JP4929483B2 - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品及びその製造方法に関し、より特定的には、コイルを内蔵する積層体からなる電子部品及びその製造方法に関する。
従来の電子部品としては、例えば、図10に示す電子部品500が知られている。図10は、従来の電子部品500の断面構造図である。電子部品500は、積層体502、コイルL及び外部電極508a,508bを備えている。積層体502は、長方形状の磁性体層が積層されて構成されている。コイルLは、コイル導体504a〜504iがビアホール導体により接続されることにより構成されており、積層体502内に内蔵されている。外部電極508a,508bは、積層体502の側面に設けられていると共に、コイルLの両端に接続されている。
ここで、電子部品500では、直流重畳特性を向上させるために、積層体502内に非磁性体層506a〜506cが設けられている。図11は、非磁性体層506a〜506cを積層方向から平面視した図である。非磁性体層506aは、コイル導体504cとコイル導体504dとの間において、コイル導体504c,504dと重なる領域及びコイルLの外部の領域に設けられている。非磁性体層506bは、コイル導体504dとコイル導体504eとの間において、コイル導体504d,504eと重なる領域及びコイルLの外部の領域に設けられている。非磁性体層506cは、コイル導体504eとコイル導体504fとの間において、コイル導体504e,504fと重なる領域及びコイルLの外部の領域に設けられている。以上のような電子部品500では、非磁性体層506a,506b,506cにより積層体502内において磁束密度が高くなりすぎることが防止される。その結果、電子部品500では、磁気飽和の発生が抑制されるようになり、直流重畳特性が向上する。
しかしながら、従来の電子部品500は、以下に説明するように、製造工程が複雑になるという問題を有する。より詳細には、コイル導体504a〜504iは、ビアホール導体により接続されている。そのため、非磁性体層506a〜506cには、ビアホール導体を設けるためのビアホールh1〜h3が必要となる。しかしながら、図11に示すように、ビアホールh1〜h3の位置は、それぞれ異なっている。よって、非磁性体層506a〜506cをコイル導体504d〜504f及び磁性体層上にマスクを介して印刷する場合には、3種類のマスクが必要となる。その結果、電子部品500の製造工程が複雑になってしまう。
なお、従来の電子部品としては、例えば、特許文献1に記載の積層インダクタが知られている。特許文献1においても、直流重畳特性を向上させるために、積層体に非磁性体層を設けることが記載されている。しかしながら、特許文献1には、電子部品500の製造工程を簡素化するための記載は存在しない。
特開2006−318946号公報
そこで、本発明の目的は、製造工程を簡素化できる電子部品及びその製造方法を提供することである。
本発明の一形態に係る電子部品は、第1の透磁率を有する複数の第1の絶縁体層、及び、該第1の透磁率よりも低い第2の透磁率を有する複数の第2の絶縁体層が積層されてなる積層体と、前記積層体内において、複数のコイル導体が複数のビアホール導体により接続されることにより構成されている螺旋状のコイルであって、積層方向から平面視したときに、環状の軌道を形成し、かつ、前記第2の絶縁体層と線幅方向の全体にわたって重なっているコイルと、を備え、前記複数のビアホール導体は、積層方向から平面視したときに、前記環状の軌道上の複数個所に分散して設けられており、全ての前記第2の絶縁体層は、積層方向において前記コイルが設けられている領域に設けられていると共に、積層方向から平面視したときに、同じ形状を有し、かつ、前記環状の軌道と線幅方向の全体にわたって重なっていると共に、該環状の軌道において前記複数のビアホール導体と重なる複数の空白部を有していること、を特徴とする。
