本發(fā)明涉及一種層疊電子部件及其制造方法。

背景技術(shù)：

作為電子部件之一的電感器(inductor)是與電阻、電容器一同形成電路而消除噪聲(Noise)的代表性的無源元件，并且用在諧振電路、濾波(Filter)電路等利用電磁特性與電容器組合而增大特定頻帶的信號的構(gòu)成中。

對層疊電感器而言，在以磁性體為主要材料的絕緣體片材上利用導(dǎo)電性膏等而形成線圈圖案并進(jìn)行層疊，從而在層疊燒結(jié)體內(nèi)部形成線圈，據(jù)此實現(xiàn)電感。

已知有這樣一種垂直層疊電感器，其為了實現(xiàn)更高的電感，內(nèi)部線圈相對于基板貼裝面沿垂直方向形成。與內(nèi)部線圈沿水平方向形成的層疊電感器相比，垂直層疊電感器可以獲得更高的電感值，并可以提升自諧振頻率。

另外，高頻用電感器是具有利用電介質(zhì)的開放型磁路(Magnetic Path)的產(chǎn)品，其因為磁通的損失以及內(nèi)部金屬間或者內(nèi)部金屬和外部金屬之間產(chǎn)生的寄生電容而導(dǎo)致高頻區(qū)域中的等效串聯(lián)電阻變大，因此存在Q特性降低的問題。

尤其，等效串聯(lián)電阻與頻率變化無關(guān)地，由預(yù)定的直流電阻和隨著交流頻率的變化而其大小和值發(fā)生變化的交流電阻之和來表示。

交流電阻為阻抗的虛數(shù)部分，其不像直流電阻(Rdc)那樣單純地消耗熱能，由于電感器將能量存儲保持到磁場，而電容器將能量存儲保持到電場，所以是無損耗電阻。

但是，需要在頻率中傳遞的信號被存儲到電場和磁場而停滯，所以最終可以被看作是發(fā)生了損耗，因此可以被分類為電阻成分。

隨著交流頻率的增加而引起的集膚效應(yīng)(Skin Effect)和寄生效應(yīng)(Parasitic Effect)導(dǎo)致交流電阻變大，并且導(dǎo)致等效串聯(lián)電阻變大。

即，隨著線圈的層間距離以及線圈和外部電極之間的距離變小，等效串 聯(lián)電阻因鄰近效應(yīng)和寄生電容的上升而變大，并且因集膚效應(yīng)而隨著頻率變高而變大，從而導(dǎo)致Q特性降低。

所以，通過減少內(nèi)部金屬間或者內(nèi)部金屬和外部金屬之間產(chǎn)生的寄生電容，從而可以減少等效串聯(lián)電阻，并且在減少磁通量的損失而增加電感值時，可以提高Q特性，所以需要這種改善。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

【專利文獻(xiàn)】

日本公開專利第2011-014940號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一實施形態(tài)是關(guān)于通過在與有磁通經(jīng)過的芯相鄰的內(nèi)部線圈部的外廓形成階梯差，從而可以提高Q特性的層疊電子部件及其制造方法。

本發(fā)明的一實施形態(tài)提供一種層疊電子部件，其中包括：層疊主體，層疊有多個絕緣層以及布置在所述絕緣層上的內(nèi)部線圈部；以及外部電極，布置于所述層疊主體的外側(cè)，且與所述內(nèi)部線圈部連接，并且所述內(nèi)部線圈部在所述層疊主體的寬度-厚度方向截面上形成有階梯差。

本發(fā)明的另一實施形態(tài)提供一種層疊電子部件的方法，其中包括以下步驟：準(zhǔn)備多個絕緣體片材；在所述絕緣體片材上形成沿著厚度方向形成階梯差的內(nèi)部線圈圖案；將形成有所述內(nèi)部線圈圖案的絕緣體片材層疊而形成包括內(nèi)部線圈部的層疊主體；以及在所述層疊主體的外側(cè)形成與所述內(nèi)部線圈部連接的外部電極。

