CN111383820B - Lc复合部件 - Google Patents

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Abstract

LC复合部件(1)具备：具有磁性的磁性基板(21)；具有磁性的磁性层(22)；电感器(11、12、17)；电容器(13～16)；以及具有磁性的芯部(23、24)。磁性基板(21)具有第一面(21a)和与第一面为相反侧的第二面(21b)。磁性层(22)以与磁性基板(21)的第一面(21a)相对的方式配置。电感器(11、12、17)以及电容器(13～16)配置于磁性基板(21)的第一面(21a)与磁性层(22)之间。芯部(23、24)配置于磁性基板(21)的第一面(21a)与磁性层(22)之间并且连接于磁性层(22)。在垂直于磁性基板(21)的第一面(21a)的方向，芯部(23、24)的厚度相对于磁性层(22)的厚度为1.0倍以上，在垂直于磁性基板的第一面的方向，磁性基板的厚度相对于磁性层的厚度为1.0倍以上，并且磁性基板(21)、磁性层(22)以及芯部(23、24)包含磁性金属粒子和树脂。

Description

LC复合部件
技术领域
本发明涉及一种LC复合部件。
背景技术
近年来，进一步要求在移动电话、无线LAN通信设备等的无线通信设备中所使用的电子部件的小型化、高性能化。在专利文献1中，公开了一种LC复合部件，其具备电感器、电容器、磁性层和基板，该基板、该磁性层以及该电感器以特定的位置关系配置，该基板具有规定的厚度和复磁导率。
现有专利文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2016-006847号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
然而，专利文献1中公开的LC复合部件在LC复合部件的***损耗特性方面有进一步改善的余地。
因此，本发明的目的在于，提供一种***损耗特性进一步提高了的LC复合部件。
用于解决技术问题的技术手段
本发明的一个侧面涉及一种LC复合部件，其具备：具有磁性的磁性基板；具有磁性的磁性层；1个以上的电容器；1个以上的电感器；以及具有磁性的1个以上的芯部，上述磁性基板具有第一面和与上述第一面为相反侧的第二面，上述磁性层以与上述磁性基板的第一面相对的方式配置，上述1个以上的电感器以及上述1个以上的电容器配置于上述磁性基板的第一面与上述磁性层之间，上述芯部配置于上述磁性基板的第一面与上述磁性层之间并且连接于上述磁性层，在垂直于上述磁性基板的第一面的方向，上述芯部的厚度相对于上述磁性层的厚度为1.0倍以上，在垂直于上述磁性基板的第一面的方向，上述磁性基板的厚度相对于上述磁性层的厚度为1.0倍以上，上述磁性基板、上述磁性层以及上述芯部包含磁性金属粒子和树脂。
在一个方面中，在垂直于磁性基板的第一面的方向，磁性基板的厚度相对于磁性层的厚度可以为3.0倍以下。
在一个方面中，磁性金属粒子的平均长轴径可以为120nm以下。
在一个方面中，磁性金属粒子的平均长宽比可以为1.2～6。
在一个方面中，磁性基板、磁性层以及芯部的饱和磁化强度可以为90emu/g以上。
在一个方面中，磁性金属粒子的长宽比的CV值可以为0.4以下。
在一个方面中，磁性金属粒子可以包含选自由Fe、Co以及Ni构成的组中的至少1种作为主成分。
发明的效果
根据本发明，提供一种***损耗特性进一步提高了的LC复合部件。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的LC复合部件的结构的立体图。
图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的LC复合部件的结构的截面图。
图3A是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的LC复合部件的电介质层的结构的说明图。
图3B是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的LC复合部件的电介质层的结构的说明图。
图3C是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的LC复合部件的电介质层的结构的说明图。
图4A是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的LC复合部件的电介质层的结构的说明图。
图4B是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的LC复合部件的电介质层的结构的说明图。
图4C是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的LC复合部件的电介质层的结构的说明图。
图5是示出本发明的一个实施方式所涉及的LC复合部件的电路结构的电路图。
图6是示出第一实施例的LC复合部件中的***损耗的频率特性的特性图。
图7是示出第五实施例的LC复合部件中的***损耗的频率特性的特性图。
图8是示出第一比较例的LC复合部件中的***损耗的频率特性的特性图。
符号说明
1……LC复合部件；2……输入端子；3……输出端子；11、12、17……电感器；13～16……电容器；20……部件主体；21……磁性基板；22……磁性层；23、24……芯部；31～36……电介质层33V1～33V11、34V1～34V7、35V1～35V8……导体部；31T1～31T4、33T1～33T4、34T1～34T4、35T1～35T4、41～44……端子用导体部；311、312、331、332、337、341、342、347、351、352、357A、357B……电感器用的导体部；313、315、316、323、324、325A、325B、326……电容器用的导体部。
