CN113764170A - 层叠电感器部件 - Google Patents

Abstract

本发明的层叠电感器部件具备素体、配置于素体内的内部导体、配置于素体的表面并且与内部导体电连接的外部电极。外部电极具有配置于素体的表面的烧结金属层和覆盖烧结金属层的镀层。烧结金属层具有：厚膜状部分，其覆盖素体的表面，并且分散有多个玻璃颗粒；箔状部分，其覆盖多个玻璃颗粒中的、露出于厚膜状部分的表面的玻璃颗粒，并且与镀层相接。

Description

层叠电感器部件

技术领域

本公开的一个方式涉及层叠电感器部件。

背景技术

日本特开平04-280616号公报中记载有一种层叠陶瓷电容器，其具备：裸芯片、烧附于裸芯片的两端部的端子电极、和形成于端子电极的表面的镀层。该层叠陶瓷电容器中，将在烧附后露出于端子电极的表面的剩余的无机结合剂通过研磨而除去，由此，提高镀层相对于端子电极的紧贴性。

发明内容

由于电感器比电容器等其它的电子部件更容易发热，因此，对电感器的安装所使用的焊料要求耐热性。耐热性优异的高强度焊料比普通的焊料硬、冲击吸收性差，因此，在电感器的安装中使用了高强度焊料的情况下，容易在安装后产生镀层的剥离。

本公开的一个方式的目的在于，提供进一步提高镀层的紧贴性的层叠电感器部件。

本公开的一个方式提供一种层叠电感器部件，其具备：素体；内部导体，其配置于素体内；外部电极，其配置于素体的表面，并与内部导体电连接，外部电极具有：烧结金属层，其配置于素体的表面；镀层，其覆盖烧结金属层，烧结金属层具有：厚膜状部分，其覆盖素体的表面，并且分散有多个玻璃颗粒；箔状部分，其覆盖多个玻璃颗粒中的、露出于厚膜状部分的表面的玻璃颗粒，并且与镀层相接。

该层叠电感器部件中，烧结金属层还具有箔状部分，该箔状部分除了覆盖厚膜状部分之外，还覆盖露出于厚膜状部分的表面的玻璃颗粒，并且与镀层相接。通过箔状部分，在露出于厚膜状部分的表面的玻璃颗粒上还紧贴地形成镀层，因此，进一步提高镀层相对于烧结金属层的紧贴性。

箔状部分的厚度也可以比镀层的厚度更薄。在该情况下，能够降低烧结金属层的表面的凹凸。由此，电镀工序中的电流分布变得均匀。因此，能够均匀地形成镀层。

箔状部分的厚度也可以为1.0μm以下。在该情况下，能够进一步降低烧结金属层的表面的凹凸。由此，电镀工序中的电流分布变得更均匀。因此，能够更均匀地形成镀层。

素体也可以具有相互相邻的端面及侧面。外部电极也可以遍及端面及侧面而设置。在端面和侧面之间的棱线部，露出于厚膜状部分的表面的玻璃颗粒的由箔状部分覆盖的覆盖率也可以比端面更高。在该情况下，进一步提高棱线部的镀层的紧贴性。

箔状部分也可以由与构成厚膜状部分的金属相同的金属构成。在该情况下，通过为相同材料，镀层的析出性更均匀。

附图说明

图1是表示一个实施方式的层叠电感器部件的立体图。

图2是用于说明图1的层叠电感器部件的截面结构的图。

图3是表示内部导体的结构的分解立体图。

图4的(A)及图4的(B)是表示外部电极的截面的一例的照片图。

图5的(A)及图5的(B)是表示烧结金属层的表面的一例的照片图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。此外，说明中，对于相同要素或具有相同功能的要素，使用相同符号并省略重复的说明。

参照图1～图3，说明本实施方式的层叠电感器部件1的结构。图1是表示一个实施方式的层叠电感器部件的立体图。图2是用于说明图1的层叠电感器部件的截面结构的图。图3是表示内部导体的结构的分解立体图。

