JP2005057104A

JP2005057104A - チョークコイル及びその製造方法

Info

Publication number: JP2005057104A
Application number: JP2003287412A
Authority: JP
Inventors: Ryuzo Abe; 隆三阿部
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2005-03-03

Abstract

【課題】材料の無駄が少なく、特性のばらつきの少ないチョークコイル及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】柱状部１と、平坦部４を有するフランジ３を具備し、酸化物磁性体または酸化物誘電体からなる基材７の表面に、レーザービーム照射により螺旋形状の導電性層を形成し、該導電性層を陰極に接続して電気めっきを施す。これによって金属が導電性層表面に選択的に析出し、螺旋状の導体層２が形成され、フランジ３の平坦部４に形成された導体膜５に、螺旋状の導体層２の端末に接続することで、面実装端子とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、チョークコイルに関し、特に小型で面実装に適した構造を有するチョークコイル及びその製造方法に関するものである。

携帯型の通信端末に代表されるように、電気電子機器の小型化、高周波化により、ＥＭＩ対策の重要性が増加している。そして、電磁ノイズフィルタとして用いられるチョークコイルにも小型化や面実装へ対応した構造が求められている。

チョークコイルには、巻線型と積層型がある。巻線型においては、小型化するのに巻き回す導体の細線化や、巻芯の小型化が必要であり、それに伴う不良率の増加が見られる。また、巻線のピッチの変動などによって、共振周波数やインダクタンスに変動が生じ、調整が困難であるという問題がある。

一方の積層型においては、セラミック原料粉末を溶媒に分散したスラリーを用いて成膜されるグリーンシートに、導体パターンを印刷して、積層、焼成するという製造方法なので、グリーンシートの厚さのばらつきなどに起因する、インダクタンスの変動が見られる。

これに対処するための一方法として、磁性体や誘電体からなる柱状の基材の表面に、めっき、スパッタリング、蒸着などの方法で、導体層を形成した後、レーザービーム照射により、該導体層の不要な部分を除くことで、基材表面に螺旋状の導体層、即ち、コイルを形成する方法が提案されている。これに関する技術は、たとえば、下記特許文献１、特許文献２に開示されていて、レーザートリミング法と称される。

レーザートリミング法によれば、数値制御が可能な工作機械を用いることができることから、小型のチョークコイルを高精度で得ることができる。反面、本方法は、次のような問題点を有する。

（１）導体膜を形成してからレーザービーム照射を行うので、導体膜の基材への密着強度を大きくする必要がある。
（２）基材の全面に導体膜を形成してから不要な部分を除くので、多くの場合、除く導体の方が、残す導体よりも多くなってしまい、材料が無駄となる。
（３）基材表面の広い領域にレーザービーム照射を行うので、基材の損傷が無視できない場合が生じ、かつ、導体膜をも損傷することがあり、特性のばらつきに繋がる。
（４）コイルを構成する、螺旋状に残された導体に、レーザービームによる加熱で凹凸を生じ、特性のばらつきに繋がることがある。

特開２００１−１０２２２２号公報特開２００１−１８９２１６号公報

従って、本発明の課題は、従来のレーザートリミング法で得られるチョークコイルよりも、材料の無駄が少なく、特性のばらつきの少ないチョークコイル、及びその製造方法を提供することである。

本発明は、酸化物磁性体や酸化物誘電体の表面に、レーザービームを照射すると、低融点成分の揮発などに起因すると推定される、導電性の向上が見られることに着目し、コイルの形成方法を再検討した結果なされたものである。

即ち、本発明は、円柱または角柱の形状を有する、酸化物磁性体または酸化物誘電体からなる基材と、該基材の表面にレーザービーム照射によって螺旋状に形成された導電性を有する部分と、該導電性を有する部分の上に、めっきにより形成された螺旋状の導体層からなることを特徴とするチョークコイルである。

また、本発明は、前記基材の長手方向の両端に、該長手方向に平行な平坦部を有するフランジが形成され、該平坦部表面に、前記螺旋状の導体層の端末に接続された導体膜が形成されてなることを特徴とする、前記のチョークコイルである。

また、本発明は、円柱または角柱の形状を有する、酸化物磁性体または酸化物誘電体からなる基材の表面に、レーザービームを照射しながら、前記レーザービームと前記基材の少なくともいずれかを移動することによって、前記基材の表面に、螺旋状のレーザービーム照射点の軌跡を形成した後、めっきにより、該軌跡の部分に螺旋状の導体層を形成することを特徴とする、チョークコイルの製造方法である。

また、本発明は、前記基材の長手方向に平行な平坦部を有するフランジを、前記基材の両端に形成し、該平坦部に導体膜を形成し、該導体膜を前記螺旋状の導体層の端末に接続して、面実装用の端子となすことを特徴とする、前記のチョークコイルの製造方法である。

一般に、酸化還元反応などを利用した化学めっきでは、被めっき物体の特定の部位にのみめっき層を施すのは困難であるが、電気めっきによれば、導電性を有する部分に金属が析出するので、被めっき物体の必要な部分にのみ、選択的にめっきを施すことが可能である。

