CN1255824C - 电感元件、叠层电子元件、叠层电子元件模块及制造这些元件和模块的方法 - Google Patents

电感元件、叠层电子元件、叠层电子元件模块及制造这些元件和模块的方法 Download PDF

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Abstract

一种包括至少一个电感元件并由具有交替层叠的电绝缘体和导电体的叠层体制成的叠层电子元件。所述电感元件被制造成螺旋线圈形状，它具有多个分别由四个侧面组成的匝。所述电感元件具有成对的平行导电件和成对的桥接导电件。每对平行导电件形成所述线圈的每匝的四个侧面中的两个侧面。每对桥接导电件形成所述线圈的每匝的另两个侧面。在所述叠层体内形成槽，由此形成所述平行导电件。所述槽充满电绝缘材料。在电绝缘材料上形成所述桥接导电件。

Description

电感元件、叠层电子元件、叠层电子元件模块 及制造这些元件和模块的方法
技术领域
本发明涉及电感元件、至少具有内建的电感和电容元件的叠层电子元件、具有在电感和电容元件中的至少一个内建的电感元件的叠层电子元件模块以及制造这些元件和模块的方法。
背景技术
例如，专利文献1公开了一种具有通过印刷法堆叠成一体的叠层电感和叠层电容的陶瓷电子元件，该陶瓷电子元件作为一个具有内建的电感和电容元件的叠层电子元件。
例如，专利文献2公开了一种具有通过叠层法堆叠成一体的叠层电感和叠层电容的陶瓷电子元件。
例如，专利文献3公开了一种具有一个在一半导体芯片上形成的多层螺旋线圈的电子元件。
例如，专利文献4公开了一种具有两个布置并用树脂密封的线绕线圈元件的变压器。
[专利文献1]日本实用新型登记号2607433(第2页和图1)
[专利文献2]JP-A-11-103229(第4页、第5页和图2)
[专利文献3]JP-A-2002-92566(第6页和图1)
[专利文献4]JP-A-11-204352(第3页和图2)
在如专利文献1、2所述的陶瓷叠层电子元件中，因为内导体是作为多层叠层体通过印刷法或叠层法叠合而成的，所以发生了由印刷引起的变化和由叠层引起的变化。另外，由于烧结时的缩短以及因烧结元件所产生的缩短变化而导致了电感值变化。因此，难以获得有精确公差的叠层电子元件。
例如，当直接使用传统陶瓷叠层电子元件的结构以便在一叠层电子元件模块内包含或安置陶瓷叠层电子元件时，其中该叠层电子元件模块是按照分别由树脂材料制成的或由成树脂和功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成的叠层板的形式提供的，每个陶瓷叠层电子元件的厚度被限定在模块厚度范围内，即限定了线圈匝数和电容中的电极层数。这将导致难以获得足够高的电感值和电容量的问题。
包含在模块内的各电感属于其线圈在层叠方向上卷绕的类型。因为这类电感受到设置在叠层板内的接地层和电容层的强烈影响，所以较难获得高的电感值和高的Q值。
在如专利文献3所述地使用螺旋线圈的传统叠层电子元件中，从结构上很难获得高的Q值。另外，线圈形状变得太大。因此，当该叠层电子元件包含许多元件时，相邻元件变得彼此靠近，结果，因为元件的耦合而不能获得所需的特性。另外，如果需要获得与那些螺旋线圈相同的Q值和电感值，则存在着该线圈形状增大的问题。
在如专利文献4中所述的线绕变压器中，因为线架必须逐圈地用线来卷绕，所以尺寸缩小和生产轮率是成问题的。因此，难以廉价地获得叠层电子元件。
发明内容
鉴于传统叠层电子元件中存在的问题而研究出本发明，即，本发明的一个目的是提供易于大量生产、导体图案的位移较小且公差精确的电感元件、叠层电子元件和叠层电子元件模块及制造这些元件和模块的方法。
本发明的另一个目的是提供叠层电子元件及其制造方法，与现有技术相比，可以简化该方法的制造步骤，从而可以降低成本。
本发明的又一个目的是提供一种叠层电子元件模块及其制造方法，其中置于模块内的叠层电子元件很少受到上、下接地层、布线层或电容器电极的影响，因而可以获得高电感和高的Q特性。
(1)一种由叠层体制成的电感元件，该叠层体具有交替层叠的电绝缘体和导电体，该电感元件包括一个有许多匝的螺旋线圈，每匝由四个侧面组成，其中，当加工所述叠层体以便在该叠层体中形成多个缝隙(贯通槽)或者在该叠层体内形成许多槽并且除去该槽底部时，该线圈的每匝的四个侧面中的两个侧面被成形为两个平行导电件；在该层叠方向上经上述加工而成的这些槽充满电绝缘材料；所述线圈每匝的另外两侧被成形为两个桥接导电件，所述桥接导电件是封装于这些槽内的所述电绝缘材料上形成的，从而通过所述加工而成的这两个平行导电件的端部通过这两个桥接导电件彼此相连，从而形成该螺旋线圈；该元件的顶面、底面和侧面分别覆有电绝缘层，而外接端电极设置在该电绝缘层的一部分被除去的部分上。
(2)最好按照电感元件阵列的形式形成多个本发明的电感元件。
(3)根据本发明的电感元件最好用在天线中。
(4)根据本发明的电感元件最好用于制作变压器。
(5)在根据本发明的电感元件中，所述电绝缘体、电绝缘材料和电绝缘层最好用树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成。
(6)在根据本发明的电感元件中，所述平行导电件最好用金属板或一片金属箔制成，而所述桥接导电件通过光刻法形成。
(7)本发明也提供一种由叠层体制成的叠层电子元件，该叠层体具有交替层叠的电绝缘体和导电体，该叠层电子元件包括至少一个电感元件和至少一个作为独立元件或复合感容元件的电容元件，其中，在一个垂直于该叠层体的层叠方向的方向上相邻的元件通过装在一形成于所述相邻的元件之间的槽内的电绝缘材料而相互分隔开；该电感元件包括一个有许多匝的螺旋线圈，每匝由四个侧面组成；当加工所述叠层体以便在该叠层体内形成许多缝隙或在该叠层体内形成许多槽并除去所述槽的底部时，所述线圈的每匝的四个侧面中的两个被成形为两个平行导电件；在该层叠方向上经上述加工而成的这些槽充满电绝缘材料；所述线圈的每一匝的另外两侧被成形为两个桥接导电件，所述桥接导电件形成在装在这些槽内的所述电绝缘材料上，从而通过所述加工而成的这两个平行导电件的端部通过这两个桥接导电件彼此相连，从而形成所述螺旋线圈；所述电容元件是如此形成的，即它通过形成于所述叠层体内的这些槽以及装在这些槽内的该电绝缘材料与其它元件分隔开，所述电容元件包括形成与该线圈的这些平行导电件的层相同的层的电极和用于使所述电极彼此连接的导体；在外接端电极设置在所述电子元件的外表面上的情况下，所述电子元件的顶面和底面分别覆有电绝缘层。
(8)在根据本发明的叠层电子元件中，所述电绝缘体、电绝缘材料和电绝缘层最好用树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成。
(9)在根据本发明的叠层电子元件中，该平行导电件最好由一金属板或一片金属箔制成，而该桥接导电件和连接导体通过光刻法形成。
(10)本发明进一步提供一种这样形成的具有内建元件的叠层电子元件模块，即在一个由树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成的层上，层叠其中形成有导电体层的板，其中，所述叠层电子元件模块作为一层地包括至少一块板，所述板包含至少一个电感元件；所述的包含电感元件的板由一个具有交替层叠的电绝缘体和电导体的叠层体制成；该电感元件由一有许多匝的螺旋线圈制成，每匝由四个侧面组成；当加工所述叠层体以便在所述叠层体内形成槽时，所述线圈的每匝的四个侧面中的两个侧面被成形为两个平行导电件；在该层叠方向上经所述加工而成的这些槽充满一电绝缘材料；所述线圈的每匝的另两个侧面被成形为两个桥接导电件，所述桥接导电件形成在装在每个槽内的所述电绝缘材料上，从而通过所述加工而形成的这两个平行导电件的端部通过这两个桥接导电件彼此相连，从而形成所述螺旋线圈。
