JPH04348908A - 磁性体グリーンシート積層装置及びその積層方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性体セラミックスを
含有する磁性体グリーンシートを積層する磁性体グリー
ンシート積層装置とその積層方法に関し、チップ状磁性
体セラミックス体内部にインダクタを構成する導体が埋
装されてなる積層チップインダクタの製造に適用できる
グリーンシート積層方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁性体セラミックスを含有する磁性体グ
リーンシートを積層し、その内部に導体を埋装して積層
チップインダクタを製造する方法は、例えば特開平２−
１５１４０３号公報等によって知られている。この種の
積層チップインダクタを製造する一般的な方法としては
、例えば、以下にあげるような一連の工程からなる。

【０００３】まず、例えばフェライト等の磁性体粉末と
有機バインダーとからなるグリーンシートを形成する。 次に、前記グリーンシート上の所定の位置にスルーホー
ルを形成する。さらに、前記グリーンシートの一表面上
に導電ペーストを用いて、円弧状または「コ」の字状等
のコイルパターンを印刷する。このとき、コイルパター
ンが印刷される位置は、同コイルパターンの一方の端部
と前記スルホールとが重なり、両者が短絡される位置に
選択される。そして、前記コイルパターンが前記スルホ
ールを通じて各層間で接続されるようにグリーンシート
を積層し、これを熱圧着して一体化する。ここで、上記
の工程の結果得られた積層体をチップ状に切断、分離し
、焼成する。その後、得られたチップ毎に外部電極を形
成することにより、積層チップインダクタが完成する。

【０００４】他方、グリーンシートを所定の形状に裁断
して積層する装置及び方法が、例えば特公平２−１５８
３０６号公報により知られている。このグリーンシート
を積層する工程について詳説すると、まず、有機バイン
ダー等を混合して得られたグリーンシートは、コンベア
装置に載せられ搬送させられる。次に、このグリーンシ
ートは、所定の位置で所定の形状に切断され、同時に真
空吸着機構の働きにより積層ヘッドの下面に吸着され、
切断されたグリーンシートを所定の順番で積層する積層
プレートまで移送され、その表面上に保持される。

【０００６】続いて、前記積層ヘッドに保持されたグリ
ーンシートが、前記積層プレート上へ降ろされ、その上
面から仮圧着（５〜１５　ｔｏｎ）される。ここで圧着
されるのは、後述の積層プレートの移動の際、積み重な
ったグリーンシートがずれないようにするためである。 以上の動作を繰り返し、所定の枚数のグリーンシートを
積層した後、得られたグリーンシートの積層体はプレス
機まで搬送され、仮圧着（２０〜３０　ｔｏｎ）され、
その後、得られた積層体を積層プレートから剥され、別
のプレス機で高圧下で圧着されて一体化される。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】ところで、上記の
従来技術では、グリーンシートを所定形状に裁断した後
、これ複数積層するために積層プレート上に移送して積
層する過程において、グリーンシートは、積層プレート
上に載置される度に毎回圧着（仮圧着）されるため、下
層側のグリーンシート程繰り返し圧着され、つぶされて
しまう。その結果、完成した積層チップインダクタの精
度及び信頼性が低下し、チップ内部に形成されるインダ
クタのインダクタンス値の精度にも悪影響を与えてしま
う。また、グリーンシートを積層プレート上に載置する
度に行われる仮圧着工程に要する時間のために、積層チ
ップインダクタの生産性が低下するという問題点があっ
た。また、生産性を向上するため、上記の仮圧着を行わ
ずにグリーンシートを上記積層プレート上に載置した場
合に、積層されたグリーンシートの間に横ずれが生じて
しまい、得られた積層チップインダクタの特性が劣化し
、そのインダクタンスも所期の値から外れてしまうとい
う不具合があった。

