TWI614773B - 電感元件及電子機器 - Google Patents

Description

電感元件及電子機器

本發明係關於具備磁性構件、導電性構件及連接端部之電感元件及安裝有該電感元件之電子機器。

近年來，電子機器越來越小型化，電子零件之安裝空間有變小之傾向。另一方面，對電子機器所要求之性能為高速化、多功能化、省電化等多樣化。為了滿足該等要求，應安裝於電子機器之電子零件之數量有增大之傾向。因此，對於使電子零件小型化之要求最近特別高漲。

正於積極地重新研究構成電子零件之材料以不會由於為適當地滿足該要求而使電子零件小型化所致功能降低。例如，作為電子零件之一種即電感元件所具備之磁性構件中所包含之磁性材料，以往使用鐵氧體(ferrite)粉末，但最近使用與鐵氧體粉末相比飽和磁通密度大、且直流疊加特性保持至高磁場之強磁性金屬粉末。

作為此種強磁性金屬粉末，例示有Fe基非晶合金粉末、Fe-Ni系合金粉末、Fe-Si系合金粉末、純鐵粉末(高純度鐵粉)等軟磁性合金粉末。作為具體例，專利文獻1中公開有如下之Fe基非晶合金，即組成式以Fe_{100-a-b-c-x-y-z-t}Ni_aSn_bCr_cP_xC_yB_zSi_t表示，且為0at%≦a≦10at%，0at%<c≦3at%，6.8at%≦x≦10.8at%，2.2at%≦y≦9.8at%，0at%≦z≦4at%，0at%≦t≦1at%，(B之添加量z+Si之添加量t)為1at%~4at%之範圍內，玻璃轉移溫度(glass transition temperature)(Tg)係710K以 下。此外，專利文獻2中公開有如下之Fe-Ni系軟磁性合金粉末，即其具有Ni：41wt%以上且小於45wt%、添加物A：1wt%以上5wt%以下、其餘部分：Fe及不可避免之雜質之組成，前述添加物A係Al、Si、Mn、Mo、Cr、Cu中之至少1種。

[先前技術文獻] 專利文獻

專利文獻1：日本專利第5419302號公報

專利文獻2：日本專利特開2007-254814號公報

具備磁性構件且於其表面具備複數個導電性之連接端部之電感元件需要磁性構件之表面具有適當之絕緣性，以不於該等連接端部之間產生短路，該磁性構件具有包含上述專利文獻所公開之強磁性金屬粉末之成形體。

特別於欲藉由電鍍而形成構成導電性之連接端部之構件之情形時，如以下所說明般，較佳為磁性構件之表面具有充分之絕緣性。即，於藉由電鍍而於磁性構件之表面上形成鍍敷層之情形時，於進行電鍍之前進行如下處理，即於磁性構件之表面之一部分區域上形成包含導電性膏等之金屬化層而使該區域為通電區域。若磁性構件之表面具有充分之絕緣性，則於進行了電鍍時，來自陽極之電力線可到達磁性構件之表面中之通電區域而於該通電區域上選擇性地形成鍍敷層。

此外，於使強磁性金屬粉末成形時，一般為人所周知的是利用成形金屬模具等對將丙烯酸樹脂、矽酮樹脂之類之黏合劑樹脂與強磁性金屬粉末混合複合化而成之造粒粉末進行加壓而成形。於該情形時，成形體之表面之絕緣主要藉由黏合劑樹脂而保持，但於對成形體進行成形時，成形金屬模具與上述之造粒粉末摩擦，而強磁性金屬粉 末之表面有時於成形體之表面露出。由此，磁性構件有時無法保持充分之絕緣性。於此種情形時，於進行電鍍時，來自陽極之電力線亦到達磁性構件表面之與上述通電區域鄰接之區域(鄰接區域)。其結果，鍍敷層滲出於通電區域而亦形成於該鄰接區域。

若產生此種所謂之「鍍敷延伸」現象，則由於導電性層之俯視形狀與金屬化層之俯視形狀不同，因此於電感元件產生外觀不良。於鍍敷延伸量較多之情形時，以使呈相互不接觸地設置於磁性構件之表面之通電區域之間電性短路的方式形成有鍍敷層，從而電感元件無法適當地發揮其功能。

