JP2020194809A

JP2020194809A - 積層型コイル部品

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Publication number: JP2020194809A
Application number: JP2019097643A
Authority: JP
Inventors: 敦夫比留川; Atsuo Hirukawa; 勇紀西川; Yuki Nishikawa
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2039-05-24
Also published as: JP7326871B2; US20200373067A1; US11501910B2; CN213070779U

Abstract

【課題】高周波特性に優れる積層型コイル部品を提供する。【解決手段】本発明の積層型コイル部品１は、複数の絶縁層が長さ方向に積層されてなり、内部にコイルを内蔵する積層体１０と、コイルに電気的に接続されている第１の外部電極２１及び第２の外部電極２２とを備える。積層体１０の積層方向とコイルのコイル軸Ａ方向とは、第１の主面１３と平行であり、積層体１０は、積層方向の中央部に配置されて比誘電率が相対的に低い低誘電率部１０ｂと、積層方向の両端部に配置されて比誘電率が相対的に高い高誘電率部１０ａを有している。積層方向におけるコイル導体の配置領域の寸法Ｌ３は、積層体の長さ寸法Ｌ１の８５％以上、９０％以下であり、コイル導体の積層数は、５０以上、６０以下であり、高誘電率部１０ａに含まれるコイル導体の積層数の合計は、８以下である。【選択図】図３

Description

本発明は、積層型コイル部品に関する。

コイル部品として、例えば、特許文献１には、積層方向とコイル軸がいずれも実装面と平行なコイル部品が開示されている。

特開２０１７−２１２３７２号公報

特許文献１では、コイル状の導体部を含む素体が、コイルの中心軸に対して平行な方向に順に位置する第１部分、第２部分及び第３部分を含み、第２の部分のガラス含有量が第１部分及び第２部分よりも高く、１０ＧＨｚ程度の高周波帯における特性が良好であるとされている。
しかしながら、近年の電気機器の通信速度の高速化、及び、小型化に応じて、積層型インダクタにはさらなる高周波帯（例えば、５０ＧＨｚ以上のＧＨｚ帯）での高周波特性が充分であることが求められている。特許文献１に記載のコイル部品は、５０ＧＨｚ以上の高周波特性が充分ではないという問題があった。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、高周波特性に優れる積層型コイル部品を提供することを目的とする。

本発明の積層型コイル部品は、複数の絶縁層が長さ方向に積層されてなり、内部にコイルを内蔵する積層体と、上記コイルに電気的に接続されている第１の外部電極及び第２の外部電極と、を備え、上記コイルは、上記絶縁層とともに上記長さ方向に積層された複数のコイル導体が電気的に接続されてなり、上記積層体は、上記長さ方向において相対する第１の端面及び第２の端面と、上記長さ方向と直交する高さ方向において相対する第１の主面及び第２の主面と、上記長さ方向及び上記高さ方向に直交する幅方向において相対する第１の側面及び第２の側面と、を有し、上記第１の外部電極は、上記第１の端面の一部と上記第１の主面の一部とを延伸して覆い、上記第２の外部電極は、上記第２の端面の一部と上記第１の主面の一部とを延伸して覆い、上記第１の主面は、実装面であり、上記積層体の積層方向と上記コイルのコイル軸方向とは、上記第１の主面と平行であり、上記積層体は、上記積層方向の中央部に配置されて比誘電率が相対的に低い低誘電率部と、上記積層方向の両端部に配置されて比誘電率が相対的に高い高誘電率部を有しており、上記積層方向における上記コイル導体の配置領域の寸法は、上記積層体の長さ寸法の８５％以上、９０％以下であり、上記コイル導体の積層数は、５０以上、６０以下であり、上記高誘電率部に含まれる上記コイル導体の積層数の合計は、８以下であることを特徴とする。

本発明によれば、高周波特性に優れる積層型コイル部品を提供することができる。

図１は、本発明の積層型コイル部品の一例を模式的に示す斜視図である。図２（ａ）は、図１に示す積層型コイル部品の側面図であり、図２（ｂ）は、図１に示す積層型コイル部品の正面図であり、図２（ｃ）は、図１に示す積層型コイル部品の底面図である。図３は、積層型コイル部品の内部構造を模式的に示す断面図である。図４は、図３に示す積層型コイル部品を構成する積層体の一例を模式的に示す分解斜視図である。

以下、本発明の積層型コイル部品について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

図１は、本発明の積層型コイル部品の一例を模式的に示す斜視図である。
図２（ａ）は、図１に示す積層型コイル部品の側面図であり、図２（ｂ）は、図１に示す積層型コイル部品の正面図であり、図２（ｃ）は、図１に示す積層型コイル部品の底面図である。

図１、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示す積層型コイル部品１は、積層体１０と第１の外部電極２１と第２の外部電極２２とを備えている。積層体１０は、６面を有する略直方体形状である。積層体１０の構成については後述するが、複数の絶縁層が長さ方向に積層されてなり、内部にコイルを内蔵している。第１の外部電極２１及び第２の外部電極２２は、それぞれ、コイルに電気的に接続されている。

