TWI435344B - 電子零件 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種電子零件，尤其有關具備內置有電路元件的積層體的電子零件。
就為以往的電子零件而言，例如，公知有一種專利文獻1所記載的積層型線圈。以下，對專利文獻1所記載的積層型線圈進行說明。圖5係專利文獻1所記載的積層型線圈500的剖面構造圖。
積層型線圈500，如圖5所示，具備積層體512、外部電極514a、514b、絕緣性樹脂518以及線圈L。積層體512積層有複數個絕緣性片，呈長方體狀。線圈L係內置於積層體512中且藉由連接有複數個線圈導體圖案516而構成的螺旋狀線圈。線圈導體圖案516如圖5所示，從積層體512的側面露出。
外部電極514a、514b分別被設置在積層體512的上面以及下面，並且與線圈L連接。絕緣性樹脂518被設置在積層體512的側面，並且將線圈導體圖案516從積層體512的側面露出的部分遮蓋。
根據具有上述構成的積層型線圈500，由於線圈導體圖案516被設置在整個絕緣性片的外周緣部，所以能使線圈L的內徑增大。又，根據積層型線圈500，由於積層體512的側面被絕緣性樹脂518被覆，所以能防止線圈導體圖案516與電路基板的圖案等發生短路。
但是，在專利文獻1所記載的積層型線圈500中，絕緣性樹脂518比較容易從積層體512剝離。積層體512例如由肥粒鐵等磁性體材料製成，絕緣性樹脂518由環氧樹脂等製成。即，積層體512與絕緣性樹脂518由不同的材料製成。因此，在積層型線圈500中，積層體512與絕緣性樹脂518的密合性較低，因而存在絕緣性樹脂518從積層體512剝離之虞。
專利文獻1：日本特開2000-133521號公報
因此，本發明之目的在於，提供一種可以使內置的電路元件較大地形成，並且能抑制用以防止短路發生的絕緣體膜從積層體容易地剝離的電子零件。
本發明之一形態之電子零件，其特徵在於，具備：積層體，其係積層複數個絕緣體層而成，具有在積層方向相對向的上面和下面、以及連接該上面與該下面的側面；設置在所述側面的絕緣體膜；內置於所述積層體內且具有從該積層體的側面向所述絕緣體膜突出的突出部的電路元件。
根據本發明，可以使內置的電路元件較大地形成，並且能抑制用以防止短路發生的絕緣體膜從積層體容易地剝離。
以下，針對本發明之實施形態之電子零件進行說明。
(電子零件的構成)
針對本發明之一實施形態之電子零件的構成進行說明。圖1係本發明之實施形態之電子零件10的外觀立體圖。圖2係一實施形態之電子零件10的積層體12的分解立體圖。圖3係圖1的電子零件10的A-A的剖面構造圖。
以下，將電子零件10的積層方向定義為z軸方向，將沿著電子零件10的z軸方向的正方向側的面(以下，稱為上面S1)的2邊的方向定義為x軸方向以及y軸方向。x軸方向與y軸方向與z軸方向正交。又，將電子零件10的z軸方向的負方向側的面稱為下面S2。下面S2在z軸方向與上面S1對向。又，將連接電子零件10的上面S1和下面S2的面稱為側面S3～S6。側面S3位於x軸方向的正方向側，側面S4位於x軸方向的負方向側，側面S5位於y軸方向的正方向側，側面S6位於y軸方向的負方向側。
電子零件10如圖1及圖2所示，具備積層體12、外部電極14(14a、14b)、絕緣體膜20、以及線圈(電子元件)L(未圖示於圖1)。積層體12呈長方體狀，並且內置有線圈L。
外部電極14a、14b分別被設置在積層體12的上面S1以及下面S2。又，外部電極14a、14b藉由分別從上面S1以及下面S2被折回而亦設置在側面S3～S6。
積層體12如圖2所示，係藉由將絕緣體層16(16a～16m)從z軸方向的正方向側往負方向側依序積層而構成。絕緣體層16係由磁性體材料(例如，Ni-Cu-Zn系肥粒鐵)構成的長方形狀的層。其中，磁性體材料係指在-55°以上+125°以下的溫度範圍內，作為磁性體材料發揮功能的材料。以下，將絕緣體層16的z軸方向的正方向側的面稱為表面，將絕緣體層16的z軸方向的負方向側的面稱為背面。
