JP2022130064A - Coil component - Google Patents

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祐樹 橋本
Yuki Hashimoto
敏之 阿部
Toshiyuki Abe
朋永 西川
Tomonaga Nishikawa
将典 鈴木
Masanori Suzuki
満 三浦
Mitsuru Miura
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Abstract

To improve reliability of a coil component having magnetic members.SOLUTION: A coil component 1 comprises: a coil pattern C disposed between magnetic members M1, M2; insulation members 70 to 76 covering the surface of the coil pattern C; a magnetic member M3 which is disposed in an inner diameter region of the coil pattern C via the insulation members 71 to 76 so as to form a first magnetic path between the magnetic members M1, M2; and a magnetic member M4 which is disposed in an outside region of the coil pattern C via the insulation members 71 to 76 so as to form a second magnetic path between the magnetic members M1, M2. The first magnetic path has such a structure that the magnetic member M3 and the insulation members 70 to 76 are alternately laminated, and the second magnetic path has such a structure that the magnetic member M4 and the insulation members 70 to 76 are alternately laminated. In this way, the coil pattern C does not come into direct contact with the magnetic members M1 to M4 because the surface of the coil pattern C is covered with the insulation members 70 to 76. This improves product reliability.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はコイル部品に関し、特に、スパイラル状のコイルパターンが磁性部材で覆われた構造を有するチップ型のコイル部品に関する。 The present invention relates to a coil component, and more particularly to a chip-type coil component having a structure in which a spiral coil pattern is covered with a magnetic member.

スパイラル状のコイルパターンを有するチップ型のコイル部品は、インダクタンスを高めるため、磁性部材で覆われることがある。例えば、特許文献1には、スパイラル状のコイルパターンが磁性部材で覆われた構造を有するコイル部品が開示されている。特許文献1に記載されたコイル部品は、積層された複数のコイルパターン間に磁気ギャップ層を設けた構造を有している。 A chip-type coil component having a spiral coil pattern is sometimes covered with a magnetic member in order to increase inductance. For example, Patent Literature 1 discloses a coil component having a structure in which a spiral coil pattern is covered with a magnetic member. The coil component described in Patent Document 1 has a structure in which a magnetic gap layer is provided between a plurality of laminated coil patterns.

国際公開第2008/007705号WO2008/007705

しかしながら、特許文献1に記載されたコイル部品は、コイルパターンと磁性部材が直接接していることから、磁性部材に金属磁性体などの導電性材料が含まれている場合には、寄生容量の増加によって共振周波数やQ値が低下するという問題があった。 However, in the coil component described in Patent Document 1, since the coil pattern and the magnetic member are in direct contact with each other, if the magnetic member contains a conductive material such as a metal magnetic material, the parasitic capacitance increases. Therefore, there is a problem that the resonance frequency and the Q value are lowered.

したがって、本発明は、コイルパターンが磁性部材で覆われた構造を有するコイル部品において、Q値の低下を防止することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to prevent a decrease in Q value in a coil component having a structure in which a coil pattern is covered with a magnetic member.

本発明によるコイル部品は、第1及び第2の磁性部材と、第1の磁性部材と第2の磁性部材の間に配置されたコイルパターンと、コイルパターンの表面を覆う絶縁部材と、絶縁部材を介してコイルパターンの内径領域に配置され、第1の磁性部材と第2の磁性部材の間における第1の磁路を構成する第3の磁性部材と、絶縁部材を介してコイルパターンの外側領域に配置され、第1の磁性部材と第2の磁性部材の間における第2の磁路を構成する第4の磁性部材とを備え、第1の磁路は、第3の磁性部材と絶縁部材が交互に積層された構造を有し、第2の磁路は、第4の磁性部材と絶縁部材が交互に積層された構造を有することを特徴とする。 A coil component according to the present invention includes first and second magnetic members, a coil pattern disposed between the first magnetic member and the second magnetic member, an insulating member covering the surface of the coil pattern, and an insulating member. A third magnetic member disposed in the inner diameter region of the coil pattern via and constituting a first magnetic path between the first magnetic member and the second magnetic member, and the outside of the coil pattern via an insulating member a fourth magnetic member disposed in the region and forming a second magnetic path between the first magnetic member and the second magnetic member, the first magnetic path being insulated from the third magnetic member It has a structure in which members are alternately laminated, and the second magnetic path has a structure in which a fourth magnetic member and an insulating member are alternately laminated.

本発明によれば、コイルパターンの表面が絶縁部材で覆われていることから、コイルパターンと磁性部材が直接接しない。これにより、製品の信頼性を高めることが可能となる。 According to the present invention, since the surface of the coil pattern is covered with the insulating member, the coil pattern and the magnetic member do not come into direct contact with each other. This makes it possible to improve product reliability.

