JP3152088B2 - コイル部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイル部品の製造方
法、特にトランスやインダクタ等として使用されるコイ
ル部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のコイル部品としては、図
１０に示す巻線型コイル部品４１が知られている。この
コイル部品４１はコア４２とこのコア４２の胴部に巻回
された線材４３とで構成されている。線材４３はその終
端部がコア４２の矩形状ベース部の端面に設けられた外
部端子４４にからげられている。

【０００３】また、図１１に示すように、グリーンシー
ト積層技術を利用して製造したコイル部品５１も知られ
ている。このコイル部品５１はコイル導体５２₁，５
２₂，５２₃，５２₄を表面に設けた磁性体グリーンシー
トを積層して一体的に焼成した後、外部電極５６，５７
を形成することによって製造されている。コイル導体５
２ ₁〜５２₄は磁性体グリーンシートに設けたビアホール
等を介して電気的に直列に接続されたりしてコイル５２
を形成している。

【０００４】さらに、図１２に示すコイル部品６１が知
られている。このコイル部品６１はコイル導体を表面に
設けた絶縁体グリーンシートを積層してなるコイル部６
２と、このコイル部６２を挟着する２つの磁性体コア６
３，６４とで構成されている。絶縁体グリーンシートに
は磁性体を含まない材料が用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来のコイル部
品のうち、図１０に示したコイル部品４１は、コア４２
を個々に成形し、コア４２毎に線材４３を巻回す必要が
あった。また、線材４３と外部端子４４は別素材で構成
されるため半田付け等の電気的接続工程を必要とし、こ
の工程もコイル部品毎に行わなければならなかった。こ
の結果、コイル部品４１は生産性が低く、高コストであ
った。また、ハンドリングの問題でコア４２や線材４３
の寸法を小型化することにも限界があった。

【０００６】また、図１１に示したコイル部品５１は、
コイル導体５２₁〜５２₄が印刷もしくはフォトリソグラ
フィで形成されるため大部分の工程が基板状態で製造さ
れ、生産性が高く、ハンドリングの問題も解決されてい
る。コイル導体５２₁〜５２₄は薄くかつ細く形成するこ
とができるため小型化にも適している。しかしながら、
焼成工程における磁性体グリーンシートの収縮によっ
て、電気特性のばらつきが発生するという問題があっ
た。そして、磁性体グリーンシート毎に閉磁路が形成さ
れるため、コイル５２の電磁気特性が悪いという問題が
あった。特に、この問題は、コイル部品５１がトランス
の場合、コイル相互間の電磁気的結合を低くさせ、性能
アップを阻害する大きな原因となっていた。

【０００７】さらに、図１２に示したコイル部品６１
は、絶縁体グリーンシートに磁性体を含まないため電磁
気特性が良好であるが、別に有効な磁路を形成しなけれ
ばならないという問題があった。すなわち、磁性体から
なるコア６３，６４を別に準備する必要があった。この
結果、コイル部品６１は生産性が低かった。なお、磁粉
を混合した樹脂を印刷等の方法で塗布して磁路として使
用する方法が知られているが、この樹脂材料の透磁率は
磁性体そのものの透磁率と比較して約１００分の１〜１
万分の１と小さく、磁路形成効果は極めて少ない。

【０００８】そこで、本発明の目的は、磁性体の閉磁路
を備え、コイルの電磁気特性が優れた小型のコイル部品
の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を解決するた
め、本発明に係るコイル部品の製造方法は、第１の磁性
体マザー基板上にフォトリソグラフィの手段を用いてコ
イル導体と絶縁体を積層して渦巻き状のコイルからなる
コイル部を形成する工程と、第２の磁性体マザー基板の
表面に前記コイル部の形状に対応した凹部を形成する工
程と、前記第１の磁性体マザー基板のコイル部を設けた
面と前記第２の磁性体マザー基板の凹部を設けた面を、
前記コイル部が前記凹部に挿入されるように、かつ、凹
部に接着剤が充填された状態で接合し、第１及び第２の
磁性体マザー基板を熱圧着する工程と、熱圧着された第
１及び第２の磁性体マザー基板を所定サイズのチップに
カットする工程と、カットされたチップの表面に前記渦
巻き状のコイルの端部と接続された外部電極を形成する
工程とを備えている。

【００１０】

【作用】以上の構成により、第１の磁性体基板と第２の
磁性体基板は直接接合されるため、第１及び第２の磁性
体基板にて完全な閉磁路が形成される。一方、コイル導
体と共にコイル部を構成する絶縁体は磁性体を含まな
い。従って、渦巻き状コイルの電磁気特性が良くなる。
そして、凹凸のない第１の磁性体基板上に渦巻き状のコ
イルがフォトリソグラフィの手段にて精度良く形成され
ると共に、磁路形成のために第２の磁性体基板に凹部が
機械加工等の手段にて精度良く形成される。従って、高
精度の小型のコイル部品が生産される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係るコイル部品の製造方法の
実施例について添付図面を参照して説明する。なお、以
下の実施例ではトランスを例にして説明するが、必ずし
もこれに限定するものではなく、チョークコイルやイン
ダクタ等であってもよい。

【００１２】図１に示すように、第１の磁性体マザー基
板１と、第２の磁性体マザー基板３を準備する。磁性体
マザー基板１，３は、フェライト等の磁性体からなる。
第１の磁性体マザー基板１には、上面にコイル導体と絶
縁体を積層して構成した格子状のコイル部２が設けられ
ている。ここに、コイル部２の形成方法を図５〜図７を
参照して説明する。

【００１３】第１の磁性体マザー基板１の上面に１次側
コイル用引き出し導体２１を印刷又はフォトリソグラフ
ィの手段にて設ける。フォトリソグラフィの手段を用い
れば、極めて精度良くパターンを形成することができる
ので好ましい。次に、引出し導体２１の端部２１ａを残
してマザー基板１の上面に格子状の絶縁体膜３８を印刷
又はフォトリソグラフィの手段にて設ける。さらに、こ
の絶縁体膜３８上に渦巻状の１次側コイル導体２２とこ
の１次側コイル導体２２から延在している引出し導体２
３を設ける。絶縁体膜３８から露出している引出し導体
２１の端部２１ａは１次側コイル導体２２の端部に電気
的に接続され、引出し導体２１，２３と１次側コイル導
体２２とからなる１次側コイル２０が形成される。

【００１４】次に、コイル導体２２と引出し導体２３を
被覆するように格子状の絶縁体膜３８を設けた後、この
絶縁体膜３８上に渦巻状の２次側コイル導体３２とこの
２次側コイル導体３２から延在している引出し導体３３
を設ける。次に、２次側コイル導体３２の端部３２ａを
残して格子状の絶縁体膜３８を設ける。さらに、この絶
縁体膜３８上に２次側コイル用引出し導体３１を設け
る。絶縁体膜３８から露出している２次側コイル導体３
２の端部３２ａは引出し導体３１の端部に電気的に接続
され、引出し導体３１，３３と２次側コイル導体３２と
からなる２次側コイル３０が形成される。

【００１５】導体２１〜２３，３１〜３３の材料として
はＡｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉあるいはこれらの合金等が採
用され、絶縁体膜３８の材料としてはポリイミド等の樹
脂やアルミナ等のセラミックス等が採用される。第２の
磁性体マザー基板３には、図２に示すように、回転砥石
による切削加工やプレス成形、サンドブラスト、超音波
加工、フォトリソグラフィ等の手段により、コイル部２
の形状に符合した格子状配列の溝部４が設けられてい
る。この溝部４の深さはコイル部２の厚み寸法より若干
深く設計される。例えば、コイル部２をフォトリソグラ
フィの手段にて形成した場合は、溝部４の深さは０．１
ｍｍ以下である。

【００１６】こうして準備された第１の磁性体マザー基
板１と第２の磁性体マザー基板３は、コイル部２を設け
た面と溝部４を設けた面のいずれか一方又は両方に接着
剤６を塗布した後、コイル部２が溝部４に挿入されるよ
うに合わされる。磁性体マザー基板１，３は、それぞれ
の接合面の平坦性が極めて良好であるため、コイル部２
と溝部４が接合面全面にわたって係止し、容易に磁性体
マザー基板１と３の位置決めが行なわれる。このとき、
使用される接着剤６は例えば熱可塑性を持つ特殊なポリ
イミド樹脂である。

【００１７】次に、磁性体マザー基板１，３は真空ホッ
トプレス機にセットされ、十分な圧接が行なわれる。す
なわち、磁性体マザー基板１と３の接合面界面から余分
な接着剤６を追い出して完全な磁路を形成すると共に、
溝部４とコイル部２が形成する隙間に接着剤６が充填さ
れて磁性体マザー基板１と３を完全に接着する。溝部４
は余分な接着剤６の逃げ場所としても機能し、磁性体マ
ザー基板１と３の隙間を最小にすることができる。

