專(zhuān)利名稱(chēng)：積層電感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種積層電感器。
背景技術(shù)：
以往，作為積層電感器的制造方法之一，已知有在含有鐵氧體等的陶瓷生片上印刷內(nèi)部導(dǎo)體圖案，且將這些片材積層并煅燒的方法。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1，揭示有將形成著導(dǎo)體圖案的未煅燒陶瓷積層體壓接、煅燒而成的積層芯片電感器的制造方法。專(zhuān)利文獻(xiàn)I的制造方法中，在導(dǎo)體圖案的至少周邊的磁性材料生片上設(shè)置輔助磁性材料層，以及構(gòu)成為在煅燒后輔助磁性材料層的煅燒后的厚度比導(dǎo)體圖案的煅燒后的厚度大。
近年來(lái)，對(duì)積層電感器要求大電流化(是指額定電流的高值化)，為了滿(mǎn)足該要求，研究有將磁性體的材質(zhì)從以往的鐵氧體替換為軟磁性合金。作為軟磁性合金而提出的Fe-Cr-Si合金或Fe-Al-Si合金的材料本身的飽和磁通密度比鐵氧體高。相反，材料本身的體積電阻率比以往的鐵氧體低很多。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本專(zhuān)利特公平7-123091號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在積層電感器中，可將存在源自形成在生片上的線(xiàn)圈等導(dǎo)體圖案的內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的層、與包含源自生片的磁性體的層作為不同的層加以識(shí)別，可將前者稱(chēng)為內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層，將后者稱(chēng)為磁性體層。隨著最近的器件的小型化，積層電感器內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)往往會(huì)變細(xì)，從而必須考慮內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)難以短路或斷線(xiàn)的設(shè)計(jì)。另一方面，優(yōu)選為使用磁導(dǎo)率盡量高的材料作為磁性材料，從而作為器件整體可呈現(xiàn)較高的L值的設(shè)計(jì)?？紤]到所述情形，本發(fā)明的課題在于提供一種積層電感器，其將軟磁性合金用作磁性材料，且提高磁導(dǎo)率，呈現(xiàn)較高的L值，也可應(yīng)對(duì)器件的小型化。本發(fā)明者等人進(jìn)行努力研究，從而完成一種具有磁性體層與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層的積層構(gòu)造的積層電感器的發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，磁性體層由軟磁性合金粒子所形成，內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層包括內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)及該內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)周?chē)姆崔D(zhuǎn)圖案部。而且，反轉(zhuǎn)圖案部由構(gòu)成元素的種類(lèi)與所述磁性體層的軟磁性合金粒子相同且平均粒徑更大的軟磁性合金粒子所形成。優(yōu)選為形成所述磁性體層及反轉(zhuǎn)圖案部的軟磁性合金粒子均包含F(xiàn)e-Cr-Si系軟磁性合金。[發(fā)明的效果]根據(jù)本發(fā)明，反轉(zhuǎn)圖案部中使用粒徑較大的軟磁性合金粒子，因此器件整體的磁導(dǎo)率提升，從而作為電感器的L值也提升。通過(guò)在與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的接觸面積較大的磁性體層中使用粒徑較小的軟磁性合金粒子，可使內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的短路、斷線(xiàn)難以產(chǎn)生，從而可應(yīng)對(duì)器件的小型化?？蓪⒂糜诜崔D(zhuǎn)圖案部的軟磁性合金粒子與用于磁性體層的軟磁性合金粒子由同一組成或近似組成的軟磁性合金構(gòu)成，從而反轉(zhuǎn)圖案部與磁性體層的接合性提升，有助于作為器件整體的強(qiáng)度提升。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選態(tài)樣，通過(guò)使用Fe-Cr-Si系合金作為軟磁性合金，而能夠以高密度構(gòu)成反轉(zhuǎn)圖案層及磁性體層，從而可提高積層電感器整體的強(qiáng)度。


圖I (a)、(b)是積層電感器的示意剖面圖。圖2(a) (d)是表示積層電感器的制造的一例的示意剖面圖。圖3是積層電感器的示意性的分解圖。[符號(hào)的說(shuō)明]
