JP2013089640A - 積層コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｑ値の向上が図られた積層コイル部品を提供する。
【解決手段】
積層コイル部品１は、積層体１０のＹ方向の端部の底面１０ｃに設けられ、コイル部Ｃの端部に接続される外部電極１２０Ａ、１２０Ｂを備え、積層方向（Ｚ方向）から平面視したとき、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂには、コイル部Ｃの中心Ｏ側に、当該中心Ｏから部分的に遠ざかる凹部１２０ａが形成されている。そのため、積層コイル部品１においては、磁束の中心に近い磁束密度が高い部分の面積が低減されており、凹部１２０ａではコイル部Ｃの磁束は外部電極１２０Ａ、１２０Ｂを通過せず磁束が阻害されないため、凹部１２０ａが形成されていない外部電極を備える積層コイル部品に比べて、Ｑ値を向上することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、積層コイル部品に関する。

従来より、積層体の内部に、積層方向に沿って巻回されたコイル部が形成された積層コイル部品が知られている。このような積層コイル部品には、その端面に外部電極を設けたものの他に、実装面積の低減を図るために、実装面に対面する底面に外部電極を設けたものが知られている。底面に設けられる外部電極の形状としては、長方形や正方形が一般的であるが、下記特許文献１には、コイル中心に向かって膨らむＤ字形状の外部電極が開示されている。

特開２００９−２０６１１０号公報

しかしながら、上述した従来の底面電極の形状では、磁束密度が高い部分において、底面電極が磁束を阻害することとなり、Ｑ値の低下を招いていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、Ｑ値の向上が図られた積層コイル部品を提供することを目的とする。

本発明に係る積層コイル部品は、絶縁層を介して積層された複数の内部電極によって構成されたコイル部を有する、積層方向の断面が長方形または正方形である積層コイル部品であって、積層コイル部品の端面近傍の底部に設けられ、コイル部の端部に接続される外部電極を備え、積層方向から平面視したとき、外部電極には、コイル部の中心側に、当該中心から部分的に遠ざかる欠乏部が形成されている。

この積層コイル部品においては、外部電極におけるコイル部の中心側に欠乏部が形成されることで、磁束の中心に近い磁束密度が高い部分の面積が低減されている。すなわち、この積層コイル部品においては、欠乏部ではコイル部の磁束は外部電極を通過せず磁束が阻害されないため、欠乏部が形成されていない外部電極を備える積層コイル部品に比べて、Ｑ値を向上することができる。

また、外部電極が２層の電極で構成されている態様であってもよい。さらに、欠乏部が、外部電極における前記コイル部の中心側の中央領域に設けられた凹部である態様であってもよい。

本発明によれば、Ｑ値の向上が図られた積層コイル部品が提供される。

図１は、本発明の実施形態に係る積層コイル部品の概略斜視図である。 図２は、図１に示す積層コイル部品の積層体の積層展開図である。 図３は、図１に示す積層コイル部品の積層方向から平面視した概略平面図である。 図４は、従来技術に係る積層コイル部品の積層方向から平面視した概略平面図である。 図５は、図３とは異なる態様の積層コイル部品の概略平面図である。 図６は、図１とは異なる態様の積層コイル部品の概略斜視図である。 図７は、図６に示す積層コイル部品の積層方向から平面視した概略平面図である。 図８は、図７とは異なる態様の積層コイル部品の概略斜視図である。 図９は、図７とは異なる態様の積層コイル部品の概略斜視図である。 図１０は、図２とは異なる態様の積層コイル部品の積層体の積層展開図である。 図１１は、図１とは異なる態様の積層コイル部品の概略斜視図である。 図１２は、図１１に示した積層コイル部品のＹ−Ｚ断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る積層コイル部品１は、積層方向の断面が長方形である直方体形状を有する積層体１０を備えている。以下の説明では、便宜上、積層体１０の積層方向をＺ方向、積層方向の端面および断面における短手方向をＸ方向、長手方向をＹ方向とする。

