JP3477664B2

JP3477664B2 - インダクタの製造方法

Info

Publication number: JP3477664B2
Application number: JP22605694A
Authority: JP
Inventors: 靖菅沼; 弘志岸
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1994-08-29
Publication date: 2003-12-10
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: JPH0869934A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばノイズ対策用と
して用いられるフェライトビーズインダクタ、トロイダ
ルコイル等のインダクタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子回路にはその構成部品としインダク
タを用いることが良く行われている。例えば電子機器の
ノイズ防止用電子部品としてフェライビーズインダクタ
が用いられているが、このインダクタは磁性材料からな
る円筒体を作製し、それからこの円筒体にリード線を挿
通し、その円筒体の両端にこのリード線を接着剤で固定
したものである。ところが、最近、電子機器の小型化に
伴い、これに使用される電子部品はプリント基板に搭載
し易いチップ部品とするチップ化が進み、フェライトビ
ーズインダクタも次第にチップ化されている。チップ型
のフェライトビーズインダクタの製造方法は、ドクター
ブレード法や押出し成形法により作製されたフェライト
を主成分に有するグリーンシートに金属材料ペーストを
印刷し、その上に同じグリーンシートを重ねて圧着し、
所定のチップの大きさに裁断した後、焼成する。この場
合、ノイズ吸収効率を高めるために、インピーダンスが
高くなるように複数の上記グリーンシートのそれぞれに
全体で一つのコイルを形成できるようにそのコイルの一
部を印刷し、ついでこれらグリーンシートを重ね、さら
に各グリーンシートのコイル部分をスルーホールにより
つなぎ、このスルーホールに導電材料を充填することに
より各コイル部分を接続して一つのコイルを形成するよ
うにし、以下上記と同様にしてチップ型のコイルを作製
することも行われている。

【０００３】具体的には、金属材料ペーストの金属材料
としては主に銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）が用いら
れており、その内でも安価なＡｇがより多く用いられて
いるが、Ａｇは融点が１０００℃以下であるので、その
酸化、溶融を防ぐために、上記のグリーンシートの間に
金属材料ペースト膜を圧着したものは９５０℃以下で同
時焼成することが行われており、いわゆる低温焼成型フ
ェライトのチップフェライトビーズインダクタが開発さ
れている。また、他のチップ型のフェライトビーズイン
ダクタの製造方法として、フェライトからなる成形体に
貫通孔を設け、焼成後にこの貫通孔に金属材料ペースト
を充填し、リード線の代わりにする構造も考案されてい
る。また、フェライトビーズインダクタほど小型ではな
く、通常の電子機器のノイズ防止用部品として、フェラ
イトコアに巻線を施した、いわゆるトロイダルコイルも
用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ビーズ
インダクタのチップ化を上記したように、フェライトを
主成分とするグリーンシートに金属材料ペーストを塗布
し、さらに同じグリーンシートを重ね、圧着する方法を
採ることにより行なおうとすると、金属材料ペーストは
通常スクリーン印刷により行われるので、その塗布膜の
幅は一定限度以下には小さくできず、その幅が小さ過ぎ
るときはその連続性が損なわれたり、信頼性に問題があ
り、さらに、グリーンシートの作製や、金属材料ペース
トの印刷など工程が多く生産性の点でも改善が望まれて
いる。また、フェライトの成形体の焼成後にその貫通孔
に金属材料ペーストを充填する方法は、径の小さい貫通
孔には金属材料ペーストを充填し難く、上記の金属材料
ペーストを塗布する方法の場合と同様に、充填物の連続
性が損なわれたり、信頼性に問題がある。また、トロイ
ダルコイルの場合には、フェライトコアへの巻線は手作
業により行うので、同時焼成により製造する上記チップ
部品と異なり、生産性が低く、その改善が望まれてい
た。

【０００５】本発明の第１の目的は、インダクタの導電
体の線径を自由に選択できるインダクタの製造方法を提
供することにある。本発明の第２の目的は、インダクタ
の導電体の連続性を確保し、信頼性の高いインダクタの
製造方法を提供することにある。本発明の第３の目的
は、インダクタの導電体が任意の形状のインダクタを容
易に製造できるインダクタの製造方法を提供することに
ある。本発明の第４の目的は、工程数が少なく、生産性
の高いインダクタの製造方法を提供することにある。本
発明の第５の目的は、上記第１ないし第４の目的を達成
できるチップ型インダクタを提供することにある。本発
明の第６の目的は、上記第１ないし第４の目的を達成で
きるチップフェライトビーズインダクタを提供すること
にある。本発明の第７の目的は、トロイダルコイルを手
作業による巻線工程がなく生産性を高めて製造できるイ
ンダクタの製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）、セラミック粉末を導電体表面に
電気泳動法により被覆させる工程と、該被覆したセラミ
ック粉末を焼成する工程を有し、導電体のセラミック被
覆体を形成するインダクタの製造方法であって、上記電
気泳動法による被覆はセラミック粉末を分散させた電着
液中に少なくとも一対の導電体を電極として設け、該導
電体として少なくとも一方は線状の導電体を用い、該導
電体間に電極間距離１ｃｍ当たり電圧を５０〜１０００
ボルト印加することにより行ない、直径が１〜５ｍｍの
被覆体を形成するインダクタの製造方法を提供するもの
である。また、本発明は、（２）、焼成は８００℃以上
である上記（１）のインダクタの製造方法、（３）、導
電体は金属であり、直線状、コイル状、螺旋状、その他
の任意の形状である上記（１）又は（２）のインダクタ
の製造方法、（４）、導電体のセラミック被覆体はビー
ズインダクタである上記（１）ないし（３）のいずれか
のインダクタの製造方法、（５）、金属は銀、銅、パラ
ジウム、ニッケル、金等のいずれかの金属又はこれら各
々の合金である上記（３）又は（４）のインダクタの製
造方法を提供するものである。なお、電気泳動法による
被覆層は組織が緻密でその厚さのバラツキを少なくでき
るので、これも発明の目的とすることができる。

【０００７】本発明において、セラミック粉末とはフェ
ライト粉末等の磁性材料その他のセラミック粉末を言
い、フェライト材料としては、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚ
ｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｍｇ−Ｚｎ系等のフェライ
トが挙げられ、これらはそれぞれの対応する原料粉末を
仮焼し、その仮焼物を粉砕して得られる。上記（１）、
（２）において、「セラミック粉末」は「セラミック磁
性材料」とすることもでき、また、「フェライト粉末」
とすることもできる。これらセラミック粉末の形状、大
きさ、粒径分布としては均一て微細なものが好ましい。
また、導電体としては、銀、銅、パラジウム、ニッケル
等の金属のいずれか又はこれら各々の合金等の金属を挙
げることができるが、これに限らず、カーボンその他の
導電体でも良く、さらにはこれら導電体を含有する樹脂
等の成形体でも良い。電着液の溶媒としては、乾燥等を
考えれば、有機溶剤が好ましく、例えばアセトン、アル
コール、エステル、アルデヒド等の電離効果の大きい極
性溶媒その他の溶媒が使用でき、これらは単独又は複数
併用することができる。電気泳動法により導電体にセラ
ミック粉末を被覆するには、フェライト粉末等のセラミ
ック粉末を分散させたスラリー中に、導電体を電極とし
て浸漬させ、該電極間に電圧を印加し、正負どちらかの
電極上にセラミック粉末を電着させ、導電体を内部に含
むセラミック成形体を形成することができる。このよう
に、導電体は電極として電着液中に離間して少なくとも
１対設けられ、電着液中の荷電粒子はそれと反対の極の
電極に引き寄せられて被覆されるが、その荷電粒子の極
性がプラスかマイナスに分別されておれば、インダクタ
用の導電体と常設の電極の間で電気泳動現象を起こさせ
ても良い。いずれの場合も電極間に直流電圧が印加され
るが、その電圧は電極間距離１ｃｍ当たり例えば５０〜
１０００ボルトが挙げられるがこれに限らず、通電時間
も数１０分ないし数時間が例示される。電圧が高いと、
セラミック粉末の被覆速度は大きくなり、通電時間が長
ければその被覆膜の厚さは大きくなる。導電体は線状、
コイル状、トロイダル状等の螺旋状、その他の任意の形
状とすることができる。

【０００８】導電体に被覆されたセラミック粉末は、焼
成されてセラミック層とされるが、その焼成温度は、導
電体の融点、酸化性等を考慮して決められるが、一般に
は８００℃以上が好ましく、銀の場合には９５０℃以下
が好ましいが、その他の高融点の金属の場合にはこれ以
上でも良い。

【０００９】

【作用】電気泳動法とは、コロイド溶液または懸濁液や
エマルジョン中に電極を入れてこれに直流電圧を加える
ことによりコロイド粒子または微細粒子がどちらか一方
の極に移動する現象をいうので、導電体を電極に用い、
コロイド粒子または微細粒子にセラミック粉末、特にフ
ェライト等の磁性材料粉末を用いると（通常、液体中の
粉体は荷電粒子として扱える）、導電体にこれらセラミ
ック粉末の粒子は互いに反対の電荷の静電引力により付
着して、これらセラミック粉末を被覆することができ
る。そして、この被覆体を焼成するとセラミックインダ
クタを得ることができる。この電気泳動を利用して導電
体に粒子を被覆する、いわゆる電着は、その電着速度が
大きく、電着液に用いる粒子の種類、大きさ、形状、表
面電化数、溶媒の種類、溶媒中の電解質の種類、イオン
強度、あるいはｐＨ、温度、加えた電圧等などによりそ
の速度を調整できるので、例えば線状の導電体を電極に
使用した場合には、直径が１〜５ｍｍの被覆体を得るこ
とができる。また、電極とする導電体は電着液に浸漬す
ることができるものであれば良いので、任意の形状の導
電体を用いてこれにセラミック層を被覆したインダクタ
を製造することができる。

【００１０】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。実施例１Ｎｉ_0.65Ｚｎ_0.35Ｆｅ₂Ｏ₄となるように合成した平均
粒子径が０．１μｍのフェライト粉末５ｇを、アセトン
１００ｍｌに加え、超音波分散させてスラリーを得た。
このスラリー中に直径０．５ｍｍの２本の直線状の銀線
を間隔３ｃｍ離し、浸漬して設け、これら銀線を電極と
して１５００Ｖ（ボルト）（電極間距離１ｃｍ当たり５
００Ｖ）の直流電流を３０分印加した。この加工された
銀線をスラリーから取り出し、乾燥させ、３ｍｍの長さ
にカットし、９００℃１時間焼成した。得られた焼成体
の直径は２．１３ｍｍであった。その焼成体の両端面に
銀粉末を含有する電極材料ペーストを塗布、焼付けて銀
電極を形成し、チップフェライトビーズインダクタを得
た。このチップフェライトビーズインダクタについて、
インピーダンスアナライザー（ＹＨＰ４１９５Ａ（横河
ヒューレットパッカー社性））によりインピーダンスを
測定したところ、５５Ωであり、十分なノイズ吸収性を
示した。実施例２Ｎｉ_0.65Ｚｎ_0.35Ｆｅ₂Ｏ₄となるように合成した平均
粒子径が０．１μｍのフェライト粉末１０ｇを、アセト
ン１００ｍｌに加え、超音波分散させてスラリーを得
た。このスラリー中に直径０．５ｍｍの２本のコイル状
の銀線を間隔３ｃｍ離し、浸漬して設け、これら銀線を
電極として１５００Ｖ（ボルト）（電極間距離１ｃｍ当
たり５００Ｖ）の直流電流を３０分印加した。この加工
された銀線をスラリーから取り出し、乾燥させ、３ｍｍ
の長さにカットし、９００℃１時間焼成した。得られた
焼成体の直径は４．６ｍｍであった。その焼成体の両端
面に銀粉末を含有する電極材料ペーストを塗布、焼付け
て銀電極を形成し、チップフェライトビーズインダクタ
を得た。このチップフェライトビーズインダクタについ
て、インピーダンスアナライザー（ＹＨＰ４１９５Ａ
（横河ヒューレットパッカー社性））によりインピーダ
ンスを測定したところ、７１２Ωであり、十分なノイズ
吸収性を示した。実施例３Ｎｉ_0.65Ｚｎ_0.35Ｆｅ₂Ｏ₄となるように合成した平均
粒子径が０．１μｍのフェライト粉末２０ｇを、アセト
ン２００ｍｌに加え、超音波分散させてスラリーを得
た。このスラリー中に直径０．５ｍｍの２本のコイル状
の銀線をトロイダル状に曲げ、両者の間隔が３ｃｍとな
るように離して浸漬させ、これら銀線を電極として１５
００Ｖ（ボルト）の直流電流を３０分印加した。この加
工されたトロイダル状の銀線をスラリーから取り出し、
乾燥させ、９００℃１時間焼成した。その焼成体とトロ
イダル状で、２本の銀線が出ており、トロイダルの断面
の直径は６．３ｍｍであった。このトロイダルコイルに
ついて、インピーダンスアナライザー（ＹＨＰ４１９５
Ａ（横河ヒューレットパッカー社性））によりインピー
ダンスを測定したところ、１．５ＫΩであり、十分なノ
イズ吸収性を示した。なお、電気泳動法による被覆はそ
の組織が緻密でその厚さとともにバラツキが少ない。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、セラミック粉末を電気
泳動法を用いて導電体間に電極間距離１ｃｍ当たり電圧
を５０〜１０００ボルト印加することにより行なって導
電体に被覆し、直径が１〜５ｍｍの被覆体を得られるよ
うに焼成したので、インダクタの導電体の線径を自由に
選択でき、インダクタの導電体の連続性を確保して信頼
性の高いインダクタの製造方法を提供することができ
る。また、導電体が任意の形状のインダクタを性能良く
かつ容易に製造でき、種々の電気特性を持つビーズイン
ダクタ等のインダクタが得られ、様々なノイズ防止用部
品、インダクタを提供することができる。また、本発明
の方法は、工程数が少なく、生産性の高いインダクタの
製造方法であり、これによりチップ型インダクタ、特に
チップフェライトビーズインダクタの生産性を高めるこ
とができるのみならず、例えばトロイダルコイルを手作
業による巻線工程をなくして製造でき、トロイダル状の
フェライトコアあるいはセラミックコア内にコイル状の
導体が含まれるノイズ防止用部品、インダクタの生産性
を高め、そのコストを低減することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 41/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック粉末を導電体表面に電気泳動
法により被覆させる工程と、該被覆したセラミック粉末
を焼成する工程を有し、導電体のセラミック被覆体を形
成するインダクタの製造方法であって、上記電気泳動法
による被覆はセラミック粉末を分散させた電着液中に少
なくとも一対の導電体を電極として設け、該導電体とし
て少なくとも一方は線状の導電体を用い、該導電体間に
電極間距離１ｃｍ当たり電圧を５０〜１０００ボルト印
加することにより行ない、直径が１〜５ｍｍの被覆体を
形成するインダクタの製造方法。
【請求項２】焼成は８００℃以上で行う請求項１記載
のインダクタの製造方法。
【請求項３】導電体は金属であり、直線状、コイル
状、螺旋状、その他の任意の形状である請求項１又は２
に記載のインダクタの製造方法。
【請求項４】導電体のセラミック被覆体はビーズイン
ダクタである請求項１ないし３のいずれかに記載のイン
ダクタの製造方法。
【請求項５】金属は銀、銅、パラジウム、ニッケル、
金のいずれか又はこれら各々の合金である請求項３又は
４記載のインダクタの製造方法。