JP2013033941A

JP2013033941A - 積層型インダクタ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2013033941A
Application number: JP2012134538A
Authority: JP
Inventors: Myeong Gi Kim; キム・ミョン・ギ; Sung Yong An; アン・スン・ヨン; Soo Hwan Son; ソン・ソ・ファン
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-02-14
Also published as: US9041506B2; US20130027168A1; KR101214731B1

Abstract

【課題】本発明は、積層型インダクタ及びその製造方法に関する。
【解決手段】本発明の積層型インダクタは、複数のボディシートが積層された積層体と、前記ボディシートに形成された内部電極パターンで構成されたコイル部と、前記積層体の両側面に形成され、前記コイル部の両端と電気的に連結される外部電極と、を含み、前記内部電極パターンには前記ボディシートの収縮に対応する空間部が形成されることができる。
この空間部により、製品の内部で発生する応力を緩和させることにより、応力によるボディシートの磁化を防止することができ、その結果インダクタンスの低下を防止することができるという長所がある。また、従来の製品生産工程をそのまま利用することができるため、製品の生産性に影響を与えることなく本発明の積層型インダクタを製造することができるという長所がある。
【選択図】図２

Description

本発明は、インダクタに関し、より詳細には、内部電極が印刷された複数のボディシートを積層することによりコイル部を形成する積層型インダクタ及びその製造方法に関する。

積層型インダクタは、主に携帯機器内のＤＣ−ＤＣコンバータなどの電源回路に用いられており、その開発方向は、小型化、高電流化、低い直流抵抗などへと向けられている。現在、ＤＣ−ＤＣコンバータの高周波化及び小型化により、既存の巻線型チョークコイル（ＣｈｏｋｅＣｏｉｌ）に代えて積層型インダクタの使用が増大している。

ところが、積層型インダクタのようにフェライト材質のボディシートと内部電極が一体化されている構造では、焼結及び冷却する製造工程を行う際にボディシートと内部電極との熱膨張係数の差による内部応力が発生する。

フェライト材料は磁歪特性を有しているため、内部で発生する応力はフェライト材質のボディシートを部分的に磁化させる。ボディシートの磁化された部分では電子スピンが固定されるため、交流電流の印加時に電子スピンの向きが変わらない。従って、磁場に対する透過性が減少し、その結果、インダクタンスが低下するという問題点がある。

さらに、最近、電子部品の小型化の加速化により、積層型インダクタなどの電子部品における内部電極の体積比が高くなる傾向にある。これにより、内部で発生する応力も大きくなっており、内部応力によるインダクタンス低下の問題がさらに深刻になっている状況である。

特開平６−１２００６５号公報

本発明は上述の問題点を解決するために導き出されたものであって、積層型インダクタの焼結及び冷却工程を行う際に製品の内部で発生する応力を緩和することにより、インダクタンス値の低下を防止することができる積層型インダクタ及びその製造方法を提供することをその目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の積層型インダクタは、複数のボディシートが積層された積層体と、前記ボディシートに形成された内部電極パターンで構成されたコイル部と、前記積層体の両側面に形成され、前記コイル部の両端と電気的に連結される外部電極と、を含み、前記内部電極パターンには前記ボディシートの収縮に対応する空間部が形成されることができる。

また、前記空間部は、一つ以上形成され、直方体状であることができる。
また、前記積層されたボディシートの間に挿入され、非磁性体材質であるギャップ層をさらに含むことができる。

他の本発明は積層型インダクタの製造方法に関するものであって、空間部が形成された内部電極形態のパターンマスクをボディシートに位置させる段階と、前記パターンマスクを介して前記ボディシートに内部電極パターンを形成する段階と、複数の前記ボディシートを積層する段階と、前記積層されたボディシートの両側面に外部端子を形成する段階と、を含むことができる。

また、前記積層されたボディシートの間にギャップ層を挿入する段階をさらに含むことができる。

本発明による積層型インダクタ及びその製造方法によると、製品の内部で発生する応力によるボディシートの磁化を防止することができ、その結果、インダクタンスの低下を防止することができるという長所がある。

また、従来の製品生産工程をそのまま利用することができるため、製品の生産性に影響を与えることなく本発明の積層型インダクタを製造することができるという長所がある。

本発明の実施形態による積層型インダクタの斜視図である。内部電極パターンを示した上面図である。図２に図示されたＩ−Ｉ´線に沿った断面図である。内部電極パターンにボディシートが積層された状態を示した断面図である。焼成が行われた状態を示した断面図である。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を説明する。しかし、これは例示に過ぎず、本発明はこれに制限されない。

本発明を説明するにあたり、本発明に係わる公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は本発明においての機能を考慮して定義された用語であり、これは使用者、運用者の意図または慣例などによって変わることができる。従って、その定義は本明細書の全体における内容を基に下すべきであろう。

本発明の技術的思想は特許請求の範囲によって決まり、以下の実施形態は本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に効率的に説明するための一つの手段に過ぎない。

図１は本発明の実施形態による積層型インダクタの斜視図であり、図２は内部電極パターンを示した上面図であり、図３は図２に図示されたI−I´線に沿った断面図である。図１から図３を参照すると、本発明による積層型インダクタは、積層体１１０と、コイル部と、外部電極１２０と、を含む。

前記積層体１１０は、フェライト材質のボディシート１１５が多数層に積層されて形成される。通常、フェライトは磁性を有するセラミックのような物質であり、磁場に対する透過性が大きく、電気抵抗が高い性質を有するため、多様な種類の電子部品に用いられる。

