JPH04101403A

JPH04101403A - 電子部品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04101403A
Application number: JP21974590A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Fujisawa; 藤沢　明彦; Minoru Takatani; 稔高谷
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1992-04-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、コイル支持体の内部にコイルを埋設した電子
部品及びその製造方法に関し、コイル支持体を、間隔を
隔てて配置された複数の磁性部分と絶縁部分とて構成し
、磁性部分により磁路を形成すると共に、磁性部分間を
絶縁部分て埋めることにより、コイル電流の作る磁束に
基づいて発生する渦電流が磁性部分間を流れるのを阻止
し、渦電流損失が小さく、低損失、低発熱及び高効率の
電子部品、及び、この電子部品を製造するのに適した製
造方法を提供できるようにしたものである。

〈従来の技術〉コイル支持体の内部にコイルを埋設した電子部品、特に
、コイル部品に関する代表的な従来技術としでは、特公
昭５７−３９５２１号公報等に開示された技術がある。

この従来技術は、フェライト層と、コイル用導体とを交
互に印刷して積層し、積層後に、焼成焼結する製造工程
を経て得られる。積層化に当っては、約手ターン分のコ
イル用導体を印刷する工程と、印刷された導体の端部を
残して、その上に磁性層を印刷する工程と、残された端
部に導通するようにしてフェライト層の上に残りの半タ
ーン分の導体を印刷する工程とを繰返して、積層方向に
螺旋状に変位するコイル用導体を形成する。積層工程を
終了した後、焼成することにより、フェライトの内部に
コイルを埋設した高密度集積のコイル部品及びその複合
部品が得られる。

〈発明が解決しようとする課題〉上述した従来技術においては、コイルをフェライトの内
部に埋設した構造となっているため、コイルに交番電流
を流した場合、フェライトの内部にコイル電流の作るＥ
１束に基づく渦電流が流れ、渦電流損失か発生する。こ
の渦電流損失のために、損失が増え効率が低下すると共
に、発熱温度が上昇し、より一層の小型化が困難になっ
ている。

フェライトとして、電気抵抗の高い材料を使用すれば、
渦電流を減少させることができる。しかし、電気抵抗の
高いフェライト材料は、透磁率が低くなる等、磁気特性
が悪化する方向となる。このため、渦電流損失が小さく
、かつ、磁気特性に優れた電子部品を得ることが困難で
あった。

そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解決
し、渦電流損失が小さく、低損失、低発熱及び高効率の
電子部品、及び、この電子部品を製造するのに適した製
造方法を提供することである。

く課題を解決するための手段〉上述した課題解決のため、本発明は、コイル支持体の内
部にコイルを埋設したコイル部分を有する電子部品であ
って、前記コイル支持体は、磁性部分と絶縁部分とを含んてお
り、前記磁性部分は、前記絶縁部分を間に挟み、前記絶縁部
分によって区画された磁路を構成しており、前記コイルは、変位方向が巻径方向となる渦巻状であっ
て、前記磁路の一部の周りに配置されていることを件寺徴とする。

上述した電子部品を製造するため、本発明に係る製造方
法は、第１の工程、第２の工程及び第３の工程を含み、前記第１の工程は、磁性部分か絶縁部分によって区画さ
れた中央磁路を形成する工程であり、前記第２の工程は
、前記中央磁路の周りに変位方向か巻径方向となる渦巻
状のコイルを形成する工程であり、前記第３の工程は、前記コイルの周りに絶縁部分によっ
て区画された外側磁路を形成する工程であることを特徴とする。

〈作用〉コイル電流の作る磁束に基づいて発生する渦電流は、磁
性部分間の間隔を埋めるように配置された絶縁部分によ
って阻止され、磁性部分間を流れることができない。こ
のため、渦電流損失が小さく、低損失、低発熱及び高効
率の電子部品が得られる６磁性部分の内部では渦電流は
流れ得るが、磁性部分は複数に分れていて、個々の磁性
部分の断面積は小さいから、渦電流の経路が短くなり、
渦電流損失は小さくなる。

磁性部分は、コイル電流の作る磁束に対する磁路を形成
しているから、必要な磁気特性は磁性部分によって確保
できる。

コイルは変位方向が巻径方向となる渦巻状であるから、
平面的なコイルパターンとなり、変位方向が巻軸方向と
なる立体的なコイルパターンよりも、薄型の電子部品が
得られる。

