CN216957629U - 高频电感器部件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供高频电感器部件。高频电感器部件具备:坯体;螺旋结构的线圈,设置于上述坯体内,且沿着轴向卷绕;以及第一外部电极和第二外部电极,设置于上述坯体,且与上述线圈电连接,上述坯体包含相互对置的第一端面和第二端面、以及连接在上述第一端面与上述第二端面之间的底面,上述第一外部电极从上述第一端面形成到上述底面,上述第二外部电极从上述第二端面形成到上述底面,上述坯体具有由非磁性材料构成的绝缘层、以及包含磁性材料的内部磁性部件和外部磁性部件,上述内部磁性部件在上述轴向上存在于上述线圈所存在的位置,上述外部磁性部件在上述轴向上存在于比上述线圈靠外侧,电感值为100nH以下。
Description
技术领域
本公开涉及高频电感器部件。
背景技术
以往,作为电感器部件,有日本特开2015-15297号公报(专利文献1)所记载的结构。该电感器部件具有坯体、设置于坯体内的线圈、第一外部电极以及第二外部电极。线圈通过在绝缘浆料层上形成线圈导体层,并层叠这样的绝缘浆料,之后烧制而形成。
专利文献1:日本特开2015-015297号公报
在如上述那样的电感器部件中,当在高频下使用的情况下,若为了应对小型化并且获取所需的电感值(L值),提高单位外形尺寸的L值的获取效率,则难以提高Q值。
实用新型内容
因此,在本公开中,提供一种能够提高L值的获取效率并且提高Q值的高频电感器部件。
为了解决上述课题,作为本公开的一个方式的高频电感器部件具备:
坯体;
螺旋结构的线圈,设置于上述坯体内,且沿着轴向卷绕;以及
第一外部电极和第二外部电极,设置于上述坯体,与上述线圈电连接,
上述坯体包含相互对置的第一端面和第二端面、以及连接在上述第一端面与上述第二端面之间的底面,
上述第一外部电极从上述第一端面形成到上述底面,
上述第二外部电极从上述第二端面形成到上述底面,
上述坯体具有由非磁性材料构成的绝缘层、以及包含磁性材料的内部磁性部件和外部磁性部件,
上述内部磁性部件在上述轴向上存在于上述线圈所存在的位置,
上述外部磁性部件在上述轴向上存在于比上述线圈靠外侧,
电感值为100nH以下。
根据上述方式,在高频电感器部件中,能够提高L值的获取效率并且提高Q值。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,上述线圈包含Ag,
上述绝缘层包含玻璃。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,上述轴向平行于上述底面。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,平行于上述底面并且垂直于上述轴向的方向上的电感器部件的大小小于0.7mm,
上述轴向上的电感器部件的大小小于0.4mm。
根据上述实施方式,作为高频电感器能够成为优选的方式。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,与上述底面垂直的方向上的电感器部件的大小大于上述轴向上的电感器部件的大小。
根据上述实施方式,能够增大线圈的直径。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,上述内部磁性部件以及上述外部磁性部件是树脂与上述磁性材料的复合体。
根据上述实施方式,能够进一步提高L值的获取效率。
在高频电感器部件的一个实施方式中,上述磁性材料包含Co系铁氧体、六方晶体铁氧体、以及具有1μm以下的粒径的金属磁性粉中的至少一个。
根据上述实施方式,与使用一般的Ni-Zn铁氧体等磁性材料的情况相比,由于在高频下损失较小,所以能够提高电感器部件的Q值,并且也维持高频的特性。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,
上述第一外部电极以及上述第二外部电极被埋入在上述坯体内,
上述线圈具有多个线圈布线,上述多个线圈布线排列在上述轴向上,且分别在垂直于上述轴向的方向上卷绕,
