CN107452463B - 线圈部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现小型化且高特性的线圈部件。本发明的一个方式的线圈部件包括绝缘体部和线圈部。上述绝缘体部在第一轴方向上具有宽度方向,在第二轴方向上具有长度方向,在第三轴方向上具有高度方向,且由非磁性材料构成。上述线圈部具有围绕上述第一轴方向卷绕的卷绕部,且配置于上述绝缘体部的内部。上述绝缘体部的高度尺寸与长度尺寸的比率,为上述卷绕部的内周部间的沿着上述第三轴方向的高度尺寸与上述卷绕部的内周部间的沿着上述第二轴方向的长度尺寸的比率的1.5倍以下。

Description

线圈部件
技术领域
本发明涉及具有绝缘体部和设置于其内部的线圈部的线圈部件。
背景技术
历来,在电子设备等中搭载有线圈部件,特别是便携设备中使用的线圈部件呈芯片形状,被表面安装在内置于便携设备等的电路基板上。作为现有技术的例子,例如专利文献1中公开了一种芯片线圈(chip coil),其以如下方式构成:在由固化物构成的绝缘性树脂中内置至少一端与外部电极连接的螺旋状的导体,且导体的螺旋方向与所安装的基板面平行。同样,专利文献2中公开了一种以线圈状导体的轴心方向与基板面平行的方式形成的叠层型的线圈部件。
另外,专利文献3中公开了一种线圈部件,其包括由树脂构成的绝缘体、设置在绝缘体内的线圈状的内部导体和与内部导体电连接的外部电极,绝缘体是长度L、宽度W、高度H的长方体状,L、W、H满足L>W≥H的关系,外部电极在与绝缘体的高度方向H垂直的一个面上,在长度方向L上看,在上述一面的两端部附近分别由1个导体形成,内部导体具有与绝缘体的宽度方向W大致平行的线圈轴。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-324489号公报
专利文献2:日本特开2006-32430号公报
专利文献3:日本特开2014-232815号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
近年来,随着电子设备的小型化、薄型化,搭载于该电子设备的线圈部件的进一步小型化不断发展。但是,随着线圈部件的小型化,线圈部件的特性降低显著。因此,要求在实现线圈部件的小型化的同时能够满足特性要求的技术。
鉴于以上那样的情况,本发明的目的在于,提供一种在实现小型化的同时高特性的线圈部件。
解决技术问题的技术方案
为了达成上述目的,本发明的一个方式的线圈部件包括绝缘体部和线圈部。
上述绝缘体部在第一轴方向上具有宽度方向,在第二轴方向上具有长度方向,在第三轴方向上具有高度方向,且由非磁性材料构成。
上述线圈部具有围绕上述第一轴方向卷绕的卷绕部,且配置于上述绝缘体部的内部。
上述绝缘体部的高度尺寸与长度尺寸的比率,为上述卷绕部的内周部间的沿着上述第三轴方向的高度尺寸与上述卷绕部的内周部间的沿着上述第二轴方向的长度尺寸的比率的1.5倍以下。
上述卷绕部的内周部间的沿着上述第三轴方向的高度尺寸与上述卷绕部的内周部间的沿着上述第二轴方向的长度尺寸的比率典型性地为0.6以上1.0以下。
从上述第一轴方向看到的由上述卷绕部的内周部划出的面积与上述绝缘体部的面积的比率典型性地为0.22以上0.45以下。
上述绝缘体部典型性地由陶瓷或树脂材料构成。
从上述第一轴方向看到的由上述卷绕部的内周部划出的面积与上述绝缘体部的面积的比率为0.22以上0.65以下。
上述绝缘体部由陶瓷或树脂材料构成。
上述绝缘体部也可以具有长方体形状。在该情况下,上述线圈部件还包括外部电极,该外部电极与上述线圈部电连接且仅配置于上述绝缘体部的一面。
上述线圈部和上述外部电极也可以通过与上述线圈部的端部连接的连接用通路导体电连接。
上述通路导体的与上述第三轴正交的截面也可以具有比上述线圈部的端部的与上述第三轴正交的截面大的截面形状。
上述外部电极也可以具有:与上述绝缘体部的上述一面相对的内面部;和设置于上述内面部且嵌入上述一面的多个凸起部。
发明效果
根据本发明,能够提供在实现小型化的同时高特性的线圈部件。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的电子部件的概略透视立体图。
图2是上述电子部件的概略透视侧面图。
图3是上述电子部件的概略透视俯视图。
图4是将上述电子部件的上下反转地表示的概略透视侧面图。
图5是构成上述电子部件的各电极层的概略俯视图。
图6是表示上述电子部件的基本制造流程的元件单位区域的概略剖面图。
图7是表示上述电子部件的基本制造流程的元件单位区域的概略剖面图。
图8是表示上述电子部件的基本制造流程的元件单位区域的概略剖面图。
图9是说明线圈部件的高频特性的示意图。
图10是记载上述电子部件的各部的尺寸的概略侧面图。
图11是记载上述电子部件的各部的尺寸的概略俯视图。
图12是表示本发明的另一个实施方式的电子部件的第一结构例的概略透视立体图及外观立体图。
图13是图12所示的电子部件的概略透视侧面图及外观侧面图。
图14是图12所示的电子部件的概略透视俯视图。
图15是将图12所示的电子部件的上下反转地表示的概略透视侧面图。
图16是构成图12所示的电子部件的各电极层的概略俯视图。
图17是表示上述电子部件的第二结构例的概略透视立体图。
图18是图17所示的电子部件的概略透视侧面图。
图19是图17所示的电子部件的概略透视俯视图。
图20是表示上述电子部件的第三结构例的概略透视立体图。
图21是图20所示的电子部件的概略透视侧面图。
图22是图20所示的电子部件的概略透视俯视图。
图23是本发明的一个实施方式及其变形例的电子部件的概略透视侧面图。
图24是上述第一结构例的使侧边余量相互不同的电子部件的概略透视侧面图。
图25是表示图23及图24所示的各电子部件的电感(L值)特性的图。
图26是表示图23及图24所示的各电子部件的Q值特性的图。
图27是比较本发明实施方式的电子部件的结构的不同所引起的内部导体部的形成可能区域的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
<第一实施方式>
[基本结构]
图1是本发明的一个实施方式的电子部件的概略透视立体图,图2是其概略透视侧面图,图3是其概略透视俯视图。
此外,各图中,X轴、Y轴及Z轴方向表示相互正交的3轴方向。
本实施方式的电子部件100构成为表面安装用的线圈部件。电子部件100包括绝缘体部10、内部导体部20和外部电极30。
绝缘体部10具有顶面101、底面102、第一端面103、第二端面104、第一侧面105及第二侧面106,形成为在X轴方向上具有宽度方向、在Y轴方向上具有长度方向、在Z轴方向上具有高度方向的长方体形状。绝缘体部10例如被设计成宽度尺寸为0.05~0.2mm,长度尺寸为0.1~0.4mm,高度尺寸为0.05~0.4mm。本实施方式中,宽度尺寸约为0.2mm,长度尺寸约为0.35mm,高度尺寸约为0.2mm。
绝缘体部10具有主体部11和顶面部12。主体部11内置内部导体部20,构成绝缘体部10的主要部。顶面部12构成绝缘体部10的顶面101。顶面部12也可以构成为例如示出电子部件100的型号等的印刷层。
