CN209962815U - 层叠线圈部件 - Google Patents
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Abstract
一种可靠性良好的层叠共模扼流圈等层叠线圈部件,其即便在基板安装时受到热冲击载荷或基板变形的情况下也能够抑制裂纹等结构缺陷的产生。部件主体(1)具有厚度T的如下层叠结构:埋设有内部导体(2)的厚度T1的第1电介质玻璃层(3)夹持于以铁氧体材料为主成分的一对磁性体层(4a、4b),进而在该一对磁性体层(4a、4b)的各自主面形成有一对第2电介质玻璃层(5a、5b)。在部件主体(1)的两端部形成有第1~第4外部电极(6a~6d)。而且,一对第2电介质玻璃层(5a、5b)中,至少与安装基板对置的第2电介质玻璃层(5a)的厚度T3为10~64μm。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种层叠线圈部件,更详细而言,涉及一种在埋设有内部导体的电介质玻璃层的两主面形成有磁性体层的层叠共模扼流圈等层叠线圈部件。
背景技术
一直以来,为了消除在各种电子设备的信号线或电源线与GND(地线)之间产生的共模噪声,广泛使用共模扼流圈。
该共模扼流圈中,噪声成分以共模形式传输,信号成分以差模形式传输,因此利用这些传输模式的差异,分离成信号和噪声而进行噪声消除。
在共模扼流圈中,还开发出了小型且高度低的层叠型共模扼流圈。
作为层叠型共模扼流圈,广泛被知的是具有在埋设有线圈导体的电介质玻璃层的两主面形成有一对磁性体层的层叠结构的层叠线圈部件。
然而,在这样的层叠线圈部件中,电介质玻璃层在低温下进行烧结,另一方面,磁性体层在高温下开始被煅烧,因此在电介质玻璃层与磁性体层中收缩行为不同,由于上述收缩行为的差异,在电介质玻璃层与磁性体层的界面有可能产生层间剥离。另外,由于电介质玻璃层的线膨胀系数通常小于磁性体层的线膨胀系数,因此在煅烧后的冷却过程中由两者的线膨胀系数的差异所产生的应力会作用于电介质玻璃层与磁性体层的界面,由此可能会导致层间剥离。
因此,例如,在专利文献1中提出了如下层叠线圈部件:如图4所示,在埋设有线圈导体101的电介质玻璃层(由玻璃材料构成的非磁性体层)102的两主面形成磁性体层103a、103b而构成层叠体104,并且在层叠体104的两主面进一步形成电介质玻璃层(非磁性体层)105a、105b,用电介质玻璃层105a、105b束缚层叠体104以避免电介质玻璃层102和磁性体层103的层间剥离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-73475号公报(权利要求1、图1等)
实用新型内容
然而,在专利文献1中存在如下问题:对层叠线圈部件进行基板安装时,在基板附近部分的电介质玻璃层有可能产生裂纹等结构缺陷。
图5是表示层叠线圈部件的安装状态的截面图。
即,层叠线圈部件是在具备层叠体104和电介质玻璃层105a、105b的部件主体(芯片主体)106的两端部形成有外部电极107a、107b,外部电极107a、107b和基板108介由焊料109进行连接。
基板安装通常通过使用回流焊炉的加热处理而进行,因此有时在安装时受到热冲击载荷,在基板108产生形变。而且,这样受到热冲击载荷而在基板108中产生形变时,拉伸应力作用于与基板108对置的玻璃层105b,有可能在基板108与玻璃层105b的连接部分或玻璃层105b产生裂纹等结构缺陷110、111。
