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TWI591662B - Electronic parts, manufacturing method of electronic parts and electronic equipment - Google Patents

Electronic parts, manufacturing method of electronic parts and electronic equipment Download PDF

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Publication number
TWI591662B
TWI591662B TW104102586A TW104102586A TWI591662B TW I591662 B TWI591662 B TW I591662B TW 104102586 A TW104102586 A TW 104102586A TW 104102586 A TW104102586 A TW 104102586A TW I591662 B TWI591662 B TW I591662B
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TW
Taiwan
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magnetic member
molded body
layer
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TW104102586A
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TW201541478A (zh
Inventor
Shigeru Kobayashi
Kyoichi Kawase
Masaru Sakurai
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Publication of TW201541478A publication Critical patent/TW201541478A/zh
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Publication of TWI591662B publication Critical patent/TWI591662B/zh

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Description

電子零件、電子零件之製造方法及電子機器
本發明係關於一種具備磁性構件、導電性構件及連接端部之電子零件、該電子零件之製造方法及安裝有該電子零件之電子機器。
近年來,電子機器之小型化推進,電子零件之安裝空間存在變小之傾向。另一方面,對電子機器要求之性能有高速化、多功能化、省電化等而正在多樣化。為了應對該等要求,應當安裝於電子機器之電子零件之數目有增大之傾向。因此,最近,對使電子零件小型化之需求尤其高漲。
為了適當地應對該等要求,正積極進行對構成電子零件之材料之重新審視,以不使電子零件因小型化而降低功能。例如,作為電子零件之一種之電感元件所具備之磁性構件中含有之磁性材料,先前,一直使用鐵氧體粉末,但最近,開始使用與鐵氧體粉末相比而飽及磁通密度較大、直流重疊特性保持至高磁場之強磁性金屬粉末。
作為上述強磁性金屬粉末,可例示Fe基非晶質合金粉末、Fe-Ni系合金粉末、Fe-Si系合金粉末、純鐵粉末(高純度鐵粉)等軟磁性合金粉末。作為具體例,於專利文獻1中揭示有以下Fe基非晶質合金:其組成式由Fe100-a-b-c-x-y-z-tNiaSnbCrcPxCyBzSit表示,0at%≦a≦10at%、0at%<c≦3at%、6.8at%≦x≦10.8at%、2.2at%≦y≦9.8at%、0at%≦z≦4at%、0at%≦t≦1at%,(B之添加量z+Si之添加量t)處於1at%~4at%之範圍內,且玻璃轉移溫度(Tg)為710K以下。又,於專利文 獻2中揭示有以下Fe-Ni系軟磁性合金粉末:其具有Ni:41wt%以上且未達45wt%、添加物A:1wt%以上且5wt%以下、剩餘部分:Fe及不可避免之雜質之組成,且上述添加物A為Al、Si、Mn、Mo、Cr、Cu中之至少一種。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利第5419302號公報
