WO2020183994A1 - インダクタ - Google Patents

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WO2020183994A1
WO2020183994A1 PCT/JP2020/004233 JP2020004233W WO2020183994A1 WO 2020183994 A1 WO2020183994 A1 WO 2020183994A1 JP 2020004233 W JP2020004233 W JP 2020004233W WO 2020183994 A1 WO2020183994 A1 WO 2020183994A1
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inductor
wiring
magnetic
magnetic layer
region
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PCT/JP2020/004233
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佳宏 古川
圭佑 奥村
Original Assignee
日東電工株式会社
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    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
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    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F2017/048Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with encapsulating core, e.g. made of resin and magnetic powder

Definitions

  • the present invention relates to an inductor.
  • inductors are mounted on electronic devices and used as passive elements such as voltage conversion members.
  • a rectangular parallelepiped chip body made of a magnetic material and an internal conductor such as copper embedded inside the chip body, and the cross-sectional shape of the chip body and the cross-sectional shape of the internal conductor are similar.
  • An inductor has been proposed (see Patent Document 1). That is, in the inductor of Patent Document 1, a magnetic material is coated around a wiring (inner conductor) having a rectangular parallelepiped shape (rectangular parallelepiped shape).
  • anisotropic magnetic particles such as flat magnetic particles as a magnetic material and to orient the anisotropic magnetic particles around the wiring to improve the inductance of the inductor. ..
  • the anisotropic magnetic particles are oriented around the wiring, as shown in FIG. 12, unevenness due to the wiring occurs on the upper surface of the inductor. Then, such an inductor has a problem that the mountability is inferior. That is, the inductor is conveyed by a suction transfer device such as a collet and needs to be arranged on a desired wiring board. .. In addition, when arranging the inductor on the wiring board, it is necessary to arrange the inductor without tilting.
  • the present invention provides an inductor capable of achieving both good inductance and mountability.
  • the present invention [1] is an inductor including a wiring and a magnetic layer covering the wiring.
  • the wiring includes a conducting wire and an insulating layer covering the conducting wire, and the magnetic layer is different.
  • the magnetic layer includes an orientation region in which the anisotropic magnetic particles are oriented along the periphery of the wiring, and the peripheral region has a cross section.
  • it is a region in which 1.5 times the average of the longest length and the shortest length from the center of gravity of the wiring to the outer surface of the wiring is advanced outward from the outer surface of the wiring, and is in the thickness direction of the inductor.
  • One side and the other side in the thickness direction include an inductor that is flat.
  • the inductance is good because there is an orientation region around the wiring in which the anisotropic magnetic particles are oriented along the circumference of the wiring.
  • one side of the inductor in the thickness direction is flat, one side in the thickness direction can be reliably sucked by a transport device such as a collet, and the inductor can be reliably transported. Further, since the other surface in the thickness direction of the inductor is flat, the other surface in the thickness direction can be arranged without being tilted toward the mounting target. Therefore, it is excellent in mountability.
  • a plurality of the wirings are arranged at intervals in an orthogonal direction orthogonal to the thickness direction, and the plurality of wirings are continuous via the magnetic layer [1].
  • the inductance is good because the magnetic layers that are continuous in the orthogonal direction are arranged between the plurality of wires.
  • the present invention [3] includes the inductor according to [1] or [2], wherein at least one of the thickness direction one surface and the thickness direction other surface of the inductor is made of the magnetic layer.
  • At least one of the thickness direction one surface and the thickness direction other surface of the inductor is a magnetic layer, so that the inductance is good.
  • the magnetic layer is continuous from one surface in the thickness direction of the inductor to the other surface in the thickness direction, and both one surface in the thickness direction and the other surface in the thickness direction of the inductor are magnetic.
  • the inductor since both one surface in the thickness direction and the other surface in the thickness direction of the inductor are magnetic layers, the inductor is filled with the magnetic layer except for the wiring region. Therefore, the inductance is even better.
  • both good inductance and mountability can be achieved at the same time.
  • FIG. 1A-B are the first embodiments of the inductor of the present invention
  • FIG. 1A is a plan view
  • FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1A
  • FIG. 2 shows a partially enlarged view of the broken line portion of FIG. 1B.
  • FIG. 3 shows a modified example of FIG. 2 (a form in which the flatness of the upper surface of the inductor is made easy to understand).
  • 4A-B are drawings of the inductor manufacturing process shown in FIGS. 1A-B
  • FIG. 4A shows an arrangement process
  • FIG. 4B shows a lamination process.
  • FIG. 5 shows an actual SEM photographic sectional view of the inductor shown in FIGS. 1A-B.
  • FIGS. 1A and 1B are process diagrams showing the mounting of the inductor
  • FIG. 6A shows the individualization process
  • FIG. 6B shows the transfer process
  • FIG. 6C shows the arrangement process.
  • FIG. 7 shows a modified example of the inductor shown in FIGS. 1A and 1B (a form in which the wiring is singular).
  • FIG. 8 shows a partially enlarged cross-sectional view of the second embodiment of the inductor of the present invention.
  • FIG. 9 shows a partially enlarged cross-sectional view of the third embodiment of the inductor of the present invention.
  • FIG. 10 shows a partially enlarged cross-sectional view of the fourth embodiment of the inductor of the present invention.
  • FIG. 11 shows a partially enlarged cross-sectional view of the fifth embodiment of the inductor of the present invention.
  • FIG. 12 shows a partially enlarged cross-sectional view of an inductor (inductor whose upper surface is not flat) as a reference of the present invention.
  • the left-right direction of the paper surface is the first direction
  • the left side of the paper surface is one side of the first direction
  • the right side of the paper surface is the other side of the first direction.
  • the vertical direction of the paper surface is the second direction (direction orthogonal to the first direction)
  • the upper side of the paper surface is one side of the second direction (one direction in the wiring axis direction)
  • the lower side of the paper surface is the other side of the second direction (the other direction of the wiring axis).
  • the paper thickness direction is the vertical direction (third direction orthogonal to the first and second directions, thickness direction)
  • the front side of the paper is the upper side (one side of the third direction, one side of the thickness direction)
  • the back side of the paper is.
  • the lower side (the other side in the third direction, the other side in the thickness direction). Specifically, it conforms to the direction arrows in each figure.
  • the inductor 1 has a substantially rectangular shape in a plan view extending in the plane direction (first direction and second direction).
  • the inductor 1 includes a plurality of (two) wirings 2 and a magnetic layer 3.
  • Each of the plurality of wirings 2 includes a first wiring 4 and a second wiring 5 arranged at intervals from the first wiring 4 in the width direction (first direction; orthogonal direction orthogonal to the thickness direction).
  • the first wiring 4 extends long in the second direction and has, for example, a substantially U-shape in a plan view. Further, the first wiring 4 has a substantially circular shape in cross section.
  • the first wiring 4 includes a lead wire 6 and an insulating layer 7 that covers the lead wire 6.
  • the lead wire 6 extends long in the second direction and has, for example, a substantially U-shape in a plan view. Further, the lead wire 6 has a substantially circular shape in cross section that shares the central axis with the first wiring 4.
  • the material of the lead wire 6 is, for example, a metal conductor such as copper, silver, gold, aluminum, nickel, and an alloy thereof, and copper is preferable.
  • the conducting wire 6 may have a single-layer structure, or may have a multi-layer structure in which the surface of a core conductor (for example, copper) is plated (for example, nickel).
  • the radius R1 of the lead wire 6 is, for example, 25 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, and for example, 2000 ⁇ m or less, preferably 200 ⁇ m or less.
  • the insulating layer 7 is a layer for protecting the lead wire 6 from chemicals and water and preventing a short circuit of the lead wire 6.
  • the insulating layer 7 is arranged so as to cover the entire outer peripheral surface of the conducting wire 6.
  • the insulating layer 7 has a substantially annular shape in cross section that shares the central axis (center C1) with the first wiring 4.
  • Examples of the material of the insulating layer 7 include insulating resins such as polyvinylformal, polyester, polyesterimide, polyamide (including nylon), polyimide, polyamideimide, and polyurethane. These may be used alone or in combination of two or more.
  • insulating resins such as polyvinylformal, polyester, polyesterimide, polyamide (including nylon), polyimide, polyamideimide, and polyurethane. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the insulating layer 7 may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers.
  • the thickness R2 of the insulating layer 7 is substantially uniform in the radial direction of the wiring 2 at any position in the circumferential direction, for example, 1 ⁇ m or more, preferably 3 ⁇ m or more, and for example, 100 ⁇ m or less, preferably 100 ⁇ m or less. , 50 ⁇ m or less.
  • the ratio (R1 / R2) of the radius R1 of the lead wire 6 to the thickness R2 of the insulating layer 7 is, for example, 1 or more, preferably 10 or more, and for example, 200 or less, preferably 100 or less.
  • the radius (R1 + R2) of the first wiring 4 is, for example, 25 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, and for example, 2000 ⁇ m or less, preferably 200 ⁇ m or less.
  • the center-to-center distance D2 of the first wiring 4 is the same distance as the center-to-center distance D1 between a plurality of wirings 2 described later, and is, for example, 20 ⁇ m or more, preferably 20 ⁇ m or more. It is 50 ⁇ m or more, and is, for example, 3000 ⁇ m or less, preferably 2000 ⁇ m or less.
  • the second wiring 5 has the same shape as the first wiring 4 and has the same configuration, dimensions, and materials. That is, the second wiring 5 includes a lead wire 6 and an insulating layer 7 covering the lead wire 6 as in the first wiring 4.
  • the plurality of wirings 2 are continuous via a magnetic layer 3 described later. That is, a magnetic layer 3 extending in the first direction is arranged between the first wiring 4 and the second wiring 5, and the magnetic layer 3 is in contact with both the first wiring 4 and the second wiring 5. There is.
  • the distance D1 between the centers of the first wiring 4 and the second wiring 5 is, for example, 20 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, and for example, 3000 ⁇ m or less, preferably 2000 ⁇ m or less.
  • the magnetic layer 3 is a layer for improving the inductance.
  • the magnetic layer 3 is arranged so as to cover the entire outer peripheral surface of the plurality of wirings 2.
  • the magnetic layer 3 forms the outer shape of the inductor 1.
  • the magnetic layer 3 has a substantially rectangular shape in a plan view extending in the plane direction (first direction and second direction). Further, the magnetic layer 3 exposes the second-direction end edges of the plurality of wirings 2 on the other surface in the second direction.
  • the magnetic layer 3 is formed of a magnetic composition containing anisotropic magnetic particles 8 and a binder 9.
