JP2003017325A - 積層型金属磁性電子部品及びその製造方法 - Google Patents
積層型金属磁性電子部品及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属磁性材料を使った、低コストで小型の積
層型金属磁性電子部品及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 金属磁性材料を主成分とする薄板１を準
備し、その表面に樹脂層２を形成する。複数の金属磁性
薄板１は積み重ねられ、樹脂層２にて接着されて積層体
を構成する。コイル用導体パターン５，７，９，１１は
それぞれ、ビアホール３３ｄ，３３ａ，３３ｅ，３３
ｂ，３３ｆ，３３ｃを介して順次コイル用導体パターン
６，８，１０に電気的に直列に接続され、螺旋状コイル
Ｌを構成する。螺旋状コイルＬは、その軸方向が金属磁
性薄板１の積み重ね方向に対して垂直である。
層型金属磁性電子部品及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 金属磁性材料を主成分とする薄板１を準
備し、その表面に樹脂層２を形成する。複数の金属磁性
薄板１は積み重ねられ、樹脂層２にて接着されて積層体
を構成する。コイル用導体パターン５，７，９，１１は
それぞれ、ビアホール３３ｄ，３３ａ，３３ｅ，３３
ｂ，３３ｆ，３３ｃを介して順次コイル用導体パターン
６，８，１０に電気的に直列に接続され、螺旋状コイル
Ｌを構成する。螺旋状コイルＬは、その軸方向が金属磁
性薄板１の積み重ね方向に対して垂直である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、積層型金属磁性電子部
品及びその製造方法に関する。
品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、大電流が流れる電源回路やＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ回路用のインダクタやトランスなど
として使用される積層型金属磁性電子部品が知られてい
る。そして、例えば、積層型インダクタは、磁性体材料
（フェライト）や絶縁体材料からなるセラミックスグリ
ーンシートを複数枚積み重ね、一体的に焼成して積層体
を構成している。この積層体の内部には、複数のコイル
用導体パターンをビアホールを介して電気的に直列に接
続して構成したコイルが設けられている。このように、
従来の積層型インダクタは、絶縁性の高いセラミックス
グリーンシートを使っているため、コイル用導体パター
ンやビアホールをセラミックスグリーンシートにそのま
ま形成することができ、加工が容易であるという利点が
ある。
Ｃ／ＤＣコンバータ回路用のインダクタやトランスなど
として使用される積層型金属磁性電子部品が知られてい
る。そして、例えば、積層型インダクタは、磁性体材料
（フェライト）や絶縁体材料からなるセラミックスグリ
ーンシートを複数枚積み重ね、一体的に焼成して積層体
を構成している。この積層体の内部には、複数のコイル
用導体パターンをビアホールを介して電気的に直列に接
続して構成したコイルが設けられている。このように、
従来の積層型インダクタは、絶縁性の高いセラミックス
グリーンシートを使っているため、コイル用導体パター
ンやビアホールをセラミックスグリーンシートにそのま
ま形成することができ、加工が容易であるという利点が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、セラミック
スを焼成させるには、９００℃程度の温度で処理する必
要がある。従って、高温の焼成炉が必要となり、高いラ
ンニングコストも含めて、従来の積層型インダクタの製
造コストをアップさせる一因となっていた。また、高温
度の処理のため、積層型インダクタの内部残留応力も比
較的大きかった。一方、セラミックスとフェライト等の
酸化物磁性材料は磁気特性に問題があり、一般的なＮｉ
Ｚｎ系フェライトの透磁率は約２０００で、飽和磁束密
度は約５０００ガウスしかない。従って、この酸化物磁
性材料を用いた積層型インダクタは電気特性の限界が低
く、小型化が困難であった。
スを焼成させるには、９００℃程度の温度で処理する必
要がある。従って、高温の焼成炉が必要となり、高いラ
ンニングコストも含めて、従来の積層型インダクタの製
造コストをアップさせる一因となっていた。また、高温
度の処理のため、積層型インダクタの内部残留応力も比
較的大きかった。一方、セラミックスとフェライト等の
酸化物磁性材料は磁気特性に問題があり、一般的なＮｉ
Ｚｎ系フェライトの透磁率は約２０００で、飽和磁束密
度は約５０００ガウスしかない。従って、この酸化物磁
性材料を用いた積層型インダクタは電気特性の限界が低
く、小型化が困難であった。
【０００４】これに対して、金属磁性材料は磁気特性が
優れており、特に飽和磁束密度が高いという特長を有し
ている。しかしながら、金属磁性材料は比抵抗が小さ
く、コイル用導体パターンやビアホールを直接形成する
ことができないため、従来、積層構造の電子部品には適
用が困難であった。さらに、金属磁性材料は、セラミッ
クス焼成時のような高温に晒すと酸化して特性が低下す
るため、半田付け温度（約３００℃）の低温で加工する
のが基本となっていた。従って、従来は、低温処理する
巻線コイル用として使われていたに過ぎなかった。
優れており、特に飽和磁束密度が高いという特長を有し
ている。しかしながら、金属磁性材料は比抵抗が小さ
く、コイル用導体パターンやビアホールを直接形成する
ことができないため、従来、積層構造の電子部品には適
用が困難であった。さらに、金属磁性材料は、セラミッ
クス焼成時のような高温に晒すと酸化して特性が低下す
るため、半田付け温度（約３００℃）の低温で加工する
のが基本となっていた。従って、従来は、低温処理する
巻線コイル用として使われていたに過ぎなかった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、金属磁性材料を
使った、低コストで小型の積層型金属磁性電子部品及び
その製造方法を提供することある。
使った、低コストで小型の積層型金属磁性電子部品及び
その製造方法を提供することある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】前記目的を達成
するため、本発明に係る積層型金属磁性電子部品は、
（ａ）複数の金属磁性板と、（ｂ）複数の金属磁性板の
それぞれの表面に形成された樹脂層と、（ｃ）複数の金
属磁性板の表面に樹脂層を介して設けられた複数のコイ
ル用導体パターンと、（ｄ）複数のコイル用導体パター
ンを電気的に接続するために、金属磁性板に設けられた
ビアホール用孔に導電材を充填してなるビアホールとを
備え、（ｅ）複数の金属磁性板を積み重ねて樹脂層にて
接着して構成した積層体に、複数のコイル用導体パター
ンをビアホールを介して電気的に直列に接続して構成し
たコイルが設けられ、かつ、ビアホール用孔の内壁面が
絶縁膜で覆われていること、を特徴とする。
するため、本発明に係る積層型金属磁性電子部品は、
（ａ）複数の金属磁性板と、（ｂ）複数の金属磁性板の
それぞれの表面に形成された樹脂層と、（ｃ）複数の金
属磁性板の表面に樹脂層を介して設けられた複数のコイ
ル用導体パターンと、（ｄ）複数のコイル用導体パター
ンを電気的に接続するために、金属磁性板に設けられた
ビアホール用孔に導電材を充填してなるビアホールとを
備え、（ｅ）複数の金属磁性板を積み重ねて樹脂層にて
接着して構成した積層体に、複数のコイル用導体パター
ンをビアホールを介して電気的に直列に接続して構成し
たコイルが設けられ、かつ、ビアホール用孔の内壁面が
絶縁膜で覆われていること、を特徴とする。
【０００７】ここに、コイルの軸方向は、金属磁性板の
積み重ね方向に対して直交していることが好ましい。さ
らに、積層体の上面及び下面の少なくともいずれか一方
の面にコイルの端末部が導出されるとともに、積層体の
端面に設けた外部端子電極が、コイルの端末部に電気的
に接続するように積層体の上面又は／及び下面に延在し
ていることが好ましい。
積み重ね方向に対して直交していることが好ましい。さ
らに、積層体の上面及び下面の少なくともいずれか一方
の面にコイルの端末部が導出されるとともに、積層体の
端面に設けた外部端子電極が、コイルの端末部に電気的
に接続するように積層体の上面又は／及び下面に延在し
ていることが好ましい。
【０００８】また、本発明に係る積層型金属磁性電子部
品の製造方法は、（ｆ）金属磁性板の表面に樹脂層を形
成する工程と、（ｇ）金属磁性板にビアホール用孔を形
成するとともに、ビアホール用孔の内壁面を絶縁膜で覆
う工程と、（ｈ）ビアホール用孔に導電材を充填してビ
アホールを形成する工程と、（ｉ）金属磁性板の表面に
樹脂層を介してコイル用導体パターンを形成する工程
と、（ｊ）金属磁性板を積み重ね、樹脂層にて接着して
積層体を形成するとともに、コイル用導体パターンをビ
アホールを介して電気的に直列に接続してコイルを構成
する工程と、を備えたことを特徴とする。
品の製造方法は、（ｆ）金属磁性板の表面に樹脂層を形
成する工程と、（ｇ）金属磁性板にビアホール用孔を形
成するとともに、ビアホール用孔の内壁面を絶縁膜で覆
う工程と、（ｈ）ビアホール用孔に導電材を充填してビ
アホールを形成する工程と、（ｉ）金属磁性板の表面に
樹脂層を介してコイル用導体パターンを形成する工程
と、（ｊ）金属磁性板を積み重ね、樹脂層にて接着して
積層体を形成するとともに、コイル用導体パターンをビ
アホールを介して電気的に直列に接続してコイルを構成
する工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】あるいは、本発明に係る積層型金属磁性電
子部品の製造方法は、（ｋ）金属磁性板の表面に樹脂層
を形成する工程と、（ｌ）金属磁性板にビアホール用孔
を形成するとともに、ビアホール用孔の内壁面を絶縁膜
で覆う工程と、（ｍ）金属磁性板を積み重ね、樹脂層に
て接着してコンポジット体を形成するとともに、ビアホ
ール用孔を積み重ね方向に連接する工程と、（ｎ）連接
されたビアホール用孔に導電材を充填して長尺状ビアホ
ールを形成する工程と、（ｏ）コンポジット体の上下
に、樹脂層を介してコイル用導体パターンを表面に形成
した金属磁性板を配置するとともに、該金属磁性板に形
成したビアホールを介してコイル用導体パターンを長尺
状ビアホールに電気的に接続してコイルを構成する工程
と、を備えたことを特徴とする。
子部品の製造方法は、（ｋ）金属磁性板の表面に樹脂層
を形成する工程と、（ｌ）金属磁性板にビアホール用孔
を形成するとともに、ビアホール用孔の内壁面を絶縁膜
で覆う工程と、（ｍ）金属磁性板を積み重ね、樹脂層に
て接着してコンポジット体を形成するとともに、ビアホ
ール用孔を積み重ね方向に連接する工程と、（ｎ）連接
されたビアホール用孔に導電材を充填して長尺状ビアホ
ールを形成する工程と、（ｏ）コンポジット体の上下
に、樹脂層を介してコイル用導体パターンを表面に形成
した金属磁性板を配置するとともに、該金属磁性板に形
成したビアホールを介してコイル用導体パターンを長尺
状ビアホールに電気的に接続してコイルを構成する工程
と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】以上の構成により、積み重ねられた金属磁
性板同士は樹脂層にて接着され、積層体とされる。コイ
ル用導体パターンは、樹脂層によって金属磁性板と直接
に接触しなくてすむ。ビアホールは、ビアホール用孔の
内壁面を覆っている絶縁膜によって、金属磁性板と直接
に接触しなくてすむ。
性板同士は樹脂層にて接着され、積層体とされる。コイ
ル用導体パターンは、樹脂層によって金属磁性板と直接
に接触しなくてすむ。ビアホールは、ビアホール用孔の
内壁面を覆っている絶縁膜によって、金属磁性板と直接
に接触しなくてすむ。
【００１１】そして、コイル用導体パターンやビアホー
ル用孔に充填される導電材などに、３００℃以下の温度
条件で加工できる熱硬化型導電ペーストや低温焼成でき
る導電ペーストを用い、全ての工程における加工を３０
０℃以下の温度条件で行うようにすることにより、金属
磁性板の特性劣化を防ぐことができる。
ル用孔に充填される導電材などに、３００℃以下の温度
条件で加工できる熱硬化型導電ペーストや低温焼成でき
る導電ペーストを用い、全ての工程における加工を３０
０℃以下の温度条件で行うようにすることにより、金属
磁性板の特性劣化を防ぐことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型金属磁
性電子部品及びその製造方法の実施の形態について添付
の図面を参照して説明する。
性電子部品及びその製造方法の実施の形態について添付
の図面を参照して説明する。
【００１３】［第１実施形態、図１〜図１１］第１実施
形態は、積層型インダクタを例にして説明する。図１に
示すように、金属磁性材料を主成分とする薄板１を準備
し、その表面に樹脂層２を形成する。金属磁性薄板１の
厚みは、渦電流損を少なくするため、できるだけ薄いも
のが良く、本第１実施形態では厚さが約５０μｍの珪素
鋼板を使用した。
形態は、積層型インダクタを例にして説明する。図１に
示すように、金属磁性材料を主成分とする薄板１を準備
し、その表面に樹脂層２を形成する。金属磁性薄板１の
厚みは、渦電流損を少なくするため、できるだけ薄いも
のが良く、本第１実施形態では厚さが約５０μｍの珪素
鋼板を使用した。
【００１４】樹脂層２の材料としては、仮硬化できる熱
硬化性樹脂（例えばエポキシ、ポリイミド）や、熱融着
性のある熱可塑性樹脂（例えばポリフェニレンサルファ
イド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリフェニレンオキサイト）などが使用さ
れる。樹脂層２を形成する方法としては、スクリーン印
刷法、スプレー噴霧法、ディッピング法、ドクターブレ
ード法、あるいは、樹脂シートを接着させる方法が使用
される。本第１実施形態は、表面が平坦でかつ均一な厚
みを有する樹脂層２を得ることができるように、スクリ
ーン印刷法にて金属磁性薄板１の表面（あるいは表裏両
面）に厚さが約２０μｍのエポキシ樹脂層２を形成し、
適温にて仮硬化させた。
硬化性樹脂（例えばエポキシ、ポリイミド）や、熱融着
性のある熱可塑性樹脂（例えばポリフェニレンサルファ
イド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリフェニレンオキサイト）などが使用さ
れる。樹脂層２を形成する方法としては、スクリーン印
刷法、スプレー噴霧法、ディッピング法、ドクターブレ
ード法、あるいは、樹脂シートを接着させる方法が使用
される。本第１実施形態は、表面が平坦でかつ均一な厚
みを有する樹脂層２を得ることができるように、スクリ
ーン印刷法にて金属磁性薄板１の表面（あるいは表裏両
面）に厚さが約２０μｍのエポキシ樹脂層２を形成し、
適温にて仮硬化させた。
【００１５】次に、図２に示すように、金属磁性薄板１
の所定位置にビアホール用孔３ａ〜３ｆを形成する。本
第１実施形態では、炭酸ガスレーザ加工を行い、レーザ
ビームＬＢをスポット照射して金属磁性薄板１および樹
脂層２を高温で分解、焼失させた。このとき、金属磁性
薄板１のビアホール用孔３ａ〜３ｆの内壁面には、高温
によって酸化膜（絶縁膜）が形成される。なお、ビアホ
ール用孔３ａ〜３ｆは断面円形であるが、楕円形や矩形
等であってもよい。
の所定位置にビアホール用孔３ａ〜３ｆを形成する。本
第１実施形態では、炭酸ガスレーザ加工を行い、レーザ
ビームＬＢをスポット照射して金属磁性薄板１および樹
脂層２を高温で分解、焼失させた。このとき、金属磁性
薄板１のビアホール用孔３ａ〜３ｆの内壁面には、高温
によって酸化膜（絶縁膜）が形成される。なお、ビアホ
ール用孔３ａ〜３ｆは断面円形であるが、楕円形や矩形
等であってもよい。
【００１６】次に、図３に示すように、ビアホール用孔
３ａ〜３ｆが形成された金属磁性薄板１を複数枚準備
し、積み重ねる。このとき、樹脂層２を上にし、各金属
磁性薄板１のビアホール用孔３ａ〜３ｆが積み重ね方向
に連接するようにする。この後、加熱しながら加圧し
て、一時的に溶融した樹脂層２にて金属磁性薄板１相互
を接着する。こうして、コンポジット体４が得られる。
３ａ〜３ｆが形成された金属磁性薄板１を複数枚準備
し、積み重ねる。このとき、樹脂層２を上にし、各金属
磁性薄板１のビアホール用孔３ａ〜３ｆが積み重ね方向
に連接するようにする。この後、加熱しながら加圧し
て、一時的に溶融した樹脂層２にて金属磁性薄板１相互
を接着する。こうして、コンポジット体４が得られる。
【００１７】次に、コンポジット体４のビアホール用孔
３ａ〜３ｆに導電性ペーストを充填する。つまり、図４
に示すように、上部に開口３０ａを有したキャビティ３
０にコンポジット体４を載置する。コンポジット体４の
上面には、ビアホール用孔３ａ〜３ｆに対応した穴３１
ａを形成したマスキング材３１が載せられる。この後、
キャビティ３０内の空気を吸引しながら、導電性ペース
ト３２をスキージ３３で掃引きすることにより、導電性
ペースト３２をビアホール用孔３ａ〜３ｆに充填させ
る。導電性ペースト３２は、主成分の銀又は銅などの低
抵抗導電材料に熱硬化性樹脂を加えた熱硬化型のもの
や、低温焼結型のものが使用される。充填された導電性
ペースト３２は、乾燥状態、硬化状態又は焼結状態とさ
れる。こうして、長尺状ビアホール３３ａ〜３３ｆ（図
５参照）が形成される。
３ａ〜３ｆに導電性ペーストを充填する。つまり、図４
に示すように、上部に開口３０ａを有したキャビティ３
０にコンポジット体４を載置する。コンポジット体４の
上面には、ビアホール用孔３ａ〜３ｆに対応した穴３１
ａを形成したマスキング材３１が載せられる。この後、
