JP2013012527A - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時にコイルの変形が生じることを抑制できる電子部品及びその製造方法を提供することである。
【解決手段】本体１２は、絶縁性材料からなる直方体状の本体であって、上面Ｓ１、底面Ｓ２、端面Ｓ３，Ｓ４及び側面Ｓ５，Ｓ６を有している。引き出し部１８ａ，１８ｂは、端面Ｓ３，Ｓ４のそれぞれにおいて本体１２から露出しており、側面Ｓ５，Ｓ６間において延在している。コイル部２０は、引き出し部１８ａ，１８ｂを本体１２内において接続している。引き出し部１８ａ，１８ｂ及びコイル部２０は、１枚の金属板１６により構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品及びその製造方法に関し、より特定的には、コイルを内蔵している電子部品及びその製造方法に関する。

従来の電子部品としては、例えば、特許文献１に記載の電子部品が知られている。該電子部品では、基板及び絶縁膜上に接着剤により貼りつけられた導体箔がエッチングにより加工されて、２つの導体パターンが形成されている。そして、基板及び絶縁膜が積層されて積層体が形成されることにより、２つの導体パターン同士が接続されて、コイルが形成されている。

ところで、特許文献１に記載の電子部品では、電子部品の製造時に、導体パターンが変形するおそれがある。より詳細には、電子部品の製造工程には、積層体を積層方向から加圧する圧着工程や、マザー積層体を複数の積層体に分割するカット工程等が存在する。圧着工程やカット工程等では、積層体に対して力が加わるため、導体パターンが変形するおそれがある。特に、特許文献１に記載の電子部品では、２つの導体パターンの一端同士が接続されている。そのため、２つの導体パターンの一端は、自由端となっている。よって、圧着工程やカット工程等において、導体パターンの一端同士にずれが生じやすい。その結果、コイルの特性が所望の特性から変動したり、導体パターン間に接続不良が発生したりするおそれがある。

特開平１１−３２９８４２号公報

そこで、本発明の目的は、製造時にコイルの変形が生じることを抑制できる電子部品及びその製造方法を提供することである。

本発明の一形態に係る電子部品は、絶縁性材料からなる直方体状の本体であって、上面、底面、１対の端面及び１対の側面を有している本体と、前記１対の端面のそれぞれにおいて前記本体から露出している第１の引き出し部及び第２の引き出し部であって、前記１対の側面間において延在している第１の引き出し部及び第２の引き出し部と、前記第１の引き出し部と前記第２の引き出し部とを前記本体内において接続しているコイル部と、を備えており、前記第１の引き出し部、前記第２の引き出し部及び前記コイル部は、１枚の金属部材により構成されていること、を特徴とする。

本発明の一形態に係る電子部品の製造方法は、第１の方向に延在している複数本の直線状部、及び、隣り合う前記直線状部間を接続している複数のコイル部を有する１枚のマザー金属部材を準備する工程と、絶縁性材料からなる板状のマザー本体内に前記マザー金属部材を埋め込む工程と、前記複数本の直線状部のそれぞれを２分割するように、前記第１の方向に沿って前記マザー本体をカットすると共に、隣り合う前記コイル部の間において前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って該マザー本体をカットして、複数の本体を得る工程と、を備えていること、を特徴とする。

本発明によれば、製造時にコイルの変形が生じることを抑制できる。

一実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。 マザー金属板をｚ軸方向から平面視した図である。 マザー本体をｚ軸方向から透視した図である。

以下に、本発明の実施形態に係る電子部品及びその製造方法について説明する。

（電子部品の構造）
以下に、一実施形態に係る電子部品の構造について図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る電子部品１０の外観斜視図である。図１において、上下方向をｚ軸方向と定義する。また、電子部品１０をｚ軸方向から平面視したときに、電子部品１０の長辺が延在している方向をｘ軸方向と定義し、電子部品１０の短辺が延在している方向をｙ軸方向と定義する。

電子部品１０は、本体１２、外部電極１４（１４ａ，１４ｂ）、引き出し部１８（１８ａ，１８ｂ）及びコイル部２０を備えている。本体１２は、絶縁性材料からなり、より特定的には、磁性体材料からなっている。本実施形態では、本体１２は、熱可塑性樹脂やセルロース等とフェライトとが混合されたペースト状の坏土を固めて焼成した部材である。

