CN113053618A - 层叠线圈部件 - Google Patents

层叠线圈部件 Download PDF

Info

Publication number
CN113053618A
CN113053618A CN202011548381.9A CN202011548381A CN113053618A CN 113053618 A CN113053618 A CN 113053618A CN 202011548381 A CN202011548381 A CN 202011548381A CN 113053618 A CN113053618 A CN 113053618A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
insulator
thickness
coil
coil conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011548381.9A
Other languages
English (en)
Inventor
高井骏
比留川敦夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to CN202311698362.8A priority Critical patent/CN117747247A/zh
Publication of CN113053618A publication Critical patent/CN113053618A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006—Printed inductances
    • H01F17/0013—Printed inductances with stacked layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F27/292—Surface mounted devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/323—Insulation between winding turns, between winding layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/041—Printed circuit coils
    • H01F41/043—Printed circuit coils by thick film techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/041—Printed circuit coils
    • H01F41/046—Printed circuit coils structurally combined with ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006—Printed inductances
    • H01F2017/0066—Printed inductances with a magnetic layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

本公开提供层叠线圈部件，包含：绝缘体部；线圈，将多个线圈导体层电连接，并被埋设于上述绝缘体部；以及外部电极，与上述线圈电连接，并被设置于上述绝缘体部的表面，上述绝缘体部是层叠有第一绝缘体层以及第二绝缘体层的层叠体，在上述第一绝缘体层上设置有上述线圈导体层以及上述第二绝缘体层，在上述第一绝缘体层与上述线圈导体层之间设置有空隙层，当将上述第一绝缘体层的厚度设为a、上述线圈导体层的厚度设为b、上述空隙层的厚度设为c时，c与b之比(c/b)为0.10以上且0.70以下，a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下。

