CN116261761A - 线圈部件 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种表面安装型的线圈部件，可以通过控制焊料的流动来防止短路不良。线圈部件(10)具备导体层(31)～(34)和层间绝缘层(40)～(44)交替层叠的线圈部(20)。导体层(31)～(34)具有：线圈导体图案(C1)～(C4)，埋入到线圈部(20)；以及电极图案(51)～(54)、(61)～(64)，从线圈部(20)露出。层间绝缘层(40)～(44)的位于电极图案间的部分从多个电极图案的表面突出，通过突出部抑制向层叠方向的焊料的流动。由此，可以防止由焊料沿层叠方向流动引起的短路不良。

Description

线圈部件

技术领域

本公开涉及一种线圈部件，特别地，涉及一种表面安装型的线圈部件，其具有包含线圈导体图案和电极图案的多个导体层和多个层间绝缘层交替层叠的结构。

背景技术

作为具有多个导体层和多个层间绝缘层交替层叠的结构的表面安装型的线圈部件，已知有专利文献1所记载的线圈部件。在专利文献1所记载的线圈部件中，在露出到外部的电极图案的表面实施的电镀被用作外部端子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013-153009号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，如果将专利文献1所记载的线圈部件高密度地安装于电路基板上，则会由于焊料沿不希望的方向流动而发生短路不良。

然而，本发明的目的在于，在具有多个导体层和多个层间绝缘层交替层叠的结构的表面安装型的线圈部件中，可以通过控制焊料的流动防止短路不良。

用于解决问题的技术方案

本发明的线圈部件，其特征在于，具备多个导体层和多个层间绝缘层交替层叠的线圈部，多个导体层分别具有：线圈导体图案，埋入到线圈部；以及电极图案，从线圈部露出，多个电极图案经由贯通多个层间绝缘层设置的多个通孔导体而彼此连接，多个层间绝缘层的至少一个中，位于多个电极图案间的部分从多个电极图案的表面突出。

根据本发明，由于层间绝缘层从电极图案的表面突出，因此通过层间绝缘层的突出部可以抑制向层叠方向的焊料的流动。由此，可以防止由于焊料沿层叠方向流动而引起的短路不良。

本发明的线圈部件可以进一步具备沿层叠方向夹入线圈部的第1和第2磁性体层。由此，可以得到更大的电感。在该情况下，多个电极图案的表面也可以位于比第1和第2磁性体层的表面更凹陷的位置。由此，焊料难以在第1和第2磁性体层的表面流动。

在本发明中，多个电极图案的表面可以被外部端子覆盖，将外部端子的表面作为基准的多个层间绝缘层的突出量可以为1～5μm。由此，可以抑制制造成本的增加，并且充分地控制焊料的流动。

在本发明中，多个电极图案的表面和多个层间绝缘层的突出部可以被导电性膏体覆盖。由此，能够在安装时扩大与焊料的接触面积。

发明的效果

这样，根据本发明，在具有多个导体层和多个层间绝缘层交替层叠的结构的表面安装型的线圈部件中，可以防止由不希望的焊料的流动引起的短路不良。

附图说明

图1是示出根据本发明的优选的实施方式的线圈部件10的外观的立体图。

图2是示出线圈部件10的表面S1的结构的俯视图。

图3是示出线圈部件10的表面S2的结构的俯视图。

图4是示出线圈部件10的表面S3的结构的俯视图。

图5是示出将线圈部件10安装于电路基板80的状态的侧视图。

图6是线圈部件10的截面图。

图7是示出根据第1变形例的线圈部件10A的外观的立体图。

图8是线圈部件10A的侧视图。

图9是示出根据第2变形例的线圈部件10B的外观的立体图。

图10是线圈部件10B的侧视图。

图11是示出根据第3变形例的线圈部件10C的外观的立体图。

图12是线圈部件10C的侧视图。

具体实施方式

在下文中，参照附图详细说明本发明的优选的实施方式。

图1是示出根据本发明的优选的实施方式的线圈部件10的外观的立体图。

根据本实施方式的线圈部件10是表面安装型的芯片部件，如图1所示，具备第1和第2磁性体层11、12和被第1和第2磁性体层11、12夹持的线圈部20。关于线圈部20的结构会在之后描述，在本实施方式中，具有线圈导体图案的导体层层叠4层，由此形成1个线圈。而且，线圈的一端连接于第1外部端子E1，线圈的另外一端连接于第2外部端子E2。

磁性体层11、12是由含有铁氧体粉或金属磁性粉等磁性粉的树脂构成的复合构件，构成通过使电流流到线圈而产生的磁通的磁路。在将金属磁性粉用作磁性粉的情况下，适合使用坡莫合金系材料。此外，作为树脂，优选使用液体状态或粉体的环氧树脂。但是，在本发明中，磁性体层11、12不是必须由复合构件构成，例如也可以将由烧结铁氧体等磁性材料构成的基板用作磁性体层11。