  • Examples of the material constituting the anisotropic magnetic particle (hereinafter, also abbreviated as "particle") 8 include a soft magnetic material and a hard magnetic material.
  • a soft magnetic material is preferably used from the viewpoint of inductance.
  • the soft magnetic material examples include a single metal body containing one kind of metal element in a pure substance state, for example, one or more kinds of metal elements (first metal element) and one or more kinds of metal elements (second metal element).
  • first metal element one or more kinds of metal elements
  • second metal element one or more kinds of metal elements
  • the single metal body examples include a single metal composed of only one kind of metal element (first metal element).
  • the first metal element is appropriately selected from, for example, iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and other metal elements that can be contained as the first metal element of the soft magnetic material. ..
  • the single metal body includes, for example, a core containing only one kind of metal element and a surface layer containing an inorganic substance and / or an organic substance that modifies a part or all of the surface of the core, for example.
  • examples thereof include an organic metal compound containing a first metal element and a form in which an inorganic metal compound is decomposed (thermal decomposition, etc.).
  • thermal decomposition etc.
  • iron powder obtained by thermally decomposing an organic iron compound (specifically, carbonyl iron) containing iron as the first metal element (sometimes referred to as carbonyl iron powder). And so on.
  • the position of the layer containing the inorganic substance and / or the organic substance that modifies the portion containing only one kind of metal element is not limited to the above-mentioned surface.
  • the organometallic compound or inorganic metal compound capable of obtaining a single metal body is not particularly limited, and a known or commonly used organometallic compound or inorganic metal compound capable of obtaining a soft magnetic single metal body is not particularly limited. Can be appropriately selected from.
  • the alloy body is a eutectic of one or more kinds of metal elements (first metal element) and one or more kinds of metal elements (second metal element) and / or non-metal elements (carbon, nitrogen, silicon, phosphorus, etc.). It is not particularly limited as long as it is a body and can be used as an alloy body of a soft magnetic material.
  • the first metal element is an essential element in the alloy body, and examples thereof include iron (Fe), cobalt (Co), and nickel (Ni). If the first metal element is Fe, the alloy body is an Fe-based alloy, and if the first metal element is Co, the alloy body is a Co-based alloy, and the first metal element is Ni. For example, the alloy body is a Ni-based alloy.
  • the second metal element is an element (sub-component) secondarily contained in the alloy body, and is a metal element that is compatible (cofusable) with the first metal element.
  • iron (Fe) the first. 1 When the metal element is other than Fe), Cobalt (Co) (when the first metal element is other than Co), Nickel (Ni) (when the first metal element is other than Ni), Chromium (Cr), Aluminum (Al), Silicon (Si), Copper (Cu), Silver (Ag), Manganese (Mn), Calcium (Ca), Barium (Ba), Titanium (Ti), Zirconium (Zr), Hafnium (Hf), Vanadium (V), Niob (Nb), Tantal (Ta), Molybdenum (Mo), Tungsten (W), Ruthenium (Ru), Rodium (Rh), Zinc (Zn), Gallium (Ga), Indium (In), Examples thereof include germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), scandium (Sc), a
  • the non-metal element is an element (sub-component) secondarily contained in the alloy body, and is a non-metal element that is compatible (combined) with the first metal element.
  • boron (B) and carbon examples thereof include (C), nitrogen (N), silicon (Si), phosphorus (P) and sulfur (S). These can be used alone or in combination of two or more.
  • Fe-based alloys examples include magnetic stainless steel (Fe-Cr-Al-Si alloy) (including electromagnetic stainless steel), sentust (Fe-Si-Al alloy) (including super sentust), and permalloy (including supersendust).
  • magnetic stainless steel Fe-Cr-Al-Si alloy
  • sentust Fe-Si-Al alloy
  • permalloy including supersendust
  • Fe-Ni alloy Fe-Ni alloy
  • Fe-Ni-Mo alloy Fe-Ni-Mo-Cu alloy
  • Fe-Ni-Co alloy Fe-Cr alloy
  • Fe-Cr-Al alloy Fe-Ni-Cr alloy
  • Fe- Ni—Cr—Si alloy silicon copper (Fe—Cu—Si alloy)
  • Fe—Si alloy Fe—Si—B (—Cu—Nb) alloy
  • Fe—B—Si—Cr alloy Fe—Si—Cr -Ni alloy
  • Fe-Si-Cr alloy Fe-Si-Al-Ni-Cr alloy
  • Fe-Ni-Si-Co alloy Fe-N alloy, Fe-C alloy, Fe-B alloy, Fe-P alloy
  • Ferrites stainless ferrites, Mn-Mg-based ferrites, Mn-Zn-based ferrites, Ni-Zn-based ferrites, Ni-Zn-Cu-based ferrites, Cu-Zn-based ferrites, Cu-Mg-Zn-based
  • Co-based alloys examples include Co-Ta-Zr and cobalt (Co) -based amorphous alloys.
  • Ni-based alloys which are examples of alloys, include Ni—Cr alloys.
  • an alloy body is preferable, an Fe-based alloy is more preferable, and Sendust (Fe—Si—Al alloy) is more preferable, from the viewpoint of magnetic properties.
  • the soft magnetic material preferably a single metal body, more preferably a single metal body containing an iron element in a pure substance state, still more preferably iron alone or iron powder (carbonyl iron powder). Can be mentioned.
  • the shape of the particles 8 examples include a flat shape (plate shape) and a needle shape from the viewpoint of anisotropy, and preferably from the viewpoint of good relative magnetic permeability in the plane direction (two-dimensional). Flat shape is mentioned.
  • the magnetic layer 3 may further contain non-anisotropic magnetic particles in addition to the anisotropic magnetic particles 8.
  • the non-anisotropic magnetic particles may have a shape such as a spherical shape, a granular shape, a lump shape, or a pellet shape.
  • the average particle size of the non-anisotropic magnetic particles is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 0.5 ⁇ m or more, and for example, 200 ⁇ m or less, preferably 150 ⁇ m or less.
  • the flatness (flatness) of the flat particles 8 is, for example, 8 or more, preferably 15 or more, and for example, 500 or less, preferably 450 or less.
  • the flatness is calculated as, for example, an aspect ratio obtained by dividing the average particle diameter (average length) (described later) of the particles 8 by the average thickness of the particles 8.
  • the average particle diameter (average length) of the particles 8 is, for example, 3.5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, and for example, 200 ⁇ m or less, preferably 150 ⁇ m or less. If the particles 8 are flat, their average thickness is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 0.2 ⁇ m or more, and for example, 3.0 ⁇ m or less, preferably 2.5 ⁇ m or less.
  • binder 9 examples include a thermosetting resin and a thermoplastic resin.
  • thermosetting resin examples include epoxy resin, phenol resin, melamine resin, thermosetting polyimide resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, silicone resin and the like. From the viewpoint of adhesiveness, heat resistance and the like, epoxy resin and phenol resin are preferable.
  • thermoplastic resin examples include acrylic resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, polycarbonate resin, polyamide resin (6-nylon, 6,6-nylon, etc.), thermoplastic polyimide resin, saturated polyester resin (PET, PBT, etc.). ) And so on. Acrylic resin is preferable.
  • the binder 9 includes a combination of a thermosetting resin and a thermoplastic resin. More preferably, the combined use of an acrylic resin, an epoxy resin and a phenol resin can be mentioned. As a result, the particles 8 can be more reliably fixed around the wiring 2 in a predetermined orientation state and with a high filling.
  • the magnetic composition can also contain additives such as a thermosetting catalyst, inorganic particles, organic particles, and a cross-linking agent, if necessary.
  • the particles 8 are uniformly arranged while being oriented in the binder 9.
  • the magnetic layer 3 is continuous from the upper surface (one surface in the thickness direction) to the lower surface (the other surface in the thickness direction) of the inductor 1.
  • the magnetic layer 3 includes the wiring 2 when projected in the plane direction. That is, the upper surface of the magnetic layer 3 is located above the upper end of the wiring 2, and the lower surface of the magnetic layer 3 is located below the lower end of the wiring 2.
  • the magnetic layer 3 has a peripheral region 11 and an outer region 12 in a cross-sectional view.
  • the peripheral region 11 is a peripheral region of the wiring 2, and is located around the plurality of wirings 2 so as to come into contact with the plurality of wirings 2.
  • the peripheral region 11 has a substantially annular shape in cross section that shares the central axis with the wiring 2. More specifically, the peripheral region 11 is 1.5 times the radius of the wiring 2 (the average distance from the center (centroid) C1 of the wiring 2 to the outer peripheral surface; R1 + R2) of the magnetic layer 3 (preferably). , 1.2 times value, more preferably 1 time value, further preferably 0.8 times value, particularly preferably 0.5 times value), in the region extending radially outward from the outer peripheral surface of the wiring 2. is there.
  • the peripheral region 11 is arranged around each of the plurality of wirings 2, that is, around the first wiring 4 and the second wiring 5.
  • Each of the peripheral regions 11 includes a plurality of (two) oriented regions 13 and a plurality of (two) non-oriented regions 14.
  • the plurality of orientation regions 13 are circumferential orientation regions. That is, in the alignment region 13, the particles 8 are oriented along the circumferential direction (periphery) of the wiring 2 (first wiring 4 or second wiring 5).
  • the plurality of orientation regions 13 are arranged on the upper side (one side in the third direction) and the lower side (the other side in the third direction) of the wiring 2 so as to face each other with the center C1 of the wiring 2 interposed therebetween. That is, the plurality of orientation regions 13 include an upper orientation region 15 arranged on the upper side of the wiring 2 and a lower orientation region 16 arranged on the lower side of the wiring 2. Further, the center C1 of the wiring 2 is located at the center of the upper alignment region 15 and the lower orientation region 16 in the vertical direction.
  • the direction in which the relative magnetic permeability of the particles 8 is high substantially coincides with the tangent line of the circle centered on the center C1 of the wiring 2.
  • the angle formed by the plane direction of the particle 8 and the tangent line of the circle in which the particle 8 is located is 15 ° or less, it is defined that the particle 8 is oriented in the circumferential direction. ..
  • the ratio of the number of particles 8 oriented in the circumferential direction to the total number of particles 8 included in the alignment region 13 exceeds, for example, 50%, preferably 70% or more, more preferably. It is 80% or more. That is, the orientation region 13 may contain particles 8 that are not oriented in the circumferential direction, for example, less than 50%, preferably 30% or less, and more preferably 20% or less.
  • the total area ratio of the plurality of orientation regions 13 is, for example, 40% or more, preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and for example, 90% or less, based on the entire peripheral region 11. Preferably, it is 80% or less.
