CN113496812B - 电感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供外部电极向主体固定的强度优异的电感器。该电感器具备：线圈，其具有卷绕导体而成的卷绕部和从卷绕部引出的一对引出部；主体，其内包线圈，并包括包含金属粒子和第一树脂的磁性部；以及一对外部电极，其配置于主体的表面。主体在其表面具有暴露金属粒子的金属粒子暴露区域。外部电极包括导电性树脂层和配置于导电性树脂层上的第一镀层。导电性树脂层至少配置于金属粒子暴露区域上。第一镀层具有包覆导电性树脂层的第一包覆区域、和与第一包覆区域连续配置并至少延伸至金属粒子暴露区域的第一延伸区域。第一镀层通过第一延伸区域与金属粒子暴露区域的金属粒子的至少一部分连接。

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，提出了一种电感器，其在由树脂和金属磁性粒子构成的磁性体中埋入有空芯的线圈，并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外部电极。
专利文献1：日本特开2016-32050号公报
由包含Ag粒子的导电性树脂形成的外部电极利用树脂粘合于主体，因此有时由于使用电感器的环境而导致外部电极相对于主体的固定强度不足。
发明内容
本发明的一个方式以提供外部电极向主体固定的强度优异的电感器为目的。
第一方式涉及一种电感器，其具备：线圈，其具有卷绕导体而成的卷绕部和从卷绕部引出的一对引出部；主体，其内包线圈，并包括包含金属粒子和第一树脂的磁性部；以及一对外部电极，其配置于主体的表面。主体在其表面具有使金属粒子暴露的金属粒子暴露区域。外部电极包括导电性树脂层和配置于导电性树脂层上的第一镀层。导电性树脂层至少配置于金属粒子暴露区域上。第一镀层具有包覆导电性树脂层的第一包覆区域、和与第一包覆区域连续配置并至少延伸至金属粒子暴露区域的第一延伸区域。第一镀层在第一延伸区域处与金属粒子暴露区域的金属粒子的至少一部分连接。
根据本发明的一个方式，能够提供外部电极向主体固定的强度优异的电感器。
附图说明
图1是从上表面侧观察实施例1的电感器的局部透视立体图。
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2的电感器的剖视图。
图4是实施例3的电感器的剖视图。
图5是实施例4的电感器的剖视图。
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一对引出部；主体，其内包线圈，并包括包含金属粒子和第一树脂的磁性部；以及一对外部电极，其配置于主体的表面。主体在其表面具有使金属粒子暴露的金属粒子暴露区域。外部电极包括导电性树脂层和配置于导电性树脂层上的第一镀层。导电性树脂层至少配置于金属粒子暴露区域上。第一镀层具有包覆导电性树脂层的第一包覆区域、和与第一包覆区域连续配置并至少延伸至金属粒子暴露区域的第一延伸区域。第一镀层在第一延伸区域处与金属粒子暴露区域的金属粒子的至少一部分连接。
外部电极包括导电性树脂层和第一镀层，包覆导电性树脂层的第一镀层与在金属粒子暴露区域暴露的金属粒子直接连接，由此第一镀层向主体固定的强度提高，外部电极向主体固定的强度提高。另外，构成第一镀层的导电性金属通过金属键合来与主体表面的金属粒子连接，由此第一镀层向主体固定的强度进一步提高。
外部电极可以还包括配置于第一镀层上的第二镀层。第二镀层可以具有包覆第一镀层的第二包覆区域、和与第二包覆区域连续配置的第二延伸区域。第二镀层的第二延伸区域可以包覆金属粒子暴露区域的局部，并与金属粒子暴露区域的金属粒子的至少一部分连接。除了第一镀层之外，第二镀层通过金属键合与在金属粒子暴露区域暴露的金属粒子连接，由此外部电极向主体固定的强度进一步提高。
主体可以在其表面具有与金属粒子暴露区域连续的金属粒子未暴露区域，第二镀层的第二延伸区域可以延伸至金属粒子未暴露区域。由此，由于通过第二镀层和第一镀层包覆金属粒子暴露区域，所以能够更长期地维持耐湿性能。第二延伸区域的延伸方向的长度的最小值可以为3μm以上。另外，第二镀层可以包含锡。
