JP2019016622A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化と特性の両立が可能なコイル部品を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係るコイル部品は、絶縁体部と、コイル部とを具備する。上記絶縁体部は、電気絶縁性材料で構成され、長さが６００μｍ以下、高さが６００μｍ以下である。上記コイル部は、一軸まわりに巻回され、前記絶縁体部の内部に配置される。前記コイル部は、直線部と曲線部とにより構成され前記一軸方向から見たときの形状が概略矩形である開口部を有し、前記開口部内周における前記曲線部の線路長が前記開口部内周の線路長の４０％以下である。【選択図】図９

Description

本発明は、絶縁体部とその内部に設けられたコイル部とを有するコイル部品に関する。

携帯電話などマイクロ波帯の周波数を用いた高周波モジュールの高性能化と小型化が進んでいる。特に、高周波モジュールの小型化には、それらに用いられるインダクタ（コイル部品）などの受動部品の小型化が必須不可欠である。

しかし、インダクタの小型化に伴い、コイルの開口面積が減少するため、実現できるＬ値（インダクタンス）は減少する傾向にある。一方、インダクタの開口面積を拡大するためにコイルの開口角部（隅部）を直角にすると、抵抗値が増加するため所望とするＱ値が得られなくなる。このように、インダクタに関しては、小型化と特性の両立が困難となっている。

そこで例えば特許文献１には、積層コイルの内周形状が曲線、または直線と曲線で構成された積層インダクタ素子が提案されている。この構成により、コーナー部の電流の集中が抑えられて高いＱ特性が得られるとしている。

特開平１０−１０６８４０号公報

近年、電子機器の小型化、薄型化に伴い、当該電子機器に搭載されるコイル部品の更なる小型化が進められている。しかしながら、コイル部品の小型化に伴い、コイル部品の特性の低下が顕著となる。このため、コイル部品の小型化を図りつつ、特性要求を満足し得る技術が要求されている。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、小型化と特性の両立が可能なコイル部品を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るコイル部品は、絶縁体部と、コイル部とを具備する。
上記絶縁体部は、電気絶縁性材料で構成され、長さが６００μｍ以下、高さが６００μｍ以下である。
上記コイル部は、一軸まわりに巻回され、前記絶縁体部の内部に配置される。
前記コイル部は、直線部と曲線部とにより構成され前記一軸方向から見たときの形状が概略矩形である開口部を有し、前記開口部内周における前記曲線部の線路長が前記開口部内周の線路長の４０％以下である。

前記曲線部は、典型的には、前記開口部内周の隅部にそれぞれ設けられる。

前記コイル部は、前記絶縁体部の幅方向に平行な軸まわりに巻回されてもよい。

前記絶縁体部は、長さ寸法以上の高さ寸法を有してもよい。

前記絶縁体部は、非磁性材料で構成されてもよいし、磁性材料で構成されてもよい。絶縁体部が非磁性材料で構成されることにより、より高周波特性を向上させることができるため、好適である。

前記絶縁体部は、長さが４００μｍ以下で、高さが３００μｍ以下、あるいは、長さが２５０μｍ以下で、高さが２００μｍ以下であってもよい。

以上述べたように、本発明によれば、小型化と特性の両立が可能なコイル部品を得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係るコイル部品の基本構成を示す概略透視斜視図である。 図１のコイル部品の概略透視側面図である。 図１のコイル部品の概略透視上面図である。 図１のコイル部品の上下を反転して示す概略透視側面図である。 図１のコイル部品を構成する各電極層の概略上面図である。 図１のコイル部品の基本製造フローを示す素子単位領域の概略断面図である。 図１のコイル部品の基本製造フローを示す素子単位領域の概略断面図である。 図１のコイル部品の基本製造フローを示す素子単位領域の概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るコイル部品を示す概略透視側面図である。 上記コイル部品における構成例１での曲線部割合とＬ値との関係を示す図である。 上記構成例１での曲線部割合とＱ値との関係を示す図である。 上記曲線部割合を算出するための説明図である。 上記構成例１での曲線部割合とＬ×Ｑ積との関係を示す図である。 上記コイル部品における構成例２での曲線部割合とＬ×Ｑ積との関係を示す図である。 上記コイル部品における構成例３での曲線部割合とＬ×Ｑ積との関係を示す図である。 上記コイル部品における構成例４での曲線部割合とＬ×Ｑ積との関係を示す図である。 上記コイル部品における構成例５を示す概略透視側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るコイル部品の全体斜視図である。 図１８におけるＡ−Ａ線断面図である。 図１８のコイル部品における部品本体の分解斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
まず、本実施形態のコイル部品の基本構成およびその基本製造プロセスについて説明する。

［基本構成］
図１は、コイル部品の基本構成を示す概略透視斜視図、図２はその概略透視側面図、図３はその概略透視上面図である。
なお、各図においてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向は相互に直交する３軸方向を示している。

図示するコイル部品１００は、絶縁体部１０と、内部導体部２０と、外部電極３０とを備える。

絶縁体部１０は、天面１０１、底面１０２、第１の端面１０３、第２の端面１０４、第１の側面１０５及び第２の側面１０６を有し、Ｘ軸方向に幅方向、Ｙ軸方向に長さ方向、Ｚ軸方向に高さ方向を有する直方体形状に形成される。絶縁体部１０は、例えば、長さ（Ｌ）が１００μｍ以上６００μｍ以下、幅（Ｗ）が５０μｍ以上３００μｍ以下、高さ（Ｈ）が５０μｍ以上６００μｍ以下となるように設計される。

絶縁体部１０は、本体部１１と天面部１２とを有する。本体部１１は、内部導体部２０を内蔵し、絶縁体部１０の主要部を構成する。天面部１２は、絶縁体部１０の天面１０１を構成する。天面部１２は、例えば、コイル部品１００の型番等を表示する印刷層として構成されてもよい。

絶縁体部１０は、電気絶縁性材料で構成される。本体部１１及び天面部１２は、樹脂を主体とする非磁性の絶縁材料で構成される。絶縁体部１０が非磁性材料で構成されることにより、高周波特性を向上させることができる。

本体部１１を構成する絶縁材料としては、熱、光、化学反応等により硬化する樹脂が用いられ、例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂、液晶ポリマ等が挙げられる。一方、天面部１２は、上記材料のほか、樹脂フィルム等で構成されてもよい。あるいは、絶縁体部１０はガラス等のセラミックス材料で構成されてもよい。

絶縁体部１０は、樹脂中にフィラーを含む複合材料が用いられてもよい。フィラーとしては、典型的には、シリカ、アルミナ、ジルコニア等のセラミック粒子が挙げられる。セラミックス粒子の形状は特に限定されず、典型的には球状であるが、これに限られず、針状、鱗片状等であってもよい。

内部導体部２０は、絶縁体部１０の内部に設けられる。内部導体部２０は、複数の柱状導体２１と、複数の連結導体２２とを有し、これら複数の柱状導体２１及び連結導体２２とにより、Ｘ軸方向に平行な軸まわりに巻回されたコイル部２０Ｌが構成される。

複数の柱状導体２１は、Ｚ軸方向に平行な軸心を有する略円柱形状に形成される。複数の柱状導体２１は、概略Ｙ軸方向に相互に対向する２つの導体群で構成される。このうち一方の導体群を構成する第１の柱状導体２１１は、Ｘ軸方向に所定の間隔をおいて配列され、他方の導体群を構成する第２の柱状導体２１２も同様に、Ｘ軸方向に所定の間隔をおいて配列される。

なお、略円柱形状とは、軸直方向（軸心に垂直な方向）の断面形状が円形である柱体のほか、上記断面形状が楕円形または長円形である柱体をも含み、楕円形または長円形としては、例えば、長軸／短軸の比が３以下のものを意味する。

第１及び第２の柱状導体２１１，２１２は、それぞれ同一径及び同一高さで構成される。図示の例において第１及び第２の柱状導体２１１，２１２は、それぞれ５本ずつ設けられている。後述するように、第１及び第２の柱状導体２１１，２１２は、複数のビア導体をＺ軸方向に積層することで構成される。

なお、略同一径とは、抵抗の増加を抑制するためのもので、同一方向で見た寸法のバラツキが例えば１０％以内に収まっていることをいい、略同一高さとは、各層の積み上げ精度を確保するためのもので、高さのバラツキが例えば±１０μｍの範囲に収まっていることをいう。

複数の連結導体２２は、ＸＹ平面に平行に形成され、Ｚ軸方向に相互に対向する２つの導体群で構成される。このうち一方の導体群を構成する第１の連結導体２２１は、Ｙ軸方向に沿って延び、Ｘ軸方向に間隔をおいて配列され、第１及び第２の柱状導体２１１，２１２の間を個々に接続する。他方の導体群を構成する第２の連結導体２２２は、Ｙ軸方向に対して所定角度傾斜して延び、Ｘ軸方向に間隔をおいて配列され、第１及び第２の柱状導体２１１，２１２の間を個々に接続する。図示の例において、第１の連結導体２２１は５つの連結導体で構成され、第２の連結導体２２２は４つの連結導体で構成される。

図１において、第１の連結導体２２１は、所定の一組の柱状導体２１１，２１２の上端に接続され、第２の連結導体２２２は、所定の一組の柱状導体２１１，２１２の下端に接続される。より詳細には、第１及び第２の柱状導体２１１，２１２と第１及び第２の連結導体２２１，２２２は、コイル部２０Ｌの周回部Ｃｎ（Ｃ１〜Ｃ５）を構成し、これら周回部ＣｎがＸ軸方向のまわりに矩形の螺旋を描くように相互に接続される。これにより、絶縁体部１０の内部において、Ｘ軸方向に軸心（コイル軸）を有する開口形状が矩形のコイル部２０Ｌが形成される。

本実施形態において周回部Ｃｎは、５つの周回部Ｃ１〜Ｃ５で構成される。各周回部Ｃ１〜Ｃ５の開口形状は、それぞれ概略同一の形状に形成される。

内部導体部２０は、引出し部２３と、櫛歯ブロック部２４とをさらに有し、これらを介してコイル部２０Ｌが外部電極３０（３１，３２）へ接続される。

引出し部２３は、第１の引出し部２３１と、第２の引出し部２３２とを有する。第１の引出し部２３１は、コイル部２０Ｌの一端を構成する第１の柱状導体２１１の下端に接続され、第２の引出し部２３２は、コイル部２０Ｌの他端を構成する第２の柱状導体２１２の下端に接続される。第１及び第２の引出し部２３１，２３２は、第２の連結導体２２２と同一のＸＹ平面上に配置されており、Ｙ軸方向に平行に形成される。

