JPH10189344A - Chip inductor - Google Patents

Chip inductor

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JPH10189344A
JPH10189344A JP8345241A JP34524196A JPH10189344A JP H10189344 A JPH10189344 A JP H10189344A JP 8345241 A JP8345241 A JP 8345241A JP 34524196 A JP34524196 A JP 34524196A JP H10189344 A JPH10189344 A JP H10189344A
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resin
chip inductor
coil
fumarate
self
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Kenji Endo
謙二 遠藤
Taro Miura
太郎 三浦
Toshiaki Yamada
俊昭 山田
Yoshiyuki Yasukawa
芳行 安川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To raise Q value, self-resonance frequency, to make less susceptible to the effect from outside magnetic field at mounting time, and to raise heat- resistance temperature, by allowing a resin dielectrics to comprise, as a monomer, a high polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing fumaric diester. SOLUTION: A resin dielectrics is a fumarate-based polymer obtained by polymerizing a monomer composition containing, at least, fumaric diester as a monomer. The resin is used as an armor resin and a core for an inductance, while a band-like conductor coil is used. Here, relating to the fumarate-based polymer, a dielectric constant is 3 or less while a heat-resistance temperature is 270 deg.C or above. Thus, self-resonance frequency is raised to allow use in a high-frequency region, while a heat-resistance temperature is raised to allow use of such solder as of relatively high melting point.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波帯域で使用
されるようなインダクタ、詳しくは携帯電話等の移動体
通信機器に用いられる表面実装型チップインダクタに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inductor used in a high frequency band, and more particularly to a surface mount type chip inductor used for a mobile communication device such as a mobile phone.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯電話機で代表されるような無
線機器の高周波化及び小型化が強力に推し進められる中
で、小型で高周波領域まで動作し、高いQ値を持ち、表
面実装が可能なチップインダクタへの要求が一層強まっ
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, as radio equipment such as a cellular phone has been strongly promoted at higher frequencies and downsizing, it is small, operates up to a high frequency range, has a high Q value, and is surface mountable. Demands for chip inductors are increasing.

【0003】この目的のために、図11に示すような積
層型チップインダクタや図12に示すような巻線型チッ
プインダクタが使用される。
For this purpose, a laminated chip inductor as shown in FIG. 11 or a wound chip inductor as shown in FIG. 12 is used.

【0004】積層型チップインダクタは、Ni−Cu−
Znフェライト等の磁性体6とAg等からなる内部電極
7と外部端子電極8からなる。そして、これは低温焼結
性の磁性体ペースト61と導体ペースト71とを図13
に示すような方法で反復印刷し、900℃程度で焼成し
て製造されている。
[0004] The multilayer chip inductor is Ni-Cu-
It comprises a magnetic material 6 such as Zn ferrite, an internal electrode 7 made of Ag or the like, and an external terminal electrode 8. Then, the magnetic paste 61 and the conductive paste 71 having a low-temperature sintering property are combined as shown in FIG.
It is manufactured by repeatedly printing by the method shown in FIG.

【0005】前述の方法で製造された積層型チップイン
ダクタは非常に小型で、インダクタンスも大きな値が得
られ、耐熱性にも優れている。
The multilayer chip inductor manufactured by the above-described method is very small, has a large inductance, and is excellent in heat resistance.

【0006】一方、巻線型チップインダクタは、磁性体
又は誘電体のコア9にφ0.1mm以下の金属線10を
巻き、樹脂11で外装し端子12を付けたものであり、
大きなインダクタンスが得られる。
On the other hand, the wound type chip inductor is obtained by winding a metal wire 10 having a diameter of 0.1 mm or less around a magnetic or dielectric core 9, covering with a resin 11 and attaching a terminal 12,
A large inductance can be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記積
層型チップインダクタは、Q値が低く自己共振周波数も
低いので、携帯電話機のように使用周波数の高い無線機
器内のインダクタとしては不適当であった。この素子の
Q値が低くなるのは、導体を焼結法で形成するためバル
ク金属より導電率が低くなるために、導体のQ値が低く
なるからである。また、自己共振周波数が低くなるの
は、導体を支持するセラミックスの比誘電率が大きいた
め(比誘電率は4〜5程度以上)巻線間の浮遊容量が大
きくなるからである。
However, since the laminated chip inductor has a low Q value and a low self-resonant frequency, it is not suitable as an inductor in a radio device having a high operating frequency such as a portable telephone. . The Q value of this element is low because the conductor is formed by the sintering method, so that the conductivity is lower than that of the bulk metal, so that the Q value of the conductor is low. Further, the self-resonant frequency is lowered because the stray capacitance between the windings is increased because the relative permittivity of the ceramics supporting the conductor is large (the relative permittivity is about 4 to 5 or more).

【0008】一方、巻線型チップインダクタは、大きな
インダクタンスが得られるが、外装に使用する樹脂の軟
化温度が180〜200℃程度であるために、リフロー
ハンダ付け法により基板に実装する(通常230℃程度
まで昇温する)場合、部品の外装が軟化している時間を
生じることになり、そのときの取り扱いに慎重を期する
必要がある。また、耐熱温度が240℃程度であり、融
点の高いハンダは使用することができない。
On the other hand, a wire-wound chip inductor has a large inductance, but is mounted on a substrate by a reflow soldering method (usually at 230 ° C.) because the softening temperature of the resin used for the exterior is about 180 to 200 ° C. When the temperature rises to the extent, the time required for the exterior of the component to be softened occurs, and it is necessary to be careful in handling at that time. Further, the heat-resistant temperature is about 240 ° C., and solder having a high melting point cannot be used.

【0009】そこで、本発明はQ値、自己共振周波数が
高く、実装時に外部磁界の影響を受けにくく、耐熱温度
の高いチップインダクタを提供するものである。
Accordingly, the present invention is to provide a chip inductor having a high Q value and a high self-resonance frequency, being hardly affected by an external magnetic field during mounting, and having a high heat-resistant temperature.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような目的は下記
(1)〜(5)の構成により達成できる。
Such an object can be achieved by the following constitutions (1) to (5).

【0011】(1)樹脂系誘電体と帯状導体コイルと外
部端子電極とを備えたチップインダクタであって、前記
樹脂系誘電体は、単量体として少なくともフマル酸ジエ
ステルを含む単量体組成物を重合して得られた高分子材
料から成ることを特徴とするチップインダクタ。
(1) A chip inductor including a resin-based dielectric, a strip-shaped conductor coil, and an external terminal electrode, wherein the resin-based dielectric includes a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer A chip inductor comprising a polymer material obtained by polymerizing a polymer.

【0012】ここで、樹脂系誘電体とは、少なくとも外
装部分、場合によってはコア部分も含めたものをさす。
Here, the resin-based dielectric means at least a part including an exterior part and, in some cases, a core part.

【0013】(2)前記樹脂系誘電体は、比誘電率3以
下、耐熱温度270℃以上であることを特徴とする
(1)に記載のチップインダクタ。
(2) The chip inductor according to (1), wherein the resin dielectric has a relative dielectric constant of 3 or less and a heat-resistant temperature of 270 ° C. or more.

【0014】ここで、耐熱温度とは、加熱し常温に冷却
した場合に電気的、機械的特性等が著しく劣化しはじめ
る温度のことをいう。換言すれば樹脂が非可逆的に変質
する温度である。
Here, the heat-resistant temperature refers to a temperature at which electrical and mechanical properties and the like begin to significantly deteriorate when heated and cooled to room temperature. In other words, it is the temperature at which the resin changes irreversibly.

【0015】(3)前記帯状導体コイルは、銅を主成分
とする金属導体材料により形成されていることを特徴と
する(1)又は(2)に記載のチップインダクタ。
(3) The chip inductor according to (1) or (2), wherein the strip-shaped conductor coil is formed of a metal conductor material containing copper as a main component.

【0016】(4)前記帯状導体コイルの幅方向がコイ
ルの径方向と一致するように巻き回されていることを特
徴とする(1)〜(3)に記載のチップインダクタ。
(4) The chip inductor according to any one of (1) to (3), wherein the band-shaped conductor coil is wound so that a width direction thereof coincides with a radial direction of the coil.

【0017】(5)コイルの中心軸が外部端子電極面と
直交していることを特徴とする(1)〜(4)に記載の
チップインダクタ。
(5) The chip inductor according to any one of (1) to (4), wherein the central axis of the coil is orthogonal to the external terminal electrode surface.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明に係るチップインダクタ
は、前記のように、樹脂系誘電体と帯状導体コイルと外
部端子電極とを有するチップインダクタであって、前記
樹脂系誘電体は、単量体として少なくともフマル酸ジエ
ステルを含む単量体組成物を重合して得られたものであ
り、フマル酸ジエステルから誘導される繰り返し単位を
有するフマレート系重合体(フマレート系樹脂)であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A chip inductor according to the present invention is a chip inductor having a resin-based dielectric, a strip-shaped conductor coil, and an external terminal electrode as described above, wherein the resin-based dielectric is a It is a fumarate-based polymer (fumarate-based resin) obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester and having a repeating unit derived from the fumaric acid diester.

【0019】このフマレート系樹脂は、特願平8−42
073号(未公開)の明細書中に記載したものであり、
これは主に基板用材料として用いられるものであり、比
誘電率、誘電正接が低く耐熱温度が高い特徴がある。本
発明はこの樹脂をインダクタの外装用樹脂やコアとして
使用し、かつ、帯状導体コイルを用いることを特徴とし
ている。そして、このインダクタは、高いQ値を持ち、
数GHzの高周波まで使用が可能となる。
This fumarate resin is disclosed in Japanese Patent Application No. 8-42.
No. 073 (not disclosed).
It is mainly used as a material for a substrate, and is characterized by low relative dielectric constant and dielectric loss tangent and high heat resistance temperature. The present invention is characterized in that this resin is used as an exterior resin or a core of an inductor, and that a strip-shaped conductor coil is used. And this inductor has a high Q value,
It can be used up to a high frequency of several GHz.

【0020】ここで、前記フマレート樹脂は、比誘電率
が3以下、好ましくは1〜3で、耐熱温度が270℃以
上、好ましくは270℃〜350℃である。前記誘電率
を持つことにより自己共振周波数を高くすることがで
き、高周波領域での使用が可能となる。また、上記耐熱
温度とすることにより、リフローハンダ付け法により基
板へ装着する場合、外装が軟化することなく、また比較
的融点の高いハンダ(近年は環境問題等から融点を低く
する効果のあるPbを含有しないハンダの使用が必要と
される)も使用することができる。
Here, the fumarate resin has a relative dielectric constant of 3 or less, preferably 1 to 3, and a heat-resistant temperature of 270 ° C. or more, preferably 270 ° C. to 350 ° C. By having the above dielectric constant, the self-resonant frequency can be increased, and it can be used in a high frequency range. In addition, when the above-mentioned heat-resistant temperature is used, when mounting on a substrate by the reflow soldering method, the exterior is not softened, and a solder having a relatively high melting point (in recent years, Pb which has an effect of lowering the melting point due to environmental problems and the like). (Which requires the use of solder containing no).

【0021】具体的には、例えば、ジ−シクロヘキシル
フマレートモノ重合体、ジ−イソプロピルフマレート/
ジ−シクロヘキシルフマレート共重合体、ジ−シクロヘ
キシルフマレート/ジ−sec−ブチルフマレート共重
合体、ジ−イソプロピルフマレート/ジ−sec−ブチ
ルフマレート共重合体、ジ−シクロヘキシルフマレート
/tert−ブチルビニルベンゾエート等が挙げられ
る。
Specifically, for example, di-cyclohexyl fumarate monopolymer, di-isopropyl fumarate /
Di-cyclohexyl fumarate copolymer, di-cyclohexyl fumarate / di-sec-butyl fumarate copolymer, di-isopropyl fumarate / di-sec-butyl fumarate copolymer, di-cyclohexyl fumarate / tert -Butyl vinyl benzoate and the like.

【0022】この樹脂は注型性能も優れており、常温で
注型出来るので製造が容易であると共に、積層型チップ
インダクタのように高熱処理をする必要が無く、コイル
を形成する帯状導体線に抵抗値の低いバルクの金属を使
用することができる。
This resin has excellent casting performance and can be cast at room temperature, so that it is easy to manufacture and does not need to be subjected to a high heat treatment unlike a multilayer chip inductor. A low resistance bulk metal can be used.

【0023】ここで、コイルを形成する導体線には帯状
のものを用いるが、これは、同一材質、同一断面積の丸
線と比べれば、その抵抗率を下げることなく、単位長さ
当たりの巻数を多くすることができより大きなインダク
タンスを得ることができる、更に高周波で使用する場
合、表皮効果により、同一断面積の丸線と比べて単位長
さ当たりの表面積が大きい帯状の方が抵抗が少なくなる
ためである。
Here, a strip-shaped conductor wire is used as the conductor wire forming the coil. However, compared with a round wire having the same material and the same cross-sectional area, the conductor wire per unit length can be used without lowering its resistivity. The number of turns can be increased and a larger inductance can be obtained.Moreover, when used at a high frequency, the belt-like shape with a larger surface area per unit length than the round wire with the same cross-sectional area has a higher resistance due to the skin effect. It is because it becomes less.

【0024】帯状導体線の材質は、通常のコイル用の材
質を用いれば良く、例えばCu、Au、Ag、Fe、P
t、Sn、Ni、Pb、Al、Coまたはそれらの合金
等を用いることがでる。その中でも、導電率やコストの
面を考えると、Cuを主成分とする合金が好ましく、特
にCuを使用することが好ましい。これは、リフロー炉
の処理温度は通常Cuの焼鈍温度以上であり、巻線時の
機械加工によるストレスで硬銅化したCuがリフロー炉
による加熱で軟銅化し(軟銅化温度210℃)、導体抵
抗が低下して一層Q値が上昇することも期待できるため
である。これは、導体にバルクの金属を用いたときの特
徴で、この様な効果は焼結金属によるチップインダクタ
では期待しがたい。
The material of the strip-shaped conductor wire may be a usual material for a coil, for example, Cu, Au, Ag, Fe, P
t, Sn, Ni, Pb, Al, Co, or an alloy thereof can be used. Among them, an alloy containing Cu as a main component is preferable from the viewpoints of conductivity and cost, and it is particularly preferable to use Cu. This is because the processing temperature of the reflow furnace is usually equal to or higher than the annealing temperature of Cu, and the copper hardened by the stress caused by the machining during winding turns into copper by heating in the reflow furnace (copperization temperature 210 ° C.), and the conductor resistance increases. This is because it can be expected that the Q value further increases and the Q value further increases. This is a characteristic when a bulk metal is used for the conductor, and such an effect cannot be expected in a chip inductor made of a sintered metal.

【0025】本発明に係るチップインダクタの製造方法
を図1を参照しながら詳細に説明する。
A method for manufacturing a chip inductor according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0026】第一工程(図1(a))として、フマレー
ト系樹脂からなる丸棒(コア)1に帯状導体線2を所定
の巻数を巻く。
In the first step (FIG. 1A), a predetermined number of turns of the strip-shaped conductor wire 2 are wound around a round bar (core) 1 made of a fumarate-based resin.

【0027】ここで、帯状導体線を用いた場合、コイル
を巻く方法には、帯状導体線の広い面と丸棒(コア)の
側面とを接するように巻く方法(図示しない)と、帯状
導体線の狭い面と丸棒(コア)1の側面とを接するよう
に巻く方法、(図1(a))即ち、コイルの幅方向がコ
イルの径方向と一致するように巻く方法(これをエッジ
ワイズに巻くとする)の二通りあるが、特に、後者の巻
き方、即ち、エッジワイズに巻くことが好ましい。これ
は、単位長さ当たりの巻数が最も多くなり、小型で大き
なインダクタンスの素子を得ることができるからであ
る。エッジワイズに巻く場合、帯状導体線を前記のごと
く巻いてもよいし、通常の丸線をらせん状に巻いたもの
を押しつぶして帯状にしてもよい。
Here, in the case of using a strip-shaped conductor wire, the method of winding the coil includes a method of winding so that the wide surface of the strip-shaped conductor wire and the side surface of the round bar (core) are in contact with each other (not shown). A method of winding so that the narrow surface of the wire and the side surface of the round bar (core) 1 are in contact with each other (FIG. 1A), that is, a method of winding such that the width direction of the coil coincides with the radial direction of the coil (the edge (They are wound wise), but the latter winding method, that is, the edge-wise winding is particularly preferable. This is because the number of turns per unit length is the largest, and a small-sized element having a large inductance can be obtained. When winding edgewise, a strip-shaped conductor wire may be wound as described above, or a normal round wire wound in a spiral may be crushed to form a strip.

【0028】また、導電線の表面には、フマレート系樹
脂、好ましくは、誘電体として使用する樹脂と同じ樹脂
を塗布して互いに接触しないように絶縁処理してある。
The surface of the conductive wire is coated with a fumarate resin, preferably the same resin as the resin used as the dielectric, and is insulated so as not to contact with each other.

【0029】第二工程(図1(b))として、線端をコ
イルの巻方向に折り曲げてリード部分21を設けて、所
定の長さになるように丸棒(コア)1を切断し、巻線し
たコイル3を作成する。
As a second step (FIG. 1 (b)), the wire end is bent in the winding direction of the coil to provide a lead portion 21, and the round bar (core) 1 is cut to a predetermined length, The wound coil 3 is created.

【0030】第三工程(図1(c))として、巻線した
コイル3を注型に入れて、液状のフマレート系樹脂を注
ぎ、乾燥することにより外装樹脂4を硬化させる。ここ
で、使用するフマレート系樹脂は、丸棒(コア)1と同
じものでもよいし異なるものでもよい。
As a third step (FIG. 1 (c)), the wound coil 3 is placed in a casting, a liquid fumarate resin is poured, and the resin is cured by drying. Here, the fumarate resin used may be the same as or different from the round bar (core) 1.

【0031】液状のフマレート系樹脂は、前記フマレー
ト系樹脂を溶剤に溶解させたポリマー溶液である。ここ
で、使用することのできる溶剤としては、例えば、ベン
ゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶剤、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、テトラ
ヒドロフラン(THF)、クロロホルム、酢酸エチル等
の溶剤から適宜選択し溶解することにより得ることがで
きる。
The liquid fumarate-based resin is a polymer solution obtained by dissolving the fumarate-based resin in a solvent. Here, the solvent that can be used is appropriately selected from, for example, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, and solvents such as tetrahydrofuran (THF), chloroform, and ethyl acetate. And can be obtained by dissolution.

【0032】この濃度は特に制限はないが、作業性を考
慮するとフマレート系樹脂が、5〜30重量%の範囲で
含まれるのが好ましい。
The concentration is not particularly limited, but it is preferable that the fumarate resin is contained in the range of 5 to 30% by weight in consideration of workability.

【0033】乾燥温度は使用する溶剤により適宜選択さ
れ、室温(15〜30℃程度)又は40〜60℃程度と
してもよい。
The drying temperature is appropriately selected depending on the solvent used, and may be room temperature (about 15 to 30 ° C.) or about 40 to 60 ° C.

【0034】第四工程(図1(d))として、端子側の
面を研磨してリード部21の線端を露出させ、両端に外
部端子電極5を付ける。
In a fourth step (FIG. 1D), the terminal-side surface is polished to expose the wire ends of the lead portion 21, and external terminal electrodes 5 are attached to both ends.

【0035】両端に付ける外部端子電極5は、金属導体
膜を接着してもよいし、真空蒸着法、無電解メッキ等に
より形成してもよい。
The external terminal electrodes 5 attached to both ends may be formed by bonding a metal conductor film, or may be formed by vacuum evaporation, electroless plating, or the like.

【0036】端子電極の材質は、Cuを主成分とするも
の等が挙げられる。また、外部端子電極にはハンダ耐熱
性やハンダ濡れ性を考慮してNi、Sn等のメッキによ
り形成してもよい。
The material of the terminal electrode may be one containing Cu as a main component. The external terminal electrodes may be formed by plating with Ni, Sn, or the like in consideration of solder heat resistance and solder wettability.