主体部11及顶面部12由以树脂为主体的绝缘材料构成。作为构成主体部11的绝缘材料,使用通过热、光、化学反应等而固化的树脂,例如可举出聚酰亚胺、环氧树脂、液晶聚合物等。另一方面,顶面部12除了上述材料以外,也可以由树脂膜等构成。或者,绝缘体部10也可以由玻璃等陶瓷材料构成。
绝缘体部10也可以使用树脂中含有填料的复合材料。作为填料,典型性地可举出二氧化硅、氧化铝、氧化锆等陶瓷颗粒。陶瓷颗粒的形状没有特别限定,典型性地为球状,但不限于此,也可以是针状、鳞片状等。
内部导体部20设置于绝缘体部10的内部。内部导体部20具有多个柱状导体21和多个连结导体22,由这些多个柱状导体21及连结导体22构成线圈部20L。
多个柱状导体21形成为具有与Z轴方向平行的轴心的大致圆柱形状。多个柱状导体21由大致在Y轴方向上相互对置的两个导体组构成。构成其中一个导体组的第一柱状导体211在X轴方向上隔开规定的间隔地排列,构成另一个导体组的第二柱状导体212也同样,在X轴方向上隔开规定的间隔地排列。
此外,所谓大致圆柱形状,除了垂直于轴的方向(与轴心垂直的方向)的截面形状为圆形的柱体以外,还包含上述截面形状为椭圆形或长圆形(腰圆)的柱体,作为椭圆形或长圆形,例如是指长轴/短轴之比为3以下的形状。
第一及第二柱状导体211、212分别以同一直径及同一高度构成。图示的例子中,第一及第二柱状导体211、212各设置5根。如后所述,第一及第二柱状导体211、212通过将多个通路导体(via conductor)沿Z轴方向层叠而构成。
此外,大致同一直径是指,为了抑制电阻增加,在同一方向上看到的尺寸的偏差收敛于例如10%以内,大致同一高度是指,为了确保各层的层叠精度,高度的偏差收敛于例如±1μm的范围内。
多个连结导体22与XY平面平行地形成,且由Z轴方向上相互对置的两个导体组构成。构成其中一个导体组的第一连结导体221沿Y轴方向延伸,在X轴方向上隔开间隔地排列,并将第一及第二柱状导体211、212之间分别连接。构成另一个导体组的第二连结导体222相对于Y轴方向倾斜规定角度地延伸,在X轴方向上隔开间隔地排列,并将第一及第二柱状导体211、212之间分别连接。图示的例子中,第一连结导体221由5个连结导体构成,第二连结导体222由4个连结导体构成。
图1中,第一连结导体221与规定的一组柱状导体211、212的上端连接,第二连结导体222与规定的一组柱状导体211、212的下端连接。更详细而言,第一及第二柱状导体211、212和第一及第二连结导体221、222构成线圈部20L的卷绕部Cn(C1~C5),这些卷绕部Cn以围绕X轴方向描绘矩形的螺旋的方式相互连接。由此,在绝缘体部10的内部,形成在X轴方向上具有轴心(线圈轴)的开口形状为矩形的线圈部20L。
本实施方式中,卷绕部Cn由5个卷绕部C1~C5构成。各卷绕部C1~C5的开口形状分别形成为大致相同的形状。
内部导体部20还具有引出部23和梳齿形块部24,线圈部20L经由它们连接至外部电极30(31、32)。
引出部23具有第一引出部231和第二引出部232。第一引出部231与构成线圈部20L的一端的第一柱状导体211的下端连接,第二引出部232与构成线圈部20L的另一端的第二柱状导体212的下端连接。第一及第二引出部231、232与第二连结导体222配置于相同的XY平面上,且形成为与Y轴方向平行。
梳齿形块部24具有以在Y轴方向上相互对置的方式配置的第一及第二梳齿形块部241、242。第一及第二梳齿形块部241、242将各个梳齿部的前端朝向图1中的上方地配置。在绝缘体部10的两端面103、104及底面102,梳齿形块部241、242的一部分露出。第一及第二引出部231、232被分别连接在第一及第二梳齿形块部241、242各自的规定的梳齿部之间(参照图3)。在第一及第二梳齿形块部241、242各自的底部分别设置有构成外部电极30的基底层的导体层301、302(参照图2)。
外部电极30构成表面安装用的外部端子,具有在Y轴方向上相互对置的第一及第二外部电极31、32。第一及第二外部电极31、32形成于绝缘体部10的外表面的规定区域。
更具体而言,如图2所示,第一及第二外部电极31、32具有:覆盖绝缘体层10的底面102的Y轴方向两端部的第一部分30A;和将绝缘体层10的两端面103、104覆盖到规定的高度的第二部分30B。第一部分30A经导体层301、302与第一及第二梳齿形块部241、242的底部电连接。第二部分30B以覆盖第一及第二梳齿形块部241、242的梳齿部的方式形成于绝缘体层10的端面103、104。
柱状导体21、连结导体22、引出部23、梳齿形块部24及导体层301、302由例如Cu(铜)、Al(铝)、Ni(镍)等金属材料构成,本实施方式中,均由铜或铜合金的镀层构成。第一及第二外部电极31、32例如通过镀Ni/Sn而构成。
图4是将电子部件100的上下反转地表示的概略透视侧面图。如图4所示,电子部件100由膜层L1和多个电极层L2~L6的层叠体构成。本实施方式中,通过从顶面101向底面102将膜层L1及电极层L2~L6沿Z轴方向依次层叠而制作。层的数量没有特别限定,在此,设为6层进行说明。
膜层L1及电极层L2~L6包含构成该各层的绝缘体部10及内部导体部20的要素。图5的A~F分别是图4中的膜层L1及电极层L2~L6的概略俯视图。
膜层L1由形成绝缘体部10的顶面101的顶面部12构成(图5的A)。电极层L2包含构成绝缘体部10(主体部11)的一部分的绝缘层110(112)和第一连结导体221(图5的B)。电极层L3包含绝缘层110(113)和构成柱状导体211、212的一部分的通路导体V1(图5的C)。电极层L4除了绝缘层110(114)、通路导体V1以外,还包含构成梳齿形块部241、242的一部分的通路导体V2(图5的D)。电极层L5除了绝缘层110(115)、通路导体V1、V2以外,还包含引出部231、232及第二连结导体222(图5的E)。而且,电极层L6包含绝缘层110(116)和通路导体V2(图5的F)。
电极层L2~L6经由接合面S1~S4(图4)在高度方向上层叠。因此,各绝缘层110及通路导体V1、V2同样地在高度方向上具有边界部。而且,电子部件100通过将各电极层L2~L6从电极层L2起依次一边制作一边层叠的积层法(build up method)来制造。
[基本制造工艺]
接着,对电子部件100的基本制造工艺进行说明。电子部件100以晶圆级同时制作多个,在制作后按每个元件被分割成单片(芯片化)。
图6~图8是说明电子部件100的制造工序的一部分的元件单位区域的概略剖面图。作为具体的制造方法,在支承基板S上贴附构成顶面部12的树脂膜12A(膜层L1),在该制品上依次制作电极层L2~L6。支承基板S可使用例如二氧化硅、玻璃或蓝宝石基板。典型的是,通过电镀法制作构成内部导体部20的导体图案,由绝缘性树脂材料覆盖该导体图案来制作绝缘层110,并反复实施上述工序。
图6及图7示出电极层L3的制造工序。
该工序中,首先,在电极层L2的表面上通过例如溅射法等形成用于电镀的晶种层(供电层)SL1(图6的A)。晶种层SL1只要是导电性材料,就没有特别限定,例如由Ti(钛)或Cr(铬)构成。电极层L2包含绝缘层112和连结导体221。连结导体221以与树脂膜12A接触的方式设置于绝缘层112的下表面。