(11)本发明进一步提供一种这样形成的具有内建元件的叠层电子元件模块，即在一个由树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成的层上，层叠一个其中形成有导电体层的板，其中，该叠层电子元件模块作为一层地包括至少一个板，该板包含至少一个电感元件和至少一个电容元件；包含电感元件和电容元件的该板由一个具有交替层叠的电绝缘体和电导体的叠层体制成，从而在一个垂直于该叠层体的层叠方向的方向上相邻的元件通过装在形成于所述元件之间的各槽内的电绝缘材料而彼此分隔开；该电感元件由一有许多匝的螺旋线圈制成，每匝由四个侧面组成；当加工所述叠层体以便在所述叠层体内形成多个槽时，所述线圈的每匝的四个侧面中的两个侧面被成形为两个平行导电件；在该层叠方向上经上述加工而成的这些槽充满电绝缘材料；该线圈的每匝的另两个侧面被成形为两个桥接导电件，该桥接导电件形成在装于每个槽内的所述电绝缘材料上，因而通过上述加工而形成的所述两个平行导电件的端部通过这两个桥接导电件彼此相连，由此形成该螺旋线圈；该电容元件具有一些电极和一对用于使电极交替连接的导电体，当在该叠层体内形成多个槽时，这些电极是按照与所述线圈的平行导电件相同的层的形式形成的。
(12)在根据本发明的叠层电子元件模块中，最好使该电感元件的线圈的铁心方向按照一垂直于该叠层电子元件模块的层叠方向的方向来形成。
(13)本发明进一步提供一种由具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造电感元件的方法，以便获得如段落(1)-(6)之一所定义的电感元件，所述方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有多个数量等于多个电感元件的匝数的导电体层并具有等于一个电感元件厚度的厚度；如此加工所述原料，即多个分别有一预定宽度以便形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一槽形成在所述原料的正面内，从而这些第一槽在所述层叠方向上彼此平行，并且多个用于形成所述螺旋线圈的侧面部分的第二槽形成在所述原料正面内，从而这些第二槽与所述第一槽平行；使这些第一槽和第二槽充满电绝缘材料；研磨该原料的充满该电绝缘材料的正面，由此使该原料正面成形；研磨该成形原料的背面以便从该原料背面去除导电体，从而形成所述平行导电件；当在该原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在该原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而使这些平行导电件的端部通过这些桥接导电件相连而形成该螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖所述原料的具有该桥接导电件的正面和背面并且除去所述电绝缘材料的一部分以便露出所述起动电极，由此形成所述端电极；纵横切割所述原料，从而获得所述多个电感元件。
(14)本发明进一步提供一种由具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造电感元件的方法，以便获得如段落(1)-(6)之一所定义的电感元件，所述方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于多个电感元件的匝数的多个导电体层并具有等于一个电感元件厚度的厚度；如此加工所述原料，即许多分别有一定宽度以形成一螺旋线圈的一内圆周部分的第一槽形成在所述原料的正面内，从而这些第一槽在所述层叠方向上彼此平行；使所述第一槽充满电绝缘材料；研磨充满该电绝缘材料的该原料正面，由此使该原料正面成形；如此加工所述原料，即多个用于形成该螺旋线圈的侧面部分的第二槽形成在所述原料正面内，从而这些第二槽与所述第一槽平行；使所述第二槽充满一电绝缘材料；研磨充满该电绝缘材料的该原料正面，由此使该原料正面成形；研磨该成形原料的背面以便从原料背面除去导电体，从而形成该平行导电件；当在所述原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在所述原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而使这些平行导电件的端部通过这些桥接导电件彼此连接而形成所述螺旋线圈；用一电绝缘材料覆盖所述原料的具有所述桥接导电件的正面和背面并且除去所述电绝缘材料的一部分以便露出所述起动电极，由此形成所述端电极；纵横切割所述原料，从而获得所述多个电感元件。
(15)本发明进一步提供一种由具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造电感元件的方法，以获得如段落(1)-(6)之一所定义的电感元件，该方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于多个电感元件的匝数的多个导电体层并具有等于一个电感元件的厚度的厚度；如此加工所述原料，即多个分别有一定宽度以形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一缝隙形成在所述原料的正面内，从而所述第一缝隙在所述层叠方向上彼此平行，并且多个用于形成所述螺旋线圈的侧面部分的第二缝隙形成在所述原料正面内，从而这些第二缝隙与所述第一缝隙平行；使所述的第一缝隙和第二缝隙充满一电绝缘材料；研磨充满所述电绝缘材料的该原料的正面和背面，从而使该原料的正面和背面成形；当在所述原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在所述原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而使所述平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此连接而形成所述螺旋线圈；用一电绝缘材料覆盖所述原料的具有所述桥接导电件的正面和背面并且去除所述电绝缘材料的一部分以便露出所述起动电极，由此形成所述端电极；纵横切割所述原料，从而获得所述多个电感元件。
(16)本发明进一步提供一种用具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造具有内建的电感和电容元件的叠层电子元件的方法，以获得如段落(7)-(9)之一所述的叠层电子元件，该方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在所述叠层体的层叠方向上具有数量等于多个电感元件的匝数的多个导电体层并具有多个数量等于多个电容元件中的电极数量的导电体层并具有等于一个电感元件/电容元件的厚度的厚度；如此加工所述原料，即多个分别有一定宽度以形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一槽形成在所述原料的正面内，从而这些第一槽在所述层叠方向上彼此平行，并且多个用于使元件彼此分开的第二槽形成在所述原料的正面上，从而所述第二槽与第一槽平行；使所述第一槽和第二槽充满电绝缘材料；研磨充满该电绝缘材料的该原料正面，从而使该原料正面成形；研磨所述成形原料的背面以便去除导电体，从而形成用于所述电感元件的所述平行导电件；当在所述原料的正面或背面通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在所述原料正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而使所述平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此相连而形成该螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖所述原料的正面和背面并且去除该电绝缘材料的一部分以便露出所述起动电极，由此形成该端电极；纵横切割所述原料，从而获得具有内建的电感和电容元件的该叠层电子元件。
(17)本发明进一步提供一种一种由具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造具有内建的电感和电容元件的叠层电子元件的方法，以获得段落(7)-(9)之一所定义的叠层电子元件，该方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于许多电感元件的匝数的多个导电体层并具有多个等于多个电容元件中的电极数量的导电体层并具有等于一个电感元件/电容元件的厚度的厚度；如此加工所述原料，即多个分别有一定宽度以形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一槽形成在该原料的正面内，从而这些第一槽在该层叠方向上彼此平行；使该第一槽充满一电绝缘材料；研磨充满该电绝缘材料的该原料正面，从而使该原料正面成形；加工所述原料，以使多个用于使元件彼此分隔的第二槽形成在所述原料正面上，从而该第二槽与该第一槽平行；使该第二槽充满一电绝缘材料；研磨充满电绝缘材料的该原料正面，由此使该原料正面成形；研磨该成形原料的背面以去除导电体，从而形成用于该电感元件的平行导电件；当在该原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在该原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而该平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此相连而形成该螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖该原料的正面和背面并且去除该电绝缘材料的一部分以便露出所述起动电极，从而形成该端电极；纵横切割该原料，从而获得具有内建的电感和电容元件的该叠层电子元件。
(18)本发明进一步提供一种由具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造具有内建的电感和电容元件的叠层电子元件的方法，以获得段落(7)-(9)之一所定义的叠层电子元件，所述方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于许多电感元件的匝数的多个导电体层并具有等于许多电容元件中的电极数量的多个导电体层并有等于一个电感元件/电容元件的厚度的厚度；如此加工该原料，即多个分别具有一定宽度以形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一缝隙形成在该原料的正面内，从而这些第一缝隙在所述层叠方向上彼此平行，并且多个用于使元件彼此分开的第二缝隙形成在所述原料的正面上，从而这些第二缝隙与所述第一缝隙平行；使所述的第一和第二缝隙充满电绝缘材料；研磨充满所述电绝缘材料的该原料的正面和背面，从而使该原料的正面和背面成形；当在该原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在该原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而该平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此相连而形成该螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖该原料的正面和背面并且去除该电绝缘材料的一部分以便露出该起动电极，从而形成该端电极；纵横切割该原料，从而获得具有内建的电感和电容元件的所述叠层电子元件。
(19)本发明进一步提供一种制造叠层电子元件模块的方法，该叠层电子元件模块具有形成在一个由树脂或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成的层上的导电体层，以获得段落(10)-(12)之一所定义的叠层电子元件模块，该方法包括以下步骤：作为芯板地形成一个叠层电子元件，该叠层电子元件包括电感和电容元件中的至少一个电感元件以及在正面或背面上形成的外接导电体，成螺旋线圈形式地形成的所述电感元件具有平行导电件和桥接导电件，所述桥接导电件通过光刻法形成以使所述平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此相连；如此形成所述叠层电子元件模块，即在该芯板的正面和背面中的至少一个面上层叠预浸坯薄片和导电箔，使所述预浸坯固化，通过蚀刻和使层彼此相连来形成导体图案。
附图说明
图1A以透视图表示根据本发明一个实施例的电感元件。
图1B以截面图表示在电感元件内的线圈的构造。
图1C以截面图表示在该电感元件内的电极结构。
图2A以仰视图表示根据此实施例的电感元件。
图2B以截面图表示电感元件。
图3A以透视图表示作为原料而用于此实施例的薄片。
图3B以透视图表示切成一预定长度的图3A中所示的薄片。
图3C以局部透视图表示通过整体叠层图3B中所示的薄片而形成的叠层基础材料。
图3D以整体透视图表示在切割如图3C所示的叠层基础材料之后的原料。
图3E以局部放大透视图表示图3D所示的原料。
图4A以整体透视图表示槽形成在该实施例的原料中的状态。
图4B以局部放大视图表示图4A所示的原料。
图4C以局部放大透视图表示这些槽充满电绝缘材料的状态。
图5A是该实施例所用原料的整体透视图，它示出了第二槽形成在第一槽之间以便形成平行导电件。
图5B以局部放大透视图表示如图5A所示的第二槽也充满电绝缘材料的状态。
图5C以局部放大透视图表示通过组成图案的导电件使相邻的平行导电件彼此相连的状态。
图6A以截面图表示底层薄膜和用于形成桥接导电件的抗蚀图形成在此实施例所用原料上。
图6B以平面图表示图6A所示的原料。
图6C以平面图表示通过电镀和去除该抗蚀图而形成的桥接导电件和电极垫的图形。
图7A以截面图表示图5C中所示的原料。
图7B以截面图表示电绝缘层设置在槽和图7A所示原料的正面和背面上的状态。
图7C以截面图表示通过激光束机加工等使孔形成在电极垫部分上的电绝缘层内的状态。
图7D以截面图表示使端电极形成在孔内和原料表面上的状态。
图8以整体透视图表示形成两个端电极以对应形成在该原料中的各螺旋线圈情况下的原料和切割部分。
图9A以透视图表示根据本发明另一实施例的电感元件。
图9B以透视图表示根据本发明又一个实施例的电感元件。
图10A以阶段图表示制造根据本发明的又一个实施例的电感元件的制造方法。
图10B以阶段图表示制造根据本发明的实施例电感元件的方法。
图10C以阶段图表示制造根据本发明实施例的电感元件的方法。
图10D以阶段图表示制造根据本发明实施例电感元件的方法。
图11A以阶段图表示制造根据本发明的另一实施例的电感元件的方法。
图11B以阶段图表示根据本发明实施例的电感元件的制造方法。
图11C以阶段图表示根据本发明实施例的电感元件的制造方法。
图11D以阶段图表示根据本发明实施例的电感元件的制造方法。
图11E以阶段图表示根据本发明实施例的电感元件的制造方法。
图12A以透视图表示根据本发明的一实施例的叠层电子元件。
图12B以透视图表示该叠层电子元件的内部结构。
图12C以图表表示等同于叠层电子元件的一电路。
图13A以纵断面图表示根据此实施例的叠层电子元件。
图13B以横断面图表示该叠层电子元件。
图14A以整体透视图表示槽形成在该实施例所用原料内的状态。
图14B以局部放大图表示该原料。
图15是该实施例所用原料的局部放大透视图，它示出了这些槽充满电绝缘材料的状态。
图16A以透视图表示根据本发明的一实施例的叠层电子元件模块。
图16B以视图表示该叠层电子元件模块的层结构。
图17A以透视图表示整合到该实施例的模块中的一芯板。
图17B以正视图表示该芯板。
图17C以侧视图表示该芯板。
图17D以局部放大透视图表示该芯板。
具体实施方式
图1A以透视图表示根据本发明的电感元件的一个实施例。图1B以截面图表示该电感线圈内一线圈的构造。图1C以截面图表示该电感元件内一电极的结构。图2A以仰视图表示该电感元件。图2B以截面图表示该电感元件。
在图1A-1C及图2A和2B中，符号1表示一矩形螺旋线圈。线圈1包括成对的平行导电件2a和2b和成对的桥接导电件3a和3b。每对平行导电件2a和2b形成线圈1一匝的四个侧面中的两个。每对桥接导电件3a和3b形成线圈1一匝的另外两个侧面。分别通过桥接导电件3a和3b使相邻的平行导电件2a和2b彼此相连，从而形成该矩形螺旋线圈。如图2B所示，电绝缘层4分别置于相邻的平行导电件2a与2a之间和相邻的平行导电件2b与2b之间。
如图2B所示，通过稍后将要描述的切割方法使平行导电件2a和2b的相对侧形成为第一槽18的侧面。一电绝缘材料5嵌在各槽18内。电绝缘材料5的相对面6a和6b(参见图1B)和平行导电件2a和2b接地地成形。在成形面上形成桥接导电件3a和3b及位于该线圈1相对端的电极垫7。符号9和10表示设置在该电感元件的顶面和底面上的电绝缘层，因而该电感元件的顶面和底面分别覆盖有电绝缘层。符号11表示设置在该电感元件各相对侧面上的一电绝缘层。符号12表示设置在该电感元件底面各相对端的一端电极。符号12a表示形成用于使各电极垫7与一相应端电极12相连的一底层的一导电体。
电绝缘层4、电绝缘材料5和用于覆盖电感元件外表面的电绝缘层9-11用树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成。平行导电件2a和2b用金属板或金属箔制成。可以把陶瓷板用作电绝缘层4的原料或如此准备的原料，即用于形成平行导电件2a和2b的导体胶被涂在陶瓷生片上以便形成电绝缘层4并进行烘焙。桥接导电件3a和3b由光刻而形成图案的导电体制成。桥接导电件3a和3b可以通过电镀来形成或通过蒸汽沉积或溅射而形成为薄层。
图3A-3E、图4A-4C、图5A-5C、图6A-6C、图7A-7D和图8表示叠层电子元件制造方法的一个实施例。首先，把—树脂或成树脂和功能材料粉末的混合物形式的复合材料分散到溶剂和粘结剂中而准备出膏剂。如图3A的透视图所示，通过刮浆片法等，该膏剂被施加在金属箔2A上以获得是导电体层的平行导电件2a和2b。干燥膏剂以形成电绝缘层4A。
在这种情况下，最好把铜箔用作金属箔2A。也可以把金属如镍、银、金或铝或金属合金用作金属箔2A的材料。金属箔2A的厚度最好为5μm-75μm。电绝缘层4A的厚度最好为5μm-100μm。
可以把热固性树脂或热塑性树脂用作该电绝缘层所用的树脂材料。热固性树脂的例子包括环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯酯树脂、聚亚胺树脂、聚苯醚(氧基)树脂、双马来酰亚胺三嗪系(氰酸酯)树脂、延胡索酸酯树脂、聚丁二烯树脂和聚乙烯二苄醚化合物树脂。
该热塑性树脂的例子包括聚丁二烯树脂、聚芳酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚苯醚(氧基)树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂、聚乙烯硫化物树脂、聚醚-醚-酮树脂、聚四氟乙烯树脂和接合树脂。尤其是，最好可以把酚醛树脂、环氧树脂、低介电常数的环氧树脂、聚丁二烯树脂、双马来酰亚胺三嗪系(氰酸酯)树脂或乙烯基苄基树脂用作一基础树脂。从这些树脂中选择的一种树脂可以单独使用或从这些树脂中选择的两种或两种以上的树脂可以结合使用。当结合使用两种或两种以上树脂时，可以随意选择树脂混合比。
当使用复合材料时，如下选择该复合材料所含的功能材料粉末。最好用以获得较高介电常数的该功能材料粉末的实例包括钛-钡-钕陶瓷、钛-钡-锡陶瓷、石墨-钙陶瓷、二氧化钛陶瓷、钛酸钡陶瓷、钛酸石墨陶瓷、钛酸锶陶瓷、钛酸钙陶瓷、钛酸铋陶瓷、钛酸镁陶瓷、CaWO4陶瓷、Ba(Mg，Nb)O3陶瓷、Ba(Mg，Ta)O3陶瓷、Ba(Co，Mg，Nb)O3陶瓷和Ba(Co，Mg，Ta)O3陶瓷。
如果可以保持二氧化钛的结晶结构，则术语“二氧化钛陶瓷”包括含有少量除二氧化钛外的添加物的陶瓷。这条法则适用于其它陶瓷。尤其是，最好可以把具有金红石结构的陶瓷用作二氧化钛陶瓷。
用于与树脂材料混合以获得高Q值的电介质粉末的例子在不考虑介电常数增大的情况下包括硅石、氧化铝、氧化锆、钛酸钾纤维状结晶、钛酸钙纤维状结晶、钛酸钡纤维状结晶、氧化锌纤维状结晶、碎玻璃、玻璃珠、碳化纤维和氧化镁(滑石)。从这些树脂中选择的一种树脂可以单独使用或从这些树脂中选择的两种或两种以上树脂可以结合使用。当结合使用两种或两种以上的树脂时，可以随意选择树脂混合比。
当把一磁体用作与该树脂材料混合的功能材料粉末时，可以把铁素体金属或铁磁金属用作该磁体。铁素体的例子包括Mn-Mg-Zn铁素体、Ni-Zn铁素体和Mn-Zn铁素体。尤其是，最好可以把Mn-Mg-Zn铁素体或Ni-Zn铁素体用作该铁素体。铁磁金属的实例包括羰基铁、硅铁合金(商品名称为坡莫合金)和非晶体金属(如非晶体铁或非晶体钴)。
如图3A所示地把具有电绝缘层4A的金属箔2A切成尺寸分别为如图3B的透视图所示的10cm见方的部分。
然后，如图3C的局部透视图所示，通过热压焊或必要时通过粘结层来整体层叠这样产生的有电绝缘层4A的金属箔2A方形片，从而获得一叠层基材13。在此实施例中，当把分别比电绝缘层4A厚的电绝缘层15放置在每个厚度等于一个电感元件厚度的相邻元件14之间时，整体叠层所述方形片。顺便说一句，最好在150μm-350μm之间选择每个电绝缘厚层15的厚度。
然后，如图3C中的点划线所示，在该层叠方向上以一定间隔切割叠层基材13以获得薄片状原料17，如图3D中的整体透视图所示。该原料17的厚度t等于该电感元件的厚度并且尺寸等于平行导电件2a和2b的尺寸(长度)，(如果所述平行导电件2a和2b在此之后接地，则成品中的平行导电件2a和2b的厚度可以小于图解说明的t)。假设L为该原料17在该层叠方向上所获得的长度，而W为该原料17在与该层叠方向垂直的方向上所获得的宽度，然后形成该原料17，所以当在宽度W上提供等于许多电感元件(如果每个电感元件具有上述尺寸，则为几十个电感元件)的尺寸时，在长度L内提供了等于许多电感元件(如果每个电感元件具有上述尺寸，则为几十个电感元件)的匝数的导电体层数。图3E是图3D的局部放大透视图。
然后，分别如图4A和4B中的整体透视图和局部放大透视图所示，在与该层叠方向垂直的方向上以一定的间隔经切割形成用于形成该线圈1的平行导电件的相对侧的第一槽18。在这种情况下，如稍后将要描述的，所述槽18形成在经一粘结薄层45把该原料17粘结至一平台46的情况下，如图10A-10D所示。顺便说一句，每个槽18的宽度和深度最好被选为300μm-400μm。
然后，如图4C中的局部放大透视图所示，使所述槽18充满一电绝缘材料5。树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料被分散至一溶剂或粘结剂中，由此制备好的材料用作该电绝缘材料5。通过干燥施加于其中形成槽18的一表面上的电绝缘材料5来使所述槽18充满一电绝缘材料5。在槽18以这种方式充满电绝缘材料5的那一侧上的表面(即要成为终产品底面的表面)被接地，从而在去除金属箔2A覆有电绝缘材料的部分时形成了(平滑)表面。
然后，如图5A中的透视图所示，通过与槽18平行地进行切割，使用于形成元件侧面的第二槽19形成在该槽18(填充有电绝缘材料)之间。
然后，如图5B中的局部放大透视图所示，使所述槽19充满电绝缘材料20以便在每个元件的侧面上形成该电绝缘层11。在槽19开口侧的一个表面是接地地形成的。
然后，图5B中所示的部分高度H即对应于所述槽18和19底部的一部分，把这部分接地并且除去，从而形成该表面。
然后，如图5C和7A所示，在成形的顶面和底面上，通过光刻来形成用于使相邻的平行导电件2a和2b彼此相连的桥接导电件3a和3b及电极垫7。
可以通过如图6A、6B和6C所示的半叠加法来产生这种图案。即通过非电解镀层或溅射在原料17正面(及背面)的槽上，形成作为底层25的一薄铜层。在把抗蚀剂26施加于槽正面之后，借助光刻法从用于形成桥接导电件3a的部分27和用于形成电极垫7的部分29上局部去除抗蚀剂26。通过电镀在已去除抗蚀剂的部分27和29形成一铜层。然后，去除抗蚀剂26的残留部分和抗蚀剂26下方的底层25。
除了电镀如部分添加法或添加法以外，最好可以使用薄层成形法如溅射、蒸汽沉积或CVD来形成这种精细的图案。作为选择，可以使用蚀刻或印刷来形成该桥接导电件3a和3b，等等。可以把铜、银、金、铂、钯、铝或类似的金属用作桥接导电件3a和3b的材料。
然后，使图7A所示的原料17的正面和背面分别覆盖有电绝缘层9和10，如图7B所示。电绝缘层9、10可以经印刷、旋涂或薄片沉积或粘合而形成。
然后，如图7C所示，通过激光光束加工或类似的加工在电极垫7部分的电绝缘层10内形成孔21。然后，通过电镀使孔21充满铜作为一底层12a，或通过印刷或类似方法使孔21充满含银树脂的导电剂作为底层。然后，形成待焊的端电极12以使底层12a接连镀有镍和锡。顺便说一句，如果在孔形成在对应该元件端面或侧面的部分内之后形成底层12a，则端电极12也可以形成在该元件的端面或侧面上。
图8以整体透视图表示一原料17，该原料包括许多螺旋线圈，每个螺旋线圈形成了两个端电极12。如图8所示，在与该槽18方向垂直的方向上沿线23把原料17切成块。在切块之后或之前，沿图8所示的线22把该原料17切成块以去除具有如图7D所示宽度s并且在各槽19内被压紧的该电绝缘材料20的中心部分。当在芯片的各侧面上形成该电绝缘层11时，以这种方式获得了各自的芯片。
如上所示，在本发明中，切割形成了平行导电件2和螺旋线圈1的外圆周部分。因此，所述线圈的形状变得均匀，所以可以消除平行导电件的位置移动和叠层结构的变化以使获得电感值均匀且公差精确的电感元件成为可能。
另外，同时切割加工用于形成螺旋线圈1的导体。因此，可以容易且廉价地生产元件。当用一树脂或含有如此实施例中所述树脂的复合材料制造电绝缘材料5和电绝缘层9-11时，可以容易地进行加工。
虽然含有导电粘结剂和如上所述的导体胶陶瓷的烧结混合物等可以用作各导体，但可以如此实施例所述地使用金属箔2A。在此实施例中，因为平行导电件的比阻抗与这种陶瓷感应体相比可被抑制到较低程度，所以DC电阻可被抑制到较低程度，由此可获得高的Q特性。
当把其上将会形成该桥接导电件3a和3b的表面接地以成形时，所述线圈的形成可以变得更为均匀，并且可以使为经图案形成而形成的桥接部分的导电件3a和3b与平行导电件2a和2b的端部完全相连。
在此实施例中，把槽19设置在所述槽18之间的切割区内，芯片经所述槽18而排成阵列。使槽19充满电绝缘材料20。经切割装置切割在各槽19内压紧的该电绝缘材料20的中心部分。以这种方式，同时可以经切割形成分别具有覆盖有电绝缘材料的相对侧面的芯片。额外将一电绝缘材料施加于各芯片侧面的工作可以变为不必要，所以可以有效地生产芯片。
在此实施例中，可以准备厚度等于许多芯片厚度的原料并切割以获得多个原料17。在这种情况下，可以减少用于形成叠层体的步骤数。
本发明也可以应用于尺寸大于或小于前述尺寸的原料。可以用一金属板来替代该金属箔2A。
下面将要描述一个特殊的实例。经试验生产一个由一个匝数为12且平面尺寸为1mm长、0.5mm宽、0.5mm厚的线圈组成的电感元件。把具有相对介电常数ε为2.9且由乙烯基苄基树脂和混合且分散于乙烯基苄基树脂中的硅石粉末组成的复合材料用作电绝缘材料5和各电绝缘层4和9-11的材料。把金属铜箔用作该线圈导电件2a和2b。把该金属箔的厚度置为35μm。该电绝缘层4的厚度设为25μm。该各槽18的宽度和深度分别设为360μm和330μm。把薄铜层用作该桥接导电件3。该电感元件显示出15nH的电感值和约60(1GHz)的Q值。另一方面，具有相同尺寸且由一个根据背景技术所述的薄层而形成的螺旋形结构的线圈组成的电感元件显示出约20的Q值，并且由陶瓷叠层体形成的一电感元件显示出约30的Q值。因此，可以确定，通过本发明可以实现Q值的大幅提高。
图9A表示根据本发明另一个实施例的一个电感元件。使该电感元件形成为一扼流线圈或变压器。在此实施例中，分别通过交替设置的导电件3a1和3a3并且通过交替设置的导电件3b1和3b2使平行导电件2a和2b彼此相连，从而形成两个矩形螺旋线圈作为两串线圈。符号7a和7b表示与这两个螺旋线圈之一的相对端相连的电极垫；符号7c和7d表示与另一个螺旋线圈的相对端相连的电极垫；而符号41-44分别表示在电极垫7a-7d上形成的端电极。
当以这种方式经该桥接导电件改变所述平行导电件2a和2b的连接结构时，可以形成两个螺旋线圈。
如图9B所示，可以使一个芯片形成为包括许多彼此平行布置的螺旋线圈1的一电感元件阵列。当根据需要调整一螺旋线圈1的匝数时，可以使一芯片形成为具有天线功能的一电感元件。
在根据本发明的电感元件中，当把磁体用作至少电绝缘材料5和用于覆盖线圈外圆周的电绝缘材料层9(该顶面的电绝缘层9、该底面的电绝缘层10和侧面的电绝缘层11)并且把介电质用作平行导电件2时，可以获得显示出高电感值的电感元件。虽然可以把含有树脂和与树脂混合的磁体粉末的复合材料用作电绝缘材料5，但也可以把具有高磁导率的杆状金属磁体如覆盖有一电绝缘材料的镍铁导磁合金或铁硅铝磁合金用作电绝缘材料5，所以可以获得显示出高电感值的一电感元件。当把作为树脂与磁粉的混合物的磁体用作用于覆盖该线圈外圆周的电绝缘层9-11并且使各槽18作为铁心地填充磁体时，可以获得显示出更高电感值的电感元件。顺便说一句，当使用该金属磁体时，最好可以用电绝缘粘结剂把金属磁体固定至各槽18内，以使之与所述平行导电件2a和2b绝缘。
图10A-10D以步骤图表示根据本发明另一实施例的电感元件的制造方法。如图10A所示，在通过粘结层45把成包含多个电感元件的叠层体形式的准备好的原料17粘至平台46的情况下，通过切割形成第一槽18并通过与第一槽18平行地切割在第一槽18之间形成第二槽19。
然后，如图10B所示，使槽18和19同时充满为熔化状态的前述树脂材料或复合材料的一电绝缘材料47。使该电绝缘材料47硬化。然后，如图10C所示，在局部暴露该金属箔2A时，该电绝缘材料47被接地，由此使该原料正面成形。然后，如图5B所示，经研磨去除所述槽18和19的底部。通过如上所述的相同步骤可以获得电感元件。
在制造电感元件的前述方法中，可以使槽18和19同时充满该电绝缘材料47。因此，可以有效地生产电感元件。可是仍然存在着以下缺点。当是树脂材料或含有树脂的复合材料的电绝缘材料47硬化时，该电绝缘材料47如图10B中箭头X所示地缩短。结果，该原料17如图10B中系列双虚线S即如图10D所示地翘曲。当把该原料17的正面如图10D中线48所示地平面接地时，在图10D中位于左端和右端的金属箔2A的槽18和19的打开部分比位于中心部分的打开部分要更深地接地。结果，不能使所述平行导电件2a和2b的长度均匀。
另一方面，当逐步如图4A-4C及图5A-5C所示地实现压紧在所述槽18内及研磨该电绝缘材料5、切割槽19并且在槽19内压紧及研磨该电绝缘材料20时，可以减轻该原料翘曲的问题。
图11A-11E以步骤图表示一种用于根据本发明的一个进一步实施例制造电感元件的方法。如图11A和11B所示，切割该原料17，所以在该原料17内分别形成相当于第一和第二缝隙18和19的第一和第二缝隙(贯通槽)18A和19A。如图11C所示，使缝隙(贯通槽)18A和19A充满熔化状态的电绝缘材料47。使该电绝缘材料47硬化。然后，如图11D所示，把该原料17充满该电绝缘材料47的正面和背面接地以成形，所以暴露了该原料17正面和背面的金属箔部分。然后，如图11E所示，在该原料17的正面和背面形成桥接导电件3a和3b。
根据如图11A-11E所示的方法，可以解决由于使槽18和19的一个表面充满该电绝缘材料47而导致的原料47翘曲的问题。另外，可以省略通过研磨去除槽18、19底部的步骤，所以可以有效地生产电感元件。可是在形成所述缝隙18A和19A时，仍然存在着以下问题：与其中设置槽18、19的方法相比，就易碎性来说在缝隙18A、19A之间减弱了原料17强度。因此，如图11A-11E所示的方法最好用于相邻缝隙18A和19A之间的厚度可以容易地保持较大的情况下。
图12A以透视图表示一LC滤波器作为它上部向下折转情况下的根据本发明的叠层电子元件。图12B为该LC滤波器的底部可见透视图。图12C为等于该LC滤波器的一电路图。图13A为该LC滤波器的纵断面视图。图13B为该LC滤波器的横断面视图。
LC滤波器包括至少一个电感元件L(在此实例中为两个元件)和至少一个电容元件C(在此实例中为一个元件)。这些元件L和C设置在一由树脂材料或成树脂与陶瓷功能材料粉末(磁体粉末或介电质粉末)的混合物形式的复合材料等制成的基层内。在这个例子中，两个电感元件L和一个电容元件C形成如图12C所示的T型滤波器。端电极12和用于焊接至印刷电路板的接地电极12X设置在叠层电子元件的底面上。
如图12B所示，使各电感元件L形成为具有平行导电件2a和2b对和桥接导电件3a和3b对的一矩形螺旋线圈。每对平行导电件2a和2b形成该线圈一匝的四个侧面中的两个。每对桥接导电件3a和3b形成另两个侧面。通过所述桥接导电件3a和3b使平行导电件2a和2b的端部彼此相连，从而形成为一w形槽的矩形螺旋线圈。
该电容元件C具有电容器电极51和一对用于交替连接所述电容器电极51的连接导体52和53。电容器电极51用与平行导电件2a和2b相同的叠层原料经稍后将要描述的方法而制成。电容元件C经中间元件连接导体52而与该电感元件L相连。该元件L和C经电极垫7而与端电极12和接地电极12X相连。在桥接导电件3a和3b与连接导体52和53相连的同时，连接所述电极垫7。元件L和C经作为电极12和12X底层的导体12a而与端电极12和接地电极12X相连。