Description

层叠线圈部件
技术领域
本公开涉及层叠线圈部件及其制造方法。
背景技术
根据近年来的电子设备的大电流化的趋势，层叠线圈部件被要求较高的额定电流。作为以往的层叠线圈部件，例如，已知有具备坯体以及设置于该坯体内的线圈的层叠线圈部件(专利文献1)。专利文献1中公开的层叠线圈部件通过在构成坯体的磁性体层上形成厚度30μm左右的线圈导体层而获得线圈导体印刷片，压接并烧制多片这样的片材而制造。
专利文献1：日本特开2019－47015号公报
由于在层叠线圈部件中流动大电流的用途正在扩大，所以需要进一步加厚线圈图案的厚度。另外，关于通过在磁性体层与线圈导体间设置空隙等而具备应力缓和效果而言，其必要性也正在提高。
发明内容
本公开的目的在于提供一种适用于直流电阻较低且流动大电流的用途，并且在兼得应力缓和的基础上阻抗的偏差较小的层叠线圈部件。
本公开包含以下的方式。
[1]一种层叠线圈部件，包含：
绝缘体部；
线圈，将多个线圈导体层电连接，并被埋设于上述绝缘体部；以及
外部电极，与上述线圈电连接，并设置于上述绝缘体部的表面，
上述绝缘体部是层叠有第一绝缘体层以及第二绝缘体层的层叠体，
在上述第一绝缘体层上设置有上述线圈导体层以及上述第二绝缘体层，
在上述第一绝缘体层与上述线圈导体层之间设置有空隙层，
当将上述第一绝缘体层的厚度设为a、上述线圈导体层的厚度设为b、上述空隙层的厚度设为c时，
c与b之比(c/b)为0.10以上且0.70以下，
a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下。
[2]根据上述[1]所述的层叠线圈部件，其中，
上述线圈导体层的厚度为30μm以上且60μm以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的层叠线圈部件，其中，
上述第一绝缘体层的厚度为10μm以上40μm以下。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的层叠线圈部件，其中，
上述空隙层的厚度为4μm以上且28μm以下。
[5]一种设计方法，是层叠线圈部件的设计方法，
上述层叠线圈部件包含：
绝缘体部；
线圈，将多个线圈导体层电连接，并被埋设于上述绝缘体部；以及
外部电极，与上述线圈电连接，并被设置于上述绝缘体部的表面，
上述绝缘体部是层叠有第一绝缘体层以及第二绝缘体层的层叠体，
在上述第一绝缘体层上设置有上述线圈导体层以及上述第二绝缘体层，
在上述第一绝缘体层与上述线圈导体层之间设置有空隙层，
上述设计方法包含如下步骤：将上述第一绝缘体层的厚度、上述线圈导体层的厚度以及上述空隙层的厚度决定为：
当将上述第一绝缘体层的厚度设为a、上述线圈导体层的厚度设为b、上述空隙层的厚度设为c时，
c与b之比(c/b)为0.10以上0.70以下的范围内，
a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下的范围内。
本公开能够提供一种能够通电大电流，且接合可靠性高的层叠线圈部件。另外，本公开能够提供一种接合可靠性高的层叠线圈部件。
附图说明
图1是示意性地表示本公开的层叠线圈部件1的立体图。
图2是表示沿着图1所示的层叠线圈部件1的x－x的切剖面的剖视图。
图3是表示沿着图1所示的层叠线圈部件1的y－y的切剖面的剖视图。
图4是用于对层叠线圈部件1的第一绝缘体层11、线圈导体层15、空隙层21的厚度进行说明的剖视图。
图5(a)～图5(q)是用于对图1所示的层叠线圈部件1的制造方法进行说明的俯视图。
图6是绘制有相对于实施例中的层叠线圈部件的c/b比的阻抗Z的图表。
图7是绘制有相对于实施例中的层叠线圈部件的a/b比的阻抗Z的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的一个实施方式的层叠线圈部件进行详细说明。其中，本实施方式的层叠线圈部件以及各构成要素的形状以及配置等并不限定于图示的例子。
图1示出本实施方式的层叠线圈部件1的立体图，图2示出x－x剖视图，图3示出y－y剖视图。其中，下述实施方式的层叠线圈部件以及各构成要素的形状以及配置等并不限定于图示的例子。
如图1～图3所示，本实施方式的层叠线圈部件1是具有大致长方体形状的层叠线圈部件。在层叠线圈部件1中，将与图1的L轴相垂直的面称为“端面”，将与W轴相垂直的面称为“侧面”，将与T轴相垂直的面称为“上表面”以及“下表面”。层叠线圈部件1概略性地包含：坯体2、和设置于该坯体2的两端面的外部电极4、5。坯体2包含：绝缘体部6、和埋设于该绝缘体部6的线圈7。该绝缘体部6具有：第一绝缘体层11以及第二绝缘体层12。上述线圈7通过线圈导体层15通过贯通第一绝缘体层11的连接导体16连接成螺旋状而构成。线圈导体层15中的位于最下层以及最上层的线圈导体层15a、15f分别具有引出部18a、18f。线圈7通过上述引出部18a、18f与外部电极4、5连接。在上述绝缘体部6与上述线圈导体层15的主面(在图2以及图3中为下方主面)之间，即第一绝缘体层11与线圈导体层15之间设置有空隙层21。
以下，对上述的本实施方式的层叠线圈部件1进行说明。在本实施方式中，对绝缘体部6由铁氧体材料形成的方式进行说明。
