CN112349480A - 电感器 - Google Patents
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Abstract
提供向所安装的基板的固定强度优秀的电感器。具备：线圈，具有卷绕部和引出部；本体，内置线圈，并由磁性部构成；保护层，配置于本体表面；以及外部电极。本体具有与安装面对应的底面、与底面对置的上表面、与底面大致正交且相互对置的两个端面、与底面和端面大致正交且相互对置的两个侧面、端面和底面间棱线部处的第一R倒角部、端面和侧面间棱线部处的第二R倒角部。外部电极包括第一和第二电极区域。第一电极区域配置于底面并与引出部电连接。第二电极区域在配置于端面的保护层上配置。第一电极区域所含的导电性粒子和与底面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量大于第二电极区域所含的导电性粒子和与端面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量。
Description
技术领域
本发明涉及电感器。
背景技术
专利文献1记载一种电感器，其包括：芯部，其经由冷成形而获得；线材，其具有卷绕于芯部的线圈段和从线圈段向相反侧延伸的两端部；和磁外装，其至少覆盖芯部和线圈段，并经由热压成形而获得。在该电感器中，线材的两端部从磁外装的侧面引出，沿着底面折弯而成为外部电极。
专利文献1：中国专利申请公开第109585149号说明书
发明内容
在专利文献1记载的电感器中，外部电极的面积小，因此有时安装时得不到足够的固定强度。本发明的一方式目的在于提供向所安装的基板固定的固定强度优秀的电感器。
一种电感器，具备：线圈，其具有卷绕导体而成的卷绕部和从卷绕部引出的引出部；本体，其内置线圈，并由包含磁性粉和树脂的磁性部构成；保护层，其配置于本体的表面；以及外部电极，其与引出部电连接。本体具有：与安装面对应的底面、与底面对置的上表面、与底面大致正交并相互对置的两个端面、与底面和端面大致正交并相互对置的两个侧面、端面和底面间的棱线部处的第一R倒角部、端面和侧面间的棱线部处的第二R倒角部。外部电极包括第一电极区域和第二电极区域。第一电极区域至少在底面的至少一部分区域上配置，并与引出部电连接。第二电极区域至少在配置于端面的保护层的至少一部分区域上配置。第一电极区域所含的导电性粒子和与底面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量大于第二电极区域所含的导电性粒子和与端面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量。
根据本发明的一方式，能够提供向所安装的基板固定的固定强度优秀的电感器。
附图说明
图1a是从上表面侧观察电感器的局部透视立体图。
图1b是从安装面侧观察实施例1的电感器的局部透视立体图。
图2a是实施例1的电感器的外部电极的与底面和端面正交的面的局部剖视图。
图2b是对曲率半径的测定方法进行说明的局部剖视图。
图3a是表示第一电极区域的平均交叉粒子数的计算位置的立体图。
图3b是表示第二电极区域的平均交叉粒子数的计算位置的立体图。
图4a是从上表面侧观察实施例2的电感器的立体图。
图4b是从安装面侧观察实施例2的电感器的立体图。
图5a是从上表面侧观察实施例3的电感器的立体图。
图5b是从安装面侧观察实施例3的电感器的立体图。
图6a是从上表面侧观察实施例4的电感器的立体图。
图6b是从安装面侧观察实施例4的电感器的立体图。
图7a是从上表面侧观察实施例5的电感器的立体图。
图7b是从安装面侧观察实施例5的电感器的立体图。
附图标记说明
100、110、120、130、140...电感器；10...本体；20...线圈；40...外部电极；42...第一电极区域；44...第二电极区域；51...第一R倒角部；52...第二R倒角部；53...第三R倒角部；55...底面；56...上表面；57...端面；58...侧面。
具体实施方式
电感器具备：线圈，其具有卷绕导体而成的卷绕部和从卷绕部引出的引出部；本体，其内置线圈，并由包含磁性粉和树脂的磁性部构成；保护层，其配置于本体的表面；以及外部电极，其与引出部电连接。本体具有：与安装面对应的底面、与底面对置的上表面、与底面大致正交且相互对置的两个端面、与底面和端面大致正交且相互对置的两个侧面、端面和底面间的棱线部处的第一R倒角部、端面和侧面间的棱线部处的第二R倒角部。外部电极包含第一电极区域和第二电极区域。第一电极区域至少在底面的至少一部分区域上配置，并与引出部电连接。第二电极区域至少在配置于端面的保护层的至少一部分区域上配置。第一电极区域所含的导电性粒子和与底面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量大于第二电极区域所含的导电性粒子和与端面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量。
通过在本体的底面和端面分别配置第一和第二电极区域而形成外部电极，从而能够提高在安装于基板时电感器与基板之间的固定强度。另外，通过使第一电极区域所含的导电性粒子和与底面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量较多，从而能够减少线圈的引出部与基板上的布线图案之间的电连接的直流电阻。另一方面，通过使第二电极区域所含的导电性粒子与同端面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量较少，从而能够使第二电极区域的树脂含有比变大，第二电极区域与本体之间的机械接合强度提高，作为结果，能够使电感器与基板之间的机械接合强度提高。