本实用新型是鉴于这样的情况而进行的,目的在于提供一种即便在基板安装时受到热冲击载荷或基板变形时也能够抑制裂纹等结构缺陷的产生的可靠性良好的层叠共模扼流圈等层叠线圈部件。
在将埋设有内部导体的电介质玻璃层用一对磁性体层夹持的类型的层叠线圈部件中,为了避免在电介质玻璃层与磁性体层的界面产生层间剥离,优选在将用一对磁性体层夹持了电介质玻璃层的层叠体中,进一步在外层侧设置一对电介质玻璃层,用外层侧的一对电介质玻璃层束缚层叠体。
然而,已知形成电介质玻璃层的玻璃材料,与作为磁性体层的主成分的铁氧体材料相比线膨胀系数小。因此,在煅烧工序或外部电极形成工序中的烧接处理的从高温冷却到常温的过程中,在与磁性体层相接的外层侧的电介质玻璃层受到压缩应力载荷。另外,电介质玻璃层表面的压缩应力越高,对外部应力的机械强度越增加。另外,本发明人等进行深入研究的结果发现外层侧的电介质玻璃层的厚度影响压缩应力。
进而,本发明人等进一步进行深入研究的结果得到了以下见解:通过使与安装基板对置的磁性体层的外层侧的电介质玻璃层的厚度变薄到10~64μm的范围,能够充分提高压缩应力,由此能够提高机械强度,在层叠体中也不产生层间剥离,抑制裂纹等结构缺陷的产生。
本实用新型是基于这样的见解而完成的,(1)本实用新型的层叠线圈部件的特征在于:在埋设有内部导体的第1电介质玻璃层的两主面形成有一对磁性体层,同时在该一对磁性体层的各自主面形成有一对第2电介质玻璃层,其中,上述一对第2电介质玻璃层中的至少一方的第2电介质玻璃层的厚度为10~64μm。
另外,(2)本实用新型的层叠线圈部件优选相对于上述磁性体层和上述一方的电介质玻璃层的合计厚度,上述一方的第2电介质玻璃层的厚度以比率换算计为0.05~0.35。
通过这样规定第2电介质玻璃层的厚度与磁性体层的厚度的关系而能够得到所希望的高度低的层叠线圈部件。
另外,(3)本实用新型的层叠线圈部件优选上述第1和第2电介质玻璃层含有以硼硅酸玻璃为主成分的玻璃材料。
由此,因硼硅酸玻璃的相对介电常数较低,所以能够得到高频特性良好的层叠线圈部件。
此外,(4)本实用新型的层叠线圈部件优选上述第1和第2电介质玻璃层含有石英。
由于石英的相对介电常数比硼硅酸玻璃的相对介电常数更低,因此能够得到更低相对介电常数的层叠线圈部件,能够实现高频特性的进一步提高。
另外,(5)本实用新型的层叠线圈部件优选上述第2电介质玻璃层进一步含有镁橄榄石。
由于镁橄榄石的抗折强度高,因此通过使第2电介质玻璃层含有镁橄榄石,能够得到机械强度进一步提高了的层叠线圈部件。
另外,(6)对于本实用新型的层叠线圈部件,上述第2电介质玻璃层优选包含至少含有Fe、Ni、Zn和Cu的铁氧体材料。
铁氧体材料由于抗折强度高,因此通过使第2电介质玻璃层含有铁氧体材料,能够得到机械强度进一步提高了的层叠线圈部件。
该情况下,(7)上述铁氧体材料的含量优选以体积比率计为10~60体积%。
另外,(8)本实用新型的层叠线圈部件优选上述磁性体层的气孔率以面积比率计为1~13%。
由此能使磁性体层致密地烧结,因而磁性体层的强度得到提高,即便在安装时受到热冲击载荷或在基板中产生形变的情况下,也能够抑制在磁性体层产生裂纹等结构缺陷。
另外,(9)本实用新型的层叠线圈部件优选上述内部导体形成为漩涡状或螺旋状。
另外,(10)本实用新型的层叠线圈部件优选为层叠共模扼流圈。
由此,能够得到高强度且高频特性良好的层叠共模扼流圈。
根据本实用新型的层叠线圈部件,在埋设有内部导体的第1电介质玻璃层的两主面形成有一对磁性体层,并且在该一对磁性体层的各自主面形成有一对第2电介质玻璃层,其中,上述一对第2电介质玻璃层中的至少一方的第2电介质玻璃层的厚度为10~64μm,因此,能够提高第2电介质玻璃层表面的压缩应力,能够提高机械强度,由此,能够在层叠体中不产生层间剥离,抑制裂纹等结构缺陷的产生。
