專利名稱：電感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及便攜式電話、便攜式設(shè)備等各種電子設(shè)備或車輛的電子設(shè)備中使用的電感器(inductor)。
背景技術(shù)：
已有的電感器是，將鐵氧體燒結(jié)體或金屬粉末的壓力成形體使用于磁芯主體。而且，在將環(huán)箍(hoop)等使用于電極類型的電感器中，磁芯主體的剛性大，電感器幾乎不變形。因此電感器的抗彎曲能力差，而且承受跌落試驗等沖擊的能力也差。又，在將電感器安裝于可撓性電路板上的情況下，已有的剛性大的電感器，如果是小型的，則能夠安裝于電路板上，但如果是大型部件，則不能夠跟蹤電路板的彎曲，不能夠安裝于可撓性電路板上。作為解決這樣的問題的電感器，已知有例如專利文獻1公開的電感器。
專利文獻1特開2000-91135號公報(圖1～圖3)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的課題專利文獻1公開的電感器，在利用薄銅板成一整體形成的彎曲導體構(gòu)成的電感部，從兩面貼上具有柔軟性的絕緣性樹脂片。由于電感部和樹脂片具有可撓性，所以專利文獻1所公開的電感器具有可撓性。
但是，專利文獻1所公開的電感器形成以絕緣性樹脂片挾持薄銅板的結(jié)構(gòu)，磁性材料不包含于該電感器的結(jié)構(gòu)中。因此，該電感器是空心線圈型的電感器，該電感器的電感值小。因此，空心線圈型的電感器可以在高頻·低電感的微小電流的信號線路中使用，但是在高電感·高疊加特性的大電流的信號線或電源線等中使用則比較困難。
本發(fā)明鑒于上述情況，目的在于提供一種能夠安裝于可撓性電路板，同時能夠使用于大電流的信號線或電源線的電感器。
為了解決上述課題，本發(fā)明的電感器，具有通過依次配置耐熱性樹脂薄膜、具有可撓性的導體線圈、以及覆蓋導體線圈用的絕緣膜而形成的薄膜型線圈，薄膜型線圈的兩個面上或一個面上配置將磁性粉末與樹脂合成形成的復合磁體，耐熱性樹脂薄膜、絕緣膜以及復合磁體至少具有可撓性。
在這樣構(gòu)成的情況下，作為電感器構(gòu)成要素的耐熱性樹脂薄膜、絕緣膜以及復合磁體至少具有可撓性，因此電感器具有可撓性。從而，能夠適應電路板的彎曲，也能夠安裝于可撓性電路板上。又，由于具有可撓性，也能夠耐受跌落試驗等的沖擊。還有，通過在薄膜型線圈上配置復合磁體，電感器的電感值提高，也能夠使用于大電流流過的電源線等。
又，另一發(fā)明是，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，導體線圈是在耐熱性樹脂薄膜上作為導電性薄膜形成的。在這樣構(gòu)成的情況下，導體線圈作為薄膜形成，因此導體線圈具有可撓性。因此，薄膜型線圈也能夠適應安裝的電路板的彎曲。
還有，另一發(fā)明是，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，導體線圈和絕緣膜是，在耐熱性樹脂薄膜上，將導電糊和樹脂溶液進行圖案印刷而形成的。在這樣構(gòu)成的情況下，由于在形成導體線圈和絕緣膜時使用導電糊和印刷，因此能夠高精度且廉價地在耐熱性樹脂薄膜上形成導體線圈和絕緣膜。
還有，另一發(fā)明是，在上述各發(fā)明的基礎(chǔ)上，導體線圈是通過蝕刻金屬、電鍍、電鑄、印刷或蒸鍍在耐熱性樹脂薄膜上形成圖案的。在這樣構(gòu)成的情況下，容易改變導體線圈的厚度。因此也容易改變整個電感器的可撓性程度。又，對于復雜的形狀也能夠得到均勻的膜厚，因此能夠提高導體線圈的成形精度。
還有，另一發(fā)明是，在上述各發(fā)明的基礎(chǔ)上，在耐熱性樹脂薄膜的未形成導體線圈的部分上形成沖孔。在這樣構(gòu)成的情況下，由于復合磁體進入沖孔中，相對于導體線圈發(fā)出的磁通不形成間隙。因此能夠提高電感器的電感值，在具有大電流的電源線上能夠使用。
又，本發(fā)明的電感器具有通過依次配置耐熱性樹脂薄膜、具有可撓性的導體線圈、覆蓋導體線圈用的絕緣膜而形成的薄膜型線圈，在薄膜型線圈的兩面或一個面上配置磁體，耐熱性樹脂薄膜、絕緣膜以及磁體至少具有可撓性。
在這樣構(gòu)成的情況下，作為電感器構(gòu)成要素的耐熱性樹脂薄膜、絕緣膜以及磁體至少具有可撓性，因此電感器成為具有可撓性的電感器。從而，能夠適應電路板的彎曲，也能夠在可撓性電路板上安裝。又，由于具有可撓性，也能夠耐受跌落試驗等的沖擊。而且，通過在薄膜型線圈上配置磁體，能夠在維持電感器可撓性的同時，提高電感器的電感值。借助于此，也能夠?qū)㈦姼衅魇褂糜诹鬟^大電流的電源線等。