本発明の積層型コイル部品及び積層体では、長さ方向、高さ方向、幅方向を、図１におけるｘ方向、ｙ方向、ｚ方向とする。ここで、長さ方向（ｘ方向）と高さ方向（ｙ方向）と幅方向（ｚ方向）は互いに直交する。

図１、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、積層体１０は、長さ方向（ｘ方向）に相対する第１の端面１１及び第２の端面１２と、長さ方向に直交する高さ方向（ｙ方向）に相対する第１の主面１３及び第２の主面１４と、長さ方向及び高さ方向に直交する幅方向（ｚ方向）に相対する第１の側面１５及び第２の側面１６とを有する。

図１には示されていないが、積層体１０は、角部及び稜線部に丸みが付けられていることが好ましい。角部は、積層体の３面が交わる部分であり、稜線部は、積層体の２面が交わる部分である。

第１の外部電極２１は、図１及び図２（ｂ）に示すように、積層体１０の第１の端面１１の一部を覆い、かつ、図１及び図２（ｃ）に示すように、第１の端面１１から延伸して第１の主面１３の一部を覆って配置されている。図２（ｂ）に示すように、第１の外部電極２１は、第１の端面１１のうち、第１の主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っているが、第１の端面１１から延伸して第２の主面１４を覆っていてもよい。

なお、図２（ｂ）では、積層体１０の第１の端面１１を覆う部分の第１の外部電極２１の高さは一定であるが、積層体１０の第１の端面１１の一部を覆う限り、第１の外部電極２１の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１の端面１１において、第１の外部電極２１は、端部から中央部に向かって高くなる山なり形状であってもよい。また、図２（ｃ）では、積層体１０の第１の主面１３を覆う部分の第１の外部電極２１の長さは一定であるが、積層体１０の第１の主面１３の一部を覆う限り、第１の外部電極２１の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１の主面１３において、第１の外部電極２１は、端部から中央部に向かって長くなる山なり形状であってもよい。

図１及び図２（ａ）に示すように、第１の外部電極２１は、さらに、第１の端面１１及び第１の主面１３から延伸して第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆って配置されていてもよい。この場合、図２（ａ）に示すように、第１の側面１５及び第２の側面１６を覆う部分の第１の外部電極２１は、いずれも、第１の端面１１と交わる稜線部及び第１の主面１３と交わる稜線部に対して斜めに形成されていることが好ましい。なお、第１の外部電極２１は、第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆って配置されていなくてもよい。

第２の外部電極２２は、積層体１０の第２の端面１２の一部を覆い、かつ、第２の端面１２から延伸して第１の主面１３の一部を覆って配置されている。第１の外部電極２１と同様、第２の外部電極２２は、第２の端面１２のうち、第１の主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っている。
また、第１の外部電極２１と同様に、第２の外部電極２２は、第２の端面１２から延伸して、第２の主面１４の一部、第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆っていてもよい。

第１の外部電極２１と同様、積層体１０の第２の端面１２の一部を覆う限り、第２の外部電極２２の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第２の端面１２において、第２の外部電極２２は、端部から中央部に向かって高くなる山なり形状であってもよい。また、積層体１０の第１の主面１３の一部を覆う限り、第２の外部電極２２の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１の主面１３において、第２の外部電極２２は、端部から中央部に向かって長くなる山なり形状であってもよい。

第１の外部電極２１と同様、第２の外部電極２２は、さらに、第２の端面１２及び第１の主面１３から延伸して、第２の主面１４の一部、第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆って配置されていてもよい。この場合、第１の側面１５及び第２の側面１６を覆う部分の第２の外部電極２２は、いずれも、第２の端面１２と交わる稜線部及び第１の主面１３と交わる稜線部に対して斜めに形成されていることが好ましい。なお、第２の外部電極２２は、第２の主面１４の一部、第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆って配置されていなくてもよい。

以上のように第１の外部電極２１及び第２の外部電極２２が配置されているため、積層型コイル部品１を基板上に実装する場合には、積層体１０の第１の主面１３が実装面となる。

