電感元件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供能夠進(jìn)行基于通孔的層間連接且還能夠?qū)崿F(xiàn)開磁路的電感元件。利用熱膨脹系數(shù)較低的非磁性體鐵氧體層（12）以及非磁性體鐵氧體層（14）夾入熱膨脹系數(shù)較高的磁性體鐵氧體層（13），從而利用由燒制降溫時的收縮差產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力使通孔（21）的周圍產(chǎn)生裂紋（51）。由于通孔（21）的導(dǎo)體（銀）的熱膨脹系數(shù)最高，所以在該通孔（21）的周圍最容易產(chǎn)生裂紋。因此，若將通孔（21）形成在接近磁性體鐵氧體層（13）的端面的位置，則產(chǎn)生連接通孔（21）與磁性體鐵氧體層（13）的端面的裂紋（51）。于是，能夠通過該裂紋（51）使磁性體鐵氧體層（13）的端面?zhèn)却判詿o效，能夠獲得實(shí)際上的開磁路。
【專利說明】電感元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及在多個陶瓷生片形成導(dǎo)體圖案且層疊而成的電感元件及其制造方法。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]以往，公知有在由磁性體材料構(gòu)成的陶瓷生片印刷導(dǎo)體圖案且層疊而成的電感元件(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]在專利文獻(xiàn)I所示的電感元件中采用了如下方法:通過在陶瓷生片層疊前開出沖孔，并且在層疊后在沖孔的側(cè)面形成鍍覆電極，從而形成電連接層疊體的頂面與底面的側(cè)面電極。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-345713號公報
[0006]然而，在專利文獻(xiàn)I的制造方法中，存在需要在母層疊體的狀態(tài)下在沖孔的側(cè)面的非常窄的間隙內(nèi)進(jìn)行鍍覆并且鍍覆困難(例如電極彼此相連等)的課題。
[0007]另一方面，雖然通過通孔容易電連接層疊體的頂面與底面，但是由于為閉磁路，所以在要求開磁路(例如將電感元件作為天線線圈使用)的情況下，產(chǎn)生電磁波的傳播距離較短的課題。
[0008]實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于，提供能夠進(jìn)行基于通孔的層間連接且能夠?qū)崿F(xiàn)開磁路的電感元件及其制造方法。
[0010]本實(shí)用新型的電感元件具備:陶瓷層疊體，其通過多個由熱膨脹系數(shù)相對較低的材料構(gòu)成的第二陶瓷生片夾持由熱膨脹系數(shù)相對較高的材料構(gòu)成的第一陶瓷生片而成；第一導(dǎo)體圖案，其形成在夾持上述第一陶瓷生片的一方的第二陶瓷生片上；第二導(dǎo)體圖案，其形成在夾持上述第一陶瓷生片的另一方的第二陶瓷生片上；以及通孔，其進(jìn)行上述第一導(dǎo)體圖案與上述第二導(dǎo)體圖案之間的電連接。
[0011]而且，本實(shí)用新型的電感元件的特征在于，在上述通孔與上述陶瓷層疊體的端部之間的上述第一陶瓷生片存在裂紋。
[0012]這種裂紋是在對陶瓷層疊體與線圈導(dǎo)體進(jìn)行一體燒制的工序中，通過第一陶瓷生片、第二陶瓷生片以及通孔導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)的差產(chǎn)生的應(yīng)力而產(chǎn)生的。換言之，利用熱膨脹系數(shù)較低的材料夾入熱膨脹系數(shù)較高的材料，從而通過由燒制降溫時的收縮差產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力產(chǎn)生裂紋。