還有，另一發(fā)明是，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，導體線圈的兩端從耐熱性樹脂薄膜的端面露出，同時連接于外部電極，在該外部電極與磁體之間配置絕緣體。在這樣構(gòu)成的情況下，配置絕緣體的部位相對于磁體形成間隙，在電感器上配置的磁體的導磁率增大。從而，能夠防止磁體發(fā)生磁飽和，能夠提高電感器的直流疊加特性。
還有，另一發(fā)明是，在上述各發(fā)明的基礎(chǔ)上，導體線圈配置多個。在這樣構(gòu)成的情況下，將多個導體線圈配置于一個電感器中，以此能夠提高電感器的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)電感器的小型化。
還有，另一發(fā)明是，在上述各發(fā)明的基礎(chǔ)上，磁體采用金屬磁性膜。在這樣構(gòu)成的情況下，由于可以將磁體做成薄膜，因此磁體具有可撓性。所以能夠謀求電感器的薄型化，也能夠適應安裝的電路板的彎曲。
還有，另一發(fā)明是，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，金屬磁性膜是通過壓延方法制造的箔材或熔融金屬驟冷形成的箔材。在這樣構(gòu)成的情況下，可以使金屬磁體作為薄膜形成，能夠?qū)崿F(xiàn)電感器的薄型化。
還有，另一發(fā)明是，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，金屬磁性膜是利用電鑄、電鍍或包括PVD的蒸鍍方法形成的。在這樣構(gòu)成的情況下，可以使金屬磁性膜形成薄膜，能夠?qū)崿F(xiàn)電感器的薄型化。而且，可以容易地改變金屬磁性膜的厚度，因此能夠容易地改變電感器整體的可撓性程度。而且對于復雜的形狀也能夠得到均勻的膜厚，因此能夠提高金屬磁性膜的形成精度。
還有，另一發(fā)明是，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，金屬磁性膜是經(jīng)過熱處理的。在這樣構(gòu)成的情況下，可以消除金屬磁性膜的殘余變形，消除金屬磁性膜的脆性。從而容易維持金屬磁性膜的可撓性。
還有，另一發(fā)明是，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，即導體線圈是在耐熱性樹脂薄膜上作為導電性的薄膜形成的。在這樣構(gòu)成的情況下，由于導體線圈是作為薄膜形成的，所以導體線圈具有可撓性。因此，薄膜型線圈在安裝的電路板彎曲的情況下也能夠適應。
還有，另一發(fā)明是，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，導體線圈和絕緣膜是，在耐熱性樹脂薄膜上，將導電糊和樹脂溶液進行圖案印刷而形成的。在這樣構(gòu)成的情況下，由于在形成導體線圈和絕緣膜時使用導電糊和印刷，因此能夠高精度且廉價地在耐熱性樹脂薄膜上形成導體線圈和絕緣膜。
還有，另一發(fā)明是，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，導體線圈通過蝕刻金屬、電鍍、電鑄、印刷、PVD或蒸鍍在耐熱性樹脂薄膜上形成圖案。在這樣構(gòu)成的情況下，能夠容易地改變導體線圈的厚度。因此能夠容易地改變電感器整體的可撓性的大小。又，對于復雜的形狀也能夠得到均勻的膜厚，因此能夠提高導體線圈的形成精度。
采用本發(fā)明，能夠?qū)㈦姼衅靼惭b于可撓性電路板上，同時也能夠?qū)⑵涫褂糜诖箅娏鞯男盘柧€或電源線上。


圖1是將本發(fā)明第1實施形態(tài)的電感器從其未安裝于電路板上的面透視時的平面圖。
圖2表示圖1中的電感器沿A-A線切斷的結(jié)構(gòu)側(cè)剖面圖。
圖3是圖2的電感器中的箭頭B表示部分的放大圖。
圖4表示薄膜型線圈的結(jié)構(gòu)，(a)是從其上方觀察的平面圖，(b)是從其下方觀察的平面圖。
圖5是圖4所示的薄膜型線圈的側(cè)剖面圖。
圖6是圖5的電感器中的箭頭C所示部分的放大圖。
圖7表示圖1中的電感器沿A-A線切斷情況下的結(jié)構(gòu)圖，(a)是復合磁體的總厚度采用100微米情況下的側(cè)剖面圖，(b)是復合磁體的總厚度采用200微米情況下的側(cè)剖面圖，(c)是復合磁體的總厚度采用400微米情況下的側(cè)剖面圖。
圖8是對圖5薄膜型線圈的中心部打孔狀態(tài)下的側(cè)剖面圖。
圖9是從上方觀察圖8的薄膜型線圈的情況下，導體線圈結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖10是用圖8的薄膜型線圈構(gòu)成的電感器側(cè)剖面圖。
圖11是將本發(fā)明第2實施形態(tài)的電感器從未安裝于電路板上的面透視情況下的平面圖。
圖12是圖11中的電感器沿D-D線切斷的結(jié)構(gòu)側(cè)剖面圖。
