CN116895436A - 线圈部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线圈部件。在具有线圈部和凸块电极被埋入到磁性素体的结构的线圈部件中，减小附加于凸块电极的寄生电容。线圈部件(1)包括埋入到磁性素体(M)的线圈部(C)和埋入到磁性素体(M)并与线圈导体的端部连接的凸块电极(B1、B2)。与线圈部(C)的轴向正交的XY平面方向上的凸块电极(B1、B2)的侧面被绝缘树脂层(R2)覆盖。覆盖凸块电极(B1、B2)的侧面的绝缘树脂层(R2)具有宽度为W1的区域和宽度为W2(＞W1)的区域。这样，凸块电极(B1、B2)的侧面的一部分被宽度较大的绝缘树脂层(R2)覆盖，因此，附加于凸块电极(B1、B2)的寄生电容减小。

Description

线圈部件

技术领域

本发明涉及线圈部件，尤其涉及具有线圈部和凸块电极被埋入到磁性素体的结构的线圈部件。

背景技术

专利文献1公开了一种线圈部件，其具有线圈部和凸块电极被埋入到磁性素体的结构。如果将线圈部埋入到磁性素体，则能够得到较高的电感。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2021-052076号公报

发明内容

但是，由于磁性素体与一般的树脂材料相比介电常数较高，因此存在埋入到磁性素体的凸块电极的高度越高，则附加于凸块电极的寄生电容越增大等的问题。

因此，本发明的目的在于，在具有线圈部和凸块电极被埋入到磁性素体的结构的线圈部件中，减小附加于凸块电极的寄生电容。

本发明的线圈部件，包括：磁性素体；线圈部，其被埋入到磁性素体，具有包含线圈图案的导体层和由介电常数比磁性素体低的材料构成的第一绝缘树脂层交替层叠而成的结构，并且由多个线圈图案形成；和凸块电极，其经由第二绝缘树脂层而被埋入到磁性素体，并与线圈导体的端部连接，安装面上的凸块电极的侧面被第二绝缘树脂层覆盖，覆盖凸块电极的侧面的第二绝缘树脂层具有第一区域和第二区域，第一区域的平面方向上的宽度为第一宽度，第二区域的平面方向上的宽度为比第一宽度大的第二宽度。

根据本发明，由于凸块电极的侧面的一部分被宽度大的绝缘树脂层覆盖，因此能够降低附加于凸块电极的寄生电容。

在本发明中，也可以是，凸块电极包括与线圈部的一端连接的第一凸块电极和与线圈部的另一端连接的第二凸块电极，第二绝缘树脂层的第二区域位于第一凸块电极与第二凸块电极之间。由此，位于第一凸块电极与第二凸块电极之间的磁性素体的量减小，而绝缘树脂层的量相应地增加，因此能够减小在第一凸块电极与第二凸块电极之间产生的电容成分。

在本发明中，也可以是，凸块电极包括与线圈部的一端连接的第一凸块电极和与线圈部的另一端连接的第二凸块电极，第一和第二凸块电极分别从轴向被第一和第二电极图案覆盖，第二绝缘树脂层的第二区域从第一和第二凸块电极观察分别位于与第一凸块电极和第二凸块电极的排列方向正交的方向。由此，由于第一凸块电极与第二凸块电极的相对面积减小，因此能够减小在第一凸块电极与第二凸块电极之间产生的电容成分。

在该情况下，第一和第二凸块电极也可以不与磁性素体中位于线圈部的径向上的外侧区域的部分重叠。由此，能够降低因凸块电极与磁性素体的重叠而引起的寄生电容。

在本发明中，第一和第二电极图案也可以不与磁性素体接触。由此，能够降低附加于第一和第二电极图案的寄生电容。

在本发明中，第二绝缘树脂层的介电常数也可以比第一绝缘树脂层低。由此，能够进一步减小附加于凸块电极的寄生电容。

这样，根据本发明，在具有线圈部和凸块电极被埋入到磁性素体的结构的线圈部件中，能够减小附加于凸块电极的寄生电容。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的线圈部件1的外观的概略立体图。

