CN115148469A - 电感器以及电感器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电感器,在通过形成在芯体表面的导电性树脂层构成外部电极的电感器中,有效地防止芯体与外部电极之间的剥离。电感器具有包含磁性粒子和树脂的芯体、埋设在芯体内的导体、在芯体的表面配置为与从芯体露出的导体的端部接触的导电性树脂层、以及形成在导电性树脂层之上的电镀层,电镀层形成为超过配置了导电性树脂层的范围延伸至芯体的表面。
Description
技术领域
本发明涉及电感器以及电感器的制造方法。
背景技术
已知有在作为成型体的芯体将线圈导体埋设为该线圈导体的两个端部露出,在芯体的表面设置分别与上述露出的端部连接的两个电极而成的电感器(参照专利文献1)。在这样的电感器中,例如通过在芯体的表面的两个位置将导电性树脂涂覆为分别与露出的上述端部连接,并在该导电性树脂之上实施镍或者锡等金属的电镀来形成外部端子。
专利文献1:日本特开2010-245473号公报
然而,例如在动作温度范围非常宽的车载用途等环境条件下,作为电感器的故障模式,可想到外部电极从芯体的剥离的产生。
发明内容
本发明的目的在于在通过形成于芯体的表面的导电性树脂层构成外部电极的电感器中,有效地防止芯体与外部电极之间的剥离的产生。
本发明的一个方式是具有包含磁性粒子和树脂的芯体、埋设在上述芯体内的导体、在上述芯体的表面配置为与从上述芯体露出的上述导体的端部接触的导电性树脂层、以及形成在上述导电性树脂层之上的电镀层的电感器,上述电镀层形成为超过配置了上述导电性树脂层的范围延伸至上述芯体的表面。
本发明的其它的方式,是具有包含在表面具有绝缘层的磁性粒子和树脂的芯体、埋设在上述芯体内的导体、在上述芯体上配置为与从上述芯体露出的上述导体的端部接触的导电性树脂层、以及形成在上述导电性树脂层之上的电镀层的电感器的制造方法,具有:在上述芯体的表面中应该形成外部电极的范围亦即电极预定位置,除去在上述芯体的表面露出的上述磁性粒子的上述绝缘层的工序;在上述电极预定位置的范围内形成上述导电性树脂层的树脂层形成工序;以及在上述电极预定位置的范围内在上述导电性树脂层之上形成电镀层的电镀工序,在上述电镀工序中,上述电镀层形成为超过在上述树脂层形成工序形成的上述导电性树脂层的范围延伸至上述芯体的表面。
根据本发明,在通过形成于芯体的表面的导电性树脂层构成外部电极的电感器中,能够有效地防止芯体与外部电极之间的剥离的产生。
附图说明
图1是从上表面侧观察本发明的第一实施方式的电感器的立体图。
图2是从底面侧观察电感器的立体图。
图3是表示电感器的内部结构的透视立体图。
图4是电感器的制造工序的示意图。
图5是表示以往的电感器中的芯体与外部电极剥离的状态的剖面放大照片。
图6是表示以往的电感器中的芯体与外部电极紧贴的状态的剖面放大照片。
图7是表示图1所示的电感器中的导电性树脂层与电镀层的位置关系的图。
图8是从底面10侧观察图7所示的导电性树脂层和电镀层的立体图。
图9是从底面侧观察第一变形例的电感器的导电性树脂层和电镀层的立体图。
图10是表示图9所示的电感器中的导电性树脂层与电镀层的位置关系的图。
图11是从底面侧观察第二变形例的电感器的导电性树脂层和第一电镀层的立体图。
图12是表示图11所示的电感器中的导电性树脂层与电镀层的位置关系的图。
图13是从底面侧观察本发明的第二实施方式的电感器的导电性树脂层和电镀层的立体图。
图14是表示图13所示的电感器中的导电性树脂层与电镀层的位置关系的图。
图15是表示进行了倒圆角的棱线部上的表面处理工序的激光照射的例子图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
首先,对本发明的第一实施方式进行说明。
图1是从上表面12侧观察本发明的第一实施方式的电感器1的立体图,图2是从与上表面12对置的底面10侧观察电感器1的立体图。
本实施方式的电感器1作为表面安装型的电子部件构成,具备大致长方体形状的坯体2、和设置在该坯体2的表面的一对外部电极4。
坯体2具有在其整个面形成了外部电极4的对置的两面。在本实施方式中,将在整个面形成了外部电极4的对置的两面称为端面14,将与端面14正交的四个面中的对置的两面称为底面10以及上表面12。另外,将与两个端面14、底面10、以及上表面12正交的两面称为侧面16。在本实施方式中,坯体2的端面14以外的四个面中面积较宽的一方的对置的两面的一方设为底面10,并将另一方设为上表面12。
如图1所示,将从底面10到上表面12为止的距离定义为坯体2的厚度T,将一对侧面16之间的距离定义为坯体2的宽度W,并将一对端面14之间的距离定义为坯体2的长度L。在本实施方式中,例如长度L、宽度W、以及厚度T具有L>W>T的关系。
图3是表示电感器1的内部结构的透视立体图。
坯体2具备线圈导体20、和埋设了该线圈导体20的大致长方形的芯体30,构成为将这样的线圈导体20封入到芯体30的导体封入型磁性部件。