在本实施方式的层叠线圈部件1中，坯体2由绝缘体部6和线圈7构成。
上述绝缘体部6可以包含第一绝缘体层11以及第二绝缘体层12。
上述第一绝缘体层11设置于在层叠方向上邻接的线圈导体层15之间、以及线圈导体层15与坯体的上表面以及下表面之间。
上述第二绝缘体层12在线圈导体层15的周围设置为线圈导体层15的上表面(在图2以及图3中为上侧的主面)露出。换言之，第二绝缘体层12形成在层叠方向上处于与线圈导体层15相同的高度的层。例如，在图2中，第二绝缘体层12a在层叠方向上位于与线圈导体层15a相同的高度。
即，可以说在本公开的层叠线圈部件中，上述绝缘体部是层叠有第一绝缘体层以及第二绝缘体层的层叠体，上述线圈导体层设置在上述第一绝缘体层上，上述第二绝缘体层与上述线圈导体层邻接地设置在上述第一绝缘体层上。
上述第一绝缘体层11的厚度优选为5μm以上且100μm以下，更为优选为10μm以上且40μm以下，进一步优选为16μm以上且30μm以下。通过将这样的厚度设为5μm以上，能够更可靠地确保线圈导体层间的绝缘性。另外，通过将这样的厚度设为100μm以下，能够获得更优异的电气特性。在这里，所谓的第一绝缘体层11的厚度是指存在于线圈导体层15间的第一绝缘体层11的厚度。
上述第一绝缘体层的厚度能够以以下的方式来测定。
在将芯片的LT面朝向抛光纸的状态下进行抛光，并在线圈导体层的W尺寸中央部停止抛光。之后，利用显微镜进行观察。利用附属于显微镜的测定功能来测定线圈导体层的L尺寸中央部的第一绝缘体层的厚度。
在一个方式中，第二绝缘体层12也可以设置为其一部分搭接到线圈导体层15的外边缘部分。换言之，第二绝缘体层12也可以设置为覆盖线圈导体层15的外边缘部分。即，在从上表面侧俯视相互邻接的线圈导体层15以及第二绝缘体层12的情况下，第二绝缘体层12可以存在于比线圈导体层15的外边缘靠内侧。
上述第一绝缘体层11以及第二绝缘体层12可以在坯体2中一体化。在该情况下，可以认为第一绝缘体层11存在于线圈导体层间，第二绝缘体层12存在于与线圈导体层15相同的高度。
上述绝缘体部6优选由磁性体构成，进一步优选由烧结铁氧体构成。上述烧结铁氧体至少包含Fe、Ni、以及Zn作为主要成分。烧结铁氧体也可以进一步包含Cu。
上述第一绝缘体层11以及上述第二绝缘体层12可以为相同的组成，也可以为不同的组成。在优选的方式中，上述第一绝缘体层11以及上述第二绝缘体层12为相同的组成。
在一个方式中，上述烧结铁氧体至少包含Fe、Ni、Zn以及Cu作为主要成分。
在上述烧结铁氧体中，Fe含量以换算为Fe2O3计，优选为40.0摩尔％以上且49.5摩尔％以下(以主要成分合计为基准，以下也相同)，更为优选可以为45.0摩尔％以上且49.5摩尔％以下。
在上述烧结铁氧体中，Zn含量以换算为ZnO计，优选为5.0摩尔％以上且35.0摩尔％以下(以主要成分合计为基准，以下也相同)，更为优选可以为10.0摩尔％以上且30.0摩尔％以下。
在上述烧结铁氧体中，Cu含量以换算为CuO计，优选为4.0摩尔％以上且12.0摩尔％以下(以主要成分合计为基准，以下也相同)，更为优选为7.0摩尔％以上且10.0摩尔％以下。
在上述烧结铁氧体中，Ni含量并不特别限定，可以为上述的其它主要成分亦即Fe、Zn以及Cu的剩余部分。
在一个方式中，在上述烧结铁氧体中，Fe以换算为Fe2O3计为40.0摩尔％以上且49.5摩尔％以下，Zn以换算为ZnO计为5.0摩尔％以上且35.0摩尔％以下，Cu以换算为CuO计为4.0摩尔％以上且12.0摩尔％以下，NiO为剩余部分。
在本公开中，上述烧结铁氧体也可以进一步包含添加成分。作为烧结铁氧体中的添加成分，例如可举出Mn、Co、Sn、Bi、Si等，但并不限定于此。Mn、Co、Sn、Bi以及Si的含量(添加量)优选相对于主要成分(Fe(以Fe2O3换算计)、Zn(以ZnO换算计)、Cu(以CuO换算计)以及Ni(以NiO换算计))的合计100重量部，分别以换算为Mn3O4、Co3O4、SnO2、Bi2O3、以及SiO2计，为0.1重量部以上且1重量部以下。另外，上述烧结铁氧体也可以还包含在制造上不可避免的杂质。
如上所述，上述线圈7通过线圈导体层15相互电连接成螺旋状而构成。在层叠方向上相互邻接的线圈导体层15通过贯通绝缘体部6(具体而言，第一绝缘体层11)的连接导体16来连接。在本实施方式中，线圈导体层15从下表面侧开始依次为线圈导体层15a～15f。上述线圈导体层15a、15f分别具有引出部18a、18f。引出部18a、18f位于线圈导体层的末端，并与外部电极4、5连接。
构成线圈导体层15的材料并不特别限定，例如，可举出Au、Ag、Cu、Pd、Ni等。构成上述线圈导体层15的材料优选为Ag或者Cu，更为优选为Ag。导电性材料可以仅为1种，也可以为2种以上。
上述线圈导体层15的绕组部的厚度(即，引出部以外的部分的厚度)可以优选为30μm以上且60μm以下，更为优选为35μm以上且45μm以下。通过增大线圈导体层的厚度，层叠线圈部件的电阻值进一步变小。这里所谓的线圈导体层的厚度是指沿着层叠方向的线圈导体层的厚度。
上述线圈导体层的厚度能够通过以下的方式来测定。
在将芯片的LT面朝向抛光纸的状态下进行抛光，在线圈导体层的W尺寸中央部停止抛光。之后，利用显微镜进行观察。利用附属于显微镜的测定功能来测定线圈导体层的L尺寸中央部的厚度。
