CN105913997A - 电子部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可确保高阻抗值的电子部件。作为电子部件的共模扼流线圈(10)包含层叠体(12)。层叠体(12)是多个绝缘体层(28a~28e、31)在厚度方向层叠而构成的,且在多个绝缘体层(28a~28e、31)的层叠方向设置有凹陷的凹部(30)。层叠体(12)内设置有2个线圈导体(16a、16b)。凹部(30)填充有磁性树脂材料(21)。磁性树脂材料(21)由将软磁性金属粉混合于热固性树脂而成的含磁粉树脂形成。软磁性金属粉的平均粒径为12μm以下。含磁粉树脂是将软磁性金属粉在65vol%~85vol%的范围混合而成的含磁粉树脂。
Description
技术领域
本发明涉及电子部件,特别涉及具有线圈导体和磁性树脂材料的例如共模扼流线圈等电子部件。
背景技术
日本特开2013-153184公报中公开有共模扼流线圈(参照专利文献1)。专利文献1中公开的共模扼流线圈包含由Ni-Zn铁氧体等铁氧体烧结体构成的铁氧体基板。铁氧体基板上形成有由经加热固化的聚酰亚胺树脂材料构成的绝缘层。由Cu、Au、Al或Ag等导电材料构成的线圈导体层以被绝缘层包围的方式形成。在包含线圈导体层的中央部(磁芯部)的绝缘层上,形成有由含有铁氧体粒子的环氧树脂材料构成的复合铁氧体树脂层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-153184公报
发明内容
上述的共模扼流线圈中,作为铁氧体粒子(氧化物磁性材料),针对高频可举出Ni-Zn铁氧体。然而,Ni-Zn铁氧体粉由于开口孔多,有时在环氧树脂材料中无法填充62vol%以上的铁氧体粒子。在这种情况下,复合铁氧体树脂层的透磁率μ低(μ<6),不适于充分确保在共模扼流线圈的高频区域例如100MHz下的阻抗值(Z值)。
因此,本发明的主要目的是提供一种可确保高阻抗值的电子部件。
本发明所涉及的电子部件的特征在于,具备:多个绝缘体层在厚度方向层叠而构成且在多个绝缘体层的层叠方向设置有凹陷的凹部的层叠体以及设置于层叠体内的至少1个线圈导体;并且,凹部填充有磁性树脂材料,其中,磁性树脂材料由将软磁性金属粉混合于热固性树脂而成的含磁粉树脂形成,软磁性金属粉的平均粒径为12μm以下,并且,含磁粉树脂是将软磁性金属粉在65vol%~85vol%的范围混合而成的含磁粉树脂。
本发明所涉及的电子部件中,软磁性金属粉优选为结晶性Fe-Ni系合金或结晶性Fe-Si系合金,热固性树脂优选由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺构成。
此外,本发明所涉及的电子部件中,优选软磁性金属粉的粉体表面被绝缘涂布。
本发明所涉及的电子部件中,填充于层叠体的凹部的磁性树脂材料由将软磁性金属粉混合于热固性树脂而成的含磁粉树脂形成,软磁性金属粉的平均粒径为12μm以下,含磁粉树脂是将软磁性金属粉在65vol%~85vol%的范围混合而成的含磁粉树脂。因此,本发明所涉及的电子部件中,可以达成在更高频区域的高Z值(高μ值)化,例如可得到用作面向高频差动传送所对应的共模滤波器的共模扼流线圈等电子部件。
本发明所涉及的电子部件中,软磁性金属粉是结晶性Fe-Ni系合金或结晶性Fe-Si系合金,热固性树脂由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺构成时,可以达成在更高频区域的高Z值(高μ值)化,并且能够在磁性树脂材料中实现由低粘度化所致的填充性的提高、印刷性的提高。
进而,本发明所涉及的电子部件中,软磁性金属粉的粉体表面被绝缘涂布时,可以达成在更高频区域的高Z值(高μ值)化和高Q值化,并且例如可得到用作面向高频差动传送所对应的共模滤波器的共模扼流线圈等电子部件。
根据本发明,可得到可确保高阻抗值的电子部件。
从参照附图进行的以下的用于实施发明的方式的说明,可进一步明确本发明的上述的目的、其它目的、特征和优点。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的作为电子部件的共模扼流线圈的一个例子的外观立体图。
图2是图1所示的共模扼流线圈的分解立体图。
图3是图1的线III-III的截面图。
符号说明
10 共模扼流线圈
12 层叠体
14a~14d 外部电极
16a、16b 线圈导体
17a~17d 引出导体
21、22 磁性树脂材料(绝缘材料)
24 粘接层
28a~28e 绝缘体层
29 磁性体基板
30 凹部
31 磁性体基板(绝缘体层)
v1、v2 通孔导体
具体实施方式
图1是表示本发明所涉及的作为电子部件的共模扼流线圈的一个例子的外观立体图,图2是图1所示的共模扼流线圈的分解立体图,图3是图1的线III-III的截面图。
以下,将图1所示的共模扼流线圈10的层叠方向定义为z轴方向,从z轴方向俯视时,将沿着共模扼流线圈10的长边的方向定义为x轴方向,将沿着共模扼流线圈10的短边的方向定义为y轴方向。x轴,y轴和z轴互相垂直。
如图1所示,共模扼流线圈10形成长方体状。此外,如图1~图3所示,共模扼流线圈10具备层叠体12、外部电极14a~14d、线圈导体16a、16b、引出导体17a~17d、通孔导体v1、v2、磁性树脂材料21、22(绝缘材料)、粘接层24和磁性体基板29。另外,如图1所示,将共模扼流线圈10的x轴方向的负方向侧的面称为侧面S1,将x轴方向的正方向侧的面称为侧面S2。
如图1和图2所示,层叠体12形成长方体状,是将绝缘体层28a~28e和磁性体基板31(第1的磁性体基板)层叠而构成的。绝缘体层28a~28e是以从z轴方向的正方向侧依次排列的方式层叠。此外,如图2所示,绝缘体层28a~28e在从z轴方向俯视时形成长方形状。另外,绝缘体层28a~28e由聚酰亚胺树脂或聚酰亚胺酰胺树脂等绝缘树脂材料构成。此外,绝缘体层28a~28e也可以由玻璃陶瓷等绝缘性无机材料构成。
如图2所示,磁性体基板31在层叠体12中位于z轴方向的负方向的一端。此外,磁性体基板31在从z轴方向俯视时形成长方形状。并且,磁性体基板31是由铁氧体等磁性材料构成的绝缘体层。
进而,如图2和图3所示,层叠体12上设置有凹部30。凹部30设置于层叠体12的x轴方向和y轴方向的大约中心,从z轴方向俯视时形成圆形。凹部30贯通绝缘体层28a~28e,从层叠体12的z轴方向的正方向侧的面(即,绝缘体层28a的z轴方向的正方向侧的面)向z轴方向的负方向侧凹陷。另外,凹部30的底部位于磁性体基板31(第1磁性体基板)的主面间。
如图3所示,凹部30的形状从与层叠方向垂直的方向俯视时在z轴方向的负方向侧形成凸的放射线状。此外,凹部30的内周面S10由连续的面构成。应予说明,这里所说的连续是指没有角地圆滑。
如图2和图3所示,凹部30填充有磁性树脂材料21(绝缘材料)。磁性树脂材料21由将软磁性金属粉混合于热固性树脂而成的含磁粉树脂形成。软磁性金属粉的平均粒径为12μm以下,优选为5μm。此外,含磁粉树脂是将软磁性金属粉在65vol%~85vol%的范围混合而成的含磁粉树脂。软磁性金属粉优选为结晶性Fe-Ni系合金或结晶性Fe-Si系合金,热固性树脂优选由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺构成。此外,软磁性金属粉的粉体表面优选例如以包含Si和P的绝缘体进行绝缘涂布。该磁性树脂材料21的透磁率高于绝缘体层28a~28e的透磁率。
如图2和图3所示,线圈导体16a(第1线圈导体)、16b(第2线圈导体)设置于层叠体12内且通过互相电磁式耦合而构成共模扼流线圈。更详细而言,线圈导体16a是设置于绝缘体层28c的z轴方向的正方向侧的面的线状导体。线圈导体16b是设置于绝缘体层28d的z轴方向的正方向侧的面的线状导体。即,线圈导体16a、16b夹着绝缘体层28c与z轴方向对峙。此外,线圈导体16a、16b一起形成一边围着凹部30的周围顺时针旋转一边接近中心的漩涡形状。
如图2所示,引出导体17a设置于层叠体12的绝缘体层28b的z轴方向的正方向侧的面。此外,引出导体17a在从z轴方向俯视时从与线圈导体16a的内侧的端部重叠的位置引出至共模扼流线圈10的侧面S2。更详细而言,引出导体17a包含引出部19a和连接部20a。引出部19a的x轴方向的负方向侧的一端在从z轴方向俯视时与线圈导体16a的内侧的端部重叠。引出部19a从x轴方向的负方向侧的一端开始直线地延伸至绝缘体层28b的x轴方向的正方向侧的边附近,并且朝着y轴方向的负方向侧弯曲。连接部20a与引出部19a的另一端连接,引出至绝缘体层28b的x轴方向的正方向侧的边。由此,连接部20a露出为从共模扼流线圈10的侧面S2向y轴方向延伸的线状。
如图2所示,引出导体17b设置于层叠体12的绝缘体层28c的z轴方向的正方向侧的面。从线圈导体16a的外侧的端部引出至共模扼流线圈10的侧面S1。更详细而言,引出导体17b包含引出部19b和连接部20b。引出部19b从线圈导体16a的外侧的端部开始直线地延伸至绝缘体层28c的x轴方向的负方向侧的边附近,并且朝着y轴方向的负方向侧弯曲。连接部20b与引出部19b的端部连接,引出至绝缘体层28c的x轴方向的负方向侧的边。由此,连接部20b露出为从共模扼流线圈10的侧面S1向y轴方向延伸的线状。
如图2所示,引出导体17c设置于层叠体12的绝缘体层28d的z轴方向的正方向侧的面。从线圈导体16b的外侧的端部引出至共模扼流线圈10的侧面S1。更详细而言,引出导体17c包含引出部19c和连接部20c。引出部19c从线圈导体16b的外侧的端部开始直线地延伸至绝缘体层28d的x轴方向的负方向侧的边附近,并且朝着y轴方向的正方向侧弯曲。连接部20c与引出部19c的端部连接,引出至绝缘体层28d的x轴方向的负方向侧的边。由此,连接部20c露出为从共模扼流线圈10的侧面S1向y轴方向延伸的线状。
如图2所示,引出导体17d设置于层叠体12的绝缘体层28e的z轴方向的正方向侧的面。此外,引出导体17d在从z轴方向俯视时从与线圈导体16b的内侧的端部重叠的位置引出至共模扼流线圈10的侧面S2。更详细而言,引出导体17d包含引出部19d和连接部20d。引出部19d的x轴方向的负方向侧的一端在从z轴方向俯视时与线圈导体16b的内侧的端部重叠。引出部19d从x轴方向的负方向侧的一端开始直线地延伸至绝缘体层28e的x轴方向的正方向侧的边附近,并且朝着y轴方向的正方向侧弯曲。连接部20d与引出部19d的另一端连接,引出至绝缘体层28e的x轴方向的正方向侧的边。由此,连接部20d露出为从共模扼流线圈10的侧面S2向y轴方向延伸的线状。
如图2所示,通孔导体v1在z轴方向贯通绝缘体层28b,且将线圈导体16a的内侧的端部与引出导体17a的引出部19a的x轴方向的负方向侧的一端连接。如图2所示,通孔导体v2在z轴方向贯通绝缘体层28d,且将线圈导体16b的内侧的端部与引出导体17d的引出部19d的x轴方向的负方向侧的一端连接。
如图1所示,外部电极14a、14b分别设置于共模扼流线圈10的侧面S1,与引出导体17b、17c连接。更详细而言,外部电极14a、14b在侧面S1分别以在z轴方向延伸的方式设置。此外,外部电极14a、14b以从y轴方向的负方向侧向正方向侧这样的顺序排列。外部电极14a与引出导体17b的连接部20b连接。此外,外部电极14b与引出导体17c的连接部20c连接。
如图1所示,外部电极14c、14d分别设置于共模扼流线圈10的侧面S2,与引出导体17a、17d连接。更详细而言,外部电极14c、14d在侧面S2分别以延伸至z轴方向的方式设置。此外,外部电极14c、14d以从y轴方向的负方向侧向正方向侧这样的顺序排列。外部电极14c与引出导体17a的连接部20a连接。此外,外部电极14d与引出导体17d的连接部20d连接。
如图2和图3所示,在层叠体12的绝缘体层28a的z轴方向的正方向侧的面上设置有层状的磁性树脂材料22。磁性树脂材料22在从z轴方向俯视时形成长方形状。此外,磁性树脂材料22由将软磁性金属粉混合于热固性树脂而成的含磁粉树脂形成。软磁性金属粉的平均粒径为12μm以下,优选为5μm。此外,含磁粉树脂是将软磁性金属粉在65vol%~85vol%的范围混合而成的含磁粉树脂。软磁性金属粉优选为结晶性Fe-Ni系合金或结晶性Fe-Si系合金,热固性树脂优选由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺构成。此外,优选将软磁性金属粉的粉体表面以例如包含Si和P的绝缘体进行绝缘涂布。该例子中,磁性树脂材料22和磁性树脂材料21由相同材料构成。
如图2和图3所示,在磁性树脂材料22的z轴方向的正方向侧的面上,夹着粘接层24设置有磁性体基板29(第2磁性体基板)。磁性体基板29在从z轴方向俯视时形成长方形状。磁性体基板29是由铁氧体等磁性材料构成的磁性体基板,设置有线圈导体16a、16b等的绝缘体层28a~28e、夹着磁性树脂材料22和粘接层24,位于与磁性体基板31(第1的磁性体基板)相反侧。另外,粘接层24由环氧树脂等热固型的粘接剂构成,用于提高磁性树脂材料22与磁性体基板29的粘接强度。
以上述方式构成的共模扼流线圈10中,线圈导体16a、16b在从z轴方向俯视时重叠。由此,线圈导体16a以产生的磁流可通过线圈导体16b的方式形成,线圈导体16b以产生的磁流可通过线圈导体16a的方式形成。因此,线圈导体16a与线圈导体16b以进行磁耦合的方式形成,线圈导体16a与线圈导体16b以构成共模扼流线圈的方式形成。而且,外部电极14a、14b作为输入端子使用,外部电极14c、14d作为输出端子使用。即,差动传送信号从外部电极14a、14b输入,从外部电极14c、14d输出。然后,差动传送信号含有共模噪音时,线圈导体16a、16b通过共模噪音的电流在相同方向产生磁流。因此,磁流以彼此加强的方式形成,产生对共模噪音的电流的阻抗。其结果,共模噪音的电流变换为热而妨碍通过线圈导体16a、16b。此外,正常模式的电流流动时,线圈导体16a、16b在逆方向产生磁流。因此,磁流以彼此抵消的方式形成,对于正常模式的电流,不产生阻抗。因此,正常模式的电流可以通过线圈导体16a、16b。
接着,对该共模扼流线圈10的制造方法的一个例子进行说明。另外,以下,对1个共模扼流线圈10的制造方法进行说明,实际上,制作将多个层叠体12、磁性树脂材料22、粘接层24和磁性体基板29连接的层叠母体,在切断层叠母体后形成外部电极14a~14d,得到多个模扼流线圈10。
首先,磁性体基板31上形成由聚酰亚胺树脂或聚酰亚胺酰胺树脂构成的绝缘体层28e。具体而言,通过旋涂法在磁性体基板31上涂布树脂膜,从而形成绝缘体层28e。
形成的绝缘体层28e上通过光刻法形成以Ag、Cu或Au这样的导电性高的材料为主成分的引出导体17d。具体而言,通过镀覆、蒸镀、溅射等在绝缘体层28e的表面整面形成金属膜。然后,对金属膜涂布感光性抗蚀膜,进行曝光和显影。其后,通过蚀刻除去从感光性抗蚀膜露出的金属膜的部分后,利用有机溶剂除去感光性抗蚀膜。由此,形成引出导体17d。
接着,在绝缘体层28e和引出导体17d上通过光刻法形成由聚酰亚胺树脂或聚酰亚胺酰胺树脂构成的绝缘体层28d。具体而言,通过旋涂法在绝缘体层28e上涂布感光性树脂膜。然后,对感光性树脂膜进行曝光和显影,形成了形成有成为通孔导体v2的通孔的绝缘体层28d。
通过光刻法在形成的绝缘体层28d上形成以Ag、Cu或Au等导电性高的材料为主成分的线圈导体16b、引出导体17c和通孔导体v2。具体而言,通过镀覆、蒸镀、溅射等在绝缘体层28d的表面整面形成金属膜。此时,在绝缘体层28d的通孔填充金属,形成通孔导体v2。然后,对金属膜涂布感光性抗蚀膜,进行曝光和显影。其后,通过蚀刻除去从感光性抗蚀膜露出的金属膜的部分后,除去感光性抗蚀膜。由此,形成线圈导体16b、引出导体17c和通孔导体v2。
其后,反复进行与绝缘体层28d的形成工序和线圈导体16b、引出导体17c和通孔导体v2的形成工序同样的工序。由此,形成绝缘体层28a~28c、线圈导体16a、引出导体17a、17b和通孔导体v1。通过以上工序(第1工序)完成了层叠体12。
进而,使用干膜抗蚀剂和喷砂机形成凹部30(第2工序)。更详细而言,在绝缘体层28a上贴附感光性树脂膜。贴附后,对未形成凹部30的部分(受光部)照射光。然后,通过显影除去未照射光的部分(非受光部)。接着,对通过显影除去的部分进行喷砂。由此,绝缘体层28a~28e和磁性体基板31被削去,形成凹部30。另外,通过喷砂,凹部30贯通绝缘体层28a~28e。进而,凹部30的底部到达磁性体基板31。另外,使用喷砂机对多个绝缘体层28a~28e和磁性体基板31同时形成凹部30,因此凹部30的内周面S10成为没有角且光滑的面。形成凹部30后,除去感光性树脂膜的受光部。
接着,通过丝网印刷法将磁性树脂材料21(绝缘材料)嵌入至凹部30,并且形成层状的磁性树脂材料22(第3工序)。具体而言,在将糊状的含磁粉树脂搭载于绝缘体层28a上的状态下,压接橡胶滚轴使其滑动。其后,使糊状的含磁粉树脂热固化。由此,在凹部30嵌入磁性树脂材料21,形成磁性树脂材料22。
作为用于形成磁性树脂材料21、22的含磁粉树脂,可以使用将软磁性金属粉在使芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺溶解于有机溶剂而成的树脂清漆中进行混合而成的材料。在这种情况下,软磁性金属粉的平均粒径为12μm以下(优选为5.0μm),且扁平率例如为0.65。此外,作为含磁粉树脂,可使用将软磁性金属粉在65vol%~85vol%的范围进行混合而成的材料。进而,可确保高的透磁率μ和Z值的方面考虑优选使用结晶性Fe-Ni系合金或结晶性Fe-Si系合金作为该软磁性金属粉。此外,优选将软磁性金属粉的粉体表面例如以包含Si和P的绝缘体进行绝缘涂布。
作为上述芳香族四羧酸二酐,可举出均苯四酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四羧酸(BPDA)、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6FDA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、萘-1,2,5,6-四羧酸二酐、萘-1,2,4,5-四羧酸二酐、萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、萘-1,2,6,7-四羧酸二酐等。
此外,作为芳香族二胺,可举出4,6-二甲基-间苯二胺、2,5-二甲基-对苯二胺、2,4-二氨基均三甲苯、2,4-甲苯二胺、间苯二胺、3,3’-二氨基二苯基丙烷、4,4’-二氨基二苯基乙烷、3,3’-二氨基二苯基乙烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,3’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯硫醚、3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、联苯胺、3,3’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基联苯胺、4,4”-二氨基-对三联苯等。
另外,作为溶解芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺的有机溶剂,可使用NMP(N-甲基吡咯烷酮)或γ-丁内酯等。
此外,作为上述结晶性Fe-Ni系合金,可举出78-Permalloy(Permalloy A)、36-Permalloy(Permalloy D)、45Permalloy(PermalloyB)、42Permalloy等,作为结晶性Fe-Si系合金,可举出硅钢(6.5%硅钢、无方向性硅钢等)或Fe-Si-Cr合金(Fe-4Si-5Cr、Fe-5Cr-3Si等)、铁硅铝合金(Fe-9.5Si-5.5Al)等,将这些合金的1种或2种以上作为软磁性金属粉使用。
