CN116779303A - 电子部件以及其制造方法 - Google Patents

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CN116779303A CN202310096984.7A CN202310096984A CN116779303A CN 116779303 A CN116779303 A CN 116779303A CN 202310096984 A CN202310096984 A CN 202310096984A CN 116779303 A CN116779303 A CN 116779303A
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沼田大志
金子和也
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Abstract

本发明提供电子部件以及其制造方法。减少端子部的电阻。本发明的一方式的电子部件具备:导电单元,其具有包含导体露出部的端子部;绝缘单元,其与所述导电单元接触并包围所述导电单元的一部分;以及端子导电层,其与所述绝缘单元和所述导体露出部接触,所述导电单元是导电体,所述绝缘单元包含电绝缘体,所述导体露出部是所述导电单元的表面,所述端子导电层具有:第一导电层,其包含导电粒子和树脂;以及第二导电层,其包含具有比所述第一导电层的比电阻小的比电阻的金属,与所述第一导电层接触,所述第一导电层以及所述第二导电层与所述导体露出部接触。

Description

电子部件以及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子部件以及其制造方法。
背景技术
以往,在电感元件等电子部件的领域中,从节能、热设计的观点出发,要求减少电子部件的消耗电力、发热量。例如,在专利文献1~3中公开了在磁芯的内部埋入线圈的电感元件。
在专利文献1~3所记载的电感元件中,通过卷绕被绝缘被覆的导电性的带状体而形成线圈,从磁芯内的线圈延伸出的带状体的端部配置于磁芯的外表面而成为端子部。在磁芯的外表面涂布导电性膏,使得覆盖该端子部。包含该导电性膏的导电层与经由形成于端子部的绝缘被覆的孔部露出的导体即带状体的露出部接触,由此,上述导电层与端子部相互导通连接。
此外,在专利文献4中公开了一种线圈部件,其具备包含主干部和凸边缘部的铁芯和卷绕于该铁芯的主干部的线圈(绕组)。在该线圈部件中,形成有导电性膏的层,使得覆盖从线圈延伸出到铁芯的凸边缘部的绕组末端,在该导电性膏的层上形成有金属镀覆层。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6321950号公报
专利文献2:日本实用新型登记第3198412号公报
专利文献3:日本专利第5874134号公报
专利文献4:日本特开2000-306757号公报
发明内容
-发明所要解决的课题-
通常,电子部件的消耗电力、发热量在电感元件的线圈、电容器元件的平板电极等主要部位中较大。因此,在减少电子部件的能量消耗或者使热设计容易时,着眼于主要部位的消耗电力、发热量的减少的情况多,几乎没有着眼于端子部的消耗电力、发热量的减少。相对于此,近年来,从节能、热设计的观点出发,要求进一步减少端子部的电阻。
本发明是鉴于上述情况而完成的,提供一种端子部的电阻更小的电子部件以及其制造方法。
-用于解决课题的手段-
(1)本发明的一方式所涉及的电子部件具备:导电单元,其具有包含导体露出部的端子部;绝缘单元,其与所述导电单元接触并包围所述导电单元的一部分;以及端子导电层,其与所述绝缘单元和所述导体露出部接触,所述导电单元是导电体,所述绝缘单元包含电绝缘体,所述导体露出部是所述导电单元的表面,所述端子导电层具有:第一导电层,其包含导电粒子和树脂;以及第二导电层,其包含具有比所述第一导电层的比电阻小的比电阻的金属,与所述第一导电层接触,所述第一导电层以及所述第二导电层与所述导体露出部接触。
(2)在上述(1)所记载的电子部件中,也可以是,所述第一导电层具有被所述第一导电层围起的第一边缘,所述第二导电层经由被所述第一边缘围起的第一空间与所述导体露出部接触,所述第二导电层与所述导体露出部接触的面积为所述第一空间与所述导电单元以及所述绝缘单元接触的面积的50%以上。
(3)在上述(1)或者(2)所记载的电子部件中,也可以是,所述绝缘单元具有被所述绝缘单元围起的第二边缘,所述第一导电层沿着由所述第二边缘描绘的闭合的线的整体与所述导体露出部以及所述第二边缘接触。
(4)在上述(1)所记载的电子部件中,所述第一导电层具有被所述第一导电层围起的第一边缘,所述绝缘单元具有被所述绝缘单元围起的第二边缘,所述第一导电层沿着由所述第二边缘描绘的第二闭合的线的整体与所述导体露出部以及所述第二边缘接触,所述第二导电层沿着由所述第一边缘描绘的第一闭合的线的整体与所述导体露出部以及所述第一边缘接触,所述第二导电层与所述导体露出部接触的面积为所述导体露出部的面积的50%以上。
(5)在上述(1)~(4)中任一项所记载的电子部件中,也可以是,所述第二导电层与所述导体露出部接触的面积大于所述第二导电层与所述第一导电层的边缘接触的面积。
(6)在上述(1)~(5)中任一项所记载的电子部件中,也可以是,所述绝缘单元具有含树脂的层,所述层与所述导电单元接触。
(7)在上述(3)或者(4)所记载的电子部件中,也可以是,所述绝缘单元具有包含树脂的层,所述层与所述导电单元接触,所述层具有所述第二边缘。
(8)在上述(1)~(7)中任一项所记载的电子部件中,也可以是,所述导电单元包含一种金属。
(9)在上述(1)~(8)中任一项所记载的电子部件中,也可以是,所述导电粒子的面积相对于所述第一导电层的剖面的面积的比例为10%以上且90%以下。
(10)本发明的一方式所涉及的电子部件的制造方法包含:涂布工序,通过在导电体以及电绝缘体的表面涂布包含导电粒子和树脂的导电性膏,来形成第一导电层,以使得将所述导电体和所述电绝缘体连接;露出工序,在所述第一导电层上形成开口部,以使得所述导电体在表面露出;固化工序,将所述第一导电层固化;以及镀覆工序,通过用具有比所述第一导电层的比电阻小的比电阻的金属镀覆所述导电体以及所述第一导电层,来形成第二导电层,以使得经由所述开口部连接所述导电体和所述第一导电层。
(11)在上述(10)所记载的电子部件的制造方法的所述露出工序中,也可以是,将所述第一导电层的一部分去除而形成所述开口部。
-发明效果-
根据本发明的上述方式,能够提供端子部的电阻更小的电子部件以及其制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的电感元件的一例的立体图。
图2是图1所示的电感元件的底视图。
图3是表示图1所示的电感元件的A-A线剖面的一例的纵剖视图。
图4是表示本实施方式所涉及的电感元件的端子构造的一例的纵剖视图。
图5是表示图4所示的电感元件的B-B线剖面中的端子构造的一例的纵剖视图。
图6是表示在本实施方式所涉及的电感元件的端子部形成的导体露出部的一例的图。
图7是用于说明本实施方式所涉及的电感元件的端子电阻的纵剖视图。
图8A是表示本实施方式中的端子导电层的第一区域的一例的图。
图8B是表示本实施方式中的端子导电层的第二区域的一例的图。
图9是表示在本实施方式所涉及的电感元件中开口部的边缘的一部分未与导体露出部接触的情况下的开口部与导体露出部的位置关系的一例的图。
图10是表示图9所示的电感元件的C-C线剖面的一例的纵剖视图。