由于通孔導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)最高，在該通孔周圍最容易產(chǎn)生裂紋，所以若將通孔導(dǎo)體形成在接近端面的位置，則該裂紋與端面相連。于是，在第一陶瓷生片包括磁性體材料的情況下，能夠通過該裂紋，使磁性體的端面?zhèn)却判詿o效，并且能夠獲得實(shí)際上的開磁路。因此，能夠進(jìn)行基于通孔的層間連接，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)開磁路。
[0013]實(shí)際上，第一陶瓷生片的熱膨脹系數(shù)與第二陶瓷生片(由非磁性體構(gòu)成的基板)的熱膨脹系數(shù)之間的差在規(guī)定范圍內(nèi)(例如I?2ppm/°c)，并且通孔導(dǎo)體是銀等熱膨脹系數(shù)極高的導(dǎo)體(例如與第二陶瓷生片的熱膨脹系數(shù)的差為10ppm/°C以上)的情況下，能夠僅在通孔周圍產(chǎn)生裂紋，并且能夠形成為開磁路。[0014]此外，還能夠使電感元件浸潰樹脂，從而防止由裂紋造成的強(qiáng)度降低。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型，能夠進(jìn)行基于通孔的層間連接，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)開磁路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是示意地表示電感元件的分解立體圖。
[0017]圖2是示意地表示電感元件的剖視圖。
[0018]圖3是磁性體鐵氧體層13的俯視圖。
[0019]圖4是示意地表示其他例子的電感元件的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1是示意地表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式的電感元件的分解立體圖。圖2是示意地表示電感元件的剖視圖。電感元件具有層疊磁性體以及非磁性體的陶瓷生片而成的陶瓷
層置體。
[0021]在圖1中示出燒制前的各陶瓷生片的狀態(tài)，在圖2中示出層疊、燒制后的陶瓷層疊體的狀態(tài)。另外，圖2的剖視圖將紙面上側(cè)作為層疊型電感元件的上表面?zhèn)?，并且將紙面下?cè)作為層疊型電感元件的下表面?zhèn)取?br> [0022]層疊型電感元件從最外層中的上表面?zhèn)瘸蛳卤砻鎮(zhèn)纫来闻渲糜蟹谴判泽w鐵氧體層11、非磁性體鐵氧體層12、磁性體鐵氧體層13、非磁性體鐵氧體層14以及非磁性體鐵氧體層15。
[0023]S卩，陶瓷層疊體通過非磁性體鐵氧體層12 (本實(shí)用新型中的一方的第二陶瓷生片)以及非磁性體鐵氧體層14 (本實(shí)用新型中的另一方的第二陶瓷生片)夾持磁性體鐵氧體層13 (本實(shí)用新型中的第一陶瓷生片)而成。
[0024]在一部分構(gòu)成陶瓷層疊體的陶瓷生片上，形成有內(nèi)部布線。在該圖中，在磁性體鐵氧體層13上形成有由導(dǎo)電糊構(gòu)成的導(dǎo)體圖案31 (本實(shí)用新型中的第一導(dǎo)體圖案)。另外，在非磁性體鐵氧體層14上形成有由導(dǎo)電糊構(gòu)成的導(dǎo)體圖案32 (本實(shí)用新型中的第二導(dǎo)體圖案)。
[0025]導(dǎo)體圖案31以及導(dǎo)體圖案32通過通孔21在層疊方向電連接。針對各陶瓷生片，通過在規(guī)定位置開設(shè)沖孔并且在層疊后對表面實(shí)施鍍覆，從而形成通孔21。由此，夾持磁性體鐵氧體層13并以螺旋狀實(shí)施布線，形成線圈導(dǎo)體。線圈導(dǎo)體的端部通過設(shè)置在非磁性體鐵氧體層15的通孔21而在最下表面露出。通過將在該最下表面露出的線圈導(dǎo)體的端部安裝在安裝基板，向線圈導(dǎo)體供電，從而電感元件作為線圈天線發(fā)揮功能。
