JP2024001957A - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】素体にコイルなどの導体パターンが埋め込まれた構造を有する電子部品において、一対の端子電極間に生じる浮遊容量を低減する。
【解決手段】電子部品１００は、素体２と、素体２に埋め込まれたコイルＣ１と、実装面Ａの領域Ａ１，Ａ２をそれぞれ覆うように設けられた端子電極１１，１２と、端子電極１１，１２と実装面Ａの間に設けられた絶縁樹脂層２０とを備える。実装面Ａの領域Ａ３は、絶縁樹脂層２０で覆われることなく素体２が露出している。このように、領域Ａ３については、絶縁樹脂層２０で覆われることなく素体２が露出していることから、端子電極１１，１２間に生じる浮遊容量を低減することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は電子部品及びその製造方法に関し、特に、素体に導体パターンが埋め込まれた構造を有する電子部品及びその製造方法に関する。

特許文献１には、磁性を有する素体にコイルが埋め込ま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に開示されたコイル部品においては、素体と端子電極の間に絶縁樹脂層が介在していることから、素体の誘電率が高い場合であっても、端子電極に生じる浮遊容量が低減される。

特開２０１７－１０３３５５号公報

しかしながら、特許文献１においては、素体の実装面のほぼ全面が絶縁樹脂層で覆われていることから、絶縁樹脂層を介して一対の端子電極間に浮遊容量が生じるという問題があった。

したがって、本発明は、素体に導体パターンが埋め込まれた構造を有する電子部品において、一対の端子電極間に生じる浮遊容量を低減することを目的とする。また、本発明は、このような電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明による電子部品は、実装面を有する素体と、少なくとも一部が素体に埋め込まれた導体パターンと、実装面の第１及び第２の領域をそれぞれ覆うように設けられ、それぞれ導体パターンの一端及び他端に接続された第１及び第２の端子電極と、第１及び第２の端子電極と実装面の間に設けられた絶縁樹脂層とを備え、実装面は、第１の領域と第２の領域の間に位置する第３の領域を有し、第３の領域の少なくとも一部は、絶縁樹脂層で覆われることなく素体が露出していることを特徴とする。

本発明によれば、第１の端子電極が設けられた第１の領域と第２の端子電極が設けられた第２の領域の間に位置する第３の領域の少なくとも一部については、絶縁樹脂層で覆われることなく素体が露出していることから、第１及び第２の端子電極間に生じる浮遊容量を低減することが可能となる。

本発明において、第１及び第２の端子電極は第１の方向に配列されており、絶縁樹脂層の第１の方向における幅は、第１及び第２の端子電極の第１の方向における幅よりも広くても構わない。これによれば、第１及び第２の端子電極と素体の接触による浮遊容量の増加を防止することが可能となる。

本発明において、導体パターンが第１のコイルを構成しても構わない。これによれば、第１及び第２の端子電極間に生じる浮遊容量が低減されたコイル部品を提供することが可能となる。

本発明による電子部品は、素体に埋め込まれた第２のコイルと、実装面の第４及び第５の領域をそれぞれ覆うように設けられ、それぞれ第２のコイルの一端及び他端に接続された第３及び第４の端子電極とをさらに備え、絶縁樹脂層は、第３及び第４の端子電極と実装面の間にさらに設けられ、実装面は、第４の領域と第５の領域の間に位置する第６の領域を有し、第６の領域は、絶縁樹脂層で覆われることなく素体が露出していても構わない。これによれば、２つのコイルを内蔵するアレイ品を提供することが可能となる。

本発明による電子部品の製造方法は、素体の実装面に導体パターンの一端及び他端が露出するよう素体に導体パターンの少なくとも一部を埋め込む工程と、実装面の第１及び第２の領域に挟まれた第３の領域の少なくとも一部を覆うことなく、第１及び第２の領域を絶縁樹脂層で覆う工程と、それぞれ導体パターンの一端及び他端に接続されるよう、絶縁樹脂層上に第１及び第２の端子電極を形成する工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、一対の端子電極間に生じる浮遊容量の小さい電子部品を作製することが可能となる。

このように、本発明によれば、素体に導体パターンが埋め込まれた構造を有する電子部品において、一対の端子電極間に生じる浮遊容量を低減することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態による電子部品１００の外観を示す略斜視図である。 図２は、図１に示すａ－ａ線に沿った略断面図である。 図３は、図１に示すｂ－ｂ線に沿った略断面図である。 図４は、図１に示すｃ－ｃ線に沿った略断面図である。 図５は、図１に示すｄ－ｄ線に沿った略断面図である。 図６は、インピーダンスの周波数特性を示すグラフである。 図７は、電子部品１００の製造方法を説明するための工程図である。 図８は、電子部品１００の製造方法を説明するための工程図である。 図９は、接続パターン３１、端子電極１１及び絶縁樹脂層２０の関係を説明するための模式図である。 図１０は、本発明の第２の実施形態による電子部品２００の外観を示す略斜視図である。 図１１は、電子部品２００の略透視斜視図である。 図１２は、電子部品２００を備える回路基板の構成を説明するための略分解斜視図である。 図１３は、電子部品２００を備える回路基板の等価回路図である。

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。

図１は、本発明の第１の実施形態による電子部品１００の外観を示す略斜視図である。また、図２は図１に示すａ－ａ線に沿った略断面図、図３は図１に示すｂ－ｂ線に沿った略断面図、図４は図１に示すｃ－ｃ線に沿った略断面図、図５は図１に示すｄ－ｄ線に沿った略断面図である。

図１～図５に示すように、第１の実施形態による電子部品１００は、磁性を有する素体２及びこれに埋め込まれたコイルＣ１を備えるコイル部品である。コイルＣ１は６層のコイルパターンＣ１１～Ｃ１６が直列に接続された構造を有しており、その軸方向はＹ方向である。素体２は、鉄（Ｆｅ）やパーマロイのなど磁性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磁性部材からなり、コイルＣ１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。コイルＣ１と素体２の間には絶縁樹脂層４が設けられており、これによりコイルＣ１と素体２の直接的な接触が防止されている。

素体２は、ＸＹ平面を構成する実装面Ａを有している。実装面Ａには、Ｘ方向に配列され、Ｙ方向を長手方向とする一対の端子電極１１，１２が設けられている。端子電極１１は、接続パターン３１を介して、コイルパターンＣ１１からなるコイルＣ１の一端に接続される。端子電極１２は、接続パターン３２を介して、コイルパターンＣ１６からなるコイルＣ１の他端に接続される。接続パターン３１は、コイルパターンＣ１１～Ｃ１６と同じ層にそれぞれ設けられており、絶縁樹脂層４に設けられた図示しないビアを介して互いに接続される。接続パターン３２は、コイルパターンＣ１１～Ｃ１６と同じ層にそれぞれ設けられており、絶縁樹脂層４に設けられた図示しないビアを介して互いに接続される。

図１に示すように、素体２の実装面Ａは、領域Ａ１～Ａ３を有している。領域Ａ１は端子電極１１で覆われ、領域Ａ２は端子電極１２で覆われる。端子電極１１，１２は、素体２の実装面Ａを直接覆うのではなく、絶縁樹脂層２０を介して実装面Ａを覆っている。絶縁樹脂層２０は、少なくとも素体２よりも誘電率の低い材料からなり、端子電極１１，１２と素体２の間に介在することによって、端子電極１１，１２と素体２との間に生じる浮遊容量を低減する役割を果たす。絶縁樹脂層２０の材料としては、絶縁樹脂層４と同じ材料を用いても構わないが、絶縁樹脂層４よりも誘電率の低い材料を用いることがより好ましい。

絶縁樹脂層２０は、実装面Ａの全面に設けられているのではなく、領域Ａ１と領域Ａ２の間に位置する領域Ａ３には設けられていない。つまり、領域Ａ３は絶縁樹脂層２０で覆われることなく、素体２が露出している。このように、領域Ａ１と領域Ａ２の間に位置する領域Ａ３は絶縁樹脂層２０で覆われておらず、素体２が露出していることから、端子電極１１，１２間の浮遊容量を低減することができる。つまり、領域Ａ３を絶縁樹脂層２０で覆うと、絶縁樹脂層２０を誘電体として端子電極１１，１２間に浮遊容量が発生するが、本実施形態では領域Ａ３に絶縁樹脂層２０が設けられていないことから、端子電極１１，１２間に存在する誘電体は空気層となり、その結果、端子電極１１，１２間の浮遊容量が低減される。