图11是表示本实施方式所涉及的电感元件的导电连接率与端子电阻的关系的一例的图。
图12是表示本发明的一实施方式所涉及的电感元件的制造方法的一例的流程图。
图13是表示本实施方式所涉及的电感元件的制造方法的一具体例的纵剖视图。
图14是表示本实施方式的变形例1所涉及的电感元件的一例的纵剖视图。
图15是表示本实施方式的变形例2所涉及的电感元件的一例的底视图。
图16是表示本实施方式的变形例3所涉及的电感元件的一例的纵剖视图。
-附图标记说明-
1、1A、1B、1C 电感元件
2 元件主体
10 线圈
11 导体
12 绝缘被覆部
13、14 导体露出部
13a 第一露出区域
13b 第二露出区域
15 第一端子部
16 第二端子部
15a、16a 端子表面
15b、16b 前端面
17 孔部
18 开口部
19a 导电区域
19b 绝缘区域
20 磁芯
21a 下表面
21b 侧面
21c 上表面
22、23 凹部
24 被覆树脂层
31、41 端子导电层
31a 导电层表面
32 第一导电层
32a 中间表面
33 第二导电层
34 第一金属层
35 第二金属层
36 凹部
37 导电填充物
101 环状部
102、103 连接部
A1 第一区域
A2 第二区域
A2-1 低导电区域
A2-2 高导电区域
A3 第三区域
O 中心轴
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明所涉及的电子部件以及其制造方法的优选的实施方式进行详细说明。另外,本发明并不限定于以下的实施方式。此外,附图是示意性的例子,附图中的各要素的尺寸间的关系、各要素的尺寸的比率、其他与尺寸有关的条件有时与现实的产品不同。在附图的相互之间,存在彼此的尺寸之间的关系、比率不同的情况。此外,在各附图中,对实质上相同的要素标注相同的附图标记。
(电子部件)
首先,对本发明的一个实施方式所涉及的电子部件进行说明。以下,作为本实施方式所涉及的电子部件的一例而示出电感元件,对该电感元件进行详细说明。
图1是表示本实施方式所涉及的电感元件的一例的立体图。图2是图1所示的电感元件的底视图。图3是表示图1所示的电感元件的A-A线剖面(与箭头的方向垂直且沿着A-A线的剖面)的一例的纵剖视图。如图1~3所示,本实施方式所涉及的电感元件1具备线圈10、内包线圈10的一部分的磁芯20、以及与线圈10接触的端子导电层31、41。此外,在磁芯20的下表面21a配置有线圈10的端子部(第一端子部15以及第二端子部16)。
另外,在图1中,为了便于说明,示出电感元件1,使得磁芯20的下表面21a朝向纸面上侧。此外,在图1中,线圈10用实线表示,磁芯20用虚线表示。
如图1所示,线圈10具有环状部(功能部)101、一对端子部(第一端子部15以及第二端子部16)、以及连接环状部101和该一对端子部的一对连接部102、103。该一对端子部例如由导电性的带状体的端部形成。此外,环状部101例如通过将导电性的带状体的除了端部以外的部分绕中心轴O卷绕而形成。这样,环状部101和该一对端子部也可以是连续的相同的材料。如后所述,在本实施方式中,带状体是被绝缘被覆的带状的导体。即,线圈10具有导体(相当于后述的导体11)和与该导体接触的绝缘被覆部(相当于后述的绝缘被覆部12)。
此外,第一端子部15以及第二端子部16在磁芯20的宽度方向(图2的纸面左右方向)上隔开给定的间隔而配置。第一端子部15以及第二端子部16例如如图1、图2所示,通过将带状体的长边方向上的两侧的端部弯折1次以上而分别形成。这些第一端子部15以及第二端子部16中的一方是输入端子,另一方是输出端子。在本实施方式中,通过使电流在输入端子与输出端子之间流动,在被环状部101围起的区域(包含中心轴O的区域)产生磁通。磁芯20形成该磁通的路径。
详细而言,如图1~3所示,第一端子部15弯折成从磁芯20的侧面21b沿着下表面21a延伸,配置于在磁芯20的下表面21a形成的凹部22。第一端子部15的端子表面15a存在于与磁芯20的下表面21a大致相同的面内,从磁芯20(在磁芯20的表面上)露出。第一端子部15的前端面15b与凹部22的侧壁面接触。此外,如图1、3所示,连接部102的一部分被配置为在第一端子部15的附近形成与磁芯20的侧面21b大致相同的面。
如图1、图2所示,第二端子部16与上述第一端子部15同样地弯折成从侧面21b沿着下表面21a延伸出,配置于在磁芯20的下表面21a形成的凹部23。第二端子部16的端子表面16a存在于与磁芯20的下表面21a大致相同的面内,从磁芯20(在磁芯20的表面上)露出。第二端子部16的前端面16b与凹部23的侧壁面接触。连接部103的一部分被配置为在第二端子部16的附近形成与磁芯20的侧面21b大致相同的面。
此外,如图1~3所示,第一端子部15以及第二端子部16分别具有导体露出部13、14。导体露出部13、14是在带状体的表面(导电体的表面)没有绝缘被覆(电绝缘体)的导体露出的部分。导体露出部13是第一端子部15的端子表面15a的一部分,导体露出部14是第二端子部16的端子表面16a的一部分。
磁芯20是本实施方式中的绝缘单元的一例。如图1~3所示,磁芯20包围并保持线圈10的环状部101的整体和连接部102、103的一部分。详细而言,磁芯20是包含磁性粉末和树脂(作为粘合剂发挥功能的树脂)的成型体。如图1所示,磁芯20的形状例如为长方体或者立方体。如图1、2所示,在磁芯20的内部埋入有线圈10的环状部101。此外,在磁芯20的下表面21a的凹部22、23分别嵌合有线圈10的第一端子部15以及第二端子部16。
如图1、图2所示,端子导电层31、41在磁芯20的宽度方向上隔开给定的间隔而与线圈10以及磁芯20的表面接触。由此,端子导电层31与线圈10的第一端子部15电连接。同样地,端子导电层41与第二端子部16电连接。另一方面,端子导电层31与端子导电层41彼此不接触。
详细而言,端子导电层31与第一端子部15以及磁芯20的表面接触。例如,如图1、图2所示,只要端子导电层31不与第二端子部16以及端子导电层41接触(分离),则也可以除了第一端子部15和下表面21a之外,还与侧面21b以及上表面21c中的至少一方接触。此外,如图3所示,端子导电层31与导体露出部13接触。由此,端子导电层31与第一端子部15电连接。
此外,端子导电层41与第二端子部16以及磁芯20的表面接触。例如,只要端子导电层41不与第一端子部15以及端子导电层31接触(分离),则也可以除了第二端子部16和下表面21a之外,还与侧面21b以及上表面21c中的至少一方接触。此外,端子导电层41与导体露出部14接触。由此,端子导电层41与第一端子部16电连接。
(端子构造)
接着,对本实施方式所涉及的电感元件1的端子构造进行说明。另外,电感元件1的端子构造是将线圈10与端子导电层31、41之间电连接的构造。
图4是表示本实施方式所涉及的电感元件1的端子构造的一例的纵剖视图。图5是表示图4所示的电感元件1的B-B线剖面(与箭头的方向垂直且沿着B-B线的剖面)中的端子构造的一例的纵剖视图。图6是表示形成于本实施方式所涉及的电感元件1的第一端子部15的导体露出部13的一例的图。
如图4、5所示,第一端子部15具有导体(导电体)11和与该导体11接触的绝缘被覆部(电绝缘体)12。导体11是本实施方式中的导电单元的一例。导体11是比电阻(例如,在20℃下为1.0×10-8Ωm以上且1.0×10-6Ωm以下)小的材料。导体11例如是铜、铝、镍、铁这样的纯金属、黄铜、不锈钢这样的合金、或者铜包铝等的复合金属。该导体11出于从电导率和成本的两方面而优选为铜。此外,为了减少接触电阻,优选导体11无接缝地连续。导体11例如如图5所示,是横剖面(与导体11的延伸方向垂直的剖面)为长方形的金属线。导体11的厚度例如为0.01mm以上且0.8mm以下。能够经过该导体11使电流从第一端子部15朝向第二端子部16流动。绝缘被覆部12是本实施方式中的绝缘单元的一例。绝缘被覆部12是比电阻(例如,在20℃下为1.0×104Ωm以上且1.0×1020Ωm以下)大的材料。绝缘被覆部12例如是聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯等有机材料(聚合物)、或者氧化铝、二氧化硅、氧化镁这样的无机材料。此外,为了使电绝缘性更可靠,优选绝缘被覆部12无接缝地连续。绝缘被覆部12也可以具有多个层,以具有多个功能。例如,绝缘被覆部12也可以包含与导体11的表面接触的第一绝缘层和与该第一绝缘层的表面接触的第二绝缘层。例如,为了提高线圈10与磁芯20的紧贴性,绝缘被覆部12的最表面也可以为尼龙。绝缘被覆部12除了将第一端子部15以及第二端子部16进而绝缘之外,还在与导体11的延伸方向垂直的方向上进行绝缘,以使得导体11不与其他材料电连接。
此外,如图4、5所示,在绝缘被覆部12形成有孔部17,使得在端子表面15a露出导体11(导体露出部13)。即,导体露出部13是导体11经由孔部17而露出于端子表面15a的部分。如图6所示,孔部17的形状在俯视时为圆形状,孔部17在端子表面15a上赋予凹部和在该凹部的底部形成导体露出部13(参照图4、5)。在此,端子表面15a不与磁芯20接触,而与端子导电层31接触。
另外,如图4所示,在第一端子部15的前端面15b未形成有绝缘被覆部12。这是因为前端面15b相当于因带状体的切断而产生的剖面。如图4所示,这样的前端面15b与磁芯20的凹部22的侧壁面接触。
如图4、5所示,端子导电层31与导体露出部13接触。如图4、5所示,该端子导电层31具有第一导电层32和比电阻比第一导电层32小的第二导电层33。
第一导电层32包含导电材料的粒子和树脂(聚合物)。导电材料的粒子可以是金属粒,也可以是碳(C)粒。例如,第一导电层32是包含金属颗粒和树脂的层。金属粒例如为银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)等。树脂例如是作为粘合剂发挥功能的环氧类树脂等树脂。第一导电层32的材料也可以是导电性膏或源自该导电性膏的层(例如,通过热而固化的层)。作为该导电性膏,可以举出银膏。此外,第一导电层32中的导电材料的粒子的量例如能够通过使用显微镜得到的第一导电层32的剖面的图像中的相对于第一导电层32的面积的导电材料的粒子面积来定义。在这种情况下,导电粒子的量例如为10%以上且90%以下。该量为10%以上时,由导电材料的粒子形成的导电路径变大,能够充分地减少比电阻。此外,若比率为90%以下,则第一导电层32中的树脂与磁芯20中的树脂接触的面积充分地大,因此能够充分地提高第一导电层32与磁芯20的紧贴性。如图4、5所示,第一导电层32与端子表面15a和磁芯20的表面(图1~3所示的下表面21a)接触。此外,第一导电层32与作为导体露出部13的一部分的第一露出区域13a接触。如图4~6所示,第一露出区域13a是沿着导体露出部13的周缘部的区域。由此,第一导电层32与导体露出部13电连接。另外,第一导电层32也可以由导电材料的粒子和树脂(聚合物)构成。该第一导电层32的比电阻例如可以在20℃下为5.0×10-8Ωm以上且1.0×10-5Ωm以下。
第二导电层33是具有比第一导电层32的比电阻小的比电阻(例如,在20℃下为1.0×10-8Ωm以上且1.0×10-6Ωm以下)的金属的层。该金属例如为镍(Ni)、锡(Sn)、铜(Cu)。第二导电层33也可以是金属镀层。如图4、5所示,该第二导电层33沿着第一导电层32的表面存在。第二导电层33与第一导电层32接触,并且与作为导体露出部13的一部分的第二露出区域13b接触。如图4~6所示,第二露出区域13b是与第一露出区域13a不同的区域。即,第二露出区域13b是从导体露出部13去除了第一露出区域13a的区域。详细而言,如图4、5所示,在上述的第一导电层32形成有开口部18,使得在表面露出导体11(导体露出部13)。即,如图6所示,第二露出区域13b是导体露出部13经由开口部18而露出于表面的区域。开口部18在由第一导电层32和第一端子部15形成的表面(中间表面32a)赋予凹部和在该凹部的底部形成第二露出区域13b。第二导电层33经由第一导电层32的开口部18与第二露出区域13b接触。由此,第二导电层33与导体露出部13电连接。
从减少第二导电层33的成本的观点出发,第二导电层33的厚度相对于第一导电层32的厚度的比例可以为0.010以上且0.60以下。在这种情况下,为了减少端子部的电阻,第二导电层33的比电阻相对于第一导电层32的比电阻的比例优选为0以上且0.60以下。在此,在各层(第一导电层32以及第二导电层33)由多个层构成的情况下,比电阻由并联电阻给予。从减少端子部的电阻的观点出发,第二导电层33的厚度相对于第一导电层32的厚度的比例也可以为超过0.60且为10以下。
此外,第二导电层33可以是单一的层,也可以是多个层。例如,如图4、5所示,第二导电层33具有第一金属层34和第二金属层35。
第一金属层34是镍等金属的层。如图4、5所示,该第一金属层34与第一导电层32和第二露出区域13b接触。即,第一金属层34与第一导电层32的上表面以及侧面和第二露出区域13b接触。例如,优选第一金属层34与第一导电层32的侧面的整个面和第二露出区域13b的整个面接触。此外,例如优选第一金属层34与第一导电层32的上表面的整个面接触。另外,第一导电层32的上表面是第一导电层32的与厚度方向垂直的两个面(定义第一导电层32的厚度的1对的面)中的与端子表面15a相反的一侧的面。第一导电层32的侧面是开口部18的内壁面(第一边缘)。作为结果,第一金属层34与导体露出部13电连接。
第二金属层35是锡等金属的层。该第二金属层35是在组成或组织方面与第一金属层34不同的金属的层。如图4、5所示,第二金属层35与第一金属层34接触。例如,该第二金属层35与第一金属层34的上表面的整个面接触。另外,第一金属层34的上表面是第一金属层34的与厚度方向垂直的两个面(定义第一金属层34的厚度的1对的面)中的与第一导电层32以及第二露出区域13b相反的一侧的面。作为结果,第二金属层35经由第一金属层34与第一导电层32以及导体露出部13电连接。
因此,第二导电层33与导体11和第一导电层32接触,使得跨越第一边缘。此外,第一导电层32与导体11和绝缘单元接触,使得跨越第二边缘(孔部17的周缘部)。作为结果,能够在确保端子导电层31与线圈10之间的紧贴力的同时将端子导电层31和导体11电连接。
从减少端子导电层31的电阻的观点出发,第二露出区域13b的面积优选为导体露出部13的面积的50%以上。其中,如图6所示,特别优选第二露出区域13b遍及其整个区域被第一露出区域13a围起。即,如图4、5所示,特别优选第一导电层32遍及孔部17的周缘部(第二边缘)的整周地与第一露出区域13a接触。在这种情况下,第一露出区域13a遍及孔部17的周缘部的整周地围起第二露出区域13b。即,特别优选第二导电层33与被第一导电层32围起的第二露出区域13b的整个面接触。
此外,从减少端子导电层31的电阻以及提高第一端子部15与端子导电层31的紧贴性的观点出发,优选第二导电层33与导体露出部13的接触面积比第二导电层33与第一导电层32的侧面的接触面积大。例如,第二导电层33与导体露出部13的接触面积成为第一金属层34与第二露出区域13b的接触面积。第二导电层33与第一导电层32的侧面的接触面积成为第一金属层34与第一导电层32中的开口部18的内壁面(侧面)的接触面积。
另外,虽未特别图示,但第二端子部16以及端子导电层41与上述的第一端子部15以及端子导电层31相同。即,第二端子部16以及端子导电层41具有与图4、5所示的第一端子部15以及端子导电层31相同的剖面。进而,第二端子部16具有与图6所示的导体露出部13相同的导体露出部14。此外,连接部102、103除了没有导体露出部13、14之外,具有与上述的第一端子部15的导体11以及绝缘被覆部12相同的剖面。
(端子部的电阻)
接着,对本实施方式所涉及的电感元件1的端子部的电阻(以下,称为端子电阻)进行说明。另外,电感元件1的端子电阻是端子导电层31、41的电阻。
图7是用于说明本实施方式所涉及的电感元件1的端子电阻的纵剖视图。如图7所示,端子导电层31形成于磁芯20的下表面21a上,使得覆盖第一端子部15的端子表面15a。该端子导电层31通过与第一端子部15的导体11中的从绝缘被覆部12露出的导体露出部13接触,从而与第一端子部15电连接。该端子导电层31的端子电阻由第一区域A1的电阻ra、第二区域A2的电阻rb、第三区域A3的电阻rc的串联电阻近似地给出。第一区域A1、第二区域A2以及第三区域A3是用与开口部18的开口面(即第二露出区域13b)正交的面(图7中的虚线)将端子导电层31分割成3个的部分。
详细而言,如图7所示,第一区域A1是被将导电层表面31a所形成的凹部的侧壁面在沿着该侧壁面的方向上延长而得到的面(面A)围起的端子导电层31的部分(在剖视图中,是面与面之间的部分)。该第一区域A1与第二露出区域13b的一部分接触。第二区域A2是被面A和将端子表面15a所形成的凹部的侧壁面沿着该侧壁面的方向延长而得到的面(面B)围起的端子导电层31的部分。该第二区域A2包含低导电区域A2-1和高导电区域A2-2。低导电区域A2-1是被面B和将中间表面32a所成的凹部的侧壁面在沿着该侧壁面的方向上延长而得到的面(面C)围起的端子导电层31的部分。该低导电区域A2-1与第一露出区域13a的整个面接触。高导电区域A2-2是被面A和面C围起的端子导电层31的部分。第三区域A3是从端子导电层31的整个区域去除了第一区域A1以及第二区域A2后的区域。该第三区域A3与绝缘被覆部12以及下表面21a接触。
此外,通常,电阻r使用材料的电阻率ρ、材料的长度L、材料的面积S,由下述的式(1)给出。在此,材料的长度L是电流流动的主要方向的长度。此外,材料的面积S是与电流流动的主要方向垂直的剖面的面积。因此,在端子导电层31的端子电阻的计算中,材料的长度L是与图7所示的导体露出部13的表面(露出面)垂直的方向(图7的纸面上方向)的长度。
[数学式1]
基于图8A计算第一区域A1的电阻ra。图8A表示本实施方式中的第一区域A1的一例。如图8A所示,第一区域A1例如呈圆盘状。该第一区域A1的底面与第二露出区域13b接触。在该第一区域A1中,长度La相当于第二导电层33的层厚,面积SaH相当于第一区域A1的底面的面积。电阻ra使用长度La、面积SaH和第二导电层33的电阻率ρH,由下述的式(2)给出。
[数学式2]
面积SaH使用圆盘状的第一区域A1的直径,由下述的式(3)给出。另外,作为该第一区域A1的直径,近似地使用开口部18的直径D。
[数学式3]
SaH=π(D/2)2…(3)
此外,在第二导电层33具有多个(n个)导电材料的层(例如图4所示的第一金属层34以及第二金属层35)的情况下,第一区域A1的电阻由于上述多个导电材料的各层串联连接,因此通过各个电阻的合计得到串联电阻。因此,第一区域A1的电阻率ρH由下式(4)给出。
[数学式4]
另外,在式(4)中,电阻率ρi是将各层从下层(导体露出部13侧)朝向上层依次计数时的第i层的电阻率。
基于图8B计算第二区域A2的电阻rb。图8B表示本实施方式中的第二区域A2的一例。如图8B所示,第二区域A2包括低导电区域A2-1和高导电区域A2-2。低导电区域A2-1以及高导电区域A2-2例如呈圆筒状。高导电区域A2-2的上表面以及底面分别与低导电区域A2-1的上表面以及底面连续。高导电区域A2-2的外周面与低导电区域A2-1的内周面接触。
此外,如图8B所示,在低导电区域A2-1中,长度Lb相当于第一导电层32的层厚,面积SbL相当于低导电区域A2-1的底面的面积。该长度Lb在低导电区域A2-1和高导电区域A2-2中共通。在高导电区域A2-2中,面积SbH相当于高导电区域A2-2的底面的面积。此外,电阻rb由于低导电区域A2-1与高导电区域A2-2并联连接,因此通过将各个电阻的倒数相加而取得其合计的倒数,从而作为并联电阻而得到。因此,电阻rb使用长度Lb、面积SbL、第一导电层32的电阻率ρL、面积SbH、第二导电层33的电阻率ρH,由下述的式(5)给出。
[数学式5]
在此,低导电区域A2-1以及高导电区域A2-2为圆筒状,在这些区域的壁厚与该圆筒的内径相比足够小时,式(5)中的面积SbL、SbH分别由下述的式(6)、(7)近似地给予。
[数学式6]
SbL≈πDWL…(6)
[数学式7]
SbH≈πDWH…(7)
式(6)、(7)中,D为开口部18的直径。WL是低导电区域A2-1的壁厚。WH是高导电区域A2-2的壁厚。
此外,在第二导电层33具有多个(n个)导电材料的层的情况下,高导电区域A2-2的电阻由于上述多个导电材料的各层并联连接,所以通过将各个电阻的倒数相加而取得其合计的倒数,从而作为并联电阻而得到。因此,高导电区域A2-2的电阻率ρH由下式(8)给出。
[数学式8]
另外,在式(8)中,电阻率ρi是将各层从内层(第一导电层32侧)朝向外层依次计数时的第i层的电阻率。
第三区域A3的表面积以及体积明显大于上述第一区域A1以及第二区域A2的各表面积以及体积。因此,第三区域A3的电阻rc显著低于第一区域A1的电阻ra以及第二区域A2的电阻rb。因此,在端子导电层31的端子电阻的计算中忽略电阻rc。相当于第二区域A2的上表面的部分是第二导电层33,该第二导电层33的部分是圆筒状。该第二导电层33的部分(第二区域A2的上表面)的上表面以及下表面存在于与第三区域A3的第二导电层33的上表面以及下表面相同的平面上。该部分的电阻仅占第二区域A2的电阻整体的微小比例,因此在端子导电层31的端子电阻的计算中被忽略。
此外,与端子导电层31相比,绝缘被覆部12的电阻率显著更高。因此,在端子导电层31的端子电阻的计算中忽略绝缘被覆部12的电阻。即,第一区域A1、第二区域A2以及第三区域A3是端子导电层31的一部分,不包含绝缘被覆部12。
根据以上,端子导电层31的端子电阻r使用上述的第一区域A1的电阻ra以及第二区域A2的电阻rb,由下述的式(9)给出。
[数学式9]
另外,虽未特别图示,但端子导电层41的端子电阻也基于与上述的端子导电层31的端子电阻r相同的理论来计算。
(导电连接率)
接着,对本实施方式所涉及的导电连接率进行说明。导电连接率是与第二露出区域13b接触的第二导电层33的面积相对于以开口部18的边缘为边界围起的端子表面15a的面积的比例。在此,如上所述,第二露出区域13b是导体露出部13的一部分,通过开口部18的边缘定义边界。在以开口部18的边缘为边界而被围起的端子表面15a的区域中不含绝缘被覆部12的区域的情况下,该端子表面15a与第二露出区域13b一致。以下,将第一端子部15与端子导电层31之间的连接作为该导电连接率的一例进行说明。然而,对于第二端子部16与端子导电层41之间的连接,也能够相同地定义导电连接率。此外,该导电连接率不仅能够应用于电感元件1,也能够应用于其他的电子部件。
例如,在被开口部18的边缘围起的端子表面15a的区域中包含绝缘被覆部12的区域的情况下,导电连接率降低。在这种情况下,开口部18的边缘的一部分不与导体露出部13接触。例如,会在与设为目标的位置不同的位置处形成开口18。图9是表示在本实施方式所涉及的电感元件1中,开口部18的边缘的一部分未与导体露出部13接触的情况下的开口部18与导体露出部13的位置关系的一例的图。图10是表示图9所示的电感元件1的C-C线剖面的一例的纵剖视图。
如图9、10所示,在绝缘被覆部12形成孔部17,使得在端子表面15a露出导体11(导体露出部13)。此外,在第一导电层32形成开口部18,使得在中间表面32a露出导体11(导体露出部13)。例如,如图9所示,存在开口部18的一部分向孔部17的外侧超出的情况。在这种情况下,在由开口部18的边缘围起的区域中,导电区域19a和绝缘区域19b在最表面露出。如图9、10所示,导电区域19a是被开口部18的边缘围起的区域(开口部18的区域)和被孔部17的边缘围起的区域(孔部17的区域)重复的区域。该导电区域19a相当于第二露出区域13b。从孔部17的区域减去开口部18的区域而得到的区域相当于第一露出区域13a。另一方面,绝缘区域19b是从开口部18的区域减去孔部17的区域而得到的区域。绝缘被覆部12的表面区域包含该绝缘区域19b。绝缘区域19b随着导电区域19a的减少而增加,随着导电区域19a的增加而减少。
如上所述,当存在绝缘区域19b时,第一导电层32不与绝缘区域19b接触,而与第一露出区域13a接触。第一金属层34不仅与该第一导电层32的上表面以及开口部18的内壁面接触,还与导电区域19a接触。第二金属层35与该第一金属层34的上表面以及侧面接触。即,如图10所示,绝缘区域19b与第一导电层32以及第二导电层33均不接触,存在于最表面。其结果,导电连接率随着绝缘区域19b的面积的增加而减少。该导电连接率是导电区域19a的面积相对于导电区域19a的面积与绝缘区域19b的面积的合计的比例。而且,随着该导电连接率的减少,端子导电层31的端子电阻增加。例如,在导电连接率为100%的情况下,孔部17的区域包含开口部18的区域。在这种情况下,第二露出区域13b与开口部18的区域一致,被沿着孔部17的周缘部存在的第一导电层32围起。在以上的条件下,第二导电层33与第二露出区域13b接触。
图11是表示本实施方式所涉及的电感元件1的导电连接率与端子电阻的关系的一例的图。如图11所示,在导电连接率为100%的情况下,端子电阻小于0.14mΩ。而且,端子电阻随着导电连接率的减少而呈反比例地增加。在导电连接率为25%的情况下,端子电阻超过0.62mΩ。电感元件1的导电连接率的下限值可以根据该电感元件1所要求的端子电阻来设定。例如,在对电感元件1要求小于0.30mΩ的端子电阻的情况下,如图11所示,导电连接率优选为50%以上。即,导电区域19a相对于导电区域19a的面积与绝缘区域19b的面积的合计的比例优选为50%以上(绝缘区域19b的比例为50%以下)。
另外,虽未特别图示,但关于电感元件1的端子构造,第二端子部16与端子导电层41之间的关系与上述第一端子部15与端子导电层31之间的关系相同。因此,关于端子构造与导电连接率之间的关系、导电连接率与端子电阻之间的关系,第二端子部16以及端子导电层41也与上述的第一端子部15以及端子导电层31相同。
(端子电阻的降低量)
接着,对本实施方式所涉及的电感元件1的端子构造所带来的端子电阻的降低量进行说明。以下,例示端子导电层31来说明上述端子电阻的降低量,但端子导电层41也与端子导电层31的情况相同。
如图4所示,在第一导电层32形成有开口部18,第二导电层33经由该开口部18与导体露出部13接触。即,第一导电层32的一部分被置换为电阻率比第一导电层32低的第二导电层33。由此,端子导电层31的端子电阻比第一导电层32与导体露出部13的整个区域接触的端子构造的端子电阻小。
在上述端子导电层31中,第一导电层32从导体露出部13上去除的部分的形状为柱形(圆柱形),形成于该部分的上述第二导电层33的形状为有底筒形(有底圆筒形)。在这种情况下,该端子电阻的降低量Δr在概念上由下述的式(10)表示。另外,第二导电层33(有底圆筒)是与开口部18的内壁面(第一导电层32的侧面)接触的部分(圆筒)和与导体露出部13接触的部分(圆盘)的组合。此外,第一导电层32(去除部分)的厚度与第二导电层33的厚度相比足够大。
Δr=ρL×dL/Sa-(ρH×dH/SaH×dL/Sb)···(10)
在式(10)中,ρL是第一导电层32的电阻率。dL是被去除的第一导电层32的厚度。Sa是被去除的第一导电层32的底面的面积。ρH是第二导电层33的电阻率。dH是第二导电层33的厚度。Sb是第二导电层33的筒状部分的横剖面积。
在此,由于第一导电层32的厚度与第二导电层33的厚度相比足够大,所以上述式(10)能够通过下述式(11)来近似。
Δr=ρL×dL/SaH×dL/Sb···(11)
式(11)所示的端子电阻的降低量Δr为正值(Δr>0),因此式(11)能够变形为下述的式(12)。
4×ρL/D-ρH/dH>0···(12)
式(12)中,D为被去除的第一导电层32的底面的直径。通过整理该式(12),得到下述式(13)。
D<4×ρL×dHH···(13)
例如,上述第一导电层32的电阻率ρL为2.0×10-6[Ω·m],第二导电层33的电阻率ρH为1.0×10-7[Ω·m],第二导电层33的厚度dH为1.0×10-5[m]。在这种情况下,根据式(13),被去除的第一导电层32的底面的直径D成为8.0×10-4[m]以下。即,从端子电阻的降低量Δr的增大的观点出发,上述直径D优选为8.0×10-4[m]以下。另外,直径D相当于形成于第一导电层32的开口部18的直径。
此外,在开口部18内形成金属镀覆层作为第二导电层33的情况下,从金属镀覆的稳定形成的观点出发,上述直径D优选为5.0×10-5[m]以上。在第二导电层33占据开口部18的内壁整个区域的50%的区域的情况下,上述直径D的上限成为50%。因此,即使在第二导电层33的导电路径的一部分中断的情况下,为了更可靠地使端子电阻降低,也优选直径D为4.0×10-4[m]以下。
(电子部件的制造方法)
接着,例示上述电感元件1来对本发明的一个实施方式所涉及的电子部件的制造方法进行详细说明。图12是表示本实施方式所涉及的电感元件的制造方法的一例的流程图。图13是表示本实施方式所涉及的电感元件的制造方法的一个具体例的纵剖视图。该电感元件1(参照图1~5)能够通过依次进行图12所示的各工序来制造。以下,在能够通过将第二端子部16以及端子导电层41置换为第一端子部15以及端子导电层31来说明第二端子部16以及端子导电层41的情况下,有时省略第二端子部16以及端子导电层41的说明。
详细而言,如图12所示,在电感元件1的制造方法中,首先,制作电感元件1的元件主体(主体制作工序:步骤S101)。在该元件主体中,线圈10的第一端子部15以及第二端子部16在最表面露出,在磁芯20的内部埋入有线圈10的环状部101。
