CN117877861A - 电感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电感器,实现能够提高线圈导体和外部电极的连接的稳定性的结构。本发明的一方式具备:坯体,含有金属磁性粉和树脂,并埋设有线圈导体,上述线圈导体具有卷绕部、从上述卷绕部引出的引出部以及与上述引出部连接并与外部电极连接的外部电极连接部;坯体涂层,覆盖上述坯体的表面;以及外部电极,形成于上述坯体的表面并与上述外部电极连接部连接,上述外部电极连接部在上述坯体的表面中具有被上述坯体涂层覆盖的区域和与上述外部电极连接的区域。
Description
技术领域
本发明涉及电感器。
背景技术
专利文献1公开了在由树脂材料以及金属粉的复合材料构成的坯体中埋设线圈导体,并由绝缘膜涂布而成的电感器。在该电感器中,针对通过激光照射除去绝缘膜后的部分,通过镀覆来形成与线圈导体中的从坯体露出的端部连接的外部电极。
专利文献1:国际公开第2017/135058号
在上述那样的电感器中,在形成基于镀覆的外部电极以前,从坯体露出的线圈导体的端部有时从坯体剥落。因此,线圈导体的端部与外部电极的连接的稳定性有改善的余地。
发明内容
本发明的一方式是电感器,具备:坯体,含有金属磁性粉和树脂,并埋设有线圈导体;坯体涂层,覆盖上述坯体的表面;以及外部电极,形成于上述坯体的表面,上述线圈导体具有:卷绕部、从上述卷绕部引出的引出部、以及与上述引出部连接并与外部电极连接的外部电极连接部,上述外部电极连接部在上述坯体的表面中具有被上述坯体涂层覆盖的区域和与上述外部电极连接的区域。
根据本发明,能够通过坯体涂层抑制外部电极连接部从坯体的表面剥落,因此能够提高线圈导体与外部电极的连接的稳定性。
附图说明
图1是从上表面侧观察本发明的实施方式所涉及的电感器的立体图。
图2是从底面侧观察电感器的立体图。
图3是表示电感器的内部结构的透视立体图。
图4是电感器的制造工序的概要图。
图5是表示电感器的内部结构的俯视图。
图6是图5的VI-VI线剖视图。
图7是构成导线的导体的导体剖视图。
图8是表示利用通常的卷绕方法卷绕线圈导体的卷绕部而成的电感器中的卷绕部的结构的图。
图9是表示本实施方式所涉及的电感器的卷绕部的结构的图。
图10是表示埋设于坯体的线圈导体的结构的图。
图11是图5的XI-XI线剖视图。
图12是与图11对应的使用通常的导体的情况下的剖视图。
图13是从端面14侧观察的电感器1的侧视图。
图14是示意性表示图13的XIV-XIV截面中的截面的图。
图15是图13的XIV-XIV剖视图。
图16是图13的XVI-XVI剖视图。
附图标记说明
1…电感器;2…坯体;4…外部电极;10…底面;12…上表面;14…端面;16…侧面;20…线圈导体;22…卷绕部;22a、22b…卷绕区域;23…引出部;24…外部电极连接部;30…芯体;41a…上表面;41b…底面;42…导线;43…导体;43a…导体内周面;43b…导体外周面;43c…导体侧面;43d…导体侧面;45…被覆层;48…折弯部;50…镀覆导体;51…镀铜层(镀覆层);52…镀Ni层;53…镀锡层;64a…剥离部分;64b…被覆部分;64c…前端;65…周缘;65a…前端;70…坯体涂层;70a…第一厚度区域;70b…第二厚度区域;71…台阶部;73…倾斜部;75…平坦部;DT…厚度方向;K…卷轴;R…曲率半径;R20、R21…范围;R30…电极预定部位;R31…涂布部位;S1…外接矩形;S2…内接矩形;T10…卷绕部厚度;T11…上表面厚度(长度);T12…底面厚度(长度);T11+T12…合计值。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[电感器整体结构]
图1是从上表面12侧观察本实施方式所涉及的电感器1的立体图,图2是从底面10侧观察电感器1的立体图。
本实施方式的电感器1构成为表面安装型的电子部件,并具备:作为大致六面体形状的一方式的大致长方体形状的坯体2、和设置在该坯体2的表面的一对外部电极4。
以下,在坯体2中,将安装时面向未图示的安装基板的第一主面定义为底面10,将与底面10对置的第二主面称为上表面12,将与底面10正交的一对第三主面称为端面14,将与这些底面10以及一对端面14正交的一对第四主面称为侧面16。
如图1所示,将从底面10到上表面12的距离定义为坯体2的厚度T,将一对侧面16之间的距离定义为坯体2的宽度W,将一对端面14之间的距离定义为坯体2的长度L。另外,将厚度T的方向定义为厚度方向DT,将宽度W的方向定义为宽度方向DW,将长度L的方向定义为长度方向DL。
对于作为成品的电感器1的公称尺寸,例如长度L尺寸为1.4mm,宽度W尺寸为1.2mm,厚度T尺寸为0.8mm。
以下,将沿着DL方向以及DT方向的面(与DW方向正交的面)称为LT面,将沿着DT方向以及DW方向的面(与DL方向正交的面)称为TW面,将沿着DL方向以及DW方向的面(与DT方向正交的面)称为LW面。另外,将电感器1的沿着LT面、TW面以及LW面的截面分别称为LT截面、TW截面以及LW截面。
图3是表示电感器1的内部结构的透视立体图。
坯体2具备线圈导体20、和埋设有该线圈导体20的大致六面体形状的芯体30,构成为将上述的线圈导体20封入在芯体30的模制电感器。
芯体30是通过在内包线圈导体20的状态下对混合磁性粒子和树脂得到的混合粉进行加压以及加热而压缩成型为大致六面体形状的成型体。
另外,本实施方式的磁性粒子由软磁性体形成,包括平均粒径比较大的大粒子的第一磁性粒子和平均粒径比较小的小粒子的第二磁性粒子这两种粒度的粒子。由此,在压缩成型时,作为小粒子的第二磁性粒子与树脂一起进入到大粒子的第一磁性粒子之间,从而增大芯体30中的磁性粒子的填充率,还能够提高磁导率。
在本实施方式中,第一磁性粒子的金属粒子的平均粒径为20μm以上且28μm以下,第二磁性粒子的金属粒子的平均粒径为1μm以上且6μm以下。此外,第一磁性粒子的平均粒径优选为20μm以上且22μm以下,第二磁性粒子的平均粒径优选为1.5μm以上且1.8μm以下。另外,磁性粒子包含与第一磁性粒子以及第二磁性粒子不同的平均粒径的粒子,由此也可以包含三种以上的粒度的粒子。
第一磁性粒子以及第二磁性粒子均是具有金属粒子、覆盖金属粒子的表面的氧化膜以及覆盖氧化膜的表面的绝缘膜的粒子。金属粒子被氧化膜以及绝缘膜覆盖,从而提高绝缘电阻和耐电压。
在本实施方式的第一磁性粒子中,金属粒子使用Fe-Si-B非晶态合金粉。第一磁性粒子的氧化膜由SiO层和Fe2SiO4层这两层构成,氧化膜整体的厚度为20nm以上且155nm以下。另外,第一磁性粒子的绝缘膜由厚度为10nm以上且100nm以下的磷酸盐玻璃形成。
另外,在本实施方式的第二磁性粒子中,金属粒子使用羰基铁粉。第二磁性粒子的氧化膜是对作为金属粒子的羰基铁粉进行表面氧化而形成的氧化铁。另外,第二磁性粒子的绝缘膜是以二氧化硅为成分的溶胶凝胶反应生成物。由此,能够提高第二磁性粒子的表面的光滑性,在后述的坯体2的坯体成型·固化工序时,使第二磁性粒子容易进入到第一磁性粒子之间。其结果,能够进一步增大芯体30中的磁性材料的密度,进一步增大芯体30的相对磁导率。
此外,在第一磁性粒子中,金属粒子也可以使用Fe-Si-Cr合金粉、Fe-Ni-Al合金粉、Fe-Cr-Al合金粉、Fe-Si-Al合金粉、Fe-Ni合金粉、Fe-Ni-Mo合金粉。
另外,在第一磁性粒子中,绝缘膜也可以使用磷酸、磷酸锌、磷酸锰、玻璃或者树脂。
本实施方式的混合粉包含的树脂的材料包括双酚A型环氧树脂和橡胶改性环氧树脂。由此,能够制造坯体2的强度和韧性双方提高的电感器1。
