线圈部件的制作方法

本发明涉及线圈部件。

背景技术：

以往，作为线圈部件，存在WO 01/036904 A1(专利文献1)所记载的部件。线圈部件用于对纸币等纸片类的厚度进行检测的厚度检测装置。线圈部件被设置于印刷布线基板的一部分，该印刷布线基板构成有检测装置的电路。

而且，与线圈部件对置地配置将纸片类的厚度作为位移量进行检测的辊，从线圈部件产生高频磁场，检测通过使辊与线圈部件接近而产生的涡流损耗。由此，检测辊的位移量，检测纸片类的厚度。

专利文献1:WO 01/036904 A1

然而，若实际制造并使用上述以往的线圈部件，则发现存在以下问题。

在印刷布线基板上，若在线圈部件的附近设置布线、其它电子部件，则线圈部件的磁通量与布线、其它电子部件磁耦合，无法得到所希望的共振动作。因此，不能在线圈部件的附近配置布线、电子部件，从而无法实现设置有线圈部件的基板的小型化。

技术实现要素：

因此，本发明的课题在于，提供一种能够得到所希望的共振动作、能够实现设置有线圈部件的基板的小型化的线圈部件。

为了解决上述课题，本发明的线圈部件包括：

成为被安装于安装基板的一侧的安装面、以及成为产生磁场来检测与被检测导体的距离的一侧的检测面，

线圈部件具备：

线圈导体，其被形成为螺旋状；以及

磁性树脂，其被设置于上述线圈导体的上述安装面侧，另一方面，未被设置于上述线圈导体的上述检测面侧。

根据本发明的线圈部件，磁性树脂被设置于线圈导体的安装面侧，由此，磁性树脂能够抑制来自线圈部件的安装面的磁通量泄漏。因此，在将线圈部件的安装面安装到安装基板时，可抑制朝向线圈部件的安装基板侧的磁通量泄漏，得到所希望的电感。另外，通过抑制朝向线圈部件的安装基板侧的磁通量泄漏，抑制该磁通量与被设置于安装基板的布线、其它电子部件的磁耦合，从而能够得到所希望的共振动作。由此，能够在线圈部件的附近配置布线、电子部件，从而可实现安装有线圈部件的安装基板的小型化。

另一方面，磁性树脂未被设置于线圈导体的检测面侧，由此，磁性树脂不会妨碍来自线圈部件的检测面的磁场的产生。因此，在线圈部件的检测面设置被检测导体时，不妨碍朝向线圈部件的被检测导体侧的磁场的产生，不减少线圈部件的对与被检测导体的距离的检测灵敏度。

另外，在线圈部件的一实施方式中，在上述线圈导体的内表面的内侧设置有上述磁性树脂。

根据上述实施方式，在线圈导体的内表面的内侧设置有磁性树脂，从而该磁性树脂构成线圈导体的内磁路。由此，能够增高从线圈部件放射的磁通量的密度，能够提高线圈部件的检测灵敏度，另外，能够实现线圈部件的小型化。

另外，在线圈部件的一实施方式中，对于被设置于上述线圈导体的上述安装面侧的上述磁性树脂而言，从上述线圈导体的轴向观察，其覆盖上述线圈导体的内表面的内侧，且比上述线圈导体的内表面大。

根据上述实施方式，对于被设置于线圈导体的安装面侧的磁性树脂而言，从线圈导体的轴向观察，其覆盖线圈导体的内表面的内侧，且比线圈导体的内表面大。由此，能够进一步抑制来自线圈部件的安装面的磁通量泄漏。

另外，在线圈部件的一实施方式中，对于被设置于上述线圈导体的上述安装面侧的上述磁性树脂而言，从上述线圈导体的轴向观察，其覆盖上述线圈导体，且比上述线圈导体的外表面大。

根据上述实施方式，对于被设置于线圈导体的安装面侧的磁性树脂而言，从线圈导体的轴向观察，其覆盖线圈导体，且比线圈导体的外表面大。由此，能够更进一步抑制来自线圈部件的安装面的磁通量泄漏。

根据本发明的线圈部件，磁性树脂被设置于线圈导体的安装面侧，另一方面，未被设置于线圈导体的检测面侧，由此，能够得到所希望的共振动作，能够实现设置有线圈部件的安装基板的小型化。