圖13是圖11中的電感器沿D-D線切斷的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜的總厚度采用20微米情況下的側(cè)剖面圖。
圖14是圖11中的電感器沿D-D線切斷的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜的總厚度采用100微米情況下的側(cè)剖面圖。
圖15是圖11中的電感器沿D-D線切斷的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜的總厚度采用200微米情況下的側(cè)剖面圖。
圖16是圖11中的電感器沿D-D線切斷的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜的總厚度采用400微米情況下的側(cè)剖面圖。
圖17是圖11中的電感器沿D-D線切斷的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜的總厚度采用1000微米情況下的側(cè)剖面圖。
符號說明10、60、80… 電感器12、61… 薄膜型線圈14 …耐熱性樹脂薄膜16 …導體線圈20 …絕緣膜30 …復合磁體34、84… 外部電極62 …沖孔82 …金屬磁性膜(磁體)86 …絕緣被覆膜(絕緣體)最佳實施方式第1實施形態(tài)下面根據(jù)圖1～圖10以及表1對本發(fā)明第1實施形態(tài)的電感器10進行說明。圖1是將電感器10從其沒有安裝于電路板上的面透視時的平面圖。圖2表示圖1中的電感器10沿A-A線切斷情況下的結(jié)構(gòu)側(cè)剖面圖。圖3是圖2的電感器10中的箭頭B所示部分的放大圖。圖4表示薄膜型線圈12的結(jié)構(gòu)，(a)是從其上方觀察的平面圖，(b)是從其下方觀察的平面圖。圖5是圖4所示的薄膜型線圈12的側(cè)剖面圖。圖6是圖5的薄膜型線圈12中的箭頭C所示部分的放大圖。圖7是圖1的電感器10沿A-A線切斷的結(jié)構(gòu)示圖，(a)是復合磁體30的總厚度采用100微米的情況下的側(cè)剖面圖，(b)是復合磁體30的總厚度采用200微米的情況下的側(cè)剖面圖，(c)是復合磁體30的總厚度采用400微米的情況下的側(cè)剖面圖。圖8是薄膜型線圈61的側(cè)剖面圖。圖9是從上方觀察圖8的薄膜型線圈61時的導體線圈16的結(jié)構(gòu)平面圖。圖10是用圖8的薄膜型線圈61構(gòu)成的電感器60的側(cè)剖面圖。表1表示使用于電感器10的復合磁體30的厚度與電感器10的電感值的關(guān)系。另外，在下面的說明中，所謂一端側(cè)是指左側(cè)，所謂另一端側(cè)是指右側(cè)。又，圖2、圖3、圖5～圖9中，所謂上方是指上側(cè)，所謂下方是指下側(cè)。
如圖1和圖2所示，電感器10主要由電感部31、和將電感器10與安裝該電感器10的電路板可導電地加以連接的外部電極34構(gòu)成。又，電感部31主要由具有可撓性的薄膜型線圈12和挾持該薄膜型線圈12配置的復合磁體30構(gòu)成。還有，在本實施形態(tài)中定義的所謂可撓性，是指在撓曲方向上給予電感器10的長度的1/3撓曲的情況下，該電感器10不損壞，能夠維持與初期相同性能的情況。
還有，薄膜型線圈12如圖4(a)、圖4(b)以及圖5所示，由耐熱性樹脂薄膜14、形成于耐熱性樹脂薄膜14的上表面15a和下表面15b的渦旋狀導體線圈16a、16b(以下在概括稱呼導體線圈16a、16b時，為導體線圈16)、以及覆蓋該導體線圈16配置的絕緣膜20a、20b(以下將絕緣膜20a、20b概括稱為絕緣膜20)構(gòu)成。
如圖4所示，導體線圈16，在具有可撓性的耐熱性樹脂薄膜14的上表面15a和下表面15b上，形成為圓形渦旋狀。耐熱性樹脂薄膜14的外形形成為八角形，是六角形中相對的一組頂部在垂直于連接這對頂部的對角線的方向上被切斷而形成的八角形形狀。而且，被切斷的部分形成端面14a、14b。另外，耐熱性樹脂薄膜14采用聚酰亞胺薄膜或PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯；polyethylene terephthalate)薄膜。如圖4(a)所示，在耐熱性樹脂薄膜14的上表面15a上，導體線圈16a被形成為逆時針方向的渦旋狀，導體線圈16a的一端16c從渦旋的中央部下方向下表面15b，將耐熱性樹脂薄膜14穿通打孔。又，導體線圈16a的另一端從渦旋的外側(cè)向端面14b延伸出，連接于端面14b。導體線圈16a是在耐熱性樹脂薄膜14上貼壓延銅箔，通過感光膠膜曝光(resist exposure)形成圖案之后，對壓延銅箔進行蝕刻形成的。還有，也可以根據(jù)需要在耐熱性樹脂薄膜14上貼壓延銅箔，然后對該壓延銅箔鍍銅。在本實施形態(tài)中，蝕刻方法采用以化學方法去除薄膜和感光膠膜的化學蝕刻方法。導體線圈16a的形成方法不限于對利用感光膠膜曝光形成的圖案進行蝕刻，也可以通過照射集束離子束等激光形成銅箔圖案，也可以借助于使用掩模的等離子體蝕刻形成銅箔圖案。而且不限于蝕刻，也可以利用導電糊的圖案印刷、電鍍處理、電鑄、金屬箔印刷或PVD(物理氣相生長法)等蒸鍍形成圖案。由于利用這些方法將導體線圈16a作為薄膜形成，所以該導體線圈16a具有可撓性。