如图13B的截面图所示，电绝缘层4设置在平行导电件2a与2a之间、平行导电件2b与2b之间和电容电极51与52之间。在相对该层叠方向的同一平面上通过如稍后要描述的切割形成了平行导电件2a和2b的相对面及电容电极51的相对面。即，通过前述切割法形成了作为槽18和19侧面的平行导电件2a和2b的相对面。使所述槽18和19充满电绝缘材料5和20。
接地地形成表面49(参见图13A)，该表面由在平行导电件2a和2b之间的电绝缘材料5和中间元件的电绝缘材料20构成并且平行导电件2a、2b的相对端位于该表面上。桥接导电件3a和3b、连接导体52、53及电极垫7形成在该成形表面上。符号9和10表示通过印刷或旋涂或薄层沉积或粘结而产生的电绝缘层，从而该叠层电子元件的顶面和底面分别覆有电绝缘层9、10。在置于该叠层电子元件底面上的电绝缘层10上设置着端电极12和接地电极12X。
图14A、14B及图15表示用于制造这种LC滤波器的方法的一个例子。如图14A、14B所示，切割如图3D、3E所示的原料17，从而彼此平行地形成用于形成平行导电件2a、2b的槽18和用于隔离元件(或形成电极侧面)的槽19。然后如图15所示，使槽18、19充满由上述树脂材料或复合材料制成的电绝缘材料5、20。接地地形成原料17的正面。然后，完成与如图5A-5C、图6A-6C和图7A-7D所示相同的步骤。即，通过研磨去除槽18、19的底部。形成桥接导电件3a和3b、垫7和连接导体52和53。形成底层电极12a、端电极12和接地电极12X。然后沿图14A所示线22和23切割原料17，从而将其切分成相应芯片。
在描述电感元件时所示的方法可被用作制造这种LC滤波器的方法。即所用方法包括以下步骤：设置槽18；使槽18充满电绝缘材料5；研磨该电绝缘材料5的一表面；设置槽19；使槽19充满一电绝缘材料20；研磨该电绝缘材料20的一表面。或者，如图11A-11E地开设缝隙的方法可被用作制造这种LC滤波器的方法。
在根据本发明的叠层电子元件中，通过切割叠层体来形成每个线圈的平行导电件2a和2b及电容器电极51。因而，可以使该线圈和电极的形状均匀。可以避免平行导电件2a、2b和电容器电极51的位移和叠层变化。可以提供电感值和电容值都一致且公差范围小的叠层电子元件。另外，因为同时切割加工用于形成每个螺旋线圈的平行导电件2a和2b和电容器电极51，所以可以容易且廉价地生产出该叠层电子元件。
另外，当电绝缘层4用树脂材料或含有树脂的复合材料制成时，可以容易地进行加工。当复合材料所用材料的类型改变时，可以获得显示出任何特定特性的叠层电子元件。
当把一金属板或一片金属箔用作平行导电件2a和2b及电容器电极51的材料并且一通过光刻法而形成的导体被用作桥接导电件的材料时，可以把每个线圈的比电阻抑制到较低的程度。因此，可以减小DC电阻，结果可以获得高的Q特性。
根据本发明制造的叠层电子元件的特殊例子包括天线、带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器、EMC滤波器、共模滤波器、延迟线、陷波、气球变压器、耦合器(定向耦合器)、天线分离滤波器、天线收发转换开关、双平衡混频器、功率合成器和功率分配器。
图16A以透视图表示根据本发明的一个实施例的叠层电子元件模块。如图16A所示，如此构造根据此实施例的模块，即电子部件如半导体器件60、大电容电容器61、裸芯片62等被安装在一个由芯板57和上、下组合层59组成的叠层板(模块)上。该部件的形状和安装形式可以多种多样地被改变成不同于如图16A所示的情况。
图17A以透视图表示芯板57的一个例子。图17B为芯板57的正视图。图17C为芯板57的侧视图。图17D为该芯板57的局部放大透视图。在此实例中示出的芯板57包括两排布置在铁心方向上的多个电感元件L(在图解说明的实例中为三个元件)和一排数量相同的电容元件C(在所示例子中为三个元件)。每个电感元件L具有平行导电件2a、2b和桥接导电件3a、3b。在上述树脂材料或含有树脂的复合材料中，通过上述制造法形成这些导电件2a、2b、3a和3b。每个电容元件C具有通过上述制造法形成的电容器电极51。每个电感元件L和电容元件C有用于把元件连接至另一层元件、线或类似物上的垫7。在芯板57的表面上露出桥接导电件3a、3b及电极连接导体53。然而，电绝缘层9、10未设置在芯板57的顶面和底面上。顺便说一句，可以如此形成芯板57，即通过如上述实施例所示的中间元件连接导体52使元件L和C彼此相连。
图16B表示此模块的内部结构。在该芯板57内包含了通过上述制造方法制造的包含电感元件L和电容元件C在内的叠层电子元件。在与模块57的层叠方向垂直的方向上，该电感元件L和电容元件C在结构上层叠。这些元件L和C通过垫7和由芯板57表面导体制成的通孔63以及组合层59的通孔64和布线图案65被连接到模块66或芯板57中的其它元件上。组合层59形成在用作芯材的芯板57的上、下表面上，因而层59a和59b、层59c和59d及层59e和59f分别连续层叠。
当形成该组合层时，在各自的层59a-59f上形成布线图案65。通过分别穿透所述层而形成的通孔64，使层59a-59f的布线图案65彼此相连。虽然在此实施例中未示出，但可以在每个组合层59内形成一电感元件、电容元件或无源元件如电阻元件。
通过常应用于印刷电路板的组合法可以形成组合层59。即，通过重复以下步骤可以形成组合层59：层叠预浸坯薄片和导体箔；固化该预浸坯；通过蚀刻形成导体图案；并且使这些层彼此相连。除了该组合法外，可以通过层叠包含电感元件L和电容元件C的芯板57、其它芯板和预浸坯来形成该模块。通过通孔或内部通孔，可以进行在芯板57与其它组合层59之间的导体的连接或其它组合层59之间的连接。在一个模块66内可以设置许多芯板57。
当模块66内含有至少一个具有在该叠层体内形成槽的基础上形成的电感元件L、桥接导电件和必要时还有至少一个电容元件C时，可以获得具有高精度和小公差的内建的电感元件L和电容元件C的叠层电子元件。另外，因为包含电感元件L和电容元件C的芯板57作为一块板被包含在一树脂板或含树脂的复合材料板内，所以与埋入芯片部件的情况时相比，可以大大简化制造作业。因此，可以实现成本降低。另外，因为可以获得高精度的电感元件L和电容元件C，所以不需要微调，因而可以降低成本。
另外，当在垂直于模块层叠方向的方向上调整电感元件L的铁心方向时，可以减小在该电感元件L内所产生的磁通量横穿上、下接地电极(未示出)、电容器电极(未示出)和布线层时的正交通量，结果，磁通量几乎不受这些电极和层的影响。因此，可以获得具有高电感和高的Q特性的内建电感元件的模块。
如果该电感元件L的铁心方向与该模块板的层叠方向一致，则一线圈内的匝数和电容器电极51的数量易于受到限制。然而，当该铁心方向被设定在该板的表面方向上时，可以在该板内获得有很多匝的电感元件L和有大量电容器电极51的电容元件C，由此可以保证高的电感值和高的电容值。
为了上述原因，电感元件L的自共振频率是如此高，以至可以减小另一电感元件的耦合系数以及可以保证高的电感值和电容值。因此，可以改进该模块的特性。另外，因为其中小型电极以多层形式进行层叠的结构可被用于该电容元件C，所以可以形成一个低电感低电阻的电容元件C。为此，也可以明显改善该模块的特性。
根据本发明的模块的特殊例子包括一天线开关模块、一前端模块、一功率放大器模块、一VCO/PLL模块、一TCXO模块、一IF模块、一RF模块、一功率放大器绝缘模块和移动通信装置或类似装置中的天线前端模块。本发明可以进一步应用于光学拾波器、DC-DC转换器、调谐装置等中。
在根据本发明的电感元件及其制造方法中，切割原料以形成用于形成螺旋线圈的两侧面的平行导电件，而另两个侧面由通过形成图案而形成的导电件构成。因此，该电感元件容易大量制造并且可以减小导体图案内的位移，以便获得公差精确的电感值。当把金属板或金属箔用作导电件材料时，可以获得显示出高Q特性的电感元件。
根据本发明，通过槽的成形和切制形成了用于形成电感元件的一螺旋线圈和电容元件的电容器电极。因此，可以获得容易大量制造且可以减小导体图案内的位移以获得公差精确的电感值和电容值的叠层电子元件或叠层电子元件模块。
