CN213070779U - 层叠型线圈部件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供高频特性优异的层叠型线圈部件。本实用新型的层叠型线圈部件具备:层叠体以及第1外部电极和第2外部电极,线圈是使与绝缘层一起沿长度方向层叠的多个线圈导体电连接而形成的,层叠体具有:第1端面和第2端面、第1主面和第2主面以及第1侧面和第2侧面,层叠体的层叠方向和线圈的线圈轴向与第1主面平行,层叠体具有:配置于层叠方向的中央部的低介电常数部;和配置于层叠方向的两端部的高介电常数部,层叠方向上的线圈导体的配置区域的尺寸为层叠体的长度尺寸的85%以上且90%以下,线圈导体的层叠层数为50以上且60以下,高介电常数部所含的线圈导体的层叠层数的合计为8以下。
Description
技术领域
本实用新型涉及层叠型线圈部件。
背景技术
作为线圈部件,例如在专利文献1中,公知开有层叠方向和线圈轴线均与安装面平行的线圈部件。
专利文献1:日本特开2017-212372号公报
在专利文献1中,包含螺旋状的导体部的本体包括沿与线圈的中心轴线平行的方向依次存在的第1部分、第2部分和第3部分,第2部分的玻璃含量比第1部分和第2部分高,10GHz左右的高频带的特性良好。
然而,与近年来的电设备的通信速度的高速化和小型化对应地,层叠型电感器谋求更高频带(例如50GHz以上的GHz带)下的高频特性充分。专利文献1所述的线圈部件存在50GHz以上的高频特性不充分这样的问题。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题而完成的,目的在于提供高频特性优异的层叠型线圈部件。
本实用新型的层叠型线圈部件的特征在于,具备:层叠体,其由多个绝缘层沿长度方向层叠而成,并在内部内置线圈;以及第1外部电极和第2外部电极,其与上述线圈电连接,上述线圈是将与上述绝缘层一起沿上述长度方向层叠起来的多个线圈导体电连接起来而成的,上述层叠体具有:在上述长度方向上相对的第1端面和第2端面、在与上述长度方向正交的高度方向上相对的第1主面和第2主面、在与上述长度方向和上述高度方向正交的宽度方向上相对的第1侧面和第2侧面,上述第1外部电极延伸并覆盖上述第1端面的局部和上述第1主面的局部,上述第2外部电极延伸并覆盖上述第2端面的局部和上述第1主面的局部,上述第1主面是安装面,上述层叠体的层叠方向和上述线圈的线圈轴向与上述第1主面平行,上述层叠体具有:配置于上述层叠方向的中央部且相对介电常数相对低的低介电常数部;和配置于上述层叠方向的两端部且相对介电常数相对高的高介电常数部,在上述层叠方向上,上述线圈导体的配置区域的尺寸为上述层叠体的长度尺寸的85%以上且90%以下,上述线圈导体的层叠层数为50以上且60以下,上述高介电常数部所含的上述线圈导体的层叠层数的合计为8以下。
还可以是,所述高介电常数部所含的所述线圈导体的层叠层数的合计为4以下。
还可以是,所述低介电常数部的相对介电常数εr1为5以上且10以下,所述高介电常数部的相对介电常数εr2为12以上且20以下。
还可以是,所述低介电常数部由包含磁性材料和非磁性材料的复合材料构成。
还可以是,所述非磁性材料包括含有Si和Zn的氧化物材料,Zn比Si的含量Zn/Si以摩尔比换算为1.8以上且2.2以下。
还可以是,所述层叠体的长度为560μm以上且600μm以下。
根据本实用新型,能够提供高频特性优异的层叠型线圈部件。
附图说明
图1是示意性地示出本实用新型的层叠型线圈部件的一个例子的立体图。
图2的(a)是图1所示的层叠型线圈部件的侧视图,图2的(b)是图1所示的层叠型线圈部件的主视图,图2的(c)是图1所示的层叠型线圈部件的仰视图。
图3是示意性地示出层叠型线圈部件的内部构造的剖视图。
图4是示意性地示出构成图3所示的层叠型线圈部件的层叠体的一个例子的分解立体图。
附图标记说明
