JP2019054018A - コイル部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】同時焼成時の応力の緩和と、電気特性の向上と、チップの低背化とをバランスよく達成し得るコイル部品を提供する。【解決手段】積層方向に順に積層された、第１外側磁性体、第１外側絶縁体、第１内側磁性体、内側絶縁体、第２内側磁性体、第２外側絶縁体および第２外側磁性体を含む積層体と、内側絶縁体の内部に設けられたコイルとを備え、第１外側絶縁体の厚みが、第１外側磁性体、第１外側絶縁体および第１内側磁性体の合計厚みの１／１５以上１／７以下であり、第２外側絶縁体の厚みが、第２外側磁性体、第２外側絶縁体および第２内側磁性体の合計厚みの１／１５以上１／７以下である、コイル部品。【選択図】図２
Description
本発明は、コイル部品に関する。
従来、コイル部品としては、特開２０１３−６２４５９号公報（特許文献１）に記載されたものがある。特許文献１には、ガラスと無機フィラーとを含み内部に複数の気孔を有した第一の絶縁層と、この第一の絶縁層の表裏面に対向配置された一対のコイル導体と、この一対のコイル導体が配置された第一の絶縁層の上方および下方に配置された酸化物磁性体層と、を少なくとも有したコモンモードノイズフィルタが記載されている。特許文献１に記載のコモンモードノイズフィルタにおいて、一対のコイル導体が配置された第一の絶縁層と酸化物磁性体層との間に、ガラスと無機フィラーを含み内部に複数の気孔を有した第二の絶縁層が配置されている。
特許文献１に記載のコモンモードノイズフィルタにおいて、一対のコイル導体が配置された第一の絶縁層の上方および下方に配置された酸化物磁性体層はそれぞれ、その間にガラス成分を含む絶縁層を２層ずつ介した構成を有する。このような構成をとることにより、第一の絶縁層とは異なる材料からなる酸化物磁性体層の焼成収縮挙動を第一の絶縁層により近づけ、一体同時焼成により有利な構成としている。
しかしながら、酸化物磁性体層の間にガラス成分を含む絶縁層を２層ずつ設ける場合、コモンモードノイズフィルタのチップ高さが高くなってしまい、チップの低背化が困難であるという問題がある。また、ガラス成分を含む絶縁層を２層ずつ設けることで、磁性体層の厚みが薄くなり、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができないという問題がある。
そこで、本発明の課題は、同時焼成時の応力の緩和と、電気特性の向上と、チップの低背化とをバランスよく達成し得るコイル部品を提供することにある。
上述の課題を解決するため、本発明の一実施形態に係るコイル部品は、
積層方向に順に積層された、第１外側磁性体、第１外側絶縁体、第１内側磁性体、内側絶縁体、第２内側磁性体、第２外側絶縁体および第２外側磁性体を含む積層体と、
内側絶縁体の内部に設けられたコイルと
を備え、
第１外側絶縁体の厚みが、第１外側磁性体、第１外側絶縁体および第１内側磁性体の合計厚みの１／１５以上１／７以下であり、
第２外側絶縁体の厚みが、第２外側磁性体、第２外側絶縁体および第２内側磁性体の合計厚みの１／１５以上１／７以下である。
積層方向に順に積層された、第１外側磁性体、第１外側絶縁体、第１内側磁性体、内側絶縁体、第２内側磁性体、第２外側絶縁体および第２外側磁性体を含む積層体と、
内側絶縁体の内部に設けられたコイルと
を備え、
第１外側絶縁体の厚みが、第１外側磁性体、第１外側絶縁体および第１内側磁性体の合計厚みの１／１５以上１／７以下であり、
第２外側絶縁体の厚みが、第２外側磁性体、第２外側絶縁体および第２内側磁性体の合計厚みの１／１５以上１／７以下である。
上述の実施形態に係るコイル部品によれば、内側絶縁体の上下に１層ずつ設けられる第１外側絶縁体および第２外側絶縁体の厚みをそれぞれ所定の範囲とすることにより、内側絶縁体にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
また、コイル部品の一実施形態では、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離が、第１外側磁性体、第１外側絶縁体および第１内側磁性体の合計厚みの１／３以上１／２以下であり、第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離が、第２外側磁性体、第２外側絶縁体および第２内側磁性体の合計厚みの１／３以上１／２以下であることが好ましい。
上述の実施形態によれば、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離、および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離をそれぞれ所定の範囲とすることにより、内側絶縁体にかかる応力の低減と、コイル部品の電気特性の向上とをバランスよく達成することができる。
また、本発明の一実施形態に係るコイル部品は、積層方向に順に積層された、第１外側磁性体、第１外側絶縁体、第１内側磁性体、内側絶縁体、第２内側磁性体、第２外側絶縁体および第２外側磁性体を含む積層体と、
内側絶縁体の内部に設けられたコイルとを備え、第１外側絶縁体の厚み及び第２外側絶縁体の厚みが１０μｍ以上２０μｍ以下である。
内側絶縁体の内部に設けられたコイルとを備え、第１外側絶縁体の厚み及び第２外側絶縁体の厚みが１０μｍ以上２０μｍ以下である。
上述の実施形態に係るコイル部品によれば、内側絶縁体の上下に１層ずつ設けられる第１外側絶縁体および第２外側絶縁体の厚みをそれぞれ所定の範囲とすることにより、内側絶縁体にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
また、コイル部品の一実施形態では、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離が５５μｍ以上７５μｍ以下であり、第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離が５５μｍ以上７５μｍ以下であることが好ましい。
上述の実施形態によれば、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離、および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離をそれぞれ所定の範囲とすることにより、内側絶縁体にかかる応力の低減と、コイル部品の電気特性の向上とをバランスよく達成することができる。
また、本発明の一実施形態に係るコイル部品は、
