片状电感器以及片状电感器的制造方法技术

片状电感器具有磁芯(1)和线圈(8)，设置了分别在所述层叠方向上贯通所述磁芯(1)的对置的两个面的第1及第2通孔(1a、1b)。所述线圈(8)具有：分别以端部从所述第1及第2通孔(1a、1b)向外侧突出的方式形成的第1及第2通孔导体(2、3)；和经由插头部(2a、3a)而与所述第第1及第2通孔导体(2、3)的两端接合的第1及第2表面导体(4、5)。磁芯(1)由将包含软磁性扁平金属粉末和接合剂的混合物成形为所述软磁性扁平金属粉末在该电感器构成的平面内取向的片构成，或者，将所述片层叠多张并在层叠方向上施压而构成。层叠基板内置型电感器在层叠基板内内置磁芯(1)而成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】片状电感器以及片状电感器的制造方法
本专利技术涉及电感部件，详细而言，涉及在小型电子设备的电源电路中所使用的片状电感器及内置于层叠基板的电感器。
技术介绍
在现有技术中，专利文献1、2及3公开了由磁芯产生的磁通量在磁芯所构成的平板面的面内回流的电感器。专利文献1公开的磁性基板(电感器)具备由在上下方向上层叠的多张薄板构成的磁芯。磁芯具有在上下方向上贯通磁芯的孔。通过在磁芯的表面及孔内形成镀覆种子层，从而形成了线圈导体(线圈)。此外，专利文献2的图1及图2公开了在扁平金属粉烧结体层与绝缘体层的相互层叠体的通孔中填充银膏剂的线圈导体，并且用银膏剂的连接导体连接内外面的线圈导体而作为线圈的电感器。此外，专利文献3的段落[0024]、图1公开了用圆筒绝缘物固定Finemet(注册商标)芯部的外周，用绝缘板夹住两端，缠绕螺柱(stud)线圈来作为线圈的构成。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开2008-66671号公报专利文献2：JP特开2002-289419号公报专利文献3：JP特开2002-57043号公报专利文献4：JP特开2011-129798号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1、2及3的电感器中，以满足制造时的磁芯破损防止和绝缘性的确保中的一方或双方都满足的情况下形成线圈部分为目的，应用了如下的(a)、(b)及(c)等中的至少一个对策。(a)作为磁芯材料，使用高电阻的软磁性陶瓷材料；(b)作为绕组，使用镀膜或印刷导体；(c)在线圈与磁芯材料之间设置绝缘部件。但是，上述(a)至(c)的对策在电感器的小型化、大电流适应性以及制造成本中的任一个方面存在缺陷。具体而言，由于对导体进行印刷，在想要接合设置于通孔中的导体(通孔导体)之间时，若施加压力负荷，则铁氧体烧结体容易被破裂。此外，在专利文献1及2的电感器中，由于对导体进行印刷，因此存在绕组粗且无法实现低电阻的缺陷。另外，专利文献3的金属磁芯例如如纳米晶软磁合金(Finemet)这样的材料中，由于涡电流而很难实现MHz励磁。并且，若为了改善该情况而设为粉末成型体，则虽然频率特性可得到改善，但是磁导率低至50左右，存在磁特性劣化的缺陷。此外，作为在电子设备的电源电路中使用的线圈部件，公知有内置于层叠树脂基板的线圈部件。关于这种线圈部件，以获得大的电感为目的，(d)在层叠树脂基板内部设置腔体，向该腔体封入由磁性体构成的磁芯或者线圈。此外，作为其他对策，进行(e)在层叠树脂基板内外设置由非晶结构或磁性蒸镀膜构成的磁性层作为磁芯。此外，作为其他对策，进行(f)将构成层叠树脂基板的基板层的一部分设为由含有磁性粉末的树脂构成的基板层。作为上述(f)对策，专利文献4的图3及图8公开了包含树脂层的层叠树脂基板，该树脂层含有处理成扁平状的Co-Fe等高频用金属软磁性材料。在内置上述(d)对策的磁芯或线圈部件的情况下，在封入层叠树脂基板内的腔体中的磁芯或线圈部件的周围，需要设置用于防止来自基板的应力的影响的空隙。