本発明の積層型コイル部品のサイズは特に限定されないが、０６０３サイズ、０４０２サイズ又は１００５サイズであることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層体の長さ（図２（ａ）中、両矢印Ｌ_１で示される長さ）は、０．６３ｍｍ以下であることが好ましく、０．５７ｍｍ以上であることが好ましく、０．６０ｍｍ（６００μｍ）以下０．５６ｍｍ（５６０μｍ）以上であることがより好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層体の幅（図２（ｃ）中、両矢印Ｗ_１で示される長さ）は、０．３３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２７ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層体の高さ（図２（ｂ）中、両矢印Ｔ_１で示される長さ）は、０．３３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２７ｍｍ以上であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層型コイル部品の長さ（図２（ａ）中、両矢印Ｌ_２で示される長さ）は、０．６３ｍｍ以下であることが好ましく、０．５７ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層型コイル部品の幅（図２（ｃ）中、両矢印Ｗ_２で示される長さ）は、０．３３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２７ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層型コイル部品の高さ（図２（ｂ）中、両矢印Ｔ_２で示される長さ）は、０．３３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２７ｍｍ以上であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層体の第１の主面を覆う部分の第１の外部電極の長さ（図２（ｃ）中、両矢印Ｅ_１で示される長さ）は、０．１２ｍｍ以上、０．２２ｍｍ以下であることが好ましい。同様に、積層体の第１の主面を覆う部分の第２の外部電極の長さは、０．１２ｍｍ以上、０．２２ｍｍ以下であることが好ましい。
なお、積層体の第１の主面を覆う部分の第１の外部電極の長さ、及び、積層体の第１の主面を覆う部分の第２の外部電極の長さが一定でない場合、最も長い部分の長さが上記範囲にあることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層体の第１の端面を覆う部分の第１の外部電極の高さ（図２（ｂ）中、両矢印Ｅ_２で示される長さ）は、０．１０ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下であることが好ましい。同様に、積層体の第２の端面を覆う部分の第２の外部電極の高さは、０．１０ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下であることが好ましい。この場合、外部電極に起因する浮遊容量を低減することができる。
なお、積層体の第１の端面を覆う部分の第１の外部電極の高さ、及び、積層体の第２の端面を覆う部分の第２の外部電極の高さが一定でない場合、最も高い部分の高さが上記範囲にあることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０４０２サイズである場合、積層体の長さは、０．３８ｍｍ以上、０．４２ｍｍ以下であることが好ましく、積層体の幅は、０．１８ｍｍ以上、０．２２ｍｍ以下であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０４０２サイズである場合、積層体の高さは、０．１８ｍｍ以上、０．２２ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０４０２サイズである場合、積層型コイル部品の長さは、０．４２ｍｍ以下であることが好ましく、０．３８ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０４０２サイズである場合、積層型コイル部品の幅は、０．２２ｍｍ以下であることが好ましく、０．１８ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０４０２サイズである場合、積層型コイル部品の高さは、０．２２ｍｍ以下であることが好ましく、０．１８ｍｍ以上であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０４０２サイズである場合、積層体の第１の主面を覆う部分の第１の外部電極の長さは、０．０８ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。同様に、積層体の第１の主面を覆う部分の第２の外部電極の長さは、０．０８ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０４０２サイズである場合、積層体の第１の端面を覆う部分の第１の外部電極の高さは、０．０６ｍｍ以上、０．１３ｍｍ以下であることが好ましい。同様に、積層体の第２の端面を覆う部分の第２の外部電極の高さは、０．０６ｍｍ以上、０．１３ｍｍ以下であることが好ましい。この場合、外部電極に起因する浮遊容量を低減することができる。

本発明の積層型コイル部品が１００５サイズである場合、積層体の長さは、０．９５ｍｍ以上、１．０５ｍｍ以下であることが好ましく、積層体の幅は、０．４５ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以下であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が１００５サイズである場合、積層体の高さは、０．４５ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が１００５サイズである場合、積層型コイル部品の長さは、１．０５ｍｍ以下であることが好ましく、０．９５ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が１００５サイズである場合、積層型コイル部品の幅は、０．５５ｍｍ以下であることが好ましく、０．４５ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が１００５サイズである場合、積層型コイル部品の高さは、０．５５ｍｍ以下であることが好ましく、０．４５ｍｍ以上であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が１００５サイズである場合、積層体の第１の主面を覆う部分の第１の外部電極の長さは、０．２０ｍｍ以上、０．３８ｍｍ以下であることが好ましい。同様に、積層体の第１の主面を覆う部分の第２の外部電極の長さは、０．２０ｍｍ以上、０．３８ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が１００５サイズである場合、積層体の第１の端面を覆う部分の第１の外部電極の高さは、０．１５ｍｍ以上、０．３３ｍｍ以下であることが好ましい。同様に、積層体の第２の端面を覆う部分の第２の外部電極の高さは、０．１５ｍｍ以上、０．３３ｍｍ以下であることが好ましい。この場合、外部電極に起因する浮遊容量を低減することができる。

本発明の積層型コイル部品では、コイル導体間の絶縁層は磁性材料及び非磁性材料の少なくとも一方を含む材料からなる。
積層体は、積層方向に中央部に配置されて比誘電率が相対的に低い低誘電率部と、積層方向の両端部に配置されて比誘電率が相対的に高い高誘電率部を有している。

図３は、積層型コイル部品の内部構造を模式的に示す断面図である。
図３は、絶縁層、コイル導体及び連結導体、並びに、積層体の積層方向を模式的に示すものであり、実際の形状及び接続等を厳密には表していない。例えば、コイル導体はビア導体を介して接続されている。

