JPH08148337A - 積層チップインダクタとその製造方法 - Google Patents
積層チップインダクタとその製造方法Info
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- JPH08148337A JPH08148337A JP6309528A JP30952894A JPH08148337A JP H08148337 A JPH08148337 A JP H08148337A JP 6309528 A JP6309528 A JP 6309528A JP 30952894 A JP30952894 A JP 30952894A JP H08148337 A JPH08148337 A JP H08148337A
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インダクタンス値(L値)が更に大きく、し
かも高温多湿の環境下におけるL値の変化率の更に小さ
な積層チップインダクタとその製造方法を提供すること
を目的とする。 【構成】 積層連結された導体パターンからなるコイル
がフェライト素体の内部に形成されている積層チップイ
ンダクタにおいて、3個以上のフェライト結晶粒子で囲
まれた部分に余剰金属を析出させた。余剰金属は前記フ
ェライト素体内に析出した全金属の20wt%以上が好
ましい。この積層チップインダクタはフェライトと導体
パターンとを順次積層して、フェライト素体の内部に積
層連結された導体パターンからなるコイルが形成された
積層体を形成し、該積層体を焼成し、該積層体を600
〜900℃で0.5〜2時間保持し、冷却後、外部端子
を各々形成することにより得ることができる。
かも高温多湿の環境下におけるL値の変化率の更に小さ
な積層チップインダクタとその製造方法を提供すること
を目的とする。 【構成】 積層連結された導体パターンからなるコイル
がフェライト素体の内部に形成されている積層チップイ
ンダクタにおいて、3個以上のフェライト結晶粒子で囲
まれた部分に余剰金属を析出させた。余剰金属は前記フ
ェライト素体内に析出した全金属の20wt%以上が好
ましい。この積層チップインダクタはフェライトと導体
パターンとを順次積層して、フェライト素体の内部に積
層連結された導体パターンからなるコイルが形成された
積層体を形成し、該積層体を焼成し、該積層体を600
〜900℃で0.5〜2時間保持し、冷却後、外部端子
を各々形成することにより得ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は積層連結された導体パ
ターンからなるコイルがフェライト素体の内部に形成さ
れている積層チップインダクタとその製造方法に関する
ものである。
ターンからなるコイルがフェライト素体の内部に形成さ
れている積層チップインダクタとその製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】積層チップインダクタは、一般に、フェ
ライトと導体パターンとを順次積層して、積層連結され
た導体パターンからなるコイルがフェライト素体の内部
に形成された積層体を形成し、焼成した後、該積層体に
外部端子を各々形成して製造されている。
ライトと導体パターンとを順次積層して、積層連結され
た導体パターンからなるコイルがフェライト素体の内部
に形成された積層体を形成し、焼成した後、該積層体に
外部端子を各々形成して製造されている。
【0003】ここで、フェライトとしては、最近、Ni
−Zn−Cu系の磁性体材料が広く使用されてきてい
る。これは、800〜900℃という低温で焼成でき
る、すなわちAg系の導電性ペーストを内部導体の材料
として使用できるという理由、そして、フェライト素体
の抵抗率が高くなり、積層チップインダクタの電気的特
性が良好になるという理由からである。
−Zn−Cu系の磁性体材料が広く使用されてきてい
る。これは、800〜900℃という低温で焼成でき
る、すなわちAg系の導電性ペーストを内部導体の材料
として使用できるという理由、そして、フェライト素体
の抵抗率が高くなり、積層チップインダクタの電気的特
性が良好になるという理由からである。
【0004】なお、フェライトと導体パターンの積層
は、導体パターンを形成したフェライトグリンシートを
積層していくグリーンシート法か、フェライトのスラリ
ーと導電性ペーストのパターンとを順次印刷するスラリ
ービルト法のいずれかにより行なわれている。外部端子
は、形成された積層体のコイル露出面に導電性ペースト
を塗布して焼付け、Niメッキ、Sn/Pbメッキを施
して形成されている。
は、導体パターンを形成したフェライトグリンシートを
積層していくグリーンシート法か、フェライトのスラリ
ーと導電性ペーストのパターンとを順次印刷するスラリ
ービルト法のいずれかにより行なわれている。外部端子
は、形成された積層体のコイル露出面に導電性ペースト
を塗布して焼付け、Niメッキ、Sn/Pbメッキを施
して形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におけ
る電子機器の小型化、高性能化、高信頼性化、多機能化
の流れは、電子部品の小型化及び諸特性の更なる向上を
求めており、積層チップインダクタについてはインダク
タンス値(L値)が更に大きく、しかも高温多湿の環境
下におけるL値の変化率が更に小さなものが求められて
いる。
る電子機器の小型化、高性能化、高信頼性化、多機能化
の流れは、電子部品の小型化及び諸特性の更なる向上を
求めており、積層チップインダクタについてはインダク
タンス値(L値)が更に大きく、しかも高温多湿の環境
下におけるL値の変化率が更に小さなものが求められて
いる。
【0006】この発明は、インダクタンス値(L値)が
更に大きく、しかも高温多湿の環境下におけるL値の変
化率の更に小さな積層チップインダクタとその製造方法
を提供することを目的とする。
更に大きく、しかも高温多湿の環境下におけるL値の変
化率の更に小さな積層チップインダクタとその製造方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に記載されているように、積層連結された
導体パターンからなるコイルがフェライト素体の内部に
形成されている積層チップインダクタにおいて、3個以
上のフェライト結晶粒子で囲まれた部分(多重粒子結合
点)に金属を析出させた。ここで、前記金属は、前記フ
ェライト素体内に析出した全金属の20wt%以上が好
ましい。
め、請求項1に記載されているように、積層連結された
導体パターンからなるコイルがフェライト素体の内部に
形成されている積層チップインダクタにおいて、3個以
上のフェライト結晶粒子で囲まれた部分(多重粒子結合
点)に金属を析出させた。ここで、前記金属は、前記フ
ェライト素体内に析出した全金属の20wt%以上が好
ましい。
【0008】この積層チップインダクタは、請求項7に
記載されているように、フェライトと導体パターンとを
順次積層して、積層連結された導体パターンからなるコ
イルがフェライト素体の内部に形成された積層体を形成
し、該積層体を焼成し、外部端子を各々形成してなる積
層チップインダクタの製造方法において、前記積層体を
焼成した後に該積層体を600〜900℃で0.5〜2
時間保持することにより製造することができる。
記載されているように、フェライトと導体パターンとを
順次積層して、積層連結された導体パターンからなるコ
イルがフェライト素体の内部に形成された積層体を形成
し、該積層体を焼成し、外部端子を各々形成してなる積
層チップインダクタの製造方法において、前記積層体を
焼成した後に該積層体を600〜900℃で0.5〜2
時間保持することにより製造することができる。
【0009】ここで、保持温度が600℃未満の場合、
析出金属を多重粒子接合点に集合させることができず、
900℃を超えると積層チップインダクタの特性が悪化
するからである。また、0.5時間未満では析出金属を
多重粒子接合点に集合させることができず、2時間を超
えると焼成コストが無駄になるからである。
析出金属を多重粒子接合点に集合させることができず、
900℃を超えると積層チップインダクタの特性が悪化
するからである。また、0.5時間未満では析出金属を
多重粒子接合点に集合させることができず、2時間を超
えると焼成コストが無駄になるからである。
【0010】上記の積層チップインダクタ及びその製造
方法において、フェライト素体を形成しているフェライ
トとしては、Ni−Zn−Cu系のフェライトを挙げる
ことができるが、これ以外にNi−Zn系、Ni−Cu
系、Ni−Zn−Mn系、Ni−Zn−Ti系、Ni−
Zn−Co系又はNi−Zn−Li系のフェライトであ
ってもよい。
方法において、フェライト素体を形成しているフェライ
トとしては、Ni−Zn−Cu系のフェライトを挙げる
ことができるが、これ以外にNi−Zn系、Ni−Cu
系、Ni−Zn−Mn系、Ni−Zn−Ti系、Ni−
Zn−Co系又はNi−Zn−Li系のフェライトであ
ってもよい。
【0011】導体パターンは、Ag又はAg−Pdを主
成分とする導電性ペーストにより形成することができる
が、これ以外にAu,Ag−Au,Cu,Ag−Cu又
はPdを主成分とする導電性ペーストにより形成しても
よい。
成分とする導電性ペーストにより形成することができる
が、これ以外にAu,Ag−Au,Cu,Ag−Cu又
はPdを主成分とする導電性ペーストにより形成しても
よい。
【0012】フェライト素体中における金属の析出は、
フェライト結晶粒子中のFe2 O3の割合が50mol
%未満の場合に生じ易い。この金属は、フェライト結晶
粒子がNi−Zn−Cu系で、導体パターンがAgを主
成分とする導電性ペーストからなる場合、表面が酸化さ
れたCu及び/又はAgとなる。
フェライト結晶粒子中のFe2 O3の割合が50mol
%未満の場合に生じ易い。この金属は、フェライト結晶
粒子がNi−Zn−Cu系で、導体パターンがAgを主
成分とする導電性ペーストからなる場合、表面が酸化さ
れたCu及び/又はAgとなる。
【0013】積層体の焼成後における冷却は、25℃/
min以下の冷却速度で行なうのが好ましい。積層体の
冷却パターンは、積層体を単純に徐冷する方法以外に、
積層体を焼成後、所望温度まで冷却し、その温度で所定
時間保持し、その後常温まで冷却する方法、一旦常温に
冷却した後、所望温度まで再加熱し、その温度で所定時
間保持し、その後常温まで冷却する方法などを挙げるこ
とができる。
min以下の冷却速度で行なうのが好ましい。積層体の
冷却パターンは、積層体を単純に徐冷する方法以外に、
積層体を焼成後、所望温度まで冷却し、その温度で所定
時間保持し、その後常温まで冷却する方法、一旦常温に
冷却した後、所望温度まで再加熱し、その温度で所定時
間保持し、その後常温まで冷却する方法などを挙げるこ
とができる。
【0014】なお、フェライト素体はガラスを0.5w
t%以下であれば含んでいてもよい。また、前記積層体
は、グリーンシート法で形成してもよいし、スラリービ
ルト法により形成してもよい。
t%以下であれば含んでいてもよい。また、前記積層体
は、グリーンシート法で形成してもよいし、スラリービ
ルト法により形成してもよい。
【0015】
【作用】請求項1〜6記載の積層チップインダクタによ
れば、フェライト素体を構成しているフェライト結晶粒
子から析出した余剰金属が3個以上のフェライト結晶粒
子で囲まれた部分に還元析出するので、結晶粒子内部の
粒界近傍に析出していた余剰金属によって該結晶粒子が
受けていた内部応力が減少する。
れば、フェライト素体を構成しているフェライト結晶粒
子から析出した余剰金属が3個以上のフェライト結晶粒
子で囲まれた部分に還元析出するので、結晶粒子内部の
粒界近傍に析出していた余剰金属によって該結晶粒子が
受けていた内部応力が減少する。
【0016】請求項7〜14記載の積層チップインダク
タの製造方法によれば、フェライト素体を構成している
フェライト結晶粒子から析出した金属及び導体パターン
から拡散した金属が、3個以上の結晶粒子が囲んでいる
空間部分(多重粒子結合点)に析出する。
タの製造方法によれば、フェライト素体を構成している
フェライト結晶粒子から析出した金属及び導体パターン
から拡散した金属が、3個以上の結晶粒子が囲んでいる
空間部分(多重粒子結合点)に析出する。
【0017】請求項6,11の積層チップインダクタ又
はその製造方法によれば、フェライト結晶粒子から析出
した金属及び導体パターンから拡散した金属が結晶粒界
においてガラス中に吸収される。
はその製造方法によれば、フェライト結晶粒子から析出
した金属及び導体パターンから拡散した金属が結晶粒界
においてガラス中に吸収される。
【0018】
実施例1〜6 まず、下記の表1に示す組成比で、Fe2 O3 ,Ni
O,ZnO及びCuOの粉末を秤量し、これに水を加え
てボールミルで15時間撹拌した後、スプレー式乾燥機
によりスプレー乾燥して、混合粉末を得た。
O,ZnO及びCuOの粉末を秤量し、これに水を加え
てボールミルで15時間撹拌した後、スプレー式乾燥機
によりスプレー乾燥して、混合粉末を得た。
【0019】
【表1】
【0020】次に、この混合粉末を800℃で1時間仮
焼し、得られた仮焼物をボールミルに入れ、水を加えて
15時間解砕した。そして、得られたスラリーをスプレ
ー乾燥機によりスプレー乾燥して、仮焼物の粉末を得
た。
焼し、得られた仮焼物をボールミルに入れ、水を加えて
15時間解砕した。そして、得られたスラリーをスプレ
ー乾燥機によりスプレー乾燥して、仮焼物の粉末を得
た。
【0021】次に、この粉末に有機バインダー及び有機
溶剤を加えて混練し、得られたスラリーを用い、ドクタ
ーブレード法によって厚さ50μmのフェライトグリー
ンシートを作成した。
溶剤を加えて混練し、得られたスラリーを用い、ドクタ
ーブレード法によって厚さ50μmのフェライトグリー
ンシートを作成した。
【0022】次に、上記のようにして作成したフェライ
トグリーンシートの所定の位置に複数のスルーホールを
形成し、一方の主面上に導電性ペースト(Ag主成分)
により、積層してスルーホール接続することによってら
せん状のコイルが構成される導体パターンを形成した。
トグリーンシートの所定の位置に複数のスルーホールを
形成し、一方の主面上に導電性ペースト(Ag主成分)
により、積層してスルーホール接続することによってら
せん状のコイルが構成される導体パターンを形成した。
【0023】次に、このフェライトグリーンシートを所
定の順序で積層し、フェライト素体の内部に巻数が6の
コイルが複数個埋設された積層体を得た。得られた積層
体は所定のチップ寸法に裁断し、900℃の温度で焼成
し、冷却速度を3℃,5℃,10℃,15℃,20℃,
25℃/minで冷却した。
定の順序で積層し、フェライト素体の内部に巻数が6の
コイルが複数個埋設された積層体を得た。得られた積層
体は所定のチップ寸法に裁断し、900℃の温度で焼成
し、冷却速度を3℃,5℃,10℃,15℃,20℃,
25℃/minで冷却した。
【0024】冷却後、積層体のコイル末端部の導出面に
銀ペーストを塗布し、これを600℃の温度で焼き付
け、Niメッキ、Sn/Pbメッキを施して外部電極を
形成した。
銀ペーストを塗布し、これを600℃の温度で焼き付
け、Niメッキ、Sn/Pbメッキを施して外部電極を
形成した。
【0025】上記のようにして多数の積層チップインダ
クタを作成し、その中から無作為に100個を選出し、
市販のインピーダンスアナライザーによりインダクタン
ス(L値)を測定したところ、表2の実施例1〜6に示
す通りとなった。
クタを作成し、その中から無作為に100個を選出し、
市販のインピーダンスアナライザーによりインダクタン
ス(L値)を測定したところ、表2の実施例1〜6に示
す通りとなった。
【0026】また、この積層チップインダクタを温度6
0℃、湿度90〜95%の環境下に置き、10mAの電
流を流してL値の変化率を測定したところ、表2の実施
例1〜6に示す通りとなった。
0℃、湿度90〜95%の環境下に置き、10mAの電
流を流してL値の変化率を測定したところ、表2の実施
例1〜6に示す通りとなった。
【0027】比較例1 冷却速度を30℃/minとした他は実施例1〜6と同
じ条件で積層インダクタを作成、L値及びその変化率を
求めたところ、表2の比較例1に示す通りとなった。
じ条件で積層インダクタを作成、L値及びその変化率を
求めたところ、表2の比較例1に示す通りとなった。
【0028】
【表2】
【0029】積層体の焼成後における冷却速度が25℃
/min以下の場合は、実施例1〜6に示すように、所
望のL値を有し且つ高温多湿環境下におけるL値の変化
率が小さい積層チップインダクタが得られ、25℃/m
inを越えると、比較例1に示すように、L値が許容範
囲から外れ、高温多湿環境下におけるL値の変化率が大
きくなることがわかる。
/min以下の場合は、実施例1〜6に示すように、所
望のL値を有し且つ高温多湿環境下におけるL値の変化
率が小さい積層チップインダクタが得られ、25℃/m
inを越えると、比較例1に示すように、L値が許容範
囲から外れ、高温多湿環境下におけるL値の変化率が大
きくなることがわかる。
【0030】次に、実施例1〜6及び比較例1の積層チ
ップインダクタのフェライト素体中に析出した全金属に
対する多重粒子結合点における金属の割合を面積比で求
めたところ、表2に示す通りとなった。なお、図1はフ
ェライト素体の結晶粒を拡大して示した説明図であり、
同図において、2は結晶粒、4は多重粒子結合点であ
る。
ップインダクタのフェライト素体中に析出した全金属に
対する多重粒子結合点における金属の割合を面積比で求
めたところ、表2に示す通りとなった。なお、図1はフ
ェライト素体の結晶粒を拡大して示した説明図であり、
同図において、2は結晶粒、4は多重粒子結合点であ
る。
【0031】表2に示された結果から、全析出金属の2
0wt%以上の金属が多重粒子結合点に析出すれば、積
層チップインダクタのインダクタンス値(L値)及びそ
の変化率が良くなることがわかる。
0wt%以上の金属が多重粒子結合点に析出すれば、積
層チップインダクタのインダクタンス値(L値)及びそ
の変化率が良くなることがわかる。
【0032】また、以上の結果から考えると、実施例1
〜6の積層チップインダクタの磁気的特性が向上するの
は、フェライト素体を構成しているフェライトの結晶粒
から析出した金属成分が徐冷によって結晶粒界から多重
粒子結合点に移動し、結晶粒が受けていた内部応力が大
幅に減少するためと思われる。
〜6の積層チップインダクタの磁気的特性が向上するの
は、フェライト素体を構成しているフェライトの結晶粒
から析出した金属成分が徐冷によって結晶粒界から多重
粒子結合点に移動し、結晶粒が受けていた内部応力が大
幅に減少するためと思われる。
【0033】実施例7〜9 導電性ペーストとして、Ag−Pd,Ag−Au及びA
g−Cuを主成分とするものを使用した以外は実施例4
と同じ条件で実験をしたところ、実施例4とほゞ同様の
結果が得られた。
g−Cuを主成分とするものを使用した以外は実施例4
と同じ条件で実験をしたところ、実施例4とほゞ同様の
結果が得られた。
【0034】
【発明の効果】この発明によれば、フェライト素体を構
成しているフェライトの結晶粒に作用している内部応力
が小さくなるので、インダクタンス値(L値)が向上
し、高温多湿の環境下におけるL値の変化率が小さくな
るという効果がある。
成しているフェライトの結晶粒に作用している内部応力
が小さくなるので、インダクタンス値(L値)が向上
し、高温多湿の環境下におけるL値の変化率が小さくな
るという効果がある。
【図1】図1はフェライト素体の結晶粒を拡大して示し
た説明図である。
た説明図である。
2 結晶粒 4 多重粒子結合点
Claims (14)
- 【請求項1】 積層連結された導体パターンからなるコ
イルがフェライト素体の内部に形成されている積層チッ
プインダクタにおいて、3個以上のフェライト結晶粒子
で囲まれた部分に余剰金属が析出していることを特徴と
する積層チップインダクタ。 - 【請求項2】 前記余剰金属が、前記フェライト素体内
に析出した全金属の20wt%以上であることを特徴と
する請求項1記載の積層チップインダクタ。 - 【請求項3】 前記フェライト結晶粒子がNi−Zn−
Cu系のフェライト結晶粒子であることを特徴とする請
求項1又は2記載の積層チップインダクタ。 - 【請求項4】 前記導体パターンがAg又はAg−Pd
を主成分とする導電性ペーストからなることを特徴とす
る請求項1〜3記載の積層チップインダクタ。 - 【請求項5】 前記余剰金属元素がCu及び/又はAg
であることを特徴とする請求項1〜4記載の積層チップ
インダクタ。 - 【請求項6】 前記フェライト素体がガラスを含有して
いることを特徴とする請求項1〜5記載の積層チップイ
ンダクタ。 - 【請求項7】 フェライトと導体パターンとを順次積層
して、フェライト素体の内部に積層連結された導体パタ
ーンからなるコイルが形成された積層体を形成し、該積
層体を焼成し、外部端子を各々形成してなる積層チップ
インダクタの製造方法において、前記積層体を焼成した
後に該積層体を600〜900℃で0.5〜2時間保持
することを特徴とする積層チップインダクタの製造方
法。 - 【請求項8】 前記フェライト結晶粒子がNi−Zn−
Cu系のフェライト結晶粒子であることを特徴とする請
求項7記載の積層チップインダクタの製造方法。 - 【請求項9】 前記導体パターンがAg又はAg−Pd
を主成分とする導電性ペーストからなることを特徴とす
る請求項7又は8記載の積層チップインダクタの製造方
法。 - 【請求項10】 前記余剰金属元素がCu及び/又はA
gであることを特徴とする請求項7〜9記載の積層チッ
プインダクタの製造方法。 - 【請求項11】 前記フェライト素体がガラスを含有し
ていることを特徴とする請求項7〜10記載の積層チッ
プインダクタの製造方法。 - 【請求項12】 前記積層体を焼成した後、該積層体を
25℃/min以下の冷却速度で冷却したことを特徴と
する請求項7〜11記載の積層チップインダクタの製造
方法。 - 【請求項13】 前記積層体を焼成した後、該積層体
を、焼成温度以下の温度で所定時間保持し、その後冷却
したことを特徴とする請求項7〜11記載の積層チップ
インダクタの製造方法。 - 【請求項14】 前記積層体を、冷却した後、焼成温度
以下の温度に再加熱し、その後冷却したことを特徴とす
る請求項7〜11記載の積層チップインダクタの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6309528A JPH08148337A (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 積層チップインダクタとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6309528A JPH08148337A (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 積層チップインダクタとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148337A true JPH08148337A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17994103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6309528A Withdrawn JPH08148337A (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 積層チップインダクタとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08148337A (ja) |
-
1994
- 1994-11-18 JP JP6309528A patent/JPH08148337A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030715 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050408 |