JP2001257125A - インダクタの製造方法 - Google Patents

インダクタの製造方法

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JP2001257125A
JP2001257125A JP2000064717A JP2000064717A JP2001257125A JP 2001257125 A JP2001257125 A JP 2001257125A JP 2000064717 A JP2000064717 A JP 2000064717A JP 2000064717 A JP2000064717 A JP 2000064717A JP 2001257125 A JP2001257125 A JP 2001257125A
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magnetic
slurry
inductor
conductor wire
forming
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JP2000064717A
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Yoichiro Ito
陽一郎 伊藤
Takahiro Yamamoto
高弘 山本
Yutaka Komatsu
裕 小松
Masashi Morimoto
正士 森本
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電流容量が大きく、かつ、高品位のインダク
タを得る。 【解決手段】 導体線24を固定した磁性成形板22m
を、成形型100に装填した後、湿式プレス用スラリー
22aを成形型100に流し込む。次に、水分のみ透過
するフィルタ105で成形型100の開口部に蓋をした
後、スラリー22aが漏れないように受部103でパッ
キングする。次に、押圧部102にてスラリー22aに
対して100kgf/cm2のプレス圧力を5分間か
け、スラリー22aの水分をフィルタ105を介して受
部103に設けた水抜き孔103aを通して抜き、複数
の導体線24を内蔵した磁性マザー成形板を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インダクタの製造
方法、特に、ノイズフィルタやトランスやコモンモード
チョークコイル等のインダクタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ノイズフィルタ等に使用され
るインダクタとして、積層タイプのものが知られてい
る。該インダクタは、導体パターンをそれぞれ表面に設
けた複数の磁性体シートを積み重ねた後、一体的に焼成
して形成される。導体パターンは、磁性体シートに設け
たビアホールを介して螺旋状のコイルを形成する。しか
しながら、この積層型インダクタは、導体パターンの厚
みが薄いため、その断面積が小さくなり、コイルの電流
容量が小さいという問題があった。また、積層型インダ
クタは、磁性体シート上にそれぞれ導体パターンを形成
しなければならない等、その製造工程数が多く、高精度
の加工を要求されるという問題もあった。
【0003】そこで、これらの問題を解消するため、特
開平6−338416号公報に記載されているように、
押出し成形したコア成形体に導電線を巻き付けた後、2
回目の押出し成形で前記導電線を巻き付けたコア成形体
の外側にセラミックを成形してなるチップインダクタが
提案されている。
【0004】また、これとは別に、特開平11−126
724号公報に記載されているように、スラリーを鋳込
んで金属線の周囲にセラミックを形成してなるインダク
タや、スラリーをゲル状にしてキャスティングして金属
線の周囲にセラミックを成形してなるインダクタが提案
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平6−
338416号公報に記載された製造方法は、コア成形
体に導電線を巻き付けるため、導電線の太線化がコア成
形体の強度により制限され、電流容量を大幅に増やすこ
とが困難であった。
【0006】また、特開平11−126724号公報に
記載された製造方法は、太い金属線を使えるため電流容
量を大幅に増やすことができる。しかし、セラミックの
成形がいずれもスラリー乾燥のみによるため、気泡を内
部に含み易く、セラミックに空隙が発生し易かった。
【0007】そこで、本発明の目的は、電流容量が大き
く、かつ、高品位のインダクタが得られるインダクタの
製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段と作用】前記目的を達成す
るため、本発明にかかるインダクタの製造方法は、
(a)磁性セラミック材料を含む湿式プレス用スラリー
を調製する工程と、(b)前記湿式プレス用スラリーを
成形型に注入して湿式プレス成形し、磁性成形板を形成
する工程と、(c)導体線を前記磁性成形板上に固定す
る工程と、(d)前記導体線が固定された磁性成形板を
装填した成形型に、前記湿式プレス用スラリーを注入し
て湿式プレス成形し、前記導体線が内蔵された磁性成形
体を形成する工程と、(e)前記導体線が内蔵された磁
性成形体を焼成する工程と、(f)前記導体線が内蔵さ
れた磁性焼結体の表面に、前記導体線の端部に電気的に
接続した外部電極を形成する工程と、を備えたことを特
徴とする。
【0009】導体線は、例えば直線状であったり、イン
ダクタンスアップのために螺旋状に巻回されている。
