CN108288536B - 电感元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制损耗的增加,并且能够提高Q值的电感元件。电感元件具备:基体;线圈,其设置于基体内;以及第一外部电极和第二外部电极,它们设置于基体,并与线圈电连接。基体包括相互对置的第一端面和第二端面、以及在第一端面与第二端面之间连接的底面。第一外部电极形成在底面的第一端面侧,第二外部电极形成在底面的第二端面侧。线圈的第一端与第一外部电极的靠第一端面侧的端部连接,线圈的第二端与第二外部电极的靠第二端面侧的端部连接。

Description

电感元件
技术领域
本发明涉及电感元件。
背景技术
以往,作为电感元件,存在日本特开2014-39036号公报(专利文献1)所记载的电感元件。该电感元件具有:基体、设置于基体内的线圈、以及设置于基体并与线圈电连接的第一外部电极和第二外部电极。
基体包括相互对置的第一端面和第二端面、以及在第一端面与第二端面之间连接的底面。第一外部电极形成在底面的第一端面侧,第二外部电极形成在底面的第二端面侧。线圈在与第一端面、第二端面以及底面平行的方向上卷绕成螺旋状。线圈的第一端与第一外部电极的靠第二端面侧(电感元件的内部侧)的第一端连接,线圈的第二端与第二外部电极的靠第一端面侧(电感元件的内部侧)的第一端连接。
专利文献1:日本特开2014-39036号公报
然而,若将上述现有的电感元件安装于安装基板,则发现了存在以下的问题。在将电感元件安装于安装基板时,电感元件的第一外部电极、第二外部电极分别与安装基板的布线连接。为了基本上没有无用的引绕,安装基板的布线被布置成将通过第一外部电极、第二外部电极各自的正下方的直线延伸到电感元件的外侧的形状。因此,相对于电感元件,从电感元件的第一端面侧、第二端面侧输出输入信号。在这种情况下,导致在第一外部电极中在靠第二端面侧的第一端与靠第一端面侧的第二端之间流有电流,在第二外部电极中在靠第一端面侧的第一端与靠第二端面侧的第二端之间流有电流。
因此,若从安装基板传递至电感元件的电流分别在第一外部电极和第二外部电极处中不在第一端与第二端之间流动,则电流无法相对于线圈进行流出流入。由此,电流在第一外部电极和第二外部电极中的线路长度变长,因此损耗增加,使得Q值下降。
发明内容
因此,本发明的课题在于提供一种能够抑制损耗的增加并且能够提高Q值的电感元件。
为了解决上述课题,本发明的电感元件具备:
基体;
线圈,其设置于上述基体内;以及
第一外部电极和第二外部电极,它们设置于上述基体,并与上述线圈电连接,
上述基体包括相互对置的第一端面和第二端面、以及在上述第一端面与上述第二端面之间连接的底面,
上述第一外部电极形成在上述底面的上述第一端面侧,上述第二外部电极形成在上述底面的上述第二端面侧,
上述线圈的第一端与上述第一外部电极的靠上述第一端面侧的端部连接,上述线圈的第二端与上述第二外部电极的靠上述第二端面侧的端部连接。
根据本发明的电感元件,线圈的第一端与第一外部电极的靠第一端面侧的端部连接,线圈的第二端与第二外部电极的靠第二端面侧的端部连接。在将电感元件安装于安装基板时,第一外部电极和第二外部电极与安装基板的布线连接。进而,若电流流过线圈与安装基板之间,则分别在第一外部电极和第二外部电极中,电流仅通过该端部附近流动就能够相对于线圈流出流入。由此,电流在第一外部电极和第二外部电极中的线路长度变短,因此能够抑制损耗的增加,从而能够提高Q值。
另外,在电感元件的一个实施方式中,上述线圈具有:卷绕部,其卷绕成螺旋状;第一引出部,其在上述卷绕部的第一端与上述第一外部电极的靠上述第一端面侧的端部之间形成连接;以及第二引出部,其在上述卷绕部的第二端与上述第二外部电极的靠上述第二端面侧的端部形成连接之间。
根据上述实施方式,线圈具有卷绕部、第一引出部、以及第二引出部,因此能够使卷绕部的形状设计和第一、第二外部电极的形状设计相独立,所以提高了设计的自由度。
另外,在电感元件的一个实施方式中,从与上述第一端面、上述第二端面以及上述底面平行的方向观察,上述第一引出部与上述第一外部电极形成的角度和上述第二引出部与上述第二外部电极形成的角度是锐角。
