JP2018190828A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンダの接合部分にクラックが生じにくいコイル部品を提供する。【解決手段】導体層３１〜３４と層間絶縁層４０〜４４が交互に積層されたコイル部２０と、外部端子Ｅ１，Ｅ２とを備える。導体層３１〜３４は、コイル導体パターンＣ１〜Ｃ４及びコイル部２０から露出する電極パターン５１〜５４，６１〜６４を有する。層間絶縁層４１〜４３は、電極パターン５１〜５４，６１〜６４間に位置する部分がコイル部２０から露出しており、外部端子Ｅ１，Ｅ２は、層間絶縁層４１〜４３の露出部分を避けるよう電極パターン５１〜５４，６１〜６４の表面に形成されている。本発明によれば、露出した層間絶縁層の熱膨張係数によって、外部端子の実効的な熱膨張係数が高められる。その結果、外部端子とハンダの熱膨張係数の差が低減されることから、大電流によって発熱が生じても、ハンダの接合部分にクラックが生じにくい。【選択図】図６

Description

本発明はコイル部品に関し、特に、電源回路用としての利用が好適なコイル部品に関する。

表面実装型のコイル部品は、複数の導体層と複数の層間絶縁層が交互に積層された構造を有していることが一般的であり、コイルの一端及び他端は、コイル部品の表面に形成された外部端子にそれぞれ接続される。例えば、特許文献１に記載されたコイル部品は、複数の導体層と複数の層間絶縁層が交互に積層された構造を有するとともに、いくつかの導体層にはコイル導体パターンだけでなく電極パターンも形成されており、積層後、各電極パターンに接続されるよう、コイル部品の表面に外部端子が形成される。

国際公開第２０１３／１０３０４４号

特許文献１に記載されたコイル部品は、いわゆる信号用のコイル部品であるため、コイルに流れる電流量はそれほど大きくない。これに対し、電源回路などに用いられるコイル部品は、信号用のコイル部品に比べて大電流が流れるため、実使用時に大きな発熱が生じる。

コイル部品が発熱すると、外部端子とハンダの熱膨張係数の差に起因して、ハンダの接合部分にクラックが発生するおそれがあった。これは、ハンダの熱膨張係数に比べて外部端子の熱膨張係数が小さいために生じる現象である。

したがって、本発明は、大電流によって発熱が生じてもハンダの接合部分にクラックが生じにくいコイル部品を提供することを目的とする。

本発明によるコイル部品は、複数の導体層と複数の層間絶縁層が交互に積層されたコイル部と、外部端子とを備え、前記複数の導体層のそれぞれは、コイル導体パターン及び前記コイル部から露出する電極パターンを有し、前記複数の電極パターンは、前記複数の層間絶縁層を貫通して設けられた複数のビア導体を介して互いに接続され、前記複数の層間絶縁層の少なくとも一つは、前記複数の電極パターン間に位置する部分が前記コイル部から露出しており、前記外部端子は、前記層間絶縁層の前記露出する部分を避けるよう、前記コイル部から露出する前記複数の電極パターンの表面に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、電極パターン間に位置する層間絶縁層が露出しており、この部分を避けるように外部端子が形成されていることから、露出した層間絶縁層の熱膨張係数によって、外部端子の実効的な熱膨張係数が高められる。その結果、外部端子とハンダの熱膨張係数の差が低減されることから、大電流によって発熱が生じても、ハンダの接合部分にクラックが生じにくくなる。これにより、コイル部品の信頼性を高めることが可能となる。

本発明において、積層方向から見た複数のビア導体の形成位置は、少なくとも一部が互いに異なっていても構わない。これによれば、各導体層における電極パターンの平坦性を高めることができる。

本発明において、複数のビア導体の少なくとも一つはコイル部から露出しており、外部端子は、コイル部から露出するビア導体の表面にさらに形成されていても構わない。これによれば、コイル部から露出するビア導体の径などに応じて外部端子の実効的な熱膨張係数を調整することが可能となる。特に、外部端子の実効的な熱膨張係数をより高める必要がある場合には、コイル部から露出するビア導体をコンフォーマルビアとすればよい。

本発明において、導体層は銅（Ｃｕ）からなり、外部端子はニッケル（Ｎｉ）とスズ（Ｓｎ）の積層膜からなるものであっても構わない。これによれば、直流抵抗を低減しつつ、ハンダに対する高い濡れ性を確保することが可能となる。

本発明によるコイル部品は、コイル部を積層方向に挟み込む第１及び第２の磁性体層をさらに備えていても構わない。これによれば、より大きなインダクタンスを得ることが可能となる。