在垂直于上述轴向,并且存在上述线圈布线、上述第一外部电极以及上述第二外部电极的剖面上,上述绝缘层的面积大于上述线圈布线、上述第一外部电极以及上述第二外部电极的总面积。
根据上述实施方式,由于能够减小线圈与外部电极的面积,所以能够抑制由磁性损失引起的高频下的Q值的降低以及自谐振频率(SRF)降低。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,在将上述坯体以及上述线圈在上述轴向投影时,
上述内部磁性部件与上述线圈之间的最短距离为10μm以上且20μm以下。
根据上述实施方式,通过确保线圈与内部磁性材料的间隔,能够抑制短路、电流泄漏。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,上述内部磁性部件仅存在于上述线圈的内径侧。
根据上述实施方式,在线圈与外部电极之间不存在内部磁性部件,能够抑制SRF的降低。另外,由于能够通过绝缘层一体地形成线圈的外部,所以电感器部件的强度增强。并且,由于在线圈的外部不存在内部磁性部件,所以能够增大线圈的直径。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,上述坯体包含第三端面和第四端面,上述第三端面和第四端面垂直于上述第一端面和上述底面,且相互对置,
上述轴向平行于上述底面,并且与上述第三端面和上述第四端面相交,
上述外部磁性部件构成上述第三端面和上述第四端面。
根据上述实施方式,在磁性部件上也可以不设置其他部件,能够减小坯体的大小。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,上述轴向与上述底面以及上述第一端面平行,
上述坯体包含与上述底面对置的顶面,
上述外部磁性部件在上述底面、上述顶面、上述第一端面以及上述第二端面中的至少一个面上,在上述绝缘层上延伸。
根据上述实施方式,外部磁性部件与坯体的紧贴度提高。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,在将上述坯体以及上述线圈在上述轴向投影时,上述内部磁性部件是沿着上述线圈的形状。
根据上述实施方式,能够增大内部磁性部件。
另外,在高频电感器部件的一个实施方式中,自谐振频率为1GHz以上。
根据上述方式,能够提供一种能够提高L值的获取效率并且提高Q值的高频电感器部件。
附图说明
图1是表示电感器部件的实施方式的立体图。
图2是电感器部件的仰视图。
图3是电感器部件的顶面图。
图4是电感器部件的主视图。
图5是电感器部件的侧面图。
图6是电感器部件的X-X剖视图。
图7是电感器部件的透视立体图。
图8是电感器部件的分解图。
图9A是在电感器部件中,表示磁导率与ΔL的关系的图。
图9B是在电感器部件中,表示磁导率与ΔQ的关系的图。
图9C是在电感器部件中,表示磁导率与ΔR的关系的图。
图10是电感器部件的透视主视图。
图11是表示电感器部件的实施方式的剖视图。
图12A是对实施方式的电感器部件的制造方法的一部分进行说明的说明图。
图12B是对实施方式的电感器部件的制造方法的一部分进行说明的说明图。
附图标记说明
1…电感器部件;10…坯体;13…第一端面;14…第二端面;15…第三端面;16…第四端面;17…底面;18…顶面;20…线圈;21…线圈布线;26…通孔布线;30…第一外部电极;40…第二外部电极;31、41…基底电极层;32、42…镀膜层;61…第一外部磁性部件;62…第二外部磁性部件;63…内部磁性部件;64…延伸部;100…层叠体;110…坯体部;200…线圈部;600…贯通孔;610…磁性浆料;640…延伸部分;700…模具。
具体实施方式
以下,通过图示的实施方式对作为本公开的一个方式的电感器部件进行详细说明。此外,附图包含部分示意性的附图,存在未反映出实际的尺寸、比率的情况。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的电感器部件1的立体图。图2是电感器部件1的仰视图。图3是电感器部件1的顶面图。图4是电感器部件1的主视图。图5是电感器部件1的侧面图。图6是电感器部件1的X-X剖视图。图7是电感器部件1的透视立体图。图8是电感器部件1的分解图。
