TW202109559A - 電感器 - Google Patents
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Abstract
本發明之電感器1具備:第1配線2及第2配線3,其等相互隔開間隔地相鄰;第1磁性層4,其具有於面方向連續之第1面11、相對於第1面11於厚度方向上隔開間隔且於面方向連續之第2面12、及於第1面11與第2面12之間與第1配線之外周面17及第2配線之外周面17接觸之內周面10;第2磁性層5,其配置於第1面11上;以及第3磁性層6,其配置於第2面12上。第2磁性層5具有與第1面11於厚度方向上隔開間隔地對向配置之第3面13。第2磁性層5及第3磁性層6各者之相對磁導率高於第1磁性層4之相對磁導率。電感器1進而具備抑制部7,該抑制部7構成為沿厚度方向投影時位於第1配線2與第2配線3之間,抑制第1配線2與第2配線3之磁耦合。抑制部7包含位於第1面11與第3面13之間之狹縫21。
Description
本發明係關於一種電感器。
已知電感器搭載於電子機器等,且被用作電壓變換構件等被動元件。
例如,提出有一種電感器,其具備由磁性體材料構成之本體部、及埋設於該本體部之內部且由銅構成之內部導體(例如,參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平10-144526號公報
[發明所欲解決之問題]
近年來,隨著電子機器之小型化/高性能化,對於電感器亦要求同樣之特性,為了於小型化之同時提高電感,要求具備緊密之內部導體之電感器。但是,若電感器具備緊密之內部導體,則會產生因磁性體材料而導致相鄰之內部導體彼此發生磁耦合(串擾)之不良情況。
另一方面,若擴大相鄰之內部導體之間隔,則可以抑制上述串擾,但存在電感下降之不良情況。
另一方面,電感器亦要求優異之直流疊加特性。
本發明提供一種電感器,其直流疊加特性優異,且可以抑制電感之下降,並且可以抑制相鄰之配線之間之串擾。
[解決問題之技術手段]
本發明(1)包含一種電感器,其具備:第1配線及第2配線,其等相互隔開間隔地相鄰;第1磁性層,其具有於面方向連續之第1面、相對於上述第1面於厚度方向上隔開間隔且於上述面方向連續之第2面、及位於上述第1面與上述第2面之間且與上述第1配線之外周面及上述第2配線之外周面接觸之內周面;第2磁性層,其配置於上述第1面;以及第3磁性層,其配置於上述第2面;且上述第2磁性層具有與上述第1面於厚度方向上隔開間隔地對向配置之第3面,上述第2磁性層及上述第3磁性層各者之相對磁導率高於上述第1磁性層之相對磁導率;上述電感器進而具備抑制部,該抑制部構成為沿上述厚度方向投影時位於上述第1配線與上述第2配線之間,抑制上述第1配線與上述第2配線之磁耦合;上述抑制部包含位於上述第1面與上述第3面之間之第1抑制部。
於該電感器中,第2磁性層及第3磁性層各者之相對磁導率高於第1磁性層之相對磁導率,抑制部包含位於第1面與第3面之間之第1抑制部。因此,直流疊加特性優異,且可以抑制電感之下降,並且可以抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(2)包含(1)所記載之電感器,其中上述第1抑制部面向上述第1面。
該電感器中,由於第1抑制部面向第1面,故而可以有效地抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(3)包含(1)或(2)所記載之電感器,其中上述第1抑制部從上述第3面露出。
該電感器中,由於第1抑制部從第3面露出,故而可以簡易地形成第1抑制部。
本發明(4)包含(1)至(3)中任一項所記載之電感器,其中上述厚度方向上之上述第1抑制部之長度,較上述第1配線與上述第2配線相鄰之相鄰方向上之上述第1抑制部之長度長。
該電感器中,可以儘可能抑制電感之下降,並且可以有效地抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(5)包含(1)至(4)中任一項所記載之電感器,其中上述第1抑制部係形成於上述第2磁性層之狹縫。
該電感器中,由於第1抑制部為狹縫,故而構成簡易,並且由於狹縫中存在相對磁導率最低之空氣,故而可以確實地抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(6)包含(1)至(4)中任一項所記載之電感器,其中上述第1抑制部係填充於形成在上述第2磁性層之空隙中之第1填充部,上述第1填充部之相對磁導率低於上述第1磁性層之相對磁導率。
該電感器中,由於第1抑制部為相對磁導率較第1磁性層低之第1填充部,故而藉由該第1填充部,可以確實地抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(7)包含(1)至(6)中任一項所記載之電感器,其進而具備配置於上述第2磁性層之上述第3面之加工穩定層。
該電感器由於具備加工穩定層,故而第2磁性層之加工穩定性優異。
本發明(8)包含(1)至(7)中任一項所記載之電感器,其中上述第3磁性層具有與上述第2面於上述厚度方向上隔開間隔地對向配置之第4面,上述抑制部進而包含位於上述第2面與上述第4面之間之第2抑制部。
該電感器中,由於抑制部進而包含位於第2面與第4面之間之第2抑制部,故而可以抑制電感之下降,並且可以進一步抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(9)包含(8)所記載之電感器,其中上述第2抑制部面向上述第2面。
該電感器中,由於第2抑制部面向第2面,故而可以有效地抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(10)包含(8)或(9)所記載之電感器,其中上述第2抑制部從上述第4面露出。
該電感器中,由於第2抑制部從第4面露出,故而可以簡易地形成第2抑制部。
本發明(11)包含(8)至(10)中任一項所記載之電感器,其中上述厚度方向上之上述第2抑制部之長度較上述第1配線與上述第2配線相鄰之相鄰方向上之上述第2抑制部之長度長。
該電感器中,可以儘可能抑制電感之下降,並且可以有效地抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(12)包含(8)至(11)中任一項所記載之電感器,其中上述第2抑制部係形成於上述第3磁性層中之第2狹縫。
該電感器中,由於第2抑制部為第2狹縫,故而構成簡易,並且由於第2狹縫中存在相對磁導率最低之空氣,故而可以確實地抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(13)包含(8)至(11)中任一項所記載之電感器,其中上述第2抑制部係填充於形成在上述第3磁性層之空隙中之第2填充部,上述第2填充部之相對磁導率低於上述第1磁性層之相對磁導率。
該電感器中,由於第2抑制部係相對磁導率較第1磁性層低之第2填充部,故而藉由該第2填充部,可以確實地抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
本發明(14)包含(8)至(13)中任一項所記載之電感器,其進而具備配置於上述第3磁性層之上述第4面之第2加工穩定層。
該電感器由於具備第2加工穩定層,故而第3磁性層之表面加工性優異。
[發明之效果]