本発明において、コイルパターンはスパイラル状に複数ターン巻回されたスパイラルパターンを含み、スパイラルパターンの隣接するターン間は絶縁部材で埋め込まれていても構わない。これによれば、寄生容量の増加に起因する共振周波数やQ値の低下を抑えることが可能となる。 In the present invention, the coil pattern may include a spiral pattern wound in a spiral for a plurality of turns, and an insulating member may be embedded between adjacent turns of the spiral pattern. According to this, it is possible to suppress a decrease in resonance frequency and Q value due to an increase in parasitic capacitance.

本発明において、コイルパターンは、第1の磁性部材と第2の磁性部材の間にスパイラルパターンが複数積層された構造を有し、第1又は第2の磁路に含まれる第3又は第4の磁性部材の層数と、複数のスパイラルパターンの層数が同じであっても構わない。これによれば、コイル部品の作製が容易となる。 In the present invention, the coil pattern has a structure in which a plurality of spiral patterns are laminated between the first magnetic member and the second magnetic member, and includes the third or fourth coil pattern included in the first or second magnetic path. The number of layers of the magnetic member may be the same as the number of layers of the plurality of spiral patterns. According to this, it becomes easy to manufacture the coil component.

本発明において、第1又は第2の磁性部材に磁気ギャップが設けられていても構わない。これによれば、磁気ギャップによって特性を調整することが可能となるとともに、隣接するターン間の透磁率が抑えられることから、隣接するターン間を通過する磁束のマイナーループが低減される。 In the present invention, a magnetic gap may be provided in the first or second magnetic member. According to this, the characteristics can be adjusted by the magnetic gap, and the magnetic permeability between the adjacent turns is suppressed, so that minor loops of the magnetic flux passing between the adjacent turns are reduced.

本発明において、第3又は第4の磁性部材のうち積層方向に隣接する2つは、絶縁部材を介することなく接続される部分を有していても構わない。これによれば、絶縁部材を介することなく接続される部分によって特性を調整することが可能となる。 In the present invention, two of the third or fourth magnetic members that are adjacent in the stacking direction may have a portion that is connected without an insulating member interposed therebetween. According to this, it becomes possible to adjust the characteristics by the portion connected without the interposition of the insulating member.

本発明において、少なくとも第3及び第4の磁性部材は金属磁性体を含んでいても構わない。 In the present invention, at least the third and fourth magnetic members may contain metal magnetic bodies.

このように、本発明によれば、コイルパターンが磁性部材で覆われた構造を有するコイル部品の信頼性を高めることが可能となる。 Thus, according to the present invention, it is possible to improve the reliability of a coil component having a structure in which a coil pattern is covered with a magnetic member.

図1は、本発明の第1の実施形態によるコイル部品1の構造を説明するための略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a coil component 1 according to a first embodiment of the invention. 図2は、導体層10の略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the conductor layer 10. FIG. 図3は、導体層20,40の略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of the conductor layers 20 and 40. FIG. 図4は、導体層30,50の略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view of the conductor layers 30 and 50. FIG. 図5は、導体層60の略平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view of the conductor layer 60. FIG. 図6は、周波数と交流抵抗(ACR)の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between frequency and alternating current resistance (ACR). 図7は、周波数とQ値の関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between frequency and Q value. 図8は、本発明の第2の実施形態によるコイル部品2の構造を説明するための略断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the coil component 2 according to the second embodiment of the invention. 図9は、本発明の第3の実施形態によるコイル部品3の構造を説明するための略断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the coil component 3 according to the third embodiment of the invention. 図10は、本発明の第4の実施形態によるコイル部品4の構造を説明するための略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the coil component 4 according to the fourth embodiment of the invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態によるコイル部品1の構造を説明するための略断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a coil component 1 according to a first embodiment of the invention.

第1の実施形態によるコイル部品1は、DCDCコンバーターなどの電源回路用のインダクタとして用いることが好適な表面実装型のチップ部品であり、図1に示すように、磁性部材M1~M4と、磁性部材M1~M4に埋め込まれたコイルパターンCとを備える。コイルパターンCの構成については後述するが、本実施形態においてはスパイラル状に複数ターン巻回されたスパイラルパターンSP1~SP6からなる。 The coil component 1 according to the first embodiment is a surface-mounted chip component suitable for use as an inductor for a power supply circuit such as a DCDC converter. and a coil pattern C embedded in the members M1 to M4. Although the configuration of the coil pattern C will be described later, in this embodiment, it is composed of spiral patterns SP1 to SP6 wound in a spiral for a plurality of turns.

