CN203760245U - 电感元件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供能够进行基于通孔的层间连接且还能够实现开磁路的电感元件。利用热膨胀系数较低的非磁性体铁氧体层（12）以及非磁性体铁氧体层（14）夹入热膨胀系数较高的磁性体铁氧体层（13），从而利用由烧制降温时的收缩差产生的压缩应力使通孔（21）的周围产生裂纹（51）。由于通孔（21）的导体（银）的热膨胀系数最高，所以在该通孔（21）的周围最容易产生裂纹。因此，若将通孔（21）形成在接近磁性体铁氧体层（13）的端面的位置，则产生连接通孔（21）与磁性体铁氧体层（13）的端面的裂纹（51）。于是，能够通过该裂纹（51）使磁性体铁氧体层（13）的端面侧磁性无效，能够获得实际上的开磁路。
Description
技术领域
本实用新型涉及在多个陶瓷生片形成导体图案且层叠而成的电感元件及其制造方法。
背景技术
以往，公知有在由磁性体材料构成的陶瓷生片印刷导体图案且层叠而成的电感元件（例如参照专利文献1）。
在专利文献1所示的电感元件中采用了如下方法：通过在陶瓷生片层叠前开出冲孔，并且在层叠后在冲孔的侧面形成镀覆电极，从而形成电连接层叠体的顶面与底面的侧面电极。
专利文献1:日本特开平11-345713号公报
然而，在专利文献1的制造方法中，存在需要在母层叠体的状态下在冲孔的侧面的非常窄的间隙内进行镀覆并且镀覆困难（例如电极彼此相连等）的课题。
另一方面，虽然通过通孔容易电连接层叠体的顶面与底面，但是由于为闭磁路，所以在要求开磁路（例如将电感元件作为天线线圈使用）的情况下，产生电磁波的传播距离较短的课题。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型的目的在于，提供能够进行基于通孔的层间连接且能够实现开磁路的电感元件及其制造方法。
本实用新型的电感元件具备：陶瓷层叠体，其通过多个由热膨胀系数相对较低的材料构成的第二陶瓷生片夹持由热膨胀系数相对较高的材料构成的第一陶瓷生片而成；第一导体图案，其形成在夹持上述第一陶瓷生片的一方的第二陶瓷生片上；第二导体图案，其形成在夹持上述第一陶瓷生片的另一方的第二陶瓷生片上；以及通孔，其进行上述第一导体图案与上述第二导体图案之间的电连接。
而且，本实用新型的电感元件的特征在于，在上述通孔与上述陶瓷层叠体的端部之间的上述第一陶瓷生片存在裂纹。
这种裂纹是在对陶瓷层叠体与线圈导体进行一体烧制的工序中，通过第一陶瓷生片、第二陶瓷生片以及通孔导体的热膨胀系数的差产生的应力而产生的。换言之，利用热膨胀系数较低的材料夹入热膨胀系数较高的材料，从而通过由烧制降温时的收缩差产生的压缩应力产生裂纹。由于通孔导体的热膨胀系数最高，在该通孔周围最容易产生裂纹，所以若将通孔导体形成在接近端面的位置，则该裂纹与端面相连。于是，在第一陶瓷生片包括磁性体材料的情况下，能够通过该裂纹，使磁性体的端面侧磁性无效，并且能够获得实际上的开磁路。因此，能够进行基于通孔的层间连接，并且还能够实现开磁路。
实际上，第一陶瓷生片的热膨胀系数与第二陶瓷生片（由非磁性体构成的基板）的热膨胀系数之间的差在规定范围内（例如1～2ppm/℃），并且通孔导体是银等热膨胀系数极高的导体（例如与第二陶瓷生片的热膨胀系数的差为10ppm/℃以上）的情况下，能够仅在通孔周围产生裂纹，并且能够形成为开磁路。
此外，还能够使电感元件浸渍树脂，从而防止由裂纹造成的强度降低。
根据本实用新型，能够进行基于通孔的层间连接，并且还能够实现开磁路。
附图说明
图1是示意地表示电感元件的分解立体图。
图2是示意地表示电感元件的剖视图。
图3是磁性体铁氧体层13的俯视图。
图4是示意地表示其他例子的电感元件的剖视图。
具体实施方式
图1是示意地表示本实用新型的实施方式的电感元件的分解立体图。图2是示意地表示电感元件的剖视图。电感元件具有层叠磁性体以及非磁性体的陶瓷生片而成的陶瓷层叠体。
在图1中示出烧制前的各陶瓷生片的状态，在图2中示出层叠、烧制后的陶瓷层叠体的状态。另外，图2的剖视图将纸面上侧作为层叠型电感元件的上表面侧，并且将纸面下侧作为层叠型电感元件的下表面侧。
层叠型电感元件从最外层中的上表面侧朝向下表面侧依次配置有非磁性体铁氧体层11、非磁性体铁氧体层12、磁性体铁氧体层13、非磁性体铁氧体层14以及非磁性体铁氧体层15。
即，陶瓷层叠体通过非磁性体铁氧体层12（本实用新型中的一方的第二陶瓷生片）以及非磁性体铁氧体层14（本实用新型中的另一方的第二陶瓷生片）夹持磁性体铁氧体层13（本实用新型中的第一陶瓷生片）而成。
在一部分构成陶瓷层叠体的陶瓷生片上，形成有内部布线。在该图中，在磁性体铁氧体层13上形成有由导电糊构成的导体图案31（本实用新型中的第一导体图案）。另外，在非磁性体铁氧体层14上形成有由导电糊构成的导体图案32（本实用新型中的第二导体图案）。
导体图案31以及导体图案32通过通孔21在层叠方向电连接。针对各陶瓷生片，通过在规定位置开设冲孔并且在层叠后对表面实施镀覆，从而形成通孔21。由此，夹持磁性体铁氧体层13并以螺旋状实施布线，形成线圈导体。线圈导体的端部通过设置在非磁性体铁氧体层15的通孔21而在最下表面露出。通过将在该最下表面露出的线圈导体的端部安装在安装基板，向线圈导体供电，从而电感元件作为线圈天线发挥功能。
通孔21形成在不在陶瓷生片的端面露出的位置且在尽可能接近端面的位置。然而，即便考虑工序的偏差，也形成在不在端面露出的程度的位置。
此外，在图1的例子中，虽然示出了将导体图案31形成在磁性体铁氧体层13的上表面的例子，但是也可以形成在非磁性体铁氧体层12的下表面。另外，也可以不将导体图案32形成在非磁性体铁氧体层14的上表面，而形成在磁性体铁氧体层13的上表面。另外，如图4所示，也可以通过在非磁性体铁氧体层12的上表面以及非磁性体铁氧体层14的下表面也形成导体图案且通过通孔连接而形成为并联线路，从而降低线圈导体的直流电阻成分。
这里，本实施方式中的非磁性体铁氧体层11、非磁性体铁氧体层12、非磁性体铁氧体层14以及非磁性体铁氧体层15与磁性体铁氧体层13相比，热收缩率较低。因此，利用热收缩率相对较低的非磁性体铁氧体层12、以及非磁性体铁氧体层14夹入热收缩率相对较高的磁性体铁氧体层13，从而能够利用烧制压缩元件整体来提高强度。
而且，对本实施方式中的电感元件而言，通过使非磁性体铁氧体层11、非磁性体铁氧体层12、非磁性体铁氧体层14以及非磁性体铁氧体层15的热膨胀系数与磁性体铁氧体层13的热膨胀系数之间的差设定在规定范围内（例如1～2ppm/℃），并且极端提高通孔21的导体（银）的热膨胀系数（例如具有比磁性体铁氧体层13高10ppm/℃以上的热膨胀系数），从而如图2所示那样在烧制时仅在通孔21的周围产生裂纹。
该裂纹是如上述那样利用热膨胀系数较低的材料亦即非磁性体铁氧体层12以及非磁性体铁氧体层14夹入热膨胀系数较高的材料亦即磁性体铁氧体层13，从而通过由烧制降温时的收缩差引起的压缩应力产生的。
图3是磁性体铁氧体层13的俯视图。如图3所示，由于通孔21的导体（银）的热膨胀系数最高，所以在该通孔21的周围最容易产生裂纹。因此，如图3所示，若将通孔21形成在接近磁性体铁氧体层13的端面的位置，则产生连接通孔21与磁性体铁氧体层13的端面的裂纹51。
于是，能够通过该裂纹51，使磁性体铁氧体层13的端面侧磁性无效，并且能够获得实际上的开磁路。
然而，由于在降温速度非常慢的情况下，还存在导体图案31、导体 图案32以及通孔21中的银发生扩散且镀覆异常析出的情况，所以确保某种程度的降温速度（例如为-7℃/min以上）。