本發明之電感器之直流疊加特性優異,且可以抑制電感之下降,並且可以抑制第1配線與第2配線之間之串擾。
參照圖1~圖2C對本發明之電感器之一實施形態進行說明。再者,於圖2A~圖2C中,為了明確地表示第1配線2~第2配線3、第1磁性薄片25~第3磁性薄片27及第1磁性層4~第3磁性層6(均於下文中敍述)之相對配置,省略導線8及絕緣膜9(於下文中敍述),而僅描繪第1配線2及第2配線3(於下文中敍述)。
如圖1所示,電感器1具有於面方向上延伸之片狀。電感器1具備第1配線2、第2配線3、第1磁性層4、第2磁性層5、第3磁性層6及抑制部7。
第1配線2與第2配線3相互隔開間隔地相鄰。第1配線2與第2配線3並行。第1配線2及第2配線3各者當以與傳輸電流之方向(圖1中之紙厚方向)(長度方向)正交之剖面(正剖面)切斷時,具有大致圓形狀。第1配線2及第2配線3各者具備導線8及被覆導線8之絕緣膜9。
導線8為導體線。導線8具有與第1配線2及第2配線3各者共用中心軸線之剖視大致圓形狀。作為導線8之材料,例如可列舉銅、銀、金、鋁、鎳、其等之合金等金屬導體,可較佳地列舉銅。導線8可以為單層構造,亦可為於芯體導體(例如銅)之表面進行鍍覆(例如鎳)等所得之複層構造。導線8之直徑例如為50 μm以上5000 μm以下。
絕緣膜9保護導線8不受化學品及水損害,且防止導線8與第1磁性層4之短路。絕緣膜9被覆導線8之整個外周面(圓周面)。絕緣膜9具有與第1配線2及第2配線3各者共用中心軸線(中心)之剖視大致圓環形狀。絕緣膜9形成第1配線2及第2配線3各者之外周面17。作為絕緣膜9之材料,例如可列舉聚乙烯醇縮甲醛、聚酯、聚酯醯亞胺、聚醯胺(包括尼龍)、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚胺基甲酸酯等絕緣性樹脂。其等可以單獨使用1種,亦可併用2種以上。絕緣膜9可以由單層構成,亦可由複數層構成。絕緣膜9之厚度例如為1 μm以上100 μm以下。導線8之半徑相對於絕緣膜9之厚度之比例如為2以上500以下。
第1配線2及第2配線3各者之直徑L1(最大長度之平均值)例如為25 μm以上且2000 μm以下。
相鄰之第1配線2與第2配線3之間隔L之下限例如為10,較佳為50,且上限例如為5,000,較佳為3,000。第1配線2及第2配線3各者之直徑L1相對於相鄰之第1配線2與第2配線3之間隔L之比(L1/L)之上限例如為200,較佳為50,更佳為30,進而較佳為20,且下限例如為0.01。若比(L1/L)為上述上限以下,則可以抑制電感之下降。
第1磁性層4、第2磁性層5及第3磁性層6協同作用,提高電感器1之電感,並且提高電感器1之直流疊加特性。
第1磁性層4具有於第1配線2及第2配線3延伸之長度方向、以及第1配線2及第2配線3相鄰之相鄰方向此兩個方向(面方向)上延伸之片狀。第1磁性層4具有第1面11、第2面12及內周面10。
第1面11於第1磁性層4之面方向上連續。第1面11具有與第1配線2及第2配線3對應之形狀(例如波形狀)。第1面11位於較第1配線2及第2配線3靠厚度方向一側。
詳細而言,第1面11於具有上述波形狀之情形時,具有凸部31及凹部32。凸部31沿著第1配線2及第2配線3各者之外周面17。
凹部32位於2個凸部31之間,朝向厚度方向另一側凹陷。凹部32沿相鄰方向投影時不與第1配線2及第2配線3重疊,且位於較其等靠厚度方向一側。
第2面12相對於第1面11於厚度方向上向另一側隔開間隔。第2面於第1磁性層4之面方向上連續。第2面12具有與第1配線2及第2配線3對應之形狀(例如波形狀)。第2面12位於較第1配線2及第2配線3靠厚度方向另一側。
詳細而言,第2面12於具有上述波形狀之情形時,具有第2凸部33及第2凹部34。第2凸部33沿著第1配線2及第2配線3各者之外周面17。
第2凹部34位於2個第2凸部33之間,朝向厚度方向一側凹陷。第2凹部34沿相鄰方向投影時不與第1配線2及第2配線3重疊,且位於較其等靠厚度方向另一側。
內周面10位於第1面11與第2面12之間。內周面10形成於第1磁性層4之厚度方向中途。內周面10與第1配線2及第2配線3各者之外周面17接觸,被覆其等。
關於第1磁性層4之相對磁導率及材料等,將於下文中詳細敍述。
第2磁性層5配置於第1磁性層4之第1面11上。第2磁性層5具有於面方向上延伸之片狀。第2磁性層5具有第3面13及第5面15。
第3面13與第1面11隔開間隔地對向配置於厚度方向一側。第3面13形成電感器1之厚度方向一面。第3面13為平坦狀,或者雖未圖示,但亦可具有沿著第1面11之波形狀。
第5面15相對於第3面13隔開間隔地對向配置於厚度方向另一側。第5面15與第1面11接觸。
關於第2磁性層5之相對磁導率及材料等,將於下文中詳細敍述。
第3磁性層6配置於第1磁性層4之第2面12上。第3磁性層6具有於面方向上延伸之片狀。第3磁性層6具有第4面14及第6面16。
第4面14與第2面12隔開間隔地對向配置於厚度方向另一側。第4面14形成電感器1之厚度方向另一面。第4面14為平坦狀,或者雖未圖示,但亦可具有沿著第2面12之波形狀。
第2磁性層5及第3磁性層6各者之相對磁導率高於第1磁性層4之相對磁導率。第2磁性層5及第3磁性層6各者之相對磁導率高於第1磁性層4之相對磁導率,因此電感器1之直流疊加特性優異,且可以維持較高之電感值。
第1磁性層4、第2磁性層5及第3磁性層6之相對磁導率均於頻率10 MHz下進行測定。又,可以預先測定作為第1磁性層4、第2磁性層5及第3磁性層6之前驅物之第1磁性薄片25、第2磁性薄片26及第3磁性薄片27之相對磁導率,並視為其等與第1磁性層4、第2磁性層5及第3磁性層6之相對磁導率實質上為相同之值。
具體而言,第2磁性層5之相對磁導率相對於第1磁性層4之相對磁導率之比R1之下限例如為1.1,較佳為1.5,更佳為2,進而較佳為5,尤佳為10,最佳為15,且上限例如為10,000。第3磁性層6之相對磁導率相對於第1磁性層4之相對磁導率之比R2與上述R1相同。若比R1及/或比R2為上述下限以上,則直流疊加特性更優異。
第1磁性層4、第2磁性層5及第3磁性層6均含有磁性粒子。具體而言,作為第1磁性層4、第2磁性層5及第3磁性層6之材料,例如可列舉含有磁性粒子及黏合劑之磁性組合物等。
作為構成磁性粒子之磁性材料,例如可列舉:軟磁性體、硬磁性體。就電感及直流疊加特性之觀點而言,可較佳地列舉軟磁性體。
作為軟磁性體,可列舉:例如以純物質之狀態包含1種金屬元素之單一金屬體、例如作為1種以上之金屬元素(第1金屬元素)與1種以上之金屬元素(第2金屬元素)及/或非金屬元素(碳、氮、矽、磷等)之共熔體(混合物)之合金體。其等可以單獨使用或併用。
作為單一金屬體,例如可列舉僅包含1種金屬元素(第1金屬元素)之金屬單質。作為第1金屬元素,例如可以從鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、及其他能夠作為軟磁性體之第1金屬元素而含有之金屬元素中適當選擇。
又,作為單一金屬體,可列舉:例如包含僅含有1種金屬元素之芯體、以及修飾該芯體之表面之一部分或全部且含有無機物及/或有機物之表面層的形態;例如將含有第1金屬元素之有機金屬化合物或無機金屬化合物分解(熱分解等)之形態等。作為後一形態,更具體而言,可列舉將含有鐵作為第1金屬元素之有機鐵化合物(具體而言,羰基鐵)熱分解所得之鐵粉(有時被稱為羰基鐵粉)等。再者,對僅含有1種金屬元素之部分進行修飾且含有無機物及/或有機物之層之位置不限定於如上述般之表面。再者,作為能獲得單一金屬體之有機金屬化合物或無機金屬化合物,並無特別限制,可以從能獲得軟磁性體之單一金屬體之公知或慣用之有機金屬化合物或無機金屬化合物中適當選擇。