專利文獻2:日本專利特開2007-254814號公報
具備具有包含如上述專利文獻所揭示之強磁性金屬粉末之成形體的磁性構件、且於其表面具備複數個導電性之連接端部的電子零件係要求磁性構件之表面具有適當之絕緣性,以使該等連接端部間不發生短路。
尤其,於欲藉由電鍍而形成構成導電性連接端部之構件之情形時,如以下所說明般,較佳為磁性構件之表面具有充分之絕緣性。即,於藉由電鍍而於磁性構件之表面上形成鍍層之情形時,於進行電鍍之前,於磁性構件之表面之一部分區域上形成由導電性膏等構成之金屬化層,而使該區域成為通電區域。若磁性構件之表面具有充分之絕緣性,則於進行過電鍍時,來自陽極之電力線到達磁性構件之表面之中之通電區域,而可於該通電區域上選擇性地形成鍍層。
然而,於磁性構件不具有充分之絕緣性時,於進行過電鍍時,來自陽極之電力線亦到達磁性構件之表面中與上述通電區域鄰接之區域(鄰接區域)。其結果為,鍍層自通電區域超出亦形成於該鄰接區域。
若產生上述所謂「鍍敷超出」現象,則導電性層之俯視形狀與 金屬化層之俯視形狀不同,因此電子零件會產生外觀不良。於鍍敷超出量較多之情形時,會以使互不相接地設置於磁性構件之表面之通電區域間發生電短路之方式形成鍍層,而電子零件無法恰當地實現其功能。
鑒於此種現狀,本發明之目的在於提供一種磁性構件之表面之絕緣性得到提高之電子零件。又,本發明之目的在於提供製造上述電子零件之方法、及安裝有上述電子零件之電子機器。
本發明者等人研究之結果為得到以下之新見解:藉由使位於磁性構件之表層之絕緣層具備包含無機系材料之無機絕緣層,而可解決上述課題。
基於以上之新見解而提供之本發明如下。
(1)一種電子零件,其特徵在於:其具備磁性構件,其具備包含強磁性金屬粉末之成形體、及形成於上述成形體之表面部上之絕緣層;導電性構件,其具有位於上述磁性構件之內部之部分;及導電性之連接端部,其於與上述導電性構件電性連接之狀態下形成於上述磁性構件之表面上;且上述絕緣層具備由無機系之材料形成之無機絕緣層。
(2)如上述(1)所記載之電子零件,其中上述連接端部具備鍍層。
(3)如上述(2)所記載之電子零件,其中上述鍍層藉由電鍍而形成於上述絕緣層上所設之金屬化層上。
(4)如上述(1)至(3)中任一項所記載之電子零件,其中上述無機絕緣層包含絕緣性之氧化物系材料。
(5)如上述(1)至(4)中任一項所記載之電子零件,其中上述絕緣層之表面電阻為1×1012Ω/□以上。
(6)如上述(1)至(5)中任一項所記載之電子零件,其中上述絕緣層 被設置成覆蓋構成上述成形體之表面部之上述強磁性金屬粉末。
(7)如上述(1)至(6)中任一項所記載之電子零件,其中上述絕緣層於上述無機絕緣層與上述成形體之間具備含浸塗層。
(8)如上述(7)所記載之電子零件,其中上述含浸塗層含有聚矽氧樹脂。
(9)如上述(1)至(8)中任一項所記載之電子零件,其中上述成形體含有有機系成分。
(10)如上述(1)至(9)中任一項所記載之電子零件,其中上述磁性構件具有孔隙。
(11)一種電子零件之製造方法,其特徵在於:其係具備具有成形體及絕緣層之磁性構件、及導電性之連接端部的電子零件之製造方法,且其具備:成形步驟,係使包含上述強磁性金屬粉末及黏合劑成分之混合體成形;無機絕緣層形成步驟,係於經由上述成形步驟而得到之上述成形體上形成包含由無機系材料形成之無機絕緣層之絕緣層,而得到上述磁性構件;及連接端部形成步驟,係於上述磁性構件之上述絕緣層上形成上述連接端部。
(12)如上述(11)所記載之電子零件之製造方法,其中具備退火步驟,上述退火步驟係對藉由上述成形步驟而得到之成形製造物進行退火處理。
(13)如上述(11)或(12)所記載之電子零件之製造方法,其中上述無機絕緣層形成步驟包括乾式成膜製程。
(14)如上述(11)或(12)所記載之電子零件之製造方法,其中上述無機絕緣層形成步驟包括濕式成膜製程。
(15)如上述(11)至(14)中任一項所記載之電子零件之製造方法,其中於上述成形步驟結束後、且上述無機絕緣層形成步驟開始前,進而具備於上述磁性構件上形成含浸塗層之含浸塗佈步驟。