在本实施方式中,对于混合粉所包含的磁性粉,以该混合粉所包含的磁性粒子的总重量为基准,第一磁性粒子为70wt%以上且85wt%以下,第二磁性粒子为15wt%以上且30wt%以下。另外,以磁性粉和树脂的总重量为基准,混合粉所包含的树脂为2.0wt%以上且3.5wt%以下。此外,第一磁性粒子优选为70wt%以上且80wt%以下,第二磁性粒子优选为20wt%以上且30wt%以下。另外,树脂优选为2.7wt%以上且30wt%以下。
如图3所示,线圈导体20具备:绕卷轴K以导线的两端位于外周且在内周相互连接的方式呈螺旋状沿着卷轴K以上下两层卷绕而成的卷绕部22;从该卷绕部22引出的一对引出部23;以及分别与引出部23连接并作为用于与后述的外部电极连接的导线部分的一对外部电极连接部24。卷绕部22包括沿着卷轴K重叠的两个卷绕区域22a、22b。卷绕区域22a和22b在它们的内周的一部分连接彼此的导线。
卷绕部22例如从卷轴K的方向观察的俯视为大致矩形。线圈导体20被埋设在坯体2内,以便卷轴K沿着坯体2的厚度方向DT、且在从卷轴K的方向观察的俯视时俯视为大致矩形的卷绕部22的各边分别沿着俯视为大致矩形的坯体2的各边(例如,平行)。
构成线圈导体20的导线由导体和形成于导体的表面的被覆层构成。导线是截面为矩形的扁平线,导体是以铜为材质的截面为矩形的带状导体。导体的厚度为60μm以上且100μm以下,宽度为160μm以上且200μm以下。被覆层由形成在带状导线的表面上的绝缘层和形成于绝缘层的表面的用于将在卷绕部22互相重叠的带状导线彼此粘合的熔接层构成。绝缘层例如由聚酰亚胺酰胺树脂构成,厚度为3μm。另外,熔接层例如由聚酰胺树脂构成,厚度为1μm以上且25μm以下。
引出部23从卷绕部22引出,经由被引出至一对端面14的每一个端面而露出的外部电极连接部24与外部电极4电连接。
一对外部电极4是由从坯体2的端面14分别延伸至底面10的L字状部件构成的所谓的L字电极。外部电极4分别在端面14与线圈导体20的外部电极连接部24连接,另外,延伸到底面10的部分4A(图2)通过焊接等适当的安装手段与电路基板的布线电连接。
另外,在除了外部电极4的范围之外的坯体2的表面形成有坯体保护层(未图示)。坯体保护层例如是在酚醛清漆树脂中添加了苯氧基树脂的树脂,并包含纳米二氧化硅作为填料。坯体保护层以10μm以上且30μm以下的厚度形成在坯体2的表面上。此外,坯体保护层的厚度优选为10μm以上且20μm以下,更优选为15μm以下。
上述的结构的电感器1通过磁性粒子使用软磁性材料而能够改善直流叠加特性,因此用作流过大电流的电路的电子部件、DC-DC转换器电路、电源电路的扼流线圈,另外,使用于个人计算机、DVD播放器、数码相机、TV、移动电话、智能手机、汽车电子、医疗用/工业用机械等电子设备的电子部件。但是,电感器1的用途并不限于此,例如也能够用于调谐电路、滤波器电路、整流平滑电路等。
[电感器制造工序概要]
图4是电感器1的制造工序的概要图。
如该图所示,电感器1的制造工序包括:线圈导体形成工序、预备成型体形成工序、坯体成型·固化工序、坯体磨削工序以及外部电极形成工序。
线圈导体形成工序是从导线形成线圈导体20的工序。在该工序中,线圈导体20通过利用被称为“α卷绕”的卷绕方法卷绕导线而形成为具有上述的卷绕部22、引出部23以及外部电极连接部24的形状。所谓的α卷绕是指以作为导体发挥功能的导线的卷绕开始和卷绕结束的引出部23位于外周的方式呈螺旋状地卷绕成两层的状态。没有特别限定线圈导体20的匝数。
预备成型体形成工序是形成被称为平板的预备成型体的工序。
预备成型体是通过对作为坯体2的材料的上述混合粉进行加压而成型为容易处理的固体形状的成型体,在本实施方式中,形成具有供线圈导体20进入的槽的适当形状(例如E型等)的第一平板、和覆盖该第一平板的槽的适当形状(例如I型、板状等)的第二平板这两种平板。
坯体成型·固化工序将第一平板、线圈导体以及第二平板放置于成型金属模具,并一边加热一边在第一平板和第二平板的重叠方向上加压,使它们固化,从而使第一平板、线圈导体以及第二平板一体化。由此,将线圈导体20内包于芯体30的坯体2成型。
在坯体磨削工序中,使磨粒作用于坯体成型·固化工序中得到的成型体的侧面,从而将侧面削落直到宽度W成为规定宽度为止(即磨削)。通过该工序,得到将成型体的宽度W小型化至规定宽度的坯体2。通过该小型化,坯体2内的线圈导体20与坯体2的侧面的距离(也称为侧间隙)缩小,因此提高线圈导体20的卷绕部22的径向上的线圈的占有率。另外,由于将通过压缩成型得到的成型体磨削加工成规定尺寸来得到坯体2,因此与仅通过压缩成型将坯体2控制为规定尺寸的情况相比,能够减少坯体2的尺寸偏差。在坯体磨削工序中,也可以进行用于对因坯体2的侧面的磨削而产生的角进行倒角的研磨(例如滚筒研磨)。
外部电极形成工序是在坯体2形成外部电极4的工序,包括坯体保护层形成工序、表面处理工序以及镀覆层形成工序。
坯体保护层形成工序是利用绝缘性的树脂对坯体2的整个表面进行涂布的工序。
表面处理工序是通过对芯体30的表面的电极预定部位照射激光而对电极预定部位的表面进行改性的工序。此处,电极预定部位是指芯体30的表面中的应形成外部电极4的范围,包含使外部电极连接部24露出的部分。具体而言,通过照射激光,在电极预定部位的范围内除去坯体2的表面的坯体保护层以及线圈导体20的外部电极连接部24的被覆层,并且除去芯体30的表面的树脂,且除去从芯体30露出的磁性粒子的表面的绝缘膜。由此,芯体30的表面中的电极预定部位的部分与芯体30的其它表面部分相比,芯体30的表面的每单位面积的磁性粒子的金属的露出面积变大。此外,也可以在激光照射后,进行用于清洁电极预定部位的表面的清洗处理(例如蚀刻处理)。
在镀覆层形成工序中,通过在芯体30的表面滚镀铜,从而在被照射激光的电极预定部位形成镀铜层。除此之外,镀覆层也可以通过在镀铜层上还设置镀Ni层以及镀Sn层而形成。
以下,对本实施方式中的电感器1的详细进一步进行说明。
[A.线圈导体]
图5是表示电感器1的内部结构的俯视图。图6是图5的VI-VI线剖视图。图6表示电感器1的TW截面。
首先,对使用于电感器1的线圈导体20进行说明。如上所述,线圈导体20具备:卷绕导线而成的卷绕部22、一对引出部23、以及一对外部电极连接部24。
卷绕部22的左端从以上下两层卷绕的卷绕部22的下层引出,经由左侧的引出部23与左侧的外部电极连接部24连接。左侧的外部电极连接部24在左侧的引出部23的前端的折弯部48向宽度方向DW折弯,并在宽度方向DW上呈直线状延伸。卷绕部22的右端从以上下两层卷绕的卷绕部22的上层引出,经由右侧的引出部23与右侧的外部电极连接部24连接。右侧的外部电极连接部24在右侧的引出部23的前端的折弯部48向宽度方向DW折弯,并在宽度方向DW上呈直线状延伸。换言之,左右的引出部23分别在随着向长度方向DL外侧前进而向宽度方向DW一侧倾斜的延伸方向dc上延伸。另外,左右的外部电极连接部24分别在从宽度方向DW另一侧向宽度方向DW一侧延伸的延伸方向dp上延伸。此外,在图5中,引出部23的随着向长度方向DL外侧前进而向宽度方向DW一侧倾斜的部分成为直线状,但也可以至少一部分形成为曲线状。另外,在图5中,外部电极连接部24的从宽度方向DW另一侧向宽度方向DW一侧延伸的部分成为直线状,但也可以至少一部分形成为曲线状。
如图6所示,构成线圈导体20的导线42具有作为线材的导体43和覆盖导体43的被覆层(在图6、图7中,未图示被覆层)。线圈导体20通过将导线42进行α卷绕而构成。线圈导体20埋设于包含磁性粒子以及树脂的芯体30。