例如，通过使用粒径小的导电性粒子形成第一电极区域，能够使第一电极区域所含的导电性粒子数变多。而且，例如通过使用粒径大的导电性粒子形成第二电极区域，能够使第二电极区域所含的导电性粒子数变少。包含粒径大的导电性粒子的导电糊料比包含粒径小的导电性粒子的导电糊料廉价，因此仅在第一电极区域使用高价的导电糊料形成，从而能够减少成本而有利于生产率的提高。
也可以是，第二电极区域延伸到配置于端面的保护层上、与端面连续的第一R倒角部上、与第一R倒角部连续的底面的一部分区域上、与端面连续的第二R倒角部上、与第二R倒角部连续的侧面的一部分区域上。通过使第二电极区域从本体的底面跨端面和侧面地配置，从而能够更加提高在安装于基板时与基板之间的固定强度。
也可以是，第二电极区域延伸到配置于端面的保护层上、与端面连续的第一R倒角部上、与第一R倒角部连续的底面的一部分区域上、与端面连续的第二R倒角部的一部分区域上。通过使第二电极区域的本体的侧面侧的末端部配置于第二R倒角部、第二电极区域没有配置于本体的侧面，从而能够实现在侧面所对置的方向上的更高密度的安装。
也可以是，第二电极区域延伸到配置于端面的保护层上、与端面连续的第一R倒角部的一部分区域上、与端面连续的第二R倒角部的一部分区域上。通过使第二电极区域的本体的底面侧的末端部配置于第一R倒角部、第二电极区域没有配置于本体的底面，从而能够更加提高电感器的安装面的平坦性。
也可以是，第一电极区域延伸到底面的一部分区域上和与底面的一部分区域连续的第一R倒角部，第二电极区域在第一R倒角部上与第一电极区域电连接。通过使第一电极区域和第二电极区域在第一R倒角部电连接，从而能够更加提高电感器的安装面的平坦性，并且更加提高安装于基板时与基板之间的固定强度。
也可以是，第二电极区域没有配置在上表面上。由此，即便在电感器的上方配置金属制屏蔽件的情况下也可抑制短路的担忧。
也可以是，端面在底面侧的一部分区域上配置有第二电极区域，在上表面侧的一部分区域具有保护层的暴露部。由此，能够确保安装于基板时与基板之间的固定强度，并且即便在电感器的上方配置金属制屏蔽件的情况下也能够更可靠地抑制短路的担忧。
也可以是，第二电极区域延伸到配置于端面的保护层上、与端面连续的第一R倒角部上、上表面的一部分区域上。由此，能够更加提高电感器的安装面的平坦性。另外，能够使第二电极区域的面积变大而更加提高安装于基板时与基板之间的固定强度。
也可以是，配置有第一电极区域的底面的一部分区域的表面粗糙度大于配置有第二电极区域的端面上的保护层的表面粗糙度。由于配置有第一电极区域的底面的表面粗糙度大，所以利用锚固效应使第一电极区域与本体之间的机械接合强度提高，从而能够更加提高所安装的电感器的可靠性。
也可以是，使与底面和端面正交的截面中的第一R倒角部的外缘形状近似圆弧的情况下的曲率半径小于使与端面和侧面正交的截面中的第二R倒角部的外缘形状近似圆弧的情况下的曲率半径。由于第一R倒角部的曲率半径小，所以能够有效地抑制在安装时电感器的单侧浮起并旋转的立碑现象。另外，由于第二R倒角部的曲率半径大，所以能够减少利用糊料形成第二电极区域时向侧面方向的表面张力，能够减少第二电极区域的向侧面的延伸量。
对于本说明书中“工序”这个术语而言，不仅是指独立的工序，即便在无法与其他工序明确区分的情况下若可实现该工序的所期望的目标，则也包含于本术语。以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。但是，以下所示的实施方式例示用于将本发明的技术思想具体化的电感器，且本发明不限定于以下所示的电感器。此外权利要求书所示的构件决不限定于实施方式的构件。特别是实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置方式等只要没有特别特定的记载，则不是旨在将本发明的范围仅限定于此，只不过是单纯的说明例。此外，在各图中对相同位置标注相同附图标记。考虑到要点的说明或者理解的容易性，为了方便分开表示实施方式，但能够进行不同实施方式所示的结构的局部置换或者组合。在实施例2以下，省略对与实施例1共用的事项的叙述，仅对不同点进行说明。特别是，针对基于相同结构的相同的作用效果不按每个实施方式依次提及。
实施例
以下，通过实施例对本发明具体地进行说明，但本发明不限定于这些实施例。
(实施例1)
参照图1a、图1b和图2a对实施例1的电感器进行说明。图1a是从上表面侧观察电感器100的局部透视立体图。图1b是从安装面侧观察电感器100的局部透视立体图。图2a是电感器的与底面和端面正交的面的外部电极附近的局部剖视图。此外，图1a和图1b中，有时使用虚线作为用于表示曲面的辅助线，在其他附图中也相同。
图1a和图1b所示电感器100具备：线圈20，其具有卷绕导体而成的卷绕部22和从卷绕部22引出的引出部24；本体10，其内置线圈20，并由磁性部构成；保护层12，其配置于本体10的表面；以及外部电极40，其与线圈20的引出部24电连接。本体10具有：安装面侧的底面55、在高度T方向上与底面55对置的上表面56、与底面55大致正交且相互在长度L方向上对置的两个端面57、与底面55和端面57大致正交且相互在宽度W方向上对置的两个侧面58。本体10由以下部件形成，即，磁性基座30，其具备板状的基座部34和与基座部34大致正交地设置的柱状部32，并包含磁性粉；线圈20，其具有卷绕于柱状部32而成的卷绕部22；以及磁性外装，其被覆磁性基座30的柱状部32侧和线圈20，且包含磁性粉。
