CN102956342A - 电子零件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可一方面提高电气特性及可靠性，一方面对电路基板上可良好地进行高密度安装或低高度安装的小型电子零件及其制造方法。本发明的电子零件包括：包含含有铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)的软磁性合金粒子群的聚集体的鼓型磁芯构件(11)、卷绕在该磁芯构件(11)上的线圈导线(12)、连接着线圈导线(12)的端部(13A、13B)的一对端子电极(16A、16B)、包覆所述卷绕的线圈导线(12)且含有含磁粉树脂的外装树脂部(18)，且具有所述含磁粉树脂中仅树脂材料自磁芯构件(11)的表面朝向内部方向以特定深度浸透的部分(11d)。

Description

电子零件及其制造方法
技术领域
本发明是关于一种电子零件及其制造方法，尤其关于一种具备保护设置在基材上且具有电气功能的零件及电路的外装构造的电子零件及其制造方法。
背景技术
以往，已知有利用树脂材料来包覆保护设置在基材或基板上且具有电气功能的零件及电路的树脂外装(或树脂密封)构造的电子零件。此处，在装载在手机等便携式电子设备的电子零件中，也因可靠性观点，而强烈要求对于使用环境(温度及湿度等)变化具有高耐久性。
作为此种电子零件的示例，例如专利文献1中记载，已知有将导线卷绕在鼓型铁氧体磁芯，且利用外装用树脂材料来包覆保护该导线的表面贴装型的卷线型电感器。此处，专利文献1中揭示有通过调整外装用树脂材料的组成，而使铁氧体磁芯与外装树脂的线膨胀系数接近，从而提高对于温度环境变化的耐久性。另外，应用有此种铁氧体磁芯的电感器因通常可使外形尺寸(尤其高度尺寸)小型化，因此具有适于对电路基板上进行高密度安装及低高度安装的特长。
[背景技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2010-016217号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
近年来，随着电子设备的小型薄型化或高功能化，而需要一方面具有所需的电气特性(例如电感器特性)及高可靠性，一方面可进行高密度安装或低高度安装的电子零件(例如电感器)。而且，另一方面，为了应对电子设备的低价格化，而需要可进一步提高生产率而不降低可靠性的电子零件的制造方法。
本发明的第1目的在于提供一种可一方面提高电气特性及可靠性，一方面对电路基板上良好地进行高密度安装或低高度安装的小型电子零件及其制造方法。
而且，本发明的第2目的在于提供一种一方面具有所需的电气特性及可靠性，一方面可提高生产率的小型电子零件及其制造方法。
[解决问题的技术手段]
技术方案1记载的发明的电子零件的特征在于：包含
含有软磁性合金粒子的聚集体的基材、
卷绕在基材上的包覆导线、
包含含有填料的树脂材料且包覆所述包覆导线部的外周的外装树脂部，且
所述基材是所述树脂材料自所述外装树脂部所接触的界面浸透至所述基材内部。
技术方案2记载的发明是根据技术方案1所述的电子零件，其特征在于：
所述基材是所述树脂材料自所述界面以10～30μm的深度浸透至所述基材内部。
技术方案3记载的发明是根据技术方案1或2所述的电子零件，其特征在于：
构成所述外装树脂部的所述树脂材料含有50vol％以上的所述填料。
技术方案4记载的发明是根据技术方案1至3中任一项所述的电子零件，其特征在于：
所述基材是吸水率为1.0％以上，或者孔隙率为10～25％。
技术方案5记载的发明是根据技术方案1至4中任一项所述的电子零件，其特征在于：
所述基材是包含含有铁、硅、及比铁易于氧化的元素的所述软磁性合金粒子群，且在各软磁性合金粒子的表面生成将该软磁性合金粒子氧化而形成的氧化层，该氧化层是与该软磁性合金粒子相比含有更多比铁易于氧化的元素，且粒子彼此隔着所述氧化层而结合。
技术方案6记载的发明是根据技术方案5所述的电子零件，其特征在于：
所述比铁易于氧化的元素为铬，且
所述软磁性合金至少含有2～15wt％的铬。
技术方案7记载的发明是根据技术方案1至6中任一项所述的电子零件，其特征在于：
所述电子零件包括：
所述基材，具有柱状卷芯部、及设置在该卷芯部两端的一对凸缘部；所述包覆导线，卷绕在所述基材的所述卷芯部；一对端子电极，设置在所述凸缘部的外表面，且连接着所述包覆导线的两端部；以及所述外装树脂部，以包覆所述包覆导线部的外周的方式，设置在所述一对凸缘部间；
所述树脂材料至少浸透所述外装树脂部所接触且所述一对凸缘部对向的面。
技术方案8记载的发明的电子零件的制造方法的特征在于包括如下步骤：
将包覆导线卷绕在包含软磁性合金粒子的聚集体的基材；