上述连接导体16设置为贯通第一绝缘体层11。构成连接导体的材料可以为关于上述线圈导体层15记载的材料。构成连接导体16的材料可以与构成线圈导体层15的材料相同，也可以不同。在优选的方式中，构成连接导体16的材料与构成线圈导体层15的材料相同。在优选的方式中，构成连接导体的材料为Ag。
上述空隙层21作为所谓的应力缓和空间发挥作用。
空隙层21的厚度优选为1μm以上且30μm以下，更为优选为4μm以上且28μm以下，进一步优选为10μm以上且20μm以下。通过将空隙层21的厚度设为上述的范围，能够进一步缓和内部应力，并能够进一步抑制裂缝的产生。
上述空隙层的厚度能够通过以下的方式来测定。
在将芯片的LT面朝向抛光纸的状态下进行抛光，在线圈导体层的W尺寸中央部停止抛光。之后，利用显微镜进行观察。利用附属于显微镜的测定功能来测定位于线圈导体层的L尺寸中央部的空隙层的厚度。
在一个方式中，如图2所示，上述空隙层21在与线圈的绕组方向相垂直的剖面上，宽度比线圈导体层15的宽度大。即，设置为从线圈导体层的两端向远离线圈导体层的方向延伸。
在一个方式中，绕组部17中的空隙层21的一个主面与绝缘体部接触，其它部分与上述线圈导体层15接触。空隙层21的一个主面与第一绝缘体层11接触，另一个面与线圈导体层15接触。换言之，处于第一绝缘体层11上的空隙层21被线圈导体层15覆盖。
在本公开的层叠线圈部件1中，在上述第一绝缘体层11上设置有上述线圈导体层15以及上述第二绝缘体层12，在上述第一绝缘体层11与上述线圈导体层15之间设置有空隙层21。换言之，在本公开的层叠线圈部件1中，第一绝缘体层11、空隙层21以及线圈导体层15依次层叠。
外部电极4、5设置为覆盖坯体2的两端面。上述外部电极由导电性材料，优选为从Au、Ag、Pd、Ni、Sn以及Cu中选择的1种或者1种以上的金属材料构成。
上述外部电极可以为单层，也可以为多层。在一个方式中，上述外部电极为多层，优选为2层以上且4层以下，例如可以为3层。
在一个方式中，外部电极为多层，可以包括包含Ag或者Pd的层、包含Ni的层、或者包含Sn的层。在优选的方式中，上述外部电极由包含Ag或者Pd的层、包含Ni的层、以及包含Sn的层构成。优选上述的各层按照从线圈导体层侧开始为包括Ag或者Pd优选为Ag的层、包含Ni的层、包含Sn的层的顺序来设置。优选上述包含Ag或者Pd的层为烘烤Ag浆料或者Pd浆料而成的层，包含上述Ni的层以及包含Sn的层可以为镀层。
本公开的层叠线圈部件优选长度为0.4mm以上且3.2mm以下、宽度为0.2mm以上且2.5mm以下、高度为0.2mm以上且2.0mm以下，更为优选长度为0.6mm以上且2.0mm以下、宽度为0.3mm以上且1.3mm以下、高度为0.3mm以上且1.0mm以下。
在本公开的层叠线圈部件1中，当将上述第一绝缘体层的厚度设为a、上述线圈导体的厚度设为b、上述空隙层的厚度设为c时，
c与b之比(c/b)为0.10以上且0.70以下，
a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下。
满足上述的c/b比以及a/b比的层叠线圈部件间的阻抗的偏差较小。在优选的方式中，各个层叠线圈部件的直流电阻较低，应力缓和效果也较大。
在优选的方式中，
c与b之比(c/b)为0.15以上且0.70以下，
a与b之比(a/b)为0.30以上且1.00以下。
在更为优选的方式中，
c与b之比(c/b)为0.25以上且0.70以下，
a与b之比(a/b)为0.40以上且1.00以下。
在优选的方式中，
c与b之比(c/b)为0.10以上且0.70以下，
a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下，
线圈导体的厚度为30μm以上且60μm以下。
在更为优选的方式中，
c与b之比(c/b)为0.10以上且0.70以下，
a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下，
线圈导体的厚度为30μm以上且60μm以下，
第一绝缘体层的厚度为10μm以上且40μm以下。
在进一步优选的方式中，
c与b之比(c/b)为0.10以上且0.70以下，
a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下，
线圈导体的厚度为30μm以上且60μm以下，
第一绝缘体层的厚度为10μm以上且40μm以下，
空隙层的厚度为4μm以上且28μm以下。
以下，对上述的本实施方式的层叠线圈部件1的制造方法进行说明。在本实施方式中，对绝缘体部6由铁氧体材料形成的方式进行说明。
(1)铁氧体浆料的调制
首先，准备铁氧体材料。铁氧体材料包含Fe、Zn、以及Ni作为主要成分，根据需要进一步包含Cu。通常，上述铁氧体材料的主要成分实际上由Fe、Zn、Ni以及Cu的氧化物(理想情况下，Fe2O3、ZnO、NiO以及CuO)构成。
作为铁氧体材料，秤量Fe2O3、ZnO、CuO、NiO、以及根据需要添加的成分以成为规定的组成，并混合以及粉碎。对粉碎后的铁氧体材料进行干燥，并煅烧，而获得煅烧粉末。通过向该煅烧粉末中添加规定量的溶剂(酮溶剂等)、树脂(聚乙烯醇缩醛等)、以及增塑剂(醇酸增塑剂等)，并用行星式混合机等搅拌之后，进一步利用三辊磨机等进行分散，而制成铁氧体浆料。
