JP2019207915A - コイル部品及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】導体内部での損失の増加を抑制するコイル部品及び電子機器を提供する。【解決手段】コイル部品１００は、磁性材料を含み、絶縁性を有する基体部１０と、基体部１０に内蔵され、コイル導体３２が周回して形成され、一方の端部３４が前記周回の内側にあり、他方の端部３６が前記周回の外側にある平面コイル３０と、平面コイル３０の端部３４に接続された引出導体５０と、平面コイル３０の端部３６に接続された引出導体５２と、基体部１０の表面に設けられ、引出導体５０に接続された外部電極６０と、基体部１０の表面に設けられ、引出導体５２に接続された外部電極６２と、を備える。引出導体５０は、基体部１０及び平面コイル３０を平面コイル３０のコイル軸の方向より上面視したときに、平面コイル３０よりも内側の領域で外部電極６０に接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、コイル部品及び電子機器に関する。

コイル部品の薄型化の要求とともに、コイル部品が高周波帯域（例えば１０ＭＨｚ以上）で使用されることにより低インダクタンス化が可能となってきている。これにより近年、コイル導体が１層の渦巻状に周回した平面コイルを用いたコイル部品が用いられるようになっている。コイル導体が渦巻状に周回した平面コイルでは、一方の端部が平面コイルの内側に位置し、他方の端部が平面コイルの外側に位置する。このため、平面コイルの両端部のうちの平面コイルの内側に位置する端部に接続する引出導体を平面コイルの内側から平面コイルよりも外側に引き出して外部電極に接続させる構成が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００１−１０２２１７号公報

コイル部品が高周波帯域で使用される場合では低損失化の要求が大きい。使用される周波数が高くなるほど、コイル導体及び引出導体を透過する磁束の変化も高速となり、これにともない渦電流による導体内部での損失が大きくなる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、導体内部での損失の増加を抑制することを目的とする。

本発明は、磁性材料を含み、絶縁性を有する基体部と、前記基体部に内蔵され、コイル導体が周回して形成され、一方の第１端部が前記周回の内側にあり、他方の第２端部が前記周回の外側にある平面コイルと、前記平面コイルの前記第１端部に接続された第１引出導体と、前記平面コイルの前記第２端部に接続された第２引出導体と、前記基体部の表面に設けられ、前記第１引出導体に接続された第１外部電極と、前記基体部の表面に設けられ、前記第２引出導体に接続された第２外部電極と、を備え、前記第１引出導体は、前記基体部及び前記平面コイルを前記平面コイルのコイル軸方向より上面視したときに、前記平面コイルよりも内側の領域で前記第１外部電極に接続されている、コイル部品である。

上記構成において、前記第１引出導体は、前記平面コイルの前記第１端部から前記第１外部電極に直線状に接続されている構成とすることができる。

上記構成において、前記第１引出導体は、前記コイル軸と平行である構成とすることができる。

上記構成において、前記第１引出導体は、前記基体部及び前記平面コイルを前記コイル軸方向より上面視したときに、前記コイル導体と重なって設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記第１引出導体及び前記第２引出導体の前記コイル軸と垂直な方向の断面は円形形状である構成とすることができる。

上記構成において、前記第１引出導体は、前記基体部の表面のうちの第１面に設けられた前記第１外部電極に接続し、前記第２引出導体は、前記基体部の前記第１面に設けられた前記第２外部電極に接続し、前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、前記基体部の前記第１面とは反対側の第２面には設けられていない構成とすることができる。

上記構成において、前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、前記基体部の表面のうちの前記第１面にのみ設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記第１外部電極は、前記基体部の表面のうちの第１面から前記第１面及び前記第１面とは反対側の第２面に接続する第３面を経由して前記第２面に延在して設けられ、前記第２外部電極は、前記基体部の前記第１面から前記第１面及び前記第２面に接続する第４面を経由して前記第２面に延在して設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記平面コイルの前記第１端部に接続された第３引出導体と、前記平面コイルの前記第２端部に接続された第４引出導体と、前記基体部の表面に設けられ、前記第３引出導体に接続された第３外部電極と、前記基体部の表面に設けられ、前記第４引出導体に接続された第４外部電極と、を備え、前記第１引出導体は、前記基体部の表面のうちの第１面に設けられた前記第１外部電極に接続され、前記第２引出導体は、前記基体部の前記第１面に設けられた前記第２外部電極に接続され、前記第３引出導体は、前記基体部及び前記平面コイルを前記コイル軸方向より上面視したときに、前記平面コイルよりも前記内側の領域で前記基体部の前記第１面とは反対側の第２面に設けられた前記第３外部電極に接続され、前記第４引出導体は、前記基体部の前記第２面に設けられた前記第４外部電極に接続されている構成とすることができる。

上記構成において、前記第１外部電極と前記第３外部電極は、前記基体部の前記第１面及び前記第２面に接続する第３面で接続し、前記第２外部電極と前記第４外部電極は、前記基体部の前記第１面及び前記第２面に接続する第４面で接続している構成とすることができる。

