JPH0590029A - 積層型コイル及びその製造方法 - Google Patents

積層型コイル及びその製造方法

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JPH0590029A
JPH0590029A JP24886991A JP24886991A JPH0590029A JP H0590029 A JPH0590029 A JP H0590029A JP 24886991 A JP24886991 A JP 24886991A JP 24886991 A JP24886991 A JP 24886991A JP H0590029 A JPH0590029 A JP H0590029A
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JP
Japan
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coil
magnetic
laminated
insulating ceramic
paste
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JP24886991A
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Kazuhiro Akata
一裕 赤田
Kazukiyo Uchimura
一清 内村
Masaru Makino
勝 槇野
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】積層工程で異種材料を介在させることなく磁気
飽和を確実に防止することができるとともに、インダク
タンスの低下を抑制し、さらに、容易に製造することが
できる積層型コイル及びその製造方法を提供する。 【構成】絶縁性セラミック体用シート51,57とコイ
ル用ペースト53,59を交互に積層した後、焼成する
積層型コイルの製造方法において、コイル用ペースト5
3,59中にWO3 を添加し、焼成時にコイル用ペース
ト53,59中のWO3 を回りの絶縁性セラミック体用
シート51,57に拡散させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、電気絶縁性の
金属酸化物磁性材料や絶縁性セラミック材料より形成さ
れる絶縁性セラミック体内にコイルが形成された積層型
コイルおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】従来、コイル部品の多くはフェライト等の
磁性材料に銅線を巻いた構造であったが、部品の小型化
及び回路への装着の容易性から、近年においては、印
刷,積層等の技術を用いた積層型チップ部品が使用され
るようになっている。このような積層型コイルとして
は、特公昭57−39521号公報や特公昭62−22
244号公報等が知られている。
【0003】図4及び図5は、特公昭62−22244
号公報に開示される積層型コイルを示すもので、符号1
1は磁性体層を示し、符号13は磁性体層11と交互に
印刷して1本のコイルとなるように形成された導体を示
している。この導体13の両端T1 ,T2 は積層体の外
周側面へ引き出され、導体13の周囲は全て磁性体で埋
められている。このような積層型コイルでは、導体13
の周囲が全て磁性体で埋められた閉磁路型の積層型コイ
ルを得ることができる。
【0004】しかしながら、上記のような積層型コイル
は閉磁路型であるため、図6及び図7に示すように、導
体13の上下端部分Cで最も磁気的な飽和が生じ易く、
次に、図7の磁路側部分A,外側部分Bといった部分に
磁気的な飽和が生じ易く、電流によりインダクタンスが
変化したり、定格電流等が低下するという問題があっ
た。このため、特開平2−165607号公報に開示さ
れるように、閉磁路型であっても、磁気飽和を抑制した
積層型コイルが提案されている。
【0005】図8は、この公報に開示される積層型コイ
ルを示すもので、導体13の間には低透磁率の磁性体層
15が形成され、さらに、上下の導体13にそれぞれ接
するとともに、磁路を横切る低透磁率の磁性体層17が
形成されている。即ち、この低透磁率の磁性体層17
は、コイルに蓋をしたような構造となる。従って、低透
磁率の磁性体層15,17により磁気を分散することが
できる。
【0006】このような積層型コイルは、例えば、特公
昭62−22244号公報に開示されるような製造方法
によって製造される。図9乃至図12は、この積層型コ
イルの製造工程を示すもので、先ず、図9に示すよう
に、印刷された磁性を有する第1層17の上に導体ペー
スト21を印刷し、次に、図10及び図11に示すよう
に導体ペースト21の部分は除いて高透磁率の磁性体の
ペースト23を印刷し、さらに、図12に示すように、
導体ペースト21の上に低透磁率の磁性体のペースト2
5を印刷し、以下導体ペースト21に接続する導体を印
刷して順次同様な積層を反復することにより形成され
る。
【0007】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、従来
の積層型コイルでは、上記のような方法で製造されてい
たため、図8に示したように、導体13の間に低透磁率
の磁性体層15,17を形成することは困難であり、製
造工程が複雑化し、実用的でないという問題があった。
【0008】また、積層工程において、導体13の間に
低透磁率の材料からなる異種材料を介在させると、焼成
過程での焼成収縮及び焼成後の熱膨張の差により、積層
型コイルに歪みが発生し、この部分にクラックや層剥離
が発生し易くなるという問題があった。さらに、積層型
コイルに歪みが生じて、異種材料間に微細な空間層が形
成される等の理由により、積層型コイル全体の透磁率が
低下し、予定しているインダクタンスが得られないとい
う問題があった。
【0009】また、上記のような積層型コイルでは、図
7に示した導体13の磁路側部分Aと外側部分Bの磁気
飽和を有効に防止することができず、インダクタンスや
定格電流等が低下するという問題があった。
【0010】さらに、上記のような積層型コイルでは、
図8に示したように磁路を横切る低透磁率の磁性体層1
7を形成したので、磁心となる部分の上下が低透磁率の
磁性体層17で蓋をしたような状態となり、積層型コイ
ルのインダクタンスが低下するという問題があった。
【0011】本発明の積層型コイルは、上記のような問
題点を解決するためになされたもので、積層工程で異種
材料を介在させることなく磁気飽和を確実に防止するこ
とができるとともに、インダクタンスの低下を抑制し、
さらに、容易に製造することができる積層型コイル及び
その製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記問
題について鋭意考察,研究した結果、低透磁率体は、コ
イル用ペースト中のWO3 を焼成時に絶縁性セラミック
体用シートに拡散することによりコイルの回りに容易に
形成することができることを突き止めた。また、計算に
よると、コイル間は上下の磁界が打ち消し合うため磁束
は殆ど発生せず、この部分への低透磁率材料の置換は意
味がなく、図7のC,及びA,B部分の磁気飽和を防止
することが重要であることを突き止めた。
【0013】即ち、本発明の積層型コイルは、絶縁性セ
ラミック体内にコイルが形成された積層型コイルにおい
て、前記絶縁性セラミック体のコイルの回りにWO3
分散したことを特徴とする。このような積層型コイル
は、絶縁性セラミック体用シートとコイル用ペーストを
交互に積層した後、焼成する積層型コイルの製造方法に
おいて、前記コイル用ペースト中にWO3 を添加し、焼
成時に前記コイル用ペースト中のWO3 を回りの前記絶
縁性セラミック体用シートに拡散することにより得られ
る。
【0014】
【作用】本発明の積層型コイルでは、磁気はコイルの磁
路側部分と外側部分並びに上下端部分に集中しようとす
るが、コイル用ペーストの回りの絶縁性セラミック体用
シートに、コイル用ペースト中のWO3 を焼成時に分散
したので、コイル用ペーストの回り、即ち、コイルの磁
路側部分と外側部分並びに上下端部分に低透磁率体が形
成されることになり、これらの部分における磁気が分散
される。また、積層工程において、コイルの間に低透磁
率の材料からなる異種材料を介在させることなく、導体
回りにおける磁気集中が阻止される。さらに、磁心とな
る部分の上下を低透磁率の磁性体層で蓋をするようなこ
とがない。
【0015】また、本発明の積層型コイルは、コイル用
ペースト中にWO3を添加し、焼成時にコイル用ペース
ト中のWO3 を回りの絶縁性セラミック体用シートに拡
散させ、コイル用ペーストの回りの絶縁性セラミック体
用シートの透磁率を低下させることにより形成され、従
来のように異種材料を積層する必要がないため、磁気飽
和を防止することができる積層型コイルの製造が容易に
なる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の積層型コイルの一実施例を図
面に基づいて詳細に説明する。図1及び図2は、本発明
の積層型コイルを示すもので、図において、符号31
は、絶縁性セラミック体を示している。この絶縁性セラ
ミック体31内には、複数のコイル形成用導体33が接
続されたコイル34が形成されている。そして、コイル
の回り、即ち、コイル形成用導体33の回りの絶縁性セ
ラミック体31は、コイル用ペースト中のWO3 を焼成
時に拡散して形成された低透磁率体35とされている。
即ち、コイル形成用導体33の回りの絶縁性セラミック
体31にはWO3 が分散含有しており、これにより、低
透磁率体35が形成されている。絶縁性セラミック体3
1は、例えば、電気絶縁性の金属酸化物磁性材料(いわ
ゆるフェライト)やアルミナ等の公知の絶縁性セラミッ
ク材料より形成されており、コイル形成用導体33は、
例えば、Ag,Pt,Pd等を主成分として形成されて
いる。
【0017】このような積層型コイルは、絶縁性セラミ
ック体31を形成する複数の絶縁性セラミック体用シー
トと、コイル形成用導体33を形成するコイル用ペース
トを交互に積層した後、焼成することにより得られる。
また、積層型コイルの低透磁率体35は、コイル用ペー
スト中に透磁率を低下させるWO3 を、例えば、5重量
%添加し、焼成時にコイル用ペースト中のWO3 を回り
の絶縁性セラミック体用シートに拡散させ、コイル34
の回りの絶縁性セラミック体31の透磁率を低下させる
ことにより形成される。
【0018】即ち、図3に示すように、第1絶縁性セラ
ミック体用シート51にWO3 が添加されたコイル用ペ
ースト53を印刷し、乾燥後、第1絶縁性セラミック体
用シート51にスルーホール55が形成された第2絶縁
性セラミック体用シート57を圧着し、この第2絶縁性
セラミック体用シート57にWO3 が添加されたコイル
用ペースト59を印刷する。このような工程を繰り返し
た後、所定条件下で焼成することにより積層型コイルを
形成する。
【0019】以上のように構成された積層型コイルで
は、磁気がコイル34の磁路側部分と外側部分並びに上
下端部分に集中しようとするが、コイル形成用導体33
の回りにおける絶縁性セラミック体31を、コイル用ペ
ースト53,59中のWO3 を焼成時に拡散して低透磁
率体35としたので、コイル形成用導体33の回り、即
ち、コイル34の磁路側部分と外側部分並びに上下端部
分には低透磁率体35が形成されており、これらの部分
における磁気が分散され、局部的な磁気飽和を確実に防
止することができ、インダクタンスや定格電流等の向上
を促進することができる。
【0020】また、以上のように構成された積層型コイ
ルでは、その低透磁率体35が、コイル用ペースト5
3,59中に透磁率を低下させるWO3 を添加し、焼成
時にコイル用ペースト53,59中のWO3 を回りの絶
縁性セラミック体用シート51,57に拡散させ、コイ
ル34の回りの絶縁性セラミック体31の透磁率を低下
させることにより形成されるので、磁気飽和を防止する
ことができる積層型コイルを容易に製造することができ
る。
【0021】さらに、積層工程において、コイル用ペー
スト53,59間に低透磁率の材料からなる異種材料を
介在させることなく低透磁率体35が形成され、コイル
形成用導体33回りの磁気飽和を確実に防止することが
でき、従って、焼成過程での焼成収縮及び焼成後の熱膨
張の差が殆ど積層型コイルに生じることがなく、これに
より、積層型コイルに歪みが殆ど生じず、クラック等が
生じることがない。また、WO3 の添加は微量であるた
め、上記のようなクラック等は発生せず、さらに、拡散
によるため組織の変化が緩やかで歪みの発生が小さいた
め、インダクタンスの低下を小さくすることができる。
また、磁心となる部分の上下を低透磁率の磁性体で蓋を
するようなことがないため、積層型コイルのインダクタ
ンスの低下を防止することができる。
【0022】次に、本発明者等はWO3 添加の効果を知
るべく実験を行った。この実験では、コイル形成用導体
33を形成するコイル用ペースト53,59にAgを使
用し、これらのコイル用ペースト53,59と絶縁性セ
ラミック体31を形成する絶縁性セラミック体用シート
51,57を交互に積層し、コイル巻数が5ターンとな
るまで積層し、所定温度で焼成して行われた。そして、
コイル用ペースト53,59におけるWO3 の添加量を
金属元素分で0,3,5,10,20重量%と変化さ
せ、許容電流等を測定周波数1MHzで測定した。尚、
絶縁性セラミック体31にはNi−Cu−Znフェライ
トが使用され、焼成温度は、コイル形成用導体33に電
気抵抗の小さいAgを使用するため900℃以下で行っ
た。また、測定項目の信号電流変化後とは信号電流を
0.1mA,5.0mA,0.1mAと変化させた後の
インダクタンスを示しており、許容電流(定格電流)と
は直流電流を重畳した時のインダクタンスが初期値の9
5%になったときの直流電流値を示している。この結果
を表1に記載する。
【0023】
【表1】
【0024】この表1により、WO3 を3重量%添加し
た時にインダクタンス(初期値)が最大になり、さら
に、10重量%,20重量%と添加していくにつれてイ
ンダクタンスが低下していくことが判る。また、初期値
と信号電流変化後との変化率は、WO3 の添加量を増や
すことにより小さくなっていることが判る。尚、この変
化率が小さいということは、出荷時と積層コイル使用後
とが変わらないということを示している。さらに、許容
電流(定格電流)は、WO3 の添加量を増やす毎に大き
くなることが判る。
【0025】尚、上記実施例では、図1および図2に示
したように、5層の積層型コイルについて説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の積層型コイルは4層以下でも良く、6層以上でも良
い。
【0026】また、上記実施例では、積層型コイルをグ
リーンシートにより形成した例について説明したが、印
刷により形成しても良い。
【0027】さらに、上記実施例では、コイル形成用導
体33の回りの絶縁性セラミック体31を低透磁率体3
5とした例について説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、WO3 を拡散してコイル形成
用導体間における絶縁性セラミック体全体を低透磁率体
としても良い。
【0028】
【発明の効果】本発明の積層型コイルでは、磁気はコイ
ルの磁路側部分と外側部分並びに上下端部分に集中しよ
うとするが、コイル形成用導体の回りの絶縁性セラミッ
ク体に、コイル用ペースト中のWO3 を分散したので、
コイル形成用導体の回り、即ち、コイルの磁路側部分と
外側部分並びに上下端部分には低透磁率体が形成されて
おり、これらの部分における磁気が分散され、局部的な
磁気飽和を確実に防止することができ、電流変化による
インダクタンスの変化を防止したり、定格電流の向上を
促進することができる。
【0029】また、以上のように構成された積層型コイ
ルでは、その低透磁率体が、コイル用ペースト中にWO
3 を添加し、焼成時にコイル用ペースト中のWO3 を回
りの絶縁性セラミック体用シートに拡散させるので、磁
気飽和を防止することができる積層型コイルを容易に製
造することができる。
【0030】さらに、積層工程において、コイル用ペー
スト間に低透磁率の材料からなる異種材料を介在させる
ことなく低透磁率体が形成され、コイル形成用導体回り
の磁気飽和を確実に防止することができ、従って、焼成
過程での焼成収縮及び焼成後の熱膨張の差が殆ど積層型
コイルに生じることがなく、これにより、積層型コイル
に歪みが殆ど生じず、クラック等が生じることがない。
また、WO3 の添加は微量であるため、上記のようなク
ラック等は発生せず、さらに、拡散によるため組織の変
化が緩やかで歪みの発生が小さいため、インダクタンス
の低下を小さくすることができる。また、磁心となる部
分の上下を低透磁率の磁性体で蓋をするようなことがな
いため、積層型コイルのインダクタンスの低下を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の積層型コイルを示す横断面図である。
【図2】図1の分解斜視図である。
【図3】本発明の積層型コイルの製造方法を説明するた
めの説明図である。
【図4】従来の積層型コイルの平面図である。
【図5】図4のA−A線に沿う縦断面図である。
【図6】磁束密度の大きい部分を説明するための横断面
図である。
【図7】図6の破線部を拡大して示す横断面図である。
【図8】従来の磁気飽和を防止するための積層型コイル
を示す横断面図である。
【図9】従来の積層型コイルの製造方法を説明するため
の平面図であり、導体を第1層に形成した状態を示す図
である。
【図10】従来の積層型コイルの製造方法を説明するた
めの平面図であり、導体部分を除いて磁性体のペースト
を印刷した状態を示す図である。
【図11】図10のC−C線に沿う横断面図である。
【図12】図11における導体部分に低透磁率体のペー
ストを印刷した状態を示す横断面図である。
【符号の説明】
31 絶縁性セラミック体 34 コイル 51,57 絶縁性セラミック体用シート 53,59 コイル用ペースト

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性セラミック体内にコイルが形成され
    た積層型コイルにおいて、前記絶縁性セラミック体のコ
    イルの回りにWO3 を分散したことを特徴とする積層型
    コイル。
  2. 【請求項2】絶縁性セラミック体用シートとコイル用ペ
    ーストを交互に積層した後、焼成する積層型コイルの製
    造方法において、前記コイル用ペースト中にWO3 を添
    加し、焼成時に前記コイル用ペースト中のWO3 を回り
    の前記絶縁性セラミック体用シートに拡散することを特
    徴とする積層型コイルの製造方法。
JP24886991A 1991-09-27 1991-09-27 積層型コイル及びその製造方法 Pending JPH0590029A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07131211A (ja) * 1993-08-31 1995-05-19 Hitachi Ferrite Ltd ストリップライン型高周波部品
US7203587B2 (en) 2003-10-31 2007-04-10 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Shift lever operating position judging device
US7835833B2 (en) 2005-03-17 2010-11-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality detection device of shift position sensor

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