[A-1.导线]
图7是构成导线42的导体43的导体剖视图。在图7中,示出与导体43的延伸方向正交的截面。
导体43的与延伸方向正交的导体截面中的形状形成为四个角为直角的矩形形状。此处,在本说明书中,“直角”、“矩形”、“相同”不一定分别严格地意味着“直角”、“矩形”、“相同”,只要实质上是“直角”、“矩形”、“相同”即可。即,在本说明书中,“直角”、“矩形”、“相同”只要分别实质上是“直角”、“矩形”、“相同”,则有时在包含“大致直角”、“大致矩形”、“大致相同”的意思下使用。
导体43具有:卷轴K侧的导体内周面43a、远离卷轴K侧的导体外周面43b、以及分别连接导体内周面43a的两端及导体外周面43b的两端的一对导体侧面43c、43d。通过在该导体43的表面形成被覆层来构成导线42。
将导体43的厚度方向DT上的导体侧面43c、43d间的最大长度设为线宽La。另外,将导体43的与厚度方向DT正交的方向上的导体内周面43a与导体外周面43b之间的最大长度设为线厚Lb。
详细而言,导体内周面43a与导体侧面43c所成的角度是直角。另外,导体内周面43a与导体侧面43d所成的角度是直角。并且,导体外周面43b与导体侧面43c所成的角度是直角。另外,导体外周面43b与导体侧面43d所成的角度是直角。在本实施方式中,直角的基准是直角的角部为在分别构成直角的导体内周面43a或导体外周面43b和导体侧面43c、43d交叉的部分以曲率半径R形成4.5μm以下的弧度的角。该导体的四个角是直角的确认方法能够通过在导体的截面中,用数字显微镜观察四个角部,使用数字显微镜的测量功能测定每个角部的曲率半径来确认。
此处,在导体截面中,以与导体43外接的方式设定假想的外接矩形S1。外接矩形S1设定为导体43占有的面积相对于外接矩形S1的面积的面积比为最大。该导体截面是如果导线42保持原样则在与导线42的长度方向DL正交的方向上垂直切断的切断面,在该切断面中,观察被覆层和导体41的分界线来设定上述外接矩形S1。即,在该切断面中,使外接矩形S1成为导体43的厚度方向DT上的导体侧面43c、43d间的线宽La以及与导体43的厚度方向DT正交的方向上的导体内周面43a与导体外周面43b之间的线厚Lb进入,从而设定外接矩形S1。另外,在通过产品的电感器1来判断的情况下,在从上表面观察坯体2以通过卷绕部22的卷轴K的沿坯体2的宽度方向DW延伸的假想线垂直切断的切断面(图6所示的切断面)观察卷绕部22的每1卷的导体截面来设定上述外接矩形S1。在本实施方式中,卷绕部22的每1卷的导体43相对于外接矩形S1的平均面积比为95%以上。所谓的每1卷是指1卷中的平均值,是指上述坯体截面中的1卷中的两处的导体截面中的面积比的平均值。因而,例如,在图6中,也可以取卷绕位置P1、P2的面积比的平均值。另外,例如,在图6中,也可以取卷绕位置P3、P4的面积比的平均值。
此处,如图7中虚线所示,在通常的导体81中,将截面为圆形的导体压扁而形成,因此导体内周面81a、导体外周面81b形成为平面状,另一方面导体侧面81c、81d是弯曲面状,其曲率较大。因此,在通常的导体81中,相对于外接矩形S1的面积比容易变小。与此相对,本实施方式的导体43通过铸造而形成,从而有意地形成为四个角为直角的矩形形状,因此与通常的导体81相比,导体侧面43c、43d的弯曲形状的曲率较小,直线地形成,是更近似外接矩形S1的矩形形状。
如图6所示,在本实施方式中,在厚度方向DT上,线圈导体20埋设在芯体30的内部,以便从坯体2的上表面12到卷绕部22的上表面41a的长度亦即上表面厚度T11和从卷绕部22的底面41b到坯体2的底面10的长度即底面厚度T12成为相同的厚度。
在本实施方式中,由于导体43为矩形形状,因此在以相同的直流电阻值(即,导体截面的面积相同)进行比较的情况下,能够使线宽La比通常的导体81小导体43的角部的面积的量。因此,能够减小线圈导体20的厚度方向DT的高度(厚度)并且确保直流电阻值,因此在坯体2的尺寸感为相同程度的情况下,容易增大上表面厚度T11、底面厚度T12,能够增大上表面厚度T11与底面厚度T12的合计值T11+T12。
在本实施方式中,在沿着卷轴K的方向即厚度方向DT上,从卷绕部22的上表面41a到底面41b的长度即卷绕部厚度T10与上表面厚度T11和底面厚度T12的合计值T11+T12相同。也可以代替相同,而使卷绕部厚度T10在合计值T11+T12以下。具体而言,卷绕部厚度T10相对于坯体2的高度的比率为55%以下。
由此,相对于卷绕部厚度T10,容易增大上表面厚度T11和底面厚度T12的合计值T11+T12,因此在制造上,即使卷绕部22的位置在上下方向上偏移也能够保持卷绕部22与坯体2的上下面间的距离,能够抑制电感器1的直流叠加额定电流的偏差。此处,所谓的直流叠加额定电流,是指若在电感器中流过电流,则产生磁性体的磁饱和,电感降低,但相对于该电感不叠加电流的初始特性,规定可使用的下限的电流值的电流。
此外,在本实施方式中,线圈导体20埋设在芯体30的内部,以便上表面厚度T11和底面厚度T12相同。然而,也可以将线圈导体20埋设在芯体30的内部,以便上表面厚度T11比底面厚度T12大。另外,也可以将线圈导体20埋设在芯体30的内部,以便底面厚度T12比上表面厚度T11大。在上表面厚度T11或者底面厚度T12的任意一方较大的情况下,形成为厚度较小的一方的厚度不小于上表面厚度T11与底面厚度T12的合计值T11+T12的1/6。
[A-2.线圈导体]
[A-2-1.卷绕部的结构]
如上所述,关于电感器1的尺寸,长度L尺寸为1.4mm,宽度W尺寸为1.2mm,厚度T尺寸为0.8mm,非常小。因此,在坯体2中埋设在芯体30内的卷绕部22的形状可能对能够在电感器1中实现的电感的值产生较大的影响。
图8是用于说明利用通常的卷绕方法卷绕线圈导体的卷绕部而成的电感器83中的线圈导体84的卷绕部85的结构的图。图8的(a)以及(b)是分别从相当于图1中的-DT方向(俯视上表面12的方向)的方向观察具有与图1相同的结构的、利用通常的卷绕方法卷绕线圈导体的卷绕部而成的电感器83的、构成卷绕部85的两个卷绕区域85a以及85b的图。另外,图8的(c)是从相当于图1的DW方向的方向观察相当于沿着图1的宽度W的中心的LT截面的电感器83的截面的图。
线圈导体84与埋设有线圈导体84的包含磁性粒子的芯体86一起构成坯体87,该线圈导体具备:由卷绕区域85a及85b构成的卷绕部85、从卷绕部85引出的引出部、以及与引出部连接并作为用于与外部电极连接的导线部分的外部电极连接部88。在图8的(a)中,构成卷绕部85的卷绕区域85a的导线绕卷轴环绕,从卷绕区域85a的最外周经由引出部向图示右侧引出,并与图示右侧的外部电极连接部88连接,在图8的(b)中,卷绕区域85b的导线绕卷轴环绕,从卷绕区域85b的最外周经由引出部向图示左侧引出,并与图示左侧的外部电极连接部88连接。另外,图8的(a)所示的卷绕区域85a的导线和图8的(b)所示的卷绕区域85b的导线在卷绕部85的内周的位置P80处彼此连接。
卷绕部85的卷绕数的总数是将小数点以下进行四舍五入后的整数为奇数,例如是5,沿着卷轴重叠来构成卷绕部85的卷绕区域85a以及85b分别以大约各2.5次的相同的卷绕数构成。因此,两个卷绕区域85a、85b在从坯体87的上表面观察的导线环绕的部分中的、沿着卷轴Kp的方向(在图8的(a)以及(b)中纸面法线方向)的截面中,两个卷绕区域85a、85b所包含的导线的截面的数量在沿着卷轴Kp的方向邻接的部分,在一个卷绕区域85a和另一个卷绕区域85b中具有相互不同的两个范围R81以及R82。