本発明においては、前記のように、基材表面に螺旋状にレーザービーム照射点の軌跡が形成され、その部分の導電性の大きくなるので、電気めっきを施すと、螺旋状の部分にのみ、めっきによる導体層が形成されたコイルが得られる。この方法によれば、レーザービーム照射は、基材表面の一部で済むので、基材の損傷を極めて少なくすることができる。さらに、めっきによる導体層形成後は、レーザービーム照射を行わないので、導体層の損傷も極めて少なく、特性のばらつきを抑制することができる。

また、本発明のチョークコイルは、螺旋状の導体層が形成された部分の両端にフランジを設け、この部分に面実装用の端子を設けることが可能である。端子の形成は、フランジに平坦部を設け、この部分にだけ別途に化学めっきを施してもよいし、この部分にもレーザービーム照射により導電性を付与して、電気めっきを施してもよい。

本発明のチョークコイルに用いる基材としては、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトを代表とする酸化物磁性体、チタン酸バリウム系を代表とする酸化物誘電体を用いることができる。また、基材の形状について言えば、螺旋状の導体層を形成する部分は、円柱、四角柱、六角柱などの、断面が円形、楕円形、多角形の柱状体であればよい。フランジの部分は、基本的に、螺旋状の導体層を形成する部分の表面より外側に、平坦部が形成できる形状であればよい。

使用できるレーザーは、所要の出力が得られるものであれば、特に限定されず、ＹＡＧレーザーを代表とする固体レーザー、炭酸ガスレーザーを代表とする気体レーザー、半導体レーザーなどが用いられる。また、螺旋状の導体層や、端子部を構成する材料としては、電気抵抗の低い金属であれば、特に限定されるものではなく、銅などを使用することができる。

次に、具体的な実施例について、図を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例に係るチョークコイルを示す図で、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。図１において、１は柱状部、２は螺旋状の導体層、３はフランジ、４は平坦部、５は導体膜である。また、図２は、基材表面近傍の導体層の形成状態を示す断面図である。図２において、６はレーザービーム照射によって形成された導電性層、７は基材である。

ここでは、基材７にはＮｉ−Ｚｎ系フェライトを用いた。柱状部は、直径が１．００ｍｍの円の断面形状で、長さが２．００ｍｍである、またフランジは、１辺が１．２５ｍｍの正方形の断面形状で、厚さが０．４２ｍｍである。

この基材７を回転させ、長手方向に平行移動しながら、レーザービームを照射し、螺旋状にレーザービームの照射点の軌跡を形成した。また、引き続きフランジ３の平坦部と、平坦部に隣接する面の一部にも、レーザービーム照射を行った。その結果、レーザービームを照射した部分に低融点成分、つまり亜鉛の揮発による、組成ずれに起因すると解される、導電性層６が形成された。

次に、レーザービーム照射によって形成された導電性層に陰極を接続して、めっき槽に浸漬し、電気めっきを行った。この操作によって、螺旋状の導体層２と、導体膜５が形成され、面実装用端子を有するチョークコイルが得られた。

なお、ここでは、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトを基材に用いた例を示したが、酸化物誘電体を用いた場合も同様に、チョークコイルを製造することが可能であった。以上に説明したように、本発明によれば、酸化物磁性体や酸化物誘電体を基材とした巻線型のチョークコイルを、低コスト、高精度で提供することができる。

本発明の実施例に係るチョークコイルの図。図１（ａ）は正面図。図１（ｂ）は側面図。基材表面近傍の導体層の形成状態を示す断面図。

符号の説明

１柱状部
２螺旋状の導体層
３フランジ
４平坦部
５導体膜
６導電性層
７基材

Claims

円柱または角柱の形状を有する、酸化物磁性体または酸化物誘電体からなる基材と、該基材の表面にレーザービーム照射によって螺旋状に形成された導電性を有する部分と、該導電性を有する部分の上に、電気めっきにより形成された螺旋状の導体層からなることを特徴とするチョークコイル。
前記基材の長手方向の両端に、該長手方向に平行な平坦部を有するフランジが形成され、該平坦部表面に、前記螺旋状の導体層の端末に接続された導体膜が形成されてなることを特徴とする、請求項１に記載のチョークコイル。
円柱または角柱の形状を有する、酸化物磁性体または酸化物誘電体からなる基材の表面に、レーザービームを照射しながら、前記レーザービームと前記基材の少なくともいずれかを移動することによって、前記基材の表面に、螺旋状のレーザービーム照射点の軌跡を形成した後、電気めっきにより、該軌跡の部分に螺旋状の導体層を形成することを特徴とする、チョークコイルの製造方法。
前記基材の長手方向に平行な平坦部を有するフランジを、前記基材の両端に形成し、該平坦部に導体膜を形成し、該導体膜を前記螺旋状の導体層の端末に接続して、面実装用の端子となすことを特徴とする、請求項３に記載のチョークコイルの製造方法。