  • the circumferential relative permeability of the orientation region 13 is, for example, 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 30 or more, and for example, 500 or less.
  • the radial relative magnetic permeability is, for example, 1 or more, preferably 5 or more, and for example, 100 or less, preferably 50 or less, more preferably 25 or less.
  • the ratio of the relative magnetic permeability in the circumferential direction to the radial direction (circumferential direction / radial direction) is, for example, 2 or more, preferably 5 or more, and for example, 50 or less. If the relative magnetic permeability is in the above range, the inductance is excellent.
  • the specific magnetic permeability can be measured by, for example, an impedance analyzer (manufactured by Agilent, “4291B”) using a magnetic material test fixture.
  • the plurality of non-oriented regions 14 are circumferential non-oriented regions. That is, in the non-aligned region 14, the particles 8 are not oriented along the circumferential direction of the wiring 2. In other words, in the non-oriented region 14, the particles 8 are oriented or not oriented along a direction other than the circumferential direction (for example, the radial direction) of the wiring 2.
  • the plurality of non-oriented regions 14 are arranged on one side and the other side of the wiring 2 in the first direction so as to face each other with the wiring 2 interposed therebetween. That is, the plurality of non-oriented regions 14 are located on one side non-oriented region 17 arranged on one side in the first direction of the wiring 2 (first wiring 4 or second wiring 5) and on the other side in the first direction of the wiring 2. It has a non-oriented region 18 on the other side to be arranged.
  • the one-side non-oriented region 17 and the other-side non-oriented region 18 are substantially axisymmetric with respect to a straight line passing through the center C1 in the vertical direction.
  • each non-oriented region 14 the direction in which the relative magnetic permeability of the particles 8 is high (for example, in the case of flat anisotropy magnetic particles, the plane direction of the particles) coincides with the tangent line of the circle centered on the center C1 of the wiring 2. do not do. More specifically, when the angle formed by the plane direction of the particle 8 and the tangent line of the circle in which the particle 8 is located exceeds 15 °, it is defined that the particle 8 is not oriented in the circumferential direction. ..
  • the ratio of the number of particles 8 that are not oriented in the circumferential direction to the total number of particles 8 included in the non-oriented region 14 exceeds 50%, preferably 70% or more, and for example. , 95% or less, preferably 90% or less.
  • the non-oriented region 14 may include, for example, particles 8 oriented in the circumferential direction.
  • the ratio of the number of particles 8 oriented in the circumferential direction to the total number of particles 8 included in the non-oriented region 14 is less than 50%, preferably 30% or less, and for example, 5 % Or more, preferably 10% or more.
  • the particles 8 oriented in the circumferential direction are included, the particles 8 oriented in the circumferential direction are preferably arranged on the innermost side of the non-oriented region 14, that is, on the surface of the wiring 2.
  • the total area ratio of the plurality of non-oriented regions 14 is, for example, 10% or more, preferably 20% or more, and for example, 60% or less, preferably 50% or less, based on the entire peripheral region 11. More preferably, it is 40% or less.
  • the filling rate of the particles 8 is, for example, 40% by volume or more, preferably 45% by volume or more, and for example, 90% by volume. Hereinafter, it is preferably 70% by volume or less. If the filling rate is at least the above lower limit, the inductance is excellent.
  • the filling rate can be calculated by measuring the actual specific gravity, binarizing the cross-sectional view of the SEM photograph, and the like.
  • the plurality of oriented regions 13 and the plurality of non-aligned regions 14 are arranged so as to be adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the upper oriented region 15, the one-side non-oriented region 17, the lower oriented region 16 and the other non-oriented region 18 are continuous in this order in the circumferential direction.
  • the boundary (one end edge or the other end edge) in the circumferential direction between the oriented region 13 and the non-aligned region 14 is a virtual straight line extending radially outward from the center of the wiring 2.
  • the outer region 12 is a region other than the peripheral region 11 in the magnetic layer 3.
  • the outer region 12 is arranged outside the peripheral region 11 so as to be continuous with the peripheral region 11.
  • the particles 8 are oriented along the plane direction (particularly the first direction).
  • the direction in which the relative magnetic permeability of the particles 8 is high substantially coincides with the first direction. More specifically, the case where the angle formed by the plane direction of the particle 8 and the first direction is 15 ° or less is defined as the particle 8 being oriented in the first direction.
  • the ratio of the number of particles 8 oriented in the first direction to the total number of particles 8 contained in the outer region 12 exceeds 50%, preferably 70% or more, and more. Preferably, it is 90% or more. That is, the outer region 12 may contain less than 50%, preferably 30% or less, more preferably 10% or less of the particles 8 that are not oriented in the first direction.
  • the specific magnetic permeability in the first direction is, for example, 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 30 or more, and for example, 500 or less.
  • the relative magnetic permeability in the vertical direction is, for example, 1 or more, preferably 5 or more, and for example, 100 or less, preferably 50 or less, more preferably 25 or less.
  • the ratio of the relative magnetic permeability in the first direction to the vertical direction (first direction / vertical direction) is, for example, 2 or more, preferably 5 or more, and for example, 50 or less. If the relative magnetic permeability is in the above range, the inductance is excellent.
  • the filling rate of the particles 8 is, for example, 40% by volume or more, preferably 45% by volume or more, and for example, 90% by volume or less, preferably 70% by volume or less. If the filling rate is at least the above lower limit, the inductance is excellent.
  • the upper surface of the magnetic layer 3 forms the upper surface of the inductor 1. That is, the upper surface of the inductor 1 is made of a magnetic layer 3.
  • the upper surface of the magnetic layer 3, that is, the upper surface of the inductor 1 is flat.
  • the vertical distance H1 between the uppermost end A1 in the wiring region A and the midpoint M1 between the wirings 2 is 30 ⁇ m or less, preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m. Is less than.
  • the lower surface of the magnetic layer 3 forms the lower surface of the inductor 1. That is, the lower surface of the inductor 1 is made of a magnetic layer 3.
  • the lower surface of the magnetic layer 3, that is, the lower surface of the inductor 1 is flat.
  • the vertical distance H2 between the lowermost end A2 in the wiring region A and the midpoint M2 between the wirings 2 is 30 ⁇ m or less, preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m. Is less than.
  • the wiring area A is an area that overlaps with the wiring 2 (first wiring 4 or second wiring 5) when projected in the thickness direction.
  • the midpoint M1 and the midpoint M2 are located at the center of the first direction in a straight line connecting the centers (centers of gravity) C1 of two adjacent wirings 2, respectively.
  • FIG. 2 illustrates the case where the vertical distances H1 and H2 are 0 ⁇ m (when they are completely flat), but for reference, in the vertical direction for reference, the vertical distance is shown.
  • the length T 1 of the magnetic layer 3 in the first direction is, for example, 5 mm or more, preferably 10 mm or more, and for example, 5000 mm or less, preferably 2000 mm or less.
  • the length T 2 in the second direction of the magnetic layer 3 is, for example, 5 mm or more, preferably 10 mm or more, and for example, 5000 mm or less, preferably 2000 mm or less.
  • the vertical length (particularly, the thickness at the midpoint M1) T 3 of the magnetic layer 3 is, for example, 100 ⁇ m or more, preferably 200 ⁇ m or more, and for example, 2000 ⁇ m or less, preferably 1000 ⁇ m or less.
  • the method for manufacturing the inductor 1 includes, for example, a preparation step, a placement step, and a lamination step in order.
  • a plurality of wirings 2 and two anisotropic magnetic sheets 20 are prepared.
  • Each of the two anisotropic magnetic sheets 20 has a sheet shape extending in the plane direction and is formed of a magnetic composition.
  • the particles 8 are oriented in the plane direction.
  • two semi-cured (B stage) anisotropic magnetic sheets 20 are used.
  • anisotropic magnetic sheet 20 examples include soft magnetic thermosetting adhesive films and soft magnetic films described in JP-A-2014-165363 and JP-A-2015-92544.
  • a plurality of wirings 2 are arranged on the upper surface of one anisotropic magnetic sheet 20, and the other anisotropic magnetic sheet 20 is arranged so as to face each other above the plurality of wirings 2. To do.
  • the lower anisotropic magnetic sheet 21 is placed on a horizontal table 23 having a flat upper surface, and subsequently, a plurality of wirings 2 are placed on the upper surface of the lower anisotropic magnetic sheet 21 in the first direction. Place at desired intervals.
  • the upper anisotropic magnetic sheet 22 is arranged on the lower anisotropic magnetic sheet 21 and the upper side of the plurality of wirings 2 at intervals.
  • two anisotropic magnetic sheets 20 are laminated so as to embed a plurality of wirings 2.
  • the upper anisotropic magnetic sheet 22 is pressed downward by using a rigid or flexible pressing member 24 having a flat lower surface. That is, the lower surface of the pressing member 24 is brought into contact with the upper surface of the upper anisotropic magnetic sheet 22, and the pressing member 24 is pressed toward the lower anisotropic magnetic sheet 21.
  • the upper surface and the lower surface of the obtained inductor 1 are formed to be flat.
  • the plurality of wirings 2 are slightly subducted into the lower anisotropic magnetic sheet 21 by pressing, and the particles are submerged in the subducted portion. 8 is oriented along the plurality of wires 2. That is, the lower orientation region 16 is formed.
  • the upper anisotropic magnetic sheet 22 is covered along a plurality of wirings 2, and the particles 8 are oriented along the plurality of wirings 2 and laminated on the upper surface of the lower anisotropic magnetic sheet 21. .. That is, on the upper side of the wiring 2, the upper anisotropic magnetic sheet 22 forms the upper alignment region 15, and on both sides (sides) of the first direction of the wiring 2, the lower anisotropic magnetic sheet 21 and the upper side. In the vicinity of the contact with the anisotropic magnetic sheet 22, the particles 8 oriented to them collide with each other, and as a result, the non-oriented region 14 is formed.
  • the anisotropic magnetic sheet 20 If the anisotropic magnetic sheet 20 is in a semi-cured state, it is heated. As a result, the anisotropic magnetic sheet 20 is in a cured state (C stage). Further, the contact interface 29 of the two anisotropic magnetic sheets 20 disappears, and the two anisotropic magnetic sheets 20 form one magnetic layer 3.
  • an inductor 1 including a wiring 2 having a substantially circular cross section and a magnetic layer 3 covering the wiring 2 can be obtained. That is, the inductor 1 is formed by laminating a plurality of (two) anisotropic magnetic sheets 20 so as to sandwich the wiring 2.
  • a cross-sectional view (SEM photograph) of an example of the actual inductor 1 is shown in FIG.
