JP6429951B2 - Coil component and manufacturing method thereof - Google Patents

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本発明は、コイル部品及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a coil component and a manufacturing method thereof.

スマートフォンを始めとするデジタル機器の高性能化に伴い、電子製品の回路が複雑化しており、回路内で発生するノイズに対する対策の重要性が大きくなっている。   As digital devices such as smartphones become more sophisticated, electronic product circuits are becoming more complex, and the importance of countermeasures against noise generated in the circuits is increasing.

このような積層型コイル部品として、チップインダクターまたはチップビーズ(Bead)は、簡単に回路に直列連結して使用可能であるため、上記ノイズ対策素子の中でも使用頻度が高く、市場の要求もこれからさらに増加すると予想されている。   As such a laminated coil component, a chip inductor or a chip bead can be used by simply connecting it in series with a circuit. Therefore, it is frequently used among the above-mentioned noise countermeasure elements, and the market demand will be increased. Further increase is expected.

上記チップインダクターまたはチップビーズは、本体がフェライトなどの磁性体材料からなる。上記磁性体材料は、電流の印加によって磁気飽和し、上記磁気飽和特性は、磁性体材料の初期透磁率に大きく影響される。   The chip inductor or chip bead is made of a magnetic material such as ferrite. The magnetic material is magnetically saturated by applying an electric current, and the magnetic saturation characteristics are greatly affected by the initial magnetic permeability of the magnetic material.

積層型コイル部品において、少ないターン数のコイルを用いて高いZとLs値を実現するためには、磁性体材料の透磁率が相対的に高いことが有利である。しかし、この場合、磁気飽和が早いため、DCバイアス特性の実現においては却って問題となる。   In a laminated coil component, in order to achieve high Z and Ls values using a coil with a small number of turns, it is advantageous that the magnetic material has a relatively high permeability. However, in this case, since the magnetic saturation is fast, there is a problem in realizing the DC bias characteristics.

その反面、磁性体材料の透磁率を低くすると、磁気飽和は遅延されるが、共振周波数自体が高くなって、100MHz以下の低い周波数帯でのコイル部品のZ値が相対的に低くなる。   On the other hand, when the permeability of the magnetic material is lowered, the magnetic saturation is delayed, but the resonance frequency itself becomes high, and the Z value of the coil component in the low frequency band of 100 MHz or less becomes relatively low.

そのため、コイル部品の使用周波数の限界が生じ、コイル部品の目標Z及びLs値を実現するためにはコイルのターン数を増加させなければならないため、コイル部品のサイズが相対的に大きくなり得る。   For this reason, the use frequency of the coil component is limited, and the number of turns of the coil has to be increased in order to realize the target Z and Ls values of the coil component, so that the size of the coil component can be relatively large.

特開2013−201374号公報JP 2013-201374 A

本発明の目的は、コイルのターン数に比べて高いZ及びLs値を実現し、広帯域にわたってノイズが除去可能であるとともに、DCバイアス特性に優れたコイル部品及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a coil component that realizes Z and Ls values higher than the number of turns of the coil, can remove noise over a wide band, and has excellent DC bias characteristics, and a method for manufacturing the same. .

本発明の一側面は、磁性体及びコイルを含み、互いに対向する第1及び第2面、第1及び第2面と連結されて互いに対向する第3及び第4面、第1及び第2面と連結され、且つ第3及び第4面と連結されて互いに対向する第5及び第6面を有し、上記コイルの両端が少なくとも第3及び第4面を介してそれぞれ露出する本体と、上記本体の第3及び第4面にそれぞれ配置され、上記コイルの露出した両端とそれぞれ接続される第1及び第2外部電極と、を含むコイル部品であって、上記コイルは、それぞれの磁性体層上に間隙を有する帯状に形成された複数の導体パターンと、上記導体パターンが形成された一方向に沿って一定間隔で形成され、上下に配置された導体パターンを連結するビア電極と、を含み、上記本体は、コイルにより囲まれた内側の第1磁性体部と、コイルの外側の第2磁性体部と、を含み、上記第2磁性体部は、上記第1磁性体部を成す第1磁性体に比べて低透磁率を有する第2磁性体からなる、コイル部品を提供する。   One aspect of the present invention includes a magnetic body and a coil, and first and second surfaces facing each other, and third and fourth surfaces and first and second surfaces facing each other connected to the first and second surfaces. A main body that has fifth and sixth surfaces that are coupled to the third and fourth surfaces and face each other, and that both ends of the coil are exposed through at least the third and fourth surfaces, respectively. Coil components including first and second external electrodes respectively disposed on the third and fourth surfaces of the main body and connected to both exposed ends of the coil, wherein the coils are respectively magnetic layers. A plurality of conductor patterns formed in a strip shape having a gap above, and via electrodes that are formed at regular intervals along one direction in which the conductor patterns are formed, and connect the conductor patterns arranged vertically. The body is surrounded by a coil A first magnetic body portion inside the coil and a second magnetic body portion outside the coil, wherein the second magnetic body portion has a lower magnetic permeability than the first magnetic body constituting the first magnetic body portion. The coil component which consists of a 2nd magnetic body which has these is provided.

