JP2000150241A - チップ型コイルおよびその製造方法 - Google Patents
チップ型コイルおよびその製造方法Info
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- JP2000150241A JP2000150241A JP10319439A JP31943998A JP2000150241A JP 2000150241 A JP2000150241 A JP 2000150241A JP 10319439 A JP10319439 A JP 10319439A JP 31943998 A JP31943998 A JP 31943998A JP 2000150241 A JP2000150241 A JP 2000150241A
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Abstract
的接合のための貫通孔に関して導体充填性が高く、かつ
小型化、高密度配線にも対応できるチップ型コイルを提
供する。 【解決手段】 導体パターン23a、b、cが形成され
た絶縁体層22が積層されて構成されており、前記導体
パターン23a、b、cは、前記絶縁体層22を介して
隣り合う導体パターン23a、b、cの終端と始端と
が、この絶縁体層の貫通孔に充填された接続導体を介し
て電気的に接続してコイル導体23を形成しており、前
記貫通孔24は、前記絶縁体層22の厚み方向の上側か
ら下側に向かって開口面積が小さくなっており、かつ前
記上側開口部と下側開口部の形状は互いに相似形をなし
ていない。
Description
タ、トランス、コモンモードチョークコイルなどのチッ
プ型コイルに関し、特にコイル導体を構成する導体パタ
ーン接続用の貫通孔の形状に特徴を有するチップ型コイ
ルおよびその製造方法に関するものである。
1は、図11(a)に示すように、絶縁体層2、絶縁体
層2間に配された導体パターン3と、導体パターン3の
始端または終端に位置して絶縁体層2に形成された貫通
孔4に充填された接続導体5とからなる。各層の導体パ
ターン3は、図11(b)に示すように、貫通孔4に充
填された接続導体5を介して電気的に接続され、コイル
導体3xを形成している。コイル導体3xの始端および
終端は、引出電極7aおよび7bに導通している。
4は、図12に示すように、上側開口部4aと下側開口
部4bが同一直径の円形である円筒状であった。これ
は、貫通孔4が、金型による打ち抜きやレーザビームで
形成されていたからである。
貫通孔4を形成した絶縁体グリーンシート6表面に、導
電性ペースト7で導体パターンをスクリーン印刷して形
成する。このとき同時に、貫通孔4にも導電性ペースト
7を充填して、接続導体5を形成する。しかしながら、
同一直径の円筒状の貫通孔4では、スキージ8を動かし
て貫通孔4を導電性ペースト7で埋めようとしても、導
電性ペースト7が貫通孔4に十分に充填されなかった。
ンシート6aの場合、貫通孔4に導電性ペースト7が十
分に充填されないと、絶縁体グリーンシート6aをキャ
リアフィルム9から剥がす際、図14に示すように、貫
通孔4の接続導体5がキャリアフィルム9に奪われてし
まうという問題もあった。
載の積層セラミック回路基板では、図15に示すよう
に、貫通孔14の導体充填性を高めるために、貫通孔1
4の壁面をその上側開口面積が下側開口面積よりも大き
くなるように傾斜させている。
は、上側開口部14aから下側開口部14bに向かって
貫通孔14の横断面積が小さくなるよう、貫通孔14の
内壁全面に傾斜がついている。したがって、上側開口部
14aの直径Dが大きくなり、貫通孔14を形成するの
に必要な面積が絶縁体グリーンシート16の上側で大き
くなる。
14に導電性ペースト7を充填して接続導体5を形成す
ると、図16に示すように、上側開口部14aにおける
導体パターン幅が、下側開口部14bの直径と同じ本来
の導体パターン幅Wよりも広くなってしまう。導体パタ
ーン3の幅が広くなると、その部分で隣の導体パターン
とくっつきやすくなるため、高密度配線が困難となる。
また、チップの小型化にも対応しにくい。
導体パターン間の電気的接合のための貫通孔に関して導
体充填性が高く、かつ小型化、高密度配線にも対応でき
