CN115483006A - 电感部件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供能够减少外部电极从本体剥离的电感部件及其制造方法。电感部件具备:本体,其包含填料;线圈,其设置于上述本体内,并沿着轴线以螺旋状卷绕;以及外部电极,其设置于上述本体内,并与上述线圈电连接,且外表面从上述本体暴露,上述本体具有:外部电极接触部,其在上述本体的内部侧同上述外部电极接触,并沿着上述外部电极配置;和中心部,其包含上述本体的中心点,且同上述线圈、上述外部电极和上述外部电极接触部隔开,上述外部电极接触部中的上述填料的含有率相对于上述中心部中的上述填料的含有率为0.9倍以上且1.1倍以下。
Description
技术领域
本发明涉及电感部件及其制造方法。
背景技术
以往,作为电感部件,存在记载于日本特开2018-131353号公报(专利文献1)的结构。该电感部件具有:本体;线圈,其设置于本体内,并沿着轴线以螺旋状卷绕;和外部电极,其设置于本体,并与线圈电连接。本体为了满足低介电常数和低介电损耗而包含玻璃成分,并且为了提高强度而包含填料。
另外,WO2016/076024号公报(专利文献2)记载有在用于形成电感部件的线圈的导体膏中添加玻璃。并且,WO2007/080680号公报(专利文献3)记载有为了同时形成线圈和外部电极而使用相同的导体膏。
专利文献1:日本特开2018-131353号公报
专利文献2:WO2016/076024号公报
专利文献3:WO2007/080680号公报
然而,实际如以下那样制造上述现有的电感部件。
首先,准备绝缘膏,作为本体的材料,准备导体膏,作为线圈的材料和外部电极的材料。绝缘膏包含玻璃材料和填料。导体膏包含玻璃材料和导电材料。其后,将绝缘膏和导体膏交替层叠而形成层叠体,烧制层叠体,制造出电感部件。此外,对于绝缘膏的玻璃材料而言,为了提高强度而含有填料,对于导体膏的玻璃材料而言,为了使线圈和外部电极的表面形状变平滑而不含有填料。
然而,可知的是,在上述电感部件中,外部电极恐怕从本体剥离。本申请发明人针对外部电极的剥离如以下那样进行认真研究而发现了原因。
首先,本申请发明人将如上述那样制造出的电感部件切断而进行了观察。图5示出该电感部件的简略剖视图。如图5所示,本体200的同外部电极300接触并沿着外部电极300的这部分区域(以下,称为外部电极接触部201)与本体200的其他区域202不同。此外,图5中,为了方便,省略本体200的剖面线而描绘。
此处,如图6所示,获取图5的局部的SEM图像,以该SEM图像为基础进行了元素分析。作为其结果,一方面,其他区域202中包含许多填料,另一方面,外部电极接触部201处几乎不含有填料,几乎仅存在玻璃成分。这样,外部电极接触部201由于不存在填料,所以强度弱,因此,可知的是,外部电极300恐怕由于外部电极接触部201而从本体200剥离。
另外,本申请发明人如以下那样明确了形成有不存在填料的外部电极接触部的原因。
若烧制外部电极用导体膏,则邻接的导电材料(例如金属粉)局部收缩(缩颈)并烧结,形成金属部。此时,玻璃材料(例如玻璃粉)软化,在金属部之间流动而形成玻璃部。此时,软化的玻璃部因导电材料的收缩而被向外侧推出,向作为导电材料的烧结体的外部电极的外周缘移动,形成本体的一部分。这样被推出至外部电极的外周缘的玻璃部与本体所包含的玻璃材料不同,不包含填料,由该玻璃部形成外部电极接触部。
发明内容
此处,本公开在于提供能够减少外部电极从本体剥离的电感部件及其制造方法。
为了解决上述课题,本公开的一方式的电感部件具备:本体,其包含填料;线圈,其设置于上述本体内,并沿着轴线以螺旋状卷绕;以及外部电极,其设置于上述本体内,并与上述线圈电连接,且外表面从上述本体暴露,上述本体具有:外部电极接触部,其在上述本体的内部侧同上述外部电极接触,并沿着上述外部电极配置;和中心部,其包含上述本体的中心点,且同上述线圈、上述外部电极和上述外部电极接触部隔开,上述外部电极接触部中的上述填料的含有率相对于上述中心部中的上述填料的含有率而言为0.9倍以上且1.1倍以下。
此处,填料的含有率是本体的截面中的每单位面积的填料的面积。本体的中心部是指从本体的中心点起半径10μm以内的部分。例如在本体为长方体的情况下,中心点是处于成为本体的长度、宽度和高度的一半的位置的点。
