CN112002516A - 电感部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电感部件,能够提高外部端子的可靠性。电感部件具备:层叠体,其具有磁性层,该磁性层包含树脂和在上述树脂中含有的金属磁性粉;电感布线,其配置在上述层叠体内;以及外部端子,其从上述层叠体暴露,上述外部端子具有金属部和树脂部,在上述外部端子的截面中,上述树脂部内置在上述金属部。

Description

电感部件
技术领域
本发明涉及电感部件。
背景技术
以往,作为电感部件,存在在日本特开2014-13815号公报(专利文献1)中记载的部件。该电感部件具备:包含磁性层的层叠体、配置在层叠体内的电感布线、从层叠体暴露的外部端子。
专利文献1:日本特开2014-13815号公报
然而,在上述以往的电感部件中,若对电感部件施加热等负荷,则由于层叠体(磁性层)与外部端子间的热膨胀系数上的差异,而在外部端子上积蓄应力。另外,外部端子向电感部件的外侧暴露,因此,在电感部件的制造时、安装时、使用时等,容易对外部端子施加外力。由于这样的应力、外力,外部端子的可靠性有可能降低。
发明内容
因此,本发明的课题在于,提供一种能够提高外部端子的可靠性的电感部件。
为了解决上述课题,本发明的一个方式的电感部件具备:层叠体,其具有磁性层,该磁性层包含树脂和在上述树脂中含有的金属磁性粉;电感布线,其配置在上述层叠体内;以及外部端子,其从上述层叠体暴露,上述外部端子具有金属部和树脂部,在上述外部端子的截面中,上述树脂部内置在上述金属部。
这里,电感布线是在电流流过的情况下使磁性层产生磁通,而对电感部件施加电感的部分,该构造、形状、材料没有特别地限定。
根据本发明的电感部件,外部端子具有内置在金属部的树脂部,因此,能够利用树脂部来缓和施加给外部端子的应力、外力。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述外部端子具有内置在上述金属部的空隙部。
根据上述方案,还能够通过空隙部缓和施加给外部端子的应力、外力。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述树脂部与上述空隙部接触。
根据上述方案,利用空隙部吸收容易产生基于热负荷等的膨胀、收缩的树脂部的体积变化,能够通过降低作为外部端子整体的体积变化而缓和积蓄在外部端子内的应力。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述电感部件的厚度为0.3mm以下。
根据上述方案,成为外部端子的厚度容易相对大的薄型的电感部件,因此,树脂部对应力、外力的缓和更有效。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述树脂部的厚度为上述外部端子的厚度的1/200以上且1/5以下。
根据上述方案,树脂部的厚度为外部端子的厚度的1/5以下,由此能够抑制外部端子的直流电阻的增加和端子强度的降低。另外,树脂部的厚度为外部端子的厚度的1/200以上,由此,能够可靠地发挥树脂部对应力的缓和效果。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述外部端子的厚度为上述电感部件的厚度的1/20以下。
根据上述方案,成为外部端子的可靠性容易有问题的较薄的外部端子,因此,树脂部对应力、外力的缓和更有效。另外,能够在有限的电感部件的体积中,降低对电感布线的区域的影响,能够适当地确保电感部件的电特性。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述外部端子由多个导体层构成,至少一个导体层为镀敷。
根据上述方案,能够通过各导体层,使外部端子具有不同的多个功能。例如,能够使第1层的导体层为Cu而成为导电层和平坦化层,使第2层的导体层为Ni而成为耐焊料层,使第3层的导体层为Au、Sn而成为防腐层和母焊料层。另外,能够通过采用镀敷而形成金属元素的纯度较高的导体层。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述外部端子的各导体层的厚度为10μm以下。
根据上述方案,成为外部端子的各导体层薄、可靠性容易有问题的构造,因此,树脂部对应力、外力的缓和更有效。另外,在有效的电感部件的体积中,能够降低对电感布线的区域的影响,能够适当地确保电感部件的电特性。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述树脂部包含环氧系树脂、丙烯酸系树脂、酚系树脂和聚酰亚胺系树脂中至少一种。
根据上述方案,树脂部能够使用通常使用的树脂,制造性提高。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述树脂部包含硅。
