JP3209514B2 - 積層チップインダクタの製造方法 - Google Patents

積層チップインダクタの製造方法

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JP3209514B2 JP26696098A JP26696098A JP3209514B2 JP 3209514 B2 JP3209514 B2 JP 3209514B2 JP 26696098 A JP26696098 A JP 26696098A JP 26696098 A JP26696098 A JP 26696098A JP 3209514 B2 JP3209514 B2 JP 3209514B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は積層チップ形のイン
ダクタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から積層チップインダクタは積層技
術を利用して、重畳されたセラミックのグリーンシート
の中を一本の内部導体が螺旋状に周回するようになって
いる。すなわち積層チップインダクタは此等のシートに
設けたスルーホールを介在してシート間の導体の連絡を
行うと共に内部導体の始端と終端とにそれぞれ別の外部
電極端子が接続されて一体化されたチップ形状のインダ
クタである。
【0003】なお積層チップインダクタの製造方法とし
ては、シートを積層する代わりに厚膜印刷技術によって
内部導体とインダクタの基体になるセラミックスとを交
互に印刷して積層する方法も採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】積層チップインダクタ
においても小形化が要望されると共に更に大きなインダ
クタンスを要請されることが多い。大きなインダクタン
スを得るために巻き数を多くすると直流抵抗値が大とな
り品質係数のQが低下するという問題点があった。
【0005】すなわちインダクタとして使用する場合、
その直流抵抗値は低い方が望ましい。直流抵抗値の大部
分は内部導体の抵抗値であり此を低くする為には内部導
体の全長を短くし且つ電流に対する断面積を大きくすれ
ばよいことになる。しかしながら内部導体の全長は巻き
数とインダクタのチップ・サイズとによってほぼ決定さ
れてしまう。したがって直流抵抗値を低くするためには
導体の断面積すなわち導体の幅と厚さとの積を大きくす
るしかないことになる。導体の幅を大きくすると磁束が
通るセラミックスの基体部分が少なくなるためインダク
タンス値は減少する。また導体を厚くするには印刷上の
困難や圧着時の歪み発生などの問題があった。以上に述
べたように内部導体の直流抵抗値を低くすることは困難
であった。
【0006】これを解決するために互いに異なった一対
の内部導体を同一のチップ内に独立的に配して此等の最
初の部分同士と最後の部分同士とをそれぞれ接続すると
いう考案も示されていた。しかしながら此の場合は同一
の基体に二個のコイル導体を内設するため設計ならびに
工程が複雑になってコストの上昇をまねくという欠点が
あった。
【0007】したがって本発明の目的は巻き数を増加す
ることなく直流抵抗値を低くして高性能の積層チップイ
ンダクタを安価に提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は上述の目的を
達成するために積層チップインダクタの作成に当たって
コイル導体の直流抵抗値を低くする点について研究を進
めた。この結果、コイル導体の一部分を分岐して複数個
の経路を形成することによって直流抵抗値を低く出来る
ことを見い出した。具体的には同一のコイル導体パター
ンを形成したフェライトグリーンシートを2枚ずつ重ね
合わせてスルーホール導体で接続することを繰り返すこ
とである。言い換えると単一のコイル導体でありながら
部分的に分岐された複数の経路を形成することによって
直流抵抗値を低くでき上述の課題を解決できることを見
い出した。加えて本発明者はスルーホールを介在した接
続導体の位置を出来るだけ分散することによって更に小
形で歪の無い積層精度の高い積層チップインダクタが得
られることを見い出した。
【0009】 すなわち、本発明は導体パターンを形成
したフェライトシートを積層し、前記導体パターンをス
ルーホールを介して順次接続させることによりらせん状
に周回する2重コイル導体を内設してなる積層体を得、
該積層体を圧着し、焼成した後、前記2重コイル導体の
始端と終端に形成した引出し導体を前記積層体の側面に
形成されたそれぞれ別の外部端子に接続させる積層チッ
プインダクタの製造方法であって、フェライトシートの
必要な箇所にスルーホールを設けた後、3/4ターン以
下の同一形状の導体パターンによって一端をスルーホー
ルによる2重接続により主経路導体と副経路導体に分岐
され且つ分岐された前記主経路導体と前記副経路導体の
他端をスルーホールによる2重接続により合流されるよ
うにした2重導体パターンを形成し、前記フェライトシ
ートの積層により隣合う前記2重導体パターンを順次ス
ルーホールにより周回的に交互接続して2重コイル導体
を形成するに際し、一方の2重導体パターンの2重接続
箇所を他方の2重導体パターンの2重接続箇所とは離間
した別位置に設けると共に一方の導体パターンを延伸し
て他方の導体パターンの2重接続箇所にスルーホール接
