JP2019062182A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波の環境で高いＱ特性を有するコイル部品を提供する。【解決手段】本発明は、内部コイルを含む本体と、その本体の外部面上に配置される第１及び第２外部電極と、を含むコイル部品に関する。上記第１及び第２外部電極はそれぞれ、上記本体の下面からそれに連結された第１端面及び第２端面に延びる。上記第１端面上の第１外部電極及び上記第２端面上の第２外部電極はそれぞれ、基礎部と、上記基礎部から厚さ方向に沿って所定の厚さで延び、且つ上記基礎部より幅が狭い延長部と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、コイル部品に関するものであって、具体的には、高周波用インダクターに関するものである。

電子部品の１つであるインダクターは、抵抗、キャパシターとともに電子回路を成し、ノイズ（ｎｏｉｓｅ）を除去する代表的な受動素子であって、その電磁気的特性を用いて、キャパシターと組み合わせて特定周波数帯域の信号を増幅させる共振回路、フィルター回路などの構成に用いられている。特に、最近のスマートフォンの場合、ＬＴＥマルチバンド（ｍｕｌｔｉ ｂａｎｄ）の適用により、多くの周波数帯域の信号を用いる。そのため、高周波信号の送／受信のためのＲＦシステムにおいてインピーダンス（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）整合回路として主に用いられており、かかる高周波インダクターの使用が増加しつつある。セットの実装面積の減少及び付加機能の追加による実装空間の不足が問題となっており、受動素子の小型化／薄型化の要求が大きくなっている。また、高周波用チップインダクターの場合、小型化に加え、高周波数帯域のＳＲＦ、低比抵抗により、１００ＭＨｚ以上の高周波で使用可能となることが求められている。また、アプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）周波数での損失を低減するために、高いＱ（Ｈｉｇｈ−Ｑ）特性が求められているのが実情である。

韓国公開特許第１９９９−００４９５８８号公報

本発明が解決しようとする様々な課題のうちの一つは、高周波の環境で高いＱ特性を有するコイル部品を提供することにある。

本発明の一例によるコイル部品は、第１端部及び第２端部を有する内部コイルを含み、厚さ方向において互いに向かい合う上面及び下面、長さ方向において互いに向かい合う第１端面及び第２端面、幅方向において互いに向かい合う第１側面及び第２側面を有する本体と、上記本体の上記第１端面及び第２端面にそれぞれ配置される第１及び第２外部電極と、を含む。上記第１外部電極は、上記下面からそれと直交する上記第１端面に延びる第１基礎部と、上記第１基礎部から厚さ方向に沿って延びる第１延長部と、を含み、上記第２外部電極は、上記下面からそれと直交する上記第２端面に延びる第２基礎部と、上記第２基礎部から厚さ方向に沿って延びる第２延長部と、を含む。この際、上記幅方向を基準として、上記第１端面上において上記第１基礎部が配置される幅は、上記第１延長部が配置される幅よりも広く、上記第２端面上において上記第２基礎部が配置される幅は、上記第２延長部が配置される幅よりも大きい。

本発明の様々な効果のうちの一効果は、外部電極の形状を制御することで、高いＱ特性を有するコイル部品を提供することができることである。

本発明の一例によるコイル部品の概略的な斜視図である。 図１のＡ方向から見た概略的な断面図である。 図１のＩ−Ｉ'線に沿って切断した概略的な断面図である。 図３の一変形例による概略的な断面図である。 図１のコイル部品において、外部電極の外側部形状を変更した概略的な斜視図である。 図１のコイル部品の変形例によるコイル部品の概略的な斜視図である。 図６のＣ方向から見た概略的な断面図である。 図６のＩＩ−ＩＩ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示（または強調表示や簡略化表示）がされることがある。

なお、本発明を明確に説明すべく、図面において説明と関係ない部分は省略し、様々な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示し、同一思想の範囲内において機能が同一である構成要素に対しては同一の参照符号を用いて説明する。