(16)如上述(15)所記載之電子零件之製造方法,其中上述含浸塗層包含聚矽氧樹脂。
(17)如上述(11)至(16)中任一項所記載之電子零件之製造方法,其中上述導電性層具備由導電膏形成之金屬化層及形成於上述金屬化層上之鍍層,且上述連接端部形成步驟包括於上述絕緣層上塗佈上述導電性膏而形成金屬化層、及進行電鍍處理而於上述金屬化層上形成上述鍍層。
(18)如上述(11)至(17)中任一項所記載之電子零件之製造方法,其中上述磁性構件於其內部具有導電性構件,且於上述連接端部形成步驟中,上述連接端部係以與上述導電性構件電性連接之方式形成。
(19)一種電子機器,其安裝有如上述(1)至(10)中任一項所記載之電子零件。
(20)一種電子機器,其安裝有藉由如上述(11)至(18)所記載之製造方法而製造出之電子零件。
上述發明之電子零件由於磁性構件之絕緣層具有無機絕緣層,故而可提高磁性構件之表面之絕緣性。根據本發明,提供一種製造該電子零件之方法。又,根據本發明,亦提供一種安裝有上述電子零件之電子機器。
1‧‧‧磁性構件
2‧‧‧導電性構件
2a‧‧‧導電性構件2之端部
2b‧‧‧導電性構件2之端部
3a‧‧‧導電性之連接端部
3b‧‧‧導電性之連接端部
10‧‧‧電子零件
圖1係對本發明之一實施形態之電感元件之整體構成進行部分透視而示出之立體圖。
圖2係表示藉由實施例1而製造出之1個電子零件之剖面觀察之結果之圖。
圖3係表示將圖2中之白框(a)放大進行觀察之結果之圖,圖中之數值表示無機絕緣層之厚度。
圖4係表示將圖2中之白框(b)放大進行觀察之結果之圖,圖中之數值表示無機絕緣層之厚度。
圖5係表示將圖2中之白框(c)放大進行觀察之結果之圖,圖中之數值表示無機絕緣層之厚度。
圖6係表示藉由比較例1而製造出之1個電子零件之外觀觀察之結果之圖,白圓框內為產生「鍍敷超出」現象之部分。
圖7係表示藉由實施例1而製造出之1個電子零件之外觀觀察之結果之圖。
圖8係表示試驗例5之結果之曲線圖。
以下,針對本發明之實施形態,以電子零件為圖1所示之電感元件10之情形作為具體例而進行說明。
1.電感元件
如圖1所示,本發明之一實施形態之電感元件10具備磁性構件1、導電性構件2及2個連接端部3a、3b。磁性構件1具備成形體及絕緣層。導電性構件2具有位於磁性構件1之內部之部分。具體而言,於圖1所示之電感元件10中,於磁性構件1之成形體之內部埋設有線圈。導電性之連接端部3a、3b係於與導電性構件2電性連接之狀態下形成於磁性構件1之表面上。
本發明之一實施形態之電感元件10之大小不受限定。如後上述,本發明之一實施形態之電感元件10的磁性構件1之表面之絕緣性足夠高,因此其大小可為2mm×2mm、高度1mm左右之特別小型。又,連接端部3a、3b之分隔距離可為1mm以下。
以下,對磁性構件1所具備之成形體及絕緣層、導電性構件2、及連接端部3a、3b進行說明。
(1)磁性構件 (1-1)成形體
成形體包含強磁性金屬粉末。強磁性金屬粉末之種類不受限定。如前所述,作為強磁性金屬粉末,可例示Fe基非晶質合金粉末、Fe-Ni系合金粉末、Fe-Si系合金粉末、純鐵粉末(高純度鐵粉)等軟磁性合金粉末。強磁性金屬粉末由於導電性較高,故而於成形體之最表面由強磁性金屬粉末之面形成之情形時,很難確保成形體之表面之絕緣性。
成形體亦可包含有機系成分。有機系成分較佳為可使強磁性金屬粉末彼此黏結。具有該黏結功能之有機系成分之具體組成不受限定。有機系成分亦可包含樹脂材料,作為樹脂材料,可例示聚矽氧樹脂、環氧樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、丙烯酸系樹脂、烯烴樹脂等。有機系成分亦可包含如上所述之樹脂材料受到熱處理而形成之物質。該物質之組成可藉由受熱處理之樹脂材料之組成、熱處理條件等而進行調整。有機系成分較佳為可使包含於成形體中之強磁性金屬粉末彼此電獨立。有機系成分之樹脂材料可由1種構成,亦可由複數種構成。例如,有機系成分之樹脂材料可為如酚樹脂之熱硬化性樹脂與如丙烯酸系樹脂之熱塑性樹脂之混合體。
於成形體含有有機系成分之情形時,成形體中之有機系成分之含量不受限定。於有機系成分具有黏結功能之情形時,較佳為含有適當發揮該功能之量。再者,於有機系成分之含量過高之情形時,有時可見到具備成形體之磁性構件1之磁特性降低之傾向,較佳為考慮上述情況而設定成形體中之有機系成分之含量。