I 積層電感器10 內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層11 反轉(zhuǎn)圖案部12 內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)15 軟磁性合金粒子16 反轉(zhuǎn)圖案部前驅(qū)物17 導(dǎo)體圖案20 磁性體層25 軟磁性合金粒子26 生片
具體實(shí)施例方式以下，一面適當(dāng)參照附圖一面詳述本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不限定于圖示的態(tài)樣，另外，附圖中有時(shí)強(qiáng)調(diào)地表現(xiàn)發(fā)明的特征性的部分，因此附圖各部中并不擔(dān)?？s小比例的正確性。圖I (a)是積層電感器的示意性的剖面圖。圖I (b)是圖I (a)的局部放大圖。根據(jù)本發(fā)明，積層電感器I具有積層構(gòu)造。該積層構(gòu)造包括內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層10與磁性體層20。磁性體層20的層整體實(shí)質(zhì)上包含軟磁性合金粒子25。典型的是，磁性體層20源自包含軟磁性合金粒子25的生片。磁性體層20中也可以形成后述的填充著導(dǎo)體材料的通孔，除此以外實(shí)質(zhì)上不含導(dǎo)體材料。內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層10包括內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12及該內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)周?chē)姆崔D(zhuǎn)圖案部11。典型的是，內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12源自通過(guò)印刷等而形成在所述生片上的導(dǎo)體圖案。反轉(zhuǎn)圖案部11存在于內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層10中的內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12的周?chē)?。反轉(zhuǎn)圖案部11包含軟磁性合金粒子15，且與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12 —并構(gòu)成內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層10。反轉(zhuǎn)圖案部11優(yōu)選為與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12具有大致相同的厚度，但反轉(zhuǎn)圖案部11與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12的厚度也可以存在差異。積層電感器I也可以在包括內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層10與磁性體層20的積層構(gòu)造的進(jìn)而上部及/或下部，包括熱處理包含軟磁性合金粒子的虛設(shè)片材而成的區(qū)域。積層電感器I具有內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12的大部分埋設(shè)在磁性材料中的構(gòu)造。所述磁性材料包含以?shī)A著存在內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12的內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層10的方式積層的磁性體層20、及位于內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層10的反轉(zhuǎn)圖案部11。典型的是，內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12是形成為螺旋狀的線(xiàn)圈，這時(shí)，能夠以如下方式等形成通過(guò)絲網(wǎng)印刷法等將大致環(huán)狀或半環(huán)狀等的導(dǎo)體圖案印刷在生片上，在通孔中填充導(dǎo)體，并積層所述片材。印刷導(dǎo)體圖案的生片含有磁性材料，且在規(guī)定的位置設(shè)置著通孔。另外，作為內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)，除圖示的螺旋狀的線(xiàn)圈以外，可列舉漩渦狀的線(xiàn)圈、蜿蜒(meander)狀的導(dǎo)線(xiàn)、或直線(xiàn)狀的導(dǎo)線(xiàn)等。圖I (b)是位于內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層10的反轉(zhuǎn)圖案部11與磁性體層20的邊界附近的示意性的放大圖。在積層電感器I中，軟磁性合金粒子15大量集聚而構(gòu)成規(guī)定形狀的反轉(zhuǎn)圖案部11。同樣，軟磁性合金粒子25大量集聚而構(gòu)成規(guī)定形狀的磁性體層20。各個(gè)軟磁性合金粒子15、25是遍及其周?chē)拇笾抡w形成著氧化覆膜，通過(guò)該氧化覆膜而確保反轉(zhuǎn)圖案部11及磁性體層20的絕緣性。