多層電子元件相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2014年6月24日提交至韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0-2014-0077157的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過(guò)參考并入本文。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種多層電子元件。

背景技術(shù)：
感應(yīng)器是一種電子元件，是一種與電阻器和電容器共同構(gòu)成電子電路以消除噪音的典型無(wú)源元件。在多層電子元件中，多層感應(yīng)器可以具有如下結(jié)構(gòu)：使用磁性材料如鐵素體等作為主要材料在絕緣層上形成導(dǎo)電圖案，其上形成有具有導(dǎo)電圖案的絕緣層層疊以形成多層體中的內(nèi)部線圈部分，且用于電連接內(nèi)部線圈部分至外部電路的外部電極形成在多層體的外表面上。隨著對(duì)能夠在高頻波段下使用且具有改善的能量消耗效率和直流(DC)偏壓特性的多層感應(yīng)器的需求的不斷增長(zhǎng)，已開(kāi)發(fā)出使用金屬粉末來(lái)代替鐵素體的多層感應(yīng)器。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)](專利文獻(xiàn)1)日本專利特許公開(kāi)號(hào)：2007-027354。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式可以提供一種具有優(yōu)異的直流(DC)偏壓特性和高品質(zhì)(Q)因子以及改進(jìn)的機(jī)械強(qiáng)度的多層感應(yīng)器。根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式，多層電子元件的特征在于，在包含于磁性體周緣部分中的金屬磁性顆粒的表面上形成的金屬氧化物膜的平均厚度比在包含于磁性體中心部分中的金屬磁性顆粒的表面上形成的金屬氧化物膜的平均厚度要厚。在包含于磁性體周緣部分中的金屬磁性顆粒的表面上形成的金屬氧化物膜的平均厚度可以為200nm至300nm，在包含于磁性體中心部分中的金屬磁性顆粒的表面上形成的金屬氧化物膜的平均厚度可以為50nm至200nm。聚合物樹(shù)脂可以填充在其上形成有金屬氧化物膜的金屬磁性顆粒之間的間隙。附圖說(shuō)明以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明，可以更清楚地理解本發(fā)明的以上和其它方面、特征及優(yōu)點(diǎn)，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施例的多層電子元件的局部剖切透視圖；圖2是圖1的A部分的放大的示意圖；圖3是沿著圖1的線I-I’的橫截面圖；以及圖4是沿著圖1的線II-II’的橫截面圖。具體實(shí)施方式在下文中，將參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。然而，本發(fā)明可以以多種不同形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)該被解釋為限于本文描述的具體實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式是為了使本發(fā)明是充分的和完整的，并將本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在圖中，為清楚起見(jiàn)，元件的形狀和大小可能被放大，并且在全文中相同的附圖標(biāo)記用于指代相同或相似的元件。多層電子元件在下文中，根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式的多層電子元件。尤其是，將多層感應(yīng)器作為一個(gè)示例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施例的多層電子元件的局部剖切透視圖。參見(jiàn)圖1，根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式的多層電子元件100可以包括磁性體110、設(shè)置在磁性體110中的內(nèi)部線圈部分120和設(shè)置在磁性體110的外表面上且電連接至內(nèi)部線圈部分120的外部電極130。在根據(jù)本發(fā)明的一種示例性實(shí)施方式的多層電子元件100中，圖1的“L”方向是指“長(zhǎng)度方向”，圖1的“W”方向是指“寬度方向”，且圖1的“T”方向是指“厚度方向”。磁性體110可以具有在厚度T方向上彼此相對(duì)的第一主表面S1和第二主表面S2，在寬度W方向上彼此相對(duì)的第一側(cè)表面S5和第二側(cè)表面S6和在長(zhǎng)度L方向上彼此相對(duì)的第一端表面S3和第二端表面S4。磁性體110可以通過(guò)層疊多個(gè)金屬磁性層10而形成，多個(gè)金屬磁性層10可以處于燒結(jié)狀態(tài)，相鄰的金屬磁性層10可以相互結(jié)合起來(lái)，使得它們之間的邊界在沒(méi)有掃描型電子顯微鏡(SEM)下不明顯。