JPH11251148A

JPH11251148A - 積層インダクタ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11251148A
Application number: JP10066107A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Suzuki; 靖生鈴木; Tetsuya Suzuki; 徹也鈴木; Noboru Kojima; 暢小島; Yoshinari Noyori; 佳成野寄
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】コイルのＬ，Ｑ，Ｚ，Ｒ値を所望の範囲にす
ることのできる積層インダクタの製造方法を提供するこ
と【解決手段】絶縁体ブロック１の上に電気絶縁体層２
が形成され、その上にＬ字型の導体パターン３が印刷形
成する。次に、導体パターン３の大部分を覆うように、
電気絶縁体層２の上に電気絶縁体層１０が印刷形成す
る。電気絶縁体層は、略長方形の切欠部１０ａが形成さ
れており、係る切欠部によって、導体パターン３の接続
端部３ａが露出されている。そして、導体パターン３の
接続端部３ａに一端が接続するように、電気絶縁体層１
０の上面に導体パターン５を印刷形成する。この時、切
欠部１０ａの周縁は、接続端部３ａの導体パターン５の
形成方向の側面に接するように設定されているので、導
体パターン５の形成領域の凹凸がほとんどなく、導体パ
ターン５が不連続点などなく印刷形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導体パターンと電
気絶縁体層とを交互に印刷形成して順次積層すること
で、チップの内部に前記導体パターンがつながった螺旋
状コイルを埋め込んだ構造の積層インダクタとその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は約半巻きづつコイルを形成する従
来の積層インダクタの製造方法を示している。同図に示
すように、電気絶縁体層を印刷して所定の厚みまで重ね
たブロック（以下、単に「絶縁体ブロック」と称する）
１の上に誘電体ペーストを薄く塗って電気絶縁体層２を
形成し、その上にＬ字型の導体パターン３を印刷形成す
る。次に、導体パターン３の一部分を覆うように、電気
絶縁体層２の上に電気絶縁体層４を印刷形成する。係る
電気絶縁体層４は電気絶縁体層２の１／２の面積を覆う
ように形成されている。これにより、導体パターン３の
下側に形成された電気絶縁体層２と、上側に形成された
電気絶縁体層４が表面の１／２ずつ覆うことになり、基
板の長手方向に沿った中心線を境に、両側に電気絶縁体
層２，４が存在する（図７参照）。また、図示の例で
は、Ｌ字型の導体パターン３の大部分は、電気絶縁体層
４によっては覆われずに露出することになる。

【０００３】次に電気絶縁体層２と電気絶縁体層４にま
たがって、これらの表面にＬ字型の導体パターン５を印
刷形成する。この導体パターン５の一端部分は電気絶縁
体層２の表面に露出していた導体パターン３の一端部分
とつながる。

【０００４】次に、前工程で電気絶縁体層４を形成しな
かった部分を覆うように、基板の反対側の半分を覆うよ
うに電気絶縁体層６を印刷形成する。これにより、露出
していた導体パターン３の全部と、導体パターン５の接
続部分を含む一部が覆われることになる。この状態で
は、基板の長手方向に沿った中心線を境に、両側に電気
絶縁体層４，６が存在する。

【０００５】次に電気絶縁体層４と電気絶縁体層６にま
たがって、これらの表面にＬ字型の導体パターン３′を
印刷形成する。この導体パターン３′の一端部分は電気
絶縁体層４の表面に露出していた導体パターン５の他端
部分とつながる。そして、電気絶縁体層４の形成領域の
上方を覆うようにして、電気絶縁体層４′を印刷形成
し、それ以前に形成し露出していた導体パターン５の全
部と、直前に形成した導体パターン３′の一部を覆う。

【０００６】以上の積層手順を繰り返し、図８に示すよ
うに、チップ１０の内部に前記導体パターンがつながっ
た所定ターン数の螺旋状コイル２０を埋め込んだものを
形成し、最終的に全体を焼成する。また、チップ１０の
両端部分の表面に外部電極８を印刷形成する。この外部
電極８は内部に埋め込まれた螺旋状コイル２０の両端に
つながっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の積層インダクタの製造方法では、以下に示す問
題を有する。各電気絶縁体層４，６…は、図６に示すよ
うに、基板の半分ずつを覆うようになっている。従っ
て、必然的に基板の長手方向に沿った中心線上に１枚の
電気絶縁体層の境界部分が存在し、段差部Ｘが発生す
る。

