JPH11329873A

JPH11329873A - インダクタ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11329873A
Application number: JP14232898A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yamamoto; 高弘山本; Masashi Morimoto; 正士森本
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】内部導体の電気抵抗が小さく、所望の特性を
実現することが可能なインダクタ及びその製造方法を提
供する。【解決手段】セラミック成形体１の、線材からなるコ
イル（内部導体）２の軸心に直交する断面の形状を略方
形とし、かつ、コイル２の、軸心に平行な方向から見た
形状を略方形環状とするとともに、コイル２を構成する
線材１２のインダクタンス素子として機能する主要部
を、セラミック成形体１の外表面と略平行に、かつ、セ
ラミック成形体１の外表面に近接した位置に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック成形体
の内部にインダクタンス素子として機能するコイル（内
部導体）を配設してなるインダクタ及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】表面実
装型のインダクタの一つに積層型インダクタがある。こ
の積層型インダクタは、例えば、図５(ａ)，図５(ｂ)に
示すように、セラミック成形体（チップ状素子）５１中
に、複数の内部導体５２ａ（図５(ｂ)）が接続されてな
る積層型のコイル５２（図５(ｂ)）を配設するととも
に、コイル５２の両端部と接続するように外部電極５３
ａ，５３ｂ（図５(ａ)）を配設することにより形成され
ている。

【０００３】ところで、このような積層型インダクタ
は、例えば、図５(ｂ)に示すように、印刷工法により所
定のパターンの内部導体５２ａを付与したセラミックグ
リーンシート５４を複数枚積層し、各内部導体５２ａを
バイアホール５５により接続してコイル５２を形成し、
これを焼成した後、得られたセラミック成形体５１の所
定の位置に導電ペーストを塗布、焼付けして、外部電極
５３ａ，５３ｂを配設することにより製造されている。

【０００４】しかし、上述のように、印刷工法によりコ
イルを構成する内部導体を付与するようにした場合、内
部導体５２ａの厚みをある程度以上に厚くすることは困
難で（通常は２０μmが上限とされている）、内部導体
（コイル）の電気抵抗を小さくするにも限界がある。

【０００５】また、このような問題点を解消するものと
して、図６に示すようなインダクタが提案されている。
このインダクタは、直方体形状のセラミック成形体６１
中に、金属線（例えばＡｇ線）をコイル状に成形した内
部導体６２を配設するとともに、セラミック成形体６１
に、内部導体６２の始端６２ａ及び終端６２ｂと導通す
る外部電極６３ａ，６３ｂを配設したインダクタが提案
されている。

【０００６】しかし、このように金属線（内部導体）６
２をコイル状に成形したインダクタは、通常、円筒状の
心材に金属線を巻き付け、その周囲に外被材を押し出し
て成形することにより製造されるため、軸心に平行な方
向から見た形状が、円形環状のコイル（内部導体）しか
形成することができず、必ずしも十分な電気特性（イン
ピーダンス）を得ることができないという問題点があ
る。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、内部導体の電気抵抗が小さく、所望の特性を実現す
ることが可能なインダクタ及びその製造方法を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明（請求項１）のインダクタは、セラミック成
形体の内部に、線材が巻回されたコイル（内部導体）が
配設された構造を有するインダクタであって、前記セラ
ミック成形体の、コイルの軸心に直交する断面の形状が
略方形であり、かつ、前記コイルの、軸心に平行な方向
から見た形状が略方形環状であり、前記コイルを構成す
る線材のインダクタンス素子として機能する主要部が、
セラミック成形体の外表面に近接した位置にあって、セ
ラミック成形体の外表面と略平行に配設されていること
を特徴としている。

【０００９】セラミック成形体の、コイルの軸心に直交
する断面の形状を略方形とし、かつ、コイルの、軸心に
平行な方向から見た形状を略方形環状とするとともに、
コイルを構成する線材のインダクタンス素子として機能
する主要部を、セラミック成形体の外表面と略平行に、
かつ、セラミック成形体の外表面に近接した位置に配設
することにより、例えば、直方体形状のセラミック成形
体の内部に、円形環状のコイルを配設した従来のインダ
クタに比べて、インピーダンスなどに関する特性を向上
させることができる。