本発明の一形態に係る電子部品の製造方法は、ビアホールが設けられ、かつ、第1の透磁率を有する複数の第1の絶縁体層を形成する工程と、前記複数の第1の絶縁体層の内の一部の前記第1の絶縁体層上に、第1の透磁率よりも低い第2の透磁率を有する複数の第2の絶縁体層を、積層方向から平面視したときに、前記複数のビアホールと重なる空白部を有するように全て同じ形状に形成する工程と、前記ビアホールに導電性材料を充填してビアホール導体を形成する工程と、前記第1の絶縁体層及び前記第2の絶縁体層上にコイル導体を形成する工程と、前記第1の絶縁体層及び前記第2の絶縁体層を積層して、前記コイル導体及び前記ビアホール導体からなる螺旋状のコイルであって、積層方向から平面視したときに、環状の軌道を形成するコイルを内蔵する積層体を得る工程と、を備え、前記第1の絶縁体層を形成する工程では、積層方向から平面視したときに前記環状の軌道上の複数個所に分散させて前記複数のビアホールを形成し、前記第2の絶縁体層を形成する工程では、積層方向から平面視したときに、該第2の絶縁体層を前記環状の軌道と線幅方向の全体にわたって重なるように形成し、前記積層体を得る工程では、積層方向において前記コイルが設けられている領域に前記第2の絶縁体層が位置するように、前記第1の絶縁体層及び該第2の絶縁体層を積層すること、を特徴とする。
本発明によれば、製造工程を簡素化できる。
本発明の実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。 図1の電子部品の積層体の分解斜視図である。 図1の電子部品のA−Aにおける断面構造図である。 比較例に係る電子部品の積層体の分解斜視図である。 比較例に係る電子部品の断面構造図である。 実験結果を示したグラフである。 第1の変形例に係る絶縁体層の斜視図である。 第2の変形例に係る絶縁体層の斜視図である。 第3の変形例に係る絶縁体層の斜視図である。 従来の電子部品の断面構造図である。 非磁性体層を積層方向から平面視した図である。
以下に、本発明の一実施形態に係る電子部品及びその製造方法について説明する。
(電子部品の構成)
図1は、本発明の実施形態に係る電子部品10の外観斜視図である。図2は、電子部品10の積層体12の分解斜視図である。図3は、図1の電子部品10のA−Aにおける断面構造図である。以下、電子部品10の積層方向をz軸方向と定義し、電子部品10に短辺に沿った方向をx軸方向と定義し、電子部品10の長辺に沿った方向をy軸方向と定義する。
電子部品10は、図1に示すように、積層体12、外部電極14(14a,14b)及びコイルLを備えている。積層体12は、直方体状をなしており、コイルLを内蔵している。外部電極14は、y軸方向の両端に位置する積層体12の側面(表面)に形成されている。
積層体12は、図2に示すように、絶縁体層16(16a〜16t),18(18i〜18k)が積層されることにより構成されている。絶縁体層16は、第1の透磁率を有する磁性体材料(例えば、Ni−Cu−Zn系フェライト)からなる長方形状の層である。絶縁体層18は、第1の透磁率よりも低い透磁率を有する層であり、z軸方向から平面視したときに、積層体12の一部に設けられている。本実施形態では、絶縁体層18は、非磁性体材料(例えば、Cu−Zn系フェライト)からなる層である。絶縁体層18i〜18kはそれぞれ、絶縁体層16i〜16k上において、該絶縁体層16i〜16kの一部を覆うように設けられている。以上のように、積層体12は、絶縁体層16i〜16k上に絶縁体層18i〜18kが設けられ、かつ、絶縁体層16a〜16tがz軸方向の正方向側からこの順に積層されることにより構成されている。なお、絶縁体層18の構造の詳細については、後述する。
コイルLは、図2に示すように、コイル導体20(20a〜20n)及びビアホール導体b1〜b13により構成されている。より詳細には、コイルLは、積層体12内において、コイル導体20a〜20nがビアホール導体b1〜b13により接続されることにより構成されており、z軸方向と平行なコイル軸を有する螺旋状のコイルである。また、コイルLは、z軸方向から平面視したときに、長方形状の環状の軌道Rをなし、該軌道Rにおいて、絶縁体層18と重なっている。