本発明に係る電子部品には、コイル部品単独、コンデン
サもしくは抵抗等の受動回路素子と組合せた複合部品、
または、これらと集積回路部品と組合せた混成集積回路
部品等が含まれる。コイル部品単独の用途例としては、
インダクタ、トランス、ロータリートランス、ミキサー
トランス、もしくはモータ用ステータ等の磁界発生手段
があり、複合部品の用途例としては、トラップ素子、ロ
ーパスフィルタ、バイパスフィルタ、バンドパスフィル
タ、イコライザまたはＩＦＴ等があり、混成集積回路部
品としては、高集積度、高性能及び超小型のイコライサ
アンブ、Ｄ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ、アクティブフィル
タ等がある。

〈実施例〉第１図は本発明に係る電子部品をモデル化して示す断面
図、第２図はその構造を表示する横断分解斜視図、第３
図は外観斜視図である。１はコイル、２はコイル支持体
である。

コイル１はコイル支持体２の内部に埋設されている。コ
イル１は、第２図に示すように、変位方向が巻径方向と
なる渦巻状であって、磁路の一部の周りに配置されてい
る。

コイル支持体２は、磁性部分２１と、絶縁部分２２とで
構成されている。磁性部分２１は、絶縁部分２２を間に
挟み、絶縁部分２２によって区画された磁路を構成して
いる。磁性部分２１はフェライト、パーマロイ、珪素鋼
またはアモルファス合金等で構成する。絶縁部分２２は
セラミック材料等の絶縁物によって構成できる。

コイル電流の作る磁束φ１が磁性部分２２を通ると、そ
の周りに渦電流が発生しようとする。この渦電流の方向
に絶縁部分２２があるので、渦電流は絶縁部分２２によ
って遮断され、磁性部分２１−２１間を流れることがで
きない。このため、渦電流損失が小さく、低損失、低発
熱及び高効率の電子部品が得られる。磁性部分２１の内
部では渦電流は流れ得るが、磁性部分２１は個々の断面
積が小さいから、渦電流の経路が短くなり、渦電流損失
は小さくなる。

必要な磁気特性は磁性部分２１によって確保できる。渦
電流は絶縁部分２２によって遮断できるから、磁性部分
２１としては、渦電流抑制よりも磁気特性の改善に重点
をおいて、磁気特性の優れたものを使用することか可能
になる。

実施例に示す磁性部分２１は、中央磁路ａと、外側磁路
すと、連結磁路Ｃ１、Ｃ２とを有する閉磁路となってい
る。中央磁路ａはコイル１の巻軸上に、また、外側磁路
すはコイル１の外側に、それぞれ渦巻状に配置されてい
て、まわりが絶縁部分２２によって埋められている。

連結磁路Ｃ１、Ｃ２はコイル１の巻軸方向の両側におい
て、中央磁路ａ及び外側磁路すを互いに連結している。

連結磁路Ｃ，，Ｃ２は、第２図に示すように、平面状の
磁性部分２１１と、渦巻状の磁性部分２１２とを、任意
数たけ重ねた構造となっている。渦巻状の磁性部分２１
２の周り、及び、平面状の磁性部分２１１の相互間は絶
縁部分２２によって埋められている。渦巻状の磁性部分
２】２は上下方向（図において）の連結部分となり、平
面状の磁性部分２１１は横方向の連結部分となる。

中央磁路ａ、外側磁路す及び連結磁路Ｃ１、Ｃ２を構成
する磁性部分２１と絶縁部分２２のターン数は任意に選
定できる。図示はされていないか、連結磁路Ｃ１、Ｃ２
を備えない開磁路型の電子部品であってもよい。または
、連結磁路Ｃ３、Ｃ２の何れか一方を持たない構造であ
ってもよい。第２図の参照符号３．４はスルーポール導
体であり、コイル１の端部にそれぞれ接続されている。

第３図は本発明に係る電子部品の外観斜視図である。５
．６は端子である。端子５．６はスルーホール導体３．
４（第２図参照）を介して内部に埋設されたコイル１（
第１図、第２図参照）に電気的に導通している。