キャビティ３０内の空気を吸引しながら、導電性ペース
ト３２をスキージ３３で掃引きすることにより、導電性
ペースト３２をビアホール用孔３ａ〜３ｆに充填させ
る。導電性ペースト３２は、主成分の銀又は銅などの低
抵抗導電材料に熱硬化性樹脂を加えた熱硬化型のもの
や、低温焼結型のものが使用される。充填された導電性
ペースト３２は、乾燥状態、硬化状態又は焼結状態とさ
れる。こうして、長尺状ビアホール３３ａ〜３３ｆ（図
５参照）が形成される。
【００１８】なお、本第１実施形態は、マスキング材３
１を使用してコンポジット体４の上面に厚膜導体を形成
している。しかし、厚膜導体を形成する必要がなけれ
ば、スクリーン版を使用したスクリーン印刷法であって
もよい。また、導電性ペーストをビアホール用孔３ａ〜
３ｆに充填する方法として、導電性ペースト浴にコンポ
ジット体４を浸漬して真空脱泡する方法もある。ただ
し、この方法は、導電性ペーストがビアホール用孔３ａ
〜３ｆ内だけでなく、コンポジット体４の表面にも付着
するため、表面に付着した導電性ペーストを削り取る作
業が必要になる。
１を使用してコンポジット体４の上面に厚膜導体を形成
している。しかし、厚膜導体を形成する必要がなけれ
ば、スクリーン版を使用したスクリーン印刷法であって
もよい。また、導電性ペーストをビアホール用孔３ａ〜
３ｆに充填する方法として、導電性ペースト浴にコンポ
ジット体４を浸漬して真空脱泡する方法もある。ただ
し、この方法は、導電性ペーストがビアホール用孔３ａ
〜３ｆ内だけでなく、コンポジット体４の表面にも付着
するため、表面に付着した導電性ペーストを削り取る作
業が必要になる。
【００１９】次に、図５に示すように、コンポジット体
４の上に、コイル用導体パターン５，７，９，１１を上
面に設けた金属磁性薄板１が配置される。この金属磁性
薄板１は図２に示したものと同様のものであり、樹脂層
２の表面にスクリーン印刷法等でコイル用導体パターン
５，７，９，１１を形成するとともに、ビアホール用孔
３ａ〜３ｆに導電性ペーストを充填してビアホール３３
ａ〜３３ｆを形成している。
４の上に、コイル用導体パターン５，７，９，１１を上
面に設けた金属磁性薄板１が配置される。この金属磁性
薄板１は図２に示したものと同様のものであり、樹脂層
２の表面にスクリーン印刷法等でコイル用導体パターン
５，７，９，１１を形成するとともに、ビアホール用孔
３ａ〜３ｆに導電性ペーストを充填してビアホール３３
ａ〜３３ｆを形成している。
【００２０】また、コンポジット体４の下に、コイル用
導体パターン６，８，１０を下面に設けた金属磁性薄板
１が配置される。この金属磁性薄板１は、図２に示した
ものにおいて、上下両面に樹脂層２を形成したものと同
様のものである。そして、下面に形成された樹脂層２の
表面には、スクリーン印刷法等でコイル用導体パターン
６，８，１０を形成するとともに、ビアホール用孔３ａ
〜３ｆに導電性ペーストを充填してビアホール３３ａ〜
３３ｆを形成している。ここで、コイル用導体パターン
５〜１１およびビアホール３３ａ〜３３ｆの形成に使用
される導電性ペーストは、樹脂層２が融解しない温度、
すなわち、樹脂層２が接着機能を失わない程度の低い温
度（３００℃以下）で処理できるものである。
導体パターン６，８，１０を下面に設けた金属磁性薄板
１が配置される。この金属磁性薄板１は、図２に示した
ものにおいて、上下両面に樹脂層２を形成したものと同
様のものである。そして、下面に形成された樹脂層２の
表面には、スクリーン印刷法等でコイル用導体パターン
６，８，１０を形成するとともに、ビアホール用孔３ａ
〜３ｆに導電性ペーストを充填してビアホール３３ａ〜
３３ｆを形成している。ここで、コイル用導体パターン
５〜１１およびビアホール３３ａ〜３３ｆの形成に使用
される導電性ペーストは、樹脂層２が融解しない温度、
すなわち、樹脂層２が接着機能を失わない程度の低い温
度（３００℃以下）で処理できるものである。
【００２１】上段のコイル用導体パターン５，７，９，
１１並びに下段のコイル用導体パターン６，８，１０は
それぞれ同一層に配置されている。コイル用導体パター
ン５，７，９，１１はそれぞれ、同一層に配置されてい
るビアホール３３ｄ，３３ａ，３３ｅ，３３ｂ，３３
ｆ，３３ｃを介して順次コイル導体パターン６，８，１
０に電気的に直列に接続され、螺旋状コイルＬを構成す
る。螺旋状コイルＬは、その軸方向が金属磁性薄板１の
積み重ね方向に対して垂直であり、かつ、後述の入出力
外部電極２０，２１に対して垂直である。言い換える
と、螺旋状コイルＬの軸方向は、積層型インダクタ２５
の実装面に対して平行である。
１１並びに下段のコイル用導体パターン６，８，１０は
それぞれ同一層に配置されている。コイル用導体パター
ン５，７，９，１１はそれぞれ、同一層に配置されてい
るビアホール３３ｄ，３３ａ，３３ｅ，３３ｂ，３３
ｆ，３３ｃを介して順次コイル導体パターン６，８，１
０に電気的に直列に接続され、螺旋状コイルＬを構成す
る。螺旋状コイルＬは、その軸方向が金属磁性薄板１の
積み重ね方向に対して垂直であり、かつ、後述の入出力
外部電極２０，２１に対して垂直である。言い換える
と、螺旋状コイルＬの軸方向は、積層型インダクタ２５
の実装面に対して平行である。
【００２２】この後、コンポジット体４と上下に配置さ
れた金属磁性薄板１とを、加熱しながら加圧して樹脂層
２にて一体的に接着し、図６に示すような矩形体状の積
層体１２とされる。
れた金属磁性薄板１とを、加熱しながら加圧して樹脂層
２にて一体的に接着し、図６に示すような矩形体状の積
層体１２とされる。
【００２３】次に、マスキング材を使用して、積層体１
２の上下面に高耐熱性の熱硬化型樹脂をマスク印刷し、
適温にて熱硬化させて保護層１３，１４を形成する。保
護層１３は、開口部１３ａ，１３ｂから露出しているコ
イル用導体パターン５，１１の一部を残して、コイル用
導体パターン５，７，９，１１を被覆している。同様
に、保護層１４はコイル用導体パターン６，８，１０を