附图说明

图1是表示包括本发明的线圈部件的厚度检测装置的第一实施方式的简略结构图。

图2是厚度检测电路的电路图。

图3是表示线圈部件的第一实施方式的剖视图。

图4A是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4B是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4C是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4D是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4E是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4F是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4G是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4H是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4I是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4J是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4K是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4L是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4M是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4N是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图4O是对本发明的线圈部件的制法的第一实施方式进行说明的说明图。

图5是表示线圈部件的第二实施方式的剖视图。

图6是表示线圈部件的第三实施方式的剖视图。

附图标记说明：

1、1A、1B…线圈部件；1a…安装面；1b…检测面；5…线圈基板；21、22…第一、第二线圈导体；21a、22a…外表面；21b、22b…内表面；25…引出布线；26…外部端子；30…基体绝缘树脂；31、32…第一、第二绝缘树脂；31a、32a…贯穿孔；31b、32b…开口部；35…绝缘树脂体；35a…凹部；40、40A、40B…磁性树脂；40a…贯穿孔；41…内部部分；42…端部部分；43…侧部部分；50…基台；51…绝缘基板；52…基体金属层；60…伪金属层；71、72…第一、第二牺牲导体；100…厚度检测装置；120…安装基板；130…厚度检测电路；150…辊(被检测导体)。

具体实施方式

以下，根据图示的实施方式对本发明详细地进行说明。

(第一实施方式)

图1是表示包括本发明的线圈部件的厚度检测装置的第一实施方式的简略结构图。如图1所示，厚度检测装置100例如被组装于ATM(Automatic Teller Machine：自动取款机)等，对纸币的厚度进行检测。厚度检测装置100被配置于输送路M的上方，对输送路M的被朝向X方向输送的纸片类P的厚度进行检测。

厚度检测装置100具有壳体110、被配置于壳体110内的安装基板120、线圈部件1和厚度检测电路130、以及被配置于壳体110的输送路M侧的开口部110b的辊150。

安装基板120经由安装部110a被安装于壳体110内。线圈部件1被安装于安装基板120的输送路M侧的面。厚度检测电路130被安装于安装基板120的与输送路M相反的一侧的面。辊150以旋转自如、并且从开口部31b进退自如的方式被安装于壳体110。辊150与线圈部件1对置地配置，与线圈部件1自如地接近或者分离。

辊150在与纸片类P抵接的状态下旋转，并且根据纸片类P的厚度向线圈部件1的方向位移。即，辊150将纸片类P的厚度作为位移量进行检测。线圈部件1被施加高频信号，产生高频磁场。辊150由导体构成，通过由线圈部件1产生的磁场来产生涡流。

如图2所示，厚度检测电路130是对纸片类P的厚度进行电检测的电路，由振荡电路131、电阻132、电容器133、检波电路134以及放大电路135构成。振荡电路131经由电阻132输出高频信号。线圈部件1(线圈导体)的一端经由电阻132被连接于振荡电路131，线圈部件1(线圈导体)的另一端经由电容器133接地。

检波电路134是将与来自振荡电路131的高频信号的振幅相对应的直流信号取出的电路。该直流信号是与后述的辊150和线圈部件1之间的距离(纸片类P的厚度)成比例的信号。放大电路135将由检波电路134输入的直流信号放大。该放大电路135的输出信号与作为厚度检测结果的纸片类P的厚度对应。

对上述厚度检测装置100的动作进行说明。

若驱动振荡电路131，则从振荡电路131经由电阻132向线圈部件1供给有高频信号。由此，在线圈部件1中流动有高频电流，从而在线圈部件1的周围产生高频磁场。

若在这样的状态下将纸片类P向X方向输送，则辊150在与纸片类P的表面抵接的状态下旋转，并且与纸片类P的厚度相应地向线圈部件1的方向位移。

这里，在辊150向与线圈部件1接近的方向位移时，伴随着来自线圈部件1的高频磁场的涡流损耗变大，由此，来自振荡电路131的高频信号的振幅变小。

另一方面，在辊150向与线圈部件1分离的方向位移时，伴随着来自线圈部件1的高频磁场的涡流损耗变小，由此，来自振荡电路131的高频信号的振幅变大。

这样，辊150和线圈部件1之间的距离与来自振荡电路131的高频信号的振幅成比例。即，辊150和线圈部件1之间的距离与纸片类P的厚度成比例，由此，来自振荡电路131的高频信号的振幅与纸片类P的厚度成比例。

而且，来自振荡电路131的高频信号被检波电路134检波。即，从检波电路134向放大电路135输出有与高频信号的振幅相对应的直流信号。由此，直流信号被放大电路135放大。该放大电路135的输出信号是与纸片类P的厚度对应的信号。