磁性部材M1~M4は、鉄(Fe)やパーマロイ系材料などからなる金属磁性体フィラーと樹脂バインダーを含む複合部材であり、コイルパターンCに電流を流すことによって生じる磁束の磁路を構成する。樹脂バインダーとしては、液状又は粉体のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。磁性部材M1~M4を構成する材料は、互いに同じであっても構わないし、互いに異なっていても構わない。ここで、磁性部材M1はコイルパターンCを軸方向における一方側(図1に示す下側)から覆う部分であり、磁性部材M2はコイルパターンCを軸方向における他方側(図1に示す上側)から覆う部分であり、磁性部材M3はコイルパターンCの内径領域に埋め込まれた部分であり、磁性部材M4はコイルパターンCの径方向における外側領域に位置する部分である。磁性部材M1については、フェライトなどからなる磁性基板であっても構わない。 The magnetic members M1 to M4 are composite members containing a metal magnetic filler made of iron (Fe) or permalloy-based material and a resin binder, and constitute a magnetic path for magnetic flux generated by applying an electric current to the coil pattern C. A liquid or powder epoxy resin is preferably used as the resin binder. The materials forming the magnetic members M1 to M4 may be the same or different. Here, the magnetic member M1 covers the coil pattern C from one side in the axial direction (lower side shown in FIG. 1), and the magnetic member M2 covers the coil pattern C from the other side in the axial direction (upper side shown in FIG. 1). The magnetic member M3 is a portion embedded in the inner diameter region of the coil pattern C, and the magnetic member M4 is a portion located in the outer region of the coil pattern C in the radial direction. The magnetic member M1 may be a magnetic substrate made of ferrite or the like.

図1に示すように、絶縁部材70~76と導体層10,20,30,40,50,60は、軸方向に交互に積層されている。導体層10の平面形状は図2に示され、導体層20,40の平面形状は図3に示され、導体層30,50の平面形状は図4に示され、導体層60の平面形状は図5に示されている。導体層10,20,30,40,50,60はそれぞれスパイラルパターンSP1~SP6を有しており、スパイラルパターンSP1~SP6の上面又は下面が絶縁部材70~76で覆われている。スパイラルパターンSP1~SP6の側面は、それぞれ絶縁部材71~76の一部で覆われている。ここで、スパイラルパターンSP1~SP6の上面及び下面とは、コイル軸に対して略垂直な面を指し、スパイラルパターンSP1~SP6の側面とは、径方向に対して略垂直な面を指す。 As shown in FIG. 1, the insulating members 70 to 76 and the conductor layers 10, 20, 30, 40, 50, 60 are alternately laminated in the axial direction. The planar shape of conductor layer 10 is shown in FIG. 2, the planar shape of conductor layers 20 and 40 is shown in FIG. 3, the planar shape of conductor layers 30 and 50 is shown in FIG. It is shown in FIG. The conductor layers 10, 20, 30, 40, 50, 60 have spiral patterns SP1-SP6, respectively, and the upper or lower surfaces of the spiral patterns SP1-SP6 are covered with insulating members 70-76. The side surfaces of the spiral patterns SP1-SP6 are covered with portions of the insulating members 71-76, respectively. Here, the upper and lower surfaces of the spiral patterns SP1 to SP6 refer to surfaces substantially perpendicular to the coil axis, and the side surfaces of the spiral patterns SP1 to SP6 refer to surfaces substantially perpendicular to the radial direction.

スパイラルパターンSP1~SP6は、絶縁部材71~75に形成されたスルーホールを介して互いに接続されることにより、1つのコイル導体を構成している。導体層10,20,30,40,50,60の材料としては、銅(Cu)を用いることが好ましい。絶縁部材70~76はいずれも樹脂材料からなる。絶縁部材70~76のうち、少なくとも絶縁部材71~75については非磁性材料が用いられる。最下層に位置する絶縁部材70や、最上層に位置する絶縁部材76については、磁性を有していても構わない。 The spiral patterns SP1-SP6 are connected to each other via through-holes formed in the insulating members 71-75 to form one coil conductor. Copper (Cu) is preferably used as the material for the conductor layers 10, 20, 30, 40, 50, and 60. FIG. All of the insulating members 70 to 76 are made of a resin material. Of the insulating members 70-76, at least the insulating members 71-75 are made of a non-magnetic material. The insulating member 70 located at the bottom layer and the insulating member 76 located at the top layer may have magnetism.

