JP2001323245A

JP2001323245A - 接着剤樹脂組成物、接着剤樹脂組成物の製造方法、およびチップ型コイル部品

Info

Publication number: JP2001323245A
Application number: JP2000142059A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hamanaka; 建一浜中; Kunisaburo Tomono; 国三郎伴野; Akihiko Kawakami; 章彦川上
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2001-11-22
Also published as: US20040127623A1; US20010052838A1

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱性の良好なポリイミド樹脂を用い、かつ良
好な閉磁路構造を形成できる程度のフェライト粉末を高
密度充填できる接着剤組成物を提供する。【解決手段】下記(A)(B)のうち少なくとも１種を含む液
状マトリクス樹脂中に、フェライト粉末を添加混合す
る。(A)ポリアミック酸樹脂、(B)イミド結合を有し、ア
ミンとの付加反応可能または自己重合可能であり、かつ
有機溶剤に溶解可能な樹脂

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接着剤樹脂組成
物、特にフェライトを含有した接着剤樹脂組成物、およ
びこれを用いたチョークコイルやインダクタ等のチップ
型コイル部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、チョークコイルやインダクタ
等のチップ型コイル部品としては、以下のようなものが
ある。すなわち、絶縁体シートにコイル導体パターンを
形成して積層し、その上下からフェライト基板を接着剤
によって接着して封止した後、コイル導体パターンと電
気的に接続するようにフェライト基板上に外部電極を形
成したものである。

【０００３】しかしながら、上記のような構成のチップ
型コイル部品の場合、上下面はフェライト基板によって
封止されるものの、側面は接着剤のみによって封止され
ることになり、磁気的に開放されていることになる。し
たがって、外部磁界に影響されてインダクタンスやQ値
が変化したり、コイル導体パターンを流れる電流によっ
て雑音障害が発生する恐れが生じるといった問題があ
る。また、コイル導体パターンを同一部品内に配置する
チョークコイルアレイやインダクタアレイ等の場合は、
コイル導体パターン同士が磁気的に結合して相互干渉が
生じるといった問題がある。

【０００４】そこで、このような問題を解決する接着剤
として、特開昭６０−１４４３６５号公報には、フェラ
イトを全体量の５〜８０重量％添加した熱硬化性樹脂成
形材料が提案されている。また、使用できる熱硬化性樹
脂として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、ポリブタジ
エン樹脂、ポリイミド樹脂等が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
接着剤組成物には以下のような問題点があった。１．熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フラン樹
脂、ポリブタジエン樹脂等を用いた場合は、耐熱性に問
題があるため、スパッタリングのような３００℃以上の
高温下における工程を経るものには適用できない。２．熱硬化性樹脂として、ポリイミド樹脂を用いた場合
は、耐熱性は良好なものが得られるが、有機溶剤に溶解
しないうえ、高温でも溶融しにくいので、フェライトの
高密度充填ができない。

【０００６】本発明の目的は、耐熱性の良好なポリイミ
ド樹脂を用い、かつ良好な閉磁路構造を形成できる程度
のフェライト粉末を高密度充填できる接着剤組成物、お
よび接着剤組成物の製造方法、およびこの接着剤組成物
を用いて閉磁路構造を形成したチップ型コイル部品を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような目
的に鑑みてなされたものである。

【０００８】本発明の接着剤樹脂組成物は、下記(A)(B)
のうち少なくとも１種を含む液状マトリクス樹脂中に、
フェライト粉末を添加混合してなることを特徴とする。 (A)ポリアミック酸樹脂 (B)イミド結合を有し、アミンとの付加反応可能または
自己重合可能であり、かつ有機溶剤に溶解可能な樹脂また、本発明の接着剤樹脂組成物においては、前記液状
マトリクス樹脂は、硬化後ポリイミド樹脂となることが
好ましい。

【０００９】また、本発明の接着剤樹脂組成物において
は、前記液状マトリクス樹脂中の樹脂成分１００重量部
に対して、前記フェライト粉末を２００〜１５００重量
部添加含有させることが好ましい。

【００１０】このような組成にすることによって、耐熱
性に優れ、かつ良好な閉磁路構造を形成することができ
る。すなわち、硬化後にポリイミド樹脂となる上記液状
マトリクス樹脂をフェライト粉末と混合することによ
り、十分な量のフェライト粉末を充填することができ、
接着剤自身で十分な閉磁効果を有することができる。ま
た、硬化後にポリイミド樹脂となるので、高温下での工
程にも十分耐えることができる。