第４図は本発明に係る電子部品の別の実施例における断
面図、第５図は同じく横断面分解斜視図である。連結磁
路Ｃ１、Ｃ２は、平面状の磁性部分２１１と、外周側の
リング状磁性部分２１２と、中央部のドツト状磁性部分
２１３及びリング状磁性部分２１４とを、任意数たけ重
ねた構造となっている。リング状磁性部分２１２、ドツ
ト状磁性部分２１３及びリング状磁性部分２１４の周す
、及び、平面状の磁性部分２１１の相互間は絶縁部分２
２によって埋められている。リング状磁性部分２１２、
ドツト状磁性部分及びリング状磁性部分２１４は上下方
向（図において）の連結部分となり、平面状の磁性部分
２１１は横方向の連結部分となる。リング状磁性部分２
１２．２１４は、コイル１に近づく程に、リング数が増
大するように設定しである。

第６図は本発明に係る電子部品の別の実施例における断
面図、第７図は同じく横断面分解斜視図である。連結磁
路Ｃ１，Ｃ２は、平面状の磁性部分２１１と、ストライ
ブ状の磁性部分２１２とを、任意数たけ重ねた構造とな
っている。ストライブ状の磁性部分２１２０周り、及び
、平面状の磁性部分２１１の相互間は絶縁部分２２によ
って埋められている。ストライブ状の磁性部分２１２は
上下方向の連結部分となり、平面状の磁性部分２１１は
横方向の連結部分となる。

第４図〜第７図の実施例においても第１図〜第３図で説
明したと同様の作用効果か得られる。

第８図〜第１３図は本発明に係る電子部品の他の実施例
をそれぞれ示している。コイル１及びコイル支持体２０
基本的構造として、第１図〜第３図に示した構造を例に
とって説明するが、第４図〜第７図に示したコイル１及
び支持体２の構造のものも、同様に適用が可能である。

第８図は複数のコイル１．１を有する場合の例である。

コイル１．１は、実質的に独立する磁路な構成する磁性
部分２１．２１と、その間を埋める絶縁部分２２とを含
み、横並びに配置されている。

第９図では、コイル１．１は実質的に独立する磁路を構
成する磁性部分２１．２１と、その間を埋める絶縁部分
２２とを含み、縦並びに配置されている。

第１０図では、磁性部分２１によフて構成される磁路を
、複数のコイルエ、１によって共用し、複数のコイル１
．１を誘導結合させた例を示している。従って、第１０
図の実施例は各種のトランスとして有用な電子部品を示
している。

第１１図はＬＣ複合部品の例を示している。６はインダ
クタ部分、７はコンデンサ部分、５１．５２は端子電極
である。インダクタ部分６は、第１図〜第７図に示した
ように、コイル支持体２の内部にコイル１を埋設した構
造となっている。

コイル支持体２は、磁性部分２１と、絶縁部分２２とて
構成されている。磁性部分２１のそれぞれは、コイル電
流の作る磁束に対する磁路を形成しており、絶縁部分２
２は磁性部分２１−２１間を埋めるように配置されてい
る。

コンデンサ部分７は、誕電体磁器７１の内部にコンデン
サネットワーク７２を埋設しである。コンデンサネット
ワーク７２は、誘電体磁器層を介して電極を対向させて
形成されたコンデンサを、所要のコンデンサ回路を構成
するように接続することによって構成されている。コン
デンサネットワーク７２の回路構成は、用途に応じて任
意に選択される。コンデンサ部分７はインダクタ部分６
と連続して焼結もしくは接着等の手段によって一体化し
た状態で積層されている。インダクタ部分６のコイル１
′ＥＬびコンデンサ部分のコンデンサネットワーク２は
、所望の回路が得られるように、端子電極５１．５２に
接続されている。

第１２図はインダクタ部分６の両面側にコンデンサ部分
７を積層したＬＣ複合部品を示している。図示は省略す
るが、コンデンサ部分７の両側にインダクタ部分６を設
ける構造であってもよい。

第１３図は混成集積回路部品を示している。８は集積回
路部品である。集積回路部品８は、トランジスタ回路等
を内蔵するチップとなっていて、コンデンサ部分の表面
側に搭載されている。８１はチップ本体、８２はリート
導体である。リード導体８２はコンデンサ部分の表面に
形成された導体パターン９１．９２に半田付けされ、コ
ンデンサやコイルとともに、所定の回路を構成するよう
に接続されている。

１０は抵抗体、１１〜１３は抵抗体１０のための導体パ
ターン、１４はクロスオーバ絶縁層、１５は絶縁被覆層
である。抵抗体１０は、インダフタ部分８の少なくとも
一面上に印刷等の手段によって形成され、絶縁層１４及
び絶縁被覆層１５はガラスによって構成されている。

