TWI566262B - 面安裝型電感器之製造方法 - Google Patents

Description

面安裝型電感器之製造方法

本發明係關於一種面安裝型電感器之其製造方法，特別係關於面安裝型電感器的連接信賴性高的外部電極形成方法。

至今為止，利用導電性膏體於晶片狀的元件上形成外部電極的面安裝型電感器已廣被採用。此種面安裝型電感器，係於已封裝線圈的樹脂成形晶片的表面塗佈導電性膏體之後，使其硬化形成基底電極，再進行鍍覆處理，形成外部電極。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利公開公報特開2005-116708

[專利文獻2]日本專利公開公報特開平10-284343

如此的習用面安裝型電感器中，採用將環氧 樹脂等的熱固性樹脂與Ag等的金屬粒子分散者作為導電性膏體。如此的導電性膏體係利用熱固性樹脂的硬化造成的收縮應力，使得分散於樹脂中的金屬粒子之間或金屬粒子與導線之間接觸而導通。由於通常熱固性樹脂的硬化溫度係遠低於金屬粒子的燒結溫度，因而如此的導通係因與金屬粒子的接觸而發生。因此，若與金屬粒子的接觸解除，則導通狀態會有所變動。

然而，導電性膏體中的樹脂有於高濕環境下 劣化的傾向。採用通常的導電性膏體製作習用面安裝型電感器的情況時，若進行耐濕試驗，則有直流電阻變動的可能性。其原因之一可認為係因導電性膏體中的樹脂於高濕環境下劣化，造成金屬粒子之間或金屬粒子與內部導體之間的接觸解除。

另外，其他的電極形成方法，已知有使導電 性膏體中的金屬粉末燒結而形成基底電極之方法。如此的導電性膏體係採用Ag等的金屬粉末、玻璃粉末等的無機結合材、以及有機媒介混合而成者。將此導電性膏體塗佈於晶片狀的元件之後，加熱至600至1000℃，使其燒結而形成基底電極。若採用此方法，則因金屬粉末之間燒結，相較於上述之僅藉由金屬粒子的接觸所致的導通，可獲得更安定的導通。然而，此方法中，因必須使導電性膏體中的玻璃粉末等的無機結合材融熔而必須進行600℃以上的高溫熱處理。因此，製作將捲繞導線之線圈以磁性粉末與樹脂為主而成的密封材封裝於內部之面安裝型電感器的情 況時，若於較250℃高溫下進行熱處理，則密封材中的樹脂或導線的自我融著性皮膜等會劣化，因而無法採用此方法。

對此，本發明以提供一種面安裝型電感器之 製造方法為目的，該面安裝型電感器具有的外部電極，即使是高濕環境下亦有高連接信賴性。

為了解決上述課題，本發明的面安裝型電感器之製造方法係以具有自我融著性皮膜的導線捲繞形成線圈。使用由金屬磁性粉末與樹脂為主而構成的密封材內包線圈，並且以使線圈的兩端之至少一部分露出於其表面上的方式形成芯部。塗佈包含燒結溫度於250℃以下之金屬微粒的導電性膏體於芯部的表面上，並且熱處理芯部使金屬微粒燒結，於芯部的表面形成基底電極，並與線圈導通。

若依據本發明，則可容易地製造具有高連接信賴性的外部電極之面安裝型電感器。

1、11‧‧‧線圈

1a、11a‧‧‧端部

2、12‧‧‧芯部

3、13‧‧‧導電性膏體

4、14‧‧‧外部電極

第1圖係本發明的第一實施例中所採用的空心線圈的立體圖。

第2圖係本發明的第一實施例之芯部的立體圖。

第3圖係本發明的第一實施例之經塗佈導電性膏體的狀態的芯部的立體圖。

第4圖係以本發明的第一實施例之方法製作的面安裝型電感器的立體圖。

第5圖係本發明的第二實施例之芯部的立體圖。

第6圖係本發明的第二實施例之經塗佈導電性膏體的狀態的芯部的立體圖。

第7圖係以本發明的第二實施例之方法製作的面安裝型電感器的立體圖。

以下參照圖式，說明本發明之面安裝型電感器之製造方法。

(第一實施例)

參照第1圖至第4圖，說明本發明的第一實施例之面安裝型電感器之製造方法。第1圖中顯示本發明的第一實施例中所採用的空心線圈的立體圖。第2圖中顯示本發明的第一實施例之芯部的立體圖。第3圖中顯示第一實施例之經塗佈導電性膏體的狀態的芯部的立體圖。第4圖中顯示以本發明的第一實施例之方法製作的面安裝型電感器的立體圖。

首先，利用具有自我融著性皮膜，剖面為扁 平狀的導線，製作線圈。如第1圖所示，將導線以其兩端部1a位於最外周緣的方式，以二層皆向外捲繞的方向捲繞成渦捲狀，製得線圈1。本實施例中所用的導線係採用具有醯亞胺變性聚胺酯層作為自我融著性皮膜者。自我融著性皮膜亦可為聚醯胺系或聚酯系等，以耐熱溫度高者較 佳。另外，本實施例中所用的導線係採用剖面為扁平狀者，但亦可採用圓線、剖面為多邊形者等。

接著，採用混合鐵系金屬磁性粉末與環氧樹 脂並造粒成為粉末狀者作為密封材，藉由壓縮成形法，成形為如第2圖所示的內包線圈的芯部2。此時，使線圈的端部1a露出於芯部2的表面上。本實施例中藉由壓縮成形法製作芯部，但亦可藉由粉末壓實成形法等的成形方法來製作芯部。

接著，藉由機械剝離將露出之兩端部1a的表 面皮膜除去之後，如第3圖所示，以浸漬法於芯部2的表面塗佈導電性膏體3。本實施例中採用粒徑為10nm以下的Ag微粒與有機溶劑等混合並膏狀化者作為導電性膏體。若金屬的粒徑小於100nm，則因尺寸效果導致燒結溫度、融點等下降。特別是若成為10nm以下的尺寸，則燒結溫度、融點顯著地下降。本實施例中採用Ag微粒，但亦可採用Au或Cu。並且，本實施例中採用浸漬法作為導電性膏體的塗佈方法，但亦可採用印刷法、填覆法等的方法。

以200℃將已塗佈導電性膏體3的芯部2熱 處理，使芯部2硬化，並且使導電性膏體3中的Ag微粒燒結。因Ag微粒為10nm以下的粒徑，因而即使是此種程度的溫度亦可容易地燒結。將金屬微粒燒結，相較於僅接觸的情況，成為強固的金屬間結合，藉以獲得連接信賴性高的線圈與導電性膏體之間的導通。即使是混合粒徑大於100nm的金屬粉末，因金屬微粒燒結或成為融熔狀態，相 較於金屬微粒單純的接觸，可獲得強固的金屬間結合。並且，因以250℃以下的熱處理即可，因而對於芯部、導線的皮膜等造成的損傷亦較少。

最後，進行鍍覆處理，於導電性膏體的表面上形成外部電極4，製得如第4圖所示的面安裝型電感器。又，藉由鍍覆處理而形成的電極，可由Ni、Sn、Cu、Au、Pd等適當地選擇一或複數種而形成。

(第二實施例)

參照第5圖至第7圖，說明本發明的第二實施例之面安裝型電感器之製造方法。第5圖中顯示本發明的第二實施例之面安裝型電感器的芯部的立體圖。第6圖中顯示第二實施例之經塗佈導電性膏體的狀態的芯部的立體圖。第7圖中顯示以本發明的第二實施例之方法製作的面安裝型電感器的立體圖。第二實施例中，利用與第一實施例相異的導電性膏體，製作具有L字形電極的面安裝型電感器。又，省略與第一實施例重複部分的說明。

首先，將第一實施例中所用的導線以其兩端部11a成為最外周緣的方式，以二層皆向外捲繞的方向捲繞成渦捲狀，製得線圈11。本實施例中，線圈11的端部11a係隔著線圈11的捲繞部，以相對向的方式引出。接著，採用與第一實施例中所用的密封材相同組成的密封材，藉由壓縮成形法，成形為如第5圖所示的內包線圈11的芯部12。此時，使線圈的端部11a露出於芯部12之相對向的側面上。