根據(jù)本發(fā)明的一實施形態(tài)，在與有磁通經(jīng)過的芯相鄰的內(nèi)部線圈部的外廓形成階梯差，據(jù)此可通過剖面積的擴大而增大在內(nèi)部交鏈(Linkage)的磁通量且隨著截面積的增加而獲得減小交流電阻的效果。

據(jù)此，可以實現(xiàn)Q特性提高的層疊電子部件。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的一實施形態(tài)的層疊電子部件的內(nèi)部線圈的概略立體圖。

圖2是圖1的A-A’剖視圖。

圖3是圖2的B區(qū)域放大圖。

圖4是圖3的C-C’剖視圖。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施形態(tài)的層疊電子部件的制造方法的工序圖。

符號說明

100：層疊電子部件

110：層疊主體

121、122：內(nèi)部線圈部，第一內(nèi)部線圈部以及第二內(nèi)部線圈部

121’、122’：第一引出部以及第二引出部

131、132：第一外部電極以及第二外部電極

具體實施方式

以下，參照具體的實施形態(tài)以及附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)進(jìn)行說明。然而，本發(fā)明的實施形態(tài)可以變形為多種其他形態(tài)，并且本發(fā)明的范圍不局限于以下說明的實施形態(tài)。另外，本發(fā)明的史詩形態(tài)是為了給本領(lǐng)域中具有平均知識的技術(shù)人員更完整地說明本發(fā)明而提供的。因此，為了更為清楚地進(jìn)行說明，附圖中的要素的形狀以及大小等可能有所夸張，而且附圖中用相同的符號標(biāo)出的要素均為相同的要素。

另外，為了更清楚地說明本發(fā)明，附圖中省略了與說明無關(guān)的部分，而且為了清楚地表示多個層以及區(qū)域而放大示出了厚度，并且對相同的思想范圍內(nèi)的功能相同的構(gòu)成要素使用相同的參照符號而進(jìn)行說明。

說明書全文中，當(dāng)提到某些部分“包含”某些構(gòu)成要素時，在沒有記載特殊的反例的情況下，不排除其他構(gòu)成要素，而意味著可以包含其他構(gòu)成要素。

層疊電子部件

以下，對根據(jù)本發(fā)明的一實施形態(tài)的層疊電子部件進(jìn)行說明，尤其對層疊電感器(inductor)進(jìn)行說明，然而并不局限于此，

圖1是示出本發(fā)明的一實施形態(tài)的層疊電子部件的內(nèi)部線圈的概略立體圖。

圖2是圖1的A-A’剖視圖。

圖3是圖2的B區(qū)域放大圖。

參照圖1至圖3，本發(fā)明的一實施形態(tài)的層疊電子部件100包括：層疊主體110；內(nèi)部線圈部121、122；以及第一外部電極131和第二外部電極132。

所述層疊主體110由多個絕緣層層疊而形成，形成層疊主體110的多個絕緣層為被燒結(jié)而成的狀態(tài)，相鄰的絕緣層之間的邊界可被一體化到不使用掃描電子顯微鏡(SEM：Scanning Electron Microscope)則難以確認(rèn)的程度。

層疊主體110可以是六面體形狀，為了清楚地說明本發(fā)明的實施形態(tài)而定義六面體的方向時，圖1中示出的L、W以及T分別指長度方向、寬度方向、厚度方向。

所述層疊主體110可以包含Mn-Zn系鐵氧體(ferrite)、Ni-Zn系鐵氧體、Ni-Zn-Cu系鐵氧體、Mn-Mg系鐵氧體、Ba系鐵氧體、Li系鐵氧體等公知的鐵氧體。

所述內(nèi)部線圈部121、122是在形成層疊主體110多個絕緣層上以預(yù)定厚度印刷包含導(dǎo)電性金屬的導(dǎo)電膏而形成。

形成所述內(nèi)部線圈部121、122的導(dǎo)電性金屬只要是導(dǎo)電性能優(yōu)良的金屬則不會有特殊的限制，并且例如可以是銀(Ag)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、金(Au)、銅(Cu)或者鉑金(Pt)等的單獨或者混合形態(tài)。

