電子部品及びその製造方法
【課題】 成形体が金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体で形成されているにも係らず、各素子ごとに切断する際の切断刃や、成形体を加圧する際の金型やダイスによって、この金属磁性体粉末を被覆しているガラスが損傷する。この電子部品を高湿度環境で使用した場合、成形体の表面が腐食して錆が発生する。また、金属磁性体粉末の表面を被覆しているガラスの厚みが薄いため、充分な耐電圧が得られなかった。
【解決手段】 金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備える。成形体の表面は、セラミックスで被覆される。また、セラミックスが形成された成形体表面には、樹脂が含浸される。
【解決手段】 金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備える。成形体の表面は、セラミックスで被覆される。また、セラミックスが形成された成形体表面には、樹脂が含浸される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属磁性体を用いて形成された成形体内にコイルが埋設された電子部品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大電流が流れる電源回路やＤＣ／ＤＣコンバータ回路用のインダクタやトランス等として使用される電子部品に、図９に示す様に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いた金属磁性体層９１と導体パターン９２を積層して成形体を形成し、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成された成形体内に、コイルを形成するものがある（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開2008-226960号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この様な従来の電子部品は、成形体が金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体で形成されているにも係らず、各素子ごとに切断する際の切断刃や、成形体を加圧する際の金型、ダイス等によって、この金属磁性体粉末を被覆しているガラスが損傷し、この電子部品を高湿度環境で使用した場合、成形体の表面が腐食して錆が発生するという問題があった。また、従来の電子部品は、金属磁性体粉末の表面を被覆しているガラスの厚みが薄いため、充分な耐電圧（絶縁破壊電圧）が得られなかった。
【０００４】
本発明は、高湿度環境で使用しても腐食せず、耐電圧を向上させることができる電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品において、成形体の表面がセラミックスで被覆され、セラミックスが形成された成形体表面に樹脂が含浸される。
また、本発明は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品において、成形体が、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いた金属磁性体層と、導体パターンと、金属磁性体層と導体パターン間に形成されたセラミックス部を積層して形成され、成形体の表面がセラミックスで被覆され、セラミックスが形成された成形体表面に樹脂が含浸される。
さらに、本発明は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品の製造方法において、第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、複数の金属磁性体層のそれぞれの表面に形成される導体パターン、複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、基板を積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、成形体を加圧、焼成する第３の工程、成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備える。
またさらに、本発明は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品の製造方法において、第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、導体パターン、金属磁性体層と導体パターン間に形成されるセラミックス部、複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を所定の順序で積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層とセラミックス部と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、基板を積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、成形体を加圧、焼成する第３の工程、成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電子部品は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体の表面がセラミックスで被覆され、セラミックスが形成された成形体表面に樹脂が含浸されるので、高湿度環境において電子部品が腐食するのを防止でき、耐電圧も向上させることができる。
また、本発明の電子部品の製造方法は、第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、複数の金属磁性体層のそれぞれの表面に形成される導体パターン、複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、基板を積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、成形体を加圧、焼成する第３の工程、成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備えるので、高湿度環境において電子部品が腐食するのを防止でき、耐電圧も向上させることができる。
さらに、本発明の電子部品の製造方法は、第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、導体パターン、金属磁性体層と導体パターン間に形成されるセラミックス部、複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を所定の順序で積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層とセラミックス部と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、基板を積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、成形体を加圧、焼成する第３の工程、成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備えるので、高湿度環境において電子部品が腐食するのを防止でき、耐電圧も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の電子部品は、金属磁性体粉末の表面がガラスで被覆された金属磁性体を用いた金属磁性体層と導体パターンを積層して成形体が形成され、導体パターンによって成形体の内部にコイルが形成される。コイルは成形体に形成された外部端子間に接続される。この成形体は、その表面がセラミックスで被覆される。セラミックスは、金属磁性体粉末を被覆しているガラスと同じ組成のガラス粉末が添加されて、金属磁性体の焼成収縮挙動と類似する様に調整される。このセラミックスが形成された成形体の表面には樹脂が含浸される。
従って、本発明の電子部品は、成形体を構成する金属磁性体が各素子ごとに切断する際の切断刃や、成形体を加圧する際の金型やダイスに接触することがなく、金属磁性体粉末を被覆しているガラスが損傷するのを防止できる。また、本発明の電子部品は、セラミックスが形成された成形体の表面に樹脂が含浸されているので、含浸された樹脂によって成形体表面に形成されたセラミックス中の空隙を埋めることができ、水分等腐食を引き起こす物質の浸入を防止できる。さらに、本発明の電子部品は、素子の強度を向上させることができる。
【実施例】
【０００８】
以下、本発明の電子部品及びその製造方法の実施例を図１乃至図８を参照して説明する。
図１は本発明の電子部品の第１の実施例を示す分解斜視図であり、１１Ａ〜１１Ｄは金属磁性体層、１２Ａ〜１２Ｃは導体パターン、１３Ａ〜１３Ｆはセラミックス層である。
金属磁性体層１１Ａ〜１１Ｄは、金属磁性体として、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスをその体積が金属磁性体粉末の体積の３％になる様に添加し、機械的処理を施して、金属磁性体粉末の表面全体をガラスで被覆したものを用いて形成される。また、導体パターン１２Ａ〜１２Ｃは、銀、銀系、金、金系、銅、銅系等の金属材料をペースト状にした導体ペーストを用いて形成される。さらに、セラミックス層１３Ａ〜１３Ｆは、二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に、軟化温度が６００±５０℃のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加したセラミックスが用いられる。このガラス粉末は、金属磁性体粉を被覆しているガラスと同じ組成のものが用いられる。
セラミックス層１３Ａ上には、セラミックス層１３Ａの大きさよりも小さく形成された金属磁性体層１１Ａと、この金属磁性体層１１Ａの側面に金属磁性体層１１Ａを取り囲む様に形成されたセラミックス層１３Ｂが積層される。
この金属磁性体層１１Ａとセラミックス層１３Ｂは同じ厚みになる様に形成される。また、金属磁性体層１１Ａとセラミックス層１３Ｂを合わせた大きさはセラミックス層１３Ａと同じ大きさに形成される。さらに、金属磁性体層１１Ａの表面には、コイル用導体パターン１２Ａが形成される。このコイル用導体パターン１２Ａは１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン１２Ａの一端はセラミックス層１３Ｂの端面まで引き出される。この金属磁性体層１１Ａとセラミックス層１３Ｂ上には、金属磁性体層１１Ａと同じ大きさの金属磁性体層１１Ｂと、金属磁性体層１１Ｂの側面を取り囲む様にセラミックス層１３Ｂと同じ大きさに形成されたセラミックス層１３Ｃが積層される。
この金属磁性体層１１Ｂとセラミックス層１３Ｃは同じ厚みになる様に形成される。金属磁性体層１１Ｂの表面には、コイル用導体パターン１２Ｂが形成される。このコイル用導体パターン１２Ｂは１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン１２Ｂの一端は金属磁性体層１１Ｂのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１２Ａの他端に接続される。この金属磁性体層１１Ｂとセラミックス層１３Ｃ上には、金属磁性体層１１Ｂと同じ大きさの金属磁性体層１１Ｃと、金属磁性体層１１Ｃの側面を取り囲む様にセラミックス層１３Ｃと同じ大きさに形成されたセラミックス層１３Ｄが積層される。
この金属磁性体層１１Ｃとセラミックス層１３Ｄは同じ厚みになる様に形成される。金属磁性体層１１Ｃの表面には、コイル用導体パターン１２Ｃが形成される。コイル用導体パターン１２Ｃは、１ターン未満が形成され、一端が金属磁性体層１１Ｃのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１２Ｂの他端に接続され、他端がセラミックス層１３Ｄの端面まで引き出される。
この金属磁性体層１１Ｃとセラミックス層１３Ｄ上には、金属磁性体層１１Ｃと同じ大きさの金属磁性体層１１Ｄと、金属磁性体層１１Ｄの側面を取り囲む様にセラミックス層１３Ｄと同じ大きさに形成されたセラミックス層１３Ｅが積層される。この金属磁性体層１１Ｄとセラミックス層１３Ｅは同じ厚みになる様に形成される。
この金属磁性体層１１Ｄとセラミックス層１３Ｅ上には、セラミックス層１３Ｆが積層される。
