CN218957480U - 层叠线圈部件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供抑制线圈导体中的应力集中的层叠线圈部件。层叠线圈部件(1)具备:层叠体(10),其是层叠有多个绝缘层而成的,并在内部内置线圈(30);以及外部电极(21、22),其设置于层叠体的外表面,并与线圈电连接。线圈是通过与绝缘层(51~55)一起层叠的多个线圈导体电连接而构成的。在线圈导体的宽度方向的截面中,线圈导体具备在与层叠体的层叠方向正交的方向上相向的内侧端面(61)和外侧端面(62)。在至少1个线圈导体(31)中,内侧端面和外侧端面中的至少一个端面具备:第1面(61a或62a);以及第2面(61b或62b),其与第1面连续,并且相对于与上述层叠方向垂直的面所成的角度与第1面不同。
Description
技术领域
本实用新型涉及层叠线圈部件。
背景技术
专利文献1记载一种层叠线圈部件,具备:本体,其包含磁性材料;线圈,其包含在上述本体内在第一方向上相互分离且相互电连接的多个内部导体;以及多个应力缓和空间,其与各上述内部导体的表面接触且有粉体存在。
专利文献1:日本特开2017-59749号公报
专利文献1公开有线圈导体的宽度方向上的截面为梯形状或者矩形状的结构。若线圈导体的宽度方向上的截面为梯形状或者矩形状,则烧制时的线圈导体与本体之间的因收缩差产生的应力容易集中于线圈导体的角部。作为其结果,恐怕在层叠线圈部件的内部产生裂缝。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题而完成的,目的在于提供抑制线圈导体中的应力集中的层叠线圈部件。
本实用新型的层叠线圈部件具备:层叠体,其是层叠有多个绝缘层而成的,并在内部内置线圈;以及外部电极,其设置于上述层叠体的外表面,并与上述线圈电连接,上述层叠线圈部件的特征在于,上述线圈是通过与上述绝缘层一起层叠的多个线圈导体电连接而构成的,在上述线圈导体的宽度方向的截面中,上述线圈导体具备:在与上述层叠体的层叠方向正交的方向上相向的内侧端面和外侧端面,在上述线圈导体的宽度方向的截面中,上述内侧端面位于上述层叠体的内侧,在上述线圈导体的宽度方向的截面中,上述外侧端面位于上述层叠体的外侧,在至少1个上述线圈导体中,上述内侧端面和上述外侧端面中的至少一个端面具备:第1面;以及第2面,其与上述第1面连续,并且相对于与上述层叠方向垂直的面所成的角度与上述第1面不同。
还可以是,以与所述层叠方向垂直的面中的在所述线圈导体侧的面作为基准面,将所述第1面的不与所述第2面相接的端部的相对于所述基准面的角度定义为第1角度,将所述第2面的与所述第1面相接的端部的相对于所述基准面的角度定义为第2角度的情况下,所述第1角度和所述第2角度中的一个角度为90°以下,另一个角度不足90°。
还可以是,所述第1角度和所述第2角度中的一个角度为40°以上且85°以下,另一个角度为5°以上且30°以下。
还可以是,所述第1角度大于所述第2角度。
还可以是,在具备所述第1面和所述第2面的所述线圈导体的至少之一与所述绝缘层之间存在空隙部。
还可以是,所述线圈导体具备在所述层叠方向上相向的两个主面,所述空隙部与任一个所述主面相接而存在。
还可以是,所述空隙部的宽度比所述线圈导体的宽度窄。
还可以是,所述线圈由经由导通孔导体并联电连接的存在于不同的层的2层以上的所述线圈导体构成。
根据本实用新型,能够提供抑制线圈导体中的应力集中的层叠线圈部件。
附图说明
图1是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的一例的立体图。
图2是为了知道线圈的构造而透过内部示出本实用新型的层叠线圈部件的示意图。
图3是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的内部构造的LT剖视图。
图4是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的内部构造的WT剖视图。
图5是示意性地表示线圈导体的宽度方向的截面的形状的一例的剖视图。
图6是示意性地表示层叠体的制作方法的分解图。
图7是用于对层叠导体膏层和铁氧体膏层的过程进行说明的剖视图。
图8是示意性地表示烧制后的线圈导体和绝缘层的剖视图。
图9是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的其他一例的内部构造的LT剖视图。
图10-1是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的其他一例的层叠体的制作方法的分解图。
