JP4028884B1 - コイル部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、プリント回路基板やハイブリッドＩＣ（ＨＩＣ）上に実装される実装面を備えた表面実装型のコイル部品に関し、直流抵抗の抵抗値が低く、低コストのコイル部品を提供することを目的とする。
【解決手段】コモンモードフィルタ１は、一端部がリード線２９の一端部に接続され他端部がコイル導体３３の内周側端部に接続されたブリッジ導体７３と、一端部がリード線３９の一端部に接続され他端部がコイル導体３５の内周側端部に接続されたブリッジ導体７５とを備え、コイル導体層８３、８５間にコイル導体層８３、８５と絶縁膜７ｂ、７ｃを介して形成されたブリッジ導体層８４を有している。
【選択図】図２
【解決手段】コモンモードフィルタ１は、一端部がリード線２９の一端部に接続され他端部がコイル導体３３の内周側端部に接続されたブリッジ導体７３と、一端部がリード線３９の一端部に接続され他端部がコイル導体３５の内周側端部に接続されたブリッジ導体７５とを備え、コイル導体層８３、８５間にコイル導体層８３、８５と絶縁膜７ｂ、７ｃを介して形成されたブリッジ導体層８４を有している。
【選択図】図２
Description
本発明は、プリント回路基板やハイブリッドＩＣ（ＨＩＣ）上に実装される実装面を備えた表面実装型のコイル部品に関する。
パーソナルコンピュータや携帯電話機等の電子機器の内部回路に実装されるコイル部品には、フェライトコアに銅線を巻回した巻線型や、フェライト等の磁性体シート表面にコイル導体パターンを形成して当該磁性体シートを積層した積層型や、薄膜形成技術を用いて絶縁膜と金属薄膜のコイル導体とを交互に形成した薄膜型が知られている。積層型、薄膜型のコイル部品は、小型化が容易である。
コイル部品として、平衡伝送方式における電磁妨害の原因となるコモンモード電流を抑制するコモンモードフィルタが知られている。特許文献１には、磁性体基板の表面に第１絶縁体層、２つの引出し電極、第２絶縁体層、第１コイル導体、第３絶縁体層、第２コイル導体、第４絶縁体層がこの順に積層されたコモンモードチョークコイル（コモンモードフィルタ）が開示されている。２つの引出し電極の一方は、第２絶縁体層に設けたビアホールを介して第１コイル導体に電気的に接続され、他方は第２および第３絶縁体層に設けたビアホールを介して第２コイル導体に電気的に接続されている。
コモンモードフィルタの直流抵抗を下げたり、インピーダンス特性やディファレンシャルモードの伝送特性等の電気的特性を向上させたりするためには、コイル導体の幅を広く形成する必要がある。しかしながら、コイル導体の幅を広く形成すると、２つのコイル導体間に生じる静電容量（浮遊容量）が増加する。ディファレンシャルモードの場合、静電容量はコイル導体のインダクタンスに並列に寄生する。このため、比較的大きな静電容量が生じると、高周波帯域でのコモンモードフィルタのインピーダンスにおいて静電容量が支配的になってしまう。
コイル導体の幅を広く形成しつつ静電容量の増加を抑制するためには、２つのコイル導体間の距離を長く（例えば２０μｍ以上に）する必要がある。２つのコイル導体間の距離を長くするためには、２つのコイル導体間の絶縁体層を厚くする必要がある。特許文献１に開示されたコモンモードフィルタでは、２つのコイル導体間の絶縁体層を厚くする場合、２つのコイル導体間の絶縁体層は、引出し電極および第１コイル導体間の絶縁体層と比較して厚く形成される必要がある。
しかしながら、２つのコイル導体間の絶縁体層を厚くするためには、例えば絶縁体層を複数回連続して形成する必要がある。絶縁体層を複数回連続して形成すると、製造工程数が増加し、製造時間が増加する。また、２つのコイル導体間の絶縁体層を一回で形成するためには、例えば２つのコイル導体間の絶縁体層の形成材料を引出し電極と第１コイル導体間の絶縁体層の形成材料と異ならせる必要がある。両絶縁体層の形成材料を異ならせると、例えば２つのコイル導体間の絶縁体層と引出し電極および第１コイル導体間の絶縁体層とで形成装置を変更する必要がある。従って、２つのコイル導体間の距離を長くすると、コモンモードフィルタの製造コストが高くなるという問題がある。
特許文献２には、絶縁磁性体基板上に第１の絶縁体層、下部リード導体、第２の絶縁体層、下部コイル導体、第３の絶縁体層、上部コイル導体、第４の絶縁体層、上部リード導体、第５の絶縁体層がこの順に積層された薄膜コモンモードフィルタが開示されている。上述の問題は、特許文献２に開示された薄膜コモンモードフィルタでも生じる。
また、コモンモードフィルタは、今後直流抵抗をさらに低減することが求められている。低周波帯域でのコモンモードインピーダンスは、直流抵抗が支配的となる。コモンモードフィルタでは、低周波帯域でのコモンモードインピーダンスが低いことが望ましい。従って、コモンモードフィルタの直流抵抗は低いことが望ましい。また、携帯電話機等では消費電力の低下が求められている。直流抵抗の低いコモンモードフィルタは、コモンモードフィルタを用いた電子機器の消費電力を減少させることができる。従って、この点からもコモンモードフィルタの直流抵抗は低いことが望ましい。
本発明の目的は、直流抵抗の抵抗値が低く、低コストのコイル部品を提供することにある。