如图1所示，层叠电感器部件1具备呈长方体形状的素体2、和配置于素体2的表面的一对外部电极4、5。一对外部电极4、5分别配置于素体2的两端部，且相互分离。长方体形状中包含角部及棱线部被倒角的长方体的形状、及角部及棱线部被刮圆的长方体的形状。层叠电感器部件1例如可以应用于磁珠电感器或功率电感器。

素体2呈长方体形状。素体2具有一对端面2a、2b、四个侧面2c、2d、2e、2f作为其表面。一对端面2a、2b相互相对。一对侧面2c、2d相互相对。一对侧面2e、2f相互相对。各端面2a、2b与四个侧面2c、2d、2e、2f分别相互相邻。侧面2c或侧面2d构成安装面。安装面例如在将层叠电感器部件1安装于未图示的其它电子设备(例如，电路基板、或电子部件等)时，被规定为与其它电子设备相对的面。

在本实施方式中，一对端面2a、2b相对的方向(第一方向D1)为素体2的长度方向。一对侧面2c、2d相对的方向(第二方向D2)为素体2的高度方向。一对侧面2e、2f相对的方向(第三方向D3)为素体2的宽度方向。第一方向D1、第二方向D2、第三方向D3相互正交。

素体2的第一方向D1的长度比素体2的第二方向D2的长度及素体2的第三方向D3的长度大。素体2的第二方向D2的长度和素体2的第三方向D3的长度同等。即，在本实施方式中，一对端面2a、2b呈正方形状，四个侧面2c、2d、2e、2f呈长方形状。素体2的第一方向D1的长度也可以与素体2的第二方向D2的长度及素体2的第三方向D3的长度同等。素体2的第二方向D2的长度和素体2的第三方向D3的长度也可以不同。

同等除相等以外，也可以将包含预先设定的范围内的微差或制造误差等的值设为同等。例如，如果多个值包含于多个值的平均值的±5％的范围内，则多个值被规定为同等。

各端面2a、2b以连结一对侧面2c、2d的方式沿着第二方向D2延伸。即，各端面2a、2b沿着与侧面2c、2d交叉的方向延伸。各端面2a、2b也沿着第三方向D3延伸。一对侧面2c、2d以连结一对端面2a、2b的方式沿着第一方向D1延伸。一对侧面2c、2d也沿着第三方向D3延伸。一对侧面2e、2f以连结一对侧面2c、2d之间的方式沿着第二方向D2延伸。一对侧面2e、2f也沿着第一方向D1延伸。

素体2具有配置于一对端面2a、2b及四个侧面2c、2d、2e、2f中相互相邻的两个面间的12条棱线部2g。12条棱线部2g逐一位于侧面2c和侧面2e之间、侧面2e和侧面2d之间、侧面2d和侧面2f之间、侧面2f和侧面2c之间、端面2a和侧面2c之间、端面2a和侧面2d之间、端面2a和侧面2e之间、端面2a和侧面2f之间、端面2b和侧面2c之间、端面2b和侧面2d之间、端面2b和侧面2e之间、及端面2b和侧面2f之间。

素体2通过层叠多个绝缘体层6(参照图3)而构成。素体2具有层叠的多个绝缘体层6。多个绝缘体层6在侧面2c和侧面2d相对的方向上层叠。即，多个绝缘体层6的层叠方向与侧面2c和侧面2d相对的方向一致。以下，将侧面2c和侧面2d相对的方向也称为“层叠方向”。各绝缘体层6呈大致矩形形状。在实际的素体2中，各绝缘体层6被一体化为不能识别其层间的边界的程度。

各绝缘体层6由包含铁氧体材料(例如，Ni-Cu-Zn系铁氧体材料、Ni-Cu-Zn-Mg系铁氧体材料、或Ni-Cu系铁氧体材料等)的陶瓷生片的烧结体构成。即，素体2由铁氧体烧结体构成。

层叠电感器部件1作为配置于素体2内部的内部导体还具备：多个线圈导体16a、16b、16c、16d、16e、16f；一对连接导体17、18；多个通孔导体19a、19b、19c、19d、19e。多个线圈导体16a～16f在素体2的内部构成线圈15。多个线圈导体16a～16f包含导电材料(例如，Ag或Pd)。多个线圈导体16a～16f作为包含导电性材料(例如，Ag粉末或Pd粉末)的导电性膏体的烧结体而构成。

连接导体17与线圈导体16a连接。连接导体17配置于素体2的端面2b侧。连接导体17具有露出于端面2b的端部17a。从与端面2b正交的方向观察，端部17a露出于比端面2b的中央部更靠侧面2c的位置。端部17a与外部电极5连接。即，线圈导体16a通过连接导体17与外部电极5电连接。在本实施方式中，线圈导体16a的导体图案和连接导体17的导体图案一体地连续地形成。

连接导体18与线圈导体16f连接。连接导体18配置于素体2的端面2a侧。连接导体18具有露出于端面2a的端部18a。从与端面2a正交的方向观察，端部18a露出于比端面2a的中央部靠侧面2d的位置。端部18a与外部电极4连接。即，线圈导体16f通过连接导体18而与外部电极4电连接。在本实施方式中，线圈导体16f的导体图案和连接导体18的导体图案一体地连续地形成。

多个线圈导体16a～16f在素体2内在绝缘体层6的层叠方向上并置。多个线圈导体16a～16f从接近侧面2c的一侧起，按照线圈导体16a、线圈导体16b、线圈导体16c、线圈导体16d、线圈导体16e、线圈导体16f的顺序排列。

通孔导体19a～19e将线圈导体16a～16f的端部彼此连接。线圈导体16a～16f通过通孔导体19a～19e相互电连接。线圈15将多个线圈导体16a～16f电连接而构成。各通孔导体19a～19e包含导电材料(例如，Ag或Pd)。各通孔导体19a～19e与多个线圈导体16a～16f同样，作为包含导电性材料(例如，Ag粉末或Pd粉末)的导电性膏体的烧结体而构成。

多个通孔导体19a～19e在素体2内在绝缘体层6的层叠方向上并置。多个通孔导体19a～19e从接近侧面2c的一侧起，按照通孔导体19a、通孔导体19b、通孔导体19c、通孔导体19d、通孔导体19e的顺序排列。

从第一方向D1观察，外部电极4位于素体2的端面2a侧的端部。外部电极4具有：位于端面2a的电极部分4a；位于一对侧面2c、2d的电极部分4b；及位于一对侧面2e、2f的电极部分4c。即，外部电极4形成于五个面2a、2c、2d、2e、2f。外部电极4遍及相互相邻的端面2a及各侧面2c、2d、2e、2f而设置。

相互相邻的电极部分4a、4b、4c彼此在素体2的棱线部2g连接，并且电连接。电极部分4a和电极部分4b在端面2a和各侧面2c、2d之间的棱线部2g连接。电极部分4a和电极部分4c在端面2a和各侧面2e、2f之间的棱线部2g连接。电极部分4b和电极部分4c在各侧面2c、2d和各侧面2e、2f之间的棱线部2g连接。

电极部分4a以完全覆盖露出于连接导体18的端面2a的端部18a的方式配置，连接导体18与外部电极4直接连接。即，连接导体18将线圈导体16a(线圈15的一端)和电极部分4a连接。由此，线圈15与外部电极4电连接。

从第一方向D1观察，外部电极5位于素体2的端面2b侧的端部。外部电极5具有位于端面2b的电极部分5a；位于一对侧面2c、2d的电极部分5b；及位于一对侧面2e、2f的电极部分5c。即，外部电极5形成于五个面2b、2c、2d、2e、2f。外部电极5遍及相互相邻的端面2b及各侧面2c、2d、2e、2f而设置。

相互相邻的电极部分5a、5b、5c彼此在素体2的棱线部2g连接，并且电连接。电极部分5a和电极部分5b在端面2b和各侧面2c、2d之间的棱线部2g连接。电极部分5a和电极部分5c在端面2b和各侧面2e、2f之间的棱线部2g连接。电极部分5b和电极部分5c在各侧面2c、2d和各侧面2e、2f之间的棱线部2g连接。

