JP2003133135A

JP2003133135A - コイル部品

Info

Publication number: JP2003133135A
Application number: JP2001324930A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Matsuda; 勝治松田; Kenichi Ito; 健一伊藤; Masahiko Kawaguchi; 正彦川口
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2003-05-09
Anticipated expiration: 2021-10-23
Also published as: US20030076211A1; JP3724405B2; US6710694B2

Abstract

(57)【要約】【課題】製品の大型化を招くことなく、大きなインピ
ーダンスを得ることが可能で、信頼性の高いコイル部品
を提供する。【解決手段】第１の磁性体基板１上に配設された、絶
縁層１１ａとコイルパターン１２ａ，１２ｂ，１３ａ，
１３ｂを積み重ねることにより、絶縁体１１中にコイル
１２，１３が配設された構造を有する積層体１０の、コ
イルパターン１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂが配設さ
れていない部分に、上面側から第１の磁性体基板１にま
で到達する少なくとも１つの凹部１４，１５を形成し、
積層体１０を覆うように配設される磁性層２０の一部
を、凹部１４，１５に入り込ませるとともに、第２の
（上側の）磁性体基板２を非磁性の接着層３０を介して
磁性層２０に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、コイル部品に関
し、詳しくは、トランス、コモンモードチョークコイル
などとして使用されるコイル部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のコイル部品として、例えば、図７
(ａ)，(ｂ)に示すようなコイル部品（従来技術１）があ
る（特開平８−２０３７３７号）。このコイル部品は、
面実装型で、高周波対応のコイル部品であり、積層体５
１を構成する絶縁体中に、絶縁層を介して対向するよう
に配置された２つのスパイラルコイル５２，５３を、磁
性体基板５４，５５で挟持するとともに、２つのスパイ
ラルコイル５２，５３と導通する外部電極（図７(ｂ)で
は、一方のスパイラルコイル５２と導通する外部電極５
６，５７のみを示している）を配設した構造を有してお
り、小型、低背で、フェライト素体中にコイルを形成し
た積層型のものに比べてコイルの高周波特性が良好で、
磁性体基板の比透磁率のばらつきのインダクタンスへの
影響を抑制することが可能であるとともに、コモンモー
ドチョークコイルにおいては良好なコイル間の結合が得
られるというような特徴を有している。

【０００３】また、特開平１１−５４３２６号には、図
８に示すように、下側の磁性体基板５４上に、２つのス
パイラルコイル５２，５３が内部に配設された環状の積
層体（積層領域）５１を形成するとともに、比透磁率が
１より大きな接着層（磁性層）５８を介して上側に磁性
体基板５５を配設した構造を有するコイル部品（従来技
術２）が開示されている。

【０００４】このコイル部品においては、下側の磁性体
基板５４上に形成された積層体５１の周囲が比透磁率が
１より大きな接着層（磁性層）５８により覆われている
ことから、スパイラルコイル５２，５３で発生した磁力
線が、図８に示すような閉磁路を形成し、また、コイル
パターンの積層領域を取り囲む部分を除く絶縁層及び接
着層５８に比透磁率が１より大きな材料が使用されてい
ることから、２つのスパイラルコイル５２，５３の電磁
結合度が向上するとともに、大きなインダクタンスが得
られるという特徴を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平８−２
０３７３７号に開示された従来技術１のコイル部品にお
いては、対応できるインダクタンスの範囲が限られ、小
型化を損なうことなく十分に大きなインダクタンスを得
ることができないという問題点がある。

【０００６】一方、特開平１１−５４３２６号に開示さ
れた従来技術２のコイル部品においては、下側の磁性体
基板５４上に形成された積層体５１の周囲を覆うように
比透磁率が１より大きな接着層５８を配設し、得られる
インダクタンスの向上を図っているが、比透磁率が１よ
り大きな接着層５８を得ようとすると、接着材料に磁性
体を添加したものを用いることが必要となり、さらに大
きな効果を得るには多量の磁性体を添加することが必要
となる。しかし、接着力を確保しながら十分に大きな透
磁率を確保することには限界が有り、それを超えて磁性
体の添加量を増加させると接着力が低下して、製品の信
頼性が低下するという問題点がある。また、比透磁率が
１より大きな接着層中にコイルの積層領域を配設してい
るので、磁性層の比透磁率が大きくなると、それに比例
してインダクタンスも大きくなることから、磁性層の比
透磁率のばらつきのインダクタンスへの影響が大きいと
いう問題点がある。

【０００７】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、小型化を妨げることなく大きなインピーダンスを
得ることが可能で、信頼性の高いコイル部品を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明（請求項１）のコイル部品は、第１の磁性
体基板と、絶縁層とコイルパターンを積み重ねることに
より形成され、絶縁体中にコイルが配設された構造を有
する積層体であって、前記第１の磁性体基板上に配設さ
れ、コイルパターンが存在しない部分に、上面側から前
記第１の磁性体基板にまで到達する少なくとも１つの凹
部が配設された積層体と、前記積層体の上面を覆う磁性
層であって、一部が前記積層体に配設された凹部に入り
込み、少なくとも１つの凹部において第１の磁性体基板
と接するように配設された磁性層と、前記磁性層上に配
設された非磁性の接着層と、前記第１の磁性体基板との
間に前記積層体を挟持する第２の磁性体基板であって、
前記接着層上に配設され、前記接着層を介して前記磁性
層に接合された第２の磁性体基板とを具備することを特
徴としている。