图8的(c)是沿着图8的(a)以及(b)中的坯体87的宽度方向的中心线CL80的坯体87的剖视图,包括范围R81以及R82的截面。如图8的(c)所示,在利用通常的卷绕方法卷绕线圈导体的卷绕部而成的电感器83中,卷绕区域85a以及卷绕区域85b的内周处于相同的位置P82以及P83。而且,卷绕区域85a以及卷绕区域85b各自的内周的2匝上下重叠,处于相同的位置,另一方面,位于最外周的0.5匝的量分别配置于图示左右的外周位置。因此,卷绕部85的外周在图示左右中,分别在卷绕区域85a与卷绕区域85b之间产生阶梯差S80。阶梯差S80的深度可以与在与卷轴Kp正交的方向上测量的导线的厚度T80相同。
构成坯体87的芯体86中的该阶梯差S80的部分是死区,能够限制作为电感器83可实现的电感的上限值。
因此,在本实施方式的电感器1中,在相当于图8所示的范围R81以及R82的部分中,导线的截面的数量较少的一方的卷绕区域的内周相对于导线的截面的数量较多的另一方的卷绕区域的内周向外周侧偏移而构成。
图9是用于说明电感器1的一个实施例中的线圈导体20的卷绕部22的结构的图,是相当于表示利用通常的卷绕方法卷绕上述的线圈导体的卷绕部而成的电感器83的结构的图8的图。如上述中参照图3进行说明那样,线圈导体20包括:绕卷轴K卷绕导线而成的卷绕部22、从卷绕部22引出的一对引出部23、以及分别与引出部23连接的作为用于与外部电极连接的导线部分的一对外部电极连接部24。另外,卷绕部22包括沿着卷轴K重叠的两个卷绕区域22a以及22b。
另外,构成线圈导体20的导线具有导体、和覆盖导体的表面的被覆层。而且,上述导体的与该导体的延伸方向正交的截面为矩形,该矩形的四个顶点为直角。
图9的(a)以及(b)是分别从图1中的-DT方向(俯视上表面12的方向)观察构成卷绕部22的两个卷绕区域22a以及22b的图。另外,图9的(c)是从DW方向观察相当于沿着坯体2的宽度W(参照图1)的中心线CL20的LT截面的电感器1的截面的图。
在图9的(a)中,卷绕区域22a的导线向图示右侧引出,经由引出部23与图示右侧的外部电极连接部24连接,在图9的(b)中,卷绕区域22b的导线向图示左侧引出,经由引出部23与图示左侧的外部电极连接部24连接。另外,图9的(a)所示的卷绕区域22a的导线和图9的(b)所示的卷绕区域22b的导线在卷绕部22的内周的位置P20处相互连接。
图9所示的卷绕部22的卷绕数的总数是将小数点以下进行四舍五入后的整数为奇数,例如是5。但是,该卷绕数的总数是用于说明与利用通常的卷绕方法卷绕图8所示的线圈导体的卷绕部而成的电感器83的差异的一个例子,卷绕部22的卷绕数的总数能够根据电感器1所要求的电感值而设定为任意的奇数。
构成卷绕部22的卷绕区域22a以及22b分别以大约各2.5次的相同的卷绕数构成。因此,两个卷绕区域22a、22b在从坯体2的上表面12观察的导线环绕的部分中的沿着卷轴K的方向(在图9的(a)以及(b)中纸面法线方向)的截面中,沿着卷轴K的方向邻接的两个卷绕区域22a、22b所包含的导线的截面的数量在沿着卷轴K的方向邻接的部分中,在一个卷绕区域22a和另一个卷绕区域22b中具有相互不同的两个范围R20以及R21。
在电感器1中,卷绕部22从卷轴K的方向观察的俯视是大致矩形,范围R20以及R21处于上述大致矩形的对置的两边。
图9的(c)是表示沿着图9的(a)以及(b)中的坯体2的宽度方向的中心线CL20的坯体2的截面的图,包括范围R20以及R21的截面。
如图9的(c)所示,一个卷绕区域22a在一个范围R20内包括比另一个卷绕区域22b多的数量的导线,在另一个范围R21内包括比另一个卷绕区域22b少的数量的导线。同样地,一个卷绕区域22b在一个范围R21内包括比另一个卷绕区域22a多的数量的导线,在另一个范围R20内包括比另一个卷绕区域22a少的数量的导线。
而且,在本实施方式中,范围R20以及R21例如如图9的(a)以及(b)所示那样配置于与坯体2的端面14平行的卷绕部22的对置的两边,以便不位于相互连接卷绕区域22a和卷绕区域22b的卷绕部22的内周的位置P20附近,特别是如图9的(c)所示,在范围R20以及R21内,沿着卷轴K的方向的截面中的导线的截面的数量较少的一个卷绕区域的内周相对于沿着上述卷轴K的方向的截面中的导线的截面的数量较多的另一个卷绕区域的内周向卷绕部22的外周侧偏移。
具体而言,在范围R20中,沿着上述卷轴K的方向的截面中的导线的截面的数量较少的卷绕区域22b的内周相对于沿着上述卷轴K的方向的截面中的导线的截面的数量较多的卷绕区域22a的内周向卷绕部22的外周侧偏移距离D21。另外,在范围R21中,沿着上述卷轴K的方向的截面中的导线的截面的数量少的卷绕区域22a的内周相对于沿着上述卷轴K的方向的截面中的导线的截面的数量多的卷绕区域22b的内周,向卷绕部22的外周侧偏移距离D20。
在图9的(c)的例子中,距离D20以及D21都与在与卷轴K正交的方向上测量的导线的厚度T20相同。由此,构成为在范围R20以及R21的每一个范围内,在卷绕区域22a的外周与卷绕区域22b的外周之间不产生阶梯差。即,在范围R20以及R21的每一个范围内,两个卷绕区域22a以及卷绕区域22b的外周形成为一个卷绕区域距卷轴K的距离与另一个卷绕区域距卷轴K的距离之差为上述导线的厚度的1/2以内,在图9的(c)中,距卷轴K的距离相互几乎相同。
通过上述结构,在电感器1的卷绕部22中,不产生利用通常的卷绕方法卷绕图8的(c)所示的线圈导体的卷绕部而成的电感器83中所形成的卷绕部85的外周的阶梯差S80。即,在电感器1中,不产生图8的(c)所示那样的阶梯差S80,因此能够相对于利用通常的卷绕方法卷绕线圈导体的卷绕部而成的电感器83提高可实现为电感器1的电感的上限值。另外,在图9所示的电感器1中,能够在卷绕区域22a和22b的每一个区域中较大地形成磁通密度大的卷轴。
此外,两个卷绕区域22a、22b不一定需要在范围R20以及R21各自的整个卷绕方向(以卷轴K为中心的周向)上,一个卷绕区域的内周相对于另一个卷绕区域的内周偏移。即,两个卷绕区域22a、22b可以在范围R20以及R21各自的卷绕方向的至少一部分中,沿着卷轴K的截面中的导线的截面的数量较少的一个卷绕区域的内周相对于沿着上述卷轴K的方向的截面中的导线的截面的数量较多的另一个卷绕区域的内周向卷绕部22的外周侧偏移。
另外,范围R20以及R21内的另一个卷绕区域的内周相对于一个卷绕区域的内周的偏移量即、图9的(c)中的距离D20以及D21为在与卷轴K正交的方向上测量的导线的厚度T20的1/2以上即可。在这种情况下,也能够使卷绕部22的外周部中的卷绕区域22a与22b的阶梯差的大小比利用通常的卷绕方法卷绕图8的(c)所示的线圈导体的卷绕部而成的电感器83中的阶梯差S80小,相对于利用通常的卷绕方法卷绕线圈导体的卷绕部而成的电感器83,提高可实现为电感器1的电感的上限值。
[A-2-2.引出部和外部电极连接部的结构]
关于背景技术,如上所述,在图1所示的电感器1那样的具备包括由软磁性体形成的包含磁性粒子的芯体以及埋入芯体的线圈导体的坯体的电感器中,起因于线圈导体整体的形状、坯体内部的线圈导体的姿势等,坯体端面中的引出部的位置、露出面积可能产生偏差。而且,这样的坯体端面中的引出部的位置、露出面积的偏差使引出部与外部电极的电连接状态产生偏差,可能使引出部与外部电极的连接部的直流电阻值产生偏差。