[0026]通孔21形成在不在陶瓷生片的端面露出的位置且在盡可能接近端面的位置。然而，即便考慮工序的偏差，也形成在不在端面露出的程度的位置。
[0027]此外，在圖1的例子中，雖然示出了將導(dǎo)體圖案31形成在磁性體鐵氧體層13的上表面的例子，但是也可以形成在非磁性體鐵氧體層12的下表面。另外，也可以不將導(dǎo)體圖案32形成在非磁性體鐵氧體層14的上表面，而形成在磁性體鐵氧體層13的上表面。另外，如圖4所示，也可以通過在非磁性體鐵氧體層12的上表面以及非磁性體鐵氧體層14的下表面也形成導(dǎo)體圖案且通過通孔連接而形成為并聯(lián)線路，從而降低線圈導(dǎo)體的直流電阻成分。[0028]這里，本實(shí)施方式中的非磁性體鐵氧體層11、非磁性體鐵氧體層12、非磁性體鐵氧體層14以及非磁性體鐵氧體層15與磁性體鐵氧體層13相比，熱收縮率較低。因此，利用熱收縮率相對較低的非磁性體鐵氧體層12、以及非磁性體鐵氧體層14夾入熱收縮率相對較高的磁性體鐵氧體層13，從而能夠利用燒制壓縮元件整體來提高強(qiáng)度。
[0029]而且，對本實(shí)施方式中的電感元件而言，通過使非磁性體鐵氧體層11、非磁性體鐵氧體層12、非磁性體鐵氧體層14以及非磁性體鐵氧體層15的熱膨脹系數(shù)與磁性體鐵氧體層13的熱膨脹系數(shù)之間的差設(shè)定在規(guī)定范圍內(nèi)(例如I?2ppm/°C)，并且極端提高通孔21的導(dǎo)體(銀)的熱膨脹系數(shù)(例如具有比磁性體鐵氧體層13高10ppm/°C以上的熱膨脹系數(shù))，從而如圖2所示那樣在燒制時僅在通孔21的周圍產(chǎn)生裂紋。
[0030]該裂紋是如上述那樣利用熱膨脹系數(shù)較低的材料亦即非磁性體鐵氧體層12以及非磁性體鐵氧體層14夾入熱膨脹系數(shù)較高的材料亦即磁性體鐵氧體層13，從而通過由燒制降溫時的收縮差引起的壓縮應(yīng)力產(chǎn)生的。
[0031]圖3是磁性體鐵氧體層13的俯視圖。如圖3所示，由于通孔21的導(dǎo)體(銀)的熱膨脹系數(shù)最高，所以在該通孔21的周圍最容易產(chǎn)生裂紋。因此，如圖3所示，若將通孔21形成在接近磁性體鐵氧體層13的端面的位置，則產(chǎn)生連接通孔21與磁性體鐵氧體層13的端面的裂紋51。
[0032]于是，能夠通過該裂紋51，使磁性體鐵氧體層13的端面?zhèn)却判詿o效，并且能夠獲得實(shí)際上的開磁路。
[0033]然而，由于在降溫速度非常慢的情況下，還存在導(dǎo)體圖案31、導(dǎo)體圖案32以及通孔21中的銀發(fā)生擴(kuò)散且鍍覆異常析出的情況，所以確保某種程度的降溫速度(例如為-7V /min以上)。
[0034]此外，在本實(shí)施方式中示出了如下例子:使用包括鐵、鎳、鋅以及銅的鐵氧體作為磁性體鐵氧體層；使用包括鐵、鋅以及銅的鐵氧體作為非磁性體鐵氧體層；使用銀材料作為包含導(dǎo)體圖案31、導(dǎo)體圖案32以及通孔21的內(nèi)部布線。在將上述材料設(shè)定為不同材料的情況下、或者將配合比率設(shè)定為不同配合比率的情況下，磁性體鐵氧體層、非磁性體鐵氧體層以及內(nèi)部布線的熱膨脹系數(shù)的差每次設(shè)定在產(chǎn)生連接上述通孔21與磁性體鐵氧體層13的端面的裂紋51的范圍內(nèi)。另外，在變更磁性體鐵氧體層以及非磁性體鐵氧體層的厚度的情況下，磁性體鐵氧體層、非磁性體鐵氧體層以及內(nèi)部布線的熱膨脹系數(shù)的差也每次設(shè)定在產(chǎn)生連接上述通孔21與磁性體鐵氧體層13的端面的裂紋51的范圍內(nèi)。
[0035]通過以上構(gòu)造，電感元件能夠進(jìn)行基于通孔的層間連接，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)開磁路。由于電感元件是基于通孔的層間連接，所以不用擔(dān)心在鍍覆時電極彼此相連，從而生產(chǎn)性提高。另外，在將電感元件作為天線線圈使用的情況下，與是閉磁路的情況相比，能夠延長傳播距離。