芯体30是通过在内包线圈导体20的状态下对混合了磁性粉和树脂的混合粉进行加压以及加热来压缩成型为大致长方体形状的成型体。
另外本实施方式的磁性粉包含平均粒径比较大的大粒子的第一磁性粒子、和平均粒径比较小的小粒子的第二磁性粒子两种粒度的粒子,在压缩成型时,作为小粒子的第二磁性粒子与树脂一起进入大粒子的第一磁性粒子之间从而能够增大芯体30的填充率,另外也能够提高透磁率。
此外,磁性粉也可以通过包含第一磁性粒子与第二磁性粒子之间的平均粒径的粒子,包含三种以上的粒度的粒子。
在本实施方式中,第一磁性粒子以及第二磁性粒子均为具有金属粒子、和覆盖其表面的绝缘膜的粒子,金属粒子使用Fe-Si系非晶合金粉,绝缘膜使用磷酸锌。由于金属粒子被绝缘膜覆盖,所以能够提高绝缘电阻和耐压。在本实施方式中,第一磁性粒子以及第二磁性粒子例如均为在Fe-Cr-Si-B-C的非晶合金粉涂覆磷酸锌的绝缘层的粒子。另外,第一磁性粒子的平均粒径(是指体积基准的中值粒径。以下相同。)例如在1.4μm以上,且在27.4μm以下,第二磁性粒子的平均粒径例如在3.75μm以上,且在4.25μm以下。绝缘层的厚度例如在10nm以上,且在50nm以下。
此外,在第一磁性粒子中,金属粒子也可以使用无Cr的Fe-C-Si合金粉、Fe-Ni-Al合金粉、Fe-Cr-Al合金粉、Fe-Si-Al合金粉、Fe-Ni合金粉、Fe-Ni-Mo合金粉。另外,在第二磁性粒子中,金属粒子也可以使用羰基铁粉等纯铁。
另外,在第一磁性粒子以及第二磁性粒子中,绝缘膜也可以使用其它的磷酸盐(磷酸镁、磷酸钙、磷酸锰、磷酸镉等),或者,树脂材料(硅酮系树脂、环氧类树脂、酚醛系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚苯硫醚系树脂等)。
在本实施方式的混合粉中,树脂的材料使用将双酚A型环氧树脂作为主要成分的环氧树脂。
此外,环氧树脂也可以是酚醛清漆型环氧树脂。
另外,树脂的材料也可以是环氧树脂以外的材料,另外也可以不是一种而是两种以上。例如,树脂的材料除了环氧树脂之外,还能够使用酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂等热固化性树脂。
如图3所示,线圈导体20具备卷绕了导线的卷绕部22、和从该卷绕部22引出的一对引出部24。卷绕部22将导线卷绕形成为螺旋状,以使导线的两端位于外周,并且在内周相互连接。在坯体2的内部,线圈导体20以卷绕部22的中心轴沿着坯体2的厚度T的方向的姿势埋设于芯体30,另外引出部24分别从卷绕部22引出到一对端面14,并与外部电极4电连接。
外部电极4是从端面14的整个面设置到与该端面14邻接的底面10、上表面12、以及一对侧面16各自的一部分的所谓的五面电极,通过焊料等适当的安装方法与电路基板的布线电连接。
这样的结构的电感器1例如用于DCDC转换器等升降压电路,使用于个人计算机、DVD播放器、数码相机、TV、移动电话、智能手机、汽车电子、医疗用·工业用装置等电子设备。但是,电感器1的用途并不限定于此,例如在调谐电路、滤波电路、整流平滑电路等中也能够使用。
此外,在电感器1中,也可以在除了外部电极4的范围之外的坯体2的表面整体形成坯体保护层。坯体保护层的材料例如能够使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固化性树脂,或者,聚乙烯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂。此外,这些树脂也可以进一步包含包括氧化硅、氧化钛等的填料。
图4是电感器1的制造工序的示意图。
如该图所示,电感器1的制造工序包含线圈导体成型工序、平板成型工序、热成型·固化工序、滚筒研磨工序、以及外部电极形成工序。
线圈导体成型工序是使用导线形成线圈导体20的工序。在该工序中,线圈导体20通过利用被称为“α卷绕”的卷绕方法卷绕导线,成型为具有上述的卷绕部22、以及一对引出部24的形状。α卷绕是指螺旋状地卷绕成两层以使作为导体发挥作用的导线的卷绕开始和卷绕结束的引出部24位于外周的状态。线圈导体20的匝数并不特别限定,例如为6.5匝。
平板成型工序是使被称为平板的预备成型体成型的工序。
预备成型体是通过对作为坯体2的材料的上述混合粉进行加压,成型为操作容易的固形状的成型体,在本实施方式中,形成具有线圈导体20进入的槽的适当的形状(例如E型等)的第一平板、和覆盖该第一平板的槽的适当的形状(例如I型或者板状等)的第二平板两种平板。
热成型·固化工序将第一平板、线圈导体、以及第二平板放置于成型金属模具,在加热的同时,在第一平板与第二平板的重叠方向进行加压,使它们固化,从而使第一平板、线圈导体、以及第二平板一体化。由此,使在芯体30内包线圈导体20的坯体2成型。
滚筒研磨工序是对该成型体进行滚筒研磨的工序,通过该工序,进行对坯体2的角部的倒圆角。