成形體亦可含有強磁性金屬粉末及有機系成分以外之物質。作為該物質,可列舉玻璃、氧化鋁等絕緣性之無機系成分;矽烷偶合劑等用於提高與強磁性金屬粉末及有機系成分之密接性之偶合劑等。該等物質於成形體中之含量不受限定。
成形體亦可具有孔隙。該孔隙之形成過程不受限定。可藉由成形後之回彈而形成,亦可如後所述藉由對成形得到之成形製造物進行退火處理而形成。於成形體具有孔隙之情形時,具有以下傾向:成形體內之強磁性粉末間之絕緣變得良好,而磁性構件1之磁特性提高。但,若成形體內之孔隙之存在密度過高,則成形體內之強磁性粉末間之黏結程度降低,磁性構件1之機械強度降低之虞提高。因此,於成形體具有孔隙之情形時,成形體之空隙率(於成形體中定義為不存在固體物質之部分的空隙部之體積相對於成形體整體之體積之百分率)較佳為3%以下,更佳為1%以下。
(1-2)絕緣層
絕緣層形成於成形體之表面以及根據需要形成於表面附近之部分(於本說明書中,將成形體之表面及表面附近之部分總稱為「表面部」)上,以使磁性構件1之表面具有絕緣性。本發明之一實施形態之磁性構件1,其絕緣層具備由無機系之材料形成之無機絕緣層。構成無機絕緣層之材料只要具有適當之絕緣性則不受限定。可例示氧化物系材料、碳化物系材料、氮化物系材料等。作為氧化物系材料之具體例,可例示矽之氧化物、鋁之氧化物,更具體而言為SiO2、Al2O3等。但,若考慮成膜時之簡便性,則SiO2更佳。此種絕緣性之氧化物系材料由於體積電阻率高,故而即使為相對薄之膜,亦可單獨形成絕緣性優異之膜。
無機絕緣層之厚度不受限定。以絕緣層具有所需之絕緣性之方式適當設定。若對無機絕緣層之厚度之範圍進行例示,則為0.1μm以上且100μm以下,就使絕緣層之絕緣性與無機絕緣層之生產性之平衡良好之觀點而言,無機絕緣層之厚度較佳為設為1μm以上且10μm以下。
無機絕緣層之製造方法不受限定。可為乾式製程、濕式製程中 之任一種。作為乾式製程,可例示CVD(化學氣相沈積法,Chemical Vapor Deposition)、濺鍍、蒸鍍、離子鍍等。作為濕式製程,可例示溶膠-凝膠法、化成處理等。就提高無機絕緣層之厚度之均一性及絕緣性之觀點而言,無機絕緣層較佳為藉由可利用表面反應而形成緻密之無機系被膜的CVD而形成。
絕緣層較佳為被設置成覆蓋位於成形體之最表面之強磁性金屬粉末(以下亦稱為「表面粉末」)。表面粉末係由於成形後之回彈而於自成形模具中取出時與模具表面蹭擦、或者於成形步驟後之製造過程中與其他構件相接觸,因此,存在由金屬性材料形成之表面露出之情況。即便為此種情形,藉由以覆蓋表面粉末之方式形成絕緣層,亦可提高磁性構件1之表面之絕緣性。
絕緣層之表面電阻較佳為1×1012Ω/□以上。若為該程度之表面電阻,則於藉由電鍍處理而於磁性構件1上形成鍍層之情形時,鍍敷材料難以析出至藉由金屬化層等而設置於磁性構件1上之通電區域以外,而可更穩定地降低產生「鍍敷超出」現象之可能性。就進一步穩定地抑制「鍍敷超出」現象之產生的觀點而言,絕緣層之表面電阻較佳為5×1012Ω/□以上,更佳為1×1013Ω/□以上。
絕緣層亦可於無機絕緣層與成形體之間具備含浸塗層。由表面粉末形成之、或者具有表面粉末經有機系成分等黏結之構造的成形體之表面係因強磁性金屬粉末之粒度分佈不同而存在凹凸之程度變大之情況。於此種情形時,不容易以覆蓋表面粉末之方式形成無機絕緣層。因此,於成形體之表面首先形成含浸塗層,而減小無機絕緣層之形成對象(形成有含浸塗層之成形體)之表面之凹凸程度,此後形成無機絕緣層,藉此由無機絕緣層覆蓋表面粉末變容易。因此,含浸塗層可以覆蓋表面粉末之表面之整體之方式形成,亦可於表面粉末之表面存在未經含浸塗層覆蓋之部分。無論如何,可藉由形成含浸塗層而減 小無機絕緣層之形成對象之表面之凹凸程度即可。
含浸塗層之種類不受限定。可例示聚矽氧樹脂、丙烯酸系樹脂、丁醛苯酚樹脂等。於用於形成無機絕緣層之處理(尤其乾式製程)中被侵蝕之可能性相對較低,故而含浸塗層較佳為包含聚矽氧樹脂。
