CN109416971A - 线圈用部件以及电感器 - Google Patents

Abstract

提供一种线圈用部件，是具备芯体、和分别设置在该芯体的端部的多个脚部的线圈用部件，各个所述脚部具有比所述芯体与所述脚部的接合部更向内侧突出的突出部。

Description

线圈用部件以及电感器

技术领域

本公开涉及线圈用部件以及电感器。

背景技术

在各种电子设备中搭载电容器、芯片电阻器、电感器等多个电子部件。随着便携用电子设备的小型化发展，这些电子部件的小型化也正在发展。上述那样的电子部件的大多数将电子部件的电极接合于印刷布线基板等的安装体的电极。在向该安装体的接合中，例如使用焊料等。

例如专利文献1了公开电感器的一例。电感器具备线圈用部件，其具备用于卷绕导线的芯体，且在该芯体的端部分别具备脚部。专利文献1中的电感器是将导线卷绕于线圈用部件的芯体而构成的。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-135048号公报

发明内容

本公开的线圈用部件是具备芯体、分别设置在该芯体的端部的多个脚部的线圈用部件，各个所述脚部具有比所述芯体与所述脚部的接合部更向内侧突出的突出部。本公开的电感器具备：上述线圈用部件；被卷绕在芯体的导线；和在所述脚部的每一个的电极层。

附图说明

图1A是电感器的一实施方式的立体图。

图1B是电感器的一实施方式的局部剖视图。

图1C是电感器的一实施方式的局部剖视图。

图2是表示电感器的一实施方式的安装状态的例子的局部剖视图。

图3A是电感器的另一个实施方式的立体图。

图3B是电感器的另一个实施方式的局部剖视图。

图3C是电感器的另一个实施方式的局部剖视图。

图4是表示电感器的另一个实施方式的安装状态的例子的局部剖视图。

具体实施方式

参照附图详细地说明线圈用部件以及电感器的几个实施方式。在本说明书的全图中，只要不会产生混淆，有时会对具有相似的结构的构件赋予相同的符号，并适时省略其说明。需要说明的是，附图是示意性地示出，图中的各种构造的尺寸以及位置关系等未被限于正确地图示出的内容。

图1表示电感器的一实施方式。(a)是立体图，(b)是将图1(a)中的左侧脚部的一部分放大的剖视图，(c)是将图1(a)中的左侧脚部的一部分放大的剖视图。再有，图2是将安装了图1所示的电感器的状态下的主要部位放大的剖视图。

构成图1所示的电感器1的线圈用部件10具备芯体12、分别设置在芯体12的端部的多个脚部(在本实施方式中为脚部13a与脚部13b)。脚部13a具有比芯体12与脚部13a的接合部19a更向内侧突出的突出部30a。再有，脚部13b具有比芯体12与脚部13b的接合部19b更向内侧突出的突出部30b。

图1所示的线圈用部件10是所谓的鼓形芯状的构件。电感器1具有：被卷绕在芯体12的导线2；设置在端面16a的电极层18a；和设置在端面16b的电极层18b。脚部13a具有比芯体12与脚部13a的接合部19a的铅垂线更突出的突出部30a。再有，脚部13b具有比芯体12与脚部13b的接合部19b的铅垂线更突出的突出部30b。需要说明的是，以下除了全体像或与被安装体的接合等的记载之外，将主体记载为线圈用部件10。

脚部13a具有内侧面14a，脚部13b具有内侧面14b，内侧面14a与内侧面14b对置。脚部13a在与内侧面14a相反的一侧具有外侧面15a，脚部13b在与内侧面14b相反的一侧具有外侧面15b。

内侧面14a在与突出部30a对应的区域具有倾斜面11a，内侧面14b在与突出部30b对应的区域具有倾斜面11b。脚部13a具有在图示中相当于下表面的端面16a。端面16a与突出部30a相连结。脚部13b具有在图示中相当于下表面的端面16b。端面16b与突出部30b相连结。在端面16a设置例如由镀层构成的电极层18a。在端面16b设置例如由镀层构成的电极层18b。

图1所示的例子中，端面16a以及端面16b分别与芯体12的长度方向平行。芯体12与脚部13a的接合部19a的铅垂线正交于端面16a。再有，芯体12与脚部13b的接合部19b的铅垂线正交于端面16b。接合部19a是内侧面14a与芯体部12抵接的部分，接合部19b是内侧面14b与芯体部12抵接的部分。芯体12的长度和接合部19a与接合部19b之间的长度对应。