優(yōu)選為，該氧化覆膜是軟磁性合金粒子15、25自身的表面及該表面附近被氧化而成的。附圖中，省略了氧化覆膜的描繪。鄰接的軟磁性合金粒子15、25彼此大體上通過(guò)各個(gè)軟磁性合金粒子15、25所具有的氧化覆膜彼此結(jié)合，而構(gòu)成具有一定形狀的反轉(zhuǎn)圖案部11及磁性體層20。局部上也可以為鄰接的軟磁性合金粒子15、25的金屬部分彼此結(jié)合。另外，在內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12的附近，軟磁性合金粒子15、25與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn) 12主要經(jīng)由所述氧化覆膜而密接。在軟磁性合金粒子15、25包含F(xiàn)e-M-Si系合金(其中，M為比鐵容易氧化的金屬)的情形時(shí)，確認(rèn)到氧化覆膜中至少含有作為磁性體的Fe3O4、及作為非磁性體的Fe2O3及MOx (X為根據(jù)金屬M(fèi)的氧化數(shù)而決定的值)。所述氧化覆膜彼此的結(jié)合的存在可以通過(guò)例如以下方式等明確地判斷在放大為約3000倍的SEM(Scanning electron Microscope,掃描式電子顯微鏡)觀察像等中，視覺(jué)辨認(rèn)鄰接的軟磁性合金粒子15、25所具有的氧化覆膜為同一相。通過(guò)氧化覆膜彼此的結(jié)合的存在，而實(shí)現(xiàn)積層電感器I中的機(jī)械強(qiáng)度與絕緣性的提升。優(yōu)選為鄰接的軟磁性合金粒子15、25所具有的氧化覆膜彼此遍及積層電感器I的整體而結(jié)合，但只要一部分結(jié)合，便可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的機(jī)械強(qiáng)度與絕緣性的提升，可以說(shuō)這種形態(tài)也是本發(fā)明的一態(tài)樣。同樣，所述軟磁性合金粒子15、25的金屬部分彼此的結(jié)合(金屬鍵)也可以通過(guò)例如以下方式等明確地判斷金屬鍵的存在在放大為約3000倍的SEM觀察像等中，視覺(jué)辨認(rèn)鄰接的軟磁性合金粒子15、25彼此保持為同一相且具有結(jié)合點(diǎn)。通過(guò)軟磁性合金粒子15、25彼此的金屬鍵的存在而實(shí)現(xiàn)磁導(dǎo)率的進(jìn)一步的提升。另外，也可以局部地存在如下形態(tài)鄰接的軟磁性合金粒子不存在氧化覆膜彼此的結(jié)合、及金屬粒子彼此的結(jié)合的任一種而僅物理性地接觸或接近。構(gòu)成位于積層電感器I中的內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層10的內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12的導(dǎo)體可以適當(dāng)使用通常用作積層電感器的導(dǎo)線(xiàn)的金屬，可以非限定性地例示銀或銀合金等。內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12的兩端典型的是分別經(jīng)由引出導(dǎo)體(未圖示)而被引出至積層電感器I的外表面的相對(duì)向的端面，并連接于外部端子(未圖示)。根據(jù)本發(fā)明，與磁性體層20中所使用的軟磁性合金粒子25的平均粒徑相比，反轉(zhuǎn)圖案部11中所使用的軟磁性合金粒子15的平均粒徑更大。另外，優(yōu)選為所述磁性體層20中所使用的軟磁性合金粒子25、與反轉(zhuǎn)圖案部11中的軟磁性合金粒子15為相同組成或近似組成，具體而言，軟磁性合金粒子的構(gòu)成元素的種類(lèi)在磁性體層20與反轉(zhuǎn)圖案部11中為相同，更優(yōu)選為軟磁性合金粒子的構(gòu)成元素的種類(lèi)及存在比率在磁性體層20與反轉(zhuǎn)圖案部11中為相同。也可以為軟磁性合金粒子的構(gòu)成元素的種類(lèi)在磁性體層20與反轉(zhuǎn)圖案部11中為相同，且軟磁性合金粒子的構(gòu)成元素的存在比率在磁性體層20與反轉(zhuǎn)圖案部11中為不同。通過(guò)以下的例示而說(shuō)明構(gòu)成元素的種類(lèi)相同的情形。例如，只要存在包含F(xiàn)e、Cr及Si的三元素的兩種軟磁性合金(Fe-Cr-Si系軟磁性合金)，那么不論Fe、Cr及Si的存在比率，可以對(duì)所述兩種軟磁性合金評(píng)價(jià)為構(gòu)成元素的種類(lèi)相同。優(yōu)選為，反轉(zhuǎn)圖案部11中所使用的軟磁性合金粒子15的平均粒徑為所述磁性體層20中所使用的軟磁性合金粒子25的平均粒徑的I. 3倍以上，更優(yōu)選為I. 5 7. O倍。根據(jù)所述構(gòu)成，反轉(zhuǎn)圖案部11由較大的軟磁性合金粒子15構(gòu)成，從而可實(shí)現(xiàn)磁導(dǎo)率的提升。根據(jù)本發(fā)明，與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12以較大面積接觸的磁性體層20中可使用較小的軟磁性合金粒子。因此，即便器件小型化而內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12的導(dǎo)線(xiàn)變細(xì)，也不易斷線(xiàn)。