積層方向に順に積層された、第１外側絶縁体、第１内側磁性体、内側絶縁体、第２内側磁性体および第２外側絶縁体を含む積層体と、
内側絶縁体の内部に設けられたコイルと
を備え、
第１外側絶縁体の厚み及び第２外側絶縁体の厚みが１μｍ以上２０μｍ以下である。積層体は、第１外側絶縁体の下に配置された第１外側磁性体と、第２外側絶縁体の上に配置された第２外側磁性体とを更に含んでよい。
積層方向に順に積層された、第１外側絶縁体、第１内側磁性体、内側絶縁体、第２内側磁性体および第２外側絶縁体を含む積層体と、
内側絶縁体の内部に設けられたコイルと
を備え、
第１外側絶縁体の厚み及び第２外側絶縁体の厚みが１μｍ以上２０μｍ以下である。積層体は、第１外側絶縁体の下に配置された第１外側磁性体と、第２外側絶縁体の上に配置された第２外側磁性体とを更に含んでよい。
上述の実施形態に係るコイル部品によれば、内側絶縁体の上下に１層ずつ設けられる第１外側絶縁体および第２外側絶縁体の厚みをそれぞれ所定の範囲とすることにより、内側絶縁体にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
また、コイル部品の一実施形態では、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離が、第１外側絶縁体、第１内側磁性体および存在する場合には第１外側磁性体の合計厚みの１／２以上であり、第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離が、第２外側絶縁体、第２内側磁性体および存在する場合には第２外側磁性体の合計厚みの１／２以上であることが好ましい。
上述の実施形態によれば、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離、および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離をそれぞれ所定の範囲とすることにより、内側絶縁体にかかる応力の低減と、コイル部品の電気特性の向上とをバランスよく達成することができる。
また、コイル部品の一実施形態では、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離が３７．５μｍ以上であり、第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離が３７．５μｍ以上であることが好ましい。
上述の実施形態によれば、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離、および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離をそれぞれ所定の範囲とすることにより、内側絶縁体にかかる応力の低減と、コイル部品の電気特性の向上とをバランスよく達成することができる。
また、一実施形態では、コイル部品は、内側絶縁体内でコイルの内周側に設けられ、第１内側磁性体と第２内側磁性体とに接続された内部磁性体をさらに備えることが好ましい。
上述の実施形態によれば、コイル部品が内部磁性体を備えることにより、コイル部品の電気特性を更に向上させることができる。
また、コイル部品の一実施形態では、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離がそれぞれ、上面視で内側絶縁体と重なる領域よりもコイルの内周側の領域において大きくなっていることが好ましい。
上述の実施形態によれば、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離がそれぞれ、コイルの内周側の領域において大きくなっていることにより、内側絶縁体にかかる応力を低減し、かつコイル部品の電気特性をより一層向上させることができるとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
また、一実施形態では、コイル部品は、内側絶縁体内でコイルの内周側に設けられ、第１内側磁性体と第２内側磁性体とに接続された内部磁性体をさらに備え、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離がそれぞれ、上面視で内側絶縁体と重なる領域よりも内部磁性体の中央において大きくなっていることが好ましい。
上述の実施形態によれば、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離がそれぞれ、内部磁性体の中央において大きくなっていることにより、内側絶縁体にかかる応力を低減し、かつコイル部品の電気特性をより一層向上させることができるとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
また、コイル部品の一実施形態では、第１内側磁性体および第２内側磁性体、ならびに存在する場合には第１外側磁性体、第２外側磁性体および内部磁性体はＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを含み、第１外側絶縁体および第２外側絶縁体はアルカリホウケイ酸ガラスを含むことが好ましい。
上述の実施形態によれば、コイル部品の高周波特性を向上させることができる。
本発明に係るコイル部品によれば、同時焼成時の応力の緩和と、電気特性の向上と、チップの低背化とをバランスよく達成することができる。
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。ただし、本発明に係るコイル部品および各構成要素の形状および配置等は、以下に説明する実施形態および図示される構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。図２は、コイル部品の断面図である。図３は、コイル部品の分解斜視図である。図１〜３に示すように、コイル部品１０は、積層体１と、積層体１の内部に設けられたコイル２と、積層体１の表面に設けられた第１〜第４外部電極４１〜４４とを備える。
図１は、本発明の第１実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。図２は、コイル部品の断面図である。図３は、コイル部品の分解斜視図である。図１〜３に示すように、コイル部品１０は、積層体１と、積層体１の内部に設けられたコイル２と、積層体１の表面に設けられた第１〜第４外部電極４１〜４４とを備える。