鑒於該現狀，本發明之目的在於提供一種提高磁性構件表面之絕緣性之電感元件。又，本發明之目的在於提供一種安裝有上述電感元件之電子機器。

本發明人等進行研究之結果而獲得如下新的知識見解，即藉由位於磁性構件之表層之絕緣層具備利用磷酸鹽處理形成之磷酸鹽層，而可解決上述課題。

基於以上新的知識見解而提供之本發明之一態樣係一種電感元件，其具備：磁性構件，其具備包含含有Fe之強磁性金屬粉末之成形體、及形成於成形體之表面部上之絕緣層；導電性構件，其具有位於磁性構件之內部之部分；及導電性之連接端部，其於相對於導電性構件電性連接之狀態下形成於磁性構件之表面上；且絕緣層具備藉由磷酸鹽處理而形成之磷酸鹽層。

磷酸鹽處理係於基本過程中包含構成成形體之強磁性金屬粉末中位於被處理構件之表面之Fe之溶解，因此對強磁性金屬粉末中露出於成形體表面之部分，優先性地形成磷酸鹽層。因此，磷酸鹽層之厚度為次微米或者其以下之厚度，並且能夠成為適當地使成形體絕緣之 絕緣層。

磷酸鹽處理特別是於強磁性金屬粉末以Fe為主成分之情形時，與Fe良好地反應而形成磷酸鹽層，因此較佳為強磁性金屬粉末以Fe為主成分。

上述之電感元件之連接端部亦可具備鍍敷層。該鍍敷層亦可為藉由電鍍而形成於被設置於絕緣層上之金屬化層上者。

上述之電感元件之磁性構件亦可具有空孔。

上述之電感元件之絕緣層亦可具備含浸塗佈層。於該情形時，成形體之機械性強度提高，成形體難以產生裂縫、缺口之類之不良情況。

本發明之另一態樣係安裝有上述之電感元件之電子機器。

上述發明之電感元件之磁性構件之絕緣層具有磷酸鹽層，因此能夠提高磁性構件表面之絕緣性。又，根據本發明，亦提供安裝有上述電感元件之電子機器。

1‧‧‧磁性構件

2‧‧‧導電性構件

2a、2b‧‧‧導電性構件2之端部

3a、3b‧‧‧連接端部

10‧‧‧電感元件

圖1係透視本發明之一實施形態之電感元件之整體構成之一部分而表示的立體圖。

圖2係表示藉由實施例1而製造之電感元件之一個剖面觀察之結果之圖。

圖3係表示藉由比較例1而製造之電感元件之一個剖面觀察之結果之圖。

圖4係表示藉由比較例1而製造之電感元件之一個外觀觀察之結果之圖，白色圓框內係產生「鍍敷延伸」現象之部分。

圖5係表示藉由實施例1而製造之電感元件之一個外觀觀察之結果之圖。

圖6係表示試驗例5之結果之曲線圖。

以下，針對本發明之實施形態，以電感元件係圖1所示之電感元件10之情形為具體例來進行說明。

1.電感元件

如圖1所示，本發明之一實施形態之電感元件10具備磁性構件1、導電性構件2、及2個連接端部3a、3b。磁性構件1具備成形體及絕緣層。導電性構件2具有位於磁性構件1之內部之部分。具體而言，於圖1所示之電感元件10中，於磁性構件1之成形體之內部埋設有線圈。導電性之連接端部3a、3b於相對於導電性構件2電性連接之狀態下形成於磁性構件1之表面上。

本發明之一實施形態之電感元件10之大小並未被限定。如下文所述，由於本發明之一實施形態之電感元件10之磁性構件1之表面之絕緣性十分高，因此其大小亦可為2mm×1.6mm、高度1mm左右之特小型。又，連接端部3a、3b之間隔距離亦可為1mm以下。

以下，對磁性構件1所具備之成形體及絕緣層、導電性構件2及連接端部3a、3b進行說明。

(1)磁性構件

(1-1)成形體

成形體包含含有Fe之強磁性金屬粉末。只要含有Fe即可，強磁性金屬粉末之種類並未被限定。如上所述，作為強磁性金屬粉末，例示有Fe基非晶合金粉末、Fe-Ni系合金粉末、Fe-Si系合金粉末、純鐵粉末(高純度鐵粉)等軟磁性合金粉末。特別是於藉由後述之磷酸鹽處理而形成磷酸鹽層之情形時，強磁性金屬粉末中所含有之Fe進行反應而形成磷酸鹽層。自有效率地進行該反應之觀點考慮，強磁性金屬粉末較理想為以Fe為主成分者。由於強磁性金屬粉末之導電性較高，因 此於成形體之最表面包含強磁性金屬粉末之面之情形時，難以確保成形體之表面之絕緣性。因此，亦可於粉末之階段，利用任意手段將包含氧化物層等之絕緣層形成於軟磁性合金粉末之表面。再者，所謂磷酸鹽主要係指包含Fe、P、O、M(=Fe、Zn、Mn、Ca等)之化合物。