図３に示すように、積層型コイル部品１においては、複数の絶縁層が積層されていて、内部にコイルを内蔵する積層体１０となっている。
コイルは、絶縁層とともに積層された複数のコイル導体３２が電気的に接続されることにより形成される。
積層体１０の積層方向、及び、コイルの軸方向（図３中、コイル軸をＡで示す）は、実装面である第１の主面１３に対して平行である。
積層体１０は、相対的に比誘電率の低い低誘電率部１０ｂと、相対的に比誘電率の高い高誘電率部１０ａとを有している。
低誘電率部１０ｂは、積層体１０の積層方向の中央部に配置されており、高誘電率部１０ａは、積層体１０の積層方向の両端部にそれぞれ配置されている。
積層体１０の積層方向の中央部に低誘電率部１０ｂが設けられているため、コイル導体間で発生する浮遊容量を低減し、高周波特性を向上させることができる。

図３において、積層方向におけるコイル導体３２の配置領域の寸法Ｌ_３は、積層体の長さ寸法Ｌ_１の８５％以上９５％以下（図３では９０％）である。

図４は、図３に示す積層型コイル部品を構成する積層体の一例を模式的に示す分解斜視図である。

図４に示すように、積層体１０は、複数の絶縁層３１ａ、３１ｂ（３１ｂ_１〜３１ｂ_２７）、３１ｃ（３１ｃ_１〜３１ｃ_２７）及び３１ｄが長さ方向（ｘ方向）に積層されて構成されている。
なお、積層体を構成する複数の絶縁層が積み重なる方向を積層方向という。
すなわち、本発明の積層型コイル部品において、積層体の長さ方向と、積層方向とは一致する。

絶縁層３１ｂ（３１ｂ_１〜３１ｂ_２７）及び３１ｃ（３１ｃ_１〜３１ｃ_２７）には、それぞれ、コイル導体３２ｂ（３２ｂ_１〜３２ｂ_２７）及び３２ｃ（３２ｃ_１〜３２ｃ_２７）と、ビア導体３３ｂ（３３ｂ_１〜３３ｂ_２７）及び３３ｃ（３３ｃ_１〜３３ｃ_２７）とが設けられている。
絶縁層３１ａ及び３１ｄには、それぞれ、ビア導体３３ａ及び３３ｄが設けられている。
コイル導体３２ｂ（３２ｂ_１〜３２ｂ_２７）及び３２ｃ（３２ｃ_１〜３２ｃ_２７）はそれぞれ、ライン部と、ライン部の端部に配置されるランド部とを有している。図４に示すように、ランド部のサイズは、ライン部の線幅よりも若干大きいことが好ましい。

コイル導体３２ｂ（３２ｂ_１〜３２ｂ_２７）及び３２ｃ（３２ｃ_１〜３２ｃ_２７）は、それぞれ、絶縁層３１ｂ（３１ｂ_１〜３１ｂ_２７）及び３１ｃ（３１ｃ_１〜３１ｃ_２７）の主面上に設けられており、絶縁層３１ａ及び３１ｄとともに積層される。図４では、各コイル導体が１／２ターン形状を有しており、コイル導体３２ａ_ｎ及び３２ｂ_ｎ（ただしｎは１〜２７のうちいずれかの自然数）を１つの単位（１ターン分）として、繰り返し積層される。
従って、積層体１０を構成するコイル導体の積層数は５０以上、６０以下（図３及び図４では５４）であり、コイルのターン数は２７である。

なお、図４では、コイル導体３２ａ（３２ａ_１〜３２ａ_２７）及び３２ｂ（３２ｂ_１〜３２ｂ_２７）によってちょうど２７ターンのコイルが形成されているが、ビア導体の位置やコイルパターンの形状によっては、繰り返し部分を構成するコイル導体の他に、位置調整用のコイル導体を用いることがある。このような位置調整用のコイル導体も、コイル導体の積層数に含めることとする。

また、絶縁層３１ａ、３１ｂ_１、３１ｃ_１、３１ａ_２７、３１ｂ_２７及び３１ｄと、絶縁層３１ａ_２〜３１ａ_２６及び３１ｂ_２〜３１ｂ_２６とでは、絶縁層の比誘電率が異なる。具体的には、絶縁層３１ａ、３１ｂ_１、３１ｃ_１、３１ａ_２７、３１ｂ_２７及び３１ｄの比誘電率εｒ_１が、絶縁層３１ａ_２〜３１ａ_２６及び３１ｂ_２〜３１ｂ_２６の比誘電率εｒ_２よりも高い。
図３及び図４に示す積層体１０において、高誘電率部１０ａに含まれるコイル導体は、コイル導体３２ｂ_１、３２ｃ_１、３２ｂ_２７及び３２ｃ_２７である。従って、高誘電率部１０ａに含まれるコイル導体の積層数の合計は、８以下（図４では４）である。
高誘電率部に含まれるコイル導体の積層数の合計は８以下であり、４以下であることが好ましい。

積層体１０の長さ寸法Ｌ_１に対する低誘電率部１０ｂの長さ寸法の割合は、８０％以上、９５％以下であることが好ましい。
低誘電率部１０ｂの長さ寸法の割合が上記範囲であると、高誘電率部１０ａに含まれるコイル導体数の積層数の合計を８以下に調整しやすい。

