JP6421464B2 - Multilayer coil parts - Google Patents
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Description
本発明は、積層コイル部品に関する。 The present invention relates to a laminated coil component.
従来より、積層電子部品の一種として、複数の絶縁層からなる積層体の内部にコイルが形成された積層コイル部品が知られている。たとえば、下記特許文献1には、コイルが形成された積層体の底面(実装基板側の面)に、電極を設けた積層コイル部品が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a multilayer coil component in which a coil is formed inside a multilayer body composed of a plurality of insulating layers is known as a kind of multilayer electronic component. For example,
積層コイル部品の一種に、積層体の内部にさらにコンデンサが形成された複合部品(LC複合部品)がある。このようなLC複合部品の減衰特性は、コンデンサの静電容量以外の静電容量(いわゆる寄生容量)により、特性の調整が図られる。 One type of laminated coil component is a composite component (LC composite component) in which a capacitor is further formed inside the laminate. Such an attenuation characteristic of the LC composite component can be adjusted by a capacitance (so-called parasitic capacitance) other than the capacitance of the capacitor.
しかしながら、減衰特性を調整できるほどの大きな寄生容量を追加することは容易ではなく、特に、部品寸法の小型化が進むと寄生容量の形成がより困難になる。 However, it is not easy to add a parasitic capacitance that is large enough to adjust the attenuation characteristic. In particular, when the component size is reduced, it becomes more difficult to form the parasitic capacitance.
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、減衰特性の調整を図ることができる積層コイル部品を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a laminated coil component capable of adjusting the damping characteristics.
本発明の一側面に係る積層コイル部品は、複数の絶縁層が積層され、積層方向に直交する底面を有する積層体と、複数の絶縁層間に介在する複数の内部電極であって、コイルおよびコンデンサを構成する複数の内部電極と、積層体の底面に形成され、ガラスを含む電極材料で構成された底面電極とを備え、積層方向において、底面電極と内部電極とが少なくとも一部重畳している。 A multilayer coil component according to an aspect of the present invention includes a multilayer body in which a plurality of insulating layers are stacked and having a bottom surface perpendicular to the stacking direction, and a plurality of internal electrodes interposed between the plurality of insulating layers. A plurality of internal electrodes and a bottom electrode formed on the bottom surface of the laminate and made of an electrode material containing glass, and the bottom electrode and the internal electrodes overlap at least partially in the stacking direction. .
このような積層コイル部品においては、底面電極と内部電極とが少なくとも一部重畳しており、その重畳領域において寄生容量が形成される。この重畳領域では、底面電極の電極材料に含まれるガラス成分が拡散することで誘電率が高くなっており、高い寄生容量が得られる。すなわち、上記重畳領域に寄生容量が形成されることで、積層コイル部品の減衰特性の調整が実現される。 In such a laminated coil component, the bottom electrode and the internal electrode are at least partially overlapped, and a parasitic capacitance is formed in the overlap region. In this overlapping region, the glass component contained in the electrode material of the bottom electrode diffuses to increase the dielectric constant, thereby obtaining a high parasitic capacitance. That is, the parasitic capacitance is formed in the superposed region, so that the attenuation characteristic of the laminated coil component can be adjusted.
また、コイルとコンデンサとは積層方向に沿って並び、かつ、コンデンサが底面側に位置しており、底面電極は、コンデンサを構成する内部電極と対向している態様であってもよい。コイルの内部電極に比べて、コンデンサの内部電極のほうが形成領域が広いため、コンデンサの内部電極と底面電極とを対向させることで対向面積を広く設計することができ、寄生容量をより増大することができる。 Further, the coil and the capacitor may be arranged along the stacking direction, the capacitor may be positioned on the bottom surface side, and the bottom electrode may be opposed to the internal electrode constituting the capacitor. Compared to the internal electrode of the coil, the internal electrode of the capacitor has a larger formation area, so the opposing area can be designed wider by making the internal electrode and the bottom electrode of the capacitor face each other, increasing the parasitic capacitance. Can do.
また、底面電極の電極材料に含まれるガラスがホウ素系ガラスである態様であってもよい。ホウ素系ガラスは、軟化温度が低く、積層体の焼結性を高めるのに適している。 Moreover, the aspect whose glass contained in the electrode material of a bottom electrode is boron-type glass may be sufficient. Boron-based glass has a low softening temperature and is suitable for enhancing the sinterability of the laminate.
本発明の一側面及び種々の実施形態によれば、減衰特性の調整を図ることができる積層コイル部品が提供される。 According to one aspect and various embodiments of the present invention, a laminated coil component capable of adjusting a damping characteristic is provided.
以下、図面を参照しながら、実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
図1、図2および図3に示す積層コイル部品1は、LC複合部品の一種であるLCフィルタとして機能する電子部品である。より詳しくは、積層コイル部品1は3端子ローパスフィルタである。
A laminated
積層コイル部品1は、直方体形状の外形を有する積層体10と、積層体10の対向する端面10aに設けられた一対の外部電極端子20と、積層体10の底面10cに設けられた一対の底面電極25と、積層体10の対向する側面10bに設けられた一対のグランド電極端子30とを備えている。なお、図1〜3の積層コイル部品1では、底面10cの状態がよくわかるように、積層コイル部品1を裏返しにした状態で図示しているが、積層コイル部品1を実装基板に実装する際には、底面10cが基板の実装面と対向するように適宜反転される。
The laminated
積層体10は、複数の絶縁層が積層された構成を有しており、絶縁層間に形成された所定の内部電極パターンによってコイル40およびコンデンサ50が形成されている。積層体の絶縁層を構成する材料は、一例としてフォルステライト系誘電体や酸化チタン系複合誘電体であり、内部電極パターンを構成する材料は、一例として銀や銅である。
The laminated
コイル40は、2つのコイル41、42によって構成されており、これらのコイル41、42は積層体10の積層方向(図2の紙面上下方向)に対して直交する方向(すなわち、絶縁層が延在する方向)に並んでいる。また、各コイル41、42のコイル軸は、積層体10の積層方向に対して平行である。
The
コンデンサ50は、コイル40に対して、積層体10の積層方向において上下に重なるように形成されている。より詳しくは、コンデンサ50は、コイル40よりも積層体10の底面10c側に位置している。
The
外部電極端子20およびグランド電極端子30は、積層体10の端面および側面への電極材料の焼き付け(たとえば、600〜700℃)によって形成される。外部電極端子20およびグランド電極端子30を構成する材料は、一例として銀や銅である。外部電極端子20およびグランド電極端子30の各端子は、積層体10の端面10a側から底面10c側および上面10d側に一部回り込んでいる。
The
底面電極25は、後述する内部電極パターンと同様に、電極材料のパターン成形により形成される。一対の底面電極25のうち、一方の底面電極25Aは対応する一方の外部電極端子20Aと接して導通しており、他方の底面電極25Bは対応する他方の外部電極端子20Bと接して導通している。
The
以下、図4を参照しつつ、絶縁層間に形成された内部電極パターンについてより詳しく説明する。 Hereinafter, the internal electrode pattern formed between the insulating layers will be described in more detail with reference to FIG.
図4に示すように、積層体10は、略同一寸法である矩形状の複数の絶縁層L1〜L13が積層されることによって構成されている。積層体10の層構成は、より具体的には、下から順に、最外絶縁層L1、コイル層L2〜L5、ビア接続層L6、L7、コンデンサ層L8〜L12、および、最外絶縁層L13が積層された層構成となっている。なお、図4中において上下に延びる破線は、上下に重なる内部電極パターン間の接続関係を示しており、これらの接続は絶縁層を貫く図示しないビアによって実現される。
As shown in FIG. 4, the laminated
最外絶縁層L1は、複数層(図4では3層)からなる絶縁層が積層された層である。 The outermost insulating layer L1 is a layer in which insulating layers composed of a plurality of layers (three layers in FIG. 4) are stacked.
コイル層L2〜L5のそれぞれには、上述したコイル40を構成するコイルパターンP2〜P5が形成されている。
Coil patterns P2 to P5 constituting the
コイルパターンP2は、一対のコイルパターン(第1のコイルパターンP21および第2のコイルパターンP22)からなり、第1のコイルパターンP21と第2のコイルパターンP22とは、絶縁層L3の長手方向に沿って所定距離だけ離間して並んでいる。第1のコイルパターンP21は、絶縁層L3の長手方向に関する一側領域の全域に亘って形成されており、第2のコイルパターンP22は、絶縁層L2の長手方向における他側領域の全域に亘って形成されている。そして、第1のコイルパターンP21と第2のコイルパターンP22とは、絶縁層L2の長辺方向に関する中間位置に、絶縁層L2の短手方向に沿って一直線状に延びる無パターン領域が形成されるように離間している。各コイルパターンP21、P22は、その一端部が絶縁層L2の短辺まで延びて、積層体10の端面10aに露出し、上述した外部電極端子20に接続される。
The coil pattern P2 includes a pair of coil patterns (a first coil pattern P21 and a second coil pattern P22), and the first coil pattern P21 and the second coil pattern P22 are arranged in the longitudinal direction of the insulating layer L3. Along each other, they are separated by a predetermined distance. The first coil pattern P21 is formed over the entire region of the one side region in the longitudinal direction of the insulating layer L3, and the second coil pattern P22 extends over the entire region of the other side region in the longitudinal direction of the insulating layer L2. Is formed. And the 1st coil pattern P21 and the 2nd coil pattern P22 form the non-pattern area | region extended in a straight line along the transversal direction of the insulating layer L2 in the intermediate position regarding the long side direction of the insulating layer L2. So that they are separated. One end of each coil pattern P21, P22 extends to the short side of the insulating layer L2, is exposed at the
コイルパターンP3も、コイルパターンP2同様、一対のコイルパターン(第1のコイルパターンP31および第2のコイルパターンP32)からなる。第1のコイルパターンP31の形成領域は、コイルパターンP2の第1のコイルパターンP21の形成領域と略重畳しており、第2のコイルパターンP32の形成領域は、コイルパターンP2の第2のコイルパターンP22の形成領域と略重畳している。コイルパターンP3においても、第1のコイルパターンP31と第2のコイルパターンP32とが、絶縁層L3の長手方向に沿って所定距離だけ離間して並び、上記無パターン領域を形成している。 Similarly to the coil pattern P2, the coil pattern P3 also includes a pair of coil patterns (a first coil pattern P31 and a second coil pattern P32). The formation area of the first coil pattern P31 substantially overlaps the formation area of the first coil pattern P21 of the coil pattern P2, and the formation area of the second coil pattern P32 is the second coil of the coil pattern P2. It substantially overlaps with the formation region of the pattern P22. Also in the coil pattern P3, the first coil pattern P31 and the second coil pattern P32 are arranged at a predetermined distance along the longitudinal direction of the insulating layer L3, thereby forming the non-pattern region.
コイルパターンP4も、コイルパターンP2、P3同様、一対のコイルパターン(第1のコイルパターンP41および第2のコイルパターンP42)からなる。第1のコイルパターンP41の形成領域は、コイルパターンP2、P3の第1のコイルパターンP21、P31の形成領域と略重畳しており、第2のコイルパターンP42の形成領域は、コイルパターン2、3の第2のコイルパターンP22、P32の形成領域と略重畳している。コイルパターンP4においても、第1のコイルパターンP41と第2のコイルパターンP42とが、絶縁層L4の長手方向に沿って所定距離だけ離間して並び、上記無パターン領域を形成している。 Similarly to the coil patterns P2 and P3, the coil pattern P4 also includes a pair of coil patterns (a first coil pattern P41 and a second coil pattern P42). The formation region of the first coil pattern P41 substantially overlaps the formation region of the first coil patterns P21 and P31 of the coil patterns P2 and P3, and the formation region of the second coil pattern P42 is the coil pattern 2, 3 substantially overlaps with the formation region of the second coil patterns P22 and P32. Also in the coil pattern P4, the first coil pattern P41 and the second coil pattern P42 are arranged at a predetermined distance along the longitudinal direction of the insulating layer L4 to form the non-pattern region.