  • the inductor 1 is a component of an electronic device, that is, a component for manufacturing an electronic device, and does not include an electronic element (chip, capacitor, etc.) or a wiring board on which the electronic element is mounted, and is distributed as a single component. , An industrially usable device.
  • the inductor 1 is mounted (mounted) on, for example, an electronic device. Specifically, the mounting of the inductor 1 includes, for example, an individualization step, a transfer step, an arrangement step, and a connection step in order as shown in FIGS. 6A-C.
  • the inductor 1 is cut and individualized.
  • the magnetic layer 3 of the inductor 1 is completely cut in the thickness direction so that the inductor 1 includes one wiring 2 (first wiring 4 or second wiring 5).
  • Examples of the method for cutting the inductor 1 include a method using a disk-shaped dicing saw, a method using a cutter, and a method using a laser.
  • the single-piece inductor 1 is transported. That is, the inductor 1 is moved above the wiring board 28 by using a suction transfer device such as a collet 25.
  • each collet 25 is moved so that the tip surface 26 of each collet 25 is located above the wiring 2 (see the arrow in FIG. 6A).
  • the collet 25 is moved downward so that the tip surface 26 of the collet 25 is brought into contact with the upper surface of the inductor 1. Subsequently, by sucking from the tip surface 26 of the collet 25, the tip surface 26 of the collet 25 and the upper surface of the inductor 1 are brought into close contact with each other.
  • the collet 25 is moved upward while the inductor 1 is in close contact with the collet 25. That is, the inductor 1 is lifted. The collet 25 is then moved above the desired wiring board 28.
  • the inductor 1 is arranged on the upper surface of the wiring board 28.
  • the collet 25 is moved downward so that the lower surface of the inductor 1 comes into contact with the upper surface of the wiring board 28. Subsequently, the suction of the collet 25 is released, and the collet 25 is separated from the inductor 1 (see the arrow in FIG. 6C).
  • the inductor 1 is arranged on the upper surface of the wiring board 28.
  • the inductor 1 and the wiring board 28 are electrically connected. That is, the inductor 1 and the wiring board 28 are electrically connected directly or via another electronic element (semiconductor chip, capacitor, etc.).
  • a via 27 to the lead wire 6 is formed in the inductor 1 (see the virtual line in FIG. 6C). Subsequently, the lead wire 6 is electrically connected to the wiring board 28, the electronic element, or the like via the via 27 by wire bonding mounting, flip chip mounting, soldering, or the like.
  • Such an inductor 1 acts as a passive element such as a coil, for example.
  • the inductor 1 there is an orientation region 13 (circumferential orientation region) in which the particles 8 are oriented along the periphery of the wiring 2 around the wiring 2. Therefore, the easy axis of magnetization of the particle 8 is the same as the direction of the magnetic field lines generated around the wiring. Therefore, the inductance is good.
  • the inductor 1 has a non-oriented region 14 (circumferential non-oriented region) that is not oriented along the circumferential direction of the wiring 2 around the wiring 2. Therefore, the difficult-to-magnetize axis of the particle 8 is the same as the direction of the magnetic field lines generated around the wiring. Therefore, the DC superimposition characteristic is good.
  • the upper surface of the inductor 1 is flat, the upper surface can be sucked by a transport device such as a collet 25 to securely fix the inductor 1 to the collet 25. Therefore, it is possible to prevent the inductor 1 from falling off from the collet 25 during transportation, and the inductor 1 can be reliably transported. Further, since the lower surface of the inductor 1 is flat, it can be arranged without being tilted on the upper surface of the wiring board 28. Therefore, it is excellent in mountability.
  • a plurality of wirings 2 are arranged at intervals in the first direction, and the plurality of wirings 2 are continuous via the magnetic layer 3. Therefore, the magnetic layer 3 is arranged between the plurality of wirings 2. As a result, the abundance of the magnetic layer 3 increases, and the inductance becomes even more excellent.
  • the magnetic layer 3 is continuous from the upper surface to the lower surface of the inductor 1, and both the upper surface and the lower surface of the inductor 1 are made of the magnetic layer 3. According to the inductor 1, the inductor 1 is filled with the magnetic layer 3 except for the region of the wiring 2. Therefore, the inductance is very good.
  • the wiring 2 has a substantially U-shape in a plan view, but the shape is not limited and can be set as appropriate.
  • two wirings 2 are provided, but the number thereof is not limited, and may be, for example, a single number or three or more.
  • FIG. 7 shows an inductor 1 provided with a single wire 2.
  • the upper surface of the inductor 1 shown in FIG. 7 is flat.
  • the vertical distance between the uppermost end A1 in the wiring region A and the point M'1 50 ⁇ m away from the uppermost end A1 in the plane direction is 30 ⁇ m or less (preferably 20 ⁇ m or less, more preferably less than 5 ⁇ m). ). That is, instead of the midpoint M1, the point M'1 separated by 50 ⁇ m in the plane direction from the uppermost end A1 is used as the reference for flatness.
  • the lower surface of the magnetic layer 3 is also flat, and the standard of flatness is the same as the standard of flatness of the upper surface of the magnetic layer 3. That is, instead of the midpoint M2, the point M'2 separated by 50 ⁇ m in the plane direction is used as a reference.
  • the cross-sectional view shape of the wiring 2 is a substantially circular shape, but the shape is not limited, and for example, a substantially elliptical shape and a substantially rectangular shape (including a square and a rectangular shape). ), It may have a substantially indefinite shape.
  • the wiring 2 includes a substantially rectangular shape, at least one side may be curved, or at least one corner may be curved.
  • the peripheral region 11 is the average of the longest length and the shortest length from the center of gravity C1 of the wiring 2 to the outer peripheral surface of the wiring 2 ([longest length + shortest length] / 2). This is a region that is 1.5 times the value of the above and extends outward from the outer peripheral surface of the wiring 2.
  • the proportion of the anisotropic magnetic particles 8 in the magnetic layer 3 may be uniform in the magnetic layer 3 or may increase as the distance from each wiring 2 increases. Alternatively, it may be lower.
  • both the upper surface and the upper surface of the inductor 1 are made of a magnetic layer 3.
  • at least one of the upper surface and the lower surface of the inductor 1 is magnetic. It may consist of layer 3.
  • only the lower surface of the inductor 1 is composed of the magnetic layer 3.
  • the upper surface of the inductor 1 is formed of a non-magnetic resin layer 30 that does not contain particles 8.
  • the inductor 1 includes a plurality of (two) wirings 2, a magnetic layer 3, and a non-magnetic resin layer 30.
  • the non-magnetic resin layer 30 is arranged on the upper surface of the magnetic layer 3 so as to be in contact with the entire upper surface of the magnetic layer 3.
  • the upper surface of the non-magnetic resin layer 30 is flat, and the lower surface of the non-magnetic resin layer 30 is non-flat.
  • the non-magnetic resin layer 30 is formed of a resin composition containing a binder.
  • the binder include the binder 9 exemplified in the magnetic composition.
  • the resin composition may also contain additives such as a thermosetting catalyst, inorganic particles, organic particles, and a cross-linking agent, if necessary.
  • the thickness T4 at the midpoint M1 of the non-magnetic resin layer 30 is, for example, 0.01 times or more, preferably 0.05 times or more, with respect to the thickness T5 at the midpoint M1 of the magnetic layer 3, for example. It is 10 times or less, preferably 5 times or less. Specifically, the thickness T4 at the midpoint M of the non-magnetic resin layer 30 is, for example, 5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, and for example, 500 ⁇ m or less, preferably 200 ⁇ m or less.
  • the first embodiment is mentioned from the viewpoint that the range of the magnetic layer 3 occupying the inductor 1 is wide and the inductance is better.
  • both the upper surface and the upper surface of the inductor 1 are made of a magnetic layer 3.
  • the upper surface of the inductor 1 and the upper surface thereof The lower surface may be made of the non-magnetic resin layer 30.
  • the upper surface and the lower surface of the inductor 1 are formed of a non-magnetic resin layer 30 that does not contain particles 8.
  • the inductor 1 includes a plurality of (two) wirings 2, a magnetic layer 3, a first non-magnetic resin layer 31, and a second non-magnetic resin layer 32.
  • the first non-magnetic resin layer 31 is arranged on the upper surface of the magnetic layer 3 so as to be in contact with the entire upper surface of the magnetic layer 3.
  • the upper surface of the first non-magnetic resin layer 31 is flat, and the lower surface of the first non-magnetic resin layer 31 is non-flat.
  • the second non-magnetic resin layer 32 is arranged on the lower surface of the magnetic layer 3 so as to be in contact with the entire lower surface of the magnetic layer 3.
  • the lower surface of the second non-magnetic resin layer 32 is flat, and the upper surface of the second non-magnetic resin layer 32 is non-flat.
  • the first embodiment is mentioned from the viewpoint that the range of the magnetic layer 3 occupying the inductor 1 is wide and the inductance is better.
  • the plurality of wirings 2 are continuous via the magnetic layer 3, but for example, in the fourth to fifth embodiments, FIGS. 10 to 11 As shown in the above, the plurality of wirings 2 do not have to be continuous via the magnetic layer 3. That is, the fourth to fifth embodiments include a plurality of magnetic layers 3 arranged at intervals in the first direction, and the plurality of magnetic layers 3 are formed so as to surround the wiring 2. There is.
  • the magnetic layer 3 is formed so as to surround the wiring 2 and be exposed from the lower surface of the inductor 1.
  • the magnetic layer 3 forms a part of the lower surface of the inductor 1. That is, a part of the lower surface of the inductor 1 is made of a magnetic layer 3.
  • the upper surface of the inductor 1 is made of a non-magnetic resin layer 30, and the lower surface of the inductor 1 is made of a magnetic layer 3 and a non-magnetic resin layer.
  • the magnetic layer 3 is formed so as to surround the periphery of the wiring 2.
  • the periphery of the magnetic layer 3 is covered with a non-magnetic resin layer 30. That is, the upper surface and the lower surface of the inductor 1 are made of a non-magnetic resin layer 30.
  • the 4th embodiment is preferably mentioned. Since the magnetic layer 3 has a part of the lower surface of the inductor 1 made of the magnetic layer 3, the proportion of the magnetic layer 3 contained in the inductor 1 is large. Therefore, it has excellent inductance.
  • the first to third embodiments are mentioned.
  • the wiring 2 is continuous via the magnetic layer 3
  • many magnetic layers 3 are present between the wirings 2. Therefore, it has excellent inductance.
  • the inductor of the present invention can be used as a passive element such as a voltage conversion member, for example.