电极部分5a以完全覆盖露出于连接导体17的端面2b的端部17a的方式配置，连接导体17与外部电极5直接连接。即，连接导体17将线圈导体16f(线圈15的另一端)和电极部分5a连接。由此，线圈15与外部电极5电连接。

外部电极4、5分别具有烧结金属层21、第一镀层23、及第二镀层25。即，电极部分4a、4b、4c和电极部分5a、5b、5c分别包含烧结金属层21、第一镀层23、及第二镀层25。第二镀层25构成外部电极4、5的最外层。

烧结金属层21配置于素体2的表面。烧结金属层21通过将导电性膏体赋予于素体2的表面并烧附后，进行形成后述的箔状部分35的处理而形成。导电性膏体例如使用混合了导体成分、玻璃成分、有机粘合剂、及有机溶剂的导电性膏体。导体成分例如为Ag或Cu等金属粉末。在本实施方式中，导体成分为Ag粉末。

烧结金属层21中、配置于端面2a、2b的部分(电极部分4a、5a所包含的烧结金属层21)的厚度越接近棱线部2g则越薄，越接近端面2a、2b的中央部则越厚。烧结金属层21中、配置于连接导体17的端部17a上的部分的厚度为配置于端面2b的中央部的部分的厚度、或配置于端面2b的部分的最大厚度的1/2以上。烧结金属层21中、配置于连接导体18的端部18a上的部分的厚度为配置于端面2a的中央部的部分的厚度、或配置于端面2a的部分的最大厚度的1/2以上。

图4的(A)及图4的(B)是表示外部电极的截面的一例的照片图。图4的(A)为3500倍的SEM照片图，图4的(B)为5000倍的SEM照片图。图4的(A)及图4的(B)中，为了说明，对各部标注符号，但各部不限定于同图所示的方式。烧结金属层21具有厚膜状部分31、多个玻璃颗粒33、和箔状部分35。

厚膜状部分31覆盖素体2的表面。厚膜状部分31是具有与烧结金属层21同等的厚度的部分。厚膜状部分31的厚度至少比第一镀层23的厚度厚。厚膜状部分31的厚度例如为2.5μm以上且50μm以下。厚膜状部分31具有朝向第一镀层23侧的表面31a。厚膜状部分31由导电性膏体中所含的导体成分烧结而形成。厚膜状部分31例如由Ag或Cu等金属构成。在本实施方式中，厚膜状部分31由Ag构成。

厚膜状部分31构成烧结金属层21的大部分。在烧结金属层21中厚膜状部分31占据的比例(占有率)例如为50％以上且95％以下。厚膜状部分31的占有率例如如以下求得。首先，获取烧结金属层21的截面图。截面图是例如以与相互相对的一对面(例如，一对侧面2e、2f)平行，且以位于与该一对面等距离的平面切断时的烧结金属层21的截面图。接着，分别计算获取的截面图的厚膜状部分31的面积的和、以及烧结金属层21的面积。最后，将求得的厚膜状部分31的面积的和除以烧结金属层21的面积，将得到的商作为烧结金属层21的厚膜状部分31的占有率。也可以获取多个截面图，对每个截面图获取上述各商。在该情况下，也可以将获取的多个商的平均值作为占有率。

多个玻璃颗粒33分散于厚膜状部分31。多个玻璃颗粒33大致均匀地分散于厚膜状部分31的整体。多个玻璃颗粒33的一部分露出于厚膜状部分31的表面31a。即，该一部分的玻璃颗粒33具有露出于表面31a的露出部33a。多个玻璃颗粒33的另一部分以其表面的整体被厚膜状部分31覆盖的方式配置于厚膜状部分31的内部。

在烧结金属层21中玻璃颗粒33占据的比例(占有率)例如为5％以上且50％以下。玻璃颗粒33的占有率通过与厚膜状部分31的占有率同样的方法求得。首先，获取烧结金属层21的截面图。接着，分别求得玻璃颗粒33的截面面积的和、以及烧结金属层21的截面面积。最后，将玻璃颗粒33的面积的和除以烧结金属层21的面积，将得到的商作为烧结金属层21中的玻璃颗粒33的占有率。也可以获取多个截面图，并将得到的多个商的平均值作为占有率。

