片状电感器、层叠基板内置型电感器及它们的制造方法_3

文档序号:8287981阅读:来源:国知局
r>[0098] 在图7的片状电感器IOc中,将一个线圈8设为初级侧线圈,将另一个线圈8设为 次级侧线圈。
[0099] 本发明的第4实施方式的片状电感器IOc与第1至第3实施方式的片状电感器 10、10a、10b相同,由于磁芯1是金属磁性粉末的压粉成型体,因此具有频率特性出色、重叠 特性出色、导体的加压接合时不会产生裂痕的优点。
[0100] 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。
[0101] 参照图8,片状电感器20具有初级侧线圈11和次级侧线圈12。初级侧线圈具有 第1通孔导体2、以及分别为了端子连接用而与第1通孔导体的两端2a、2b连接的第1及第 2表面导体14、15。第1及第2表面导体延长至各个磁芯1的侧面,在磁芯的侧面,形成第 1及第2侧面电极14a、15a。此外,次级侧线圈12具有与第2通孔导体3的两端3a、3b连 接的第1及第2表面导体14、15。第1及第2表面导体14、15延长至磁芯1的两个侧面,在 磁芯1的侧面形成了侧面电极14a、15a。
[0102] 上述第1及第2表面导体14、15和插头部2a、2b、3a、3b的上表面在加压时比磁芯 1的两个平面更靠内部,即是埋没的形状,当然也可以预先在磁芯1的两个平面设置用于埋 没第1及第2表面导体14、15的引导槽。
[0103] 另外,在磁芯1的第2方向(长度方向),在初级侧线圈11及次级侧的线圈12之 间,在磁芯1的一端侧与初级侧线圈11之间及磁芯1的另一端12与次级侧线圈12之间, 分别设置了贯通了沿着第1方向对置的两个面的间隙9a、9b、9c。
[0104] 如以上说明,在本发明的第1至第5实施方式中,在第1及第2表面导体4、5、14、 15中嵌合第1及第2通孔导体2、3,通过加压使第1及第2通孔导体2、3的两侧变形,形成 插头部,经由该插头部而相接合,因此在铁氧体等磁芯中,能够实现因磁芯破裂而很难办到 的第1及第2表面导体4、5及14、15与第1及第2通孔导体2、3之间的机械接合。
[0105] 此外,金属磁芯具有比铁氧体磁芯更难磁饱和且可使大电流流过的优点的反面, 具有因涡电流损耗而很难励磁的缺点,但是本发明的第1至第5实施方式的磁芯1通过利 用绝缘性的接合剂成分覆盖金属粉末,从而使用无涡电流损耗的粉末成型体、即成型片,而 且使软磁性扁平金属粉末的取向位于平面内,由此能够防止磁导率的降低,并且能够设置 磁性腔体。
[0106] 此外,在本发明的第1至第5实施方式的片状电感器中,具有两种以上的线圈的片 状电感器通过两种以上的线圈间的电磁耦合,当然也可以作为起到变压器、或者耦合电感 器作用的片状电感器。
[0107] 另外,参照附图来说明本发明的第6至第10实施方式。
[0108] 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,图9 (b) 是图9(a)的电感器的立体图。
[0109] 参照图9(a)及图9(b),本发明的实施方式的层叠基板内置型电感器20具备:层 叠了一对第1树脂基板21a、21b的层叠树脂基板21 ;由封入到所述层叠树脂基板21中的 磁性体构成的磁芯1 ;贯通所述层叠树脂基板21及磁芯1而设置的通孔23a、23b;和经由所 述通孔23a、23b而形成的线圈24。
[0110] 第1树脂基板21a、21b由在一面具有铜箔的单面铜箔基板形成,具备根据该铜箔 形成了图案的基板的第1基板表面导体4及第2基板表面导体5 (以下、仅称为第1及第2 表面导体4、5)和端子连接用的第1及第2表面导体(端子部件)6、6。