【0037】以上、製造工程の一例を記述したが、これ
に限定することはなく、例えば、前記のようなフマレー
ト系樹脂の丸棒(コア)を使用せずに、フォーミングに
よりエッジワイズのコイル部分を成形し、又は、コイル
の導体材料となる金属板を順送型等によりエッジワイズ
のコイル部分及び端子部分をも含めて成形し、注型に入
れてフマレート系樹脂を注ぎ固める製造方法も可能であ
る。
Although an example of the manufacturing process has been described above, the present invention is not limited to this. For example, without using the round bar (core) of fumarate-based resin as described above, the edge-wise coil portion is formed by forming. Or a metal plate to be used as the conductor material of the coil is formed by a progressive die or the like, including the edge-wise coil portion and the terminal portion, and then put into a casting to pour the fumarate resin and solidify it. It is.

【0038】なお、図1(c)に示すように、コイルの
中心軸3aが外部端子電極面5aを貫通する構造とする
ことで基板実装時の自由度を与えることが好ましい。こ
れは、以下の理由からによる。積層型チップインダクタ
等のように、コイルの中心軸が端子間を貫通する軸と直
交するものは、高周波回路用基板に実装した場合、基板
実装時にコイルの中心軸が基板面に対して垂直となるの
で、基板上に形成された配線パターン等によっては、こ
れより発生する磁界により相互に影響を受けることとな
り、実装方向によりインダクタンスが変化することとな
る。しかし、コイルの中心軸が外部端子電極面を貫通す
る構造とすることで、高周波回路用基板に実装した場
合、基板上に形成された配線パターン等により発生する
磁界により影響を受けにくく、実装方向によるインダク
タンスが変化を少なくことができるからである。
As shown in FIG. 1 (c), it is preferable that the center axis 3a of the coil has a structure penetrating the external terminal electrode surface 5a to give a degree of freedom when mounting the substrate. This is for the following reason. In the case where the center axis of the coil is perpendicular to the axis that passes between the terminals, such as a multilayer chip inductor, when mounted on a high-frequency circuit board, the center axis of the coil is perpendicular to the board surface when the board is mounted. Therefore, depending on the wiring pattern formed on the substrate and the like, they are mutually affected by the generated magnetic field, and the inductance changes depending on the mounting direction. However, by adopting a structure in which the center axis of the coil penetrates the external terminal electrode surface, when mounted on a high-frequency circuit board, it is hardly affected by a magnetic field generated by a wiring pattern or the like formed on the board, and the mounting direction This is because the inductance can reduce the change.

【0039】また、図2に示すように、コイルの中心軸
3bと外部端子電極面5bが平行となるような構造も可
能なのは自明である。前記のように磁界の影響を受けや
すくなるが、このような構造を採れば高さ寸法を1mm
以下に設計することも容易である。
It is obvious that, as shown in FIG. 2, a structure in which the center axis 3b of the coil is parallel to the external terminal electrode surface 5b is also possible. As described above, it is easily affected by the magnetic field.
It is easy to design below.

【0040】[0040]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示す。EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below.

【0041】チップインダクタの樹脂系誘電体の材料と
してフマレート系樹脂は、ジ−シクロヘキシルフマレー
トモノ重合体、ジ−イソプロピルフマレート/ジ−シク
ロヘキシルフマレート共重合体、ジ−シクロヘキシルフ
マレート/ジ−sec−ブチルフマレート共重合体の4
種類を使用した。表1にそれぞれの比誘電率、静電正
接、軟化温度及び耐熱温度を示す。
As the resin dielectric material for the chip inductor, fumarate-based resins include di-cyclohexyl fumarate monopolymer, di-isopropyl fumarate / di-cyclohexyl fumarate copolymer, and di-cyclohexyl fumarate / di-fumarate. sec-butyl fumarate copolymer 4
Type used. Table 1 shows the relative dielectric constant, electrostatic tangent, softening temperature and heat-resistant temperature of each.

【0042】ここで、比誘電率、静電正接は前記樹脂を
12cm×2.0mm×2.0mmの基板状にして、摂
動法により測定した。軟化温度は、JISK7126に
準拠したTMA100(セイコー電子工業(株)製)を
用いて測定した。耐熱温度は、所定の温度に設定したハ
ンダ槽に浸漬し外観、変形、膨れ、クラック、溶融の目
視及びデバイスの電気的、機械的特性の測定により、劣
化が見られたときの温度とした。
Here, the relative dielectric constant and the electrostatic tangent were measured by a perturbation method using the resin as a substrate having a size of 12 cm × 2.0 mm × 2.0 mm. The softening temperature was measured using TMA100 (manufactured by Seiko Denshi Kogyo) in accordance with JIS K7126. The heat-resistant temperature was a temperature at which deterioration was observed by immersing in a solder bath set to a predetermined temperature, visually observing appearance, deformation, swelling, cracking, and melting, and measuring electrical and mechanical properties of the device.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】(実施例1)本発明による第一実施例のチ
ップインダクタについて説明する。
(Embodiment 1) A chip inductor according to a first embodiment of the present invention will be described.