【０００９】積層体のコイルパターンが配設されていな
い部分に、上面側から第１の磁性体基板にまで到達する
少なくとも１つの凹部を設け、積層体上に磁性層を形成
するとともに、磁性層の一部を、積層体に形成された凹
部に入り込ませるようにしているので、製品の大型化を
招くことなく、大きなインピーダンスを得ることが可能
になるとともに、磁性層と第２の磁性体基板の間に配設
された非磁性の接着層により良好な接着性が確保される
とともに、ごく僅かな厚みではあるが磁性層と第２の磁
性体基板の間に非磁性のギャップ部が形成されるため、
磁性層に接して第２の磁性体基板を配設した場合に比べ
て、さらに高周波領域にまでフラットなインダクタンス
特性を得ることが可能になる。

【００１０】なお、磁性体の比透磁率のばらつきは、通
常±３０％以下に抑えることは困難であり、完全な閉磁
路構造の場合、その影響が電気的特性のばらつきに大き
く影響するが、本願発明のコイル部品においては、磁性
体基板及び磁性層の比透磁率のばらつきによるインダク
タンス値及びインピーダンス値の変動を抑制して、特性
のばらつきの少ない高精度のコイル部品を得ることが可
能になる。

【００１１】また、請求項２のコイル部品は、前記積層
体内に絶縁層を介して互いに対向するように２つ以上の
コイルが配設され、かつ、各コイルの主要部が、絶縁層
を介して互いに重なり合うように配設された構造を有す
るコモンモードチョークコイルであることを特徴として
いる。

【００１２】積層体内に絶縁層を介して互いに対向する
ように２つ以上のコイルが配設され、かつ、各コイルの
主要部（例えば、コイルの端子電極との接続部を除いた
部分など）が、絶縁層を介して互いに重なり合うように
配設された構造を有するコモンモードチョークコイルを
構成した場合、磁性体基板及び磁性層に磁束を集中させ
ることが可能になるとともに、対向するコイルにおいて
発生する共通磁束を強めることが可能になるため、従来
のコモンモードチョークコイルに比べて、コイル間の結
合度を大きくすることが可能になる。したがって、電気
的特性としてディファレンシャルモードのインピーダン
スを低く抑えることが可能になり、伝送される信号波形
に及ぼす影響を低減することが可能になる。

【００１３】また、請求項３のコイル部品は、前記コイ
ルがスパイラル形状を有しており、少なくとも前記コイ
ルの内周側の略中央部には、前記凹部が配設されている
ことを特徴としている。

【００１４】コイルをスパイラル形状のものとし、か
つ、積層体の上面側から、第１の磁性体基板にまで到達
する凹部を、スパイラル形状のコイルの内周側の略中央
部に配設するようにした場合、磁性体が配設されたコイ
ルの略中央部を通ってコイルの外周側に至り、再びコイ
ルの内周側に戻る閉磁路が確実に形成される。したがっ
て、コイル部品が複数のコイルを備えたコモンモードチ
ョークコイルであるような場合に、コイルの結合度を向
上させることが可能になるとともに、大きなインピーダ
ンスを得ることが可能になる。

【００１５】また、請求項４のコイル部品は、前記コイ
ルパターン及び／又は前記絶縁層が、フォトリソグラフ
ィー工法を用いて形成されたものであることを特徴とし
ている。

【００１６】コイルパターン及び／又は絶縁層を、フォ
トリソグラフィー工法により形成することにより、微
細、高精度で、薄型のコイルを形成することが可能にな
り、効率よくインダクタンス及びインピーダンスを取得
することが可能な小型高性能のコイル部品を得ることが
可能になる。

【００１７】また、請求項５のコイル部品は、前記第１
及び第２の磁性体基板間に配設された磁性層が、比透磁
率２〜７のものであることを特徴としている。

【００１８】第１及び第２の磁性体基板間に配設される
磁性層に、比透磁率２〜７のものを用いることにより、
効率よく大きなインダクタンス及びインピーダンスを取
得することが可能になる。なお、比透磁率が２〜７の磁
性層を用いることが好ましいのは、磁性層の比透磁率が
２未満の場合、所望のインダクタンスを得ることが困難
になるとともに、比透磁率のばらつきによるインダクタ
ンスの変動が大きくなり、また、磁性層の比透磁率が７
より大きい場合、インダクタンス増大の効果は得られる
が、磁性体（磁性粉）の配合割合（例えば、樹脂への磁
性体の添加割合）を著しく大きくすることが必要にな
り、密着力などの磁性層（膜）として必要な特性を確保
することが困難になるためである。

【００１９】また、請求項６のコイル部品は、前記第１
及び第２の磁性体基板間の距離が７０μm以下であり、
かつ、前記接着層の厚みが１〜５μmであることを特徴
としている。

【００２０】本願発明のコイル部品においては、第１及
び第２の磁性体基板間の距離を７０μm以下とすること
が望ましいが、これは、第１及び第２の磁性体基板間の
距離が７０μmを超えると、所望のインダクタンスを得
ることが困難になることによる。また、本願発明のコイ
ル部品においては、接着層の厚みを１〜５μmの範囲と
することが望ましいが、これは、接着層の厚みが１μm
未満になると、大きなインダクタンスを得ることはでき
るが、積層体及び磁性層の高さのばらつきを吸収するこ
とが困難で、接着不良が生じるおそれがあるばかりでな
く、膜厚の変動による特性のばらつきへの影響が大きく
なり、また、接着層の膜厚を５μmより大きくすると、
接着力は大きくなるが、インダクタンスが低下し、本願
発明の構造により得られる効果が不十分になることによ
る。

【００２１】また、請求項７のコイル部品は、平面的に
みた場合における、前記積層体の前記凹部が配設された
領域に略対応する前記磁性層と前記接着層の間の領域
に、空隙が配設されていることを特徴としている。

【００２２】上述のように、磁性層と接着層の間に空隙
を設けることにより、積層体の周囲に占める磁性層の割
合が減少し、磁性層の比透磁率のばらつきや、積層体の
凹部への磁性層の充填状態のばらつきによるインダクタ
ンス値のばらつきが小さくなり、所望のインダクタン
ス、インピーダンスを精度よく実現することが可能にな
る。すなわち、上述のように磁性層と接着層の間に空隙
を設けるようにした場合、磁性層を設けてインダクタン
ス値の増大を図りつつ、磁性層の比透磁率のばらつき
や、積層体の凹部への磁性層の充填状態のばらつきのイ
ンダクタンス値への影響を空隙により抑制することが可
能になり、所望のインダクタンス及びインピーダンスを
精度よく確保することができるようになる。

【００２３】また、請求項８のコイル部品は、前記第１
の磁性体基板の上面から前記接着層の下面（前記空隙が
形成されていない領域の磁性層の上面）までの距離をＡ
とした場合に、空隙の深さＢが、０．２Ａ〜０．６Ａの
範囲にあることを特徴としている。

【００２４】第１の磁性体基板の上面から接着層の下面
（空隙が形成されていない領域の磁性層の上面）までの
距離をＡとした場合に、空隙の深さＢを、０．２Ａ〜
０．６Ａの範囲とすることにより、インダクタンスの変
化率を緩やかにして、ばらつきを低減することが可能に
なる。なお、空隙の深さＢを、０．２Ａ〜０．６Ａの範
囲とするのが好ましいのは、空隙の深さＢを、０．２Ａ
未満とすると、加工のばらつきによるインダクタンスの
ばらつきが大きくなり、また、空隙の深さＢを０．６Ａ
よりも大きくすると、本願発明の構造による効率の良い
インダクタンスの取得が困難となることによる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を示
して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。

【００２６】［実施形態１］この実施形態１では、コイ
ル部品として、コモンモードチョークコイルを例にとっ
て説明する。図１は本願発明の一実施形態にかかるコモ
ンモードチョークコイル（コイル部品）を示す断面図で
あり、図２はその要部構成を示す分解斜視図である。

【００２７】このコモンモードチョークコイルは、図
１，２に示すように、第１の磁性体基板１と、第１の磁
性体基板１上に配設された、絶縁体１１中に２つのスパ
イラル形のコイル１２，１３が絶縁層により電気的に絶
縁された状態で配設された積層体１０と、積層体１０の
上面を覆う磁性層２０と、磁性層２０上に配設された非
磁性の接着層３０と、接着層３０を介して磁性層２０に
接合され、接着層３０及び磁性層２０を介して、第１の
磁性体基板１との間に積層体１０を挟持する第２の磁性
体基板２とを備えている。

【００２８】また、このコモンモードチョークコイル
は、互いに対向する端面に配設された、コイル１２，１
３の両端側の引出し電極１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８
ｂ（図２）と導通する端子電極（外部電極）３を備えて
いる。なお、図２においては、手前側の端面に形成され
た端子電極３のみを示している。

【００２９】第１の磁性体基板１上に配設された積層体
１０は、絶縁層１１ａとコイルパターン１２ａ，１２
ｂ，及び１３ａ，１３ｂを積み重ねることにより形成さ
れており、絶縁体１１中に、２つコイルパターン１２
ａ，１２ｂからなるスパイラル形のコイル１２と、２つ
のコイルパターン１３ａ，１３ｂからなるスパイラル形
のコイル１３が配設されている。また、積層体１０のコ
イルパターン１２ａ，１２ｂ，及び１３ａ，１３ｂが配
設されていない絶縁体部分（この実施形態１では、コイ
ル１２，１３の内周側の略中央部に、上面側から第１の
磁性体基板１にまで達する凹部（磁路形成用の穴）１４
が形成されているとともに、コイル１２，１３の外周側
の両端部にも上面側から第１の磁性体基板１にまで達す
る凹部（磁路形成用の穴）１５，１５が配設されてい
る。これにより、図１に示すような閉磁路Ｍが形成され
る。

【００３０】また、コイル１２を構成する２層のコイル
パターン１２ａ，１２ｂは、端子電極３との接続部を除
いて、絶縁層１１ａを介して互いに重なり合うよう略同
一のパターンを有しているとともに、コイル１３を構成
する２層のコイルパターン１３ａ，１３ｂも、端子電極
３との接続部を除いて、絶縁層１１ａを介して互いに重
なり合うような略同一のパターンを有しており、さら
に、コイルパターン１２ａ，１２ｂと、コイルパターン
１３ａ，１３ｂも絶縁層１１ａを介して互いに重なり合
うような略同一のパターンを有している。そして、コイ
ルパターン１２ａ，１２ｂが、所定の位置に配設された
ビアホール１６ａを介して接続されることにより、２層
のコイルパターン１２ａ，１２ｂが近接して並列接続さ
れた構造を有するコイル１２が形成され、コイルパター
ン１３ａ，１３ｂが、所定の位置に配設されたビアホー
ル１６ｂを介して接続されることにより、２層のコイル
パターン１３ａ，１３ｂが近接して並列接続された構造
を有するコイル１３が形成されている。

【００３１】これにより各コイル１２及び１３のコイル
ラインの断面積が２倍になり導体抵抗を低下させること
が可能になる。さらに、上下２層のコイルパターン１２
ａ，１２ｂ、及び１３ａ，１３ｂの形状をほぼ同一とし
重ね合わせることで、最上面の絶縁層高さがほぼ均一と
なり、第１及び第２の磁性体基板１，２の接着の際に、
段差が無く、良好な接着を行うことが可能になる。

【００３２】また、上下２層のコイルライン（コイルパ
ターン）１２ａ，１２ｂ，及び１３ａ，１３ｂが近接配
置されているため、上下２層のコイルライン１２ａ，１
２ｂ，及び１３ａ，１３ｂが確実に結合し、インダクタ
ンスの低下が抑制される。なお、上下２層のコイルパタ
ーン１２ａ，１２ｂ、及び１３ａ，１３ｂの間の絶縁層
１１ａの厚み、及びコイル１２，１３間の絶縁層１１ａ
の厚みは、１〜３μmとすることが望ましい。また、各
層間に配設される絶縁層１１ａの枚数に制約はなく、図
２に示すように１枚としてもよく、複数枚としてもよ
い。また、各絶縁層１１ａの厚みは、異なっていてもよ
く、同一であってもよい。また、コイル１２，１３を構
成するコイルパターンは、２層以上のパターンで構成し
てもよく、また、１層のパターンで構成してもよい。

【００３３】また、この実施形態１のコモンモードチョ
ークコイルにおいて、積層体１０の上面を覆う磁性層２
０は、その一部が積層体１０に配設された凹部１４，１
５に入り込み、第１の磁性体基板１と接している。この
実施形態１においては、良好な磁路を形成するために、
スパイラル形のコイル１２，１３の内周側及び外周側の
両方に磁路形成用の穴（凹部）１４，１５を設け、各凹
部１４，１５に磁性層２０の一部を入り込ませるように
しているが、コイル１２，１３の内周側にのみ磁路形成
用の穴（１４）を形成することによっても、実用上問題
のない程度の良好な磁路を形成することが可能である。

【００３４】なお、この実施形態１では、磁性層２０と
して、フェライト微粉６０〜７０vol％とポリイミド樹
脂３０〜４０vol％を配合した磁性材料が用いられてい
る。磁性材料として、ポリイミド樹脂とフェライト微粉
を配合した材料を用いることにより、耐熱性に優れ、か
つ、絶縁層１１ａとの密着性の良好な磁性層２０を形成
することができる。なお、この実施形態１では、接着層
３０を、磁性層２０と第２の磁性体基板２の対向面の略
全面に設けるようにしているが、接着層３０を、磁性層
２０と第２の磁性体基板２の対向面の全面に設けるので
はなく、部分的に設ける（例えば、第２の磁性体基板２
の周縁部に対応する領域のみに設けたり、斑点状に設け
たりする）ことも可能である。また、添加するフェライ
ト微粉としては、積層体１０に損傷を与えないように、
できるだけ微細なものを用いることが好ましく、最大粒
径が３μm以下のものを用いることが望ましい。なお、
磁性材料を構成する樹脂材料としては、ポリイミド樹脂
に限らず、その他の種々の樹脂材料を用いることが可能
であり、さらには、ガラスなどを用いることも可能であ
る。

【００３５】また、磁性層２０上に配設された非磁性の
接着層３０は、磁性層２０と第２の磁性体板２を接着す
る機能を果たすとともに、磁性層２０と第２の磁性体基
板２の間に配設された非磁性のギャップ部としての機能
を果たすように構成されており、磁性層２０に接して第
２の磁性体基板２を配設した場合に比べて、さらに高周
波領域にまでフラットなインダクタンス特性が得られる
ように構成されている。なお、この実施形態１では、接
着層３０に、熱可塑性のポリイミド樹脂が用いられてい
る。

【００３６】また、上記の第１の磁性体基板１及び第２
の磁性体基板２は、内部に２つのコイル１２，１３が配
設された積層体１０及び磁性層２０を挟持する機能を果
たすものであり、この実施形態１では、第１及び第２の
磁性体基板１，２として、高周波特性の良好なフェライ
ト基板が用いられている。また、磁性体基板１，２とし
ては、フォトリソグラフィー工法により、その上に絶縁
層１１ａ、コイルパターン１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１
３ｂなどを形成する際に支障がないように、表面粗さＲ
ａが０．５μm以下になるように研磨されたものを用い
ることが望ましい。

【００３７】また、コイルパターン１２ａ，１２ｂ，１
３ａ，１３ｂ、及び引出し電極１７ａ，１７ｂ，１８
ａ，１８ｂの構成材料（電極材料）としては、導電性に
優れたＡｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属あるいはこれ
らの合金を用いることが望ましい。なお、この実施形態
１では、Ａｇ電極を使用している。