成形體亦可包含有機系成分。有機系成分較佳為可作為使強磁性金屬粉末相互黏著之黏合劑而發揮作用。具有該黏著功能之有機系成分之具體組成並未被限定。有機系成分亦可包含樹脂材料，作為樹脂材料，可例示矽酮樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、丙烯酸樹脂、烯烴樹脂等。有機系成分亦可包含上述樹脂材料受到熱處理而形成之物質。該物質之組成可藉由受到熱處理之樹脂材料之組成、熱處理條件等而調整。有機系成分較佳為可使成形體中所包含之強磁性金屬粉末相互電性獨立。有機系成分之樹脂材料可包含1種，亦可包含多種。例如，有機系成分之樹脂材料亦可為酚醛樹脂般之熱固化性樹脂與丙烯酸樹脂般之熱塑性樹脂的混合體。

於成形體含有有機系成分之情形時，成形體中之有機系成分之含量並未被限定。於有機系成分具有黏著功能之情形時，較佳為含有適當地發揮該功能之量。再者，較佳為考慮於有機系成分之含量過高之情形時存在觀察到具備成形體的磁性構件1之磁特性降低之傾向的情形，而設定成形體中之有機系成分之含量。

成形體亦可含有除強磁性金屬粉末及有機系成分以外之物質。作為該物質，可舉例玻璃、氧化鋁等絕緣性之無機系成分、矽烷偶合劑等用於提高與強磁性金屬粉末及有機系成分之密接性之偶合劑等。該等物質於成形體中之含量並未被限定。

成形體亦可具有空孔。該空孔之形成過程並未被限定。可藉由成形後之回彈而形成，亦可如下文所述，藉由對利用成形而獲得之成形製造物進行退火處理而形成。於成形體具有空孔之情形時，具有成 形體內之強磁性粉末間之絕緣變得良好而磁性構件1之磁特性提高之傾向。但是，若成形體內之空孔之存在密度過高，則成形體內之強磁性粉末間之黏著程度降低而致使磁性構件1之機械性強度降低之擔心提高。因此，於成形體具有空孔之情形時，成形體之空隙率(成形體中被定義為不存在固體物質之部分之空隙部之體積相對於成形體整體之體積之百分率)較佳為3%以下，更佳為1%以下。

(1-2)絕緣層

絕緣層係以使磁性構件1之表面具有絕緣性之方式形成於成形體之表面及根據需要而形成於表面附近之部分(於本說明書中，將該等部分統稱為「表面部」)上。本發明之一實施形態之磁性構件1之絕緣層具備藉由磷酸鹽處理而形成之磷酸鹽層。

磷酸鹽處理中所使用之金屬離子之種類並未被限定。可例示鐵、錳、鋅、鈣等。作為磷酸鹽處理之基本過程，包含位於被處理構件之表面之金屬性材料、特別是Fe之溶解。而且，藉由被定位為該金屬性材料之溶解反應之逆反應的自氫離子形成氫分子之反應，而位於金屬性材料溶解之部分之附近之處理液之pH值上升。於處理液中之pH值升高之區域，處理液中所含有之金屬離子(亦包含金屬材料溶解而產生之離子)與磷酸進行反應而產生難溶性之磷酸鹽。藉由該難溶性之磷酸鹽析出於被處理構件上而形成磷酸鹽層。

因此，磷酸鹽層優先性地形成於磷酸鹽處理之被處理構件即磁性構件中之包含含有Fe之金屬性材料即強磁性金屬粉末之表面露出之部分。因此、磷酸鹽層能夠有效率地形成絕緣層。

磷酸鹽層之厚度最多幾十nm左右，即便使用電子顯微鏡進行剖面觀察，亦不容易確認磷酸鹽層(參照圖2)。但是，如上所述，由於優先性地使含有Fe之強磁性金屬粉末露出之部分絕緣，因此磷酸鹽層可成為具有優良之絕緣功能之絕緣層。於強磁性金屬粉末以Fe為主成 分之情形時可有效率地進行形成上述之磷酸鹽層之反應。