合金體係1種以上之金屬元素(第1金屬元素)與1種以上之金屬元素(第2金屬元素)及/或非金屬元素(碳、氮、矽、磷等)之共熔體,只要為能用作軟磁性體之合金體者,則無特別限制。
第1金屬元素為合金體中之必需元素,例如可列舉:鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)等。再者,若第1金屬元素為Fe,則合金體為Fe系合金,若第1金屬元素為Co,則合金體為Co系合金,若第1金屬元素為Ni,則合金體為Ni系合金。
第2金屬元素為合金體中次要含有之元素(副成分),且為與第1金屬元素相容(共熔)之金屬元素,例如可列舉:鐵(Fe)(第1金屬元素為除Fe以外之情形)、鈷(Co)(第1金屬元素為除Co以外之情形)、鎳(Ni)(第1金屬元素為除Ni以外之情形)、鉻(Cr)、鋁(Al)、矽(Si)、銅(Cu)、銀(Ag)、錳(Mn)、鈣(Ca)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鎢(W)、釕(Ru)、銠(Rh)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、銦(In)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鈧(Sc)、釔(Y)、鍶(Sr)、各種稀土類元素等。其等可以單獨使用或併用2種以上。
非金屬元素為合金體中次要含有之元素(副成分),且為與第1金屬元素相容(共熔)之非金屬元素,例如可列舉:硼(B)、碳(C)、氮(N)、矽(Si)、磷(P)、硫(S)等。其等可以單獨使用或併用2種以上。
作為合金體之一例之Fe系合金,例如可列舉:磁性不鏽鋼(Fe-Cr-Al-Si合金)(包括電磁不鏽鋼)、鐵矽鋁合金(Fe-Si-Al合金)(包括超級鐵矽鋁合金)、鎳鐵合金(Fe-Ni合金)、Fe-Ni-Mo合金、Fe-Ni-Mo-Cu合金、Fe-Ni-Co合金、Fe-Cr合金、Fe-Cr-Al合金、Fe-Ni-Cr合金、Fe-Ni-Cr-Si合金、矽銅(Fe-Cu-Si合金)、Fe-Si合金、Fe-Si-B(-Cu-Nb)合金、Fe-B-Si-Cr合金、Fe-Si-Cr-Ni合金、Fe-Si-Cr合金、Fe-Si-Al-Ni-Cr合金、Fe-Ni-Si-Co合金、Fe-N合金、Fe-C合金、Fe-B合金、Fe-P合金、鐵氧體(包括不鏽鋼系鐵氧體、進而Mn-Mg系鐵氧體、Mn-Zn系鐵氧體、Ni-Zn系鐵氧體、Ni-Zn-Cu系鐵氧體、Cu-Zn系鐵氧體、Cu-Mg-Zn系鐵氧體等軟磁鐵氧體)、鐵鈷合金(Fe-Co合金)、Fe-Co-V合金、Fe基非晶合金等。
作為合金體之一例之Co系合金,例如可列舉:Co-Ta-Zr、鈷(Co)基非晶合金等。
作為合金體之一例之Ni系合金,例如可列舉Ni-Cr合金等。
磁性粒子之形狀並無特別限定,可列舉:大致扁平形狀(板形狀)、大致針形狀(包括大致紡錘(橄欖球(football))形狀)等顯示各向異性之形狀;例如大致球形狀、大致顆粒形狀、大致塊形狀等顯示各向同性之形狀等。
磁性粒子之最大長度之平均值之下限例如為0.1 μm,較佳為0.5 μm,且上限例如為200 μm,較佳為150 μm。磁性粒子之最大長度之平均值可以作為磁性粒子之中位粒徑而算出。
磁性粒子之於磁性組合物中之容積比率(填充率)之下限例如為10容積%,較佳為20容積%,且上限例如為90容積%,較佳為80容積%。
作為黏合劑,可列舉:例如丙烯酸樹脂等熱塑性成分、例如環氧樹脂組合物等熱硬化性成分。丙烯酸樹脂例如包含含羧基之丙烯酸酯共聚物。環氧樹脂組合物例如包含:作為主劑之環氧樹脂(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等)、環氧樹脂用硬化劑(酚樹脂等)、及環氧樹脂用硬化促進劑(咪唑化合物等)。
作為黏合劑,可以分別單獨使用或併用熱塑性成分及熱硬化性成分,較佳為併用熱塑性成分及熱硬化性成分。
再者,關於上述磁性組合物之更詳細之配方,記載於日本專利特開2014-165363號公報等中。
以使第2磁性層5及第3磁性層6之相對磁導率高於第1磁性層4之相對磁導率之方式,適當變更磁性組合物中之磁性粒子之種類、形狀、大小、容積比率等。
若例示磁性粒子之形狀,則第1磁性層4之材料包含大致球形狀之磁性粒子,第2磁性層5及第3磁性層6之材料均包含大致扁平形狀之磁性粒子(例如,下述實施例1~實施例4)。或者,第1磁性層4、第2磁性層5及第3磁性層6中之任一者之材料均包含大致球形狀之磁性粒子(例如,下述實施例5~實施例8)。
抑制部7構成為抑制第1配線2與第2配線3之磁耦合。抑制部7沿厚度方向上投影時,位於第1配線2與第2配線3之間。詳細而言,抑制部7沿厚度方向投影時,與第1配線2及第2配線3中之任一者均不重疊。抑制部7沿厚度方向投影時,位於第1配線2之外周面17上最接近第2配線3之第1點51、與第2配線3之外周面17上最接近第1配線2之第2點52之間。
抑制部7具備作為第1抑制部之一例之狹縫21、及作為第2抑制部之一例之第2狹縫22。於本實施形態中,較佳為抑制部7僅具備狹縫21及第2狹縫22。
狹縫21位於第1面11與第3面13之間。詳細而言,抑制部7遍及第2磁性層5之厚度方向整體地形成。具體而言,狹縫21於厚度方向貫通第2磁性層5。但是,狹縫21雖貫通第2磁性層5,但既不貫通第1磁性層4亦不使第1磁性層4形成缺口。狹縫21面向第1面11。亦即,狹縫21使對應之第1面11(之凹部32)露出。又,狹縫21從第3面13露出。換言之,狹縫21朝向厚度方向一側敞開。該狹縫21係由第1磁性層4之第1面11之凹部32及使其露出之第2磁性層5之2個內側面23予以區隔。2個內側面23之間隔遍及厚度方向為相同,具體而言為平行。
厚度方向上之狹縫21之長度L2較相鄰方向上之狹縫21之長度L3長。厚度方向上之狹縫21之長度L2相對於相鄰方向上之狹縫21之長度L3之比(L2/L3)超過1,具體而言,比(L2/L3)之下限例如為1.5,較佳為3,更佳為5,進而較佳為10,且上限例如為1,000。若比(L2/L3)為上述下限以上,則可有效地抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
相鄰方向上之狹縫21之長度L3相對於相鄰之第1配線2與第2配線3之間隔L之比(L3/L)之上限例如為0.95,較佳為0.9,且下限例如為0.0001。
具體而言,相鄰方向上之狹縫21之長度L3之上限例如為1,000 μm,較佳為700 μm,較佳為500 μm,更佳為300 μm,且下限例如為5 μm。
第2狹縫22位於第2面12與第4面14之間。詳細而言,抑制部7遍及第3磁性層6之厚度方向整體地形成。第2狹縫22形成於第3磁性層6中。具體而言,第2狹縫22於厚度方向貫通第3磁性層6。但是,第2狹縫22雖貫通第3磁性層6,但既不貫通第1磁性層4亦不使第1磁性層4形成缺口。第2狹縫22面向第2面12。亦即,第2狹縫22使對應之第3面13(之第2凹部34)露出。又,第2狹縫22從第4面14露出。換言之,第2狹縫22朝向厚度方向另一側敞開。該第2狹縫22係由第2面12之第2凹部34、及使其露出之第3磁性層6之2個第2內側面24予以區隔。2個第2內側面24之間隔遍及厚度方向為相同,具體而言為平行。
厚度方向上之第2狹縫22之長度L4較相鄰方向上之第2狹縫22之長度L5長。厚度方向上之第2狹縫22之長度L4相對於相鄰方向上之第2狹縫22之長度L5之比(L4/L5)之下限超過1,具體而言,比(L4/L5)例如為1.5,較佳為3,更佳為5,進而較佳為10,且上限例如為1,000。若比(L4/L5)為上述下限以上,則可以有效地抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
相鄰方向上之第2狹縫22之長度L5相對於相鄰之第1配線2與第2配線3之間隔L之比(L5/L)之下限例如為0.95,較佳為0.9,且上限例如為0.0001。
具體而言,相鄰方向上之第2狹縫22之長度L5與上述相鄰方向上之狹縫21之長度L3相同。
電感器1之厚度係第3面13與第4面14之間之長度。具體而言,電感器1之厚度之下限例如為30 μm,較佳為50 μm,且上限例如為10,000 μm,較佳為2,000 μm。
為了獲得電感器1,如圖2A所示,首先準備第1配線2及第2配線3、2個第1磁性薄片25、1個第2磁性薄片26以及1個第3磁性薄片27。
2個第1磁性薄片25係用以形成第1磁性層4之前驅物薄片。第2磁性薄片26係用以形成第2磁性層5之前驅物薄片。第3磁性薄片27係用以形成第3磁性層6之前驅物薄片。該等前驅物薄片例如為B階段。
朝向厚度方向另一側依序配置第2磁性薄片26、一側之第1磁性薄片25、第1配線2及第2配線3、另一側之第1磁性薄片25、及第3磁性薄片27。
繼而,將其等於厚度方向上熱壓。2個第1磁性薄片25以將第1配線2及第2配線3埋設之方式變形,成為第1磁性層4。第2磁性薄片26以追隨第1面11之方式變形,成為第2磁性層5。第3磁性薄片27以追隨第2面12之方式變形,成為第3磁性層6。再者,藉由上述熱壓,而前驅物薄片(第1磁性薄片25~第3磁性薄片27)成為C階段。藉此,獲得具備第1磁性層4~第3磁性層6但不具備抑制部7之電感器1。
如圖2C所示,其後,於電感器1之第2磁性層5及第3磁性層6各者中形成狹縫21及第2狹縫22各者。為了形成狹縫21及第2狹縫22,例如可以使用切削裝置。
作為切削裝置,可列舉:例如切割裝置等與第2磁性層5及/或第3磁性層6物理接觸之接觸式切削裝置、例如雷射裝置等不與第2磁性層5及/或第3磁性層6物理接觸之非接觸式切削裝置等。
作為接觸式切削裝置之一例之切割裝置具備支持台(未圖示)、與其隔開間隔地對向配置之切割機(Dicing Saw)28、及使其移動之移動裝置(未圖示)。作為切割機28,例如可列舉具有圓盤形狀之切割刀(Dicing Blade)等。
藉此,製造具備抑制部7之電感器1,該抑制部7具有狹縫21及第2狹縫22。
<一實施形態之作用效果>
該電感器1中,第2磁性層5及第3磁性層6各者之相對磁導率高於第1磁性層4之相對磁導率,抑制部7包含位於第1面11與第3面13之間之狹縫21。因此,直流疊加特性優異,且可以抑制電感之下降,並且可以抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
該電感器1中,由於狹縫21面向第1面11,故而可以有效地抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
該電感器1中,由於狹縫21從第3面13露出,故而可以簡易地形成狹縫21。
該電感器1中,由於厚度方向上之狹縫21之長度L2較相鄰方向上之狹縫21之長度L3長,故而可以儘可能抑制電感之下降,並且可以有效地抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
該電感器1中,由於第1抑制部為狹縫21,故而構成簡易,並且由於狹縫21中存在相對磁導率最低之空氣,空氣之相對磁導率為1,故而藉由該狹縫21可以確實地抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
該電感器1中,由於抑制部7進而包含位於第2面12與第4面14之間之第2狹縫22,故而可以抑制電感之下降,並且可以抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
該電感器1中,由於第2狹縫22面向第2面12,故而可以有效地抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
該電感器1中,由於第2狹縫22從第4面14露出,故而可以簡易地形成第2狹縫22。
該電感器1中,由於厚度方向上之第2狹縫22之長度L4較相鄰方向上之第2狹縫22之長度L5長,故而可以儘可能抑制電感之下降,並且可以有效地抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
該電感器1中,由於第2抑制部為第2狹縫22,故而構成簡易,並且由於狹縫21中存在相對磁導率最低之空氣,空氣之相對磁導率為1,故而可以確實地抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾。
<變化例>
於變化例中,對與一實施形態相同之構件及步驟標註相同之參考符號,並省略其詳細之說明。又,變化例除了特別記載以外,可以發揮與一實施形態相同之作用效果。進而,可以適當組合一實施形態及其變化例。
如圖3所示,於該電感器1中,抑制部7不具有第2狹縫22(參照圖1),僅具備狹縫21。就有效率地抑制第1配線2與第2配線3之間之串擾之觀點而言,較佳為抑制部7具備狹縫21及第2狹縫22。
如圖4所示,狹縫21不面向第1面11,而是與第1面11於厚度方向上隔開間隔。第2狹縫22不面向第2面12,而是與第2面12於厚度方向上隔開間隔。較佳為如一實施形態般,狹縫21面向第1面11,第2狹縫22面向第2面12。
如圖5所示,狹縫21不從第3面13露出,狹縫21之厚度方向一端緣由第2磁性層5封閉。第2狹縫22不從第4面14露出,第2狹縫22之厚度方向另一端緣由第3磁性層6封閉。較佳為如一實施形態般,狹縫21從第3面13露出,第2狹縫22從第4面14露出。
如圖6所示,狹縫21不面向第1面11,且不從第3面13露出。狹縫21位於第1面11與第3面13之厚度方向中間部。第2狹縫22不面向第2面12,且不從第4面14露出。第2狹縫22位於第2面12與第4面14之厚度方向中間部。
如圖7所示,狹縫21與第2狹縫22經由中間狹縫29彼此相通。中間狹縫29位於第1面11與第2面12之間。中間狹縫29於厚度方向上貫通第1磁性層4。較佳為如一實施形態般,電感器1中不形成中間狹縫29。
如圖8所示,狹縫21與中間狹縫29相通。中間狹縫29係從第1磁性層4之第1面11朝向厚度方向中間部切缺。第2狹縫22與第2中間狹縫30相通。第2中間狹縫30係從第1磁性層4之第2面12朝向厚度方向中間部切缺。第2中間狹縫30與中間狹縫29於厚度方向上隔開間隔地對向配置。
如圖9所示,厚度方向上之狹縫21之長度L2較相鄰方向上之狹縫21之長度L3短。又,雖未圖示,但狹縫21之長度L2及L3亦可相同。厚度方向上之狹縫21之長度L2相對於相鄰方向上之狹縫21之長度L3之比(L2/L3)之上限例如為1以下,較佳為未達1,且比(L2/L3)之下限為0.01,較佳為0.05,更佳為0.1,進而較佳為0.2。
厚度方向上之第2狹縫22之長度L4較相鄰方向上之第2狹縫22之長度L5短。又,雖未圖示,但第2狹縫22之長度L4及L5亦可相同。厚度方向上之第2狹縫22之長度L4相對於相鄰方向上之第2狹縫22之長度L5之比(L4/L5)之上限例如為1以下,較佳為未達1,且比(L2/L3)之下限為0.01,較佳為0.05,更佳為0.1,進而較佳為0.2。
如圖10所示,第1面11中之凹部32沿相鄰方向投影時,與第1配線2及第2配線3重疊。第2面12中之第2凹部34沿相鄰方向投影時,與第1配線2及第2配線3重疊。
如圖11所示,沿厚度方向投影時,狹縫21與第2狹縫22於相鄰方向上錯開(偏移)。
如圖12所示,於作為狹縫21之空隙35中,填充有第1填充部37。於作為第2狹縫22之空隙35中,填充有第2填充部38。
如圖13所示,第1填充部37不從第3面13露出,被第2磁性層5埋設。第2填充部38不從第4面14露出,被第3磁性層6埋設。第1填充部37及第2填充部38各者具有剖視大致矩形狀。第1填充部37及第2填充部38各者之相對磁導率低於第1磁性層4之相對磁導率。
關於第1填充部37及第2填充部38各者之材料,例如可列舉不含有磁性粒子而含有黏合劑之非磁性組合物。黏合劑可例示上述磁性組合物。
為了獲得該電感器1,如參照圖2A,首先,準備2個第1磁性薄片25、以及第1配線2及第2配線3,對其等進行熱壓。於第1磁性薄片25含有熱硬化性成分之情形時,藉由熱壓使其達到C階段。藉此,形成第1磁性層4。繼而,於第1面11之凹部32及第2面12之第2凹部34之各者配置常溫下固體狀之第1填充部37及第2填充部38各者,進而,用第2磁性薄片26及第3磁性薄片27夾著其等,對其等進行熱壓。藉此,形成埋設第1填充部37之第2磁性層5及埋設第2填充部38之第3磁性層6。
如圖14所示,第1填充部37及第2填充部38各者具有剖視大致圓形狀。
如圖15所示,劃分狹縫21之2個內側面23具有對向長度從第3面13朝向第1面11逐漸變短之錐形狀。劃分第2狹縫22之2個第2內側面24具有對向長度從第4面14朝向第2面12逐漸變短之錐形狀。
根據目標第1磁性層4之厚度,可以由複數張第1磁性薄片25構成。根據目標第2磁性層5之厚度,可以由複數張第2磁性薄片26構成。根據目標第3磁性層6之厚度,可以由複數張第3磁性薄片27構成。
雖未圖示,但第1配線2及第3配線3之形狀並無特別限定,例如亦可為剖面矩形狀。
雖未圖示,但亦可將預先形成有狹縫21之第2磁性層5黏著於第1磁性層4之第1面11上。亦可將預先形成有第2狹縫22之第3磁性層6黏著於第1磁性層4之第2面12上。
如圖16B所示,電感器1可以進而具備加工穩定層71及加工穩定層72。
加工穩定層71及加工穩定層72分別提高對於第2磁性層5之第3面13及第3磁性層6之第4面14之表面加工性。
加工穩定層71配置於第2磁性層5之第3面13上。加工穩定層71中亦形成有狹縫21。加工穩定層71接觸於第3面13整個面。
加工穩定層71包含熱硬化性樹脂組合物之硬化物。亦即,加工穩定層71之材料包含熱硬化性樹脂組合物。
熱硬化性樹脂組合物包含熱硬化性樹脂作為必需成分,包含粒子作為任意成分。
作為熱硬化性樹脂,包含主劑、硬化劑及硬化促進劑。
作為主劑,例如可列舉:環氧樹脂、聚矽氧樹脂等,可較佳地列舉環氧樹脂。作為環氧樹脂,可列舉:例如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、改性雙酚A型環氧樹脂、改性雙酚F型環氧樹脂、改性雙酚S型環氧樹脂,聯苯型環氧樹脂等2官能環氧樹脂;例如苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂等3官能以上之多官能環氧樹脂等。該等環氧樹脂可以單獨使用或併用2種以上。可較佳地列舉2官能環氧樹脂,可更佳地列舉雙酚A型環氧樹脂。
環氧樹脂之環氧當量之下限例如為10 g/eq.,且上限例如為1,000 g/eq.。
作為硬化劑,若主劑為環氧樹脂,則例如可列舉:酚樹脂、異氰酸酯樹脂等。作為酚樹脂,例如可列舉苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、苯酚聯伸苯樹脂、二環戊二烯型酚樹脂、可溶酚醛樹脂等多官能酚樹脂。其等可以單獨使用或併用2種以上。作為酚樹脂,可較佳地列舉:苯酚酚醛清漆樹脂及苯酚聯伸苯樹脂。若主劑為環氧樹脂,硬化劑為酚樹脂,則相對於環氧樹脂中之環氧基1當量,酚樹脂中之羥基之合計之下限例如為0.7當量,較佳為0.9當量,且上限例如為1.5當量,較佳為1.2當量。具體而言,相對於主劑100質量份,硬化劑之質量份數之下限例如為1質量份,且例如為50質量份。
硬化促進劑係促進主劑之硬化之觸媒(熱硬化觸媒)(較佳為環氧樹脂硬化促進劑),例如可列舉:有機磷系化合物、例如2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑(2P4MHZ)等咪唑化合物等。相對於主劑100質量份,硬化促進劑之質量份數之下限例如為0.05質量份,且上限例如為5質量份。
粒子係熱硬化性樹脂組合物中之任意成分。粒子分散於熱硬化性樹脂中。粒子係選自由第1粒子及第2粒子所組成之群中之至少1種。
第1粒子具有大致球形狀。第1粒子之中值粒徑之下限例如為1 μm,較佳為5 μm,且第1粒子之中值粒徑之上限例如為250 μm,較佳為200 μm。第1粒子之中值粒徑可以藉由雷射繞射式粒度分佈測定裝置求出。又,第1粒子之中值粒徑例如亦可藉由基於積層薄片1之剖面觀察之二值化處理來求出。
第1粒子之材料並無特別限定。作為第1粒子之材料,例如可列舉:金屬類、無機化合物、有機化合物等,為了提高熱膨脹係數,可較佳地列舉:金屬類、無機化合物。
於使加工穩定層71作為電感提高層發揮功能之情形時,於熱硬化性樹脂組合物中包含金屬類。作為金屬類,可列舉關於磁性層5所例示之磁性體,可較佳地列舉含有鐵作為第1金屬元素之有機鐵化合物,可更佳地列舉羰基鐵。
於使加工穩定層71作為熱膨脹係數抑制層發揮功能之情形時,於熱硬化性樹脂組合物中包含無機化合物。作為無機化合物,例如可列舉無機填料,具體而言可列舉:二氧化矽、氧化鋁等,可較佳地列舉二氧化矽。
具體而言,作為第1粒子,可較佳地列舉球形二氧化矽,且可較佳地列舉球形羰基鐵。
第2粒子具有大致扁平形狀。大致扁平形狀包括大致板形狀。
第2粒子之扁率(扁平度)之下限例如為8,較佳為15,且上限例如為500,較佳為450。第2粒子之扁率可以藉由與上述磁性層5中之磁性粒子之扁率相同之計算方法求出。
第2粒子之中值粒徑之下限例如為1 μm,較佳為5 μm,且第2粒子之中值粒徑之上限例如為250 μm,較佳為200 μm。第2粒子之中值粒徑可以藉由與第1粒子之中值粒徑相同之方法來求出。
第2粒子之平均厚度之下限例如為0.1 μm,較佳為0.2 μm,且上限例如為3.0 μm,較佳為2.5 μm。
第2粒子之材料為無機化合物。作為無機化合物,例如可列舉氮化硼等導熱性化合物等。因而,較佳為於使加工穩定層71作為導熱性提高層發揮功能之情形時,於熱硬化性樹脂組合物中包含無機化合物。
具體而言,作為第2粒子,可較佳地列舉扁平形狀之氮化硼。
於熱硬化性樹脂組合物中包含第1粒子及第2粒子中之一種,或者包含第1粒子及第2粒子兩者。