【0010】以上の方法、いわゆる湿式プレス工法によ
り、導体パターンの印刷や磁性体シートの積層等の煩雑
な工程を経ることなく、インダクタが安易に製造され
る。しかも、スラリーをプレス加圧して、スラリーに含
まれている水分を抜きながら成形するため、スラリー内
部に気泡が発生しにくく、充填性が良い。
【0011】さらに、本発明に係るインダクタの製造方
法は、スラリーを湿式プレス成形して形成した磁性成形
板に、導体線を固定した後、磁性成形板を成形型に装填
し、スラリーをこの成形型に注入して湿式プレス成形す
ることを特徴とする。以上の方法により、磁性成形板に
複数の導体線を固定した後、磁性成形板を成形型に装填
することができ、個々の導体線を直接に成形型に装填す
る必要がなくなり、生産性がアップする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るインダクタの
製造方法の実施の形態について添付図面を参照して説明
する。
【0013】図1に示すように、インダクタ21は、フ
ェライト等からなる直方体形状の磁性焼結体22内に、
コイル状導体線24を配置したものである。磁性焼結体
22は、後で詳細に説明する、いわゆる湿式プレス工法
により形成されてなるものである。コイル状導体線24
の両端部24a,24bは、磁性焼結体22の互いに対
向する端面にそれぞれ形成された入力電極27a及び出
力電極27bにそれぞれ電気的に接続されている。
【0014】次に、図2〜図7を参照して、湿式プレス
工法を用いたインダクタ21の製造方法を説明する。コ
イル状導体線24として直径が200μmの銀線を用意
した。コイル状導体線24を、コイル部の径が2mmで
長さが3mmとなるように、螺旋状に6ターン巻回し、
図2に示すようなコイルを製作した。このときのコイル
状導体線24の直線状の両端部24a,24bの長さは
それぞれ0.5mmとした。
【0015】湿式プレス用スラリーの調製には、原料粉
末として粒径2μm、比表面積2.5m2/gのNiC
uZn系フェライトを用意した。次いで、原料粉末、
水、分散剤(ポリオキシアルキレングリコール)、消泡
剤(ポリエーテル系消泡剤)及び結合材(アクリル系バ
インダ)を、次の表1に示す重量部でポットに投入し、
20時間ボールミルで混合してスラリーを調製した。な
お、結合材として、アクリル系バインダの他に、酢酸ビ
ニル系バインダを用いても同様の効果を得ることができ
る。
【0016】
【表1】
【0017】図3に示すように、このようにして調製し
た湿式プレス用スラリー22aを、成形型100に流し
込んだ。成形型100は、枠部101と、押圧部102
と、受部103とを有している。スラリー22aは、枠
部101と押圧部102とで形成された凹部104に流
し込まれる。スラリー22aの流し込み作業が終了する
と、水分のみ透過するフィルタ105で凹部104の開
口部に蓋をした後、スラリー22aが漏れないように受
部103でパッキングする。次に、押圧部102を図3
に矢印Pで示した方向に移動させて、スラリー22aに
対して100kgf/cm2のプレス圧力を5分間か
け、スラリー22aの水分をフィルタ105を介して受
部103に設けた水抜き孔103aを通して抜き、図4
に示すような磁性成形板22mを得た。
【0018】この磁性成形板22mの上面に、コイル状
導体線24のコイル部の変形を防止するため、複数のコ
イル状導体線24をコイル部の軸方向が水平になるよう
に配設した。次に、コイル状導体線24の位置ずれを防
止するために接着剤又はスラリーでコイル状導体線24
を固定する。そして、コイル状導体線24を固定した磁
性成形板22mを、図5に示すように、成形型100に
装填した後、前述の湿式プレス用スラリー22aを成形
型100に流し込んだ。スラリー22aの流し込み作業
が終了すると、水分のみ透過するフィルタ105で成形
型100の開口部に蓋をした後、スラリー22aが漏れ
ないように受部103でパッキングする。次に、押圧部
102を図5に矢印Pで示した方向に移動させて、スラ
リー22aに対して100kgf/cm2のプレス圧力
を5分間かけ、スラリー22aの水分をフィルタ105
を介して受部103に設けた水抜き孔103aを通して
抜き、図6に示すような複数のコイル状導体線24を内
蔵した磁性マザー成形板22Mを得た。
【0019】次に、磁性マザー成形板22Mを40℃で
50時間乾燥した後、アルミナ製のさやに入れ、900
℃の温度で2時間焼成した。こうして得られた磁性マザ
ー焼結板22Mを所定のサイズ毎にカットし、図7に示
すように、コイル状導体線24を1個内蔵した磁性焼結
体22を切り出す。この磁性焼結体22に外部電極27
a,27bを、導電ペーストの塗布焼付け、あるいは、
スパッタリング、蒸着、無電解メッキ等の手法により形
成し、インダクタ21を得た。
【0020】このようにして、いわゆる湿式プレス工法
により、インダクタ21を製造すれば、コイル状導体線
24からなるコイルが発生する磁束の磁路となる磁性焼
結体22が形成される。従って、インダクタ21は、積
層型インダクタのような導体パターンの印刷や磁性体シ
ートの積層等の煩雑な工程を経ることなく、容易に形成
することができる。
【0021】さらに、コイル状導体線24は、その導電
率及び断面積を、従来の導電ペーストの印刷により形成
される導体パターンに比較して大きなものとすることが
できる。これにより、インダクタ21に内蔵されている
コイルの直流抵抗値を小さくすると共に、電流容量も大
きくすることができる。この結果、インダクタ21は、
発熱量が少なくなり、使用時における磁気特性が安定す