るチップ型コイルを提供することである。
ルは、導体パターンが形成された絶縁体層が積層されて
構成されており、前記導体パターンは、前記絶縁体層を
介して隣り合う導体パターンの終端と始端とが、この絶
縁体層の貫通孔に充填された接続導体を介して電気的に
接続してコイル導体を形成しており、前記貫通孔は、前
記絶縁体層の厚み方向の上側から下側に向かって開口面
積が小さくなっており、かつ前記上側開口部と下側開口
部の形状は互いに相似形をなしていないことを特徴とす
る。
上側から下側に向かって開口面積が小さくなっており、
かつ前記貫通孔の内壁面の一部が大きく傾斜しているこ
とが好ましい。
は、前記導体パターンの幅より小さいことが好ましい。
の線幅に沿って長軸を有する長円形であり、下側開口部
が上側開口部に内接するかまたは上側開口部より小さい
大きさの円形であることが好ましい。
の線幅に沿って長軸を有する菱形であり、下側開口部が
上側開口部に内接するかまたは上側開口部より小さい大
きさの円形であることが好ましい。
の線幅に沿って長軸を有する滴形であり、下側開口部が
上側開口部に内接するかまたは上側開口部より小さい大
きさの円形であることが好ましい。
法は、絶縁体グリーンシートの所定の位置にレーザビー
ムにより貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔が導体パ
ターンの終端に配置されるように、導電性ペーストを印
刷して前記絶縁体グリーンシートに導体パターンを形成
するとともに、この貫通孔に導電性ペーストを充填する
工程と、前記絶縁体グリーンシートを、前記貫通孔の下
側開口部がその下に位置する絶縁体グリーンシートの導
体パターンの始端に配置されコイル導体を形成するよう
に所定枚数積層、圧着して焼成する工程と、を有するチ
ップ型コイルの製造方法であって、前記レーザビームに
より前記貫通孔を形成する工程は、レーザビームの照射
強度を、レーザビーム中央部を強くし、レーザビーム端
部を弱くしてマスクに照射し、そのマスクの開口部を通
過して絶縁体グリーンシートにレーザビームを照射する
ことにより、前記貫通孔の開口面積を前記絶縁体グリー
ンシートの厚み方向の上側から下側に向かって小さく
し、かつ前記貫通孔の内壁面の一部を大きく傾斜させる
ことを特徴とする。
は、前記レーザビームの照射強度を、レーザビーム一端
部を弱くし、レーザビーム他端部に向かって強くしてマ
スクに照射し、そのマスクの開口部を通過して絶縁体グ
リーンシートにレーザビームを照射することを特徴とす
る。
つ導体充填性が高い貫通孔を形成することができる。
層型インダクタについて図1〜図6を用いて説明する。
積層型インダクタ21は、絶縁体層22、絶縁体層22
間に配された導体パターン23a、23b、23c、絶
縁体層22に形成された貫通孔24に充填された接続導
体25a、25bとからなり、各絶縁体層22間に配さ
れた導体パターン23a、23b、23cは、接続導体
25a、25bを介して電気的に接続され、コイル導体
23を形成している。
に分解して積層一体化前の状態にしたものが図2であ
る。図2において、積層型インダクタ21は、焼成後に
絶縁体層22になる絶縁体グリーンシート26、26
a、26b、26cからなる。絶縁体グリーンシート2
6はカバーになるもので導体パターンも貫通孔も形成さ
れていない。絶縁体グリーンシート26aは、その上側
に一端縁に沿って位置する引出電極27aとそれに導通
して、ほぼ3/4ターンの導体パターン23aが形成さ
れている。導体パターン23aの終端部には貫通孔24
が形成され、接続導体25aが充填されて絶縁体グリー
ンシート26aの厚み方向の上側から下側に導通してい
る。絶縁体グリーンシート26bは、その上側に絶縁体
シート26aの接続導体25aと重なる位置から、ほぼ
1ターンの導体パターン23bが形成されている。導体
パターン23bの終端部には貫通孔24が形成され、接
続導体25bが充填されて絶縁体グリーンシート26b
の厚み方向の上側から下側に導通している。絶縁体グリ
ーンシート26cは、その上側に絶縁体シート26bの
接続導体25bと重なる位置から、ほぼ3/4ターンの
導体パターン23cと、それに導通して他端縁に沿って
位置する引出電極27bが形成されている。
て製造することができる。まず、Ni−Cu−Zn系フ
ェライトにバインダーを添加してペースト化し、厚み5
0μmのシート状に伸ばし、所定の大きさに切断して絶
縁体グリーンシート26を作製する。
に、YAGレーザを用いて、貫通孔24を形成する。図
3に示すように、YAGレーザから発振されるレーザビ
ーム28は加工される部分が開口しているマスク29を
通り、その開口部形状のレーザビーム28がガルバノミ
ラー30で反射され、レンズ31を通してテーブル32
上の絶縁体グリーンシート26に照射し、照射された部
分が昇華する。このとき、マスク29は長円形に開口し
たものを用い、さらに、レーザビーム28のエネルギー
強度は、中央部を強くし、端部を弱くして、長円形のマ
スク像中央部に高エネルギー部分が照射されるようにす
る。なお、図3は、大きな絶縁体グリーンシート26に
複数の貫通孔24を形成する状態を示している。つま
り、レーザビーム28の中央部分のエネルギーを高くす
ることにより、高エネルギー部分のみが絶縁体グリーン
シート26を貫通させる。したがって、貫通孔24は、
図4(a)、図4(b)に示すように、上側開口部24
aが長円形で、上側開口部24aの両端部から中央部に
向かって次第に孔が深くなり、中央部の下側開口部24
bが上側開口部24aの長円形と内接する円形となる。
つまり、貫通孔24の内壁面の一部が大きく傾斜するこ
とになる。
場合、貫通孔24の上側開口部24aの長軸の長さは、
短軸、つまり下側開口部24bの2倍程度までが最も充
填性が良い。この実施例での貫通孔24は、上側開口部
24aの長軸の長さ、つまり導体パターンの線幅に沿っ
た長さLは300μmであり、下側開口部24bの直径
D1は150μmであった。
ダーでペースト化し、導体パターンを形成する導電性ペ
ースト7を作製する。
ーザで貫通孔24を形成した上記絶縁体グリーンシート
26a、26bに、前記貫通孔24を終端とする引出電
極27a、導体パターン23a、および導体パターン2
3bをスクリーン印刷する。
に、一端縁に沿って位置する引出電極27aと、それに
導通してほぼ3/4ターン分の導体パターン23aをス
クリーン印刷する。この際、導体パターン23の終端部
には、上側開口部が導体パターン23aの線幅に沿って
長軸を有する長円形で、かつその下側開口部が前記上側
開口部の長円形にほぼ内接する大きさの円形である貫通
孔24が設けられており、導体パターン23aを印刷す
ると同時に、貫通孔24にも接続導体25aが充填され
る。
側に、絶縁体シート26aの接続導体25aに重なる位
置から、ほぼ1ターン分の導体パターン23bをスクリ
ーン印刷する。導体パターン23bの終端部には上述し
た貫通孔24と同様に貫通孔24が設けられおり、導体
パターン23bを印刷すると同時に、貫通孔24にも接
続導体25bが充填される。
側に、絶縁体シート26bの接続導体25bに重なる位
置から、他端縁に沿って位置する引出電極27bに導通
して、ほぼ3/4ターン分の導体パターン23cをスク
リーン印刷する。
bを印刷形成すると同時に、貫通孔24にも導電性ペー
スト7が充填されて接続導体25a、25bが形成され
る。この際、貫通孔24は、上側開口部24aから下側
開口部24bに向かって貫通孔24の横断面積が小さく
なるように、貫通孔24の内壁面に部分的、つまり、導
電ペースト7が印刷されるスキージ8が移動する方向に
傾斜がついているので、図5に示すように、導電性ペー
スト7が十分充填される。
図6に示すように、例えば、その長軸が導体パターン2
3aの幅W内に収まっている。したがって、接続導体2
5aが導体パターン23aの幅Wよりも広がらない。同
様に、接続導体25bも導体パターン23bの幅よりも
広がらない。
b、26cを積層すると、上から順に、絶縁体グリーン
シート26aに形成された接続導体25aが、下の絶縁
体グリーンシート26bに形成された導体パターン23
bの始端部に重なり、絶縁体グリーンシート26bに形
成された接続導体25bが、その下の絶縁体グリーンシ
ート26cに形成された導体パターン23cの始端部に
重なる。この積層体を圧着、焼成して積層型インダクタ
21を得る。
O2レーザでもよく、CO2レーザを用いる場合、マスク
材質にCuなどのCO2レーザの反射率が高い材質を選
べば、マスク29を絶縁体グリーンシート26の上に配