在上述铁氧体材料中，Fe含量以换算为Fe2O3计，优选为40.0摩尔％以上且49.5摩尔％以下(以主要成分合计为基准，以下也相同)，更为优选可以为45.0摩尔％以上且49.5摩尔％以下。
在上述铁氧体材料中，Zn含量以换算为ZnO计，优选为5.0摩尔％以上且35.0摩尔％以下(以主要成分合计为基准，以下也相同)，更为优选可以为10.0摩尔％以上且30.0摩尔％以下。
在上述铁氧体材料中，Cu含量以换算为CuO计，优选为4.0摩尔％以上且12.0摩尔％以下(以主要成分合计为基准，以下也相同)，更为优选为7.0摩尔％以上且10.0摩尔％以下。
在上述铁氧体材料中，对于Ni含量并不特别限定，可以为上述的其它主要成分亦即Fe、Zn以及Cu的剩余部分。
在一个方式中，在上述铁氧体材料中，Fe以换算为Fe2O3计为40.0摩尔％以上且49.5摩尔％以下，Zn以换算为ZnO计为5.0摩尔％以上且35.0摩尔％以下，Cu以换算为CuO计为4.0摩尔％以上且12.0摩尔％以下，NiO为剩余部分。
在本公开中，上述铁氧体材料可以进一步包含添加成分。作为铁氧体材料中的添加成分，例如可举出Mn、Co、Sn、Bi、Si等，但并不限定于此。Mn、Co、Sn、Bi以及Si的含量(添加量)相对于主要成分(Fe(以Fe2O3换算计)、Zn(以ZnO换算计)、Cu(以CuO换算计)以及Ni(以NiO换算计))的合计100重量部，分别以换算为Mn3O4、Co3O4、SnO2、Bi2O3、以及SiO2计，优选为0.1重量部以上且1重量部以下。另外，上述铁氧体材料也可以进一步包含在制造上不可避免的杂质。
此外，可以认为烧结铁氧体中的Fe含量(以Fe2O3换算计)、Mn含量(以Mn2O3换算计)、Cu含量(以CuO换算计)、Zn含量(以ZnO换算计)以及Ni含量(以NiO换算计)与烧制前的铁氧体材料中的Fe含量(以Fe2O3换算计)、Mn含量(以Mn2O3换算计)、Cu含量(以CuO换算计)、Zn含量(以ZnO换算计)以及Ni含量(以NiO换算计)实际没有差异。
(2)线圈导体用导电性浆料的调制
首先，准备导电性材料。作为导电性材料，例如，可举出Au、Ag、Cu、Pd、Ni等，优选为Ag或者Cu，更为优选为Ag。秤量规定量的导电性材料的粉末，并利用行星式混合机等与规定量的溶剂(丁子香酚等)、树脂(乙基纤维素等)、以及分散剂搅拌之后，用三辊磨机等分散，从而能够制成线圈导体用导电性浆料。
(3)树脂浆料的调制
调制用于制作上述层叠线圈部件1的空隙层的树脂浆料。这样的树脂浆料能够通过使溶剂(异佛尔酮等)含有在烧制时消失的树脂(丙烯酸树脂等)而制成。
(4)层叠线圈部件的制作
(4－1)坯体的制作
首先，在金属板上层叠热剥离片材以及PET(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜(未图示)，并印刷规定次数铁氧体浆料，来形成成为外层的第一铁氧体浆料层31(图5(a))。该层对应于第一绝缘体层11。
接下来，在形成空隙层21a的位置印刷上述树脂浆料，来形成树脂浆料层32(图5(b))。
接下来，在形成引出部18的位置亦即上述树脂浆料层32与端面之间印刷上述导电性浆料，来形成引出导体附加层37(图5(c))。这样的引出导体附加层对应于上述的引出部18的壁厚部。
接下来，在形成线圈导体层15a的整个位置印刷上述导电性浆料，来形成导电性浆料层33(图5(d))。
接下来，在未形成导电性浆料层33的区域印刷上述铁氧体浆料，来形成第二铁氧体浆料层34(图5(e))。第二铁氧体浆料层34优选设置为覆盖上述导电性浆料层33的外边缘部。该层对应于第二绝缘体层12。
接下来，在形成连接在层叠方向上邻接的线圈导体层的连接导体的位置以外的区域印刷铁氧体浆料，来形成第一铁氧体浆料层41(图5(f))。该层对应于第一绝缘体层11。形成上述连接导体的位置为孔42。
接下来，在上述的孔42中印刷导电性浆料来形成连接导体浆料层43(图5(g))。
接下来，适当地反复进行与上述的图5(b)～(g)的工序相同的工序来形成图2以及图3所示的各层(图5(h)～(p)等)，最后，印刷规定次数铁氧体浆料，来形成成为外层的第一铁氧体浆料层71(图5(q))。该层对应于第一绝缘体层11。
接下来，通过在附着于金属板的状态下压接后，进行冷却，并依次剥离金属板、PET薄膜，而获得元件的集合体(未烧制层叠体块)。利用切块机等切断该未烧制层叠体块，而单片化为各坯体。
通过对获得的未烧制的坯体进行滚筒处理，来削去坯体的角，形成圆度。此外，滚筒处理可以对未烧制的层叠体进行，也可以对烧制后的层叠体进行。另外，滚筒处理可以是干式或者湿式中的任意一个。滚筒处理可以是互相摩擦元件彼此的方法，也可以是与介质一起进行滚筒处理的方法。
在滚筒处理后，在例如910℃以上935℃以下的温度下对未烧制坯体进行烧制，而获得层叠线圈部件1的坯体2。通过烧制，树脂浆料层消失，而形成空隙层21。
(4－2)外部电极的形成