具体实施方式
在下文中，对本发明的优选实施方式进行说明。但是，本发明不限于以下的实施方式。
(LC复合部件)
参照图1和图2，对本发明的本实施方式所涉及的LC复合部件进行说明。图1是示出本实施方式所涉及的LC复合部件1的结构的立体图。图2是示出本实施方式所涉及的LC复合部件的结构的截面图。
LC复合部件1具备：具有磁性的磁性基板21；具有磁性的磁性层22；电感器11、12、17；电容器13～16；具有磁性的芯部23、24；以及电介质层叠体37。
如图1和图2所示，磁性基板21是具有第一面21a和与第一面为相反侧的第二面21b的平板。在垂直于磁性基板21的第一面21a的方向上的厚度，没有特别地限制，但是，例如为了使所得到的LC复合部件的形状实用且易于生产，可以为30～200μm、优选为40～100μm。关于磁性基板21的材料将在之后描述。
磁性层22是具有第一面22a和第二面22b的平板，并且其第二面22b以与磁性基板21的第一面21a相对的方式配置。此外，在本说明书中，磁性是指铁磁性或亚铁磁性(ferrimagnetism)。关于磁性层22的材料将在之后描述。
电介质层叠体37配置于磁性基板21的第一面21a与磁性层22(第二面22b)之间。电介质层叠体37具有如图2所示地层叠的多层电介质层31～36。各个电介质层31～36包含电介质材料。电介质材料的示例为树脂、陶瓷。树脂的示例为聚酰亚胺树脂、苯并环丁烯树脂、双马来酰亚胺/三嗪树脂(BT树脂)、环氧树脂和丙烯酸树脂，陶瓷的示例为氮化硅、氧化铝。
LC复合部件1构成长方体形状，并且具有上表面1t、底表面1b以及4个侧面1s。在本实施方式中，LC复合部件1的上表面1t由磁性基板21的第二面21b构成。另外，LC复合部件1的底表面1b由磁性层22的第一面22a构成。LC复合部件1例如以LC复合部件1的底面1b，即，磁性层22的第一面22a以与安装基板的上表面相对的方式安装于安装基板上。
电感器11、12、17；电容器13～16以及芯部23、24配置于磁性基板21的第一面21a和磁性层22的第二面22b之间，即，电介质层叠体37内。在本实施方式中，各个电容器13～16配置于当从垂直于第一面21a的方向观察时不与其它的电感器11、12、17重叠的位置。电感器和电容器用的导体部的材料的示例为Cu、Al、Ag。关于电感器和电容器的细节将在之后描述。
芯部23、24分别具有柱形状，分别配置于电感器11、12的线圈结构的轴。芯部23、24连接于磁性层22。在本说明书中，“芯部23、24连接于磁性层22”是指以下2种方式：芯部23、24直接连接(接触)于磁性层22的方式，以及芯部23、24虽不直接连接(接触)于磁性层22，但例如经由大约0.1～10μm的厚度的非磁性(电介质等)层磁连接的方式。在图2中，芯部23、24与磁性层22接触。关于芯部的材料将在之后描述。芯部23、24优选不直接接触磁性基板21的方式。即，如图2所示，优选为例如厚度为大约0.1～10μm的非磁性(电介质等)层设置于芯部23、24与磁性基板21之间的方式，但是芯部23、24与磁性基板21也可以直接接触。
如图2所示，当将垂直于磁性基板21的第一面21a的方向上的芯部23、24的厚度设为T1，并且将垂直于磁性基板21的第一面21a的方向上的磁性层22的厚度设为T2时，芯部23、24的厚度T1相对于磁性层22的厚度T2，为1.0倍以上，优选为1.2倍以上，更优选为2.0倍以上，进一步优选为3.0倍以上。芯部23、24的厚度T1相对于磁性层22的厚度T2可以为10倍以下。
由此，可以降低LC复合部件中的小于截止频率的***损耗，另外，可以使超过截止频率的***损耗增加。作为其理由，认为是通过抑制电感器芯的损失并且使电感器的电感变大，从而降低了电感器中的损失。
从同样的观点出发，如图2所示，当将垂直于磁性基板21的第一面21a的方向上的磁性基板21的厚度设为T3时，磁性基板21的厚度T3相对于磁性层22的厚度72为1.0倍以上，优选为1.1倍以上，更优选为1.2倍以上。磁性基板21的厚度T3相对于磁性层22的厚度T2，可以为3.0倍以下，优选为2.0倍以下。
对芯部23和24的厚度没有特别限定，例如，为了使所得的LC复合部件的形状是实用的，又容易制造，可以为30～200μm，优选为100～150μm。此外，芯部23和24的厚度优选设为电感器11和12的线圈结构的轴方向长度以上。
LC复合部件1的电感器11、12通过分别具备芯部23、24，与LC复合部件1的电感器11、12不具备芯部23、24的情况相比，能够将该电感器的电感变大。
(磁性基板、磁性层和芯部的材料)
磁性基板21、磁性层22以及芯部23和24包含树脂和具有磁性的磁性金属粒子。
在本实施方式中，对磁性金属粒子的粒径没有特别限制。磁性金属粒子的平均长轴径优选为120nm以下。
通过满足此条件，小于截止频率的LC复合部件的***损耗容易被抑制，并且容易提高超过截止频率的***损耗。
作为其理由，也认为一种原因是，例如磁性层22以及芯部23和芯部24中的磁性金属粒子的填充性提高，并且得到高导磁率，从而可以将电感器的电感变大，同时电感器的芯部23和24中的涡电流可以被抑制。
从同样的观点出发，磁性金属粒子的平均长轴径更优选为100nm以下，进一步优选为80nm以下。在本实施方式中，磁性金属粒子的平均长轴径可以为30nm以上。从同样的观点出发，磁性金属粒子的平均长轴径优选为40nm以上。另外，磁性金属粒子4的平均短轴径，例如，可以为大约5～50nm，可以为7～30nm。