【0045】製造方法の詳細を図1を用いて説明する。The details of the manufacturing method will be described with reference to FIG.

【0046】a)フマレート系樹脂(ジ−シクロヘキシ
ルフマレートモノ重合体)の直径1.0mmの丸棒(コ
ア)1に幅0.2mm、厚さ35μmの銅からなる帯状
導体線2をエッジワイズに8回巻く(図は見やすくする
ため5回巻いてある)。なお、銅からなる帯状導体線2
の表面にはフマレート系樹脂(ジ−シクロヘキシルフマ
レートモノ重合体)を厚さ約100μm塗布して互いに
接触しないように絶縁処理してある。このとき、樹脂濃
度は15〜30重量%程度にして樹脂に柔軟性を与えた
状態でスパイラル状にコイルを巻く。
A) A band-shaped conductor wire 2 made of copper having a width of 0.2 mm and a thickness of 35 μm is rounded to a round bar (core) 1 having a diameter of 1.0 mm of a fumarate-based resin (di-cyclohexyl fumarate monopolymer). 8 turns (the figure is wound 5 times for easy viewing). The strip-shaped conductor wire 2 made of copper
Is coated with a fumarate-based resin (di-cyclohexyl fumarate monopolymer) to a thickness of about 100 μm and is insulated so as not to contact each other. At this time, the coil is spirally wound with the resin concentration being about 15 to 30% by weight to give the resin flexibility.

【0047】b)線端をコイルの巻方向に折り曲げリー
ド部21を設け、丸棒(コア)1を長さ2.5mmに切
断し巻線したコイル3を作成する。
B) A wire end is bent in the winding direction of the coil to provide a lead portion 21, and the round bar (core) 1 is cut into a length of 2.5 mm to form a coil 3 wound.

【0048】c)巻線したコイル3を注型に入れて、フ
マレート系樹脂(ジ−シクロヘキシルフマレートモノ重
合体)の溶液を注ぎ、室温中で乾燥し、硬化した樹脂を
型より取りだす。ここで、ポリマー溶液の溶剤はトルエ
ン使用し、樹脂濃度を15重量%程度とした。
C) The wound coil 3 is put into a casting mold, a solution of a fumarate resin (di-cyclohexyl fumarate monopolymer) is poured, dried at room temperature, and the cured resin is removed from the mold. Here, toluene was used as a solvent for the polymer solution, and the resin concentration was about 15% by weight.

【0049】d)端子側の面を研磨してリード端子部2
1の線端を露出させ、両端に銅箔からなる外部端子電極
4を付ける。
D) The terminal side surface is polished and the lead terminal portion 2 is polished.
1 are exposed, and external terminal electrodes 4 made of copper foil are attached to both ends.

【0050】この様にして製造された略直方体(縦、
横、高さ2.5×2.0×1.8mm)の本発明に係る
チップインダクタのインピーダンス周波数特性(図3)
及び自己共振周波数(図5)を測定した。また、比較の
ために従来のチップインダクタとして、前記本発明に係
るチップインダクタと同一インダクタンス(33nH
(100MHz))で同様の形状寸法であり、比誘電率
4〜5程度で軟化温度が180℃〜200℃であるジア
リルフタレート系樹脂を用いたものについてもインピー
ダンス周波数特性(図4)及び自己共振周波数(図6)
を測定した。
The thus-produced substantially rectangular parallelepiped (vertical,
Impedance frequency characteristics of the chip inductor according to the present invention (width, height 2.5 × 2.0 × 1.8 mm) (FIG. 3)
And the self-resonant frequency (FIG. 5) were measured. For comparison, the same inductance (33 nH) as that of the chip inductor according to the present invention was used as a conventional chip inductor.
(100 MHz)), and the same using the diallyl phthalate resin having a relative dielectric constant of about 4 to 5 and a softening temperature of 180 to 200 ° C., the impedance frequency characteristic (FIG. 4) and the self resonance Frequency (Fig. 6)
Was measured.

【0051】素子定数測定の結果、本発明に係るチップ
インダクタのQ値(100MHz)は32であり、本発
明に係るチップインダクタと同じインダクタンス、同形
状寸法である従来のインダクタのQ値(100MHz)
24より33%高い値であった。
As a result of the element constant measurement, the Q value (100 MHz) of the chip inductor according to the present invention was 32, and the Q value (100 MHz) of the conventional inductor having the same inductance and the same shape and dimensions as the chip inductor according to the present invention.
The value was 33% higher than 24.

【0052】また、本発明によるチップインダクタの自
己共振周波数は、3.0GHz以上であり、本発明に係
るチップインダクタと同じインダクタンス、同形状寸法
である従来のインダクタの自己共振周波数1.8GHz
より60%以上高い値を示した。
The self-resonant frequency of the chip inductor according to the present invention is 3.0 GHz or more, and the self-resonant frequency of the conventional inductor having the same inductance and the same shape and dimensions as the chip inductor according to the present invention is 1.8 GHz.
A value higher than that by 60% or more was shown.