主体可以在其表面具有与金属粒子暴露区域连续的金属粒子未暴露区域，第一镀层的第一延伸区域可以延伸至金属粒子未暴露区域。由此，更有效地包覆导电性树脂层，外部电极向主体固定的强度进一步提高。第一延伸区域的延伸方向的长度的最小值可以为50μm以上。另外，第一镀层可以包含镍。并且，导电性树脂层可以包含导电性粉末和第二树脂。
金属粒子暴露区域可以为激光的被照射区域。由此，在金属粒子在表面具有绝缘包覆的情况下，能够从金属粒子的表面更有效地除去绝缘包覆。金属粒子暴露区域可以配置于主体的端面、以及与端面连续的底面的局部、与端面连续的上表面的局部和与端面连续的侧面的局部。外部电极跨主体的5个面配置，由此外部电极向主体固定的强度进一步提高。
在本说明书中，“工序”这一用语不仅仅包括独立的工序，即便是无法与其他工序明确区分的情况下，如果能够实现该工序所期望的目的，那么也被涵盖于该用语中。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了用于将本发明的技术思想具体化的电感器，本发明并不限定于以下所示的电感器。应予说明，绝非是将权利要求书所示的部件限定为实施方式的部件。特别是对于实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等而言，只要没有特别明确的记载，就不代表将本发明的范围仅限定于此的主旨，其只不过是单纯的说明例。此外，在各图中对于相同位置标注相同附图标记。考虑要点的说明或者理解的容易性，为了方便而分实施方式进行表示，但能够进行不同实施方式所示的构成部分的替换或者组合。从实施例2开始省略与实施例1共有技术特征的记述，仅对不同点进行说明。特别是，并不会针对每个实施方式依次提及相同结构的相同作用效果。
【实施例】
以下，虽结合实施例对本发明具体进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1)
参照图1和图2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的局部透视示意立体图。图2是穿过电感器100的图1中的a-a线并与底面和上表面正交的面的示意剖视图。
如图1所示，电感器100具备：线圈30；主体10，其内包线圈30，并包括磁性部，该磁性部包含在表面具有绝缘包覆的金属粒子和第一树脂；以及外部电极40，其配置于主体10的表面，并与线圈30电连接。主体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邻接且大致正交，相互在长度方向(L方向)上对置的两个端面16；以及与底面12和端面16邻接且大致正交，相互在宽度方向(W方向)上对置的两个侧面18。线圈30具有绕卷绕轴线N卷绕导体而成的卷绕部32和从卷绕部32引出的一对引出部34。引出部34的局部在主体10的端面16上分别与一对外部电极连接。一对外部电极40分别跨主体10的底面12的局部、上表面14的局部、侧面18的局部以及端面16这5个面配置。此外，在图1中，作为用于表示曲面的辅助线有时使用虚线。
主体10的表面由金属粒子未暴露区域62和除此以外的金属粒子暴露区域构成。在图1和图2中，金属粒子暴露区域跨底面12的局部、上表面14的局部、侧面18的局部以及端面16连续形成。另外，金属粒子未暴露区域62跨主体10的底面12的局部、侧面18的局部以及上表面14的局部连续，并以包围主体10的方式形成。在金属粒子暴露区域，构成主体10的第一树脂和金属粒子的表面的绝缘包覆的局部分别被除去，金属粒子在主体10的表面暴露。另外，在金属粒子暴露区域，也可以使暴露的金属粒子彼此局部连结而形成金属粒子间的网络构造。在金属粒子暴露区域，也可以表面粗糙度大于金属粒子未暴露区域62。金属粒子暴露区域例如通过朝向主体表面的所希望的区域照射激光而形成。另外，金属粒子暴露区域只要通过能够除去主体表面的第一树脂和金属粒子的表面的绝缘包覆的方法形成即可，也可以通过喷砂等形成。金属粒子未暴露区域62可以为主体表面的第一树脂和金属粒子的表面的绝缘包覆未被除去的区域，可以为未被照射激光的区域，也可以为后述的配置有保护层的区域。
