CN113394011A - 电感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够降低直流电阻的电感器。电感器具备：坯体，具有包含磁性粉和第一树脂的磁性部；线圈，具有卷绕导体而成的卷绕部以及从卷绕部引出的一对引出部，并且该线圈内包于坯体；以及一对外部电极，在坯体的表面至少与引出部的末端部连接。外部电极包括导电性树脂层和配置在导电性树脂层上的第一覆盖层。导电性树脂层包含导电性粉末和第二树脂而成，在导电性树脂层中包含由与第一覆盖层相同的材质构成的多个导电性金属部。

Description

电感器

技术领域

本发明涉及电感器。

背景技术

在专利文献1中提出如下那样的电感器：在由树脂和金属磁性粒子构成的磁性体中埋入空芯的线圈，具有与线圈的两端部电连接并由包含银(Ag)粒子的导电性树脂形成的端子电极。

专利文献1：日本特开2016－32050号公报

在由包含导电性粒子的导电性树脂构成的外部电极中，与由电镀或者烧结金属构成的外部电极不同，通过导电性粒子彼此接近、接触来确保导电性，所以外部电极本身的直流电阻较高。因此，在使用了由导电性树脂构成的外部电极的电感器中，有直流电阻较高的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供能够降低直流电阻的电感器。

第一方式所涉及的电感器具备：坯体，由包含磁性粉和第一树脂的磁性部构成；线圈，具有卷绕导体而成的卷绕部以及从卷绕部引出的一对引出部，并且该线圈内包于坯体；以及一对外部电极，在坯体的表面至少与引出部的末端部连接。外部电极构成为包括导电性树脂层和配置在导电性树脂层上的第一覆盖层。导电性树脂层包含导电性粉末和第二树脂而成，在导电性树脂层中包含由与第一覆盖层相同的材质构成的多个导电性金属部。

根据本发明的一方式，能够提供能够降低直流电阻的电感器。

附图说明

图1是从上表面侧观察实施例1的电感器的局部透过立体图。

图2是实施例1的电感器的图1的a－a线处的剖视图。

图3是实施例1的电感器的图2的A部分的局部放大剖视图。

图4是实施例2的电感器的剖视图。

图5是实施例2的电感器的图4的B部分的局部放大剖视图。

图6是实施例3的电感器的剖视图。

附图标记说明：100、110、120…电感器，10…坯体，30…线圈，40…外部电极。

具体实施方式

电感器具备：坯体，具有包含磁性粉和第一树脂的磁性部；线圈，具有卷绕导体而成的卷绕部以及从卷绕部引出的一对引出部，并且该线圈内包于坯体；以及一对外部电极，在坯体的表面至少与引出部的末端部连接。外部电极构成为包括导电性树脂层和配置在导电性树脂层上的第一覆盖层。导电性树脂层包含导电性粉末和第二树脂而构成，在导电性树脂层中包含由与第一覆盖层相同的材质构成的多个导电性金属部。

通过在导电性树脂层中配置导电性金属部，导电性树脂层中的导电性粉末彼此的接触增加，从而线圈的引出部与外部电极之间的连接电阻进一步降低。

也可以：导电性金属部将引出部的末端部与第一覆盖层直接连接。通过利用设置于导电性树脂层的导电性金属部将引出部的末端部与第一覆盖层直接连接，从而线圈的引出部与外部电极之间的连接电阻进一步降低，并且外部电极向坯体的粘接强度也提高。

也可以：配置外部电极的坯体的表面具有磁性粉露出的磁性粉露出部，露出的磁性粉的至少一部分与第一覆盖层由导电性金属部连接。通过利用设置于导电性树脂层的导电性金属部将坯体与第一覆盖层直接连接，从而坯体与外部电极之间的粘接强度提高。

