CN212461292U - 层叠型线圈部件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种层叠型线圈部件,共振频率分散且能够在宽频带中使用,高频特性优异。该层叠型线圈部件具备:层叠体、第1外部电极和第2外部电极,线圈是通过将与绝缘层一起层叠的多个线圈导体电连接而形成的,第1外部电极配置为,覆盖第1端面的局部,并且从第1端面延伸而覆盖第1主面的局部,第2外部电极配置为,覆盖第2端面的局部,并且从第2端面延伸而覆盖第1主面的局部,第1主面为安装面,层叠体的层叠方向和线圈的轴向与安装面平行,线圈导体间的绝缘层由包含磁性材料和非磁性材料中的至少一者的材料构成,从层叠体的第1端面朝向第2端面,绝缘层中包含的非磁性材料的含有率发生变化。
Description
技术领域
本实用新型涉及层叠型线圈部件。
背景技术
作为层叠型线圈部件,例如在专利文献1中,公开如下内容:“一种层叠线圈部件,其特征在于,具备:将多个陶瓷层和多个内部电极层叠而构成的陶瓷层叠体、和将多个上述内部电极电连接而构成的螺旋状线圈,上述陶瓷层叠体的陶瓷的透磁率和/或介电常数在上述螺旋状线圈的轴向上分阶段或连续性地变化。”。
专利文献1:日本特开2005-109195号公报
与近年来的电气设备的通信速度的高速化和小型化对应地,要求层叠型线圈部件在高频带(例如,30GHz以上的GHz带)下的高频特性是充分的。在专利文献1所记载的发明中,在螺旋状线圈产生的电感和寄生电容在螺旋状线圈的轴向上分阶段或连续性地变化,能够得到共振频率分散且宽频带的层叠线圈部件。
在专利文献1所记载的实用新型中,陶瓷的透磁率和介电常数因含有消失材料、空穴率变化而发生变化。但是,若空穴率变高,则引起强度的降低,很难充分地降低透磁率和介电常数,因此,被认为是设计的自由度变低。
其结果为,在30GHz以上的高频区域中作为噪声吸收部件使用时,有可能无法充分地发挥特性。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述的问题而完成的,目的在于,提供一种层叠型线圈部件,共振频率分散且能够在宽频带中使用,高频特性优异。
本实用新型的层叠型线圈部件具备:
层叠体,其具有在长度方向上相对的第1端面和第2端面、在与所述长度方向正交的高度方向上相对的第1主面和第2主面、以及在与所述长度方向和所述高度方向正交的宽度方向上相对的第1侧面和第2侧面,该层叠体在内部内置多个线圈导体电连接而形成的线圈,该层叠体是从所述第1端面朝向所述第2端面层叠分别位于所述线圈的相邻的线圈导体之间非磁性材料的含有率不同的多个绝缘层而成的;以及
第1外部电极和第2外部电极,其与所述线圈电连接,
所述第1外部电极配置为,覆盖所述第1端面的局部,并且从所述第1端面延伸而覆盖所述第1主面的局部,
所述第2外部电极配置为,覆盖所述第2端面的局部,并且从所述第2端面延伸而覆盖所述第1主面的局部,
所述第1主面为安装面,
所述层叠体的层叠方向和所述线圈的轴向平行于所述安装面。
还可以是,所述非磁性材料的绝缘层是含有Si和Zn的氧化物材料层。
还可以是,所述非磁性材料还包含Cu。
还可以是,所述非磁性材料是由包含Si、K、B的玻璃材料和石英和/或氧化铝的填料构成的材料。
还可以是,所述磁性材料为Ni-Zn-Cu系铁氧体材料。
还可以是,层叠型线圈部件还在所述层叠体的内部具备第1连结导体和第2连结导体,
所述第1连结导体呈直线状将所述第1外部电极的覆盖所述第1端面的部分和与该部分对置的所述线圈导体之间连接,
所述第2连结导体呈直线状将所述第2外部电极的覆盖所述第2端面的部分和与该部分对置的所述线圈导体之间连接。
还可以是,所述第1连结导体和所述第2连结导体,都是在从所述层叠方向俯视时与所述线圈导体重叠,并且位于比所述线圈的中心轴靠所述安装面侧的位置。
根据本实用新型,提供一种层叠型线圈部件,共振频率分散且能够在宽频带中使用,高频特性优异。
附图说明
图1是示意性地示出本实用新型的一个实施方式的层叠型线圈部件的立体图。
图2的(a)是图1所示的层叠型线圈部件的侧视图,图2的(b)是图1所示的层叠型线圈部件的主视图,图2的(c)是图1所示的层叠型线圈部件的仰视图。
图3是示意性地示出层叠型线圈部件的内部构造的剖视图。
图4是示意性地示出构成图3所示的层叠型线圈部件的层叠体的一例的分解立体图。
图5是示意性地示出构成图3所示的层叠型线圈部件的层叠体的一例的分解俯视图。
附图标记的说明