【0053】(実施例2)次に本発明による第二実施例
のチップインダクタについて説明する。
(Embodiment 2) Next, a chip inductor according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0054】第二のチップインダクタは、コイルの巻数
を四回巻きとした以外は実施例1と同様の製造方法、寸
法等により作成した。比較例としても、第二実施例のチ
ップインダクタと同一インダクタンス(12nH(10
0MHz))で同様の形状寸法であり、比誘電率4〜5
程度で軟化温度が180℃〜200℃であるジアリルフ
タレート系樹脂を用いたものについても測定した。
The second chip inductor was manufactured by the same manufacturing method and dimensions as in Example 1 except that the number of turns of the coil was four. As a comparative example, the same inductance as the chip inductor of the second embodiment (12 nH (10 nH
0 MHz)) and have the same shape and dimensions, and a relative dielectric constant of 4 to 5
The measurement was also performed on a material using a diallyl phthalate-based resin having a softening temperature of about 180 ° C to 200 ° C.

【0055】また、評価についても実施例1と同様に第
二実施例のチップインダクタについてのインピーダンス
周波数特性(図7)及び自己共振周波数(図9)を測定
し、比較例についてもインピーダンス周波数特性(図
8)及び自己共振周波数(図10)を測定した。
As for the evaluation, the impedance frequency characteristic (FIG. 7) and the self-resonant frequency (FIG. 9) of the chip inductor of the second embodiment were measured in the same manner as in the first embodiment. 8) and the self-resonant frequency (FIG. 10) were measured.

【0056】素子定数測定の結果、本発明に係るチップ
インダクタのQ値(100MHz)は33であり、本発
明に係るチップインダクタと同じインダクタンス、同形
状寸法である従来のインダクタのQ値(100MHz)
19より70%高い値であった。
As a result of the element constant measurement, the Q value (100 MHz) of the chip inductor according to the present invention was 33, and the Q value (100 MHz) of the conventional inductor having the same inductance and the same shape and dimensions as the chip inductor according to the present invention.
It was 70% higher than 19.

【0057】また、本発明によるチップインダクタの自
己共振周波数は、6.7GHz以上であり、本発明に係
るチップインダクタと同じインダクタンス、同形状寸法
である従来のインダクタの自己共振周波数3.2GHz
より2倍以上と遙かに高い値を示した。
The self-resonant frequency of the chip inductor according to the present invention is 6.7 GHz or more, and the self-resonant frequency of the conventional inductor having the same inductance and the same shape and size as the chip inductor according to the present invention is 3.2 GHz.
The value was much higher than twice or more.

【0058】これは従来のチップインダクタでは層間や
線間の間隔が構造的に決まっており、同構造のチップイ
ンダクタで求められる定数が小さい場合でも層間や線間
の間隔は同じで巻き数のみが少なくなっている場合が多
いが、本実施例に於いては同じ形状で巻き数が少ない場
合層間の間隔を容易に広げることができるため単位巻き
数当たりの線間容量を小さくすることが可能であり、自
己共振周波数を飛躍的に高くすることができるためであ
る。
In conventional chip inductors, the spacing between layers and lines is structurally determined. Even when the constant required for a chip inductor having the same structure is small, the spacing between layers and lines is the same and only the number of turns is small. Although the number of turns is often small, in this embodiment, when the number of turns is the same and the number of turns is small, the distance between layers can be easily widened, so that the line capacitance per unit number of turns can be reduced. This is because the self-resonant frequency can be dramatically increased.

【0059】なお、実施例にはジ−シクロヘキシルフマ
レートモノ重合体を用いてインダクタ素子を作成した場
合のみの諸特性について示したが、ジ−イソプロピルフ
マレート/ジ−シクロヘキシルフマレート共重合体、ジ
−シクロヘキシルフマレート/ジ−sec−ブチルフマ
レート共重合体を用いた場合も同様に高いQ値及び高い
自己共振周波数を示した。
In the examples, various characteristics were shown only when an inductor element was prepared using a di-cyclohexyl fumarate monopolymer. However, di-isopropyl fumarate / di-cyclohexyl fumarate copolymer, Similarly, when the di-cyclohexyl fumarate / di-sec-butyl fumarate copolymer was used, a high Q value and a high self-resonant frequency were also exhibited.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明に係るチップインダクタは、誘電
体材料にフマレート系樹脂を用いるために、自己共振周
波数が高くなり、高周波までの使用が可能となる。樹脂
の耐熱温度も従来の樹脂に比べ高く、比較的融点の高い
ハンダを使用したリフロー炉処理に対応できる。この樹
脂は注型性能も優れており、常温で注型出来るので製造
が容易であると共に、積層型チップインダクタのように
高熱処理をする必要が無く、コイルを形成する内部導体
に抵抗値の低いバルクの金属を使用することができるの
でQ値が高い。同時に、樹脂モールド成形によれば、セ
ラミック焼結型素子ではよくみられる素体の歪みや剥が
れなどが殆ど発生しない。
The chip inductor according to the present invention has a high self-resonant frequency since a fumarate resin is used as a dielectric material, and can be used up to a high frequency. The heat resistance temperature of the resin is higher than that of the conventional resin, and it can be applied to a reflow furnace treatment using a solder having a relatively high melting point. This resin has excellent casting performance and is easy to manufacture because it can be cast at room temperature, and does not need to be subjected to high heat treatment unlike a multilayer chip inductor, and has low resistance to the internal conductor forming the coil. The Q value is high because bulk metal can be used. At the same time, according to the resin molding, almost no distortion or peeling of the element occurs, which is common in ceramic sintered elements.