続させることを特徴とする積層チップインダクタの製造
方法を提供するものである。
【0010】なおコイル導体の部分を分岐するとは隣接
するグリーンシートに描かれたコイル導体のパターンを
同一にしスルーホールを介在して接続することを言う。
言い換えると同一のコイル導体パターンを形成したグリ
ーンシートを2枚ずつ重ね合わせること、あるいは一枚
のグリーンシートの表裏両面に同じコイル導体パターン
を形成することを実質上意味する。なお上述と同一の形
態が厚膜印刷技術によって構成される場合も含まれるこ
とは勿論である。これによってコイル導体の一部を分岐
しスルーホール導体で接続することを繰り返すことがで
きる。分岐されたコイル導体はスルーホール部分におい
てスルホール導体により一体に接続される。
【0011】
【発明の実施の形態】グリーンシート上に形成されたコ
イル導体は細く且つ薄く形成され導体自体は直流抵抗値
が高いが二重に形成されることによって直流抵抗値を下
げることになる。スルーホールを貫通する導体は前記グ
リーンシート上に形成されたコイル導体に比べて柱状に
形成されている。したがって其の直流抵抗値はグリーン
シート上に形成された導体よりもはるかに低い抵抗値と
なる。
【0012】上述のように本発明において抵抗値を下げ
得るのは従来と同一のコイル導体幅と厚さであっても複
数個の分岐を形成することによってコイル導体の断面積
が結果として大きくなるからである。
【0013】また2個のコイル導体を独立してもつイン
ダクタにおいてはコイルピッチを二分の一ずらす必要が
生じるが本発明の場合は単一のコイルであるため同一ピ
ッチコイルの複数個印刷でよく製造が容易になる。
【0014】
【参考例1】図1は一参考例における積層チップインダ
クタの積層順序を示す分解斜視図である。これを参照し
つつ以下に説明する。なお説明上、図1においてはチッ
プ素子1個分のパターンを示している。 (1)Fe23 48モル%、ZnO 24モル%、
NiO 18モル%、CuO 10モル%の比率で計量
したフェライト磁性体用原材料をボールミルにて15時
間湿式混合を行う。 (2)得られた混合物を乾燥粉砕後、700〜800℃
にて1時間仮焼する。 (3)上記仮焼体をボールミルにて15時間湿式粉砕
後、乾燥、粉砕する。 (4)得られた材料粉末に対してバインダー10〜15
重量%、トルエン20重量%、エタノール20重量%お
よびブタノール40重量%を添加し、ボールミルにて1
5時間混合する。 (5)得られたスラリーをドクターブレード法を用い
て、膜厚25〜40μmの長尺なフェライトグリーンシ
ートとする。 (6)ついで適当な大きさの矩形に切断したフェライト
からなるグリーンシート片1の周縁近くの必要な場所に
スルーホール2を設けた後、Agペーストをスクリーン
印刷法によってシート片1の周縁回り近くに塗布し、内
部導体コイル用のほぼC形、U形、G形になるパターン
3を形成する。なお此のとき主経路の内部導体に接続す
るためのスルーホール2を分散して設け且つ主経路と同
一パターンの副経路内部導体を印刷したシートも作製し
ておく。なお上記主副経路は説明のために付けた名称で
あり、どの経路を主にどの経路を副に選んでもよいこと
は勿論である。また、その個々の断面積は等しくても異
なっていてもよい。さらに両経路を印刷したシートの厚
さの和が一定であれば、各経路のシート厚が異なってい
てもよく、もちろん同じでもよく、さらに3つ以上の経
路を設けてもよいことは勿論である。 (7)上述のようにして得られた導体パターンの印刷済
みのシートを図1のように所定枚数に積層する。なお図
1に示した例ではコイルのみのパターン3が5ターンで
あって合計14枚のシート片1が積層されておりスルー
ホール2を介在した接続部は四隅の四カ所である。また
此のとき主経路と副経路が接続されるように交互に積み
重ねられている。さらにパターンが印刷されていない複
数枚のシートを印刷済みシートの上下に重ね0.5t/
cm2 の圧力で圧着し積層インダクタ素子の集合体を得
る。 (8)得られた集合体を裁断して個々の積層インダクタ
素子とし此等を500℃にて1時間脱バインダー処理を
行った後、850〜900℃で1時間焼成する。 (9)焼成体にAgペーストを浸漬法により塗布して外
部電極とし150℃にて15分間乾燥後600℃にて1
0分間焼き付けを行って積層チップインダクタを得る。
【0015】
【参考例2】図2は別の参考例における積層順序を示す
分解斜視図である。なお図2のパターンはチップ素子1
個分のパターンを示しており、また図2においては裏面
の印刷は説明のため少しずらした点線で示されている。
以下に此の図を参照しつつ説明する。 (1)〜(5):参考例1と同じ要領で長尺なフェライ
トシートを作成する。 (6)ついで適当な大きさの矩形に切断したフェライト
からなるシート片1の周縁近くの必要な場所にスルーホ
ール2を設けた後、その両面にAgペーストをスクリー
ン印刷法によってシート片1の周縁回り近くに塗布して
内部導体コイル用のほぼC形、U形、G形になるパター
ン3を形成する。なお此の場合、所定の位置にスルーホ
ールである窓4をあけた印刷していないシートも作成し
ておく。 (7)次に得られたパターン印刷済みのシートを所定枚
数に積層する。図2に示した例ではコイルのみのパター
ン3が5ターンであって合計7枚のシート片1が積層さ