接下来，通过在坯体2的端面涂覆包含Ag以及玻璃的外部电极形成用Ag浆料，并烘烤，来形成基底电极。接下来，通过利用电镀在基底电极上依次形成Ni膜、Sn膜，来形成外部电极，而获得如图1所示的层叠线圈部件1。
以上，对本公开的一个实施方式进行了说明，但本实施方式能够进行各种改变。
例如，也可以在上述中，准备与各绝缘层对应的铁氧体片材，并在该片材上进行印刷来形成线圈图案，并压接这些片材而获得元件。
通过上述的本公开的方法制造的层叠线圈部件的直流电阻较低，且能够通电大电流，缓和了应力，并能够抑制裂缝的产生。
本公开提供一种直流电阻较低，且缓和了应力的层叠线圈部件的设计方法。
具体而言，本公开提供一种层叠线圈部件的设计方法，上述层叠线圈部件包含：
绝缘体部；
线圈，将多个线圈导体层电连接，并被埋设于上述绝缘体部；以及
外部电极，与上述线圈电连接，并被设置于上述绝缘体部的表面，
上述绝缘体部是层叠有第一绝缘体层以及第二绝缘体层的层叠体，
在上述第一绝缘体层上设置有上述线圈导体层以及上述第二绝缘体层，
在上述第一绝缘体层与上述线圈导体层之间设置有空隙层，
上述设计方法包含如下步骤：将上述第一绝缘体层的厚度、上述线圈导体的厚度以及上述空隙层的厚度决定为：
当将上述第一绝缘体层的厚度设为a、上述线圈导体的厚度设为b、上述空隙层的厚度设为c时，
c与b之比(c/b)为0.10以上且0.70以下的范围内，
a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下的范围内。
根据本公开的设计方法，能够容易地设计直流电阻较低，且能够通电大电流，并缓和了应力的层叠线圈部件。
以下，举出实施例对本公开进行说明，但本公开并不仅限定于这样的实施例。
实施例
·铁氧体浆料的调制
秤量Fe2O3、ZnO、CuO、以及NiO的粉末，以使得相对于这些粉末的合计分别成为49.0摩尔％、25.0摩尔％、8.0摩尔％、以及剩余部分。将这些粉末混合以及粉碎，并干燥，并在700℃下煅烧，而获得煅烧粉末。通过向该煅烧粉末中添加规定量的酮溶剂、聚乙烯醇缩醛、以及醇酸增塑剂，并利用行星式混合机搅拌后，进一步利用三辊磨机分散，从而制成铁氧体浆料。
·线圈导体用导电性浆料的调制
准备规定量的银粉末作为导电性材料，并利用行星式混合机与丁子香酚、乙基纤维素、以及分散剂搅拌后，利用三辊磨机分散，从而制成线圈导体用导电性浆料。
·树脂浆料的调制
通过对异佛尔酮混合丙烯酸树脂，从而制成树脂浆料。
·层叠线圈部件的制作
使用上述的铁氧体浆料、导电性浆料、以及树脂浆料，通过图5所示的顺序，制成未烧制的层叠体块。此时，进行印刷，以使得第一绝缘体层的厚度a、线圈导体的厚度b、以及空隙层的厚度c成为表1所示的厚度。
接下来，利用切块机等切断层叠体块，单片化为元件。通过对获得的元件进行滚筒处理，来削去元件的角，形成圆度。滚筒处理后，在920℃的温度下烧制元件，而获得坯体。
接下来，通过在坯体的端面涂覆包含Ag以及玻璃的外部电极形成用Ag浆料，并烘烤来形成基底电极。接下来，通过利用电镀在基底电极上依次形成Ni膜、Sn膜，来形成外部电极，而获得层叠线圈部件。
通过上述获得的层叠线圈部件均为L(长度)＝1.6mm、W(宽度)＝0.8mm、T(高度)＝0.8mm。
评价
对于通过上述获得的层叠线圈部件的各10个，使用Azilent Technology公司制造的阻抗分析仪(型号E4991A)来测定100MHz下的阻抗Z，并求出其平均值。下述表1示出结果。此外，标注有*的样本编号1～3是比较例。另外，图6以及图7分别示出相对于c/b比以及a/b比的阻抗Z的值。
[表1]
样本编号 a(μm) b(μm) c(μm) c/b a/b 阻抗Z(Ω)
*1 2 40 0.5 0.01 0.05 214.3
*2 4 40 1 0.03 0.10 205.8
*3 8 40 2 0.05 0.20 193.9
4 10 40 4 0.10 0.25 184.3
5 12 40 6 0.15 0.30 176.3
6 16 40 10 0.25 0.40 162.3
7 20 40 14 0.35 0.50 150.3
8 26 40 18 0.45 0.65 137.4
9 30 40 20 0.50 0.75 130.5
10 34 40 24 0.60 0.85 120.6
11 40 40 28 0.70 1.00 108.6
根据上述的结果确认出，由于在c/b比为0.10以上且0.70以下，a/b比为0.25以上且1.00以下的样本编号4～11中，阻抗的变化较小，所以能够获得阻抗的偏差较小的层叠线圈部件。这些层叠线圈部件能够应对大电流，也可获得应力缓和效果。
本公开的层叠线圈部件可以作为电感器等广泛地应用于各种用途。
附图标记说明
1…层叠线圈部件；2…坯体；4、5…外部电极；6…绝缘体部；7…线圈；11…第一绝缘体层；12…第二绝缘体层；15…线圈导体层；16…连接导体；18…引出部；21…空隙层；31…第一铁氧体浆料层；32…树脂浆料层；33…导电性浆料层；34…第二铁氧体浆料层；41…第一铁氧体浆料层；42…孔；43…连接导体浆料层；44…树脂浆料层；45…导电性浆料层；46…第二铁氧体浆料层；55…导电性浆料层；56…第二铁氧体浆料层；61…第一铁氧体浆料层；63…连接导体浆料层；64…树脂浆料层；65…导电性浆料层；71…第一铁氧体浆料层。

