JP2022153510A - 積層型コイル部品及びバイアスティー回路 - Google Patents

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】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、第１の外部電極２１及び第２の外部電極２２と、を備える。コイルは、絶縁層と共に長さ方向に積層された複数のコイル導体３２が接続されてなる。積層体は、長さ方向で相対する第１の端面１１及び第２の端面１２と、高さ方向で相対する第１の主面１３及び第２の主面１４と、幅方向において相対する第１の側面及び第２の側面と、を有する。第１の外部電極及び第２の外部電極は夫々、第１の端面、第２の端面の少なくとも一部を覆う。積層体の積層方向とコイルの中心軸Ａは、第１の主面と平行であり、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、９５％以下であり、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離Ｄは、１２μｍ以上、４０μｍ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、６０ＧＨｚ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、６０ＧＨｚ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の端面の少なくとも一部を覆い、上記第２の外部電極は、上記第２の端面の少なくとも一部を覆い、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、９５％以下であり、上記積層方向に隣り合う上記コイル導体間の距離は、１２μｍ以上、４０μｍ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、本発明の積層型コイル部品の一例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絶縁層の様子を模式的に示す分解斜視図である。 図５は、コイル導体同士を接続する箇所の拡大断面図である。 図６は、透過係数Ｓ２１を測定する方法を模式的に示す図である。 図７は、実施例で作製した試料の透過係数Ｓ２１を示すグラフである。

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を構成する積層体が内蔵するコイルについて説明する。
コイルは、絶縁層とともに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ることにより形成される。

図３は、本発明の積層型コイル部品の一例を模式的に示す断面図であり、図４は、図３に示す積層型コイル部品を構成する絶縁層の様子を模式的に示す分解斜視図である。
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。
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を示す）は、実装面である第１の主面１３に対して平行である。

図３に示すように、積層型コイル部品１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る第１の外部電極２１及び第２の外部電極２２を備える。
積層体１０には、コイル導体が配置された領域１０ａと、第１の連結導体４１又は第２の連結導体４２が配置された領域１０ｂとが存在する。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Ａを示す）は、実装面である第１の主面１３に対して平行である。

積層方向におけるコイル導体の配置領域１０ａ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％）となっている。積層方向におけるコイル導体３２の配置領域の寸法が、積層体の長さ寸法の８５％以上、９５％以下であると、高いインダクタンスを発揮することができる。

積層体１０の積層方向に隣り合うコイル導体３２間の距離Ｄは、１２μｍ以上、４０μｍ以下である。積層体１０の積層方向に隣り合うコイル導体３２間の距離Ｄが１２μｍ以上、４０μｍ以下であると、高周波特性が向上する。
積層方向に隣り合うコイル導体間の距離Ｄが１２μｍ未満であると、浮遊容量が増加し、高周波特性が低下してしまう。一方、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離Ｄが４０μｍを超えると、コイルのインダクタンスが低下してしまう。

積層方向におけるコイル導体３２の配置領域の寸法が、積層体の長さ寸法の８５％以上、９５％以下であり、かつ、積層方向に隣り合うコイル導体３２間の距離が１２μｍ以上、４０μｍ以下であると、浮遊容量が低下するため、高周波特性が向上し、６０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１を－２ｄＢ以上とすることができる。
積層型コイル部品の６０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１が－２ｄＢ以上である場合、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。

図４に示すように、積層体１０は、複数の絶縁層３５ａ（３５ａ_１及び３５ａ_２）、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３５ｂ（３５ｂ_２及び３５ｂ_１）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、絶縁層の積層方向とは一致する。

絶縁層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄには、それぞれ、コイル導体３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄと、ビア導体３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄとが設けられている。
コイル導体３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ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３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄは、それぞれ、絶縁層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄの主面上に設けられており、絶縁層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ及び３１ｅとともに積層される。図４では、各コイル導体が３／４ターン形状を有しており、絶縁層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄを１つの単位（３ターン分）として、繰り返し積層される。
ただし、絶縁層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄは互いに直接隣接して積層されることはなく、絶縁層３１ｅを介して積層される。