根据上述方式,外部电极接触部中的填料的含有率与中心部中的填料的含有率几乎相等。因此,能够提高外部电极的四周的外部电极接触部的强度,能够减少外部电极从本体剥离。
在电感部件的一技术方案中,优选上述本体还具备线圈接触部,上述线圈接触部与上述线圈接触,并沿着上述线圈配置,上述线圈接触部中的上述填料的含有率小于上述中心部中的上述填料的含有率。
根据上述技术方案,线圈四周的线圈接触部柔软换句话说线圈接触部的软化点低。因此,关于线圈用导体膏所含的导电材料和玻璃材料的动作方式,在烧制时,导电材料能够在软化的玻璃材料中一边灵活地移动一边烧结,作为其结果,使作为导电材料的烧结体的线圈的表面形状变平滑。因此,在高频下,线圈的电阻降低,能够提高Q值。
在电感部件的一技术方案中,优选上述外部电极接触部中的上述填料的含有率大于上述线圈接触部中的上述填料的含有率。
根据上述技术方案,能够提高外部电极接触部的强度而减少外部电极从本体剥离,并且降低线圈接触部的软化点而使线圈的表面形状变平滑。
在电感部件的一技术方案中,优选上述本体是烧结体。优选上述本体包含玻璃。
根据上述技术方案,即便经过烧制工序来制造电感部件,也能够使外部电极接触部中的填料的含有率与中心部中的填料的含有率几乎相等,能够容易地制造能够减少外部电极从本体剥离的电感部件。另外,烧结体存在由于外力而产生破裂、缺损这种情况,因此,能够有效地发挥外部电极接触部的强度提高。
在电感部件的一技术方案中,优选上述填料是氧化铝。
根据上述技术方案,在本体例如包含玻璃成分的情况下,氧化铝的弯曲强度是玻璃材料的弯曲强度的约10倍,因此,能够更加提高本体的强度。
在电感部件的一技术方案中,优选上述线圈和上述外部电极包含银。
根据上述技术方案,银的电阻率小,因此,能够减少线圈和外部电极的电阻,能够减少电力损失。
在电感部件的一技术方案中,优选具备:本体,其包含玻璃成分和填料;线圈,其设置于上述本体内,并沿着轴线以螺旋状卷绕,且包含玻璃成分;以及外部电极,其设置于上述本体内,并与上述线圈电连接,且外表面从上述本体暴露,上述本体具有:线圈接触部,其与上述线圈接触,并沿着上述线圈配置;和外部电极接触部,其在上述本体的内部侧同上述外部电极接触,并沿着上述外部电极配置,上述外部电极接触部的上述填料的含有率与上述线圈接触部的上述填料的含有率相同,或者比上述线圈接触部的上述填料的含有率大,上述外部电极接触部的Si元素的含有率小于上述线圈接触部的Si元素的含有率。
此处,填料的含有率是本体的截面中的每单位面积的填料的面积。Si元素的含有率是本体的截面中的每单位面积的Si元素的面积。外部电极接触部的填料的含有率与线圈接触部的填料的含有率相同或者比线圈接触部的填料的含有率大,包括线圈接触部的填料的含有率为零这种情况。
根据上述技术方案,在外部电极接触部中,与线圈接触部相比,填料的含有率变大,Si元素即玻璃成分的含有率变小,因此,在外部电极四周存在填料。因此,能够提高外部电极四周的外部电极接触部的强度,能够减少外部电极从本体剥离。
在电感部件的一技术方案中,优选上述外部电极不包含玻璃成分。
根据上述技术方案,外部电极的表面不存在玻璃成分,因此,在对外部电极实施镀覆时,能够更加提高镀覆相对于外部电极的附着性。
在电感部件的制造方法的一技术方案中,优选包括如下工序:准备包含玻璃材料和填料的绝缘膏来作为本体的材料,准备包含玻璃材料和导电材料的线圈用导体膏来作为线圈的材料,准备包含玻璃材料和导电材料中的至少导电材料的外部电极用导体膏来作为外部电极的材料;使上述绝缘膏与上述线圈用导体膏和上述外部电极用导体膏交替层叠而形成层叠体;以及烧制上述层叠体,上述外部电极用导体膏的上述玻璃材料的含有率小于上述线圈用导体膏的上述玻璃材料的含有率。
根据上述技术方案,若烧制外部电极用导体膏,则邻接的导电材料(例如金属粉)局部收缩而烧结,形成金属部。此时,玻璃材料(例如玻璃粉)软化,在金属部之间流动而形成玻璃部。此时,软化的玻璃部因导电材料的收缩而被向外侧推出,并向作为导电材料的烧结体的外部电极的外周缘移动,形成本体的一部分。这样通过被推出至外部电极的外周缘的玻璃部,形成外部电极接触部。此处,外部电极用导体膏的玻璃材料的含有率小于线圈用导体膏的玻璃材料的含有率,包括外部电极用导体膏的玻璃材料的含有率为零这种情况。即,外部电极用导体膏所含的玻璃材料较少或者为零,因此,通过减少玻璃材料向外部电极四周的外部电极接触部的推出,能够提高外部电极接触部的强度,能够减少外部电极从本体剥离。此外,膏中的玻璃材料的含有率是指混合于膏中的玻璃材料的重量相对于膏的整体重量之比例(重量%)。