如2所示，外部电极40通过导电性树脂层42、第一镀层44以及第二镀层46依次从主体侧开始层叠而构成。导电性树脂层42例如也可以通过将包含导电性粉末和第二树脂的导电性树脂浆料赋予在主体10的表面并固化而形成。导电性树脂层42与线圈的引出部34的局部电连接。导电性粉末例如也可以包含银(Ag)粒子。另外，第二树脂例如也可以包含环氧树脂等热固性树脂。第一镀层44例如也可以包含通过镀敷处理形成在导电性树脂层42上的镍层。第二镀层46例如也可以包含通过镀敷处理形成在第一镀层上的锡层。
外部电极40的导电性树脂层42配置在主体10的金属粒子暴露区域上。导电性树脂层42向主体10粘合的粘合力源于供导电性树脂层所包含的第二树脂粘合的金属粒子暴露区域的表面粗糙度。在金属粒子暴露区域，第一树脂的局部被除去而表面粗糙度增大，因此外部电极向主体固定的强度提高。第一镀层44包覆导电性树脂层42的整体，并进一步延伸至金属粒子暴露区域。第一镀层44具有包覆导电性树脂层42的第一包覆区域、和与第一包覆区域连续并延伸至金属粒子暴露区域的第一延伸区域。第一镀层44在第一延伸区域与在金属粒子暴露区域暴露的金属粒子直接连接。第一镀层44通过镀敷处理形成，并与金属粒子进行金属键合而连接。由此，外部电极向主体固定的强度提高。
在图2中，第二镀层46包覆第一镀层44的整体，并进一步延伸至金属粒子暴露区域。第二镀层46具有包覆第一镀层44的第二包覆区域、和与第二包覆区域连续并延伸至金属粒子暴露区域的第二延伸区域。第二镀层46在第二延伸区域与在金属粒子暴露区域暴露的金属粒子直接连接。第二镀层46通过镀敷处理形成，并与金属粒子进行金属键合而与金属粒子连接。由此，外部电极向主体固定的强度提高。在图2中，虽第二镀层46具有第二延伸区域，但第二镀层46也可以仅由包覆第一镀层的至少局部的第二包覆层构成。
导电性树脂层42的厚度例如可以为3μm以上且60μm以下。导电性树脂层42的厚度可以在各个面上以大致均匀的厚度配置，也可以在各个面上以不同厚度配置。导电性树脂层42例如也可以形成为端面16的厚度比底面12、侧面18以及上表面14的厚度薄。第一镀层44的厚度例如可以为3μm以上且15μm以下，可以为在各个面上以大致均匀的厚度配置，也可以在各个面上以不同厚度配置。另外，上表面14、侧面18以及底面12上的第一镀层44的第一延伸区域的在延伸方向上的长度的最小值D12例如可以为50μm以上，也可以为75μm以上。第二镀层46的厚度例如可以为3μm以上且15μm以下，可以为在各个面上以大致均匀的厚度配置，也可以在各个面上以不同厚度配置。另外，上表面14、侧面18以及底面12上的第二镀层46的第二延伸区域的在延伸方向上的长度的最小值D23例如可以为3μm以上，可以为与第二镀层46的厚度相同程度，也可以不同。
如图2所示，形成线圈30的导体22在表面具有包覆层24，导体的与延伸方向(长度方向)正交的截面的形状可以为由厚度和宽度规定的大致矩形。导体的厚度例如可以为0.01mm以上且1mm以下。导体的宽度例如可以为0.1mm且以上2mm以下。导体截面的宽厚比(宽度/厚度)例如可以为1以上、或者1以上且30以下。另外，包覆导体22的包覆层24可以由厚度例如为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。在包覆层24的表面也可以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。熔接层的厚度也可以为1μm以上且8μm以下。通过具有熔接层而能够抑制卷绕部的松卷。
线圈30是导体在上下2层进行了α形卷绕的线圈。对于α形卷绕出的线圈而言，线圈30具有：导体在上层从外周朝向内周以漩涡状卷绕，在最内周与下层连接，并从内周朝向外周以漩涡状卷绕出的由上下2层构成的卷绕部32；和从上下的最外周分别引出的一对引出部34。线圈30以使卷绕部32的卷绕轴线N与主体10的底面12和上表面14大致正交的方式被内包于主体10。
如图1和图2所示，一个引出部34将其局部在主体的一个端面16暴露。另一个引出部34将其局部在主体的另一个端面16暴露。从端面16暴露的引出部34的局部，从导体22的表面除去包覆层24。
主体10可以具有大致长方体形状。对于主体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。作为主体的大小，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。