根据本发明，不是通过印刷而是通过在叠层体内形成槽而形成了电感元件的平行导电件和电容元件的电容器电极。因此，可以简化该制造方法，由此可以降低成本。
在根据本发明的叠层电子元件模块中，当把叠层电子元件放入该模块中时，该电感元件的铁心方向被设定在一个垂直于该模块层叠方向的方向上。因此，可以减小当在该电感元件内产生的磁通量穿过上、下接地电极、电容器电极和布线层时的正交通量，从而该磁通量几乎不受上、下接地电极、电容器电极和布线层的影响。结果，可以获得高电感和高的Q特性。

Claims (19)

1、一种由叠层体制成的电感元件，该叠层体具有交替层叠的电绝缘体和导电体，该电感元件包括一个有许多匝的螺旋线圈，每匝由四个侧面组成，其中，当加工所述叠层体以便在该叠层体中形成多个缝隙或者在该叠层体内形成许多槽并且除去所述槽的底部时，所述线圈的每一匝的四个侧面中的两个被成形为两个平行导电件；在该层叠方向上经上述加工而成的这些槽充满电绝缘材料；所述线圈每匝的另外两侧被成形为两个桥接导电件，所述桥接导电件是在装在这些槽内的所述电绝缘材料上形成的，从而通过所述加工而成的所述两个平行导电件的端部通过这两个桥接导电件彼此相连，从而形成所述螺旋线圈；所述元件的顶面、底面和侧面分别覆有电绝缘层，而外接端电极设置在所述电绝缘层的一部分被除去的部分上。
2、如权利要求1所述的电感元件，其特征在于，按照电感元件阵列的形式，形成多个所述电感元件。
3、如权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述电感元件被用在天线中。
4、如权利要求1所述的电感元件，其特征在于，该电感元件被用于制作变压器。
5、如权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述电绝缘体、所述电绝缘材料和所述电绝缘层由树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成。
6、如权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述平行导电件由一块金属板或一片金属箔制成，而所述桥接导电件通过光刻法形成。
7、一种由叠层体制成的叠层电子元件，该叠层体具有交替层叠的电绝缘体和导电体，该叠层电子元件包括至少一个电感元件和至少一个作为独立元件或复合感容元件的电容元件，其中，在一个垂直于该叠层体的层叠方向的方向上相邻的元件通过装在一形成于所述相邻的元件之间的槽内的电绝缘材料而相互分隔开；该电感元件包括一个有许多匝的螺旋线圈，每匝由四个侧面组成；当加工所述叠层体以便在该叠层体内形成许多缝隙或在该叠层体内形成许多槽并除去所述槽的底部时，所述线圈的每匝的四个侧面中的两个被成形为两个平行导电件；在该层叠方向上经上述加工而成的这些槽充满一电绝缘材料；该线圈的每匝的另两个侧面被成形为两个桥接导电件，该桥接导电件形成在装在这些槽内的该电绝缘材料上，从而通过所述加工而成的这两个平行导电件的端部通过这两个桥接导电件彼此相连，从而形成该螺旋线圈；该电容元件是如此形成的，即它通过形成于该叠层体内的这些槽以及装在这些槽内的该电绝缘材料与其它元件分隔开，所述电容元件包括形成与该线圈的这些平行导电件的层相同的层的电极和用于使所述电极彼此连接的导体；在外接端电极设置在所述电子元件的外表面上的情况下，该电子元件的顶面和底面分别覆有电绝缘层。
8、如权利要求7所述的叠层电子元件，其特征在于，所述电绝缘体、所述电绝缘材料和所述电绝缘层由树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成。
9、如权利要求7所述的叠层电子元件，其特征在于，该平行导电件由一金属板或一片金属箔制成，而这些桥接导电件和所述连接导体通过光刻法形成。
10、一种这样形成的具有内建元件的叠层电子元件模块，即在一个由树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成的层上，层叠一个其中形成有导电体层的板，其中，所述叠层电子元件模块作为一层地包括至少一块板，该板包含至少一个电感元件；包含电感元件的该板由一个具有交替层叠的电绝缘体和电导体的叠层体制成；该电感元件由一有许多匝的螺旋线圈制成，每匝由四个侧面组成；当加工该叠层体以便在该叠层体内形成多个槽时，该线圈的每匝的四个侧面中的两个侧面被成形为两个平行导电件；在该层叠方向上经所述加工而成的这些槽充满一电绝缘材料；该线圈的每匝的另两个侧面被成形为两个桥接导电件，该桥接导电件形成在装在每个槽内的该电绝缘材料上，从而通过所述加工而形成的这两个平行导电件的端部通过这两个桥接导电件彼此相连，从而形成该螺旋线圈。
11、一种这样形成的具有内建元件的叠层电子元件模块，即在一个由树脂材料或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成的层上，层叠一个其中形成有导电体层的板，其中，该叠层电子元件模块作为一层地包括至少一个板，该板包含至少一个电感元件和至少一个电容元件；包含电感元件和电容元件的该板由一个具有交替层叠的电绝缘体和电导体的叠层体制成，从而在一个垂直于该叠层体的层叠方向的方向上相邻的元件通过装在形成于这些元件之间的各槽内的电绝缘材料而彼此分隔开；该电感元件由一有许多匝的螺旋线圈制成，每匝由四个侧面组成；当加工该叠层体以便在该叠层体内形成多个槽时，该线圈的每匝的四个侧面中的两个侧面被成形为两个平行导电件；在该层叠方向上经上述加工而成的这些槽充满一电绝缘材料；该线圈的每匝的另两个侧面被成形为两个桥接导电件，该桥接导电件形成在装于每个槽内的所述电绝缘材料上，因而通过上述加工而形成的这两个平行导电件的端部通过这两个桥接导电件彼此相连，由此形成该螺旋线圈；该电容元件具有一些电极和一对用于使电极交替连接的导电体，当在该叠层体内形成多个槽时，这些电极是按照与所述线圈的平行导电件相同的层的形式形成的。
12、如权利要求10所述的叠层电子元件模块，其特征在于，所述电感元件的所述线圈的铁心方向是按照一垂直于所述叠层电子元件模块的层叠方向的方向的形式形成的。
13、一种由具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造电感元件的方法，以便获得如权利要求1至6之一所定义的电感元件，所述方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于多个电感元件的匝数的多个导电体层并具有等于一个电感元件厚度的厚度；如此加工该原料，即多个分别有一定宽度以形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一槽形成在该原料的正面内，从而这些第一槽在该层叠方向上彼此平行，并且多个用于形成该螺旋线圈的侧面部分的第二槽形成在所述原料正面内，从而这些第二槽与所述第一槽平行；使这些第一槽和第二槽充满电绝缘材料；研磨该原料的充满该电绝缘材料的正面，由此使该原料正面成形；研磨该成形的原料的背面以便从该原料背面去除导电体，从而形成所述平行导电件；当在该原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在该原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而使这些平行导电件的端部通过这些桥接导电件相连而形成该螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖所述原料的具有该桥接导电件的正面和背面并且除去所述电绝缘材料的一部分以便露出所述起动电极，由此形成所述端电极；纵横切割该原料，从而获得所述多个电感元件。