1...层叠型线圈部件;10...层叠体;10a...高介电常数部;10b...低介电常数部;11...第1端面;12...第2端面;13...第1主面;14...第2主面;15...第1侧面;16...第2侧面;21...第1外部电极;22...第2外部电极;31a、31b(31b1~31b27)、31c(31c1~31c27)、31d...绝缘层;32、32b(32b1~31b27)、32c(32c1~31c27)...线圈导体;33a、33b(32b1~31b27)、33c(32c1~31c27)、33d...导通孔导体;41...第1连结导体;42...第2连结导体;A...线圈的中心轴线;E1...第1外部电极的覆盖第1主面这部分的长度;E2...第1外部电极的覆盖第1端面这部分的高度;L1...层叠体的长度尺寸;L2...层叠型线圈部件的长度尺寸;L3...线圈导体的在层叠方向上的配置区域的尺寸;T1...层叠体的高度尺寸;T2...层叠型线圈部件的高度尺寸;W1...层叠体的宽度尺寸;W2...层叠型线圈部件的宽度尺寸。
具体实施方式
以下,对本实用新型的层叠型线圈部件进行说明。
然而,本实用新型不限定于以下的实施方式,能够在不变更本实用新型的主旨的范围内适当地变更而应用。此外,将以下记载的各个优选的结构两个以上组合而成的方式也是本实用新型。
图1是示意性地示出本实用新型的层叠型线圈部件的一个例子的立体图。
图2的(a)是图1所示的层叠型线圈部件的侧视图,图2的(b)是图1所示的层叠型线圈部件的主视图,图2的(c)是图1所示的层叠型线圈部件的仰视图。
图1、图2的(a)、图2的(b)和图2的(c)所示的层叠型线圈部件1具备层叠体10、第1外部电极21、第2外部电极22。层叠体10是具有6个面的大致长方体形状。针对层叠体10的结构虽将后述,但,它是由多个绝缘层沿长度方向层叠而成的,并在内部内置线圈。第1外部电极21和第2外部电极22分别与线圈电连接。
在本实用新型的层叠型线圈部件和层叠体中,将长度方向、高度方向、宽度方向设为图1的x方向、y方向、z方向。此处,长度方向(x方向)、高度方向(y方向)、宽度方向(z方向)彼此正交。
如图1、图2的(a)、图2的(b)和图2的(c)所示,层叠体10具有:在长度方向(x方向)上相对的第1端面11和第2端面12、在与长度方向正交的高度方向(y方向)上相对的第1主面13和第2主面14、在与长度方向和高度方向正交的宽度方向(z方向)上相对的第1侧面15和第2侧面16。
图1虽未示出,但优选层叠体10对角部和棱线部赋予圆角。角部是层叠体的3个面相交的部分,棱线部是层叠体的2个面相交的部分。
第1外部电极21如图1和图2的(b)所示,覆盖层叠体10的第1端面11的局部,并且如图1和图2的(c)所示,从第1端面11延伸而覆盖第1主面13的局部地配置。如图2的(b)所示,第1外部电极21覆盖第1端面11中的包含与第1主面13相交的棱线部的区域,但也可以从第1端面11起延伸而覆盖第2主面14。
此外,在图2的(b)中,覆盖层叠体10的第1端面11部分的第1外部电极21的高度恒定,但只要覆盖层叠体10的第1端面11的局部,则第1外部电极21的形状没有特别限定。例如,在层叠体10的第1端面11中,第1外部电极21也可以是从端部朝向中央部而变高的山形状。另外,在图2的(c)中,覆盖层叠体10的第1主面13部分的第1外部电极21的长度恒定,但只要覆盖层叠体10的第1主面13的局部,则第1外部电极21的形状没有特别限定。例如,在层叠体10的第1主面13中,第1外部电极21也可以是从端部朝向中央部而变长的山形状。
如图1和图2的(a)所示,也可以是,第1外部电极21还从第1端面11和第1主面13起延伸而覆盖第1侧面15的局部和第2侧面16局部地配置。在这种情况下,如图2的(a)所示,优选覆盖第1侧面15和第2侧面16部分的第1外部电极21均相对于与第1端面11相交的棱线部和与第1主面13相交的棱线部倾斜地形成。此外,也可以是,第1外部电极21没有覆盖第1侧面15局部和第2侧面16局部地配置。
第2外部电极22覆盖层叠体10的第2端面12局部并且从第2端面12起延伸而覆盖第1主面13的局部地配置。与第1外部电极21相同,第2外部电极22覆盖第2端面12中的包含与第1主面13相交的棱线部的区域。
另外,也可以是,与第1外部电极21相同,第2外部电极22从第2端面12起延伸而覆盖第2主面14的局部、第1侧面15的局部和第2侧面16的局部。