從而可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)器件的小型化與磁導(dǎo)率提升。尤其是如果磁性體層20與反轉(zhuǎn)圖案部11由包含相同組成或近似組成的軟磁性合金粒子構(gòu)成，那么磁性體層20與反轉(zhuǎn)圖案部11的接合性良好。雖然圖1(a)中，描繪為反轉(zhuǎn)圖案部11與磁性體層20的界面在材質(zhì)上明確地被區(qū)分，但實(shí)際上，如作為局部放大圖的圖1(b)所示，在接合界面附近，用于反轉(zhuǎn)圖案部11的軟磁性合金粒子15與用于磁性體層20的軟磁性合金粒子25也可以混合存在。 所述磁性體層20及反轉(zhuǎn)圖案部11中所使用的軟磁性合金粒子15、25的平均粒徑為取得SEM像并供于圖像分析而獲得的d50值。具體而言，取得所述磁性體層20及反轉(zhuǎn)圖案部11的剖面的SEM像(約3000倍)，選出300個(gè)以上的測(cè)定部分中的平均大小的粒子，測(cè)定所述粒子在SEM像中的面積，并假定粒子為球體而算出平均粒徑。作為選出粒子的方法，例如可列舉如下方法。當(dāng)所述SEM像內(nèi)存在的粒子小于300個(gè)時(shí)，對(duì)該SEM像內(nèi)的所有粒子進(jìn)行取樣，并將所述取樣在復(fù)數(shù)個(gè)部位進(jìn)行而選出300個(gè)以上。當(dāng)所述SEM像內(nèi)存在300個(gè)以上的粒子時(shí)，在該SEM像內(nèi)以規(guī)定間隔繪制直線(xiàn)，對(duì)位于該直線(xiàn)上的所有粒子進(jìn)行取樣，而選出300個(gè)以上。或者，以相當(dāng)于內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的厚度的程度的間隔且以沿內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的方式繪制兩根平行線(xiàn)，將存在于該平行線(xiàn)內(nèi)的粒子作為反轉(zhuǎn)圖案部的粒子進(jìn)行取樣，將存在于平行線(xiàn)的外側(cè)的粒子作為磁性體層的粒子進(jìn)行取樣。這時(shí)，也在一個(gè)部位未達(dá)300個(gè)時(shí)在復(fù)數(shù)個(gè)部位進(jìn)行取樣。另外，已知在使用軟磁性合金粒子的積層電感器中，原料粒子的粒徑與構(gòu)成熱處理后的所述磁性體層20及反轉(zhuǎn)圖案部11的軟磁性合金粒子15、25的粒徑大致相同。因此，通過(guò)預(yù)先測(cè)定用作原料的軟磁性合金粒子的平均粒徑，也可以估計(jì)出積層電感器I中所含的軟磁性合金粒子的平均粒徑。以下，說(shuō)明本發(fā)明的積層電感器I的典型的制造方法。在積層電感器I的制造時(shí)，首先，使用刮刀或模涂機(jī)等涂布機(jī)，將預(yù)先準(zhǔn)備的磁性體膏(漿料)涂布在包含樹(shù)脂等的基底膜的表面。將所述磁性體膏以熱風(fēng)干燥機(jī)等干燥機(jī)干燥而獲得生片。這里所得的生片在完成后的積層電感器I中成為磁性體層20。所述磁性體膏包含軟磁性合金粒子、以及典型的是作為粘合劑的高分子樹(shù)脂、及溶劑。軟磁性合金粒子是主要包含合金的呈現(xiàn)軟磁性的粒子。作為合金的種類(lèi)，可列舉Fe-M-Si系合金(其中，M為比鐵容易氧化的金屬)。作為M，可列舉Cr、Al等，優(yōu)選為Cr。作為軟磁性合金粒子，例如可列舉以霧化法制造的粒子。在M為Cr的情形時(shí)，即，F(xiàn)e-Cr-Si系合金中的鉻的含有率優(yōu)選為2wt% 8wt%。鉻的存在就在熱處理時(shí)形成鈍態(tài)而抑制過(guò)度氧化，并且顯現(xiàn)出強(qiáng)度及絕緣電阻的方面而言較好，另一方面，就磁特性的提升的觀點(diǎn)而言以鉻較少為宜，所以考慮所述方面而提出所述優(yōu)選范圍。
Fe-Cr-Si系軟磁性合金中的Si的含有率優(yōu)選為I. 5wt% 7wt%。Si的含有量越多那么在高電阻、高磁導(dǎo)率的方面越好，Si的含有量越少那么成形性越良好，所以考慮所述方面而提出所述優(yōu)選范圍。Fe-Cr-Si系合金中，Si及Cr以外的剩余部分除不可避免的雜質(zhì)以外，優(yōu)選為鐵。作為除Fe、Si及Cr以外也可以含有的金屬，可列舉鋁、鎂、鈣、鈦、錳、鈷、鎳、銅等，作為非金屬，可列舉磷、硫、碳等。對(duì)于構(gòu)成積層電感器I中的各個(gè)軟磁性合金粒子的合金，例如可使用掃描式電子顯微鏡(SEM)拍攝積層電感器I的剖面，之后，以基于能量色散型X射線(xiàn)分析(EDS，EnergyDispersive X-Ray Spectroscopy)的 ZAF 法算出化學(xué)組成。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選為將用于磁性體層20的磁性體膏(漿料)、與用于反轉(zhuǎn)圖案部11的磁性體膏(漿料)分別制造。在用于磁性體層20的磁性體膏(漿料)的制造時(shí)，使用相對(duì)較小的軟磁性合金粒子，將比所述粒子大的軟磁性合金粒子用以制造用于反轉(zhuǎn)圖案部 11的磁性體膏(漿料)。就作為用于磁性體層20的原料而使用的軟磁性合金粒子的粒徑而言，在體積基準(zhǔn)下,d50優(yōu)選為2 μ m 20 μ m,更優(yōu)選為3 μ m 10 μ m。