够增大线圈的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，能够增大线圈的Q值。

然而，在层叠型线圈中，若增大线圈图案，则存在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边缘和绝缘层的外周边缘的间隔为零，从而避免增大整个层叠体的形状。然后，对于线圈图案在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5～8中示出了专利文献1所示的层叠型线圈400。其中，图5是立体图，图6是图5的虚线X-X部分的剖视图，图7是图5的虚线Y-Y部分的剖视图，图8是分解立体图。此外，在图8中，省略外部电极和绝缘膜的图示。

如图5～8所示，在层叠型线圈400中，将由磁性体或非磁性体构成的具有四个角部C的矩形形状的绝缘层101、与线圈图案102按照所希望的顺序依次层叠，并形成一体化，从而构成层叠体103。线圈图案102的直径形成得较大，其外周边缘在整个周边上与绝缘层101的外周边缘相接。即，线圈图案102的外周边缘和绝缘层101的外周边缘之间的间隔成为零。然而，线圈图案102通过过孔104a相互连接，在层叠体103内形成线圈105，上述过孔104a设置于绝缘层101的一个角部C，并贯通绝缘层101。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引出到外部的通孔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是用于使露出在绝缘体103的外周面的线圈图案102的外周边缘、通孔104a与外部绝缘而设置的。

此外，在采用上述结构的层叠型线圈400中，在利用磁性体形成绝缘层101的情况下，尽管线圈成为磁芯型，但是由于线圈图案102的外周边缘到达层叠体103的外周面，因此成为开放磁路型线圈。因而，不易产生磁饱和，能够抑制流过直流电流时的电感降低，能够改善直流叠加特性。

上述现有的层叠型线圈400例如可以用以下方法制造。

为了统一制造多个层叠型线圈400，准备多片成为绝缘层101的基材的母生片(未图示)。然后，在各母生片上，形成有：多个层叠型线圈400用的通孔104a或104b、并根据需要的线圈图案102。通孔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104a、104b及线圈图案102的母生片按照规定的顺序依次层叠，并对其进行加压，形成层叠体块(未图示)。

然后，将层叠体块切割成多个未烧成的层叠体103。

接着，以规定的分布对多个未烧成的层叠体103进行烧成，从而获得多个层叠体103。

接着，在层叠体103的两端面形成外部电极106a、106b，再在层叠体103的外周面形成绝缘膜107，从而完成层叠型线圈400。外部电极106a、106b是例如将层叠体103的端部浸漬于导电性糊料，涂布导电性糊料，并进行烧结而形成的。绝缘膜107是例如利用浸漬(浸入)或印刷来涂布热固化性的环氧树脂，对其进行加热使其固化而形成的。此外，也有时利用镀敷来形成外部电极106a、106b的外层。

现有技术文献

专利文献

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400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400中存在以下问题。即，层叠型线圈400在层叠体103的外周面形成绝缘膜107，但是如图7所示，设置于绝缘层104的四个角部C之一的通孔104a未能完全被绝缘膜107所覆盖，会存在导致其露出在外部的问题。

然后，通孔104a露出在外部的原因可认为如下所述。

首先，如上所述，绝缘层101和通孔104a都是同时进行烧成而形成的，对于构成绝缘层101的陶瓷等生片、和构成通孔104a的导电糊料，一般而言，生片在进行烧成时的收缩率较大。即，由于在烧成时，构成绝缘层101的生片会发生较大的收缩，因此，形成通孔104a从绝缘层101向外侧突出的状态。

然后，在形成有通孔104a的绝缘层101的角部C，绝缘膜107不易附着于层叠体103，因而角部C成为绝缘膜107的厚度最小的部分。即，如上所述，绝缘层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的外周面中央部分、即绝缘层101的各边的中央部分移动，会导致在层叠体103的棱线部分、即绝缘层101的角部C存在不足的问题。其结果是，绝缘膜107的膜厚在绝缘层101的角度C最小。

即，因收缩率的差异会导致以从绝缘层101向外侧突出的状态形成通孔104a，且由于通孔104a形成于绝缘膜107的膜厚最小的、绝缘层101的角部C，因此，会导致通孔104a从绝缘层107露出在外部。

然后，若通孔104a从绝缘膜107露出在外部，则会存在导致层叠型线圈400成为未充分绝缘的不合格品的问题。另外，在利用镀敷来形成外部电极106a、106b的外层的情况下，会存在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而完成的，作为其方法，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，并使其形成一体化；通孔，该通孔贯通绝缘层而形成；线圈，该线圈通过通孔将线圈图案相互连接，而形成于层叠体的内部；一对外部电极，该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，在至少一个通孔部分地露出在层叠体的表面的层叠型线圈中，将露出在层叠体表面的通孔形成为与绝缘层的外周边缘中的一边相接，而不与该边以外的其他边相接。即，将部分地露出在层叠体的表面的通孔形成在绝缘膜的厚度减小的、绝缘层的角度以外的部分。其结果是，本发明的层叠型线圈中，通孔不会从绝缘膜露出在外部。