磁性金属粒子的平均长宽比优选为1.2～6。在本实施方式中，平均长宽比是磁性金属粒子的长轴径相对于短轴径的比(长宽比)的平均值。
当平均长宽比小于1.2时，则形状各向异性变得过小，自然共振频率变得相当小，并且会有由于自然共振而导致的电感器芯中的损失变大的可能性。另外，当长宽比超过6时，由于形状各向异性变得过大和由于填充性恶化而导致的密度降低，则也会有导磁率变小，且难以增大电感器的电感的可能性。
从同样的观点出发，磁性金属粒子的平均长宽比优选为1.3以上，4以下，也优选为1.5以上，3以下。此外，长宽比优选为2以上。
在本实施方式中，磁性金属粒子的长宽比的CV值可以为0.4以下。CV表示变异系数，可从以下的式中求得。
变异系数(CV)＝标准偏差值/平均值
由于磁性金属粒子的长宽比的CV值为0.4以下，因此可以抑制反磁场系数的偏差。由于自然共振频率与反磁场系数的差(短轴-长轴)成比例，因此作为结果，可以抑制自然共振频率的偏差，使自然共振峰的线宽变窄。因此，可以降低由自然共振引起的电感器芯中的损失，并且增大电感器的电感，可以降低在LC复合部件的小于截止频率的***损耗，并且提高超过截止频率中的***损耗。从同样的观点出发，磁性金属粒子的长宽比的CV值优选为0.3以下。磁性金属粒子的长宽比的CV值可以为0.10以上。
磁性金属粒子优选为包含选自由Fe、Co和Ni构成的组中的至少1种作为主成分，更优选为包含选自由Fe和Co构成的组中的至少1种作为主成分。在本说明书中，主成分是指占有50质量％以上的成分。磁性金属粒子通过包含选自具有高饱和磁化强度的Fe、Co和Ni构成的组中的至少1种作为主成分，磁性基板21、磁性层22以及芯部23和24可以具有高导磁率。磁性金属粒子优选为包含Fe、Fe和Co或Fe和Ni作为主成分，更优选为包含Fe或Fe和Co作为主成分，特别优选为包含Fe和Co作为主成分。磁性金属粒子通过包含选自具有高饱和磁化强度的Fe、Fe和Co或Fe和Ni作为主成分，磁性基板21、磁性层22以及芯部23和24可以具有高磁导率。磁性基板21、磁性层22以及芯部23和24可以包含各自不同的磁性金属粒子，也可以包含相同的磁性金属粒子。主成分是指占有50质量％以上的成分。通过这样的组成，使自然共振频率的高频化变得可能。
磁性金属粒子可以具备金属中心部和覆盖金属中心部的氧化金属物膜。金属中心部具有导电性，但是氧化金属膜具有绝缘性。通过磁性金属粒子具有氧化金属膜，可以得到磁性金属粒子间的绝缘性，并且可以降低伴随着粒子间的涡电流产生的磁损失。
在磁性金属粒子中，金属中心部包含磁性金属粒子中所包含的上述的元素作为金属(0价)。由于金属中心部被氧化金属膜覆盖，因此即使在大气中也可以不被氧化而存在。金属中心部优选为Fe、Fe-Ni合金或Fe-Co合金，更优选为Fe或Fe-Co合金，进一步优选为Fe-Co合金。在金属中心部为Fe、Fe-Ni合金或Fe-Co合金的情况下，由于磁性金属粒子的饱和磁化强度提高，从而成为高磁导率。在磁性金属粒子中，氧化金属膜包含磁性金属粒子中所包含的元素作为氧化物。
在本实施方式中，磁性基板21、磁性层22以及芯部23和24中的磁性金属粒子的体积比分别例如可以为30～60体积％，优选为40～50体积％。当磁性金属粒子的体积比为30体积％以上时，在磁性基板21、磁性层22以及芯部23和24中容易获得期望的磁特性。当磁性金属粒子的比例为60体积％以下时，加工时的处理变得容易。此外，在本说明书中，磁性基板21、磁性层22与芯部23和24中的体积比是除了空隙之外的磁性基板21、磁性层22与芯部23和24所占的比率。
树脂是具有电绝缘性的树脂(绝缘性树脂)，并且是在磁性基板21、磁性层22与芯部23和24中存在于磁性金属粒子间并结合它们，进一步地使磁性金属粒子间的绝缘性的提高成为可能的材料。作为绝缘性树脂，可以列举为，例如硅酮树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂以及它们的固化物等。这些可以单独地使用1种，也可以组合并使用2种以上。另外，根据需要，也可以使用偶联剂、分散剂等的表面处理剂、热稳定剂、可塑剂等的添加剂等。
在本实施方式中，磁性基板21、磁性层22与芯部23和24中的树脂的体积比分别可以为例如40～70体积％，优选为50～60体积％。当树脂的体积比为40体积％以上时，变得容易得到磁性金属粒子间的绝缘性和结合力。当树脂的体积比为70体积％以下时，由磁性金属粒子引起的特性在磁性基板21、磁性层22以及芯部23和24中也变得容易发挥。
对磁性基板21、磁性层22以及芯部23和24的饱和磁化强度没有特别限制，例如可以为90emu/g以上。当饱和磁化强度为90emu/g以上时，可以使磁性基板21、磁性层22以及芯部23和24的导磁率提高。另外，自然共振频率的高频化成为可能。从同样的观点出发，饱和磁化强度优选为100emu/g以上，更优选为120emu/g以上。饱和磁化强度可以为200emu/g以下。
参照图3A～图3C以及图4A～图4C，对电介质层叠体37、电容器13～16以及电感器11、12、17的详细地结构进行说明。在本实施方式中，LC复合部件1的电介质层叠体37具备6个电介质层31、32、33、34、35和36。电介质层31～36配置于磁性基板21与磁性层22之间，从磁性基板21的第一面21a侧起按该顺序配置。电介质层31～36分别具有与磁性基板21的第一面21a朝向了相同的方向的第一面和与磁性基板21的第二面21b朝向了相同的方向的第二面。此外，在图3A～图3C以及图4A～图4C中，省略芯部23和24。