在步骤S101中,如图1所示,卷绕带状体形成环状部101,将带状体的两端部弯折而形成第一端子部15以及第二端子部16。接着,在模具的型腔内放入线圈10,向该型腔内供给磁芯20的材料(磁性粉末以及粘合剂),在对模具施加给定的压力的同时对模具进行加热。由此,成形内包有环状部101的磁芯20,制作具备这些线圈10以及磁芯20的元件主体2。
另外,磁芯20中的磁性粉末例如是软磁性的合金粉末。作为该软磁性的合金粉末,例如可举出Fe基非晶质合金的粉末。在该Fe基非晶质合金中,Fe为主要元素(例如,50原子%以上)。此外,Fe基非晶质合金为了容易形成非晶质相、粉末从而将耐腐蚀性赋予合金,也可以含有Ni、Sn、Cr、P、C、B、Si。例如,Fe基非晶质合金由选自Ni、Sn、Cr、P、C、B、Si中的至少一种和包含Fe以及杂质的剩余部分构成。Ni、Sn、Cr、P、C、B、Si的量的合计例如为50%以下。磁性粉末能够通过水雾化法由钢水制造。此外,磁芯20中的粘合剂例如为丙烯酸树脂、硅酮树脂、环氧树脂。
如图13的状态ST1所示,第一端子部15与形成于磁芯20的下表面21a的凹部22嵌合,并在下表面21a露出。在该阶段,在第一端子部15上还未形成导体露出部13。此外,虽未特别图示,但第二端子部16与形成于磁芯20的下表面21a的凹部23嵌合,并在下表面21a露出。在该第二端子部16上也还未形成导体露出部14。
在步骤S101之后,从元件主体2去除绝缘被覆部12的一部分(被覆去除工序:步骤S102)。在步骤S102中,如图13的状态ST2所示,从第一端子部15去除绝缘被覆部12的一部分,在绝缘被覆部12形成孔部17。由此,导体11的一部分(导体露出部13)经由孔部17而在磁芯20的下表面21a露出。与该第一端子部15相同地,在第二端子部16也在绝缘被覆部12形成孔部,经由该孔部使导体露出部14在下表面21a露出。
在步骤S102之后,在第一端子部15上形成第一导电层32(涂布层)(涂布工序:步骤S103)。在步骤S103中,在磁芯20的表面和第一端子部15以及第二端子部16的各表面涂布包含导电材料的粒子和树脂的导电性膏。此时,在磁芯20的宽度方向上隔开给定的间隔涂布导电性膏,使得覆盖第一端子部15以及第二端子部16的各表面。此外,导电性膏除了跨越磁芯20的下表面21a与端子表面15a的边界(前端面15b的边缘)以外,还跨越孔部17的边缘地涂布。由此,例如如图13的状态ST3所示,形成一起覆盖磁芯20的下表面21a和第一端子部15的表面的第一导电层32。在该阶段中,第一导电层32经由孔部17与导体露出部13的整个区域接触。此外,对于第二端子部16,也与第一端子部15相同地,形成包含导电性膏的第一导电层。
在步骤S103之后,从端子表面15a去除第一导电层32的一部分(露出工序:步骤S104)。在步骤S104中,在第一导电层32形成开口部18,经由该开口部18使导体露出部13在端子表面15a上露出。此时,例如如图13的状态ST4所示,从导体露出部13的表面去除第一导电层32(第一导电层32覆盖导体露出部13的区域)而形成开口部18。由此,第一露出区域13a与第一导电层32接触,第二露出区域13b经由开口部18而在端子表面15a上露出。此外,与该第一端子部15相同地,在第二端子部16也在第一导电层形成开口部,经由该开口部使第二露出区域在端子表面16a上露出。在这种情况下,导体露出部14的第一露出区域与第一导电层接触。另外,优选以开口部18的边缘不包含导体露出部13的边缘地形成开口部18。即,优选开口部18的边缘从导体露出部13的边缘向内侧离开。在这种情况下,绝缘被覆部12不存在于开口部18的边缘。由于难以在绝缘被覆部12上形成第二导电层33,因此在后述的步骤S106中,能够减少第二导电层33的缺陷,能够防止端子电阻的增加。
在步骤S104之后,使第一导电层32中的粘合剂固化(固化工序:步骤S105)。在步骤S105中,例如,将第一导电层32加热至粘合剂的固化温度。由此,第一导电层(例如图13的状态ST4所示的第一导电层32)固化。该固化中能够使用与粘合剂对应的方法(例如,基于热的方法)。
在步骤S105之后,在第一导电层32以及导体露出部13的表面上形成第二导电层33(镀覆工序:步骤S106)。另外,第二导电层33例如是金属层。该第二导电层33的比电阻比第一导电层32的比电阻小。金属层能够通过电解镀覆、无电解镀覆形成。在这种情况下,金属层为金属镀覆层。
详细而言,如图13的状态ST5所示,在第一导电层32的上表面以及开口部18的内壁、和第二露出区域13b形成第一金属层34。接着,在第一金属层34的上表面以及侧面形成第二金属层35。由此,形成具有第一金属层34(下层)与第二金属层35(上层)的层叠构造的第二导电层33。该第二导电层33与第一导电层32和第二露出区域13b接触。通过这些第一导电层32以及第二导电层33构成端子导电层31。与此并行地,关于第二端子部16的第一导电层以及导体露出部14,也与上述第一端子部15的第一导电层32以及导体露出部13相同地形成第二导电层。该第二导电层也具有第一金属层与第二金属层的层叠构造。该第二导电层与端子导电层41的第一导电层和导体露出部14的第二露出区域接触。如以上那样,制作电感元件1。
如以上所说明的那样,上述实施方式所涉及的电子部件具备:导电单元,其具有包含导体露出部的端子部;绝缘单元,其与该导电单元接触并包围导电单元的一部分;以及端子导电层,其与绝缘单元和导体露出部接触。导电单元是导电体,绝缘单元包含电绝缘体。导体露出部是导电单元的表面。端子导电层具有:包含导电粒子和树脂的第一导电层;和包含具有比该第一导电层的比电阻小的比电阻的金属且与第一导电层接触的第二导电层。第一导电层以及第二导电层与导体露出部接触。
因此,能够使与导电单元的端子部电连接的端子导电层的电阻(即端子电阻)小于包含导电性膏的端子导电层的电阻。即,能够提供端子电阻小的电子部件。由此,能够减少电子部件的消耗电力以及发热量。其结果,能够进一步减少电子部件的能量消耗,并且能够进一步容易地进行电子部件的热设计。通过将这样的电子部件搭载于电子设备,能够减少该电子设备的消耗电力并且扩大该电子设备的设计的宽度。
此外,在上述实施方式中,绝缘单元具有被该绝缘单元围起的第二边缘(内边缘),第一导电层沿着由第二边缘描绘的闭合的线的整体与导体露出部以及第二边缘接触。通过该接触,与第一导电层相比而比电阻更小的第二导电层与端子部的导体露出部的接触区域增加。由此,能够进一步减小端子导电层的端子电阻。因此,能够稳定地提供端子电阻进一步小的电子部件。
此外,在上述实施方式中,第二导电层与导体露出部接触的面积大于第二导电层与第一导电层的边缘接触的面积。因此,能够缩短形成于第一导电层的侧面(边缘)的第二导电层的长度,并且增大第二导电层与导体露出部的接触区域(接触面积)。由此,能够进一步减少端子导电层的端子电阻。特别优选第二导电层与导体露出部接触的面积大于第二导电层与第一边缘接触的面积。
此外,在上述实施方式中,由于第一导电层包含树脂,因此能够使第一导电层与绝缘单元的表面牢固地紧贴。从该紧贴性的观点出发,优选绝缘单元的表面包含树脂。进而,由于第一导电层包含导电粒子,因此能够使第二导电层与第一导电层牢固地紧贴。由于第二导电层为金属,因此该第二导电层难以紧贴于绝缘单元。第一导电层不仅与绝缘单元和导体双方紧贴而作为导电体的构造将它们桥接,而且与绝缘单元和第二导电层双方紧贴而在第二导电层与绝缘单元之间进行力学上桥接。