因此,在本实施方式的电感器1中构成为,在从坯体2的上表面12的法线方向观察的俯视时,线圈导体20的形状、特别是从卷绕部22引出的引出部23与外部电极连接部24所成的角度满足规定的条件。另外,在电感器1中构成为,在从坯体2的上表面12的法线方向观察的俯视时,坯体2的内部的线圈导体20的姿势、特别是形成外部电极4的坯体2的端面14的法线方向与外部电极连接部24的延伸方向所成的角度满足规定的条件。
图10是从坯体2的上表面12的上方沿着-DT方向观察电感器1的一个实施例中的埋设于坯体2的线圈导体20的图。在图10所示的电感器1中,特别是如电感器1的图示左侧部分所示,引出部23与外部电极连接部24的边界是导线折弯的折弯部48,以折弯部48为起点延伸的外部电极连接部24的延伸方向dp与通过折弯部48朝向坯体2的内部的端面14的法线方向dn所成的第一角度θ1成为大于90度的角度。若该第一角度θ1小于90度,则从外部电极连接部24的基部到前端,外部电极连接部24整体从坯体2的端面14朝向坯体内部远离,从端面14露出的外部电极连接部24的露出面积变小。另外,若第一角度θ1为90度,则能够增大从端面14露出的外部电极连接部24的露出面积,但折弯部48向坯体2的内部方向位置偏移的情况下,外部电极连接部24有可能埋没于坯体2。与此相对,若第一角度θ1大于90度,则外部电极连接部24的前端侧在从坯体2的端面14突出的方向上延伸,外部电极连接部24的前端与上述的坯体成型·固化工序中的成型金属模具的内壁接触而以与坯体2的端面14接近平行的状态延伸,因此能够增大从端面14露出的外部电极连接部24的露出面积。此外,电感器1的图示右侧部分的引出部23以及外部电极连接部24也与上述同样地构成,能够定义第一角度θ1。
由此,在电感器1中,能够减少从端面14露出的外部电极连接部24的露出面积的偏差,减少外部电极连接部24与外部电极4的连接部中的直流电阻的偏差。此处,在电感器1的图示左右的双方中第一角度θ1成为大于90度的角度的情况下,在图示左右的每个端面14中,能够减少从各个端面14露出的外部电极连接部24的露出面积的偏差,减少外部电极连接部24与外部电极4的连接部的直流电阻的偏差。
另外,在图10所示的电感器1中,以折弯部48为起点的引出部23的延伸方向dc与从折弯部48延伸的外部电极连接部24的延伸方向dp所成的第二角度θ2还为150度以上且小于180度。由此,能够进一步减少从端面14露出的外部电极连接部24的露出面积的偏差。
从减少外部电极连接部24的上述露出面积的偏差的观点来看,上述第一角度θ1除了如上述那样大于90度之外,优选为100度以下的范围。
此处,在图10中,线圈导体20埋设在坯体2中,以便卷轴K沿着上表面12的法线方向(纸面法线方向)。另外,关于从上表面12的法线方向观察的俯视(即,图10所示的俯视)时的卷绕部22的外形,与侧面16正交的方向(例如,DW方向)的最大长度即第一长度Wc为在与端面14正交的方向(例如,DL方向)上测量的最大长度即第二长度Lc以上。第一长度Wc相对于第二长度Lc的比也可以为1以上且1.5以下的范围。
关于卷绕部22与坯体2的关系,卷绕部22的第一长度Wc比第二长度Lc长,并且坯体2的一对端面14间的距离Ld比一对侧面16间的距离Wb长。此处,距离Ld与从电感器1的长度L除去外部电极4的厚度后的长度相等,距离Wb与电感器1的宽度W几乎相等。
从减少外部电极连接部24的上述露出面积的偏差的观点来看,还优选折弯部48处于范围R25内,该范围R25以通过端面14的中心且与侧面16平行的线L25为中心,与一对侧面16正交的方向(例如,DW方向)的宽度为该一对侧面16间的距离Wb的1/2。
外部电极连接部24的长度优选为端面14的、一对侧面16间的距离Wb的30%以上且50%以下的长度。
坯体2例如一对侧面16间的距离Wb为1.2mm以上且1.4mm以下,一对端面14间的距离Ld为1.4mm以上且1.6mm以下。此处,相对于上述的电感器1的公称尺寸即、长度L尺寸1.4mm、宽度W尺寸1.2mm、厚度T尺寸0.8mm,电感器1的实际的尺寸可以包含百分之几左右的误差。另外,请注意:电感器1的上述尺寸是包含外部电极4的电感器1整体的尺寸,坯体2的尺寸一般比电感器1的尺寸小,侧面16间的距离Wb与端面14间的距离Ld之比也与电感器1整体的外形的宽度W与长度L的比率不同。
[B.外部电极]
接下来,对外部电极和线圈导体20的外部电极连接部24的连接结构、以及坯体表面的外部电极的结构进行说明。
[B-1.外部电极和外部电极连接部的连接结构]
图11是图5的XI-XI线剖视图。在图11中,示出外部电极连接部24和外部电极4的连接部分中的与外部电极连接部24的延伸方向dp正交的截面。
在坯体2的表面设置有一对外部电极4。外部电极4与外部电极连接部24的被覆层45被除去而露出的导体43连接。外部电极4具有基于镀覆的镀覆导体50。本实施方式的镀覆导体50具有与导体43相同的金属成分的作为镀覆层的镀铜层51。镀铜层51是对导体43的表面进行镀覆的镀覆层。镀铜层51和导体43被连接。
在镀铜层51上形成有镀Ni层52。在镀Ni层52上形成有镀Sn层53。本实施方式的镀覆导体50具有镀铜层51、镀Ni层52以及镀Sn层53。镀覆导体50形成于外部电极连接部24的导体外周面43b、和除去外部电极连接部24的导线42的被覆层45而露出的导体侧面43c、43d。该导体侧面43c、43d的露出量如图11所示那样在各个导体侧面43c、43d中不同。即,在图11中,在导体侧面43c和导体侧面43d,被覆层45的外部电极4侧的端部的位置在左右方向上不同,导体侧面43d的露出量比导体侧面43c的露出量大。
图12是与图11对应的使用通常的导体81的情况下的剖视图。
在通常的导体81中,由于不是四个角为直角的矩形形状,因此导体外周面81b的线宽La的方向的长度比导体81的线宽La短,导体外周面81b的线宽La的方向的两侧的导体侧面81c、81d容易成为曲率较大的曲面。
此处,在制造电感器时,在通常的导体81的导线80中,将线圈导体20埋设于坯体2时,导体外周面81b和导体侧面81c、81d连接的曲面上的坯体2的厚度(换言之,从坯体2的外表面到上述曲面上的长度方向DL上的长度)比导体外周面81b上的坯体2的厚度(换言之,从坯体2的外表面到导体外周面81b的长度方向DL上的长度)大。因此,在表面处理工序中剥离埋设在坯体2中的导线80的导体外周面81b侧的被覆层45时,由于坯体2的厚度不同,仅导体外周面81b侧的被覆层45容易被剥离,导体外周面81b和导体侧面81c、81d连接的曲面上的被覆层45、磁性粒子容易残留。因此,若在导体外周面81b上使镀覆生长,则在导线80与镀覆导体50的连接部分容易形成缩径形状81e。即,在通常的导体81中,导体外周面81b和镀覆导体50被连接以产生该缩径形状81e,因此与线宽La相比,导体81和镀覆导体50的连接面积容易变窄。因而,存在外部电极4的直流电阻变大,或外部电极4与线圈导体20的导体81的连接可靠性降低这样的课题。
与此相对,本实施方式的导体43是大致矩形形状,因此在将线圈导体20埋设于坯体2时,导体外周面43b和导体侧面43c、43d的角部上的坯体2的厚度难以比导体外周面43b上的坯体2的厚度大。因而,在表面处理工序中剥离埋设在坯体2中的导线42的导体外周面43b侧的被覆层45时,不仅能够剥离导体外周面43b的被覆层45,也能够剥离导体侧面43c、43d的导体外周面43b侧的被覆层45。