图3A示出了电介质层31的第一面。在电介质层31的第一面，形成有电感器11用的导体部311以及电感器12用的导体部312、电容器13、14用的导体部313、电容器15用的的导体部315和电容器16用的导体部316、和端子用导体部31T1、31T2、31T3和31T4。此外，图3A表示从电介质层31的第二面侧观察到的上述的多个导体部的状态。上述的多个导体部的图3A中的配置如下。电感器11用的导体部311配置于沿左右方向的中心更偏向左侧的区域。电感器12用的导体部312配置于沿左右方向的中心更偏向右侧的区域。电容器16用的导体部316配置于电感器11用的导体部311和电感器12用的导体部312之间。电容器13、14用的导体部313配置于电感器11用的导体部311和电感器12用的导体部312，以及，电容器16用的导体部316的下侧的位置。电容器15用的导体部315配置于电容器13、14用的导体部313的下侧的位置。端子用导体部31T1配置于左下的角部的附近。端子用导体部31T2配置于右下的角部的附近。端子用导体部31T3配置于左上的角部的附近。端子用导体部31T4配置于右上的角部的附近。
电容器13、14用的导体部313连接于电感器11用的导体部311、电感器12用的导体部312以及电容器16用的导体部316的各一端。在图3A中，2个导体部的边界由虚线表示。在以下的说明中使用的与图3A同样的图中，也由与图3A同样的表示方式来表示。电感器11用的导体部311和电感器12用的导体部312中的任意一个，均为从其一端朝向另一端环状地延伸的线状的导体部。
图3B示出了电介质层32的第一面。在电介质层32的第一面，形成由电容器13用的导体部323、电容器14用的导体部324、电容器15用的导体部325A、325B以及电容器16用的导体部326。此外，图3B示出了从电介质层32的第二面侧观察到的上述多个导体部的状态。上述多个导体部的图3B中的配置如下。即，电容器16用的导体部326配置于左右方向的大致中央的位置。电容器13用的导体部323和电容器14用的导体部324在电容器16用的导体部326的下侧的位置处，从左侧其按该顺序配置。电容器15用的导体部325A、325B在电容器13用的导体部323和电容器14用的导体部324的下侧的位置处，从左侧起按该顺序配置。
电容器13用的导体部323和电容器14用的导体部324，经由电介质层32，与图3A所示的电容器13、14用的导体部313相对。图5中的电容器13由电容器13、14用的导体部313、电容器13用的导体部323以及位于它们之间的电介质层32的一部分构成。图5中的电容器14由电容器13、14用的导体部313、电容器14用的导体部324以及位于它们之间的电介质层32的一部分构成。另外，电容器15用的导体部325A和325B，经由电介质层32，与图3A所示的电容器15用的导体部315相对。图5中的电容器15由电容器15用的导体部315、325A和325B以及位于它们之间的电介质层32的一部分构成。另外，电容器16用的导体部326经由电介质层32，与图3A所示的电容器16用的导体部316相对。图5中的电容器16由电容器16用的导体部316和326以及位于它们之间的电介质层32的一部分构成。
LC复合部件1包含贯通电介质层32和33的导体部33V1、33V2、33V3、33V4、33V5和33V6。在图3B中，导体部33V1～33V6以阴影部分表示。在图3A中示出的端子用导体部31T1～31T4，以及电感器11用的导体部311和电感器12用的导体部312，分别连接有导体部33V1～33V6的一端。
图3C示出了电介质层33的第一面。在电介质层33的第一面，形成有电感器11用的导体部331、电感器12用的导体部332、电感器17用的导体部337、连接用导体部333、334、335A、335B和336、端子用导体部33T1、33T2、33T3和33T4。图3C示出了从电介质层33的第二面侧观察到的上述多个导体部的状态。图3C中的上述多个导体部的配置如下。电感器11用的导体部331配置于比左右方向的中心更靠左侧的区域。连接用导体部336配置在电感器11用的导体部331和电感器12用的导体部332之间。连接用导体部333和334在电感器11用的导体部331、电感器12用的导体部332、以及连接用导体部336的下侧的位置处，从左侧起按该顺序配置。连接用导体部335A、335B在连接用导体部333和334的下侧的位置处，从左侧起按该顺序配置。电感器17用的导体部337，在电感器11用的导体部331和电感器12用的导体部332，以及连接用导体部336的上侧的位置处配置。端子用导体部33T1配置于左下的角部的附近。端子用导体部33T2配置于右下的角部的附近。端子用导体部33T3配置于左上的可动部的附近。端子用导体部33T4配置于右上的角部的附近。
端子用导体部33T1连接于连接用导体部333和335A的各一端。端子用导体部33T2连接于连接用导体部334和335B的各一端。电感器17用的导体部337连接于连接用导体部336的一端。电感器11用的导体部331和电感器12用的导体部332的任意一个，均是从一端朝向多端环状地延伸的线状的导体部。
电感器11用的导体部331和电感器12用的导体部332以及端子用导体部33T1～33T4分别当从垂直于磁性基板21的第一面21a的方向(与垂直于电介质层33的第一面的方向相同)观察时，在与图3A中示出的电感器11用的导体部311、电感器12用的导体部312以及端子用导体部31T1～31T4重合的位置处配置。连接用导体部333、334、335A、335B和336分别是当从垂直于磁性基板21的第一面21a的方向观察时，在与图3B中示出的电容器13用的导体部323、电容器14用的导体部324、电容器15用的导体部325A、325B以及电容器16用的导体部326重合的位置处配置。