此外,上述实施方式所涉及的电子部件的制造方法包括:涂布工序,通过在导电体以及电绝缘体的表面涂布包含导电粒子和树脂的导电性膏,以使得将将导电体与电气绝缘体连接,从而形成第一导电层;露出工序,在第一导电层上形成开口部,以使得导电体在表面露出;固化工序,使第一导电层固化;以及镀覆工序,通过利用具有比第一导电层的比电阻小的比电阻的金属对导电体以及第一导电层进行镀覆,以使得经由开口部连接导电体和第一导电层,从而形成第二导电层。因此,能够制造上述电感元件1所例示的端子电阻小的电子部件。
(变形例1)
接着,使用该电子部件为电感元件的例子对上述实施方式所涉及的电子部件的变形例1进行说明。图14是表示本变形例1所涉及的电感元件的一例的纵剖视图。如图14所示,在本变形例1所涉及的电感元件1A中,端子导电层31在端子导电层31的凹部36具备导电填充物37。此外,虽未特别图示,但在电感元件1A中,端子导电层41在端子导电层41的凹部也具备导电填充物37。
详细而言,如图14所示,第一导电层32的上表面以及侧面和第二露出区域13b形成凹部。第二导电层33与该凹部的表面整体接触,该第二导电层33桥接第一导电层32和第二露出区域13b。因此,该第二导电层33自身也形成凹部36。在该凹部36的一部分或者全部填充有导电填充物37。例如,导电填充物37的材料是与第一导电层32相同的材料(导电性膏)。该导电填充物37通过加热等而固化。另外,虽未特别图示,但端子导电层41的第二导电层也形成凹部,在该凹部的一部分或者全部填充有导电填充物37。
如上所述,在本变形例1中,在第二导电层33的凹部36中填充有导电填充物37。因此,电子部件的端子电阻进一步变小,端子导电层31的表面进一步平坦。
(变形例2)
接着,使用该电子部件为电感元件的例子对上述实施方式所涉及的电子部件的变形例2进行说明。图15是表示本变形例2所涉及的电感元件的一例的底视图。如图15所示,在本变形例2所涉及的电感元件1B中,第一端子部15具有多个导体露出部13。相同地,第二端子部16具有多个导体露出部14。
详细而言,如图15所示,在第一端子部15形成有多个(在本变形例2中为2个)导体露出部13。端子导电层31与这些多个导体露出部13接触,由此与第一端子部15电连接。此外,在第二端子部16形成多个(在本变形例2中为2个)导体露出部14。端子导电层41与这些多个导体露出部14接触,由此与第二端子部16电连接。另外,导体露出部13、14的数量并不限定于2个,也可以是3个以上。
如上所述,在本变形例2中,第一端子部15具有多个导体露出部13,这些多个导体露出部13与端子导电层31电连接。此外,第二端子部16具有多个导体露出部14,这些多个导体露出部14与端子导电层41电连接。因此,第一端子部15与端子导电层31电接触的区域和第二端子部16与端子导电层41电接触的区域双方都增大。由此,能够进一步减少电子部件的端子电阻。
(变形例3)
接着,使用该电子部件为电感元件的例子对上述实施方式所涉及的电子部件的变形例3进行说明。图16是表示本变形例3所涉及的电感元件的一例的纵剖视图。如图16所示,本变形例3所涉及的电感元件1C在磁芯20的表面具备被覆树脂层24。该被覆树脂层24是本变形例3中的绝缘单元的一例。
如图16所示,被覆树脂层24形成为覆盖磁芯20的下表面21a、侧面21b以及上表面21c的整个区域。此时,被覆树脂层24除了导体露出部13、14之外,覆盖连接部102、103和第一端子部15以及第二端子部16(在图16中未图示)。即,被覆树脂层24除了导体露出部13、14之外,与由线圈10和磁芯20构成的构造的外表面整体接触。此外,在被覆树脂层24形成有通到导体露出部13的孔部和通到导体露出部14的孔部。即,被覆树脂层24具有被该被覆树脂层24围起的内边缘,被该内边缘围起的空间与导体露出部13、14接触。被覆树脂层24介于磁芯20的表面与端子导电层31、41之间,通过上述孔部,维持导体露出部13、14与端子导电层31、41的电连接。
另外,被覆树脂层24是包含绝缘性的树脂的层。该树脂例如为聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸树脂、聚碳二亚胺树脂、氟碳树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂以及它们的混合物(改性树脂)。特别优选该树脂具有高耐热性。如果该树脂具有高的耐热性,则能够提高电子部件的耐热性,或者防止热处理时的强度的降低。耐热性高的树脂例如有环氧改性硅酮树脂、苯酚改性醇酸树脂、硅酮改性聚酯树脂、环氧改性硅酮树脂、聚酰胺酰亚胺改性环氧树脂、聚醚砜树脂。此外,该树脂优选具有低粘度。若该树脂的粘度小,则在磁芯20具有粗糙的表面的情况下,能够通过浸渍来在其表面的凹部、缺陷填充树脂。因而,被覆树脂层24提高电子部件的强度。
在此,磁芯20为了去除磁性材料中的应变,有时会在高温下退火。在这种情况下,存在磁芯20中的树脂由于热分解等而变脆的情况。特别是,磁芯20的表面容易变脆。被覆树脂层24对该脆的表面赋予强度。此外,由于被覆树脂层24能够减少磁芯20的表面附近的缺陷,因此能够防止因温度变化而对磁芯20施加过度的应力以及应变。由此,即使在存在温度变化的情况下,也能够使磁芯20的强度和磁特性稳定。此外,被覆树脂层24例如如图16所示介于磁芯20的表面与端子导电层31、41之间,由此能够提高端子导电层31、41相对于磁芯20的表面的紧贴性。
如上所述,在本变形例3中,在磁芯20的表面形成被覆树脂层24,使该被覆树脂层24介于磁芯20的表面与端子导电层31、41之间。因此,即使在磁芯20在高温下退火的情况下,也能够维持磁芯20的表面性状和强度。此外,由于金属镀覆基本上不形成在被覆树脂层24上,因此在作为端子导电层31、41形成金属镀覆层时,被覆树脂层24能够限制金属镀覆层的区域。由此,能够防止在第一导电层32(导电性膏的涂布层)以及导体露出部13、14以外的区域意外地形成金属镀覆层的事态。作为结果,能够防止由该金属镀覆层导致端子导电层31、41彼此短路的事态。
此外,如上述的实施方式所涉及的电感元件1所例示的那样,在磁芯20的表面未形成被覆树脂层24的情况下,能够节省被覆树脂层24的形成以及去除(清洗)所需的工夫,并且能够容易地从磁芯20散热。
另外,在上述的实施方式以及变形例1~3中,遍及磁芯20的下表面21a、侧面21b以及上表面21c而形成端子导电层31、41,但本发明并不限定于此。例如,端子导电层31、41也可以仅对磁芯20的下表面21a形成为带状。
此外,在上述的实施方式以及变形例1~3中,将导体露出部13、14在俯视时形成为圆形状,但本发明并不限定于此。例如,导体露出部13、14也可以在俯视时具有椭圆形状、矩形形状等形状。
此外,在上述的实施方式以及变形例1~3中,例示了环状部101与第一端子部15以及第二端子部16为一体的线圈10,但本发明并不限定于此。例如,线圈10、第一端子部15和第二端子部16也可以是分体的部件。此外,也可以通过焊接、导电构件将这些部件电连接。
此外,在上述的实施方式以及变形例1~3中,作为金属层(例如第二导电层33),例示了材料互不相同的2层构造的金属层(例如第一金属层34以及第二金属层35),但本发明并不限定于此。例如,端子导电层31、41可以具有单一的金属层,也可以具有3层以上的多层结构的金属层。
此外,在上述的实施方式以及变形例1~3中,在步骤S104的露出工序中,通过去除导电性膏的涂布层的一部分,使第二露出区域在表面露出,但本发明并不限定于此。例如,也可以为了露出第二露出区域而利用掩模。在这种情况下,在步骤S103的涂布工序中,在第二露出区域形成掩模后涂布导电性膏。由此,在该第二露出区域不涂布导电性膏。之后,在步骤S104的露出工序中,去除上述掩模。作为结果,在涂布层形成开口部,能够经由该开口部使该第二露出区域在表面露出。