較佳為絕緣層以覆蓋位於成形體之最表面之強磁性金屬粉末(以下，亦稱為「表面粉末」)之方式設置。表面粉末由於在藉由成形後之回彈而自成形金屬模具取出時與模具表面摩擦、或者於成形步驟後之製造過程中與其他構件接觸，因此存在包含金屬性材料之表面露出之情形。即便於此種情形時，由於強磁性金屬粉末含有Fe，因此藉由進行磷酸鹽處理而亦可於表面粉末之包含金屬性材料之表面優先性地形成絕緣層。因此，藉由絕緣層具備磷酸鹽層而能夠提高磁性構件1之表面之絕緣性。

對於絕緣層之絕緣電阻，藉由後述之絕緣電阻之測定而測定出之絕緣電阻為5×10¹¹Ω以上。若為該程度之絕緣電阻，則於藉由電鍍處理而於磁性構件1上形成鍍敷層之情形時，鍍覆材料難以析出於藉由金屬化層等而設置於磁性構件1上之通電區域以外，從而可能夠更穩定地降低產生「鍍敷延伸」現象之可能性。

絕緣層亦可具備含浸塗佈層。藉由具備含浸塗佈層，而能夠提高磁性構件1之機械性強度。包含表面粉末、或者具有表面粉末藉由有機系成分等而黏著之構造之成形體之表面，存在藉由強磁性金屬粉末之粒度分佈而凹凸程度變大之情形。於此種情形時，不容易以覆蓋表面粉末之全部之方式形成磷酸鹽層。因此，於成形體之表面首先形成含浸塗佈層而使磷酸鹽層之形成對象(形成有含浸塗佈層之成形體)之表面的凹凸程度變小後形成磷酸鹽層，從而容易利用磷酸鹽層來覆蓋表面粉末。因此，含浸塗佈層亦能以覆蓋表面粉末之表面全體之方式形成，亦可於表面粉末之表面存在未被含浸塗佈層覆蓋之部分。無論如何，能夠藉由形成含浸塗佈層而減小磷酸鹽層之形成對象之表面之凹凸程度即可。

然而，於不存在上述問題之情形時，亦可於形成磷酸鹽層之後 形成含浸塗佈層。無論如何，磷酸鹽層覆蓋露出於成形體表面之強磁性金屬粉末即可。

含浸塗佈層之種類並未被限定。可例示矽酮樹脂、丙烯酸樹脂、丁縮醛酚醛樹脂、環氧樹脂等。由於暴露於用於形成無機絕緣層之處理(特別是乾燥製程)中之可能性較低，因此含浸塗佈層較佳為包含矽酮樹脂。

於現有技術中，存在絕緣層僅藉由該含浸塗佈而構成之情形。然而，於圖1所示之電感元件10般之電感元件特別小型化之情形時(作為具體例，舉例2mm×1.6mm、高度1mm左右或者其以下之大小)，即便提高含浸塗佈組成物之塗佈性，亦難以均勻性較高地於成形體之表面部形成含浸塗佈層。又，於如上所述般成形體具有空孔之情形時存在如下情形，即含浸塗佈組成物浸入至該空孔中，成形體表面之一部分露出，無法於成形體之表面部均勻地形成含浸塗佈層，於電感元件所具備之磁性構件之表面產生不具有充分之絕緣性之區域(本說明書中亦稱為「低絕緣性區域」)。如上所述，此種低絕緣性區域會成為「鍍敷延伸」現象之原因。因此，若將為降低產生低絕緣性區域之可能性而用於形成含浸塗佈層之含浸塗佈組成物的使用量增加，則自含浸塗佈組成物形成含浸塗佈層時之收縮量變多。其結果，有時起因於該收縮而容易於電感元件內之強磁性金屬粉末產生應變。於該強磁性金屬粉末產生之應變會成為使電感元件之磁特性降低之原因。

與此相對地，由於本發明之一實施形態之電感元件10之絕緣層具備磷酸鹽層，因此於磁性構件1之表面產生低絕緣性區域之可能性被充分降低。因此，即便於電感元件10之大小特別小型化之情形時，亦難以產生「於磁性構件1之表面鍍敷延伸」現象般之不良情況。

(2)導電性構件

導電性構件2只要能夠埋設於磁性構件1之內部即可，其形狀及 組成並未被限定。於圖1所示之電感元件10之情形時，導電性構件2具有線圈形狀之部分。該線圈之具體形狀並未被限定。例如，線圈亦可為扁立線圈(edgewise coil)。導電性構件2較佳為包含含有銅、鋁等之導電率較高之材料。

