JPH081870B2 - Ceramic inductor manufacturing method - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、チップ型のセラミック
インダクタの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a chip type ceramic inductor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のモノリシックタイプのチップイン
ダクタは大別してシート法あるいはスラリービルト法に
よって製造されている。2. Description of the Related Art Conventional monolithic type chip inductors are roughly manufactured by a sheet method or a slurry built method.
【０００３】前者のシート法では、その工程順序を示し
た図３に見られるように、セラミックス磁性体材料から
なるスラリーをドクターブレード法等によりシート形成
を行い、所定の大きさに打ち抜いてグリーンシート１
（同図（ａ））を作製する。In the former sheet method, as shown in FIG. 3 showing the process sequence, a slurry made of a ceramic magnetic material is formed into a sheet by a doctor blade method or the like and punched into a predetermined size to obtain a green sheet. 1
((A) of the same figure) is produced.
【０００４】次いでグリーンシート１の所定位置にスル
ーホール２を開けたシートに内部導体コイル３を印刷す
る（同図（ｂ）参照、Ｉ〜Ｊはコイルパターンを示
す）。Then, an internal conductor coil 3 is printed on a sheet having through holes 2 formed at predetermined positions of the green sheet 1 (see FIG. 1B, I to J show coil patterns).
【０００５】次いで、印刷されたグリーンシートをコイ
ルパターンがコイル状に接続するように積み重ねて積層
体４とし、この積層体を熱圧着して一体化した後、切断
して個々のチップ５に分離する（同図（ｃ）および
（ｄ）参照）。Next, the printed green sheets are stacked so that the coil patterns are connected in a coil shape to form a laminated body 4. The laminated body is thermocompression bonded to be integrated, and then cut into individual chips 5. (See (c) and (d) of the same figure).
【０００６】各チップは脱バインダのため仮焼成の後、
本焼成して焼成体６（同図（ｅ））とする。さらに焼成
の終わったチップに外部電極端子７を塗布、焼き付けて
チップインダクタとして完成する（同図（ｆ））。To remove the binder from each chip, after calcination,
The main firing is performed to obtain a fired body 6 (FIG. 7E). Further, the external electrode terminals 7 are applied to the baked chip and baked to complete a chip inductor ((f) in the same figure).
【０００７】一方、後者のスラリービルト法では、ベー
スフィルム上にセラミック磁性体ペーストを所定の厚さ
になるまでスクリーン印刷してシート状に形成し、その
上にコイルとなる内部導体ペーストを印刷し、前記内部
コイルの一部を覆ってセラミック磁性体ペーストを印刷
し、この作業を繰り返して積層コイルを形成する。チッ
プサイズに合せての切断、チップ焼成および外部電極端
子の焼き付けなど、その後の工程は前記シート法と同様
である。On the other hand, in the latter slurry build method, a ceramic magnetic paste is screen-printed on a base film to a predetermined thickness to form a sheet, and an internal conductor paste to be a coil is printed thereon. A ceramic magnetic paste is printed to cover a part of the internal coil, and this operation is repeated to form a laminated coil. Subsequent steps such as cutting according to the chip size, chip firing, and external electrode terminal firing are the same as those in the sheet method.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来のチップインダク
タの製造方法では、シート化工程、穴開け工程、印刷工
程、積層工程などの複雑な工程を必要とし、また各工程
に必要な設備も高精度で高価なものであった。このため
生産性を高めるのが困難で、したがって生産コストも高
いという課題があった。The conventional method for manufacturing a chip inductor requires complicated steps such as a sheet forming step, a punching step, a printing step, and a laminating step, and the equipment required for each step is highly accurate. It was expensive. Therefore, there is a problem that it is difficult to increase the productivity and therefore the production cost is high.
【０００９】したがって本発明の目的は、シート化や印
刷および積層など複雑な諸工程を必要とする従来の製造
工程に対して、これらの諸工程を集約あるいは置き換え
ることのできる新規な製造方法を見出し、もって生産性
を高めたセラミックインダクタの製造方法を提供するこ
とにある。Therefore, an object of the present invention is to find a novel manufacturing method capable of consolidating or substituting these various steps for the conventional manufacturing steps which require complicated various steps such as sheet formation, printing and lamination. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ceramic inductor having improved productivity.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく特に製造工程の大幅な簡略化に取り組み、食
品関係あるいは窯業関係で利用されている押出成形法に
着目して研究を進め、磁性体材料であるフェライトスラ
リーを押出成形する一方、導体ペーストを内蔵する押出
ノズルを、上記フェライトスラリー押出ノズルの軸心よ
り偏心して回転させながら該導体ペーストを押し出すよ
うにすれば、フェライトスラリー中に導体ペーストがコ
イル状に内蔵されたインダクタ用素体が、前述のような
複雑な諸工程を経ることなく、一挙に成形できることを
見出し、本発明に到達した。[Means for Solving the Problems] The present inventor has worked on a great simplification of the manufacturing process in order to achieve the above-mentioned object, and paid attention to an extrusion molding method utilized in food-related or ceramic-related research. When the ferrite slurry which is the magnetic material is extruded and the extrusion nozzle containing the conductor paste is extruded while being rotated eccentrically from the axis of the ferrite slurry extrusion nozzle, the ferrite slurry is extruded. The inventors have found that an inductor element body in which a conductor paste is incorporated in a coil shape can be molded at once without going through the complicated steps as described above, and arrived at the present invention.