根据上述方案,外部端子中的树脂部的扩散性提高。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述树脂部为,以上述磁性层的表面为基准,相对于与上述表面垂直的方向,处于-5μm至5μm的范围。
根据上述方案,由于树脂部位于磁性层的表面附近,因此,在磁性层因热负荷而翘曲的情况下,能够缓和应力施加得最大的磁性层的表面处的外部端子的应力。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述电感布线具有贯通上述磁性层的柱状布线,上述外部端子位于上述柱状布线上,在俯视时,上述树脂部为,从上述柱状布线的周缘起朝向上述柱状布线的内侧处于5μm以内的范围。
根据上述方案,由于树脂部位于磁性层的附近,因此,在磁性层因热负荷而翘曲的情况下,能够缓和应力施加得最大的磁性层附近处的外部端子的应力。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述外部电极具有裂缝。
根据上述方案,积蓄在外部电极内的应力由裂缝释放。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述外部端子具有上述电感布线上的重复部分和上述磁性层上的不重复部分,上述重复部分与上述不重复部分的被从外表面侧照射规定的波长的光时的反射光谱不同。另外,在本方案中,还优选上述不重复部分的外表面的凹凸的大小比上述重复部分的外表面的凹凸的大小大。
这里,被照射规定的波长的光时的反射光谱不同,是指对于从外部端子的外表面侧入射的该规定的波长的光的反射光谱而言,亮度、彩度、色相的至少一者具有能够通过目视观察、装置来识别的程度的差异。具体而言,例如可以是,只要在照射红外光、可见光、紫外光等中的任意规定的波长的光时,能够通过上述方式来识别,则反射光谱不同。
根据上述方案,在外部端子,重复部分与不重复部分的反射光谱不同,因此,能够识别重复部分和不重复部分。由此,在形成外部端子后也能够掌握外部端子与电感布线间的连接位置。具体而言,能够将反射光谱的亮度较小那者识别为重复部分、将较大那者识别为不重复部分。
另外,在电感部件的一个方案中,上述层叠体还具备在上述磁性层的表面设置的绝缘包覆膜,上述绝缘包覆膜配置在上述外部端子的周围。
根据上述方案,能够提高外部端子间的绝缘性。
另外,在电感部件的一个方案中,上述外部端子的侧面仅与上述绝缘包覆膜接触。
根据上述方案,在绝缘包覆膜的开口部形成外部端子,能够增大外部端子的连接面积,能够得到较高的连接可靠性。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述电感布线能够越过上述绝缘包覆膜得到确认。
根据上述方案,能够更容易地掌握外部端子与电感布线间的连接位置。
另外,在电感部件的一个方案中,优选上述树脂包含环氧系树脂和丙烯酸系树脂中的至少环氧系树脂。
根据上述方案,能够通过树脂而担保金属磁性粉之间的绝缘性,减小高频下的铁损。
另外,在电感部件的一个方案中,上述磁性层还包含铁氧体粉。
根据上述方案,通过包含相对磁导率较高的铁氧体粉,能够提高磁性层的每单位体积的磁导率即有效磁导率。
根据本发明的一个方式的电感部件,能够提高外部端子的可靠性。
附图说明
图1A是示出第1实施方式的电感部件的透视俯视图。
图1B是示出第1实施方式的电感部件的剖视图。
图2是示出第1外部端子与第1竖直布线间的位置关系的简略俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是示出第1实施方式的实施例的图像图。
图5是示出第1实施方式的实施例的图像图。
附图标记的说明
1…电感部件;10…层叠体;10a…第1侧面;11…第1磁性层;12…第2磁性层;120…表面;15…绝缘层;20…电感布线;21…螺旋布线;25…导通孔导体;31…第1柱状布线;310…周缘;311…上表面;32…第2柱状布线;41…第1外部端子;41a…重复部分;41b…不重复部分;410…凹部;411…第1导体层;412…第2导体层;413…第3导体层;415…树脂部;416…催化剂层;42…第2外部端子;50…绝缘包覆膜;50a…重复部分;50b…不重复部分;51…第1竖直布线;52…第2竖直布线;200…螺旋部;201…第1焊盘部;202…第2焊盘部;203…引出部;Z…第1方向;T…外部端子的厚度;d…凹部的深度。
具体实施方式
以下,根据图示的实施方式对作为本发明的一个方式的电感部件进行详细地说明。另外,附图包含局部示意性的部分,有时没有反映实际的尺寸、比率。
(第1实施方式)
(结构)
图1A是示出电感部件的第1实施方式的透视俯视图。图1B是图1A的X-X剖视图。
