JPH0513238A - 積層チツプインダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 積層チップインダクタの内部導体と外部電極
との導通不良とパルス破壊試験による導体破壊を減少さ
せる。 【構成】 該積層体１１の内部にスルーホールを介して
順次接続され、コイル状に連なる周回状の導体パターン
１３、１５、１６が形成されている。このうち上下の導
体パターン１３、１５には、積層体１１の端面に導出す
る内部導体引出し部１７、１８を各々有し、この部分は
導体パターン１３、１５の他の部分より幅広くなってい
る。積層体１１の両端面に導電ペーストが塗布され、こ
れが焼付けられて、外部電極１２、１４が形成される。
この外部電極１２、１４は、上記積層体１１の端面にお
いて、内部導体引出し部１７、１８に接触し、導通して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁性体積層体の内部に
コイル状の導体を形成してなる積層チップインダクタに
関し、特に、耐パルス電圧の高い積層チップインダクタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層チップインダクタの製造において、
積層体を得るプロセスに、印刷法とシート法との２つの
手法がある。前者の印刷法は、磁性体ペーストと導電ペ
ーストとをスクリーン印刷等によって順次塗り重ねて磁
性体層と周回する導体とを形成していく方法である。ま
た、後者のシート法は、スクリーン印刷等によって予め
導体が印刷された磁性体シートを積層すると共に、各磁
性体シート上の導体をスルーホールで接続するものであ
る。

【０００３】上記の何れの方法で得られた積層体でも、
最終的にはそれが焼成され、さらに導体の露出している
両端面に導電ペーストを焼き付け、外部電極が形成され
る。これによって積層チップインダクタが得られる。こ
うして得られた磁性体の積層体の内部には、その積層方
向に重畳して周回するコイル状の導体を有する。

【０００４】このような積層チップインダクタでは、積
層体内部に形成されたコイル状の導体と外部電極との接
続部分において、確実な電気的な導通状態を得るため、
該導体が外部導体と接続される部分には、他の導体より
十分に幅広な内部導体引き出し部が形成されている。こ
の内部導体引出し部を有する導体は、他の導体と同じ乳
剤厚のスクリーンを用いてほぼ同じ膜厚に形成されてい
る。その結果、上記内部導体引き出し部と導体の印刷膜
厚及び焼成後の導体厚はほぼ同じとなる。

【０００５】図２にこのような従来の積層チップインダ
クタの断面図を示す。同図において、２１は、磁性体層
を積層してなる積層体である。２３、２５、２６は、該
積層体２１の内部に形成されると共に、スルーホール
（図示しない）を介して順次接続され、コイル状に連な
る周回状の導体である。このうち上下の導体２３、２５
には、積層体２１の端面に導出する内部導体引出し部２
７、２８を各々有し、この部分は導体２３、２５の他の
部分より幅広くなっている。２２、２４は、上記積層体
２１の端面に形成された外部電極であり、これらは上記
内部導体引出し部２７、２８に接触し、導通している。

【０００６】ところが、上記内部導体引き出し部２７、
２８の導体厚が薄いと、その部分での外部電極２２、２
３とのコンタクトが弱くなり、導通不良が起こりやすい
という問題があった。そこで、この問題を解決するた
め、上記内部導体引き出し部２７、２８の厚みを厚く
し、外部電極２２、２３との確実な接触を図ることがこ
れまでにも提案されている。この方法によれば、上記内
部導体引き出し部と外部電極とのコンタクトが確実とな
るため、導通不良を低減させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来のような積層インダクタに対してパルス破壊試験
を行った場合、内部電極引出し部から導体に至る付け根
の部分に導体の破断が起こることが確認された。この原
因について検討したところ、内部導体引出し部から導体
に至る付け根の部分の導体幅は、内部導体引き出し部に
比べて狭く、導体厚が薄いため、インダクタにパルス電
圧を印加すると、上記内部導体引き出し部と導体との単
位断面積当りの電荷量の差により、上記内部導体引き出
し部から導体に至る付け根部分に電荷が集中し、この部
分が破壊するためであることが分かった。

【０００８】内部導体引出し部の導体厚を厚くするとい
う上記従来の積層チップインダクタでは、外部電極との
コンタクトの改善に関しては有効であるが、内部導体引
き出し部から導体に至る付け根の部分での耐電圧は以前
のものと変わらず、パルス電圧による劣化が多く、依然
として信頼性が低いという問題があった。本発明は、上
記従来の積層チップインダクタの問題を解決し、耐パル
ス電圧が高く、信頼性の高い積層チップインダクタを提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明では、
上記目的を達成するため、磁性体の積層体の層間に周回
状の導体を有し、該導体は隣接する磁性体層間で互いに
接続されてコイル状に連なり、上記導体の一部は、積層
体の端面に達する十分に幅広な内部導体引き出し部を有
し、該内部導体引出し部が積層体の端面に形成された外
部電極に接続されている積層チップインダクタにおい
て、上記内部導体引き出し部を有する導体の少なくとも
上記内部導体引き出し部及びそれに連なる幅の狭い部分
の導体厚が他の導体の導体厚よりも厚いことを特徴とす
る積層チップインダクタを提供する。

【００１０】

【作用】上記本発明による積層チップインダクタでは、
内部導体引き出し部の導体厚が厚くなることにより、内
部導体と外部電極とのコンタクトが良くなるだけでな
く、内部導体引き出し部に連なっている導体の幅の狭い
部分の導体厚が厚くなることにより、導体のパターンの
単位断面積当りの電荷量が小さくなり、内部導体引き出
し部と上記導体に至る付け根の部分での電荷の集中が緩
和される。これによって、パルス破壊試験における耐久
性が向上する。

【００１１】なお、導体厚の厚い上記導体と、導体厚の
薄いその他の導体との接続部分でも電荷の集中は起こ
る。しかし、内部導体引き出し部と上記導体との単位断
面積当りの電荷量の差に比べて、上記導体間の接続部分
での単位断面積当りの電荷量の差は小さいので、その部
分の電荷の集中は顕著ではなく、パルス破壊試験による
導体破壊は起こりにくい。ところで、電荷の集中を緩和
する方法として、導体の幅を広げるという方法もある。
しかしこの方法だと、コイル内部の磁性体の面積を大き
くとることができず、所望のインダクタンスが得られな
くなり、実用的でない。

【００１２】

【実施例】次ぎに、図面を参照しながら、本発明の実施
例について具体的に説明する。図３は、本発明による積
層チップインダクタを、いわゆるシート法により製造す
る場合の磁性体シートの積層法を示す概念図である。フ
ェライト粉末等の磁性体粉末をバインダー中に分散した
磁性体スラリーを用い、ドクターブレード法等の手段で
薄い磁性体シート３１、３１…を作る。これらの磁性体
シート３１、３１…の所定の位置に予めスルーホール３
２、３２…を打ち抜いた後、周回状の導体３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆを各々印刷すると共に、上記ス
ルーホール３２、３２…にスルーホール導体を印刷す
る。

【００１３】必要とするコイルの巻数により、導体３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有する磁性体シートを適当な組
数用意し、これらを順次積層する。そして、これら磁性
体シート３１、３１…の両側には、導体３ａに代えて、
内部導体引出し部３５、２６を各々有する導体３ｅ、３
ｆが各々印刷された磁性体シート３３、３４を積層し、
さらにその両側に導体が印刷されてない磁性体シート３
７、３８を保護層として積層する。

【００１４】そして、この積層体を圧着し、焼成するこ
とにより、図１で示すような焼成済みの磁性体の積層体
１１を得る。同図において、１３、１５、１６は、該積
層体１１の内部に形成されると共に、スルーホール（図
示しない）を介して順次接続され、コイル状に連なる周
回状の導体であり、焼成済みのものである。このうち上
下の導体１３、１５には、積層体１１の端面に導出する
内部導体引出し部１７、１８を各々有し、この部分は導
体１３、１５の他の部分より幅広くなっている。この積
層体１１の両端面に導電ペーストが塗布され、これが焼
付けられて、外部電極１２、１４が形成される。この外
部電極１２、１４は、上記積層体１１の端面において、
内部導体引出し部１７、１８に接触し、導通している。

【００１５】図１から明かなように、上記外部導体１
２、１４に接する内部導体引出し部１７、１８を有する
導体１３、１５は、他の導体１６、１６…に比べて導体
厚が厚くなっている。このような厚い導体１３、１５を
形成するには、図３で示すような未焼成の導体３ｅ、３
ｆを形成する際、導体ペーストを他の導体３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄに比べて厚く印刷する。導体３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄを厚く印刷する方法としては、印刷スクリーン
の乳剤厚を厚くし、磁性体シート３３、３４上に導電ペ
ーストが厚く印刷されるようにするか、或は導体３ｅ、
３ｆを同じスクリーンを用いて複数回印刷する方法が一
般的である。

【００１６】なお、図３では、１つの積層チップインダ
クタ毎に磁性体シート３１、３３、３４、３７、３８を
積層する如く示してあるが、実際には広い磁性体シート
に各々の導体を縦横に複数印刷したものを積層し、これ
を個々の積層チップ毎に裁断した後、焼成するという方
法で製造される。次ぎに、本発明のより具体的な実施例
について説明する。

【００１７】（実施例１）素体材料であるフェライト粉
末を、ポリビニルブチラールを主成分とするバインダー
を用いてシート状に成型する。また、内部導体材料とな
るＡｇ粉末を、エチルセルロースをバインダーとして、
α−ターピネオール及びブチルカルビトールアセテート
を溶剤として混合し、導電ペーストを作る。

【００１８】次ぎに、図３に示す様に、所定の位置にス
ルーホール３２を設けた磁性体シート３１、３１…の上
に、上記導電ペーストを印刷し、周回状の導体３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄを形成する。この場合、２５０メッシュ
のスクリーンメッシュに１５μｍ程度の厚みの乳剤を塗
布した印刷スクリーンを用いた。また、内部導体引出し
部３５、３６を有する導体３ｅ、３ｆについては、乳剤
厚が上記他の導体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを印刷すると
きに用いたものの約２倍、すなわち約３０μｍ程度の乳
剤厚の印刷スクリーンを用いて印刷する。これにより、
導体３ｅ、３ｆの印刷膜厚を、他の導体３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄの約２倍程度とする。

【００１９】こうして得られた印刷シートを図３で示す
ように積層し、この積層シートの上下面に導体が印刷さ
れていない磁性体シート３７、３８を複数枚保護層とし
て積み重ねる。このように積層されたものを９０℃、４
００ｋｇ／ｃｍ² で熱圧着する。次いで、得られた積層
体を、その端面に導体３ｅ、３ｆの内部導体引き出し部
３５、３６が露出するようにして、所定寸法に切断す
る。切断したものを９００℃の温度で大気中で１時間焼
成する。図１に示すように、こうして得られた積層体１
１の両端面に外部電極用Ａｇペーストを塗布し、これを
６００℃の温度で大気中で２０分間焼き付け、内部導体
引出し部１７、１８に導通する外部電極１２、１４を形
成し、積層チップインダクタを得る。

【００２０】こうして得られた積層チップインダクタ
を、１００個無作為に取りだし、パルス破壊試験を行っ
た。すなわち、試験を行う各チップの初期の抵抗値を予
め測定し、平均値を求める。チップを一個づつ試験装置
にいれ、一定のパルス破壊エネルギーを印加したのち試
験後の抵抗値を測定する。平均値より０．５Ω以上抵抗
値が上昇したものを不良品と判定し、良品率を調べる。
抵抗値測定後、不良品を除いた同一試料を一個づつ試験
装置に入れ、さらに強いパルス破壊エネルギーを印加
し、その後再度抵抗値を測定し、良品率を調べ、以下こ
れを繰り返す。

【００２１】この試験において、印加した破壊エネルギ
ーに対する良品率を本発明品と従来品について各々調べ
た結果、図４と図５の通りになった。図４が本発明品、
図５が従来品である。これより、本発明品は、従来品に
比べて破壊エネルギーに対する耐久力が約２倍となって
いることがわかる。

【００２２】（実施例２）実施例１において、図３の導
体３ｅ、３ｆと導体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとを、共に
乳剤厚が同じ１５μｍの印刷スクリーン用いて印刷し
た。但、導体３ｅ、３ｆについては、一度印刷した後、
その導体ペーストを乾燥し、その上に再び同一パターン
を重ねて印刷し、２倍の印刷膜厚とした。それ以外は、
全て実施例１と同様にして積層チップインダクタを製造
し、それらについて同様のパルス破壊試験を行った。そ
の結果、この実施例でもパルス破壊試験において上記実
施例１と同等の結果が得られた。

【００２３】なお、前記実施例では、内部導体引出し部
の幅が一定のものであるが、内部導体引出し部の幅をコ
イル導体側に向かって次第に狭くし、接続部分でコイル
導体と同じ幅になるようにしたものでも、前記内部導体
引出し部内での電荷の集中が緩和されることにより、前
記接続部分での破壊が減少し、前記実施例と同様の結果
が得られる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、積
層チップインダクタの内部導体と外部電極との導通不良
が減少し、パルス破壊試験による導通の劣化が減少し
て、積層チップインダクタの耐パルス電圧が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す積層チップインダクタの
略示縦断側面図である。

【図２】従来例を示す積層チップインダクタの略示縦断
側面図である。

【図３】本発明による積層チップインダクタの製造例を
示す積層シートの分解斜視図である。

【図４】本発明の実施例による積層チップインダクタに
ついてパルス破壊試験を行なった結果を示す破壊エネル
ギーと良品率との関係を示すグラフ。

【図５】従来例による積層チップインダクタについてパ
ルス破壊試験を行なった結果を示す破壊エネルギーと良
品率との関係を示すグラフ。 １１ 積層体 １２ 外部導体 １３ 導体 １４ 外部導体 １５ 導体 １６ 導体 １７ 内部導体引出し部 １８ 内部導体引出し部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉田 定明 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内

Claims (1)

1. 【整理番号】 ００３０１２８−０１ 【特許請求の範囲】 【請求項１】 磁性体の積層体の層間に周回状の導体を
   有し、該導体は隣接する磁性体層間で互いに接続されて
   コイル状に連なり、上記導体の一部は、積層体の端面に
   達する十分に幅広な内部導体引き出し部を有し、該内部
   導体引出し部が積層体の端面に形成された外部電極に接
   続されている積層チップインダクタにおいて、上記内部
   導体引き出し部を有する導体の少なくとも上記内部導体
   引き出し部及びそれに連なる幅の狭い部分の導体厚が他
   の導体の導体厚よりも厚いことを特徴とする積層チップ
   インダクタ。