在耐熱性樹脂薄膜14的下表面15b上，如圖4(b)所示，導體線圈16b形成為順時針方向卷繞的圓形渦旋狀。該導體線圈16b的另一端16e，與在渦旋的中央部下方從上表面15a穿通耐熱性樹脂薄膜14形成通孔的導體線圈16a的一端16c連接。又，導體線圈16b的一端16f從渦旋的外側(cè)向端面14a延伸，連接于端面14a。導體線圈16b的形成方法與導體線圈16a的情況相同。
耐熱性樹脂薄膜14的上表面15a和下表面15b上，形成有覆蓋導體線圈16a、16b的絕緣膜20a、20b。絕緣膜20是為了使導體線圈16的表面與外部不導通而設(shè)置的。絕緣膜20a，如圖4(a)所示，是從形成覆蓋導體線圈16a的圓筒形狀的外側(cè)向另一端側(cè)的端面14b延伸形成的。又，如圖5所示，絕緣膜20a進入形成渦旋狀的導體線圈16a中相鄰的導體線圈16a、16a之間。因此，也能夠防止相鄰的導體線圈16a、16a之間互相導通。又，絕緣膜20a通過從導體線圈16a的上方使形成絕緣膜用的樹脂溶液流入、利用圖案印刷而形成。因此，絕緣膜20a形成為薄膜，具有可撓性。絕緣膜20b也如圖4(b)所示，與絕緣膜20a同樣形成于下表面15b。絕緣膜20b的形狀為，從覆蓋導體線圈16b的形狀——即圓筒狀的外側(cè)向一端側(cè)的端面14a延伸的形狀。又，絕緣膜20b與絕緣膜20a一樣，在形成為渦旋狀的導體線圈16b中，進入相鄰的導體線圈16b、16b之間，防止該導體線圈16b、16b之間互相導通。
如上所述，在薄膜型線圈12中，導體線圈16a、16b除了端面14a、14b的部分外，分別被絕緣膜20a、20b完全覆蓋，導體線圈16a、16b從端面14a、14b以外的部位與外部不導通。在本實施形態(tài)中，如圖6所示，薄膜型線圈12的厚度，在耐熱性樹脂薄膜14、導體線圈16以及絕緣膜20的厚度分別采用50微米、30微米、20微米的情況下合計為150微米。在這里，耐熱性樹脂薄膜14的厚度也可以采用20微米～100微米的范圍，導體線圈16的厚度也可以采用10微米～50微米的范圍，絕緣膜20的厚度也可以采用5微米～40微米的范圍。
在薄膜型線圈12的兩側(cè)，如圖2所示，配置復合磁體30。復合磁體30是以緊貼于薄膜型線圈12的上下兩面而配置的。復合磁體30具有可撓性，通過將磁性粉末充填于樹脂材料中形成。作為磁性粉末，可以采用例如以鐵為主成份的形狀沒有限定的金屬磁性粉末、或軟磁性的鐵氧體粉末，樹脂采用例如具有可撓性的彈性體或塑料。
在利用復合磁體30挾持薄膜型線圈12的電感部31的、相當于一端側(cè)端面的一端面35a與相當于另一端側(cè)端面的另一端面35b上，形成有外部電極34a、34b(以下將外部電極34a、34b統(tǒng)稱為外部電極34)。外部電極34a、34b如圖2所示，形成為剖面為“コ”字形的薄膜，從電感部31的一端面35a和另一端面35b到復合磁體30的上端面30c和下端面30d形成。因此，外部電極34a、34b連接于電感部31的一端面35a和另一端面35b，從而外部電極34a、34b也與薄膜型線圈12的端面14a、14b連接。又，導體線圈16b的一端16f和導體線圈16a的另一端16d從端面14a、14b露出，因此外部電極34a、34b與導體線圈16b的一端16f和導體線圈16a的另一端16d可靠接觸。因此，導體線圈16能夠通過外部電極34與安裝電路板導電。這樣，電流通過外部電極34流向?qū)w線圈16。外部電極34采用無電解鍍膜、金屬箔或利用PVD等方法形成的蒸鍍膜。
如上所述，電感器10的構(gòu)成是，在由復合磁體30挾持薄膜型線圈12的電感部31的一端面35a和另一端面35b上，形成有外部電極34a、34b。又，在本實施形態(tài)中，如圖3所示，電感器10的厚度為，將上述厚度為150微米的薄膜型線圈12以厚度為50微米的復合磁體30挾持的合計250微米的厚度。又，以電感器10能夠維持可撓性為前提，如圖7(b)、圖7(c)所示，也可以將兩個復合磁體30的總厚度形成為200微米或400微米。還有，如圖8和圖9所示，也可以在薄膜型線圈12的中央形成沖孔62做成薄膜型線圈61。采用薄膜型線圈61形成電感器60的情況下，如圖10所示，不僅薄膜型線圈61的上下兩側(cè)，在沖孔62的內(nèi)部也配置復合磁體30。
