片状电感器、层叠基板内置型电感器及它们的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电感部件，详细而言，涉及在小型电子设备的电源电路中所使用的片 状电感器及内置于层叠基板的电感器。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，专利文献1、2及3公开了由磁芯产生的磁通量在磁芯所构成的平 板面的面内回流的电感器。
[0003] 专利文献1公开的磁性基板（电感器）具备由在上下方向上层叠的多张薄板构成 的磁芯。磁芯具有在上下方向上贯通磁芯的孔。通过在磁芯的表面及孔内形成镀覆种子层， 从而形成了线圈导体（线圈）。
[0004] 此外，专利文献2的图1及图2公开了在扁平金属粉烧结体层与绝缘体层的相互 层叠体的通孔中填充银膏剂的线圈导体，并且用银膏剂的连接导体连接内外面的线圈导体 而作为线圈的电感器。
[0005] 此外，专利文献3的段落[0024]、图1公开了用圆筒绝缘物固定FinemeU注册商 标）芯部的外周，用绝缘板夹住两端，缠绕螺柱（stud)线圈来作为线圈的构成。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献I:JP特开2008-66671号公报
[0009] 专利文献2 :JP特开2002-289419号公报
[0010] 专利文献3 :专利2002-57043号公报
[0011] 专利文献4 :JP特开2011-129798号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的课题
[0013] 在专利文献1、2及3的电感器中，以满足制造时的磁芯破损防止和绝缘性的确保 中的一方或双方都满足的情况下形成线圈部分为目的，应用了如下的（a)、（b)及（c)等中 的至少一个对策。
[0014] (a)作为磁芯材料，使用高电阻的软磁性陶瓷材料；
[0015] (b)作为绕组，使用镀膜或印刷导体；
[0016] (c)在线圈与磁芯材料之间设置绝缘部件。
[0017] 但是，上述（a)至（c)的对策在电感器的小型化、大电流适应性以及制造成本中的 任一个方面存在缺陷。
[0018] 具体而言，由于对导体进行印刷，在想要接合设置于通孔中的导体（通孔导体）之 间时，若施加压力负荷，则铁氧体烧结体容易被破裂。
[0019] 此外，在专利文献1及2的电感器中，由于对导体进行印刷，因此存在绕组粗且无 法实现低电阻的缺陷。
[0020] 另外，专利文献3的金属磁芯例如如纳米晶软磁合金（Finemet)这样的材料中，由 于涡电流而很难实现MHz励磁。并且，若为了改善该情况而设为粉末成型体，则虽然频率特 性可得到改善，但是磁导率低至50左右，存在磁特性劣化的缺陷。
[0021] 此外，作为在电子设备的电源电路中使用的线圈部件，公知有内置于层叠树脂基 板的线圈部件。关于这种线圈部件，以获得大的电感为目的，（d)在层叠树脂基板内部设置 腔体，向该腔体封入由磁性体构成的磁芯或者线圈。
[0022] 此外，作为其他对策，进行（e)在层叠树脂基板内外设置由非晶结构或磁性蒸镀 膜构成的磁性层作为磁芯。
[0023] 此外，作为其他对策，进行（f)将构成层叠树脂基板的基板层的一部分设为由含 有磁性粉末的树脂构成的基板层。作为上述（f)对策，专利文献4的图3及图8公开了包含 树脂层的层叠树脂基板，该树脂层含有处理成扁平状的Co-Fe等高频用金属软磁性材料。