电感部件1例如是搭载于个人计算机、DVD播放器、数码照相机、TV、移动电话、智能手机、汽车电子等电子设备的、例如整体上为立方体形状的部件。但是,电感部件1的形状没有特别地限定,也可以是圆柱状、多边形柱状、圆锥台形状、多边形锥台形状。
如图1A和图1B所示,电感部件1具备层叠体10、电感布线20、外部端子41、42。层叠体10包含第1磁性层11、第2磁性层12、绝缘层15、绝缘包覆膜50。电感布线20配置在层叠体10内,包含螺旋布线21、竖直布线51、52(引出布线的一例)。外部端子41、42从层叠体10暴露。
第1磁性层11和第2磁性层12在第1方向Z上层叠,具有与第1方向Z正交的主面。层叠体10所包含的磁性层不仅包含第1磁性层11和第2磁性层12这2层,还可以包含3层以上磁性层,还可以仅包含1层磁性层。在图中,将第1方向Z的正向设为上侧,将第1方向Z的反向设为下侧。
第1磁性层11和第2磁性层12包含树脂和树脂所含有的金属磁性粉。因此,能够通过金属磁性粉得到较高磁饱和特性,通过树脂将金属磁性粉之间绝缘,因此,降低高频下的铁损。
树脂例如包含环氧系、聚酰亚胺系、酚系、乙烯基醚系中任一种树脂。由此,提高绝缘可靠性。更具体而言,树脂是环氧、或环氧与丙烯酸的混合体、或环氧、丙烯酸与其他物质的混合体。由此,通过担保金属磁性粉之间的绝缘性,能够减小高频下的铁损。
金属磁性粉的平均粒径为例如0.1μm以上且5μm以下。在电感部件1的制造阶段,可以以与通过激光衍射、散射法而求出的粒度分布的累计值50%相当的粒径的形式,对金属磁性粉的平均粒径进行计算。金属磁性粉例如为FeSiCr等FeSi系合金、FeCo系合金、NiFe等Fe系合金、或者它们的非晶体合金。金属磁性粉的含有率优选为,相对于磁性层整体,在20Vol%以上且70Vol%以下。在金属磁性粉的平均粒径为5μm以下的情况下,能够得到更高的磁饱和特性,能够通过微粉而降低高频下的铁损。另外,也可以不使用金属磁性粉,而使用NiZn系、MnZn系等铁氧体的磁性粉。通过像这样包含相对磁导率较高的铁氧体,能够提高磁性层11、12的每单位体积的磁导率即有效磁导率。
螺旋布线21,是仅形成在第1磁性层11的上方侧,具体而言仅形成在第1磁性层11的上表面的绝缘层15上,并在与第1磁性层11的主面平行的方向上延伸的形状的布线。在本实施方式中,螺旋布线21的匝数超过1周、约为2.5匝。螺旋布线21为,例如在从上侧观察时,从外周端朝向内周端沿顺时针方向卷绕成涡旋状。
另外,在上述说明中,螺旋形状是指在平面上延伸的曲线(二维曲线),该曲线描绘的匝数可以超过1周,也可以小于1周。另外,螺旋形状可以具有向不同方向卷绕的曲线,也可以在局部具有直线。
螺旋布线21的厚度例如优选为40μm以上且120μm以下。作为螺旋布线21的实施例,厚度为45μm,布线宽度为50μm,布线间空间为10μm。布线间空间优选为3μm以上且20μm以下。另外,螺旋布线21的厚度是指在与螺旋布线21延伸的方向正交的横截面中,沿着第1方向Z的最大尺寸。
螺旋布线21由导电性材料构成,例如由Cu、Ag、Au、Fe或它们的化合物等低电阻的金属材料构成。由此,能够降低导电率,能够降低直流电阻。在本实施方式中,电感部件1仅具备1层螺旋布线21,能够实现电感部件1的低高度化。另外,也可以具备多层螺旋布线21,也可以利用导通孔布线将多层螺旋布线21串联地电连接。即,也可以通过多层螺旋布线21和导通孔布线,构成弦卷形状(螺旋形状)。另外,该弦卷形状也可以是与第1方向Z平行地行进的螺旋形状,也可以是沿与第1方向Z垂直的方向行进的螺旋形状。
螺旋布线21具有在与第1方向Z正交的平面上(在与第1磁性层11的主面平行的方向上)配置且相互连接的螺旋部200、焊盘部201、202和引出部203。在螺旋部200的内周端设置有第1焊盘部201,在螺旋部200的外周端设置有第2焊盘部202。螺旋部200在第1焊盘部201与第2焊盘部202之间卷绕成涡旋状。第1焊盘部201与第1竖直布线51连接,第2焊盘部202与第2竖直布线52连接。引出部203从第2焊盘部202向层叠体10的与第1方向Z平行的第1侧面10a引出,从层叠体10的第1侧面10a向外部暴露。
绝缘层15是形成在第1磁性层11的上表面的薄膜状的层,包覆螺旋布线21。螺旋布线21被绝缘层15覆盖,因此,能够提高绝缘可靠性。具体而言,绝缘层15覆盖螺旋布线21的底面和侧面的全部,关于螺旋布线21的上表面,覆盖焊盘部201、202中除了与导通孔导体25连接的部分以外的部分。绝缘层15在与螺旋布线21的焊盘部201、202对应的位置具有孔部。孔部例如能够通过光刻法、激光开口而形成。第1磁性层11与螺旋布线21的底面之间的绝缘层15的厚度例如为10μm以下。