在形成有內(nèi)部線圈部121、122的各個絕緣層中，在預(yù)定的位置上形成有過孔(via)，而且形成于各個絕緣層的內(nèi)部線圈部121、122可以通過所述過孔相互電連接而形成一個線圈。

此時，隨著使形成有內(nèi)部線圈部121、122的多個絕緣層沿著層疊主體110的寬度方向(W)或者長度方向(L)層疊形成，內(nèi)部線圈部121、122可相對所述層疊主體110的基板貼裝面沿著垂直方向配置。

所述內(nèi)部線圈部121、122可以由朝層疊主體110的長度方向的一個面暴露的第一內(nèi)部線圈部121以及向?qū)盈B主體110的長度方向的另一面暴露的第二線圈部122構(gòu)成。

所述第一內(nèi)部線圈部121朝相對層疊主體110的層疊面垂直的面暴露的第一引出部121，所述第二內(nèi)部線圈部122包括朝相對層疊主體110的層疊面垂直的面暴露的第二引出部122’。

例如，第一引出部121’以及第二引出部122’可以朝與所層疊的絕緣層的層疊面成垂直的所述層疊主體110的長度方向(L)的一側(cè)面和另一側(cè)面暴露。

并且，所述第一引出部121’以及第二引出部122’還朝所述層疊主體110 的基板貼裝面即下表面暴露。

即，所述第一引出部121’以及第二引出部122’可以在層疊主體110的長度-厚度方向的截面上具有L字形狀。

根據(jù)本發(fā)明的一實施形態(tài)的層疊電子部件包括：第一外部電極131，布置在所述層疊主體110的長度方向的一側(cè)面和下表面，且與所述第一引出部121’連接；第二外部電極132，布置于所述層疊主體110的長度方向的另一側(cè)面和下表面，且與所述第二引出部122’連接。

所述第一外部電極131以及第二外部電極132可形成在所述層疊主體110的下表面和相對所述層疊主體110的層疊面垂直的面(尤其，層疊主體110的長度方向的一側(cè)面和與該一側(cè)面相向的另一側(cè)面)，以分別與所述內(nèi)部線圈部121、122的第一引出部121’以及第二引出部122’連接。

所述第一外部電極131以及第二外部電極132只要是可鍍覆的金屬，則沒有特殊的限制，例如，可以是鎳(Ni)或者錫(Sn)的單獨或者混合形態(tài)。

參照圖3，所述內(nèi)部線圈部121、122在所述層疊主體110的寬度-厚度方向的截面上形成階梯差。

對一般的層疊電感器而言，如果外部電極通過利用導(dǎo)電性膏的浸漬法等而跨越層疊主體的長度方向的兩個端面以及與兩個端面相鄰的面的局部而形成，將會存在如下的問題：借助于導(dǎo)體的感應(yīng)電流的磁通被阻斷而導(dǎo)致Q特性下降。

尤其，在內(nèi)部線圈部垂直地層疊于基板的貼裝面的電感器中，外部電極形成于長度方向的兩個端面的情況下，在外部電極產(chǎn)生渦電流，并且使渦電流的發(fā)生所引起的損失增加，據(jù)此在內(nèi)部線圈和外部電極之間產(chǎn)生雜散電容，并且該雜散電容成為自諧振頻率下降的原因。

因此，在垂直層疊電感器中，進(jìn)行貼裝時僅在與基板相向的層疊主體的一面(下表面)或者僅在長度方向的側(cè)面和下表面形成外部電極，由此謀求芯片元件的小型化以及抑制由渦流的產(chǎn)生所導(dǎo)致的損失。