附图说明
图1是示意地表示作为本实用新型的层叠线圈部件的层叠共模扼流圈的一个实施方式的立体图。
图2是图1的A-A箭头方向的截面图。
图3是示意地表示层叠成型体的分解立体图。
图4是表示专利文献1中记载的层叠共模扼流圈的截面图。
图5是用于对专利文献1的课题进行说明的图。
[符号说明]
2 内部导体
3 第1电介质玻璃层
4a、4b 磁性体层
5a、5b 第2电介质玻璃层
具体实施方式
接下来,对本实用新型的实施方式进行详细说明。
图1是表示作为本实用新型的层叠线圈部件的层叠共模扼流圈的一个实施方式的立体图,图2是图1的A-A箭头方向的截面图。
对于该层叠共模扼流圈,部件主体1具有厚度T的如下层叠结构:埋设有内部导体2的厚度T1的第1电介质玻璃层3被夹持于以铁氧体材料为主成分的一对磁性体层4a、4b,而且在该一对磁性体层4a、4b的各自主面形成有一对第2电介质玻璃层5a、5b。另外,在部件主体1的两端部形成有第1~第4外部电极6a~6d。
如图2所示,第1电介质玻璃层3由层叠有第1~第5电介质玻璃片8a~8e的烧结体所形成,并且,内部导体2具有以卷绕方向相互成为相同方向的方式形成为线圈状(漩涡状)的第1和第2线圈导体9、10,上述第1线圈导体9和第2线圈导体10埋设于上述第1电介质玻璃层3。而且,第1线圈导体9具有形成于第2电介质玻璃片8b上的第1线圈部11a、贯穿第2电介质玻璃片8b的第1导通孔11b和形成于第1电介质玻璃片8a上的第1引出导体部11c,第1线圈部11a、第1导通孔11b和第1引出导体部11c电性连接。另外,第2线圈导体10具有形成于第3电介质玻璃片8c上的第2线圈部12a、贯穿第4电介质玻璃片8d的第2导通孔12b和形成于第4电介质玻璃片8d上的第2引出导体部12c,第2线圈部12a、第2导通孔12b和第2引出导体部12c电性连接。而且,本层叠共模扼流圈以第2电介质玻璃层5a与安装基板(未图示)对置的方式配置,介由焊料与安装基板电性连接。
对于这样构成的层叠共模扼流圈,差模电流流过第1和第2线圈导体9、10时,在该第1和第2线圈导体9、10产生彼此相反方向的磁通,磁通相互抵消,因而不会产生电感器功能。另一方面,共模电流流过第1和第2线圈导体9、10时,在该第1和第2线圈导体9、10产生相同方向磁通,发挥电感器功能。这样在层叠共模扼流圈中,通过对差模不发挥电感器功能,仅对共模发挥电感器功能,从而消除噪声成分。
而且,本实用新型中,由于第2电介质玻璃层5a、5b的厚度T3形成为10~64μm,与安装基板对置的第2电介质玻璃层5a的厚度T3较薄,因此能够提高第2电介质玻璃层5a表面的压缩应力,使机械强度提高,由此,能够在层叠体中不产生层间剥离,抑制裂纹等结构缺陷的产生。
即,玻璃材料由于与铁氧体材料相比线膨胀系数小,因此在煅烧工序或外部电极形成工序的烧接处理中从高温冷却至常温时,在与安装基板对置的第2电介质玻璃层5a受到压缩应力载荷。
然而,根据本发明人等的研究结果,发现与安装基板对置的第2电介质玻璃层5a的厚度T3影响压缩应力,通过使第2电介质玻璃层5a的厚度T3变薄,将第2电介质玻璃层5a的厚度T3规定为10~64μm,从而能得到所希望的压缩应力,能使机械强度增加。
即,第2电介质玻璃层5a、5b的厚度T3小于10μm时,无法发挥由第2电介质玻璃层5a、5b束缚磁性体层4a、4b和第1电介质玻璃层3的功能,在磁性体层4a、4b和第1电介质玻璃层3的界面有可能产生层间剥离或者在第2电介质玻璃层5a产生裂纹等结构缺陷。