実施例の外にも、ミキサートランス、モータ用ステータ
等の磁界発生装置、トラップ素子、ローパスフィルタ、
バイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、イコライザま
たはＩＦＴ、イコライザアンプ、Ｄ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバ
ータまたはアクティブフィルタ等の各種電子部品が実現
できる。

次に、本発明に係る電子部品の製造方法を、第１４図〜
第１６図を参照して説明する。

第１４図は中央磁路形成工程を示している。まず、第１
４図（ａ）に示すように、矩形状等の適当な形状の磁性
部分２１を得た後、第１４図（ｂ）に示すように、磁性
部分２１の２側端面に絶縁部分２２を付着させる。磁性
部分２１及び絶縁部分２２は、スクリーン印刷もしくは
メツキ等の厚膜技術またはスパッタ、蒸着等の薄膜技術
によって形成できる。薄膜技術を用いる場合はＩＣ製造
テクノロジーと同様のフォトリソグラフィをる。

次に、第１４図（ｃ）に示すように、絶縁部分２２の側
端面と磁性部分２１の側端面に、磁性部分２１を付着さ
せ、次に、第１４図（ｄ）に示すように、磁性部分２１
によって覆われていない側端面上の絶縁部分２２及び磁
性部分の１側端面に絶縁部分２２を付着させる。

上述の工程を、第１４図（ｅ）〜（ｉ）まで繰返すこと
により、渦巻状の磁性部分２１を有し、まわりを絶縁部
分２２て埋めた中央磁路が形成できる。

第１５図はコイル形成工程を示している。第１４図に示
す工程によって得られた中央磁路に対し、第１５図（ａ
）に示すように、２側端面にコイル導体１を形成する。

コイル導体１は上述の厚膜技術または薄膜技術によって
形成できる。

次に、第１５図（ｂ）に示すように、中央磁路の絶縁部
分２２の１側端面と、コイル導体１の１辺の上に絶縁部
分２２を付着する。絶縁部分２２も厚膜技術または薄膜
技術によって形成てきる。

次に、第１５図（ｃ）に示すように、露出している一辺
のコイル導体１と連続するように、隣接する２辺にコイ
ル導体１を付着させる。

次に、第１５図（ｄ）に示すように、二辺に絶縁部分を
付着させる。上述の工程を繰返すことにより第１５図（
ｆ）に示すような適当なターン数を有するコイル１が得
られる。

この後、コイル１０周りに外側磁路を形成する。外側磁
路は第１４図で説明した工程の適用によって形成できる
。第１６図はこのようにして得られた電子部品の斜視図
を示している。

次に、第１７図を参照して、連結磁路の製造工程を説明
する。第１７図は第４図及び第５図に示した電子部品の
製造を示しているが、他の構造の電子部品においても、
同様の工程によりて連結磁路を形成てきる。

まず、第１７図（ａｌ）、（ｂｌ）に示すように、シー
ト状の絶縁部分２２を形成し、第１７図（ａ２）、（ｂ
２）に示すように、絶縁部分２２の上に、周辺から少し
ギャップを残して、磁性部分２１１をベタ状に形成する
。磁性部分２１１は前述した厚膜もしくは薄膜技術によ
りて形成する。

次に、第１７図（ａ３）、（ｂ３）に示すように、磁性
部分２１１の周辺部にリング状磁性部分２１２を設け、
中央部にドツト状の磁性部分２１３を設けると共に、磁
性部分２１１．２１２．２１３の間を絶縁部分２２２に
よって埋める。

次に、第１７図（ａ４）、（ｂ４）に示すように、周辺
から少しギャップを残して、磁性部分２１１をベタ状に
形成する。

次に、第１７図（ａ５）、（ｂ５）に示すように、磁性
部分２１１の周辺部にリング状磁性部分２１４を設け、
中央部にドツト状の磁性部分２１３を設けると共に、磁
性部分の間を絶縁部分２２によって埋める。

次に、第１７図（ａ６）、（ｂ６）に示すように、周辺
から少しギャップを残して磁性部分２１１をヘタ状に形
成する。上記の工程を、必要回数だけ繰返す。これによ
り、第４図に示すような構造を有する連結磁路が得られ
る。