与第1外部电极21相同,只要覆盖层叠体10的第2端面12的局部,则第2外部电极22的形状没有特别限定。例如,也可以是,在层叠体10的第2端面12处,第2外部电极22从端部朝向中央部变高的山形状。另外,只要覆盖层叠体10的第1主面13的局部,则第2外部电极22的形状没有特别限定。例如,也可以是,在层叠体10的第1主面13处,第2外部电极22从端部朝向中央部变长的山形状。
也可以是,与第1外部电极21相同,第2外部电极22还从第2端面12和第1主面13起延伸而覆盖第2主面14的局部、第1侧面15的局部和第2侧面16的局部地配置。在这种情况下,优选覆盖第1侧面15和第2侧面16这部分的第2外部电极22均相对于与第2端面12相交的棱线部和与第1主面13相交的棱线部倾斜地形成。此外,也可以是,第2外部电极22没有覆盖第2主面14的局部、第1侧面15的局部和第2侧面16的局部地配置。
如以上那样配置第1外部电极21和第2外部电极22,因此在将层叠型线圈部件1安装在基板上的情况下,层叠体10的第1主面13成为安装面。
本实用新型的层叠型线圈部件的尺寸没有特别限定,但优选为0603尺寸、0402尺寸或者1005尺寸。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠体的长度(图2的(a)中,双箭头L1所示的长度)优选为0.63mm以下,且优选为0.57mm以上,更优选为0.60mm(600μm)以下且0.56mm(560μm)以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠体的宽度(图2的(c)中,双箭头W1所示的长度)优选为0.33mm以下,且优选为0.27mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠体的高度(图2的(b)中,双箭头T1所示的长度)优选为0.33mm以下,且优选为0.27mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠型线圈部件的长度(图2的(a)中,双箭头L2所示的长度)优选为0.63mm以下,且优选为0.57mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠型线圈部件的宽度(图2的(c)中,双箭头W2所示的长度)优选为0.33mm以下,且优选为0.27mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,层叠型线圈部件的高度(图2的(b)中,双箭头T2所示的长度)优选为0.33mm以下,且优选为0.27mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,优选覆盖层叠体的第1主面的部分的第1外部电极的长度(图2的(c)中,双箭头E1所示的长度)为0.12mm以上且0.22mm以下。同样,优选覆盖层叠体的第1主面的部分的第2外部电极的长度为0.12mm以上且0.22mm以下。
此外,在覆盖层叠体的第1主面的部分的第1外部电极的长度和覆盖层叠体的第1主面的部分的第2外部电极的长度不恒定的情况下,优选最长的部分的长度处于上述范围。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0603尺寸的情况下,优选覆盖层叠体的第1端面的部分的第1外部电极的高度(图2的(b)中,双箭头E2所示的长度)为0.10mm以上且0.20mm以下。同样,优选覆盖层叠体的第2端面的部分的第2外部电极的高度为0.10mm以上且0.20mm以下。在这种情况下,能够减少由外部电极引起的杂散电容。