外部电极形成工序是在芯体30形成外部电极4的工序,包含表面处理工序、树脂层形成工序、以及电镀层形成工序。
表面处理工序是通过对芯体30的表面的电极预定位置照射激光来使电极预定位置的表面改性的工序。这里,电极预定位置是指芯体30的表面中应该形成外部电极4的范围,包含露出引出部24的部分。具体而言,通过照射激光,除去电极预定位置的范围内从芯体30露出的磁性粒子的表面的绝缘层。由此,芯体30的表面中电极预定位置的部分与芯体30的其它的表面部分相比,芯体30的表面的每个单位面积的磁性粒子的金属的露出面积增大。此外,也可以在激光照射后,进行用于清洁电极预定位置的表面的清洗处理(例如蚀刻处理)。
在树脂层形成工序中,通过在电极预定位置涂覆膏状的导电性树脂并使其干燥固化,形成导电性树脂层。具体而言,通过将芯体30从端面14侧浸渍到导电性树脂膏体中并提起,来在包含端面14的所希望的涂覆范围涂覆导电性树脂。
这样的导电性树脂层能够在后述的电镀工序在电极预定位置形成均匀的电位分布,所以能够提高形成在导电性树脂层之上的电镀层的同质性。
在本实施方式中,作为导电性树脂,使用粒径为数10nm的银(Ag)的微小粉末(所谓的纳米银)与丙烯酸树脂的混合物。该混合物中的银的重量比例如为88%。通过使用这样的银的微小粉末,除了上述的电镀层的同质性提高之外,还能够提高导电性树脂层中的银的填充率来降低外部电极4与引出部24之间的直流电阻值。
在电镀层形成工序中,在导电性树脂层的表面上形成电镀层。电镀层由直接形成在导电性树脂层的表面的第一电镀层、和形成在第一电镀层之上的第二电镀层构成。在本实施方式中,第一电镀层为镍(Ni)电镀层,第二电镀层为锡(Sn)电镀层。电镀层能够通过电解电镀(例如,滚镀)形成。此外,电镀层虽然在本实施方式中由双层构成,但并不限定于此,能够由任意的层数构成。
通过上述的外部电极形成工序,形成由导电性树脂层、和电镀层构成的外部电极4。
一般而言,在如上述那样形成的外部电极中,通过在芯体表面的电极预定位置形成导电性树脂层,电极预定位置上的电镀的生长变得容易。另外,通过芯体表面与导电性树脂层之间的固定强度,包含该导电性树脂层的外部电极固定于芯体的表面。
然而,根据使用电感器的温度环境条件,可能有芯体表面与导电性树脂层之间的固定强度不足的情况。例如,使用于车载部件的用途的电子部件为了在苛刻的车辆环境下也能够确保动作的可靠性,要求在从-40℃变化到150℃的温度循环试验等非常严格的劣化加速试验中合格(例如,面向汽车的无源部件试验标准AEC-Q200 REV D(June 1,2010))。
在这样的严格的劣化加速试验中,有观测到导电性树脂层从芯体剥离的现象(脱层)的情况。
图5是表示在以往的电感器中能够观测到的芯体的底面上的温度循环试验后的芯体与外部电极的剥离状态的剖面放大照片。图6是表示用于与图5的比较的以往的电感器中的芯体的底面的没有剥离的正常的外部电极的状态的剖面放大照片。在图5以及图6中,外部电极81由导电性树脂层82、和电镀层86构成。另外,电镀层86由镍电镀层83和锡电镀层84构成。另外,芯体80包含磁性粒子85。
在图6所示的剖面照片中,构成芯体80的磁性粒子85和导电性树脂层82相接,与此相对在图5的剖面照片中,可以看出没有磁性粒子85与导电性树脂层82的接触点,芯体80与导电性树脂层82之间剥离。这样的剥离考虑起因于导电性树脂层82与电镀层86之间的线膨胀系数差,例如在环境温度降低时,电镀层86相对于导电性树脂层82收缩,由于收缩后的电镀层86而导电性树脂层82从芯体80剥下产生剥离。
这样的导电性树脂的剥离不仅导致电路基板的布线图案与电感器之间的断线故障(开路故障),也导致电感变动等特性变动,所以要求用于避免该剥离的有效的对策。
因此,在本实施方式的电感器1中,特别是将电镀层形成为超过配置了导电性树脂层的范围延伸至芯体30的表面。图7是用于说明导电性树脂层与电镀层的位置关系的图,图7的上段以及下段分别是观察电感器1的底面10以及侧面16的俯视图。另外,图8是从底面10侧观察图7所示的导电性树脂层和电镀层的立体图。如上述那样,在本实施方式中,电镀层由作为第一电镀层的镍电镀层、和作为第二电镀层的锡电镀层构成。
如图7的上段以及图8所示,导电性树脂层41在大致呈矩形的芯体30的底面10,从相对置的两个第一端部31延伸到底面10上。在本实施方式中,第一端部31是底面10和端面14构成的棱线。电镀层42形成为超过配置了导电性树脂层41的范围延伸至芯体30的表面。由此,电镀层42包含覆盖导电性树脂层41的边缘部,并与芯体30的表面直接接触的接触区域44。
同样地,如图7的下段以及图8所示,导电性树脂层41从大致呈矩形的芯体30的侧面16的相对置的两个第二端部32延伸至侧面16上。在本实施方式中,第二端部32是侧面16与端面14构成的棱线。电镀层42形成为超过配置了导电性树脂层41的范围延伸至芯体30的表面。由此,电镀层42包含覆盖导电性树脂层41的边缘部,并与芯体30的表面直接接触的接触区域45。