コイル導体20a〜20nはそれぞれ、絶縁体層16d〜16h,18i〜18k,16l〜16qのz軸方向の正方向側の主面上に設けられている。なお、コイル導体20f〜20hは、実際には、絶縁体層18i〜18k上に設けられているが、図2では、絶縁体層18i〜18kの構造を示すために、絶縁体層18i〜18kから離して記載してある。コイル導体20はそれぞれ、軌道Rの一部をなしており、7/8ターンのターン数を有している線状導体である。すなわち、コイル導体20は、軌道Rの1/8ターン分が切り欠かれた形状をなしている。ただし、コイル導体20aの一端は、絶縁体層16dのy軸方向の正方向側の短辺に引き出されて、外部電極14aと接続されている。同様に、コイル導体20nの一端は、絶縁体層16qのy軸方向の負方向側の短辺に引き出されて、外部電極14bと接続されている。なお、コイル導体20のターン数は、7/8ターンに限らない。
ビアホール導体b1〜b13は、絶縁体層16d〜16pをz軸方向に貫通するように設けられており、z軸方向に隣り合っているコイル導体20同士を接続している。具体的には、ビアホール導体b1は、絶縁体層16dをz軸方向に貫通し、コイル導体20a,20bを接続している。ビアホール導体b2は、絶縁体層16eをz軸方向に貫通し、コイル導体20b,20cを接続している。ビアホール導体b3は、絶縁体層16fをz軸方向に貫通し、コイル導体20c,20dを接続している。ビアホール導体b4は、絶縁体層16gをz軸方向に貫通し、コイル導体20d,20eを接続している。ビアホール導体b5は、絶縁体層16hをz軸方向に貫通し、コイル導体20e,20fを接続している。ビアホール導体b6は、絶縁体層16iをz軸方向に貫通し、コイル導体20f,20gを接続している。ビアホール導体b7は、絶縁体層16jをz軸方向に貫通し、コイル導体20g,20hを接続している。ビアホール導体b8は、絶縁体層16kをz軸方向に貫通し、コイル導体20h,20iを接続している。ビアホール導体b9は、絶縁体層16lをz軸方向に貫通し、コイル導体20i,20jを接続している。ビアホール導体b10は、絶縁体層16mをz軸方向に貫通し、コイル導体20j,20kを接続している。ビアホール導体b11は、絶縁体層16nをz軸方向に貫通し、コイル導体20k,20lを接続している。ビアホール導体b12は、絶縁体層16oをz軸方向に貫通し、コイル導体20l,20mを接続している。ビアホール導体b13は、絶縁体層16pをz軸方向に貫通し、コイル導体20m,20nを接続している。
また、ビアホール導体b1〜b13は、図2に示すように、コイル導体20が7/8ターンのターン数を有しているので、軌道R上の8箇所に分散して設けられている。具体的には、軌道Rは、x軸方向に延びる短辺及びy軸方向に延びる長辺を有する長方形状をなしている。そして、ビアホール導体b1〜b13は、軌道Rにおいて、4つの角、2本の長辺の中点、及び、2本の短辺の中点のいずれかに設けられている。
以下に、絶縁体層18の詳細について説明する。全ての絶縁体層18i〜18kは、図2に示すように、z軸方向においてコイルLが設けられている領域に設けられている。具体的には、図3に示すように、絶縁体層18iは、コイル導体20f,20gにz軸方向から挟まれるように設けられている。絶縁体層18jは、コイル導体20g,20hにz軸方向から挟まれるように設けられている。絶縁体層18kは、コイル導体20h,20iにz軸方向から挟まれるように設けられている。
次に、絶縁体層18の形状について説明する。ただし、全ての絶縁体層18i〜18kがz軸方向から平面視したときに、同じ形状を有しているので、以下では、絶縁体層18iを例にとって説明する。
絶縁体層18iは、図2及び図3に示すように、z軸方向から平面視したときに、軌道Rと重なっていると共に、軌道Rの外側に設けられている。そして、絶縁体層18iは、z軸方向から平面視したときに、軌道Rの内側には設けられていない。すなわち、図2に示すように、絶縁体層18iには、z軸方向から平面視したときに、軌道Rの内側において、絶縁体層18iが設けられていない長方形状の空白部Bが設けられている。
更に、絶縁体層18iは、z軸方向から平面視したときに、ビアホール導体b1〜b13と重なっていない。より詳細には、ビアホール導体b1〜b13は、軌道Rにおいて、4つの角、2本の長辺の中点、及び、2本の短辺の中点に設けられている。よって、絶縁体層18iは、z軸方向から平面視したときに、軌道Rにおいて、4つの角、2本の長辺の中点、及び、2本の短辺の中点には設けられていない。すなわち、図2に示すように、絶縁体層18iには、z軸方向から平面視したときに、軌道Rにおける、4つの角、2本の長辺の中点、及び、2本の短辺の中点と重なる位置に、絶縁体層18iが設けられていない空白部B1〜B8が設けられている。空白部B1〜B8は、空白部Bから放射状に突出した形状をなしている。
(電子部品の製造方法)
以下に、電子部品10の製造方法について図2を参照しながら説明する。
まず、絶縁体層16となるべきセラミックグリーンシートを準備する。具体的には、酸化第二鉄(Fe23)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ニッケル(NiO)及び酸化銅(CuO)を所定の比率で秤量したそれぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を800℃で1時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、フェライトセラミック粉末を得る。
このフェライトセラミック粉末に対して結合剤(酢酸ビニル、水溶性アクリル等)と可塑剤、湿潤材及び分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、キャリアシート上にシート状に形成して乾燥させ、絶縁体層16となるべきセラミックグリーンシートを作製する。
次に、絶縁体層16d〜16pとなるべきセラミックグリーンシートのそれぞれに、ビアホール導体b1〜b13を形成する。具体的には、絶縁体層16d〜16pとなるべきセラミックグリーンシートにレーザビームを照射してビアホールを形成する。以上の工程により、ビアホール導体b1〜b13が設けられ、かつ、第1の透磁率を有する絶縁体層16d〜16pとなるべきセラミックグリーンシートを形成する。更に、ビアホールに対して、Ag,Pd,Cu,Auやこれらの合金などの導電性材料からなるペーストを印刷塗布などの方法により充填して、ビアホール導体b1〜b13を形成する。
次に、絶縁体層16となるべきセラミックグリーンシートの内の一部の絶縁体層16i〜16kとなるべきセラミックグリーンシート上に、第1の透磁率よりも低い第2の透磁率を有する複数の絶縁体層18i〜18kを、z軸方向から平面視したときに、ビアホール導体b1〜b13と重ならないように全て同じ形状に形成する。具体的には、酸化第二鉄(Fe23)、酸化亜鉛(ZnO)及び酸化銅(CuO)を所定の比率で秤量したそれぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を800℃で1時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、フェライトセラミック粉末を得る。
このフェライトセラミック粉末に対して結合剤(酢酸ビニル、水溶性アクリル等)と可塑剤、湿潤材及び分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをマスクを介して絶縁体層16i〜16k上に塗布した後、乾燥させ、絶縁体層18i〜18kとなるべきセラミックグリーン層を作製する。
次に、絶縁体層16d〜16h,18i〜18k,16l〜16qとなるべきセラミックグリーンシート上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法などの方法で塗布することにより、コイル導体20a〜20nを形成する。該導電性材料からなるペーストは、例えば、Agに、ワニス及び溶剤が加えられたものである。なお、コイル導体20a〜20nを形成する工程とビアホールに対して導電性材料からなるペーストを充填する工程とは、同じ工程において行われてもよい。
次に、絶縁体層16となるべきセラミックグリーンシート及び絶縁体層18となるべきセラミックグリーン層を積層して、コイル導体20a〜20n及びビアホール導体b1〜b13からなる螺旋状のコイルを内蔵する未焼成のマザー積層体を得る。この際、z軸方向においてコイルLが設けられている領域に絶縁体層18となるべきセラミックグリーン層が位置するように、絶縁体層16となるべきセラミックグリーンシート及び絶縁体層18となるべきセラミックグリーン層を積層する。具体的には、絶縁体層16a〜16hとなるべきセラミックグリーンシート、絶縁体層18i〜18kとなるべきセラミックグリーン層が形成された絶縁体層16i〜16kとなるべきセラミックグリーンシート、及び、絶縁体層16l〜16tとなるべきセラミックグリーンシートを、1枚ずつ積層及び仮圧着する。圧着条件は、100トン〜120トンの圧力及び3秒間から30秒間程度の時間である。この後、未焼成のマザー積層体に対して、静水圧プレスにて本圧着を施す。
