JPH0656812B2 - 積層インダクタとその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、積層インダクタの構造および製造方法に係る
もので、特に数百MHz といった高周波帯域において利用
可能な積層インダクタとその製造方法に関するものであ
る。

〔従来技術〕

電子部品の小型化、薄形化の要求に伴って、インダクタ
の分野でも各種のチップインダクタが用いられている。
その中でも、巻線を用いずに磁性体内に導体のコイルパ
ターンを形成した積層インダクタが注目されている。そ
の製造法として、印刷法とシート法が提案されている。

そのような積層インダクタの利用範囲をオーディオ、ビ
デオの周波数帯域から通信機用の数百 MHzの範囲まで広
げるために、発明者は特願平2-109255において、非磁性
体材料を用いた積層インダクタを提案した。

〔課題〕

しかし、上記のような構造で非磁性体を用いると、イン
ダクタンスが減少するとともに、Ｑが十分に得られなく
なく問題が生じた。

これは、導体パターンの抵抗が実質的に大きくなること
を示している。この導体抵抗の増加、すなわちＱの低下
の原因は導体パターン内に生じる渦電流と考えられる。

本発明は、導体パターン内に発生する渦電流を減少さ
せ、導体抵抗をさげてＱを改善するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、導体パターンの構造を二層以上にすることに
よって、上記の課題を解決するものである。

すなわち、絶縁体層間を端部が接続されながら積層方向
に重畳して周回する導体パターンを具えた積層インダク
タにおいて、絶縁体層を形成する材料が非磁性体セラミ
ック材料であり、導体パターンは接続部を除いて非磁性
体セラミック材料層を介して二層以上に分けて形成され
たことに特徴を有するものである。

また、絶縁体層と約半ターンの導体パターンを交互に印
刷し、絶縁体層間を端部が接続されながら積層方向に重
畳して周回する導体パターンを形成する積層インダクタ
の製造方法において、前の約半ターンの導体パターンの
端部に接続して約半ターンの導体パターンに相当する第
一の導体パターンを印刷し、その約半ターンの導体パタ
ーンの先端と前記前の約半ターンの導体パターンとの接
続部を除いて第一の導体パターンを絶縁体層で覆い、第
一の導体パターンと同じパターンで絶縁体層上に第二の
導体パターンを形成し、当該導体パターンの先端部を残
して絶縁体層で覆い、その先端部に接続して次の約半タ
ーンの導体パターンを同様に形成し、これを繰り返して
所定のターン数の導体パターンを形成することに特徴を
有するものである。

〔作用〕導体パターンを部分的にせよ多層化すれば、積
層方向に垂直な方向の導体パターンの断面積は小さくな
り、この方向に磁束が通過しても渦電流の発生を減少さ
せることが可能となる。

また、導体パターンの表面積が大きくなり、高周波帯域
での表皮効果によって導体抵抗を下げることもできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明す
る。

第１図は本発明の実施例を示す部分正面断面図であり、
第２図はその部分側断面面図である。ガラスとコーディ
エライトの混合焼成体の非磁性体11の内部に周回するコ
イルを形成する銀の導体パターン12が形成されたもので
ある。

導体パターン12は、非磁性体11の層間から層間に跨がっ
て形成される。約半ターン分の導体パターンを形成し、
その端部を残して非磁性体で覆った後、導体パターンの
端部を接続して次の約半ターン分の導体パターンを形成
し、これを繰り返して積層方向に重畳する導体パターン
が得られる。

ガラスの材料としては、ホウケイ酸ガラスを用いるとよ
い。また、コーディエライトとの混合物によって非磁性
体のセラミック材料を得ることができる。その際、混合
比率はガラスを15〜85wt％の範囲とすることができる。

混合物にバインダーを加えてペーストを作り、非磁性体
ペーストと導体パターンを交互に印刷して積層体を得、
チップ分割、焼成および電極形成をして積層インダクタ
が得られる。焼成温度はフェライト等に比較して低い温
度とすることができる。

本発明による積層インダクタにおいては、積層方向に約
半ターンの導体パターンを二層以上に形成する。すなわ
ち、第１図、第２図に示したように、導体パターン12は
第一の導体パターン12a と第二の導体パターン12b に分
けられており、その間には非磁性体層11が介在してい
る。ただし、第２図に示したように、導体パターン12の
接続部分は一層としている。このように、各々の約半タ
ーンの導体パターン12は、両端は一層とし、中間部分は
二層以上に形成されている。二層以上の導体パターンは
部分的に接続されていても問題は生じない。

