CN204425811U - 磁芯内置树脂多层基板及电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种磁芯内置树脂多层基板。在由多片树脂片材层叠而成的树脂多层基板中，在树脂多层基板的内部形成有空腔，在空腔内配置有烧结体的磁芯，在与磁芯直接相对的树脂片材上、或与磁芯隔着其他树脂片材间接相对的树脂片材上形成有导体图案，磁芯沿着导体图案的一部分裂开。

Description

磁芯内置树脂多层基板及电子设备
技术领域
本实用新型涉及内置有磁芯的树脂多层基板以及具有磁芯内置树脂多层基板的电子设备。
背景技术
专利文献1中揭示了用于以非接触方式进行数据通信的RFID系统的具有磁性体的天线装置。
图10是专利文献1中所示的天线一体型磁性片材的剖视图。在图10中，天线一体型磁性片材81在片材基材84上具有天线图案82及作为烧结体的磁性体固片90。专利文献1中，通过将上述磁性体以碎片化的状态铺设于片材基材内，从而能防止磁性体因产生裂纹、破损、破裂等机械缺陷而导致的特性劣化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4218635号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的问题
在构成例如具有磁芯的线圈天线那样的具有磁芯的元器件的情况下，考虑使磁芯内置于树脂多层基板。为了设置磁特性较高的磁芯，使用烧结磁性体十分重要。但是，在制造树脂多层基板时的压接工序中容易在磁芯中产生裂纹、破损、破裂等。若在磁芯中出现上述机械缺陷则磁特性劣化，导致根据该缺陷状态，磁特性存在偏差的问题。
因此，即使在使磁芯内置于树脂多层基板的情况下，如专利文献1所示，也考虑预先将碎片化磁性体埋设到树脂多层基板内。但是，为了将碎片化 的磁性体埋设到树脂多层基板，需要将碎片化的多个磁性体粘贴到树脂片材的工序，因此在工业上存在问题。
因此，本实用新型的目的在于提供一种不会增加工序数、且能抑制因产生预料不到(不希望)的机械缺陷而导致的磁特性的劣化及磁特性的偏差的磁芯内置树脂多层基板、以及具有磁芯内置树脂多层基板的电子设备。
解决技术问题所采用的技术方案
本实用新型的磁芯内置树脂多层基板的特征在于，在由多片树脂片材层叠而成的树脂多层基板中，在所述树脂多层基板的内部形成有空腔，在所述空腔内配置有烧结体的磁芯，在与所述磁芯直接相对的树脂片材、或与所述磁芯隔着其他树脂片材间接相对的树脂片材上形成有导体图案，所述磁芯沿着所述导体图案的一部分裂开。
优选所述磁芯在沿着所述导体图案的位置以外的位置不裂开。
所述导体图案例如是构成线圈天线的一部分的线条部。
本实用新型的电子设备包括上述磁芯内置树脂多层基板、及将该磁芯内置树脂多层基板配置于内部的壳体。
实用新型效果
本实用新型中，磁芯沿着导体图案裂开，因此，不会产生预料不到(不希望)的机械缺陷，因此，无需用于将碎片化的多个磁性体粘接到树脂片材的工序，不会导致制造成本的升高。另外，能抑制磁芯的磁特性的劣化及磁特性的偏差，能构成稳定的磁芯内置树脂多层基板，并构成具有该基板的电子设备。
附图说明
图1是本实用新型的磁芯内置树脂多层基板的实施方式1的天线装置101的分解立体图。
图2(A)是天线装置101层叠前的剖视图，图2(B)是天线装置101的剖视图，图2(C)是将贴片元器件安装于天线装置101而构成的天线模块201的剖视图。
图3(A)、图3(B)、图3(C)是表示天线装置101的结构及其制造方法的图， 图3(A)是树脂片材12及磁芯40的剖视图，图3(B)是树脂片材12与磁芯40重叠状态下的剖视图，图3(C)是将磁芯40预压接到树脂片材12的状态下的剖视图。
图4是实施方式2的天线装置所具备的磁芯40的立体图。
图5(A)、图5(B)是表示实施方式2的天线装置的一部分结构及其制造方法的图，图5(A)是树脂片材12及磁芯40的剖视图，图5(B)是树脂片材12与磁芯40重叠状态下的剖视图。
图6是实施方式3的天线装置的主要部分的剖视图。
图7是升压线圈301的分解立体图。
图8是图6所示的天线装置的等效电路图。
图9是表示实施方式4的无线通信装置401的壳体内部的结构的图，是将下部壳体91与上部壳体92分离开、露出内部的状态下的俯视图。
图10是专利文献1中所示的天线一体型磁性片材的剖视图。
具体实施方式
《实施方式1》