绝缘层15由不含有磁性体的非磁性的绝缘性材料构成,例如由环氧系树脂、酚系树脂、聚酰亚胺系树脂等树脂材料构成。另外,绝缘层15也可以包含二氧化硅等非磁性体的填料,在该情况下,能够提高绝缘层15的强度、加工性、电特性。另外,绝缘层15不是必要的结构,螺旋布线21也可以与第1磁性层11和第2磁性层12直接接触。另外,绝缘层15也可以仅覆盖螺旋布线21的底面、侧面、上表面等一部分。
竖直布线51、52由导电性材料构成,从螺旋布线21的焊盘部201、202起向第1方向Z延伸,与螺旋布线21和外部端子41、42连接。竖直布线51、52贯通第2磁性层12,因此,能够避免为了使外部端子41、42与螺旋布线21连接而多余的迂回。竖直布线51、52包含:导通孔导体25,其从螺旋布线21的焊盘部201、202起,沿第1方向Z延伸,贯通绝缘层15的内部;以及柱状布线31、32,其从导通孔导体25起,沿第1方向Z延伸,贯通第2磁性层12的内部。柱状布线31、32从第2磁性层12的上表面暴露。
第1竖直布线51包含:从螺旋布线21的第1焊盘部201的上表面起向上侧延伸的导通孔导体25;以及从该导通孔导体25起向上侧延伸且贯通第1磁性层11的内部的第1柱状布线31。第2竖直布线52包含:从螺旋布线21的第2焊盘部202的上表面起向上侧延伸的导通孔导体25;以及从该导通孔导体25起向上侧延伸且贯通第1磁性层11的内部的第2柱状布线32。竖直布线51、52由与螺旋布线21相同的材料构成。
外部端子41、42由导电性材料构成。第1外部端子41在从第1柱状布线31之上到第2磁性层12之上地设置,从层叠体10的上表面暴露。由此,第1外部端子41与螺旋布线21的第1焊盘部201电连接。第2外部端子42在从第2柱状布线32之上到第2磁性层12之上地设置,从层叠体10的上表面暴露。由此,第2外部端子42与螺旋布线21的第2焊盘部202电连接。
优选为,外部端子41、42由多个导体层构成。由此,能够使各导体层具有功能。例如,能够使第1层的导体层为Cu而成为导电层和平坦化层,使第2层的导体层为Ni而成为耐焊料层,使第3层的导体层为Au、Sn而成为防腐层和母焊料层。另外,至少一个导体层优选为镀敷,通过采用镀敷,能够形成金属元素的纯度较高的导体层。
优选为,构成外部端子41、42的外表面的导体层为Au或Sn或包含它们的合金。由此,能够确保外部端子41、42的防腐处理、良好的焊料润湿性,能够实现稳定的安装。
优选为,与外部端子41、42的电感布线20直接连接的第1层的第1导体层是Cu或以Cu为主成分的合金。由此,通过使第1导体层使用导电率低的材料,能够降低外部端子41、42处的直流电阻。
优选为,第1导体层包含95%wt以上的Cu和1%wt以上且5%wt以下的Ni。由此,通过包含Ni,第1导体层的应力被释放,向无应力侧推移,由此能够缓和对电感布线20的应力,提高外部端子41、42与电感布线20的连接性。另外,由于Ni为少量,因此,能够抑制第1导体层的直流电阻的增加。
优选为,外部端子41、42的第1导体层是Ni或以Ni为主成分的合金。由此,通过在竖直布线51、52之上形成Ni而成为阻挡层,能够抑制竖直布线51、52被焊料侵蚀。具体而言,Ni的合金层例如是包含2%wt~10%wt的P的NiP的合金。此时,在基底(磁性层和柱状布线)与Ni层之间存在Pd等催化剂层。在本实施方式中,催化剂层不是构成外部端子41、42的层。另外,催化剂层也可以是外部端子41、42的结构的一部分。
绝缘包覆膜50由非磁性的绝缘性材料构成,设置在第2磁性层12的外表面即上表面,使第2磁性层12的局部、柱状布线31、32和外部端子41、42的端面暴露。能够通过绝缘包覆膜50而确保电感部件1的表面的绝缘性。另外,通过将绝缘包覆膜50配置在第1外部端子41和第2外部端子42的周围,能够提高第1外部端子41与第2外部端子42之间的绝缘性,提高可靠性。另外,绝缘包覆膜50也可以形成在第1磁性层11的下表面侧。
另外,示出第1外部端子41和第2外部端子42的侧面仅与绝缘包覆膜50接触,在绝缘包覆膜50的开口部形成有第1外部端子41和第2外部端子42。由此,能够增大第1外部端子41和第2外部端子42的连接面积,能够得到较高的连接可靠性。例如,若外部端子41、42由第1层的Cu层、第2层的Ni层和第3层的Au层构成,则Cu层为5μm,Ni层为5μm,Au层为0.08μm,在绝缘包覆膜50为5μm时,在Cu层的侧面存在绝缘包覆膜50,在Ni层的侧面不存在绝缘包覆膜50,Ni层在绝缘包覆膜50之上也形成一部分。
图2是示出从第1方向Z观察的第1外部端子41与第1竖直布线51的位置关系的简略俯视图。如图2所示,从第1方向Z观察时,第1外部端子41的局部与第1竖直布线51(第1柱状布线31)的局部重叠。
第1外部端子41具有:第1竖直布线51(电感布线20)之上的重复区域、以及与第1竖直布线51(电感布线20)不接触的不重复区域,重复区域和不重复区域的被从外表面侧照射规定的波长的光时的反射光谱不同。