1...层叠型线圈部件;10...层叠体;11...第1端面;12...第2端面;13...第1主面;14...第2主面;15...第1侧面;16...第2侧面;21...第1外部电极;22...第2外部电极;31、31a、31b、31c、31d、31w、31x、31y、31z...绝缘层(线圈导体间的绝缘层);32、32a、32b、32c、32d、32w、32x、32y、32z...线圈导体;33a、33b、33c、33d、33g、33h、33w、33x、33y、33z...过孔导体;35a、35a1、35a2、35a3、35a4、35b、35b1、35b2、35b3、35b4...绝缘层(连结导体间的绝缘层);41...第1连结导体;42...第2连结导体。
具体实施方式
以下,对本实用新型的层叠型线圈部件进行说明。然而,本实用新型不限于以下的实施方式,在不变更本实用新型的主旨的范围内能够适当地变更应用。此外,将以下所记载的各个优选的结构组合了2个以上的方案也是本实用新型。
图1是示意性地示出本实用新型的一个实施方式的层叠型线圈部件的立体图。图2的(a)是图1所示的层叠型线圈部件的侧视图,图2的(b)是图1所示的层叠型线圈部件的主视图,图2的(c)是图1所示的层叠型线圈部件的仰视图。
图1、图2的(a)、图2的(b)以及图2的(c)所示的层叠型线圈部件1具备层叠体10、第1外部电极21和第2外部电极22。层叠体10是具有6个面的大致长方体形状。层叠体10的结构后述说明,层叠多个绝缘层而成,在内部内置线圈。第1外部电极21和第2外部电极22分别与线圈电连接。
在本实用新型的层叠型线圈部件和层叠体中,将长度方向、高度方向、宽度方向设为图1的x方向、y方向、z方向。这里,长度方向(x方向)、高度方向(y方向)和宽度方向(z方向)相互正交。
如图1、图2的(a)、图2的(b)以及图2的(c)所示,层叠体10具有:在长度方向(x方向)上相对的第1端面11和第2端面12、在与长度方向正交的高度方向(y方向)上相对的第1主面13和第2主面14、以及在与长度方向和高度方向正交的宽度方向(z方向)上相对的第1侧面15和第2侧面16。
如图1所示,在层叠体10中,假定与长度方向(x方向)平行、并且从第1端面11贯通到第2端面12的线圈轴线a。线圈轴线a延伸的方向是内置在层叠体的线圈的轴向,线圈的轴向和层叠体的层叠方向与作为安装面的第1主面13平行。
虽然在图1中未示出,但优选层叠体10在角部和棱线部带有圆角。角部是层叠体的3面相交的部分,棱线部是层叠体的2面相交的部分。
如图1和图2的(b)所示,第1外部电极21覆盖层叠体10的第1端面11的局部,并且,如图1和图2的(c)所示,配置为从第1端面11延伸而覆盖第1主面13的局部。如图2的(b)所示,第1外部电极21覆盖第1端面11中的、包含与第1主面13相交的棱线部的区域,但不覆盖包含与第2主面14相交的棱线部的区域。因此,在包含与第2主面14相交的棱线部的区域中,第1端面11暴露。另外,第1外部电极21不覆盖第2主面14。
此外,在图2的(b)中,第1外部电极21的覆盖层叠体10的第1端面11的部分的高度E2是恒定的,但只要覆盖层叠体10的第1端面11的局部,第1外部电极21的形状就没有特别地限定。例如,在层叠体10的第1端面11中,第1外部电极21也可以是从端部朝向中央部变高的山形状。另外,在图2的(c)中,第1外部电极21的覆盖层叠体10的第1主面13的部分的长度E1是恒定的,但只要覆盖层叠体10的第1主面13的局部,第1外部电极21的形状就没有特别地限定。例如,在层叠体10的第1主面13中,第1外部电极21也可以是从端部朝向中央部变长的山形状。
如图1和图2的(a)所示,第1外部电极21也可以配置为进一步从第1端面11和第1主面13延伸而覆盖第1侧面15的局部和第2侧面16的局部。在该情况下,如图2的(a)所示,覆盖第1侧面15和第2侧面16的部分的第1外部电极21优选都相对于与第1端面11相交的棱线部和与第1主面13相交的棱线部倾斜地形成。此外,第1外部电极21也可以不是配置为覆盖第1侧面15的局部和第2侧面16的局部。
第2外部电极22配置为覆盖层叠体10的第2端面12的局部、并且从第2端面12延伸而覆盖第1主面13的局部。与第1外部电极21相同,第2外部电极22覆盖第2端面12中的、包含与第1主面13相交的棱线部的区域,但不覆盖包含与第2主面14相交的棱线部的区域。因此,在包含与第2主面14相交的棱线部的区域中,第2端面12暴露。另外,第2外部电极22不覆盖第2主面14。