絕緣體膜20如圖1所示，設置成在積層體12的側面S3～S6被覆著未設置外部電極14a、14b的部分。絕緣體膜20由與積層體12的磁性體材料不同的材料構成，例如由環氧樹脂構成。
線圈L被內置於積層體12內，如圖2所示，由線圈導體層18(18a～18e)以及通孔導體v1～v13構成。線圈L藉由線圈導體層18a～18e以及通孔導體v1～v13的連接被構成為螺旋狀，並具有與z軸方向平行的線圈軸。
線圈導體層18a～18e如圖2所示，被設置在絕緣體層16e～16i的表面上，並且係以從絕緣體層16e～16i的外緣露出的狀態進行旋繞的ㄈ字形的線狀導體層。更詳細而言，線圈導體層18a～18e具有3/4匝的匝數，設置成沿著絕緣體層16e～16i的三邊且從該三邊露出。又，線圈導體層18a～18e設置成亦從剩下的一邊的兩端露出。線圈導體層18a在絕緣體層16e沿著除x軸方向的正方向側的邊以外的三邊設置，並且具有從該三邊露出的突出部19a。又，突出部19a從x軸方向的正方向側的邊的兩端露出。線圈導體層18b在絕緣體層16f，沿著除y軸方向的正方向側的邊以外的三邊設置，並且具有從該三邊露出的突出部19b(在圖2中未圖示)。又，突出部19b從y軸方向的正方向側的邊的兩端露出。線圈導體層18c在絕緣體層16g上，沿著除x軸方向的負方向側的邊以外的三邊設置，並且具有從該三邊露出的突出部19c(在圖2中未圖示)。又，突出部19c從x軸方向的負方向側的邊的兩端露出。線圈導體層18d在絕緣體層16h，沿著除y軸方向的負方向側的邊以外的三邊設置，並且具有從該三邊露出的突出部19d(在圖2中未圖示)。又，突出部19d從y軸方向的負方向側的邊的兩端露出。線圈導體層18e在絕緣體層16i，沿著除x軸方向的正方向側的邊以外的三邊設置，並且具有從該三邊露出的突出部19e(在圖2中未圖示)。又，突出部19e從x軸方向的正方向側的邊的兩端露出。
以下，從z軸方向的正方向側俯視線圈導體層18時，將順時針的上游側的端部設為上游端，將順時針的下游側的端部設為下游端。又，線圈導體層18的匝數不限於3/4。因此，線圈導體層18的匝數例如可以係1/2匝，亦可以係7/8匝。
通孔導體v1～v13如圖2所示，設置成在z軸方向上貫通絕緣體層16a～16m。通孔導體v1～v4在z軸方向上貫通絕緣體層16a～16d，並藉由相互連接而構成一根通孔導體。通孔導體v1的z軸方向的正方向側的端部如圖3所示，與外部電極14a連接。又，通孔導體v4的z軸方向的負方向側的端部與線圈導體層18a的上游端連接。
通孔導體v5在z軸方向上貫通絕緣體層16e，與線圈導體層18a的下游端以及線圈導體層18b的上游端連接。通孔導體v6在z軸方向貫通絕緣體層16f，與線圈導體層18b的下游端以及線圈導體層18c的上游端連接。通孔導體v7在z軸方向上貫通絕緣體層16g，與線圈導體層18c的下游端以及線圈導體層18d的上游端連接。通孔導體v8在z軸方向貫通絕緣體層16h，與線圈導體層18d的下游端以及線圈導體層18e的上游端連接。
通孔導體v9～v13在z軸方向上貫通絕緣體層16i～16m，並藉由相互連接而構成1根通孔導體。通孔導體v9的z軸方向的正方向側的端部與線圈導體層18e的下游端連接。又，通孔導體v13的z軸方向的負方向側的端部如圖3所示，與外部電極14b連接。
如上述構成的線圈L如圖3所示，在突出部19a～19e(在圖3中，僅例示突出部19b)，從積層體12的側面S3～S6向絕緣體膜20突出。
(電子零件之製造方法)
以下一邊參照圖式一邊對電子零件10之製造方法進行說明。圖4係作為積層體12的集合體的母積層體112的分解立體圖。