被覆している。
２の上下面に高耐熱性の熱硬化型樹脂をマスク印刷し、
適温にて熱硬化させて保護層１３，１４を形成する。保
護層１３は、開口部１３ａ，１３ｂから露出しているコ
イル用導体パターン５，１１の一部を残して、コイル用
導体パターン５，７，９，１１を被覆している。同様
に、保護層１４はコイル用導体パターン６，８，１０を
被覆している。
【００２４】また、積層体１２の側面には金属磁性薄板
１の縁部が露出しているので、側面部を高耐熱性の熱硬
化型樹脂浴に浸漬して、適温にて熱硬化させ、図７に示
すように、絶縁被覆膜１５を形成する。なお、積層体１
２を高温で加熱して、側面に露出している金属磁性薄板
１の縁部の表面を酸化させ、酸化物被膜を形成させても
よい。
１の縁部が露出しているので、側面部を高耐熱性の熱硬
化型樹脂浴に浸漬して、適温にて熱硬化させ、図７に示
すように、絶縁被覆膜１５を形成する。なお、積層体１
２を高温で加熱して、側面に露出している金属磁性薄板
１の縁部の表面を酸化させ、酸化物被膜を形成させても
よい。
【００２５】次に、図８に示すように、積層体１２の左
右両端部を、熱硬化型導電性ペースト浴又は低温焼結型
導電性ペースト浴に浸漬して、適温にて硬化あるいは焼
結させ、外部端子電極の下地電極を形成する。この下地
電極の表面にめっきをして外部端子電極２０，２１を形
成する。外部端子電極２０，２１は、それぞれ積層体１
２の左右の端面に設けられ、螺旋状コイルＬの端末部
（すなわち、コイル用導体パターン５，１１）に電気的
に接続するように積層体１２の上面に延在している。こ
うして、積層型インダクタ２５が得られる。図９は積層
型インダクタ２５の模式断面図である。
右両端部を、熱硬化型導電性ペースト浴又は低温焼結型
導電性ペースト浴に浸漬して、適温にて硬化あるいは焼
結させ、外部端子電極の下地電極を形成する。この下地
電極の表面にめっきをして外部端子電極２０，２１を形
成する。外部端子電極２０，２１は、それぞれ積層体１
２の左右の端面に設けられ、螺旋状コイルＬの端末部
（すなわち、コイル用導体パターン５，１１）に電気的
に接続するように積層体１２の上面に延在している。こ
うして、積層型インダクタ２５が得られる。図９は積層
型インダクタ２５の模式断面図である。
【００２６】以上の構成からなる積層型インダクタ２５
は、金属磁性薄板１を使用して積層体１２を形成してい
るので、従来のセラミックスグリーンシートを使用して
積層体を形成した場合と比較して、加工時の変形が起き
にくく、加工精度の良い積層体１２が得られる。しか
も、金属磁性材料はセラミックス材料と比較して機械的
強度が高く、積層体１２の厚みが薄くても破損しにく
い。
は、金属磁性薄板１を使用して積層体１２を形成してい
るので、従来のセラミックスグリーンシートを使用して
積層体を形成した場合と比較して、加工時の変形が起き
にくく、加工精度の良い積層体１２が得られる。しか
も、金属磁性材料はセラミックス材料と比較して機械的
強度が高く、積層体１２の厚みが薄くても破損しにく
い。
【００２７】また、金属磁性薄板１を樹脂層２を介して
積層しているため、渦電流の発生を軽減することができ
る。さらに、螺旋状コイルＬによって生じる磁束は金属
磁性薄板１内を主面に平行に通り、薄板１のコイル用導
体パターン５〜１１を被覆する保護層１３，１４は、非
磁性材料の樹脂からなるため、この部分に渦電流は発生
せず、より損失の少ない積層型インダクタ２５を得るこ
とができる。図１０および図１１はそれぞれ、積層型イ
ンダクタ２５の周波数特性並びに直流重畳特性を示すグ
ラフである（実線４０参照）。なお、図１０および図１
１には、従来のフェライトからなるセラミックスグリー
ンシートを使用して製作した積層型インダクタの周波数
特性並びに直流重畳特性も併せて記載している（点線４
１参照）。積層型インダクタ２５は、従来のインダクタ
と比較して、インダクタンス値が高周波域で早く低下す
るが、直流重畳特性は優れている。さらに、珪素鋼の飽
和磁束密度はフェライトの約４倍あり、従来のインダク
タで問題となる内部残留応力も小さいため、優れた特性
が得られる。
積層しているため、渦電流の発生を軽減することができ
る。さらに、螺旋状コイルＬによって生じる磁束は金属
磁性薄板１内を主面に平行に通り、薄板１のコイル用導
体パターン５〜１１を被覆する保護層１３，１４は、非
磁性材料の樹脂からなるため、この部分に渦電流は発生
せず、より損失の少ない積層型インダクタ２５を得るこ
とができる。図１０および図１１はそれぞれ、積層型イ
ンダクタ２５の周波数特性並びに直流重畳特性を示すグ
ラフである（実線４０参照）。なお、図１０および図１
１には、従来のフェライトからなるセラミックスグリー
ンシートを使用して製作した積層型インダクタの周波数
特性並びに直流重畳特性も併せて記載している（点線４
１参照）。積層型インダクタ２５は、従来のインダクタ
と比較して、インダクタンス値が高周波域で早く低下す
るが、直流重畳特性は優れている。さらに、珪素鋼の飽
和磁束密度はフェライトの約４倍あり、従来のインダク
タで問題となる内部残留応力も小さいため、優れた特性
が得られる。
【００２８】さらに、コイル用導体パターン５〜１１、
ビアホール３３ａ〜３３ｆ及び外部端子電極２０，２１
の導電性材料や、樹脂層２の絶縁性材料として、低温
（３００℃以下）で処理できる材料を用いているため、
全ての処理工程を３００℃以下の温度条件の下で行うこ
とができる。従って、金属磁性薄板１の特性劣化を防止
できる。
ビアホール３３ａ〜３３ｆ及び外部端子電極２０，２１
の導電性材料や、樹脂層２の絶縁性材料として、低温
（３００℃以下）で処理できる材料を用いているため、
全ての処理工程を３００℃以下の温度条件の下で行うこ
とができる。従って、金属磁性薄板１の特性劣化を防止
できる。
【００２９】［第２実施形態、図１２］第２実施形態
は、前記第１実施形態の積層型インダクタ２５をマザー
基板を用いて量産する場合を例にして説明する。
