JP3456106B2 - Chip type impedance element - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路などから
発生するノイズを低減するために使用されるチップ型イ
ンピーダンス素子に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、小型、薄型化されたデジタル機器
のノイズ対策用として、小型で高性能のインピーダンス
素子が要望されている。 【０００３】ノイズ対策用インピーダンス素子に求めら
れるインピーダンス特性はそのインダクタンスが大き
く、直流抵抗値が小さいことが必要で、そのために円柱
状の磁性絶縁体に導電体をコイル状に捲回して大きなイ
ンダクタンスを得ようとするのが一般的である。これ以
外に、導電体を磁性絶縁体中に平面的または立体的に配
設してコイルを形成したり、さらに平面インピーダンス
素子と称され、磁性絶縁体の平面上にコイル状に導電体
を形成したものなどが考案されている。ここで磁性絶縁
体とは、電気的絶縁性に優れた磁性体のことを示してい
る。 【０００４】ところで、インダクタンスの大きさは、磁
性絶縁体の比透磁率とその断面積、およびコイルの巻数
の自乗に比例する。従って、小型のチップ型インピーダ
ンス素子を得るには、比透磁率の大きな磁性絶縁体に導
電体を多く捲回することが望ましい。そのために従来か
ら、比透磁率の大きな磁性絶縁体として、低周波で低損
失のＭｎ−Ｚｎ系フェライトと高周波で低損失のＮｉ−
Ｚｎ系フェライトが多く使用されている。また、これら
のフェライトからなる磁性絶縁体は固有抵抗が大きく、
電気的絶縁性に優れることから、これらの磁性絶縁体上
に直接導電体を形成してコイルにすることもできる。 【０００５】次に従来のチップ型インピーダンス素子に
ついて、以下図面を用いて説明する。図３は従来のチッ
プ型インピーダンス素子の内部構造を示す斜視図であ
る。図３において、１はＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系のフェライ
トからなる磁性絶縁体、２は銀からなる導電体、３は銀
層にＮｉ層及びハンダ層が積層されて形成された電極部
である。 【０００６】以上のように構成された従来のチップ型イ
ンピーダンス素子について、以下その製造方法を説明す
る。有機バインダーを添加した第１のフェライトのグリ
ーンシート上に導電体２を印刷法によって平面的にコイ
ルを形成し、このコイルが形成された面に第２のフェラ
イトグリーンシートを積層し、熱圧着して後に電極部３
を形成し、この積層体を焼結することにより製造してい
る。 【０００７】コイルの巻数を多くしてインピーダンス特
性を改善するものとして、（特開平７−８６０３９号公
報）（以下、イ号公報という。）には、有機バインダー
を添加した第１のフェライトのグリーンシート上に第１
の導電体を印刷法によって形成し、この上に２のフェラ
イトのグリーンシートを積層し、さらに第２のフェライ
トのグリーンシート上に第２導電体を第１の導電体と導
通して形成する。このような工程を数回繰り返して積層
体を形成し、焼結することにより、磁性絶縁体中に立体
的にコイルを形成したチップ型インピーダンス素子が開
示されている。 【０００８】（特開平６−１２００３９号公報）（以
下、ロ号公報という。）には、円筒状のフェライトの内
周面にコイルを形成し、さらにそのコイルの内側にフェ
ライトを設けようとするもので、内周面に螺旋状の溝を
有する円筒状のフェライトに棒状のフェライトを挿入し
た後、液状の導電体を２つのフェライトの間に形成した
溝に流し込んで固め、巻数を多くしたコイルを形成した
チップ型インピ−ダンス素子が開示されている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イ号公
報に記載されたチップ型インピーダンス素子は、フェラ
イトのグリーンシートを複数回積層する必要があり、工
程が煩雑になるばかりでなく、印刷された導電体とフェ
ライトの焼結時の収縮率の違い等により、フェライト積
層体から導電体が剥離するという問題点があった。 【００１０】また、ロ号公報に記載されたインピーダン
ス素子は、円筒状のフェライト内周面に螺旋状の溝を形
成する必要があり、その加工が困難で生産性に欠け製造
コストが高くなるという問題点があった。 【００１１】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、小型で、直流抵抗値が小さく、インピ−ダンス特
性に優れ、かつインピ−ダンス特性を容易に設計できる
チップ型インピ−ダンス素子を提供することを目的とし
ている。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、断面が鼓状の磁性絶縁体の両端部を被覆した導電性
金属からなる電極部と、電極部に導通しその一方から他
方に向かって磁性絶縁体の表面に螺旋状に設けられた金
属皮膜製のコイル部と、コイル部の表面に磁性材ペース
トを塗布後焼結して得られた磁性絶縁体層とを備え、磁
性材ペーストは、平均粒子径がそれぞれ異なる２種以上
のＮｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、２種以上のＮｉ−Ｚ
ｎ−Ｃｕ系フェライトの混合粉体が、有機溶剤又は水に
溶解した熱硬化性樹脂中に均一に分散しており、しかも
混合粉体の粒子径が０．０５〜５０μｍであることを特
徴とするチップ型インピーダンス素子とすることで、小
型で、インピ−ダンス特性に優れ、直流抵抗値が大き
く、導電体の剥離を防ぐことができる。 【００１３】 【００１４】 【００１５】 【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は
断面が鼓状の磁性絶縁体の両端部を被覆した導電性金属
からなる電極部と、前記電極部に導通しその一方から他
方に向かって前記磁性絶縁体の表面に螺旋状に設けられ
た金属皮膜製のコイル部と、前記コイル部の表面に前記
磁性材ペーストを塗布後焼結して得られた磁性絶縁体層
とを備え、前記磁性材ペーストは、平均粒子径がそれぞ
れ異なる２種以上のＮｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、２
種以上のＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトの混合粉体が、
有機溶剤又は水に溶解した熱硬化性樹脂中に均一に分散
しており、しかも前記混合粉体の粒子径が０．０５〜５
０μｍであることによって、コイル部の捲回数を多くで
き、コイル部からの漏洩磁束を磁性絶縁体層で吸収する
ことができるという作用を有する。磁性絶縁体層の焼結
時の焼結収縮率を任意に選択できる作用、磁性体絶縁層
の強度を高くできるという作用を有する。当該粒子径に
おいて、粒子径が０．０５μｍより小さくなると、磁性
絶縁体層の焼結収縮率が大きくなるという傾向が生じ、
また粒子径が５０μｍより大きくなると、磁性絶縁体層
の強度が弱くなるという傾向が生じるため、いずれも好
ましくない。 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【００２２】 【００２３】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
インピーダンス素子の内部構造を示す部分透視図で、図
２は本発明の実施の形態１におけるインピーダンス素子
の断面図である。図１及び図２において、７は磁性絶縁
体で断面が鼓状のフェライト焼結体からなる。４は磁性
絶縁体７の両端面部を導電性金属で被覆した電極部、５
は磁性絶縁体層（図１では説明を容易にするため透明に
して示す）で、後述するように磁性材ペーストを塗布後
焼結することによって形成されるものである。６はコイ
ル部で、導電性金属からなり電極部４に導通してその一
方から他方に向って磁性絶縁体７の表面に螺旋状に形成
されている。８は以上のように構成されたインピーダン
ス素子である。 【００２４】磁性絶縁体１の外形は縦０．９ｍｍ、横
１．２ｍｍ、長さ２．０ｍｍの角柱で、中央部分が凹状
になった鼓型になっている。磁性絶縁体７のフェライト
にはＮｉ−Ｚｎ系を用いた。このＮｉ−Ｚｎ系フェライ
トは、その組成比がＦｅ₂Ｏ₃：ＮｉＯ：ＺｎＯ＝５０ｍ
ｏｌ％：２０ｍｏｌ％：３０ｍｏｌ％のものである。 【００２５】この組成からなるＮｉ−Ｚｎ系フェライト
は、比透磁率が約８００、固有抵抗値が１０⁶Ω・ｃｍ
と大きく、インピ−ダンス素子８の材料として適してい
る。また、コイル部６は銀層からなり、後述するような
方法によって形成され、その厚みは約２０μｍでピッチ
幅約１００μｍである。このピッチ幅及びコイルの捲回
数は、所望するインピーダンス値によって任意に設定す
ることができる。この螺旋状に形成したコイル部６を埋
設して磁性絶縁体７の凹部を平坦にするように磁性絶縁
体層５を設ける。この磁性絶縁体層５は、平均粒子径が
それぞれ異なる２種以上のＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライ
トの混合粉体を、有機溶剤に溶解した熱硬化性樹脂中に
均一に分散させて得られた磁性材ペーストを磁性絶縁体
７の凹部に塗布し、乾燥後に焼結して形成される。 【００２６】なお、この実施の形態１においては、磁性
絶縁体１の外形は、縦０．９ｍｍ、横１．２ｍｍ、長さ
２．０ｍｍの角柱としたが、このような形状に限られる
わけではなく、外形が円柱状の鼓型であってもよい。ま
た、磁性絶縁体７は、Ｎｉ−Ｚｎ系のフェライトを用い
たが、これ以外に比透磁率が高く、固有抵抗値が大きい
ものであれば使用することができる。また、コイル部６
や電極部４には銀を用いたが、これ以外に銀−パラジウ
ム、白金、銅などの固有抵抗値が小さいもので構成して
もよい。 【００２７】このようにして構成したインピ−ダンス素
子８の１００ＭＨｚにおけるインピーダンス特性を（表
１）に示す。 【００２８】 【表１】 【００２９】尚、（表１）で比較例は、形状、コイル部
６及び電極部４の構成を本発明のインピーダンス素子８
と同じにし、コイル部６を埋設する磁性絶縁体層５に代
わって熱硬化性樹脂のみで形成したものであり、磁性粉
体は含まれていない。 【００３０】この（表１）から明らかなように、本発明
のインピーダンス素子８の１００ＭＨｚにおけるインピ
ーダンスが８００Ωと大きく、比較例のものに比べて約
７倍にも達していることが分かる。さらに直流抵抗値が
０．７Ωと小さいことから、優れたインピーダンス特性
を有するインピーダンス素子８を得ることができた。 【００３１】尚、実施の形態１の磁性材ペーストは、フ
ェライトの混合粉体、熱硬化性樹脂、および熱硬化性樹
脂を溶解している溶液から構成されている。ここでフェ
ライトは、コイル部に直接接触して積層されることが多
いことや、高周波で使用する場合に発生する渦電流損失
を小さくするために電気絶縁性に優れたものがよく、さ
らにインピーダンスを高くするためには比透磁率の大き
いものが望ましく、Ｎｉ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系
が適当である。さらにこの磁性材ペーストは、その焼結
時の焼結収縮率が小さいことが望ましい。この焼結収縮
率が大きいと、焼結時に磁性絶縁体層５にクラックが発
生したり、コイル部６を磁性絶縁体７から剥離させやす
い。これを防ぐためには磁性材ペーストの焼結収縮率を
小さく抑える必要がある。そのためこの磁性材ペースト
を平均粒子径がそれぞれ異なる２種以上の混合粉体で構
成する。このときの混合粉体の平均粒子径の差は約１０
μｍ以上であることが望ましい。こうすると平均粒子径
の小さい粉体が焼結助剤としての効果を示して焼結温度
を低くできるし、平均粒子径の大きい粉体が比透磁率を
高めるという働きをするようになる。こうして焼結温度
を下げたものは、磁性絶縁体層５を形成する際にコイル
部６や電極部４を構成する導電性金属が溶融するのを防
ぐことができる。 【００３２】ところで、この平均粒子径がそれぞれ異な
る２種以上の混合粉体の粒子径は０．０５〜５０μｍの
範囲内であることが好ましい。粒子径が０．０５μｍ以
下では、焼結収縮率が大きくなりすぎて磁性絶縁体層５
の表面にクラックが発生しやすくなって好ましくない。
また５０μｍ以上では、焼結収縮率は小さくなるが焼結
性がよくなく、磁性絶縁体層５の強度が弱くなり好まし
くない。さらに、この混合粉末の一部を仮焼粉末に代え
る場合には、その仮焼温度は７００℃〜１２００℃の範
囲にあることが望ましい。仮焼温度が７００℃以下で
は、焼結によるフェライト化が十分でなく、大きな比透
磁率を得ることができないので好ましくない。また１２
００℃以上では、焼結が必要以上に進んで固有抵抗値が
小さくなり、高周波での比透磁率が低くなると同時に、
それを粉砕して混合粉体を作成する工程が煩雑になるの
で好ましくない。このように作製した混合粉体を熱硬化
性樹脂を溶解した溶液に分散させて磁性材ペーストを作
成する。この熱硬化性樹脂は有機溶剤で溶解するものと
水で溶解するもの等がある。例えば、エチルセルロース
樹脂を使用する場合には、ターピネオール等の有機溶剤
を使用することができるし、ポリビニルアルコール樹脂
を使用する場合には、水に溶解して使用することができ
る。 【００３３】ここでは、熱硬化性樹脂としてエチルセル
ロ−スを使用した場合の磁性材ペーストの作製方法を説
明する。まず、エチルセルロース１０ｇをターピネオー
ル（日本香料薬品（株）製）１００ｇとミネラルスピリ
ット（日本石油（株）製）１００ｇの有機溶剤の混合溶
液に溶解させる。次に、平均粒子径が約１μｍ（粒子径
が０．０５〜５μｍ）のＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系のフェライ
ト粉体１．０７ｇと、１１００℃で仮焼し平均粒子径が
１５μｍ（粒子径が０．１〜５０μｍ）のＮｉ−Ｚｎ−
Ｃｕ系フェライトの仮焼粉体８．９３ｇとを混合した混
合粉体１０ｇを上記エチルセルロ−ス溶液２．７ｇに充
分に分散させる。ここで混合粉末の平均粒子径の測定
は、レーザー光の屈折率の差で粒子径を検知する方式の
ものを用いた。 【００３４】このようにして得られた磁性材ペースト
は、焼結温度を下げることができ、焼結後に高い比透磁
率を有し、適当な粘性を有し、したがって塗布後の保型
性に優れるとともに作業性にも優れたものとなる。 【００３５】つぎに、インピーダンス素子の製造方法に
ついて以下に説明する。 （実施の形態２）第１工程として、Ｎｉ−Ｚｎ系フェラ
イトを焼結後の形状が図１に示したような縦１．２ｍ
ｍ、横１．２ｍｍ、長さ２．０ｍｍで鼓状になるように
所定の金型にて成形して１１００℃で３時間焼結し、磁
性絶縁体７を作製した。この磁性絶縁体７の全面にメッ
キ法にて導電性金属からなる被膜を形成し金属被覆磁性
絶縁体を得た。以下にこの被膜を形成する方法について
説明する。まず、有機溶剤で磁性絶縁体７の表面を洗浄
して脱脂する。この脱脂した磁性絶縁体７を塩化第一錫
の塩酸溶液に数分間浸漬し、その表面に錫イオンを吸着
させる。この錫イオンは、磁性絶縁体７の表面を電気的
に活性化する。つぎにこの活性化された磁性絶縁体７を
パラジウムの含有量が０．０３重量％のパラジウム溶液
に浸漬し、パラジウムを吸着させる。このパラジウムは
次の無電解メッキの触媒作用を引き起こす。無電解メッ
キはシアン化銀溶液をＰＨ＝７に調整し、９０〜９５℃
の温度に加温し約２０分間浸漬して行う。こうして１〜
３μｍの厚さの銀層がメッキされる。つぎにこの磁性絶
縁体７を電解メッキして約２０μｍの厚さの銀層が全面
に形成された金属被覆磁性絶縁体を得た。なお、ここで
は銀層をメッキ法により形成したが、この方法に限られ
るものでなく、固有抵抗値が低くできるものであれば蒸
着法等の他の方法を用いてもよい。 【００３６】つぎに、上で得られた金属被覆磁性絶縁体
にコイル部６を形成する第２の工程について説明する。
全面に銀層が形成された金属被覆磁性絶縁体のコイル部
６を形成する部分にＹＡＧレーザーを照射し、電極部４
とコイルを形成する部分以外の銀層を熔解して除去する
ことにより電極部４の一方から他方に向かう螺旋状に形
成したコイル部６が形成される。ＹＡＧレーザで加工し
た溝の幅は２０μｍで深さは４０μｍで、コイルの幅は
６０μｍとし、捲回数は１３回とした。なお、このコイ
ル部６の形成はレーザー加工法を採用したが、この方法
に限られるわけでなく、電極部４とコイルを形成する部
分以外の銀層をグラインダ等で機械的に切削するような
方法を用いても良い。またコイルの幅や捲回数は、目的
とするインピーダンスの値によって任意に設定すること
ができる。 【００３７】次に磁性絶縁体層５を形成する第３の工程
について説明する。図２に示すようにコイル部６を埋設
して磁性絶縁体７の凹部を平坦にするように塗布し、そ
の後約１２０℃にて数分間乾燥させる。これによってエ
チルセルロース樹脂が硬化し、混合粉体が適当に分散し
た樹脂層が形成されたインピ−ダンス素子８が得られ
る。つぎに、このインピ−ダンス素子８を９００℃で２
時間加熱すると、硬化したエチルセルロース樹脂は燃焼
し、残った混合粉体が焼結して磁性絶縁体層５を形成す
る。このとき、電極部４及びコイル部６は銀、銀−パラ
ジウム、白金、銅等の導電性金属で形成されているの
で、熔解や剥離などの損傷を受けることはない。ここで
焼結温度が７００℃以下では、混合粉体が充分に焼結し
なくて磁性絶縁体層５がもろくなるので好ましくない。
また、焼結温度が９５０℃以上では、磁性絶縁体層５の
焼結収縮率が大きくなるし、電極部４及びコイル部６を
損傷することになる。 【００３８】 【発明の効果】以上のように断面が鼓状の磁性絶縁体の
両端部を被覆した導電性金属からなる電極部と、前記電
極部に導通しその一方から他方に向かって前記磁性絶縁
体の表面に螺旋状に設けられた金属皮膜製のコイル部
と、前記コイル部の表面に前記磁性材ペーストを塗布後
焼結して得られた磁性絶縁体層とを備え、前記磁性材ペ
ーストは、平均粒子径がそれぞれ異なる２種以上のＮｉ
−Ｚｎ系フェライトまたは、２種以上のＮｉ−Ｚｎ−Ｃ
ｕ系フェライトの混合粉体が、有機溶剤又は水に溶解し
た熱硬化性樹脂中に均一に分散しており、しかも前記混
合粉体の粒子径が０．０５〜５０μｍであることによっ
て、コイル部の捲回数を多くでき、コイル部からの漏洩
磁束を磁性絶縁体層で吸収することができるという作用
を有する。磁性絶縁体層の焼結時の焼結収縮率を任意に
選択できる作用、磁性体絶縁層の強度を高くできるとい
う作用を有する。従って、小型で、直流抵抗値が小さ
く、インピーダンス特性に優れ、しかもインピーダンス
特性を容易に設計できるという効果を有する。 【００３９】 【００４０】 【００４１】 【００４２】 【００４３】 【００４４】 【００４５】BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention is a chip type b that are used to reduce the noise generated from an electronic circuit
It relates to the impedance element. 2. Description of the Related Art In recent years, a small and high-performance impedance element has been demanded as a countermeasure against noise of a small and thin digital device. [0003] The impedance characteristic required for the noise countermeasure impedance element is that its inductance is large and its DC resistance value is small. Therefore, a conductor is wound around a cylindrical magnetic insulator in a coil shape to provide a large inductance. It is common to try to get it. In addition, a coil is formed by arranging a conductor in a magnetic insulator in a two-dimensional or three-dimensional manner, and a conductor is called a planar impedance element and is formed in a coil shape on the plane of the magnetic insulator. What has been devised. Here, the magnetic insulator indicates a magnetic body having excellent electrical insulation. [0004] The magnitude of the inductance is proportional to the relative permeability of the magnetic insulator, its cross-sectional area, and the square of the number of turns of the coil. Therefore, in order to obtain a small chip type impedance element, it is desirable to wind many conductors around a magnetic insulator having a large relative magnetic permeability. Therefore, conventionally, as a magnetic insulator having a large relative magnetic permeability, a low-frequency low-loss Mn-Zn-based ferrite and a high-frequency low-loss Ni-
Zn-based ferrite is often used. In addition, the magnetic insulator made of these ferrites has a large specific resistance,
Because of its excellent electrical insulation, a coil can be formed by forming a conductor directly on these magnetic insulators. Next, a conventional chip type impedance element will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a perspective view showing the internal structure of a conventional chip-type impedance element. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a magnetic insulator made of Ni—Zn—Cu ferrite, 2 denotes a conductor made of silver, and 3 denotes an electrode portion formed by stacking a Ni layer and a solder layer on a silver layer. A method of manufacturing the conventional chip-type impedance element configured as described above will be described below. On the first ferrite green sheet to which the organic binder is added, the conductor 2 is formed in a plane by a printing method to form a coil, the second ferrite green sheet is laminated on the surface on which the coil is formed, and thermocompression-bonded. Electrode part 3
Is manufactured by sintering the laminate. Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 7-86039 (hereinafter referred to as "A") discloses a first ferrite green to which an organic binder is added, in order to improve the impedance characteristics by increasing the number of turns of the coil. 1st on sheet
Is formed by a printing method, two ferrite green sheets are laminated thereon, and a second conductor is formed on the second ferrite green sheet so as to conduct with the first conductor. Such a process is repeated several times to form a laminate and sinter the chip to form a three-dimensional coil in a magnetic insulator. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-120039 (hereinafter referred to as "B"), a coil is formed on the inner peripheral surface of a cylindrical ferrite, and the ferrite is provided inside the coil. After inserting a rod-shaped ferrite into a cylindrical ferrite having a spiral groove on the inner peripheral surface, a liquid conductor is poured into the groove formed between the two ferrites and solidified to increase the number of turns. Are disclosed. [0009] However, the chip-type impedance element described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-27075 requires the lamination of green sheets of ferrite a plurality of times, which not only complicates the process but also increases the printing efficiency. There is a problem that the conductor is peeled off from the ferrite laminate due to a difference in shrinkage ratio of the conductor and the ferrite during sintering. Further, the impedance element described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H08-27139 requires the formation of a spiral groove on the inner peripheral surface of the cylindrical ferrite, which is difficult to process, resulting in a lack of productivity and an increase in manufacturing cost. There was a problem. [0011] The present invention is intended to solve the above problems, a small mold, the DC resistance value is small, Inpi - excellent dance characteristics and Inpi - chip Inpi easily designed dance characteristics - Dance It is an object of the present invention to provide an element. [0012] In order to achieve the above-mentioned object, in order to achieve the above-mentioned object, a conductive material in which both ends of a drum-shaped magnetic insulator are covered.
Conducting to the electrode part made of metal and the electrode part
Spirally provided on the surface of the magnetic insulator toward
Metallic coil and magnetic material paste on the surface of the coil
And a magnetic insulator layer obtained by sintering after coating.
Two or more types of conductive material pastes with different average particle sizes
Ni-Zn ferrite or two or more Ni-Z
n-Cu-based ferrite mixed powder is converted to organic solvent or water
Uniformly dispersed in the melted thermosetting resin, and
The mixed powder has a particle diameter of 0.05 to 50 μm.
The chip-type impedance element
With excellent impedance characteristics and high DC resistance
In addition, peeling of the conductor can be prevented. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention described in claim 1 of the present invention is as follows.
Conductive metal covering both ends of a drum-shaped magnetic insulator
And an electrode portion made of
Spirally provided on the surface of the magnetic insulator toward
A metal film coil part, and the surface of the coil part
Magnetic insulator layer obtained by sintering after applying magnetic material paste
And the magnetic material paste has an average particle diameter of
Two or more different types of Ni—Zn ferrites or 2
Mixed powder of more than one kind of Ni-Zn-Cu ferrite,
Uniformly dispersed in thermosetting resin dissolved in organic solvent or water
And the particle diameter of the mixed powder is 0.05 to 5
With 0 μm, the number of turns of the coil part can be increased.
Magnetic flux is absorbed by the magnetic insulator layer
It has the effect of being able to. Sintering of magnetic insulator layer
Function to select sintering shrinkage at any time, magnetic insulating layer
Has the effect of increasing the strength of To the particle size
When the particle diameter is smaller than 0.05 μm,
There is a tendency that the sintering shrinkage of the insulator layer increases,
When the particle diameter is larger than 50 μm, the magnetic insulator layer
Tend to decrease the strength of
Not good. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a partial perspective view showing the internal structure of an impedance element according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the impedance element according to Embodiment 1 of the present invention. 1 and 2, reference numeral 7 denotes a magnetic insulator made of a ferrite sintered body having a drum-shaped cross section. Reference numeral 4 denotes an electrode portion in which both end surfaces of the magnetic insulator 7 are covered with a conductive metal;
Is a magnetic insulator layer (shown transparent in FIG. 1 for ease of explanation), which is formed by applying a magnetic material paste and sintering it as described later. Reference numeral 6 denotes a coil portion, which is made of a conductive metal and is electrically connected to the electrode portion 4 and is spirally formed on the surface of the magnetic insulator 7 from one side to the other side. Reference numeral 8 denotes an impedance element configured as described above. The outer shape of the magnetic insulator 1 is a prism having a length of 0.9 mm, a width of 1.2 mm, and a length of 2.0 mm, and has a drum-like shape having a concave central portion. The ferrite of the magnetic insulator 7 was a Ni—Zn-based ferrite. This Ni—Zn ferrite has a composition ratio of Fe ₂ O ₃ : NiO: ZnO = 50 m.
ol%: 20 mol%: 30 mol%. The Ni—Zn ferrite having this composition has a relative magnetic permeability of about 800 and a specific resistance of 10 ⁶ Ω · cm.
And is suitable as a material for the impedance element 8. The coil portion 6 is made of a silver layer and is formed by a method described later, and has a thickness of about 20 μm and a pitch width of about 100 μm. The pitch width and the number of turns of the coil can be arbitrarily set according to a desired impedance value. The magnetic insulator layer 5 is provided so as to bury the spiral coil portion 6 and flatten the concave portion of the magnetic insulator 7. The magnetic insulator layer 5 was obtained by uniformly dispersing a mixed powder of two or more Ni-Zn-Cu ferrites having different average particle diameters in a thermosetting resin dissolved in an organic solvent. The magnetic material paste is applied to the concave portions of the magnetic insulator 7, dried, and then sintered. In the first embodiment, the outer shape of the magnetic insulator 1 is a prism having a length of 0.9 mm, a width of 1.2 mm, and a length of 2.0 mm, but is not limited to such a shape. Instead, the outer shape may be a cylindrical drum shape. The magnetic insulator 7 is made of Ni-Zn based ferrite. However, any other magnetic insulator having a high relative magnetic permeability and a large specific resistance can be used. Also, the coil section 6
Although silver is used for the electrode portion 4 and other materials, the electrode portion 4 may be made of silver-palladium, platinum, copper or the like having a small specific resistance. Table 1 shows the impedance characteristics at 100 MHz of the impedance element 8 thus configured. [Table 1] In Table 1, the comparative example shows that the shape, the configuration of the coil section 6 and the configuration of the electrode section 4 are different from those of the impedance element 8 of the present invention.
The magnetic insulating layer 5 in which the coil portion 6 is embedded is made of only a thermosetting resin, and does not include magnetic powder. As is clear from Table 1, the impedance of the impedance element 8 of the present invention at 100 MHz is as large as 800Ω, which is about 7 times as large as that of the comparative example. Furthermore, since the DC resistance value was as small as 0.7Ω, the impedance element 8 having excellent impedance characteristics could be obtained. The magnetic material paste of the first embodiment is composed of a mixed powder of ferrite, a thermosetting resin, and a solution in which the thermosetting resin is dissolved. Here, the ferrite is often laminated directly in contact with the coil part, and it is better to have excellent electrical insulation to reduce eddy current loss that occurs when used at high frequencies. In order to increase the value, a material having a large relative magnetic permeability is desirable, and a Ni-Zn-based or Ni-Zn-Cu-based material is appropriate. Further, the magnetic material paste desirably has a small sintering shrinkage ratio during sintering. If the sintering shrinkage is large, cracks are generated in the magnetic insulator layer 5 during sintering, and the coil portion 6 is easily peeled from the magnetic insulator 7. In order to prevent this, it is necessary to keep the sintering shrinkage of the magnetic material paste small. Therefore, this magnetic material paste is composed of two or more kinds of mixed powders having different average particle diameters. At this time, the difference in the average particle size of the mixed powder was about 10
It is desirable that it is not less than μm. In this case, the powder having a small average particle diameter exhibits an effect as a sintering aid and can lower the sintering temperature, and the powder having a large average particle diameter functions to increase the relative magnetic permeability. When the sintering temperature is lowered in this manner, the conductive metal constituting the coil portion 6 and the electrode portion 4 can be prevented from melting when the magnetic insulator layer 5 is formed. Incidentally, the particle diameter of two or more kinds of mixed powders having different average particle diameters is preferably in the range of 0.05 to 50 μm. If the particle diameter is less than 0.05 μm, the sintering shrinkage becomes too large and the magnetic insulator layer 5
Cracks are likely to occur on the surface of the steel sheet, which is not preferable.
If it is 50 μm or more, the sintering shrinkage is small but the sinterability is not good, and the strength of the magnetic insulator layer 5 is undesirably weak. Further, when a part of the mixed powder is replaced with the calcined powder, the calcining temperature is preferably in the range of 700C to 1200C. A calcining temperature of 700 ° C. or lower is not preferable because ferrite formation by sintering is not sufficient and a large relative permeability cannot be obtained. Also 12
At a temperature of 00 ° C. or higher, sintering proceeds more than necessary, the specific resistance decreases, and the relative permeability at high frequencies decreases.
It is not preferable because the process of pulverizing the mixture to prepare a mixed powder becomes complicated. The mixed powder thus prepared is dispersed in a solution in which a thermosetting resin is dissolved to prepare a magnetic material paste. The thermosetting resin may be one soluble in an organic solvent or one soluble in water. For example, when an ethyl cellulose resin is used, an organic solvent such as terpineol can be used, and when a polyvinyl alcohol resin is used, it can be used by dissolving in water. Here, a method for producing a magnetic material paste when ethyl cellulose is used as the thermosetting resin will be described. First, 10 g of ethyl cellulose is dissolved in a mixed solution of 100 g of terpineol (manufactured by Nippon Perfumery Co., Ltd.) and 100 g of mineral spirit (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.). Next, 1.07 g of a Ni—Zn—Cu ferrite powder having an average particle diameter of about 1 μm (particle diameter of 0.05 to 5 μm) and calcined at 1100 ° C. to an average particle diameter of 15 μm (particle diameter 0.1-50 μm) Ni—Zn—
10 g of a mixed powder obtained by mixing 8.93 g of a calcined powder of Cu-based ferrite is sufficiently dispersed in 2.7 g of the ethyl cellulose solution. Here, the measurement of the average particle diameter of the mixed powder used a method of detecting the particle diameter based on the difference in the refractive index of laser light. The magnetic material paste thus obtained can lower the sintering temperature, has a high relative permeability after sintering, has an appropriate viscosity, and therefore has a good shape retention after coating. It is excellent as well as workability. Next, a method of manufacturing the impedance element will be described below. (Embodiment 2) As a first step, a Ni—Zn-based ferrite after sintering has a vertical shape of 1.2 m as shown in FIG.
A magnetic insulator 7 was prepared by molding in a predetermined mold so as to have a m-shape, a width of 1.2 mm and a length of 2.0 mm in a drum shape, and sintering at 1100 ° C. for 3 hours. A coating made of a conductive metal was formed on the entire surface of the magnetic insulator 7 by plating to obtain a metal-coated magnetic insulator. Hereinafter, a method for forming this coating will be described. First, the surface of the magnetic insulator 7 is cleaned and degreased with an organic solvent. The degreased magnetic insulator 7 is immersed in a solution of stannous chloride in hydrochloric acid for several minutes to adsorb tin ions on its surface. The tin ions electrically activate the surface of the magnetic insulator 7. Next, the activated magnetic insulator 7 is immersed in a palladium solution containing 0.03% by weight of palladium to adsorb the palladium. This palladium causes the next electroless plating catalysis. For electroless plating, adjust the silver cyanide solution to PH = 7,
Immersion for about 20 minutes. Thus 1
A 3 μm thick silver layer is plated. Next, the magnetic insulator 7 was electrolytically plated to obtain a metal-coated magnetic insulator having a silver layer having a thickness of about 20 μm formed on the entire surface. Although the silver layer is formed by plating here, the present invention is not limited to this method, and other methods such as vapor deposition may be used as long as the specific resistance can be reduced. Next, the second step of forming the coil section 6 on the metal-coated magnetic insulator obtained above will be described.
A portion of the metal-coated magnetic insulator having a silver layer formed on the entire surface where the coil portion 6 is to be formed is irradiated with a YAG laser,
By melting and removing the silver layer other than the part where the coil is formed, the coil part 6 formed in a spiral shape from one of the electrode parts 4 to the other is formed. The width of the groove processed by the YAG laser was 20 μm, the depth was 40 μm, the width of the coil was 60 μm, and the number of turns was 13 times. The formation of the coil portion 6 employs a laser processing method. However, the present invention is not limited to this method. For example, the silver layer other than the portion where the electrode portion 4 and the coil are formed is mechanically cut with a grinder or the like. A method may be used. Further, the width and the number of turns of the coil can be arbitrarily set according to the target impedance value. Next, the third step of forming the magnetic insulator layer 5 will be described. As shown in FIG. 2, the coil portion 6 is embedded so that the concave portion of the magnetic insulator 7 is flattened, and then dried at about 120 ° C. for several minutes. As a result, the ethyl cellulose resin is cured, and the impedance element 8 having the resin layer in which the mixed powder is appropriately dispersed is obtained. Next, the impedance element 8 was heated at 900 ° C. for 2 hours.
When heated for a period of time, the cured ethyl cellulose resin burns, and the remaining mixed powder sinters to form the magnetic insulator layer 5. At this time, since the electrode portion 4 and the coil portion 6 are formed of a conductive metal such as silver, silver-palladium, platinum, or copper, there is no damage such as melting or peeling. Here, if the sintering temperature is 700 ° C. or lower, the mixed powder is not sufficiently sintered and the magnetic insulator layer 5 becomes brittle, which is not preferable.
If the sintering temperature is 950 ° C. or higher, the sintering shrinkage of the magnetic insulator layer 5 is increased, and the electrode portion 4 and the coil portion 6 are damaged. As described above, the magnetic insulator having a drum-shaped cross section is
An electrode portion made of a conductive metal covering both ends;
Conduction to the poles and magnetic insulation from one side to the other
A coil made of metal film spirally provided on the surface of the body
And after applying the magnetic material paste on the surface of the coil portion
A magnetic insulator layer obtained by sintering;
The rust is made of two or more types of Ni having different average particle sizes.
-Zn-based ferrite or two or more types of Ni-Zn-C
The mixed powder of u-based ferrite is dissolved in organic solvent or water
Uniformly dispersed in the thermosetting resin,
When the particle size of the composite powder is 0.05 to 50 μm,
The number of turns of the coil part can be increased, and leakage from the coil part
Function that magnetic flux can be absorbed by magnetic insulator layer
Having. Arbitrary sintering shrinkage during sintering of the magnetic insulator layer
It is said that the action that can be selected and the strength of the magnetic insulating layer can be increased
It has a function. Therefore, it is small and has low DC resistance.
Excellent in impedance characteristics and impedance
There is an effect that characteristics can be easily designed. ## EQU00001 ##

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態１におけるインピーダンス
素子の内部構造を示す部分透視図 【図２】本発明の実施の形態１におけるインピーダンス
素子の断面図 【図３】従来のチップ型インピーダンス素子の内部構造
を示す斜視図 【符号の説明】 １、７ 磁性絶縁体 ２ 導電体 ３、４ 電極部 ５ 磁性絶縁体層 ６ コイル部 ８ インピーダンス素子BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial perspective view showing the internal structure of an impedance element according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the impedance element according to Embodiment 1 of the present invention. Perspective view showing the internal structure of a conventional chip impedance element [Description of References] 1, 7 Magnetic insulator 2 Conductor 3, 4 Electrode section 5 Magnetic insulator layer 6 Coil section 8 Impedance element

フロントページの続き (72)発明者 桜川 満義 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 鶴田 智広 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−153616（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−299232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−155708（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−105110（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 1/37 H01F 15/00 - 21/12 Continued on the front page (72) Inventor Mitsuyoshi Sakurakawa 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. References JP-A-7-153616 (JP, A) JP-A-5-299232 (JP, A) JP-A-57-155708 (JP, A) JP-A-58-105110 (JP, U) (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) H01F 1/37 H01F 15/00-21/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】断面が鼓状の磁性絶縁体の両端部を被覆し
た導電性金属からなる電極部と、前記電極部に導通しそ
の一方から他方に向かって前記磁性絶縁体の表面に螺旋
状に設けられた金属皮膜製のコイル部と、前記コイル部
の表面に前記磁性材ペーストを塗布後焼結して得られた
磁性絶縁体層とを備え、前記磁性材ペーストは、平均粒
子径がそれぞれ異なる２種以上のＮｉ−Ｚｎ系フェライ
トまたは、２種以上のＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトの
混合粉体が、有機溶剤又は水に溶解した熱硬化性樹脂中
に均一に分散しており、しかも前記混合粉体の粒子径が
０．０５〜５０μｍであることを特徴とするチップ型イ
ンピーダンス素子。(57) [Claims] [Claim 1] A cross section covering both ends of a drum-shaped magnetic insulator.
An electrode portion made of a conductive metal,
Spiral on the surface of the magnetic insulator from one side to the other
A coil portion made of a metal film provided in a shape, and the coil portion
Obtained by applying the magnetic material paste on the surface of
A magnetic insulator layer, wherein the magnetic material paste comprises two or more Ni-Zn-based ferrites having different average particle diameters or a mixed powder of two or more Ni-Zn-Cu-based ferrites. Or it is uniformly dispersed in a thermosetting resin dissolved in water , and the particle size of the mixed powder is
Chip type a having a thickness of 0.05 to 50 μm.
Impedance element .