另一方面,如果第2电介质玻璃层5a、5b的厚度T3超过64μm,则第2电介质玻璃层5a不会受到足够的压缩应力载荷,拉伸应力作用于第2电介质玻璃层5a而有可能在该第2电介质玻璃层5a产生裂纹等结构缺陷。
而且,根据低高度化的要求,本层叠共模扼流圈优选使整体的厚度T为0.5mm或0.5mm以下,从上述观点考虑,相对于磁性体层4和第2电介质玻璃层5a、5b的合计厚度(T2+T3),第2电介质玻璃层5a、5b的厚度T3以比率换算计即以{T3/(T2+T3)}值计优选0.05~0.35。
作为形成第1和第2电介质玻璃层3、5a、5b的玻璃材料,没有特别限定,优选使用以Si和B为主成分的硼硅酸系玻璃。硼硅酸系玻璃的相对介电常数为4.0~5.0,较低,能够得到良好的高频特性。例如可以优选使用SiO2:70~85wt%、B2O3:10~25wt%、K2O:0.5~5wt%和Al2O3:0~5wt%的硼硅酸系玻璃。
另外,在该第1和第2电介质玻璃层3、5a、5b中优选含有石英(SiO2)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、氧化铝(Al2O3)等填料成分2~30wt%左右。
石英的相对介电常数约为3.8,比硼硅酸系玻璃更低,例如通过在第1电介质玻璃层3中以2~30wt%的范围含有石英,能够进一步降低第1电介质玻璃层3的相对介电常数,能够实现高频特性的进一步提高。
另外,优选在属于磁性体层4a、4b的外层的第2电介质玻璃层5a、5b中,与上述石英一同含有镁橄榄石或者代替上述石英含有镁橄榄石。镁橄榄石的相对介电常数约为6.5,比硼硅酸系玻璃或石英高,但抗折强度高,能够提高机械强度。因此,从提高机械强度以避免产生裂纹等结构缺陷的观点考虑,例如,在第2电介质玻璃层5a、5b中以总计为2~30wt%的范围与石英一同含有镁橄榄石或者含有镁橄榄石来代替石英。
进一步优选在上述第2电介质玻璃层5a、5b中含有铁氧体材料来代替石英、镁橄榄石,或者除了石英、镁橄榄石以外还含有铁氧体材料。铁氧体材料的相对介电常数约为10,也比硼硅酸系玻璃高,但抗折强度高,能够提高机械强度。因此,从提高机械强度用以避免产生裂纹等结构缺陷的观点考虑,例如优选使第2电介质玻璃层5a、5b以总计为10~60体积%的范围含有铁氧体材料。
这里,对于形成磁性体层4a、4b的铁氧体材料和可含于第2电介质玻璃层5a、5b的铁氧体材料,没有特别限定,例如可以使用具有尖晶石型晶体结构的Zn-Cu-Ni系铁氧体材料、Zn-Ni系铁氧体材料、Ni系铁氧体材料等,可以优选使用收缩行为与玻璃材料近似的Zn-Cu-Ni系铁氧体材料。该情况下,铁氧体材料的组成范围也没有特别限定,例如使用Zn-Cu-Ni系铁氧体材料时,可以优选使用以Fe2O3:40~49.5mol%、ZnO:5~35mol%、CuO:4~12mol%、剩余部分:NiO和微量添加剂(含有不可避免的杂质)的方式配合的铁氧体材料。
另外,磁性体层4a、4b优选气孔率以面积比率计为1~13%。由此磁性体层被致密烧结,磁性体层的强度得到提高,即便在安装时受到热冲击载荷或在安装基板中产生形变时,也能够更一步抑制在磁性体层产生裂纹等结构缺陷。此外,通过使气孔率以面积比率计为1~5%,从而绝缘电阻变高,能够抑制外部电极形成时的镀层生长。
应予说明,作为第1和第2线圈导体9、10的导体材料,没有特别限定,可以使用Ag、Ag-Pd、Au、Cu、Ni等各种导电性材料,通常可以优选使用比较便宜且以可在大气气氛中煅烧的Ag为主成分的导电性材料。