は、前記第１実施形態の積層型インダクタ２５をマザー
基板を用いて量産する場合を例にして説明する。
【００３０】積層型インダクタ２５が複数個取れるよう
な広面積の金属磁性マザー薄板１Ａを準備し、縦横にイ
ンダクタ２５の配列位置を決定する。この位置に合わせ
て、第１実施形態と同様の方法で、配列数分の樹脂層２
Ａ並びにビアホール用孔３ａ〜３ｆを形成し、さらに、
ビアホール用孔３ａ〜３ｆに導電性ペーストを充填して
ビアホール３３ａ〜３３ｆを形成する。このとき、コイ
ル用導体パターン５〜１１も所定の金属磁性マザー薄板
１Ａに形成される。
な広面積の金属磁性マザー薄板１Ａを準備し、縦横にイ
ンダクタ２５の配列位置を決定する。この位置に合わせ
て、第１実施形態と同様の方法で、配列数分の樹脂層２
Ａ並びにビアホール用孔３ａ〜３ｆを形成し、さらに、
ビアホール用孔３ａ〜３ｆに導電性ペーストを充填して
ビアホール３３ａ〜３３ｆを形成する。このとき、コイ
ル用導体パターン５〜１１も所定の金属磁性マザー薄板
１Ａに形成される。
【００３１】次に、図１２に示すように、こうして加工
されたビアホール３３ａ〜３３ｆのみを設けた金属磁性
マザー薄板１Ａを必要数積み重ね、その上下にコイル用
導体パターン５〜１１を形成した金属磁性マザー薄板１
Ａを配置し、さらにその外側に保護用マザーシート１３
Ａ，１４Ａを配置する。この後、全体を加熱しながら加
圧して、金属磁性マザー基板１Ａを樹脂層２Ａにて一体
的に接着し、マザー積層体を形成する。なお、図１２に
おいて、金属磁性マザー薄板１Ａに形成したコイル用導
体パターン５〜１１やビアホール３３ａ〜３３ｆは省略
している。
されたビアホール３３ａ〜３３ｆのみを設けた金属磁性
マザー薄板１Ａを必要数積み重ね、その上下にコイル用
導体パターン５〜１１を形成した金属磁性マザー薄板１
Ａを配置し、さらにその外側に保護用マザーシート１３
Ａ，１４Ａを配置する。この後、全体を加熱しながら加
圧して、金属磁性マザー基板１Ａを樹脂層２Ａにて一体
的に接着し、マザー積層体を形成する。なお、図１２に
おいて、金属磁性マザー薄板１Ａに形成したコイル用導
体パターン５〜１１やビアホール３３ａ〜３３ｆは省略
している。
【００３２】次に、このマザー積層体をダイサーやレー
ザビーム、あるいはジェット水流で縦横に切断し、図１
２の一点鎖線で囲んだサイズ毎に切り出し、積層体１２
を得る。このとき、ダイサーやレーザビームでマザー積
層体を切断した場合には、切断の際に生じる高熱で、積
層体１２の切断面に露出した金属磁性薄板１Ａの縁部の
表面が酸化して絶縁化する。従って、積層体１２の側面
に絶縁処理をする必要がない。この後、第１実施形態と
同様の方法で外部端子電極２０，２１を積層体１２の左
右の端面に設け、完成品とする。
ザビーム、あるいはジェット水流で縦横に切断し、図１
２の一点鎖線で囲んだサイズ毎に切り出し、積層体１２
を得る。このとき、ダイサーやレーザビームでマザー積
層体を切断した場合には、切断の際に生じる高熱で、積
層体１２の切断面に露出した金属磁性薄板１Ａの縁部の
表面が酸化して絶縁化する。従って、積層体１２の側面
に絶縁処理をする必要がない。この後、第１実施形態と
同様の方法で外部端子電極２０，２１を積層体１２の左
右の端面に設け、完成品とする。
【００３３】このように、本第２実施形態は金属磁性マ
ザー薄板１Ａを使用しているため、一度で大量に生産で
き、低コストで能率良く積層型インダクタ２５を得るこ
とができる。なお、セラミックスグリーンシートを使用
して積層体を形成する場合にも、広面積のグリーンシー
トを用いれば取り個数が増え、量産に対応することがで
きる。しかしながら、この場合、グリーンシートでは加
工時の収縮や伸びが大きく、一層の加工精度向上が求め
られる。これに対して、金属磁性マザー薄板１Ａでは加
工時の収縮や伸びが起きにくく、比較的容易に取り個数
を増やすことができる。
ザー薄板１Ａを使用しているため、一度で大量に生産で
き、低コストで能率良く積層型インダクタ２５を得るこ
とができる。なお、セラミックスグリーンシートを使用
して積層体を形成する場合にも、広面積のグリーンシー
トを用いれば取り個数が増え、量産に対応することがで
きる。しかしながら、この場合、グリーンシートでは加
工時の収縮や伸びが大きく、一層の加工精度向上が求め
られる。これに対して、金属磁性マザー薄板１Ａでは加
工時の収縮や伸びが起きにくく、比較的容易に取り個数
を増やすことができる。
【００３４】［他の実施形態］なお、本発明は前記実施
形態に限定するものではなく、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、本発明は、インダク
タの他に、チョークコイルやトランス、あるいはコイル
を含んだ複合電子部品にも適用することができる。さら
に、金属磁性薄板１のビアホール用孔３ａ〜３ｆの内壁
面の絶縁化の方法としては、樹脂の電着塗装法などを採
用してもよい。
形態に限定するものではなく、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、本発明は、インダク
タの他に、チョークコイルやトランス、あるいはコイル
を含んだ複合電子部品にも適用することができる。さら
に、金属磁性薄板１のビアホール用孔３ａ〜３ｆの内壁
面の絶縁化の方法としては、樹脂の電着塗装法などを採
用してもよい。
【００３５】
【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、金属磁性板を使用して積層体を形成している
ので、従来のセラミックスグリーンシートを使用して積
層体を形成した場合と比較して、加工時の変形が起きに
くく、加工精度の良い積層体を得ることができる。しか
も、金属磁性材料はセラミックス材料と比較して機械的
強度が高く、積層体の厚みが薄くても破損しにくい。
によれば、金属磁性板を使用して積層体を形成している
ので、従来のセラミックスグリーンシートを使用して積
層体を形成した場合と比較して、加工時の変形が起きに