於先前技術中,絕緣層存在僅由上述含浸塗層構成之情形。然而,於如圖1所示之電感元件10之電子零件特別小型化之情形時(作為具體例,可列舉2mm×2mm、高度1mm左右或者此以下之大小),即便提高含浸塗佈組合物之塗附性,亦難以於成形體之表面部高均勻性地形成含浸塗層。又,於如上所述般成形體具有孔隙之情形時,含浸塗佈組合物會浸入至該孔隙中,而成形體之表面之一部分露出,無法於成形體之表面部均勻地形成含浸塗層,有時會於電子零件所具備之磁性構件之表面產生不具有充分絕緣性之區域(於本說明書中亦稱為「低絕緣性區域」)。如前所述,此種低絕緣性區域可能成為「鍍敷超出」現象之原因。因此,若為了降低產生低絕緣性區域之可能性而增加用於形成含浸塗層之含浸塗佈組合物之使用量,則由含浸塗佈組合物形成含浸塗層時之收縮量變多。其結果,存在因該收縮而於電子零件內之強磁性金屬粉末容易產生形變之情況。於該強磁性金屬粉末中產生之形變可成為使電子零件之磁特性降低之原因。
相對於此,本發明之一實施形態之電子零件10由於絕緣層具備無機絕緣層,故而於磁性構件1之表面產生低絕緣性區域之可能性被充分降低。因此,即便於電子零件(電感元件10)之大小經特別地小型化之情形時,亦難以產生如「於磁性構件1之表面之鍍敷超出」現象之不良狀況。
(2)導電性構件
導電性構件2只要可埋設於磁性構件1之內部,則其形狀及組成不受限定。於圖1所示之電感元件10之情形時,導電性構件2具有線圈 形狀之部分。該線圈之具體形狀不受限定。例如,線圈可為扁立線圈。導電性構件2較佳為由含有銅、鋁等之導電率較高之材料構成。
(3)連接端部
連接端部3a、3b係於與導電性構件2之端部2a、2b電性連接之狀態下,形成於磁性構件1之表面上之導電性構件。連接端部3a、3b通常形成於磁性構件1之表面之複數個區域上。於圖1所示之電感元件10中,具備2個連接端部3a、3b。關於連接端部3a、3b之形狀及組成,只要連接端部3a、3b具有適當之導電性、且磁性構件1之表面上之複數個連接端部3a、3b不短路,則不受限定。
於圖1所示之電感元件10中,就生產性優異之觀點而言,連接端部3a、3b具備由銀膏等導電膏形成之金屬化層、及形成於該金屬化層上之鍍層。形成該鍍層之材料不受限定。作為該材料所含有之金屬元素,可例示銅、鋁、鋅、鎳、鐵、錫等。
即便於上述之鍍層藉由電鍍而形成之情形,本發明之一實施形態之磁性構件1之表面亦具有充分之絕緣性,故而難以產生「鍍敷超出」現象。
連接端部3a、3b之厚度及大小(形狀)應當被適當地設定。如上上述,於連接端部3a、3b具備金屬化層及鍍層之情形時,作為用於形成金屬化層之導電膏之塗佈量,可例示0.05g/cm2左右,作為鍍層之厚度之範圍,可例示5~10μm左右。
2.電子零件之製造方法
本發明之一實施形態之電子零件之製造方法並無特別限定。若藉由以下所說明之製造方法而進行製造,則實現高效地製造本發明之一實施形態之電子零件、具體而言為電感元件10。
於一例中,本發明之一實施形態之電子零件(電感元件10)之製造方法具備成形步驟、無機絕緣層形成步驟、及連接端部形成步驟,於 較佳之一例中,於成形步驟與無機絕緣層形成步驟之間,具備退火步驟及含浸塗佈步驟。
於成形步驟中,使包含強磁性金屬粉末及黏合劑成分之混合體成形。黏合劑成分不受限定,可例示聚矽氧樹脂、環氧樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、丙烯酸系樹脂、烯烴樹脂等樹脂材料。混合體可進一步包含絕緣性之無機系成分、偶合劑、潤滑劑(可例示硬脂酸鋅、硬脂酸鋁等)等。混合體之製備方法亦任意。可使用球磨機等進行混合,亦可調整包含各成分之分散液,對該分散液進行乾燥、粉碎,作為包含強磁性金屬粉末之造粒粉而得到混合體。成形條件亦不受限定。可例示於0.1GPa~5GPa左右之範圍內於常溫下進行加壓。
於成形步驟中,藉由於成形模具之模腔內配置線圈等導電性構件2並進行成形,而可使導電性構件2埋設於成形製造物內。
亦可進行退火步驟,於該退火步驟中,對藉由成形步驟而得到之成形製造物根據需要進行退火處理。藉由進行退火處理,而由成形步驟產生之強磁性金屬粉末內之形變被緩及,可提高磁性構件1之磁特性。退火處理之條件係考慮於強磁性金屬粉末內產生之形變之程度、黏合劑成分之熱特性而適當地設定。若舉出一例,則可列舉以升溫速度20℃/分~50℃/分左右自室溫加熱至350℃~500℃左右,並於加熱溫度下保持0.5小時~5小時左右。
可於實施無機絕緣層形成步驟前對經退火步驟得到之成形體進行含浸塗佈步驟。於含浸塗佈步驟中,藉由使含浸塗佈組合物與成形體相接觸,而使該組合物含浸至成形體之表層。接觸方法不受限定。可使成形體浸漬於含浸塗佈組合物中,亦可將含浸塗佈組合物塗佈於成形體。於使成形體浸漬於含浸塗佈組合物中之情形時,藉由一面進行真空排氣一面浸漬,可使含浸塗佈組合物容易進入至成形體內。藉 由對含浸於成形體之表層之含浸塗佈組合物進行乾燥,或根據需要而進行加熱等處理,可得到含浸塗層。藉由形成含浸塗層,作為無機絕緣層形成步驟之對象物之、形成有含浸塗層之成形體的表面之凹凸程度變小,於無機絕緣層形成步驟中容易形成絕緣性優異之無機絕緣層。含浸塗佈組合物之組成不受限定。可含有聚矽氧樹脂、丙烯酸系樹脂、丁醛苯酚樹脂等樹脂系材料。