櫛歯ブロック部２４は、Ｙ軸方向に相互に対向するように配置された第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２を有する。第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２は、各々の櫛歯部の先端を図１において上方へ向けて配置される。絶縁体部１０の両端面１０３，１０４及び底面１０２には、櫛歯ブロック部２４１，２４２の一部が露出している。第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２各々の所定の櫛歯部の間には、第１及び第２の引出し部２３１，２３２がそれぞれ接続される（図３参照）。第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２各々の底部には、外部電極３０の下地層を構成する導体層３０１，３０２がそれぞれ設けられる（図２参照）。

外部電極３０は、表面実装用の外部端子を構成し、Ｙ軸方向に相互に対向する第１及び第２の外部電極３１，３２を有する。第１及び第２の外部電極３１，３２は、絶縁体部１０の外面の所定領域に形成される。

より具体的に、第１及び第２の外部電極３１，３２は、図２に示すように、絶縁体部１０の底面１０２のＹ軸方向両端部を被覆する第１の部分３０Ａと、絶縁体部１０の両端面１０３，１０４を所定の高さにわたって被覆する第２の部分３０Ｂとを有する。第１の部分３０Ａは、導体層３０１，３０２を介して第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２の底部に電気的に接続される。第２の部分３０Ｂは、第１及び第２の櫛歯ブロック部２４１，２４２の櫛歯部を被覆するように絶縁体部１０の端面１０３，１０４に形成される。

柱状導体２１、連結導体２２、引出し部２３、櫛歯ブロック部２４及び導体層３０１，３０２は、例えば、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）等の金属材料で構成され、本実施形態ではいずれも銅又はその合金のめっき層で構成される。第１及び第２の外部電極３１，３２は、例えばＮｉ／Ｓｎめっきで構成される。

図４は、コイル部品１００の上下を反転して示す概略透視側面図である。コイル部品１００は、図４に示すように、フィルム層Ｌ１と、複数の電極層Ｌ２〜Ｌ６の積層体で構成される。本実施形態では、天面１０１から底面１０２に向けてフィルム層Ｌ１及び電極層Ｌ２〜Ｌ６をＺ軸方向に順次積層することで作製される。層の数は特に限定されず、ここでは６層として説明する。

フィルム層Ｌ１及び電極層Ｌ２〜Ｌ６は、当該各層を構成する絶縁体部１０及び内部導体部２０の要素を含む。図５Ａ〜Ｆはそれぞれ、図４におけるフィルム層Ｌ１及び電極層Ｌ２〜Ｌ６の概略上面図である。

フィルム層Ｌ１は、絶縁体部１０の天面１０１を形成する天面部１２で構成される（図５Ａ）。電極層Ｌ２は、絶縁体部１０（本体部１１）の一部を構成する絶縁層１１０（１１２）と、第１の連結導体２２１とを含む（図５Ｂ）。電極層Ｌ３は、絶縁層１１０（１１３）と、柱状導体２１１，２１２の一部を構成するビア導体Ｖ１とを含む（図５Ｃ）。電極層Ｌ４は、絶縁層１１０（１１４）、ビア導体Ｖ１のほか、櫛歯ブロック部２４１，２４２の一部を構成するビア導体Ｖ２を含む（図５Ｄ）。電極層Ｌ５は、絶縁層１１０（１１５）、ビア導体Ｖ１，Ｖ２のほか、引出し部２３１，２３２や第２の連結導体２２２を含む（図５Ｅ）。そして、電極層Ｌ６は、絶縁層１１０（１１６）と、ビア導体Ｖ２とを含む（図５Ｆ）。

電極層Ｌ２〜Ｌ６は、接合面Ｓ１〜Ｓ４（図４）を介して高さ方向に積層される。したがって各絶縁層１１０やビア導体Ｖ１，Ｖ２は、同じく高さ方向に境界部を有する。そして、コイル部品１００は、各電極層Ｌ２〜Ｌ６を、電極層Ｌ２から順に作製しながら積層するビルドアップ工法により製造される。

［基本製造プロセス］
続いて、コイル部品１００の基本製造プロセスについて説明する。例えば、コイル部品１００は、ウェハレベルで複数個同時に作製され、作製後に素子毎に個片化（チップ化）されてもよい。

図６〜図８は、コイル部品１００の製造工程の一部を説明する素子単位領域の概略断面図である。具体的な製造方法としては、支持基板Ｓ上に天面部１２を構成する樹脂フィルム１２Ａ（フィルム層Ｌ１）が貼着され、その上に電極層Ｌ２〜Ｌ６が順次作製される。支持基板Ｓには、例えば、シリコン、ガラス、あるいはサファイア基板が用いられる。典型的には、内部導体部２０を構成する導体パターンを電気めっき法により作製し、その導体パターンを絶縁性樹脂材料で被覆して絶縁層１１０を作製する工程が繰り返し実施される。

図６及び図７は、電極層Ｌ３の製造工程を示している。

この工程では、まず、電極層Ｌ２の表面に電気めっきのためのシード層（給電層）ＳＬ１が例えばスパッタ法等により形成される（図６Ａ）。シード層ＳＬ１は導電性材料であれば特に限定されず、例えば、Ｔｉ（チタン）又はＣｒ（クロム）で構成される。電極層Ｌ２は、絶縁層１１２と、連結導体２２１とを含む。連結導体２２１は、樹脂フィルム１２Ａと接するように絶縁層１１２の下面に設けられる。

