CN107017079B

CN107017079B - 线圈部件

Info

Publication number: CN107017079B
Application number: CN201610822149.7A
Authority: CN
Inventors: 荒木建; 荒木建一
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2036-09-13
Also published as: US11437178B2; US20200051733A1; US10490335B2; CN107017079A; JP2017059592A; US20170076851A1; JP6477375B2

Abstract

本发明提供一种线圈部件，其由薄板压制法制造，即使在形成了槽的情况下，也不会在电镀处理中产生不希望的电镀伸长。该线圈部件构成为具有包含磁性材料和树脂而成的磁性体部、埋设于磁性体部的线圈以及与线圈电连接的一对外部电极，该线圈部件的特征在于，在磁性体部的侧表面有槽，槽内存在硅酮树脂。

Description

线圈部件

技术领域

本发明涉及线圈部件，具体而言涉及具有磁性体部和埋设于该磁性体部的线圈而成的线圈部件。

背景技术

近年来，随着电子设备的高性能化、小型化，电子设备所使用的电子部件也被要求小型化。电感器等线圈部件也不例外，正在通过各种办法实现着小型化。

例如，以往的线圈部件是通过在线圈嵌入金属磁芯继而借助压制成形将它们埋入磁性体部而制造的。然而，采用这样的方法，无法缩小线圈的外周部和磁性体部的侧表面之间的区域即侧间隙，而难以使产品小型化。作为解决这样的问题并能够实现小型化的方法，例如，公知有在2片磁性薄板间夹入多个线圈并进行压接、进而使用切割机(Dicer)将其以芯片为单位进行分割的薄板压制法(专利文献1)。

专利文献：日本特开2011-3761号公报

本发明人注意到，在使用上述薄板压制法制造线圈部件、例如电感器的情况下，因夹入磁性薄板之间的线圈的影响，在所得到的电感器的侧表面，会于上下的磁性薄板的边界部形成槽。

在由薄板压制法所得到的坯体(即，由磁性薄板和被其夹持的线圈构成的坯体)，之后，通过电镀处理形成外部电极。外部电极通过以下方式形成，即首先在坯体表面的形成外部电极的部位以外的部分设置掩膜，进而，以导电性液体对坯体实施前处理，并进行电镀处理。此时，如果在坯体存在槽，则在掩膜和坯体之间产生空间，导电性液体侵入那里，其结果是，电镀膜在非规定部位也会析出。如果像这样在非规定部位形成电镀膜，则有时2个外部电极会短路，并不理想。

发明内容

因此，本发明的目的的在于提供如下线圈部件，其由薄板压制法制造，即使在形成了槽的情况下，也不会在电镀处理中出现不希望的电镀伸长。

本发明人为了解决上述问题而专心研究，结果发现，使在压制成形时用于确保金属薄板的脱模性的硅酮脱模剂的硅酮树脂存在于形成在坯体的侧表面的槽中，由此能够抑制前处理用导电性液体和电镀液侵入槽。

根据本发明的第一要旨提供如下线圈部件，其构成为具有：

包含磁性材料和树脂而成的磁性体部、

埋设于磁性体部的线圈、以及

与线圈电连接的一对外部电极，

该线圈部件的特征在于，

在磁性体部的侧表面有槽，槽内存在硅酮树脂。

根据本发明的第二要旨，提供线圈部件的制造方法，其中的线圈部件构成为具有：

包含磁性材料和树脂而成的磁性体部、

埋设于磁性体部的线圈、以及

与线圈电连接的一对外部电极，

该线圈部件的制造方法的特征在于，

在金属模和/或线圈涂敷硅酮树脂，

在金属模配置线圈，并在其上重叠磁性薄板且实施一次压制成形，

在所得到的磁性薄板的线圈露出的面重叠其它磁性薄板，再次实施二次压制成形。

根据本发明，通过在构成为具有包含磁性材料和树脂而成的磁性体部、埋设于磁性体部的线圈、以及与线圈电连接的一对外部电极的线圈部件中，在磁性体部的侧表面形成槽并使硅酮树脂存在于槽内，由此能够提供抑制电镀伸长等电镀不良的线圈。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的线圈部件1的示意立体图。

图2是图1所示的线圈部件1的坯体2的示意透视立体图。

附图标记说明

1…线圈部件；2…坯体；3…磁性体部；4…线圈；5…外部电极；6…外部电极；7…槽。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的线圈部件。其中，本实施方式的线圈部件、各构成要素的形状以及配置等并不局限于图示的示例。