上述の工程は、第１５図に示す電子部品の上で行なって
もよいし、独立に行なってもよい。

〈発明の効果〉以上述へたように、本発明によれば、次のような効果が
得られる。

（ａ）コイル支持体は、磁性部分と絶縁部分とで構成さ
れており、磁性部分は絶縁部分を間に挟み絶縁部分によ
って区画された磁路を構成しているから、渦電流損失か
小さく、低損失、低発熱及び高効率であり、しかも磁気
特性に優れた電子部品を提供できる。

（ｂ）コイルは変位方向が巻径方向となる渦巻状である
から、平面的なコイルパターンとなり、変位方向が巻軸
方向となる立体的なコイルパターンよりも、薄型の電子
部品を提供できる。

（ｅ）上記電子部品の製造に当り、少なくとも３つの工
程を含み、第１の工程は磁性部分が絶縁部分によって区
画された中央磁路を形成する工程てあり、第２の工程は
中央磁路の周りに変位方向が巻径方向となる渦巻状のコ
イルを形成する工程であり、第３の工程はコイルの周り
に絶縁部分によって区画された外側磁路な形成する工程
であるから、本発明に係る電子部品を容易に得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品をモデル化して示す断面
図、第２図はその構造を表示する横断分解斜視図、第３
図は外観斜視図、第４図は本発明に係る電子部品の別の
実施例における断面図、第５図は同じく横断面分解斜視
図、第６図は本発明に係る電子部品の別の実施例におけ
る断面図、第７図は同じく横断面分解斜視図、第８図〜
第１３図は本発明に係る電子部品の他の実施例における
各断面図、第１４図〜第１７図は製造工程を示す図であ
る。１・・・コイル２・・・コイル支持体２１・・・磁性部分　　２２・・・絶縁部分第　１図ｚ第図へへ第図第 ■ 第１４図（ｅ）１７図（ｂ４）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コイル支持体の内部にコイルを埋設したコイル部
分を有する電子部品であって、前記コイル支持体は、磁性部分と絶縁部分とを含んでお
り、前記磁性部分は、前記絶縁部分を間に挟み、前記絶縁部
分によって区画された磁路を構成しており、前記コイルは、変位方向が巻径方向となる渦巻状であっ
て、前記磁路の一部の周りに配置されていることを特徴
とする電子部品。
（２）前記磁性部分は、開磁路を構成していることを特
徴とする請求項１に記載の電子部品。
（３）前記磁性部分は、中央磁路と外側磁路とを構成し
ており、前記中央磁路は、前記コイルの巻軸上に配置されており
、前記外側磁路は、前記コイルの外側に配置されているこ
とを特徴とする請求項２に記載の電子部品、
（４）前記磁性部分は、閉磁路を構成していることを特
徴とする請求項１に記載の電子部品。
（５）前記磁性部分は、中央磁路と、外側磁路と、連結
磁路とを構成しており、前記中央磁路は、前記コイルの巻軸上に配置されており
、前記外側磁路は、前記コイルの外側に配置されており、前記連結磁路は、前記コイルの巻軸方向の少なくとも一
方側において前記中央磁路及び前記外側磁路を互いに連
結していることを特徴とする請求項４に記載の電子部品
。
（６）前記コイルは、１個であることを特徴とする請求
項１、２、３、４または５に記載の電子部品。
（７）前記コイルは、複数個備えられていることを特徴
とする請求項１、２、３、４、５または６に記載の電子
部品。
（８）前記複数のコイルは、互いに独立していることを
特徴とする請求項７に記載の電子部品。
（９）前記複数のコイルの少なくとも１組は、誘導結合
していることを特徴とする請求項７に記載の電子部品。
（１０）前記コイル支持体上に、コンデンサ、抵抗また
は集積回路の少なくとも１種が備えられていることを特
徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載
の電子部品。
（１１）請求項１乃至１０に記載の電子部品を製造する
方法であって、第１の工程、第２の工程及び第３の工程
を含み、前記第１の工程は、磁性部分が絶縁部分によって区画さ
れた中央磁路を形成する工程であり、前記第２の工程は
、前記中央磁路の周りに変位方向が巻径方向となる渦巻
状のコイルを形成する工程であり、前記第３の工程は、前記コイルの周りに絶縁部分によっ
て区画された外側磁路を形成する工程であることを特徴
とする電子部品の製造方法。