具体而言,第1外部端子41具有:与第1竖直布线51(第1柱状布线31)接触的重复部分41a、和与第2磁性层12接触的不重复部分41b。重复部分41a相当于重复区域,不重复部分41b相当于不重复区域。重复部分41a和不重复部分41b分别由阴影线表示。
重复部分41a与不重复部分41b的反射光谱不同,因此,从第1外部端子41的外表面观察时(例如,从第1方向Z观察时),重复部分41a与不重复部分41b的亮度、彩度、色相中至少一者不同。由此,能够通过目视观察或装置来识别重复部分41a和不重复部分41b。另外,例如,只要在照射红外光、可见光、紫外光等中任意规定的波长的光时能够识别即可。如果规定的光存在于可见光的波长区域,则能够更容易地进行重复部分41a和不重复部分41b的识别。
重复部分41a的外表面与不重复部分41b的外表面上,凹凸的大小不同。不重复部分41b的外表面的凹凸的大小比重复部分41a的外表面的凹凸的大小大。例如,不重复部分41b的表面粗糙度Ra比重复部分41a的表面粗糙度Ra大。不重复部分41b的表面粗糙度Ra例如为重复部分41a的表面粗糙度Ra的1.5倍以上且2.5倍以下。
这样,重复部分41a的表面粗糙度Ra与不重复部分41b的表面粗糙度Ra不同的理由是,重复部分41a形成在第1柱状布线31的上表面,不重复部分41b形成在磁性层11、12的上表面。即,第1柱状布线31由金属构成,因此,第1柱状布线31的上表面平滑。另一方面,磁性层11、12由包含树脂和金属磁性粉的复合体构成,因此,磁性层11、12的上表面变得粗糙。而且,重复部分41a形成在第1柱状布线31的上表面,由此将第1柱状布线31的上表面的形状转印于重复部分41a。另一方面,不重复部分41b形成在磁性层11、12的上表面,由此将磁性层11、12的上表面的形状转印于不重复部分41b。因此,不重复部分41b的表面比重复部分41a的表面粗糙。
另外,重复部分41a的外表面与不重复部分41b的外表面上,凹凸的大小不同,因此,能够使用反射光谱的亮度来识别重复部分41a和不重复部分41b。即,不重复部分41b的外表面的凹凸的大小比重复部分41a的外表面的凹凸的大小大,因此,能够将反射光谱的亮度较小那者识别为重复部分41a,将反射光谱的亮度较大那者识别为不重复部分41b。
因此,第1外部端子41的重复区域(重复部分41a)与第1外部端子41的不重复区域(不重复部分41b)的被从外表面侧照射规定的波长的光时的反射光谱不同,因此,能够识别重复区域(重复部分41a)和不重复区域(不重复部分41b)。由此,在形成第1外部端子41之后,也能够掌握第1外部端子41与电感布线20(第1竖直布线51)间的连接位置。因此,能够筛选第1外部端子41与电感布线20间连接性降低的位置。
另外,第2外部端子42与第2竖直布线52的位置关系也相同。即,第2外部端子42具有电感布线20(第2竖直布线52)之上的重复区域、与电感布线20(第2竖直布线52)不接触的不重复区域,重复区域与不重复区域的被从外表面侧照射规定的波长的光时的反射光谱不同。第2外部端子42具有相当于重复区域的电感布线20之上的重复部分、相当于不重复区域的第2磁性层12之上的不重复部分。
如图2所示,层叠体10具有:相当于重复区域的电感布线20(第1竖直布线51)之上的绝缘包覆膜50即重复部分50a、以及相当于不重复区域的(参照图1B的)第2磁性层12之上的绝缘包覆膜50即不重复部分50b。重复部分50a和不重复部分50b分别由阴影线表示。重复部分50a与不重复部分50b的被从外表面侧照射规定的波长的光时的反射光谱不同。因此,能够识别层叠体10(绝缘包覆膜50)的重复部分50a和不重复部分50b。由此,在形成第1外部端子41之后,也能够掌握第1外部端子41与电感布线20(第1竖直布线51)间的连接位置。
优选为,电感布线20(第1竖直布线51)能够越过绝缘包覆膜50而确认。由此,能够更容易地掌握第1外部端子41与电感布线20间的连接位置。
另外,第2外部端子42与第2竖直布线52的位置关系也是相同的。即,层叠体10具有:相当于重复区域的电感布线20(第2竖直布线52)之上的绝缘包覆膜50即重复部分50a、以及相当于不重复区域的第2磁性层12之上的绝缘包覆膜50即不重复部分50b。重复部分50a与不重复部分50b的被从外表面侧照射规定的波长的光时的反射光谱不同。
图3是图2的A-A剖视图。图3示出第1外部端子41,但第2外部端子42也采用与第1外部端子41相同的结构,以下,进行第1外部端子41的说明,省略第2外部端子42的说明。
如图3所示,第1外部端子41具有金属部和(图3中用黑色圈表示)树脂部415。在第1外部端子41的截面中,树脂部415内置于金属部。具体而言,金属部具有:由化学镀Cu构成的第1导体层411、由化学镀Ni构成的第2导体层412、以及由化学镀Au构成的第3导体层413。树脂部415内置于第1导体层411。另外,在各导体层之间可以设置有Pd等公知的催化剂层,也可以是,不经由催化剂层的导体层间和经由催化剂层的导体层间混合存在。
