(57)【要約】【課題】磁気特性の良い巻線タイプのドラムコアを低背化させるための超低背ドラムコアの製造方法を提供する。【解決手段】磁性体粉末と有機バインダとを混練した磁性体スラリ５により上部層２および下部層２のグリーンシートを成形し、磁性体スラリ５とは異なる材質からなる異材質スラリにより中間層４のグリーンシートを成形した後に、当該グリーンシート面に穴４ａを穿設するとともに、この穴４ａに磁性体粉末と有機バインダとを混練した磁性体スラリ５を充填し、上部層２と下部層２との間に、中間層４を配置して熱圧着により接着してグリーンシート積層体７を成形した後に、当該グリーンシート積層体７を焼成してドラムコアを製造する際に、上記異材質をグリーンシート積層体７の焼成前、焼成時、焼成後のいずれかにおいて除去する。【選択図】図１
2011233802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体粉末と有機バインダとを混練した磁性体スラリにより上部層および下部層のグリーンシートを成形し、
上記磁性体スラリとは異なる材質からなる異材質スラリにより中間層のグリーンシートを成形した後に、当該グリーンシート面に穴を穿設するとともに、この穴に磁性体粉末と有機バインダとを混練した磁性体スラリを充填し、
上記上部層と下部層との間に、上記中間層を配置して熱圧着により接着してグリーンシート積層体を成形した後に、当該グリーンシート積層体を焼成してドラムコアを製造する際に、
上記異材質を上記グリーンシート積層体の焼成前、焼成時、焼成後のいずれかにおいて除去することを特徴とする超低背ドラムコアの製造方法。
【請求項２】
上記異材質スラリを上記グリーンシート積層体の焼成前に除去する際に、上記異材質を水溶性材質とするとともに、上記グリーンシート積層体を超音波洗浄して当該水溶性材質を除去することを特徴とする請求項１に記載の超低背ドラムコアの製造方法。
【請求項３】
上記異材質スラリを上記グリーンシート積層体の焼成時に除去する際に、上記異材質スラリを有機バインダとするとともに、当該有機バインダを上記グリーンシート積層体の焼成と共に除去することを特徴とする請求項１に記載の超低背ドラムコアの製造方法。
【請求項４】
上記異材質スラリを上記グリーンシート積層体の焼成後に除去する際に、上記異材質スラリを粉体と有機バインダとを混練したものとするとともに、焼成後に残留した当該粉体を除去することを特徴とする請求項１に記載の超低背ドラムコアの製造方法。
【請求項５】
上記グリーンシート積層体は、上記中間層のグリーンシート面に複数個の穴を形成するとともに、この複数個の穴に上記磁性体スラリを充填し、上記上部層と下部層との間に、当該中間層を配置して熱圧着により接着した後に、複数個の当該穴を中心に等分に切断して成形することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の超低背ドラムコアの製造方法。
【請求項６】
上記グリーンシートの上部層または下部層のいずれかに、巻線を引き出すための切欠を形成した後に焼成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の超低背ドラムコアの製造方法。
【請求項７】
上記磁性体粉末は、フェライト粉末であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の超低背ドラムコアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、デジタルカメラ、音楽プレーヤーなどの電子機器に用いられる超低背ドラムコアの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やデジタルカメラまたは音楽プレーヤーなどの電子機器は、技術の進歩によって高性能化が進み、様々な機能が付加されてきている。特に携帯電話は、電話の機能だけでなく、インターネットに接続することが出来たり、デジタルカメラや音楽プレーヤ、さらにはワンセグ放送の受信など、携帯電話１台でなんでもできるようになってきている。
【０００３】
この携帯電話は、様々な機能を付加することにより、内蔵される電子回路が複雑になるにも拘わらず、薄型化や小型化が進み、それにともなって内蔵する電子部品の小型化が求められている。その中で、インダクタにおいても、それに対応した低背化および小型化が求められている。
【０００４】
ところで、従来使用されているインダクタは、巻線タイプのものと積層タイプのものとに分類されている。このうち巻線タイプのインダクタは、比較的サイズが大きくなるために、大電流を必要とする電子機器などに使われる。一方、積層タイプのインダクタは、小型化が容易であるために、携帯電話などの小型電子機器に使用されている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１においては、上記小型電子機器に使用されている従来の積層タイプのインダクタとして、非磁性体電極層と内部磁性体層とが、１つの単位になる少なくとも２層以上の内部電極層と、中央に開口部が形成され、上面および下面中少なくとも一面に電極パターンが形成された非磁性体電極層と、前記非磁性体電極層の中央開口部および側面に形成された内部磁性体層と、前記内部電極層の両面に接触するカバー層と、前記電極パターンの一部と電気的に連結される外部電極端子とを包合して積層型コイル部品を構成したものが提案されている。
【０００６】
しかし、従来の積層タイプのインダクタは、磁性体とコイルパターンを形成する銀と、必要に応じてギャップ層となる非磁性体とを同時に焼成するために、応力などの影響から磁気特性が劣化するという問題があった。
【０００７】
また、従来の巻線タイプのインダクタは、積層タイプのインダクタと同じサイズであれば、積層タイプのインダクタより磁気特性は良い。しかし、巻線タイプのインダクタは、切削加工によりコアを作製するため、コアを低背化または小型化するのが非常に困難であり、小型電子機器には向かないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１２８５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、磁気特性の良い巻線タイプのドラムコアを低背化させるための超低背ドラムコアの製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、磁性体粉末と有機バインダとを混練した磁性体スラリにより上部層および下部層のグリーンシートを成形し、上記磁性体スラリとは異なる材質からなる異材質スラリにより中間層のグリーンシートを成形した後に、当該グリーンシート面に穴を穿設するとともに、この穴に磁性体粉末と有機バインダとを混練した磁性体スラリを充填し、上記上部層と下部層との間に、上記中間層を配置して熱圧着により接着してグリーンシート積層体を成形した後に、当該グリーンシート積層体を焼成してドラムコアを製造する際に、上記異材質を上記グリーンシート積層体の焼成前、焼成時、焼成後のいずれかにおいて除去することを特徴とする超低背ドラムコアの製造方法。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記異材質スラリを上記グリーンシート積層体の焼成前に除去する際に、上記異材質を水溶性材質とするとともに、上記グリーンシート積層体を超音波洗浄して当該水溶性材質を除去することを特徴とするものである。
【００１２】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記異材質スラリを上記グリーンシート積層体の焼成時に除去する際に、上記異材質スラリを有機バインダとするとともに、当該有機バインダを上記グリーンシート積層体の焼成と共に除去することを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記異材質スラリを上記グリーンシート積層体の焼成後に除去する際に、上記異材質スラリを粉体と有機バインダとを混練したものとするとともに、焼成後に残留した当該粉体を除去することを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記グリーンシート積層体は、上記中間層のグリーンシート面に複数個の穴を形成するとともに、この複数個の穴に上記磁性体スラリを充填し、上記上部層と下部層との間に、当該中間層を配置して熱圧着により接着した後に、複数個の当該穴を中心に等分に切断して成形することを特徴とするものである。
【００１５】
そして、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、上記グリーンシートの上部層または下部層のいずれかに、巻線を引き出すための切欠を形成した後に焼成することを特徴とするものである。
【００１６】
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、上記磁性体粉末は、フェライト粉末であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜７に記載の本発明によれば、磁性体粉末と有機バインダとを混練した磁性体スラリにより上部層および下部層のグリーンシートを成形し、さらに上記磁性体スラリとは異なる材質からなる異材質スラリにより中間層のグリーンシートを成形した後に、当該グリーンシート面に穴を穿設するとともに、この穴に磁性体粉末と有機バインダとを混練した磁性体スラリを充填して当該中間層とし、上記上部層と下部層との間に、上記中間層を配置して熱圧着により接着してグリーンシート積層体を成形した後に、当該グリーンシート積層体を焼成してドラムコアを製造するため、上記上部層および下部層のグリーンシートを極力薄く成形し、このグリーンシートを熱圧着により接着しても、上記異材質スラリによって成形したグリーンシートの上記中間層を設けることにより、柔軟性のある上記グリーンシート積層体が潰れることなく成形することができる。これにより、切削では難しかった低背のドラムコアを製造することができ、磁性特性の良好なインダクタを携帯電話や小型電子機器に用いることができる。
【００１８】
また、上記磁性体スラリとは異なる材質の上記異材質を上記グリーンシート積層体の焼成前、焼成時、焼成後のいずれかにおいて除去するため、磁性体のみでドラムコアを焼成することができ、焼結密度の高いドラムコアを製造することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、上記異材質スラリを上記グリーンシート積層体の焼成前に除去する場合に、上記異材質を水溶性材質とするとともに、上記グリーンシート積層体を超音波洗浄して当該水溶性材質を除去するため、積層した上記グリーンシートを熱圧着して接着した後に、上記上部層と下部層との間に積層された上記異材質を容易に除去して、上記グリーンシート積層体を焼成することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、上記異材質スラリを上記グリーンシート積層体の焼成時に除去する場合に、上記異材質スラリを有機バインダとするとともに、当該有機バインダを上記グリーンシート積層体の焼成と共に除去するため、上記グリーンシート積層体を焼成する焼結炉に入れるまで、上記中間層により上記上部層と下部層を保持し、柔軟性のある上記グリーンシート積層体が潰れたり曲がったりすることを防止することができる。また、上記グリーンシート積層体を焼成する焼結炉に脱脂工程を付加するだけで容易に上記異材質を除去することができる。これにより、効率良く上記グリーンシート積層体を焼成することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、上記異材質スラリを上記グリーンシート積層体の焼成後に除去する場合に、上記異材質スラリを粉体と有機バインダとを混練したものとするとともに、焼成後に残留した当該粉体を除去するため、焼成時に熱量を必要とする有機バインダの量を減らすことができる。この結果、上記グリーンシート積層体を焼成するための焼結炉を小型化することができ、設備および燃料コストを低減することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、上記グリーンシート積層体が、上記中間層のグリーンシート面に複数個の穴を形成するとともに、この複数個の穴に上記磁性体スラリを充填し、上記上部層と下部層との間に、当該中間層を配置して熱圧着により接着した後に、複数個の当該穴を中心に等分に切断して成形するため、細かい上記グリーンシート積層体を一度に複数個成形することができる。これにより、効率良く超低背ドラムコアを製造することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、上記グリーンシートの上部層または下部層のいずれかに、巻線の巻き始めおよび引き出すための切欠を形成した後に焼成するため、当該切欠を容易に形成することができるともに、当該切欠を後加工する際に起こりうる欠けなどの破損を抑えることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、上記磁性体粉末が、フェライト粉末であるため、透磁率の高い磁気特性が良く、ノイズの発生を抑えたドラムコアを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の超低背ドラムコアの製造方法の一実施形態の製造方法によって製造したドラムコアを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】（ａ）〜（ｋ）は、本発明の超低背ドラムコアの製造方法の一実施形態による製造方法のフローチャートである。
【図３】本発明の超低背ドラムコアの製造方法の一実施形態によって異材質を除去する方法のフローチャートを示し、（ａ）は焼成前、（ｂ）は焼成時、（ｃ）は焼成後である。
【図４】本発明の超低背ドラムコアの製造方法の一実施形態によって切欠を形成したドラムコアを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は巻線状態の（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の超低背ドラムコアの製造方法の一実施形態によって製造したドラムコアの直流重畳特性表を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に示すように、本発明の超低背ドラムコアの製造方法の一実施形態により製造された超低背ドラムコア１は、一辺が２mmの正方形で、厚さが０．１７ｍｍのフェライトからなる上部磁性体層１ａと下部磁性体層１ｂとの間に、一辺が０．７５mmの正方形で、厚さが０．０９ｍｍのフェライトからなる中間磁性体層１ｃが、正方形の上部磁性体層１ａおよび下部磁性体層１ｂの中心部分に配置され、一体的に形成されて、厚さ寸法が０．４３ｍｍとなる。
【００２７】
また、図４に示すように、インダクタの直流抵抗を下げるために、径の太い銅線ｔを使用する場合には、超低背ドラムコア１の上部磁性体層１ａに切欠８が形成される。この切欠８は、上部磁性体層１ａの一辺の中央から０．４ｍｍの幅で中間磁性体層１ｃに至る位置まで形成されている。
【００２８】
以上の構成による一実施形態の超低背ドラムコア１を製造するには、図２（ｄ）に示すように、まずフェライト粉末と有機バインダとを混練してフェライトスラリ５とし、これをドクターブレード法、押出成形機などのシート成形機によって所定の厚さの上部層２および下部層３のグリーンシートに成形する。
【００２９】
次いで、図２（ａ）に示すように、フェライトスラリ５とは異なる異材質をペースト状にして、異材質スラリとし、これをドクターブレード法、押出成形機などのシート成形機によって所定の厚さの中間層４のグリーンシートに成形する。
ここで、上記フェライトスラリとは異なる異材質としては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの水溶性材質や、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）などのバインダまたは、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどの粉体とバインダ、分散剤、溶剤、可塑剤とを混練したスラリである。
【００３０】
そして、図２（ｂ）に示すように、中間層４に複数の正方形の穴４ａを穿設する。この穴４ａは、パンチング加工により中間層４に等間隔に穿設する。次に、図２（ｃ）に示すように、中間層４に穿設した複数の穴に、フェライト粉末と有機バインダとを混練してフェライトスラリ５を充填する。このフェライトスラリ５は、上部層２および下部層３に用いたフェライトスラリ５と同じものである。
【００３１】
次いで、図２（ｄ）に示すように、上部層２と下部層３との間に、中間層４を配置して積層し、熱圧着により接着してグリーンシート積層体７を成形する。そして、図２（ｅ）に示すように、中間層４に穿設した穴４ａを中心に等分になる切断線６で切断して、図２（ｆ）に示すように、正方形のグリーンシート積層体７を成形する。この際にコイルとして、径の太い銅線ｔを使用する場合には、図４に示すように、上部層２に切欠８を穿設する。
【００３２】
そして、小片に分離したグリーンシート積層体７は、図２（ｇ）および（ｈ）に示すように、焼成前に中間層４の異材質を除去した後に焼成する場合、図３（ａ）に示すように、中間層４の異材質には、ＰＶＡなどの水溶性材質を用いる。そして、小片に分離したグリーンシート積層体７を超音波洗浄して、中間層４の異材質を除去した後に、焼結炉において焼成し、超低背ドラムコアを製造する。
【００３３】
また、図２（ｉ）に示すように、グリーンシート積層体７の焼成時に中間層４の異材質を除去する場合には、図３（ｂ）に示すように、中間層の異材質には、ＰＶＢなどのバインダを用いる。このバインダは、上部層２および下部層３と同じバインダを用いる。そして、小片に分離したグリーンシート積層体７を脱脂工程を加えた焼結炉で焼成する。これにより、焼結炉内で異材質が除去される。
【００３４】
さらに、図２（ｊ）および（ｋ）に示すように、グリーンシート積層体７を焼成後に中間層４の異材質を除去する場合には、図３（ｃ）に示すように、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどの粉体とバインダ、分散剤、溶剤、可塑剤とを混練したスラリを用いる。そして、小片に分離したグリーンシート積層体７を脱脂工程を付加した焼結炉で焼成する。これにより、焼結炉内で異材質に含まれるバインダ、分散剤、溶剤、可塑剤が除去され、焼成された超低背ドラムコアには、粉体ｍが残留する。そして、残留した粉体ｍを超音波洗浄をして除去する。
【００３５】
そして、本願発明の上記製造方法により製造されたドラムコアは、図１（ｂ）に示すように、高さ寸法が０．４３ｍｍという超低背に製造される。さらに、図４（ｄ）に示すように、インダクタの直流抵抗を下げるために径の太い銅線ｔを使用する場合には、上部磁性体層１ａの切欠８の中間磁性体層１ｃ側から巻始めるとともに、この切欠８から銅線ｔを引き出すことができる。
【００３６】
上述の実施形態による超低背ドラムコアの製造方法によれば、フェライトスラリ５により上部層２および下部層３のグリーンシートを成形し、さらにフェライトスラリ５とは異なる材質からなる異材質スラリにより中間層４のグリーンシートを成形した後に、当該グリーンシート面に複数の穴４ａを穿設するとともに、この穴４ａにフェライトスラリ５を充填して中間層４とし、上部層２と下部層３との間に、中間層４を配置して熱圧着により接着してグリーンシート積層体７を成形し、さらに中間層４に穿設した穴４ａを中心に等間隔に切断した後に、当該グリーンシート積層体を焼成してドラムコアを製造するため、上部層２および下部層３のグリーンシートを極力薄く成形し、このグリーンシートを熱圧着により接着しても、異材質スラリによって成形したグリーンシートの中間層４を設けることにより、柔軟性のあるグリーンシート積層体７が潰れることなく成形することができる。これにより、切削では難しかった低背のドラムコアを簡便に製造することができ、磁性特性の良好なインダクタを携帯電話や小型電子機器に用いることができる。
【００３７】
また、上記異材質をグリーンシート積層体７の焼成前、焼成時、焼成後のいずれかにおいて除去するため、フェライトのみでドラムコアを焼成することができ、焼結密度の高いドラムコアを製造することができるとともに、透磁率が高く磁気特性の良い、かつノイズの発生を抑えたドラムコアを製造することができる。
【００３８】
これは、図５に示す直流重畳特性表を見ても磁気特性が良好であることが分かる。
この直流重畳特性表は、本願発明の超低背ドラムコアの製造方法により製造した、一辺が２．０ｍｍの正方形で、厚さ寸法が０．４３ｍｍの超低背ドラムコア１に銅線ｔを５．５ターン巻いて、電流を流し計測したものである。
【００３９】
そして、上記異材質スラリをグリーンシート積層体７の焼成前に除去する場合には、上記異材質を水溶性材質とするとともに、グリーンシート積層体７を超音波洗浄して当該水溶性材質を除去するため、グリーンシート積層体７を焼結炉において焼成する際に、他の工程を付加する必要がない。この結果、製造コストを抑えることができる。
【００４０】
さらに、上記異材質スラリをグリーンシート積層体７の焼成時に除去する場合には、上記異材質スラリを有機バインダとするとともに、当該有機バインダをグリーンシート積層体７の焼成と共に除去するため、グリーンシート積層体７を焼結炉に入れるまで、中間層４により上部層２と下部層３を保持し、柔軟性のあるグリーンシート積層体７が潰れたり曲がったりすることを防止することができる。また、グリーンシート積層体７を焼成する焼結炉脱脂工程を付加するだけで容易に上記異材質を除去することができる。これにより、効率良くグリーンシート積層体７を焼成することができる。
【００４１】
また、上記異材質スラリをグリーンシート積層体７の焼成後に除去する場合には、上記異材質スラリを粉体と有機バインダとを混練したものとするとともに、焼成後に残留した当該粉体を除去するため、焼成時に熱量を必要とする有機バインダの量を減らすことができる。この結果、グリーンシート積層体７を焼成するための焼結炉を小型化することができ、設備および燃料コストを低減することができる。
【００４２】
そして、図４に示すように、径の太い銅線ｔを使用するドラムコアのために、上記グリーンシートの上部層２または下部層３のいずれかに、銅線ｔの巻き始めおよび引き出すための切欠８を形成した後に焼成するため、切欠８を容易に形成することができるともに、切欠を形成する際に起こりうる破損を抑えることができる。歩留まりの良い製品を製造することができる。
【００４３】
なお、中間層４にフェライトスラリを充填される穴４ａが、パンチング加工により正方形に穿設する場合のみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、円形の穴でも対応可能である。その場合には、ドラムコア自体も円形になる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
携帯電話などの小型電子機器のドラムコアとして利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  超低背ドラムコア
２  上部層
３  下部層
４  中間層
４ａ  穴
５  磁性体スラリ（フェライトスラリ）
７  グリーンシート積層体
８  切欠
ｍ  粉体
【図１】
2011233802.tif 000003
【図２】
2011233802.tif 000004
【図３】
2011233802.tif 000005
【図４】
2011233802.tif 000006
【図５】
2011233802.tif 000007