图7未示出的上表面12以及相反侧的侧面16也分别与图7所示的底面10以及侧面16相同地构成。
这里,电镀层42形成在电极预定位置的范围,电极预定范围在上述的表面处理工序中,通过激光照射除去从芯体30露出的磁性粒子的表面的绝缘层。因此,超过导电性树脂层41的范围形成有电镀层42的芯体30的表面的部分,即接触区域44以及45与芯体30的表面的其它部分相比,芯体30的表面上的每个单位面积的磁性粒子的金属的露出面积增大。
在具有上述的结构的电感器1中,电镀层42在接触区域44以及接触区域45与在芯体30的表面露出的磁性粒子金属结合,而稳固地与芯体30接合。因此,在电感器1中,外部电极4相对于芯体30的固定强度提高,即使在车载用途等苛刻的环境条件下也能够防止外部电极4与芯体30之间的剥离。另外,在以往的电感器中,一般而言,导电性树脂层从芯体的剥离从导电性树脂层的边缘部开始并发展,与此相对在电感器1中,接触区域44以及接触区域45形成于靠近导电性树脂层41的边缘部,所以能够有效地防止导电性树脂层41的边缘部的从芯体30的剥离的开始。其结果,在电感器1中,即使在车载用途等下的苛刻的条件下,也能够有效地防止芯体30与外部电极4之间的剥离。
这里,外部电极4从芯体30的剥离的防止效果能够取决于底面10以及侧面16各自的电镀层42的面积Sm相对于导电性树脂层41的面积Sp之比Rs。表1是使用具有与图7所示的电感器1相同的结构的评价用的样品,对面积比Rs(=Sm/Sp)与剥离防止效果的关系进行评价的结果。此外,在表1中,除了最上行的标题行之外的行,从上开始依次称为第一行、第二行、第三行、…,从最左的列开始朝向右方依次称为第一列、第二列、第三列、…。
【表1】
表1的第一列是样品的编号,第二列是各样品的坯体2的尺寸(因此,是芯体30的尺寸)。样品101~106为尺寸I,样品107~115为尺寸II。尺寸I以及尺寸II都是长度L为3.2mm,宽度W为2.5mm,因此,在全部的样品中底面10以及上表面12的尺寸相同。
尺寸I与尺寸II的不同为厚度T,尺寸I的厚度T为1.2mm,尺寸II的厚度为2.0mm。即,样品101~106相对于样品107~115薄,因此,样品101~106中的侧面16相对于样品107~115,其纵横比(L/T)增大,更细长。
在各样品101~106以及样品107~114中,各样品的底面10与侧面16的面积比Rs的组合不同。
对于各样品101~106以及样品107~114,第三列以及第六列所示的底面10以及侧面16上的面积比Rs通过将第四列以及第七列所示的导电性树脂层41的面积Sp固定为恒定值,并按照每个样品使电镀层42的面积Sm变化而变化。具体而言,对每个样品,分别在底面10以及侧面16上,将沿着长度L的方向的导电性树脂层41的长度D10、D12固定为相同的长度,并使沿着长度L的方向的电镀层42的长度D11、D13变化(D10、D11、D12、D13的定义参照图7)。
这里,在全部样品中,底面10的尺寸相同(3.2mm×2.5mm),底面10上的导电性树脂层41的面积Sp也相同(0.4mm2),所以底面上的导电性树脂层41的长度D10在全部样品中相同。另外,样品107~114相对于样品101~106的厚度T之比(2.0/1.2)以及面积Sp的固定值之比(0.3/0.2)大致相同,所以侧面16上的导电性树脂层41的长度D12也在全部样品中大致相同。
此外,表1的第三列以及第六列中的面积比Rs=100%分别表示在底面10以及侧面16中,没有接触区域44以及45的状态,即形成导电性树脂层41的部分以外的芯体30的表面不进行基于激光照射的电极预定位置的表面的改性,而电镀层42形成在与导电性树脂层41大致相同的范围的状态。
通过对各个样品实施温度循环试验,分别在与侧面16平行的面以及与底面10平行的面切断温度循环后的各样品,并对切剖面进行显微镜观察,来判定底面10以及侧面16上的导电性树脂层41从芯体30的剥离的有无。在表1的第五列以及第八列示出其结果。从制成的120个各样品中选择面积比为规定的值的十个,对各底面10以及侧面16,将确认剥离的样品数相对于总样品数之比设为剥离产生率(单位%)。
温度循环试验的条件依据上述的面向汽车的无源部件试验标准,将各样品的样品放入烘箱槽,并实施两千次使槽内温度分别在低温-40℃以及高温150℃保持30分钟的温度循环。上述低温与高温之间的槽内温度的迁移时间为两分钟。
第九列的耐压判定是坯体2中对置的外部电极4之间的耐压的评价结果,将耐压在40V以上的情况设为“G(良)”,将小于40V的情况设为“NG(不良)”。无论在底面10以及侧面16的哪一个,若面积比Rs增大,则D10或者D12变长而对置的外部电极4之间的距离变短,而耐压降低。
第十列的综合判定在底面10以及侧面16上的剥离产生概率均为0%并且耐压判定为“G”的情况下为“G(良)”,否则为“NG(不良)”。