根据上述实施方式,在电流从安装基板流至电感元件时,例如,电流从基体的第一端面侧朝向基体的内侧地流至第一外部电极。然后,电流经过第一外部电极流入第一引出部。此时,由于第一引出部与第一外部电极形成的角度是锐角,因此电流的方向不会以大角度变化,所以能够降低由反射、涡流引起的损耗。
另一方面,在电流从电感元件流至安装基板时,电流经过第二引出部和第二外部电极,从基体的内侧朝向基体的第二端面侧流动。此时,由于第二引出部与第二外部电极形成的角度是锐角,因此电流的方向不会以大角度变化,所以能够降低由于反射、涡流引起的损耗。
因此,能够使电流顺畅地流动,并能够抑制电流的反射损耗的增加,从而能够提高Q值。此外,在上述构造中,对电流从第一外部电极起依次流至第一引出部、卷绕部、第二引出部、第二外部电极的例子进行了说明,但在电流沿与上述流动方向相反的方向流动的情况下,结果也是相同的。
另外,在电感元件的一个实施方式中,上述卷绕部在与上述底面平行的轴向上卷绕成螺旋状。
根据上述实施方式,卷绕部的轴向是与底面平行的,因此,成为形成于底面的第一外部电极、第二外部电极不易对由卷绕部产生的磁通进行屏蔽的构造,所以能够更加降低损耗。
另外,在电感元件的一个实施方式中,
从上述卷绕部的轴向观察,
上述第一引出部在上述第一引出部与上述卷绕部以最短距离交叉的第一位置和上述第一引出部与上述卷绕部相切的第二位置之间而与上述卷绕部连接,
上述第二引出部在上述第二引出部与上述卷绕部以最短距离交叉的第一位置和上述第二引出部与上述卷绕部相切的第二位置之间而与上述卷绕部连接。
根据上述实施方式,在第一引出部与卷绕部以最短距离交叉时,能够使第一引出部长度最短,从而能够抑制随着线路长度增加而带来的损耗的增加。另一方面,在第一引出部与卷绕部相切时,能够使第一引出部与卷绕部之间的电流的流动顺畅。
同样地,在第二引出部与卷绕部以最短距离交叉时,能够使第二引出部的长度最短,从而能够抑制随着线路长度增加而带来的损耗的增加。另一方面,若第二引出部与卷绕部相切,则能够使第二引出部与卷绕部之间的电流的流动顺畅。
因此,第一引出部和第二引出部在第一位置与第二位置之间与卷绕部连接的情况下,能够取得第一、第二引出部的线路长度与电流的流动的顺畅性之间的平衡。
另外,在电感元件的一个实施方式中,上述卷绕部在与上述第一端面、上述第二端面以及上述底面平行的轴向上卷绕成螺旋状。
根据上述实施方式,卷绕部的轴向与第一端面、第二端面以及底面平行,因此例如电流从第一外部电极向第一引出部流动的方向、和电流从第一引出部向卷绕部流动的方向不会成为相反的方向,因此能够更加降低由于反射、涡流引起的损耗。关于电流依次流入卷绕部、第二引出部以及第二外部电极的方向的情况,结果也是相同的。
另外,在电感元件的一个实施方式中,上述第一引出部和上述第二引出部从上述基体的上述底面朝向上述基体的与上述底面对置的顶面延伸。
根据上述实施方式,第一引出部和第二引出部从底面朝向顶面延伸,因此与第一引出部和第二引出部沿着底面延伸的情况相比,这样能够增加线圈的匝数。
另外,在电感元件的一个实施方式中,上述卷绕部包括卷绕成平面状的线圈导体层。
根据上述实施方式,能够使电感元件为层叠电感。
另外,在电感元件的一个实施方式中,上述第一外部电极从上述基体的上述第一端面暴露,上述第二外部电极从上述基体的上述第二端面暴露。
根据上述实施方式,第一外部电极从第一端面暴露,第二外部电极从第二端面暴露。由此,在利用焊料将电感元件安装于安装基板时,焊料与第一外部电极的第一端面侧和第二外部电极的第二端面侧均接合。因此,能够提高电感元件相对于安装基板的固定强度。
另外,在电感元件的一个实施方式中,上述第一外部电极被上述基体的上述第一端面覆盖,上述第二外部电极被上述基体的上述第二端面覆盖。
根据上述实施方式,第一外部电极被第一端面覆盖,第二外部电极被第二端面覆盖。由此,在利用焊料将电感元件安装于安装基板时,焊料不在第一外部电极的第一端面侧和第二外部电极的第二端面侧向上浸润。因此,焊料不向基体的端面的外侧扩展,从而能够降低包含焊料的电感元件向安装基板安装的安装面积。
