JP2006339617A

JP2006339617A - 電子部品

Info

Publication number: JP2006339617A
Application number: JP2005166282A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Isozumi; 勇介五十棲; Yoshihiro Imanishi; 由浩今西
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】特許文献１に記載の技術では、最大径を含む径の大きな導体１０２と外部電極１０５、１０６と間の浮遊容量や、導体１０２から引き出された引き出し電極１０３、１０４と外部電極１０５、１０６との間の浮遊容量を低減できない。特許文献２に記載の技術では、内側の巻きターン２２２、２２３間等の浮遊容量を低減できず、また、最外巻きターン２２１、２２５それぞれからの引き出し電極と外部電極２０４、２０４との間の浮遊容量を低減できない。
【解決手段】本発明の電子部品１０は、絶縁体１１内に螺旋状に巻回された内部電極１２と、この内部電極１２の両端部がそれぞれ接続され且つ絶縁体１１の両端部にそれぞれ形成された外部電極１５、１６と、を備え、内部電極１２は、複数のパターン導体１２Ａを有し、これらのパターン導体１２Ａの径がそれぞれ内部電極１２の中央部から両端部に向かって徐々に縮小するパターンで形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器や通信機器等に使用されるコイル部品等の電子部品に関し、更に詳しくは、浮遊容量を低減させ、自己共振周波数を高周波側に保ち、高周波ノイズを低減することができる電子部品に関するものである。

コイル部品等の電子部品は、電子機器や通信機器等で多数使用されている。この種の電子部品としては、例えば図５に示すコイル部品がある。このコイル部品は、例えば磁性体材料等の絶縁材料によって形成された絶縁体１と、この絶縁体１内に一端（同図では左端）側から他端（同図では右端）側に向けてコイル状に形成された内部導体２と、この内部導体２の左右両端に形成された引き出し導体３、３と、これらの引き出し導体３、３とそれぞれ電気的に接続された左右一対の外部導体４、４と、を備えている。外部導体４はコイル状の内部導体２の軸芯と直交する左右の端面に形成され、その一部がそれぞれの端面からこれに直交する他の側面に向けて延設されている。絶縁体１は、複数の絶縁層が積層して形成され、内部導体２は、各絶縁層間に形成された複数のパターン導体がビア導体を介して接続され、全体としてコイル状に形成されている。

ところが、近年、電子部品に対する小型化、低背化への要求が益々強くなってきている。コイル部品に関しては、大きなインダクタンスやインピーダンスを得るために、ターン数を増やすことが必要である。図５に示すコイル部品について云えば、ターン数を増やすと絶縁体１内における内部導体２のパターン導体の総数が増え、同図に示すように同一径のパターン導体間で発生する浮遊容量が大きくなる。また、パターン導体の積層数を増やすと内部導体２両端のパターン導体と外部電極４との距離が短くなるため、外部電極４との間の浮遊容量が増加する原因になる。その結果、自己共振周波数が低周波側へ移動する問題がある。そこで、これらの浮遊容量を低減する技術として、例えば特許文献１ではコイル部品が提案され、特許文献２では積層インダクタが提案されている。

特許文献１に記載のコイル部品は、図６に示すように、絶縁体１０１内に複数のターンの導体１０２を有し、複数のターンの導体１０２の一端から他端にかけて少なくとも各ターン部の径が徐々に異なり、かつ各ターン部が異なる平面内に位置する構成になっている。この構成により、導体１０２、１０２間の重なりがなく、浮遊容量が低減される。尚、図６において、１０３、１０４は引き出し部、１０５、１０６は外部電極である。

また、特許文献２に記載の積層インダクタの場合には、図７に示すようにセラミック材料の絶縁膜２０１と導体パターン２０２を適宜な順に積層し、当該内部に導体パターン２０２が螺旋状に繋がったコイル２２０を内蔵するチップ本体２０３を形成する。チップ本体２０３にはコイル軸に沿って対向する２面に、コイル２２０の両端とそれぞれ接続する外部電極２０４、２０４が設けられ、これらの外部電極２０４は隣接する４面をも覆う形態に形成されている。コイル２２０の巻きターン２２１〜２２５のうち、上面側や底面側などの外側層で少なくとも最外巻きターン２２１、２２５の外形が小サイズに形成されている。最外巻きターン２２１、２２５は小サイズのため、相対する外部電極の側面への延設部との重なり減らし、これらの間の浮遊容量を低減することができる。

特開平０９−１２９４５８特開２００３−０１７３２７

しかしながら、特許文献１に記載の技術の場合は、導体間の浮遊容量を低減することができるが、最大径を含む径の大きな導体１０２と外部電極１０５、１０６と間の浮遊容量や、導体１０２からの引き出し電極１０３、１０４と外部電極１０５、１０６との間の浮遊容量を低減できない。一方、特許文献２に記載の技術の場合には、コイル２２０の最外巻きターン２２１、２２５と外部電極２０４、２０４との間の浮遊容量を低減することができるが、その内側の各巻きターン２２２、２２３、２２４それぞれの間の浮遊容量を低減できず、また、最外巻きターン２２１、２２５それぞれからの引き出し電極と外部電極２０４、２０４との間の浮遊容量を低減できない。更に、これらの電子部品の場合には、いずれもコイル状の内部導体の軸芯と平行な端面に外部電極が形成されて、内部導体の各ターンが外部電極と対向しているため、内部導体と外部電極との間の浮遊容量を低減することが難しい。このように従来の電子部品は内部導体と外部電極との間で大きな浮遊容量が発生し、自己共振周波数を低周波側へ移動させるという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、内部導体のパターン導体間の浮遊容量及び内部導体と外部導体との間の浮遊容量の双方を低減し、自己共振周波数を高周波領域に保つことができ、その高周波領域でのノイズを除去することができる電子部品を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に記載の電子部品は、絶縁体内に螺旋状に巻回された内部導体と、この内部導体の両端部がそれぞれ接続され且つ上記絶縁体の両端部にそれぞれ形成された外部導体と、を備え、上記内部導体は、複数のパターン導体を有し、これらのパターン導体の径がそれぞれ上記内部電極の中央部から両端部に向かって徐々に縮小するパターンで形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載の電子部品は、絶縁体内に螺旋状に巻回された内部導体と、この内部導体の両端部がそれぞれ接続され且つ上記絶縁体の両端部にそれぞれ形成された外部導体と、を備え、上記内部導体は、複数のパターン導体を有し、これらのパターン導体の径がそれぞれ上記内部電極の中央部から両端部に向かって徐々に縮小するパターンで形成され、且つ縮小するパターンが上記内部電極の中央から両端部に向けて複数回繰り返して形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載の電子部品は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記外部導体は、上記内部導体の軸芯と直交する両端部に形成されていることを特徴とするものである。

本発明の請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、内部導体のパターン導体間の浮遊容量及び内部導体と外部導体との間の浮遊容量の双方を低減し、自己共振周波数を高周波領域に保つことができ、その高周波領域でのノイズを除去することができる電子部品を提供することができる。

以下、図１〜図４に示す実施例に基づいて本発明の電子部品について説明する。

第１の実施形態
本実施形態の電子部品１０は、例えば図１に示すように、複数の絶縁層（図示せず）を積層して形成された絶縁体１１と、絶縁体１１の内部に左端部から右端部に渡って螺旋状に巻回して形成されたコイル状の内部導体（内部電極）１２と、内部電極１２の左右両端部から引き出された引き出し電極部（例えば、ビア導体）１３、１４と、ビア導体１３、１４それぞれの外端に接続され且つ絶縁体１１の左右両端面を被覆する左右一対の外部導体（外部電極）１５、１６と、を備え、コイル部品として構成されている。

上記絶縁体１１は、複数の絶縁層が左右方向に積層して形成され、内部電極１２は、各絶縁層間に介在するパターン導体１２Ａが左右方向に積層して形成されている。そして、絶縁層を介して隣り合うパターン導体１２Ａ、１２Ａは互いに絶縁層に形成されたビア導体（図示せず）を介して接続されている。絶縁体１１は、例えば、磁性体材料、誘電体材料等の絶縁性材料によって形成され、パターン導体は、例えばＡｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等を主成分として含む導電性材料によって形成されている。

而して、本実施形態では、上記内部電極１２を形成する複数のパターン導体１２Ａは、それぞれの外径が絶縁体１１の左右の中心（一点鎖線）から左右の外側、即ち外部電極１５、１６に向かって徐々に縮小するように形成されている。図１は内部電極１２を概念的に図示したものであるが、図２は内部電極１２の断面構造を具体的に図示したものである。

上記内部電極１２は、図２に示すように、複数（本実施形態では１６）のパターン導体１２Ａを有し、これらのパターン導体１２Ａの外径がそれぞれ内部電極１２の中央部（一点鎖線）から両端部に向かって徐々に縮小するパターンで形成されている。そして、縮小するパターンの隣り合うパターン導体１２Ａ、１２Ａはいずれも互いに重ならない外径と導体幅に形成されている。この結果、内部電極１２は、同一外径のパターン導体を複数有する内部電極と比較してパターン導体１２Ａ、１２Ａ間の浮遊容量が低減する。また、内部電極１２の左右両端の最も外径の小さなパターン導体１２Ａ、１２Ａは、いずれも実質的に同じ外径で、外部電極１５、１６の絶縁体１１の側面への延設部１５Ａ、１６Ａとの間の距離が長いため、これらのパターン導体１２Ａ、１２Ａと外部電極１５、１６との間の浮遊容量が低減する。

また、内部電極１２のインダクタンスを大きくするために、パターン導体１２Ａの積層数が増えて両端のパターン導体１２Ａ、１２Ａと外部電極１５、１６との距離が短くなっても、パターン導体１２Ａ、１２Ａの外径が小さいため、浮遊容量の増加を格段に抑制することができる。

次に、本実施形態の電子部品１０は従来公知の方法によって製造することができる。そこで、本実施形態の電子部品１０の製造方法について概説する。尚、本実施形態では従来公知の絶縁性材料及び導電性材料を用いて製造することができ、特に制限されるものではない。

まず、フェライト等のセラミック粉末を含む絶縁性ペースト及びＡｇ等を主成分とする金属粉末を含む導電性ペーストを準備する。次いで、支持体となるＰＥＴフィルム上に絶縁性ペーストを塗布して所定厚さのセラミックグリーンシートを所定枚数作製する。これらのセラミックグリーンシートに必要に応じて所定のパターンでビアホールを形成した後、このビアホール内に導電性ペーストを充填してビア導体部を形成する。ビア導体部を有するセラミックグリーンシートに導電性ペーストを所定のパターンでスクリーン印刷してパターン導体部を形成する。本実施形態では外径が徐々に縮小するパターン導体部が印刷されたセラミックグリーンシートを１６枚準備する。パターン導体部の最小外径は、１８０μｍであり、最大外径は６００μｍであり、この間で６０μｍずつ外径が大きくなるパターン導体部を８種類、二枚ずつ準備する。また、各パターン導体部の導体幅はそれぞれ同一の３０μｍにする。

パターン導体部の外径は、具体的には、１８０μｍ、２４０μｍ、３００μｍ、３６０μｍ、４２０μｍ、４８０μｍ、５４０μｍ、６００μｍの８種類であり、一層目のパターン導体部の外径が１８０μｍで、上述の順序で外径を６０μｍずつ大きくしたパターン導体部を有するセラミックグリーンシートを順次積層し、８層目が６００μｍのパターン導体部を有するセラミックグリーンシートにする。そして、９層目から１６層目までは６００μｍから１８０μｍまで外径が徐々に小さくなるパターン導体部を有するセラミックグリーンシートを順次積層し、全体で１６層のパターン導体部を有するセラミックグリーンシートの積層体を形成する。

そして、最下層及び最上層には引き出し電極となるビア導体部を有するセラミックグリーンシートをそれぞれ適宜の枚数だけ積層して絶縁体となるべきセラミックグリーンシートの積層体を作製すると共に、この積層体の内部に立体的には左右に略四角錐台状を呈するコイル状の内部電極部を形成する。内部電極の各パターン導体部はセラミックグリーンシート積層時にそれぞれビア導体部によって接続され、内部電極の両端に位置するパターン導体部は外部電極に接続するための引き出し電極部を接続する。このセラミックグリーンシートの積層体を所定の条件で焼成し、セラミック焼結体からなる絶縁体１１が形成されると共に、その内部にＡｇ等を主成分とする内部電極１２が形成される。

その後、絶縁体１１の両端面に外部電極となる導電性ペーストを塗布し、焼き付けることによって外部電極１５、１６が形成され、電子部品１０が得られる。この電子部品の浮遊容量を測定した結果、図５に示す従来構造の電子部品と比較して浮遊容量が約１０％低減することが判った。その結果、図３に示すように電子部品１０の自己共振周波数が従来構造よりも４０ＭＨｚ高周波側へ移動し、ノイズ除去効果が高周波まで望めるようになった。

以上説明したように本実施形態によれば、絶縁体１１内に螺旋状に巻回された内部電極１２と、この内部電極１２の両端部がそれぞれ接続され且つ絶縁体１１の両端部にそれぞれ形成された外部電極１５、１６と、を備え、内部電極１２は、１６層のパターン導体１２Ａを有し、これらのパターン導体１２Ａの外径がそれぞれ内部電極１２の中央部から両端部に向かって徐々に縮小するパターンで形成されているため、隣り合うパターン導体１２Ａ、１２Ａ間の重なりが無く、両者間の浮遊容量を低減することができると共に、内部電極１２の両端に位置するパターン導体１２Ａ、１２Ａと外部電極１５、１６と延設部１５Ａ、１６Ａとの距離が長くなってパターン導体１２Ａ、１２Ａと外部電極１５、１６それぞれとの間の浮遊容量を低減することができる。この結果、電子部品１０の自己共振周波数を、電子部品１０が本来持つべき高周波側に保つことができ、もって高周波領域でのノイズを除去することができる。

また、本実施形態によれば、外部電極１５、１６は、絶縁体１１の内部導体１２の軸芯と直交する両端部に形成されているため、電子部品１０のインダクタンスを大きくするためにパターン導体１２Ａの数を増やしても内部電極１２の両端に位置するパターン導体１２Ａの外径が小さいため、パターン導体１２Ａと外部電極１５、１６間の浮遊容量の増大を抑制することができる。

第２の実施形態
本実施形態においても上記実施形態と同一または相当部分には同一符号を付して本発明を説明する。本実施形態の電子部品１０は、例えば図４に示すように、絶縁体１１、内部電極１２、引き出し電極（図示せず）及び外部電極１５、１６を備え、実質的に左右対称に形成され、内部電極１２の形態が上記実施形態と異なる以外は、上記実施形態に準じて構成されている。

上記内部電極１２は、図４に示すように、複数のパターン導体１２Ａを有し、これらのパターン導体１２Ａの外径がそれぞれ内部電極１２の中央部から両端部に向かって徐々に縮小するパターンで形成され、且つ縮小するパターンが内部電極１２の中央から両端部に向けて複数回、本実施形態では２回繰り返して形成されている。従って、内部電極１２は、四角錐台状の第１の縮小パターンＡと四角錐台状の第２の縮小パターンＢとが縮小部を同一方向に向けて連設された構造を有している。

第１の縮小パターンＡは、図４に示すように最大外径を有するパターン導体１２Ａが接続され、中央部から左右に徐々に縮小して形成されている。第２の縮小パターンＢは、第１のパターンＡの左右外側にそれぞれ接続して形成されている。第２の縮小パターンＢの最大径のパターン導体１２Ａは、第１の縮小パターンＡの最小径のパターン導体１２Ａより大きな外径に形成され、第１の縮小パターンＡの最大径のパターン導体１２Ａと同一の外径であっても良い。第２の縮小パターンＢの最小径のパターン導体１２Ａは第１の縮小パターンＡの最小径のパターン導体１２Ａより大きな外径であっても、小さな外径であっても良い。尚、本実施形態では、内部電極１２は、第１、第２の縮小パターンＡ、Ｂの２つのパターンによって形成されているが、３つ以上の縮小パターンによって形成されたものであっても良い。

以上説明したように本実施形態によれば、第１の縮小パターンＡの最小径のパターン導体１２Ａと第２の縮小パターンＢの最大径のパターン導体２２Ａとの外径差が大きいため、これら両者間の浮遊容量が上記実施形態の場合よりも更に低減し、自己共振周波数を更に高周波側へ移動させることができる。その他、本実施形態においても上記実施形態と同様に作用効果を期することができる。

尚、本発明は上記各実施形態に何等制限されるものではなく、要は、内部導体がその中央部から両端部に向かって外径が徐々に縮小するように形成された電子部品であれば本発明に包含される。

本発明は、電子機器や通信機器等に使用される高周波コイル部品等の電子部品に好適に利用することができる。

本発明の電子部品の一実施形態を概念的に示す断面図である。図１に示す電子部品を具体的に示す断面図である。図２に示す電子部品の性能を示すグラフで、周波数とインピーダンスの関係を示すグラフである。本発明の電子部品の他の実施形態を示す図２に相当する断面図である。従来の電子部品の一例を示す図１に相当する断面図である。従来の電子部品の他の例を示す透視斜視図である。従来の電子部品の更に他の例を示す図２に相当する断面図である。

符号の説明

１０電子部品
１１絶縁体
１２内部電極
１２Ａパターン導体
１５、１６外部電極

Claims

絶縁体内に螺旋状に巻回された内部導体と、この内部導体の両端部がそれぞれ接続され且つ上記絶縁体の両端部にそれぞれ形成された外部導体と、を備え、上記内部導体は、複数のパターン導体を有し、これらのパターン導体の径がそれぞれ上記内部電極の中央部から両端部に向かって徐々に縮小するパターンで形成されていることを特徴とする電子部品。
絶縁体内に螺旋状に巻回された内部導体と、この内部導体の両端部がそれぞれ接続され且つ上記絶縁体の両端部にそれぞれ形成された外部導体と、を備え、上記内部導体は、複数のパターン導体を有し、これらのパターン導体の径がそれぞれ上記内部電極の中央部から両端部に向かって徐々に縮小するパターンで形成され、且つ縮小するパターンが上記内部電極の中央から両端部に向けて複数回繰り返して形成されていることを特徴とする電子部品。
上記外部導体は、上記絶縁体の上記内部導体の軸芯と直交する両端部に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品。