【００１８】次に、図１及び図３に示すように、回転砥
石によって一点鎖線Ｃに沿って所定のサイズにカットす
る。図４に示すように、マザー基板から切り出されたト
ランス１０の左右側面に、それぞれ外部電極１１，１
２、１３，１４を導電性ペーストの塗布やめっき等の手
段により設ける。図５〜図７に示すように外部電極１１
は引出し導体２３に電気的に接続され、外部電極１２は
引出し導体３３に電気的に接続され、外部電極１３は引
出し導体３１に電気的に接続され、外部電極１４は引出
し導体２１に電気的に接続されている。図８はトランス
１０の電気等価回路図である。

【００１９】こうして得られたトランス１０は、凹凸の
ない第１の磁性体マザー基板１上に印刷もしくはフォト
リソグラフィ等の手段にてコイル部２を形成するので、
コイル部２を精度良く形成することができ、トランス１
の小型化を図ることができる。なぜなら、磁性体マザー
基板１の上面が凹凸であれば、導体２１〜２３，３１〜
３３に滲みが生じて導体幅が細くできず、これが部品の
小型化を阻害するからである。また、磁路形成のための
切削加工は第２の磁性体マザー基板３にのみ行なわれ、
特に焼成後研磨加工された基板への切削加工は、焼成前
に金型加工されたものと比較して精度良く行うことがで
きる。そして、第１の磁性体基板１と第２の磁性体基板
３は直接接合するので、これらの磁性体基板１，３にて
完全な閉磁路が形成される。一方、コイル部２を構成す
る絶縁体膜３８は磁性体を含まないのでトランス１０の
電磁気的結合を高くすることができる。この結果、磁性
体の閉磁路を備え、１次側コイル２０と２次側コイル３
０の電磁気的結合が優れた小型のトランス１０を得るこ
とができる。

【００２０】なお、本発明に係るコイル部品の製造方法
は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲
内で種々に変形することができる。コイル導体は渦巻き
状のもの以外に、円弧状のもの等仕様に合わせて種々選
択される。また、図９に示すように、コイル部２の中心
部に磁性体を設けない構造であってもよいし、マザー基
板のカット位置を変えることにより、トランスを複数個
備えた多連型部品としてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係るコイル部品の製造方法にあっては、第１の磁性体マ
ザー基板上に渦巻き状のコイルからなるコイル部を形成
し、第２の磁性体マザー基板の表面に前記コイル部の形
状に対応した凹部を形成し、前記第１及び第２の磁性体
マザー基板を接合し、熱圧着するようにしたため、第１
及び第２の磁性体基板によって完全な閉磁路を形成し、
渦巻き状コイルのインピーダンス等の電磁気特性の向上
したコイル部品を量産することができる。そして、凹凸
のない第１の磁性体基板上に渦巻き状のコイルをフォト
リソグラフィの手段にて形成するので、コイル部を精度
良く形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコイル部品の一実施例を示す組立
て斜視図。

【図２】図１に示した第２の磁性体基板を凹部形成面か
ら見た斜視図。

【図３】図１に続く製造手順を示す断面図。

【図４】図３に続く製造手順を示す斜視図。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。

【図６】図４のＡ方向からの１次側コイル透視図。

【図７】図４のＡ方向からの２次側コイル透視図。

【図８】図４に示したコイル部品の電気等価回路図。

【図９】図５に示したコイル部品の変形例を示す断面
図。

【図１０】従来例を示す斜視図。

【図１１】別の従来例を示す断面図。

【図１２】さらに別の従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１…第１の磁性体マザー基板 ２…コイル部 ３…第２の磁性体マザー基板 ４…溝部 ２０…１次側コイル ２１…引出し導体 ２２…コイル導体 ２３…引出し導体 ３０…２次側コイル ３１…引出し導体 ３２…コイル導体 ３３…引出し導体 ３８…絶縁体膜

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の磁性体マザー基板上にフォトリソ
   グラフィの手段を用いてコイル導体と絶縁体を積層して
   渦巻き状のコイルからなるコイル部を形成する工程と、 第２の磁性体マザー基板の表面に前記コイル部の形状に
   対応した凹部を形成する工程と、 前記第１の磁性体マザー基板のコイル部を設けた面と前
   記第２の磁性体マザー基板の凹部を設けた面を、前記コ
   イル部が前記凹部に挿入されるように、かつ、凹部に接
   着剤が充填された状態で接合し、第１及び第２の磁性体
   マザー基板を熱圧着する工程と、 熱圧着された第１及び第２の磁性体マザー基板を所定サ
   イズのチップにカットする工程と、 カットされたチップの表面に前記渦巻き状のコイルの端
   部と接続された外部電極を形成する工程と、 を備えたことを特徴とするコイル部品の製造方法。