ビア導体３３ａ、３３ｂ（３３ｂ_１〜３３ｂ_２７）、３３ｃ（３３ｃ_１〜３３ｃ_２７）及び３３ｄは、それぞれ、絶縁層３１ａ、３１ｂ（３１ｂ_１〜３１ｂ_２７）、３１ｃ（３１ｃ_１〜３１ｃ_２７）及び３１ｄを積層方向（図４ではｘ方向）に貫通するように設けられている。

以上のように構成された絶縁層３１ａ、３１ｂ（３１ｂ_１〜３１ｂ_２７）、３１ｃ（３１ｃ_１〜３１ｃ_２７）及び３１ｄは、図４に示すようにｘ方向に積層される。これにより、コイル導体３２ｂ（３２ｂ_１〜３２ｂ_２７）及び３２ｃ（３２ｃ_１〜３２ｃ_２７）は、それぞれ、ビア導体３３ｂ（３３ｂ_１〜３３ｂ_２７）及び３３ｃ（３３ｃ_１〜３３ｃ_２７）を介して電気的に接続される。その結果、積層体１０内において、ｘ方向に延在するコイル軸を有するソレノイド状のコイルが形成される。

さらに、ビア導体３３ａ及び３３ｄは積層体１０内で連結導体となって、積層体１０の両端面に露出する。第１の連結導体４１は、積層体１０内において、第１の外部電極２１とこれに対向するコイル導体３２ｂ_１との間を直線状に接続し、第２の連結導体４２は、第２の外部電極２２とこれに対向するコイル導体３２ｃ_２７との間を直線状に接続する。

以上より、積層型コイル部品１は、コイルと外部電極との間で発生する浮遊容量が小さく、高周波特性に優れている。高周波帯（特に、３０ＧＨｚ以上、８０ＧＨｚ以下）での高周波特性については、４０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１が、好ましくは、−１ｄＢ以上、０ｄＢ以下であり、５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１が、好ましくは、−１ｄＢ以上、０ｄＢ以下である。積層型コイル部品１が上記条件を満たす場合、例えば、光通信回路内のバイアスティー（Ｂｉａｓ−Ｔｅｅ）回路等に好適に使用できる。透過係数Ｓ２１は、入力信号に対する透過信号の電力の比から求められる。周波数毎の透過係数Ｓ２１は、例えば、ネットワークアナライザを用いて求められる。透過係数Ｓ２１は、基本的に無次元量であるが、通常、常用対数をとってｄＢ単位で表される。

積層方向から平面視したときに、コイルを構成するコイル導体は互いに重なることが好ましい。また、積層方向から平面視したとき、コイルの形状は円形であることが好ましい。なお、コイルがランド部を含む場合には、ランド部を除いた形状（すなわちライン部の形状）をコイルの形状とする。
また、連結導体を構成するビア導体にランド部が接続されている場合には、ランド部を除いた形状（すなわちビア導体の形状）を連結導体の形状とする。

第１の連結導体４１が第１の外部電極２１とコイルとの間を直線状に接続するとは、積層方向から平面視したとき、第１の連結導体４１を構成するビア導体３３ａ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ａ同士は厳密に直線状に並んでいなくてもよい。
また、第２の連結導体４２が第２の外部電極２２とコイルとの間を直線状に接続するとは、積層方向から平面視したとき、第２の連結導体４２を構成するビア導体３３ｄ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ｄ同士は厳密に直線状に並んでいなくてもよい。
なお、連結導体を構成するビア導体にランド部が接続されている場合には、ランド部を除いた形状（すなわちビア導体の形状）を連結導体の形状とする。

なお、図４に示すコイル導体は、繰り返しパターンが円形となるような形状であるが、繰り返しパターンが四角形等の多角形となるようなコイル導体であってもよい。
また、繰り返しパターンは、１／２ターン形状でなく、３／４ターン形状やその他の形状であってもよい。

積層方向から平面視したとき、コイル導体において、ライン部の線幅は、好ましくは３０μｍ以上、８０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以上、６０μｍ以下である。ライン部の線幅が３０μｍよりも小さい場合、コイルの直流抵抗が大きくなることがある。ライン部の線幅が８０μｍよりも大きい場合、コイルの静電容量が大きくなるため、積層型コイル部品の高周波特性が低下することがある。

本発明の積層型コイル部品は、積層方向から平面視したときに、ランド部が、ライン部の内周縁よりも内側に位置せず、かつ、ライン部と部分的に重なることが好ましい。
ランド部がライン部の内周縁よりも内側に位置すると、インピーダンスが低下してしまうことがある。
また、積層方向から平面視したときに、ランド部の径は、ライン部の線幅の１．０５倍以上、１．３倍以下であることが好ましい。
ランド部の径がライン部の線幅の１．０５倍未満であると、ランド部とビア導体との接続が不充分となることがある。一方、ランド部の径がライン部の線幅の１．３倍を超えると、ランド部に起因する浮遊容量が大きくなるため、高周波特性が低下することがある。