箔状部分35覆盖多个玻璃颗粒33中、露出于厚膜状部分31的表面31a的玻璃颗粒33。箔状部分35与第一镀层23相接。箔状部分35是由导体构成的较薄的层。箔状部分35例如由Ag或Cu等金属构成。在本实施方式中，箔状部分35由与构成厚膜状部分31的金属相同的金属(即，Ag)构成。箔状部分35的厚度例如为比0大且为1.0μm以下。箔状部分35的厚度也可以为0.5μm以下。箔状部分35的厚度为第一镀层23的厚度的1/2以下。箔状部分35的厚度可以为第一镀层23的厚度的1/3以下，也可以为1/4以下。

箔状部分35覆盖露出部33a的至少一部分。在多个露出部33a中，也可以存在未被箔状部分35覆盖的露出部33a。玻璃颗粒33的箔状部分35的覆盖率，即露出部33a的箔状部分35的覆盖率例如如以下求得。首先，通过与求得上述的占有率的情况同样的方法，获取烧结金属层21的截面图。接着，在获取的截面图中，计算露出部33a的长度的和、以及箔状部分35的长度的和。最后，将计算出的箔状部分35的长度的和除以露出部33a的长度的和，并将得到的商作为玻璃颗粒33的箔状部分35的覆盖率。也可以获取多个截面图，并将得到的多个商的平均值作为覆盖率。

箔状部分35在将导电性膏体赋予于素体2的表面并烧附后形成。箔状部分35通过例如使用了超声波的表面处理形成。具体而言，将烧付了导电性膏体的素体2与水及介质球一起投入超声波槽中，而产生超声波。作为介质球，例如使用氧化锆球。通过超声波振动，介质球以敲击烧结金属层21的表面的方式发挥作用。其结果，能够降低烧结金属层21的表面的凹凸，提高烧结金属层21的表面的平坦性。

由于金属具有延展性，因此厚膜状部分31通过被介质球敲击而延伸。由此，形成覆盖玻璃颗粒33的露出部33a的箔状部分35。介质球比形成于端面2a、2b及侧面2c、2d、2e、2f上的部分更容易接触于烧结金属层21中、形成于棱线部2g上的部分。因此，在棱线部2g中，与端面2a、2b及侧面2c、2d、2e、2f相比，容易形成箔状部分35。因此，玻璃颗粒33的箔状部分35的覆盖率、即露出部33a的箔状部分35的覆盖率，在各端面2a、2b和各侧面2c、2d、2e、2f之间的各棱线部2g比各端面2a、2b高。端面2a、2b的覆盖率例如为60％以上且80％以下。棱线部2g的覆盖率例如为85％以上且99％以下。

图5的(A)及图5的(B)是表示烧结金属层的表面的一例的照片图。图5的(A)是形成于端面的烧结金属层的3500倍的SEM照片图。图5的(B)是形成于棱线部的烧结金属层的3500倍的SEM照片图。在形成于端面的烧结金属层中，如图5的(A)所示，在厚膜状部分的表面(以淡色表示的部分)大量露出有玻璃颗粒的露出部(以深色表示的部分)。与之相对，在形成于棱线部的烧结金属层中，如图5的(B)所示，在厚膜状部分的表面(以淡色表示的部分)，几乎未露出有玻璃颗粒的露出部(以深色表示的部分)。

第一镀层23覆盖烧结金属层21。第一镀层23以大致均匀的厚度覆盖烧结金属层21。第一镀层23的厚度例如为0.5μm以上且5.0μm以下。第一镀层23通过镀敷法形成于烧结金属层21上。第一镀层23例如为Ni镀层，包含Ni。

第二镀层25覆盖第一镀层23。第二镀层25以大致均匀的厚度覆盖第一镀层23。第二镀层25的厚度例如为1.5μm以上且10.0μm以下。第二镀层25通过镀敷法形成于第一镀层23上。第二镀层25例如为Sn镀层，包含Sn。