此外,优选在覆盖层叠体的第1端面这部分的第1外部电极的高度和覆盖层叠体的第2端面这部分的第2外部电极的高度不恒定的情况下,最高的部分的高度处于上述范围。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,层叠体的长度优选为0.38mm以上且0.42mm以下,层叠体的宽度优选为0.18mm以上且0.22mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,层叠体的高度优选为0.18mm以上且0.22mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,层叠型线圈部件的长度优选为0.42mm以下,且优选为0.38mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,层叠型线圈部件的宽度优选为0.22mm以下,且优选为0.18mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,层叠型线圈部件的高度优选为0.22mm以下,且优选为0.18mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,优选覆盖层叠体的第1主面这部分的第1外部电极的长度为0.08mm以上且0.15mm以下。同样,优选覆盖层叠体的第1主面的部分的第2外部电极的长度为0.08mm以上且0.15mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为0402尺寸的情况下,优选覆盖层叠体的第1端面这部分的第1外部电极的高度为0.06mm以上且0.13mm以下。同样,优选覆盖层叠体的第2端面的部分的第2外部电极的高度为0.06mm以上且0.13mm以下。在这种情况下,能够减少由外部电极引起的杂散电容。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,层叠体的长度优选为0.95mm以上且1.05mm以下,层叠体的宽度优选为0.45mm以上且0.55mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,优选层叠体的高度为0.45mm以上且0.55mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,层叠型线圈部件的长度优选为1.05mm以下,且优选为0.95mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,层叠型线圈部件的宽度优选为0.55mm以下,且优选为0.45mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,层叠型线圈部件的高度优选为0.55mm以下,且优选为0.45mm以上。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,覆盖层叠体的第1主面的部分的第1外部电极的长度优选为0.20mm以上且0.38mm以下。同样,覆盖层叠体的第1主面的部分的第2外部电极的长度优选为0.20mm以上且0.38mm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件为1005尺寸的情况下,覆盖层叠体的第1端面这部分的第1外部电极的高度优选为0.15mm以上且0.33mm以下。同样,覆盖层叠体的第2端面这部分的第2外部电极的高度优选为0.15mm以上且0.33mm以下。在这种情况下,能够减少由外部电极引起的杂散电容。
在本实用新型的层叠型线圈部件中,线圈导体之间的绝缘层由包含磁性材料和非磁性材料中至少一者的材料构成。
层叠体具有:在层叠方向上配置于中央部且相对介电常数相对低的低介电常数部;和在层叠方向的两端部配置且相对介电常数相对高的高介电常数部。
图3是示意性地示出层叠型线圈部件的内部构造的剖视图。
图3示意性地示出绝缘层、线圈导体和连结导体以及层叠体的层叠方向,不是严格地示出实际的形状和连接方式等。例如,线圈导体经由导通孔导体连接。
如图3所示,在层叠型线圈部件1中,成为层叠有多个绝缘层且在内部内置线圈的层叠体10。
线圈通过与绝缘层一起层叠的多个线圈导体32电连接而形成。
层叠体10的层叠方向和线圈的轴向(图3中,由A表示线圈轴线)平行于作为安装面的第1主面13。
层叠体10具有:相对介电常数相对低的低介电常数部10b和相对介电常数相对高的高介电常数部10a。