積層方向から平面視したときのランド部の形状は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。ランド部の形状が多角形状である場合、多角形の面積相当円の直径をランド部の径とする。

各コイル導体及び各連結導体の好ましい寸法の具体例について、積層型コイル部品１のサイズが、０６０３サイズ、０４０２サイズ、又は、１００５サイズである場合に分けて以下に説明する。

（１）積層型コイル部品１が０６０３サイズである場合
・積層方向から平面視したとき、各コイル導体の内径（コイル径）は、好ましくは、５０μｍ以上、１００μｍ以下である。
・各連結導体の長さ寸法は、好ましくは１５μｍ以上、４５μｍ以下であり、より好ましくは１５μｍ以上、３０μｍ以下である。
・各連結導体の幅寸法は、好ましくは、３０μｍ以上、６０μｍ以下である。

（２）積層型コイル部品１が０４０２サイズである場合
・積層方向から平面視したとき、各コイル導体の内径（コイル径）は、好ましくは、３０μｍ以上、７０μｍ以下である。
・各連結導体の長さ寸法は、好ましくは１０μｍ以上、３０μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上、２５μｍ以下である。
・各連結導体の幅寸法は、好ましくは、２０μｍ以上、４０μｍ以下である。

（３）積層型コイル部品１が１００５サイズである場合
・積層方向から平面視したとき、各コイル導体の内径（コイル径）は、好ましくは、８０μｍ以上、１７０μｍ以下である。
・各連結導体の長さ寸法は、好ましくは２５μｍ以上、７５μｍ以下であり、より好ましくは２５μｍ以上、５０μｍ以下である。
・各連結導体の幅寸法は、好ましくは、４０μｍ以上、１００μｍ以下である。

本発明の積層型コイル部品において、積層体を構成する絶縁層は、磁性材料及び非磁性材料の少なくとも一方を含む材料からなる。
高誘電率部となる絶縁層と、低誘電率部となる絶縁層とでは、非磁性材料の含有率が異なる。

絶縁層に含まれる磁性材料としては、フェライト材料が挙げられる。
フェライト材料としては、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料であることが好ましい。
また、フェライト材料は、ＦｅをＦｅ_２Ｏ_３に換算して４０ｍｏｌ％以上４９．５ｍｏｌ％以下、ＺｎをＺｎＯに換算して２ｍｏｌ％以上３５ｍｏｌ％以下、ＣｕをＣｕＯに換算して６ｍｏｌ％以上１３ｍｏｌ％以下、ＮｉをＮｉＯに換算して１０ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下含むことが好ましい。
なお、フェライト材料には不可避不純物が含まれていてもよい。

絶縁層に含まれる非磁性材料としては、Ｓｉ及びＺｎを含有する酸化物材料（以下、第１の非磁性材料ともいう）が挙げられる。
このような材料としては、一般式ａＺｎＯ・ＳｉＯ_２で表される材料であり、ａの値、すなわちＳｉに対するＺｎの含有量（Ｚｎ／Ｓｉ）が１．８以上、２．２以下である材料が挙げられる。これはウィルマイトとも呼ばれる材料である。
また、この材料はさらにＣｕを含むことが好ましく、具体的には、Ｚｎの一部がＣｕ等の異種金属で置換された材料であってもよい。
このような材料は、酸化物原料（ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、ＣｕＯ等）を所定のモル比となるように配合して、湿式で混合粉砕した後、１０００℃以上、１３００℃以下で仮焼して作製することができる。

また、絶縁層に含まれる別の非磁性材料としては、Ｓｉ、Ｋ、Ｂを含むガラス材料にフィラーが添加された材料を含み、フィラーは石英及びアルミナからなる群から選択された少なくとも１種を含む材料（以下、第２の非磁性材料ともいう）が挙げられる。
ガラス材料は、ＳｉをＳｉＯ_２換算で７０重量％以上８５重量％以下、ＢをＢ_２Ｏ_３換算で１０重量％以上２５重量％以下、ＫをＫ_２Ｏ換算で０．５重量％以上５重量％以下、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３に換算して０重量％以上５重量％以下含む材料であることが好ましい。
このような材料は、ガラスとフィラーを混合して作製することができる。
例えば、ガラス１００重量部に対して、フィラーとしての石英を４０重量部以上、６０重量部以下、アルミナを０重量部以上、１０重量部以下の範囲で混合することにより作製することができる。

フェライト材料と非磁性材料の組合せとしては、フェライト材料と第１の非磁性材料を組み合わせても良く、フェライト材料と第２の非磁性材料を組み合わせてもよい。
また、フェライト材料と第１の非磁性材料及び第２の非磁性材料を組み合わせてもよい。
好ましいのはフェライト材料と第１の非磁性材料の組合せである。