これらが積層されることにより外表面がセラミックスで覆われた成形体が形成され、成形体を被覆しているセラミックスに樹脂が含浸される。この成形体内には、コイル用導体パターン１２Ａ乃至コイル用導体パターン１２Ｃが螺旋状に接続されることによりコイルが形成される。コイルの両端は、成形体のセラミックスの表面まで引き出され、図２に示す様に成形体の両端面に形成された外部端子１４、１５間に接続される。
【０００９】
この様な電子部品は以下の様にして製造される。まず、ＰＥＴフィルム等の支持体３０の表面にセラミックスを３０μｍの厚みで印刷、塗布して、図３（Ａ）に示す様に、支持体３０上にセラミックス層３３Ａが形成される。このセラミックスは、二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加したものが用いられる。セラミックス粉末の平均粒径は１μｍ程度、ガラス粉末の平均粒径は２μｍ程度のものが望ましい。このセラミックス粉末とガラス粉末に、樹脂バインダとしてエチルセルロースを７．４ｗｔ％、分散剤を０．５ｗｔ％それぞれ添加し、これをペースト状にしてセラミックスペーストが形成される。このセラミックスペーストを用いてセラミックス層３３Ａが形成される。
次に、このセラミックス層３３Ａの表面に金属磁性体を印刷、塗布して、図３（Ｂ）に示す様に、セラミックス層３３Ａの表面に、互いに接触しない様に所定の間隔を空けて複数の金属磁性体層３１Ａが形成される。金属磁性体としては、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末が用いられる。また、金属磁性体粉末の平均粒径は２０μｍ程度のものが望ましい。この金属磁性体粉末は、機械的方法によってその表面全体にガラスの被膜が形成される。このガラスによる金属磁性体粉末表面の被覆は、成形体の透磁率を考慮して、ガラスと金属磁性体の体積比が３％になる様に調整される。また、このガラスは、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のものが用いられる。このガラスで被覆された金属磁性体粉末に、樹脂バインダとしてエチルセルロースを２．５ｗｔ％、分散剤を０．５ｗｔ％添加し、これをペースト状にして金属磁性体ペーストが形成される。この金属磁性体ペーストを用いて金属磁性体層３１Ａが形成される。
続いて、セラミックス層３３Ａの表面の複数の金属磁性体層３１Ａ間にセラミックスを印刷、塗布し、図３（Ｃ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ａ間にセラミックス層３３Ｂが形成される。このセラミックス層３３Ｂは、セラミックス層３３Ａと同じセラミックスを、それぞれの金属磁性体層３１Ａを取り囲む様に、金属磁性体層３１Ａの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
さらに、複数の金属磁性体層３１Ａの表面に導体ペーストを印刷して、図３（Ｄ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層３１Ａの表面にコイル用導体パターン３２Ａが形成される。このコイル用導体パターン３２Ａは、その一端がセラミックス層３３Ｂの表面の後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
さらに続いて、このコイル用導体パターン３２Ａが形成された複数の金属磁性体層３１Ａの表面全体に金属磁性体を印刷、塗布し、図３（Ｅ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ａの表面にそれぞれ金属磁性体層３１Ｂが形成される。この金属磁性体層３１Ｂは、金属磁性体層３１Ａと同じ金属磁性体を用いて、金属磁性体層３１Ａの大きさと同じ大きさに形成される。また、この金属磁性体層３１Ｂのコイル用導体パターン３２Ａの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
次に、複数の金属磁性体層３１Ａ間に位置するセラミック層３３Ｂの表面にセラミックスを印刷、塗布し、図３（Ｆ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ｂ間にセラミックス層３３Ｃが形成される。セラミックス層３３Ｃは、セラミックス層３３Ｂと同じセラミックスを、それぞれの金属磁性体層３１Ｂを取り囲む様に、金属磁性体層３１Ｂの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
続いて、複数の金属磁性体層３１Ｂの表面に導体ペーストを印刷して、図３（Ｇ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層３１Ｂの表面にコイル用導体パターン３２Ｂが形成される。このコイル用導体パターン３２Ｂは、その一端が金属磁性体層３１Ｂのスルーホール内に充填された導体によってコイル用導体パターン３２Ａの他端と接続される。
さらに続いて、このコイル用導体パターン３２Ｂが形成された複数の金属磁性体層３１Ｂの表面全体に金属磁性体を印刷、塗布し、図３（Ｈ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ｂの表面にそれぞれ金属磁性体層３１Ｃが形成される。この金属磁性体層３１Ｃは、金属磁性体層３１Ｂと同じ金属磁性体を用いて、金属磁性体層３１Ｂの大きさと同じ大きさに形成される。また、この金属磁性体層３１Ｃのコイル用導体パターン３２Ｂの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
さらに、複数の磁性体層３１Ｂ間に位置するセラミックス層３３Ｃの表面にセラミックスを印刷、塗布し、図３（Ｉ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ｃ間にセラミックス層３３Ｄが形成される。セラミックス層３３Ｄは、セラミックス層３３Ｃと同じセラミックスを、それぞれの金属磁性体層３１Ｃを取り囲む様に、金属磁性体層３１Ｃの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
次に、複数の金属磁性体層３１Ｃの表面に導体ペーストを印刷して、図３（Ｊ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層３１Ｃの表面にコイル用導体パターン３２Ｃが形成される。コイル用導体パターン３２Ｃは、その一端が金属磁性体層３１Ｃのスルーホール内に充填された導体によってコイル用導体パターン３２Ｂの他端と接続され、他端がセラミックス層３３Ｄの表面の後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。この様にコイル用導体パターン３２Ａ乃至コイル用導体パターン３２Ｃが螺旋状に接続されることによりコイルが形成される。
さらに、このコイル用導体パターン３２Ｂが形成された複数の金属磁性体層３１Ｃの表面に金属磁性体を印刷、塗布し、図３（Ｋ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層３１Ｃの表面に金属磁性体層３１Ｄが形成される。この金属磁性体層３１Ｄは、金属磁性体層３１Ｃと同じ金属磁性体を用いて、金属磁性体層３１Ｃの大きさと同じ大きさに形成される。
続いて、複数の磁性体層３１Ｃ間に位置するセラミックス層３３Ｄの表面にセラミックスを印刷、塗布し、図３（Ｌ）に示す様に、複数の磁性体層３１Ｄ間にセラミックス層３３Ｅが形成される。セラミックス層３３Ｅは、セラミックス層３３Ｄと同じセラミックスを、それぞれの金属磁性体層３１Ｄを取り囲む様に、金属磁性体層３１Ｄの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
この複数の金属磁性体層３１Ｄとセラミックス層３３Ｅの表面全体にセラミックスを３０μｍの厚みで印刷、塗布し、図３（Ｍ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ｄとセラミックス層３３Ｅの上面にセラミックス層３３Ｆが形成される。
この様にして金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体が内部に形成された基板は、複数の積層体間に位置するセラミックス層に沿って（すなわち、図３（Ｍ）に点線で示される切断線に沿って）切断されると共に、支持体３０から剥離されることにより、図４（Ａ）に示す様にそれぞれの成形体４０に分離される。基板を切断する際の切断刃は、積層体に接触しない様に複数の積層体間の間隔よりも厚みの薄い刃が用いられる。
この成形体４０は、金型内で約５ｔ／ｃｍ２の圧力を加えて加圧成型した後、大気中において４００℃で脱脂し、窒素中において８００℃で熱処理される。この様にして表面全体がセラミックスで被覆された成形体が形成される。
そして、図４（Ｂ）に示す様に成形体の両端面に外部端子４４、４５を形成した後、この成形体に樹脂を真空含浸することにより、図４（Ｃ）に示す様に、成形体表面に形成されたセラミックス中の空隙に樹脂が充填される。この樹脂が含浸された成形体は、バレル研磨が施され、外部端子４４、４５にニッケルメッキとスズメッキが施される。
【００１０】
この様に形成された本発明の電子部品について、２５℃で濃度５％の食塩水に１００時間浸漬する塩水実験を行った。従来の電子部品、成形体の表面をセラミックスだけで被覆したもの及び、従来の電子部品に樹脂を含浸したものは表面が腐食して錆が発生したのに対し、成形体の表面をセラミックスで被覆し、さらに樹脂を含浸した本発明の電子部品は腐食することがなく、錆も発生しなかった。
【００１１】
図５は本発明の電子部品の別の製造方法を説明する斜視図である。まず、ＰＥＴフィルム等の支持体５０の表面に、二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に後述の金属磁性体粉末を被覆しているガラスと同じ組成のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加し、ペースト状にしたセラミックスペーストを３０μｍの厚みで印刷、塗布して、図５（Ａ）に示す様に、支持体５０上にセラミックス層５３Ａが形成される。
次に、このセラミックス層５３Ａの表面に、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末の表面を機械的方法によってＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスで被覆した金属磁性体をペースト状にした金属磁性体ペーストを印刷、塗布して、図５（Ｂ）に示す様に、セラミックス層５３Ａの表面に、互いに接触しない様に所定の間隔を空けて複数の金属磁性体層５１Ａが形成される。
続いて、複数の金属磁性体層５１Ａの表面とセラミックス層５３Ａの表面に導体ペーストを印刷して、図５（Ｃ）に示す様に、金属磁性体層５１Ａの表面とセラミックス層５３Ａの表面に跨ってコイル用導体パターン５２Ａが形成される。セラミックス層５３Ａの表面に形成されたコイル用導体パターン５２Ａの一端は、後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
さらに続いて、このコイル用導体パターン５２Ａの一端が形成されたセラミックス層５３Ａの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図５（Ｄ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ａ間にセラミックス層５３Ｂが形成される。このセラミックス層５３Ｂは、それぞれの金属磁性体層５１Ａを取り囲む様に、金属磁性体層５１Ａの厚みと同じ厚みに形成される。
さらに、コイル用導体パターン５２Ａが形成された複数の金属磁性体層５１Ａの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図５（Ｅ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ａの表面にそれぞれ金属磁性体層５１Ｂが形成される。この金属磁性体層５１Ｂは、金属磁性体層５１Ａの大きさと同じ大きさに形成され、コイル用導体パターン５２Ａの他端と対応する位置にそれぞれスルーホールが形成される。
次に、複数の金属磁性体層５１Ｂの表面に導体ペーストを印刷して、図５（Ｆ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層５１Ｂの表面にコイル用導体パターン５２Ｂが形成される。このコイル用導体パターン５２Ｂは、その一端が金属磁性体層５１Ｂのスルーホール内に充填された導体によってコイル用導体パターン５２Ａの他端と接続される。