接下来,对上述层叠共模扼流圈的制造方法进行详述。
图3是示意地表示属于本层叠共模扼流圈的中间产物的层叠成型体的分解立体图。
[磁性体片材13a、13b的制作]
称量规定量的Fe2O3、ZnO、CuO、NiO等铁氧体生料,将这些称量物与纯水和PSZ(部分稳定化氧化锆)球等圆珠一起投入到罐磨料机中,以湿式充分进行混合粉碎,使其蒸发干燥后,以700~800℃的温度预烧规定时间,制作预烧粉末。
接着,将该预烧粉末同聚乙烯醇缩丁醛系等有机粘结剂、乙醇、甲苯等有机溶剂与PSZ球一起再次投入到罐磨料机中,充分进行混合粉碎,制作磁性体浆料。
接下来,利用刮刀法等成型加工法,将上述磁性体浆料成型加工为片状,由此得到膜厚30~40μm的多张磁性体片材13a、13b。
[第1~第5电介质玻璃片8a~8e、外层用电介质玻璃片14a、14b的制作]
以煅烧后的玻璃成分的组成成为规定组成的方式称量Si化合物、B化合物等玻璃生料,将该称量物投入到铂坩埚中,以1500~1600℃的温度使其熔融规定时间,制作玻璃熔液。接着,将该玻璃熔液骤冷后,进行粉碎,由此得到玻璃粉末。
接下来,根据需要对该玻璃粉末混合规定量的石英、镁橄榄石和氧化铝等填料成分后,将其同聚乙烯醇缩丁醛系等有机粘结剂、乙醇、甲苯等有机溶剂和增塑剂与PSZ球一起投入到罐磨料机中,充分进行混合粉碎,制作电介质玻璃浆料。
接下来,利用刮刀法等成型加工法,将上述电介质玻璃浆料成型加工为片状,由此制作膜厚10~30μm的第1~第5电介质玻璃片8a~8e和外层用电介质玻璃片14a、14b。
[第1和第2导电膜15、16的制作]
准备以Ag等为主成分的导电性膏。然后,利用丝网印刷法等涂布法,在第1电介质玻璃片8a上涂布导电性膏,制作规定形状的第1引出导体图案15a。接下来,利用激光照射等在第2电介质玻璃片8b的规定位置形成通孔,对该通孔填充导电性膏而形成第1导通孔导体15b。其后利用丝网印刷法等涂布法,在电介质玻璃片8b上以漩涡状形成第1线圈图案15c,制作由第1引出导体图案15a、第1导通孔导体15b和第1线圈图案15c构成的第1导电膜15。
同样,利用丝网印刷法等涂布法在第3电介质玻璃片8c上涂布导电性膏,以漩涡状制作第2线圈图案16a。接下来,利用激光照射等在第4电介质玻璃片8d的规定位置形成通孔,对该通孔填充导电性膏而形成第2导通孔导体16b。其后利用丝网印刷法等涂布法在第4电介质玻璃片8d上形成第2引出导体图案16c,形成具有第2线圈图案16a、第2导通孔导体16b和第2引出导体图案16c的第2导电膜16。
[层叠共模扼流圈的制作]
以煅烧后的第2电介质玻璃层5a、5b的厚度为10~64μm的方式层叠规定张数的外层用电介质玻璃片14a后,层叠磁性体片材13a,接着,依次层叠形成有第1和第2导电膜15、16的第1~第5电介质玻璃片8a~8e,以进一步在第5电介质玻璃片8e上层叠有规定张数的磁性体片材13b和外层用电介质玻璃片14b的状态,对其进行加热、压接,由此制作层叠成型体。
接下来,将该层叠成型体放入匣钵中,在大气气氛下,以350~500℃的加热温度进行脱粘结剂处理,其后,以850~920℃的温度进行2小时煅烧处理,由此,对外层用电介质玻璃片14a、14b、磁性体片材13a、13b、第1~第5电介质玻璃片8a~8e、第1和第2导电膜15、16进行共煅烧。然后,得到由埋设有内部导体2(第1和第2线圈导体9、10)的第1电介质玻璃层3,夹持该第1电介质玻璃层3的一对磁性体层4a、4b和形成于磁性体层4a、4b的主面的一对第2电介质玻璃层5a、5b构成的部件主体1。