上記構成において、前記第１引出導体は、前記基体部の表面のうちの第１面に設けられた前記第１外部電極に接続され、前記第２引出導体は、前記基体部の前記第１面に設けられた前記第２外部電極に接続され、前記第１引出導体及び前記第２引出導体の端部は、前記基体部の前記第１面から突出していて、前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、前記第１引出導体及び前記第２引出導体の前記端部を覆うことでドーム状の突起が形成されている構成とすることができる。

本発明は、上記記載のコイル部品と、前記コイル部品が実装され、又は組み込まれた回路基板と、を備える電子機器である。

本発明によれば、導体内部での損失の増加を抑制することができる。

図１は、実施例１に係るコイル部品の透視斜視図である。 図２（ａ）は、実施例１に係るコイル部品の透視上面図、図２（ｂ）は、下面図である。 図３（ａ）は、図１のＡ−Ａ間の断面図、図３（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ間の断面図である。 図４（ａ）は、比較例に係るコイル部品の透視斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。 図５は、比較例に係るコイル部品で生じる課題を説明するための図である。 図６（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１の変形例１から変形例３に係るコイル部品の断面図である。 図７は、実施例２に係るコイル部品の断面図である。 図８は、実施例３に係るコイル部品の断面図である。 図９は、実施例４に係るコイル部品の断面図である。 図１０は、実施例５に係る電子機器の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１は、実施例１に係るコイル部品の透視斜視図である。図２（ａ）は、実施例１に係るコイル部品の透視上面図、図２（ｂ）は、下面図である。なお、図２（ａ）では外部電極の図示を省略し、図２（ｂ）では外部電極などを透視して引出導体の断面を図示している。図３（ａ）は、図１のＡ−Ａ間の断面図、図３（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ間の断面図である。図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）、並びに、図３（ａ）及び図３（ｂ）のように、実施例１のコイル部品１００は、基体部１０と、基体部１０に内蔵された平面コイル３０と、平面コイル３０の端部から引き出された引出導体５０及び５２と、基体部１０の表面に設けられた外部電極６０及び６２と、を備える。

基体部１０は、下面１２と、上面１４と、１対の端面１６ａ及び１６ｂと、１対の側面１８ａ及び１８ｂと、を有する直方体形状をしている。下面１２は実装面であり、上面１４は下面１２に対して反対側の面である。端面１６ａ及び１６ｂは下面１２及び上面１４の短辺に接続された面であり、側面１８ａ及び１８ｂは下面１２及び上面１４の長辺に接続された面である。なお、基体部１０は、完全な直方体形状の場合に限られず、例えば各頂点が丸みを帯びている場合、各稜（各面の境界部）が丸みを帯びている場合、又は各面が曲面を有している場合などでもよい。すなわち、直方体形状には、このような形状も含まれるものである。

基体部１０は、絶縁性を有し、磁性金属粒子又はフェライト粒子などの磁性粒子を含んで形成されている。基体部１０は、例えば磁性粒子を主成分に含んで形成されている。主成分に含むとは、例えば磁性粒子を５０ｗｔ％よりも多く含む場合や、７０ｗｔ％以上含む場合や、８０ｗｔ％以上含む場合である。基体部１０は、磁性粒子を含有する樹脂で形成されていてもよいし、表面が絶縁被覆された磁性粒子で形成されていてもよい。磁性金属粒子として、例えばＦｅＳｉ系、ＦｅＳｉＣｒ系、ＦｅＳｉＡｌ系、ＦｅＳｉＣｒＡｌ系、Ｆｅ又はＮｉなど、磁性金属、結晶性磁性金属、非晶質磁性金属、又はナノ結晶磁性金属が用いられる。フェライト粒子として、例えばＮｉＺｎ系フェライト又はＭｎＺｎ系フェライトなどが用いられる。樹脂としては、例えばポリイミド樹脂又はフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を用いてもよいし、ポリエチレン樹脂又はポリアミド樹脂などの熱硬化性樹脂を用いてもよい。磁性粒子の表面を被覆する絶縁膜としては、例えば酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用いてもよい。

平面コイル３０は、コイル導体３２が１層の渦巻状に周回して形成されていて、コイル導体３２の一方の端部３４が周回の内側に、他方の端部３６が周回の外側に設けられ、平面スパイラルコイルとも称される。端部３４と端部３６は、平面コイル３０の上面視における中心を通り下面１２及び上面１４の長辺と略平行な直線上に位置していてもよいし、直線上からどちらか若しくは両方がずれていてもよい。コイル導体３２は、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、銀、白金、又はパラジウムなどの金属材料、或いはこれらを含む合金材料で形成され、導体表面には絶縁被膜が設けられていてもよい。コイル導体３２の断面形状は、例えば矩形形状となっているが、台形形状や、直線と曲線からなる半楕円形状などであってもよい。平面コイル３０は、コイル導体３２が周回することで規定される面と直交するコイル軸３８を有する。基体部１０の下面１２及び上面１４は、コイル軸３８に略直交する面であり、基体部１０の端面１６ａ及び１６ｂ並びに側面１８ａ及び１８ｂは、コイル軸３８に略平行となる面である。コイル導体３２は周回ごとに隙間を持っている。この隙間は、空間、コイル導体３２の絶縁被膜、他の絶縁物であっても良く、周回ごとの絶縁が取れていればよい。

平面コイル３０は、例えばコイル導体３２が楕円状に周回することで楕円形形状をしているが、コイル導体３２が円状に周回することで円形形状となっていてもよいし、コイル導体３２が矩形状に周回することで矩形形状となっていてもよいし、コイル導体３２がそれらの複合した形で周回することでいわゆるオーバル形状となっていてもよい。ここでは、平面コイル３０の形状、すなわちコイル導体３２の周回形状を、コイル導体３２の最外周部の導体を閉じた図形であると見なして、楕円形形状、円形形状、矩形形状、及びオーバル形状と表現している。以下、平面コイル３０の形状、すなわちコイル導体３２の周回形状を表すときも同様に表すことがある。また、平面コイル３０の長軸の長さＬ１に対する短軸の長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．９以下の場合を平面コイル３０が楕円形形状であるとし、０．９より大きい場合を平面コイル３０が円形形状であるとする。また、基体部１０の長手方向の長さをＬ３、短手方向の長さをＬ４とした場合に、平面コイル３０の長軸の長さＬ１と短軸の長さＬ２との比は基体部１０の長手方向の長さＬ３と短手方向の長さＬ４との比とほぼ同じ（Ｌ１：Ｌ２≒Ｌ３：Ｌ４）であることが好ましい。コイル軸３８は、コイル導体３２の周回する形状をコイル導体３２の最外周部の導体を閉じた図形であると見なして、その中心を垂直に通る軸として定義される。コイル導体３２の周回する形状が楕円である場合、コイル導体３２の周回する形状の中心は長軸と短軸の交点であり、コイル導体３２の周回する形状が矩形である場合、コイル導体３２の周回する形状の中心は対角線の交点であり、コイル導体３２の周回する形状がオーバルである場合、コイル導体３２の周回する形状の中心は対称軸を２等分する中央の点である。

平面コイル３０は、コイル導体３２がコイル軸３８の方向で重なり合わない、いわゆる１層の渦巻状に周回した形状であるため、コイル部品１００は薄型化を実現できる。例えば、コイル部品１００の高さを０．６ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、又は０．２ｍｍ以下とすることができる。コイル部品１００の大きさ（長さ×幅×高さ）の例として、０．２ｍｍ×０．１ｍｍ×０．１ｍｍ、０．３ｍｍ×０．２ｍｍ×０．１ｍｍ、０．３ｍｍ×０．２ｍｍ×０．２ｍｍ、０．４ｍｍ×０．２ｍｍ×０．２ｍｍ、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍ、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ×０．３ｍｍ、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．３ｍｍ、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．４ｍｍ、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．５ｍｍ、１．６ｍｍ×１．０ｍｍ×０．３ｍｍ、１．６ｍｍ×１．０ｍｍ×０．４ｍｍ、１．６ｍｍ×１．０ｍｍ×０．５ｍｍ、１．６ｍｍ×１．２ｍｍ×０．３ｍｍ、１．６ｍｍ×１．２ｍｍ×０．４ｍｍ、１．６ｍｍ×１．２ｍｍ×０．５ｍｍ、２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×０．３ｍｍ、２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×０．４ｍｍ、２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×０．５ｍｍ、２．０ｍｍ×１．２ｍｍ×０．６ｍｍ、２．０ｍｍ×１．６ｍｍ×０．３ｍｍ、２．０ｍｍ×１．６ｍｍ×０．５ｍｍなどが挙げられる。

外部電極６０及び６２は、表面実装用の外部端子であり、コイル軸３８の方向より上面視した場合、コイル導体３２の端部３４及び３６と重なる部分を持つように位置している。外部電極６０は、基体部１０の下面１２に端面１６ａ側に寄って設けられている。外部電極６２は、基体部１０の下面１２に端面１６ｂ側に寄って設けられている。外部電極６０及び６２は、基体部１０の表面のうちの下面１２にのみ設けられ、上面１４、端面１６ａ及び１６ｂ、並びに側面１８ａ及び１８ｂには設けられていない。すなわち、外部電極６０及び６２は、基体部１０の表面のうちの１面のみに設けられた１面電極である。外部電極６０と外部電極６２は、例えば基体部１０の端面１６ａと端面１６ｂの間の中心線２０に対して対称に設けられている。外部電極６０と外部電極６２は、例えば基体部１０の下面１２の中心２２に対して対称に設けられていてもよい。外部電極６０と外部電極６２が中心線２０及び／又は中心２２に対称に設けられることにより、コイル部品１００を回路基板などにバランス良く実装することができる。

外部電極６０及び６２は、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、銀、白金、又はパラジウムなどの金属材料、或いはこれらを含む合金材料で形成された下層、銀又は銀を含む導電性樹脂で形成された中層、並びにニッケル、錫、又は銅のめっき層である上層の複層構造をしている。なお、各層の間に中間層がある場合又は上層の上に最上層がある場合など、外部電極６０及び６２の層構成は例示された場合に限定されるものではない。

ここで、平面コイル３０をコイル軸３８の方向より上面視したとき、コイル導体３２の最外周部分３３を最短の周長となるような閉じた曲線で囲まれる部分よりも内側の領域を領域４２（図２（ａ）の斜線部分）とする。引出導体５０は、平面コイル３０をコイル軸３８の方向より上面視したとき、領域４２の内部のみにあり、平面コイル３０の端部３４と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６０とを接続している。すなわち、引出導体５０は、領域４２を断面とする基体部１０の下面１２と上面１４との間の領域（言い換えると、領域４２を挟む基体部１０の下面１２と上面１４との間の領域）を領域４０（図３（ａ）及び図３（ｂ）の太線内の領域）とするときに、領域４０の内部のみにあり、平面コイル３０の端部３４と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６０とを接続している。

引出導体５０は、平面コイル３０の端部３４と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６０とを直線状に接続していてもよい。これにより、引出導体５０の長さが短くなるため電気抵抗を小さくすることができる。また、引出導体５０は、コイル軸３８に平行となって平面コイル３０の端部３４と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６０とを接続していてもよい。これにより、引出導体５０の長さが更に短くなるため、電気抵抗が更に小さくなり、後述する渦電流の影響を効果的に抑えることができる。なお、コイル軸３８に平行とは、コイル軸３８の方向より上面視して、引出導体５０の両端が重なっていることである。少なくとも、それぞれの端部の半分は重なるようにすれば、長さとして最も短くすることができる。また、このコイル軸３８に平行とは、厳密な意味での平行の場合に限られず、製造誤差程度の少しの傾き及び／又は段差などが含まれていてもよい。また、引出導体５０は、コイル軸３８の方向より上面視したときに、コイル導体３２と重なって設けられていてもよい。つまり、引出導体５０はコイル導体３２の幅に収まるように配置されていてもよい。これにより、引出導体５０とコイル導体３２との接続の安定性が良くなり、接続部分の位置ずれに関係なく接続抵抗を一定にできる。

引出導体５２は、平面コイル３０の端部３６と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６２とを直線状に接続していてもよい。これにより、引出導体５２の電気抵抗を小さくすることができる。引出導体５２は、コイル軸３８に平行となって平面コイル３０の端部３６と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６２とを接続していてもよい。これにより、引出導体５２の電気抵抗を更に小さくすることができる。また、引出導体５２は一般的な構造の様に基体部１０の端面１６ｂで外部電極６２に接続されていてもよい。

引出導体５０及び５２は、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、銀、白金、又はパラジウムなどの金属材料、或いはこれらを含む合金材料で形成されている。引出導体５０及び５２は、コイル導体３２と同じ材料で形成されていてもよいし、異なる材料で形成されていてもよい。引出導体５０及び５２のコイル軸３８と垂直な方向の断面形状は例えば円形形状となっている。これにより、コイル導体３２の周回数を任意に設定した場合でも、引出導体５０及び５２を透過する磁束をほぼ一定にできるため、損失の影響を一定にすることができる。引出導体５０及び５２の直径は、例えば５０μｍから３００μｍ程度である。なお、引出導体５０及び５２のコイル軸３８と垂直な方向の断面形状は、円形形状以外の場合、例えば楕円形形状又は矩形形状などの場合でもよい。

ここで、実施例１のコイル部品１００の製造方法について説明する。コイル部品１００は、複数のグリーンシート（絶縁性シート）を積層する工程を含んで形成される。グリーンシートは、基体部１０を構成する絶縁性の前駆体であり、例えば磁性粒子を含有する樹脂材料をドクターブレード法又は印刷法によってフィルム上に塗布することで形成される。

まず、複数のグリーンシートを準備する。複数のグリーンシートのうちの一部のグリーンシートに対して所定の位置にレーザ加工又はエッチング加工などによってスルーホールを形成する。次いで、スルーホールを形成したグリーンシートに、例えば印刷法を用いて導電性材料を塗布することで、平面コイル３０を形成するコイル導体３２と引出導体５０及び５２との前駆体を形成する。また、スルーホールを形成した他のグリーンシートに、例えば印刷法を用いて導電性材料を塗布することで、引出導体５０及び５２の前駆体を形成する。これら前駆体は、焼成されることでコイル導体３２と引出導体５０及び５２とになる。

次いで、複数のグリーンシートを所定の順序で積層し、積層方向に圧力を加えて複数のグリーンシートを圧着する。そして、圧着したグリーンシートをダイサー又は押し切りカットなどでチップ単位に切断した後、所定温度にて焼成を行う。この焼成によって、コイル導体３２からなる平面コイル３０と引出導体５０及び５２とが内部に設けられた基体部１０が形成される。次いで、基体部１０の下面１２に外部電極６０及び６２を形成する。外部電極６０及び６２は、ペースト印刷や、めっき及びスパッタリングなどの薄膜プロセスで用いられる方法によって形成される。

次に、比較例のコイル部品について説明する。図４（ａ）は、比較例に係るコイル部品の透視斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）のように、比較例のコイル部品１０００では、平面コイル３０の両端部３４及び３６のうちの平面コイル３０の外側に位置する端部３６に接続する引出導体５２は、実施例１と同様に、平面コイル３０の端部３６と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６２とを直線状に接続している。一方、平面コイル３０の内側に位置する端部３４に接続する引出導体５１は、平面コイル３０の端部３４から基体部１０の下面１２側に導出された後に屈曲して平面コイル３０の内側から外側に向かって導出されている。引出導体５１は、平面コイル３０よりも外側にまで導出された後に再度屈曲して基体部１０の下面１２に向かって導出され、基体部１０の下面１２で外部電極６０に接続されている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

比較例のコイル部品１０００では、平面コイル３０の端部３４に接続する引出導体５１は、平面コイル３０の内側から平面コイル３０よりも外側まで基体部１０内を導出されている。このため、引出導体５１は、周回するコイル導体３２の全てと交差している。これにより、引出導体５１を流れる電流によって発生する磁束が、コイル導体３２のうちの引出導体５１と交差する部分を通過することが生じ、その結果、コイル導体３２に渦電流が発生する。このことを、図５を用いて説明する。

図５は、比較例に係るコイル部品で生じる課題を説明するための図である。なお、図５では、図の明瞭化のために、引出導体５１に交差するコイル導体３２の複数の周回のうちの１つを図示している。図５のように、引出導体５１に電流Ｉａが流れることで磁束Ｂが発生する。電流Ｉａはオンとオフを繰り返して流れるため、電流Ｉａの増減によって磁束Ｂは変化する。引出導体５１はコイル導体３２に交差して導出されていることから、引出導体５１で発生した磁束Ｂはコイル導体３２を透過するようになる。コイル導体３２を透過する磁束Ｂが変化することで、コイル導体３２に渦状の誘導電流、すなわち渦電流Ｉｂが発生する。コイル導体３２に渦電流Ｉｂが発生すると、コイル導体３２の電気抵抗によりエネルギーの損失、すなわち渦電流によるコイル導体３２内部の損失が増加してしまう。コイル部品が高周波帯域で用いられるほど、引出導体５１を流れる電流Ｉａのオン、オフの切替りが速いため、引出導体５１で発生する磁束Ｂの変化が速くなる。このため、コイル導体３２に発生する渦電流によるコイル導体３２内部の損失が大きくなってしまう。また、これとは逆に、コイル導体３２で発生する磁束が引出導体５１を透過することが生じ、この場合でも同様に、渦電流による引出導体５１内部の損失が増加してしまう。なお、コイル導体３２の複数の周回の引出導体５１と交差する部分の全てで引出導体５１側およびコイル導体３２側の双方に、渦電流による導体内部の損失が発生する。

一方、実施例１によれば、図１及び図２（ａ）のように、引出導体５０は、基体部１０及び平面コイル３０を平面コイル３０のコイル軸３８の方向より上面視したときに、平面コイル３０よりも内側の領域４２で外部電極６０に接続されている。これにより、引出導体５０がコイル導体３２と交差する部分を減少させることができる。よって、引出導体５０で発生する磁束がコイル導体３２を透過すること及びコイル導体３２で発生する磁束が引出導体５０を透過することにより生じる渦電流を低減でき、渦電流による導体内部の損失の増加を抑制することができる。

引出導体５０は、好適には、平面コイル３０の端部３４と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６０とを直線状に接続している。これにより、コイル導体３２及び引出導体５０に発生する渦電流を効果的に低減させることができる。また、引出導体５０の電気抵抗を小さくすることもできる。

引出導体５０は、好適には、図３（ａ）のように、平面コイル３０のコイル軸３８に平行となって平面コイル３０の端部３４と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６０とを直線状に接続している。これにより、引出導体５０がコイル導体３２と交差することが抑制されるため、コイル導体３２及び引出導体５０に生じる渦電流をより効果的に低減させることができる。また、引出導体５０の長さが短くなるため電気抵抗が小さくなることから、この点においても渦電流の影響を抑えることができる。

引出導体５０は、好適には、図３（ａ）のように、基体部１０及び平面コイル３０をコイル軸３８の方向より上面視したときに、コイル導体３２と重なって設けられている。これにより、引出導体５０とコイル導体３２との接続の安定性が良くなり、接続部分の位置ずれに関係なく接続抵抗を一定にできる。

図１及び図３（ａ）のように、好適には、引出導体５２は、平面コイル３０の端部３６と基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６２とを接続している。外部電極６０及び６２は、基体部１０の下面１２に設けられ、上面１４には設けられていない。これにより、コイル部品１００の薄型化を図ることができる。外部電極６０及び６２は、更に好適には、基体部１０の表面のうちの下面１２にのみ設けられ、下面１２以外の面には設けられていない。これにより、コイル部品１００を回路基板に実装する際の半田が基体部１０の端面１６ａ及び１６ｂ並びに側面１８ａ及び１８ｂに付着することが抑制されるため、コイル部品１００の薄型化に加えて、高密度実装にも対応することができる。

図２（ｂ）のように、引出導体５０及び５２のコイル軸３８と垂直な方向の断面形状は、好適には、円形形状となっている。これにより、コイル導体３２の周回具合に応じて引出導体５０及び５２の形成位置が変わる場合でも、コイル導体３２で発生し、引出導体５０及び５２を透過する磁束をほぼ一定にできるため、引出導体５０及び５２に生じる渦電流による引出導体５０及び５２内部の損失を一定にすることができる。また、好適には、コイル導体３２の幅はコイル導体３２の周回する導体の互いの間隔より大きく、コイル導体３２の幅はコイル導体３２の高さより大きい。これらにより、コイル導体３２の周回する導体の互いの間隔部分、すなわちコイル軸３８の方向から見て、平面コイル３０と重なる領域に、コイル軸３８の方向に貫通するように磁性材料が存在したとしても、コイル導体３２の互いの間で生じる渦電流を低くすることができる。