次に、マザー積層体をカット刃により所定寸法(2.5mm×2.0mm×1.2mm)の積層体12にカットする。これにより未焼成の積層体12が得られる。この未焼成の積層体12には、脱バインダー処理及び焼成がなされる。脱バインダー処理は、例えば、低酸素雰囲気中において500℃で2時間の条件で行う。焼成は、例えば、870℃〜900℃で2.5時間の条件で行う。
以上の工程により、焼成された積層体12が得られる。積層体12には、バレル加工が施されて、面取りが行われる。その後、Agを主成分とする導電性材料からなる電極ペーストを、積層体12の表面に塗布する。そして、塗布した電極ペーストを約800℃の温度で1時間の条件で焼き付ける。これにより、外部電極14となるべき銀電極を形成する。
最後に、銀電極の表面に、Niめっき/Snめっきを施すことにより、外部電極14を形成する。以上の工程を経て、図1に示すような電子部品10が完成する。
(効果)
電子部品10及びその製造方法によれば、以下に説明するように、製造工程を簡素化できる。より詳細には、従来の電子部品500では、図11に示すように、ビアホールh1〜h3の位置が、それぞれ異なっている。そのため、非磁性体層506a〜506cをコイル導体504d〜504f及び磁性体層上にスクリーン印刷で形成する場合には、3種類のマスクが必要となる。その結果、電子部品500の製造工程が複雑になっていた。
一方、電子部品10及びその製造方法では、絶縁体層18i〜18kは、全て同じ形状を有していると共に、ビアホール導体b1〜b13と重ならない形状を有している。よって、図2に示すように、ビアホール導体b6〜b8の位置がそれぞれ異なっていたとしても、絶縁体層18i〜18kに対して異なる位置にビアホールを形成する必要がなくなる。その結果、1種類のマスクを用いて、絶縁体層18i〜18kとなるべきセラミックグリーン層を絶縁体層16i〜16kとなるべきセラミックグリーンシート上に形成することが可能となる。その結果、電子部品10の製造工程を簡素化できる。
更に、電子部品10及びその製造方法によれば、以下に説明するように、優れた直流重畳特性を得ることができる。図4は、比較例に係る電子部品110の積層体112の分解斜視図である。図5は、比較例に係る電子部品110の断面構造図である。なお、電子部品110において、電子部品10に対応する構成については、電子部品10において用いた参照符号に100を足した参照符号を付した。
電子部品110は、図4及び図5に示すように、絶縁体層118i〜118kが、軌道Rの外側にのみ設けられ、軌道Rには重なっていない点において、電子部品10と相違点を有している。電子部品110のその他の構成については、電子部品10と同じである。電子部品110においても、図5に示すように、コイルLにおいて発生した磁束φ'は、非磁性体層である絶縁体層118i〜118kを通過する。そのため、電子部品110は、積層体112内において磁気飽和が発生することが抑制され、優れた直流重畳特性を有しうる。
しかしながら、電子部品110は、製造ばらつきによって、直流重畳特性が悪化する可能性を有している。より詳細には、電子部品110において、コイル導体120の端部と絶縁体層118の端部とは、z軸方向から平面視したときに、一致している(図5のC参照)。よって、絶縁体層116,118の積層時において、積層ずれが発生すると、コイル導体120の端部と絶縁体層118の端部との間に隙間が発生するおそれがある。コイル導体120の端部と絶縁体層118の端部との間に隙間が発生すると、磁束φ'が該隙間に集中するようになる。その結果、積層体112において磁気飽和が発生し、電子部品110の直流重畳特性が悪化してしまう。
