JP3358014B2 - チップ形インダクタおよびその製造方法 - Google Patents

チップ形インダクタおよびその製造方法

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JP3358014B2
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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、焼成した磁心を用
いたチップ形インダクタおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、磁性体原料粉末と結合材を混練し
た混練材料を加圧して直方体又は円柱体に成形後に焼成
して磁性体棒を作成し、この磁性体棒に導線を巻回して
コイルを卷装し、該コイルの端末を磁性棒体の端面まで
延ばして該端面に形成した外部電極に接続し、次いで、
コイルを覆って磁性体原料粉末と結合材の混練材で外被
を施した後、焼成するチップ形インダクタの製造方法が
知られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したチップ形イン
ダクタは、コイルが磁性体で覆われているので、コイル
を囲んで周回状の磁気回路が形成され、そのため、イン
ダクタンス値が高く、又、磁性体の外に漏洩する磁界が
ほとんど無くなる。したがって、チップ形インダクタを
近接して配置してもインダクタとしての特性に影響を与
えることがなく、回路基板等への部品の搭載密度を高め
る事ができるという利点がある。
【0004】しかしながら、このインダクタは、これに
大きなパルス電流を流したとき、外部電極とコイルの端
末との接続部において断線しやすいという不具合があっ
た。本発明は、従来のこのような不具合がないチップ形
インダクタおよび該チップ形インダクタの量産性に優れ
た製造方法を提供することをその目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1記載のチップ形インダクタは、コイル状
導体と、焼成により形成され該コイル状導線を埋設した
磁性コアとから成り、該コイル状導線の両端部が、磁性
コアの両端面にそれぞれ円弧状又は類似形状に露出して
該両端面にそれぞれ被着された外部電極に接続されたこ
とを特徴とする。該コイル状導線は、1本又は束ねた複
数本の導線で形成され、該1本の導線の断面形状又は束
ねた複数本の導線の総合断面形状が偏平形状であり、そ
の偏平面がコイル状導線の軸線方向に沿うように形成さ
れるか、束ねた複数本の導線で形成されることが好まし
い。請求項4記載のチップ形インダクタの製造方法は、
磁性体原料粉末と結合材を混練した混練材の押出し成形
により巻芯を形成し、導線と導線の間隔を巻芯の長手方
向に沿った断面における巻芯長手方向の導線の幅の約2
倍以下にして該巻芯に導線をコイル状に巻回した後、前
記混練材の押出し成形により、導線をコイル状に巻回し
た巻芯を包囲して外被体を形成し、次いで、巻芯および
外被体を焼成した後、所定の長さに切断して、両端面に
それぞれ前記導線の両端部が円弧状又は類似形状に露出
した複数のチップ形インダクタ本体を作成し、該チップ
形インダクタ本体の両端面に、露出した円弧状又は類似
形状の前記導線の端部に接続する外部電極をそれぞれ形
成したことを特徴とする。前記導線は、束ねた複数本の
導線から成ることが好ましく、または、前記導線は断面
形状又は総合断面形状が偏平形状に形成された1本又は
束ねた複数本の導線から成り、該1本又は束ねた複数本
の導線をその偏平面が軸線方向に沿うようにコイル状に
巻回することが好ましい。
【0006】請求項4記載のチップ形インダクタの製造
方法によれば、磁性体原料粉末と結合材を混練し、その
混練材の押出し成形により巻芯を形成する工程と、導線
と導線の間隔を巻芯の長手方向に沿った断面における巻
芯長手方向の導線の幅の約2倍以下にして巻芯に導線を
コイル状に巻回する工程と、混練材の押出し成形により
導線を巻回した巻芯を包囲して外被体を形成する工程
と、巻芯と外被体を焼成する工程と、所定の長さに切断
して複数のチップ形インダクタ本体を作成する工程を経
ることにより、複数のチップ形インダクタ本体が同時に
製造され、その各インダクタ本体の両端部に外部電極を
形成することによりチップ形インダクタが製造される。
【0007】本発明のチップ形インダクタによれば、チ
ップ形インダクタ本体の両端面には円弧状又は類似形状
の導線端部が露出する。したがって、インダクタ本体の
両端面に形成された外部電極は、円弧状又は類似形状の
導線端部に接続される。この構成によれば、外部電極と
導線の端部との接続面積が大きくなるため、このインダ
クタにパルス状電流を流した時、導線自体が断線しない
うちにこの接続部において断線することがない。請求項
2記載のように、前記コイル状導線が、断面形状又は総
合断面形状が偏平形状である1本又は束ねた複数本の導
線で、その偏平面がコイル状導線の軸線方向に沿うよう
に形成されると、同じ磁性コア及び同じ巻回数では、断
面が丸又は正方形の導線1本の場合よりも導線と導線の
間隔が狭くなるので、インダクタ本体の両端面に露出す
るコイル状導線の円弧状又は類似形状の両端部の長さが
長くなり、外部電極との接続面積がさらに大きくなる。
又、請求項3記載のように、前記コイル状導線が、束ね
た複数本で形成されると、例えば、パルス状電流がコイ
ル状導線に流れたとき、外部電極と例えば1本の導線端
部との接続が断線しても残りの導線端部と外部電極との
接続が断線しないので、安全性が高い。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0009】図1は、本発明の1例のチップ形インダク
タを示す。
【0010】同図において、1は、線径20〜100μ
mの銀線から成る導線を、導線と導線の間隔pを導線の
直径の約2倍以下にして巻回したコイル状導体、2は、
このコイル状導体1を埋設する例えばフエライトから成
る直方体形状(例えば、L:1.0〜10.0mm,
W:0.5〜10.0mm,H:0.5〜10.0m
m)の磁性体、3、3は、この磁性体2の両端面および
これに連なる外周面端部(e:0〜4.0mm)を被覆
し、かつ該両端面に露出した前記コイル状導線1の円弧
状又は類似形状の両端部4、4に接続された外部電極で
ある。この外部電極3、3は、例えば銀電極で、その上
にニッケルメッキおよび鉛−錫メッキが施される。 上
記磁性体2は、コイル状導線1の巻芯となるその内部の
磁性体と、コイル状導線1を被覆する外被体としての磁
性体とから成り、内部の磁性体は、組成が例えば、鉄・
ニッケル・亜鉛・銅等を主成分とするフェライトから成
る。このフェライトは、粒径が0.7μmである磁性体
原料粉末と、グリセリン・メチルセルロースの結合材と
を混合比率100:8で混練して円柱状に成形し、その
後焼成したもので、透磁率が100である。焼成時の収
縮率は、例えば、23%であった。焼成時の収縮率は、
焼成収縮率と呼ばれ、焼成前の成形体の長さをI0 、焼
成後の成形体の長さをI1 とすると、{(I0 −I1
/I0 }×100の式で表わされる。外被体としての磁
性体は、前記内部の磁性体と同じ組成のフェライトから
成る。外被体としての磁性体を作るには、前記内部の磁
性体と同じ組成および粒径の磁性体原料粉末と、同じ結
合材とから成り、その磁性体原料粉末と結合材の混合比
率が100:6である混練材料を焼成する。焼成時の収
縮率は、例えば、20%であった。以上の収縮率である
と、成形時に、前記H,Wがそれぞれ4.0mmで、コ
イル状導体1の内部の巻芯がφ2.6mmであったの
が、焼成時において、H,Wがそれぞれ3.2mm、前
記巻芯の磁性体がφ2mmとなり、コイル状導線1を含
む外被体としての磁性体の内径と巻芯としての磁性体の
内径との間に0.08mmの間隙が形成された。
【0011】このインダクタの構成によれば、例えば、
8ジュール(J)のパルス・エネルギーを、φ2.08
mmのコイル状導線1に流したとき、コイル状導線1は
勿論、その円弧状端部と外部電極との接続部においても
断線しない。一方、同じ断面積の導線を用い、その端部
の先端を外部電極に接続した比較例のインダクタでは同