图10-2是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的其他一例的层叠体的制作方法的分解图。
图11是表示在层叠线圈部件的烧制过程中施加于线圈导体的角部的应力的模拟结果的图。
附图标记说明
1、2...层叠线圈部件;10...层叠体;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;22a...第2外部电极的端点;30...线圈;31、31a、31b、32、32a、32b、33、33a、33b、34、34a、34b...线圈导体;35...与第1外部电极连接的引出导体;36...与第2外部电极连接的引出导体;41、41a、41b、41c、42、42a、42b、42c、43、43a、43b、43c...导通孔导体;44、44a、44b、44c、45、45a、45b、45c、46、46a、46b、46c...导通孔;51、52、53、54、55...绝缘层;56...空隙部;61...内侧端面;61a、62a...第1面;61b、62b...第2面;62...外侧端面;63...第1主面;64...第2主面;71...铁氧体片材;72...铁氧体膏层;81...树脂膏层;91、91a、91b、92、92a、92b、93、93a、93b、94、94a、94b...导体膏层;95、96...引出导体部;100...压光辊。
具体实施方式
以下,对本实用新型的层叠线圈部件进行说明。
然而,本实用新型不限定于以下的结构和方式,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。另外,将两个以上以下记载的本实用新型的分别优选的结构和方式组合的方式也是本实用新型。
图1是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的一例的立体图。
图1所示的层叠线圈部件1具备层叠体10、设置于层叠体10的外表面的第1外部电极21和第2外部电极22。层叠体10是具有6个面的大致长方体形状。对层叠体10的结构在下文说明。
在层叠线圈部件1和层叠体10中,将第1外部电极21与第2外部电极22相向的方向作为长度方向L。将与长度方向L正交的方向作为高度方向T,将与长度方向L和高度方向T正交的方向作为宽度方向W。
图1中将层叠线圈部件1和层叠体10中的长度方向L、宽度方向W、高度方向T、分别作为双箭头L方向、W方向、T方向示出。
长度方向L、宽度方向W、高度方向T相互正交。
层叠线圈部件1的安装面是与长度方向L和宽度方向W平行的面(LW面)。
图1所示的层叠体10具有:在长度方向L上相对的第1端面11和第2端面12;在与长度方向L正交的高度方向T上相对的第1主面13和第2主面14;以及在与长度方向L和高度方向T正交的宽度方向W上相对的第1侧面15和第2侧面16。
图1中虽未示出,但优选层叠体在角部和棱线部具有圆角。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。
如图1所示,第1外部电极21覆盖层叠体10的第1端面11,并从第1端面11开始延伸而覆盖第1主面13的局部、第2主面14的局部、第1侧面15的局部、第2侧面16的局部而配置。此外,如图1所示,第2外部电极22覆盖层叠体10的第2端面12,并从第2端面12开始延伸而覆盖第1主面13的局部、第2主面14的局部、第1侧面15的局部、第2侧面16的局部而配置。
第2主面14成为安装面。
图2是为了知道线圈的构造而透过内部示出本实用新型的层叠线圈部件的示意图。
层叠体10具备多个线圈导体31、32、33、34、引出导体35、36、多个导通孔导体41、42、43。
从高度方向T的下侧起,依次配置有线圈导体31、32、33、34。
线圈导体31与引出导体36连续。线圈导体31经由引出导体36而在第2端面12处与第2外部电极22电连接。线圈导体34与引出导体35连续。线圈导体34经由引出导体35而在第1端面11处与第1外部电极21电连接。
各线圈导体31~34经由导通孔导体41~43相互电连接。
线圈导体31在不与引出导体36连续的端部处与导通孔导体41电连接。线圈导体32在一个端部处与导通孔导体41电连接。线圈导体32在不与导通孔导体41电连接的端部处与导通孔导体42电连接。线圈导体33在一个端部处与导通孔导体42电连接。线圈导体33在不与导通孔导体42电连接的端部处与导通孔导体43电连接。线圈导体34在不与引出导体35连续的端部处与导通孔导体43电连接。
图3是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的内部构造的LT剖视图。图3是图2的层叠线圈部件的A-A线剖视图。
图4是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的内部构造的WT剖视图。图4是图2的层叠线圈部件的B-B线剖视图。
层叠体10层叠有多个绝缘层51、52、53、54、55而成,并在内部内置线圈30。
线圈30是通过与绝缘层51、52、53、54、55一起层叠的多个线圈导体31、32、33、34电连接而构成的。第1外部电极21和第2外部电极22分别与线圈30电连接。图2~图4中,将线圈30引出至第1端面11的导体是引出导体35,将线圈30引出至第2端面12的导体是引出导体36。通过变更将线圈导体引出至层叠体的外部的位置而能够变更线圈导体与外部电极间的连接位置。也可以变更引出位置而在层叠体的主面或者侧面将线圈导体与外部电极电连接。
在线圈导体31与层叠体10的第2主面14之间存在绝缘层51。在线圈导体31与线圈导体32之间存在绝缘层52。在线圈导体32与线圈导体33之间存在绝缘层53。在线圈导体33与线圈导体34之间存在绝缘层54。在线圈导体34与层叠体10的第1主面13之间存在绝缘层55。
导通孔导体41、42、43分别在高度方向T上贯通绝缘层52、53、54。
优选在线圈导体31、32、33、34与绝缘层51、52、53、54之间分别存在空隙部56。图3和图4中,空隙部56存在于线圈导体31、32、33、34的在高度方向T上的下侧。针对空隙部56后面将详细地进行说明。
图5是示意性地表示线圈导体的宽度方向的截面的形状的一例的剖视图。
线圈导体31在宽度方向的截面中具有在与层叠体的层叠方向正交的方向上相向的两个端面亦即内侧端面61和外侧端面62。
线圈导体31优选在宽度方向的截面中具有在层叠体的层叠方向上相向的两个主面亦即第1主面63和第2主面64。
内侧端面61是在与层叠体的层叠方向正交的方向上相向的两个端面中的存在于层叠体的内侧的端面。外侧端面62是在与层叠体的层叠方向正交的方向上相向的两个端面中的存在于层叠体的外侧的端面。
在本实用新型的层叠线圈部件中,在至少1个线圈导体中,内侧端面和外侧端面中的至少一个端面具备第1面和与第1面连续并且相对于与层叠方向垂直的面所成的角度与上述第1面不同的第2面。
其中,本实用新型中的面的“连续”不局限于第1面与第2面间屈曲而连接的情况,只要是实质上连续即可,例如也包括第1面与第2面之间夹着微小的曲面等的情况。
若在线圈导体中,内侧端面和外侧端面中的至少一个端面具备第1面和第2面,则产生以下的效果。
在烧制时在线圈导体与绝缘层之间产生收缩差,因此,因收缩差产生的应力容易集中于线圈导体的角部。若在线圈导体中内侧端面和外侧端面中的至少一个端面具备:第1面;以及第2面,其与第1面连续,并且相对于与上述层叠方向垂直的面所成的角度与上述第1面不同,则在第1面与第2面相接的角部,应力也被分散。作为其结果,抑制线圈导体的角部处的应力集中。因此,抑制层叠线圈部件的内部的裂缝产生。
图5中,在线圈导体31的宽度方向的截面中,在内侧端面61存在第1面61a和第2面61b。
内侧端面61的第1面61a在一个端部处与内侧端面61的第2面61b相接。内侧端面61的第1面61a与内侧端面61的第2面61b连续。在以与层叠体的层叠方向垂直的面中靠线圈导体侧的面作为基准面时,内侧端面61的第1面61a的不与内侧端面61的第2面61b相接的端部处相对于上述基准面所成的角度为内侧端面61的第1角度θ1。另外,图5中,内侧端面61的第1面61a的不与内侧端面61的第2面61b相接的端部同与第1主面63相接的端部相同。此外,图5中,与层叠体的层叠方向垂直的面中在线圈导体侧的面同第1主面63相同。
内侧端面61的第2面61b在一个端部处与内侧端面61的第1面61a相接。图5中,内侧端面61的第2面61b在另一个端部处与在层叠体的层叠方向上相向的两个主面之一即第2主面64相接。在以与层叠体的层叠方向垂直的面中靠线圈导体侧的面作为基准面时,内侧端面61的第2面61b的与内侧端面61的第1面61a相接的端部处相对于上述基准面所成的角度为内侧端面61的第2角度θ2。
图5中,在线圈导体31的宽度方向的截面中,在外侧端面62存在第1面62a和第2面62b。
外侧端面62的第1面62a在一个端部处与外侧端面62的第2面62b相接。外侧端面62的第1面62a与外侧端面62的第2面62b连续。在以与层叠体的层叠方向垂直的面中靠线圈导体侧的面作为基准面时,外侧端面62的第1面62a的不与外侧端面62的第2面62b相接的端部处相对于上述基准面所成的角度为外侧端面62的第1角度θ3。另外,图5中,外侧端面62的第1面62a的不与外侧端面62的第2面62b相接的端部同与第1主面63相接的端部相同。此外,图5中,与层叠体的层叠方向垂直的面中靠线圈导体侧的面同第1主面63相同。
外侧端面62的第2面62b在一个端部处与外侧端面62的第1面62a相接。图5中,外侧端面62的第2面62b在另一个端部处与在层叠体的层叠方向上相向的两个主面之一即第2主面64相接。在以与层叠体的层叠方向垂直的面中靠线圈导体侧的面作为基准面时,外侧端面62的第2面62b的与外侧端面62的第1面62a相接的端部处相对于上述基准面所成的角度为外侧端面62的第2角度θ4。
图5中作为一例而示出线圈导体31,但构成线圈的多个线圈导体中的至少1个线圈导体的内侧端面和外侧端面中的至少一个端面具备第1面和第2面即可。对于层叠线圈部件1而言,线圈导体31、32、33或者线圈导体34的内侧端面和外侧端面中的至少1个端面具备第1面和第2面即可。也可以是,构成线圈的多个线圈导体的所有内侧端面和外侧端面具备第1面和第2面。
优选内侧端面61的第1角度θ1和内侧端面61的第2角度θ2中的一个角度为90°以下,另一个角度不足90°。若内侧端面61的第1角度θ1和内侧端面61的第2角度θ2满足上述条件,则进一步抑制线圈导体的角部处的应力集中。也可以是,内侧端面61的第1角度θ1为90°以下,内侧端面61的第2角度θ2不足90°,也可以是,内侧端面61的第1角度θ1不足90°,内侧端面61的第2角度θ2为90°以下。
更优选内侧端面61的第1角度θ1和内侧端面61的第2角度θ2中,一个角度为40°以上且85°以下,另一个角度为5°以上且30°以下。若内侧端面61的第1角度θ1和内侧端面61的第2角度θ2满足上述的条件,则进一步抑制线圈导体的角部处的应力集中。也可以是,内侧端面61的第1角度θ1为40°以上且85°以下,内侧端面61的第2角度θ2为5°以上且30°以下,也可以是,内侧端面61的第1角度θ1为5°以上且30°以下,内侧端面61的第2角度θ2为40°以上且85°以下。
优选内侧端面61的第1角度θ1大于内侧端面61的第2角度θ2。若内侧端面61的第1角度θ1和内侧端面61的第2角度θ2满足上述关系,则进一步抑制线圈导体的角部处的应力集中。
优选外侧端面62的第1角度θ3和外侧端面62的第2角度θ4中,一个角度为90°以下,另一个角度不足90°。若外侧端面62的第1角度θ3和外侧端面62的第2角度θ4满足上述条件,则进一步抑制线圈导体的角部处的应力集中。也可以是,外侧端面62的第1角度θ3为90°以下,外侧端面62的第2角度θ4不足90°,也可以是,外侧端面62的第1角度θ3不足90°,外侧端面62的第2角度θ4为90°以下。
更优选外侧端面62的第1角度θ3和外侧端面62的第2角度θ4中,一个角度为40°以上且85°以下,另一个角度为5°以上且30°以下。若外侧端面62的第1角度θ3和外侧端面62的第2角度θ4满足上述条件,则进一步抑制线圈导体的角部处的应力集中。也可以是,外侧端面62的第1角度θ3为40°以上且85°以下,外侧端面62的第2角度θ4为5°以上且30°以下,也可以是,外侧端面62的第1角度θ3为5°以上且30°以下,外侧端面62的第2角度θ4为40°以上且85°以下。
优选外侧端面62的第1角度θ3大于外侧端面62的第2角度θ4。若外侧端面62的第1角度θ3和外侧端面62的第2角度θ4满足上述关系,则进一步抑制线圈导体的角部处的应力集中。
内侧端面61的第1角度θ1与外侧端面62的第1角度θ3也可以相同,也可以不同。
内侧端面61的第2角度θ2与外侧端面62的第2角度θ4也可以相同,也可以不同。
图5中将内侧端面61的第1面61a和内侧端面61的第2面61b由直线状示出,但也可以是曲线状。
内侧端面61的第1角度θ1的测定方法如以下那样。在内侧端面61的第1面61a的与内侧端面61的第2面61b相接的端部和内侧端面61的第1面61a的不与内侧端面61的第2面61b相接的端部之间引出直线。对上述直线与同层叠体的层叠方向垂直的面中靠线圈导体侧的面所成的角度进行测定,来作为内侧端面61的第1角度θ1。
内侧端面61的第2角度θ2的测定方法如以下那样。在内侧端面61的第2面61b的与内侧端面61的第1面61a相接的端部和内侧端面61的第2面61b的不与内侧端面61的第1面61a相接的端部之间引出直线。对上述直线与同层叠体的层叠方向垂直的面中靠线圈导体侧的面所成的角度进行测定,来作为内侧端面61的第2角度θ2。
图5中将外侧端面62的第1面62a和外侧端面62的第2面62b由直线状示出,但也可以是曲线状。
外侧端面62的第1角度θ3的测定方法与内侧端面61的第1角度θ1相同。此外,外侧端面62的第2角度θ4的测定方法与内侧端面61的第2角度θ2相同。
在本说明书中,线圈导体的宽度方向是在线圈导体所在的面中与线圈导体的长度方向正交的方向。线圈导体的长度方向是在线圈导体所在的面中线圈导体延伸的方向。因此,线圈导体的宽度方向不一定要与图1~图4中的宽度方向W一致,线圈导体的长度方向不一定要与图1~图4中的长度方向L一致。
例如,图3所示的线圈导体31、34的截面全部为线圈导体的长度方向的截面。
另一方面,线圈导体32的在图3中右侧的截面是线圈导体的宽度方向的截面,线圈导体32的在图3中左侧的截面是线圈导体的长度方向的截面。此外,线圈导体33的在图3中左侧的截面是线圈导体的宽度方向的截面,线圈导体33的在图3中右侧的截面是线圈导体的长度方向的截面。
图4所示的线圈导体31、32、33、34的截面全部为线圈导体的宽度方向的截面。
优选在具备第1面和第2面的线圈导体中至少一者与绝缘层之间存在空隙部。
线圈导体31在与绝缘层51之间存在空隙部56。
图5中,示出在绝缘层51上存在线圈导体31,在绝缘层51与线圈导体31之间存在空隙部56的结构。空隙部56形成于从线圈导体31的端部处稍微向内侧进入的位置。
相比于比构成线圈导体的金属材料(银等),烧结时,构成绝缘层的陶瓷材料(铁氧体材料等)的收缩大,因此,在陶瓷材料与金属材料之间被施加额外的力,这成为导致层叠线圈部件的电感、阻抗劣化的原因。
若在绝缘层与线圈导体之间设置有空隙部,则陶瓷材料与金属材料的接触减少,因此,缓和烧结时施加于陶瓷材料与金属材料之间的力。
因此,能够抑制层叠线圈部件的电感、阻抗劣化。
线圈导体31也可以具备在层叠体的层叠方向上相向的两个主面亦即第1主面63和第2主面64,空隙部56与第1主面63和第2主面64中任一者相接而存在。
空隙部56的宽度也可以比线圈导体31的宽度窄。
线圈导体31的宽度是指在线圈导体31的层叠方向上的截面中宽度最宽的部分处的宽度。图5中,线圈导体31的宽度与第1主面63的宽度相同。
接着,对制造本实用新型的层叠线圈部件的方法的一例进行说明。
首先,准备作为材料的铁氧体片材、铁氧体膏、树脂膏和导体膏。
作为铁氧体片材,优选使用包含Fe、Zn、Cu和Ni来作为主要成分的铁氧体材料。铁氧体材料优选含有:将Fe换算为Fe2O3而成为40mol%以上且49.5mol%以下,将Zn换算为ZnO而成为5mol%以上且35mol%以下,将Cu换算为CuO而成为4mol%以上且12mol%以下。在铁氧体材料中,Ni含量没有特别限定,能够成为上述的其他的主要成分亦即Fe、Zn和Cu之外的剩余部分。也可以使上述的材料含有Bi、Sn、Mn、Co等微量添加物(包含不可避杂质)。
作为铁氧体片材的制作方法,例如可举出以下的方法。
将Fe2O3、ZnO、CuO、NiO和根据需要的添加物秤量成为预定的组成。将秤量物、纯水、分散剂和PSZ介质(部分稳定化氧化锆)放入球磨机,进行混合和粉碎。在使所得到的浆料干燥之后,以700℃以上且800℃以下的温度进行预烧,得到铁氧体材料的预烧粉末。
将通过上述得到的铁氧体材料的预烧粉末和聚乙烯醇缩丁醛系等有机粘合剂、乙醇、甲苯等有机溶剂以及PSZ介质投入球磨机,进行混合和粉碎。能够在利用刮刀法将所得到的混合物成形加工为预定厚度的片材之后,冲裁为预定大小来制作铁氧体片材。
作为铁氧体膏,优选使用包含Fe、Zn、Cu和Ni作为主要成分的铁氧体材料。铁氧体材料优选含有:将Fe换算为Fe2O3而成为40mol%以上且49.5mol%以下,将Zn换算为ZnO而成为5mol%以上且35mol%以下,将Cu换算为CuO而成为4mol%以上且12mol%以下。在铁氧体材料中,Ni含量没有特别限定,能够成为上述的其他主要成分亦即Fe、Zn和Cu之外的剩余部分。也可以使上述的材料含有Bi、Sn、Mn、Co等微量添加物(包含不可避杂质)。
作为铁氧体膏的制作方法,例如可举出以下的方法。
在与上述铁氧体片材的制作方法相同地得到的铁氧体材料的预烧粉末中放入预定量的酮系溶剂等溶剂、聚乙烯醇缩醛等树脂和醇酸系增塑剂等增塑剂,并利用行星式搅拌机进行揉捏。其后,进一步通过三辊磨机进行分散,能够制作铁氧体膏。
树脂膏是用于在陶瓷膏与导体膏之间形成树脂层的膏,通过烧掉树脂层而在烧制后形成空隙部。
作为树脂膏的制作方法,例如可举出以下的方法。
通过使溶剂(异佛尔酮等)含有在烧制时烧掉的树脂(丙烯酸树脂等),来制作树脂膏。
优选作为导体膏而使用包含银作为导电材料的膏。
作为导体膏的制作方法,例如可举出以下的方法。