就作為用于反轉(zhuǎn)圖案部11的原料而使用的軟磁性合金粒子的粒徑而言，在體積基準(zhǔn)下，d50優(yōu)選為5 30 μ m，更優(yōu)選為6 20 μ m。作為原料粒子的軟磁性合金粒子的d50是使用利用激光衍射散射法的粒徑、粒度分布測(cè)定裝置(例如，日機(jī)裝股份有限公司制造的Microtrac)而測(cè)定?？芍谑褂密洿判院辖鹆Ｗ拥姆e層電感器中，完成的積層電感器I中所含的軟磁性合金粒子15、25與作為原料粒子的軟磁性合金粒子的粒子尺寸大致相等。在所述磁性體膏中，優(yōu)選為含有作為粘合劑的高分子樹(shù)脂。高分子樹(shù)脂的種類(lèi)并無(wú)特別限定，例如可列舉聚乙烯丁醒(PVB, polyvinyl butyral)等聚乙烯縮醒樹(shù)脂等。磁性體膏的溶劑的種類(lèi)并無(wú)特別限定，例如可使用丁基卡必醇等二醇醚等。磁性體膏中的軟磁性合金粒子、高分子樹(shù)脂、溶劑等的調(diào)配比率等可以適當(dāng)調(diào)節(jié)，由此也可以設(shè)定磁性體膏的粘度等。用以涂布及干燥磁性體膏而獲得生片的具體方法可以適當(dāng)沿用以往技術(shù)。圖2是表示積層電感器的制造的一例的示意剖面圖。圖2(a)表示以所述方式獲得的生片26。然后，使用打孔加工機(jī)或激光加工機(jī)等穿孔機(jī)，對(duì)生片26進(jìn)行穿孔而以規(guī)定排列形成通孔(貫通孔，未圖示)。通孔的排列是以在積層各片材時(shí)由填充著導(dǎo)體的通孔與導(dǎo)體圖案形成內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的方式設(shè)定。用以形成內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的通孔的排列及導(dǎo)體圖案的形狀可以適當(dāng)沿用以往技術(shù)，另外，在后述的實(shí)施例中一面參照附圖一面說(shuō)明具體例。為了填充在通孔中及印刷導(dǎo)體圖案，優(yōu)選為使用導(dǎo)體膏。導(dǎo)體膏中含有導(dǎo)體粒子、以及典型的是作為粘合劑的高分子樹(shù)脂及溶劑。作為導(dǎo)體粒子，可使用銀粒子等。就導(dǎo)體粒子的粒徑而言，在體積基準(zhǔn)下，d50優(yōu)選為I μ m 10 μ m。導(dǎo)體粒子的d50是使用利用激光衍射散射法的粒徑、粒度分布測(cè)定裝置(例如，日機(jī)裝股份有限公司制造的Microtrac)而測(cè)定。在導(dǎo)體膏中，優(yōu)選為含有作為粘合劑的高分子樹(shù)脂。高分子樹(shù)脂的種類(lèi)并無(wú)特別限定，例如可列舉聚乙烯丁醛(PVB)等聚乙烯縮醛樹(shù)脂等。導(dǎo)體膏的溶劑的種類(lèi)并無(wú)特別限定，例如可使用丁基卡必醇等二醇醚等。導(dǎo)體膏中的導(dǎo)體粒子、高分子樹(shù)脂、溶劑等的調(diào)配比率等可以適當(dāng)調(diào)節(jié)，由此也可以設(shè)定導(dǎo)體膏的粘度等。然后，如圖2(b)所示，使用絲網(wǎng)印刷機(jī)或凹板印刷機(jī)等印刷機(jī)，將導(dǎo)體膏印刷在生片26的表面，并將所述導(dǎo)體膏以熱風(fēng)干燥機(jī)等干燥機(jī)干燥，而形成與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體圖案17。在印刷時(shí)，也在所述通孔中填充導(dǎo)體膏的一部分。在生片26的表面的導(dǎo)體圖案17的周?chē)?，通過(guò)絲網(wǎng)印刷法等而涂布用于所述反轉(zhuǎn)圖案部11的磁性體膏(漿料)，并進(jìn)行加熱干燥，由此形成反轉(zhuǎn)圖案前驅(qū)物部16 (參照?qǐng)D2(c))。這時(shí)，優(yōu)選為使導(dǎo)體圖案17的高度與反轉(zhuǎn)圖案前驅(qū)物部16的高度大致一致。此外，在導(dǎo)體圖案17及反轉(zhuǎn)圖案前驅(qū)物部16上形成生片26 (參照?qǐng)D2(d))，通過(guò)將所述步驟反復(fù)進(jìn)行，可獲得加熱前的積層體。另外，也可以通過(guò)預(yù)先制作所需片數(shù)的如圖2(c)所示的形成著導(dǎo)體圖案17及反轉(zhuǎn)圖案前驅(qū)物部16的生片26，并將所述生片積層，而不經(jīng)過(guò)圖2 (d)所示的形態(tài)便獲得加熱 前的積層體。以所述方式獲得的加熱前的積層體優(yōu)選為進(jìn)行熱壓接而制作。然后，使用切割機(jī)或激光加工機(jī)等切斷機(jī)，將積層體切斷為零件本體尺寸，而制作加熱處理前芯片。使用煅燒爐等加熱裝置，在大氣等氧化性環(huán)境中對(duì)加熱處理前芯片進(jìn)行加熱處理。該加熱處理通常包含脫粘合劑制程與氧化覆膜形成制程，脫粘合劑制程可列舉用作粘合劑的高分子樹(shù)脂消失的程度的溫度，例如約300°C，及約Ihr的條件，氧化物膜形成制程可列舉例如約750°C、及約2hr的條件。在加熱處理前芯片中，各個(gè)軟磁性合金粒子彼此之間存在多個(gè)微細(xì)間隙，通常該微細(xì)間隙由溶劑與粘合劑的混合物填滿(mǎn)。這些溶劑與粘合劑在脫粘合劑制程中消失，在脫粘合劑制程結(jié)束后，該微細(xì)間隙變?yōu)榭湛住Ａ硗?，在加熱處理前芯片中，?dǎo)體粒子彼此之間也存在多個(gè)微細(xì)間隙。