电感器部件以及电感器部件内置基板的制作方法

文档序号:38615333发布日期:2024-07-12 11:19阅读:48来源:国知局

本发明涉及电感器部件以及电感器部件内置基板。


背景技术:

1、以往,作为电感器部件内置基板,有日本特开2004-319875号公报(专利文献1)所记载的基板。该电感器部件内置基板具备绕组结构的电感器部件、以及埋设有电感器部件的基板。该电感器部件的绕组的线圈直径平行于基板的厚度方向。

2、另外,在日本特开2014-197590号公报(专利文献2)中记载有一种电感器部件,该电感器部件具备卷绕成平面状的电感器布线、以及位于从卷绕有电感器布线的平面的法线方向两侧夹持电感器布线的位置的第一磁性层以及第二磁性层。该电感器部件的外形为长方体,具有与上述法线方向垂直的上表面和下表面、以及与上述法线方向平行的4个侧面。该电感器是表面安装型的芯片部件,电感器布线经由连接于其外周端的引出部(端子电极+引出电极)与外部端子连接。引出部从上述侧面露出到外部,外部端子从上述上表面露出到外部,构成l字形状的外部端子。

3、专利文献1:日本特开2004-319875号公报

4、专利文献2:日本特开2014-197590号公报

5、随着电感器部件的小型/低背化,研究出不光应用以往的表面安装,还应用了sip(systemin package:系统级封装)技术、pop(package on package:封装级封装)技术等的电感器部件的三维安装。例如,通过将电感器部件埋设基板,能够使系统整体小型/轻薄化。然而,在专利文献1的电感器内置基板中,由于电感器部件是绕组结构、绕组的线圈直径平行于基板的厚度方向,所以在削薄基板的情况下,难以维持电感器部件的特性。

6、因此,考虑将专利文献2的电感器部件埋设基板,以使卷绕有电感器布线的平面与基板的厚度方向正交。由此,能够减小由基板的轻薄化对电感器部件的特性的影响。

7、另一方面,专利文献2的电感器部件假设表面安装,很难说为兼容三维安装的结构。例如,在专利文献2的电感器部件中,电感器布线通过引出部暂时引出到电感器部件的侧面侧(沿着卷绕有电感器布线的平面的方向=基板的主面方向),之后与外部端子连接。这假设了在表面安装时,基板的布线图案沿着基板的主面从侧面侧连接到电感器部件。另一方面,在三维安装时,基板的布线图案从上表面侧或者下表面侧与电感器部件连接,但如专利文献2的电感器部件那样,若电感器布线被暂时引出到侧面侧,则布线图案在暂时绕到电感器部件的侧面侧之后与电感器布线连接,会产生不必要的布线环绕。

8、另外,如专利文献2的电感器部件那样,在不光是l字形状的外部端子,也包含仅从上表面或者下表面使外部端子露出的底面电极型的电感器部件等的表面安装型的电感器部件中,外部端子基本上靠近侧面侧来配置。这是因为在表面安装时,电感器部件焊接安装于基板,所以尽可能地扩宽外部端子间的间隔,以防止由焊料的润湿扩散引起的电极间短路。另一方面,在三维安装中,电感器部件与基板的布线图案的连接并不限于焊接安装。因此,存在较宽的外部端子间的间隔导致不必要的布线环绕的可能。


技术实现思路

1、因此,本公开的课题在于提供一种电感器部件以及电感器部件内置基板,通过也应对三维安装,从而能够提高电路设计的自由度。

2、为了解决上述技术问题,作为本公开的一个方式的电感器部件具备:

3、平板状的主体,包含磁性层,该磁性层包含树脂和在上述树脂中含有的金属磁性粉;

4、电感器布线,配置于上述主体内的平面上;

5、第一垂直布线,从焊盘部相对于上述平面向法线方向的第一方向延伸以贯通上述主体的内部,并在上述主体的第一主面侧露出,上述焊盘部是上述电感器布线的端部;

6、第二垂直布线,从上述电感器布线的上述焊盘部相对于上述平面向法线方向的第二方向延伸以贯通上述主体的内部,并在上述主体的第二主面侧露出;以及

7、非磁性体的绝缘层,与上述电感器布线的上述第一方向侧的第一面以及侧面中的至少上述第一面接触,

8、上述第一垂直布线包含:通孔导体,从上述焊盘部向上述第一方向侧延伸并贯通上述绝缘层的内部;以及柱状布线,从上述通孔导体向上述第一方向侧延伸并贯通上述磁性层的内部,