这里,树脂部415内置于金属部,金属部没有内置于树脂部。即,意味着排除了第1外部端子41由导电性树脂膏构成这种情况。另外,“内置”是指树脂部415被埋入金属部,没有暴露。
由此,由于第1外部端子41具有内置于金属部的树脂部415,因此,能够利用树脂部415来缓和施加给第1外部端子41的应力、外力。因此,能够提高第1外部端子41的可靠性。另外,第1外部端子41的由热形成的膨胀系数,也能够接近包含树脂的磁性层11、12,即使将热等负荷施加给电感部件1,也能够降低因层叠体10与第1外部端子41间的热膨胀系数上的差异而引起的应力的积蓄,能够提高第1外部端子41的可靠性。另外,特别是在电感部件1为薄型的情况下,通过使第1外部端子41的热膨胀系数接近磁性层11、12,能够抑制电感部件1的翘曲。
树脂部415是有意地控制而形成的。对树脂部415的形成方法的一例进行说明。在第2磁性层12的上表面设置有绝缘包覆膜50之后,在对绝缘包覆膜50进行构图而形成开口部时,使构图后的绝缘包覆膜50的残渣作为树脂部415而侵入开口部。然后,通过无电解电镀在绝缘包覆膜50的开口部形成第1外部端子41,故而,树脂部415流入电镀液内,能够形成内置于第1外部端子41的金属部的树脂部415。
另外,树脂部415的形成方法不限于上述方法。例如,也可以不是绝缘包覆膜50的构图的残渣,而将第2磁性层12的研磨时的第2磁性层12中的树脂残渣作为树脂部415。或者,也可以不将绝缘包覆膜50或第2磁性层12的树脂残渣作为树脂部415,而是在第1外部端子41的形成时,新流入其他树脂。例如,若在将第2磁性层12粗研磨之后,在第2磁性层12的上表面整面薄薄地涂覆树脂,并将该树脂剥离(显影),只要利用在粗研磨时的第2磁性层12、第1竖直布线51(第1柱状布线31)等中残留的痕迹部分中进入的树脂在进行了剥离(显影)之后还残留下来这种情况即可。
另外,也可以不是构图、研磨的残渣,而是例如在形成第1外部端子41时的电镀液中另外混合作为树脂部415的材料,由此形成内置树脂部415的金属部。
优选为,第1外部端子41具有内置于金属部的空隙部。因此,能够缓和施加给第1外部端子41的应力、外力。优选为,树脂部415与空隙部接触。因此,能够利用空隙部吸收容易产生因热负荷等而形成的膨胀、收缩的树脂部415的体积变化,通过降低作为第1外部端子41整体的体积变化,能够缓和积蓄在第1外部端子41内的应力。
另外,作为第1外部端子41的空隙部的形成方法,例如只要在上述的树脂部415的形成时,利用热或药品等物理性、科学性地除去一部分的树脂部415即可。具体而言,在形成内置树脂部415的金属部时的电镀液中使用碱性的物质。这样,在树脂部415的周围作为金属部的镀敷生长推进,形成内置树脂部415的金属部,并且利用碱性的电镀液将一部分的树脂部415溶解或者剥离,由此能够同时形成内置于金属部的空隙部。
或者,也可以通过在形成金属部时实施疏水处理,而降低金属部的润湿性,通过降低在形成中附着于金属部的气泡分离,而将内置于金属部的泡作为空隙部。或者,当在第1导体层411上形成催化剂层或者第2导体层412时,也可以通过强力地腐蚀作为基底的第1导体层411,而形成内置于第1导体层411的金属部的空隙部。
优选为,电感部件1的厚度为0.3mm以下。电感部件1的厚度,是指电感部件1的沿着第1方向Z的尺寸。因此,由于成为第1外部端子41的厚度容易相对变大的薄型的电感部件1,因此,树脂部415对应力、外力的缓和更有效。另外,例如半导体部件、电子模块等内部基板等、能够安装电感部件1的部位增加,因此,能够提供基板的安装密度。
优选为,树脂部415的厚度为第1外部端子41的厚度的1/200以上且1/5以下。在第1外部端子41由多个金属层构成的情况下,第1外部端子41的厚度为包含全部的金属层的厚度。因此,通过树脂部415的厚度为第1外部端子41的厚度的1/5以下,能够抑制第1外部端子41的直流电阻的增加和端子强度的降低。另外,通过树脂部415的厚度为第1外部端子41的厚度的1/200以上,能够可靠地发挥树脂部415对应力的缓和效果。
优选为,第1外部端子41的厚度为电感部件1的厚度的1/20以下。因此,成为第1外部端子41的可靠性容易有问题的较薄的第1外部端子41,因此,树脂部415对应力、外力的缓和更有效。另外,在有限的电感部件1的体积中,能够降低对电感布线20的区域的影响,能够适当地确保电感部件1的电特性。
优选为,第1外部端子41的各导体层的厚度为10μm以下。因此,成为第1外部端子41的各导体层较薄、可靠性容易有问题的构造,因此,树脂部415对应力、外力的缓和更有效。另外,在有限的电感部件1的体积中,能够降低对电感布线20的区域的影响,能够适当地确保电感部件1的电特性。