続いて、シード層ＳＬ１の上にレジスト膜Ｒ１が形成される（図６Ｂ）。レジスト膜Ｒ１に対する露光、現像等の処理が順に行われることで、シード層ＳＬ１を介して、柱状導体２１（２１１，２１２）の一部を構成するビア導体Ｖ１３に対応する複数の開口部Ｐ１を有するレジストパターンが形成される（図６Ｃ）。その後、開口部Ｐ１内のレジスト残渣を除去するデスカム処理が行われる（図６Ｄ）。

続いて、支持基板ＳがＣｕめっき浴に浸漬され、シード層ＳＬ１への電圧印加によって開口部Ｐ１内にＣｕめっき層からなる複数のビア導体Ｖ１３が形成される（図６Ｅ）。そして、レジスト膜Ｒ１及びシード層ＳＬ１が除去された後（図７Ａ）、ビア導体Ｖ１３を被覆する絶縁層１１３が形成される（図７Ｂ）。絶縁層１１３は、樹脂材料を電極層Ｌ２の上に印刷、塗布、あるいは樹脂フィルムを貼着した後、硬化させる。硬化後、ＣＭＰ（化学的機械的研磨装置）やグラインダ等の研磨装置を用いて、ビア導体Ｖ１３の先端が露出するまで絶縁層１１３の表面が研磨される（図７Ｃ）。図７Ｃは、一例として、支持基板Ｓがその上下を反転して自転可能な研磨ヘッドＨにセットされ、公転する研磨パッドＰで絶縁層１１３の研磨処理（ＣＭＰ）が行われている様子を示している。
以上のようにして、電極層Ｌ２の上に電極層Ｌ３が作製される（図７Ｄ）。

なお、絶縁層１１２の形成方法について記載を省略したが、典型的には、絶縁層１１２もまた、絶縁層１１３と同様に印刷、塗布、あるいは貼着した後、硬化させ、ＣＭＰ（化学的機械的研磨装置）やグラインダ等により研磨を行う方法で作製される。

以後同様にして、電極層Ｌ３の上に電極層Ｌ４が作製される。

まず、電極層Ｌ３の絶縁層１１３（第２の絶縁層）上に、複数のビア導体Ｖ１３（第１のビア導体）と接続される複数のビア導体（第２のビア導体）が形成される。すなわち、上記第２の絶縁層の表面に上記第１のビア導体の表面を被覆するシード層が形成され、上記シード層の上に、上記第１のビア導体の表面に対応する領域が開口するレジストパターンが形成され、上記レジストパターンをマスクとする電気メッキ法により上記第２のビア導体が形成される。続いて、上記第２の絶縁層上に、上記第２のビア導体を被覆する第３の絶縁層が形成される。その後、上記第２のビア導体の先端が露出するまで上記第３の絶縁層の表面が研磨される。

なお、上記第２のビア導体の形成工程においては、櫛歯ブロック部２４（２４１，２４２）の一部を構成するビア導体Ｖ２もまた同時に形成される（図４、図５Ｄ参照）。この場合、上記レジストパターンとして、上記第２のビア導体の形成領域のほか、ビア導体Ｖ２の形成領域が開口するレジストパターンが形成される。

図８Ａ〜Ｄは、電極層Ｌ５の製造工程の一部を示している。

ここでもまず、電極層Ｌ４の表面に、電気めっき用のシード層ＳＬ３と、開口部Ｐ２，Ｐ３を有するレジストパターン（レジスト膜Ｒ３）とが順に形成される（図８Ａ）。その後、必要に応じて、開口部Ｐ２，Ｐ３内のレジスト残渣を除去するデスカム処理が行われてもよい（図８Ｂ）。

電極層Ｌ４は、絶縁層１１４と、ビア導体Ｖ１４，Ｖ２４とを有する。ビア導体Ｖ１４は、柱状導体２１（２１１，２１２）の一部を構成するビア（Ｖ１）に相当し、ビア導体Ｖ２４は櫛歯ブロック部２４（２４１，２４２）の一部を構成するビア（Ｖ２）に相当する（図５Ｃ，Ｄ参照）。開口部Ｐ２は、シード層ＳＬ３を介して電極層Ｌ４内のビア導体Ｖ１４と対向し、開口部Ｐ３は、シード層ＳＬ３を介して電極層Ｌ４内のビア導体Ｖ２４と対向する。開口部Ｐ２は、各連結導体２２２に対応する形状に形成される。

続いて、支持基板ＳがＣｕめっき浴に浸漬され、シード層ＳＬ３への電圧印加によって開口部Ｐ２，Ｐ３内にＣｕめっき層からなるビア導体Ｖ２５と連結導体２２２とがそれぞれ形成される（図８Ｃ）。ビア導体Ｖ２５は、櫛歯ブロック部２４（２４１，２４２）の一部を構成するビア（Ｖ２）に相当する。

続いて、レジスト膜Ｒ３及びシード層ＳＬ３が除去され、ビア導体Ｖ２５と連結導体２２２とを被覆する絶縁層１１５が形成される（図８Ｄ）。その後図示せずとも、ビア導体Ｖ２５の先端が露出するまで絶縁層１１５の表面が研磨され、さらにシード層の形成、レジストパターンの形成、電気めっき処理等の工程を繰り返すことで、図４及び図５Ｅに示す電極層Ｌ５が作製される。