[0036]接下來，針對電感元件的制造工序進(jìn)行說明。電感元件通過以下工序制造。
[0037]首先，在應(yīng)該成為磁性體鐵氧體層或者非磁性體層鐵氧體層的陶瓷生片上，分別涂覆包括銀等的合金(導(dǎo)電糊)，形成導(dǎo)體圖案31以及導(dǎo)體圖案32等內(nèi)部布線。
[0038]然后，針對各陶瓷生片，在成為通孔21的位置開設(shè)沖孔。此外，也可以在開出成為通孔21的沖孔以后形成導(dǎo)體圖案31以及導(dǎo)體圖案32。
[0039]接下來，層疊各陶瓷生片。即，從上表面?zhèn)纫来畏謩e層疊非磁性體鐵氧體層11、非磁性體鐵氧體層12、磁性體鐵氧體層13、非磁性體鐵氧體層14以及非磁性體鐵氧體層15，并且進(jìn)行預(yù)壓焊。由此，形成燒制前的母層疊體。
[0040]然后，對母層疊體的通孔21表面實(shí)施鍍覆。鍍覆處理例如通過使母層疊體浸潰于鍍覆液并且擺動來進(jìn)行。
[0041]最后，進(jìn)行燒制。由此，獲得燒制的母層疊體。在該燒制時，通過熱膨脹系數(shù)的差，在磁性體鐵氧體層13中的通孔21周圍產(chǎn)生裂紋。
[0042]此外，也可以在燒制后使母層疊體浸潰樹脂。在該情況下，能夠防止由裂紋造成的強(qiáng)度降低。
[0043]此外，通孔21的沖孔的形狀并不局限于圓形，也可以是矩形、半圓形等其他形狀。
[0044]附圖標(biāo)記的說明
[0045]11、12、14、15...非磁性體鐵氧體層；13...磁性體鐵氧體層；21...通孔；31、32...導(dǎo)體圖案；51...裂紋。
【權(quán)利要求】
1.一種電感元件，具備: 陶瓷層疊體，其通過多個由熱膨脹系數(shù)相對較低的材料構(gòu)成的第二陶瓷生片夾持由熱膨脹系數(shù)相對較高的材料構(gòu)成的第一陶瓷生片而成； 第一導(dǎo)體圖案，其形成在夾持所述第一陶瓷生片的一方的第二陶瓷生片與所述第一陶瓷生片之間； 第二導(dǎo)體圖案，其形成在夾持所述第一陶瓷生片的另一方的第二陶瓷生片與所述第一陶瓷生片之間；以及 通孔，其進(jìn)行所述第一導(dǎo)體圖案與所述第二導(dǎo)體圖案之間的電連接， 所述電感元件的特征在于， 在所述通孔與所述陶瓷層疊體的端部之間的所述第一陶瓷生片存在裂紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感元件，其特征在于， 所述第一陶瓷生片包括磁性體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感元件，其特征在于， 所述第二陶瓷生片由非磁性體構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電感元件，其特征在于， 所述第二陶瓷生片由非磁性體構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的電感元件，其特征在于， 所述第一導(dǎo)體圖案、所述第二導(dǎo)體圖案以及所述通孔由以銀為主成分的導(dǎo)電糊構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的電感元件，其特征在于， 所述電感元件浸潰有樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電感元件，其特征在于， 所述電感元件浸潰有樹脂。
【文檔編號】H01F41/04GK203760245SQ201290000793
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月14日
【發(fā)明者】橫山智哉, 佐藤貴子 申請人:株式會社村田制作所