根据本实施方式的线圈部件10与一般的层叠线圈部件不同，以作为层叠方向的z方向与电路基板平行的方式竖立安装。具体地，构成xz面的表面S1被用作安装面。而且，在表面S1设置第1外部端子E1和第2外部端子E2。第1外部端子E1是连接形成于线圈部20的线圈的一端的端子，第2外部端子E2是连接形成于线圈部20的线圈的另一端的端子。

如图1所示，第1外部端子E1从表面S1到构成yz面的表面S2连续地形成，第2外部端子E2从表面S1到构成yz面的表面S3连续地形成。正如在下文详细描述地，外部端子E1、E2由形成于线圈部20所包含的电极图案的露出面的镍(Ni)和锡(Sn)的层叠膜构成。电极图案的露出面不是所谓的整体图案，而是在沿z方向邻接的电极图案间具有层间绝缘层突出的结构。因此，在层间绝缘层的突出部分不形成外部端子E1、E2。

图2～图4是分别示出线圈部件10的表面S1～S3的结构的俯视图。

如图2和图3所示，第1外部端子E1分别形成于表面S1、S2，具有：第1～第4部分E11～E14，均沿x方向或y方向延伸；以及第5部分E15，接合第1～第4部分E11～E14。第1～第4部分E11～E14之间，除了第5部分E15存在的区域以外，层间绝缘层41～43突出。此外，如图2和图4所示，第2外部端子E2分别形成于表面S1、S3，具有：第1～第4部分E21～E24，均沿x方向或y方向延伸；以及第5部分E25，接合第1～第4部分E21～E24。第1～第4部分E21～E24之间，除了第5部分E25存在的区域以外，层间绝缘层41～43突出。

层间绝缘层41～43的突出由外部端子E1、E2的凹陷产生。即，外部端子E1、E2的表面位于比磁性体层11、12的表面更凹陷的位置，另一方面，层间绝缘层41～43的突出部构成与磁性体层11、12的表面大致相同的平面。由此，层间绝缘层41～43从外部端子E1、E2的表面，以外部端子E1、E2的表面与磁性体层11、12的表面的台阶差的量而突出。将外部端子E1、E2的表面作为基准的层间绝缘层41～43的突出量优选为1～5μm。这是因为，如果突出量小于1μm，则不能充分地得到后述的效果，另一方面，为了使其突出超过5μm，需要长时间进行后述的蚀刻，制造成本增加的同时，有可能由于蚀刻损伤(damage)而可靠性降低。

此外，被磁性体层11、12夹持的线圈部20的表面中被外部端子E1、E2覆盖的部分和层间绝缘层40～44不突出的部分由磁性构件13构成。磁性构件13起到将磁性体层11和磁性体层12磁连接的作用。

图5是示出将根据本实施方式的线圈部件10安装于电路基板80的状态的侧视图，是从层叠方向观察的图。

如图5所示，根据本实施方式的线圈部件10竖立安装于电路基板80。具体地，以线圈部20的表面S1与电路基板80的安装面相对的方式，即，以作为线圈部件10的层叠方向的z方向与电路基板80的安装面平行的方式安装。

在电路基板80上设置焊盘(land)图案81、82，线圈部件10的外部端子E1、E2分别连接于这些焊盘图案81、82。由焊料83进行焊盘图案81、82和外部端子E1、E2的电气、机械连接。在外部端子E1、E2中，在形成于线圈部20的表面S2、S3的部分形成焊料83的圆角(fillet)。

在本实施方式中，由于外部端子E1、E2的表面从磁性体层11、12的表面凹陷，通过由此形成的台阶差，焊料83难以扩展到磁性体层11、12的表面。而且，由于层间绝缘层41～43从外部端子E1、E2的表面突出，因此可以抑制焊料83在z方向上的流动。即，由于层间绝缘层41～43的突出部在线圈部20的表面S1沿x方向延伸，在线圈部20的表面S2、S3沿y方向延伸，因此能够不妨碍焊料83向x方向和y方向的流动，抑制在z方向上的流动。由此，即使在将线圈部件10高密度地安装于电路基板80的表面的情况下，也可以防止由于不希望的焊料83的流动引起的短路不良。

这样的台阶差形状是通过切片(dicing)将线圈部件10单片化后，用清洗液对露出于切断面上的电极图案51～54、61～64的表面进行蚀刻而得到的。之后，通过滚镀以不超过层间绝缘层41～43的突出部的方式形成外部端子E1、E2，则完成本实施方式的线圈部件10。