层叠电感器部件1也可以还具备覆盖第二镀层25的第三镀层(不图示)。在该情况下，例如，也可以是，第一镀层23为Cu镀层，第二镀层25为Ni镀层，第三镀层为Sn镀层。

如以上进行的说明，在层叠电感器部件1中，烧结金属层21除了具有厚膜状部分31之外，还具有覆盖露出于厚膜状部分31的表面31a的玻璃颗粒33并且与第一镀层23相接的箔状部分35。箔状部分35覆盖玻璃颗粒33的露出部33a的至少一部分。通过箔状部分35，在露出于厚膜状部分31的表面31a的玻璃颗粒33上也紧贴地形成第一镀层23。因此，进一步提高第一镀层23相对于烧结金属层21的紧贴性。因此，即使在通过较硬的高强度焊料安装有层叠电感器部件1的情况下，也能够抑制烧结金属层21和第一镀层23之间的界面剥离。另外，即使在层叠电感器部件1作为车载用的芯片珠在高温环境下使用，且由于热膨胀系数的不同而施加应力的情况下，也能够抑制第一镀层23的剥离。

经由箔状部分35也在露出部33a上形成有第一镀层23，由此，第一镀层23的连续性提高。其结果，不仅是第一镀层23的紧贴性，还能够提高第一镀层23的表面的平坦性。

箔状部分35的厚度比第一镀层23的厚度薄，例如为1.0μm以下。通过抑制箔状部分35的厚度，能够降低烧结金属层21的表面的凹凸，并提高烧结金属层21的表面的平坦性。由此，电镀工序中的电流分布变得均匀，因此，能够均匀地形成第一镀层23。另外，能够降低箔状部分35对烧结金属层21的特性造成的影响。本实施方式中，箔状部分35由与构成厚膜状部分31的金属相同的金属构成。析出性根据材料而不同。通过为同一材料，第一镀层23的析出性变得更均匀。另外，在该点上，也能够降低箔状部分35对烧结金属层21的特性造成的影响。

棱线部2g中，露出于厚膜状部分31的表面31a的玻璃颗粒33的箔状部分35的覆盖率比端面2a、2b高。因此，进一步提高棱线部2g的第一镀层23的紧贴性。焊料安装的层叠电感器部件1中，应力容易集中于棱线部2g。棱线部2g中，进一步提高第一镀层23的紧贴性，因此，能够抑制第一镀层23的剥离。

以上，对实施方式进行了说明，但本发明未必限定于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可以进行各种变更。

层叠电感器部件1也可以不具备第二镀层25。层叠电感器部件1也可以作为内部导体不具有线圈导体16a～16f，而具有直线状导体。

Claims (5)

1.一种层叠电感器部件，其中，

具备：

素体；

内部导体，其配置于所述素体内；以及

外部电极，其配置于所述素体的表面，并与所述内部导体电连接，

所述外部电极具有：

烧结金属层，其配置于所述素体的表面；以及

镀层，其覆盖所述烧结金属层，

所述烧结金属层具有：

厚膜状部分，其覆盖所述素体的表面，并且分散有多个玻璃颗粒；以及

箔状部分，其覆盖所述多个玻璃颗粒中的、露出于所述厚膜状部分的表面的玻璃颗粒，并且与所述镀层相接。

2.根据权利要求1所述的层叠电感器部件，其中，

所述箔状部分的厚度比所述镀层的厚度更薄。

3.根据权利要求1或2所述的层叠电感器部件，其中，

所述箔状部分的厚度为1.0μm以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠电感器部件，其中，

所述素体具有相互相邻的端面及侧面，

所述外部电极遍及所述端面及所述侧面而设置，

在所述端面和所述侧面之间的棱线部，露出于所述厚膜状部分的表面的玻璃颗粒的由所述箔状部分覆盖的覆盖率比所述端面更高。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的层叠电感器部件，其中，

所述箔状部分由与构成所述厚膜状部分的金属相同的金属构成。

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