その後、絶縁層１１５の表面（底面１０２）に露出する櫛歯ブロック部２４（２４１，２４２）に導体層３０１，３０２が形成された後、第１及び第２の外部電極３１，３２がそれぞれ形成される。

［本実施形態の構造］
近年における部品の小型化に伴い、コイル特性の確保が困難になる傾向にある。すなわちコイル部品の特性は、内蔵するコイル部の大きさ、形状等に大きく依存し、典型的には、コイル部の開口が大きいほど高いインダクタンス特性が得られる。

しかしながら、部品の小型化により絶縁体部の大きさに制約が生じ、その結果、コイル部の開口面積が減少し、インダクタンス特性の低下を招くことになる。一方、コイル部の開口面積は、図２に示す基本構成のように開口の隅部を直角にすることで最大化するものの、開口隅部に電流が集中し、その結果、導体の損失が増大して、高いＱ値が得られなくなる。

そこで本実施形態では、コイル部の開口の寸法比率を最適化することで、小型化を図りつつ、コイル部品の特性向上を図るようにしている。

（構成例１）
図９は、本実施形態のコイル部品１０１を示す概略透視側面図である。
以下、図２に示した基本構成に係るコイル部品１００と異なる構成について主に説明し、基本構成と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態のコイル部１２０Ｌは、直線部１２１，１２２と曲線部１２３とにより構成された開口部１３０を有する。開口部１３０は、一軸方向（Ｘ軸方向）から見たときの形状が概略矩形に形成される。一方の直線部１２１は、第１及び第２の柱状導体２１１，２１２で構成され、他方の直線部１２２は、第１及び第２の連結導体２２１，２２２で構成される。曲線部１２３は、開口部１３０の４つの隅部にそれぞれ設けられる。

開口部１３０の隅部が曲線部１２３で構成されているため、隅部が直角である基本構成のコイル部品（図２）と比較して、コイル部１２０ＬのＬ値（インダクタンス）は低下する。しかし、開口部１３０の隅部を曲線形状にすることで、隅部での電流の集中が抑制され、電気抵抗が低減されることになる結果、Ｑ値の向上が見込まれる。

ここで、隅部とは、典型的には、相互に隣接する２つの直線部１２１，１２２の延長線の交点に位置する角部を意味し、上記各延長線のなす角は直角（９０度）に限られず、９０度未満の鋭角あるいは９０度超の鈍角であってもよい。

典型的には、曲線形状の導体で２つの直線部１２１，１２２を結び、２つの直線部１２１，１２２の延長線の交点より内側に収まるようにコイル部を形成する。この曲線形状の導体で２つの直線部１２１，１２２を結ぶ曲線部１２３を形成する位置を隅部とする。

ここでいう曲線形状とは、曲線を円弧や楕円弧で形成する場合は２つの直線部１２１，１２２の交点の内側に中心（楕円の中心は長軸と短軸の交点である。）を持つものと、２つの直線部１２１，１２２の交点より外側に中心を持つものの両方を含むが、２つの直線部１２１，１２２の交点より外側に中心を持つものは、明らかにＬ値は小さくなり、Ｑ値の向上も見込まれないため、好ましい形状ではない。

曲線部１２３は、滑らかな曲線で形成される場合に限られず、段差を伴うステップ状に形成されてもよい。あるいは、曲線部１２３は、斜めに傾斜するテーパ部が一部に含まれてもよいし、曲線部１２３の全体が当該テーパ部で形成されてもよい（図１７参照）。開口部１３０は概略矩形であることから、テーパ状もしくはステップ状の直線部は、概略矩形に形成するための直線部１２１，１２２などとは区別できる。
このような概略矩形を構成しない直線部は曲線部１２３に含まれる概念である。つまり、直線部１２１，１２２とは、開口部１３０の概略矩形の各辺を形成する直線をいい、曲線部１２３とは、開口部１３０の概略矩形の各辺を形成しない曲線、直線を含む。

本発明者らは、開口部１３０の内周の線路長に対する曲線部１２３の線路長の割合（以下、曲線部割合ともいう。）を異ならせて、Ｌ値及びＱ値をそれぞれ測定した。それらの結果を図１０及び図１１に示す。

図１０は、コイル部１２０Ｌにおける開口部１３０の曲線部割合とＬ値（本例では０．５ＧＨｚでのＬ値）との関係を示すシミュレーション結果である。図１１は、コイル部１２０Ｌの曲線部割合とＱ値（本例では１．８ＧＨｚでのＱ値）との関係を示すシミュレーション結果である。

ここでは、コイル部品１０１の部品サイズ（長さ×幅×高さ）を２５０μｍ×１２５μｍ×２００μｍとし、開口部１３０の開口サイズとして長さ方向及び高さ方向各々の長さＰｙ，Ｐｚをそれぞれ１２０μｍ（１２０μｍ×１２０μｍ）とした。コイル部１２０Ｌを構成する導体（直線部１２１，１２２及び曲線部１２３）の幅（Ｘ軸方向寸法）及び厚さは、いずれも１０μｍとした。

曲線部割合の算出には、図１２に示すように、開口部１３０に内接し隅部が直角であるＹＺ平面に平行な基準矩形１３０ｓが仮想的に設定される。そして例えば、基準矩形１３０ｓの線路長、及び、基準矩形１３０ｓと重複する直線部１２１，１２２の内周の線路長との比から、曲線部１２３の線路長を求めることで、開口部１３０の内周に占める曲線部１２３の割合が算出される。

図１０に示すように、曲線部割合の増加に従い、開口部１３０の面積が小さくなるため、コイル部のＬ値は小さくなる傾向にある。これに対して、Ｑ値は、図１１に示すように、曲線部割合の増加に伴って上昇し、約６５％付近で最大値のピークが得られる。そこで、本発明者らは、Ｌ値、Ｑ値の両方を最適化するため、コイル部品１０１のコイル特性をコイル部１２０ＬのＬ値とＱ値との積（Ｌ×Ｑ積）で評価したところ、図１３に示すような結果が得られた。

図１３は、コイル部における曲線部割合とＬ×Ｑ積との関係を示すシミュレーション結果である。図１３に示すように、コイル部１２０ＬのＬ×Ｑ積は、開口部１３０の曲線部割合の増加に伴い、ある一定の領域までは上昇するものの、それ以降は減少に転ずる。これは、開口部１３０の曲線部割合の増加に伴うＬ値の減少量に比してＱ値の上昇量が上回ることで、曲線部割合が所定以下（本例では約４０％以下）の領域では、曲線部のない場合（図１３で０％のとき）に比べ、優れたコイル特性が得られることを示している。さらに、その領域の中でもＬ×Ｑ積のピークより曲線部割合が大きい（本例では２０％以上４０％以下）領域は、Ｑ値の低下が少なく高周波特性を重視するうえで特に好ましい。

以上のように、本実施形態のコイル部品１０１は、コイル部１２０Ｌの開口部１３０の内周における曲線部１２３の線路長が開口部１３０の内周の線路長の４０％以下となるように構成されている。これにより、図１３に示すように、優れたコイル特性を確保することができる。本実施形態によれば、コイル部１２０Ｌの上記曲線部割合を４０％以下とすることで、コイル部品の小型化とコイル特性との両立を図ることが可能となる。

曲線部１２３を有するコイル部１２０Ｌの製造方法としては、例えば図４及び図５を参照して説明した基本構成に係るコイル部品の製造工程において、曲線部１２３が属する電極層が複数に分割して形成される。分割される電極層の数は特に限定されないが、分割数が多いほど滑らかな曲線部を形成することができる一方で、工程数の増加を招く。したがって、曲線部１２３の大きさ（曲線部割合）に応じて、曲線部を階段状に形成し、あるいは曲線部の少なくとも一部に斜めに傾斜するテーパ部を組み込むなどして工程数の増加を抑えることも可能である。

（構成例２）
図１４は、開口部１３０の開口サイズ（Ｐｘ×Ｐｚ）を１２０μｍ×６３μｍ（部品サイズが２５０μｍ×１２５μｍ×１００μｍ）として、上述と同様な手法でコイル部１２０Ｌの開口部割合とＬ×Ｑ積との関係を測定したシミュレーション結果である。

図１４に示すように、本構成例においても、コイル部１２０Ｌの上記曲線部割合を４０％以下とすることで、曲線部のない場合（図１４で０％のとき）に比べ、優れたコイル特性が確保される。さらに、その領域の中でもＬ×Ｑ積のピークより曲線部割合が大きい（本例では２０％以上４０％以下）領域は、Ｑ値の低下が少なく高周波特性を重視するうえで特に好ましい。これにより、コイル部品の小型化とコイル特性との両立を図ることが可能となる。

（構成例３）
図１５は、開口部１３０の開口サイズ（Ｐｘ×Ｐｚ）を２４０μｍ×２４０μｍ（部品サイズが４００μｍ×２００μｍ×３００μｍ）として、上述と同様な手法でコイル部１２０Ｌの開口部割合とＬ×Ｑ積との関係を測定したシミュレーション結果である。

図１５に示すように、本構成例においても、コイル部１２０Ｌの上記曲線部割合を４０％以下とすることで、曲線部のない場合（図１５で０％のとき）に比べ、優れたコイル特性が確保される。さらに、その領域の中でもＬ×Ｑ積のピークより曲線部割合が大きい（本例では３０％以上４０％以下）領域は、Ｑ値の低下が少なく高周波特性を重視するうえで特に好ましい。これにより、コイル部品の小型化とコイル特性との両立を図ることが可能となる。

なお本構成例によれば、構成例１，２と異なり、コイル部１２０Ｌの曲線部割合が６０％以下の範囲で、曲線部のない場合（図１５で０％のとき）よりもコイル特性（Ｌ×Ｑ積）を高められることが確認された。このことから、長さが２５０μｍ以上４００μｍ以下、高さが２００μｍ以上３００μｍ以下の部品サイズにおいては、上記曲線部割合を６０％以下とすることで、コイル部品の小型化とコイル特性との両立を図ることが可能となる。

（構成例４）
図１６は、開口部１３０の開口サイズ（Ｐｘ×Ｐｚ）を４８０μｍ×４８０μｍ（部品サイズが６００μｍ×３００μｍ×６００μｍ）として、上述と同様な手法でコイル部１２０Ｌの開口部割合とＬ×Ｑ積との関係を測定したシミュレーション結果である。

図１６に示すように、本構成例においては、本構成例においてはコイル部１２０Ｌの上記曲線部割合を変化させても顕著なＬ×Ｑ積の劣化は見られず、９０％以下とすることで、優れたコイル特性が確保される。