构成主体10的磁性部由含有金属粒子和第一树脂的复合材料形成。作为金属粒子，使用Fe、Fe-Si、Fe-Ni、Fe-Si-Cr、Fe-Si-Al、Fe-Ni-Al、Fe-Ni-Mo、Fe-Cr-Al等铁系金属磁性粒子、其他组合系金属磁性粒子、非晶体等金属磁性粒子、表面由玻璃等绝缘层包覆的金属磁性粒子、使表面改了性的金属磁性粒子、纳米级的微小的金属磁性粒子。另外，作为第一树脂，使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、苯酚树脂等热固性树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、液晶聚合物等热塑性树脂。在电感器的截面上，规定的面积中的金属粒子的面积比例例如为50％以上且85％以下，优选为60％以上且85％以下或者70％以上且85％以下。金属粒子的面积比例能够在穿过电感器的中心且长边方向(L方向)的截面的中央部的规定的面积中，根据金属粒子的直径的平均值求出。
在主体10的表面也可以配置有保护层。保护层可以配置于主体的除供外部电极配置的区域以外的表面，也可以配置于主体的除引出部的局部暴露的区域以外的表面。保护层例如可以构成为包含树脂。作为构成保护层的树脂，使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、苯酚树脂等热固性树脂、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，使用氧化硅、氧化钛等不导电性填料。保护层例如通过涂覆、浸渍等手段将包含树脂和填料的树脂组合物赋予在主体的表面，并根据需要将赋予的树脂进行固化而形成。
也可以对主体10赋予标记(未图示)。标记例如可以被赋予在主体的上表面14的从卷绕部32的下层将引出部34引出这侧，并示出电感器的极性。标记例如以印刷、激光雕刻等方式赋予。
电感器100例如能够通过如下制造方法进行制造，该制造方法包括：将导体成型为所希望的形状而形成线圈的线圈形成工序；以使引出部的局部暴露的方式将形成的线圈埋设于包含金属粒子和树脂的复合材料，并利用模具等进行加压由此成型主体的主体形成工序；在主体的表面的局部形成金属粒子暴露区域并且将引出部的局部的包覆层剥离的金属粒子暴露工序；以及在主体的表面暴露的引出部的局部上形成导电性树脂层之后，在导电性树脂层上形成第一镀层的外部电极形成工序。
(实施例2)
参照图3对实施例2的电感器进行说明。图3是电感器110的示意剖视图。实施例2的电感器110构成为除了外部电极未配置于主体的上表面和侧面，跨底面的局部和端面的局部进行配置以外，与实施例1的电感器100相同。
在电感器110中，上表面14上的金属粒子未暴露区域62大于底面12上的金属粒子未暴露区域62，上表面14由金属粒子未暴露区域62覆盖。另外，侧面由金属粒子未暴露区域62覆盖。在电感器110中，跨端面16和底面12的局部形成有金属粒子暴露区域。
外部电极40跨底面12的局部和端面16连续配置即可，也可以配置于侧面18。外部电极40以L字形配置，由此能够减小向基板安装时形成的圆角，从而能够实现更高密度的安装。端面16上的第一镀层44的第一延伸区域的在延伸方向上的长度的最小值D12例如可以为50μm以上，也可以为75μm以上。另外，端面16上的第二镀层46的第二延伸区域的在延伸方向上的长度的最小值D23例如可以为3μm以上，可以为与第二镀层46的厚度相同程度，也可以不同。
(实施例3)
参照图4对实施例3的电感器进行说明。图4是电感器120的剖视图。实施例3的电感器120构成为除了外部电极40的第二镀层46延伸至金属粒子未暴露区域62以外，与实施例1的电感器100相同。
在电感器120中，第二镀层46延伸至金属粒子未暴露区域的局部，由此能够更长期地维持耐湿性能。在图4中，第一镀层44的第一延伸区域配置为与金属粒子未暴露区域62接触，第二镀层46不与金属粒子暴露区域连接，但第二镀层46也可以包括与金属粒子暴露区域连接的第二延伸区域。在电感器120中，在第二镀层46延伸的金属粒子未暴露区域，可以不配置保护层。
(实施例4)