如图1至图8所示,电感器部件1具有:坯体10、设置于坯体10的线圈20、以及设置于坯体10且与线圈电连接的第一外部电极30和第二外部电极40。
电感器部件1经由第一外部电极30、第二外部电极40,与未图示的电路基板的布线电连接。电感器部件1例如被用作高频电路的阻抗匹配用线圈(匹配线圈),用于个人计算机、DVD播放器、数码相机、TV、移动电话、汽车电子、医疗用/工业用机械等电子设备。然而,电感器部件1的用途并不局限于此,例如,也能够用于调谐电路、滤波电路、整流平滑电路等。
坯体10层叠由非磁性材料构成的多个绝缘层11而构成。绝缘层11例如包含玻璃。更详细而言,绝缘层11由玻璃的烧结体构成。作为玻璃,例如,能够举出硼硅玻璃。绝缘层11也可以包含非磁性铁氧体、氧化铝、树脂等。多个绝缘层11层叠在W方向上。绝缘层11是在垂直于W方向的层叠方向的LT平面上延伸的层状。此外,多个绝缘层11存在由于烧制等而相邻的两个绝缘层11的界面变得不明确的情况。
坯体10形成为大致长方体状。坯体10包含相互对置的第一端面13和第二端面14、相互对置的第三端面15和第四端面16、连接在第一端面13与第二端面14之间以及第三端面15与第四端面16之间的底面17、以及与底面17对置的顶面18。即,坯体10的外表面由第一端面13、与第一端面13对置的第二端面14、连接在第一端面13与第二端面14之间的第三端面15、与第三端面15对置的第四端面16、连接在第三端面15与第四端面16之间的底面17、以及与底面17对置的顶面18构成。此外,如图示那样,L方向是垂直于第一端面13和第二端面14的方向,W方向是垂直于第三端面15和第四端面16的方向,T方向是垂直于底面17和顶面18的方向。L方向、W方向、T方向相互垂直。
线圈20是轴向与坯体10的底面17平行,并且,沿着轴向卷绕成与坯体10的第三端面15和第四端面16相交的螺旋结构。更详细而言,在电感器部件1中,线圈10的轴向平行于W方向,即,线圈10的轴向平行于第一端面13、第二端面14、底面17以及顶面18,且垂直于第三端面15以及第四端面16。
从轴向观察,线圈20形成为大致长方形,但并不限定于该形状。线圈20的形状例如也可以是圆形、椭圆形、长方形、其它多边形等。所谓的线圈20的轴向是指平行于卷绕线圈20的螺旋的中心轴的方向。线圈20的轴向和绝缘层11的层叠方向为同一方向。本申请中的所谓的“平行”并不限定于精确的平行关系,考虑到现实偏差的范围,也包含实质上的平行关系。
线圈20包含沿着平面卷绕的线圈布线21。多个线圈布线21沿着轴向层叠排列。线圈布线21卷绕在垂直于轴向的绝缘层11的主面(LT平面)上而形成。即,线圈布线21分别卷绕于垂直于轴向的方向。在层叠方向上相邻的线圈布线21经由在厚度方向(W方向)上贯通绝缘层11的通孔布线26,以串联的方式电连接。即,线圈20包含线圈布线21以及通孔布线26。像这样,多个线圈布线21相互以串联的方式电连接,并且构成螺旋。具体而言,线圈20具有层叠相互以串联的方式电连接,且卷绕数小于一周的多个线圈布线21而成的结构。线圈布线21由1层的线圈导体层构成。此外,线圈布线21也可以由相互面接触地层叠的多层线圈导体层构成,在该情况下,能够形成纵横比较高,并且矩形度较高的线圈布线21。另外,线圈布线21也可以是一周以上的螺旋形状。
线圈20包含Ag。线圈20也可以包含Ag以外的导电性材料(例如,Cu、Au等)以及玻璃。
第一外部电极30是设置于第一端面13到底面17的L字形状。第二外部电极40是设置于第二端面14到底面17的L字形状。即,第一外部电极30、第二外部电极40均在底面17露出。第一外部电极30连接到线圈20的第一端,第二外部电极40连接到线圈20的第二端。
第一外部电极30包括基底电极层31和镀膜层32这两个层。第二外部电极40包括基底电极层41和镀膜层42这两个层。
基底电极层31由通过相互面接触而层叠的多层外部电极导体层33构成。基底电极层41由通过相互面接触而层叠的多层外部电极导体层43构成。基底电极层31、41例如可以由Ag、Cu、Au等导电性材料、以及玻璃颗粒构成,也可以由与线圈20相同的材料形成。此外,外部电极导体层33以及43也可以被埋入到坯体10,也可以形成在坯体10的外表面上。