相對於熱硬化性樹脂100質量份,粒子(第1粒子及/或第2粒子)之質量份數之下限例如為10質量份,較佳為50質量份,且上限例如為2,000質量份,較佳為1,500質量份。又,硬化物中之粒子之含有比率之下限例如為10質量%,且上限例如為90質量%。於熱硬化性樹脂組合物中包含第1粒子及第2粒子兩者之情形時,相對於第1粒子100質量份,第2粒子之質量份數之下限例如為30質量份,且上限例如為300質量份。
粒子係熱硬化性樹脂組合物中之任意成分,因此熱硬化性樹脂組合物亦可不含有粒子。
加工穩定層71之厚度之下限例如為1 μm,較佳為10 μm,且上限例如為1,000 μm,較佳為100 μm。積層薄片1之厚度中之加工穩定層71之厚度之比之下限例如為0.001,較佳為0.05,更佳為0.01,且上限例如為0.5,較佳為0.3,更佳為0.1。
第2加工穩定層72之材料及尺寸與加工穩定層71之材料及尺寸相同。
為了製造具備加工穩定層71及第2加工穩定層72之電感器1,如圖2B所示,製作不具備抑制部7之電感器1,繼而,如圖16A所示,將2個加工穩定薄片73各者配置(積層)於第3面13及第4面14各者上。
加工穩定薄片73係由加工穩定層71及第2加工穩定層72之材料分別形成為片狀。加工穩定薄片73較佳為包含B階段之熱硬化性樹脂組合物。
再者,亦可於上述熱硬化性樹脂組合物中進一步調配溶劑,而將上述材料製備成清漆。進而,材料中亦可進一步調配熱塑性樹脂。
作為溶劑,例如可列舉:甲醇等醇化合物、二甲醚等醚化合物、甲基乙基酮、環己酮等酮化合物。溶劑之調配比率係以如下方式進行調整,即,使清漆中之固形物成分之質量比率之下限例如成為10質量%,且上限例如成為95質量%。
於該方法中,將清漆塗佈於未圖示之剝離薄片之表面並使其乾燥,而形成2個加工穩定薄片73。
繼而,從厚度方向兩側壓製2個加工穩定薄片73。將2個加工穩定薄片73分別貼附於第3面13及第4面14各者上。
其後,對其等進行加熱,而使加工穩定薄片73達到C階段。藉此,於加工穩定層71及第2磁性層5中形成狹縫21。又,於第2加工穩定層72及第3磁性層6中形成第2狹縫22。藉此,獲得於加工穩定層71及第2磁性層5、以及第2加工穩定層72及第3磁性層6各者形成有狹縫21及第2狹縫22各者之積層薄片1。
變化例之電感器1由於具備加工穩定層71,故而第2磁性層5之加工穩定性優異。
若詳細敍述,則雖未圖示,但於電感器1不具備加工穩定層71,僅由第1配線2、第2配線3、第1磁性層4、第2磁性層5及第3磁性層6構成之情形時,當於第2磁性層5中形成狹縫21時,則第2磁性層5之第3面13中之面向狹縫21之內端部向厚度方向一側翹起(隆起)。該現象係當於第2磁性層5形成狹縫21時,由於磁性粒子由金屬類構成,故而難以破裂,且由於其形狀為大致扁平形狀,故而第2磁性層5會一面捲入磁性粒子周圍之黏合劑,一面朝厚度方向一側移動。
但是,如圖16B所示,該一實施形態之電感器1具備加工穩定層71,該加工穩定層71含有選自由第1粒子及第2粒子所組成之群中之至少1種粒子作為任意成分。
具體而言,於加工穩定層71不含有粒子之情形時,不會因上述粒子移動而使得加工穩定層71變形,因此,可以藉由加工穩定層71中之硬化物而抑制第2磁性層5變形。
於加工穩定層71包含大致球形之第1粒子之情形時,得以抑制第1粒子一面捲入周圍之黏合劑一面於加工穩定層71中移動。因此,可以藉由加工穩定層71中之硬化物而抑制第2磁性層5變形。
於加工穩定層71包含材料為無機化合物之第2粒子之情形時,即便該第2粒子為例如大致扁平形狀,當於第2磁性層5形成狹縫21時,由於第2粒子之材料為較脆之無機化合物,故而第2粒子容易破裂。因此,得以抑制第2粒子於加工穩定層71中移動。其結果,可以藉由加工穩定層71中之硬化物而抑制第2磁性層5變形。
因而,變化例之電感器1由於具備上述加工穩定層71,故而當於電感器1形成狹縫21時,可抑制第2磁性層5變形。
又,該變化例1之電感器1由於具備上述第2加工穩定層72,故而基於上述理由,當於第3磁性層6形成狹縫22時,可抑制第3磁性層6變形。
再者,雖未圖示,但電感器1亦可不具備第2加工穩定層72,而僅具備加工穩定層71。
又,上述變化例之電感器1(較佳為具備加工穩定層71及第2加工穩定層72之電感器1)例如滿足試驗(a)~試驗(e)中之至少任一個試驗。
試驗(a):對電感器1進行外形加工,製作3 cm見方之樣品,求出其頻率10 MHz下之相對磁導率μ1。其後,於25℃下,將樣品浸漬於含有硫酸銅五水合物66 g/L、硫酸濃度180 g/L、氯50 ppm、及Top Lucina之硫酸銅鍍覆溶液200 mL中120分鐘,其後,求出樣品之頻率10 MHz下之相對磁導率μ2。根據下述式,求出浸漬前後之磁導率之變化率。其結果,樣品之磁導率之變化率為5%以下。
磁導率之變化率(%)=︱μ1-μ2︱/μ1×100
試驗(b):對電感器1進行外形加工,製作3 cm見方之樣品,求出其頻率10 MHz下之相對磁導率μ3。其後,於25℃下,將樣品浸漬於含有硫酸55 g/L之酸活性水溶液200 mL中1分鐘,其後,求出樣品之頻率10 MHz下之相對磁導率μ4。根據下述式,求出浸漬前後之磁導率之變化率。其結果,樣品之磁導率之變化率為5%以下。
磁導率之變化率(%)=︱μ3-μ4︱/μ3×100
試驗(c):對電感器1進行外形加工,製作3 cm見方之樣品,求出其頻率10 MHz下之相對磁導率μ5。其後,於45℃下,將樣品浸漬於Atotech Japan公司製造之Reduction solution Securiganth P 200 mL中5分鐘,其後,求出樣品之頻率10 MHz下之相對磁導率μ6。根據下述式,求出浸漬前後之磁導率之變化率。其結果,樣品之磁導率之變化率為5%以下。
磁導率之變化率(%)=︱μ5-μ6︱/μ5×100
試驗(d):對電感器1進行外形加工,製作3 cm見方之樣品,求出其頻率10 MHz下之相對磁導率μ7。其後,於80℃下,將樣品浸漬於Atotech Japan公司製造之Concentrate Compact CP 200 mL中15分鐘,其後,求出樣品之頻率10 MHz下之相對磁導率μ8。根據下述式,求出浸漬前後之磁導率之變化率。其結果,樣品之磁導率之變化率為5%以下。
磁導率之變化率(%)=︱μ7-μ8︱/μ7×100
試驗(e):對電感器1進行外形加工,製作3 cm見方之樣品,求出其頻率10 MHz下之相對磁導率μ9。其後,於60℃下,將樣品浸漬於Atotech Japan公司製造之Swelling Dip Securiganth P 200 mL中5分鐘,其後,求出樣品之頻率10 MHz下之相對磁導率μ10。根據下述式,求出浸漬前後之磁導率之變化率。其結果,樣品之磁導率之變化率為5%以下。
磁導率之變化率(%)=︱μ9-μ10︱/μ9×100
於滿足試驗(a)之情形時,試驗(a)中之樣品之磁導率之變化率之上限較佳為4%,更佳為3%。
若滿足試驗(a),則電感器1對於電解鍍銅之硫酸銅溶液之浸漬之穩定性優異。
於滿足試驗(b)之情形時,試驗(b)中之樣品之磁導率之變化率之上限較佳為4%,更佳為3%。
若滿足試驗(b),則電感器1對於酸活性溶液之浸漬之穩定性優異。
於滿足試驗(c)之情形時,試驗(c)中之樣品之磁導率之變化率之上限較佳為4%,更佳為3%。
試驗(c)中之Atotech Japan公司製造之Reduction solution Securiganth P含有硫酸水溶液,被用作中和液(中和劑或中和用水溶液)。因而,若滿足試驗(c),則電感器1對於中和液浸漬之穩定性優異。