【０００８】さらに、グリーンシートを積層プレート上
に載置する度に行われる仮圧着のため、加圧機械が必要
となって製造装置が大型化してしまい、その運用コスト
も大きくなるという不都合もあった。本発明の目的は、
上記の従来技術における問題点を解消し、比較的簡単な
構成により、所定形状の磁性体グリーンシートを積層プ
レート上に、横ずれを生じることなく正確に積層するこ
との可能な磁性体グリーンシート積層装置及を提供し、
さらに、それを用いて、安定した電気特性の積層チップ
インダクタを比較的安価に製造することが可能な積層チ
ップインダクタ製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決する手段】上記の目的を達成するため、本
発明では第一に、平面上を移動可能なステージと、前記
ステージに取り付けられた昇降機構と、前記昇降機構に
取り付けられた積層ヘッドと、積層プレートとを備え、
所定形状の磁性体セラミックスを含有するグリーンシー
トを前記積層ヘッドから前記積層プレートの表面上に複
数積層する動作を行う磁性体グリーンシート積層装置に
おいて、前記積層プレートが磁気発生手段を有すること
を特徴とする磁性体グリーンシート積層装置を提供する
。第二に、磁性体セラミックスを主成分とするグリーン
シートを複数枚積層する方法において、所定の位置まで
搬送されてくる前記グリーンシートを積層ヘッドによっ
て保持し、磁気発生手段が設けられた積層プレート上に
載置することを繰り返すことにより、グリーンシートを
複数層積層することを特徴とする積層チップインダクタ
の製造方法を提供する。

【００１０】

【作用】上記の本発明によれば、磁性体セラミックスを
含有する磁性体グリーンシートを積層ヘッドによって積
層プレート上に載置するとき、上記積層プレート表面上
に配置設けられた磁気発生手段により発生する磁力を利
用して吸着保持することにより、所定形状の磁性体グリ
ーンシートを、仮圧着等を行うことなく、横ずれを伴わ
ずに、複数積層しても確実に保持することが可能である
。しかも、仮圧着を行わずに、磁力で定位置に保持でき
るため、特に積層体の下層での仮圧着によるつぶれや、
横ずれ等による積層状態の不安定や不均一が解消される
。これにより、比較的簡単な装置により、生産性が高く
、安価にかつ安定した性能の積層チップインダクタを製
造することが可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明による実施例について、添付の
図面を参照しながら、詳細に説明する。まず、図３に、
積層チップインダクタの製造装置の概略構成が示されて
おり、図中の符号１は、コンベア装置を示しており、こ
のコンベアベルト１１上に磁性体グリーンシート１００
が連続的に供給されている。

【００１３】この磁性体グリーンシート１００は、Ｆｅ
２Ｏ３、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯを主成分とするＮｉ−
Ｚｎ−Ｃｕフェライト粉末に、ポリビニルブチラールを
バインダーとして用いて、ドクターブレード法により厚
さ１００μｍの長尺なフェライトグリーンシートとして
形成されたものである。このグリーンシート１００は、
図２にも示すように、所定の寸法に切断されて矩形のグ
リーンシートにされ、さらに、このグリーンシートの所
定の位置にスルーホール１０１が穿設され、続いて、そ
の表面に導体ペーストを用いてコイルパターン１０２が
形成されているている。さらに、磁性体グリーンシート
１００としては、上記の様なグリーンシートの他、上記
のスルーホールを形成せず、コイルパターンも印刷して
いない磁性体グリーンシート、カバーグリーンシート１
００Ｃも用意されている。これらのカバーグリーンシー
ト１００Ｃは、後の説明によっても明らかになるが、複
数積層した上記磁性体グリーンシート１００の両端面に
積層されるものである。また、図中の符号２４は、後に
詳述されるが、その表面上に上記のグリーンシートが載
置される積層プレートである。

【００１４】上述の様にして製造された磁性体グリーン
シート１００は、図３に示す上記コンベア装置１の搬送
路に載せられ、本発明の磁性体グリーンシート積層装置
を採用してなる積層部２へ搬送される。この積層部２は
、図３に示すように、コンベア装置１のコンベアベルト
１１の下側に配置された基台２０と、その上方に配置さ
れた積層ヘッド２１と、上記積層ヘッドを上下方向に昇
降する昇降機構２２と、上記積層ヘッドをＸ、Ｙ方向に
移動するために、上記昇降機構を取り付けた移動ステー
ジ装置２３とを備えている。また、図中の符号１２はベ
ルトレールを示している。