9、上述第二垂直布线包含从上述焊盘部向上述第二方向侧延伸并贯通上述磁性层的内部的柱状布线。

10、在本说明书中,所谓的电感器布线通过在电流流动的情况下在磁性层产生磁通量,来对电感器部件赋予电感,对于其构造、形状、材料等并不特别限定。

11、根据本公开的电感器部件,通过第一垂直布线、第二垂直布线相对于电感器布线分别向第一方向以及第二方向引出,从而与安装基板的布线的连接的自由度提高。电感器部件例如能够仅从上侧与输入端子布线连接、仅从下侧与输出端子布线连接等。另外,通过第一垂直布线、第二垂直布线相对于电感器布线分别向第一方向以及第二方向引出,从而相对于电感器部件的电感器布线而言能够使上下的应力近似,并能够抑制电感器部件的弯曲。另外,由于从电感器布线的全部第一焊盘部以及第二焊盘部将第一垂直布线、第二垂直布线沿上下引出,所以不用区分电感器部件的正反面的差异就能够使用,并能够省略部件制造时、部件安装时的正反面的识别工序以及对齐工序。

12、另外,由于绝缘层与电感器布线的一侧的第一面接触,所以能够提高绝缘性。另外,由于在电感器布线的另一侧没有绝缘层,所以能够实现优异的直流叠加特性和薄膜化,作为结果,能够提供可靠性和特性优异的电感器部件。

13、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

14、上述电感器布线的上述侧面形成为锥形,以使得上述电感器布线的上述第一面的宽度比上述电感器布线的与上述第一面相反侧的第二面的宽度大,

15、上述第一垂直布线的上述通孔导体连接到上述电感器布线的上述第一面。

16、在本说明书中,所谓的锥形是指电感器布线的宽度朝向第一方向或者第二方向增大的形状。

17、根据上述实施方式,由于电感器布线的侧面形成为锥形,所以在从电感器布线的第二面侧向第一面侧填充磁性层的情况下,磁性层的填充性提高。另外,由于电感器布线的第一面的宽度比电感器布线的第二面的宽度大,所以能够增大与电感器布线的第一面连接的第一垂直布线的通孔导体的宽度(面积),能够提高与通孔导体的焊盘部的连接强度。

18、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

19、上述第一垂直布线和上述第二垂直布线各自的中心轴存在于同一轴上。

20、在这里,所谓的存在于同一轴上不光是中心轴完全重合的情况,也包含基本上重合的情况。具体而言,在中心轴偏移第一垂直布线、第二垂直布线的宽度的10%左右的情况下,也作为制造上的偏差,认为存在于同一轴上。

21、根据上述实施方式,由于第一垂直布线和第二垂直布线各自的中心轴存在于同一轴上,所以能够进一步减少电感器部件的正面背面的物理以及电气差异。

22、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

23、上述第一垂直布线和上述第二垂直布线各自的剖面积相互不同。

24、在这里,所谓的剖面积意味着与垂直布线延伸的方向正交的横剖面的面积。

25、根据上述实施方式,能够根据在电感器布线中流动的电流密度,来选择连接的第一垂直布线、第二垂直布线。因此,无需使各垂直布线成为相同的剖面积,通过减小部分垂直布线的剖面积,并增大其周围的磁性层的体积,从而能够相对于相同的部件外形提高电感器部件的电感。

26、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

27、上述绝缘层与上述电感器布线的上述侧面的至少一部分接触。

28、根据上述实施方式,能够提高电感器布线的布线间的绝缘性。

29、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

30、上述绝缘层包含环氧类树脂、酚醛系树脂、聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂以及乙烯基醚系树脂中的至少一种。

31、根据上述实施方式,通过绝缘层使用绝缘性有机树脂,能够提高电感器布线与磁性层的紧贴力。另外,由于与绝缘层使用无机系材料的情况相比,绝缘层变得柔软,所以能够对电感器部件赋予柔软性,能够提高机械强度、抗热冲击性。