线圈20使用具有被覆层并具有相互对置的一对宽幅面和与一对宽幅面邻接的侧面的导线(所谓的扁平线)而形成。对于线圈20的卷绕部22而言，绕着磁性基座30的柱状部32，在导线的两端部位于最外周部，且在最内周部相互连接的状态下，导线彼此使宽幅面相互对置并以上下两层旋涡状(所谓的α卷绕)卷绕而形成。卷绕部22的内周面与柱状部32的表面接触。卷绕部22使其卷绕轴N与底面55大致以直角交叉地配置。一对引出部24从位于卷绕部22的外周部的导线的两端起与之连续地形成，从卷绕部的外周部起向着侧面58方向，使宽幅面与基座部34的面平行地向不同方向大致扭转90°引出，在设置于基座部34的缺口部34A中收纳并向底面侧折弯。引出部24的端部具有平坦部24A，上述平坦部24A沿着底面55的凸部36B延伸，具有比导线的线宽大的宽度，且厚度比导体的厚度薄。剥离被覆层使平坦部24A在底面55暴露。导线的平坦部24A开始形成的根部收纳于缺口部34A。
构成线圈20的导线的与长度方向大致正交的截面例如为长方形，通过与长方形的长边对应的宽幅面的宽度和与长方形的短边对应且宽幅面间的距离亦即厚度来规定。导线例如由铜等导电性金属形成，其宽度例如形成为140μm以上且170μm以下，厚度例如形成为67μm以上且85μm以下。另外，对于导线的被覆层而言，厚度例如为2μm以上且10μm以下，优选由2μm、4μm、6μm、8μm或者10μm左右的聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等绝缘性树脂形成。也可以在被覆层的表面进一步设置有包含热塑性树脂或者热固化性树脂等自熔成分的自熔层，其厚度也可以形成为1μm以上且3μm以下。
本体10在端面57和底面55间的棱线部处具有第一R倒角部51，在端面57和侧面58间的棱线部处具有第二R倒角部52。本体10的底面55在本体10的长度L方向的中央部附近具有成为贯通宽度W方向的隔开部(standoff)的凹部36A。在底面55的长度L方向的两端部，隔着凹部36A而设置有凸部36B。对于电感器100而言，从宽度W方向观察，凹部36A高度T方向的形状形成为矩形状。而且，凹部36A的底部亦即平面部和凸部36B的末端部亦即平面部大致平行地形成。凹部36A的深度形成为例如20μm以上且60μm以下或者20μm以上且50μm以下。若凹部的深度为20μm以上，则可抑制外部电极间的本体与基板的接触，针对基板挠曲的耐受性变强。而且若成为60μ以下，则电感器的体积不会过小，可抑制电感器的特性劣化。
构成本体10的磁性基座30由包含磁性粉和树脂的磁性部形成，基座部34的形状是与本体10的底面大致相等的板状。基座部34大致为矩形状，且其角部具有与第二R倒角部对应的曲面。柱状部32与基座部34的面平行的截面形状成为长圆形。在基座部34的与本体的侧面对应的长边的两端部设置有收纳线圈20的引出部24的矩形状的缺口部34A。磁性外装由包含磁性粉和树脂的磁性部形成，并被覆磁性基座30和线圈20而形成本体10。
本体10也可以具有大致长方体形状。对于本体10的大小而言，长度L例如为1mm以上且3.4mm以下，优选为1mm以上且3mm以下，宽度W例如为0.5mm以上且2.7mm以下，优选为0.5mm以上且2.5mm以下，高度T例如为0.5mm以上且2mm以下，优选为0.5mm以上且1.5mm以下。作为本体的大小，具体而言，L×W×T也可以例如为1mm×0.5mm×0.5mm、1.6mm×0.8mm×0.8mm、2mm×1.2mm×1mm、2.5mm×2mm×1.2mm。
构成本体10的磁性部由磁性粉和含有树脂等粘合剂的复合材料形成。作为磁性粉，使用Fe、Fe-Si、Fe-Ni、Fe-Si-Cr、Fe-Si-Al、Fe-Ni-Al、Fe-Ni-Mo、Fe-Cr-Al等铁系金属磁性粉、其他组成系的金属磁性粉、非晶体等金属磁性粉、表面由玻璃等绝缘体被覆的金属磁性粉、表面改性的金属磁性粉、纳米等级的微小金属磁性粉末。另外，作为粘合剂一个例子的树脂，使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固化性树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、液晶聚合物等热塑性树脂。复合材料的磁性粉的填充率例如为50质量％以上且85质量％以下，优选为60质量％以上且85质量％以下或者70质量％且85质量％以下。
在本体10的表面配置有保护层12。保护层12在本体的形成后述第一电极区域的区域以外的表面配置。保护层12例如包含树脂而构成。作为构成保护层12的树脂，使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固化性树脂、丙烯酸系树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂。保护层12也可以包含填料。作为填料，使用氧化硅、氧化钛等非导电性填料。例如通过利用涂覆、浸渍等方法将包含树脂和填料的树脂组成物赋予本体的表面，并根据需要使所赋予的树脂固化，由此形成保护层。
也可以在本体10赋予标识符。标识符例如也可以赋予在本体的上表面56的从卷绕部22的下层引出引出部24这一侧，表示电感器的极性。标识符例如通过印刷、激光刻印等赋予。
外部电极40包括至少设置在底面的凸部36B上并与线圈20的引出部24电连接的第一电极区域42和至少配置在端面57的保护层12上的第二电极区域44而构成。第一电极区域42在本体10的底面中没有设置有保护层12的凸部36B的至少一部分区域且引出部24的平坦部24A从本体10暴露的区域配置。由此第一电极区域42与延伸至凸部36B的引出部24的端部亦即平坦部24A电连接。第二电极区域44配置在本体10的端面及其周边区域的保护层12上。
外部电极40也可以在第一电极区域42和第二电极区域44上具有镀敷层。镀敷层例如也可以在第一电极区域42和第二电极区域44上设置镀镍层，并进一步设置镀锡层而形成。镀镍层的厚度例如也可以为4μm以上且7μm以下。而且，镀锡层的厚度例如也可以为6μm以上且12μm以下。