此外,在图11中,在导体侧面43c和导体侧面43d,被覆层45的端部的位置在左右方向上不同是由于表面处理工序的激光照射的方向。也就是说,在图11中,使激光从下向上(相对于导线42从导体侧面43d朝向导体侧面43c的方向)移动并且利用激光除去树脂层。因此,在导体侧面43d中,激光以接近的方式移动,因此容易除去被覆层45,与此相对,在导体侧面43c中,激光以分离的方式移动,因此不易除去被覆层45。因而,导体侧面43d的被覆层45的端部的位置被磨削至比导体侧面43c的被膜层的端部的位置靠坯体2内侧。
此时,若在导体外周面43b上使镀覆生长,则不仅在导体外周面43b上,在从被覆层45露出的导体侧面43c、43d的与导体外周面43b邻接的位置也容易形成镀覆,形成从导体侧面43c、43d向厚度方向DT外侧突出的镀覆导体50。因而,由导体43的导体外周面侧和镀覆导体50形成的形状能够成为朝向坯体2外表面扩展的形状,因此能够防止在导体侧面43c、43d部分产生缩径形状,使导体外周面43b和镀覆导体50的连接面积成为与线宽La相同的大小。具体而言,在导体侧面43c、43d形成镀覆导体50,以便形成于导体外周面43b的镀覆导体50的外切线50a与形成于导体侧面43c、43d的镀覆导体50的外切线50b所成的角度θ3、θ4中的导体43侧的角度θ3在90度以下。
也可以换言之如下。即,在图11所示的截面中,设定假想的内接矩形S2,以便与形成于导体43的导体内周面43a、导体侧面43c、43d以及导体外周面43b的镀铜层51的表面内接。该内接矩形S2是设定于导体43侧以满足以下的四个条件的假想的矩形。第一、内接矩形S2设定有导体外周面43b侧的边S2b,以便与镀覆导体50的镀铜层51内接。第二、内接矩形S2设定为导体内周面43a侧的边S2a(与边S2b对置的边S2a)与导体43内接(也包括在边S2a的端即角接触的情况)。第三、内接矩形S2设定为在满足第一条件以及第二条件的基础上,相对于内接矩形S2的面积,导体43和镀铜层51占有的面积的面积比成为最大。
在本实施方式中,在这样设定的内接矩形S2内,导体内周面43a侧的角S2e、S2f容易被直角的矩形形状的导体43占据,镀铜层51侧的角S2g、S2h被导体外周面43b上的镀铜层51占据。此时,导体43和镀铜层51相对于内接矩形S2的面积比即、导体43的作为金属的铜的面积比为99%以上。
因此,在本实施方式的导体43中,导体截面的四个角为直角的矩形形状,因此在导体外周面43b的大小以上的镀铜层51能够容易与线圈导体20连接,导体43和镀覆导体50被宽度较宽地连接。因而,能够减小外部电极4的直流电阻,并且能够提高外部电极4与线圈导体20的连接可靠性。
此外,如图12所示,若相对于通常的导体81如上述那样设定内接矩形S2,则缩径形状81e进入到内接矩形S2内。
[B-2.坯体表面中的外部电极的结构]
接下来,对坯体表面中的外部电极4的结构进行说明。
[B-2-1.电极预定部位以及外部电极连接部的结构]
图13是从坯体2的端面14侧观察电感器1的侧视图。如上所述,外部电极4镀覆形成为覆盖电极预定部位R30。电极预定部位R30通过在表面处理工序中剥下在坯体保护层形成工序中在坯体的表面涂布的绝缘性的树脂即坯体涂层70而形成。电极预定部位R30在坯体2的端面14以及底面10分别形成为矩形。
如图13所示,电极预定部位R30形成在与外部电极连接部24中的从坯体2的端面14露出的部分重叠的区域。外部电极连接部24在坯体2的端面14中横跨电极预定部位R30和电极预定部位R30的外侧的区域即涂布部位R31而沿着坯体2的宽度方向DW露出。从坯体2的端面14露出的外部电极连接部24中的位于涂布部位R31的被覆部分64b位于比位于电极预定部位R30的剥离部分64a更靠外部电极连接部24的前端64c侧。即,外部电极连接部24的前端64c位于涂布部位R31。另外,剥离部分64a的面积被设定得比构成线圈导体20的导线的截面积大。
如上所述,在坯体形成·固化工序以及坯体磨削工序之后执行表面保护层形成工序。即,在表面保护层形成工序后从端面14露出的外部电极连接部24的整个表面成为被绝缘性的树脂涂布的状态。另外,在表面处理工序中,通过剥下该涂布的一部分来形成电极预定部位R30。
此时,在从坯体2的端面14露出的外部电极连接部24中,仅在剥离部分64a实施的涂布被剥下,剥离部分64a在镀覆层形成工序中与外部电极4连接。如上述那样,剥离部分64a的面积被设定得比构成线圈导体20的导线的截面积大,因此在剥离部分64a和外部电极4的连接部分中,电阻不易变大。
另一方面,即使在表面处理工序后,在涂布部位R31也残留坯体涂层70。因此,被覆部分64b是被坯体涂层70覆盖的状态,外部电极连接部24的前端64c至少被坯体涂层70覆盖。被覆部分64b以及前端64c被坯体涂层70覆盖,从而从端面14露出的外部电极连接部24在前端64c侧通过坯体涂层70被固定于端面14。因此,直到形成外部电极4时,外部电极连接部24难以从端面14剥落,外部电极4和外部电极连接部24的连接容易稳定。
如图13所示,涂布部位R31具有第一厚度区域70a和第二厚度区域70b。被覆部分64b被第一厚度区域70a以及第二厚度区域70b双方覆盖。
另外,对于从坯体2的端面14露出的外部电极连接部24,在剥离部分64a中,导线的被覆层在除去涂布时被除去,露出的导体在镀覆层形成工序中与外部电极4连接,在被覆部分64b中,导线的被覆层在保持原样残留的状态下被坯体涂层70(即,第一厚度区域70a以及第二厚度区域70b的双方)覆盖,在导体与坯体涂层70之间存在导线的被覆层。并且,外部电极连接部24中的与外部电极连接的区域的面积具有构成线圈导体20的导线的截面积以上的面积。
并且,外部电极连接部24的被覆部分64b的长度为外部电极连接部24的长度的5%以上。外部电极连接部24的被覆部分64b的长度越长,越能够增大通过坯体涂层70固定于坯体2的端面的力,但若超过外部电极连接部24的长度的50%,则用于与外部电极4连接的面积变少。因此,外部电极连接部24的被覆部分64b的长度为5%以上且50%以下,优选为10%以上且45%以下。
另外,外部电极连接部24的剥离部分64a的与前端64c相反侧(即外部电极连接部24的基部)配置在以坯体2的端面14的DW方向的长度的中心为中心、坯体2的端面的DW方向的长度的50%的范围内的位置(在图13中,从坯体2的端面14的DW方向的长度的中心向左侧坯体2的端面的DW方向的长度的7%)。在该位置处,从埋设于坯体2内的具有被覆层的引出部向坯体2的端面引出,除去导线的被覆层,导线的导体从坯体2的端面14露出,并且也从坯体涂层露出。外部电极连接部24的剥离部分64a的前端64c侧若过于靠近坯体2的端面14的DW方向的长度的中心,则不能增大外部电极的面积,因此在图13中,配置于从坯体2的端面14的左侧的侧面16侧起坯体2的端面的DW方向的长度的14%以上且20%以下,优选17%的位置。在该位置处,被坯体涂层70的涂布部位R31和导线的被覆层覆盖。
另外,外部电极连接部24的前端64c若过于靠近坯体2的端面14的DW方向的长度的中心,则不能增大外部电极的面积,因此在图13中,配置于从坯体2的端面14的左侧的侧面16侧起坯体2的端面的DW方向的长度的6%以上且12%以下、优选9%的位置。
[B-2-2.外部电极和坯体涂层的结构]
如图13所示,在从一个端面14侧观察电感器1的情况下,外部电极4偏向端面14的底面10侧而配置,外部电极4被坯体涂层70包围。
第一厚度区域70a形成于电极预定部位R30与涂布部位R31的边界区域。从电极预定部位R30观察,第二厚度区域70b位于比第一厚度区域70a更远离电极预定部位R30的一侧。第一厚度区域70a设置于在端面14以及底面10包围形成于坯体2的端面14以及底面10的电极预定部位R30的位置。