該微細(xì)間隙由溶劑與粘合劑的混合物填滿(mǎn)。這些溶劑與粘合劑也在脫粘合劑制程中消失。在繼脫粘合劑制程之后的氧化覆膜形成制程中，軟磁性合金粒子15、25密集而形成磁性體層20及反轉(zhuǎn)圖案部11，典型的是，這時(shí)，軟磁性合金粒子15、25各自的表面及該表面附近被氧化，而在該粒子15、25的表面形成氧化覆膜。這時(shí)，導(dǎo)體粒子燒結(jié)而形成內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12。由此，獲得積層電感器I所具有的積層構(gòu)造。通常，在加熱處理之后形成外部端子。使用浸涂機(jī)或輥涂機(jī)等涂布機(jī)，將預(yù)先準(zhǔn)備的導(dǎo)體膏涂布在積層電感器I的長(zhǎng)度方向兩端部，使用煅燒爐等加熱裝置，在例如約600°C、約Ihr的條件下對(duì)該導(dǎo)體膏進(jìn)行燒附處理，由此形成外部端子。外部端子用的導(dǎo)體膏可適當(dāng)使用所述導(dǎo)體圖案的印刷用的膏、或與所述膏類(lèi)似的膏。[實(shí)施例]以下，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明更具體地進(jìn)行說(shuō)明。然而，本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例中所記載的態(tài)樣。[積層電感器的具體構(gòu)造]說(shuō)明本實(shí)施例中制造的積層電感器I的具體構(gòu)造例。作為零件的積層電感器I的長(zhǎng)度為約3. 2mm、寬度為約I. 6mm、高度為約I. Omm,整體形成為長(zhǎng)方體形狀。圖3是積層電感器的示意性的分解圖。另外，為了使附圖簡(jiǎn)潔，省略了形成在內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)姆崔D(zhuǎn)圖案部11的描繪。積層電感器具有將包含內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12及反轉(zhuǎn)圖案部11的共5層磁性體層MLl ML5 —體化而成的內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層20與磁性體層20的積層構(gòu)造。作為虛設(shè)片材，在所述積層構(gòu)造的上下分別具有8層磁性體層ML6 —體化的構(gòu)造、及7層磁性體層ML6 —體化的構(gòu)造。積層電感器I的長(zhǎng)度為約3. 2mm、寬度為約I. 6mm、高度為約I. 0mm。各磁性體層MLl ML6的長(zhǎng)度為約3. 2mm、寬度為約I. 6mm、厚度為約30 μ m。各磁性體層MLl ML6及反轉(zhuǎn)圖案部(省略圖示)是將具有表I記載的組成、平均粒徑(d50)的軟磁性合金粒子作為主體成形而成，不含玻璃成分。另外，本發(fā)明者等人通過(guò)SEM觀察(3000倍)而確認(rèn)到在軟磁性合金粒子各自的表面存在氧化覆膜(未圖示)，且磁性體層20及反轉(zhuǎn)圖案部11的軟磁性合金粒子15、25是經(jīng)由鄰接的合金粒子各自所具有的氧化覆膜而相互結(jié)合。內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12具有共5個(gè)線(xiàn)圈區(qū)段CSl CS5、及將該線(xiàn)圈區(qū)段CSl CS5連接的共4個(gè)中繼區(qū)段ISl IS4呈螺旋狀一體化的線(xiàn)圈的構(gòu)造，所述線(xiàn)圈的匝數(shù)為約3. 5。該內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12主要是熱處理銀粒子而獲得，用作原料的銀粒子的體積基準(zhǔn)下的d50為5μπι。4個(gè)線(xiàn)圈區(qū)段CSl CS4形成為口字狀，I個(gè)線(xiàn)圈區(qū)段CS5形成為帶狀，各線(xiàn)圈區(qū) 段CSl CS5的厚度為約20 μ m、寬度為約O. 2mm。最上方的線(xiàn)圈區(qū)段CSl連續(xù)地包含用于與外部端子連接的L字狀的引出部分LS1，最下方的線(xiàn)圈區(qū)段CS5連續(xù)地包含用于與外部端子連接的L字狀的引出部分LS2。各中繼區(qū)段ISl IS4形成為貫通磁性體層MLl ML4的柱狀，各自的口徑為約15 μ m。各外部端子(未圖示)遍及至積層電感器I的長(zhǎng)度方向的各端面與該端面附近的4側(cè)面，所述外部端子的厚度為約20 μ m。一外部端子與最上方的線(xiàn)圈區(qū)段CSl的引出部分LSl的端緣連接，另一外部端子與最下位的線(xiàn)圈區(qū)段CS5的引出部分LS2的端緣連接。這些外部端子主要是熱處理體積基準(zhǔn)下的d50為5 μ m的銀粒子而獲得。[積層電感器的制造]制備包含表I記載的軟磁性合金粒子85wt%、丁基卡必醇(溶劑)13wt%、聚乙烯丁醛(粘合劑)2wt%的磁性體膏。用于磁性體層10的磁性體膏、與用于反轉(zhuǎn)圖案部11的磁性體膏是分別制備。使用刮刀，將用于該磁性體層10的磁性體膏涂布在塑膠制的基底膜的表面，以熱風(fēng)干燥機(jī)，在約80°C、約5min的條件下對(duì)所述磁性體膏進(jìn)行干燥。以所述方式在基底膜上獲得生片。