镀膜层32、42例如由Ni、Sn、Au、Cu镀层等形成,具体而言,由Ni与Sn的镀层形成。
坯体10还包含第一外部磁性部件61、第二外部磁性部件62、以及内部磁性部件63。
作为外部磁性部件的第一外部磁性部件61以及第二外部磁性部件62在线圈20的轴向上存在于比线圈20靠外侧。第一外部磁性部件61构成坯体10的第三端面15,第二外部磁性部件62构成坯体10的第四端面16。第一外部磁性部件61以及第二外部磁性部件62也可以包含磁性材料,由树脂和磁性材料的复合体构成。此外,在本说明书中,所谓的磁性部件意味着包含磁性材料的部件,也可以不包含树脂。此外,也可以以绝缘、保护为目的,在第一外部磁性部件61、第二外部磁性部件62的外表面侧,利用树脂材料、无机材料层叠(涂覆)绝缘性的层等其它部件。换句话说,通过设置其它部件,能够抑制第一外部磁性部件61、第二外部磁性部件62的剥离、龟裂的产生、第一外部电极30、第二外部电极40之间的短路、电流泄漏的产生。
内部磁性部件63与第一外部磁性部件61以及第二外部磁性部件62连接。内部磁性部件63在线圈20的轴向上存在于线圈20所存在的位置。即,内部磁性部件63形成于形成有线圈布线21以及通孔布线26的绝缘层11。内部磁性部件63也可以包含磁性材料,由树脂与磁性材料的复合体构成。内部磁性部件63也可以由与第一外部磁性部件61以及第二外部磁性部件62相同的材料构成。
电感器部件1的平行于底面17并且垂直于线圈20的轴向的方向上的大小小于0.7mm,线圈20的轴向上的大小小于0.4mm。例如,电感器部件1的尺寸(L方向×W方向×T方向)为0.6mm×0.3mm×0.3mm、0.4mm×0.2mm×0.2mm、0.2mm×0.1mm×0.1mm等。另外,W方向与T方向的长度也可以不相等,例如,可以为0.4mm×0.2mm×0.3mm等。
电感器部件1是用于高频电路的高频电感器部件,L值为100nH以下。在这里,在本公开中,所谓的高频电感器部件意味着电感器部件1的SRF为500MHz以上。此外,电感器部件1的SRF优选为1GHz以上,由此,能够将电感器部件1用于多种高频电路。
根据上述电感器部件1,为了应对小型化并且获得所需的L值,能够提高单位外形尺寸的L值的获取效率,并且提高Q值。以下详细叙述。
在电感器部件中,由于通过小型化,即外形尺寸变小,无法增大线圈的内径,所以难以获取L值。即,单位外形尺寸的L值的获取效率降低。在该情况下,为了获取所需的L值,作为提高L值获取效率的方法之一,考虑增加线圈的匝数,但若增加线圈的匝数,则线圈的线路长度延长,所以电感器部件的直流电阻值(R值)升高,处于Q值难以提高的趋势。电感器部件的L方向的大小为0.7mm以下,并且W方向的大小为0.4mm以下等,外形尺寸越小,上述趋势越强。
另外,作为提高L值获取效率的其它方法,存在在高频用以外的电感器部件中,有作为坯体使用磁性材料的情况。但是,在高频电感器部件中,若作为坯体使用磁性材料,则在高频下磁性材料的磁性损失增加,Q值难以提高。像这样,在高频电感器部件中,若为了应对小型化并且获得所需的L值,而提高L值的获取效率,则难以提高Q值。
并且,由于通常坯体使用磁性材料是为了获取较大的L值,所以在100nH以下这样的L值相对较小的高频电感器部件中,想不到坯体使用磁性材料。同样地,由于snoke的限制,能够用于高频的磁性材料限于磁导率较低的材料,L值获取效率的提高效果相对较低在高频电感器部件中也是坯体未使用磁性材料的一个因素。
另一方面,本申请发明人们在高频电感器部件中,研究了坯体具有磁性材料的结构,结果发现了在特定的结构中,能够提高Q值。本申请发明人们进行的实验如下。
首先,作为高频电感器部件的基准例,与上述的实施方式相同,制成了具备坯体、设置于坯体内的线圈、以及设置于坯体且与线圈电连接的第一外部电极和第二外部电极的电感器部件。在基准例中,第一外部电极从坯体的第一端面形成到底面,第二外部电极从第二端面形成到底面。基准例的线圈为线圈的轴与底面平行,并且,沿着线圈的轴向卷绕成与第三端面和第四端面相交的螺旋结构。另外,在基准例中,线圈包含Ag,坯体仅有玻璃形成,并将线圈形成为使L方向的大小成为0.6mm、将W方向的大小成为0.3mm,且L值为100nH。