32、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

33、关于上述第一垂直布线以及上述第二垂直布线,与上述金属磁性粉的最小距离为200nm以下。

34、根据上述实施方式,由于能够增加金属磁性粉的填充量,所以能够提高电感器部件的电感。

35、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

36、上述电感器布线与上述金属磁性粉的最小距离为200nm以下。

37、根据上述实施方式,由于能够增加金属磁性粉的填充量,所以能够提高电感。

38、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

39、上述磁性层包含主面,该主面具有凹凸并与上述平面平行,

40、上述磁性层的上述主面的上述凹凸的算术平均粗糙度ra为上述磁性层的厚度t的1/10以下。

41、在本说明书中,依据日本工业标准(jis)b 0601-2001来计算算术平均粗糙度ra。

42、根据上述实施方式,由于磁性层的主面的凹凸较小,所以在埋设电感器部件时,应力难以作用于电感器部件的表面凹凸,能够防止电感器部件的破损。

43、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

44、还具备覆盖膜,该覆盖膜设置于上述磁性层的表面。

45、根据上述实施方式,在将外部端子设置于磁性层的表面的情况下,覆盖膜能够提高外部端子间的绝缘性。另外,覆盖膜能够掩盖磁性层的表面的划痕。

46、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

47、上述电感器布线在上述法线方向上层叠。

48、根据上述实施方式,通过在法线方向上层叠多个电感器布线能够减少安装面积。进一步,若将层叠的电感器布线串联连接,则能够提高电感器部件的电感。

49、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

50、还具备多个层间通孔导体,该层间通孔导体连接在上述法线方向上不同的层的电感器布线,

51、上述多个层间通孔导体的至少一个层间通孔的中心轴与上述第一垂直布线的中心轴以及上述第二垂直布线的中心轴不同。

52、根据上述实施方式,由于能够抑制形成层间通孔导体时的凹陷,所以能够提供质量稳定的电感器部件。

53、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

54、上述电感器布线具有第一电感器布线和第二电感器布线,

55、上述金属磁性粉的平均粒径为上述第一电感器布线以及上述第二电感器布线的从上述法线方向观察到的内磁路的内切圆的1/30以上且1/3以下。

56、根据上述实施方式,能够增大可获取的磁导率,并能够将金属磁性粉稳定地填充到内磁路。

57、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

58、上述电感器布线具有第一电感器布线和第二电感器布线,

59、上述金属磁性粉的平均粒径为上述第一电感器布线与上述第二电感器布线之间的最大距离的1/30以上且1/3以下。

60、根据上述实施方式,能够增大可获取的磁导率,并能够将金属磁性粉稳定地填充到第一电感器布线与第二电感器布线之间。

61、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

62、上述金属磁性粉的平均粒径为上述磁性层的厚度t的1/10以上且2/3以下。

63、根据上述实施方式,能够增大可获取的磁导率,并能够提高有效磁导率。

64、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

65、上述磁性层还包含铁氧体粉末。

66、根据上述实施方式,由于铁氧体粉末的相对磁导率较高,所以能够提高磁性层的每单位体积的磁导率亦即有效磁导率。另外,能够提高磁性层的绝缘性。

67、优选,在电感器部件的一个实施方式中,

68、上述磁性层包含由绝缘体构成的非磁性粉。

69、根据上述实施方式,磁性层包含由二氧化硅填料等绝缘体构成的非磁性粉,从而能够提高磁性层的绝缘性。

70、优选,在电感器部件内置基板的一个实施方式中,具备:

71、上述电感器部件;

72、基板,埋设有上述电感器部件;以及

73、基板布线,包含在沿着上述基板的主面的方向上延伸的图案部、以及在上述基板的厚度方向上延伸的基板导通孔部,

74、上述基板布线在上述基板导通孔部处与上述电感器部件连接。

75、根据上述实施方式,能够提高电路设计的自由度。

76、优选,在电感器部件内置基板的一个实施方式中,

77、上述基板布线的上述图案部相对于配置有上述电感器布线的平面平行地配置。

78、根据上述实施方式,能够使电感器部件内置基板成为薄型。

79、根据作为本公开的一个方式的电感器部件以及电感器部件内置基板,能够提高电路设计的自由度。

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