導体層10は、磁性部材M1の上面に絶縁部材70を介して形成された1層目の導体層であり、図2に示すように、スパイラル状に約3ターン巻回されたスパイラルパターンSP1と、2つの電極パターン11,12を有している。スパイラルパターンSP1の下面は絶縁部材70で覆われ、スパイラルパターンSP1の側面及び上面は絶縁部材71で覆われている。これにより、スパイラルパターンSP1と磁性部材M3,M4の間には、絶縁部材71が介在する。電極パターン11は、スパイラルパターンSP1の外周端に接続されている。電極パターン12は、スパイラルパターンSP1とは独立して設けられている。 The conductor layer 10 is the first conductor layer formed on the upper surface of the magnetic member M1 via the insulating member 70. As shown in FIG. , has two electrode patterns 11 and 12 . The lower surface of the spiral pattern SP1 is covered with an insulating member 70, and the side and upper surfaces of the spiral pattern SP1 are covered with an insulating member 71. As shown in FIG. Thus, the insulating member 71 is interposed between the spiral pattern SP1 and the magnetic members M3 and M4. The electrode pattern 11 is connected to the outer peripheral end of the spiral pattern SP1. The electrode pattern 12 is provided independently of the spiral pattern SP1.

導体層20は、導体層10の上面に絶縁部材71を介して形成された2層目の導体層であり、図3に示すように、スパイラル状に約3ターン巻回されたスパイラルパターンSP2と、2つの電極パターン21,22を有している。スパイラルパターンSP2の下面は絶縁部材71で覆われ、スパイラルパターンSP2の側面及び上面は絶縁部材72で覆われている。これにより、スパイラルパターンSP2と磁性部材M3,M4の間には、絶縁部材72が介在する。電極パターン21,22は、いずれもスパイラルパターンSP2とは独立して設けられている。 The conductor layer 20 is a second conductor layer formed on the upper surface of the conductor layer 10 via an insulating member 71. As shown in FIG. , has two electrode patterns 21 and 22 . The lower surface of the spiral pattern SP2 is covered with an insulating member 71, and the side and upper surfaces of the spiral pattern SP2 are covered with an insulating member 72. As shown in FIG. Thus, the insulating member 72 is interposed between the spiral pattern SP2 and the magnetic members M3 and M4. Both the electrode patterns 21 and 22 are provided independently of the spiral pattern SP2.

導体層30は、導体層20の上面に絶縁部材72を介して形成された3層目の導体層であり、図4に示すように、スパイラル状に約3ターン巻回されたスパイラルパターンSP3と、2つの電極パターン31,32を有している。スパイラルパターンSP3の下面は絶縁部材72で覆われ、スパイラルパターンSP3の側面及び上面は絶縁部材73で覆われている。これにより、スパイラルパターンSP3と磁性部材M3,M4の間には、絶縁部材73が介在する。電極パターン31,32は、いずれもスパイラルパターンSP3とは独立して設けられている。 The conductor layer 30 is a third conductor layer formed on the upper surface of the conductor layer 20 via an insulating member 72, and as shown in FIG. , has two electrode patterns 31 and 32 . The lower surface of the spiral pattern SP3 is covered with an insulating member 72, and the side and upper surfaces of the spiral pattern SP3 are covered with an insulating member 73. As shown in FIG. Thus, the insulating member 73 is interposed between the spiral pattern SP3 and the magnetic members M3 and M4. Both the electrode patterns 31 and 32 are provided independently of the spiral pattern SP3.

導体層40は、導体層30の上面に絶縁部材73を介して形成された4層目の導体層であり、図3に示すように、スパイラル状に約3ターン巻回されたスパイラルパターンSP4と、2つの電極パターン41,42を有している。スパイラルパターンSP4の下面は絶縁部材73で覆われ、スパイラルパターンSP4の側面及び上面は絶縁部材74で覆われている。これにより、スパイラルパターンSP4と磁性部材M3,M4の間には、絶縁部材74が介在する。電極パターン41,42は、いずれもスパイラルパターンSP4とは独立して設けられている。 The conductor layer 40 is a fourth conductor layer formed on the upper surface of the conductor layer 30 via an insulating member 73. As shown in FIG. , has two electrode patterns 41 and 42 . The lower surface of the spiral pattern SP4 is covered with an insulating member 73, and the side and upper surfaces of the spiral pattern SP4 are covered with an insulating member 74. As shown in FIG. Thus, the insulating member 74 is interposed between the spiral pattern SP4 and the magnetic members M3 and M4. Both the electrode patterns 41 and 42 are provided independently of the spiral pattern SP4.

導体層50は、導体層40の上面に絶縁部材74を介して形成された5層目の導体層であり、図4に示すように、スパイラル状に約3ターン巻回されたスパイラルパターンSP5と、2つの電極パターン51,52を有している。スパイラルパターンSP5の下面は絶縁部材74で覆われ、スパイラルパターンSP5の側面及び上面は絶縁部材75で覆われている。これにより、スパイラルパターンSP5と磁性部材M3,M4の間には、絶縁部材75が介在する。電極パターン51,52は、いずれもスパイラルパターンSP5とは独立して設けられている。 The conductor layer 50 is a fifth conductor layer formed on the upper surface of the conductor layer 40 via an insulating member 74. As shown in FIG. , has two electrode patterns 51 and 52 . The lower surface of the spiral pattern SP5 is covered with an insulating member 74, and the side and upper surfaces of the spiral pattern SP5 are covered with an insulating member 75. As shown in FIG. Thus, the insulating member 75 is interposed between the spiral pattern SP5 and the magnetic members M3 and M4. Both the electrode patterns 51 and 52 are provided independently of the spiral pattern SP5.