根据本公开的一方式的电感部件及其制造方法,能够减少外部电极从本体剥离。
附图说明
图1是表示电感部件的第1实施方式的透视立体图。
图2是电感部件的分解立体图。
图3是电感部件的剖视图。
图4是表示电感部件的第2实施方式的剖视图。
图5是现有的电感部件的简略剖视图。
图6是现有的电感部件的图像图。
附图标记说明
1、1A...电感部件;10...本体;10a...中心点;11...绝缘层;13...第1侧面;14...第2侧面;15...第1端面;16...第2端面;17...底面;18...顶面;20...线圈;21...第1引出部;22...第2引出部;23...卷绕部;24...线圈布线;25...线圈导体层;26...导通孔布线;30...第1外部电极;40...第2外部电极;101...第1外部电极接触部;102...第2外部电极接触部;103...中心部;104...线圈接触部。
具体实施方式
以下,通过图示的实施方式对作为本公开的一方式的电感部件详细地进行说明。此外,附图中一部分包括示意性的结构,存在不反映实际的尺寸、比率的情况。
(第1实施方式)
<电感部件的结构>
图1是表示电感部件的第1实施方式的透视立体图。图2是电感部件的分解立体图。如图1和图2所示,电感部件1具有:本体10;线圈20,其设置于本体10内,并沿着轴线以螺旋状卷绕;以及第1外部电极30和第2外部电极40,其设置于本体10内并与线圈20电连接,且外表面从本体10暴露。图1中,为了能够容易理解构造而将本体10透明地描绘,但也可以是半透明、不透明的。
电感部件1经由第1、第2外部电极30、40而与未图示的安装基板的布线电连接。电感部件1例如用作高频电路的阻抗匹配用线圈(匹配线圈),用于个人计算机、DVD播放器、数码相机、TV、移动电话、汽车电子、医疗用/工业用机械等电子设备。但是,电感部件1的用途不局限于此,例如也能够用于调谐电路、滤波电路、整流平滑电路等。
本体10具有长度、宽度和高度,是长度比宽度和高度大的长方体形状。如图示那样,X方向是本体10的长度方向,Y方向是本体10的宽度方向,Z方向是本体10的高度方向。X方向、Y方向和Z方向相互正交。本体10的表面包含:处于长度方向的两端侧的第1端面15和第2端面16;处于宽度方向的两端侧的第1侧面13和第2侧面14;以及处于高度方向的两端侧的底面17和顶面18。
此外,底面17是第1、第2外部电极30、40都暴露的面,第1端面15是仅第1外部电极30暴露的面,第2端面16是仅第2外部电极40暴露的面。本体10中,能够基于该第1、第2外部电极30、40的暴露位置,定义长度、宽度和高度。
本体10层叠多个绝缘层11而构成。绝缘层11的层叠方向是与本体10的第1、第2端面15、16和底面17平行的方向(Y方向)。即,绝缘层11是具有在XZ平面扩展的主面的层状。本申请中的“平行”不限定于精确的平行关系,也包括考虑到现实的不一致的范围而实质上的平行关系。此外,存在如下情况,即,本体10由于烧制等而使多个绝缘层11彼此的界面不明确。
本体10包含玻璃和填料。具体而言,绝缘层11由以硼硅酸玻璃作为主成分的材料构成。例如,绝缘层11含有由包含B、Si、O和K的非晶材料构成的母材和结晶填料。若本体10含有结晶填料,则能够抑制本体10因电感部件的安装时的冲击、安装基板的挠曲时的应力而产生裂缝这种情况。换句话说,能够提高电感部件1的强度。
包含B、Si、O和K的非晶材料例如是包含B、Si、O和K的硼硅酸玻璃。非晶材料除硼硅酸玻璃以外,还可以包含例如包含SiO2、B2O3、K2O、Li2O、CaO、ZnO、Bi2O3和/或者Al2O3等的玻璃、例如SiO2-B2O3-K2O系玻璃、SiO2-B2O3-Li2O-Ca系玻璃、SiO2-B2O3-Li2O-CaO-ZnO系玻璃、或者Bi2O3-B2O3-SiO2-Al2O3系玻璃。
结晶填料优选例如包含Al、Si、Ti、Zr、Ca、Mg、Fe和Mn中任意成分。若结晶填料包含上述元素中任意成分,则能够进一步提高电感部件1的强度。
线圈20由例如Ag、Cu、Au、以他们为主成分的合金等导电性材料构成。线圈20沿着绝缘层11的层叠方向以螺旋状卷绕。线圈20的第1端与第1外部电极30连接,线圈20的第2端与第2外部电极40连接。此外,在本实施方式中,线圈20与第1、第2外部电极30、40一体化,不存在明确的边界,但不局限于此,也可以是,通过使线圈与外部电极通过不同种类材料、不同种类工艺而形成,从而存在边界。