於滿足試驗(d)之情形時,試驗(d)中之樣品之磁導率之變化率之上限較佳為4%,更佳為3%。
試驗(d)中之Atotech Japan公司製造之Concentrate Compact CP含有高錳酸鉀溶液。因而,若滿足試驗(d),則電感器1對於除膠渣(洗淨)之高錳酸鉀溶液浸漬之穩定性優異。
於滿足試驗(e)之情形時,試驗(e)中之樣品之磁導率之變化率之上限較佳為4%,更佳為3%。
試驗(e)中之Atotech Japan公司製造之Swelling Dip Securiganth P係含有二醇醚類及氫氧化鈉之水溶液,被用作膨潤液。因而,若滿足試驗(e),則電感器1對於膨潤液浸漬之穩定性優異。
較佳為滿足試驗(a)~試驗(e)全部。因此,電感器1對於電解鍍銅之硫酸銅溶液、酸活性溶液、中和液、除膠渣(洗淨)之高錳酸鉀溶液及膨潤液之浸漬之穩定性優異,對於使用該等溶液之各種工藝之穩定性優異。
[實施例]
以下示出製備例、實施例及比較例,對本發明更具體地進行說明。再者,本發明不受製備例、實施例及比較例任何限定。又,以下之記載中使用之調配比率(含有比率)、物性值、參數等具體數值可以替換成上述「實施方式」中所記載之與其等對應之調配比率(含有比率)、物性值、參數等相應記載之上限(以「以下」、「未達」之形式定義之數值)或下限(以「以上」、「超過」之形式定義之數值)。
製備例1
(黏合劑之製備)
將環氧樹脂(主劑)24.5質量份、酚樹脂(硬化劑)24.5質量份、咪唑化合物(硬化促進劑)1質量份、丙烯酸樹脂(熱塑性樹脂)50質量份混合,而製備黏合劑。
比較例1
首先,準備第1配線2及第2配線3。第1配線2及第2配線3各者之直徑L1為260 μm。同時,按照表1中記載之磁性粒子之種類、填充率製作第1磁性薄片25、第2磁性薄片26及第3磁性薄片27。
如圖2A所示,繼而,朝向厚度方向另一側依序配置第2磁性薄片26、一側之第1磁性薄片25、第1配線2及第2配線3、另一側之第1磁性薄片25、以及第3磁性薄片27。再者,第1配線2與第2配線3之間隔L為240 μm。
如圖2B所示,繼而,對其等進行熱壓,藉此形成第1磁性層4、第2磁性層5及第3磁性層6。藉此,製造不具備抑制部7之電感器1。
實施例1
如圖2C及圖3所示,於比較例1之電感器1之第2磁性層5中,使用切割機28形成長度(寬度)L3為60 μm之狹縫21。
藉此,製造具備抑制部7之電感器1,該抑制部7具有狹縫21。
實施例2
如圖1及圖2C所示,於第3磁性層6中進一步形成長度(寬度)L5為60 μm之第2狹縫22,除此以外,與實施例1同樣地進行處理,而製造電感器1。再者,抑制部7具有狹縫21及第2狹縫22。
實施例3
如圖13所示,於第2磁性層5及第3磁性層6各者之中埋設第1填充部37及第2填充部38各者以代替狹縫21及第2狹縫22各者,除此以外與實施例1同樣地製造具備抑制部7之電感器1,該抑制部7具有第1填充部37及第2填充部38。
第1填充部37及第2填充部38分別由常溫下固體狀之聚醯亞胺樹脂構成,相對磁導率為1。第1填充部37及第2填充部38各者於被埋設至第2磁性層5及第3磁性層6各者中之前,具有剖視矩形狀。
實施例4
如圖7所示,於抑制部7中形成有與狹縫21及第2狹縫22相通之中間狹縫29,除此以外,與實施例2同樣地進行處理,而製造電感器1。
比較例2及實施例5~8
使用球形之磁性粒子代替第2磁性薄片26及第3磁性薄片27所包含之扁平形狀之磁性粒子,除此以外,如表2所示般,與比較例1及實施例1~4各者同樣地進行處理,而製造比較例2及實施例5~8各者之電感器1。
<評估>
對下述事項進行評估,將其等之結果記載於表3~表4中。
<串擾>
測定各實施例中之電感器1之第1配線2及第2配線3之耦合係數。又,作為參照,亦測定比較例1之電感器1之第1配線2及第2配線3之耦合係數。繼而,按照以下基準評估串擾。再者,於測定中,使用阻抗分析器(Agilent公司製造,「4291B」)。
[基準]
◎:與比較例1或比較例2相比,耦合係數下降了40%以上。
○:與比較例1或比較例2相比,耦合係數下降了20%以上且未達40%。
<電感>
測定各實施例中之電感器1之第1配線2及第2配線3之互感。按照以下基準,對電感進行評估。再者,於測定中,使用阻抗分析器(Agilent公司製造,「4291B」)。
[基準]
○:與比較例1或比較例2相比,自感維持在70%以上。
△:與比較例1或比較例2相比,自感維持在50%以上且未達70%。
<直流疊加特性>
測定各實施例中之電感器1之電感下降率,評估直流疊加特性。再者,於電感下降率之測定中,使用阻抗分析器(Kuwaki Electronics公司製造,「65120B」)。按照以下基準評估電感下降率。
[不施加DC(direct-current,直流)偏壓電流之狀態下之電感-施加DC偏壓電流10A之狀態下之電感]/[施加DC偏壓電流10A之狀態下之電感]×100(%)
[基準]
○:相對於比較例1或比較例2,電感下降率為50%以下。
×:相對於比較例1或比較例2,電感下降率超過50%。
[表1]
表1 | ||||||||||
比較例1 | 磁性層 | 磁性粒子 | 製造中使用之磁性薄片之數量 | |||||||
面方向相對磁導率 | 厚度方向相對磁導率 | 各磁性薄片之厚度 (μm) | 形狀 | 中位粒徑 [μm] | 種類 | 填充率 (容積%) | ||||
磁性薄片 | 一側之第1磁性薄片 | 第1磁性層 | 12 | 12 | 60 | 球形狀 | 5 | 羰基鐵 | 60 | 2 |
另一側之 第1磁性薄片 | 12 | 12 | 60 | 球形狀 | 5 | 羰基鐵 | 60 | 2 | ||
第2磁性薄片 | 第2磁性層 | 53 | 5 | 28 | 扁平形狀 | 40 | FeSi合金 | 60 | 6 | |
第3磁性薄片 | 第3磁性層 | 53 | 5 | 28 | 扁平形狀 | 40 | FeSi合金 | 60 | 6 |
[表2]
表2 | ||||||||||
比較例2 | 磁性層 | 磁性粒子 | 製造中使用之磁性薄片之數量 | |||||||
面方向相對磁導率 | 厚度方向相對磁導率 | 各磁性薄片之厚度 (μm) | 形狀 | 中位粒徑 (μm) | 種類 | 填充率 (容積%) | ||||
磁性薄片 | 一側之第1磁性薄片 | 第1磁性層 | 12 | 12 | 60 | 球形狀 | 5 | 羰基鐵 | 60 | 2 |
另一側之 第1磁性薄片 | 12 | 12 | 60 | 球形狀 | 5 | 羰基鐵 | 60 | 2 | ||
第2磁性薄片 | 第2磁性層 | 30 | 30 | 56 | 球形狀 | 10 | 羰基鐵 | 65 | 3 | |
第3磁性薄片 | 第3磁性層 | 30 | 30 | 56 | 球形狀 | 10 | 羰基鐵 | 65 | 3 |
[表3]
表3 | |||||
比較例1 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | |
對應圖 | 圖2B | 圖3 | 圖1 | 圖13 | 圖7 |
抑制部 | 無 | 第1抑制部 (狹縫) | 第1抑制部 (狹縫) | 第1抑制部 (第1填充部) | 第1抑制部 (狹縫) |
- | 第2抑制部 (第2狹縫) | 第2抑制部 (第2填充部) | 第2抑制部 (第2狹縫) | ||
- | - | 中間狹縫 | |||
串擾 | - | ○ | ◎ | ○ | ◎ |