其后,在该部件主体1的两端部的规定位置涂布以Ag等为主成分的外部电极用导电性膏,以900℃左右的温度进行烧接处理而形成基底电极,在其上依次进行镀Ni和镀Sn而在基底电极上形成Ni被膜和Sn被膜,由此制作第1~第4外部电极6a~6d。即,第1引出导体部11c与第1外部电极6a电性连接,并且第1线圈部11a与第3外部电极6c电性连接,另外,第2线圈部12a与第4外部电极6d电性连接,并且第2引出导体部12c与第2外部电极6b电性连接,由此制作图1和图2这样的层叠共模扼流圈。
应予说明,本实用新型不限于上述实施方式。例如,在上述实施方式中,虽然将一对第2电介质玻璃层5a、5b的厚度T3形成为相同厚度,但本实用新型的关键在于使与安装基板对置的第2电介质玻璃层5a的厚度为10~64μm来提高压缩应力,因此对于与一方的第2电介质玻璃5a相反的另一方的第2电介质玻璃层5b,对其厚度没有特别限定。
另外,关于第1和第2电介质玻璃层3、5a、5b以及磁性体层4a、4b的形成材料,除上述材料以外,还可以在不影响性能的范围含有适当的添加物。
另外,上述实施方式中,将线圈形状为漩涡状的2个内部导体2(第1和第2线圈导体9、10)埋设于第1电介质玻璃层3,但内部导体的形态只要是线圈形状,就没有特别限定,也可以将介由多个导通孔而形成为螺旋状的内部导体埋设于第1电介质玻璃层3。
另外,上述实施方式中,例示层叠共模扼流圈进行了说明,但是也可以用于其它的层叠线圈部件。
接下来,对本实用新型的实施例进行具体说明。
[实施例1]
[试样的制作]
(磁性体片材的制作)
以Fe2O3为48mol%、ZnO为26mol%、CuO为8mol%、剩余部分为NiO的方式将这些铁氧体生料称量规定量,将其称量物与纯水和PSZ(部分稳定化氧化锆)球等圆珠一起投入到罐磨料机中,以湿式充分进行混合粉碎,使其蒸发干燥后,以700~800℃的温度预烧规定时间,制作预烧粉末。
接着,将该预烧粉末同聚乙烯醇缩丁醛系等有机粘结剂、乙醇、甲苯等有机溶剂与PSZ球一起再次投入到罐磨料机中,充分进行混合粉碎,制作磁性体浆料。
接下来,利用刮刀法,将上述磁性体浆料成型加工成片状,由此制作膜厚30~40μm的磁性体片材。
(电介质玻璃片的制作)
以SiO2为78wt%、B2O3为20wt%、K2O为2wt%的方式对这些玻璃生料进行称量,将其称量物投入到铂坩埚中,根据组成成分以1500~1600℃的温度使其熔融2小时,得到玻璃熔液。接下来,将该玻璃熔液骤冷后,进行粉碎,得到平均粒径1.0μm的玻璃粉末。
接着,准备作为填料成分的平均粒径为0.5~1.5μm的石英粉末和氧化铝粉末。然后,以玻璃粉末为85wt%、石英粉末为12wt%和氧化铝粉末为3wt%的方式对这些玻璃粉末、石英粉末和氧化铝粉末进行称量、混合,并将聚乙烯醇缩丁醛系树脂等有机粘结剂、乙醇、甲苯等有机溶剂和增塑剂与PSZ球一起投入到罐磨料机中,充分进行混合粉碎,制作电介质玻璃浆料。
接下来,利用刮刀法,将上述电介质玻璃浆料成型加工为片状,由此制作膜厚为7~30μm的电介质玻璃片。
(导电膜的制作)
准备Ag系导电性膏,利用丝网印刷法将上述Ag系导电性膏涂布于上述电介质玻璃片中的一部分电介质玻璃片上,形成漩涡状的线圈图案或引出导体图案。另外,对电介质玻璃片的另一部分电介质玻璃片在规定位置进行激光照射而形成通孔,对该通孔填充Ag系导电性膏,形成导通孔导体。
(煅烧处理)
以煅烧后的第1电介质玻璃层的厚度T1、磁性体层的厚度T2和第2电介质玻璃层的厚度T3成为表1的方式,以规定顺序层叠磁性体片材、形成有导电膜的电介质玻璃片和未形成有导电膜的电介质玻璃片,加热下,进行加压而压接,由此得到层叠成型体。然后,将该层叠成型体放入匣钵中,在大气气氛下,以500℃进行脱粘结剂处理,其后,以900℃的煅烧温度煅烧2小时,由此得到试样编号1~6的部件主体。