参照图5对实施例4的电感器进行说明。图5是电感器130的剖视图。实施例4的电感器130构成为除了外部电极40的第一镀层44和第二镀层46延伸至金属粒子未暴露区域62以外，与实施例1的电感器100相同。
在电感器130中，第一镀层44和第二镀层46延伸至金属粒子未暴露区域的局部，由此能够更长期地维持耐湿性能。
在上述电感器中，第一镀层为镍，第二镀层为锡，但并不局限于这些金属，也可以为从铜和银中选择出的金属。另外，第一镀层和第二镀层也可以由相同的金属形成。并且，也可以在第二镀层之上形成第三镀层。
对外部电极至少跨主体的底面和端面配置的情况进行了说明，但外部电极也可以仅配置于主体的底面。
引出部也可以不在主体的端面暴露，而在主体的底面暴露。
导体的与延伸方向正交的截面为矩形，但并不限于矩形，可以角部被倒角，也可以边由半圆、半椭圆等的曲线构成。
从卷绕轴线方向观察线圈的卷绕部的形状也可以为除长圆形以外的形状，例如圆形、椭圆形、被倒角的多边形等。
构成导电性树脂层的导电性粉末可以包含Ag粒子。Ag粒子的体积平均粒径例如可以为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。
保护层也可以代替包含填料和树脂的树脂组合物，由水玻璃等无机材料形成。也可以在主体的底面的未配置有外部电极的区域形成凹部(Standoff)。
在从宽度W方向观察时，设置于主体底面的凹部的高度T方向的形状也可以为半圆形。
附图标记说明
100、110、120、130…电感器；10…主体；30…线圈；40…外部电极；12…底面；14…上表面；16…端面；18…侧面；22…导体；24…包覆层；42…导电性树脂层；44…第一镀层；46…第二镀层；62…金属粒子未暴露区域。

Claims (12)

1.一种电感器，其中，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一对引出部；
主体，其内包所述线圈，并包括包含金属粒子和第一树脂的磁性部；以及
一对外部电极，其配置于所述主体的表面，
所述主体在其表面具有使所述金属粒子暴露的金属粒子暴露区域，
所述外部电极包括导电性树脂层和直接配置于所述导电性树脂层上的第一镀层，
所述导电性树脂层至少直接配置于所述金属粒子暴露区域上，
所述第一镀层具有包覆所述导电性树脂层的第一包覆区域、和与所述第一包覆区域连续配置并至少延伸至所述金属粒子暴露区域的第一延伸区域，所述第一镀层与所述金属粒子暴露区域的金属粒子的至少一部分直接连接。
2.根据权利要求1所述的电感器，其中，
所述外部电极还包括配置于所述第一镀层上的第二镀层，
所述第二镀层具有包覆所述第一镀层的第二包覆区域、和与所述第二包覆区域连续配置的第二延伸区域。
3.根据权利要求2所述的电感器，其中，
所述主体在其表面具有与所述金属粒子暴露区域连续的金属粒子未暴露区域，
所述第二镀层的所述第二延伸区域延伸至所述金属粒子未暴露区域。
4.根据权利要求2或3所述的电感器，其中，
所述第二延伸区域的在延伸方向上的长度的最小值为3μm以上。
5.根据权利要求2或3所述的电感器，其中，
所述第二镀层包含锡。
6.根据权利要求2或3所述的电感器，其中，
所述第二延伸区域包覆所述金属粒子暴露区域的局部，并与所述金属粒子暴露区域的金属粒子的至少一部分连接。
7.根据权利要求1～3中的任一项所述的电感器，其中，
所述主体在其表面具有与所述金属粒子暴露区域连续的金属粒子未暴露区域，
所述第一镀层的所述第一延伸区域延伸至所述金属粒子未暴露区域。
8.根据权利要求1～3中的任一项所述的电感器，其中，
所述第一延伸区域的在延伸方向上的长度的最小值为50μm以上。
9.根据权利要求1～3中的任一项所述的电感器，其中，
所述导电性树脂层包含导电性粉末和第二树脂。
10.根据权利要求1～3中的任一项所述的电感器，其中，
所述第一镀层包含镍。
11.根据权利要求1～3中的任一项所述的电感器，其中，
所述金属粒子暴露区域为激光的被照射区域。
12.根据权利要求1～3中的任一项所述的电感器，其中，
所述金属粒子暴露区域配置于所述主体的端面、以及与所述端面连续的底面的局部、上表面的局部和侧面的局部。
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