線圈部件制造技術

本發明專利技術提供一種在預想進一步小型化、薄型化的狀況下，同時具有高絕緣性和高磁導率的線圈部件。其包括磁性體部和形成為具有中心軸的螺旋形狀的內部導體(21)，內部導體(21)被埋入磁性體部中，在上下方向上包含中心軸的平面的截面中，磁性體部能夠劃分為位于螺旋形狀的相鄰的圈之間的導體部(11)、包含中心軸的位于螺旋形狀的圈的內側的芯部(12)、位于螺旋形狀的下端的下方和上端的上方的覆蓋部(13、14)和位于螺旋形狀的圈的外側的側部(15)，磁性體部含有鐵類軟磁性顆粒和至少一種以上的比鐵易于氧化的元素的氧化膜，相鄰的鐵類軟磁性顆粒彼此的結合的至少一部分通過是氧化膜進行的，含氧量在導體部中比在芯部中大。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及以層疊電感器等為代表的線圈部件。
技術介紹
最近，電感器部件中，在大電流化進展的同時也要求高頻化。以往，為了實現大電流化的要求，從鐵氧體材料置換為Fel類或合金類的金屬材料的研究正在進行。使用這些金屬材料的情況下，以往采用用樹脂或玻璃使磁性顆粒結合、或使磁性顆粒彼此燒結的方法。但是，使用樹脂的情況下為了確保強度，必須增加樹脂的添加量，結果，磁性顆粒的填充率下降，不能獲得充分的磁導率。另一方面，燒結的情況下可以獲得高磁導率，但是因損失的影響存在頻率的限制，作為用于便攜設備等的電子部件受到限定。因此，研究了不使用樹脂或玻璃的方法，已知通過使磁性顆粒氧化而在顆粒表面制造氧化膜，用該氧化膜使磁性顆粒彼此結合，從而能夠制造高填充率的磁性體。專利文獻1所公開的專利技術中，具備使用用玻璃覆蓋金屬磁性體粉末的表面的金屬磁性體內置了線圈的成形體。成形體的表面被陶瓷覆蓋。另外，在形成了陶瓷的成形體表面含浸樹脂。現有技術文獻專利文獻1：日本特開2010-118587號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題在層疊電感器等中，要求現有以上的高填充且飽和特性優秀的壓坯。但是，例如在通過生片等的層疊進行的制造中能夠施加的壓力存在極限。這是為了防止壓力引起的層疊體內部的內部導體的變形或破壞。另外，在磁性顆粒高填充化時擔心隨之產生絕緣性降低。考慮以上情況，本專利技術的課題在于提供一種在預想進一步小型化、薄層化的狀況下，同時具有高絕緣性和高磁導率的線圈部件。本專利技術人等進行了深入研究，結果完成了具有以下特征的線圈部件的專利技術。根據本專利技術，線圈部件包括磁性體部和形成為具有中心軸的螺旋形狀的內部導體。內部導體被埋入在磁性體部中。在上下方向包含內部導體的螺旋的中心軸的平面的截面中，磁性體部能夠劃分為導體部、芯部、覆蓋部和側部。這里，導體部位于螺旋形狀的相鄰的圈之間。芯部包含中心軸、位于螺旋形狀的上述圈的內側。覆蓋部位于螺旋形狀的下端的下方或上端的上方。側部位于螺旋形狀的上述圈的外側。磁性體部包括鐵類軟磁性顆粒和比鐵易于氧化的元素的氧化膜。這里，相鄰的上述鐵類軟磁性顆粒彼此的結合的至少一部分是通過上述氧化膜進行的。含氧量在上述導體部中比在上述芯部中大。優選含氧量在導體部中比在側部中大。另外，優選內部導體含有Ag或Cu中的至少一者。根據本專利技術，通過在內部導體附近的導體部中提高含氧量來確保絕緣性，并且在芯部中將含氧量抑制為較低，能夠提高磁性顆粒的金屬部分的比例，得到磁導率優秀、電感特性良好的線圈部件。另外，如果發揮能夠改良該特性的特征，結果是能夠有助于線圈部件的薄型化。附圖說明圖1是線圈部件的示意截面圖。符號說明11 導體部， 12 芯部， 13、14 覆蓋部，15 側部， 21 內部導體具體實施方式以下，適當參考附圖詳細敘述本專利技術。但是，本專利技術不限定于圖示的方式，另外，因為在附圖中存在強調表現專利技術的特征性的部分的情況，所以在附圖各部分中并不一定保證比例尺的正確性。圖1是作為線圈部件的典型例的層疊電感器的示意性的截面圖。在以下的說明中，列舉層疊電感器作為本專利技術的對象即線圈部件的一個具體的實施方式，但線圈部件例如也可以是變壓器、電源用共模濾波器等。層疊電感器具有在磁性體部(由磁性體層構成的層疊體)中埋入有內部導體21的結構。典型而言，內部導體21是形成為螺旋形狀的線圈，除此以外，可以列舉螺旋狀的線圈的導線等。內部導體21形成的螺旋形狀具有中心軸，圖1中用點劃線表現該中心軸。在作為線圈部件的層疊電感器中，通常，將形成了不足螺旋形狀的一圈的導體圖案的平面片層疊，使平面片之間通過通孔等導通，由此形成內部導體21。具有線圈段和中繼段。圖1中未描繪通孔，表示出了在平面片上形成的導體圖案。引出導線(未圖示)從內部導體21的兩端延伸至線圈部件的外側表面等，實現與外部的電導通。內部導體21用的導電性材料能夠不特別限定地使用用作現有的電子部件的電極的各種材料，典型而言，是Ag或Cu，優選是實質上不含其他金屬的Ag或Cu。