表1表示復合磁體30的厚度與電感器10、60的電感值的關(guān)系。
表1

如表1所示，電感器10的電感值，與復合磁體30的厚度大致成比例地增大。因此，通過改變復合磁體的厚度，能夠改變電感器10的電感值。又，從表1可知，在薄膜型線圈12上設(shè)置沖孔62的薄膜型線圈61的情況下，與沒有設(shè)置沖孔62的薄膜型線圈12的情況相比，電感值達到2倍或2倍以上。如圖10所示，這是因為在電感器60中，通過在沖孔62中放入復合磁體30，相對于電感器60中發(fā)生的磁通不再產(chǎn)生間隙。從而，通過在電感器10中設(shè)置沖孔62，能夠增大電感值。
下面就電感器10的制造方法進行說明。
首先，加工為規(guī)定形狀的耐熱性樹脂薄膜14的上表面15a中，從端而14b向內(nèi)側(cè)形成逆時針方向旋轉(zhuǎn)的渦旋狀導體線圈16a。導體線圈16a的形成是，在耐熱性樹脂薄膜14的上表面15a上貼壓延銅箔，利用感光膠膜曝光使壓延銅箔形成圖案，然后對該壓延銅箔進行蝕刻而形成的。接著，使導體線圈16a的一端16c，從耐熱性樹脂薄膜14的上表面15a到下表面15b形成穿孔。然后，從穿孔到下表面15b的導體線圈16b的另一端16e，使導體線圈16b向外側(cè)形成順時針方向旋轉(zhuǎn)的渦旋狀，然后，使導體線圈16b到達端面14a。導體線圈16b也與導體線圈16a一樣通過蝕刻形成。
接著，使絕緣膜形成用的樹脂溶液從導體線圈16a的上方流入，通過圖案印刷形成絕緣膜20a。絕緣膜20a從形成導體線圈16a的圓筒狀部分向端面14b形成。又，把形成絕緣膜20a的耐熱性樹脂薄膜翻過來，與導體線圈16a的情況一樣，使絕緣膜形成用的樹脂溶液從導體線圈16b上方流入，利用圖案印刷形成絕緣膜20b。通過以上工序形成薄膜型線圈12。
接著，在薄膜型線圈12的兩側(cè)，配置有復合磁體30，以挾持該薄膜型線圈12。復合磁體30以緊貼薄膜型線圈12的上下兩面而配置的。通過以上工序形成電感部31。然后，在電感部31的一端面35a和另一端面35b上，利用無電解鍍法或PVD方法蒸鍍等形成外部電極34a、34b。從電感部31的一端面35a和另一端面35b到復合磁體30的上端面30c和下端面30d，形成外部電極34a、34b(參照圖2)。電感器10通過以上各工序被制造。
如上所述構(gòu)成的電感器10中，作為電感器10構(gòu)成要素的耐熱性樹脂薄膜14、導體線圈16、絕緣膜20以及復合磁體30，全部具有可撓性，因此電感器10整體具有可撓性。從而，電感器10對于安裝電路板的彎曲也能夠適應，也能夠安裝于可撓性電路板。又，電感器10由于具有可撓性，所以也能夠耐受跌落試驗等的沖擊。而且，通過在薄膜型線圈12的兩側(cè)配置具有可撓性的復合磁體30，能夠維持電感器10的可撓性，同時能夠提高電感值。由此，在流過大電流的電源線等低頻區(qū)域也能夠使用。
又，在電感器10中，導體線圈16是在利用感光膠膜曝光使壓延銅箔形成圖案后，通過對該壓延銅箔進行蝕刻而形成的。這樣，由于使用蝕刻形成導體線圈16，所以能夠高精度且廉價地將導體線圈16圖案化形成于耐熱性樹脂薄膜14上。
又，在電感器10中，導體線圈16通過在耐熱性樹脂薄膜14上利用蝕刻金屬、電鍍、電鑄、印刷或蒸鍍等方法圖案成形。由于利用這樣的方法形成導體線圈16，因此能夠容易改變導體線圈16的厚度。因此，也能夠容易改變整個電感器的可撓性程度。又，由于對于復雜的形狀也能夠得到均勻的膜厚，所以能夠提高導體線圈16的成形精度。
又，電感器10中，外部電極34采用無電解鍍膜、金屬箔或PVD等的蒸鍍膜。這些薄膜利用電鍍、印刷或蒸鍍形成，因此能夠?qū)⑼獠侩姌O34做得薄而且膜厚均勻。而且，也能夠容易地改變外部電極34的膜厚。
又，在電感器10中，在薄膜型線圈12的兩側(cè)配置復合磁體30。因此，與沒有設(shè)置復合磁體30的情況相比，能夠增大電感器10的電感值。而且，通過調(diào)整復合磁體30的厚度，能夠調(diào)整電感器10的電感值。因此，也能夠?qū)㈦姼衅?0使用于大電流的電源線。
又，在電感器60中，形成有沖孔62，成為復合磁體30進入該沖孔62內(nèi)的構(gòu)造。所以對于導體線圈16發(fā)生的磁通不能形成間隙。因此能夠進一步提高電感器60的電感值，適合將其使用于具有大電流的電源線。
第2實施形態(tài)接著，根據(jù)圖11～圖17以及表2對本發(fā)明實施形態(tài)2的電感器80進行說明。圖11是將電感器80從未安裝于電路板的面透視情況下的平面圖。圖12是圖11的電感器80沿D-D線切斷情況下的結(jié)構(gòu)側(cè)剖面圖。圖13是圖11的電感器80沿D-D線切斷情況下的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜82的總厚度采用20微米情況下的側(cè)剖面圖。圖14是圖11的電感器80沿D-D線切斷情況下的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜82的總厚度采用100微米情況下的側(cè)剖面圖。圖15是圖11的電感器80沿D-D線切斷情況下的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜82的總厚度采用200微米情況下的側(cè)剖面圖。圖16是圖11的電感器80沿D-D線切斷情況下的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜82的總厚度采用400微米情況下的側(cè)剖面圖。圖17是圖11的電感器80沿D-D線切斷情況下的結(jié)構(gòu)圖，是金屬磁性膜82的總厚度采用1000微米情況下的側(cè)剖面圖。表2表示使用于電感器80的金屬磁性膜82的厚度與電感器80的電感值的關(guān)系。還有，在以下說明中，所謂一端側(cè)是指左側(cè)，所謂另一端側(cè)是指右側(cè)。又，在圖12～17中，所謂上方是指上側(cè)，所謂下方是指下側(cè)。又，與第1實施形態(tài)相同的構(gòu)件、相同的部分，標以相同的符號，同時省略或簡化其說明。還有，在第2實施形態(tài)中，由于形成與第1實施形態(tài)相同的結(jié)構(gòu)，所以只對不同于第1實施形態(tài)的部分進行說明。
如圖11和圖12所示，電感器80主要由電感部81、和可導電地連接電感器80與安裝該電感器80的電路板的外部電極84構(gòu)成。又，電感部81主要由具有可撓性的薄膜型線圈12、挾持該薄膜型線圈12配置的金屬磁性膜82、以及在金屬磁性膜82的一端和另一端上配置的絕緣被覆膜86構(gòu)成。
薄膜型線圈12與第1實施形態(tài)的情況相同，由耐熱性樹脂薄膜14、在耐熱性樹脂薄膜14的上表面15a和下表面15b上形成為圓形的渦旋狀導體線圈16、以及覆蓋該導體線圈16配置的絕緣膜20構(gòu)成。
在本實施形態(tài)中，耐熱性樹脂薄膜14的外形為長方形，該耐熱性樹脂薄膜14的一端側(cè)與另一端側(cè)的端面形成端面14a、14b。又，導體線圈16a、16b的一端和另一端，與端面14a、14b相連接。在本實施形態(tài)中，導體線圈16也是通過在耐熱性樹脂薄膜14的上表面15a和下表面15b上貼壓延銅箔，利用感光膠膜曝光形成圖案之后，對該壓延銅箔進行蝕刻，作為薄膜而形成的。因此，該導體線圈16具有可撓性。
與第1實施形態(tài)的情況相同，絕緣膜20是為了使導體線圈16的表面不與外部導通而設(shè)置的。又，絕緣膜20形成為覆蓋導體線圈16的圓筒形，與端面14a、14b相接觸。絕緣膜20是使絕緣膜形成用的樹脂溶液從導體線圈16的上方流入，利用圖案印刷形成的。因此，絕緣膜20形成為薄膜，具有可撓性。本實施形態(tài)中的薄膜型線圈12的厚度與第1實施形態(tài)的情況相同。
在薄膜型線圈12的兩側(cè)，如圖12所示，配置有金屬磁性膜82。金屬磁性膜82以緊貼薄膜型線圈12的上下兩面而配置。金屬磁性膜82具有可撓性，是利用將磁體壓延形成的箔材或使磁體的熔融金屬驟冷形成的箔材。作為磁體，采用例如鐵、坡莫合金或鐵氧體等。作為壓延方法，采用對粉末一邊通電加熱一邊進行壓延形成薄膜狀的粉末壓延、或在高溫下對材料進行壓延的熱軋等方法。又，金屬磁性膜82也可以是采用電鑄、電鍍方法或PVD等蒸鍍方法所形成的金屬磁性體薄膜。又，金屬磁性膜82通過熱處理消除存在于金屬磁性膜82中的殘余變形。熱處理是在真空中、氬氣保護中或氮氣保護中等非氧化空間內(nèi)進行。又，熱處理溫度，其下限為400℃，與材料無關(guān)，特別理想的是600℃或600℃以上，其上限以各材料的熔點溫度的70％的溫度為宜。如上述那樣形成的金屬磁性膜82的厚度為數(shù)微米～100微米。
如圖11和圖12所示，在挾持薄膜型線圈12的兩個金屬磁性膜82、82雙方的一端部與另一端部上，配置由絕緣體形成的絕緣被覆膜86。而且，在由金屬磁性膜82挾持薄膜型線圈12的電感部81的一端側(cè)與另一端側(cè)的端面88a、88b上，形成有外部電極84a、84b(以下將外部電極84a、84b統(tǒng)稱為外部電極84)。外部電極84a、84b如圖12所示，形成為剖面為“コ”字形的薄膜，而且形成于從電感部81的一端面88a以及另一端面88b到絕緣被覆膜86的上端面86a和絕緣被覆膜86的下端面86b。又，外部電極84，形成于從圖11中的電感部81的上端部81a附近開始至下端部81b附近。外部電極84a、84b連接電感部81的一端面88a和另一端面88b。因此，外部電極84a、84b也與薄膜型線圈12的端面14a、14b相接。又，導體線圈16的一端16f和另一端16d從端面14a、14b露出。因此，外部電極84a、84b能夠可靠地與導體線圈16b的一端16f和另一端16d接觸。因此導體線圈16能夠通過外部電極84與安裝電路板導電。其結(jié)果是，電流能夠通過外部電極84流入導體線圈16。外部電極84采用無電解鍍膜、金屬箔或利用PVD等形成的蒸鍍膜。
