CN112820493B - 线圈部件 - Google Patents

Abstract

在线圈部件(1)中，树脂壁(18)的底座部(18a)的高度(h1)相当于台阶部(18c)的高度位置。另外，种子部(14a)的高度(h2)相当于使线圈(13)的卷绕部(14)进行镀覆生长时的镀覆开始位置。通过使底座部(18a)的高度(h1)和种子部(14a)的高度(h2)满足0.3≤h1/h2≤10，设计成镀覆开始位置和台阶部(18c)接近。因此，线圈部件(1)虽然是树脂壁(18)具有台阶部(18c)的结构，但是该台阶部(18c)内能够被线圈导体充分地填满，因此，能够抑制特性的降低。

Description

线圈部件

技术领域

本发明涉及线圈部件。

背景技术

作为以往的线圈部件，例如专利文献1中公开了使线圈的卷绕部在设置在基板的主面的树脂壁之间镀覆生长而得到的线圈部件。该文献中公开了一种树脂壁，其具有：位于基板侧的宽度宽的底座部；和从底座部向离开基板的方向延伸的宽度窄的壁部，在底座部与壁部之间形成有台阶部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-17139号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在上述的现有技术的线圈部件中，通过树脂壁具有宽度比底座部窄的壁部，能够实现壁部之间的线圈导体的增加，从而实现线圈特性的提高。另一方面，在使线圈的卷绕部在树脂壁之间进行镀覆生长时，在底座部与壁部之间的台阶部难以进行镀覆生长，当在台阶部没有进行充分的镀覆生长的情况下，台阶部没有被线圈导体填满，有可能导致特性的降低。

本发明的目的在于，提供实现了特性的提高的线圈部件。

用于解决技术问题的手段

本发明的一个方面提供一种线圈部件，其包括：基板；线圈，其具有设置在基板的主面上的种子部和覆盖该种子部的镀覆部；和设置在基板的主面的树脂体，其具有多个树脂壁，线圈的卷绕部在多个树脂壁之间延伸，树脂壁具有：与基板的主面接触的底座部；和从底座部向离开基板的方向延伸的壁部，壁部的宽度比底座部的宽度窄，当设树脂壁的底座部的高度为h1，设线圈的种子部的高度为h2时，满足0.3≤h1/h2≤10。

在上述线圈部件中，底座部的高度h1相当于底座部与壁部之间的台阶部的高度位置，种子部的高度h2相当于使线圈的卷绕部进行镀覆生长时的镀覆开始位置。在底座部的高度h1和种子部的高度h2满足0.3≤h1/h2≤10的情况下，镀覆开始位置和台阶部接近。因此，台阶部能够被线圈导体填满，能够抑制特性的降低。

本发明的另一个方面的线圈部件中，构成底座部的树脂材料和构成壁部的树脂材料的主成分相同。

发明效果

采用本发明，能够提供实现了特性的提高的线圈部件。

附图说明

图1是本发明的实施方式的线圈部件的概略立体图。

图2是表示图1所示的线圈部件的制造中所使用的基板的立体图。

图3是表示图2所示的基板的种子图案的平面图。

图4是表示图1所示的线圈部件的制造方法的一个工序的立体图。

图5是图2的V-V线截面图。

图6是图4的VI-VI线截面图。

图7是图5所示的截面的主要部分放大图。

图8是表示图1所示的线圈部件的制造方法的一个工序的立体图。

图9是表示图1所示的线圈部件的制造方法的一个工序的立体图。

附图标记说明

1…线圈部件，11…基板，13…线圈，14…卷绕部，14a…种子部，14b…镀覆部，17…树脂体，18…树脂壁，18a…底座部，18b…壁部，18c…台阶部，30A、30B…外部端子电极。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。在下面的说明中，对于相同要素或具有相同功能的要素，使用相同的附图标记，并省略重复的说明。

首先，参照图1～4对本发明的实施方式的线圈部件的结构进行说明。为了便于说明，如图示的那样设定XYZ坐标。即，将平面线圈元件的厚度方向设定为Z方向，将外部端子电极的相对方向设定为Y方向，将与Z方向和Y方向正交的方向设定为X方向。

线圈部件1包括：呈大致长方体形状的主体部10；和以覆盖主体部10的相对的一对端面的方式设置的一对外部端子电极30A、30B。作为一个例子，线圈部件1设计为长边2.0mm、短边1.6mm、高度0.9mm的尺寸。

下面，说明制作主体部10的步骤，同时也对线圈部件1的结构进行说明。

主体部10包括图2所示的基板11。基板11是由非磁性的绝缘材料构成的平板矩形状的部件。在基板11的中央部分设置有大致圆形的开口12，该开口12以将主面11a、11b间连接的方式贯穿基板11。作为基板11，可以使用在玻璃布中含浸有氰酸酯树脂(BT(双马来酰亚胺三嗪)树脂：注册商标)的板厚60μm的基板。除了BT树脂以外，还可以使用聚酰亚胺、芳纶等。作为基板11的材料，也可以使用陶瓷或玻璃。作为基板11的材料，优选已大量生产的印刷基板材料，特别是最优选BT印刷基板、FR4印刷基板或FR5印刷基板中使用的树脂材料。

在基板11上，如图3所示，在各个主面11a、11b上形成有用于使后述的线圈13镀覆生长的种子图案13A。种子图案13A具有：围绕基板11的开口12周围的螺旋图案14A；和形成在基板11的Y方向的端部的端部图案15A，这些图案14A、15A连续地形成为一体。在设置在一个主面11a侧的线圈13和设置在另一个主面11b侧的线圈13中，电极引出方向相反，因此，一个主面11a侧的端部图案15A和另一个主面11b侧的端部图案形成在基板11的Y方向的彼此不同的端部。

返回到图2，在基板11的各主面11a、11b上设置有树脂体17。树脂体17是利用公知的光刻法进行了图案化的厚膜抗蚀剂。树脂体17具有：用于划定线圈13的卷绕部14的生长区域的树脂壁18；和用于划定线圈13的引出电极部15的生长区域的树脂壁19。

图4表示使用种子图案13A使线圈13进行了镀覆生长时的基板11的状态。线圈13的镀覆生长可以采用公知的镀覆生长方法。

线圈13由铜构成，具有：形成在种子图案13A的螺旋图案14A上的卷绕部14；和形成在种子图案13A的端部图案15A上的引出电极部15。在俯视时，线圈13与种子图案13A同样为与基板11的主面11a、11b平行地延伸的平面螺旋状的空芯线圈的形状。更详细而言，基板上表面11a的卷绕部14是从上表面侧看时沿着朝向外侧的方向逆时针旋转的螺旋，基板下表面11b的卷绕部14是从下表面侧看时沿着朝向外侧的方向逆时针旋转的螺旋。基板上表面11a和基板下表面11b的两个线圈13的端部彼此，例如经由在开口12的附近另外设置的贯通孔连接。当使电流沿着一个方向在两个线圈13中流动时，两个线圈13的电流的流动的旋转方向相同，因此，线圈13中产生的磁通重叠从而互相加强。

图5表示图2所示的镀覆生长前的基板11的状态，是图2的V-V线截面图。图6表示图4所示的镀覆生长后的基板11的状态，是图4的VI-VI线截面图。

如图5和图6所示，在基板11上形成有沿着基板11的法线方向(Z方向)延伸的树脂壁18，在这些树脂壁18之间，线圈13的卷绕部14在Z方向生长。线圈13的卷绕部14的生长区域由在镀覆生长前形成在基板11上的树脂壁18预先划定。

树脂壁18具有：与基板11的主面11a接触的底座部18a；和从底座部18a向离开基板11的方向(即，Z方向的方向)延伸的壁部18b。壁部18b具有均匀的宽度d2’，壁部18b的宽度d2’设计成比底座部18a的宽度d2”窄。在本实施方式中，壁部18b的宽度为5μm，底座部18a的宽度d2”为10μm。在壁部18b的宽度比底座部18a的宽度窄的情况下，壁部18b之间的线圈导体有意地增加，从而，线圈特性提高。另外，采用宽度宽的底座部18a，基板11侧的截面面积变大，从而树脂壁18的强度增加，能够抑制树脂壁18的变形和倒塌。

壁部18b从底座部18a的宽度方向(图5的X方向)的中心向Z方向的方向延伸。从而，如图7所示的那样，在底座部18a与壁部18b之间形成有台阶部18c。

底座部18a的高度h1设计成与种子部14a的高度h2为相同程度。底座部18a的高度h1例如为5μm～50μm，作为一个例子为15μm。种子部14a的高度h2例如为5μm～15μm，作为一个例子为10μm。底座部18a的高度h1可以与种子部14a的高度h2相同，也可以比种子部14a的高度h2高，还可以比种子部14a的高度h2低。在本实施方式中，底座部18a的高度h1和种子部14a的高度h2设计成满足0.3≤h1/h2≤10。底座部18a的高度h1和种子部14a的高度h2也可以是满足0.6≤h1/h2≤1.8的关系，还可以是满足0.75≤h1/h2≤1.6的关系。

底座部18a和壁部18b形成为一体，构成底座部18a的树脂材料和构成壁部18b的树脂材料的主成分相同。树脂壁18的底座部18a和壁部18b可以通过一次曝光进行成形。例如，可以在底座部18a的树脂材料和壁部18b的树脂材料中改变副成分(交联剂等)的种类和添加量。