さらに、セラミックス層５３Ｂの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図５（Ｇ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ｂ間にセラミックス層５３Ｃが形成される。セラミックス層５３Ｃは、金属磁性体層５１Ｂを取り囲む様に、金属磁性体層５１Ｂの厚みと同じ厚みに形成される。
続いて、コイル用導体パターン５２Ｂが形成された複数の金属磁性体層５１Ｂの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図５（Ｈ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ｂの表面にそれぞれ金属磁性体層５１Ｃが形成される。この金属磁性体層５１Ｃは、金属磁性体層５１Ｂの大きさと同じ大きさに形成され、この金属磁性体層５１Ｃのコイル用導体パターン５２Ｂの他端と対応する位置にそれぞれスルーホールが形成される。
さらに続いて、複数の金属磁性体層５１Ｃの表面とセラミックス層５３Ｃの表面に導体ペーストを印刷して、図５（Ｉ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層５１Ｃの表面とセラミックス層５３Ｃの表面に跨ってコイル用導体パターン５２Ｃが形成される。コイル用導体パターン５２Ｃの一端は、金属磁性体層５１Ｃのスルーホール内に充填された導体によってコイル用導体パターン５２Ｂの他端と接続される。また、セラミックス層５３Ｃの表面に形成されたコイル用導体パターン５２Ｃの他端は、後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。この様にコイル用導体パターン５２Ａ乃至コイル用導体パターン５２Ｃが螺旋状に接続されることによりコイルが形成される。
次に、コイル用導体パターン５２Ｃの他端が形成されたセラミックス層５３Ｃの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図５（Ｊ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ｃ間にセラミックス層５３Ｄが形成される。セラミックス層５３Ｄは、金属磁性体層５１Ｃを取り囲む様に、金属磁性体層５１Ｃの厚みと同じ厚みに形成される。
続いて、コイル用導体パターン５２Ｃが形成された複数の金属磁性体層５１Ｃの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図５（Ｋ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層５１Ｃの表面に金属磁性体層５１Ｄが形成される。この金属磁性体層５１Ｄは、金属磁性体層５１Ｃの大きさと同じ大きさに形成される。
さらに続いて、セラミックス層５３Ｄの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図５（Ｌ）に示す様に、複数の磁性体層５１Ｄ間にセラミックス層５３Ｅが形成される。セラミックス層５３Ｅは、それぞれの金属磁性体層５１Ｄを取り囲む様に、金属磁性体層５１Ｄの厚みと同じ厚みに形成される。
さらに、この複数の金属磁性体層５１Ｄとセラミックス層５３Ｅの表面全体にセラミックスペーストを３０μｍの厚みで印刷、塗布し、図５（Ｍ）に示す様に、複数の金属磁性体層とセラミックス層の上面にセラミックス層５３Ｆが形成される。
この様にして金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体が内部に形成された基板は、複数の積層体間に位置するセラミックス層に沿って（すなわち、図５（Ｍ）に点線で示される切断線に沿って）切断されると共に、支持体５０から剥離されることにより、図４（Ａ）に示す様にそれぞれの成形体４０に分離される。基板を切断する際の切断刃は、積層体に接触しない様に複数の積層体間の間隔よりも厚みの薄い刃が用いられる。
この成形体４０は、金型内で約５ｔ／ｃｍ２の圧力を加えて加圧成型した後、大気中において４００℃で脱脂し、窒素中において８００℃で熱処理される。この様にして表面全体がセラミックスで被覆された成形体が形成される。
そして、図４（Ｂ）に示す様に成形体の両端面に外部端子４４、４５を形成した後、この成形体に樹脂を真空含浸することにより、図４（Ｃ）に示す様に成形体表面に形成されたセラミックス中の空隙に樹脂が充填される。この樹脂が含浸された成形体は、バレル研磨が施され、外部端子４４、４５にニッケルとスズのメッキが施される。
【００１２】
図６は本発明の電子部品の第２の実施例を示す分解斜視図である。
二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に、軟化温度が６００±５０℃のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加したセラミックスを用いて形成したセラミックス層６３Ａ上には、セラミックス層６３Ａの大きさよりも小さい金属磁性体層６１Ａと、この金属磁性体層６１Ａの側面に金属磁性体層６１Ａを取り囲む様に形成されたセラミックス層６３Ｂが積層される。金属磁性体層は、金属磁性体として、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスをその体積が金属磁性体粉末の体積の３％になる様に添加し、機械的処理を施して、金属磁性体粉末の表面全体をガラスで被覆したものを用いて形成される。また、セラミックス粉末に添加されるガラス粉末は、金属磁性体粉末を被覆しているガラスと同じ組成のものが用いられる。さらに、金属磁性体層６１Ａとセラミックス層６３Ｂは同じ厚みに形成される。またさらに、金属磁性体層６１Ａとセラミックス層６３Ｂを合わせた大きさはセラミックス層６３Ａと同じ大きさに形成される。
金属磁性体層６１Ａの表面には、セラミックス層６３Ａと同じ材料を用いてセラミックス部６６Ａが形成される。セラミックス部６６Ａは、後述のコイル用導体パターンが金属磁性体層と接触しない様にコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅広に形成される。セラミックス部６６Ａの一端は、少なくとも金属磁性体層６１Ａの端面まで（図６ではセラミックス層６３Ｂの端面まで）引き出される。セラミックス部６６Ａの表面には、コイル用導体パターン６２Ａが形成される。このコイル用導体パターン６２Ａは、１ターン未満分が形成され、一端がセラミックス層６３Ｂの端面まで引き出される。コイル用導体パターン６２Ａが形成されたセラミックス部６６Ａの表面には、セラミックス部６６Ａと同じ形状、大きさのセラミックス部（図示を省略）が形成される。この金属磁性体層６１Ａとセラミックス層６３Ｂ上には、金属磁性体層６１Ａと同じ大きさの金属磁性体層６１Ｂと、金属磁性体層６１Ｂの側面を取り囲む様にセラミックス層６３Ｂと同じ大きさのセラミックス層６３Ｃが積層される。
金属磁性体層６１Ｂとセラミックス層６３Ｃは同じ厚みになる様に形成される。金属磁性体層６１Ｂの表面には、後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅広のセラミックス部６６Ｂが形成される。このセラミックス部６６Ｂの表面には、コイル用導体パターン６２Ｂが形成される。コイル用導体パターン６２Ｂは１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン６２Ｂの一端は、金属磁性体層６１Ｂとセラミックス部のスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン６２Ａの他端に接続される。このコイル用導体パターン６２Ｂが形成されたセラミック部６６Ｂの表面には、セラミックス部６６Ｂと同じ形状、大きさのセラミックス部（図示を省略）が形成される。この金属磁性体層６１Ｂとセラミックス層６３Ｃ上には、金属磁性体層６１Ｂと同じ大きさの金属磁性体層６１Ｃと、金属磁性体層６１Ｃの側面を取り囲む様にセラミックス層６３Ｃと同じ大きさに形成されたセラミックス層６３Ｄが積層される。
金属磁性体層６１Ｃとセラミックス層６３Ｄは同じ厚みになる様に形成される。金属磁性体層６１Ｃの表面には、後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅広のセラミックス部６６Ｃが形成される。このセラミックス部６６Ｃの一端は、少なくとも金属磁性体層６１Ｃの端面まで（図６ではセラミックス層６３Ｄの端面まで）引き出される。セラミックス部６６Ｃの表面には、コイル用導体パターン６２Ｃが形成される。このコイル用導体パターン６２Ｃは、１ターン未満分が形成され、一端が金属磁性体層６１Ｃとセラミックス部のスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン６２Ｂの他端に接続され、他端がセラミックス層６３Ｄの端面まで引き出される。コイル用導体パターン６２Ｃが形成されたセラミックス部６６Ｃの表面には、セラミックス部６６Ｃと同じ形状、大きさのセラミックス部（図示を省略）が形成される。
この金属磁性体層６１Ｃとセラミックス層６３Ｄ上には、金属磁性体層６１Ｃと同じ大きさの金属磁性体層６１Ｄと、金属磁性体層６１Ｄの側面を取り囲む様にセラミックス層６３Ｄと同じ大きさに形成されたセラミックス層６３Ｅが積層される。この金属磁性体層６１Ｄとセラミックス層６３Ｅは同じ厚みになる様に形成される。
この金属磁性体層６１Ｄとセラミックス層６３Ｅ上には、セラミックス層６３Ｆが積層される。
これらが積層されて外表面がセラミックスで覆われた成形体が形成され、セラミックスに樹脂が含浸される。この成形体内には、コイル用導体パターン６２Ａ乃至コイル用導体パターン６２Ｃが螺旋状に接続されることによりコイルが形成される。コイルの両端は、成形体のセラミックスの表面まで引き出され、成形体の両端面に形成された外部端子間に接続される。
この様に形成された電子部品は、コイル用導体パターンの上下に形成されたセラミックス部によって、コイル用導体パターンが金属磁性体に接触するのを防止できるので、電子部品の耐電圧を高くすることができる。
【００１３】
この様な電子部品は以下の様にして製造される。まず、ＰＥＴフィルム等の支持体７０の表面に、二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加し、これにバインダを加えてペースト状にしたセラミックスペーストを３０μｍの厚みで印刷、塗布して、図７（Ａ）に示す様に、支持体７０上にセラミックス層７３Ａが形成される。このセラミックス粉末の平均粒径は１μｍ程度、ガラス粉末の平均粒径は２μｍ程度のものが望ましい。
次に、このセラミックス層７３Ａの表面に、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末の表面を機械的方法によってＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスで被覆した金属磁性体をペースト状にした金属磁性体ペーストを印刷、塗布して、図７（Ｂ）に示す様に、セラミックス層７３Ａの表面に、互いに接触しない様に所定の間隔を空けて複数の金属磁性体層７１Ａが形成される。金属磁性体粉末は平均粒径を２０μｍ程度にするのが望ましい。また、ガラスによる金属磁性体粉末表面の被覆は、成形体の透磁率を考慮して、ガラスと金属磁性体の体積比が３％になる様に調整される。
続いて、セラミックス層７３Ａの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図７（Ｃ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ａ間にセラミッックス層７３Ｂが形成される。このセラミックス層７３Ｂは、それぞれの金属磁性体層７３Ａを取り囲む様に、金属磁性体層７３Ａの厚みと同じ厚みに形成される。
さらに、複数の金属磁性体層７１Ａの表面にセラミックスペーストを印刷して、図７（Ｄ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層７１Ａの表面に後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅が数十μｍ〜数百μｍ広いセラミックス部７６Ａが形成される。それぞれのセラミックス部７６Ａの一端は、金属磁性体層７１Ａの端面まで引き出され、図７（Ｄ）ではセラミックス層７３Ｂの表面の後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
さらに続いて、セラミックス部７６Ａの表面に導体ペーストを印刷して、図７（Ｅ）に示す様に、それぞれのセラミックス部７６Ａの表面にコイル用導体パターン７２Ａが形成される。コイル用導体パターン７２Ａの一端は、セラミックス層７３Ｂの後述の各素子に切断する際の切断線まで延長する様に形成される。
次に、このコイル用導体パターン７２Ａが形成されたセラミックス部７６Ａの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布して、セラミックス部７６Ａの表面にセラミックス部７６Ａと同じ形状、大きさのセラミックス部を形成した後、複数の金属磁性体層７１Ａの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図７（Ｆ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ａの表面にそれぞれ金属磁性体層７１Ｂが形成される。この金属磁性体層７１Ｂは、金属磁性体層７１Ａの大きさと同じ大きさに形成される。また、コイル用導体パターン７２Ａよりも上層に形成されたセラミックス部と金属磁性体層７１Ｂのコイル用導体パターン７２Ａの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
さらに、セラミックス層７３Ｂの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図７（Ｇ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｂ間にセラミックス層７３Ｃが形成される。セラミックス層７３Ｃは、それぞれの金属磁性体層７１Ｂを取り囲む様に、金属磁性体層７１Ｂの厚みと同じ厚みに形成される。
続いて、複数の金属磁性体層７１Ｂの表面にセラミックスペーストを印刷して、図７（Ｈ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層７１Ｂの表面に後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅が数十μｍ〜数百μｍ広いセラミックス部７６Ｂが形成される。それぞれのセラミックス部７６Ｂのコイル用導体パターン７２Ａの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
さらに続いて、セラミックス部７６Ｂの表面に導体ペーストを印刷して、図７（Ｉ）に示す様に、それぞれのセラミックス部７６Ｂの表面にコイル用導体パターン７２Ｂが形成される。このコイル用導体パターン７２の一端は、セラミックス部と金属磁性体層７１Ｂのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン７２Ａの他端に接続される。
またさらに続いて、このコイル用導体パターン７２Ｂが形成されたセラミックス部７６Ｂの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布して、セラミックス部７６Ｂの表面にセラミックス部７６Ｂと同じ形状、大きさのセラミックス部を形成した後、複数の金属磁性体層７１Ｂの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図７（Ｊ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｂの表面にそれぞれ金属磁性体層７１Ｃが形成される。この金属磁性体層７１Ｃは、金属磁性体層７１Ｂの大きさと同じ大きさに形成される。また、コイル用導体パターン７２Ｂよりも上層に形成されたセラミックス部と金属磁性体層７１Ｃのコイル用導体パターン７２Ｂの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
次に、セラミックス層７３Ｃの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図７（Ｋ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｃ間にセラミックス層７３Ｄが形成される。セラミックス層７３Ｄは、それぞれの金属磁性体層７１Ｃを取り囲む様に、金属磁性体層７１Ｃの厚みと同じ厚みに形成される。
続いて、複数の金属磁性体層７１Ｃの表面にセラミックスペーストを印刷して、図７（Ｌ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層７１Ｃの表面に後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅が数十μｍ〜数百μｍ広いセラミックス部７６Ｃが形成される。それぞれのセラミックス部７６Ｃの一端のコイル用導体パターン７２Ｂの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。また、それぞれのセラミックス部７６Ｃの他端は、金属磁性体層７１Ｃの端面まで引き出され、図７（Ｌ）ではセラミックス層７３Ｄの表面の後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
さらに、セラミックス部７６Ｃの表面に導体ペーストを印刷して、図７（Ｍ）に示す様に、それぞれのセラミックス部７６Ｃの表面にコイル用導体パターン７２Ｃが形成される。コイル用導体パターン７２Ｃは、一端がセラミックス部と金属磁性体層のスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン７２Ｂの他端に接続され、他端がセラミックス層７３Ｄの後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
またさらに、このコイル用導体パターン７２Ｃが形成されたセラミックス部７６Ｃの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布して、セラミックス部７６Ｃの表面にセラミックス部７６Ｃと同じ形状、大きさのセラミックス部を形成した後、複数の金属磁性体層７１Ｃの表面に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図７（Ｎ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｃの表面にそれぞれ金属磁性体層７１Ｄが形成される。この金属磁性体層７１Ｄは、金属磁性体層７１Ｃの大きさと同じ大きさに形成される。
さらに続いて、セラミックス層７３Ｄの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図７（Ｏ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｄ間にセラミックス層７３Ｅが形成される。セラミックス層７３Ｅは、それぞれの金属磁性体層７１Ｄを取り囲む様に、金属磁性体層７１Ｄの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
この複数の金属磁性体層７１Ｄとセラミックス層７３Ｅの表面全体にセラミックスペーストを３０μｍの厚みで印刷、塗布し、図７（Ｐ）に示す様に、複数の金属磁性体層とセラミックス層の上面にセラミックス層７３Ｆが形成される。
この様にして金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体が内部に形成された基板は、複数の積層体間に位置するセラミックス層に沿って（すなわち、図７（Ｐ）に点線で示される切断線に沿って）切断されると共に、支持体７０から剥離されることにより、それぞれの成形体に分離される。基板を切断する際の切断刃は、積層体に接触しない様に複数の積層体間の間隔よりも厚みの薄い刃が用いられる。
この成形体は、金型内で約５ｔ／ｃｍ２の圧力を加えて加圧成型した後、大気中において４００℃で脱脂し、窒素中において８００℃で熱処理される。この様にして表面全体がセラミックスで被覆された成形体が形成される。
そして、成形体の両端面に外部端子を形成した後、この成形体に樹脂を真空含浸することにより、成形体表面に形成されたセラミックス中の空隙に樹脂が充填される。この樹脂が含浸された成形体は、バレル研磨が施され、外部端子にニッケルとスズのメッキが施される。
【００１４】
この様に形成された本発明の電子部品は、図８（Ａ）に示す様な測定回路のＬの部分に適用して、図８（Ｂ）に示す様なフライバック電圧を加えて測定したところ、図８（Ｃ）に示す様に、本発明の電子部品の耐電圧特性８１、８２、８３が、従来の電子部品に樹脂を含浸したものの特性８４、８５に比較して高くなった。
【００１５】
以上、本発明の電子部品及びその製造方法の実施例を述べたが、本発明はこの実施例に限られるものではない。例えば、本発明の電子部品の第２の実施例において、セラミックス部６６Ａ、６６Ｃがセラミックス層６３Ｂ、６３Ｄに連なって形成されても良い。また、本発明の電子部品の第２の実施例の製造方法において、セラミックス部とセラミックス層が同時に形成されても良い。さらに、実施例で成形体内に１つのコイルを形成した場合を説明したが、成形体内に複数のコイルを形成し、磁気的に結合させてトランスとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電子部品の第１の実施例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の電子部品の斜視図である。
【図３】本発明の電子部品の製造方法を説明する斜視図である。
【図４】本発明の電子部品の製造方法を説明する斜視図である。
【図５】本発明の電子部品の別の製造方法を説明する斜視図である。
【図６】本発明の電子部品の第２の実施例を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の電子部品の第２の実施例の製造方法を説明する斜視図である。
【図８】本発明の電子部品の第２の実施例の特性を説明する説明図である。
【図９】従来の電子部品の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
１１Ａ〜１１Ｄ 金属磁性体層
１２Ａ〜１２Ｃ コイル用導体パターン
１３Ａ〜１３Ｆ セラミックス層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属磁性体を用いて形成された成形体内にコイルが埋設された電子部品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大電流が流れる電源回路やＤＣ／ＤＣコンバータ回路用のインダクタやトランス等として使用される電子部品に、図９に示す様に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いた金属磁性体層９１と導体パターン９２を積層して成形体を形成し、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成された成形体内に、コイルを形成するものがある（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開2008-226960号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この様な従来の電子部品は、成形体が金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体で形成されているにも係らず、各素子ごとに切断する際の切断刃や、成形体を加圧する際の金型、ダイス等によって、この金属磁性体粉末を被覆しているガラスが損傷し、この電子部品を高湿度環境で使用した場合、成形体の表面が腐食して錆が発生するという問題があった。また、従来の電子部品は、金属磁性体粉末の表面を被覆しているガラスの厚みが薄いため、充分な耐電圧（絶縁破壊電圧）が得られなかった。
【０００４】
本発明は、高湿度環境で使用しても腐食せず、耐電圧を向上させることができる電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品において、成形体の表面がセラミックスで被覆され、セラミックスが形成された成形体表面に樹脂が含浸される。
また、本発明は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品において、成形体が、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いた金属磁性体層と、導体パターンと、金属磁性体層と導体パターン間に形成されたセラミックス部を積層して形成され、成形体の表面がセラミックスで被覆され、セラミックスが形成された成形体表面に樹脂が含浸される。
さらに、本発明は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品の製造方法において、第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、複数の金属磁性体層のそれぞれの表面に形成される導体パターン、複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、基板を積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、成形体を加圧、焼成する第３の工程、成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備える。
またさらに、本発明は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品の製造方法において、第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、導体パターン、金属磁性体層と導体パターン間に形成されるセラミックス部、複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を所定の順序で積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層とセラミックス部と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、基板を積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、成形体を加圧、焼成する第３の工程、成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電子部品は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体の表面がセラミックスで被覆され、セラミックスが形成された成形体表面に樹脂が含浸されるので、高湿度環境において電子部品が腐食するのを防止でき、耐電圧も向上させることができる。
また、本発明の電子部品の製造方法は、第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、複数の金属磁性体層のそれぞれの表面に形成される導体パターン、複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、基板を積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、成形体を加圧、焼成する第３の工程、成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備えるので、高湿度環境において電子部品が腐食するのを防止でき、耐電圧も向上させることができる。
さらに、本発明の電子部品の製造方法は、第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、導体パターン、金属磁性体層と導体パターン間に形成されるセラミックス部、複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を所定の順序で積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層とセラミックス部と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、基板を積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、成形体を加圧、焼成する第３の工程、成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備えるので、高湿度環境において電子部品が腐食するのを防止でき、耐電圧も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の電子部品は、金属磁性体粉末の表面がガラスで被覆された金属磁性体を用いた金属磁性体層と導体パターンを積層して成形体が形成され、導体パターンによって成形体の内部にコイルが形成される。コイルは成形体に形成された外部端子間に接続される。この成形体は、その表面がセラミックスで被覆される。セラミックスは、金属磁性体粉末を被覆しているガラスと同じ組成のガラス粉末が添加されて、金属磁性体の焼成収縮挙動と類似する様に調整される。このセラミックスが形成された成形体の表面には樹脂が含浸される。
従って、本発明の電子部品は、成形体を構成する金属磁性体が各素子ごとに切断する際の切断刃や、成形体を加圧する際の金型やダイスに接触することがなく、金属磁性体粉末を被覆しているガラスが損傷するのを防止できる。また、本発明の電子部品は、セラミックスが形成された成形体の表面に樹脂が含浸されているので、含浸された樹脂によって成形体表面に形成されたセラミックス中の空隙を埋めることができ、水分等腐食を引き起こす物質の浸入を防止できる。さらに、本発明の電子部品は、素子の強度を向上させることができる。
【実施例】
【０００８】
以下、本発明の電子部品及びその製造方法の実施例を図１乃至図８を参照して説明する。
図１は本発明の電子部品の第１の実施例を示す分解斜視図であり、１１Ａ〜１１Ｄは金属磁性体層、１２Ａ〜１２Ｃは導体パターン、１３Ａ〜１３Ｆはセラミックス層である。
金属磁性体層１１Ａ〜１１Ｄは、金属磁性体として、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスをその体積が金属磁性体粉末の体積の３％になる様に添加し、機械的処理を施して、金属磁性体粉末の表面全体をガラスで被覆したものを用いて形成される。また、導体パターン１２Ａ〜１２Ｃは、銀、銀系、金、金系、銅、銅系等の金属材料をペースト状にした導体ペーストを用いて形成される。さらに、セラミックス層１３Ａ〜１３Ｆは、二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に、軟化温度が６００±５０℃のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加したセラミックスが用いられる。このガラス粉末は、金属磁性体粉を被覆しているガラスと同じ組成のものが用いられる。
セラミックス層１３Ａ上には、セラミックス層１３Ａの大きさよりも小さく形成された金属磁性体層１１Ａと、この金属磁性体層１１Ａの側面に金属磁性体層１１Ａを取り囲む様に形成されたセラミックス層１３Ｂが積層される。
この金属磁性体層１１Ａとセラミックス層１３Ｂは同じ厚みになる様に形成される。また、金属磁性体層１１Ａとセラミックス層１３Ｂを合わせた大きさはセラミックス層１３Ａと同じ大きさに形成される。さらに、金属磁性体層１１Ａの表面には、コイル用導体パターン１２Ａが形成される。このコイル用導体パターン１２Ａは１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン１２Ａの一端はセラミックス層１３Ｂの端面まで引き出される。この金属磁性体層１１Ａとセラミックス層１３Ｂ上には、金属磁性体層１１Ａと同じ大きさの金属磁性体層１１Ｂと、金属磁性体層１１Ｂの側面を取り囲む様にセラミックス層１３Ｂと同じ大きさに形成されたセラミックス層１３Ｃが積層される。
この金属磁性体層１１Ｂとセラミックス層１３Ｃは同じ厚みになる様に形成される。金属磁性体層１１Ｂの表面には、コイル用導体パターン１２Ｂが形成される。このコイル用導体パターン１２Ｂは１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン１２Ｂの一端は金属磁性体層１１Ｂのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１２Ａの他端に接続される。この金属磁性体層１１Ｂとセラミックス層１３Ｃ上には、金属磁性体層１１Ｂと同じ大きさの金属磁性体層１１Ｃと、金属磁性体層１１Ｃの側面を取り囲む様にセラミックス層１３Ｃと同じ大きさに形成されたセラミックス層１３Ｄが積層される。
この金属磁性体層１１Ｃとセラミックス層１３Ｄは同じ厚みになる様に形成される。金属磁性体層１１Ｃの表面には、コイル用導体パターン１２Ｃが形成される。コイル用導体パターン１２Ｃは、１ターン未満が形成され、一端が金属磁性体層１１Ｃのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン１２Ｂの他端に接続され、他端がセラミックス層１３Ｄの端面まで引き出される。
この金属磁性体層１１Ｃとセラミックス層１３Ｄ上には、金属磁性体層１１Ｃと同じ大きさの金属磁性体層１１Ｄと、金属磁性体層１１Ｄの側面を取り囲む様にセラミックス層１３Ｄと同じ大きさに形成されたセラミックス層１３Ｅが積層される。この金属磁性体層１１Ｄとセラミックス層１３Ｅは同じ厚みになる様に形成される。
この金属磁性体層１１Ｄとセラミックス層１３Ｅ上には、セラミックス層１３Ｆが積層される。
これらが積層されることにより外表面がセラミックスで覆われた成形体が形成され、成形体を被覆しているセラミックスに樹脂が含浸される。この成形体内には、コイル用導体パターン１２Ａ乃至コイル用導体パターン１２Ｃが螺旋状に接続されることによりコイルが形成される。コイルの両端は、成形体のセラミックスの表面まで引き出され、図２に示す様に成形体の両端面に形成された外部端子１４、１５間に接続される。
【０００９】
この様な電子部品は以下の様にして製造される。まず、ＰＥＴフィルム等の支持体３０の表面にセラミックスを３０μｍの厚みで印刷、塗布して、図３（Ａ）に示す様に、支持体３０上にセラミックス層３３Ａが形成される。このセラミックスは、二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加したものが用いられる。セラミックス粉末の平均粒径は１μｍ程度、ガラス粉末の平均粒径は２μｍ程度のものが望ましい。このセラミックス粉末とガラス粉末に、樹脂バインダとしてエチルセルロースを７．４ｗｔ％、分散剤を０．５ｗｔ％それぞれ添加し、これをペースト状にしてセラミックスペーストが形成される。このセラミックスペーストを用いてセラミックス層３３Ａが形成される。
次に、このセラミックス層３３Ａの表面に金属磁性体を印刷、塗布して、図３（Ｂ）に示す様に、セラミックス層３３Ａの表面に、互いに接触しない様に所定の間隔を空けて複数の金属磁性体層３１Ａが形成される。金属磁性体としては、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末が用いられる。また、金属磁性体粉末の平均粒径は２０μｍ程度のものが望ましい。この金属磁性体粉末は、機械的方法によってその表面全体にガラスの被膜が形成される。このガラスによる金属磁性体粉末表面の被覆は、成形体の透磁率を考慮して、ガラスと金属磁性体の体積比が３％になる様に調整される。また、このガラスは、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のものが用いられる。このガラスで被覆された金属磁性体粉末に、樹脂バインダとしてエチルセルロースを２．５ｗｔ％、分散剤を０．５ｗｔ％添加し、これをペースト状にして金属磁性体ペーストが形成される。この金属磁性体ペーストを用いて金属磁性体層３１Ａが形成される。
続いて、セラミックス層３３Ａの表面の複数の金属磁性体層３１Ａ間にセラミックスを印刷、塗布し、図３（Ｃ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ａ間にセラミックス層３３Ｂが形成される。このセラミックス層３３Ｂは、セラミックス層３３Ａと同じセラミックスを、それぞれの金属磁性体層３１Ａを取り囲む様に、金属磁性体層３１Ａの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
さらに、複数の金属磁性体層３１Ａの表面に導体ペーストを印刷して、図３（Ｄ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層３１Ａの表面にコイル用導体パターン３２Ａが形成される。このコイル用導体パターン３２Ａは、その一端がセラミックス層３３Ｂの表面の後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
さらに続いて、このコイル用導体パターン３２Ａが形成された複数の金属磁性体層３１Ａの表面全体に金属磁性体を印刷、塗布し、図３（Ｅ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ａの表面にそれぞれ金属磁性体層３１Ｂが形成される。この金属磁性体層３１Ｂは、金属磁性体層３１Ａと同じ金属磁性体を用いて、金属磁性体層３１Ａの大きさと同じ大きさに形成される。また、この金属磁性体層３１Ｂのコイル用導体パターン３２Ａの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
次に、複数の金属磁性体層３１Ａ間に位置するセラミック層３３Ｂの表面にセラミックスを印刷、塗布し、図３（Ｆ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ｂ間にセラミックス層３３Ｃが形成される。セラミックス層３３Ｃは、セラミックス層３３Ｂと同じセラミックスを、それぞれの金属磁性体層３１Ｂを取り囲む様に、金属磁性体層３１Ｂの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
続いて、複数の金属磁性体層３１Ｂの表面に導体ペーストを印刷して、図３（Ｇ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層３１Ｂの表面にコイル用導体パターン３２Ｂが形成される。このコイル用導体パターン３２Ｂは、その一端が金属磁性体層３１Ｂのスルーホール内に充填された導体によってコイル用導体パターン３２Ａの他端と接続される。
さらに続いて、このコイル用導体パターン３２Ｂが形成された複数の金属磁性体層３１Ｂの表面全体に金属磁性体を印刷、塗布し、図３（Ｈ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ｂの表面にそれぞれ金属磁性体層３１Ｃが形成される。この金属磁性体層３１Ｃは、金属磁性体層３１Ｂと同じ金属磁性体を用いて、金属磁性体層３１Ｂの大きさと同じ大きさに形成される。また、この金属磁性体層３１Ｃのコイル用導体パターン３２Ｂの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
さらに、複数の磁性体層３１Ｂ間に位置するセラミックス層３３Ｃの表面にセラミックスを印刷、塗布し、図３（Ｉ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ｃ間にセラミックス層３３Ｄが形成される。セラミックス層３３Ｄは、セラミックス層３３Ｃと同じセラミックスを、それぞれの金属磁性体層３１Ｃを取り囲む様に、金属磁性体層３１Ｃの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
次に、複数の金属磁性体層３１Ｃの表面に導体ペーストを印刷して、図３（Ｊ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層３１Ｃの表面にコイル用導体パターン３２Ｃが形成される。コイル用導体パターン３２Ｃは、その一端が金属磁性体層３１Ｃのスルーホール内に充填された導体によってコイル用導体パターン３２Ｂの他端と接続され、他端がセラミックス層３３Ｄの表面の後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。この様にコイル用導体パターン３２Ａ乃至コイル用導体パターン３２Ｃが螺旋状に接続されることによりコイルが形成される。
さらに、このコイル用導体パターン３２Ｂが形成された複数の金属磁性体層３１Ｃの表面に金属磁性体を印刷、塗布し、図３（Ｋ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層３１Ｃの表面に金属磁性体層３１Ｄが形成される。この金属磁性体層３１Ｄは、金属磁性体層３１Ｃと同じ金属磁性体を用いて、金属磁性体層３１Ｃの大きさと同じ大きさに形成される。
続いて、複数の磁性体層３１Ｃ間に位置するセラミックス層３３Ｄの表面にセラミックスを印刷、塗布し、図３（Ｌ）に示す様に、複数の磁性体層３１Ｄ間にセラミックス層３３Ｅが形成される。セラミックス層３３Ｅは、セラミックス層３３Ｄと同じセラミックスを、それぞれの金属磁性体層３１Ｄを取り囲む様に、金属磁性体層３１Ｄの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
この複数の金属磁性体層３１Ｄとセラミックス層３３Ｅの表面全体にセラミックスを３０μｍの厚みで印刷、塗布し、図３（Ｍ）に示す様に、複数の金属磁性体層３１Ｄとセラミックス層３３Ｅの上面にセラミックス層３３Ｆが形成される。
この様にして金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体が内部に形成された基板は、複数の積層体間に位置するセラミックス層に沿って（すなわち、図３（Ｍ）に点線で示される切断線に沿って）切断されると共に、支持体３０から剥離されることにより、図４（Ａ）に示す様にそれぞれの成形体４０に分離される。基板を切断する際の切断刃は、積層体に接触しない様に複数の積層体間の間隔よりも厚みの薄い刃が用いられる。
この成形体４０は、金型内で約５ｔ／ｃｍ２の圧力を加えて加圧成型した後、大気中において４００℃で脱脂し、窒素中において８００℃で熱処理される。この様にして表面全体がセラミックスで被覆された成形体が形成される。
そして、図４（Ｂ）に示す様に成形体の両端面に外部端子４４、４５を形成した後、この成形体に樹脂を真空含浸することにより、図４（Ｃ）に示す様に、成形体表面に形成されたセラミックス中の空隙に樹脂が充填される。この樹脂が含浸された成形体は、バレル研磨が施され、外部端子４４、４５にニッケルメッキとスズメッキが施される。
【００１０】
この様に形成された本発明の電子部品について、２５℃で濃度５％の食塩水に１００時間浸漬する塩水実験を行った。従来の電子部品、成形体の表面をセラミックスだけで被覆したもの及び、従来の電子部品に樹脂を含浸したものは表面が腐食して錆が発生したのに対し、成形体の表面をセラミックスで被覆し、さらに樹脂を含浸した本発明の電子部品は腐食することがなく、錆も発生しなかった。
【００１１】
図５は本発明の電子部品の別の製造方法を説明する斜視図である。まず、ＰＥＴフィルム等の支持体５０の表面に、二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に後述の金属磁性体粉末を被覆しているガラスと同じ組成のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加し、ペースト状にしたセラミックスペーストを３０μｍの厚みで印刷、塗布して、図５（Ａ）に示す様に、支持体５０上にセラミックス層５３Ａが形成される。
次に、このセラミックス層５３Ａの表面に、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末の表面を機械的方法によってＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスで被覆した金属磁性体をペースト状にした金属磁性体ペーストを印刷、塗布して、図５（Ｂ）に示す様に、セラミックス層５３Ａの表面に、互いに接触しない様に所定の間隔を空けて複数の金属磁性体層５１Ａが形成される。
続いて、複数の金属磁性体層５１Ａの表面とセラミックス層５３Ａの表面に導体ペーストを印刷して、図５（Ｃ）に示す様に、金属磁性体層５１Ａの表面とセラミックス層５３Ａの表面に跨ってコイル用導体パターン５２Ａが形成される。セラミックス層５３Ａの表面に形成されたコイル用導体パターン５２Ａの一端は、後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
さらに続いて、このコイル用導体パターン５２Ａの一端が形成されたセラミックス層５３Ａの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図５（Ｄ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ａ間にセラミックス層５３Ｂが形成される。このセラミックス層５３Ｂは、それぞれの金属磁性体層５１Ａを取り囲む様に、金属磁性体層５１Ａの厚みと同じ厚みに形成される。
さらに、コイル用導体パターン５２Ａが形成された複数の金属磁性体層５１Ａの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図５（Ｅ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ａの表面にそれぞれ金属磁性体層５１Ｂが形成される。この金属磁性体層５１Ｂは、金属磁性体層５１Ａの大きさと同じ大きさに形成され、コイル用導体パターン５２Ａの他端と対応する位置にそれぞれスルーホールが形成される。
次に、複数の金属磁性体層５１Ｂの表面に導体ペーストを印刷して、図５（Ｆ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層５１Ｂの表面にコイル用導体パターン５２Ｂが形成される。このコイル用導体パターン５２Ｂは、その一端が金属磁性体層５１Ｂのスルーホール内に充填された導体によってコイル用導体パターン５２Ａの他端と接続される。
さらに、セラミックス層５３Ｂの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図５（Ｇ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ｂ間にセラミックス層５３Ｃが形成される。セラミックス層５３Ｃは、金属磁性体層５１Ｂを取り囲む様に、金属磁性体層５１Ｂの厚みと同じ厚みに形成される。
続いて、コイル用導体パターン５２Ｂが形成された複数の金属磁性体層５１Ｂの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図５（Ｈ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ｂの表面にそれぞれ金属磁性体層５１Ｃが形成される。この金属磁性体層５１Ｃは、金属磁性体層５１Ｂの大きさと同じ大きさに形成され、この金属磁性体層５１Ｃのコイル用導体パターン５２Ｂの他端と対応する位置にそれぞれスルーホールが形成される。
さらに続いて、複数の金属磁性体層５１Ｃの表面とセラミックス層５３Ｃの表面に導体ペーストを印刷して、図５（Ｉ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層５１Ｃの表面とセラミックス層５３Ｃの表面に跨ってコイル用導体パターン５２Ｃが形成される。コイル用導体パターン５２Ｃの一端は、金属磁性体層５１Ｃのスルーホール内に充填された導体によってコイル用導体パターン５２Ｂの他端と接続される。また、セラミックス層５３Ｃの表面に形成されたコイル用導体パターン５２Ｃの他端は、後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。この様にコイル用導体パターン５２Ａ乃至コイル用導体パターン５２Ｃが螺旋状に接続されることによりコイルが形成される。
次に、コイル用導体パターン５２Ｃの他端が形成されたセラミックス層５３Ｃの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図５（Ｊ）に示す様に、複数の金属磁性体層５１Ｃ間にセラミックス層５３Ｄが形成される。セラミックス層５３Ｄは、金属磁性体層５１Ｃを取り囲む様に、金属磁性体層５１Ｃの厚みと同じ厚みに形成される。
続いて、コイル用導体パターン５２Ｃが形成された複数の金属磁性体層５１Ｃの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図５（Ｋ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層５１Ｃの表面に金属磁性体層５１Ｄが形成される。この金属磁性体層５１Ｄは、金属磁性体層５１Ｃの大きさと同じ大きさに形成される。
さらに続いて、セラミックス層５３Ｄの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図５（Ｌ）に示す様に、複数の磁性体層５１Ｄ間にセラミックス層５３Ｅが形成される。セラミックス層５３Ｅは、それぞれの金属磁性体層５１Ｄを取り囲む様に、金属磁性体層５１Ｄの厚みと同じ厚みに形成される。
さらに、この複数の金属磁性体層５１Ｄとセラミックス層５３Ｅの表面全体にセラミックスペーストを３０μｍの厚みで印刷、塗布し、図５（Ｍ）に示す様に、複数の金属磁性体層とセラミックス層の上面にセラミックス層５３Ｆが形成される。
この様にして金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体が内部に形成された基板は、複数の積層体間に位置するセラミックス層に沿って（すなわち、図５（Ｍ）に点線で示される切断線に沿って）切断されると共に、支持体５０から剥離されることにより、図４（Ａ）に示す様にそれぞれの成形体４０に分離される。基板を切断する際の切断刃は、積層体に接触しない様に複数の積層体間の間隔よりも厚みの薄い刃が用いられる。
この成形体４０は、金型内で約５ｔ／ｃｍ２の圧力を加えて加圧成型した後、大気中において４００℃で脱脂し、窒素中において８００℃で熱処理される。この様にして表面全体がセラミックスで被覆された成形体が形成される。
そして、図４（Ｂ）に示す様に成形体の両端面に外部端子４４、４５を形成した後、この成形体に樹脂を真空含浸することにより、図４（Ｃ）に示す様に成形体表面に形成されたセラミックス中の空隙に樹脂が充填される。この樹脂が含浸された成形体は、バレル研磨が施され、外部端子４４、４５にニッケルとスズのメッキが施される。
【００１２】
図６は本発明の電子部品の第２の実施例を示す分解斜視図である。
二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に、軟化温度が６００±５０℃のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加したセラミックスを用いて形成したセラミックス層６３Ａ上には、セラミックス層６３Ａの大きさよりも小さい金属磁性体層６１Ａと、この金属磁性体層６１Ａの側面に金属磁性体層６１Ａを取り囲む様に形成されたセラミックス層６３Ｂが積層される。金属磁性体層は、金属磁性体として、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスをその体積が金属磁性体粉末の体積の３％になる様に添加し、機械的処理を施して、金属磁性体粉末の表面全体をガラスで被覆したものを用いて形成される。また、セラミックス粉末に添加されるガラス粉末は、金属磁性体粉末を被覆しているガラスと同じ組成のものが用いられる。さらに、金属磁性体層６１Ａとセラミックス層６３Ｂは同じ厚みに形成される。またさらに、金属磁性体層６１Ａとセラミックス層６３Ｂを合わせた大きさはセラミックス層６３Ａと同じ大きさに形成される。
金属磁性体層６１Ａの表面には、セラミックス層６３Ａと同じ材料を用いてセラミックス部６６Ａが形成される。セラミックス部６６Ａは、後述のコイル用導体パターンが金属磁性体層と接触しない様にコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅広に形成される。セラミックス部６６Ａの一端は、少なくとも金属磁性体層６１Ａの端面まで（図６ではセラミックス層６３Ｂの端面まで）引き出される。セラミックス部６６Ａの表面には、コイル用導体パターン６２Ａが形成される。このコイル用導体パターン６２Ａは、１ターン未満分が形成され、一端がセラミックス層６３Ｂの端面まで引き出される。コイル用導体パターン６２Ａが形成されたセラミックス部６６Ａの表面には、セラミックス部６６Ａと同じ形状、大きさのセラミックス部（図示を省略）が形成される。この金属磁性体層６１Ａとセラミックス層６３Ｂ上には、金属磁性体層６１Ａと同じ大きさの金属磁性体層６１Ｂと、金属磁性体層６１Ｂの側面を取り囲む様にセラミックス層６３Ｂと同じ大きさのセラミックス層６３Ｃが積層される。
金属磁性体層６１Ｂとセラミックス層６３Ｃは同じ厚みになる様に形成される。金属磁性体層６１Ｂの表面には、後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅広のセラミックス部６６Ｂが形成される。このセラミックス部６６Ｂの表面には、コイル用導体パターン６２Ｂが形成される。コイル用導体パターン６２Ｂは１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン６２Ｂの一端は、金属磁性体層６１Ｂとセラミックス部のスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン６２Ａの他端に接続される。このコイル用導体パターン６２Ｂが形成されたセラミック部６６Ｂの表面には、セラミックス部６６Ｂと同じ形状、大きさのセラミックス部（図示を省略）が形成される。この金属磁性体層６１Ｂとセラミックス層６３Ｃ上には、金属磁性体層６１Ｂと同じ大きさの金属磁性体層６１Ｃと、金属磁性体層６１Ｃの側面を取り囲む様にセラミックス層６３Ｃと同じ大きさに形成されたセラミックス層６３Ｄが積層される。
金属磁性体層６１Ｃとセラミックス層６３Ｄは同じ厚みになる様に形成される。金属磁性体層６１Ｃの表面には、後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅広のセラミックス部６６Ｃが形成される。このセラミックス部６６Ｃの一端は、少なくとも金属磁性体層６１Ｃの端面まで（図６ではセラミックス層６３Ｄの端面まで）引き出される。セラミックス部６６Ｃの表面には、コイル用導体パターン６２Ｃが形成される。このコイル用導体パターン６２Ｃは、１ターン未満分が形成され、一端が金属磁性体層６１Ｃとセラミックス部のスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン６２Ｂの他端に接続され、他端がセラミックス層６３Ｄの端面まで引き出される。コイル用導体パターン６２Ｃが形成されたセラミックス部６６Ｃの表面には、セラミックス部６６Ｃと同じ形状、大きさのセラミックス部（図示を省略）が形成される。
この金属磁性体層６１Ｃとセラミックス層６３Ｄ上には、金属磁性体層６１Ｃと同じ大きさの金属磁性体層６１Ｄと、金属磁性体層６１Ｄの側面を取り囲む様にセラミックス層６３Ｄと同じ大きさに形成されたセラミックス層６３Ｅが積層される。この金属磁性体層６１Ｄとセラミックス層６３Ｅは同じ厚みになる様に形成される。
この金属磁性体層６１Ｄとセラミックス層６３Ｅ上には、セラミックス層６３Ｆが積層される。
これらが積層されて外表面がセラミックスで覆われた成形体が形成され、セラミックスに樹脂が含浸される。この成形体内には、コイル用導体パターン６２Ａ乃至コイル用導体パターン６２Ｃが螺旋状に接続されることによりコイルが形成される。コイルの両端は、成形体のセラミックスの表面まで引き出され、成形体の両端面に形成された外部端子間に接続される。
この様に形成された電子部品は、コイル用導体パターンの上下に形成されたセラミックス部によって、コイル用導体パターンが金属磁性体に接触するのを防止できるので、電子部品の耐電圧を高くすることができる。
【００１３】
この様な電子部品は以下の様にして製造される。まず、ＰＥＴフィルム等の支持体７０の表面に、二酸化珪素を主成分とするセラミックス粉末に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラス粉末を１０〜４０ｗｔ％添加し、これにバインダを加えてペースト状にしたセラミックスペーストを３０μｍの厚みで印刷、塗布して、図７（Ａ）に示す様に、支持体７０上にセラミックス層７３Ａが形成される。このセラミックス粉末の平均粒径は１μｍ程度、ガラス粉末の平均粒径は２μｍ程度のものが望ましい。
次に、このセラミックス層７３Ａの表面に、Ｃｒ、Ｓｉ及び、鉄を含有する金属磁性体（いわゆる、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系金属磁性合金）の粉末の表面を機械的方法によってＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯを主成分とし、かつ、軟化温度が６００±５０℃のガラスで被覆した金属磁性体をペースト状にした金属磁性体ペーストを印刷、塗布して、図７（Ｂ）に示す様に、セラミックス層７３Ａの表面に、互いに接触しない様に所定の間隔を空けて複数の金属磁性体層７１Ａが形成される。金属磁性体粉末は平均粒径を２０μｍ程度にするのが望ましい。また、ガラスによる金属磁性体粉末表面の被覆は、成形体の透磁率を考慮して、ガラスと金属磁性体の体積比が３％になる様に調整される。
続いて、セラミックス層７３Ａの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図７（Ｃ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ａ間にセラミッックス層７３Ｂが形成される。このセラミックス層７３Ｂは、それぞれの金属磁性体層７３Ａを取り囲む様に、金属磁性体層７３Ａの厚みと同じ厚みに形成される。
さらに、複数の金属磁性体層７１Ａの表面にセラミックスペーストを印刷して、図７（Ｄ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層７１Ａの表面に後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅が数十μｍ〜数百μｍ広いセラミックス部７６Ａが形成される。それぞれのセラミックス部７６Ａの一端は、金属磁性体層７１Ａの端面まで引き出され、図７（Ｄ）ではセラミックス層７３Ｂの表面の後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
さらに続いて、セラミックス部７６Ａの表面に導体ペーストを印刷して、図７（Ｅ）に示す様に、それぞれのセラミックス部７６Ａの表面にコイル用導体パターン７２Ａが形成される。コイル用導体パターン７２Ａの一端は、セラミックス層７３Ｂの後述の各素子に切断する際の切断線まで延長する様に形成される。
次に、このコイル用導体パターン７２Ａが形成されたセラミックス部７６Ａの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布して、セラミックス部７６Ａの表面にセラミックス部７６Ａと同じ形状、大きさのセラミックス部を形成した後、複数の金属磁性体層７１Ａの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図７（Ｆ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ａの表面にそれぞれ金属磁性体層７１Ｂが形成される。この金属磁性体層７１Ｂは、金属磁性体層７１Ａの大きさと同じ大きさに形成される。また、コイル用導体パターン７２Ａよりも上層に形成されたセラミックス部と金属磁性体層７１Ｂのコイル用導体パターン７２Ａの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
さらに、セラミックス層７３Ｂの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図７（Ｇ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｂ間にセラミックス層７３Ｃが形成される。セラミックス層７３Ｃは、それぞれの金属磁性体層７１Ｂを取り囲む様に、金属磁性体層７１Ｂの厚みと同じ厚みに形成される。
続いて、複数の金属磁性体層７１Ｂの表面にセラミックスペーストを印刷して、図７（Ｈ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層７１Ｂの表面に後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅が数十μｍ〜数百μｍ広いセラミックス部７６Ｂが形成される。それぞれのセラミックス部７６Ｂのコイル用導体パターン７２Ａの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
さらに続いて、セラミックス部７６Ｂの表面に導体ペーストを印刷して、図７（Ｉ）に示す様に、それぞれのセラミックス部７６Ｂの表面にコイル用導体パターン７２Ｂが形成される。このコイル用導体パターン７２の一端は、セラミックス部と金属磁性体層７１Ｂのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン７２Ａの他端に接続される。
またさらに続いて、このコイル用導体パターン７２Ｂが形成されたセラミックス部７６Ｂの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布して、セラミックス部７６Ｂの表面にセラミックス部７６Ｂと同じ形状、大きさのセラミックス部を形成した後、複数の金属磁性体層７１Ｂの表面全体に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図７（Ｊ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｂの表面にそれぞれ金属磁性体層７１Ｃが形成される。この金属磁性体層７１Ｃは、金属磁性体層７１Ｂの大きさと同じ大きさに形成される。また、コイル用導体パターン７２Ｂよりも上層に形成されたセラミックス部と金属磁性体層７１Ｃのコイル用導体パターン７２Ｂの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。
次に、セラミックス層７３Ｃの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図７（Ｋ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｃ間にセラミックス層７３Ｄが形成される。セラミックス層７３Ｄは、それぞれの金属磁性体層７１Ｃを取り囲む様に、金属磁性体層７１Ｃの厚みと同じ厚みに形成される。
続いて、複数の金属磁性体層７１Ｃの表面にセラミックスペーストを印刷して、図７（Ｌ）に示す様に、それぞれの金属磁性体層７１Ｃの表面に後述のコイル用導体パターンと同じ形状でコイル用導体パターンよりも幅が数十μｍ〜数百μｍ広いセラミックス部７６Ｃが形成される。それぞれのセラミックス部７６Ｃの一端のコイル用導体パターン７２Ｂの他端と対応する位置には、それぞれスルーホールが形成される。また、それぞれのセラミックス部７６Ｃの他端は、金属磁性体層７１Ｃの端面まで引き出され、図７（Ｌ）ではセラミックス層７３Ｄの表面の後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
さらに、セラミックス部７６Ｃの表面に導体ペーストを印刷して、図７（Ｍ）に示す様に、それぞれのセラミックス部７６Ｃの表面にコイル用導体パターン７２Ｃが形成される。コイル用導体パターン７２Ｃは、一端がセラミックス部と金属磁性体層のスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン７２Ｂの他端に接続され、他端がセラミックス層７３Ｄの後述の各素子に切断する際の切断線まで延在する様に形成される。
またさらに、このコイル用導体パターン７２Ｃが形成されたセラミックス部７６Ｃの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布して、セラミックス部７６Ｃの表面にセラミックス部７６Ｃと同じ形状、大きさのセラミックス部を形成した後、複数の金属磁性体層７１Ｃの表面に金属磁性体ペーストを印刷、塗布し、図７（Ｎ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｃの表面にそれぞれ金属磁性体層７１Ｄが形成される。この金属磁性体層７１Ｄは、金属磁性体層７１Ｃの大きさと同じ大きさに形成される。
さらに続いて、セラミックス層７３Ｄの表面にセラミックスペーストを印刷、塗布し、図７（Ｏ）に示す様に、複数の金属磁性体層７１Ｄ間にセラミックス層７３Ｅが形成される。セラミックス層７３Ｅは、それぞれの金属磁性体層７１Ｄを取り囲む様に、金属磁性体層７１Ｄの厚みと同じ厚みに印刷して形成される。
この複数の金属磁性体層７１Ｄとセラミックス層７３Ｅの表面全体にセラミックスペーストを３０μｍの厚みで印刷、塗布し、図７（Ｐ）に示す様に、複数の金属磁性体層とセラミックス層の上面にセラミックス層７３Ｆが形成される。
この様にして金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体が内部に形成された基板は、複数の積層体間に位置するセラミックス層に沿って（すなわち、図７（Ｐ）に点線で示される切断線に沿って）切断されると共に、支持体７０から剥離されることにより、それぞれの成形体に分離される。基板を切断する際の切断刃は、積層体に接触しない様に複数の積層体間の間隔よりも厚みの薄い刃が用いられる。
この成形体は、金型内で約５ｔ／ｃｍ２の圧力を加えて加圧成型した後、大気中において４００℃で脱脂し、窒素中において８００℃で熱処理される。この様にして表面全体がセラミックスで被覆された成形体が形成される。
そして、成形体の両端面に外部端子を形成した後、この成形体に樹脂を真空含浸することにより、成形体表面に形成されたセラミックス中の空隙に樹脂が充填される。この樹脂が含浸された成形体は、バレル研磨が施され、外部端子にニッケルとスズのメッキが施される。
【００１４】
この様に形成された本発明の電子部品は、図８（Ａ）に示す様な測定回路のＬの部分に適用して、図８（Ｂ）に示す様なフライバック電圧を加えて測定したところ、図８（Ｃ）に示す様に、本発明の電子部品の耐電圧特性８１、８２、８３が、従来の電子部品に樹脂を含浸したものの特性８４、８５に比較して高くなった。
【００１５】
以上、本発明の電子部品及びその製造方法の実施例を述べたが、本発明はこの実施例に限られるものではない。例えば、本発明の電子部品の第２の実施例において、セラミックス部６６Ａ、６６Ｃがセラミックス層６３Ｂ、６３Ｄに連なって形成されても良い。また、本発明の電子部品の第２の実施例の製造方法において、セラミックス部とセラミックス層が同時に形成されても良い。さらに、実施例で成形体内に１つのコイルを形成した場合を説明したが、成形体内に複数のコイルを形成し、磁気的に結合させてトランスとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電子部品の第１の実施例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の電子部品の斜視図である。
【図３】本発明の電子部品の製造方法を説明する斜視図である。
【図４】本発明の電子部品の製造方法を説明する斜視図である。
【図５】本発明の電子部品の別の製造方法を説明する斜視図である。
【図６】本発明の電子部品の第２の実施例を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の電子部品の第２の実施例の製造方法を説明する斜視図である。
【図８】本発明の電子部品の第２の実施例の特性を説明する説明図である。
【図９】従来の電子部品の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
１１Ａ〜１１Ｄ 金属磁性体層
１２Ａ〜１２Ｃ コイル用導体パターン
１３Ａ〜１３Ｆ セラミックス層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品において、
該成形体の表面がセラミックスで被覆され、該セラミックスが形成された該成形体表面に樹脂が含浸されたことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記成形体は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いた金属磁性体層と導体パターンを積層して形成される請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品において、
該成形体が、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いた金属磁性体層と、導体パターンと、該金属磁性体層と導体パターン間に形成されたセラミックス部を積層して形成され、
該成形体の表面がセラミックスで被覆され、該セラミックスが形成された該成形体表面に樹脂が含浸されたことを特徴とする電子部品。
【請求項４】
前記セラミックスが前記金属磁性体の焼成収縮挙動と類似する焼成収縮挙動を有している請求項１乃至請求項３に記載の電子部品。
【請求項５】
金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品の製造方法において、
第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、該複数の金属磁性体層のそれぞれの表面に形成される導体パターン、該複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、該基板を該積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、該成形体を加圧、焼成する第３の工程、該成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備えた電子部品の製造方法。
【請求項６】
金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品の製造方法において、
第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、導体パターン、該金属磁性体層と導体パターン間に形成されるセラミックス部、該複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層とセラミックス部と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、該基板を該積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、該成形体を加圧、焼成する第３の工程、該成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備えた電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記第１のセラミックス層乃至前記第３のセラミックス層が、前記金属磁性体の焼成収縮挙動と類似する焼成収縮挙動を有するセラミックスを用いて形成される請求項５又は請求項６に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１】
金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品において、
該成形体の表面がセラミックスで被覆され、該セラミックスが形成された該成形体表面に樹脂が含浸されたことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記成形体は、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いた金属磁性体層と導体パターンを積層して形成される請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品において、
該成形体が、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いた金属磁性体層と、導体パターンと、該金属磁性体層と導体パターン間に形成されたセラミックス部を積層して形成され、
該成形体の表面がセラミックスで被覆され、該セラミックスが形成された該成形体表面に樹脂が含浸されたことを特徴とする電子部品。
【請求項４】
前記セラミックスが前記金属磁性体の焼成収縮挙動と類似する焼成収縮挙動を有している請求項１乃至請求項３に記載の電子部品。
【請求項５】
金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品の製造方法において、
第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、該複数の金属磁性体層のそれぞれの表面に形成される導体パターン、該複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、該基板を該積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、該成形体を加圧、焼成する第３の工程、該成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備えた電子部品の製造方法。
【請求項６】
金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いてコイルを内蔵した成形体を備えた電子部品の製造方法において、
第１のセラミックス層上に、金属磁性体粉末の表面をガラスで被覆した金属磁性体を用いて形成される複数の金属磁性体層、導体パターン、該金属磁性体層と導体パターン間に形成されるセラミックス部、該複数の金属磁性体層間に形成される第２のセラミックス層を積み重ねる工程を繰り返し、最上層に第３のセラミックス層を形成して内部に金属磁性体層とセラミックス部と導体パターンが積層された複数の積層体を内蔵する基板を形成する第１の工程、該基板を該積層体間に位置する第２のセラミック層に沿って切断して複数の成形体を形成する第２の工程、該成形体を加圧、焼成する第３の工程、該成形体に樹脂が含浸される第４の工程を備えた電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記第１のセラミックス層乃至前記第３のセラミックス層が、前記金属磁性体の焼成収縮挙動と類似する焼成収縮挙動を有するセラミックスを用いて形成される請求項５又は請求項６に記載の電子部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１１８５８７（Ｐ２０１０−１１８５８７Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９１８８８（Ｐ２００８−２９１８８８）
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（０００００３０８９）東光株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（０００００３０８９）東光株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
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