(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミックシートを積層して積層セラミックシートを形成する積層シート形成工程と、その次に、前記積層セラミックシートを個片に分離してセラミック素体を形成する素体形成工程と、その次に、前記セラミック素体の中央部上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、その次に、前記セラミック素体の端部上に前記コイル部と電気的接続をした電極部を形成する電極部形成工程とを備え、前記積層シート形成工程において、透磁率の異なる前記セラミックシートを積層し、前記素体形成工程において、透磁率の異なる前記セラミックシートの内透磁率の高いセラミックシートの一部からなる高透磁率部と、透磁率の低いセラミックシートの一部からなる低透磁率部とを前記セラミック素体に形成し、前記コイル部形成工程において、前記高透磁率部に前記コイル対向部を配置し、前記電極部形成工程において、前記低透磁率部に前記電極対向部を配置したコイル部品の製造方法。
【請求項２】
積層シート形成工程において、透磁率の異なるセラミックシートを形成する工程は磁性体を含有した磁性セラミックシートと磁性体を含有しない非磁性セラミックシートを積層する工程とし、前記素体形成工程において、前記磁性セラミックシートの一部からなる磁性体部と前記非磁性セラミックシートの一部からなる非磁性体部とを前記セラミック素体に形成し、前記コイル部形成工程および前記電極部形成工程において、前記電極対向部の透磁率が前記コイル対向部の透磁率よりも小さくなるように前記非磁性体部に前記電極部を配置するとともに前記磁性体部に前記コイル部を配置する工程を設けた請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項３】
コイル部形成工程と電極形成工程との間に、コイル部に外装材を被覆し外装部を形成する外装形成工程を設けた請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項４】
外装材としてガラスとセラミックの混合体を用いる請求項３に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項５】
外装材としてフェライト磁性材料からなる磁性体を用いる請求項３に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項６】
セラミック素体としてＴｉＯ2を含有する誘電体材料からなる誘電体を用いる請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項７】
セラミック素体としてフェライト磁性材料からなる磁性体を用いる請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項８】
セラミック素体としてフェライト磁性体とガラスの混合体を用いる請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項９】
セラミック素体としてＡｌ2Ｏ3を含有する絶縁材料からなる絶縁体を用いる請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１０】
コイル部形成工程は、セラミック素体上に導体からなる下地層を形成するとともに、前記下地層上に導体層を形成し、前記導体層を螺旋状に加工して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、前記コイル部形成工程後に前記下地層を加熱処理して絶縁化する絶縁化工程を設けた請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１１】
下地層はＮｉ系金属からなるＮｉ系金属層とするとともに、導体層はＡｇ系金属からなるＡｇ系金属層とした請求項１０に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１２】
導体層はＡｇ系金属からなるＡｇ系金属層とし、下地層は２層からなりセラミック素体側を第１層とするとともに導体層側を第２層とし、絶縁化工程において、前記第１層はＮｉ系金属を絶縁化したＮｉ系金属絶縁化層とするとともに前記第２層はＣｕ系金属を絶縁化したＣｕ系金属絶縁化層とする請求項１０に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１３】
コイル部形成工程では、レーザ照射により導体層を螺旋状に切削して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を設けた請求項１０に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項１４】
コイル部形成工程は、セラミック素体上に導体からなる下地層を形成するとともに、下地層上に螺旋状の空隙部を有する絶縁層を形成し、前記空隙部に導体層が配置されるように前記下地層上に前記導体層を形成し、前記導体層形成後に加熱処理により、前記下地層の絶縁化と前記絶縁層の消失化とを同時に行う絶縁化工程を設けた請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器、通信機器等に利用されるコイル部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コイル部品は各種電子機器、通信機器等に多用されており、近年は小型あるいは薄型、さらには多機能なコイル部品がますます要求されており、しかも、回路の高周波化、高速信号化やデジタル化に伴ってノイズ対策部品としてのコイル部品もますます重要になってきている。