上記目的は、第１及び第２電極端子と、一端部が前記第１電極端子に接続された第１引き出し導体と、外周側端部が前記第２電極端子に接続された第１コイル導体とを備えた第１コイル導体層と、第３及び第４電極端子と、一端部が前記第３電極端子に接続された第２引き出し導体と、外周側端部が前記第４電極端子に接続された第２コイル導体とを備え、前記第１コイル導体層に対向配置された第２コイル導体層と、一端部が前記第１引き出し導体の他端部に接続されて他端部が前記第１コイル導体の内周側端部に接続された第１ブリッジ導体と、一端部が前記第２引き出し導体の他端部に接続されて他端部が前記第２コイル導体の内周側端部に接続された第２ブリッジ導体とを備え、前記第１及び第２コイル導体層間に前記第１及び第２コイル導体層と絶縁膜を介して形成されたブリッジ導体層とを有することを特徴とするコイル部品によって達成される。
上記本発明のコイル部品であって、前記第１及び第２引き出し導体の厚さは、前記第１及び第２ブリッジ導体の厚さよりも厚いことを特徴とする。
上記本発明のコイル部品であって、前記第１及び第２ブリッジ導体は、前記絶縁膜の側面に露出していないことを特徴とする。
本発明によれば、低コストで直流抵抗の抵抗値が低いコイル部品が実現できる。
本発明の一実施の形態によるコイル部品について図１乃至図６を用いて説明する。本実施の形態では、コイル部品として、平衡伝送方式における電磁妨害の原因となるコモンモード電流を抑制するコモンモードフィルタを例にとって説明する。図１は、コモンモードフィルタ１を示す斜視図である。図１では、隠れ線を破線で示している。
図１に示すように、コモンモードフィルタ１は、対向配置された薄板直方体状の２つの磁性基板３、５間に薄膜を積層して形成した直方体状の外形を有している。磁性基板３、５間には、絶縁層７及び接着層１１が薄膜形成技術を用いて順次形成されている。絶縁層７の側面部近傍には、内部電極端子２１、２３、２５、２７が絶縁層７の側面に露出して形成されている。内部電極端子２１、２３は同一側面に露出し、内部電極端子２５、２７は当該一側面に対向する対向側面に露出している。内部電極端子２１は内部電極端子２５と対向し、内部電極端子２３は内部電極端子２７と対向して配置されている。
外部電極１３は、内部電極端子２１の露出する側面部上と、磁性基板３、５のそれぞれの実装面上とに形成されている。外部電極１５、１７、１９も外部電極１３と同様の形状に形成されている。外部電極１３、１５、１７、１９は、側面部に露出した内部電極端子２１、２３、２５、２７と電気的にそれぞれ接続されている。
図２は、コモンモードフィルタ１の積層構造を分解して斜めから視た状態を示している。図２では、外部電極１３、１５、１７、１９を省略して図示している。図２に示すように、磁性基板３、５間には、絶縁膜７ａ、コイル導体層（第１コイル導体層）８３、絶縁膜７ｂ、ブリッジ導体層８４、絶縁膜７ｃ、コイル導体層（第２コイル導体層）８５、絶縁膜７ｄ及び接着層１１がこの順に積層されている。絶縁層７は、絶縁膜７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄで構成されている。コイル導体層８５は、絶縁膜７ｂ、ブリッジ導体層８４、絶縁膜７ｃを介して、コイル導体層８３に対向配置されている。ブリッジ導体層８４は、コイル導体層８３、８５間に、コイル導体層８３と絶縁膜７ｂを介し、コイル導体層８５と絶縁膜７ｃを介して形成されている。
コイル導体層８３は、内部電極端子２１ａ、２３ａ、２５ａ、２７ａ、リード線（第１引き出し導体）２９およびコイル導体（第１コイル導体）３３を有している。リード線２９の一端部は、内部電極端子（第１電極端子）２１ａに接続されている。コイル導体３３はスパイラル状に形成されている。コイル導体３３の外周側端部は内部電極端子（第２電極端子）２５ａに接続されている。リード線２９の他端部は、絶縁膜７ｂに形成されたスルーホール３１ｂに露出している。コイル導体３３の内周側端部は、絶縁膜７ｂに形成されたスルーホール３１ａに露出している。
ブリッジ導体層８４は、内部電極端子２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂ、ブリッジ導体（第１ブリッジ導体）７３およびブリッジ導体（第２ブリッジ導体）７５を有している。ブリッジ導体７３の一端部は、スルーホール３１ｂに露出したリード線２９の他端部に接続されている。ブリッジ導体７３の他端部は、スルーホール３１ａに露出したコイル導体３３の内周側端部に接続されている。基板面法線方向に見て、ブリッジ導体７３はコイル導体３３に絶縁膜７ｂを介して交差している。従って、コイル導体３３は、ブリッジ導体層８４に形成されたブリッジ導体７３および同層のコイル導体層８３に形成されたリード線２９を介して、同層の内部電極端子２１ａに電気的に接続されている。ブリッジ導体７５の両端部は、絶縁膜７ｃに形成されたスルーホール３７ａ、３７ｂにそれぞれ露出している。リード線２９およびブリッジ導体７３は、絶縁層７（絶縁膜７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）の側面に露出していない。
コイル導体層８５は、内部電極端子２１ｃ、２３ｃ、２５ｃ、２７ｃ、リード線（第２引き出し導体）３９およびコイル導体（第２コイル導体）３５を有している。リード線３９の一端部は、内部電極端子（第３電極端子）２３ｃに接続されている。コイル導体３５は、コイル導体３３とほぼ同様のスパイラル状に形成され、絶縁膜７ｂ、ブリッジ導体層８４および絶縁膜７ｃを挟んでコイル導体３３と対面している。コイル導体３３の外周側端部は内部電極端子（第４電極端子）２７ｃに接続されている。
リード線３９の他端部は、スルーホール３７ｂを介して、ブリッジ導体７５の一端部に接続されている。コイル導体３５の内周側端部は、スルーホール３７ａを介して、ブリッジ導体７５の他端部に接続されている。基板面法線方向に見て、ブリッジ導体７５はコイル導体３５に絶縁膜７ｃを介して交差している。従って、コイル導体３５は、ブリッジ導体層８４に形成されたブリッジ導体７５および同層のコイル導体層８５に形成されたリード線３９を介して、同層の内部電極端子２３ｃに電気的に接続されている。リード線３９およびブリッジ導体７５は、絶縁層７（絶縁膜７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）の側面に露出していない。
図１に示す内部電極端子２１は、内部電極端子２１ａ、２１ｂ、２１ｃがこの順に積層されて形成されている。内部電極端子２３は、内部電極端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃがこの順に積層されて形成されている。内部電極端子２５は、内部電極端子２５ａ、２５ｂ、２５ｃがこの順に積層されて形成されている。内部電極端子２７は、内部電極端子２７ａ、２７ｂ、２７ｃがこの順に積層されて形成されている。
コイル導体３３、３５、リード線２９、３９およびブリッジ導体７３、７５は、絶縁層７中に埋め込まれて１つのチョークコイルを構成している。図１に示す外部電極１３は、内部電極端子２１、リード線２９、ブリッジ導体７３、コイル導体３３及び内部電極端子２５を介して外部電極１７に電気的に接続されている。外部電極１５は、内部電極端子２３、リード線３９、ブリッジ導体７５、コイル導体３５及び内部電極端子２７を介して外部電極１９に電気的に接続されている。
磁性基板３、５は焼結フェライト、複合フェライト等の磁性材料で形成されている。絶縁膜７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄはそれぞれポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性に優れ加工性のよい材料を塗布して所定形状にパターンニングして形成されている。コイル導体３３、３５、ブリッジ導体７３、７５、リード線２９、３９及び内部電極端子２１、２３、２５、２７は、電気伝導性及び加工性に優れたＣｕ、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等を成膜して所定形状にパターンニングして形成されている。絶縁膜７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの膜厚およびブリッジ導体層８４の厚さは、例えば７〜８μｍである。従って、コイル導体３３、３５間の距離は、例えば２１〜２４μｍになる。コイル導体層８３、８５の厚さは、例えば１８〜２０μｍである。
コイル導体３３とコイル導体３５との相互間の磁気結合度を改善すると共にコモンモードインピーダンスを増加させてインピーダンス特性を向上させるために、コイル導体３３、３５の内周側の絶縁層７を除去して開口部を形成し、当該開口部を埋め込んで磁性層が形成されていてもよい。また、同様の理由により、絶縁層７の角部４箇所を除去してそれぞれに開口部を形成し、当該開口部を埋め込んで磁性層が形成されていてもよい。磁性層は、例えば樹脂にフェライトの磁粉を混入した複合フェライトで形成される。
図３は、内部電極端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃで構成された内部電極端子２３およびリード線３９を通る仮想直線と当該直線に垂直でブリッジ導体７５を通る仮想直線とで構成される仮想線Ａ−Ｏ−Ａ（図２参照）で切断した断面を示している。図４は、ブリッジ導体７３を通る仮想直線と当該直線に垂直で内部電極端子２１ａ、２１ｂ、２１ｃで構成された内部電極端子２１およびリード線２９を通る仮想直線とで構成される仮想線Ｂ−Ｏ−Ｂ（図２参照）で切断した断面を示している。
図３に示すように、コイル導体３５の内周側端部と内部電極端子２３とを接続する導体は、リード線３９と、ブリッジ導体７５とで構成されている。当該導体は、３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割して示されている。領域Ａ１は、コイル導体３５およびリード線３９とのそれぞれの接続部を除いたブリッジ導体７５の領域を表わしている。領域Ａ２は、リード線３９とブリッジ導体７５との接続部の領域を表わしている。領域Ａ３は、ブリッジ導体７５との接続部を除いたリード線３９の領域を表わしている。リード線３９の厚さはｔ１である。ブリッジ導体７５の厚さはｔ２である。従って、領域Ａ１での導体の厚さはｔ２であり、領域Ａ３での導体の厚さはｔ１である。領域Ａ２での導体の厚さは、リード線３９の厚さｔ１とブリッジ導体７５の厚さｔ２との和ｔ１＋ｔ２にほぼ等しくなる。コイル導体３５の厚さは、リード線３９の厚さｔ１とほぼ同じである。リード線３９の厚さｔ１は、ブリッジ導体７５の厚さｔ２よりも厚い。
図４に示すように、コイル導体３３の内周側端部と内部電極端子２１とを接続する導体は、リード線２９と、ブリッジ導体７３とで構成されている。当該導体は、３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割して示されている。領域Ａ１は、コイル導体３３およびリード線２９とのそれぞれの接続部を除いたブリッジ導体７３の領域を表わしている。領域Ａ２は、リード線２９とブリッジ導体７３との接続部の領域を表わしている。領域Ａ３は、ブリッジ導体７３との接続部を除いたリード線２９の領域を表わしている。リード線２９の厚さは、リード線３９の厚さｔ１と等しい。ブリッジ導体７３の厚さは、ブリッジ導体７５の厚さｔ２と等しい。従って、領域Ａ１での導体の厚さはｔ２であり、領域Ａ３での導体の厚さはｔ１である。領域Ａ２での導体の厚さは、リード線２９の厚さｔ１とブリッジ導体７３の厚さｔ２との和ｔ１＋ｔ２にほぼ等しくなる。コイル導体３３の厚さは、リード線２９の厚さｔ１とほぼ同じである。リード線２９の厚さｔ１は、ブリッジ導体７３の厚さｔ２よりも厚い。
図５は、本実施の形態によるコモンモードフィルタ１に対する比較例としての従来のコモンモードフィルタ１０１の積層構造を分解して斜めから視た状態を示している。図５、図６において、図１乃至図４に示した構成要素と同一の機能、作用を奏する構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図５に示すように、磁性基板３、５間には、絶縁膜７ａ、コイル導体層８３、絶縁膜７ｂ、リード線層１８４、絶縁膜７ｃ、コイル導体層８５、絶縁膜７ｄ及び接着層１１がこの順に積層されている。リード線層１８４は、内部電極端子２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂおよびリード線１２９、１３９を有している。コモンモードフィルタ１０１は、コモンモードフィルタ１に対して、リード線２９およびブリッジ導体７３の代わりにリード線１２９が形成され、リード線３９およびブリッジ導体７５の代わりにリード線１３９が形成されている。
基板面法線方向から見て、リード線１２９はＬ字状に形成されている。リード線１２９の一端部は、内部電極端子２１ｂに接続されている。リード線１２９の他端部は、スルーホール３１ａに露出したコイル導体３３の内周側端部に接続されている。基板面法線方向に見て、リード線１２９はコイル導体３３に絶縁膜７ｂを介して交差している。従って、コイル導体３３は、リード線層１８４に形成されたリード線１２９を介して、別の層の内部電極端子２１ｂに電気的に接続されている。
基板面法線方向から見て、リード線１３９は逆Ｌ字状に形成されている。リード線１３９の一端部は、内部電極端子２３ｂに接続されている。リード線１３９の他端部は、スルーホール３７ａに露出し、スルーホール３７ａを介してコイル導体３５の内周側端部に接続されている。基板面法線方向に見て、リード線１３９はコイル導体３５に絶縁膜７ｃを介して交差している。従って、コイル導体３５は、リード線層１８４に形成されたリード線１３９を介して、別の層の内部電極端子２３ｂに電気的に接続されている。
図６は、内部電極端子２３ａ、２３ｂ、２３ｃで構成された内部電極端子２３およびリード線１３９に沿った仮想線Ａ−Ｏ−Ａ（図５参照）で切断した断面を示している。図６では、ほぼ同一形状の２つのリード線１２９、１３９のうちリード線１３９だけを示しているが、以下の説明におけるリード線１３９の形状等はリード線１２９にも同様に適用される。
図６に示すように、コイル導体３５の内周側端部と内部電極端子２３とを接続する導体は、リード線１３９で全て構成されている。当該導体は、３つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割して示されている。領域Ａ２は、リード線１３９の屈曲する屈曲部のリード線１３９の領域を表わし、図３に示す領域Ａ２に対応する。領域Ａ１は、コイル導体３５との接続部と当該屈曲部との間のリード線１３９の領域を表わし、図３に示す領域Ａ１に対応する。領域Ａ３は、当該屈曲部と内部電極端子２３との間のリード線１３９の領域を表わし、図３に示す領域Ａ３に対応する。
リード線１３９の厚さは、ブリッジ導体７３、７５の厚さと等しいｔ２である。従って、領域Ａ１、Ａ２、Ａ３での導体の厚さは、全てｔ２である。リード線１３９の幅は、例えばリード線２９、３９およびブリッジ導体７３、７５の幅に等しい。図６に示す領域Ａ１、Ａ２、Ａ３での導体の長さおよび幅は、図３に示す領域Ａ１、Ａ２、Ａ３での導体の長さおよび幅とそれぞれ同じである。