[0024] 在内置上述（d)对策的磁芯或线圈部件的情况下，在封入层叠树脂基板内的腔体 中的磁芯或线圈部件的周围，需要设置用于防止来自基板的应力的影响的空隙。但是，由于 该空隙的存在，内置磁芯或线圈部件时，存在如下问题：若施加压力负荷，则部件会破损，或 者会产生接合不良。因此，无法将树脂基板层和磁芯、线圈部件密封固定及一体化，因此存 在接合不良而导致降低层叠树脂基板整体的可靠性的问题。
[0025] 此外，在作为线圈部件的磁芯用的磁性体而使用了铁氧体时，虽然铁氧体与金属 材料相比在电感及高频特性方面性能良好，但是具有与金属材料相比饱和磁通量密度小的 缺点。
[0026] 此外，在使用了铁氧体的情况下，无法进行层叠后的通孔加工，很难形成贯通内置 于树脂基板中的磁性体的线圈电流路径，在内置于树脂基板中的铁氧体中，实际上不可能 在层叠封入之后设置贯通孔。
[0027] 此外，在上述（e)的将由非晶结构或磁性蒸镀膜构成的磁性层作为磁芯而设置在 层叠树脂基板内外的对策中，存在不能兼顾足够的磁性体体积的确保和IMHz以上的磁损 耗的降低的问题。此外，在内置由非晶结构薄带或蒸镀磁性膜构成的磁性层的情况下，还有 磁性层过薄而无法确保所需的体积，引起磁饱和的缺陷。此外，非晶结构薄带或蒸镀磁性 膜由于制造方法上的制约，原本就很薄，假设层叠它们而确保了所需的体积，也存在在IMHz 以上的频率下因涡电流损耗大而无法使用的缺陷、或无法提高磁芯的重叠特性的缺陷。
[0028] 此外，在上述（f)使用含有磁性粉末的基板的对策中，存在所需的磁导率是50以 上，优选是100以上，但是无法得到超过100的足够大的磁导率的问题。
[0029] 此外，存在无法减小线圈部件的导体的电阻的缺陷。若在双面铜箔基板形成线圈 图案来争取截面积，则会伴随与此而降低表皮效果。
[0030] 如以上所述，在任一个现有的对策中，都没有启示将具有100以上的磁导率的软 磁性材料成形为如层叠树脂基板的基底那样对软磁性材料也可施加压力负荷，并封入层叠 树脂基板内，而且也都没有公开能够实现这种构成的手段、由磁性体形成的磁芯的内部组 织。
[0031] 因此，本发明的一技术课题是，提供一种提高磁特性、可靠性且实现电阻的降低和 制造方法的简化的磁芯及片状电感器。
[0032] 此外，本发明的另一技术课题是，提供一种具有实现了节省空间、低损耗、电感的 增大、对大电流通电的适应性、小电阻、可靠性的提高的电感器的层叠电路基板。
[0033] 用于解决课题的手段
[0034] 根据本发明，获得一种磁芯，其特征在于，具有混合物的成型体片，该混合物包含 具有软磁性的扁平金属粉末和接合剂，所述软磁性扁平金属粉末在所述成型体片的平面内 被二维地取向。
[0035] 此外，根据本发明，获得一种片状电感器，其特征在于，具有磁芯和线圈，所述磁芯 具有：预先设定的厚度；在所述厚度方向上对置的两个平面；连接所述两个平面的两个侧 面；在所述两个平面之间设置的第1通孔；在所述两个平面间的远离了所述第1通孔的位 置处设置的第2通孔，所述线圈具有：分别贯通所述第1通孔及所述第2通孔而设置的第1 通孔导体及第2通孔导体；和分别在所述磁芯的两个平面设置的第1表面导体及第2表面 导体，所述第1通孔导体及所述第2通孔导体分别具有中心导体及其两端的插头部，所述第 1及第2表面导体具有经由所述插头部而与所述第1通孔导体及所述第2通孔导体接合。
[0036] 此外，根据本发明，获得一种磁芯的制造方法，其特征在于，包括以下工序：将包含 具有软磁性的扁平金属粉末和接合剂的混合物以所述软磁性扁平金属粉在相应片构成的 平面内取向的方式成形为片状，由此形成成型体片。
