JP2004095860A - 積層型コイル部品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】積層型コイル部品のインダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきを抑える。
【解決手段】コイル１６−２の内径ａ２はコイル１６−１，１６−３の内径ａ１より小さく、コイル１６−２の外径ｂ２はコイル１６−１，１６−３の外径ｂ１より大きい。さらに、コイル１６−２の内周３２−２はコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出し、コイル１６−２の外周３４−２は、コイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出している。これによって、積層ずれが発生してもコイル１６−１〜１６−３の磁路の断面積を略一定とし、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきを抑えることができる。
【選択図】 図２
【解決手段】コイル１６−２の内径ａ２はコイル１６−１，１６−３の内径ａ１より小さく、コイル１６−２の外径ｂ２はコイル１６−１，１６−３の外径ｂ１より大きい。さらに、コイル１６−２の内周３２−２はコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出し、コイル１６−２の外周３４−２は、コイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出している。これによって、積層ずれが発生してもコイル１６−１〜１６−３の磁路の断面積を略一定とし、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきを抑えることができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層型コイル部品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の積層型コイル部品の一例が日本国特許第３１６６７０２号に示されている。この従来の積層型コイル部品においては、積層方向と平行な軸周りに螺旋形状に巻回された３つのコイルが間に絶縁層を挟んで積層体内部に配置されている。各コイル導体の内径及び外径は同一であり、各コイルは積層方向から見てその導体部分が重なり合うように積層される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
積層型コイル部品の製造工程においては、絶縁層とコイル用の導体層とを交互に積層していくが、このときの製造ばらつきにより、積層方向と垂直方向に関する積層ずれが発生する場合があるため、各コイルが積層方向から見て重なり合わない場合も実際は発生する。その場合は、積層ずれが生じた分、隣接したコイルパターンによって他のコイルの磁路が塞がれることとなり、コイル部品の実際のインダクタンス値と設計値との間に誤差が発生し、コイルの積層ずれ量に応じて誤差も変化する。したがって、この従来の積層型コイル部品においては、積層ずれに起因したインダクタンス値のばらつきが大きくなってしまうという課題があった。また、同様の原因により、隣接コイル間の磁気的な結合度のばらつきが大きくなってしまうという課題があった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきを抑えることができる積層型コイル部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、第１の本発明に係る積層型コイル部品は、いずれも積層方向と平行な軸周りに螺旋形状に巻回され、互いに磁気的に結合された２つまたは３つのコイルが積層体内部に配置された積層型コイル部品であって、２つまたは３つのコイルのうちの１つのコイルの内周が、積層方向から見て他のすべてのコイルの内周より略全周に渡って内側に張り出しており、該１つのコイルの外周が、積層方向から見て該他のすべてのコイルの外周より略全周に渡って外側に張り出していることを特徴とする。
【０００６】
このように、１つのコイルの内周が積層方向から見て他のすべてのコイルの内周より略全周に渡って内側に張り出しており、１つのコイルの外周が積層方向から見て他のすべてのコイルの外周より略全周に渡って外側に張り出していることにより、各コイルの積層ずれ量にばらつきがあっても、積層方向から見たときのコイルの内側及び外側に関する磁路の断面積を略一定にすることができる。したがって、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきを抑えることができる。
【０００７】
第２の本発明に係る積層型コイル部品は、第１の本発明に記載のコイル部品であって、前記積層体は、積層方向に関して、２つの基板の間に挟まれていることを特徴とする。
【０００８】
第３の本発明に係る積層型コイル部品は、第１または第２の本発明に記載のコイル部品であって、前記１つのコイルと前記他のすべてのコイルとで、導体厚さ、導体幅及び巻回数の少なくとも１つが異なることで、直流抵抗が略等しくなるように調整されていることを特徴とする。
【０００９】
このように、１つのコイルと他のすべてのコイルとで、導体厚さ、導体幅及び巻回数の少なくとも１つが異なることで、直流抵抗が略等しくなるように調整されていることにより、１つのコイルと他のすべてのコイルに関して、内径差及び外径差に起因した直流抵抗差をなくすことができる。
【００１０】
第４の本発明に係る積層型コイル部品は、第１〜３の本発明のいずれか１に記載のコイル部品であって、各コイルは、１つの絶縁層上に複数回巻回されており、前記１つのコイルと前記他のすべてのコイルとで、巻回数及び１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離の少なくとも１つが異なることで、インダクタンスが略等しくなるように調整されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、１つのコイルと他のすべてのコイルとで、巻回数及び１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離の少なくとも１つが異なることで、インダクタンスが略等しくなるように調整されていることにより、１つのコイルと他のすべてのコイルに関して、内径差及び外径差に起因したインダクタンス差をなくすことができる。
【００１２】
第５の本発明に係る積層型コイル部品の製造方法は、第２の本発明に記載のコイル部品を製造する方法であって、第１の基板上に絶縁層と前記１つのコイルを含むコイルとを積層して第１の積層体を形成し、第２の基板上に絶縁層とコイルとを積層して第２の積層体を形成する積層工程と、第１の積層体上面と第２の積層体上面とを接合する接合工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このように、２つの基板上に絶縁層とコイルとを積層することにより、積層時間を短縮することができるので、積層型コイル部品の生産性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１５】
図１〜３は、本発明の実施形態に係る積層型コイル部品の構成を示す図であり、図１は斜視図を示し、図２は図１でのＡ−Ａ断面図を示す。そして、図３は本実施形態におけるコイルの斜視図を示す。ただし、図１においては部品の構成をわかりやすくするために各構成を分けて図示している。そして、本実施形態においては、積層型コイル部品がコモンモードチョークコイルである場合について示す。
【００１６】