【０００３】
従来これらの要望を満たすコイル部品としては、フェライト磁性層とコイル用導体層を交互に積層して得るものや、あるいはフェライト磁性層にコイル用導体層を形成しこれらを積層して得るもの等種々提案されている。
【０００４】
特に、セラミック素体に導体層を形成し、この導体層を螺旋状に切断してコイル部を形成し、このコイル部と接続する電極部を形成したコイル部品等では、そのセラミック素体としてフェライト磁性材料からなるフェライトコアを用いたり、フェライト磁性材料にガラスを添加したフェライトコアを用いたり、ガラス層を形成したフェライトコアを用いたりしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、セラミック素体の材質に関係なくコイル部により磁束が発生するが、上記構成によればセラミック素体が同一の材料であり、コイル部により発生した磁束はそのまま電極部を通過する。そして、磁束が電極部を通過するとそれに応じて電気的損失が生じる。
【０００６】
上記構成では、電極部を通過する磁束に起因して電気的損失が生じ、その電気的損失は制御できないので、信頼性が低下するという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決し、電極部を通過する磁束に起因して生じる電気的損失を制御し、信頼性を向上したコイル部品の製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するために以下の構成を有する。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、積層シート形成工程において、透磁率の異なるセラミックシートを積層し、素体形成工程において透磁率の異なる前記セラミックシートの内透磁率の高いセラミックシートの一部からなる高透磁率部と、透磁率の低いセラミックシートの一部からなる低透磁率部とをセラミック素体に形成し、前記コイル部形成工程において、前記高透磁率部に前記コイル対向部を配置し、前記電極部形成工程において、前記低透磁率部に前記電極対向部を配置する方法である。
【００１０】
一般的に、磁束は透磁率の小さい部分よりも透磁率の大きい部分を通過するが上記方法によれば、電極部に対向する電極対向部の透磁率とコイル部に対向するコイル対向部の透磁率とを異ならせているので、電極対向部およびコイル対向部の内、コイル部によって生じる磁束は透磁率の大きい方を通過し易く、透磁率の小さい方にはあまり通過しない。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明においては、コイル部に対向するコイル対向部の透磁率よりも、電極部に対向する電極対向部の透磁率を小さくしているので、コイル部によって生じる磁束は透磁率の大きいコイル対向部を通過し易く、透磁率の小さい電極対向部にはあまり通過しない。よって、磁束は電極部を通過しにくくなり、それに応じて電気的損失も減少し、信頼性を向上できる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、積層シート形成工程において、透磁率の異なるセラミックシートを形成する工程は、磁性体を含有した磁性セラミックシートと、磁性体を含有しない非磁性セラミックシートを積層する工程とし、素体形成工程において、前記磁性セラミックシートの一部からなる磁性体部と前記非磁性セラミックシートの一部からなる非磁性体部とを前記セラミック素体に形成し、前記コイル部形成工程および前記電極部形成工程において、前記電極対向部の透磁率が前記コイル対向部の透磁率よりも小さくなるように前記非磁性体部に前記電極部を配置するとともに前記磁性体部に前記コイル部を配置する工程を設けた方法である。上記方法により、コイル部に対向するコイル対向部の透磁率よりも電極部に対向する電極対向部の透磁率が小さくなり、磁束は電極部を通過しにくくなりそれに応じて電気的損失も減少し、信頼性を向上できる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、コイル部形成工程と電極形成工程との間に、コイル部には外装材からなる外装部を被覆する工程を設けた方法である。上記方法により、絶縁性の優れたコイル部品を得ることができる。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、特に、外装材として、ガラスとセラミックの混合体を用いる方法である。上記方法により、強度の優れたコイル部品を得ることができる。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、特に、外装材として、フェライト磁性材料からなる磁性体を用いる方法である。上記方法により、インダクタンスの大きいコイル部品を得ることができる。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、セラミック素体としてＴｉＯ2を含有する誘電体材料からなる誘電体を用いる方法である。上記方法により、コンデンサ機能を有するコイル部品を得ることができる。