在电感器100中，第一电极区域42在本体10的底面55的凸部36B上和与底面55连续的第一R倒角部51上延伸地配置。另外，第二电极区域44在本体的端面57上、与端面57连续的第一R倒角部51上、与第一R倒角部51连续的底面55的一部分区域上、与端面57的两侧连续的第二R倒角部52上、与第二R倒角部52连续的侧面58的一部分区域上延伸地配置。第一电极区域42和第二电极区域44在底面55和第一R倒角部51重复地配置，从而第一电极区域42和第二电极区域44电连接。而且如图1所示，第二电极区域44在设置于端面57和上表面56间的棱线部处的第三R倒角部53上和上表面56的与第三R倒角部53连续的一部分区域上延伸配置。
第一电极区域42和第二电极区域44分别包括银粒子、铜粒子等导电性粒子。导电性粒子也可以是薄片状粒子、大致球状粒子、薄片状粒子和大致球状粒子的混合物等，也可以是利用络化物还原反应而将粒子彼此结合而成的导电性粒子。第一电极区域42和第二电极区域44也可以除了导电性粒子之外还包括树脂等粘合剂。也可以是，在第一电极区域42除了导电性粒子之外还包括粘合剂的情况下，第一电极区域的导电性粒子的体积比率例如为35％以上且85％以下。另外，也可以是，在第二电极区域44除了导电性粒子之外还包含粘合剂的情况下，第二电极区域的导电性粒子的体积比率例如为30％以上且80％以下。对于第一或者第二电极区域的导电性粒子的体积比率而言，例如，分别对第一电极区域和第二电极区域进行剖视观察，能够以导电性粒子的面积比第一或者第二电极区域的面积之比的形式评价。
第一电极区域42的厚度例如也可以为1μm以上且15μm以下。而且，第二电极区域44的厚度例如也可以为2μm以上且30μm以下。通过使第一电极区域42的厚度较薄地形成，从而减少直流电阻，并且通过使第二电极区域44较厚地形成，从而能够提高向基板固定的固定强度。
第一电极区域42通过将包含导电性粒子和树脂的导电糊料赋予所希望的区域而形成。作为赋予方法，可举出涂覆、印刷、转印、喷射分配等。所赋予的导电糊料也可以根据需要被固化处理。第二电极区域44通过将导电糊料赋予所希望的区域而形成。作为赋予方法，可举出浸渍、涂覆、转印、喷射分配等。所赋予的导电糊料也可以根据需要被固化处理。
第一电极区域所含的导电性粒子数大于第二电极区域所含的导电性粒子数。通过这样使第一电极区域所含的导电性粒子数较多，从而能够减少第一电极区域的直流电阻，进而能够减少作为电感器的直流电阻。而且，通过使第二电极区域所含的导电性粒子数较少，从而粘合剂的相对含有率变高，第二电极区域的向保护层粘合的粘合力提高。由此向电感器的基板固定的固定强度提高。在本说明书中，第一电极区域所含的导电性粒子数以在第一电极区域中在每单位长度中导电性粒子和与底面垂直的直线交叉的数量的形式评价为。而且，将第二电极区域所含的导电性粒子数以在第二电极区域中在每单位长度中导电性粒子和与端面垂直的直线交叉的数量的形式评价。
第一电极区域所含的导电性粒子数和第二电极区域所含的导电性粒子数也可以通过导电糊料所含的导电性粒子的含有率来调整，也可以通过改变导电性粒子的粒径来调整。例如，在形成第一或者第二电极区域的导电糊料分别以相同程度的体积比率包含导电性粒子的情况下，通过使第一电极区域所含的导电性粒子的粒径小于第二电极区域所含的导电性粒子的粒径，从而能够使第一电极区域所含的导电性粒子数大于第二电极区域所含的导电性粒子数。
此处能够如以下那样评价在第一电极区域中导电性粒子和与底面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量和在第二电极区域中导电性粒子和与端面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量。针对第一或者第二电极区域的厚度方向的截面，拍摄扫描式电子显微镜(SEM)图像(例如5000倍)。在SEM图像的任意三处中在电极区域的厚度方向上引出粒子数测定用的辅助线，对与辅助线交叉的粒子数进行计测。通过求出对将计测数换算为辅助线的长度每1μm的值取算术平均而得到的值(以下，也称为平均交叉粒子数)，从而能够评价各个的电极区域所含的导电性粒子数。具体而言，第一电极区域的平均交叉粒子数P能够如以下那样评价。如图3a所示，将第一电极区域在本体的宽度W方向的长度W1上四等分，针对与底面和端面正交的三个截面SW，分别获取截面SEM图像。在各个截面SEM图像中，如图3a所示，将第一电极区域在本体的长度L方向的长度L1上二等分，在与底面和侧面正交的截面SL和截面SW的交线上(图3a的黑圆的位置)沿第一电极区域的厚度方向即与底面正交的方向设定规定长度的粒子数测定用的辅助线。对与辅助线交叉的导电性粒子数进行计测，并得到将其换算为辅助线的长度每1μm的值。通过取在三个截面SEM图像中得到的值的算术平均，可得到第一电极区域中的平均交叉粒子数P。此处，第一电极区域的长度W1根据从底面侧的投射俯视图求解，长度L1根据从侧面侧的投射俯视图求解。另外，第二电极区域的平均交叉粒子数Q能够如以下那样评价。如图3b所示，将第二电极区域在本体的宽度W方向的长度W1上四等分，针对与底面和端面正交的三个截面SW，分别获取截面SEM图像。在各个截面SEM图像中，如图3b所示，将第二电极区域在本体的高度T方向的长度T1上二等分，在与端面和侧面正交的截面ST和截面SW的交线上(图3b的黑圆的位置)沿第二电极区域的厚度方向即与端面正交的方向设定规定长度的粒子数测定用的辅助线。对与辅助线交叉的导电性粒子数进行计测，得到将其换算为辅助线的长度每1μm的值。通过对在三个截面SEM图像中得到的值的算术平均，可得到第二电极区域的平均交叉粒子数Q。此处，第二电极区域的长度W1根据从底面侧的投射俯视图求解，长度T1根据从端面侧的投射俯视图求解。