電感 | ○ | ○ | △ | ○ | △ |
直流疊加特性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
[表4]
表4 | |||||
比較例2 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | |
對應圖 | 圖2B | 圖3 | 圖1 | 圖13 | 圖7 |
抑制部 | 無 | 第1抑制部 (狹縫) | 第1抑制部 (狹縫) | 第1抑制部 (第1填充部) | 第1抑制部 (狹縫) |
- | 第2抑制部 (第2狹縫) | 第2抑制部 (第2填充部) | 第2抑制部 (第2狹縫) | ||
- | - | 中間狹縫 | |||
串擾 | - | ○ | ◎ | ○ | ◎ |
電感 | ○ | ○ | △ | ○ | △ |
直流疊加特性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
再者,上述發明係作為本發明之例示之實施形態而提供者,但其僅為例示,不可限定地進行解釋。由本技術領域之業者所明確之本發明之變化例包含於下述申請專利範圍內。
[產業上之可利用性]
電感器搭載於電子機器等。
1:電感器
2:第1配線
3:第2配線
4:第1磁性層
5:第2磁性層
6:第3磁性層
7:抑制部
8:導線
9:絕緣膜
10:內周面
11:第1面
12:第2面
13:第3面
14:第4面
15:第5面
16:第6面
17:外周面
21:狹縫
22:第2狹縫
23:內側面
24:第2內側面
25:第1磁性薄片
26:第2磁性薄片
27:第3磁性薄片
28:切割機
29:中間狹縫
30:第2中間狹縫
31:凸部
32:凹部
33:第2凸部
34:第2凹部
35:空隙
37:第1填充部
38:第2填充部
51:第1點
52:第2點
71:加工穩定層
72:第2加工穩定層
73:加工穩定薄片
L:第1配線與第2配線之間隔
L1:(第1配線及第2配線各者之)直徑
L2:厚度方向上之狹縫之長度
L3:相鄰方向上之狹縫之長度
L4:厚度方向上之第2狹縫之長度
L5:相鄰方向上之第2狹縫之長度
圖1係本發明之電感器之一實施形態之正剖視圖。
圖2A~圖2C係對圖1所示之電感器之製造方法進行說明,圖2A表示準備第1~第2配線及第1~第3磁性薄片之步驟,圖2B表示對其等進行熱壓之步驟,圖2C表示形成狹縫及第2狹縫之步驟。
圖3係圖1所示之電感器之變化例(不具備第2狹縫之態樣)之正剖視圖。
圖4係圖1所示之電感器之變化例(狹縫不面向第1面,第2狹縫不面向第2面之態樣)之正剖視圖。
圖5係圖1所示之電感器之變化例(狹縫不從第3面露出,第2狹縫不從第4面露出之態樣)之正剖視圖。
圖6係圖1所示之電感器之變化例(狹縫不面向第1面且不從第3面露出,第2狹縫不面向第2面且不從第4面露出之態樣)之正剖視圖。
圖7係圖1所示之電感器之變化例(狹縫與第2狹縫彼此相通之態樣)之正剖視圖。
圖8係圖1所示之電感器之變化例(狹縫與中間狹縫相通,第2狹縫與第2中間狹縫相通之態樣)之正剖視圖。
圖9係圖1所示之電感器之變化例(厚度方向上之狹縫之長度L2較相鄰方向上之狹縫之長度L3短,厚度方向上之第2狹縫之長度L4較相鄰方向上之第2狹縫之長度L5短之態樣)之正剖視圖。
圖10係圖1所示之電感器之變化例(凹部及第2凹部沿相鄰方向投影時與第1配線及第2配線重疊之態樣)之正剖視圖。
圖11係圖1所示之電感器之變化例(狹縫與第2狹縫錯開之態樣)之正剖視圖。
圖12係圖1所示之電感器之變化例(第1抑制部為第1填充部,第2抑制部為第2填充部之態樣)之正剖視圖。
圖13係圖12所示之電感器之變化例(第1填充部埋設於第2磁性層中,第2填充部埋設於第3磁性層中之態樣)之正剖視圖。
圖14係圖13所示之電感器之變化例(第1填充部及第2填充部各者為剖視大致圓形之態樣)之正剖視圖。
圖15係圖1所示之電感器之變化例(內側面及第2內側面各者為錐形之態樣)之正剖視圖。
圖16A~圖16B係對變化例之電感器之製造方法(包括加工態樣)進行說明,圖16B表示配置加工穩定性層及第2加工穩定層之步驟,圖16B表示形成狹縫及第2狹縫之步驟。
1:電感器
2:第1配線
3:第2配線
4:第1磁性層
5:第2磁性層
6:第3磁性層
7:抑制部
8:導線
9:絕緣膜
10:內周面
11:第1面
12:第2面
13:第3面
14:第4面
15:第5面
16:第6面
17:外周面
21:狹縫
22:第2狹縫
23:內側面
24:第2內側面
31:凸部
32:凹部
33:第2凸部
34:第2凹部
51:第1點
52:第2點
L:第1配線與第2配線之間隔
L1:(第1配線及第2配線各者之)直徑
L2:厚度方向上之狹縫之長度
L3:相鄰方向上之狹縫之長度
L4:厚度方向上之第2狹縫之長度
L5:相鄰方向上之第2狹縫之長度
Claims (14)
- 一種電感器,其特徵在於,具備: 第1配線及第2配線,其等相互隔開間隔地相鄰; 第1磁性層,其具有於面方向連續之第1面、相對於上述第1面於厚度方向上隔開間隔且於上述面方向連續之第2面、及位於上述第1面與上述第2面之間且與上述第1配線之外周面及上述第2配線之外周面接觸之內周面; 第2磁性層,其配置於上述第1面;以及 第3磁性層,其配置於上述第2面;且 上述第2磁性層具有與上述第1面於上述厚度方向上隔開間隔地對向配置之第3面, 上述第2磁性層及上述第3磁性層各者之相對磁導率高於上述第1磁性層之相對磁導率; 上述電感器進而具備抑制部,該抑制部構成為沿上述厚度方向投影時位於上述第1配線與上述第2配線之間,抑制上述第1配線與上述第2配線之磁耦合, 上述抑制部包含位於上述第1面與上述第3面之間之第1抑制部。
- 如請求項1之電感器,其中上述第1抑制部面向上述第1面。
- 如請求項1或2之電感器,其中上述第1抑制部從上述第3面露出。
- 如請求項1或2之電感器,其中上述厚度方向上之上述第1抑制部之長度,較上述第1配線與上述第2配線相鄰之相鄰方向上之上述第1抑制部之長度長。
- 如請求項1或2之電感器,其中上述第1抑制部係形成於上述第2磁性層之狹縫。
- 如請求項1或2之電感器,其中上述第1抑制部係填充於形成在上述第2磁性層之空隙中之第1填充部, 上述第1填充部之相對磁導率低於上述第1磁性層之相對磁導率。
- 如請求項1或2之電感器,其進而具備加工穩定層,該加工穩定層配置於上述第2磁性層之上述第3面。
- 如請求項1或2之電感器,其中上述第3磁性層具有與上述第2面於上述厚度方向上隔開間隔地對向配置之第4面, 上述抑制部進而包含位於上述第2面與上述第4面之間之第2抑制部。
- 如請求項8之電感器,其中上述第2抑制部面向上述第2面。
- 如請求項8之電感器,其中上述第2抑制部從上述第4面露出。
- 如請求項8之電感器,其中上述厚度方向上之上述第2抑制部之長度,較上述第1配線與上述第2配線相鄰之相鄰方向上之上述第2抑制部之長度長。
- 如請求項8之電感器,其中上述第2抑制部係形成於上述第3磁性層之第2狹縫。
- 如請求項8之電感器,其中上述第2抑制部係填充於形成在上述第3磁性層之空隙中之第2填充部, 上述第2填充部之相對磁導率低於上述第1磁性層之相對磁導率。
- 如請求項8之電感器,其進而具備第2加工穩定層,該第2加工穩定層配置於上述第3磁性層之上述第4面。
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