但是，由于该空隙的存在，内置磁芯或线圈部件时，存在如下问题：若施加压力负荷，则部件会破损，或者会产生接合不良。因此，无法将树脂基板层和磁芯、线圈部件密封固定及一体化，因此存在接合不良而导致降低层叠树脂基板整体的可靠性的问题。此外，在作为线圈部件的磁芯用的磁性体而使用了铁氧体时，虽然铁氧体与金属材料相比在电感及高频特性方面性能良好，但是具有与金属材料相比饱和磁通量密度小的缺点。此外，在使用了铁氧体的情况下，无法进行层叠后的通孔加工，很难形成贯通内置于树脂基板中的磁性体的线圈电流路径，在内置于树脂基板中的铁氧体中，实际上不可能在层叠封入之后设置贯通孔。此外，在上述(e)的将由非晶结构或磁性蒸镀膜构成的磁性层作为磁芯而设置在层叠树脂基板内外的对策中，存在不能兼顾足够的磁性体体积的确保和1MHz以上的磁损耗的降低的问题。此外，在内置由非晶结构薄带或蒸镀磁性膜构成的磁性层的情况下，还有磁性层过薄而无法确保所需的体积，引起磁饱和的缺陷。此外，非晶结构薄带或蒸镀磁性膜由于制造方法上的制约，原本就很薄，假设层叠它们而确保了所需的体积，也存在在1MHz以上的频率下因涡电流损耗大而无法使用的缺陷、或无法提高磁芯的重叠特性的缺陷。此外，在上述(f)使用含有磁性粉末的基板的对策中，存在所需的磁导率是50以上，优选是100以上，但是无法得到超过100的足够大的磁导率的问题。此外，存在无法减小线圈部件的导体的电阻的缺陷。若在双面铜箔基板形成线圈图案来争取截面积，则会伴随与此而降低表皮效果。如以上所述，在任一个现有的对策中，都没有启示将具有100以上的磁导率的软磁性材料成形为如层叠树脂基板的基底那样对软磁性材料也可施加压力负荷，并封入层叠树脂基板内，而且也都没有公开能够实现这种构成的手段、由磁性体形成的磁芯的内部组织。因此，本专利技术的一技术课题是，提供一种提高磁特性、可靠性且实现电阻的降低和制造方法的简化的磁芯及片状电感器。此外，本专利技术的另一技术课题是，提供一种具有实现了节省空间、低损耗、电感的增大、对大电流通电的适应性、小电阻、可靠性的提高的电感器的层叠电路基板。用于解决课题的手段根据本专利技术，获得一种磁芯，其特征在于，具有混合物的成型体片，该混合物包含软磁性扁平金属粉末和接合剂，所述软磁性扁平金属粉末在所述成型体片的平面内被二维地取向。此外，根据本专利技术，获得一种片状电感器，其特征在于，具有磁芯和线圈，所述磁芯具有：预先设定的厚度；在所述厚度方向上对置的两个平面；连接所述两个平面的两个侧面；在所述两个平面之间设置的第1通孔；在所述两个平面间的远离了所述第1通孔的位置处设置的第2通孔，所述线圈具有：分别贯通所述第1通孔及所述第2通孔而设置的第1通孔导体及第2通孔导体；和分别在所述磁芯的两个平面设置的第1表面导体及第2表面导体，所述第1通孔导体及所述第2通孔导体分别具有中心导体及其两端的插头部，所述第1及第2表面导体经由所述插头部而与所述第1通孔导体及所述第2通孔导体接合。此外，根据本专利技术，获得一种磁芯的制造方法，其特征在于，包括以下工序：将包含软磁性扁平金属粉末和接合剂的混合物以所述软磁性扁平金属粉在相应片构成的平面内取向的方式成形为片状，由此形成成型体片。另外，根据本专利技术，获得一种片状电感器的制造方法，其特征在于，包括：穿孔工序，设置分别在所述层叠方向上贯通磁芯的对置的两个面且互相分开的第1通孔及第2通孔；和通孔导体形成工序，分别形成贯通所述第1通孔及所述第2通孔的第1通孔导体及第2通孔导体；和线圈形成工序，在所述第1通孔导体及所述第2通孔导体上重叠第1表面导体及第2表面导体并在所述磁芯的厚度方向上施压，在所述第1表面导体及所述第2表面导体中形成由所述第1通孔导体及所述第2通孔导体构成的插头部，由此进行接合来实现电连接。