【０００８】その結果、図８（Ａ）に示すように、次に
印刷形成する導体パターン（図示の例では導体パターン
５）は、その印刷面が電気絶縁体層２側と電気絶縁体層
４側で高さがずれているとともに、導体パターンはペー
スト状であるため、その段差部Ｘではなだらかな斜面と
なって持ち上がる。よって、その段差部Ｘでは、膜厚が
薄く、場合によってはかすれてしまうおそれもあり、所
望の膜厚、ひいてはインダクタンスを得ることができな
くなることもある。さらには、段差の程度が大きく、ス
ムーズな移行ができずに不連続点となるおそれもある。

【０００９】また、先に形成した導体パターン３の一端
３ａと、次に形成する導体パターン５の接続部Ｙは、電
気絶縁体層２側に形成される導体パターン５は、導体パ
ターン３との接続部分のみ、その形成面が高くなり、ス
ムーズなコイル形成ができなくなる。

【００１０】そして、上記した段差部Ｘ，接続部Ｙにお
ける問題は、１ターン目のみならず、各ターンで発生す
る（図９（Ｂ）における段差部Ｘ′，接続部Ｙ′等参
照）。

【００１１】さらに、上記したように電気絶縁体層は、
交互に１／２ずつ印刷形成することから、図９（Ａ）に
示すように、その表面が面一にならず、しかも、そのよ
うに面一にならない上から更に何層にも積層形成する
と、そのずれの程度が拡大していき、さらに顕著な問題
となる。また、そのように面一でない部分に印刷形成を
行うと、上記問題の段差部Ｘ，Ｘ′や接続部Ｙ，Ｙ′の
みならず、他の部分でも印刷ムラ・うねり等を生じるお
それもある。

【００１２】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、螺旋状コイルを構成する導体パターンを、極端に
膜厚が薄くなったり、かすれたりすることなく、導体パ
ターン同士の接続を確実に行うことができ、不連続部分
がなくスムーズなコイル形状とし、所望のＬ，Ｑ，Ｚ，
Ｒ値を得ることのできる積層インダクタ及びその製造方
法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るために、本発明に係る積層インダクタでは、導体パタ
ーンと電気絶縁体層とを交互に印刷形成して順次積層さ
れることで、チップの内部に前記導体パターンがつなが
った螺旋状コイルを埋め込んだものが形成されたことを
特徴とする積層インダクタであって、前記電気絶縁体層
のパターン形状を、直前に形成した前記導体パターンＡ
における次の導体パターンＢとの接続端部及びその周辺
を除いて、露出表面のほぼ全面を覆うように形成した
（請求項１）。

【００１４】そして、好ましくは前記電気絶縁体層は、
前記導体パターンＡの接続端部の側縁のうち、少なくと
もその電気絶縁体層の上に形成する導体パターンＢの形
成側側面に接するように設けることである（請求項
２）。

【００１５】上記した構造の積層インダクタを製造する
製造方法としては、例えば導体パターンと電気絶縁体層
とを交互に印刷形成して順次積層することで、チップの
内部に前記導体パターンがつながった螺旋状コイルを埋
め込んだものを形成し、最終的に全体を焼成する積層イ
ンダクタの製造方法であって、前記電気絶縁体層を印刷
形成する工程は、直前に印刷形成した導体パターンＡに
おける次の導体パターンＢとの接続端部及びその周辺を
除いて、露出表面のほぼ全面を覆うようなパターン形状
で印刷形成するようにする。そして、前記電気絶縁体層
の形成後に行う前記導体パターンＢの印刷形成工程は、
前記導体パターンＡの接続端部と接続するとともに、そ
の大部分を前記電気絶縁体層の表面に印刷形成するよう
にすることができる（請求項３）。

【００１６】そして、前記電気絶縁体層を印刷形成する
工程は、前記導体パターンＡの接続端部の側縁のうち、
少なくともその電気絶縁体層の上に形成する導体パター
ンＢの形成側側面に接するようなパターン形状で印刷す
るようにすると、より好ましい（請求項４）。

【００１７】請求項２及び４で規定した「接する」と
は、両者の側縁同士が線接触（導体パターンや電気絶縁
体層の側面は傾斜面となるため）する場合と、一部がオ
ーバーラップして面接触する場合の両方を含む。そし
て、面接触する方がより好ましい。

【００１８】電気絶縁体層の表面が、導体パターンＡの
接続端部側近傍にまで位置している。しかも、電気絶縁
体層は、露出表面のほぼ全面に形成されている。従っ
て、導体パターンＢは、その大部分が１枚の電気絶縁体
層の表面に形成されることになる。よって、その途中に
段差部などがないので、パターンに不連続点が生じな
い。また、直前に形成した導体パターンＡとの接続部を
みても、上記したように電気絶縁体層の表面が導体パタ
ーンＡの接続端部近傍に位置するので、導体パターンＡ
の接続端部の上面に印刷された導体パターンＢは、その
まますぐ近くに位置する電気絶縁体層の表面に掛け渡さ
れるようにして印刷形成される。また、接続部は膨らむ
ので電気絶縁体層による段差を吸収し、ほぼ平坦な状態
のまま電気絶縁体層側に形成されることになる。よっ
て、導体パターンＢの印刷がかすれる領域を可及的に減
少させて、係る導体パターンＢの膜厚自体によって連続
性を保つことができる。そして、複数の導体パターンに
よって構成される螺旋状コイルは、きれいにつながるこ
とになり、不連続点やかすれて極端に内部抵抗が大きく
なる場所もなく、内部抵抗やＱ値を所望の値にすること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明においても、電気絶縁体層
と所定形状の導体パターンを交互に積層形成することに
より積層インダクタを製造するという基本構成は、従来
のものと同様である。

【００２０】図１は本発明の好適な一実施の形態におけ
る製造工程を示している。同図に示すように、絶縁体ブ
ロック１の上に誘電体ペーストを薄く塗って電気絶縁体
層２が形成され、その上にＬ字型の導体パターン３が印
刷形成されている。この電気絶縁体層２の上面に導体パ
ターン３を形成した状態では、図３（Ａ）に示すよう
に、導体パターン３を形成した部分のみがその厚さ分だ
け電気絶縁体層２の上面から突出した状態となる。ここ
までは、従来と同様である。

【００２１】本形態における積層インダクタを構成する
電気絶縁体層の材料としては、セラミック材料が用いら
れている。セラミック材料としては、フェライトでもガ
ラスを添加し低温焼結化した誘電体材料でもよい。そし
て本例では、ホウケイ酸ガラスをアルミナに体積で７
０：３０の比率に混合した誘電体材料を使用し、これに
ビヒクルとしてエチルセルロースとテレピネールと分散
剤、可塑剤を混合したものを配合し混合して、印刷用の
ペーストを作成している。

【００２２】一方、導体パターンは、銀ペーストを用い
て形成した。つまり、銀を上記ビヒクルに混合すること
により導体ペースト（銀ペースト）を作成したものを使
用した。ここで、バインダーはエチルセルロース以外の
ものを用い、例えばＰＶＢやメチルセルロースを用いる
ことができる。また、銀ペーストではなく、銀パラジウ
ムペーストでもよく、各種の材料を使用できる。

【００２３】ここで本発明では、導体パターン３の一部
を覆う電気絶縁体層１０のパターン形状を、直前に形成
した導体パターン３の次の接続端部３ａ及びその周辺を
除いて、露出している表面のほぼ全面を覆うように形成
した。つまり、従来であれば、基板のほぼ半分を覆うよ
うに誘電体を印刷形成したが、本発明では基板のほぼ全
面を覆うようにしている。そして、誘電体の未形成領域
となる切欠部１０ａは、電気絶縁体層１０の１つの角部
を長方形状に除去した形状としている。図２さらには接
続部位を拡大して示した図３（Ｂ）から明らかなよう
に、導体パターン３の接続端部３ａの一側面と、切欠部
１０ａの内枠とを一致させている。より好ましくは、図
３（Ｂ）に示すように、導体パターン３の接続端部３ａ
側面と電気絶縁体層１０の内周縁（切欠部１０ａの枠）
の一部を重ねあわせることである。もちろん本発明で
は、このように重ねあわせるのがもっとも好ましいが、
接続端部３ａの側縁と電気絶縁体層１０の内周縁とを線
接触させるようにしてもよい。しかし、図４に示すよう
に、若干の隙間をあけると重ねたり、接触したりしたも
のに較べると、接続部の滑らかさが損なわれる。よって
最良の実施例としては、上記したように重ねることであ
り、次は接することである。

【００２４】この時、電気絶縁体層１０は、ペースト状
である程度の粘性を有しているので、導体パターン３の
厚み分は吸収され、基板１のほぼ全面を覆った電気絶縁
体層１０の表面（導体パターン形成面）は平坦となる
（図２参照）。