图6是根据本实施方式的线圈部件10的截面图。

如图6所示，线圈部件10所包含的线圈部20被两个磁性体层11、12夹持，具有层间绝缘层40～44和导体层31～34交替层叠的结构。导体层31～34通过经由形成于层间绝缘层41～43的通孔相互连接，构成线圈。在线圈的内径部分将由与磁性体层12相同的材料构成的磁性构件13埋入。层间绝缘层40～44例如由树脂构成，至少对于层间绝缘层41～43使用非磁性材料。对于位于最下层的层间绝缘层40和位于最上层的层间绝缘层44，可以使用磁性材料。

导体层31是经由层间绝缘层40形成于磁性体层11的上表面的第1层导体层。在导体层31上设置螺旋状地卷绕2匝的线圈导体图案C1和2个电极图案51、61。电极图案51连接于线圈导体图案C1的一端，另一方面，电极图案61独立于线圈导体图案C1而设置。线圈导体图案C1被埋入到线圈部20。电极图案51从线圈部20露出，在其表面形成外部端子E1的第1部分E11。此外，电极图案61从线圈部20露出，在其表面形成外部端子E2的第1部分E21。

导体层32是经由层间绝缘层41形成于导体层31的上表面的第2层导体层。在导体层32上设置螺旋状地卷绕2匝的线圈导体图案C2和2个电极图案52、62。电极图案52、62均独立于线圈导体图案C2而设置。线圈导体图案C2被埋入到线圈部20。电极图案52从线圈部20露出，在其表面形成外部端子E1的第2部分E12。此外，电极图案62从线圈部20露出，在其表面形成外部端子E2的第2部分E22。

导体层33是经由层间绝缘层42形成于导体层32的上表面的第3层导体层。在导体层33上设置螺旋状地卷绕2匝的线圈导体图案C3和2个电极图案53、63。电极图案53、63均独立于线圈导体图案C3而设置。线圈导体图案C3被埋入到线圈部20。电极图案53从线圈部20露出，在其表面形成外部端子E1的第3部分E13。此外，电极图案63从线圈部20露出，在其表面形成有外部端子E2的第3部分E23。

导体层34是经由层间绝缘层43形成于导体层33的上表面的第4层导体层。在导体层34上设置螺旋状地卷绕2匝的线圈导体图案C4和2个电极图案54、64。电极图案64连接于线圈导体图案C4的一端，另一方面，电极图案54独立于线圈导体图案C4而设置。线圈导体图案C4被埋入到线圈部20。电极图案54从线圈部20露出，在其表面形成外部端子E1的第4部分E14。此外，电极图案64从线圈部20露出，在其表面形成外部端子E2第4部分E24。

而且，线圈导体图案C1和线圈导体图案C2经由贯通层间绝缘层41而设置的通孔导体连接，线圈导体图案C2和线圈导体图案C3经由贯通层间绝缘层42而设置的通孔导体连接，线圈导体图案C3和线圈导体图案C4经由贯通层间绝缘层43而设置的通孔导体连接。由此，构成为通过线圈导体图案C1～C4形成8匝的线圈，其一端连接于外部端子E1的第1部分E11，另一端连接于外部端子E2的第4部分E24。

进而，电极图案51～54经由贯通层间绝缘层41～43而设置的通孔导体V1～V3相互连接。相同地，电极图案61～64经由贯通层间绝缘层41～43而设置的通孔导体V4～V6相互连接。在此，从层叠方向观察的通孔导体V1～V3的形成位置互不相同，从层叠方向观察的通孔导体V4～V6的形成位置也互不相同。

在图6所示的截面中，通孔导体V1从线圈部20露出，由此，在通孔导体V1的表面形成外部端子E1的第5部分E15。与此相对，在图6所示的截面中，通孔导体V2、V3不从线圈部20露出，由此，位于电极图案52、53之间的层间绝缘层42的一部分，以及位于电极图案53、54之间的层间绝缘层43的一部分从线圈部20突出。相同地，在图6所示的截面中，通孔导体V4从线圈部20露出，由此，在通孔导体V4的表面形成外部端子E2的第5部分E25。与此相对，在图6所示的截面中，通孔导体V5、V6不从线圈部20露出，由此，位于电极图案62、63之间的层间绝缘层42的一部分，以及位于电极图案63、64之间的层间绝缘层43的一部分从线圈部20突出。

这样，由于外部端子E1、E2以避开层间绝缘层41～43的突出部分的方式形成于从线圈部20露出的电极图案51～54、61～64的表面，因此层间绝缘层41～43的突出部分不被外部端子E1、E2覆盖而直接露出。因此，如上所述，可以在安装时控制焊料83的流动。

导体层32～34的表面会在形成通孔导体V1～V6的部分产生凹陷。但是，在本实施方式中，由于从层叠方向观察的通孔导体V1～V3的形成位置，以及从层叠方向观察的通孔导体V4～V6的形成位置是偏移的，因此在导体层32～34的表面产生的凹陷不会累积。因此，可以保持高平坦性。