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Abstract

インダクタ(1)は、配線(2)と、配線(2)を被覆する磁性層(3)とを備え、配線(2)は、導線(6)と絶縁層(7)とを備え、磁性層(3)は、異方性磁性粒子(8)とバインダ(9)とを含有し、配線(2)の周辺領域(11)において、磁性層(3)は、異方性磁性粒子(8)が配線(2)の周囲に沿って配向する配向領域(13)を備え、周辺領域(11)は、断面視において、配線(2)の重心から配線(2)の外面までの最長長さおよび最短長さの平均の1.5倍値を、配線(2)の外面から外側に進んだ領域であり、インダクタ(1)の上面および下面は、平坦である。

Description

インダクタ
 本発明は、インダクタに関する。
 インダクタは、電子機器などに搭載されて、電圧変換部材などの受動素子として用いられることが知られている。
 例えば、磁性体材料からなる直方体状のチップ本体部と、そのチップ本体部の内部に埋設された銅などの内部導体とを備え、チップ本体部の断面形状と内部導体の断面形状とが相似形であるインダクタが提案されている(特許文献1参照。)。すなわち、特許文献1のインダクタでは、断面視矩形状(直方体状)の配線(内部導体)の周囲に磁性体材料が被覆されている。
特開平10-144526号公報
 ところで、磁性体材料として、扁平状磁性粒子などの異方性磁性粒子を用いて、配線の周囲に、その異方性磁性粒子を配向させて、インダクタのインダクタンスを向上させることが検討されている。
 しかしながら、特許文献1のインダクタでは、配線が、断面視矩形状であるため、角部などの存在によって、その配線の周囲に異方性磁性粒子を配向させにくい不具合が生じる。そのため、インダクタンスの向上が不十分となる場合がある。
 そこで、断面視円形状の配線を用いて、その配線の周囲に異方性磁性粒子を配向することがさらに検討される。
 しかしながら、異方性磁性粒子を配線の周囲に配向させた場合、図12に参照されるように、インダクタの上面に、配線に起因する凹凸が生じる。そうすると、このようなインダクタは、実装性に劣る不具合が生じる。すなわち、インダクタは、コレットなどの吸引搬送装置によって搬送され、所望の配線基板の上に配置する必要があるが、インダクタ表面の凹凸の影響によって、インダクタを吸引しようとしてもコレットに吸着できない不具合が生じる。加えて、インダクタを配線基板の上に配置する際、インダクタが傾かずに配置する必要も生じる。
 本発明は、良好なインダクタンスおよび実装性を両立することができるインダクタを提供する。
 本発明[1]は、配線と、前記配線を被覆する磁性層とを備えるインダクタであって、前記配線は、導線と、前記導線を被覆する絶縁層とを備え、前記磁性層は、異方性磁性粒子と、バインダとを含有し、前記配線の周辺領域において、前記磁性層は、前記異方性磁性粒子が前記配線の周囲に沿って配向する配向領域を備え、前記周辺領域は、断面視において、前記配線の重心から前記配線の外面までの最長長さおよび最短長さの平均の1.5倍値を、前記配線の前記外面から外側に進んだ領域であり、前記インダクタの厚み方向一方面および厚み方向他方面は、平坦である、インダクタを含む。
 このインダクタによれば、配線の周辺には、それぞれ、異方性磁性粒子が配線の周囲に沿って配向する配向領域が存在するため、インダクタンスが良好である。
 また、インダクタの厚み方向一方面が平坦であるため、厚み方向一方面をコレットなどの搬送装置で確実に吸引することができ、インダクタを確実に搬送することができる。また、インダクタの厚み方向他方面が平坦であるため、厚み方向他方面を実装対象に傾かずに配置することができる。よって、実装性に優れる。
 本発明[2]は、前記配線は、前記厚み方向と直交する直交方向に間隔を隔てて複数配置されており、前記複数の配線は、前記磁性層を介して連続している、[1]に記載のインダクタを含む。
 このインダクタによれば、複数の配線間に、これらに直交方向に連続する磁性層が配置されているため、インダクタンスが良好である。
 本発明[3]は、前記インダクタの厚み方向一方面および厚み方向他方面の少なくとも一方は、前記磁性層からなる、[1]または[2]に記載のインダクタを含む。
 このインダクタによれば、インダクタの厚み方向一方面および厚み方向他方面の少なくとも一方は、磁性層であるため、インダクタンスが良好である。
 本発明[4]は、前記磁性層は、前記インダクタの厚み方向一方面から厚み方向他方面に至るまで連続しており、前記インダクタの厚み方向一方面および厚み方向他方面の両方が、前記磁性層からなる、[3]に記載のインダクタを含む。
 このインダクタによれば、インダクタの厚み方向一方面および厚み方向他方面の両方が、磁性層であるため、インダクタは、配線の領域を除き、磁性層で満たされている。したがって、インダクタンスがさらに良好である。
 本発明のインダクタによれば、良好なインダクタンスおよび実装性を両立することができる。
図1A-Bは、本発明のインダクタの第1実施形態であって、図1Aは、平面視図、図1Bは、図1AのA-A断面図を示す。 図2は、図1Bの破線部の部分拡大図を示す。 図3は、図2の変形例(インダクタの上面の平坦性を分かり易くした形態)を示す。 図4A-Bは、図1A-Bに示すインダクタの製造工程図であって、図4Aは、配置工程、図4Bは、積層工程を示す。 図5は、図1A-Bに示すインダクタの実際のSEM写真断面図を示す。 図6A-Bは、インダクタの実装を示す工程図であって、図6Aは、個別化工程、図6Bは、搬送工程、図6Cは、配置工程を示す。 図7は、図1A-Bに示すインダクタの変形例(配線が単数である形態)を示す。 図8は、本発明のインダクタの第2実施形態の部分拡大断面図を示す。 図9は、本発明のインダクタの第3実施形態の部分拡大断面図を示す。 図10は、本発明のインダクタの第4実施形態の部分拡大断面図を示す。 図11は、本発明のインダクタの第5実施形態の部分拡大断面図を示す。 図12は、本発明の参考となるインダクタ(上面が平坦でないインダクタ)の部分拡大断面図を示す。
 図1Aにおいて、紙面左右方向は、第1方向であって、紙面左側が第1方向一方側、紙面右側が第1方向他方側である。紙面上下方向は、第2方向(第1方向と直交する方向)であって、紙面上側が第2方向一方側(配線軸方向一方向)、紙面下側が第2方向他方側(配線軸他方向)である。紙面紙厚方向は、上下方向(第1方向および第2方向と直交する第3方向、厚み方向)であって、紙面手前側が上側(第3方向一方側、厚み方向一方側)、紙面奥側が下側(第3方向他方側、厚み方向他方側)である。具体的には、各図の方向矢印に準拠する。
  <第1実施形態>
 1.インダクタ
 本発明のインダクタの第1実施形態の一実施形態を、図1A-図2を参照して説明する。
 図1A-Bに示すように、インダクタ1は、面方向(第1方向および第2方向)に延びる平面視略矩形状を有する。
 インダクタ1は、複数(2つ)の配線2と、磁性層3とを備える。
 複数の配線2は、それぞれ、第1配線4と、第1配線4と幅方向(第1方向;厚み方向と直交する直交方向)に間隔を隔てて配置される第2配線5とを備える。
 第1配線4は、図1A-Bに示すように、第2方向に長尺に延び、例えば、平面視略U字形状を有する。また、第1配線4は、断面視略円形状を有する。
 第1配線4は、導線6と、それを被覆する絶縁層7とを備える。
 導線6は、第2方向に長尺に延び、例えば、平面視略U字形状を有する。また、導線6は、第1配線4と中心軸線を共有する断面視略円形状を有する。
 導線6の材料は、例えば、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、これらの合金などの金属導体であり、好ましくは、銅が挙げられる。導線6は、単層構造であってもよく、コア導体(例えば、銅)の表面にめっき(例えば、ニッケル)などがされた複層構造であってもよい。
 導線6の半径R1は、例えば、25μm以上、好ましくは、50μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、200μm以下である。
 絶縁層7は、導線6を薬品や水から保護し、また、導線6の短絡を防止するための層である。絶縁層7は、導線6の外周面全面を被覆するように、配置されている。
 絶縁層7は、第1配線4と中心軸線(中心C1)を共有する断面視略円環形状を有する。
 絶縁層7の材料としては、例えば、ポリビニルホルマール、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミド(ナイロンを含む)、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタンなどの絶縁性樹脂が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 絶縁層7は、単層から構成されていてもよく、複数の層から構成されていてもよい。
 絶縁層7の厚みR2は、円周方向のいずれの位置においても配線2の径方向において略均一であり、例えば、1μm以上、好ましくは、3μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。
 絶縁層7の厚みR2に対する、導線6の半径R1の比(R1/R2)は、例えば、1以上、好ましくは、10以上であり、例えば、200以下、好ましくは、100以下である。
 第1配線4の半径(R1+R2)は、例えば、25μm以上、好ましくは、50μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、200μm以下である。
 第1配線4が略U字形状である場合、第1配線4の中心間距離D2は、後述する複数の配線2間の中心間距離D1と同一距離であり、例えば、20μm以上、好ましくは、50μm以上であり、また、例えば、3000μm以下、好ましくは、2000μm以下である。
 第2配線5は、第1配線4と同一形状であり、同一の構成、寸法および材料を備える。すなわち、第2配線5は、第1配線4と同様に、導線6と、それを被覆する絶縁層7とを備える。
 複数の配線2(第1配線4および第2配線5)は、後述する磁性層3を介して連続している。すなわち、第1配線4と第2配線5との間に、第1方向に延びる磁性層3が配置されており、磁性層3は、第1配線4および第2配線5の両方に接触している。
 第1配線4と第2配線5との中心間距離D1は、例えば、20μm以上、好ましくは、50μm以上であり、また、例えば、3000μm以下、好ましくは、2000μm以下である。
 磁性層3は、インダクタンスを向上させるための層である。
 磁性層3は、複数の配線2の外周面全面を被覆するように、配置されている。磁性層3は、インダクタ1の外形をなす。具体的には、磁性層3は、面方向(第1方向および第2方向)に延びる平面視略矩形状を有する。また、磁性層3は、その第2方向他方面において、複数の配線2の第2方向端縁を露出する。
 磁性層3は、異方性磁性粒子8およびバインダ9を含有する磁性組成物から形成されている。
 異方性磁性粒子(以下、「粒子」とも略する。)8を構成する材料としては、軟磁性体、硬磁性体が挙げられる。好ましくは、インダクタンスの観点から、軟磁性体が挙げられる。