本発明の他の側面は、ビルドアップ工法によりコイルを含む積層体を形成する段階と、上記積層体を焼成して本体を形成する段階と、上記本体に、コイルの露出した両端と接続されるように第1及び第2外部電極を形成する段階と、を含むコイル部品の製造方法であって、上記積層体は、第1磁性体を含む材料を印刷して第1磁性体部を形成する段階と、上記第1磁性体部の縁(edge)を囲むように導電性ペーストを印刷して導体パターンを形成する段階と、上記導体パターンにビア電極を形成する段階と、上記第1磁性体部の縁に、上記導体パターンを覆うように第2磁性体を含む材料を印刷して第2磁性体部を形成する段階と、を繰り返すことで、隣接した導体パターンのビア電極が接触されてコイルが構成されるようにする、コイル部品の製造方法を提供する。   Another aspect of the present invention includes a step of forming a laminated body including a coil by a build-up method, a step of firing the laminated body to form a main body, and the main body connected to both exposed ends of the coil. Forming the first and second external electrodes as described above, wherein the laminated body prints a material containing the first magnetic body to form the first magnetic body portion. Forming a conductive pattern by printing a conductive paste so as to surround an edge of the first magnetic body portion; forming a via electrode in the conductive pattern; and the first magnetic body By repeating the step of printing the material containing the second magnetic body on the edge of the portion so as to cover the conductor pattern to form the second magnetic body portion, so that the via electrode of the adjacent conductor pattern is contacted Let the coil be constructed, carp To provide a process for the production of parts.

本発明の一実施形態によると、積層型コイル部品の本体に異なる透磁率を有する異種材料を適用することで、ターン数に比べて高いZ及びLs値を実現することができ、広帯域にわたってノイズを除去することができるとともに、DCバイアス特性を相対的に向上させることができる効果を期待することができる。   According to an embodiment of the present invention, by applying different materials having different magnetic permeability to the main body of the multilayer coil component, it is possible to realize Z and Ls values higher than the number of turns, and to reduce noise over a wide band. It can be removed, and it can be expected that the DC bias characteristics can be relatively improved.

本発明の一実施形態によるインダクターの一部を切開して概略的に示した斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a part of an inductor in accordance with an embodiment of the present invention. 図1のインダクターにおいて、磁性体層と導体パターンの積層構造を示した分離斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a laminated structure of a magnetic layer and a conductor pattern in the inductor of FIG. 1. 図1のI‐I'線の断面図である。It is sectional drawing of the II 'line of FIG. 本体が単一磁性体材料からなるインダクターにおいて、本体の透磁率の大きさによる飽和磁束密度を示したグラフである。5 is a graph showing saturation magnetic flux density according to the magnetic permeability of the main body in an inductor whose main body is made of a single magnetic material. 本体が単一磁性体材料からなるインダクターにおいて、本体の透磁率の大きさによるインダクタンスを示したグラフである。5 is a graph showing inductance according to the magnetic permeability of the main body in an inductor whose main body is made of a single magnetic material. 従来のインダクターと本発明の実施例のインダクターの周波数及びインピーダンスを比較して示したグラフである。5 is a graph showing a comparison between frequency and impedance of a conventional inductor and an inductor according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による第1磁性体部の形成工程を順に示した図である。It is the figure which showed the formation process of the 1st magnetic body part by one Embodiment of this invention in order. 本発明の一実施形態による導体パターンの形成工程を順に示した図である。It is the figure which showed the formation process of the conductor pattern by one Embodiment of this invention in order. 本発明の一実施形態による第2磁性体部の形成工程を順に示した図である。It is the figure which showed the formation process of the 2nd magnetic body part by one Embodiment of this invention in order.

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示(または強調表示や簡略化表示)がされることがある。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be enlarged or reduced (or highlighted or simplified) for a clearer description.

コイル部品
以下では、積層型コイル部品として積層型インダクターを例として説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、上記積層型コイル部品は、例えば、積層型ビーズなどであってもよい。
Coil component Hereinafter, a multilayer inductor will be described as an example of the multilayer coil component. However, the present invention is not limited to this, and the laminated coil component may be, for example, laminated beads.

図1は、本発明の一実施形態によるインダクターの一部を切開して概略的に示した斜視図であり、図2は、図1のインダクターにおいて、磁性体層と導体パターンの積層構造を示した分離斜視図であり、図3は図1のI‐I'線の断面図である。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing a part of an inductor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a laminated structure of a magnetic layer and a conductor pattern in the inductor of FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along the line II ′ of FIG.

図1から図3を参照すると、本発明の一実施形態によるインダクター100は、本体110と、第1及び第2外部電極131、132と、を含む。   Referring to FIGS. 1 to 3, an inductor 100 according to an embodiment of the present invention includes a main body 110 and first and second external electrodes 131 and 132.

本体110は、磁性体と、コイル120と、を含む。   The main body 110 includes a magnetic body and a coil 120.

この際、本体110の形状は特に制限されるものではないが、実質的に六面体形状であることができる。   At this time, the shape of the main body 110 is not particularly limited, but may be substantially hexahedral.