本構成例のように開口部割合が比較的大きい場合にコイル特性が確保される理由は、開口サイズが構成例１〜３と比べて大きいため、開口部割合の増加に伴うＬ値の減少が比較的小さいためである。特に本例では、曲線部割合が４０〜６０％付近の領域で、Ｌ×Ｑ積の最大値が得られるが、その増加量は著しいとはいえず、曲線部割合を０％から１００％のいずれの値を選んでもコイル特性にあまり変化のないコイル部品となる。

なお、曲線部の形成に必要な電極層の数や工程数の過度な増加を抑える観点から、曲線部割合を６０％以下、好ましくは４０％以下とすることで、工程数の増加を抑えつつ、コイル特性の優れたコイル部品を製造することができる。

（構成例５）
図１７は、本発明の他の実施形態に係るコイル部品１０２を示す概略透視側面図である。
以下、図９に示した構成例１に係るコイル部品１０１と異なる構成について主に説明し、構成例１と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態では、曲線部１２４の構成が構成例１と異なる。すなわち本実施形態のコイル部品１０２においては、コイル部２２０Ｌの開口部１３０における曲線部１２４が、開口部１３０の隅部において直線部１２１，１２２間を連結するテーパ部で構成されている。

本構成例においても、上述の各構成例と同様の作用効果を有し、開口部１３０の内周における曲線部１２４（テーパ部）の線路長を開口部１３０内周の線路長の例えば４０％以下とすることで、コイル部品の小型化とコイル特性との両立を図ることが可能となる。

＜第２の実施形態＞
図１８は、本発明の第２の実施形態に係るコイル部品の全体斜視図、図１９は、図１８におけるＡ−Ａ線断面図である。
本実施形態のコイル部品は、積層インダクタとして構成される。

本実施形態のコイル部品４００は、図１８に示すように、部品本体４１１と、一対の外部電極４１４，４１５とを有する。部品本体４１１は、Ｘ軸方向に幅Ｗ、Ｙ軸方向に長さＬ、Ｚ軸方向に高さＨを有する直方体形状に形成される。一対の外部電極４１４，４１５は、部品本体４１１の長辺方向（Ｙ軸方向）に対向する２つの端面に設けられる。

部品本体１１の各部の寸法は特に限定されず、本実施形態では、長さＬが１００μｍ以上６００μｍ以下、幅Ｗが５０μｍ以上３００μｍ以下、高さＨが５０μｍ以上６００μｍ以下とされる。

部品本体４１１は、図１９及び図２０に示すように、直方体形状の絶縁体部４１２と、絶縁体部４１２の内部に配置された螺旋状のコイル部４１３とを有している。

絶縁体部４１２は、複数の絶縁体層ＭＬＵ、ＭＬ１〜ＭＬ５及びＭＬＤが高さ方向（Ｚ軸方向）に積層されて一体化された構造を有する。絶縁体層ＭＬＵ及びＭＬＤは、絶縁体部４１２の上下のカバー層を構成する。絶縁体層ＭＬ１〜ＭＬ５は、コイル部４１３を構成する導体パターンＣ４１〜Ｃ４５をそれぞれ有する。各絶縁体層ＭＬＵ、ＭＬ１〜ＭＬ５及びＭＬＤは、電気絶縁性の磁性材料で構成され、典型的には、フェライトやＦｅＣｒＳｉ等の合金磁性粒子等の磁性粉で構成されるが、非磁性材料であるガラス質セラミックス粒子や酸化チタン、酸化ジルコニウムなどの酸化物粒子で構成されてもよい。導体パターンＣ４１〜Ｃ４５は、典型的には、Ａｇペースト等の導電ペーストを用いて作製される。

導体パターンＣ４１〜Ｃ４５は、図２０に示すように、Ｚ軸まわりに巻回されるコイルの一部を構成し、ビアホールＶ４１〜Ｖ４４を介してＺ軸方向にそれぞれ電気的に接続されることで、コイル部４１３が形成される。絶縁体層ＭＬ１の導体パターンＣ４１は、一方の外部電極４１４と電気的に接続される引出端部４１３ｅ１を有し、絶縁体層ＭＬ５の導体パターンＣ４５は、他方の外部電極４１５と電気的に接続される引出端部４１３ｅ２を有する。

図２０に示すように、コイル部４１３は、直線部４２１，４２２と、曲線部４２３とにより構成された開口部を有する（絶縁体層ＭＬ３参照）。当該開口部は、一軸方向（Ｚ軸方向）から見たときの形状が概略矩形に形成される。一方の直線部４２１は、上記開口部の長辺を構成し、他方の直線部４２２は、上記開口部の短辺を構成する。曲線部４２３は、上記開口部の４つの隅部にそれぞれ設けられる。各導体パターンＣ４１〜Ｃ４５はそれぞれ、直線部４２１，４２２の少なくとも一方と、少なくとも１つの曲線部４２３とを有する。

本実施形態のコイル部品４００は、第１の実施形態と同様に、コイル部４１３の開口部の内周における曲線部４２３の線路長が開口部の内周の線路長の４０％以下となるように構成されている。これにより、第１の実施形態と同様に、コイル部品の小型化とコイル特性との両立を図ることが可能となる。なお、上記曲線部割合は、第１の実施形態と同様な方法で算出することができる（図１２参照）。

続いて、以上のように構成されるコイル部品４００の製造方法の一例を説明する。

最初に、絶縁体材料粉をバインダーとともに分散させ、それをドクターブレード法などを適宜用いてシート状に加工する。次にそのシートの必要な位置にレーザー等の適当な手段にてビアホールを加工する。さらにそのシートの必要な位置にAg等をビヒクルに分散させた導体ペーストを用いてコイル周回部もしくは引き出し部となる形状で導体を形成する。（ここで記載したバインダー、ビヒクルの表現は、どちらも樹脂成分と溶剤成分の混合物であり、慣用によりその用途により使い分けられてきてはいるが、その2つの内容の成分を厳密に区別するものではない。）導体の形成についてはスクリーン印刷法や転写法、スパッタなどの薄膜法やメッキなど適宜選択できる。ビアホールについては、コイル周回部もしくは引き出し部となる形状で導体を形成する際に同時に導体が充填されてもよく、またビアホール単独で導体が充填されていてもよい。ビアホールに導体を充填せずにコイル周回部もしくは引き出し部となる形状で導体を形成する導体が、圧着時の変形などで充填されるようにすることもできる。

この導体の形成されたシートとダミーシートとなる導体の形成されていないシートを所定の順番にて重ね（積層）、必要な温度と圧力で加圧（圧着）する。複数のコイルを集合状に作成した場合は、ダイサーなどを適宜用いて個片化を行った後、所定の雰囲気と温度、例えば大気中で500℃、2時間で脱バインダー処理を行い、さらに所定の温度、雰囲気にて加熱処理を行う。加熱処理は絶縁体材料の種類によっては高温時に粒成長が見られる場合があり、その場合は焼成と呼ばれることが多い。絶縁体材料が純鉄系やFe-Si-Cr系合金、Fe-Si-Al系合金、Fe-Si-Cr-Al系合金などの場合は粒成長は見られず、各絶縁体材料粉の表面の酸化膜同士の結合が見られる。この時の加熱処理の温度は例えば700℃で1時間、加熱雰囲気は例えば大気中である。絶縁体材料がフェライト系の場合やガラス質セラミックスなどの場合は焼成となり、その条件は例えば温度が900℃、1時間、雰囲気条件は大気中である。加熱処理は脱バインダー処理と一体に行ってもよい。

その後、外部電極を端面の引き出し部導体の露出部に接続されるように所望の形状で適宜作成する。外部電極の形成前にバレル研磨等を適宜行うことで、端面の引き出し部導体の露出部と外部電極との接続を良くすることもできる。外部電極はAg等をビヒクルと場合によってはガラス成分をあわせて分散させた導体ペーストを塗布し加熱処理（焼き付け）を行って形成してもよく、導電性樹脂ペーストを塗布し、加熱硬化させてもよく、スパッタ法などで薄膜を形成して電極としてもよい。必要に応じて外部電極は、Ni、Snなどを用いてメッキ処理され、積層コイル部品を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の実施形態では、構成例１〜４としてコイル部品の高さ寸法がその長さ寸法以下の場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、コイル部品の高さ寸法がその長さ寸法よりも大きくてもよい。この場合においても、開口部内周の曲線部割合を最適化することで、上述と同様の作用効果を得ることができる。

以上の実施形態では、コイル部品が天面側から底面側に向かって絶縁層及びビア導体を順次積層する方法について説明したが、これに限られず、底面側から天面側に向かって絶縁層及びビア導体が順次積層されてもよい。

１０，４１２…絶縁体部
２０…内部導体
１２０Ｌ，２２０Ｌ，４１３…コイル部
１２１，１２２，４２１，４２２…直線部
１２３，１２４，４２３…曲線部
１３０…開口部
１０１，１０２，４００…コイル部品

Claims (9)

1. 電気絶縁性材料で構成され、長さが６００μｍ以下、高さが６００μｍ以下である絶縁体部と、
   一軸まわりに巻回され、前記絶縁体部の内部に配置されたコイル部と
   を具備し、
   前記コイル部は、直線部と曲線部とにより構成され前記一軸方向から見たときの形状が概略矩形である開口部を有し、前記開口部内周における前記曲線部の線路長が前記開口部内周の線路長の４０％以下である
   コイル部品。
2. 請求項１に記載のコイル部品であって、
   前記曲線部は、前記開口部内周の隅部にそれぞれ設けられる
   コイル部品。
3. 請求項１又は２に記載のコイル部品であって、
   前記コイル部は、前記絶縁体部の幅方向に平行な軸まわりに巻回される
   コイル部品。
4. 請求項３に記載のコイル部品であって、
   前記絶縁体部は、長さ寸法以上の高さ寸法を有する
   コイル部品。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のコイル部品であって、
   前記絶縁体部は、非磁性材料で構成される
   コイル部品。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のコイル部品であって、
   前記絶縁体部は、長さが４００μｍ以下、高さが３００μｍ以下である
   コイル部品。
7. 請求項６に記載のコイル部品であって、
   前記開口部内周における前記曲線部の線路長が前記開口部内周の線路長の３０％以上４０％以下である
   コイル部品。
8. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のコイル部品であって、
   前記絶縁体部は、長さが２５０μｍ以下、高さが２００μｍ以下である
   コイル部品。
9. 請求項８に記載のコイル部品であって、
   前記開口部内周における前記曲線部の線路長が前記開口部内周の線路長の２０％以上４０％以下である
   コイル部品。