专利名称：层叠线圈器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及层叠线圈器件，特别是开放磁路型的层叠线圈器件。
背景技术：
专利文献1中记载了以提高直流叠加特性为目的、在非磁性体层的两个主 面设有磁性体层的开放磁路型的层叠线圈器件。然而，若将非磁性体层和磁性
体层层叠进行烧成，则磁性体层含有的Ni会向非磁性体层扩散。即，由于通 常非磁性体层由Zn-Cu系铁氧体形成，磁性体层由Ni-Zn-Cu系铁氧体或Ni-Zn 系铁氧体形成，因此磁性体层含有的Ni会向非磁性体层扩散。而且，扩散有 Ni的非磁性体层会成为磁性体，作为非磁性体层起作用的层厚会变薄。因此， 具有的问题是，利用开放磁路结构(非磁性中间层结构)来改善直流叠加特性的 效果将降低。
并且，作为决定Ni向非磁性体层的扩散量的主要原因，可以举出有烧成 温度，但由于不同生产批次的烧成温度有偏差，因此层叠线圈器件的电感特性 和直流叠加特性也会发生偏差。这个问题随着层叠线圈器件的小型化会更加显著。
专利文献1:日本专利特开2001-44037号公报
发明内容
于是，本发明的目的是提供防止作为非磁性体层起作用的层厚变薄、直流 叠加特性良好的层叠线圈器件。
为达到上述目的，第一发明的层叠线圈器件的特征是，包括
在低磁导率层的两个主面形成有高磁导率层的层叠体；
设在上述层叠体内的线圈；
以及设在上述层叠体的表面且与上述线圈电连接的外部电极，在上述低磁导率层中的至少1层形成空孔。
例如，上述低磁导率层由Zn-Cu系铁氧体或非磁性体形成，上述高磁导率 层由Ni-Zn-Cu系铁氧体或Ni-Zn系铁氧体形成。另外，也可以利用多层来构 成低磁导率层，在该多层结构的低磁导率层中，与高磁导率层接触的层形成空 孔。或者也可以在层叠体内设置多个低磁导率层。另外，若向空孔填充树脂， 则会提高层叠体的强度。
第一发明的层叠线圈器件中，对于低磁导率层形成的空孔，由于烧成时高 磁导率层的Ni几乎没有扩散，因此空孔部分作为非磁性体起作用。另外，通 过在低磁导率层形成空孔，则低磁导率层与其它层的接触面积减小，烧成时高 磁导率层的Ni难以向低磁导率层扩散。
另外，第二发明的层叠线圈器件的特征是，包括
在非磁性体层的两个主面形成有磁性体层的层叠体； 设在上述层叠体内的线圈；
以及设在上述层叠体的表面且与上述线圈电连接的外部电极， 在与上述非磁性体层接触的上述磁性体层形成空孔。
在第二发明的层叠线圈器件中，通过在与非磁性体层接触的磁性体层形成 空孔，则非磁性体层和磁性体层的接触面积减小，烧成时磁性体层的Ni难以 向非磁性体层扩散。
若采用本发明，通过在低磁导率层形成空孔，或者在与非磁性体层接触的 磁性体层形成空孔，可以防止作为非磁性体层起作用的层厚变薄，可以得到直 流叠加特性良好的层叠线圈器件。
图1是表示本发明的层叠线圈器件的第一实施例的分解立体图。
图2是图1所示的层叠线圈器件的外观立体图。
图3是图2所示的层叠线圈器件的垂直剖视图。
图4是图3的Al部分的放大模式剖视图。
图5是表示图1所示的层叠线圈器件的电感特性的曲线图。
图6是表示本发明的层叠线圈器件的第二实施例的垂直剖视图。图7是图6的A2部分的放大模式剖视图。 图8是表示本发明的层叠线圈器件的第三实施例的垂直剖视图。 图9是表示本发明的层叠线圈器件的第四实施例的垂直剖视图。 图10是图9的A3部分的放大模式剖视图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的层叠线圈器件的实施例。另外，对各实施例 中共同的器件、部分标注了相同的标号，省略重复的说明。 (第一实施例、参照图1 图5)
图1是表示第一实施例的层叠线圈器件1的分解结构。该层叠线圈器件1 由在表面形成线圈导体4的铁氧体片材2、未预先在表面形成电极的铁氧体片 材2、和在表面形成线圈导体4的铁氧体片材3层叠而成。
铁氧体片材2是高磁导率铁氧体片材，由Ni-Zn-Cu系铁氧体或Ni-Zn系 铁氧体等磁性体形成。另一方面，铁氧体片材3是低磁导率铁氧体片材，由 Zn-Cu系铁氧体等非磁性体形成。向Zn-Cu系铁氧体添加市场上出售的球状聚 合物(烧去材料)并混合，使其在烧成后达到规定的空孔率，通过刮刀法使低磁 导率铁氧体片材3成形。添加至该低磁导率铁氧体片材3的球状聚合物的量， 在10 90%的体积之间根据需要的空孔率的大小决定，以使其具有任意的电学 特性。