コイル部品１０は、コモンモードチョークコイルである。尤も、本実施形態に係るコイル部品はコモンモードチョークコイルに限定されず、単一のコイルを備えるものであってもよい。コイル部品１０は、例えば、パソコン、ＤＶＤプレーヤー、デジカメ、ＴＶ、携帯電話、カーエレクトロニクスなどの電子機器に搭載される。
積層体１は、積層方向（図において矢印Ｚで示す）に順に積層された、第１外側磁性体５１、第１外側絶縁体６１、第１内側磁性体１１、内側絶縁体１３、第２内側磁性体１２、第２外側絶縁体６２および第２外側磁性体５２を含む。内側絶縁体１３内には、内部磁性体１４が設けられている。第１外側磁性体５１は、下側に位置し、第２外側磁性体５２は、上側に位置する。下側は、例えば、実装基板に実装される側である。
第１内側磁性体１１、第２内側磁性体１２、第１外側磁性体５１、第２外側磁性体５２および内部磁性体１４は、例えば、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを含んでよい。これにより、コイル部品１０の高周波のインピーダンス特性を向上させることができる。第１内側磁性体１１、第２内側磁性体１２、第１外側磁性体５１、第２外側磁性体５２および内部磁性体１４は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトで構成されることが好ましい。第１内側磁性体１１、第２内側磁性体１２、第１外側磁性体５１、第２外側磁性体５２および内部磁性体１４は同じ組成であってよく、互いに異なる組成であってもよい。
Ｎｉ-Ｚｎ-Ｃｕ系フェライトは、主成分としてＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含み、ＦｅをＦｅ２Ｏ3に換算して４０〜４９．５ｍｏｌ％、ＺｎをＺｎＯに換算して５〜３５ｍｏｌ％、ＣｕをＣｕＯに換算して６〜１３ｍｏｌ％含有し、残部がＮｉ（ＮｉＯ換算）であることが好ましい。さらに添加物を含んでいてもよく、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯおよびＮｉＯの合計１００ｍｏｌ部に対して、ＳｉをＳｉＯ２に換算して１．０〜３．０ｍｏｌ部、ＭｎをＭｎ３Ｏ４に換算して０．０５〜１．０ｍｏｌ部含有するのが好ましい。
第１、第２外側絶縁体６１、６２および内側絶縁体１３は、例えば、アルカリホウケイ酸ガラスを含むガラスから構成され、誘電率を低くし、コイルの浮遊容量を小さくして、高周波特性を向上できる。内側絶縁体１３は、複数の絶縁層１３ａを積層して構成される。
アルカリホウケイ酸ガラスは少なくともＳｉ、Ｂ、Ｋを含み、ＳｉをＳｉＯ２に換算して６５〜８５ｍｏｌ％、ＢをＢ２Ｏ３に換算して２０〜３０ｍｏｌ％、ＫをＫ２Ｏに換算して０．５〜２．０ｍｏｌ％含有する。さらに、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＫ２Ｏの合計１００ｍｏｌ部に対して、ＡｌをＡｌ２Ｏ３に換算して０．５〜１．５ｍｏｌ部、ＭｇをＭｇＯに換算して１．０〜３．０ｍｏｌ部含有するのが好ましい。アルカリホウケイ酸ガラスは所定比率のＳｉＯ２-Ｂ２Ｏ３-Ｋ２Ｏガラスを作製し、これにフィラーとしてＳｉＯ２を含有してもよい。すなわち、最終的なＳｉ、Ｂ、Ｋの比率が上記の範囲になるようにすればよい。
内部磁性体１４は、内側絶縁体１３内でコイル２の内周側に設けられ、第１内側磁性体１１と第２内側磁性体１２とに接続されている。より詳細には、内側絶縁体１３のコイル２の内周側の部分には積層方向に貫通する穴１３ｂが設けられており、内部磁性体１４は、この穴１３ｂの内部に設けられている。積層方向に対して平行な断面において、内部磁性体１４の幅は、第１内側磁性体１１から第２内側磁性体１２に向かって連続的に大きくなっている。すなわち、内側絶縁体１３の内部に設けられた穴１３ｂの内径は、積層方向に対して平行な方向において、第１内側磁性体１１から第２内側磁性体１２に向かって連続的に大きくなっており、その穴１３ｂの内径に沿って内部磁性体１４が設けられている。
積層体１は、略直方体の形状を有する。積層体１の表面は、第１端面１１１、第２端面１１２、第１側面１１５、第２側面１１６、第３側面１１７および第４側面１１８で構成されている。第１端面１１１と第２端面１１２とは、積層方向に互いに対向して位置する。第１〜第４側面１１５〜１１８は、第１端面１１１および第２端面１１２に対して略垂直に位置する。第１端面１１１は、積層方向において下側に位置し、第２端面１１２は上側に位置する。
積層体１は、長さＬが０．８０±０．１０ｍｍ、幅Ｗが０．６０±０．１０ｍｍ、高さＴが０．４５±０．０５ｍｍの略直方体、もしくは、長さＬが０．６０±０．１０ｍｍ、幅Ｗが０．５０±０．１０ｍｍ、高さＴが０．３５±０．０５ｍｍの略直方体である。
コイル２は内側絶縁体１３の内部に設けられる。コイル２は、互いに磁気的に結合された１次コイル２ａと２次コイル２ｂを含む。１次コイル２ａと２次コイル２ｂは、積層体１の積層方向に沿って互いに重なり合って配置される。
１次コイル２ａは、互いに電気的に接続される第１コイル導体層２１および第３コイル導体層２３を含む。２次コイル２ｂは、互いに電気的に接続される第２コイル導体層２２および第４コイル導体層２４を含む。
第１〜第４コイル導体層２１〜２４は、積層方向に順に配列される。すなわち、１次コイル２ａを構成する２つのコイル導体層（第１コイル導体層２１および第３コイル導体層２３）と、２次コイル２ｂを構成する２つのコイル導体層（第２コイル導体層２２および第４コイル導体層２４）は、積層方向に交互に配列される。第１〜第４コイル導体層２１〜２４はそれぞれ、異なる絶縁層１３ａ上に設けられる。第１〜第４コイル導体層２１〜２４は、例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ等の導電性材料から構成されてよい。第１〜第４コイル導体層２１〜２４は同じ組成を有してよく、あるいは互いに異なる組成を有してもよい。
第１〜第４コイル導体層２１〜２４は、上方からみて、平面上に螺旋状に巻回されたスパイラルパターンを有する。第１〜第４コイル導体層２１〜２４の中心軸は、上方からみて一致している。すなわち、第１〜第４コイル導体層２１〜２４は積層方向に沿って重なっている。このような構成を有することで、コイル部品１０の特性を任意に変更することができる。
第１コイル導体層２１の第１端２１ａはスパイラルパターンの外周側に引き出され、第１コイル導体層２１の第２端２１ｂはスパイラルパターンの内周側に位置する。同様に、第２コイル導体層２２は、第１端２２ａと第２端２２ｂとを有し、第３コイル導体層２３は、第１端２３ａと第２端２３ｂとを有し、第４コイル導体層２４は、第１端２４ａと第２端２４ｂとを有する。第１コイル導体層２１の第１端２１ａは、第２側面１１６の第１側面１１５側から露出する。第２コイル導体層２２の第１端２２ａは、第２側面１１６の第３側面１１７側から露出する。第３コイル導体層２３の第１端２３ａは、第４側面１１８の第１側面１１５側から露出する。第４コイル導体層２４の第１端２４ａは、第４側面１１８の第３側面１１７側から露出する。
