JPH06310352A - 積層セラミック磁性部品の製造方法 - Google Patents

積層セラミック磁性部品の製造方法

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JPH06310352A
JPH06310352A JP5117863A JP11786393A JPH06310352A JP H06310352 A JPH06310352 A JP H06310352A JP 5117863 A JP5117863 A JP 5117863A JP 11786393 A JP11786393 A JP 11786393A JP H06310352 A JPH06310352 A JP H06310352A
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JP
Japan
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laminated
coil
magnetic
sheets
ceramic
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Withdrawn
Application number
JP5117863A
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English (en)
Inventor
Masanori Tomaru
昌典 渡丸
Kazutaka Suzuki
一高 鈴木
Shoichi Sekiguchi
象一 関口
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 局部的な特性変更が容易であり、磁気結合係
数などの積層セラミック磁性部品の特性を向上させるこ
とができる積層セラミック磁性部品の製造方法の提供。 【構成】 まず、厚さ50μmの低透磁率のNi−Zn系
セラミックグリーンシート2にスルーホール3を形成
し、その表面にコイル導体4を印刷した後、これらのシ
ート2におけるコイル導体4非形成部分に、ZnO無機
物ペースト5を塗布する。次に、これら低透磁率のシー
ト2、および厚さ70μmの高透磁率のNi−Zn系セラ
ミックグリーンシート1を、図1に示すような構成で積
層し、積層体を得る。次いで、得られた積層体を所定の
寸法に切断した後、 890℃で焼成する。焼成後、コイル
端末が導出されている端面に外部端子電極を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、積層インダクタや積層
トランスなどの積層セラミック磁性部品の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、積層セラミックインダクタや積層
トランス等の積層セラミック磁性部品は、一般に次のよ
うな方法で製造されてきた。まず、Ni−Zn系等の磁
性セラミックグリ−ンシ−トにスルーホールを形成し、
該グリ−ンシ−ト上にAg等を主成分とする導電ペ−ス
トを用いてコイル導体を印刷する。
【0003】次いで、これらコイル導体が印刷されたシ
ートを所定の構成で積層し、その上下にコイル導体が印
刷されていないグリ−ンシ−トを重ねて圧着する。圧着
後、得られた積層体を焼成することにより、スルーホ−
ル導体部分を層間接続せしめ、磁性体内部にらせん状の
コイルを構成し、コイル端末が導出している積層体の端
面に、外部端子電極を形成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の積層セラミック磁性部品の製造方法によると、例え
ば図4において磁性体内部に一次側コイル6および二次
側コイル7といった2つのコイルが、積層方向に上下に
埋設されてなる(両コイルの磁芯は積層方向に直線状に
一致している)積層トランスの製造においては、透磁率
の高いセラミックグリーンシートによって積層体を構成
した場合、図に示すように、各々のコイル導体4の回り
およびコイル全体が高透磁率の領域11で囲まれてい
る。このため、各々のコイル導体の回りを周回する磁束
13が発生し、いわゆる漏洩磁束が発生するので、一次
側コイル6と二次側コイル7とを貫く磁束10の数が少
なくなり、一次側コイル6と二次側コイル7との結合性
が悪化してしまうという課題があった。
【0005】一方、透磁率の低いセラミックグリーンシ
ートによって積層体を構成した場合、各々のコイル導体
の回りおよびコイル全体が低透磁率の領域で囲まれるた
め、各々のコイル導体の回りを周回する磁束は少なくな
るが、コイル全体の回りの磁性体透磁率が低いため、イ