【００１５】一方、図５に示されるように、上記積層部
２の基台２０の外周部に、これ取り囲むようにウレタン
ゴムの枠体２０１が取り付けられている。また、積層ヘ
ッド２１に、その下端の側辺にカッターブレード２１１
が、上記基台２０のウレタンゴム枠体２０１に対応する
位置に取り付けられていると共に、その下面は、磁性体
グリーンシートの保持部２１２となっている。すなわち
、この積層ヘッド２１の下面の、保持部２１２としての
平面に、図６にも示すように、電磁石２１３、２１３…
が複数個配列されている。この電磁石２１３は、図７に
示すように、コア２１３１の周囲に巻き回された電磁コ
イル２１３２と、コア２１３１から円環状に引き出され
た磁路部材２１３３とから構成されている。

【００１６】図４に示すように、上記積層ヘッド２１に
隣接して積層プレート２４が配置されている。図１に示
すように、この積層プレート２４は、表面に複数の磁石
２４１、２４１…がストライプ状に、Ｎ極とＳ極が交互
になるよう配置されている。さらに、図３において、上
記の積層部２の搬送先側に、積層された磁性体グリーン
シートを押圧して圧着するためのプレス装置３が、さら
にその搬送先側に、圧着された積層磁性体グリーンシー
トをチップ状に切断分割するための切断装置４、そして
、切断分割されたチップ状の磁性体積層グリーンシート
を焼成する焼成炉５が設けられている。

【００１７】以上に説明した積層チップインダクタの製
造装置の動作について、図を参照しなが、以下に詳細に
説明する。まず、図５の（ａ）において、上述の様にし
て得られた積層チップインダクタ用の磁性体グリーンシ
ート１００が、上記コンベア装置１のコンベアベルト１
１上に搬送されて上記積層部２の基台２０上に配置され
る。この時、上記コンベアベルト１１を支持するベルト
レール１２、１２が下降し、磁性体グリーンシート１０
０が基台２０上に固定される。そこで、図５の（ｂ）に
示すように、基台の上方に配置された積層ヘッド２１が
下降して、上記磁性体グリーンシート１００を所定の形
状及び寸法（例えば、本実施例では１５×１５ｃｍの正
方形）に押し切り、同時に、この所定の形状に切断され
た磁性体グリーンシート１００を上記積層ヘッド２１の
下面の、保持部２１２に吸着保持する。すなわち、この
時、上記積層ヘッドの保持部２１２平面に複数配置され
た電磁石２１３、２１３…（図７を参照）に通電が行わ
れ、磁力線が発生される。この磁力線は、図７に破線の
矢印で示すように、磁性体グリーンシート１００を通り
、磁気的に磁性体グリーンシート１００を保持部２１２
の平面に密着して保持する。なお、この時、最初にコン
ベアベルト１１によって供給される磁性体グリーンシー
トは、上記のカバーグリーンシート１００Ｃである。

【００１８】その後、上記の積層ヘッド１１は、所定の
形状に切断した磁性体グリーンシートをその保持部２１
２に吸着保持した状態のまま上昇して元の位置に戻る。 同時に、上記のベルトレール１２、１２も上昇し、所定
の形状が切断された残りの磁性体グリーンシート１００
が基台２０上から持ち上げられて側方に移動されて取り
除かれる。

【００１９】続いて、次の磁性体グリーンシート１００
がコンベアベルト１１上に移送供給され、上記と同様に
して、基台２０上に固定され、所定の形状に切断される
。それと同時に、この所定の形状に切断された磁性体グ
リーンシート１００は、前回の動作で積層ヘッド２１の
保持部２１２に吸着保持されている磁性体グリーンシー
ト１００上に、更に積層される。すなわち、上記の動作
を所定の回数だけ繰り返すことにより、積層ヘッド２１
の保持部２１２に、所定の枚数の磁性体グリーンシート
１００が自動的に、かつ、正確な位置に自動的に積層さ
れる。

【００２０】以上の様にして所定の枚数だけ積層された
積層磁性体グリーンシート１００は、その後、積層部２
において、上記積層ヘッド２１に隣接して配置された積
層プレート２２上に載置される（図４を参照）。すなわ
ち、上記積層ヘッド２１を昇降機構２２により上昇した
後、Ｘ、Ｙ方向の移動ステージ装置２３によって上記積
層プレート２４の位置に移動し、これを下降して上記積
層プレート２４の表面上に置く。同時に、積層ヘッド２
１は、その保持部２１２の電磁石２１３、２１３…に供
給していた電流を減少あるいは遮断する。一方、上記積
層プレート２４の表面に複数の磁石２４１、２４１…が
設けられているため、磁性体から成る上記積層グリーン
シート１００は、従来のように仮圧着する必要もなく、
横ずれ生じずに、積層プレート２４上に確実に載置され
る。

【００２１】その後、この積層プレート２４上に載置さ
れた積層グリーンシート１００は、プレス装置３により
、例えば温度１００゜Ｃ、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２　で
熱圧着されて一体化され、次いで、切断装置４によりチ
ップ状に切断分割された後、焼成炉５で例えば９００℃
の温度で焼成される。さらに、このチップ状焼成体の両
端面にＡｇ等を主成分とする導電ペーストを塗布し、こ
れを例えば８００℃の温度で焼き付けて外部電極を形成
し、積層チップインダクタを完成した。

【００２２】上記の実施例では、積層ヘッド２１の保持
部２１２平面に設けられた磁気発生装置として電磁石が
利用されているが、これに限らず、例えば永久磁石を利
用し、その後、吸着した積層グリーンシートを離脱する
時に、圧縮空気等を隙間に送り込むようにすることも可
能である。また、積層プレート２４上の磁石も電磁石に
することも可能である。また、上記積層ヘッド２１は、
上述のように保持面２１２に複数枚積層保持するタイプ
のものに限らず、グリーンシートを一枚づつ積層プレー
ト２４上に積層するタイプのものでも同様に採用するこ
とが出来、その場合にも、仮圧着の必要なく、確実にか
つ横ずれなく複数積層することが可能になる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明による磁性体グリーンシート積層装置と方法によれば
、従来の仮圧着に替えて磁力を利用することにより、比
較的簡単な構成で、所定形状に切断された磁性体グリー
ンシートを、その一部の層につぶれや横ずれを生じるこ
となく、均一かつ確実に積層プレート上に積層すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を示す、積層チップインダクタ製
造装置の磁性体グリーンシート積層装置の積層プレート
の積層表面の構造を示す一部拡大上面図である。

【図２】上記積層チップインダクタ製造装置によって積
層される磁性体グリーンシートの詳細を示す展開斜視図
である。

【図３】上記の磁性体グリーンシート積層装置を採用し
た積層チップインダクタ製造装置の概略を説明する概略
構成図である。

【図４】上記の磁性体グリーンシート積層装置を採用し
た積層チップインダクタ製造装置の積層部の全体構造を
示す側面図である。

【図５】上記の磁性体グリーンシート積層装置の動作を
説明するための、積層ヘッドの要部断面図である。

【図６】上記の積層ヘッドの底面構造を示す底面図であ
る。

【図７】上記積層ヘッドの磁性体グリーンシート保持構
造を説明するための、積層ヘッド底面に設けられた電磁
石の詳細構造を示す一部拡大断面である。

【符号の説明】

１　　コンベア装置 １１　　ベルトコンベア ２　　積層部 ２０　　基台 ２１　　積層ヘッド ２１１　　カッターブレード ２１２　　保持部 ２１３　　電磁石 ２２　　昇降装置 ２３　　移動ステージ装置 ２４　　積層プレート ２４１　　磁石 ３　　プレス装置 ４　　切断装置 ５　　焼成炉 １００　　磁性体グリーンシート １０１　　スルーホール １０２　　コイルパターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　平面上を移動可能なステージと、前記
   ステージに取り付けられた昇降機構と、前記昇降機構に
   取り付けられた積層ヘッドと、積層プレートとを備え、
   所定形状の磁性体セラミックスを含有するグリーンシー
   トを前記積層ヘッドから前記積層プレートの表面上に複
   数積層する動作を行う磁性体グリーンシート積層装置に
   おいて、前記積層プレートが磁気発生手段を有すること
   を特徴とする磁性体グリーンシート積層装置。
2. 【請求項２】　　前記請求項１において、積層プレート
   表面上において互いに極性の異なる磁性が一定距離をお
   いて、配置されている積層装置。
3. 【請求項３】　　磁性体セラミックスを主成分とするグ
   リーンシートを複数枚積層する方法において、所定の位
   置まで搬送されてくる前記グリーンシートを積層ヘッド
   によって保持し、磁気発生手段が設けられた積層プレー
   ト上に載置することを繰り返すことにより、グリーンシ
   ートを複数層積層することを特徴とする積層チップイン
   ダクタの製造方法。