第１コイル導体層２１の第２端２１ｂと第３コイル導体層２３の第２端２３ｂとは、絶縁層１３ａを貫通する接続導体２５を介して電気的に接続される。同様に、第２コイル導体層２２の第２端２２ｂと第４コイル導体層２４の第２端２４ｂとは、絶縁層１３ａを貫通する接続導体２５を介して電気的に接続される。このように、コイル２は、第１〜第４コイル導体層２１〜２４および接続導体２５から構成される。
なお、図１〜３に示すコイル部品１０において、１次コイル２ａおよび２次コイル２ｂはそれぞれ、２つの平面コイルで構成されているが、１次コイル２ａおよび２次コイル２ｂの少なくとも一方を１つまたは３つ以上の平面コイルで構成してもよい。また、図１〜３に示すコイル部品１０において、コイル２は４層のコイル導体層を含むが、コイル２は少なくとも１層のコイル導体層を含んでいればよい。また、図１〜３に示すコイル部品１０において、全てのコイル導体層の形状は同一であるが、少なくとも１つのコイル導体層の形状が、他のコイル導体層の形状と異なっていてもよい。
第１〜第４外部電極４１〜４４は、例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ等の導電性材料から構成されてよい。第１〜第４外部電極４１〜４４は同じ組成を有してよく、あるいは互いに異なる組成を有してもよい。第１〜第４外部電極４１〜４４は、例えば、導電性材料を積層体１の表面に塗布し、焼き付けて形成することができる。
第１外部電極４１は、第２側面１１６の第１側面１１５側に設けられる。第１外部電極４１の一端は第１端面１１１に延在し、第１外部電極４１の他端は第２端面１１２に延在する。換言すれば、第１外部電極４１は積層体１の表面にコ字型に形成される。第１外部電極４１は、第１コイル導体層２１の第１端２１ａに電気的に接続される。
同様に、第２外部電極４２は、第２側面１１６の第３側面１１７側に設けられ、第２コイル導体層２２の第１端２２ａに電気的に接続される。第３外部電極４３は、第４側面１１８の第１側面１１５側に設けられ、第３コイル導体層２３の第１端２３ａに電気的に接続される。第４外部電極４４は、第４側面１１８の第３側面１１７側に設けられ、第４コイル導体層２４の第１端２４ａに電気的に接続される。
第１外側絶縁体６１は、第１外側磁性体５１と第１内側磁性体１１との間に配置される。同様に、第２外側絶縁体６２は、第２外側磁性体５２と第２内側磁性体１２との間に配置される。このように第１外側絶縁体６１および第２外側絶縁体６２を配置することで、内側絶縁体１３の収縮率と、磁性体（第１内側磁性体１１、第２内側磁性体１２、第１外側磁性体５１および第２外側磁性体５２）の収縮率との差が緩和され、積層体を焼成する際に発生し得る応力を低減することができ、その結果、積層体に割れや欠けが発生するのを抑制することができる。
第１外側絶縁体６１および第２外側絶縁体６２の厚みが大きいほど、応力低減の効果は高くなる傾向にある。一方、第１外側絶縁体６１および第２外側絶縁体６２の厚みが大きくなると、コイル部品全体のサイズが大きくなってしまい、チップの低背化を達成することが困難となる。また、第１外側絶縁体６１および第２外側絶縁体６２の厚みを大きくすると、相対的に磁性体の厚みが小さくなり、その結果、コイル部品の電気特性が低下してしまうおそれがある。本実施形態に係るコイル部品は、第１外側絶縁体６１および第２外側絶縁体６２の厚みを最適化することにより、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。コイル部品がコモンモードチョークコイルである場合、上述の構成により、コモンモード成分のインピーダンスを向上させることができる。
具体的には、第１外側絶縁体６１の厚みは、第１外側磁性体５１、第１外側絶縁体６１および第１内側磁性体１１の合計厚みの１／１５以上１／７以下であることが好ましい。同様に、第２外側絶縁体６２の厚みは、第２外側磁性体５２、第２外側絶縁体６２および第２内側磁性体１２の合計厚みの１／１５以上１／７以下であることが好ましい。外側絶縁体の厚みを上記範囲にすることにより、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
別法として、第１外側絶縁体６１の厚み及び前記第２外側絶縁体６２の厚みは、１０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。外側絶縁体の厚みを上記範囲にすることにより、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離、および第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離（以下、まとめて「外側絶縁体と内側絶縁体との距離」ともいう）が小さいほど、応力低減の効果は高くなるが、コイル部品の電気特性が低下する傾向にある。一方、外側絶縁体と内側絶縁体との距離を大きくすると、コイル部品全体のサイズが大きくなり、チップの低背化を達成することが困難となる。外側絶縁体と内側絶縁体との距離を最適化することにより、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。コイル部品がコモンモードチョークコイルである場合、上述の構成により、コモンモード成分のインピーダンスを向上させることができる。
具体的には、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離は、第１外側磁性体５１、第１外側絶縁体６１および第１内側磁性体１１の合計厚みの１／３以上１／２以下であることが好ましい。同様に、第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離は、第２外側磁性体５２、第２外側絶縁体６２および第２内側磁性体１２の合計厚みの１／３以上１／２以下であることが好ましい。外側絶縁体と内側絶縁体との距離を上記範囲にすることにより、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
別法として、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離は、５５μｍ以上７５μｍ以下であることが好ましい。同様に、第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離は、５５μｍ以上７５μｍ以下であることが好ましい。外側絶縁体と内側絶縁体との距離を上記範囲にすることにより、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
コイル部品１０は、内側絶縁体１３内でコイル２の内周側に設けられ、第１内側磁性体１１と第２内側磁性体１２とに接続された内部磁性体１４をさらに備えることが好ましい。内部磁性体１４を備えることで、コイル部品１０の電気特性をさらに向上させることができる。
本実施形態に係るコイル部品の積層体１の高さは、０．３０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下であることが好ましい。また、第１外側絶縁体６１と積層体１の第１端面１１１との距離は、第１外側磁性体５１、第１外側絶縁体６１および第１内側磁性体１１の合計厚みの１／３以上１／２以下であることが好ましい。同様に、第２外側絶縁体６２と積層体１の第２端面１１２との距離は、第２外側磁性体５２、第２外側絶縁体６２および第２内側磁性体１２の合計厚みの１／３以上１／２以下であることが好ましい。別法として、第１外側絶縁体６１と積層体１の第１端面１１１との距離は、５５μｍ以上７５μｍ以下であることが好ましい。同様に、第２外側絶縁体６２と積層体１の第２端面１１２との距離は、５５μｍ以上７５μｍ以下であることが好ましい。
本明細書において、第１外側絶縁体６１および第２外側絶縁体６２の厚みは、積層体１の積層方向に対して平行な断面における平均厚みを意味する。第１外側絶縁体６１および第２外側絶縁体６２の厚みは、例えば、積層体１の第２側面１１６に対して平行な断面であって、第２側面１１６と第４側面１１８との間の中央に位置する断面において、積層方向に垂直な方向に等間隔に５箇所の位置で厚みを測定し、その測定値から算出される平均値として求めることができる。第１外側磁性体５１、第２外側磁性体５２、第１内側磁性体１１および第２内側磁性体１２の厚みについても同様に求めることができる。また、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離、および第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離は、積層体１の積層方向に対して平行な断面における最短距離を意味する。外側絶縁体と内側絶縁体との距離は、例えば、積層体１の第２側面１１６に対して平行な断面であって、第２側面１１６と第４側面１１８との間の中央に位置する断面において測定することができる。また、第１外側絶縁体６１と積層体１の第１端面１１１との距離、および第２外側絶縁体６２と積層体１の第２端面１１２との距離は、積層体１の積層方向に対して平行な断面における最短距離を意味する。外側絶縁体と積層体１の端面との距離は、例えば、積層体１の第２側面１１６に対して平行な断面であって、第２側面１１６と第４側面１１８との間の中央に位置する断面において測定することができる。
次に、コイル部品１０の製造方法について説明する。
図２および図３に示すように、第１外側磁性体５１の上に第１外側絶縁体６１および第１内側磁性体１１を順に積層する。次いで、各コイル導体層２１〜２４がめっきにより設けられた複数の絶縁層１３ａを、第１内側磁性体１１の上に順に積層する。これにより、コイル２が内部に設けられた内側絶縁体１３が第１内側磁性体１１の上に形成される。
次いで、内側絶縁体１３の上方から下方に向かってレーザーを照射して、内側絶縁体１３を上下に貫通する穴１３ｂを設ける。穴１３ｂは、機械的な加工により形成してもよい。この穴１３ｂに内部磁性体１４を充填した後、内側絶縁体１３の上に第２内側磁性体１２、第２外側絶縁体６２および第２外側磁性体５２を順に積層して、積層体１を形成する。積層体１を焼成した後、積層体１の表面に外部電極４１〜４４を形成する。このようにして、コイル部品１０を製造することができる。
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第２実施形態は、第１実施形態とは、コイル部品が内部磁性体を有しない点で相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の符号は第１実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
図４は、本発明の第２実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第２実施形態は、第１実施形態とは、コイル部品が内部磁性体を有しない点で相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の符号は第１実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
図４に示すように、第２実施形態に係るコイル部品１０Ａは、内部磁性体１４を有しない。本実施形態に係るコイル部品１０Ａにおいても、積層体１が第１外側絶縁体６１および第２外側絶縁体６２を備えることで、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。コイル部品がコモンモードチョークコイルである場合、上述の構成により、コモンモード成分のインピーダンスを向上させることができる。
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第３実施形態は、第１実施形態とは、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離がそれぞれ、上面視で内側絶縁体と重なる領域よりもコイルの内周側の領域において大きくなっている点で相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。第３実施形態において、第１実施形態と同一の符号は第１実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
図５は、本発明の第３実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第３実施形態は、第１実施形態とは、第１外側絶縁体と内側絶縁体との距離および第２外側絶縁体と内側絶縁体との距離がそれぞれ、上面視で内側絶縁体と重なる領域よりもコイルの内周側の領域において大きくなっている点で相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。第３実施形態において、第１実施形態と同一の符号は第１実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
図５に示すように、第３実施形態に係るコイル部品１０Ｂは、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離および第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離がそれぞれ、上面視で内側絶縁体１３と重なる領域よりもコイル２の内周側の領域において大きくなっている。具体的には、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離および第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離がそれぞれ、上面視で内側絶縁体１３と重なる領域よりも内部磁性体１４の中央において大きくなっている。このように内側絶縁体１３と重なる領域において外側絶縁体と内側絶縁体との距離を相対的に小さくすることで、内側絶縁体にかかる応力を低減する効果を確保することができる。一方、磁束が発生するコイル２の内周側の領域において外側絶縁体と内側絶縁体との距離を相対的に大きくすることで、コイル部品の電気特性を向上させることができる。すなわち、内側絶縁体にかかる応力を低減しつつ、コイル部品の電気特性をより一層高くすることができる。コイル部品１０Ｂがコモンモードチョークコイルである場合、コモンモード成分のインピーダンスを大幅に高くすることができる。さらに、外側絶縁体と内側絶縁体との距離を上述のように設定した場合であっても、コイル部品の高さへの影響は少ないので、コイル部品の低背化も同時に実現することができる。
本実施形態において、上面視でコイル２の内周側の領域（内部磁性体１４の中央）における外側絶縁体と内側絶縁体との距離は、上面視で内側絶縁体１３と重なる領域における外側絶縁体と内側絶縁体との距離の１倍以上１．２倍以下であることが好ましい。あるいは、上面視でコイル２の内周側の領域（内部磁性体１４の中央）における外側絶縁体と内側絶縁体との距離は、５５μｍ以上９０μｍ以下であることが好ましい。
（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第４実施形態は、第３実施形態とは、コイル部品が内部磁性体を有しない点で相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。第４実施形態において、第３実施形態と同一の符号は第３実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
図６は、本発明の第４実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第４実施形態は、第３実施形態とは、コイル部品が内部磁性体を有しない点で相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。第４実施形態において、第３実施形態と同一の符号は第３実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
図６に示すように、第４実施形態に係るコイル部品１０Ｃは、内部磁性体１４を有しない。本実施形態に係るコイル部品１０Ｃにおいても、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離および第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離がそれぞれ、上面視で内側絶縁体１３と重なる領域よりもコイル２の内周側の領域において大きくなっていることで、内側絶縁体１３にかかる応力を低減しつつ、コイル部品１０Ｃの電気特性をより一層高くすることができる。コイル部品１０Ｃがコモンモードチョークコイルである場合、コモンモード成分のインピーダンスを大幅に高くすることができる。さらに、外側絶縁体と内側絶縁体との距離を上述のように設定した場合であっても、コイル部品の高さへの影響は少ないので、コイル部品の低背化も同時に実現することができる。
（第５実施形態）
図７は、本発明の第５実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第５実施形態は、第１実施形態とは、第１外側絶縁体６１の厚み及び前記第２外側絶縁体６２の厚み、ならびに第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離、および第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離が相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。第５実施形態において、第１実施形態と同一の符号は第１実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
図７は、本発明の第５実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第５実施形態は、第１実施形態とは、第１外側絶縁体６１の厚み及び前記第２外側絶縁体６２の厚み、ならびに第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離、および第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離が相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。第５実施形態において、第１実施形態と同一の符号は第１実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
本実施形態に係るコイル部品１０Ｄは、第１実施形態に係るコイル部品１０よりも小型のコイル部品に適した構成を有するものである。コイル部品を小型化すると、内側絶縁体の体積自体が小さくなるので、焼成時に発生する応力は小さくなる傾向にある。そのため、外側絶縁体の厚みを第１実施形態における厚みより小さくした場合、および／または外側絶縁体と内側絶縁体との距離を第１実施形態における距離より大きくした場合であっても、応力低減の効果を十分に達成することができる。さらに、外側絶縁体の厚みを小さくし、かつ／または外側絶縁体と内側絶縁体との距離を大きくすることで、コイル部品の電気特性を向上させることができる。