 軟磁性体としては、例えば、1種類の金属元素を純物質の状態で含む単一金属体、例えば、1種類以上の金属元素(第1金属元素)と、1種類以上の金属元素(第2金属元素)および/または非金属元素(炭素、窒素、ケイ素、リンなど)との共融体(混合物)である合金体が挙げられる。これらは、単独または併用することができる。
 単一金属体としては、例えば、1種類の金属元素(第1金属元素)のみからなる金属単体が挙げられる。第1金属元素としては、例えば、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、その他、軟磁性体の第1金属元素として含有することが可能な金属元素の中から適宜選択される。
 また、単一金属体としては、例えば、1種類の金属元素のみを含むコアと、そのコアの表面の一部または全部を修飾する無機物および/または有機物を含む表面層とを含む形態、例えば、第1金属元素を含む有機金属化合物や無機金属化合物が分解(熱分解など)された形態などが挙げられる。後者の形態として、より具体的には、第1金属元素として鉄を含む有機鉄化合物(具体的には、カルボニル鉄)が熱分解された鉄粉(カルボニル鉄粉と称される場合がある)などが挙げられる。なお、1種類の金属元素のみを含む部分を修飾する無機物および/または有機物を含む層の位置は、上記のような表面に限定されない。なお、単一金属体を得ることができる有機金属化合物や無機金属化合物としては、特に制限されず、軟磁性体の単一金属体を得ることができる公知乃至慣用の有機金属化合物や無機金属化合物から適宜選択することができる。
 合金体は、1種類以上の金属元素(第1金属元素)と、1種類以上の金属元素(第2金属元素)および/または非金属元素(炭素、窒素、ケイ素、リンなど)との共融体であり、軟磁性体の合金体として利用することができるものであれば特に制限されない。
 第1金属元素は、合金体における必須元素であり、例えば、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)などが挙げられる。なお、第1金属元素がFeであれば、合金体は、Fe系合金とされ、第1金属元素がCoであれば、合金体は、Co系合金とされ、第1金属元素がNiであれば、合金体は、Ni系合金とされる。
 第2金属元素は、合金体に副次的に含有される元素(副成分)であり、第1金属元素に相溶(共融)する金属元素であって、例えば、鉄(Fe)(第1金属元素がFe以外である場合)、コバルト(Co)(第1金属元素がCo以外である場合)、ニッケル(Ni)(第1金属元素がNi以外である場合)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、銅(Cu)、銀(Ag)、マンガン(Mn)、カルシウム(Ca)、バリウム(Ba)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ストロンチウム(Sr)、各種希土類元素などが挙げられる。これらは、単独使用または2種以上併用することができる。
 非金属元素は、合金体に副次的に含有される元素(副成分)であり、第1金属元素に相溶(共融)する非金属元素であって、例えば、ホウ素(B)、炭素(C)、窒素(N)、ケイ素(Si)、リン(P)、硫黄(S)などが挙げられる。これらは、単独使用または2種以上併用することができる。
 合金体の一例であるFe系合金として、例えば、磁性ステンレス(Fe-Cr-Al-Si合金)(電磁ステンレスを含む)、センダスト(Fe-Si-Al合金)(スーパーセンダストを含む)、パーマロイ(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、ケイ素銅(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、フェライト(ステンレス系フェライト、さらには、Mn-Mg系フェライト、Mn-Zn系フェライト、Ni-Zn系フェライト、Ni-Zn-Cu系フェライト、Cu-Zn系フェライト、Cu-Mg-Zn系フェライトなどのソフトフェライトを含む)、パーメンジュール(Fe-Co合金)、Fe-Co-V合金、Fe基アモルファス合金などが挙げられる。
 合金体の一例であるCo系合金としては、例えば、Co-Ta-Zr、コバルト(Co)基アモルファス合金などが挙げられる。
 合金体の一例であるNi系合金としては、例えば、Ni-Cr合金などが挙げられる。
 これら軟磁性体の中でも、磁気特性の点から、好ましくは、合金体、より好ましくは、Fe系合金、さらに好ましくは、センダスト(Fe-Si-Al合金)が挙げられる。また、軟磁性体として、好ましくは、単一金属体、より好ましくは、鉄元素を純物質の状態で含む単一金属体、さらに好ましくは、鉄単体、あるいは、鉄粉(カルボニル鉄粉)が挙げられる。
 粒子8の形状としては、異方性の観点から、例えば、扁平状(板状)、針状などが挙げられ、好ましくは、面方向(二次元)に比透磁率が良好である観点から、扁平状が挙げられる。なお、磁性層3は、異方性磁性粒子8に加え、非異方性磁性粒子をさらに含有することもできる。非異方性磁性粒子は、例えば、球状、顆粒状、塊状、ペレット状などの形状を有していてもよい。非異方性磁性粒子の平均粒子径は、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.5μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、150μm以下である。
 なお、扁平状の粒子8の扁平率(扁平度)は、例えば、8以上、好ましくは、15以上であり、また、例えば、500以下、好ましくは、450以下である。扁平率は、例えば、粒子8の平均粒子径(平均長さ)(後述)を粒子8の平均厚さで除したアスペクト比として算出される。
 粒子8(異方性磁性粒子)の平均粒子径(平均長さ)は、例えば、3.5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、150μm以下である。粒子8が扁平状であれば、その平均厚みが、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.2μm以上であり、また、例えば、3.0μm以下、好ましくは、2.5μm以下である。
 バインダ9としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。
 熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。接着性、耐熱性などの観点から、好ましくは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が挙げられる。
 熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂(6-ナイロン、6,6-ナイロンなど)、熱可塑性ポリイミド樹脂、飽和ポリエステル樹脂(PET、PBTなど)などが挙げられる。好ましくは、アクリル樹脂が挙げられる。
 好ましくは、バインダ9として、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の併用が挙げられる。より好ましくは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の併用が挙げられる。これにより、粒子8を所定の配向状態で、かつ、高充填で、配線2の周囲により確実に固定できる。
 また、磁性組成物は、必要に応じて、熱硬化触媒、無機粒子、有機粒子、架橋剤などの添加剤を含有することもできる。
 磁性層3では、粒子8がバインダ9内に配向しながら均一に配置されている。磁性層3は、インダクタ1の上面(厚み方向一方面)から下面(厚み方向他方面)に至るまで連続している。磁性層3は、面方向に投影したときに、配線2を含む。すなわち、磁性層3の上面は、配線2の上端よりも上方に位置し、磁性層3の下面は、配線2の下端よりも下方に位置する。
 磁性層3は、断面視において、周辺領域11と、外側領域12とを有する。
 周辺領域11は、配線2の周辺領域であって、複数の配線2と接触するように複数の配線2の周囲に位置する。周辺領域11は、配線2と中心軸線を共有する断面視略円環状を有する。より具体的には、周辺領域11は、磁性層3のうち、配線2の半径(配線2の中心(重心)C1から外周面までの距離の平均;R1+R2)の1.5倍値(好ましくは、1.2倍値、より好ましくは、1倍値、さらに好ましくは、0.8倍値、とりわけ好ましくは、0.5倍値)、配線2の外周面から径方向外側に進んだ領域である。
 周辺領域11は、複数の配線2のそれぞれの周囲、すなわち、第1配線4および第2配線5の周囲に配置されている。
 周辺領域11は、それぞれ、複数(2つ)の配向領域13と、複数(2つ)の非配向領域14とを備える。
 複数の配向領域13は、円周方向配向領域である。すなわち、配向領域13では、粒子8が配線2(第1配線4または第2配線5)の円周方向(周囲)に沿って配向する。
 複数の配向領域13は、配線2の上側(第3方向一方側)および下側(第3方向他方側)に、配線2の中心C1を挟んで互いに対向配置されている。すなわち、複数の配向領域13は、配線2の上側に配置される上側配向領域15と、配線2の下側に配置される下側配向領域16とを備える。また、上側配向領域15と下側配向領域16との上下方向中央に、配線2の中心C1が位置する。
 それぞれの配向領域13では、粒子8の比透磁率が高い方向(例えば、扁平状異方性磁性粒子では、粒子の面方向)が、配線2の中心C1を中心とした円の接線と略一致する。
より具体的には、粒子8の面方向と、その粒子8が位置する円の接線とがなす角度が、15°以下である場合を、粒子8が円周方向に配向していると定義する。
 配向領域13に含まれる粒子8全体の数に対して、円周方向に配向している粒子8の数の割合は、例えば、50%を超過し、好ましくは、70%以上、より好ましくは、80%以上である。すなわち、配向領域13では、円周方向に配向していない粒子8を、例えば、50%未満、好ましくは、30%以下、より好ましくは、20%以下含んでいてもよい。
 複数の配向領域13の総面積割合は、周辺領域11全体に対して、例えば、40%以上、好ましくは、50%以上、より好ましくは、60%以上であり、また、例えば、90%以下、好ましくは、80%以下である。
 配向領域13の円周方向の比透磁率は、例えば、5以上、好ましくは、10以上、より好ましくは、30以上であり、また、例えば、500以下である。径方向の比透磁率は、例えば、1以上、好ましくは、5以上であり、また、例えば、100以下、好ましくは、50以下、より好ましくは、25以下である。また、径方向に対する円周方向の比透磁率の比(円周方向/径方向)は、例えば、2以上、好ましくは、5以上であり、また、例えば、50以下である。比透磁率が上記範囲であれば、インダクタンスに優れる。
 比透磁率は、例えば、磁性材料テストフィクスチャを使用したインピーダンスアナライザ(Agilent社製、「4291B」)によって測定することができる。
