CN103219129B

CN103219129B - 电子部件

Info

Publication number: CN103219129B
Application number: CN201310020785.4A
Authority: CN
Inventors: 世古笃史; 三崎胜弘
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2033-01-21
Also published as: KR20130086324A; JP5459327B2; JP2013153009A; US10176916B2; US20130187744A1; KR101436717B1; CN103219129A

Abstract

本发明提供能够增大线圈的内径的电子部件。层叠体（12）通过多个绝缘体层（16）层叠而成。线圈L是设在层叠体（12）内的螺旋状的线圈，并且由从y轴方向俯视观察时相互重叠而形成了环状的轨道R的多个线圈导体层（18）、以及连接多个线圈导体层（18）的多个过孔导体（v1～v6）构成。轨道R具有朝向外侧突出的角（C1、C2、C4、C5、C7、C8）和朝向内层突出的角（C3、C6）。过孔导体（v1～v6）设在角（C1、C2、C4、C5、C7、C8）。

Description

电子部件

技术领域

本发明涉及电子部件，更具体而言，涉及具备内置有线圈的层叠体的电子部件。

背景技术

作为以往的电子部件，例如已知有专利文献1所记载的层叠电感器。图7是专利文献1所记载的层叠电感器的层叠体500的分解立体图。

专利文献1所记载的层叠电感器的层叠体500通过多个长方形的绝缘体层502层叠而构成。在绝缘体层502的角部设置有呈L字型的外部电极图案506。通过多个外部电极图案506相互重叠而构成了外部电极。而且，在绝缘体层502上形成有环状的一部分被切缺了的线圈导体图案504。线圈导体图案504为了不与外部电极图案506接触而呈现模仿了外部电极图案506的形状。而且，通过利用过孔（via hole）导体505将多个线圈导体图案504连接而构成了线圈。

专利文献1所记载的层叠电感器如以下说明那样，存在线圈的内径因过孔导体505的存在而变小的问题。从降低线圈的直流电阻值的观点以及过孔导体505与线圈导体图案504的连接性的观点出发，优选过孔导体505尽可能粗。但是，如果加粗过孔导体505，则为了防止因重叠偏差等引起的连接性变差，需要在线圈导体图案504中将连接过孔导体505的部分也加粗。这里，在专利文献1所记载的层叠电感器中，过孔导体505与线圈导体图案504的直线部分连接。因此，如果在线圈导体图案504中将连接过孔导体505的部分加粗，则导致向线圈的内侧突出。结果，导致线圈的内径变小。

专利文献1：日本特开2010-165975号公报

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供能够加大线圈的内径的电子部件。

本发明的一个实施方式涉及的电子部件的特征在于，具备层叠体和线圈，上述线圈是设在上述层叠体内的螺旋状的线圈，并且由从层叠方向俯视观察时相互重叠而形成了环状的轨道的多个线圈导体层、和连接上述多个线圈导体层的多个过孔导体构成，上述环状的轨道具有朝向外侧突出的多个第1角和朝向内侧突出的第2角，所有的上述过孔导体都设置在上述第1角。

根据本发明，能够加大线圈的内径。

附图说明

图1是一个实施方式所涉及的电子部件的外观立体图。

图2是图1的电子部件的分解立体图。

图3是电子部件制造时的俯视图。

图4是电子部件制造时的俯视图。

图5是电子部件制造时的俯视图。

图6是变形例涉及的电子部件的分解立体图。

图7是专利文献1所记载的层叠电感器的层叠体的分解立体图。

符号说明：C1～C8…角；L…线圈；L1～L8…直线；R…轨道；v1～v6…过孔导体；10、10a…电子部件；12…层叠体；14a、14b…外部电极；16a～16l…绝缘体层；18a～18f…线圈导体层；25a～25f、35a～35f…外部导体层。