(外部电极的形成)
在该部件主体的两端面涂布Ag系导电性膏,以900℃左右的温度进行烧接处理而形成基底电极,在其上依次进行镀Ni和镀Sn而在基底电极上形成Ni被膜和Sn被膜,由此制作第1~第4外部电极,得到试样编号1~6的试样。
得到的试样的外形尺寸是长度L为0.8mm,宽度W为0.65mm,厚度T为0.45mm。
[试样的评价]
对于试样编号1~6的各试样30个,进行回流焊前检查。即对各试样30个利用光学显微镜观察试样表面,确认在进行回流焊加热处理前是否产生了层间剥离、裂纹等结构缺陷。然后,将各试样30个中即便1个出现了结构缺陷的试样也判断为不良(×)。
接下来,对在回流焊前检查中判断为合格的试样进行回流焊加热处理,确认有无结构缺陷的产生。
即,准备在表面形成有陆地电极(land electrode)的玻璃环氧树脂制的安装基板,然后将Sn-Ag-Cu系的焊锡膏涂布于陆地电极,在涂布后的焊锡膏上安装各试样30个,按照以下的回流焊条件进行加热处理。
<回流焊条件>
回流焊炉:日本TAMURA制作所公司制,TNR25-435PH
输送机速度:0.75m/min
鼓风机转速:2500rpm
最高温度:230℃
对加热处理后的各试样,在平面方向进行研磨后,利用光学显微镜对研磨面进行观察,确认是否产生了裂纹等结构缺陷。然后,将即便各试样30个中仅1个出现了结构缺陷的试样也判断为不良(×)。
表1示出试样编号1~6的各试样的第1电介质玻璃层的厚度T1、磁性体层的厚度T2和第2电介质玻璃层T3的各厚度,相对于磁性体层和第2电介质玻璃层的合计厚度(T2+T3)的第2电介质玻璃层的厚度T3即{T3/(T2+T3)}的值,以及回流焊前后的结构缺陷产生的有无。
[表1]
*1)为本实用新型(技术方案(1))的范围外
试样编号1由于未形成有第2电介质玻璃层,仅由磁性体层夹持第1电介质玻璃层,因此无法充分吸收第1电介质玻璃层与磁性体层之间的收缩行为的差异,无法充分缓和内部应力,因而产生了层间剥离、裂纹等结构缺陷。
试样编号2由于第2电介质玻璃层的厚度为7μm,较薄,因此出于与试样编号1相同的理由而产生了层间剥离、裂纹等结构缺陷。
另一方面,试样编号6能够充分缓和第1电介质玻璃层与磁性体层之间的内部应力,在回流焊前检查中未产生层间剥离、裂纹等结构缺陷。然而,由于第2电介质玻璃层的厚度T3为80μm,较厚,所以因回流焊加热处理时的热冲击等而使第2电介质玻璃层受到拉伸应力载荷,其结果,在第2电介质玻璃层产生了裂纹等结构缺陷。
与此相对,表明试样编号3~5由于第2电介质玻璃层的厚度T3为10~64μm,在本实用新型范围内,因此在回流焊前和回流焊后这两者中均未产生层间剥离、裂纹等结构缺陷。
而且,表明相对于第2电介质玻璃层和磁性体层的合计厚度(T2+T3)的第2电介质玻璃层的厚度T3即{T3/(T2+T3)}的值优选为0.05~0.35。
[实施例2]
以石英和/或镁橄榄石为表2中示出的含量的方式制备第1和第2电介质玻璃层的玻璃组成,除此以外,按照与实施例1的试样编号4相同的方法、顺序来制作试样编号11~17的试样。
接下来,对试样编号11~17的各试样,除了将最高温度设为230℃或270℃以外,按照与实施例1相同的回流焊条件进行加热处理。
然后,对加热处理后的各试样进行与实施例1相同的评价,将各试样30个中即便1个出现了结构缺陷的试样也判断为不良(×)。
[表2]