也可以：导电性金属部配置为枝状。通过将导电性金属部形成为枝状，从而能够在导电性树脂层中容易地配置将线圈的引出部与外部电极直接连接的导电性金属部。

外部电极可以还包括配置在第一覆盖层上的第二覆盖层。通过使外部电极具有第二覆盖层，从而向基板的安装时的可靠性进一步提高。

坯体可以具有底面以及与底面相邻且相互对置的端面，外部电极可以至少配置于底面以及端面。通过遍及坯体的至少两个面配置外部电极，从而安装时的向基板的粘接强度进一步提高。

引出部的末端部可以在坯体的端面露出。由此能够容易地形成引出部。

第一树脂的种类可以与第二树脂的种类不同。另外，第一树脂可以包含热固性树脂，第二树脂可以包含热塑性树脂。由此，能够更容易地在导电性树脂层形成导电性金属部。

第一覆盖层可以包含镍，第二覆盖层可以包含锡。另外，第一覆盖层的厚度可以在100μm以下。由此，能够利用第一覆盖层容易地连接线圈的引出部与外部电极。

在本说明书中“工序”一词不仅是独立的工序，即使在不能够与其它的工序明确地区分的情况下，只要能够实现该工序的所期望的目的，则包含于本用语。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是用于将本发明的技术思想具体化的、例示电感器的实施方式，本发明并不限定于以下所示的电感器。另外，并不将权利要求书所示的部件限定于实施方式的部件。特别是实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、及其相对的配置等，只要没有特别特定的记载，则并不将本发明的范围限定于此，而仅是说明例。此外，在各图中，对同一位置附加同一附图标记。虽然考虑要点的说明或者理解的容易性，为了方便而划分实施方式来示出，但能够进行不同的实施方式所示的构成的局部的置换或者组合。在实施例2及其之后，省略对与实施例1相同的事项的记述，仅对不同点进行说明。特别是，并不在每个实施方式中依次提及相同的构成所带来的相同的作用效果。

【实施例】

以下，通过实施例对本发明进行具体的说明，但本发明并不限定于这些实施例。

(实施例1)

参照图1～图3对实施例1的电感器进行说明。图1是从上表面侧观察电感器100的局部透过示意立体图。图2是通过电感器100的图1中的a－a线并与底面以及上表面正交的面上的示意剖视图。图3是图2的A部分的局部放大示意剖视图。

如图1所示，电感器100具备：坯体10，具有包含磁性粉和第一树脂的磁性部；线圈30，内包于坯体10；以及外部电极40，配置于坯体10的表面并与线圈30电连接。坯体10具有安装面侧的底面12、在高度方向(T方向)上与底面12对置的上表面14、与底面12相邻且大致正交、且相互在长度方向(L方向)上对置的两个端面16、与底面12以及端面16相邻且大致正交、且相互在宽度方向(W方向)上对置的两个侧面18。线圈30具有绕卷轴N卷绕导体而成的卷绕部32以及从卷绕部32引出的一对引出部34，使引出部34的末端部分别在坯体10的端面16露出，并且线圈30内包于坯体10。一对外部电极40分别遍及坯体10的底面12、端面16、上表面14以及侧面18的五个面而配置，并且在端面16与从端面16露出的线圈30的引出部34的末端部连接。此外，在图1中，有使用虚线作为用于表示曲面的辅助线的情况。

如图2所示，依次层叠导电性树脂层42、第一覆盖层44以及第二覆盖层46构成外部电极40。导电性树脂层42通过对坯体10的表面给予包含导电性粉末和第二树脂的导电性树脂组成物而形成，并且与在端面16露出的线圈的引出部34的末端部电连接。导电性粉末例如可以包含银(Ag)粒子。Ag粒子的体积平均粒径例如可以在10nm以上且100μm以下。导电性粉末可以包含纳米尺寸的Ag粒子，可以包含微米尺寸的Ag粒子，也可以包含双方。另外，第二树脂例如可以包含丙烯酸树脂等热塑性树脂。第一覆盖层44例如可以包含镍，通过电镀处理形成在导电性树脂层42上。第二覆盖层46例如可以包含锡，通过电镀处理形成在第一覆盖层上。