平均交叉粒子数P例如为一个以上，优选为1.2个以上或者1.3个以上。平均交叉粒子数P的上限例如为三个以下，优选为两个以下或者1.6个以下。而且，平均交叉粒子数P例如也可以为一个以上且三个以下。若平均交叉粒子数P处于上述范围，则能够更加减少电感器的直流电阻。而且，平均交叉粒子数Q例如为0.3个以上，优选为0.4个以上或者0.5个以上。平均交叉粒子数Q的上限例如不足一个，优选为0.9个以下或者0.8个以下。而且平均交叉粒子数Q例如也可以为0.3个以上且不足一个。若平均交叉粒子数Q处于上述范围，则能够更加提高向电感器的基板固定的固定强度。而且平均交叉粒子数P比平均交叉粒子数Q之比，例如为1.1以上，优选为1.2以上或者1.5以上。平均交叉粒子数P比平均交叉粒子数Q之比，例如为3.5以下，优选为2.5以下或者2以下。而且，平均交叉粒子数P比平均交叉粒子数Q之比，例如也可以为1.1以上且3.5以下。若平均交叉粒子数P与平均交叉粒子数Q之比处于上述范围，则能够平衡地实现电感器的直流电阻的减少和向基板固定的固定强度的提高。
第一电极区域所含的导电性粒子也可以具有比第二电极区域所含的导电性粒子小的粒径。在第一和第二电极区域包含体积比率为相同程度的导电性粒子的情况下，通过使第一电极区域所含的导电性粒子的粒径较小，从而第一电极区域的导电性粒子彼此的接触面积变大，能够减少电感器的直流电阻。而且通过使第二电极区域所含的导电性粒子的粒径较大，从而粘合剂的相对含有率变高，向第二电极区域的保护层粘合的粘合力提高。由此向电感器的基板固定的固定强度提高。而且通过使用廉价的粒径大的导电性粒子能够减少生产成本。
第一或者第二电极区域所含的导电性粒子的粒径不是通过粒径分布测定装置评价，而且例如如以下那样评价。在导电性粒子为大致球状的情况下，针对第一或者第二电极区域的截面10μm×10μm，拍摄SEM图像，针对观察的各个粒子截面测定截面积，针对各粒子的截面积，能够通过计算成为圆的情况下的直径(等效圆直径)来评价。而且，在第一或者第二电极区域作为导电性粒子而包含薄片状的导电性粒子的情况下，能够与上述的导电性粒子和辅助线在每单位长度中交叉的数量的评价方法相同地间接地评价粒径。即，粒子数多与粒径小对应。
对于电感器100而言，配置有第一电极区域42的底面55的表面粗糙度大于配置有第二电极区域44的端面上的保护层12的表面粗糙度。通过使配置有第一电极区域的区域的表面粗糙度较大，从而利用锚固效应而使第一电极区域相对于本体10的接合强度提高，安装于基板的电感器的可靠性更加提高。
在图2a所示的外部电极附近的局部剖视图中，在由包含磁性粉16和树脂14的磁性部构成的本体的底面中，构成保护层60和磁性部的树脂的一部分除去，从而局部埋设于树脂14的磁性粉16暴露。由于磁性粉16局部暴露，所以形成有第一电极区域42的区域的表面粗糙度变大。能够将形成有第一电极区域的区域的表面粗糙度定义为以与本体的底面的凹部平行的面为基准的凹凸差的最大值R1。能够将凹凸差的最大值R1测定为本体的高度T方向上的距经过本体底面的凹部的面的距离最远点和最近点的距离之差。
而且，在图2a中，本体的端面由厚度不均匀的保护层60被覆，在保护层60上、第一R倒角部上、第一电极区域的一部分区域上形成有第二电极区域。将形成有第二电极区域的区域的表面粗糙度定义为保护层60的厚度方向上的凹凸差的最大值R2。能够将凹凸差的最大值R2测定为本体的长度L方向上的从本体的端面起的厚度最大的位置处的保护层的厚度和厚度最小的位置处的保护层的厚度之差。
形成有第一或者第二电极区域的区域的表面粗糙度具体而言能够如以下那样评价。针对与本体的形成有第一电极区域的区域的底面和端面正交的截面，拍摄SEM图像(例如500倍)。在任意的三个截面SEM图像中，引出与本体的端面和侧面正交的150μm的测定用辅助线。针对测定用辅助线的范围的截面形状，在三个截面上分别测定本体的高度T方向上的本体的底面的凹凸差的最大值，并将它们的算术平均作为形成有第一电极区域的区域的表面粗糙度。具体而言，如图3a所示，形成有第一电极区域的区域的表面粗糙度为，将第一电极区域在本体的宽度W方向的长度W1上四等分，并在与底面和端面正交的三个截面SW中测定。如图3a所示，截面SW的测定位置成为将第一电极区域在本体的长度L方向的长度L1上二等分而与底面和侧面正交的截面SL和截面SW交叉的位置的附近，且成为线圈导体以外的区域。另外，针对形成有第二电极区域的区域，在任意三个截面SEM图像中，引出与本体的底面和端面正交的150μm的测定用辅助线。针对测定用辅助线的范围的截面形状，在三个截面中分别测定本体的长度L方向上的保护层的凹凸差的最大值，并将它们的算术平均作为形成有第二电极区域的区域的表面粗糙度。具体而言，如图3b所示，对于形成有第二电极区域的区域的表面粗糙度而言，将第二电极区域在本体的宽度W方向的长度W1上四等分而在与底面和端面正交的三个截面SW中测定。如图3b所示，截面SW的测定位置成为将第二电极区域在本体的高度T方向的长度T1上二等分而与端面和侧面正交的截面ST同截面SW交叉的位置的附近。
形成有第一电极区域的区域的表面粗糙度例如为5μm以上，优选为8μm以上或者10μm以上。形成有第一电极区域的区域的表面粗糙度例如为40μm以下，优选为35μm以下或者30μm以下。而且形成有第一电极区域的区域的表面粗糙度例如也可以为5μm以上且40μm以下。若形成有第一电极区域的区域的表面粗糙度处于上述范围，则第一电极区域的向本体接合的接合强度更加提高。
形成有第二电极区域的区域的表面粗糙度例如为1μm以上，优选为3μm以上或者5μm以上。形成有第二电极区域的区域的表面粗糙度例如为20μm以下，优选为15μm以下或者10μm以下。而且形成有第二电极区域的区域的表面粗糙度例如也可以为1μm以上且20μm以下。若形成有第二电极区域的区域的表面粗糙度处于上述范围，则可充分获得第二电极区域向保护层接合的接合强度，向电感器的基板固定的固定强度更加提高。
形成有第一电极区域的区域的表面粗糙度比形成有第二电极区域的区域的表面粗糙度之比例如为1.5以上，优选为2.0以上或者5.0以上，而且例如为10以下，优选为8.0以下或者6.0以下。若表面粗糙度之比处于上述范围，则第一电极区域的向本体接合的接合强度更加提高。
在电感器100中，在本体10的端面57和底面55间的棱线部处形成有第一R倒角部51，在本体10的端面57和侧面58间的棱线部处形成有第二R倒角部52。第一R倒角部51使端面57和底面55连接的外缘部的距离小于第二R倒角部52使端面57和侧面58连接的外缘部的距离。即，对于电感器100而言，与底面55和端面57正交的截面中的第一R倒角部51的外缘形状近似圆弧的情况下的曲率半径r1小于与端面57和侧面58正交的截面中的第二R倒角部52的外缘形状近似圆弧的情况下的曲率半径r2。通过使第一R倒角部51的曲率半径r1较小，能够抑制电感器的安装时电感器的单侧浮起旋转的立碑现象的产生。而且通过使第二R倒角部52的曲率半径r2变大，从而能够使通过浸渍形成第二电极区域44时的表面张力变小，能够使形成于本体的侧面的第二电极区域44较小。
第一R倒角部的曲率半径r1例如为20μm以上，优选为25μm以上或者30μm以上。曲率半径r1例如为150μm以下，优选为100μm以下或者80μm以下。而且，曲率半径r1例如也可以为20μm以上且150μm以下。若第一R倒角部的曲率半径r1处于上述范围内，则能够更有效地抑制安装时电感器的单侧浮起旋转的立碑现象。
第二R倒角部的曲率半径r2例如为50μm以上，优选为80μm以上或者100μm以上。曲率半径r2例如为200μm以下，优选为180μm以下或者160μm以下。曲率半径r2例如也可以为50μm以上且200μm以下。若第二R倒角部的曲率半径r2处于上述范围内，则能够减少后述的通过糊料形成第二电极区域时向侧面方向的表面张力，能够减少第二电极区域向侧面的延伸量。
第二R倒角部的曲率半径r2比第一R倒角部的曲率半径r1之比(r2/r1)例如大于1，优选为1.5以上或者2.5以上。曲率半径之比(r2/r1)例如为10以下，优选为5以下或者3以下。而且，曲率半径之比(r2/r1)例如也可以大于1且为10以下。若曲率半径之比处于上述范围内，则能够平衡地实现立碑现象的抑制和第二电极区域向侧面的延伸量的减少。
曲率半径能够如以下那样评价。首先，针对测定曲率半径的截面，使用数字显微镜(例如，VHX-6000；KEYENCE公司制)，拍摄例如1000倍的图像。接着，根据使用附属的软件拍摄到的图像求解曲率半径。图2b是对曲率半径的测定方法进行说明的图。图2b是与端面57和侧面58正交的截面，且是第二R倒角部52附近的放大局部剖视图。首先，如图2b所示，将分别与本体的表面平行且相互正交的两根辅助线H1、H2引出而与在R倒角部中距本体表面最高的位置暴露的磁性粉相切。将辅助线H1、H2与R倒角部之间的两个接点T1、T2中的与两根辅助线H1、H2的交点H0之间的距离较近的接点与交点H0之间的距离设为曲率半径R。图2b中对第二R倒角部的曲率半径的求解方法进行了说明，但针对第一和第三R倒角部也能够相同地求解。
(电感器的制造方法)
电感器100的制造方法例如包括：芯部准备工序，准备具备基座部和柱状部且包含磁性粉而成的磁性基座；线圈形成工序，在磁性基座的柱状部卷绕导线而形成线圈的卷绕部；引出工序，在从线圈的卷绕部引出的引出部的末端部形成平坦部；成型工序，将引出部的平坦部配置于磁性基座的底面侧；成形/固化工序，形成被覆线圈和磁性基座的磁性外装而得到本体；研磨工序，对本体的棱线部进行研磨；保护层形成工序，在本体的表面形成保护层；保护层除去工序，从本体的底面的一部分除去保护层；第一电极区域形成工序，在底面的保护层除去的区域形成第一电极区域；第二电极区域形成工序，在本体的端面形成第二电极区域；以及外部电极形成工序，在第一和第二电极区域形成镀敷层。
芯部准备工序中准备的磁性基座具备大致矩形的板状的基座部和与基座部大致正交地设置的柱状部。磁性基座如以下那样获得。将包含磁性粉和树脂的磁性材料填充于具有所希望的形状的模具的腔室内。将磁性材料加热至树脂的软化温度以上的温度(例如60℃以上且150℃以下)，并在该状态下以10MPa以上且1000MPa以下左右的压力，以数秒～数分时间进行加压/成形而得到预备成形体。接着以树脂的固化温度以上的温度(例如100℃以上且220℃以下)进行加热处理并使树脂固化而形成磁性基座。在从基座部的厚度方向观察的情况下，与基座部的角部对应的部分的模具的内部形状成为曲面。也可以是，在芯部准备工序中，使树脂半固化而形成磁性基座。树脂的半固化能够调整加热温度、热处理时间而实施。
在线圈形成工序中，在磁性基座的柱状部卷绕导线而形成线圈的卷绕部。作为导线，使用具有被覆层和自熔层且截面为大致长方形的扁平线。卷绕部通过使绕阻的两端位于最外周并在最内周相互连接而以两层卷绕而形成。在引出工序中，将从线圈的卷绕部的最外周引出的引出部的末端部在导线的厚度方向上压扁，从而形成宽度比构成卷绕部的导线的线宽更宽的平坦部。在成型工序中，使导线的宽幅面与基座部平行而将引出部在基座部上扭转大致90°，接着在设置于基座部的一边的缺口部折弯并向基座部的底面侧引出，平坦部配置于基座部的底面侧。
在成形/固化工序中，被覆线圈和磁性基座的磁性外装如以下那样形成。将安装有线圈的磁性基座以使基座部的底面向下的状态收容于模具的腔室内。在腔室的底面，设置有跨本体的宽度方向的凸部，并收纳为使凸部配置于引出部的平坦部之间，使基座部的底面与模具的腔室的底面接触。在腔室的侧壁的角部，通过后述的滚筒研磨而设置有比形成于本体的棱线部的曲面曲率半径大的曲面，从而形成第二R倒角部。接着，在模具内填充含有磁性粉和树脂的磁性材料。在模具的腔室内，将含有磁性粉和树脂的磁性材料在加热至比树脂的软化温度(例如60℃以上且150℃以下)高的温度的状态下，进行加压(例如10MPa以上且1000MPa以下左右)，被施加树脂的固化温度以上的温度(例如100℃以上220℃以下)而成形/固化。由此，形成在安装面的外部电极之间形成有凹部(隔开部)且在含有磁性粉和树脂的磁性部埋设有线圈的本体。此外，固化也可以在成形后实施。