置することもできる。
必ずしも上側開口部24aに内接する必要はなく、上側
開口部24aより小さい大きさの円形であり、貫通孔内
壁面が上側開口部24aの短軸方向にもいくらか傾斜し
ていてもよい。
7、図8を用いて説明する。なお、前述の積層型インダ
クタ21と同一のものについては同一の符号を付し、詳
細な説明を省略する。
タ21と同様、絶縁体層22、絶縁体層22間に配され
た導体パターン23a、23b、23c、絶縁体層22
に形成された貫通孔34に充填された接続導体25a、
25bとからなり、各絶縁体層22間に配された導体パ
ターン23a、23b、23cは、接続導体25a、2
5bを介して電気的に接続され、コイル導体23を形成
している。
示すように、上側開口部34aが菱形で、下側開口部3
4bが上側開口部34aの菱形に内接する大きさの円形
をなしている。
型インダクタ21と同様に製造される。但し、貫通孔3
4の製造方法については異なるため、図3を援用して以
下に説明する。貫通孔34は絶縁体グリーンシート26
の所定の位置に、YAGレーザを用いて形成する。
が長円形のマスク29に代えて、開口が菱形に形成され
たものである。このマスクに、中央部が強く、端部が弱
いレーザビームを照射して、菱形のマスク像を絶縁体グ
リーンシート26に転写して貫通孔34を形成する。貫
通孔34は、図8に示すように、上側開口部34aが菱
形で、上側開口部34aの両端部から中央部に向かって
次第に孔が深くなって中央部で貫通し、中央部の下側開
口部34bが上側開口部34aの菱形と内接する円形と
なる。つまり、貫通孔34の内壁面の一部が大きく傾斜
することになる。
向の長さ、つまり導体パターンに沿った長さL1は30
0μmであり、下側開口部34bの直径D1は150μ
mであった。
電性ペースト7を用いて、絶縁体グリーンシートに導体
パターンをスクリーン印刷し、絶縁体グリーンシートを
積層し、圧着し、焼成して積層型インダクタ31を得
る。
開口部34bに向かって貫通孔34の横断面積が小さく
なるように、貫通孔34の内壁面に部分的、つまり、導
電ペースト7が印刷されるスキージが移動する方向に傾
斜がついているので、図7に示すように、接続導体25
a、25bが十分充填される。
て、図9、図10を用いて説明する。なお、前述の積層
型インダクタ21と同一のものについては同一の符号を
付し、詳細な説明を省略する。
タ21と同様、絶縁体層22、絶縁体層22間に配され
た導体パターン23a、23b、23c、絶縁体層22
に形成された貫通孔44に充填された接続導体25a、
25bとからなり、各絶縁体層22間に配された導体パ
ターン23a、23b、23cは、接続導体25a、2
5bを介して電気的に接続され、コイル導体23を形成
している。
に示すように、上側開口部44aが滴形で、下側開口部
44bが上側開口部44aの滴形に内接する大きさの円
形をなしている。
型インダクタ21と同様に製造される。但し、貫通孔4
4の製造方法については異なるため、図3を援用して以
下に説明する。貫通孔44は絶縁体グリーンシート26
の所定の位置に、YAGレーザを用いて形成する。
が長円形のマスク29に代えて、開口が滴形に形成され
たものである。このマスクに、一端部が弱く、他端部に
向かって強くなるレーザビームを照射して、滴形のマス
ク像を絶縁体グリーンシート26に転写して貫通孔44
を形成する。貫通孔44は、図10に示すように、上側
開口部44aが滴形で、上側開口部44aの一端部から
他端部に向かって次第に孔が深くなって他端部で貫通
し、他端部の下側開口部44bが上側開口部44aの滴
形と内接する円形となる。つまり、貫通孔44の内壁面
の一部が大きく傾斜することになる。
向の長さ、つまり導体パターンに沿った長さL2は30
0μmであり、下側開口部44bの直径D2は150μ
mであった。
電性ペースト7を用いて、絶縁体グリーンシートに導体
パターンをスクリーン印刷し、絶縁体グリーンシートを
積層し、圧着し、焼成して積層型インダクタ41を得
る。
開口部44bに向かって貫通孔44の横断面積が小さく
なるように、貫通孔44の内壁面に部分的、つまり、導
電ペースト7が印刷されるスキージが移動する方向に傾
斜がついているので、図9に示すように、接続導体25
a、25bが十分充填される。