ビア導体３３ｇ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ及び３３ｈは、それぞれ、絶縁層３５ａ（３５ａ_１及び３５ａ_２）、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ及び３５ｂ（３５ｂ_１及び３５ｂ_２）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３５ａ_１、３５ａ_２、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３５ｂ_１及び３５ｂ_２は、図４に示すようにｘ方向に積層される。
絶縁層３１ａと３１ｂの間、絶縁層３１ｂと３１ｃの間、絶縁層３１ｃと３１ｄの間には、それぞれ絶縁層３１ｅが２層ずつ配置されている。さらに、絶縁層３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄがこの順で繰り返し積層される場合、絶縁層３１ｄと３１ａの間にも、絶縁層３１ｅが２層ずつ配置される。
従って、積層方向に隣り合うコイル導体のランド部は、積層方向に連続する複数個（図４では３個）のビア導体を介して互いに接続されている。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。

一方、ビア導体３３ｇ及び３３ｈ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。後述するように、連結導体は、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３２ａとの間をビア導体３３ｇが直線状に接続し、第２の外部電極２２とこれに対向するコイル導体３２ｄとの間をビア導体３３ｈが直線状に接続する。

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３３ｇ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ｇ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３３ｈ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ｈ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。
またコイル導体の繰り返し形状は３／４ターン形状ではなく、１／２ターン形状であってもよい。
積層方向から平面視したとき、コイルが多角形状である場合、多角形の面積相当円の直径をコイル径とし、多角形の重心を通り積層方向に延伸する軸をコイル軸とする。

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。

積層方向から平面視したとき、コイル導体において、ランド部の外周縁は、ライン部の内周縁と接していることが好ましい。これにより、ライン部の外周縁の外側に位置するランド部の面積が充分小さくなり、ランド部に起因する浮遊容量が充分小さくなるため、積層型コイル部品の高周波特性がより向上する。

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。

コイル導体の厚みは特に限定されないが、３μｍ以上６μｍ以下であることが好ましい。

ランド部の直径は、特に限定されないが、２０μｍ以上、４０μｍ以下であることが好ましい。
ランド部の直径が２０μｍ未満であると、ビア導体の直径が小さくなりすぎて、コイル導体間の電気抵抗が大きくなりすぎる場合がある。一方、ランド部の直径が４０μｍを超えると、浮遊容量が大きくなりすぎて、高周波特性が低下することがある。

ビア導体のテーパー角は特に限定されないが、６０°以上１２０°以下であることが好ましい。
ビア導体のテーパー角は、積層体を積層方向に沿って切断した切断面において、ビア導体の両側面を延長した場合に、両端面から延長した延長線同士が交わる角度である。
テーパー角が６０°以上１２０°以下であると、ランド部の大きさを大きくすることなく、ビア導体を形成することができるため、浮遊容量を抑え、高周波特性を向上させることができる。

本発明の積層型コイル部品において、絶縁層の厚さは特に限定されないが、３μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましい。
絶縁層の厚さが１０μｍを超える場合、積層方向に隣り合うコイル導体同士を接続するためにランド部を大きくする必要が生じ、浮遊容量が大きくなってしまう場合がある。一方、絶縁層の厚さが３μｍ未満である場合、絶縁層が薄すぎて絶縁層の厚さにばらつきが生じ、コイル特性が悪化することがある。

本発明の積層型コイル部品においては、積層方向に隣り合うコイル導体のランド部は、積層方向に連続する複数個のビア導体を介して互いに接続されていることが好ましい。
積層方向に隣り合うコイル導体のランド部が、積層方向に連続する複数個のビア導体を介して互いに接続されていると、ランド部の大きさを大きくすることなく、コイル導体間の距離を大きくすることができる。

積層方向に隣り合うコイル導体のランド部が、積層方向に連続する複数個のビア導体を介して互いに接続されるためには、コイル導体が設けられた絶縁層だけを積層するのではなく、コイル導体が設けられた絶縁層同士の間に、ビア導体だけが設けられた絶縁層を積層する方法が挙げられる。
コイル導体が設けられた絶縁層とビア導体だけが設けられた絶縁層の厚さは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。