[0111] 此外,第1及第2表面导体4、5层叠两层以上的厚度为100ym以下的导体膜而形 成。在此,第1及第2表面导体4、5优选使用至少两层以上的每张的厚度为100ym以下 的铜箔图案来形成表面导体。这是因为,表皮深度S在IMHz下约为70ym,在MHz下约为 50ym,因此从降低IMHz以上的交流电阻的观点出发,期望构成线圈导体的铜箔的厚度为 70X2 = 140ym以下,但同时期望尽可能增大线圈导体的总截面积来降低直流电阻,所以 通过使用两层以上的构成线圈24的导体的100ym以下的铜箔图案,从而增大总的线圈导 体截面积。
[0112] 线圈24具有:贯通第1通孔23a而设置的第1通孔导体2 ;贯通第2通孔23而设 置的第2通孔导体3 ;分别与第1及第2通孔导体2、3的端部连接的第1及第2表面导体 4、5〇
[0113] 第1及第2通孔导体2、3可以使用导电性膏剂或铜线,但由于填充第1及第2通 孔23a、23b,只要具有导电性就可以使用任意材料。
[0114] 另外,图9 (a)、(b)中并没有示出,但在第6实施方式中,在作为第1及第2通孔导 体2、3而使用铜线的情况下,与第1及第2表面导体4、5的连接通过锡焊而连接并被固定, 但是与第1及第5实施方式相同,当然也可以在各自的表面导体4、5、6中在各自的通孔导 体2、3的端部形成插头部2a、2b、3a、3b。
[0115] 层叠树脂基板21具有包含粘接成分的预成型料22。
[0116] 由磁性体构成的磁芯1是重叠了多张将扁平金属粉末成形为片状的磁性体并加 压成形为平板状的片状的成型体。该扁平金属粉末按照在平板的面内具有容易磁化轴的方 式进行取向。在此,在将扁平粉末、容易磁化轴取向成在面内的情况下,具有面内方向的磁 导率变高的优点。
[0117] 由此,通过进行加压成形,即使对成型体施加压力负荷也不会出现成型体的破裂, 且磁特性不会变化,因此能够容易向层叠型基板封入成型体。
[0118] 由磁性体构成的磁芯1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。粘接成分浸渍于磁芯1的空洞部中。
[0119] 此外,在线圈24中通电电流时,所产生的磁通量在平板的面内回流。
[0120] 在此,构成磁芯1的成型体的空洞率兼备弹力和适度的变形余地,并且为了层叠 树脂基板基底(预成型料22)的粘接成分浸渍于成型体中而能够稳固地一体化基板与成型 体,是5体积%以上。另外,为了提尚金属量比率,是25体积%以下。更优选是5体积%以 上且20%以下。
[0121] 此外,构成磁芯1的成型体包括扁平磁性金属粉末和与所述扁平磁性金属粉末相 粘合的接合剂。接合剂成分的体积率是10体积%以上且45体积%以下,更优选是10体 积%以上且20%以下。这是因为,若接合剂成分的体积率小于10体积%,则强度会不足,若 大于45%,则会降低金属成分的比率的同时产生耐加压强度的不足。
[0122] 此外,磁芯1所含有的磁性粉末是金属材料,但成型体是通过绝缘体粘合了扁平 金属磁性粉末的结构,因此频率特性出色,不同于作为氧化物磁性材料的铁氧体,并不是脆 性材料,因此能够耐受加压成形。
[0123] 此外,优选是扁平金属粉末相对于成型体的体积比为55体积%以上的高密度成 型体。这是因为,成型体含有55体积%以上的软磁性金属成分,因此具有高的饱和磁通量 密度的同时可获得相当于铁氧体的高磁导率。更优选将成型体中金属量的体积率提高至65 体积%以上。
[0124] 图10(a)、(b)及(c)是按顺序表示图9 (a)及图9(b)的第6实施方式的层叠基板 内置型电感器的制造工序的剖视图。参照图10(a),将磁芯1容纳在预成型料22中,从上下 用第1树脂基板21a、21b来夹持,从而从两面进行加热加压,该第1树脂基板21a、21b由具 有一面被图案化的导体图案的单面铜箔基板构成。另外,符号21c是在第1树脂基板21a 设置的、进行层间粘接加热加压时用于抽出空气的孔。