图1是本实用新型的磁芯内置树脂多层基板的实施方式1的天线装置101的分解立体图，图2(A)是天线装置101层叠前的剖视图，图2(B)是天线装置101的剖视图，图2(C)是将贴片元器件安装于天线装置101而构成的天线模块201的剖视图。此外，图1至图2中示出了本实用新型的主要结构要素，部分省略其他结构要素的图示。
天线装置101包括：由层叠多片树脂片材11、12、13、14、15而成的树脂多层基板、以及形成在该树脂多层基板上的线圈导体。树脂片材12的下表面形成线圈导体的多个线条部21，树脂片材14的上表面形成线圈导体的线条部22。树脂片材11的下表面形成有与线圈导体的两端分别连接的安装用的端子电极31、32。树脂片材12、13、14上形成有线圈导体的多个过孔导体(图1中未示出。)。通过这些线条部21、22以及过孔导体来构成沿横向的扁平方管的呈螺旋状的线圈导体。天线装置101在线圈导体的形成区域的内侧还具有磁芯40，利用该线圈导体和磁芯40来构成线圈天线。
树脂片材14的中央部形成有开口AP。利用该开口AP来构成空腔CA，该空腔CA内埋设有磁芯40。
根据需要在天线装置101中形成线圈导体以外的导体图案。在仅将线圈导体连接至外部的情况下，通过形成于树脂片材11的过孔导体来将线圈导体的两端连接至端子电极31、32。
图3(A)、图3(B)、图3(C)是表示天线装置的结构及其制造方法的图，图3(A)是树脂片材12及磁芯40的剖视图，图3(B)是树脂片材12与磁芯40重叠状态下的剖视图，图3(C)是将磁芯40预压接到树脂片材12的状态下的剖视图。
在图3(B)所示的状态下进行预压接，从而对磁芯40的各部分施加应力。在树脂片材12的下表面的、俯视时与磁芯40相重叠的位置存在有线圈导体的线条部21(相当于本实用新型的“导体图案”)，因此，通过预压接时的压力，线条部21成为支点，如图3(C)所示，多条裂纹CR形成于磁芯40。
优选上述预压接时所施加的压力满足以下条件：即，磁芯40在沿着线条部21的位置以外的位置不会裂开。由此，能使磁芯获得想要的碎片化。
由此，将预压接有形成有裂纹CR的磁芯40的树脂片材12如图2(A)、图2(B)所示那样进行层叠，并对该层叠体进行正式压接(冲压成型)，从而能构成天线装置101。之后，如图2(C)所示，将贴片元器件51、52安装于天线装置101，以构成天线模块201。
由此，磁芯40沿着线条部进行所希望的碎片化，因此，能抑制在预压接时或正式压接时产生的预料外的机械缺陷所引起的磁特性的劣化及磁特性的偏差。另外，在预压接时使磁芯40碎片化，将粘贴有上述碎片化的磁芯40的状态下的树脂片材、与其他树脂片材一起进行正式压接，因此，不需要用于将碎片化的多个磁芯分别粘贴至树脂片材的工序，能降低制造成本。由于碎片化的磁芯40被预压接到树脂片材12，因此，即使例如在正式压接前进行搬运等，磁芯40也不容易从树脂片材12上脱落，或发生位置偏移的情况。
《实施方式2》
图4、图5(A)、图5(B)是表示实施方式2的天线装置的部分结构及其制造方法的图。图4是磁芯40的立体图，图5(A)是树脂片材12及磁芯40的剖视 图，图5(B)是树脂片材12与磁芯40重叠状态下的剖视图。
实施方式2的天线装置的制造方法还具有用于预先决定磁芯上产生裂纹的位置的“裂纹定位工序”。图4及图5(A)所示的磁芯40具有多个槽GR。之后的工序中，在上述槽GR的位置产生裂纹(裂开)。如下述那样形成槽GR：即，在磁芯40烧结前的生片的阶段利用模压来形成槽，对其进行烧结从而形成槽GR。也可以利用切割机等对烧结后的磁芯进行半切割，从而形成槽GR。
通过从图5(B)所示的状态进行预压接，因为此时的压力，磁芯40以线条部21为支点而在槽GR的位置裂开。
由此预先形成槽，减小要裂开位置的厚度，从而能正确地规定磁芯的各碎片的尺寸及数量。
《实施方式3》
图6是实施方式3的天线装置的主要部分的剖视图。其中，该示例并非单纯的天线装置，而是与天线模块201一起构成(即包含天线模块)的天线装置。该天线装置由天线模块201以及升压线圈301构成。天线模块201的结构如实施方式1所示，但天线模块201内的天线部101P被用作为用于对升压线圈301供电的供电线圈。
图7是升压线圈301的分解立体图。升压线圈301包括：绝缘体基材3、形成在其第一面上的第一线圈1、形成在第二面上的第二线圈2、以及磁性体片材4。第一线圈1及第二线圈2分别是形成矩形漩涡状的图案的导体，在俯视下、所形成的图案在同方向有电流流过的状态下发生电容耦合。对于两个线圈导体形成图案，使得若从同一方向来俯视，在一个线圈导体上有顺时针的电流流过时，另一个线圈导体上也有顺时针的电流流过。