る。また、スラリーをプレス加圧して、スラリーに含ま
れている水分を抜きながら磁性成形体を成形するため、
スラリー内部に気泡が発生しにくく、充填性を向上させ
ることができる。さらに、コイル状導体線24として、
多様な直径を有しかつ高い導電性を有する例えば銀線等
の既成の金属線から設計仕様に合致するものを選択して
そのまま使用することができる。
【0022】表2は、こうして得られたインダクタ21
の直流抵抗値及び定格電流を測定した結果を示すもので
ある。比較のために、従来の積層型インダクタの直流抵
抗値及び定格電流を測定した結果も併せて示している。
表2より、インダクタ21の直流抵抗値が小さく、電流
容量が大きいことがわかる。
【0023】
【表2】
【0024】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更すること
ができる。例えば、導体線を螺旋状に巻回した場合、横
断面円形である必要はなく、横断面矩形等であってもよ
い。
【0025】また、インダクタは、少なくとも一つのコ
イルを内蔵していればよく、トランスやコモンモードチ
ョークコイルのように複数のコイルが電磁気的に結合し
た状態で内蔵されているものや、インダクタアレイのよ
うに複数のコイルが相互に電磁気的に独立した状態で内
蔵されているものも含まれる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、導体線を、スラリーを成形し焼成してなる磁
性焼結体に内蔵することにより、磁性焼結体は、導体線
からなるコイルによって発生した磁束の磁路となる。そ
して、導体線は、その導電率及び断面積を、従来の積層
型インダクタの導体パターンと比較して大きなものとす
ることができる。これにより、直流抵抗値が小さくかつ
電流容量も大きいインダクタを得ることができる。
【0027】また、いわゆる湿式プレス工法を採用して
インダクタを製造することにより、導体パターンの印刷
や磁性体シートの積層等の煩雑な工程を経ることなく、
インダクタを容易に製造できるので、インダクタを安価
なコストで量産することができる。しかも、スラリーを
プレス加圧して、スラリーに含まれている水分を抜きな
がら成形するため、スラリー内部に気泡が発生しにく
く、充填性が良い。従って、高品位なインダクタが得ら
れる。
【0028】さらに、スラリーを湿式プレス成形して形
成した磁性成形板に複数の導体線を固定した後、磁性成
形板を成形型に装填することにより、個々の導体線を直
接に成形型に装填する必要がなくなり、生産性を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインダクタの製造方法を説明する
ための一部破断斜視図。
【図2】図1に示したインダクタに用いられる導体線の
斜視図。
【図3】図1に示したインダクタの製造方法を説明する
ための断面図。
【図4】図3に続く製造工程を示す斜視図。
【図5】図4に続く製造工程を示す断面図。
【図6】図5に続く製造工程を示す斜視図。
【図7】図6に続く製造工程を示す斜視図。
【符号の説明】
21…インダクタ 22…磁性焼結体 22a…湿式プレス用スラリー 22m…磁性成形板 22M…磁性マザー成形板 24…コイル状導体線 27a…入力電極 27b…出力電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 裕 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 森本 正士 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 5E062 FF02 FF03 5E070 AA01 AB03 BA12 CA13

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性セラミック材料を含む湿式プレス用
    スラリーを調製する工程と、 前記湿式プレス用スラリーを成形型に注入して湿式プレ
    ス成形し、磁性成形板を形成する工程と、 導体線を前記磁性成形板上に固定する工程と、 前記導体線が固定された磁性成形板を装填した成形型
    に、前記湿式プレス用スラリーを注入して湿式プレス成
    形し、前記導体線が内蔵された磁性成形体を形成する工
    程と、 前記導体線が内蔵された磁性成形体を焼成する工程と、 前記導体線が内蔵された磁性焼結体の表面に、前記導体
    線の端部に電気的に接続した外部電極を形成する工程
    と、 を備えたことを特徴とするインダクタの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記導体線が螺旋状に巻回されているこ
    とを特徴とする請求項1記載のインダクタの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017130720A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 株式会社村田製作所 コイル部品の製造方法、コイル部品、並びにdc-dcコンバータ

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WO2017130720A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 株式会社村田製作所 コイル部品の製造方法、コイル部品、並びにdc-dcコンバータ
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