積層体１は、長さＬが０．４０±０．１０ｍｍ、幅Ｗが０．３±０．１０ｍｍ、高さＴが０．３０±０．０５ｍｍの略直方体である。
第５実施形態に係るコイル部品１０Ｄは、積層方向に順に積層された、第１外側絶縁体６１、第１内側磁性体１１、内側絶縁体１３、第２内側磁性体１２および第２外側絶縁体６２を含む積層体１と、内側絶縁体１３の内部に設けられたコイル２とを備える。コイル部品１０Ｄは、内側絶縁体１３内でコイル２の内周側に設けられ、第１内側磁性体１１と第２内側磁性体１２とに接続された内部磁性体１４をさらに備える。図７に示すように、積層体１は、第１外側絶縁体６１の下に配置された第１外側磁性体５１と、第２外側絶縁体６２の上に配置された第２外側磁性体５２とを更に含んでもよいが、積層体１は、第１外側磁性体５１および第２外側磁性体５２を含まなくてもよい。
本実施形態において、第１外側絶縁体６１の厚み及び前記第２外側絶縁体６２の厚みは、好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下である。別法として、第１外側絶縁体６１の厚みは、第１外側絶縁体６１、第１内側磁性体１１および存在する場合には第１外側磁性体５１の合計厚みの１/１２以上１/８以下であることが好ましい。同様に、第２外側絶縁体６２の厚みは、第２外側絶縁体６２、第２内側磁性体１２および存在する場合には第２外側磁性体５２の合計厚みの１／１２以上１／８以下であることが好ましい。外側絶縁体の厚みを上記範囲にすることにより、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
本実施形態において、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離は、第１外側絶縁体６１、第１内側磁性体１１および存在する場合には第１外側磁性体５１の合計厚みの１／２以上であることが好ましい。同様に、第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離は、第２外側絶縁体６２、第２内側磁性体１２および存在する場合には第２外側磁性体５２の合計厚みの１／２以上であることが好ましい。外側絶縁体と内側絶縁体との距離を上記範囲にすることにより、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
別法として、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離は、３７．５μｍ以上であることが好ましい。同様に、第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離は、３７．５μｍ以上であることが好ましい。外側絶縁体と内側絶縁体との距離を上記範囲にすることにより、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。
本実施形態に係るコイル部品の積層体１の高さは、０．２５ｍｍ以上、０．３５ｍｍ以下であることが好ましい。また、第１外側磁性体５１と第２外側磁性体５２が存在する場合には、第１外側絶縁体６１と積層体１の第１端面１１１との距離は、６２．５μｍ以下であることが好ましい。同様に、第２外側絶縁体６２と積層体１の第２端面１１２との距離は、６２．５μｍ以下であることが好ましい。
なお、図７に示すコイル部品１０Ｄにおいて、外側絶縁体と内側絶縁体との距離は一定であるが、図５に示す構成と同様に、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離および第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離がそれぞれ、上面視で内側絶縁体１３と重なる領域よりも内部磁性体１４の中央において大きくなっていてもよい。このような構成により、内側絶縁体にかかる応力を低減しつつ、コイル部品の電気特性をより一層高くすることができる。コイル部品１０Ｄがコモンモードチョークコイルである場合、コモンモード成分のインピーダンスを大幅に高くすることができる。さらに、外側絶縁体と内側絶縁体との距離を上述のように設定した場合であっても、コイル部品の高さへの影響は少ないので、コイル部品の低背化も同時に実現することができる。
（第６実施形態）
図８は、本発明の第６実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第６実施形態は、第５実施形態とは、コイル部品が内部磁性体を有しない点で相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、第６実施形態において、第５実施形態と同一の符号は第５実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
図８は、本発明の第６実施形態に係るコイル部品を示す断面図である。第６実施形態は、第５実施形態とは、コイル部品が内部磁性体を有しない点で相違する。この相違する構成のみを以下に説明する。なお、第６実施形態において、第５実施形態と同一の符号は第５実施形態と同じ構成を指すので、その説明は省略する。
本実施形態に係るコイル部品１０Ｅは、第５実施形態に係るコイル部品１０Ｄと同様に、第２実施形態に係るコイル部品１０Ａよりも小型のコイル部品に適した構成を有するものである。コイル部品を小型化すると、内側絶縁体の体積自体が小さくなるので、焼成時に発生する応力は小さくなる傾向にある。そのため、外側絶縁体の厚みを第２実施形態における厚みより小さくした場合、および／または外側絶縁体と内側絶縁体との距離を第２実施形態における距離より大きくした場合であっても、応力低減の効果を十分に達成することができる。さらに、外側絶縁体の厚みを小さくし、かつ／または外側絶縁体と内側絶縁体との距離を大きくすることで、コイル部品の電気特性を向上させることができる。
図８に示すように、第６実施形態に係るコイル部品１０Ｅは、内部磁性体１４を有しない。本実施形態に係るコイル部品１０Ｅにおいても、積層体１が第１外側絶縁体６１および第２外側絶縁体６２を備えることで、内側絶縁体１３にかかる応力を低減し得、かつコイル部品の電気特性を向上し得るとともに、コイル部品の低背化を達成することができる。コイル部品がコモンモードチョークコイルである場合、上述の構成により、コモンモード成分のインピーダンスを向上させることができる。
