JP2000021666A - 積層チップインダクタの製造方法 - Google Patents

積層チップインダクタの製造方法

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JP2000021666A
JP2000021666A JP10187166A JP18716698A JP2000021666A JP 2000021666 A JP2000021666 A JP 2000021666A JP 10187166 A JP10187166 A JP 10187166A JP 18716698 A JP18716698 A JP 18716698A JP 2000021666 A JP2000021666 A JP 2000021666A
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insulating layer
pattern
chip inductor
multilayer chip
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Yasuo Suzuki
靖生 鈴木
Noboru Kojima
暢 小島
Yoshinari Noyori
佳成 野寄
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部導体と外部電極との接続性を改善して性
能アップを図る。 【解決手段】 電気絶縁層1と導体パターンを交互に積
層し、各導体パターンの端部を順次接続して積層方向に
重畳したコイルパターンを形成すると共に、当該コイル
パターンの始端および終端を引出パターン2dにてチッ
プ外端の外部電極に接続して積層チップインダクタを作
製する。本発明では、前記引出パターン2dを形成する
ための導体ペーストの収縮率を前記電気絶縁層1の収縮
率より小さくした。これにより、焼成後の内部導体の露
出端部をチップ端面より外側に向け凸に形成することが
できる。バレル研磨の際は、この凸部が優先的に削られ
るため、チップ端面全体に内部導体を露出させることが
でき、よって外部電極との接続は確実となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁層と導体
パターンを交互に積層し、電気絶縁層内に周回コイルを
形成するようにした積層チップインダクタの製造方法に
係るもので、特に内部導体と外部電極との接続性向上に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記積層チップ部品はプリント配線基板
等に表面実装可能な素子であって、チップ両端に外部と
の接続用に外部電極を形成し、これに内部の導体パター
ンが接続される構成である。
【0003】ところで、通常、この内部導体と外部電極
との接続は以下のようにして行われている。先ず、シー
ト積層法や印刷積層法により電気絶縁層内に所定ターン
数の周回コイルを形成する。この時、周回コイルの始端
と終端は引出パターンにてチップの両端に引き出してお
く。
【0004】次に、所定の積層を終えた積層ブロックを
チップ単位に切断し、焼成後バレル研磨等を施してチッ
プの角取りを行うと共に、チップ端面に露出した導体部
分を平らに削り込み引出パターンの端部を完全に露出さ
せた後、露出端部に接続する外部電極を形成する。
【0005】外部電極形成時の内部導体と外部電極の接
続性の善し悪しはチップ部品の特性や外部電極との密着
強度を左右するものであり、従来より、この部分の接続
性を確保するため様々な提案が成されている。例えば、
実開平2−155205号公報、実開平5−72088
号公報、さらには、特開平5−72089号公報等であ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内部導体と
外部電極の接続に際し、従来より次のような幾つかの問
題が残されていた。
【0007】通常、バレル研磨処理では、チップの表面
切削は容易でなく、角部のみが多く削れてしまうため、
端面全体にわたって内部導体を露出させることは大変難
しく、これが、内部導体と外部電極との接続性(すなわ
ち、導電性能)を劣化させる原因となっていた。また、
導体露出部を多くするため長時間研磨していると角部が
削れ過ぎてチップ外形が丸くなり、実装性に劣るという
問題が発生する。
【0008】また、一般的に積層チップ部品では、内部
導体と絶縁素材(例えば、セラミック)の収縮率が整合
していないと亀裂の原因となることから、従来より両者
の整合性が厳しく管理されてきた。このため、従来では
内部導体の露出端部は殆ど出っ張りは無く、むしろチッ
プ焼成時の高温により導体ペーストが蒸発して露出端部
はチップ端面より内側に凹む傾向にあり、この導体の凹
みが前記バレル研磨処理をより一層難しいものにしてい
た。
【0009】本発明は、このような問題点に鑑みて成さ
れたもので、内部導体と外部電極との接続性をより確実
なものとして性能および信頼性の向上を図った積層チッ
プインダクタの製造方法を提供することを目的としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明では、図4に示す
ように、内部導体2の露出端部4をチップの外側に若干
突出させることにより、バレル研磨を容易にして上記問
題点を解決するものである。
【0011】すなわち、請求項1に記載の本発明では、
電気絶縁層(1)と導体パターン(2)を交互に積層
し、各導体パターン(2)の端部を順次接続して積層方
向に重畳したコイルパターンを形成すると共に、該コイ
ルパターンの始端および終端を引出パターン(2a,2
d)にてそれぞれチップ外端の外部電極(3,3)に接
続するようにした積層チップインダクタの製造方法にお
いて、前記引出パターン(2a,2d)を形成するため
の導体ペーストの収縮率を前記電気絶縁層(1)の収縮
率より小さくした。
【0012】また、請求項2に記載の本発明では、前記
引出パターン(2a,2d)が前記外部電極(3,3)
と接触する接続部(A)を形成するための導体ペースト
のみ収縮率を前記電気絶縁層(1)の収縮率より小さく
した。
【0013】また、請求項3に記載の本発明では、電気
絶縁層(1)より収縮率の小さい導体ペーストは、前記
導体パターン(2)を形成するための導体ペーストに収
縮率の小さいホウケイ酸ガラスを添加して作製した。
【0014】また、請求項4に記載の本発明では、電気
絶縁層(1)より収縮率の小さな導体ペーストは、前記
導体パターン(2)を形成するための導体ペーストに粒
径の大きい前記電気絶縁層(1)に使用した絶縁素材を
添加して作製した。
【0015】また、請求項5に記載の本発明では、前記
電気絶縁層(1)の素材として誘電体セラミックスを使
用した。
【0016】さらに、請求項6に記載の本発明では、前
記電気絶縁層(1)の素材としてフェライトを使用し
た。
【0017】
【発明の実施の形態】次ぎに、図1〜図3に基づいて本
発明の一実施形態を説明する。図1は本発明が適用され
た積層チップインダクタの内部構造を示す外観透視図、
図2はその製造工程図、図3は上記製造工程の1部を示
す図である。
【0018】図1において、本積層チップインダクタ
は、電気絶縁層1と導体パターン2を交互に印刷・積層
し、且つ積層された複数の導体パターン2を各々接続す
ることにより、電気絶縁層1内に積層方向に重畳する周
回コイルを形成すると共に、この周回コイルの始端と終
端をチップ両端に引き出し、これに外部電極3,3を接
続して構成される直方体形状のインダクタ素子である。
【0019】ここで、電気絶縁1は、セラミック材料と
してフェライト、あるいはガラスを添加した誘電体セラ
ミックス等が使用できる。ここでは、ホウケイ酸ガラス
をアルミナに混合した誘電体材料を使用し、これに、ビ
ヒクルとしてエチルセルロースとテレピネールと分散
剤、可塑剤を混合したものを配合し混合したものを印刷
用の誘電体ペーストとした。
【0020】また導体パターン2は銀あるいは銀パラジ
ウムを使用し、これに前記ビヒクルを混合したものを印
刷用の導体ペーストとした。
【0021】前記積層チップインダクタのコイル形成
は、誘電体をシート状にしてビアを作製して行うシート
積層法や電気絶縁層1と内部導体2を全てスクリーン印
刷により形成する印刷積層法等が周知であるが、本発明
は何れの方法も適用可能であり、本実施形態では印刷積
層法の場合で説明する。
【0022】以下、図2に示す積層チップインダクタの
製造工程図に基づき、前記スクリーン印刷によるコイル
の形成方法を説明する。
【0023】本実施形態は、導体パターンを1/2ター
ンづつ印刷・積層していくことにより電気絶縁層内に周
回コイルを形成する方法であって、絶縁材料として上記
した誘電体セラミックスが使用されている。
【0024】図2によれば、先ず工程で誘電体セラミ
ックス1を所定の厚さになるまで繰り返し印刷・積層
し、工程でその上にコイルの始端側を外部電極(図示
せず)に引き出すための引出パターン2aを印刷する。
【0025】次ぎに、工程でその下半面を覆うように
誘電体セラミックス1を印刷し、工程で前記誘電体セ
ラミックス1で覆われずに露出した前記引出パターン2
aの左端に接続する形でL字形のコイルパターン2bを
印刷し、コイルの半ターン分を形成する。
【0026】次ぎに、工程でその上半面に誘電体セラ
ミックス1を印刷し、工程で露出している前記コイル
パターン2bの右端に接続する形で新たな逆L字形のコ
イルパターン2cを印刷し、コイルのもう半ターン分を
形成する。これにて周回コイルの1ターン分が形成され
る。
【0027】以降、上記工程〜と同様の工程を繰り
返して所定ターン数の周回コイルを形成し、工程▲10▼
でこの周回コイルの終端側の引出パターン2dを印刷に
する。最後に工程▲11▼で工程と同様にして誘電セラ
ミックス1を所定の厚さになるまで繰り返し印刷・積層
する。上記工程を経て積層ブロックが作製される。通
常、複数個の周回コイルを一括形成した積層ブロックと
して作製し、これをチップ単位に切断し、焼成後、各チ
ップ両端に外部電極3を形成する。
【0028】一方、シート積層法では、導体パターン間
の接続をスルーホールにて行う点が印刷積層法とは相違
するが、導体パターンの形成を全てスクリーン印刷で行
う点は共通している。
【0029】上記した一連の製造工程の内、本実施形態
は以下に示すコイルの引出パターン2a、2dの形成方
法に特徴を有している。すなわち、チップ端面に露出す
る内部導体の端部を凸状にするため、後述するように導
体ペーストの組成を変えて内部導体の収縮率を電気絶縁
層1であるセラミックスの収縮率より小さくした。
【0030】但し、内部導体全体の収縮率を小さくする
と導体に亀裂が発生するため、本実施形態では、外部電
極3と接続に係わる導体部分(すなわち、引出パターン
2a,2d)の収縮率を小さくするようにした。
【0031】図3(a)、(b)はその一例であって、
図2の工程図の工程▲10▼におけるコイルの終端側引出
パターン2dの印刷を示している。
【0032】図3(a)は、引出パターン2d(およ
び、引出パターン2a)全体を収縮率の小さい導体で形
成した場合である。この方法によれば、新たなスクリー
ンは不要であり、従来通りのスクリーンがそのまま使用
できることから、コスト的には有利な方法である。
【0033】一方、図3(b)は、引出パターン2d
(および、引出パターン2a)が外部電極3との接続に
直接係わる接続部Aのみを収縮率の小さい導体で形成し
た場合である。具体的には、先ず、図2の工程および
工程におけるコイルパターン2b,2cの印刷で使用
した導体ペーストと同じ組成の導体ペーストで引出パタ
ーン2d(および、引出パターン2a)全体を印刷した
後、再度、接続部Aのみを収縮率の小さい導体ペースト
で重ねて印刷する。これにより、下層に印刷されている
通常の導体ペーストが収縮して内部に凹んでも、その上
層に印刷された収縮率の小さい導体パターンによって露
出端部4は出っ張りを生ずる。
【0034】この方法は、上記図3(a)の例と異な
り、接続部Aのみを印刷するための新たなスクリーンが
必要であるが、全内部導体の内、収縮率が電気絶縁層1
と合わない導体部分が占める割合を少なくして収縮率の
整合性を図った効率的な方法である。また、図示してい
ないが、さらに、外部電極3と直接接触する導体部分の
みにこの低収縮率の導体ペーストを使用することによ
り、収縮率の整合性はより確実に維持できる。
【0035】また、上記収縮率の小さい導体ペーストを
作製するには、本来使用の導体ペーストに焼成温度の高
い材料を添加して焼結を阻害するようにすれば良い。そ
れには軟化点の高いホウケイ酸ガラスや粒子径の大きな
母材(電気絶縁層1の素材)であるセラミックス等を添
加するのが好適である。また、有機物により焼結を阻害
することも可能である。但し、電気絶縁体と内部導体で
収縮率の差が大き過ぎると亀裂発生の原因となることか
ら、それぞれ添加量を加減して収縮率を適当にコントロ
ールする必要がある。
【0036】このように、本実施形態によれば、外部電
極3と接続する内部導体2の収縮率を母材である電気絶
縁層1の収縮率より小さくすることにより、内部導体2
の露出端部4をチップ端面より突出させることができ
る。したがって、外部電極3の形成の際のバレル研磨処
理で、この凸部が優先的に削られるため、チップ端面の
全体に内部導体2を露出させることができ、この露出導
体によって外部電極3との優れた導電性能が維持でき
る。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
本発明によれば、周回コイルの引出パターンを形成する
導体ペーストの収縮率を母材である電気絶縁層の収縮率
より小さくしたので、焼成後の内部導体の露出端部をチ
ップ端面より外側に凸にすることができ、この凸部がバ
レル研磨により優先的に削られるため、チップ端面全体
に内部導体を露出させることができる。これにより、外
部電極との接続は確実となり、外部電極との接触抵抗を
低くしてQ値を改善できると共に、接触不良等の問題も
無くすことができる。
【0038】また、請求項2に記載の本発明によれば、
前記引出パターンの内、外部電極と接触する接続部の導
体ペーストのみ収縮率を小さくしたので、全内部導体の
内、電気絶縁層の収縮率と合わない導体部分を極力少な
くでき、収縮率の整合性を維持できる。これにより、前
記の通り外部電極との接続性を確保しながら亀裂の発生
を効率的に防止することができる。
【0039】また、請求項3あるいは請求項4に記載の
本発明では、前記収縮率の小さい導体ペーストは、内部
導体を形成する導体ペーストに収縮率の小さいホウケイ
酸ガラスを添加するか、もしくは、粒径の大きな電気絶
縁層の素材を添加して作製したので、これら添加物の量
を加減することにより、内部導体の収縮率を自由にコン
トロールすることができる。これにより、電気絶縁素材
に応じた最適な収縮性を有する導体が形成できる。
【0040】また、請求項4あるいは請求項5に記載の
本発明では、前記電気絶縁層に誘電体セラミックス、あ
るいはフェライトを使用たので、前記の通り外部電極と
の接続性を確保しながら、高周波特性に優れた積層チッ
プインダクタを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る積層チップインダクタの内部構造
を示す外観透視図である。
【図2】図1の積層チップインダクタの製造方法を示す
製造工程図である。
【図3】図2の製造工程図の内、引出パターンの形成を
示す図である。
【図4】本発明により内部導体の露出端部が外部に突出
した状態を示す図である。
【符号の説明】
1 電気絶縁層(誘電体セラミックス) 2 導体パターン 2a,2d 引出パターン 3 外部電極 A 接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野寄 佳成 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 Fターム(参考) 5E062 DD04 5E070 AA01 AB01 CB03 CB12 CB13 EA01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気絶縁層(1)と導体パターン(2)
    を交互に積層し、各導体パターン(2)の端部を順次接
    続して積層方向に重畳したコイルパターンを形成すると
    共に、当該コイルパターンの始端および終端を引出パタ
    ーン(2a,2d)にてそれぞれチップ外端の外部電極
    (3,3)に接続するようにした積層チップインダクタ
    の製造方法において、 前記引出パターン(2a,2d)を形成するための導体
    ペーストの収縮率を前記電気絶縁層(1)の収縮率より
    小さく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。
  2. 【請求項2】 前記引出パターン(2a,2d)が前記
    外部電極(3,3)と接触する接続部(A)を形成する
    ための導体ペーストのみ収縮率を前記電気絶縁層(1)
    の収縮率より小さくすることを特徴とする請求項1に記
    載の積層チップインダクタの製造方法。
  3. 【請求項3】 電気絶縁層(1)より収縮率の小さい導
    体ペーストは、前記導体パターン(2)を形成するため
    の導体ペーストに収縮率の小さいホウケイ酸ガラスを添
    加したものであることを特徴とする請求項1または請求
    項2の何れかに記載の積層チップインダクタの製造方
    法。
  4. 【請求項4】 電気絶縁層(1)より収縮率の小さな導
    体ペーストは、前記導体パターン(2)を形成するため
    の導体ペーストに粒径の大きい前記電気絶縁層(1)に
    使用した絶縁素材を添加したものであることを特徴とす
    る請求項1または請求項2の何れかに記載の積層チップ
    インダクタの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記電気絶縁層(1)の素材として誘電
    体セラミックスを使用することを特徴とする請求項1か
    ら請求項4までの何れかに記載の積層チップインダクタ
    の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記電気絶縁層(1)の素材としてフェ
    ライトを使用することを特徴とする請求項1から請求項
    4までの何れかに記載の積層チップインダクタの製造方
    法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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