根据对表1的第三列~第五列所示的底面10的评价结果、第九列的耐压判定、以及第十列的综合判定,在底面10中,可以看出优选面积比Rs在114%以上,且在550%以下,通过使面积比Rs为该范围的值,能够在将耐压维持为规定值40V的同时,抑制外部电极4从芯体30的剥离。
即,从有效地防止上述剥离的观点来看,在底面10中,对于从两个第一端部31延伸的导电性树脂层41的各个,优选相对于导电性树脂层41的面积Sp的覆盖该导电性树脂层41的电镀层42的面积Sm之比在114%以上,且在550%以下。
对于侧面16,观察表1的第六列~第八列所示的评价结果,在厚度1.2mm的薄的样品101~106中,即使面积比100%也不产生外部电极4从芯体30的剥离。另一方面,在厚度2.0mm的样品107~114中,可以看出剥离产生率对面积比Rs的依赖性。根据对样品107~114的表1的第六列~第八列的评价结果、第九列的耐压判定、以及第十列的综合判定,可以看出对于侧面16来说,优选面积比Rs在105%以上,且在550%以下。
一般而言,导电性树脂层41与电镀层42重叠的面积(因此,是导电性树脂层41的面积Sp)越小在面积比Rs为100%的情况下(因此,是在与导电性树脂层41大致相同的范围形成有电镀层42的情况下)从电镀层42施加给导电性树脂层41的应力越小。因此,认为在坯体2的厚度T低至1.2mm,而形成于侧面16的导电性树脂层41的面积较小的样品101~106中,即使面积比Rs为100%,也不产生外部电极4从芯体30的剥离。
同样地,在表1的最下行所示的样品115中,考虑底面10以及侧面16上的剥离产生率与其它的样品相比较大是因为底面10以及侧面16上的导电性树脂层41与电镀层42重叠的面积Sp均比其它的样品大。
作为结论,根据表1的结果,可以看出对于侧面16,在坯体2的厚度T是大至在面积比Rs=100%时可能产生外部电极4的剥离的程度的值的情况下,通过使面积比Rs在105%以上,且在550%以下,能够在将耐压维持为规定值40V的同时,抑制外部电极4从芯体30的剥离。
即,从有效地防止外部电极4从芯体30的剥离的观点来看,在侧面16,对于从两个第二端部32延伸的各导电性树脂层41的各个,优选相对于导电性树脂层41的面积Sp的覆盖该导电性树脂层41的电镀层42的面积Sm之比在105%以上,且在550%以下。
此外,在侧面16,在面积比Rs为100%时可能产生外部电极4从芯体30的剥离的坯体2的厚度T的范围能够取决于导电性树脂层41相对于芯体30的表面的固定强度。另外,认为导电性树脂层41相对于芯体30的表面的固定强度取决于导电性树脂层41的材料。
在本实施方式的电感器1中,例如坯体2的尺寸为L3.2mm,W3.5mm,T2.0mm,基于表1的评价结果,底面10上的面积比Rs为160%,侧面上的面积比Rs为128%。另外,在电感器1中,如图7所示,电镀层42的从第一端部31在底面10延伸的长度D10与从第二端部32在侧面16延伸的长度D12相同。
此外,虽然在上述的电感器1中,电镀层42形成为底面10上的面积比Rs与侧面16上的面积比Rs不同,但电镀层42的结构并不限定于此。底面10上的面积比Rs和侧面16上的面积比Rs只要在上述的优选的值的范围内,则也可以是相同的值。
另外,虽然在电感器1中,导电性树脂层41的从第一端部31在底面10延伸的长度D10和从第二端部32在侧面16延伸的长度D12相同,但D10和D12也可以是不同的长度。然而,由于能够通过将芯体30浸渍于导电性树脂膏体容易地形成D10和D12为相同的长度的导电性树脂层41,所以制造工序容易。
接下来,对本实施方式的电感器1的变形例进行说明。
<第一变形例>
如图7所示,在电感器1中,电镀层42的从第一端部31在底面10延伸的长度D11和从第二端部32在侧面16延伸的长度D13相互不同。但是,这为一个例子,电镀层42也可以形成为D11与D13成为相同的长度。
电感器1的第一变形例的电感器1-1是那样的在底面10以及侧面16上电镀层42延伸的长度D11以及D13相互为相同的长度的情况下的例子。
图9是从底面10侧观察电感器1-1的立体图,是相当于电感器1的图8的图。另外,图10是相当于电感器1的图7的图,图10的上段以及下段分别是观察电感器1-1的底面10以及侧面16的俯视图。在图10未示出的上表面12以及相反侧的侧面16也分别与图10所示的底面10以及侧面16相同地构成。另外。在图9以及图10中,对于与图8以及图7相同的构成要素,使用与图8以及图7相同的附图标记,并引用上述的图8以及图7的说明。
电感器1-1具有与电感器1相同的结构,但在代替外部电极4,而具有具备导电性树脂层41-1以及电镀层42-1的外部电极4-1这一点不同。导电性树脂层41-1以及电镀层42-1虽然具有与导电性树脂层41以及电镀层42相同的结构,但其形状不同。