LC复合部件1包含贯通电介质层33的导体部33V7、33V8、33V9、33V10和33V11。在图3C中，导体部33V1～33V11由双点划线表示。在端子用导体部33T1～33T4，以及电感器11用的导体部331和电感器11用的导体部332，分别连接有导体部33V1～33V6的另一端。在图3B中示出的电容器13用的导体部323、电容器14用的导体部324、电容器15用的导体部325A、325B以及电容器16用的导体部326，分别连接有导体部33V7～33V11的一端。在连接用导体部333、334、335A、335B和336，分别连接有导体部33V7～33V11的另一端。
图4A示出了电介质层34的第一面。在电介质层34的第一面，形成有电感器11用的导体部341、电感器12用的导体部342和电感器17用的导体部347、以及端子用导体部34T1、34T2、34T3和34T4。图4A示出了从电介质层34的第二面侧观察到的上述的多个导体部的状态。图4A～图4C中的多个导体部的配置如下。电感器11用的导体部341配置于比左右方向的中心更靠左侧的区域。电感器12用的导体部342配置于比左右方向的中心更靠右侧的区域。电感器17用的导体部347配置于电感器11用的导体部341和电感器12用的导体部342的上侧的位置。端子用导体部34T1配置于左下的角部的附近。端子用导体部34T2配置于右下的角部的附近。端子用导体部34T3配置于左上的角部的附近。端子用导体部34T4配置于右上的角部的附近。
电感器11用的导体部341和电感器12用的导体部342中的任意一个均是从其一端朝向另一端环状地延伸的线状的导体部。电感器11用的导体部341、电感器12用的导体部342、电感器17用的导体部347以及端子用导体部34T1～34T4分别从垂直于磁性基板21的第一面21a的方向(与垂直于电介质层34的第一面的方向相同)观察时，在与图3C所示的电感器11用的导体部331、电感器12用的导体部332、电感器17用的导体部337以及端子用导体部33T1～33T4重合的位置处配置。
LC复合部件1包含贯通电介质层34的导体部34V1、34V2、34V3、34V4、34V5、34V6和34V7。在图4A中，导体部34V1～34V7由双点划线表示。在图3C所示的端子用导体部33T1～33T4以及电感器11用的导体部331、电感器12用的导体部332和电感器17用的导体部337，分别连接有导体部34V1～34V7的一端。在端子用导体部34T1～34T4以及电感器11用的导体部341、电感器12用的导体部342和电感器17用的导体部347，分别连接有导体部34V1～34V7的另一端。
图4B示出了电介质层35的第一面。在电介质层35的第一面，形成有电感器11用的导体部351、电感器12用的导体部352、电感器17用的导体部357A和357B以及端子用导体部35T1、35T2、35T3和35T4。此外，图4B示出了从电介质层35的第二面侧观察到的多个导体部的状态。上述多个导体部的图4B中的配置如下。电感器11用的导体部351配置于比左右方向的中心更靠左侧的区域。电感器12用的导体部352配置于比左右方向的中心更靠右侧的区域。电感器17用的导体部357A和357B在电感器11用的导体部351和电感器12用的导体部352的上侧的位置处，从左侧开始按该顺序配置。端子用导体35T1配置于左下的角部的附近。端子用导体35T2配置于右下的角部的附近。端子用导体35T3配置于左上的角部的附近。端子用导体35T4配置于右上的角部的附近。
端子用导体部35T1～35T4分别连接于电感器11用的导体部351、电感器12用的导体部352和电感器17用的导体部357A和357B的一端。电感器11用的导体部351和电感器12用的导体部352中的任意一个均是从其一端朝向另一端环状地延伸的线状的导体部。
电感器11用的导体部351、电感器12用的导体部352和端子用导体部35T1～35T4分别在从垂直于磁性基板21的第一面21a的方向(与垂直于电介质层35的第一面的方向相同)观察时，与图4A中示出的电感器11用的导体部341、电感器12用的导体部342和端子用导体部34T1～34T4重合的位置处配置。电感器17用的导体部357A和357B在从垂直于磁性基板21的第一面21a的方向观察时，与图4A中示出的电感器17用的导体部347重合的位置处配置。
LC复合部件1包含贯通电介质层35的导体部35V1、35V2、35V3、35V4、35V5、35V6、35V7和35V8。在图4B中，导体部35V1～35V8由双点划线表示。在图4A中示出的端子用导体部34T1～34T4、电感器11用的导体部341和电感器12用的导体部342，分别连接有导体部35V1～35V6的一端。在图4A中示出的电感器17用的导体部347连接有导体部35V7和35V8中的各一端。在端子用导体部35T1～35T4和电感器用导体部351、352、357A和357B，分别连接有导体部35V1～35V8的另一端。
图4C示出了磁性层22和电介质层36，以及贯通磁性层22和电介质层36的端子用导体部41、42、43和44。LC复合部件1包含贯通磁性层22和电介质层36的端子用导体部41、42、43和44。在图4C中，端子用导体部41～44以阴影部分表示。在图4B中示出的端子用导体部35T1～35T4，分别连接有端子用导体部41～44的一端。
接着，参照图5的电路图，对本实施方式所涉及的LC复合部件1的电路结构进行说明。在本实施方式中，LC复合部件1具有低通滤波器的功能。如图5所示，LC复合部件1具备输入信号的输入端子2、输出信号的输出端子3、3个电感器11、12、17以及4个电容器13、14、15和16。