【００１１】したがって本発明は、フェライト磁性体の
内部に導体コイルが周回し、該コイルの始端と終端とが
上記磁性体の端面に設けられたそれぞれ別の外部電極端
子に接続しているセラミックインダクタの製造方法にお
いて、フェライトスラリーおよび導体ペーストを用意
し、フェライトスラリーを押出成形する第１のノズル
と、第１のノズルの内側に設けられ第１のノズルと軸心
を共有し、かつノズル先端部が該軸心よりも偏心してい
る第２のノズルとを有する押出成形機において、第１の
ノズルからフェライトスラリーを押し出すと同時に、第
２のノズルをその回転機構により回転させながら導体ペ
ーストを第２のノズルからコイル状にフェライトスラリ
ー中に押し出し、その際、フェライトスラリーと導体ペ
ーストの押出量の比率および第２のノズルの回転数を調
整して該フェライトスラリー中に内蔵されるコイルのピ
ッチを調整した成形体を得た後、得られた成形体を所望
の寸法に切断してチップ素子とし、該素子を焼成した
後、素子の端面に外部電極端子を塗布、焼き付けること
を特徴とするセラミックインダクタの製造方法を提供す
るものである。Therefore, according to the present invention, a conductor coil circulates inside a ferrite magnetic body, and the starting end and the terminating end of the coil are connected to different external electrode terminals provided on the end face of the magnetic body. In the manufacturing method of 1., a ferrite slurry and a conductor paste are prepared, and a first nozzle for extruding the ferrite slurry and the first nozzle provided inside the first nozzle and sharing the axis with the first nozzle, and the nozzle tip portion. In an extruder having a second nozzle that is eccentric from the axis, while the ferrite slurry is extruded from the first nozzle, the second paste is added to the conductor paste while rotating the second nozzle by its rotating mechanism. Extruded into the ferrite slurry in a coil shape from the nozzle of, and the ratio of the extrusion amount of the ferrite slurry and the conductor paste at that time And a second nozzle to adjust the number of revolutions to obtain a molded body in which the pitch of the coil contained in the ferrite slurry is adjusted, and then the obtained molded body is cut into desired dimensions to form a chip element, An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramic inductor, characterized in that after firing the element, an external electrode terminal is applied to the end face of the element and baked.
【００１２】本発明のセラミックインダクタの製造方法
では、特に押出成形機を用いる点に特色がある。押出成
形機は食品関係、窯業関係では最も一般的な製造機であ
り、図４の模式図により窯業用の押出成形機を例にその
原理を説明すると次の通りである。The method of manufacturing a ceramic inductor according to the present invention is characterized in that an extruder is used. The extrusion molding machine is the most general manufacturing machine in the food industry and the ceramic industry. The principle of the extrusion molding machine will be described below with reference to the schematic diagram of FIG.
【００１３】原料はバインダーと共に混練した坏土であ
り、ホッパー８より押し込まれ、この坏土は主モーター
９および振動モーター１０により駆動され回転する第１
のスクリューシャフト１１によって第１の部屋を連続に
搬送され、モーター１２によって駆動される第２のスク
リューシャフト１３が収容されていて真空ポンプ１４で
減圧されている第２の部屋に送られる。第２の部屋の先
端は細く絞られてノズルとなっており、坏土はノズルか
ら矢印方向に押し出されて成形されるが、ノズルの形状
によって成形体は柱状、平板状あるいは円柱状となる。The raw material is a kneaded material kneaded with a binder, which is pushed in by a hopper 8 and is driven by a main motor 9 and a vibration motor 10 to rotate.
Is continuously conveyed through the first chamber by the screw shaft 11, and is sent to the second chamber where the second screw shaft 13 driven by the motor 12 is housed and the pressure is reduced by the vacuum pump 14. The tip of the second chamber is narrowed down to form a nozzle, and the kneaded material is extruded from the nozzle in the direction of the arrow to be formed. The formed body has a columnar shape, a flat plate shape, or a cylindrical shape depending on the shape of the nozzle.
【００１４】図５は本発明の製造方法に用いられる押出
成形機の基本的な構成を示す模式側面図、図６は図５の
丸で囲んだ部分を拡大した側断面図であり、これらの図
を参照し、図４の従来の押出成形機と対比して、本発明
における成形方法の構成および特徴について説明する。FIG. 5 is a schematic side view showing the basic construction of an extrusion molding machine used in the manufacturing method of the present invention, and FIG. 6 is an enlarged side sectional view of a circled portion of FIG. With reference to the drawings, the configuration and features of the molding method of the present invention will be described in comparison with the conventional extruder of FIG.
【００１５】フェライト押出機１６の押出部に押し込ま
れたフェライトスラリー１５はそのノズルから押し出さ
れる。一方、モーター１２のギア１９によって回転する
Ａｇペースト押出機１８から加圧供給されたＡｇペース
ト１７が押し出されるノズルは押出パイプの軸心に対し
て偏心して形成されている。The ferrite slurry 15 pushed into the extrusion portion of the ferrite extruder 16 is pushed out from the nozzle. On the other hand, the nozzle from which the Ag paste 17 pressurized and supplied from the Ag paste extruder 18 rotated by the gear 19 of the motor 12 is pushed out is formed eccentrically with respect to the axial center of the extrusion pipe.
【００１６】したがって、押し出されるＡｇペースト１
７は、その回転機構により、フェライト押出機１６のノ
ズル部においてフェライトスラリー１５中に偏心して回
転するノズルによってコイル状に押し出されることにな
る。なお、２０はシーリングである。Therefore, the extruded Ag paste 1
The rotating mechanism causes the nozzle 7 to be extruded in a coil shape by a nozzle that is eccentrically rotated in the ferrite slurry 15 at the nozzle portion of the ferrite extruder 16. In addition, 20 is a ceiling.
【００１７】本発明の方法では、前記図４の第２のスク
リューシャフトに相当する部分を空洞にしてＡｇペース
トを収容し加圧して先端から放出するものであり、しか
もその先端ノズルを偏心してＡｇペーストを放出する点
に特徴がある。In the method of the present invention, the portion corresponding to the second screw shaft in FIG. 4 is made hollow to contain the Ag paste and pressurize it to discharge it from the tip, and the tip nozzle is eccentric to make Ag. It is characterized by releasing paste.
【００１８】従来、ナルト、チーズ入りカマボコ等に見
られる多色成形、すなわち外側と内側とを別な色または
物で構成した押出成形法は知られており、いずれも成形
物のどの位置でも断面は同一であったが、本発明により
成形されたものは切断位置によって常に断面状態を異に
している。Conventionally, a multicolor molding found in Naruto, cheese-filled fish paste, etc., that is, an extrusion molding method in which the outer side and the inner side are composed of different colors or objects, is known. However, the one molded according to the present invention always has a different sectional state depending on the cutting position.
【００１９】[0019]
【作用】押出成形機でフェライト材料と内部電極材料を
同時に押し出し、しかも上記のような偏心回転機構によ
りフェライト材料中にコイル状の内部電極材料が内蔵さ
れたフェライトの成形品が得られるので、これを定尺に
切断するだけで内部電極が入ったチップ型のフェライト
成形品を得ることができる。[Function] Since the ferrite material and the internal electrode material are simultaneously extruded by the extrusion molding machine, and the eccentric rotation mechanism as described above, a ferrite molded product in which the coil-shaped internal electrode material is embedded in the ferrite material can be obtained. A chip-type ferrite molded product containing internal electrodes can be obtained simply by cutting the product into a regular size.
【００２０】[0020]
【実施例１】図１は本実施例で用いられた押出成形機の
押出部の模式断面図、図２はその正面図、図７（ａ）な
いし（ｅ）は本実施例における製造工程を説明するため
の模式側面図または斜視図、図８は本発明方法により製
造されたチップインダクタの透視斜視図であり、これら
を参照して以下説明する。Example 1 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an extrusion part of an extrusion molding machine used in this example, FIG. 2 is a front view thereof, and FIGS. 7A to 7E show manufacturing steps in this example. FIG. 8 is a schematic side view or perspective view for explaining, and FIG. 8 is a perspective view of a chip inductor manufactured by the method of the present invention, which will be described below with reference to these.
【００２１】(1) まず、Ｆｅ2 Ｏ3 50モル％、ＮｉＯ20
モル％、ＺｎＯ20モル％、ＣｕＯ10モル％の組成からな
るフェライト材料をメチルセルロースをバインダーとし
て含むビヒクルと混合し、よく混練し、フェライトのス
ラリーを得た。 (2) Ａｇ粉末とメチルセルロースをバインダーとして含
むビヒクルを混合しＡｇペーストを得た。 (3) 次いで、図１に示す押出部をもつ押出成形機を用い
て、フェライトスラリー１５とＡｇペースト１７をそれ
ぞれフェライトスラリー用ノズル２１とＡｇペースト用
ノズル２２から同時に押し出し成形した。この時、Ａｇ
ペースト用ノズル２２は回転機構により回転し、Ａｇペ
ースト１７はらせん状にフェライトスラリー１５内に押
し出される。 (4) 押し出された柱状の成形体２３は乾燥後、定寸法の
個々のチップ５に切断し、さらに 900℃で２時間焼成し
て焼成体６とした。 (5) 個々の焼成体６にＡｇを主体とする外部電極端子７
を塗布、焼き付けして完成品とした。すなわち、図８の
透視斜視図に見られるように、内部導体コイル３がらせ
ん状に配置された角形チップインダクタが製造された。(1) First, 50 mol% of Fe 2 O 3 and NiO 20
A ferrite material having a composition of mol%, ZnO 20 mol%, and CuO 10 mol% was mixed with a vehicle containing methyl cellulose as a binder and kneaded well to obtain a ferrite slurry. (2) Ag powder and a vehicle containing methyl cellulose as a binder were mixed to obtain an Ag paste. (3) Next, the ferrite slurry 15 and the Ag paste 17 were simultaneously extruded from the ferrite slurry nozzle 21 and the Ag paste nozzle 22, respectively, using an extrusion molding machine having the extrusion unit shown in FIG. At this time, Ag
The paste nozzle 22 is rotated by a rotating mechanism, and the Ag paste 17 is helically extruded into the ferrite slurry 15. (4) The extruded columnar molded body 23 was dried, cut into individual chips 5 each having a fixed size, and further fired at 900 ° C. for 2 hours to obtain a fired body 6. (5) External electrode terminals 7 mainly composed of Ag on each fired body 6.
Was applied and baked to obtain a finished product. That is, as shown in the perspective view of FIG. 8, a rectangular chip inductor in which the internal conductor coils 3 are spirally arranged is manufactured.
【００２２】本発明方法で得られるインダクタのインダ
クタンス値は、フェライトスラリーとＡｇペーストの押
出量の比率とＡｇペースト押出部の回転数を調整して導
体コイルのらせんのピッチを変化させることにより容易
に任意の値に調整することができる。The inductance value of the inductor obtained by the method of the present invention can be easily adjusted by adjusting the ratio of the extrusion amount of the ferrite slurry and the Ag paste and the rotation speed of the Ag paste extruding portion to change the spiral pitch of the conductor coil. It can be adjusted to any value.
【００２３】本実施例では完成寸法1.25×1.25×2(mm)
のチップに対して、らせんのピッチを変えることにより
ターン数１から20までの内部導体コイルパターンを有す
るチップを作製することができた。In this embodiment, the completed dimensions are 1.25 × 1.25 × 2 (mm)
It was possible to manufacture a chip having an internal conductor coil pattern with 1 to 20 turns by changing the pitch of the helix.
【００２４】[0024]
【実施例２】フェライトスラリー用の押出部ノズルを角
形から丸形に変えた以外は実施例１と全く同じ要領で押
出成形を行い、円柱形状のチップインダクタを得た。Example 2 Extrusion molding was carried out in exactly the same manner as in Example 1 except that the extrusion nozzle for ferrite slurry was changed from square to round, to obtain a cylindrical chip inductor.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、従来の製造方法におけるシート化、穴開け、印
刷、積層圧着の諸工程を押出成形工程のみで置き換えら
れるので、チップインダクタの生産性の大幅な向上およ
びコストダウンが実現できる。As described above, according to the method of the present invention, the steps of sheeting, punching, printing, and lamination pressure bonding in the conventional manufacturing method can be replaced only by the extrusion molding step. Significant improvement in productivity and cost reduction can be realized.
【図１】本発明の１実施例において使用される押出成形
機の押出部の模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an extrusion part of an extrusion molding machine used in an example of the present invention.
【図２】図１の正面図である。FIG. 2 is a front view of FIG.
【図３】従来の積層チップインダクタの製造工程を示す
斜視図であって、同図（ａ）ないし（ｆ）はグリーンシ
ート、内部導体パターン、積層体、チップ、焼成体およ
び完成品を示す。FIG. 3 is a perspective view showing a manufacturing process of a conventional laminated chip inductor, wherein FIGS. 3A to 3F show a green sheet, an internal conductor pattern, a laminated body, a chip, a fired body, and a finished product.
【図４】一般的な押出成形機の模式図である。FIG. 4 is a schematic view of a general extruder.
【図５】本発明の製造方法で用いられる押出成形機の基
本的構成を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a basic configuration of an extruder used in the manufacturing method of the present invention.
【図６】図５において丸で囲んだ部分の拡大側断面図で
ある。6 is an enlarged side sectional view of a circled portion in FIG.
【図７】本発明の製造工程における製造工程を説明する
ための模式側面図または斜視図であって、同図（ａ）な
いし（ｅ）は押し出された成形体、成形体の切断、チッ
プ、焼成体および完成品を示す。FIG. 7 is a schematic side view or perspective view for explaining the manufacturing process in the manufacturing process of the present invention, in which (a) to (e) are extruded moldings, cutting of the moldings, chips, The fired body and the finished product are shown.
【図８】本発明の方法により製造されたチップインダク
タの透視斜視図である。FIG. 8 is a transparent perspective view of a chip inductor manufactured by the method of the present invention.
１ グリーンシート ２ スルーホール ３ 内部導体コイル ４ 積層体 ５ チップ ６ 焼成体 ７ 外部電極端子 ８ ホッパー ９ 主モーター １０ 振動モーター １１ 第１のスクリューシャフト １２ モーター １３ 第２のスクリューシャフト １４ 真空ポンプ １５ フェライトスラリー １６ フェライトスラリー押出機 １７ Ａｇペースト １８ Ａｇペースト押出機 １９ ギヤ ２０ シーリング ２１ フェライトスラリー用ノズル ２２ Ａｇペースト用ノズル ２３ 柱状の成形体 1 Green Sheet 2 Through Hole 3 Inner Conductor Coil 4 Laminate 5 Chip 6 Firing 7 External Electrode Terminal 8 Hopper 9 Main Motor 10 Vibration Motor 11 First Screw Shaft 12 Motor 13 Second Screw Shaft 14 Vacuum Pump 15 Ferrite Slurry 16 Ferrite Slurry Extruder 17 Ag Paste 18 Ag Paste Extruder 19 Gear 20 Sealing 21 Ferrite Slurry Nozzle 22 Ag Paste Nozzle 23 Columnar Molding
Claims (1)
周回し、該コイルの始端と終端とが上記磁性体の端面に
設けられたそれぞれ別の外部電極端子に接続しているセ
ラミックインダクタの製造方法において、フェライトス
ラリーおよび導体ペーストを用意し、フェライトスラリ
ーを押出成形する第１のノズルと、第１のノズルの内側
に設けられ第１のノズルと軸心を共有し、かつノズル先
端部が該軸心よりも偏心している第２のノズルとを有す
る押出成形機において、第１のノズルからフェライトス
ラリーを押し出すと同時に、第２のノズルをその回転機
構により回転させながら導体ペーストを第２のノズルか
らコイル状にフェライトスラリー中に押し出し、その
際、フェライトスラリーと導体ペーストの押出量の比率
および第２のノズルの回転数を調整して該フェライトス
ラリー中に内蔵されるコイルのピッチを調整した成形体
を得た後、得られた成形体を所望の寸法に切断してチッ
プ素子とし、該素子を焼成した後、素子の端面に外部電
極端子を塗布、焼き付けることを特徴とするセラミック
インダクタの製造方法。1. A method of manufacturing a ceramic inductor, wherein a conductor coil is wound inside a ferrite magnetic body, and a start end and a terminal end of the coil are connected to different external electrode terminals provided on the end face of the magnetic body. In, a ferrite slurry and a conductor paste are prepared, a first nozzle for extruding the ferrite slurry and the first nozzle provided inside the first nozzle share an axis, and the tip of the nozzle has the same axis. In an extruder having a second nozzle that is more eccentric than the core, at the same time as the ferrite slurry is extruded from the first nozzle, the conductor paste is ejected from the second nozzle while rotating the second nozzle by its rotating mechanism. It is extruded into a ferrite slurry in a coil shape, and at that time, the ratio of the extrusion amount of the ferrite slurry to the conductor paste and the second nozzle After adjusting the number of revolutions to obtain a molded body in which the pitch of the coil incorporated in the ferrite slurry is adjusted, the obtained molded body is cut into desired dimensions to form a chip element, and after firing the element A method for manufacturing a ceramic inductor, characterized in that external electrode terminals are applied and baked on the end faces of the element.
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