さらに、明細書全体において、ある構成要素を「含む」というのは、特に異なる趣旨の説明がされていない限り、他の構成要素を除外する趣旨ではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。

以下では、本発明の一例によるコイル部品、特に、高周波用インダクターについて説明する。

図１は本発明の一例によるコイル部品１００の概略的な斜視図であり、図２は、図１のＡ方向から見た概略的な断面図であって、コイル部品の第１外部電極の形状の一例を示す。一方、図２に関連する、第１外部電極についての説明は第２外部電極にもそのまま適用可能であるため、第２外部電極についての別の説明は省略する。また、図３は図１のＩ−Ｉ'線に沿って切断した概略的な断面図であり、図４は図３の一変形例による断面図を示す。

先ず、図１から図３を参照すると、本発明の一例によるコイル部品１００は、本体１と、第１及び第２外部電極２１、２２と、を含む。

上記本体１は実質的にコイル部品の外観を決定するものであって、厚さ（Ｔ）方向において互いに向かい合う上面及び下面、長さ（Ｌ）方向において互いに向かい合う第１端面及び第２端面、幅（Ｗ）方向において互いに向かい合う第１側面及び第２側面を含んで実質的に六面体形状を有することができるが、これに限定されるものではない。

上記本体１を構成する材質は、コイル部品が実現しようとする特性値を考慮して当業者が適宜選択することができ、特に、上記コイル部品を高周波インダクターに適用する場合には、誘電体材料を用いた閉磁路を形成すべきであるため、セラミック粉末などが使用可能である。また、上記本体１を形成する製造方式も制限されず、例えば、複数の誘電体シートを積層し、各シート上に内部コイルのための導電性物質を配置した後、ビアを介して連結する積層方式を用いてもよく、予め製造されたスパイラル状の内部コイルを誘電体材料などで封止して埋め込ませる方式を用いてもよいなど、特に限定されない。

上記本体の内部には内部コイル１１が配置される。上記内部コイルは、上記本体の下面、すなわち、コイル部品が印刷回路基板などへ実装される際の実装面に対して水平方向に形成される中心コアＣを含む。この場合、インダクタンスを高めることができ、自己共振周波数を上昇させることができる。

上記内部コイル１１は第１端部１１１及び第２端部１１２を含み、上記第１及び第２端部を連結して本体を構成する。上記第１及び第２端部１１１、１１２は、内部コイルを外部電極及び外部電子部品と連結させる機能を果たす。上記第１端部１１１は、第１下面露出部１１１ａと、上記第１下面露出部と実質的に垂直に連結される第１連結部１１１ｂと、を含む。第１端部が実際に第１外部電極と連結される際には、第１下面露出部１１１ａが第１外部電極と直接的に接触し、第１連結部は本体の内側に埋め込まれて外部に露出しない構造を有する。

一方、図４は図３の一変形例を示す。図４を参照すると、第１連結部が本体の第１端面に露出するようにして、第１外部電極と直接的に接触するように構造を設計変更することができる。これは、要求される内部コイルの仕様（例えば、内部コイルの巻取数）を考慮して当業者が選択することができる。図４の第１連結部の構造は、図３に示された内部コイルの第１連結部の構造と比較して、第１下面露出部だけでなく第１連結部も第１外部電極と直接的に接触することができるため、内部コイルと外部電極との接触面積が増大し、結果として、接触力及びコイル部品のＲｄｃ特性を改善させることができる。