与第1外部电极21相同,只要覆盖层叠体10的第2端面12的局部,第2外部电极22的形状就没有特别地限定。例如,在层叠体10的第2端面12,第2外部电极22也可以为从端部朝向中央部变高的山形状。另外,只要覆盖层叠体10的第1主面13的局部,第2外部电极22的形状就没有特别地限定。例如,在层叠体10的第1主面13,第2外部电极22也可以为从端部朝向中央部变长的山形状。
与第1外部电极21相同,第2外部电极22也可以配置为进一步从第2端面12和第1主面13延伸而覆盖第1侧面15的局部和第2侧面16的局部。在该情况下,第2外部电极22的覆盖第1侧面15和第2侧面16的部分优选都相对于与第2端面12相交的棱线部和与第1主面13相交的棱线部倾斜地形成。此外,第2外部电极22也可以不是配置为覆盖第1侧面15的局部和第2侧面16的局部。
如上所述,由于配置有第1外部电极21和第2外部电极22,因此在将层叠型线圈部件1安装在基板上的情况下,层叠体10的第1主面13为安装面。
本实用新型的层叠型线圈部件的尺寸没有特别地限定,但优选为0603尺寸、0402尺寸或者1005尺寸。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠体的长度(图2的(a)中,双箭头L1所示的长度)优选为0.63mm以下且0.57mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠体的宽度(图2的(c)中双箭头W1所示的长度)优选为0.33mm以下,优选为0.27mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠体的高度(图2的(b)中双箭头T1所示的长度)优选为0.33mm以下,优选为0.27mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠型线圈部件的长度(图2的(a)中双箭头L2所示的长度)优选为0.63mm以下,优选为0.57mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠型线圈部件的宽度(图2的(c)中双箭头W2所示的长度)优选为0.33mm以下,优选为0.27mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠型线圈部件的高度(图2的(b)中双箭头T2所示的长度)优选为0.33mm以下,优选为0.27mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,第1外部电极的覆盖层叠体的第1主面的部分的长度(图2的(c)中双箭头E1所示的长度)优选为0.12mm以上且0.22mm以下。同样地,第2外部电极的覆盖层叠体的第1主面的部分的长度优选为0.12mm以上且0.22mm以下。
此外,在第1外部电极的覆盖层叠体的第1主面的部分的长度、以及第2外部电极的覆盖层叠体的第1主面的部分的长度不恒定的情况下,优选最长的部分的长度处于上述范围。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,的第1外部电极的覆盖层叠体的第1端面的部分高度(图2的(b)中双箭头E2所示的长度)优选为0.10mm以上且0.20mm以下。同样地,第2外部电极的覆盖层叠体的第2端面的部分的高度优选为0.10mm以上且0.20mm以下。在该情况下,能够减少因外部电极引起的寄生电容。
此外,在第1外部电极的覆盖层叠体的第1端面的部分的高度、以及第2外部电极的覆盖层叠体的第2端面的部分的高度不恒定的情况下,优选最高的部分的高度处于上述范围。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,层叠体的长度优选为0.38mm以上且0.42mm以下,层叠体的宽度优选为0.18mm以上且0.22mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的的情况下,层叠体的高度优选为0.18mm以上且0.22mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,层叠型线圈部件的长度优选为0.42mm以下,优选为0.38mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,层叠型线圈部件的宽度优选为0.22mm以下,优选为0.18mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,层叠型线圈部件的高度优选为0.22mm以下,优选为0.18mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,第1外部电极的覆盖层叠体的第1主面的部分的长度优选为0.08mm以上且0.15mm以下。