具体而言,电镀层42-1的从第一端部31在底面10延伸的长度D21与从第二端部32在侧面16延伸的长度D23为相同的长度。另外,导电性树脂层41-1的从第一端部31在底面10延伸的长度D20与从第二端部32在侧面16延伸的长度D22也为相同的长度。由此,电感器1-1构成为底面10上的面积比Rs与侧面16上的面积比Rs在上述的优选的值的范围内成为相同的值。在本变形例中,例如底面10上的面积比Rs与侧面16上的面积比Rs均为125%。
在本变形例中,电镀层42-1在底面10以及侧面16,从第一端部31以及第二端部32形成于相同的长度的范围,所以在上述的表面处理工序中简化应通过对芯体30的激光照射确定的电极预定位置的形状。其结果,在本变形例中,表面处理工序中的激光照射作业变得容易。
此外,在本变形例中,若使导电性树脂层41-1的从第一端部31在底面10延伸的长度D20与从第二端部32在侧面16延伸的长度D22不同,则也能够使底面10上的面积比Rs与侧面16上的面积比Rs不同。
<第二变形例>
电感器1的第二变形例的电感器1-2是在电感器1中,使坯体2的厚度T为1.2mm,并使侧面16上的面积比Rs为100%的例子。图11以及图12是表示电感器1-2的结构的图。图11是从底面10侧观察电感器1-2的立体图,是相当于电感器1的图8的图。另外,图12是相当于电感器1的图7的图,图12的上段以及下段分别是观察电感器1-2的底面10以及侧面16的俯视图。在图12未示出的上表面12以及相反侧的侧面16也分别与图12所示的底面10以及侧面16相同地构成。另外。在图11以及图12中,对与图8以及图7相同的构成要素,使用与图8以及图7相同的附图标记,并引用上述的图8以及图7的说明。
图11以及图12所示的电感器1-2具有与上述的电感器1相同的结构,但代替包含芯体30的坯体2而具备包含芯体30-2的坯体2-2。芯体30-2具有与芯体30相同的结构,但其厚度T为1.2mm这一点不同。由此,电感器1-2与电感器1相比较薄地构成。另外,电感器1-2在代替外部电极4,而具有具备导电性树脂层41以及电镀层42-2的外部电极4-2这一点,与电感器1不同。
电镀层42-2具有与电镀层42相同的结构,但其形状不同。具体而言,在侧面16,从第二端部32延伸的电镀层42-2的长度与导电性树脂层41的长度成为相同的长度D30。由此,电感器1-2构成为侧面16上的面积比Rs为100%。此外,在图12中,D10=D30,底面10上的面积比Rs为与电感器1相同的128%。
本变形例的电感器1-2的底面10上的面积比Rs是参照表1进行了说明的优选的值的范围114%以上,550%以下的范围内的值(120%),所以能够有效地防止底面10上的外部电极4从芯体30的剥离。另外,由于坯体2-2(芯体30-2)的厚度T为1.2mm而较薄,所以如参照表1进行了说明的那样,即使侧面16上的面积比Rs为100%,也能够保持为不容易产生侧面16上的外部电极4的剥离的状态。
由此,在电感器1-2中,与电感器1相同,即使在车载用途等下的苛刻的条件下也能够有效地防止芯体30与外部电极4之间的剥离。
[第二实施方式]
接下来,对本发明的第二实施方式进行说明。
图13以及图14是表示第二实施方式的电感器1-3的结构的图。图13是从底面10侧观察电感器1-3的立体图,是相当于第一实施方式的电感器1的图8的图。另外,图14是相当于第一实施方式的电感器1的图7的图,图14的上段以及下段分别是观察电感器1-3的底面10以及侧面16的俯视图。在图14未示出的上表面12以及相反侧的侧面16也分别与图14所示的底面10以及侧面16相同地构成。此外,在图13以及图14中,对与图8以及图7相同的构成要素,使用与图8以及图7相同的附图标记,并引用上述的图8以及图7的说明。
电感器1-3具有与第一实施方式的电感器1相同的结构,但在代替外部电极4,而具有具备导电性树脂层41以及电镀层42-3的外部电极4-3这一点不同。电镀层42-3具有与电镀层42相同的结构,但其形状不同。
具体而言,电镀层42-3与电镀层42相同,形成为超过配置了导电性树脂层41的范围延伸至芯体30的表面。然而,在电感器1-3中,如上述那样超过导电性树脂层41的形成范围延伸至芯体30的表面的电镀层42-3的外缘46的一部分后退至导电性树脂层41的边缘部47的位置形成使芯体30的表面露出的凹部50(图示以虚线椭圆示出的部分)。
在本实施方式中,上述凹部50形成在由坯体2的底面10以及上表面12、和侧面16构成的棱线部。
在电感器1-3中,如上述那样,电镀层42-3形成为除了凹部50之外,超过配置了导电性树脂层41的范围延伸至芯体30的表面,所以与电感器1相同,即使在车载用途等下的苛刻的条件下也能够有效地防止芯体30与外部电极4之间的剥离。
如参照表1上述的那样,从电镀层施加给导电性树脂层的应力取决于导电性树脂层与电镀层重叠的面积。因此,在电感器1-3中,也与第一实施方式的电感器1的情况相同,为了能够抑制外部电极4-3从芯体30的剥离,根据表1示出的评价结果,在底面10中,优选面积比Rs在114%以上,且在550%以下,在侧面16中,优选使面积比Rs在105%以上,且在550%以下。
