[發明專利]層疊線圈部件及其制造方法

有效

• 申請號: 201380052043.8
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN104737245A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 前田英一
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01F17/00
• 分類號: H01F17/00;H01F41/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;尹文會

技術領域

本發明涉及層疊線圈部件及其制造方法，更加詳細而言，涉及在磁性體部使用了金屬磁性材料的層疊線圈部件及其制造方法。

背景技術

以往，作為以高頻被使用的扼流線圈、供大電流流經的電源電路、DC/DC轉換器電路用的功率電感器等所使用的電子部件，公知有在由磁性體組合物形成的部件本體(部品素體)內置線圈導體的層疊線圈部件。

在這種層疊線圈部件中，若在線圈導體之間、線圈導體與外部電極之間表觀相對介電常數上升而使雜散電容增大，則存在共振頻率向低頻率側變位而導致高頻特性劣化的擔憂。

為了避免上述那樣雜散電容的增加，而考慮在部件本體的一部分設置相對介電常數較低的低介電常數層。

然而，在該情況下，若在制造過程中對不同種類材料彼此進行共燒結(co-sintering)，則存在因材料之間的相互擴散、收縮動作的不同等而產生破裂、剝離等構造缺陷的擔憂。

因此，例如，在專利文獻1中提出有一種電子部件，其具備由鐵系氧化物磁性組合物構成的磁性體部、由形成為與上述磁性體部接觸的玻璃陶瓷復合組合物構成的非磁性體部、以及形成于上述磁性體部以及上述非磁性體部中的至少一方的內部導體部，玻璃陶瓷復合組合物具有作為主要成分的結晶化玻璃以及作為副成分的填充物的石英，上述結晶化玻璃含有25wt％～55wt％的SiO₂、30wt％～55wt％的MgO、5wt％～30wt％的Al₂O₃、0wt％～30wt％的B₂O₃，上述石英含量為相對于上述結晶化玻璃100重量部成為5～30重量部，并且分散于結晶化玻璃中。

在該專利文獻1中，形成為由鐵系氧化物磁性組合物(鐵氧體系磁性材料)形成磁性體部，使由玻璃陶瓷復合組合物構成的非磁性體部與磁性體部接觸。而且，使用與形成磁性體部的鐵系氧化物磁性組合物之間相互擴散較少的玻璃陶瓷復合組合物，由此欲獲得良好的共燒結性。

另外，對于專利文獻1所記載的玻璃陶瓷復合組合物而言，磁導率、介電常數也較低，從而具有良好的絕緣性，由于具有抑制向Ag等金屬材料擴散的作用，因此能夠將Ag等低電阻材料使用于內部導體，由此能夠減少電子部件的直流電阻。

另一方面，金屬磁性材料與鐵氧體系磁性材料相比難以磁飽和，從而直流重疊特性良好，因此，以往也提出有各種基于上述金屬磁性材料的層疊線圈部件。

例如，在專利文獻2中提出有一種電子部件的制造方法，即：對含有Cr、Si、以及Fe的磁性合金材料以體積不足該磁性合金材料的體積的10％的方式添加以SiO₂、B₂O₃、ZnO為主要成分并且軟化溫度為600±50℃的玻璃，使用利用該玻璃覆蓋該磁性合金材料的表面的金屬磁性體而形成內置了線圈的成型體，該成型體在真空、無氧或者低氧分壓的非氧化氣氛中以700℃以上且不足該線圈的導體材料的熔點的溫度進行了燒制。

在該專利文獻2中，能夠在金屬磁性體的表面形成充分的玻璃皮膜，因此能夠抑制在金屬磁性體之間產生間隙，由此能夠不提高線圈電阻而提高絕緣電阻，從而能夠獲得直流重疊特性良好且磁損失較少的功率電感器等電子部件。

專利文獻1：日本特開2004-343084號公報(權利要求1，段落編號[0009]～[0012])

專利文獻2：日本特開2010-62424號公報(權利要求1，段落編號[0008])

然而，在專利文獻1中，使用與鐵系氧化物磁性組合物(鐵氧體系磁性材料)的相互擴散較少的玻璃陶瓷復合氧化物，并使磁性體部(鐵系氧化物磁性組合物)與形成為同該磁性體部接觸的非磁性體部(玻璃陶瓷復合組合物)共燒結，因此若不將燒制條件控制為高精度，則存在在磁性體部與非磁性體部的界面產生破裂、剝離、變形等構造缺陷的擔憂。

并且，在專利文獻1中，磁性體部由直流重疊特性較差的鐵氧體系磁性材料形成，因此在大電流區域容易磁飽和，因此存在實用區域被限制的擔憂。

另外，在專利文獻2中，使用與鐵氧體系磁性材料相比直流重疊特性優越的金屬磁性材料，另外，在金屬磁性體的表面形成充分的厚度的玻璃皮膜，因此能夠提高絕緣性。

然而，在該專利文獻2中，在真空、無氧或者低氧分壓的非氧化性氣氛下進行燒制，因此，難以控制燒制氣氛，另外，設備成本也價格高昂，從而存在導致運轉成本的高漲化的擔憂。