なお、図８に示すコイル部品１０Ｅにおいて、外側絶縁体と内側絶縁体との距離は一定であるが、図６に示す構成と同様に、第１外側絶縁体６１と内側絶縁体１３との距離および第２外側絶縁体６２と内側絶縁体１３との距離がそれぞれ、上面視で内側絶縁体１３と重なる領域よりもコイル２の内周側の領域において大きくなっていてもよい。このような構成により、内側絶縁体にかかる応力を低減しつつ、コイル部品の電気特性をより一層高くすることができる。コイル部品１０Ｅがコモンモードチョークコイルである場合、コモンモード成分のインピーダンスを大幅に高くすることができる。さらに、外側絶縁体と内側絶縁体との距離を上述のように設定した場合であっても、コイル部品の高さへの影響は少ないので、コイル部品の低背化も同時に実現することができる。
１ 積層体
２ コイル
２ａ １次コイル
２ｂ ２次コイル
１０、１０Ａ〜１０Ｅ コイル部品
１１ 第１内側磁性体
１２ 第２内側磁性体
１３ 内側絶縁体
１３ａ 絶縁層
１３ｂ 穴
１４ 内部磁性体
２１〜２４ 第１〜第４コイル導体層
２５ 接続導体
４１〜４４ 第１〜第４外部電極
５１ 第１外側磁性体
５２ 第２外側磁性体
６１ 第１外側絶縁体
６２ 第２外側絶縁体
２ コイル
２ａ １次コイル
２ｂ ２次コイル
１０、１０Ａ〜１０Ｅ コイル部品
１１ 第１内側磁性体
１２ 第２内側磁性体
１３ 内側絶縁体
１３ａ 絶縁層
１３ｂ 穴
１４ 内部磁性体
２１〜２４ 第１〜第４コイル導体層
２５ 接続導体
４１〜４４ 第１〜第４外部電極
５１ 第１外側磁性体
５２ 第２外側磁性体
６１ 第１外側絶縁体
６２ 第２外側絶縁体
Claims (12)
- 積層方向に順に積層された、第１外側磁性体、第１外側絶縁体、第１内側磁性体、内側絶縁体、第２内側磁性体、第２外側絶縁体および第２外側磁性体を含む積層体と、
前記内側絶縁体の内部に設けられたコイルと
を備え、
前記第１外側絶縁体の厚みが、前記第１外側磁性体、前記第１外側絶縁体および前記第１内側磁性体の合計厚みの１／１５以上１／７以下であり、
前記第２外側絶縁体の厚みが、前記第２外側磁性体、前記第２外側絶縁体および前記第２内側磁性体の合計厚みの１／１５以上１／７以下である、コイル部品。 - 前記第１外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離が、前記第１外側磁性体、前記第１外側絶縁体および前記第１内側磁性体の合計厚みの１／３以上１／２以下であり、
前記第２外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離が、前記第２外側磁性体、前記第２外側絶縁体および前記第２内側磁性体の合計厚みの１／３以上１／２以下である、請求項１に記載のコイル部品。 - 積層方向に順に積層された、第１外側磁性体、第１外側絶縁体、第１内側磁性体、内側絶縁体、第２内側磁性体、第２外側絶縁体および第２外側磁性体を含む積層体と、
前記内側絶縁体の内部に設けられたコイルと
を備え、
前記第１外側絶縁体の厚み及び前記第２外側絶縁体の厚みが１０μｍ以上２０μｍ以下である、コイル部品。 - 前記第１外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離が５５μｍ以上７５μｍ以下であり、
前記第２外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離が５５μｍ以上７５μｍ以下である、請求項３に記載のコイル部品。 - 積層方向に順に積層された、第１外側絶縁体、第１内側磁性体、内側絶縁体、第２内側磁性体および第２外側絶縁体を含む積層体と、
前記内側絶縁体の内部に設けられたコイルと
を備え、
前記第１外側絶縁体の厚み及び前記第２外側絶縁体の厚みが１μｍ以上２０μｍ以下である、コイル部品。 - 前記積層体が、前記第１外側絶縁体の下に配置された第１外側磁性体と、前記第２外側絶縁体の上に配置された第２外側磁性体とを更に含む、請求項５に記載のコイル部品。
- 前記第１外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離が、前記第１外側絶縁体、前記第１内側磁性体および存在する場合には前記第１外側磁性体の合計厚みの１／２以上であり、
前記第２外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離が、前記第２外側絶縁体、前記第２内側磁性体および存在する場合には前記第２外側磁性体の合計厚みの１／２以上である、請求項５または６に記載のコイル部品。 - 前記第１外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離が３７．５μｍ以上であり、
前記第２外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離が３７．５μｍ以上である、請求項５または６に記載のコイル部品。 - 前記内側絶縁体内で前記コイルの内周側に設けられ、前記第１内側磁性体と前記第２内側磁性体とに接続された内部磁性体をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のコイル部品。
- 前記第１外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離および前記第２外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離がそれぞれ、上面視で前記内側絶縁体と重なる領域よりも前記コイルの内周側の領域において大きくなっている、請求項１〜４、請求項６ならびに請求項６を引用する請求項７および８のいずれか１項に記載のコイル部品。
- 前記内側絶縁体内で前記コイルの内周側に設けられ、前記第１内側磁性体と前記第２内側磁性体とに接続された内部磁性体をさらに備え、
前記第１外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離および前記第２外側絶縁体と前記内側絶縁体との距離がそれぞれ、上面視で前記内側絶縁体と重なる領域よりも前記内部磁性体の中央において大きくなっている、請求項１０に記載のコイル部品。 - 前記第１内側磁性体および前記第２内側磁性体、ならびに存在する場合には前記第１外側磁性体、前記第２外側磁性体および前記内部磁性体はＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを含み、
前記第１外側絶縁体および前記第２外側絶縁体はアルカリホウケイ酸ガラスを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコイル部品。
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