 複数の非配向領域14は、円周方向非配向領域である。すなわち、非配向領域14では、粒子8が、配線2の円周方向に沿って配向していない。換言すると、非配向領域14では、粒子8が、配線2の円周方向以外の方向(例えば、径方向)に沿って配向するか、または、配向していない。
 複数の非配向領域14は、配線2の第1方向一方側および他方側に、配線2を挟んで互いに対向配置されている。すなわち、複数の非配向領域14は、配線2(第1配線4または第2配線5)の第1方向一方側に配置される一方側非配向領域17と、配線2の第1方向他方側に配置される他方側非配向領域18とを有する。一方側非配向領域17と他方側非配向領域18とは、中心C1を上下方向に通る直線を基準に略線対称である。
 それぞれの非配向領域14では、粒子8の比透磁率が高い方向(例えば、扁平状異方性磁性粒子では、粒子の面方向)が、配線2の中心C1を中心とした円の接線と一致しない。より具体的には、粒子8の面方向と、その粒子8が位置する円の接線とがなす角度が、15°を超過する場合を、粒子8が円周方向に配向していないと定義する。
 非配向領域14に含まれる粒子8全体の数に対して、円周方向に配向していない粒子8の数の割合は、50%を超過し、好ましくは、70%以上であり、また、例えば、95%以下、好ましくは、90%以下である。
 非配向領域14では、例えば、円周方向に配向する粒子8を含んでいてもよい。非配向領域14に含まれる粒子8全体の数に対して、円周方向に配向する粒子8の数の割合は、50%未満であり、好ましくは、30%以下であり、また、例えば、5%以上、好ましくは、10%以上である。
 なお、円周方向に配向する粒子8を含む場合、好ましくは、その円周方向に配向する粒子8は、非配向領域14の最内側、すなわち、配線2の表面に配置されている。
 複数の非配向領域14の総面積割合は、周辺領域11全体に対して、例えば、10%以上、好ましくは、20%以上であり、また、例えば、60%以下、好ましくは、50%以下、より好ましくは、40%以下である。
 周辺領域11(特に、配向領域13および非配向領域14のそれぞれ)において、粒子8の充填率は、例えば、40体積%以上、好ましくは、45体積%以上であり、また、例えば、90体積%以下、好ましくは、70体積%以下である。充填率が上記下限以上であれば、インダクタンスに優れる。
 充填率は、実比重の測定、SEM写真断面図の二値化などによって算出することができる。
 周辺領域11において、複数の配向領域13と複数の非配向領域14とは、円周方向に互いに隣接するように、配置されている。具体的には、上側配向領域15、一方側非配向領域17、下側配向領域16および他方側非配向領域18は、円周方向に、この順で連続する。なお、配向領域13と非配向領域14との円周方向における境界(一端縁または他端縁)は、配線2の中心から径方向外側に延びる仮想直線とする。
 外側領域12は、磁性層3のうち、周辺領域11以外の領域である。外側領域12は、周辺領域11の外側において、周辺領域11と連続するように配置されている。
 外側領域12では、粒子8が面方向(特に第1方向)に沿って配向している。
 外側領域12では、粒子8の比透磁率が高い方向(例えば、扁平状異方性磁性粒子では、粒子の面方向)が、第1方向と略一致する。より具体的には、粒子8の面方向と、第1方向とがなす角度が、15°以下である場合を、粒子8が第1方向に配向していると定義する。
 外側領域12では、外側領域12に含まれる粒子8全体の数に対して、第1方向に配向している粒子8の数の割合が、50%を超過し、好ましくは、70%以上、より好ましくは、90%以上である。すなわち、外側領域12では、第1方向に配向していない粒子8を50%未満、好ましくは、30%以下、より好ましくは、10%以下含んでいてもよい。
 外側領域12において、第1方向の比透磁率は、例えば、5以上、好ましくは、10以上、より好ましくは、30以上であり、また、例えば、500以下である。上下方向の比透磁率は、例えば、1以上、好ましくは、5以上であり、また、例えば、100以下、好ましくは、50以下、より好ましくは、25以下である。また、上下方向に対する第1方向の比透磁率の比(第1方向/上下方向)は、例えば、2以上、好ましくは、5以上であり、また、例えば、50以下である。比透磁率が上記範囲であれば、インダクタンスに優れる。
 外側領域12において、粒子8の充填率は、例えば、40体積%以上、好ましくは、45体積%以上であり、また、例えば、90体積%以下、好ましくは、70体積%以下である。充填率が上記下限以上であれば、インダクタンスに優れる。
 磁性層3の上面は、インダクタ1の上面を形成する。すなわち、インダクタ1の上面は、磁性層3からなる。
 磁性層3の上面、すなわち、インダクタ1の上面は、平坦である。具体的には、磁性層3の上面において、配線領域Aにおける最上端A1と、配線2間の中点M1との上下方向距離H1が、30μm以下、好ましくは、20μm以下、より好ましくは、5μm未満である。
 磁性層3の下面は、インダクタ1の下面を形成する。すなわち、インダクタ1の下面は、磁性層3からなる。
 磁性層3の下面、すなわち、インダクタ1の下面は、平坦である。具体的には、磁性層3の下面において、配線領域Aにおける最下端A2と、配線2間の中点M2との上下方向距離H2が、30μm以下、好ましくは、20μm以下、より好ましくは、5μm未満である。
 配線領域Aは、厚み方向に投影したときに配線2(第1配線4または第2配線5)と重複する領域である。中点M1および中点M2は、それぞれ、隣接する2つの配線2の中心(重心)C1を結ぶ直線において、第1方向の中心に位置する。
 なお、図2では、上下方向距離H1およびH2が、それぞれ0μmである場合(完全に平坦である場合)を図示しているが、上下方向距離を分かり易くするために、参考までに、上下方向距離H1およびH2が、それぞれ、1μm以上30μm以下である場合を、図3に図示する。
 磁性層3の第1方向長さTは、例えば、5mm以上、好ましくは、10mm以上であり、また、例えば、5000mm以下、好ましくは、2000mm以下である。
 磁性層3の第2方向長さTは、例えば、5mm以上、好ましくは、10mm以上であり、また、例えば、5000mm以下、好ましくは、2000mm以下である。
 磁性層3の上下方向長さ(特に、中点M1における厚さ)Tは、例えば、100μm以上、好ましくは、200μm以上であり、また、例えば、2000μm以下、好ましくは、1000μm以下である。
 2.インダクタの製造方法
 図4A-Bを参照して、インダクタ1の製造方法の一実施形態について説明する。インダクタ1の製造方法は、例えば、用意工程、配置工程および積層工程を順に備える。
 用意工程では、複数の配線2、および、2つの異方性磁性シート20を用意する。
 2つの異方性磁性シート20は、それぞれ、面方向に延びるシート状を有し、磁性組成物から形成されている。異方性磁性シート20では、粒子8が、面方向に配向されている。好ましくは、2つの半硬化状態(Bステージ)の異方性磁性シート20を用いる。
 このような異方性磁性シート20としては、特開2014-165363号、特開2015-92544号などに記載の軟磁性熱硬化性接着フィルムや軟磁性フィルムなどが挙げられる。
 配置工程では、図4Aに示すように、一方の異方性磁性シート20の上面に複数の配線2を配置するとともに、複数の配線2の上方に、他方の異方性磁性シート20を対向配置する。
 具体的には、下側異方性磁性シート21を、上面が平坦な水平台23に載置し、続いて、下側異方性磁性シート21の上面に複数の配線2を第1方向に所望の間隔を隔てて配置する。
 次いで、上側異方性磁性シート22を、下側異方性磁性シート21および複数の配線2の上側に、間隔を隔てて対向配置する。
 積層工程では、図4Bに示すように、複数の配線2を埋設するように、2つの異方性磁性シート20を、積層する。
 具体的には、下面が平坦である剛性または可撓性の押圧部材24を用いて、上側異方性磁性シート22を、下側に向かって押圧する。すなわち、押圧部材24の下面を上側異方性磁性シート22の上面に接触させ、押圧部材24を下側異方性磁性シート21に向かって押圧する。
 2つの平坦な部材(水平台23および押圧部材24)によって挟まれることにより、得られるインダクタ1の上面および下面は平坦となるように形成される。
 この際、2つの異方性磁性シート20が半硬化状態である場合は、押圧によって、複数の配線2は、下側異方性磁性シート21内にわずかに沈み込み、沈み込み部分において、粒子8が複数の配線2に沿って配向する。すなわち、下側配向領域16が形成される。
 また、上側異方性磁性シート22は、複数の配線2に沿って被覆され、その粒子8が複数の配線2に沿って配向するとともに、下側異方性磁性シート21の上面に積層される。すなわち、配線2の上側では、上側異方性磁性シート22によって、上側配向領域15が形成されるとともに、配線2の第1方向両側(側方)では、下側異方性磁性シート21と上側異方性磁性シート22との接触付近にて、これらに配向している粒子8が衝突し、その結果、非配向領域14が形成される。
 なお、異方性磁性シート20が半硬化状態である場合は、加熱する。これにより、異方性磁性シート20が硬化状態(Cステージ)となる。また、2つの異方性磁性シート20の接触界面29が消滅し、2つの異方性磁性シート20は、一の磁性層3を形成する。
 これにより、図2に示すように、断面視略円形状の配線2と、それを被覆する磁性層3とを備えるインダクタ1が得られる。すなわち、インダクタ1は、複数(2つ)の異方性磁性シート20を、配線2を挟むように、積層してなるものである。なお、実際のインダクタ1の一例の断面図(SEM写真)を図5に示す。
 3.用途
 インダクタ1は、電子機器の一部品、すなわち、電子機器を作製するための部品であり、電子素子(チップ、キャパシタなど)や、電子素子を実装する配線基板を含まず、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。
 インダクタ1は、例えば、電子機器などに搭載(実装)される。具体的には、インダクタ1の実装は、例えば、図6A-Cに示すように、個片化工程、搬送工程、配置工程、および、接続工程を順に備える。
 個片化工程では、図6Aの破線に示すように、インダクタ1を切断して、個片化する。
 すなわち、インダクタ1を、一つの配線2(第1配線4または第2配線5)を備えるように、インダクタ1の磁性層3を厚み方向に完全に切断する。
 インダクタ1を切断する方法としては、例えば、円盤状のダイシングソーを用いる方法、カッターを用いる方法、レーザーを用いる方法などが挙げられる。
 搬送工程では、個片化されたインダクタ1を搬送する。すなわち、コレット25などの吸引搬送装置を用いて、インダクタ1を配線基板28の上方に移動させる。
 具体的には、図6Aの仮想線に示すように、複数(2つ)のコレット25をインダクタ1の上方に移動させる。この際、各コレット25の先端面26が配線2の上方に位置するように、各コレット25を移動させる(図6Aの矢印参照)。
 続いて、図6Bに示すように、コレット25を下方に移動させ、コレット25の先端面26をインダクタ1の上面に接触させる。続いて、コレット25の先端面26から吸引することにより、コレット25の先端面26とインダクタ1の上面とを密着させる。