接著，藉由機械剝離將露出之兩端部11a的 表面皮膜除去之後，如第6圖所示，以印刷法於芯部12的表面塗佈導電性膏體13成為L字形。本實施例中採用粒徑為10nm以下的Ag微粒、粒徑為0.1至10μm的Ag粒子、以及環氧樹脂混合並膏狀化者作為導電性膏體。導電性膏體中所含的粒徑為0.1至10μm的Ag粒子的比例，相對於粒徑為10nm以下的Ag微粒與粒徑為0.1至10μm的Ag粒子的總和，以成為30wt%來調製導電性膏體。與僅有粒徑為10nm以下的金屬微粒的情況相較，藉由含有30至50wt%之粒徑為0.1至10μm的Ag粒子，可發揮降低熱硬化時的熱收縮之效果。再者，因金屬微粒的量少而亦可期待材料成本的降低。並且，第二實施例中採用包含樹脂成分的導電性膏體，以發揮提高固著強度之效果。如第一實施例之以被覆芯部兩端的方式，跨於五面地形成電極的情況時，即使是採用未包含樹脂成分之類型的導電性膏體的情況，藉由錨定效應亦可確保某種程度的固著強度。然而，L字形電極、底面電極構造等電極面積少的形狀之情況下，若採用未包含樹脂成分之類型的導電性膏體，則有固著強度低而剝離的可能性。依此，形成如L字形電極之電極面積少而容易剝離的形狀之電極時，以採用包含樹脂成分之類型的導電性膏體較佳。

最後，進行鍍覆處理，於導電性膏體的表面 上形成外部電極14，製得如第7圖所示的面安裝型電感器。

上述實施例中，採用混合鐵系金屬粉末之磁 性粉末、環氧樹脂之樹脂者作為密封材。然而，不限於此，例如，磁性粉末亦可舉例如採用亞鐵鹽系磁性粉末等，或經進行絕緣皮膜形成、表面氧化等的表面改質的磁性粉末等。另外，亦可添加玻璃粉末等的無機物。並且，樹脂亦可舉例如採用聚醯亞胺樹脂、酚樹脂等的熱固性樹脂；聚乙烯樹脂、聚醯胺樹脂等的熱塑性樹脂。

上述實施例中，採用捲繞為二層的渦捲狀者作為線圈，但不限於此，例如亦可捲繞為沿邊捲繞者、整列捲繞者等，或者，不僅是橢圓形而為圓形、矩形、梯形、半圓形，或將該些組合而成的形狀者。

上述實施例中，採用機械剝離作為剝離線圈的端部表面皮膜的方法，但不限於此而亦可採用其他的剝離方法。另外，亦可於形成芯部之前，預先剝離端部的皮膜。

2‧‧‧芯部

3‧‧‧導電性膏體

Claims (3)

1. 一種面安裝型電感器之製造方法，包含：以具有自我融著性皮膜的導線捲繞而形成線圈之步驟；形成芯部，使用由金屬磁性粉末與熱固性樹脂為主而構成的密封材內包該線圈，並且使該線圈的兩端之至少一部分露出並延伸於該芯部側面上之步驟；將含有粒徑小於10nm且燒結溫度為250℃以下的金屬微粒之導電性膏體塗佈於轉角之步驟，該轉角係跨於該線圈的兩端已露出並延伸之該芯部的側面上以及鄰接於該側面之上下兩面的至少一方；以及以250℃以下熱處理該芯部，使該芯部硬化，並且使該金屬微粒燒結而於該芯部的表面形成基底電極以與該線圈導通之步驟；在塗佈該導電性膏體之前，除去該線圈之兩端部的皮膜之至少一部分。
2. 如申請專利範圍第1項所述之面安裝型電感器之製造方法，其中前述金屬微粒係包含Ag、Au、Cu中之任一者。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之面安裝型電感器之製造方法，其中前述導電性膏體中更包含粒徑為0.1至10μm的金屬粒子，相對於該導電性膏體中所含的前述金屬微粒與該金屬粒子的總和，該金屬粒子的比例為30至50wt%。