图3是表示线圈部件1的第一实施方式的剖视图。如图1与图3所示，线圈部件1包括成为被安装于安装基板120的一侧的安装面1a、以及成为产生磁场来检测与辊150(被检测导体的一个例子)的距离的一侧的检测面1b。

线圈部件1具有线圈基板5、以及覆盖线圈基板5的一部分的磁性树脂40。线圈基板5具有双层的线圈导体21、22、以及覆盖双层的线圈导体21、22的绝缘树脂体35。

第一与第二线圈导体21、22依次从下层向上层配置。第一与第二线圈导体21、22分别被形成为平面螺旋状。第一与第二线圈导体21、22例如由Cu、Ag、Au等低电阻的金属构成。优选使用由半加成法形成的Cu镀层，由此，能够形成低电阻且窄间距的线圈导体。

绝缘树脂体35具有基体绝缘树脂30以及第一与第二绝缘树脂31、32。基体绝缘树脂30以及第一与第二绝缘树脂31、32依次从下层向上层被配置。绝缘树脂30～32的材料例如是由环氧系树脂、双马来酰亚胺、液晶聚合物、聚酰亚胺等构成的有机绝缘材料的单独材料，或是该单独材料与二氧化硅填料等无机填料材料、由橡胶系材料构成的有机系填料等的组合构成的绝缘材料。优选所有绝缘树脂30～32由相同材料构成。在该实施方式中，所有绝缘树脂30～32由含有二氧化硅填料的环氧树脂构成。

第一线圈导体21被层叠于基体绝缘树脂30上。第一绝缘树脂31被层叠于第一线圈导体21，并覆盖第一线圈导体21。第二线圈导体22被层叠于第一绝缘树脂31上。第二绝缘树脂32被层叠于第二线圈导体22，并覆盖第二线圈导体22。第二线圈导体22经由被设置于第一绝缘树脂31的贯穿孔(未图示)被连接于第一线圈导体21。

第一与第二线圈导体21、22的外表面21a、22a以及内表面21b、22b被绝缘树脂体35覆盖。绝缘树脂体35具有以第一与第二线圈导体21、22的相同轴为中心的凹部35a。凹部35a由第一与第二绝缘树脂31、32的孔部构成。

磁性树脂40被设置于第一与第二线圈导体21、22的安装面1a侧，另一方面，未被设置于第一与第二线圈导体21、22的检测面1b侧。磁性树脂40被设置于第一与第二线圈导体21、22的内表面21b、22b的内侧(凹部35a)。

换句话说，磁性树脂40具有被设置于绝缘树脂体35的凹部35a的内部部分41、以及被设置于绝缘树脂体35的安装面1a侧的端面的端部部分42。内部部分41构成线圈部件1的内磁路，端部部分42构成线圈部件1的外磁路。对于端部部分42而言，从第一与第二线圈导体21、22的轴向观察，其覆盖第一与第二线圈导体21、22，且比第一与第二线圈导体21、22的外表面21a、22a大。

磁性树脂40的材料例如为含有磁性体粉的树脂材料。磁性体粉例如为Fe、Si、Cr等金属磁性材料，树脂材料例如为环氧等树脂材料。为了提高线圈部件1的特性(L值以及重叠特性)，期望含有90wt％以上的磁性体粉，另外，为了提高磁性树脂40的填充性，将粒度分布不同的两种或三种磁性体粉混在一起更好。

在磁性树脂40的安装面1a侧设置有与安装基板120的端子连接的外部端子26。外部端子26经由引出布线25被连接于第二线圈导体22。引出布线25填充在被设置于第二绝缘树脂32的贯穿孔32a、以及被设置于磁性树脂40的贯穿孔40a。被连接于引出布线25的第二线圈导体22的一方经由贯穿孔31a被连接于第一线圈导体21。

外部端子26由树脂和金属的混合材料构成。金属由电阻率较小的、例如Ag、Cu、Au等构成。树脂由杨氏模量较小的、例如酚醛树脂等构成。另外，对于外部端子26的表面而言，为了确保与焊接的润湿性，可以由Ni、Sn镀层等进行覆盖。

接下来，对线圈部件1的制造方法进行说明。

如图4A所示，准备基台50。基台50具有绝缘基板51、以及被设置于绝缘基板51的两面的基体金属层52。在该实施方式中，绝缘基板51为环氧玻璃基板，基体金属层52为Cu箔。

