JP3511994B2 - インダクタ部品の製造方法 - Google Patents
インダクタ部品の製造方法Info
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Description
器等に用いるインダクタ部品の製造方法に関するもので
ある。
について図面を参照しながら説明する。
製造方法は、磁性材料からなる角柱状の0.2〜1.0
ミリ角で長さ0.3〜1.8ミリ程度の本体11に導体
層12を形成する工程と、導体層12をコイル状に溝切
切削して、コイル状の線状導体部13と溝切部14とを
有したコイル部15を形成する工程と、コイル部15の
両端に電極部16を形成する工程と、コイル部15を絶
縁樹脂で被覆、乾燥して外装部17を形成する工程とを
備えている。
コイル部15によって本体11中に発生する磁束は、電
極部16から、そのまま漏洩してしまう。
とができないとともに、漏洩した磁束によって、周辺部
品に磁気的悪影響を与えるという問題点を有していた。
もに、周辺部品に与える磁気的悪影響を抑制したインダ
クタ部品の製造方法を提供することを目的としている。
に本発明は、以下の構成を有する。
性材料からなる磁性体部を前記コイル部上に配置する磁
性体部形成工程とを備え、前記磁性体部形成工程では、
前記導体層の溶融点よりも低い温度で磁性材料を焼結さ
せて、前記磁性体部を焼結磁性体とする焼結工程を設
け、前記コイル部形成工程後には、前記コイル部と前記
電極部との間に、前記導体層を除去して前記本体を露出
させるように導体層除去部を形成する導体層除去部形成
工程を設け、かつ、前記磁性体部形成工程では、前記導
体層除去部内にも前記磁性体部を形成し、前記本体と前
記磁性体部とを接触させる磁性体部接触工程を設けた構
成である。
からなる磁性体部を設けているので、コイル部によって
本体中に発生する磁束は、本体中から磁性体部を通過し
て再度本体中を通過するようになり、磁性体部と本体と
の間で閉磁路ループを形成するので、インダクタ値を大
きくできるとともに、磁束が漏洩しにくく、周辺部品に
与える磁気的悪影響も抑制できる。
成した焼結磁性体としているので、透磁率が大きくなっ
て、インダクタ値をより大きくできるとともに、周辺部
品に与える磁気的悪影響もより抑制できる。
も高い溶融点を有した導体としているので、コイル部上
に磁性材料を配置して焼結しても、焼結温度における導
体層の溶融がなく、導体層の溶融に起因した短絡や接続
不良の発生を防止でき、導体層の導通信頼性を劣化させ
ることがない。
て、ペースト状にしてコイル部上に配置すれば、複雑な
形状に対しても磁性材料を配置することができ、磁性体
部と本体との間で、より的確に閉磁路ループを形成で
き、インダクタ値を大きくできる。
磁性体部に通過する際、導体層除去部を介して磁束が通
過するので、磁束の通過を導体層が妨げず、効率よく磁
束を通過させることができ、透磁率が大きくなって、よ
りインダクタ値を大きくできる。特に、導体層除去部内
にも磁性体部を設け、本体と磁性体部とを接触させてい
るので、より磁束が通過しやすくなり、インダクタ値を
大きくできる。
記載の発明において、特に、導体層形成工程前に、本体
の両端部間にコイル部を配置する凹部を形成する凹部形
成工程を設けるとともに、磁性体部形成工程では、前記
凹部内に磁性体部を形成する工程を設けた構成である。
によって囲まれるので、本体から磁性体部に磁束が通過
しやすくなり、透磁率が大きくなって、よりインダクタ
値を大きくできる。
で、本体の両端部よりも突出せず、平坦性を向上でき
る。
記載の発明において、特に、磁性体部接触工程は、本体
と磁性体部とを互いに溶融結合させて一体化するように
接触させる工程とした構成である。
に溶融結合して一体化しているので、本体と磁性体部と
の界面がほとんどなく、より磁束が通過しやすくなり、
一層インダクタ値を大きくできる。
記載の発明において、特に、導体層形成工程前に、本体
を角柱状にする工程を設けるとともに、導体層除去部形
成工程では、導体層除去部を前記本体の対向する一対向
面に設けるとともに、磁性体部形成工程では、磁性体部
を前記本体の前記一対向面のコイル部に設けた構成であ
る。
一対向面に設けた導体層除去部を介してほとんどの磁束
が通過するとともに、磁束の伝わり方を対称的にするこ
とができるので、効率よく磁束を通過させ、透磁率が大