以包覆所述包覆导线部的外周的方式，在所述基材的表面上涂布含有第1含有率的填料的树脂材料；
使所述树脂材料自所述外装树脂部所接触的界面以特定的深度浸透至所述基材内部；以及
使所述树脂材料干燥、硬化，形成包含使所述填料的含有率变为高于所述第1含有率的第2含有率的所述树脂材料的外装树脂部。
技术方案9记载的发明是根据技术方案8所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
使所述树脂材料浸透至所述基材的步骤是使所述树脂材料自所述界面以10～30μm的深度浸透至所述基材内部。
技术方案10记载的发明是根据技术方案8或9所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
涂布所述树脂材料的步骤是所述树脂材料中所含的所述填料的所述第1含有率为40vol％以上。
技术方案11记载的发明是根据技术方案8至10中任一项所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
所述基材是吸水率为1.0％以上，或者孔隙率为10～25％。
技术方案12记载的发明是根据技术方案8至11中任一项所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
所述基材是包含含有铁、硅、及比铁易于氧化的元素的软磁性合金的粒子群，且在各软磁性合金粒子的表面上，生成将该软磁性合金粒子氧化而形成的氧化层，该氧化层与该软磁性合金粒子相比含有更多比铁易于氧化的元素，且粒子彼此隔着所述氧化层而结合。
技术方案13记载的发明是根据技术方案12所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
所述比铁易于氧化的元素为铬，且
所述软磁性合金至少含有2～15wt％的铬。
[发明的效果]
根据本发明，可提供一种一方面提高电气特性及可靠性，一方面可对电路基板上良好地进行高密度安装或低高度安装的小型电子零件及其制造方法，从而可有助于提高装载有该电子零件的电子设备的小型薄型化、高功能化及可靠性。
而且，根据本发明，可提供一种一方面具有所需的电气特性及可靠性，一方面可提高生产率的小型电子零件及其制造方法，从而可有助于削减具有特定可靠性的电子零件的成本。
附图说明
图1是表示用作本发明电子零件的卷线型电感器的一实施方式的概略立体图。
图2是表示本实施方式的卷线型电感器的内部构造的概略剖面图。
图3是表示本实施方式的卷线型电感器的制造方法的流程图。
图4是表示应用于本发明电子零件基材的软磁性合金粒子的聚集体(成形体)与铁氧体中的树脂材料的浸透相关特性的图。
图5是表示本发明的基材与包含铁氧体的基材中的表面附近截面的示意图。
图6是用以说明本发明基材中的表面附近截面的放大示意图。
图7是表示在本发明的基材与包含铁氧体的基材上涂布有含磁粉树脂的情况下无机填料的含有率与线膨胀系数的关系的图表。
[符号的说明]
10         卷线型电感器
11         磁芯构件
11a        卷芯部
11b        上凸缘部
11c        下凸缘部
11d        树脂材料浸透的部分
12         线圈导线
16A、16B   端子电极
18         外装树脂部
S101       磁芯构件制造步骤
S102       端子电极形成步骤
S103       线圈导线卷绕步骤
S104        外装步骤
S105        线圈导线接合步骤
具体实施方式
以下，对本发明的电子零件及其制造方法，以实施方式为示例进行详细说明。此处，对应用卷线型电感器作为本发明电子零件的情形进行说明。另外，此处所示的实施方式是表示可作为本发明的电子零件而应用的一例，但并不受其任何限定。
首先，对用作本发明电子零件的卷线型电感器的概略构成进行说明。
(卷线型电感器)
图1是表示用作本发明电子零件的卷线型电感器的一实施方式的概略立体图。此处，图1(a)是自上表面侧(上凸缘部侧)观察本实施方式的卷线型电感器所得的概略立体图，图1(b)是自底面侧(下凸缘部侧)观察本实施方式的卷线型电感器所得的概略立体图。图2是表示本实施方式的卷线型电感器的内部构造的概略剖面图。此处，图2(a)是表示沿着图1(a)所示的A-A线的卷线型电感器的截面的图，图2(b)是将图2(a)所示的B部放大所得的主要部分剖面图。
本实施方式的卷线型电感器是如图1、图2所示，概略地包括鼓型磁芯构件11、卷绕在该磁芯构件11上的线圈导线12、连接着线圈导线12的端部13A、13B的一对端子电极16A、16B、以及包覆所述卷绕的线圈导线12的外周且包含含磁粉树脂的外装树脂部18。
具体而言，磁芯构件11是如图1(a)、图2(a)所示，包括卷绕着线圈导线12的柱状卷芯部11a、设置在该卷芯部11a的图式上端的上凸缘部11b、以及设置在卷芯部11a的图式下端的下凸缘部11c，且其外观具有鼓型形状。
此处，如图1、图2(a)所示，所述磁芯构件11的卷芯部11a是截面优选大致圆形或圆形，以便可使获得特定的卷绕数所需的线圈导线12的长度变得更短，但并不限定于此。磁芯构件11的下凸缘部11c的外形是俯视图形状优选大致四边形或四边形，以对应高密度安装实现小型化，但并不限定于此，也可为多边形或大致圆形等。而且，所述磁芯构件11的上凸缘部11b的外形优选与下凸缘部11c相应地为类似的形状，以对应高密度安装实现小型化，进而优选与下凸缘部11c为相同尺寸或略微小于下凸缘部11c的尺寸。
这样，通过在卷芯部11a的上端及下端设置上凸缘部11b及下凸缘部11c，而变得容易控制线圈导线12相对卷芯部11a的卷绕位置，从而可使电感器的特性稳定。而且，可通过对上凸缘部11b的四角适当地实施倒角等，而在上凸缘部11b及下凸缘部11c之间，容易地填充构成下述外装树脂部18的含磁性粉树脂。另外，上凸缘部11b及下凸缘部11c的厚度是其下限值可考虑到所述磁芯构件11中的上凸缘部11b及下凸缘部11c分别相距卷芯部11a的突出尺寸，适当地设定为满足特定的强度。
而且，如图1(b)、图2(a)所示，在磁芯构件11的下凸缘部11c的底面(外表面)11B，挟持着卷芯部11a的中心轴CL的延长线设置有一对端子电极16A、16B。此处，在底面11B，也可在形成有一对端子电极16A、16B的区域(电极形成区域)，例如图1(b)、图2(a)所示，形成槽15A、15B。
此处，在本实施方式的卷线型电感器10中，应用所述磁芯构件11的吸水率为1.0％以上或者孔隙率为10～25％的多孔质成形体。具体而言，在本实施方式的卷线型电感器中，作为磁芯构件11，例如可应用如下多孔质成形体，即，该多孔质成形体是构成为含有包含铁(Fe)、硅(Si)、及比铁易于氧化的元素的软磁性合金粒子群，且在各软磁性合金粒子的表面，形成有该软磁性合金粒子经氧化的氧化层，该氧化层是与该软磁性合金粒子相比，含有更多的比铁易于氧化的元素，且粒子彼此隔着该氧化层而结合。尤其在本实施方式中，作为所述比铁易于氧化的元素，可应用铬(Cr)，且所述软磁性合金粒子优选至少含有2～15wt％的铬，而且，软磁性合金粒子的平均粒径优选大致2～30μm左右。
这样，可通过在所述范围内适当地设定构成磁芯构件11的软磁性合金粒子中的铬含有率、或该软磁性合金粒子的平均粒径，而实现高饱和磁通密度Bs(1.2T以上)与高磁导率μ(37以上)，并且即使在100kHz以上的频率中，也可抑制粒子内产生涡流损耗。而且，由于具有该高磁导率μ及高饱和磁通密度Bs，本实施方式的卷线型电感器10可实现优异的电感器特性(电感-直流重叠特性：L-Idc特性)。
而且，如图2(a)所示，线圈导线12是应用在包含铜(Cu)或银(Ag)等的金属线13的外周形成有包含聚胺基甲酸酯树脂或聚酯树脂等的绝缘涂层14的包覆导线。而且，线圈导线12是卷绕在所述磁芯构件11的柱状卷芯部11a的周围，并且如图1、图2(a)所示，一个及另一个端部13A、13B在将绝缘涂层14去除的状态下，分别通过焊锡17A、17B而与所述端子电极16A、16B导电连接。
此处，线圈导线12是将例如直径0.1～0.2mm的包覆导线在磁芯构件11的卷芯部11a的周围卷绕3.5～15.5圈。应用于线圈导线12的金属线13并未限定为单线，也可为2根以上的线或股线。而且，该线圈导线12的金属线13并未限定为具有圆形截面形状者，也可使用例如具有长方形截面形状矩形线或具有正方形截面形状的方线等。而且，在所述端子电极16A、16B设置在槽15A、15B的内部时，优选，将线圈导线12的端部13A、13B的直径设定为大于槽15A、15B的深度。
另外，所述线圈导线12的端部13A、13B与端子电极16A、16B的焊锡引起的导电连接是两者只要具有经由焊锡而导电连接的部位即可，并不限定为仅由焊锡而导电连接。例如，端子电极16A、16B与所述线圈导线12的端部13A、13B也可具有通过热压接合而利用金属间结合接合的部位，并且具有以覆盖该接合部位的方式由焊锡包覆的构造。
