片状电感器、层叠基板内置型电感器及它们的制造方法_4

文档序号:8287981阅读:来源:国知局
br>[0139] 第1及第2通孔导体2、3可使用导电性膏剂或铜线等导电性材料,在使用铜线等 可塑性变形的导电性材料的情况下,如第6实施方式所示,通过锡焊来接合并固定,但是当 然也可以与第1及第5实施方式相同,在各个表面导体4、5、6(未图示),在各个通孔导体 2、3的端部形成插头部2a、2b、3a、3b。
[0140] 此外,层叠树脂基板21具有粘接层31,该粘接层31具有在第1及第2树脂基板 21a、2Ib的内侧面形成的粘接成分。
[0141] 磁芯1是将扁平金属粉末成形为平板的成型体。该扁平金属粉末取向成其容易磁 化轴在平板的面内。在使这种扁平粉末在面内取向的情况下,具有面内方向的磁导率变高 的优点。此外,在本发明中,在层叠型基板中容纳磁芯1时使用加压成形的该加压成形即使 对成型体施加压力负荷也不会出现成型体的裂痕,且磁特性不会发生变化,因此容易向基 板封入成型体。
[0142] 对线圈24进行了通电时产生的磁通量在磁芯1的平板的面内回流。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。来自第1树脂基板21a、 21b的粘接层31的粘接成分浸渍于磁芯1的空洞部中。
[0143] 在此,构成磁芯1的成型体的空洞率为5体积%以上且25体积%以下,优选为5 体积%以上且20%以下。这是因为,由于磁性体具有5体积%以上的气孔,因此具有兼备弹 力和适度的变形余地的5体积%以上的空洞,树脂基板的粘接成分浸渍于该气孔部,在小 于5%时不会浸渍粘接成分。大于25%时,会提高金属成分比率,金属填充率、强度会不足。
[0144] 该成型体包括扁平金属粉末和与所述扁平金属粉末相粘合的接合剂。接合剂成分 的体积率为10体积%以上且45体积%以下,更优选为10体积%以上且20%以下。这是因 为,小于10%时因强度不足而不优选,大于45%时金属量的比率会下降,耐加压强度会变 得不足。
[0145] 此外,虽然是金属材料,但是是利用绝缘体粘合了粉末的结构,因此频率特性出 色,不同于铁氧体,并不是脆性材料,耐受加压成形。
[0146] 此外,扁平金属粉末相对于成型体的体积比优选为55体积%以上。这是因为,想 要获得金属扁平粉的高密度成型体,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获得相当于铁氧体的高磁导率。更优选成型体的金属量的体 积率高至65体积%以上。
[0147] 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。参照图 13,本发明的第9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、和具有容纳磁芯1的容纳部31a的第3树脂基板31的层叠树脂基板30 ;封入到所述 层叠树脂基板30中的磁芯1 ;贯通所述层叠树脂基板30及磁芯1而设置的通孔23a、23b; 和经由所述通孔23a、23b形成的线圈24。
[0148] 第1树脂基板21a、21b具有在内侧面包括粘接层31、31的绝缘性树脂基板。
[0149] 第3树脂基板32起到隔离物的作用,在正反两面及容纳部32a的内侧面具有粘接 层31。
[0150] 在第1树脂基板21a、21b的表面形成有由铜箔或者铜板构成的第1及第2表面导 体4、5。第1及第2表面导体4、5的厚度与第6至第8实施方式相同,层叠两层以上的厚度 为IOOym以下的导体膜而形成。在此,如前所述,表面导体4、5的厚度使用至少两层以上 每张的厚度为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以上的交流电阻的观点出发,优选构成线圈导体的铜箔的 厚度为70X2 = 140ym以下。但是,同时期望线圈导体的总截面积尽可能大且降低直流电 阻,因此通过使用两层以上构成线圈导体的IOOym以下的铜箔图案,从而增大总的线圈导 体截面积。
[0151] 线圈24具有贯通通孔21a而设置的通孔导体2、和分别与通孔导体2、3的端部连 接的第1及第2表面导体4、5。
[0152] 通孔导体2、3可使用导电性膏剂或铜线等导电性材料,与第1及第2表面导体的 接合通过锡焊来实现了连接固定,但是在使用铜线等可产生塑性变形的导电性材料的情况 下,与第1及第5实施方式相同,当然也可以在各个表面导体4、5、6 (未图示)中,在各个第 1及第2通孔导体2、3的端部形成插头部2a、2b、3a、3b。
[0153] 此外,层叠树脂基板30的第1树脂基板21a、21b在内侧面具有作为粘接成分的粘 接层31、31,第3树脂基板32在双面及容纳部的内侧面32a具有粘接层。
[0154] 由磁性体构成的磁芯1是将扁平金属粉末成形为片状,重叠多张而成形为平板的 成型体。该扁平金属粉末在平板的面内取向。
[0155] 另外,本发明中,在使扁平粉末、容易磁化轴取向成位于面内的情况下,具有面内 方向的磁导率变高的优点。
[0156] 此外,在磁芯1的制作中,通过使用加压成形,使得即使向成型体施加压力负荷也 不会出现成型体的破裂,且磁特性无变化,因此具有容易向基板封入成型体的优点。
[0157] 向线圈24通电时产生的磁通量在磁芯1的平板的面内回流。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。
[0158] 在此,构成磁芯1的成型体的空洞率优选是粘接层的粘接成分浸渍于成型体中而 稳固地使基板与成型体一体化来能够兼备弹力和适度的变形余地的5体积%以上,且优选 是金属填充率、强度不会不足的25体积%以下。另外,若小于5%,则粘接成分不会被浸渍。