磁性树脂材料21、22在固化温度250℃以上固化。作为磁性树脂材料21、22,在上述的芳香族四羧酸二酐与芳香族二胺的当量比率为80:100~100:80的范围内可得到没有问题的固化物。
接着,在磁性树脂材料22上涂布环氧树脂等的热固型的粘接剂而形成粘接层24。然后,在粘接层24上贴附磁性体基板29。其后,通过进行热处理而粘接磁性树脂材料22与磁性体基板29。
接着,通过切割将层叠体12、磁性树脂材料22、粘接层24和磁性体基板29的集合体分割成多个芯片。然后,对芯片进行磨光而进行倒角。
接着,使用金属掩模等遮蔽板将以Ag为主成分的导体膜形成于层叠体12、磁性树脂材料22、粘接层24和磁性体基板29上。
最后,在导体膜上实施Ni/Sn镀覆。由此,形成外部电极14a~14d。通过以上工序完成了共模扼流线圈10。
该共模扼流线圈10中,填充于层叠体12的凹部30的磁性树脂材料21由将软磁性金属粉混合于热固性树脂而成的含磁粉树脂形成,软磁性金属粉的平均粒径为12μm以下,磁性树脂材料是将软磁性金属粉在65vol%~85vol%的范围混合而成的含磁粉树脂。因此,该共模扼流线圈10中,可以达成在更高频区域的高Z值(高μ值)化,例如用作面向高频差动传送所对应的共模滤波器。
尤其是在该共模扼流线圈10中,线圈导体16a、16b进行了磁耦合,但通过在磁芯部(线圈导体16a、16b的中央部)使用磁性树脂材料21,可提高其磁耦合,提高共模阻抗值(Z值)的同时,可以达成由线圈导体的卷线数的减少所致的低直流电阻(Rdc)化。
此外,该共模扼流线圈10中,软磁性金属粉是结晶性Fe-Ni系合金或结晶性Fe-Si系合金,热固性树脂由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺构成时,可以达成在更高频区域的高Z值(高μ值)化,并且能够在磁性树脂材料21、22中实现低粘度化所致的填充性的提高和印刷性的提高。
进而,该共模扼流线圈10中,软磁性金属粉的粉体表面被绝缘涂布时,可以达成在更高频区域的高Z值(高μ值)化和高Q值化,并且例如可用作面向高频差动传送所对应的共模滤波器。
(实验例1)
实验例1中,如表1所示的各条件那样改变条件而制作图1所示的共模扼流线圈10,调查了其材料特性和产品特性。
表1
这种情况下,将用于形成磁性树脂材料21、22的软磁性金属粉的金属种、结晶性、平均粒径和填充量设为表1所示的各条件。
使用聚酰亚胺树脂作为绝缘体层28a~28e的材料。
此外,使用Ag作为线圈导体16a、16b,引出导体17a~17d和通孔导体v1,v2的材料。
进而,以0.45mm×0.30mm×0.30mm形成共模扼流线圈10的外形尺寸。
作为共模扼流线圈10的材料特性,对于将磁性树脂材料21、22形成为环状而成的材料(环形磁芯),调查了透磁率μ的实数部μ’和虚数部μ”与透磁率μ,作为共模扼流线圈10的产品特性,调查了共模扼流线圈10的阻抗值。
关于用于研究材料特性和产品特性的特性测量器,使用“AgilentE4991A RF阻抗/材料分析仪(Agilent Technologies公司)”测量它们的材料特性和产品特性。在这种情况下,在空腔共振器内插入将磁性树脂材料21、22形成为环状而成的材料(环形磁芯),由插入前后的环形磁芯的电阻变化量测量Z值、L值和R值,进而,算出μ’值和μ”值。此外,作为共模扼流线圈10的产品特性,测量共模扼流线圈10的100MHz下的电阻值(Z值)。
将其材料特性和产品特性的调查结果一并示于表1。
由表1所示的结果可知,共模扼流线圈10中,作为软磁性金属粉的42Permalloy(平均粒径D50值为5.0μm的粉)的填充量在65vol%~85vol%的范围内,可得到共模滤波器特性即在100MHz下的Z值为58.5Ω以上的特性。另外,作为共模扼流线圈10的部件规格,如表1所示,阻抗的公称值为90.0Ω,最大值为121.5Ω,最小值为58.5Ω,容许范围为90Ω±35%。