低介电常数部10b配置于层叠体10的层叠方向的中央部,高介电常数部10a分别配置于层叠体10的层叠方向的两端部。
在层叠体10的层叠方向的中央部设置有低介电常数部10b,因此能够减少在线圈导体之间产生的杂散电容,提高高频特性。
图3中,层叠方向上的线圈导体32的配置区域的尺寸L3是层叠体的长度尺寸L1的85%以上且95%以下(图3中90%)。
图4是示意性地示出构成图3所示的层叠型线圈部件的层叠体的一个例子的分解立体图。
如图4所示,层叠体10由多个绝缘层31a、31b(31b1~31b27)、31c(31c1~31c27)、31d沿长度方向(x方向)层叠而构成。
此外,将构成层叠体的多个绝缘层层叠的方向称为层叠方向。
即,在本实用新型的层叠型线圈部件中,层叠体的长度方向与层叠方向一致。
在绝缘层31b(31b1~31b27)、31c(31c1~31c27)分别设置有线圈导体32b(32b1~32b27)、32c(32c1~32c27)、导通孔导体33b(33b1~33b27)、33c(33c1~33c27)。
在绝缘层31a、31d分别设置有导通孔导体33a、33d。
线圈导体32b(32b1~32b27)、32c(32c1~32c27)分别具有:线部和在线部的端部配置的连接盘部。如图4所示,优选连接盘部的尺寸比线部的线宽稍大。
线圈导体32b(32b1~32b27)、32c(32c1~32c27)分别设置在绝缘层31b(31b1~31b27)、31c(31c1~31c27)的主面上,并与绝缘层31a、31d一起层叠。图4中,各线圈导体具有1/2匝形状,将线圈导体32an、32bn(其中,n是1~27中任一个自然数)作为一个单位(1匝的量),重复层叠。
因此,构成层叠体10的线圈导体的层叠层数为50以上且60以下(图3和图4中54),线圈的匝数为27。
此外,图4中,通过线圈导体32a(32a1~32a27)、32b(32b1~32b27)正好形成27匝线圈,但有时根据导通孔导体的位置、线圈图案的形状,除了使用构成重复部分的线圈导体之外,还使用位置调整用的线圈导体。这样的位置调整用的线圈导体也包含于线圈导体的层叠层数。
另外,绝缘层31a、31b1、31c1、31a27、31b27、31d与绝缘层31a2~31a26、31b2~31b26绝缘层的相对介电常数不同。
具体而言,绝缘层31a、31b1、31c1、31a27、31b27、31d的相对介电常数εr1比绝缘层31a2~31a26、31b2~31b26的相对介电常数εr2高。
在图3和图4所示的层叠体10中,高介电常数部10a所含的线圈导体是线圈导体32b1、32c1、32b27、32c27。因此,高介电常数部10a所含的线圈导体的层叠层数的合计为8以下(图4中4)。
高介电常数部所含的线圈导体的层叠层数的合计为8以下,优选为4以下。
低介电常数部10b的长度尺寸相比于层叠体10的长度尺寸L1之比例优选为80%以上且95%以下。
若低介电常数部10b的长度尺寸的比例处于上述范围,则容易将高介电常数部10a所含的线圈导体数的层叠层数的合计调整为8以下。
导通孔导体33a、33b(33b1~33b27)、33c(33c1~33c27)、33d分别设置为沿层叠方向(图4中为x方向)贯通绝缘层31a、31b(31b1~31b27)、31c(31c1~31c27)、31d。
如以上那样构成的绝缘层31a、31b(31b1~31b27)、31c(31c1~31c27)、31d如图4所示那样在x方向上层叠。由此,线圈导体32b(32b1~32b27)、32c(32c1~32c27)分别经由导通孔导体33b(33b1~33b27)、33c(33c1~33c27)电连接。作为其结果,在层叠体10内,形成有线圈轴线沿x方向延伸的的螺线管状的线圈。
并且,导通孔导体33a、33d在层叠体10内成为连结导体,并在层叠体10的两端面暴露。在层叠体10内,第1连结导体41以直线状连接第1外部电极21和与其对置的线圈导体32b1之间,第2连结导体42以直线状连接第2外部电极22和与其对置的线圈导体32c27之间。