线圈20使轴线与本体10的宽度方向平行而沿着轴线卷绕。换句话说,线圈20的轴线与绝缘层11的层叠方向(Y方向)一致。线圈20的轴线是指线圈20的螺旋形状的中心轴线。
线圈20具有:卷绕部23;第1引出部21,其连接于卷绕部23的第1端与第1外部电极30之间;以及第2引出部22,其连接于卷绕部23的第2端与第2外部电极40之间。在本实施方式中,卷绕部23与第1、第2引出部21、22一体化,不存在明确的边界,但不局限于此,也可以是,通过使卷绕部与引出部由不同种类材料、不同种类工艺形成,从而存在边界。
卷绕部23沿着轴线以螺旋状卷绕。换句话说,卷绕部23是指以从与轴线平行的方向观察时重合的螺旋状卷绕起来的部分。第1、第2引出部21、22是指从重合的部分偏离的部分。从轴向观察时,卷绕部23大致以长方形形成,但不限定于该形状。卷绕部23的形状例如也可以是圆形、椭圆形、除长方形以外的多边形等。
第1引出部21是指从卷绕部23即上述以重合的螺旋状卷绕起来的部分偏离而与第1外部电极30连接的部分。第2引出部22同样是指从卷绕部23偏离而与第2外部电极40连接的部分。
线圈20具有:多个线圈布线24,其沿着轴线层叠;和导通孔布线26,其沿着轴线延伸并将在轴向上相邻的线圈布线24连接。多个线圈布线24分别沿着平面卷绕,且一边串联电连接一边构成螺旋。
线圈布线24是在绝缘层11的与轴向正交的主面(XZ平面)上卷绕而形成的。线圈布线24的卷绕圈数不足1圈,但也可以为1圈以上。导通孔布线26在厚度方向(Y方向)上贯通绝缘层11。而且,在层叠方向上相邻的线圈布线24经由导通孔布线26而串联电连接。这样,多个线圈布线24一边相互串联电连接,一边构成螺旋。线圈布线24由1层线圈导体层25构成。此外,线圈布线24也可以由相互面接触的多个线圈导体层25构成。
第1外部电极30和第2外部电极40例如由与线圈20相同的导电性材料构成。第1外部电极30在第1端面15和底面17上连续地设置。第1外部电极30从第1端面15和底面17暴露地埋入本体10。第2外部电极40在第2端面16和底面17上连续地设置。第2外部电极40从第2端面16和底面17暴露地埋入本体10。
第1外部电极30和第2外部电极40具有埋入本体10(绝缘层11)的多个第1外部电极导体层33和第2外部电极导体层43层叠而成的结构。外部电极导体层33沿着第1端面15和底面17延伸,外部电极导体层43沿着第2端面16和底面17延伸。由此,能够在本体10内埋入外部电极30、40,与在本体10上从外部安装外部电极的结构相比,能够实现电感部件的小型化或者本体10的在相同安装面积上的体积的大型化。另外,能够通过相同工序形成线圈20和外部电极30、40,通过减少线圈20与外部电极30、40之间的位置关系的不一致,能够减少电感部件1的电特性的不一致。
此外,在第1外部电极30和第2外部电极40中,第1外部电极导体层33彼此和第2外部电极导体层43彼此通过未图示的导通孔布线相互连接。
图3是包含电感部件1的本体10的中心点10a的XZ剖视图。此外,图3中,为了方便,省略本体10的剖面线而描绘。如图3所示,本体10具有第1外部电极接触部101、第2外部电极接触部102和中心部103。
第1外部电极接触部101在本体10的内部侧与第1外部电极30接触,并沿着第1外部电极30配置。第2外部电极接触部102在本体10的内部侧同第2外部电极40接触,并沿着第2外部电极40配置。
中心部103包含本体10的中心点10a,并同线圈20、第1、第2外部电极30、40和第1、第2外部电极接触部101、102隔开。本体10的中心部103是指距本体10的中心点10a为半径10μm以内的部分。中心点10a是成为本体10的X方向、Y方向和Z方向各自的一半的点。
第1外部电极接触部101中的填料的含有率相对于中心部103中的填料的含有率为0.9倍以上且1.1倍以下。第2外部电极接触部102中的填料的含有率相对于中心部103中的填料的含有率为0.9倍以上且1.1倍以下。