説明の便宜のために、本体110のZ方向に互いに対向する両面を第1及び第2面1、2と設定し、X方向に互いに対向し、且つ第1及び第2面1、2の先端を連結する両面を第3及び第4面3、4と設定し、Y方向に互いに対向し、且つ第1及び第2面1、2の先端を連結し、第3及び第4面3、4の先端を連結する両面を第5及び第6面5、6と設定する。   For convenience of explanation, both surfaces of the main body 110 facing each other in the Z direction are set as first and second surfaces 1 and 2, facing each other in the X direction, and the tips of the first and second surfaces 1 and 2. Are connected to each other in the Y direction, and the ends of the first and second surfaces 1 and 2 are connected to each other, and the third and fourth surfaces 3, 4 are connected to each other. Both surfaces connecting the tips of the first and second surfaces are set as the fifth and sixth surfaces 5 and 6.

本実施形態の本体110は、コイル120を基準として、コイル120の内側に位置する第1磁性体部A1と、コイル120の外側に位置する第2磁性体部A2と、を含む。   The main body 110 of the present embodiment includes a first magnetic body portion A1 located inside the coil 120 and a second magnetic body portion A2 located outside the coil 120 with the coil 120 as a reference.

第1磁性体部A1は、第2磁性体部A2に比べて高い透磁率を有する高透磁率の第1磁性体からなり、第2磁性体部A2は、第1磁性体に比べて相対的に低い透磁率を有する低透磁率の第2磁性体からなる。   The first magnetic body part A1 is composed of a high magnetic permeability first magnetic body having a higher magnetic permeability than the second magnetic body part A2, and the second magnetic body part A2 is relatively relative to the first magnetic body. And a low magnetic permeability second magnetic body having a low magnetic permeability.

第1磁性体部A1は、その位置上、インダクター100のZ特性とLs特性に大きい影響を与える部分であって、透磁率の高い第1磁性体を適用してなるため、少ないターン数でコイル120を構成しても、インダクター100の目標Z及びLsを実現するにおいて有利である。   The first magnetic part A1 is a part that has a great influence on the Z characteristic and the Ls characteristic of the inductor 100 in terms of its position. Since the first magnetic substance having a high magnetic permeability is applied, the first magnetic part A1 has a small number of turns. Even if 120 is configured, it is advantageous in realizing the targets Z and Ls of the inductor 100.

また、第1磁性体部A1の第1磁性体は透磁率が高いため、広い(Broad)インピーダンス(Impedance)特性を有するようになる。したがって、広帯域のノイズを除去するにおいても非常に効果的である。   In addition, since the first magnetic body of the first magnetic body portion A1 has a high magnetic permeability, the first magnetic body has a broad (impedance) characteristic. Therefore, it is very effective in removing broadband noise.

第2磁性体部A2は、本体110において第1磁性体部A1を除いた全領域であって、具体的には、コイル120を構成する導体パターン121〜125の界面とコイル120の外側部分であることができる。   The second magnetic body portion A2 is the entire area of the main body 110 excluding the first magnetic body portion A1. Specifically, the second magnetic body portion A2 is an interface between the conductor patterns 121 to 125 constituting the coil 120 and an outer portion of the coil 120. Can be.

このようなコイル120の印刷面を含むコイル120の外側部分は、電流が印加される際に磁気飽和が集中される領域であるため、本実施形態のように、第2磁性体部A2に低透磁率の第2磁性体を適用すると、インダクター100のDCバイアス特性を向上させることができる。   Since the outer portion of the coil 120 including the printed surface of the coil 120 is a region where magnetic saturation is concentrated when a current is applied, the lower portion of the second magnetic body portion A2 is reduced as in the present embodiment. When the second magnetic body having magnetic permeability is applied, the DC bias characteristic of the inductor 100 can be improved.

また、本実施形態の本体110は、Z方向に上下部の外側に形成される上部及び下部カバー112、112'、113、113'をさらに含むことができる。   In addition, the main body 110 of the present embodiment may further include upper and lower covers 112, 112 ′, 113, 113 ′ that are formed outside the upper and lower portions in the Z direction.

上部及び下部カバー112、112'、113、113'は、磁性体層111と同一の材料からなり、引き出し部分を除いてコイル120を完全に埋め込むことで、外部衝撃や外部物質によってコイル120の基本的な電気的特性が低下することを防止する役割を果たすことができる。   The upper and lower covers 112, 112 ′, 113, 113 ′ are made of the same material as that of the magnetic layer 111, and the coil 120 is completely embedded except for the lead-out portion. It is possible to prevent the electrical characteristics from deteriorating.

したがって、本実施形態によると、第1磁性体部A1が本体110の内部に位置し、外部に全く露出しない。   Therefore, according to the present embodiment, the first magnetic body portion A1 is located inside the main body 110 and is not exposed to the outside at all.

この際、製品の中心コア(Core)の役割を果たす第1磁性体部A1は、導体パターン121〜125の積層方向であるZ方向においてコイル120の最外側よりも上方に突出するように形成することができる。この場合、コイル120と水平に形成する場合に比べて相対的に高いインピーダンス(Impedance)が実現可能であり、第1磁性体部A1のZ方向の高さを調整することによって、多様で且つ可変的なインピーダンス特性を実現することができる。   At this time, the first magnetic body portion A1 serving as a center core (Core) of the product is formed so as to protrude above the outermost side of the coil 120 in the Z direction, which is the stacking direction of the conductor patterns 121 to 125. be able to. In this case, a relatively high impedance (Impedance) can be realized as compared with the case where the coil 120 is formed horizontally, and various and variable by adjusting the height of the first magnetic body portion A1 in the Z direction. Impedance characteristics can be realized.

また、中心コアの役割を果たす第1磁性体部A1は、貫通型ではなく、最外側が本体110の第2磁性体で覆われる構造を適用することができる。この場合、インダクター100の表面を本体110の第2磁性体材料で囲むことで、異種材料の使用による焼成不整合(mismatching)などの外観不良を改善することができる。   Further, the first magnetic body portion A1 that plays the role of the central core is not penetrating, and a structure in which the outermost side is covered with the second magnetic body of the main body 110 can be applied. In this case, by surrounding the surface of the inductor 100 with the second magnetic material of the main body 110, it is possible to improve appearance defects such as firing mismatch due to the use of different materials.

また、第1磁性体部A1は高透磁率の材料からなるため、通常、めっき滲みや耐湿信頼性にやや劣る特性を示すが、外部を本体110の第2磁性体部A2の第2磁性体で囲むと、かかる問題点を補うことができる。   In addition, since the first magnetic body portion A1 is made of a material having a high magnetic permeability, the first magnetic body portion A1 usually exhibits characteristics slightly inferior in plating bleeding and moisture resistance reliability. This problem can be compensated by enclosing it with.

本実施形態のコイル120は、Z方向に積層される複数の導体パターン121〜125と、隣接した導体パターン121〜125を互いに連結する複数のビア電極161、162と、を含む。   The coil 120 of the present embodiment includes a plurality of conductor patterns 121 to 125 stacked in the Z direction and a plurality of via electrodes 161 and 162 that connect the adjacent conductor patterns 121 to 125 to each other.

導体パターン121〜125は、それぞれの磁性体層111上に、導電性金属を含む導電性ペーストをスクリーン印刷などの工法により所定の厚さに印刷するか、または電気めっきなどの工法によりめっきするなどの方法を用いて形成されることができる。   The conductive patterns 121 to 125 are printed on each magnetic layer 111 with a conductive paste containing a conductive metal to a predetermined thickness by a method such as screen printing, or by a method such as electroplating. The method can be used.

上記導電性金属は、銀(Ag)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)などの導電性金属またはこれらの合金などからなることができる。   The conductive metal can be made of a conductive metal such as silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), or an alloy thereof.

また、導体パターン121〜125は、間隙を有する帯状に形成されることができる。   In addition, the conductor patterns 121 to 125 can be formed in a strip shape having a gap.

この際、容量を最大化するために、導体パターン121〜125は、磁性体層111の周りに沿ってできるだけループ状に形成されることができる。   At this time, in order to maximize the capacitance, the conductor patterns 121 to 125 can be formed in a loop shape as much as possible along the periphery of the magnetic layer 111.

また、導体パターン121〜125は、略螺旋状の構造を有することが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて、四角形、五角形、六角形などの多角形や、円形、楕円形などであってもよく、または不規則な形状に形成されてもよい。   In addition, the conductor patterns 121 to 125 preferably have a substantially spiral structure, but the present invention is not limited to this, and a polygon such as a quadrangle, a pentagon, a hexagon, It may be circular, elliptical, etc., or may be formed in an irregular shape.

そして、導体パターンのうち、Z方向に最上端と最下端に配置された導体パターン121、122の一部は、本体110の第3及び第4面3、4を介してそれぞれ露出することができる。   Of the conductor patterns, part of the conductor patterns 121 and 122 arranged at the uppermost end and the lowermost end in the Z direction can be exposed through the third and fourth surfaces 3 and 4 of the main body 110, respectively. .

そのために、導体パターン121、122の両端には、本体110の第3及び第4面3、4を介してそれぞれ露出するように第1及び第2リード部121a、122aがそれぞれ延びて形成されることができる。   For this purpose, first and second lead portions 121a and 122a are formed at both ends of the conductor patterns 121 and 122 so as to be exposed through the third and fourth surfaces 3 and 4 of the main body 110, respectively. be able to.

本実施形態のビア電極161、162は、導体パターン121〜125が形成されたそれぞれの磁性体層111に貫通孔としてのビアを形成した後、導電性に優れた導電性ペーストをそのビアに充填することで形成することができる。   In the via electrodes 161 and 162 of the present embodiment, vias as through holes are formed in the respective magnetic layers 111 on which the conductor patterns 121 to 125 are formed, and then the vias are filled with a conductive paste having excellent conductivity. By doing so, it can be formed.

ビア電極161、162は、隣接した導体パターン121〜125をZ方向に互いに連結するものであって、導体パターン121〜125が形成された一方向に沿って一定間隔で形成されることができる。   The via electrodes 161 and 162 connect adjacent conductor patterns 121 to 125 to each other in the Z direction, and can be formed at regular intervals along one direction in which the conductor patterns 121 to 125 are formed.

上記導電性ペーストは、例えば、銀(Ag)、銀‐パラジウム(Ag‐Pd)、ニッケル(Ni)、及び銅(Cu)の少なくとも1つまたはこれらの合金からなることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。   The conductive paste may be made of, for example, at least one of silver (Ag), silver-palladium (Ag-Pd), nickel (Ni), and copper (Cu), or an alloy thereof. It is not limited to this.

第1及び第2外部電極131、132は本体110の第3及び第4面3、4にそれぞれ配置される。   The first and second external electrodes 131 and 132 are disposed on the third and fourth surfaces 3 and 4 of the main body 110, respectively.