本体１２は、直方体状をなしており、上面Ｓ１、下面Ｓ２、端面Ｓ３，Ｓ４及び側面Ｓ５，Ｓ６を有している。上面Ｓ１は、本体１２のｚ軸方向の正方向側の面である。下面Ｓ２は、本体１２のｚ軸方向の負方向側の面である。端面Ｓ３，Ｓ４はそれぞれ、本体１２のｘ軸方向の負方向側及び正方向側の面である。側面Ｓ５，Ｓ６はそれぞれ、本体１２のｙ軸方向の負方向側及び正方向側の面である。

引き出し部１８ａは、端面Ｓ３において本体１２から露出しており、側面Ｓ５，Ｓ６間において延在している。より詳細には、引き出し部１８ａは、ｙ軸方向に平行な長辺及びｘ軸方向に平行な短辺を有する長方形状をなしている。引き出し部１８ａのｘ軸方向の負方向側の長辺の全体は、本体１２の端面Ｓ３において露出している。引き出し部１８ａのｙ軸方向の負方向側の短辺の全体は、側面Ｓ５において露出している。引き出し部１８ａのｙ軸方向の正方向側の短辺の全体は、側面Ｓ６において露出している。

引き出し部１８ｂは、端面Ｓ４において本体１２から露出しており、側面Ｓ５，Ｓ６間において延在している。より詳細には、引き出し部１８ｂは、ｙ軸方向に平行な長辺及びｘ軸方向に平行な短辺を有する長方形状をなしている。引き出し部１８ｂのｘ軸方向の正方向側の長辺の全体は、本体１２の端面Ｓ４において露出している。引き出し部１８ｂのｙ軸方向の負方向側の短辺の全体は、側面Ｓ５において露出している。引き出し部１８ｂのｙ軸方向の正方向側の短辺の全体は、側面Ｓ６において露出している。

以上のような引き出し部１８ａ，１８ｂは、複数の本体１２が一体に構成されているマザー本体が複数の本体１２に分割された際に、本体１２から露出する。

コイル部２０は、引き出し部１８ａと引き出し部１８ｂとを本体１２内において接続しており、直線状をなしている。より詳細には、コイル部２０のｘ軸方向の負方向側の端部は、引き出し部１８ａのｙ軸方向の中央部分に接続されている。また、コイル部２０のｘ軸方向の正方向側の端部は、引き出し部１８ｂのｙ軸方向の中央部分に接続されている。

以上のように構成された引き出し部１８ａ，１８ｂ及びコイル部２０は、Ｃｕ、Ａｇ等からなる１枚の金属板（金属部材）１６により構成されており、Ｈ型をなしている。

外部電極１４ａは、本体１２の端面Ｓ３を覆っており、上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ５，Ｓ６に折り返されている。これにより、外部電極１４ａは、引き出し部１８ａに接続されている。外部電極１４ａは、例えば、本体１２の端面Ｓ３に導電性ペーストが塗布されて形成された銀電極上にＳｎめっき及びＮｉめっきが施されて形成されている。

外部電極１４ｂは、本体１２の端面Ｓ４を覆っており、上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ５，Ｓ６に折り返されている。これにより、外部電極１４ｂは、引き出し部１８ｂに接続されている。外部電極１４ｂは、例えば、本体１２の端面Ｓ４に導電性ペーストが塗布されて形成された銀電極上にＳｎめっき及びＮｉめっきが施されて形成されている。

（電子部品の製造方法）
次に、一実施形態に係る電子部品１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図２は、マザー金属板１１６をｚ軸方向から平面視した図である。図３は、マザー本体１１２をｚ軸方向から透視した図である。

まず、図２に示すマザー金属板１１６を準備する。具体的には、Ｃｕからなる１枚の金属板を準備する。そして、金属板に対して打ち抜き加工を施すことにより、図２に示すマザー金属板１１６を得る。マザー金属板１１６は、複数の直線状部１１８及び複数のコイル部２０を有している。

直線状部１１８は、ｙ軸方向に延在しており、ｘ軸方向に等間隔に並んでいる。直線状部１１８のｘ軸方向における幅は、引き出し部１８ａ，１８ｂのｘ軸方向における幅の合計と等しい。コイル部２０は、ｘ軸方向に隣り合う２本の直線状部１１８間を接続しており、ｘ軸方向に延在していると共に、ｙ軸方向に等間隔に並んでいる。これにより、マザー金属板１１６は、図２に示すように、格子状をなしている。

次に、ペースト状の坏土を作製する。具体的には、酸化第二鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）及び酸化銅（ＣｕＯ）を所定の比率で秤量したそれぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を８００℃で１時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、フェライトセラミック粉末を得る。

このフェライトセラミック粉末に対して結合剤（熱可塑性樹脂、セルロース等）と可塑剤、湿潤材、溶剤を加えてミキサー、混錬機等で混合、脱気を行う。これにより、ペースト状の坏土を得る。

次に、板状のマザー本体１１２を作製するための型にマザー金属板１１６をセットし、型にペースト状の坏土を流し込む。これにより、図３に示すように、板状のマザー本体１１２内にマザー金属板１１６を埋め込む。この後、マザー本体１１２に対して、静水圧プレスによる圧着を施す。

次に、マザー本体１１２を図３の点線に沿ってカットして、未焼成の複数の本体１２を得る。より詳細には、複数の直線状部１１８のそれぞれを２分割するように、ｙ軸方向に沿ってマザー本体１１２をカットする。これにより、直線状部１１８は、引き出し部１８ａ，１８ｂに分割される。そして、カット面（すなわち、端面Ｓ３，Ｓ４）において引き出し部１８ａ，１８ｂの長辺が露出する。また、隣り合うコイル部２０の間（中間）においてｘ軸方向に沿ってマザー本体１１２をカットする。これにより、カット面（すなわち、側面Ｓ５，Ｓ６）において引き出し部１８ａ，１８ｂの短辺が露出する。

次に、未焼成の本体１２に、脱バインダー処理及び焼成を施す。更に、本体１２の表面に、バレル研磨処理を施して、面取りを行う。

次に、Ａｇを主成分とする導電性材料からなる導電性ペーストを、本体１２の端面Ｓ３，Ｓ４の全面、並びに、上面Ｓ１、下面Ｓ２及び側面Ｓ５，Ｓ６の一部に塗布する。そして、塗布した導電性ペーストを所定条件で焼き付ける。これにより、外部電極１４ａ，１４ｂとなるべき銀電極を形成する。更に、外部電極１４ａ，１４ｂとなるべき銀電極の表面に、Ｎｉめっき／Ｓｎめっきを施すことにより、外部電極１４ａ，１４ｂを形成する。以上の工程により、電子部品１０が完成する。

（効果）
以上のように構成された電子部品１０及びその製造方法によれば、製造時にコイルの変形が生じることを抑制できる。より詳細には、特許文献１に記載の電子部品の製造工程には、積層体を積層方向から加圧する圧着工程や、マザー積層体を複数の積層体に分割するカット工程等が存在する。圧着工程やカット工程等では、積層体に対して力が加わるため、導体パターンが変形するおそれがある。特に、特許文献１に記載の電子部品では、２つの導体パターンの一端同士が接続されている。そのため、２つの導体パターンの一端は、自由端となっている。よって、圧着工程やカット工程等において、導体パターンの一端同士にずれが生じやすい。その結果、コイルの特性が所望の特性から変動したり、導体パターン間に接続不良が発生したりするおそれがある。

これに対して、電子部品１０では、引き出し部１８ａは、端面Ｓ３において本体１２から露出しており、側面Ｓ５，Ｓ６間において延在している。引き出し部１８ｂは、端面Ｓ４において本体１２から露出しており、側面Ｓ５，Ｓ６間において延在している。更に、コイル部２０は、引き出し部１８ａと引き出し部１８ｂとを本体１２内において接続している。更に、引き出し部１８ａ，１８ｂ及びコイル部２０は、１枚の金属板１６により構成されている。このような構造を有する引き出し部１８ａ，１８ｂ及びコイル部２０は、ｙ軸方向に延在している複数本の直線状部１１８及びｘ軸方向に延在している複数のコイル部２０を有する１枚のマザー金属板１１６が埋め込まれたマザー本体１１２を、以下の方法によりカットすることで得られる。具体的には、複数本の直線状部１１８のそれぞれを２分割するように、ｙ軸方向に沿ってマザー本体１１２をカットすると共に、隣り合うコイル部２０の間においてｘ軸方向に沿ってマザー本体１１２をカットする。

ここで、格子状のマザー金属板１１６では、直線状部１１８及びコイル部２０が途中で途切れていないため、自由端が存在しない。そのため、マザー本体１１２の圧着工程やカット工程において、マザー本体１１２に力が加わったとしても、マザー金属板１１６は、変形しにくい。その結果、電子部品１０及びその製造方法によれば、製造時にコイルの変形が生じることを抑制できる。

また、コイル部２０を直線状とすることにより、例えば、ミアンダ形状をなすコイル部の長さに比べてコイル部２０の長さが短くなる。その結果、コイル部２０の剛性が高くなり、コイル部２０が変形しにくくなる。

また、マザー金属板１１６は、打ち抜き加工により作製されている。そのため、マザー金属板１１６に比較的に厚い金属板を用いることが可能である。その結果、引き出し部１８ａ，１８ｂ及びコイル部２０の断面積を大きくすることが可能となり、電子部品１０の直流抵抗値を低減することが可能となる。

また、コイル部２０の両端はそれぞれ、引き出し部１８ａ，１８ｂのｙ軸方向の中央に接続されている。これにより、コイル部２０から側面Ｓ５までの距離とコイル部２０から側面Ｓ６までの距離とが等しくなる。その結果、コイル部２０から側面Ｓ５までの距離及びコイル部２０から側面Ｓ６までの距離の両方を大きくすることができるので、コイル部２０と側面Ｓ５との間、及び、コイル部２０と側面Ｓ６との間をより多くの磁束が通過できるようになる。よって、電子部品１０のインダクタンス値が大きくなる。また、コイル部２０の幅のみならず、コイル部２０の厚みも比較的に自由に設計できるので、所望のインピーダンスを得るための設計自由度が向上する。

（その他の実施形態）
本発明に係る電子部品及びその製造方法は、前記実施形態に係る電子部品１０及びその製造方法に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。

電子部品１０及びその製造方法では、ペースト状の坏土を型に流し込むことによりマザー本体１１２を作製しているが、マザー本体１１２の作製方法はこれに限らない。例えば、セラミックグリーンシートが積層されることによってマザー本体１１２が作製されてもよい。

また、坏土によっては本体１２の焼成は不要である。

また、コイル部２０は直線状であるとしたが、コイル部２０の形状はこれに限らない。コイル部２０は、引き出し部１８ａ，１８ｂを接続していればよく、例えば、蛇行した形状であるミアンダ状をなしていてもよい。

また、金属板１６及びマザー金属板１１６の代わりに、金属箔及びマザー金属箔が用いられてもよい。この場合、本体１２及びマザー本体１１２は、複数の絶縁体層及び複数のセラミックグリーンシートが積層されて構成され、金属箔及びマザー金属箔は、絶縁体層やセラミックグリーンシートに接着剤により貼り付けられる。

以上のように、本発明は、電子部品及びその製造方法に有用であり、特に、製造時にコイル部が変形することを抑制できる点において優れている。

Ｓ１ 上面
Ｓ２ 下面
Ｓ３，Ｓ４ 端面
Ｓ５，Ｓ６ 側面
１０ 電子部品
１２ 本体
１４ａ，１４ｂ 外部電極
１６ 金属板
１８ａ，１８ｂ 引き出し部
２０ コイル部
１１２ マザー本体
１１６ マザー金属板
１１８ 直線状部

Claims (5)

1. 絶縁性材料からなる直方体状の本体であって、上面、底面、１対の端面及び１対の側面を有している本体と、
   前記１対の端面のそれぞれにおいて前記本体から露出している第１の引き出し部及び第２の引き出し部であって、前記１対の側面間において延在している第１の引き出し部及び第２の引き出し部と、
   前記第１の引き出し部と前記第２の引き出し部とを前記本体内において接続しているコイル部と、
   を備えており、
   前記第１の引き出し部、前記第２の引き出し部及び前記コイル部は、１枚の金属部材により構成されていること、
   を特徴とする電子部品。
2. 前記コイル部は、直線状であること、
   を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 前記複数の本体が一体に構成されているマザー本体が該複数の本体に分割された際に、前記第１の引き出し部及び前記第２の引き出し部は、前記本体から露出すること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電子部品。
4. 第１の方向に延在している複数本の直線状部、及び、隣り合う前記直線状部間を接続している複数のコイル部を有する１枚のマザー金属部材を準備する工程と、
   絶縁性材料からなる板状のマザー本体内に前記マザー金属部材を埋め込む工程と、
   前記複数本の直線状部のそれぞれを２分割するように、前記第１の方向に沿って前記マザー本体をカットすると共に、隣り合う前記コイル部の間において前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って該マザー本体をカットして、複数の本体を得る工程と、
   を備えていること、
   を特徴とする電子部品の製造方法。
5. 前記マザー金属部材は、格子状をなしていること、
   を特徴とする請求項４に記載の電子部品の製造方法。

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