图2是沿着图1的A-A线的概略截面图。

图3是线圈部件1的概略俯视图。

图4是表示导体层10的形状的概略俯视图。

图5是表示导体层20、40、60的形状的概略俯视图。

图6是表示导体层30、50的形状的概略俯视图。

图7是用于说明线圈部件1的效果的曲线图。

图8是用于说明本发明的第二实施方式的线圈部件2的结构的概略截面图。

图9是线圈部件2的概略俯视图。

图10是用于说明本发明的第三实施方式的线圈部件3的结构的概略截面图。

图11是线圈部件3的概略俯视图。

符号的说明

1～3线圈部件

10、20、30、40、50、60导体层

11、21、31、41、51、61螺旋图案

22、32、42、52、62连接图案

B1、B2凸块电极

C线圈部

E1、E2电极图案

M磁性素体

R、R1、R2绝缘树脂层。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

＜第一实施方式＞

图1是表示本发明的第一实施方式的线圈部件1的外观的概略立体图。另外，图2是沿着图1的A-A线的概略截面图，图3是线圈部件1的概略俯视图。

本实施方式的线圈部件1是表面安装型的片式部件，如图1～图3所示，包括磁性素体M、埋入到磁性素体M的线圈部C以及一对凸块电极B1、B2。凸块电极B1、B2经由绝缘树脂层R而被埋入到磁性素体M，凸块电极B1、B2与磁性素体M不接触。绝缘树脂层R可以由单一材料构成，也可以如后文所述由材料彼此不同的绝缘树脂层R1、R2构成。线圈部C的结构在后面叙述，但在本实施方式中，层叠有6层具有螺旋状的线圈图案的导体层，由此形成1个线圈导体。再有，线圈导体的一端与凸块电极B1连接，线圈导体的另一端与凸块电极B2连接。但是，线圈图案为螺旋状这一点并不是必须的，也可以具有其他形状。

磁性素体M是包含由铁(Fe)或坡莫合金系材料等构成的金属磁性体填料和树脂粘结剂的复合磁性部件，构成通过使电流在线圈导体中流动而产生的磁通的磁路。作为树脂粘结剂，优选使用液状或粉体的环氧树脂。磁性素体M可以由单一复合磁性部件构成，也可以由2种以上的复合磁性部件构成。

如图2所示，线圈部C具有绝缘树脂层R1和导体层10、20、30、40、50、60在轴向(Z方向)上交替层叠而成的结构。导体层10的平面形状如图4所示，导体层20、40、60的平面形状如图5所示，导体层30、50的平面形状如图6所示。导体层10、20、30、40、50、60分别具有螺旋图案11、21、31、41、51、61。螺旋图案11、21、31、41、51、61的表面被绝缘树脂层R1覆盖，由此防止与磁性素体M接触。

螺旋图案11、21、31、41、51、61经由形成于绝缘树脂层R1的导孔而相互连接，由此构成1个线圈导体。作为导体层10、20、30、40、50、60的材料，优选使用铜(Cu)。绝缘树脂层R1的材料没有特别限定，至少可使用介电常数比磁性素体M低的树脂材料。

导体层10是第一层导体层，如图4所示，具有以螺旋状卷绕约1.5匝的螺旋图案11。导体层20、30、40、50、60是经由绝缘树脂层R1层叠在导体层10上的第二～六层导体层，如图5和图6所示，分别具有以螺旋状卷绕约1匝的螺旋图案21、31、41、51、61和连接图案22、32、42、52、62。连接图案22、32、42、52、62在面内分别与螺旋图案21、31、41、51、61独立地设置。

于是，螺旋图案11的外周端经由连接图案22、32、42、52、62与凸块电极B1连接。另外，螺旋图案11、21的内周端彼此连接，螺旋图案21、31的外周端彼此连接，螺旋图案31、41的内周端彼此连接，螺旋图案41、51的外周端彼此连接，螺旋图案51、61的内周端彼此连接，螺旋图案61的外周端与凸块电极B2连接。由此，在凸块电极B1与凸块电极B2之间连接了约6.5匝的线圈导体。凸块电极B1、B2是Z方向上的厚度比导体层10、20、30、40、50、60的厚度厚的支柱状的导体。作为凸块电极B1、B2的材料，与导体层10、20、30、40、50、60同样，优选使用铜(Cu)。