導体層60は、導体層50の上面に絶縁部材75を介して形成された6層目の導体層であり、図5に示すように、スパイラル状に約2.5ターン巻回されたスパイラルパターンSP6と、2つの電極パターン61,62を有している。スパイラルパターンSP6の下面は絶縁部材75で覆われ、スパイラルパターンSP6の側面及び上面は絶縁部材76で覆われている。これにより、スパイラルパターンSP6と磁性部材M3,M4の間には、絶縁部材76が介在する。電極パターン62は、スパイラルパターンSP6の外周端に接続されている。電極パターン61は、スパイラルパターンSP6とは独立して設けられている。 The conductor layer 60 is a sixth conductor layer formed on the upper surface of the conductor layer 50 via an insulating member 75, and as shown in FIG. It has SP6 and two electrode patterns 61 and 62 . The lower surface of the spiral pattern SP6 is covered with an insulating member 75, and the side and upper surfaces of the spiral pattern SP6 are covered with an insulating member . Thus, the insulating member 76 is interposed between the spiral pattern SP6 and the magnetic members M3 and M4. The electrode pattern 62 is connected to the outer peripheral edge of the spiral pattern SP6. The electrode pattern 61 is provided independently of the spiral pattern SP6.

そして、スパイラルパターンSP1の内周端とスパイラルパターンSP2の内周端は、導体層20の一部であり絶縁部材71を貫通して設けられたビア導体81を介して接続される。スパイラルパターンSP2の外周端とスパイラルパターンSP3の外周端は、導体層30の一部であり絶縁部材72を貫通して設けられたビア導体82を介して接続される。スパイラルパターンSP3の内周端とスパイラルパターンSP4の内周端は、導体層40の一部であり絶縁部材73を貫通して設けられたビア導体83を介して接続される。スパイラルパターンSP4の外周端とスパイラルパターンSP5の外周端は、導体層50の一部であり絶縁部材74を貫通して設けられたビア導体84を介して接続される。スパイラルパターンSP5の内周端とスパイラルパターンSP6の内周端は、導体層60の一部であり絶縁部材75を貫通して設けられたビア導体85を介して接続される。これにより、スパイラルパターンSP1~SP6が直列に接続され、複数ターンからなるコイル導体が形成される。また、電極パターン11,21,31,41,51,61は磁性部材M1~M4から露出し、一方の外部端子として用いられる。電極パターン12,22,32,42,52,62は磁性部材M1~M4から露出し、他方の外部端子として用いられる。 The inner peripheral end of the spiral pattern SP1 and the inner peripheral end of the spiral pattern SP2 are connected via a via conductor 81 that is a part of the conductor layer 20 and provided through the insulating member 71 . The outer peripheral end of the spiral pattern SP2 and the outer peripheral end of the spiral pattern SP3 are connected via a via conductor 82 which is a part of the conductor layer 30 and provided to penetrate the insulating member 72 . The inner peripheral end of the spiral pattern SP3 and the inner peripheral end of the spiral pattern SP4 are connected via a via conductor 83 which is a part of the conductor layer 40 and is provided through the insulating member 73 . The outer peripheral end of the spiral pattern SP4 and the outer peripheral end of the spiral pattern SP5 are connected via a via conductor 84 which is a part of the conductor layer 50 and is provided through the insulating member 74 . The inner peripheral end of the spiral pattern SP5 and the inner peripheral end of the spiral pattern SP6 are connected via a via conductor 85 which is a part of the conductor layer 60 and is provided through the insulating member 75 . As a result, the spiral patterns SP1 to SP6 are connected in series to form a coil conductor consisting of multiple turns. The electrode patterns 11, 21, 31, 41, 51, 61 are exposed from the magnetic members M1 to M4 and used as one external terminal. The electrode patterns 12, 22, 32, 42, 52, 62 are exposed from the magnetic members M1 to M4 and used as the other external terminals.

図1に示すように、磁性部材M3,M4は、絶縁部材70~76によって積層方向に分断されている。これにより、磁性部材M3は、磁性部材M1と磁性部材M2の間における磁路を構成するとともに、絶縁部材70~76からなる低透磁率部が磁気ギャップとして機能する。同様に、磁性部材M4は、磁性部材M1と磁性部材M2の間における磁路を構成するとともに、絶縁部材70~76からなる低透磁率部が磁気ギャップとして機能する。このように、本実施形態においては、磁性部材M3,M4が分断されていることから、実効透磁率が低下し、ヒステリシスループの面積が小さくなる。これにより、ヒステリシスループの面積で表される鉄損(ヒステリシス損)が低減することから、結果的にQ値が改善する。 As shown in FIG. 1, the magnetic members M3 and M4 are separated in the stacking direction by insulating members 70-76. Thus, the magnetic member M3 constitutes a magnetic path between the magnetic members M1 and M2, and the low magnetic permeability portion composed of the insulating members 70 to 76 functions as a magnetic gap. Similarly, the magnetic member M4 constitutes a magnetic path between the magnetic member M1 and the magnetic member M2, and the low magnetic permeability portion composed of the insulating members 70 to 76 functions as a magnetic gap. Thus, in the present embodiment, since the magnetic members M3 and M4 are separated, the effective magnetic permeability is lowered and the area of the hysteresis loop is reduced. This reduces the iron loss (hysteresis loss) represented by the area of the hysteresis loop, resulting in an improvement in the Q value.

図6及び図7は本実施形態の効果を説明するためのグラフであり、図6は周波数と交流抵抗(ACR)の関係を示し、図7は周波数とQ値の関係を示している。図6及び図7において実線で示しているのは本実施形態によるコイル部品1の特性であり、図6及び図7において破線で示しているのは比較例によるコイル部品の特性である。比較例によるコイル部品は、磁性部材M3,M4が絶縁部材70~76によって積層方向に分断されておらず、それぞれ一体的である構造を有している。 6 and 7 are graphs for explaining the effect of this embodiment, FIG. 6 shows the relationship between frequency and AC resistance (ACR), and FIG. 7 shows the relationship between frequency and Q value. The solid lines in FIGS. 6 and 7 show the characteristics of the coil component 1 according to the present embodiment, and the broken lines in FIGS. 6 and 7 show the characteristics of the coil component according to the comparative example. The coil component according to the comparative example has a structure in which the magnetic members M3 and M4 are not separated in the stacking direction by the insulating members 70 to 76, and are integrated with each other.

図6に示すように、本実施形態によるコイル部品1は、比較例によるコイル部品と比べ、鉄損の低減効果により特に高周波領域における交流抵抗(ACR)が改善されていることが分かる。また、図7に示すように、本実施形態によるコイル部品1は、比較例によるコイル部品と比べ、鉄損の低減効果によりQ値のピークが高周波領域に移動していることが分かる。 As shown in FIG. 6, it can be seen that the coil component 1 according to the present embodiment has improved AC resistance (ACR) particularly in a high frequency region due to the iron loss reduction effect compared to the coil component according to the comparative example. Moreover, as shown in FIG. 7, it can be seen that the peak of the Q value of the coil component 1 according to the present embodiment moves to the high frequency region due to the iron loss reduction effect compared to the coil component according to the comparative example.

このように、本実施形態によるコイル部品1は、磁性部材M1と磁性部材M2の間の磁路を構成する磁性部材M3,M4が絶縁部材70~76によって導体層ごとに分断されていることから、鉄損の低減効果により、交流抵抗(ACR)及びQ値を改善することが可能となる。また、導体層及び磁性部材の形成と絶縁部材の形成を交互に繰り返すことによって作製することができるため、複雑な製造プロセスを用いる必要もない。しかも、スパイラルパターンSP1~SP6は、磁性部材M1~M4と直接接することなく、その表面が絶縁部材70~76で覆われていることから、製品の信頼性が高められるとともに、寄生容量を低減することも可能となる。さらに、スパイラルパターンSP1~SP6は、径方向に隣接する2つのターン間に絶縁部材71~76が埋め込まれた構造を有していることから、隣接ターン間を通過する磁束のマイナーループも低減される。 As described above, in the coil component 1 according to the present embodiment, the magnetic members M3 and M4 forming the magnetic path between the magnetic member M1 and the magnetic member M2 are divided by the insulating members 70 to 76 for each conductor layer. , it is possible to improve the AC resistance (ACR) and the Q value due to the iron loss reduction effect. In addition, since it can be manufactured by alternately repeating the formation of the conductor layer and the magnetic member and the formation of the insulating member, it is not necessary to use a complicated manufacturing process. Moreover, since the spiral patterns SP1 to SP6 are not in direct contact with the magnetic members M1 to M4 and the surfaces thereof are covered with the insulating members 70 to 76, the reliability of the product is enhanced and the parasitic capacitance is reduced. is also possible. Furthermore, since the spiral patterns SP1 to SP6 have a structure in which the insulating members 71 to 76 are embedded between two radially adjacent turns, minor loops of magnetic flux passing between adjacent turns are also reduced. be.