コイルパターンP5は、一対のコイルパターン(第1のコイルパターンP51および第2のコイルパターンP52)と、コイル接続パターンP53とからなり、第1のコイルパターンP51と第2のコイルパターンP52とは、絶縁層L5の長手方向に沿って並んでおり、かつ、絶縁層L5の略中心位置にあるコイル接続パターンP53を介して電気的に接続されている。 The coil pattern P5 includes a pair of coil patterns (a first coil pattern P51 and a second coil pattern P52) and a coil connection pattern P53. The first coil pattern P51 and the second coil pattern P52 are: They are arranged along the longitudinal direction of the insulating layer L5, and are electrically connected via a coil connection pattern P53 located substantially at the center of the insulating layer L5.
そして、コイルパターンP2〜P5の第1のコイルパターンP21、P31、P41、P51が図示しないビアを介して積層方向に関して接続されることにより、上述したコイル41が構成される。同様に、コイルパターンP2〜P5の第2のコイルパターンP22、P32、P42、P52が図示しないビアを介して積層方向に関して接続されることにより、上述したコイル42が構成される。
The first coil patterns P21, P31, P41, and P51 of the coil patterns P2 to P5 are connected with respect to the stacking direction via vias (not shown), whereby the
ビア接続層L6、L7には、いずれも絶縁層の中心位置、すなわち、コイルパターンP5のコイル接続パターンP53と重畳する位置に、ビアパターンP6、P7が形成されている。これらのビアパターンP6、P7は、図示しないビアによって、コイルパターンP5のコイル接続パターンP53と電気的に接続される。 In the via connection layers L6 and L7, via patterns P6 and P7 are formed at the center position of the insulating layer, that is, the position overlapping the coil connection pattern P53 of the coil pattern P5. These via patterns P6 and P7 are electrically connected to the coil connection pattern P53 of the coil pattern P5 by vias not shown.
コンデンサ層L8〜L12のそれぞれには、上述したコンデンサ50を構成する、絶縁層の略全域にわたるコンデンサパターンP8〜P12が形成されている。積層体10の積層方向に並ぶコンデンサパターンP8〜P12は、図示しないビアにより電気的に適宜接続される。
In each of the capacitor layers L8 to L12, capacitor patterns P8 to P12 that form the above-described
コンデンサパターンP8は、対向電極パターンP81とビアパターンP82からなる。対向電極パターンP81は、絶縁層L8の略全域にわたって形成されている。また、対向電極パターンP81の一部は、絶縁層L8の長辺の中間位置において長辺側の端部まで延びて、積層体10の側面10bに露出し、上述したグランド電極端子30に接続される。ビアパターンP82は、絶縁層の中心位置、すなわち、コイルパターンP5のコイル接続パターンP53と重畳する位置に形成されている。ビアパターンP82は、その周囲に形成された無パターン領域によって、対向電極パターンP81とは電気的に絶縁されている。
The capacitor pattern P8 includes a counter electrode pattern P81 and a via pattern P82. The counter electrode pattern P81 is formed over substantially the entire area of the insulating layer L8. Further, a part of the counter electrode pattern P81 extends to the end portion on the long side at the middle position of the long side of the insulating layer L8, is exposed to the
コンデンサパターンP9は、上述したコンデンサパターンP8の対向電極パターンP81と対向する対向電極パターンのみで構成されている。 The capacitor pattern P9 is configured only by the counter electrode pattern facing the counter electrode pattern P81 of the capacitor pattern P8 described above.
コンデンサパターンP10は、対向電極パターンP101とビアパターンP102からなる。コンデンサパターンP10は、コンデンサパターンP8と同一のパターンであり、コンデンサパターンP10の対向電極パターンP101およびビアパターンP102はそれぞれ、コンデンサパターンP8の対向電極パターンP81およびビアパターンP82に対応している。すなわち、コンデンサパターンP10においても、対向電極パターンP101の一部が、絶縁層L10の長辺の中間位置において長辺側の端部まで延びて、積層体10の側面10bに露出し、上述したグランド電極端子30に接続される。
The capacitor pattern P10 includes a counter electrode pattern P101 and a via pattern P102. The capacitor pattern P10 is the same pattern as the capacitor pattern P8, and the counter electrode pattern P101 and the via pattern P102 of the capacitor pattern P10 correspond to the counter electrode pattern P81 and the via pattern P82 of the capacitor pattern P8, respectively. That is, also in the capacitor pattern P10, a part of the counter electrode pattern P101 extends to the end of the long side at the middle position of the long side of the insulating layer L10 and is exposed to the
コンデンサパターンP11は、上述したコンデンサパターンP10の対向電極パターンP101と対向する対向電極パターンのみで構成されている。 The capacitor pattern P11 is composed only of the counter electrode pattern facing the counter electrode pattern P101 of the capacitor pattern P10 described above.
コンデンサパターンP12は、対向電極パターンのみからなり、この対向電極パターンは、絶縁層L12の略全域にわたって形成されている。コンデンサパターンP12の一部は、絶縁層L12の長辺の中間位置において長辺側の端部まで延びて、積層体10の側面10bに露出し、上述したグランド電極端子30に接続される。
The capacitor pattern P12 includes only a counter electrode pattern, and this counter electrode pattern is formed over substantially the entire area of the insulating layer L12. A part of the capacitor pattern P12 extends to the end of the long side at the middle position of the long side of the insulating layer L12, is exposed on the
最外絶縁層L13は、最外絶縁層L1同様、複数層(図4では3層)からなる絶縁層が積層された層である。最外絶縁層L13のうちの最も外側の絶縁層には、一対の底面電極パターンP13(底面電極パターンP131、P132)が形成されている。絶縁層L13の長手方向に関する一側領域の全域に亘って形成されている。 Like the outermost insulating layer L1, the outermost insulating layer L13 is a layer in which insulating layers composed of a plurality of layers (three layers in FIG. 4) are stacked. A pair of bottom electrode patterns P13 (bottom electrode patterns P131 and P132) is formed on the outermost insulating layer of the outermost insulating layer L13. The insulating layer L13 is formed over the entire region on one side in the longitudinal direction.
底面電極パターンP13に用いられる電極材料は、上述した電極パターンP2〜P12に用いられる電極材料とは異なっており、ガラスを含有する電極材料で構成されている。一例として、底面電極パターンP13に用いられる電極材料には銀や銅を採用することができる。 The electrode material used for the bottom electrode pattern P13 is different from the electrode material used for the electrode patterns P2 to P12 described above, and is made of an electrode material containing glass. As an example, silver or copper can be adopted as an electrode material used for the bottom electrode pattern P13.