这里，在烧结体形成的空孔率(体积％)可以由下式求出。 空孔率^一((X/Y)/Z)
X:烧结体的重量 Y:烧结体的体积 Z:烧结体的理论密度
并且，在铁氧体片材2、 3的规定位置使用激光束形成通孔导体用孔。其 后，在表面通过丝网印刷涂布导电糊料，在形成线圈导体4的同时，向通孔导
体用孔填充导电糊料并形成通孔导体5。
线圈导体4为实现作为电感元件较高的Q值，电阻值较低时较为理想。因 此，作为导电糊料，除了可以使用以Ag、 Au、 Pt等为主要成分的贵金属或其合金，还可以使用Cu、 Ni等贱金属或其合金等。
将这样得到的多个铁氧体片材2、 3依次堆积、压接，形成层叠体。线圈 导体4通过通孔导体5进行串联电连接，并形成螺旋状线圈。
将该层叠体切割成规定的产品尺寸，并进行去粘合剂及烧成，得到如图2 的立体图所示的烧结体10。此时，添加至低磁导率铁氧体片材3的球状聚合物 被烧去，形成具有规定的空孔率(实施例中为35 %体积)的烧结体。
接下来向空孔填充树脂。即，将烧结体10浸渍在将介电常数3.4的环氧树 脂用有机溶剂稀释并形成为规定粘度的溶液中，并使环氧树脂浸渗(填充)在空 孔后，去除附着在烧结体10表面的树脂。接下来，将环氧树脂在15(TC 180。C 下加热2小时使其固化。树脂的填充率为10%左右。若向空孔填充树脂，则烧 结体10的强度提高。所以，树脂的填充率根据烧结体10所需的机械强度来决 定，树脂的填充率对空孔的体积比为10 70%时较为理想。在不浸渗树脂而烧 结体10的机械强度也足够时，就没有必要浸渗树脂。
接下来，如图3的垂直剖视图所示，使烧结体10的两端部分别浸渍在Ag/Pd (80/20)的糊料浴中，形成与烧结体10内形成的螺旋状线圈电连接的外部电极 6。
这样得到的开放磁路型的层叠线圈器件1如图4的放大模式剖视图所示， 在低磁导率铁氧体层3的两个主面形成高磁导率铁氧体层2。在低磁导率铁氧 体层3形成空孔15或填充有树脂的空孔15。对该空孔15或填充有树脂的空孔 15，由于烧成时高磁导率铁氧体层2的Ni不会扩散，因此空孔15或填充有树 脂的空孔15作为非磁性体起作用。所以，可以得到有效非磁性范围的厚度较 厚的低磁导率铁氧体层3，可以提高层叠线圈器件1的直流叠加特性。
并且，空孔15或填充有树脂的空孔15会阻碍高磁导率铁氧体层2的Ni 向低磁导率铁氧体层3扩散，可以使Ni扩散距离縮短。因此，可以稳定并确 保有效非磁性范围，可以控制电学特性及直流叠加特性的偏差。
图5是表示层叠线圈器件1的电感特性的测定结果(参照实线)的曲线图。 在图5中，为便于比较， 一并记载了以往的开放磁路型的层叠线圈器件的测定 结果(参照虚线)。从图5可知，本第一实施例的层叠线圈器件1，即使施加电 流变大，也能控制电感的下降，直流叠加特性提高。(第二实施例、参照图6及图7)
图6表示第二实施例的层叠线圈器件21的垂直截面。该层叠线圈器件21 是在作为上述第一实施例的层叠线圈器件1中，使用3层结构的低磁导率铁氧 体层23，代替低磁导率铁氧体层3。
低磁导率铁氧体层23如图7的放大模式剖视图所示，是在未形成空孔15 的低磁导率铁氧体层23a的两个主面，分别层叠形成了空孔15或填充有树脂 的空孔15的低磁导率铁氧体层23b。然后，低磁导率铁氧体层23b与高磁导率 铁氧体层2接触。
由以上结构形成的层叠线圈器件21具有的作用效果与上述第一实施例的 层叠线圈器件1一样。另外，由于本第二实施例中使用3层结构的低磁导率铁 氧体层23，因此提高了直流叠加特性。
本第二实施例中，低磁导率铁氧体层23a、 23b、 23b的厚度比高磁导率铁 氧体层要薄，三层23a、 23b、 23b的合计厚度与高磁导率铁氧体层的厚度大致 相等。另外，也可以不使形成空孔的低磁导率铁氧体层23b的厚度变薄，使所 有的铁氧体层为相同的厚度。
(第三实施例、参照图8)
图8表示第三实施例的层叠线圈器件31的垂直截面。该层叠线圈器件31 是在作为上述第一实施例的层叠线圈器件1中，在层叠体内设置两个低磁导率 铁氧体层3。如第一实施例中说明的那样，在低磁导率铁氧体层3形成空孔15 或填充有树脂的空孔15。两个低磁导率铁氧体层3将烧结体10内的高磁导率 铁氧体范围分为三部分。
由以上的结构形成的层叠线圈器件31具有的作用效果与上述第一实施例 的层叠线圈器件1 一样。另外，由于在层叠体内形成多个低磁导率铁氧体层3， 因此提高了直流叠加特性。
(第四实施例、参照图9及图10)
图9表示第四实施例的层叠线圈器件41的垂直截面。该层叠线圈器件41 使用未形成空孔15的低磁导率铁氧体层43，并且使用与该低磁导率铁氧体层 43的两个主面接触的、形成了空孔15或填充有树脂的空孔15的高磁导率铁氧 体层42。在高磁导率铁氧体层42形成空孔15的方法与在低磁导率铁氧体层3形成空孔15的方法一样。
该开放磁路型的层叠线圈器件41如图10的放大模式剖视图所示，在低磁
导率铁氧体层43的两个主面形成高磁导率铁氧体层42，在该高磁导率铁氧体 层42形成了空孔15或填充有树脂的空孔15。该空孔15或填充有树脂的空孔 15在烧成时可以阻碍高磁导率铁氧体层2、 42的Ni向低磁导率铁氧体层43 扩散，使Ni扩散距离縮短。所以，可以得到有效非磁性范围的厚度较厚的低 磁导率铁氧体层43，可以提高层叠线圈器件41的直流叠加特性。
本第四实施例中，低磁导率铁氧体层43及位于其两个主面的高磁导率铁 氧体层42的厚度较薄，三层43、 42、 42的合计的厚度与其它一层的厚度大致 相等。另外，也可以不使形成空孔的高磁导率铁氧体层42的厚度变薄，使所 有的铁氧体层为相同的厚度。
(其它实施例)
另外，本发明的层叠线圈器件不限定于上述实施例，在其要点的范围内可 以进行各种变更。
例如，第二实施例中，是在3层结构的低磁导率铁氧体层中位于两个主面 的铁氧体层形成了空孔，但也可以在所有的层形成空孔，也可以在不位于两个 主面的铁氧体层形成空孔。
工业上的实用性
如上所述，本发明可用于层叠线圈器件，特别在直流叠加特性良好这点上 较优。
权利要求
1. 一种层叠线圈器件，其特征在于，包括在低磁导率层的两个主面形成有高磁导率层的层叠体；设在所述层叠体内的线圈；以及设在所述层叠体的表面且与所述线圈电连接的外部电极，在所述低磁导率层中的至少1层形成空孔。
2. 如权利要求1所述的层叠线圈器件，其特征在于， 所述低磁导率层由Zn-Cu系铁氧体形成， 所述高磁导率层由Ni-Zn-Cu系铁氧体或Ni-Zn系铁氧体形成。
3. 如权利要求1或2所述的层叠线圈器件，其特征在于， 所述低磁导率层由多个层构成。
4. 如权利要求3所述的层叠线圈器件，其特征在于， 在多个所述低磁导率层中与所述高磁导率层接触的层形成空孔。
5. 如权利要求1至4中任意一项所述的层叠线圈器件，其特征在于，在所述层叠体内设置多个所述低磁导率层。
6. 如权利要求1至5中任意一项所述的层叠线圈器件，其特征在于， 所述低磁导率层由非磁性体形成。
7. 如权利要求1至6中任意一项所述的层叠线圈器件，其特征在于， 向所述空孔填充树脂。
8. —种层叠线圈器件，其特征在于，包括 在非磁性体层的两个主面形成有磁性体层的层叠体； 设在所述层叠体内的线圈；以及设在所述层叠体的表面且与所述线圈电连接的外部电极， 在与所述非磁性体层接触的所述磁性体层形成空孔。
9. 如权利要求8所述的层叠线圈器件，其特征在于， 所述非磁性体层由Zn-Cu系铁氧体形成， 所述磁性体层由Ni-Zn-Cu系铁氧体或Ni-Zn系铁氧体形成。
10. 如权利要求8或9所述的层叠线圈器件，其特征在于，向所述空孔填充树脂'
全文摘要
本发明得到一种可以防止作为非磁性体层起作用的层厚变薄、直流叠加特性良好的层叠线圈器件。是在低磁导率铁氧体层(3)的两个主面形成高磁导率铁氧体层(2)的层叠线圈器件。在低磁导率铁氧体层(3)形成空孔(15)或填充有树脂的空孔(15)。对于该空孔(15)或填充有树脂的空孔(15)，烧成时高磁导率铁氧体层(2)的Ni几乎没有扩散，Ni难以向低磁导率铁氧体层(3)扩散。
文档编号H01F17/00GK101473388SQ20078002327
公开日2009年7月1日 申请日期2007年3月20日 优先权日2006年6月20日
发明者岩崎友秀 申请人:株式会社村田制作所