根据本发明的电感元件,电流在第一外部电极和二外部电极中的线路长度变短,因此能够抑制损耗的增加,从而能够提高Q值
附图说明
图1是示出本发明的电感元件的第一实施方式的透视立体图。
图2是电感元件的分解立体图。
图3是电感元件的透视主视图。
图4是示出在第一引出部的与第一外部电极连接的部分设置有圆角的状态的放大图。
图5是示出将电感元件安装于安装基板的状态的简图。
图6是对第一、第二引出部与卷绕部的连接进行说明的说明图。
图7A是对电感元件的比较例进行说明的说明图。
图7B是对本发明的电感元件的效果进行说明的说明图。
图8是示出本发明的电感元件的第二实施方式的简要主视图。
图9A是示出本发明的电感元件的第三实施方式的简要主视图。
图9B是示出本发明的电感元件的第三实施方式的简要主视图。
图10是示出本发明的电感元件的第四实施方式的简要主视图。
图11是示出在第一外部电极设置有镀敷物的状态的放大图。
图12是示出使第一外部电极从基体的侧面暴露的状态的端面图。
附图标记的说明
1、1A~1D…电感元件;10…基体;11…绝缘层;15…第一端面;16…第二端面;17…底面;18…顶面;19…侧面;20…线圈;21…第一引出部;22…第二引出部;23…卷绕部;25…线圈导体层;26…导通导体层;30…第一外部电极;30a…端部;33…第一外部电极导体层;40…第二外部电极;40a…端部;43…第二外部电极导体层;50…安装基板;51…第一布线;52…第二布线;A…层叠方向;L…轴向;θ1…第一角度;θ2…第二角度;Z1…第一位置;Z2…第二位置。
具体实施方式
以下,通过图示的实施方式对本发明进行详细的说明。
(第一实施方式)
图1是示出电感元件的第一实施方式的透视立体图。图2是电感元件的分解立体图。图3是电感元件的透视主视图。如图1、图2、及图3所示,电感元件1具有基体10、设置于基体10的内部的螺旋状的线圈20、以及设置于基体10并与线圈20电连接的第一外部电极30和第二外部电极40。在图1和图3中,为了能够易于理解构造,将基体10描绘成透明的,但也可以是半透明或不透明的。
电感元件1经由第一外部电极30和第二外部电极40而与未图示的电路基板的布线电连接。电感元件1例如作为高频电路的阻抗匹配用线圈(匹配线圈(matching coil))来使用,其用于个人计算机、DVD播放机、数码相机、TV、移动电话、汽车电子设备、医疗用、工业用设备等电子设备。但是,电感元件1的用途并不限于此,例如也能够用于调谐电路、滤波电路、整流滤波电路等。
基体10通过层叠多个绝缘层11而构成。绝缘层11例如由以硼硅酸玻璃为主要成分的材料、铁素体、树脂等材料构成。此外,基体10也有因烧制等使多个绝缘层11彼此的界面变得模糊不清的情况。基体10形成为大致长方体状。基体10的表面包括:第一端面15、与第一端面15对置的第二端面16、在第一端面15与第二端面16之间连接的底面17以及与底面17对置的顶面18。第一端面15、第二端面16、底面17以及顶面18为与绝缘层11的层叠方向A平行的面。此处,本申请中的“平行”并不限于严格意义上的平行关系,考虑到现实的波动的范围,也包含实质上的平行关系。
第一外部电极30和第二外部电极40例如由Ag、Cu、Au构成,或者由以上述材料Ag、Cu、Au为主要成分的合金等导电性材料构成。第一外部电极30形成在底面17的第一端面15侧。第二外部电极40形成在底面17的第二端面16侧。
第一外部电极30沿着基体10的底面17延伸。第一外部电极30被埋入于基体10,并从底面17暴露。第一外部电极30的下表面与底面17位于同一平面。进一步,第一外部电极30从第一端面15暴露。第一外部电极30的侧面与第一端面15位于同一平面。
与第一外部电极30相同,第二外部电极40沿着底面17延伸。进一步,与第一外部电极30相同,第二外部电极40埋入于基体10,并从底面17和第二端面16暴露。