另外，高頻用電感器是具有利用電介質(zhì)的開放型磁路(Magnetic Path)的產(chǎn)品，其因為磁通的損失以及內(nèi)部金屬間或者內(nèi)部金屬和外部金屬之間產(chǎn)生的寄生電容而導(dǎo)致高頻領(lǐng)域中的等效串聯(lián)電阻變大，因此存在著Q特性降低的問題。

尤其，等效串聯(lián)電阻與頻率變化無關(guān)地，由預(yù)定的直流電阻和隨著交流 頻率的變化而其大小和值發(fā)生變化的交流電阻之和來表示。

隨著交流頻率的增加而引起的集膚效應(yīng)(Skin Effect)和寄生效應(yīng)(Parasitic Effect)導(dǎo)致交流電阻變大，并且導(dǎo)致等效串聯(lián)電阻變大。

即，隨著線圈的層間距離以及線圈和外部電極之間的距離變小，等效串聯(lián)電阻因鄰近效應(yīng)和寄生電容的上升而變大，并且因集膚效應(yīng)而隨著頻率變高而變大，從而導(dǎo)致Q特性降低。

根據(jù)本發(fā)明的一實施形態(tài)，在所述層疊主體110的寬度-厚度方向的截面中，可以通過在所述內(nèi)部線圈部121、122形成階梯差來提高Q特性。

形成于所述內(nèi)部線圈部121、122的階梯差可形成于與有磁通經(jīng)過的芯相鄰的部分。

即，在與有磁通經(jīng)過的芯相鄰的內(nèi)部線圈部121、122的外廓形成階梯差，從而可擴大截面積，據(jù)此，在內(nèi)部交鏈(Linkage)的磁通量增加，且隨著截面積增加而可以獲得減小交流電阻的效果。

因為交流電阻的減小效果，最終可以實現(xiàn)Q特性提高的層疊電子部件。

圖4是圖3的C-C’剖視圖。

參照圖4，形成在所述內(nèi)部線圈部121、122的階梯差形狀不受特別限制，可以具有多種形狀。

即，如圖4的(a)所示，可以是通常的階梯差形狀的臺階形狀。

并且，如圖4的(b)所示，階梯差形狀可以具有楔形形狀；或者如圖4的(c)所示，具有倒圓形狀。

圖4(a)至(c)中用一個示例示出了內(nèi)部線圈部121、122的階梯差形狀，內(nèi)部線圈部121、122的階梯差不限于此。

如圖4(a)至(c)所示，由內(nèi)部線圈部121、122沿著厚度方向形成階梯差，從而使得與有磁通經(jīng)過的芯相鄰的內(nèi)部線圈部121、122的截面積得到擴大。

據(jù)此，在內(nèi)部交鏈(Linkage)的磁通量增加，且隨著截面積的增加而可以獲得減小交流電阻的效果，最終可提高Q特性。

根據(jù)本發(fā)明的一實施形態(tài)，所述層疊主體110還可包括虛設(shè)引出部123，該虛設(shè)引出部123布置在多個絕緣層上，且朝外部暴露。

所述虛設(shè)引出部123在多個絕緣層上以與第一引出部121’以及第二引出部122’相同的形狀形成圖案，且可包含于層疊主體110內(nèi)。

即，使形成有內(nèi)部線圈部121、122和第一引出部121’以及第二引出部122’的多個絕緣層和形成有多個虛設(shè)引出部123的多個絕緣層相鄰而層疊，從而可以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一實施形態(tài)的層疊主體110。

通過將形成有虛設(shè)引出部123的多個絕緣層與形成有內(nèi)部線圈部121、122和第一引出部121’以及第二引出部122’的多個絕緣層相鄰而層疊，從而可以使得與布置在層疊主體110的長度方向的側(cè)面和下面的外部電極131、132形成更多的金屬結(jié)合，因此可以提高內(nèi)部線圈部和外部電極之間的粘著力以及電子部件和印刷電路基板之間的粘著力。