倾斜面11a随着从芯体12向端面16a接近而向接近于脚部13b的端面16b的方向倾斜。倾斜面11b随着从芯体12向端面16b接近而向接近于脚部13a的端面16a的方向倾斜。因此，在线圈用部件10中，与在图1中以X1示出的芯体12的长度相比，端面16a与端面16b之间的长度X2缩小。

线圈用部件10例如是沿着从脚部13a朝向脚部13b的方向的长度约为0.4mm、沿着从端面16a朝向位于端面16a的相反侧的面的方向的长度(高度)约为0.2mm的、所谓的0402尺寸的电子部件。线圈用部件10的大小或形状并未特别地加以限定，可以是所谓的0603(长度0.6mm×高度0.3mm)尺寸的电子部件，形状也未被限定于鼓形芯状。

图2是将图1所示的电感器的安装状态下的主要部位放大的剖视图。如图2所示，电感器1安装于例如印刷布线基板等的被安装体22。电感器1经由焊料等的接合构件20，与在被安装体22的表面设置的、例如以金(Au)为主成分的电极焊盘等的导体层24接合。需要说明的是，在图2中，虽然选择性地仅表示脚部13a的一侧，但脚部13b的一侧也具有同样的结构。以下，仅以脚部13a的一侧为代表进行说明。

脚部13a的电极层18a经由焊料等的接合构件20而与被安装体22的导体层24接合。在该接合的工序中，例如被回流的焊料等的熔融金属容易向润湿性较好的电极层18a的整体进行润湿扩展。例如，在熔融金属润湿扩展成从电极层18a溢出的情况下，接合构件20有时与位于芯体12的导线2电连接而导致电感器功能降低。脚部13a在与突出部30a对应的区域具有倾斜面11a，通过该倾斜面11a能抑制熔融金属的浸润上升，进而能抑制电感器功能的降低。

还有，线圈用部件10的脚部13a具有突出部30a，在该突出部30a中脚部13a的截面积变得较大。因此，脚部13a的端面16a的面积也较大，进而电极层18a的面积较大。由此，电极层18a与被安装体22的导体层24的接合面积较大，电感器1与被安装体22的接合强度较高。

电极层18a具有位于脚部13a的内侧面14a的内侧端线81a和位于外侧面15a的外侧端线82a。从端面16a到内侧端线81a的距离也可以与从端面16a到外侧端线82a的距离相比有所减小。该情况下，不会使得电感器功能降低，在比导线2更远一侧的端线82a中，能够较宽地确保电极层18a与接合构件20的接合面积，提高接合强度，具有优异的可靠性。

线圈用部件10中，图1(b)所示的脚部13a的端面16a与倾斜面11a所成的角Φ、以及图1(c)所示的脚部13b的端面16b与倾斜面11b所成的角ξ也可以为70°以上且80°以下。该情况下，能够抑制回流的焊料等的熔融金属的浸润上升。另外，该情况下，能够缓和接合部19a以及接合部19b的周边的应力集中。角Φ以及角ξ只要使用对图1(b)、(c)所示的剖面进行观察所得的观察像进行测定即可。更详细的是，只要测定沿着端面16a的假想线与沿着倾斜面11a的假想线之间的角度即可。需要说明的是，在线圈用部件10的切断困难的情况等下，只要测定线圈用部件10的三维形状，根据测定出的三维形状的数据来测定沿着倾斜面11a的假想线和沿着端面16a的假想线之间的角度即可。

再者，对于线圈用部件10而言，倾斜面11a与端面16a的相交部17a也可以是曲面。该情况下，由于从端面16a到端线81a的沿面距离增长，故能提高接合强度。此外，通过具有相交部17a，从而能够缓和脚部13a中的电场的集中。相交部17a的曲率半径例如约为0.025mm以下。再有，倾斜面11a与端面16a的相交部17a在已接合的状态下应力比较容易集中。电感器1中，因为相交部17a是曲面，所以施加于该相交部17a的应力的集中得以缓和，线圈用部件10的机械性的破损、破坏得以抑制。

芯体12以及脚部13a以及脚部13b，例如包含以氧化铝或者铁氧体为主成分的陶瓷。陶瓷中的主成分，指的是在构成陶瓷的成分100质量％之中占据70质量％以上的成分，特别是，优选为80质量％以上。构成陶瓷的成分(结晶构造)的辨识只要使用X射线衍射装置即可。再有，含量只要使用ICP(Inductively Coupled Plasma)发光分光分析装置或者荧光X射线分析装置来求取金属元素的含量，基于所被辨识的结晶构造，换算为氧化物进行求取即可。

