KR20030007390A

KR20030007390A - 인덕턴스 부품 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20030007390A
Application number: KR1020027007823A
Authority: KR
Inventors: 가네타카도요노리; 요시자와도시히로; 야마모토히로마사
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2003-01-23
Also published as: CN1172335C; EP1253607A4; US20030052765A1; WO2002033714A1; EP1253607A1; US6864774B2; CN1393021A

Abstract

본 발명의 인덕턴스 부품은, 자성 재료로 이루어지는 기둥 형상의 기체(21)와, 기체의 단부 및 외주면을 피복한 도체층(24)과, 외주면을 피복한 도체층에 형성된 홈부(25)와 선 형상 도체부(26)로 이루어지는 코일부(27)와, 기체의 양단부를 피복한 도체층으로 이루어지는 전극부(28)와, 코일부 상에 형성된 소결 자성체로 이루어지는 자성체부(31)로 이루어지고, 도체층은 상기 소결 자성체의 소결 온도보다도 높은 용융점을 갖는다. 그 제조 공정은, 기체를 형성하는 공정과, 도체층을 형성하는 공정과, 코일부를 형성하는 공정과, 기체의 양단부에 전극부를 형성하는 공정과, 코일부 상에 소결 자성체로 이루어지는 자성체부를 형성하는 공정으로 이루어지는 것이다. 본 발명에 의해, 인덕턴스가 크고, 자속이 누설되기 힘들어, 주변 부품에 주는 자기적 악영향이 적은 인덕턴스 부품이 얻어진다.

Description

인덕턴스 부품 및 그 제조 방법{INDUCTANCE PART AND ITS MANUFACTURING METHOD}

이하 종래의 인덕턴스 부품에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 16은 종래의 인덕턴스 부품의 단면도, 도 17은 동 인덕턴스 부품의 기체(基體)의 사시도이다.

도 16, 도 17에서, 종래의 인덕턴스 부품은 절연 재료로 이루어지는 기둥 형상의 기체(11)와, 이 기체(11)를 피복한 도체층(12)과, 이 도체층(12)을 홈으로 절삭한 홈부(13)와, 이 홈부(13)를 나선 형상으로 하여 형성한 코일부(14)와, 기체(11)의 양단부에 있는 전극부(16)와, 코일부(14)를 피복한 절연 수지로 이루어지는 외장부(15)를 구비하고 있다.

또, 기체(11)는 도 17에 나타낸 바와 같이 양단부 사이에 단차(17)를 갖고 오목부(18)를 형성한 형상으로 하고, 이 오목부(18)에 코일부(14)를 형성하고 있다.

또한, 기체(11)의 양단부의 단면에 절연 수지를 피복하고 있지 않은 비외장부를 형성하고, 전극부(16)는 비외장부에서의 도체층(12)과 전기적으로 접속시킨 구성이다.

상기 종래의 구성에서는, 코일부(14)에 의해 기체(11)중에 발생하는 자속은 전극부(16)로부터 그대로 누설되어 버린다.

이에 의해, 인덕턴스를 크게 할 수 없는 동시에 누설된 자속에 의해, 주변 부품에 자기적 악영향을 준다는 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 인덕턴스를 크게 하는 동시에, 주변 부품에 주는 자기적 악영향을 억제한 인덕턴스 부품을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 전자기기, 통신기기 등에 사용하는 인덕턴스 부품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에서의 인덕턴스 부품의 정면 단면도,

도 2는 동 인덕턴스 부품의 평면 단면도,

도 3은 동 인덕턴스 부품의 사시도,

도 4는 동 인덕턴스 부품의 도체층을 피복한 기체의 사시도,

도 5a, b는 동 인덕턴스 부품의 코일부에 의해 발생하는 자속의 흐름을 나타내는 설명용 단면도,

도 6은 동 인덕턴스 부품의 제조 공정도,

도 7은 다른 인덕턴스 부품의 정면 단면도,

도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에서의 인덕턴스 부품의 정면 단면도,

도 9는 동 인덕턴스 부품의 평면 단면도,

도 10은 동 인덕턴스 부품의 사시도,

도 11은 동 인덕턴스 부품의 도체층을 피복한 기체의 사시도,

도 12a, b는 동 인덕턴스 부품의 코일부에 의해 발생하는 자속의 흐름을 나타낸 설명용 단면도,

도 13은 동 인덕턴스 부품의 제조 공정도,

도 14는 다른 인덕턴스 부품의 정면 단면도,

도 15는 다른 인덕턴스 부품의 평면 단면도,

도 16은 종래의 인덕턴스 부품의 단면도,

도 17은 동 인덕턴스 부품의 기체의 사시도이다.

본 발명의 인덕턴스 부품은, 자성 재료로 이루어지는 기둥 형상의 기체와, 기체의 단부 및 외주면을 피복한 도체층과, 외주면을 피복한 도체층에 형성된 홈부와 선 형상 도체부로 이루어지는 코일부와, 기체의 양단부를 피복한 도체층으로 이루어지는 전극부와, 코일부 상에 형성된 소결 자성체로 이루어지는 자성체부로 이루어지고, 도체층은 소결 자성체의 소결 온도보다도 높은 용융점을 갖는다.

또, 그 제조 공정은, 자성 재료로 이루어지는 기체를 형성하는 공정과, 기체의 단면 및 외주면에 도체층을 형성하는 공정과, 외주면의 도체층에 코일부를 형성하는 공정과, 기체의 양단부에 전극부를 형성하는 공정과, 도체층의 용융점보다도 낮은 온도에서 자성 재료를 소결시켜 코일부 상에 소결 자성체로 이루어지는 자성체부를 형성하는 공정으로 이루어지는 것이다.

상기 구성 및 제조 방법에 의해, 코일부 상에는 자성 재료로 이루어지는 자성체부를 형성하므로, 코일부에 의해 기체중에 발생하는 자속은, 기체로부터 자성체부를 통과하여 다시 기체중을 통과하게 되어, 자성체부와 기체 사이에서 폐자로(閉磁路) 루프를 형성한다. 이 때문에, 인덕턴스가 크고, 자속이 누설되기 힘들어, 주변 부품에 주는 자기적 악영향이 적은 인덕턴스 부품이 얻어진다.

(실시 형태 1)

이하, 실시 형태 1에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1 ∼ 도 4에 있어서, 본 발명의 제1 실시 형태에서의 인덕턴스 부품은, 자성 재료로 이루어지는 각기둥 형상의 기체(21)와, 기체(21)의 측면(22) 및 외주면(23)을 피복한 도체층(24)과, 도체층(24)을 나선 형상으로 레이저로 홈으로 절삭하여 홈부(25)와 선 형상 도체부(26)를 형성한 코일부(27)와, 기체(21)의 양단부(29)에 피복한 도체층(24)으로 이루어지는 전극부(28)를 구비하고 있다.

기체(21)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 양단부(29) 사이에 오목부(30)를 형성한 형상으로 하고, 이 오목부(30)에 코일부(27)를 배치하고 있다.

또, 코일부(27) 상에는 자성 재료로 이루어지는 자성체부(31)를 형성하고 있다. 자성체부(31)는 자성 재료를 소결시켜 형성한 소결 자성체로 하는 동시에, 도체층(24)은 소결 자성체의 소결 온도보다도 높은 용융점을 가진 도체로 하고 있다.

이 때, 기체(21) 및 자성체부(31)는 Ni-Zn계 페라이트 재료를 소결시킨 소결 페라이트로 이루어지는 소결 자성체로 하는 동시에, 도체층(24)은 Ag 또는 Ag-Pd로 이루어지는 10 ∼ 30㎛ 두께의 전해 도금으로 형성한 도체로 하고 있다.

또한, 코일부(27)와 전극부(28) 사이에, 도체층(24)을 제거하고 기체(21)를 노출시킨 도체층 제거부(32)를 형성하는 동시에, 이 도체층 제거부(32) 내에도 자성체부(31)를 형성하여, 기체(21)와 자성체부(31)를 접촉시키고 있다. 특히, 도체층 제거부(32)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 기체(21)의 서로 대향하는 면의 일면(33)에 형성하는 동시에, 자성체부(31)도 면(33)의 코일부(27) 상에 형성하여, 기체(21)와 자성체부(31)를 서로 용융 또는 소결시켜 일체화하도록 접촉시키고 있다.

이 때, 면(33)의 코일부(27)와 자성체부(31) 사이에는 비자성 재료인 글라스로 이루어지는 비자성체부(34)를 층 형상으로 형성하는 동시에, 이 비자성체부(34)를 코일부(27)의 홈부(25)에도 충전하고 있다. 기체(21)의 다른 면(36)의 코일부(27) 상에는 글라스로 이루어지는 외장부(37)를 층 형상으로 형성하고 있다.

즉, 면(33)의 단면은 도 1에 나타낸 구성, 면(36)의 단면은 도 2에 나타낸 구성이 되어 있다.

상기 구성에서, 도체층 제거부(32) 내에서, 기체(21)와 대향하는 자성체부(31)의 기체 대향 면적(B)의 총면적은, 코일부(27)를 형성한 위치의 기체(21)의 직경 방향의 단면적(이하, 직경 단면적이라 함)(A) 이상의 크기로 하는 동시에, 코일부(27) 상에 형성한 자성체부(31)의 기체(21)의 직경 방향의 단면적(이하, 외주 단면적이라 함)(C)의 총면적은, 코일부(27)를 형성한 위치의 기체(21)의 직경 단면적(A) 이상의 크기로 하고 있다.

상기 인덕턴스 부품의 제조 방법은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 기체(21)의측면(22) 및 외주면(23)을 피복하여, 이 기체(21)에 도체층(24)을 형성하는 도체층 형성 공정(A)과, 기체(21)의 외주면(23)에 피복한 도체층(24)을 나선 형상으로 레이저로 홈으로 절삭하여 홈부(25)와 선 형상 도체부(26)로 이루어지는 코일부(27)를 형성하는 코일부 형성 공정(B)과, 기체(21)의 양단부(29)에 전극부(28)를 형성하는 전극부 형성 공정(C)을 구비하고 있다.

도체층 형성 공정 전에는, 기체 형성 공정(D)으로서 기체(21)를 각기둥 형상으로 하는 공정과, 기체(21)의 양단부(29) 사이에 코일부(27)를 배치하는 오목부(30)를 형성하는 오목부 형성 공정을 마련하고 있다.

또, 코일부 형성 공정 후에는, 기체(21)의 면(33)으로부터 도체층(24)의 일부를 제거하여 기체(21)를 노출시키는 도체층 제거부 형성 공정(E)과, 코일부(27)와 자성체부(31) 사이에 비자성체부(34)를 형성하는 비자성체부 형성 공정(F)을 마련하고 있다. 특히, 비자성체부 형성 공정(F)에서는 비자성체부(34)를 코일부(27)의 홈부(25)에도 충전하고 있다.

또한, 자성 재료로 이루어지는 자성체부(31)를 면(33)의 코일부(27) 상의 오목부(30) 내에 배치하는 자성체부 형성 공정(G)을 마련하고 있다. 이 자성체부 형성 공정은, 기체(21)와 자성체부(31)를 접촉시키는 자성체부 접촉 공정과, 도체층(24)의 용융점보다도 낮은 온도에서 자성 재료를 소결시켜, 자성체부(31)를 소결 자성체로 하는 소결 공정으로 이루어진다. 특히, 자성체부 접촉 공정은, 기체(21)와 자성체부(31)가 소결 공정에서 서로 용융, 소결시켜 일체화되도록 접촉시키는 공정이다.

그리고, 본 제조 공정의 마지막에 기체(21)의 다른 면(36)의 코일부(27) 상에 글라스로 이루어지는 외장부(37)를 형성하는 외장부 형성 공정(H)을 마련하고 있다.

상기 구성의 인덕턴스 부품에 대해, 이하 그 동작을 설명한다.

상기 제조 방법에 의해 제조된 인덕턴스 부품은, 코일부(27) 상에는 자성 재료로 이루어지는 자성체부(31)를 형성하고 있으므로, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 코일부(27)에 의해 기체(21)중에 발생하는 자속(X)은 기체(21)로부터 자성체부(31)를 통과하여 다시 기체중을 통과하게 된다. 그 결과, 코일부(27)의 선 형상 도체부(26)의 둘레를 통과하는 자속(Y)(도 5b)이 거의 없어져, 자성체부(31)와 기체(21) 사이에서 폐자로 루프를 형성하므로, 인덕턴스를 크게 할 수 있다. 또한, 자속(X)이 인덕턴스 부품의 외부로 누설되기 힘들어지므로, 주변 부품에 주는 자기적 악영향도 억제할 수 있다.

특히, 본 실시 형태에 의하면, 자성체부(31)는 자성 재료를 소결시켜 형성한 소결 자성체이므로 투자율(透磁率)이 커져, 인덕턴스 부품의 인덕턴스를 보다 크게 할 수 있는 동시에, 주변 부품에 주는 자기적 악영향도 더욱 억제할 수 있다.

또, 도전층(24)은 소결 자성체의 소결 온도보다도 높은 용융점을 갖는 도체로 하고 있으므로, 코일부(27) 상에 자성 재료를 배치하여 소결시켜도, 소결 온도에서의 도체층(24)의 용융이 없어, 도체층(24)의 용융에 기인한 단락이나 접속 불량의 발생을 방지할 수 있어, 도체층(24)의 도통(導通) 신뢰성을 열화시키지 않는다.

이 때, 자성 재료를 유기 용제, 바인더 등에 혼입하여, 페이스트 형상으로 하여 코일부(27) 위에 배치하면, 복잡한 형상의 인덕턴스 부품에 대해서도 자성 재료를 배치할 수 있어, 자성체부(31)와 기체(21) 사이에서 보다 정확하게 폐자로 루프를 형성할 수 있어 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

또, 기체(21)의 양단부(29) 사이에는 오목부(30)를 형성하고 있으므로, 자성체부(31)는 양단부(29)에 의해 둘러싸여, 기체(21)로부터 자성체부(31)에 자속(X)이 통과하기 쉬워져 투자율이 커져, 보다 인덕턴스를 크게 할 수 있다. 특히, 자성체부(31)는 오목부(30) 내에 형성하고 있으므로, 기체(21)의 양단부(29)보다도 돌출되지 않아, 인덕턴스 부품의 평탄성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 코일부(27)와 전극부(28) 사이에, 도체층 제거부(32)를 형성하는 동시에, 도체층 제거부(32) 내에도 자성체부(31)를 형성하여, 기체(21)와 자성체부(31)를 접촉시키고 있다. 이 때문에, 코일부(27)에서 발생한 자속(X)이 기체(21)로부터 자성체부(31)로 통과할 때, 도체층 제거부(32)를 통해 자속(X)이 통과하여, 자속(X)의 통과를 도체층(24)이 방해하는 경우가 적다. 이 때문에, 효율적으로 자속(X)을 통과시킬 수 있어 투자율이 커져, 인덕턴스 부품의 인덕턴스를 보다 크게 할 수 있다.

특히, 기체(21)와 자성체부(31)는 서로 용융, 소결하여 일체화시키고 있으므로, 기체(21)와 자성체부(31)의 계면이 거의 없어, 보다 자속(X)이 통과하기 쉬워져, 한층 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

또, 기체(21)를 각기둥 형상으로 하고, 도체층 제거부(32)는 상대하는 2개의면(33)에 형성하는 동시에, 자성체부(31)도 마찬가지로 면(33)의 코일부(27) 상에 형성하고 있으므로, 기체(21)로부터 자성체부(31)에는, 면(33)에 형성한 도체층 제거부(32)를 통해 대부분의 자속(X)이 통과할 수 있다. 또한, 자속(X)의 전달 방법을 대칭적으로 할 수 있으므로, 효율적으로 자속(X)을 통과시킬 수 있어, 투자율이 커져 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

특히, 다른 상대하는 2개의 면(36)에는 보호용 글라스를 외장부(27)로서 형성하고 있을 뿐이므로, 자속(X)이 코일부(27) 상의 글라스를 통과하지 않는다. 또한, 인덕턴스 부품을 실장할 때, 실장 기판에 대해 좌우로 자성체부(31)를 형성한 면(33)이 위치하도록 실장하면, 실장 기판의 배선 패턴이나 땜납 접속 개소로부터의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.

또한, 코일부(27)와 자성체부(31) 사이에 비자성체부(34)를 형성하는 동시에, 비자성체부(34)는 코일부(27)의 홈부(25)에도 충전하고 있다. 이 때문에, 코일부(27)의 홈부(25)나 선 형상 도체부(26) 근방은 비자성체부(34)에 의해 피복되어, 코일부(27)의 인접하는 선 형상 도체부(26) 사이에서는 자속(X)의 통과에 기인한 폐자로 루푸가 형성되는 경우가 없다. 그 결과, 코일부(27)에 의해 발생하는 자속(X)은, 대부분이 기체(21)로부터 자성체부(31), 자성체부(31)로부터 기체(21)로 통과하여 폐자로 루프를 형성하므로, 투자율이 커져 보다 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

특히, 비자성체부(34)는 코일부(27)와 지성체부(31) 사이에 층 형상으로 형성하는 동시에, 비자성체부(34)를 글라스로 하고 있으므로, 상기 효과를 한층 향상시킬 수 있다. 비자성체부(34)가 없는 경우는, 자성체부(31)는 자성 재료를 소결한 소결 자성체이므로, 미소한 공극 등이 많이 존재하고 있어, 이 공극 등에 의해 공기중의 수분이 흡수되어, 자성체부(31)의 내부를 통과해 코일부(27)를 부식시킬 위험이 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는 코일부(27)와 자성체부(31) 사이에 글라스를 층 형상으로 형성하므로, 공기중의 수분의 흡수를 억제할 수 있어, 코일부(27)에 수분이 부착하는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 도체층 제거부(32) 내에서 기체와 대향하는 자성체부(31)의 기체 대향 면적(B)의 총면적은, 코일부(27)를 형성한 위치의 기체(21)의 직경 단면적(A) 이상의 크기로 하는 동시에, 코일부(27) 상에 형성한 자성체부(31)의 코일부 외주 단면적(C)의 총면적은, 코일부(27)를 형성한 위치의 기체(21)의 직경 단면적(A) 이상의 크기로 하고 있다. 그 결과, 코일부(27)에서 발생한 자속(X)은 포화하지 않고, 기체(21)로부터 자성체부(31)로 효율적으로 통과하므로, 투자율이 커져 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

게다가, 기체(21) 및 자성체부(31)는 Ni-Zn계 페라이트 재료를 소결시킨 소결 페라이트로 이루어지는 소결 자성체로 하는 동시에, 도체층(24)은 Ag 또는 Ag-Pd로 이루어지는 도체로 하고 있으므로, 자성 재료를 소결 온도에서 소결시켰을 때, 소결의 열에 기인한 악영향이 도체층(24)에 발생하기 힘들어져, 도체층(24)의 도통 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 코일부(27)에 의해 기체(21)중에 발생하는 자속(X)은, 기체(21)로부터자성체부(31)를 통과하여 다시 기체(21)중을 통과하게 되어, 자성체부(31)와 기체(21) 사이에서 폐자로 루프를 형성하므로, 인덕턴스를 크게 하는 동시에, 자속(X)이 누설되기 힘들어, 주변 부품에 주는 자기적 악영향도 억제할 수 있다.

또, 도체층(24)의 용융에 기인한 단락이나 접속 불량의 발생 방지 및 소결 자성체중에 흡수되는 수분에 기인한 코일부(27)의 부식 방지가 가능하여, 도체층(24)의 도통 신뢰성의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 다른 대향면(36)에는 자속(X)이 통과하지 않으므로, 실장시 실장 기판에 대해 좌우로 하나의 대향면(33)(자성체부(31)를 형성한 면)이 위치하도록 실장하면, 실장 기판의 배선 패턴이나 땜납 접속 개소로부터의 영향을 받기 힘들게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시 형태에서는, 코일부(27)와 자성체부(31) 사이에 층 형상으로 형성한 비자성체부(34)는 글라스로 했으나, 공기나 세라믹으로 해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 기체(21)의 다른 대향면(36)의 코일부(27) 상에는 글라스로 이루어지는 외장부(37)를 형성했으나, 절연 수지라도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 기체(21)의 양단부(29)와 자성체부(31)의 접촉 부분 근방은 도체층(24)을 통해 접촉하도록 하고 있으나, 도 7에 나타낸 바와 같이 기체(21)의 양단부(29)와 자성체부(31)가 직접 접촉하도록 해도 된다.

(실시 형태 2)

이하 실시 형태 2에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명의 제2 실시 형태의 인덕턴스 부품은 제1 실시 형태에서의 인덕턴스 부품을 개량한 것이다.

도 8 ∼ 도 11에 있어서, 본 발명의 제2 실시 형태의 인덕턴스 부품은, 자성 재료로 이루어지는 각기둥 형상이며 직방체 형상인 기체(21)와, 이 기체(21)의 측면(22) 및 외주면(23)을 피복한 도체층(24)과, 기체(21)의 외주면(23)에 피복한 도체층(24)을 나선 형상으로 레이저로 홈으로 절삭하여 홈부(25)와 선 형상 도체부(26)를 형성한 코일부(27)와, 기체(21)의 양단부(29)에 피복한 도체층(24)으로 이루어지는 전극부(28)를 구비하고 있다.

또, 코일부(27) 상에는 자성 재료로 이루어지는 자성체부(31)를 형성하고 있으며, 자성체부(31)는 자성 재료를 소결시켜 형성한 소결 자성체로 하는 동시에, 도체층(24)은 소결 자성체의 소결 온도보다도 높은 고융점을 가진 도체로 하고 있다.

또한, 코일부(27) 상에 형성한 자성체부(31)의 양단부를 통해, 코일부(27)의 양단부와 대향하도록, 도체로 이루어지는 전극층(38)을 형성하고, 이 전극층(38)을 전극부(28)의 일부로 한다.

즉, 본 실시 형태의 인덕턴스 부품은 제1 실시 형태에서의 구성에 있어서, 기체(21)의 중앙부에 오목부를 갖지 않고 자성체부(31)의 양단부를 통해 코일부(27)의 양단부와 대향하는 전극층(38)을 더한 구성으로 되어 있다.

기체(21) 및 자성체부(31), 도체층(24)의 재료, 구성, 형성 방법은 제1 실시 형태와 동일하다.

코일부(27)와 전극부(28) 사이에, 도체층(24)을 제거하여 기체(21)를 노출시킨 도체층 제거부(32)와 자성체부(31)의 접촉, 일체화 방법, 글라스로 이루어지는 비자성체부(34), 및 글라스로 이루어지는 외장부(37)의 재료, 구성, 형성 방법도 제1 실시 형태와 동일하다.

외장부(37)의 양단부에는, 코일부(27)의 양단부와 대향하도록 전극층(38)이 형성되어 있다.

또한, 코일부(27)와 한쪽 단부의 전극부(28) 사이에 형성한 도체층 제거부(32) 내에서, 기체(21)와 대향하는 자성체부(31)의 기체 대향 면적(B)의 총면적은, 코일부(27)를 형성한 위치의 기체(21)의 직경 단면적(A) 이상의 크기로 하는 동시에, 코일부(27) 상에 형성한 자성체부(31)의 코일부 외주 단면적(C)의 총면적은 코일부(27)를 형성한 위치의 기체(21)의 직경 단면적(A) 이상의 크기로 하고 있다.

상기 인덕턴스 부품의 제조 방법에 대해, 도 6에 나타낸 제1 실시 형태의 제조 공정과의 차이를 이하에 설명한다.

본 실시 형태에서는 도 13에 나타낸 바와 같이, 기체 형성 공정(D)에서, 기체(21)에 오목부(30)를 형성하지 않고 직방체 형상 형성 공정을 마련하여, 기체(21)를 직방체 형상으로 형성한다. 코일부 형성 공정(B)에서는, 코일부(27)를 기체(21)의 한쪽 외주 단면부터 다른쪽 외주 단면까지 형성한다. 전극부 형성 공정(C)에서는, 전극층 형성 공정을 마련하여, 코일부(27) 상에 형성한 자성체부(31) 상에, 코일부(27)와 대향하도록 도체로 이루어지는 전극층(38)을 형성하고, 이 전극층(38)을 전극부(28)의 일부로 하고 있다.

상기 제조 방법에 의해 제조된 인덕턴스 부품은 코일부(27) 상에는 자성 재료로 이루어지는 자성체부(31)를 형성하고 있으므로, 도 12a에 나타낸 바와 같이, 코일부(27)에 의해 기체(21)중에 발생하는 자속(X)은 기체(21)로부터 자성체부(31)를 통과하여 다시 기체중을 통과하게 된다. 그 결과, 도 12b에 나타낸 코일부(27)의 선 형상 도체부(26)의 둘레를 통과하는 자속(Y)이 거의 없어져, 자성체부(31)와 기체(21) 사이에서 폐자로 루프를 형성한다. 그 결과, 인덕턴스 부품의 인덕턴스를 크게 할 수 있는 동시에, 자속(X)이 누설되기 힘들어져, 주변 부품에 주는 자기적 악영향도 억제할 수 있다.

특히, 자성체부(31)는 자성 재료를 소결시켜 형성한 소결 자성체로 하고 있으므로, 투자율이 커져 인덕턴스를 보다 크게 할 수 있는 동시에, 주변 부품에 주는 자기적 악영향도 더욱 억제할 수 있다.

또, 도전층(24)은 소결 자성체의 소결 온도보다도 높은 용융점을 갖는 도체로 하고 있으므로, 코일부(27) 상에 자성 재료를 배치하여 소결하여도, 소결 온도에서의 도체층(24)의 용융이 없어, 도체층(24)의 용융에 기인한 단락이나 접속 불량의 발생을 방지할 수 있어, 도체층(24)의 도통 신뢰성을 열화시키지 않는다.

또한, 코일부(27) 상에 형성한 자성체부(31) 상에, 코일부(27)와 대향하도록 전극층(38)을 형성하고, 이 전극층(38)을 전극부(28)의 일부로 하고 있으므로, 전극부(28)를 기체(21)의 외주 단면 상에 형성할 수 있다. 이 때문에, 인덕턴스 부품의 실장시에, 실장 기판의 배선 패턴과의 접속성을 향상시키면서, 코일부(27)를 기체(21)의 양측면 근방까지 형성할 수 있으므로, 인덕턴스를 크게 할 수 있다. 특히, 코일부(27)는 기체(21)의 한쪽 외주 단면부터 다른쪽 외주 단면까지 형성되므로, 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

그리고, 코일부(27)와 전극부(28) 사이에, 도체층(24)을 제거하여 기체(21)를 노출시킨 도체층 제거부(32)를 형성하는 동시에, 도체층 제거부(32) 내에도 자성체부(31)를 형성하여, 기체(21)와 자성체부(31)를 접촉시키고 있다. 이 때문에, 코일부(27)에서 발생한 자속(X)이 기체(21)로부터 자성체부(31)로 통과할 때, 도체층 제거부(32)를 통해 자속(X)이 통과하여, 자속(X)의 통과를 도체층(24)이 방해하는 경우가 없다. 그 결과, 효율적으로 자속(X)을 통과시킬 수 있어 투자율이 커져, 보다 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

또, 도체층 제거부(32)는 기체(21)의 서로 대향하는 2개의 면(33)에 형성하는 동시에, 자성체부(31)도 마찬가지로 도체층 제거부(32)를 형성한 1쌍의 면(33)의 코일부(27) 상에 형성하고 있다. 이 때문에, 기체(21)로부터 자성체부(32)에는 도체층 제거부(32)를 통해 대부분의 자속(X)이 통과하는 동시에, 자속(X)의 전달 방법을 대칭적으로 할 수 있다. 이렇게 하여 효율적으로 자속(X)을 통과시키므로, 투자율이 커져 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

특히, 다른 대향하는 2개의 면(36)에는 보호용 글라스를 외장부(27)로서 형성하고 있을 뿐이므로, 자속(X)이 코일부(27) 상의 글라스를 통과하지 않는다. 또, 인덕턴스 부품의 실장시에, 실장 기판에 대해 좌우로 자성체부(31)를 형성한 1쌍의 면(33)이 위치하도록 실장하면, 실장 기판의 배선 패턴이나 땜납 접속 개소로부터의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.

또한, 코일부(27)와 자성체부(31) 사이에 비자성체부(34)를 형성하는 동시에, 비자성체부(34)는 코일부(27)의 홈부(25)에도 충전하고 있다. 이 때문에, 코일부(27)의 홈부(25)나 선 형상 도체부(26) 근방은 비자성체부(34)에 의해 피복되어, 코일부(27)의 인접하는 선 형상 도체부(26) 사이에서는, 자속(X)의 통과에 기인한 폐자로 루푸가 형성되는 경우가 없다. 그 결과, 코일부(27)에 의해 발생하는 자속(X)은, 대부분이 기체(21)로부터 자성체부(31), 자성체부(31)로부터 기체(21)로 통과하여 폐자로 루프를 형성하므로, 투자율이 커져 보다 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

특히, 비자성체부(34)는 코일부(27)와 자성체부(31) 사이에 층 형상으로 형성하는 동시에, 비자성체부(34)를 글라스로 하고 있으므로, 상기 효과를 한층 향상시킬 수 있다.

비자성체부(34)가 없는 경우는, 자성체부(31)는 자성 재료를 소결한 소결 자성체이므로, 미소한 공극 등이 많이 존재하고 있어, 이 공극 등에 의해 공기중의 수분이 흡수되어, 자성체부(31)의 내부를 통과해 코일부(27)를 부식시킬 위험이 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는 코일부(27)와 자성체부(31) 사이에 글라스를 층 형상으로 형성하므로, 공기중의 수분의 흡수를 억제할 수 있어, 코일부(27)에 수분이 부착하는 것을 방지할 수 있다.

또, 도체층 제거부(32) 내에서 기체와 대향하는 자성체부(31)의 기체 대향 면적(B)의 총면적은, 코일부(27)를 형성한 위치의 기체(21)의 직경 단면적(A) 이상의 크기로 하는 동시에, 코일부(27) 상에 형성한 자성체부(31)의 코일부 외주 단면적(C)의 총면적은, 코일부(27)를 형성한 위치의 기체(21)의 직경 단면적(A) 이상의 크기로 하고 있다. 이 때문에, 코일부(27)에서 발생한 자속(X)은 포화하지 않고, 기체(21)로부터 자성체부(31)로 효율적으로 통과한다. 그 결과, 투자율이 커져 인덕턴스를 크게 할 수 있다.

게다가, 기체(21) 및 자성체부(31)는 Ni-Zn계 페라이트 재료를 소결시킨 소결 페라이트로 이루어지는 소결 자성체로 하는 동시에, 도체층(24)은 Ag 또는 Ag-Pd로 이루어지는 도체로 하고 있다. 이 때문에, 자성 재료를 소결 온도에서 소결시켰을 때, 소결의 열에 기인한 악영향이 도체층(24)에 발생하기 힘들어져, 도체층(24)의 도통 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 실시 형태에 의하면, 도 12a에 나타낸 바와 같이, 코일부(27)에 의해 기체(21)중에 발생하는 자속(X)은, 기체(21)로부터 자성체부(31)를 통과하여 다시 기체(21)중을 통과하게 된다. 이 때문에, 자성체부(31)와 기체(21) 사이에서 폐자로 루프를 형성하므로, 인덕턴스 부품의 인덕턴스를 크게 할 수 있는 동시에, 자속(X)이 누설되기 힘들어, 주변 부품에 주는 자기적 악영향도 억제할 수 있다.

또한, 다른 대향하는 면(36)에는 자속(X)이 통과하지 않으므로, 실장시 실장 기판에 대해 병행하여, 대향하는 2개의 면(33)(자성체부(31)를 형성한 면)이 위치하도록 실장하면, 실장 기판의 배선 패턴이나 땜납 접속 개소로부터의 영향을 받기 힘들게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에서는, 코일부(27)와 자성체부(31) 사이에 층 형상으로 형성한 비자성체부(34)는 글라스층으로 했으나, 세라믹층으로 해도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 비자성체부(34)에 공기층을 형성해도 된다. 공기층의 형성 방법으로는, 예를 들면, 비자성체부(34) 부분에 열경화 수지층을 형성하여, 자성체부(31)의 소성시에 소성, 제거하는 등의 방법이 있다.

또, 기체(21)의 다른 대향하는 면(36)의 코일부(27) 상에는 글라스로 이루어지는 외장부(37)를 형성했으나, 절연 수지라도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 기체(21)의 양단부(29)에 형성한 전극부(28)는, 코일부(27)의 단부와 대향하도록 자성체부(31) 상에 전극층(38)을 형성하여 설치하고 있으나, 도 14, 도15에 나타낸 바와 같이, 자성체부(31) 및 외장부(37)를 통하지 않고, 또한 코일부(27)와 대향하지 않도록 전극층(38)을 형성해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 홈형성 방법으로서 레이저에 의한 방법에 대해 설명했으나, 홈형성 방법은 이에 한정되지 않고, 기계적인 절삭, 화학적인 에칭, 기타 공지의 방법으로 홈형성 할 수 있는 것은 당연하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 코일부에 의해 기체중에 발생하는 자속은, 기체로부터 자성체부를 통과하여 다시 기체중을 통과하게 되어, 자성체부와 기체 사이에서 폐자로 루프를 형성한다. 이 때문에, 인덕턴스 부품의 인덕턴스를 크게 할 수 있는 동시에, 자속이 누설되기 힘들어 주변 부품에 주는 자기적 악영향도 억제한 인덕턴스 부품을 제공할 수 있다.

Claims

자성 재료로 이루어지는 기둥 형상의 기체(基體)와, 상기 기체의 단부 및 외주면을 피복한 도체층과, 상기 외주면을 피복한 상기 도체층에 형성된 홈부와 선 형상 도체부로 이루어지는 코일부와, 상기 기체의 양단부를 피복한 상기 도체층으로 이루어지는 전극부와, 상기 코일부 상에 형성된 소결 자성체로 이루어지는 자성체부로 이루어지고, 상기 도체층은 상기 소결 자성체의 소결 온도보다도 높은 용융점을 갖는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제1항에 있어서, 상기 기체의 양단부 사이에는 상기 코일부를 배치하는 오목부를 형성한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제1항에 있어서, 상기 기체의 양단부 사이에는 코일부를 배치하는 오목부를 형성하는 동시에, 상기 오목부 내에 상기 자성체부를 형성한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제1항에 있어서, 상기 코일부와 상기 전극부 사이에, 도체층 제거부를 형성한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제1항에 있어서, 상기 기체 및 상기 자성체부의 재료는 소결 페라이트인 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제1항에 있어서, 상기 기체 및 상기 자성체부는 Ni-Zn계 소결 페라이트이며, 상기 도체층은 Ag 또는 Ag-Pd 합금인 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제1항에 있어서, 상기 코일부와 상기 전극부 사이에, 도체층 제거부를 형성하는 동시에, 상기 도체층 제거부 내에도 자성체부를 형성하고, 상기 기체와 상기 자성체부를 접촉시킨 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제7항에 있어서, 상기 코일부와 한쪽의 상기 전극부 사이에 형성한 상기 도체층 제거부 내에서, 상기 기체와 대향하는 상기 자성체부의 면적은, 상기 코일부를 형성한 위치의 상기 기체의 직경 방향의 단면적 이상인 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제7항에 있어서, 상기 코일부 상의 상기 자성체부의 상기 기체의 직경 방향의 단면적은, 상기 코일부를 형성한 위치의 기체의 직경 방향의 단면적 이상인 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제7항에 있어서, 상기 기체와 상기 자성체부는 소결에 의해 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제7항에 있어서, 상기 기체를 각기둥 형상으로 하는 동시에, 상기 도체층 제거부는 기체의 서로 대향하는 1쌍의 면에 형성하는 동시에, 상기 자성체부를 상기 기체의 상기 1쌍의 면에 형성된 코일부 상에 형성한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제11항에 있어서, 상기 기체의 다른 대향하는 면의 코일부 상에 절연 수지로 이루어지는 외장부를 형성한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제11항에 있어서, 상기 기체의 다른 대향하는 면의 코일부 상에 글라스로 이루어지는 외장부를 형성한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제11항에 있어서, 상기 코일부 상에 형성한 상기 자성체부의 양단부를 통해, 상기 코일부의 양단부와 대향하도록 전극층을 형성하고, 상기 전극층을 전극부의 일부로 한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제11항에 있어서, 상기 코일부는 상기 기체의 한쪽 외주 단면부터 다른쪽 외주 단면까지 형성한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제1항에 있어서, 상기 코일부와 상기 자성체부 사이에 비자성체부를 형성한것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제16항에 있어서, 상기 비자성체부는 코일부의 홈부에도 충전한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
제16항에 있어서, 상기 비자성체부는 상기 코일부와 상기 자성체부 사이에 형성된 글라스층, 세라믹층 또는 공기층으로부터 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품.
자성 재료로 이루어지는 기체를 형성하는 공정과, 상기 기체의 측면 및 외주면에 도체층을 형성하는 공정과, 상기 외주면의 상기 도체층에 홈부와 선 형상 도체부로 이루어지는 코일부를 형성하는 공정과, 상기 기체의 양단부에 전극부를 형성하는 공정과, 상기 도체층의 용융점보다도 낮은 온도에서 자성 재료를 소결시켜 상기 코일부 상에 소결 자성체로 이루어지는 자성체부를 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.
제19항에 있어서, 상기 기체 형성 공정에서 기체의 양단부 사이에 오목부를 형성하는 공정과, 상기 자성체부 형성 공정에서 상기 오목부 내에 자성체부를 형성하는 공정을 더 마련한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.
제19항에 있어서, 도체층을 제거하여 기체를 노출시키는 도체층 제거부를 코일부와 전극부 사이에 형성하는 도체층 제거부 형성 공정과, 상기 자성체부 형성 공정에서 상기 도체층 제거부 내에도 자성체부를 형성하고, 상기 기체와 상기 자성체부를 접촉시키는 자성체부 접촉 공정을 더 마련한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 자성체부 접촉 공정은, 기체와 자성체부를 서로 용융, 소결시켜 일체화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 기체 형성 공정에서 상기 기체를 각기둥 형상으로 하는 공정과, 상기 도체층 제거부 형성 공정에서 도체층 제거부를 상기 기체의 서로 대향하는 1쌍의 면에 형성하는 공정과, 상기 자성체부 형성 공정에서 자성체부를 상기 1쌍의 면에 형성된 코일부 상에 형성하는 공정을 더 마련한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.
제23항에 있어서, 상기 기체의 다른 대향하는 면에 형성된 코일부 상에 절연 수지로 이루어지는 외장부를 형성하는 공정을 더 마련한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.
제23항에 있어서, 상기 기체의 다른 대향하는 면에 형성된 코일부 상에 글라스로 이루어지는 외장부를 형성하는 공정을 더 마련한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.
제19항에 있어서, 상기 코일부 형성 공정 후에, 코일부와 자성체부 사이에 비자성체부를 형성하는 공정을 더 마련한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.
제26항에 있어서, 상기 비자성체부 형성 공정에서는, 비자성체를 코일부의 홈부에도 충전하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.
제19항에 있어서, 상기 기체 형성 공정에서 기체를 직방체 형상으로 하는 공정과, 상기 전극부 형성 공정에서 코일부 상에 형성한 자성체부 상에, 상기 코일부와 대향하는 동시에, 도체로 이루어지는 전극층을 형성하는 공정을 더 마련하고, 상기 전극층을 전극부의 일부로 한 것을 특징으로 하는 인덕턴스 부품의 제조 방법.