JP5881992B2 - 積層インダクタ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の対象は、磁性体部と、磁性体部に直接接触するように覆われた導体部と、磁性体部の外部にあり導体部に導通している外部端子と、を有する積層インダクタである。磁性体部は軟磁性合金粒子を含む層からなる積層体であり、導体部に接する軟磁性合金粒子はその導体部側が平坦化されている。
好適には、軟磁性合金粒子を含む層の主面に位置する軟磁性合金粒子については、当該粒子の主面側が平坦化されている。
別途好適には、軟磁性合金粒子がFe−Cr−Si系合金からなる。
より好ましくは、軟磁性合金粒子はその表面に酸化被膜を有する。
本発明に係る製造方法によれば、軟磁性合金粒子を含むグリーンシートを調製し、得られたグリーンシートを圧延してからスルーホールを形成するか、あるいは、該グリーンシートにスルーホールを形成してから圧延し、スルーホールを有する圧延後のグリーンシートに導体パターンを印刷し、導体パターンを印刷したグリーンシートを積層、圧着、および熱処理することにより、導体が充填されたスルーホール及び導体パターンが形成する導体部と、該導体部の内外を覆う軟磁性合金粒子からなる磁性体部とを形成させ、上記導体部と導通する外部端子を磁性体部の外部に形成することにより、積層インダクタが得られる。
本発明の好適態様では、導体部が無い部分についても、軟磁性合金粒子を含む層どうしが平滑面どうしで接触することになり、結果として軟磁性合金粒子が密にパッキングされることになるので、透磁率のさらなる向上が見込まれる。
本発明の別の好適態様では、軟磁性合金粒子がFe−Cr−Si系合金であって、比較的変形しやすいため、上述の平坦化が効率的に生じやすい。
本発明の別の好適態様では、軟磁性合金粒子の表面にある酸化被膜の作用により、磁性体部の絶縁性が確保される。
本実施例で製造した積層インダクタ10の具体構造例を説明する。部品としての積層インダクタ10は長さが約3.2mmで、幅が約1.6mmで、高さが約0.8mmで、全体が直方体形状を成している。積層インダクタ10は、直方体形状の部品本体11と、該部品本体11の長さ方向の両端部に設けられた1対の外部端子14、15とを有している。図2は積層インダクタの模式断面図である。部品本体11は、積層体からなる直方体形状の磁性体部12と、該磁性体部12によって覆われた螺旋状の導体部としてのコイル13とを有しており、該コイル13の両端はそれぞれ対向する2つの外部端子14、15に接続している。
上記Fe−Cr−Si合金85wt%、ブチルカルビトール(溶剤)が13wt%、ポリビニルブチラール(バインダ)2wt%からなる磁性体ペーストを調製した。ドクターブレードを用いて、この磁性体ペーストをプラスチック製のベースフィルムの表面に塗工し、これを熱風乾燥機で、約80℃、約5minの条件で乾燥した。このようにしてベースフィルム上にグリーンシートを得た。このグリーンシートを、単独であるいはベースフィルムとともに、カレンダーロールにて、約70℃、2000kgfの荷重で圧延した。その際、(1)上下ロール径がφ100mm、ロール幅165mm、(2)シート幅が120mm、(3)送り速度が0.1m/min、(4)圧延前シート厚みT1が40μm、(5)圧延後シート厚みT2が25μm、(6)圧延時ロールギャップが0mm、(7)圧延率が37.5%であった。その後、グリーンシートをカットして、磁性体層ML1〜ML6(図3を参照)に対応し、且つ、多数個取りに適合したサイズの第1〜第6シートをそれぞれ得た。
グリーンシートを形成した後に、カレンダーロールによる圧延を省略したこと以外は実施例1と同様の原料およびプロセスによって、積層インダクタを得た。
グリーンシートを形成した後に、カレンダーロールによる圧延を省略したこと以外は実施例2と同様の原料およびプロセスによって、積層インダクタを得た。
得られた積層インダクタの断面を2000倍のSEM像で観察した。実施例1、2では、コイル接する軟磁性合金粒子は、図1に示すように、コイル13に向けて平坦化されていることを確認した。また、コイル13に接触しない軟磁性合金粒子についても、積層界面については、界面側(即ち、各層の両主面)が平坦化されていて、結果として積層界面が平滑面を構成していることを確認した。他方、比較例1、2では、上記のような軟磁性合金粒子の平坦化は確認されなかった。図4は比較例におけるコイル周辺の部分構造の模式断面図である。この部分構造200においては、コイル13に接しない軟磁性合金粒子4との対比において、コイル13に接する軟磁性合金粒子3がコイル13に向けて平坦化していないことを表現している。
すべての実施例および比較例について、得られた積層インダクタに含まれる軟磁性合金粒子における酸化被膜どうしの結合が存在することをSEM(3000倍)で確認した。
得られた積層インダクタについて、100個のサンプルを用いて、直流抵抗値の評価試験を行うことで、コイルの断線のしやすさを評価した。得られた積層インダクタについて、直流抵抗値が、300mΩ以上であれば断線していると判断した。これは、コイルが断線していなければ通常は、直流抵抗値は100mΩ以下であり、他方、コイルが断線していれば通常は、直流抵抗値は1Ω以上になるからである。
上記試験において、断線率が1%未満である場合をA、1%以上10%未満である場合をB、10%以上である場合をCであると格付けした。
Claims (4)
- 磁性体部と、磁性体部に直接接触するように覆われた導体部と、磁性体部の外部にあり導体部に導通している外部端子と、を有し、
磁性体部は軟磁性合金粒子を含む層からなる積層体であり、
軟磁性合金粒子はSiの含有率が0.5〜7wt%であるFe−M−Si系合金(但し、Mは鉄より酸化し易い金属である。)からなり、
軟磁性合金粒子はその表面に酸化被膜を有し、
隣接する軟磁性合金粒子を結合する前記酸化被膜からなる結合部及び隣接する軟磁性合金粒子の金属部分どうしの結合部とを有し、
導体部に接する軟磁性合金粒子はその導体部側が平坦化されている、
積層インダクタ。 - 上記軟磁性合金粒子を含む層の主面に位置する軟磁性合金粒子の、前記主面側が平坦化されている、請求項1記載の積層インダクタ。
- 軟磁性合金粒子がFe−Cr−Si系合金からなる請求項1又は2記載の積層インダクタ。
- 軟磁性合金粒子を含むグリーンシートを調製し、
得られたグリーンシートの表面にある軟磁性合金粒子の表面側が平坦化する程度に該シートを圧延してからスルーホールを形成するか、あるいは、グリーンシートにスルーホールを形成してから該シートの表面にある軟磁性合金粒子の表面側が平坦化する程度に該シートを圧延し、
スルーホールを有する圧延後のグリーンシートに導体パターンを印刷し、
導体パターンを印刷したグリーンシートを積層、圧着、および熱処理して、
導体が充填されたスルーホール及び導体パターンが形成する導体部と、該導体部の内外を覆う軟磁性合金粒子からなる磁性体部とを形成させ、
上記導体部と導通する外部端子を磁性体部の外部に形成し、
軟磁性合金粒子はSiの含有率が0.5〜7wt%であるFe−M−Si系合金(但し、Mは鉄より酸化し易い金属である。)からなり、
軟磁性合金粒子はその表面に酸化被膜を有し、
隣接する軟磁性合金粒子を結合する前記酸化被膜からなる結合部及び隣接する軟磁性合金粒子の金属部分どうしの結合部とを有する、
積層インダクタの製造方法。
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