此外，在本实施方式中，通孔导体V1和通孔导体V4设置在相对于线圈部20的中心相互对称的位置，通孔导体V2和通孔导体V5设置在相对于线圈部20的中心相互对称的位置，通孔导体V3和通孔导体V6设置在相对于线圈部20的中心相互对称的位置。由此，导体层31～34和层间绝缘层41～43的图案设计变得容易。

如以上说明的那样，根据本实施方式的线圈部件10由于外部端子E1、E2的表面相对于磁性体层11、12的表面凹陷，并且层间绝缘层41～43从外部端子E1、E2的表面突出，在安装到电路基板80上时，可以控制焊料83的流动。由此，可以防止由于不希望的焊料83的流动而引起的短路不良。

图7是示出根据第1变形例的线圈部件10A的外观的立体图。此外，图8是线圈部件10A的侧视图。

图7和图8所示的线圈部件10A与根据上述实施方式的线圈部件10的不同点在于，以分别与外部端子E1、E2相接的方式，在线圈部件10A的表面S1设置电极71、72。电极71、72由纳米银膏体或纳米铜膏体等导电性膏体构成，其表面为了确保对焊料的润湿性而被镍(Ni)和锡(Sn)的层叠膜覆盖。如果附加这样的电极71、72，则可以扩大与焊料的接触面积。而且，由于层间绝缘层41～43从外部端子E1、E2的表面突出，因此电极71、72陷入层间绝缘层41～43的突出部。即，由层间绝缘层41～43的突出造成的凹凸面被电极71、72覆盖。由此，电极71、72的固定强度提高。

图9是示出根据第2变形例的线圈部件10B的外观的立体图。图10是线圈部件10B的侧视图。

图9和图10所示的线圈部件10B与根据第1变形例的线圈部件10A的不同点在于，电极71、72不仅覆盖表面S1，而且覆盖表面S4、S5的一部分。表面S4、S5是位于彼此相反侧的xy面。这样，如果用电极71、72覆盖表面S4、S5的一部分，则与焊料的接触面积进一步扩大，并且电极71、72的固定强度进一步提高。

图11是示出根据第3变形例的线圈部件10C的外观的立体图。此外，图12是线圈部件10C的侧视图。

图11和图12所示的线圈部件10C与根据第2变形例的线圈部件10B的不同点在于，电极71覆盖露出于表面S2的外部端子E1的一部分，电极72覆盖露出于表面S3的外部端子E2的一部分。这样，如果用电极71、72进一步覆盖外部端子E1、E2中的露出于表面S2、S3的部分，则与焊料的接触面积进一步扩大，并且电极71、72的固定强度进一步提高。因此，在附加电极71、72情况下，最优选如第3变形例的线圈部件10C那样，各电极71、72覆盖线圈部件10C的4个面。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变化，当然它们也包含在本发明的范围内。

例如，在上述实施方式中，以线圈部20包含4层导体层31～34的情况为例进行了说明，但是在本发明中，导体层的层数并不限于此。此外，对于形成于各导体层的线圈导体图案的匝数也没有特别限定。

附图标记的说明

10，10A～10C…线圈部件，11，12…磁性体层，13…磁性构件，20…线圈部，31～34…导体层，40～44…层间绝缘层，51～54，61～64…电极图案，71，72…电极，80…电路基板，81，82…焊盘图案，83…焊料，C1～C4…线圈导体图案，E1，E2…外部端子，E11，E21…第1部分，E12，E22…第2部分，E13，E23…第3部分，E14，E24…第4部分，E15，E25…第5部分，S1～S3…线圈部的表面，V1～V6…通孔导体。

Claims (5)

1.一种线圈部件，其特征在于，

具备多个导体层和多个层间绝缘层交替层叠的线圈部，

所述多个导体层分别具有：线圈导体图案，埋入到所述线圈部；以及电极图案，从所述线圈部露出，

所述多个电极图案经由贯通所述多个层间绝缘层设置的多个通孔导体而彼此连接，

所述多个层间绝缘层的至少一个中，位于所述多个电极图案间的部分从所述多个电极图案的表面突出。

2.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

进一步具备沿层叠方向夹入所述线圈部的第1和第2磁性体层。

3.根据权利要求2所述的线圈部件，其特征在于，

所述多个电极图案的表面位于比所述第1和第2磁性体层的表面更凹陷的位置。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的线圈部件，其特征在于，

所述多个电极图案的表面被外部端子覆盖，

将所述外部端子的表面作为基准的所述多个层间绝缘层的突出量为1～5μm。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的线圈部件，其特征在于，

所述多个电极图案的表面和所述多个层间绝缘层的突出部被导电性膏体覆盖。

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