之后，切割生片，而分別獲得對(duì)應(yīng)于磁性體層MLl ML6 (參照?qǐng)D3)且適合于取得多個(gè)的尺寸的第一 第六片材。然后，使用穿孔機(jī)，對(duì)與磁性體層MLl對(duì)應(yīng)的第一片材進(jìn)行穿孔，而以規(guī)定排列形成與中繼區(qū)段ISl對(duì)應(yīng)的貫通孔。同樣，在與磁性體層ML2 ML4對(duì)應(yīng)的第二 第四片材各自中，以規(guī)定排列形成與中繼區(qū)段IS2 IS4對(duì)應(yīng)的貫通孔。然后，使用印刷機(jī)，將包含所述Ag粒子85wt%、丁基卡必醇(溶劑)13wt%、聚乙烯丁醛(粘合劑)2wt%的導(dǎo)體膏印刷在所述第一片材的表面，以熱風(fēng)干燥機(jī)，在約80°C、約5min的條件下對(duì)所述導(dǎo)體膏進(jìn)行干燥，而以規(guī)定排列制作與線(xiàn)圈區(qū)段CSl對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)體圖案。同樣，在所述第二 第五片材各自的表面，以規(guī)定排列制作與線(xiàn)圈區(qū)段CS2 CS5對(duì)應(yīng)的第二 第五導(dǎo)體圖案。然后，在第一 第五片材各自的表面的線(xiàn)圈區(qū)段CSl CS5以外的部分，通過(guò)絲網(wǎng)印刷法而印刷用于反轉(zhuǎn)圖案11的磁性體膏。以熱風(fēng)干燥機(jī)，在約80°C、約5min的條件下對(duì)所述磁性體膏進(jìn)行干燥，而形成反轉(zhuǎn)圖案前驅(qū)物部。
第一 第四片材各自中所形成的貫通孔位于重疊在第一 第四導(dǎo)體圖案各自的端部的位置上，因此在印刷第一 第四導(dǎo)體圖案時(shí)使導(dǎo)體膏的一部分填充在各貫通孔中，而形成與中繼區(qū)段ISl IS4對(duì)應(yīng)的第一 第四填充部。然后，使用吸附搬送機(jī)與壓制機(jī)，將設(shè)置著導(dǎo)體圖案、填充部及反轉(zhuǎn)圖案前驅(qū)物部的第一 第四片材、設(shè)置著導(dǎo)體圖案、反轉(zhuǎn)圖案前驅(qū)物部的第五片材、及未設(shè)置導(dǎo)體圖案及填充部的第六片材以圖3所示的順序重疊并熱壓接，而制作積層體。以切斷機(jī)將該積層體切斷為零件本體尺寸，而獲得加熱處理前芯片。然后，使用煅燒爐，在大氣中環(huán)境下，將多個(gè)加熱處理前芯片總括地進(jìn)行加熱處理。首先，作為脫粘合劑制程，在約300°C、約Ihr的條件下進(jìn)行加熱，然后，作為氧化覆膜形成制程，在約750°C、約2hr的條件下進(jìn)行加熱。通過(guò)該加熱處理，軟磁性合金粒子密集而形成磁性體層20及反轉(zhuǎn)圖案部11，另外，銀粒子燒結(jié)而形成內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12，由此獲得零件本體。
然后，形成外部端子。以涂布機(jī)將含有所述銀粒子85wt%、丁基卡必醇(溶劑)13wt%、聚乙烯丁醛(粘合劑)2wt%的導(dǎo)體膏涂布在零件本體的長(zhǎng)度方向兩端部，利用煅燒爐，在約800°C、約Ihr的條件下對(duì)所述導(dǎo)體膏進(jìn)行燒附處理。從而溶劑及粘合劑消失，且銀粒子燒結(jié)而形成外部端子，而獲得積層電感器I。[積層電感器的評(píng)價(jià)]評(píng)價(jià)所獲得的積層電感器中的磁性體層20與反轉(zhuǎn)圖案部11的接合性。評(píng)價(jià)方法如下。在光學(xué)顯微鏡100倍下，通過(guò)芯片側(cè)面的觀察、或者芯片斷裂面或研磨面的觀察而進(jìn)行評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)中的評(píng)價(jià)指標(biāo)如下。〇…無(wú)法確認(rèn)到剝離、裂紋等。X…可以確認(rèn)到剝離、裂紋等。利用Agilent Technologies公司的阻抗分析儀4294A,對(duì)所獲得的積層電感器中的電感測(cè)定IMHz的值。作為比較對(duì)象，制作使用與磁性體層20完全相同的軟磁性合金粒子形成反轉(zhuǎn)圖案部11而成的積層電感器(以下，稱(chēng)為“比較用電感器”)，比較測(cè)定對(duì)象的積層電感器與比較用電感器的電感。該評(píng)價(jià)中的評(píng)價(jià)指標(biāo)如下。〇…電感較比較用電感器大。X…電感為比較用電感器的同等以下。評(píng)價(jià)所獲得的積層電感器中的內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)12的連續(xù)性。評(píng)價(jià)方法如下。利用Y0K0GAWA 7552DIGITAL MULTIMETER，測(cè)定積層電感器500個(gè)的外部端子間的電阻值，評(píng)價(jià)斷線(xiàn)的有無(wú)。設(shè)為在外部端子間的電阻值為IΩ以上時(shí)發(fā)生了斷線(xiàn)。該評(píng)價(jià)中的評(píng)價(jià)指標(biāo)如下。〇…存在比I %少的斷線(xiàn)的電感器，或者不存在。X…存在1%以上的斷線(xiàn)的電感器。綜合以上，利用以下的基準(zhǔn)進(jìn)行積層電感器的綜合評(píng)價(jià)。〇…所述3個(gè)評(píng)價(jià)全為〇。X…所述3個(gè)評(píng)價(jià)中只要有一個(gè)為X。