図8は、本発明の第2の実施形態によるコイル部品2の構造を説明するための略断面図である。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the coil component 2 according to the second embodiment of the invention.

図8に示すように、第2の実施形態によるコイル部品2は、導体層10に位置する磁性部材M3と導体層20に位置する磁性部材M3が絶縁部材71によって分断されることなく一体化され、導体層30に位置する磁性部材M3と導体層40に位置する磁性部材M3が絶縁部材73によって分断されることなく一体化され、導体層50に位置する磁性部材M3と導体層60に位置する磁性部材M3が絶縁部材75によって分断されることなく一体化されている点において、第1の実施形態によるコイル部品1と相違している。その他の基本的な構成は、第1の実施形態によるコイル部品1と同一であることから同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 As shown in FIG. 8, in the coil component 2 according to the second embodiment, the magnetic member M3 located on the conductor layer 10 and the magnetic member M3 located on the conductor layer 20 are integrated without being separated by the insulating member 71. , the magnetic member M3 located on the conductor layer 30 and the magnetic member M3 located on the conductor layer 40 are integrated without being separated by the insulating member 73, and the magnetic member M3 located on the conductor layer 50 and the magnetic member M3 located on the conductor layer 60 are integrated. It is different from the coil component 1 according to the first embodiment in that the magnetic member M3 is integrated without being separated by the insulating member 75 . Since other basic configurations are the same as those of the coil component 1 according to the first embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

本実施形態によるコイル部品2が例示するように、磁性部材M3を絶縁部材70~76によって導体層ごとに分断する必要はなく、一部の導体層に位置する磁性部材M3については、絶縁部材70~76によって分断することなく一体化しても構わない。これによれば、一体化する磁性部材M3の数や位置によって、特性を調整することが可能となる。図示しないが、磁性部材M4についても、絶縁部材70~76によって導体層ごとに分断する必要はなく、一部の導体層に位置する磁性部材M4を一体化しても構わない。 As exemplified by the coil component 2 according to the present embodiment, it is not necessary to divide the magnetic member M3 by the insulating members 70 to 76 for each conductor layer. . . 76 may be integrated without being divided. According to this, the characteristics can be adjusted by the number and positions of the integrated magnetic members M3. Although not shown, the magnetic member M4 does not need to be separated for each conductor layer by the insulating members 70 to 76, and the magnetic members M4 located in some conductor layers may be integrated.

図9は、本発明の第3の実施形態によるコイル部品3の構造を説明するための略断面図である。 FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the coil component 3 according to the third embodiment of the invention.

図9に示すように、第3の実施形態によるコイル部品3は、磁性部材M1,M2に磁気ギャップが設けられている点において、第2の実施形態によるコイル部品2と相違している。その他の基本的な構成は、第2の実施形態によるコイル部品2と同一であることから同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 As shown in FIG. 9, the coil component 3 according to the third embodiment differs from the coil component 2 according to the second embodiment in that magnetic gaps are provided between the magnetic members M1 and M2. Since other basic configurations are the same as those of the coil component 2 according to the second embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

磁性部材M1に設けられた磁気ギャップは、磁性部材M3と磁性部材M4の間の磁路を分断するように設けられた絶縁部材91からなる。同様に、磁性部材M2に設けられた磁気ギャップは、磁性部材M3と磁性部材M4の間の磁路を分断するように設けられた絶縁部材92からなる。本実施形態によるコイル部品3が例示するように、磁性部材M1,M2に磁気ギャップを設けることによって、特性を調整することも可能である。 A magnetic gap provided in the magnetic member M1 is composed of an insulating member 91 provided so as to separate the magnetic path between the magnetic member M3 and the magnetic member M4. Similarly, the magnetic gap provided in the magnetic member M2 consists of an insulating member 92 provided so as to separate the magnetic path between the magnetic members M3 and M4. As exemplified by the coil component 3 according to the present embodiment, it is also possible to adjust the characteristics by providing magnetic gaps in the magnetic members M1 and M2.

図10は、本発明の第4の実施形態によるコイル部品4の構造を説明するための略断面図である。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the coil component 4 according to the fourth embodiment of the invention.