此外,在上述的实施方式以及变形例1~3中,在步骤S101的主体制作工序中,不在绝缘被覆部12形成通到导体露出部的孔部地制作元件主体2,但本发明并不限定于此。例如,在步骤S101的主体制作工序中,也可以由在绝缘被覆部12预先形成通到导体露出部的孔部的带状体制作元件主体2。在这种情况下,可以省略步骤S102的被覆去除工序。
此外,在上述的实施方式以及变形例1~3中,作为导电性膏例示了银膏,但本发明并不限定于此。例如,上述的导电性膏可以是铜膏,也可以是其他(银膏、铜膏以外)的导电性膏。此外,上述的导电性膏可以是具有比银膏的电阻率大的电阻率的导电性膏,也可以是成本比银膏低的导电性膏。
此外,在上述的实施方式以及变形例1~3中,例示了电子部件为电感元件的情况,但本发明并不限定于此。例如,本发明所涉及的电子部件也可以是电容器元件等电感元件以外的电子部件。此外,导电单元的功能部并不限定于上述的环状部,也可以根据该电子部件而变更为金属线、平板电极等那样的形态。绝缘单元并不限定于上述的磁芯、绝缘被覆部、被覆树脂层,也可以根据该电子部件而变更为上述导电单元的壳体等的形态。
[实施例]
以下,示出本发明的实施例以及对本发明的比较例,对本发明进一步具体地进行说明。另外,本发明并不限定于以下的实施例以及比较例进行解释。
(样品的制作)
在样品的制作中,首先,将Fe基非晶质合金的粉体与树脂混合而得到混合物。接着,在该混合物中埋入线圈,使该树脂固化。由此,与上述的步骤S101的主体制作工序相同地制作线圈埋入磁芯的内部的元件主体。此时,上述线圈使用由绝缘性的树脂被覆纯铜的芯线(导体)的表面而成的金属线来形成。此外,金属线的两端部嵌合于在磁芯的下表面形成的凹部,作为一对端子部从该下表面侧露出到表面。
接着,对上述一对端子部的表面照射激光,去除树脂的一部分而形成孔部,以使得芯线露出于表面。芯线在表面露出的区域(导体露出部)的形状在俯视时为大致椭圆形。导体露出部的中心位置与该金属线的宽度方向的中心位置大致一致。接着,与上述的步骤S103的涂布工序相同地,在元件主体的端部的表面涂布导电性膏,以使一对端子部不会因导电性膏而短路。作为该导电性膏,采用NAMICS公司制的银膏。这样,制作10个以上涂布有银膏的元件主体(以下,称为被覆元件主体)。
之后,对于这些被覆元件主体的半数的各端子部,去除银膏的一部分而形成开口部,经由该开口部使芯线露出到表面。被上述开口部的周缘部围起的区域(第二露出区域)在俯视时为圆形。此外,该第二露出区域的中心位置与上述金属线的宽度方向的中心位置大致一致。
进而,对于上述被覆元件主体的全数,在银膏层的表面以及第二露出区域形成Ni镀覆层。接着,对于这些被覆元件主体的全数,在上述Ni镀覆层上形成Sn镀覆层。
如上所述,制作了实施例以及比较例的样品。实施例的样品是上述Ni镀覆层与银膏层和第二露出区域这两者接触的样品。比较例的样品是上述Ni镀覆层仅与银膏层接触的样品。
(电阻评价)
对于实施例以及比较例的样品,评价由上述银膏层和金属镀覆层(Ni镀覆层和Sn镀覆层)构成的端子导电层的电阻(电阻)。具体而言,通过焊料将导线连接于各样品的Sn镀覆层上,通过四端子法测定端子电阻。将各样品的评价结果示于表1。
[表1]
(表1)
如表1所示,实施例的样品与比较例的样品相比,平均电阻以及其标准偏差(端子电阻的偏差)小。因此,在实施例中,能够提高电感元件的能量效率(即减少能量损失)。此外,实施例的电感元件与比较例的电感元件相比可靠性高。进而,在实施例的样品的制造方法中,能够以稳定的品质制造能量效率高、可靠性高的电感元件。
另外,本发明并不限定于上述的实施方式、变形例1~3以及实施例,包含将上述的各结构要素适当组合而构成的产品以及制法。此外,基于上述的实施方式、变形例1~3由本领域技术人员等做出的其他实施方式、实施例以及运用技术等全部包含在本发明的范畴内。

Claims (11)

1.一种电子部件,其特征在于,具备:
导电单元,其具有包含导体露出部的端子部;
绝缘单元,其与所述导电单元接触并包围所述导电单元的一部分;以及
端子导电层,其与所述绝缘单元和所述导体露出部接触,
所述导电单元是导电体,
所述绝缘单元包含电绝缘体,
所述导体露出部是所述导电单元的表面,
所述端子导电层具有:
第一导电层,其包含导电粒子和树脂;以及
第二导电层,其包含具有比所述第一导电层的比电阻小的比电阻的金属,与所述第一导电层接触,
所述第一导电层以及所述第二导电层与所述导体露出部接触。
2.根据权利要求1所述的电子部件,其中,
所述第一导电层具有被所述第一导电层围起的第一边缘,
所述第二导电层经由被所述第一边缘围起的第一空间与所述导体露出部接触,
所述第二导电层与所述导体露出部接触的面积为所述第一空间与所述导电单元以及所述绝缘单元接触的面积的50%以上。
3.根据权利要求1或者2所述的电子部件,其中,
所述绝缘单元具有被所述绝缘单元围起的第二边缘,
所述第一导电层沿着由所述第二边缘描绘的闭合的线的整体与所述导体露出部以及所述第二边缘接触。
4.根据权利要求1所述的电子部件,其中,
所述第一导电层具有被所述第一导电层围起的第一边缘,
所述绝缘单元具有被所述绝缘单元围起的第二边缘,
所述第一导电层沿着由所述第二边缘描绘的第二闭合的线的整体与所述导体露出部以及所述第二边缘接触,
所述第二导电层沿着由所述第一边缘描绘的第一闭合的线的整体与所述导体露出部以及所述第一边缘接触,
所述第二导电层与所述导体露出部接触的面积为所述导体露出部的面积的50%以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电子部件,其中,
所述第二导电层与所述导体露出部接触的面积大于所述第二导电层与所述第一导电层的边缘接触的面积。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电子部件,其中,
所述绝缘单元具有包含树脂的层,
所述层与所述导电单元接触。
7.根据权利要求3或者4所述的电子部件,其中,
所述绝缘单元具有包含树脂的层,
所述层与所述导电单元接触,
所述层具有所述第二边缘。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电子部件,其中,
所述导电单元包含一种金属。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的电子部件,其中,
所述导电粒子的面积相对于所述第一导电层的剖面的面积的比例为10%以上且90%以下。
10.一种电子部件的制造方法,其特征在于,包含:
涂布工序,通过在导电体以及电绝缘体的表面涂布包含导电粒子和树脂的导电性膏,来形成第一导电层,以使得将所述导电体和所述电绝缘体连接;
露出工序,在所述第一导电层上形成开口部,以使得所述导电体在表面露出;
固化工序,将所述第一导电层固化;以及
镀覆工序,通过用具有比所述第一导电层的比电阻小的比电阻的金属镀覆所述导电体以及所述第一导电层,来形成第二导电层,以使得经由所述开口部连接所述导电体和所述第一导电层。
11.根据权利要求10所述的电子部件的制造方法,其中,
在所述露出工序中,将所述第一导电层的一部分去除而形成所述开口部。
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