电感器11的一端、电容器13的一端以及电容器15的一端电连接于输入端子2。电感器12的一端、电容器14的一端以及电容器16的一端电连接于电感器11的另一端以及电容器13的另一端。电感器12的另一端、电容器14的另一端以及电容器15的另一端电连接于输出端子3。电感器17的一端电连接于电容器16的另一端。电感器17的另一端接地。
在下文中，对图1、图2、图3A～图3C以及图4A～图4C中所示的LC复合部件1的具体的结构与图5中所示的电路结构的关系进行进一步地说明。图5中的输入端子2由图4A～图4C中的端子用导体部41的另一端构成。图5中的输出端子3由图4A～图4C中的端子用导体42的另一端构成。图4A～图4C中的端子用导体部43和44的各个另一端，构成图5中的连接于地的接地端子。
图5中的电感器11由图3A～图3C和图4A～图4C中的电感器11用的导体部311、331、341和351以及导体部33V5、34V5和35V5构成，并且具有线圈结构。如图2所示，芯部23贯通电介质层32～36，并且位于电感器11用的导体部311、331、341和351以及导体部33V5、34V5和35V5形成的线圈结构的内周部的内侧。电感器11用的导体部311、331、341和351中的任意一个均是沿芯部23的外周延伸的线状的导体部。
图5中的电感器12由图3A～图3C和图4A～图4C中的电感器12用的导体部312、332、342和352，以及导体部33V6、34V6和35V6构成，并且具有线圈结构。如图2所示，芯部24贯通电介质层32～36，并且位于电感器12用的导体部312、332、342和352以及导体部33V6、34V6和35V6形成的线圈结构的内周部的内侧。电感器12用的导体部312、332、342和352中的任一个均是沿芯部24的外周延伸的线状的导体部。
图5中的电感器17由图3A～图3C和图4A～图4C中的电感器17用的导体部337、347、357A和357B，以及导体部34V7、35V7和35V8构成，并且具有线圈结构。
(作用效果)
根据本实施方式所涉及的LC复合部件，可以降低小于截止频率的低频信号的***损耗，并且可以提高超过截止频率的高频信号的***损耗。因此，作为低通滤波器的特性优异。特别地，适合于截止频率为1.1～1.6GHz的低通滤波器。截止频率可以定义为-3dB点。该LC复合部件除了使用作为低通滤波器之外，还可以使用作为高通滤波、带通滤波器。
(制造方法的一例)
接下来，参照图1，对本实施方式所涉及的LC复合部件1的制造方法进行说明。在本实施方式所涉及的LC复合部件1中，在包含构成多个LC复合部件1的磁性基板21的部分的晶片上，形成除了LC复合部件1的磁性基板21以外的多个构成要素。由此，制作LC复合部件1的部件主体20排列成多列的基础结构物。并且，通过切割该基础结构物将多个构件主体20互相分离。由此，制造出多个LC复合部件1。
在下文中，参照图2、图3A～图3C和图4A～图4C，关注于1个LC复合部件1，对本实施方式的LC复合部件1的制造方法进行更加详细地说明。此外，在以下的说明中，为了方便起见，称构成晶片中的磁性基板21的部分为磁性基板21。在本实施方式的制造方法中，首先，在磁性基板21上，使用薄膜形成技术，形成多个电介质层和多个导体部。具体地，首先，在磁性基板21的第一面21a上形成电介质层31。接着，在电介质层31上形成图3A中所示的多个导体部31T1～31T4、311～316。多个导体部的方法可以是在形成了未图案化的导体层之后，通过使用了掩模进行蚀刻来图案化导体层的方法，或者可以是使用掩模来形成图案化了的导体层的方法。作为导体层的形成方法，可以使用溅射法以及镀敷法等的各种薄膜形成法。在下文中说明的其它的多个导体部的形成方法也与此相同。
接下来，通过例如溅射法等，在电介质层31以及导体部31T1～31T4、311～316上形成电介质层32。接着，在电介质层32上，形成图3B中所示的电容器用的导体部323、324、325A、325B和326。接下来，形成电介质层33。接下来，在电介质层32和33形成导体部33V1～33V6用的6个孔，并且在电介质层33形成导体部33V7～33V11用的5个孔。接下来，形成图3B和图3C中所示的多个导体部33V1～33V6、331、332、337、333、334、335A、335B、336、33T1、33T2、33T3和33T4。
接下来，在电介质层33和导体部上形成电介质层34。接下来，在电介质层34形成导体部34V1～34V7用的7个孔。接下来，形成图4A中所示的多个导体部341、342、347、34T1、34T2、34T3和34T4。接下来，在电介质层34形成电介质层35。接下来，在电介质层35形成导体部35V1～35V8用的8个孔。接下来，形成图4B中所示的多个导体部351、352、357A、357B，35T1、35T2、35T3和35T4。接下来，在电介质层35和导体部上形成电介质层36。
接下来，在电介质层36形成端子导体部41～44用的4个孔。接下来，通过例如电镀法形成图4C中所示的端子导体部41～44。
接下来，在电介质层32～36形成芯部23和24用的2个孔。接下来，以埋入上述的2个孔内，并且覆盖端子导体部41～44的方式，形成之后构成磁性层22以及芯部23、24的预备磁性层。接下来，研磨预备磁性层，直到端子用导体部41～44露出为止。由此，在预备磁性层中，残留于构成芯部23和24用的2个孔内的部分变为芯部23和24，其余的部分变为磁性层22。通过形成了磁性层22、芯部23和24，完成了基础构造物。接下来，切割基础结构物，从而切割出多个部件主体20。
此外，为了形成芯部23、24以及磁性层(预备磁性层)22，可以涂布包含上述的磁性金属粒子和树脂的固化性组成物并固化。
本发明不限于上述实施方式，可以采用各种变形方式。