根据以上内容,层叠型线圈部件1在线圈与外部电极之间产生的杂散电容小,高频特性优异。针对高频带(特别是30GHz以上且80GHz以下)下的高频特性,40GHz下的透过系数S21优选为-1dB以上且0dB以下,50GHz下的透过系数S21优选为-1dB以上且0dB以下。在层叠型线圈部件1满足上述条件的情况下,例如能够适当地用于光通信电路内的偏置器(Bias-Tee)电路等。透过系数S21可根据透过信号相对于输入信号的电力之比来求解。每个频率的透过系数S21例如使用网络分析仪来求解。透过系数S21基本上是无量纲量,但通常取常用对数而利用dB单位来表示。
优选在从层叠方向俯视时,构成线圈的线圈导体相互重叠。另外,优选在从层叠方向俯视时,线圈的形状为圆形。
此外,在线圈包含连接盘部的情况下,使除去连接盘部之外的形状(即线部的形状)成为线圈的形状。
另外,当在构成连结导体的导通孔导体连接有连接盘部的情况下,使除去连接盘部之外的形状(即导通孔导体的形状)成为连结导体的形状。
第1连结导体41以直线状连接第1外部电极21与线圈之间,是指在从层叠方向俯视时,构成第1连结导体41的导通孔导体33a彼此重叠,导通孔导体33a彼此也可以不是严格地以直线状排列。
另外,第2连结导体42以直线状连接第2外部电极22与线圈之间,是指在从层叠方向俯视时,构成第2连结导体42的导通孔导体33d彼此重叠,导通孔导体33d彼此也可以不是严格地以直线状排列。
此外,当在构成连结导体的导通孔导体连接有连接盘部的情况下,使除去连接盘部之外的形状(即导通孔导体的形状)成为连结导体的形状。
此外,图4所示的线圈导体成为重复图案为圆形那样的形状,但也可以是重复图案为四边形等多边形那样的线圈导体。
另外,重复图案也可以不是1/2匝形状,而是3/4匝形状、其他形状。
在从层叠方向俯视时,在线圈导体中,线部的线宽优选为30μm以上且80μm以下,更优选为30μm以上且60μm以下。在线部的线宽比30μm小的情况下,有时线圈的直流电阻变大。
在线部的线宽比80μm大的情况下,线圈的静电电容变大,因此有时层叠型线圈部件的高频特性降低。
本实用新型的层叠型线圈部件,优选在从层叠方向俯视时,连接盘部不位于比线部的内周缘靠内侧的位置,并且局部与线部重叠。
若连接盘部位于比线部的内周缘靠内侧的位置,则存在导致阻抗降低的情况。
另外,优选在从层叠方向俯视时,连接盘部的直径为线部的线宽的1.05倍以上且1.3倍以下。
若连接盘部的直径不足线部的线宽的1.05倍,则存在连接盘部与导通孔导体之间的连接不充分的情况。另一方面,若连接盘部的直径超过线部的线宽的1.3倍,则存在由连接盘部引起的杂散电容变大,因此高频特性降低的情况。
从层叠方向俯视时的连接盘部的形状也可以是圆形状,也可以是多边形状。在连接盘部的形状为多边形状的情况下,使多边形的面积等效圆的直径成为连接盘部的直径。
针对各线圈导体和各连结导体的优选尺寸的具体例,以下分成层叠型线圈部件1的尺寸为0603尺寸、0402尺寸或者1005尺寸的情况进行说明。
(1)在层叠型线圈部件1为0603尺寸的情况下、从层叠方向俯视时,优选各线圈导体的内径(线圈径)为50μm以上且100μm以下。
·各连结导体的长度尺寸优选为15μm以上且45μm以下,更优选为15μm以上且30μm以下。
·各连结导体的宽度尺寸优选为30μm以上且60μm以下。
(2)在层叠型线圈部件1为0402尺寸的情况下、从层叠方向俯视时,优选各线圈导体的内径(线圈径)为30μm以上且70μm以下。
·各连结导体的长度尺寸优选为10μm以上且30μm以下,更优选为10μm以上且25μm以下。
·各连结导体的宽度尺寸优选为20μm以上且40μm以下。
(3)在层叠型线圈部件1为1005尺寸的情况下、从层叠方向俯视时,优选各线圈导体的内径(线圈径)为80μm以上且170μm以下。
·各连结导体的长度尺寸优选为25μm以上且75μm以下,更优选为25μm以上且50μm以下。
·各连结导体的宽度尺寸优选为40μm以上且100μm以下。
在本实用新型的层叠型线圈部件中,构成层叠体的绝缘层由包含磁性材料和非磁性材料中至少一者的材料构成。
成为高介电常数部的绝缘层与成为低介电常数部的绝缘层非磁性材料的含有率不同。
作为绝缘层所含的磁性材料,可举出铁氧体材料。
作为铁氧体材料,优选为Ni-Zn-Cu系铁氧体材料。
