JP2012238840A - 積層インダクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の磁性材料層からなる積層体と、積層体の内部にスパイラル状に形成されたコイル導体とを備え、コイル導体は磁性材料層に形成された導体パターンと磁性材料層を貫通し複数の導体パターンを電気的に接続するビアホール導体とを有し、磁性材料層は、Fe−Si−M系軟磁性合金からなる複数の金属粒子と、金属粒子の表面に形成された軟磁性合金の酸化物からなる酸化被膜とを備え、隣接する金属粒子表面に形成された酸化被膜を介しての結合部および酸化被膜が存在しない部分における金属粒子どうしの結合部を有し、金属粒子の集積により生じた空隙の少なくとも一部には樹脂材料が充填されている磁性材料からなる層である、積層インダクタ。
【選択図】図1
Description
本発明の積層インダクタは、複数の磁性材料層からなる積層体と、積層体の内部にスパイラル状に形成されたコイル導体とを備える。コイル導体は磁性材料層に形成された導体パターンと磁性材料層を貫通し複数の導体パターンを電気的に接続するビアホール導体とを有する。ここで、磁性材料層を構成する磁性材料は、Fe−Si−M系軟磁性合金(但し、MはFeより酸化し易い金属元素である。)からなる複数の金属粒子と、金属粒子の表面に形成された酸化被膜とを備える。この酸化被膜は軟磁性合金自身の酸化物からなる。磁性材料は、隣接する金属粒子表面に形成された酸化被膜を介しての結合部および酸化被膜が存在しない部分における金属粒子どうしの結合部を有する。そして、前記金属粒子の集積により生じた空隙の少なくとも一部には樹脂材料が充填されている。
本発明によれば、磁性材料層は所定の粒子が成形されてなる磁性材料からなる。
[実施例1〜6]
アトマイズ法で製造されたCr4.5wt%、Si3.5wt%、残部Feの組成をもち、平均粒径d50が6μmである市販の合金粉末を原料粒子として用いた。この合金粉末の集合体表面をXPSで分析し、上述のFeMetal/(FeMetal+FeOxide)を算出したところ、0.25であった。
図2は、積層インダクタの外観斜視図である。図3は、図2のS11−S11線に沿う拡大断面図である。図4は、図2に示した部品本体の分解図である。この実施例で製造した積層インダクタ210は、図2において、長さLが約3.2mmで、幅Wが約1.6mmで、高さHが約0.8mmで、全体が直方体形状を成している。この積層インダクタ210は、直方体形状の部品本体211と、該部品本体211の長さ方向の両端部に設けられた1対の外部端子214及び215とを有している。部品本体211は、図3に示したように、直方体形状の磁性体部212と、該磁性体部212によって覆われた螺旋状のコイル部213とを有しており、該コイル部213の一端は外部端子214に接続し他端は外部端子215に接続している。磁性体部212は、図4に示したように、計20層の磁性体層ML1〜ML6が一体化した構造を有し、長さが約3.2mmで、幅が約1.6mmで、高さが約0.8mmである。各磁性体層ML1〜ML6の長さは約3.2mmで、幅は約1.6mmで、厚さは約40μmである。コイル部213は、計5個のコイルセグメントCS1〜CS5と、該コイルセグメントCS1〜CS5を接続する計4個の中継セグメントIS1〜IS4とが、螺旋状に一体化した構造を有し、その巻き数は約3.5である。このコイル部213は、d50が5μmのAg粒子を原料とする。
樹脂材料の充填を行わなかったことを除いて、実施例と同様に積層インダクタを製造した。図6は比較例の磁性材料層の模式断面図である。図6に表される磁性材料2では、金属粒子11および酸化被膜12の非存在領域には樹脂材料が充填されず、空隙30になっている。
各実施例、比較例の積層インダクタについて、L=1.0uH、Q(1MHz)=30、Rdc=0.1Ωにおいて、以下の信頼性試験に供した。(n=100)
(1)高温負荷試験:85℃、0.8A印加、1000時間
(2)加速負荷試験:85℃、1.2A印加、300時間
(3)耐湿負荷試験:60℃、湿度95%、0.8A印加、300時間
各試験終了後、LもしくはQが初期値の70%以下に低下したものを不良とした。表1に製造条件と不良発生率とをまとめる。
Claims (3)
- 複数の磁性材料層からなる積層体と、前記積層体の内部にスパイラル状に形成されたコイル導体とを備え、前記コイル導体は磁性材料層に形成された導体パターンと磁性材料層を貫通し複数の導体パターンを電気的に接続するビアホール導体とを有し、
前記磁性材料層は、Fe−Si−M系軟磁性合金(但し、MはFeより酸化し易い金属元素である。)からなる複数の金属粒子と、前記金属粒子の表面に形成された前記軟磁性合金の酸化物からなる酸化被膜とを備え、隣接する金属粒子表面に形成された酸化被膜を介しての結合部および酸化被膜が存在しない部分における金属粒子どうしの結合部を有し、前記金属粒子の集積により生じた空隙の少なくとも一部には樹脂材料が充填されている磁性材料からなる層である、
積層インダクタ。 - 前記磁性材料層の断面図において観察される、前記金属粒子及び酸化被膜の非存在領域の15%以上の面積の領域に樹脂材料が充填されている、請求項1記載の積層インダクタ。
- 前記樹脂材料が、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、シリケート系樹脂、ウレタン系樹脂、イミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂およびポリエチレン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種からなる請求項1又は2記載の積層インダクタ。
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