接着,在晶种层SL1上形成抗蚀膜R1(图6的B)。通过依次进行对抗蚀膜R1的露光、显影等处理,经由晶种层SL1形成具有与构成柱状导体21(211、212)的一部分的通路导体V13对应的多个开口部P1的抗蚀剂图案(图6的C)。然后,进行除去开口部P1内的抗蚀残渣的除渣处理(图6的D)。
接着,将支承基板S浸渍于Cu镀液中,通过对晶种层SL1施加电压,在开口部P1内形成由镀Cu层构成的多个通路导体V13(图6的E)。然后,在除去抗蚀膜R1及晶种层SL1之后(图7的A),形成覆盖通路导体V13的绝缘层113(图7的B)。就绝缘层113而言,在电极层L2上印刷、涂敷树脂材料或贴附树脂膜之后使其固化。固化后,使用CMP(化学机械研磨装置)或研磨机等研磨装置对绝缘层113的表面进行研磨,直到通路导体V13的前端露出(图7的C)。图7的C表示的是:作为一例,将支承基板S的上下反转而放置于能够自转的研磨头H,并利用公转的研磨垫P进行绝缘层113的研磨处理(CMP)的情形。
如以上那样,在电极层L2上制作电极层L3(图7的D)。
此外,对绝缘层112的形成方法省略了记载,但典型而言,绝缘层112也与绝缘层113一样,通过在进行印刷、涂敷或贴附之后使其固化并利用CMP(化学机械研磨装置)或研磨机等进行研磨的方法来制作。
以后同样地在电极层L3上制作电极层L4。
首先,在电极层L3的绝缘层113(第二绝缘层)上形成与多个通路导体V13(第一通路导体)连接的多个通路导体(第二通路导体)。即,在上述第二绝缘层的表面上形成覆盖上述第一通路导体的表面的晶种层,在上述晶种层上形成与上述第一通路导体的表面对应的区域开口的抗蚀剂图案,并通过将上述抗蚀剂图案作为掩模的电镀法形成上述第二通路导体。接着,在上述第二绝缘层上形成覆盖上述第二通路导体的第三绝缘层。然后,对上述第三绝缘层的表面进行研磨,直到上述第二通路导体的前端露出。
此外,在上述第二通路导体的形成工序中,也同时形成构成梳齿形块部24(241、242)的一部分的通路导体V2(参照图4、图5的D)。在该情况下,作为上述抗蚀剂图案,形成除了上述第二通路导体的形成区域以外通路导体V2的形成区域也开口的抗蚀剂图案。
图8的A~D表示电极层L5的制造工序的一部分。
在此,首先也在电极层L4的表面依次形成电镀用的晶种层SL3和具有开口部P2、P3的抗蚀剂图案(抗蚀膜R3)(图8的A)。然后,进行除去开口部P2、P3内的抗蚀残渣的除渣处理(图8的B)。
电极层L4具有绝缘层114和通路导体V14、V24。通路导体V14相当于构成柱状导体21(211、212)的一部分的通路(V1),通路导体V24相当于构成梳齿形块部24(241、242)的一部分的通路(V2)(参照图5的C、D)。开口部P2隔着晶种层SL3与电极层L4内的通路导体V14相对,开口部P3隔着晶种层SL3与电极层L4内的通路导体V24相对。开口部P2形成为与各连结导体222对应的形状。
接着,将支承基板S浸渍于Cu镀液中,通过对晶种层SL3施加电压,在开口部P2、P3内分别形成由镀Cu层构成的通路导体V25和连结导体222(图8的C)。通路导体V25相当于构成梳齿形块部24(241、242)的一部分的通路(V2)。
接着,除去抗蚀膜R3及晶种层SL3,形成覆盖通路导体V25和连结导体222的绝缘层115(图8的D)。之后没有图示,对绝缘层115的表面进行研磨,直到通路导体V25的前端露出,再通过反复进行晶种层的形成、抗蚀剂图案的形成、电镀处理等的工序,来制作图4及图5的E所示的电极层L5。
然后,在露出于绝缘层115的表面(底面102)的梳齿形块部24(241、242)形成导体层301、302后,分别形成第一及第二外部电极31、32。
[本实施方式的构造]
随着近年来的部件的小型化,越来越难以确保线圈特性。即,线圈部件的特性大幅依赖于内置的线圈部的大小、形状等,典型而言,线圈部的开口越大,得到越高的电感特性。
但是,由于部件的小型化,绝缘体部的大小受到制约,其结果是,线圈部的有效面积减少,导致电感特性的降低。
因此,本实施方式中,通过使线圈部的开口的尺寸比率最佳化,在实现小型化的同时实现线圈部件的高特性化。
图9的A~C是说明线圈部件的高频特性的示意图。图9的A所示的线圈部件200具有长方体形状的绝缘体部210和配置于其内部的线圈部220C。在此,为了容易理解,将线圈部220C的卷绕部Cn以划斜线(阴影)的简单的矩形环状区域表示(图10中也一样)。此外,标记230是外部电极。
线圈部件的典型的小型化方法中,使绝缘体部210的高度低(绝缘体部210薄型化),因此,卷绕部Cn的上边侧(以下称为A侧)和下边侧(以下称为B侧)相互接近。当卷绕部Cn的A侧和B侧接近时,在A侧和B侧形成的磁通(磁场)间的影响变大。即如图9的B所示,由在A侧流动的电流IA形成的磁通ΦA与在B侧流动的电流IB形成的ΦB相反,因此,A侧和B侧越接近,磁通ΦA和磁通ΦB的相互干扰(相互抵消)越大。其结果,卷绕部Cn的开口整体的磁通ΦT也变小,不能得到如设计所愿的电感。
因此,本实施方式中,如图9的C所示,通过增大A侧和B侧之间的距离,抑制双方中形成的磁通ΦA、ΦB的相互干扰,增大卷绕部Cn整体的磁通ΦT,并提高电感。另外,能够提高电感,从而同时能够缩短线路长,其结果是,将电阻抑制得较低,因此能够提高Q值。
卷绕部Cn的A侧及B侧的分开距离可以通过使绝缘体部210的高度高(绝缘体部210厚型化)来实现。由此,线圈部件的安装面积不会变大,因此,能够在实现线圈部件的小型化的同时实现线圈特性的提高。
使用了上述典型性的小型化方法的线圈部件200中,由于芯片部件的外形尺寸的制约,不得不缩小与卷绕部的开口(磁芯,core)相当的导体内周面的尺寸比率(hd/ld)(参照图9的A)。与之相对,本实施方式的特征在于,从芯片部件的外形尺寸观察,不改变绝缘体部10的大小(部件体积),而增大尺寸比率(hd/ld)。由此,能够高效地提高电感,作为结果,能够得到Q值较高的线圈部件。
具体而言,如图10所示,本实施方式的线圈部件100以如下方式构成,即,绝缘体部10的高度尺寸(Ha)与长度尺寸(La)的比率(Ha/La)为卷绕部Cn的内周部间的沿着Z轴方向的高度尺寸(hd)与卷绕部Cn的内周部间的沿着Y轴方向的长度尺寸(ld)的比率(hd/ld)的1.5倍以下。由此,能够高效地提高线圈部件100的Q值。
在此,“卷绕部Cn的内周部间的沿着Y轴方向的长度尺寸(ld)”是指,将构成该卷绕部Cn的第一及第二柱状导体211、212的对置面间的距离投影于YZ平面后的在Y轴方向上的长度。
另外,“卷绕部Cn的内周部间的沿着Z轴方向的高度尺寸(hd)”是指,将构成该卷绕部Cn的第一及第二连结导体221、222的对置面间的距离投影于YZ平面后的在Z轴方向上的长度。
关于尺寸的测定,从Z轴方向(高度方向)进行截面研磨、铣削(milling),直到通过绝缘体的高度方向的中心的面,并通过利用扫描电子显微镜(SEM)进行200倍左右的观察,测定第一柱状导体211与第二柱状导体212的间隔,作为卷绕部Cn的内周部间的长度尺寸(ld)。另外,从X轴方向(宽度方向)进行截面研磨、铣削,直到通过绝缘体部的宽度方向的中心的面,通过SEM测定第一连结导体221与第二连结导体222的间隔,作为卷绕部Cn的内周部间的高度尺寸(hd)。其它部分的尺寸测定也分别使用上述的观察试样进行。
卷绕部Cn的开口尺寸比率(hd/Id)没有特别限定,本实施方式中,为0.6以上1.2以下。由此,能够更稳定地确保较高的电感值及Q值。
另外,从线圈轴方向(X轴方向)观察到的由卷绕部Cn的内周部划出的面积(Sd)与绝缘体部12的面积(Sa)的比率(Sd/Sa)也没有特别限定,在本实施方式中,为0.22以上0.45以下(22%以上45%以下)。由此,能够高效地提高线圈部件100的电感值。
另外,根据本实施方式,第一及第二梳齿形块部241、242将各自的梳齿部的前端朝向图1中上方配置,因此,能够补充伴随厚型化的绝缘体部10的刚性不足。由此,能够提高线圈部件100的可靠性。
<实验例>
以下,参照图10及图11说明由本发明的发明人进行的实验例。将卷绕部Cn的开口称为磁芯(core)部。
(实验例1)
制作具备各部的尺寸为以下那样的玻璃制的绝缘体部及线圈部的线圈部件样品。
·绝缘体部:长度(La)370μm,宽度(Wa)200μm,高度(Ha)215μm
·线圈部:Y轴方向的导体尺寸(lc)35μm,X轴方向的导体尺寸(wc)10μm,Z轴方向的导体尺寸(hc)35μm,X轴方向上相邻的卷绕部间的距离(导体间距离g)20μm,Y轴方向的磁芯部尺寸(ld)200μm,整个卷绕部Cn的X轴方向的磁芯部尺寸(wd)130μm,Z轴方向的磁芯部尺寸(hd)85μm
·侧边余量(side margin):Y轴方向的尺寸(lb)50μm,X轴方向的尺寸(wb)30μm,Z轴方向的尺寸(hb)30μm
对于制作的样品,使用RF阻抗分析仪(Agilent公司制E4991A)分别测定电感(L值)(测定频率500MHz)及Q值(测定频率1.8GHz),结果是L值为2.6nH,Q值为27。
(实验例2)
除了将绝缘体部制成长度(La)350μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)230μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)180μm、X轴方向(wd)130μm、Z轴方向(hd)100μm以外,以与实验例1相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为2.7nH,Q值为28。
(实验例3)
除了将绝缘体部制成长度(La)320μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)250μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)150μm、X轴方向(wd)130μm、Z轴方向(hd)120μm以外,以与实验例1相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是,L值为2.8nH,Q值为29。
(实验例4)
除了将绝缘体部制成长度(La)305μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)265μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)135μm、X轴方向(wd)130μm、Z轴方向(hd)135μm以外,以与实验例1相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为2.9nH,Q值为30。
(实验例5)
除了将绝缘体部制成长度(La)275μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)290μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)105μm、X轴方向(wd)130μm、Z轴方向(hd)160μm以外,以与实验例1相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为2.6nH,Q值为29。
(实验例6)
除了将绝缘体部制成长度(La)265μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)300μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)95μm、X轴方向(wd)130μm、Z轴方向(hd)170μm以外,以与实验例1相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为2.3nH,Q值为28。
(实验例7)
制作具备各部的尺寸为以下那样的树脂制的绝缘体部及线圈部的线圈部件样品。
·绝缘体部:长度(La)410μm,宽度(Wa)200μm,高度(Ha)195μm
·线圈部:Y轴方向的导体尺寸(lc)35μm,X轴方向的导体尺寸(wc)24μm,Z轴方向的导体尺寸(hc)35μm,导体间距离(g)10μm,Y轴方向的磁芯部尺寸(ld)250μm,X轴方向的磁芯部尺寸(wd)160μm,Z轴方向的磁芯部尺寸(hd)85μm
·侧边缘:Y轴方向的尺寸(lb)45μm,X轴方向的尺寸(wb)20μm,Z轴方向的尺寸(hb)20μm
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件,测定电感(L值)及Q值,结果是L值为3.0nH,Q值为31。
(实验例8)
除了将绝缘体部制成长度(La)380μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)210μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)220μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)100μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为3.2nH,Q值为32。
(实验例9)
除了将绝缘体部制成长度(La)350μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)230μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)190μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)120μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为3.3nH,Q值为33。
(实验例10)
除了将绝缘体部制成长度(La)320μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)250μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)160μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)140μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为3.4nH,Q值为34。
(实验例11)
除了将绝缘体部制成长度(La)310μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)260μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)150μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)150μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为3.5nH,Q值为34。
(实验例12)
除了将绝缘体部制成长度(La)275μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)290μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)115μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)180μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为3.3nH,Q值为32。
(实验例13)
除了将绝缘体部制成长度(La)255μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)315μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)95μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)205μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为3.1nH,Q值为31。
(实验例14)
除了将绝缘体部制成长度(La)310μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)260μm、Y轴方向的导体尺寸(lc)30μm、X轴方向的导体尺寸(wc)24μm、Z轴方向的导体尺寸(hc)30μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)160μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)160μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为3.6nH,Q值为36。
(实验例15)
除了将绝缘体部制成长度(La)310μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)260μm、Y轴方向的导体尺寸(lc)25μm、X轴方向的导体尺寸(wc)24μm、Z轴方向的导体尺寸(hc)25μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)170μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)170μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为3.8nH,Q值为37。
(实验例16)
除了将绝缘体部制成长度(La)310μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)260μm、Y轴方向的导体尺寸(lc)20μm、X轴方向的导体尺寸(wc)24μm、Z轴方向的导体尺寸(hc)20μ,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)180μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)180μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为4.2nH,Q值为37。
(实验例17)
除了将绝缘体部制成长度(La)310μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)260μm、Y轴方向的导体尺寸(lc)15μm、X轴方向的导体尺寸(wc)24μm、Z轴方向的导体尺寸(hc)15μm,使磁芯部尺寸设为Y轴方向(ld)190μm、X轴方向(wd)160μm、Z轴方向(hd)190μm以外,以与实验例7相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为4.8nH,Q值为36。
(比较例1)
除了将绝缘体部制成长度(La)400μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)200μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)230μm、X轴方向(wd)130μm、Z轴方向(hd)70μm以外,以与实验例1相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为2.2nH,Q值为22。
(比较例2)
除了将绝缘体部制成长度(La)407μm、宽度(Wa)200μm、高度(Ha)202μm,使磁芯部尺寸为Y轴方向(ld)237μm、X轴方向(wd)130μm、Z轴方向(hd)72μm以外,以与实验例1相同的条件制作样品。
对于制作的样品,以与实验例1相同的条件测定电感(L值)及Q值,结果是L值为2.3nH,Q值为23。
将实验例1~17及比较例1、2的上述各部的条件、尺寸比、从线圈轴方向(X轴方向)看到的绝缘体部及磁芯部的面积及其面积比以及线圈特性在表1~3中一并示出。
【表1】
Figure BDA0001250141400000171
【表2】
Figure BDA0001250141400000181
【表3】
Figure BDA0001250141400000182
如表2及表3所示,确认了绝缘体部的尺寸比率(Ha/La)为磁芯部的尺寸比率(hd/ld)的1.5倍以下的实验例1~17与绝缘体部的尺寸比率(Ha/La)超过磁芯部的尺寸比率(hd/ld)的1.5倍的比较例1、2相比,能够得到高的Q值。
另外,确认了根据磁芯部的尺寸比率(hd/ld)为0.8以上1.5以下的实验例3~5,能够得到比实验例1、2、6高的(29以上的)Q值。同样,确认了根据磁芯部的尺寸比率(hd/ld)为0.6以上1.0以下的实验例9~11、14~17,能够得到比实验例7、8、12、13高的(超过32的)Q值。
另外,确认了根据磁芯部的尺寸比率(hd/ld)为0.6以上1.0以下的实验例2~4,能够得到比实验例1、5、6高的(2.7nH以上)L值。
另外,确认了根据磁芯部的面积(Sd)与绝缘体部的面积(Sa)的比率(Sd/Sa)为22%以上45%以下的实验例2~4、7~17,能够得到2.7nH以上的较高的电感值。
以下分开来看,在实验例1中,虽然是与比较例2大致相同的磁芯面积,但是磁芯部的尺寸比(wd/ld)比比较例2大,因此,得到了比比较例2高的Q值。
实验例4中,磁芯部的尺寸比(wd/1d)大致为1,因此,在实验例1~6中得到了最高的Q值。
实验例7~17中,与实验例1~6相比,绝缘体部的绝缘性高,能够将导体尺寸增大至最大限,因此,能够提高电感值。随之,Q值也能够提高为31以上。
以上,说明了本发明的实施方式,但本发明不仅限定于上述的实施方式,当然可以进行各种变更。
例如以上的实施方式中,说明了线圈部件从顶面侧向底面侧依次层叠绝缘层及通路导体的方法,但不限于此,也可以从底面侧向顶面侧依次层叠绝缘层及通路导体。
另外,本发明也可以应用于将线圈部的各卷绕部沿线圈轴方向依次层叠的线圈部件的制造方法。
另外,上述实施方式中,从Z轴方向看的卷绕部为四边形,但即使是多边形,即使在局部具有圆角等,如果卷绕部导体处于对置的位置关系,则也能够得到相同的效果。
另外,上述实施方式中,将线圈部件的线圈轴设为X轴方向(宽度方向),但即使线圈轴方向为Z轴方向(高度方向)也可以得到相同的效果。
另外,绝缘体部无论使用的材料是玻璃还是树脂,例如即使局部含有铁素体粉末等,只要导磁率为2以下,就能够得到相同的效果。另外,如果绝缘体的介电常数为5以下,则尤其能够使高频特性良好,如果介电常数为4以下,则能够进一步减小在端子电极之间产生的杂散电容,能够提高高频下的Q值。
<第二实施方式>
上述第一实施方式中,说明了配置有梳齿形块部的电子部件,但也可以是不如上述的图1~图3所示配置梳齿形块部24的电子部件,以下,作为变形例进行说明。下述各结构例中,构成为:绝缘体部的高度尺寸(Ha)与长度尺寸(La)的比率(Ha/La)为卷绕部Cn的内周部间的沿着Z轴方向的高度尺寸(hd)与卷绕部Cn的内周部间的沿着Y轴方向的长度尺寸(ld)的比率(hd/ld)的1.5倍以下。
另外,卷绕部Cn的开口尺寸比率(hd/ld)没有特别限定,本实施方式中,为0.6以上1.0以下。由此,能够更稳定地确保较高的电感值及Q值。
另外,从线圈轴方向(X轴方向)看到的由卷绕部Cn的内周部划出的面积(Sd)与绝缘体部的面积(Sa)的比率(Sd/Sa)也没有特别限定,在本实施方式中,为0.22以上0.65以下(22%以上65%以下)。由此,能够高效地提高线圈部件的电感值。
(第一结构例)
第一结构例的电子部件未配置有梳齿形块部。由此,在相同体积的绝缘体部内配置内部导体部的情况下,与配置梳齿形块部的情况相比,线圈部的设计范围变大,能够扩大线圈部的开口面积,能够提高L值、Q值。
另外,本结构例中,未配置梳齿形块部,因此,可以形成仅在长方体形状的绝缘体部的一面上形成外部电极的构造,能够制成一面安装类型的电子部件。上述实施方式的线圈部件是在长方体形状的绝缘体部的3个面102、103、104上形成有外部电极的3面安装类型的电子部件,但不限定于此,也可以如本结构例那样,制成仅在绝缘体部的一面上形成有外部电极的一面安装类型的电子部件。
另外,上述实施方式中,线圈部和外部电极的连接经由梳齿形块部及引出线进行,但本结构例中,线圈部和外部电极的连接经由连接用通路导体层进行。
以下,使用图12~图14说明第一结构例的电子部件。
图12的A是本实施方式的第一结构例的线圈部件的概略透视立体图,图12的B是其外观立体图,图13的A是其概略透视侧面图,图13的B是其外观侧面图,图14是其概略透视俯视图。
此外,各图中,X轴、Y轴及Z轴方向表示相互正交的3轴方向。
本结构例的电子部件1100构成为表面安装用的线圈部件。电子部件1100具备绝缘体部1010、内部导体部1020和外部电极1030。
绝缘体部1010具有顶面1101、底面1102、第一端面1103、第二端面1104、第一侧面1105及第二侧面1106,形成为在X轴方向上具有宽度方向、在Y轴方向上具有长度方向、在Z轴方向上具有高度方向的长方体形状。底面1102成为安装面。
绝缘体部1010具有主体部1011和顶面部12。主体部1011内置内部导体部1020,构成绝缘体部1010的主要部。顶面部12构成绝缘体部1010的顶面1101。绝缘体部1010所使用的材料与上述实施方式一样。
内部导体部1020设置于绝缘体部1010的内部。内部导体部1020具有多个柱状导体1021、多个连结导体1022和连接用通路导体层V1023,利用这些多个柱状导体1021及连结导体1022构成线圈部1020L。另外,连接用通路导体层V1023与线圈部1020L的两端部分别连接。
多个柱状导体1021形成为具有与Z轴方向平行的轴心的大致圆柱形状。多个柱状导体1021由大致在Y轴方向上相互对置的两个导体组构成。构成其中一个导体组的第一柱状导体10211在X轴方向上隔开规定的间隔地排列,构成另一个导体组的第二柱状导体10212也同样在X轴方向上隔开规定的间隔地排列。
此外,所谓大致圆柱形状,除了垂直于轴的方向(与轴心垂直的方向)的截面形状为圆形的柱体以外,还包含上述截面形状为椭圆形或长圆形的柱体,作为椭圆形或长圆形,例如是指长轴/短轴的比为3以下的形状。
第一及第二柱状导体10211、10212分别以同一直径及同一高度构成。图示的例子中,第一及第二柱状导体10211、10212各设置5根。如后所述,第一及第二柱状导体10211、10212通过将多个通路导体沿Z轴方向层叠而构成。
此外,大致同一直径是指,位了抑制电阻增加,在同一方向上看到的尺寸的偏差收敛于例如10%以内,大致同一高度是指,为了确保各层的层叠精度,高度的偏差收敛于例如±10μm的范围。
多个连结导体1022与XY平面平行地形成,且由Z轴方向上相互对置的两个导体组构成。构成其中一个导体组的第一连结导体10221沿Y轴方向延伸,在X轴方向上隔开间隔地排列,并将第一及第二柱状导体10211、10212之间分别连接。构成另一导体组的第二连结导体10222相对于Y轴方向倾斜规定角度地延伸,在X轴方向上隔开间隔地排列,并将第一及第二柱状导体10211、212之间分别连接。图示的例子中,第一连结导体10221由5个连结导体构成,第二连结导体10222由4个连结导体构成。
图12中,第一连结导体10221与规定的一组柱状导体10211、10212的上端连接,第二连结导体10222与规定的一组柱状导体10211、10212的下端连接。更详细而言,第一及第二柱状导体10211、10212和第一及第二连结导体10221、10222构成线圈部1020L的卷绕部Cn(C1~C5),这些卷绕部Cn以围绕X轴方向描绘矩形的螺旋的方式相互连接。由此,在绝缘体部1010的内部,形成在X轴方向上具有轴心(线圈轴)的开口形状为矩形的线圈部1020L。
本实施方式中,卷绕部Cn由5个卷绕部C1~C5构成。各卷绕部C1~C5的开口形状分别形成为大致相同的形状。
连接用通路导体层V1023具有第一连接用通路导体层V10231和第二连接用通路导体层V10232。第一连接用通路导体层V10231与构成线圈部1020L的一端的第一柱状导体10211的下端连结而连接,第二连接用通路导体层V10232与构成线圈部1020L的另一端的第二柱状导体10212的下端连结而连接。第一及第二连接用通路导体层V10231、V10232的与Z轴方向垂直的截面形状为大致圆形,具有与柱状导体1021的Z轴方向垂直的截面大致相同的大小及形状。
外部电极1030构成表面安装用的外部端子,具有在Y轴方向上相互对置的第一及第二外部电极1031、1032。第一及第二外部电极1031、1032仅形成于作为绝缘体部1010的一面的底面1102上。外部电极1030形成于绝缘体部1010的外侧。
柱状导体1021、连结导体1022、连接用通路导体层V1023例如由Cu(铜)、Al(铝)、Ni(镍)等金属材料构成,本实施方式中,均由铜或其合金的镀层构成。第一及第二外部电极1031、1032例如通过镀Ni/Sn而构成。
图15是将电子部件1100的上下反转地表示的概略透视侧面图。电子部件1100如图15所示,由膜层L1001和多个电极层L1002~L1006的层叠体构成。本实施方式中,通过从顶面1101向底面1102将膜层L1001及电极层L1002~L1006沿Z轴方向依次层叠而制作。层的数量没有特别限定,在此,设为6层进行说明。
膜层L1001及电极层L1002~L1006包含构成该各层的绝缘体部1010、内部导体部1020及外部电极1030的要素。图16的A~F分别是图15中的膜层L1001及电极层L1002~L1006的概略俯视图。
膜层L1001由形成绝缘体部1010的顶面1101的顶面部12构成(图16的A)。电极层L1002包含构成绝缘体部1010(主体部1011)的一部分的绝缘层10110(10112)和第一连结导体10221(图16的B)。电极层L1003包含绝缘层10110(10113)和构成柱状导体10211、10212的一部分的通路导体V1001(图16的C)。电极层L1004除了绝缘层10110(10114)、通路导体V1001以外,还包含第二连结导体10222(图16的D)。电极层L1005包含绝缘层10110(10115)和连接用通路导体层V1023(第一连接用通路导体层V10231、第二连接用通路导体层V10232)(图16的E)。而且,电极层L1006包含外部电极1030(第一外部电极1031、第二外部电极1032)(图16的F)。
电极层L1002~L1006经由接合面S1~S4(图15)沿高度方向层叠。因此,各绝缘层10110、通路导体V1001、连接用通路导体层V1023、外部电极1030同样在高度方向上具有边界部。而且,电子部件1100通过将各电极层L1002~L1006从电极层L1002起依次一边制作一边层叠的与上述实施方式相同的积层法来制造。
如以上那样,第一结构例中的电子部件1100未配置有梳齿形块部,因此,能够扩大Y轴方向的磁芯部尺寸(ld)。由此,能够扩大线圈部1020L的开口面积,能够提高L值及Q值。
另外,本结构例中,成为表面安装用的外部端子的外部电极1030仅形成于电子部件1100的一面,因此,在通过焊接安装电子部件1100时,安装面仅成为一面,因此,不形成焊料圆角,能够进行高密度安装。
另外,将线圈部1020L和外部电极1030利用连接用通路导体层V1023连接,因此,与配置梳齿形块部的情况相比,能够缩短从外部电极到线圈部1020的电流路径。由此,能够得到噪声的产生较少、特性劣化较少的电子部件1100。
(第二结构例)
上述第一结构例中,连接用通路导体层V1023具有与Z轴方向垂直的截面形状大致为圆形,但不限定于此,例如也可以具有长圆形,以下,作为第二结构例进行说明。主要说明与第一结构例不同的结构,对相同的结构标注相同的标记,有时省略说明。本结构例中,也与第一结构例一样,能够增大线圈部的开口面积,由此,能够提高L值、Q值。
以下,使用图17~图19对第二结构例的线圈部件进行说明。
图17是线圈部件的概略透视立体图。图18是其概略透视侧面图。图19是其概略透视俯视图。
本结构例的电子部件2100构成为表面安装用的线圈部件。电子部件2100具备绝缘体部2010、内部导体部2020和外部电极1030。
绝缘体部2010具有主体部2011和顶面部12。主体部2011内置内部导体部2020,构成绝缘体部2010的主要部。
绝缘体部2010具有顶面2101、底面2102、第一端面2103、第二端面104、第一侧面2105及第二侧面2106,形成为在X轴方向上具有宽度方向、在Y轴方向上具有长度方向、在Z轴方向上具有高度方向的长方体形状。
内部导体部2020设置于绝缘体部2010的内部。内部导体部2020具有多个柱状导体1021、多个连结导体1022、连接用通路导体层V2023,利用这些多个柱状导体1021及连结导体1022构成线圈部1020L。另外,连接用通路导体层V2023与线圈部1020L的两端部分别连接。
连接用通路导体层V2023具有第一连接用通路导体层V20231和第二连接用通路导体层V20232。第一连接用通路导体层V20231与构成线圈部1020L的一端的第一柱状导体10211的下端连接,第二连接用通路导体层V20232与构成线圈部1020L的另一端的第二柱状导体10212的下端连接。第一及第二连接用通路导体层V20231、V20232与Z轴方向垂直的截面形状为长圆形,且具有比柱状导体1021的与Z轴方向垂直的截面大的截面形状。换而言之,将柱状导体1021和连接用通路导体层V2023投影于XY平面上时,柱状导体1021的大致圆形的投影图全部包含于连接用通路导体层V2023的大致长圆形的投影图中。
外部电极1030构成表面安装用的外部端子,具有在Y轴方向上相互对置的第一及第二外部电极1031、1032。第一及第二外部电极1031、1032仅形成于作为绝缘体部2010的一面的底面2102上。
如以上所述,本结构例中,通过使连接用通路导体层V2023的截面形状为长圆,并制成比构成线圈部1020L的一部分的柱状导体1021的截面大的截面形状,能够增大线圈部1020L和外部电极1030的接触面积。
(第三结构例)
上述各结构例中,也可以设置与连接用通路导体层V1023、V2023同层,且未将线圈部1020L和外部电极1030电连接的伪(dummy)通路导体层,以下,作为第三结构例进行说明。伪通路导体层与外部电极1030接触且在绝缘体内形成多个。通过设置伪通路导体层,能够提高外部电极1030和绝缘体部1010的密合强度。伪通路导体层的设置可适用于上述结构例及上述实施方式。
图20是第三结构例的线圈部件的概略透视立体图。图21是其概略透视侧面图。图22是其概略透视俯视图。第三结构例中,举例说明在上述第一结构例中设置有伪通路导体层的情况,对与第一结构例相同的结构标注相同的标记,并省略说明。
本结构例的电子部件3100构成为表面安装用的线圈部件。电子部件3100具备绝缘体部3010、内部导体部1020和外部电极1030。
绝缘体部3010具有主体部3011和顶面部12。主体部3011内置内部导体部1020及伪通路导体层3040,构成绝缘体部3010的主要部。
绝缘体部3010具有顶面3101、底面3102、第一端面3103、第二端面3104、第一侧面3105及第二侧面3106,形成为在X轴方向上具有宽度方向、在Y轴方向上具有长度方向、在Z轴方向上具有高度方向的长方体形状。
伪通路导体层3040由设置于与长方体形状的绝缘体部3010的底面3102相对的外部电极1030的内面部上的多个凸起部构成,如图21所示,嵌入(没入)绝缘体部3010的底面3102的内部。伪通路导体层3040的前端部隔着构成绝缘体部3010的绝缘材料与内部导体部1020相对,因此,不与线圈部1020L接触。
伪通路导体层3040与连接用通路导体层V1023在同层形成。多个伪通路导体层3040由Y轴方向上相互对置的两个导体层组构成。构成其中一个导体层组的第一伪通路导体层3041与XY平面的形状为大致矩形的第一外部电极1031的四角对应地各配置有1个(与第一外部电极1031的四个角一一对应地配置)。构成另一导体层组的第二伪通路导体层3042与XY平面中的形状为大致矩形的第二外部电极1032的四角对应地各配置有1个(与第二外部电极1032的四个角一一对应地配置)。伪通路导体层3040通过构成绝缘体部3011的绝缘层与内部导体部1020电绝缘。
本变形例中,通过设置伪通路导体层3040,外部电极1030和绝缘体部3011的密合强度提高。
即,外部电极1030的制作方法中,能够采用与例如通过电镀法制作构成上述实施方式的内部导体部的导体图案的方法同样地,在设置电镀用的晶种层并设置具有开口部的抗蚀剂图案后,通过电镀法形成外部电极的方法。通过这种方法制作外部电极1030,由此,产生伪通路导体层3040和外部电极1030之间坚固的附着,绝缘体部3011和外部电极1030的密合强度提高。
<电子部件特性>
本发明的电子部件不限定于上述的各实施方式,例如也可以采用图23及图24所示的结构。图23、图24的各图是上述实施方式的电子部件的概略透视图。图23的各图表示如上述第一实施方式那样配置梳齿形块部24的电子部件的图,图24的各图表示如上述第二实施方式那样未配置梳齿形块部的电子部件的图。对与上述各实施方式相同的结构标注相同的标记。
图23及图24所示的各电子部件的外形尺寸均相同,任意电子部件均构成为:绝缘体部的高度尺寸(Ha)与长度尺寸(La)的比率(Ha/La)为卷绕部Cn的内周部间的沿着Z轴方向的高度尺寸(hd)与卷绕部Cn的内周部间的沿着Y轴方向的长度尺寸(ld)的比率(hd/1d)的1.5倍以下。
图23的A是上述第一实施方式的电子部件100的概略透视侧面图。图23的B是与电子部件100相比,未设置引出部23,如上述第二实施方式那样经由连接用通路导体层V1023将外部电极30和线圈部1020L连接的方式的电子部件4100的概略透视侧面图。图23的C是与图23的B的电子部件3100相比,梳齿形块部24的Y轴方向上的长度较短,线圈部1020L和梳齿形块部24的距离较长时的电子部件5100的概略透视侧面图。图23的各图中,Y轴方向(图中左右方向)上的线圈部20L与绝缘体部端面之间的侧边余量的尺寸(1b)均为45μm。
图24的各图是与上述第二实施方式(第一结构例)的电子部件1100对应的图,仅Y轴方向上的侧边余量的尺寸(1b)不同,基本结构相同。图24的A所示的电子部件1100A的侧边余量1b为45μm,图24的B所示的电子部件1100B的侧边余量1b为20μm,图24的C所示的电子部件1100C的侧边余量1b为10μm。
图25表示图23及图24所示的各电子部件的电感(L值)特性。图26表示图23及图24所示的各电子部件的Q值特性。图25及图26中,横轴的23A相当于图23的A所示的电子部件,以下同样,23B、23C、24A、24B及24C分别相当于图23的B、图23的C、图24的A、图24的B及图24的C所示的电子部件,并标绘各电子部件的电感及Q值。
如图25及图26所示,任意电子部件中,L值均示出3.0nh以上,Q值示出30以上,能够得到较高的电感值及Q值。另外,通过扩大线圈部的开口(磁芯),能够进一步提高电感特性及Q值特性。
图27是对电子部件的结构的不同所引起的内部导体部的形成可能区域进行比较的图。图27的各图中,以电子部件的外形为200μm(宽度)×400μm(横)×200μm(高度)为例记载各尺寸。
图27的B是上述第二实施方式(第一结构例)所示的一面安装类型的电子部件1100的概略外观侧面图。图27的C表示上述第一实施方式所示的3面安装类型的电子部件100的概略透视侧面图。图27的D表示现有的5面安装类型的电子部件7100的概略外观侧面图,标记7030表示外部电极。任意电子部件中,外部电极的厚度均为10μm。图27的A示例假定绝缘体部的外形和电子部件的外形相等的情况,将此时的绝缘体部6010的体积设为100%,计算图27的B~图27的D的各图所示的电子部件中绝缘体部占据的比例。
图27的B的一面安装类型的电子部件1100中,绝缘体部1010占据的比例为95%,图27的C的3面安装类型的电子部件100中,绝缘体部10占据的比例为84%,图27的D的5面安装类型的电子部件7100中,绝缘体部占据的比例为76.95%。电子部件中绝缘体部占据的比例越高,配置于绝缘体部的内部的内部导体部的形成可能区域越大。因此,与现有的5面安装类型的电子部件7100相比,一面安装类型的电子部件1100及3面安装类型的电子部件100中,内部导体部的形成可能区域均变大,能够扩大线圈部的开口(磁芯)。由此,能够提高L值及Q值。
附图标记说明
10、1010、2010、3010……绝缘体部
20、1020、2020……内部导体部
20L、1020L……线圈部
21、211、212、1021、10211、10212……柱状导体
22、221、222、1022、10221、10222……连结导体
100、1100、1100A、1100B、1100C、2100、3100、4100、5100……电子部件(线圈部件)
1102、2102、3102……底面
V1023、V10231、V10232、V2023、V20231、V20232……连接用通路导体层
3040、3041、3042……伪通路导体层
Cn……卷绕部

Claims (9)

1.一种线圈部件,其特征在于,包括:
由非磁性材料构成的绝缘体部,该绝缘体部在第一轴方向上具有宽度方向,在第二轴方向上具有长度方向,在第三轴方向上具有高度方向;和
配置于所述绝缘体部的内部的线圈部,该线圈部具有围绕所述第一轴方向卷绕的卷绕部,
所述绝缘体部的高度尺寸与长度尺寸的比率,为所述卷绕部的内周部间的沿着所述第三轴方向的高度尺寸与所述卷绕部的内周部间的沿着所述第二轴方向的长度尺寸的比率的1.5倍以下,
所述卷绕部的内周部间的沿着所述第三轴方向的高度尺寸与所述卷绕部的内周部间的沿着所述第二轴方向的长度尺寸的比率为0.6以上1.0以下。
2.如权利要求1所述的线圈部件,其特征在于:
从所述第一轴方向看到的由所述卷绕部的内周部划出的面积与所述绝缘体部的面积的比率为0.22以上0.45以下。
3.如权利要求1或2所述的线圈部件,其特征在于:
所述绝缘体部由陶瓷或树脂材料构成。
4.如权利要求1所述的线圈部件,其特征在于:
从所述第一轴方向看到的由所述卷绕部的内周部划出的面积与所述绝缘体部的面积的比率为0.22以上0.65以下。
5.如权利要求4所述的线圈部件,其特征在于:
所述绝缘体部由陶瓷或树脂材料构成。
6.如权利要求1或2所述的线圈部件,其特征在于:
所述绝缘体部具有长方体形状,
所述线圈部件还包括外部电极,该外部电极与所述线圈部电连接且仅配置于所述绝缘体部的一面。
7.如权利要求6所述的线圈部件,其特征在于:
所述线圈部和所述外部电极通过与所述线圈部的端部连接的连接用通路导体电连接。
8.如权利要求7所述的线圈部件,其特征在于:
所述通路导体的与所述第三轴正交的截面具有比所述线圈部的端部的与所述第三轴正交的截面大的截面形状。
9.如权利要求6所述的线圈部件,其特征在于:
所述外部电极具有:与所述绝缘体部的所述一面相对的内面部;和设置于所述内面部且嵌入所述一面的多个凸起部。
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