所述磁性體110的形狀和尺寸不限于本發(fā)明示例性實(shí)施方式所說(shuō)明的那些形狀和尺寸，金屬磁性層10的厚度可以根據(jù)所述多層電子元件100的目標(biāo)電容(targetcapacitance)而任意地改變。圖2是圖1的A部分的放大的示意圖。參見(jiàn)圖2，所述金屬磁性層10可以包括金屬磁性顆粒11和形成在所述金屬磁性顆粒11的表面上的金屬氧化物膜12。所述金屬磁性顆粒11可以由軟磁性合金如含有選自由Fe、Si、Cr、Al和Ni組成的組中的至少一種的合金形成，所述合金可以是Fe-Si-Cr系合金，但并不限于此。例如，所述金屬磁性顆粒11可以由含有87重量％或更多的Fe，4重量％至6重量％的Cr和余量的Si的Fe-Si-Cr系合金形成。當(dāng)所述金屬磁性顆粒11由Fe-Si-Cr系合金形成時(shí)，在Fe的含量小于87重量％的情況下，磁特性會(huì)顯著降低。此外，在Cr的含量為4重量％至6重量％的情況下，可以阻止在高燒結(jié)溫度下的Fe的氧化；另一方面，在Cr的含量小于4重量％的情況下，則難以阻止制造所述多層感應(yīng)器中在高燒結(jié)溫度下的Fe的氧化，導(dǎo)致磁特性的損失；而在Cr的含量超過(guò)6重量％的情況下，會(huì)產(chǎn)生Cr氧化物的過(guò)量并增加更多的間隙，超出所需，導(dǎo)致磁特性的劣化。所述金屬磁性顆粒11的最大粒子大小可以為15μm或更小。在所述金屬磁性顆粒的最大粒子大小超過(guò)15μm的情況下，在高頻下的磁心損耗(coreloss)會(huì)明顯增加，使得在高頻波段下的高品質(zhì)(Q)因子會(huì)下降。所述金屬磁性層10中的所述金屬磁性顆粒11的粒子大小分布D50可以為3μm至5μm。粒子大小分布D50表示用激光衍射散射式粒度分布測(cè)定法(alaserdiffractionscatteringparticlesizedistributionmeasurementmethod)得到的在體積累積50％中的粒子大小。在所述金屬磁性顆粒11的粒子大小分布D50小于3μm的情況下，磁導(dǎo)率(magneticpermeability)會(huì)降低；在在所述金屬磁性顆粒11的粒子大小分布D50超過(guò)5μm的情況下，分散性會(huì)降低，且空氣間隙的產(chǎn)生會(huì)增加，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。進(jìn)一步地，在高頻下的磁心損耗會(huì)顯著增加，導(dǎo)致Q因子的降低。所述金屬磁性層10中的所述金屬磁性顆粒11之間的間隔可以為5μm或更小。在所述金屬磁性顆粒11之間的間隔超過(guò)5μm的情況下，填充因子(packingfactor)會(huì)減小，導(dǎo)致磁導(dǎo)率下降，以及空氣間隙的產(chǎn)生會(huì)增加，導(dǎo)致強(qiáng)度下降。所述金屬氧化物膜12可以通過(guò)所述金屬磁性顆粒11中的至少一種組分的氧化而形成，例如，所述金屬氧化物膜12可以含有Cr2O3。所述金屬磁性顆粒11本身之間的以及所述金屬磁性顆粒11與所述內(nèi)部線圈部分120之間的絕緣性由所述金屬氧化物膜12保證。在所述金屬磁性顆粒的表面上形成的所述金屬氧化物膜12可以結(jié)合到在與其相鄰的金屬磁性顆粒的表面上形成的所述金屬氧化物膜12上，并且所述金屬磁性顆粒11可以通過(guò)所述金屬氧化物膜12的結(jié)合而結(jié)合。機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性可以通過(guò)所述金屬氧化物膜12的結(jié)合而得到提高。同時(shí)，所述金屬磁性顆粒11可以通過(guò)沒(méi)有彼此相互結(jié)合的所述金屬氧化物膜12的部分而彼此相分離。在所述金屬磁性顆粒相互結(jié)合的情況下，渦流損耗(eddycurrentloss)會(huì)增大，導(dǎo)致Q因子的下降。進(jìn)一步地，所述金屬磁性顆粒間的接觸面積會(huì)增加，使得Q因子會(huì)由于交流電(AC)的增大而顯著降低。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層電子元件中，由于金屬磁性顆粒11通過(guò)金屬氧化物膜12的結(jié)合而結(jié)合，渦流損耗會(huì)降低，并且由于金屬磁性顆粒11之間的直接接觸面積不存在，由AC電流的增大導(dǎo)致的Q因子的降低會(huì)減小。因此，當(dāng)將上述構(gòu)造用于電感器時(shí)，具有高功率效率的優(yōu)勢(shì)。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層電子元件中，在設(shè)置在磁性體110周緣部分中的金屬磁性顆粒11的表面上形成的金屬氧化物膜12的平均厚度比在設(shè)置在磁性體110中心部分中的金屬磁性顆粒11的表面上形成的金屬氧化物膜12的平均厚度要厚。如上所述，控制所述磁性體110的周緣部分和所述磁性體110的中心部分中的金屬氧化物膜12的平均厚度不同于彼此，從而能夠阻止磁導(dǎo)率的降低，增加電感(inductance)，并改善直流(DC)偏壓特性和Q因子。通過(guò)使用高倍率掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察磁性體110在厚度寬度(TW)方向上切割的橫截面，測(cè)定所述金屬氧化物膜的平均厚度。圖3是沿著圖1的線I-I’的橫截面圖；且圖4是沿著圖1的線II-II’的橫截面圖。