【００１１】また、本発明の接着剤樹脂組成物において
は、前記フェライト粉末の平均粒径が０．０１〜５μm
であることが好ましい。

【００１２】このようなフェライト粉末を用いることに
よって、ハンドリング性に優れた接着剤樹脂組成物にす
ることができるとともに、サイズの小さなチップ型コイ
ル部品にも使用することができる。

【００１３】また、本発明の接着剤樹脂組成物の製造方
法は、下記(A)(B)のうち少なくとも１種を含む液状マト
リクス樹脂中に、フェライト粉末を添加混合することを
特徴とする接着剤樹脂組成物の製造方法。 (A)ポリアミック酸樹脂 (B)イミド結合を有し、アミンとの付加反応可能または
自己重合可能であり、かつ有機溶剤に溶解可能な樹脂このような工程にすることによって、十分な量のフェラ
イト粉末を高密度充填できるとともに、硬化後耐熱性に
優れた接着剤樹脂組成物を製造することができる。

【００１４】また、本発明の接着剤樹脂組成物の製造方
法においては、前記フェライト粉末を、粉砕メディアを
使用した強制攪拌型粉砕機を用いて粉砕しながら、前記
液状マトリクス樹脂と混合することが好ましい。

【００１５】このような混合方法にすることによって、
フェライト粉末を粉砕しながら液状樹脂本体と混合する
ことができるため、通常の粉砕、混合処理を経る場合に
比べて、大幅に生産効率を向上させることができる。通
常では、ボールミル等で湿式粉砕されたフェライト粉末
を乾燥する工程、この乾燥させたフェライト粉末を解砕
する工程、攪拌機を用いて液状樹脂本体との混合する工
程、混合中に凝集したフェライト粉末を三本ロール等で
解砕する工程が必要である。しかしながら、上記のよう
な強制攪拌型粉砕機を用いることで、湿式粉砕工程、解
砕工程、及び樹脂との混合後の解砕工程などについて種
々の設備を用いること無く、フェライト粉末の微粉砕や
液状樹脂本体との混合が一台の設備で実施することがで
きる。さらに、メディアを用いた混合であるため、フェ
ライト微粉末の再凝集を起こさずに混合することができ
る。

【００１６】また、本発明のチップ型コイル部品は、少
なくとも１つのコイル導体パターンを有するコイル部
と、前記コイル部の上下に配置される磁性体基板と、前
記コイル導体パターンと電気的に接続する外部電極とか
らなるチップ型コイル部品であって、前記コイル部と前
記磁性体基板とを請求項１から請求項３のいずれかに記
載の接着剤樹脂組成物を介して接着し、前記磁性体基板
と前記接着剤樹脂組成物とで閉磁路構造を形成したこと
を特徴とする。

【００１７】このような構成にすることによって、コイ
ル部が磁性体基板と接着剤樹脂組成物とによってコイル
部をカバーするとともに、閉磁路構造を形成することが
でき、外部磁界やコイル部内部での相互干渉による悪影
響からコイル部を保護することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の接着剤樹脂組成物は、硬
化後ポリイミドとなる液状マトリクス樹脂にフェライト
粉末を添加混合したものである。

【００１９】硬化後ポリイミドとなる液状マトリクス樹
脂に用いられる樹脂成分（以下、マトリクス樹脂成分と
する）としては、ポリアミック酸樹脂と、イミド結合を
有し、アミンとの付加反応可能または自己重合可能であ
り、かつ有機溶剤に溶解可能な樹脂とが挙げられる。

【００２０】このうち、ポリアミック酸樹脂は、ピロメ
リット酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物、
ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレンテト
ラカルボン酸等のテトラカルボン酸無水物と、ジアミノ
ジフェニルエーテル、ジアミノジフェニルスルフォン、
ジアミノジフェニルメタン、アミノベンジルアミン等の
ジアミンとの反応によって得られるものであり、これら
の組み合わせについては特に限定はしない。他方、イミ
ド結合を有し、アミンとの付加反応可能または自己重合
可能であり、かつ有機溶剤に溶解可能な樹脂は、ビスマ
レイミド、ビスマレイミドアミド等が挙げられる。