図２（ｂ）のように、外部電極６０と外部電極６２は、好適には、基体部１０の下面１２の中心線２０及び／又は中心２２に対称となって設けられている。これにより、コイル部品１００を回路基板などにバランス良く実装することができる。また、外部電極６０と外部電極６２との間の距離は、短絡の抑制及び製造容易性などの点から、例えば１００μｍ以上の場合が好ましく、１５０μｍ以上の場合がより好ましく、２００μｍ以上の場合が更に好ましい。

図６（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１の変形例１から変形例３に係るコイル部品の断面図である。図６（ａ）のように、実施例１の変形例１のコイル部品１１０では、外部電極６０及び６２は、基体部１０の下面１２から端面１６ａ及び１６ｂに延在している。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。実施例１の変形例１のように、外部電極６０及び６２が基体部１０の端面１６ａ及び１６ｂに延在していることで、コイル部品１１０を回路基板に半田接合する際に、基体部１０の端面１６ａ及び１６ｂに設けられた外部電極６０及び６２に半田フィレットが形成される。このため、コイル部品１１０と回路基板との接合強度を向上させることができる。

図６（ｂ）のように、実施例１の変形例２のコイル部品１２０では、引出導体５０は、平面コイル３０の端部３４から基体部１０の下面１２に導出され、下面１２で外部電極６０に接続している。引出導体５２は、平面コイル３０の端部３６から基体部１０の上面１４に導出され、上面１４で外部電極６２に接続している。外部電極６０は基体部１０の下面１２から端面１６ａを経由して上面１４に延在し、外部電極６２は基体部１０の下面１２から端面１６ｂを経由して上面１４に延在している。すなわち、外部電極６０及び６２は３面電極となっている。なお、外部電極６０及び６２は、側面１８ａ及び１８ｂにも延在した５面電極であってもよい。また、引出導体５２は、平面コイル３０の端部３６から基体部１０の下面１２に延在し、下面１２で外部電極６２に接続してもよい。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例１の変形例２によれば、引出導体５０に接続された外部電極６０は、基体部１０の下面１２から端面１６ａを経由して上面１４に延在して設けられている。引出導体５２に接続された外部電極６２は、基体部１０の下面１２から端面１６ｂを経由して上面１４に延在して設けられている。これにより、基体部１０の下面１２及び上面１４の両方を実装面として用いることができる。

図６（ｃ）のように、実施例１の変形例３のコイル部品１３０では、平面コイル３０の端部３４に引出導体５０に加えて引出導体５４が接続されている。引出導体５４は、コイル軸３８の方向より上面視したときに、領域４２（図２（ａ）参照）の内部のみにあり、平面コイル３０の端部３４と基体部１０の上面１４に設けられた外部電極６４とを接続している。平面コイル３０の端部３６に引出導体５２に加えて引出導体５６が接続されている。引出導体５６は、平面コイル３０の端部３６と基体部１０の上面１４に設けられた外部電極６６とを接続している。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例１の変形例３によれば、平面コイル３０の端部３４には引出導体５０と引出導体５４が接続され、端部３６には引出導体５２と引出導体５６が接続されている。基体部１０及び平面コイル３０を平面コイル３０のコイル軸３８の方向より上面視したときに、引出導体５０は平面コイル３０よりも内側の領域４２で基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６０に接続され、引出導体５４は内側の領域４２で基体部１０の上面１４に設けられた外部電極６４に接続されている。また、引出導体５２は、基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６２に接続され、引出導体５６は、基体部１０の上面１４に設けられた外部電極６６に接続されている。これにより、基体部１０の下面１２及び上面１４の両方を実装面として用いることができる。

外部電極６０、６２、６４、及び６６は、好適には、基体部１０の下面１２と上面１４に設けられ、下面１２及び上面１４以外の面には設けられない。これにより、実施例１で説明した理由と同じ理由から、高密度実装に対応することができる。なお、実施例１の変形例３においても、実施例１の変形例２と同様に、基体部１０の表面に設けられた外部電極は３面電極又は５面電極となっていてもよい。すなわち、基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６０と上面１４に設けられた外部電極６４とは端面１６ａで接続し、基体部１０の下面１２に設けられた外部電極６２と上面１４に設けられた外部電極６６とは端面１６ｂで接続していてもよい。

図７は、実施例２に係るコイル部品の断面図である。図７のように、実施例２のコイル部品２００では、主面上にコイル導体３２が形成された基板８０が基体部１０に内蔵されている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。実施例２のコイル部品２００は、例えば以下の方法によって製造される。まず、ガラス基板などの絶縁性基板である基板８０の主面上に、例えばめっき法を用いて、コイル導体３２を形成する。そして、コイル導体３２が形成された基板８０の両主面に、例えばラミネート法又は静水圧プレス法などによって、基体部１０を形成する。これにより、コイル導体３２を有する基板８０が内蔵された基体部１０が得られる。そして、基体部１０の下面１２に例えばレーザ加工又はエッチングなどによって平面コイル３０の両端部３４及び３６を露出させる穴を形成した後、この穴に例えば印刷法などによって導電性材料を埋め込んで引出導体５０及び５２を形成する。その後、基体部１０の下面１２に外部電極６０及び６２を形成する。

実施例２のコイル部品２００のように、主面上にコイル導体３２が形成された基板８０が基体部１０に内蔵されている場合でもよい。この場合、コイル導体３２の上面に基板８０が存在しているため、平面コイル３０の上面全面にわたって磁性材料が存在していない。すなわち、コイル軸３８の方向から見て、平面コイル３０と重なる領域を貫通するような磁性材料が存在していない。このため、コイル導体３２に渦電流が発生することを効果的に抑制できる。

図８は、実施例３に係るコイル部品の断面図である。図８のように、実施例３のコイル部品３００では、コイル導体３２は、被膜付きの導線からなり、断面形状が円形形状となっている。引出導体５０及び５２は、コイル導体３２を形成する導線をフォーミング加工（曲げ加工）することで形成されている。すなわち、コイル導体３２と引出導体５０及び５２とは直径及び断面形状が同じとなっている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。実施例３のコイル部品３００は、例えば以下の方法によって製造される。まず、被膜付きの導線を周回させてコイル導体３２を形成するとともに、周回させた導線の両端部側をフォーミング加工（曲げ加工）して引出導体５０及び５２とする。そして、例えばラミネート法又は静水圧プレス法などによって、コイル導体３２並びに引出導体５０及び５２が内蔵される基体部１０を形成する。この際、引出導体５０及び５２の端面が基体部１０の下面１２から露出するようにする。その後、基体部１０の下面１２に外部電極６０及び６２を形成する。

実施例３のコイル部品３００のように、コイル導体３２を形成する導線がフォーミング加工されて引出導体５０及び５２が形成されている場合でもよい。この場合、コイル導体３２の間には磁性材料が存在しない。つまり、コイル軸３８の方向と垂直な断面において、平面コイル３０の周回導体間をコイル軸３８と平行な方向に貫通する磁性材料が存在しない。このため、コイル導体３２に渦電流が発生することを効果的に抑制できる。なお、導線は、断面形状が円形形状の丸線に限られず、断面形状が矩形形状の平角線の場合でもよい。

図９は、実施例４に係るコイル部品の断面図である。図９のように、実施例４のコイル部品４００では、引出導体５０及び５２の端部は、基体部１０の下面１２から突出している。引出導体５０及び５２の基体部１０の下面１２からの突出量は、例えば５μｍから２０μｍ程度である。外部電極６０は、基体部１０の下面１２から突出した引出導体５０の端部を覆って形成されていて、これにより、ドーム状に隆起した突起６８が形成されている。すなわち、外部電極６０は、基体部１０の下面１２に対して略平行な面６５と、この略平行な面６５を基準として基体部１０の下面１２に対して反対側に隆起したドーム状の突起６８と、を有する。同様に、外部電極６２は、基体部１０の下面１２から突出した引出導体５２の端部を覆って形成されていて、これにより、ドーム状に隆起した突起７０が形成されている。すなわち、外部電極６２は、基体部１０の下面１２に対して略平行な面６７と、この略平行な面６７を基準として基体部１０の下面１２に対して反対側に隆起したドーム状の突起７０と、を有する。なお、ここで言う略平行な面とは、厳密な意味での平行の場合に限られず、製造誤差程度の少しの傾きなどが含まれていてもよい。また、ドーム状の突起とは、突起の外周側部分では突起の高さが低く、突起の中央部ほど突起の高さが高くなるような形状の突起である。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

実施例４のコイル部品４００は、例えば実施例１で説明した製造方法と同様の方法を用いて形成することができる。このときに、引出導体５０及び５２の形成に用いる導電性材料として基体部１０の形成に用いる絶縁性材料に比べて焼成での収縮量が小さい材料を用いることで、引出導体５０及び５２の端部が基体部１０の下面１２から突出した構造が得られる。

実施例４によれば、引出導体５０及び５２の端部は、基体部１０の下面１２から突出している。外部電極６０及び６２は、基体部１０の下面１２から突出した引出導体５０及び５２の端部を覆うことでドーム状の突起６８及び７０が形成されている。これにより、外部電極６０及び６２を回路基板に実装するために回路基板に設けられた半田に押し付けた場合に、突起６８及び７０が半田に食い込むことになる。このため、例えばピックアップ装置を真空破壊して上昇させたときの振動及び回路基板を溶融炉に搬送したときの振動などがコイル部品４００に加わった場合でも、コイル部品４００が所定の位置からずれることが抑制される。

図１０は、実施例５に係る電子機器の断面図である。図１０のように、実施例５の電子機器５００は、回路基板９０と、回路基板９０に実装された実施例１のコイル部品１００と、を備える。コイル部品１００は、外部電極６０及び６２が半田９４によって回路基板９０のランドパターン９２に接合することで、回路基板９０に実装されている。

