JP4442154B2 - Multilayer array parts - Google Patents
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Description
本発明は、積層型アレイ部品、特に電子機器に組み込まれて使用される積層型アレイ部品に関する。 The present invention relates to a multilayer array component, and more particularly to a multilayer array component used by being incorporated in an electronic apparatus.
従来より、金属材からなる方向認識マークを積層体の上面に設けた積層型インダクタアレイが知られている(特許文献1参照)。方向認識マークは、方向性を有する積層型インダクタアレイの方向を特定するためのものであり、これにより実装ミスや製造ミスを避けることができる。 Conventionally, a multilayer inductor array in which a direction recognition mark made of a metal material is provided on an upper surface of a multilayer body is known (see Patent Document 1). The direction recognition mark is used to specify the direction of the multilayer inductor array having directionality, thereby avoiding mounting errors and manufacturing errors.
図6に示すように、この積層型インダクタアレイ51は、四つのコイルL1〜L4を積層体52に内蔵している。それぞれのコイルL1〜L4は、外部電極53aと53bの間、外部電極54aと54bの間、外部電極55aと55bの間、並びに、外部電極56aと56bの間を電気的に接続するように配置されている。さらに、積層体52の上面の中央部以外の位置に方向認識マーク57が形成されている。
しかしながら、従来の積層型インダクタアレイ51は、その長手方向において、方向認識マーク57が片寄って配置されている。従って、例えば外部電極53aと53bの間に繋がっているコイルL1の電気特性と外部電極56aと56bの間に繋がっているコイルL4の電気特性とが異なってしまうという問題があった。これは、コイルL1によって発生した磁束が、金属材からなる方向認識マーク57によって遮られるからである。
However, the conventional
特に、積層体の基材に非磁性材料が用いられている場合には、各コイルL1〜L4は空芯コイルとして機能する。そのため、方向認識マーク57に達する磁束の量が増え、コイルL1〜L4間の電気特性のばらつきが一層大きくなる。
In particular, when a nonmagnetic material is used for the base material of the laminate, each of the coils L1 to L4 functions as an air-core coil. Therefore, the amount of magnetic flux reaching the
そこで、本発明の目的は、金属材からなる方向認識マークに起因するコイル間の電気特性のばらつきを抑えることができる積層型アレイ部品を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a multilayer array component that can suppress variation in electrical characteristics between coils caused by a direction recognition mark made of a metal material.
前記目的を達成するため、本発明に係る積層型アレイ部品は、コイル導体と絶縁層を積層して複数のコイルを内蔵した積層体を備えた積層型アレイ部品であって、積層体の積み重ね方向に対して直交する方向に、複数のコイルが並設され、平面視で、積層体の上面に設けた金属材からなる方向認識マークが、複数のコイルに跨るように均等に重なり合っており、方向認識マークは、積層体の側面に設けられている外部電極のいずれにも接続されていないことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a multilayer array component according to the present invention is a multilayer array component including a multilayer body in which a coil conductor and an insulating layer are stacked to incorporate a plurality of coils, and the stacking direction of the multilayer body in a direction perpendicular to the plurality of coils are arranged, in plan view, the direction identification mark made of a metal material provided on the upper surface of the laminate, are equally overlap so as to extend over the plurality of coils, the direction The recognition mark is not connected to any of the external electrodes provided on the side surface of the laminate .
あるいは、本発明に係る積層型アレイ部品は、
(a)コイル導体と絶縁層を積層して複数のコイルを内蔵したコイル部と、コンデンサ導体と絶縁層を積層して複数のコンデンサを内蔵したコンデンサ部とを積み重ねて構成した積層体を備えた積層型アレイ部品であって、
(b)積層体の上部にコイル部を配設するとともに、積層体の下部にコンデンサ部を配設し、
(c)積層体の積み重ね方向に対して直交する方向に、複数のコイルと複数のコンデンサがそれぞれ並設され、
(d)平面視で、積層体の上面に設けた金属材からなる方向認識マークが、複数のコイルに跨るように均等に重なり合っており、
(e)方向認識マークは、積層体の側面に設けられている外部電極のいずれにも接続されていないこと、
を特徴とする。方向認識マークは、例えば矩形状をしており、長辺方向の長さと短辺方向の長さの比が5:1以上に設定されている。
Alternatively, the laminated array component according to the present invention is
(A) A laminated body constituted by stacking a coil portion in which a coil conductor and an insulating layer are stacked to incorporate a plurality of coils, and a capacitor portion in which a capacitor conductor and an insulating layer are stacked to incorporate a plurality of capacitors is provided. A stacked array component,
(B) A coil part is disposed on the upper part of the laminate, and a capacitor part is disposed on the lower part of the laminate.
