电子零件及其制造方法_4

文档序号:9454336阅读:来源:国知局

[0127]S卩,如图5(a)、图6(a)所示,在本发明的基材中,由于具有在软磁性合金粒子的表面形成氧化膜,且软磁性合金粒子彼此隔着该氧化膜而结合的构造,因此,自基材表面至内部,大致同样地在软磁性合金粒子间存在相对较大的孔隙。与此相对,如图5(b)所示,由于在包含众所周知的铁氧体的基材中,具有致密的结晶构造,所以,成为在基材内部大致均不存在孔隙的状态。
[0128]在所述实施方式中,对这种多孔质基材涂布将磁粉的含有率设为第I含有率的含磁粉树脂,并使其硬化,由此,如图6(a)、(b)所示,在基材内部的软磁性合金粒子之间的孔隙部分中,仅含磁粉树脂的树脂材料(例如环氧树脂等)浸透,形成包含磁粉含有率为相对地高于第I含有率的第2含有率的含磁粉树脂的外装树脂部18。
[0129]其次,对所述多孔质基材涂布有含磁粉树脂时无机填料的含有比率与线膨胀系数的关系进行验证。
[0130]图7是表示本发明的基材与包含铁氧体的基材上涂布有含磁粉树脂时无机填料的含有率与线膨胀系数的关系的图表。
[0131]对如上所述的多孔质基材涂布含磁粉树脂并使其硬化时的线膨胀系数如图7所示,表现出随着含磁粉树脂中的无机填料的含有率増加而下降的倾向。而且,对包含铁氧体的基材上涂布含磁粉树脂并使其硬化时的线膨胀系数如图7所示,和所述多孔质基材的情形相比,表现出例如高50%左右的值,并且表现出随着含磁粉树脂中的无机填料的含有率増加而下降的倾向。此处,在如上所述的多孔质基材中,由于涂布的含磁粉树脂中的树脂材料易于浸透基材内,所以,可确认使含磁粉树脂硬化后的磁粉含有率呈现增高例如5?1vol %左右的倾向。
[0132]由此,在所述实施方式所示的卷线型电感器中,可使至少磁芯构件11接触有外装树脂部18的界面附近的含磁粉树脂中所含的磁粉的比率(含有率)相对上升,且使该含磁粉树脂的线膨胀系数下降,所以,如图7所示,可使与磁芯构件11 (尤其上凸缘部Ilb及下凸缘部lie)的线膨胀系数的差值变小,使对于卷线型电感器10的使用环境变化(尤其温度变化)的耐受性提高。因此,可提高电子零件的可靠性。
[0133]另外,在所述实施方式所示的卷线型电感器中,若表示具体数值,则将例如粒度为6?23 μ m的金属粉(例如ATOMIX股份有限公司制的4.5Cr3SiFe)成形(例如6.0?6.6g/cm3—理论孔隙率22?13% )、研磨、烘焙,制造鼓型磁芯构件11。接着,在该磁芯构件11的下凸缘部Ilc形成端子电极16A、16B后,在卷芯部Ila上卷绕包含包覆导线的线圈导线12。接着,对卷绕的线圈导线12涂布含磁粉树脂(例如无机填料含有率为55vol% )并使其硬化后,将线圈导线12与端子电极16A、16B焊锡连接,由此,制造卷线型电感器10。
[0134]此处,在将含磁粉树脂涂布、硬化的步骤中,如上所述,由于磁粉含有树脂中仅树脂材料浸透磁芯构件11内,故如图7所示,无机填料含有率为55vol %的含磁粉树脂的线膨胀系数,与对几乎不产生树脂材料浸透的包含铁氧体的基材上涂布含磁粉树脂并使其硬化时的14ppm/°C左右相比,呈现10ppm/°C左右的低值,所以,可减小与磁芯构件11的线膨胀系数的差值。因此,如所述作用效果的验证所示,在电子零件或装载有该电子零件的电子设备中,可使对于使用环境变化的耐受性提高,从而提高可靠性(热循环耐受性)。而且,可通过一方面维持对磁芯构件11涂布含磁粉树脂时的喷出的流动性,一方面在涂布后使树脂材料适度地浸透磁芯构件11,而控制含磁粉树脂的流动性及濡湿性,从而可提高生产率。另外,在将此时的线膨胀系数(10ppm/°C)应用于包含铁氧体的基材时,如图7所示,无机填料的含有率相当于59vol%左右,此相当于含磁粉树脂的喷出性及流动性显着下降从而无法进行良好地涂布的含有率。
[0135]而且,本实施方式中的如上所述的无机填料含有率与线膨胀系数的关系,换而言之,可如以下方式提及。即,在包含与上述情况相同的组成及构造的磁芯构件11上形成端子电极16A、16B后,将线圈导线12卷绕在卷芯部Ila上。接着,对卷绕的线圈导线12的外周涂布含磁粉树脂(例如无机填料含有率为44vol% )并使其硬化后,将端子电极16A、16B与线圈导线12焊锡连接,由此,制造卷线型电感器10。
[0136]此处,在将该无机填料含有率为44vol%的含磁粉树脂涂布、硬化的步骤中,如上所述,由于含磁粉树脂中仅树脂材料浸透磁芯构件11内,故如图7所示,线膨胀系数呈现15ppm/°C左右的值。该值相当于对几乎不产生树脂材料浸透的包含铁氧体的基材涂布无机填料含有率为53vol%左右的含磁粉树脂并使其硬化时的线膨胀系数,即使无机填料含有率低于铁氧体的情形,也可使与磁芯构件11的线膨胀系数的差值变得相对较小。而且,此时,若假定含磁粉树脂中例如5vol%的树脂材料浸透磁芯构件11内,则可将涂布含磁粉树脂时的无机填料的含有率设定为较低。因此,如所述作用效果的验证所示,可一方面某种程度地维持对于电子零件的使用环境变化(尤其温度变化)的耐受性,一方面在外装步骤中,改善涂布的含磁粉树脂的喷出性及流动性,从而提高生产率。另外,在将此时的无机填料的含有率(44vol% )应用于包含铁氧体的基材时,如图7所示,线膨胀系数呈现出22ppm/°C左右的高值,与磁芯构件11的线膨胀系数的差值极度地变大,此相当于对于电子零件的使用环境变化无法确保足够的耐受性的线膨胀系数。
