JPH0488608A - 電子部品及びその製造方法 - 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】 〈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、絶縁部分とで構成
し、磁性部分により磁路を形成すると共に、磁性部分間
を絶縁部分で埋めることにより、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、発熱温度が上昇する。

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通した製
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電子部品であって、 前記コイル支持体は、間隔を隔てて配置された複数の磁
性部分と、絶縁部分とで構成されており、 前記磁性部分は、コイル電流の作る磁束に対する磁路を
形成しており、 前記絶縁部分は、前記磁性部分間の間隔を埋めているこ
と を特徴とする。

また、上述した電子部品を製造するための本発明に係る
製造方法は、塗布工程、分離工程及びコイル導体形成工
程を含み、 前記塗布工程は、磁場発生領域が間隔をおいて生じ得る
面上に、磁性粒子及び非磁性絶縁粒子を含む流動性組成
物を塗布する工程であり、前記分離工程は、前記塗布工
程の後に、前記磁場発生領域に磁場を発生させ前記磁性
粒子を前記非磁性絶縁粒子から分離して前記磁場発生領
域に集める工程であり、 前記コイル導体形成工程は、前記分離工程とその後に続
く前記塗布工程との間において、所定のコイル導体パタ
ーンを形成する工程であることを特徴とする。

く作用〉 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、磁路となる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。

上述した電子部品を製造に当り、本発明においいては、
まず、磁場発生領域が間隔をおいて生じ得る面上に、磁
性粒子及び非磁性絶縁粒子を含む流動性組成物を塗布す
る。次に、磁場発生領域に磁場を発生させ磁性粒子を非
磁性絶縁粒子から分離して磁場発生領域に集める。そし
て、この分離工程とその後に続く塗布工程との間におい
て、コイル導体パターンを形成する。この工程を繰返す
ことにより、本発明に係る電子部品を容易に得ることが
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斜視図、第２図はコイ
ルの配置状態を示す透視図である。ｌ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。

コイル支持体２は、間隔を隔てて配置された複数の磁性
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２２は磁性部分２１−２１間
の間隔を埋めるように配置されている。

コイル電流の作る磁束φ１はコイル巻軸０．の方向に通
り、コイル巻軸Ｏ１の周りに渦電流Ｉｅが発生しようと
する。この渦電流１ｅの方向に絶縁部分２２があるので
、渦電流ｒｅ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は複数に分れていて、
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が可能
になる。

第１図及び第２図では、磁性部分２１及び絶縁部分２２
は、所定の厚みｔｈｔ２を有して層状に積層されている
。厚み１．．１．は図示ではほぼ均一でるが、不均一で
あってもよい。また、磁性部分２１及び絶縁部分２２の
積層数も任意に選定できる。磁性部分２１はフェライト
等の焼結体で構成し、絶縁部分２２は磁性部分２１と焼
結温度の近似した絶縁セラミック材料で構成するのが望
ましい。

第３図は本発明に係る電子部品の別の実施例における斜
視図、第４図は同じく磁性部分２１と絶縁部分２２との
配置状態を示す斜視図、第５図はコイルの配置状態を示
す斜視図である。この実施例では、磁性部分２１及び絶
縁部分２２は、放射状に配置されている。コイルｌは放
射状配置の中心部の周りに配置されている。コイル電流
の作る磁束φ１に基づいて発生する渦電流Ｉｅは、磁性
部分２１−２１間の間隔を埋めるように配置された絶縁
部分２２によって阻止され、磁性部分２１−２１間を流
れることができない。

磁性部分２１は、コイル電流の作る磁束φ１に対する磁
路を形成しており、必要な磁気特性は磁性部分２１によ
って確保できる。

ｗ６図は本発明に係る電子部品の更に別の実施例におけ
る斜視図、第７図は同じくコイル配置を示す透視図であ
る。磁性部分２１及び絶縁部分２２は同軸筒状に配置さ
れている。この実施例の場合も、コイル電流の作る磁束
φ１に基づいて発生する渦電流１ｅは、磁性部分２１−
２１間の間隔を埋めるように配置された絶縁部分２２に
よって阻止され、磁性部分２１−２１間を流れることが
できない。磁性部分２１は、コイル電流の作る磁束φ１
に対する磁路を形成しており、必要な磁気特性は磁性部
分２１によって確保できる。

第１図〜第７図の実施例では、磁性部分２１の上下方向
の両ｆｉ（図において）を開放した開放磁路となってい
るが、両端に各磁性部分２１を磁気的に結合する磁性部
分を配置することにより、閉磁路とすることも可能であ
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。磁性部分２１及び絶縁部分２２
の構成は３３１図〜第７図で説明したところに従う。

第８図はＬＣ複合部品の例を示している。３はインダク
タ部分、４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３は、コイル支持体２の内部にコ
イル１０１．１０２を埋設した構造となっている。コイ
ル支持体２は、間隔を隔てて配置された複数の磁性部分
２１と、絶縁部分２２とで構成されている。磁性部分２
１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２２は磁性部分２１−２１間の
間隔を埋めるように配置されている。