端子电极16A、16B是例如图1(b)、图2(a)所示，当设置在槽15A、15B内时，连接在沿着该槽15A、15B延伸的线圈导线12的各端部13A、13B。而且，端子电极16A、16B可使用各种电极材料，例如，可良好地应用银(Ag)、银(Ag)与钯(Pd)的合金、银(Ag)与铂(Pt)的合金、铜(Cu)、钛(Ti)与镍(Ni)与锡(Sn)的合金、钛(Ti)与铜(Cu)的合金、铬(Cr)与镍(Ni)与锡(Sn)的合金、钛(Ti)与镍(Ni)与铜(Cu)的合金、钛(Ti)与镍(Ni)与银(Ag)的合金、镍(Ni)与锡(Sn)的合金、镍(Ni)与铜(Cu)的合金、镍(Ni)与银(Ag)的合金、以及磷青铜等。作为使用该等电极材料的端子电极16A、16B，例如可较佳地应用将银(Ag)或含银(Ag)合金等之中添加有玻璃的电极糊涂布在所述槽15A、15B内、或下凸缘部11c的底面11B，且通过以特定的温度进行烘焙的形成方法而获得的烘焙电极。而且，作为端子电极16A、16B的另一方式，例如也可良好地应用通过使用包含环氧系树脂等胶粘剂将包含磷青铜板等的板状构件(架)粘合在下凸缘部11c的底面11B的方法所获得的电极框。而且，作为端子电极16A、16B的又一方式，例如也可良好地应用通过使用溅镀法或蒸镀法使钛(Ti)或含钛(Ti)合金等在所述槽15A、15B内、或下凸缘部11c的底面11B上形成金属薄膜的方法所获得的电极膜。另外，作为端子电极16A、16B，在应用所述烘焙电极或电极膜时，也可在其表面通过电解电镀而形成有镍(Ni)或锡(Sn)等金属电镀层。
外装树脂部18是设为将含磁粉树脂如图2(a)所示，包覆卷绕在磁芯构件11对向的上凸缘部11b及下凸缘部11c间的卷芯部11a上的线圈导线12的外周，且，填充于由卷芯部11a与上凸缘部11b及下凸缘部11c所包围的区域。
含磁粉树脂是应用于在卷线型电感器10的使用温度范围中具有特定黏弹性的树脂材料中，以特定的比率含有包含磁粉或例如二氧化硅(SiO2)等无机材料的无机填料者。更具体而言，可良好地应用作为硬化时的物性在相对温度的刚性率的变化中，自玻璃状态转移至橡胶状态的过程中玻璃转移温度为100～150℃的含磁粉树脂。
此处，作为树脂材料，可良好地应用例如硅树脂，且为了缩短将含磁粉树脂装入至磁芯构件11的上凸缘部11b及下凸缘部11c间的步骤中的前导时间，可应用例如环氧树脂与羧基改性丙二醇的混合树脂。
而且，作为含磁粉树脂中所含的无机填料，可使用包含Fe-Cr-Si合金或Mn-Zn铁氧体或Ni-Zn铁氧体等的各种磁粉、或者用以调整黏弹性的二氧化硅(SiO2)等，但作为具有特定磁导率的磁粉，优选使用例如具有与构成磁芯构件11的软磁性合金粒子相同组成的磁粉末，或含有该磁粉末者。此种情况下，所述磁粉的平均粒径优选大致2～30μm左右。而且，含磁粉树脂优选含有大致50vol％以上的包含磁性粉的无机填料。
而且，在本实施方式的卷线型电感器10中，如图2(a)、(b)所示，其特征在于：在多孔质磁芯构件11的上凸缘部11b及下凸缘部11c接触有构成外装树脂部18的含磁粉树脂的区域中，具有所述含磁粉树脂中仅树脂材料，自磁芯构件11接触有外装树脂部18的界面(即磁芯构件11的表面)沿着磁芯构件11的内部方向以特定深度浸透的部分11d。此处，树脂材料沿着磁芯构件11的内部方向所浸透的深度优选大致10～30μm。
这样，由于具有构成外装树脂部18的含磁粉树脂中仅树脂材料浸透磁芯构件11的部分，故可使至少磁芯构件11接触有外装树脂部18的界面附近的含磁粉树脂中所含的无机填料的比率(含有率)相对地上升，且使该含磁粉树脂的线膨胀系数下降，因此，可减小与磁芯构件11的线膨胀系数的差值，提高对于卷线型电感器10的使用环境变化(尤其温度变化)的耐受性。或者，由于可一方面维持对于卷线型电感器10的使用环境变化(尤其温度变化)的耐受性，一方面将构成外装树脂部18的含磁粉树脂中所含的无机填料的比率(含有率)设定为较低，因此，在对上凸缘部11b及下凸缘部11c间填充含磁粉树脂的涂布步骤中，可改善含磁粉树脂的喷出性或流动性，提高卷线型电感器10的生产率。
(卷线型电感器的制造方法)
其次，对所述卷线型电感器的制造方法进行说明。
图3是表示本实施方式的卷线型电感器的制造方法的流程图。
所述卷线型电感器是如图3所示，大致而言经由磁芯构件制造步骤S101、端子电极形成步骤S102、线圈导线卷绕步骤S103、外装步骤S104、及线圈导线接合步骤S105而制造。
(a)磁芯构件制造步骤S101
在磁芯构件制造步骤S101中，首先，将以特定比率含有铁(Fe)、硅(Si)、及铬(Cr)的软磁性合金粒子群作为原料粒子，混合特定的结合剂，形成特定形状的成形体。具体而言，在含有铬2～15wt％、硅0.5～7wt％、剩余部分含铁的原料粒子中，添加例如热塑性树脂等结合剂(粘结剂)，进行搅拌混合，获得造粒物。接着，使用粉末成形压力机将该造粒物压缩成形，形成成形体，例如使用磨盘通过无心研磨而在上凸缘部11b及下凸缘部11c间，形成凹部，以形成柱状卷芯部11a，从而获得鼓形成形体。