第1及び第2外部電極131、132は、本体110の第3及び第4面3、4を介して露出するコイルの第1及び第2リード部121a、122aとそれぞれ接続される。   The first and second external electrodes 131 and 132 are connected to the first and second lead portions 121a and 122a of the coil exposed through the third and fourth surfaces 3 and 4 of the main body 110, respectively.

また、第1及び第2外部電極131、132は、本体110の第3及び第4面3、4に形成される第1及び第2接続部131a、132aと、第1及び第2接続部131a、132aから本体110の第1、2、5、及び6面1、2、5、6の一部まで延びる第1及び第2バンド部131b、132bと、を含むことができる。   The first and second external electrodes 131 and 132 include first and second connection portions 131a and 132a formed on the third and fourth surfaces 3 and 4 of the main body 110, and the first and second connection portions 131a. , 132a, and first and second band portions 131b, 132b extending from the first, second, fifth, and sixth surfaces 1, 2, 5, 6 of the main body 110.

この場合、第1及び第2外部電極131、132の固着強度を向上させることができ、本体110の第1面1または第2面2が実装面となることができる。   In this case, the fixing strength of the first and second external electrodes 131 and 132 can be improved, and the first surface 1 or the second surface 2 of the main body 110 can be a mounting surface.

このような第1及び第2外部電極131、132は、導電性に優れた導電性金属材料からなることができる。   The first and second external electrodes 131 and 132 may be made of a conductive metal material having excellent conductivity.

例えば、第1及び第2外部電極131、132は、銀(Ag)または銅(Cu)の少なくとも1つを含む材料またはこれらの合金からなることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。   For example, the first and second external electrodes 131 and 132 may be made of a material containing at least one of silver (Ag) or copper (Cu) or an alloy thereof, but the present invention is not limited thereto. is not.

また、第1及び第2外部電極131、132の外表面には、必要に応じて、めっき層が形成されることができる。   A plating layer may be formed on the outer surfaces of the first and second external electrodes 131 and 132 as necessary.

上記めっき層は、ニッケル(Ni)層とスズ(Sn)層とが内側から順に形成されてなることができる。   The plating layer may be formed by sequentially forming a nickel (Ni) layer and a tin (Sn) layer from the inside.

従来の積層型コイル部品では、本体が単一磁性体材料からなる。   In the conventional multilayer coil component, the main body is made of a single magnetic material.

この際、コイル部品の電気的特性は、磁性体材料の初期透磁率及び磁性特性によって決定される。   At this time, the electrical characteristics of the coil component are determined by the initial permeability and magnetic characteristics of the magnetic material.

図4は、本体が単一磁性体材料からなるインダクターにおいて、本体の透磁率の大きさによる飽和磁束密度を示したグラフであり、図5は、本体が単一磁性体材料からなるインダクターにおいて、本体の透磁率の大きさによるインダクタンスを示したグラフである。   FIG. 4 is a graph showing the saturation magnetic flux density according to the magnetic permeability of the main body in an inductor made of a single magnetic material, and FIG. 5 is a graph showing the saturation magnetic flux density of the main body made of a single magnetic material. It is the graph which showed the inductance by the magnitude | size of the magnetic permeability of a main body.

図4及び図5において、試料C、D及びEの透磁率の大きさは、C>D>Eの順である。そして、図4及び図5において、Iは電流であって、中間の基準線は8mAであり、図4のBは磁束密度であり、図5のLはインダクタンスである。   4 and 5, the magnitudes of the magnetic permeability of samples C, D, and E are in the order of C> D> E. 4 and 5, I is a current, an intermediate reference line is 8 mA, B in FIG. 4 is a magnetic flux density, and L in FIG. 5 is an inductance.

図4及び図5を参照すると、本体の磁性体材料が相対的に高い透磁率を有する場合、コイルを少ないターン数で構成しても、高いZとLsを実現することができるが、磁気飽和が早くてDCバイアス特性を実現するには限界があることが分かる。   4 and 5, when the magnetic material of the main body has a relatively high magnetic permeability, high Z and Ls can be realized even if the coil is configured with a small number of turns. It can be seen that there is a limit in realizing the DC bias characteristics because of the fastness.

これに対し、本体の磁性体材料が相対的に低い透磁率を有する場合、磁気飽和が遅延される効果はあるが、共振周波数自体が高くなり、100Mhz以下の低い周波数帯でのZとLsが急激に低下して、使用周波数に限界がある。そのため、ノイズを除去する役割を十分に果たすことができず、インダクターの目標Z及びLsを実現するためにはコイルのターン数を増加させなければならないため、インダクターのサイズが増加するようになる。   On the other hand, when the magnetic material of the main body has a relatively low magnetic permeability, there is an effect that the magnetic saturation is delayed, but the resonance frequency itself becomes high, and Z and Ls in a low frequency band of 100 Mhz or less are reduced. There is a limit to the operating frequency due to a sudden drop. For this reason, it is not possible to sufficiently fulfill the role of removing noise, and the number of turns of the coil must be increased in order to realize the target Z and Ls of the inductor, so that the size of the inductor increases.

