JP2005166874A - コイル部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はコイル部品の製造方法に関し、特に小型化が容易で、優れた特性のコイル部品を得るための製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】素体１の表面に下地金属層２を形成する工程と、下地金属層２の少なくとも一部の表面に絶縁層３を形成する工程と、絶縁層３の一部を除去して再び下地金属層２を露出する工程と、下地金属層２の表面に導体４を形成する工程と、絶縁層３を除去する工程と、絶縁層３の除去によって露出した下地金属層２を除去する工程とを設けることにより、優れた特性を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器、通信機器等に利用されるコイル部品の製造方法に関するものである。

コイル部品は、各種電子機器、通信機器等に多用されており、近年は小型、薄型、多機能なものが要求されている。また、回路の高周波化、高速信号化、デジタル化に伴いノイズ対策用として、ますます重要になってきている。

従来これらの要望を満たすコイル部品としては、ガラスセラミック材料あるいはフェライト磁性材料からなる柱状の素体を用い、その外周面に導体を被覆し、その導体をレーザで螺旋状に溝切加工してコイル部を形成していた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００２−１３４３２３号公報

上記方法では、素体の外周面に被覆した導体をレーザで溝切加工するので、レーザの熱によって導体が溶融・揮発し、溝でない部分（コイル部を形成する螺旋状の導体）も、酸化する等、このレーザの熱による影響を受けやすく、導体の抵抗値が大きくなるという問題点を有していた。

また、上記方法によるコイル部品は携帯端末に用いることを主体としており、インダクタンスは数ｎＨ〜数百ｎＨあればよく、素体に被覆した導体の厚みも薄く、レーザで溝切加工し易い厚みであった。しかし、例えば、ＡＶ機器等に用いるには、数μｍ〜数百μｍのインダクタンスを必要とし、許容電流も大きくする必要があり、この場合、導体の厚みを厚くして抵抗値を小さくしなければならないが、上記方法では、導体が厚過ぎて、レーザでの溝切加工時に、必要以上に導体を酸化・溶融・揮発させ、信頼性を低下させるという問題点を有していた。

さらに、上記方法では、レーザで導体を除去した残りがコイル部を形成する導体となるが、コイル部を形成する際、必要な導体のみを残すようにレーザで導体を除去することは難しく、不要な導体が残り、信頼性を低下させるという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決し、レーザの熱に起因して導体の抵抗値が大きくなることを抑制しつつ、導体の厚みを厚くして抵抗値を小さくし、かつコイル部を容易に形成して信頼性を向上したコイル部品の製造方法を提供することを目的としている。

上記問題点を解決するために本発明は、以下の構成を有する。

本発明の請求項１記載の発明は、特に、コイル部形成工程では、素体の表面に下地用金属を被覆して下地金属層を形成する工程と、前記下地金属層の表面に絶縁体を被覆して絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を螺旋状に除去して、前記下地金属層を螺旋状に露出させるとともに、前記絶縁層を螺旋状に形成する工程と、螺旋状に露出させた前記下地金属層に導体を被覆して螺旋状の前記導体を形成する工程と、螺旋状に形成した前記絶縁層に対向する前記下地金属層を除去する工程とを設けた構成である。

上記構成により、螺旋状に露出させた下地金属層に導体を被覆して螺旋状の導体を形成する工程と、螺旋状に形成した絶縁層に対向する下地金属層を除去する工程とを設けているので、コイル部は下地金属層に被覆した螺旋状の導体が主体部分となって形成される。すなわち、コイル部の主体部分の形成にレーザを用いないので、レーザの熱による悪影響が少なく、抵抗値を低下させず信頼性を向上できるとともに、導体の厚みも厚くでき、抵抗値を小さくして信頼性を向上できる。

また、素体は平板状であっても、柱状であっても、その表裏面や周面に対して自由かつ容易にコイル部を形成でき優れた特性を得ることができる。

本発明の請求項２記載の発明は、特に、コイル部形成工程では、素体の表面に下地用金属を被覆して下地金属層を形成する工程と、前記下地金属層の表面に絶縁体を被覆して絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を螺旋状に除去して、前記下地金属層を螺旋状に露出させるとともに、前記絶縁層を螺旋状に形成する工程と、螺旋状に露出させた前記下地金属層に導体を被覆して螺旋状の導体を形成する工程と、前記下地金属層を絶縁化する工程を設けた構成である。

