JPH04101404A

JPH04101404A - 電子部品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04101404A
Application number: JP2219744A
Authority: JP
Inventors: Chisato Manome; 馬目　千里; 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、コイル支持体及びコイルを有するコイル部品
を含む電子部品及びその製造方法に関し磁性部分間を絶
縁部分で埋めたコイル支持体の外周面に、巻軸が磁性部
分及び絶縁部分の境界面の方向に沿うように、コイルを
形成することにより、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
流損失か小さく、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ては、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ｉ！！！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磁束に基づく渦電
流が流れ、渦電流損失が発生する。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。

そこて、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。

〈ｉ！ｌ！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、コイル支持体及び
コイルを有するコイル部品を含む電子部品であって、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、巻軸が前記磁性部分及び絶縁部分の境界
面の方向に沿うように、前記コイル支持体の外周面に形
成されていることを特徴とする。

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、磁性部分及び絶縁部分を交互に形成
して、前記絶縁部分によって区画された磁路を有するコ
イル支持体を得る工程であり、前記第２の工程は、前記
コイル支持体を所定の外形形状に整える工程であり、前記第３の工程は、前記第２の工程後、巻軸が前記磁性
部分及び絶縁部分の境界面の方向に沿うように、前記コ
イル支持体の外周面にコイルを形成する工程であることを特徴とする。

く作用〉コイル支持体は磁性部分と絶縁部分とを含んでいて、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
た磁路を構成しており、コイルは、巻軸か磁性部分及び
絶縁部分の境界面の方向に沿うように形成されているか
ら、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。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、渦電流損失は小さい。

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。

磁性部分及び絶縁部分は互いの結合力により体的に結合
されており、コイルはコイル支持体の外周面に形成され
ているから、コイル支持体の内部にコイルを埋設する構
造よりも、コイル形成の容易な電子部品を提供できる。

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ザ
アンプ、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の部分破断面図、第２図
はコイルの巻装状態を示す透視図、第３図は同じくその
断面図である。１はコイル、２はコイル支持体、３１．
３２は端子電極；　４は保護層である。

コイル支持体２は、磁性部分２１１と、絶縁部分２２１
とで構成されている。磁性部分２１１は、絶縁部分２２
１を間に挟み、絶縁部分２２１によって区画された磁路
を構成している。実施例に示す磁性部分２１１及び絶縁
部分２２１は交互に積層され、互いの結合力により一体
的に結合されている。磁性部分２１１の厚みｔｌ、絶縁
部分２２１の厚みｔ２及び全体の厚みＴ、を定める層数
は任意である。磁性部分２１１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２２１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１は、巻軸０□が磁性部分２１１及び絶縁部分２
２１の境界面の方向に沿うように、コイル支持体２の外
周面に形成されている。コイル１の両端部は、端子電極
３１．３２にそれぞれ導通接続させである。従って、こ
の実施例に示す電子部品は面実装タイプの電子部品とし
て使用できる。

保護層４はコイル１の全体を覆うように付着させである
。保護層４は絶縁材料または絶縁抵抗の高い磁性材料に
よって構成できる。

第２図に示すように、コイル電流の作る磁束φ、が磁性
部分２１１を通ると、その周りに渦電流Ｉａが発生しよ
うとする。この渦電流Ｉｅの方向に絶縁部分２２１があ
るので、渦電流Ｉｅは絶縁部分２２１によって遮断され
、磁性部分２１１−２１１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２１１の内部では
渦電流は流れ得るが、磁性部分２１１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２１１によって確保できる。

渦電流は絶縁部分２２１によって遮断てきるから、磁性
部分２１１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
が可能になる。

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
面図を示している。この実施例では、端子電極３１．３
２を取付ける端面に、磁性部分２１１を互いに磁気的に
結合する磁性部分２１２．２１３を設けである。保護層
４を磁性材料によって構成した場合には、磁性部分２１
１、磁性部分２１２．２１３及び保護層４による閉磁路
が形成できる。更に、磁性部分２１２．２１３の上に絶
縁部分２２２．２２３を設け、絶縁部分２２２．２２３
の上に端子電極３１．３２を形成しである。これにより
、端子電極３１．３２の部分の電気絶縁を高めることが
できる。

