JPH04242911A - 電子部品の製造方法 - Google Patents

電子部品の製造方法

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JPH04242911A
JPH04242911A JP41727290A JP41727290A JPH04242911A JP H04242911 A JPH04242911 A JP H04242911A JP 41727290 A JP41727290 A JP 41727290A JP 41727290 A JP41727290 A JP 41727290A JP H04242911 A JPH04242911 A JP H04242911A
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coil
electronic component
manufacturing
conductor pattern
magnetic layer
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稔 高谷
Nobunori Mochizuki
望月 宣典
Hisashi Osara
恒 小更
Satoru Okamoto
悟 岡本
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コイル部分を含む電子
部品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】コイル支持体の内部にコイルを埋設した
電子部品、特に、コイル部品に関する代表的な従来技術
としては、特公昭57ー39521号公報等に開示され
た技術がある。この従来技術は、フェライト層と、コイ
ル用導体とを交互に印刷して積層し、積層後に、焼成焼
結する製造工程を経て得られる。積層化に当っては、約
半ターン分のコイル用導体を印刷する工程と、印刷され
た導体の端部を残して、その上に磁性層を印刷する工程
と、残された端部に導通するようにしてフェライト層の
上に残りの半ターン分の導体を印刷する工程とを繰返し
て、積層方向に螺旋状に変位するコイル用導体を形成す
る。積層工程を終了した後、焼成することにより、フェ
ライトの内部にコイルを埋設した高密度集積のコイル部
分を含む電子部品が得られる。
【0003】図73に従来の製造方法によって得られる
電子部品の例を示す。図73において、1はフェライト
でなるコイル支持体、2はコイル、3、4は端子電極で
ある。Xは積層方向、Yは長さ方向、Oはコイル2のコ
イル軸方向をそれぞれ示している。図示するように、積
層方向Xとコイル2のコイル軸方向Oとが一致している
。換言すれば、コイル軸方向Oはフェライトでなる磁性
層の積層面に対してほぼ垂直となる。電子部品としての
形状は、実装時の設置安定性を確保するため、厚みTが
、積層方向Xと直交する長さ方向Yにとられた長さdよ
りも小さくなるのが普通である。従って、厚みTの方向
がコイル軸方向Oと一致している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、インダクタ
のインダクタンス値Lは一般に次の式で求められる。 但し、 K;係数 μ;磁性体の透磁率 a;インダクタ断面の半径 N;コイルの巻き数 n;単位長さ当りの巻き数(n=N/d)d;インダク
タの長さ Kは長岡係数といわれ、(2a/d)の関数である。長
岡係数Kは、(2a/d)が小さくなる程、即ちインダ
クタの長さdが大きくなる程、大きくなるから、インダ
クタンス値Lの増大に当っては、単位長さ当りの巻き数
n(=N/d)が一定の場合、インダクタの長さdを増
大させるのが有利である。
【0006】しかし、従来の製造方法によって得られる
電子部品は、図73に示したように、積層方向Xとコイ
ル2のコイル軸方向Oとが一致していて、コイル軸方向
Oが実装上の設置安定性から制限の加わる厚みTの方向
にとられているため、インダクタの長さdを増大させて
、インダクタンス値Lを大きくする上に不利である。
【0007】そこで、本発明の課題は、上述する従来の
問題点を解決し、コイル軸方向の方向が長さ方向に一致
していて、インダクタンス値増大に有利な構造を有する
電子部品を能率良く製造し得る製造方法を提供すること
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した課題解決のため
、本発明は、積層体でなるコイル支持体に、積層面に対
してコイル軸が平行となるように、コイルを埋設したコ
イル部分を有する電子部品の製造方法であって、コイル
用導体パターン形成工程と、コイル支持体積層工程とを
含み、前記コイル用導体パターン形成工程は、最終的に
得るべきコイルを想定したとき、前記積層面に対して平
行となる切断面で切断して得られるコイル用導体パター
ンを積重ねる工程であり、前記コイル支持体積層工程は
、前記コイル用導体パターンの接続端部を残して支持体
層を積層する工程であることを特徴とする。
【0009】
【作用】磁性層の積層面に対してコイル軸が平行となる
コイルは、コイル軸方向が積層方向と直交する方向とな
る。積層方向は、一般に、電子部品の厚み方向となり、
それと直交する方向が長さ方向となる。従って、コイル
軸方向が、電子部品の長さ方向に一致するようになるの
で、長さを増大させ、大きなインダクタンス値を得るこ
とができる。
【0010】コイル用導体パターン形成工程は、最終的
に得るべきコイルを想定したとき、積層面に対して平行
となる切断面で切断して得られるコイル用導体パターン
を積重ねる工程であるので、磁性層の積層面に対してコ
イル軸が平行となるコイルを、能率よく容易に得ること
ができる。
【0011】本発明に係る製造方法によって得られる電
子部品には、コイル部品単独、コンデンサもしくは抵抗
等の受動回路素子と組合せた複合部品、または、これら
と集積回路部品と組合せた混成集積回路部品等が含まれ
る。コイル部品単独の用途例としては、インダクタ、ト
ランス、ロータリートランス、ミキサートランス、もし
くはモータ用ステータ等の磁界発生手段があり、複合部
品の用途例としては、トラップ素子、ローパスフィルタ
、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、イコライザ
またはIFT等があり、混成集積回路部品としては、高
集積度、高性能及び超小型のイコライザアンプ、DC/
DCコンバータ、アクティブフィルタ等がある。
【0012】
【実施例】図1〜図7は本発明に係る電子部品の製造方
法を示す図である。層または膜の形成手段としては、ス
クリーン印刷もしくはメッキ等の厚膜技術またはスパッ
タもしくは蒸着等の薄膜技術が用いられる。実施例では
、スクリーン印刷手段を適用した場合を例にとって説明
する。
【0013】まず、磁性ペーストを印刷して磁性層21
0を形成(図1)した後、磁性層210の上に導体パタ
ーン110を印刷(図2)する。導体パターン110は
導電性ペーストを印刷することによって形成する。導体
パターン110は、最終的に得るべきコイルを想定した
とき、積層面となる磁性層210の面に対して平行とな
る切断面で切断して得られるコイル用導体パターンとな
るように形成する。以下に説明する導体パターン形成工
程においてもこの原則は守られる。
【0014】次に、導体パターン110の端部を窓状に
残して、磁性層211を印刷する工程(図3)、導体パ
ターン110の接続端部に導体パターン111を印刷す
る工程(図4)、導体パターン111の端部を窓状に残
して、磁性層212を印刷する工程(図5)を、必要回
数繰返す。そして、磁性層212の上から導体パターン
111の端部に、接続用の導体パターン112を印刷(
図6)し、その上に磁性層213を積層する。この後、
熱処理、端子電極印刷等の必要工程を経て電子部品の完
成品が得られる。
【0015】図8は図1〜図7の製造工程によって得ら
れた電子部品におけるコイルの巻装状態を示す透視図、
図9は同じくその断面図である。1はコイル、11はコ
イル1を構成するコイル導体、2はコイル支持体、31
、32は端子電極である。コイル支持体2は磁性層21
0〜213を積層した構造となっている。コイル1は、
コイル軸方向Oが磁性層210〜213の各積層面に対
して平行となり、積層方向Xと直交する方向となる。積
層方向Xは厚み方向となり、それと直交する方向が長さ
方向Yとなる。従って、コイル軸方向Oの方向が、電子
部品の長さ方向Yに一致するようになるので、長さを増
大させ、大きなインダクタンス値を得ることができる。
【0016】次に図10〜図18の製造工程について説
明する。絶縁性磁器ペーストを印刷して絶縁層220を
形成(図10)した後、絶縁層220の上に導体パター
ン110を印刷(図11)する。次に、絶縁層220の
幅方向の略中間部に、長さ方向に沿う磁性層210を印
刷(図12)する。磁性層210は幅方向の両側に導体
パターン110の端部が残るように形成する。
【0017】次に、磁性層210の両側の絶縁層220
の上に、導体パターン110の端部が現われるように、
絶縁層221を印刷(図13)した後、導体パターン1
10の上に導体パターン111を印刷(図14)し、中
間部に形成された磁性層210の上に磁性層211を積
層(図15)する。図13〜図15までの工程を必要回
数繰返す。そして、磁性層211の両側の絶縁層221
の上に、導体パターン110の端部が現われるように、
絶縁層222を印刷(図16)した後、絶縁層222及
び磁性層211の上から導体パターン111の端部に、
接続用の導体パターン112を印刷(図17)し、その
上から絶縁層223を印刷する。この後、熱処理、端子
電極印刷等の必要工程を経て電子部品の完成品が得られ
る。
【0018】図19は図10〜図18の工程を経て得ら
れた電子部品の断面図である。コイル支持体2は、芯部
に磁性層210、211を積層すると共に、磁性層21
0、211の周りにコイル1を配置し、コイル1の周囲
を絶縁層220〜223で封止した構造となる。コイル
1は、磁性層210〜213の各積層面に対してコイル
軸方向Oが平行となるように配置される。
【0019】図20〜図32は本発明に係る電子部品の
製造方法の更に別の実施例を示している。磁性層210
、絶縁層220及び磁性層211を順次積層(図20〜
図22)した後、磁性層211の上にコイルパターンに
従って導体パターン110を印刷(図23)する。次に
、導体パターン110の幅方向の両端側を窓状に残して
、磁性層211の上に磁性層212を印刷(図24)し
た後、磁性層212から窓状に露出している導体パター
ン110の各接続端部上に、導体パターン111を印刷
(図25)する。
【0020】次に、導体パターン111の各接続端部を
窓状に残して、磁性層212の上に絶縁層221を印刷
(図26)した後、絶縁層221から窓状に露出してい
る導体パターン111の各接続端部上に、導体パターン
112を印刷(図27)する。続いて、導体パターン1
12の各接続端部を窓状に残して、絶縁層221の上に
磁性層213を印刷(図28)した後、磁性層213か
ら窓状に露出している導体パターン112の各接続端部
上に、導体パターン113を印刷(図29)する工程を
、必要回数繰返す。そして、磁性層213の上から導体
パターン113の各接続端部に、接続用の導体パターン
114を印刷(図30)し、その上に磁性層214を積
層(図31)し、その上に絶縁層を積層し、更に磁性層
215を積層(図32)する。この後、熱処理、端子電
極印刷等の必要工程を経て電子部品の完成品が得られる
。
【0021】図33は図20〜図32の工程によって得
られた電子部品の透視図、図34は同じくその断面図で
ある。コイル支持体2は、磁性層210〜215と、絶
縁層220〜222とを含んで構成されている。磁性層
210〜215は、絶縁層220〜222を間に挟み、
絶縁層220〜222によって区画された磁路を構成し
ている。磁性層210〜215及び絶縁層220〜22
2は交互に積層され、互いの結合力により一体的に結合
されている。
【0022】コイル1は、コイル軸方向Oが磁性層21
0〜215及び絶縁層220〜222の積層面と平行と
なるように巻回されている。コイル1の両端部は端子電
極31、32にそれぞれ導通接続させてある。
【0023】図に示すように、コイル電流の作る磁束φ
1 が磁性層210〜215を通ると、その周りに渦電
流Ie が発生しようとする。この渦電流Ie の方向
に絶縁層220〜222があるので、渦電流Ie は絶
縁層220〜222によって遮断され、磁性層210〜
215間を流れることができない。このため、渦電流損
失が小さく、低損失、低発熱及び高効率の電子部品が得
られる。 磁性層210〜215の内部では渦電流は流れ得るが、
磁性層210〜215は個々の断面積が小さいから、渦
電流の経路が短くなり、渦電流損失は小さくなる。
【0024】図35〜図54は本発明に係る製造方法の
別の実施例を示している。磁性層210、絶縁層220
及び磁性層211を順次積層(図35〜図37)した後
、磁性層211の上に絶縁膜パターン120をコイルパ
ターンに従って印刷(図38)し、続いて絶縁膜パター
ン120の上に導体パターン110を印刷(図39)し
、この導体パターン110の接続端部を残して、他を絶
縁膜パターン121で覆う(図40)。
【0025】次に、絶縁膜パターン121から露出して
いる導体パターン110の接続端部の上に導体パターン
111を印刷(図41)した後、導体パターン111と
その周囲の絶縁膜パターン121とを窓状に残して、磁
性層212を印刷(図42)し、導体パターン111の
接続端部に導体パターン112を印刷(図43)し、導
体パターン112の周りに絶縁膜パターン122を印刷
(図44)し、導体パターン112とその周囲の絶縁膜
パターン122とを窓状に残して、絶縁層221を印刷
(図45)する。同様に、導体パターン112の接続端
部に導体パターン113を印刷する工程(図46)、導
体パターン113の周りに絶縁膜パターン123を印刷
する工程(図47)、導体パターン113とその周囲の
絶縁膜パターン123とを窓状に残して、磁性層213
を印刷する工程(図48)を、必要回数繰返す。
【0026】次に、導体パターン113の周りに、コイ
ルパターンに従って絶縁膜パターン124を印刷(図4
9)した後、絶縁膜パターン124の上に、接続用の導
体パターン114を印刷(図50)し、導体パターン1
14を絶縁膜パターン125で覆い(図51)、その上
に磁性膜214、絶縁膜222及び磁性膜215を順次
積層(図52〜図54)する。この後、熱処理、端子電
極印刷等の必要工程を経て完成品が得られる。
【0027】図55は図35〜図54の工程を経て得ら
れた電子部品の透視図、図56は同じくその断面図を示
している。12は絶縁膜パターン120〜125によっ
て形成された絶縁被覆膜である。コイル1を構成するコ
イル導体11はこの絶縁被覆膜12によって覆われてい
る。コイル支持体2は、磁性層210〜215と、絶縁
層220〜223とを含んで構成されている。磁性層2
10〜215は、絶縁部分22を間に挟み、絶縁層22
0〜223によって区画された磁路を構成している。磁
性層210〜215及び絶縁層220〜223は交互に
積層され、互いの結合力により一体的に結合されている
。
【0028】コイル1は、コイル軸方向Oが磁性層21
0〜215及び絶縁層220〜223の積層面に対して
平行となるように210〜215及び絶縁層220〜2
23の境界面の方向に沿うように巻回されている。コイ
ル1の両端部は、端子電極31、32にそれぞれ導通接
続させてある。
【0029】図55に示すように、コイル電流の作る磁
束φ1 が磁性層210〜215を通ると、その周りに
渦電流Ie が発生しようとする。この渦電流Ie の
方向に絶縁層220〜223があるので、渦電流Ie 
は絶縁層220〜223によって遮断され、磁性層21
0〜215間を流れることができない。このため、渦電
流損失が小さく、低損失、低発熱及び高効率の電子部品
が得られる。磁性層210〜215の内部では渦電流は
流れ得るが、磁性層210〜215は個々の断面積が小
さいから、渦電流の経路が短くなり、渦電流損失は小さ
くなる。
【0030】必要な磁気特性は磁性層210〜215に
よって確保できる。渦電流は絶縁層220〜223によ
って遮断できるから、磁性層210〜215としては、
渦電流抑制よりも磁気特性の改善に重点をおいて、磁気
特性の優れたものを使用することが可能になる。
【0031】しかも、コイル1は、導体11の周りを絶
縁被覆膜12によって被覆されているから、コイル支持
体2を、フェライトのみならず、パーマロイ、珪素鋼ま
たはアモルファス合金等を主成分とする他の磁性材料に
よって構成することができる。このため、コイル支持体
2の材料選択の自由度が拡大され、要求される電気的、
磁気的特性を容易に満たし得るようになる。
【0032】図57〜図69は本発明に係る電子部品の
製造方法の更に別の実施例を示す図である。この実施例
は複数コイルを形成する製造方法例を示している。
【0033】磁性層210を印刷(図57)した後、磁
性層210の上に、外側コイルのコイルパターンにした
がって、導体パターン110を印刷(図58)し、導体
パターン110の接続端部を窓状に残して、磁性層21
1を印刷(図59)し、導体パターン110の接続端部
に導体パターン111を印刷(図60)し、導体パター
ン111の端部を窓状に残して、磁性層212を印刷(
図61)する。
【0034】次に、導体パターン111の接続端部の上
、及び、導体パターン111の間の磁性層212の上に
導体パターン112を印刷(図62)する。導体パター
ン112のうち、導体パターン111の間の磁性層21
2の上に形成された導体パターン112は内側コイルを
構成するパターンである。そして、導体パターン112
の接続端部を窓状に残して、磁性層213を印刷(図6
3)し、窓状に露出している導体パターン112の上に
導体パターン113を印刷(図64)する。
【0035】図63及び図64の工程を必要回数繰返し
、磁性層214の導体パターン113の接続端部を露出
(図65)させたパターンに対し、内側コイルを構成す
る導体パターン113ー113間を接続する導体パター
ン及びその取出パターンを含む導体パターン114を印
刷(図66)する。これにより、内側コイルが完成する
。
【0036】次に、外側コイル接続用の導体パターン1
14の接続端部のみを窓状に残して、磁性層215を印
刷(図67)した後、磁性層215の上にコイルパター
ンにしたがって外側コイル接続用の導体パターン115
を印刷(図68)し、外側コイルを完成させた後、導体
パターン115を磁性層216で覆う。この後、熱処理
、端子電極付与工程等の必要工程を経て完成する。
【0037】図70は図57〜図69の工程を経て得ら
れた電子部品の断面図である。コイル支持体2の内部に
複数のコイル101、102が設けられている。コイル
101、102は、同一方向の磁束を生じるように、直
列に接続されている。コイル101、102の数は任意
である。図示は省略したが、複数のコイル101、10
2を誘導結合させてもよい。この場合にはトランスとし
て有用な電子部品が得られる。
【0038】図71は本発明に係る製造方法を経て製造
されたLC複合部品の例を示している。4はインダクタ
部分、5はコンデンサ部分である。インダクタ部分4は
コイル支持体2及びコイル1を含んでいる。インダクタ
部分4は図8、図9、図19、図33、図34、図55
、図56及び図70に示したような構造を有する。
【0039】コンデンサ部分5は、誘電体磁器51の内
部にコンデンサネットワーク52を埋設してある。コン
デンサネットワーク52は、誘電体磁器層を介して電極
を対向させて形成されたコンデンサを、所要のコンデン
サ回路を構成するように接続することによって構成され
ている。コンデンサネットワーク52の回路構成は、用
途に応じて任意に選択される。コンデンサ部分5はイン
ダクタ部分4と連続して焼結もしくは接着等の手段によ
って一体化した状態で積層されている。インダクタ部分
4のコイル1及びコンデンサ部分のコンデンサネットワ
ーク52は、所望の回路が得られるように、端子電極3
1、32に接続されている。
【0040】図示は省略するが、インダクタ部分4の両
側にコンデンサ部分5を設ける構造、または、コンデン
サ部分5の片側もしくは両側にインダクタ部分4を設け
る構造であってもよい。
【0041】図72は混成集積回路部品を示している。 6は集積回路部品である。集積回路部品6は、トランジ
スタ回路等を内蔵するチップとなっていて、コンデンサ
部分の表面側に搭載されている。61はチップ本体、6
2はリード導体である。リード導体62はコンデンサ部
分の表面に形成された導体パターン63、64に半田付
けされ、コンデンサやコイルとともに、所定の回路を構
成するように接続されている。
【0042】7は抵抗体、71〜73は抵抗体7のため
の導体パターンである。抵抗体7は、インダクタ部分4
の少なくとも一面上に印刷等の手段によって形成されて
いる。実施例の外にも、ミキサートランス、モータ用ス
テータ等の磁界発生装置、トラップ素子、ローパスフィ
ルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、イコラ
イザまたはIFT、イコライザアンプ、DC/DCコン
バータまたはアクティブフィルタ等の各種電子部品が実
現できる。
【0043】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る電子部
品の製造方法は、コイル用導体パターン形成工程と、コ
イル支持体積層工程とを含み、コイル用導体パターン形
成工程は、最終的に得るべきコイルを想定したとき、積
層面に対して平行となる切断面で切断して得られるコイ
ル用導体パターンを積重ねる工程であり、コイル支持体
積層工程はコイル用導体パターンの接続端部を残して磁
性層を積層する工程であるので、積層体でなるコイル支
持体に、積層面に対してコイル軸が平行となるように、
コイルを埋設し、インダクタンス値増大を図ったコイル
部分を有する電子部品を、能率良く製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
図1〜図7本発明に係る電子部品の製造方法を示す図で
ある。
【図8】図1〜図7に示す製造方法によって得られた電
子部品のコイル巻装状態を示す透視図である。
【図9】図1〜図7に示す製造方法によって得られた電
子部品の断面図である。図10〜図18本発明に係る電
子部品の他の製造方法を示す図である。
【図19】図10〜図18に示す製造方法によって得ら
れた電子部品の断面図である。図20〜図32本発明に
係る電子部品の他の製造方法を示す図である。
【図33】図20〜図32に示す製造方法によって得ら
れた電子部品のコイル巻装状態を示す透視図である。
【図34】図20〜図33に示す製造方法によって得ら
れた電子部品の断面図である。図35〜図54本発明に
係る電子部品の他の製造方法を示す図である。
【図55】図35〜図54に示す製造方法によって得ら
れた電子部品のコイル巻装状態を示す透視図である。
【図56】図35〜図54に示す製造方法によって得ら
れた電子部品の断面図である。図57〜図69本発明に
係る電子部品の他の製造方法を示す図である。
【図70】図57〜図69の製造方法によって得られた
電子部品の断面図である。
【図71】本発明に係る製造方法によって得られたLC
複合型の電子部品の部分断面図である。
【図72】本発明に係る製造方法によって得られた混成
集積回路部品としての電子部品の部分断面図である。
【図73】従来の製造方法によって得られる電子部品の
例を示す透視図である。
【符号の説明】
1                コイル2    
            コイル支持体110〜115
    コイル用導体パターン210〜215    
磁性層

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  積層体でなるコイル支持体に、積層面
    に対してコイル軸が平行となるように、コイルを埋設し
    たコイル部分を有する電子部品の製造方法であって、コ
    イル用導体パターン形成工程と、コイル支持体積層工程
    とを含み、前記コイル用導体パターン形成工程は、最終
    的に得るべきコイルを想定したとき、前記積層面に対し
    て平行となる切断面で切断して得られるコイル用導体パ
    ターンを積重ねる工程であり、前記コイル支持体積層工
    程は、前記コイル用導体パターンの接続端部を残して支
    持体層を積層する工程であることを特徴とする電子部品
    の製造方法。
  2. 【請求項2】  前記コイル支持体積層工程は、磁性層
    積層工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の電子
    部品の製造方法。
  3. 【請求項3】  前記コイル支持体積層工程は、絶縁層
    積層工程を含むことを特徴とする請求項1または2に記
    載の電子部品の製造方法。
  4. 【請求項4】  コイル用導体の周りを絶縁被覆する工
    程を含むことを特徴とする請求項1、2または3に記載
    の電子部品の製造方法。
  5. 【請求項5】  前記コイルは、1つであることを特徴
    とする請求項1、2、3または4に記載の電子部品の製
    造方法。
  6. 【請求項6】  前記コイルは、複数であることを特徴
    とする請求項1、2、3または4に記載の電子部品の製
    造方法。
  7. 【請求項7】  前記複数のコイルのうち、少なくとも
    1組は、誘導結合していることを特徴とする請求項6に
    記載の電子部品の製造方法。
  8. 【請求項8】  前記コイル支持体上に、コンデンサ、
    抵抗または集積回路の少なくとも1種が備えられている
    ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6または
    7に記載の電子部品の製造方法。
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