じパルス電流を流した時には、接続部において断線し
た。
【0012】次に、図1に示す、本発明に係るチップ形
インダクタの製造方法について説明する。
【0013】図2に示すように、例えば、前述のような
混合比率の結合材Sと磁性体原料粉末Bとを混練機5で
混練して磁性体原料粉末と結合材を均一化し、この混練
した混練材6を1次押出成形機7に加圧供給し、1次押
出成形機7の出口から成形された所望の、例えば0.5
〜10mmの径の巻芯としての棒体8を、例えば30m
/分の速度で押出す。この棒体8は、例えば、乾燥機
(図示しない)で乾燥した後、巻線機9により導線10
を、巻回した導線10と導線10の間隔pが巻芯の長手
方向に沿った断面における巻芯長手方向の導線10の幅
の約2倍以下になるように巻回し、この導線10を巻回
した棒体8を2次押出成形機11に送入する。この2次
押出成形機11には、あらかじめ、混練機5で、1次押
出成形機7に加圧供給した混練材6とは磁性体原料粉末
と結合材の混合比率を大きくして混錬材6の収縮率より
小さくした混練材12を加圧供給してあるので、この成
形機11により棒体8の上に巻回した導線10が混練材
12で被覆され、外被体が形成される。この後、焼成炉
の大きさ又は、下に敷くセッタの形状に合わせて切断し
て、600〜1000℃、例えば900℃で焼成し、個
々のインダクタの寸法に合わせてカッタで切断する。切
断された個々のインダクタ本体13は、バレル粉と水と
でバレル研磨して、角部にアールを付ける。次いで、銀
ペーストを、図1に示すように、インダクタ本体13の
磁性コア2の両端面およびそれに連なる外周面端部に塗
布し焼き付けて外部電極3を形成する。この時、導線1
の露出した円弧状又は類似形状の端部4、4と外部電極
3とが接続される。外部電極3の銀層には、ニッケル・
メッキと半田メッキとが施される。 この実施例では、
コイル状導体の内部の磁性体の焼成時の収縮率を外被体
である磁性体の収縮率より大きくしたので、焼成時に、
外被体の磁性体の収縮による応力が、コイル状導体1を
介して、又その隙間から内部の磁性体に加わらず、イン
ダクタのインピーダンス特性が劣化することがない。
【0014】しかし、巻芯と外被体の、磁性体原料粉末
と結合材の混合比率を同じにして収縮率を同じにして
も、焼成時において外被体の収縮による応力が巻芯にか
からず、又、コイル状導体と巻芯との間に間隙を生じな
いので、インピダンス特性は、さらに向上する。
【0015】前記巻芯の磁性体原料粉末の粒径を、例え
ば、0.7μmとし、外被体の磁性体原料粉末の粒径を
例えば、0.7μmより荒いものとするか、又は同じも
のを用い、その他は同じにして、巻芯の焼成時の収縮率
を外被体の収縮率より大きく又は同じにしてもよい。
【0016】前記導線は、図3に示すように、断面形状
が偏平形状である導線1aを,その偏平面がコイル状導
線1の軸線方向に沿うようにコイル状に形成してもよ
く、このときは、磁性体2の長さ及びコイル状導線1の
巻回が同じである断面形状が例えば円形、角形の導線を
用いたものと比べて導線と導線との間隔pが狭くなり、
したがって、磁性体2の両端面に露出するコイル状導線
1の両端部4の長さが長くなり、外部電極3との接触面
積が大きくなる。又、図4に示すように、総合断面形状
が偏平形状の束ねた複数本例えば2本の円形断面の導線
1a,1aを、その偏平面がコイル状導線1の軸線方向
に沿うようにコイル状に形成しても同様に接触面積が大
きくなる。
【0017】又、束ねた複数本例えば4本の導線1a〜
1aを、図5に示すように、コイル状に巻回して、その
両端部を外部電極3に接続すると、磁性コア2の端面か
ら円弧状に露出した前記複数本の導線1a〜1aの内の
例えば2本の導線1a,1a端部が外部電極3に接続さ
れる。この構成によれば、パルス状電流をインダクタに
流したとき、外部電極3に接続された2本の導線1a,
1aがともに断線することが少ないので、図1に示すも
のより安全である。
【0018】
【発明の効果】請求項1記載の発明の構成によれば、外
部電極と導線の端部との接続面積が大きいため、パルス
状電流を流した時、該接続部において断線しにくく、
又、請求項2及び3記載の発明の構成によれば、さらに