同样地,第2外部电极的覆盖层叠体的第1主面的部分的长度优选为0.08mm以上且0.15mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,第1外部电极的覆盖层叠体的第1端面的部分的高度优选为0.06mm以上且0.13mm以下。同样地,第2外部电极的覆盖层叠体的第2端面的部分的高度优选为0.06mm以上且0.13mm以下。在该情况下,能够减少因外部电极引起的寄生电容。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,层叠体的长度优选为0.95mm以上且1.05mm以下,层叠体的宽度优选为0.45mm以上且0.55mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,层叠体的高度优选为0.45mm以上且0.55mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,层叠型线圈部件的长度优选为1.05mm以下,优选为0.95mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,层叠型线圈部件的宽度优选为0.55mm以下,优选为0.45mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,层叠型线圈部件的高度优选为0.55mm以下,优选为0.45mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,第1外部电极的覆盖层叠体的第1主面的部分的长度优选为0.20mm以上且0.38mm以下。同样地,第2外部电极的覆盖层叠体的第1主面的部分的长度优选为0.20mm以上且0.38mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,第1外部电极的覆盖层叠体的第1端面的部分的高度优选为0.15mm以上且0.33mm以下。同样地,第2外部电极的覆盖层叠体的第2端面的部分的高度优选为0.15mm以上且0.33mm以下。在该情况下,能够减少因外部电极引起的寄生电容。
在本实用新型的层叠型线圈部件中,线圈导体间的绝缘层由包含磁性材料和非磁性材料中至少一者的材料构成。
而且,从层叠体的第1端面朝向第2端面,绝缘层所包含的非磁性材料的含有率发生变化。
图3是示意性地示出层叠型线圈部件的内部构造的剖视图。
图3示意性地示出绝缘层、线圈导体和连结导体以及层叠体的层叠方向,没有严格地表示实际的形状和连接方式等。例如,线圈导体经由过孔导体而连接。
如图3所示,在层叠型线圈部件1中,层叠多个绝缘层31,成为在内部内置线圈的层叠体10。
线圈是通过将与绝缘层31一起层叠的多个线圈导体32电连接而形成的。层叠体10的层叠方向和线圈的轴向(图3中示出线圈轴线a)平行于作为安装面的第1主面13。
在图3所示的层叠型线圈部件中,第1外部电极21和与它对置的线圈导体通过第1连结导体41而呈直线状连接,第2外部电极22和与它对置的线圈导体通过第2连结导体42而呈直线状连接。第1连结导体41和第2连结导体42分别与线圈导体的最接近作为安装面的第1主面13的部分连接。
第1连结导体41和第2连结导体42都是在从层叠方向俯视时与线圈导体重叠,并且,位于比线圈导体的中心轴线靠作为安装面的第1主面13侧的位置。
第1连结导体41和第2连结导体42都与线圈导体的最接近安装面的部分连接,因此能够减小外部电极的大小而提高高频特性。
如图3所示,在层叠型线圈部件1中,层叠多个绝缘层。作为绝缘层,设置有线圈导体32间的绝缘层31、第1连结导体41间的绝缘层35a、第2连结导体42间的绝缘层35b。
在图3中,通过改变阴影线的灰度,表示在线圈导体间的绝缘层31中,从层叠体10的第1端面11朝向第2端面12,绝缘层31中包含的非磁性材料的含有率发生变化。