在图3中示意性地示出引出部34的末端部与外部电极40的连接状态。如图2以及3所示，从在端面16露出的引出部34的末端部除去覆盖层24，导体22在端面16露出。在露出的导体22的表面配置导电性树脂层42。导电性树脂层42包含导电性粉末62和第二树脂64而成，并且进一步包含导电性金属部66。导电性金属部66例如以分支为枝状的形状在导电性树脂层42中形成多个。在导电性树脂层42中，除了通过导电性粉末62彼此的接近、接触而将导体22与第一覆盖层44电连接之外，导电性金属部66将导体22与第一覆盖层44直接连接。例如如以下那样形成枝状的导电性金属部66。在形成导电性树脂层42时，由于第二树脂的固化收缩、热收缩等而形成空隙。这里，也可以通过对导电性树脂层42照射激光除去第二树脂的一部分来形成导电性树脂层42的空隙。其后，可以在通过电镀处理形成第一覆盖层44时，通过使构成第一覆盖层44的金属在导电性树脂层42的空隙进行电镀生长，来形成枝状的导电性金属部66。即，可以与第一覆盖层44一体地形成导电性金属部66。导电性金属部66也可以在导电性树脂层42中配置为网眼状。配置为网眼状的导电性金属部66可以沿着导电性粉末62的粒子间的界面配置。在一方式中，可以导电性树脂层42构成为：包含导电性粉末和第二树脂而形成为多孔结构，在多孔结构的空隙配置将构成线圈的导体与第一覆盖层直接连接的导电性金属部66。此外，也可以通过使导电性树脂层42形成为多孔结构，从而增加导电性粉末62彼此的接触，降低连接电阻。导电性金属部66的至少一部分既可以将引出部34的末端部与第一覆盖层44直接连接，也可以不直接连接。优选在导电性树脂层42中分散地形成导电性金属部66，优选分支较多地形成各导电性金属部66。

导电性树脂层42的厚度例如可以在50nm以上且100μm以下，或者在1μm以上且20μm以下。第一覆盖层的厚度例如可以在30μm以下，可以在0.5μm以上且15μm以下。第二覆盖层的厚度例如可以在50μm以下，可以在1μm以上且30μm以下。

如图2所示，形成线圈30的导体22在表面具有覆盖层24，与导体的延伸方向(长度方向)正交的剖面的形状可以是由厚度以及宽度规定的大致矩形形状。导体的厚度例如可以在0.01mm以上且1mm以下。导体的宽度例如可以在0.1mm以上且2mm以下。导体剖面的纵横比(宽度/厚度)例如可以在1/1以上，或者在1/1以上且30/1以下。另外，覆盖导体22的覆盖层24由厚度例如在2μm以上且20μm以下的聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等绝缘性树脂形成。为了防止卷绕部的解卷，也可以在覆盖层24的表面进一步设置包含热塑性树脂或者热固性树脂等自熔接成分的熔接层，也可以其厚度形成为1μm以上且8μm以下。

对于线圈30的卷绕部32而言，漩涡状地卷绕为导体的两端位于最外周部，由导体的宽度规定的一个面成为外周侧，另一个面成为内周侧，并且卷绕为在最内周部连接且使由导体的厚度规定的面相互对置的上下两段(所谓的α卷绕)。线圈30以卷绕部32的卷轴N与坯体10的底面12以及上表面14大致正交的方式内包于坯体10。

如图1以及图2所示，引出部34使其前端部从卷绕部32的上表面14侧的上段的最外周部朝向坯体的一个侧面18引出，使由导体22的宽度规定的面在坯体10的端面16露出。引出部34使其前端部从卷绕部32的底面12侧的下段的最外周部朝向坯体的一个侧面18引出，使由导体22的宽度规定的面在坯体10的端面16露出。从自端面16露出的导体22的表面除去覆盖层24。