(C) A plurality of coils and a plurality of capacitors are arranged in parallel in a direction orthogonal to the stacking direction of the laminate,
(D) In a plan view, the direction recognition marks made of a metal material provided on the upper surface of the laminate are uniformly overlapped so as to straddle a plurality of coils ,
(E) the direction recognition mark is not connected to any of the external electrodes provided on the side surface of the laminate ,
It is characterized by. The direction recognition mark has a rectangular shape, for example, and the ratio of the length in the long side direction to the length in the short side direction is set to 5: 1 or more.
以上の構成により、金属材からなる方向認識マークが複数のコイルに跨るように重なり合っているため、各コイルで発生する磁束の分布のばらつきが抑えられ、コイル間の電気特性のばらつきが低減される。特に、方向認識マークが複数のコイルとそれぞれ均等に重なり合うことにより、各コイルで発生する磁束の分布が等しくなり、コイル間の電気特性のばらつきが一層低減される。さらに、積層体の積み重ね方向において、複数のコイルの各々と方向認識マークの間の距離が100μm以下のときに、コイル間の電気特性のばらつき低減効果が顕著に現れる。 With the above configuration, since the direction recognition marks made of metal are overlapped so as to straddle a plurality of coils, variation in distribution of magnetic flux generated in each coil is suppressed, and variation in electrical characteristics between coils is reduced. . In particular, since the direction recognition mark overlaps each of the plurality of coils equally, the distribution of magnetic flux generated in each coil becomes equal, and variation in electrical characteristics between the coils is further reduced. Furthermore, in the stacking direction of the laminate, when the distance between each of the plurality of coils and the direction recognition mark is 100 μm or less, the effect of reducing variation in the electrical characteristics between the coils appears remarkably.
また、複数のコイルの各々は、コイル軸の方向が積層体の積み重ね方向に平行な螺旋状コイルであり、平面視で、複数のコイルのそれぞれの内面積の1/2以下が方向認識マークと重なり合っている。以上の構成により、方向認識マークによって遮られる磁束の量が抑えられ、低損失の積層型アレイ部品が得られる。 Each of the plurality of coils is a spiral coil in which the direction of the coil axis is parallel to the stacking direction of the laminate, and in plan view, ½ or less of the inner area of each of the plurality of coils is a direction recognition mark. They are overlapping. With the above configuration, the amount of magnetic flux blocked by the direction recognition mark is suppressed, and a low-loss multilayer array component can be obtained.
本発明に係る積層型アレイ部品は、金属材からなる方向認識マークが、複数のコイルに跨るように重なり合っているので、各コイルで発生する磁束の分布が等しくなる。この結果、金属材からなる方向認識マークに起因するコイル間の電気特性のばらつきを抑えることができる。 In the multilayer array component according to the present invention, since the direction recognition marks made of a metal material overlap so as to straddle a plurality of coils, the distribution of magnetic flux generated in each coil becomes equal. As a result, it is possible to suppress variations in electrical characteristics between the coils due to the direction recognition mark made of a metal material.
以下、本発明に係る積層型アレイ部品の実施例について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the multilayer array component according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は積層型LC複合アレイ部品1の分解斜視図、図2はその外観斜視図、図3は電気等価回路図である。該LC複合アレイ部品1は、チタン酸バリウムなどのセラミック誘電体材料やフェライトなどのセラミック磁性体材料からなる四角形状のセラミックシート2〜12を積層し、一体的に焼成してなる積層体35内に、第1から第4のLC部品LC1〜LC4を、適正な間隔を置いて配置したものである。
1 is an exploded perspective view of the multilayer LC
第1のLC部品LC1は、図1に示すように、コイル導体21a,21b,21c,21dをビアホール25を介して直列に電気的に接続して構成した螺旋状コイルL1と、コンデンサ導体26とグランド導体30,31がセラミックシート9,10を介して対向して構成したコンデンサC1とからなる。
As shown in FIG. 1, the first LC component LC1 includes a spiral coil L1 configured by electrically connecting
第2のLC部品LC2は、コイル導体22a,22b,22c,22dをビアホール25を介して直列に電気的に接続して構成した螺旋状コイルL2と、コンデンサ導体27とグランド導体30,31が対向して構成したコンデンサC2とからなる。
In the second LC component LC2, a spiral coil L2 formed by electrically connecting
第3のLC部品LC3は、コイル導体23a,23b,23c,23dをビアホール25を介して直列に電気的に接続して構成した螺旋状コイルL3と、コンデンサ導体28とグランド導体30,31が対向して構成したコンデンサC3とからなる。
In the third LC component LC3, a spiral coil L3 formed by electrically connecting
第4のLC部品LC4は、コイル導体24a,24b,24c,24dをビアホール25を介して直列に電気的に接続して構成した螺旋状コイルL4と、コンデンサ導体29とグランド導体30,31が対向して構成したコンデンサC4とからなる。
In the fourth LC component LC4, a spiral coil L4 configured by electrically connecting
そして、互いに隣り合うLC部品LC1〜LC4は、セラミックシート2〜12の積み重ね方向に対して直交する方向に並設されている。言い換えると、螺旋状コイルL1〜L4およびコンデンサC1〜C4はそれぞれ、セラミックシート2〜12の積み重ね方向に対して直交する方向に並設されている。
The adjacent LC components LC1 to LC4 are arranged in parallel in a direction orthogonal to the stacking direction of the
コイル導体21a〜24aは、セラミックシート4の上面に所定の間隔を有して形成されている。同様に、コイル導体21b〜24b,21c〜24c,21d〜24dがそれぞれ、セラミックシート5,6,7の上面に所定の間隔を有して形成されている。コイル導体21a〜24aの引出し部はセラミックシート4の手前側の辺に露出し、コイル導体21d〜24dの引出し部はセラミックシート7の奥側の辺に露出している。
The
方向認識マーク32は、セラミックシート2の上面の中央部以外の位置(本実施例では奥側の長辺に接近した位置)に形成されている。矩形状の方向認識マーク32はセラミックシート2の長辺方向に延在している。そして、平面視で、方向認識マーク32が各螺旋状コイルL1〜L4に跨るように、好ましくは均等に重なり合うように、方向認識マーク32の長辺の長さと短辺の長さの比が5:1以上に設定されている。
The
一方、コンデンサ電極26〜29はそれぞれ、セラミックシート10の上面に、シートの手前側から奥側に向かって延びるように形成されている。コンデンサ電極26〜29の引出し部はセラミックシート10の手前側の辺に露出している。
On the other hand, each of the
広面積のグランド導体30,31は、それぞれセラミックシート9,11の上面に形成されている。グランド導体30,31の引出し部は、シート9,11の左右の辺に露出している。
The large-
本実施例では、コイル部のセラミックシート2〜8として、厚みが25μmの誘電体を用い、コンデンサ部のセラミックシート9〜12として、厚みが12.5μmの誘電体シートを用いた。方向認識マーク32、コイル導体21a〜24d、コンデンサ導体26〜29およびグランド導体30,31は、Ag,Pd,Cu,Auやこれらの合金などからなり、スクリーン印刷などの方法により形成される。また、ビアホール25は、レーザビームなどを用いてビアホールの孔をあけ、この孔にAg,Pd,Cu,Auやこれらの合金などの導電性ペーストを充填することによって形成される。
In this example, a dielectric material having a thickness of 25 μm was used as the
以上の構成からセラミックシート2〜12は、積み重ねられて圧着され、図2に示すような直方体形状を有するセラミック積層体35とされる。積層体35の上部にはコイル部が配設され、下部にはコンデンサ部が配設されている。積層体35の上面には金属材からなる方向認識マーク32が配設されている。
From the above configuration, the
次に、セラミック積層体35の手前側および奥側の側面には、それぞれ入出力外部電極36a,37a,38a,39aおよび入出力外部電極36b,37b,38b,39bが形成される。セラミック積層体35の左右の端面には、グランド外部電極Gが形成される。
Next, input / output
それぞれのLC部品LC1〜LC4は、入出力外部電極36aと36bの間、入出力外部電極37aと37bの間、入出力外部電極38aと38bの間、並びに、入出力外部電極39aと39bの間に電気的に接続されている。
Each LC component LC1 to LC4 includes an input / output
次に、セラミック積層体35を焼成することにより、焼結セラミック積層体とする。さらに、外部電極36a〜39b,Gの表面にニッケルめっきおよびSnめっきを行ってめっき層を形成する。 Next, the ceramic laminate 35 is fired to obtain a sintered ceramic laminate. Further, nickel plating and Sn plating are performed on the surfaces of the external electrodes 36a to 39b and G to form a plating layer.