本発明において、複数の導体層は、複数のコイル導体パターンからなるコイルの一端が形成される第１の導体層と、コイルの他端が形成される第２の導体層と、第１及び第２の導体層間に位置する１又は２以上の第３の導体層とを含み、第１の導体層に含まれる電極パターンはコイルの一端を構成する第１の電極パターンを含み、第２の導体層に含まれる電極パターンはコイルの他端を構成する第２の電極パターンを含み、第１の導体層に含まれる電極パターンは第２の電極パターンと積層方向に重なる第３の電極パターンをさらに含み、第２の導体層に含まれる電極パターンは第１の電極パターンと積層方向に重なる第４の電極パターンをさらに含み、第３の導体層は第２及び第３の電極パターンと積層方向に重なる第５の電極パターンと、第１及び第４の電極パターンと積層方向に重なる第６の電極パターンとを含み、複数のビア導体は、第１及び第６の電極パターンを相互に接続する第１のビア導体と、第３及び第５の電極パターンを相互に接続する第２のビア導体と、第２及び第５の電極パターンを相互に接続する第３のビア導体と、第４及び第６の電極パターンを相互に接続する第４のビア導体を含み、外部端子は、第１、第４及び第６の電極パターンの表面を覆う第１の外部端子と、第２、第３及び第５の電極パターンの表面を覆う第２の外部端子とを含んでいても構わない。これによれば、第１及び第２の外部端子のいずれについても、ハンダの熱膨張係数との差を低減することが可能となる。

この場合、第１の外部端子は第１のビア導体の表面をさらに覆い、第２の外部端子は第３のビア導体の表面をさらに覆っても構わない。これによれば、第１及び第２の外部端子の近傍における直流抵抗をより低減することが可能となる。

この場合、第１及び第２のビア導体はコイル部の中心に対して互いに対称となる位置に設けられ、第３及び第４のビア導体はコイル部の中心に対して互いに対称となる位置に設けられていても構わない。これによれば、各導体層及び各層間絶縁層のパターン設計が容易となる。

このように、本発明によれば、大電流によって発熱が生じてもハンダの接合部分にクラックが生じにくくなる。これにより、信頼性の高い電源回路用のコイル部品を提供することが可能となる。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるコイル部品１０の外観を示す斜視図である。 図２は、コイル部品１０の表面Ｓ１の構造を示す平面図である。 図３は、コイル部品１０の表面Ｓ２の構造を示す平面図である。 図４は、コイル部品１０の表面Ｓ３の構造を示す平面図である。 図５は、コイル部品１０を回路基板８０に実装した状態を示す側面図である。 図６は、コイル部品１０の断面図である。 図７は、コイル部品１０の製造工程を説明するための工程図である。 図８は、コイル部品１０の製造工程を説明するための工程図である。 図９は、各工程におけるパターン形状を説明するための平面図である。 図１０は、電極パターン５１〜５４の露出面の形状のバリエーションの一つを示す側面図である。 図１１は、電極パターン５１〜５４の露出面の形状のバリエーションの一つを示す側面図である。 図１２は、電極パターン５１〜５４の露出面の形状のバリエーションの一つを示す側面図である。 図１３は、電極パターン５１〜５４の露出面の形状のバリエーションの一つを示す側面図である。 図１４は、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の形状及び平面位置のバリエーションの一つを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図１５は、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の形状及び平面位置のバリエーションの一つを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図１６は、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の形状及び平面位置のバリエーションの一つを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるコイル部品１０の外観を示す斜視図である。

本実施形態によるコイル部品１０は電源回路用のインダクタとして用いることが好適な表面実装型のチップ部品であり、図１に示すように、第１及び第２の磁性体層１１，１２と、第１及び第２の磁性体層１１，１２に挟まれたコイル部２０とを備える。コイル部２０の構成については後述するが、本実施形態においてはコイル導体パターンを有する導体層が４層積層され、これによって１つのコイルが形成される。そして、コイルの一端が第１の外部端子Ｅ１に接続され、コイルの他端が第２の外部端子Ｅ２に接続される。

磁性体層１１，１２は、フェライト粉や金属磁性粉などの磁性粉を含有する樹脂からなる複合部材であり、コイルに電流を流すことによって生じる磁束の磁路を構成する。磁性粉として金属磁性粉を用いる場合、パーマロイ系材料を用いることが好適である。また、樹脂としては、液状又は粉体のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。但し、本発明において磁性体層１１，１２を複合部材によって構成することは必須でなく、例えば、磁性体層１１として焼結フェライトなどの磁性材料からなる基板を用いても構わない。

本実施形態によるコイル部品１０は、一般的な積層コイル部品とは異なり、積層方向であるｚ方向が回路基板と平行となるよう立てて実装される。具体的には、ｘｚ面を構成する表面Ｓ１が実装面として用いられる。そして、表面Ｓ１には、第１の外部端子Ｅ１及び第２の外部端子Ｅ２が設けられる。第１の外部端子Ｅ１は、コイル部２０に形成されるコイルの一端が接続される端子であり、第２の外部端子Ｅ２は、コイル部２０に形成されるコイルの他端が接続される端子である。