此处,填料的含有率如以下那样计算。获取经过本体10的中心点10a并与XZ平面平行的截面的SEM图像,以该SEM图像为基础进行元素分析,判别填料的含有率。具体而言,从该SEM图像,求出中心部103的每单位面积的填料中作为特有成分的元素的映射的面积,同样,求出第1外部电极接触部101处的每单位面积的填料的面积,另外,求出第2外部电极接触部102处的每单位面积的填料的面积。此外,Si元素的含有率以与上述相同的方式计算。例如,在上述内容中,求出Si元素的映射的面积即可。
此外,即便为经过本体10的中心点10a并与XZ平面平行的截面,也会例如存在穿过相邻的第1外部电极导体层33的层间而不与第1外部电极导体层33本身交叉这种情况。此时,在这样的截面附近的XZ截面且与第1外部电极导体层33交叉的截面中,测定第1外部电极接触部101中的填料的含有率。针对第2外部电极接触部102中的填料的含有率的测定也是相同的。
根据上述结构,第1、第2外部电极接触部101、102中的填料的含有率分别与中心部103中的填料的含有率几乎相等。因此,能够提高第1、第2外部电极30、40四周的第1、第2外部电极接触部101、102的强度,能够减少第1、第2外部电极30、40从本体10剥离。
此处,第1、第2外部电极接触部101、102的填料含有率分别与中心部103的填料含有率几乎相等,因此,存在第1、第2外部电极接触部101、102的材料与中心部103的材料几乎相同这种情况。此时,与现有的外部电极接触部不同,存在如下情况,第1、第2外部电极接触部101、102与本体10的其他区域(特别是,第1、第2外部电极接触部101、102附近的区域)没形成区别。
这样,也考虑到第1、第2外部电极接触部101、102与本体10的其他区域没形成区别这种情况,第1外部电极接触部101成为从第1外部电极30起算至少5μm为止的区域,第2外部电极接触部102成为从第2外部电极40起算至少5μm为止的区域。
此外,也可以是,第1外部电极接触部101或者第2外部电极接触部102的填料的含有率相对于中心部103的填料的含有率为0.9倍以上且1.1倍以下。
优选本体10还具有线圈接触部104。线圈接触部104与线圈20接触,并沿着线圈20配置。换句话说,线圈接触部104沿着各线圈布线24的外表面配置,并覆盖各线圈布线24的外表面。线圈接触部104中的填料的含有率小于中心部103中的填料的含有率。
根据上述结构,线圈20四周的线圈接触部104柔软,换句话说线圈接触部104的软化点低。因此,关于线圈用导体膏所含的导电材料和玻璃材料的动作方式,在烧制时,导电材料能够一边在软化的玻璃材料中灵活地移动一边烧结,作为其结果,作为导电材料的烧结体的线圈20的表面形状变平滑。因此,在高频下,线圈20的电阻降低,能够提高Q值。
此外,线圈接触部104的填料含有率也可以与中心部103的填料含有率几乎相等,此时,存在线圈接触部104与本体10的其他区域(特别是,线圈接触部104附近的区域)没形成区别这种情况。也考虑到这样的情况,线圈接触部104成为从线圈20(线圈布线24)起算至少2μm为止的区域。
优选第1外部电极接触部101中的填料的含有率大于线圈接触部104中的填料的含有率。另外,第2外部电极接触部102中的填料的含有率大于线圈接触部104中的填料的含有率。
根据上述结构,能够提高第1、第2外部电极接触部101、102的强度而减少第1、第2外部电极30、40从本体10剥离,并且降低线圈接触部104的软化点而使线圈20的表面形状变平滑。
此外,也可以是,第1外部电极接触部101或者第2外部电极接触部102的填料的含有率大于线圈接触部104的填料的含有率。
优选本体10是烧结体。根据上述结构,即便经过烧制工序来制造电感部件1,也能够使第1、第2外部电极接触部101、102中的填料的含有率与中心部103中的填料的含有率几乎相等,能够容易地制造能够减少第1、第2外部电极30、40从本体10剥离的电感部件1。另外,烧结体存在由于外力而产生破裂、缺损这种情况,因此,有效地发挥第1、第2外部电极接触部101、102的强度提高。
此外,本体10也可以是树脂。在这种情况下,只要通过某种方法使外部电极接触部的填料的含有率与中心部的填料的含有率相等即可。例如,也可以是,在玻璃体作成外部电极并进行了烧制之后,利用蚀刻去除玻璃体而切出外部电极,其后,也可以通过树脂来固定外部电极。
优选填料为氧化铝。根据上述结构,在本体10包含例如玻璃成分的情况下,氧化铝的弯曲强度为玻璃材料的弯曲强度的约10倍,因此,能够更加提高本体10的强度。