如此,本发明的范围内的共模扼流线圈10可以确保高阻抗值。
(实验例2)
实验例2中,与实验例1相比,以表2所示的各条件进行改变而制作图1所示的共模扼流线圈10,调查了其材料特性和产品特性。
表2
在这种情况下,将用于形成磁性树脂材料21、22的软磁性金属粉的金属种、结晶性、绝缘涂覆(绝缘涂布)、平均粒径和填充量设为表2所示的各条件。
对于软磁性金属粉的绝缘涂布,对Fe42Ni(结晶)、Fe-Si-Cr(结晶)和Fe-Si(结晶)分别使用包含P的磷酸涂布剂以磷酸涂布处理的方式进行,对Fe-Si-Cr(非晶质)使用包含Si的硅烷偶联剂以硅烷偶联处理的方式进行。磷酸涂布处理是化成处理的代表性的方法之一,在钢铁、锌等金属表面生成磷酸锌等金属盐的薄的皮膜(微米级的皮膜)。此外,硅烷偶联处理是氢键式的吸附于无机质表面后进行脱水缩合反应而牢固地进行化学结合的代表性方法之一,在钢铁、锌等金属表面生成氧化硅等氧化物的薄的皮膜(数十微米级的皮膜)。尤其是粒度(平均粒径)低的软磁性金属粉有氧化燃烧的危险性,为了兼顾防止氧化燃烧,需要绝缘涂布。
另外,与实验例1同样地使用聚酰亚胺树脂作为绝缘体层28a~28e的材料。
此外,使用Ag作为线圈导体16a、16b、引出导体17a~17d和通孔导体v1、v2的材料。
进而,以0.45mm×0.30mm×0.30mm形成共模扼流线圈10的外形尺寸。
然后,与实验例1同样地研究共模扼流线圈10的材料特性和产品特性,将其材料特性和产品特性的调查结果一并示于表2。
由表2所示的结果可知,共模扼流线圈10中,软磁性金属粉的填充量为本发明的范围内的75vol%时,可得到软磁性金属粉的平均粒径为12μm以下且共模滤波器特性即在100MHz下的Z值为58.5Ω以上的特性。
此外,由表2所示的结果可知,共模扼流线圈10中,通过将软磁性金属粉的粉体表面绝缘涂布,还能达成高Q值化。另外,通过使用非晶质粉作为软磁性金属粉,共模滤波器特性在本发明的目标范围内下降,但预计Q值增加。
而且,由表2所示的结果还可知,为了确保高Z值和高Q值,优选使用结晶性且粒径更细的软磁性金属粉。
上述共模扼流线圈10中,凹部30的形状在从与层叠方向垂直的方向俯视时在z轴方向的负方向侧呈凸的放射线状,进而,磁性树脂材料21的形状是对应于凹部30的形状,但本发明中,凹部30、磁性树脂材料21的形状也可以形成为例如圆柱状或角柱状等其它形状。
此外,上述共模扼流线圈10中,使用干膜抗蚀剂和喷砂机形成凹部30,凹30也可以使用激光加工形成。
而且,上述共模扼流线圈10具有2个线圈导体16a、16b和磁性树脂材料21,但本发明也能够应用于具有1个线圈导体和磁性树脂材料的电感器或具有3个以上的线圈导体和磁性树脂材料的滤波器等其它电子部件。此外,本发明除线圈导体和磁性树脂材料以外,也能够应用于具有电容器元件、电阻元件或能动元件等元件的电子部件。
产业上的可利用性
本发明所涉及的电子部件尤其可作为具有线圈导体和磁性树脂材料的例如共模扼流线圈等电子部件很好地使用。
Claims (3)
1.一种电子部件,其特征在于,具备:由多个绝缘体层在厚度方向层叠而构成且在所述多个绝缘体层的层叠方向设置有凹陷的凹部的层叠体,以及设置于所述层叠体内的至少1个线圈导体;并且,所述凹部填充有磁性树脂材料,
其中,所述磁性树脂材料由将软磁性金属粉混合于热固性树脂而成的含磁粉树脂形成,
所述软磁性金属粉的平均粒径为12μm以下,
所述含磁粉树脂是将所述软磁性金属粉在65vol%~85vol%的范围混合而成的含磁粉树脂。
2.如权利要求1所述的电子部件,其特征在于,
所述软磁性金属粉是结晶性Fe-Ni系合金或结晶性Fe-Si系合金,
所述热固性树脂由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺构成。
3.如权利要求1或2所述的电子部件,其特征在于,所述软磁性金属粉的粉体表面被绝缘涂布。
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