第５図は本発明に係る電子部品の更に別の実施例におけ
る断面図、第６図は第５図Ａ６−Ａ６線上における断面
図である。この実施例では、コイル支持体２は上下方向
（図において）の両面に絶縁部分２２１が現われるよう
に、磁性部分２１１及び絶縁部分２２１を配置すると共
に、コイル１の巻軸方向の両端面に絶縁部分２２２．２
２３を配置し、絶縁部分２２２．２２３の上に端子電極
３１．３２を形成しである。

かかる構造であると、磁性部分２１１が絶縁部分２２１
．２２２．２２３によフて囲まれるので、磁性部分２１
１を電気抵抗の低い磁性材料、例えばパーマロイ、珪素
鋼またはアモルファス合金等で構成した場合でも、コイ
ル１及び端子電極３１．３２に対する電気絶縁を確保で
きる。

第７図は本発明に係る電子部品の平面図、第８図は第７
図Ａ　ａ　　Ａ　ａ線上における断面図である。この実
施例は、複数のコイル１０１．１０２を有する場合の例
で、磁性部分２１１によって構成される磁路を、複数の
コイル１０１．１０２によって共用し、複数のコイル１
０１．１０２を誘導結合させた例を示している。従って
、第７図及び第８図の実施例は各種のトランスとして有
用な電子部品を示す一例である。

第９図はＬＣ複合部品の例を示している６６はインダク
タ部分、７はコンデンサ部分である。インダクタ部分６
は、コイル支持体２及びコイル１０１．１０２を含んて
いる。コイル支持体２は磁性部分２１１と絶縁部分２２
１とで構成されている。磁性部分２１１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２２１は磁性部分２１１−２１１間を埋めるよう
に配置されている。コイル１０１．１０２は、巻軸が磁
性部分２１１及び絶縁部分２２１の境界面の方向に沿う
ように、コイル支持体に形成されている。実施例におい
て、コイル１０１．１０２の磁路は中央に配置された非
磁性の絶縁部分２２４によって互いに独立している。

コンデンサ部分７は、話電体磁器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
及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３１．３２に接続
されている。

図示は省略するが、インダクタ部分６の両側にコンデン
サ部分７を設ける構造、または、コンデンサ部分７の片
側もしくは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１０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フてぃて、コンデンサ部分の表面
側に搭載されている。８１はデツプ本体、８２はリード
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に半田イ」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
うに接糸光されている。

１０は抵抗体、１１〜１３は抵抗体１ｏ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、インダクタ部分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、ＤＣ／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について説明す
る。第１１図〜第１４図は第１の実施例をバしている。

まず、第１１図に示すように、磁性部分２１１及び絶縁
部分２２１を交互に形成して、絶縁部分２２１によって
区画された磁路を有するコイル支持体２を製造する。コ
イル支持体２の製造方法としては、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もしくは蒸着等
の薄膜技術が使用てきる。これらの技術の適用により、
磁性部分２１１及び絶縁部分２２１を積層し、熱処理す
る等によって接着剤等を使用することなく、互いの結合
力によって一体的に結合させる。

次に、第１２図に示すように、コイル支持体２の外周面
のうち、少なくともコイルを形成すべき面の略全面にコ
イル用導体１１０を形成する。コイル用導体１１０は例
えば無電解メツキ法等によって形成できる。

次に、第１３図に示すように、コイル用導体１１０の表
面に、得ようとするコイルパターンに従って、レジスト
１１１を付着させる。レジスト１１１のパターンはスク
リーン印刷プロセスによるパターン印刷やフォトリソグ
ラフィを用いたパターニングによって形成できる。

次に、第１４図に示すように、エツチング処理を施すこ
とにより、レジスト１１１　（第１３図参照）のパター
ンに従ったコイル１が得られる。

エツチング処理としては、化学的エツチングのみならず
、イオンミーリング等のドライエツチング等が使用でき
る。

第１５図〜第１９図は更に別の製造方法を示す図である
。

まず、第１５図に示すように、磁性部分２１１及び絶縁
部分２２１を交互に形成して、絶縁部分２２１によって
区画された磁路を有するコイル支持体２を製造する。こ
の工程は、第１１図と実質的に同一である。

次に、第１６図に示すように、コイル支持体２の外形形
状を断面円形状等の適当な形状に整える。手段としては
、打抜き加工もしくは切削加工等が使用できる。

次に、第１７図に示すように、コイル支持体２の外周面
のうち、少なくともコイルを形成すべき面に、コイル用
溝２３０をスパイラル状に形成する。溝２３０は切削加
工またはプレス加工等によって形成できる。