坯体10可以具有大致长方体形状。对于坯体10的大小而言，长度L例如在1mm以上且3.4mm以下，优选在1mm以上且3mm以下，宽度W例如在0.5mm以上且2.7mm以下，优选在0.5mm以上且2.5mm以下，高度T例如在0.5mm以上且2mm以下，优选在0.5mm以上且1.5mm以下。作为坯体的大小，具体而言，L×W×T例如可以为1mm×0.5mm×0.5mm、1.6mm×0.8mm×0.8mm、2mm×1.2mm×1mm、2.5mm×2mm×1.2mm。

构成坯体10的磁性部由含有磁性粉和第一树脂的复合材料形成。作为磁性粉，能够使用Fe、Fe－Si、Fe－Ni、Fe－Si－Cr、Fe－Si－Al、Fe－Ni－Al、Fe－Ni－Mo、Fe－Cr－Al等铁系的金属磁性粉、其它的组成系的金属磁性粉、非晶体等的金属磁性粉、表面被玻璃等绝缘层覆盖的金属磁性粉、使表面改质的金属磁性粉、纳米等级的微小的金属磁性粉末。另外，作为第一树脂，能够使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固性树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、液晶聚合物等热塑性树脂。复合材料中的磁性粉的填充率例如在50质量％以上且85质量％以下，优选在60质量％以上且85质量％以下或者在70质量％以上且85质量％以下。

可以在坯体10的表面配置有保护层。保护层既可以配置在配置外部电极的区域以外的坯体的表面，也可以配置在引出部的末端部露出的区域以外的坯体的表面。保护层例如可以包含树脂而构成。作为构成保护层的树脂，能够使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固性树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂。保护层也可以包含填料。作为填料，能够使用氧化硅、氧化钛等非导电性填料。例如通过将包含树脂和填料的树脂组成物通过涂覆、浸渍等方法给予至坯体的表面，并根据需要使所给予的树脂固化，来形成保护层。保护层也可以由无机材料形成。另外，保护层也可以形成在后述的磁性粉露出区域以外的区域。

也可以对坯体10给予标记(未图示)。标记例如可以给予至坯体的上表面14的从卷绕部32的下段引出引出部34的一侧，表示电感器的极性。例如利用打印、激光刻印等给予标记。

例如，能够通过包括以下工序的制造方法制造电感器100：将导体成形为所希望的形状并形成线圈的线圈形成工序；通过将形成的线圈按照使引出部的末端部露出的方式埋设于包含磁性粉和树脂的复合材料并利用金属模具等进行加压来成形坯体的坯体形成工序；以及包括在坯体的表面露出的引出部的末端部上形成导电性树脂层和在导电性树脂层上形成第一覆盖层的外部电极形成工序。为了形成枝状的导电性金属部，如下那样来形成即可：涂覆导电性树脂膏，在使其固化时，使第二树脂收缩来形成空隙，其后，在利用电镀处理形成第一覆盖层时，也使电镀在导电性树脂层42的空隙生长。

(实施例2)

参照图4以及图5对实施例2的电感器进行说明。图4是电感器110的示意剖视图。图5是图4的B部分的局部放大示意剖视图。在实施例2的电感器110中，除了在坯体的表面的一部分设置磁性粉露出区域，在磁性粉露出区域也形成外部电极以外，构成为与实施例1的电感器100相同。

如图4所示，在电感器110中，遍及坯体的底面12的一部分、上表面14的一部分、侧面18的一部分以及端面16形成磁性粉露出区域52，在磁性粉露出区域52上配置外部电极40。在坯体的表面，除了磁性粉露出区域52之外，还形成磁性粉未露出区域54。也可以在磁性粉未露出区域54配置有保护层。

例如通过对坯体的所希望的区域实施激光照射等来形成磁性粉露出区域52。另外，也可以通过对坯体的所希望的区域实施喷砂等来形成磁性粉露出区域52。在磁性粉露出区域52中，可以除去覆盖磁性粉的绝缘层的至少一部分，使构成磁性粉的金属粒子的表面露出。另外，在磁性粉露出区域52中，也可以除去构成坯体的第一树脂的一部分，使磁性粉在坯体表面露出。