一方、電子部品10では、図2及び図3に示すように、絶縁体層18は、コイルLが形成している軌道Rと重なっている。そのため、電子部品10では、絶縁体層16,18の積層時において、積層ずれが発生したとしても、電子部品110に比べて、絶縁体層18の端部とコイル導体20の端部との間に隙間が発生しにくい。その結果、磁束φは、磁束φ'に比べて、非磁性体層である磁性体層18を確実に通過するようになる。よって、電子部品10及びその製造方法では、積層体12において磁気飽和が発生することが抑制され、優れた直流重畳特性が得られる。
本願発明者は、電子部品10及びその製造方法が奏する効果をより明確なものとするために以下に説明する実験を行った。より詳細には、電子部品10に相当する第1のサンプル、及び、電子部品110に相当する第2のサンプルを作製し、これらのサンプルの直流重畳特性を測定した。以下に、実験条件を列挙する。
チップサイズ:2.5mm×2.0mm×1.2mm
コイル導体のサイズ:1.9mm×1.5mm
コイル導体の線幅:0.3mm
ビアホール導体の径:0.15mm
空白部B1〜B8の幅:0.2mm
以上のような条件において、コイルLに電流を流し、インダクタンス値変化率を調べた。インダクタンス値変化率とは、(0mA時におけるインダクタンス値−電流を流したときのインダクタンス値)/0mA時におけるインダクタンス値×100により得られる値である。図6は、実験結果を示したグラフである。縦軸はインダクタンス値変化率を示し、横軸は電流値を示している。
図6に示すように、第2のサンプルでは、電流値が大きくなると急激にインダクタンス値が減少することが分かる。一方、第1のサンプルでは、第2のサンプルほど、急激にインダクタンス値が減少していない。よって、本実験により、電子部品10が電子部品110に比べて優れた直流重畳特性を有していることが分かる。
(変形例)
以下に、絶縁体層18の変形例について説明する。図7は、第1の変形例に係る絶縁体層58iの斜視図である。図7に示す絶縁体層58iは、空白部B11〜B18の形状において絶縁体層18iと相違点を有している。より詳細には、絶縁体層18iでは、空白部B1〜B8は、図2に示すように、空白部Bと繋がっていた。一方、絶縁体層58iでは、空白部B11〜B18は、ビアホール導体b1〜b13と略同じ大きさの円形をなしている。これにより、非磁性体層である絶縁体層58iの面積が大きくなるので、積層体12において磁気飽和が発生することが効果的に抑制されるようになる。なお、空白部B11〜B18は、ビアホール導体b1〜b13の径よりもやや大きいことが望ましい。これは、積層ずれによって、ビアホール導体b1〜b13の径が細くなってしまうことを防止するためである。なお、絶縁体層58iについて説明を行ったが、絶縁体層58j,58kも絶縁体層58iと同じ構成を有している。
図8は、第2の変形例に係る絶縁体層68iの斜視図である。図8に示す絶縁体層68iは、z軸方向から平面視したときに、軌道Rと重なっていると共に、軌道Rの内側に設けられている。また、絶縁体層68iには、z軸方向から平面視したときに、ビアホール導体b1〜b13と重なる位置に、空白部B11〜B18が設けられている。以上のような構成を有する絶縁体層68iを有する電子部品10においても、絶縁体層18iを有する電子部品10と同様に、製造工程を簡素化できると共に、優れた直流重畳特性を得ることができる。なお、絶縁体層68iについて説明を行ったが、絶縁体層68j,68kも絶縁体層68iと同じ構成を有している。
なお、図8に示す絶縁体層68iにおいて、絶縁体層68iの周囲の空白部B'と空白部B11〜B18とが繋がっていてもよい。
図9は、第3の変形例に係る絶縁体層78iの斜視図である。図9に示す絶縁体層78iは、z軸方向から平面視したときに、軌道Rと重なる領域にのみ設けられている。また、絶縁体層78iには、z軸方向から平面視したときに、ビアホール導体b1〜b13と重なる位置に、空白部B11〜B18が設けられている。該絶縁体層78iを有する電子部品10では、図2に示す磁束φは、非磁性体層である絶縁体層78iを通過することがない。ただし、コイル導体20f〜20hの周りを周回する短い磁路を有する磁束は、絶縁体層78iを通過している。よって、絶縁体層78iを有する電子部品10においても、優れた直流重畳特性を得ることができる。絶縁体層78iについて説明を行ったが、絶縁体層78j,78kも絶縁体層78iと同じ構成を有している。
なお、絶縁体層18,58,68,78は、ビアホール導体b1〜b13と重なる位置には設けられていない。そのため、絶縁体層18,58,68,78はそれぞれ、8箇所の空白部B1〜B8又は空白部B11〜18を有している。しかしながら、空白部B1〜B8又は空白部B11〜B18は、必ずしも8箇所設けられる必要はない。電子部品10では、図2に示すように、絶縁体層18,58,68,78を通過するビアホール導体b6〜b8は、3本である。よって、少なくとも、絶縁体層18が設けられた絶縁体層16を貫通するビアホール導体b6〜b8と重なる位置に空白部が設けられていればよい。
本発明は、電子部品及びその製造方法に有用であり、製造工程を簡素化できる点において優れている。
B,B',B1〜B8,B11〜B18 空白部
L コイル
R 軌道
b1〜b13 ビアホール導体
10 電子部品
12 積層体
14a,14b 外部電極
16a〜16t,18i〜18k,58i〜58k,68i〜68k,78i〜78k 絶縁体層
20a〜20n コイル導体

Claims (7)

  1. 第1の透磁率を有する複数の第1の絶縁体層、及び、該第1の透磁率よりも低い第2の透磁率を有する複数の第2の絶縁体層が積層されてなる積層体と、
    前記積層体内において、複数のコイル導体が複数のビアホール導体により接続されることにより構成されている螺旋状のコイルであって、積層方向から平面視したときに、環状の軌道を形成し、かつ、前記第2の絶縁体層と線幅方向の全体にわたって重なっているコイルと、
    を備え、
    前記複数のビアホール導体は、積層方向から平面視したときに、前記環状の軌道上の複数個所に分散して設けられており、
    全ての前記第2の絶縁体層は、積層方向において前記コイルが設けられている領域に設けられていると共に、積層方向から平面視したときに、同じ形状を有し、かつ、前記環状の軌道と線幅方向の全体にわたって重なっていると共に、該環状の軌道において前記複数のビアホール導体と重なる複数の空白部を有していること、
    を特徴とする電子部品。
  2. 前記第2の絶縁体層は、積層方向から平面視したときに、前記積層体の一部に設けられていること、
    を特徴とする請求項1に記載の電子部品。
  3. 記第2の絶縁体層は、積層方向から平面視したときに、前記軌道と重なっていると共に、該軌道の外側に設けられていること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電子部品。
  4. 記第2の絶縁体層は、積層方向から平面視したときに、前記軌道と重なっていると共に、該軌道の内側に設けられていること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電子部品。
  5. 記第2の絶縁体層は、前記軌道と重なる領域にのみ設けられていること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電子部品。
  6. ビアホールが設けられ、かつ、第1の透磁率を有する複数の第1の絶縁体層を形成する工程と、
    前記複数の第1の絶縁体層の内の一部の前記第1の絶縁体層上に、第1の透磁率よりも低い第2の透磁率を有する複数の第2の絶縁体層を、積層方向から平面視したときに、前記複数のビアホールと重なる空白部を有するように全て同じ形状に形成する工程と、
    前記ビアホールに導電性材料を充填してビアホール導体を形成する工程と、
    前記第1の絶縁体層及び前記第2の絶縁体層上にコイル導体を形成する工程と、
    前記第1の絶縁体層及び前記第2の絶縁体層を積層して、前記コイル導体及び前記ビアホール導体からなる螺旋状のコイルであって、積層方向から平面視したときに、環状の軌道を形成するコイルを内蔵する積層体を得る工程と、
    を備え、
    前記第1の絶縁体層を形成する工程では、積層方向から平面視したときに前記環状の軌道上の複数個所に分散させて前記複数のビアホールを形成し、
    前記第2の絶縁体層を形成する工程では、積層方向から平面視したときに、該第2の絶縁体層を前記環状の軌道と線幅方向の全体にわたって重なるように形成し、