图14是示意性表示图13的XIV-XIV截面的图。此外,XIV-XIV截面是在从坯体2的端面14侧侧视时,与电极预定部位R30与涂布部位R31的边界垂直相交的截面。即,XIV-XIV截面是从端面14观察,沿着与外部电极4和坯体涂层70的边界正交的直线在长度方向DL上切断坯体2的切断面。另外,在XIV-XIV截面中,DT方向是远离电极预定部位R30的方向。
第一厚度区域70a通过在表面处理工序中调整照射时间、照射输出来照射激光,使得照射量比照射到电极预定部位R30的激光的照射量小,从而除去坯体涂层70的一部分而形成。因此,第一厚度区域70a的厚度比坯体涂层70的平均厚度T30小。
平均厚度T30是覆盖坯体2的整体的坯体涂层70中的离电极预定部位R30足够远的位置处的坯体涂层70的厚度的平均值。平均厚度T30例如被求出为在从上表面观察坯体2以通过线圈的卷轴K的沿着坯体2的长度方向DL延伸的假想线垂直切断的切断面中,在上表面中的以卷轴K为中心的中央部的任意的三点中测定的坯体涂层70的厚度的测定值的平均值。
第二厚度区域70b是在表面保护层形成工序中形成的坯体涂层70中的、在表面处理工序中没有接受到激光的部分。第二厚度区域70b的厚度是与平均厚度T30大致相同的厚度,比第一厚度区域70a的厚度大。
如图14所示,在XIV-XIV截面中,在第一厚度区域70a设置平坦部75和台阶部71。平坦部75是第一厚度区域70a中的坯体涂层70的厚度平均地大致恒定的部分。台阶部71是第一厚度区域70a中的、厚度朝向远离电极预定部位R30的方向急剧变大的部分。台阶部71连接厚度不同的平坦部75和第二厚度区域70b,通过形成台阶部71,容易形成平坦部75和第二厚度区域70b。台阶部71形成为相对于平坦部75例如大概倾斜17度。
如图14所示,在第一厚度区域70a上形成有外部电极4的一部分即周缘65。外部电极4的周缘65中的位于最远离电极预定部位R30的方向的前端65a处于第一厚度区域70a的平坦部75上。因此,外部电极4的周缘65不形成在台阶部71以及第二厚度区域70b上。换言之,外部电极4的周缘65的前端65a位于比台阶部71以及第二厚度区域70b更靠电极预定部位R30侧。另外,在远离电极预定部位R30的方向上,外部电极4的周缘65的长度比第一厚度区域70a的平坦部75的长度短。换言之,在XIV-XIV截面中,远离电极预定部位R30的方向上的平坦部75的长度比外部电极4中的形成于坯体涂层70上的部分(周缘65)的长度长。因此,外部电极4的周缘65整体容易形成在第一厚度区域70a的平坦部75上。
外部电极4具有镀铜层(第一镀覆层)51、镀Ni层(第二镀覆层)52以及镀Sn层(第三镀覆层)53。镀铜层51是在镀覆层形成工序中最初镀覆形成的部分。镀铜层51也稍微形成在涂布部位R31上。但是,由于坯体涂层70是绝缘性,因此涂布部位R31上的外部电极4的镀铜层51即、外部电极4的周缘65的镀铜层51的厚度比在电极预定部位R30与构成坯体2的芯体30接触而形成的镀铜层51的厚度小。
镀Ni层52是镀覆形成在镀铜层51的下一层,形成在镀铜层51上的层。镀Sn层53是镀覆形成在镀Ni层52的下一层,形成在镀Ni层52上的层。外部电极4的周缘65的镀Ni层52以及镀Sn层53分别形成在作为导体的镀铜层51以及镀Ni层52上。因此,外部电极4的周缘65中的镀Ni层52以及镀Sn层53的厚度与位于电极预定部位R30的镀Ni层52以及镀Sn层53的厚度大致相同。
由于外部电极4的周缘65的镀铜层51比其它部分的镀铜层51薄,因此周缘65形成为比外部电极4的平均厚度T33小的厚度。
外部电极4的平均厚度T33比平均厚度T30大,外部电极4与坯体涂层70相比,从端面14以及底面10向外侧突出。换言之,在XIV-XIV截面中,外部电极4中的形成于坯体2的表面的部分(形成于电极预定部位R30的部分)的厚度比第二厚度区域70b的厚度大。由此,在安装时,外部电极4容易与基板等连接。外部电极4的平均厚度T33例如求出为在从上表面观察坯体2,以通过线圈的卷轴K的沿着坯体2的长度方向DL延伸的假想线垂直切断的切断面中,外部电极4中的不包含周缘65以及与剥离部分64a的连接部分的任意的三点以上的厚度的平均值。
如上所述,比平均厚度T33薄的外部电极4的周缘65形成在具有第二厚度区域70b的厚度以下的厚度的第一厚度区域70a上。因此,第一厚度区域70a上的外部电极4的周缘65在外部电极4中难以向远离坯体2的方向突出。即,外部电极4的周缘65与形成于电极预定部位R30的外部电极4相比,难以向坯体2的端面14以及底面10的外侧突出。另外,外部电极4的前端65a的厚度比第一厚度区域70a与第二厚度区域70b的厚度之差小,外部电极4的前端65a位于比第二厚度区域70b的表面靠坯体2以及芯体30侧。因此,前端65a难以向远离坯体2的方向突出。
并且,如上所述,第一厚度区域70a配置在包围电极预定部位R30的位置,因此第一厚度区域70a包围外部电极4。因此,在外部电极4的周围,周缘65难以向远离坯体2以及芯体30的方向突出。
图15是图13的XIV-XIV剖视图。如图15所示,实际上,第一厚度区域70a的厚度和形状根据向坯体涂层70照射激光的激光加工的精度而有偏差。以下,参照图15对各要素的具体的定义进行说明。
第一厚度区域70a被定义为在XIV-XIV截面中,从坯体涂层70中的离电极预定部位R30最近的部分到坯体涂层70的厚度达到XIV-XIV截面中的最大的厚度T32为止的坯体涂层70。
第二厚度区域70b是在XIV-XIV截面中,坯体涂层70的厚度成为XIV-XIV截面中的最大的厚度T32的部分。更严格来说,第二厚度区域70b被定义为在XIV-XIV截面中,以坯体涂层70的厚度成为XIV-XIV截面中的最大的厚度T32的部分为起点,处于远离电极预定部位R30的方向侧的坯体涂层70。
图16是图13的XVI-XVI剖视图。XVI-XVI截面是从端面14观察,沿着与外部电极4和坯体涂层70的边界正交的直线在长度方向DL上切断坯体2的切断面。在XVI-XVI截面中,DT方向是远离电极预定部位R30的方向。如图16所示,在XVI-XVI截面中,在电极预定部位R30与涂布部位R31的边界区域形成坯体涂层70中的朝向远离电极预定部位R30的方向厚度平均地变大的倾斜部73。换言之,倾斜部73是在XVI-XVI截面中,坯体涂层70的厚度朝向第二厚度区域70b平均地变大的部分。倾斜部73在远离电极预定部位R30的方向上,从电极预定部位R30与涂布部位R31的边界形成到坯体涂层70的厚度成为XVI-XVI截面中的最大的厚度T32的位置。因此,倾斜部73形成在XVI-XVI截面中的整个第一厚度区域70a。另外,在XVI-XVI截面中,在第一厚度区域70a未形成平坦部75。
另外,在XVI-XVI截面中,在第一厚度区域70a未形成厚度急剧变化的台阶部71。即,第一厚度区域70a与第二厚度区域70b的厚度之差不是由坯体涂层70的厚度急剧变化的台阶部71形成,而由倾斜部73而形成。在XVI-XVI截面中,第一厚度区域70a是坯体涂层70中的从离电极预定部位R30最近的部分到坯体涂层70的厚度成为XVI-XVI截面中的最大的厚度T32的部分为止的坯体涂层70。另外,在XVI-XVI截面中,第二厚度区域70b是从坯体涂层70的厚度成为XVI-XVI截面中的最大的厚度T32的部分起处于远离电极预定部位R30的方向侧的坯体涂层70。通过形成倾斜部73,即使在未形成台阶部71的情况下,也能够容易形成第一厚度区域70a和第二厚度区域70b。