【００２５】次いで、切欠部１０ａから露出している導
体パターン３の接続端部３ａの上面から電気絶縁体層１
０の上面にわたるように導体パターン５を印刷形成す
る。係る導体パターン５は、導体パターン３の形成方向
に対して直角に曲がる方向に連続するように形成されて
いる。そして、本形態では、係る導体パターン５がコイ
ルの約半巻きを構成するように形成されており、係る導
体パターン５は略Ｌ字型となるように形成されている。

【００２６】導体パターン５の形成面は、その大部分が
電気絶縁体層１０の表面となる。従って、上記したよう
に電気絶縁体層１０の表面は平坦であることから、導体
パターン５の途中で従来のような段差部Ｘがなく、導体
パターン５は所望の膜厚で均等に形成できる。さらに、
接続部を見ても、導体パターン３ａと導体パターン５の
接続部は膨らみが発生するので、ちょうど電気絶縁体層
による段差をこの膨らみでキャンセルし、表面と導体パ
ターン３の接続端部３ａの上面の高さの差は、電気絶縁
体層２と電気絶縁体層１０の表面の高さの差に比べると
十分に短い。しかも、電気絶縁体層１０をほぼ全面に形
成したことから導体パターン３の接続端部３ａの近くま
で電気絶縁体層１０が位置している。その結果、図３
（Ｃ）に示すように接続端部３ａの上面に乗った導体パ
ターン５は、そのまま電気絶縁体層１０の表面側につな
がるように形成される。つまり、従来のように接続部で
生じていたかすれの問題も解消される。

【００２７】その結果、導体パターン５は、その全体に
わたって膜厚が薄くなることを可及的に抑制され、螺旋
状コイルの内部抵抗の変化を可及的に抑えることができ
る。

【００２８】また、図４（Ａ）に示すように、導体パタ
ーン３の接続端部３ａと、電気絶縁体層１０の内周縁と
の間に若干の隙間Ｓがあった場合を想定すると、同図
（Ｂ）に示すように、導体パターン５は隙間Ｓのあった
部分で若干落ち込むこともあり得るが、接続端部３ａの
近くに電気絶縁体層１０が位置していることから、従来
のように導体パターンが電気絶縁体層２の表面にまで下
がることがない。よって、導体パターン５は、ほぼ膜厚
を均等にできる。また、隙間Ｓの程度と、導体パターン
５の粘性などの関係によっては、たとえ隙間Ｓがあった
としてもその隙間Ｓ自体を解消し、図３（Ｃ）に示すよ
うに接続部でも段差なく導体パターンを連続させること
も可能となる。換言すると、本発明で許容される隙間Ｓ
の限界は、導体パターン５の上面が接続端部近傍で極端
に落ち込んでかすれなどの悪影響を生じない範囲であ
る。

【００２９】上記のような工程（図１の下から４つめま
での工程）をとることにより、導体パターン３，導体パ
ターン５が電気的に接続されて連続した１ターンのコイ
ルが構成され、各導体パターン３，５の膜厚がその全体
にわたってほぼ均一となる。

【００３０】そして、導体パターン５が形成された電気
絶縁体層１０の上面に、電気絶縁体層１２を形成する。
係る電気絶縁体層１２も、導体パターン５の接続端部５
ａを露出させる切欠部１２ａを有している。従って、こ
の電気絶縁体層１２を形成することにより、図２に示す
ように、導体パターン５の高さ分を吸収し、導体パター
ン５の形成・非形成領域に関係なく、電気絶縁体層１２
の上面は平坦となる。よって、その次の工程である導体
パターン３′を形成する際には、その印刷面である電気
絶縁体層１２の表面が平坦であり、しかも、接続端部５
ａと電気絶縁体層１２が近接配置していることから、導
体パターン３′は、不連続点を生じることなく均一でス
ムーズに形成できる。

【００３１】以上の積層構造が繰り返されることによ
り、図７に示したようにチップ７の内部に各導体パター
ンがつながった所定ターン数の螺旋状コイル９を埋め込
んだ構造の積層インダクタが形成される。

【００３２】そして、係る積層インダクタの製造方法で
は、前述した積層手順を繰り返し、最終的に全体を焼成
する。また、チップ７の両端部分の表面に外部電極８
（この外部電極８は内部に埋め込まれた螺旋状コイル９
の両端につながっている）を印刷形成することにより、
積層インダクタを完成させる（図８参照）。