【0061】また、エッジワイズにコイルを巻くことに
より単位長さ当たりの巻数を大きくすることができるた
め、小型で大きなインダクタンスを持つインダクタを得
ることができる。
Furthermore, since the number of turns per unit length can be increased by winding the coil edgewise, a small inductor having a large inductance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る製造工程を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process according to the present invention.

【図2】本発明に係るチップインダクタの透過斜視図で
ある。
FIG. 2 is a transparent perspective view of a chip inductor according to the present invention.

【図3】第一実施例に係るチップインダクタのインピー
ダンス周波数特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating impedance frequency characteristics of the chip inductor according to the first embodiment.

【図4】第一実施例に対する比較例(33nH)のイン
ピーダンス周波数特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating impedance frequency characteristics of a comparative example (33 nH) with respect to the first embodiment.

【図5】第一実施例に係るチップインダクタの自己共振
周波数を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a self-resonant frequency of the chip inductor according to the first embodiment.

【図6】第一実施例に対する比較例(33nH)の自己
共振周波数を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a self-resonant frequency of a comparative example (33 nH) with respect to the first embodiment.

【図7】第二実施例に係るチップインダクタのインピー
ダンス周波数特性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating impedance frequency characteristics of a chip inductor according to a second embodiment.

【図8】第二実施例に対する比較例(12nH)のイン
ピーダンス周波数特性を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating impedance frequency characteristics of a comparative example (12 nH) with respect to the second embodiment.

【図9】第二実施例に係るチップインダクタの自己共振
周波数を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a self-resonant frequency of the chip inductor according to the second embodiment.

【図10】第二実施例に対する比較例(12nH)の自
己共振周波数を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a self-resonant frequency of a comparative example (12 nH) with respect to the second embodiment.

【図11】積層チップインダクタの透過斜視図である。FIG. 11 is a transparent perspective view of the multilayer chip inductor.

【図12】巻線型インダクタの透過斜視図である。FIG. 12 is a transparent perspective view of a wire-wound inductor.

【図13】積層チップインダクタの積層工程を示す図で
ある。
FIG. 13 is a diagram showing a lamination process of the multilayer chip inductor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;丸棒(コア) 2;帯状導体線 3;巻線したコイル 3a、3b;コイルの中心軸 4、11;外装樹脂 5、8、12;外部端子電極 5a、5b;外部端子電極面 6;磁性体 61;磁性体ペースト 7;内部電極 71;導体ペースト 9;コア 10;金属線 1; round bar (core) 2; strip-shaped conductor wire 3; wound coil 3a, 3b; center axis of coil 4, 11; exterior resin 5, 8, 12; Magnetic material 61; magnetic material paste 7; internal electrode 71; conductor paste 9; core 10;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安川 芳行 東京都中央区日本橋一丁目13番1号ティー ディーケイ株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiyuki Yasukawa 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】樹脂系誘電体と帯状導体コイルと外部端子
電極とを有するチップインダクタであって、前記樹脂系
誘電体は、単量体として少なくともフマル酸ジエステル
を含む単量体組成物を重合して得られた高分子材料から
成ることを特徴とするチップインダクタ。
1. A chip inductor having a resin-based dielectric, a strip-shaped conductor coil, and an external terminal electrode, wherein the resin-based dielectric is obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer. A chip inductor comprising a polymer material obtained by the above method.
【請求項2】前記樹脂系誘電体は、比誘電率3以下、耐
熱温度270℃以上であることを特徴とする請求項1に
記載のチップインダクタ。
2. The chip inductor according to claim 1, wherein said resin-based dielectric has a relative dielectric constant of 3 or less and a heat-resistant temperature of 270 ° C. or more.
【請求項3】前記帯状導体コイルは、銅を主成分とする
金属導体材料により形成されていることを特徴とする請
求項1又は2に記載のチップインダクタ。
3. The chip inductor according to claim 1, wherein said strip-shaped conductor coil is formed of a metal conductor material containing copper as a main component.
【請求項4】前記帯状導体コイルの幅方向がコイルの径
方向と一致するように巻き回されていることを特徴とす
る請求項1〜3に記載のチップインダクタ。
4. The chip inductor according to claim 1, wherein the band-shaped conductor coil is wound so that a width direction thereof coincides with a radial direction of the coil.
【請求項5】コイルの中心軸が外部端子電極面と直交し
ていることを特徴とする請求項1〜4に記載のチップイ
ンダクタ。
5. The chip inductor according to claim 1, wherein a center axis of the coil is orthogonal to an external terminal electrode surface.
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