在本实施方式中，埋入到磁性素体M的凸块电极B1、B2被用作一对外部端子。凸块电极B1、B2的露出面也可以被包含Sn等的合金覆盖。如图1所示，在本实施方式中，凸块电极B1、B2露出于作为安装面的XY面，并且也露出于与安装面垂直的YZ面，由此构成所谓的L字型电极。

如图3所示，与线圈部C的轴向即Z方向正交的XY平面方向上的凸块电极B1、B2的侧面被绝缘树脂层R2覆盖。在此，覆盖凸块电极B1、B2的侧面的绝缘树脂层R2的平面方向上的宽度不均匀，存在宽度窄的区域和宽度大的区域。在图3所示的例子中，位于凸块电极B1、B2的X方向侧的绝缘树脂层R2的宽度W2大于位于凸块电极B1、B2的Y方向侧的绝缘树脂层R2的宽度W1。X方向是指凸块电极B1、B2的排列方向。在宽度W1、宽度W2不恒定的情况下，可以将最短宽度定义为宽度W1、宽度W2，也可以将平均宽度定义为宽度W1、宽度W2。

根据该结构，与将覆盖凸块电极B1、B2的侧面的绝缘树脂层R2的宽度全部设定为W1的情况相比，凸块电极B1、B2与在X方向上相邻的磁性素体M的距离扩大，因此附加于凸块电极B1、B2的寄生电容减小。而且，由于X方向是凸块电极B1、B2的排列方向，因此在凸块电极B1与凸块电极B2之间产生的电容成分也减小。凸块电极B1、B2的Z方向上的高度越高，这样的效果越显著。另外，与将覆盖凸块电极B1、B2的侧面的绝缘树脂层R2的宽度全部设定为W2的情况相比，磁性素体M的体积增大，因此还能够确保足够的电感。在此，绝缘树脂层R2和绝缘树脂层R1可以由相同的材料构成，但如果使用介电常数比绝缘树脂层R1低的树脂材料作为绝缘树脂层R2的材料，则能够进一步降低凸块电极B1、B2的寄生电容。

图7是用于说明本实施方式的线圈部件1的效果的曲线图，横轴是频率，纵轴是电感。在图7中，实线表示本实施方式的线圈部件1的特性，虚线表示比较例的线圈部件的特性。比较例的线圈部件具有在本实施方式的线圈部件1中使覆盖凸块电极B1、B2的侧面的绝缘树脂层R2的宽度全部为W1的结构。如图7所示，可知比较例的线圈部件的谐振频率约为65MHz，与此相对，本实施方式的线圈部件1的谐振频率约为95MHz，高频特性得到改善。

＜第二实施方式＞

图8是用于说明本发明的第二实施方式的线圈部件2的结构的概略截面图。另外，图9是线圈部件2的概略俯视图。

如图8和图9所示，第二实施方式的线圈部件2与第一实施方式的线圈部件1的不同点在于，凸块电极B1、B2的平面尺寸缩小，并且追加了从Z方向覆盖凸块电极B1、B2的电极图案E1、E2。其他基本的结构与第一实施方式的线圈部件1相同，因此对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。

在本实施方式中，凸块电极B1仅设置于连接图案62的正下方及其附近，凸块电极B2仅设置于螺旋图案61的外周端的正下方及其附近。因此，凸块电极B1、B2不从磁性素体M的YZ面露出，而仅从XY面露出。作为凸块电极B1、B2的露出面的XY面分别与电极图案E1、E2连接。电极图案E1、E2由包含金属粉和树脂的导电性膏构成。电极图案E1、E2不与磁性素体M接触，不与凸块电极B1、B2接触的部分全部与绝缘树脂层R2接触。