本実施形態によると、本体110において、コイル120を基準として内側に位置する第1磁性体部A1は相対的に高透磁率の第1磁性体からなり、コイル120の外側に位置する第2磁性体部A2は相対的に低透磁率の第2磁性体からなる。   According to the present embodiment, in the main body 110, the first magnetic body portion A <b> 1 located on the inner side with respect to the coil 120 is composed of the first magnetic body having a relatively high magnetic permeability and is located on the outer side of the coil 120. The body part A2 is made of a second magnetic body having a relatively low magnetic permeability.

第1磁性体部A1はZとLsの値に大きく影響する部分であって、第1磁性体により高いZとLsを実現することで、従来の同一サイズのインダクターに比べてコイルを相対的に少ないターン数で構成することができる。   The first magnetic body part A1 is a part that greatly affects the values of Z and Ls. By realizing higher Z and Ls by the first magnetic body, the coil can be relatively compared with the conventional inductor of the same size. It can be configured with a small number of turns.

したがって、インダクター100のサイズを小型化することができるとともに、コイル120のターン数を増加させて従来のインダクターと同一のサイズで高容量を実現することができる。   Therefore, the size of the inductor 100 can be reduced, and the number of turns of the coil 120 can be increased to realize a high capacity with the same size as the conventional inductor.

この際、第1磁性体部A1は磁束(Magnetic Flux)が集中される部分ではないため、磁気飽和を大きく加速させない。したがって、インダクターのDCバイアス特性が低下することを防止することができる。   At this time, since the first magnetic part A1 is not a part where magnetic flux is concentrated, magnetic saturation is not greatly accelerated. Therefore, it is possible to prevent the DC bias characteristics of the inductor from being deteriorated.

また、第2磁性体部A2は、磁束が集中されるコイル120の層間部分及び外側部分であって、低透磁率の第2磁性体を用いることでインダクターの磁気飽和を低減することができる。   The second magnetic part A2 is an interlayer part and an outer part of the coil 120 where the magnetic flux is concentrated, and the magnetic saturation of the inductor can be reduced by using the low magnetic permeability second magnetic substance.

但し、第2磁性体部A2はZとLs値に与える影響が少ない部分であるため、第2磁性体の透磁率が相対的に低くても、コイル部品の総ZとLsが大きく低下することを防止することができる。   However, since the second magnetic body portion A2 is a portion having little influence on the Z and Ls values, the total Z and Ls of the coil parts are greatly reduced even if the permeability of the second magnetic body is relatively low. Can be prevented.

したがって、本実施形態によると、コイルの少ないターン数に比べて相対的に高いZとLsが実現可能であって、これにより、広帯域にわたってノイズを除去することができるとともに、コイル部品のDCバイアス特性を向上させることができる。   Therefore, according to the present embodiment, relatively high Z and Ls can be realized as compared with the small number of turns of the coil, and thereby noise can be removed over a wide band and the DC bias characteristic of the coil component can be achieved. Can be improved.

図6は、従来のインダクターと本発明の実施例のインダクターの周波数及びインピーダンスを比較して示したグラフである。   FIG. 6 is a graph showing a comparison of the frequency and impedance of a conventional inductor and an inductor according to an embodiment of the present invention.

この際、比較例と実施例において、インダクターのサイズは1.0X0.5X0.5(mm)であり、コイルは総5層の導電パターンが積層されてなるものである。   In this case, in the comparative example and the example, the size of the inductor is 1.0 × 0.5 × 0.5 (mm), and the coil is formed by stacking a total of five conductive patterns.

また、比較例は、本体が第2磁性体のみからなるものであり、実施例は、本体が第1及び第2磁性体に分けられてなるものである。ここで、第1磁性体の透磁率は200以上であり、第2磁性体の透磁率は5〜100である。   Further, in the comparative example, the main body is composed only of the second magnetic body, and in the embodiment, the main body is divided into the first and second magnetic bodies. Here, the magnetic permeability of the first magnetic body is 200 or more, and the magnetic permeability of the second magnetic body is 5 to 100.

図6を参照すると、本発明の実施例のインダクターの場合、比較例に比べてZ特性とLs特性が大きく向上し、100Mhz以下の低い周波数帯でのZが高いことが分かる。   Referring to FIG. 6, it can be seen that in the inductor of the example of the present invention, the Z characteristic and the Ls characteristic are greatly improved as compared with the comparative example, and the Z in the low frequency band of 100 Mhz or less is high.

したがって、広帯域にわたってノイズが除去可能であり、同一サイズでインダクターの目標Z及びLs値を実現するために、コイルを相対的に少ないターン数で構成することができるため、インダクターのインダクタンスを向上させることができる。   Therefore, noise can be removed over a wide band, and the coil can be configured with a relatively small number of turns in order to realize the target Z and Ls values of the inductor with the same size, thereby improving the inductance of the inductor. Can do.

コイル部品の製造方法
既存の積層型コイル部品の製作工程では、本実施形態における異種材料からなる本体を実現することが容易ではない。
Manufacturing method of coil component In the manufacturing process of the existing multilayer coil component, it is not easy to realize the main body made of different materials in the present embodiment.

本実施形態では、コイル部品を製造するにあたり、ビルドアップ(Build up)工法を用いて異種材料からなる本体を含む積層型コイル部品を製造することができる。   In this embodiment, when manufacturing a coil component, a laminated coil component including a main body made of a different material can be manufactured using a build-up method.