接着，煅烧所得成形体。具体而言，将所述成形体在大气中以400～900℃的温度进行热处理。通过以此方式在大气中进行热处理，而对经混合的热塑性树脂进行脱脂(脱黏处理)(debinding Process)，并且一面使原本存在于粒子中且通过热处理而移动至表面的铬、及作为粒子主成分的铁与氧结合，一面使粒子表面生成包含金属氧化物的氧化层，且，使邻接的粒子的表面的氧化层彼此结合。生成的氧化层(金属氧化物层)是主要包含铁与铬的氧化物，且可提供一方面确保粒子间的绝缘一方面包含软磁性合金粒子聚集体的磁芯构件11。
此处，作为所述原料粒子的示例，可应用以水雾化法制造的粒子，作为原料粒子的形状之例，可列举球状、扁平状。而且，在所述热处理中，若使氧环境下的热处理温度上升，则结合剂分解，软磁性合金的粒子被氧化。因此，作为成形体的热处理条件，优选在大气中以400～900℃保持1分钟以上。可通过在该温度范围内进行热处理而形成优异的氧化层。更优选600～800℃。也可在大气中以外的条件、例如氧分压与大气为同等程度的环境中进行热处理。由于在还原环境或非氧化环境中，无法通过热处理来生成包含金属氧化物的氧化层，所以，粒子彼此烧结，体积电阻率显着下降。而且，对于环境中的氧浓度、水蒸气量，并无特别限定，但若考虑到生产方面，优选大气或干燥空气。
在所述热处理中，可通过设定为超过400℃的温度而获得优异的强度与优异的体积电阻率。另一方面，若热处理温度超过900℃，则即便强度增加，但会产生体积电阻率下降。而且，所述热处理温度下的保持时间因设为1分钟以上，而易于生成包含含有铁与铬的金属氧化物的氧化层。此处，由于氧化层厚度在恒定值下饱和，所以，并未设定保持时间的上限，但考虑到生产率，宜为2小时以下。
由于可以此方式通过热处理温度、热处理时间、热处理环境中的氧量等而控制氧化层形成，因此，可通过将热处理条件设定为所述范围，而同时满足优异的强度与优异的体积电阻率，从而制造包含具有氧化层的软磁性合金粒子的聚集体的磁芯构件11。
另外，所述鼓形成形体并未限定为在通过含有原料粒子的造粒物而形成的成形体的周侧面，通过无心研磨而形成获得凹部的方法，例如，也可通过使用粉末成形压力机将所述造粒物干式一体成形，而获得鼓形成形体。而且，作为磁芯构件11的又一制造方法，并未限定为如上所述预先准备鼓形成形体进行煅烧的方法，也可为例如准备通过所述造粒物而形成的成形体(周侧面未形成凹部的成形体)后，进行脱脂(脱黏)处理，且以特定的温度进行煅烧后，使用金刚石砂轮在该烧结体的周侧面通过切削加工而形成凹部。
而且，在磁芯构件11的底面11B形成槽15A、15B时，在所述磁芯构件11的制造步骤中，当通过含有原料粒子的造粒物而形成成形体时，除了在印模表面预设一对突条，且与该成形体的成形同时形成的方法以外，例如，也可对所得成形体的表面实施切削加工，从而形成一对槽。
(b)端子电极形成步骤S102
接着，在端子电极形成步骤S102中，在所述磁芯构件11的下凸缘部11c的槽15A、15B内、或者底面11B形成端子电极16A、16B。此处，作为端子电极16A、16B的形成方法，如上所述，可应用于特定的温度下烘焙经涂布的电极糊的方法、或者使用胶粘剂粘合电极框的方法、以及使用溅镀法及蒸镀法等进行薄膜形成的方法等各种方法。此处，作为一例，表示有涂布电极糊进行烘焙的方法，作为制造成本最低且生产率较高的方法。
端子电极形成步骤是首先将含有电极材料(例如银或铜等、或者含有该等的复数种类的金属材料)的粉末与玻璃料的电极糊涂布在所述槽15A、15B内、或下凸缘部11c的底面11B后，对磁芯构件11进行热处理，由此，形成端子电极16A、16B。
此处，作为电极糊的涂布方法，除了例如轧辊转印法或移印法等转印法、丝网印刷法或孔版印刷法等印刷法以外，也可应用喷雾法或喷墨法等。另外，为了将端子电极16A、16B良好地收纳在所述槽15A、15B内，从而具有稳定的宽度尺寸，更优选采用转印法。
而且，电极糊中电极材料或玻璃的含量是根据使用的电极材料的种类及组成等而适当设定。另外，电极糊中的玻璃是具有含有由例如硅(Si)、锌(Zn)、铝(Al)、钛(Ti)、钙(Ca)等构成的玻璃及金属氧化物的组成。而且，对下凸缘部11c的底面11B涂布电极糊后的磁芯构件11的热处理(电极烘焙处理)是例如在大气环境中或氧浓度为10ppm以下的N2气体环境中，以750～900℃的温度条件实行。通过这种的端子电极16A、16B的形成方法，而将磁芯构件11与包含特定电极材料的导电层牢固地粘合。
(c)线圈导线卷绕步骤S103
接着，在线圈导线卷绕步骤S103中，将包覆导线在所述磁芯构件11的卷芯部11a上卷绕特定圈数。具体而言，以所述磁芯构件11的卷芯部11a露出的方式，将磁芯构件11的上凸缘部11b固定在卷线装置的夹盘上。接着，将例如直径为0.1～0.2mm的包覆导线，在暂时固定在形成于下凸缘部11c的底面11B上的端子电极16A、16B(或槽15A、15B)的任一侧的状态下切断，作为线圈导线12的一端侧。其后，使所述夹盘旋转，使包覆导线在卷芯部11a上卷绕例如3.5～15.5圈。接着，将包覆导线在暂时固定在所述端子电极16A、16B(或槽15A、15B)的另一侧的状态下切断，作为线圈导线12的另一端侧，由此，形成卷芯部11a上卷绕有线圈导线12的磁芯构件11。线圈导线12的一端侧及另一端侧是对应于所述端部13A、13B。
(d)外装步骤S104
接着，在外装步骤S104中，以包覆卷绕在所述磁芯构件11的上凸缘部11b与下凸缘部11c之间且卷芯部11a的周围的线圈导线12的外周的方式，形成包含以特定比率含有无机填料的含磁粉树脂的外装树脂部18。具体而言，例如通过分注器将含有具有与构成磁芯构件11的软磁性合金粒子相同的组成的磁粉的含磁粉树脂的浆料喷出至磁芯构件11的上凸缘部11b及下凸缘部11c间的区域，以包覆线圈导线12的外周的方式进行填充。接着，例如通过在150℃的温度下加热1小时，使含磁粉树脂的浆料硬化而形成包覆线圈导线12的外周的外装树脂部18。
此处，优选，喷出至磁芯构件11的上凸缘部11b与下凸缘部11c之间所填充的含磁粉树脂是无机填料的含有率(第1含有率)设定为例如大致40vol％以上，经加热、硬化后的含磁粉树脂是无机填料的含有率(第2含有率)设定为例如大致50vol％以上。而且，在该外装步骤中，形成含磁粉树脂中仅树脂材料自喷出、填充的含磁粉树脂所接触的区域的磁芯构件11(主要为上凸缘部11b及下凸缘部11c；参照图2(a))的表面浸透磁芯构件11的内部的部分11d。此时的树脂材料所浸透的部分11d的深度设定为大致10～30μm。
另外，在本实施方式中，所述树脂材料所浸透的部分11d的深度大致而言通过以下方法测定。首先，对树脂材料所浸透的部分11d的基材，以倍率1000～5000倍拍摄10张照片。接着，对拍摄的各照片，测定树脂材料自基材表面所浸透的最大及最小的距离，并算出作为其中点的距离。接着，对拍摄的10张照片，将算出的所述各中点的距离进行平均，并将该平均值规定为树脂材料所浸透的部分11d的深度。
(e)线圈导线接合步骤S105
接着，在线圈导线接合步骤S105中，首先，将卷绕在磁芯构件11的线圈导线12的两端部13A、13B的绝缘涂层14剥离、去除。具体而言，通过对卷绕在磁芯构件11的线圈导线12的两端部13A、13B涂布包覆剥离溶剂，或者通过照射特定能量的激光，而使形成线圈导线12的两端部13A、13B附近的绝缘涂层14的树脂材料溶解或蒸发，从而完全地剥离、去除。
接着，将剥离绝缘涂层14后的线圈导线12的两端部13A、13B焊锡接合在各端子电极16A、16B，进行导电连接。具体而言，在含有剥离绝缘涂层14后的线圈导线12的两端部13A、13B的各端子电极16A、16B上，通过例如孔版印刷法而涂布有包含焊剂的焊锡膏后，通过加热至240℃的热板进行加热挤压，使焊锡熔融、固着，由此，通过焊锡17A、17B而将线圈导线12的两端部13A、13B接合在各端子电极16A、16B。线圈导线12对端子电极16A、16B的焊锡接合后，进行去除焊剂残渣的洗净处理。
(作用效果的验证)
其次，对本发明的电子零件及其制造方法的作用效果进行说明。
此处，为了验证本发明的电子零件的电极形成方法中的作用效果，而作为比较对象，表示电子零件的基材包含众所周知的铁氧体的情形。另外，具有包含铁氧体的基材的电子零件是例如以所述卷线电感器为主已普遍市售且装载在各种电子设备者，且为了提高对于使用环境(温度及湿度等)变化的耐久性及生产率，而考量各种构成或方法，且受到市场的较高评价。
图4是表示应用于本发明电子零件的基材中的软磁性合金粒子聚集体(成形体)与铁氧体中的关于树脂材料浸透的特性的图。此处，图4(a)是表示本发明的基材与包含铁氧体的基材中的吸水率、密度(视密度、真密度)、孔隙率的差异的表，图4(b)是表示本发明的基材与包含铁氧体的基材中的吸水率的差异的图。而且，图5是表示本发明的基材与包含铁氧体的基材中的表面附近的截面的示意图。图5(a)是表示本发明的基材中的表面附近的截面的示意图，图5(b)是表示包含铁氧体的基材中的表面附近的截面的示意图。图6是用以说明本发明的基材中的表面附近的截面的放大示意图。图6(a)是表示本发明的基材中的树脂材料浸透前的状态的放大示意图，图6(b)是表示本发明的基材中的树脂材料浸透后的状态的放大示意图。
如上所述，由于应用于本发明电子零件的基材中的软磁性合金粒子的聚集体为多孔质，所以，如图4(a)、(b)所示，与具有致密结晶构造的众所周知的铁氧体相比，吸水率及孔隙率较高。具体而言，在本发明的基材中，例如真密度为7.6g/cm3的基体在视密度为6.2g/cm3时，表现出吸水率为2％、孔隙率为18.4％的高值。与此相对，在包含铁氧体的基材中，例如真密度为5.35g/cm3的基体在视密度为5.34g/cm3时，表现出吸水率为0.2％、孔隙率为0.2％且与本发明的基材相比约为1/10以下的低值。此状态示于图5。
即，如图5(a)、图6(a)所示，在本发明的基材中，由于具有在软磁性合金粒子的表面形成氧化膜，且软磁性合金粒子彼此隔着该氧化膜而结合的构造，因此，自基材表面至内部，大致同样地在软磁性合金粒子间存在相对较大的孔隙。与此相对，如图5(b)所示，由于在包含众所周知的铁氧体的基材中，具有致密的结晶构造，所以，成为在基材内部大致均不存在孔隙的状态。
在所述实施方式中，对这种多孔质基材涂布将磁粉的含有率设为第1含有率的含磁粉树脂，并使其硬化，由此，如图6(a)、(b)所示，在基材内部的软磁性合金粒子之间的孔隙部分中，仅含磁粉树脂的树脂材料(例如环氧树脂等)浸透，形成包含磁粉含有率为相对地高于第1含有率的第2含有率的含磁粉树脂的外装树脂部18。
其次，对所述多孔质基材涂布有含磁粉树脂时无机填料的含有比率与线膨胀系数的关系进行验证。
图7是表示本发明的基材与包含铁氧体的基材上涂布有含磁粉树脂时无机填料的含有率与线膨胀系数的关系的图表。
对如上所述的多孔质基材涂布含磁粉树脂并使其硬化时的线膨胀系数如图7所示，表现出随着含磁粉树脂中的无机填料的含有率增加而下降的倾向。而且，对包含铁氧体的基材上涂布含磁粉树脂并使其硬化时的线膨胀系数如图7所示，和所述多孔质基材的情形相比，表现出例如高50％左右的值，并且表现出随着含磁粉树脂中的无机填料的含有率增加而下降的倾向。此处，在如上所述的多孔质基材中，由于涂布的含磁粉树脂中的树脂材料易于浸透基材内，所以，可确认使含磁粉树脂硬化后的磁粉含有率呈现增高例如5～10vol％左右的倾向。
由此，在所述实施方式所示的卷线型电感器中，可使至少磁芯构件11接触有外装树脂部18的界面附近的含磁粉树脂中所含的磁粉的比率(含有率)相对上升，且使该含磁粉树脂的线膨胀系数下降，所以，如图7所示，可使与磁芯构件11(尤其上凸缘部11b及下凸缘部11c)的线膨胀系数的差值变小，使对于卷线型电感器10的使用环境变化(尤其温度变化)的耐受性提高。因此，可提高电子零件的可靠性。
另外，在所述实施方式所示的卷线型电感器中，若表示具体数值，则将例如粒度为6～23μm的金属粉(例如ATOMIX股份有限公司制的4.5Cr3SiFe)成形(例如6.0～6.6g/cm3→理论孔隙率22～13％)、研磨、烘焙，制造鼓型磁芯构件11。接着，在该磁芯构件11的下凸缘部11c形成端子电极16A、16B后，在卷芯部11a上卷绕包含包覆导线的线圈导线12。接着，对卷绕的线圈导线12涂布含磁粉树脂(例如无机填料含有率为55vol％)并使其硬化后，将线圈导线12与端子电极16A、16B焊锡连接，由此，制造卷线型电感器10。
此处，在将含磁粉树脂涂布、硬化的步骤中，如上所述，由于磁粉含有树脂中仅树脂材料浸透磁芯构件11内，故如图7所示，无机填料含有率为55vol％的含磁粉树脂的线膨胀系数，与对几乎不产生树脂材料浸透的包含铁氧体的基材上涂布含磁粉树脂并使其硬化时的14ppm/℃左右相比，呈现10ppm/℃左右的低值，所以，可减小与磁芯构件11的线膨胀系数的差值。因此，如所述作用效果的验证所示，在电子零件或装载有该电子零件的电子设备中，可使对于使用环境变化的耐受性提高，从而提高可靠性(热循环耐受性)。而且，可通过一方面维持对磁芯构件11涂布含磁粉树脂时的喷出的流动性，一方面在涂布后使树脂材料适度地浸透磁芯构件11，而控制含磁粉树脂的流动性及濡湿性，从而可提高生产率。另外，在将此时的线膨胀系数(10ppm/℃)应用于包含铁氧体的基材时，如图7所示，无机填料的含有率相当于59vol％左右，此相当于含磁粉树脂的喷出性及流动性显着下降从而无法进行良好地涂布的含有率。
而且，本实施方式中的如上所述的无机填料含有率与线膨胀系数的关系，换而言之，可如以下方式提及。即，在包含与上述情况相同的组成及构造的磁芯构件11上形成端子电极16A、16B后，将线圈导线12卷绕在卷芯部11a上。接着，对卷绕的线圈导线12的外周涂布含磁粉树脂(例如无机填料含有率为44vol％)并使其硬化后，将端子电极16A、16B与线圈导线12焊锡连接，由此，制造卷线型电感器10。
此处，在将该无机填料含有率为44vol％的含磁粉树脂涂布、硬化的步骤中，如上所述，由于含磁粉树脂中仅树脂材料浸透磁芯构件11内，故如图7所示，线膨胀系数呈现15ppm/℃左右的值。该值相当于对几乎不产生树脂材料浸透的包含铁氧体的基材涂布无机填料含有率为53vol％左右的含磁粉树脂并使其硬化时的线膨胀系数，即使无机填料含有率低于铁氧体的情形，也可使与磁芯构件11的线膨胀系数的差值变得相对较小。而且，此时，若假定含磁粉树脂中例如5vol％的树脂材料浸透磁芯构件11内，则可将涂布含磁粉树脂时的无机填料的含有率设定为较低。因此，如所述作用效果的验证所示，可一方面某种程度地维持对于电子零件的使用环境变化(尤其温度变化)的耐受性，一方面在外装步骤中，改善涂布的含磁粉树脂的喷出性及流动性，从而提高生产率。另外，在将此时的无机填料的含有率(44vol％)应用于包含铁氧体的基材时，如图7所示，线膨胀系数呈现出22ppm/℃左右的高值，与磁芯构件11的线膨胀系数的差值极度地变大，此相当于对于电子零件的使用环境变化无法确保足够的耐受性的线膨胀系数。
另外，在所述实施方式中，对应用电感器作为本发明电子零件的情形进行了说明，但本发明并不限定于此。即，本发明的电子零件及其制造方法若为对具有多孔质基材的电子零件涂布含有无机填料的树脂材料(含磁粉树脂)并使其硬化，且包覆保护电子零件者，则即使其他电子零件也可良好地应用。
[产业上的可利用性]
本发明是适合于可对电路基板上进行表面贴装的经小型化的电感器等具备外装构造的电子零件。尤其在具有多孔质基材的电子零件中，对提高对于使用环境的耐受性极为有效。

Claims (13)

1.一种电子零件，其特征在于包含：
含有软磁性合金粒子的聚集体的基材、
卷绕在基材上的包覆导线、
包含含有填料的树脂材料且包覆所述包覆导线部的外周的外装树脂部，且
所述基材是所述树脂材料自所述外装树脂部所接触的界面浸透至所述基材内部。
2.根据权利要求1所述的电子零件，其特征在于：
所述基材是所述树脂材料自所述界面以10～30μm的深度浸透至所述基材内部。
3.根据权利要求1所述的电子零件，其特征在于：
构成所述外装树脂部的所述树脂材料含有50vol％以上的所述填料。
4.根据权利要求1所述的电子零件，其特征在于：
所述基材是吸水率为1.0％以上，或者孔隙率为10～25％。
5.根据权利要求1所述的电子零件，其特征在于：
所述基材是包含含有铁、硅、及比铁易于氧化的元素的所述软磁性合金粒子群，且在各软磁性合金粒子的表面生成将该软磁性合金粒子氧化而形成的氧化层，该氧化层是与该软磁性合金粒子相比含有更多比铁易于氧化的元素，且粒子彼此隔着所述氧化层而结合。
6.根据权利要求5所述的电子零件，其特征在于：
所述比铁易于氧化的元素为铬，且
所述软磁性合金至少含有2～15wt％的铬。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子零件，其特征在于：
所述电子零件包括：
所述基材，具有柱状卷芯部、及设置在该卷芯部两端的一对凸缘部；所述包覆导线，卷绕在所述基材的所述卷芯部；一对端子电极，设置在所述凸缘部的外表面，且连接着所述包覆导线的两端部；以及所述外装树脂部，以包覆所述包覆导线部的外周的方式，设置在所述一对凸缘部间；
所述树脂材料至少浸透所述外装树脂部所接触且所述一对凸缘部对向的面。
8.一种电子零件的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
将包覆导线卷绕在包含软磁性合金粒子的聚集体的基材；
以包覆所述包覆导线部的外周的方式，在所述基材的表面上涂布含有第1含有率的填料的树脂材料；
使所述树脂材料自所述外装树脂部所接触的界面以特定的深度浸透至所述基材内部；以及
使所述树脂材料干燥、硬化，形成包含使所述填料的含有率变为高于所述第1含有率的第2含有率的所述树脂材料的外装树脂部。
9.根据权利要求8所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
使所述树脂材料浸透至所述基材的步骤是使所述树脂材料自所述界面以10～30μm的深度浸透至所述基材内部。
10.根据权利要求8所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
涂布所述树脂材料的步骤是所述树脂材料中所含的所述填料的所述第1含有率为40vol％以上。
11.根据权利要求8所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
所述基材是吸水率为1.0％以上，或者孔隙率为10～25％。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
所述基材是包含含有铁、硅、及比铁易于氧化的元素的软磁性合金的粒子群，且在各软磁性合金粒子的表面上，生成将该软磁性合金粒子氧化而形成的氧化层，该氧化层与该软磁性合金粒子相比含有更多比铁易于氧化的元素，且粒子彼此隔着所述氧化层而结合。
13.根据权利要求12所述的电子零件的制造方法，其特征在于：
所述比铁易于氧化的元素为铬，且
所述软磁性合金至少含有2～15wt％的铬。
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