本実施形態の積層型コイル部品においては、互いに磁気的に結合された３つのコイル１６−１，１６−２，１６−３が積層方向に関して所定間隔おいて積層体２８内部に配置されている。図２においては、コイル１６−２が、コイル１６−１，１６−３によって挟まれた状態で中央に配置されている。そして、積層体２８は積層方向に関して磁性体基板１０，３０の間に挟まれている。
【００１７】
積層体２８においては、７層の絶縁層と６層の導体層とが交互に積層されている。積層体２８の最下層である絶縁層１２−１上には、螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−１と、導体層１４−１と外部電極端子２４−１とを接続するための引き出し導体層１８−１と、が形成されている。
【００１８】
導体層１４−１，１８−１上に積層された絶縁層１２−２上には、略螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−２と、導体層１４−２と外部電極端子２４−１とを接続するための引き出し導体層１８−２と、導体層１４−２と外部電極端子２４−２とを接続するための引き出し導体層２０−２と、が形成されている。ここで、コイル用導体層１４−２は、図３に示すように、引き出し導体層２０−２の形成のためにその周辺にて螺旋形状が途中で切断されている部分を除いてコイル用導体層１４−１とほぼ同一の形状であり、積層方向から見てコイル用導体層１４−１と重なり合う位置に形成されている。そして、コイル用導体層１４−１，１４−２は、絶縁層１２−２におけるコイル用導体層１４−２の螺旋形状が途中で切断された位置及び引き出し導体層２０−２の引き出し位置に形成された複数のビアホール２２−２を介して接続されている。以上の構成のコイル用導体層１４−１，１４−２及びビアホール２２−２によって、コイル用導体層１４−１，１４−２が並列接続されてコイルラインの断面積が２倍となるコイル１６−１が構成され、直流抵抗を減少させることができる。そして、コイル用導体層１４−１，１４−２が結合しインダクタンス値の低下も生じない。
【００１９】
導体層１４−２，１８−２，２０−２上に積層された絶縁層１２−３上には、螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−３と、導体層１４−３と外部電極端子２４−３とを接続するための引き出し導体層１８−３と、が形成されている。さらに、導体層１４−３，１８−３上に積層された絶縁層１２−４上には、略螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−４と、導体層１４−４と外部電極端子２４−３とを接続するための引き出し導体層１８−４と、導体層１４−４と外部電極端子２４−４とを接続するための引き出し導体層２０−４と、が形成されている。ここで、コイル用導体層１４−４は、引き出し導体層２０−４の形成のためにその周辺にて螺旋形状が途中で切断されている部分を除いてコイル用導体層１４−３とほぼ同一の形状であり、積層方向から見てコイル用導体層１４−３と重なり合う位置に形成されている。そして、コイル用導体層１４−３，１４−４は、絶縁層１２−４におけるコイル用導体層１４−４の螺旋形状が途中で切断された位置及び引き出し導体層２０−４の引き出し位置に形成されたビアホール２２−４を介して接続されている。以上の構成のコイル用導体層１４−３，１４−４及びビアホール２２−４によってコイル１６−２が構成される。
【００２０】
導体層１４−４，１８−４，２０−４上に積層された絶縁層１２−５上には、螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−５と、導体層１４−５と外部電極端子２４−５とを接続するための引き出し導体層１８−５と、が形成されている。さらに、導体層１４−５，１８−５上に積層された絶縁層１２−６上には、略螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−６と、導体層１４−６と外部電極端子２４−５とを接続するための引き出し導体層１８−６と、導体層１４−６と外部電極端子２４−６とを接続するための引き出し導体層２０−６と、が形成されている。そして、コイル用導体層１４−５，１４−６は、絶縁層１２−６に形成された複数のビアホール２２−６を介して接続されている。ここで、コイル用導体層１４−５，１４−６の構成はコイル用導体層１４−１，１４−２と同様であり、ビアホール２２−６の形成位置はビアホール２２−２と同様であるため、コイル用導体層１４−５，１４−６及びビアホール２２−６によって構成されるコイル１６−３の構成はコイル１６−１と同様である。したがって、コイル１６−１とコイル１６−３とで内径及び外径は等しい。そして、コイル１６−３は積層方向から見てコイル１６−１と導体部分が重なり合うように形成される。ただし、積層時の製造ばらつきにより、実際は重なり合わない場合も発生する。また、導体層１４−６，１８−６，２０−６上には、積層体２８の最上層である絶縁層１２−７が積層されている。
【００２１】
以上の構成の積層体２８を磁性体基板１０，３０によって挟み込むことで、積層体２８は略閉磁路中に配置され、コイル間の結合度及びインダクタンスの大きいコイル部品を得ることができる。そして、コイル部品の側面には外部電極端子２４−１〜２４−６が形成されている。外部電極端子２４−１は引き出し導体層１８−１，１８−２を介してコイル用導体層１４−１，１４−２の一端とそれぞれ接続されており、外部電極端子２４−２は引き出し導体層２０−２を介してコイル用導体層１４−２の他端と接続されている。同様に、外部電極端子２４−３は引き出し導体層１８−３，１８−４を介してコイル用導体層１４−３，１４−４の一端とそれぞれ接続されており、外部電極端子２４−４は引き出し導体層２０−４を介してコイル用導体層１４−４の他端と接続されている。そして、外部電極端子２４−５は引き出し導体層１８−５，１８−６を介してコイル用導体層１４−５，１４−６の一端とそれぞれ接続されており、外部電極端子２４−６は引き出し導体層２０−６を介してコイル用導体層１４−６の他端と接続されている。
【００２２】
本実施形態においては、図２に示すように、コイル１６−２の内径ａ２がコイル１６−１，１６−３の内径ａ１より小さく設定されている。さらに、積層方向から見てコイル１６−２の内周３２−２は、コイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出している。そして、コイル１６−２の外径ｂ２がコイル１６−１，１６−３の外径ｂ１より大きく設定されている。さらに、積層方向から見てコイル１６−２の外周３４−２は、コイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出している。ここで、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３との内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）については、コイル１６−１〜１６−３の積層方向と垂直方向に関する積層ずれ量を考慮して設定される。具体的には、積層ずれが発生しても、積層方向から見てコイル１６−２の内周３２−２はコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出し、コイル１６−２の外周３４−２はコイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出した状態を維持できるように、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）の値が設定される。なお、本実施形態のコイルにおける内周及び外周の範囲を図３に示す。図３ではコイル１６−１についてのみ内周３２−１及び外周３４−１の範囲を示しているが、コイル１６−２，１６−３の内周３２−２，３２−３及び外周３４−２，３４−３の範囲についてもコイル１６−１と同様である。
【００２３】
なお、コイルの内径ａ及び外径ｂを可変してパターン形成すると、コイルのインダクタンスＬ及び直流抵抗Ｒが変化する。ここで、コイルの巻回数をＮとすると、コイルのインダクタンスＬは、Ａを定数として以下の（１）式で表される。
【００２４】
【数１】
Ｌ＝Ａ×（ａ＋ｂ）×Ｎ５／３×ｌｏｇ（４×（ａ＋ｂ）／（ｂ−ａ）） （１）
このように、コイルのインダクタンスＬは、内径ａ、外径ｂ、巻回数Ｎに応じて変化するため、巻回数Ｎを調整することで、内径ａ及び外径ｂの変化によるインダクタンスＬの変化を補償することができる。また、内径ａ及び外径ｂの値は、巻回数Ｎ、コイル導体幅ｗ及び１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離（図２のｄで示す）によって定まるため、内径ａ及び外径ｂの値が定まっている場合は、コイル導体幅ｗ、１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離ｄの少なくとも１つを調整することによっても、内径ａ及び外径ｂの変化によるインダクタンスＬの変化を補償することができる。
【００２５】
また、コイルの体積抵抗率をρ、コイル線路長をｌ（コイル巻回数Ｎの関数）、コイル導体厚さをｔ、コイル導体幅をｗとすると、コイルの直流抵抗Ｒは、以下の（２）式で表される。
【００２６】
【数２】
Ｒ＝ρ×ｌ／（ｔ×ｗ） （２）
このように、コイルの直流抵抗Ｒは、導体厚さｔ、導体幅ｗ、巻回数Ｎに応じて変化するため、導体厚さｔ、導体幅ｗ、巻回数Ｎの少なくとも１つを調整することで、内径ａ及び外径ｂの変化による直流抵抗Ｒの変化を補償することができる。
【００２７】
本実施形態では、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３とで、巻回数、１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離ｄの少なくとも１つが異なることにより、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）に起因したインダクタンス差を補償してインダクタンスが略等しくなるように調整されている。さらに、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３とで、導体厚さ、導体幅、巻回数の少なくとも１つが異なることにより、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）に起因した直流抵抗差を補償して直流抵抗が略等しくなるように調整されている。なお、内径及び外径が固定の場合、導体幅、巻回数、１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離のうち２つの値を決定すれば残りの１つの値は決まる。
【００２８】
なお、絶縁層１２−１〜１２−７の材料としては非磁性材料が用いられ、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等の樹脂材料、あるいはＳｉＯ２等のガラス、ガラスセラミクス、誘電体等が用いられる。そして、フォトリソグラフィ工法を用いる場合は、これらの材料に感光剤を付加した材料が用いられる。さらに、絶縁層１２−２，１２−４，１２−６の厚みは１〜３μｍ程度が好ましい。そして、導体層の材料としては、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属、あるいはそれらの合金が用いられる。また、磁性体基板１０，３０の材料の一例としては、高周波特性に優れるフェライトが用いられる。さらに、磁性体基板１０，３０については、表面粗さが０．５μｍ以下となるように表面が研磨されたものを用いるのが好ましい。
【００２９】
本実施形態においては、コイル１６−２の内周３２−２は、積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出している。したがって、コイル１６−１〜１６−３の積層方向と垂直方向に関する積層ずれ量にばらつきがあっても、積層方向からコイル１６−１〜１６−３を重ねて見たときのコイル１６−１〜１６−３の内側に関する磁路の断面積は、ほぼコイル１６−２の内側の面積の一定値となる。そして、コイル１６−２の外周３４−２は、積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出している。したがって、コイル１６−１〜１６−３の積層ずれ量にばらつきがあっても、積層方向からコイル１６−１〜１６−３を重ねて見たときのコイル１６−１〜１６−３の外側に関する磁路の断面積は、ほぼ積層体２８内部におけるコイル１６−２の外側の面積の一定値となる。このように、コイル１６−１〜１６−３の積層ずれ量にばらつきがあっても、積層方向から見たときのコイル１６−１〜１６−３の内側及び外側に関する磁路の断面積を略一定にすることができるので、コイル間の結合度のばらつきを抑えることができる。したがって、コモンモードチョークコイルにおいて、コモンモードインピーダンス及びノーマルモードインピーダンスのばらつきを抑えることができる。
【００３０】
そして、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３とで、巻回数、１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離の少なくとも１つが異なることにより、インダクタンスが略等しくなるように調整されている。したがって、コイル１６−１〜１６−３に関して、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）に起因したインダクタンス差をなくすことができる。
【００３１】
さらに、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３とで、導体厚さ、導体幅、巻回数の少なくとも１つが異なることにより、直流抵抗が略等しくなるように調整されている。したがって、コイル１６−１〜１６−３に関して、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）に起因した直流抵抗差をなくすことができる。
【００３２】
また、本実施形態の積層型コイル部品については、以下に説明する製造方法を用いることが可能となり、この製造方法を用いることにより生産性を向上させることができる。図４は、本実施形態における積層型コイル部品の製造方法の一例を示すフローチャートであり、積層工程Ｓ１０１→接合工程Ｓ１０２→ダイシング工程Ｓ１０３→外部端子形成工程Ｓ１０４の順に従って図１に示すコモンモードチョークコイルが製造される。そして、図５は積層工程Ｓ１０１後の部品を示す斜視図であり、部品の構成をわかりやすくするために各構成を分けて図示している。また、図６は接合工程Ｓ１０２を説明するための部品の断面図であり、図２と同じ位置での断面図である。なお、図５、６においては、説明の便宜上、１つのチップについてのみ図示しているが、実際は１つの基板上に多数のチップが形成される。
【００３３】
積層工程Ｓ１０１においては、以下に示す工程によって、図５（Ａ）に示すように、磁性体基板１０上に、絶縁層と導体層とを交互に積層して第１の積層体２８−１を形成する。同様に、図５（Ｂ）に示すように、磁性体基板３０上にも、絶縁層と導体層とを交互に積層して第２の積層体２８−２を形成する。
【００３４】
まず磁性体基板１０上に絶縁層１２−１をスピンコート工法により塗布し熱硬化することで積層する。次に、スパッタ法や蒸着法等を用いて導体膜を絶縁層１２−１上に積層し、レジスト塗布→露光→現像→エッチング等の一連のフォトリソグラフィ工法を用いることで各チップ領域ごとにコイル用導体層１４−１及び引き出し導体層１８−１を形成する。同様の方法を用いて、磁性体基板３０上に絶縁層１２−７を積層し、絶縁層１２−７上にコイル用導体層１４−６及び引き出し導体層１８−６，２０−６を形成する。
【００３５】
そして、磁性体基板１０に関して同様の手法を用いて、絶縁層の積層→コイル用導体層及び引き出し導体層の形成、の工程を３回繰り返した後、絶縁層１２−５を積層する。そして、磁性体基板３０に関しても同様の手法を用いて、絶縁層１２−６の積層→コイル用導体層１４−５及び引き出し導体層１８−５の形成→絶縁層１２−５の積層を行う。ただし、２つのコイル用導体層間を接続する場合は、その間の絶縁層を積層した後に、フォトリソグラフィ工法を用いてビアホールの加工を行い、このビアホールを介して２つのコイル用導体層間を接続する。ここでは、コイル用導体層１４−１とコイル用導体層１４−２とを絶縁層１２−２に形成したビアホール２２−２を介して接続することでコイル１６−１が形成され、コイル用導体層１４−３とコイル用導体層１４−４とを絶縁層１２−４に形成したビアホール２２−４を介して接続することでコイル１６−２が形成され、コイル用導体層１４−５とコイル用導体層１４−６とを絶縁層１２−６に形成したビアホール２２−６を介して接続することでコイル１６−３が形成される。そして、コイル１６−１とコイル１６−３とで内径及び外径は等しく、後述する接合工程Ｓ１０２後にコイル１６−１とコイル１６−３とが積層方向から見て重なり合うように形成される。ただし、積層時の製造ばらつきにより、接合工程Ｓ１０２後において重なり合わない場合も実際は発生する。
【００３６】
本実施形態では、コイル１６−２の内径ａ２がコイル１６−１，１６−３の内径ａ１より小さく、コイル１６−２の外径ｂ２がコイル１６−１，１６−３の外径ｂ１より大きくなるように、コイル１６−２が形成される。さらに、接合工程Ｓ１０２後において、コイル１６−２の内周３２−２は積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出し、コイル１６−２の外周３４−２は積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出すように、コイル１６−２が形成される。
【００３７】
次に、接合工程Ｓ１０２においては、第１の積層体２８−１上面となる磁性体基板１０側の絶縁層１２−５上面及び第２の積層体２８−２上面となる磁性体基板３０側の絶縁層１２−５上面に接着剤を塗布し、図６に示すように、これらの絶縁層１２−５同士を接合する。このときの接合については、例えば真空中または不活性ガス中にて加熱、加圧し、冷却後に圧力を解除して減圧する工程において行われる。
【００３８】
次に、ダイシング工程Ｓ１０３においては、図示は省略するが接合された積層体２８及び磁性体基板１０，３０をダイシングラインに沿ってチップ単位に切断する。最後に、外部端子形成工程Ｓ１０４においては、図示は省略するが積層体２８内部の各コイル導体の両端と導通する外部電極端子２４−１〜２４−６をチップ側面に形成する。以上の工程によって、２つの磁性体基板１０，３０によって挟まれた積層体２８内部に互いに磁気的に結合された３つのコイルが配置されたコモンモードチョークコイルがチップ単位ごとに製造される。
【００３９】
本実施形態の製造方法においては、両方の磁性体基板１０，３０上に絶縁層と導体層とを交互に積層してから接合させることにより、積層時間を削減することができる。したがって、生産性を向上させることができる。
【００４０】
ただし、従来の各コイルの内径及び外径が等しいコイル部品の製造において、両方の磁性体基板１０，３０上に絶縁層と導体層とを交互に積層したときは、接合の際に、磁性体基板１０上のコイルと磁性体基板３０上のコイルとで、積層方向と垂直方向に関する積層ずれ量が大きくなる。したがって、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきが大きくなるために、従来のコイル部品においては両方の基板上に積層体を形成する本実施形態の製造方法を用いることができなかった。しかし本実施形態では、接合工程Ｓ１０２後において、コイル１６−２の内周３２−２は積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出し、コイル１６−２の外周３４−２は積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出すように、コイル１６−２を形成している。したがって、接合工程Ｓ１０２の際に積層ずれが発生しても、積層方向から見たときのコイル１６−１〜１６−３の内側及び外側に関する磁路の断面積を略一定にすることができるので、インダクタンス（コモンモードチョークコイルの場合はコモンモードインピーダンス及びノーマルモードインピーダンス）値のばらつきの少ないコイル部品を製造することができ、かつ生産性を向上させることができる。
【００４１】
上記の製造方法においては、積層工程Ｓ１０１の際にコイル１６−２を磁性体基板１０上に形成する場合について説明したが、コイル１６−２を磁性体基板３０上に形成してもよい。この場合の接合工程Ｓ１０２については、磁性体基板１０側の絶縁層１２−３と磁性体基板３０側の絶縁層１２−３とを接合することになる。
【００４２】
以上の説明においては、積層型コイル部品が３つのコイルが互いに磁気的に結合したトリファイラ型のコモンモードチョークコイルである場合について説明したが、互いに磁気的に結合するコイルの数は３つに限るものではなく、例えば２つのコイルが互いに磁気的に結合したバイファイラ型のコモンモードチョークコイルであっても本発明の適用が可能である。さらに、コイルの構成については図３に示す構成に限るものではなく、積層方向と平行な軸周りに巻回されたコイルであるならば本発明の適用が可能である。そして、本実施形態における基板は磁性体基板に限るものではなく、非磁性体基板も用いることができる。また、本発明の適用が可能なコイル部品は、コモンモードチョークコイルに限るものではなく、互いに磁気的に結合するコイルを有する積層型コイル部品であるならば本発明の適用が可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、１つのコイルの内周が積層方向から見て他のすべてのコイルの内周より略全周に渡って内側に張り出しており、１つのコイルの外周が積層方向から見て他のすべてのコイルの外周より略全周に渡って外側に張り出していることにより、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る積層型コイル部品の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る積層型コイル部品の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるコイルの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る積層型コイル部品の製造方法の工程順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態における積層工程を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態における接合工程を説明する図である。
【符号の説明】
１０，３０ 磁性体基板、１２−１〜１２−７ 絶縁層、１４−１〜１４−６コイル用導体層、１６−１〜１６−３ コイル、２４−１〜２４−６ 外部電極端子、２８ 積層体、３２−１〜３２−３ 内周、３４−１〜３４−３ 外周。
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層型コイル部品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の積層型コイル部品の一例が日本国特許第３１６６７０２号に示されている。この従来の積層型コイル部品においては、積層方向と平行な軸周りに螺旋形状に巻回された３つのコイルが間に絶縁層を挟んで積層体内部に配置されている。各コイル導体の内径及び外径は同一であり、各コイルは積層方向から見てその導体部分が重なり合うように積層される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
積層型コイル部品の製造工程においては、絶縁層とコイル用の導体層とを交互に積層していくが、このときの製造ばらつきにより、積層方向と垂直方向に関する積層ずれが発生する場合があるため、各コイルが積層方向から見て重なり合わない場合も実際は発生する。その場合は、積層ずれが生じた分、隣接したコイルパターンによって他のコイルの磁路が塞がれることとなり、コイル部品の実際のインダクタンス値と設計値との間に誤差が発生し、コイルの積層ずれ量に応じて誤差も変化する。したがって、この従来の積層型コイル部品においては、積層ずれに起因したインダクタンス値のばらつきが大きくなってしまうという課題があった。また、同様の原因により、隣接コイル間の磁気的な結合度のばらつきが大きくなってしまうという課題があった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきを抑えることができる積層型コイル部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、第１の本発明に係る積層型コイル部品は、いずれも積層方向と平行な軸周りに螺旋形状に巻回され、互いに磁気的に結合された２つまたは３つのコイルが積層体内部に配置された積層型コイル部品であって、２つまたは３つのコイルのうちの１つのコイルの内周が、積層方向から見て他のすべてのコイルの内周より略全周に渡って内側に張り出しており、該１つのコイルの外周が、積層方向から見て該他のすべてのコイルの外周より略全周に渡って外側に張り出していることを特徴とする。
【０００６】
このように、１つのコイルの内周が積層方向から見て他のすべてのコイルの内周より略全周に渡って内側に張り出しており、１つのコイルの外周が積層方向から見て他のすべてのコイルの外周より略全周に渡って外側に張り出していることにより、各コイルの積層ずれ量にばらつきがあっても、積層方向から見たときのコイルの内側及び外側に関する磁路の断面積を略一定にすることができる。したがって、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきを抑えることができる。
【０００７】
第２の本発明に係る積層型コイル部品は、第１の本発明に記載のコイル部品であって、前記積層体は、積層方向に関して、２つの基板の間に挟まれていることを特徴とする。
【０００８】
第３の本発明に係る積層型コイル部品は、第１または第２の本発明に記載のコイル部品であって、前記１つのコイルと前記他のすべてのコイルとで、導体厚さ、導体幅及び巻回数の少なくとも１つが異なることで、直流抵抗が略等しくなるように調整されていることを特徴とする。
【０００９】
このように、１つのコイルと他のすべてのコイルとで、導体厚さ、導体幅及び巻回数の少なくとも１つが異なることで、直流抵抗が略等しくなるように調整されていることにより、１つのコイルと他のすべてのコイルに関して、内径差及び外径差に起因した直流抵抗差をなくすことができる。
【００１０】
第４の本発明に係る積層型コイル部品は、第１〜３の本発明のいずれか１に記載のコイル部品であって、各コイルは、１つの絶縁層上に複数回巻回されており、前記１つのコイルと前記他のすべてのコイルとで、巻回数及び１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離の少なくとも１つが異なることで、インダクタンスが略等しくなるように調整されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、１つのコイルと他のすべてのコイルとで、巻回数及び１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離の少なくとも１つが異なることで、インダクタンスが略等しくなるように調整されていることにより、１つのコイルと他のすべてのコイルに関して、内径差及び外径差に起因したインダクタンス差をなくすことができる。
【００１２】
第５の本発明に係る積層型コイル部品の製造方法は、第２の本発明に記載のコイル部品を製造する方法であって、第１の基板上に絶縁層と前記１つのコイルを含むコイルとを積層して第１の積層体を形成し、第２の基板上に絶縁層とコイルとを積層して第２の積層体を形成する積層工程と、第１の積層体上面と第２の積層体上面とを接合する接合工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このように、２つの基板上に絶縁層とコイルとを積層することにより、積層時間を短縮することができるので、積層型コイル部品の生産性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１５】
図１〜３は、本発明の実施形態に係る積層型コイル部品の構成を示す図であり、図１は斜視図を示し、図２は図１でのＡ−Ａ断面図を示す。そして、図３は本実施形態におけるコイルの斜視図を示す。ただし、図１においては部品の構成をわかりやすくするために各構成を分けて図示している。そして、本実施形態においては、積層型コイル部品がコモンモードチョークコイルである場合について示す。
【００１６】
本実施形態の積層型コイル部品においては、互いに磁気的に結合された３つのコイル１６−１，１６−２，１６−３が積層方向に関して所定間隔おいて積層体２８内部に配置されている。図２においては、コイル１６−２が、コイル１６−１，１６−３によって挟まれた状態で中央に配置されている。そして、積層体２８は積層方向に関して磁性体基板１０，３０の間に挟まれている。
【００１７】
積層体２８においては、７層の絶縁層と６層の導体層とが交互に積層されている。積層体２８の最下層である絶縁層１２−１上には、螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−１と、導体層１４−１と外部電極端子２４−１とを接続するための引き出し導体層１８−１と、が形成されている。
【００１８】
導体層１４−１，１８−１上に積層された絶縁層１２−２上には、略螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−２と、導体層１４−２と外部電極端子２４−１とを接続するための引き出し導体層１８−２と、導体層１４−２と外部電極端子２４−２とを接続するための引き出し導体層２０−２と、が形成されている。ここで、コイル用導体層１４−２は、図３に示すように、引き出し導体層２０−２の形成のためにその周辺にて螺旋形状が途中で切断されている部分を除いてコイル用導体層１４−１とほぼ同一の形状であり、積層方向から見てコイル用導体層１４−１と重なり合う位置に形成されている。そして、コイル用導体層１４−１，１４−２は、絶縁層１２−２におけるコイル用導体層１４−２の螺旋形状が途中で切断された位置及び引き出し導体層２０−２の引き出し位置に形成された複数のビアホール２２−２を介して接続されている。以上の構成のコイル用導体層１４−１，１４−２及びビアホール２２−２によって、コイル用導体層１４−１，１４−２が並列接続されてコイルラインの断面積が２倍となるコイル１６−１が構成され、直流抵抗を減少させることができる。そして、コイル用導体層１４−１，１４−２が結合しインダクタンス値の低下も生じない。
【００１９】
導体層１４−２，１８−２，２０−２上に積層された絶縁層１２−３上には、螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−３と、導体層１４−３と外部電極端子２４−３とを接続するための引き出し導体層１８−３と、が形成されている。さらに、導体層１４−３，１８−３上に積層された絶縁層１２−４上には、略螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−４と、導体層１４−４と外部電極端子２４−３とを接続するための引き出し導体層１８−４と、導体層１４−４と外部電極端子２４−４とを接続するための引き出し導体層２０−４と、が形成されている。ここで、コイル用導体層１４−４は、引き出し導体層２０−４の形成のためにその周辺にて螺旋形状が途中で切断されている部分を除いてコイル用導体層１４−３とほぼ同一の形状であり、積層方向から見てコイル用導体層１４−３と重なり合う位置に形成されている。そして、コイル用導体層１４−３，１４−４は、絶縁層１２−４におけるコイル用導体層１４−４の螺旋形状が途中で切断された位置及び引き出し導体層２０−４の引き出し位置に形成されたビアホール２２−４を介して接続されている。以上の構成のコイル用導体層１４−３，１４−４及びビアホール２２−４によってコイル１６−２が構成される。
【００２０】
導体層１４−４，１８−４，２０−４上に積層された絶縁層１２−５上には、螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−５と、導体層１４−５と外部電極端子２４−５とを接続するための引き出し導体層１８−５と、が形成されている。さらに、導体層１４−５，１８−５上に積層された絶縁層１２−６上には、略螺旋形状に複数回巻回されたコイル用導体層１４−６と、導体層１４−６と外部電極端子２４−５とを接続するための引き出し導体層１８−６と、導体層１４−６と外部電極端子２４−６とを接続するための引き出し導体層２０−６と、が形成されている。そして、コイル用導体層１４−５，１４−６は、絶縁層１２−６に形成された複数のビアホール２２−６を介して接続されている。ここで、コイル用導体層１４−５，１４−６の構成はコイル用導体層１４−１，１４−２と同様であり、ビアホール２２−６の形成位置はビアホール２２−２と同様であるため、コイル用導体層１４−５，１４−６及びビアホール２２−６によって構成されるコイル１６−３の構成はコイル１６−１と同様である。したがって、コイル１６−１とコイル１６−３とで内径及び外径は等しい。そして、コイル１６−３は積層方向から見てコイル１６−１と導体部分が重なり合うように形成される。ただし、積層時の製造ばらつきにより、実際は重なり合わない場合も発生する。また、導体層１４−６，１８−６，２０−６上には、積層体２８の最上層である絶縁層１２−７が積層されている。
【００２１】
以上の構成の積層体２８を磁性体基板１０，３０によって挟み込むことで、積層体２８は略閉磁路中に配置され、コイル間の結合度及びインダクタンスの大きいコイル部品を得ることができる。そして、コイル部品の側面には外部電極端子２４−１〜２４−６が形成されている。外部電極端子２４−１は引き出し導体層１８−１，１８−２を介してコイル用導体層１４−１，１４−２の一端とそれぞれ接続されており、外部電極端子２４−２は引き出し導体層２０−２を介してコイル用導体層１４−２の他端と接続されている。同様に、外部電極端子２４−３は引き出し導体層１８−３，１８−４を介してコイル用導体層１４−３，１４−４の一端とそれぞれ接続されており、外部電極端子２４−４は引き出し導体層２０−４を介してコイル用導体層１４−４の他端と接続されている。そして、外部電極端子２４−５は引き出し導体層１８−５，１８−６を介してコイル用導体層１４−５，１４−６の一端とそれぞれ接続されており、外部電極端子２４−６は引き出し導体層２０−６を介してコイル用導体層１４−６の他端と接続されている。
【００２２】
本実施形態においては、図２に示すように、コイル１６−２の内径ａ２がコイル１６−１，１６−３の内径ａ１より小さく設定されている。さらに、積層方向から見てコイル１６−２の内周３２−２は、コイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出している。そして、コイル１６−２の外径ｂ２がコイル１６−１，１６−３の外径ｂ１より大きく設定されている。さらに、積層方向から見てコイル１６−２の外周３４−２は、コイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出している。ここで、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３との内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）については、コイル１６−１〜１６−３の積層方向と垂直方向に関する積層ずれ量を考慮して設定される。具体的には、積層ずれが発生しても、積層方向から見てコイル１６−２の内周３２−２はコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出し、コイル１６−２の外周３４−２はコイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出した状態を維持できるように、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）の値が設定される。なお、本実施形態のコイルにおける内周及び外周の範囲を図３に示す。図３ではコイル１６−１についてのみ内周３２−１及び外周３４−１の範囲を示しているが、コイル１６−２，１６−３の内周３２−２，３２−３及び外周３４−２，３４−３の範囲についてもコイル１６−１と同様である。
【００２３】
なお、コイルの内径ａ及び外径ｂを可変してパターン形成すると、コイルのインダクタンスＬ及び直流抵抗Ｒが変化する。ここで、コイルの巻回数をＮとすると、コイルのインダクタンスＬは、Ａを定数として以下の（１）式で表される。
【００２４】
【数１】
Ｌ＝Ａ×（ａ＋ｂ）×Ｎ５／３×ｌｏｇ（４×（ａ＋ｂ）／（ｂ−ａ）） （１）
このように、コイルのインダクタンスＬは、内径ａ、外径ｂ、巻回数Ｎに応じて変化するため、巻回数Ｎを調整することで、内径ａ及び外径ｂの変化によるインダクタンスＬの変化を補償することができる。また、内径ａ及び外径ｂの値は、巻回数Ｎ、コイル導体幅ｗ及び１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離（図２のｄで示す）によって定まるため、内径ａ及び外径ｂの値が定まっている場合は、コイル導体幅ｗ、１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離ｄの少なくとも１つを調整することによっても、内径ａ及び外径ｂの変化によるインダクタンスＬの変化を補償することができる。
【００２５】
また、コイルの体積抵抗率をρ、コイル線路長をｌ（コイル巻回数Ｎの関数）、コイル導体厚さをｔ、コイル導体幅をｗとすると、コイルの直流抵抗Ｒは、以下の（２）式で表される。
【００２６】
【数２】
Ｒ＝ρ×ｌ／（ｔ×ｗ） （２）
このように、コイルの直流抵抗Ｒは、導体厚さｔ、導体幅ｗ、巻回数Ｎに応じて変化するため、導体厚さｔ、導体幅ｗ、巻回数Ｎの少なくとも１つを調整することで、内径ａ及び外径ｂの変化による直流抵抗Ｒの変化を補償することができる。
【００２７】
本実施形態では、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３とで、巻回数、１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離ｄの少なくとも１つが異なることにより、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）に起因したインダクタンス差を補償してインダクタンスが略等しくなるように調整されている。さらに、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３とで、導体厚さ、導体幅、巻回数の少なくとも１つが異なることにより、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）に起因した直流抵抗差を補償して直流抵抗が略等しくなるように調整されている。なお、内径及び外径が固定の場合、導体幅、巻回数、１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離のうち２つの値を決定すれば残りの１つの値は決まる。
【００２８】
なお、絶縁層１２−１〜１２−７の材料としては非磁性材料が用いられ、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等の樹脂材料、あるいはＳｉＯ２等のガラス、ガラスセラミクス、誘電体等が用いられる。そして、フォトリソグラフィ工法を用いる場合は、これらの材料に感光剤を付加した材料が用いられる。さらに、絶縁層１２−２，１２−４，１２−６の厚みは１〜３μｍ程度が好ましい。そして、導体層の材料としては、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属、あるいはそれらの合金が用いられる。また、磁性体基板１０，３０の材料の一例としては、高周波特性に優れるフェライトが用いられる。さらに、磁性体基板１０，３０については、表面粗さが０．５μｍ以下となるように表面が研磨されたものを用いるのが好ましい。
【００２９】
本実施形態においては、コイル１６−２の内周３２−２は、積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出している。したがって、コイル１６−１〜１６−３の積層方向と垂直方向に関する積層ずれ量にばらつきがあっても、積層方向からコイル１６−１〜１６−３を重ねて見たときのコイル１６−１〜１６−３の内側に関する磁路の断面積は、ほぼコイル１６−２の内側の面積の一定値となる。そして、コイル１６−２の外周３４−２は、積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出している。したがって、コイル１６−１〜１６−３の積層ずれ量にばらつきがあっても、積層方向からコイル１６−１〜１６−３を重ねて見たときのコイル１６−１〜１６−３の外側に関する磁路の断面積は、ほぼ積層体２８内部におけるコイル１６−２の外側の面積の一定値となる。このように、コイル１６−１〜１６−３の積層ずれ量にばらつきがあっても、積層方向から見たときのコイル１６−１〜１６−３の内側及び外側に関する磁路の断面積を略一定にすることができるので、コイル間の結合度のばらつきを抑えることができる。したがって、コモンモードチョークコイルにおいて、コモンモードインピーダンス及びノーマルモードインピーダンスのばらつきを抑えることができる。
【００３０】
そして、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３とで、巻回数、１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離の少なくとも１つが異なることにより、インダクタンスが略等しくなるように調整されている。したがって、コイル１６−１〜１６−３に関して、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）に起因したインダクタンス差をなくすことができる。
【００３１】
さらに、コイル１６−２とコイル１６−１，１６−３とで、導体厚さ、導体幅、巻回数の少なくとも１つが異なることにより、直流抵抗が略等しくなるように調整されている。したがって、コイル１６−１〜１６−３に関して、内径差（ａ１−ａ２）及び外径差（ｂ２−ｂ１）に起因した直流抵抗差をなくすことができる。
【００３２】
また、本実施形態の積層型コイル部品については、以下に説明する製造方法を用いることが可能となり、この製造方法を用いることにより生産性を向上させることができる。図４は、本実施形態における積層型コイル部品の製造方法の一例を示すフローチャートであり、積層工程Ｓ１０１→接合工程Ｓ１０２→ダイシング工程Ｓ１０３→外部端子形成工程Ｓ１０４の順に従って図１に示すコモンモードチョークコイルが製造される。そして、図５は積層工程Ｓ１０１後の部品を示す斜視図であり、部品の構成をわかりやすくするために各構成を分けて図示している。また、図６は接合工程Ｓ１０２を説明するための部品の断面図であり、図２と同じ位置での断面図である。なお、図５、６においては、説明の便宜上、１つのチップについてのみ図示しているが、実際は１つの基板上に多数のチップが形成される。
【００３３】
積層工程Ｓ１０１においては、以下に示す工程によって、図５（Ａ）に示すように、磁性体基板１０上に、絶縁層と導体層とを交互に積層して第１の積層体２８−１を形成する。同様に、図５（Ｂ）に示すように、磁性体基板３０上にも、絶縁層と導体層とを交互に積層して第２の積層体２８−２を形成する。
【００３４】
まず磁性体基板１０上に絶縁層１２−１をスピンコート工法により塗布し熱硬化することで積層する。次に、スパッタ法や蒸着法等を用いて導体膜を絶縁層１２−１上に積層し、レジスト塗布→露光→現像→エッチング等の一連のフォトリソグラフィ工法を用いることで各チップ領域ごとにコイル用導体層１４−１及び引き出し導体層１８−１を形成する。同様の方法を用いて、磁性体基板３０上に絶縁層１２−７を積層し、絶縁層１２−７上にコイル用導体層１４−６及び引き出し導体層１８−６，２０−６を形成する。
【００３５】
そして、磁性体基板１０に関して同様の手法を用いて、絶縁層の積層→コイル用導体層及び引き出し導体層の形成、の工程を３回繰り返した後、絶縁層１２−５を積層する。そして、磁性体基板３０に関しても同様の手法を用いて、絶縁層１２−６の積層→コイル用導体層１４−５及び引き出し導体層１８−５の形成→絶縁層１２−５の積層を行う。ただし、２つのコイル用導体層間を接続する場合は、その間の絶縁層を積層した後に、フォトリソグラフィ工法を用いてビアホールの加工を行い、このビアホールを介して２つのコイル用導体層間を接続する。ここでは、コイル用導体層１４−１とコイル用導体層１４−２とを絶縁層１２−２に形成したビアホール２２−２を介して接続することでコイル１６−１が形成され、コイル用導体層１４−３とコイル用導体層１４−４とを絶縁層１２−４に形成したビアホール２２−４を介して接続することでコイル１６−２が形成され、コイル用導体層１４−５とコイル用導体層１４−６とを絶縁層１２−６に形成したビアホール２２−６を介して接続することでコイル１６−３が形成される。そして、コイル１６−１とコイル１６−３とで内径及び外径は等しく、後述する接合工程Ｓ１０２後にコイル１６−１とコイル１６−３とが積層方向から見て重なり合うように形成される。ただし、積層時の製造ばらつきにより、接合工程Ｓ１０２後において重なり合わない場合も実際は発生する。
【００３６】
本実施形態では、コイル１６−２の内径ａ２がコイル１６−１，１６−３の内径ａ１より小さく、コイル１６−２の外径ｂ２がコイル１６−１，１６−３の外径ｂ１より大きくなるように、コイル１６−２が形成される。さらに、接合工程Ｓ１０２後において、コイル１６−２の内周３２−２は積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出し、コイル１６−２の外周３４−２は積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出すように、コイル１６−２が形成される。
【００３７】
次に、接合工程Ｓ１０２においては、第１の積層体２８−１上面となる磁性体基板１０側の絶縁層１２−５上面及び第２の積層体２８−２上面となる磁性体基板３０側の絶縁層１２−５上面に接着剤を塗布し、図６に示すように、これらの絶縁層１２−５同士を接合する。このときの接合については、例えば真空中または不活性ガス中にて加熱、加圧し、冷却後に圧力を解除して減圧する工程において行われる。
【００３８】
次に、ダイシング工程Ｓ１０３においては、図示は省略するが接合された積層体２８及び磁性体基板１０，３０をダイシングラインに沿ってチップ単位に切断する。最後に、外部端子形成工程Ｓ１０４においては、図示は省略するが積層体２８内部の各コイル導体の両端と導通する外部電極端子２４−１〜２４−６をチップ側面に形成する。以上の工程によって、２つの磁性体基板１０，３０によって挟まれた積層体２８内部に互いに磁気的に結合された３つのコイルが配置されたコモンモードチョークコイルがチップ単位ごとに製造される。
【００３９】
本実施形態の製造方法においては、両方の磁性体基板１０，３０上に絶縁層と導体層とを交互に積層してから接合させることにより、積層時間を削減することができる。したがって、生産性を向上させることができる。
【００４０】
ただし、従来の各コイルの内径及び外径が等しいコイル部品の製造において、両方の磁性体基板１０，３０上に絶縁層と導体層とを交互に積層したときは、接合の際に、磁性体基板１０上のコイルと磁性体基板３０上のコイルとで、積層方向と垂直方向に関する積層ずれ量が大きくなる。したがって、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきが大きくなるために、従来のコイル部品においては両方の基板上に積層体を形成する本実施形態の製造方法を用いることができなかった。しかし本実施形態では、接合工程Ｓ１０２後において、コイル１６−２の内周３２−２は積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の内周３２−１，３２−３より略全周に渡って内側に張り出し、コイル１６−２の外周３４−２は積層方向から見てコイル１６−１，１６−３の外周３４−１，３４−３より略全周に渡って外側に張り出すように、コイル１６−２を形成している。したがって、接合工程Ｓ１０２の際に積層ずれが発生しても、積層方向から見たときのコイル１６−１〜１６−３の内側及び外側に関する磁路の断面積を略一定にすることができるので、インダクタンス（コモンモードチョークコイルの場合はコモンモードインピーダンス及びノーマルモードインピーダンス）値のばらつきの少ないコイル部品を製造することができ、かつ生産性を向上させることができる。
【００４１】
上記の製造方法においては、積層工程Ｓ１０１の際にコイル１６−２を磁性体基板１０上に形成する場合について説明したが、コイル１６−２を磁性体基板３０上に形成してもよい。この場合の接合工程Ｓ１０２については、磁性体基板１０側の絶縁層１２−３と磁性体基板３０側の絶縁層１２−３とを接合することになる。
【００４２】
以上の説明においては、積層型コイル部品が３つのコイルが互いに磁気的に結合したトリファイラ型のコモンモードチョークコイルである場合について説明したが、互いに磁気的に結合するコイルの数は３つに限るものではなく、例えば２つのコイルが互いに磁気的に結合したバイファイラ型のコモンモードチョークコイルであっても本発明の適用が可能である。さらに、コイルの構成については図３に示す構成に限るものではなく、積層方向と平行な軸周りに巻回されたコイルであるならば本発明の適用が可能である。そして、本実施形態における基板は磁性体基板に限るものではなく、非磁性体基板も用いることができる。また、本発明の適用が可能なコイル部品は、コモンモードチョークコイルに限るものではなく、互いに磁気的に結合するコイルを有する積層型コイル部品であるならば本発明の適用が可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、１つのコイルの内周が積層方向から見て他のすべてのコイルの内周より略全周に渡って内側に張り出しており、１つのコイルの外周が積層方向から見て他のすべてのコイルの外周より略全周に渡って外側に張り出していることにより、インダクタンス値のばらつき及びコイル間の結合度のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る積層型コイル部品の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る積層型コイル部品の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるコイルの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る積層型コイル部品の製造方法の工程順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態における積層工程を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態における接合工程を説明する図である。
【符号の説明】
１０，３０ 磁性体基板、１２−１〜１２−７ 絶縁層、１４−１〜１４−６コイル用導体層、１６−１〜１６−３ コイル、２４−１〜２４−６ 外部電極端子、２８ 積層体、３２−１〜３２−３ 内周、３４−１〜３４−３ 外周。
Claims (5)
- いずれも積層方向と平行な軸周りに螺旋形状に巻回され、互いに磁気的に結合された２つまたは３つのコイルが積層体内部に配置された積層型コイル部品であって、
２つまたは３つのコイルのうちの１つのコイルの内周が、積層方向から見て他のすべてのコイルの内周より略全周に渡って内側に張り出しており、
該１つのコイルの外周が、積層方向から見て該他のすべてのコイルの外周より略全周に渡って外側に張り出していることを特徴とする積層型コイル部品。 - 請求項１に記載の積層型コイル部品であって、
前記積層体は、積層方向に関して、２つの基板の間に挟まれていることを特徴とする積層型コイル部品。 - 請求項１または２に記載の積層型コイル部品であって、
前記１つのコイルと前記他のすべてのコイルとで、導体厚さ、導体幅及び巻回数の少なくとも１つが異なることで、直流抵抗が略等しくなるように調整されていることを特徴とする積層型コイル部品。 - 請求項１〜３のいずれか１に記載の積層型コイル部品であって、
各コイルは、１つの絶縁層上に複数回巻回されており、
前記１つのコイルと前記他のすべてのコイルとで、巻回数及び１つの絶縁層上に複数回巻回されたときの導体間距離の少なくとも１つが異なることで、インダクタンスが略等しくなるように調整されていることを特徴とする積層型コイル部品。 - 請求項２に記載の積層型コイル部品を製造する方法であって、
第１の基板上に絶縁層と前記１つのコイルを含むコイルとを積層して第１の積層体を形成し、第２の基板上に絶縁層とコイルとを積層して第２の積層体を形成する積層工程と、
第１の積層体上面と第２の積層体上面とを接合する接合工程と、
を含むことを特徴とする積層型コイル部品の製造方法。
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