图3表示电感器的其他实施方式。(a)为立体图，(b)为将图3(a)中的左侧脚部的一部分放大的剖视图，(c)为将图3(a)中的右侧脚部的一部分放大的剖视图。再有，图4是将图3所示的电感器的安装状态下的主要部位放大的剖视图。在图3以及图4中，针对与图1以及图2同样的结构，使用与图1以及图2相同的符号来表示。需要说明的是，以下，除了全体像或与被安装体的接合等的记载之外，也将主体记载为线圈用部件10’。

图3所示的线圈用部件10’和图1以及图2所示的线圈用部件10相比较，在脚部13a’中的突出部30a’、脚部13b’中的突出部30b’整体上成为带有圆角的突出的形状这一点上不同。脚部13a’具有比芯体12与脚部13a’的接合部19a’更向内侧突出的突出部30a’。还有，脚部13b’具有比芯体12与脚部13b’的接合部19b’更向内侧突出的突出部30b’。线圈用部件10’中，突出部30a’具有凸曲面31a，突出部30b’具有凸曲面31b。

图4是将图3所示的电感器1’的安装状态下的主要部位放大的剖视图。在图4所示的例子中，电感器1’也经由焊料等的接合构件20而被接合于在印刷布线基板等的被安装体22设置的、例如以金(Au)为主成分的电极焊盘等的导体层24上，并被使用。

电感器1’经由焊料等的接合构件20而接合于设置在被安装体22的表面的、例如以金(Au)为主成分的电极焊盘等的导体层24。需要说明的是，在图4中，选择性地仅表示脚部13a’一侧，但脚部13b’一侧也具有同样的结构。以下，仅以脚部13a’一侧为代表进行说明。脚部13a’的电极层18a经由焊料等的接合构件20而与被安装体22的导体层24接合。在该接合的工序中，例如所回流的焊料等的熔融金属容易向润湿性较好的电极层18a的整体润湿扩展。

线圈用部件10’中的脚部13a’具有凸曲面31a，能够更可靠地抑制接合之际的熔融金属的浸润上升，因此电感器功能的降低的可能性更少。

再有，线圈用部件10’在与凸曲面31a对应的部分中，脚部13a’的截面积变得更大。脚部13a’的端面16a的面积也更大，进而电极层18a的面积更大。因此，电极层18a与被安装体22的导体层24的接合面积增大，电感器1’与被安装体22的接合强度升高。

还有，线圈用部件10’也可以将凸曲面31a与端面16a相连结。因为线圈用部件10’具有凸曲面31a，所以从端面16a到端线81a的沿面距离较长，接合强度较高。进而，在凸曲面31a是整体上带有圆角的曲面状的情况等下，由于边缘状部、突起部等的电场容易集中的部分较少，故脚部13a’中的电场的集中得以缓和。同样地，在凸曲面31a是整体上带有圆角的曲面状的情况下，应力容易集中的部分少，能够抑制线圈用部件10’的机械性的破损、破坏。

接下来，对线圈用部件以及电感器的制造方法的实施方式进行说明。首先，对线圈用部件包含以氧化铝为主成分的陶瓷的情况进行说明。

首先，准备氧化铝(Al₂O₃)粉末、作为Si源的氧化硅(SiO₂)粉末、作为Ca源的碳酸钙(CaCO₃)粉末以及作为Mg源的氢氧化镁(Mg(OH)₂)粉末。在此，进行称量，以使得在构成线圈用部件的成分100质量％之中将Al换算成Al₂O₃的含量为99.4质量％以上。

而且，相对于氧化铝粉末、氧化硅粉末、碳酸钙粉末以及氢氧化镁粉末的合计100质量份，将1～1.5质量份的PVA(聚乙烯醇)等的粘合剂、100质量份的溶剂和0.1～0.55质量份的分散剂混合来获得浆料。

然后，对浆料进行喷雾干燥而得到颗粒后，将所得的颗粒填充于成型模具中，通过干式加压成型法等而成型为规定的形状。接下来，将所得的成型体在烧成温度1450～1750℃下保持2～5小时。经过上述那样的工序，能够获得包含以氧化铝为主成分的陶瓷的线圈用部件。

接下来，对线圈用部件包含以铁氧体为主成分的陶瓷的情况进行说明。首先，准备Fe、Zn、Ni以及Cu的氧化物或者通过烧成而生成Fe、Zn、Ni以及Cu的氧化物的碳酸盐、硝酸盐等(以下，也有时记载为Fe源粉末、Zn源粉末、Ni源粉末、Cu源粉末。)的金属盐的各粉末。作为平均颗粒直径，例如在Fe为氧化铁(Fe₂O₃)、Zn为氧化锌(ZnO)、Ni为氧化镍(NiO)以及Cu为氧化铜(CuO)时，优选分别设为0.5μm以上且5μm以下。