接下来,作为高频电感器部件的比较例,制成坯体除了由玻璃构成的绝缘层以外,在W方向(线圈的轴向)上,具有位于比线圈的两端靠内侧,且由磁性材料构成的内部磁性部件的结构。另外,作为高频电感器部件的实施例,与上述实施方式相同,制成坯体除了绝缘层以及内部磁性部件以外,在W方向上,具有位于比线圈的两端靠外侧,且由磁性材料构成的第一外部磁性部件、第二外部磁性部件的结构。此外,比较例以及实施例除了上述坯体的磁性部件的构造以外,为与基准例相同的构造。另外,对于比较例以及实施例,制成使磁性材料的磁导率(复数磁导率的实部μ’)在1.2至4变化的结构。
图9A、图9B、图9C是分别表示以基准例中的L值、Q值、R值为基准值(0%)的比较例以及实施例的L值、Q值、R值的增加率(分别为ΔL、ΔQ、ΔR)的图表。具体而言,在图9A、图9B、图9C中,在横轴设置磁导率μ’,在纵轴分别设置ΔL、ΔQ、ΔR。此外,ΔL表示从未使用磁性材料的基准例(坯体的μ’=1时)的L值的增加率。对于ΔQ以及ΔR也相同。在图9A、图9B、图9C中,用实线S1记载上述实施例的图表,用双点划线S0记载比较例的图表。
首先,如图9A所示可知,实施例以及比较例双方均是L值随着磁导率升高而升高。此外,整体上实施例的L值高于比较例,这是因为,在由于第一、第二外部磁性部件的存在,电流流动到线圈而产生的磁通所环绕的路径(磁路)中,对于磁性部件所占的比率而言,实施例大于比较例,磁阻较低,且漏磁通被减少。
但是,如图9B所示,在比较例中,随着磁导率升高,Q值的增加率减少,若超过某个一定的磁导率(μ’=2~3),则Q值不再增加。这是因为,如图9C所示,在比较例中,随着磁导率升高,R值也增加,且因为R值的增加的影响抵消Q值中的L值的增加的影响。另一方面,如图9B所示,在实施例中,随着磁导率升高,Q值也增加。这是因为,如图9C所示,在实施例中,即使磁导率升高,R值也不会增加到比较例的程度。
如上所述可知,在高频电感器部件中,通过如实施例那样,坯体除了绝缘层以外,还具有包含磁性材料的内部磁性部件、第一外部磁性部件以及第二外部磁性部件,能够提高L值的获取效率并且提高Q值。
此外,认为在比较例中,R值随着磁导率升高而增加,相对于此在实施例中,即使磁导率升高,R值也不会增加到比较例的程度是因为如下的理由。本申请的发明人们在比较例中,确认了输入了高频的信号时的线圈中的电流密度,结果发现电流集中在W方向(线圈的轴向)上的线圈的两端,电流密度升高了。另外,也确认出随着磁导率的增加,在该位置电流密度进一步升高。若电流密度升高,则在该位置温度上升,导体的电阻率增加。即,在比较例中,由于磁导率的增加,电流集中在W方向上的线圈的两端,从而推测为R值增加了。
另一方面,在实施例中,同样地确认了输入了高频的信号时的电流密度,结果是与比较例相比在W方向上的线圈的两端的电流的集中减少。即,可知位于线圈的两端附近的第一外部磁性部件、第二外部磁性部件具有缓和该线圈的两端的电流的集中的作用。由此,在实施例中,由磁导率的增加引起的W方向上的线圈的两端的电流集中被缓和,而推断为R值不会增加到比较例的程度。
如上所述,在本实施方式的电感器部件1中,通过将第一外部磁性部件61以及第二外部磁性部件62与内部磁性部件63一起使用,在W方向上,能够缓和朝向线圈20的两端的电流的集中,通过减少相对于磁导率的增加的R值的增加率,能够提高L值的获取效率并且提高Q值。
此外,如图9A所示,遍及发生变化的磁导率的整个范围,实施例的L值高于比较例,认为这是因为在由于第一、第二外部磁性部件的存在,电流流动到线圈而产生的磁通所环绕的路径(磁路)中,对于磁性部件占据的比率而言,实施例大于比较例,磁阻降低、漏磁通被减少。像这样,在实施例中,通过不仅减少R值的增加率,还提高L值的增加率,能够获得高于比较例的Q值。
如图8所示,优选,在第一外部磁性部件61、第二外部磁性部件62以及内部磁性部件63中,磁性材料包含Co系铁氧体、六方晶体铁氧体、以及具有1μm以下的粒径的金属磁性粉中的至少一个。若使用这样的磁性材料,则与使用一般的Ni-Zn铁氧体等磁性材料的情况相比,高频的磁性损失都较小,所以能够提高电感器部件的Q值,并且也维持高频的特性。
另外,在上述磁性材料由树脂与磁性材料的复合体构成的情况下,树脂例如是环氧树脂。
如图8所示,优选,在第一外部电极30、第二外部电极40被埋入到坯体10内的情况下,在垂直于线圈20的轴向,并且,线圈布线21、第一外部电极30、第二外部电极40所存在的剖面,绝缘层11的面积大于线圈20、第一外部电极30以及第二外部电极40的总面积。
通过采取这样的方式,由于能够减小该剖面上的线圈20与第一外部电极30、第二外部电极40的总面积,即导体部分的面积,所以能够抑制因磁通入射至导体而产生的涡流损失所引起的高频中的Q降低、SRF的降低。此外,无需在所有剖面绝缘层11的面积大于上述总面积,在至少一个剖面大于即可。
图10是从电感器部件1除去第一外部磁性部件61、第二外部磁性部件62、镀膜层32、42后的部分中的透视主视图。此外,在本公开中,“主视图”是指从层叠方向(W方向)观察电感器部件1的图。在图10中,线圈布线21相互重叠地存在,包围绝缘层的一部分和内部磁性部件63。所谓的“相互重叠”也包括线圈布线21由于制造差别等而产生稍微的层叠错位的情况。
如图10所示,在将坯体10以及线圈20沿着线圈20的轴向投影到第三端面15时,内部磁性部件63与线圈20之间的最短距离,具体而言,内部磁性部件63的外周面与线圈20的内周面之间的最短距离x为10μm以上且20μm以下。此外,此时,在内部磁性部件63的外周面与线圈20的内周面之间,存在绝缘层11的一部分。
根据上述实施方式,由于上述最短距离x为20μm以下,所以通过增大内部磁性部件63的面积,能够进一步提高Q值。另外,由于上述最短距离x为10μm以上,所以通过确保线圈20与内部磁性部件63的间隔,能够抑制经由内部磁性部件63的短路、电流泄漏。另外,由于上述最短距离x为10μm以上,所以能够减少内部磁性部件63中的高频的磁性损失的影响,能够进一步提高Q值。
优选,内部磁性部件63仅存在于线圈20的内径侧。
根据上述实施方式,在线圈20与第一外部电极30以及第二外部电极40之间不存在内部磁性部件63,能够抑制SRF的降低。另外,由于能够利用绝缘层11一体地形成线圈20的外部,所以电感器部件1的强度增强。并且,由于在线圈20的外部不存在内部磁性部件63,所以能够增大线圈20的直径。
优选,与坯体10的底面17垂直的方向(T方向)上的电感器部件1的大小大于线圈20的轴向(W方向)上的电感器部件1的大小。通过成为这样的方式,能够增大线圈20的内径。
此外,也可以线圈20的轴向(W方向)上的电感器部件1的大小大于与坯体10的底面17垂直的方向(T方向)上的电感器部件1的大小。通过成为这样的方式,能够增加线圈20的匝数(换言之,线圈布线21的数量)。
优选,在将坯体10以及线圈20沿着线圈20的轴向投影到第三端面15时,内部磁性部件63为沿着线圈20的形状。更具体而言,内部磁性部件63的线圈20的内径侧的部分的外周面为与线圈20的内周面对应的形状。例如,线圈的内周面具有凹凸形状,磁性部件的外周面具有沿着该凹凸形状的形状。该凹凸形状也可以由线圈布线21的端部,换句话说,通孔垫形成。
通过成为如上述那样的方式,能够增大内部磁性部件63。
(电感器部件1的制造方法)
接下来,对电感器部件1的制造方法的一个例子进行说明。此外,电感器部件1的制造方法并不限定于以下的方法,也可以使用其它的制造方法。
首先,准备以硼硅玻璃为主要成分的绝缘浆料、以Ag为主要成分的导电浆料。在后述的烧制后,绝缘浆料成为绝缘层。在后述的烧制后,导电浆料根据涂覆的位置成为线圈布线、通孔布线、基底电极层。
接下来,通过丝网印刷涂覆绝缘浆料,形成成为绝缘层的部分。
在涂覆的绝缘浆料上,通过丝网印刷涂覆所需量的导电浆料,并通过利用光刻法的图案化工序,形成成为线圈布线、基底电极层的部分。
接下来,在涂覆导体浆料并图案化后的绝缘浆料上,通过丝网印刷涂覆所需量的绝缘浆料。并且,通过利用光刻法的图案化工序,在绝缘浆料设置开口。
接下来,在设置有开口的绝缘浆料上,通过丝网印刷涂覆所需量的导电浆料。此时,通过向开口填充导电浆料,来形成成为通孔布线、基底电极层的部分。另外,与上述相同,通过利用光刻法的图案化工序,形成成为线圈布线以及基底电极层的部分。
接下来,在母层叠体的线圈布线的内径侧,使用激光、喷砂等,设置用于设置内部磁性部件的贯通孔。此外,作为设置贯通孔的方法,也可以是通过光刻开口的方法、在内径侧形成虚设的导体并通过金属蚀刻开口的方法。
接下来,通过切割等将母层叠体切割为多个未烧制的层叠体。在母层叠体的切割工序中,在通过切割形成的切割面使成为基底电极层的部分从层叠体露出。
接下来,向贯通孔填充磁性浆料形成内部磁性部件,并且,在层叠体的端面涂覆磁性浆料形成外部磁性部件。
接下来,在规定条件下烧制未烧制的层叠体,由导电浆料获得线圈布线、通孔布线、基底电极层,由绝缘浆料获得绝缘层,由磁性浆料获得内部磁性部件、外部磁性部件。像这样,获得具有绝缘层、内部磁性部件、外部磁性部件的坯体。
进一步对坯体实施滚筒研磨,之后,在基底电极层从坯体露出的部分,通过滚镀,形成具有2μm~10μm的厚度的镀镍、以及具有2μm~10μm的厚度的镀锡,设置镀膜层。经由以上的工序,完成电感器部件1。
此外,在上述,对未烧制的层叠体进行了烧制,但代替于此,也可以在母层叠体设置贯通孔后进行烧制,之后,向贯通孔填充磁性浆料形成内部磁性部件。在该情况下,在填充磁性浆料后,通过热固(thermosetting)等切割成层叠体。在该情况下,通过对磁性浆料进行热固化能够形成内部磁性部件、外部磁性部件。
(第二实施方式)
图11是第二实施方式的电感器部件1A中的WT方向的剖视图。
电感器部件1A的第一、第二外部磁性部件的形状与第一实施方式的电感器部件1不同。以下,对该不同的点进行说明。其它结构是与第一实施方式相同的结构,标注与第一实施方式相同的附图标记并省略其说明。
电感器部件1A的第一外部磁性部件61在坯体10的底面17以及顶面18,在各自的绝缘层11上延伸。即,第一外部磁性部件61的延伸部64存在于底面17以及顶面18的第三端面15侧。第二外部磁性部件62在坯体10的底面17以及顶面18,在各自的绝缘层11上延伸。即,第二外部磁性部件62的延伸部64存在于底面17以及顶面18的第四端面16侧。
通过如上述那样的方式,第一外部磁性部件61、第二外部磁性部件62与坯体10的紧贴度提高。
此外,第一外部磁性部件61也可以在坯体10的底面17、顶面18、第一端面13以及第二端面14中的至少一个面的绝缘层11上延伸,第二外部磁性部件62也可以在坯体10的底面17、顶面18、第一端面13以及第二端面14中的至少一个面的绝缘层11上延伸。
(电感器部件1A的制造方法)
接下来,对电感器部件1A的制造方法的一个例子进行说明。此外,电感器部件1A的制造方法并不限定于以下的方法,也可以使用其它制造方法。
电感器部件1A以与电感器部件1相同地制造,直到形成母层叠体。
接下来,在母层叠体的线圈布线的内径侧,使用激光、喷砂等,设置用于设置内部磁性部件的贯通孔600。
接下来,通过切割(dicing)等将母层叠体切割成多个未烧制的层叠体100。在母层叠体的切割工序中,在通过切割形成的切割面使成为基底电极层的部分从层叠体100露出。
接下来,向贯通孔填充磁性浆料。以下,使用图12A、图12B对填充方法进行说明。
图12A是对将磁性浆料610填充至切割工序后的电感器部件1A的贯通孔600,并且设置成为延伸部64的延伸部分640的方法进行说明的说明图。图12B是对向贯通孔600填充磁性浆料610,设置上述的延伸部分640的状态进行说明的说明图。此外,在图12A、图12B中,层叠体100作为WT方向的剖面概略图来记载。此外,层叠体100具有线圈部200、坯体部110以及贯通孔600,线圈部200以及坯体部110在烧制后分别成为线圈20以及坯体10。
如图12A所示,在层叠体100的两端面配置磁性浆料610,并利用一对模具(die)700从其两侧夹持并按压。
如图12B所示,通过按压,向贯通孔600中填充磁性浆料610的一部分形成内部磁性部件,并且,在层叠体的端面留下磁性浆料610的一部分形成外部磁性部件,并且,将磁性浆料610的一部分***至相邻的层叠体100间的缝隙的开口侧,形成延伸部分640。
接下来,在移除模具700之后,在规定条件下烧制未烧制的层叠体100,之后,将延伸部分640分割为两个而分割相邻的层叠体。此时,延伸部分640的分割为两个的部分分别形成延伸部64。
像这样,获得具有绝缘层11、内部磁性部件63、第一外部磁性部件61、第二外部磁性部件62的坯体10。