例如，LC复合部件中的电容器、电感器以及芯部的数量分别可以是1个以上。另外，电容器、电感器以及芯部的方式也可以根据用途适当地变更。另外，电感器和电容器的配置也可以任意地变更。例如，当从垂直于第一面21a的方向观察时，电容器可以与其它的电感器重叠。
另外，在磁性层的厚度不均匀的情况下，可以采用平均的厚度作为磁性层的厚度。在芯部的厚度不均匀的情况下，可以采用平均的厚度作为芯部的厚度。在LC复合部件具有多个芯部时，至少一个芯部的厚度和磁性层的厚度可以满足上述的关系。
另外，本实施方式所涉及的LC复合部件1的制造方法不限于上述方法。例如，在LC复合部件1中，至少磁性基板21与磁性层22之间的多个电介质层和多个导体部，例如，可以通过低温同时烧成法等形成。
在下文中，对根据实施例的本发明进行更详细地说明，但是本发明不限于以下的实施例。
(实施例1)
通过以下所示的方法，调整了用于形成磁性基板、磁性层和芯部的固化性的树脂组合物。即，将硫酸亚铁和硫酸钴的水溶液以使磁性金属粒子中的Fe和Co的质量比为7：3来调配，并且用碱性水溶液将它们部分中和。在中和后的水溶液中进行鼓泡并通气，通过搅拌上述水溶液，得到了含有Co的针状的针铁矿粒子。在将过滤水溶液而得到的含有Co的针铁矿粒子用离子交换水洗涤并干燥之后，再通过在空气中加热，得到了含有Co的赤铁矿粒子。
将所得的含Co的赤铁矿粒子在氢气气氛中的炉内以550℃的温度加热。之后，将炉内气氛切换为氩气，并冷却至大约200℃。再者，通过花费24小时将氧分压增加至21％，并冷却至室温，得到了具备金属芯部和氧化金属膜，并且以Fe和Co为主成分的磁性金属粒子。
在所得的磁性金属粒子中，添加环氧树脂和固化剂，以使树脂组合物的固化物中的磁性金属粒子的体积比为40体积％，并且通过使用混炼机在室温下混炼，将树脂组合物制成浆料状，得到了磁性基板、磁性层和芯部形成用的固化性的树脂组合物。
接着，应用公知的薄膜形成方法，制作了图1～图5所示的LC复合部件1。这里，使用了上述的树脂组合物的固化物作为磁性基板21、磁性层22和芯部23、24的材料；使用了Cu作为电感器11、12、17和电容器13～16的导电材料；使用了聚酰亚胺树脂作为电介质层31和33～36的材料；以及使用了氮化硅作为电介质层32的材料。芯的厚度为100μm，磁性层的厚度为50μm，磁性基板的厚度为60μm，从厚度方向观察到的LC复合部件的尺寸为650μm×500μm。将LC复合部件的截止频率设为了1.2GHz。
(实施例2～7)
除了如表1所示地变更芯部的厚度、磁性层的厚度、磁性基板的厚度以外，其余与实施例1同样地制造了实施例2～7的LC复合部件。此外，在实施例2、6中，对应于使芯的厚度变薄，维持电感器11、12的线圈结构的匝数，缩短导体部33V5、34V5和35V5以及导体部33V6、34V6和35V6的长度，缩小了线圈结构的轴方向长度。另外，在实施例4、5中，对应于使芯部的厚度变厚，维持电感器11、12的线圈结构的匝数，增长导体部33V5、34V5和35V5以及导体部33V6、34V6和35V6的长度，加大了线圈结构的轴方向长度。在任意一个实施例中，将芯部23和24的厚度设为电感器11和12的线圈结构的轴方向长度以上。
(实施例8)
除了在中和工序中，降低了取决于碱性水溶液的中和率，降低了在氧化工序中供给的中和后的金属(Fe和Co)离子浓度，如表1所示地变更了磁性金属粒子的平均长轴径、长宽比值和CV值以外，其余与实施例1同样地，得到了实施例8的LC复合部件。
(实施例9)
除了在中和工序中，提高了取决于碱性水溶液的中和率，提高了在氧化工序中供给的中和后的金属(Fe和Co)离子浓度，如表1所示地变更了磁性金属粒子的平均长轴径、长宽比值和CV值以外，其余与实施例1同样地，得到了实施例9的LC复合部件。
(实施例10)
除了在中和工序中，提高了取决于碱性水溶液的中和率，提高了在氧化工序中供给的中和后的金属(Fe和Co)离子浓度，如表1所示地变更了磁性金属粒子的平均长轴径、长宽比值和CV值以外，其余与实施例1同样地，得到了实施例10的LC复合部件。
(实施例11、12)
除了调制了固化性的树脂组合物以使树脂组合物的固化物中的磁性金属粒子的体积比分别为30体积％和50体积％以外，其余与实施例1同样地，得到了实施例11、12的LC复合部件。
(实施例13)
除了在磁性金属粒子的制造中没有添加Co，并且，以树脂组合物的固化物中的磁性金属粒子的体积比为50体积％的方式调制了固化性的树脂组合物以外，其余与实施例1同样地，得到了实施例13的LC复合部件。
(实施例14)
除了在磁性金属粒子的制造中添加Ni以取代Co，并且，调制了固化性的树脂组合物，以使树脂组合物的固化物中的磁性金属粒子的体积比为50体积％以外，其余与实施例1同样地，得到了实施例14的LC复合部件。
(比较例1)
除了芯部的厚度设为30μm以外，其余与实施例1同样地，得到了比较例1的LC复合部件。此外，对应于使芯部的厚度变薄，维持电感器11、12的线圈结构的匝数，缩短导体部33V5、34V5和35V5以及导体部33V6、34V6和35V6的长度，缩小了线圈结构的轴方向长度。即，芯部23和24的厚度为电感器11和12的线圈结构的轴方向长度以上。
[磁性金属粒子的评价方法]
(磁性金属的尺寸以及长宽比)
在透过型电子显微镜(TEM)以倍率50万倍观察了各个实施例和比较例中所得的LC复合部件的磁性层的截面中的磁性金属粒子，测量了磁性金属粒子的长轴和短轴方向的尺寸(长轴径和短轴径)(nm)，求得了长宽比。同样地，观察了200～500个磁性金属粒子，计算了长轴径、短轴径以及长宽比的平均值。磁性金属粒子的长宽比的平均值和CV值，以及磁性金属粒子的长轴径的平均值在表1中示出。
(饱和磁化强度)