在研磨工序中，对所得到的本体进行滚筒研磨而在本体的棱线部形成R倒角部。此时第二R倒角部以预先倒角了的状态成形，因此第二R倒角部的曲率半径比第一R倒角部大。在保护层形成工序中，在本体的整个表面形成保护层。保护层通过将保护层形成用组成物赋予本体的表面而形成。作为赋予方法，可举出浸渍、喷雾、丝网印刷等。保护层形成用组成物例如也可以包含树脂。作为树脂，可举出环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固化性树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂等。保护层形成用组成物也可以除了包含树脂之外，还包含氧化硅、氧化钛等非导电性填料。另外，保护层形成用组成物也可以取代树脂而包含绝缘性的金属氧化物而构成。作为绝缘性的金属氧化物，可举出水玻璃等。
在保护层除去工序中，从本体的底面的形成有第一电极区域的区域除去保护层。也可以从此时从保护层暴露的导线的平坦部上一并除去导线的被覆层，也可以进一步除去在平坦部的周边区域中构成磁性部的树脂的一部分。通过将保护层和构成磁性部的树脂的一部分除去，从而配置有第一电极区域的底面的表面粗糙度大于配置有第二电极区域的端面的保护层的表面粗糙度。保护层的除去可使用激光照射、喷砂处理、研磨等除去方法。
在第一电极区域形成工序中，在本体的安装面侧的除去了保护层的形成外部端子的区域，赋予包含导电性粒子和粘合剂的第一导电糊料而形成第一电极区域。作为第一导电糊料包含的导电性粒子，可举出银、铜等金属粒子。作为第一导电糊料的赋予方法，可举出丝网印刷、转印、喷射分配等。也可以根据需要对所赋予的第一导电糊料进行固化处理。
在第二电极区域形成工序中，在本体的端面及其周边的形成有外部端子的区域赋予导电性粒子的第二导电糊料而形成第二电极区域。第二电极区域也可以形成为与第一电极区域电连接。作为第二导电糊料包含的导电性粒子，可举出银、铜等金属粒子。第二导电糊料包含的导电性粒子使用比第一导电糊料包含的导电性粒子粒径大的粒子。作为第二导电糊料的赋予方法，可举出浸渍、丝网印刷等。也可以根据需要对所赋予的第二导电糊料进行固化处理。在使用浸渍作为第二导电糊料的赋予方法的情况下，根据浸渍的深度，不仅在端面，还能够在与端面邻接的区域形成第二电极区域。
在外部电极形成工序中，在第一和第二电极区域上形成镀敷层而形成外部电极。镀敷层例如在进行了镀镍处理后进行镀锡处理而形成。镀敷处理可使用滚筒镀敷等。此外，第一电极区域也可以不是通过赋予导电糊料，而是通过在本体的表面的一部分直接进行镀铜而形成。
(实施例2)
参照图4a和图4b对实施例2的电感器进行说明。图4a是从上表面侧观察电感器110的立体图，图4b是从安装面侧观察电感器110的立体图。图4b中，与图1b不同，没有透视示出引出部的端部。
电感器110除了第二电极区域44在配置于端面57的保护层上、底面55与端面57间的棱线部亦即第一R倒角部51上、底面55的至少一部分区域上、上表面56与端面57间的棱线部亦即第三R倒角部53上、上表面56的至少一部分区域上、侧面58与端面57间的棱线部亦即第二R倒角部52的一部分区域上延伸配置，且第二电极区域44没有配置在侧面58上以外，其他与电感器100相同地构成。由于第二电极区域44没有配置于本体的侧面，所以能够实现在侧面所对置的方向上的更高密度的安装。
通过在向导电糊料的浸渍而形成第二电极区域44时使浸渍的深度成为端面57和底面55的一部分被浸渍且端面57与侧面58之间的第二R倒角部52的一部分区域被浸渍的深度，能够制造电感器110。
(实施例3)
参照图5a和图5b对实施例3的电感器进行说明。图5a是从上表面侧观察电感器120的立体图，图5b是从安装面侧观察电感器120的立体图。图5b中，与图1b不同，没有透视示出引出部的端部。
电感器120除了第二电极区域44在配置于端面57的保护层上、底面55与端面57间的棱线部亦即第一R倒角部51的一部分区域上、侧面58与端面57间的棱线部亦即第二R倒角部52的一部分区域上延伸而配置，且第二电极区域44没有配置在底面55上、上表面56上、侧面58上以外，其他与电感器100相同地构成。由于第二电极区域44没有配置于本体的底面55，所以能够更加提高电感器的安装面的平坦性。而且即便在电感器的上方配置金属制屏蔽件的情况下也可抑制短路的担忧。
此外，在电感器120中，第一电极区域和第二电极区域也可以不直接连接，也可以通过镀敷层而连接。与第一电极区域或者第二电极区域与本体之间的固定强度相比，基于镀敷层的紧贴强度更高，因此能够更加提高向电感器的基板固定的固定强度。
电感器120能够通过通过向导电糊料的浸渍形成第二电极区域时使浸渍的深度成为端面与底面之间的第一R倒角部的一部分区域被浸渍且端面与侧面之间的第二R倒角部的一部分区域被浸渍的深度来制造。
(实施例4)
参照图6a和图6b对实施例4的电感器进行说明。图6a是从上表面侧观察电感器130的立体图，图6b是从安装面侧观察电感器130的立体图。图6b中，与图1b不同，没有透视示出引出部的端部。
电感器130除了第二电极区域44在端面57的底面侧的部分区域上、底面55与端面57间的棱线部亦即第一R倒角部51的一部分区域上、侧面58与端面57间的棱线部亦即第二R倒角部52的一部分区域上延伸配置；第二电极区域44没有配置在底面55上、上表面56上、侧面58上；以及保护层12在端面57的上表面侧的部分区域暴露以外，其他与电感器100相同地构成。在电感器130中，可确保安装于基板时与基板之间的固定强度，并且即便在电感器的上方配置金属制屏蔽件的情况下也能够更可靠地抑制短路的担忧。