前記ボディシート１１５は薄い板状に形成され、このボディシート１１５の上面に内部電極パターン１１６が形成される。このボディシート１１５を多数層に積層することにより内部電極パターン１１６が上下に組み合わされ、この組み合わされた内部電極パターン１１６によりコイル部が形成される。

また、前記積層体１１０の両側面には外部電極１２０が位置され、この外部電極１２０は前記コイル部の両端と電気的に連結される。積層体１１０の内部に位置したコイル部は、前記外部電極１２０を介して外部と電気的に連結される。

一方、図２及び図３に図示されたように、前記内部電極パターン１１６には空間部１１７が形成される。この空間部１１７は、焼結及び冷却工程を行う際にボディシート１１５と内部電極パターン１１６との熱膨張率の差によって発生する内部応力を吸収することにより、内部応力を緩和する役割をする。

図４は内部電極パターンにボディシートが積層された状態を示した断面図であり、図４を参照すると、ボディシート１１５の上面に内部電極パターン１１６が形成され、この内部電極パターン１１６の上面にさらにボディシート１１５が積層されることにより、前記内部電極パターン１１６はボディシート１１５により囲まれる。

この際、空間部１１７の幅は上部に積層されたボディシート１１５が侵透できないほどの幅に形成されるため、ボディシート１１５が積層されても一定の空間を確保することができる。

また、図５は焼成が行われた状態を示した断面図である。図５に図示されたように、ボディシート１１５の収縮によって内部電極パターン１１６が押され、この際に発生する内部応力は、空間部１１７を圧縮しながら圧縮された空間部１１７により吸収される。

このように本発明の積層型インダクタ１００は、内部電極パターン１１６に形成された空間部１１７が圧縮されながら内部応力を緩和させるため、内部応力によるボディシート１１５の磁化を防止することができ、その結果、インダクタンスの低下を防止することができるという長所がある。

一方、前記空間部１１７は一つ以上形成されることができる。特に、内部電極パターン１１６に一つ以上の空間部１１７が均一に分布されることにより、内部応力の傾きを防止し、均一に吸収分散させることができる。

また、前記空間部１１７は直方体状であることができる。内部電極パターン１１６の形状が直四角形であるため、空間部１１７をこれに対応する直方体状に形成することにより、空間部１１７が圧縮されても内部電極パターン１１６の形状変化を最小化することができる。

尚、本発明の積層型インダクタ１００は、ギャップ（Ｇａｐ）層（不図示）をさらに含むことができる。ギャップ層は、非磁性体材質で形成され、前記ボディシート１１５の間に挿入されて磁束を遮断する役割をするため、インダクタンスの変化率を減少させることができる。

以下、本発明による積層型インダクタの製造方法について説明する。

本発明による積層型インダクタの製造方法は、まず、空間部を含む内部電極形態のパターンマスクを準備し、このパターンマスクをボディシート上に位置させる段階を含む。また、前記パターンマスクを介してボディシートに内部電極パターンを形成した後、パターンマスクを除去する。

次に、内部電極パターンが形成された複数のボディシートを積層してコイル部を形成した後、積層されたボディシートの両側面に外部端子を形成して製品を完成する。

このように本発明による積層型インダクタの製造方法は、パターンマスクの形状を変更するだけで、内部電極パターンの形成と同時に空間部を形成することができるため、空間部を形成するための別の工程が不要である。

従って、従来の製品生産工程をそのまま利用することができ、製品の生産性に影響を与えることなく本発明の積層型インダクタを製造することができるという長所がある。

また、本発明による積層型インダクタの製造方法は、積層されたボディシートの間にギャップ層を挿入する段階をさらに含むことができる。上述したように、ギャップ層は、非磁性体材質で形成され、ボディシートの間に挿入されて磁束を遮断する役割をするため、インダクタンスの変化率を減少させることができる。

以上、代表的な実施形態を参照して本発明に対して詳細に説明したが、本発明に属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、上述の実施形態に対して本発明の範囲を外れない限度内で多様な変形が可能であることを理解するのであろう。

従って、本発明の権利範囲は上述の実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求範囲だけでなくこの特許請求範囲と均等なものによって決められるべきである。

１００積層型インダクタ
１１０積層体
１１５ボディシート
１１６内部電極
１１７空間部
１２０外部電極

Claims

複数のボディシートが積層された積層体と、
前記ボディシートに形成された内部電極パターンで構成されたコイル部と、
前記積層体の両側面に形成され、前記コイル部の両端と電気的に連結される外部電極と、を含み、
前記内部電極パターンには前記ボディシートの収縮に対応する空間部が形成される積層型インダクタ。
前記空間部は一つ以上形成される請求項１に記載の積層型インダクタ。
前記空間部は直方体状である請求項１に記載の積層型インダクタ。
前記積層されたボディシートの間に挿入され、非磁性体材質であるギャップ層をさらに含む請求項２または３に記載の積層型インダクタ。
空間部が形成された内部電極形態のパターンマスクをボディシートに位置させる段階と、
前記パターンマスクを介して前記ボディシートに内部電極パターンを形成する段階と、
複数の前記ボディシートを積層する段階と、
前記積層されたボディシートの両側面に外部端子を形成する段階と、を含む積層型インダクタの製造方法。
前記積層されたボディシートの間にギャップ層を挿入する段階をさらに含む請求項５に記載の積層型インダクタの製造方法。