此外，在本实施方式中示出了如下例子：使用包括铁、镍、锌以及铜的铁氧体作为磁性体铁氧体层；使用包括铁、锌以及铜的铁氧体作为非磁性体铁氧体层；使用银材料作为包含导体图案31、导体图案32以及通孔21的内部布线。在将上述材料设定为不同材料的情况下、或者将配合比率设定为不同配合比率的情况下，磁性体铁氧体层、非磁性体铁氧体层以及内部布线的热膨胀系数的差每次设定在产生连接上述通孔21与磁性体铁氧体层13的端面的裂纹51的范围内。另外，在变更磁性体铁氧体层以及非磁性体铁氧体层的厚度的情况下，磁性体铁氧体层、非磁性体铁氧体层以及内部布线的热膨胀系数的差也每次设定在产生连接上述通孔21与磁性体铁氧体层13的端面的裂纹51的范围内。
通过以上构造，电感元件能够进行基于通孔的层间连接，并且还能够实现开磁路。由于电感元件是基于通孔的层间连接，所以不用担心在镀覆时电极彼此相连，从而生产性提高。另外，在将电感元件作为天线线圈使用的情况下，与是闭磁路的情况相比，能够延长传播距离。
接下来，针对电感元件的制造工序进行说明。电感元件通过以下工序制造。
首先，在应该成为磁性体铁氧体层或者非磁性体层铁氧体层的陶瓷生片上，分别涂覆包括银等的合金（导电糊），形成导体图案31以及导体图案32等内部布线。
然后，针对各陶瓷生片，在成为通孔21的位置开设冲孔。此外，也可以在开出成为通孔21的冲孔以后形成导体图案31以及导体图案32。
接下来，层叠各陶瓷生片。即，从上表面侧依次分别层叠非磁性体铁氧体层11、非磁性体铁氧体层12、磁性体铁氧体层13、非磁性体铁氧体层14以及非磁性体铁氧体层15，并且进行预压焊。由此，形成烧制前的母层叠体。
然后，对母层叠体的通孔21表面实施镀覆。镀覆处理例如通过使 母层叠体浸渍于镀覆液并且摆动来进行。
最后，进行烧制。由此，获得烧制的母层叠体。在该烧制时，通过热膨胀系数的差，在磁性体铁氧体层13中的通孔21周围产生裂纹。
此外，也可以在烧制后使母层叠体浸渍树脂。在该情况下，能够防止由裂纹造成的强度降低。
此外，通孔21的冲孔的形状并不局限于圆形，也可以是矩形、半圆形等其他形状。
附图标记的说明
11、12、14、15…非磁性体铁氧体层；13…磁性体铁氧体层；21…通孔；31、32…导体图案；51…裂纹。
Claims (7)
1.一种电感元件，具备：
陶瓷层叠体，其通过多个由热膨胀系数相对较低的材料构成的第二陶瓷生片夹持由热膨胀系数相对较高的材料构成的第一陶瓷生片而成；
第一导体图案，其形成在夹持所述第一陶瓷生片的一方的第二陶瓷生片与所述第一陶瓷生片之间；
第二导体图案，其形成在夹持所述第一陶瓷生片的另一方的第二陶瓷生片与所述第一陶瓷生片之间；以及
通孔，其进行所述第一导体图案与所述第二导体图案之间的电连接，
所述电感元件的特征在于，
在所述通孔与所述陶瓷层叠体的端部之间的所述第一陶瓷生片存在裂纹。
2.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，
所述第一陶瓷生片包括磁性体。
3.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，
所述第二陶瓷生片由非磁性体构成。
4.根据权利要求2所述的电感元件，其特征在于，
所述第二陶瓷生片由非磁性体构成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电感元件，其特征在于，
所述第一导体图案、所述第二导体图案以及所述通孔由以银为主成分的导电糊构成。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的电感元件，其特征在于，
所述电感元件浸渍有树脂。
7.根据权利要求5所述的电感元件，其特征在于，
所述电感元件浸渍有树脂。
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