阴影线越接近黑色则是指非磁性材料的含有率越高,因此在图3中示出在层叠体10的中央附近,绝缘层31中包含的非磁性材料的含有率最高的情况。
从层叠体10的第1端面11朝向第2端面12,绝缘层31中包含的非磁性材料的含有率发生变化,并不是指从层叠体10的第1端面11朝向第2端面12,非磁性材料的含有率单调增加或者单调减少。
构成层叠体10的绝缘层31中包含的非磁性材料的含有率在各绝缘层31中不是相同的,是指每个绝缘层31中包含的非磁性材料的含有率不同。绝缘层31中包含的非磁性材料的含有率因每个绝缘层31而各异,由此透磁率和介电常数因每个绝缘层31而不同,因此螺旋状线圈所产生的电感和寄生电容在螺旋状线圈的轴向上分阶段或连续性地变化,能够得到共振频率分散且宽频带的层叠型线圈部件。
在本实用新型的层叠型线圈部件中,不需要为了使绝缘层的透磁率和介电常数发生变化而使绝缘层的空穴率发生变化,因此防止层叠型线圈部件的强度降低。
作为绝缘层中包含的磁性材料,列举铁氧体材料。
作为铁氧体材料,优选为Ni-Zn-Cu系铁氧体材料。
另外,在铁氧体材料中,将Fe换算成Fe2O3而包含40mol%以上且49.5mol%以下,将Zn换算成ZnO而包含2mol%以上且35mol%以下,将Cu换算成CuO而包含6mol%以上且13mol%以下,将Ni换算成NiO而包含10mol%以上且45mol%以下。
也可以在铁氧体材料中包含不可避杂质。
作为绝缘层中包含的非磁性材料,列举含有Si和Zn的氧化物材料(以下也称为第1非磁性材料)。
作为这样的材料,列举用一般式aZnO·SiO2表示的材料、即a的值、即Zn比Si的含量(Zn/Si)为1.8以上且2.2以下的材料。这也是被称为威尔(willemite)的材料。
另外,该材料优选还包含Cu,具体而言,也可以是Zn的一部分被Cu等不同种类金属置换而成的材料。
关于这样的材料,能够以成为规定的摩尔比的方式配合氧化物原料(ZnO、SiO2、CuO等),而以湿式进行混合粉碎之后,在1000℃以上且1200℃以下煅烧而制成。
另外,作为绝缘层中包含的其他的非磁性材料,包含在含有Si、K、B的玻璃材料中添加了填料而成的材料,填料列举包含从由石英和氧化铝构成的组中选择的至少1种材料(以下,也称为第2非磁性材料)。
玻璃材料优选为将Si换算成SiO2而包含70重量%以上且85重量%以下、将B换算成B2O3而包含10重量%以上且25重量%以下、将K换算成K2O而包含0.5重量%以上且5重量%以下、将Al换算成Al2O3而包含0重量%以上且5重量%以下这种材料。
这样的材料能够将玻璃和填料混合而制成。
例如,相对于玻璃100重量份,使作为填料的石英为40重量份以上且60重量份以下,使氧化铝为0重量份以上且10重量份以下,能够通过按照如上的范围来混合而制成。
作为铁氧体材料和非磁性材料的组合,可以将铁氧体材料和第1非磁性材料组合,也可以将铁氧体材料和第2非磁性材料组合。另外,也可以将铁氧体材料和第1非磁性材料及第2非磁性材料组合。优选为铁氧体材料和第1非磁性材料的组合。
绝缘层中包含的非磁性材料的比例为0体积%以上且100体积%以下。
构成层叠体的绝缘层中包含的非磁性材料的比例可以按照每个绝缘层而不同,但在非磁性材料的比例最多的绝缘层中,绝缘层中包含的非磁性材料的比例优选为70体积%以上且80体积%以下。
另外,在非磁性材料的比例最少的绝缘层中,绝缘层中包含的非磁性材料的比例优选为20体积%以上且30体积%以下。
通过绝缘层中包含的非磁性材料的比例发生变化,而绝缘层的介电常数发生变化。作为绝缘层的相对介电常数,优选为4.0以上且15.0以下。
另外,优选连结导体间的绝缘层(第1连结导体间的绝缘层和第2连结导体间的绝缘层)的介电常数比线圈导体间的绝缘层的介电常数低。
这意味着,图3的第1连结导体41间的绝缘层35a的介电常数和第2连结导体42间的绝缘层35b的介电常数低于线圈导体32间的绝缘层31中的介电常数最低的绝缘层的介电常数。
若连结导体间的绝缘层的介电常数较低,则在外部电极与连结导体之间产生的静电电容变小,因此优选。
图4是示意性地示出构成图3所示的层叠型线圈部件的层叠体的一例的分解立体图,图5是示意性地示出构成图3所示的层叠型线圈部件的层叠体的一例的分解俯视图。
如图4和图5所示,作为线圈导体间的绝缘层31,层叠体10具有绝缘层31a、31b、31c、31d、其间的未图示的绝缘层以及绝缘层31w、31x、31y、31z。另外,作为连结导体间的绝缘层35a,具有绝缘层35a1、35a2、35a3、35a4,作为连结导体间的绝缘层35b,具有绝缘层35b1、35b2、35b3、35b4。