將各實(shí)施例、比較例的制造條件與評(píng)價(jià)結(jié)果匯總在表I。關(guān)于相當(dāng)于本發(fā)明的比較例的試樣，在試樣編號(hào)上標(biāo)注另外，試樣編號(hào)1、5及9的試樣相當(dāng)于所述“比較用電感器”。[表 I]
~磁性體M~磁性體M反轉(zhuǎn)圖案部反轉(zhuǎn)圖案部I講么| τ估丨
__的組成的粒徑的組成的粒徑Lm
__[wt%]__[μηι]__[wt%]__[μηι]_____
I*Cr:4.5’Si:3.53.0Cr:4.5,Si:3.53.0O~ x—〇x
2一Cr:4.5,Si:3T~3.0 —Cr:4.5，Si:3.56.0O〇—〇〇
3_Cr:4.5,Si:3.53.0Cn4.5，Si:3.520.0〇O~ O〇 4*_Cr:4.5,Si:3.56.0Cr:4.5,Si:3.53.0Ox~ Ox 5*_Cr:4.5,Si:3.56.0Cr:4.5,Si:3.56.0Oχ~ Oχ 6 _Cr:4.5,Si:3.56.0Cr:4.5,Si:3.520.0〇O~ O〇 7*_Cr:4.5,Si:3.520.0~Cr:4.5,Si:3.53.0Oχ~ χχ 8*~Cr:4.5,Si:3.520.0~Cr:4.5,Si:3.56.0Oχ~ χχ 9*~Cr:4.5,Si:3.520.0~Cr:4.5,Si:3.520.0Oχ~ χχ
10_Cr:4.5,Si:7.03.0Cr:4.5,Si:7.020.0〇O~ O〇
11_Cr:4.5,Si:7.Q6.0Cr:4.5,Si:7.020.0〇〇_ 〇〇
12一Cr:4.5,Si:lT~3.0 —Cr:4.5,Si:1.520.0O〇一〇〇
13一Cr:4.5,Si:lT~6.0 —Cr:4.5,Si:1.520.0O〇一〇〇
14_Cr:8.Q,Si:3T~3.0 —Cr:8.Q;Si:3.520.0O〇—〇〇
15_Cr:8.Q,Si:3T~6.0 —Cr:8.Q,Si:3.520.0O〇—〇〇
16一Al:5.5,Si:9T~6.0 —Al:5.5，Si:9.520.0O〇—〇〇 17*_Cr:4.5,Si:3.56.0Al:5.5,Si:9.56.0χχ~ Ox 18^~Cr:4.5,Si:3.56.0Al:5.5,Si:9.520.0χO~ Ox 19~Cr:4.5,Si:3.53.0Cr:8.0,Si:3.520.0〇O~ O〇
20~Cr:8.0,Si:3.53.0Cr:4.5,Si:3.520.0〇O~ O〇
21ICr:4.5，Si:3.5 |3.0 |Cn4.5，Si:7.0 |20.0I O| O| O | O
權(quán)利要求
1.一種積層電感器，其具有磁性體層與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層的積層構(gòu)造，所述磁性體層由軟磁性合金粒子所形成，所述內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層包括內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)及該內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)周?chē)姆崔D(zhuǎn)圖案部，所述反轉(zhuǎn)圖案部由構(gòu)成元素的種類(lèi)與所述磁性體層的軟磁性合金粒子相同且平均粒徑更大的軟磁性合金粒子所形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的積層電感器，其中形成所述磁性體層及所述反轉(zhuǎn)圖案部的軟磁性合金粒子均包含F(xiàn)e-Cr-Si系軟磁性合金。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即便尺寸小型化也具有較高的L值，且內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)不易斷線(xiàn)的積層電感器。一種積層電感器(1)，其具有磁性體層(20)與內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層(10)的積層構(gòu)造，磁性體層(20)由軟磁性合金粒子(25)所形成，內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)形成層(10)包括內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)(12)及該內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)周?chē)姆崔D(zhuǎn)圖案部(11)，反轉(zhuǎn)圖案部(11)由構(gòu)成元素的種類(lèi)與磁性體層(20)的軟磁性合金粒子(25)相同且平均粒徑更大的軟磁性合金粒子(15)所形成。
文檔編號(hào)H01F17/00GK102930947SQ201210085159
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者小林朋美, 松浦準(zhǔn), 新井隆幸, 八矢正大, 大竹健二 申請(qǐng)人:太陽(yáng)誘電株式會(huì)社