[0125] 另外,加热加压之后,如图10(b)所示,以贯通第1及第2表面导体4、5的方式,贯 通设置用于形成第1及第2通孔导体2、3的第1及第2通孔23a、23b。
[0126] 接着,如图10(c)所示,使导电性膏剂或者由铜线构成的第1及第2通孔导体2、3 贯通第1及第2通孔23a、23b,对两面加压来获得层叠基板内置型电感器20。
[0127] 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。参照图 11,本发明的第13实施方式的层叠基板内置型电感器20的不同点在于,作为层叠基板,具 有在一对第1树脂基板21a、2Ib之上又重叠的第2树脂基板25a、25b,并且在第2树脂基板 25a、25b的表面还具有第3及第4表面导体26、27。
[0128] S卩,具备:一对第1树脂基板21a、2Ib及在其上层叠了 一对第2树脂基板25a、25b 两侧的层叠树脂基板29 ;由封入到所述层叠树脂基板29中的磁性体构成的磁芯I;贯通所 述层叠树脂基板29及磁芯1而设置的第1及第2通孔28a、28b;和经由所述第1及第2通 孔28a、28b而形成的线圈24。
[0129] 第1树脂基板21a、21b由绝缘树脂基板构成。此外,第2树脂基板25a、25b由在两 面具有铜箔的双面铜箔基板形成,分别具备由该铜箔形成了图案的相当于第1基板表面导 体4的第1表面导体4、相当于第2基板表面导体5的第2表面导体5、第3基板表面导体 26及第4基板表面导体27 (以下,仅称为第3及第4表面导体)。第1及第2表面导体4、 5的厚度与前述的第6实施方式的第1及第2表面导体4、5相同,层叠两层以上的IOOym 以下的导体膜而形成。
[0130] 第3及第4表面导体26、27的厚度与第1及第2表面导体4、5相同,至少利用两 层以上的每张厚度为IOOum以下的铜箔图案而形成,表皮深度S在IMHz下约为70ym,在 MHz下约为50ym,因此从降低IMHz以上时的交流电阻的观点出发,优选构成线圈的导体的 铜箔的厚度为70X2 = 140ym以下。但是,同时期望线圈的导体的总截面积尽可能大且降 低直流电阻,通过使用两层以上的构成线圈导体的IOOum以下的铜箔图案,从而可增大总 的线圈导体截面积。
[0131] 线圈24具有:贯通第1及第2通孔28a、28b而设置的第1及第2通孔导体2、3 ; 和分别与第1及第2通孔导体2、3的端部连接的第1及第2表面导体4、5及第3及第4表 面导体26、27。
[0132] 此外,层叠树脂基板29具有包含粘接成分的预成型料22。
[0133] 磁芯1与图9(a)、(b)及图10(a)、(b)中说明过的结构相同,因此省略说明。
[0134] 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。
[0135] 参照图12,本发明的第14实施方式的电感器20具备:层叠了一对第1树脂基板 21a、21b的层叠树脂基板21 ;被所述层叠树脂基板21夹持而容纳的片状磁芯1 ;贯通所述 层叠树脂基板21及磁芯1而设置的通孔23a、23b;和经由所述通孔23a、23b而形成的线圈 24。
[0136] 第1树脂基板21a、21b由在一面具有铜箔的单面铜箔基板形成,分别具有由该铜 箔形成了图案的第1表面导体4及第2表面导体5。
[0137] 如在第6及第7实施方式中说明过的那样,第1及第2表面导体4、5层叠两层以 上的厚度为100Um以下的导体膜而形成。
[0138] 线圈24具有:贯通第1通孔23a而设置的第1通孔导体2 ;贯通第2通孔23b而 设置的第2通孔导体3 ;和分别与第1及第2通孔导体2、3的端部连接的第1及第2表面 导体5。<
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