如图6中的磁通φ所示，天线模块201的天线部101P与升压线圈301被配置成互相进行磁场耦合。磁性体片材4薄到不防碍天线模块201的天线部101P与升压线圈301的磁场耦合。另外，磁性体片材4屏蔽由升压线圈301产生的磁场，从而抑制在形成于安装基板70上的接地导体上产生涡流。此外，也不一定要设置磁性体片材4。
在本实施方式中，示出了与天线模块201一起构成(即，包含天线模块) 的天线装置，但也可以采用不包含天线模块的结构。例如，也可以使天线装置101与升压线圈301相组合来构成。
图8是图6所示的天线装置的等效电路图。天线模块201包括由天线部101P的线圈导体以及磁芯40构成的电感分量L1、天线部101P的电阻分量R1、电容器C1、以及RFIC等。电容器C1是用于对天线部(供电线圈)101P的谐振频率进行调整的电容。升压线圈301包括第一线圈1及第二线圈2的电感分量L2、L3、第一线圈1与第二线圈2之间产生的电容分量C2、C3、第一线圈1及第二线圈2的电阻分量R2、R3等。
由此，也可以将形成在树脂多层基板上的天线部101P用作为供电用的线圈，将与树脂多层基板分开形成的升压线圈301用作为升压天线。由此，能扩大可通信最长距离。
《实施方式4》
图9是表示本实用新型的电子设备的实施方式即无线通信装置401的壳体内部的结构的图，是将下部壳体91与上部壳体92分离开、露出内部的状态下的俯视图。该无线通信装置401包括图6所示的天线模块201以及升压线圈301。
下部壳体91的内部收纳有印刷布线板71、81、电池组83等。印刷布线板71上安装有天线模块201。该印刷布线板71上还安装有UHF频带天线72、摄像头模块76等。另外，印刷布线板81上安装有UHF频带天线82等。印刷布线板71与印刷布线板81经由同轴电缆84相连接。
上部壳体92的内表面上形成有升压线圈301。该升压线圈301与天线模块201的天线部(供电线圈)进行磁场耦合。
此外，图9中示出了具有升压线圈301的例子，但是也可以不设置升压线圈301而单独使用天线模块201(或天线装置101)。
《其它实施方式》
上述示出的各实施方式中示出了预压接时使磁芯40碎片化的例子，但是也可以利用对多个树脂片材进行层叠、正式压接时施加到磁芯的应力使磁芯40碎片化。在这种情况下，层方向上接近磁芯40的线条部21成为支点，在磁芯40产生多个裂纹。此外，在这种情况下，在预压接时磁芯40并未碎 片化，因此，能防止磁芯的碎片脱离树脂片材12或发生位置偏移。
在上述所示的各实施方式中，示出了磁芯隔着树脂片材而间接与线条部(导体图案)相对的例子，但是也可以配置为磁芯与线条部(导体图案)直接相接触。
在以上示出的各实施方式中，利用线圈天线用线圈导体的线条部在磁芯产生裂纹，但是裂纹形成用的导体图案不一定必须是线圈天线用线圈导体的一部分，也不一定必须是线圈导体的一部分。导体图案也可以是为了在磁芯形成裂纹而特别设计。
标号说明
AP 开口
CA 空腔
CR 裂纹
GR 槽
1 第一线圈
2 第二线圈
3 绝缘体基材 
4 磁性体片材… 
11～15 树脂片材
21、22 线条部
31、32 端子电极
40 磁芯
51，52 贴片元器件
70 安装基板
81 天线一体型磁性片材
82 天线图案
84 片材基材
90 磁性体固片 
101 天线装置
101P 天线部
201 天线模块
301 升压线圈
401 无线通信装置 

Claims (4)

1.一种磁芯内置树脂多层基板，其特征在于，
在由多片树脂片材层叠而成的树脂多层基板中，
在所述树脂多层基板的内部形成有空腔，在所述空腔内配置有烧结体的磁芯，
在与所述磁芯直接相对的树脂片材上、或与所述磁芯隔着其他树脂片材间接相对的树脂片材上形成有导体图案，
所述磁芯沿着所述导体图案的一部分裂开。
2.如权利要求1所述的磁芯内置树脂多层基板，其特征在于，
所述磁芯在沿着所述导体图案的位置以外的位置不裂开。
3.如权利要求1或2所述的磁芯内置树脂多层基板，其特征在于，
所述导体图案是构成线圈天线的一部分的线条部。
4.一种电子设备，其特征在于，包括：
权利要求1至3的任一项所述的磁芯内置树脂多层基板；以及将该磁芯内置树脂多层基板配置于内部的壳体。
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