(57)【要約】【課題】コイル部の電気抵抗が低く、また、大電流を通電しても短絡や抵抗損失等が生じず、信頼性を向上したコイル部品及びその製造方法を提供することを目的としている。【解決手段】螺旋状の凹凸部を有する型を絶縁素体２の上面に重ねるとともに、絶縁素体２の上部（絶縁層３に相当する部分）に向かって押圧して、この絶縁素体２の上部に螺旋状の空隙部４を形成し、この空隙部４にメッキを施して、コイル部６を構成するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁素体の上部に螺旋状の空隙部を形成する空隙部形成工程と、前記空隙部に少なくとも導体層を形成する導体層形成工程と、前記導体層に螺旋状導体からなるコイル部を形成するコイル部形成工程とを備えたコイル部品の製造方法。
【請求項２】
絶縁素体は絶縁芯部に絶縁層を被覆して形成し、前記絶縁素体の上部に相当する部分を前記絶縁層とした請求項１記載のコイル部品の製造方法。
【請求項３】
空隙部形成工程では、螺旋状の凹凸部を有する型を絶縁素体の上面に重ねるとともに上部に向かって押圧して、螺旋状の空隙部を形成する工程とした請求項１記載のコイル部品の製造方法。
【請求項４】
空隙部形成工程後、絶縁素体を焼成する焼成工程を設けた請求項１記載のコイル部品の製造方法。
【請求項５】
導体層形成工程は、絶縁素体の上部に形成した空隙部及び絶縁素体の上面に導体層を形成する工程とし、コイル部形成工程は、前記絶縁素体の上面に形成した前記導体層を前記絶縁素体の上面まで研磨し、前記導体層に螺旋状導体からなるコイル部を形成する工程とした請求項１記載のコイル部品の製造方法。
【請求項６】
導体層形成工程は、メッキ工法により、導体層を形成する工程とした請求項１記載のコイル部品の製造方法。
【請求項７】
コイル部形成工程後、コイル部を形成した絶縁素体上に、新たな絶縁素体を積層する積層工程と、新たな前記絶縁素体に、空隙部形成工程を施すとともに、新たな前記絶縁素体を貫通するスルーホールを形成する工程と、空隙部及びスルーホールを形成した新たな絶縁素体に導体層形成工程及びコイル部形成工程を施すとともに、前記スルーホールに導体層を形成する工程とを設け、前記スルーホールに形成した前記導体層を介して、上下に積層した前記絶縁素体のコイル部を電気的に導通させた請求項１記載のコイル部品の製造方法。
【請求項８】
導体層形成工程前に、絶縁素体を貫通するスルーホールを形成する工程を設けるとともに、導体層形成工程において、前記スルーホールに導体層を形成する工程を設け、コイル部を形成した絶縁素体を上下に積層するとともに、前記スルーホールに形成した前記導体層を介して、上下に積層した前記絶縁素体のコイル部を電気的に導通させた請求項１記載のコイル部品の製造方法。
【請求項９】
絶縁素体は、有機物材料または無機物材料からなる請求項１記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１０】
絶縁芯部は、有機物材料または無機物材料からなる請求項２記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１１】
絶縁層は、有機物材料または無機物材料からなる請求項２記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１２】
螺旋状の凹凸部を有する型は、金属材料または有機材料からなる請求項３記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１３】
絶縁芯部を絶縁層で被覆した絶縁素体と、前記絶縁素体の上部に形成した螺旋状の空隙部と、螺旋状の前記空隙部に形成した螺旋状導体からなるコイル部とを備え、前記空隙部は螺旋状の凹凸部を有する型を前記絶縁素体の上面に重ねるとともに上部に向かって押圧して形成し、前記コイル部は螺旋状の前記空隙部に少なくとも導体層をメッキして形成したコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器等に用いるコイル部品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のコイル部品について図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図７（ａ）〜（ｄ）は従来のコイル部品の製造工程を示す工程図である。
【０００４】
図７（ａ）〜（ｄ）において、従来のコイル部品は、セラミック素体２１と、このセラミック素体２１上に空隙部２２を有する絶縁層２３を形成し、この空隙部２２に配置されるようにセラミック素体２１上に導体層２４を形成している。この絶縁層２３は一般的に用いるフォトレジスト法によりセラミック素体２１上に形成している。
【０００５】
また、空隙部２２は螺旋状としており、この空隙部２２に導体層２４を配置して導体層２４を螺旋状導体からなるコイル部２５としている。さらに、コイル部２５は電極部２６と電気的接続し、外装部２７で被覆している。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１４１２３５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、フォトレジスト法によって、絶縁層２３をセラミック素体２１上に形成するので、一般的には、絶縁層２３の厚さを厚くすることができない。すなわち、空隙部２２に配置する導体層２４もこの絶縁層２３と同程度の厚さしか形成することができず、導体層２４から形成される螺旋状導体からなるコイル部２５の厚さも厚くできない。よって、螺旋状導体からなるコイル部２５の電気抵抗が高い、あるいは大電流を通電すると、短絡や抵抗損失が生じる等信頼性が低下するという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決し、コイル部の電気抵抗が低く、また、大電流を通電しても短絡や抵抗損失等が生じず、信頼性を向上したコイル部品及びそ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】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。
【００１１】
本発明の請求項１記載の発明は、特に、絶縁素体の上部に螺旋状の空隙部を形成する空隙部形成工程と、前記空隙部に少なくとも導体層を形成する導体層形成工程と、前記導体層に螺旋状導体からなるコイル部を形成するコイル部形成工程とを備えた構成である。
【００１２】
上記構成により、アスペクト比の高い、断面積の大きなコイルを作製することができ、コイル部の電気抵抗が低く、また、大電流を通電しても短絡や抵抗損失等が生じず、信頼性を向上することができる。
【００１３】
本発明の請求項２記載の発明は、特に、絶縁素体は絶縁芯部に絶縁層を被覆して形成し、前記絶縁素体の上部に相当する部分を前記絶縁層とした構成である。
【００１４】
上記構成により、絶縁素体の上部に螺旋状の空隙部を形成する際、絶縁素体の上部に相当する部分には、絶縁芯部に被覆して形成した絶縁層を設けているので、空隙部の形成時に生じやすい絶縁素体への歪みや撓み等を、絶縁層によって吸収させることができ、絶縁芯部への影響を抑制して、絶縁素体の歪みや撓み等に起因した特性劣化を防止することができる。
【００１５】
本発明の請求項３記載の発明は、特に、空隙部形成工程では、螺旋状の凹凸部を有する型を絶縁素体の上面に重ねるとともに上部に向かって押圧して、螺旋状の空隙部を形成する工程とした構成である。
【００１６】
上記構成により、レーザ加工、機械加工やフォトリソ加工等に比べ、螺旋状の凹凸部を有する型を絶縁素体の上面に重ねるとともに上部に向かって押圧するだけで、螺旋状の空隙部を形成できるので、形成が簡単で容易である。
【００１７】
本発明の請求項４記載の発明は、特に、空隙部形成工程後、絶縁素体を焼成する焼成工程を設けた構成である。
【００１８】
上記構成により、特に、低周波数領域で磁気特性の高いフェライト材料等を使用することができ、インダクタンス値の高いコイル部品を得ることができる。
【００１９】
本発明の請求項５記載の発明は、特に、導体層形成工程は、絶縁素体の上部に形成した空隙部及び絶縁素体の上面に導体層を形成する工程とし、コイル部形成工程は、前記絶縁素体の上面に形成した前記導体層を前記絶縁素体の上面まで研磨し、前記導体層に螺旋状導体からなるコイル部を形成する工程とした構成である。
【００２０】
上記構成により、絶縁素体の上面に形成した導体層を絶縁素体の上面まで研磨して形成するので、寸法精度が良く、平坦精度の良いコイル部を安価で簡単に形成することができる。
【００２１】
本発明の請求項６記載の発明は、特に、導体層形成工程は、メッキ工法により、導体層を形成する工程とした構成である。
【００２２】
上記構成により、電気的に導通しない絶縁素体に対しても、スパッタ法や蒸着法よりも容易に厚みの厚い導体層を形成することができる。
【００２３】
本発明の請求項７記載の発明は、特に、コイル部形成工程後、コイル部を形成した絶縁素体上に、新たな絶縁素体を積層する積層工程と、新たな前記絶縁素体に、空隙部形成工程を施すとともに、新たな前記絶縁素体を貫通するスルーホールを形成する工程と、空隙部及びスルーホールを形成した新たな絶縁素体に導体層形成工程及びコイル部形成工程を施すとともに、前記スルーホールに導体層を形成する工程とを設け、前記スルーホールに形成した前記導体層を介して、上下に積層した前記絶縁素体のコイル部を電気的に導通させた構成である。
【００２４】
上記構成により、多層にコイル部を形成することができ、インダクタ値を高くすることができる。
【００２５】
本発明の請求項８記載の発明は、特に、導体層形成工程前に、絶縁素体を貫通するスルーホールを形成する工程を設けるとともに、導体層形成工程において、前記スルーホールに導体層を形成する工程を設け、コイル部を形成した絶縁素体を上下に積層するとともに、前記スルーホールに形成した前記導体層を介して、上下に積層した前記絶縁素体のコイル部を電気的に導通させた構成である。
【００２６】
上記構成により、多層にコイル部を形成することができ、インダクタ値を高くすることができる。
【００２７】
本発明の請求項９記載の発明は、特に、絶縁素体は、有機物材料または無機物材料からなる構成である。
【００２８】
上記構成により、有機物材料を用いれば高周波特性を改善でき、無機物材料を用いれば低周波特性を改善できる。
【００２９】
本発明の請求項１０記載の発明は、特に、絶縁芯部は、有機物材料または無機物材料からなる構成である。
【００３０】
上記構成により、有機物材料を用いれば高周波特性を改善でき、無機物材料を用いれば低周波特性を改善できる。
【００３１】
本発明の請求項１１記載の発明は、特に、絶縁層は、有機物材料または無機物材料からなる構成である。
【００３２】
上記構成により、有機物材料を用いれば高周波特性を改善でき、無機物材料を用いれば低周波特性を改善できる。
【００３３】
本発明の請求項１２記載の発明は、特に、螺旋状の凹凸部を有する型は、金属材料または有機材料からなる構成である。
【００３４】
上記構成により、金属材料を用いれば、絶縁素体が無機物材料であっても、耐磨耗性を向上できるとともに熱膨張を抑制して寸法精度を向上でき、有機材料を用いれば、離型性を向上することができる。
【００３５】
特に、金属材料の表面に有機材料を被覆したものにおいては、上記の両方の特性を兼ね備えることができる。
【００３６】
本発明の請求項１３記載の発明は、特に、空隙部は螺旋状の凹凸部を有する型を絶縁素体の上面に重ねるとともに上部に向かって押圧して形成し、コイル部は螺旋状の前記空隙部に少なくとも導体層をメッキして形成した構成である。
【００３７】
上記構成により、アスペクト比の高い、断面積の大きなコイルを作製することができ、コイル部の電気抵抗が低く、また、大電流を通電しても短絡や抵抗損失等が生じず、信頼性を向上することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００３９】
図１は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造工程を示す工程図、図２は同コイル部品の斜視図、図３は同コイル部品の断面図である。
【００４０】
図１〜図３において、本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法は、次の通りである。
【００４１】
第１に、絶縁芯部１に絶縁層３を被覆して絶縁素体２を形成する（絶縁素体形成工程）（図１（ａ））。
【００４２】
第２に、螺旋状の凹凸部を有する型を絶縁素体２の上面に重ねるとともに絶縁素体２の上部（絶縁層３に相当する部分）に向かって押圧して、この絶縁素体２の上部に螺旋状の空隙部４を形成する（空隙部形成工程）（図１（ｂ））。
【００４３】
第３に、この絶縁素体２の上部に形成した空隙部４及び絶縁素体２の上面には、無電解メッキを施した後、電解メッキを施して導体層５を形成する（導体層形成工程）（図１（ｃ））。
【００４４】
第４に、絶縁素体２の上面に形成した導体層５を絶縁素体２の上面まで研磨し、この研磨によって、導体層５に螺旋状導体からなるコイル部６を形成する（コイル部形成工程）（図１（ｄ））。
【００４５】
第５に、このコイル部６を形成した絶縁素体２の上面に、絶縁素体形成工程（図１（ａ））、空隙部形成工程（図１（ｂ））を繰り返し施し、かつ上層の絶縁素体２の空隙部４の内周端と下層の絶縁素体２の空隙部４に形成したコイル部６の内周端とを導通するためのスルーホール７を絶縁素体２に形成する（スルーホール形成工程）（図１（ｅ））。
【００４６】
第６に、上層の絶縁素体２に、再度、導体層形成工程（図１（ｃ））及びコイル部形成工程（図１（ｄ））を施すとともに、スルーホール７に導体層５を形成して、このスルーホール７に形成した導体層５を介して、上下に積層した絶縁素体２のコイル部６を電気的に導通する（スルーホール導通工程）（図１（ｆ））。
【００４７】
第７に、コイル部６を形成した上層の絶縁素体２の上面に、再度、絶縁素体形成工程（図１（ａ））を施し、コイル部６を複数積層したコイル部品を完成する（完成工程）（図１（ｇ））。
【００４８】
これによって、絶縁芯部１を絶縁層３で被覆した絶縁素体２と、この絶縁素体２の上部（絶縁層３に相当する部分）に形成した螺旋状の空隙部４と、この螺旋状の空隙部４に形成した螺旋状導体からなるコイル部６とを備え、空隙部４は螺旋状の凹凸部を有する型を絶縁素体２の上面に重ねるとともに絶縁素体２の上部に向かって押圧して形成し、コイル部６は螺旋状の空隙部４に導体層５をメッキして形成したコイル部品を製造することができる。
【００４９】
上記構成によって、アスペクト比の高い、断面積の大きなコイルを作製することができ、コイル部６の電気抵抗が低く、また、大電流を通電しても短絡や抵抗損失等が生じず、信頼性を向上することができる。
【００５０】
また、絶縁素体２の上部に螺旋状の空隙部４を形成する際、絶縁素体２の上部に相当する部分には、絶縁芯部１に被覆して形成した絶縁層３を設けているので、空隙部４の形成時に生じやすい絶縁素体２への歪みや撓み等を、絶縁層３によって吸収させることができ、絶縁芯部１への影響を抑制して、絶縁素体２の歪みや撓み等に起因した特性劣化を防止することができる。
【００５１】
特に、レーザ加工、機械加工やフォトリソ加工等に比べ、螺旋状の凹凸部を有する型を絶縁素体２の上面に重ねるとともに上部に向かって押圧するだけで、螺旋状の空隙部４を形成できるので、形成が簡単で容易である。
【００５２】
さらに、絶縁素体２の上面に形成した導体層５を絶縁素体２の上面まで研磨して形成するので、寸法精度が良く、平坦精度の良いコイル部６を安価で簡単に形成することができるとともに、無電解メッキ工法により、導体層５を形成するので、電気的に導通しない絶縁素体２に対しても、スパッタ法や蒸着法よりも容易に厚みの厚い導体層５を形成することができる。
【００５３】
そして、このようなコイル部６を形成した絶縁素体２を積層することも容易である。
【００５４】
材料については、絶縁素体２、絶縁芯部１、絶縁層３として有機物材料を用いれば高周波特性を改善でき、無機物材料を用いれば低周波特性を改善できる。
【００５５】
螺旋状の凹凸部を有する型として金属材料を用いれば、絶縁素体２が無機物材料であっても、耐磨耗性を向上できるとともに熱膨張を抑制して寸法精度を向上でき、有機材料を用いれば、離型性を向上することができる。
【００５６】
特に、金属材料の表面に有機材料を被覆したものにおいては、上記の両方の特性を兼ね備えることができる。
【００５７】
このように本発明の実施の形態によれば、アスペクト比の高い、断面積の大きなコイルを作製することができ、コイル部６の電気抵抗が低く、また大電流を通電しても短絡や抵抗損失等が生じず、信頼性を向上することができる。
【００５８】
また、図４〜図６に示すように、コイル部６を形成した絶縁素体２を積層する場合は、一方の絶縁素体２に対しては、絶縁素体形成工程（図４（ａ））、空隙部形成工程（図４（ｂ））、導体層形成工程（図４（ｃ））、コイル部形成工程（図４（ｄ））と、図１と同様な製造工程を途中まで施す。
【００５９】
他方の絶縁素体２に対しては、まず、絶縁素体形成工程（図５（ａ））、空隙部形成工程（図５（ｂ））を施す。次に、絶縁素体２を貫通するようにスルーホール７を形成する（スルーホール形成工程）（図５（ｃ））。そして、空隙部４、絶縁素体２の上面、スルーホール７に無電解メッキを施した後、電解メッキを施して導体層５を形成する（導体層形成工程）（図５（ｄ））。最後に、絶縁素体２の上面に形成した導体層５を絶縁素体２の上面まで研磨し、この研磨によって、導体層５に螺旋状導体からなるコイル部６を形成する（コイル部形成工程）（図５（ｅ））。
【００６０】
そして、コイル部６を形成した一方の絶縁素体２の上に、コイル部６を形成した他方の絶縁素体２を積層するとともに、他方の絶縁素体２のスルーホール７に形成した導体層５を介して、上下に積層した一方と他方の絶縁素体２のコイル部６を電気的に導通させる（スルーホール導通工程）（図６（ａ））。この際、一方と他方の絶縁素体２は、互いに貼り合わせることによって、容易に積層することができる。
【００６１】
最後に、コイル部６を形成した上層の絶縁素体２の上面に、絶縁素体形成工程を施し、コイル部６を複数積層したコイル部品を完成する（完成工程）（図６（ｂ））。
【００６２】
なお、未焼成の絶縁素体２を用いてもよく、この場合、空隙部形成工程後、絶縁素体２を焼成する焼成工程を設ければ、特に、低周波数領域で磁気特性の高いフェライト材料等を使用することができ、インダクタンス値の高いコイル部品を得ることができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、コイル部の電気抵抗が低く、また、大電流を通電しても短絡や抵抗損失等が生じず、信頼性を向上したコイル部品及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造工程を示す工程図
【図２】同コイル部品の斜視図
【図３】同コイル部品の断面図
【図４】他の実施の形態におけるコイル部品の製造工程の一部を示す工程図
【図５】同コイル部品の製造工程の一部を示す工程図
【図６】同コイル部品の製造工程の一部を示す工程図
【図７】従来のコイル部品の製造工程を示す工程図
【符号の説明】
１  絶縁芯部
２  絶縁素体
３  絶縁層
４  空隙部
５  導体層
６  コイル部
７  スルーホール
【図１】
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【図２】
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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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