絶縁層に含まれる非磁性材料の割合を変化させることによって、絶縁層の比誘電率が変化する。すなわち、絶縁層に含まれる非磁性材料の割合が異なる２種類の絶縁層を準備したとき、非磁性材料の割合が少なく比誘電率が相対的に大きい絶縁層が高誘電率部を形成し、非磁性材料の割合が多く比誘電率が相対的に小さい絶縁層が低誘電率部を形成することとなる。

高誘電率部の比誘電率ε_ｒ１は、１２以上、２０以下であることが好ましい。
高誘電率部に含まれる非磁性材料の割合は、０体積％以上、２０体積％以下であることが好ましい。

低誘電率部の比誘電率ε_ｒ２は、５以上、１０以下であることが好ましい。
低誘電率部は、磁性材料と非磁性材料とを含む複合材料で構成されていることが好ましい。
非磁性材料は、Ｓｉ及びＺｎを含有する酸化物材料を含み、上記酸化物材料の、Ｓｉに対するＺｎの含有量（Ｚｎ／Ｓｉ）が、モル比換算で１．８以上、２．２以下であることがより好ましい。
低誘電率部に含まれる非磁性材料の割合は、２０体積％以上、８０体積％以下であることが好ましい。

［積層型コイル部品の製造方法］
本発明の積層型コイル部品の製造方法の一例について説明する。

まず、絶縁層となるセラミックグリーンシートを作製する。
例えば、磁性材料及び非磁性材料に、ポリビニルブチラール系樹脂等の有機バインダ、エタノール、トルエン等の有機溶剤及び分散剤等を加えて混練し、スラリー状にする。その後、ドクターブレード法などの方法により、厚さ１２μｍ程度のセラミックグリーンシートを得る。
このとき、非磁性材料の含有量が異なる２種類のセラミックグリーンシートを準備する。
非磁性材料の含有量が相対的に多いセラミックグリーンシートが、低誘電率部用セラミックグリーンシートであり、非磁性材料の含有量が相対的に少ないセラミックグリーンシートが、高誘電率部用セラミックグリーンシートである。

磁性材料としてのフェライト材料として、例えば、鉄、ニッケル、亜鉛及び銅の酸化物原料を混合して８００℃、１時間で仮焼した後、ポールミルにより粉砕し、乾燥することにより、平均粒径が約２μｍのＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料（酸化物混合粉末）を使用することができる。
また、フェライト材料は、ＦｅをＦｅ_２Ｏ_３に換算して４０ｍｏｌ％以上４９．５ｍｏｌ％以下、ＺｎをＺｎＯに換算して２ｍｏｌ％以上３５ｍｏｌ％以下、ＣｕをＣｕＯに換算して６ｍｏｌ％以上１３ｍｏｌ％以下、ＮｉをＮｉＯに換算して１０ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下含むことが好ましい。

非磁性材料としては、Ｓｉ及びＺｎを含有する酸化物材料（上述した第１の非磁性材料）を使用することができる。
このような材料は、酸化物原料（ＺｎＯ、ＳｉＯ_２、ＣｕＯ等）を所定のモル比となるように配合して、湿式で混合粉砕した後、１０００℃以上、１３００℃以下で仮焼して作製することができる。
高誘電率部用セラミックグリーンシートの場合には、非磁性材料を０体積％以上、２０体積％以下含んでいることが好ましい。
低誘電率部用セラミックグリーンシートの場合には、非磁性材料を２０体積％以上、８０体積％以下含んでいることが好ましい。

また、非磁性材料として、Ｓｉ、Ｋ、Ｂを含むガラス材料にフィラーが添加された材料を含み、フィラーは石英及びアルミナからなる群から選択された少なくとも１種を含む材料（上述した第２の非磁性材料）を使用することができる。
ガラス材料は、ＳｉをＳｉＯ_２換算で７０重量％以上８５重量％以下、ＢをＢ_２Ｏ_３換算で１０重量％以上２５重量％以下、ＫをＫ_２Ｏ換算で０．５重量％以上５重量％以下、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３に換算して０重量％以上５重量％以下含む材料であることが好ましい。
このような材料は、ガラスとフィラーを混合して作製することができる。
例えば、ガラス１００重量部に対して、フィラーとしての石英を４０重量部以上、６０重量部以下、アルミナを０重量部以上、１０重量部以下の範囲で混合することにより作製することができる。

作製したセラミックグリーンシートに、所定のレーザー加工を施して、直径２０μｍ以上、３０μｍ以下程度のビアホールを形成する。ビアホールを有する特定のシート上にＡｇペーストを用いて、ビアホールに充填してビア導体を形成し、さらに、１１μｍ程度の厚みを有する所定のコイル周回用の導体パターン（ライン部及びランド部からなるコイル導体）をスクリーン印刷し、乾燥することでコイルシートを得る。