積層体１０は、図２に示すように、セラミックで構成された複数の絶縁層（絶縁層３０〜３５）が積層されて構成されている。複数の絶縁層３０〜３５は、いずれも長方形であり、同一形状および同一寸法となるように形成されている。

複数の絶縁層３０〜３５のそれぞれには、銀で構成された電極パターン２０Ａ〜２４Ａ、２０Ｂ〜２４Ｂ、２５が所定のパターンで形成されており、絶縁層３０から絶縁層３５まで順次重ね合わされている。なお、上下に隣り合う電極パターン２０Ａ〜２４Ａ、２０Ｂ〜２４Ｂ、２５同士は絶縁層を貫通するスルーホール導体（図２の黒四角）を介して接続されている。

積層体１０は、以上の絶縁層３０〜３５が積層されて構成されているため、電極パターン２０Ａ〜２４Ａ、２０Ｂ〜２４Ｂ、２５が絶縁層を介して積層された構成となっている。

電極パターン２０Ａ〜２４Ａ、２０Ｂ〜２４Ｂ、２５のうち、最上層の絶縁層３０に形成された電極パターン２０Ａ、２０Ｂは、図１に示した積層体１０の底面（図示しない実装基板の部品搭載面に対面する面）１０ｃに設けられる一対の外部電極１２０Ａ、１２０Ｂである。これらの外部電極１２０Ａ、１２０Ｂは、コイル部Ｃの各端部に接続されて、積層コイル部品１の外部電極として機能する。外部電極を側面１０ａ、１０ｂに設けた場合には実装時に実装面の面方向にはんだフィレットが形成されるが、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂのように、外部電極を底面１０ｃに設けることで、上記はんだフィレットが形成されず、実装面積の低減が図られる。

電極パターン２０Ａ〜２４Ａ、２０Ｂ〜２４Ｂ、２５のうち、絶縁層３１〜３５に形成された電極パターン２１Ｂ〜２４Ｂ、２５は、絶縁層３１〜３４を介して積層された複数の内部電極であり、同一方向に巻回（図２の積層方向上方から見て右回りに巻回）されたコイル部Ｃが構成されるように、上記スルーホール導体により接続されている。電極パターン２１Ｂ〜２４Ｂ、２５によって構成されるコイル部Ｃは、積層体１０の断面同様、Ｙ方向に延びる長方形状のパターンであり、コイル中心Ｏは積層体１０の中央位置にある（図３参照）。

電極パターン２０Ａ〜２４Ａ、２０Ｂ〜２４Ｂ、２５のうち、絶縁層３１〜３５に形成された２１Ａ〜２４Ａは、積層方向に接続されて、コイル部Ｃの端部と外部電極１２０Ａとを接続する貫通導体部として機能する。

続いて、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂについて、図３を参照しつつ、詳しく説明する。

外部電極１２０Ａ、１２０Ｂは、積層体１０の底面１０ｃ上であって、端面１０ａ、１０ｂの近傍（すなわち長手方向の両端部）に設けられている。各外部電極１２０Ａ、１２０Ｂは、図３に示すように、積層方向から平面視したときに、凹部（欠乏部）１２０ａを有する長方形状を有し、また、底面１０ｃの長手方向の各端部を全体的に覆うように、底面１０ｃの短手方向のほぼ全幅に亘って形成されている。各凹部１２０ａは、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂのコイル中心Ｏ側であり、かつ、積層体１０の短手方向（図のＸ方向）の中央領域に設けられている。凹部１２０ａの幅（すなわち、Ｘ方向の長さ）は、コイルの幅よりも広くなっている。また、凹部１２０ａの深さ（すなわち、Ｙ方向の長さ）は、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂがコイル部Ｃと重ならない程度の深さとなっている。

以上で説明したとおり、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂは、凹部１２０ａにおいてコイル中心Ｏから部分的に遠ざかっている。この凹部１２０ａの内側領域（欠乏している領域）は、コイル中心Ｏから近く、また、長方形状のコイル部Ｃの短辺部分と重なっており、磁束密度が高い領域である。すなわち、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂにおいては、凹部１２０ａにより、磁束密度が高い部分の面積の低減が図られている。

