JPH0878266A - 積層インダクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な工程を経て製造することができ
る積層インダクタの製造方法を提供する。 【構成】 上面及び下面が露出された貫通導体路１２を
有するセラミックグリーンシート１４Ａを複数枚用意
し、上下の導体路１２が接続されてコイル状の導体を構
成するように複数枚のセラミックグリーンシート１４Ａ
を積層し、積層体を得、得られた積層体を焼成する、積
層インダクタの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数枚のセラミックグ
リーンシートを積層して得られたセラミック焼結体内に
積層方向に延びるコイル状導体が形成されている積層イ
ンダクタの製造方法に関し、特に、コイル状導体を形成
する工程が改良された積層インダクタの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、コイル状導体を用いたインダク
タ、コイル部品及びトランス等が種々提案されている。
このようなコイル状導体を、金属線を用いて構成した場
合、部品の小型化が難しい。そこで、セラミック積層電
子部品の製造方法を用いて得られる積層インダクタが提
案されている。

【０００３】従来の積層インダクタの製造方法の一例
を、図１及び図２を参照して説明する。まず、図１
（ａ）に示すように、矩形のセラミックグリーンシート
１を用意する。次に、セラミックグリーンシート１上
に、半ターン分の導体路２及び取り出し電極部３を導電
ペーストを印刷することにより形成する。

【０００４】次に、図１（ｂ）に示すように、セラミッ
クグリーンシート１の半分の領域上にセラミックグリー
ンシート４を形成する。しかる後、図１（ｃ）に示すよ
うに、半ターン分の導体路５を導体路２に接続されるよ
うに、かつセラミックグリーンシート４上に至るように
形成する。このようにして、１ターン分の導体路が、導
体路２及び導体路５で構成される。

【０００５】次に、図２（ａ）に示すように、セラミッ
クグリーンシート４で覆われていないセラミックグリー
ンシート１上の残りの半分の領域上にセラミックグリー
ンシート６を形成する。しかる後、図２（ｂ）に示すよ
うに、半ターン分の長さを有する導体路７を、導体路５
の半ターン分に接続されるように、かつセラミックグリ
ーンシート６上に至るように形成する。

【０００６】上記のように、セラミックグリーンシート
１上において、半分の領域にセラミックグリーンシート
を構成する工程と、半ターン分の導体路を先に形成され
ていた導体路に接続されるように形成する工程とを繰り
返すことにより、コイル状の導体がセラミックグリーン
シートの積層方向に延びるように形成される。

【０００７】上記のようにして得た積層体を焼成するこ
とによりセラミック焼結体内にコイル状導体が形成され
た積層インダクタを得ることができる。この方法によれ
ば、セラミック積層電子部品の製造方法において汎用さ
れているセラミックグリーンシートの成形、導電ペース
トの印刷による電極形成法及び積層・一体焼成技術を採
用することより、小型のインダクタンス部品を得ること
ができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導体路
２，５，７を導電ペーストの印刷により形成するに際し
ては、セラミックグリーンシート１，４，６の乾燥を待
たねばならなかった。のみならず、セラミックグリーン
シート１，４，６の形成と、導体路２，５，７の印刷と
を交互に多数回繰り返さなければならず、製造工程が非
常に煩雑となり、製造に長時間を要するという問題があ
った。

【０００９】また、上述した方法では、セラミックグリ
ーンシート１上において、正確に半分の領域にセラミッ
クグリーンシートを成形しなければならなかった。例え
ば、セラミックグリーンシート６の成形にあたっては、
セラミックグリーンシート４上に至らないように正確に
形成されないと、最終的に得られた積層体の中央部分に
おいて厚みの大きな領域が存在することになる。従っ
て、焼成に先立ち積層体を厚み方向に加圧したとして
も、上下のセラミックグリーンシート同士が十分に密着
されない部分が生じたりして、デラミネーションなどの
層関剥離現象が生じる。従って、従来の積層インダクタ
の製造方法では、セラミックグリーンシートを半分の領
域に正確に形成しなければならず、その管理が煩雑であ
った。