层叠体10是通过在长度方向(x方向)上层叠各绝缘层而构成的。
此外,将构成层叠体的多个绝缘层层叠的方向称为层叠方向。
在绝缘层31a、31b、31c、31d分别设置有线圈导体32a、32b、32c、32d、以及过孔导体33a、33b、33c、33d。在绝缘层31w、31x、31y、31z分别设置有线圈导体32w、32x、32y、32z以及过孔导体33w、33x、33y、33z。
在绝缘层35a1、35a2、35a3、35a4分别设置有过孔导体33g。过孔导体33g相连而成为第1连结导体41。
在绝缘层35b1、5b2、35b3、35b4分别设置有过孔导体33h。过孔导体33h相连而成为第2连结导体42。
线圈导体32a、32b、32c、32d分别设置在绝缘层31a、31b、31c、31d的主面上,与绝缘层31a、31b、31c、31d一起层叠。在图4和图5中,各线圈导体具有3/4匝形状,将线圈导体32a、32b、32c、32d作为一个单位(3匝)而重复层叠。
绝缘层31a、31b、31c、31d是绝缘层中包含的非磁性材料的含有率不同的绝缘层。通过使阴影线的灰度发生变化,而表示绝缘层31a、31b、31c、31d中包含的非磁性材料的含有率发生变化。
过孔导体33a、33b、33c、33d分别被设置为在厚度方向(在图4中为x方向)上贯通绝缘层31a、31b、31c、31d。通常,在绝缘层的主面上设置有与过孔导体连接的焊盘。优选焊盘的尺寸比线圈导体的线宽度稍大。
像以上那样构成的绝缘层31a、31b、31c、31d像图4所示那样在x方向上层叠。由此,线圈导体32a、32b、32c、32d经由过孔导体33a、33b、33c、33d而电连接。其结果为,在层叠体10内,形成具有沿x方向延伸的线圈轴线的螺线管状的线圈。
另外,绝缘层31w、31x、31y、31z也同样是绝缘层中包含的非磁性材料的含有率不同的绝缘层。
在绝缘层31w、31x、31y、31z也设置有相同的线圈导体32w、32x、32y、32z以及过孔导体33w、33x、33y、33z。因此,通过绝缘层31w、31x、31y、31z像图4所示那样在x方向上层叠,从而线圈导体32w、32x、32y、32z经由过孔导体33w、33x、33y、33z而电连接。其结果为,在层叠体10内,形成具有沿x方向延伸的线圈轴线的螺线管状的线圈。
绝缘层31a、31b、31c、31d与绝缘层31w、31x、31y、31z之间的线圈导体间的绝缘层也是,绝缘层中包含的非磁性材料的含有率不同。另外,线圈导体和过孔导体能够为相同的结构。
第1连结导体41和第2连结导体42在层叠体10的两端面暴露。
第1连结导体41在层叠体10内,将第1外部电极21和与它对置的线圈导体32a之间连接。另外,第2连结导体42将第2外部电极22和与它对置的线圈导体32z之间连接。
线圈导体的重复形状没有特别地限定,可以为圆形,也可以为多边形。
在线圈导体的重复形状为多边形的情况下,将多边形的面积等效圆的直径作为线圈直径,将通过多边形的重心且与长度方向平行的轴线作为线圈轴线。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,线圈导体的内径优选为50μm以上且100μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,线圈导体的内径优选为30μm以上且70μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,线圈导体的内径优选为80μm以上且170μm以下。
从层叠方向俯视时的线圈导体的线宽度没有特别地限定,但优选相对于层叠体的宽度为10%以上且30%以下。一方面,若线圈导体的线宽度小于层叠体的宽度的10%,则有时直流电阻Rdc变大。另一方面,若线圈导体的线宽度超过层叠体的宽度的30%,则存在线圈的静电电容变大,高频特性恶化的情况。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,线圈导体的线宽度优选为30μm以上且90μm以下,更优选为30μm以上且70μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,线圈导体的线宽度优选为20μm以上且60μm以下,更优选为20μm以上且50μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,线圈导体的线宽度优选为50μm以上且150μm以下,更优选为50μm以上且120μm以下。