コンデンサ部分４は、誘電体磁器４１の内部にコンデン
サネットワーク４２を埋設しである。コンデンサネット
ワーク４２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４２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４はインダクタ部分３
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３のコイル１
０１．１０２及びコンデンサ部分４のコンデンサネット
ワーク４２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１図示はされていないけれ
ども、インダクタ部分３の両面側にコンデンサ部分４を
積層してもよい。

第９図はチップ型ＬＣフィルタを示し、３１゜３２はイ
ンダクタ部分、４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３１．３２は、コイル支持
体２の内部に複数のコイル１０１〜１０４を埋設した構
造となっている。コイル支持体２は、間隔を隔てて配置
された複数の磁性部分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２２は磁
性部分２１−２１間の間隔を埋めるように配置されてい
る。

コンデンサ部分４は、誘電体磁器４１の内部にコンデン
サネットワーク４２〜４４を埋設した構造となフている
。コンデンサネットワーク４２〜４４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εによ
フて構成されている。コンデンサネットワーク４２〜４
４の回路構成は、用途に応じて任意に選択される。これ
らのコンデンサネットワーク４２〜４４及びコイル１１
〜１４は端子電極５１．５２に接続されて外部に引出さ
れる。

第１０図は混成集積回路部品を示している。６は集積回
路部品である。集積回路部品６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４の表
面側に搭載されている。

６１はチップ本体、６２はリード導体である。

リード導体６２はコンデンサ部分４の表面に形成された
導体パターン７１．７２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。

８は抵抗体、９１〜９３は抵抗体８のための導体パター
ン、１０はクロスオーバ絶縁層、１１は絶縁被覆層であ
る。抵抗体８は、インダクタ部分３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１０及び絶縁
被覆層１１はガラスによって構成されている。インダク
タ部分３及びコンデンサ部分４は第９図と同様の図示と
なっているので、説明は省略する。

第１１図は例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等ニ使用される
トランスの例を示している。１０１は１次コイル、１０
２は２次コイルである。コイルの数及び配置は自白であ
る。コイル支持体２は、間隔を隔てて配置された複数の
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２２は磁性部分２１−
２１間の間隔を埋めるように配置されている。

第１２図はロータリトランスの断面図、第１３図は第１
２図Ａ＋ｓ　　ＡＩ３線上における断面図を示している
。２０１．２０２はコイル支持体、１０１〜１０３はコ
イル支持体２０１に埋設されたコイル、１０４〜１０６
はコイル支持体２０２に埋設されたコイルである。コイ
ル支持体２０１．２０２は、間隔を隔てて配置された複
数の磁性部分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２２は磁性部分２
１−２１間の間隔を埋めるように配置されている。

第８図〜′ｓ１３図の実施例の外にも、ミキサートラン
ス、そ−夕月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コンバータ京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。

次に上記電子部品の製造方法について説明する。第１４
図〜第２８図は本発明に係る電子部品をスクリーン印刷
法によって製造する場合の製造工程を示す図である。

まず、第１４図に示すように、磁場発生装置１２を用い
て、磁場発生領域ａが、間隔すをおいて生じ得る面１２
１を形成す。そして、この面１２１の上に、磁性粒子及
び非磁性絶縁粒子を含む流動性組成物１３を塗布する。

上述のような磁場発生領域ａは、例えば！２９図及び第
３０図に示すような磁場発生装置を用いて形成できる。

第２９図及び第３０図において、磁場発生装置１２は一
面１２１上に、例えば条状に、磁場発生領域ａを形成し
である。磁場発生領域ａは非磁性領域である間隔すを隔
てて多数配置されている。磁場発生領域ａは軟磁性体に
よって形成し、間隔すは非磁性体によって構成する。磁
場発生領域ａは電磁石等を内蔵する駆動装置１２２を駆
動することによって磁場が発生しまたは消滅するように
制御される。多数個ある磁場発生領域のどの部分を駆動
するかは、駆動装置１２２によって選定できる。

流動性組成物１３は、代表的には、フェライト粉末等の
磁性粒子と非磁性絶縁セラミック粉末等の非磁性粒子と
バインダと溶媒とを混合したものである。これを、スク
リーン印刷法によって塗布する。フェライト粉末はＮｉ
−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系またはＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフ
ェライトである。

次に、′ｓ１６図に示すように、磁場発生領域ａに磁場
を発生させ、磁性粒子を非磁性絶縁粒子から分離して磁
場発生領域ａに集める。磁場発生領域ａを条状に形成し
た実施例では、斜線で示す傾城が磁場発生領域となり、
この斜線領域に磁性粒子付着領域１３１が間隔を隔てて
条状に配置される。磁性粒子付着領域１３１−１３１の
間が非磁性絶縁粒子付着領域１３２となる。

次に、乾燥工程等の必要な工程を経た後、第１７図に示
すように、所定のコイル導体パターン１４１を形成する
。コイル導体パターン１４１は導電ペーストを印刷する
ことによって形成する。

次に、１Ｊ％１８図に示すように、コイル導体パターン
１４１の約手パターンを覆うように、磁性粒子及び非磁
性絶縁粒子を含む流動性組成物１３を塗布する。

次に第１９図に示すように、磁場発生装置１２を駆動し
て、磁場発生領域ａに磁場を発生させ、磁性粒子を非磁
性絶縁粒子から分離して磁場発生領域ａに集める。

次に、第２０図に示すように、コイル導体パターン１４
１に連続するように、約手ターン分のコイル導体パター
ン１４２を塗布する。

この後も、第１８図〜第２０図と同様の塗布工程、分離
工程及びコイル導体形成工程を、必要とするコイルター
ン数だけ繰返す。そして、必要なコイルターン数が確保
できた後、第２７図に示すように、全体に流動性組成物
を１３を塗布し、第２８図に示すように分離した後、乾
燥、焼成、鳴子電極付与等の工程を経て完成する。コン
デンサを含む複合型電子部品を得る場合には、焼成前に
、コンデンサ部分を積層する。抵抗や集積回路等を有す
る混成集積回路部品を得る場合には、焼成後に必要な部
品を搭載する。

〈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、間隔を隔てて配置された複数の
磁性部分と、絶縁部分とで構成されており、磁性部分の
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、絶縁部分は磁性部分間の間隔を埋めているので
、渦電流損失が小さく、低損失、他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）本発明に係る電子部品の製造方法は、塗布工程、
分離工程及びコイル導体形成工程を含み、塗布工程は磁
場発生領域が間隔をおいて生じ得る面上に磁性粒子及び
非磁性絶縁粒子を含む流動性組成物を塗布する工程であ
り、分離工程は塗布工程の後に磁場発生領域に磁場を発
生させ磁性粒子を非磁性絶縁粒子から分離して磁場発生
領域に集める工程であり、コイル導体形成工程は分離工
程とその後に続く塗布工程との間において所定のコイル
導体パターン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斜視図、第２図はコイ
ルの配置状態を示す透視図、第３図は本発明に係る電子
部品の別の実施例における斜視図、’１４図は同じく磁
性部分と絶縁部分との配置状態を示す斜視図、第５図は
コイルの配置状態を示す斜視図、第６図は本発明に係る
電子部品の更に別の実施例における斜視図、′！Ｊ７図
は同じくコイル配置を示す透視図、第８図〜第１３図は
本発明に係る電子部品の他の実施例を示す各断面図、第
１４図〜第２８図は本発明に係る電子部品をスクリーン
印刷法によって製造する場合の製造工程を示す図、第２
９図は本発明に係る製造方法の実施に使用される磁場発
生装置の平面図、第３０図は同じくその正面部分破断面
図である。 １．１０２〜１０６・・・コイル ２．２０１．２０２・・・コイル支持体２１・・・磁性
部分　　２２・・・絶縁部分第 じ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第１３図 第２９図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）コイル支持体の内部にコイルを埋設した電子部品
   であって、 前記コイル支持体は、間隔を隔てて配置された複数の磁
   性部分と、絶縁部分とで構成されており、 前記磁性部分のそれぞれは、コイル電流の作る磁束に対
   する磁路を形成しており、 前記絶縁部分は、前記磁性部分間の前記間隔を埋めてい
   ることを特徴とする電子部品。
2. （２）前記磁性部分及び前記絶縁部分は、層状に積層さ
   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. （３）前記磁性部分及び前記絶縁部分は、放射状に配置
   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
   。
4. （４）前記磁性部分及び前記絶縁部分は、同軸状に配置
   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
   。
5. （５）前記磁性部分及び前記絶縁部分は、焼結体である
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の電
   子部品。
6. （６）前記コイルは、コイル巻軸が前記磁性部分と前記
   絶縁部分との界面と実質的に平行となる方向に選定され
   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. （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. （８）前記複数のコイルは、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。
9. （９）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または８に記
   載の電子部品。
10. （１０）請求項１乃至９に記載の電子部品を製造する方
    法であって、塗布工程、分離工程及びコイル導体形成工
    程を含み、 前記塗布工程は、磁場発生領域が間隔をおいて生じ得る
    面上に、磁性粒子及び非磁性絶縁粒子を含む流動性組成
    物を塗布する工程であり、 前記分離工程は、前記塗布工程の後に、前記磁場発生領
    域に磁場を発生させ前記磁性粒子を前記非磁性絶縁粒子
    から分離して前記磁場発生領域に集める工程であり、 前記コイル導体形成工程は、前記分離工程とその後に続
    く前記塗布工程との間において、所定のコイル導体パタ
    ーン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。