优选线圈20和第1、第2外部电极30、40包含银。根据上述结构,银的电阻率小,因此,能够减少线圈20和第1、第2外部电极30、40的电阻,能够减少电力损失。
<电感部件的制造方法>
接下来,对电感部件1的制造方法进行说明。
首先,准备包含玻璃材料和填料的绝缘膏来作为本体10的材料。准备包含玻璃材料和导电材料的线圈用导体膏来作为线圈20的材料。准备包含玻璃材料和导电材料中的至少导电材料的外部电极用导体膏来作为第1、第2外部电极30、40的材料。使用外部电极用导体膏的玻璃材料的含有率小于线圈用导体膏的玻璃材料的含有率这种结构。
其后,将绝缘膏与线圈用导体膏和外部电极用导体膏交替层叠而形成层叠体,并烧制层叠体。
若烧制外部电极用导体膏,则邻接的导电材料(例如金属粉)局部收缩并烧结,形成金属部。此时,玻璃材料(例如,玻璃粉)软化,在金属部之间流动而形成玻璃部。此时,软化的玻璃部被导电材料的收缩向外侧推出,向作为导电材料的烧结体的外部电极30、40的外周缘移动,形成本体10的一部分。这样通过被推出至外部电极30、40的外周缘的玻璃部,形成外部电极接触部101、102。此外,针对线圈接触部104的形成也相同。
因此,外部电极用导体膏所含的玻璃材料少或者为零,因此,通过减少玻璃材料向外部电极30、40四周的外部电极接触部101、102的推出,从而与线圈接触部104的填料的含有率相比,能够使外部电极接触部101、102的填料的含有率接近中心部103的填料的含有率。例如,能够使外部电极接触部101、102的填料的含有率与中心部103的填料的含有率几乎相等。作为其结果,能够提高外部电极接触部101、102的强度,能够减少外部电极30、40从本体10剥离。
优选在准备工序中调整外部电极用导体膏的玻璃材料的含有率,以使外部电极接触部101、102的填料的含有率相对于中心部103的填料的含有率为0.9倍以上且1.1倍以下。
此外,在准备工序中,也可以取代使外部电极用导体膏的玻璃材料的含有率比线圈用导体膏的玻璃材料的含有率小,而使外部电极用导体膏的填料的含有率比线圈用导体膏的填料的含有率大。在这种情况下,与线圈接触部104的填料的含有率相比,也能够使外部电极接触部101、102的填料的含有率接近中心部103的填料的含有率,作为其结果,能够提高外部电极接触部101、102的强度,能够减少外部电极30、40从本体10的剥离。
(第2实施方式)
图4是表示电感部件的第2实施方式的与XZ平面平行的剖视图。在第1实施方式中,将外部电极接触部的填料含有率与中心部的填料含有率进行比较,但在第2实施方式中,将外部电极接触部的填料含有率与线圈接触部的填料含有率进行比较,并且将作为外部电极接触部的玻璃成分含有率的Si元素含有率与作为线圈接触部的玻璃成分含有率的Si元素含有率进行比较。在第2实施方式中,对于除了与该第1实施方式的不同点之外的其他结构,只要没有特别记载,则是与第1实施方式相同的结构,省略其说明。
如图4所示,在第2实施方式的电感部件1A中,第1、第2外部电极接触部101、102的填料的含有率分别与线圈接触部104的填料的含有率相同或者比线圈接触部104的填料的含有率大。另外,第1、第2外部电极接触部101、102的Si元素的含有率分别小于线圈接触部104的Si元素的含有率。此处,填料的含有率和Si元素的含有率通过第1实施方式中说明的测定方法来计算。
根据上述结构,在第1、第2外部电极接触部101、102中,与线圈接触部104相比,填料的含有率变大,Si元素即玻璃成分的含有率变小,因此,在第1、第2外部电极30、40四周存在填料。因此,能够提高第1、第2外部电极30、40四周的第1、第2外部电极接触部101、102的强度,能够减少第1、第2外部电极30、40从本体10剥离。
此外,第1外部电极接触部101或者第2外部电极接触部102的填料的含有率也可以大于线圈接触部104的填料的含有率。另外,第1外部电极接触部101或者第2外部电极接触部102的Si元素的含有率也可以小于线圈接触部104的Si元素的含有率。
优选第1、第2外部电极30、40分别不包含玻璃成分。根据上述结构,在第1、第2外部电极30、40的表面不存在玻璃成分,因此,在对第1、第2外部电极30、40实施镀覆时,能够更加提高镀覆相对于第1、第2外部电极30、40的附着性。例如,外部电极用导体膏不包含玻璃材料,从而在烧制时,没有发生玻璃材料向在本体10的内部侧同第1、第2外部电极30、40接触并沿着第1、第2外部电极30、40配置的第1、第2外部电极接触部101、102流出,能够使第1、第2外部电极接触部101、102的强度与本体10的其他区域(除了线圈接触部104之外)相等。