【００１０】本発明の目的は、より簡単な工程で、しか
も従来から用いられている積層セラミック電子部品の製
造設備をそのまま用いて製造することができる、積層イ
ンダクタの製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数枚のセラ
ミックグリーンシートを積層して焼成することにより得
られたセラミック焼結体内に、積層方向に延びるコイル
状導体が形成されている積層インダクタの製造方法であ
り、下記の構成を備えることを特徴とする。

【００１２】すなわち、本発明では、コイル状導体の１
ターンよりも短い長さの部分を構成する導体路の上面及
び下面が露出されている、貫通導体路を有するセラミッ
クグリーンシートを用意する。上記貫通導体路を有する
セラミックグリーンシートを用意する工程は、例えば、
セラミックグリーンシートを成形した後、セラミックグ
リーンシートをパンチングして貫通孔を形成し、該貫通
孔に導電ペーストを充填することにより、あるいは該貫
通孔内に薄膜形成法により導電性材料からなる膜を形成
することにより行われ得る。この場合、セラミックグリ
ーンシートの成形方法としては、ドクターブレード法、
カーテンコーター法などの適宜の方法を採用することが
できる。また、パンチングにより形成する貫通孔につい
ては、形成すべき導体路の平面形状に応じて適宜定め得
る。

【００１３】好ましくは、請求項２に記載のように、上
記貫通導体路を有するセラミックグリーンシートは、以
下の工程を経て用意される。まず、コイル状導体の１タ
ーンよりも短い長さの部分を構成する導体路を形成す
る。この導体路の形成は、適宜の支持体上において行わ
れる。導体路を構成する材料としては、十分な導電性を
発揮し得る限り、特に限定されるものではなく、例えば
Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉなどの適宜の金属粉もしくは合金を用
いることができる。また、導体路の形成方法自体につい
ては、導電ペーストの印刷により行ってもよく、この場
合には、後述のセラミック焼成工程において焼付けられ
て導体路が完成されることになる。また、導体路は、蒸
着、イオンプレーティング、スパッタリングもしくはめ
っきなどの薄膜形成法により形成されてもよい。また、
導体路を形成するにあたっては、導体路の厚みを十分な
ものとするために、薄膜形成法などによる金属膜形成工
程を複数回繰り返してもよい。

【００１４】請求項２に記載の発明では上記導体路を形
成した後に、導体路よりも厚みの薄いセラミックグリー
ンシートを導体路の上面及び下面が露出するように形成
し、それによって貫通導体路を有するセラミックグリー
ンシートを用意する。この場合、支持体上において導体
路を形成した後、導体路の上面にセラミックスラリーの
付着を防止する付着防止剤を形成しておき、その状態で
セラミックスラリーを付与すれば、導体路の周囲にセラ
ミックグリーンシートを形成することができる。すなわ
ち、上記付着防止剤の作用により、導体路の上面にセラ
ミックスラリーが付着することを防止でき、それによっ
て、導体路の周囲にセラミックグリーンシートが形成さ
れる。従って、貫通導体路を有するセラミックグリーン
シートを容易に得ることができる。

【００１５】このようなセラミックスラリーの付着防止
剤としては、供給されたセラミックスラリーを弾き得る
適宜のものを用いることができ、例えば、セラミックス
ラリーが水を溶剤とする場合には、パラフィン、シリコ
ーン樹脂などが、セラミックスラリーがアルコール系溶
剤を含有する場合には、ふっ素樹脂などが用いられる。
いずれにしても、セラミックスラリーに対して全く相溶
性を有せず、かつセラミックスの焼成に際し飛散する適
宜の物質が選ばれる。この物質の種類については、セラ
ミックスラリーの種類に応じて異なるため、一義的には
定められない。

【００１６】なお、本発明においては、貫通導体路がセ
ラミックグリーンシートに形成されておりさえすればよ
く、従って、貫通導体路以外に、セラミックグリーンシ
ート内に埋設されている他の導体路が形成されていても
よく、あるいは、貫通導体路と連なるようにして、セラ
ミックグリーンシートの上面及び下面の少なくとも一方
面に露出していない導体路部分が形成されていてもよ
い。

【００１７】本発明では、上記貫通導体路を有するセラ
ミックグリーンシートを用意した後、複数枚の該セラミ
ックグリーンシートを上下の導体路が接続されるように
積層し、それによって、内部にコイル状導体が積層方向
に延びるように形成された積層体を得る。すなわち、積
層体を得るにあたっては、上下の導体路が接続されてコ
イル状導体を構成するように、セラミックグリーンシー
トが積層される。

【００１８】また、本発明では、上記積層体を得た後
に、必要に応じて厚み方向に加圧し、複数枚のセラミッ
クグリーンシート同士を密着させる。次に、得られた積
層体を焼成することにより、内部に積層方向に延びるコ
イル状導体が形成されたセラミックス焼結体を得、それ
によって積層インダクタが完成される。もっとも、必要
に応じて、コイル状導体に電気的に接続される、外部電
極や引出し電極等を形成してもよい。

【００１９】なお、本発明における積層インダクタは、
ＬＣ回路等におけるインダクタンス素子を構成するもの
に限らず、トランスや他のコイル部品、複合部品等にも
適用されるものである。

【００２０】

【発明の作用及び効果】本発明の積層インダクタの製造
方法では、上記貫通導体路を有するセラミックグリーン
シートを用意した後には、貫通導体路を有する複数枚の
セラミックグリーンシートを積層していくだけで積層体
を得ることができる。従って、セラミック多層基板や積
層コンデンサの製造方法において従来から慣用されてい
る方法に従って、上記積層体を容易に得ることができ
る。よって、従来の積層インダクタの製造方法では、セ
ラミックグリーンシートやセラミックペーストを所定の
領域に印刷する工程と、導電ペーストを印刷し、乾燥す
る工程とを交互に繰り返さなければならず、製造工程が
非常に煩雑であったのに対し、本発明の製造方法によれ
ば、貫通導体路を有するセラミックグリーンシートを用
意すれば、極めて簡単な工程により積層インダクタを得
ることができる。よって、積層インダクタのコストを効
果的に低減することができる。

【００２１】しかも、部分的にセラミックグリーンシー
トやセラミックペーストを形成していくものでないた
め、積層体においてセラミックス領域の厚みの異なる部
分が生じ難い。よって、デラミネーション等の生じ難
い、特性の安定な積層インダクタを確実に提供すること
が可能となる。

【００２２】また、上記貫通導体路を有するセラミック
グリーンシートは、例えば請求項２に記載のように、支
持体上において導体路を形成した後に、セラミックスラ
リーの付着を防止する付着防止剤を形成し、しかる後適
宜のセラミックグリーンシート成形方法を実施するだけ
で容易に得ることができる。よって、貫通導体路を有す
るセラミックグリーンシートの形成も比較的簡単な工程
を経て行うことができる。

【００２３】

【実施例の説明】以下、図面を参照しつつ実施例を説明
することにより、本発明を明らかにする。

【００２４】まず、本実施例では、図３に示すように、
ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンなどの適
宜の合成樹脂よりなる支持フィルム１１上に、導体路１
２を形成する。導体路１２は、Ａｇ、ＣｕまたはＮｉな
どの適宜の金属もしくは合金を蒸着、スパッタリング、
めっき、イオンプレーティングなどの薄膜形成法により
付与することにより形成されている。もっとも、導体路
１２は、導電ペーストを印刷することにより、形成して
もよい。この導体路１２は、図４に示すように、例えば
Ｌ字状の平面形状を有するように形成されている。

【００２５】次に、導体路１２の上面にセラミックスラ
リーの付着を防止する付着防止剤（溶剤やはじき剤等）
としてのパラフィン１３を塗布する。なお、上記導体路
１２は、図４に平面図で示すように、支持フィルム（図
４では図示されず）上においてマトリクス状に複数形成
されている。

【００２６】次に、支持フィルム１１上にセラミックス
ラリーを付与することによりセラミックグリーンシート
１４を形成する。セラミックグリーンシート１４の形成
は、ドクターブレード法やカーテンコーター法などの適
宜の方法により行ない得る。なお、セラミックグリーン
シート１４の厚みは好ましくは導体路１２よりも薄くさ
れている。従って、導体路１２の上面がセラミックグリ
ーンシート１４で覆われていない。

【００２７】上記のようにして、図４に平面図で示すよ
うに、複数の貫通導体路１２が形成されたマザーのセラ
ミックグリーンシート１４が得られる。本実施例では、
このマザーのセラミックグリーンシート１４を、図４の
一点鎖線Ｘ，Ｙに沿って切断することにより、１つの導
体路を１２を有する個々のセラミックグリーンシート１
４Ａを得る。なお、この切断までは、支持フィルム１１
上に積層された状態で行う。

【００２８】図５に示すように、得られたセラミックグ
リーンシート１４Ａでは、１つの導体路１２が形成され
ている。この導体路１２は、上面がセラミックグリーン
シート１４ａから露出しており、下面は支持フィルム
（図示せず）に接触されている。また、導体路１２は、
略Ｌ字状の形状を有するが、セラミックグリーンシート
１４Ａを４分割した領域から両端がはみ出るように形成
されている。すなわち、一点鎖線Ｘ₁ ，Ｙ₁ は、セラミ
ックグリーンシート１４Ａを４等分するように位置され
ている仮想線であるが、導体路１２の両端１２ａ，１２
ｂは、それぞれ、上記一点鎖線Ｘ₁ ，Ｙ₁ を越えるよう
に延ばされている。

【００２９】次に、上述したセラミックグリーンシート
１４Ａを支持フィルムから剥離し、積層する。支持フィ
ルムからの剥離により、導体路１２の下面も露出される
ことになる。積層に際しては、図６に示すように、導体
路１２が形成された複数枚のセラミックグリーンシート
１４Ａを積層する。この場合、上下の導体路１２が、そ
の端部において互いに接続されるように、複数枚のセラ
ミックグリーンシート１４Ａを積層する。より詳しく言
うと、貫通導体路１２の一端近傍の上面が、上方から積
層される導体路１２の一端近傍の下面と重なり合うよう
に、上下のセラミックグリーンシート１４Ａを積層す
る。このように、複数枚のセラミックグリーンシート１
４Ａを積層していくことにより、積層体を得ることがで
き、積層体内においては、複数の導体路１２が接続され
たコイル状の導体が積層方向に延ばされている。

【００３０】次に、上記のようにして複数枚のセラミッ
クグリーンシート１４Ａを積層した後、最上部に図７
（ａ）に示すセラミックグリーンシート１５を積層し、
下方に、図７（ｂ）に示すセラミックグリーンシート１
６を重ね合わせる。

【００３１】セラミックグリーンシート１５では、貫通
導体１７が内部に形成されており、かつセラミックグリ
ーンシート１５の上面には、貫通導体１７に電気的に接
続されるように端子電極１８が形成されている。貫通導
体１７は、上述した複数の導体路１２で構成されるコイ
ル状導体の最上部が接続される位置に形成されている。

【００３２】他方、セラミックグリーンシート１６で
は、貫通導体１９及び端子電極２０が形成されている。
端子電極２０は、セラミックグリーンシート１６の下面
に形成さており、上記貫通導体１９に電気的に接続され
ている。また、貫通導体１９の上面は、複数の導体路１
２で構成されたコイル状導体の下方部分に接続されるよ
うに形成されている。

【００３３】よって、図８に示すように、得られた積層
体２１では、上面に形成された端子電極１８と下面に形
成された端子電極２０（図７（ｂ）参照）との間に接続
されるコイル状導体が、積層体２１の内部に構成される
ことになる。

【００３４】上記のようにして得られた積層体２１を所
定の温度で焼成することにより、積層インダクタを得る
ことができる。この積層インダクタでは、端子電極１
８，２０を用いて外部と接続することができる。すなわ
ち、チップ型の部品として利用することができる。

【００３５】なお、上記実施例では、端子電極１８，２
０を、最上部及び最下部のセラミックグリーンシートに
形成しておいたが、上記端子電極１８，２０に代えて、
図９に示すように、積層体２１の上面及び下面の全面に
外部電極２２，２３を形成してもよい。この場合、外部
電極２２の下面が、コイル状導体の両端に電気的に接続
され、外部電極２３の上面がコイル状導体の下端に電気
的に接続されることになる。

【００３６】図８及び図９から明らかなように、コイル
状導体を外部に引き出すための電極構造については、適
宜変更することができ、特に限定されるものではない。
また、上記実施例では、Ｌ字状の導体路１２がセラミッ
クグリーンシート１４Ａに形成されていたが、貫通導体
路としては、このような平面形状を有するものに限らな
い。例えば、図１０に示すように、セラミックグリーン
シート２４Ａにおいて、円周を略１／４分割して構成さ
れる円弧状の貫通導体路１２を形成してもよい。この場
合においても、貫通導体路１２は、セラミックグリーン
シート２４Ａを４等分する仮想線Ｘ₁ ，Ｙ₁ を超えるよ
うにその両端１２ａ，１２ｂが延ばされている。

【００３７】また、図５及び図１０に示したセラミック
グリーンシート１４Ａ，２４Ａを用いる場合には、複数
枚の導体路を有するセラミックグリーンシートを積層す
るにあたり、１枚目のセラミックグリーンシート１４
Ａ，２４Ａに対し、その上に積層される２枚目のセラミ
ックグリーンシートを９０度回転させて積層していた
が、すなわち、複数枚のセラミックグリーンシート１４
Ａ，２４Ａの積層は、９０度ずつセラミックグリーンシ
ートを回転させて積層していたが、複数枚のセラミック
グリーンシートの積層に際しての位置合わせはこれに限
定されるものではない。

【００３８】例えば、図１１に示すように、セラミック
グリーンシート３４Ａに、中心を挟んで点対称に配置さ
れた２本の貫通導体路３２，３３を形成してもよい。こ
の場合、導体路３２，３３は、それぞれ、円を略１／４
分割することにより構成された円弧と同様の形状を有す
る。

【００３９】もっとも、導体路３２では、一端３２ａ側
が、セラミックグリーンシート３４Ａの上面に露出して
いない。同様に導体路３３においても、一端３３ａ側が
セラミックグリーンシート３４Ａの上面に露出していな
い。このような構造は、導体路の形成にあたり、導体路
の一部の厚みを薄くし、しかる後、セラミックグリーン
シートを成形することにより容易に得ることができる。
例えば、図１２示すように、支持フィルム１１上におい
て、薄膜形成法により導体路３５を形成するにあたり、
相対的に厚みの厚い部分３５ａと相対的に厚みの薄い部
分３５ｂとを連なるように形成し、しかる後、両者の中
間の厚みを有するようにセラミックグリーンシート３６
を形成すればよい。

【００４０】セラミックグリーンシート３４Ａを用いて
これらを、９０度ずらして積層していけばトランスが構
成できる。すなわち、図１３（ａ）に示すセラミックグ
リーンシート３４Ａ上に、該セラミックグリーンシート
３４Ａを９０度回転させて図１３（ｂ）に示す位置とな
るようにして積層していけば、各導体路３２，３３から
なる２本の導体路を有するトランス用コイル状導体部分
を構成することができる。よって、図５に示したセラミ
ックグリーンシート１４Ａを用いた場合に比べて、より
高密度にコイル状導体を積層単位内に形成することがで
きる。