【００１０】なお、本発明のインダクタにおいて、セラ
ミック成形体とは、セラミックを焼成して所定の形状に
焼き固めたものと、樹脂などの保形性を付与する機能を
有する材料などをセラミックに配合して所定の形状に成
形したもの、の両方を含む概念である。

【００１１】また、本発明（請求項２）のインダクタ
は、前記コイルを構成する線材が、Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ及
びこれらの合金のいずれかからなることを特徴としてい
る。

【００１２】コイルを構成する線材として、Ａｇ，Ｃ
ｕ，Ｎｉ及びこれらの合金のいずれかからなる材料を用
いることにより、電気抵抗が小さく、所望の形状を有す
るコイルを確実に形成することが可能になり、本発明を
実効あらしめることが可能になる。

【００１３】また、本発明（請求項３）のインダクタ
は、前記セラミック成形体が、焼成されていることを特
徴としている。

【００１４】本発明のインダクタにおいては、前述のよ
うに、セラミック成形体は必ずしも焼成されていること
を必要としないが、焼成した場合、さらに耐熱性や安定
性などに優れ、また、透磁率が大きいたインダクタを得
ることが可能になる。

【００１５】また、本発明（請求項４）のインダクタの
製造方法は、コイル（内部導体）の両端部が露出するよ
うな態様で、線材が巻回されたコイルをセラミック原料
スラリー中に埋没させ、コイルの軸心に直交する断面の
形状を略方形に成形することにより、コイルを構成する
線材のインダクタンス素子として機能する主要部が外表
面に近接した位置にあって、外表面と略平行に配設さ
れ、かつ、コイルの両端部が表面から露出した構造を有
するセラミック成形体を形成する工程と、前記セラミッ
ク成形体を焼成する工程と、前記セラミック成形体を焼
成したセラミック焼成体の表面に、前記コイルの前記露
出部分に接続するように外部電極を形成する工程と、を
具備するインダクタの製造方法であって、前記セラミッ
ク成形体を形成する工程において、(ａ)コイルを入れた
型に、セラミック原料粉体を含むスラリーを流し込み、
加圧、脱水する湿式プレス成形法、(ｂ)セラミック原料
粉体と熱硬化性樹脂とを混合した混合物を、コイルを入
れた型に流し込み、加熱して硬化させる樹脂硬化法、
(ｃ)石膏鋳型にコイルを入れ、セラミック原料粉体を含
むスラリーを流し込み、脱水、成形する鋳込成形法、
(ｄ)セラミック原料粉体とエポキシ樹脂と硬化剤とを混
合してなる泥しょうを、コイルを入れた型に流し込んで
硬化させるゲルキャスティング法のいずれかの方法を用
いることを特徴としている。

【００１６】セラミック成形体を形成する工程におい
て、上述の湿式プレス成形法、樹脂硬化法、鋳込成形
法、ゲルキャスティング法のいずれかの方法を用いるこ
とにより、コイルを構成する線材の主要部が外表面に近
接した位置にあって、外表面と略平行に配設された構造
を有するセラミック成形体を、容易かつ確実に形成する
ことが可能になるとともに、このセラミック成形体を焼
成することにより、耐熱性や特性の安定性にすぐれたイ
ンダクタを効率よく製造することが可能になる。

【００１７】また、本発明（請求項５）のインダクタの
製造方法は、コイル（内部導体）の両端部が露出するよ
うな態様で、線材が巻回されたコイルをセラミック原料
スラリー中に埋没させ、コイルの軸心に直交する断面の
形状を略方形に成形することにより、コイルを構成する
線材のインダクタンス素子として機能する主要部が外表
面に近接した位置にあって、外表面と略平行に配設さ
れ、かつ、コイルの両端部が表面から露出した構造を有
するセラミック成形体を形成する工程と、前記セラミッ
ク成形体の表面に、前記コイルの前記露出部分に接続す
るように外部電極を形成する工程と、を具備するインダ
クタの製造方法であって、前記セラミック成形体を形成
する工程において、セラミック原料粉体とエポキシ樹脂
と硬化剤とを混合してなる泥しょうを、コイルを入れた
型に流し込んで硬化させるゲルキャスティング法を用い
ることを特徴としている。

【００１８】ゲルキャスティング法を用いてセラミック
成形体を形成した後、セラミック成形体を焼成すること
なく、セラミック成形体に外部電極を配設することによ
り、コイルを構成する線材の主要部が、外表面に近接し
た位置にあって、外表面と略平行に配設された構造を有
するインダクタを、容易に製造することが可能になり、
本発明をより実効あらしめることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
て、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。図
１は本発明の一実施形態にかかるインダクタの概略構成
を示す斜視図である。

【００２０】このインダクタは、図１に示すように、直
方体形状のセラミック成形体（チップ状素子）１中に、
軸心に平行な方向から見た形状が略正方形環状のコイル
（内部導体）２が配設されているとともに、セラミック
成形体１の両端側にコイル２の始端２ａ及び終端２ｂに
導通する外部電極３ａ，３ｂが配設された構造を有して
いる。

【００２１】このインダクタにおいて、セラミック成形
体１は、コイル２の軸心方向から見た形状が略正方形で
あるような直方体形状を有している。なお、セラミック
成形体１を構成するセラミック１ａとしては、Ｎｉ-Ｃ
ｕ-Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライトなどの磁性
体セラミックや、チタン酸バリウムなどの誘電体セラミ
ック、ガラスセラミックなどを用いることが可能であ
る。また、その他にも、ＭｇＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ
₂系，ＭｇＯ−ＳｉＯ₂系，Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系，Ｍｇ
Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃系セラミックなどの種々のセラミックを用
いることが可能である。

【００２２】また、コイル２は、その主要部がセラミッ
ク成形体１の外表面に近い位置に、外表面に沿って配設
されており、軸心方向から見た形状は略方形環状となっ
ている。そして、コイル２の両端部２ａ，２ｂは、セラ
ミック成形体１の互いに対向する端面１ａ，１ｂ（図
１，図４(ｂ)）から露出しており、外部電極３ａ，３ｂ
は、コイル２の、露出した両端部２ａ，２ｂと導通する
ように、セラミック成形体１の両端面１ａ，１ｂ側に形
成されている。

【００２３】なお、コイル２としては、Ａｇ線などの金
属線材を、図１に示すようにコイル状に成形したものが
用いられている。コイル２を構成する金属材料として
は、抵抗値が低いＡｇ，Ｃｕ，Ｎｉ及びこれらの少なく
とも１種を含む合金のいずれかからなる線材を用いるこ
とが好ましい。また、コイル２としては、インダクタの
特性に応じて、外径が１００〜４００μmのものを用い
ることが好ましい。

【００２４】次に、上記インダクタの製造方法について
説明する。まず、外径が１００〜２００μmのＡｇ線１
２を、図２に示すように、略方形環状のコイル状に成形
して、コイル２を形成する。

【００２５】それから、図３に示すように、コイル２を
成形用型６に入れ、コイル２の周囲にセラミック（例え
ば、Ｎｉ-Ｃｕ-Ｚｎフェライト）原料スラリー７を充填
して成形することにより、図４(ａ)に示すように、両端
面２１ａ，２１ｂにコイル２の両端部２ａ，２ｂが露出
した、未焼成のセラミック成形体２１を形成する。

【００２６】なお、この実施形態では、セラミックを成
形する方法として、コイル２を金属や樹脂で形成した成
形用型６に入れ、セラミック原料スラリー７を、成形用
型６に流し込んで加圧、脱水する湿式プレス成形法を用
いた。

【００２７】また、セラミックの成形方法としては、湿
式プレス成形法の他にも、セラミック原料粉体と熱硬化
性樹脂とを混合した混合物を、コイルを入れた型に充填
して加熱硬化させる樹脂硬化法、コイルを石膏型に入
れ、スラリーを流し込んで脱水する鋳込成形法、セラミ
ック原料粉体とエポキシ樹脂と硬化剤とを混合してなる
泥しょうを、コイルを入れた型に流し込んで硬化させる
ゲルキャスティング法などを用いることが可能である。

【００２８】それから、セラミック成形体２１を熱処理
して脱脂した後、焼成することにより、図４(ｂ)に示す
ように、端面１ａ，１ｂにコイル２の始端２ａ及び終端
２ｂが露出したセラミック成形体（セラミック焼成体）
１を得る。

【００２９】それから、セラミック成形体（セラミック
焼成体）１（図１）の所定の位置（この実施形態では、
コイル２の始端２ａ及び終端２ｂが露出した両端面を含
む位置）に、導電ペーストを塗布、焼付けすることによ
り、外部電極３ａ，３ｂ（図１）を形成することによ
り、図１に示すようなインダクタが得られる。

【００３０】上述のようにして製造されたインダクタ
は、コイル２としてＡｇ線を用いるとともに、コイル２
を構成する線材の主要部を、直方体形状のセラミック成
形体１の外表面に近接した位置にあって、セラミック成
形体１の外表面と略平行になるように配設しているの
で、内部導体（コイル）の電気抵抗を小さくすることが
可能になるとともに、大きなインピーダンスを得ること
ができるようになる。

【００３１】なお、上記実施形態の方法により製造した
インダクタと、図６に示すような、従来のインダクタ
（軸心に平行な方向から見た形状が円形環状の内部導体
（コイル）を直方体形状のセラミック成形体中に配設し
たインダクタ）について、内部導体（コイル）の抵抗
と、インピーダンスを調べた。

【００３２】その結果、従来のインダクタの場合には、
インピーダンスが１．４ｋΩであるのに対して、本発明
の実施形態のインダクタにおいては、インピーダンスが
１．６ｋΩに向上することが確認された。なお、内部導
体（コイル）の抵抗値に関しては、コイルの巻き数、コ
イルを構成する金属線材の径を同じとしたことから、従
来のインダクタと本発明のインダクタの間に差は認めら
れず、内部導体抵抗はいずれも４５mΩであった。

【００３３】なお、上記実施形態では、セラミック成形
体が直方体形状で、コイルの、軸心に平行な方向から見
た形状が略正方形環状である場合を例にとって説明した
が、本発明のインダクタは、コイルを構成する線材の主
要部が、セラミック成形体の外表面に近接した位置にあ
って、セラミック成形体の外表面と略平行になるように
配設されていればよく、セラミック成形体が正方形でな
い方形環状である場合や、台形環状である場合、あるい
は５角形以上の多角形環状である場合など、種々の形状
である場合に広く適用することが可能である。

【００３４】また、上記実施形態では、セラミック成形
体を焼成するようにした場合について説明したが、例え
ば、ゲルキャスティング法によりセラミック成形体を形
成し、特に焼成することなく、このセラミック成形体に
外部電極を形成してインダクタとすることも可能であ
る。

【００３５】本発明は、さらにその他の点においても上
記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範
囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能で
ある。

【００３６】

【発明の効果】上述のように、本発明（請求項１）のイ
ンダクタは、セラミック成形体の、コイルの軸心に直交
する断面の形状を略方形とし、かつ、コイルの、軸心に
平行な方向から見た形状を略方形環状とするとともに、
コイルを構成する線材のインダクタンス素子として機能
する主要部を、セラミック成形体の外表面と略平行に、
かつ、セラミック成形体の外表面に近接した位置に配設
しているので、例えば、直方体形状のセラミック成形体
の内部に、円形環状のコイルを配設した従来のインダク
タに比べて、インピーダンスなどの特性に優れたインダ
クタを得ることが可能になる。

【００３７】また、本発明（請求項２）のインダクタの
ように、コイルを構成する線材として、Ａｇ，Ｃｕ，Ｎ
ｉ及びこれらの合金のいずれかからなる材料を用いた場
合、電気抵抗が小さく、所望の形状を有するコイルを確
実に形成することが可能になり、本発明を実効あらしめ
ることができる。

【００３８】また、本発明のインダクタにおいては、前
述のように、セラミック成形体は必ずしも焼成されてい
ることを必要としないが、請求項３のインダクタのよう
に、セラミック成形体を焼成した場合、さらに耐熱性や
特性の安定性などに優れたインダクタを得ることが可能
になる。

【００３９】また、本発明（請求項４）のインダクタの
製造方法は、セラミック成形体を形成する工程におい
て、湿式プレス成形法、樹脂硬化法、鋳込成形法、ゲル
キャスティング法のいずれかの方法を用いるようにして
いるので、コイルが内部に配設されたセラミック成形体
を容易かつ確実に形成することが可能になるとともに、
形成されたセラミック成形体を焼成するようにしている
ので、耐熱性や安定性に優れたインダクタを得ることが
可能になる。

【００４０】また、本発明（請求項５）のインダクタの
製造方法は、ゲルキャスティング法を用いてセラミック
成形体を形成した後、セラミック成形体を焼成すること
なく、セラミック成形体に外部電極を配設するようにし
ているので、コイルを構成する線材の主要部が、外表面
に近接した位置にあって、外表面と略平行に配設された
構造を有するインダクタを、容易に製造することが可能
になり、本発明をより実効あらしめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるインダクタの概略
構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかるインダクタの製造
方法の一工程で形成したコイルを示す図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかるインダクタの製造
方法におけるセラミック成形体の形成工程を示す図であ
る。

【図４】(ａ)は本発明の一実施形態にかかるインダクタ
の製造方法により形成した未焼成のセラミック成形体、
(ｂ)は焼成後のセラミック成形体を示す図である。

【図５】(ａ)は従来の積層型インダクタを示す斜視図、
(ｂ)はその要部を示す焼成前の分解斜視図である。

【図６】従来の他のインダクタを示す断面図である。

【符号の説明】

１セラミック成形体（チップ状素子）２内部導体（コイル）２ａコイルの始端（突出部分）２ｂコイルの終端（突出部分）３ａ，３ｂ外部電極６成形用型７セラミック原料スラリー１２金属線材（Ａｇ線）２１未焼成のセラミック成形体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック成形体の内部に、線材が巻回さ
れたコイル（内部導体）が配設された構造を有するイン
ダクタであって、前記セラミック成形体の、コイルの軸心に直交する断面
の形状が略方形であり、かつ、前記コイルの、軸心に平
行な方向から見た形状が略方形環状であり、前記コイルを構成する線材のインダクタンス素子として
機能する主要部が、セラミック成形体の外表面に近接し
た位置にあって、セラミック成形体の外表面と略平行に
配設されていることを特徴とするインダクタ。
【請求項２】前記コイルを構成する線材が、Ａｇ，Ｃ
ｕ，Ｎｉ及びこれらの合金のいずれかからなることを特
徴とする請求項１記載のインダクタ。
【請求項３】前記セラミック成形体が、焼成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載のインダクタ。
【請求項４】コイル（内部導体）の両端部が露出するよ
うな態様で、線材が巻回されたコイルをセラミック原料
スラリー中に埋没させ、コイルの軸心に直交する断面の
形状を略方形に成形することにより、コイルを構成する
線材のインダクタンス素子として機能する主要部が外表
面に近接した位置にあって、外表面と略平行に配設さ
れ、かつ、コイルの両端部が表面から露出した構造を有
するセラミック成形体を形成する工程と、前記セラミック成形体を焼成する工程と、前記セラミック成形体を焼成したセラミック焼成体の表
面に、前記コイルの前記露出部分に接続するように外部
電極を形成する工程と、を具備するインダクタの製造方法であって、前記セラミック成形体を形成する工程において、 (ａ)コイルを入れた型に、セラミック原料粉体を含むス
ラリーを流し込み、加圧、脱水する湿式プレス成形法、 (ｂ)セラミック原料粉体と熱硬化性樹脂とを混合した混
合物を、コイルを入れた型に流し込み、加熱して硬化さ
せる樹脂硬化法、 (ｃ)石膏鋳型にコイルを入れ、セラミック原料粉体を含
むスラリーを流し込み、脱水、成形する鋳込成形法、 (ｄ)セラミック原料粉体とエポキシ樹脂と硬化剤とを混
合してなる泥しょうを、コイルを入れた型に流し込んで
硬化させるゲルキャスティング法のいずれかの方法を用いることを特徴とするインダクタ
の製造方法。
【請求項５】コイル（内部導体）の両端部が露出するよ
うな態様で、線材が巻回されたコイルをセラミック原料
スラリー中に埋没させ、コイルの軸心に直交する断面の
形状を略方形に成形することにより、コイルを構成する
線材のインダクタンス素子として機能する主要部が外表
面に近接した位置にあって、外表面と略平行に配設さ
れ、かつ、コイルの両端部が表面から露出した構造を有
するセラミック成形体を形成する工程と、前記セラミック成形体の表面に、前記コイルの前記露出
部分に接続するように外部電極を形成する工程と、を具備するインダクタの製造方法であって、前記セラミック成形体を形成する工程において、セラミック原料粉体とエポキシ樹脂と硬化剤とを混合し
てなる泥しょうを、コイルを入れた型に流し込んで硬化
させるゲルキャスティング法を用いることを特徴とする
インダクタの製造方法。