这样,在坯体涂层70中,在第一厚度区域70a和第二厚度区域70b中,可以通过台阶部71产生厚度之差,也可以通过倾斜部73产生厚度之差。也可以如本实施方式那样,在一个电感器1的坯体涂层70中,按照每个切断面,形成台阶部71的部分和形成倾斜部73的部分混在一起。另外,也可以构成为在一个电感器1的坯体涂层70仅形成台阶部71或者倾斜部73的其中一方。
至此,在[B-2-2.外部电极和坯体涂层的结构]中,基于图13所示的一个端面14的说明也适合于坯体2的相反侧的另一个端面14。
另外,在[B-2-2.外部电极和坯体涂层的结构]中,至此使用图13~图16对端面14进行了说明。然而,在从底面10侧观察坯体2的情况下,电感器1也具有位于一个端面14侧的外部电极4、位于另一个端面14侧的外部电极4以及包围这两个外部电极4的坯体涂层70(参照图2)。因此,使用上述的图13~图16的对端面14的说明同样也适合于底面10。即,使用图14~图16的切断面的上述的说明也适合于从底面10观察,沿着与任意一个外部电极4和坯体涂层70的边界正交的直线在坯体2的厚度方向DT上切断的切断面。
[其它实施方式]
在上述的[B-2-1.电极预定部位以及外部电极连接部的结构]所示的实施方式中,说明了坯体涂层70具有第一厚度区域70a和第二厚度区域70b,但这是一个例子。坯体涂层70也可以分别不具有第一厚度区域70a以及第二厚度区域70b。
在上述的[B-2-2.外部电极和坯体涂层的结构]所示的实施方式中,说明了外部电极4的周缘65的前端65a位于第一厚度区域70a的平坦部75上,但这是一个例子。例如,也可以构成为周缘65的前端65a位于台阶部71上。
在上述的[B-2-2.外部电极和坯体涂层的结构]所示的实施方式中,说明了在XIV-XIV截面中,外部电极4中的形成于坯体2的表面的部分的厚度比第二厚度区域70b的厚度大,但这是一个例子。即,也可以构成为,在从端面14观察,沿着与外部电极4和坯体涂层70的边界正交的直线在长度方向DL上切断坯体2的切断面中,外部电极4中的形成于坯体2的表面的部分的厚度比第二厚度区域70b的厚度小。
上述的全部实施方式以及变形例例示了本发明的一方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行任意变形以及应用。
另外,上述的实施方式中的水平、正交以及垂直等方向、各种数值、形状、材料只要没有特殊说明,则包括起到与这些方向、数值、形状、材料相同的作用效果的范围(所谓的等同范围)。
[由上述实施方式支持的结构]
上述的实施方式支持以下的结构。
(结构1)一种电感器,具备:坯体,含有金属磁性粉和树脂,并埋设有线圈导体;坯体涂层,覆盖上述坯体的表面;以及外部电极,形成于上述坯体的表面,上述线圈导体具有:卷绕部、从上述卷绕部引出的引出部、以及与上述引出部连接并与外部电极连接的外部电极连接部,上述外部电极连接部在上述坯体的表面中具有被上述坯体涂层覆盖的区域和与上述外部电极连接的区域。
根据结构1的电感器,能够通过坯体涂层将在坯体的表面露出的外部电极连接部固定于坯体。因此,外部电极连接部难以从坯体剥落,线圈导体和外部电极的连接的稳定性提高。
(结构2)根据结构1所记载的电感器,上述外部电极连接部的前端被上述坯体涂层覆盖。
根据结构2的电感器,能够通过坯体涂层抑制外部电极连接部的前端从坯体剥落。
(结构3)根据结构1或2所记载的电感器,上述坯体涂层在覆盖上述外部电极连接部的部分中具有第一厚度区域和厚度比上述第一厚度区域大的第二厚度区域。
根据结构3的电感器,通过坯体涂层将外部电极连接部固定于坯体,并且外部电极中的形成于坯体涂层上的部分不易突出。因此,容易增大坯体的外形。由此,容易兼顾线圈导体和外部电极的连接的稳定性的提高和电感器的特性的提高。
(结构4)根据结构1~3中任意一个结构所记载的电感器,在上述外部电极连接部中,与上述外部电极连接的区域的面积具有构成上述线圈导体的导线的截面积以上的面积。
根据结构4的电感器,线圈导体和外部电极容易以导线的截面积以上的面积连接。因此,线圈导体和外部电极的连接部分的电阻难以比导线的电阻大,能够减少电感器的电阻。
(结构5)根据结构1~4中任意一个结构所记载的电感器,上述外部电极连接部的被上述坯体涂层覆盖的区域在构成上述线圈导体的导线的导体与上述坯体涂层之间存在上述导线的被覆层。
根据结构5的电感器,在被坯体涂层覆盖的区域的外部电极连接部中,在导线的导体与坯体涂层之间存在被覆层,从而即使在覆盖外部电极连接部的坯体涂层由于冲击等而剥落的情况下,也能够通过被覆层保护导线的导体。
(结构6)根据结构5所记载的电感器,上述外部电极连接部的上述导线的被覆层为上述外部电极连接部的长度的5%以上且50%以下。
根据结构6的电感器,能够确保外部电极连接部与外部电极的连接。
(结构7)根据结构1~6中任意一个结构所记载的电感器,上述外部电极连接部的前端配置在上述坯体的端面的侧面侧与上述外部电极连接部的前端之间的长度为上述坯体的端面的宽度方向的长度的6%以上且12%以下的范围中。
根据结构7的电感器,能够增大外部电极连接部与外部电极的连接面积。
(结构8)根据结构1~7中任意一个结构所记载的电感器,上述外部电极连接部的基部配置在以上述坯体的端面的宽度方向的中央为中心、上述坯体的端面的宽度方向的长度的50%的范围内。
根据结构8的电感器,能够增大外部电极连接部与外部电极的连接面积。
Claims (8)
1.一种电感器,具备:
坯体,含有金属磁性粉和树脂,并埋设有线圈导体;
坯体涂层,覆盖上述坯体的表面;以及
外部电极,形成于上述坯体的表面,
上述线圈导体具有:卷绕部、从上述卷绕部引出的引出部、以及与上述引出部连接并与上述外部电极连接的外部电极连接部,
上述外部电极连接部在上述坯体的表面中具有被上述坯体涂层覆盖的区域和与上述外部电极连接的区域。
2.根据权利要求1所述的电感器,其中,
上述外部电极连接部的前端被上述坯体涂层覆盖。
3.根据权利要求1或2所述的电感器,其中,
上述坯体涂层在覆盖上述外部电极连接部的部分中具有第一厚度区域和厚度比上述第一厚度区域大的第二厚度区域。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的电感器,其中,
在上述外部电极连接部中,与上述外部电极连接的区域的面积具有构成上述线圈导体的导线的截面积以上的面积。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的电感器,其中,
上述外部电极连接部的被上述坯体涂层覆盖的区域在构成上述线圈导体的导线的导体与上述坯体涂层之间存在上述导线的被覆层。
6.根据权利要求5所述的电感器,其中,
上述外部电极连接部的上述导线的被覆层为上述外部电极连接部的长度的5%以上且50%以下。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的电感器,其中,
上述外部电极连接部的前端配置在上述坯体的端面的侧面侧与上述外部电极连接部的前端之间的长度为上述坯体的端面的宽度方向的长度的6%以上且12%以下的范围中。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的电感器,其中,
上述外部电极连接部的基部配置在以上述坯体的端面的宽度方向的中央为中心、上述坯体的端面的宽度方向的长度的50%的范围内。
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