上記ビルドアップ工法は、レーザードリルなどを用いてそれぞれの層毎にビアと導体パターンを形成し、Z方向に積層する工法である。   The build-up method is a method of forming vias and conductor patterns for each layer using a laser drill or the like and laminating them in the Z direction.

本実施形態のコイル部品を製造するためには、図7の(a)及び(b)に示されたように、先ず、第1磁性体を含む材料をペースト化し、基台210の中心部に印刷することで、第1磁性体領域P1を形成する。   In order to manufacture the coil component of the present embodiment, as shown in FIGS. 7A and 7B, first, a material containing the first magnetic body is made into a paste, and is formed at the center of the base 210. By printing, the first magnetic body region P1 is formed.

次に、図8の(a)及び(b)のように、第1磁性体領域P1の外部の縁(Edge:エッジ)を囲むように、銀(Ag)などの導電性金属を含む導電性ペーストを印刷することで、導体パターンCを形成する。   Next, as shown in FIGS. 8A and 8B, a conductive material containing a conductive metal such as silver (Ag) so as to surround an outer edge (Edge) of the first magnetic region P1. The conductor pattern C is formed by printing the paste.

その後、導体パターンCにビア電極を形成する段階をさらに行うことができる。   Thereafter, a step of forming a via electrode in the conductor pattern C can be further performed.

次に、図9の(a)及び(b)のように、第2磁性体を含む材料をペースト化し、第1磁性体領域P1の縁に導体パターンCを覆うように印刷することで、第2磁性体領域P2を形成する。   Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, the material containing the second magnetic material is made into a paste and printed so as to cover the conductor pattern C on the edge of the first magnetic material region P1. The two magnetic region P2 is formed.

上記の工程を、Z方向に隣接した複数の導体パターンCが対応するビア電極と互いに接続されるように繰り返すことで、積層体が形成される。   A laminated body is formed by repeating the above steps so that a plurality of conductor patterns C adjacent in the Z direction are connected to corresponding via electrodes.

この際、導体パターンのうち少なくとも1つには、第2磁性体部を介して引き出される第1及び第2リード部が形成されるようにする。   At this time, at least one of the conductor patterns is formed with first and second lead portions that are drawn through the second magnetic body portion.

また、積層体の上部面または下部面にはカバーをさらに形成することができ、この際、カバーは第2磁性体を含む材料で形成することができる。   Further, a cover can be further formed on the upper surface or the lower surface of the laminate, and in this case, the cover can be formed of a material including the second magnetic body.

次に、上記積層体を焼成して本体を形成する。   Next, the laminate is fired to form a main body.

この際、本体において、上下に積層された複数の第1磁性体領域は第1磁性体部となり、上下に積層された複数の第2磁性体領域は第2磁性体部となって、複数の導体パターンと導電性ビアが1つのコイルを成すようになる。   In this case, in the main body, the plurality of first magnetic body regions stacked in the upper and lower directions becomes the first magnetic body portion, and the plurality of second magnetic body regions stacked in the upper and lower directions becomes the second magnetic body portion, The conductor pattern and the conductive via form one coil.

次に、本体の第3及び第4面に、外部に露出した第1及び第2リード部とそれぞれ接続されるように第1及び第2外部電極を形成することができる。   Next, first and second external electrodes may be formed on the third and fourth surfaces of the main body so as to be connected to the first and second lead portions exposed to the outside, respectively.

本実施形態の第1及び第2外部電極は、電気導電性に優れた材料を用いて形成することができ、例えば、銀(Ag)または銅(Cu)などの導電性材料またはこれらの合金を含んで形成することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。   The first and second external electrodes of the present embodiment can be formed using a material excellent in electrical conductivity. For example, a conductive material such as silver (Ag) or copper (Cu) or an alloy thereof is used. However, the present invention is not limited to this.

この際、第1及び第2外部電極は、通常の方法により形成することができ、例えば、厚膜印刷、塗布、蒸着、及びスパッタリングなどの方法のうちの1つにより形成することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。   At this time, the first and second external electrodes can be formed by a normal method, for example, can be formed by one of methods such as thick film printing, coating, vapor deposition, and sputtering, The present invention is not limited to this.

また、このように形成された第1及び第2外部電極の表面には、必要に応じて、ニッケル(Ni)またはスズ(Sn)をめっき処理することで、めっき層をさらに形成することができる。   In addition, a plating layer can be further formed on the surfaces of the first and second external electrodes formed in this manner by plating nickel (Ni) or tin (Sn) as necessary. .

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, the scope of the present invention is not limited to this, and various correction and deformation | transformation are within the range which does not deviate from the technical idea of this invention described in the claim. It will be apparent to those having ordinary knowledge in the art.