此外，优选将通孔形成为与绝缘层的外周边缘中的一边的、包含中央的1/3的范围内的部分相接。这是由于，若是绝缘层的外周边缘中的一边的、包含中央的1/3的范围内的部分，则由于绝缘膜的厚度足够厚，因此能够可靠地防止通孔从绝缘膜露出在外部。

此外，优选将通孔形成为与绝缘层的外周边缘中的一边的中央相接。这是由于，若是绝缘层的外周边缘中的一边的中央，则由于绝缘膜的厚度足够厚，因此能够更可靠地防止通孔从绝缘膜露出在外部。

本发明的层叠型线圈通过采用上述结构，能够不增大整体形状，就增大线圈图案，力图提高线圈特性，而且由于通孔不会从绝缘膜露出在外部，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，能够提高下述的线圈特性。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是表示图1所示的层叠型线圈100的剖视图，表示图1的虚线X-X部分。

图3是表示图1所示的层叠型线圈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(A)是表示本发明的变形例的层叠型线圈200的剖视图。图4(B)是表示本发明的其他变形例的层叠型线圈300的剖视图。

图5是表示现有的层叠型线圈400的立体图。

图6是表示图5所示的层叠型线圈400的剖视图，表示图5的虚线X-X部分。

图7是表示图5所示的层叠型线圈400的剖视图，表示图5的虚线Y-Y部分。

图8是表示图5所示的层叠型线圈400的分解立体图。此外，在图8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

C绝缘层1的角部

2线圈图案

3层叠体

4a、14a、24a、4b通孔

5线圈

6a、6b外部电极

7绝缘膜

具体实施方式

以下，参照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。

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的虚线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，将具有四个角部C的矩形形状的绝缘层1、与线圈图案2相互层叠，并形成一体化，从而构成层叠体3。层叠体3的大小为任意的，例如设为纵向为0.6mm，横向为1.0mm，长度为1.9mm。

绝缘层1使用例如铁氧体等磁性体、或介质陶瓷等非磁性体。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的大小为任意的，例如设为纵向为0.6mm，横向为1.0mm，厚度为40μm。

线圈图案2可以使用例如银、钯、铜、金、银钯等。线圈图案2的形状及长度因层叠位置而异。线圈图案2的宽度的大小为任意的，例如设为100μm。

线圈图案2的外周边缘与绝缘层1的外周边缘相接。即，线圈图案2的外周边缘和绝缘层1的外周边缘之间的间隔成为零。

而且，线圈图案2通过贯通绝缘层1而形成的通孔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4b。通孔4a、4b在本实施方式中形成为圆筒形。

对于通孔4a，在绝缘层1的四个角部C以外的部分，都仅与绝缘层1的外周边缘中的任一边相接而形成。例如，对于通孔4a，在图2的附图上，仅与位于绝缘层1的下侧的边相接，而未与位于左侧的边、位于上侧的边、及位于右侧的边相接。此外，在多数情况下，通孔4a会因烧成时的收缩差而形成为从绝缘层1向外侧突出的状态。

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。外部电极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成为50～100μm左右。然而，对于绝缘层7的厚度，在层叠体3的棱线部分、换句话说即绝缘层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，在本实施方式中，对于通孔4a，由于并未形成于绝缘膜7的厚度减小的绝缘层1的角部C，而是以与绝缘膜7的厚度最大的绝缘层1的一边的中央相接的方式形成，因此，不会发生通孔4a露出在外部、降低层叠型线圈100的绝缘性的情况。

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。

首先，为了统一制造多个层叠型线圈100，准备多片作为绝缘层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合有磁性体或非磁性体和接合材等而制成的。

然后，在各母生片上形成有：多个层叠型线圈100用的通孔4a、4b；以及根据需要的线圈图案2。通孔4a、4b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4a、4b及线圈图案2的母生片按照规定的顺序依次层叠，并对其进行加压，形成层叠体块(未图示)。

然后，将层叠体块切割成多个未烧成的层叠体3。在切割后，也可对未烧成的层叠体3实施滚光研磨，以消除在切割时产生的毛边。

接着，以规定的分布对多个未烧成的层叠体3进行烧成，从而获得多个层叠体3。

此外，也可不按照如上所述的以下顺序进行：即，形成层叠体块，将该层叠体块切割成多个未烧成的层叠体3，对该层叠体3进行烧成；而按照以下顺序进行：即，形成层叠体块，对该层叠体块进行烧成，将完成烧成的层叠体块切割成各层叠体3。