凸块电极B1、B2的尺寸尤其是在Y方向上缩小，其结果，位于凸块电极B1、B2的Y方向侧的绝缘树脂层R2的宽度W5大于位于凸块电极B1、B2的X方向侧的绝缘树脂层R2的宽度W3、W4。由此，凸块电极B1与凸块电极B2的相对面积减小，因此在两者间产生的电容成分减小。另外，凸块电极B1、B2的尺寸在X方向上也缩小，由此，与磁性素体M中位于线圈部C的径向上的外侧区域的部分不具有重叠。由此，也降低了因凸块电极B1、B2与磁性素体M的Z方向上的重叠引起的寄生电容。

另外，在本实施方式中，位于凸块电极B1、B2的X方向侧的绝缘树脂层R2的宽度W3、W4为，与位于凸块电极B1、B2之间的区域的宽度W4相比，位于外侧的区域的宽度W3更大。由此，尽管大幅缩小凸块电极B1、B2的露出面积，也能够充分确保电极图案E1、E2的面积。

＜第三实施方式＞

图10是用于说明本发明的第三实施方式的线圈部件3的结构的概略截面图。另外，图11是线圈部件3的概略俯视图。

如图10和图11所示，第三实施方式的线圈部件3与第二实施方式的线圈部件2的不同点在于，电极图案E1、E2被埋入到绝缘树脂层R2，并且分别与凸块电极B1、B2一体化。另外，电极图案E1、E2的表面和绝缘树脂层R2的表面通过研磨等表面处理而构成大致同一面。其他基本的结构与第二实施方式的线圈部件2相同，因此对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。

在本实施方式中，电极图案E1、E2由与凸块电极B1、B2相同的材料构成。于是，与第二实施方式的线圈部件2同样，位于凸块电极B1、B2的Y方向侧的绝缘树脂层R2的宽度W5大于位于凸块电极B1、B2的X方向侧的绝缘树脂层R2的宽度W3、W4。由此，在凸块电极B1与凸块电极B2之间产生的电容成分减小。另外，由于电极图案E1、E2由与凸块电极B1、B2相同的材料构成，因此与第二实施方式的线圈部件2相比，能够降低直流电阻。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更，当然这些变更也包含在本发明的范围内。

例如，在上述实施方式中，以具有单一线圈部C被埋入到磁性素体M的结构的线圈部件为例进行了说明，但也可以将本发明应用于多个线圈部C被埋入到磁性素体M的所谓阵列件。

Claims (6)

1.一种线圈部件，其特征在于，

包括：

磁性素体；

线圈部，其被埋入到所述磁性素体，具有包含线圈图案的导体层和由介电常数比所述磁性素体低的材料构成的第一绝缘树脂层交替层叠而成的结构，且由多个所述线圈图案形成；和

凸块电极，其经由第二绝缘树脂层而被埋入到所述磁性素体，并与由所述多个线圈图案构成的线圈导体的端部连接，

安装面上的所述凸块电极的侧面被所述第二绝缘树脂层覆盖，

覆盖所述凸块电极的所述侧面的所述第二绝缘树脂层具有与所述安装面平行的平面方向上的宽度为第一宽度的第一区域和所述平面方向上的宽度为比所述第一宽度大的第二宽度的第二区域。

2.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

所述凸块电极包括与所述线圈导体的一端连接的第一凸块电极和与所述线圈导体的另一端连接的第二凸块电极，

所述第二绝缘树脂层的所述第二区域位于所述第一凸块电极与所述第二凸块电极之间。

3.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

所述凸块电极包括与所述线圈导体的一端连接的第一凸块电极和与所述线圈导体的另一端连接的第二凸块电极，

所述第一和第二凸块电极分别从相对于所述安装面垂直的方向被第一和第二电极图案覆盖，

所述第二绝缘树脂层的所述第二区域从所述第一和第二凸块电极观察，分别位于与所述第一凸块电极和所述第二凸块电极的排列方向正交的方向。

4.如权利要求3所述的线圈部件，其特征在于，

所述第一和第二凸块电极不与所述磁性素体中位于所述线圈部的径向上的外侧区域的部分重叠。

5.如权利要求3所述的线圈部件，其特征在于，

所述第一和第二电极图案不与所述磁性素体接触。

6.如权利要求1～5中任一项所述的线圈部件，其特征在于，

所述第二绝缘树脂层的介电常数比所述第一绝缘树脂层低。