优选为,树脂部415包含环氧系树脂、丙烯酸系树脂、酚系树脂和聚酰亚胺系树脂中至少一种。因此,树脂部415能够使用通常使用的树脂,制造性提高。优选为,树脂部415的材料与磁性层11、12的树脂的材料、或者绝缘包覆膜50的材料相同。由此,使第1外部端子41的应力接近层叠体10的效果进一步提高。
优选为,树脂部415包含硅。因此,提高第1外部端子41处的树脂部415的扩散性。由此,能够遍及外部端子整体而配置树脂部415,更容易得到树脂部415对施加给第1外部端子41的应力、外力的缓和效果。这里,在为了容易确保绝缘性而在磁性层11、12中包含二氧化硅填料的情况下,能够使树脂部415与磁性层11、12的线膨胀系数一致,应力缓和的效果变大。
优选为,树脂部415是以第2磁性层12的表面120为基准,相对于与表面120垂直的方向(第1方向Z)处于-5μm至5μm的范围。正方向为第1方向Z的正向。因此,树脂部415位于第2磁性层12的表面120附近,因此,在第2磁性层12由于应力等而翘曲的情况下,能够缓和变化量最大的第2磁性层12的表面120的应力,能够提高第1外部端子41的可靠性。
优选为,在俯视时,树脂部415从第1柱状布线31的周缘310起朝向第1柱状布线31的内侧处于5μm以内的范围。因此,树脂部415位于第2磁性层12的附近,因此,在磁性层11、12因热负荷而翘曲的情况下,能够缓和应力施加得大的第2磁性层12的表面120处的第1外部端子41的应力。
优选为,第1外部端子41的重复部分41a的外表面具有位于比第1外部端子41的不重复部分41b的外表面低的位置的凹部410。凹部410的底面位于比第1外部端子41的不重复部分41b的外表面(上表面)低的位置。
对凹部410的形成方法的一例进行说明。若在磁性层11、12内形成第1柱状布线31之后,进行软蚀刻,则第1柱状布线31被蚀刻,从而第1柱状布线31的上表面311比磁性层11、12的上表面(第2磁性层12的表面120)低。然后,通过化学镀在第1柱状布线31和磁性层11、12上形成第1外部端子41,由此第1外部端子41的第1柱状布线31之上的部分形成在比第1外部端子41的磁性层11、12之上的部分低的位置。这样,在第1外部端子41的第1柱状布线31之上的重复部分41a形成有凹部410。
因此,通过第1外部端子41具有凹部410,在安装时使用的焊球、焊料膏因流入凹部410的自对准效果,能够进行稳定的安装。
优选为,第1外部端子41具有裂缝。由此,积蓄在第1外部端子41内的应力被裂缝释放。
优选为,在将第1外部端子41的厚度T设为1时,凹部410的深度d为0.05以上且小于1。由此,能够可靠地确保基于凹部410的自对准效果,并且抑制对凹部410的阶梯差施加过度的应力。
这里,第1外部端子41的厚度T为第1外部端子41的与磁性层11、12接触的部分(不重复部分41b)的厚度,例如为第1外部端子41的不重复部分41b的截面中宽度方向的中央部的厚度。这里,在第1外部端子41由第1导体层411、第2导体层412、第3导体层413构成、第1导体层411由化学镀Cu构成、第1柱状布线31由电镀Cu构成的情况下,第1导体层411与第1柱状布线31间的界面不容易辨别。因此,很难在第1外部端子41的与第1柱状布线31接触的部分(重复部分41a)测定厚度。因此,通过在第1外部端子41的与磁性层11、12接触的部分(不重复部分41b)测定厚度,能够容易地测定第1外部端子41的厚度。
另外,本发明不限于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围进行设计变更。
在上述实施方式中,电感布线20为螺旋形状,但如上所述,不限于电感布线20的形状,能够使用公知的各种形状。
在上述实施方式中,第1外部端子和第2外部端子具有上述实施方式的特征,但只要第1外部端子和第2外部端子中的至少第1外部端子具有该特征即可。
在上述实施方式中,竖直布线由导通孔导体和柱状布线构成,但也可以是,通过不形成绝缘层,竖直布线仅为柱状布线。在上述实施方式中,作为引出布线,在第1方向上延伸,但也可以是,在与第1方向正交的方向上延伸,在磁性层的侧面引出。
(第1实施例)
图4是示出上述实施方式(图2)的实施例的扫描式电子显微镜的图像图。如图4所示,在第1外部端子41处,重复部分41a与不重复部分41b的反射光谱不同。具体而言,不重复部分41b的凹凸的大小比重复部分41a的凹凸的大小大。因此,重复部分41a与不重复部分41b的亮度和色相不同,重复部分41a比不重复部分41b暗,能够通过目视观察来识别重复部分41a和不重复部分41b。这样,若能够利用目视观察来识别,则容易筛选。