接下来,与第一实施方式相同地,对坯体10实施滚筒研磨,通过滚镀设置镀膜层32以及42,从而电感器部件1A完成。
此外,本公开并不限定于上述的第一实施方式以及第二实施方式,能够在不脱离本公开的主旨的范围内设计变更。
各材料并不限定于上述例示的结构,能够使用公知的结构。
另外,向贯通孔填充磁性浆料的步骤也可以在通过切割等切割母层叠体之前。另外,也可以在仅切割了母层叠体的一部分的状态下填充磁性浆料,之后完全分离母层叠体。
在上述的实施方式中,第一外部电极30、第二外部电极40为L字形状,但例如也可以为5面电极。换句话说,第一外部电极30也可以设置于第二端面14整个面、第三端面15、第四端面16、底面17、顶面18的一部分,第二外部电极40也可以设置于第一端面13整个面、第三端面15、第四端面16、底面17、顶面18的一部分。
Claims (14)
1.一种高频电感器部件,具备:
坯体;
螺旋结构的线圈,设置于上述坯体内,且沿着轴向卷绕;以及
第一外部电极和第二外部电极,设置于上述坯体,且与上述线圈电连接,
上述坯体包含相互对置的第一端面和第二端面、以及连接在上述第一端面与上述第二端面之间的底面,
上述第一外部电极从上述第一端面形成到上述底面,
上述第二外部电极从上述第二端面形成到上述底面,
上述坯体具有由非磁性材料构成的绝缘层、以及包含磁性材料的内部磁性部件和外部磁性部件,
上述内部磁性部件在上述轴向上存在于上述线圈所存在的位置,
上述外部磁性部件在上述轴向上存在于比上述线圈靠外侧,
电感值为100nH以下。
2.根据权利要求1所述的高频电感器部件,其中,
上述线圈包含Ag,
上述绝缘层包含玻璃。
3.根据权利要求1所述的高频电感器部件,其中,
上述轴向平行于上述底面。
4.根据权利要求2所述的高频电感器部件,其中,
上述轴向平行于上述底面。
5.根据权利要求3所述的高频电感器部件,其中,
平行于上述底面并且垂直于上述轴向的方向上的电感器部件的大小小于0.7mm,
上述轴向上的电感器部件的大小小于0.4mm。
6.根据权利要求4所述的高频电感器部件,其中,
平行于上述底面并且垂直于上述轴向的方向上的电感器部件的大小小于0.7mm,
上述轴向上的电感器部件的大小小于0.4mm。
7.根据权利要求3~6中任意一项所述的高频电感器部件,其中,
与上述底面垂直的方向上的电感器部件的大小大于上述轴向上的电感器部件的大小。
8.根据权利要求1或2所述的高频电感器部件,其中,
上述第一外部电极以及上述第二外部电极被埋入在上述坯体内,
上述线圈具有多个线圈布线,上述多个线圈布线排列在上述轴向上,且分别在垂直于上述轴向的方向上卷绕,
在垂直于上述轴向,并且存在上述线圈布线、上述第一外部电极以及上述第二外部电极的剖面上,上述绝缘层的面积大于上述线圈布线、上述第一外部电极以及上述第二外部电极的总面积。
9.根据权利要求1或2所述的高频电感器部件,其中,
在将上述坯体以及上述线圈在上述轴向投影时,
上述内部磁性部件与上述线圈之间的最短距离为10μm以上且20μm以下。
10.根据权利要求1或2所述的高频电感器部件,其中,
上述内部磁性部件仅存在于上述线圈的内径侧。
11.根据权利要求1或2所述的高频电感器部件,其中,
上述坯体包含第三端面和第四端面,上述第三端面和第四端面垂直于上述第一端面和上述底面,且相互对置,
上述轴向平行于上述底面,并且与上述第三端面和上述第四端面相交,
上述外部磁性部件构成上述第三端面和上述第四端面。
12.根据权利要求1或2所述的高频电感器部件,其中,
上述轴向与上述底面以及上述第一端面平行,
上述坯体包含与上述底面对置的顶面,
上述外部磁性部件在上述底面、上述顶面、上述第一端面以及上述第二端面中的至少一个面上,在上述绝缘层上延伸。
13.根据权利要求1或2所述的高频电感器部件,其中,
在将上述坯体以及上述线圈在上述轴向投影时,上述内部磁性部件是沿着上述线圈的形状。
14.根据权利要求1或2所述的高频电感器部件,其中,
自谐振频率为1GHz以上。
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GR01 | Patent grant | ||
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