Claims (5)

1.一种层叠线圈部件，包含：
绝缘体部；
线圈，将多个线圈导体层电连接，并被埋设于上述绝缘体部；以及
外部电极，与上述线圈电连接，并被设置于上述绝缘体部的表面，
上述绝缘体部是层叠有第一绝缘体层以及第二绝缘体层的层叠体，
在上述第一绝缘体层上设置有上述线圈导体层以及上述第二绝缘体层，
在上述第一绝缘体层与上述线圈导体层之间设置有空隙层，
当将上述第一绝缘体层的厚度设为a、上述线圈导体层的厚度设为b、上述空隙层的厚度设为c时，
c与b之比(c/b)为0.10以上且0.70以下，
a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下。
2.根据权利要求1所述的层叠线圈部件，其中，
上述线圈导体层的厚度为30μm以上且60μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的层叠线圈部件，其中，
上述第一绝缘体层的厚度为10μm以上且40μm以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠线圈部件，其中，
上述空隙层的厚度为4μm以上且28μm以下。
5.一种设计方法，是层叠线圈部件的设计方法，
上述层叠线圈部件包含：
绝缘体部；
线圈，将多个线圈导体层电连接，并被埋设于上述绝缘体部；以及
外部电极，与上述线圈电连接，并被设置于上述绝缘体部的表面，
上述绝缘体部是层叠有第一绝缘体层以及第二绝缘体层的层叠体，
在上述第一绝缘体层上设置有上述线圈导体层以及上述第二绝缘体层，
在上述第一绝缘体层与上述线圈导体层之间设置有空隙层，
上述设计方法包含如下步骤：
将上述第一绝缘体层的厚度、上述线圈导体层的厚度以及上述空隙层的厚度决定为：
当将上述第一绝缘体层的厚度设为a、上述线圈导体层的厚度设为b、上述空隙层的厚度设为c时，
c与b之比(c/b)为0.10以上且0.70以下的范围内，
a与b之比(a/b)为0.25以上且1.00以下的范围内。
CN202011548381.9A 2019-12-27 2020-12-24 层叠线圈部件 Pending CN113053618A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311698362.8A CN117747247A (zh) 2019-12-27 2020-12-24 层叠线圈部件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-238915 2019-12-27
JP2019238915A JP7184031B2 (ja) 2019-12-27 2019-12-27 積層コイル部品