在本實施形態(tài)中，如圖3所示，電感器80的厚度也是以厚度為50微米的金屬磁性膜82挾持厚度為150微米的薄膜型線圈12，所得的總計250微米的厚度。又，以能夠維持電感器80的可撓性為前提，如圖13～圖17所示，也可以使兩金屬磁性膜82的總厚度為20微米、100微米、200微米、400微米或1000微米。
表2表示金屬磁性膜82的厚度與電感器80的電感值的關(guān)系。
表2

如表2所示，電感器80的電感值，與金屬磁性膜82的厚度大致成比例地增大。因此，通過使金屬磁性膜82的厚度改變，能夠改變電感器80的電感值。又，將表1與表2相比可知，在本實施形態(tài)中，與第1實施形態(tài)的情況相比，電感值約為其3倍。這是因為第1實施形態(tài)的電感器10采用的復合磁體30，其磁導率數(shù)值為10～100(H/m)的范圍，而本實施形態(tài)的金屬磁性膜82的磁導率數(shù)值在3000～20000(H/m)的范圍內(nèi)，金屬磁性膜82的磁導率數(shù)值比復合磁體30的磁導率數(shù)值大。又，在電感器80中，絕緣被覆膜86相對于在電感器80發(fā)生的磁通形成間隙，在電感器80中能夠得到更高的直流疊加特性。電感器80的制造方法，除了絕緣被覆膜86的配置外，其它與電感器10的制造方法相同，因此省略其說明。
在上述構(gòu)成的電感器80中，作為電感器80結(jié)構(gòu)要素的耐熱性樹脂薄膜14、導體線圈16、絕緣膜20以及金屬磁性膜82，全部具有可撓性，所以電感器80整體具有可撓性。因此電感器80能夠適應安裝電路板的彎曲，也能夠安裝于可撓性電路板上。而且，電感器80由于具有可撓性，所以對跌落試驗等的沖擊也能夠耐受。而且，通過在薄膜型線圈12的兩側(cè)上配置具有可撓性的金屬磁性膜82，能夠維持電感器80的可撓性，同時能夠增大電感值。因此，在大電流流過的電源線等低頻區(qū)域也能夠使用。
又，在電感器80中，由于磁體采用形成薄膜的金屬磁性膜82，所以磁體具有可撓性。因此，電感器80具有可撓性，同時能夠謀求電感器80的薄型化。又，由于金屬磁性膜82的磁導率高達3000～20000(H/m)，因此電感器80的電感值增大。
又，在電感器80中，在金屬磁性膜82的一端和另一端上配置有絕緣被覆膜86。因此，配置絕緣被覆膜86的部位，相對于金屬磁性膜82形成間隙，電感器80上配置的金屬磁性膜82的磁導率則變大。因此，能夠防止金屬磁性膜82的磁飽和，提高該電感器80的直流疊加特性。
又，在電感器80中，金屬磁性膜82采用壓延制造的箔材或熔融金屬驟冷制造的箔材。因此，能夠?qū)⒔饘俅判阅?2作為薄膜形成，能夠?qū)崿F(xiàn)電感器80的薄型化。
又，在電感器80中，金屬磁性膜82利用電鑄、電鍍或PVD等蒸鍍法制造。因此，金屬磁性膜82能夠形成為薄膜，電感器80能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化。而且，由于能夠容易改變金屬磁性膜82的厚度，因此也能夠容易改變電感器80整體的可撓性程度。而且，對于復雜的形狀也能夠得到均勻的膜厚，因此能夠提高金屬磁性膜82的成形精度。
又，在電感器80中，金屬磁性膜82被熱處理。因此能夠消除金屬磁性膜82中存在的殘余變形，能夠消除金屬磁性膜82的脆性。從而容易維持金屬磁性膜82的可撓性。
以上對本發(fā)明各實施形態(tài)進行了說明，但是本發(fā)明除此以外可以有各種變形。
在上述各實施形態(tài)中，外部電極34、84的形成采用PVD法，但是并不限于此，也可以采用化學氣相析出(CVD)法等別的手段。又，可以利用掩模形成沒有掩模的部分，在該部分上形成薄膜。
又，在上述各實施形態(tài)中，電感器10、80采用在兩層上形成導體線圈16的雙層結(jié)構(gòu)，但是并不限于此，也可以是3層或3層以上的多層結(jié)構(gòu)，又可以是僅為1層的結(jié)構(gòu)。在采用多層結(jié)構(gòu)的情況下，將多個導體線圈16配置于一個電感器中，以此能夠提高電感器10、80的功能，同時能夠?qū)崿F(xiàn)電感器10、80的小型化。
又，在上述各實施形態(tài)中，將復合磁體30和金屬磁性膜82設(shè)置于薄膜型線圈12的兩側(cè)，但是也可以只在薄膜型線圈12的某一方設(shè)置。