另外,优选铁氧体材料将Fe换算为Fe2O3而包含40mol%以上且49.5mol%以下,将Zn换算为ZnO而包含2mol%以上且35mol%以下,将Cu换算为CuO而包含6mol%以上且13mol%以下,将Ni换算为NiO而包含10mol%以上且45mol%以下。
此外,铁氧体材料也可以包含不可避免的杂质。
作为绝缘层所含的非磁性材料,可举出含有Si和Zn的氧化物材料(以下也称为第1非磁性材料)。
作为这样的材料,是由通式aZnO·SiO2表示的材料,可举出a的值即Zn比Si的含量(Zn/Si)为1.8以上且2.2以下的材料。这也是被称为硅锌矿的材料。
另外,该材料进一步优选包含Cu,具体而言,也可以是Zn的一部分由Cu等不同种类金属置换的材料。
这样的材料能够由将氧化物原料(ZnO、SiO2、CuO等)以规定的摩尔比配合并以湿式进行了混合粉碎后在1000℃以上且1300℃以下临时烧制而制成。
另外,作为绝缘层所含的其他的非磁性材料,包括在包含Si、K、B的玻璃材料中添加有填料而成的材料,填料可举出包含从由石英和氧化铝构成的组中选择出的至少1种的材料(以下也称为第2非磁性材料)。
玻璃材料优选为将Si换算为SiO2而包含70重量%以上且85重量%以下,将B换算为B2O3而包含10重量%以上且25重量%以下,将K换算为K2O而包含0.5重量%以上且5重量%以下,将Al换算为Al2O3而包含0重量%以上且5重量%以下的材料。
这样的材料能够通过混合玻璃和填料而制成。
例如,能够通过相对于玻璃100重量部以使作为填料的石英为40重量部以上且60重量部以下、使氧化铝为0重量部以上且10重量部以下的范围进行混合而制成。
作为铁氧体材料和非磁性材料的组合,也可以将铁氧体材料与第1非磁性材料组合,也可以将铁氧体材料与第2非磁性材料组合。
另外,也可以将铁氧体材料与第1非磁性材料和第2非磁性材料组合。
优选为铁氧体材料和第1非磁性材料的组合。
通过使绝缘层所含的非磁性材料的比例变化,从而绝缘层的相对介电常数变化。即,在准备了绝缘层所含的非磁性材料的比例不同的两种绝缘层时,非磁性材料的比例少且相对介电常数相对大的绝缘层形成高介电常数部,非磁性材料的比例多且相对介电常数相对小的绝缘层形成低介电常数部。
优选高介电常数部的相对介电常数εr1为12以上且20以下。
优选高介电常数部所含的非磁性材料的比例为0体积%以上且20体积%以下。
优选低介电常数部的相对介电常数εr2为5以上且10以下。
优选低介电常数部由包含磁性材料和非磁性材料的复合材料构成。
更优选非磁性材料包括含有Si和Zn的氧化物材料,上述氧化物材料的Zn比Si的含量(Zn/Si)通过摩尔比换算为1.8以上且2.2以下。
优选低介电常数部所含的非磁性材料的比例为20体积%以上且80体积%以下。
[层叠型线圈部件的制造方法]
对本实用新型的层叠型线圈部件的制造方法的一个例子进行说明。
首先,制造成为绝缘层的陶瓷生片。
例如,在磁性材料和非磁性材料加入聚乙烯醇缩丁醛系树脂等有机粘合剂、乙醇、甲苯等有机溶剂和分散剂等而混炼,成为浆状。其后,通过刮刀法等方法,得到厚度12μm左右的陶瓷生片。
此时,准备非磁性材料的含量不同的两种陶瓷生片。
非磁性材料的含量相对多的陶瓷生片是低介电常数部用陶瓷生片,非磁性材料的含量相对少的陶瓷生片是高介电常数部用陶瓷生片。
作为成为磁性材料的铁氧体材料,例如在将铁、镍、锌和铜的氧化物原料混合而在800℃下以1小时进行了临时烧制后,通过利用球磨机进行粉碎、并干燥,从而能够使用平均粒径约为2μm的Ni-Zn-Cu系铁氧体材料(氧化物混合粉末)。
另外,优选铁氧体材料将Fe换算为Fe2O3而包含40mol%以上且49.5mol%以下,将Zn换算为ZnO而包含2mol%以上且35mol%以下,将Cu换算为CuO而包含6mol%以上且13mol%以下,将Ni换算为NiO而包含10mol%以上且45mol%以下。
作为非磁性材料,能够使用含有Si和Zn的氧化物材料(上述的第1非磁性材料)。
这样的材料能够通过将氧化物原料(ZnO、SiO2、CuO等)以规定的摩尔比配合并以湿式进行了混合粉碎后在1000℃以上且1300℃以下进行临时烧制而制成。
