JPH08330154A - 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、端子電極９，１０を、２００
℃程度の温度で焼付け可能な低温焼付けタイプの焼付け
銀からなる層をもって構成する。

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、端子電極の構成
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、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。これは、電気絶縁パッチ７および電気絶縁
層８の材料として、たとえばポリイミド等の樹脂を使用
していたため、端子電極９および１０を、従来からある
高温焼付け（７００〜１０００℃）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、絶縁パッチ７および絶縁層８の材料となる樹脂が
焼付けの際の温度に耐えられないことが理由である。そ
のため、乾式めっきによる端子電極９および１０の形成
が必要となっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、端子電
極９および１０を乾式めっきにより形成しようとする場
合、乾式めっきを施すべき箇所を限定するためのマスク
へのチップの出し入れに伴う労務費、マスクの製作に要
する費用、ならびに高価な乾式めっき装置を使用するこ
とによる設備費、等が高くなり、これらがチップ型コイ
ル１のコスト高の原因となっている。

【０００７】また、マスクを介してチップに乾式めっき
を施そうとするとき、特に基板２の端面部分では、金属
原子の回り込みによってめっき膜が形成されるにすぎな
いので、基板２が厚くなればなるほど、この部分でめっ
き膜を比較的厚く形成することがより困難になる。その
結果、たとえば、端子電極９および１０の下地層をニッ
ケル・クロム合金で形成し、同じく表面層を銀で形成し
た場合、下地のニッケル・クロム合金が露出することが
あり、端子電極９および１０の半田付け性あるいは半田
耐熱性を悪くしてしまうことがある。

【０００８】また、マスクによって与えられる端子電極
９および１０のパターンの境界線がぼやけることもあ
る。この場合には、得られたチップ型コイル１のインダ
クタンス値が所望の値からずれるという不都合を招く。
そこで、この発明の目的は、上述したような端子電極が
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。

【０００９】

【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、前記端子電極
が、低温焼付けタイプの焼付け金属からなる層を含むこ
とを特徴としている。

【００１０】前記焼付け金属は、好ましくは、銀を含
む。また、銀に代えて、銅を用いてもよい。また、前記
端子電極は、前記焼付け金属からなる層の表面に形成さ
れる湿式めっきによるバリア金属膜をさらに備えていて
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。

【００１１】前記基板は、好ましくは、セラミックから
構成され、あるいは樹脂を含むもので構成されてもよ
い。前記コイル導体は、湿式めっきにより形成された金
属膜を加工したものであってもよく、また、乾式めっき
により形成された金属膜を加工したものであってもよ
い。

【００１２】前記電気絶縁層は、好ましくは、エポキシ
系樹脂やポリイミド樹脂のような樹脂から構成される。
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、複数のチップ型コイルのための複数の前記基板
を互いに直交する各複数の第１および第２の分割線に沿
う分割によって取り出すためのマザー基板を用意する工
程と、前記マザー基板上に前記コイル導体および前記電
気絶縁層を形成する工程と、その後、前記マザー基板を
前記第１の分割線に沿って分割することによって、前記
１対の端子電極が形成されるべき端部を長手方向に延び
る両縁部に沿って配列させたスティック状の構造物を得
る工程と、前記スティック状の構造物の前記長手方向に
延びる両縁部に、低温焼付けタイプの金属ペーストを付
与する工程と、前記金属ペーストを焼き付けて前記端子
電極とする工程と、その後、前記スティック状の構造物
を前記第２の分割線に沿って分割して個々のチップ型コ
イルを得る工程とを備えることを特徴としている。

【００１３】低温焼付けタイプの金属ペーストは、たと
えば、導電性材料として、銀または銅の粉末を含み、固
着材料として、フェノール系樹脂またはエポキシ系樹脂
を含むもので、２００℃程度の温度で焼き付けが可能で
ある。

【００１４】

【作用】この発明では、端子電極に備える焼付け金属か
らなる層は、２００℃程度といった比較的低温で焼付け
が可能なものであるので、チップ型コイルに備える他の
要素が高い耐熱性を有している必要はない。そのため、
従来、前述した耐熱性の問題のため、あえてコスト高を
引き起こす乾式めっきにより端子電極を形成しなければ
ならなかったが、この発明によれば、このような乾式め
っきを用いる必要性を回避できる。

【００１５】

【発明の効果】したがって、この発明によれば、安価に
端子電極を形成することができ、チップ型コイルのコス
トダウンを図ることができる。また、この発明によれ
ば、乾式めっきによる場合のように、チップ型コイルの
厚み（ｔ寸法）に制約ができたり、境界線が不明瞭にな
ったりすることがなく、端子電極を常に確実に適正なも
のとすることができる。

【００１６】焼付け金属として、銀または銅を用いる
と、端子電極において、比較的安価で高い導電性を確保
することができる。端子電極において、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。

【００１７】基板がセラミックから構成されると、たと
えばコイル導体の形成をスパッタリングのような比較的
高温にさらされる方法によって行なうなど、基板の耐熱
性を考慮する煩わしさに遭遇することなく、以後の工程
を実施することができる。なお、基板に用いるセラミッ
クは、誘電率の低い（εが１０以下）ものが好ましい。

【００１８】基板がガラス・エポキシ基板またはポリイ
ミド基板のような樹脂を含む基板であるとき、特にこの
発明の意義が高められる。すなわち、この発明では、端
子電極に備える焼付け金属が低温で焼付け可能であるの
で、基板に高い耐熱性が要求されず、基板に樹脂を問題
なく用いることができる。また、樹脂はセラミックに比
べて基板をより安価に提供できる。

【００１９】コイル導体が湿式めっきにより形成される
と、スパッタリングのような乾式めっきで形成される場
合に比べて、設備費、材料費、労務費、等の点でコスト
ダウンを図ることができる。電気絶縁層がエポキシ系の
ような樹脂で構成されると、セラミックで構成される場
合に比べて安価に電気絶縁層を形成することができる。
特にエポキシ樹脂を用いた場合、電気絶縁層をスクリー
ン印刷のような印刷により所望のパターンで容易に形成
することができる。

【００２０】上述したように、コイル導体が湿式めっき
により形成され、かつ電気絶縁層が樹脂で構成されなが
ら、端子電極が低温焼付けタイプの焼付け金属をもって
与えられると、この発明に係るチップ型コイルを製造す
る工程をすべて２００℃程度の温度で実施することがで
きる。そのため、チップ型コイルに備える各要素に高い
耐熱性が要求されず、各要素の材料選択の幅が広げられ
るとともに、各要素を形成するための方法に関して、種
々の方法の展開が可能となる。

【００２１】また、この発明に係るチップ型コイルの製
造方法によれば、端子電極を形成するため、低温焼付け
タイプの金属ペーストを用いながら、マザー基板を第１
の分割線のみに沿って分割しただけのスティック状の構
造物の段階で、その長手方向に延びる両縁部に金属ペー
ストを付与して焼き付けた後、このスティック状の構造
物を第２の分割線に沿って分割しているので、端子電極
の形成を能率的にかつ単純で安価な設備で行なえ、結果
として、チップ型コイルのコストダウンを図ることがで
きる。

【００２２】

【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。

【００２３】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。

【００２４】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、アルミナ、その
他、低誘電率（εが１０以下）のセラミック、もしくは
ガラスから構成され、あるいは、ガラス・エポキシ基
板、ポリイミド基板等のように、樹脂を含む基板で構成
されてもよい。

【００２５】次に、同じく図２（１）に示すように、基
板２上に、たとえば、銀、金あるいは銅のような良導電
性の金属からなる導体膜１１が形成される。導体膜１１
の形成には、たとえば、スパッタリングのような乾式め
っき、または電気めっきあるいは無電解めっきのような
湿式めっきが適用される。乾式めっきが適用されると
き、比較的高温にさらされるため、基板２はセラミック
から構成されることが好ましい。湿式めっきが適用され
るときには、前述した任意の材料をもって基板２を構成
することができる。

【００２６】次に、図２（２）に示すように、導体膜１
１がパターニングされ、スパイラル状のコイル導体３と
される。パターニング方法としては、たとえば、スクリ
ーン印刷により、導体膜１１上にコイル導体３と同じパ
ターンでレジストを付与し、乾燥させ、湿式エッチング
により余分な導体膜１１を除去した後、レジストを剥離
することにより、所望のパターンのコイル導体３を得る
方法を適用することができる。これに代えて、フォトレ
ジストを用い、これをスピンコーター等により導体膜１
１上に塗布し、コイル導体３のパターンに基づき露光
し、現像した後、エッチングすることによりパターニン
グする、といったフォトリソグラフィ技術が適用されて
もよい。後者の場合には、コイル導体３の細線化（たと
えばライン・アンド・スペースが２０〜３０μm ）を容
易に図ることができる。

【００２７】なお、当初から所望のパターンを有するコ
イル導体３を、基板２上に、たとえば印刷により形成し
てもよい。また、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。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、エポキシ系樹脂をスクリーン
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。エポキシ系樹脂に代えて、ポリイミド
系樹脂が用いられてもよい。

【００２８】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、まず湿式めっきまたは乾式めっきにより導体膜を形
成した後、レジストを用いたエッチングによりパターニ
ングされ、所望のパターンのジャンプ導体６とされる。
なお、ジャンプ導体６の形成に際しては、通常、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
る。

【００２９】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、エポ
キシ系樹脂をスクリーン印刷により基板２上に付与し、
焼き付けることによって形成される。エポキシ系樹脂に
代えて、ポリイミド系樹脂が用いられてもよい。また、
このような樹脂ではなく、絶縁層８が、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
されてもよい。

【００３０】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、低温焼付け
タイプの焼付け金属からなる層１２とその表面に形成さ
れるバリア金属膜１３とを備える。

【００３１】焼付け金属層１２は、低温焼付けタイプの
金属ペーストを基板２の端部に付与し、焼き付けて形成
されたものであって、２００〜３００℃の比較的低温で
焼き付けることができる。金属ペーストに含まれる導電
性材料すなわち金属材料としては、たとえば銀粉末また
は銅粉末が用いられ、固着材料としては、たとえばフェ
ノール系樹脂、エポキシ系樹脂等が用いられ、これらが
混練されることにより、金属ペーストとされる。なお、
固着材料としては、溶融半田によって溶けたり、悪影響
が及ぼされないものであれば、どのような樹脂を用いて
もよい。

【００３２】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。

【００３３】再び図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。

【００３４】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、図４に示すように
実施される。図４（１）には、図２（５）に示した工程
を終えた段階にある、マザー基板を備えるマザー構造物
１４が示されている。このマザー構造物１４は、まず、
複数の第１の分割線１５に沿って分割され、これによっ
て、図４（２）に示すようなスティック状構造物１６と
される。このスティック状構造物１６では、その長手方
向に延びる両縁部１７および１８に沿って、１対の端子
電極９および１０が形成されるべき基板２の端部をそれ
ぞれ配列させている。

【００３５】このスティック状構造物１６は、次いで、
図４（３）に示すように、その状態のままで、低温焼付
けタイプの金属ペーストの塗布工程に付され、その長手
方向に延びる両縁部１７および１８に当該金属ペースト
が付与され、焼き付けられて、端子電極９および１０と
される。次に、スティック状構造物１６は、前述した第
１の分割線１５と直交する複数の第２の分割線１９に沿
って分割され、図４（４）に示すように、複数のチップ
型コイル１とされる。

【００３６】なお、端子電極９および１０の表面にバリ
ア金属膜１３が形成される場合には、個々のチップ型コ
イル１の状態とされてから、その形成を行なっても、あ
るいは、スティック状構造物１６の段階で、その形成を
行なってもよい。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。

【００３７】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。

【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。

【図４】図１に示した端子電極９および１０を形成する
ための好ましい方法に含まれる工程を順次示す平面図で
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 １４ マザー構造物 １５ 第１の分割線 １６ スティック状構造物 １７，１８ スティック状構造物の縁部 １９ 第２の分割線

Claims (8)

【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、 前記端子電極は、低温焼付けタイプの焼付け金属からな
   る層を含むことを特徴とする、チップ型コイル。
2. 【請求項２】 前記焼付け金属は、銀または銅を含む、
   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、前記焼付け金属からな
   る層の表面に形成される湿式めっきによるバリア金属膜
   をさらに備える、請求項１または２に記載のチップ型コ
   イル。
4. 【請求項４】 前記基板は、セラミックからなる、請求
   項１ないし３のいずれかに記載のチップ型コイル。
5. 【請求項５】 前記基板は、樹脂を含む、請求項１ない
   し３のいずれかに記載のチップ型コイル。
6. 【請求項６】 前記コイル導体は、湿式めっきにより形
   成されたものである、請求項１ないし５のいずれかに記
   載のチップ型コイル。
7. 【請求項７】 前記電気絶縁層は、樹脂からなる、請求
   項１ないし６のいずれかに記載のチップ型コイル。
8. 【請求項８】 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、 複数のチップ型コイルのための複数の前記基板を互いに
   直交する各複数の第１および第２の分割線に沿う分割に
   よって取り出すためのマザー基板を用意し、 前記マザー基板上に前記コイル導体および前記電気絶縁
   層を形成し、その後、前記マザー基板を前記第１の分割
   線に沿って分割することによって、前記１対の端子電極
   が形成されるべき端部を長手方向に延びる両縁部に沿っ
   て配列させたスティック状の構造物を得、 前記スティック状の構造物の前記長手方向に延びる両縁
   部に、低温焼付けタイプの金属ペーストを付与し、 前記金属ペーストを焼き付けて前記端子電極とし、その
   後、 前記スティック状の構造物を前記第２の分割線に沿って
   分割して個々のチップ型コイルを得る、各工程を備える
   ことを特徴とする、チップ型コイルの製造方法。