(3)連接端部

連接端部3a、3b係於相對於導電性構件2之端部2a、2b電性連接之狀態下形成於磁性構件1之表面上的導電性之構件。連接端部3a、3b通常形成於磁性構件1之表面之複數個區域上。於圖1所示之電感元件10中，具備2個連接端部3a、3b。只要連接端部3a、3b具有適當之導電性，且磁性構件1之表面上之複數個連接端部3a、3b不短路，則連接端部3a、3b之形狀及組成就未被限定。

於圖1所示之電感元件10中，自生產率優良之觀點考慮，連接端部3a、3b具備由銀膏等導電膏形成之金屬化層、及形成於該金屬化層上之鍍敷層。形成該鍍敷層之材料並未被限定。作為該材料所含有之金屬元素，可例示銅、鋁、鋅、鎳、鐵、錫等。

即便於上述之鍍敷層係藉由電鍍形成之情形時，由於本發明之一實施形態之磁性構件1之表面具有充分之絕緣性，因此難以產生「鍍敷延伸」現象。

連接端部3a、3b之厚度、大小(形狀)係應被適當設定者。如上所述，於連接端部3a、3b具備金屬化層與鍍敷層之情形時，作為用於形成金屬化層之導電膏之塗敷量，例示0.05g/cm²左右，作為鍍敷層之厚度之範圍，例示3~13μm左右。

2.電感元件之製造方法

本發明之一實施形態之電感元件10之製造方法並不被特別限定。若藉由以下說明之製造方法來製造，則能夠有效率地製造本發明之一實施形態之電感元件10。

於一例中，本發明之一實施形態之電感元件10之製造方法具備成形步驟、磷酸鹽處理步驟及連接端部形成步驟，於較佳之一例中，亦可於成形步驟與磷酸鹽處理步驟之間具備退火步驟，且還具備含浸塗佈層步驟。

於成形步驟中，將包含強磁性金屬粉末及黏合劑成分之混合體成形。黏合劑成分並未被限定，可例示矽酮樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、丙烯酸樹脂、烯烴樹脂等樹脂材料。混合體亦可還包含絕緣性之無機系成分、偶合劑、潤滑劑(例示硬脂酸鋅、硬脂酸鋁等)等。混合體之製備方法亦為任意。可使用球磨機(ball mill)等來進行混合，亦可調整包含各成分之分散液並將該分散液乾燥/粉碎，以包含強磁性金屬粉末之造粒粉之形式獲得混合體。成形條件亦未被限定。可例示於0.1GPa~5GPa左右之範圍內於常溫下進行加壓。

於成形步驟中，藉由於成形金屬模具之腔室(cavity)內配置線圈等導電性構件2而進行成形，從而能夠使導電性構件2埋設於成形製造物內。

亦可進行根據需要而對藉由成形步驟獲得之成形製造物進行退火處理之退火步驟。藉由進行退火處理，可緩和因成形步驟而產生之強磁性金屬粉末內之應變，從而可提高磁性構件1之磁特性。退火處理之條件係考慮於強磁性金屬粉末內產生之應變程度、黏合劑成分之熱特性而適當設定。舉一例，以升溫速度20℃/分鐘~50℃/分鐘左右自室溫加熱至300℃~500℃左右，並於加熱溫度下保持0.5小時~5小時左右。

於對經過退火步驟而獲得之成形體實施磷酸鹽處理步驟之前，亦可進行含浸塗佈步驟。於含浸塗佈步驟中，藉由使含浸塗佈組成物與成形體接觸而使該組成物含浸於成形體之表層。接觸方法並未被限 定。可使成形體浸漬於含浸塗佈組成物中，亦可將含浸塗佈組成物塗佈於成形體。於使成形體浸漬於含浸塗佈組成物中之情形時，藉由進行一面抽真空一面浸漬，而可使含浸塗佈組成物容易地進入至成形體內。藉由將含浸於成形體之表層之含浸塗佈組成物乾燥，或者根據需要進行加熱等處理而可獲得含浸塗佈層。藉由形成含浸塗佈層，而使磷酸鹽處理步驟之對象物即形成有含浸塗佈層之成形體之表面之凹凸程度變小，於磷酸鹽處理步驟中容易形成絕緣性優良之磷酸鹽層。含浸塗佈組成物之組成並未被限定。可含有矽酮樹脂、丙烯酸樹脂、丁縮醛酚醛樹脂、環氧樹脂等樹脂系材料。再者，含浸塗佈步驟亦可於磷酸鹽處理之後進行。

於磷酸鹽處理步驟中，於成形體上進行磷酸鹽處理而形成包含磷酸鹽層之絕緣層，獲得具備成形體與絕緣層之磁性構件1。如上所述，於進行了退火步驟之情形時，成形體包含對藉由成形步驟而獲得之成形製造物實施退火處理而得者，於不進行退火步驟之情形時，成形體包含藉由成形步驟而獲得之成形製造物。又，即便於如上所述般進行了含浸塗佈步驟之情形時，形成磷酸鹽層之反應如上所述般於反應之基本過程包含強磁性金屬粉末中所含有之Fe之溶解。因此，不於含浸塗佈層上形成磷酸鹽層，而於露出於成形體之表面之強磁性金屬粉末上選擇性地形成磷酸鹽層。於該情形時，絕緣層具備含浸塗佈層及磷酸鹽層。另一方面，於磷酸鹽處理步驟之後進行含浸塗佈步驟之情形時，有時於磷酸鹽層上形成有含浸塗佈層。於不進行含浸塗佈步驟之情形時，絕緣層具備磷酸鹽層。

用於磷酸鹽處理之處理液(磷酸鹽處理液)含有磷酸離子及適當之金屬離子。作為金屬離子，可例示鐵離子、錳離子、鋅離子、鈣離子等，但並未被限定。磷酸處理液之酸鹼性並未被限定，亦可為酸性。磷酸處理液亦可包含有機酸等。

磷酸處理之條件係根據成為被處理構件之成形體之組成及磷酸處理液之組成等而適當設定。有時於磷酸處理液之溫度為自室溫(25℃)左右至60℃左右之範圍進行磷酸處理。處理時間根據處理溫度等而適當設定，有時於幾十秒至幾分鐘之範圍進行處理。

亦可於磷酸鹽處理步驟後進行用於形成構成絕緣層之構件之步驟。作為該步驟，例如，可進行用於形成有機系之塗佈層之步驟，亦可進行用於形成氟系之塗佈層之步驟。

如此，獲得於表層具備絕緣層之磁性構件1之後進行連接端部形成步驟，該連接端部形成步驟將相對於被配置於磁性構件1內之導電性構件2電性連接之連接端部3a、3b形成於磁性構件1之絕緣層上。於連接端部3a、3b包含金屬化層與鍍敷層之情形時，首先，將銀膏等導電性膏塗佈於絕緣層上。塗敷方法為任意。可較佳地使用印刷、分配器等。藉由根據需要進行乾燥而於絕緣層上形成金屬化層。繼而，進行電鍍處理而於金屬化層上形成鍍敷層。電鍍之方法並未被限定。於如上所述般電感元件10之尺寸特別小之情形時，較佳為進行滾鍍。於本發明之一實施形態之電感元件10之製造方法中，由於絕緣層具備無機絕緣層，因此於進行電鍍時，難以產生鍍敷層滲出於金屬化層而形成於磁性構件1之絕緣層上之不良情況(「鍍敷延伸」現象)。

以上所說明之本發明之一實施形態之電感元件10之製造方法可總結為如下。即，其係一種具備磁性構件及導電性之連接端部之電感元件之製造方法，該磁性構件具備成形體與絕緣層，該製造方法具備：成形步驟，其將包含含有Fe之強磁性金屬粉末及黏合劑成分之混合體成形；磷酸鹽處理步驟，其於經過成形步驟而獲得之成形體上進行磷酸鹽處理，獲得具備成形體及絕緣層之磁性構件；及連接端部形成步驟，其於磁性構件之絕緣層上形成連接端部。藉由該方法而可有效率地製造上述之電感元件。

於上述之製造方法中，亦可具備對藉由成形步驟而獲得之成形製造物進行退火處理之退火步驟。

於上述之製造方法中，導電性層具備由導電膏形成之金屬化層與形成於金屬化層上之鍍敷層，連接端部形成步驟亦可包含將導電性膏塗佈於絕緣層上而形成金屬化層之步驟、及進行電鍍處理而於金屬化層上形成鍍敷層之步驟。