きくなって、インダクタ値を大きくできる。
で、実装時、実装基板に対して左右に一対向面が位置す
るように実装すれば、実装基板の配線パターンやはんだ
接続箇所からの影響を受け難くすることができる。
記載の発明において、特に、本体の他対向面のコイル部
上に絶縁樹脂からなる外装部を形成する外装部形成工程
を設けた構成である。
によってコイル部を保護することができる。
記載の発明において、特に、本体の他対向面のコイル部
上にガラスからなる外装部を形成する外装部形成工程を
設けた構成である。
よってコイル部を保護することができる。
記載の発明において、特に、コイル部形成工程後に、コ
イル部と磁性体部との間に非磁性材料からなる非磁性体
部を形成する非磁性体部形成工程を設けた構成である。
間に非磁性材料からなる非磁性体部を設けているので、
コイル部の溝切部や線状導体部近傍は非磁性体部によっ
て被覆され、コイル部の隣接する線状導体部間で磁束が
通過して閉磁路ループが形成されるということがなく、
コイル部によって生じる磁束は、ほとんどが本体から磁
性体部、磁性体部から本体へ通過して閉磁路ループを形
成することになるので、透磁率が大きくなって、よりイ
ンダクタ値を大きくできる。
記載の発明において、特に、非磁性体部形成工程では、
非磁性体をコイル部の溝切部にも充填する工程を設けた
構成である。
磁性体部を充填しているので、コイル部の隣接する線状
導体部間では、磁束の通過に起因した閉磁路ループが形
成されるということがなく、コイル部によって生じる磁
束が、ほとんどが本体から磁性体部、磁性体部から本体
へ通過して閉磁路ループを形成するので、透磁率が大き
くなって、よりインダクタ値を大きくできる。
記載の発明において、特に、導体層形成工程前に、本体
を直方体形状にする工程を設け、電極部形成工程では、
コイル部上に設けた磁性体部上に、前記コイル部と対向
するとともに、導体からなる電極層を形成する工程を設
け、前記電極層を電極部の一部とした構成である。
上に形成でき、実装時に、実装基板の配線パターンとの
接続性を向上させつつ、コイル部を本体の両側面近傍ま
で設けることができ、インダクタ値を大きくすることが
できる。
発明について図面を参照しながら説明する。
ダクタ部品の製造工程図、図2は同インダクタ部品の正
面断面図、図3は同インダクタ部品の平面断面図、図4
は同インダクタ部品の斜視図、図5は同インダクタ部品
の導体層を被覆した本体の斜視図、図6は同インダクタ
部品のコイル部によって発生する磁束の流れを示す説明
図である。
態におけるインダクタ部品は、磁性材料からなる柱状の
本体21の側面22および外周面23を被覆して、この
本体21に導体層24を形成する導体層形成工程(図1
のA)と、本体21の外周面23に被覆した導体層24
を螺旋状にレーザで溝切切削して、溝切部25と線状導
体部26とからなるコイル部27を形成するコイル部形
成工程(図1のB)と、本体21の両端部29に電極部
28を形成する電極部形成工程(図1のC)とを備えて
いる。
は、本体形成工程(図1のD)として、本体21を角柱
形状にする工程を設けるとともに、本体21の両端部2
9間にコイル部27を配置する凹部30を形成する凹部
形成工程を設けている。
には、本体21の対向する一対向面33に、導体層24
を除去して本体21を露出させる導体層除去部32をコ
イル部27と電極部28との間に形成する導体除去部形
成工程(図1のE)を設けるとともに、コイル部27と
磁性体部31との間に非磁性材料からなる非磁性体部3
4を形成する非磁性体部形成工程(図1のF)を設けて
いる。特に、非磁性体部形成工程(図1のF)では、非
磁性体部34をコイル部27の溝切部25にも充填して
いる。
一対向面33のコイル部27上の凹部30内に配置する
磁性体部形成工程(図1のG)を設けており、この磁性
体部形成工程(図1のG)では、本体21と磁性体部3
1とを接触させる磁性体部接触工程を設けるとともに、
導体層24の溶融点よりも低い温度で磁性材料を焼結さ
せて、磁性体部31を焼結磁性体とする焼結工程を設け
ている。特に、磁性体部接触工程は、本体21と磁性体
部31とを互いに溶融結合させて一体化するように接触
させる工程としている。
は、コイル部27上に設けた磁性体部31上に、このコ
イル部27と対向するように、導体からなる電極層38
を形成する工程を設け、この電極層38を電極部28の
一部としている。