図６は、インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、実線は本実施形態による電子部品１００の特性を示し、破線は電子部品１００から絶縁樹脂層２０を除去した場合の特性を示している。図６に示すように、本実施形態による電子部品１００は、高い周波数領域において十分なインピーダンスが得られることが分かる。これは、絶縁樹脂層２０を設けることにより、端子電極１１，１２に生じる浮遊容量が低減した結果であると考えられる。

次に、本実施形態による電子部品１００の製造方法について説明する。

まず、図７に示すように、素体２の実装面Ａに接続パターン３１，３２が露出するよう、素体２にコイルＣ１を埋め込む。接続パターン３１はコイルＣ１の一端を構成し、接続パターン３２はコイルＣ１の他端を構成する。次に、図８に示すように、実装面Ａの領域Ａ１，Ａ２を絶縁樹脂層２０で覆う。この時、接続パターン３１，３２や領域Ａ３については絶縁樹脂層２０で覆われないよう、絶縁樹脂層２０の形成位置を調整する。接続パターン３１，３２の一部については、絶縁樹脂層２０で覆っても構わない。そして、接続パターン３１と接するよう、領域Ａ１に形成された絶縁樹脂層２０上に端子電極１１を形成するとともに、接続パターン３２と接するよう、領域Ａ２に形成された絶縁樹脂層２０上に端子電極１２を形成すれば、図１に示した電子部品１００が完成する。

ここで、端子電極１１，１２と素体２の接触をより確実に防止するため、図９に示す模式図のように、絶縁樹脂層２０のＸ方向における幅Ｗ１を端子電極１１（１２）のＸ方向における幅Ｗ２よりも広く設計しても構わない。これによれば、端子電極１１（１２）のＸ方向における形成位置にずれが生じた場合であっても、端子電極１１（１２）と素体２が直接接触することがない。また、幅Ｗ２を接続パターン３１（３２）のＸ方向における幅Ｗ３よりも広く設計すれば、端子電極１１（１２）のＸ方向における形成位置にずれが生じた場合であっても、接続パターン３１（３２）が露出することがない。

図１０は、本発明の第２の実施形態による電子部品２００の外観を示す略斜視図である。また、図１１は電子部品２００の略透視斜視図である。

図１０及び図１１に示すように、第２の実施形態による電子部品２００は、素体２及びこれに埋め込まれたコイルＣ１，Ｃ２を備えている。つまり、第１の実施形態による電子部品１００に別のコイルＣ２が追加された構造を有している。その他の基本的な構成は第１の実施形態による電子部品１００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。コイルＣ１，Ｃ２はＸ方向に配列されており、その軸方向はいずれもＹ方向である。

素体２は、ＸＹ平面を構成する実装面Ａを有している。実装面Ａには、Ｘ方向に配列され、Ｙ方向を長手方向とする端子電極１１～１４が設けられている。端子電極１１はコイルＣ１の一端に接続され、端子電極１２はコイルＣ１の他端に接続される。端子電極１３はコイルＣ２の一端に接続され、端子電極１４はコイルＣ２の他端に接続される。

素体２の実装面Ａは、領域Ａ１～Ａ７を有している。領域Ａ１は端子電極１１で覆われ、領域Ａ２は端子電極１２で覆われ、領域Ａ４は端子電極１３で覆われ、領域Ａ５は端子電極１４で覆われる。端子電極１１～１４と素体２の間には、素体２よりも誘電率の低い絶縁樹脂層２０が介在している。絶縁樹脂層２０は、領域Ａ１と領域Ａ２の間に位置する領域Ａ３、領域Ａ４と領域Ａ５の間に位置する領域Ａ６、並びに、領域Ａ２と領域Ａ４の間に位置する領域Ａ７には設けられていない。つまり、領域Ａ３，Ａ６，Ａ７は絶縁樹脂層２０で覆われることなく、素体２が露出している。これにより、実装面Ａのほぼ全面を絶縁樹脂層２０で覆った場合と比べ、端子電極１１～１４間の浮遊容量が低減する。