除此之外,在电感器1-3中,电镀层42-3的外缘46的一部分后退到导电性树脂层41的边缘部47的位置形成使芯体30的表面露出的凹部50。因此,在电感器1-3中,能够根据凹部50上的电镀层42-3的外缘46的位置得知导电性树脂层41的边缘部47的位置,所以在电感器1-3的制造时,能够使用该位置作为基准,容易地测量电镀层42-3从导电性树脂层41的边缘部47向芯体30的表面延伸至何种程度的长度。因此,在电感器1-3中,能够容易地在底面10以及侧面16,检查各个面积比Rs是否在根据设计规定的标准值的范围内,能够维持稳定的制造品质。
这里,例如,能够通过在上述的外部电极形成工序的表面处理工序中,使照射激光的芯体30的表面上的电极预定位置的形状为与图14所示的电镀层42-3的形状相同的形状来形成凹部50。在接着表面处理工序的树脂层形成工序中,将芯体30从端面14在导电性树脂膏体内浸渍到照射了上述激光的芯体30的表面的范围中凹部50的位置,涂覆导电性树脂层41。
此外,虽然凹部50在本实施方式中形成在底面10以及上表面12与侧面16构成的棱线部,但凹部50的位置并不限定于此,能够设置在任意的位置。
但是,若如本实施方式那样,在棱线部设置凹部50,则在上述的外部电极形成工序中的表面处理工序中,不需要对棱线部的激光照射,所以基于激光照射的电极预定位置的表面处理变得容易。例如,在通过滚筒研磨工序对底面10与侧面16构成的棱线部进行倒圆角的情况下,如图15所示,在该进行了倒圆角的棱线部60,重复地照射向底面10的激光61和向侧面16的激光62,而棱线部上的激光照射量的管理复杂化。与此相对,若如本实施方式那样,将凹部50设置在棱线部的位置,则在凹部50的位置的棱线部不需要照射激光,所以简化上述表面处理工序中的激光照射量的管理。
如以上说明的那样,上述的实施方式的电感器1包含:芯体30,包含磁性粒子和树脂;线圈导体20,埋设在芯体30内;导电性树脂层41,在芯体30的表面配置为与从芯体30露出的线圈导体20的端部亦即引出部24接触;以及电镀层42,形成在导电性树脂层41之上。而且,电镀层42形成为超过配置了导电性树脂层41的范围延伸至芯体30的表面。根据该结构,即使在车载用途等下的苛刻的条件下也能够有效地防止芯体30与外部电极4之间的剥离。
另外,在电感器1中,超过导电性树脂层41的范围形成电镀层42的芯体30的表面的部分与芯体30的表面的其它部分相比,芯体30的表面上的每个单位面积的磁性粒子的金属的露出面积较大。根据该结构,在芯体30的表面延伸的电镀层42与芯体30的表面的磁性粒子之间形成金属结合,能够更有效地防止芯体30与外部电极4之间的剥离。
另外,在电感器1中,芯体30大致为长方体,导电性树脂层41从构成芯体30的大致矩形的底面10的相对置的两个第一端部31延伸到底面10上。而且,在从第一端部31延伸的各导电性树脂层41中,底面10上的相对于导电性树脂层41的面积Sp的覆盖该导电性树脂层41的电镀层42的面积Sm之比Rs在114%以上,且在550%以下。根据该结构,在底面10,能够更可靠地防止外部电极4从芯体30的剥离。
另外,在电感器1中,芯体30大致为长方体,导电性树脂层41从构成芯体30的大致矩形的厚度T方向的侧面16的相对置的两个第二端部32延伸到侧面16上。而且,在从第二端部32延伸的各导电性树脂层41中,侧面16上的相对于导电性树脂层41的面积Sp的覆盖导电性树脂层41的电镀层42的面积Sm之比Rs在105%以上,且在550%以下。根据该结构,在侧面16,能够更可靠地防止外部电极4从芯体30的剥离。
另外,上述的实施方式的制造方法是由包含在表面具有绝缘层的磁性粒子和树脂的芯体30、埋设在芯体30内的线圈导体20、在芯体30上配置为与从芯体30露出的线圈导体20的端部亦即引出部24接触的导电性树脂层41、以及形成在导电性树脂层41之上的电镀层42构成的电感器1的制造方法。该制造方法具有:在芯体30的表面中应该形成外部电极4的范围亦即电极预定位置,除去在芯体30的表面露出的磁性粒子的绝缘层的表面处理工序;在电极预定位置的范围内形成导电性树脂层的树脂层形成工序;以及在电极预定位置的范围内在上述导电性树脂层之上形成电镀层的电镀工序。而且,在电镀工序中,电镀层42形成为超过在树脂层形成工序形成的导电性树脂层41的范围延伸至芯体30的表面。
根据该结构,能够容易地制造即使在载用途等的苛刻的条件下也能够有效地防止芯体30与外部电极4之间的剥离的电感器1。