而且，如图4B所示，在基台50的一面上粘合伪金属层60。在该实施方式中，伪金属层60为Cu箔。伪金属层60与基台50的基体金属层52粘合，由此，伪金属层60被粘合于基体金属层52的光滑面。因此，能够削弱伪金属层60与基体金属层52的粘合力，在后工序中，能够容易地将基台50从伪金属层60剥离。优选粘合基台50与伪金属层60的粘合剂为低粘性粘合剂。另外，为了削弱基台50与伪金属层60的粘合力，期望将基台50与伪金属层60的粘合面形成为抛光面。

其后，在临时被固定于基台50的伪金属层60上层叠基体绝缘树脂30。此时，利用真空层压机将基体绝缘树脂30层叠之后进行热固化。

而且，如图4C所示，在基体绝缘树脂30上设置第一线圈导体21、以及与内磁路对应的第一牺牲导体71。此时，利用半加成法同时形成第一线圈导体21以及第一牺牲导体71。

而且，如图4D所示，利用第一绝缘树脂31覆盖第一线圈导体21以及第一牺牲导体71。此时，利用真空层压机将第一绝缘树脂31层叠之后进行热固化。

而且，如图4E所示，在第一绝缘树脂31的一部分设置贯穿孔31a，使第一线圈导体21露出，在第一绝缘树脂31的一部分设置开口部31b，使第一牺牲导体71露出。贯穿孔31a以及开口部31b由激光加工形成。

而且，如图4F所示，在第一绝缘树脂31上设置第二线圈导体22。另外，将第二线圈导体22设置在第一绝缘树脂31的贯穿孔31a使其与第一线圈导体21连接。另外，在第一绝缘树脂31的开口部31b内的第一牺牲导体71上设置与内磁路对应的第二牺牲导体72。

而且，如图4G所示，利用第二绝缘树脂32覆盖第二线圈导体22以及第二牺牲导体72。

而且，如图4H所示，在第二绝缘树脂32的一部分设置开口部32b使第二牺牲导体72露出。

而且，如图4I所示，去掉第一与第二牺牲导体71、72，在由绝缘树脂30～32构成的绝缘树脂体35设置与内磁路对应的凹部35a。第一与第二牺牲导体71、72通过蚀刻而被除去。牺牲导体71、72的材料例如与线圈导体21、22的材料相同。这样，由线圈导体21、22以及绝缘树脂30～32形成线圈基板5。

而且，如图4J所示，在第二绝缘树脂32的一部分设置贯穿孔32a使第二线圈导体22露出。而且，利用切割线10将线圈基板5的端部与基台50的端部一起切掉。切割线10位于比伪金属层60的端面靠内侧。

而且，如图4K所示，利用基台50(基体金属层52)的一面与伪金属层60的粘合面将基台50从伪金属层60剥离，通过蚀刻将伪金属层60除去。

而且，如图4L所示，在第二绝缘树脂32的贯穿孔32a设置引出布线25，使引出布线25与第二线圈导体22连接。利用半加成法形成引出布线25。

而且，如图4M所示，用磁性树脂40覆盖线圈基板5的第二绝缘树脂32侧的单面。此时，在线圈基板5的层叠方向的单侧配置多个成型为片状的磁性树脂40，利用真空层压机或真空冲压机使磁性树脂40加热压接，其后对其进行固化处理。而且，磁性树脂40被填充于绝缘树脂体35的凹部35a从而构成内磁路，被设置于绝缘树脂体35的单面从而构成外磁路。

而且，如图4N所示，利用背面研磨机等对磁性树脂40进行研磨加工，调整芯片的厚度。此时，使引出布线25的上部露出。

而且，如图4O所示，在磁性树脂40的一面，以与引出布线25连接的方式设置外部端子26。对于外部端子26而言，其通过丝网印刷涂覆使金属微粒子分散的树脂电极，并经由干燥固化而形成。其后，在利用切片机等切割芯片将其分片化后，在外部端子26形成Ni、Sn镀层覆盖膜，从而得到线圈部件1。

根据上述线圈部件1，磁性树脂40被设置于线圈导体21、22的安装面1a侧，由此，磁性树脂40能够抑制来自线圈部件1的安装面1a的磁通量泄漏。因此，在将线圈部件1的安装面1a安装到安装基板120时，可抑制朝向线圈部件1的安装基板120侧的磁通量泄漏，得到所希望的电感。另外，通过抑制朝向线圈部件1的安装基板120侧的磁通量泄漏，抑制该磁通量与被设置于安装基板120的布线、其它电子部件的磁耦合，从而能够得到所希望的共振动作。由此，能够在线圈部件1的附近配置布线、电子部件，从而可实现安装有线圈部件1的安装基板120的小型化。换句话说，能够实现作为包括线圈部件1的系统的厚度检测装置100的小型化。