此外,第一外部电极30和第二外部电极40具有由埋入于基体10(绝缘层11)的多个第一外部电极导体层33和第二外部电极导体层43层叠而成的结构。外部电极导体层33在第一端面15侧沿着底面17延伸,外部电极导体层43在第二端面16侧沿着底面17延伸。由此,能够将外部电极30、40埋入基体10内,因此,与将外部电极外置于基体10的结构相比,能够实现电感元件的小型化。另外,能够通过同一工序形成线圈20和外部电极30、40,降低了线圈20与外部电极30、40之间的位置关系的偏差,从而能够降低电感元件1的电气特性的偏差。
线圈20例如由与第一外部电极30、第二外部电极40相同的导电性材料构成。线圈20沿着绝缘层11的层叠方向A卷绕成螺旋状。线圈20的第一端与第一外部电极30的靠第一端面15侧的端部30a连接,线圈20的第二端与第二外部电极40的靠第二端面16侧的端部40a连接。此外,在本实施方式中,线圈20与第一外部电极30、第二外部电极40一体化,并不存在清楚的边界,但并不限于此,也可以是,将线圈与外部电极用不同材料、不同工艺方法来形成,从而存在边界。
线圈20包括在绝缘层11上卷绕成平面状的多个线圈导体层25。像这样,线圈20由能够进行精细加工的线圈导体层25构成,从而实现了电感元件1的小型化、低高度化。沿层叠方向A相邻的线圈导体层25经由沿厚度方向贯通绝缘层11的导通导体层26而串联地连接。这样,多个线圈导体层25在相互串联地电连接的同时,构成螺旋。具体而言,线圈20具有由相互串联地电连接、并且卷绕圈数不足1圈的多个线圈导体层25层叠而成的结构,线圈20是螺旋形状。此时,能够降低在线圈导体层25内产生的寄生电容、在线圈导体层25之间产生的寄生电容,从而能够使电感元件1的Q值提高。
线圈20具有卷绕部23、在卷绕部23的第一端与第一外部电极30之间连接的第一引出部21、以及在卷绕部23的第二端与第二外部电极40之间连接的第二引出部22。在本实施方式中,卷绕部23与第一引出部21、第二引出部22一体化,并不存在明显的边界,但并不限于此,也可以是,将卷绕部和引出部用不同材料、不同工艺方法来形成,从而存在边界。
卷绕部23由线圈导体层25和导通导体层26构成,并在与第一端面15、第二端面16以及底面17平行的轴向L上卷绕成螺旋状。在电感元件1中,卷绕部23的轴向L与绝缘层11的层叠方向A一致。卷绕部23(线圈20)的轴线是指卷绕部23的螺旋形状的中心轴线。卷绕部23的轴线与第一外部电极30、第二外部电极40平行。由此,线圈20在第一外部电极30、第二外部电极40附近产生的磁通与第一外部电极30、第二外部电极40平行。因此,能够减少该磁通中被第一外部电极30、第二外部电极40屏蔽的磁通的比例,由第一外部电极30、第二外部电极40产生的涡流损耗降低,因此能够抑制线圈20的Q值的下降。
从轴向L观察,卷绕部23形成为大致长圆形,但并不限于该形状。卷绕部23的形状例如也可以是圆形、椭圆形、长方形、或其它多边形等。
第一引出部21与第一外部电极30的靠第一端面15侧的端部30a连接。第二引出部22与第二外部电极40的靠第二端面16侧的端部40a连接。如图3所示,从卷绕部23的轴向L观察,第一引出部21与第一外部电极30形成的第一角度θ1和第二引出部22与第二外部电极40形成的第二角度θ2是锐角。在本实施方式中,第一角度θ1与第二角度θ2相同,但也可以不同。此处,如图4所示,从加工性的观点出发,有时在第一引出部21的与第一外部电极30连接的部分设置圆角f,但并不在该圆角f中测量第一角度θ1。也就是说,从轴向L观察,在第一引出部21的与第一引出部21延伸的方向平行的侧面,测量第一角度θ1。此外,在第二引出部22处也是采用相同方式处理。
根据上述电感元件1,线圈20的第一端与第一外部电极30的靠第一端面15侧的端部30a连接,线圈20的第二端与第二外部电极40的靠第二端面16侧的端部40a连接。如图5所示,在将电感元件1安装于安装基板50时,第一外部电极30与安装基板50的第一布线51连接,第二外部电极40与安装基板50的第二布线52连接。于是,若电流流过线圈20与安装基板50之间,则电流如箭头所示地流过第一外部电极30的端部30a附近而流入线圈20,并流过第二外部电极40的端部40a附近而从线圈20流出。由此,电流在第一外部电极30和第二外部电极40中的线路长度变短,因此能够抑制损耗的增加,从而提高了Q值。