又，在上述各實施形態(tài)中，導體線圈16形成為圓形的渦旋狀，但是并不限于此形狀，也可以形成為四角形的渦旋狀，也可以是彎曲“S”那樣的形狀。
又，在上述第2實施形態(tài)中，金屬磁性膜82的熱處理溫度的下限采用400℃及400℃以上，上限采用材料熔點的70％的溫度，但是并不限于此，也可以是其下限采用400℃以下的溫度，其上限采用材料熔點的70％以上的溫度。
又，在上述第2實施形態(tài)中，金屬磁性膜82的磁導率在3000～20000(H/m)的范圍內(nèi)，但是并不限于此，也可以采用3000(H/m)以下，也可以采用20000(H/m)以上。
又，在上述第2實施形態(tài)中，電感器80的一端和另一端上配置有絕緣被覆膜86，但是也可以不配置。
在上述第2實施形態(tài)中，金屬磁性膜82的形成采用電鑄、電鍍或PVD方法，但是并不限于此，也可以采用化學氣相析出(CVD)法等別的手段。
在上述第2實施形態(tài)中，在電感器80的中央沒有設(shè)置沖孔，但是也可以設(shè)置沖孔。
工業(yè)應用性本發(fā)明的電感器可以使用于便攜式電話、便攜式設(shè)備或車載用電子設(shè)備等各種設(shè)備上。
權(quán)利要求
1.一種電感器，其特征在于，具有通過依次配置耐熱性樹脂薄膜、具有可撓性的導體線圈、以及覆蓋該導體線圈用的絕緣膜而形成的薄膜型線圈，所述薄膜型線圈的兩個面上或一個面上配置將磁性粉末與樹脂合成形成的復合磁體，所述耐熱性樹脂薄膜、所述絕緣膜以及所述復合磁體至少具有可撓性。
2.如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述導體線圈是在上述耐熱性樹脂薄膜上作為導電性薄膜形成的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電感器，其特征在于，所述導體線圈和絕緣膜是，在上述耐熱性樹脂薄膜上，將導電糊和樹脂溶液進行圖案印刷而形成的。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電感器，其特征在于，所述導體線圈是通過蝕刻金屬、電鍍、電鑄、印刷或蒸鍍，在上述耐熱性樹脂薄膜上形成圖案。
5.如權(quán)利要求1或2所述的電感器，其特征在于，在所述耐熱性樹脂薄膜的未形成上述導體線圈的部分上，形成沖孔。
6.一種電感器，其特征在于，具有通過依次配置耐熱性樹脂薄膜、具有可撓性的導體線圈、覆蓋該導體線圈用的絕緣膜而形成的薄膜型線圈，在所述薄膜型線圈的兩個面上或一個面上配置磁體，所述耐熱性樹脂薄膜、所述絕緣膜、以及所述磁體至少具有可撓性。
7.如權(quán)利要求6所述的電感器，其特征在于，所述導體線圈的兩端，從所述耐熱性樹脂薄膜的端面露出，同時連接于外部電極，在該外部電極與上述磁體之間配置絕緣體。
8.如權(quán)利要求6或7所述的電感器，其特征在于，所述導體線圈配置多個。
9.如權(quán)利要求6或7所述的電感器，其特征在于，所述磁體是金屬磁性膜。
10.如權(quán)利要求9所述的電感器，其特征在于，所述金屬磁性膜是通過壓延方法制造的箔材或熔融金屬驟冷形成的箔材。
11.如權(quán)利要求9所述的電感器，其特征在于，所述金屬磁性膜是利用電鑄、電鍍或包括PVD的蒸鍍方法形成的。
12.如權(quán)利要求9所述的電感器，其特征在于，所述金屬磁性膜是經(jīng)過熱處理的。
13.如權(quán)利要求6或7所述的電感器，其特征在于，所述導體線圈是在上述耐熱性樹脂薄膜上作為導電性薄膜形成的。
14.如權(quán)利要求6或7所述的電感器，其特征在于，所述導體線圈和絕緣體是，在上述耐熱性樹脂薄膜上，將導電糊和樹脂溶液進行圖案印刷而形成的。
15.如權(quán)利要求6或7所述的電感器，其特征在于，所述導體線圈通過蝕刻金屬、電鍍、電鑄、印刷、PVD或蒸鍍，在上述耐熱性樹脂薄膜上形成圖案。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于能夠?qū)㈦姼衅靼惭b于可撓性電路板上，同時能夠?qū)⒃撾姼衅魇褂糜诖箅娏鞯男盘柧€或電源線上。本發(fā)明的電感器，具有通過依次配置耐熱性樹脂薄膜(14)、具有可撓性的導體線圈(16)、以及覆蓋導體線圈(16)用的絕緣膜(20)而形成的薄膜型線圈(12)，所述薄膜型線圈(12)的兩個面上或一個面上配置將磁性粉末與樹脂合成形成的復合磁體(30)，耐熱性樹脂薄膜(14)、絕緣膜(20)及復合磁體(30)至少具有可撓性。
文檔編號H01F27/32GK1838349SQ20061005989
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者川原井貢 申請人:勝美達集團株式會社