【００３８】また、絶縁層１１ａとしては、ポリイミド
樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などの種
々の樹脂材料、あるいはＳｉＯ_２などのガラス、ガラス
セラミクスなどを用いることが可能である。また、フォ
トリソグラフィー工法を用いる場合には、各材料として
感光性機能を付加した材料が用いられる。また、絶縁層
１１ａの構成材料としては、その目的により複数材料を
組み合わせたものを使用してもよい。なお、この実施形
態１では、絶縁層１１ａを構成する絶縁材料として、感
光性ポリイミド樹脂を使用している。

【００３９】また、コイルパターンなどを構成する電極
材料と、絶縁層を構成する絶縁材料の組合せは、加工性
・密着性などを考慮して選択することが望ましい。

【００４０】次に、上述のように構成されたコモンモー
ドチョークコイルの製造方法について説明する。なお、
以下では、１つのコモンモードチョークコイルを製造す
る場合を例にとって説明するが、通常は、マザー基板上
に多数個分の素子を形成した後、所定の位置で切断し
て、個々のコモンモードチョークコイルに分割すること
により、多数個のコモンモードチョークコイルを同時に
製造する方法が適用される。

【００４１】(1)まず、第１の磁性体基板１上に所望の
コイル（回路）１２，１３が得られるように絶縁層１１
ａ及びスパイラル形状のコイルパターン１２ａ，１２
ｂ，１３ａ，１３ｂ、引出し電極１７ａ，１７ｂ，１８
ａ，１８ｂなどからなる電極層を積層することにより積
層体１０を形成する。なお、各絶縁層１１ａには、第１
の磁性体基板１と、後の工程で形成される磁性層２０と
を接続して磁路を形成するための磁路形成用の穴（凹
部）１４，１５を、フォトリソグラフィー工法により形
成しておく。また、所定の絶縁層１１ａには、コイル１
２を構成する２層のコイルパターン１２ａ，１２ｂを形
成するとともに、コイル１３を構成する２層のコイルパ
ターン１３ａ，１３ｂを電気的接続するためのビアホー
ル１６ａ，１６ｂを形成しておく。なお、この実施形態
１では、図２の下から２層目及び４層目の絶縁層１１ａ
に上下のコイルパターン１２ａ，１３ａを接続するため
のビアホール１６ａ，１６ｂを形成している。上述のよ
うに、２層のコイルパターン１２ａ，１２ｂ，及び１３
ａ，１３ｂをビアホール１６ａ，１６ｂを介して電気的
接続することにより形成されたコイル１２，１３の外周
側の一端は引出し電極１７ａ，１８ａに接続され、積層
体１０の互いに対向する一端面に引き出されるととも
に、スパイラル形のコイル１２，１３の内周側の略中央
に位置する他端は、絶縁層１１ａのビアホール１６ａ，
１６ｂを介して上層のコイルパターン１２ｂ及び１３ｂ
から引き出した引出し電極１７ｂ及び１８ｂに接続さ
れ、積層体１０の互いに対向する一端面に引き出され
る。

【００４２】(2)次に、積層体１０の上面に、磁性層２
０を形成するための磁性材料（ポリイミド樹脂にフェラ
イト微粉を添加してなる、比透磁率が２〜７の範囲の材
料）を印刷工法により塗布し、積層体１０の上面を覆う
とともに、磁性層２０の一部を積層体１０に配設された
凹部１４，１５に充填する。なお、磁性材料の凹部１
４，１５への充填は、印刷と乾燥を２〜４回程度繰り返
すことにより確実に行うことができる。これにより、積
層体１０が、第１の磁性体基板１と磁性層２０により覆
われ、かつ、凹部１４，１５に入り込んだ磁性層２０
が、第１の磁性体基板１と接続した構造が形成される。
なお、磁性層２０を印刷工法によって塗布することによ
り、磁路形成用の穴（凹部）１４，１５に、確実に磁性
層２０の一部（磁性材料）を充填することができる。

【００４３】(3)上述のようにして磁性層２０を形成し
た後、第２の磁性体基板２の表面（接合後に下面となる
面）に、精度よく所望の塗膜厚を得ることが可能なスピ
ンコート工法により、厚み２〜３μm、ばらつき±１μm
の条件で、接着材（熱可塑性のポリイミド樹脂）を塗布
して接着層３０を形成する。そして、この接着層３０を
介して、磁性層２０の上面に第２の磁性体基板２を接合
する。これにより、積層体１０が、接着層３０及び磁性
層２０を介して、第１及び第２の磁性体基板１，２によ
って挟持された構造を有する接合構造体が形成される。
なお、この実施形態１では、第２の磁性体基板２を接着
層３０を介して磁性層２０に接合した後、不活性ガス雰
囲気もしくは真空中にて加熱、加圧し、冷却後、圧力を
解除することにより、第２の磁性体基板２を接着層３０
を介して磁性層２０に固着させた。また、第２の磁性体
基板２を磁性層２０に接合するにあたっては、第２の磁
性体基板２の表面（接合後に下面となる面）と磁性層２
０の表面の両方に接着材を塗布するように構成すること
も可能である。

【００４４】なお、マザー基板から、多数個の素子に分
割する、いわゆる多数個取りの製造方法の場合には、こ
の時点で、ダイシングなどの方法により、接合構造体を
所定の位置で切断して、個々の素子に分割する。

【００４５】(4)次いで、コイル１２，１３から引き出
された引出し電極１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂと導
通する端子電極（外部電極）３（図２）を素子の端面に
形成することにより、図１，２に示すようなコモンモー
ドチョークコイルが形成される。

【００４６】上述のように構成されたコモンモードチョ
ークコイルは、第１の磁性体基板１上に、フォトリソグ
ラフィー工法により形成された、微細、高精度で、薄型
のコイル回路（積層体）１０の周囲を、その上面側及び
上記凹部１４，１５に配設された磁性層２０により覆
い、かつ、磁性層２０上に接着層３０を介して第２の磁
性体基板２を配設することにより、閉磁路Ｍ（図１）を
形成するようにしているので、回路の磁気抵抗を低下さ
せて、効率よくインダクタンス及びインピーダンスを取
得することが可能になり、製品の小型化を図ることが可
能になる。

【００４７】また、この実施形態１のコモンモードチョ
ークコイルにおいては、第１及び第２の磁性体基板１，
２及び磁性層に磁束が集中し、対向するコイル１２，１
３の発生する共通磁束が強まるため、従来のコモンモー
ドチョークコイルに比べて、コイル間の結合度を向上さ
せることが可能になる。そして、その結果、電気的特性
として、ディファレンシャルモードのインピーダンスを
低く抑えることが可能になり、伝送する信号波形に及ぼ
す影響を低減することが可能になる。

【００４８】そして、この実施形態１のコモンモードチ
ョークコイルでは、磁性層２０とその上面側に配設され
る第２の磁性体基板２の間に非磁性の接着層３０を設け
るようにしているので、良好な接着性が確保されるとと
もに、ごく僅かではあるが非磁性のギャップ部が形成さ
れることから、磁性体材料本来の周波数特性に比べ、高
周波領域までフラットなインダクタンス特性を得ること
が可能になる。さらに、第１及び第２の磁性体基板１，
２、及び磁性層２０の比透磁率のばらつきによるインダ
クタンス値、及びインピーダンス値の変動が抑制され、
さらに良好な特性を得ることが可能になる。

【００４９】なお、図３に、接着層の膜厚とインダクタ
ンスの変化率の関係を示す。なお、図３のインダクタン
スの変化率は、接着層を設けていない場合（接着層の厚
み＝０）を基準とした値である。接着層の膜厚が１μm
未満の場合、膜厚によるインダクタンス値の変化率が大
きくなるため、接着層の膜厚は１μm以上であることが
望ましい。また、接着層の膜厚が１μm未満になると、
第２の磁性体基板の磁性層への接着力が不十分になるの
で、接着力の見地からも接着層の膜厚は１μm以上であ
ることが望ましい。また、接着層の膜厚とインダクタン
ス値の関係を調べたところ、接着層の膜厚が５μmより
大きくなると、十分な接着力を得ることはできるもの
の、インダクタンス値が低下するので望ましくない。

【００５０】また、図４に磁性層の比透磁率とインダク
タンスの変化率の関係を示す。図４に示すように、磁性
層の比透磁率が２未満の場合、インダクタンスの変化率
が大きくなることから、磁性層の比透磁率は２以上であ
ることが望ましい。また、磁性層の比透磁率が７より大
きくなると、インダクタンスは大きくなるが、磁性体
（磁性粉）の配合割合（例えば、磁性体の樹脂への添加
割合）を著しく大きくすることが必要になり、密着力な
どの磁性層（膜）の特性が低下するため、好ましくな
い。

【００５１】なお、この実施形態１の構造のコモンモー
ドチョークコイルにおいては、図７(ａ)，(ｂ)に示すよ
うな構造の従来のコモンモードチョークコイル（従来技
術１）に比べて、同一形状（平面形状１．６mm×１．６
mmサイズ）で、約１．６倍のインダクタンスを取得でき
ることが確認されている（ただし、磁性層の比透磁率＝
５の場合）。

【００５２】［実施形態２］図５は、本願発明の他の実
施形態（実施形態２）にかかるコモンモードチョークコ
イル（コイル部品）を示す断面図である。

【００５３】この実施形態２のコモンモードチョークコ
イルにおいては、積層体１０を平面的にみた場合におけ
る、積層体１０の上面側から第１の磁性体基板１にまで
到達する凹部１４，１５が配設された領域の、磁性層２
０と接着層３０の間に空隙４０が配設されている。な
お、この実施形態２のコモンモードチョークコイルの基
本的構成は、上述の実施形態１のコモンモードチョーク
コイルの場合と同様であることから、重複を避けるた
め、ここではその説明を省略する。また、図５のコモン
モードチョークコイルにおいて、図１及び２と同一符号
を付した部分は、同一又は相当する部分を示している。

【００５４】このコモンモードチョークコイルにおいて
は、磁性層２０と接着層３０の間に空隙４０を設けるよ
うにしているので、積層体１０の周囲に占める磁性層２
０の割合が減少し、磁性層２０の比透磁率のばらつき
や、積層体１０の凹部１４への磁性層２０の充填状態の
ばらつきによるインダクタンスのばらつきが小さくな
り、所望のインダクタンス、インピーダンスを精度よく
実現することができる。なお、この実施形態２のコモン
モードチョークコイルは、上記実施形態１のコモンモー
ドチョークコイルの場合と同様の方法により製造するこ
とが可能である。この実施形態２でも、接着層３０を、
磁性層２０と第２の磁性体基板２の対向面の略全面に設
けるようにしているが、接着層３０を、磁性層２０と第
２の磁性体基板２の対向面の略全面に設けるのではな
く、例えば、磁性層２０と第２の磁性体基板２の間の、
空隙４０の設けられていない領域に設けたり、空隙４０
の内周面にのみ設けたりすることも可能である。また、
接着層３０を、第２の磁性体基板２の周縁部に対応する
領域のみに設けたり、あるいは斑点状に設けたりするこ
とも可能である。

【００５５】磁性層２０と接着層３０の間に空隙４０が
確保されるようにするための方法としては、例えば、積
層体１０の上面から磁性層２０を形成するための磁性材
料を印刷工法により塗布する際に、積層体１０に配設さ
れた凹部１４に磁性材料が完全に充填されずに、磁性材
料が塗布される他の領域よりも塗布表面が低くなる（く
ぼんだ状態になる）ように塗布しておき、表面（下面）
に接着層３０を形成した第２の磁性体基板２を、接着層
３０を介して、磁性層２０の上面に接合する方法などが
例示される。

【００５６】なお、磁性層２０と接着層３０の間の空隙
の深さとインダクタンスの変化率の関係を図６に示す。
ただし、図６では、磁性層２０の厚み（第１の磁性体基
板１の上面から接着層３０の下面（すなわち、空隙４０
が形成されていない領域の磁性層２０の上面）までの距
離）Ａに対する空隙４０の深さＢの比率（Ｂ／Ａ）とイ
ンダクタンスの変化率との関係を示している。

【００５７】図６に示すように、磁性層２０の厚みＡに
対する空隙４０の深さＢの比率（Ｂ／Ａ）が０．２未満
になると、インダクタンスの変化率が大きくなり、好ま
しくないことがわかる。なお、磁性層２０の厚みＡに対
する空隙４０の深さＢの比率（Ｂ／Ａ）を０．６よりも
大きくすると、本願発明の構造による効率の良いインダ
クタンスの取得が困難となる。したがって、磁性層２０
の厚みＡに対する空隙４０の深さＢの比率（Ｂ／Ａ）は
０．２〜０．６の範囲とすることが望ましい。

【００５８】なお、上記実施形態１，２では、コモンモ
ードチョークコイルを例にとって説明したが、本願発明
は、コモンモードチョークコイルに限られるものではな
く、トランスなどの他のコイル部品にも適用することが
可能である。

【００５９】本願発明は、さらにその他の点においても
上記実施形態１，２に限定されるものではなく、第１及
び第２の磁性体基板の構成材料や具体的な形状、絶縁層
の構成材料や厚み、コイルパターンの具体的な形状や構
成材料、コイルパターン及び絶縁層の積層数、コイルの
引き出し位置、磁性層の構成材料、積層体及び積層体に
形成された凹部の具体的な形状、配設位置、配設数、非
磁性の接着層の構成材料や厚みなどに関し、発明の範囲
内において、種々の応用、変形を加えることが可能であ
る。

【００６０】

【発明の効果】上述のように、本願発明（請求項１）の
コイル部品は、積層体のコイルパターンが配設されてい
ない部分に、上面側から第１の磁性体基板にまで到達す
る少なくとも１つの凹部を設け、積層体上に磁性層を形
成するとともに、磁性層の一部を、積層体に形成された
凹部に入り込ませるようにしているので、製品の大型化
を招くことなく、大きなインピーダンスを得ることが可
能になるとともに、磁性層と第２の磁性体基板の間に配
設された非磁性の接着層により良好な接着性が確保され
るとともに、ごく僅かな厚みではあるが磁性層と第２の
磁性体基板の間に非磁性のギャップ部が形成されるた
め、磁性層に接して第２の磁性体基板を配設した場合に
比べて、さらに高周波領域にまでフラットなインダクタ
ンス特性を得ることができる。

【００６１】また、請求項２のコイル部品のように、積
層体内に絶縁層を介して互いに対向するように２つ以上
のコイルが配設され、かつ、各コイルの主要部（例え
ば、コイルの端子電極との接続部を除いた部分など）
が、絶縁層を介して互いに重なり合うように配設された
構造を有するコモンモードチョークコイルを構成した場
合、磁性体基板及び磁性層に磁束を集中させることが可
能になるとともに、対向するコイルにおいて発生する共
通磁束を強めることが可能になるため、従来のコモンモ
ードチョークコイルに比べて、コイル間の結合度を大き
くすることが可能になる。したがって、電気的特性とし
てディファレンシャルモードのインピーダンスを低く抑
えることが可能になり、伝送される信号波形に及ぼす影
響を低減することができるようになる。

【００６２】また、請求項３のコイル部品のように、コ
イルをスパイラル形状のものとし、かつ、積層体の上面
側から、第１の磁性体基板にまで到達する凹部を、スパ
イラル形状のコイルの内周側の略中央部に配設するよう
にした場合、磁性体が配設されたコイルの略中央部を通
ってコイルの外周側に至り、再びコイルの内周側に戻る
閉磁路が確実に形成される。したがって、コイル部品が
複数のコイルを備えたコモンモードチョークコイルであ
るような場合に、コイルの結合度を向上させることが可
能になるとともに、大きなインピーダンスを得ることが
できるようになる。

【００６３】また、請求項４のコイル部品のように、コ
イルパターン及び／又は絶縁層を、フォトリソグラフィ
ー工法により形成するようにした場合、微細、高精度
で、薄型のコイルを形成することが可能になり、効率よ
くインダクタンス及びインピーダンスを取得することが
可能な小型高性能のコイル部品を得ることができる。

【００６４】また、請求項５のコイル部品のように、第
１及び第２の磁性体基板間に配設される磁性層に、比透
磁率２〜７のものを用いるようにした場合、効率よく大
きなインダクタンス及びインピーダンスを取得すること
が可能になる。

【００６５】また、請求項６のコイル部品のように、第
１の磁性体基板と第２の磁性体基板の間の距離を７０μ
m以下とし、かつ、接着層の厚みを１〜５μmとすること
により、十分なインダクタンスを確保することが可能
で、しかも十分な信頼性を備えたコイル部品を得ること
が可能になる。

【００６６】また、請求項７のコイル部品のように、磁
性層と接着層の間の所定の領域に空隙を設けるようにし
た場合、積層体の周囲に占める磁性層の割合が減少し、
磁性層の比透磁率のばらつきや、積層体の凹部への磁性
層の充填状態のばらつきによるインダクタンス値のばら
つきが小さくなり、所望のインダクタンス、インピーダ
ンスを精度よく実現することができる。すなわち、上述
のように磁性層と接着層の間の所定の領域に空隙を設け
るようにした場合、磁性層を設けてインダクタンス値の
増大を図りつつ、磁性層の比透磁率のばらつきや、積層
体の凹部への磁性層の充填状態のばらつきのインダクタ
ンス値への影響を空隙により抑制することが可能にな
り、所望のインダクタンス及びインピーダンスを精度よ
く確保することができる。

【００６７】また、請求項８のコイル部品のように、第
１の磁性体基板と磁性層の上面との距離をＡとした場合
に、上記空隙の深さＢを、０．２Ａ〜０．６Ａの範囲と
することにより、インダクタンスの変化率を緩やかにし
て、ばらつきを低減することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかる
コモンモードチョークコイル（コイル部品）を示す断面
図である。

【図２】本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかる
コモンモードチョークコイル（コイル部品）の要部構成
を示す分解斜視図である。

【図３】本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかる
コモンモードチョークコイルにおける接着層の膜厚とイ
ンダクタンスの変化率の関係を示す図である。

【図４】本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかる
コモンモードチョークコイルにおける磁性層の比透磁率
とインダクタンスの変化率の関係を示す図である。

【図５】本願発明の他の実施形態（実施形態２）にかか
るコモンモードチョークコイル（コイル部品）を示す断
面図である。

【図６】本願発明の他の実施形態（実施形態２）にかか
るコモンモードチョークコイル（コイル部品）における
磁性層と接着層の間の空隙の深さとインダクタンスの変
化率の関係を示す図である。

【図７】従来のコイル部品（コモンモードチョークコイ
ル）を示す図であり、(ａ)は要部構成を示す分解斜視
図、(ｂ)は断面図である。

【図８】従来の他のコイル部品（コモンモードチョーク
コイル）の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１第１の磁性体基板２第２の磁性体基板３端子電極（外部電極）１０積層体１１絶縁体１１ａ絶縁層１２，１３コイル１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂコイルパターン１４，１５凹部１６ａ，１６ｂビアホール１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ引出し電極２０磁性層３０接着層４０空隙Ａ磁性層の厚みＢ空隙の深さＭ閉磁路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川口正彦京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内Ｆターム(参考） 5E070 AA01 AA11 BA12 CB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の磁性体基板と、絶縁層とコイルパターンを積み重ねることにより形成さ
れ、絶縁体中にコイルが配設された構造を有する積層体
であって、前記第１の磁性体基板上に配設され、コイル
パターンが存在しない部分に、上面側から前記第１の磁
性体基板にまで到達する少なくとも１つの凹部が配設さ
れた積層体と、前記積層体の上面を覆う磁性層であって、一部が前記積
層体に配設された凹部に入り込み、少なくとも１つの凹
部において第１の磁性体基板と接するように配設された
磁性層と、前記磁性層上に配設された非磁性の接着層と、前記第１の磁性体基板との間に前記積層体を挟持する第
２の磁性体基板であって、前記接着層上に配設され、前
記接着層を介して前記磁性層に接合された第２の磁性体
基板とを具備することを特徴とするコイル部品。
【請求項２】前記積層体内に絶縁層を介して互いに対向
するように２つ以上のコイルが配設され、かつ、各コイ
ルの主要部が、絶縁層を介して互いに重なり合うように
配設された構造を有するコモンモードチョークコイルで
あることを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
【請求項３】前記コイルがスパイラル形状を有してお
り、少なくとも前記コイルの内周側の略中央部には、前
記凹部が配設されていることを特徴とする請求項１又は
２記載のコイル部品。
【請求項４】前記コイルパターン及び／又は前記絶縁層
が、フォトリソグラフィー工法を用いて形成されたもの
であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
のコイル部品。
【請求項５】前記第１及び第２の磁性体基板間に配設さ
れた磁性層が、比透磁率２〜７のものであることを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載のコイル部品。
【請求項６】前記第１及び第２の磁性体基板間の距離が
７０μm以下であり、かつ、前記接着層の厚みが１〜５
μmであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
記載のコイル部品。
【請求項７】平面的にみた場合における、前記積層体の
前記凹部が配設された領域に略対応する前記磁性層と前
記接着層の間の領域に、空隙が配設されていることを特
徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のコイル部品。
【請求項８】前記第１の磁性体基板の上面から前記接着
層の下面（前記空隙が形成されていない領域の磁性層の
上面）までの距離をＡとした場合に、空隙の深さＢが、
０．２Ａ〜０．６Ａの範囲にあることを特徴とする請求
項７記載のコイル部品。