从层叠方向俯视时的线圈导体的内径优选相对于层叠体的宽度为15%以上且40%以下。
本实用新型的层叠型线圈部件的层叠方向上的线圈导体间的距离优选为3μm以上且7μm以下。通过将层叠方向上的线圈导体间的距离设为3μm以上且7μm以下,能够增多线圈的匝数,因此能够增大阻抗。另外,后述的高频带下的透射系数S21也能够增大。
优选在构成层叠型线圈部件的层叠体的内部具备第1连结导体和第2连结导体。
第1连结导体和第2连结导体的形状没有特别地限定,但优选呈直线状将外部电极与线圈导体之间连接。
通过将从线圈导体到外部电极呈直线状连接,能够使引出部简便,并且能够提高高频特性。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,第1连结导体和第2连结导体的长度优选为15μm以上且45μm以下,更优选为15μm以上且30μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,第1连结导体和第2连结导体的长度优选为10μm以上且30μm以下,更优选为10μm以上且25μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,第1连结导体和第2连结导体的长度优选为25μm以上且75μm以下,更优选为25μm以上且50μm以下。
优选第1连结导体和第2连结导体,都是在从层叠方向俯视时与线圈导体重叠,并且位于比线圈的中心轴线靠安装面侧的位置。此外,线圈的中心轴线是指通过由线圈导体形成的重复形状的中心且与长度方向平行的轴线。
此外,在从层叠方向俯视时,如果构成连结导体的过孔导体相互重叠,则构成连结导体的过孔导体彼此也可以不是严格地呈直线状排列。
第1连结导体的宽度和第2连结导体的宽度优选为层叠体的宽度的8%以上且20%以下。
此外,连结导体的宽度是指连结导体中的最窄的部分的宽度。即,在连结导体包含焊盘的情况下,也使除去焊盘的形状为连结导体的形状。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,连结导体的宽度优选为30μm以上且60μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,连结导体的宽度优选为20μm以上且40μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,连结导体的宽度优选为40μm以上且100μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件中,第1连结导体和第2连结导体的长度,都是优选为层叠体的长度的2.5%以上且7.5%以下,更优选为2.5%以上且5.0%以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件中,也可以存在2个以上第1连结导体和第2连结导体。
存在2个以上的连结导体情况,是指外部电极的覆盖端面的部分和与该部分对置的线圈导体由连结导体在2个以上部位连接的状态。
本实用新型的层叠型线圈部件在高频带(特别是30GHz以上且80GHz以下)下的高频特性上优异。具体而言,40GHz下的透射系数S21优选为-1dB以上且0dB以下,50GHz下的透射系数S21优选为-2dB以上且0dB以下。透射系数S21是根据透射信号比输入信号的电力之比而求出的。透射系数S21基本上是无量纲量,但通常采取常用对数而以dB单位表示。
在满足上述条件的情况下,例如能够在光通信电路内的偏置器(Bias-Tee)电路等中良好地使用。
以下,对本实用新型的层叠型线圈部件的制造方法的一例进行说明。
首先,制成作为绝缘层的陶瓷生片。例如,在磁性材料和非磁性材料中加入聚乙烯醇缩丁醛系树脂等有机粘合剂、乙醇、甲苯等有机溶剂和分散剂等而进行混炼,成为浆状。然后,通过刮刀法等方法,而得到厚度12μm左右的陶瓷生片。
关于作为磁性材料的铁氧体材料,例如能够使用如下的Ni-Zn-Cu系铁氧体材料(氧化物混合粉末):即,将铁、镍、锌和铜的氧化物原料混合而在800℃下煅烧1小时之后,通过球磨机而粉碎、干燥,由此平均粒径为约2μm的Ni-Zn-Cu系铁氧体材料。