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的端部浸漬于导电性糊料，以涂布导电性糊料，并进行烧结而形成的。

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漬(浸入)或印刷来涂布热固化性的环氧树脂，对其进行加热使其固化而形成的。

之后，还能在外部电极6a、6b上利用镀敷等来形成外层。

此外，对于层叠体3，还可以依次交替形成外部电极6a、6b、和绝缘膜7。而且，也可以在形成绝缘膜7之前，在外部电极6a、6b上利用镀敷等来形成外层。

以上，对本发明的实施方式的层叠型线圈10、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、线圈图案2的形状、大小、层数等都为任意的，并不限于上述内容。另外，通孔4a、4b的形状、大小也都为任意的，并不限于上述内容。

另外，也可通过对层叠体3的棱线部(绝缘层1的角部C)实施滚光研磨，来将其形成圆形。

(变形例)

图4(A)表示本发明的变形例的层叠型线圈200。其中，图4(A)是层叠型线圈200的剖视图。

层叠型线圈200改变上述实施方式的层叠型线圈100的通孔4a的形状。只是其他部分都与层叠型线圈100相同。

在层叠型线圈200中，通孔14a不是圆筒形，而是以下形状：即，在将圆筒形沿纵向用平面一分为二，而仅取出一方的形状。

即，在层叠型线圈200中，在用于统一制造多个层叠型线圈200的、成为多个绝缘层1的基材的母生片的、相邻的绝缘层1的边界上，形成直径较大的圆筒形的通孔(未图示)，将这些母生片进行层叠，并对其进行加压，从而形成层叠体块(未图示)，在将该层叠体块切割成多个未烧成的层叠体3时，将大直径的圆筒形的通孔一分为二，获得通孔14a。

由此，通孔的形状是任意的，而不像上述实施方式的层叠型线圈100那样，限定为圆筒形的通孔4a。例如，也可如本变形例的层叠型线圈200那样，沿纵向用平面分割圆筒形，形成仅由剩下的一方的形状构成的通孔14a。即，通孔也可为棱柱形。

接着，图4(B)表示本发明的另一变形例的层叠型线圈300。其中，图4(B)是层叠型线圈300的剖视图。

层叠型线圈300改变上述实施方式的层叠型线圈100的通孔4a的形成位置。

在层叠型线圈300中，通孔24a形成为接近绝缘层1的角部C。但是，通孔24a只是接近绝缘层1的角部C，但未到达该角部C。即，对于通孔24a，在图4(B)的附图上，与位于绝缘层1的下侧的边相接，而未与位于左侧的边相接。另外，随着改变通孔24a的形成位置，也改变了线圈图案2的形成位置。但是，未改变线圈图案2的本身的长度。

如上所述，无需将通孔形成为接近绝缘层1的一边的中央，若是绝缘层1的角部C以外的部分，则也可以将通孔形成为与绝缘层1的一边的任意部分相接。但是，若考虑到绝缘膜7的厚度，则为了防止通孔露出在外部，优选将其形成为与绝缘层1的一边的包含中央的1/3的范围内的部分相接，最好形成为与绝缘层1的一边的中央相接。

Claims (6)

1.一种层叠型线圈，其特征在于，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，并使其形成一体化；

通孔，该通孔贯穿所述绝缘层而形成；

线圈，该线圈通过所述通孔将所述线圈图案相互连接，而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外周面，

在至少一个所述通孔部分地露出在所述层叠体的表面的层叠型线圈中，

将露出在所述层叠体表面的通孔形成为与所述绝缘层的外周边缘中的一边相接，而不与该边以外的其他边相接。

2.如权利要求1所述的层叠型线圈，其特征在于，

对于一端与露出在所述层叠体的表面的通孔相连接的所述线圈图案，将其外周边缘的至少一部分形成为与所述绝缘层的外周边缘相接。

3.如权利要求1或2所述的层叠型线圈，其特征在于，

对于露出在所述层叠体的表面的通孔，将其形成为与所述绝缘层的外周边缘中的所述一边的、包含中央的1/3的范围内的部分相接。

4.如权利要求3所述的层叠型线圈，其特征在于，

对于露出在所述层叠体的表面的通孔，将其形成为与所述绝缘层的外周边缘中的所述一边的中央相接。

5.如权利要求1至4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。

6.如权利要求1至5的任一项所述的层叠型线圈，其特征在于，

对于露出在所述层叠体的表面的通孔，由所述绝缘膜完全覆盖，不会从该绝缘膜露出在外部。

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