图1示出本实施方式的线圈部件1的示意立体图，图2示出线圈部件1的坯体2的示意透视立体图。

如图1和图2所示，本实施方式的线圈部件1具有大致长方体形状，概略而言，具有坯体2和外部电极5、6而成，其中该坯体2具有磁性体部3和埋设于磁性体部3的线圈4而成，该外部电极5、6配设于坯体2的对置的2个侧表面。线圈4的一末端与外部电极5电连接，另一末端与外部电极6电连接。在坯体2的侧表面形成有槽7，槽7内存在硅酮树脂。

上述线圈部件1例如能够通过包含以下内容的方法制造，即在金属模和/或线圈涂敷硅酮树脂，在金属模配置线圈，其上重叠磁性薄板并实施一次压制成形，在所得到的磁性薄板的线圈露出的面重叠其它磁性薄板并实施二次压制成形。详细而言是如下制造的。

首先，在金属模配置线圈。

在配置线圈时，在金属模和/或线圈涂敷硅酮树脂。

硅酮树脂意思是指具有硅氧烷键且在侧链键合了各种基、例如烷基等有机基的树脂。硅酮树脂可以是改性硅酮，例如可以是氨基改性硅酮、醇改性硅酮、乙烯改性硅酮、酰胺改性硅酮等。

作为本发明所使用的硅酮树脂，只要是一般作为脱模剂使用的即可，并不特别限定。作为脱模剂，例如可以举出信越化学工业株式会社制KF96SP、KF412SP、KM722，株式会社NEOS制FRELEASE 70、FRELEASE 480等。

硅酮树脂在金属模或线圈的涂敷量例如为1.0g/m²以上且15g/m²以下，优选1.5g/m²以上且12g/m²以下，更加优选1.5g/m²以上且10g/m²以下，例如可以是1.5g/m²以上且5.0g/m²以下。

硅酮树脂在金属模和线圈的涂敷量的总和优选15g/m²以下，更加优选12g/m²以下。

在一个方式中，在硅酮树脂在金属模的涂敷量在12g/m²以上的情况下，硅酮树脂在线圈的涂敷量优选3.0g/m²以下，更加优选1.5g/m²以下。

在其它方式中，在硅酮树脂在金属模的涂敷量为3.0g/m²以上且小于12g/m²的情况下，硅酮树脂在线圈的涂敷量优选12g/m²以下，更加优选5.0g/m²以下，更加优选3.0g/m²以下。

硅酮树脂的涂敷方法并不特别限定，例如可以是喷涂、刷涂、浸渍等。

在一个方式中，在金属模的表面设置凹凸。通过对设置于金属模的凹凸的位置、大小、形状进行调整，能够调整在压制时磁性薄板所受到的压力分布。通过调整压力分布，能够在线圈部件的所希望的面形成槽。

本发明所使用的线圈只要是一般在线圈部件中使用的即可，并不特别限定。

构成线圈的材料只要有导电性即可，并不特别限定，可以举出铜、银、镍等，优选为铜。

在一个方式中，线圈可以是由聚氨基甲酸乙酯树脂、聚酯树脂等绝缘材料包覆的包覆导线。

线圈的匝数、线圈直径、卷线的粗细等并不特别限定，能够根据目的适当设定。

接下来，在线圈上重叠磁性薄板，进而实施一次压制成形。通过一次压制成形，线圈的至少一部分被埋入磁性薄板中，在线圈的内部填充磁性薄板。

磁性薄板包含磁性材料和树脂而成。

作为上述磁性材料，并不特别限定，但可以举出磁性金属材料、铁氧体材料等。

作为上述磁性金属材料，并不特别限定，例如可以举出铁、钴、镍或钆、或者含有这些中的1种或2种以上的合金。

作为上述铁氧体材料，并不特别限制，例如可以举出Ni-Zn-Cu系铁氧体，Ni-Cu铁氧体，Ni-Zn铁氧体，Mn-Zn系铁氧体等。

相对于磁性薄板整体，磁性材料优选含有50vol％以上，更加优选含有60vol％以上，进一步优选含有70vol％以上。将磁性材料设为50vol％以上，特别是设定为60vol％以上，由此本发明的线圈部件的磁特性得以提高。另外，相对于磁性薄板整体，磁性材料优选含有95vol％以下，更加优选含有90vol％以下，进一步优选含有87vol％以下，进一步更加优选含有85vol％以下。另外，将磁性材料设为95vol％以下，特别是设为85vol％以下，容易确保磁性薄板的绝缘性。