図１２は、本実施形態による電子部品２００を備える回路基板の構成を説明するための略分解斜視図である。

図１２に示す回路基板は、基板４０及びこれに搭載された電子部品２００を備える。基板４０には電子部品２００の搭載領域２００Ａが定義されており、電子部品２００の実装面Ａが搭載領域２００Ａと向かい合うよう、基板４０に電子部品２００が実装される。基板４０の表面には、互いにＸ方向に隣接し、Ｙ方向に延在する一対の差動信号ライン４１，４２と、電源パッド４３，４４が設けられており、搭載領域２００Ａは、差動信号ライン４１，４２の一部及び電源パッド４３，４４と重なっている。差動信号ライン４１，４２は差動信号を伝送する伝送線路である。また、電源パッド４３には電源ラインを介して例えば低位側の電源電位ＧＮＤ（グランド電位）が供給され、電源パッド４４には電源ラインを介して例えば高位側の電源電位Ｖｃｃが供給される。

このような構成を有する基板４０に電子部品２００を実装すると、端子電極１２，１３がそれぞれ差動信号ライン４１，４２に接続され、端子電極１１，１４がそれぞれ電源パッド４３，４４に接続される。これにより、等価回路図である図１３に示すように、差動信号ライン４１と電源回路４５のＧＮＤノードの間にコイルＣ１が挿入され、差動信号ライン４２と電源回路４５のＶｃｃノードの間にコイルＣ２が挿入されることになる。このため、差動信号ライン４１，４２に直流電圧を重畳させることによって電源ラインとしても利用する場合に、差動信号ライン４１，４２に流れる差動信号成分が電源回路４５に流れ込むことがない。

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。

例えば、上記実施形態においては、素体にコイルを埋め込んだコイル部品を例に説明したが、素体に埋め込まれる導体パターンについてはコイルに限定されず、キャパシタなどの他の導体パターンであっても構わない。

２ 素体
４ 絶縁樹脂層
１１～１４ 端子電極
２０ 絶縁樹脂層
３１，３２ 接続パターン
４０ 基板
４１，４２ 差動信号ライン
４３，４４ 電源パッド
４５ 電源回路
１００，２００ 電子部品
２００Ａ 搭載領域
Ａ 実装面
Ａ１～Ａ７ 領域
Ｃ１，Ｃ２ コイル
Ｃ１１～Ｃ１６ コイルパターン

Claims (5)

1. 実装面を有する素体と、
   少なくとも一部が前記素体に埋め込まれた導体パターンと、
   前記実装面の第１及び第２の領域をそれぞれ覆うように設けられ、それぞれ前記導体パターンの一端及び他端に接続された第１及び第２の端子電極と、
   前記第１及び第２の端子電極と前記実装面の間に設けられた絶縁樹脂層と、を備え、
   前記実装面は、前記第１の領域と前記第２の領域の間に位置する第３の領域を有し、
   前記第３の領域の少なくとも一部は、前記絶縁樹脂層で覆われることなく前記素体が露出していることを特徴とする電子部品。
2. 前記第１及び第２の端子電極は、第１の方向に配列されており、
   前記絶縁樹脂層の前記第１の方向における幅は、前記第１及び第２の端子電極の前記第１の方向における幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 前記導体パターンが第１のコイルを構成することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品。
4. 前記素体に埋め込まれた第２のコイルと、
   前記実装面の第４及び第５の領域をそれぞれ覆うように設けられ、それぞれ前記第２のコイルの一端及び他端に接続された第３及び第４の端子電極と、をさらに備え、
   前記絶縁樹脂層は、前記第３及び第４の端子電極と前記実装面の間にさらに設けられ、
   前記実装面は、前記第４の領域と前記第５の領域の間に位置する第６の領域を有し、
   前記第６の領域は、前記絶縁樹脂層で覆われることなく前記素体が露出していることを特徴とする請求項３に記載の電子部品。
5. 素体の実装面に導体パターンの一端及び他端が露出するよう、前記素体に前記導体パターンの少なくとも一部を埋め込む工程と、
   前記実装面の第１及び第２の領域に挟まれた第３の領域の少なくとも一部を覆うことなく、前記第１及び第２の領域を絶縁樹脂層で覆う工程と、
   それぞれ前記導体パターンの前記一端及び他端に接続されるよう、前記絶縁樹脂層上に第１及び第２の端子電極を形成する工程と、を備えることを特徴とする電子部品の製造方法。

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