另一方面，磁性树脂40未被设置于线圈导体21、22的检测面1b侧，由此，磁性树脂40不会妨碍来自线圈部件1的检测面1b的磁场的产生。因此，在线圈部件1的检测面1b设置作为被检测导体的辊150时，不妨碍朝向线圈部件1的辊150侧的磁场的产生，不减少线圈部件1的对与辊150的距离的检测灵敏度。

根据上述线圈部件1，将线圈部件1的安装面1a安装在安装基板120，由此，能够将线圈部件1与安装基板120分离。因此，能够对线圈部件1的不良个别地进行挑选，能够减少不良损失。另外，在使用多个线圈部件1的情况下，通过上述的作用，能够防止经由邻接的线圈部件1的布线的干涉，从而能够进一步实现系统的小型化。

根据上述线圈部件1，在线圈导体21、22的内表面21b、22b的内侧设置有磁性树脂40，从而该磁性树脂40构成线圈导体21、22的内磁路。由此，能够增高从线圈部件1放射的磁通量的密度，能够提高线圈部件1的检测灵敏度，另外，能够实现线圈部件1的小型化。

根据上述线圈部件1，对于被设置于线圈导体21、22的安装面1a侧的磁性树脂40而言，从线圈导体21、22的轴向观察，其覆盖线圈导体21、22，且比线圈导体21、22的外表面21a、22a大。由此，能够更进一步抑制来自线圈部件1的安装面1a的磁通量泄漏。

(第二实施方式)

图5是表示本发明的线圈部件的第二实施方式的剖视图。第二实施方式与第一实施方式在线圈部件的磁性树脂的结构这一方面不同。此外，在第二实施方式中，与第一实施方式相同的附图标记是与第一实施方式相同的结构，因而省略其说明。

如图5所示，线圈部件1A的被设置于第一、第二线圈导体21、22的安装面1a侧的磁性树脂40A从第一、第二线圈导体21、22的轴向观察，覆盖第一、第二线圈导体21、22的内表面21b、22b的内侧，且比第一、第二线圈导体21、22的内表面21b、22b大。具体地进行叙述，磁性树脂40A的端部部分42的外表面42a位于第一、第二线圈导体21、22的外表面21a、22a与内表面21b、22b之间。

因此，被设置于第一、第二线圈导体21、22的安装面1a侧的磁性树脂40A至少比第一、第二线圈导体21、22的内表面21b、22b大，由此，能够在减少磁性树脂40A的材料的同时抑制来自线圈部件1的安装面1a的磁通量泄漏。

(第三实施方式)

图6是表示本发明的线圈部件的第三实施方式的剖视图。第三实施方式与第一实施方式在线圈部件的磁性树脂的结构这一方面不同。此外，在第三实施方式中，与第一实施方式相同的附图标记是与第一实施方式相同的结构，因而省略其说明。

如图6所示，线圈部件1B的磁性树脂40B具有覆盖线圈基板5的侧面的至少一部分的侧部部分43。换句话说，侧部部分43位于第一、第二线圈导体21、22的外表面21a、22a的外侧。侧部部分43从端部部分42的外表面朝向检测面1b侧延伸。

因此，磁性树脂40B具有侧部部分43，由此，能够将线圈部件1的磁通量向检测面1b侧引导，能够抑制来自线圈部件1的安装面1a的磁通量泄漏。

此外，本发明并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行设计变更。例如，可以对第一至第三实施方式的各个特征点进行各种各样的组合。

在上述实施方式中，将线圈部件用于厚度检测装置，但只要是检测与被检测导体的距离的装置，就可以用于任何装置。

在上述实施方式中，作为线圈部件，设置双层的线圈导体，但也可以设置一层或者三层以上的线圈导体。

在上述实施方式中，作为线圈部件，在一层设置一个线圈导体，但也可以在一层设置多个线圈导体。

在上述实施方式中，将线圈部件的线圈导体形成为平面螺旋状，但也可以形成为圆筒螺旋状。

在上述实施方式中，将磁性树脂设置在线圈导体的内表面的内侧，但也可以不设置在线圈导体的内表面的内侧。

在上述实施方式中，在基台的两面中的一面形成线圈基板，但也可以在基台的两面分别形成线圈基板。由此，能够得到较高的生产率。