具体实施方式

下面对本发明的实施方式涉及的电子部件进行说明。

（电子部件的构成）

下面参照附图，对一个实施方式涉及的电子部件的构成进行说明。图1是一个实施方式涉及的电子部件10的外观立体图。图2是图1的电子部件10的分解立体图。以下将电子部件10的层叠方向定义为y轴方向。另外，将从y轴方向俯视观察时电子部件10的长边延伸的方向定义为x轴方向，将电子部件10的短边延伸的方向定义为z轴方向。

电子部件10如图1和图2所示，具备层叠体12、外部电极14a、14b（以下有时将它们统称为外部电极14）以及线圈L（在图1中未图示）。

层叠体12如图2所示，通过多个绝缘体层16a～16l（以下有时将它们统称为绝缘体层16）从y轴方向的负方向侧向正方向侧按16a至16l的顺序排列层叠而构成，呈长方体状。因此，层叠体12具有上面S1、底面S2、端面S3、S4以及侧面S5、S6。上面S1是层叠体12的z轴方向的正方向侧的面。底面S2是层叠体12的z轴方向的负方向侧的面，是向电路基板安装电子部件10时与该电路基板对置的安装面。上面S1和底面S2分别通过绝缘体层16的z轴方向的正方向侧的长边（外缘）和负方向侧的长边（外缘）连接而构成。端面S3、S4分别是层积体12的x轴方向的负方向侧和正方向侧的面。端面S3、S4分别通过绝缘体层16的x轴方向的负方向侧的短边（外缘）和正方向侧的短边（外缘）连接而构成。另外，端面S3、S4与底面S2邻接。侧面S5、S6分别是层叠体12的y轴方向的正方向侧和负方向侧的面。

如图2所示，绝缘体层16呈长方形，例如由以硼硅酸玻璃为主成分的绝缘材料形成。以下将绝缘体层16的y轴方向的正方向侧的面称为表面，将绝缘体层16的y轴方向的负方向侧的面称为背面。

线圈L由线圈导体层18a～18f（以下有时将它们统称为线圈导体层18）和过孔导体v1～v6构成，当从y轴方向的正方向侧俯视观察时，呈现沿顺时针方向旋转且从y轴方向的负方向侧向正方向侧行进的螺旋状。线圈导体层18a～18f被设在绝缘体层16d～16i的表面上，当从y轴方向俯视观察时相互重叠而形成了环状的轨道R。对于轨道R的详细说明将后述。线圈导体层18a～18f呈现轨道R的一部被切缺的形状。线圈导体层18例如由以Ag为主成分的导电性材料制成。以下将线圈导体层18的顺时针方向的上游侧的端部称为上游端，将线圈导体层18的顺时针方向的下游侧的端部称为下游端。

过孔导体v1～v6分别在y轴方向贯通绝缘体层16e～16i。过孔导体v1～v6例如由以Ag为主成分的导电性材料制成。在从y轴方向俯视观察时，过孔导体v1～v6设在环状的轨道R的不同位置，将轨道R划分为6个区间。

另外，过孔导体v1将线圈导体层18a的下游端和线圈导体层18b的上游端连接。过孔导体v2将线圈导体层18b的下游端和线圈导体层18c的上游端连接。过孔导体v3将线圈导体层18c的下游端和线圈导体层18d连接。过孔导体v4将线圈导体层18c和线圈导体层18d的上游端连接。过孔导体v5将线圈导体层18d的下游端和线圈导体层18e的上游端连接。过孔导体v6将线圈导体层18e的下游端和线圈导体层18f的上游端连接。

通过如上所述那样将过孔导体v1～v6与线圈导体层18a～18f连接，线圈导体层18a～18f具有4个区间量的长度，线圈导体层18b～18e具有5个区间量的长度。

外部电极14a如图1所示，嵌入在通过绝缘体层16a～16l的外缘相连而形成的层叠体12的底面S2以及端面S3，被设在底面S2和端面S3交叉的角。即，当从y轴方向俯视观察时，外部电极14a呈L字型并且设在轨道R的外部。而且，外部电极14a如图2所示，通过外部导体层25（25a～25f）层叠而构成。