电感器130能够通过使用丝网印刷、转印将第二导电糊料赋予所希望的位置而形成第二电极区域来制造。
(实施例5)
参照图7a和图7b对实施例5的电感器进行说明。图7a是从上表面侧观察电感器140的立体图，图7b是从安装面侧观察电感器140的立体图。图7b中，与图1b不同，没有透视示出引出部的端部。
电感器140除了第二电极区域44在配置于端面57的保护层上、底面55与端面57间的棱线部亦即第一R倒角部51的至少一部分区域上、端面57与上表面56间的棱线部亦即第三R倒角部53上、上表面56的一部分区域上、侧面58与端面57间的棱线部亦即第二R倒角部52的一部分区域上、侧面58的一部分区域上延伸配置，且第二电极区域44没有配置在底面55上以外，其他与电感器100相同地构成。在电感器140中，第二电极区域44没有配置于本体的底面55，从而能够更加提高安装面的平坦性。另外，通过使第二电极区域44的面积变大，从而能够更加提高安装于基板时与基板之间的固定强度。
电感器140能够通过在利用向导电糊料的浸渍形成第二电极区域时，使本体的端面相对于导电糊料的液面倾斜，与从底面侧的端面至第二电极区域的末端为止的距离相比，使从上表面侧的端面至第二电极区域的末端为止的距离更大地进行浸渍而赋予导电糊料而制造。
在上述的实施例中，形成线圈的导线虽截面形状为大致矩形，但也可以是圆、椭圆等。线圈的卷绕部也可以是除所谓的α卷绕以外的沿边卷绕等形态。本体也可以通过在复合材料埋设线圈并利用加压成形而形成。保护层也可以取代包含填料和树脂的树脂组成物而由水玻璃等无机材料形成。设置于本体底面的凹部从宽度W方向观察高度T方向的形状也可以是半圆形状。磁性基座的柱状部与基座部的面平行的截面形状也可以是圆形、椭圆形、可以被倒角的多边形状。
Claims (10)
1.一种电感器，其特征在于，具备：
线圈，其具有卷绕导体而成的卷绕部和从所述卷绕部引出的引出部；
本体，其内置所述线圈，并由包含磁性粉和树脂的磁性部构成；
保护层，其配置于所述本体的表面；以及
外部电极，其与所述引出部电连接，
所述本体具有：与安装面对应的底面、与所述底面对置的上表面、与所述底面大致正交且相互对置的两个端面、与所述底面和所述端面大致正交且相互对置的两个侧面、所述端面和所述底面间的棱线部处的第一R倒角部、所述端面和所述侧面间的棱线部处的第二R倒角部，
所述外部电极包括第一电极区域和第二电极区域，
所述第一电极区域至少在所述底面的至少一部分区域上配置，并与所述引出部电连接，
所述第二电极区域至少在配置于所述端面的所述保护层上的至少一部分区域配置，
所述第一电极区域所含的导电性粒子和与所述底面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量大于所述第二电极区域所含的导电性粒子和与所述端面垂直的直线在每单位长度中交叉的数量。
2.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，
所述第二电极区域在配置于所述端面的保护层上、与所述端面连续的第一R倒角部上、与所述第一R倒角部连续的所述底面的一部分区域上、与所述端面连续的第二R倒角部上、与所述第二R倒角部连续的所述侧面的一部分区域上延伸。
3.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，
所述第二电极区域在配置于所述端面的保护层上、与所述端面连续的第一R倒角部上、与所述第一R倒角部连续的所述底面的一部分区域上、与所述端面连续的第二R倒角部的一部分区域上延伸。
4.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，
所述第二电极区域在配置于所述端面的保护层上、与所述端面连续的第一R倒角部的一部分区域上、与所述端面连续的第二R倒角部的一部分区域上延伸。
5.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，
所述第一电极区域在所述底面的一部分区域上和与所述底面的区域连续的所述第一R倒角部延伸，
所述第二电极区域在所述第一R倒角部上与所述第一电极区域电连接。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电感器，其特征在于，
所述第二电极区域没有配置在所述上表面上。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电感器，其特征在于，
所述第二电极区域配置在所述端面的靠所述底面侧的一部分区域上，所述保护层在所述端面的靠所述上表面侧的一部分区域暴露。
8.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，
所述第二电极区域在配置于所述端面的保护层上、与所述端面连续的第一R倒角部上、所述上表面的一部分区域上延伸。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的电感器，其特征在于，
配置有所述第一电极区域的底面的一部分区域的表面粗糙度大于配置有所述第二电极区域的端面上的保护层的表面粗糙度。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的电感器，其特征在于，
与所述底面和所述端面正交的截面中的所述第一R倒角部的外缘形状近似圆弧的情况下的曲率半径小于使与所述端面和所述侧面正交的截面中的所述第二R倒角部的外缘形状近似圆弧的情况下的曲率半径。
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