在一个方式中，磁性材料为颗粒状。磁性材料的颗粒可以由绝缘材料涂覆。

作为上述树脂，并不特别限定，例如可以举出环氧树脂、苯树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂等。

上述磁性薄板能够通过使磁性材料分散于上述树脂中并成形为薄板状而得到。

磁性薄板的厚度能够根据应制造的线圈部件的大小而适当选择，例如可以是50μm以上且2mm以下，100μm以上且1mm以下，200μm以上且500μm以下。

压制成形时的压力根据所使用的磁性薄板而适当地调整，例如可以是0.1MPa以上且30MPa以下，优选可以是1MPa以上且10MPa以下。

压制成形时的温度根据所使用的磁性薄板而适当地调整，例如可以是100℃以上且250℃以下，优选可以是100℃以上且200℃以下。

压制成形的时间根据所使用的磁性薄板而适当地调整，例如可以是10分钟以上且60分钟以下，优选可以是20分钟以上且30分钟以下。

接下来，将埋入了由一次压制成形所得到的线圈的磁性薄板从金属模拆下，继而，在线圈露出的面重叠其它磁性薄板，实施二次压制。由此，能够获得含有多个坯体的集合线圈基板。

上述的2个磁性薄板通过二次压制而成为一体，形成线圈部件的磁性体部。

其它磁性薄板可以与上述磁性薄板相同，也可以不同，但优选使用相同的磁性薄板。

二次压制成形的压力、温度以及时间可以与一次压制成形相同。

接下来，将由二次压制成形所获得的集合线圈基板分割为各坯体。在所得到的坯体的对置的侧表面，分别露出有线圈的末端。此外，侧表面是指包含2片磁性薄板的接合部的面，在本实施方式中，是分割集合线圈基板时的切断面。

将集合线圈基板分割为各坯体，能够使用裁刀片、各种激光装置、切割机、各种刀具、金属模实施。

在优选的方式中，各坯体的切断面被实施滚筒研磨。

接下来，在线圈的末端露出的侧表面形成外部电极。线圈的末端和外部电极电连接。

构成外部电极的材料并不特别限定，例如，可以举出Au、Pb、Pd、Ag、Sn、Ni、Cu等金属以及这些的合金等。

外部电极的形成方法并不特别限定，例如能够使用电镀、无电镀、蒸镀、溅射、导电性浆料的烧结等。优选方法可以是电镀或无电镀等电镀处理。

优选可以在实施电镀处理前，用导电性液体对坯体的供形成外部电极的部位进行前处理。

如上述那样所得到的线圈部件1，在坯体2(磁性体部3)的侧表面有槽7。

槽7内存在压制成形时从内部渗出的硅酮树脂。硅酮树脂的存在部位并不仅局限于槽，还可以扩展至其周围。

在优选方式中，在本发明的线圈部件，在磁性体部的有槽的面的表层，相对于磁性体部的表层的构成成分整体，硅酮树脂含有0.3质量％以上且12质量％以下，优选含有0.5质量％以上且10质量％以下。通过将硅酮树脂的含量设为0.3质量％以上，特别是设为0.5质量％以上，能够更加抑制电镀伸长。另外，通过将硅酮树脂的含量设为12质量％以下，特别是设为10质量％以下，能够抑制电镀失败。

磁性体部的表层所含有的硅酮含量，能够使用日立高新技术公司制SU-1510/EMAXRevolution(加速电压15kV，放射电流80μA，WD15mm，物镜可动光圈3，测定时间60sec)对磁性体部的有槽的面实施EDX分析(Energy dispersive X-ray spectrometry：能量散射型X射线分析)来测定。详细而言，对涂敷了硅酮树脂的情况下的磁性体部和作为标准试样的涂敷了硅酮树脂的情况下的磁性体部进行分析，根据各自的分析结果求出将Fe和C设为100的情况下的Si的丰度比。从涂敷了硅酮树脂的情况下的磁性体部的表层的Si的丰度比减去未涂敷硅酮树脂的情况下的磁性体部的表层的Si的丰度比，求出来自硅酮树脂的Si的丰度比。另外，为了确认所检测出的Si来自硅酮树脂，使用FT-IR(Fourier Transform-InfraredSpectroscopy：傅立叶变换红外分光光度计)对从磁性体部表面检测出的物质进行分析，确认硅氧烷键的存在。