底面電極パターンP13は、コンデンサ50を構成する絶縁層L12のコンデンサパターンP12と一部重畳している。その結果、図2に示すように、底面電極パターンP13とコンデンサパターンP12との間の重畳領域には、寄生容量領域27が形成される。
The bottom electrode pattern P13 partially overlaps the capacitor pattern P12 of the insulating layer L12 constituting the
そのため、積層コイル部品1の等価回路は、図5に示すとおり、コイル40およびコンデンサ50に加えて、寄生容量領域27に相当する容量を備える。図5において、「IN/OUT」は各外部電極端子20への接続を示しており、「GND」は各グランド電極端子30への接続を示している。
Therefore, the equivalent circuit of the
この寄生容量領域27には、上記絶縁層L1〜L13を重ね合わせた積層体10を焼成(たとえば、850〜960℃)するときに、底面電極パターンP13の電極材料に含まれるガラス成分(すなわち、ホウ素などの低融点酸化物)が拡散する。その拡散により、絶縁層を構成する絶縁材料の粒成長が促進され、密度が向上(ポーラス性が低下)することで、寄生容量領域27では高い誘電率が実現される。
In the
以上で説明したとおり、上述した積層コイル部品1においては、絶縁層L1〜L13が積層された積層体10と、複数の絶縁層間に介在する複数の内部電極パターンP2〜P12と、積層体10の底面10cに形成され、ガラスを含む電極材料で構成された底面電極25とを備え、積層方向において、底面電極25と内部電極パターンP12とが少なくとも一部重畳していることで、寄生容量領域27が形成されている。
As described above, in the
この寄生容量領域27では、底面電極25の電極材料に含まれるガラス成分が拡散することで誘電率が高くなっており、高い寄生容量が得られる。すなわち、上記寄生容量領域27に寄生容量が形成されることで、積層コイル部品1の減衰特性の調整が実現されている。
In the
また、底面電極25は、コンデンサ50を構成する内部電極パターンP12と対向しており、図4に示すように、コイル40の内部電極パターンP2〜P5に比べて、コンデンサ50の内部電極P8〜P12のほうが形成領域が広いため、コンデンサ50の内部電極パターンと底面電極25とを対向させることで対向面積を広く設計することができ、寄生容量をより増大することができる。
Further, the
さらに、底面電極の電極材料に含まれるガラスがホウ素系ガラスであるため、軟化温度が低く、積層体の焼結性を高めるのに適している。 Furthermore, since the glass contained in the electrode material of the bottom electrode is boron-based glass, the softening temperature is low, which is suitable for enhancing the sinterability of the laminate.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change variously.
たとえば、底面電極パターンの形状や内部電極パターンの形状は、寄生容量領域が形成される限りにおいて、適宜変更することができる。また、積層体の内部において並設されたコイルは2つに限らず、1つや3つ以上であってもよい。さらに、積層体を構成する絶縁層の数についても、適宜変更することができる。 For example, the shape of the bottom electrode pattern and the shape of the internal electrode pattern can be appropriately changed as long as the parasitic capacitance region is formed. Further, the number of coils arranged in parallel in the laminated body is not limited to two, and may be one or three or more. Furthermore, the number of insulating layers constituting the stacked body can be changed as appropriate.
1…積層コイル部品、10…積層体、20…外部電極端子、25…底面電極、40…コイル、50…コンデンサ、L1〜L13…絶縁層、P2〜P5…コイルパターン、P8〜P12…コンデンサパターン。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記複数の絶縁層間に介在する複数の内部電極であって、コイルおよびコンデンサを構成し、前記積層体の端面に一部の内部電極が露出する複数の内部電極と、
前記積層体の端面に形成され、該端面に露出する前記内部電極と接続される外部電極端子と、
前記積層体の底面に形成され、前記内部電極と接続されておらず、前記外部電極端子と導通し、ガラスを含む電極材料で構成された底面電極と
を備え、
前記積層方向において、前記底面電極と前記内部電極とが少なくとも一部重畳している、積層コイル部品。 A laminate in which a plurality of insulating layers are laminated, and has a bottom surface orthogonal to the lamination direction and an end face extending along the lamination direction ;
A plurality of internal electrodes interposed between the plurality of insulating layers, constituting a coil and a capacitor, and a plurality of internal electrodes in which a part of the internal electrodes are exposed on an end surface of the laminate;
An external electrode terminal formed on an end surface of the laminate and connected to the internal electrode exposed on the end surface;
Formed on the bottom surface of the laminate, not connected to the internal electrode, electrically connected to the external electrode terminal, and comprises a bottom electrode made of an electrode material containing glass,
A laminated coil component in which the bottom electrode and the internal electrode are at least partially overlapped in the lamination direction.
前記底面電極は、前記コンデンサを構成する前記内部電極と対向している、請求項1に記載の積層コイル部品。 The coil and the capacitor are aligned along the stacking direction, and the capacitor is located on the bottom side,
The multilayer coil component according to claim 1, wherein the bottom electrode is opposed to the internal electrode constituting the capacitor.
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