於無機絕緣層形成步驟中,於成形體上形成包含由無機系之材料形成之無機絕緣層的絕緣層,而得到具備成形體及絕緣層之磁性構件1。如上所述,於進行過退火步驟之情形時,成形體由對藉由成形步驟而得到之成形製造物實施退火處理而得者構成,於不進行退火步驟之情形時,成形體由藉由成形步驟得到之成形製造物構成。又,如上所述,於進行過含浸塗佈步驟之情形時,無機絕緣層形成於形成有含浸塗層之成形體上。因此,於該情形時,絕緣層具備含浸塗層及無機絕緣層。於不進行含浸塗佈步驟之情形時,絕緣層具備無機絕緣層。
如前所述,用於形成無機絕緣層之方法不受限定。可為乾式製程,亦可為濕式製程。藉由適當地選擇無機絕緣層之製造方法,可以覆蓋成形體之表面粉末之方式形成絕緣層。
可於無機絕緣層形成步驟後進行用於形成構成絕緣層之構件之步驟。作為此種步驟,例如可進行用於形成有機系塗層之步驟,亦可進行用於形成氟系塗層之步驟。
如此,若得到於其表層具備絕緣層之磁性構件1,則進行於磁性構件1之絕緣層上形成與配置於磁性構件1內之導電性構件2電性連接之連接端部3a、3b的連接端部形成步驟。於連接端部3a、3b由金屬化層及鍍層構成之情形時,首先,於絕緣層上塗佈銀膏等導電性膏。塗佈方法任意。較佳可使用印刷、分注器等。藉由根據需要進行乾燥, 而於絕緣層上形成金屬化層。繼而,進行電鍍處理而於金屬化層上形成鍍層。電鍍之方法不受限定。於如前所述電子零件之尺寸特別小之情形時,較佳為進行滾筒電鍍。於本發明之一實施形態之電子零件之製造方法中,由於絕緣層具備無機絕緣層,故而於進行電鍍時,難以發生鍍層超出金屬化層而形成於磁性構件1之絕緣層上的不良狀況(「鍍敷超出」現象)。
3.電子機器
本發明之一實施形態之電子零件(電感元件10)即便於該電子零件(電感元件10)特別小型之情形時,亦難以於連接端部3a、3b發生短路。因此,本發明之一實施形態之電子零件(電感元件10)即便特別小型亦動作穩定性優異。故而,安裝有本發明之一實施形態之電子零件(電感元件10)之電子機器容易小型化。又,可於電子機器之安裝空間安裝複數個電子零件。關於此點,於本發明之一實施形態之電子零件為電感元件10之情形時,由於電感元件10為小型,因此可使電源開關電路、電壓升降電路、平滑電路、阻止高頻電流之電路等小型化。故而,容易增加電子機器之電源供給電路。其結果,可進行更精密之電源控制,可抑制電子機器之消耗電力。
以上所說明之實施形態係為了使本發明容易理解而記載,並非為了限定本發明而記載。因此,於上述實施形態中揭示之各要素係主旨在於亦包括屬於本發明之技術範圍之所有設計變更或均等物。
例如,於上述之說明中,導電性構件雖然於成形體之製造階段被埋設於成形體內部,但亦可以內包導電性構件之方式配置複數個成形體。具體而言,1個成形體具有可配置導電性構件之槽部,於該槽部內配置導電性構件,此後,以覆蓋導電性構件之方式配置另外之成形體,藉此可得到於複數個成形體中內包有導電性構件之構造體。
[實施例]
以下,藉由實施例進一步具體地說明本發明,但本發明之範圍並不限定於該等實施例等。
(實施例1)
使用水霧化法,將以成為Fe74.43at%Cr1.96at%P9.04at%C2.16at%B7.54at%Si4.87at%之組成之方式稱量而得到之Fe基非晶質軟磁性粉末製作為強磁性金屬粉末。所得到之軟磁性粉末之粒度分佈係採用日機裝公司製造之「Microtrac粒度分佈測定裝置MT3300EX」以體積分佈而測定。其結果,平均粒徑(D50)為10.6μm。
將上述軟磁性粉末100質量份、含有包含作為熱塑性樹脂之丙烯酸系樹脂及作為熱硬化性樹脂之酚系樹脂之樹脂系材料的黏合劑2質量份、及由硬脂酸鋅形成之潤滑劑0.3質量份混合於作為溶劑之二甲苯中,而得到漿料。
將所得到之漿料乾燥後粉碎,使用網眼300μm之篩子及850μm之篩子,去除300μm以下之微細粉末及850μm以上之粗大粉末,得到造粒粉。
將藉由上述方法而得到之造粒粉填充至模腔內預先配置有經絕緣被覆之銅製線圈(匝數:5)之模具中,於以模具溫度23℃、面壓1.5GPa進行加壓之條件下進行加壓成形,而得到成形製造物。