一方、図４に示す従来技術に係る積層コイル部品１’の外部電極１２０Ａ’、１２０Ｂ’のように、凹部が形成されていない長方形状の電極では、磁束密度が高い領域（図４のハッチング部分）において磁束が大きく阻害されて、Ｑ値の低下が招かれていた。

すなわち、上述した積層コイル部品１においては、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂにおけるコイル部Ｃの中心Ｏ側に凹部１２０ａが形成されることで、磁束の中心に近い磁束密度が高い部分の面積が低減されている。すなわち、積層コイル部品１においては、凹部１２０ａではコイル部Ｃの磁束は外部電極１２０Ａ、１２０Ｂを通過せず磁束が阻害されないため、凹部１２０ａが形成されていない外部電極１２０Ａ’、１２０Ｂ’を備える従来の積層コイル部品１’に比べて、Ｑ値を向上することができる。

なお、外部電極に設けられる欠乏部は、短手方向の中央領域に設けられた凹部に限らず、短手方向の端部領域に設けられた切り欠き部であってもよい。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

たとえば、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂのように凹部１２０ａの内側領域は四角形状に限らず、その他の形状であってもよく、たとえば図５に示した外部電極２２０Ａ、２２０Ｂのように凹部２２０ａの内側領域が半円状であってもよい。また、積層体１０の形状は、積層方向の断面が正方形である直方体形状や立方体形状であってもよい。

さらに、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂを１層で構成する態様に限らず、複数層で構成にしてもよく、たとえば図６および図７に示すように、外部電極３２０Ａ、３２０Ｂを２層で構成してもよい。すなわち、外部電極３２０Ａ、３２０Ｂは、積層体１０Ａの底面１０ａ上に形成された底面電極３２１〜３２４と、積層体１０Ａの内部に形成された一対の内部電極Ｌ１、Ｌ２とで構成されている。なお、積層体１０Ａの構造は、外部電極３２０Ａ、３２０の構造のみが上述した積層体１０の構造と異なっており、積層体１０同様のコイル部Ｃが内部に形成されている。

一方の内部電極Ｌ１は、Ｘ方向に延びる長方形状であり、底面１０ｃの側面１０ａ側においてＸ方向に並んだ一対の底面電極３２１、３２２それぞれと部分的に重なり合い、その両端部に設けられたスルーホール導体ＴＨにより、底面電極３２１、３２２間を橋架するように接続している。他方の内部電極Ｌ２も、内部電極Ｌ１同様、Ｘ方向に延びる長方形状であり、底面１０ｃの側面１０ｂ側においてＸ方向に並んだ一対の正方形状の底面電極３２３、３２４それぞれと部分的に重なり合い、その両端部に設けられたスルーホール導体ＴＨにより、底面電極３２３、３２４間を橋架するように接続している。

このような２層で構成された外部電極３２０Ａ、３２０Ｂでは、図７に示されているように積層方向から平面視したときには、底面電極３２１〜３２４と内部電極Ｌ１、Ｌ２とにより凹部３２０ａが画成される。例えば、外部電極３２０Ａでは、底面電極３２１と底面電極３２２との間隙であって、内部電極Ｌ１のコイル中心Ｏ側に、中心Ｏから部分的に遠ざかる凹部３２０ａが形成される。

積層体１０Ａの底部に２層で構成された外部電極３２０Ａ、３２０Ｂの凹部３２０ａも、磁束の中心に近い磁束密度が高い部分の面積を低減するため、１層で構成された外部電極１２０Ａ、１２０Ｂの凹部１２０ａ同様、Ｑ値の向上を図ることができる。

図８は、図７に示した正方形状の底面電極３２１〜３２４を有する外部電極３２０Ａ、３２０Ｂに代えて、円形状の底面電極４２１〜４２４を有する外部電極４２０Ａ、４２０Ｂを採用した態様を示している。

外部電極４２０Ａ、４２０Ｂの円形状の底面電極４２１〜４２４のうち、底面電極４２１と底面電極４２２とが側面１０ａ側において内部電極Ｌ１により接続されており、底面電極４２３と底面電極４２４とが側面１０ｂ側において内部電極Ｌ２により接続されている。外部電極４２０Ａ、４２０Ｂでも、上述した外部電極３２０Ａ、３２０Ｂ同様、積層方向から平面視したときに、底面電極４２１〜４２４と内部電極Ｌ１、Ｌ２とにより、湾曲した部分を有する凹部４２０ａが画成される。

このような外部電極４２０Ａ、４２０Ｂの凹部４２０ａも、磁束の中心に近い磁束密度が高い部分の面積を低減するため、外部電極３２０Ａ、３２０Ｂの凹部３２０ａ同様、Ｑ値の向上を図ることができる。

図９は、図７に示した正方形状の底面電極３２１〜３２４を有する外部電極３２０Ａ、３２０Ｂに代えて、直角三角形状の底面電極５２１〜５２４を有する外部電極５２０Ａ、５２０Ｂを採用した態様を示している。

外部電極５２０Ａ、５２０Ｂの直角三角形状の底面電極５２１〜５２４のうち、底面電極５２１と底面電極５２２とが側面１０ａ側において内部電極Ｌ１により接続されており、底面電極５２３と底面電極５２４とが側面１０ｂ側において内部電極Ｌ２により接続されている。外部電極５２０Ａ、５２０Ｂでも、上述した外部電極３２０Ａ、３２０Ｂ同様、積層方向から平面視したときに、底面電極５２１〜５２４と内部電極Ｌ１、Ｌ２とにより凹部５２０ａが画成される。なお、底面電極５２１〜５２４はいずれも、その直角部分が、底面１０ｃの直角な角部に沿うように配置されており、その斜面と内部電極Ｌ１、Ｌ２とにより凹部５２０ａを画成している。

このような外部電極５２０Ａ、５２０Ｂの凹部５２０ａも、磁束の中心に近い磁束密度が高い部分の面積を低減するため、外部電極３２０Ａ、３２０Ｂの凹部３２０ａ同様、Ｑ値の向上を図ることができる。

さらに、積層体１０、１０Ａの内部に形成されるコイル部に関しても、上述したコイル部Ｃに限らず、その他の形状であってもよく、たとえば図１０の積層展開図に示された形状のコイル部であってもよい。

図１０の積層展開図においては、セラミックで構成された複数の絶縁層５０〜５４のそれぞれには、銀で構成された電極パターン４０Ａ〜４３Ａ、４０Ｂ〜４３Ｂ、４４が所定のパターンで形成されており、絶縁層５０から絶縁層５４まで順次重ね合わされている。なお、上下に隣り合う電極４０Ａ〜４３Ａ、４０Ｂ〜４３Ｂ、４４パターン同士は絶縁層を貫通するスルーホール導体（図１０の黒四角）を介して接続されている。

電極パターン４０Ａ〜４３Ａ、４０Ｂ〜４３Ｂ、４４のうち、最上層の絶縁層５０に形成された電極４０Ａ、４０Ｂは、上述した外部電極１２０Ａ、１２０Ｂ等に相当している。

電極パターン４０Ａ〜４３Ａ、４０Ｂ〜４３Ｂ、４４のうち、絶縁層５１〜５４に形成された４２Ａ、４３Ａ、４１Ｂ〜４３Ｂ、４４は、積層方向に巻回されたコイル部Ｃが構成されるように、上記スルーホール導体により接続されている。

絶縁層５１に形成された電極パターン４１Ａは、積層方向に接続されて、コイル部Ｃの端部と外部電極４０Ａとを接続する貫通導体部として機能する。

このようなコイル形状のコイル部Ｃであっても、積層体１０の底面となるべき絶縁層５０の表面に、上述した外部電極１２０Ａ、１２０Ｂと同一パターンの外部電極４０Ａ、４０Ｂが形成されることで、上述した積層コイル部品１と同様の作用および効果を奏する。

すなわち、外部電極４０Ａ、４０Ｂにおけるコイル部Ｃの中心Ｏ側に凹部４０ａが形成されることで、磁束の中心に近い磁束密度が高い部分の面積が低減され、凹部４０ａではコイル部Ｃの磁束は外部電極４０Ａ、４０Ｂを通過せず磁束が阻害されないため、凹部１２０ａが形成されていない外部電極１２０Ａ’、１２０Ｂ’を備える従来の積層コイル部品１’に比べて、Ｑ値を向上することができる。

なお、上述した実施形態では、積層体底面１０ｃにのみ外部電極が設けられた積層コイル部品を示しているが、積層体底面１０ｃと積層体側面１０ａ、１０ｂの両方に外部電極が設けられた積層コイル部品であってもよい。

図１１および図１２は、積層体底面１０ｃと積層体側面１０ａ、１０ｂの両方に外部電極が設けられた積層コイル部品１Ｂを示した図である。この積層コイル部品１Ｂの積層体１０Ｂには、対面する一対の側面１０ａ、１０ｂの全面を覆うように側面電極６０Ａ、６０Ｂが形成されており、かつ、その底面１０ｃには、上述した実施形態の外部電極１２０Ａ、１２０Ｂと同様の電極が形成されている。側面１０ａを覆う側面電極６０Ａは、その底部において底面１０ｃの外部電極１２０Ａと接続されており、同様に、側面１０ｂを覆う側面電極６０Ｂも、その底部において底面１０ｃの外部電極１２０Ｂと接続されている。

積層コイル部品１Ｂの積層体１０Ｂの内部には、積層方向に巻回されたコイル部Ｃ’が形成されている。このコイル部Ｃ’は、引き出し電極６１Ａ、６１Ｂによって、各側面１０ａ、１０ｂに引き出されている点で、上述したコイル部Ｃと異なっている。

すなわち、積層コイル部品１Ｂのコイル部Ｃ’の各端部は、引き出し電極６１Ａ、６１Ｂにより側面１０ａ、１０ｂまで引き出され、側面１０ａ、１０ｂに形成された側面電極６０Ａ、６０Ｂを介して、底面１０ｃの外部電極１２０Ａ、１２０Ｂに接続される。

このような側面電極６０Ａ、６０Ｂおよび引き出し電極６１Ａ、６１Ｂを備える積層コイル部品１Ｂであっても、上述した積層コイル部品１、１Ａと同様の作用および効果を奏する。

すなわち、外部電極１２０Ａ、１２０Ｂにおけるコイル部Ｃ’の中心Ｏ側に凹部４０ａが形成されることで、磁束の中心に近い磁束密度が高い部分の面積が低減され、凹部１２０ａではコイル部Ｃの磁束は外部電極１２０Ａ、１２０Ｂを通過せず磁束が阻害されないため、凹部１２０ａが形成されていない外部電極１２０Ａ’、１２０Ｂ’を備える従来の積層コイル部品１’に比べて、Ｑ値を向上することができる。

１、１Ａ、１Ｂ…積層コイル部品、１０、１０Ａ、１０Ｂ…積層体、１２０Ａ、１２０Ｂ、２２０Ａ、２２０Ｂ、３２０Ａ、３２０Ｂ、４２０Ａ、４２０Ｂ、５２０Ａ、５２０Ｂ…外部電極、１２０ａ、４０ａ、２２０ａ、３２０ａ、４２０ａ、５２０ａ…凹部、Ｃ、Ｃ’…コイル部。

Claims (3)

1. 絶縁層を介して積層された複数の内部電極によって構成されたコイル部を有する、積層方向の断面が長方形または正方形である積層コイル部品であって、
   前記積層コイル部品の端面近傍の底部に設けられ、前記コイル部の端部に接続される外部電極を備え、
   積層方向から平面視したとき、前記外部電極には、コイル部の中心側に、当該中心から部分的に遠ざかる欠乏部が形成されている、積層コイル部品。
2. 前記外部電極が２層の電極で構成されている、請求項１に記載の積層コイル部品。
3. 前記欠乏部が、前記外部電極における前記コイル部の中心側の中央領域に設けられた凹部である、請求項１又は２に記載の積層コイル部品。

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