さらに、図１から図３を参照すると、第１外部電極２１は、本体の下面から第１端面まで延びる。この際、本体の下面から第１外部電極が延びる長さは、内部コイルの第１下面露出部が本体の下面に露出した長さよりは長いことが好ましく、本体の第１端面上において第１外部電極が延びる長さは、外部電極を半田付けする際の接着力を強化することができる程度であれば十分であって、本体の上面と第１端面との角に当接しないように配置することが好ましい。これは、本体の上面と第１端面が成す角と当接する場合、外部電極が「コ」字状に構成される場合と同様に、外部電極の導体から発生する誘導電流による磁束の遮断が原因でＱ値が損失するおそれがあるためである。したがって、本体の第１端面上において第１外部電極が延びる長さを最小化することが好ましいが、下面電極のみからなる場合に比べて、外部電極の半田付けに有利な程度の長さは確保することが好ましい。例えば、第１端面の半分よりは低い位置まで第１外部電極が延びるようにすることが好ましい。

第１外部電極２１は、概略的にアルファベットのＬ字状を有するが、通常のＬ字状の電極とは具体的な構造が異なる。本体の下面から第１端面に延びる際に、通常のＬ字状の電極は同一の幅で構成されるのに対し、第１外部電極２１は、第１端面の所定の厚さＴ１までは同一の幅を維持し、その後にはより狭い幅で構成される。その結果、第１端面上に配置された第１外部電極は、概略的に「Ｔ」字状の構造を有する。このように、第１外部電極２１は、本体の下面から第１端面の所定の厚さまで延び、且つ相対的に大きい幅を有する第１基礎部２１１と、上記第１端面上に相対的に狭い幅で構成される第１延長部２１２と、で構成される。一方、説明の便宜のために、上記第１基礎部と第１延長部を構造上別の構成要素として区別して示したが、実際に第１基礎部と第１延長部との間に境界があるものではなく、外観上第１基礎部と第１延長部との境界が必須ではない。上記第１基礎部の端面は実質的に四角形であり、その一角の長さは、本体の下面が幅方向に延びる長さと実質的に同一である。実際に、第１基礎部は、内部コイルの第１端部の第１下面露出部の全体及び第１連結部の少なくとも一部と直接的に接触するのに対し、第１延長部は、選択的に、第１連結部の少なくとも一部と直接的（図４参照）または間接的（図３参照）に連結される。また、第１外部電極２１は、厚さ方向に平行し、且つ第１端面の中央に該当する第１中央線Ｌ１を基準として、線対称の端面構造を有することが好ましい。線対称の端面構造を有する場合、外部電極への半田付けの際に安定して接着させることができ、コイル部品の電気的特性の面でも磁束遮断の不均衡が起こらないため、Ｑ損失を防止することができる。このように、コイル部品１００の第１及び第２外部電極２１、２２のそれぞれが実質的に凹凸構造を有するように構成されるため、通常のＣ字状の電極に比べて優れた通常の下面電極の効果（高いＱ値特性）を有しながらも、通常の下面電極の問題（実装不良及び外観検査の困難さなど）を解決することができる。具体的に、コイル部品１００は、下面電極を有する高周波インダクターと実質的に同等水準のＱ値を有しながらも、Ｌ字状の電極を有する高周波インダクターに比べて著しく優れたＱ値を有する。尚、下面電極を有する高周波インダクターに比べて、実装不良、及び外部電極と内部コイルの接触力を改善させ、ＳＭＴ後の外観検査を容易に行うなどという効果を奏することができる。

ちなみに、図５は図１のコイル部品１００と実質的に同一の構造を有するが、第１及び第２外部電極２１'、２２'の露出面に屈曲を有するという点で異なる。上記第１及び第２外部電極の露出面（表面）に屈曲を形成することで、半田付け可能な総接着面積を増加させることができ、接着力を改善させることができる。

次に、図６は図１に示されたコイル部品１００の一変形例によるコイル部品２００の概略的な斜視図である。また、図７は図６のコイル部品をＣ方向から見た概略的な断面図であり、図８は図６のＩＩ−ＩＩ'線に沿って切断した概略的な断面図である。

図６から図８に示されたコイル部品２００は、上述のコイル部品１００と比較して、外部電極及び内部コイルの端部の構造が異なる。以下では、説明の便宜のために、図１から図５で説明したコイル部品と重複される説明は省略する。

図６から図８を参照すると、コイル部品２００は、本体３と、上記本体の外部面上の第１及び第２外部電極４１、４２と、を含む。上記本体３は、誘電体材料や磁性材料の封止材と、上記封止材により封止される内部コイル３１と、を含む。さらに、上記本体３は、第１端面及び第２端面にそれぞれ露出する第１ダミー電極５１及び第２ダミー電極を含む。上記第２ダミー電極は、上記本体３の上記第２端面における中央地点に露出し、且つ第１ダミー電極５１とは対称的な位置に配置される。上記第１ダミー電極５１及び第２ダミー電極は、内部コイルとは物理的に離隔し、且つ第１及び第２外部電極の本体に対する接着力を向上させるための機能を果たす。このように、第１ダミー電極５１及び第２ダミー電極は、第１及び第２外部電極の本体に対する接着力を向上させる機能を果たすことができれば十分であるため、その具体的な端面形状は特に制限されず、例えば、長方形であってもよく、曲線部のみからなってもよい。また、上記第１ダミー電極５１及び第２ダミー電極は、第１及び第２外部電極とそれぞれ連結されなければならないため、導電性物質を含むことが好ましい。

上記内部コイル３１は第１端部３１１及び第２端部３１２を含み、上記第１及び第２端部のそれぞれが第１及び第２外部電極４１、４２と連結されるようにする。内部コイルの第１端部を中心として説明すると、第１端部３１１は、本体の下面に露出する第１下面露出部３１１ａと、上記第１下面露出部と直交する第１連結部３１１ｂと、を含み、上記第１下面露出部及び第１連結部は両方とも第１外部電極と直接的に接触する。

上記第１外部電極４１が上記第１下面露出部及び第１連結部の一部と直接的に接触する部分を第１基礎部４１１とし、上記第１基礎部から厚さ方向に沿って延び、且つ上記第１連結部の一部と直接的に接触する部分を第１延長部４１２とする。上記第１基礎部及び上記第１延長部を含む第１外部電極において、上記第１延長部の端面は、第１端面の中央に該当する第１中央線Ｌ２を基準として線対称の位置にある。具体的に、上記第１延長部は、幅方向に沿って互いに離隔している第１接着部４１２ａ及び第２接着部４１２ｂを含み、上記第１接着部と第２接着部が、上記第１中央線Ｌ２を基準として互いに線対称の位置にある。

また、上記第１接着部４１２ａは内部コイルの第１端部と直接的に接触するのに対し、上記第２接着部４１２ｂは、内部コイルから物理的に離隔し、本体の第１端面に露出するダミー電極５１と直接的に接触する。上記第１外部電極が第１接着部及び第２接着部を含むことで、コイル部品を外部部品に半田付けする際に、半田付けの面積を増加させることができ、本体との接着力も改善させることができる。

一方、具体的な説明は省略するが、第２外部電極４２にも、上述の上記第１外部電極４１についての説明がそのまま適用可能である。

上述のコイル部品１００、２００によると、コイル部品を実装する時に、外部電極と外部部品との接触力が改善するとともに、高周波インダクターにおいて重要な特性値であるＱ値が下面電極と同一の水準に維持されることができる。尚、コイル部品を実装した後、外観検査を行っても、下面電極を有するコイル部品で問題となっていた識別の困難さを解消することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。

一方、本発明で用いられた一例という表現は、互いに同一の実施例を意味せず、それぞれ互いに異なる固有の特徴を強調して説明するために提供されるものである。しかし、上記提示された一例は、他の一例の特徴と結合して実施される場合を排除しない。例えば、特定の一例で説明された事項が他の一例で説明されていなくても、他の一例でその事項と反対の説明がされているかその事項と矛盾する説明がされていない限り、他の一例に関連する説明であると解釈することもできる。

また、本発明で用いられた用語は、一例を説明するために説明されたものであるだけで、本発明を限定しようとする意図ではない。このとき、単数の表現は文脈上明確に異なる意味でない限り、複数を含む。

１００ コイル部品
１ 本体
２１、２２ 第１及び第２外部電極
２１１、２１２ 第１基礎部、第１延長部
１１ 内部コイル
１１１、１１２ 第１端部、第２端部

Claims (22)

1. 第１端部及び第２端部を有する内部コイルを含み、厚さ方向において互いに向かい合う上面及び下面、長さ方向において互いに向かい合う第１端面及び第２端面、幅方向において互いに向かい合う第１側面及び第２側面を有する本体と、
   前記第１及び第２端部とそれぞれ連結される第１及び第２外部電極と、を含むコイル部品であって、
   前記第１外部電極は、前記下面からそれと直交する前記第１端面に延びる第１基礎部と、前記第１基礎部から厚さ方向に沿って延びる第１延長部と、を含み、前記第２外部電極は、前記下面からそれと直交する前記第２端面に延びる第２基礎部と、前記第２基礎部から厚さ方向に沿って延びる第２延長部と、を含み、
   前記幅方向を基準として、前記第１端面上において前記第１基礎部が配置される幅は、前記第１延長部が配置される幅よりも広く、前記第２端面上において前記第２基礎部が配置される幅は、前記第２延長部が配置される幅よりも広く、
   前記第１延長部の端面は、厚さ方向に平行し、且つ前記第１端面の中央に該当する第１中央線を基準として線対称であり、前記第２延長部の端面は、厚さ方向に平行し、且つ前記第２端面の中央に該当する第２中央線を基準として線対称である、コイル部品。
2. 前記第１端面上に配置される前記第１基礎部の端面の形状は四角形であって、前記第１端面の下部端の全体から厚さ方向に沿って所定の厚さだけ延び、
   前記第２端面上に配置される前記第２基礎部の端面の形状は四角形であって、前記第２端面の下部端の全体から厚さ方向に沿って所定の厚さだけ延びる、請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記内部コイルの中心コアが、前記下面に対して平行に整列される、請求項１または２に記載のコイル部品。
4. 前記内部コイルの前記第１端部は、前記下面に露出する第１下面露出部と、それに連結される第１連結部と、を含み、
   前記内部コイルの前記第２端部は、前記下面に露出する第２下面露出部と、それに連結される第２連結部と、を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のコイル部品。
5. 前記第１下面露出部は前記第１外部電極と直接的に接触し、前記第２下面露出部は前記第２外部電極と直接的に接触する、請求項４に記載のコイル部品。
6. 前記第１連結部は、前記本体の下面に垂直であり、前記本体の前記第１端面から所定の間隔だけ内側に配置され、
   前記第２連結部は、前記本体の下面に垂直であり、前記本体の前記第２端面から所定の間隔だけ内側に配置される、請求項４または５に記載のコイル部品。
7. 前記第１連結部は、前記本体の下面に垂直であり、前記本体の前記第１端面に露出し、
   前記第２連結部は、前記本体の下面に垂直であり、前記本体の前記第２端面に露出する、請求項４から６のいずれか一項に記載のコイル部品。
8. 前記第１連結部のうち前記第１端面に露出した面は前記第１外部電極と接触し、前記第２連結部のうち前記第２端面に露出した面は前記第２外部電極と接触する、請求項７に記載のコイル部品。
9. 前記第１及び第２連結部は、互いに向い合い、幅方向を基準として所定の間隔だけずれて配置される、請求項４から８のいずれか一項に記載のコイル部品。
10. 前記第１延長部は、前記第１基礎部から前記本体の上面よりも低い位置まで延び、
    前記第２延長部は、前記第２基礎部から前記本体の上面よりも低い位置まで延びる、請求項１から９のいずれか一項に記載のコイル部品。
11. 前記第１延長部は、幅方向に互いに離隔する第１接着部及び第２接着部を含み、
    前記第２延長部は、幅方向に互いに離隔する第３接着部及び第４接着部を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のコイル部品。
12. 前記第１及び第２接着部の端面は多角形であり、前記第３及び第４接着部の端面は多角形である、請求項１１に記載のコイル部品。
13. 前記第１及び第２接着部の１つ以上は、前記第１端面に露出し、前記内部コイルから離隔したダミー電極と直接的に接触し、
    前記第３及び第４接着部の１つ以上は、前記第２端面に露出し、前記内部コイルから離隔したダミー電極と直接的に接触する、請求項１１または１２に記載のコイル部品。
14. 前記ダミー電極は導電性物質を含む、請求項１３に記載のコイル部品。
15. 前記第１及び第２外部電極の表面上には屈曲部が形成される、請求項１から１４のいずれか一項に記載のコイル部品。
16. 前記第１端面上において前記第１基礎部が延びる最小厚さは、前記第１端部が前記第１端面上に露出する最大厚さよりも厚く、
    前記第２端面上において前記第２基礎部が延びる最小厚さは、前記第２端部が前記第２端面上に露出する最大厚さよりも厚い、請求項１から１５のいずれか一項に記載のコイル部品。
17. 内部コイルを含む本体と、
    前記内部コイルの互いに向かい合う端部と連結され、前記本体の互いに向かい合う第１及び第２端面に配置される第１及び第２外部電極と、を含み、
    前記第１及び第２外部電極はそれぞれ、
    第１幅を有する第１部分と、
    前記第１幅よりも狭い第２幅を有し、前記第１部分と連結され、且つ前記第１及び第２端面のそれぞれの端から離隔している第２部分と、を含む、コイル部品。
18. 前記第１及び第２外部電極はそれぞれ、前記本体の第３端面上にさらに配置され、前記第３端面から前記本体の前記第１及び第２端面のうち一つに延びる、請求項１７に記載のコイル部品。
19. 前記第１及び第２外部電極はそれぞれ、前記第１部分が、前記第１及び第２端面のうち一つと前記第３端面との間の共通の端と接し、
    前記第２部分はそれぞれ前記第２幅を有し、
    前記第２幅は、前記第１及び第２端面のうち一つと前記第３端面との間の共通の端と平行な幅方向に沿って測定され、前記第２幅と平行な幅方向に沿って測定される前記第１幅よりも狭く、
    前記第２部分はそれぞれ、前記第１及び第２端面上において前記幅方向の中央に位置する、請求項１８にコイル部品。
20. 内部コイルを含む本体と、
    前記内部コイルの互いに向かい合う端部と連結され、前記本体の互いに向かい合う第１及び第２端面に配置される第１及び第２外部電極と、を含み、
    前記第１及び第２外部電極はそれぞれ、
    第１幅を有する第１部分と、
    前記第１幅よりも狭い第２幅を有し、前記第１部分と接し、且つ互いに離隔している第２及び第３部分と、を含む、コイル部品。
21. 前記第１及び第２外部電極はそれぞれ、前記本体の第３端面上にさらに配置され、前記本体の前記第３端面から前記第１及び第２端面のそれぞれに延びる、請求項２０に記載のコイル部品。
22. 前記第１及び第２外部電極はそれぞれ、前記第１部分が、前記第１及び第２端面のうち一つと前記第３端面との間の共通の端と接し、
    前記第２及び第３部分はそれぞれ同一の前記第２幅を有し、
    前記第２幅は、前記第１及び第２端面のうち一つと前記第３端面との間の共通の端と平行な幅方向に沿って測定され、前記第２幅と平行な幅方向に沿って測定される前記第１幅よりも狭く、
    前記第２及び第３部分はそれぞれ、前記第１及び第２端面のそれぞれと前記第３端面との間の共通の端と平行な前記第１部分の端と接する、請求項２１に記載のコイル部品。