部27上にガラスからなる外装部37を形成する外装部
形成工程(図1のH)を設けている。
クタ部品は、磁性材料からなる角柱状で両端部29間に
凹部30を有した本体21と、この本体21の側面22
および外周面23を被覆した導体層24と、本体21の
凹部30の外周面23に被覆した導体層24を螺旋状に
溝切切削して、溝切部25と線状導体部26とを形成し
たコイル部27と、本体21の両端部29に被覆した導
体層24からなる電極部28とを備えている。
磁性体部31が設けられ、この磁性体部31は磁性材料
を焼結させて形成した焼結磁性体であるとともに、導体
層24は焼結磁性体の焼結温度よりも高い溶融点を有し
た導体である。
Ni−Zn系フェライト材料を焼結させた焼結フェライ
トからなる焼結磁性体であり、導体層24はAg−Pd
からなる10〜30μmの厚さの電解メッキで形成した
導体である。
に、導体層24を除去して本体21を露出させた導体層
除去部32が設けられるとともに、この導体層除去部3
2内にも磁性体部31が設けられ、本体21と磁性体部
31とが接触している。特に、導体層除去部32は本体
21の対向する一対向面33に設けられるとともに、磁
性体部31も本体21の一対向面33のコイル部27上
に設けられ、本体21と磁性体部31とが互いに溶融結
合して一体化するように接触している。
ル部27と磁性体部31との間には非磁性材料としてガ
ラスからなる非磁性体部34が層状に設けられるととも
に、この非磁性体部34がコイル部27の溝切部25に
も充填させられており、本体21の他対向面36のコイ
ル部27上にはガラスからなる外装部37が層状に設け
られている。
部28との間に設けられた導体層除去部32内で、本体
21と対向する磁性体部31の本体対向面積(B)の総
面積が、コイル部27を形成した位置に対向する本体2
1の径断面積(A)以上の大きさになるとともに、コイ
ル部27上に設けた磁性体部31のコイル部外周断面積
(C)の総面積が、コイル部27を形成した位置に対向
する本体21の径断面積(A)以上の大きさとなってい
る。
以下その動作を説明する。
材料からなる磁性体部31を設けているので、コイル部
27によって本体21中に発生する磁束(X)は、本体
21から磁性体部31を通過して再度本体21中を通過
するようになり、コイル部27の線状導体部26の周り
を通過する磁束(Y)がほとんどなくなり、磁性体部3
1と本体21との間で閉磁路ループを形成するので、イ
ンダクタ値を大きくできるとともに、磁束(X)が漏洩
しにくく、周辺部品に与える磁気的悪影響も抑制でき
る。
て形成した焼結磁性体としているので、透磁率が大きく
なり、インダクタ値をより大きくできるとともに、周辺
部品に与える磁気的悪影響もより抑制できる。
よりも高い溶融点を有した導体としているので、コイル
部27上に磁性材料を配置して焼結しても、焼結温度に
おける導体層24の溶融がなく、導体層24の溶融に起
因した短絡や接続不良の発生を防止でき、導体層24の
導通信頼性を劣化させることがない。
て、ペースト状にしてコイル部27上に配置すれば、複
雑な形状に対しても磁性材料を配置することができ、磁
性体部31と本体21との間で、より的確に閉磁路ルー
プを形成でき、インダクタ値を大きくできる。
部27を配置する凹部30を設けているので、磁性体部
31は本体21の両端部29によって囲まれ、本体21
から磁性体部31に磁束(X)が通りやすくなり、透磁
率が大きくなって、よりインダクタ値を大きくできる。
特に、磁性体部31は凹部30内に設けているので、本
体21の両端部29よりも突出せず、平坦性を向上でき
る。
に、導体層24を除去して本体21を露出させた導体層
除去部32を設けるとともに、導体層除去部32内にも
磁性体部31を設け、本体21と磁性体部31とを接触
させているので、コイル部27で生じた磁束(X)が本
体21から磁性体部31へ通過する際、導体層除去部3
2を介して磁束(X)が通過し、磁束(X)の通過を導
体層24が妨げず、効率よく磁束(X)を通過させるこ
とができ、透磁率が大きくなって、よりインダクタ値を
大きくできる。
溶融結合して一体化させて接触させているので、本体2
1と磁性体部31との界面がほとんどなく、より磁束
(X)が通過しやすくなり、一層インダクタ値を大きく
できる。
する一対向面33に設けるとともに、磁性体部31も同