層疊電子部件的制造方法

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施形態(tài)的層疊電子部件的制造方法的工序圖。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施形態(tài)的層疊電子部件的制造方法包括以下步驟：準(zhǔn)備多個絕緣體片材；在所述絕緣體片材上形成沿著厚度方向形成階梯差的內(nèi)部線圈圖案；將形成有所述內(nèi)部線圈圖案的絕緣體片材層疊而形成包括內(nèi)部線圈部的層疊主體；以及在所述層疊主體的外側(cè)形成與所述內(nèi)部線圈部連接的外部電極。

參照圖5，首先可以準(zhǔn)備多個絕緣體片材。

用于制造絕緣體片材的磁性體沒有特殊的限制，例如，可以使用Mn-Zn系鐵氧體、Ni-Zn系鐵氧體、Ni-Zn-Cu系鐵氧體、Mn-Mg系鐵氧體、Ba系鐵氧體、Li系鐵氧體等公知的鐵氧體粉末。

將通過混合所述磁性體以及有機物而形成的漿體(slurry)涂布到在載體膜(carrier film)上并使其干燥，由此可以準(zhǔn)備多個絕緣體片材。

接著，可以在所述絕緣體片材上形成沿著厚度方向形成階梯差的內(nèi)部線圈圖案。

內(nèi)部線圈圖案可以通過將包含導(dǎo)電性金屬的導(dǎo)電性膏利用印刷工藝等涂布到絕緣體片材上而形成。

導(dǎo)電性膏的印刷方法可以使用絲網(wǎng)印刷法(screen printing)或者凹版版印刷法(gravure printing)等，但是本發(fā)明并非局限于此。

所述導(dǎo)電性金屬只要是導(dǎo)電性能優(yōu)良的金屬，便沒有特殊的限制，例如可以是銀(Ag)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、金(Au)、銅(Cu) 或者鉑金(Pt)等的單獨或者混合形態(tài)。

所述內(nèi)部線圈圖案在如下所述地層疊而形成層疊主體的步驟中變成為內(nèi)部線圈部121、122，并且包括第一引出部121’和第二引出部122’。

并且，形成在所述內(nèi)部線圈圖案的階梯差在與芯相鄰的區(qū)域中形成。

然后，將形成有具有所述階梯差的內(nèi)部線圈圖案的絕緣體片材層疊而形成層疊主體110，該層疊主體110包括內(nèi)部線圈部121、122，該內(nèi)部線圈部121、122朝下表面以及與層疊面垂直的面暴露的第一引出部121’以及第二引出部122’。

在印刷有內(nèi)部線圈圖案的各個絕緣層的預(yù)定位置形成有過孔(via)，而且形成于各個絕緣層的內(nèi)部線圈圖案可以通過所述過孔相互電連接而形成一個線圈。

由一個線圈形成的內(nèi)部線圈部121、122的第一引出部121’以及第二引出部122’可以朝所述層疊主體110的下表面和與層疊面垂直的的面暴露。

另外，內(nèi)部線圈部121、122可以沿與所述層疊主體110的基板貼裝面垂直的方向形成。

然后，可以在層疊主體110的下表面和與層疊面垂直的面形成分別與所述內(nèi)部線圈部121、122的第一引出部121’以及第二引出部122’連接的第一外部電極131以及第二外部電極132。

所述第一外部電極131以及第二外部電極132可以使用包含導(dǎo)電性優(yōu)秀的金屬的導(dǎo)電性膏而形成，例如，可以是包含鎳(Ni)、錫(Sn)的單獨或者其合金等的導(dǎo)電性膏。

此外，關(guān)于與上述的根據(jù)本發(fā)明的一實施形態(tài)的層疊電子部件的特征相同的部分，在此將省略說明。

本發(fā)明并不局限于上述的實施形態(tài)以及附圖，而根據(jù)權(quán)利要求書所記載的范圍而界定。

因此，在本領(lǐng)域具有一般知識的人可以在不脫離權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)對本發(fā)明加以多種形態(tài)的替換、變形以及變更，而這些也應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。