図１に示すように、第１の外部端子Ｅ１は、表面Ｓ１からｙｚ面を構成する表面Ｓ２に亘って連続的に形成され、第２の外部端子Ｅ２は、表面Ｓ１からｙｚ面を構成する表面Ｓ３に亘って連続的に形成される。詳細については後述するが、外部端子Ｅ１，Ｅ２は、コイル部２０に含まれる電極パターンの露出面に形成されたニッケル（Ｎｉ）とスズ（Ｓｎ）の積層膜によって構成される。電極パターンの露出面はいわゆるベタパターンではなく、ｚ方向に隣接する電極パターン間において層間絶縁層が露出した構成を有している。このため、層間絶縁層の露出部分には外部端子Ｅ１，Ｅ２が形成されず、層間絶縁層の露出部分は、基本的に外部端子Ｅ１，Ｅ２に覆われない。

図２〜図４は、それぞれコイル部品１０の表面Ｓ１〜Ｓ３の構造を示す平面図である。

図２及び図３に示すように、第１の外部端子Ｅ１は、それぞれ表面Ｓ１，Ｓ２に形成されており、いずれもｘ方向又はｙ方向に延在する第１〜第４の部分Ｅ１１〜Ｅ１４と、第１〜第４の部分Ｅ１１〜Ｅ１４を繋ぐ第５の部分Ｅ１５を有している。第１〜第４の部分Ｅ１１〜Ｅ１４の間は、第５の部分Ｅ１５が存在する領域を除いて、層間絶縁層４１〜４３が露出している。また、図２及び図４に示すように、第２の外部端子Ｅ２は、それぞれ表面Ｓ１，Ｓ３に形成されており、いずれもｘ方向又はｙ方向に延在する第１〜第４の部分Ｅ２１〜Ｅ２４と、第１〜第４の部分Ｅ２１〜Ｅ２４を繋ぐ第５の部分Ｅ２５を有している。第１〜第４の部分Ｅ２１〜Ｅ２４の間は、第５の部分Ｅ２５が存在する領域を除いて、層間絶縁層４１〜４３が露出している。

また、磁性体層１１，１２に挟まれたコイル部２０の表面のうち、外部端子Ｅ１，Ｅ２で覆われた部分および層間絶縁層４０〜４４が露出しない部分は、磁性部材１３によって構成される。磁性部材１３は、磁性体層１１と磁性体層１２を磁気的に接続する役割を果たす。

図５は、本実施形態によるコイル部品１０を回路基板８０に実装した状態を示す側面図であり、積層方向から見た図である。

図５に示すように、本実施形態によるコイル部品１０は、回路基板８０に立てて実装される。具体的には、コイル部２０の表面Ｓ１が回路基板８０の実装面と対向するよう、つまり、コイル部品１０の積層方向であるｚ方向が回路基板８０の実装面と平行となるよう、実装される。

回路基板８０にはランドパターン８１，８２が設けられており、これらランドパターン８１，８２にコイル部品１０の外部端子Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ接続される。ランドパターン８１，８２と外部端子Ｅ１，Ｅ２との電気的・機械的接続は、ハンダ８３によって行われる。外部端子Ｅ１，Ｅ２のうち、コイル部２０の表面Ｓ２，Ｓ３に形成された部分には、ハンダ８３のフィレットが形成される。

ここで、外部端子Ｅ１，Ｅ２はニッケル（Ｎｉ）とスズ（Ｓｎ）の積層膜からなり、さらに、外部端子Ｅ１，Ｅ２の下地である電極パターンは銅（Ｃｕ）によって構成されるため、ハンダ８３よりも熱膨張係数が低い。具体的には、銅（Ｃｕ）の熱膨張係数は約１６（１０^−６／Ｋ）、ニッケル（Ｎｉ）の熱膨張係数は約１３（１０^−６／Ｋ）であるのに対し、ハンダの熱膨張係数は約２５（１０^−６／Ｋ）である。このため、コイル部品１０に電流を流すと、これによって生じる熱に起因してハンダ８３と外部端子Ｅ１，Ｅ２との界面に応力が生じる。

しかしながら、本実施形態においては、外部端子Ｅ１，Ｅ２が複数の部分Ｅ１１〜Ｅ１４又はＥ２１〜Ｅ２４に分かれており、これらの間において層間絶縁層４１〜４３が露出していることから、外部端子Ｅ１，Ｅ２の実効的な熱膨張係数が高められる。これは、層間絶縁層４１〜４３の材料である樹脂の熱膨張係数がハンダ８３の熱膨張係数よりも高く、例えば３０〜６０（１０^−６／Ｋ）程度であるからである。つまり、外部端子Ｅ１，Ｅ２自体の熱膨張係数に変化はないものの、熱膨張係数の高い層間絶縁層４１〜４３が部分的に露出していることから、実効的な熱膨張係数が高められる。その結果、ハンダ８３の熱膨張係数との差が小さくなることから、発熱に起因する応力が大幅に低減される。

図６は、本実施形態によるコイル部品１０の断面図である。

図６に示すように、コイル部品１０に含まれるコイル部２０は、２つの磁性体層１１，１２に挟まれており、層間絶縁層４０〜４４と導体層３１〜３４が交互に積層された構成を有している。導体層３１〜３４は、層間絶縁層４１〜４３に形成されたスルーホールを介して互いに接続されることにより、コイルを構成している。コイルの内径部分には、磁性体層１２と同じ材料からなる磁性部材１３が埋め込まれている。層間絶縁層４０〜４４は、例えば樹脂からなり、少なくとも層間絶縁層４１〜４３については非磁性材料が用いられる。最下層に位置する層間絶縁層４０及び最上層に位置する層間絶縁層４４については、磁性材料を用いても構わない。

導体層３１は、磁性体層１１の上面に層間絶縁層４０を介して形成された１層目の導体層である。導体層３１には、スパイラル状に２ターン巻回されたコイル導体パターンＣ１と、２つの電極パターン５１，６１が設けられている。電極パターン５１はコイル導体パターンＣ１の一端に接続されている一方、電極パターン６１はコイル導体パターンＣ１とは独立して設けられている。電極パターン５１は、コイル部２０から露出しており、その表面には外部端子Ｅ１の第１の部分Ｅ１１が形成されている。また、電極パターン６１は、コイル部２０から露出しており、その表面には外部端子Ｅ２の第１の部分Ｅ２１が形成されている。

導体層３２は、導体層３１の上面に層間絶縁層４１を介して形成された２層目の導体層である。導体層３２には、スパイラル状に２ターン巻回されたコイル導体パターンＣ２と、２つの電極パターン５２，６２が設けられている。電極パターン５２，６２は、いずれもコイル導体パターンＣ２とは独立して設けられている。電極パターン５２は、コイル部２０から露出しており、その表面には外部端子Ｅ１の第２の部分Ｅ１２が形成されている。また、電極パターン６２は、コイル部２０から露出しており、その表面には外部端子Ｅ２の第２の部分Ｅ２２が形成されている。

導体層３３は、導体層３２の上面に層間絶縁層４２を介して形成された３層目の導体層である。導体層３３には、スパイラル状に２ターン巻回されたコイル導体パターンＣ３と、２つの電極パターン５３，６３が設けられている。電極パターン５３，６３は、いずれもコイル導体パターンＣ３とは独立して設けられている。電極パターン５３は、コイル部２０から露出しており、その表面には外部端子Ｅ１の第３の部分Ｅ１３が形成されている。また、電極パターン６３は、コイル部２０から露出しており、その表面には外部端子Ｅ２の第３の部分Ｅ２３が形成されている。

導体層３４は、導体層３３の上面に層間絶縁層４３を介して形成された４層目の導体層である。導体層３４には、スパイラル状に２ターン巻回されたコイル導体パターンＣ４と、２つの電極パターン５４，６４が設けられている。電極パターン６４はコイル導体パターンＣ４の一端に接続されている一方、電極パターン５４はコイル導体パターンＣ４とは独立して設けられている。電極パターン５４は、コイル部２０から露出しており、その表面には外部端子Ｅ１の第４の部分Ｅ１４が形成されている。また、電極パターン６４は、コイル部２０から露出しており、その表面には外部端子Ｅ２の第４の部分Ｅ２４が形成されている。

そして、コイル導体パターンＣ１とコイル導体パターンＣ２は、層間絶縁層４１を貫通して設けられたビア導体を介して接続され、コイル導体パターンＣ２とコイル導体パターンＣ３は、層間絶縁層４２を貫通して設けられたビア導体を介して接続され、コイル導体パターンＣ３とコイル導体パターンＣ４は、層間絶縁層４３を貫通して設けられたビア導体を介して接続される。これにより、コイル導体パターンＣ１〜Ｃ４によって８ターンのコイルが形成され、その一端が外部端子Ｅ１の第１の部分Ｅ１１に接続され、他端が外部端子Ｅ２の第４の部分Ｅ２４に接続された構成となる。

さらに、電極パターン５１〜５４は、層間絶縁層４１〜４３を貫通して設けられたビア導体Ｖ１〜Ｖ３を介して互いに接続される。同様に、電極パターン６１〜６４は、層間絶縁層４１〜４３を貫通して設けられたビア導体Ｖ４〜Ｖ６を介して互いに接続される。ここで、積層方向から見たビア導体Ｖ１〜Ｖ３の形成位置は互いに異なっており、積層方向から見たビア導体Ｖ４〜Ｖ６の形成位置も互いに異なっている。

図６に示す断面においては、ビア導体Ｖ１がコイル部２０から露出しており、これによりビア導体Ｖ１の表面には外部端子Ｅ１の第５の部分Ｅ１５が形成される。これに対し、図６に示す断面においては、ビア導体Ｖ２，Ｖ３がコイル部２０から露出しておらず、これにより、電極パターン５２，５３間に位置する層間絶縁層４２の一部、並びに、電極パターン５３，５４間に位置する層間絶縁層４３の一部がコイル部２０から露出している。同様に、図６に示す断面においては、ビア導体Ｖ４がコイル部２０から露出しており、これによりビア導体Ｖ４の表面には外部端子Ｅ２の第５の部分Ｅ２５が形成される。これに対し、図６に示す断面においては、ビア導体Ｖ５，Ｖ６がコイル部２０から露出しておらず、これにより、電極パターン６２，６３間に位置する層間絶縁層４２の一部、並びに、電極パターン６３，６４間に位置する層間絶縁層４３の一部がコイル部２０から露出している。

このように、外部端子Ｅ１，Ｅ２は、層間絶縁層４１〜４３の露出部分を避けるよう、コイル部２０から露出する電極パターン５１〜５４，６１〜６４の表面に形成されていることから、層間絶縁層４１〜４３の露出部分は、外部端子Ｅ１，Ｅ２に覆われることなくそのまま露出する。その結果、上述の通り、外部端子Ｅ１，Ｅ２の実効的な熱膨張係数が高められることから、ハンダ８３の熱膨張係数との差が低減される。

導体層３２〜３４の表面は、ビア導体Ｖ１〜Ｖ６が形成される部分において凹みが生じることがある。しかしながら、本実施形態においては、積層方向から見たビア導体Ｖ１〜Ｖ３の形成位置、並びに、積層方向から見たビア導体Ｖ４〜Ｖ６の形成位置がずれていることから、導体層３２〜３４の表面に生じる凹みが累積しない。このため、高い平坦性を保つことが可能となる。

また、本実施形態では、ビア導体Ｖ１とビア導体Ｖ４がコイル部２０の中心に対して互いに対称となる位置に設けられ、ビア導体Ｖ２とビア導体Ｖ５がコイル部２０の中心に対して互いに対称となる位置に設けられ、ビア導体Ｖ３とビア導体Ｖ６がコイル部２０の中心に対して互いに対称となる位置に設けられている。これにより、導体層３１〜３４及び層間絶縁層４１〜４３のパターン設計が容易となる。

次に、本実施形態によるコイル部品１０の製造方法について説明する。

図７及び図８は、本実施形態によるコイル部品１０の製造工程を説明するための工程図である。また、図９は、各工程におけるパターン形状を説明するための平面図である。

まず、図７（ａ）に示すように、所定の強度を有する支持基板Ｓを用意し、その上面にスピンコート法によって樹脂材料を塗布することによって層間絶縁層４０を形成する。次に、図７（ｂ）に示すように、層間絶縁層４０の上面に導体層３１を形成する。導体層３１の形成方法としては、スパッタリング法などの薄膜プロセスを用いて下地金属膜を形成した後、電解メッキ法を用いて所望の膜厚までメッキ成長させることが好ましい。以降に形成する導体層３２〜３４の形成方法も同様である。

導体層３１の平面形状は図９（ａ）に示すとおりであり、スパイラル状に２ターン巻回されたコイル導体パターンＣ１と、２つの電極パターン５１，６１からなる。尚、図９（ａ）に示すＡ−Ａ線は図６の断面位置を示しており、符号Ｂは最終的にコイル部品１０となる製品領域を示している。

次に、図９（ｂ）に示すように、導体層３１を覆う層間絶縁層４１を形成する。層間絶縁層４１の形成は、スピンコート法によって樹脂材料を塗布した後、フォトリソグラフィー法によってパターニングすることによって行うことが好ましい。以降に形成する層間絶縁層４２〜４４の形成方法も同様である。また、層間絶縁層４１にはスルーホール１０１〜１０３が設けられており、この部分において導体層３１が露出している。スルーホール１０１はコイル導体パターンＣ１の内周端を露出させる位置に設けられ、スルーホール１０２は電極パターン５１を露出させる位置に設けられ、スルーホール１０３は電極パターン６１を露出させる位置に設けられる。

