JPH08330136A - チップ型コイルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップ型コイルを安価に提供する。 【構成】 電気絶縁性の基板２と、基板２の両端部に形
成される１対の端子電極９，１０と、基板２上に形成さ
れかつ端子電極９，１０に各端部４，５がそれぞれ電気
的に接続されるコイル導体３と、コイル導体３を覆うよ
うに基板２上に形成される電気絶縁層８とを備える、チ
ップ型コイル１において、基板２をセラミックから構成
するとともに、金属ペーストをスクリーン印刷により所
望のパターンで付与した金属ペースト膜を焼き付けるこ
とによって、コイル導体３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、チップ型コイルおよ
びその製造方法に関するもので、特に、コイル導体の構
成およびその形成方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１には、この発明にとって興味あるチ
ップ型コイル１が一部破断されて斜視図で示されてい
る。このようなチップ型コイル１は、たとえば、数百Ｍ
Ｈｚ以上の高周波帯域で使用されるものであって、イン
ダクタンス値が数百ｎＨ以下とされている。

【０００３】図１を参照して、チップ型コイル１は、電
気絶縁性の基板２を備える。基板２上には、スパイラル
状に延びるコイル導体３が形成される。コイル導体３の
一方端部４は、基板２の端縁にまで延びる。コイル導体
３の他方端部５には、ジャンプ導体６が接続され、この
ジャンプ導体６は、コイル導体３の一部を覆う電気絶縁
パッチ７上に形成されながら基板２のもう一方の端縁に
まで延びる。

【０００４】また、基板２上には、コイル導体３および
ジャンプ導体６を覆うように電気絶縁層８が形成され
る。そして、基板２の両端部には、１対の端子電極９お
よび１０が形成される。コイル導体３の一方端部４は、
一方の端子電極９に電気的に接続され、同じく他方端部
５は、ジャンプ導体６を介して、他方の端子電極１０に
電気的に接続される。

【０００５】従来、基板２としては、ガラスまたはアル
ミナの基板を用い、コイル導体３およびジャンプ導体６
は、スパッタリングまたは真空蒸着のような乾式めっき
により導体膜を形成し、これをフォトリソグラフィ技術
によりパターニングすることによって形成されていた。
また、絶縁層８および絶縁パッチ７は、ポリイミド等の
樹脂系材料を用いて形成され、端子電極９および１０
は、スパッタリングまたは真空蒸着のような乾式めっき
によって形成されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構造のチップ型コイル１を得ようとする場合、一旦、
基板上全面に金属膜を形成した後、余分な金属膜を除去
するといったフォトリソグラフィ技術などを用いなけれ
ばならないので、加工工程数が多くなり、また、スパッ
タリングやフォトリソグラフィ等のための高価な、かつ
それにもかかわらず生産能率の比較的低い設備を必要と
し、さらにスパッタリング等の熱に耐えかつガス発生の
少ない高価なポリイミド樹脂等を必要とするため、生産
性の向上を所望のようには達成し得ず、チップ型コイル
１のコストダウンを阻害する要因となっている。

【０００７】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な、特にコイル導体が乾式めっきにより形成される場合
に遭遇した種々の問題を解決し得る、チップ型コイルお
よびその製造方法を提供しようとすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、電気絶縁性
の基板と、前記基板の両端部に形成される１対の端子電
極と、前記基板上に形成されかつ前記端子電極に各端部
がそれぞれ電気的に接続されるコイル導体と、前記コイ
ル導体を覆うように前記基板上に形成される電気絶縁層
とを備える、チップ型コイルに向けられるものであっ
て、上述した技術的課題を解決するため、前記基板がセ
ラミックからなり、かつ前記コイル導体が金属ペースト
を焼き付けて形成されたものであることを特徴としてい
る。上記基板を構成するセラミックとしては、誘電率の
低い（εが１０以下）ものが有利に用いられる。

【０００９】この発明において、好ましくは、前記電気
絶縁層は、セラミックから構成される。また、前記端子
電極は、金属ペーストを焼き付けて形成された焼付け金
属層およびこの焼付け金属層の表面に形成される湿式め
っきによるバリア金属膜を備えていてもよい。バリア金
属膜は、電気めっきまたは無電解めっきのいずれによっ
て形成されてもよい。また、バリア金属膜は、たとえ
ば、下地をニッケル、表面を錫で形成したり、下地をニ
ッケル、表面を半田で形成したり、さらには、下地を
銅、表面を錫で形成したりすることができる。

【００１０】この発明は、また、上述したチップ型コイ
ルの製造方法にも向けられる。この発明に係るチップ型
コイルの製造方法は、セラミックからなる前記基板を用
意する工程と、前記基板上に金属ペーストの印刷により
前記コイル導体となるべき金属ペースト膜を形成する工
程と、前記金属ペースト膜を焼き付けて前記コイル導体
とする工程と、前記コイル導体を覆うように前記基板上
に前記電気絶縁層を形成する工程と、前記基板の両端部
に前記１対の端子電極を形成する工程とを備えることを
特徴としている。

【００１１】この発明において、好ましくは、前記電気
絶縁層を形成する工程は、前記コイル導体を覆うように
前記基板上にセラミックペーストを付与する工程と、前
記セラミックペーストを焼き付ける工程とを備える。こ
の場合、前記金属ペースト膜を焼き付ける工程と前記セ
ラミックペーストを焼き付ける工程とは、同時に実施さ
れてもよい。

【００１２】また、前記基板を用意する工程は、生のセ
ラミックからなる生基板を用意する工程と前記生基板を
焼成する工程とを備えていてもよい。この場合、前記金
属ペースト膜を焼き付ける工程と前記セラミックペース
トを焼き付ける工程と前記生基板を焼成する工程とは、
同時に実施されてもよい。また、好ましくは、前記基板
を用意する工程は、複数のチップ型コイルのための複数
の前記基板を分割により取り出すためのマザー基板を用
意する工程と前記マザー基板を分割する工程とを備え、
前記マザー基板を分割する工程は、前記金属ペースト膜
を形成する工程、前記金属ペースト膜を焼き付ける工
程、および前記電気絶縁層を形成する工程の後に実施さ
れる。

【００１３】また、上述したように、前記電気絶縁層を
形成する工程が、前記コイル導体を覆うように前記基板
上にセラミックペーストを付与する工程と、前記セラミ
ックペーストを焼き付ける工程とを備える場合、好まし
くは、前記基板を用意する工程は、複数のチップ型コイ
ルのための複数の前記基板を分割により取り出すための
生のセラミックからなる生のマザー基板を用意する工程
と、前記生のマザー基板を分割する工程と、分割された
複数の生基板を焼成する工程とを備え、前記生のマザー
基板を分割する工程は、前記金属ペースト膜を形成する
工程、および前記セラミックペーストを付与する工程の
後に実施され、前記金属ペースト膜を焼き付ける工程お
よび前記セラミックペーストを焼き付ける工程は、前記
生基板を焼成する工程と同時に実施される。

【００１４】

【作用】この発明において、基板がセラミックから構成
されることにより、その上での金属ペーストの焼付けに
よる導電膜の形成を可能とし、これに基づき、コイル導
体が、金属ペーストの印刷および焼付けにより形成され
ることができる。その結果、コイル導体の形成に、スパ
ッタリングような乾式めっきやフォトリソグラフィ技術
を用いる必要性がない。

【００１５】

【発明の効果】したがって、この発明によれば、コイル
導体の形成に関して、加工工程数が多く、高価なかつ生
産性の比較的低い設備を必要とする製造方法の採用を回
避できるので、安価にコイル導体を形成することがで
き、応じてチップ型コイルのコストダウンを図ることが
できる。

【００１６】この発明において、基板だけでなく、電気
絶縁層もセラミックから構成されていると、端子電極の
形成に際して、乾式めっきではなく、比較的高温で焼付
け可能な銀ペーストのような金属ペーストの焼付けによ
る形成方法を採用することができる。従来、端子電極が
乾式めっきによって形成されていたのは、電気絶縁層等
の材料として、ポリイミド等の樹脂を使用していたた
め、端子電極を、従来からある高温焼付け（７００〜１
０００℃）タイプの銀ペーストのような金属ペーストの
焼付けにより形成しようとした場合、絶縁層等の材料と
なる樹脂が焼付けの際の温度に耐えられないからであ
る。

【００１７】また、上述のように、端子電極が焼付け金
属層を備えるとき、その表面上にバリア金属層をさらに
備えていると、このバリア金属層によって、端子電極に
良好な半田付け性や半田耐熱性を与えることを容易にで
きる。また、この発明に係るチップ型コイルの製造方法
において、電気絶縁層が基板上にセラミックペーストを
付与し、これを焼き付けることによって形成されると
き、この焼付け工程で金属ペースト膜の焼付けも同時に
行なうと能率的である。さらに、この焼付け工程におい
て、基板のセラミックも同時に焼成するようにすれば、
一層能率的である。

【００１８】また、この発明に係るチップ型コイルの製
造方法において、複数の基板を分割によって取り出すた
めのマザー基板を用意するとき、複数のチップ型コイル
のためのコイル導体および電気絶縁層を形成してから、
マザー基板を分割するようにすれば、多数のチップ型コ
イルを能率的に製造することができる。また、上述のよ
うに、マザー基板を用意する場合、このマザー基板が生
の状態を保ったまま、コイル導体のための金属ペースト
膜を形成し、かつ電気絶縁層のためのセラミックペース
トを付与し、その後、マザー基板を分割して得られた生
の基板を焼成するとき、金属ペースト膜およびセラミッ
クペーストを同時に焼き付けるようにすれば、多数のチ
ップ型コイルを一層能率的に製造することができ、チッ
プ型コイルのさらなるコストダウンを図ることができ
る。

【００１９】

【実施例】図１に示したチップ型コイル１は、この発明
の一実施例によるチップ型コイルにも相当する。前述し
たように、チップ型コイル１は、電気絶縁性の基板２を
備える。基板２上には、スパイラル状に延びるコイル導
体３が形成される。コイル導体３の一方端部４は、基板
２の端縁にまで延びる。コイル導体３の他方端部５に
は、ジャンプ導体６が接続され、このジャンプ導体６
は、コイル導体３の一部を覆う電気絶縁パッチ７上に形
成されながら基板２のもう一方の端縁にまで延びる。

【００２０】また、基板２上には、コイル導体３および
ジャンプ導体６を覆うように電気絶縁層８が形成され
る。そして、基板２の両端部には、１対の端子電極９お
よび１０が形成される。コイル導体３の一方端部４は、
一方の端子電極９に電気的に接続され、同じく他方端部
５は、ジャンプ導体６を介して、他方の端子電極１０に
電気的に接続される。

【００２１】このチップ型コイル１は、たとえば、次の
ように製造される。図２には、チップ型コイル１の製造
方法に含まれるいくつかの代表的な工程が平面図で示さ
れている。まず、図２（１）に示すように、基板２が用
意される。この基板２は、たとえば、低誘電率（εが１
０以下）のセラミックから構成される。

【００２２】次に、図２（２）に示すように、基板２上
に、たとえば銀や銅ペーストのような金属ペーストがス
クリーン印刷によりスパイラル状に付与され、この金属
ペースト膜が焼き付けられて、コイル導体３とされる。
なお、転写技術を用いて、所望のパターンを有するコイ
ル導体３を基板２上に形成するようにしてもよい。

【００２３】次に、図２（３）に示すように、コイル導
体３の一部を覆うように、電気絶縁パッチ７が形成され
る。絶縁パッチ７は、たとえば、セラミックペーストを
スクリーン印刷により所望のパターンで付与し、焼き付
けることにより形成される。次に、図２（４）に示すよ
うに、絶縁パッチ７上に、ジャンプ導体６が形成され
る。ジャンプ導体６の形成には、前述したコイル導体３
の形成と基本的に同じ材料および方法を適用することが
できる。すなわち、金属ペーストをスクリーン印刷によ
り付与して得られた金属ペースト膜を焼き付けることに
よって、ジャンプ導体６が形成される。

【００２４】なお、ジャンプ導体６の形成に際して、前
述したコイル導体３の形成が繰り返され、それによっ
て、コイル導体３の厚みがその実質的部分で増すように
されてもよい。次に、図２（５）に示すように、コイル
導体３およびジャンプ導体６を覆うように、電気絶縁層
８が基板２上に形成される。絶縁層８は、たとえば、セ
ラミックペーストを基板２上に付与し、焼き付けること
によって形成される。

【００２５】次に、図２（６）に示すように、基板２の
両端部に端子電極９および１０が形成され、所望のチッ
プ型コイル１が得られる。これら端子電極９および１０
の形成方法を、図３に示した一方の端子電極９に関して
説明する。図３を参照して、端子電極９は、金属ペース
トを焼き付けて形成された焼付け金属層１２とその表面
に形成されるバリア金属膜１３とを備える。

【００２６】焼付け金属層１２は、銀または銅のような
良導電性の金属粉末を含む金属ペーストを基板２の端部
に付与し、焼き付けて形成されたものである。バリア金
属膜１３は、電気めっきまたは無電解めっきのような湿
式めっきにより形成されるものであって、必要に応じ
て、端子電極９に良好な半田付け性および／または半田
耐熱性を与えるために形成される。図３では示していな
いが、バリア金属膜１３は、たとえば２層をもって形成
され、下地がニッケル、表面が錫とされたり、下地がニ
ッケル、表面が半田とされたり、さらには、下地が銅、
表面が錫とされたりすることができる。

【００２７】上述した説明では、焼付け工程に関して、
コイル導体３のための金属ペースト膜、絶縁パッチ７の
ためのセラミックペースト、ジャンプ導体６のための金
属ペースト膜、および絶縁層８のためのセラミックペー
ストが、それぞれ、別工程で焼き付けられたが、これら
焼付け工程のいくつかまたはすべてが同時に実施されて
もよい。たとえば、絶縁パッチ７のためのセラミックペ
ーストの焼付けとジャンプ導体６のための金属ペースト
の焼付けとが同時に実施されてもよく、また、コイル導
体３およびジャンプ導体６のための各金属ペーストの焼
付けと絶縁パッチ７および絶縁層８のための各セラミッ
クペーストの焼付けとが同時に実施されてもよい。さら
には、基板２が生の状態で用意され、この基板２の焼成
を、たとえば、コイル導体３およびジャンプ導体６のた
めの各金属ペーストの焼付けならびに絶縁パッチ７およ
び絶縁層８のための各セラミックペーストの焼付けと同
時に実施してもよい。

【００２８】さらに、図２を参照して、その（１）ない
し（５）において、基板２がこれら複数のものを分割に
よって取り出されるマザー基板によって与えられること
を、破線によって示している。通常、チップ型コイルの
工場規模での生産にあたっては、多数のチップ型コイル
を能率的に製造するため、図２（１）ないし（５）に示
す各工程は、マザー基板の状態を維持しながら、複数の
基板２に対して並行して進められ、（５）の工程を終え
た段階で、個々のチップ型コイル１のためのチップを得
るべく、マザー構造物がたとえばチョコレートブレーク
またはダイシングにより分割される。

【００２９】上述のようなチップ型コイル１の能率的な
製造方法に関して、より好ましくは、上述のマザー基板
が生の状態で用意され、この生のマザー基板の状態を維
持しながら、コイル導体３のための金属ペースト膜の形
成、絶縁パッチ７のためのセラミックペーストの付与、
ジャンプ導体６のための金属ペースト膜の形成、および
絶縁層８のためのセラミックペーストの付与をそれぞれ
実施し、その後、マザー基板を分割してから、生の基板
２を焼成することを、上述した金属ペースト膜およびセ
ラミックペーストの焼付けと同時に行なう方法が採用さ
れる。

【００３０】上述の好ましい製造方法によれば、マザー
基板が生の状態で分割されるので、その分割に押し切り
カットを適用でき、ダイシング等に比べて、安価で生産
性の高い設備により分割工程を実施することができる。
以上、この発明を、好ましい実施例に関連して説明した
が、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が
可能である。

【００３１】たとえば、図示の実施例では、チップ型コ
イル１は、コイル導体３の一方の端部５がジャンプ導体
６を介して、関連の端子電極１０に電気的に接続された
ものであったが、このようなジャンプ導体を備えず、基
板上に単に平面的にコイル導体が形成されているにすぎ
ないチップ型コイルに対しても、この発明を適用するこ
とができる。

【００３２】また、電気絶縁層８および電気絶縁パッチ
７において、上述した実施例では、セラミックが用いら
れたが、これに限らず、たとえばポリイミドのような樹
脂が用いられてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるチップ型コイル１を
一部破断して示す斜視図である。

【図２】図１に示したチップ型コイル１の製造方法に含
まれる代表的な工程を順次示す平面図である。

【図３】図１に示したチップ型コイル１の、端子電極９
が形成された端部を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１ チップ型コイル ２ 基板 ３ コイル導体 ４，５ コイル導体の端部 ６ ジャンプ導体 ７ 電気絶縁パッチ ８ 電気絶縁層 ９，１０ 端子電極 １２ 焼付け金属層 １３ バリア金属膜

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気絶縁性の基板と、前記基板の両端部
   に形成される１対の端子電極と、前記基板上に形成され
   かつ前記端子電極に各端部がそれぞれ電気的に接続され
   るコイル導体と、前記コイル導体を覆うように前記基板
   上に形成される電気絶縁層とを備える、チップ型コイル
   において、 前記基板はセラミックからなり、かつ前記コイル導体は
   金属ペーストを焼き付けて形成されたものであることを
   特徴とする、チップ型コイル。
2. 【請求項２】 前記電気絶縁層は、セラミックからな
   る、請求項１に記載のチップ型コイル。
3. 【請求項３】 前記端子電極は、金属ペーストを焼き付
   けて形成された焼付け金属層および前記焼付け金属層の
   表面に形成される湿式めっきによるバリア金属膜を備え
   る、請求項１または２に記載のチップ型コイル。
4. 【請求項４】 電気絶縁性の基板と、前記基板の両端部
   に形成される１対の端子電極と、前記基板上に形成され
   かつ前記端子電極に各端部がそれぞれ電気的に接続され
   るコイル導体と、前記コイル導体を覆うように前記基板
   上に形成される電気絶縁層とを備える、チップ型コイル
   の製造方法であって、 セラミックからなる前記基板を用意する工程と、 前記基板上に金属ペーストの印刷により前記コイル導体
   となるべき金属ペースト膜を形成する工程と、 前記金属ペースト膜を焼き付けて前記コイル導体とする
   工程と、 前記コイル導体を覆うように前記基板上に前記電気絶縁
   層を形成する工程と、 前記基板の両端部に前記１対の端子電極を形成する工程
   とを備えることを特徴とする、チップ型コイルの製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記電気絶縁層を形成する工程は、前記
   コイル導体を覆うように前記基板上にセラミックペース
   トを付与する工程と、前記セラミックペーストを焼き付
   ける工程とを備える、請求項４に記載のチップ型コイル
   の製造方法。
6. 【請求項６】 前記金属ペースト膜を焼き付ける工程と
   前記セラミックペーストを焼き付ける工程とは、同時に
   実施される、請求項５に記載のチップ型コイルの製造方
   法。
7. 【請求項７】 前記基板を用意する工程は、生のセラミ
   ックからなる生基板を用意する工程と前記生基板を焼成
   する工程とを備える、請求項５または６に記載のチップ
   型コイルの製造方法。
8. 【請求項８】 前記金属ペースト膜を焼き付ける工程と
   前記セラミックペーストを焼き付ける工程と前記生基板
   を焼成する工程とは、同時に実施される、請求項７に記
   載のチップ型コイルの製造方法。
9. 【請求項９】 前記基板を用意する工程は、複数のチッ
   プ型コイルのための複数の前記基板を分割により取り出
   すためのマザー基板を用意する工程と前記マザー基板を
   分割する工程とを備え、 前記マザー基板を分割する工程は、前記金属ペースト膜
   を形成する工程、前記金属ペースト膜を焼き付ける工
   程、および前記電気絶縁層を形成する工程の後に実施さ
   れる、請求項４ないし８のいずれかに記載のチップ型コ
   イルの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記基板を用意する工程は、複数のチ
    ップ型コイルのための複数の前記基板を分割により取り
    出すための生のセラミックからなる生のマザー基板を用
    意する工程と、前記生のマザー基板を分割する工程と、
    分割された複数の生基板を焼成する工程とを備え、 前記生のマザー基板を分割する工程は、前記金属ペース
    ト膜を形成する工程、および前記セラミックペーストを
    付与する工程の後に実施され、 前記金属ペースト膜を焼き付ける工程および前記セラミ
    ックペーストを焼き付ける工程は、前記生基板を焼成す
    る工程と同時に実施される、請求項５に記載のチップ型
    コイルの製造方法。