將所得到之成形製造物載置於氮氣流氣氛之爐內,進行以下熱處理:將爐內溫度自室溫(23℃)以升溫速度40℃/分加熱至372℃,於該溫度下保持60分鐘,此後,於爐內冷卻至室溫。如此,以2mm×2mm、厚度1mm之長方體之成形體之形式獲得。
準備含有聚矽氧樹脂之含浸塗佈組合物,一面進行真空排氣一面使上述成形體於該組合物中浸漬10分鐘。此後,自含浸塗佈組合物中取出成形體,於150℃下乾燥30分鐘。將所得到之構件一面進行真空排氣一面於上述含浸塗佈組合物中進而浸漬4.5分鐘,此後,自含 浸塗佈組合物中取出,於150℃下乾燥30分鐘,藉此得到形成有含浸塗層之成形體。
對於以上述方式所獲得之形成有含浸塗層之成形體,使用CVD裝置進行處理,藉此形成由矽之氧化物、更具體而言為SiO2形成之無機絕緣層。如此,獲得具備成形體、及成形體之表面部之由無機絕緣層及含浸塗層構成之絕緣層的磁性構件。
藉由印刷而於磁性構件之具有2mm×1mm之大小且對向之各面形成俯視形狀為2mm×約0.5mm之長方形且由銀膏形成之金屬化層。
對所得到之形成有金屬化層之磁性構件進行滾筒電鍍(金屬:銅),而形成約3μm厚度之鍍銅層。
如此,得到具有圖1所示之外觀之作為電子零件之電感元件,該電感元件具備:具有成形體及絕緣層之磁性構件,該成形體包含由非晶質軟磁性粉末構成之強磁性金屬粉末及有機系成分,該絕緣層形成於成形體之表面部上,具有含浸塗層及由矽之氧化物形成之無機絕緣層;導電性構件,其具有位於磁性構件所具備之成形體之內部之部分(線圈);及導電性之連接端部,其形成於該磁性構件之表面上,具有基於銀膏之金屬化層及鍍銅層。
(比較例1)
未於形成有含浸塗層之成形品上形成無機絕緣層,除此以外,與實施例1同樣地製造電感元件。
(試驗例1)無機絕緣層之觀察
將藉由實施例而製造出之電感元件埋入樹脂中並切斷,對切斷面進行研磨,採用電子顯微鏡進行觀察。如圖2至圖5所示,確認到無機絕緣層以覆蓋成形體之整個面之方式形成。又,如圖3至圖5所示,亦確認到:無機絕緣層之厚度為2.5μm至3.5μm左右,形成均勻性優異之無機絕緣層。
(試驗例2)表面電阻之測定
針對藉由實施例及比較例而製造出之電感元件(各50個),測定表面電阻(單位:Ω/□)並求取平均值。於表1中示出其結果。如表1所示,確認到:根據無機絕緣層之有無,而表面電阻值產生10倍以上之差異。
(試驗例3)「鍍敷超出」現象之評價
針對藉由實施例及比較例而製造出之電感元件(各50個),進行外觀之觀察,確認是否產生「鍍敷超出」現象。其結果,如圖6所示,於藉由比較例而製造出之電感元件中可見產生「鍍敷超出」現象(圖6中之白圓內)者。相對於此,如圖7所示,於藉由實施例而製造出之電感元件中未見產生「鍍敷超出」現象者。
(試驗例4)電抗之測定
針對藉由實施例及比較例而製造出之電感元件(各50個),測定電抗(單位:μH)並求取平均值。於表2中示出其結果。如表2所示,根據無機絕緣層之有無,未見電抗實質上之變化。
藉由本發明之實施例1而製造出之電感元件可確認:由於具備具有無機絕緣層之絕緣層,故而不對磁特性造成實質之影響而可提高磁 性構件之表面之絕緣性。其結果,於實施例1之電感元件中未見「鍍敷超出」現象之產生。相對於此,於藉由比較例1而製造出之電感元件可見「鍍敷超出」現象之產生。
(試驗例5)
針對藉由實施例及比較例而製造出之電感元件(各50個),進行如下條件之回流焊試驗。
峰值溫度:270℃
峰值溫度之保持時間:180秒
於進行1次或者3次回流焊試驗後,與試驗例2同樣地測定表面電阻並求取平均值。於表3及圖8中示出其結果。
如表3及圖8所示,藉由實施例1而製造出之電感元件即便進行回流焊試驗,磁性構件之表面之絕緣性亦未降低。相對於此,藉由比較例1而製造出之電感元件藉由經過回流焊試驗而磁性構件之表面之絕緣性顯著降低。電感元件等電子零件有於安裝於基板之狀態下受到回流焊等熱過程之情形。尤其於回流焊時,由於焊料溶融,故而若所安裝之電子零件較小型,則存在該電子零件相對於基板之位置發生變動之情況。於如智能手機等般安裝空間狹小之電子機器之情形時,若該電子零件之位置變動之程度較大,則亦存在成為電子零件與電子機器之殼體接觸之狀態之情況。即便於成為此種狀態時,本發明之一實施形態之電子零件亦由於磁構件之表面電阻較高,故而難以發生短路等 問題。又,由於無機絕緣層之熱穩定性較高,故而可期待於外部環境下耐環境性亦提高。