此处，磁性体部的表层是指从磁性体部的表面到深度10μm的区域。

以上，说明了本实施方式的线圈部件1及其制造方法，本发明的线圈部件及线圈部件的制造方法并不局限于上述实施方式，能够实施各种改变。

例如，线圈部件1的线圈被配置为线圈的中心轴相对于磁性薄板的主面垂直，但也可以水平配置。

另外，线圈部件1的线圈是在压制成形时在线圈内部填充有磁性薄板，但可以使用预先具有芯部的线圈。例如，可以使用在各种芯材卷绕导线的线圈。

在上述方式中，在第一压制成形后实施第二压制成形，但也可以在磁性薄板上配置线圈，进而，从其上重叠其它磁性薄板，一次性实施压制成形。

在上述方式中，在坯体的4个侧表面全部形成有槽，但也可以仅在3个以下的侧表面，例如，仅在一个侧表面、仅在2个侧表面或者仅在3个侧表面形成槽。

实施例

实施例1

准备好含有金属磁性粉和树脂的金属磁性薄板。另一方面，准备好赋予凹凸形状地设计的金属模，以减轻线圈的供槽形成的部分的压力。

接下来，以硅酮树脂的量成为表1所示的量的方式，通过喷涂使硅酮树脂均匀涂敷于线圈之后，使溶剂成分蒸发干燥。

接下来，在金属模上配置多个涂敷了硅酮树脂的线圈，从上方放置金属磁性薄板，在压力5MPa和温度150℃的条件下，压制30分钟，在线圈内部填充形成金属磁性薄板。

接下来，从金属模取出与线圈成为一体的金属磁性薄板，进而，在线圈露出的面放置金属磁性薄板，在压力5MPa和温度150℃的条件下，压制30分钟，制成埋设了多个线圈的集合线圈基板。接下来，使用裁刀，以坯体为单位进行分割，实施滚筒研磨。在所得到的坯体，形成绕侧表面一周的槽，此外，在之后形成外部电极的2个面的槽有局部接触的部分。

接下来，使用含钯的导电性液体对所得到的坯体的供外部电极形成的侧表面进行前处理，继而，实施Cu电镀处理，形成外部电极，制成线圈部件。

比较例

除了不在线圈涂敷硅酮树脂以外，都与实施例1相同地制成比较例1的线圈部件。

评价

通过上述EDX分析，对所得到的线圈部件的连接2个外部电极的有槽的面的表层中所含有的硅酮含量进行测定。在表1中一并示出结果。

另外，取各实施例的10个线圈部件，通过目视观察评价电镀失败和电镀伸长。电镀失败和电镀伸长的个数一并在表1中示出。

表1

如表1所示，确认了通过在线圈涂敷硅酮树脂，能够使硅酮树脂存在于线圈部件的表层。其结果是，能够抑制电镀伸长不良，特别是通过将涂敷量设为3.0g/m²以上，能够防止电镀伸长不良。

实施例2

将硅酮树脂不仅涂覆于线圈还涂敷于金属模，除此以外都与实施例1相同地制成实施例2的线圈部件。以涂敷于线圈和金属模的硅酮树脂的量成为表2所示的量的方式涂敷硅酮树脂。

表2

评价

与实施例1相同，对各实施例的线圈部件的表层的硅酮树脂含量进行测定，通过目视观察评价电镀失败和电镀伸长。表3示出其结果。

表3

如表3所示，确认了通过在线圈和金属模涂敷硅酮树脂，能够使硅酮树脂存在于线圈部件的表层。其结果是，能够防止电镀伸长不良，特别是通过将金属模涂敷量设为10.0g/m²以下，还能防止电镀失败不良。工业上的可使用性

本发明的线圈部件能够作为电感器等被广泛用于各种用途。

Claims

1.一种线圈部件，

其构成为具有：

包含磁性材料和树脂而成的磁性体部、

埋设于磁性体部的线圈、以及

与线圈电连接的一对外部电极，

该线圈部件的特征在于，

在磁性体部的侧表面有槽，槽内存在硅酮树脂，

磁性体部的侧表面的槽向线圈部件的表面露出，

槽形成为连结一对外部电极之间。

2.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

磁性体部的表层含有0.5质量％以上且10质量％以下的硅酮树脂。

3.根据权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于，

外部电极通过电镀形成。

4.一种线圈部件的制造方法，

其中的线圈部件构成为具有：

含有磁性材料和树脂而成的磁性体部、

埋设于磁性体部的线圈、以及

与线圈电连接的一对外部电极，

该线圈部件的制造方法的特征在于，

在金属模和/或线圈涂敷硅酮树脂之后，

在金属模直接配置线圈，并在其上重叠磁性薄板且实施一次压制成形，

在所得到的磁性薄板的线圈露出的面重叠其它磁性薄板，实施二次压制成形。