[0037] 另外，根据本发明，获得一种片状电感器的制造方法，其特征在于，包括：穿孔工 序，设置分别在所述层叠方向上贯通磁芯的对置的两个面且互相分开的第1通孔及第2通 孔；和通孔导体形成工序，分别形成贯通所述第1通孔及所述第2通孔的第1通孔导体及第 2通孔导体；和线圈形成工序，在所述第1通孔导体及所述第2通孔导体上重叠第1表面导 体及第2表面导体并在所述磁芯的厚度方向上施压，在所述第1表面导体及所述第2表面 导体中形成由所述第1通孔导体及所述第2通孔导体构成的插头部，由此进行接合来实现 电连接。
[0038] 此外，根据本发明，获得一种层叠基板内置型电感器，其特征在于，具备：层叠了一 对第1树脂基板的层叠树脂基板；容纳在所述层叠树脂基板内的片状的磁芯；贯通所述层 叠树脂基板以及磁芯而设置的通孔；和经由所述通孔形成的线圈，所述层叠树脂基板包含 粘接成分，所述片状的磁芯是将具有软磁性的扁平金属粉末成形为平板的成型体，所述扁 平金属粉末在所述平板的面内取向，并且所述线圈导体产生的磁通量在所述平板的面内回 流，所述磁芯与所述层叠树脂基板一起受到压力负荷而与该层叠树脂基板成为一体，所述 粘接成分浸渍于所述磁芯的空洞部中。
[0039] 另外，根据本发明，获得一种电感器的制造方法，其特征在于，包括：在层叠了一对 第1树脂基板的层叠树脂基板内容纳片状的磁芯的工序；贯通所述层叠树脂基板以及磁芯 而形成通孔的工序；和经由所述通孔而形成线圈的工序，所述层叠树脂基板包含粘接成分， 所述片状的磁芯是将具有软磁性的扁平金属粉末成形为平板的成型体，所述扁平金属粉末 在所述平板的面内取向，并且所述线圈导体产生的磁通量在所述平板的面内回流，所述磁 芯与所述层叠树脂基板一起受到压力负荷而与该层叠树脂基板成为一体，所述粘接成分浸 渍于所述磁芯的空洞部中。
[0040] 发明效果
[0041] 根据本发明，得到了如下结构：利用使扁平金属粉末在成型片构成的平面内取向 而成形的磁芯材料，且将线圈分成小部分，使构成各部分的各个导体伴随着施压变形而被 接合。在本发明中，通过该结构，能够提供一种同时实现磁特性/可靠性的提高、电阻的降 低，制造方法的简化的磁芯及片状电感器。
[0042] 此外，根据本发明，能够提供一种节省空间、损耗低、电感增大、适合大电流通电、 电阻小且可靠性得到了提高的内置于层叠电路基板中的电感器。
【附图说明】
[0043] 图1是表示本发明的第1实施方式的片状电感器的立体图。
[0044] 图2是表示在图1的片状电感器的磁芯中所使用的成型体片的图。
[0045] 图3 (a)是表不图1的II所不的插头（plug)部分的剖视图，（b)是表不第1实施 方式的其他例的片状电感器的与图1的II所示的插头部分相同的部分的剖视图。
[0046] 图4是图1的片状电感器的分解组装立体图。
[0047] 图5是表示本发明的第2实施方式的片状电感器的平面图。
[0048] 图6是表示本发明的第3实施方式的片状电感器的平面图。
[0049] 图7是表示本发明的第4实施方式的片状电感器的平面图。
[0050] 图8是表示本发明的第5实施方式的片状电感器的立体图。
[0051] 图9(a)是表示本发明的第6实施方式的层叠基板内置型电感器的剖视图，（b)是 图9(a)的电感器的立体图。
[0052] 图10(a)、（b)及（c)是按顺序表示图9(a)及图9(b)的第6实施方式的电感器的 制造工序的剖视图。
[0053] 图11是表示本发明的第7实施方式的层叠基板内置型电感器的剖视图。
[0054] 图12是表示本发明的第8实施方式的层叠基板内置型电感器的剖视图。
[0055] 图13是表示本发明的第9实施方式的层叠基板内置型电感器的剖视图。
[0056] 图14(a)是表示本发明的第10实施方式的层叠基板内置型电感器的剖视图，（b) 是图14(a)的层叠基板内置型电感器的立体图。
[0057] 图15(a)是表示本发明的实