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311698362.8A Division CN117747247A (zh) 2019-12-27 2020-12-24 层叠线圈部件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113053618A true CN113053618A (zh) 2021-06-29

Family

ID=76508150

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311698362.8A Pending CN117747247A (zh) 2019-12-27 2020-12-24 层叠线圈部件
CN202011548381.9A Pending CN113053618A (zh) 2019-12-27 2020-12-24 层叠线圈部件

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311698362.8A Pending CN117747247A (zh) 2019-12-27 2020-12-24 层叠线圈部件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210202163A1 (zh)
JP (1) JP7184031B2 (zh)
CN (2) CN117747247A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7003889B2 (ja) * 2018-10-10 2022-01-21 株式会社村田製作所 積層セラミック電子部品およびその実装構造

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4963964A (zh) * 1972-10-27 1974-06-20
JPH0465807A (ja) * 1990-07-06 1992-03-02 Tdk Corp 積層型インダクタおよび積層型インダクタの製造方法
JPH10106840A (ja) * 1996-09-27 1998-04-24 Tokin Corp 積層インダクタンス素子
JP2009117664A (ja) * 2007-11-07 2009-05-28 Tdk Corp 積層型インダクタ及びその製造方法
JP2015032791A (ja) * 2013-08-06 2015-02-16 株式会社村田製作所 積層電子部品およびその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6855222B2 (en) * 2002-06-19 2005-02-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing laminated multilayer electronic components
JP5195758B2 (ja) * 2007-09-14 2013-05-15 株式会社村田製作所 積層コイル部品およびその製造方法
WO2010035559A1 (ja) * 2008-09-24 2010-04-01 株式会社村田製作所 積層コイル部品
WO2010084794A1 (ja) * 2009-01-22 2010-07-29 株式会社村田製作所 電子部品及びその製造方法
JP5187858B2 (ja) * 2009-01-22 2013-04-24 日本碍子株式会社 積層型インダクタ
KR101319059B1 (ko) * 2009-06-24 2013-10-17 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 전자 부품 및 그 제조 방법
JP5196038B2 (ja) * 2010-07-16 2013-05-15 株式会社村田製作所 コイル内蔵基板
US20120169444A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Laminated inductor and method of manufacturing the same
JP2013183068A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Murata Mfg Co Ltd 積層型電子部品および積層型電子部品の製造方法
JP6962100B2 (ja) * 2017-09-25 2021-11-05 Tdk株式会社 積層コイル部品
JP7425959B2 (ja) * 2019-07-09 2024-02-01 Tdk株式会社 電子部品

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4963964A (zh) * 1972-10-27 1974-06-20
JPH0465807A (ja) * 1990-07-06 1992-03-02 Tdk Corp 積層型インダクタおよび積層型インダクタの製造方法
JPH10106840A (ja) * 1996-09-27 1998-04-24 Tokin Corp 積層インダクタンス素子
JP2009117664A (ja) * 2007-11-07 2009-05-28 Tdk Corp 積層型インダクタ及びその製造方法
JP2015032791A (ja) * 2013-08-06 2015-02-16 株式会社村田製作所 積層電子部品およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210202163A1 (en) 2021-07-01
JP7184031B2 (ja) 2022-12-06
JP2021108326A (ja) 2021-07-29
CN117747247A (zh) 2024-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11152148B2 (en) Coil component
CN110033930B (zh) 层叠线圈部件
JP7099345B2 (ja) コイル部品
CN113299453B (zh) 线圈部件
CN111009395B (zh) 层叠型电子部件
CN113223851B (zh) 层叠线圈部件
JP2020194807A (ja) 積層型コイル部品
CN113053618A (zh) 层叠线圈部件
CN113380510A (zh) 层叠线圈部件
CN113053620B (zh) 层叠线圈部件
CN113053621B (zh) 层叠线圈部件以及设计方法
JP2020194808A (ja) 積層型コイル部品
CN113053619A (zh) 层叠线圈部件
CN113314313A (zh) 线圈部件
US20230317361A1 (en) Electronic component
JP7230837B2 (ja) 積層コイル部品
US20230317362A1 (en) Electronic component
CN112331443A (zh) 层叠线圈部件
JP2000182833A (ja) 積層フェライトチップインダクタ及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination