JP3583308B2 - Manufacturing method of inductance element - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インダクタンス素子の製造方法に係るもので、特に、フェライトコアの周囲に導体膜のコイル形成用の導体パターンを形成するタイプのインダクタンス素子の特性を改善するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インダクタンス素子は一般にフェライトコアに導線を巻き回すものが用いられていたが、加工技術の進歩等によって、巻線に代えて導体膜を形成する構造のものが実用化されている。特に、レーザー加工技術の進歩によって、精度の高い導体パターンが得られるようになり、中高周波用のチップインダクタ等として適したものが得られるようになっている。
【０００３】
このタイプのインダクタンス素子は、図４に示したように、フェライトコア２０の周囲に螺旋状の導体パターン２２を形成し、端子電極２４を形成したものである。製造する際には、フェライトコアの側面全体に無電解めっきと電解めっきによってＡｇ層を形成して導体膜を形成し、この導体膜を切削してフェライト素体を露出させ、螺旋状の導体パターンを残すようにするのが一般的である。
【０００４】
導体膜の切削には、カッターに代えてレーザービームを照射して導体膜を除去する方法が採用されるようになっている。これによって、精度よく導体パターンを形成できるようになった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、レーザー加工による場合には、フェライトコア素体もレーザー照射により加熱されることになる。この加熱によってフェライトコアの表面の性質が変化し、絶縁性の高い酸化物が導体化する問題も生じる。これによって、インダクタンス素子のインダクタンス、Ｑ等の劣化を生じる。また、銀電極とフェライトコアの密着性も十分でなく、信頼性の上でも問題がある。本発明は、このフェライトの特性の劣化を防止して、特性の良好なインダクタンス素子を得るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導体膜とフェライトコアとの間にガラス層を形成し、ＹＡＧレーザーのレーザービームがこのガラス層を透過する性質を利用して切削する深さをガラスまでに止めることによって、上記の課題を解決するものである。
【０００７】
すなわち、角柱または円柱形のフェライトコアの側面に導体膜を形成し、その導体膜の一部をレーザー加工によって切削してフェライトコアの周囲に螺旋状の導体パターンを形成するインダクタンス素子の製造方法において、螺旋状の導体パターンを形成する部分のフェライトコアの表面にガラス層を形成し、ガラス層上に導体膜を形成し、ＹＡＧレーザー加工によって導体膜の一部を切削して、フェライトコアの周囲に螺旋状の導体パターンを形成することに特徴を有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によるインダクタンス素子の製造方法のプロセスを図２に示す。Ｎｉ−Ｚｎ系またはＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライトを所定の形状に成形し、焼成してフェライトコアを得る。このフェライトコアの螺旋状の導体パターンを形成する部分にガラス層を形成する。このフェライトコアの側面にニッケル合金等の下地電極層を形成し、その上に銀等の導体膜を形成する。この導体膜をＹＡＧレーザーのレーザービームを走査させながら所定のパターンで切削して、所定のパターンの導体膜を残す。
【０００９】
【実施例】
通信機器用等の中高周波用のインダクタンス素子の材料としてはＮｉ−Ｚｎ系あるいはＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系等のフェライトが用いられる。これらの材料の酸化物とＦｅ２Ｏ３とを所定の量混合した材料を成形し、焼成してフェライトコアを得る。一般的に上記の系のコアは高い抵抗率を有している。このフェライトコアの螺旋状の導体パターンを形成する側面にガラスペーストを塗布し、焼き付けてガラス層を形成する。
【００１０】
このガラス層を具えたフェライトコアに、無電解めっきによってニッケルまたはニッケル合金等の導体膜を形成する。その表面に更に電解めっきによって銀の導体層を形成する。この導体膜の材料としては、他に銅を用いたりすることもでき、異なる金属を多層に形成するようにしてもよい。
【００１１】
フェライトコアに形成された導体膜は、ＹＡＧレーザー加工によって切削する。これはＹＡＧレーザーのレーザービームで導体膜を焼き切ることにより、導体膜を切削するものである。導体膜を形成しているニッケル、ニッケル合金、銀、銅等は、図３に示す様に波長が１０．６μｍのＣＯ２レーザーのレーザービームと比べると、このＣＯ２レーザーより波長の短いＹＡＧレーザーのレーザービームの方を吸収しやすい。従って、ＹＡＧレーザーのレーザービームを導体膜に照射することにより、このレーザービームが照射された部分の導体膜が効率よく焼き切られる。しかし、ガラス層は、図３に図示されていないが一般的にＹＡＧレーザーのレーザービームを９９％以上透過するので、切削されない。従って、フェライトコアがレーザーに照射されて切削されることはない。なお、図３は各種金属の反射率に及ぼす波長の影響を示すグラフであり、横軸が波長を、縦軸が反射率をそれぞれ示している。
【００１２】
本発明により製造されたインダクタンス素子の正面断面図を図１に示す。フェライトコア１０の一部にガラス層１１が形成され、その上に下地層としてニッケル層１２が形成され、その上に導体層として銀層１３が形成されている。銀層１３とニッケル層１２がＹＡＧレーザー加工で切削され、螺旋状の導体パターンを残したものである。
図１ではＹＡＧレーザー加工で一つの導体パターンを形成した場合を示しているが、二つの導体パターンを平行に交互に配列してこれによってバイファイラ構造の導体パターンを得たり、三つの導体パターンを形成してこれによってトリファイラ構造の導体パターンを得たりしてもよい。
【００１３】
なお、上記のように処理されたフェライトコアの導体パターンを外部回路と接続するための端子電極１４を形成するが、最初に形成した金属膜をそのまま下地電極として利用することもできる。端子電極の部分には半田食われの防止のためにニッケル、半田めっきを施しておくとよい。また、フェライトコアの側面に形成された導体パターンの表面には樹脂等によって保護膜を形成することが望ましい。
【００１４】
本発明は、上記の例に限られるものではなく、フェライトコアに導体膜を形成してレーザー加工によって所定の導体パターンを得るインダクタンス素子全般に利用できる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、フェライトコアの特性の劣化を防止することができるので、インダクタンスやＱが高く、特性の良好なインダクタンス素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により得られたインダクタンス素子の正面断面図
【図２】本発明の工程の説明図
【図３】各種金属の反射率に及ぼす波長の影響を示すグラフ
【図４】インダクタンス素子の正面図
【符号の説明】
１０：フェライトコア
１１：ガラス層
１２：１３：導体層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an inductance element, and more particularly to improving characteristics of an inductance element of a type in which a conductor pattern for forming a coil of a conductor film is formed around a ferrite core.
[0002]
[Prior art]
In general, an inductance element in which a conductive wire is wound around a ferrite core has been used, but a structure in which a conductor film is formed instead of a winding has been put into practical use due to advances in processing technology and the like. In particular, with the advance of the laser processing technology, a highly accurate conductor pattern can be obtained, and a suitable one as a medium-high frequency chip inductor or the like has been obtained.
[0003]
As shown in FIG. 4, this type of inductance element has a
[0004]
For the cutting of the conductive film, a method of irradiating a laser beam instead of the cutter to remove the conductive film has been adopted. As a result, a conductor pattern can be formed with high accuracy.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of laser processing, the ferrite core body is also heated by laser irradiation. This heating changes the surface properties of the ferrite core, and also causes a problem that the oxide having a high insulating property turns into a conductor. As a result, the inductance, Q, etc. of the inductance element deteriorate. Further, the adhesion between the silver electrode and the ferrite core is not sufficient, and there is a problem in reliability. The present invention prevents the deterioration of the ferrite characteristics and obtains an inductance element having good characteristics.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention forms the glass layer between the conductor film and the ferrite core and stops the cutting depth to the glass by utilizing the property that the laser beam of the YAG laser penetrates the glass layer. It is to solve the problem.
[0007]
That is, in a method of manufacturing an inductance element, a conductor film is formed on a side surface of a prismatic or cylindrical ferrite core, and a part of the conductor film is cut by laser processing to form a spiral conductor pattern around the ferrite core. A glass layer is formed on the surface of the ferrite core where the spiral conductor pattern is to be formed, a conductor film is formed on the glass layer, a part of the conductor film is cut by YAG laser processing, and the periphery of the ferrite core is formed. In which a spiral conductor pattern is formed.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 2 shows a process of a method for manufacturing an inductance element according to the present invention. Ni-Zn or Ni-Cu-Zn ferrite is formed into a predetermined shape and fired to obtain a ferrite core. A glass layer is formed on a portion of the ferrite core where a spiral conductive pattern is to be formed. A base electrode layer of a nickel alloy or the like is formed on the side surface of the ferrite core, and a conductive film of silver or the like is formed thereon. This conductive film is cut in a predetermined pattern while scanning with a laser beam of a YAG laser, so that a conductive film having a predetermined pattern is left.
[0009]
【Example】
Ferrites such as Ni-Zn-based or Ni-Cu-Zn-based ferrite are used as materials for medium-frequency and high-frequency inductance elements for communication devices and the like. A material in which oxides of these materials and Fe 2 O 3 are mixed in a predetermined amount is molded and fired to obtain a ferrite core. Generally, the core of the above system has a high resistivity. A glass paste is applied to the side surface of the ferrite core on which the spiral conductive pattern is to be formed and baked to form a glass layer.
[0010]
A conductive film such as nickel or a nickel alloy is formed on the ferrite core having the glass layer by electroless plating. A silver conductor layer is further formed on the surface by electrolytic plating. As a material of the conductor film, copper can be used in addition to the above, and different metals may be formed in multiple layers.
[0011]
The conductor film formed on the ferrite core is cut by YAG laser processing. This is to cut the conductive film by burning off the conductive film with a laser beam of a YAG laser. Nickel, nickel alloy, silver, copper, and the like forming the conductor film are YAG lasers having a shorter wavelength than the CO 2 laser compared with the laser beam of the CO 2 laser having a wavelength of 10.6 μm as shown in FIG. It is easier to absorb the laser beam. Therefore, by irradiating the conductor film with the laser beam of the YAG laser, the portion of the conductor film irradiated with the laser beam is efficiently burned off. However, although not shown in FIG. 3, the glass layer is generally not cut because it transmits 99% or more of the laser beam of the YAG laser. Therefore, the ferrite core is not irradiated with the laser and cut. FIG. 3 is a graph showing the influence of the wavelength on the reflectance of various metals. The horizontal axis represents the wavelength, and the vertical axis represents the reflectance.
[0012]
FIG. 1 shows a front sectional view of an inductance element manufactured according to the present invention. A
FIG. 1 shows a case where one conductor pattern is formed by YAG laser processing. However, two conductor patterns are alternately arranged in parallel to obtain a conductor pattern having a bifilar structure or to form three conductor patterns. Then, a conductor pattern having a trifilar structure may be obtained.
[0013]
Although the
[0014]
The present invention is not limited to the above example, and can be used for all inductance elements that form a conductor film on a ferrite core and obtain a predetermined conductor pattern by laser processing.
[0015]
【The invention's effect】
According to the present invention, deterioration of the characteristics of the ferrite core can be prevented, so that an inductance element having high inductance and Q and excellent characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view of an inductance element obtained according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view of a process of the present invention. FIG. 3 is a graph showing the influence of wavelength on the reflectance of various metals. FIG. Front view of [Description of symbols]
10: Ferrite core 11: Glass layer 12: 13: Conductive layer
Claims (4)
フェライトコアの螺旋状の導体パターンを形成する部分の表面にガラス層を形成し、ガラス層上に導体膜を形成し、ＹＡＧレーザーを用いたレーザー加工によって導体膜の一部を切削して、フェライトコアの周囲に螺旋状の導体パターンを形成することを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。In a method for manufacturing an inductance element in which a conductor film is formed on a side surface of a prismatic or cylindrical ferrite core, and a part of the conductor film is cut by laser processing to form a spiral conductor pattern around the ferrite core,
A glass layer is formed on the surface of the part where the spiral conductor pattern of the ferrite core is to be formed, a conductor film is formed on the glass layer, and a part of the conductor film is cut by laser processing using a YAG laser to produce a ferrite. A method for manufacturing an inductance element, wherein a spiral conductive pattern is formed around a core.
フェライトコアの螺旋状の導体パターンを形成する部分の表面にガラス層を形成し、ガラス層上に無電解めっきによって下地電極層を形成し、その表面に電解めっきによって導体膜を形成して二層の導体膜を形成し、ＹＡＧレーザーを用いたレーザー加工によって導体膜の一部を切削して、フェライトコアの周囲に螺旋状の導体パターンを形成することを特徴とするインダクタンス素子の製造方法。In a method for manufacturing an inductance element in which a conductor film is formed on a side surface of a prismatic or cylindrical ferrite core, and a part of the conductor film is cut by laser processing to form a spiral conductor pattern around the ferrite core,
A glass layer is formed on the surface of the part of the ferrite core where the spiral conductive pattern is to be formed, a base electrode layer is formed on the glass layer by electroless plating, and a conductive film is formed on the surface by electrolytic plating. And forming a spiral conductive pattern around a ferrite core by cutting a part of the conductive film by laser processing using a YAG laser .
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