根据上述电感元件1,线圈20具有卷绕部23、第一引出部21、以及第二引出部22,因此能够独立地进行卷绕部23的形状设计和第一外部电极30、第二外部电极40的形状设计,从而提高了设计的自由度。
根据上述电感元件1,如图5所示,在电流从安装基板50的第一布线51流向电感元件1时,例如,电流从基体10的第一端面15侧朝向基体10的内侧流入第一外部电极30。然后,电流经过第一外部电极30而在第一引出部21流动。此时,由于第一引出部21与第一外部电极30形成的第一角度θ1为锐角,所以电流的方向不会以大角度变化,因此能够降低由于反射、涡流引起的损耗。
另一方面,在电流从电感元件1流至安装基板50的第二布线52时,电流经过第二引出部22和第二外部电极40而从基体10的内侧朝向基体10的第二端面16侧流动。此时,由于第二引出部22与第二外部电极40形成的第二角度θ2是锐角,所以电流的方向不会以大角度变化,因此能够降低由反射、涡流引起的损耗。
因此,能够使电流顺畅地流动,并且能够抑制电流的反射损耗的增加,从而能够提高Q值。此外,在上述说明中,对电流从第一外部电极起依次流过第一引出部、卷绕部、第二引出部、及第二外部电极的例子进行了说明,但电流朝与上述流动方向相反的方向流动的情况,情况也是相同的。
根据上述电感元件1,第一外部电极30从第一端面15暴露,第二外部电极40从第二端面16暴露。由此,在利用焊料将电感元件1安装于安装基板50时,焊料也与第一外部电极30的第一端面15侧和第二外部电极40的第二端面16侧接合。因此,能够提高电感元件1相对于安装基板50的固定强度。
此外,在上述电感元件1中,如图6所示,从卷绕部23的轴向L观察,优选第一引出部21在第一位置Z1与第二位置Z2之间与卷绕部23连接。如单点划线所示,第一位置Z1为第一引出部21与卷绕部23以最短距离交叉的位置。也就是说,第一位置Z1是第一引出部21与卷绕部23的外周的切线正交的位置。第二位置Z2是第一引出部21与卷绕部23相切的位置。也就是说,第二位置Z2是第一引出部21与卷绕部23的外周的切线一致的位置。同样地,第二引出部22在第二引出部22与卷绕部23以最短距离交叉的第一位置和第二引出部22与卷绕部23相切的第二位置之间而与卷绕部23连接。
根据上述电感元件1,在第一引出部21与卷绕部23以最短距离交叉时,能够使第一引出部21的长度最短,从而能够抑制随着线路长度增加而带来的损耗的增加。另一方面,在第一引出部21与卷绕部23相切时,如图5所示,能够使电流在第一引出部21与卷绕部23之间的流动顺畅。
同样地,在第二引出部22与卷绕部23以最短距离交叉时,能够使第二引出部22的长度最短,从而能够抑制随着线路长度增加而带来的损耗的增加。另一方面,在第二引出部22与卷绕部23相切时,如图5所示,能够使电流在第二引出部22与卷绕部23之间的流动顺畅。
因此,当第一引出部21和第二引出部22在第一位置Z1与第二位置Z2之间与卷绕部23连接时,取得了第一引出部21、第二引出部22的线路长度与电流的流动的顺畅性的平衡。
如图1和图3所示,第一引出部21和第二引出部22从基体10的底面17朝向基体10的顶面18延伸。也就是说,第一引出部21与卷绕部23在顶面18侧连接,第二引出部22与卷绕部23在顶面18侧连接。像这样,线圈20形成为,从底面17朝向顶面18延伸,并从顶面18起经过底面17后返回到顶面18地卷绕有多圈,然后从顶面18朝向底面17延伸。
根据上述电感元件1,第一引出部21和第二引出部22从底面17朝向顶面18延伸,因此,与第一引出部和第二引出部沿着底面延伸的情况相比,能够增加线圈20的匝数。以下,用图7A和图7B对该效果具体地进行说明。在图7A和图7B中,在说明中,将线圈的匝数减少到比实际的匝数少。
如图7A所示,在线圈120的第一引出部121从第一外部电极130沿着基体110的底面117延伸、且线圈120的第二引出部122从第二外部电极140沿着基体110的底面117延伸时,线圈120的卷绕部123的匝数为1匝。另一方面,如图7B所示,在第一引出部21和第二引出部22从底面17朝向顶面18延伸时,线圈20的卷绕部23的圈数是1.5匝。也就是说,与图7A相比,卷绕部23的第一部分23a和第二部分23b变长。
(第二实施方式)
图8是示出本发明的电感元件的第二实施方式的简要主视图。第二实施方式与第一实施方式在外部电极的位置上不同。以下对该不同的结构进行说明。此外,在第二实施方式中,与第一实施方式相同的附图标记是与第一实施方式相同的结构,因此省略其说明。
如图8所示,在第二实施方式的电感元件1A中,第一外部电极30被基体10的第一端面15覆盖,第二外部电极40被基体10的第二端面16覆盖。也就是说,第一外部电极30、第二外部电极40仅从基体10的底面17暴露。
根据上述电感元件1A,在利用焊料将电感元件1A安装于安装基板时,焊料不会在第一外部电极30的第一端面15侧和第二外部电极40的第二端面16侧向上浸润。因此,焊料不向基体10的端面15、16的外侧扩展,存在于基体10的底面17,因此能够降低包含焊料的电感元件1A向安装基板安装的安装面积。此时,安装基板50的第一布线51、第二布线52(参照图5)的线路长度变长,但是,与第一外部电极30、第二外部电极40相比,第一布线51、第二布线52电阻较小,因此抑制了损耗的增加。
(第三实施方式)
图9A和图9B是示出本发明的电感元件的第三实施方式的简要主视图。第三实施方式与第二实施方式在第一角度、第二角度的大小方面不同。以下对该不同的结构进行说明。此外,在第三实施方式中,与第二实施方式相同的附图标记是与第二实施方式相同的结构,因此省略其说明。
如图9A所示,在电感元件1B中,从卷绕部23的轴向L观察,第一引出部21与第一外部电极30形成的第一角度θ1和第二引出部22与第二外部电极40形成的第二角度θ2是直角。由此,能够将第一外部电极30、第二外部电极40配置在卷绕部23的下侧,从而能够减小基体10的第一端面15与第二端面16之间的距离。
如图9B所示,在电感元件1C中,从卷绕部23的轴向L观察,第一引出部21与第一外部电极30形成的第一角度θ1和第二引出部22与第二外部电极40形成的第二角度θ2是钝角。由此,能够将第一外部电极30、第二外部电极40配置在卷绕部23的正下侧,从而能够更加减小基体10的第一端面15与第二端面16之间的距离。像这样,第一角度θ1和第二角度θ2并不限于锐角。另外,例如还可以是第一角度θ1为锐角、第二角度θ2为直角或者钝角等,在第一角度θ1、第二角度θ2处可以适当地对锐角、直角、钝角的选择进行组合。
(第四实施方式)
图10是示出本发明的电感元件的第四实施方式的简要主视图。第四实施方式与第一实施方式在外部电极的位置上不同。以下对该不同的结构进行说明。此外,在第四实施方式中,与第一实施方式相同的附图标记是与第一实施方式相同的结构,因此省略其说明。
如图10所示,在电感元件1D中,第一外部电极30和第二外部电极40没有埋入于基体10,而设置于基体10的底面17。也就是说,第一外部电极30和第二外部电极40位于基体10的底面17的外侧。由此,能够通过外置将第一外部电极30、第二外部电极40形成于基体10,从而能够易于制造第一外部电极30、第二外部电极40。
此外,本发明并不限于上述的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行设计变更。例如,可以对从第一至第四实施方式的各个特征点进行各种组合。在上述实施方式中,外部电极通过外部电极导体层的层叠而形成为连续的平板状,但并不限于此,也可以用导通孔将相连的外部电极导体层之间连接来构成外部电极。
在上述实施方式中,线圈由层叠的线圈导体层构成,但也可以由被绝缘覆盖的铜线等导线构成。此外,在上述实施方式中,线圈是层叠有卷绕圈数不足1圈的多个线圈导体层的结构,但线圈导体层的卷绕圈数也可以是1圈以上。也就是说,线圈导体层也可以是平面螺旋形状。
在上述实施方式中,线圈具有引出部,但也可以不设置引出部,使线圈仅由有助于磁通的产生的卷绕部构成。此时,将卷绕部的两端与外部电极直接连接。
在上述实施方式中,将第一外部电极、第二外部电极这两者从端面暴露,或者用端面覆盖这两者,但也可以将一个外部电极从端面暴露,将另一个外部电极用端面覆盖。
在上述实施方式中,使第一外部电极、第二外部电极的从基体暴露的部分保持原样,但也可以对第一外部电极、第二外部电极的从基体暴露的部分实施镀敷。若具体描述,则如图11所示,对第一外部电极30的从第一端面15和底面17暴露的部分依次实施镀Sn61和镀Ni 62。此外,在本申请中,在外部电极中不包含该镀敷物61、62。
在上述实施方式中,卷绕部的轴向是与绝缘层的层叠方向一致的方向,但卷绕部的轴向也可以是与绝缘层的层叠方向不同的方向。例如,卷绕部的轴也可以与基体的端面正交,或者卷绕部的轴线与基体的底面正交。
在上述实施方式中,外部电极没有从基体的与线圈轴向对着的侧面暴露,但外部电极也可以从基体的侧面暴露。若具体描述,则如图12所示,从基体10的第一端面15侧观察,第一外部电极30的两端从基体10的与轴向L对着的两侧面19暴露。同样地,第二外部电极的两端从基体10的两侧面19暴露。此时,在图2所示的层叠方向A的两端的绝缘层11也设置外部电极导体层33、43。
(实施例)
以下,对电感元件1的制造方法的实施例进行说明。
首先,反复进行通过丝网印刷将以硼硅酸玻璃为主要成分的绝缘糊料涂覆于载体膜等基材上这样的操作,来形成绝缘层。该绝缘层是位于比线圈导体层靠外侧的位置的外层用绝缘层。此外,基材可以在任意的工序中从绝缘层剥离,因此在电感元件的状态下并不残留基材。
之后,在绝缘层上涂覆形成感光性导电糊料层,通过光刻工序形成线圈导体层和外部电极导体层。具体而言,在绝缘层上通过丝网印刷涂覆以Ag为金属主要成分的感光性导电糊料,来形成感光性导电糊料层。进一步,隔着光掩模,向感光性导电糊料层照射紫外线等,并借助碱性溶液等来显影。由此,将线圈导体层和外部电极导体层形成在绝缘层上。此时,能够通过光掩模将线圈导体层和外部电极导体层描绘成期望的图案。此时,将线圈导体层(线圈)的第一端与外部电极导体层(外部电极)中的靠绝缘层的外缘侧(基体的端面侧)的端部连接。
然后,在绝缘层上涂覆形成感光性绝缘糊料层,并通过光刻工序形成设置有开口和导通孔的绝缘层。具体而言,在绝缘层上通过丝网印刷涂覆感光性绝缘糊料来形成感光性绝缘糊料层。进一步,隔着光掩模向感光性绝缘糊料层照射紫外线等,并借助碱性溶液等来显影。此时,对感光性绝缘糊料层进行图案成形,而通过光掩模分别在外部电极导体层的上方设置开口,在线圈导体层的端部设置导通孔。
之后,在设置有开口和导通孔的绝缘层上涂覆形成感光性导电糊料层,并通过光刻工序形成线圈导体层和外部电极导体层。具体而言,通过丝网印刷在绝缘层上涂覆以Ag为金属主要成分的感光性导电涂料,填入开口和导通孔,而形成感光性导电糊料层。进一步,隔着光掩模,向感光性导电糊料层照射紫外线等,并借助碱性溶液等来显影。由此,使经由开口与下层侧的外部电极导体层连接的外部电极导体层、和经由导通孔与下层侧的线圈导体层连接的线圈导体层形成在绝缘层上。
反复进行形成上述那样的绝缘层以及形成线圈导体层和外部电极导体层的工序,从而形成由形成于多个绝缘层上的线圈导体层构成的线圈和由形成于多个绝缘层上的外部电极导体层构成的外部电极。进一步,在形成有线圈和外部电极的绝缘层上,反复进行通过丝网印刷涂覆绝缘涂料这样的操作,来形成绝缘层。该绝缘层为位于比线圈导体层靠外侧的位置的外层用绝缘层。此外,在以上的工序中,若在绝缘层上以行列状形成线圈和外部电极的组合,则能够获得母层叠体。
之后,通过切割等将母层叠体切断为多个未烧制的层叠体。在母层叠体的切断工序中,在通过切断形成的切断面中,使外部电极从母层叠体暴露。此时,若产生一定量以上的切断错位,则在上述工序中形成的线圈导体层的外周缘出现在端面或者底面。
然后,在规定条件下对未烧制的层叠体进行烧制而得到包含线圈和外部电极的基体。对该基体实施滚磨加工来将其研磨成适当的外形尺寸,并且对外部电极的从层叠体暴露部分实施具有2μm~10μm厚度的镀Ni和具有2μm~10μm厚度的镀Sn。经过以上的工序,完成了0.4mm×0.2mm×0.2mm的电感元件。