 この際、インダクタ1の上面が平坦であるため、コレット25の先端面26とインダクタ1との間に隙間が発生しにくい。このため、コレット25は、インダクタ1に強固に固定される。
 続いて、コレット25を、インダクタ1を密着させたまま、上方に移動する。すなわち、インダクタ1を持ち上げる。その後、コレット25を、所望の配線基板28の上方に移動させる。
 配置工程では、インダクタ1を配線基板28の上面に配置させる。
 具体的には、コレット25を、インダクタ1の下面が配線基板28の上面と接触するように、下方に移動させる。続いて、コレット25の吸引を解除し、コレット25をインダクタ1から離隔する(図6Cの矢印参照)。
 これにより、図6Cに示すように、インダクタ1は、配線基板28の上面に配置される。
 接続工程では、インダクタ1および配線基板28を電気的に接続させる。すなわち、インダクタ1と配線基板28とを、直接、または、別の電子素子(半導体チップ、キャパシタなど)を介して、電気的に接続する。
 具体的には、例えば、インダクタ1に、導線6へのビア27を形成する(図6Cの仮想線参照)。続いて、ビア27を介して、ワイヤボンディング実装、フリップチップ実装、はんだ付けなどにより、導線6と、配線基板28または電子素子などと、電気的に接続させる。
 このようなインダクタ1は、例えば、コイルなどの受動素子として作用する。
 そして、インダクタ1では、配線2の周辺に、粒子8が配線2の周囲に沿って配向する配向領域13(円周方向配向領域)が存在する。よって、粒子8の磁化容易軸が配線周囲に発生する磁力線の方向と同一となる。したがって、インダクタンスが良好である。
 また、インダクタ1では、配線2の周辺に、配線2の円周方向に沿って配向していない非配向領域14(円周方向非配向領域)を有する。よって、粒子8の磁化困難軸が配線周囲に発生する磁力線の方向と同一となる。したがって、直流重畳特性が良好である。
 また、インダクタ1の上面が平坦であるため、その上面をコレット25などの搬送装置で吸引して、インダクタ1をコレット25に確実に固定することができる。そのため、搬送時にコレット25からの脱落を抑制でき、インダクタ1を確実に搬送することができる。また、インダクタ1の下面が平坦であるため、配線基板28の上面に傾かずに配置することができる。よって、実装性に優れる。
 また、配線2は、第1方向に間隔を隔てて複数配置されており、複数の配線2は、磁性層3を介して連続している。このため、複数の配線2間に磁性層3が配置されている。その結果、磁性層3の存在量が多くなり、インダクタンスがより一層優れる。
 また、磁性層3は、インダクタ1の上面から下面に至るまで連続しており、インダクタ1の上面および下面の両方が、磁性層3からなる。このインダクタ1によれば、インダクタ1は、配線2の領域を除き、磁性層3で満たされている。したがって、インダクタンスが非常に優れる。
 4.変形例
 図7を参照して、図1A-図2に示す一実施形態の変形例について説明する。なお、変形例において、上記した一実施形態と同様の部材には、同様の符号を付し、その説明を省略する。
 図1Bに示す実施形態では、配線2は、平面視略U字形状を有しているが、その形状は限定されず、適宜設定できる。
 また、図1A-Bに示す実施形態では、2つの配線2を備えているが、その数は、限定されず、例えば、単数または3つ以上とすることもできる。
 例えば、図7に、単数の配線2を備えているインダクタ1を示す。図7に示すインダクタ1の上面は、平坦である。具体的には、配線領域Aにおける最上端A1と、最上端A1から面方向に50μm離れた地点M´1との上下方向距離が、30μm以下(好ましくは、20μm以下、より好ましくは、5μm未満)である。すなわち、中点M1の代わりに、最上端A1から面方向に50μm離れた地点M´1を平坦の基準とする。
 磁性層3の下面も平坦であり、その平坦の基準についても、磁性層3の上面の平坦の基準と同様である。すなわち、中点M2の代わりに面方向に50μm離れた地点M´2を基準とする。
 また、図1A-Bに示す実施形態では、配線2の断面視形状が、略円形状であるが、その形状は限定されず、例えば、略楕円形状、略矩形状(正方形および長方形状を含む)、略不定形状であってもよい。なお、配線2が略矩形状を含む態様として、少なくとも1つの辺が湾曲してもよく、また、少なくとも1つの角が湾曲してもよい。
 上記のいずれにおいても、周辺領域11は、断面視において、配線2の重心C1から配線2の外周面までの最長長さおよび最短長さの平均([最長長さ+最短長さ]/2)の1.5倍値、配線2の外周面から外側に進んだ領域である。
 また、図1A-Bに示す実施形態において、磁性層3における異方性磁性粒子8の割合は、磁性層3において一様でもよく、また、各配線2から離れるに従って、高くなってもよく、あるいは、低くなってもよい。
 <第2~5実施形態>
 図8~図11を参照して、本発明のインダクタの第2~5実施形態を説明する。なお、これら実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材には、同様の符号を付し、その説明を省略する。これら実施形態についても、第1実施形態と同様の作用効果を奏する。また、これら実施形態についても、第1実施形態の変形例を同様に適用することができる。
 (1)第2実施形態
 第1実施形態では、インダクタ1の上面および上面の両方が、磁性層3からなるが、例えば、第2実施形態では、インダクタ1の上面および下面の少なくとも一方が、磁性層3からなっていてもよい。例えば、第2実施形態の一実施形態では、図8に示すように、インダクタ1の下面のみが、磁性層3からなる。
 図8に示す形態では、インダクタ1の上面は、粒子8を含まない非磁性樹脂層30から形成されている。具体的には、インダクタ1は、複数(2つ)の配線2と、磁性層3と、非磁性樹脂層30とを備える。
 非磁性樹脂層30は、磁性層3の上面に、磁性層3の上面全面と接触するように配置されている。非磁性樹脂層30の上面は、平坦であり、非磁性樹脂層30の下面は、非平坦である。
 非磁性樹脂層30は、バインダを含有する樹脂組成物から形成されている。バインダとしては、磁性組成物で例示したバインダ9が挙げられる。また、樹脂組成物は、必要に応じて、熱硬化触媒、無機粒子、有機粒子、架橋剤などの添加剤を含有することもできる。
 非磁性樹脂層30の中点M1における厚みT4は、磁性層3の中点M1における厚みT5に対して、例えば、0.01倍以上、好ましくは、0.05倍以上であり、また、例えば、10倍以下、好ましくは、5倍以下である。具体的には、非磁性樹脂層30の中点Mにおける厚みT4は、例えば、5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、また、例えば、500μm以下、好ましくは、200μm以下である。
 好ましくは、インダクタ1に占める磁性層3の範囲が広く、インダクタンスがより良好である観点から、第1実施形態が挙げられる。
 (2)第3実施形態
 第1実施形態では、インダクタ1の上面および上面の両方が、磁性層3からなるが、例えば、第3実施形態では、図9に示すように、インダクタ1の上面および下面が、非磁性樹脂層30からなっていてもよい。
 図9に示す形態では、インダクタ1の上面および下面は、粒子8を含まない非磁性樹脂層30から形成されている。具体的には、インダクタ1は、複数(2つ)の配線2と、磁性層3と、第1非磁性樹脂層31と、第2非磁性樹脂層32とを備える。
 第1非磁性樹脂層31は、磁性層3の上面に、磁性層3の上面全面と接触するように配置されている。第1非磁性樹脂層31の上面は、平坦であり、第1非磁性樹脂層31の下面は、非平坦である。
 第2非磁性樹脂層32は、磁性層3の下面に、磁性層3の下面全面と接触するように配置されている。第2非磁性樹脂層32の下面は、平坦であり、第2非磁性樹脂層32の上面は、非平坦である。
 好ましくは、インダクタ1に占める磁性層3の範囲が広く、インダクタンスがより良好である観点から、第1実施形態が挙げられる。
 (3)第4~第5実施形態
 第1実施形態では、複数の配線2は、磁性層3を介して連続しているが、例えば、第4~第5実施形態では、図10~図11に示すように、複数の配線2は、磁性層3を介して連続していなくてもよい。すなわち、第4~第5実施形態は、第1方向に間隔を隔てて配置される複数の磁性層3を備えており、複数の磁性層3は、それぞれ、配線2を囲むように形成されている。
 具体的には、第4実施形態では、図10に示すように、磁性層3は、配線2の周囲を囲み、インダクタ1の下面から露出するように形成されている。磁性層3は、インダクタ1の下面の一部を形成している。すなわち、インダクタ1の下面の一部が、磁性層3からなる。具体的には、インダクタ1の上面は、非磁性樹脂層30からなり、インダクタ1の下面は、磁性層3および非磁性樹脂層からなる。
 また、第5実施形態では、図11に示すように、磁性層3は、配線2の周囲を囲むように形成されている。磁性層3の周囲は、非磁性樹脂層30に被覆されている。すなわち、インダクタ1の上面および下面は、非磁性樹脂層30からなる。
 第4~第5実施形態の中では、好ましくは、第4実施形態が挙げられる。磁性層3が、インダクタ1の下面の一部が磁性層3からなるため、インダクタ1に含まれる磁性層3の割合が多い。そのため、インダクタンスに優れる。
 また、第1~第5実施形態の中では、好ましくは、第1~第3実施形態が挙げられる。これら実施形態では、配線2は、磁性層3を介して連続しているため、配線2の間に多くの磁性層3が存在している。そのため、インダクタンスに優れる。
 本発明のインダクタは、例えば、電圧変換部材などの受動素子として用いることができる。
1 インダクタ
2 配線
3 磁性層
6 導線
7 絶縁層
8 異方性磁性粒子
13 配向領域

Claims (4)

  1.  配線と、前記配線を被覆する磁性層とを備えるインダクタであって、
     前記配線は、導線と、前記導線を被覆する絶縁層とを備え、
     前記磁性層は、異方性磁性粒子と、バインダとを含有し、
     前記配線の周辺領域において、前記磁性層は、前記異方性磁性粒子が前記配線の周囲に沿って配向する配向領域を備え、
     前記周辺領域は、断面視において、前記配線の重心から前記配線の外面までの最長長さおよび最短長さの平均の1.5倍値を、前記配線の前記外面から外側に進んだ領域であり、
     前記インダクタの厚み方向一方面および厚み方向他方面は、平坦であることを特徴とする、インダクタ。
  2.  前記配線は、前記厚み方向と直交する直交方向に間隔を隔てて複数配置されており、
     前記複数の配線は、前記磁性層を介して連続していることを特徴とする、請求項1に記載のインダクタ。
  3.  前記インダクタの厚み方向一方面および厚み方向他方面の少なくとも一方は、前記磁性層からなることを特徴とする、請求項1に記載のインダクタ。
  4.  前記磁性層は、前記インダクタの厚み方向一方面から厚み方向他方面に至るまで連続しており、
     前記インダクタの厚み方向一方面および厚み方向他方面の両方が、前記磁性層からなることを特徴とする、請求項3に記載のインダクタ。
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