參見(jiàn)圖3和圖4，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層電子元件100中，從磁性體110的第一主表面S1和第二主表面S2、第一端表面S3和第二端表面S4、以及第一側(cè)表面S5和第二側(cè)表面S6分別到與磁性體110的厚度t的20％(即0.2t)在向內(nèi)的方向上相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的磁性體110的部分將被定義為磁性體110的周緣部分111；周緣部分111的內(nèi)部邊界內(nèi)的磁性體110的部分將被定義為磁性體110的中心部分112。在此，在包含于周緣部分111中的所述金屬磁性顆粒11的表面上形成的所述金屬氧化物膜12的平均厚度比在包含于中心部分112中的所述金屬磁性顆粒11的表面上形成的所述金屬氧化物膜12的平均厚度要厚40nm至200nm。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，在包含于周緣部分111中的所述金屬磁性顆粒的表面上形成的所述金屬氧化物膜12的平均厚度可以為200nm至300nm。在包含于周緣部分111中的所述金屬磁性顆粒的表面上形成的所述金屬氧化物膜12的平均厚度小于200nm的情況下，DC偏壓特性和高頻波段下的Q因子會(huì)降低；在包含于周緣部分111中的所述金屬磁性顆粒的表面上形成的所述金屬氧化物膜12的平均厚度超過(guò)300nm的情況下，金屬磁性顆粒的磁特性會(huì)由于金屬氧化物膜而顯著降低，使得磁導(dǎo)率、電感和低頻波段下的Q因子降低(見(jiàn)表1)。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層電子元件中，在包含于磁性體的中心部分112中的所述金屬磁性顆粒的表面上形成的所述金屬氧化物膜12的平均厚度可以為50nm至200nm。在包含于磁性體的中心部分112中的所述金屬磁性顆粒的表面上形成的所述金屬氧化物膜12的平均厚度小于50nm的情況下，高頻波段下的Q因子和DC偏壓特性會(huì)下降；在包含于磁性體的中心部分112中的所述金屬磁性顆粒的表面上形成的所述金屬氧化物膜12的平均厚度超過(guò)200nm的情況下，金屬磁性顆粒的磁特性會(huì)由于金屬氧化物膜而顯著降低，使得磁導(dǎo)率、電感和低頻波段下的Q因子降低(見(jiàn)表1)。所述金屬磁性層10可以包括設(shè)置在其表面上形成有所述金屬氧化物膜12的所述金屬磁性顆粒11之間的間隙中的聚合物樹(shù)脂13?？梢酝ㄟ^(guò)將燒結(jié)的磁性體110在聚合物樹(shù)脂中浸漬并進(jìn)行壓縮處理，或通過(guò)將聚合物樹(shù)脂應(yīng)用于燒結(jié)的磁性體110的表面并允許聚合物樹(shù)脂被燒結(jié)的磁性體110所吸收而在所述金屬磁性顆粒11之間的間隙填充聚合物樹(shù)脂13。通過(guò)在屬磁性顆粒11之間的間隙填充聚合物樹(shù)脂13，可以改善強(qiáng)度并降低吸濕性。所述聚合物樹(shù)脂13可以為選自由硅系樹(shù)脂(siliconbasedresin)、環(huán)氧系樹(shù)脂、酚醛系樹(shù)脂、硅酸鹽基樹(shù)脂(silicatebasedresin)、聚氨酯系樹(shù)脂、酰亞胺系樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂(acrylbasedresin)、聚酯系樹(shù)脂和聚乙烯系樹(shù)脂組成的組中的至少一種。所述聚合物樹(shù)脂13可以占所述金屬磁性層10的橫截面面積的10％至30％。在所述聚合物樹(shù)脂13的面積小于10％的情況下，強(qiáng)度會(huì)降低，且在高濕條件下濕氣會(huì)被吸收進(jìn)所述磁性體內(nèi)；而在所述聚合物樹(shù)脂13的面積超過(guò)30％的情況下，磁導(dǎo)率會(huì)降低。下表1示出了根據(jù)在包含于磁性體110的周緣部分111和中心部分112中的所述金屬磁性顆粒11的表面上形成的所述金屬氧化物膜12的厚度變化的電感、Q因子和DC偏壓特性的結(jié)果。在此，芯片尺寸(L*W)為2.00×1.20[mm]，目標(biāo)電感(Ls)為1.0[μH]。[表1]參見(jiàn)表1可以看出，當(dāng)周緣部分中的金屬氧化物膜的厚度為200nm至300nm且中心部分中的金屬氧化物膜的厚度為50nm至200nm時(shí)，低頻波段和高頻波段下的Q因子以及DC偏壓特性都是優(yōu)異的。下面的表2示出了根據(jù)粒子大小分布D50和金屬磁性顆粒(Fe-Si-Cr合金顆粒)的最大粒子大小變化的磁導(dǎo)率和Q因子的結(jié)果。[表2]參見(jiàn)表2可以看出，當(dāng)金屬磁性顆粒的粒子大小分布D50為3μm至5μm且金屬磁性顆粒的最大粒子大小為15μm或更小時(shí)，低頻波段和高頻波段下的Q因子都是優(yōu)異的。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的多層電子元件具有優(yōu)異的DC偏壓特性、高Q因子和增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。盡管示例性的實(shí)施方式已經(jīng)示出并如上所述，但在不違背本發(fā)明所附的權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍下，變型和修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。