另外,在层叠体10(绝缘包覆膜50)中,重复部分50a与不重复部分50b的反射光谱不同。具体而言,重复部分50a与不重复部分50b的亮度和色相不同。因此,能够通过目视观察来识别重复部分50a和不重复部分50b。这样,若能够利用目视观察来识别,则容易筛选。第1柱状布线31能够越过绝缘包覆膜50而确认。这样,能够在第1外部端子41的正下方和绝缘包覆膜50的正下方识别第1柱状布线31。
图5是示出上述实施方式(图3)的实施例的扫描式电子显微镜的图像图。图5是在中央部分剖切电感部件所得到的图像图。在图5中,下方向为Z方向。如图5所示,第1外部端子41具有:第1柱状布线31之上的第1导体层411、第1导体层411之上的催化剂层416、催化剂层416之上的第2导体层412。第1导体层411由化学镀的Cu皮膜构成。催化剂层416由Pd层构成。第2导体层412由化学镀的Ni皮膜构成。树脂部415内置于第1导体层411(金属部)。

Claims (20)

1.一种电感部件,其具备:
层叠体,其具有磁性层,该磁性层包含树脂和在所述树脂中含有的金属磁性粉;
电感布线,其配置在所述层叠体内;以及
外部端子,其从所述层叠体暴露,
所述外部端子具有金属部和树脂部,在所述外部端子的截面中,所述树脂部内置在所述金属部。
2.根据权利要求1所述的电感部件,其中,
所述外部端子具有内置在所述金属部的空隙部。
3.根据权利要求2所述的电感部件,其中,
所述树脂部与所述空隙部接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电感部件,其中,
所述电感部件的厚度为0.3mm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电感部件,其中,
所述树脂部的厚度为所述外部端子的厚度的1/200以上且1/5以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电感部件,其中,
所述外部端子的厚度为所述电感部件的厚度的1/20以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电感部件,其中,
所述外部端子由多个导体层构成,至少一个导体层为镀敷。
8.根据权利要求7所述的电感部件,其中,
所述外部端子的各导体层的厚度为10μm以下。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电感部件,其中,
所述树脂部包含环氧系树脂、丙烯酸系树脂、酚系树脂和聚酰亚胺系树脂中至少一种。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电感部件,其中,
所述树脂部包含硅。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电感部件,其中,
所述树脂部为,以所述磁性层的表面为基准,相对于与所述表面垂直的方向,处于-5μm至5μm的范围。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电感部件,其中,
所述电感布线具有贯通所述磁性层的柱状布线,
所述外部端子位于所述柱状布线之上,
在俯视时,所述树脂部为,从所述柱状布线的周缘起朝向所述柱状布线的内侧处于5μm以内的范围。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的电感部件,其中,
所述外部电极具有裂缝。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的电感部件,其中,
所述外部端子具有所述电感布线之上的重复部分和所述磁性层之上的不重复部分,所述重复部分与所述不重复部分的被从外表面侧照射规定的波长的光时的反射光谱不同。
15.根据权利要求14所述的电感部件,其中,
所述不重复部分的外表面的凹凸的大小比所述重复部分的外表面的凹凸的大小大。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的电感部件,其中,
所述层叠体还具备在所述磁性层的表面设置的绝缘包覆膜,
所述绝缘包覆膜配置在所述外部端子的周围。
17.根据权利要求16所述的电感部件,其中,
所述外部端子的侧面仅与所述绝缘包覆膜接触。
18.根据权利要求16或17所述的电感部件,其中,
所述电感布线能够越过所述绝缘包覆膜而得到确认。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的电感部件,其中,
所述树脂包含环氧系树脂和丙烯酸系树脂中的至少环氧系树脂。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的电感部件,其中,
所述磁性层还包含铁氧体粉。
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