首先，準備圖4所示的陶瓷坯片116(116a～116m)。具體而言，將氧化鐵(Fe2
O3
)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎢(NiO)以及氧化銅(CuO)按既定比例稱量後，將各個材料作為原材料投入球磨機，來進行濕式調合。將得到的混合物乾燥後粉碎，並且將得到的粉末在800℃下預燒1小時。將得到的預燒粉末使用球磨機濕式粉碎後，乾燥並破碎，從而得到肥粒鐵陶瓷粉末。
對該肥粒鐵陶瓷粉末添加接合劑(醋酸乙烯、水溶性丙烯酸)和可塑劑、潤濕材料以及分散劑，並使用球磨機進行混合，然後，藉由減壓進行脫泡。採用刮刀(doctor blade)法使得到的陶瓷漿體在載體片上形成為片狀並使其乾燥，來製作陶瓷坯片116。
然後，在陶瓷坯片116上分別形成通孔導體v1～v13。具體而言，對陶瓷坯片116照射雷射束來形成通孔。又，對通孔，藉由印刷塗敷等方法填充由例如Ag、Pd、Cu、Au或上述合金等的導電性材料形成的糊，來形成通孔導體v1～v13。
接著，藉由在陶瓷坯片116e～116i上，採用網版印刷法或光微影法等方法塗敷由導電性材料形成的糊，來形成線圈導體層18(18a～18e)。由導電性材料形成的糊例如係在Ag中添加了清漆以及溶劑而成的糊。又，使用導電性材料含有率比通常的糊高的糊。具體而言，相對於通常的糊以70重量%的比例含有導電性材料，在本實施形態使用的糊以80重量%以上的比例含有導電性材料。
又，形成線圈導體層18(18a～18e)的步驟和對通孔填充由導電性材料(Ag或Ag-Pt)形成的糊的步驟可以在同一步驟中進行。
接著，將陶瓷坯片116a～116m積層並壓接以使其從z軸方向的正方向側往負方向側依序排列，從而得到未燒結的母積層體112。具體而言，將陶瓷坯片116a～116m一片一片地積層並暫時壓接。然後，對未燒結的母積層體112以等力加壓實施正式壓接。等力加壓的條件係100Mpa的壓力以及45℃的溫度。
其次，對未燒結的母積層體112進行切割，以獲得個別的未燒結的積層體12。具體而言，對未燒結的母積層體112在圖4的虛線的位置藉由切片機進行切割。在此階段，線圈導體層18雖從積層體12的側面S3～S6露出，但並未突出。
接著，在積層體12的表面實施滾筒研磨處理進行去角。之後，對未燒結的積層體12實施脫結合劑處理以及燒結。脫結合劑處理例如在低氧環境氣氛中以大致500℃ 2小時為條件下進行。燒結例如在870℃～900℃ 2.5小時的條件下進行。此處，燒結時的陶瓷坯片116的收縮率和線圈導體層18的收縮率不同。具體而言，陶瓷坯片116與線圈導體層18相比在燒結時較大地收縮。尤其，在本實施形態中，線圈導體層18由導電性材料的含有率高於通常的糊製成。由此，線圈導體層18的收縮率小於通常的線圈導體層。因此，線圈導體層18如圖2以及圖3所示，從燒結後的積層體12的側面S3～S6較大地突出。
接著，由將Ag作為主要成分的導電性材料形成的電極糊塗敷在積層體12的上面S1、下面S2以及側面S3～S6的一部分。然後，對塗敷的電極糊在約800℃的溫度以1小時為條件下進行燒接。藉此，形成了應成為為外部電極14的銀電極。又，藉由在應成為外部電極14的銀電極表面，實施鍍Ni/鍍Sn，來形成外部電極14。
最後，如圖3所示，藉由在積層體12的側面S3～S6中，未設置有外部電極14a、14b的部分塗敷環氧樹脂等樹脂，來形成絕緣體膜20。由此，突出部19被絕緣體膜20遮蓋。從而，藉由絕緣體膜20防止線圈L與電路基板的圖案等發生短路。藉由以上的步驟，製成電子零件10。
(效果)
根據上述電子零件10，能使內置的線圈L較大地形成。更詳細而言，在電子零件10中，線圈導體層18如圖2所示，從絕緣體層16的外緣露出。即，在線圈導體層18與絕緣體層16的外緣之間不存在間隙。因此，電子零件10與在線圈導體層和絕緣體層的外緣之間存在間隙的電子零件相比，可以使線圈L的直徑增大。由此，在電子零件10中，能使內置的線圈L(電路元件)較大地形成。