個片化後に実装面と平行な方向に周回軸（コイル軸）を有するコイルが積層体の内部に形成されるように、以下の条件を満たすようにコイルシートを積層する。
・積層方向の中央部に低誘電率部用セラミックグリーンシートを、両端部に高誘電率部用セラミックグリーンシートを配置する。
・コイルシートの積層数を５０以上、６０以下とする。
・高誘電率部用セラミックグリーンシートを用いたコイルシートを８枚以下とする。
・個片化後の積層体の積層方向において、コイル導体の配置領域の寸法が、積層体の長さ寸法の８５％以上、９５％以下となる。

積層体を熱圧着して圧着体を得た後、所定のチップ寸法になるように切断し、個片化したチップを得る。個片化したチップに対しては、回転バレルを行い、角部及び稜線部に所定の丸みを付けてもよい。

所定の温度、時間で脱バインダ処理及び焼成を施すことで、内部にコイルを内蔵した焼成体（積層体）を得る。

Ａｇペーストを所定の厚みに引き伸ばした層にチップを斜めに浸漬させ、焼き付けることで、積層体の４面（主面、端面及び両側面）に外部電極の下地電極を形成する。
上記の方法では、積層体の主面と端面の２回に分けて下地電極を形成する場合に比べて、下地電極を１回で形成することができる。

下地電極に対して、めっきにより、所定の厚みのＮｉ皮膜及びＳｎ皮膜を順次形成して、外部電極を形成する。
以上により、本発明の積層型コイル部品を作製することができる。

１積層型コイル部品
１０積層体
１０ａ高誘電率部
１０ｂ低誘電率部
１１第１の端面
１２第２の端面
１３第１の主面
１４第２の主面
１５第１の側面
１６第２の側面
２１第１の外部電極
２２第２の外部電極
３１ａ，３１ｂ（３１ｂ_１〜３１ｂ_２７），３１ｃ（３１ｃ_１〜３１ｃ_２７），３１ｄ絶縁層
３２，３２ｂ（３２ｂ_１〜３１ｂ_２７），３２ｃ（３２ｃ_１〜３１ｃ_２７）コイル導体
３３ａ，３３ｂ（３２ｂ_１〜３１ｂ_２７），３３ｃ（３２ｃ_１〜３１ｃ_２７），３３ｄビア導体
４１第１の連結導体
４２第２の連結導体
Ａコイルの中心軸
Ｅ_１第１の主面を覆う部分の第１の外部電極の長さ
Ｅ_２第１の端面を覆う部分の第１の外部電極の高さ
Ｌ_１積層体の長さ寸法
Ｌ_２積層型コイル部品の長さ寸法
Ｌ_３積層方向におけるコイル導体の配置領域の寸法
Ｔ_１積層体の高さ寸法
Ｔ_２積層型コイル部品の高さ寸法
Ｗ_１積層体の幅寸法
Ｗ_２積層型コイル部品の幅寸法

Claims

複数の絶縁層が長さ方向に積層されてなり、内部にコイルを内蔵する積層体と、
前記コイルに電気的に接続されている第１の外部電極及び第２の外部電極と、を備え、
前記コイルは、前記絶縁層とともに前記長さ方向に積層された複数のコイル導体が電気的に接続されてなり、
前記積層体は、前記長さ方向において相対する第１の端面及び第２の端面と、前記長さ方向と直交する高さ方向において相対する第１の主面及び第２の主面と、前記長さ方向及び前記高さ方向に直交する幅方向において相対する第１の側面及び第２の側面と、を有し、
前記第１の外部電極は、前記第１の端面の一部と前記第１の主面の一部とを延伸して覆い、
前記第２の外部電極は、前記第２の端面の一部と前記第１の主面の一部とを延伸して覆い、
前記第１の主面は、実装面であり、
前記積層体の積層方向と前記コイルのコイル軸方向とは、前記第１の主面と平行であり、
前記積層体は、前記積層方向の中央部に配置されて比誘電率が相対的に低い低誘電率部と、前記積層方向の両端部に配置されて比誘電率が相対的に高い高誘電率部を有しており、
前記積層方向における前記コイル導体の配置領域の寸法は、前記積層体の長さ寸法の８５％以上、９０％以下であり、
前記コイル導体の積層数は、５０以上、６０以下であり、
前記高誘電率部に含まれる前記コイル導体の積層数の合計は、８以下であることを特徴とする、積層型コイル部品。
前記高誘電率部に含まれる前記コイル導体の積層数の合計は、４以下である、請求項１に記載の積層型コイル部品。
前記低誘電率部の比誘電率ε_ｒ１は、５以上、１０以下であり、
前記高誘電率部の比誘電率ε_ｒ２は、１２以上、２０以下である、請求項１又は２に記載の積層型コイル部品。
前記低誘電率部は、磁性材料と非磁性材料とを含む複合材料で構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
前記非磁性材料は、Ｓｉ及びＺｎを含有する酸化物材料を含み、
Ｓｉに対するＺｎの含有量（Ｚｎ／Ｓｉ）がモル比換算で１．８以上、２．２以下である、請求項４に記載の積層型コイル部品。
前記積層体の長さは、５６０μｍ以上、６００μｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。