100 インダクター
110 本体
111 磁性体層
120 コイル
121〜125 導体パターン
121a、122a 第1及び第2リード部
131、132 第1及び第2外部電極
161、162 ビア電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Inductor 110 Main body 111 Magnetic body layer 120 Coil 121-125 Conductor pattern 121a, 122a 1st and 2nd lead part 131, 132 1st and 2nd external electrode 161, 162 Via electrode

Claims (6)

磁性体及びコイルを含み、互いに対向する第1及び第2面、第1及び第2面と連結されて互いに対向する第3及び第4面、第1及び第2面と連結され、且つ第3及び第4面と連結されて互いに対向する第5及び第6面を有し、前記コイルの両端が少なくとも第3及び第4面を介してそれぞれ露出する本体と、
前記本体の第3及び第4面にそれぞれ配置され、前記コイルの露出した両端とそれぞれ接続される第1及び第2外部電極と、を含むコイル部品であって、
前記コイルは、
それぞれの磁性体層上に間隙を有する帯状に形成された複数の導体パターンと、前記複数の導体パターンが形成された一方向に沿って一定間隔に形成され、上下に配置された導体パターンを連結するビア電極と、を含み、
前記本体は、
前記コイルにより囲まれた内側の第1磁性体部と、前記コイルの外側の第2磁性体部と、を含み、前記第2磁性体部は、前記第1磁性体部を成す第1磁性体に比べて低透磁率を有する第2磁性体からなり、
前記本体において、前記コイルを基準として、前記第1磁性体部と前記第2磁性体部が区分される、コイル部品。
The first and second surfaces facing each other, including the magnetic body and the coil, connected to the first and second surfaces and connected to the third and fourth surfaces facing each other, the first and second surfaces, and the third And a main body which is connected to the fourth surface and has fifth and sixth surfaces facing each other, and both ends of the coil are exposed through at least the third and fourth surfaces, respectively.
Coil parts including first and second external electrodes respectively disposed on the third and fourth surfaces of the main body and connected to both exposed ends of the coil,
The coil is
A plurality of conductor patterns formed in a strip shape having a gap on each magnetic layer and a conductor pattern formed at regular intervals along one direction in which the plurality of conductor patterns are formed are connected to each other. A via electrode that includes:
The body is
An inner first magnetic body portion surrounded by the coil; and an outer second magnetic body portion of the coil, the second magnetic body portion forming the first magnetic body portion. Ri Do a second magnetic material having a low permeability compared to,
In the main body, a coil component in which the first magnetic body portion and the second magnetic body portion are divided with respect to the coil.
前記本体は、第2磁性体からなり、前記本体の上部及び下部にそれぞれ形成されるカバーをさらに含む、請求項1に記載のコイル部品。   The coil component according to claim 1, wherein the main body is made of a second magnetic body, and further includes covers formed on an upper portion and a lower portion of the main body. 前記本体の第1磁性体部が、前記導体パターンの積層方向に前記コイルの最外側より突出するように形成される、請求項2に記載のコイル部品。   The coil component according to claim 2, wherein the first magnetic body portion of the main body is formed so as to protrude from the outermost side of the coil in the stacking direction of the conductor pattern. 前記コイルは、前記導体パターンのうち少なくとも1つに、前記本体の第3及び第4面を介して露出するように延びて形成される第1及び第2リード部をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のコイル部品。   2. The coil according to claim 1, wherein the coil further includes first and second lead portions formed to extend to at least one of the conductor patterns through the third and fourth surfaces of the main body. 4. The coil component according to claim 3. 前記第1及び第2外部電極は、前記本体の第3及び第4面にそれぞれ形成される第1及び第2接続部と、前記第1及び第2接続部から前記本体の第1、第2、第5、及び第6面の一部までそれぞれ延びる第1及び第2バンド部と、をそれぞれ含む、請求項1から4のいずれか一項に記載のコイル部品。   The first and second external electrodes include first and second connection portions formed on the third and fourth surfaces of the main body, respectively, and the first and second connections of the main body from the first and second connection portions. 5. The coil component according to claim 1, further comprising first and second band portions that respectively extend to a part of the fifth, sixth, and sixth surfaces. ビルドアップ工法によりコイルを含む積層体を形成する段階と、
前記積層体を焼成して本体を形成する段階と、
前記本体にコイルの露出した両端と接続されるように第1及び第2外部電極を形成する段階と、を含むコイル部品の製造方法であって、
前記積層体は、
第1磁性体を含む材料を印刷して第1磁性体部を形成する段階と、
前記第1磁性体部の縁(edge)を囲むように導電性ペーストを印刷して導体パターンを形成する段階と、
前記導体パターンにビア電極を形成する段階と、
前記第1磁性体部の縁に、前記導体パターンを覆うように第2磁性体を含む材料を印刷して第2磁性体部を形成する段階と、を繰り返すことで、隣接した導体パターンのビア電極が接触されてコイルが構成されるようにし、且つ前記本体において、前記コイルを基準として、前記第1磁性体部と前記第2磁性体部が区分されるようにする、コイル部品の製造方法。
Forming a laminate including a coil by a buildup method;
Firing the laminate to form a body;
Forming a first external electrode and a second external electrode so as to be connected to both ends of the coil exposed to the main body,
The laminate is
Printing a material containing a first magnetic body to form a first magnetic body portion;
Printing a conductive paste so as to surround an edge of the first magnetic part to form a conductor pattern;
Forming a via electrode in the conductor pattern;
Repeating the step of printing a material containing a second magnetic body on the edge of the first magnetic body portion so as to cover the conductor pattern to form the second magnetic body portion, thereby forming vias of adjacent conductor patterns Manufacturing of coil components in which an electrode is contacted to form a coil , and in the main body, the first magnetic body part and the second magnetic body part are separated on the basis of the coil. Method.
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