[0159] 成型体包括扁平金属粉末和粘合所述扁平金属粉末的接合剂。接合剂成分的体积 率优选是10体积%以上且45体积%以下,更优选是10体积%以上且20体积%以下。这 是因为若小于10%,则强度会不足,若大于45%,则耐加压强度会不足(提高金属量比率)。
[0160] 此外,虽然是金属材料,但是是利用绝缘体粘合了粉末的结构,因此频率特性出 色。与铁氧体不同,不是脆性材料,因此可耐受加压成形。
[0161 ] 此外,扁平金属粉末相对于成型体的体积比优选为55体积%以上。这是因为成型 体含有55体积%以上的软磁性金属成分,因此可具有高的饱和磁通量密度的同时获得与 铁氧体相当的高磁导率。另外,金属量的体积率为65体积%以上,能够提高金属量比率。
[0162] 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,图 14(b)是图14(a)的层叠基板内置型电感器的立体图。
[0163] 参照图14(a)及图14(b),第10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、和由磁性体构成且具有容纳磁芯1的口字形状的容纳部32a 的第3树脂基板32的层叠树脂基板30 ;由封入所述层叠树脂基板30中的口字形状的磁性 体构成的磁芯1 ;贯通所述层叠树脂基板30的磁芯1的周围而设置的第1及第2通孔23a、 23b;和经由所述第1及第2通孔23a、23b而形成的初级侧线圈24a、次级侧线圈24b。
[0164] 第1树脂基板21a、21b是在内侧面具有粘接层31、31的绝缘性的树脂基板。
[0165] 第3树脂基板32起到隔离物的作用,在双面及容纳部32a的内侧面具有粘接层 31〇
[0166] 在第1树脂基板21a、21b的表面形成由铜箔或者铜板构成的第1及第2表面导体 4、5,形成为分别横跨口字形状的磁芯1的对置边。
[0167] 各个第1及第2表面导体4、5的厚度与第6至第9实施方式相同,层叠两层以上厚 度为IOOym以下的导体膜而形成。在此,如前所述,表面导体的厚度利用至少两层以上的 每张厚度为IOOum以下的铜箔图案而形成表面导体,表皮深度8在IMHz下大约为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。但是,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,因此通过使用两层以上的构成线圈导体的IOOum以下的铜箔图案,从而增大总 的线圈导体截面积。
[0168] 在正面侧及后侧并列地形成初级侧线圈24a及次级侧线圈24b。
[0169] 初级侧线圈24a具有:贯通跟前侧及紧随其后的一侧成列地形成的第1及第2通 孔23a、23b而设置的第1及第2通孔导体2、3 ;和分别连接于第1及第2通孔导体2、3的 端部的第1及第2表面导体4及5。
[0170] 第1及第2通孔导体2、3可以使用导电性膏剂或铜线等导电性材料,在第10实施 方式中,第1及第2通孔导体2、3使用铜线,与第1至第4表面导体4、5、26、27的接合通过 使用了预先在通孔内设置的焊料膜的锡焊来实现,但在第1及第2通孔导体2、3使用铜线 等可塑性变形的导电性材料的情况下,与第1至第5实施方式相同,在各个表面导体26、27, 在各个通孔导体2、3的端部当然也可以形成插头部2a、2b、3a、3b。
[0171] 次级侧线圈24b与初级侧线圈24a相同,具有:贯通在后侧及比后侧更靠前的一侧 成列地形成的通孔23a、23b而设置的通孔导体2 ;和分别与通孔导体2的端部连接的第1及 第2表面导体4及5、第1及第2表面导体(端子部件)6、6。
[0172] 此外,层叠树脂基板30的第1树脂基板21a、21b在内侧面具有作为粘接成分的粘 接层31、31,第3树脂基板32在构成内外的两面及容纳部32的内侧面具有粘接层31,但是 若在第1树脂基板21a、21b的内侧面形成,则也可以不需要粘接层31。
[0173] 由磁性体构成的磁芯1是将扁平金属粉末成形为片状并将该片层叠多张而加压 成形为平板的成型体。该扁平金属粉末在平板的面内取向。
[0174] 另外,本发明中,在使扁平粉末、容易磁化轴取向成位于面内的情况下,具有面内 方向的磁导率变高的优点。
[0175] 此外,在磁芯1的制作中,通过使用加压成形,使得即使向成型体施加压力负荷也 不会出现成型体的破裂,且磁特性无变化,因此具有容易向基板封入成型体的优点。
[0176] 向初级侧线圈24a及次级侧线圈24b通电时产生的磁通量在平板的面内回流。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。
[0177] 在此,构成磁芯1的成型体的空洞率优选是粘接层的粘接成分浸渍于成型体中而 稳固地使基板与成型体一体化来能够兼备弹力和适度的变形余地的5体积%以上,且优选 是金属填充率、强度不会不足的25体积%以下。另外,若小于5%,则粘接成分不会被浸渍。 在此,成型体包括扁平金属粉末和粘合所述扁平金属粉末的接合剂。接合剂成分的体积率 优选是10体积%以上且45体积%以下,更优选是10体积%以上且20体积%以下。这是 因为若小于10%,则强度会不足,若大于45%,则耐加压强度会不足(提高金属量比率)。
[0178] 此外,虽然是金属材料,但是是利用绝缘体粘合了粉末的结构,因此频率特性出 色。与铁氧体不同,不是脆性材料,因此可耐受加压成形。
[0179] 此外,扁平金属粉末相对于成型体的体积比优选为55体积%以上,更优选体积率 为65体积%以上,进一步提高金属量比率是更优选的。这是因为
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