在图5中示意性地示出磁性粉露出区域52与外部电极40的连接状态。如图5所示，在磁性粉露出区域52上配置导电性树脂层42。导电性树脂层42包含导电性粉末62、第二树脂64以及导电性金属部66。导电性金属部66将磁性粉露出区域52的磁性粉与第一覆盖层44连接。在一方式中，导电性树脂层42可以构成为：包含导电性粉末和第二树脂而形成为多孔结构，在多孔结构的空隙配置将构成坯体的磁性粉与第一覆盖层连接的导电性金属部66。在磁性粉露出区域52中，由于表面粗糙度变大，所以锚定效果提高。并且，磁性粉与第一覆盖层直接连接。由此，外部电极40相对于坯体的粘接强度提高。此外，在磁性粉露出区域中，导电性金属部也可以并不一定将磁性粉与第一覆盖层连接，在该情况下也能够降低直流电阻。

(实施例3)

参照图6对实施例3的电感器进行说明。图6是电感器120的示意剖视图。在实施例3的电感器120中，除了外部电极不配置在上表面14以及侧面18，而配置于底面12的一部分以及端面16的一部分以外，构成为与实施例1的电感器100相同。

在电感器120中，遍及底面12的一部分以及端面16的一部分配置外部电极40。由此，能够减小在向基板安装时形成的圆角，能够进行更高密度的安装。

在上述的电感器中，对至少遍及坯体的底面以及端面配置外部电极的情况进行了说明，但也可以仅配置在坯体的底面。也可以导体的延伸方向的端面在坯体的侧面露出。也可以引出部的末端部不在坯体的端面露出，而在坯体的底面露出。虽然导体的与延伸方向正交的剖面为矩形形状，但并不限定于矩形形状，也可以对角部进行倒角，也可以各边由半圆、半椭圆等曲线构成。从卷轴方向观察线圈的卷绕部的形状也可以是长圆形以外的形状，例如也可以是圆形、椭圆形、进行了倒角的多边形等。可以在坯体的底面的未配置外部电极的区域形成有凹部(托脚)。设置于坯体底面的凹部也可以在从宽度W方向观察时高度T方向的形状为半圆形状。

Claims (11)

1.一种电感器，具备：

坯体，具有包含磁性粉和第一树脂的磁性部；

线圈，具有卷绕导体而成的卷绕部以及从上述卷绕部引出的一对引出部，上述线圈内包于上述坯体；以及

一对外部电极，在上述坯体的表面至少与上述引出部的末端部连接，

上述外部电极包括导电性树脂层和配置在上述导电性树脂层上的第一覆盖层，

上述导电性树脂层包含导电性粉末和第二树脂而成，

在上述导电性树脂层中包含由与上述第一覆盖层相同的材质构成的多个导电性金属部。

2.根据权利要求1所述的电感器，其中，

上述导电性金属部将上述引出部的末端部与上述第一覆盖层直接连接。

3.根据权利要求1或者2所述的电感器，其中，

配置上述外部电极的坯体的表面具有上述磁性粉露出的磁性粉露出部，

露出的上述磁性粉的至少一部分与上述第一覆盖层由上述导电性金属部连接。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电感器，其中，

上述导电性金属部配置为枝状。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的电感器，其中，

上述外部电极还包括配置在上述第一覆盖层上的第二覆盖层。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的电感器，其中，

上述坯体具有底面以及端面，上述端面与上述底面相邻且上述端面相互对置，

上述外部电极至少配置于上述底面以及上述端面。

7.根据权利要求6所述的电感器，其中，

上述引出部的末端部在上述端面露出。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的电感器，其中，

上述第一树脂的种类与上述第二树脂的种类不同。

9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的电感器，其中，

上述第一树脂包含热固性树脂，上述第二树脂包含热塑性树脂。

10.根据权利要求1～5中的任意一项所述的电感器，其中，

上述第一覆盖层包含镍，上述第二覆盖层包含锡。

11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的电感器，其中，

上述第一覆盖层的厚度在100μm以下。

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