外部导体层25a～25f（以下有时将它们统称为外部导体层25）如图2所示，在y轴方向贯通绝缘体层16d～16i，通过层叠而电连接。外部导体层25a～25f呈L字型，设在从y轴方向俯视观察时绝缘体层16d～16i的x轴方向的负方向侧的短边和z轴方向的负方向侧的长边交叉的角。另外，外部导体层25a连接在线圈导体层18a的上游端。

外部电极14b如图1所示，嵌入在通过绝缘体层16a～16l的外缘相连而形成的层叠体12的底面S2和端面S4，被设在底面S2和端面S4交叉的角。即，当从y轴方向俯视观察时，外部电极14b呈L字型并且设在轨道R的外部。而且，外部电极14b如图2所示，通过外部导体层35a～35f（以下有时将它们统称为外部导体层35）层叠而构成。

外部导体层35（35a～35f）如图2所示，在y轴方向贯通绝缘体层16d～16i，通过层叠而电连接。外部导体层35a～35f呈L字型，设在从y轴方向俯视观察时绝缘体层16d～16i的x轴方向的正方向侧的短边和z轴方向的负方向侧的长边交叉的角。另外，外部导体层35f连接在线圈导体层18f的下游端。

另外，为了在安装时得到良好的焊锡连接性，对于外部电极14a、14b中的从层叠体12露出至外部的部分实施镀Sn和镀Ni。并且，在外部电极14a、14b的y轴方向的两侧分别层叠有绝缘体层16a～16c、16j～16l。由此，外部电极14a、14b不露出到侧面S5、S6。

电子部件10具有能够增大线圈L的内径的构成。以下对该构成进行说明。

如图2所示，轨道R由直线L1～L8构成，呈长方形。直线L1、L2、L5以及L8沿着绝缘体层16的4边。“沿着”除了平行的状态以外还包括稍微从平行倾斜的状态。其中，直线L3连接在直线L2的z轴方向的负方向侧的端部，相对于直线L2向x轴方向的负方向侧（即轨道R的内侧）弯折。直线L4连接在直线L5的x轴方向的正方向侧的端部，相对于直线L5向z轴方向的正方向侧（即轨道R的内侧）弯折。直线L6连接在直线L5的x轴方向的负方向侧的端部，相对于直线L5向z轴方向的正方向侧（即轨道R的内侧）弯折。直线L7连接在直线L8的z轴方向的负方向侧的端部，相对于直线L8向x轴方向的正方向侧（即轨道R的内侧）弯折。

通过直线L1～L8如以上那样构成，轨道R具有朝向外侧突出的角C1、C2、C4、C5、C7、C8和朝向内侧突出的角C3、C6。具体而言，通过直线L1和直线L2连接，形成了朝向轨道R的外侧突出的角C1。通过直线L2和直线L3连接，形成了朝向轨道R的外侧突出的角C2。通过直线L3和直线L4连接，形成了朝向轨道R的内侧突出的角C3。通过直线L4和直线L5连接，形成了朝向轨道R的外侧突出的角C4。通过直线L5和直线L6连接，形成了朝向轨道R的外侧突出的角C5。通过直线L6和直线L7连接，形成了朝向轨道R的内侧突出的角C6。通过直线L7和直线L8连接，形成了朝向轨道R的外侧突出的角C7。通过直线L8和直线L1连接，形成了朝向轨道R的外侧突出的角C8。如上所述，作为在绝缘体层16中设置有外部导体层25、35的角应该对应的轨道R的角，设有朝向轨道R的内侧突出的角C3、C6。

对于具有以上那样的构成的轨道R而言，在角C3、C6处回避外部导体层25、35。即，轨道R在与外部导体层25、35对置的部分呈现模仿了外部导体层25、35的形状。结果，轨道R以不与外部导体层25、35接触的状态，接近于外部导体层25、35。由此，轨道R的内径变大，线圈L的内径变大。

并且，所有的过孔导体v1～v6都设置在向外侧突出的角C1、C2、C4、C5、C7以及C8，未设置在向内侧突出的角C3、C6。另外，过孔导体v1～v6也未设置在直线L1～L8。更详细而言，过孔导体v1设在角C4。过孔导体v2设在角C2。过孔导体v3设在角C1。过孔导体v4设在角C8。过孔导体v5设在角C7。过孔导体v6设在角C5。这样，通过过孔导体v1～v6设在向外侧突出的角C1、C2、C4、C5、C7、C8，如以下说明那样，轨道R的内径变大，线圈L的内径变大。

更详细而言，从降低线圈L的直流电阻值的观点和过孔导体v1～v6与线圈导体层18的连接性的观点出发，优选过孔导体v1～v6较粗。这样，如果过孔导体v1～v6变粗，则在线圈导体层18中连接过孔导体v1～v6的部分的线宽比其他部分的线宽粗。

这里，如果过孔导体v1～v6设在直线L1～L8，则直线L1～L8的一部分比直线L1～L8的其他部分粗。结果，轨道R的内径变小，线圈L的内径变小。

另外，即使在过孔导体v1～v6设在朝向内侧突出的角C3、C6的情况下，也如以下说明那样，轨道R的内径变小。更详细而言，角C3、C6是按照轨道R躲避外部导体层25、35的方式设置的角。由此，角C3、C6接近于外部导体层25、35。因此，为了在角C3、C6设置过孔导体v1～v6，难以通过使角C3、C6向轨道R的外侧突出来增粗角C3、C6的线宽。因此，需要通过使角C3、C6向轨道R的内侧突出来增粗角C3、C6的线宽。但是，该情况下，轨道R的内径变小，线圈L的内径变小。

鉴于此，在电子部件10中，所有的过孔导体v1～v6都设在向外侧突出的角C1、C2、C4、C5、C7、C8。由此，在角C1、C2、C4、C5、C7、C8中，能够通过使角C1、C2、C4、C5、C7、C8向轨道R的外侧突出，来增粗角C1、C2、C4、C5、C7、C8的线宽。结果，在电子部件10中，轨道R的内径变大，线圈L的内径变大。

另外，电子部件10如以下说明那样，具有能够以图1的状态安装电子部件10，并且也能够以使图1的状态绕z轴旋转180度后的状态安装电子部件10的构造。更详细而言，线圈L如图1所示，与通过线圈L的线圈轴Ax和侧面S5及侧面S6的交点Pa、Pb的中点P，并且以垂直于底面S2的直线A1（参照图1）为中心使线圈L旋转180度而得到的线圈一致。

由于线圈L具有上述那样的构造，所以第1层的线圈导体层18a和第6层的线圈导体层18f具有通过绝缘体层16的对角线的交点、并且关于与底面S2垂直的直线A2线对称的构造。第2层的线圈导体层18b和第5层的线圈导体层18e具有关于直线A2线对称的构造。第3层的线圈导体层18c和第4层的线圈导体层18d具有关于直线A2线对称的构造。并且，过孔导体v3和过孔导体v4具有关于直线A2线对称的构造。

如将线圈L的上述构造一般化，则如下所述。线圈L由n（2以上的自然数）层的线圈导体层18构成。第k（0以上n以下的整数）层的线圈导体层18和第n-k+1层的线圈导体层18呈现关于直线A2线对称的构造。

对具有上述那样的构成的电子部件10而言，在图1的状态和从图1的状态绕z轴旋转180度后的状态中，线圈L具有相同的构造。因此，不论以哪种状态将电子部件10安装到电路基板，电子部件10的特性都不发生变动。由此，可以不在电子部件10的上面S1形成方向识别标记。而且，由于不形成方向识别标记，所以在绝缘体层16的z轴方向的正方向侧的边附近不需要形成方向识别标记（相当于专利文献1所记载的层叠电感器的方向识别标记）的区域。结果，在电子部件10中，能够将线圈L的内径进一步加大。

另外，如以下说明那样，在电子部件10中能够增多线圈L的圈数。更详细而言，过孔导体v1～v6设在轨道R的6个位置，轨道R被划分为6个区间。而且，线圈导体层18b～18e具有5个区间的长度。由此，能够将线圈导体层18b～18e的长度最大化。结果，在电子部件10中线圈L的圈数变多。其中，在环状的轨道R被过孔导体划分为m（2以上的自然数）个区间的情况下，线圈导体层18只要具有m-1个区间的长度即可。

（电子部件的制造方法）

下面参照附图，对本实施方式涉及的电子部件10的制造方法进行说明。图3至图5是制造电子部件10时的俯视图。

首先，如图3（a）所示，通过丝网印刷反复涂覆以硼硅酸玻璃为主成分的绝缘膏，来形成绝缘膏层116a～116c。该绝缘膏层116a～116c是应该成为比线圈L更位于外侧的外层用绝缘体层即绝缘体层16a～16c的膏层。

接下来，如图3（b）所示，通过光刻工序形成线圈导体层18a和外部导体层25a、35a。具体而言，利用丝网印刷涂覆以Ag为金属主成分的感光性导电膏，在绝缘膏层116d上形成导电膏层。进而，隔着光掩模向导电膏层照射紫外线等，并用碱性溶液等进行显影。由此，在绝缘膏层116d上形成外部导体层25a、35a和线圈导体层18a。

然后，如图4（a）所示，通过光刻工序形成设置有开口h1以及过孔H1的绝缘膏层116e。具体而言，利用丝网印刷涂覆感光性绝缘膏，在绝缘膏层116d上形成绝缘膏层。进而，隔着光掩模向绝缘膏层照射紫外线等，并用碱性溶液等进行显影。绝缘膏层116e是应该成为绝缘体层16e的膏层。开口h1是外部导体层25b、35b两个连接的十字型的孔。

然后，如图4（b）所示，通过光刻工序形成线圈导体层18b、外部导体层25b、35b以及过孔导体v1。具体而言，利用丝网印刷涂覆以Ag为金属主成分的感光性导电膏，在绝缘膏层116e上、开口h1以及过孔H1内形成导电膏层。进而，隔着光掩模向导电膏层照射紫外线等，并用碱性溶液等进行显影。由此，外部导体层25b、35b形成在开口h1内，过孔导体v1形成在过孔H1内，线圈导体层18b形成在绝缘膏层116e上。

然后，通过反复进行与图4（a）以及图4（b）所示的工序相同的工序，来形成绝缘膏层116f～116i、线圈导体层18c～18f、外部导体层25c～25f、35c～35f以及过孔导体v2～v6。由此，如图5（a）所示，在绝缘膏层116i上形成线圈导体层18f以及外部导体层25f、35f。

接下来，如图5（b）所示，反复进行利用丝网印刷涂覆绝缘膏的处理，来形成绝缘膏层116j～116l。该绝缘膏层116j～116l是应该成为比线圈L更位于外侧的外层用绝缘体层即绝缘体层16j～16l的膏层。通过以上的工序，得到母（mother）层叠体112。

接下来，利用切割机等将母层叠体112切割为多个未烧制的层叠体12。在母层叠体112的切割工序中，在通过切割形成的切割面使外部电极14a、14b从层叠体12露出。

接下来，以规定条件烧制未烧制的层叠体12，得到层叠体12。并且，对层叠体12实施滚筒抛光加工。

最后，对外部电极14a、14b从层叠体12露出的部分实施具有2μm～7μm厚度的镀Sn和具有2μm～7μm厚度的镀Ni。经过以上的工序，完成电子部件10。

（变形例）

接着，参照附图对变形例涉及的电子部件10a进行说明。图6是变形例涉及的电子部件10a的分解立体图。

电子部件10a和电子部件10的区别在于线圈导体层18的数量。具体而言，在电子部件10中，设置有6层（即偶数层）线圈导体层18，与之相对，在电子部件10a中，设置有5层（即奇数层）线圈导体层18。下面对该区别点进行具体说明。

在电子部件10a中，第1层的线圈导体层18a和第5层的线圈导体层18e具有关于直线A2线对称的构造。第2层的线圈导体层18b和第4层的线圈导体层18d具有关于直线A2线对称的构造。

另外，由于线圈导体层18的数量为奇数，所以不存在与线圈导体层18c成对的线圈导体层18。其中，第k层的线圈导体层18与第n-k+1层的线圈导体层18呈现关于直线A2线对称的构造。如果使k=3和n=5，则第3层的线圈导体层18c和第3层的线圈导体层18c具有关于直线A2线对称的构造。即，线圈导体层18c具有关于直线A2线对称的构造。

具有以上那样的构造的电子部件10a与电子部件10同样，能够使线圈L的内径增大。而且，电子部件10a和电子部件10同样，具有能够以图1的状态安装电子部件10a，并且能够以从图1的状态绕z轴旋转180度后的状态安装电子部件10a的构造。另外，电子部件10a与电子部件10同样，也能够增大线圈L的圈数。

（其他的实施方式）

本发明涉及的电子部件并不局限于上述实施方式所涉及的电子部件10、10a，可以在其主旨范围内进行变更。

在电子部件10中，设置有6层线圈导体层18，在电子部件10a中，设置有5层线圈导体层18。但是，电子部件10、10a的线圈导体层18的数量并不局限于此。

另外，在电子部件10、10a中，绝缘膏层116通过光刻工序形成，但也可以通过丝网印刷形成。

此外，轨道R在角C3、C6处可以不回避外部电极14a、14b而回避过孔导体或其他的导体层。

工业上的可利用性

如上所述，本发明在电子部件中是有用的，尤其在能够增大线圈内径这点上起到卓越的作用。

Claims

1.一种电子部件，其特征在于，具备：

层叠体和线圈，

所述线圈是设在所述层叠体内的螺旋状的线圈，并且由从层叠方向俯视观察时相互重叠而形成了环状的轨道的多个线圈导体层、以及连接所述多个线圈导体层的多个过孔导体构成，

所述环状的轨道具有朝向外侧突出的多个第1角和朝向内侧突出的第2角，

所有的所述过孔导体都设在所述第1角。

2.根据权利要求1所述的电子部件，其特征在于，

所述电子部件还具备设在所述层叠体并且从层叠方向俯视观察时设在所述环状的轨道的外部的导体部，

所述环状的轨道在所述第2角处回避所述导体部。

3.根据权利要求2所述的电子部件，其特征在于，

所述层叠体通过多个长方形的绝缘体层层叠而成，

所述导体部是设在所述多个绝缘体层的至少一个角的外部电极，

所述环状的轨道呈现由沿着所述绝缘体层的4边的4条直线构成的长方形，

所述第2角被设置为应该与在所述绝缘体层中设置有所述外部电极的角对应的所述环状的轨道的角。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的电子部件，其特征在于，

所述环状的轨道被所述多个过孔导体划分为m个区间，

所述线圈导体层的至少一个具有m-1个区间的长度。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的电子部件，其特征在于，

所述层叠体通过多个长方形的绝缘体层层叠而成，并且经由通过该多个绝缘体层的外缘连接而形成的安装面来安装，

所述线圈的轴和在所述层叠体中沿所述层叠方向对置的两个端面的交点的中点为P，所述线圈与以通过所述P点并且垂直于该安装面的直线为中心旋转180度而得到的线圈一致。

6.根据权利要求5所述的电子部件，其特征在于，

所述线圈由n层所述线圈导体层构成，

第k层的所述线圈导体层与第n-k+1层的所述线圈导体层通过所述绝缘体层的对角线的交点，并且关于垂直于所述安装面的直线呈线对称的构造。