在如前述般能使線圈L較大地形成的情況下，例如，能將線圈L的內徑增大。其結果，提高了線圈L的直流重疊特性。又，在積層體12由非磁性體材料製成的情況下，線圈L為空芯線圈。在此情況下，若線圈L的內徑變大，則線圈L的Q值變高。
又，在不增大線圈L的內徑而增大線圈L的外徑的情況下，能將線圈導體層18的線寬加粗。在此情況下，能將線圈L的直流電阻值降低。其結果，線圈L的Q值變高。
又，根據電子零件10，能抑制絕緣體膜20從積層體12容易地剝離。更詳細而言，線圈導體層18具有從積層體12的側面S3～S6向絕緣體膜20突出的突出部19。因此，在積層體12與絕緣體膜20之間，除了作用使積層體12的側面S3～S6與絕緣體膜20進行密合的力以外，還作用了因藉由突出部19向絕緣體膜20內突出而產生的定準效應(anchor effect)產生的力。因此，在電子零件10中，與專利文獻1所記載的積層型線圈500相比，多了藉由定準效應產生的力，而使積層體12與絕緣體膜20牢固地密合。因此，根據電子零件10，能抑制絕緣體膜20從積層體12容易地剝離。
又，在電子零件10中，能對絕緣體膜20混合磁性體材料的粉末。在此情況下，由於使得線圈L的外側亦存在磁性體層，所以線圈L成為閉磁路型線圈。其結果，能使線圈L的電感值增大。
又，內置於電子零件10的電路元件不限於線圈L。電路元件可以係例如電容器，亦可以由線圈以及電容器構成的濾波器等。
如上述，本發明用於電子零件，尤其，在能使內置的電路元件較大地形成，並且能抑制用以防止短路的發生的絕緣體膜從積層體容易地剝離的方面上優異。
L．．．線圈
S1．．．上面
S2．．．下面
S3～S6．．．側面
V1～V13．．．通孔導體
10．．．電子零件
12．．．積層體
14a、14b．．．外部電極
16a～16m．．．絕緣體層
18a～18e．．．線圈導體層
19a～19e．．．突出部
20．．．絕緣體膜
圖1係本發明之實施形態之電子零件的外觀立體圖。
圖2係一實施形態之電子零件之積層體的分解立體圖。
圖3係圖1的電子零件的A-A的剖面構造圖。
圖4係作為積層體的集合體之母積層體的分解立體圖。
圖5係專利文獻1所記載的積層型線圈的剖面構造圖。
L．．．線圈
S1．．．上面
S2．．．下面
S5、S6．．．側面
V1～V5、V7～V13．．．通孔導體
10．．．電子零件
12．．．積層體
14a、14b．．．外部電極
18a～18e．．．線圈導體層
19b．．．突出部
20．．．絕緣體膜
Claims (6)
- 一種電子零件，其特徵在於，具備：積層體，其係積層複數個絕緣體層而成，且具有在積層方向相對向的上面和下面、以及連接該上面與該下面的側面；設置在該側面的絕緣體膜；以及電路元件，其內置於該積層體且具有從該積層體的側面向該絕緣體膜突出的突出部。
- 如申請專利範圍第1項之電子零件，其中，該電路元件係線圈。
- 如申請專利範圍第2項之電子零件，其中，該線圈係藉由連接設置在該絕緣體層上的複數個導體層而構成的螺旋狀線圈；該複數個導體層係在該絕緣體層上，以從該絕緣體層的外緣露出的狀態旋繞的線狀導體層。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電子零件，其中，該絕緣體層由肥粒鐵構成。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電子零件，其中，該絕緣體膜由與該絕緣體層不同的材料構成。
- 如申請專利範圍第4項之電子零件，其中，該絕緣體膜由與該絕緣體層不同的材料構成。
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