接下来，例如对于将Fe、Zn、Ni以及Cu进行氧化物换算而得的合计100摩尔％中的组成范围而言，Fe在Fe₂O₃换算中为49.5摩尔％、Zn在ZnO换算中为30.5摩尔％、Ni在NiO换算中为12.5摩尔％、Cu在CuO换算中为7.5摩尔％的情况下，进行称量，以使得起始原料之中的Fe源粉末、Zn源粉末、Ni源粉末以及Cu源粉末成为上述组成，使用球磨机等进行粉碎·混合。接下来，在大气中在700～1000℃的温度下进行预烧而获得预烧体。

然后，将预烧体和水一起放入球磨机等进行粉碎·混合。然后，加入规定量的粘合剂等而作为浆料。接下来，进行喷雾干燥而获得颗粒。而且，将所得的颗粒填充于成型模具，通过干式加压成型法等来获得规定形状的成型体。然后，利用脱脂炉将温度设为400～800℃并对成型体实施脱脂处理而作成脱脂体后，在烧成温度1000～1200℃下将脱脂体保持2～5小时。经过上述那样的工序，能够获得包含以铁氧体为主成分的陶瓷的线圈用部件。

接下来对电极层的形成方法进行说明。首先，在通过上述方法所得的线圈用部件的脚部的端面形成基底层。基底层例如也可以涂敷以钼为主成分且包含锰的糊膏并在还原气氛中以1400℃进行热处理来形成。在形成了基底层后，在该基底层的表面形成电极层。电极层例如也可以通过滚筒镀覆法来形成。电极层例如以镍、金或者锡为主成分。接下来，通过将导线卷绕于芯体，从而能够获得电感器。

线圈用部件，例如在滚筒镀覆等的制造工序、制造后的检查工序、还有成品的搬运等中，能够一并处理多个。例如，在将多个线圈用部件10一并放入搬运用的容器体的状态下，搬运该容器体。在上述那样的容器体中，多个线圈用部件10分别以随机的姿态相互碰撞。上述那样的状态下，有时其他线圈用部件10的芯体12或脚部13a容易进入线圈用部件10的脚部13a与脚部13b之间，其他线圈用构件10夹入脚部13a与脚部13b之间。若产生上述那样的夹入，则夹入的线圈用部件的取下花费大量的人力物力，也有时产生夹入未被消除就作为不合格来处置的必要。线圈用部件10变得越小，则伴随于上述那样的夹入的麻烦的大小、不合格发生的概率就越增大。相对于此，本实施方式的线圈用部件10由于脚部13a具有突出部30a，并且脚部13b具有突出部30b，故脚部13a与脚部13b之间的长度较小。因此，其他线圈用部件10的芯体12或脚部13a等难以进入一个线圈用部件10的脚部13a与脚部13b之间。本实施方式的线圈用部件10能够抑制其他线圈用部件10的夹入，例如抑制搬运时产生的大的麻烦或夹入引起的不合格。

本发明未被限定于上述的实施方式，在未脱离本发明的主旨的范围内能够实施各种变更、改善等。

-符号说明-

1：电感器

2：导线

10：线圈用部件

11a、11b：倾斜面

12：芯体

13a、13b：脚部

14a、14b：内侧面

15a、15b：外侧面

16a、16b：端面

18a、18b：电极层

17a、17b：相交部

30a、30b：突出部

31a、31b：凸曲面。

Claims (7)

1.一种线圈用部件，具备：

芯体；和

分别设置在该芯体的端部的多个脚部，

各个所述脚部具有比所述芯体与所述脚部的接合部更向内侧突出的突出部。

2.根据权利要求1所述的线圈用部件，其中，

所述突出部具有倾斜面。

3.根据权利要求2所述的线圈用部件，其中，

所述脚部的端面与所述倾斜面所成的角度为70°以上且80°以下。

4.根据权利要求2或3所述的线圈用部件，其中，

所述倾斜面与所述端面的相交部为曲面。

5.根据权利要求1所述的线圈用部件，其中，

所述突出部具有凸曲面。

6.根据权利要求5所述的线圈用部件，其中，

所述凸曲面与所述端面相连结。

7.一种电感器，具备：

权利要求1至权利要求6中任一项所述的线圈用部件；

被卷绕在所述芯体的导线；以及

在所述脚部的每一个的电极层。