准备银粉末,并放入预定量的溶剂(丁香酚等)、树脂(乙基纤维素等)和分散剂,利用行星式搅拌机进行揉捏之后,利用三辊磨机分散,从而制作导体膏。
接着,对使用了上述的材料的层叠体的制作方法的一例进行说明。
图6是示意性地表示层叠体的制作方法的分解图。
图7是用于对层叠导体膏层和铁氧体膏层的过程进行说明的剖视图。
首先,准备铁氧体片材71(图6A1)。
接下来,在铁氧体片材71之上,在形成空隙部的部位印刷树脂膏,形成树脂膏层81(图6A2)。
接下来,在形成线圈导体的部位印刷导体膏,形成导体膏层91和引出导体部96(图6A3)。此时,导体膏层91的宽度方向的截面成为表面带有圆度且中央部处的层叠方向的厚度大于端部处的层叠方向的厚度的所谓的穹顶状的形状(图7A)。
接下来,通过使用压光辊100对导体膏层91进行加压,使导体膏层91的表面平坦化(图7B)。由此,在导体膏层91的表面形成有角部。
接下来,在没有形成有导体膏层91的区域印刷铁氧体膏,形成铁氧体膏层72(图6A4)。该铁氧体膏层72在烧制后成为线圈导体周围的绝缘层51。此处,在导体膏层91的端部的局部以预定长度(图7C中的双箭头X所示的长度)和预定厚度(图7C中的双箭头Y所示的厚度)重叠地印刷有铁氧体膏层72(图7C)。
通过上述工序,形成印刷有树脂膏层81、引出导体部96、导体膏层91和铁氧体膏层72的图案片1。
另外准备铁氧体片材71,在与形成于图案片1的导体膏层91连接的部位照射激光而形成导通孔44(图6B1)。
接下来,在形成空隙部的部位印刷树脂膏,形成树脂膏层81(图6B2)。
接下来,在形成线圈导体的部位印刷导体膏,形成导体膏层92,并且在导通孔44中填充导体膏(图6B3)。
接下来,在没有形成有导体膏层92的区域印刷铁氧体膏,形成铁氧体膏层72。此处,与图案片1相同地在导体膏层92的端部的局部重叠地印刷有铁氧体膏层72(图6B4)。
通过上述工序,形成印刷有树脂膏层81、导体膏层92和铁氧体膏层72的图案片2。
通过与图案片2相同的那样的顺序制作图案片3和图案片4(图6C1~图6C4和图6D1~图6D4)。另外,在图案片4形成导体膏层94和引出导体部95(图6D3)。
将如以上那样制作出的图案片1、图案片2、图案片3和图案片4依次层叠,在上下层叠上预定数量的没有进行任何印刷的铁氧体片材。通过在温度为70℃以上且90℃以下、压力为60MPa以上且100MPa以下的条件下对层叠的片材进行加压、压接处理,从而得到层叠体块(元件的集合体)。
接下来,通过利用切割器等切断层叠体块,进行单片化,从而得到元件。其后,通过烧制炉以880℃以上且950℃以下的温度对所得到的元件进行1小时以上且8小时以下的期间的烧制。
优选通过将烧制过的元件与介质一起放入旋转滚磨机并进行旋转,从而在元件的棱线部和角部形成圆角。通过以上的工序得到电子部件本体。
接下来,在元件的侧面的引出有线圈的端面上涂覆包含银和玻璃的导电性膏。通过以600℃以上且850℃以下的温度进行导电性膏的烧结,从而形成外部电极的基底电极。其后,通过利用电镀在基底电极上依次形成Ni被膜和Sn被膜,形成外部电极,得到图1所示那样的层叠线圈部件1。Ni被膜和Sn被膜的厚度例如也可以约为3μm。通过上述的方法而制作的层叠线圈部件的大小例如也可以是L(长度)=1.0mm,W(宽度)=0.5mm,T(高度)=0.5mm。
另外,图6中的铁氧体片材71和铁氧体膏层72在烧制后成为绝缘层51、52、53、54。图6中的树脂膏层81在烧制后成为空隙部56。图6中的导体膏层91、92、93、94分别在烧制后成为线圈导体31、32、33、34。图6中的引出导体部95、96分别在烧制后成为引出导体35、36。填充于图6中的导通孔44、45、46的导体膏分别在烧制后成为导通孔导体41、42、43。
图8是示意性地表示烧制后的线圈导体和绝缘层的剖视图。
参照图7和图8,对在线圈导体的宽度方向的截面中在端面形成第1面和第2面的方法进行说明。
如图7C所示那样,在烧制前的图案片1中,在导体膏层91的端部的局部以预定长度X和预定厚度Y重叠有铁氧体膏层72。在加压、压接工序中,对于导体膏层91而言,与没有重叠有铁氧体膏层72的部分相比,重叠有铁氧体膏层72的部分被施加更大的压力。作为其结果,线圈导体31在宽度方向的截面中,内侧端面61和外侧端面62中的至少一个端面具备:第1面61a、62a;以及第2面61b、62b,其与第1面61a、62a连续,并且相对于与层叠体的层叠方向垂直的面的角度同第1面61a、62a不同(图8)。另外,如图7B所示那样导体膏层91的表面没有通过压光辊100平坦化的情况下,导体膏层91不存在角部,导致铁氧体膏层72横向形成流动。因此,形成的线圈导体在宽度方向的截面中不具备第1面和第2面。
通过变更在导体膏层91的端部的局部重叠有铁氧体膏层72的部分的长度X和在导体膏层91的端部的局部重叠有铁氧体膏层72的部分的厚度Y,能够适当地变更线圈导体的宽度方向的截面中的内侧端面61的第2角度θ2和外侧端面62的第2角度θ4。
在本实用新型的层叠线圈部件中,优选线圈由经由导通孔导体而并联电连接的存在于不同的层的2层以上的线圈导体构成。
若线圈由经由导通孔导体而并联电连接的存在于不同的层的2层以上的线圈导体构成,则线圈的直流电阻降低,因此,能够附加更大的电流。
图9是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的其他一例的内部构造的LT剖视图。
在层叠线圈部件2中,层叠体10具备多个线圈导体31a、31b、32a、32b、33a、33b、34a、34b和多个导通孔导体41a、41b、41c、42a、42b、42c、43a、43b、43c。图9中,从高度方向T的下侧起依次配置有线圈导体31a、31b、32a、32b、33a、33b、34a、34b。此外,线圈导体31a与线圈导体31b的线圈导体图案相同。同样,线圈导体32a与线圈导体32b、线圈导体33a与线圈导体33b、线圈导体34a与线圈导体34b分别线圈导体图案相同。
线圈导体31a、31b经由导通孔导体41a电连接。线圈导体31b、32a经由导通孔导体41b电连接。线圈导体32a、32b经由导通孔导体41c电连接。另外,从层叠体的层叠方向观察时,导通孔导体41a、导通孔导体41b和导通孔导体41c重叠而存在。
同样,线圈导体32a、32b经由导通孔导体42a电连接。线圈导体32b、33a经由导通孔导体42b电连接。线圈导体33a、33b经由导通孔导体42c而电连接。另外,从层叠体的层叠方向观察时,导通孔导体42a、导通孔导体42b和导通孔导体42c重叠而存在。
同样,线圈导体33a、33b经由导通孔导体43a电连接。线圈导体33b、34a经由导通孔导体43b而电连接。线圈导体34a、34b经由导通孔导体43c而电连接。另外,从层叠体的层叠方向观察时,导通孔导体43a、导通孔导体43b和导通孔导体43c重叠而存在。
若成为图9那样的结构,则线圈导体31a与线圈导体31b并联电连接。同样,线圈导体32a与线圈导体32b、线圈导体33a与线圈导体33b、线圈导体34a与线圈导体34b也分别并联电连接。
接着,参照图10-1和图10-2,对层叠线圈部件2的制作方法进行说明。
图10-1和图10-2是示意性地表示本实用新型的层叠线圈部件的其他一例的层叠体的制作方法的分解图。
图10-1和图10-2示出层叠线圈部件2中的层叠体10的制作方法。
通过与图6A1~图6A4相同的方法来制作图案片1(图10-1A1~A4)。
接下来,制作除了存在导通孔44a以外其他与图案片1相同的图案片1′(图10-1A1′~A4′)。填充于图案片1′的导通孔44a的导体膏在烧制后成为导通孔导体41a。
接下来,通过与图6B1~图6B4相同的方法来制作图案片2(图10-1B1~B4)。另外,填充于图案片2的导通孔44b的导体膏在烧制后成为导导通孔导体41b。
接下来,制作除存在导通孔45a以外其他与图案片2相同的图案片2′(图10-1B1′~B4′)。另外,填充于图案片2′的导通孔44c的导体膏在烧制后成为导通孔导体41c。填充于图案片2′的导通孔45a的导体膏在烧制后成为导通孔导体42a。
通过与图案片2相同的那样的顺序来制作图案片3和图案片4(图10-2C1~C4和图10-2D1~D4)。通过与图案片2′相同的那样的顺序来制作图案片3′和图案片4′(图10-2C1′~C4′和图10-2D1′~D4′)。
将如以上那样制作出的图案片1、图案片1′、图案片2、图案片2′、图案片3、图案片3′、图案片4和图案片4′依次层叠,在上下层叠预定数量的没有进行任何印刷的铁氧体片材。通过在温度为70℃以上且90℃以下、压力为60MPa以上且100MPa以下的条件下对层叠的片材进行加压、压接处理,从而得到层叠体块(元件的集合体)。
通过针对除上述以外的工序而进行与层叠线圈部件1相同的工序,从而得到图9所示那样的层叠线圈部件2。
图10-1或者图10-2中的导体膏层91a、91b、92a、92b、93a、93b、94a、94b分别在烧制后成为线圈导体31a、31b、32a、32b、33a、33b、34a、34b。填充于图10-1或者图10-2中的导通孔44a、44b、44c、45a、45b、45c、46a、46b、46c的导体膏分别在烧制后成为导通孔导体41a、41b、41c、42a、42b、42c、43a、43b、43c。