另外，也可以是100重量份的Ag與50重量份以下的其他金屬的混合物或合金，作為上述其他金屬，能夠非限定地例示Au、Cu、Pt、Pd等。磁性體部(圖1中的符號11～15)整體上可以認為是原本獨立的多個鐵類軟磁性顆粒彼此結合而成的集合體。磁性體部也能夠認為是由多個鐵類軟磁性顆粒構成的壓坯。在至少一部分鐵類軟磁性顆粒中，在其周圍的至少一部分、優選在大致整體形成有氧化膜(未圖示)，通過該氧化膜確保磁性體部的絕緣性。相鄰的鐵類軟磁性顆粒彼此主要利用位于各個鐵類軟磁性顆粒的周圍的氧化膜結合，結果，構成具有一定形狀的磁性體部。相鄰的鐵類軟磁性顆粒也可以部分地通過金屬部分彼此結合。在現有的磁性體中，使用在硬化了的有機樹脂的基體中分散有磁性顆粒或數個程度的磁性顆粒的結合體的磁性體，或者在硬化了的玻璃成分的基體中分散有磁性顆粒或數個程度的磁性顆粒的結合體的磁性體。本專利技術中，優選在鐵類軟磁性顆粒彼此的結合的部分中，實質上不存在由有機樹脂構成的基體和由玻璃成分構成的基體。各個鐵類軟磁性顆粒是至少含有鐵(Fe)的呈現軟磁性的顆粒，可以是合金顆粒，也可以含有鐵顆粒。優選由含有鐵和至少一種以上的比鐵更易于氧化的金屬元素(本專利技術中統稱為M。)的合金構成。典型的是，M可以列舉Cr(鉻)、Al(鋁)、Ti(鈦)等，優選為Cr或Al。鐵類軟磁性顆粒也可以含有Si。磁性體部中也可以含有硫(S)、硅(Si)。對于磁性體部的化學組成，例如能夠使用掃描電子顯微鏡(SEM)拍攝磁性體部的截面，通過利用能量色散X射線光譜(EDS：Energy dispersive X-ray spectrometry)的ZAF法計算。作為Fe、Si和M以外也可以含有的金屬元素，可以列舉Mn(錳)、Co(鈷)、Ni(鎳)、Cu(銅)、P(磷)、C(碳)等。優選磁性體部由Fe、金屬元素M、Si、氧原子構成。在構成磁性體部的各個鐵類軟磁性顆粒的至少一部分中，在其周圍的至少一部分形成有氧化膜。氧化膜可以在形成磁性體部之前的作為原料的磁性顆粒(以下也稱為原料顆粒。)的階段形成，也可以在原料顆粒的階段氧化膜不存在或非常少而在成形過程中生成氧化膜，或者，也可以對原料顆粒涂布比Fe更易于氧化的氧化物，或者混合微粒。優選氧化膜由鐵類軟磁性顆粒自身的氧化物構成。換言之，優選不為了形成氧化膜而另外添加上述鐵類軟磁性顆粒以外的材料。優選對成形后的鐵類軟磁性顆粒施加熱處理得到磁性體部時，鐵類軟磁性顆粒的表面部分氧化生成氧化膜，多個鐵類軟磁性顆粒通過該生成的氧化膜結合。氧化膜的存在能夠在掃描電子顯微鏡(SEM)的5000倍程度的拍攝影像中用對比度(亮度)的不同進行識別。通過氧化膜的存在可以保證磁性體部整體的絕緣性。在氧化膜中，優選上述用M表示的金屬元素相對于Fe元素的摩爾比，與鐵類軟磁性顆粒相比更大。為了得到這樣的結構的氧化膜，可以列舉使獲得磁性體部用的原料顆粒中盡可能少地含有Fe的氧化物或者盡可能不含有Fe的氧化物，在獲得磁性體部的過程中通過熱處理等使磁性顆粒的表面部分氧化等。通過這樣的處理，比Fe更易于氧化的金屬元素M被選擇性地氧化，結果，氧化膜中的金屬M相對于Fe的摩爾比比鐵類軟磁性顆粒中的金屬M相對于Fe的摩爾比相對更大。通過在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種線圈部件，其特征在于：包括磁性體部和形成為具有中心軸的螺旋形狀的內部導體；內部導體被埋入在磁性體部中，在上下方向包含所述中心軸的平面的截面中，磁性體部能夠劃分為：(1)位于所述螺旋形狀的相鄰的圈之間的導體部；(2)包含所述中心軸的位于所述螺旋形狀的所述圈的內側的芯部；(3)位于所述螺旋形狀的下端的下方或上端的上方的覆蓋部；和(4)位于所述螺旋形狀的所述圈的外側的側部，所述磁性體部包括鐵類軟磁性顆粒和至少一種以上的比鐵易于氧化的元素的氧化膜，相鄰的所述鐵類軟磁性顆粒彼此的結合的至少一部分是通過所述氧化膜進行的，所述磁性體部中的含氧量在所述導體部中比在所述芯部中大。

【技術特征摘要】
2015.03.31 JP 2015-0734811.一種線圈部件，其特征在于：包括磁性體部和形成為具有中心軸的螺旋形狀的內部導體；內部導體被埋入在磁性體部中，在上下方向包含所述中心軸的平面的截面中，磁性體部能夠劃分為：(1)位于所述螺旋形狀的相鄰的圈之間的導體部；(2)包含所述中心軸的位于所述螺旋形狀的所述圈的內側的芯部；(3)位于所述螺旋形狀的下端的下方或上端的上方的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：竹岡伸介，山口亞希子，大竹健二，
申請(專利權)人：太陽誘電株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP