(57)【要約】      （修正有）【課題】予め定められた値のピッチで巻回されている巻回部分を備えたコイルが内部に埋設されているコイル埋設型インダクタを製造する方法を提供する。【解決手段】予め定められた値よりも大きい値のピッチで巻回されている巻回部分１０Ｗを備えたコイル１０を準備する工程と、準備されたコイル１０周りにセラミックスラリー１１Ｓを配設する工程と、セラミックスラリー１１Ｓと共にコイル１０をその中心軸線Ｃに対して平行な方向にその巻回部分１０Ｗ間のピッチが前記予め定められた値になるまで押圧する工程と、コイルを押圧した状態でコイル周りに配設されているセラミックスラリー１１Ｓを焼成する工程と、を具備する。【選択図】図１０
2011091377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた値のピッチで巻回されている巻回部分を備えたコイルが内部に埋設されているコイル埋設型インダクタを製造する方法であって、前記予め定められた値よりも大きい値のピッチで巻回されている巻回部分を備えたコイルを準備する工程と、準備されたコイル周りにセラミックスラリーを配設する工程と、セラミックスラリーと共にコイルをその中心軸線に対して平行な方向にその巻回部分間のピッチが前記予め定められた値になるまで押圧する工程と、コイルを押圧した状態でコイル周りに配設されているセラミックスラリーを焼成する工程と、を具備する方法。
【請求項２】
前記コイルを準備する工程が、横断面形状が円形の線材から形成されたコイルをその横断面形状が略矩形になるようにその中心軸線に対して平行な方向にプレスし、該プレスされたコイルをその巻回部分間のピッチが前記予め定められた値よりも大きい値となるようにその中心軸線に対して平行な方向に拡げる工程を有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記コイルを押圧する工程が、セラミックスラリーを配設されたコイルをプレート状の２枚のセラミック成形体の間に配置すると共に、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときの各巻回部分の長さ全てと巻回部分間のピッチとして形成されるべき前記予め定められた値の全てとを加算した長さのスペーサを前記プレート状の２枚のセラミック成形体の間に配置し、これらプレート状の２枚のセラミック成形体が前記スペーサに当接するまでコイルを押圧する工程を有する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記コイル周りに配設されているセラミックスラリーを焼成する工程が、前記コイルを押圧する工程においてコイルを押圧した前記プレート状の２枚のセラミック成形体と共に前記コイル周りに配設されているセラミックスラリーを焼成する請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル埋設型インダクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にコイル埋設型インダクタが記載されている。ここに記載されているインダクタは、金属製のコイルと、該コイルを被覆する樹脂と、該樹脂によって被覆されたコイルを収容するセラミック成形体とから構成されている。すなわち、当該特許文献に記載のインダクタは、樹脂によって被覆されたコイルがセラミック材中に埋設された形態をとっている。そして、特許文献１に記載されているインダクタは、以下のようにして製造される。すなわち、始めに、コイルが用意され、このコイルを取り囲むように樹脂系の被覆材料が当該コイル上にコーティングされる。次いで、被覆材料がコーティングされたコイル周りにセラミックスラリーが提供され、該セラミックスラリーが硬化せしめられ、これによって、被覆材料がコーティングされたコイルを内部に備えた未焼成のセラミック成形体（以下この未焼成のセラミック成形体を単に「セラミック成形体」という）が形成される。次いで、斯くして形成されたセラミック成形体が焼成され、これによって、焼成後のセラミック焼成体（以下この焼成後のセラミック焼成体を単に「セラミック焼成体」という）が形成される。そして、このとき、すなわち、セラミック成形体が焼成されたときに、コイル上にコーティングされている被覆材料が燃焼によって除去され、これによって、コイル表面とセラミック焼成体との間に空隙が形成される。次いで、セラミック焼成体が真空下でエポキシ樹脂材料中に浸漬され、これによって、コイル表面とセラミック焼成体との間の空隙にエポキシ樹脂材料が充填される。斯くして、コイル埋設型インダクタが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３２４８４６３号明細書
【特許文献２】特開平１１−１２１２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されているようなコイル埋設型インダクタにおいて、所望のインダクタンスを得るためには、内部に埋設されているコイルの巻回部分間のピッチを正確に所望の値にする必要がある。また、所望の直流重畳特性を得るためには、コイルの中心軸線（すなわち、コイルを構成する線材を螺旋状に巻回するときに巻回の中心とする軸線）に対して平行な方向においてコイルの端部を形成する巻回部分が画成する面（以下この面を「コイル端面」という）から該コイル端面に隣接するコイル埋設型インダクタの外壁面までの距離を正確に所望の値にする必要がある。しかしながら、コイル周りにセラミック焼成体を配設する前に、コイルの巻回部分間のピッチを正確に所望の値にしておいたとしても、コイル周りにセラミックスラリーを提供し、該セラミックスラリーを硬化させてセラミック成形体を形成し、該セラミック成形体を焼成したとき、このセラミック成形体の収縮によってコイルの巻回部分間のピッチが変化してインダクタンスが大幅にばらつき、最悪の場合にはコイルの巻回部分間で短絡が生じてしまう可能性がある。
【０００５】
こうした事情に鑑み、本発明の目的は、コイル埋設型インダクタの製造方法であって、コイルの巻回部分間のピッチやコイル端面から該コイル端面に隣接するコイル埋設型インダクタの外壁面までの距離を正確に所定の長さにすることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の１番目の発明では、予め定められた値のピッチで巻回されている巻回部分を備えたコイルが内部に埋設されているコイル埋設型インダクタを製造する方法であって、前記予め定められた値よりも大きい値のピッチで巻回されている巻回部分を備えたコイルを準備する工程と、準備されたコイル周りにセラミックスラリーを配設する工程と、セラミックスラリーと共にコイルをその中心軸線に対して平行な方向にその巻回部分間のピッチが前記予め定められた値になるまで押圧する工程と、コイルを押圧した状態でコイル周りに配設されているセラミックスラリーを焼成する工程と、を具備する。
【０００７】
本願の２番目の発明では、１番目の発明において、前記コイルを準備する工程が、横断面形状が円形の線材から形成されたコイルをその横断面形状が略矩形になるようにその中心軸線に対して平行な方向にプレスし、該プレスされたコイルをその巻回部分間のピッチが前記予め定められた値よりも大きい値となるようにその中心軸線に対して平行な方向に拡げる工程を有する。
【０００８】
本願の３番目の発明では、１または２番目の発明において、前記コイルを押圧する工程が、セラミックスラリーを配設されたコイルをプレート状の２枚のセラミック成形体の間に配置すると共に、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときの各巻回部分の長さ全てと巻回部分間のピッチとして形成されるべき前記予め定められた値の全てとを加算した長さのスペーサを前記プレート状の２枚のセラミック成形体の間に配置し、これらプレート状の２枚のセラミック成形体が前記スペーサに当接するまでコイルを押圧する工程を有する。
【０００９】
本願の４番目の発明では、前記コイル周りに配設されているセラミックスラリーを焼成する工程が、前記コイルを押圧する工程においてコイルを押圧した前記プレート状の２枚のセラミック成形体と共に前記コイル周りに配設されているセラミックスラリーを焼成する。
【発明の効果】
【００１０】
本願の１番目の発明によれば、コイルの巻回部分間のピッチが予め定められた値にされた状態に維持されつつコイルが押圧された状態で、該コイル周りに配設されたセラミックスラリーが焼成される。このため、セラミックスラリーが焼成されるときの該セラミックスラリーの収縮によってコイルの巻回部分間のピッチが予め定められた値からずれることがないか或いは少なくともコイル巻回部分間のピッチが予め定められた値からずれる可能性が極めて小さい。すなわち、最終的に得られるコイル埋設型インダクタのコイルの巻回部分間のピッチが正確に予め定められた値とされる。このため、コイルの巻回部分間で短絡が生じることがなく、最終的に得られるコイル埋設型インダクタの電気特性として、所望のインダクタンスが得られる。
【００１１】
また、本願の２番目の発明によれば、横断面形状が円形の線材から形成されたコイルがその横断面形状が略矩形になるようにその中心軸線に対して平行な方向にプレスされ、このプレスされたコイルをその巻回部分間のピッチが予め定められた値よりも大きい値となるようにその中心軸線に対して平行な方向に拡げられることによってコイルが準備される。したがって、コイル埋設型インダクタのコイルとして、横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイルを採用する場合において、横断面形状が円形の線材から形成されたコイルをプレスすることによって横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイルを準備したとしても、最終的に得られるコイル埋設型インダクタのコイルの巻回部分間のピッチが正確に予め定められた値とされる。このため、コイルの巻回部分間で短絡が生じることがなく、最終的に得られるコイル埋設型インダクタの電気特性として、所望のインダクタンスが得られる。
【００１２】
また、本願の３番目の発明によれば、コイルがその中心軸線に対して平行な方向にプレート状の２枚のセラミック成形体によってこれらセラミック成形体がスペーサに当接するまで押圧される。ここで、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときのスペーサの長さが、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときのコイルの各巻回部分の長さ全てと巻回部分間のピッチとして形成されるべきピッチの値（すなわち、予め定められた値）の全てとを加算した長さとされている。このため、コイルをその中心軸線に対して平行な方向にプレート状の２枚のセラミック成形体によってこれらセラミック成形体がスペーサに当接するまで押圧するという比較的単純な工程によって、コイルの巻回部分間のピッチを予め定められた値にすることができる。また、プレート状の２枚のセラミック成形体は、予め正確に所望の寸法に成形された状態を維持することができる。このため、コイルをその中心軸線に対して平行な方向にプレート状の２枚のセラミック成形体によってこれらセラミック成形体がスペーサに当接するまで押圧するという比較的単純な工程によって、コイル端面から該コイル端面が隣接するコイル埋設型インダクタの外壁面までの距離を所望の予め定められた値にすることができる。このため、最終的に得られるコイル埋設型インダクタの電気特性として、所望の直流重畳特性が得られる。
【００１３】
また、本願の４番目の発明によれば、コイル周りに配設されているセラミックスラリーが焼成されるときにプレート状のセラミック成形体も焼成されることから、セラミックスラリーが焼成されて形成されるセラミック焼成体と、プレート状のセラミック成形体が焼成されて形成されるセラミック焼成体との間の接着が強固なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の製造方法によって製造されるコイル埋設型インダクタの一例を示した斜視図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】本発明の製造方法によって製造されるコイル埋設型インダクタの製造に使用されるコイルを示した側面図である。
【図４】本発明の製造方法の工程の一部を示した図である。
【図５】本発明の製造方法によって形成される横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイルを示した斜視図である。
【図６】本発明の製造方法の工程の一部を示した図である。
【図７】本発明の製造方法において使用される成形型を示した斜視図である。
【図８】本発明の製造方法の工程の一部を示した図である。
【図９】本発明の製造方法の工程の一部を示した図である。
【図１０】本発明の製造方法の工程の一部を示した図である。
【図１１】本発明の製造方法の工程の一部を示した図である。
【図１２】本発明の製造方法の工程のフローチャートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明のコイル埋設型インダクタの製造方法の１つの実施形態について図面を参照して説明する。始めに、本実施形態の製造方法を理解し易いように、本実施形態の製造方法を説明する前に、本実施形態の製造方法によって製造されるコイル埋設型インダクタの構成について説明する。
【００１６】
図１および図２に本実施形態の製造方法によって製造されるコイル埋設型インダクタが示されている。図１はコイル埋設型インダクタの斜視図であり、図２はコイル埋設型インダクタの縦断面図である。図１および図２において、１はコイル埋設型インダクタ、１０はコイル、１１および１２はセラミック焼成体、１３は外部電極層をそれぞれ示している。すなわち、本実施形態の製造方法によって製造されるコイル埋設型インダクタは、コイル１０と、セラミック焼成体１１、１２と、外部電極層１３とを有する。
【００１７】
コイル１０は、螺旋状に一定のピッチで巻かれた（巻回された）線材から形成されたコイルである。また、図２を参照すると判るように、コイル１０を形成する線材の横断面形状は、略矩形になっている。また、コイル１０の螺旋状に巻かれた線材（以下、螺旋状に巻かれた一巻きの線材の部分を「コイル巻回部分」または単に「巻回部分」という）１０Ｗ間のピッチは、本実施形態の製造方法によって製造されるコイル埋設型インダクタに要求されるインダクタンスが達成される予め定められた値になっている。また、コイル１０を構成する線材は、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）などの導電性のある金属、または、これら銀、銅、白金、金などの導電性のある金属の少なくとも１つを含む合金からなる線材である。
【００１８】
セラミック焼成体１１は、コイル１０を取り囲むように配設されている。また、セラミック焼成体１１は、予め定められた気孔率を有する。また、セラミック焼成体１１は、その気孔率が前記予め定められた気孔率となるように、予め定められた粒径のセラミック粉体を主成分とするセラミックスラリーをコイル１０を取り囲むように配設し、この配設されたセラミックスラリーを焼成することによって形成される。なお、コイル１０を構成する線材の端部１０Ｅは、コイル１０の中心軸線Ｃに対して垂直な方向に延び、コイル１０の中心軸線Ｃに対して平行に延在するセラミック焼成体１１の外壁面であって、互いに対向する位置関係にある外壁面から、コイル１０の端部（以下この端部を「コイル端部」という）１０Ｅが突出している。なお、以下、説明の都合上、このコイル１０を取り囲むように配設されているセラミック焼成体を「セラミック焼成体本体」と称する。また、本明細書において、気孔率は研磨した断面より、画像処理により算出される、気孔の面積割合をいう。また、本明細書において、セラミック粉体の「粒径」とは、セラミックスラリーを形成するために使用されるセラミック粉体の平均の粒径を指す。
【００１９】
セラミック焼成体１２は、コイル１０の中心軸線Ｃに対して平行な方向に沿って両側からセラミック焼成体本体１１を挟み込むように該セラミック焼成体本体１１の外壁面上に配設されている。また、セラミック焼成体１２は、略矩形のプレート状をなしている。また、セラミック焼成体１２は、予め定められた気孔率を有する。また、セラミック焼成体１２は、その気孔率が前記予め定められた気孔率となるように、予め定められた粒径セラミック粉末を主成分とするセラミックスラリーを焼成することによって形成される。また、セラミック焼成体１２は、本実施形態の製造方法によって製造されるコイル埋設型インダクタに要求される直流重畳特性が達成される予め定められた寸法になっている。なお、以下、説明の都合上、この略矩形のプレート状をなすセラミック焼成体を「セラミック焼成体プレート」と称する。
【００２０】
外部電極層１３は、コイル１０の中心軸線Ｃに対して平行に延在するセラミック焼成体本体１１の互いに対向する外壁面であって、コイル端部１０Ｅが突出している外壁面上に、該外壁面から突出しているコイル端部１０Ｅに接触するように配設されている。
【００２１】
斯くして本実施形態の製造方法によって製造されるコイル埋設型インダクタでは、２つの外部電極層１３の間でコイル１０を介して導通がとれる。
【００２２】
次に、本実施形態のコイル埋設型インダクタの製造方法について説明する。本実施形態の製造方法では、まず、横断面形状が円形の線材であって、フェライト粒子分散樹脂からなる膜によって被覆された線材が用意される。ここで、このフェライト粒子分散樹脂に含まれる樹脂は、例えば、ポリエステルであり、このフェライト粒子分散樹脂に含まれるフェライト粒子の粒径は、０．５μｍであり、フェライト粒子は、例えば、４０体積％となるようにフェライト粒子分散樹脂に添加される。そして、図３に示されているように、この線材を螺旋状に巻くことによってコイル１０が準備される。次いで、この準備されたコイル１０が、その横断面形状が略矩形になるように、その中心軸線Ｃに対して平行な方向に沿って両側から押し潰される（プレスされる）。すなわち、この準備されたコイル１０が、その中心軸線Ｃに対して平行な方向に沿って両側から、いわゆるインパクトプレスまたは１軸プレスされる。斯くして、図３に示されている横断面形状が円形の線材から形成されたコイル１０が、図４および図５に示されている横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイル１０とされる。また、横断面形状が円形の線材から形成されたコイル１０が横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイル１０とされる様子が図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示されている。なお、図６は、コイル１０をその中心軸線Ｃに対して平行な方向に断面にしたときのコイル巻回部分１０Ｗのみを示している。また、図９〜図１１も、基本的には、図６と同様の図である。また、樹脂に分散される粒子としては、フェライト粒子以外に、シリカやアルミナの微粒子が好ましい。
【００２３】
まず、セラミック粉末が用意される。セラミック粉末としては、公知の誘電体、強誘電体、圧電体、磁性体等の粉末が用いられうるが、インダクタの所望の特性に応じて、誘電体や磁性体の粉末を用いることが好ましい。その中でも、ニッケル−亜鉛−銅フェライトの粉末が、インダクタにしたときの高周波特性にすぐれ好適に用いられる。
【００２４】
セラミックスラリーは、公知の分散媒、バインダを使用し準備することができるが、いわゆるゲルキャスト法が可能なスラリーとして準備することが好ましい。
【００２５】
ゲルキャスト法は、セラミック粉末を含むスラリーを型に流し込み、スラリーを熱により硬化又はゲル化させることにより、流動性を失った成形体を作製するセラミック粉末の成形の手法をいう。熱によらずにスラリーを硬化又はゲル化させてもよい。ゲルキャスト法は、スラリーが流動性を失った後に分散媒が蒸発するので、成形収縮が小さいという特徴を有する。このため、高い剛性を有するコイルをセラミック成形体に埋設するときにゲルキャスト法を用いると、成形収縮によるクラック等の損傷が抑制される。
【００２６】
ゲルキャスト法によるセラミック成形体の作製に使用するスラリーは、セラミック粉末を分散させた分散媒に硬化剤、ゲル化剤等を添加することにより準備される。硬化剤（ゲル化剤）は、樹脂硬化物（樹脂ゲル化物）の前駆体と、樹脂硬化物の前駆体の硬化（ゲル化）を開始又は促進させる硬化開始／促進剤（ゲル化開始／促進剤）とを含む。硬化剤、ゲル化剤等の添加物は、望ましくは、均一に混合される。
【００２７】
分散媒は、水、無極性有機溶媒、極性有機溶媒等から選択される。分散媒として選択される有機溶媒には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール類、高級アルコール、アセトン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、エチレングリコール等のジオール類、グリセリン等のトリオール類、グルタル酸ジメチル等の多塩基酸エステル、トリアセチン等の２個以上のエステル基を有するエステル類、ポリカルボン酸エステル等のポリエステル系化合物、リン酸エステル、アミン縮合物、ノニオン系特殊アミド化合物等がある。分散媒は、純物質及び混合物のいずれであってもよい。
【００２８】
樹脂硬化物を構成する樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等から選択される。樹脂は、分散媒との相溶性が高く分散媒との反応性が低い物質から選択される。エポキシ樹脂としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール、グリセリンジグリシジルエーテル等を構成モノマーとして含む重合体が選択される。アクリル樹脂としては、アクリルアミド、メタクリル酸、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、アクリル酸アンモニウム塩等を構成モノマーとして含む重合体が選択される。ウレタン樹脂としては、ＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート）系イソシアネート、ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）系イソシアネート、ＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）系イソシアネート、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）系イソシアネート、イソチオシナート等を構成モノマーとして含む重合体が選択される。
【００２９】
硬化開始／促進剤は、樹脂硬化物の前駆体との反応性を考慮して選択される。硬化開始／促進剤は、テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ヘキサンジアミン、エチレンジアミン等の重合体のポリアルキレンポリアミン、１−（２−アミノエチル）ピペラジン等のピペラジン類、ポリオキシプロピレンジアミン等のポリエーテルアミン、Ｎ，Ｎ´−メチレンビスアクリルアミド、６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノール、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等から選択される。
【００３０】
例えば、分散媒としてトリアセチンとグルタル酸ジメチルとの混合物、ゲル化剤としてポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート及びエチレングリコールが選択される。分散性を向上するためにカルボン酸共重合体、アクリル酸共重合体等の分散剤がさらに添加されてもよいし、硬化（ゲル化）させる反応を促進するために６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノール等の触媒がさらに添加されてもよい。セラミック粉末が焼結助剤等の添加物を含んでもよい。斯くして、セラミック焼成体本体１１およびセラミック焼成体プレート１２の材料となるセラミックスラリーが得られる。
【００３１】
次いで、最終的にセラミック焼成体プレート１２とされるプレート状のセラミック成形体（以下このセラミック成形体を「セラミック成形体プレート」という）が作成される。このセラミック成形体プレートの作成は以下のように行われる。
【００３２】
すなわち、まず、図７に示されているように、直方体のプレート状のステンレス（例えば、ジュラルミン等のアルミニウム合金）製の第１成形型３１および第２成形型３２が準備される。次いで、第１成形型３１の表面３１Ｓおよび第２成形型３２の表面３２Ｓ（以下これら表面を「成形面」という）に離型剤を塗布することによってこれら成形面３１Ｓ、３２Ｓ上に非付着性の皮膜が形成される。なお、これら皮膜は、成形面３１Ｓ、３２Ｓ上に成形されたセラミック成形体を当該成形面から引き離し易くするために形成されるものである。また、これら皮膜には、例えば、フッ素樹脂、シリコン樹脂、フッ素油、シリコン油、めっき、ＣＶＤ、ＰＶＤ等による種々の皮膜が用いられる。なお、フッ素樹脂、シリコン樹脂、フッ素油、シリコン油が皮膜材料として用いられる場合、スプレー、ディッピング等によって皮膜が形成される。
【００３３】
次いで、図８（Ａ）に示されているように、第１成形型３１と第２成形型３２とがこれら成形型間にスペーサ３３が挟まれると共に第１成形型３１の成形面３１Ｓと第２成形型３２の成形面３２Ｓとが互いに向き合うようにセットされる。なお、ここでは、第１成形型３１の成形面３１Ｓと第２成形型３２の成形面３２Ｓとの間の距離が最終的に形成されるセラミック焼成体プレート１２の厚みに相当するようにスペーサ３３の寸法が設定されている。また、第１成形型３１と第２成形型３２とスペーサ３３とによって画成される空間３４の形状は、最終的に得ようとしているセラミック焼成体プレート１２の形状と一致する形状とされる。
【００３４】
次いで、図８（Ｂ）に示されているように、第１成形型３１と第２成形型３２とスペーサ３３とによって画成された空間３４内に、上述したようにして準備されたセラミックスラリー１２Ｓが充填される。そして、図８（Ｃ）に示されているように、空間３４内に充填されたセラミックスラリー１２Ｓが１０〜３０時間（本例では、１５時間）、放置されることによって固化（硬化）せしめられ、セラミック成形体プレート１２Ｍが形成される。
【００３５】
次いで、図８（Ｄ）に示されているように、斯くして形成されたセラミック成形体プレート１２Ｍから第１成形型３１、第２成形型３２、および、スペーサ３３が外され、セラミック成形体プレート１２Ｍが得られる。本実施形態では、斯くして２枚のセラミック成形体プレート１２Ｍが準備される。
【００３６】
次いで、図９（Ａ）に示されているように、コイル１０がセラミック成形体プレート１２Ｍ上に配置されると共に、セラミック成形体プレート１２Ｍの両端にそれぞれスペーサ１４が配置される。詳細は後述するが、これらスペーサ１４は、最終的に形成されるコイル１０の巻回部分１０Ｗ間のピッチを所望の値にするために利用されるものである。
【００３７】
次いで、図９（Ｂ）に示されているように、セラミック成形体プレート１２Ｍ上に配置されているコイル１０を取り囲むように所定量のセラミックスラリー１１Ｓが配設される。このセラミックスラリー１１Ｓは後に焼成されることによってセラミック焼成体本体１１となる。また、セラミックスラリー１１Ｓとしては、上述したように準備されたセラミックスラリーが使用される。
【００３８】
次いで、図１０（Ａ）に示されているように、コイル１０が配置されているセラミック成形体プレート（以下、説明の都合上、このセラミック成形体プレートを「下側セラミック成形体プレート」という）１２Ｍのコイル１０に関して反対側から、もう１つのセラミック成形体プレート（以下、説明の都合上、このセラミック成形体プレートを「上側セラミック成形体プレート」という）１２Ｍがセラミックスラリー１１Ｓに押しつけられる。そして、図１０（Ｂ）に示されているように、上側セラミック成形体プレート１２Ｍがコイル１０に接する。そして、上側セラミック成形体プレート１２Ｍがコイル１０に接した後も、上側セラミック成形体プレート１２Ｍはコイル１０に押しつけられ、コイル１０を押圧し、コイル１０をその中心軸線Ｃに対して平行な方向に縮める。そして、最終的には、図１０（Ｃ）に示されているように、上側セラミック成形体プレート１２Ｍがスペーサ１４に当接するまでコイル１０に押しつけられることになる。
【００３９】
次いで、コイル１０を取り囲むように配設されたセラミックスラリー１１Ｓがそのままの状態で（例えば、２４時間）放置されることによってゲル化せしめられる。次いで、斯くしてゲル化せしめられたセラミックスラリー１１Ｓが比較的高温（例えば、１３０℃）で（例えば、４時間）放置されることによって乾燥せしめられる。斯くして後に焼成されることによってコイル１０を内部に備えたセラミック焼成体本体１１となる未焼成のセラミック成形体（以下このセラミック成形体を「セラミック成形体本体」という）１１Ｍが形成される。
【００４０】
なお、このように、本実施形態の製造方法では、上側セラミック成形体プレート１２Ｍがスペーサ１４に当接するところまでコイル１０がその中心軸線Ｃに対して平行な方向に縮められ、後述するように、この状態でもってコイル１０周りに配設されたセラミック成形体本体１１Ｍが焼成される。したがって、コイル１０の中心軸線Ｃに対して平行な方向に測ったときのスペーサ１４の長さは、コイル１０の中心軸線Ｃに対して平行な方向に測ったときのコイル巻回部分１０Ｗの長さと、コイル巻回部分１０Ｗ間のピッチとしての所望の値とを考慮したとき、上側セラミック成形体プレート１２Ｍがスペーサ１４に当接するところまで上側セラミック成形体プレート１２Ｍによってコイル１０がその中心軸線Ｃに対して平行な方向に縮められたとき、コイル巻回部分１０Ｗ間のピッチが所望の値になるように設定されている。すなわち、コイル１０の中心軸線Ｃに対して平行な方向に測ったときのスペーサ１４の長さは、コイル１０の中心軸線Ｃに対して平行な方向に測ったときの各コイル巻回部分の長さの全てと巻回部分間にピッチとして形成されるべきピッチの値の全てとを加算した長さに設定されている。もちろん、スペーサ１４によって規定されるコイル巻回部分１０Ｗ間のピッチとして所望の値は、後述するように、コイル周りに配設されて硬化せしめられたセラミック成形体本体１１Ｍが焼成されたときの該セラミック成形体本体１１Ｍの収縮率が考慮された上で最終的に得られるコイル埋設型インダクタの内部に埋設されているコイルの巻回部分１０Ｗ間のピッチが所望の値になる値に設定されている。
【００４１】
次いで、図１１（Ａ）に示されているように、上側セラミック成形体プレート１２Ｍと下側セラミック成形体プレート１２Ｍとの間に配置されているスペーサ１４が取り外されると共に、上側セラミック成形体プレート１２Ｍおよび下側セラミック成形体プレート１２Ｍの端面が、コイル１０の中心軸線Ｃに対して平行に延在するセラミック成形体本体１１Ｍの外壁面と面一になるように上側セラミック成形体プレート１２Ｍおよび下側セラミック成形体プレート１２Ｍの一部１２Ｐが切り取られる。
【００４２】
次いで、図１１（Ｂ）に示されているように、上述したように形成されたセラミック成形体本体１１Ｍがセラミック成形体プレート１２Ｍおよびコイル１０と共に高温で焼成されることによってコイル１０が埋設されたセラミック焼成体本体１１およびセラミック焼成体プレート１２が形成される。
【００４３】
ここでの焼成は、室温から１０〜１００℃／ｈで昇温速度で第一の保持温度まで昇温され、第一の保持温度で１〜５時間保持され、次いで１０〜１００℃／ｈの昇温速度で第二の保持温度まで昇温され、第二の保持温度で１〜５時間保持され、そして、５００〜３０００℃／ｈの昇温速度で最高保持温度まで昇温され、最高保持温度で１〜５時間保持された後、５０〜５００℃／ｈで室温まで降温されることで行われる。第一の保持温度として１５０〜３００℃、第二の保持温度としては４００〜６００℃が、最高保持温度として８８０〜９５０℃とすることが好ましい。また、第一の保持温度での保持はなくても良い。
【００４４】
次いで、図１１（Ｃ）に示されているように、セラミック焼成体本体１１の外壁面のうち、少なくとも、コイル１０の端部１０Ｅが突出している外壁面上に外部電極層１３が配設される。斯くして、コイル埋設型インダクタが製造される。
【００４５】
以上説明した本実施形態のコイル埋設型インダクタの製造方法のフローを簡単にまとめると図１２に示されているようになる。すなわち、ステップＳ１００において、セラミック焼成体本体１１およびセラミック焼成体プレート１２を作成するために使用されるセラミックスラリーが作成される。そして、ステップＳ１０１において、ステップＳ１００で作成されたセラミックスラリーを使用して、後に焼成されることによってセラミック焼成体プレート１２となるセラミック成形体プレート１２Ｍが作成される。一方、ステップＳ１０２において、コイル埋設型インダクタの内部に埋設されるべきコイル１０が作成される。そして、ステップＳ１０３において、ステップＳ１０２で作成されたコイル１０がその巻回部分１０Ｗ間のピッチが予め定められた値よりも大きくなるようにその中心軸線に対して平行な方向に拡張される。
【００４６】
そして、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０１で作成された下側セラミック成形体プレート１２Ｍ上に、ステップＳ１０３で拡張されたコイル１０が載置される。そして、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４で下側セラミック成形体プレート１２Ｍ上に載置されたコイル１０周りに、ステップＳ１００で作成されたセラミックスラリー１１Ｓが配設される。そして、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０１で作成されたもう１つの上側セラミック成形体プレート１２Ｍによって、下側セラミック成形体プレート１２Ｍ上に載置されたコイル１０がその周りに配設されたセラミックスラリー１１Ｓと共に押圧される。そして、ステップＳ１０７において、ステップＳ１０６で上側セラミック成形体プレート１２Ｍによって押圧されたセラミックスラリー１１Ｓが硬化せしめられ、セラミック成形体本体１１Ｍとされる。そして、ステップＳ１０８において、ステップＳ１０７で硬化せしめられて得られたセラミック成形体本体１１Ｍおよびその上下側に配置されているセラミック成形体プレート１２Ｍが焼成され、セラミック焼成体本体１１およびセラミック焼成体プレート１２とされる。そして、ステップＳ１０９において、ステップＳ１０８で焼成されて得られたセラミック焼成体本体１１に外部電極層１３が配設される。
【００４７】
本実施形態の製造方法によれば、コイル１０周りに配設されたセラミック成形体本体１１Ｍが焼成されるとき、コイル１０は上側セラミック成形体プレート１２Ｍと下側セラミック成形体プレート１２Ｍとによって縮む方向に押さえつけられた状態にある。このことから、最終的に製造されるコイル埋設型インダクタのコイル１０の巻回部分１０Ｗ間のピッチを正確に所望の値にすることができるという利点が得られる。すなわち、コイル１０周りに配設されたセラミック成形体本体１１Ｍが焼成されるとき、セラミック成形体本体１１Ｍは少なからず収縮する。このとき、コイル１０近傍で収縮するセラミック成形体本体１１Ｍがコイル巻回部分１０Ｗを移動させようとする。ここで、コイル巻回部分１０Ｗが自由に動ける状態にあると、コイル巻回部分１０Ｗが収縮するセラミック成形体本体１１Ｍによって動かされ、その結果、コイル巻回部分１０Ｗ間のピッチが変化してしまう。このため、セラミック成形体本体１１Ｍが焼成される前のコイル巻回部分１０Ｗ間のピッチが正確に所望の値になっていたとしても、セラミック成形体本体１１Ｍが焼成されるとき、コイル巻回部分１０Ｗ間のピッチが所望の値からずれてしまう。しかしながら、本実施形態の製造方法によれば、セラミック成形体本体１１Ｍが焼成されるとき、コイル巻回部分１０Ｗが互いから離れる方向（すなわち、コイル１０がその中心軸線Ｃに対して平行な方向に拡がる方向）へのコイル巻回部分１０Ｗの動きは、上側セラミック成形体プレート１２Ｍおよび下側セラミック成形体プレート１２Ｍによって阻止される。一方、本実施形態の製造方法によれば、セラミック成形体本体１１Ｍが焼成されるとき、上側セラミック成形体プレート１２Ｍと下側セラミック成形体プレート１２Ｍとによってコイル１０がその中心軸線Ｃに対して平行な方向に縮む方向に押圧されていることから、コイル１０にはその中心軸線Ｃに対して平行な方向に拡がろうとする反力が発生している。したがって、焼成によって収縮するセラミック成形体本体１１Ｍがコイル１０をその中心軸線Ｃに対して平行な方向に縮めようとしてもコイル１０がその中心軸線Ｃに対して平行な方向に縮むことはない。このように、本実施形態の製造方法によれば、コイル１０周りに配設されたセラミック成形体本体１１Ｍが焼成されるとき、その収縮によってコイル１０がその軸線方向Ｃに沿って拡がる方向にも縮む方向にも変形しない。そして、本実施形態の製造方法によれば、コイル１０周りに配設されたセラミック成形体本体１１Ｍが焼成される前に、コイル巻回部分１０Ｗ間のピッチは正確に所望の値にされている。このため、最終的に製造されるコイル埋設型インダクタのコイル巻回部分１０Ｗ間のピッチを正確に所望の値にすることができるのである。このため、コイル埋設型インダクタの電気特性として、所望のインダクタンスが得られることになる。
【００４８】
この利点は、製造される対象が電子素子としてのコイル埋設型インダクタである場合には特に有利な利点である。すなわち、電子素子としてのコイル埋設型インダクタに埋設されるコイルの横断面積は極めて小さい。このため、コイル巻回部分は、コイル周りに配設されたセラミック成形体が焼成されるときの該セラミック成形体の収縮によって動かされ易い。一方、製造される対象に使用されるコイルが横断面積の比較的大きいコイルであれば、コイル周りに配設されたセラミック成形体を焼成したとしても、コイル巻回部分は、セラミック成形体の収縮によって動かされづらい。すなわち、製造される対象に使用されるコイルが横断面積の比較的大きいコイルであれば、コイル周りに配設されたセラミック成形体が焼成されるときの該セラミック成形体の収縮によってコイル巻回部分が動かされるという事態が生じないのである。このため、製造される対象が電子素子としてのコイル埋設型インダクタである場合、本実施形態の製造方法によってコイル埋設型インダクタが製造されると、特に有利な利点が得られるのである。
【００４９】
また、上述したように、本実施形態の製造方法によれば、最終的に製造されるコイル埋設型インダクタのコイル巻回部分１０Ｗ間のピッチが正確に所望の値にされることから、コイル端面（すなわち、コイル１０の中心軸線Ｃに対して平行な方向においてコイル１０の端部を形成する巻回部分１０Ｗが画成する面）から、該コイル端面に隣接するコイル埋設型インダクタの外壁面までの距離を正確に所望の値にすることができる。このため、コイル埋設型インダクタの電気特性として、所望の直流重畳特性が得られることになる。
【００５０】
なお、セラミック焼成体本体１１の気孔率およびセラミック焼成体プレート１２の気孔率は、これらセラミック焼成体本体１１またはセラミック焼成体プレート１２の外壁面上に流動性のある材料が塗布されることがある場合に、この流動性のある材料がこれらセラミック焼成体本体１１の内部またはセラミック焼成体プレート１２の内部に流入することがない気孔率に設定される。したがって、セラミック焼成体本体１１を形成するために使用されるセラミック粉体の粒径およびセラミック焼成体プレート１２を形成するために使用されるセラミック粉体の粒径も、これらセラミック粉体を主成分とするセラミックスラリーが焼成されてセラミック焼成体本体１１またはセラミック焼成体プレートが形成されたときに、これらセラミック焼成体本体の気孔率またはセラミック焼成体プレートの気孔率が上述したように設定される気孔率となる粒径に設定される。
【００５１】
また、上述したように、本実施形態の製造方法では、横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイルを形成するために、横断面形状が円形の線材から形成されたコイルが使用されている。しかしながら、最終的に横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイルが形成されるのであれば、横断面形状が略円形の線材、その他の形状、例えば、正方形、六角形、台形などの多角形、または、これら多角形の角を円弧状にした形状、楕円形、長円形、トラック形（すなわち、長方形形の短辺にその短辺を直径とする半円が付加された形状）の線材から形成されたコイルが使用されてもよい。もちろん、横断面形状が略矩形の線材を用意し、この線材を螺旋状に巻くことによって横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイルを形成してもよい。
【００５２】
また、本実施形態の製造方法は、横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイルを有するコイル埋設型インダクタを製造する方法であるが、本発明の考え方は、横断面形状が略矩形以外の線材から形成されたコイルを有するコイル埋設型インダクタを製造する方法にも適用可能である。例えば、横断面形状が円形の線材から形成されたコイルを有するコイル埋設型インダクタを製造する方法に本発明の考え方を適用した場合、横断面形状が円形の線材によって形成されたコイルを準備し、この準備されたコイルを、その巻回部分間のピッチが最終的に製造されるコイル埋設型インダクタのコイル巻回部分間のピッチよりも大きくなるように、その中心軸線に対して平行な方向に引っ張り、その後、上述した実施形態の製造方法と同様の工程を行えばよい。
【００５３】
また、一般的に、横断面形状が略矩形の線材よりも、横断面形状が円形の線材のほうが螺旋状に巻回し易い。そこで、横断面形状が円形の線材を螺旋状に巻回してコイルを形成し、斯くして形成されたコイルを横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイルにするためには、上述したように、斯くして形成されたコイルをその中心軸線に対して平行な方向にプレスする工程を採用するとよい。しかしながら、斯くしてコイルをプレスすると、コイル巻回部分間のピッチが極めて小さくなってしまい、当然のことながら、コイル巻回部分間のピッチが所望の値にならなくなってしまう。この場合に、上述した本実施形態の製造方法を利用すれば、すなわち、いったん、コイル巻回部分間のピッチが所望の値よりも大きくなるようにコイルをその中心軸線に対して平行な方向に拡げ、その後、コイル巻回部分間のピッチが所望の値になるようにコイルをその中心軸線に対して平行な方向に縮め、この状態でコイル周りに配設されたセラミックスラリー（上述した実施形態では、セラミック成形体）を焼成するという比較的簡便な工程によって、巻回部分間のピッチが所望の値になっているコイルを備えたコイル埋設型インダクタを得ることができる。すなわち、上述した本実施形態の製造方法によれば、比較的簡便な工程によって、横断面形状が略矩形の線材から形成されたコイルであって巻回部分間のピッチが所望の値になっているコイルを備えたコイル埋設型インダクタを得ることができるという利点がある。
【００５４】
なお、上述した本発明の製造方法によって３種類のコイル埋設型インダクタをそれぞれ５０個、製造すると共に、上述した本発明の製造方法以外の方法によって６種類のコイル埋設型インダクタをそれぞれ５０個、製造し、これらコイル埋設型インダクタの電気特性に関して分析した。ここで、下の表１に、最終的に製造しようとしたコイル埋設型インダクタのタイプが示されており、下の表２に、最終的に得られたコイル埋設型インダクタの電気特性の分析結果が示されている。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
【表２】
2011091377.tif 000004
【００５７】
表１において、コイル巻回部分間のピッチとは、最終的に得られたコイル埋設型インダクタ内に埋設されているコイルの巻回部分間のピッチであり、これらピッチの大きさに応じて、コイル埋設型インダクタのタイプをそれぞれ「大」、「中」、および、「小」としている。また、表１において、線材厚とは、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときのコイルを構成する線材の厚みであり、線材幅とは、コイルの中心軸線に対して垂直な方向に測ったときのコイルを構成する線材の幅であり、コイル巻回部分間のセラミック成形体厚とは、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときのコイルの巻回部分間に充填されているセラミック成形体の厚みであり、コイル巻数とは、コイルを構成する線材が巻かれている数であり、線材トータル厚とは、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときの全ての巻回部分の合計厚みであり、セラミック成形体プレート厚とは、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときの上下側セラミック成形体プレート１２の合計厚みであり、インダクタ厚とは、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときの最終的に得られるコイル埋設型インダクタの焼成前厚みであり、スペーサ厚とは、コイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときのスペーサ１４の厚みである。
【００５８】
また、表２のコイル巻回部分間のピッチの制御の欄において、「本発明」とは、コイル周りにセラミックスラリーが配設される前にコイルの巻回部分間のピッチが所望の値よりも大きい値とされ、コイル周りにセラミックスラリーが配設された後に上側セラミック成形体プレートがスペーサに当接するまで該上側セラミック成形体プレートによってコイルを押圧することによってコイルの巻回部分間のピッチが所望の値とされた場合、すなわち、上述した本発明の実施形態に従ってコイルの巻回部分間のピッチが所望の値とされた場合を示しており、一方、「従来」とは、コイル周りにセラミックスラリーが配設される前にコイルの巻回部分間のピッチが所望の値とされた場合を示している。
【００５９】
また、表２のセラミック成形体本体厚の制御の欄において、「本発明」とは、コイル周りに配設されたセラミックスラリーを上側セラミック成形体プレートがスペーサに当接するまで該上側セラミック成形体プレートによってセラミックスラリーを押圧することによってコイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときの前記セラミックスラリーの厚みが所望の厚みとされた場合、すなわち、上述した本発明の実施形態に従って前記セラミックスラリーの厚みが所望の厚みとされた場合を示しており、一方、「従来」とは、コイル周りにセラミックスラリーを配設したときにコイルの中心軸線に対して平行な方向に測ったときの前記セラミックスラリーの厚みが所望の厚みとなる型を使用した場合を示している。
【００６０】
また、表２のコイル埋設型インダクタのタイプの欄において、「大」とは、表１においてコイルの巻回部分間のピッチが１９０μｍであるタイプ「大」のコイル埋設型インダクタを示しており、「中」とは、表１においてコイルの巻回部分間のピッチが１１０μｍであるタイプ「中」のコイル埋設型インダクタを示しており、「小」とは、表１においてコイルの巻回部分間のピッチが７０μｍであるタイプ「小」のコイル埋設型インダクタを示している。
【００６１】
また、表２において、短絡発生率とは、作成されたコイル埋設型インダクタ全て（本例では、５０個）のうち、コイルの巻回部分間において短絡が発生したコイル埋設型インダクタの割合であり、電気特性の不良発生率のうちインダクタンスとは、作成されたコイル埋設型インダクタで短絡不良ではなかったコイル埋設型インダクタ全てのうち、インダクタンスに不良があると判断されたコイル埋設型インダクタの割合であり、電気特性の不良発生率のうち直流重畳特性とは、作成されたコイル埋設型インダクタで短絡不良やインダクタンス不良を除いたコイル埋設型インダクタ全てのうち、直流重畳特性に不良があると判断されたコイル埋設型インダクタの割合である。なお、本例において、インダクタンスに不良があると判断したコイル埋設型インダクタは、コイルの巻回部分間のピッチが１９０μｍである場合には、インダクタンスが１．６〜２．４μＨを外れたインダクタ、コイルの巻回部分間のピッチが１１０μｍである場合には、インダクタンスが２．４〜３．６μＨを外れたインダクタ、コイルの巻回部分間のピッチが７０μｍである場合には、インダクタンスが３．２〜４．８μＨを外れたインダクタである。また、本例において、直流重畳特性に不良があると判断したコイル埋設型インダクタは、コイルの巻回部分間のピッチが１９０μｍである場合には、インダクタンスが３０％減少したときの直流電流が２００ｍＡよりも小さいインダクタ、コイルの巻回部分間のピッチが１１０μｍである場合には、インダクタンスが３０％減少したときの直流電流が１００ｍＡよりも小さいインダクタ、コイルの巻回部分間のピッチが７０μｍである場合には、インダクタンスが３０％減少したときの直流電流が５０ｍＡよりも小さいインダクタである。
【００６２】
表２を見れば明らかなように、コイル埋設型インダクタのタイプが「大」、「中」、および、「小」の全ての場合において、実施例１〜３、すなわち、上述した本発明の実施形態に従ってコイルの巻回部分間のピッチが所望の値とされると共に、上述した本発明の実施形態に従ってコイル周りに配設されたセラミックスラリーの厚みが所望の厚みとされた場合の電気特性の不良発生率は零であって、それ以外の比較例１−１〜１−３および比較例２−１〜２−３の何れの場合の電気特性の不良発生率よりも低いという結果が得られた。
【００６３】
また、表２の電気特性の不良発生率の欄において、「−」とは、適当であると判断される電気特性の不良発生率が得られなかったことを意味する。
【符号の説明】
【００６４】
１…コイル埋設型インダクタ、１０…コイル、１０Ｗ…コイル巻回部分、１０Ｅ…コイル端部、１１…セラミック焼成体本体、１１Ｓ…セラミックスラリー、１１Ｍ…セラミック成形体本体、１２…セラミック焼成体プレート、１２Ｓ…セラミックスラリー、１２Ｍ…セラミック成形体プレート、１３…外部電極層、１４…スペーサ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１２】
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【図２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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