[0137]另外,在所述实施方式中,对应用电感器作为本发明电子零件的情形进行了说明,但本发明并不限定于此。即,本发明的电子零件及其制造方法若为对具有多孔质基材的电子零件涂布含有无机填料的树脂材料(含磁粉树脂)并使其硬化,且包覆保护电子零件者,则即使其他电子零件也可良好地应用。
[0138][产业上的可利用性]
[0139]本发明是适合于可对电路基板上进行表面贴装的经小型化的电感器等具备外装构造的电子零件。尤其在具有多孔质基材的电子零件中,对提高对于使用环境的耐受性极为有效。
【主权项】
1.一种电子零件,其特征在于包含: 含有软磁性合金粒子的聚集体的基材、 卷绕在基材上的包覆导线、 包含含有填料的树脂材料且包覆卷绕在所述包覆导线的外周的外装树脂部,且所述基材中,所述树脂材料自所述外装树脂部与所述基材所接触的界面浸透至所述基材内部。2.根据权利要求1所述的电子零件,其特征在于: 所述基材中,所述树脂材料自所述界面以10?30 μm的深度浸透至所述基材内部。3.根据权利要求1所述的电子零件,其特征在于: 构成所述外装树脂部的所述树脂材料含有50vol %以上的所述填料。4.根据权利要求1所述的电子零件,其特征在于: 所述基材是吸水率为1.0 %以上,或者孔隙率为10?25%。5.根据权利要求1所述的电子零件,其特征在于: 所述基材是包含含有铁、硅、及比铁易于氧化的元素的所述软磁性合金粒子群,且在各软磁性合金粒子的表面生成将该软磁性合金粒子氧化而形成的氧化层,该氧化层是与该软磁性合金粒子相比含有更多比铁易于氧化的元素,且粒子彼此隔着所述氧化层而结合。6.根据权利要求5所述的电子零件,其特征在于: 所述比铁易于氧化的元素为铬,且 所述软磁性合金至少含有2?15wt%的铬。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子零件,其特征在于: 所述电子零件包括: 所述基材,具有柱状卷芯部、及设置在该卷芯部两端的一对凸缘部;所述包覆导线,卷绕在所述基材的所述卷芯部;一对端子电极,设置在所述凸缘部的外表面,且连接着所述包覆导线的两端部;以及所述外装树脂部,以包覆卷绕在所述包覆导线的外周的方式,设置在所述一对凸缘部间; 所述树脂材料至少浸透所述外装树脂部所接触且所述一对凸缘部对向的面。8.一种电子零件的制造方法,其特征在于包括如下步骤: 将包覆导线卷绕在包含软磁性合金粒子的聚集体的基材; 以包覆卷绕在所述包覆导线的外周的方式,在所述基材的表面上涂布含有40vol %以上的含有率的填料的树脂材料; 使所述树脂材料自外装树脂部所接触的界面以10?30 μm的深度浸透至所述基材内部;以及 使所述树脂材料干燥、硬化,形成包含使所述填料的含有率变为高于所述40vol %以上的含有率的50vol%以上的含有率的所述树脂材料的外装树脂部。9.根据权利要求8所述的电子零件的制造方法,其特征在于: 所述基材是吸水率为1.0 %以上,或者孔隙率为10?25%。10.根据权利要求8或9所述的电子零件的制造方法,其特征在于: 所述基材是包含含有铁、硅、及比铁易于氧化的元素的软磁性合金的粒子群,且在各软磁性合金粒子的表面上,生成将该软磁性合金粒子氧化而形成的氧化层,该氧化层与该软磁性合金粒子相比含有更多比铁易于氧化的元素,且粒子彼此隔着所述氧化层而结合。11.根据权利要求10所述的电子零件的制造方法,其特征在于: 所述比铁易于氧化的元素为铬,且 所述软磁性合金至少含有2?15wt%的铬。
【专利摘要】本发明提供一种可一方面提高电气特性及可靠性,一方面对电路基板上可良好地进行高密度安装或低高度安装的小型电子零件及其制造方法。本发明的电子零件包括:包含含有铁(Fe)、硅(Si)、铬(Cr)的软磁性合金粒子群的聚集体的鼓型磁芯构件(11)、卷绕在该磁芯构件(11)上的线圈导线(12)、连接着线圈导线(12)的端部(13A、13B)的一对端子电极(16A、16B)、包覆所述卷绕的线圈导线(12)且含有含磁粉树脂的外装树脂部(18),且具有所述含磁粉树脂中仅树脂材料自磁芯构件(11)的表面朝向内部方向以特定深度浸透的部分(11d)。
【IPC分类】H01F41/00, H01F17/04, H01F27/255, H01F27/02
【公开号】CN105206392
【申请号】CN201510500244
【发明人】和田幸一郎, 桑原真志, 中田佳成, 粕谷雄一, 高桥正慎, 熊洞哲郎
【申请人】太阳诱电株式会社
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2012年8月6日
【公告号】CN102956342A, CN102956342B, US8717135, US20130200972
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