くく、加工精度の良い積層体を得ることができる。しか
も、金属磁性材料はセラミックス材料と比較して機械的
強度が高く、積層体の厚みが薄くても破損しにくい。
【００３６】また、金属磁性板を樹脂層を介して積層し
ているため、渦電流の発生を軽減することができる。さ
らに、コイルの軸方向を金属磁性板の積み重ね方向に対
して垂直にすることにより、コイルによって生じる磁束
は金属磁性板内を主面に平行に通り、渦電流の発生をよ
り一層抑えることができる。
ているため、渦電流の発生を軽減することができる。さ
らに、コイルの軸方向を金属磁性板の積み重ね方向に対
して垂直にすることにより、コイルによって生じる磁束
は金属磁性板内を主面に平行に通り、渦電流の発生をよ
り一層抑えることができる。
【００３７】また、全ての工程における加工を３００℃
以下の温度条件で行うことにより、金属磁性板の特性劣
化を防止することができる。
以下の温度条件で行うことにより、金属磁性板の特性劣
化を防止することができる。
【図１】本発明に係る積層型金属磁性電子部品の製造方
法の一例を示す斜視図。
法の一例を示す斜視図。
【図２】図１に続く製造工程を示す斜視図。
【図３】図２に続く製造工程を示す斜視図。
【図４】図３に続く製造工程を示す断面図。
【図５】図４に続く製造工程を示す斜視図。
【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。
【図８】図７に続く製造工程を示す斜視図。
【図９】図８に示した積層型金属磁性電子部品の模式断
面図。
面図。
【図１０】図８に示した積層型金属磁性電子部品の周波
数特性を示すグラフ。
数特性を示すグラフ。
【図１１】図８に示した積層型金属磁性電子部品の直流
重畳特性を示すグラフ。
重畳特性を示すグラフ。
【図１２】本発明に係る積層型金属磁性電子部品の製造
方法の別の一例を示す分解斜視図。
方法の別の一例を示す分解斜視図。
【符号の説明】
１…金属磁性薄板
１Ａ…金属磁性マザー薄板
２，２Ａ…樹脂層
３ａ〜３ｆ…ビアホール用孔
４…コンポジット体
５〜１１…コイル用導体パターン
１２…積層体
２０，２１…外部端子電極
２５…積層型インダクタ
３２…導電性ペースト
３３ａ〜３３ｆ…ビアホール
Ｌ…螺旋状コイル
Claims (6)
- 【請求項１】 複数の金属磁性板と、 前記複数の金属磁性板のそれぞれの表面に形成された樹
脂層と、 前記複数の金属磁性板の表面に前記樹脂層を介して設け
られた複数のコイル用導体パターンと、 前記複数のコイル用導体パターンを電気的に接続するた
めに、前記金属磁性板に設けられたビアホール用孔に導
電材を充填してなるビアホールとを備え、 前記複数の金属磁性板を積み重ねて前記樹脂層にて接着
して構成した積層体に、前記複数のコイル用導体パター
ンを前記ビアホールを介して電気的に直列に接続して構
成したコイルが設けられ、かつ、前記ビアホール用孔の
内壁面が絶縁膜で覆われていること、 を特徴とする積層型金属磁性電子部品。 - 【請求項２】 前記コイルの軸方向が前記金属磁性板の
積み重ね方向に対して直交していることを特徴とする請
求項１に記載の積層型金属磁性電子部品。 - 【請求項３】 前記積層体の上面及び下面の少なくとも
いずれか一方の面に前記コイルの端末部が導出されると
ともに、前記積層体の端面に設けた外部端子電極が、前
記コイルの端末部に電気的に接続するように前記積層体
の上面又は／及び下面に延在していることを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載の積層型金属磁性電子部
品。 - 【請求項４】 金属磁性板の表面に樹脂層を形成する工
程と、 前記金属磁性板にビアホール用孔を形成するとともに、
前記ビアホール用孔の内壁面を絶縁膜で覆う工程と、 前記ビアホール用孔に導電材を充填してビアホールを形
成する工程と、 前記金属磁性板の表面に前記樹脂層を介してコイル用導
体パターンを形成する工程と、 前記金属磁性板を積み重ね、前記樹脂層にて接着して積
層体を形成するとともに、前記コイル用導体パターンを
前記ビアホールを介して電気的に直列に接続してコイル
を構成する工程と、 を備えたことを特徴とする積層型金属磁性電子部品の製
造方法。 - 【請求項５】 金属磁性板の表面に樹脂層を形成する工
程と、 前記金属磁性板にビアホール用孔を形成するとともに、
前記ビアホール用孔の内壁面を絶縁膜で覆う工程と、 前記金属磁性板を積み重ね、前記樹脂層にて接着してコ
ンポジット体を形成するとともに、前記ビアホール用孔
を積み重ね方向に連接する工程と、 前記連接されたビアホール用孔に導電材を充填して長尺
状ビアホールを形成する工程と、 前記コンポジット体の上下に、樹脂層を介してコイル用
導体パターンを表面に形成した金属磁性板を配置すると
ともに、該金属磁性板に形成したビアホールを介して前
記コイル用導体パターンを前記長尺状ビアホールに電気
的に接続してコイルを構成する工程と、 を備えたことを特徴とする積層型金属磁性電子部品の製
造方法。 - 【請求項６】 全ての工程における加工が３００℃以下
の温度条件で行われることを特徴とする請求項３又は請