を介して隣り合う導体パターンを導通させるための貫通
孔の内壁面に、上側開口部から下側開口部に向かって貫
通孔の横断面積が小さくなるように傾斜が設けられてい
るため、貫通孔への導体充填性が高く、コイル導体の接
続信頼性が向上する。
ターンの線幅に沿って長軸方向の縦断面において大きく
ついており、導体パターン幅方向にはほとんど傾斜がつ
いていない。したがって、貫通孔の上側開口部における
コイル導体の導体パターン幅が広がらず、チップ型コイ
ルの小型化、高密度配線に対応しやすい。
クタの断面図である。
斜視図である。
のためのレーザ加工の図解図である。
すための、(a)は絶縁体グリーンシートの部分斜視
図、(b)は絶縁体グリーンシートの部分平面図であ
る。
ーン形成とともに、貫通孔に導電性ペーストを充填した
状態を示す絶縁体グリーンシートの部分断面図である。
れた絶縁体グリーンシートの部分平面図である。
タの断面図である。
絶縁体グリーンシートの部分平面図である。
ダクタの断面図である。
を示す絶縁体グリーンシートの部分平面図である。
面図、(b)はコイル導体の透視斜視図である。
体グリーンシートの部分斜視図である。
ーン形成とともに、貫通孔に導電性ペーストを充填した
状態を示す絶縁体グリーンシートの部分断面図である。
リーンシートからキャリアフィルムをはがした状態を示
す部分断面図である。
す絶縁体グリーンシートの部分斜視図である。
填された絶縁体グリーンシートの部分平面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 導体パターンが形成された絶縁体層が積
層されて構成されており、 前記導体パターンは、前記絶縁体層を介して隣り合う導
体パターンの終端と始端とが、この絶縁体層の貫通孔に
充填された接続導体を介して電気的に接続してコイル導
体を形成しており、 前記貫通孔は、前記絶縁体層の厚み方向の上側から下側
に向かって開口面積が小さくなっており、かつ前記上側
開口部と下側開口部の形状は互いに相似形をなしていな
いことを特徴とするチップ型コイル。 - 【請求項2】 前記貫通孔は、前記絶縁体層の厚み方向
の上側から下側に向かって開口面積が小さくなってお
り、かつ前記貫通孔の内壁面の一部が大きく傾斜してい
ることを特徴とする請求項1記載のチップ型コイル。 - 【請求項3】 前記貫通孔の上側開口部および下側開口
部は前記導体パターンの幅より小さいことを特徴とする
請求項1又は請求項2記載のチップ型コイル。 - 【請求項4】 絶縁体グリーンシートの所定の位置にレ
ーザビームにより貫通孔を形成する工程と、 前記貫通孔が導体パターンの終端に配置されるように、
導電性ペーストを印刷して前記絶縁体グリーンシートに
導体パターンを形成するとともに、この貫通孔に導電性
ペーストを充填する工程と、 前記絶縁体グリーンシートを、前記貫通孔の下側開口部
がその下に位置する絶縁体グリーンシートの導体パター
ンの始端に配置されコイル導体を形成するように所定枚
数積層、圧着して焼成する工程と、を有するチップ型コ
イルの製造方法であって、 前記レーザビームにより前記貫通孔を形成する工程は、
レーザビームの照射強度を、レーザビーム中央部を強く
し、レーザビーム端部を弱くしてマスクに照射し、その
マスクの開口部を通過して絶縁体グリーンシートにレー
ザビームを照射することにより、前記貫通孔の開口面積
を前記絶縁体グリーンシートの厚み方向の上側から下側
に向かって小さくし、かつ前記貫通孔の内壁面の一部を
大きく傾斜させることを特徴とするチップ型コイルの製
造方法。 - 【請求項5】 前記レーザビームの照射強度を、レーザ
ビーム一端部を弱くし、レーザビーム他端部に向かって
強くしてマスクに照射し、そのマスクの開口部を通過し
て絶縁体グリーンシートにレーザビームを照射すること
を特徴とする請求項4記載のチップ型コイルの製造方
法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31943998A JP3788074B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | チップ型コイルおよびその製造方法 |
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