另外,在铁氧体材料中,优选将Fe换算成Fe2O3而包含40mol%以上且49.5mol%以下,将Zn换算成ZnO而包含2mol%以上且35mol%以下,将Cu换算成CuO而包含6mol%以上且13mol%以下,将Ni换算成NiO而包含10mol%以上且45mol%以下。
作为非磁性材料,能够使用含有Si和Zn的氧化物材料(上述的第1非磁性材料)。
关于这样的材料,能够是以成为规定的摩尔比的方式配合氧化物原料(ZnO、SiO2、CuO等),而以湿式进行混合粉碎之后,在1000℃以上且1200℃以下煅烧而制成的。
另外,作为非磁性材料,含有在包含Si、K、B的玻璃材料中添加了填料的材料,填料能够使用包含从由石英和氧化铝构成的组中选择的至少1者的材料(上述的第2非磁性材料)。
玻璃材料优选为将Si换算成SiO2而包含70重量%以上且85重量%以下、将B换算成B2O3而包含10重量%以上且25重量%以下、将K换算成K2O而包含0.5重量%以上且5重量%以下、将Al换算成Al2O3而包含0重量%以上且5重量%以下的材料。
这样的材料能够将玻璃和填料混合而制成。
例如,相对于玻璃100重量份,使作为填料的石英为40重量份以上且60重量份以下,使氧化铝为0重量份以上且10重量份以下,能够通过按照如上的范围来混合而制成。
变更磁性材料与非磁性材料的混合比例,而制成非磁性材料的含有率不同的多种陶瓷生片。
陶瓷生片的种类优选为5种以上。
而且,考虑层叠顺序而对陶瓷生片进行分类。
对制成的陶瓷生片实施规定的激光加工,而形成直径20μm以上且30μm以下左右的通孔。在具有通孔的特定的薄片上使用Ag膏而填充到通孔中,并且对具有11μm左右的厚度的规定的线圈卷绕用的导体图案(线圈导体)进行丝网印刷,并进行干燥,由此得到线圈片。
以规定的顺序层叠线圈片,使得在单片化后在层叠体的内部形成在与安装面平行的方向上具有卷绕轴线的线圈。并且,将形成有作为连结导体的过孔导体的通孔片上下层叠。
线圈片的层叠顺序优选确定为,从层叠体的第1端面朝向第2端面,绝缘层中包含的非磁性材料的含有率发生变化。
另外,作为通孔片,优选使用由介电常数比线圈片低的材料构成的薄片。
在将层叠体热压接而得到压合体之后,切断成规定的芯片尺寸,得到单片化的芯片。针对单片化的芯片,也可以进行旋转滚筒,对角部和棱线部施加规定的圆角。
通过在规定的温度、时间下实施脱粘合剂和烧制,而得到在内部内置线圈的烧制体(层叠体)。
通过使芯片倾斜地浸渍在将Ag膏拉伸成规定的厚度而得到的层中,进行烧结,而在层叠体的4个面(主面、端面和两侧面)形成外部电极的基底电极。
在上述的方法中,与分2次在层叠体的主面和端面形成基底电极的情况相比,能够1次性形成基底电极。
针对基底电极,通过电镀而依次形成规定的厚度的Ni皮膜和Sn皮膜,而形成外部电极。根据以上,能够制成本实用新型的层叠型线圈部件。
Claims (3)
1.一种层叠型线圈部件,其特征在于,具备:
层叠体,其具有在长度方向上相对的第1端面和第2端面、在与所述长度方向正交的高度方向上相对的第1主面和第2主面、以及在与所述长度方向和所述高度方向正交的宽度方向上相对的第1侧面和第2侧面,该层叠体在内部内置多个线圈导体电连接而形成的线圈,该层叠体是从所述第1端面朝向所述第2端面层叠分别位于所述线圈的相邻的线圈导体之间非磁性材料的含有率不同的多个绝缘层而成的;以及
第1外部电极和第2外部电极,其与所述线圈电连接,
所述第1外部电极配置为,覆盖所述第1端面的局部,并且从所述第1端面延伸而覆盖所述第1主面的局部,
所述第2外部电极配置为,覆盖所述第2端面的局部,并且从所述第2端面延伸而覆盖所述第1主面的局部,
所述第1主面为安装面,
所述层叠体的层叠方向和所述线圈的轴向平行于所述安装面。
2.根据权利要求1所述的层叠型线圈部件,其中,
该层叠型线圈部件还在所述层叠体的内部具备第1连结导体和第2连结导体,
所述第1连结导体呈直线状将所述第1外部电极的覆盖所述第1端面的部分和与该部分对置的所述线圈导体之间连接,
所述第2连结导体呈直线状将所述第2外部电极的覆盖所述第2端面的部分和与该部分对置的所述线圈导体之间连接。
3.根据权利要求2所述的层叠型线圈部件,其中,
所述第1连结导体和所述第2连结导体,都是在从所述层叠方向俯视时与所述线圈导体重叠,并且位于比所述线圈的中心轴靠所述安装面侧的位置。
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