本発明者達は、コモンモードフィルタ１、１０１の伝送路の直流抵抗値を比較するために、コモンモードフィルタ１、１０１のそれぞれの伝送路の直流抵抗値をシミュレーション分析した。コモンモードフィルタ１、１０１はコイル導体３３を含む伝送路とコイル導体３５を含む伝送路との２つの伝送路を有するが、シミュレーション分析では、コイル導体３５を含む伝送路の直流抵抗値についてシミュレーション分析をした。図１および図２に示すように、コモンモードフィルタ１では、コイル導体３５を含む伝送路は、内部電極端子２３、リード線３９、ブリッジ導体７５、コイル導体３５および内部電極端子２７で構成される。図５に示すように、コモンモードフィルタ１０１では、コイル導体３５を含む伝送路は、内部電極端子２３、リード線１３９、コイル導体３５および内部電極端子２７で構成される。コイル導体３３を含む伝送路の直流抵抗値は、コイル導体３５を含む伝送路の直流抵抗値とほぼ等しい。
シミュレーション分析に用いられた設計値は以下の通りである。リード線３９、１３９およびブリッジ導体７５の幅ｗは、１６μｍである。リード線３９の厚さｔ１は１８μｍである。ブリッジ導体７５およびリード線１３９の厚さｔ２は７μｍである。領域Ａ１での導体の長さＬ１は２５０μｍである。領域Ａ２での導体の長さＬ２は４０μｍである。領域Ａ３での導体の長さＬ３は２２４μｍである。リード線３９、１３９およびブリッジ導体７５の電気抵抗率ρは１．６７×１０−８（Ω・ｍ）である。領域Ａ１、Ａ２、Ａ３を除く伝送路の直流抵抗値は０．４２（Ω）である。
表１は、直流抵抗値のシミュレーション分析結果をコモンモードフィルタ１０１とコモンモードフィルタ１とを比較して示している。領域Ａｋ（ｋ＝１、２、３）の導体の厚さをＬｋ、幅をｗｋ、厚さをｔ’ｋとすると、領域Ａｋの直流抵抗値Ｒｋは、Ｒｋ＝ρ（Ｌｋ／（ｗｋ・ｔ’ｋ））で求められる。領域Ａ１、Ａ２、Ａ３での各導体は直列に接続されているので、コイル導体３５の内周側端部と内部電極端子２３とを接続する導体の直流抵抗値（領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の直流抵抗値）Ｒは、Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３で求められる。
表１に示すように、コモンモードフィルタ１０１では、コイル導体３５の内周側端部と内部電極端子２３とを接続する導体の厚さｔ’ｋは、全ての領域Ａ１、Ａ２、Ａ３でｔ２（＝７μｍ）である。当該導体の直流抵抗値（領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の直流抵抗値）Ｒは、７．６６×１０−２（Ω）である。
一方、コモンモードフィルタ１では、コイル導体３５の内周側端部と内部電極端子２３とを接続する導体の厚さｔ’ｋは、領域Ａ１でｔ２（＝７μｍ）、領域Ａ２でｔ１＋ｔ２（＝１８＋７μｍ）、領域Ａ３でｔ１（＝１８μｍ）である。当該導体の直流抵抗値（領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の直流抵抗値）Ｒは、５．１９×１０−２（Ω）である。
従って、コモンモードフィルタ１では、コモンモードフィルタ１０１と比較して、コイル導体３５の内周側端部と内部電極端子２３とを接続する導体の直流抵抗値Ｒが３２．２％減少する。伝送路の直流抵抗値は、領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の直流抵抗値と領域Ａ１、Ａ２、Ａ３を除く伝送路の直流抵抗値との和で求められる。領域Ａ１、Ａ２、Ａ３を除く伝送路の直流抵抗値は、コモンモードフィルタ１とコモンモードフィルタ１０１とで同じで、０．４２（Ω）である。従って、コモンモードフィルタ１０１の伝送路の直流抵抗値は、４．９７×１０−１（Ω）である。一方、コモンモードフィルタ１の伝送路の直流抵抗値は、４．７２×１０−１（Ω）である。従って、コモンモードフィルタ１では、コモンモードフィルタ１０１と比較して、伝送路の直流抵抗値が５．０％減少する。
リード線１２９、１３９の厚さを厚くすることによって、コモンモードフィルタ１０１の伝送路の直流抵抗値を低くすることも考えられる。リード線１２９、１３９の厚さを厚くするためには、リード線層１８４を厚く形成する必要がある。しかし、直流抵抗値を低減するためにリード線層１８４を厚くすれば、上層に形成するコイル導体３５のパターンの平坦性に影響を与えることで、コイル導体３３と３５の距離が部分的に大きな差が発生し、信号伝送に悪影響を与える恐れがある。また、絶縁膜７ｂ、７ｃを薄く形成すると、コイル導体３３とリード線１２９、１３９との短絡やコイル導体３５とリード線１２９、１３９との短絡が生じる可能性があり、コモンモードフィルタ１０１の信頼性が低下する。従って、所望の電気的特性を有するコモンモードフィルタ１０１を得るために、２つのコイル導体３３、３５間の距離や絶縁層７ｂ、７ｃの厚みは所定の値である必要がある。
以上説明したように、本実施の形態によるコモンモードフィルタ１では、コイル導体３３の内周側端部と内部電極端子２１とを接続する導体は、同層のコイル導体層８３に形成されたリード線２９と、ブリッジ導体層８４に形成されたブリッジ導体７３とで構成されている。同様に、コイル導体３５の内周側端部と内部電極端子２３とを接続する導体は、同層のコイル導体層８５に形成されたリード線３９と、ブリッジ導体層８４に形成されたブリッジ導体７５とで構成されている。リード線２９、３９の厚さｔ１は、コイル導体３３、３５と同じになる。リード線２９、３９の厚さｔ１は、ブリッジ導体７３、７５の厚さｔ２よりも厚い。従って、本実施の形態によるコモンモードフィルタ１は、コイル導体の内周側端部と内部電極端子とを接続する導体が全てコイル導体と別の層（リード線層１８４）に形成されているコモンモードフィルタ１０１と比較して、直流抵抗を低減することができる。従って、本実施の形態によれば、直流抵抗の抵抗値が低いコモンモードフィルタ１が実現できる。
次に、本実施の形態によるコイル部品の製造方法についてコモンモードフィルタ１を例にとって図２を用いて説明する。コモンモードフィルタ１はウェハ上に同時に多数形成されるが、図２は、１個のコモンモードフィルタ１の積層構造を分解して斜めから視た状態を示している。
まず、図２に示すように、磁性基板３上にポリイミド樹脂を塗布して膜厚７〜８μｍの絶縁膜７ａを形成する。絶縁膜７ａはスピンコート法、ディップ法、スプレー法又は印刷法等により形成される。次に、絶縁膜７ａを硬化する（キュア）。後程説明する各絶縁膜７ｂ、７ｃ、７ｄは絶縁膜７ａと同様の方法で形成される。
次に、真空成膜法（蒸着、スパッタリング等）又はめっき法により全面にＣｕ等の金属層（不図示）を形成する。電極膜は導電性のある材料であればよいが、後程説明するメッキ膜の形成材料と同一材料を用いることが望ましい。絶縁膜７ａと電極膜との密着性を向上させるためのバッファ膜として、電極膜の下層に例えばＣｒ（クロム）膜やＴｉ（チタン）膜等の接着層を形成してもよい。
次に、全面にレジストを塗布してレジスト層を形成し、必要に応じてレジスト層のプリベーク処理を行う。次に、内部電極端子２１ａ、２３ａ、２５ａ、２７ａ、リード線２９およびコイル導体３３のパターンが描画されたマスクを介してレジスト層に露光光を照射して、レジスト層を露光する。次に、必要に応じて熱処理を行った後に、アルカリ現像液でレジスト層を現像する。アルカリ現像液としては、例えば、所定濃度のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）が用いられる。
次に、現像工程から洗浄工程に移る。レジスト層中の現像液を洗浄液で洗浄し、レジスト層の現像溶解反応を停止させる。これにより、レジスト層が所定形状にパターニングされたレジストフレームが形成される。洗浄液としては、例えば純水が用いられる。洗浄が終了したら、洗浄液を振り切って乾燥させる。必要であれば磁性基板３を加熱して洗浄液を乾燥させてもよい。
次に、磁性基板３をメッキ槽中のメッキ液に浸漬して、レジストフレームを型にしてメッキ処理を行い、レジストフレーム間にＣｕ等のメッキ膜を形成する。次に、必要に応じて磁性基板３を水洗し乾燥させてから、有機溶剤を用いてレジストフレームを絶縁膜７ａから剥離する。次に、メッキ膜をマスクにして、レジスト層の除去により露出した電極膜をドライエッチング（イオンミリングや反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等）やウエットエッチングにより除去する。
これにより、電極膜およびメッキ膜が積層された内部電極端子２１ａ、２３ａ、２５ａ、２７ａ、リード線２９およびコイル導体３３が形成される。以上の工程によって、内部電極端子２１ａ、２３ａ、２５ａ、２７ａ、リード線２９およびコイル導体３３で構成されるコイル導体層８３が形成される。コイル導体層８３は、例えば１８〜２０μｍの厚さに形成される。後程説明するブリッジ導体層８４およびコイル導体層８５は、コイル導体層８３と同様の方法で形成される。
次に、全面にポリイミド樹脂を塗布して膜厚７〜８μｍの絶縁膜７ｂを形成する。次に、絶縁膜７ｂを露光、現像し、パターニングする。これにより、コイル導体３３の内周側端部を露出するスルーホール３１ａ、リード線２９の一端部を露出するスルーホール３１ｂおよび電極端子２１ａ、２３ａ、２５ａ、２７ａを露出する開口部が絶縁膜７ｂに形成される。次に、絶縁膜７ｂを硬化する。
次に、真空成膜法（蒸着、スパッタリング等）又はめっき法により全面にＣｕ等の金属層（不図示）を形成する。次に、全面にレジストを塗布してレジスト層を形成し、必要に応じてレジスト層のプリベーク処理を行う。次に、内部電極端子２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂおよびブリッジ導体７３、７５のパターンが描画されたマスクを介してレジスト層に露光光を照射して、レジスト層を露光する。次に、必要に応じて熱処理を行った後に、アルカリ現像液でレジスト層を現像する。次に、コイル導体層８３の形成工程と同様の洗浄工程を行う。これにより、レジスト層が所定形状にパターニングされたレジストフレームが形成される。
次に、磁性基板３をメッキ槽中のメッキ液に浸漬して、レジストフレームを型にしてメッキ処理を行い、レジストフレーム間にＣｕ等のメッキ膜を形成する。次に、必要に応じて磁性基板３を水洗し乾燥させてから、有機溶剤を用いてレジストフレームを絶縁膜７ｂから剥離する。次に、メッキ膜をマスクにして、レジスト層の除去により露出した電極膜をドライエッチング（イオンミリングや反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等）やウエットエッチングにより除去する。
これにより、電極膜およびメッキ膜が積層された内部電極端子２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂおよびブリッジ導体７３、７５が形成される。内部電極端子２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂは、それぞれ電極端子２１ａ、２３ａ、２５ａ、２７ａ上に形成される。ブリッジ導体７３の一端部は、スルーホール３１ｂを介してリード線２９の一端部に接続され、他端部はスルーホール３１ａを介してコイル導体３３の内周側端部に接続される。以上の工程によって、内部電極端子２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂおよびブリッジ導体７３、７５で構成されるブリッジ導体層８４が形成される。ブリッジ導体層８４は、例えば７〜８μｍの厚さに形成される。
次に、全面にポリイミド樹脂を塗布して膜厚７〜８μｍの絶縁膜７ｃを形成する。次に、絶縁膜７ｃを露光、現像し、パターニングする。これによりブリッジ導体７５の両端部をそれぞれ露出するスルーホール３７ａ、３７ｂおよび電極端子２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂを露出する開口部が絶縁膜７ｃに形成される。次に、絶縁膜７ｃを硬化する。
次に、真空成膜法（蒸着、スパッタリング等）又はめっき法により全面にＣｕ等の金属層（不図示）を形成する。次に、全面にレジストを塗布してレジスト層を形成し、必要に応じてレジスト層のプリベーク処理を行う。次に、内部電極端子２１ｃ、２３ｃ、２５ｃ、２７ｃ、リード線３９およびコイル導体３５のパターンが描画されたマスクを介してレジスト層に露光光を照射して、レジスト層を露光する。次に、必要に応じて熱処理を行った後に、アルカリ現像液でレジスト層を現像する。次に、コイル導体層８３の形成工程と同様の洗浄工程を行う。これにより、レジスト層が所定形状にパターニングされたレジストフレームが形成される。
次に、磁性基板３をメッキ槽中のメッキ液に浸漬して、レジストフレームを型にしてメッキ処理を行い、レジストフレーム間にＣｕ等のメッキ膜を形成する。次に、必要に応じて磁性基板３を水洗し乾燥させてから、有機溶剤を用いてレジストフレームを絶縁膜７ｃから剥離する。次に、メッキ膜をマスクにして、レジスト層の除去により露出した電極膜をドライエッチング（イオンミリングや反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等）やウエットエッチングにより除去する。
これにより、電極膜およびメッキ膜が積層された内部電極端子２１ｃ、２３ｃ、２５ｃ、２７ｃ、リード線３９およびコイル導体３５が形成される。内部電極端子２１ｃ、２３ｃ、２５ｃ、２７ｃは、それぞれ内部電極端子２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂ上に形成される。リード線３９の一端部は、スルーホール３７ｂを介してブリッジ導体７５の一端部に接続される。コイル導体３５の内周側端部は、スルーホール３７ａを介してブリッジ導体７５の他端部に接続される。以上の工程によって、内部電極端子２１ｃ、２３ｃ、２５ｃ、２７ｃ、リード線３９およびコイル導体３５で構成されるコイル導体層８５が形成される。コイル導体層８５は、例えば１８〜２０μｍの厚さに形成される。また、以上の工程によって、内部電極端子２１、２３、２５、２７が形成される。
次に、全面にポリイミド樹脂を塗布して膜厚７〜８μｍの絶縁膜７ｄを形成する。次に、絶縁膜７ｄを硬化する。次に、絶縁膜７ｄ上に接着剤を塗布して接着層１１を形成する。次いで、磁性基板５を接着層１１に固着する。
次に、ウェハを切断してチップ状の個々のコモンモードフィルタ１に切断分離する。これにより、コモンモードフィルタ１の切断面には、内部電極端子２１、２３、２５、２７が露出する。次に、コモンモードフィルタ１を研磨して角部の面取りを行う。
次に、図示は省略するが、コモンモードフィルタ１の内部電極端子２１、２３、２５、２７上に外部電極１３、１５、１７、１９と同形状の下地金属膜を形成する。下地金属膜はマスクスパッタ法によりクロム（Ｃｒ）／Ｃｕ膜又はチタン（Ｔｉ）／Ｃｕ膜を連続成膜して形成される。
次に、電気めっきで下地金属膜表面にニッケル（Ｎｉ）と錫（Ｓｎ）との２層構造の外部電極１３、１５、１７、１９を形成して、図１に示すコモンモードフィルタ１が完成する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、コイル導体３３、３５の内周側端部と内部電極端子２１、２３とを接続するためのブリッジ導体７３、７５が形成されたブリッジ導体層８４が、コイル導体層８３とコイル導体層８５との間に形成される。従って、コイル導体層８３とコイル導体層８５との間には、絶縁膜７ｂ、ブリッジ導体層８４および絶縁膜７ｃの３つの層が形成される。従って、コモンモードフィルタ１では、コイル導体層８３とコイル導体層８５との間に絶縁膜のみが形成されるコモンモードフィルタと比較して、絶縁膜を複数回連続して形成することによって製造工程数を増加させたり、コイル導体層８３、８５間の絶縁膜の形成材料を他の絶縁膜と異ならせるために形成装置を変更したりせずに、容易にコイル導体層８３、８５間の距離を長く（例えば２０μｍ以上に）することができる。従って、本実施の形態によれば、コイル導体層８３、８５間の距離が長いコモンモードフィルタ１を低コストで製造でき、低コストのコモンモードフィルタ１が実現できる。
また、本実施の形態によるコモンモードフィルタ１の製造方法では、特許文献２に開示されたコモンモードフィルタと比較して、導体層を形成する工程が１つ少なくなり、絶縁膜を形成する工程が１つ少なくなる。従って、コモンモードフィルタ１は、特許文献２に開示されたコモンモードフィルタと比較して低コストで製造できる。
本実施の形態によるコモンモードフィルタ１は、コイル導体層８３、８５間の距離が長い場合に、より好適である。例えば、コモンモードフィルタ１は、特許文献２に開示された薄膜コモンモードフィルタであって、「２つのコイル導体間の距離＞リード導体およびコイル導体間の距離×２＋２つのリード導体のうち薄い方の厚さ」の関係が成立する薄膜コモンモードフィルタと比較して、低コストで製造できる。
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記実施の形態では、対向配置された１組のコイル導体３３、３５を有するコモンモードフィルタ１を例に説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、コイル導体３３、３５のそれぞれに１つのコイル導体が並設された、２組のコイル導体を有するコモンモードフィルタアレイにも適用できる。また、例えば、並設された２組のコイル導体の間に１又は２以上のコイル導体をさらに追加して並設してもよい。これらのコモンモードフィルタアレイは、上記実施の形態と同様の効果を得られる。
上記実施の形態では、対向配置された１組のコイル導体３３、３５を有するコモンモードフィルタ１を例に説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、コイル導体３３、３５のそれぞれに１つのコイル導体が並設された、２組のコイル導体を有するコモンモードフィルタアレイにも適用できる。また、例えば、並設された２組のコイル導体の間に１又は２以上のコイル導体をさらに追加して並設してもよい。これらのコモンモードフィルタアレイは、上記実施の形態と同様の効果を得られる。
１、１０１ コモンモードフィルタ
３、５ 磁性基板
７ 絶縁層
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 絶縁膜
１１ 接着層
１３、１５、１７、１９ 外部電極
２１、２３、２５、２７、２１ａ、２３ａ、２５ａ、２７ａ、２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂ、２１ｃ、２３ｃ、２５ｃ、２７ｃ 内部電極端子
２９、３９、１２９、１３９ リード線
３１ａ、３１ｂ、３７ａ、３７ｂ スルーホール
３３、３５ コイル導体
７３、７５ ブリッジ導体
８３ コイル導体層
８４ ブリッジ導体層
８５ コイル導体層
１８４ リード線層
Ａ１、Ａ２、Ａ３ 領域
３、５ 磁性基板
７ 絶縁層
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 絶縁膜
１１ 接着層
１３、１５、１７、１９ 外部電極
２１、２３、２５、２７、２１ａ、２３ａ、２５ａ、２７ａ、２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ、２７ｂ、２１ｃ、２３ｃ、２５ｃ、２７ｃ 内部電極端子
２９、３９、１２９、１３９ リード線
３１ａ、３１ｂ、３７ａ、３７ｂ スルーホール
３３、３５ コイル導体
７３、７５ ブリッジ導体
８３ コイル導体層
８４ ブリッジ導体層
８５ コイル導体層
１８４ リード線層
Ａ１、Ａ２、Ａ３ 領域
Claims (3)
- 第１及び第２電極端子と、一端部が前記第１電極端子に接続された第１引き出し導体と、外周側端部が前記第２電極端子に接続された第１コイル導体とを同層に備えた第１コイル導体層と、
第３及び第４電極端子と、一端部が前記第３電極端子に接続された第２引き出し導体と、外周側端部が前記第４電極端子に接続された第２コイル導体とを同層に備え、前記第１コイル導体層に対向配置された第２コイル導体層と、
一端部が前記第１引き出し導体の他端部に接続されて他端部が前記第１コイル導体の内周側端部に接続された第１ブリッジ導体と、一端部が前記第２引き出し導体の他端部に接続されて他端部が前記第２コイル導体の内周側端部に接続された第２ブリッジ導体とを同層に備え、前記第１及び第２コイル導体層間に前記第１及び第２コイル導体層と絶縁膜を介して形成されたブリッジ導体層と
を有することを特徴とするコイル部品。 - 請求項１記載のコイル部品であって、
前記第１及び第２引き出し導体の厚さは、前記第１及び第２ブリッジ導体の厚さよりも厚いこと
を特徴とするコイル部品。 - 請求項１又は２に記載のコイル部品であって、
前記第１及び第２ブリッジ導体は、前記絶縁膜の側面に露出していないこと
を特徴とするコイル部品。
Priority Applications (3)
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