なお、通常の積層インダクタでは導体パターンの厚みは
25μ程度、間隔は20μ程度としている。したがって、本
発明による場合は半ターン分の導体パターンの一層の厚
みを10μ、二つの層の間隔を10μとして全体で30μ程度
とすればよい。導体パターンの二つの層間の間隔はそれ
以下でもかまわない。スクリーン印刷の条件によって所
定の厚みあるいは印刷回数を選択すればよい。

次に、本発明による積層インダクタの製造方法について
説明する。なお、本発明による積層インダクタの製造は
シート積層によっても不可能ではないが、工数も多くな
り印刷法が適している。

通常の積層インダクタの製造方法と同じく、第３図(a)
のように、導体パターン32の端部を除いて導体パターン
を絶縁体層41で積層体の約半分を覆う。残りの約半分は
導体パターン32の先端と絶縁体層31が露出している。

次に第３図(b)のように、次の約半ターン分の導体パタ
ーン42を絶縁体層31から絶縁体層41に掛けて印刷し形成
する。この導体パターン42は前の半ターン分の導体パタ
ーン32の端部にも形成され接続されている。

続いて、第３図(c)のように、絶縁体層31と導体パター
ン42の中間部分を絶縁体層43で覆う。この絶縁体層の厚
みは薄くした方がよい。この際、導体パターン42の両端
が露出した状態としなければならない 次に、第３図(d)のように、(b)で印刷した導体と同じ導
体パターン44を絶縁体層43及び導体パターン42の両端部
分に重ねて形成する。これにより、二層の導体パターン
42、44は両端で接続され、中間部分で絶縁体層43を介し
て積層方向に重ねて形成される。

更に、第３図(e)のように、導体パターン42の先端と重
なった導体パターン44の先端を残して、導体パターン44
は絶縁体層51で覆われる。これによって、第１図に示し
た状態と同じ状態に戻り、同様にして次の半ターン分の
導体パターンと絶縁体層の形成が行われる。これを所定
回数繰り返し、所定のターン数の導体パターンを具えた
積層インダクタが得られる。

なお、二層とする導体パターン間の絶縁体層はコイルの
各ターン間に介在する絶縁体層よりも薄くする。上下の
ターン間の導体パターンは完全に絶縁されなければなら
ないが、同じ半ターンの上下の導体パターン間では部分
的に導通されても問題はない。

各々の半ターンの導体パターンは三層以上としてもよい
が、工数、導体パターンの接続の面で問題が生じない範
囲とすることが望ましい。通常印刷による場合でも一つ
の層を何回か印刷して所定の厚みとしており、全体とし
てその回数以内であれば工数の上でも問題はない。

〔効果〕

本発明によれば、導体パターンを横切る磁束による渦電
流を減少させることができ、導体抵抗を減少させＱを改
善することができる。

また、導体パターンの表面積が広くなるので、高周波帯
域で使用する場合に抵抗を小さくすることができる。

さらに、印刷用のマスクも一種類増加するのみであり、
工数も増加させる必要はなく、コストの面でも有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す部分正面断面図であり、
第２図はその部分側面断面図である。第３図(a)〜(e)は
本発明による積層インダクタの製造方法のうち、約半タ
ーン分の工程を示す平面図である。 11、31、41、43、51……非磁性体 12、32、42、44……導体パターン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁体層間を約半ターン分の導体パターン
   が端部が接続されて積層方向に周回するコイル用導体パ
   ターンを具えた積層インダクタにおいて、絶縁体層を形
   成する材料が非磁性体セラミック材料であり、各々の約
   半ターン分の導体パターンは接続部を除いて非磁性セラ
   ミック材料を介して二層以上に分けて形成されたことを
   特徴とする積層インダクタ。
2. 【請求項２】絶縁体層と約半ターンの導体パターンを交
   互に印刷し、絶縁体層間を端部が接続されながら積層方
   向に重畳して周回する導体パターンを形成する積層イン
   ダクタの製造方法において、前の約半ターン分の導体パ
   ターンの端部に接続して約半ターンの導体パターンに相
   当する第一の導体パターンを印刷し、その約半ターンの
   導体パターンの先端と前記約半ターンの導体パターンと
   の接続部を除いて第一の導体パターンを絶縁体層で覆
   い、第一の導体パターンと同じ導体パターンで絶縁体層
   上に第二の導体パターンを形成し、当該導体パターンの
   先端部を残して絶縁体層で覆い、その先端部に接続して
   次の約半ターンの導体パターンを同様に形成し、これを
   繰り返して所定のターン数の導体パターンを形成するこ
   とを特徴とする積層インダクタの製造方法。