於上述之製造方法中，磁性構件於其內部具有導電性構件，於連接端部形成步驟中，亦能以與導電性構件電性連接之方式形成連接端部。

3.電子機器

本發明之一實施形態之電感元件10即便於該電感元件10特別小型之情形時，於連接端部3a、3b亦難以產生短路。因此，本發明之一實施形態之電感元件10即便特別小型，動作穩定性亦優良。因此，安裝有本發明之一實施形態之電感元件10之電子機器容易小型化。又，於電子機器之安裝空間能夠安裝複數個電感元件10。關於該點，由於電感元件10係小型，因此能夠將電源開關電路、電壓升降電路、平滑電路、阻止高頻電流之電路等小型化。因此，容易增加電子機器之電源供給電路。其結果，能夠進行更精密之電源控制，從而能夠抑制電子機器之消耗電力。上述之電子機器所具備之電感元件10亦可為藉由前述之電感元件10之製造方法而製造者。

以上說明之實施形態係用於容易理解本發明而記載者，並非係用於限定本發明而記載者。因此，上述實施形態中公開之各要素係亦包含屬於本發明之技術範圍之全部設計變更、均等物之主旨。

例如，電感元件具備磁性構件及導電性構件即可，亦可為電感器、電抗器、變壓器。

又，於上述之說明中，導電性構件於成形體之製造階段被埋設 於該成形體之內部，但亦能以內包導電性構件之方式配置複數個成形體。具體而言，一個成形體具有可配置導電性構件之槽部，於該槽部內配置導電性構件，其後以覆蓋導電性構件之方式配置其他成形體，藉此能夠獲得於複數個成形體中內包導電性構件之構造體。

【實施例】

以下，藉由實施例來更具體地說明本發明，但本發明之範圍並不限定於該等實施例等。

(實施例1)

使用水霧化法，製作以組成為Fe_74.43at%Cr_1.96at%P_9.04at%C_2.16at%B_7.54at%Si_4.87at%之方式進行秤量而獲得之Fe基非晶軟磁性粉末作為強磁性金屬粉末。所獲得之軟磁性粉末之粒度分佈係使用日機裝公司製造之「Microtrac粒度分佈測定裝置MT3300EX」藉由體積分佈測定而得。其結果，平均粒徑(D50)為5.0μm。

將上述之軟磁性粉末100質量份、含有樹脂系材料之黏合劑2質量份及包含硬脂酸鋅之潤滑劑0.3質量份混合而獲得漿料，其中該樹脂系材料包含作為熱塑性樹脂之丙烯酸系樹脂及作為熱固化性樹脂之酚醛系樹脂。

將獲得之漿料於乾燥後進行粉碎，使用網眼300μm之篩子及850μm之篩子，除去300μm以下之微細粉末及850μm以上之粗大粉末，從而獲得造粒粉。

將藉由上述方法獲得之造粒粉填充於在腔室內預先配置有被絕緣覆蓋之銅製線圈(匝數：5)之金屬模具中，並於金屬模具溫度23℃、以表面壓力1.0GPa進行加壓之條件下加壓成形而獲得成形製造物。

將獲得之成形製造物載置於氮氣氣體環境之爐內進行如下之熱 處理，即，將爐內溫度自室溫(25℃)以升溫速度40℃/分鐘加熱至370℃，並於該溫度保持60分鐘，然後，於爐內冷卻至室溫。如此，獲得2mm×1.6mm、厚度1mm之長方體之成形體。

準備用於磷酸鹽皮膜之析出之磷酸鐵處理液。使上述成形體於維持固定之液溫之磷酸處理液內浸漬幾十秒~幾分鐘。將浸漬後之成形體水洗、乾燥，獲得具備成形體與於其表面部具備包含磷酸鹽層之絕緣層之磁性構件。

於磁性構件之具有1.6mm×1mm之大小且對置之面分別藉由印刷形成俯視形狀為2mm×約0.5mm之長方形且包含銀膏之金屬化層。

對形成有所獲得之金屬化層之磁性構件，進行滾鍍金屬(Ni/Sn)，形成約2μm厚度之鍍Ni基礎層與約6μm厚度之鍍Sn層。

如此，獲得具有圖1所示之外觀之電感元件，其具備：磁性構件，其具備包含含有非晶軟磁性粉末之強磁性金屬粉末及有機系成分之成形體、與形成於成形體之表面部上之具有磷酸鹽層之絕緣層；導電性構件，其具有位於磁性構件所具備之成形體之內部之部分(線圈)；及導電性之連接端部，其具有形成於該磁性構件之表面上之基於銀膏之金屬化層與鍍Ni/Sn層。

(比較例1)

除未形成絕緣層以外，與實施例1同樣地製造電感元件。

(試驗例1)電感元件之剖面之觀察

將藉由實施例製造出之電感元件埋入至樹脂中並切斷且研磨切斷面，藉由電子顯微鏡進行觀察。如圖2及3所示，自剖面觀察無法確認磷酸鹽層之存在。即，確認實施例1中形成之磷酸鹽層極薄。

(試驗例2)表面電阻之測定

針對藉由實施例及比較例而製造之電感元件(各50個)測定絕緣電阻(單位：Ω)並求出平均值。絕緣電阻係於磁性構件之具有2.0×1.6 mm之大小之面，使端子間距離為1.5mm且藉由電阻計測定而得。於表1中表示其結果。如表1所示，確認藉由無機絕緣層即磷酸鹽層之有無而絕緣電阻值產生大約2.5倍之不同。

(試驗例3)「鍍敷延伸」現象之評價

針對藉由實施例及比較例來製造之電感元件(各50個)進行外觀之觀察，確認是否產生「鍍敷延伸」現象。其結果，如圖4所示，認為於藉由比較例來製造之電感元件產生「鍍敷延伸」現象(圖4中之白圓圈內)。與此相對地，如圖5所示，認為於藉由實施例來製造之電感元件未產生「鍍敷延伸」現象。

(試驗例4)電感之測定

針對藉由實施例及比較例來製造之電感元件(各50個)，使用阻抗分析器(Agilent公司製造之「4294A」)，測定1MHz下之電感(單位：μH)並求出平均值。於表2中表示其結果。如表1所示，認為電感未藉由磷酸鹽層之有無而實質地變化。

藉由本發明之實施例1來製造之電感元件具備具有無機絕緣層之絕緣層，因此確認出不對磁特性帶來實質影響即可提高磁性構件之表面之絕緣性。其結果，認為於實施例1之電感元件未產生「鍍敷延 伸」現象。與此相對地，認為於藉由比較例1來製造之電感元件產生「鍍敷延伸」現象。

(試驗例5)回流試驗

針對藉由實施例及比較例來製造之電感元件(各50個)，進行以下條件之回流試驗。

峰值溫度：270℃

峰值溫度之保持時間：180秒

於進行了1次或者3次回流試驗之後，與試驗例2同樣地，測定絕緣電阻並求出平均值。於表3及圖6中表示其結果。

如表3及圖6所示，藉由實施例1來製造之電感元件即便進行了回流試驗，磁性構件之表面之絕緣性亦不降低。與此相對地，藉由比較例1來製造之電感元件由於經過回流試驗而磁性構件之表面之絕緣性顯著降低。電感元件有時於安裝於基板之狀態下經受回流等熱履歷。特別是於回流時，由於焊料熔融，因此若安裝之電感元件係小型，則該電感元件相對於基板之位置有時會變動。於如智慧型電話等般安裝空間狹小之電子機器之情形時，若該電感元件之位置變動之程度較大，則亦有時成為電感元件與電子機器之殼體接觸之狀態。即便成為此種狀態，本發明之一實施形態之電感元件亦由於磁構件之絕緣電阻較高，因此難以產生短路等故障。又，由於磷酸鹽層之熱穩定性較高，因此能夠期待於外部環境下耐環境性亦提高。

再者，上述實施例及比較例係未進行含浸塗佈之無含浸塗佈層之例，但即便設置有含浸塗佈層，亦預料能夠獲得同樣之結果。

[產業上之可利用性]

本發明之電感元件適合作為安裝於行動電話、智慧型電話、筆記型個人電腦等電子機器之零件，特別適合作為被用於該等電子機器之電源供給電路之電感元件。

Claims (4)

1. 一種電感元件，其特徵在於具備：磁性構件，其具備形成於成形體之表面部上之絕緣層，該成形體至少包含含有Fe之強磁性金屬粉末之表面露出之部分；導電性構件，其具有位於前述磁性構件之內部之部分；及導電性之連接端部，其以對前述導電性構件電性連接之狀態形成於前述磁性構件之絕緣層上；前述絕緣層具備含浸塗佈層及磷酸鹽層，前述磷酸鹽層係選擇性地形成於露出於前述成形體之表面的前述強磁性金屬粉末上，前述連接端部具備鍍敷層，且前述鍍敷層係藉由電鍍而形成於前述絕緣層上所設之金屬化層上者。
2. 如請求項1之電感元件，其中前述強磁性金屬粉末以Fe為主成分。
3. 如請求項1之電感元件，其中前述磁性構件具有空孔。
4. 一種電子機器，其安裝有如請求項1之電感元件。