    前記積層体を得る工程では、積層方向において前記コイルが設けられている領域に前記第2の絶縁体層が位置するように、前記第1の絶縁体層及び該第2の絶縁体層を積層すること、
    を特徴とする電子部品の製造方法。
  7. 前記第2の絶縁体層を形成する工程では、前記第1の絶縁体層上にスラリーを塗布することにより、該第2の絶縁体層を作製すること、
    を特徴とする請求項6に記載の電子部品の製造方法。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8193781B2 (en) * 2009-09-04 2012-06-05 Apple Inc. Harnessing power through electromagnetic induction utilizing printed coils
US8432049B2 (en) * 2010-07-15 2013-04-30 Sukho JUNG Electrical generator
JP5765685B2 (ja) * 2011-10-20 2015-08-19 アルプス・グリーンデバイス株式会社 磁気素子の製造方法
JP5853625B2 (ja) * 2011-11-16 2016-02-09 富士通株式会社 コイル装置の製造方法
JP5459327B2 (ja) * 2012-01-24 2014-04-02 株式会社村田製作所 電子部品
JP2014175349A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Murata Mfg Co Ltd 積層インダクタ
KR101762778B1 (ko) 2014-03-04 2017-07-28 엘지이노텍 주식회사 무선 충전 및 통신 기판 그리고 무선 충전 및 통신 장치
KR20160000329A (ko) * 2014-06-24 2016-01-04 삼성전기주식회사 적층 인덕터, 적층 인덕터의 제조방법 및 적층 인덕터의 실장 기판
KR20160092394A (ko) * 2015-01-27 2016-08-04 삼성전기주식회사 인덕터 및 그 제조방법
KR101883043B1 (ko) * 2016-02-19 2018-07-27 삼성전기주식회사 코일 부품
JP6830347B2 (ja) 2016-12-09 2021-02-17 太陽誘電株式会社 コイル部品

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5932115A (ja) * 1982-08-18 1984-02-21 Toko Inc インダクタンス素子とその製造方法
JP3621300B2 (ja) * 1999-08-03 2005-02-16 太陽誘電株式会社 電源回路用積層インダクタ
JP3259717B2 (ja) * 1999-08-20 2002-02-25 株式会社村田製作所 積層型インダクタ
JP2005223261A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Mitsubishi Materials Corp 積層型コモンモードチョークコイル及びその製造方法
JP4873522B2 (ja) 2005-05-10 2012-02-08 Fdk株式会社 積層インダクタ
JP2007324555A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Taiyo Yuden Co Ltd 積層インダクタ
JP2007324554A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Taiyo Yuden Co Ltd 積層インダクタ
EP2040272A4 (en) * 2006-07-05 2017-04-19 Hitachi Metals, Ltd. Laminated component
JP5339398B2 (ja) 2006-07-12 2013-11-13 Fdk株式会社 積層インダクタ

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