[產業上之可利用性]
本發明之電子零件適於作為安裝於行動電話、智能手機、筆記型電腦等電子機器中之零件,尤其適於作為使用於該等電子機器之電源供給電路中之電感元件。

Claims (20)

  1. 一種電子零件,其特徵在於:其具備磁性構件,其具備包含強磁性金屬粉末之成形體及形成於上述成形體之表面部上之絕緣層;導電性構件,其具有位於上述磁性構件之內部之部分;及導電性之連接端部,其於與上述導電性構件電性連接之狀態下形成於上述磁性構件之表面上;且上述絕緣層具備由無機系之材料形成之無機絕緣層;上述絕緣層於上述無機絕緣層與上述成形體之間具備含浸塗層。
  2. 如請求項1之電子零件,其中上述連接端部具備鍍層。
  3. 如請求項2之電子零件,其中上述鍍層藉由電鍍而形成於上述絕緣層上所設之金屬化層上。
  4. 如請求項1至3中任一項之電子零件,其中上述無機絕緣層包含絕緣性之氧化物系材料。
  5. 如請求項1至3中任一項之電子零件,其中上述絕緣層之表面電阻為1×1012Ω/□以上。
  6. 如請求項1至3中任一項之電子零件,其中上述絕緣層被設置成覆蓋構成上述成形體之表面部之上述強磁性金屬粉末。
  7. 如請求項1之電子零件,其中上述含浸塗層含有聚矽氧樹脂。
  8. 如請求項1至3中任一項之電子零件,其中上述成形體含有有機系成分。
  9. 如請求項2或3之電子零件,其中上述磁性構件具有孔隙。
  10. 一種電子零件,其特徵在於:其具備磁性構件,其具備包含強磁性金屬粉末之成形體及形成於上 述成形體之表面部上之絕緣層;導電性構件,其具有位於上述磁性構件之內部之部分;及導電性之連接端部,其於與上述導電性構件電性連接之狀態下形成於上述磁性構件之表面上;且上述絕緣層具備由無機系之材料形成之無機絕緣層;上述絕緣層於上述無機絕緣層與上述成形體之間具備含浸塗層;上述磁性構件具有孔隙。
  11. 一種電子零件之製造方法,其特徵在於:其係具備具有成形體及絕緣層之磁性構件、及導電性之連接端部的電子零件之製造方法,且其具備:成形步驟,係使包含上述強磁性金屬粉末及黏合劑成分之混合體成形;無機絕緣層形成步驟,係於經由上述成形步驟得到之上述成形體上形成包含由無機系之材料形成之無機絕緣層之絕緣層,而得到上述磁性構件;及連接端部形成步驟,係於上述磁性構件之上述絕緣層上形成上述連接端部;於上述成形步驟結束後、且上述無機絕緣層形成步驟開始前,進而具備於上述磁性構件上形成含浸塗層之含浸塗佈步驟。
  12. 如請求項11之電子零件之製造方法,其具備退火步驟,上述退火步驟係對藉由上述成形步驟而得到之成形製造物進行退火處理。
  13. 如請求項11或12之電子零件之製造方法,其中上述無機絕緣層形成步驟包括乾式成膜製程。
  14. 如請求項11或12之電子零件之製造方法,其中上述無機絕緣層形成步驟包括濕式成膜製程。
  15. 如請求項11之電子零件之製造方法,其中上述含浸塗層包含聚矽氧樹脂。
  16. 如請求項11或12之電子零件之製造方法,其中上述導電性層具備由導電膏形成之金屬化層及形成於上述金屬化層上之鍍層,且上述連接端部形成步驟包括:於上述絕緣層上塗佈上述導電性膏而形成金屬化層、及進行電鍍處理而於上述金屬化層上形成上述鍍層。
  17. 如請求項11或12之電子零件之製造方法,其中上述磁性構件於其內部具有導電性構件,且於上述連接端部形成步驟中,上述連接端部係以與上述導電性構件電性連接之方式形成。
  18. 一種電子零件之製造方法,其特徵在於:其係具備具有成形體及絕緣層之磁性構件、及導電性之連接端部的電子零件之製造方法,且其具備:成形步驟,係使包含上述強磁性金屬粉末及黏合劑成分之混合體成形;無機絕緣層形成步驟,係於經由上述成形步驟得到之上述成形體上形成包含由無機系之材料形成之無機絕緣層之絕緣層,而得到上述磁性構件;及連接端部形成步驟,係於上述磁性構件之上述絕緣層上形成上述連接端部;於上述成形步驟結束後、且上述無機絕緣層形成步驟開始前,進而具備於上述磁性構件上形成含浸塗層之含浸塗佈步驟;且上述磁性構件具有孔隙。
  19. 一種電子機器,其安裝有如請求項1至3中任一項之電子零件。
  20. 一種電子機器,其安裝有藉由如請求項11或12之製造方法所製造之電子零件。
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