以上の構成からなる積層型LC複合アレイ部品1は、各LC部品LC1〜LC4の螺旋状コイルL1〜L4のコイル軸の方向がセラミックシート2〜12の積み重ね方向に平行である。従って、螺旋状コイルL1〜L4でそれぞれ発生した磁束は螺旋状コイルL1〜L4の上端面から上方に指向する。
In the laminated LC
一方、LC複合アレイ部品1の上面に形成された方向認識マーク32と螺旋状コイルL1〜L4とは、図4に示すように、平面視で、螺旋状コイルL1〜L4のそれぞれと均等に重なり合う部分S1と重なり合わない部分S2とを有している。金属材からなる方向認識マーク32が、螺旋状コイルL1〜L4とそれぞれ均等に重なり合っているので、螺旋状コイルL1〜L4の上端面から上方に指向した磁束は、それぞれ方向認識マーク32によって等しく遮られる。これによって、各螺旋状コイルL1〜L4で発生する磁束の分布が等しくなり、螺旋状コイルL1〜L4間の電気特性のばらつきを低減することができる。
On the other hand, the
図5はLC複合アレイ部品1の各LC部品LC1〜LC4の挿入損失特性を測定した結果を示すグラフである(実線40参照)。全てのLC部品LC1〜LC4が略同じ挿入損失特性を示しているため、実線40は一本の線として記載されている。比較のために、方向認識マークのみを図6に示すように積層体35の長手方向において片寄って配置し、積層体35の内部構造はLC複合アレイ部品1と同様のものに対して挿入損失特性を測定した。点線41aが、方向認識マークが配置されている側のLC部品LC1の挿入損失特性を表示しており、点線41bが残りのLC部品LC2〜LC4の挿入損失特性を表示している。グラフより、方向認識マークが配置されている側のLC部品LC1の減衰量が、残りのLC部品LC2〜LC4より小さいことがわかる。
FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the insertion loss characteristics of the LC components LC1 to LC4 of the LC composite array component 1 (see the solid line 40). Since all the LC components LC1 to LC4 exhibit substantially the same insertion loss characteristics, the
ところで、方向認識マーク32は、平面視で、螺旋状コイルL1〜L4のそれぞれの内面積Sの1/2以下と重なり合っていることが好ましい。なぜなら、方向認識マーク32と螺旋状コイルL1〜L4のそれぞれとの重なり合いが内面積Sの1/2を超えると、方向認識マーク32が、螺旋状コイルL1〜L4で発生した磁束を遮る割合が急増し、方向認識マーク32に渦電流損が発生し易くなるからである。なお、螺旋状コイルL1〜L4の内面積Sとは、螺旋状コイルの内側の横断面の面積を意味し、図4において、斜線で表示した部分(S1+S2)である。
By the way, it is preferable that the
また、螺旋状コイルL1〜L4間の電気特性のばらつき低減効果は、積層体35のシート積み重ね方向において、螺旋状コイルL1〜L4の上端面と方向認識マーク32との間の距離が100μm以下である場合に特に有効である。なぜなら、方向認識マーク57(図6参照)を設けた従来の積層型LC複合アレイ部品の場合、螺旋状コイルL1〜L4と方向認識マーク57との間の距離が100μm以下になると、方向認識マーク57が螺旋状コイルL1で発生した磁束を遮る量が急増するからである。つまり、方向認識マーク57が配置されている側の螺旋状コイルL1の磁束分布と残りの螺旋状コイルL2〜L3の磁束分布とが極めて異なるからである。
Moreover, the variation reduction effect of the electrical characteristics between the spiral coils L1 to L4 is such that the distance between the upper end surface of the spiral coils L1 to L4 and the
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。 In addition, this invention is not limited to the said Example, It can change variously within the range of the summary.
例えば、積層型アレイ部品としては、π型LCフィルタアレイ部品やT型LCフィルタアレイ部品、さらに、抵抗Rも備えたLCR複合アレイ部品などであってもよい。また、積層型インダクタアレイ部品であってもよい。 For example, the laminated array component may be a π-type LC filter array component, a T-type LC filter array component, or an LCR composite array component having a resistor R. Also, it may be a multilayer inductor array component.
また、前記実施例は個産品の例で説明したが、量産の場合には、複数の積層型アレイ部品を含んだマザー積層ブロックの状態で製造してもよいことは言うまでもない。 In addition, although the above embodiment has been described as an example of individual products, it goes without saying that in the case of mass production, it may be manufactured in a state of a mother laminated block including a plurality of laminated array components.
また、積層型アレイ部品を製造する場合、導体やビアホールを設けたセラミックシートを積み重ねた後、一体的に焼成する工法に必ずしも限定されない。セラミックシートは予め焼成されたものを用いてもよい。また、以下に説明する工法によって積層型アレイ部品を製造してもよい。すなわち、印刷などの手法によりペースト状の絶縁性材料を塗布して絶縁層を形成した後、その絶縁層の上からペースト状の導電性材料を塗布して導体やビアホールを形成する。さらに、ペースト状の絶縁性材料を上から塗布して絶縁層とする。こうして順に重ね塗りをすることにより、積層構造を有するLC複合アレイ部品が得られる。 Moreover, when manufacturing a laminated array component, it is not necessarily limited to the construction method of integrally firing after stacking ceramic sheets provided with conductors and via holes. A ceramic sheet fired in advance may be used. Moreover, you may manufacture a laminated array component with the construction method demonstrated below. That is, a paste-like insulating material is applied by printing or the like to form an insulating layer, and then a paste-like conductive material is applied on the insulating layer to form conductors and via holes. Further, a paste-like insulating material is applied from above to form an insulating layer. By sequentially applying in this manner, an LC composite array component having a laminated structure is obtained.
1…積層型LC複合アレイ部品
2〜12…セラミックシート
21a〜21d,22a〜22d,23a〜23d,24a〜24d…コイル導体
26,27,28,29…コンデンサ導体
30,31…グランド導体
32…方向認識マーク
35…積層体
C1〜C4…コンデンサ
L1〜L4…螺旋状コイル
LC1〜LC4…LC部品
S…コイルの内面積
S1…重なり合う部分
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記積層体の積み重ね方向に対して直交する方向に、前記複数のコイルが並設され、
平面視で、前記積層体の上面に設けた金属材からなる方向認識マークが、前記複数のコイルに跨るように均等に重なり合っており、
前記方向認識マークは、前記積層体の側面に設けられている外部電極のいずれにも接続されていないこと、
を特徴とする積層型アレイ部品。 A laminated array component comprising a laminated body in which a coil conductor and an insulating layer are laminated to incorporate a plurality of coils,
In the direction orthogonal to the stacking direction of the laminate, the plurality of coils are juxtaposed,
In plan view, direction recognition marks made of a metal material provided on the upper surface of the laminate are uniformly overlapped across the plurality of coils ,
The direction recognition mark is not connected to any of the external electrodes provided on the side surface of the laminate ,
A laminated array component characterized by
前記積層体の上部に前記コイル部を配設するとともに、前記積層体の下部に前記コンデンサ部を配設し、
前記積層体の積み重ね方向に対して直交する方向に、前記複数のコイルと前記複数のコンデンサがそれぞれ並設され、
平面視で、前記積層体の上面に設けた金属材からなる方向認識マークが、前記複数のコイルに跨るように均等に重なり合っており、
前記方向認識マークは、前記積層体の側面に設けられている外部電極のいずれにも接続されていないこと、
を特徴とする積層型アレイ部品。 A multilayer array comprising a laminate formed by stacking a coil section in which a coil conductor and an insulating layer are stacked to incorporate a plurality of coils, and a capacitor section in which a capacitor conductor and an insulating layer are stacked to incorporate a plurality of capacitors. Parts,
While disposing the coil part on the upper part of the laminate, disposing the capacitor part on the lower part of the laminate,
In the direction orthogonal to the stacking direction of the stacked body, the plurality of coils and the plurality of capacitors are arranged in parallel,
In plan view, direction recognition marks made of a metal material provided on the upper surface of the laminate are uniformly overlapped across the plurality of coils ,
The direction recognition mark is not connected to any of the external electrodes provided on the side surface of the laminate ,
A laminated array component characterized by
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