れておりスルーホール2を介在した接続部が四隅の四カ
所である。なお上下の内部導体が接続される位置に印刷
されていないシートのスルーホールである窓4がくるよ
うに間に挟み込み交互に積み重ねるためシートの総計は
13枚になる。さらに印刷されていない複数枚のシート
を印刷済みシートの上下に重ねて0.5t/cm
圧力で圧着し積層インダクタ素子の集合体を得る。 (8)、(9):参考例1と同じ要領で積層チップイン
ダクタを得る。
【0016】
【実施例1】図3は本発明の実施例における積層順序を
示す分解斜視図である。 (1)〜(5):参考例1と同じ要領で長尺なフェライ
トシートを作製する。 (6)ついで適当な大きさの矩形に切断したフェライト
からなるグリーンシート片1の周縁近くの必要な場所に
スルーホール2を設けた後、Agペーストをスクリーン
印刷法によってシート片1の周縁回り近くに塗布して内
部導体コイル用のほぼC形、U形、G形になるパターン
3を形成する。このとき主副経路導体について各々を接
続するスルーホールを出来るだけ別々の位置に設ける。
もしスルーホールが別々の経路の接続に用を成さないも
のとなり得る場合には接続が可能となるような位置にも
スルーホールを開けて其のスルーホールの位置まで延長
して内部導体パターンを印刷する。なお此の接続に用を
成さない場合とは各経路導体を接続するためのスルーホ
ールの位置がシート上において印刷されない場所に対応
するような場合である。上述の場合、主副経路としては
それぞれ別のパターンを印刷することになる。また主副
経路は説明のためつけた名称であり、どの経路を主に、
どの経路を副に選んでもよいことは勿論である。また個
々の導体の断面積は等しくても異なっていてもよい。さ
らに両経路を印刷したシートの厚さの和が一定であれば
各経路のシート厚が異なっていても等しくてもよく、
又、3つ以上の経路であってもよい。さらに各周回ごと
に接続される導体経路の位置関係は交換されてもよい。 (7)〜(9):参考例1と同じ要領で積層チップイン
ダクタを得る。なお図3に示した例ではコイルのみのパ
ターンがほぼ5ターンであって合計14枚のシート片が
積層されておりスルーホールを介在した接続部は四隅の
四カ所に加えて四隅間の四カ所があり合計八カ所であ
る。
【0017】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によるとイ
ンダクタの巻き数を増加することなく内部導体コイルの
直流抵抗値を低くでき電流を多く流すことができる。加
えて本発明によると品質係数のQが向上した高性能な積
層チップインダクタを安価に提供できることになる。さ
らに本発明によると積層チップインダクタの内部接続の
位置がシートの複数個の異なる場所に分散されることに
なるためシートを積層・圧着する時に圧着応力が厚くな
る接続部に集中することが無くなり積層精度が向上する
という大きな利点が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一参考例における積層順序を示す分解斜視図で
ある。
【図2】別の参考例における積層順序を示す分解斜視図
である。
【図3】本発明の実施例における積層順序を示す分解斜
視図である。
【符号の説明】
1・・・フェライトグリーンシート片 2・・・スルーホール 3・・・コイル用パターン 4・・・スルーホールまたは窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 41/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導体パターンを形成したフェライトシー
    トを積層し、前記導体パターンをスルーホールを介して
    接続させることにより、らせん状に周回する2重コイル
    導体を内設してなる積層体を得、該積層体を圧着し、焼
    成した後、前記2重コイル導体の始端と終端に形成した
    引出し導体を前記積層体の側面に形成されたそれぞれ別
    の外部端子に接続させる積層チップインダクタの製造方
    法であって、フェライトシートの必要な箇所にスルーホ
    ールを設けた後、3/4ターン以下の同一形状の導体パ
    ターンによって一端をスルーホールによる2重接続によ
    り主経路導体と副経路導体とに分岐され且つ分岐された
    前記主経路導体と前記副経路導体が他端をスルーホール
    による2重接続により合流されるようにした2重導体パ
    ターンを形成し、前記フェライトシートの積層により隣
    合う前記2重導体パターンを順次スルーホールにより周
    回的に交互接続して2重コイル導体を形成するに際し、
    一方の2重導体パターンの2重接続箇所を他方の2重導
    体パターンの2重接続箇所とは離間した別位置に設ける
    と共に一方の導体パターンを延伸して他方の導体パター
    ンの2重接続箇所にスルーホール接続させることを特徴
    とする積層チップインダクタの製造方法。
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CN102301436B (zh) * 2009-01-30 2013-12-25 株式会社村田制作所 电子部件及其制造方法
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