なお、実施例５では、実施例１のコイル部品１００が回路基板９０に実装されている場合を例に示したが、実施例１の変形例１から実施例４のコイル部品が回路基板９０に実装されている場合でもよい。例えば、実施例４のコイル部品４００が回路基板９０に実装されることで、実施例４で説明したように、コイル部品４００を回路基板９０に実装する際の位置ずれ不良が抑制される。また、コイル部品は、回路基板９０の内部に組み込まれてもよく、いずれの場合でも薄型化できる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 基体部
１２ 下面
１４ 上面
１６ａ、１６ｂ 端面
１８ａ、１８ｂ 側面
２０ 中心線
２２ 中心
３０ 平面コイル
３２ コイル導体
３３ 最外周部分
３４、３６ 端部
３８ コイル軸
４０、４２ 領域
５０、５１、５２、５４、５６ 引出導体
６０、６２、６４、６６ 外部電極
６５、６７ 面
６８、７０ 突起
８０ 基板
９０ 回路基板
９２ ランドパターン
９４ 半田
１００、１１０、１２０、１３０ コイル部品
２００ コイル部品
３００ コイル部品
４００ コイル部品
５００ 電子機器
１０００ コイル部品

Claims (12)

1. 磁性材料を含み、絶縁性を有する基体部と、
   前記基体部に内蔵され、コイル導体が周回して形成され、一方の第１端部が前記周回の内側にあり、他方の第２端部が前記周回の外側にある平面コイルと、
   前記平面コイルの前記第１端部に接続された第１引出導体と、
   前記平面コイルの前記第２端部に接続された第２引出導体と、
   前記基体部の表面に設けられ、前記第１引出導体に接続された第１外部電極と、
   前記基体部の表面に設けられ、前記第２引出導体に接続された第２外部電極と、を備え、
   前記第１引出導体は、前記基体部及び前記平面コイルを前記平面コイルのコイル軸方向より上面視したときに、前記平面コイルよりも内側の領域で前記第１外部電極に接続されている、コイル部品。
2. 前記第１引出導体は、前記平面コイルの前記第１端部から前記第１外部電極に直線状に接続されている、請求項１記載のコイル部品。
3. 前記第１引出導体は、前記コイル軸と平行である、請求項２記載のコイル部品。
4. 前記第１引出導体は、前記基体部及び前記平面コイルを前記コイル軸方向より上面視したときに、前記コイル導体と重なって設けられている、請求項３記載のコイル部品。
5. 前記第１引出導体及び前記第２引出導体の前記コイル軸と垂直な方向の断面は円形形状である、請求項１から４のいずれか一項記載のコイル部品。
6. 前記第１引出導体は、前記基体部の表面のうちの第１面に設けられた前記第１外部電極に接続し、
   前記第２引出導体は、前記基体部の前記第１面に設けられた前記第２外部電極に接続し、
   前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、前記基体部の前記第１面とは反対側の第２面には設けられていない、請求項１から５のいずれか一項記載のコイル部品。
7. 前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、前記基体部の表面のうちの前記第１面にのみ設けられている、請求項６記載のコイル部品。
8. 前記第１外部電極は、前記基体部の表面のうちの第１面から前記第１面及び前記第１面とは反対側の第２面に接続する第３面を経由して前記第２面に延在して設けられ、前記第２外部電極は、前記基体部の前記第１面から前記第１面及び前記第２面に接続する第４面を経由して前記第２面に延在して設けられている、請求項１から５のいずれか一項記載のコイル部品。
9. 前記平面コイルの前記第１端部に接続された第３引出導体と、
   前記平面コイルの前記第２端部に接続された第４引出導体と、
   前記基体部の表面に設けられ、前記第３引出導体に接続された第３外部電極と、
   前記基体部の表面に設けられ、前記第４引出導体に接続された第４外部電極と、を備え、
   前記第１引出導体は、前記基体部の表面のうちの第１面に設けられた前記第１外部電極に接続され、
   前記第２引出導体は、前記基体部の前記第１面に設けられた前記第２外部電極に接続され、
   前記第３引出導体は、前記基体部及び前記平面コイルを前記コイル軸方向より上面視したときに、前記平面コイルよりも前記内側の領域で前記基体部の前記第１面とは反対側の第２面に設けられた前記第３外部電極に接続され、
   前記第４引出導体は、前記基体部の前記第２面に設けられた前記第４外部電極に接続されている、請求項１から５のいずれか一項記載のコイル部品。
10. 前記第１外部電極と前記第３外部電極は、前記基体部の前記第１面及び前記第２面に接続する第３面で接続し、
    前記第２外部電極と前記第４外部電極は、前記基体部の前記第１面及び前記第２面に接続する第４面で接続している、請求項９記載のコイル部品。
11. 前記第１引出導体は、前記基体部の表面のうちの第１面に設けられた前記第１外部電極に接続され、
    前記第２引出導体は、前記基体部の前記第１面に設けられた前記第２外部電極に接続され、
    前記第１引出導体及び前記第２引出導体の端部は、前記基体部の前記第１面から突出していて、
    前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、前記第１引出導体及び前記第２引出導体の前記端部を覆うことでドーム状の突起が形成されている、請求項１から５のいずれか一項記載のコイル部品。
12. 請求項１から１１のいずれか一項記載のコイル部品と、
    前記コイル部品が実装され、又は組み込まれた回路基板と、を備える電子機器。

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