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、ランド部の直径は、ライン部の線幅の１．０５倍以上、１．６倍以下であることが好ましく、１．０５倍以上、１．３倍以下であることがより好ましい。
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十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１．６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。

本明細書において、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離とは、ビアを介して接続されているコイル導体間の積層方向における最短距離である。従って、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離と、浮遊容量を発生させるコイル導体間の距離とは、必ずしも一致しない。

図５は、コイル導体同士を接続する箇所の拡大断面図である。
図５に示すように、積層体の長さ方向に沿って切断した切断面からコイル導体同士の接続箇所を見た場合、コイル導体３２ａと３２ｂが、積層方向に連続する複数個（図５では３個）のビア導体３３ａ、３３ｅ及び３３ｅを介して接続されており、積層方向に隣り合うコイル導体３２ａ、３２ｂ間の距離はＤで表される。
ビア導体３３ａ、３３ｅ及び３３ｅのテーパー角は９０°である。
コイル導体同士が積層方向に連続する複数個のビア導体で接続されていると、単一のビア導体を介してコイル導体同士を接続する場合と比較して、ランド部の大きさを小さくすることができる。

本発明の積層型コイル部品において、実装面は特に限定されないが、第１の主面が実装面であることが好ましい。

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。

［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。

最初に、後に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、まず、フェライト材料に、ポリビニルブチラール系樹脂等の有機バインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、分散剤と、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等の方法によって、厚みが１２μｍ程度のセラミックグリーンシートを作製する。

フェライト材料としては、例えば、下記の方法で作製されるものが挙げられる。まず、鉄、ニッケル、亜鉛、及び、銅の酸化物原料を混合し、８００℃で１時間仮焼成する。その後、得られた仮焼成物をボールミルによって粉砕し、乾燥させることによって、平均粒径が約２μｍのＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系のフェライト材料（酸化物混合粉末）を作製する。

フェライト材料を用いてセラミックグリーンシートを作製する場合、高いインダクタンスを得るためには、フェライト材料の組成が、Ｆｅ_２Ｏ_３：４０ｍоｌ％以上、４９．５ｍоｌ％以下、ＺｎＯ：５ｍоｌ％以上、３５ｍоｌ％以下、ＣｕＯ：４ｍоｌ％以上、１２ｍоｌ％以下、残部：ＮｉＯ及び微量添加剤（不可避不純物を含む）、であることが好ましい。

セラミックグリーンシートの材料としては、上述したフェライト材料等の磁性材料以外に、例えば、ガラスセラミック材料等の非磁性材料、磁性材料及び非磁性材料の混合材料、等を用いてもよい。

次に、セラミックグリーンシートに、後にコイル導体及びビア導体となる導体パターンを形成する。例えば、まず、セラミックグリーンシートにレーザー加工を施すことによって、直径２０μｍ以上、３０μｍ以下程度のビアホールを形成する。そして、銀ペースト等の導電性ペーストをビアホールに充填し、ビア導体用導体パターンを形成する。更に、セラミックグリーンシートの主面上に、銀ペースト等の導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷等の方法によって、厚みが１１μｍ程度のコイル導体用導体パターンを印刷する。コイル導体用導体パターンとしては、例えば、図４に示すようなコイル導体に相当する導体パターンなどを印刷する。

その後、乾燥させることによって、セラミックグリーンシートにコイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンが形成された構成を有するコイルシートが得られる。コイルシートにおいては、コイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンが互いに接続されている。

また、コイルシートとは別に、セラミックグリーンシートにビア導体用導体パターンが形成された構成を有するビアシートを作製する。ビアシートのビア導体用導体パターンは、後に連結導体を構成するビア導体となる導体パターンである。

次に、個片化及び焼成後に実装面と平行な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、コイルシートを所定の順序で積層させる。このとき、各コイルシートの間に少なくとも１枚のビアシートを挟む。コイルシート間に挟むビアシートの数は１枚以上７枚以下が好ましく、２枚以上４枚以下がより好ましい。
ビアシートの厚さはコイルシートと同じであってもよいが、異なっていてもよい。
更に、コイルシートの積層体の上下にビアシートを積層させる。

次に、コイルシート及びビアシートの積層体を熱圧着して圧着体を得た後、所定のチップサイズとなるように切断することによって、個片化したチップを得る。個片化したチップに対しては、例えば、バレル研磨を施すことによって、角部及び稜線に丸みを付けてもよい。

次に、個片化したチップに対して、所定の温度及び時間で脱バインダ処理及び焼成を施すことによって、内部にコイルを内蔵する積層体（焼成体）を形成する。この際、コイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンは、各々、焼成後にコイル導体及びビア導体となる。コイルは、コイル導体同士がビア導体を介して接続されてなる。また、積層体の積層方向とコイルのコイル軸方向とは、実装面と平行になる。

次に、銀ペースト等の導電性ペーストを所定の厚みに引き伸ばした層に、積層体を斜めに浸漬して焼き付けることによって、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層を形成する。このような方法では、積層体の主面及び端面の２回に分けて下地電極層を形成する場合と比較して、下地電極層を１回で形成できる。
銀ペーストを所定の厚みに引き伸ばした層に、チップを垂直に浸漬させる方法を用いると、積層体の５面（各端面に加えて、隣接する主面及び側面の４面）に外部電極の下地電極を形成することができる。

次に、下地電極層に対して、めっきによって、所定の厚みのニッケル被膜及びスズ被膜を順次形成する。その結果、外部電極が形成される。

以上により、本発明の積層型コイル部品が製造される。

以下、本発明の積層型コイル部品をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

［試料の作製］
（実施例１）
（１）所定の組成を有するフェライト材料（仮焼粉末）を準備した。

（２）上記仮焼粉末に有機バインダ（ポリビニルブチラール系樹脂）、有機溶剤（エタノール及びトルエン）をＰＳＺボールとともにポットミルに入れ、湿式で充分に混合粉砕し、磁性体スラリーを作製した。

（３）ドクターブレード法により、上記磁性体スラリーをシート状に成形加工し、これを矩形に打ち抜くことにより、厚さ１２μｍのセラミックグリーンシートをそれぞれ複数枚作製した。

（４）Ａｇ粉末と有機ビヒクルを含む内部導体用の導電性ペーストを準備した。

（５）ビアシートの作製
セラミックグリーンシートの所定箇所にレーザーを照射することにより、ビアホールを形成した。ビアホールに導電性ペーストを充填してビア導体を形成、その周囲に円形に導電性ペーストをスクリーン印刷することにより、ランド部を形成した。

（６）コイルシートの作製
セラミックグリーンシートの所定箇所にビアホールを形成し、導電性ペーストを充填してビア導体を形成した後、ランド部及びライン部からなるコイル導体を印刷し、コイルシートを得た。

（７）これらのシートを図４に示した順序から、コイルシート間のビアシートの数を１枚に変更した順序で積層した後、加熱、加圧し、ダイサーで切断して個片化することにより積層成形体を作製した。

（８）積層成形体を焼成炉に入れて、大気雰囲気下、５００℃の温度で脱バインダ処理を行い、その後、９００℃の温度で焼成することにより、積層体（焼成済み）を作製した。
得られた積層体３０個の寸法をマイクロメーターを用いて測定し平均値を求めたところ、Ｌ＝０．６０ｍｍ、Ｗ＝０．３０ｍｍ、Ｔ＝０．３０ｍｍであった。

（９）Ａｇ粉末とガラスフリットを含有する外部電極用の導電性ペーストを塗膜形成槽に流し込み、所定厚みの塗膜が形成されるようにした。この塗膜に、積層体の外部電極を形成する箇所を浸漬した。