*2)为本实用新型(技术方案(5))的范围外
根据该表2可知,试样编号11由于在第2电介质玻璃层中不含有镁橄榄石,因此机械强度差一些,虽然在最高温度为230℃的回流焊加热处理中未出现不良,但在最高温度为270℃的回流焊加热处理中出现了不良。
与此相对,试样编号12~17由于第2电介质玻璃层在2~30wt%的范围含有作为填料的镁橄榄石,因此第2电介质玻璃层的机械强度得到提高,其结果,确认了在磁性体层与第1和第2电介质玻璃层之间未产生结构缺陷。
[实施例3]
使第1电介质玻璃层为玻璃材料:70wt%、石英:30wt%,使第2电介质玻璃层以表3所示的体积含量含有铁氧体材料,除此以外,按照与实施例1的试样编号4相同的方法、顺序来制作试样编号21~25的试样。
其中,铁氧体材料和玻璃材料的体积含量如下求出。
即,将各试样以垂直的方式竖立,以由长度L和宽度W规定的LW面露出表面的方式用树脂固定试样周围。然后,在研磨机从上方方向下方方向研磨至磁性体层的大致中央部分。然后,利用扫描式显微镜(SEM)对该研磨面进行拍摄,使用图像解析软件(日本旭化成工程公司制,A像君)对SEM图像进行解析,分别算出铁氧体相和玻璃相的面积,将图像区域中的铁氧体相所占的面积比率作为铁氧体相的体积含量,将玻璃相所占的面积比率作为玻璃相的体积含量。
应予说明,作为铁氧体材料,使用与实施例1的磁性体片材相同的成分组成。
接下来,对试样编号21~25的各试样,与实施例2同样地使最高温度设为230℃或270℃而进行回流焊加热处理。
然后,对加热处理后的各试样进行与实施例1相同的评价,将在各试样30个中即便1个出现了结构缺陷的试样也判断为不良(×)。
[表3]
*3)为本实用新型(技术方案(6))的范围外
根据该表3可知,试样编号21由于在第2电介质玻璃层中不含有铁氧体材料,因此机械强度差一些,虽然在最高温度为230℃的回流焊加热处理中未出现不良,但在270℃的回流焊加热处理中出现了不良。
与此相对,试样编号22~25由于在第2电介质玻璃层中以10~60体积%的范围含有铁氧体材料,因此第2电介质玻璃层的机械强度提高,其结果,确认到了在磁性体层与第1和第2电介质玻璃层之间未产生结构缺陷。
[产业上的可利用性]
在外层由电介质玻璃层形成的类型的层叠线圈部件中,即便在安装时受到热冲击载荷的基板发生了变形,也能抑制在外层的电介质玻璃层产生层间剥离、裂纹等结构缺陷。
Claims (7)
1.一种层叠线圈部件,其特征在于,在埋设有内部导体的第1电介质玻璃层的两主面形成有一对磁性体层,并且在该一对磁性体层的各自主面形成有一对第2电介质玻璃层,
其中,上述一对第2电介质玻璃层中的至少一方的第2电介质玻璃层的厚度为10~64μm。
2.根据权利要求1所述的层叠线圈部件,其特征在于,相对于上述磁性体层和上述一方的第2电介质玻璃层的合计厚度,上述一方的第2电介质玻璃层的厚度以比率换算计为0.05~0.35。
3.根据权利要求1或2所述的层叠线圈部件,其特征在于,上述第1电介质玻璃层和第2电介质玻璃层含有以硼硅酸系玻璃为主成分的玻璃材料。
4.根据权利要求3所述的层叠线圈部件,其特征在于,上述第1电介质玻璃层和第2电介质玻璃层含有石英。
5.根据权利要求1或2所述的层叠线圈部件,其特征在于,上述磁性体层的气孔率以面积比率计为1~13%。
6.根据权利要求1或2所述的层叠线圈部件,其特征在于,上述内部导体形成为漩涡状或螺旋状。
7.根据权利要求1或2所述的层叠线圈部件,其特征在于,是层叠共模扼流圈。
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