上記構成により、螺旋状に露出させた下地金属層に導体を被覆して螺旋状の導体を形成する工程と、螺旋状に形成した絶縁層に対向する下地金属層を除去する工程とを設けているので、コイル部は下地金属層に被覆した螺旋状の導体が主体部分となって形成される。すなわち、コイル部の主体部分の形成にレーザを用いないので、レーザの熱による悪影響が少なく、抵抗値を低下させず信頼性を向上できるとともに、導体の厚みも厚くでき、抵抗値を小さくして信頼性を向上できる。

また、素体は平板状であっても、柱状であっても、その表裏面や周面に対して自由にコイル部を形成でき優れた特性を得ることができる。

本発明の請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、コイル部を第１外装部で被覆する工程を設けた構成である。

上記構成により、コイル部を保護することができる。

本発明の請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、特に、前記第１外装部は金属材料を絶縁化して形成した構成である。

上記構成により、外装部の厚みを均一にすることができる。

本発明の請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、特に、前記第１外装部は第２外装部で被覆した構成である。

上記構成により、絶縁性を向上することができる。

本発明の請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明において、特に、前記第１外装部はガラスとセラミックの混合材料からなる構成である。

上記構成により、絶縁性と機械的強度を向上することができる。

本発明の請求項７記載の発明は、請求項３記載の発明において、特に、前記第１外装部はフェライト磁性材料からなる構成である。

上記構成により、電気特性や磁気シールド性を向上することができる。

本発明の請求項８記載の発明は、請求項３記載の発明において、特に、前記第１外装部は有機材料と無機材料の混合材料からなる構成である。

上記構成により、被覆性や機械的強度を向上することができる。

本発明の請求項９記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記素体はセラミック材料からなる構成である。

上記構成により、耐熱性、機械的強度を向上することができる。

本発明の請求項１０記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記素体はガラス材料からなる構成である。

上記構成により、耐熱性、機械的強度を向上することができる。

本発明の請求項１１記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記素体はフェライト磁性材料からなる磁性体とした構成である。

上記構成により、耐熱性、機械的強度を向上することができる。

本発明の請求項１２記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記素体はガラスとセラミックの混合体からなる構成である。

上記構成により、耐熱性、機械的強度を向上することができるとともに、比較的低温度で素体を形成できる。

本発明の請求項１３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記素体はＡｌ₂Ｏ₃を含有した絶縁材料からなる絶縁体とした構成である。

上記構成により、安価で、耐熱性、機械的強度を向上することができる。

本発明の請求項１４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記素体は誘電体材料からなる誘電体とした構成である。

上記構成により、電気特性を向上することができる。

本発明の請求項１５記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記素体は有機材料からなる構成である。

本発明の請求項１６記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記素体は金属材料の表面に絶縁体を被覆して絶縁層を形成した構成である。

上記構成により、素体の機械的強度を向上することができるとともに、素体に被覆する絶縁体の形成が容易となる。

本発明の請求項１７記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記下地用金属はＮｉ系金属材料からなる構成である。

上記構成により、素体と下地金属層との付着強度を向上することができる。

本発明の請求項１８記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記下地用金属はＣｕ系金属材料からなる構成である。

上記構成により、素体と下地金属層との付着強度を向上することができる。

本発明の請求項１９記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記下地用金属はＣｕ系金属材料とＮｉ系金属材料の少なくとも２層からなる構成である。

上記構成により、素体と下地金属層との付着強度を向上することができる。

本発明の請求項２０記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記絶縁層は有機材料からなる構成である。

上記構成により、絶縁層の除去をし易くすることができる。

本発明の請求項２１記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記絶縁層は有機材料と無機材料の粉末からなる構成である。

上記構成により、絶縁層の除去をし易くすることができる。

本発明の請求項２２記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、ＹＡＧレーザで絶縁層を螺旋状に除去した構成である。

上記構成により、絶縁層の除去をし易くすることができる。

本発明の請求項２３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記下地用金属はＡｇ系金属材料からなる構成である。

上記構成により、低抵抗にすることができる。

本発明の請求項２４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、特に、前記コイル部と前記電極部とは同一材料からなる構成である。

上記構成により、コイル部と電極部との接続信頼性を向上することができる。

本発明の請求項２５記載の発明は、請求項２記載の発明において、特に、前記下地用金属はＮｉ系金属材料からなり、前記導体はＡｇ系金属材料からなる構成である。

上記構成により、下地金属層と導体との付着強度を向上できるとともに、第１外装部を設けた場合は、導体と第１外装部との付着強度も向上することができる。

本発明の請求項２６記載の発明は、請求項２記載の発明において、特に、前記下地用金属はＣｕ系金属材料からなり、前記導体はＡｇ系金属材料からなる構成である。

上記構成により、下地金属層と導体との付着強度を向上できるとともに、第１外装部を設けた場合は、導体と第１外装部との付着強度も向上することができる。

本発明の請求項２７記載の発明は、請求項２記載の発明において、特に、前記下地金属層は前記素体側から第１層はＮｉ系金属材料、第２層はＣｕ系金属材料の２層からなり、前記導体はＡｇ系金属材料からなる構成である。

上記構成により、下地金属層と導体との付着強度を向上できるとともに、第１外装部を設けた場合は、導体と第１外装部との付着強度も向上することができる。

本発明の請求項２８記載の発明は、請求項２記載の発明において、特に、前記下地金属層は前記素体側から第１層はＮｉ系金属材料、第２層はＣｕ系金属材料、第３層はＮｉ系金属材料の３層からなり、前記導体はＡｇ系金属材料からなる構成である。

上記構成により、下地金属層と導体との付着強度を向上できるとともに、第１外装部を設けた場合は、導体と第１外装部との付着強度も向上することができる。

また、耐熱性も向上することができる。

本発明によれば、螺旋状に露出させた下地金属層に導体を被覆して螺旋状の導体を形成する工程と、螺旋状に形成した絶縁層に対向する下地金属層を除去する工程とを設けているので、コイル部は下地金属層に被覆した螺旋状の導体が主体部分となって形成される。

この際、螺旋状に形成した絶縁層に対向する下地金属層を除去する工程の替わりに、下地金属層を絶縁化する工程を設けても同様である。

すなわち、コイル部の主体部分の形成にレーザを用いないので、レーザの熱による悪影響が生じず、抵抗値を低下させず信頼性を向上できるとともに、導体の厚みも厚くでき、抵抗値を小さくして信頼性を向上できる。

また、素体は平板状であっても、柱状であっても、その表裏面や周面に対して自由にコイル部を形成でき優れた特性を得ることができる。

（実施の形態）
以下、一実施の形態を用いて、本発明の全請求項について図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）〜（ｉ）は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造工程図、図２は同コイル部品の外装部形成前の平面図、図３は同コイル部品の斜視図である。

まず、コイル部品の製造工程について説明する。

第１に、図１（ａ）に示すように、中央部がくびれた段付き形状の素体１を形成する。

素体１を得る方法としては、粉体成型法による方法やセラミックグリーンシートあるいは積層したものを切断して形成する方法等が一般的である。素体１を形成するためのペーストないしスラリーは、各粉末とブチルカルビトール、テルピネオール、アルコール等の溶剤、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、エチレン−酢酸ビニル等の結合剤、さらに、各種の酸化物あるいはガラス類等の焼結助剤を添加し、ブチルベンジルフタレート、ジブチルフタレート、グリセリン等の可塑剤あるいはさらに分散剤等を添加してもよい。

これらを混合した混練物を用いて各層を形成する。グリーンシートを作製する場合のスラリーとしては、前記の溶剤に替えて蒸発性の優れた各種の溶剤、例えば酢酸ブチル、メチルエチルケトン、トルエン、アルコール等が望ましい。素体１を形成するときの焼成温度範囲としては約８００℃から１６００℃の範囲が一般的である。

第２に、図１（ｂ）に示すように、素体１の前面に下地用金属を被覆して下地金属層２を形成する。

下地金属層２を形成する方法としては、各種のめっき（単一金属めっき、合金めっき、複合めっきあるいは分散めっき等）、蒸着、スパッタ、イオンプレーティング、塗布、転写、印刷、ディピング、溶射、吹き付け、描画等で形成することができる。

第３に、図１（ｃ）に示すように、下地金属層２の表面の一部、中央のくびれの部分に絶縁材料からなる絶縁体を被覆して絶縁層３を形成する。

絶縁層３の形成方法としては、塗布、転写、ディピング、溶射、吹き付け等で行い、絶縁層３としては有機材料が一般的である。但し、絶縁層３を最終的に除去する場合は、その後の工程と勘案して、材料を選定する必要がある。

第４に、図１（ｄ）に示すように、絶縁層３を螺旋状に溝切加工し剥離して、螺旋状に下地金属層２を露出させる。

溝切加工方法としては、例えば、紫外線露光を行い、現像することによってできる。また、ＹＡＧレーザ（基本波）で加工することもできるが、この場合は、絶縁層３として、エポキシ樹脂にカーボンやセラミック粉末等を加え赤外線の吸収をし易くする必要がある。

第５に、第１（ｅ）に示すように、螺旋状に露出させた下地金属層２に、導体４を被覆して螺旋状の導体４を形成する。この際、素体１の中央のくびれの部分以外には、絶縁層３が形成されず下地金属層２が露出しているので、この部分にも導体４が形成される。

第６に、図１（ｆ）に示すように、螺旋状の絶縁層３を除去する。

螺旋状の絶縁層３を除去する方法としては、図１（ｄ）における溝切加工と同様に、一般に知られたレジストを用いて部分的に露光して、現像する方法や機械的に除去する方法やＹＡＧ等のレーザを用いて除去することができる。さらに、砥石や刃物を用いた方法、砥粒等を高速でワークにあてて加工する方法等、様々な方法がある。

但し、生産性や、素体１の形状（柱状である）を考慮すると、レーザを用いる方法が望ましい。これは絶縁層３の加工性と下地金属層２の加工性の差を利用して、下地金属層２を加工することなく絶縁層３だけを加工することが可能であり、しかも光学的な焦点位置のずれが多少存在しても下地金属層２を再び露出させることが比較的容易なためである。

第７に、図１（ｇ）に示すように、下地金属層２を形成した中央のくびれ部に第１外装部５を形成する。この際、中央のくびれ部以外にマスク層９を形成するとともに、第１外装部５を素体１の全体に渡って形成し、マスク層９を除去すれば容易に形成できる。

第８に、図１（ｈ）に示すように、第１外装部５の表面に第２外装部６を形成する。第１の外装部５と同様な方法で形成が可能である。

螺旋状の導体４を覆うように第１外装部５や第２外装部６を設けることにより、螺旋状の導体４の保護や絶縁、電気特性の改善が可能となる。

第１外装部５や第２外装部６を形成する方法としては、転写、塗布、吹き付け、ディピング、溶射等が一般的である。他の方法としては、めっきでＣｕやＮｉ系金属を形成した後、大気中で焼成する方法があり、これによれば比較的良好な厚み精度で形成できる。特に、表面の凸凹が激しい面に磁気回路上のギャップ層として形成する場合は有効な手段である。しかし、膜質や付着強度等からは、液状の有機材料で補強するのが望ましい。

第１外装部５や第２外装部６を樹脂で形成した場合は、この樹脂にセラミック粉末を含有させると第１外装部５や第２外装部６の強度は向上する。また、セラミック粉末を磁性粉末にすれば、磁気シールド性や電気特性の向上が可能になる。一方、熱的な工程を設けた場合は、限界温度が第１外装部５や第２外装部６の耐熱温度となる。

第１外装部５や第２外装部６を磁性体で形成した場合は、磁気回路的には閉磁路となり、優れた電気特性のコイル部品を得ることができる。しかも、この場合は、磁気シールド性もさらに向上する。

第１外装部５を非磁性体とし、第２外装部６を磁性体で形成した場合は、磁束の流れをコントロールすることができる。特に、第１外装部５を磁気ギャップ層として用いれば、直流重畳特性の制御が可能となり、ＣｕやＮｉ等の金属材料を絶縁化して形成すれば、厚み精度を容易に向上できる。凸凹表面にも高い精度の厚みで形成できる。インダクタンス値を数μｍ〜数百μｍ程度にでき、重畳特性やＱ値も向上できるため、携帯端末等に比べて電流を必要とするＡＶ機器等に用いることが可能となる。

第９に、図１（ｉ）に示すように、両端の太い部分の下地金属層２の表面に、既に形成された導体４を介して電極部７を形成する。電極部７は一般に知られるように、ニッケル電極層とはんだ電極層ないしは錫電極層等の複層構造が一般的であり、形成方法はめっき法での形成が通常一般的に多用されている。

特に、第１外装部５や第２外装部６を形成した場合は、このめっき法による電極部７の形成が有利であるが、他の方法としては、電極ペーストの塗布や蒸着、スパッタあるいはイオンプレーティング等の乾式による電極形成法等もある。

第１０に、下地金属層２を絶縁化するために焼成を行う。焼成により、下地金属層２は酸化され絶縁抵抗が大きくなり導通性がなくなる。これにより、螺旋状の導体４は下地金属層２を介して電気的接続されなくなるので、コイル部８が形成される。

上記方法により、図２、図３に示すように、柱状の素体１と、この素体１の表面に形成されたコイル部８と、このコイル部８から引き出し電極を介して接続された電極部７とを有するコイル部品を製造することができる。

以上の方法は、本発明の代表的な製造方法である。従来のように、素体１の全面に下地用金属を被覆して形成した下地金属層２を、単純に、レーザで螺旋状に溝切加工する場合は、素体１に加工変質が発生したり、絶縁性が劣化したりする場合もある。しかし、本発明の製造方法では加工変質が発生したり、絶縁性が劣化したりする問題は抑制される。また、加工変質による絶縁性の劣化の問題以外にも、下地金属層２をレーザで螺旋状に溝切加工する際は、素体１に螺旋状の溝も形成されてしまうため、これが磁気飽和や磁束の流れの妨げとなって電気特性的に不利に働く場合もある。この点についても本発明の製造方法により得られたコイル部品は優れた特性を得ることができる。

なお、素体１、第１外装部５や第２外装部６は、非磁性体であっても磁性体であってもいずれでもよい。必要なコイル部品特性を確保するために適宜選択すればよい。当然のことながら、導体４と直接接触する部分は絶縁性が要求される。非磁性体としては、エポキシ、ポリイミド等の有機系の絶縁材料、各種のガラス材料、さらにはガラスとセラミックを混合したガラスセラミックス、ＣｕＺｎ系フェライトあるいはアルミナに代表されるようなセラミック等の無機系の絶縁材料等がある。磁性体としては、ＮｉＺｎ系やＮｉＺｎＣｕ系、ＭｎＺｎ系等のスピネル系や六方晶系等のフェライト材料等がある。金属系としてはＦｅ系、Ｃｏ基やセンダストやパーマロイ等がある。

素体１、第１外装部５や第２外装部６を誘電率の低いもので構成することによって、コイル部の浮遊容量を低減することができ、コイル部の自己共振周波数を高めることやコイル部の高周波特性を改善することが可能になる。逆に、誘電率の高い材料でこれらを構成することによって、浮遊容量とコイル部の共振周波数を適宜調整することによって、様々な電気特性のコイル部品を得ることも可能である。これはある周波数帯域で大きなインピーダンスを有するコイル部品を得ることができ、Ｌ値や素体１の誘電率の変更により周波数調整が可能である。浮遊容量を調整することによって、等価回路的には複合部品的な電気特性を確保できる。

非磁性体からなる第１外装部５を形成する方法としては、ニッケルや銅等の金属層をまず形成する。これらはめっき法で形成する方法が古くから十分に確立されている。これらの金属層は単層ないしは複層であってもよい。これを大気中で約３００℃以上の温度で熱処理することによって、酸化絶縁化処理が可能で、金属層を絶縁化することができる。

また、金属層の材料としてニッケルを用いた場合、例えば大気中の熱処理で金属層を絶縁化すると、金属層の一部を絶縁化しないようにすることができる。金属層を完全に絶縁化したい場合は、ニッケル層を薄くしたりすることが必要である。

導体４および電極部７の材料としては、電気的に良導体であれば何でもよいが、大気中で焼成しても金属を維持できる銀、銀とパラジウムの合金や銀と白金の合金あるいは白金等が一般的で望ましい。しかし、第１外装部５あるいは電極部７を焼成せずに形成するのであれば、下地金属層２および電極部７の材料としては、銅や銅合金等を用いることが可能である。つまり、後工程で温度を上げる必要があるかによって、コイル部として優れた導電性を誇る銀や銅を使い分ければよい。

第１外装部５を絶縁化して形成する場合における金属材料、導体４、電極部７としては、前述したＣｕやＮｉ以外に、Ａｌ，Ｆｅ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｚｎ等がある。さらに、導体４としては、前述したように、ＡｇやＡｇ系合金以外にＡｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｄ等がある。例えば、第１外装部５としてＴｉを用いれば、第１外装部５は絶縁化の際に誘電特性を有する酸化チタンとなり、絶縁性と誘電特性を併せ持たせることができる。

これらの下地金属層２、導体４および電極部７をめっき法で形成する場合、素体１に無電解めっき法でまず下地用金属を薄く形成し、この下地用金属をめっき用の電極にして他の電極材を電気めっき法で形成する方法等で複数層の導体層を容易に形成することができる。この場合に、最も一般的な組み合わせは下地金属層２としてＮｉまたはＣｕあるいはこれらの複層とし、導体４および電極部７の下地用金属としてはＡｇである。また、無電解めっき法は様々な溶液処理が不可欠で工程も長いため、この下地金属層２の形成を乾式方法で行ってもよい。

電極部７としては前述したように、導電性材料であればよいが、一般的には単一層でなく複数層から構成されることが望ましい。表面実装用とした場合にはプリント配線板への実装時の実装強度あるいは実装時の半田濡れ性、半田くわれ等を配慮する必要があり、具体的には最下層は導体４と同じ導体材料を用い、中間層には半田くわれを防止するニッケル電極を用い、最外層には半田に対して濡れ性の良い半田電極あるいは錫電極等を用いる。

しかしながら、これは一例であり、必ずしもこの構成を採用する必要はなく、金属等の導電性に優れた材料以外に導電性樹脂材料、銀と白金の合金や銀とパラジウムの合金等でもよい。

下地金属層２と電極部７の一部の層を一体にすることによって、これらの接続信頼性を優れたものとすることができる。素体１の表面に導体４を、例えば銀で構成し、導体４は連続的な銀で構成され、それらはコイル部８、引出電極部および電極部７の部分に分けられる。電極部７は銀を下地にして、さらにニッケルと錫の積層構造とすることによって、接続信頼性を高めるとともに、チップ部品としての実装性も優れたコイル部品になる。

また、アルミナやフェライト等のセラミック基板に所定の配線パターンを形成し、セラミック基板に窓を設けてコイル部品を挿入し、配線パターンとコイル部品の電極部７を接続させ、厚膜形成プロセスを用いて焼成して電気的に結線してもよい。

電極部７は、第１外装部５を形成した後、形成するか、または導体４にマスキングを施し、露出した部分にニッケルめっきおよび半田めっきあるいは錫めっきを行う方法もあるが、前述したように、第１外装部５をマスキングに使うのが望ましい。

上記実施の形態においては、面実装タイプとして両端等に電極部７を設けたものについてのみ説明してきたが、素体１にピン端子を埋設したものや、電極部７の代りに端子を有するキャップ状電極を素体１の両端に嵌合結合したリードタイプのコイル部品とすることも容易にできる。

素体１の形状としては、中央にくびれを有する段付き形状の例を示したが、直方体形状であっても、円柱状形状であっても同様に形成することが可能である。

また、第１外装部５および第２外装部６の２層を用いた複層の例を示したが、第１外装部５あるいは第２外装部６のいずれか単層だけを形成してコイル部品を得る方法でもよい。

さらに、下地金属層２を除去する方法としては、焼成することによって下地金属層２を絶縁化してしまう他に、図１（ｆ）において、螺旋状の絶縁層３を除去する際に、この螺旋状の絶縁層３に対向する下地金属層２を、螺旋状の絶縁層３を除去する方法と同様な方法で除去する方法もある。

次に本発明の更に具体的なコイル部品の製造方法における実施例について説明する。

（実施例１）
ＮｉＺｎＣｕフェライト粉末１００ｇに対してブチラール樹脂が８ｇ、ブチルベンジルフタレートが４ｇ、メチルエチルケトンが２４ｇおよび酢酸ブチルを２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混練して磁性体スラリーを作製する。

このスラリーを使い、コータを用いて乾燥後厚み０．２ｍｍの磁性体グリーンシートを作製する。なおグリーンシートはＰＥＴフィルム上に形成する。

絶縁体グリーンシートを用いて、図１（ａ）に示すような形状の素体になるように成型および切断加工するとともに、プレス成型は室温で行い、成型圧力は１０００ｋｇｆ／ｃｍ²としている。

この成型によって作製した素体を９００℃で２時間保持する条件で焼成する。

焼成した素体１の全面には湿式めっき法で、図１（ｂ）に示すように、ニッケル電極を形成し、さらに銅電極を形成する。次に、図１（ｃ）に示すように素体１の中央のくびれ部に絶縁層３を形成した。なお、絶縁層３はエポキシ樹脂を用い、無機成分としてはシリカとカーボンを配合している。さらに、図１（ｄ）に示すような螺旋状と引出直線状の溝部を形成する。なお、溝部の形成にはＹＡＧレーザを用いている。次に、図１（ｅ）に示すように、湿式めっき法で下地金属層２の表面に銀電極で導体４を形成した。そして、８５０℃の温度において熱処理を施す。次に、図１（ｇ）に示すように、導体４の近傍の素体１の中央のくびれ部に外装部５を形成する。まず、電極部７を形成するところに樹脂を塗布してマスキングを行った後、湿式めっき法でニッケル電極、銅電極、さらにニッケル電極を形成した。次に、図１（ｈ）に示すように、外装部５の表面にさらにフェライトペーストを塗布し、乾燥して、第２外装部６を形成した。なお、フェライトペーストはＮｉＺｎＣｕ系フェライト粉末１００ｇに対してエチルセルロースが３ｇ、α−テルピネオールが４０ｇを混合し、３本ロールを用いて混練して作製する。この第２外装部６を形成したものを９００℃の温度で２時間保持する条件で、焼成を行う。さらに、図１（ｉ）に示すように、銀ペーストを塗布し、乾燥した後、８５０℃の温度で焼成を行い電極部７を形成した。

以上の方法で得られたコイル部品には剥離、割れ、反り等の欠陥を生じない。また、インピーダンスアナライザを用いて、コイル特性を測定しても、優れた特性を有するものである。

（実施例２）
ＮｉＺｎＣｕ系フェライト粉末１００ｇに対してエチルセルロースが４ｇ、α−テルピネオールが５０ｇを混合し、３本ロールを用いて混練してフェライトペーストを作製する。

実施例１で作製した図１（ｆ）に示したような焼成を行って、導体４を露出したコイル部品に、素体１の中央のくびれ部を除いた両端部の太い部分に電極部７を形成する。さらに、電極部７を形成していない素体１の中央に外装部５としてこのフェライトペーストを塗布し、乾燥する。この外装部５を形成した素体１を９００℃で２時間保持する条件で焼成する。

以上の方法で作製したコイル部品には剥離、割れ、反り等の欠陥は生じない。また、インピーダンスアナライザ等を用いて、実施例１と同様に各種の電気特性を測定しても、優れた特性を有するものである。

（実施例３）
ＮｉＺｎＣｕフェライト粉末１００ｇに対してブチラール樹脂が６ｇ、ブチルベンジルフタレートが４ｇ、メチルエチルケトンが２４ｇおよび酢酸ブチルを２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混練して磁性体スラリーを作製する。

このスラリーを使い、コータを用いて乾燥後厚み０．２ｍｍの磁性体グリーンシートを作製した。なおグリーンシートはＰＥＴフィルム上に形成する。

絶縁体グリーンシートを用いて、直方体形状の素体１になるように金型プレス成型加工した。プレス成型は室温で行い成型圧力は１５００ｋｇｆ／ｃｍ²で行う。

この成型によって作製した素体１を９００℃で２時間保持する条件で焼成する。なお、焼成後の素体１は、長さは１．６ｍｍで太さは０．８ｍｍの正方形断面の直方体形状であり、各角はバレル研磨によって面取りを行う。

焼成した素体１に実施例１と同様に、湿式めっき法で、素体１全面に銅電極を形成し、４側面に絶縁層３を形成する。図１（ａ）に示すように、実施例１と同様にＹＡＧレーザを用いて、絶縁層３を形成した４側面に螺旋部の両端に直線部を有するようなパターンに絶縁層３を除去する。次に、湿式めっき法で銀電極を下地金属層２上に形成し、導体４とする。この素体１を８５０℃で１０分保持する条件で焼成する。両端面に銀ペーストを塗布し、乾燥した後、焼成することによって電極部７を形成する。電極部７を形成していない部分にエポキシ樹脂をコートし、乾燥硬化することによって外装部５を形成する。

以上の方法で得られたコイル部品には剥離、割れ、反り等の欠陥は生じず、焼成することによって、銀電極上に形成したニッケルや銅電極は絶縁体化している。また、インピーダンスアナライザを用いて、コイル特性を測定しても、優れた特性を有するものである。

（実施例４）
アルミナ粉末９６ｇ、酸化チタン粉末２ｇ、酸化銅粉末２ｇの混合粉末１００ｇに対してブチラール樹脂が６ｇ、ブチルベンジルフタレートが４ｇ、メチルエチルケトンが２４ｇおよび酢酸ブチルを２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混練して絶縁体スラリーを作製する。

このスラリーを使い、コータを用いて乾燥後厚み０．２ｍｍの磁性体グリーンシートを作製した。なおグリーンシートはＰＥＴフィルム上に形成する。

絶縁体グリーンシートを用いて、直方体形状の素体１になるように金型プレス成型加工した。プレス成型は室温で行い成型圧力は１５００ｋｇｆ／ｃｍ²で行う。

この成型によって作製した素体１を１２００℃で２時間保持する条件で焼成する。なお、焼成後の素体１は、長さは１．６ｍｍで太さは０．８ｍｍの正方形断面の直方体形状であり、各角はバレル研磨によって面取りを行う。

焼成した素体１に実施例１と同様に、湿式めっき法で、素体１全面に銅電極を形成し、４側面に紫外線硬化樹脂を用いて絶縁層３を形成する。図１（ａ）に示すように、実施例１と同様にＹＡＧレーザを用いて、絶縁層３を形成した４側面に螺旋部の両端に直線部を有するようなパターンに絶縁層３を感光する。なお、ＹＡＧレーザは３次高調波を用いた。次に、湿式めっき法で銅電極を下地金属層２上に形成し、導体４とする。絶縁層３を剥離した後、銅をエッチングすることによって、下地金属層２を除去する。両端面に銀ペーストを塗布し、乾燥硬化することによって電極部７を形成する。電極部７を形成していない部分にエポキシ樹脂をコートし、乾燥硬化することによって外装部５を形成する。

以上の方法で得られたコイル部品をインピーダンスアナライザを用いて、コイル特性を測定すると、優れた特性を有するものである。

以上のように本発明によれば、各種電子機器、通信機器等に利用されるコイル部品の製造方法に関するものであって、コイル部の主体部分の形成にレーザを用いないので、レーザの熱による悪影響が生じず、抵抗値を低下させず信頼性を向上できるとともに、導体の厚みも厚くでき、抵抗値を小さくして信頼性を向上できる。

本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法を示すコイル部品の断面図 同コイル部品の第１外装部および第２外装部形成前の平面図 同コイル部品の斜視図

符号の説明

１ 素体
２ 下地金属層
３ 絶縁層
４ 導体
５ 第１外装部
６ 第２外装部
７ 電極部
８ コイル部
９ マスク層

Claims (28)

1. 素体の表面にコイル部を形成するコイル部形成工程と、前記コイル部に接続された電極部を形成する電極部形成工程とを備え、前記コイル部形成工程では、素体の表面に下地用金属を被覆して下地金属層を形成する工程と、前記下地金属層の表面に絶縁体を被覆して絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を螺旋状に除去して、前記下地金属層を螺旋状に露出させるとともに、前記絶縁層を螺旋状に形成する工程と、螺旋状に露出させた前記下地金属層に導体を被覆して螺旋状の前記導体を形成する工程と、螺旋状に形成した前記絶縁層に対向する前記下地金属層を除去する工程とを設けたコイル部品の製造方法。
2. 素体の表面にコイル部を形成するコイル部形成工程と、前記コイル部に接続された電極部を形成する電極部形成工程とを備え、前記コイル部形成工程では、素体の表面に下地用金属を被覆して下地金属層を形成する工程と、前記下地金属層の表面に絶縁体を被覆して絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を螺旋状に除去して、前記下地金属層を螺旋状に露出させるとともに、前記絶縁層を螺旋状に形成する工程と、螺旋状に露出させた前記下地金属層に導体を被覆して螺旋状の導体を形成する工程と、前記下地金属層を絶縁化する工程とを設けたコイル部品の製造方法。
3. 前記コイル部を第１外装部で被覆する工程を設けた請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
4. 前記第１外装部は金属材料を絶縁化して形成した請求項３記載のコイル部品の製造方法。
5. 前記第１外装部は第２外装部で被覆した請求項３記載のコイル部品の製造方法。
6. 前記第１外装部はガラスとセラミックの混合材料からなる請求項３記載のコイル部品の製造方法。
7. 前記第１外装部はフェライト磁性材料からなる請求項３記載のコイル部品の製造方法。
8. 前記第１外装部は有機材料と無機材料の混合材料からなる請求項３記載のコイル部品の製造方法。
9. 前記素体はセラミック材料からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
10. 前記素体はガラス材料からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
11. 前記素体はフェライト磁性材料からなる磁性体とした請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
12. 前記素体はガラスとセラミックの混合体からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
13. 前記素体はＡｌ₂Ｏ₃を含有した絶縁材料からなる絶縁体とした請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
14. 前記素体は誘電体材料からなる誘電体とした請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
15. 前記素体は有機材料からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
16. 前記素体は金属材料の表面に絶縁層を被覆して形成した請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
17. 前記下地用金属はＮｉ系金属材料からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
18. 前記下地用金属はＣｕ系金属材料からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
19. 前記下地用金属はＣｕ系金属材料とＮｉ系金属材料の少なくとも２層からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
20. 前記絶縁層は有機材料からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
21. 前記絶縁層は有機材料と無機材料の粉末からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
22. ＹＡＧレーザで絶縁層を螺旋状に除去した請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
23. 前記下地用金属はＡｇ系金属材料からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
24. 前記コイル部と前記電極部とは同一材料からなる請求項１または請求項２記載のコイル部品の製造方法。
25. 下地用金属はＮｉ系金属材料からなり、導体はＡｇ系金属材料からなる請求項２記載のコイル部品の製造方法。
26. 下地用金属はＣｕ系金属材料からなり、導体はＡｇ系金属材料からなる請求項２記載のコイル部品の製造方法。
27. 下地用金属は前記素体側から第１層はＮｉ系金属材料、第２層はＣｕ系金属材料の２層からなり、導体はＡｇ系金属材料からなる請求項２記載のコイル部品の製造方法。
28. 下地用金属は前記素体側から第１層はＮｉ系金属材料、第２層はＣｕ系金属材料、第３層はＮｉ系金属材料の３層からなり、導体はＡｇ系金属材料からなる請求項２記載のコイル部品の製造方法。

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