线圈13的卷绕部14包括作为螺旋图案14A的一部分的种子部14a和在种子部14a上镀覆生长的镀覆部14b，通过镀覆部14b在种子部14a周围逐渐生长而形成。此时，线圈13的卷绕部14以填满在相邻的2个树脂壁18之间划分出的空间的方式生长，从而形成为与在树脂壁18之间划分出的空间相同的形状，其结果，线圈13的卷绕部14成为沿着基板11的法线方向(Z方向)较长地延伸的形状。即，通过调整在树脂壁18之间划分出的空间的形状，能够调整线圈13的卷绕部14的形状，将线圈13的卷绕部14形成为设计的形状。

优选如图6所示的那样，线圈13的卷绕部14的高度比树脂壁18的高度低。即，优选调整为线圈13的卷绕部14的镀覆生长在比树脂壁18的高度低的位置停止。当线圈13的卷绕部14的高度比树脂壁18的高度低时，卷绕部14遍及高度方向成为设计尺寸的厚度。当线圈13的卷绕部14的高度比树脂壁18的高度高时，会产生相邻的卷绕部14彼此接触的情况。

上述的线圈13的镀覆生长在基板11的两个主面11a、11b进行。两个主面11a、11b的线圈13彼此通过各自的端部彼此在基板11的开口连接而导通。

使线圈13在基板11上镀覆生长后，如图8所示，基板11被包覆树脂21整体地覆盖。即，包覆树脂21一体地覆盖基板11的主面11a、11b的线圈13和树脂体17。树脂体17残留在包覆树脂21内构成线圈部件1的一部分。包覆树脂21由含有金属磁性粉的树脂构成，通过形成在晶片状态的基板11上，然后进行固化而形成。

构成包覆树脂21的含有金属磁性粉的树脂，由分散有金属磁性粉的树脂构成。金属磁性粉例如可由铁镍合金(坡莫合金)、羰基铁、非晶、非晶态或晶态的FeSiCr系合金、铝硅铁粉等构成。含有金属磁性粉的树脂中使用的树脂，例如为热固性的环氧树脂。含有金属磁性粉的树脂中包含的金属磁性粉的含量，作为一个例子为90～99wt％。

进而，进行切割而形成切片，从而得到图9所示的主体部10。在形成切片之后，可以根据需要利用滚筒研磨等进行边缘的倒角。

最后，在主体部10的端部图案15A露出的端面(在Y方向上相对的端面)，以与端部图案15A电连接的方式设置外部端子电极30A、30B，由此，线圈部件1完成。外部端子电极30A、30B是用于与搭载线圈部件的基板的电路连接的电极，可以采用多层结构。例如，外部端子电极30A、30B可以通过在端面涂敷树脂电极材料之后，对该树脂电极材料实施金属镀覆而形成。外部端子电极30A、30B的金属镀覆可以使用Cr、Cu、Ni、Sn、Au、焊锡等。

在上述的线圈部件1中，树脂壁18的底座部18a的高度h1相当于台阶部18c的高度位置。另外，种子部14a的高度h2相当于使线圈13的卷绕部14进行镀覆生长时的镀覆开始位置。通过使底座部18a的高度h1和种子部14a的高度h2满足0.3≤h1/h2≤10，设计成镀覆开始位置和台阶部18c接近。在该情况下，从种子部14a镀覆生长的线圈导体容易绕入台阶部18c，台阶部18c内容易被线圈导体填满。即，在树脂壁18之间(特别是台阶部)，不易产生不存在线圈导体的空缺部，树脂壁18之间能够被线圈导体充分地填满。因此，线圈部件1虽然是树脂壁18具有台阶部18c的结构，但是该台阶部18c内能够被线圈导体充分地填满，因此，能够实现高的特性。例如，在树脂壁18的台阶部18c内被线圈导体填满的情况下，与树脂壁18的台阶部18c内没有被线圈导体填满的情况相比，线圈导体的截面面积变大，因此，能够降低线圈导体的直流电阻。

此外，线圈部件1并不限于上述的方式，可以采用各种方式。例如，线圈也可以是设置在基板的两面的方式，也可以是仅设置在基板的一面的方式。

Claims (2)

1.一种线圈部件，其特征在于，包括：

基板；

线圈，其具有设置在所述基板的主面上的种子部和覆盖该种子部的镀覆部；和

设置在所述基板的两个主面的树脂体，其具有多个树脂壁，所述线圈的卷绕部在所述多个树脂壁之间延伸，

设置在所述基板的两个主面的各所述树脂壁具有：与所述基板的主面接触的底座部；和从所述底座部向离开所述基板的方向延伸的壁部，所述壁部的宽度比所述底座部的宽度窄，

所述底座部和所述壁部形成为一体，

在所述基板的主面上，所述树脂壁的底座部和所述种子部分开，

当设所述树脂壁的底座部的高度为h1，设所述线圈的种子部的高度为h2时，满足0.3≤h1/h2<1。

2.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于：

构成所述底座部的树脂材料和构成所述壁部的树脂材料的主成分相同。