図10に示すように、第4の実施形態によるコイル部品4は、磁性部材M3と重なる位置において絶縁部材70~76にビアホール70a~76aが設けられ、磁性部材M4と重なる位置において絶縁部材70~76にビアホール70b~76bが設けられ、これにより、磁性部材M3,M4がいずれも絶縁部材70~76を介することなく接続される部分を有している点において、第1の実施形態によるコイル部品1と相違している。その他の基本的な構成は、第1の実施形態によるコイル部品1と同一であることから同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 As shown in FIG. 10, in the coil component 4 according to the fourth embodiment, via holes 70a to 76a are provided in the insulating members 70 to 76 at positions overlapping the magnetic member M3, and via holes 70a to 76a are provided at positions overlapping the magnetic member M4. 76 are provided with via holes 70b to 76b, whereby the magnetic members M3 and M4 both have portions to be connected without interposing the insulating members 70 to 76, which is the coil component according to the first embodiment. is different from 1. Since other basic configurations are the same as those of the coil component 1 according to the first embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

本実施形態によるコイル部品4が例示するように、磁性部材M3,M4を絶縁部材70~76によって完全に分断するのではなく、上下の磁性部材M3,M4を部分的に接続することによって、特性を調整することも可能である。 As exemplified by the coil component 4 according to the present embodiment, the magnetic members M3 and M4 are not completely separated by the insulating members 70 to 76, but by partially connecting the upper and lower magnetic members M3 and M4. can also be adjusted.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Needless to say, it is included within the scope.

1~4 コイル部品
10,20,30,40,50,60 導体層
11,21,31,41,51,61,12,22,32,42,52,62 電極パターン
70~76,91,92 絶縁部材
70a~76a,70b~76b ビアホール
81~85 ビア導体
C コイルパターン
M1~M4 磁性部材
SP1~SP6 スパイラルパターン
1 to 4 coil parts 10, 20, 30, 40, 50, 60 conductor layers 11, 21, 31, 41, 51, 61, 12, 22, 32, 42, 52, 62 electrode patterns 70 to 76, 91, 92 Insulating members 70a to 76a, 70b to 76b Via holes 81 to 85 Via conductors C Coil patterns M1 to M4 Magnetic members SP1 to SP6 Spiral patterns

Claims (6)

第1及び第2の磁性部材と、
前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材の間に配置されたコイルパターンと、
前記コイルパターンの表面を覆う絶縁部材と、
前記絶縁部材を介して前記コイルパターンの内径領域に配置され、前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材の間における第1の磁路を構成する第3の磁性部材と、
前記絶縁部材を介して前記コイルパターンの外側領域に配置され、前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材の間における第2の磁路を構成する第4の磁性部材と、を備え、
前記第1の磁路は、前記第3の磁性部材と前記絶縁部材が交互に積層された構造を有し、
前記第2の磁路は、前記第4の磁性部材と前記絶縁部材が交互に積層された構造を有することを特徴とするコイル部品。
first and second magnetic members;
a coil pattern disposed between the first magnetic member and the second magnetic member;
an insulating member covering the surface of the coil pattern;
a third magnetic member disposed in the inner diameter region of the coil pattern via the insulating member and forming a first magnetic path between the first magnetic member and the second magnetic member;
a fourth magnetic member disposed outside the coil pattern via the insulating member and forming a second magnetic path between the first magnetic member and the second magnetic member;
The first magnetic path has a structure in which the third magnetic member and the insulating member are alternately laminated,
A coil component, wherein the second magnetic path has a structure in which the fourth magnetic member and the insulating member are alternately laminated.
前記コイルパターンは、スパイラル状に複数ターン巻回されたスパイラルパターンを含み、
前記スパイラルパターンの隣接するターン間は、前記絶縁部材で埋め込まれていることを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。
The coil pattern includes a spiral pattern wound in a spiral for multiple turns,
2. The coil component according to claim 1, wherein said insulating member is embedded between adjacent turns of said spiral pattern.
前記コイルパターンは、前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材の間に前記スパイラルパターンが複数積層された構造を有し、
前記第1又は第2の磁路に含まれる前記第3又は第4の磁性部材の層数と、前記複数のスパイラルパターンの層数が同じであることを特徴とする請求項2に記載のコイル部品。
The coil pattern has a structure in which a plurality of the spiral patterns are laminated between the first magnetic member and the second magnetic member,
3. The coil according to claim 2, wherein the number of layers of said third or fourth magnetic member included in said first or second magnetic path is the same as the number of layers of said plurality of spiral patterns. parts.
前記第1又は第2の磁性部材に磁気ギャップが設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のコイル部品。 4. The coil component according to claim 1, wherein a magnetic gap is provided in said first or second magnetic member. 前記第3又は第4の磁性部材のうち積層方向に隣接する2つは、前記絶縁部材を介することなく接続される部分を有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のコイル部品。 5. The magnetic member according to any one of claims 1 to 4, wherein two of said third and fourth magnetic members which are adjacent in the stacking direction have a portion connected without said insulating member interposed therebetween. Coil parts described in the item. 少なくとも前記第3及び第4の磁性部材は、金属磁性体を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のコイル部品。 The coil component according to any one of claims 1 to 5, wherein at least the third and fourth magnetic members contain a metal magnetic material.
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