JPH06120062A - 円柱セラミックインダクタの製造方法 - Google Patents

円柱セラミックインダクタの製造方法

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JPH06120062A
JPH06120062A JP29204592A JP29204592A JPH06120062A JP H06120062 A JPH06120062 A JP H06120062A JP 29204592 A JP29204592 A JP 29204592A JP 29204592 A JP29204592 A JP 29204592A JP H06120062 A JPH06120062 A JP H06120062A
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JP
Japan
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ceramic
nozzle
cylindrical rod
cylindrical
plating layer
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JP29204592A
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Takashi Tomaru
隆 外丸
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インダクタの品質に影響を与えるデラミネー
ション等が発生せず、所望のコイル用導体が形成でき、
かつ低コストで量産性に優れたセラミックインダクタの
製造方法の提供。 【構成】 セラミック磁性体から調製された円柱状ロッ
ド6の全面に金属メッキ層7を形成し、このメッキ層7
をレーザー加工でトリミングすることにより所定のスパ
イラル状コイル導体8を形成し、次いで別に準備した、
磁性体材料と同質のセラミック坏土と一緒に押出し成形
機に装入し、該円柱状ロッドを芯としてその外周をセラ
ミック坏土で覆うようにして押出し成形し、得られた円
柱状成形体をチップ素子に切断後、焼成及び端面への外
部端子付与の各工程からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円柱セラミックインダ
クタに関する。
【0002】
【従来の技術】電子部品の小型化、薄型化が強まる中
で、インダクタについては、従来のコアに巻線を施した
ものから現在では、磁性体に内設された導体パターンが
コイルを形成するように積層された積層セラミックイン
ダクタが注目されるようになった。
【0003】この積層セラミックインダクタの製造方法
には、導体ペーストと磁性体ペーストとを交互にスクリ
ーン印刷するいわゆる印刷法と、磁性体スラリーから得
られるグリーンシートの所定位置に設けたスルーホール
によって、該シート上に印刷されたコイル用導体パター
ンを接続するいわゆるシート法が挙げられる。
【0004】なお、上記いずれの方法においても、積層
工程ではある面積に多数個同時に印刷されるので、積層
完了後、所定のチップ寸法に応じて切断が行なわれる。
【0005】積層セラミックインダクタの製造方法をシ
ート法に従ってその概要を述べると以下の通りである。
【0006】すなわち、磁性体材料にバインダーを加え
てスラリー化し、得られたスラリーをドクターブレード
法等によりシート化した後、一定の大きさに裁断したセ
ラミックグリーンシートの所定位置にスルーホールをあ
け、コイル用導体パターンを印刷する。
【0007】次いで、図6の積層分解図に見られるよう
に、スルーホールが形成されていない複数枚のセラミッ
クグリーンシート1を重ねて下部ダミーシートとし、そ
の最上層にコイル導体引き出し部を有する導体パターン
を印刷し、その上にスルーホール3が形成され所望の導
体パターン2が印刷されたシートをコイルが形成される
ように順次重ね、その最後にコイル導体引き出し部を印
刷したシートを置き、さらに同様にして上部ダミーシー
トを積層し、これらを圧着一体化して積層体とする。
【0008】得られた積層体をチップ寸法に応じて裁断
後、乾燥、バレル研磨、焼成等を経て焼成体とし、さら
に外部端子用の電極ペーストを塗布、焼付けた後、メッ
キ処理を施して外部電極端子を付与する。
【0009】図7は上記のようにして製造された積層セ
ラミックインダクタの一部切欠き状態で示した斜視図で
あって、例えばNi−Zn系フェライトシートからなる
焼成体4の中をコイル用導体パターン2が周回し、端面
には外部電極端子5が形成されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記シート法あるいは
印刷法とも、工法の相違はあるが、導体パターンを印刷
してコイル導体を形成するもので、該導体パターンの厚
みを大きくすることは困難である。
【0011】また、何らかの方法手段によって厚くでき
たとしても導体パターンをセラミックシート上に印刷し
て形成するため、シート上の導体パターンの部分と印刷
されていない部分とでは積層圧着後に大きなひずみが生
じ、印刷されていない部分のシート間同士が密着不充分
の形でデラミネーションを起しやすくなり、インダクタ
の品質が不安定になるという問題の他に、一般にインダ
クタの許容電流は内部導体の厚みと幅により決まるた
め、フェライトコアにコイル線を巻回したインダクタに
比べて上記積層セラミックインダクタの許容電流値が低
く使用用途が狭くなるという課題があった。
【0012】したがって本発明の目的は、インダクタの
品質に影響を与えるデラミネーション等が発生せずに、
所望のコイル用導体の厚みが形成でき、かつ低コストで
量産性に優れたセラミックインダクタの製造方法を提供
することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成すべく研究の結果、まず低温焼結型の例えばNi−Z
nフェライト磁性体粉末とバインダーとを混練して調製
したセラミック原料を円柱状ロッドに加工し、このロッ
ドの全面に所望の厚さのメッキ層を施す。
【0014】得られたメッキ層を、レーザー加工でトリ
ミングすることによってスパイラル状のコイル導体に形
成する。
【0015】次いで、別に準備した前記磁性体材料と同
質のセラミック坏土と一緒に押出し成形機に装入し、該
円柱状ロッドを芯としてその外周を同質のセラミック坏
土で覆うようにして押出し成形し、以後は常法によりチ
ップ素子への切断、焼成、外部端子の塗布焼付け及びメ
ッキ仕上げ等の処理を施す一連の工法を採用すれば、前
記課題が解決され、かつ量産性にも優れた製造方法とな
しうることを見いだし本発明に到達した。
【0016】したがって本発明は、(イ)フェライト磁
性体、好ましくは低温焼結型磁性体材料にバインダーを
加えて調製したセラミック原料を成形して所定の径を有
する円柱状ロッドとし、該ロッドの表面に所定の厚さを
有する金属メッキ層、好ましくは銅メッキ層上に銀メッ
キ層を施したメッキ層を形成し; (ロ)得られた金属メッキ層をレーザー加工によりトリ
ミングすることにより、表面に複数のスパイラルコイル
が一定の間隔で形成された円柱状ロッドを用意し; (ハ)前記磁性体と同質のセラミック坏土を収納するホ
ッパー状の容器を有し、該容器の下部排出端に、前記表
面にコイル導体が形成された円柱状ロッドの断面より若
干大きい円形の断面をもつセラミック坏土押出し用の第
1ノズルと、該第1ノズルの内側にあって、その端面も
第1ノズルの端面より若干内側にくるように配置され、
かつ前記セラミック坏土収納容器の中央部に配置された
クロスヘッドに直結されてその出口を構成している第2
ノズルとを有し、さらに容器のセラミック坏土に圧力を
加えて第1ノズルから坏土を押出すための押圧手段とを
有してなる成形機を用意し; (ニ)成形機のクロスヘッド内を通して、第2ノズルか
ら円柱状ロッドを送り出しながら、押圧手段により第1
ノズルからセラミック坏土を押出し、これによって円柱
状ロッドの全周に前記坏土を付着させながら押出し成形
し、得られた所望の外径をもつ坏土被覆円柱状成形体
を、前記隣接するスパイラルコイルの中間点に相当する
切断面で切断して、焼成し、各焼成体の前記切断面に相
当する両端面に外部電極を形成することからなることを
特徴とする円柱セラミックインダクタの製造方法を提供
するものである。
【0017】
【作用】本発明の方法によれば、円柱状ロッドの全面に
施されるメッキ層、したがって得られるスパイラルコイ
ルの厚みを増して許容電流を大きくすることができる。
【0018】また、本発明に係る円柱状セラミックイン
ダクタでは、図4及び図5に見られるように、前者はス
パイラルターンが3ターンの場合、後者は5ターンの場
合であり、いずれも端面に外部電極端子5を有し、円柱
状ロッド6上に施された銀メッキ層のレーザー加工の
際、スパイラルコイル8の巻数を変えることにより容易
にインダクタンスを変化させることができる。
【0019】
【実施例1】図1(a)は本実施例に用いられた、セラ
ミック磁性体からなる円柱状ロッド、同図(b)は該ロ
ッド表面の全面に施された銀メッキ層、同図(c)は該
メッキ層にレーザー加工を施して形成されたスパイラル
コイルをそれぞれ示す斜視図、図2は本発明方法で得ら
れた円柱セラミックインダクタの斜視図、図3は本実施
例で用いられた押出し成形機を示す模式断面図であっ
て、これらの図を参照して以下説明する。
【0020】(1)低温焼結型のNi−Zn系フェライ
ト磁性体粉末と樹脂を有機溶剤に溶解したバインダーと
を混合してセラミック原料を調製し、これを円柱状ロッ
ドに成形するに当っては、該ロッド径を、チップの大き
さに従って、例えば1608タイプ(長さ1.6mm、径
0.8mm)用には径を0.5〜0.6mmとし、2012
タイプ(長さ2.0mm、径1.2mm)にあっては1.0
〜1.1mmとした。
【0021】(2)得られた所定の径を有する、図1に
示すような円柱状ロッド6の表面全面に銅フラッシュメ
ッキを施した後、銀の電解メッキを施し、膜厚を約25
μmとした。
【0022】(3)メッキ層7が形成された上記円柱状
ロッドの両端をクリンチした後、同図(c)に示すよう
に、所要のコイル導体パターンが形成されるように前記
メッキ層7をレーザー加工によりトリミングしてスパイ
ラルコイル8(図では3ターンの場合を示す)を形成し
た。
【0023】(4)一方、前記フェライト磁性体と同質
のセラミック原料とバインダーを用いてセラミック坏土
を調製した。
【0024】(5)前記レーザー加工された円柱状ロッ
ドとセラミック坏土を準備した後、図3に示す成形機の
模式断面図に見られるように、成形機の容器10に、前
記円柱状ロッド6の径よりやや大きめの径を有する円形
断面の第1ノズル12を該容器10の底部に取付けると
ともに、該容器10の中央に設けたクロスヘッド11の
先端に円柱状ロッドの形状に合わせた円形断面の第2ノ
ズル13を装着した後、該容器10に前記セラミック坏
土9を充填し、第2ノズル13の部分に前記円柱状ロッ
ドを挿入した。
【0025】(6)次いで、成形機の容器内をスクリュ
ーカム圧送手段により矢印の方向に加圧して、前記坏土
9を第1ノズル12に圧送すると、第1ノズル12から
セラミック坏土9が押出され、第2ノズル13の先端に
突き出た円柱状ロッド6の周囲に付着し、該ロッド6の
周囲を覆うように、つまりロッド6が坏土9中に包含さ
れて円柱状成形体14に成形されて押出された。これを
順次取り出し、乾燥した。
【0026】(7)得られた乾燥体は、図1(c)に見
られるように、隣接するスパイラルコイルの中間点に相
当する切断面15の位置で円柱の軸に垂直に切断する
と、円柱状のチップが得られる。このチップを軽く共ズ
リして端部のバリを除去し、300℃のN2 ガス中で熱
処理し、バインダを除去した。次いで両端面にAgペー
ストを塗布し,乾燥後、大気中で860℃〜900℃の
温度で焼成し、図2の斜視図に示すように外部端子5を
有する円筒セラミックインダクタを得た。
【0027】
【実施例2】図8の斜視図に示したように、両方向に被
圧入部をもつキャップ16の一方に、実施例1で述べた
要領で作成された円柱セラミックインダクタ素子18を
圧入し、他方には該インダクタ素子とほぼ外径が等しい
円柱セラミックコンデンサ素子17を圧入し、両者を固
着することによって、直列のLCフィルタを容易に形成
することができた。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法で
は、コイル導体に導電ペーストを用いずにメッキ金属を
用いたことによって、抵抗値を低くし、かつそのメッキ
金属を厚く形成したので許容電流値を大きくできること
と、等価直列インダクタンスを小さくすることができる
という利点がある。また、磁性セラミックで被覆される
ので磁気シールド効果も大きく高密度実装に適してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】同図(a)は本発明の一実施例で用いられたセ
ラミック磁性体からなる円柱状ロッド、同図(b)は同
図(a)のロッド全面に施された銅メッキ層、同図
(c)は同図(b)のメッキ層にレーザー加工で形成さ
れたスパイラルコイルをそれぞれ示す斜視図である。
【図2】本発明の方法で得られた、端面に外部電極端子
を有する円柱セラミックインダクタの外観を示す斜視図
である。
【図3】本発明の方法で使用される、円柱状ロッドにこ
れと同質のセラミック坏土を付着させて、円柱状成形体
に成形するための押出し成形機の模式断面図である。
【図4】本発明の方法で作成された、スパイラルコイル
が3ターンの場合の円柱セラミックインダクタの断面図
である。
【図5】本発明の方法で作成された、スパイラルコイル
が5ターンの場合の円柱セラミックインダクタの断面図
である。
【図6】従来の積層セラミックインダクタの積層工程に
おける積層分解斜視図である。
【図7】積層セラミックインダクタの一部切欠き状態で
示す斜視図である。
【図8】円柱セラミックコンデンサと本発明に係る円柱
セラミックインダクタとをキャップで直結して構成した
直列LCフィルタを示す斜視図である。
【符号の説明】
1 セラミックグリーンシート 2 導体パターン 3 スルーホール 4 焼成体 5 外部電極端子 6 円柱状ロッド 7 銅メッキ層 8 スパイラルコイル 9 セラミック坏土 10 押出し成形機容器 11 クロスヘッド 12 第1ノズル 13 第2ノズル 14 円柱状成形体 15 切断面 16 キャップ 17 円柱セラミックコンデンサ素子 18 円柱セラミックインダクタ素子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (イ)フェライト磁性体にバインダーを
    加えて調製したセラミック原料を成形して所定の径を有
    する円柱状ロッドとし、該ロッドの表面に所定の厚さを
    有する金属メッキ層を形成し; (ロ)得られた金属メッキ層をレーザー加工によりトリ
    ミングすることにより、表面に複数のスパイラルコイル
    が一定の間隔で形成された円柱状ロッドを用意し; (ハ)前記磁性体と同質のセラミック坏土を収納するホ
    ッパー状の容器を有し、該容器の下部排出端に、前記表
    面にコイル導体が形成された円柱状ロッドの断面より若
    干大きい円形の断面をもつセラミック坏土押出し用の第
    1ノズルと、該第1ノズルの内側にあって、その端面も
    第1ノズルの端面より若干内側にくるように配置され、
    かつ前記セラミック坏土に圧力を加えて第1ノズルから
    坏土を押出すための押圧手段とを有してなる成形機を用
    意し; (ニ)成形機のクロスヘッド内を通して、第2ノズルか
    ら円柱状ロッドを送り出しながら、押圧手段により第1
    ノズルからセラミック坏土を押出し、これによって円柱
    状ロッドの全周に前記坏土を付着させながら押出し成形
    し、得られた所望の外径をもつ坏土被覆円柱状成形体
    を、前記隣接するスパイラルコイルの中間点に相当する
    切断面で切断して、焼成し、各焼成体の前記切断面に相
    当する両端面に外部電極を形成することからなることを
    特徴とする円柱セラミックインダクタの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記フェライト磁性体が低温焼結型のN
    i−Zn系フェライト磁性体であって、前記金属メッキ
    層が銅メッキと銀メッキによるメッキ層である請求項1
    記載の製造方法。
JP29204592A 1992-10-06 1992-10-06 円柱セラミックインダクタの製造方法 Withdrawn JPH06120062A (ja)

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