此外,本公开不限定于上述的实施方式,能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行设计变更。例如,也可以将第1和第2实施方式各自的特征点进行各种组合。具体而言,也可以增加线圈的数量和外部电极的数量,也可以增加或者减少构成线圈的线圈布线的数量。
在上述第1、上述第2实施方式中,线圈的轴线与本体的侧面正交,但也可以与本体的端面正交,或者也可以与本体的底面正交。
在上述第1、上述第2实施方式中,外部电极在本体的端面和底面上连续设置,但也可以仅设置于本体的端面或者底面,或者也可以在本体的端面、底面和顶面上连续设置。
在第1实施方式中,外部电极的数量也可以为一个或者三个以上。也可以是,在外部电极存在三个以上的情况下,换句话说,在外部电极接触部存在三个以上的情况下,至少一个外部电极接触部的填料的含有率相对于中心部的填料的含有率为0.9倍以上且1.1倍以下。另外,也可以是,至少一个外部电极接触部的填料的含有率大于线圈接触部的填料的含有率。
在第2实施方式中,外部电极的数量也可以为一个或者三个以上。也可以是,在外部电极存在三个以上的情况下,换句话说,在外部电极接触部存在三个以上的情况下,至少一个外部电极接触部的填料的含有率大于线圈接触部的填料的含有率。另外,也可以是,至少一个外部电极接触部的Si元素的含有率小于线圈接触部的Si元素的含有率。
(实施例)
以下,对电感部件1的制造方法的实施例进行说明。
首先,通过反复进行利用丝网印刷将以硼硅酸玻璃为主成分的绝缘膏涂覆在载膜等基材上,从而形成绝缘层。该绝缘层成为位置比线圈导体层靠外侧的外层用绝缘层。此外,通过任意工序将基材从绝缘层剥离,在电感部件的状态下没有残留该基材。
其后,在绝缘层上涂覆形成感光性导体膏层,通过光刻工序,形成线圈导体层和外部电极导体层。具体而言,利用丝网印刷在绝缘层上涂覆以Ag作为金属主成分的感光性导体膏,形成感光性导体膏层。并且,隔着光掩模对感光性导体膏层照射紫外线等,并利用碱溶液等进行显影。由此,将线圈导体层和外部电极导体层形成在绝缘层上。此时,能够通过光掩模将线圈导体层和外部电极导体层描绘为所希望的图案。
而且,在绝缘层上涂覆形成感光性绝缘膏层,通过光刻工序,形成设置有开口和通孔的绝缘层。具体而言,利用丝网印刷在绝缘层上涂覆感光性绝缘膏而形成感光性绝缘膏层。并且,经由光掩模对感光性绝缘膏层照射紫外线等,并利用碱溶液等进行显影。此时,利用光掩模对感光性绝缘膏层进行刻画图案,以便在外部电极导体层的上方设置开口,在线圈导体层的端部设置通孔。
其后,在设置有开口和通孔的绝缘层上涂覆形成感光性导体膏层,通过光刻工序,形成线圈导体层和外部电极导体层。具体而言,利用丝网印刷在绝缘层上涂覆以Ag为金属主成分的感光性导体膏来填埋开口和通孔,从而形成感光性导体膏层。并且,隔着光掩模对感光性导体膏层照射紫外线等,利用碱溶液等进行显影。由此,将经由开口而与下层侧的外部电极导体层连接的外部电极导体层和经由通孔而与下层侧的线圈导体层连接的线圈导体层形成在绝缘层上。
通过反复进行上述那样的形成绝缘层、线圈导体层和外部电极导体层的工序,形成由形成在多个绝缘层上的由线圈导体层构成的线圈和由形成在多个绝缘层上的由外部电极导体层构成的外部电极。并且,反复进行利用丝网印刷在形成有线圈和外部电极的绝缘层上涂覆绝缘膏,从而形成绝缘层。该绝缘层成为位置比线圈导体层靠外侧的外层用绝缘层。此外,若在以上的工序中在绝缘层上以矩阵状形成线圈和外部电极的组,则能够得到母层叠体。
其后,利用切割机等将母层叠体切割为多个未烧制的层叠体。在母层叠体的切割工序中,在由切割形成的切割面中使外部电极从母层叠体暴露。此时,若产生一定量以上的切割偏离,则上述工序中形成的线圈导体层的外周缘出现在端面或者底面。
然后,以预定条件烧制未烧制的层叠体,得到包含线圈和外部电极的本体。对该本体实施滚磨加工研磨成适当的外形尺寸,并且在外部电极从层叠体暴露的部分施加具有2μm~10μm的厚度的镀Ni和具有2μm~10μm的厚度的镀Sn。经由以上的工序,将0.4mm×0.2mm×0.2mm的电感部件完成。