在为高介电常数部用陶瓷生片的情况下,优选非磁性材料包含0体积%以上且20体积%以下。
在为低介电常数部用陶瓷生片的情况下,优选非磁性材料包含20体积%以上且80体积%以下。
另外,作为非磁性材料,包括在包含Si、K、B的玻璃材料添加了填料的材料,填料能够使用包含从由石英和氧化铝构成的组中选择出的至少1种的材料(上述第2非磁性材料)。
玻璃材料优选为将Si换算为SiO2而包含70重量%以上且85重量%以下,将B换算为B2O3换算而包含10重量%以上且25重量%以下,将K换算为K2O而包含0.5重量%以上且5重量%以下,将Al换算为Al2O3而包含0重量%以上且5重量%以下的材料。
这样的材料能够将玻璃和填料混合而制成。
例如,能够通过相对于玻璃100重量部以使作为填料的石英为40重量部以上且60重量部以下、使氧化铝为0重量部以上且10重量部以下的范围混合而制成。
对制成的陶瓷生片实施规定的激光加工而形成直径20μm以上且30μm以下这种程度的通孔。在具有通孔的特定的片材上使用Ag膏,填充于通孔而形成导通孔导体,并且对具有11μm左右的厚度的规定的线圈卷绕用的导体图案(由线部和连接盘部构成的线圈导体)进行丝网印刷,并进行干燥,从而获得线圈片材。
为了使单片化后在与安装面平行的方向上具有卷绕轴线(线圈轴线)的线圈形成于层叠体的内部,满足以下的条件而层叠线圈片材。
·在层叠方向的中央部配置低介电常数部用陶瓷生片,在两端部配置高介电常数部用陶瓷生片。
·使线圈片材的层叠层数为50以上且60以下。
·使使用了高介电常数部用陶瓷生片的线圈片材为8个以下。
·在单片化后的层叠体的层叠方向上,线圈导体的配置区域的尺寸为层叠体的长度尺寸的85%以上且95%以下。
在对层叠体进行热压而得到了压接体后,切断为规定的芯片尺寸,得到单片化的芯片。也可以相对于单片化的芯片,进行滚筒研磨,对角部和棱线部赋予规定的圆角。
通过以规定的温度、时间实施脱粘合剂处理和烧制,从而得到在内部内置了线圈的烧制体(层叠体)。
使芯片倾斜浸渍于将Ag膏以规定厚度拉伸了的层,并进行烧结,从而在层叠体的4个面(主面、端面和两侧面)形成外部电极的基底电极。
在上述方法中,与分成层叠体的主面和端面两次形成基底电极的情况相比,能够一次形成基底电极。
相对于基底电极,通过镀敷,依次形成规定厚度的Ni皮膜和Sn皮膜而形成外部电极。
根据以上内容,能够制成本实用新型的层叠型线圈部件。
Claims (4)
1.一种层叠型线圈部件,其特征在于,具备:
层叠体,其由多个绝缘层沿长度方向层叠而成,并在内部内置线圈;和
第1外部电极和第2外部电极,其与所述线圈电连接,
所述线圈是使与所述绝缘层一起沿所述长度方向层叠的多个线圈导体电连接而形成的,
所述层叠体具有:在所述长度方向上相对的第1端面和第2端面、在与所述长度方向正交的高度方向上相对的第1主面和第2主面、在与所述长度方向和所述高度方向正交的宽度方向上相对的第1侧面和第2侧面,
所述第1外部电极延伸并覆盖所述第1端面的局部和所述第1主面的局部,
所述第2外部电极延伸并覆盖所述第2端面的局部和所述第1主面的局部,
所述第1主面是安装面,
所述层叠体的层叠方向和所述线圈的线圈轴向与所述第1主面平行,
所述层叠体具有:配置于所述层叠方向的中央部且相对介电常数相对低的低介电常数部;和配置于所述层叠方向的两端部且相对介电常数相对高的高介电常数部,
在所述层叠方向上,所述线圈导体的配置区域的尺寸为所述层叠体的长度尺寸的85%以上且90%以下,
所述线圈导体的层叠层数为50以上且60以下,
所述高介电常数部所含的所述线圈导体的层叠层数的合计为8以下。
2.根据权利要求1所述的层叠型线圈部件,其特征在于,
所述高介电常数部所含的所述线圈导体的层叠层数的合计为4以下。
3.根据权利要求1或2所述的层叠型线圈部件,其特征在于,
所述低介电常数部的相对介电常数εr1为5以上且10以下,所述高介电常数部的相对介电常数εr2为12以上且20以下。
4.根据权利要求1或2所述的层叠型线圈部件,其特征在于,
所述层叠体的长度为560μm以上且600μm以下。
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