次に、第１８図に示すように、コイル支持体２の外周面
のうち、少なくともコイル溝２３０を形した面の略全面
にコイル用導体１１０を形成する。コイル用導体１１０
は例えば無電解メツキ法等によって形成できる。

次に、コイル溝２３０内のコイル用導体１１０を残して
、他の面に付着しているコイル用導体１１０を削除する
。これにより、第１９図に示すように、コイル用溝２３
０のスパイラルパターンに従ったコイル１が得られる。

コイル用導体１１０の削除はコイル支持体２の外周研磨
またはエツチング処理によって行なうことができる。

〈発明の効果〉以上述べたように、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を含んでい
て、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、渦電流損失が小さ
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）磁性部分及び絶縁部分は互いの結合力により一体
的に結合されており、コイルはコイル支持体の外周面に
形成されているから、コイル支持体の内部にコイルを埋
設する構造よりも、コイル形成の容易な電子部品を提供
できる。

（ｃ）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の工程は磁性部分及び絶縁部分を交互に
形成して絶縁部分によフて区画された磁路な有するコイ
ル支持体を得る工程であり、第２の工程はコイル支持体
を所定の外形形状に整える工程であり、第３の工程は巻
軸が磁性部分及び絶縁部分の境界面の方向に沿うように
、コイル支持体の外周面にコイルを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の部分破断面図、第２図
はコイルの巻装状態を示す透視図、第３図は同じくその
断面図、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図は本発明に係る電子部品の更に別
の実施例における断面図、第６図は第５図Ａ　６Ａ　ａ
線上における断面図、第７図は本発明に係る電子部品の
平面図、第８図は第７図Ａ　７　　Ａ　ｙ線上における
断面図、第９図はＬＣ複合部品として具体化された本発
明に係る電子部品の断面図、第１０図は混成集積回路部
品として具体化された本発明に係る電子部品の部分断面
図、第１１図〜第１４図は本発明に係る電子部品の製造
方法の第１の実施例を示す図、第１５図〜第１９図は別
の製造方法を示す図である。１．１０１．１０２・・・コイル２・・・コイル支持体２１１・・・磁性部分２２１・・・絶縁部分「Ｑ〜　　Ｎん　　　ＩＮ　　　〜〜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コイル支持体及びコイルを有するコイル部品を含
む電子部品であって、前記コイル支持体は、磁性部分と絶縁部分とを含んでい
て、前記磁性部分及び絶縁部分は、互いの結合力により
一体的に結合されており、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、巻軸が前記磁性部分及び絶縁部分の境界
面の方向に沿うように、前記コイル支持体の外周面に形
成されていることを特徴とする電子部品。
（２）前記磁性部分及び前記絶縁部分は、交互に積層さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
（３）前記コイルは、１つであることを特徴とする請求
項１または２に記載の電子部品。
（４）前記コイルは、複数であることを特徴とする請求
項１または２に記載の電子部品。
（５）前記複数のコイルのうち、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４に記載の電子
部品。
（６）前記コイルは、前記コイル支持体の表面に付着さ
せた絶縁体または磁性体の何れかによって覆われている
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）前記コイル支持体は、開磁路を構成していること
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）前記コイル支持体は、閉磁路を構成していること
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。
（９）前記コイル支持体は、少なくとも前記コイルを形
成する面が絶縁体によって覆われていることを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記
載の電子部品。
（１０）前記コイル支持体は、前記コイルの端部を接続
する端子電極を有することを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６、７、８または９に記載の電子部品。
（１１）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、７、８、９ま
たは１０に記載の電子部品。
（１２）請求項１乃至１１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、磁性部分及び絶縁部分を交互に形成
して、前記絶縁部分によって区画された磁路を有するコ
イル支持体を得る工程であり、前記第２の工程は、前記
コイル支持体を所定の外形形状に整える工程であり、前記第３の工程は、前記第２の工程後、巻軸が前記磁性
部分及び絶縁部分の境界面の方向に沿うように、前記コ
イル支持体の外周面にコイル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。
（１３）前記第３の工程は、前記コイル支持体の外周面
のうち、少なくとも前記コイルを形成すべき面の略全面
にコイル用導体を形成した後、前記コイル導体をパター
ニングして前記コイルを形成する工程であることを特徴
とする請求項１２に記載の電子部品の製造方法。