14、一种由叠层体制造电感元件的方法，该叠层体具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层，所述方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于多个电感元件的匝数的多个导电体层并具有等于一个电感元件厚度的厚度；如此加工所述原料，即许多分别有一定宽度以形成一螺旋线圈的内圆周部分的第一槽形成在所述原料的正面内，从而这些第一槽在所述层叠方向上彼此平行；使所述第一槽充满电绝缘材料；研磨充满该电绝缘材料的该原料正面，由此使该原料正面成形；如此加工所述原料，即多个用于形成该螺旋线圈的侧面部分的第二槽形成在所述原料正面内，从而这些第二槽与所述第一槽平行；使所述第二槽充满电绝缘材料；研磨充满该电绝缘材料的该原料正面，由此使该原料正面成形；研磨该成形的原料的背面以从该原料背面除去导电体，从而形成该平行导电件；当在所述原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在所述原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而使这些平行导电件的端部通过这些桥接导电件彼此连接而形成所述螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖所述原料的具有所述桥接导电件的正面和背面并且除去所述电绝缘材料的一部分以便露出所述起动电极，由此形成所述端电极；纵横切割所述原料，从而获得所述多个电感元件。
15、一种由具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造电感元件的方法，所述方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于多个电感元件的匝数的多个导电体层并具有等于一个电感元件的厚度的厚度；如此加工所述原料，即多个分别有一定宽度以形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一缝隙形成在所述原料的正面内，从而所述第一缝隙在所述层叠方向上彼此平行，并且多个用于形成所述螺旋线圈的侧面部分的第二缝隙形成在所述原料正面内，从而这些第二缝隙与所述第一缝隙平行；使所述的第一缝隙和第二缝隙充满电绝缘材料；研磨充满所述电绝缘材料的该原料的正面和背面，从而使该原料的正面和背面成形；当在所述原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在所述原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而使所述平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此连接而形成所述螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖所述原料的具有所述桥接导电件的正面和背面并且去除所述电绝缘材料的一部分以便露出所述起动电极，由此形成所述端电极；纵横切割所述原料，从而获得所述多个电感元件。
16、一种用具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造具有内建的电感和电容元件的叠层电子元件的方法，所述方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于多个电感元件的匝数的多个导电体层并具有多个数量等于多个电容元件中的电极数量的导电体层并具有等于一个电感元件/电容元件的厚度的厚度；如此加工该原料，即多个分别有一定宽度以形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一槽形成在该原料的正面内，从而这些第一槽在该层叠方向上彼此平行，并且多个用于使元件彼此分开的第二槽形成在该原料的正面上，从而第二槽与第一槽平行；使第一槽和第二槽充满电绝缘材料；研磨充满该电绝缘材料的该原料正面，从而使该原料正面成形；研磨该成形原料的背面以便去除导电体，从而形成用于该电感元件的该平行导电件；当在该原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在该原料正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而使这些平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此相连而形成该螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖该原料的正面和背面并且去除该电绝缘材料的一部分以便露出该起动电极，由此形成该端电极；纵横切割该原料，从而获得具有内建的电感和电容元件的所述叠层电子元件。
17、一种由具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造具有内建的电感和电容元件的叠层电子元件的方法，该方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于多个电感元件的匝数的多个导电体层并具有等于多个电容元件中的电极数量的多个导电体层并具有等于一个电感元件/电容元件的厚度的厚度；如此加工该原料，即多个分别有一定宽度以形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一槽形成在该原料的正面内，从而这些第一槽在该层叠方向上彼此平行；使第一槽充满电绝缘材料；研磨充满该电绝缘材料的该原料正面，从而使该原料正面成形；加工该原料，以使多个用于使元件彼此分隔的第二槽形成在该原料正面上，从而第二槽与第一槽平行；使第二槽充满电绝缘材料；研磨充满电绝缘材料的该原料正面，由此使该原料正面成形；研磨该成形原料的背面以去除导电体，从而形成用于该电感元件的该平行导电件；当在该原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在该原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而该平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此相连而形成该螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖该原料的正面和背面并且去除该电绝缘材料的一部分以便露出该起动电极，从而形成该端电极；纵横切割该原料，从而获得具有内建的电感和电容元件的该叠层电子元件。
18、一种由具有交替层叠的导电体层和电绝缘体层的叠层体制造具有内建的电感和电容元件的叠层电子元件的方法，该方法包括以下步骤：预备一个四边形板状原料，它在该叠层体的层叠方向上具有数量等于许多电感元件的匝数的多个导电体层并具有等于许多电容元件中的电极数量的多个导电体层并有等于一个电感元件/电容元件的厚度的厚度；如此加工该原料，即多个分别具有一定宽度以形成一螺旋线圈的平行导电件的相对侧面的第一缝隙形成在该原料的正面内，从而这些第一缝隙在该层叠方向上彼此平行，并且多个用于使元件彼此分开的第二缝隙形成在该原料的正面上，从而这些第二缝隙与该第一缝隙平行；使所述第一和第二缝隙充满一电绝缘材料；研磨充满该电绝缘材料的该原料的正面和背面，从而使所述原料的正面和背面成形；当在所述原料的正面或背面上通过光刻法形成用于端电极的起动电极时，在所述原料的正面和背面上通过光刻法形成桥接导电件，从而所述平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此相连而形成所述螺旋线圈；用电绝缘材料覆盖所述原料的正面和背面并且去除该电绝缘材料的一部分以便露出该起动电极，从而形成该端电极；纵横切割所述原料，从而获得具有内建的电感和电容元件的所述叠层电子元件。
19、一种制造叠层电子元件模块的方法，该叠层电子元件模块具有形成在一个由树脂或成树脂与功能材料粉末的混合物形式的复合材料制成的层上的导电体层，该方法包括以下步骤：作为芯板地形成一个叠层电子元件，该叠层电子元件包括电感和电容元件中的至少一个电感元件以及在正面或背面上形成的外接导电体，成螺旋线圈形式地形成的该电感元件具有平行导电件和桥接导电件，该桥接导电件通过光刻法形成以使该平行导电件的端部通过该桥接导电件彼此相连；如此形成该叠层电子元件模块，即在该芯板的正面和背面中的至少一个面上层叠预浸坯薄片和导电箔，使该预浸坯固化，通过蚀刻和使层彼此相连来形成导体图案。
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