【００１７】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、セラミック素体としてフェライト磁性材料からなる磁性体を用いる方法である。上記方法により、電気特性の優れたコイル部品を得ることができる。
【００１８】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、セラミック素体としてフェライト磁性体とガラスの混合体を用いる方法である。上記方法により、電気特性の優れたコイル部品を得ることができる。
【００１９】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、セラミック素体としてＡｌ2Ｏ3を含有する絶縁材料からなる絶縁体を用いる方法である。上記方法により、高周波特性の優れたコイル部品を得ることができる。
【００２０】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、コイル部形成工程は、セラミック素体上に導体からなる下地層を形成するとともに、前記下地層上に導体層を形成し、前記導体層を螺旋状に加工して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、前記コイル部形成工程後に前記下地層を加熱処理して絶縁化する絶縁化工程を設けた方法である。上記方法により、電気特性の優れたコイル部品を得ることができる。
【００２１】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、特に、下地層はＮｉ系金属からなるＮｉ系金属層とするとともに、導体層はＡｇ系金属からなるＡｇ系金属層とした方法である。上記方法により、セラミック素体と螺旋状導体からなるコイル部との付着性の優れたコイル部品を得ることができる。
【００２２】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、特に、導体層はＡｇ系金属からなるＡｇ系金属層とし、下地層は２層からなりセラミック素体側を第１層とするとともに導体層側を第２層としており、絶縁化工程において、前記第１層はＮｉ系金属を絶縁化したＮｉ系金属絶縁化層とするとともに、前記第２層はＣｕ系金属を絶縁化したＣｕ系金属絶縁化層とした方法である。上記方法により、第１層と第２層との接合性が優れたコイル部品を得ることができる。
【００２３】
本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、特に、コイル部形成工程では、レーザ照射により導体層を螺旋状に切削して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を設けた方法である。上記方法により、生産性が優れたコイル部品を得ることができる。
【００２４】
本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、コイル部形成工程は、セラミック素体上に導体からなる下地層を形成するとともに、下地層上に螺旋状の空隙部を有する絶縁層を形成し、前記空隙部に導体層が配置されるように前記下地層上に前記導体層を形成し、前記導体層形成後に加熱処理により、前記下地層の絶縁化と前記絶縁層の消失化とを同時に行う絶縁化工程を設けた方法である。上記方法により、生産性が優れたコイル部品を得ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を用いて、本発明の全請求項に記載の発明について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の断面図、図２は同コイル部品の一部切欠斜視図、図３は外装部形成前の同コイル部品の正面図、図４（ａ）〜（ｆ）は同コイル部品の製造工程を示す断面図である。
【００２７】
図１〜図３において、本発明のコイル部品は、外周面と側面とを有する直方体形状であって、中央部のコイル部を形成する部分がやや細くなったセラミック素体１と、このセラミック素体１の全面に形成した下地層６と、この下地層６上に形成した導体層７と、セラミック素体１の外周面に対向する導体層７を螺旋状に加工して形成した螺旋状導体９からなるコイル部２と、このコイル部２と電気的に接続し、側面および外周面の端部に有した電極部３と、セラミック素体１の細くなった部分を太らせ、全体としてほぼ直方体状になるようにコイル部２に被覆した外装材からなる外装部４とを備えている。このとき、コイル部品の外形寸法としては、側面が１ミリ角程度以下で幅が２ミリ程度以下の非常に小さい寸法を想定している。
【００２８】
また、螺旋状導体９からなるコイル部２とセラミック素体１との間に介在する下地層６は導体を絶縁化した導体絶縁化層であって、セラミック素体１側を第１層とするとともに、コイル部２側を第２層とした２層からなっている。
【００２９】
下地層６および導体層７の材質については、下地層６の第１層はＮｉ系金属を絶縁化したＮｉ系金属絶縁化層とするとともに、下地層６の第２層はＣｕ系金属を絶縁化したＣｕ系金属絶縁化層とし、導体層７はＡｇ系金属からなるＡｇ系金属層としている。
【００３０】
さらに、セラミック素体１および外装材はフェライト磁性材料からなる磁性体としている。
【００３１】
そして、セラミック素体１は、表面にコイル部２が存在する部分（コイル対向部１２）と電極部３が存在する部分（電極対向部１１）の透磁率が異なり、図１に示すように２本の破線で示した境界１０において、透磁率が異なるようにしている。このとき、セラミック素体１は、電極部３に対向する電極対向部１１の透磁率をコイル部２に対向するコイル対向部１２の透磁率よりも小さくしている。
【００３２】
上記構成により、電極部３に対向する電極対向部１１の透磁率とコイル部２に対向するコイル対向部１２の透磁率とを異ならせているので、電極対向部１１およびコイル対向部１２の内、コイル部２によって生じる磁束は透磁率の大きい方を通過し易く、透磁率の小さい方にはあまり通過しない。
【００３３】
つまり、磁束が電極部３を通過するとそれに応じて電気的損失が生じるので、電極部３での電気的損失を小さくしたい場合は、コイル対向部１２の透磁率よりも電極対向部１１の透磁率を小さくし、電極部３での電気的損失を大きくしたい場合は、コイル対向部１２の透磁率よりも電極対向部１１の透磁率を大きくすればよい。
【００３４】
コイル対向部１２の透磁率よりも電極対向部１１の透磁率を小さくすれば、磁束は電極部３をあまり通過せず、それに応じて電気的損失もあまり生じず、電極対向部１１とコイル対向部１２との間から漏洩しコイル部を周回する。
【００３５】
コイル対向部１２の透磁率よりも電極対向部１１の透磁率を大きくすれば、磁束は電極部３を通過してそれに応じて電気的損失も生じながらコイル部を周回する。
【００３６】
よって、必要に応じて電極対向部１１の透磁率とコイル対向部１２の透磁率とを異ならせれば、電極部３を通過する磁束に起因した電気的損失を制御でき信頼性を向上できる。特に、上記構成では、コイル部２に対向するコイル対向部１２の透磁率よりも、電極部３に対向する電極対向部１１の透磁率を小さくしているので、コイル部２によって生じる磁束は透磁率の大きいコイル対向部１２を通過し易く、透磁率の小さい電極対向部１１はあまり通過せず、電極部３を通過する磁束に起因した電気的損失を減少させ信頼性を向上できる。
【００３７】
また、コイル部２を外装部４で被覆しているので、絶縁性を向上できる。
【００３８】
さらに、セラミック素体１をフェライト磁性材料からなる磁性体としているので電気的特性を向上できるとともに外装材もフェライト磁性材料からなる磁性体としているのでコイル部２で発生する磁束が漏洩せずに外装部４を通過し易くなり、インダクタンスを大きくでき磁気回路を調整し易くできる。
【００３９】
特に、セラミック素体１は適宜材料を選択することにより、コイル部品として各種の用途に使用でき、ＴｉＯ2を含有した誘電体材料からなる誘電体とすればコンデンサ機能を得ることができ、Ａｌ2Ｏ3を含有した絶縁材料からなる絶縁体とすれば高周波特性を向上できる。
【００４０】
なお、セラミック素体１において、異なる透磁率の境界１０の位置は、コイル部２に対向するコイル対向部１２と電極部３に対向する電極対向部１１との間として明確に区切る必要はない。コイル部２の中央部と、電極部３の部分およびコイル部２の両端部の透磁率が異なる場合でもよい。必要なことは、セラミック素体１が異なる透磁率の複数の部分で構成されていることである。その位置としては、コイル部２の中心と電極部３の部分であり、その境界はコイル部２側にずれていても、逆に電極部３側にずれていてもよい。コイルの電気特性に密接に関係する部分（コイル対向部１２）と損失に関わる部分（電極対向部１１）との境界１０の位置を適宜変えることによって、種々の電気特性のコイル部品を得ることができる。
【００４１】
また、螺旋状導体９からなるコイル部２と電極部３の間には、これらを電気的に接続するための導体からなる引出電極５を設けているが、これにより、コイル部２で発生する磁束を電極部３に鎖交する量を軽減できる。
【００４２】
さらに、電極部３はセラミック素体１の側面にのみ設けたり、外周面の端部のみに設けたりしてもよい。特に、外周面の端面のみに電極部３を設けた場合、電極対向部１１の中心部近傍のみの透磁率をコイル対向部１２の透磁率と略同等にすれば、電極部３はセラミック素体１の側面に設けていないので、コイル部２で生じる磁束は電極対向部１１の中心部近傍からそのまま側面を通過してコイル部２を周回し、電極部３を通過する磁束に起因した電気的損失を減少させることができる。
【００４３】
次に、図４（ａ）〜（ｆ）において、本発明のコイル部品の製造方法の一例を説明する。
【００４４】
第１に、図４（ａ）に示すようにセラミック素体を作製する一例を説明する。セラミック素体１の材質をフェライト磁性材料からなるフェライト磁性体とした場合は、フェライト粉体、バインダー、溶剤および可塑剤を混合してスラリーを形成する。シート成型機を用いてグリーンシート（未焼成のセラミックシート）を形成する。グリーンシートを裁断して所定の大きさのグリーンシートを形成する。裁断したグリーンシートを積層してグリーンシートからなる積層体（積層セラミックシート）を形成する（積層シート形成工程）。
【００４５】
積層体をさらに成型し切断して複数の個片に分離する。これら個片を脱脂および焼成（焼成温度範囲は８００℃から１６００℃の範囲）してセラミック素体１を形成する（素体形成工程）。
【００４６】
また、セラミック素体１をセラミックで構成する場合は、ガラス、ガラスセラミックス、ＣｕＺｎ系フェライト、ＮｉＺｎ系フェライト、ＮｉＺｎＣｕ系フェライト、フォルステライトあるいはアルミナに代表されるような非磁性のセラミックスや酸化物磁性体である各種フェライト材料等を含有したグリーンシートを用いる。
【００４７】
セラミック素体１は、部分によって透磁率が異なるように複数のセラミックシートの内、透磁率の高いセラミックシートの一部からなる高透磁率部と、透磁率の低いセラミックシートの一部からなる低透磁率部とを形成しており、セラミックシートの具体的な組み合わせとしては、ＮｉＺｎＣｕ系フェライトとＣｕＺｎ系フェライトあるいはガラスセラミックと、ガラスとフェライト磁性体の混合体の組み合わせ等がある。
【００４８】
さらに、グリーンシートを形成するためのスラリーは、各種のフェライト粉末（場合によっては、ガラスセラミックや各種セラミック粉末）と酢酸ブチル、メチルエチルケトン、トルエン、アルコール、ブチルカルビトール、テルピネオール等の溶剤、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、エチレン−酢酸ビニル等の結合剤、各種の酸化物あるいはガラス類等の焼結助剤を添加し、ブチルベンジルフタレート、ジブチルフタレート、グリセリン等の可塑剤あるいはさらに分散剤等を添加してもよい。これらを混合したスラリーを用いてセラミックシートを形成する。特に、グリーンシートを作製する場合のスラリーとしては、蒸発性の優れた各種の溶剤、例えば酢酸ブチル、メチルエチルケトン、トルエン、アルコール等が望ましい。
【００４９】
第２に、図４（ｂ）に示すように上記により作製したセラミック素体１の全面に導体からなる下地層６を形成する。さらに、図４（ｃ）に示すように下地層６の表面に導体層７を形成する。形成後の断面はセラミック素体１の表面に下地層６があり、さらに導体層７がそれらを覆うようになる。
【００５０】
下地層６や導体層７を形成する方法としては、めっき、蒸着、スパッタ、イオンプレーティング、塗布、転写、印刷、ディピング、溶剤、吹き付け等で形成し、螺旋状へのパターンニングにはカット、マスキング、エッチング等を用いて行うことができる。
【００５１】
下地層６を湿式めっき法で形成する場合、セラミック素体１に無電解めっき法でまず下地層６を薄く形成し、この下地層６を電極として機能させ、他の電極材を電気めっき法で形成する方法等で複数層の導体層７を容易に形成することができる。また、無電解めっき法は様々な溶液処理が不可欠なため、この下地層６の形成を乾式方法で行ってもよい。
【００５２】
下地層６の材料としては、Ｎｉ系金属のニッケルやＣｕ系金属の銅等が一般的で望ましい。これらは湿式めっき法で形成する方法も十分に確立されている。下地層６はこれらの単層ないしは複層であってもよい。特に、下地層６を２層とし、第１層をＮｉ系金属、第２層をＣｕ系金属としてもよい。
【００５３】
導体層７の材料としては、電気的に良導体であれば何でもよいが、大気中で焼成しても金属を維持できるＡｇ系金属の銀、銀とパラジウムの合金や銀と白金の合金あるいは白金等が望ましい。つまり、導体層７は熱処理を大気中で行っても金属として維持でき、下地層６は反対に酸化物化ないしはセラミック素体１中に拡散することが望ましい。
【００５４】
第３に、図４（ｄ）に示すように導体層７の一部を螺旋状に切断してコイル部２を形成する（コイル部形成工程）。このとき、コイル部２に対向するコイル対向部１２はセラミック素体１に形成した高透磁率部と対向するようにする。
【００５５】
導体層７の少なくとも一部を螺旋状にする方法としては、レーザーを用いた切断や砥石や刃物を用いた切断、砥粒等を高速でワークにあてた加工等様々な方法があるが、生産性を考慮するとレーザーを用いる方法が望ましい。
【００５６】
他の方法としては、水、炭酸ガス、砥粒等を吹き付けてのパターン形成あるいは刃物や砥石を用いてパターン形成等や、金型やめっき等で所定形状に予め形成した導体を転写する方法、マスキングとマスキングを施していない部分の導体を除去する方法等がある。
【００５７】
さらに、別な方法としては、電極部３およびコイル部２を形成しない部分にマスキングし、マスキングを施していない部分に導体層７を形成する方法や電極部３およびコイル部２が形成される部分にのみ導体層７を直接形成する方法等もある。
【００５８】
さらには、セラミック素体１の表面形状をねじ状にし、その表面に導体を形成し、ねじ山を排除する程度削り落とすことによってセラミック素体１の表面の一部に螺旋状導体９からなるコイル部２を形成することも可能である。
【００５９】
第４に、コイル部２を形成したこれらに熱処理を施す。これにより、下地層６は絶縁化され、第１層はＮｉ系金属絶縁化層となり、第２層はＣｕ系金属絶縁化層となる。
【００６０】
第５に、熱処理を施したものは必要に応じて図４（ｅ）に示すようにコイル部２の表面に外装部４を形成する。導体層７の螺旋状に加工したコイル部２を覆うように外装部４を設けることにより、螺旋状コイル部２の保護と絶縁が可能になる。外装部４を樹脂とした場合、この樹脂にセラミック粉末を含有させると外装部４の強度を向上し、セラミック粉末を磁性粉末にすれば、磁気シールド性や電気特性の向上が可能になる。
【００６１】
樹脂系の外装部４を用いて外装部４を形成した後、熱処理を行う場合は熱処理温度の限界温度はその耐熱温度となる。外装部４を形成した後熱処理する方法では、例えばセラミック素体１にフェライト磁性体を用い、外装部４にもフェライト磁性体を用いることで、熱処理と外装部４の焼結も兼ねることができ、外装部４の形成後は、磁気回路的には閉磁路構成となり、優れた電気特性のコイル部品を得ることができる。しかも、この場合は、磁気シールド性もさらに向上する。
【００６２】
外装部４は、非磁性体であっても磁性体であってもいずれでもよい。必要なコイル部品特性を確保するために適宜選択すればよい。当然のことながらこれらには絶縁性が要求される。非磁性体としては、エポキシ、ポリイミド等の有機系の絶縁材料、ガラス、ガラスセラミックス、ＣｕＺｎ系フェライトあるいはアルミナに代表されるようなセラミック等の無機系の絶縁材料等の電気的に絶縁性があればどのようなものであってもよい。磁性体としては、ＮｉＺｎ系やＮｉＺｎＣｕ系、ＭｎＺｎ系等のスピネル系や六方晶系等のフェライト材料等がある。
【００６３】
外装部４を誘電率の低いもので構成すれば、コイル部２の浮遊容量を低減することができ、コイル部２の自己共振周波数を高めることやコイル部２の高周波特性を改善することが可能になる。
【００６４】
第６に、図４（ｆ）に示すように導体層７の表面で外装部４を形成していない露出している部分に、さらに電極部３を形成する（電極部形成工程）。このとき、電極部３に対向する電極対向部１１はセラミック素体１に形成した低透磁率部と対向するようにする。電極部３としては、導電性材料であればよいが、単一層でなく複数層から構成されることが望ましい。ニッケル電極層とはんだ電極層ないしは錫電極層等の複層構造が一般的であり、形成方法は湿式めっき法での形成が通常一般的に多用されている。外装部４を形成した場合は、この湿式めっき法による電極部３形成が有利であるが、他の方法として、電極ペーストの塗布や蒸着、スパッタあるいはイオンプレーティング等の乾式電極形成法等もある。
【００６５】
また、表面実装用とした場合にはプリント配線板への実装時の実装強度あるいは実装時の半田の濡れ性、半田くわれ等を考慮する必要があり、具体的には最下層は導体層７と同じ導体材料を用い、中間層には半田くわれを防止するニッケル電極を用い、最外層には半田に対して濡れ性の良い半田電極あるいは錫電極等を用いる。この構成以外にも、金属等の導電性に優れた材料以外に導電性樹脂材料、銀と白金の合金や銀とパラジウムの合金等でもよい。
【００６６】
さらに、導体層７と電極部３の一部の層を一体にすることによって、導体層７と電極部３との接続信頼性を優れたものにすることができる。例えば、セラミック素体１の表面全面に導体層７を例えば銀で構成し、電極部３は銀を下地にしてさらにニッケルと錫の積層構造とすることによって、接続信頼性を高めるとともにチップ部品としての実装性も優れたコイル部品になる。
【００６７】
そして、セラミック素体１の表面に絶縁体化した下地層６があり、さらに導体層７がそれらを覆い、導体層７の螺旋状のコイル部２は外装部４で覆われ、外装部４で覆われていない導体層７の部分には電極部３が形成されたコイル部品を得ることができる。
【００６８】
上記方法によれば、図４を用いて示したようにセラミック素体１の表面に下地層６を形成し、さらに下地層６上に導体層７を形成し、次に少なくとも導体層７の一部を螺旋状に切断した後熱処理を施し、特に、螺旋状に導体層７を切断した後熱処理を施しているので、螺旋状に導体層７を切断する際にセラミック素体１、下地層６や導体層７のそれぞれ単独ないしはお互いが反応して加工変質部等が生じても、コイル部品として重要な電気特性を確保できる。
【００６９】
しかも、螺旋状に切断する部分は少なくとも導体層７とすれば、この熱処理で下地層６は絶縁体化してコイル部品としては十分な絶縁体と変化する。
【００７０】
特に、前述した加工変質部は場合によっては、絶縁抵抗が小さい物質が生成されることがあるが、熱処理を施すことによって絶縁抵抗が加工前の問題のないレベルに回復可能である。例えば、セラミック素体１としてＮｉＺｎＣｕ系フェライトを用い、下地層６としてニッケル電極層を用い、さらに導体層７として銀電極層を用いて、螺旋状に切断する方法としてＹＡＧレーザーを用いた場合、熱処理温度としては２００℃以上の温度でコイル部品を得るのに必要な絶縁抵抗レベルに回復する。さらに、トランスのコイル間等のように十分な絶縁抵抗を確保するためには、さらに高温度の熱処理を施すことによって例えばＹＡＧレーザー加工前のレベルに回復可能である。銀電極を用いた場合は、熱処理の限界温度としては銀の融点である約９６０℃までの温度が限界となる。
【００７１】
つまり、本発明の製造方法では、導体層７を螺旋状に切断してコイル部２を形成した後熱処理を施すことで、螺旋化に伴う絶縁性劣化と下地層６の絶縁化による螺旋化の容易化や導体層７の付着性の確保等ができる。
【００７２】
なお、上記実施の形態においては、面実装タイプとして両端等に電極部３を設けたものについてのみ説明してきたが、セラミック素体１にピン端子を埋設したものや、電極部３の代りに端子を有するキャップ状電極をセラミック素体１の両端に嵌合結合したリードタイプのコイル部品とすることも容易にできる。特に、セラミック素体１の形状も単なる直方体のものでもその他の形状でもよい。直方体のセラミック素体１を用いた場合は図５に示すような断面形状となる。
【００７３】
また、アルミナやフェライト等のセラミック基板に所定の配線パターンを形成し、セラミック基板に窓を設けてコイル部品を挿入し、配線パターンとコイル部品の電極部３を接続させ、厚膜形成プロセスを用いて焼成して電気的に結線してもよい。
【００７４】
さらに、コイル部形成工程では、下地層６上に螺旋状の空隙部を有する絶縁層を形成し、この空隙部に導体層が配置されるように下地層６上に導体層７を形成し、導体層形成後に絶縁層を消失させる消失工程を設ければ、生産性が優れたコイル部品を得ることができる。このとき、絶縁化工程と消失工程とを同時に設け、絶縁化工程における加熱処理により絶縁層を消失させてもよい。
【００７５】
次に本発明のコイル部品を製造する方法をより具体的に説明する。
【００７６】
（実施例１）
ＮｉＺｎＣｕフェライト粉末１００ｇに対してブチラール樹脂を８ｇ、ブチルベンジルフタレートを４ｇ、メチルエチルケトンを２４ｇおよび酢酸ブチルを２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混練してＮｉＺｎＣｕフェライトスラリーを作製する。
【００７７】
このスラリーを使い、コータを用いて乾燥後厚み０．２ｍｍのＮｉＺｎＣｕ系フェライトグリーンシートを作製する。なおグリーンシートはＰＥＴフィルム上に形成する。
【００７８】
同様に、ＺｎＣｕフェライト粉末１００ｇに対してブチラール樹脂を８ｇ、ブチルベンジルフタレートを４ｇ、メチルエチルケトンを２４ｇおよび酢酸ブチルを２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混練してＺｎＣｕフェライトスラリーを作製する。
【００７９】
同様に、このスラリーを使い、コータを用いて乾燥後厚み０．２ｍｍのＺｎＣｕフェライトグリーンシートを作製する。なおグリーンシートはＰＥＴフィルム上に形成する。
【００８０】
前記のＺｎＣｕフェライトグリーンシートを２枚、ＮｉＺｎＣｕフェライトグリーンシートを６枚、さらにＺｎＣｕフェライトグリーンシートを２枚積層し、加圧成型して厚みが１．８ｍｍの積層体を作製する。この積層体を一辺が０．８５ｍｍになるように切断し、直方体状のセラミックグリーン素体を作製する。
【００８１】
このセラミックグリーン素体１を９００℃で２時間保持する条件で焼成する。
【００８２】
焼成したセラミック素体１の全面に図４に示すように湿式めっき法でニッケル電極を形成し、さらにニッケル電極上に銀電極を形成する。さらに螺旋状の溝部８を銀電極に形成する。なお、溝部８の形成にはＹＡＧレーザーを用い、コイル部２はセラミック素体１の中央に位置し、その長さは０．７ｍｍとする。さらに、コイル部２を形成した。試料を２００℃から９００℃の温度域で１００℃間隔の温度で熱処理を施したものをそれぞれ１コイル、全部で８試料作製する。
【００８３】
以上の方法で得られたコイル部品には剥離、割れ、反り等の欠陥は認められなく、熱処理温度に対して、個々の試料で有意差は認められない。次に、インピーダンスアナライザを用いて、コイル特性を測定したところ、全ての試料共に優れた特性を有するコイル部品であった。
【００８４】
比較のために、ＮｉＺｎＣｕフェライトグリーンシートを１０枚積層し、前記と同様に加圧成型して厚みが１．８ｍｍの積層体を作製した。この積層体を一辺が０．８５ｍｍになるように切断し、直方体状のセラミックグリーン素体を作製した。
【００８５】
このセラミックグリーン素体を９００℃で２時間保持する条件で焼成した。
【００８６】
この焼成したセラミック素体１を用いて前記と同様にＮｉ電極、銀電極を形成して、ＹＡＧレーザーを用いてコイル部を形成し、同様に、種々の温度で熱処理を施した。このように作製したコイルをインピーダンスアナライザを用いて、コイル特性を測定した。
【００８７】
コイル部品のＱを比較すると、本発明のコイル部品の方が大きく、約２倍の大きさであった。
【００８８】
（実施例２）
ＮｉＺｎＣｕフェライト粉末とガラス粉末の混合粉１００ｇに対してブチラール樹脂を８ｇ、ブチルベンジルフタレートを４ｇ、メチルエチルケトンを２４ｇおよび酢酸ブチルを２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混練してＮｉＺｎＣｕガラスフェライトスラリーを作製する。
【００８９】
このスラリーを使い、実施例１と同様にコータを用いて乾燥後厚み０．２ｍｍのＮｉＺｎＣｕガラスフェライトグリーンシートを作製する。なおグリーンシートはＰＥＴフィルム上に形成する。
【００９０】
同様に、ガラスセラミック粉末１００ｇに対してブチラール樹脂を８ｇ、ブチルベンジルフタレートを４ｇ、メチルエチルケトンを２４ｇおよび酢酸ブチルを２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混練してガラスセラミックスラリーを作製する。
【００９１】
同様に、このスラリーを使い、コータを用いて乾燥後厚み０．２ｍｍのガラスセラミックグリーンシートを作製する。なおグリーンシートはＰＥＴフィルム上に形成する。
【００９２】
前記のガラスセラミックグリーンシートを２枚、ＮｉＺｎＣｕガラスフェライトグリーンシートを６枚、さらにガラスセラミックグリーンシートを２枚積層し、加圧成型して厚みが１．８ｍｍの積層体を作製する。この積層体を一辺が０．８５ｍｍになるように切断し、直方体状のセラミックグリーン素体１を作製する。
【００９３】
このセラミックグリーン素体１を９００℃で３０分間保持する条件で焼成する。
【００９４】
焼成したセラミック素体１の全面に湿式めっき法で銀電極を形成する。さらに螺旋状の溝部８を銀電極に形成する。なお、溝部８の形成にはＹＡＧレーザーを用い、コイル部２はセラミック素体１のほぼ中央に位置し、その長さは０．７ｍｍとする。
【００９５】
以上の方法で得られたコイル部品には剥離、割れ、反り等の欠陥は認められない。
【００９６】
次に、インピーダンスアナライザを用いて、コイル特性を測定したところ、優れた特性を有するコイル部品であった。
【００９７】
比較のために、ＮｉＺｎＣｕガラスフェライトグリーンシートを１０枚積層し、前記と同様に加圧成型して厚みが１．８ｍｍの積層体を作製した。この積層体を一辺が０．８５ｍｍになるように切断し、直方体状のセラミックグリーン素体を作製した。
【００９８】
このセラミックグリーン素体を９００℃で３０分保持する条件で焼成した。
【００９９】
この焼成したセラミック素体１を用いて前記と同様に銀電極を形成して、ＹＡＧレーザーを用いてコイル部を形成した。このように作製したコイルをインピーダンスアナライザを用いて、コイル特性を測定した。コイル部品のＱを比較すると、本発明のコイル部品の方が大きく、約２倍の大きさであった。
【０１００】
（実施例３）
モル比でＦｅ2Ｏ3／ＮｉＯ／ＺｎＯ／ＣｕＯが４８／２１／２１／１０の組成のＮｉＺｎＣｕフェライト粉末１００ｇに対してブチラール樹脂を６ｇ、ブチルベンジルフタレートを４ｇ、メチルエチルケトンを２４ｇおよび酢酸ブチルを２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混練して第１ＮｉＺｎＣｕフェライトスラリーを作製する。
【０１０１】
このスラリーを使い、実施例１と同様にコータを用いて乾燥後厚み０．２ｍｍの第１ＮｉＺｎＣｕフェライトグリーンシートを作製する。なおグリーンシートはＰＥＴフィルム上に形成する。
【０１０２】
同様に、モル比でＦｅ2Ｏ3／ＮｉＯ／ＺｎＯ／ＣｕＯが４８／１０／３２／１０の組成のＮｉＺｎＣｕフェライト粉末１００ｇに対してブチラール樹脂を６ｇ、ブチルベンジルフタレートを４ｇ、メチルエチルケトンを２４ｇおよび酢酸ブチルを２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混練して第２ＮｉＺｎＣｕフェライトスラリーを作製する。
【０１０３】
同様に、このスラリーを使い、コータを用いて乾燥後厚み０．２ｍｍの第２ＮｉＺｎＣｕフェライトグリーンシートを作製する。なおグリーンシートはＰＥＴフィルム上に形成する。
【０１０４】
前記の第２ＮｉＺｎＣｕフェライトグリーンシートを２枚、第１ＮｉＺｎＣｕガラスフェライトグリーンシートを６枚、さらに第２ＮｉＺｎＣｕフェライトグリーンシートを２枚積層し、加圧成型して、厚みが１．８ｍｍの積層体を作製する。この積層体を一辺が０．８５ｍｍになるように切断し、直方体状のセラミックグリーン素体を作製する。
【０１０５】
このセラミックグリーン素体を９００℃で２時間保持する条件で焼成する。
【０１０６】
焼成したセラミック素体１の全面に湿式めっき法でニッケル電極を形成し、さらに銅電極を形成した後、全面に銀電極を形成する。さらに螺旋状の溝部８を銀電極に形成する。なお、溝部８の形成にはＹＡＧレーザーを用い、コイル部２はセラミック素体１のほぼ中央に位置し、その長さは０．７ｍｍとする。
【０１０７】
以上の方法で得られたコイル部品には剥離、割れ、反り等の欠陥は認められない。
【０１０８】
次に、インピーダンスアナライザを用いて、コイル特性を測定したところ、優れた特性を有するコイル部品であった。
【０１０９】
比較のために、第１ＮｉＺｎＣｕフェライトグリーンシートを１０枚積層し、前記と同様に加圧成型して厚みが１．８ｍｍの積層体を作製した。この積層体を一辺が０．８５ｍｍになるように切断し、直方体状のセラミックグリーン素子を作製した。
【０１１０】
このセラミックグリーン素体を９００℃で２時間保持する条件で焼成した。
【０１１１】
この焼成したセラミック素体１を用いて前記と同様にニッケル電極、銅電極さらに銀電極を形成して、ＹＡＧレーザーを用いてコイル部２を形成する。このように作製したコイルをインピーダンスアナライザを用いて、コイル特性を測定した。
【０１１２】
コイル部品のＱを比較すると、本発明のコイル部品の方が小さく、約２０％小さかった。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電極対向部の透磁率をコイル対向部の透磁率よりも小さくするように低透磁率部に前記電極対向部を配置するとともに、高透磁率部に前記コイル対向部を配置したため、磁束が電極部を通過することによる電極部での電気的損失を小さくすることができる。
【０１１４】
よって、必要に応じて電極対向部の透磁率とコイル対向部の透磁率とを異ならせれば、電極部を通過する磁束に起因した電気的損失を制御でき、信頼性を向上したコイル部品の製造方法を提供できる。
【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断面図
【図２】  同コイル部品の一部切欠斜視図
【図３】  外装部形成前の同コイル部品の正面図
【図４】  （ａ）〜（ｆ）同コイル部品の製造工程を示す断面図
【図５】  他のコイル部品の断面図
【符号の説明】
１  セラミック素体
２  コイル部
３  電極部
４  外装部
５  引出電極
６  下地層
７  導体層
８  溝部
９  螺旋状導体
１０  境界
１１  電極対向部
１２  コイル対向部
【図１】
0003948269.tif 000002
【図２】
0003948269.tif 000003
【図３】
0003948269.tif 000004
【図４】
0003948269.tif 000005
【図５】
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