様に導体層除去部32を設けた一対向面33のコイル部
27上に設けているので、本体21から磁性体部31に
は、一対向面33に設けた導体層除去部32を介してほ
とんどの磁束(X)が通過するとともに、磁束(X)の
伝わり方を対称的にすることができ、効率よく磁束
(X)を通過させ、透磁率が大きくなって、インダクタ
値を大きくできる。
を外装部37として形成しているだけなので、磁束
(X)がコイル部27上のガラスを通過せず、実装時、
実装基板に対して左右に磁性体部31を設けた一対向面
33が位置するように実装すれば、実装基板の配線パタ
ーンやはんだ接続箇所からの影響を受け難くすることが
できる。
間に非磁性材料からなる非磁性体部34を設けるととも
に、非磁性体部34はコイル部27の溝切部25にも充
填しているので、コイル部27の溝切部25や線状導体
部26近傍は非磁性体部34によって被覆され、コイル
部27の隣接する線状導体部26間では、磁束(X)の
通過に起因した閉磁路ループが形成されるということが
なく、コイル部27によって生じる磁束(X)は、ほと
んどが本体21から磁性体部31、磁性体部31から本
体21へ通過して閉磁路ループを形成するので、透磁率
が大きくなって、よりインダクタ値を大きくできる。
性体部31との間に層状に設けるとともに、非磁性体部
34をガラスとしているので、上記効果を一層向上さ
せ、かつ磁性体部31は磁性材料を焼結した焼結磁性体
なので、微小な空隙等が多く存在しており、この空隙等
によって空気中の水分が吸収され、磁性体部31の内部
を通じて、コイル部27を腐食させる恐れがあるが、コ
イル部27と磁性体部31との間にガラスを層状に設け
るので、空気中の水分の吸収を抑制でき、コイル部27
に水分が付着するのを防止できる。
対向する磁性体部31の本体対向面積(B)の総面積
は、コイル部27を形成した位置に対向する本体21の
径断面積(A)以上の大きさとするとともに、コイル部
27上に設けた磁性体部31のコイル部外周断面積
(C)の総面積は、コイル部27を形成した位置に対向
する本体21の径断面積(A)以上の大きさとしている
ので、コイル部27で生じた磁束(X)は飽和すること
なく、本体21から磁性体部31に効率よく通過するの
で、透磁率が大きくなり、インダクタ値を大きくでき
る。
Zn系フェライト材料を焼結させた焼結フェライトから
なる焼結磁性体とするとともに、導体層24はAgまた
はAg−Pdからなる導体としているので、磁性材料を
焼結温度で焼結させた際、焼結の熱に起因した悪影響が
導体層に生じにくくなり、導体層24の導通信頼性を向
上できる。
ば、コイル部27によって本体21中に発生する磁束
(X)は、本体21から磁性体部31を通過して再度本
体21中を通過するようになり、磁性体部31と本体2
1との間で閉磁路ループを形成するので、インダクタ値
を大きくできるとともに、磁束(X)が漏洩しにくく、
周辺部品に与える磁気的悪影響も抑制できる。
接続不良の発生防止および焼結磁性体中に吸収される水
分に起因したコイル部27の腐食防止ができ、導体層2
4の導通信頼性の劣化を抑制できる。
通過しないので、実装時、実装基板に対して、左右に一
対向面33(磁性体部31を設けた面)が位置するよう
に実装すれば、実装基板の配線パターンやはんだ接続箇
所からの影響を受け難くすることができる。
部27と磁性体部31との間に層状に設けた非磁性体部
34はガラスとしたが、空気やセラミックとしても同様
の効果を得ることができる。
27上にはガラスからなる外装部37を設けたが、絶縁
樹脂でも同様の効果を得ることができる。
31との接触部分近傍は、両端部29を被覆して電極部
28を形成する導体層24を介して、接触するようにし
ているが、図7に示すように、本体21の両端部29と
磁性体部31とが直接接触するようにしてもよい。
て、図8〜図12に示すように、本体21に凹部30を
設けず、本体21を直方体の形状とすれば、コイル部2
7上に設けた磁性体部31上に、コイル部27と対向す
るように、導体からなる電極層38を設け、この電極層
38を電極部28の一部とするとともに、コイル部27
は本体21の一方の外周端面から他方の外周端面まで形
成する工程を設けることにより、電極部28を本体21
の外周端面上に形成でき、実装時に、実装基板の配線パ
ターンとの接続性を向上させつつ、コイル部27を本体
21の両側面近傍まで設けることができ、インダクタ値