在上述的实施方式中,坯体2的长度L、宽度W、以及厚度T具有L>W>T的关系,将坯体2的端面14以外的四个面中面积较宽的一方的对置的两个面的一方设为底面10,并将另一方设为上表面12。但是,也可以是坯体2具有T=W的关系,端面14以外的四个面具有相同的面积。此时,为了方便,也可以将该四个面中的两个面设为底面10以及上表面12,并将其它的两个面定义为侧面。另外,在T=W的情况下,底面10、上表面12、以及侧面16上的上述的面积比Rs优选根据这四个面的面积,设定在105%以上550%以下,或者114%以上550%以下。例如,基于表1的结果,通过在这四个面的面积在0.3mm2以上且小于0.4mm2的情况下使底面10、上表面12、以及侧面16所应用的Rs在105%以上且在550%以下,在0.4mm2以上的情况下使其在114%以上且在550%以下,能够得到与上述的实施方式中的外部电极4的剥离防止效果相同的效果。
如以上说明的那样,上述的第二实施方式的电感器1-3由包含磁性粒子和树脂的芯体30、埋设在芯体30内的线圈导体20、在芯体30的表面配置为与从芯体30露出的线圈导体20的端部亦即引出部24接触的导电性树脂层41、以及形成在导电性树脂层41之上的电镀层42-3构成。而且,电镀层42-3形成为超过芯体30的表面上的配置导电性树脂层41的范围延伸至芯体30的表面。另外,延伸至芯体30的表面的电镀层42-3的外缘46的一部分形成使芯体30的表面露出的凹部50。
根据该结构,即使在车载用途等下的苛刻的条件下,也能够有效地防止电感器1-3的芯体30与外部电极4-3之间的剥离,进一步提高电感器1-3的可靠性。另外,根据上述结构,由于有凹部50而能够得知导电性树脂层41的边缘部47的位置,所以能够容易地确认延伸到芯体30的表面的电镀层42的范围,维持稳定的制造品质。
另外,在电感器1-3中,凹部50形成在大致长方体的芯体30的棱线部。根据该结构,能够容易地在芯体30的表面形成凹部50。
(附记1)
电感器是具备:芯体,包含磁性粒子和树脂;导体,埋设在上述芯体内;导电性树脂层,在上述芯体的表面配置为与从上述芯体露出的上述导体的端部接触;以及电镀层,形成在上述导电性树脂层之上的电感器,上述电镀层形成为超过配置了上述导电性树脂层的范围延伸至上述芯体的表面,延伸至上述芯体的表面的上述电镀层的外缘的一部分形成使芯体的表面露出的凹部。
(附记2)
上述凹部形成在大致长方体的上述芯体的棱线部。
此外,上述的实施方式仅为本发明的一方式的例示,能够在不脱离本发明的主旨的范围内任意地进行变形、以及应用。
另外,除非另有说明,则上述的实施方式中的水平、以及垂直等方向、各种数值、形状、材料包含起到与这些方向、数值、形状、材料相同的作用效果的范围(所谓的同等的范围)。
附图标记说明
1、1-1、1-2、1-3…电感器,2、2-2…坯体,4、4-1、4-2、4-3、81…外部电极,10…底面,12…上表面,14…端面,16…侧面,20…线圈导体,22…卷绕部,24…引出部,30、30-2、80…芯体,31…第一端部,32…第二端部,41、41-1、82…导电性树脂层,42、42-1、42-2、42-3、86…电镀层,44、45…接触区域,46…外缘,47…边缘部,50…凹部,61、62…激光,83…镍电镀层,84…锡电镀层。
Claims (5)
1.一种电感器,具有包含磁性粒子和树脂的芯体、埋设在上述芯体内的导体、在上述芯体的表面配置为与从上述芯体露出的上述导体的端部接触的导电性树脂层、以及形成在上述导电性树脂层之上的电镀层,其中,
上述电镀层形成为超过配置了上述导电性树脂层的范围延伸至上述芯体的表面。
2.根据权利要求1所述的电感器,其中,
超过上述导电性树脂层的范围形成上述电镀层的上述芯体的表面的部分与上述芯体的表面的其它部分相比,上述芯体的表面中的每个单位面积的上述磁性粒子的露出面积较大。
3.根据权利要求1或者2所述的电感器,其中,
上述芯体大致为长方体,
上述导电性树脂层从构成上述芯体的大致矩形的底面的相对置的两个第一端部在上述底面上延伸,
在从上述第一端部延伸的各上述导电性树脂层中,上述底面上的上述电镀层的面积相对于上述导电性树脂层的面积之比在114%以上,且在550%以下。
4.根据权利要求3所述的电感器,其中,
上述芯体大致为长方体,
上述导电性树脂层从构成上述芯体的大致矩形的侧面的相对置的两个第二端部在上述侧面上延伸,
在从上述第二端部延伸的各上述导电性树脂层中,上述侧面上的上述电镀层的面积相对于上述导电性树脂层的面积之比在105%以上,且在550%以下。
5.一种电感器的制造方法,是具有包含在表面具有绝缘层的磁性粒子和树脂的芯体、埋设在上述芯体内的导体、在上述芯体上配置为与从上述芯体露出的上述导体的端部接触的导电性树脂层、以及形成在上述导电性树脂层之上的电镀层的电感器的制造方法,具有:
在上述芯体的表面中应该形成外部电极的范围亦即电极预定位置,除去在上述芯体的表面露出的上述磁性粒子的上述绝缘层的工序;
在上述电极预定位置的范围内形成上述导电性树脂层的树脂层形成工序;以及
在上述电极预定位置的范围内且在上述导电性树脂层之上形成电镀层的电镀工序,
在上述电镀工序中,上述电镀层形成为超过在上述树脂层形成工序形成的上述导电性树脂层的范围延伸至上述芯体的表面。
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