此外，根据本专利技术，获得一种层叠基板内置型电感器，其特征在于，具备：层叠了一对第1树脂基板的层叠树脂基板；容纳在所述层叠树脂基板内的片状的磁芯；贯通所述层叠树脂基板以及磁芯而设置的多个通孔；和经由所述多个通孔形成的线圈，所述层叠树脂基板包含粘接成分，所述片状的磁芯是将软磁性扁平金属粉末成形为平板的成型体，所述软磁性扁平金属粉末在所述平板的面内取向，并且所述线圈产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁芯，其特征在于，具有混合物的成型体片，该混合物包含具有软磁性的扁平金属粉末和接合剂，所述软磁性扁平金属粉末在所述成型体片的平面内被二维地取向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.10 JP 2012-1988441.一种片状电感器，其特征在于，具有磁芯和线圈，所述磁芯具有：包含软磁性扁平金属粉末和接合剂的混合物的成型体片，所述软磁性扁平金属粉末在所述成型体片的平面内被二维地取向，所述成型体片的空洞率为5体积％以上且25体积％以下，所述软磁性扁平金属粉末相对于所述成型体片的体积比为55体积％以上，所述磁芯具有：预先设定的厚度；在所述厚度方向上对置的两个平面和连接所述两个平面的两个侧面；在所述两个平面之间设置的第1通孔；和在所述两个平面间的远离了所述第1通孔的位置处设置的第2通孔，所述线圈具有：分别贯通所述第1通孔及所述第2通孔而设置的第1通孔导体及第2通孔导体；和分别在所述磁芯的两个平面设置的第1表面导体及第2表面导体，所述第1通孔导体及所述第2通孔导体分别具有中心导体及其两端的插头部，所述第1表面导体及所述第2表面导体经由所述插头部与所述第1通孔导体及所述第2通孔导体接合，所述插头部具有外侧截面积比内侧截面积大的锥状。2.根据权利要求1所述的片状电感器，其特征在于，所述片状电感器具有初级侧线圈及次级侧线圈，所述初级侧线圈具有所述第1通孔导体、和一对所述第1表面导体及所述第2表面导体，为了从所述第1通孔导体的插头部引出所述一对第1表面导体及第2表面导体，所述一对第1表面导体及第2表面导体具有分别在所述磁芯的两个侧面形成的第1侧面电极及第2侧面电极，所述次级侧线圈具有所述第2通孔导体和另一对所述第1表面导体及所述第2表面导体，为了从所述第2通孔导体的插头部引出所述另一对第1表面导体及第2表面导体，所述另一对第1表面导体及第2表面导体具有分别在所述磁芯的两个侧面形成的第1侧面电极及第2侧面电极。3.根据权利要求1所述的片状电感器，其特征在于，所述磁芯具有多个所述第1通孔和多个所述第2通孔，所述线圈具有贯通了所述多个第1通孔的多个第1通孔导体和贯通了所述多个第2通孔的多个第2通孔导体，所述第1表面导体在所述磁芯的两个平面内的一个面内连结一个所述第1通孔导体与一个所述第2通孔导体各自的插头部，所述第2表面导体在所述磁芯的两个平面内的另一个面内连结所述一个第1通孔导体与另一个所述第2通孔导体的插头部。4.根据权利要求1所述的片状电感器，其特征在于，所述第1表面导体及所述第2表面导体具有形成了所述插头部的插头孔，通过向所述插头孔中分别嵌合所述第1通孔导体及所述第2通孔导体来施压而伴随着变形形成所述插头部。5.根据权利要求2所述的片状电感器，其特征在于，所述第1表面导体及所述第2表面导体具有形成了所述插头部的插头孔，通过向所述插头孔中分别嵌合所述第1通孔导体及所述第2通孔导体来施压而伴随着变形形成所述插头部。6.根据权利要求3所述的片状电感器，其特征在于，所述第1表面导体及所述第2表面导体具有形成了所述插头部的插头孔，通过向所述插头孔中分别嵌合所述第1通孔导体及所述第2通孔导体来施压而伴随着变形形成所述插头部。7.根据权利要求1至6中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：茶谷健一，山本直治，吉田荣吉，
申请(专利权)人：NEC东金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP