JP2005203532A - 電子部品及び電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型でインピーダンス特性に優れ、直流抵抗値が小さい電子部品及び電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】外周が段落ちした基体１１と、基体１１に設けられその外周が基体１１よりも大きい一対の端子電極４と、基体１１外周に覆われた導電膜１２と、基体１１の表面に設けられた螺旋溝７と、基体１１の段落ちにより形成される基体１１と端子電極４との交差する境界線に設けられた窪み溝６と、基体１１の段落ち部の表面に形成された磁性絶縁体層５を有し、窪み溝６と螺旋溝７がつながっている構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器等に好適に使用され、特にノイズ対策に使用することが可能な電子部品及び電子部品の製造方法に関するものである。

近年、フェライト燒結体の貫通孔に内部導体を設けた電子部品やフェライトグリーンシートと内部導体を積層し燒結体とした電子部品がノイズ対策部品として小型、薄型化されたデジタル機器に数多く使用されている。

ノイズ対策用電子部品に求められるインピーダンス特性はそのインダクタンス値が大きく、直流抵抗値が小さいことが必要で、そのために円柱上の磁性絶縁体に導電体をコイル状に捲回して大きなインダクタンス値を得ようとするのが一般的である。これ以外に、導電体を磁性絶縁体中に平面的または立体的に配設してコイルを形成したり、さらに平面インピーダンス素子と称され、磁性絶縁体の平面上にコイル状に導電体を形成したものなどが考案されている。ここで磁性絶縁体とは、電気的絶縁性に優れた磁性体のことを示している。

以下、従来の積層型のチップ型インピーダンス素子について説明する例えば（特許文献１参照）。図３は、従来のチップ型インピーダンス素子の内部構造を示す透視斜視図である。図３において１は磁性絶縁体、２は導電体、３は導電体と導通する電極部である。以上のように構成された従来の積層型の電子部品は、導電体を磁性絶縁体中に立体的に配設してコイルを形成しようとするもので、有機バインダーを添加した第１のフェライトのグリーンシート上に第１の導電体を印刷法によって形成し、この上に第２のフェライトのグリーンシートを積層し、さらに第２のフェライトのグリーンシート上に第２の導電体を第１の導電体と導通して形成する。このような工程を数回繰り返して積層体を形成し、焼成することにより、磁性絶縁体中に立体的にコイルを形成して製造している。

また、端子電極が設けられた基体に螺旋溝を設けて、インダクタ成分を発生させるチップ型インピーダンス素子があり、またこれの周囲に樹脂モールドを保護膜として形成するものもあった（例えば特許文献２参照）。

またコイルの巻数を多くしてインピーダンス特性をさらに改善するものとして、図４は従来のチップ型インピーダンス素子の内部構造を示す透視斜視図である。図４に示す次のような技術が提案されている（例えば特許文献３参照）。この技術は、セラミックスや表面を絶縁性にした磁性材料等の磁性絶縁体２１の表面に螺旋状のコイル部２２を形成し、この基材の両端に導電体に接続した電極部２３を有し、コイル部２２は、絶縁性の磁性絶縁体層２４により被膜されているものである。
特開平７−８６０３９号公報 特開平７−８６０４１号公報 特開２０００−２６９０３８号公報

しかしながら、（特許文献１）に示される積層形の電子部品では、フェライトのグリーンシートを複数回積層する必要があり、工程が煩雑になるばかりでなく、印刷された導電体とフェライトの焼成時の収縮率の違い等によりフェライト積層体から導電体が剥離するという問題点があった。さらに複数の導電体を接続させるビア層が複数枚必要になり、導
電体とビアとの接続数が増え、信頼性に欠けるという問題点があった。

また、（特許文献２）に示されるような樹脂モールドされた電子部品は、その樹脂モールドは、素子の保護を行うために設けられている。ここで、この電子部品では、性能向上のために、端子電極から中央部の螺旋導体までを十分に離間させて接続させているために、基体と端子電極の境界部分に存在する角部には十分に樹脂が充填されず、容易に空隙部ができてしまう問題があった。

この場合には、特に樹脂を塗布などする際の張力によりその外縁部となる、この端子電極と基体との境界に生じる角部に樹脂が行き渡りにくくなる問題もあり、更に空隙が生じる問題もあった。この場合には保護が不十分であり、もちろん、単なる樹脂では、磁束密度の外部への漏洩を防止できず、空隙部を基点とした漏洩も大きくなって、高いインピーダンスを実現することが困難である問題があった。

更に、（特許文献３）に示されるような電子部品の構成では、コイル部２２を形成した表面に、フェライト粉末や、磁性体粉末が分散した樹脂を印刷法や吹き付け法により磁性体膜として形成する必要がある。ここで、印刷法での樹脂塗布では、基材の４つの表面にそれぞれ樹脂を印刷するので、印刷に時間がかかったり、それぞれの面の印刷界面が乱れたりする。さらに、印刷特性の安定、基材やコイル部との密着性を強くさせるために磁性体粉末に対する樹脂量を多くするので、インピーダンス特性が劣るという問題点があった。

これらは、特に、近年のノートパソコンへのドライブやその他のモバイル電子機器に求められる高いインピーダンス値を必要とする電子部品においては特に問題となっていた。

また、磁性体を含む樹脂を被覆する際に、基体表面に空隙ができてしまい、磁性体を含む樹脂により、磁束密度の漏洩が防止できるはずであるのに、その防止が不十分となる問題もあった。特に、基体と端子電極の境界上には角部ができるため、この部分に、十分に樹脂が届かない。角部は樹脂がもっとも充填されにくい箇所である上に、樹脂がなだらかになる際に働く張力がもっとも弱くなる部分であるために、この角部には樹脂が十分に充填されず、容易に空隙が生じてしまう。結果として、素子表面の樹脂が不十分な状態で被覆されてしまうため、保護が不十分である上に、磁束密度の漏洩を防止することができなくなってしまう。結果としてインピーダンス特性が低下する問題があった。

そこで本発明は上記の従来の問題点を解決するもので、小型でインピーダンス特性に優れ、直流抵抗が小さく、製造工程が簡略な電子部品及び電子部品の製造方法を提供することを目的としている。

本発明は、その外周が段落ちした基体と、基体に設けられ、その外周が基体よりも大きい一対の端子電極と、基体外周に覆われた導電膜と、基体表面に設けられた螺旋溝と、基体の段落ちにより形成される基体と端子電極との交差する境界線に設けられた窪み溝と、基体の段落ち部の表面に形成された磁性絶縁体層を有し、窪み溝と螺旋溝がつながっている構成とする。

本発明は、インダクタンス成分を発生させるコイル部が、基体上の螺旋溝により実現され、更にその外周に磁性絶縁体による保護膜が設けられることで、コイル部から発生する磁束密度の漏洩を防止できる。

更に、窪み溝が段落ちした基体と端子電極が交差する境界線上に設けられることで、螺旋溝からなるコイル部から発生する磁束密度の漏洩が、この窪み溝によって更に防止されて、外部への漏洩がなくなる効果がある。

以上のように、絶縁体の被覆に加えて端子電極の境界線での窪み溝による磁束密度の漏洩が防止されることで、インダクタとしての電子部品のＱ値性能が向上することになる効果がある。

また、窪み溝が、段落ちした基体と端子電極の境界線上に形成されることで、基体周囲に設けられる磁性絶縁体を形成する磁性体ペーストの流れ込みを受けることが可能となって、磁性体ペーストの塗布が確実になる。特に、基体表面上において、角部となる端子電極との境界線上において磁性体ペーストが入り込まずに空隙が生じてしまうことを防止することも可能となる。これにより磁性体ペーストが確実に基体表面から十分な量をもって塗布されることになるメリットがある。

更に、この十分に塗布された磁性体ペーストが乾燥、焼結された場合にも、空隙のない確実な磁性絶縁体の被覆となって、電子部品の保護と共に、磁束密度の漏洩を確実に低減できるようになり、電子部品の性能を向上させることが可能となる。特に、インダクタンスのＱ値向上が確保される。また、インピーダンス特性を向上させることが可能となる。

また、窪み溝の幅が螺旋溝よりも太く、また深いこと、更に、その境界線の周回の相当量の部分に渡って設けられることで、端子電極と基体とが導電膜により接続される部分に、非導通の境界線が設けられるため、螺旋溝から発生する磁束密度が、導電膜を経由して端子電極に漏洩し、更にこの端子電極から外部へ漏洩するのを防止することができ、インダクタンスのＱ値、およびインピーダンス特性を向上させることができる。

特に、磁性体ペーストが空隙なく十分に基体上に被覆されることと、端子電極との境界の形成を、この窪み溝により共通に実現することができ、磁束密度漏洩防止の効率的低減を更に増すことができる。

本発明の請求項１に記載の発明は、その外周が段落ちした基体と、基体に設けられ、その外周が基体よりも大きい一対の端子電極と、基体外周に覆われた導電膜と、基体表面に設けられた螺旋溝と、基体の段落ちにより形成される基体と端子電極との交差する境界線に設けられた窪み溝と、基体の段落ち部の表面に形成された磁性絶縁体層を有し、窪み溝と螺旋溝がつながっていることを特徴とする電子部品であって、窪み溝に磁性絶縁体層を形成する磁性体ペーストが流れ込むことができ、充填量を十分とでき空隙部などの発生を防止して、窪み溝により端子電極と基体との接続部分の大部分を遮断する効果とあいまって、磁束密度の漏洩を防止してインピーダンス性能を向上させることができる。

本発明の請求項２に記載の発明は、窪み溝が、基体の段落ちにより生じる基体と端子電極との境界線の周回の５０％以上９８％以下の長さに渡って設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子部品であって、各面の窪みに磁性材ペーストが均一に流れ込むので安定した密着性が得られる。

本発明の請求項３に記載の発明は、端子電極と基体が同一導電膜で覆われていることを特徴とする請求項１乃至２いずれか１に記載の電子部品であって、製造工程が容易となる。

本発明の請求項４に記載の発明は、窪み溝が、基体と端子電極が接する部分における磁
性絶縁体層の流れ込みを確保するものであることを特徴とする請求項１〜３いずれか１記載の電子部品であって、磁性絶縁体層を形成する磁性体ペーストが端子電極と基体との境界部の角部に流れ込みやすくなる。

本発明の請求項５に記載の発明は、窪み溝の深さが、３μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の電子部品であって、磁性体ペーストの流れ込みと、電子部品の強度のバランスを保つことができる。

本発明の請求項６に記載の発明は、窪み溝の底面の角部に面取りが設けられていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１記載の電子部品であって、磁性体ペーストの流れ込みを容易化することができる。

本発明の請求項７に記載の発明は、窪み溝が、螺旋溝よりも溝幅が広いことを特徴とする請求項１〜６いずれか１記載の電子部品であって、磁束密度の漏洩防止を確実にしつつ、磁性体ペーストの流れ込みの促進も同時に実現することができる。

本発明の請求項８に記載の発明は、窪み溝が螺旋溝で発生する磁束密度の外部漏洩を防止することを特徴とする請求項１〜７いずれか１記載の電子部品であって、インピーダンス性能を向上させることが可能となる。

本発明の請求項９に記載の発明は、磁性絶縁体層が、基体の表面に塗布された磁性体ペーストが乾燥もしくは焼成されて固化したものであることを特徴とする請求項１〜８いずれか１に記載の電子部品であって、磁性絶縁体層が、基体表面において空隙部などを生じさせずに、確実に充填されることが可能となる。

本発明の請求項１０に記載の発明は、磁性材ペーストが、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトの仮焼粉体が有機溶剤または、水に溶解した熱硬化性樹脂に均一に分散していることを特徴とする請求項９に記載の電子部品であって、熱硬化性樹脂の粘性を利用して、コイル部を容易に埋設することができる。

本発明の請求項１１に記載の発明は、磁性材ペーストは、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトの仮焼粉体に対して、有機溶剤または水に溶解した３〜５５重量％の熱硬化性樹脂が含有されていることを特徴とする請求項９に記載の電子部品であって、取り扱いが容易で、膜厚の調整ができる磁性絶縁体層を容易に形成できる。

本発明の請求項１２に記載の発明は、仮焼粉体は、６００℃〜１２００℃で仮焼されたものであることを特徴とする請求項１１記載の電子部品であって、焼成収縮率を小さくでき、クラックの発生を抑える事ができる。

本発明の請求項１３に記載の発明は、磁性絶縁体層が端子電極の高さを超えないことを特徴とする請求項１〜１２いずれか１記載の電子部品であって、実装性の弊害をなくすことができる。

本発明の請求項１４に記載の発明は、基体の断面が角柱状であることを特徴とする請求項１〜１３いずれか１記載の電子部品であって、製造の容易性と、強度確保を両立させることができる。

本発明の請求項１５に記載の発明は、磁性体から基体が形成される工程と、基体より外周の大きい端子電極を基体の両端に形成する工程と、端子電極と基体の表面に導電膜を被覆する工程と、端子電極と基体の交差する境界線に窪み溝を形成する工程と、窪み溝とつ
ながった螺旋溝を、基体上に形成する工程と、基体の表面に磁性体ペーストを塗布し、乾燥または６００℃〜９５０℃の温度で焼成して磁性絶縁体層を形成する工程を有することを特徴とする電子部品の製造方法であって、磁束密度漏洩の防止されたインピーダンス性能の高い電子部品を実現することができる。

本発明の請求項１６に記載の発明は、電子部品が、インダクタであることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１記載の電子部品であって、インピーダンス性能の高いインダクタとすることができる。

本発明の請求項１７に記載の発明は、電子部品が、フィルタであることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１記載の電子部品であって、カットオフ性能の高いフィルタを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１、図２はそれぞれ本発明の実施の形態における電子部品の透視斜視図、断面図である。

４は端子電極、５は磁性絶縁体層、６は窪み溝、７は螺旋溝、８はコイル部、９は溝部、１０は電子部品、１１は基体、１２は導電膜である。

まず各部の詳細について説明する。

まず、基体１１について説明する。

基体１１は磁性体からなるものであり、例えばフェライト焼成体やアルミナ焼結体などから構成される。また、その形状は断面が角柱であってもよく、円柱や楕円柱、更なる多角形柱であってもよい。また角部に面取りが施されていることで、耐久性や強度を向上させることも好適である。

また、基体１１はその外周が段落ちしており、端子電極４よりもその外周の大きさが小さくなっているものである。このため、段落ちにより、基体１１と端子電極４との交差する部分に境界線ができており、その境界線には段落ちのため角部が生じている。

次に端子電極４について説明する。

端子電極４は基体１１の両端に設けられており、一対の端子電極である。端子電極４と基体１１とは導電膜１２で覆われており、単層、あるいは多層の金属めっきや金属ペーストの蒸着などにより形成されている。また、耐久性の向上のために、端子電極４での金属層を厚くし、層の数を増やすなども好適である。

なお、端子電極４は基体１１と一体で形成されてもよく、別体で張り合わされても良い。また基体１１の段落ちは後から形成されてもよく、あらかじめ段落ちしている基体１１を用いてもよい。

次に導電膜１２について説明する。

導電膜１２は、銅、金、銀、ニッケル、アルミ、あるいはこれらの合金などから形成され、めっき、蒸着、スパッタ、塗布などにより形成される。単層、多層のいずれでも良いものである。

次に磁性絶縁体層５について説明する。

磁性絶縁体層５は（図１、図２では説明を容易にするため透明にして示す。）、後述するように磁性材ペーストを塗布後、乾燥または、焼成することによって形成されるものである。基体１１の段落ちした部分に渡って形成されており、少なくとも螺旋溝７により形成されるコイル部、および窪み溝６を覆うように形成される。これにより、電子部品１０の保護と、磁束密度の漏洩を適切に防止できるものである。

次に窪み溝６について説明する。

窪み溝６は、基体１１と端子電極４の境界線に設けられた溝であり、基体１１の段落ちにより形成される、基体１１と端子電極４の境界上の角部に形成される。窪み溝６は基体１１表面上に形成されてもよく、あるいは端子電極４の横面側に設けても良い。また、窪み溝はレーザートリミングや砥石などにより形成される。

窪み溝６は、磁性体ペーストが流れ込む受け溝となる部分であり、この窪み溝６の存在により、張力がもっとも弱くなる外縁部となる基体１１上において、磁性体ペーストが確実に充填されるのを確保する働きがある。また、張力を受けることになるため、基体１１中央においても、磁性体ペーストが浮いたりすることがなくなり、磁性体ペーストと基体１１表面の間に空隙が発生したりすることを防止でき、磁性体ペーストが極端に薄くなる部分が発生するのを防止できる。

また、当然ながら角部となる端子電極４と基体１１との境界線上に磁性体ペーストが充填されない空隙が発生するのを防止することができる。

また、窪み溝６は磁性体ペーストの流れ込みが容易となるように、その溝の角部に面取りが施されていることも好適である、あるいは図２に示されるように丸みを持たせることもよい。

また、窪み溝６が螺旋溝７よりもその溝幅が広く、あるいは溝深さが深いほうが良い。これにより、十分な磁性体ペーストの流れ込みを促進することが可能となる。更に、コイル部８で発生する磁束密度が、端子電極４を経由して外部に漏洩するのを確実に防止でき、インピーダンス性能を向上させることが可能となる。

このとき、窪み溝６の深さは、３μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。３μｍ未満であると、磁性体ペーストの流れ込みが不十分で、１５０μｍより大きい場合には、基体１１と端子電極４間の接続強度が不十分となる上、磁性体ペーストの流れ込みや、端子電極４を経由した磁束密度の漏洩防止の効果も高止まりするからである。

更に、窪み溝６は、端子電極４と基体１１の境界線の周回長さの５０％以上９８％以下とすることが好ましい。後で述べるが、５０％以下では、磁性体ペーストの流れ込み、および外部への磁束密度漏洩防止が十分でなく、９８％より大きくては、導電膜１２として、端子電極４と基体１１の導通部分が狭くなりすぎて、高抵抗となり、過電流による損傷なども生じうるからである。

特に、素子のサイズとして主に用いられる１６０８サイズの場合には、境界線の周回長さが２５２０μｍであり、これの９８％に窪み溝６が設けられた場合には、残る導電膜の部分の長さが約５０μｍで、これ以上小さくなる場合には、高抵抗となったり、損傷により切れたりして、素子の信頼性や歩留まりに悪影響が出るためである。

窪み溝６により磁性材ペーストが乾燥または、焼成して形成される磁性絶縁体層５と基体１１と導電膜１２との密着性を強固にできる。磁性材ペースト中の仮焼粉体量を増すことにより、さらにコイル部８からの漏洩磁束を磁性絶縁体層５で吸収し、磁気シールド効果を大きくできる。

窪み溝６の幅は、５μｍ〜２５０μｍが望ましい。５μｍ以下では、磁性材ペーストが均一に流れ込めないので密着性を強固にできず好ましくない。２５０μｍ以上では、コイル部を形成する領域が少なくなり、大きなインピーダンス特性が得られず、好ましくない。

次に螺旋溝７について説明する。

螺旋溝は、基体１１中央部に設けられたスパイラル状に形成された螺旋溝であり、コイル部８を形成する。これによりインダクタ成分が発生し、基体１１などから生じる容量成分とあわせて、インピーダンスが発生し、インピーダンス素子が実現されるものである。

例えば、フィルタとして用いてもよく、共振素子として使用されても良いものである。

螺旋溝７は窪み溝６とつながっており、結果として、端子電極４から溝以外の部分に残った導電膜１２を通じて電気導通して基体１１を経由して、もう一方の端子電極４に達するものである。これにより、スパイラル周回を経由した電気導通が実現されるものである。

次に磁性絶縁体層５について説明する。

磁性絶縁体層５は、磁性ペーストが固化されたものであり、基体１１の段落ち部を覆うものであり、少なくともコイル部８と窪み溝６が覆われるものである。また、その高さは、端子電極４を越えないか同等であることが好ましく、これにより実装時に端子電極４が基板より浮くことがないものとなる。

以上のように、電子部品１０が形成され、これらはフィルタ、インピーダンス素子、共振素子などの多種の用途に用いられる電子部品となる。

ここで、磁性体ペーストについて説明する。

この磁性材ペーストは、フェライトの仮焼粉体、熱硬化性樹脂、及び熱硬化性樹脂を溶解させている有機溶剤から構成されている。ここでフェライトは、コイル部に直接接触して堆積されることや、高周波領域で使用する場合に発生する渦電流損失を小さくするために電気絶縁性に優れたものが良く、さらにインピーダンスを高くするためには比透磁率の大きいものが望ましく、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトが適当である。さらにこの磁性材ペーストは、焼成して使用する場合には、焼成収縮率が小さいことが望ましい。この焼成収縮率が大きいと、焼成時に磁性絶縁体層５にクラックが発生するので、水分等が浸入して信頼性に欠けるという問題点がある。焼成収縮率を小さくするためには、磁性材ペースト中の磁性材を６００℃〜１２００℃の温度範囲内で仮焼した仮焼粉体とすることが望ましい。仮焼温度が６００℃以下では、焼成によるフェライト化が充分でなく、大きな比透磁率を得ることができないので好ましくない。また１２００℃以上では焼成が必要以上に進んで固有抵抗値が小さくなり、高周波領域での比透磁率が低くなると同時に、それを粉砕する工程が煩雑になるので好ましくない。このように作製した仮焼粉体を熱硬化性樹脂を溶解した溶液に分散させて磁性材ペーストを作製する
。

このようにして得られた磁性材ペーストは、乾燥または、焼成後に高い比透磁率を有し、適当な粘性を持ち、したがって、塗布後の保形性に優れるとともに作業性にも優れたものとなる。ここで熱硬化性樹脂は、仮焼粉体に対して、３重量％〜５５重量％が望ましい。３重量％以下では、適当な粘性が得られないので好ましくない。５５重量％以上では、樹脂量が多くなるので大きなインピーダンス特性が得られず、好ましくない。

次に、電子部品の製造方法について説明する。

まず磁性絶縁体からなる基体１１とこれの両端に形成される端子電極４を形成する工程について説明する。

まず、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトを焼成後の形状が図１、図２に示したような縦０．７５ｍｍ、横０．７５ｍｍ、長さ１．５５ｍｍで鼓状になるように所定の金型にて成形して１１００℃で３時間焼成し、磁性絶縁体１からなる基体１１を作製した。この基体１１の全面にメッキ法にて導電性金属からなる被膜を形成し、導電膜１２が施された基体１１を得た。このとき、端子電極４も同時に形成され、基体１１は端子電極４に比べてその外周が段落ちしている。

次に、この導電膜１２を形成する方法について説明する。まず、有機溶剤で磁性絶縁体からなる基体１１と端子電極４の表面を洗浄して脱脂する。この脱脂した基体１１を塩化第一錫の塩酸溶液に数分間浸漬し、その表面に錫イオンを吸着させる。この錫イオンは、基体１１、端子電極４の表面を電気的に活性化する。つぎにこの活性化された基体１１と端子電極４をパラジウムの含有量が０．０３重量％のパラジウム溶液に浸漬し、パラジウムを吸着させる。このパラジウムは次の無電解メッキの触媒作用を引き起こす。無電解メッキはシアン化銀溶液をＰＨ＝７に調整し、９０〜９５℃の温度に加温し約２０分間浸漬して行う。こうして１〜３μｍの厚さの銀層がメッキされる。つぎにこの磁性絶縁体１からなる素体を電解メッキして約７０μｍの厚さの銀層が全面に得られる。なお、ここでは銀層をメッキ法により形成したが、この方法に限られるものではなく、固有抵抗値が低くできるものであれば蒸着法等の他の方法を用いてもよい。

次に、窪み溝６を形成する工程について説明する。

端子電極４と基体１１の境界部の長さの約８５％にＹＡＧレーザーを照射して銀層を熔解して除去することにより、窪み溝６が形成される。ＹＡＧレーザーで加工した窪み溝６の幅は約６０μｍ、窪み溝６の深さは、磁性絶縁体表面から５０μｍとした。なお、この窪み溝６の形成は、レーザー加工法を採用したがこの方法に限られるわけではなく、銀層をカッターや回転砥石等で機械的に切削するような方法を用いても良い。

次に、螺旋溝を形成する工程について説明する。

銀層による導電膜１２が形成された基体１１のコイル部８を形成する部分にＹＡＧレーザーを照射し、端子電極４とコイル部８を形成する部分以外の銀層を熔解して除去することにより、した窪みの一端と接続した螺旋溝７を形成して、端子電極４の一方から他方に向かったコイル部８が形成される。ＹＡＧレーザーで加工した溝部９の幅は４０μｍ、深さは５０μｍ、コイルの幅は７０μｍとし、捲回数は８回とした。なお、このコイル部８の形成はレーザー加工法を採用したが、この方法に限られるわけではなく、溝部となるところの銀層をカッター等で機械的に切削するような方法を用いても良い。またコイルの幅や、捲回数は、目的とするインピーダンスの値によって任意に設定することができる。

次に磁性絶縁体層５を形成する工程について説明する。

図１に示されるように、基体１１の表面に磁性材ペーストが塗布される。磁性材ペーストは、窪み溝６にも流れ込みながら、段落ちした部分を平坦化して、その高さを端子電極４の高さと同等か、それ以下のレベルにしていく。その後約１７０℃にて３０分乾燥させる。これによって樹脂が硬化し、仮焼粉体が適当に分散した樹脂層が形成される。次に、この電子部品１０を９００℃で２時間加熱すると、硬化した熱硬化性樹脂は燃焼し、残った仮焼粉体が焼成されて、密着性の強固な磁性絶縁体層５が形成された電子部品１０が作成される。

このとき、端子電極４及びコイル部８は銀、銀−パラジウム、白金、銅等の導電性金属で形成されているので、熔解や剥離などの損傷を受けることはない。ここで焼成温度が６００℃以下では、仮焼粉体が充分に焼成されなくて、磁性絶縁体層５が脆くなるので好ましくない。また、焼成温度が９５０℃以上では、磁性絶縁体層５の焼成収縮率が大きくなるし、端子電極４及びコイル部８の導電性金属被膜を損傷することになる。

次に、実際に作成した電子部品について説明する。

基体１１の外形は縦０．７５ｍｍ、横０．７５ｍｍ、長さ１．５５ｍｍの角柱である。基体１１の材料として、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトにが用いられた。このＮｉ−Ｚｎ系フェライトは、その組成比がＦｅ₂Ｏ₃：ＮｉＯ：ＺｎＯ＝５０ｍｏｌ％：２０ｍｏｌ％：３０ｍｏｌ％のものである。この組成からなるＮｉ−Ｚｎ系フェライトは、比透磁率が約８００、固有抵抗値が１０¹⁰Ω・ｃｍと大きく、電子部品１０の材料として適している。

また、窪み溝６は、境界面全周の約８５％の長さに渡って形成され、窪み溝６の深さは基体１１表面から約５０μｍ、窪み溝６の幅は約６０μｍである。

端子電極４、コイル部８は銀層からなる導電膜１２に覆われている。後述するような方法によって形成され、その厚みは約５０μｍでピッチ幅約１６０μｍである。このピッチ幅及び、コイルの捲回数は、所望するインピーダンス値によって任意に設定することができる。この螺旋溝７により形成されたコイル部８、さらにした窪み溝６を埋設するようにして、磁性絶縁体層５が設けられる。磁性絶縁体層５の表面はなるべく平坦となることが好ましい。これにより、基板への実装時に素子浮きなどが生じない。

この磁性絶縁体層５は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトを有機溶剤に溶解した熱硬化性樹脂１０％中に均一に分散させて得られた磁性材ペーストから形成され、基体１１表面の段落ち部に塗布し、乾燥、焼成して形成される。すなわち、端子電極４にはさまれる空間に磁性体ペーストが塗布されることで、段落ちしている空間に磁性体ペーストが充填される。この磁性体ペーストの塗布において、窪み溝６に磁性体ペーストが流れ込み、角部となる境界線に磁性体ペーストが流れ込まないことによる空隙が生じることを防止できる。更に、端子電極４と基体１１の境界部において、磁性体ペーストの表面張力により、出っ張りとなる突出部である磁性体ペーストの盛り上がりが生じず（窪み溝６に吸収されるため）、実装においての悪影響も回避できる。

また、窪み溝６の存在により、導電膜１２により導通している基体１１の表面と端子電極４を経由して、コイル部８からの磁束密度が外部に漏洩することを防止できる。

もちろん、磁性体ペーストが固化することで形成される磁性絶縁体層５の存在により、磁束密度の外部への漏洩も防止でき、インピーダンス性能が向上するものである。

なお、この実施の形態においては、基体１１の外形は、縦０．７５ｍｍ、横０．７５ｍｍ、長さ１．５５ｍｍの角柱としたが、このような形状に限られるわけではなく、他の大きさ、形状であってもよい。また、基体１１の材料である磁性体として、Ｎｉ−Ｚｎ系のフェライトを用いたが、これ以外に比透磁率が高く、固有抵抗値が大きいものであれば使用することができる。また、コイル部８や端子電極４には導電性金属の銀を用いたが、これ以外に銀−パラジウム、銅、白金、金などの固有抵抗値が小さいもので構成してもよい。

次に、この構成による動作とその実験結果による特性の優位性を説明する。

窪み溝６の存在により、基体１１の段落ち部に磁性体ペーストを塗布する際に、その窪み溝６に磁性体ペーストが流れ込む。この流れ込みによって、まず、端子電極４と基体１１の境界部にできる角部に十分に磁性体ペーストが流れ込む。これにより、角部に空隙部ができることがなく、磁性体ペーストが十分に充填される。更に、表面張力の関係上、どうしても表面が盛り上がりやすい、端子電極４と基体１１の境界付近の外周部においても、窪み溝６が磁性体ペーストを十分に受け入れるため、表面上の盛り上がりが生じなくなる。

まず、磁性体ペーストが境界部の角部に空隙を作らず十分に流れ込み、十分な素子の保護が可能となる。さらに、境界部表面での盛り上がりがなくなり、素子の基板への実装時の素子浮きなどを防止することが可能となる。

次に、角部に空隙を作らず磁性体ペーストが十分に充填されるために、外部への磁束密度の漏洩が防止される。また、窪み溝６の存在により、導電膜１２での基体１１と端子電極４との導通により、端子電極４から外部から磁束密度が漏洩することを防止することが可能となる。

このように、磁束密度の漏洩が防止されることで、インピーダンス性能を高めることが可能となる。

以上のように構成された電子部品１０の１００ＭＨｚにおけるインピーダンス特性を（表１）に示す。

（表１）で比較例は、形状、コイル部８の捲回数及び端子電極４、磁性絶縁体層５の構成を本発明の電子部品１０と同じているが、窪み溝は設けていない。

この結果から、本発明の電子部品の１００ＭＨｚにおけるインピーダンスが１５０Ωと大きく、比較例のものに較べて倍の性能を示していることがわかる。さらに直流抵抗値が０．０４Ωと小さいことから、優れたインピーダンス特性を有する電子部品１０を得ることができた。

以上のように、実験結果からも明らかなとおり、段落ちした基体１１と端子電極４との交差する境界線において、窪み溝６を形成することで、磁性体ペーストを十分に充填させて、空隙などの発生を防止し、表面張力による表面における磁性ペーストの盛りあがりを防止することができ、十分な素子の保護と、実装性の両面を実現した電子部品を得ることができる。

また、窪み溝６を境界線の５０％〜９８％の範囲で形成することで、基体１１に形成されたコイル部８から発生する磁束密度が、端子電極４を経由して外部へ漏洩するのを防止することができ、インピーダンス性能の高い電子部品１０を得ることができる。

更に、磁性体ペーストが窪み溝６により十分に充填され、空隙部ができないことで、磁性絶縁体層５から磁束密度が外部に漏洩するのを防止することができ、端子電極４からの漏洩が防止できることとあいまって、非常にインピーダンス性能の高い電子部品１０を得ることができるものである。

本発明は、その外周が段落ちした基体と、基体に設けられ、その外周が基体よりも大きい一対の端子電極と、基体外周に覆われた導電膜と、基体表面に設けられた螺旋溝と、基体の段落ちにより形成される基体と端子電極との交差する境界線に設けられた窪み溝と、基体の段落ち部の表面に形成された磁性絶縁体層を有し、窪み溝と螺旋溝がつながってい
る構成により、基体表面上において、角部となる端子電極との境界線上において磁性体ペーストが入り込まずに空隙が生じてしまうことを防止し、磁性絶縁体層の充填を十分として、素子の保護を確実としつつ、窪み溝とあわせて外部への磁束密度の漏洩を防止できるインピーダンス性能の高い電子部品が必要な用途にも適用できる。

本発明の実施の形態におけるインピーダンス素子の透視斜視図 本発明の実施の形態におけるインピーダンス素子の断面図 従来のチップ型インピーダンス素子の内部構造を示す透視斜視図 従来のチップ型インピーダンス素子の内部構造を示す透視斜視図

符号の説明

１、２１ 磁性絶縁体
２ 導電体
３、２３ 電極部
４ 端子電極
５、２４ 磁性絶縁体層
６ 窪み溝
７ 螺旋溝
８、２２ コイル部
９ 溝部
１０ 電子部品
１１ 基体
１２ 導電膜

Claims (17)

1. その外周が段落ちした基体と、
   前記基体に設けられ、その外周が前記基体よりも大きい一対の端子電極と、
   前記基体外周に覆われた導電膜と、
   前記基体表面に設けられた螺旋溝と、
   前記基体の段落ちにより形成される基体と前記端子電極との交差する境界線に設けられた窪み溝と、
   前記基体の段落ち部の表面に形成された磁性絶縁体層を有し、
   前記窪み溝と螺旋溝がつながっていることを特徴とする電子部品。
2. 前記窪み溝が、前記基体の段落ちにより生じる基体と前記端子電極との境界線の周回の５０％以上９８％以下の長さに渡って設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 前記端子電極と前記基体が同一導電膜で覆われていることを特徴とする請求項１乃至２いずれか１に記載の電子部品。
4. 前記窪み溝が、前記基体と前記端子電極が接する部分における前記磁性絶縁体層の流れ込みを確保するものであることを特徴とする請求項１〜３いずれか１記載の電子部品。
5. 前記窪み溝の深さが、３μｍ以上１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の電子部品。
6. 前記窪み溝の底面の角部に面取りが設けられていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１記載の電子部品。
7. 前記窪み溝が、前記螺旋溝よりも溝幅が広いことを特徴とする請求項１〜６いずれか１記載の電子部品。
8. 前記窪み溝が前記螺旋溝で発生する磁束密度の外部漏洩を防止することを特徴とする請求項１〜７いずれか１記載の電子部品。
9. 前記磁性絶縁体層が、前記基体の表面に塗布された磁性体ペーストが乾燥もしくは焼成されて固化したものであることを特徴とする請求項１〜８いずれか１に記載の電子部品。
10. 前記磁性材ペーストが、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトの仮焼粉体が有機溶剤または、水に溶解した熱硬化性樹脂に均一に分散していることを特徴とする請求項９に記載の電子部品。
11. 前記磁性材ペーストは、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトの仮焼粉体に対して、有機溶剤または水に溶解した３〜５５重量％の熱硬化性樹脂が含有されていることを特徴とする請求項９に記載の電子部品。
12. 前記仮焼粉体は、６００℃〜１２００℃で仮焼されたものであることを特徴とする請求項１１記載の電子部品。
13. 前記磁性絶縁体層が前記端子電極の高さを超えないことを特徴とする請求項１〜１２いずれか１記載の電子部品。
14. 前記基体の断面が角柱状であることを特徴とする請求項１〜１３いずれか１記載の電子部品。
15. 磁性体から基体が形成される工程と、
    前記基体より外周の大きい端子電極を前記基体の両端に形成する工程と、
    前記端子電極と前記基体の表面に導電膜を被覆する工程と、
    前記端子電極と前記基体の交差する境界線に窪み溝を形成する工程と、
    前記窪み溝とつながった螺旋溝を、前記基体上に形成する工程と、
    前記基体の表面に磁性体ペーストを塗布し、乾燥または６００℃〜９５０℃の温度で焼成して磁性絶縁体層を形成する工程を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
16. 前記電子部品が、インダクタであることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１記載の電子部品。
17. 前記電子部品が、フィルタであることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１記載の電子部品。

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