图11是表示在层叠线圈部件的烧制过程中施加于线圈导体的角部的应力的模拟结果的图。
在施加于线圈导体的角部的应力的模拟中,使用线圈导体为在端面具备第1面和第2面的形状的实施例1、线圈导体为矩形状的比较例1和线圈导体为梯形状的比较例2的层叠线圈部件。
另外,应力的模拟使用村田软件株式会社制的Femtet(注册商标)来进行。
图11A是对在线圈导体为在端面具备第1面和第2面的形状的实施例1的层叠线圈部件中施加于线圈导体部和绝缘层的应力进行了模拟的结果。
图11B是对在线圈导体为矩形状的比较例1的层叠线圈部件中施加于线圈导体部和绝缘层的应力进行了模拟的结果。
图11C是对在线圈导体为梯形状的比较例2的层叠线圈部件中施加于线圈导体部和绝缘层的应力进行了模拟的结果。
对图11A中施加于线圈导体的第1面和第2面相接的角部(A1)的应力与图11B中施加于线圈导体的左上的角部(B)的应力进行了比较之后,施加于角部(A1)的应力为施加于角部(B)的应力的0.70倍。
对图11A中施加于线圈导体的第2面中的不与第1面相接的端部亦即角部(A2)的应力与图11B中施加于线圈导体的左上的角部(B)的应力进行了比较之后,施加于角部(A2)的应力为施加于角部(B)的应力的0.66倍。
由此可知,对于实施例1的层叠线圈部件而言,与比较例1的层叠线圈部件相比,向线圈导体的角部的应力的集中减少30%以上且34%以下。
对图11A中施加于线圈导体的第1面和第2面相接的角部(A1)的应力与图11C中施加于线圈导体的左上的角部(C)的应力进行了比较之后,施加于角部(A1)的应力成为施加于角部(C)的应力的0.89倍。
对图11A中施加于第2面中的不与第1面相接的端部亦即角部(A2)的应力与图11C中施加于线圈导体的左上的角部(C)的应力进行了比较之后,施加于角部(A2)的应力成为施加于角部(C)的应力的0.83倍。
由此可知,对于实施例1的层叠线圈部件而言,与比较例2的层叠线圈部件相比,向线圈导体的角部的应力的集中减少11%以上且17%以下。
根据以上结果可知,对于本实用新型的层叠线圈部件而言,与线圈导体的形状为矩形状或者为梯形状的层叠线圈部件比较,抑制向线圈导体的角部的应力的集中。
Claims (8)
1.一种层叠线圈部件,具备:
层叠体,其是层叠有多个绝缘层而成的,并在内部内置线圈;以及
外部电极,其设置于所述层叠体的外表面,并与所述线圈电连接,
所述层叠线圈部件的特征在于,
所述线圈是通过与所述绝缘层一起层叠的多个线圈导体电连接而构成的,
在所述线圈导体的宽度方向的截面中,所述线圈导体具备在与所述层叠体的层叠方向正交的方向上相向的内侧端面和外侧端面,
在所述线圈导体的宽度方向的截面中,所述内侧端面位于所述层叠体的内侧,
在所述线圈导体的宽度方向的截面中,所述外侧端面位于所述层叠体的外侧,
在至少1个所述线圈导体中,所述内侧端面和所述外侧端面中的至少一个端面具备:第1面;以及第2面,其与所述第1面连续,并且相对于与所述层叠方向垂直的面所成的角度同所述第1面不同。
2.根据权利要求1所述的层叠线圈部件,其特征在于,
以与所述层叠方向垂直的面中的在所述线圈导体侧的面作为基准面,将所述第1面的不与所述第2面相接的端部的相对于所述基准面的角度定义为第1角度,将所述第2面的与所述第1面相接的端部的相对于所述基准面的角度定义为第2角度的情况下,所述第1角度和所述第2角度中的一个角度为90°以下,另一个角度不足90°。
3.根据权利要求2所述的层叠线圈部件,其特征在于,
所述第1角度和所述第2角度中的一个角度为40°以上且85°以下,另一个角度为5°以上且30°以下。
4.根据权利要求2或3所述的层叠线圈部件,其特征在于,
所述第1角度大于所述第2角度。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的层叠线圈部件,其特征在于,
在具备所述第1面和所述第2面的所述线圈导体的至少之一与所述绝缘层之间存在空隙部。
6.根据权利要求5所述的层叠线圈部件,其特征在于,
所述线圈导体具备在所述层叠方向上相向的两个主面,
所述空隙部与任一个所述主面相接而存在。
7.根据权利要求6所述的层叠线圈部件,其特征在于,
所述空隙部的宽度比所述线圈导体的宽度窄。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的层叠线圈部件,其特征在于,
所述线圈由经由导通孔导体并联电连接的存在于不同的层的2层以上的所述线圈导体构成。
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