此外,导体图案的形成工艺不限定于上述,例如可以是由以导体图案形状开口的丝网版形成的导体膏的印刷层叠工艺,也可以是利用蚀刻对通过溅射法、蒸镀法、箔的压接等而形成的导体膜进行图案形成的方法,也可以是如半加成法那样在形成负图案并利用镀覆膜形成导体图案之后将不需要的部分除去的方法。并且,通过将导体图案以多层形成而成为高纵横比,从而能够减少高频下的因电阻引起的损失。更具体而言,也可以是反复进行上述导体图案的形成的工艺,也可以是反复重叠通过半加成工艺而形成的布线的工艺,也可以是利用半加成工艺形成层叠的一部分,其他部分利用蚀刻形成镀覆生长的膜的工艺,也可以将使通过半加成工艺形成的布线进一步镀覆生长而成为高纵横比化的工艺组合。
另外,导体材料不限定于上述那样的Ag膏,只要是通过溅射法、蒸镀法、箔的压接、镀覆等形成的Ag、Cu、Au之类的良导体的结构即可。另外,绝缘层以及开口、通孔的形成方法不限定于上述内容,也可以是在绝缘材料片的压接、旋涂、喷涂后,通过激光、钻孔加工而开口的方法。
另外,绝缘材料不限定于上述那样的玻璃、陶瓷材料,也可以是环氧树脂、氟树脂、聚合物树脂那样的有机材料,也可以是玻璃环氧树脂那样的复合材料,但优选介电常数、介电损耗小。
另外,电感部件的尺寸不限定于上述内容。另外,针对外部电极的形成方法,不限定于在通过切割而暴露出来的外部导体上实施镀覆加工的方法,也可以是如下方法:在切割后进一步通过导体膏的浸渍、溅射法等形成外部电极,并在其上实施镀覆加工。
Claims (10)
1.一种电感部件,其特征在于,具备:
本体,其包含填料;
线圈,其设置于所述本体内,并沿着轴线以螺旋状卷绕;以及
外部电极,其设置于所述本体内,并与所述线圈电连接,且外表面从所述本体暴露,
所述本体具有:
外部电极接触部,其在所述本体的内部侧同所述外部电极接触,并沿着所述外部电极配置;和
中心部,其包含所述本体的中心点,且同所述线圈、所述外部电极和所述外部电极接触部隔开,
所述外部电极接触部中的所述填料的含有率相对于所述中心部中的所述填料的含有率为0.9倍以上且1.1倍以下。
2.根据权利要求1所述的电感部件,其特征在于,
所述本体还具备线圈接触部,所述线圈接触部与所述线圈接触,并沿着所述线圈配置,
所述线圈接触部中的所述填料的含有率小于所述中心部中的所述填料的含有率。
3.根据权利要求2所述的电感部件,其特征在于,
所述外部电极接触部中的所述填料的含有率大于所述线圈接触部中的所述填料的含有率。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电感部件,其特征在于,
所述本体是烧结体。
5.根据权利要求4所述的电感部件,其特征在于,
所述本体包含玻璃。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电感部件,其特征在于,
所述填料是氧化铝。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电感部件,其特征在于,
所述线圈和所述外部电极包含银。
8.一种电感部件,其特征在于,具备:
本体,其包含玻璃成分和填料;
线圈,其设置于所述本体内,并沿着轴线以螺旋状卷绕,且包含玻璃成分;以及
外部电极,其设置于所述本体内,并与所述线圈电连接,且外表面从所述本体暴露,
所述本体具有:
线圈接触部,其与所述线圈接触,并沿着所述线圈配置;和
外部电极接触部,其在所述本体的内部侧同所述外部电极接触,并沿着所述外部电极配置,
所述外部电极接触部的所述填料的含有率与所述线圈接触部的所述填料的含有率相同,或者比所述线圈接触部的所述填料的含有率大,
所述外部电极接触部的Si元素的含有率小于所述线圈接触部的Si元素的含有率。
9.根据权利要求8所述的电感部件,其特征在于,
所述外部电极不包含玻璃成分。
10.一种电感部件的制造方法,其特征在于,包括如下工序:
准备包含玻璃材料和填料的绝缘膏来作为本体的材料,准备包含玻璃材料和导电材料的线圈用导体膏来作为线圈的材料,准备包含玻璃材料和导电材料中的至少导电材料的外部电极用导体膏来作为外部电极的材料;
使所述绝缘膏与所述线圈用导体膏和所述外部电极用导体膏交替层叠而形成层叠体;以及
烧制所述层叠体,
所述外部电极用导体膏的所述玻璃材料的含有率小于所述线圈用导体膏的所述玻璃材料的含有率。
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