（１０）浸漬後、８００℃程度の温度で焼き付けることで、外部電極の下地電極を形成した。

（１１）電解めっきで、下地電極の上にＮｉ皮膜及びＳｎ皮膜を順次形成して、外部電極を形成した。
以上により、図３に示すような積層体の内部構造を有する実施例１の試料を作製した。
実施例１の試料では、積層方向におけるコイル導体の配置領域の寸法が、積層体の長さ寸法の９３．１％であり、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離が１２．７μｍであった。

（透過係数Ｓ２１の測定）
図６は、透過係数Ｓ２１を測定する方法を模式的に示す図である。
図６に示すように、信号経路６１とグランド導体６２を設けた測定用治具６０に試料（積層型コイル部品１）をはんだ付けした。積層型コイル部品１の第１の外部電極２１が信号経路６１に接続され、第２の外部電極２２がグランド導体６２に接続される。

ネットワークアナライザ６３を用いて、試料への入力信号と透過信号の電力を求め、周波数を変化させて透過係数Ｓ２１を測定した。ネットワークアナライザ６３には、信号経路６１の一端と他端が接続される。
測定結果を図７に、６０ＧＨｚにおける透過係数Ｓ２１を表１にそれぞれ示す。図７は、実施例で作製した試料の透過係数Ｓ２１を示すグラフである。なお、透過係数Ｓ２１は、０ｄＢに近いほど損失が少ないことを示す。

（実施例２～５、比較例１～２）
表１に示したように、コイルシート間に配置するビアシートの数及びビアシートの厚さを調整することで、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離を表１に示すように変更したほかは、実施例１と同様の手順で実施例２～５及び比較例１～２に係る積層型コイル部品を作製し、透過係数Ｓ２１を測定した。結果を表１に示す。全ての試料について、積層体の長さ寸法に対する積層方向におけるコイル導体の配置領域の寸法の割合は、実施例１と同じく９３．１％であった。

表１の結果より、本発明の積層型コイル部品は、６０ＧＨｚにおける透過係数Ｓ２１が－２ｄＢ以上であり、高周波特性に優れることがわかった。

１ 積層型コイル部品
１０ 積層体
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，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３５ａ（３５ａ_１，３５ａ_２）、３５ｂ（３５ｂ_１，３５ｂ_２） 絶縁層
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ コイル導体
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｇ，３３ｈ ビア導体
４１ 第１の連結導体
４２ 第２の連結導体
６０ 測定用治具
６１ 信号経路
６２ グランド導体
６３ ネットワークアナライザ
Ａ コイルの中心軸
Ｄ 積層方向に隣り合うコイル導体間の距離
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 (8)

1. 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の端面の少なくとも一部を覆い、
   前記第２の外部電極は、前記第２の端面の少なくとも一部を覆い、
   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、９５％以下であり、
   前記積層方向に隣り合う前記コイル導体間の距離は、１２μｍ以上、４０μｍ以下であり、
   前記コイル導体は、ライン部と、前記ライン部の端部に配置されるランド部と、を有し、
   前記積層方向に隣り合う前記コイル導体の前記ランド部は、前記積層方向に連続する複数個のビア導体を介して互いに接続されており、
   ６０ＧＨｚ以上の高周波帯で光通信回路内のバイアスティー回路に用いられることを特徴とする、積層型コイル部品。
2. 前記積層方向から平面視したとき、前記ランド部は、前記ライン部の内周縁よりも内側に位置せず、かつ、前記ライン部と部分的に重なる、請求項１に記載の積層型コイル部品。
3. 前記ランド部の直径は、前記ライン部の線幅の１．０５倍以上、１．６倍以下である請求項１又は２に記載の積層型コイル部品。
4. 前記絶縁層の厚さは、３μｍ以上、１０μｍ以下である請求項１～３のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
5. 前記コイル導体の厚みが、３μｍ以上、６μｍ以下である請求項１～４のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
6. 前記第１の主面が実装面であり、
   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う、請求項１～５のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
7. 前記積層体の長さは、５６０μｍ以上６００μｍ以下である請求項１～６のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の積層型コイル部品を備えることを特徴とする、光通信回路内のバイアスティー回路。

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