CN110033930A - 层叠线圈部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不易产生外部电极的剥离的层叠线圈部件。层叠线圈部件具有:坯体,层叠铁氧体层而成;线圈导体,由层叠在上述坯体内的导体层构成;以及一对外部电极,被设置在上述坯体的下表面,并分别与上述线圈导体的一个端电连接,上述外部电极由基底电极和形成在该基底电极上的电镀层构成,上述基底电极与上述坯体的侧面隔离开形成。
Description
技术领域
本发明涉及层叠线圈部件。
背景技术
作为层叠线圈部件,在专利文献1中公开了如下的层叠线圈部件,即,具备:层叠长方形的多个绝缘体层而成的层叠体;在该层叠体内以第一端部位于比第二端部靠上侧的状态设置的线圈导体;以及被设置在上述层叠体的底面的外部电极。
专利文献1:日本特开2011-9391号公报
上述那样的层叠线圈部件在底面具有外部电极,但由于该外部电极被设置到层叠体的端面为止,所以在对层叠线圈部件进行滚筒处理的情况下等,有可能因冲击而剥离。
发明内容
本公开的目的在于提供不易产生上述的外部电极的剥离的层叠线圈部件。
本发明人为了解决上述问题而深入研究的结果发现了通过在层叠线圈部件中与坯体的侧面隔离开设置外部电极,能够抑制外部电极的剥离。
根据本公开的第一要旨,提供一种层叠线圈部件,该层叠线圈部件具有:坯体,层叠铁氧体层而成;线圈导体,由层叠在上述坯体内的导体层构成;以及一对外部电极,被设置在上述坯体的下表面,并分别与上述线圈导体的一个端电连接,其中,上述外部电极由基底电极和形成在该基底电极上的电镀层构成,上述基底电极与上述坯体的侧面隔离开形成。
通过在层叠线圈部件中与坯体的侧面隔离开设置外部电极,能够抑制外部电极的剥离。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式中的层叠线圈部件1的立体图。
图2是图1的实施方式中的层叠线圈部件1的仰视图。
图3是图1的实施方式中的层叠线圈部件1的线圈导体、引出电极以及基底电极的立体图。
图4是图1的实施方式中的层叠线圈部件1的剖视图,是沿着图1的X-X射线观察的图。
图5是图1的实施方式中的层叠线圈部件1的剖视图,是沿着图1的Y-Y线观察的图。
图6是图1的实施方式中的层叠线圈部件1的剖视图,是沿着图1的Z-Z线观察的图。
图7是图1的实施方式中的层叠线圈部件1的导体层7的放大剖视图。
图8是图1的实施方式中的层叠线圈部件1的外部电极5a附近的放大剖视图。
图9-1(a)~(b)是用于说明图1的实施方式中的层叠线圈部件1的制造方法的图,是表示各层的层叠顺以及形状的图。
图9-2(c)~(d)是用于说明图1的实施方式中的层叠线圈部件1的制造方法的图,是表示各层的层叠顺以及形状的图。
图9-3(e)~(g)是用于说明图1的实施方式中的层叠线圈部件1的制造方法的图,是表示各层的层叠顺以及形状的图。
图9-4(h)~(i)是用于说明图1的实施方式中的层叠线圈部件1的制造方法的图,是表示各层的层叠顺以及形状的图。
图9-5(j)~(k)是用于说明图1的实施方式中的层叠线圈部件1的制造方法的图,是表示各层的层叠顺以及形状的图。
图10(a)~(d)是用于说明图1的实施方式中的层叠线圈部件1的制造方法的图,是表示线圈导体部分的剖面形状的图。
符号说明
1…层叠线圈部件;2…坯体;3…线圈导体;4…绕线部;5a、5b…外部电极;6a、6b…引出电极;7…导体层;8…基底电极;9…电镀层;11…第一导体层;12…第二导体层;13…磁性体层;14…非磁性体层;15…重复部;16…非重复部;17…连接导体;18…收缩部分;19…收缩部分的前端;20…凹部;21…下表面;22、23、24、25…侧面;26…上表面;31…层叠磁性体片材;32…第一导体糊剂层;33…非磁性体糊剂层;34…磁性体糊剂层;35…第二导体糊剂层;36…第二导体糊剂层;37…磁性体糊剂层;38…非磁性体糊剂层;39…第一导体糊剂层;40…第一导体糊剂层;41…磁性体糊剂层;42…第一导体糊剂层;43…第一导体糊剂层;44…磁性体糊剂层;45…第二导体糊剂层;46…第二导体糊剂层;47…磁性体糊剂层;48…非磁性体糊剂层;50…第一导体糊剂层;51…第一导体糊剂层;52…磁性体糊剂层;54……第一导体糊剂层;55…第一导体糊剂层;56…磁性体糊剂层;57…第二导体糊剂层;58…第二导体糊剂层;59…磁性体糊剂层;60…导体糊剂层;61…导体糊剂层;62…磁性体糊剂层;63…基底电极;64…基底电极
具体实施方式
以下,参照附图,详细地对在本说明书中所公开的层叠线圈部件以及其制造方法进行说明。但是,需要注意的是在本说明书中所公开的层叠线圈部件对于该构成、形状、卷绕数以及配置等,并不限于图示的例子。