断線しにくいチップ形インダクタが得られるという効果
を有する。又請求項4乃至6記載の発明の構成によれ
ば、該チップ形インダクタの量産性に優れた製造方法が
得られるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)(B)および(C)は、本発明に係る
製造方法により製造されたチップ形インダクタの斜視
図、一部切断正面図およびそのチップ形インダクタ本体
の側面図
【図2】 本発明に係るチップ形インダクタの製造方法
の実施に使用する装置の説明用線図。
【図3】 (A)及び(B)は、チップ形インダクタの
他例の一部切断正面図及びそのチップ形インダクタ本体
の側面図
【図4】 チップ形インダクタの第3例の一部切断正面
【図5】 チップ形インダクタの第4例の一部切断正面
【符号の説明】
1 コイル状導体 2 磁性体 3 外部電極 4 端部 5 混練機 6、12 混練材 7 1次押出成形機 8 棒体 9 巻線機 10 導線 11 2次押出成形機 13 イン
ダクタ本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−338416(JP,A) 特開 平5−343233(JP,A) 特開 平7−45446(JP,A) 特開 平7−86041(JP,A) 特開 平6−325941(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 27/29 H01F 17/04 H01F 41/04

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイル状導線と、焼成により形成され該
    コイル状導線を埋設した磁性コアとから成り、該コイル
    状導線の両端部が該磁性コアの両端面にそれぞれ円弧状
    又は類似形状に露出して該両端面にそれぞれ被着された
    外部電極に接続されたことを特徴とするチップ形インダ
    クタ。
  2. 【請求項2】 前記コイル状導線は、1本又は束ねた複
    数本の導線で形成され、該1本の導線の断面形状又は束
    ねた複数本の導線の総合断面形状が偏平形状であり、そ
    の偏平面がコイル状導線の軸線方向に沿うように形成さ
    れたことを特徴とする請求項1記載のチップ形インダク
    タ。
  3. 【請求項3】 前記コイル状導線は、束ねた複数本の導
    線で形成されたことを特徴とする請求項1記載のチップ
    形インダクタ。
  4. 【請求項4】 磁性体原料粉末と結合材を混練した混練
    材の押出し成形により巻芯を形成し、導線と導線の間隔
    を巻芯の長手方向に沿った断面における巻芯長手方向の
    導線の幅の約2倍以下にして該巻芯に導線をコイル状に
    巻回した後、前記混練材の押出し成形により、導線をコ
    イル状に巻回した巻芯を包囲して外被体を形成し、次い
    で、巻芯および外被体を焼成した後、所定の長さに切断
    して、両端面にそれぞれ前記導線の両端部が円弧状又は
    類似形状に露出した複数のチップ形インダクタ本体を作
    成し、該チップ形インダクタ本体の両端面に、露出した
    円弧状又は類似形状の前記導線の端部に接続する外部電
    極をそれぞれ形成したことを特徴とするチップ形インダ
    クタの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記導線は断面形状又は総合断面形状が
    偏平形状に形成された1本又は束ねた複数本の導線から
    成り、該1本又は束ねた複数本の導線をその偏平面が軸
    線方向に沿うようにコイル状に巻回することを特徴とす
    る請求項4記載のチップ形インダクタの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記導線は、束ねた複数本の導線である
    ことを特徴とする請求項4記載のチップ形インダクタの
    製造方法。
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