【００３３】また、電気絶縁体層を形成するに際し、誘
電体を形成しない領域として、上記した実施の形態では
切欠部１０ａ，１２ａのように導体パターンの接続端部
の外周縁側を開放している。これは、本発明で重要なの
は導体パターンの接続端部の側縁のうち、次に形成する
導体パターンの形成側の位置関係が重要であり、対象と
なる側縁に誘電体が近接あるいは接触するようになって
いれば、それ以外の導体パターンの接続端部の周縁と誘
電体との位置関係は特に規定しないからである。但し、
図５に示すように、接続端部の周囲を絶縁体層で囲むよ
うに接続窓１０ａ′としてもよい。そして、この接続窓
１０ａ′においても重要なのは次に形成する導体パター
ンの形成側であるので、それ以外は図示するように接続
窓１０ａ′の窓枠と導体パターンとが離れていてもよ
い。そして、その離反距離は短くても長くてもよく、さ
らには接触させていてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る積層インダ
クタでは、電気絶縁体層を露出表面のほぼ全面を覆うよ
うにしたため、その表面が平坦となり、その上に形成す
る導体パターンを不連続点などを発生させることなく印
刷形成することができる。しかも、誘電体の未形成部分
は、直前に形成した導体パターンの接続端部付近とした
ため、その接続端部と電気絶縁体層の表面とが近接す
る。よって、接続端部の上面に形成した次の導体パター
ンは、そのまま近接した電気絶縁体層の表面に印刷形成
されるので、接続部においても段差にともなう不連続点
やかすれの発生を可及的に抑制できる。

【００３５】その結果、螺旋状コイルを構成する導体パ
ターンが、極端に膜厚が薄くなったり、かすれたりする
ことなく、導体パターン同士の接続を確実に行うことが
でき、不連続部分がなくスムーズなコイル形状とし、所
望のＬ，Ｑ，Ｚ，Ｒ値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施の形態を示す図である。

【図２】図１に示す工程に従って製造した積層インダク
タの中間品（誘電体１２を形成した後）を示す図１のＡ
−Ａ線部分の断面図である。

【図３】本実施の形態の要点を説明するための図であ
る。

【図４】変形例を説明する図３に対応する図である。

【図５】本発明の別の実施の形態を示す図である。

【図６】従来の製造プロセスを説明する図である。

【図７】従来の製造プロセスを説明する図である。

【図８】積層インダクタを示す図である

【図９】従来の問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

３，３′，５導体パターン３ａ，５ａ接続端部７チップ９螺旋状コイル１０，１２電気絶縁体層１０ａ，１２ａ切欠部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野寄佳成東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体パターンと電気絶縁体層とを交互に
印刷形成して順次積層されることで、チップ（７）の内
部に前記導体パターンがつながった螺旋状コイル（９）
を埋め込んだものが形成されたことを特徴とする積層イ
ンダクタであって、前記電気絶縁体層のパターン形状を、直前に形成した前
記導体パターンＡにおける次の導体パターンＢとの接続
端部及びその周辺を除いて、露出表面のほぼ全面を覆う
ように形成したことを特徴とする積層インダクタ。
【請求項２】前記電気絶縁体層は、前記導体パターン
Ａの接続端部の側縁のうち、少なくともその電気絶縁体
層の上に形成する導体パターンＢの形成側側面に接する
ように設けられていることを特徴とする請求項１に記載
の積層インダクタ。
【請求項３】導体パターンと電気絶縁体層とを交互に
印刷形成して順次積層することで、チップの内部に前記
導体パターンがつながった螺旋状コイルを埋め込んだも
のを形成し、最終的に全体を焼成する積層インダクタの
製造方法であって、前記電気絶縁体層を印刷形成する工程は、直前に印刷形
成した導体パターンＡにおける次の導体パターンＢとの
接続端部及びその周辺を除いて、露出表面のほぼ全面を
覆うようなパターン形状で印刷形成するようにし、前記電気絶縁体層の形成後に行う前記導体パターンＢの
印刷形成工程は、前記導体パターンＡの接続端部と接続
するとともに、その大部分を前記電気絶縁体層の表面に
印刷形成するようにしたことを特徴とする積層インダク
タの製造方法。
【請求項４】前記電気絶縁体層を印刷形成する工程
は、前記導体パターンＡの接続端部の側縁のうち、少な
くともその電気絶縁体層の上に形成する導体パターンＢ
の形成側側面に接するようなパターン形状で印刷するよ
うにしたことを特徴とする請求項３に記載の積層インダ
クタの製造方法。