【００２１】フェライト粉末は、酸化鉄と他の金属酸化
物との化合物であり、例えばＮｉ−Ｚｎ系フェライト、
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト等が
挙げられるが特にこれらに限定するものではない。ま
た、フェライト粉末の平均粒径は０．０１〜５μｍとす
ることが好ましい。これは、フェライト粉末の平均粒径
が０．０１μｍより小さい場合には、液状マトリクス樹
脂と混合したときの粘度が高くなり、接着剤としてのハ
ンドリング性が悪化するうえ、経時的にフェライト粉末
が凝集して結果的にフェライト粉末の粒径が不均一にな
り、透磁率も低下するからである。一方、フェライト粉
末の平均粒径が５μｍより大きい場合には、フェライト
粉末が沈降しやすく分散状態が不均一になるうえ、スパ
ッタリングや薄膜によって形成されたコイル導電パター
ンの封止に用いると印刷時の圧力によってコイル導電パ
ターンを傷つけたりする恐れがあるからである。

【００２２】また、マトリクス樹脂成分とフェライト粉
末の混合においては、フェライト粉末を高密度に充填す
る必要があるため、マトリクス樹脂成分を液状にする必
要がある。マトリクス樹脂成分を液状にするための方法
としては、マトリクス樹脂成分を加熱溶融させるか、有
機溶剤に溶解させる方法が挙げられるが、そのいずれの
方法を用いても構わない。

【００２３】なお、本発明の接着剤組成物においては、
液状マトリクス樹脂とフェライト粉末の他に、フェライ
ト粉末の表面を改質してマトリクス樹脂成分との濡れ性
を向上させる分散材を別途添加してもよい。分散材とし
ては例えば、ポリオキシエチレンモノアリルメチルエー
テル無水マレイン酸スチレン共重合物、ポリオキシエチ
レンラウリルアミン、ナフタレンスルホン酸等が挙げら
れる。

【００２４】マトリクス樹脂成分に対するフェライト粉
末の添加量は、マトリクス樹脂成分１００重量部に対し
て２００〜１５００重量部であることが好ましく、さら
に好ましいのは４００〜１２００重量部である。これ
は、フェライト粉末のマトリクス樹脂成分１００重量部
に対する添加量が２００重量部より少ない場合には、透
磁率が低下するからである。一方、フェライト粉末のマ
トリクス樹脂成分１００重量部に対する添加量が１５０
０重量部より多い場合には、接着剤の粘度が高くなって
ハンドリング性が低下するとともに、接着剤の強度が低
下するからである。

【００２５】また、液状マトリクス樹脂とフェライト粉
末の混合に用いる粉砕メディアを使用した強制攪拌型粉
砕機は、フェライト粉末の粉砕と、液状マトリクス樹脂
とフェライト粉末との混合とを同時に行うことができる
ものであり、例えば、サンドミル、アトライター等が挙
げられる。

【００２６】次に、本発明のチップ型コイル部品につい
て説明する。図１は本発明のチップ型コイル部品を示す
分解斜視図、図２は本発明のチップ型コイル部品を示す
概略斜視図、図３は本発明のチップ型コイル部品を示す
断面図、図４は本発明の他のチップ型コイル部品を示す
分解斜視図、図５は本発明の他のチップ型コイル部品を
示す概略斜視図、図６は本発明の他のチップ型コイル部
品を示す断面図を示す。

【００２７】図１、図２に示すように、本発明のチップ
型コイル部品１は、コイル部２と、接着剤（接着剤組成
物）４を介してコイル部２の上下に配置されるフェライ
ト基板（磁性体基板）３と、外部電極５とからなる。こ
のうち、コイル部２は、コイル導体パターン２ａが形成
された絶縁性シート２ｂを複数枚積層し、かつ各コイル
導体パターン２ａを絶縁性シート２ｂに設けられたビア
ホール２ｃによって電気的に接続することによって構成
されている。

【００２８】また、フェライト基板３は、接着剤４を介
してコイル部２の上下から挟み込むように圧着され、接
着剤４によって固定されている。また、図３に示すよう
に、接着剤４はフェライト基板３により圧着される際に
コイル部２の側面から下面を覆うように形成される。

【００２９】ここで、図１に示すように、コイル部２の
絶縁シート２ｂには、コイル導体パターン２ａが形成さ
れている周囲に、貫通孔２ｄが設けられており、この貫
通孔２ｄに接着剤４が注入されるようになっている。な
お、絶縁シート２ｂはその周囲に接着剤４が形成される
ようにフェライト基板３より小さくすることが好まし
い。

【００３０】また、外部電極５は、コイル導体パターン
２ａに電気的に接続するように、フェライト基板３の外
側にスパッタリングによって形成されている。

【００３１】また、図４から図６に示すように、本発明
のチップ型コイル部品１０は、コイル部２を複数形成す
るようにしてもよい。その場合、各コイル導体パターン
ごとに絶縁性シートを用意してもよいし、一枚の絶縁性
シートに複数のコイル導体パターンを形成してもよい。
なお、図４から図６に示すチップ型コイル部品の各構成
は図１、図２に示すチップ型コイル部品と同様のため、
図１、図２と同じ符号を付し説明を省略した。以下、本
発明の接着剤組成物について、実施例を用いてさらに具
体的に説明する。（実施例１）玉石の入った金属容器にフェライト粉末３
００ｇと、分散材０．２ｇと、Ｎ−メチルピロリドン１
００ｇとを投入し、サンドミルを用いて２時間フェライ
トを粉砕した。なお、このときのフェライト粉末の平均
粒径は０．４μｍであった。次に、ピロメリット酸無水
物とジアミノジフェニルエーテルとをＮ−メチルピロリ
ドン中で反応させて作製したポリアミック酸（ポリアミ
ック酸２０ｗｔ％溶液）を上記金属容器内に２００ｇ投
入し、さらに１時間混合・分散を行って接着剤樹脂組成
物を得た。（実施例２）玉石の入った金属容器にフェライト粉末３
００ｇと、分散材０．２ｇと、Ｎ−メチルピロリドン１
００ｇとを投入し、サンドミルを用いて２時間フェライ
トを粉砕した。次に、イミド結合を有し、アミンとの付
加反応可能な樹脂として、ビスマレイミド樹脂２７ｇと
ジアミノジフェニルメタン１３ｇとをＮ−メチルピロリ
ドン１００ｇに溶解させた。そして、このＮ−メチルピ
ロリドン溶液を上記金属容器内に投入し、さらに１時間
混合・分散を行って接着剤樹脂組成物を得た。（比較例１）玉石の入った金属容器にフェライト粉末３
００ｇと、分散材０．２ｇと、ブチルカルビトール１０
０ｇとを投入し、サンドミルを用いて１２０分間フェラ
イトを粉砕した。次に、分子量９００のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂３４．２ｇをブチルカルビトール１０
０ｇに溶解させた。そして、このブチルカルビトール溶
液を上記金属容器内に投入し、さらに１時間混合・分散
を行った後、硬化剤であるポリオキシプロピレンジアミ
ン４．８ｇを混合して接着剤組成物を得た。（比較例２）熱可塑性ポリイミド４０ｇを３５０℃に加
熱した２軸加熱型混錬機に投入して溶融させた。そし
て、これにフェライト粉末を４０ｇ投入し、さらに１０
分混錬して接着剤組成物を得た。（比較例３）熱可塑性ポリイミド樹脂４０ｇを３５０℃
に加熱した２軸加熱型混錬機に投入して溶融させ、これ
にフェライト粉末を徐々に投入しながら混錬を行った
が、フェライト粉末を６０ｇ投入した時点で混合物の粘
度が高くなりすぎて、混錬が続行できなくなり、十分量
のフェライトを含有した接着剤組成物が作製できなかっ
た。（実験例）実施例１、実施例２、および比較例１で得ら
れた接着剤組成物をＴＧ−ＤＴＡの測定用石英パンに１
０ｍｇ秤量し、１００℃で２時間加熱して有機溶剤を揮
発させた後、表１に示す条件で加熱硬化させた。次に、
これをＴＧ−ＤＴＡにセットし、昇温５℃／minで５％
重量減少温度を測定した。また、接着剤組成物中のマト
リクス樹脂成分に対するフェライト粉末の配合比を計算
した。さらに、２７ネットワークアナライザーによって
１００ＭＨｚでの透磁率を測定した。その結果を表１に
示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１に示すように、実施例１、２の接着剤
組成物は、耐熱性に優れていることがわかる。また、マ
トリクス樹脂成分に対して、重量比で７．５倍以上もの
フェライト粉末を充填することが可能であることがわか
る。

【００３４】一方、比較例１については、十分な量のフ
ェライト粉末を充填しているので透磁率が高いものの、
耐熱性が低い。また、比較例２については、耐熱性が高
いものの、フェライト粉末の充填量が不十分なため透磁
率が低くなっていることがわかる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、耐熱性の良好
なポリイミド樹脂を用いながらも、フェライト粉末の高
密度充填が可能となるので、自身で良好な閉磁路構造を
形成することができる。

【００３６】また、使用するフェライト粉末の平均粒
径、含有量を適宜調整することによって、所望の粘度、
透磁率を有する接着剤組成物とすることができる。

【００３７】また、粉砕メディアを使用した強制攪拌型
粉砕機によって、液状マトリクス樹脂とフェライト粉末
とを混合すると同時に粉砕も行うので、接着剤組成物を
得るにいたる工程を大幅に短縮することができる。

【００３８】また、本発明の接着剤組成物を用いてコイ
ルを封止することによって、磁性体材料を用いなくて
も、閉磁路構造が形成されたチップ型コイル部品を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ型コイル部品を示す分解斜視
図。

【図２】本発明のチップ型コイル部品を示す概略斜視
図。

【図３】本発明のチップ型コイル部品を示す断面図。

【図４】本発明の他のチップ型コイル部品を示す分解斜
視図。

【図５】本発明の他のチップ型コイル部品を示す概略斜
視図。

【図６】本発明の他のチップ型コイル部品を示す断面
図。

【符号の説明】

１，１０チップ型コイル部品２コイル部２ａコイル導体パターン２ｂ絶縁性シート２ｃビアホール２ｄ貫通孔３フェライト基板（封止部材）４接着剤（接着剤樹脂組成物）５外部電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J040 EH031 HA076 JA03 JB02 KA03 KA33 LA09 MA04 MA05 NA19 5E043 AA08 5E044 AB01 AB07 AC01 AC05 AD02 AD06 BB08 CA03 CA04 CB06 DA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記(A)(B)のうち少なくとも１種を含む
液状マトリクス樹脂中に、フェライト粉末を添加混合し
てなることを特徴とする接着剤樹脂組成物。 (A)ポリアミック酸樹脂 (B)イミド結合を有し、アミンとの付加反応可能または
自己重合可能であり、かつ有機溶剤に溶解可能な樹脂
【請求項２】前記液状マトリクス樹脂は、硬化後ポリ
イミド樹脂となることを特徴とする請求項１に記載の接
着剤樹脂組成物。
【請求項３】前記液状マトリクス樹脂中に含まれる樹
脂成分１００重量部に対して、前記フェライト粉末を２
００〜１５００重量部添加含有させることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の接着剤樹脂組成物。
【請求項４】前記フェライト粉末の平均粒径が０．０
１〜５μmであることを特徴とする請求項１から請求項
３のいずれかに記載の接着剤樹脂組成物。
【請求項５】下記(A)(B)のうち少なくとも１種を含む
液状マトリクス樹脂中に、フェライト粉末を添加混合す
ることを特徴とする接着剤樹脂組成物の製造方法。 (A)ポリアミック酸樹脂 (B)イミド結合を有し、アミンとの付加反応可能または
自己重合可能であり、かつ有機溶剤に溶解可能な樹脂
【請求項６】前記フェライト粉末を、粉砕メディアを
使用した強制攪拌型粉砕機を用いて粉砕しながら、前記
液状マトリクス樹脂と混合することを特徴とする請求項
５に記載の接着剤樹脂組成物の製造方法。
【請求項７】少なくとも１つのコイル導体パターンを
有するコイル部と、前記コイル部を上下に配置される磁
性体基板と、前記コイル導体パターンと電気的に接続す
る外部電極とからなるチップ型コイル部品であって、前
記コイル部と前記磁性体基板とを請求項１から請求項３
のいずれかに記載の接着剤樹脂組成物を介して接着し、
前記磁性体基板と前記接着剤樹脂組成物とで閉磁路構造
を形成したことを特徴とするチップ型コイル部品。