KR101490650B1 - 적층 코일 및 그 제조 방법 - Google Patents

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준지 구로베
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명의 목적은, 코일의 권취수를 감소시키지 않고, 해당 코일 도체의 인쇄 시의 번짐 등에 의한 쇼트 불량을 억제할 수 있는 적층 코일 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
적층 코일(10)은, 소정의 절연체층(22c, 22e, 22g)을 포함하는 복수의 절연체층(22a 내지 22i)이 적층되어 이루어지는 적층체(20), 소정의 절연체층(22c, 22e, 22g) 상에 있어서 주회하고 있는 선 형상의 코일 도체(40a 내지 40c) 및 소정의 절연체층(22c, 22e, 22g) 상에 형성되고, 또한, 코일 도체(40a 내지 40c)에 있어서 서로 가장 근접하고 있는 제1 부분과 제2 부분 사이에 끼워지는 끼움부(50a 내지 50c)를 구비하고 있다. 제1 부분은, 제1 부분과 끼움부(50a 내지 50c)의 계면에 있어서, 제1 부분보다 적층 방향 상측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

Description

적층 코일 및 그 제조 방법{LAMINATED COIL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은, 적층 코일 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 적층 코일로서는, 예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 적층 전자 부품이 알려져 있다. 도 28은, 특허문헌 1에 기재된 적층 전자 부품(500)의 분해 사시도이다. 도 29는, 특허문헌 1에 기재된 적층 전자 부품(500)의 세라믹 그린 시트(501h) 및 코일 형성 도체(502g)의 평면도이다. 이하에서, 세라믹 그린 시트의 적층 방향을 z축 방향이라고 하고, z축 방향의 정방향측의 면을 상면, 부방향측의 면을 하면이라고 칭한다. 또한, 세라믹 그린 시트의 장변 방향을 x축 방향이라고 하고, 단변 방향을 y축 방향이라고 한다. 또한, x축, y축 및 z축은, 서로 직교하고 있다.
적층 전자 부품(500)은, 도 28에 도시하는 바와 같이, 세라믹 그린 시트(501a 내지 501j), 코일 형성 도체(502a 내지 502h), 비아홀 도체(503a 내지 503g) 및 단자 전극(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 또한, 세라믹 그린 시트(501a 내지 501j)는, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 장방형(직사각형) 형상을 이루는 절연체층이다. 또한, 코일 형성 도체(502a 내지 502g)는, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 환상의 장방형의 일부가 절결된 형상을 이루는 선 형상의 도체층이다. 또한, 코일 형성 도체(502h)는, 세라믹 그린 시트(501i)의 상면에 형성된 도체층이다.
적층 전자 부품(500)에서는, 세라믹 그린 시트(501i)의 상면에 코일 형성 도체(502h)가 형성되고, 코일 형성 도체(502h)의 상면에 세라믹 그린 시트(501h)가 형성된다고 하는 바와 같이, 세라믹 그린 시트(501a 내지 501i)와 코일 형성 도체(502a 내지 502h)가 교대로 적층되어 있다. 단, 세라믹 그린 시트(501i)는, 세라믹 그린 시트(501j)의 상면에 적층되어 있다. 또한, 코일 형성 도체(502a 내지 502h)는, 비아홀 도체(503a 내지 503g)에 의해 접속되어 있다. 또한, 코일 형성 도체(502a, 502h)는, 적층 전자 부품(500)의 측면에 형성된 단자 전극과도 접속되어 있다.
그런데, 적층 전자 부품(500)에서는, 코일 형성 도체(502g)를 인쇄할 때의 번짐이나 인쇄 어긋남에 의한 쇼트 불량을 방지하기 위해, 도 29에 도시하는 바와 같이, 코일 형성 도체(502g)의 단부인 패드부(504, 505)의 간격(d500)을 크게 하고 있다. 구체적으로는, 패드부(504)로부터 패드부(505)를 x축 방향 및 y축 방향의 정방향측으로 멀리하고 있다. 그러나, 패드부(504, 505)의 간격을 크게 한 분만큼, 코일 형성 도체(502g)의 길이가 짧아져 있다. 마찬가지로, 코일 형성 도체(502a 내지 502f)에 있어서도, 패드부의 간격을 크게 하고 있으므로, 코일 형성 도체(502a 내지 502f)의 길이가 각각 짧아져 있다. 결과적으로, 적층 전자 부품(500)에서는, 코일 형성 도체(502a 내지 502g)로 이루어진 코일의 권취수가 감소하여, 코일로서의 원하는 특성을 얻는 것이 곤란하였다.
일본 특허 출원 공개 제2001-176725호 공보
따라서, 본 발명의 목적은, 코일의 권취수를 감소시키지 않고, 해당 코일 도체의 인쇄 시의 번짐 등에 의한 쇼트 불량을 억제할 수 있는 적층 코일 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일은, 소정의 절연체층을 포함하는 복수의 절연체층이 적층되어 이루어지는 적층체와, 상기 소정의 절연체층 상에 있어서 주회하고 있는 선 형상의 코일 도체와, 상기 소정의 절연체층 상에 형성되고, 또한, 상기 코일 도체에 있어서 서로 가장 근접하고 있는 제1 부분과 제2 부분 사이에 끼워지는 끼움부를 구비하고, 상기 제1 부분은, 그 제1 부분과 상기 끼움부의 계면에 있어서, 그 끼움부보다 적층 방향 상측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일의 제조 방법은, 소정의 절연체층을 포함하는 복수의 절연체층이 적층되어 이루어지는 적층체, 그 소정의 절연체층 상에 있어서 주회하고 있는 선 형상의 코일 도체, 및 그 소정의 절연체층 상에 형성되고, 또한, 그 코일 도체에 있어서 서로 가장 근접하고 있는 제1 부분과 제2 부분 사이에 끼워지는 끼움부를 포함하는 적층 코일의 제조 방법이며, 상기 소정의 절연체층을 형성하는 공정과, 상기 소정의 절연체층 상에 상기 끼움부를 형성하는 공정과, 상기 끼움부가 형성된 상기 소정의 절연체층 상에 상기 코일 도체를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 적층 코일 및 그 제조 방법에 따르면, 하나의 절연체층 상에 형성된 코일 도체의 길이를 짧게 하지 않고, 해당 코일 도체의 인쇄 시의 번짐 등에 의한 쇼트 불량을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일의 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일의 적층체의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일의 절연체층, 코일 도체 및 끼움부를 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A 단면에 있어서의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일의 절연체층, 코일 도체 및 끼움부를 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 6은 도 5의 B-B 단면에 있어서의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일의 절연체층, 코일 도체 및 끼움부를 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 8은 도 7의 C-C 단면에 있어서의 단면도이다.
도 9는 제조 도중의 본 발명에 따른 적층 코일을 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 10은 도 9의 D-D 단면에 있어서의 단면도이다.
도 11은 제조 도중의 본 발명에 따른 적층 코일을 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 12는 도 11의 E-E 단면에 있어서의 단면도이다.
도 13은 제조 도중의 본 발명에 따른 적층 코일을 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 14는 도 13의 F-F 단면에 있어서의 단면도이다.
도 15는 제조 도중의 본 발명에 따른 적층 코일을 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 16은 도 15의 G-G 단면에 있어서의 단면도이다.
도 17은 제조 도중의 본 발명에 따른 적층 코일을 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 18은 도 17의 H-H 단면에 있어서의 단면도이다.
도 19는 제조 도중의 본 발명에 따른 적층 코일을 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 20은 도 19의 I-I 단면에 있어서의 단면도이다.
도 21은 제조 도중의 본 발명에 따른 적층 코일을 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 22는 도 21의 J-J 단면에 있어서의 단면도이다.
도 23은 제조 도중의 본 발명에 따른 적층 코일을 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 24는 도 23의 K-K 단면에 있어서의 단면도이다.
도 25는 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일의 자성체층(절연체층)의 인쇄 패턴을 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다.
도 26은 변형예에 따른 적층 코일의 자성체층(절연체층)의 인쇄 패턴을, 절연체층의 상면에 인쇄한 후의 상태를 도시한 도면이다.
도 27은 도 26의 L-L 단면에 있어서의 단면도이다.
도 28은 특허문헌 1에 기재된 적층 전자 부품의 분해 사시도이다.
도 29는 특허문헌 1에 기재된 적층 전자 부품의 세라믹 그린 시트 및 코일 형성 도체의 평면도이다.
이하에, 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일 및 그 제조 방법에 대해 설명한다.
이하에, 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일(10)의 구성에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일(10)의 외관 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일(10)의 적층체(20)의 분해 사시도이다. 도 3, 5, 7은, 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코일(10)의 절연체층(22b, 22d, 22f), 코일 도체(40a 내지 40c) 및 끼움부(50a 내지 50c)를 적층 방향으로부터 평면에서 본 도면이다. 도 4는, 도 3의 A-A 단면에 있어서의 단면도이다. 도 6은, 도 5의 B-B 단면에 있어서의 단면도이다. 도 8은, 도 7의 C-C 단면에 있어서의 단면도이다. 이하, 적층 코일(10)의 적층 방향을 z축 방향이라고 정의하고, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 적층 코일(10)의 각 변을 따른 방향을 x축 방향 및 y축 방향이라고 정의한다. 또한, x축, y축 및 z축은 서로 직교하고 있다.
(적층 코일의 개략 구성)
적층 코일(10)은, 적층체(20), 외부 전극(30a, 30b), 코일 도체(40a 내지 40c), 비아홀 도체(42a 내지 42c) 및 끼움부(50a 내지 50c)를 구비하고 있다. 또한, 적층 코일(10)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 직방체(직육면체)이다.
(적층체의 구성)
적층체(20)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22a 내지 22i)이 z축 방향의 정방향측으로부터 이 순서대로 배열되도록 적층됨으로써 구성되어 있다. 또한, 각 절연체층(22a 내지 22i)은, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 장방형 형상을 이루고 있다. 따라서, 절연체층(22a 내지 22i)이 적층됨으로써 구성된 적층체(20)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 직방체이다. 또한, 각 절연체층(22a 내지 22i)의 z축 방향의 정방향측의 면을 상면이라고 칭하고, 각 절연체층(22a 내지 22i)의 z축 방향의 부방향측의 면을 하면이라고 칭한다.
절연체층(22a)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 적층체(20)의 z축 방향의 정방향측의 단부에 위치한다. 또한, 절연체층(22a)은, 자성체층(24a)에 의해 구성되어 있다. 또한, 자성체층(24a) 및 후술하는 자성체층(24b 내지 24i)의 재료는, 페라이트 등의 자성체이다.
절연체층(22b)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22a)의 하면측에 위치한다. 또한, 절연체층(22b)은, 자성체층(24b)에 의해 구성되어 있다. 또한, 절연체층(22b)의 외연을 구성하는 x축 방향의 정방향측의 변과 절연체층(22b)의 외연을 구성하는 y축 방향의 정방향측의 변이 이루는 각(角)의 근방에는, 절연체층(22b)을 z축 방향으로 관통하는 직사각 형상의 관통 구멍(60a)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(22b)의 내부에, 후술하는 코일 도체(40a)가 위치하고 있다.
절연체층(22c)(소정의 절연체층)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22b)의 하면측에 위치한다. 또한, 절연체층(22c)은, 자성체층(24c) 및 비자성체층(26a)에 의해 구성되어 있다. 비자성체층(26a)은, 절연체층(22c)의 외연과 평행하게 형성된 띠 형상의 비자성체층이며, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 대략 「ロ」자형의 형상을 이루고 있다. 또한, 자성체층(24c)은, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 비자성체층(26a)의 주위 및 비자성체층(26a)의 「ロ」자의 내부에 형성되어 있다. 또한, 비자성체층(26a) 및 후술하는 비자성체층(26b 내지 26c)의 재료는, 붕규산 글래스 및 세라믹 필러 등의 비자성체이다.
절연체층(22d)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22c)의 하면측에 위치한다. 또한, 절연체층(22d)은, 자성체층(24d)에 의해 구성되어 있다. 또한, 절연체층(22d)의 외연을 구성하는 x축 방향의 정방향측의 변과 절연체층(22d)의 외연을 구성하는 y축 방향의 정방향측의 변이 이루는 각의 근방에는, 절연체층(22d)을 z축 방향으로 관통하는 직사각 형상의 관통 구멍(60b)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(22d)의 내부에, 후술하는 코일 도체(40b)가 위치하고 있다.
절연체층(22e)(소정의 절연체층)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22d)의 하면측에 위치한다. 또한, 절연체층(22e)은, 자성체층(24e) 및 비자성체층(26b)에 의해 구성되어 있다. 비자성체층(26b)은, 절연체층(22e)의 외연과 평행하게 형성된 띠 형상의 비자성체층이며, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 대략 「ロ」자형의 형상을 이루고 있다. 또한, 자성체층(24e)은, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 비자성체층(26b)의 주위 및 비자성체층(26b)의 「ロ」자의 내부에 형성되어 있다.
절연체층(22f)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22e)의 하면측에 위치한다. 또한, 절연체층(22f)은, 자성체층(24f)에 의해 구성되어 있다. 또한, 절연체층(22f)의 외연을 구성하는 x축 방향의 정방향측의 변과 절연체층(22f)의 외연을 구성하는 y축 방향의 정방향측의 변이 이루는 각의 근방에는, 절연체층(22f)을 z축 방향으로 관통하는 직사각 형상의 관통 구멍(60c)이 형성되어 있다. 또한, 절연체층(22f)의 내부에, 후술하는 코일 도체(40c)가 위치하고 있다.
절연체층(22g)(소정의 절연체층)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22f)의 하면측에 위치한다. 또한, 절연체층(22g)은, 자성체층(24g) 및 비자성체층(26c)에 의해 구성되어 있다. 비자성체층(26c)은, 절연체층(22g)의 외연과 평행하게 형성된 띠 형상의 비자성체층이며, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 대략 「ロ」자형의 형상을 이루고 있다. 또한, 자성체층(24g)은, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 비자성체층(26c)의 주위 및 비자성체층(26c)의 「ロ」자의 내부에 형성되어 있다.
절연체층(22h)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22g)의 하면측에 위치한다. 또한, 절연체층(22h)은, 자성체층(24h)에 의해 구성되어 있다. 또한, 절연체층(22h)의 내부에, 후술하는 코일 도체(40d)가 형성되어 있다.
절연체층(22i)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22h)의 하면측에 위치하고 있다. 또한, 절연체층(22i)은, 적층체(20)의 z축 방향의 부방향측의 단부에 위치하고 있다. 절연체층(22i)은, 자성체층(24i)에 의해 구성되어 있다.
(외부 전극의 구성)
외부 전극(30a)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 적층체(20)의 x축 방향의 정방향측의 측면(S1)을 덮도록 형성되어 있다. 외부 전극(30b)은, 적층체(20)의 x축 방향의 부방향측의 측면(S2)을 덮도록 형성되어 있다. 또한, 외부 전극(30a, 30b)의 재료는, Ag, Pd, Cu, Ni 등의 도전성 재료이다.
(코일 도체의 구성)
코일 도체(40a)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22b) 내에 매립되어 있고, 절연체층(22b)과 동일한 두께를 갖고 있다. 따라서, 코일 도체(40a)는, 절연체층(22b)의 하면측에 노출되어 있다. 즉, 코일 도체(40a)는, 절연체층(22c)(소정의 절연체층)의 상면측에 형성되어 있다. 또한, 코일 도체(40a)는, 코일 본체부(41a)와 인출부(43a)로 나뉜다.
코일 본체부(41a)는, 절연체층(22b)의 외연과 평행하게 형성된 띠 형상의 도체층이다. 이에 의해, 코일 본체부(41a)는, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 대략 「ロ」자형의 형상을 이루어, 절연체층(22c)의 상면측을 주회하고 있다. 따라서, 코일 본체부(41a)는, 나선 형상의 코일의 대략 1주(周)분의 길이를 갖고 있다. 단, 코일 본체부(41a)는, 관통 구멍(60a)이 위치하는 개소에서 분단되어 있다. 즉, 코일 본체부(41a)의 양단부는, 관통 구멍(60a)이 위치하는 개소에서 가장 근접하고 있다.
인출부(43a)는, 코일 도체(40a)의 일단부(제1 부분)와 적층체(20)의 측면(S1)에 위치하는 외부 전극(30a)을 접속하고 있다. 코일 도체(40a)의 타단부(제2 부분)는, 절연체층(22c)을 z축 방향으로 관통하는 비아홀 도체(42a)와 접속되어 있다. 이상의 내용으로부터, 코일 도체(40a)는, z축 방향의 정방향측에서 보았을 때에, 외부 전극(30a)으로부터 비아홀 도체(42a)까지를, 시계 방향으로 주회하면서 접속하고 있다. 또한, 코일 도체(40a), 후술하는 코일 도체(40b 내지 40d) 및 비아홀 도체(42a) 및 후술하는 비아홀 도체(42b 내지 42c) 각각의 재료는, Ag, Pd, Cu, Ni 등의 도전성 재료이다.
코일 도체(40b)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22d) 내에 매립되어 있고, 절연체층(22d)과 동일한 두께를 갖고 있다. 따라서, 코일 도체(40b)는, 절연체층(22d)의 하면측에 노출되어 있다. 즉, 코일 도체(40b)는, 절연체층(22e)(소정의 절연체층)의 상면측에 형성되어 있다. 또한, 코일 도체(40b)는, 절연체층(22d)의 외연과 평행하게 형성된 띠 형상의 도체층이다. 이에 의해, 코일 도체(40b)는, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 대략 「ロ」자형의 형상을 이루어, 절연체층(22e)의 상면측을 주회하고 있다. 따라서, 코일 도체(40b)는, 나선 형상의 코일의 대략 1주분의 길이를 갖고 있다. 단, 코일 도체(40b)는, 관통 구멍(60b)이 위치하는 개소에서 분단되어 있다. 즉, 코일 도체(40b)의 양단부는, 관통 구멍(60b)이 위치하는 개소에서 가장 근접하고 있다. 여기서, 코일 도체(40b)의 일단부(제1 부분)는, 비아홀 도체(42a)와 접속되어 있다. 이에 의해, 코일 도체(40b)는, 코일 도체(40a)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 코일 도체(40a, 40b)는, 비자성체층(26a)을 사이에 두고 대향하고 있다. 코일 도체(40b)의 타단부(제2 부분)는, 절연체층(22e)을 z축 방향으로 관통하는 비아홀 도체(42b)와 접속되어 있다. 이상의 내용으로부터, 코일 도체(40b)는, z축 방향의 정방향측에서 보았을 때에, 비아홀 도체(42a)로부터 비아홀 도체(42b)까지를, 시계 방향으로 주회하면서 접속하고 있다.
코일 도체(40c)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22f) 내에 매립되어 있고, 절연체층(22f)과 동일한 두께를 갖고 있다. 따라서, 코일 도체(40c)는, 절연체층(22f)의 하면측에 노출되어 있다. 즉, 코일 도체(40c)는, 절연체층(22g)(소정의 절연체층)의 상면측에 형성되어 있다. 또한, 코일 도체(40c)는, 절연체층(22f)의 외연과 평행하게 형성된 띠 형상의 도체층이다. 이에 의해, 코일 도체(40c)는, z축 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 대략 「ロ」자형의 형상을 이루어, 절연체층(22g)의 상면측을 주회하고 있다. 따라서, 코일 도체(40c)는, 나선 형상의 코일의 대략 1주분의 길이를 갖고 있다. 단, 코일 도체(40c)는, 관통 구멍(60c)이 위치하는 개소에서 분단되어 있다. 즉, 코일 도체(40c)의 양단부는, 관통 구멍(60c)이 위치하는 개소에서 가장 근접하고 있다. 여기서, 코일 도체(40c)의 일단부(제1 부분)는, 비아홀 도체(42b)와 접속되어 있다. 이에 의해, 코일 도체(40c)는, 코일 도체(40b)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 코일 도체(40b, 40c)는, 비자성체층(26b)을 사이에 두고 대향하고 있다. 코일 도체(40c)의 타단부(제2 부분)는, 절연체층(22g)을 z축 방향으로 관통하는 비아홀 도체(42c)와 접속되어 있다. 이상의 내용으로부터, 코일 도체(40c)는, z축 방향의 정방향측에서 보았을 때에, 비아홀 도체(42b)로부터 비아홀 도체(42c)까지를, 시계 방향으로 주회하면서 접속하고 있다.
코일 도체(40d)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22h) 내에 매립되어 있고, 절연체층(22h)과 동일한 두께를 갖고 있다. 따라서, 코일 도체(40d)는, 절연체층(22h)의 하면측에 노출되어 있다. 즉, 코일 도체(40d)는, 절연체층(22i)의 상면측에 형성되어 있다. 또한, 코일 도체(40d)는, 절연체층(22h)의 외연을 이루는 x축 방향의 정부 양방향측의 변 및 y축 방향의 부방향측의 변과 평행하게 형성된 띠 형상의 도체층이다. 단, 코일 도체(40d)에 있어서의 x축 방향의 부방향측과 평행한 부분은, y축 방향의 중앙 부근에서 적층체(20)의 측면(S2)으로 인출되어 있다. 따라서, 코일 도체(40d)의 일단부는, 외부 전극(30b)과 접속되어 있다. 또한, 코일 도체(40d)의 타단부는, 비아홀 도체(42c)와 접속되어 있다. 이에 의해, 코일 도체(40d)는, 코일 도체(40c)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 코일 도체(40c, 40d)는, 비자성체층(26c)을 사이에 두고 대향하고 있다.
(끼움부의 구성)
끼움부(50a)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22c)의 상면측에 형성되어 있다. 또한, 끼움부(50a)는, z축 방향에서 보았을 때, 관통 구멍(60a)과 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 절연체층(22b)과 절연체층(22c)이, 적층되었을 때에는, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 코일 본체부(41a)의 양단부(제1 부분과 제2 부분) 사이에 끼워져 있다. 또한, 끼움부(50a) 및 후술하는 끼움부(50b, 50c)의 재료는, 붕규산 글래스 및 세라믹 필러 등의 비자성체이다.
끼움부(50b)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22e)의 상면측에 형성되어 있다. 또한, 끼움부(50b)는, z축 방향에서 보았을 때, 관통 구멍(60b)과 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 절연체층(22d)과 절연체층(22e)이, 적층되었을 때에는, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 코일 도체(40b)의 양단부(제1 부분과 제2 부분) 사이에 끼워져 있다.
끼움부(50c)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연체층(22g)의 상면측에 형성되어 있다. 또한, 끼움부(50c)는, z축 방향에서 보았을 때, 관통 구멍(60c)과 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 절연체층(22f)과 절연체층(22g)이, 적층되었을 때에는, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 코일 도체(40c)의 양단부(제1 부분과 제2 부분) 사이에 끼워져 있다.
(적층 코일의 제조 방법)
적층 코일(10)의 제조 방법에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 도 9 내지 도 24에서는, 하나의 적층 코일(10)이 제작되는 공정을 도시하고 있지만, 실제로는, 적층 코일(10)의 집합체인 마더 적층체가 동시에 제작된다. 도 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23은, 제조 도중의 적층 코일(10)을 z축 방향의 정방향측으로부터 평면에서 본 도면이다. 도 10은, 도 9의 D-D 단면에 있어서의 단면도이다. 도 12는, 도 11의 E-E 단면에 있어서의 단면도이다. 도 14는, 도 13의 F-F 단면에 있어서의 단면도이다. 도 16은, 도 15의 G-G 단면에 있어서의 단면도이다. 도 18은, 도 17의 H-H 단면에 있어서의 단면도이다. 도 20은, 도 19의 I-I 단면에 있어서의 단면도이다. 도 22는, 도 21의 J-J 단면에 있어서의 단면도이다. 도 24는, 도 23의 K-K 단면에 있어서의 단면도이다.
우선, 도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 자성체 재료인 페라이트 분말을 바인더 등의 유기 성분과 혼합하여 페이스트 상태로 한 자성체 페이스트를, 인쇄 공법에 의해 알루미나 기판(도시하지 않음) 등의 보유 지지 기판 상에 도포하고, 건조시켜 절연체층(22i)을 형성한다.
다음으로, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, Ag, Pd, Cu, Ni 등을 주성분으로 하는 도전성 페이스트를, 인쇄 공법에 의해 절연체층(22i) 상에 도포하고, 건조시켜 코일 도체(40d)를 형성한다. 또한, 도 13 및 도 14에 도시하는 바와 같이, 자성체 페이스트를, 인쇄 공법에 의해 절연체층(22i) 상의 코일 도체(40d)가 형성되어 있지 않은 부분에 도포하고, 건조시켜 자성체층(24h)[절연체층(22h)]을 형성한다.
다음으로, 도 15 및 도 16에 도시하는 바와 같이, 붕규산 글래스 및 세라믹 필러에 의해 구성된 비자성체 페이스트를, 코일 도체(40d)를 덮도록, 인쇄 공법에 의해 절연체층(22h) 및 코일 도체(40d) 상에 도포하고, 건조시켜 비자성체층(26c)을 형성한다. 또한, 도 17 및 도 18에 도시하는 바와 같이, 자성체 페이스트를, 인쇄 공법에 의해 절연체층(22h) 상의 비자성체층(26c)이 형성되어 있지 않은 부분에 도포하고, 건조시켜 자성체층(24g)을 형성한다. 결과적으로, 절연체층(22g)이 형성된다. 또한, 절연체층(22g)을 형성할 때에, 비아홀 도체(42c)를 형성하기 위한 비아홀을 형성해 둔다. 그리고, 절연체층(22g)의 형성 후에, 인쇄 공법에 의해 도전성 페이스트를 비아홀에 충전하고, 비아홀 도체(42c)를 형성한다.
다음으로, 도 19 및 도 20에 도시하는 바와 같이, 비자성체 페이스트를, 인쇄 공법에 의해 비자성체층(26c)의 상면에 도포하고, 건조시켜 끼움부(50c)를 형성한다. 비자성체 페이스트를 도포하는 개소는, z축 방향에서 보아, 끼움부(50c)를 형성한 후에 형성되는 코일 도체(40c)의 양단부(제1 부분 및 제2 부분) 사이에 끼워진 개소이다.
다음으로, 도 21 및 도 22에 도시하는 바와 같이, 도전성 페이스트를, 인쇄 공법에 의해 절연체층(22g)의 비자성체층(26c) 상에 도포하고, 건조시켜 코일 도체(40c)를 형성한다. 이때, 코일 도체(40c)의 양단부(제1 부분 및 제2 부분)는, 끼움부(50c)에 의해 이격되어 있다. 또한, 도전성 페이스트는, 끼움부(50c)의 형성 후에 도포된다. 따라서, 코일 도체(40c)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 끼움부(50c)와의 계면에 있어서, 끼움부(50c)보다도 z축 방향의 정방향측에 위치한다. 보다 상세하게는, 코일 도체(40c)와 접하고 있는 끼움부(50c)의 측면[즉, 끼움부(50c)의 y축 방향의 양측의 측면]은, 코일 도체(40c)를 향해(즉, y축 방향의 양측을 향해) 돌출하도록 만곡되어 있다. 그리고, 코일 도체(40c)는, 끼움부(50c)의 측면을 z축 방향의 정방향측으로부터 덮고 있다.
또한, 도 23 및 도 24에 도시하는 바와 같이, 자성체 페이스트를, 인쇄 공법에 의해 절연체층(22g) 상의 코일 도체(40c)가 형성되어 있지 않은 부분에 도포하고, 건조시켜 자성체층(24f)[절연체층(22f)]을 형성한다.
이후, 절연체층(22g, 22f), 코일 도체(40c), 비아홀 도체(42c) 및 끼움부(50c)의 형성 공정과 마찬가지의 공정을 반복한다. 이에 의해, 절연체층(22b 내지 22e), 코일 도체(40a, 40b), 비아홀 도체(42a, 42b) 및 끼움부(50a, 50b)를 형성한다. 그 후, 자성체 페이스트를 인쇄 공법에 의해 절연체층(22b) 상에 도포하고, 자성체층(24a)[절연체층(22a)]을 형성함으로써, 미소성의 마더 적층체가 완성된다.
다음으로, 미소성의 마더 적층체를 다이싱 소어에 의해 소정 치수의 적층체(20)로 컷트한다. 이에 의해, 복수의 미소성의 적층체(20)를 얻는다.
다음으로, 미소성의 적층체(20)에, 탈바인더 처리 및 소성을 실시한다. 탈바인더 처리는, 예를 들어, 저산소 분위기 중에 있어서 400℃로 2시간의 조건에서 행한다. 소성은, 예를 들어, 870℃∼900℃로 2.5시간의 조건에서 행한다.
이상의 공정에 의해, 소성된 적층체(20)가 얻어진다. 적층체(20)에는, 배럴 가공을 실시하여, 모따기를 행한다. 그 후, Ag를 주성분으로 하는 도전성 재료로 이루어진 전극 페이스트를, 적층체(20)의 표면에 도포한다. 그리고, 도포한 전극 페이스트를 약 800℃의 온도로 1시간의 조건에서 소부한다. 이에 의해, 외부 전극(30a, 30b)으로 되어야 하는 은 전극을 형성한다.
마지막으로, 은 전극의 표면에, Ni 도금/Sn 도금을 실시함으로써, 외부 전극(30a, 30b)을 형성한다. 이상의 공정을 거쳐, 도 1에 도시하는 바와 같은 적층 코일(10)이 완성된다.
(효과)
적층 코일(10) 및 그 제조 방법에 따르면, 이하에 설명하는 바와 같이, 코일의 권취수를 감소시키지 않고, 해당 코일 도체의 인쇄 시의 번짐 등에 의한 쇼트 불량을 억제할 수 있다. 적층 코일(10)의 제조 공정에 있어서, 도 19 내지 도 22에 도시하는 바와 같이, 코일 도체(40c)를 형성하기 전에 끼움부(50c)를 형성하고 있다. 이에 의해, 코일 도체(40c)에 있어서 가장 근접하고 있는 부분, 즉 코일 도체(40c)의 양단부는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 끼움부(50c)에 의해 이격된다. 결과적으로, 코일 도체(40c)가 인쇄될 때에 발생하는 번짐에 의해, 양단부가 접촉하는 것을 끼움부(50c)가 방지한다. 코일 도체(40a, 40b) 각각의 양단부의 접촉에 대해서도, 상기와 마찬가지의 원리로, 끼움부(50a, 50b)의 양단부가 접촉하는 것이 방지된다. 따라서, 적층 코일(10) 및 그 제조 방법에 따르면, 코일 도체의 인쇄 시의 번짐 등에 의한 쇼트 불량을 억제할 수 있다.
또한, 끼움부(50c)의 형성 후에 코일 도체(40c)가 형성됨으로써, 코일 도체(40c)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 끼움부(50c)와의 계면에 있어서, 끼움부(50c)보다도 z축 방향의 정방향측에 위치한다. 따라서, 적층 코일(10)은, 코일 도체(40c)가 끼움부(50c)와의 계면에 있어서 끼움부(50c)보다도 z축 방향의 정방향측에 위치하는 구조를 가짐으로써, 코일 도체의 인쇄 시의 번짐 등에 의한 쇼트 불량을 억제할 수 있다.
또한, 적층 코일(10)에 따르면, 이하의 이유에 의해, 자기 포화에 의한 인덕턴스값의 저하를 완화할 수 있다. 일반적으로, 코일 도체끼리가 근접하고 있는 부분에서는, 자기 포화가 발생하기 쉽다. 또한, 코일 도체 사이에 끼워진 공간에 투자율이 높은 재료, 즉 자성체가 형성되어 있는 경우에도, 자기 포화를 일으키기 쉽다. 따라서, 적층 코일(10)에서는, 코일 도체(40a 내지 40c)끼리가 가장 근접하고 있는 부분인 끼움부(50a 내지 50c)에 비자성체 재료를 사용하고 있다. 이에 의해, 각 코일 도체(40a 내지 40c)에 있어서 가장 근접하고 있는 부분, 즉 양단부에서 발생하는 자기 포화를 막고, 인덕턴스값의 저하를 완화할 수 있다.
또한, 적층 코일(10)에서는, 끼움부(50a 내지 50c)뿐만 아니라, 각 코일 도체(40a 내지 40c) 사이에도 비자성체층(26a 내지 26c)이 형성되어 있다. 이에 의해, 각 코일 도체(40a 내지 40c) 사이에서 발생하는 자기 포화를 막고, 인덕턴스값의 저하를 완화할 수 있다.
(변형예)
이하에, 변형예에 따른 적층 코일(10-1)에 대해 설명한다. 적층 코일(10-1)에 관한 도면은, 도 1 내지 도 3을 원용한다. 또한, 도 25는, 적층 코일(10-1)에 따른 자성체층(24g)의 인쇄 패턴을, z축 방향의 정방향측으로부터 평면에서 본 도면이다. 도 26은, 적층 코일(10-1)에 따른 절연체층(24g)[자성체층(24g)]의 인쇄 패턴을, 절연체층(24g)의 상면에 인쇄한 후의 상태를 도시한 도면이다. 도 27은, 도 26의 L-L 단면에 있어서의 단면도이다. 또한, 적층 코일(10-1)에 대해, 적층 코일(10)과 마찬가지의 구성에 대해서는, 적층 코일(10)과 동일한 부호를 부여하였다.
적층 코일(10)과 적층 코일(10-1)의 차이점은, 끼움부(50a 내지 50c)의 재료이다. 적층 코일(10-1)에서는, 끼움부(50a 내지 50c)의 재료로서 자성체를 사용한다. 이에 의해, 적층 코일(10-1)에서는, 이하의 이유에 의해, 그 제조 공정을 간략화할 수 있다.
적층 코일(10-1)에서는, 자성체층(24g)의 인쇄 패턴의 일부를 변경하고, 도 25에 도시하는 바와 같이, 그 일부를 비자성체층(26c)의 상면에 인쇄하도록 하고 있다. 구체적으로는, 도 26에 도시하는 바와 같이, 적층 코일(10)에 있어서 끼움부(50c)가 형성되는 개소에, 적층 코일(10-1)에서는, 자성체층(24g)을 인쇄한다. 이때, 자성체층(24g)의 일부는, 비자성체층(26c)의 상면에 인쇄되므로, 그 부분은, 도 27에 도시하는 바와 같이, 자성체층(24)의 다른 부분보다도, z축 방향의 정방향측으로 돌출된다. 이에 의해, 비자성체층(26c)의 상면에, 자성체에 의해 구성되는 끼움부(50c)가 형성된다. 따라서, 적층 코일(10-1)에서는, 적층 코일(10)과 같이, 자성체층(24g)을 형성한 후에, 다시 끼움부(50c)를 형성할 필요가 없다. 또한, 다른 절연체층(22c, 22e)의 제조에 대해서도, 마찬가지의 공정으로 행해도 된다. 이상의 내용으로부터, 적층 코일(10-1)에서는, 끼움부(50)를 형성하는 제조 공정을 간략화할 수 있다.
(그 밖의 실시 형태)
본 발명에 따른 적층 코일은, 적층 코일(10, 10-1) 및 그 제조 방법에 한정하지 않고, 그 요지의 범위 내에 있어서 변경 가능하다. 예를 들어, 적층 코일(10)에 있어서, 코일 도체(40a 내지 40c)의 양단부 사이에 끼움부(50a 내지 50c)를 형성하였지만, 코일 도체(40a 내지 40c)에 있어서 근접하고 있는 양단부 이외의 부분 사이에 끼움부(50a 내지 50c)를 형성해도 된다. 또한, 코일 도체(40a 내지 40c)에 있어서, 양단부 이외의 부분에 있어서 서로 가장 근접하고 있어도 된다. 이 경우에는, 끼움부(50a 내지 50c)는, 그 양단부 이외의 부분에 끼워져 있으면 된다.
이상과 같이, 본 발명은, 적층 코일 및 그 제조 방법에 유용하며, 코일의 권취수를 감소시키지 않고, 해당 코일 도체의 인쇄 시의 번짐 등에 의한 쇼트 불량을 억제할 수 있는 점에 있어서 우수하다.
10, 10-1 : 적층 코일
20 : 적층체
22a 내지 22i : 절연체층
24a 내지 24i : 자성체층
26a 내지 26c : 비자성체층
40a 내지 40c : 코일 도체
50a 내지 50c : 끼움부

Claims (8)

  1. 소정의 절연체층을 포함하는 복수의 절연체층이 적층되어 이루어지는 적층체와,
    상기 소정의 절연체층 상에 있어서 주회하고 있는 선 형상의 코일 도체와,
    상기 소정의 절연체층 상에 형성되고, 또한, 상기 코일 도체에 있어서 서로 가장 근접하고 있는 제1 부분과 제2 부분 사이에 끼워지는 끼움부
    를 구비하고,
    상기 제1 부분은, 그 제1 부분과 상기 끼움부의 계면에 있어서, 그 끼움부보다 적층 방향 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 적층 코일.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 절연체층의 재료와 상기 끼움부의 재료는, 동일한 재료인 것을 특징으로 하는 적층 코일.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 절연체층에 있어서 상기 코일 도체에 접촉하는 부분 및 상기 끼움부에 접촉하는 부분은 비자성체층이며,
    상기 소정의 절연체층에 있어서의 나머지의 부분은 자성체인 것을 특징으로 하는 적층 코일.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 끼움부는 비자성체인 것을 특징으로 하는 적층 코일.
  5. 소정의 절연체층을 포함하는 복수의 절연체층이 적층되어 이루어지는 적층체, 그 소정의 절연체층 상에 있어서 주회하고 있는 선 형상의 코일 도체, 및 그 소정의 절연체층 상에 형성되고, 또한, 그 코일 도체에 있어서 서로 가장 근접하고 있는 제1 부분과 제2 부분 사이에 끼워지는 끼움부를 포함하는 적층 코일의 제조 방법이며,
    상기 소정의 절연체층을 형성하는 공정과,
    상기 소정의 절연체층 상에 상기 끼움부를 형성하는 공정과,
    상기 끼움부가 형성된 상기 소정의 절연체층 상에 상기 코일 도체를 형성하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 적층 코일의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 절연체층의 재료와 상기 끼움부의 재료는, 동일한 재료인 것을 특징으로 하는 적층 코일의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 소정의 절연체층을 형성하는 공정은,
    상기 소정의 절연체층에 있어서 상기 코일 도체에 접촉하는 부분 및 상기 끼움부에 접촉하는 부분에 비자성체층을 형성하는 공정과,
    상기 소정의 절연체층에 있어서의 나머지의 부분에 자성체층을 형성하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 코일의 제조 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 끼움부는 비자성체인 것을 특징으로 하는 적층 코일의 제조 방법.
KR20140011450A 2013-03-01 2014-01-29 적층 코일 및 그 제조 방법 KR101490650B1 (ko)

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