次に、図７（ｃ）に示すように、層間絶縁層４１の上面に導体層３２を形成する。導体層３２の平面形状は図９（ｃ）に示すとおりであり、スパイラル状に２ターン巻回されたコイル導体パターンＣ２と、２つの電極パターン５２，６２からなる。これにより、コイル導体パターンＣ２の内周端は、スルーホール１０１を介してコイル導体パターンＣ１の内周端に接続されることになる。また、電極パターン５２はスルーホール１０２を介して電極パターン５１に接続され、電極パターン６２はスルーホール１０３を介して電極パターン６１に接続される。電極パターン５２のうちスルーホール１０２に埋め込まれる部分はビア導体Ｖ１を構成し、電極パターン６２のうちスルーホール１０３に埋め込まれる部分はビア導体Ｖ４を構成する。

次に、図９（ｄ）に示すように、導体層３２を覆う層間絶縁層４２を形成する。層間絶縁層４２にはスルーホール１１１〜１１３が設けられており、この部分において導体層３２が露出している。スルーホール１１１はコイル導体パターンＣ２の外周端を露出させる位置に設けられ、スルーホール１１２は電極パターン５２を露出させる位置に設けられ、スルーホール１１３は電極パターン６２を露出させる位置に設けられる。図９（ｂ）と図９（ｄ）を比較すれば明らかなように、スルーホール１１２の形成位置はスルーホール１０２の形成位置に対してオフセットしており、スルーホール１１３の形成位置はスルーホール１０３の形成位置に対してオフセットしている。

次に、図７（ｄ）に示すように、層間絶縁層４２の上面に導体層３３を形成する。導体層３３の平面形状は図９（ｅ）に示すとおりであり、スパイラル状に２ターン巻回されたコイル導体パターンＣ３と、２つの電極パターン５３，６３からなる。これにより、コイル導体パターンＣ３の外周端は、スルーホール１１１を介してコイル導体パターンＣ２の外周端に接続されることになる。また、電極パターン５３はスルーホール１１２を介して電極パターン５２に接続され、電極パターン６３はスルーホール１１３を介して電極パターン６２に接続される。電極パターン５３のうちスルーホール１１２に埋め込まれる部分はビア導体Ｖ２を構成し、電極パターン６３のうちスルーホール１１３に埋め込まれる部分はビア導体Ｖ５を構成する。そして、ビア導体Ｖ２はビア導体Ｖ１に対してオフセットした位置に設けられ、ビア導体Ｖ５はビア導体Ｖ４に対してオフセットした位置に設けられる。

次に、図９（ｆ）に示すように、導体層３３を覆う層間絶縁層４３を形成する。層間絶縁層４３にはスルーホール１２１〜１２３が設けられており、この部分において導体層３３が露出している。スルーホール１２１はコイル導体パターンＣ３の内周端を露出させる位置に設けられ、スルーホール１２２は電極パターン５３を露出させる位置に設けられ、スルーホール１２３は電極パターン６３を露出させる位置に設けられる。図９（ｂ）、図９（ｄ）及び図９（ｆ）を比較すれば明らかなように、スルーホール１２２の形成位置はスルーホール１０２，１１２の形成位置に対してオフセットしており、スルーホール１２３の形成位置はスルーホール１０３，１１３の形成位置に対してオフセットしている。

次に、図７（ｅ）に示すように、層間絶縁層４３の上面に導体層３４を形成する。導体層３４の平面形状は図９（ｇ）に示すとおりであり、スパイラル状に２ターン巻回されたコイル導体パターンＣ４と、２つの電極パターン５４，６４からなる。これにより、コイル導体パターンＣ４の内周端は、スルーホール１２１を介してコイル導体パターンＣ３の内周端に接続されることになる。また、電極パターン５４はスルーホール１２２を介して電極パターン５３に接続され、電極パターン６４はスルーホール１２３を介して電極パターン６３に接続される。電極パターン５４のうちスルーホール１２２に埋め込まれる部分はビア導体Ｖ３を構成し、電極パターン６４のうちスルーホール１２３に埋め込まれる部分はビア導体Ｖ６を構成する。そして、ビア導体Ｖ３はビア導体Ｖ１，Ｖ２に対してオフセットした位置に設けられ、ビア導体Ｖ６はビア導体Ｖ４，Ｖ５に対してオフセットした位置に設けられる。

次に、図７（ｆ）に示すように、導体層３４を覆う層間絶縁層４４を全面に形成した後、図９（ｈ）に示すように層間絶縁層４４をパターニングする。具体的には、コイル導体パターンＣ４及び電極パターン５４，６４が層間絶縁膜４４で覆われ、その他の領域が露出するようパターニングを行う。

次に、図８（ａ）に示すように、パターニングされた層間絶縁層４４をマスクとしてドライエッチングを行う。これにより、マスクで覆われていない部分の層間絶縁膜４０〜４３が除去され、コイル導体パターンＣ１〜Ｃ４に囲まれた内径領域、並びに、コイル導体パターンＣ１〜Ｃ４の外側に位置する外部領域に空間が形成される。

次に、図８（ｂ）に示すように、層間絶縁膜４０〜４３の除去によって形成された空間に、フェライト粉や金属磁性粉を含有する樹脂からなる複合部材を埋め込む。これにより、コイル導体パターンＣ１〜Ｃ４の上方に磁性体層１２が形成されるとともに、コイル導体パターンＣ１〜Ｃ４に囲まれた内径領域、並びに、コイル導体パターンＣ１〜Ｃ４の外側に位置する外部領域に磁性部材１３が形成される。その後、支持基板Ｓを剥離し、コイル導体パターンＣ１〜Ｃ４の下面側にも複合部材を形成することによって磁性体層１１を形成する。

次に、図８（ｃ）に示すように、ダイシングによって個片化を行う。これにより、切断面からは、電極パターン５１〜５４，６１〜６４の一部が露出することになる。また、電極パターン５１〜５４間又は電極パターン６１〜６４間に位置する層間絶縁層４１〜４３の一部についても、切断面から露出する。この状態でバレルメッキを行えば、図８（ｄ）に示すように、電極パターン５１〜５４の露出面上に外部端子Ｅ１が形成され、電極パターン６１〜６４の露出面上に外部端子Ｅ２が形成されることになる。この時、外部端子Ｅ１，Ｅ２は、層間絶縁層４１〜４３の露出部分を避けるように形成されることから、外部端子Ｅ１は第１〜第４の部分Ｅ１１〜Ｅ１４に分離され、外部端子Ｅ２は第１〜第４の部分Ｅ２１〜Ｅ２４に分離された形状となる。そして、第１〜第４の部分Ｅ１１〜Ｅ１４は、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の露出部分に設けられた第５の部分Ｅ１５を介して接続され、第１〜第４の部分Ｅ２１〜Ｅ２４は、ビア導体Ｖ４〜Ｖ６の露出部分に設けられた第５の部分Ｅ２５を介して接続される。

以上により、本実施形態によるコイル部品１０が完成する。

このように、本実施形態においては、スルーホール１０２，１１２，１２２の平面位置が互いにオフセットしていることから、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の重なりを低減することができる。同様に、スルーホール１０３，１１３，１２３の平面位置が互いにオフセットしていることから、ビア導体Ｖ４〜Ｖ６の重なりを低減することができる。

図１０〜図１３は、電極パターン５１〜５４の露出面の形状のいくつかのバリエーションを示す側面図である。

図１０に示す例では、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３が重なりを有していない。このため、電極パターン５２〜５４の表面に生じる凹みが累積しないことから、高い平坦性を保つことが可能となる。図１１は、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３がコンフォーマルビアである例である。コンフォーマルビアを用いれば、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の形成位置において層間絶縁層４１〜４４の露出面積を大幅に増大させることが可能となり、実効的な熱膨張係数をより増大させることが可能となる。図１２は、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の一部が積層方向に重なりを有している例を示している。具体的には、ビア導体Ｖ１とビア導体Ｖ２が積層方向に部分的な重なりを有しており、ビア導体Ｖ２とビア導体Ｖ３が積層方向に部分的な重なりを有している。しかしながら、ビア導体Ｖ１とビア導体Ｖ３は積層方向に重なっていないことから、導体層３２〜３４の表面に生じる凹みが過剰に累積することがない。図１３は、ビア導体Ｖ１，Ｖ３を複数設けた例を示している。このように、本発明において各ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の数が１個に限定されるものではない。また、図１３に示す例では、ビア導体Ｖ１とビア導体Ｖ３が積層方向に重なっているが、積層方向から見て両者間にビア導体Ｖ２が存在しないことから、導体層３２〜３４の表面に生じる凹みが累積しない。

図１４〜図１６はビア導体Ｖ１〜Ｖ３の形状及び平面位置のいくつかのバリエーションを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

図１４に示す例では、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３が積層方向に重なりを有しておらず、且つ、ビア導体Ｖ１だけが側面に露出している。残りのビア導体Ｖ２，Ｖ３は露出面を有していない。このように、本発明においてビア導体Ｖ１〜Ｖ３の全てが露出している必要はない。ここで、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の一部のみを露出させる場合、図１４に示すようにビア導体Ｖ１を露出させることが好ましい。これは、電極パターン５１がコイルの一端を構成するため、電極パターン５１の近傍において外部端子Ｅ１の面積を十分に確保することにより、直流抵抗を低減することができるからである。したがって、ビア導体Ｖ４〜Ｖ６の一部のみを露出させる場合は、ビア導体Ｖ６を露出させることが好ましいと言える。

図１５に示す例では、ビア導体Ｖ１とビア導体Ｖ３が平面視で同じ位置に形成されているとともに、両者がビア導体Ｖ２の一部と重なっている。ビア導体Ｖ２は露出面を有していない。このように、一部のビア導体Ｖ２を内部に形成するとともに、残りのビア導体Ｖ１，Ｖ３を同じ平面位置に形成し、且つ、露出させても構わない。図１６に示す例では、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３がいずれも内部に形成されており、露出面を有していない。このように、ビア導体Ｖ１〜Ｖ３の全てが露出しない構成であっても構わない。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記の実施形態では、コイル部２０が４層の導体層３１〜３４を含む場合を例に説明したが、本発明において導体層の層数がこれに限定されるものではない。また、各導体層に形成されるコイル導体パターンのターン数についても特に限定されるものではない。

１０ コイル部品
１１，１２ 磁性体層
１３ 磁性部材
２０ コイル部
３１〜３４ 導体層
４０〜４４ 層間絶縁層
５１〜５４，６１〜６４ 電極パターン
８０ 回路基板
８１，８２ ランドパターン
８３ ハンダ
１０１〜１０３，１１１〜１１３，１２１〜１２３ スルーホール
Ｃ１〜Ｃ４ コイル導体パターン
Ｅ１，Ｅ２ 外部端子
Ｅ１１，Ｅ２１ 第１の部分
Ｅ１２，Ｅ２２ 第２の部分
Ｅ１３，Ｅ２３ 第３の部分
Ｅ１４，Ｅ２４ 第４の部分
Ｅ１５，Ｅ２５ 第５の部分
Ｓ 支持基板
Ｓ１〜Ｓ３ コイル部の表面
Ｖ１〜Ｖ６ ビア導体

Claims (9)

1. 複数の導体層と複数の層間絶縁層が交互に積層されたコイル部と、
   外部端子と、を備え、
   前記複数の導体層のそれぞれは、コイル導体パターン及び前記コイル部から露出する電極パターンを有し、
   前記複数の電極パターンは、前記複数の層間絶縁層を貫通して設けられた複数のビア導体を介して互いに接続され、
   前記複数の層間絶縁層の少なくとも一つは、前記複数の電極パターン間に位置する部分が前記コイル部から露出しており、
   前記外部端子は、前記層間絶縁層の前記露出する部分を避けるよう、前記コイル部から露出する前記複数の電極パターンの表面に形成されていることを特徴とするコイル部品。
2. 積層方向から見た前記複数のビア導体の形成位置は、少なくとも一部が互いに異なっていることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記複数のビア導体の少なくとも一つは、前記コイル部から露出しており、
   前記外部端子は、前記コイル部から露出するビア導体の表面にさらに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル部品。
4. 前記コイル部から露出するビア導体は、コンフォーマルビアであることを特徴とする請求項３に記載のコイル部品。
5. 前記導体層は銅（Ｃｕ）からなり、前記外部端子はニッケル（Ｎｉ）とスズ（Ｓｎ）の積層膜からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコイル部品。
6. 前記コイル部を積層方向に挟み込む第１及び第２の磁性体層をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコイル部品。
7. 前記複数の導体層は、前記複数のコイル導体パターンからなるコイルの一端が形成される第１の導体層と、前記コイルの他端が形成される第２の導体層と、前記第１及び第２の導体層間に位置する１又は２以上の第３の導体層とを含み、
   前記第１の導体層に含まれる前記電極パターンは、前記コイルの一端を構成する第１の電極パターンを含み、
   前記第２の導体層に含まれる前記電極パターンは、前記コイルの他端を構成する第２の電極パターンを含み、
   前記第１の導体層に含まれる前記電極パターンは、前記第２の電極パターンと積層方向に重なる第３の電極パターンをさらに含み、
   前記第２の導体層に含まれる前記電極パターンは、前記第１の電極パターンと積層方向に重なる第４の電極パターンをさらに含み、
   前記第３の導体層は、前記第２及び第３の電極パターンと積層方向に重なる第５の電極パターンと、前記第１及び第４の電極パターンと積層方向に重なる第６の電極パターンとを含み、
   前記複数のビア導体は、前記第１及び第６の電極パターンを相互に接続する第１のビア導体と、前記第３及び第５の電極パターンを相互に接続する第２のビア導体と、前記第２及び第５の電極パターンを相互に接続する第３のビア導体と、前記第４及び第６の電極パターンを相互に接続する第４のビア導体とを含み、
   前記外部端子は、前記第１、第４及び第６の電極パターンの表面を覆う第１の外部端子と、前記第２、第３及び第５の電極パターンの表面を覆う第２の外部端子とを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコイル部品。
8. 前記第１の外部端子は前記第１のビア導体の表面をさらに覆い、前記第２の外部端子は前記第３のビア導体の表面をさらに覆うことを特徴とする請求項７に記載のコイル部品。
9. 前記第１及び第２のビア導体は、前記コイル部の中心に対して互いに対称となる位置に設けられ、
   前記第３及び第４のビア導体は、前記コイル部の中心に対して互いに対称となる位置に設けられていることを特徴とする請求項７又は８に記載のコイル部品。

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