如图1~图6所示,本实施方式的层叠线圈部件1是大致具有坯体2、埋设在坯体2的内部而成的线圈导体3、和被设置在坯体2的下表面21(例如,图4的附图下侧的面)的一对外部电极5a以及5b而成的。如图3所示,线圈导体3通过层叠在坯体2的内部中的导体层7连接成螺旋状而形成。外部电极5a以及5b分别位于下表面21的左右两端部分。如图5以及图6所示,线圈导体3的末端与外部电极5a以及5b之间经由引出电极6a以及6b而电连接。下表面21在外部电极5a以及5b之间具有凹部20。
上述坯体2是铁氧体的层叠体,是具有磁性铁氧体层(以下,也称为“磁性体层”)13以及非磁性铁氧体层(以下,也称为”非磁性体层”)14而成的。以下,将磁性铁氧体层和非磁性铁氧体层统一也称为“铁氧体层”。
上述非磁性体层14存在于坯体2中相互上下邻接的导体层7之间。即,以导体层7、非磁性体层14以及导体层7的顺序层叠,非磁性体层14被导体层7夹着。通过这样在导体层7之间设置非磁性体层14,能够遮断通过导体层7的周围的磁通,层叠线圈部件的直流叠加特性提高。
另外,上述非磁性体层14被配置于坯体2中导体层7的最上层(即,存在于图4的最上方的层)的外侧(即,导体层7与坯体2的侧面之间)。被设置在所述的位置的非磁性体层14遍及最上层的导体层7与坯体2的侧面22、23、24、25之间的整体而存在。即,非磁性体层14在上述线圈导体3的绕线部4的外侧中,将磁性体层13在上下断开。通过这样在线圈导体3的绕线部4的外侧中,遍及线圈导体3与坯体2的侧面之间的整体来设置非磁性体层14,能够遮断线圈导体3的磁通,层叠线圈部件的直流叠加特性提高。此处,绕线部意味线圈导体的导体层卷绕成螺旋状的部分。
上述磁性体层13存在于坯体2中上述的非磁性体层14存在的位置以外的位置。即,线圈导体3的绕线部4的内侧被磁性体层13占据。通过由磁性体层13构成线圈导体的绕线部4的内侧,能够提高层叠线圈部件的电感。
上述坯体2在下表面21中在一对外部电极5a以及5b之间具有凹部20。通过层叠线圈部件1在下表面中外部电极5a以及5b之间具有凹部20,从而改善灌封树脂的围绕性,能够抑制在灌封过程中形成空洞。
上述凹部20的深度优选为0.01mm以上且0.10mm以下,更优选为0.03mm以上且0.08mm以下。
此处,凹部20的深度能够如以下那样测量。
垂直地放置层叠线圈部件的试料,利用树脂固定试料的周围。此时使得LT侧面(例如侧面22)露出。利用研磨机研磨到试料的W方向的约1/2的深度,使LT剖面露出。
通过SEM(扫描式电子显微镜)拍摄获得的试料的研磨面。
绘制连接外部电极5a以及5b的下部(处于最下方的位置)的基准线,测量该基准线与坯体的下表面21的距离最大的位置,并将该长度设为凹部的深度。
上述凹部20优选具有锥形。锥形的角度优选为3°以上且10°以下,更优选为4°以上且8°以下。
此处,上述锥形能够如以下那样测量。
与测量上述凹部的深度的情况同样地,垂直地放置层叠线圈部件的试料,利用树脂固定试料的周围。此时,使得LT侧面(例如侧面22)露出。
利用研磨机研磨到试料的W方向的约1/2的深度,使LT剖面露出。
通过SEM(扫描式电子显微镜)拍摄获得的试料的研磨面。
如图5所示,绘制连接外部电极5a以及5b的下部(处于最下方的位置)的基准线S。并且,在被设置在外部电极5a以及5b之间的凹部的前端与上述基准线S交叉的位置上,沿着凹部的周壁面绘制切线T,测量基准线和切线的角度t,将该角度设为锥形角度。
另外,上述的凹部在本公开中不是必需的,也可以不存在。
上述磁性体层13并未被特别限定,例如,可以由含有Fe、Zn、Cu、以及Ni作为主成分的烧结铁氧体构成。
上述非磁性体层14并未被特别限定,例如,可以由含有Fe、Cu、以及Zn作为主成分的烧结铁氧体构成。
另外,在本实施方式中,坯体2由磁性体层13以及非磁性体层14形成,但本发明并不限于所述的方式。坯体2只要层叠有铁氧体层即可,例如,也可以不存在非磁性体层14,而由磁性体层13形成。
线圈导体3通过层叠在坯体2的内部中的多个导体层7经由连接导体17连接成螺旋状而形成。
线圈导体3的一个端位于坯体2的上侧(即,与外部电极存在的面对置的面侧),另一个端位于坯体2的下侧(即,外部电极存在的面侧)。即,线圈导体3形成为线圈的轴沿着坯体的层叠方向(图4中,为上下方向)。
上述导体层7如果是含有导电性金属的导体则并未被特别限定,优选为含有Cu或者Ag作为主成分的导体,更优选为含有Ag作为主成分的导体。例如,导体层由导电性金属的含量为98.0~99.9质量%的导体构成。
在一个方式中,上述导体层7的至少一个在端部具有收缩部。所述的收缩部的形状并未被特别限定,优选为楔形。
在一个方式中,如图7所示,上述导体层7由第一导体层11以及第二导体层12构成。通过将导体层7分为两个层来形成,同形成一个与两个层的厚度的合计相同的厚度的导体层的情况相比较,对第一导体层11以及第二导体层12各个施加的应力变小,能够抑制坯体2中的裂缝的产生。
在一个方式中,上述第二导体层12的厚度小于上述第一导体层11的厚度。通过使第一导体层11和第二导体层12成为不同的厚度,从而即使在坯体中产生裂缝的情况下,也从作用更大的应力的较厚的第一导体层11产生裂缝,产生的裂缝朝向较薄的第二导体层12伸长,在与第二导体层12的边界处伸长停止。由此,能够抑制裂缝的产生所造成的不良状况。
在一个方式中,导体层7的至少一个在第一导体层11与第二导体层12之间具有上述收缩部分。
在优选的方式中,在导体层7中厚度较薄的上述第二导体层12存在于外部电极存在的下表面侧。
上述导体层7的厚度并未被特别限定,优选为15μm以上且45μm以下,更优选为20μm以上且40μm以下。
在上述导体层7由第一导体层11以及第二导体层12形成的情况下,优选将更厚的第一导体层11的厚度设为导体层7整体的厚度的55%以上且70%以下,更优选设为55%以上65%以下。
此处,上述导体层7、第一导体层11以及第二导体层12的厚度能够如以下那样测量。
与测量上述凹部的深度的情况同样地,垂直地放置层叠线圈部件的试料,利用树脂固定试料的周围。此时使得LT侧面(例如侧面22)露出。
利用研磨机研磨到试料的W方向的约1/2的深度,使LT剖面露出。
通过SEM(扫描式电子显微镜)拍摄获得的试料的研磨面。
如图7所示,用线连接位于被层叠的第一导体层11以及第二导体层12之间的左右的楔形的收缩部分18的前端19,获得基准线H。在前端19之间平分该基准线H的位置绘制垂线P,测量距第一导体层11以及第二导体层12的表面的距离(测量图7中的A以及B的长度)。
将从基准线H到第一导体层11的表面的长度A设为第一导体层11的厚度,将从基准线H到第二导体层12的表面的长度B设为第二导体层12的厚度。并且,将第一导体层11的厚度和第二导体层12的厚度的合计C设为导体层7的厚度。
在一个方式中,上述第一导体层11的孔隙面积率大于上述第二导体层12的孔隙面积率。通过成为孔隙面积率较高的电极部,能够减少应力集中。另外,通过使第一导体层11的孔隙面积率大于第二导体层12的孔隙面积率,从而由于较薄的第二导体层12变得相对致密,能够抑制直流电阻的上升。
在一个方式中,第二导体层12的孔隙面积率,优选为1%以上且5%以下,更优选为1%以上且4%以下。第一导体层11的孔隙面积率优选为3%以上且8%以下,更优选为4%以上且6%以下。
此处,上述孔隙面积率能够如以下那样测量。
与测量上述凹部的深度的情况同样地,垂直地放置层叠线圈部件的试料,利用树脂固定试料的周围。此时使得LT侧面(例如侧面22)露出。
利用研磨机研磨到试料的W方向的约1/2的深度,使LT剖面露出。
通过SEM(扫描式电子显微镜)拍摄获得的试料的研磨面。
如图7所示,用线连接位于被层叠的第一导体层11以及第二导体层12之间的左右的楔形的收缩部分18的前端19,获得基准线H。将该基准线H设为第一导体层11和第二导体层的边界。
对于上述所获得的SEM图像,使用图像解析软件(例如,旭化成工程株式会社制,AZO-KUN(注册商标)),对第一导体层11以及第二导体层12的所有区域进行解析,对于导体层11以及第二导体层12的各个,求出孔隙占据的面积相对于整体的面积的比例,并将该比例设为孔隙面积率。
在一个方式中,导电层7的至少一个弯曲成弧状。在优选的方式中,上述的弯曲的导体层7优选凸面朝向外部电极存在的下表面
在一个方式中,第一导体层11以及第二导体层12的至少一方弯曲成弧状。在优选的方式中,第一导体层11以及第二导体层12这两方弯曲成弧状。上述的弯曲的第一导体层11以及第二导体层12优选凸面朝向外部电极存在的下表面。
上述外部电极5a以及5b分别位于坯体的下表面21的左右两端部分。外部电极5a以及5b通过引出电极6a以及6b分别与上述线圈导体3的末端电连接。
在本实施方式中,上述外部电极5a以及5b分别由基底电极8和形成在该基底电极上的电镀层9构成。
上述基底电极8与坯体2的侧面隔离开而形成。即,在从底面俯视层叠线圈部件1的情况下,在基底电极8的周围存在没有被基底电极覆盖的坯体2的下表面21。这样,通过与层叠线圈部件1的侧面隔离开设置基底电极8,能够抑制因冲击等而剥离。
上述基底电极8与坯体2的侧面之间的距离(以下,也称为“侧面间隙距离”)并未被特别限定,可以优选为5μm以上且100μm以下,更优选为20μm以上且80μm以下。
在一个方式中,在从下表面侧俯视时,上述基底电极8具有接近坯体2的角部的部分被切掉的形状。即,在俯视时,基底电极8在接近坯体2的角部的部分具有切口部。通过使基底电极成为接近坯体的角部的部分被切掉的形状,从而即使在滚筒等中坯体的角被削掉的情况下,也能够抑制外部电极在侧面露出。
在一个方式中,如图2以及图3所示,基底电极8是从矩形切掉两个角的六边形,并被配置为切掉的部分与坯体2的角部对置。
在一个方式中,如图8所示,在基底电极8的外边缘部中,坯体2的铁氧体层越过与基底电极8的边界,在基底电极上延伸。这样通过坯体的铁氧体层存在到基底电极上为止,能够进一步抑制基底电极的剥离。
在基底电极8上延伸的铁氧体层的延伸距离并未被特别限定,可以优选为10μm以上且90μm以下,更优选为20μm以上且80μm以下。
上述电镀层9形成在基底电极8上。
在一个方式中,如图8所示,电镀层9越过与在上述基底电极8上延伸的铁氧体层的边界而在该铁氧体层上延伸。换言之,在电镀层9的外边缘部中,在电镀层9与基底电极8之间夹设铁氧体层。该铁氧体层可以是磁性体层,也可以是非磁性体层。
在铁氧体层上延伸的电镀层的电镀生长距离并未被特别限定,可以优选为5μm以上且60μm以下,更优选为20μm以上且50μm以下。通过这样使电镀层生长到铁氧体层上为止,能够进一步抑制基底电极8的剥离。
此处,上述侧面间隙距离、延伸距离以及电镀生长距离能够如以下那样测量。
与测量上述凹部的深度的情况同样地,垂直地放置层叠线圈部件的试料,利用树脂固定试料的周围。此时使得LT侧面(例如侧面22)露出。
利用研磨机研磨到试料的W方向的约1/2的深度,使LT剖面露出。
通过SEM(扫描式电子显微镜)拍摄获得的试料的研磨面。
测量从基底电极的前端到侧面的距离D1(图8),并将该距离设为侧面间隙距离。
测量从基底电极的前端到在基底电极延伸的铁氧体层的前端的距离E(图8),并将该距离设为延伸距离。
测量从在基底电极上延伸的铁氧体层的前端到在该铁氧体层上延伸的电镀层的前端的距离F(图8),并将该距离设为电镀生长距离。
上述基底电极8如果是包含导电性金属的导体则并未被特别限定,通常,优选为含有Cu或者Ag作为主成分的导体,更优选为含有Ag作为主成分的导体。
在一个方式中,基底电极8含有玻璃成分。通过基底电极含有玻璃,基底电极与坯体的紧贴性提高,能够防止剥离。
作为上述玻璃成分,并未特别限定,例如,列举含有SiO2、B2O3、K2O、Li2O、CaO、ZnO、Bi2O3以及/或者Al2O3等的玻璃。
上述玻璃成分的含量可以相对于导电性金属和玻璃的合计,优选为0.8质量%以上且1.2质量%以下,更优选为0.9质量%以上且1.1质量%以下。通过将所述的玻璃含量设为0.8质量%以上,从而基底电极和坯体的紧贴性提高。另一方面,通过将玻璃含量设为1.2质量%以下,从而基底电极和电镀层的紧贴性提高。
上述电镀层9并未被特别限定,含有Ni以及Sn的至少一方。
在一个方式中,基底电极8由Ag构成,电镀层9由Ni以及Sn构成。
上述引出电极6a以及6b分别将线圈导体3的末端与外部电极5a以及5b之间电连接。
上述引出电极如果是含有导电性金属的导体则并未被特别限定,优选为含有Cu或者Ag作为主成分的导体,更优选为含有Ag作为主成分的导体。例如,导体层由导电性金属的含量为98.0质量%以上且99.9质量%以下的导体构成。
在一个方式中,上述引出电极6a、6b不存在于线圈导体3的绕线部的内侧。通过使引出电极6a、6b不进入线圈导体3的绕线部的内侧,能够增大层叠线圈部件的电感。另外,能够减小层叠线圈部件的浮游电容。
在一个方式中,上述引出电极6a通过线圈导体3的绕线部的外侧而从线圈导体3的上端与外部电极5a连接。换言之,线圈导体3的上端通过被设置在线圈导体3的绕线部4的外侧的引出电极6a与外部电极5a连接。通过使引出电极通过线圈导体3的绕线部的外侧,能够进一步增大层叠线圈部件的电感。另外,能够进一步减小层叠线圈部件的浮游电容。
在优选的方式中,上述引出电极6a被配置在线圈导体3的绕线部的外侧,其一端与线圈导体3的上端电连接,另一端与外部电极5a电连接。上述引出电极6b其一端与线圈导体3的下端电连接,另一端与外部电极5b电连接。上述线圈导体3的与绕线部的引出电极6a对置的部分向内侧凹陷,以充分确保与引出电极6a的距离。在所述的部分中,线圈导体3与引出电极6a之间的距离优选为50μm以上,更优选为60μm以上。线圈导体3与引出电极6a之间的距离的上限并未被特别限定,例如可以是100μm以下。上述凹陷部分的形状并未被特别限定,也可以是角状、圆弧状等。
在一个方式中,在从层叠方向观察的俯视时,上述引出电极6a具有接近线圈导体3的部分被切掉的形状或凹陷的形状。换言之,在从层叠方向观察的俯视时,引出电极6a在接近线圈导体3的部分具有切口部。例如,可以是从矩形切掉一个角的五边形、沿着线圈导体3的绕线部的形状凹陷的形状。在引出电极中,通过将接近线圈导体3的部分切掉或者使该部分凹陷,从而线圈导体与引出电极之间的距离变大,可靠性提高。
上述引出电极6a以及6b可以与上述的导体层7同样地形成,具有同样的特征。
例如,在一个方式中,上述引出电极6a以及6b可以在侧面具有楔形的凹部。通过在引出电极的侧面形成楔形的凹部,与不具有凹部的情况相比较,应力变小,能够抑制坯体2中的裂缝的产生。
例如,在一个方式中,上述引出电极6a以及6b可以通过交替地层叠两种电极层而形成。所述的两种电极层可以与上述的构成导体层7的第一导体层11以及第二导体层12相同。
上述的本实施方式的层叠线圈部件1例如如以下那样制造。
首先,准备磁性体材料。磁性体材料的组成并未被特别限定,作为主成分,可以优选含有Fe、Zn、Cu以及Ni。通常,磁性体材料通过将作为原料的Fe2O3、ZnO、CuO、以及NiO的粉末按所希望的比例混合预烧并调制而得到,但并不限于此。
在一个方式中,上述磁性体材料的主成分由Fe、Zn、Cu以及Ni的氧化物(理想的是,Fe2O3、ZnO、CuO以及NiO)构成。
在上述磁性体材料中,Fe含量换算为Fe2O3,可以为40.0摩尔%以上且49.5摩尔%以下(主成分合计基准,以下也是同样的),优选为45.0摩尔%以上且49.5摩尔%以下。
在上述磁性体材料中,Zn含量换算为ZnO,可以为2.0摩尔%以上且35.0摩尔%以下(主成分合计基准,以下也是同样的),优选为10.0摩尔%以上且30.0摩尔%以下。
在上述磁性体材料中,Cu含量换算为CuO,是6.0摩尔%以上且13.0摩尔%以下(主成分合计基准,以下也是同样的),优选为7.0摩尔%以上且10.0摩尔%以下。
在上述磁性体材料中,Ni含量并未被特别限定,可以作为上述的其它主成分亦即Fe、Zn以及Cu的余量。
另外准备非磁性体材料。非磁性体材料的组成并未被特别限定,作为主成分,可以优选含有Fe、Cu以及Zn。通常,非磁性体材料通过将作为原料的Fe2O3、CuO、以及ZnO的粉末按所希望的比例混合以及预烧并调制而得到,但并不限于此。
对于上述非磁性体材料中的Fe(Fe2O3换算)含量而言,Fe含量换算为Fe2O3,可以是40.0摩尔%以上且49.5摩尔%以下(主成分合计基准,以下也是同样的),优选为45.0摩尔%以上且49.5摩尔%以下。
在上述非磁性体材料中,Cu含量换算为CuO,是6.0摩尔%以上且12.0摩尔%以下(主成分合计基准,以下也是同样的),优选为7.0摩尔%以上且10.0摩尔%以下。
上述非磁性体材料中的Zn(ZnO换算)含量并未被特别限定,可以作为上述的其它主成分亦即Fe以及Cu的余量。
在本公开中,上述磁性体材料以及非磁性体材料(以下,统一称为“铁氧体材料”)还可以含有添加成分。作为铁氧体材料中的添加成分,例如列举Mn、Co、Sn、Bi、Si等,但并不限于此。Mn、Co、Sn、Bi以及Si的含量(添加量)相对于主成分(Fe(Fe2O3换算)、Zn(ZnO换算)、Cu(CuO换算)以及Ni(NiO换算))的合计100重量份,分别换算为Mn3O4、Co3O4、SnO2、Bi2O3以及SiO2,优选设为0.1重量份以上1重量份以下。
另外,在向磁性体层烧结磁性体材料的前后以及向非磁性体层烧结非磁性体材料的前后,烧结前的磁性体材料以及非磁性体材料例如CuO、Fe2O3会发生因烧制而其一部分分别变化为Cu2O、Fe3O4。然而,可以认为所述的烧结后的磁性体层以及非磁性体层中的各主成分的含量例如CuO换算含量、Fe2O3换算含量分别与烧结前的含量例如CuO含量、Fe2O3含量实际没有不同。
另外,上述磁性体材料以及非磁性体材料可以含有不可避免的微量杂质。
使用上述的磁性体材料来准备磁性体糊剂。例如,可以通过将磁性体材料与粘合剂树脂(聚乙烯醇缩醛等)、有机溶剂(酮系溶剂等)以及增塑剂(醇酸系增塑剂等)混合以及混炼,并分散来获得磁性体糊剂,但并不限于此。同样地,代替磁性体材料而使用非磁性体材料来准备非磁性体糊剂。
另外准备导体层以及引出电极用的导体糊剂。作为导体糊剂,并未被特别限定,例如是Ag或者Cu,优选为含有Ag的糊剂。例如,通过将Ag与粘合剂树脂(乙基纤维素等)、有机溶剂(丁子香酚等)以及分散剂混合以及混炼,并分散来获得导体糊剂,但并不限于此。另外,也可以使用出售能够得到的、以粉末的形态含有Cu或者Ag的一般的铜糊剂或者银糊剂。
在一个方式中,准备两种导体糊剂。具体而言,准备烧制时的收缩率不同的两种导体糊剂。
在一个方式中,作为第一导体糊剂,使用收缩率相对小的导体糊剂例如收缩率为10%以上且15%以下的导体糊剂。作为第二导体糊剂,使用收缩率相对大的导体糊剂例如收缩率为20%以上且25%以下的导体糊剂。
上述的收缩率能够通过变更导体粉末的体积相对于导体粉末和树脂成分的合计体积的浓度即,PVC(pigment volume concentration;颜料体积浓度)来调整。通过使用收缩率有差的两种导体糊剂,能够在烧制后形成厚度不同的层。
对于上述收缩率而言,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上涂布导体糊剂,干燥后,切割出5mm×5mm的大小。之后,通过使用热机械分析(TMA:ThermomechanicalAnalyzer),测量试料尺寸的变化能够求出。
另外,准备基底电极用的导体糊剂。作为基底电极用的导体糊剂,并未被特别限定,例如是Ag或者Cu那样的导电性金属,优选为含有Ag的糊剂。作为基底电极用的导体糊剂,还优选为含有玻璃的糊剂。例如,可以通过将Ag以及玻璃与粘合剂树脂(乙基纤维素等)、有机溶剂(丁子香酚等)以及分散剂混合以及混炼,并分散来获得导体糊剂,但并不限于此。
在基底电极用的导体糊剂含有玻璃的情况下,玻璃的含量相对于导电性金属和玻璃的合计,优选为0.8质量%以上且1.2质量%以下,更优选为0.9质量%以上且1.1质量%以下。
接下来,使用上述磁性体糊剂、非磁性体糊剂以及导体糊剂来形成层叠体。对于层叠体的形成,参照图9以及图10进行说明。
在本实施方式中,从层叠线圈部件的上表面26(图4的上侧的面)形成。另外,在图9中,图示一个层叠体,但层叠体能够在片材上形成为多个层叠体的集合体。
首先,通过将上述磁性体糊剂成形为片状来获得磁性体片材。
在金属板上层叠热剥离片材、以及PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜,并在其上预压接上述的磁性体片材,从而获得层叠磁性体片材31(图9(a)以及图10(a))。该层相当于层叠线圈部件的外层。
接下来,在上述的层叠磁性体片材31上使用第一导体糊剂来形成第一导体糊剂层32。并且,在第一导体糊剂层32的外侧以与第一导体糊剂层32的一部分重叠的方式使用非磁性体糊剂来形成非磁性体糊剂层33。并且,使用磁性体糊剂在第一导体糊剂层32的内侧以与第一导体糊剂层32的一部分重叠的方式形成磁性体糊剂层34(图9(b)以及图10(b))。这些层能够利用丝网印刷等公知的方法来形成。
接下来,在上述第一导体糊剂层32上形成第二导体糊剂层35。在第一导体糊剂层32和第二导体糊剂层35重叠的区域的外边缘部夹设非磁性体糊剂层33。另外,同时形成引出电极用的第二导体糊剂层36。并且,在它们上以第二导体糊剂层35、36露出的方式形成磁性体糊剂层37(图9(c)以及图10(b))。此处,第一导体糊剂层32以及第二导体糊剂层35与位于图4的最上方的导体层7对应,非磁性体糊剂层33与位于绕线部4的外侧的非磁性体层14对应。
接下来,形成非磁性体糊剂层38,以覆盖露出的第二导体糊剂层35。并且,在第二导体糊剂层35、36上形成第一导体糊剂层39、40。并且,在它们上以第一导体糊剂层39、40以及非磁性体糊剂层38露出的方式形成磁性体糊剂层41(图9(d)以及图10(b))。此处,非磁性体糊剂层38与被设置在图4的导体层7之间的非磁性体层14对应。
接着,形成第一导体糊剂层42、43,以覆盖从磁性体糊剂层41的缝隙露出的非磁性体糊剂层38以及第一导体糊剂层40。并且,在它们上以这第一导体糊剂层42、43露出的方式形成磁性体糊剂层44(图9(e)以及图10(b))。
接着,形成第二导体糊剂层45、46,以覆盖从磁性体糊剂层44的缝隙露出的第一导体糊剂层42、43。并且,在它们上以第二导体糊剂层45、46露出的方式形成磁性体糊剂层47(图9(f)以及图10(b))。
接下来,形成非磁性体糊剂层48,以覆盖从磁性体糊剂层47的缝隙露出的第二导体糊剂层45、46的一部分。并且,在第二导体糊剂层45、46上形成第一导体糊剂层50、51。并且,在它们上以第一导体糊剂层50、51以及非磁性体糊剂层48露出的方式形成磁性体糊剂层52(图9(g)以及图10(b))。
通过将上述图9(e)~图9(g)所示的工序反复规定次数,从而形成线圈导体3的绕线部。
此处,在从层叠方向观察的俯视时,第一导体糊剂层42和第二导体糊剂层45具有第一导体糊剂层42和第二导体糊剂层45重叠的重复部S1、和第一导体糊剂层42和第二导体糊剂层45不重叠的非重复部S2。还在第二导体糊剂层45的非重复部上形成有用于与接下来形成的第一导体糊剂层连接的第一导体糊剂层50(连接导体糊剂层)。
接下来,在从磁性体糊剂层52的缝隙露出的非磁性体糊剂层48上以及第一导体糊剂层50、51上形成第一导体糊剂层54、55。并且,在它们上以第一导体糊剂层54、55露出的方式形成磁性体糊剂层56(图9(h)以及图10(c))。
接着,形成第二导体糊剂层57、58,以覆盖从磁性体糊剂层56的缝隙露出的第一导体糊剂层54、55。并且,在它们上以第二导体糊剂层57、58露出的方式形成磁性体糊剂层59(图9(i)以及图10(c))。
接下来,形成导体糊剂层60、61,以覆盖从磁性体糊剂层59的缝隙露出的第二导体糊剂层57以及第二导体糊剂层58。在形成有导体糊剂层60、61的场所以外形成磁性体糊剂层62(图9(j)以及图10(d))。通过将导体糊剂层60、61以及磁性体糊剂层62的形成反复规定次数,从而形成引出电极以及下侧外装。此处,作为导体糊剂层60、61,分别交替使用第一导体糊剂层和第二导体糊剂层。
接着,将基底电极63、64分别形成为与导体糊剂层60、61连接。并且,在基底电极63、64的周围形成磁性体糊剂层65(图9(k))。
通过对利用上述图9(a)~图9(k)所示的工序获得的打印形成物进行加热而从金属板剥离,在压接(本压接)后,剥离PET膜,从而获得元件的集合体。
接下来,对上述所获得的元件的集合体进行单片化。单片化的方法并未被特别限定,例如能够使用切割器等来进行。
通过对得到的元件进行滚筒处理,削去元件的角,形成圆形。所述的滚筒处理可以对未烧制的层叠体进行,或可以对烧制后的层叠体进行。另外,滚筒处理可以是干式的,也可以是湿式的。滚筒处理可以是使元件彼此研修的方法,也可以是与介质一同进行滚筒处理的方法。
接着,烧制元件。烧制温度例如可以是800℃以上且1000℃以下,优选为880℃以上且920℃以下。
在烧制后,在基底电极63、64上形成电镀层。
电镀方法可以是电解电镀处理或无电解电镀处理之一,优选为电解电镀处理。
如以上那样操作来制造本实施方式的层叠线圈部件1。
另外,在本实施方式中,使用磁性体糊剂以及非磁性糊剂(以下,统一称为“铁氧体糊剂”)这两方,但本公开并不限于此。在本公开中,只要是使用铁氧体糊剂来形成铁氧体糊剂层即可,例如,可以仅使用磁性体糊剂。
以上,对本发明的一个实施方式进行了说明,但本发明并不限于该实施方式,能够进行各种改变。
【实施例】
实施例
(磁性体糊剂)
作为磁性体材料,将Fe2O3、ZnO、CuO、以及NiO分别以下述所示的比例秤量。
Fe2O3:48.0摩尔%
ZnO:25.0摩尔%
CuO:9.0摩尔%
NiO:余量
接下来,将上述的秤量物与纯水以及PSZ(Partial Stabilized Zirconia;部分稳定氧化锆)球一起放入氯乙稀制的罐磨机,以湿式充分地混合粉碎。在使粉碎处理物蒸发干燥后,在750℃的温度下预烧2小时。将得到的预烧粉放入规定量的酮系溶剂、聚乙烯醇缩醛以及醇酸系增塑剂,利用行星式搅拌机混炼后,再利用三辊研磨机进行分散,从而得到磁性体糊剂。
(非磁性体糊剂)
作为非磁性体材料,将Fe2O3、CuO以及ZnO分别以下述所示的比例秤量。
Fe2O3:48.0摩尔%
CuO:9.0摩尔%
ZnO:余量
接下来,将上述的秤量物与纯水以及PSZ(Partial Stabilized Zirconia;部分稳定氧化锆)球一起放入氯乙稀制的罐磨机,以湿式充分地混合粉碎。在使粉碎处理物蒸发干燥后,在750℃的温度下预烧2小时。将得到的预烧粉放入规定量的酮系溶剂、聚乙烯醇缩醛以及醇酸系增塑剂,利用行星式搅拌机混炼后,再利用三辊研磨机进行分散,从而得到非磁性体糊剂。
(导体糊剂)
作为线圈导体用的导体糊剂,准备了烧制时的收缩率不同的两种导体糊剂。使用银作为导体,收缩率通过变更PVC(pigment volume concentration;颜料体积浓度)而调整。
导体糊剂1…收缩率约12%
导体糊剂2…收缩率约22%
(基底电极用糊剂)
作为基底电极用的导体糊剂,准备了含有1.0质量%的玻璃成分的银糊剂。
使用上述所得到的磁性体糊剂、非磁性体糊剂、导体糊剂1以及导体糊剂2,如上述实施方式所示那样(图9(a)~(k)),得到层叠体。此外,关于基底电极,侧面间隙距离设为35μm,将延伸距离设为75μm。
比较例
将基底电极形成到坯体的端部为止,也不进行磁性层的延伸,除此之外与上述实施例同样地获得比较例的层叠体。
评价
将上述所得到的层叠体(烧制前)放入规定量氯乙稀制的罐,并使罐旋转,从而通过使层叠体彼此研修来进行滚筒处理。在滚筒处理后,将实施例、比较例试料各30个利用光学显微镜观察的结果是在比较例试料中全部试料在基底电极的端部产生缺损、剥离。与此相对,在实施例试料中,没有观察到基底电极的剥离等。
本公开并未被特别限定,包括以下的方式。
1.一种层叠线圈部件,具备:坯体,层叠铁氧体层而成的;线圈导体,由层叠在上述坯体内的导体层构成;以及一对外部电极,被设置在上述坯体的下表面,并分别与上述线圈导体的一个端电连接,其中,
上述外部电极由基底电极和形成在该基底电极上的电镀层构成,
上述基底电极与上述坯体的侧面隔离开形成。
2.根据方式1所述的层叠线圈部件,其中,
上述基底电极与坯体的侧面之间的距离为5μm以上且100μm以下。
3.根据方式1或者2所述的层叠线圈部件,其中,
在俯视时,上述基底电极在接近坯体的角部的部分具有切口部。
4.根据方式1~3中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
在上述基底电极的外边缘部中,上述坯体的铁氧体层越过与基底电极的边界,在基底电极上延伸。
5.根据方式1~4中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述铁氧体层向基底电极的延伸距离为10μm以上且90μm以下。
6.根据方式1~5中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
在上述电镀层的外边缘部中,在电镀层与基底电极之间夹设有铁氧体层。
7.根据方式1~6中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述基底电极由Ag构成,上述电镀层由Ni以及Sn构成。
8.根据方式1~7中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述线圈导体被配置为线圈导体的轴沿着层叠线圈部件的上下方向,线圈导体的上端通过被设置在线圈导体的绕线部的外侧的引出电极与外部电极连接。
9.根据方式1~8中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
在俯视时,上述引出电极在接近线圈导体的部分具有切口部。
10.根据方式1~9中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述基底电极含有导电性金属以及玻璃成分。
11.根据方式1~10中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述玻璃成分相对于导电性金属和玻璃的合计以0.8质量%以上且1.2质量%以下含有。
根据本公开所获得的层叠线圈部件能够用于例如各种电子设备中各种用途。
Claims (11)
1.一种层叠线圈部件,具备:坯体,层叠铁氧体层而成;线圈导体,由层叠在上述坯体内的导体层构成;以及一对外部电极,被设置在上述坯体的下表面,并分别与上述线圈导体的一个端电连接,其中,
上述外部电极由基底电极和形成在该基底电极上的电镀层构成,
上述基底电极与上述坯体的侧面隔离开形成。
2.根据权利要求1所述的层叠线圈部件,其中,
上述基底电极与坯体的侧面之间的距离为5μm以上且100μm以下。
3.根据权利要求1或者2所述的层叠线圈部件,其中,
在俯视时,上述基底电极在接近坯体的角部的部分具有切口部。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
在上述基底电极的外边缘部中,上述坯体的铁氧体层越过与基底电极的边界,在基底电极上延伸。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述铁氧体层向基底电极的延伸距离为10μm以上且90μm以下。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
在上述电镀层的外边缘部中,在电镀层与基底电极之间夹设有铁氧体层。
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述基底电极由Ag构成,上述电镀层由Ni以及Sn构成。
8.根据权利要求1~7中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述线圈导体被配置为线圈导体的轴沿着层叠线圈部件的上下方向,线圈导体的上端通过被设置在线圈导体的绕线部的外侧的引出电极与外部电极连接。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
在俯视时,上述引出电极在接近线圈导体的部分具有切口部。
10.根据权利要求1~9中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述基底电极含有导电性金属以及玻璃成分。
11.根据权利要求1~10中的任意一项所述的层叠线圈部件,其中,
上述玻璃成分相对于导电性金属和玻璃的合计以0.8质量%以上且1.2质量%以下含有。
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