(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体原料粉末と結合材を混練した混練材の押出し成形により磁性体の巻芯を形成し、該巻芯に複数の導線を束ねてコイル状に巻回した後、前記混練材の押出し成形により、該複数の導線をコイル状に巻回した巻芯を包囲して外被体を形成し、次いで、巻芯および外被体を焼成し、所定の長さに切断して複数のチップ形インダクタ本体を作製し、該チップ形インダクタ本体の両端面に、露出した前記導線の端部に接続する外部電極を形成したものであって、前記コイル状に巻回した前記複数の導線は、焼成時の外被体の収縮による応力により蛇行状態に変形されていることを特徴とするチップ形インダクタ。
【請求項２】
磁性体原料粉末と結合材を混練した混練材の押出し成形により磁性体の巻芯を形成し、該巻芯に複数の導線を束ねてコイル状に巻回した後、前記混練材の押出し成形により、該複数の導線をコイル状に巻回した巻芯を包囲して外被体を形成し、次いで、巻芯および外被体を焼成してコイル状に巻回した前記複数の導線を、焼成時の外被体の収縮による応力により蛇行状態に変形させ、収縮した内部の磁性体に接触したままに保たせた後、所定の長さに切断して複数のチップ形インダクタ本体を作製し、該チップ形インダクタ本体の両端面に、露出した前記導線の端部に接続する外部電極を形成したことを特徴とするチップ形インダクタの製造方法。
【請求項３】
前記複数の導線すべてが前記巻芯の表面に接触するように、束ねた前記複数の導線を前記巻芯にコイル状に巻回したことを特徴とする請求項２記載のチップ形インダクタの製造方法。
【請求項４】
前記巻芯の磁性体原料粉末と結合材の混合比率を、外被体の磁性体原料粉末と結合材の混合比率と同じに又はそれより小さく選定して、巻芯の焼成時の収縮率を外被体の収縮率と同じに又はそれより大きくしたことを特徴とする請求項２又は３記載のチップ形インダクタの製造方法。
【請求項５】
前記巻芯の磁性体原料粉末の粒径を、外被体の磁性体原料粉末の粒径と同じに又はそれより小さくして、巻芯の焼成時の収縮率を外被体の収縮率と同じに又はそれより大きくしたことを特徴とする請求項２又は３記載のチップ形インダクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼成した磁心を用いたチップ形インダクタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁性体原料粉末と結合材を混練した混練材を加圧して直方体又は円柱体に成形し焼成して磁性体棒を作成し、この磁性体棒に導線を巻回してコイルを卷装し、コイルを覆って磁性体原料粉末と結合材の混練材で外被を施した後、焼成するチップ形インダクタの製造方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の方法により製造されたチップ形インダクタは、コイルが磁性体で覆われているので、コイルを囲んで周回状の磁気回路が形成され、そのため、インダクタンス値が高く、又、磁性体の外に漏洩する磁界がほとんど無くなる。したがって、チップ形インダクタを近接して配置してもインダクタとしての特性に影響を与えることがなく、回路基板等への部品の搭載密度を高める事ができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、上述の方法により製造されたインダクタは、外被を形成する混練材の焼成時の収縮により、コイルの内部の磁性体棒にコイルの導線を介して又は導線のピッチ間から圧力が加わるため、その磁気特性に悪影響を及ぼし、インピーダンス特性が悪いという不具合があった。又、上述の製造方法は、量産性に欠けるという不具合があった。
【０００５】
本発明は、従来のこのような不具合を解消し、インピーダンス特性が優れたチップ形インダクタ及び該チップ形インダクタの量産性に優れた製造方法を提供することをその目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載のチップ形インダクタは、磁性体原料粉末と結合材を混練した混練材の押出し成形により磁性体の巻芯を形成し、該巻芯に複数の導線を束ねてコイル状に巻回した後、前記混練材の押出し成形により、該複数の導線をコイル状に巻回した巻芯を包囲して外被体を形成し、次いで、巻芯および外被体を焼成し、所定の長さに切断して複数のチップ形インダクタ本体を作製し、該チップ形インダクタ本体の両端面に、露出した前記導線の端部に接続する外部電極を形成したものであって、前記コイル状に巻回した前記複数の導線は、焼成時の外被体の収縮による応力により蛇行状態に変形されていることを特徴とする。請求項２に記載のチップ形インダクタの製造方法は、磁性体原料粉末と結合材を混練した混練材の押出し成形により磁性体の巻芯を形成し、該巻芯に複数の導線を束ねてコイル状に巻回した後、前記混練材の押出し成形により、該複数の導線をコイル状に巻回した巻芯を包囲して外被体を形成し、次いで、巻芯および外被体を焼成してコイル状に巻回した前記複数の導線を、焼成時の外被体の収縮による応力により蛇行状態に変形させ、収縮した内部の磁性体に接触したままに保たせた後、所定の長さに切断して複数のチップ形インダクタ本体を作製し、該チップ形インダクタ本体の両端面に、露出した前記導線の端部に接続する外部電極を形成したことを特徴とする。前記複数の導線すべてが前記巻芯の表面に接触するように、束ねた前記複数の導線を前記巻芯にコイル状に巻回することが好ましい。又、前記巻芯の、磁性体原料粉末と結合材の混合比率を、外被体の、磁性体原料粉末と結合材の混合比率と同じに又はそれより小さく選定し、または、前記巻芯の磁性体原料粉末の粒径を、外被体の磁性体原料粉末の粒径と同じに又はそれより小さくして、巻芯の焼成時の収縮率を外被体の収縮率と同じに又は大きくすることが好ましい。
【０００８】
請求項１に記載のチップ形インダクタは、磁性体原料粉末と結合材を混練した混練材の押出し成形により磁性体の巻芯を形成し、該巻芯に複数の導線を束ねてコイル状に巻回した後、前記混練材の押出し成形により、該複数の導線をコイル状に巻回した巻芯を包囲して外被体を形成し、次いで、巻芯および外被体を焼成し、所定の長さに切断して複数のチップ形インダクタ本体を作製し、該チップ形インダクタ本体の両端面に、露出した前記導線の端部に接続する外部電極を形成したものであって、前記コイル状に巻回した前記複数の導線は、焼成時の外被体の収縮による応力により蛇行状態に変形されているので、この変形により収縮した巻芯と巻回した導線との間隙が少なくなり、導線が変形しない場合に比してインダクタのインピーダンス特性が優れる。
また、請求項２に記載のチップ形インダクタの製造方法によれば、磁性体原料粉末と結合材を混練し、その混練材の押出し成形により磁性体の巻芯を形成する工程と、巻芯に複数の導線を束ねてコイル状に巻回する工程と、混練材の押出し成形により複数の導線を巻回した巻芯を包囲して外被体を形成する工程と、巻芯と外被体を焼成する工程と、所定の長さに切断して複数のチップ形インダクタ本体を作製する工程を経ることにより、複数のチップ形インダクタ本体が同時に製造される。そのインダクタ本体の両端部に、複数の導線の両端部に接続される外部電極を形成することにより、チップ形インダクタが製造される。コイル状に巻回した前記複数の導線を、前記焼成時の外被体の収縮による応力により蛇行状態に変形させ、収縮した内部の磁性体に接触したままに保たせるので、この変形により収縮した巻芯と巻回した導線との間隙が少なくなり、前記巻芯の、磁性体原料粉末と結合材の混合比率を、外被体の磁性体原料粉末と結合材の混合比率と同じに選定し、或いは、前記巻芯の磁性体原料粉末の粒径を、外被体の磁性体原料粉末の粒径と同じにして、巻芯の焼成時の収縮率を外被体の収縮率と同じにした場合には、コイル状導体と該導体内部の磁性体との間に間隙がない最適の状態になって、導線が変形しない場合に比してインダクタのインピーダンス特性が向上する。
【０００９】
束ねた前記複数の導線を、いずれも前記巻芯の表面に接触させてコイル状に巻回すると、２次押出成形機により導線を巻回した巻芯に混練材を被覆するとき、巻回した複数の導線と複数の導線の隙間に充分に混練材が充填され、焼成した際に、巻芯としての磁性体と外被体としての磁性体との間に空隙を生じない。したがって、インダクタのインピーダンス特性がさらに向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明実施の１例のチップ形インダクタを示す。
【００１２】
同図において、１は、束ねられた例えば４本の線径２０〜１００μｍの銀線から成る導線１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄがそれぞれ蛇行しながら巻回されたコイル状導線、２は、このコイル状導線１を埋設する例えばフエライトから成る直方体形状（例えば、Ｌ：１．０〜１０．０ｍｍ，Ｗ：０．５〜１０．０ｍｍ，Ｈ：０．５〜１０．０ｍｍ）の磁性体、３、３は、この磁性体２の両端面およびこれに連なる外周面端部（ｅ：０〜４．０ｍｍ）を被覆し、かつ該両端面に露出した前記コイル状導線１の円弧状の両端部４、４が接続された外部電極である。この外部電極３、３は、例えば銀電極で、その上にニッケルメッキおよび鉛−錫メッキが施される。
【００１３】
上記磁性体２は、巻回の際にコイル状導体１の巻芯となるその内部の磁性体と、コイル状導体１を被覆する外被体としての磁性体とから成り、内部の磁性体は、組成が例えば、鉄・ニッケル・亜鉛・銅から成るフェライトである。この内部の磁性体は、粒径が０．７μｍである磁性体原料粉末とグリセリン・メチルセルロースの結合材とから成り、その磁性体原料粉末と結合材の混合比率が１００：８である混練材を円柱状に形成し、焼成したもので、透磁率が１００、焼成時の収縮率が例えば２３％であった。焼成時の収縮率は焼成収縮率と呼ばれ、焼成前の成形体の長さをＩ0 、焼成後の成形体の長さをＩ1 とすると、｛（Ｉ0 −Ｉ1 ）／Ｉ0 ｝×１００の式で表わされる。外被体としての磁性体は、前記内部の磁性体と同じ組成及び粒径の磁性体原料粉末と同じ結合材とから成り、その混合比率も前記内部の磁性体と同じである混練材を焼成したものである。以上の混練材を用いたとき、成形時に、前記Ｈ，Ｗがそれぞれ４．１６ｍｍで、コイル状導体１の内部の巻芯がφ２．６ｍｍであったのが、焼成時において、Ｈ，Ｗがそれぞれ３．２ｍｍ、前記巻芯の磁性体がφ２．０ｍｍとなり、コイル状導体１と巻芯の磁性体との間の間隙が零に形成された。
【００１４】
次に、図１に示す、本発明に係るチップ形インダクタの製造方法について説明する。
【００１５】
図２に示すように、例えば、前述のような混合比率の結合材Ｓと磁性体原料粉末Ｂとを混練機５で混練して磁性体原料粉末と結合材を均一化し、この混練した混練材６を１次押出成形機７に加圧供給し、１次押出成形機７の出口から成形された所望の、例えば０．５〜１０ｍｍの径の巻芯としての棒体８を、例えば３０ｍ／分の速度で押出す。この棒体８は、例えば、乾燥機（図示しない）で乾燥した後、束にした例えば４本の導線１０ａ、１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを巻線機９により巻回し、この導線１０ａ、１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを巻回した棒体８を２次押出成形機１１に送入する。この２次押出成形機１１には、あらかじめ、混練機５で、１次押出成形機７に加圧供給した混練材６と同じ混練材１２を加圧供給してあるので、この成形機１１により棒体８の上に巻回した導線１０ａ、１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが混練材１２で被覆され、外被体が形成される。この後、以上の工程で作成されたものを焼成炉の大きさ又は、下に敷くセッタの形状に合わせて切断して、６００〜１０００℃、例えば９００℃で焼成する。その結果、外被体の収縮による応力により、棒体８の上に巻回された導線１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが変形し、蛇行状態になる。この焼成されたものは、個々のインダクタの寸法に合わせてカッタで切断する。切断された個々のインダクタ本体１３は、バレル粉と水とでバレル研磨して、角部にアールを付ける。次いで、銀ペーストにてインダクタ本体１３の磁性コア２の両端面に図１に示すように外部電極３を形成し、焼き付ける。この時、４本の導線１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの端部４、４、４、４と外部電極３とが接続される。外部電極３の銀層には、ニッケル・メッキと半田メッキとが施される。
【００１６】
この実施例では、外被体の混練材は、巻芯の混練材と同じ組成、粒径の磁性体原料粉末と同じ結合材とを混練し、その混合比率も前記巻芯と同じにして焼成時の巻芯の収縮率と同じ収縮率にし、焼成時に、外被体の収縮による応力が、コイル状導線１を介して又、その導線ピッチ間から内部の磁性体に加わらないようにしたので、インダクタのインピーダンス特性が劣化することがなく、また、複数本の導線１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが応力により変形して収縮した内部の磁性体に接触し、内部の磁性体との間に間隙が生じないようにしたので、インピーダンス特性が更に良くなる。
【００１７】
又、この実施例では、例えば、４本の導線は、図１に明示するように、必ずしもすべてが巻芯である棒体８に接触していないが、図３に示すように、すべてが棒体８に接触するように、４本の導線１０ａ、１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを巻回すると、２次押出成形機１１により、４本の導線１０ａ、１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを巻回した棒体８を混練材２で被覆する際、巻回した４本の導線１０ａ、１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの束と束の間を混練材で容易に埋める事ができ、焼成した際、外被体としての磁性体と巻芯としての内部の磁性体との間に空隙を生ずることが少なくなり、インピーダンス特性が更に一層向上する。
【００１８】
又、前記実施例では、巻芯の、磁性体原料粉末と結合材の混合比率を、外被体の、磁性体原料粉末と結合材の混合比率と同じに選定し、および又は巻芯の磁性体原料粉末の粒径を、外被体の磁性体原料粉末の粒径と同じにして、焼成時の巻芯の収縮率を外被体の収縮率と同じにしたが、前記巻芯の磁性体原料粉末と結合材の混合比率を例えば、１００：８にし，外被体の混合比率を例えば、１００：８より大きくし、又は巻芯の粒径を例えば、０．７μｍにして、外被体の粒径を例えば０．７μｍより荒くして焼成時における巻芯の収縮率を外被体より大きくしても、外被体の収縮による応力で複数の導線から成るコイル状導線が変形して導線と内部の磁性体との間の間隙が小さくなるので、インピーダンス特性が向上する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、上述のように構成したから、インピーダンス特性のより優れたチップ形インダクタが得られると共に、量産性に適し且つインピーダンス特性が向上したチップ形インダクタの製造方法を提供することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明実施の１例のチップ形インダクタの斜視図および一部裁断側面図。
【図２】  本発明に係るチップ形インダクタの製造方法の実施に使用する装置の説明用線図。
【図３】  巻芯への導線の巻回状態の他の例を示す説明図。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ      コイル状導体        ２        磁性体
３      外部電極            ５        混練機
６、１２      混練材              ７        １次押出成形機
８      棒体                ９        巻線機
１０ａ〜１０ｄ      導線              １１        ２次押出成形機
【図１】
0003678812.tif 000002
【図２】
0003678812.tif 000003
【図３】
0003678812.tif 000004