将实施例和比较例所得的树脂组合物的固化物加工成1mm×1mm×3mm，并且使用振动试样型磁力计(VSM，Tamagawa Seisakusho Co.，Ltd制造)，测量了加工了的复合磁性体的饱和磁化强度(emu/g)。结果示于表1。
(LC复合部件的***损耗的最大值和最小值)
使用网络分析仪(N5230A，Keysight Technologies)，求得在各个实施例和比较例中所得的LC复合部件中***损耗的频率特性。并且，求得了0.824-0.960GHz中的***损耗的最大值，以及，1.648-1.920GHz中的***损耗的最小值。结果示于表1。另外，示出实施例1、实施例5以及比较例1的***损耗的频率特性的特性图分别在图6～图8中示出。
根据实施例1～3和5以及比较例1的结果，T1/T2为1.0以上的情况(实施例1～3和5)，与T1/T2小于1.0的情况(比较例1)相比，可知***损耗特性进一步提高。另外，明确了，在T1/T2为1.0以上的情况下，***损耗特性以T1/T2为3.0的情况(实施例5)，为2.0的情况(实施例1)，为1.2的情况(实施例3)，为1.0的情况(实施例2)的顺序逐渐提高。

Claims (19)

1.一种LC复合部件，其特征在于，
具备：
具有磁性的磁性基板；
具有磁性的磁性层；
1个以上的电容器；
1个以上的电感器；以及
具有磁性的1个以上的芯部，
所述磁性基板具有第一面和与所述第一面为相反侧的第二面，
所述磁性层以与所述磁性基板的第一面相对的方式配置，
所述1个以上的电感器以及所述1个以上的电容器配置于所述磁性基板的第一面与所述磁性层之间，
所述芯部配置于所述磁性基板的第一面与所述磁性层之间并且连接于所述磁性层，
在垂直于所述磁性基板的第一面的方向，所述芯部的厚度相对于所述磁性层的厚度为1.0倍以上，
在垂直于所述磁性基板的第一面的方向，所述磁性基板的厚度相对于所述磁性层的厚度为1.0倍以上，
所述磁性基板、所述磁性层以及所述芯部分别包含磁性金属粒子和树脂。
2.根据权利要求1所述的LC复合部件，其特征在于，
在垂直于所述磁性基板的第一面的方向，所述磁性基板的厚度相对于所述磁性层的厚度为3.0倍以下。
3.根据权利要求1所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子的平均长轴径为120nm以下。
4.根据权利要求2所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子的平均长轴径为120nm以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子的平均长宽比为1.2～6。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性基板、所述磁性层以及所述芯部的饱和磁化强度为90emu/g以上。
7.根据权利要求5所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性基板、所述磁性层以及所述芯部的饱和磁化强度为90emu/g以上。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子的长宽比的CV值为0.4以下。
9.根据权利要求5所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子的长宽比的CV值为0.4以下。
10.根据权利要求6所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子的长宽比的CV值为0.4以下。
11.根据权利要求7所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子的长宽比的CV值为0.4以下。
12.根据权利要求1～4中任一项所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子包含选自由Fe、Co以及Ni构成的组中的至少1种作为主成分。
13.根据权利要求5所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子包含选自由Fe、Co以及Ni构成的组中的至少1种作为主成分。
14.根据权利要求6所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子包含选自由Fe、Co以及Ni构成的组中的至少1种作为主成分。
15.根据权利要求7所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子包含选自由Fe、Co以及Ni构成的组中的至少1种作为主成分。
16.根据权利要求8所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子包含选自由Fe、Co以及Ni构成的组中的至少1种作为主成分。
17.根据权利要求9所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子包含选自由Fe、Co以及Ni构成的组中的至少1种作为主成分。
18.根据权利要求10所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子包含选自由Fe、Co以及Ni构成的组中的至少1种作为主成分。
19.根据权利要求11所述的LC复合部件，其特征在于，
所述磁性金属粒子包含选自由Fe、Co以及Ni构成的组中的至少1种作为主成分。
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