求項４に記載の積層型金属磁性電子部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195490A JP2003017325A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 積層型金属磁性電子部品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195490A JP2003017325A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 積層型金属磁性電子部品及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017325A true JP2003017325A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19033455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001195490A Pending JP2003017325A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 積層型金属磁性電子部品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017325A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005036566A1 (ja) * | 2003-10-10 | 2006-12-28 | 株式会社村田製作所 | 積層コイル部品およびその製造方法 |
| US7167070B2 (en) | 2003-09-01 | 2007-01-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated coil component and method of producing the same |
| WO2009147925A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
| WO2010061679A1 (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
| WO2013171923A1 (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 株式会社 村田製作所 | インダクタ素子 |
| JP2018056472A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 太陽誘電株式会社 | コイル部品 |
| JP2019522892A (ja) * | 2016-05-20 | 2019-08-15 | クアルコム，インコーポレイテッド | 複数の積層型絶縁体上に実装された受動構成要素 |
| CN112366076A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-12 | 山东傲天环保科技有限公司 | 一种电感器及其制造方法 |
| CN112420319A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-26 | 山东傲天环保科技有限公司 | 一种立体悬空电感器及其制造方法 |
| WO2024095566A1 (ja) * | 2022-11-02 | 2024-05-10 | 株式会社村田製作所 | インダクタ部品 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001195490A patent/JP2003017325A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7167070B2 (en) | 2003-09-01 | 2007-01-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated coil component and method of producing the same |
| JPWO2005036566A1 (ja) * | 2003-10-10 | 2006-12-28 | 株式会社村田製作所 | 積層コイル部品およびその製造方法 |
| JP4492540B2 (ja) * | 2003-10-10 | 2010-06-30 | 株式会社村田製作所 | 積層コイル部品およびその製造方法 |
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| WO2010061679A1 (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
| US9424981B2 (en) | 2012-05-15 | 2016-08-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Inductor element |
| WO2013171923A1 (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 株式会社 村田製作所 | インダクタ素子 |
| JP2019522892A (ja) * | 2016-05-20 | 2019-08-15 | クアルコム，インコーポレイテッド | 複数の積層型絶縁体上に実装された受動構成要素 |
| JP2018056472A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 太陽誘電株式会社 | コイル部品 |
| CN112366076A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-12 | 山东傲天环保科技有限公司 | 一种电感器及其制造方法 |
| CN112420319A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-26 | 山东傲天环保科技有限公司 | 一种立体悬空电感器及其制造方法 |
| CN112420319B (zh) * | 2020-11-10 | 2022-07-19 | 合肥德珑电子科技有限公司 | 一种立体悬空电感器及其制造方法 |
| WO2024095566A1 (ja) * | 2022-11-02 | 2024-05-10 | 株式会社村田製作所 | インダクタ部品 |
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