ンダクタンスが低くなってしまい、その結果、結合係数
が悪化するという課題があった。
【0006】そこで本発明は、上述従来の技術の問題点
を解決し、局部的な特性変更が容易であり、磁気結合係
数などの積層セラミック磁性部品の特性を向上させるこ
とができる積層セラミック磁性部品の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、コイル導体の回り
およびコイル間の磁性体をすべて低透磁率とし、他の部
分の磁性体を高透磁率とすることにより、上記課題が解
決されることを見い出し、本発明を提供することができ
た。
【0008】すなわち、本発明は、複数枚のセラミック
グリ−ンシ−トにスルーホ−ルおよびコイル導体を形成
し、これらのシ−トを積層、圧着および焼成した後、外
部端子電極形成を行う積層セラミック磁性部品の製造方
法であって、前記コイル導体が形成されたセラミックグ
リ−ンシ−ト表面におけるコイル導体非形成部分に、無
機物ペ−スト、好ましくはZnO、MnO、CuO、B
2 3 およびPbOからなる群より選ばれる少なくと
も一種を主成分とする無機物ペ−ストを塗布することを
特徴とする積層セラミック磁性部品の製造方法を提供す
るものである。
【0009】なお、本発明の積層セラミック磁性部品の
製造方法は、積層インダクタまたは積層トランスの製造
において特に有効である。
【0010】
【作用】本発明の積層セラミック磁性部品の製造方法に
よると、例えば積層トランスを製造する場合、Ni−Z
n系のフェライト磁性体をベ−スグリ−ンシ−トとして
用い(低透磁率のものと高透磁率のものを用いる)、低
透磁率のグリ−ンシ−トにコイル導体および無機物ペー
ストを印刷して所定の構成(らせん状のコイルが構成さ
れる)で積層し、その上下に高透磁率のグリーンシート
をカバーシートとして重ねることによって積層体を形成
している。
【0011】本発明法においては、上記無機物ペースト
はコイル導体が印刷されたシートにおけるコイル導体非
形成部分に塗布される(グリーンシート上に直接塗布さ
れる)。また、この無機物ペーストは、ZnO、Mn
O、CuO、Bi2 3 およびPbOからなる群より選
ばれる少なくとも1種を主成分とする低融点のペースト
であることが好ましい。
【0012】このようにコイル導体非形成部分に低融点
の無機物ペーストを塗布することにより、積層体の焼成
時に無機物ペーストの構成成分がセラミックグリ−ンシ
−ト内に拡散し、シ−トの組成を局部的に変化させるた
め、シートの焼結性が進み、局部的にシートの透磁率が
上がり、磁気結合性などの特性が向上するようになる。
【0013】すなわち、例えば磁性体内部に一次側コイ
ル6と二次側コイル7とが磁芯を揃えて上下に埋設され
た積層トランスを本発明法によって製造した場合、積層
トランスを構成する素体(焼結後)は、図3に示すよう
に、各コイル導体4の回りとコイルの間に低透磁率の領
域12が配され(各コイル導体パターン4は低透磁率の
領域12で完全に覆われている)、コイル磁芯部分を含
むコイルの回り(低透磁率の領域の回り)は高透磁率の
領域11が配された態様となる。
【0014】そのため、磁束10は個々のコイル導体の
回りを周回することなく、コイルの軸心を通りコイル全
体を周回するようになり(磁束の漏れがなくなる)、一
次側コイル6と二次側コイル7との間の磁気結合が確実
に行われるようになる。
【0015】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。しかし本発明の範囲は以下の実施例により制
限されるものではない。
【0016】
【実施例1】本発明の積層セラミック磁性部品の製造方
法として、積層トランスの製造方法の一例を以下に示
す。
【0017】まず、Fe2 3 : 50mol、CuO: 10m
ol、NiO: 10mol、およびZnO: 10molを主成分と
するシート原料を用い、厚さ50μmの低透磁率のセラミ
ックグリーンシート2を作製した。一方、Fe2 3
50mol、CuO: 10mol、NiO: 10mol、およびZn
O: 30molを主成分とするシート原料を用い、厚さ70μ
mの高透磁率のセラミックグリーンシート1を作製し
た。
【0018】次いで、上記低透磁率のセラミックグリー
ンシート2における所定の位置にスルーホール3を形成
し、その表面にコイル導体4を印刷した後、これらのシ
ート2におけるコイル導体非形成部分に、無機物ペース
ト5を塗布した。なお、上記無機物ペースト5として
は、有機溶剤と有機バインダ−との混合物に対し、10wt
%のZnOを添加したZnO無機物ペ−ストを用いた。
【0019】次に、これらのシートを図1に示すような
構成で積層した。すなわち、まず高透磁率のセラミック
グリ−ンシ−ト1をカバーシートとして6枚重ね、その
上に二次側コイル7を構成するコイル導体4とZnO無
機物ペーストが印刷された低透磁率のセラミックグリー
ンシート2を所定の構成で積層する。次いで、この上に
スルーホール3およびコイル導体4が形成されていない
低透磁率のセラミックグリーンシート2上に、前記無機
物ペーストを用いて前記コイル導体非形成部パターンを
印刷し、これを3枚重ねた後、一次側コイル6を構成す
るコイル導体パターン4とZnO無機物ペーストが印刷
された低透磁率のセラミックグリーンシート2を所定の
構成で積層し、最後に高透磁率のセラミックグリ−ンシ
−ト1をカバーシートとして6枚重ねる。
【0020】次いで、得られた積層体を所定の寸法に切
断した後、 890℃で焼成した。焼成後、コイル端末が導
出されている積層体の端面に外部端子電極8(a〜d)
を形成し、積層トランス9を得た(図2)。
【0021】上記のようにして製造した図2に示す積層
トランス9の 100MHzにおけるインダクタンスを、イン
ピ−ダンスアナライザー(YHP、4194A)によって測
定し、その結果を表1に示した。なお、表1におけるL
1 は、外部端子電極8のうちa〜b間(一次側コイル)
のインダクタンス、L2 は外部端子電極8のうちc〜d
間(二次側コイル)のインダクタンス、L2 ´は一次側
コイルの外部端子電極8のうちa〜b間をショートした
場合における二次側コイルのインダクタンス、およびK
は(L2 −L2 ´)/L2 より求めた磁気結合係数であ
る。
【0022】
【表1】
【0023】表1からもわかるように、本実施例に示す
方法で製造された積層トランスは、磁気結合係数が比較
例1に比して約2倍高く、結合性に優れていることが確
認された。
【0024】
【実施例2】本発明法による積層トランスの製造方法の
別の一例を以下に示す。
【0025】ZnO無機物ペーストに代えてCuO無機
物ペーストを用いたことと焼成温度を 860℃としたこと
以外は実施例1と同様にして積層トランスの製造を行
い、得られた積層トランスのインダクタンスを実施例1
と同様にして測定し、その結果を表1に併記した。
【0026】表1からもわかるように、本実施例に示す
方法で製造された積層トランスは、磁気結合係数が比較
例1に比して約30%高く、焼成温度を低くしても結合性
に優れていることが確認された。
【0027】
【実施例3】本発明法による積層トランスの製造方法の
さらに別の一例を以下に示す。
【0028】有機溶剤と有機バインダ−との混合物に対
し、8wt%のZnO、および6wt%のCuOを添加した
無機物ペーストを用いたこと以外は実施例1と同様にし
て積層トランスの製造を行い、得られた積層トランスの
インダクタンスを実施例1と同様にして測定し、その結
果を表1に併記した。
【0029】表1からもわかるように、本実施例に示す
方法で製造された積層トランスは、磁気結合係数が比較
例1に比して2倍以上高く、結合性に優れていることが
確認された。
【0030】
【実施例4】本発明法によるノイズ除去用積層インダク
タの製造方法の一例を以下に示す。
【0031】まず、Fe2 3 : 49mol、CuO: 12m
ol、NiO: 10mol、およびZnO: 29molを主成分と
するシート原料を用い、厚さ57μmのセラミックグリー
ンシートを作製した。
【0032】次いで、上記セラミックグリーンシートに
おける所定の位置にスルーホールを形成し、その表面に
コイル導体を印刷した後、これらコイル導体が印刷され
たシートにおけるパターン内部(コイル磁芯部分)に、
無機物ペーストを塗布した。なお、無機物ペーストとし
ては、有機溶剤と有機バインダ−との混合物に対し、10
wt%のBi2 3 を添加したBi2 3 無機物ペ−スト
を用いた。
【0033】次に、これらのシートを次のような構成で
積層した。まず、スルーホールおよびコイル導体が形成
されていないセラミックグリ−ンシ−トをカバーシート
として数枚重ね、その上にコイル導体が形成されたシー
トを所定の構成で積層した後、スルーホールおよびコイ
ル導体パターンが形成されていないセラミックグリ−ン
シ−トをカバーシートとして数枚重ねる。
【0034】次いで、得られた積層体を所定の寸法に切
断した後、 890℃で焼成した。焼成後、コイル端末が導
出されている端面に外部端子電極を形成し、積層インダ
クタを得た。
【0035】得られた積層インダクタについて、インピ
−ダンスアナライザー(YHP、4194A)により、イン
ピ−ダンス(Z)、実数部(R)、および虚数部
(XL )の周波数特性を測定し、XL と周波数との関係
を図5に示した。
【0036】
【比較例1】高透磁率のセラミックグリーンシートのみ
を使用し、無機物ペ−ストの塗布を行わないこと以外は
実施例1と同様にして積層トランスを製造し、得られた
積層トランスについて実施例1と同様の測定を行い、そ
の結果を表1に併記した。
【0037】表1からもわかるように、本比較例で製造
された積層トランスは、実施例1ないし3で製造された
積層トランスに比べ、磁気結合係数が低く、結合性が悪
いことが確認された。
【0038】
【比較例2】無機物ペ−ストの塗布を行わなかったこと
以外は実施例4と同様にしてノイズ除去用の積層インダ
クタの製造を行い、得られた積層インダクタについて実
施例4と同様の測定を行い、その結果を図5に併記し
た。
【0039】図5からもわかるように、実施例4で得ら
れた積層インダクタにおけるXL と周波数との関係を示
す曲線は、比較例2で得られた積層インダクタにおける
Lと周波数との関係を示す曲線よりもブロードであ
り、本発明法で製造された積層インダクタのほうがノイ
ズ吸収性に優れることが確認された。
【0040】
【発明の効果】本発明法の開発により、ベ−スグリ−ン
シ−トの特性を極めて容易な手段で局部的に変えること
ができるようになった。そのため、例えば積層トランス
の製造においては、磁気結合係数を高くすることができ
るなど、積層セラミック磁性部品の特性を極めて容易に
向上させることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明法による積層トランスの製造方法の一例
を示す図であって、積層トランスを構成する積層体の分
解斜視図である。
【図2】本発明法によって製造された積層トランスの一
例を示す斜視図である。
【図3】本発明法によって製造された積層トランスを構
成する積層体の側断面図である。
【図4】従来法によって製造された積層トランスを構成
する積層体の側断面図である。
【図5】ノイズ除去用の積層インダクタにおけるX
L (虚数部)と周波数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1‥‥‥高透磁率のセラミックグリーンシート 2‥‥‥低透磁率のセラミックグリーンシート 3‥‥‥スルーホール 4‥‥‥コイル導体 5‥‥‥無機物ペースト 6‥‥‥一次側コイル 7‥‥‥二次側コイル 8‥‥‥外部端子電極 9‥‥‥積層トランス 10‥‥磁束 11‥‥高透磁率の領域 12‥‥低透磁率の領域 13‥‥各々のコイル導体の回りを周回する磁束

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数枚のセラミックグリ−ンシ−トにス
    ルーホ−ルおよびコイル導体を形成し、これらのシ−ト
    を積層、圧着および焼成した後、外部端子電極形成を行
    う積層セラミック磁性部品の製造方法であって、前記コ
    イル導体が形成されたセラミックグリ−ンシ−ト表面に
    おけるコイル導体非形成部分に、無機物ペ−ストを塗布
    することを特徴とする積層セラミック磁性部品の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記無機物ペ−ストがZnO、MnO、
    CuO、Bi2 3およびPbOからなる群より選ばれ
    る少なくとも一種を主成分とするペ−ストである請求項
    1記載の積層セラミック磁性部品の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記コイル導体が、積層インダクタまた
    は積層トランスにおける内部コイルを構成する導体であ
    る請求項1または2記載の積層セラミック磁性部品の製
    造方法。
JP5117863A 1993-04-21 1993-04-21 積層セラミック磁性部品の製造方法 Withdrawn JPH06310352A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007027445A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Murata Mfg Co Ltd 積層コモンモードチョークコイル
US8209849B2 (en) 2008-10-31 2012-07-03 Tdk Corporation Method for producing multilayer inductor
JP2018056513A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 株式会社村田製作所 電子部品

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