此外,电感元件的形成手法并不限定于上述方法,例如,线圈导体层和外部电极导体层的形成方法也可以是利用以导体图案形状开口的网版的导体糊料的印刷层叠工艺方法,还可以是借助蚀刻或者金属掩模对通过溅射法、蒸镀法、箔的压接等形成的导体膜进行图案形成的方法,还可以是在像半加成法那样形成负型图案来通过镀膜形成导体图案之后去掉不需要部分的方法。另外,也可以用在与构成电感元件的基体的绝缘层分开设置的基板上进行了图案形成的导体转印到绝缘层上的方法。
另外,绝缘层、开口以及导通孔的形成方法并不限定于上述方法,也可以是在绝缘材料片的压接、旋涂、喷涂后,通过激光、钻孔加工来形成开口的方法。另外,在使外部电极的端部从基体的侧面暴露的情况下,也可以在外层用绝缘层形成外部电极导体层。
另外,绝缘层的绝缘材料并不限定于上述那样的玻璃、铁素体等陶瓷材料,也可以是环氧树脂、氟树脂、聚合物树脂那样的有机材料,还可以是玻璃环氧树脂那样的复合材料,但希望是在将电感元件用于高频的匹配线圈的用途时介电常数、介电损耗较小的材料。
另外,电感元件的尺寸并不限于上述尺寸。另外,外部电极的形成方法并不限定于对因切断而暴露出来的外部电极实施镀覆加工的方法,也可以是借助导体糊料的浸渍、溅射法等在因切断而暴露出来的外部电极进一步形成覆膜,并进一步在其之上实施镀覆加工的方法。此外,如形成上述覆膜、镀敷物的情况那样,外部电极无需向电感元件的外部暴露。像这样,外部电极的从基体暴露是指外部电极具有不被基体覆盖的部分,该部分既可以向电感元件的外部暴露,也可以向其他部件暴露。

Claims (7)

1.一种电感元件,具备:
基体;
线圈,其设置于所述基体内;以及
第一外部电极和第二外部电极,它们设置于所述基体,并与所述线圈电连接,
所述基体包括相互对置的第一端面和第二端面、以及在所述第一端面与所述第二端面之间连接的底面,
所述第一外部电极形成在所述底面的所述第一端面侧,所述第二外部电极形成在所述底面的所述第二端面侧,
所述线圈的第一端与所述第一外部电极的靠所述第一端面侧的端部连接,所述线圈的第二端与所述第二外部电极的靠所述第二端面侧的端部连接,
所述线圈具有:
卷绕部,其卷绕成螺旋状;
第一引出部,其在所述卷绕部的第一端与所述第一外部电极的靠所述第一端面侧的端部之间形成连接;以及
第二引出部,其在所述卷绕部的第二端与所述第二外部电极的靠所述第二端面侧的端部之间形成连接,
所述第一引出部和所述第二引出部为直线状,
从所述卷绕部的轴向观察,
所述第一引出部在所述第一引出部与所述卷绕部以最短距离交叉的第一位置和所述第一引出部与所述卷绕部相切的第二位置之间而与所述卷绕部连接,
所述第二引出部在所述第二引出部与所述卷绕部以最短距离交叉的第一位置和所述第二引出部与所述卷绕部相切的第二位置之间而与所述卷绕部连接,
从与所述第一端面、所述第二端面以及所述底面平行的方向观察,所述第一引出部与所述第一外部电极形成的角度和所述第二引出部与所述第二外部电极形成的角度是直角或钝角。
2.根据权利要求1所述的电感元件,其中,
所述卷绕部在与所述底面平行的轴向上卷绕成螺旋状。
3.根据权利要求1或2所述的电感元件,其中,
所述卷绕部在与所述第一端面、所述第二端面以及所述底面平行的轴向上卷绕成螺旋状。
4.根据权利要求3所述的电感元件,其中,
所述第一引出部和所述第二引出部从所述基体的所述底面朝向所述基体的与所述底面对置的顶面延伸。
5.根据权利要求1或2所述的电感元件,其中,
所述卷绕部包括卷绕成平面状的线圈导体层。
6.根据权利要求1或2所述的电感元件,其中,
所述第一外部电极从所述基体的所述第一端面暴露,所述第二外部电极从所述基体的所述第二端面暴露。
7.根据权利要求1或2所述的电感元件,其中,
所述第一外部电极被所述基体的所述第一端面覆盖,所述第二外部电极被所述基体的所述第二端面覆盖。
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