【００４１】なお、図５及び図１１に示したセラミック
グリーンシート１４Ａ，３４Ａを用いた場合には、上記
のように９０度ずつずらせて複数枚のセラミックグリー
ンシートを積層していったが、１８０度ずつずらせてセ
ラミックグリーンシートを積層していってコイル状導体
を構成するように、貫通導体路を形成してもよい。

【００４２】また、上述してきた実施例では、貫通導体
路を有するセラミックグリーンシートの形成にあたり、
導体路を形成した後に上記物質を導体路の上面に形成し
た後セラミックグリーンシートを成形していた。しかし
ながら、あらかじめ矩形のセラミックグリーンシートを
得た後に、該セラミックグリーンシートに導体路を構成
すべき部分の形状に応じた貫通孔を形成し、該貫通孔に
導電性材料を充填することにより貫通導体路を形成して
もよい。

【００４３】また、上述してきた実施例では、セラミッ
クグリーンシートは平面形状が正方形のものとして図示
したが、主面の中心を中心として回転した場合に、外形
が異ならない円形等の他の平面形状を有するセラミック
グリーンシートを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は、従来の積層インダクタの製
造方法を説明するための各平面図。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、従来の積層インダクタの
製造方法の一例を説明するための各平面図。

【図３】導体路上に溶剤を付与した後にセラミックグリ
ーンシートを成形した状態を示す部分切欠断面図。

【図４】貫通導体路が複数形成されたマザーのセラミッ
クグリーンシートを示す平面図。

【図５】１つの貫通導体路が形成されたセラミックグリ
ーンシートを示す平面図。

【図６】複数枚の貫通導体路を有するセラミックグリー
ンシートを積層する工程を説明するための斜視図。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は、積層体の上部及び下部に
積層されるセラミックグリーンシートを説明するための
斜視図。

【図８】積層体を示す斜視図。

【図９】外部電極の形状の他の例を説明するための積層
体の斜視図。

【図１０】貫通導体路の形状の他の例を説明するための
平面図。

【図１１】複数の貫通導体路が形成されたセラミックグ
リーンシートを示す平面図。

【図１２】部分的に貫通していない導体路部分を有する
導体路を説明するための断面図。

【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、複数の導体路を有する
セラミックグリーンシートを積層する工程を説明するた
めの図であり、（ａ）は下側に積層されるセラミックグ
リーンシートを、（ｂ）は（ａ）に示したセラミックグ
リーンシート上に積層されるセラミックグリーンシート
を示す各平面図。

【符号の説明】

１１…支持フィルム １２…導体路 １３…付着防止剤 １４…マザーのセラミックグリーンシート １４Ａ…セラミックグリーンシート １５，１６…セラミックグリーンシート １７，１９…貫通導体 １８，２０端子電極 ２１…積層体 ２２，２３…外部電極 ２４Ａ，３４Ａ…セラミックグリーンシート ３２，３３…導体路 ３５…導体路 ３６…セラミックグリーンシート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚のセラミックグリーンシートを積
   層して焼成することにより得られたセラミック焼結体内
   に積層方向に延びるコイル状導体が形成されている積層
   インダクタの製造方法において、 前記コイル状導体の１ターンよりも短い長さの部分を構
   成する導体路の上面及び下面が露出されている、貫通導
   体路を有するセラミックグリーンシートを用意する工程
   と、 前記貫通導体路を有する複数枚のセラミックグリーンシ
   ートを、上下の導体路が接続されるように積層して、内
   部にコイル状導体が形成されている積層体を得る工程
   と、 前記積層体を焼成する工程とを備えることを特徴とす
   る、積層インダクタの製造方法。
2. 【請求項２】 前記貫通導体路を有するセラミックグリ
   ーンシートを用意する工程が、支持体上において導体路
   を形成した後、導体路上にセラミックスラリーの付着を
   防止する付着防止剤を形成した後に導体路の周囲にセラ
   ミックスラリーを付与してセラミックグリーンシートを
   成形することにより行われる、請求項１に記載の積層イ
   ンダクタの製造方法。