を大きくすることができる。特に、コイル部27は本体
21の一方の外周端面から他方の外周端面まで設けられ
るので、インダクタ値を大きくすることができる。
(X)、磁束(Y)は、図13に示すように発生する
が、非磁性体部34によって、磁束(Y)はほとんど発
生しない。
は、図14、図15に示すように、コイル部27と対向
させずに、両端部29の導体層24上に電極層38を設
けて形成してもよい。
程は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で解釈できるもの
とする。すなわち、本発明における磁性体部形成工程お
よび磁性体部接触工程は、導体層除去部32内にも磁性
体部31を形成し、本体21と磁性体部31とを接触さ
せる工程であるが、本体21と磁性体部31との間に多
少のギャップ層が存在していても、ほぼ閉磁路ループを
形成し、インダクタンスを大きくできるので、このよう
なギャップ層を含むものも本発明の要旨を逸脱しないも
のとする。
によって本体中に発生する磁束は、本体から磁性体部を
通過して再度本体中を通過するようになり、磁性体部と
本体との間で閉磁路ループを形成するので、インダクタ
値を大きくできるとともに、磁束が漏洩しにくく、周辺
部品に与える磁気的悪影響も抑制したインダクタ部品を
提供することができる。
の製造工程図
視図
によって発生する磁束の流れを示す説明用の断面図
工程図
斜視図
部によって発生する磁束の流れを示す説明用の断面図
Claims (9)
- 【請求項1】 磁性材料からなる柱状の本体の側面およ
び外周面を被覆して、前記本体に導体層を形成する導体
層形成工程と、前記本体の外周面に被覆した前記導体層
を螺旋状に溝切切削して、溝切部と線状導体部とからな
るコイル部を形成するコイル部形成工程と、前記本体の
両端部に電極部を形成する電極部形成工程と、磁性材料
からなる磁性体部を前記コイル部上に配置する磁性体部
形成工程とを備え、前記磁性体部形成工程では、前記導
体層の溶融点よりも低い温度で磁性材料を焼結させて、
前記磁性体部を焼結磁性体とする焼結工程を設け、前記
コイル部形成工程後には、前記コイル部と前記電極部と
の間に、前記導体層を除去して前記本体を露出させるよ
うに導体層除去部を形成する導体層除去部形成工程を設
け、かつ、前記磁性体部形成工程では、前記導体層除去
部内にも前記磁性体部を形成し、前記本体と前記磁性体
部とを接触させる磁性体部接触工程を設けたインダクタ
部品の製造方法。 - 【請求項2】 導体層形成工程前に、本体の両端部間に
コイル部を配置する凹部を形成する凹部形成工程を設け
るとともに、磁性体部形成工程では、前記凹部内に磁性
体部を形成する工程を設けた請求項1記載のインダクタ
部品の製造方法。 - 【請求項3】 磁性体部接触工程は、本体と磁性体部と
を互いに溶融結合させて一体化するように接触させる工
程とした請求項1記載のインダクタ部品の製造方法。 - 【請求項4】 導体層形成工程前に、本体を角柱状にす
る工程を設けるとともに、導体層除去部形成工程では、
導体層除去部を前記本体の対向する一対向面に設けると
ともに、磁性体部形成工程では、磁性体部を前記本体の
前記一対向面のコイル部に設けた請求項1記載のインダ
クタ部品の製造方法。 - 【請求項5】 本体の他対向面のコイル部上に絶縁樹脂
からなる外装部を形成する外装部形成工程を設けた請求
項4記載のインダクタ部品の製造方法。 - 【請求項6】 本体の他対向面のコイル部上にガラスか
らなる外装部を形成する外装部形成工程を設けた請求項
4記載のインダクタ部品の製造方法。 - 【請求項7】 コイル部形成工程後に、コイル部と磁性
体部との間に非磁性材料からなる非磁性体部を形成する
非磁性体部形成工程を設けた請求項1記載のインダクタ
部品の製造方法。 - 【請求項8】 非磁性体部形成工程では、非磁性体をコ
イル部の溝切部にも充填する工程を設けた請求項7記載
のインダクタ部品の製造方法。 - 【請求項9】 導体層形成工程前に、本体を直方体形状
にする工程を設け、電極部形成工程では、コイル部上に
設けた磁性体部上に、前記コイル部と対向するととも
に、導体からなる電極層を形成する工程を設け、前記電
極層を電極部の一部とした請求項1記載のインダクタ部
品の製造方法。
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