JP6464614B2 - 積層コイル部品 - Google Patents

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本発明は、積層コイル部品に関する。
特許文献1に記載されているように、互いに対向する一対の端面と、一対の端面を連結するように一対の端面の対向方向に伸びる四つの側面と、を有する素体と、素体内に配置され、複数の内部導体が互いに接続されることにより構成されるコイルと、素体の端面側の端部にそれぞれ配置され、コイルの対応する端部と接続導体を介して接続される一対の外部電極と、を備えた積層コイル部品が知られている。この積層コイル部品において、接続導体は、素体の端面に露出すると共に、当該端面にて対応する外部電極と接続されている。
特開2014−67889号公報
ところで、応力が積層コイル部品に加わると、素体にクラックが生じるおそれがある。例えば、実装基板の撓み等による機械的応力が積層コイル部品に加わると、外部電極における素体の実装面上に位置する電極部分の縁部を起点として素体の内部を走り、素体の端面側にまで至るようなクラックが生じる場合がある。また、熱衝撃による圧縮応力又は引張応力が積層コイル部品に加わると、外部電極と素体の端面との間にクラックが生じる場合がある。
上記特許文献1に記載の積層コイル部品では、コイルの端部と外部電極とを接続している接続導体が、素体の端面に露出すると共に、当該端面にて対応する外部電極と接続されている。よって、上記のような応力によるクラックが生じると、端面における接続導体と外部電極との接続が当該クラックによって切断され、その結果、コイルの端部と外部電極との接続も切断されてしまうおそれがある。このように、従来の積層コイル部品においては、応力によるクラックが生じることにより信頼性が低下するという問題がある。
本発明は、応力によるクラックが生じた場合にも、信頼性の低下を抑制す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。
本発明に係る積層コイル部品は、互いに対向する一対の端面と、一対の端面を連結するように一対の端面の対向方向に伸びる第一側面、第二側面、第三側面、及び第四側面と、を有する素体と、素体内に配置され、複数の内部導体が互いに接続されることにより構成されるコイルと、素体の一対の端面側の端部にそれぞれ配置され、コイルの対応する端部と接続導体を介して接続される一対の外部電極と、を備え、第一側面が、他の電子機器と対向する実装面とされ、一対の外部電極は、端面上に位置する第一電極部分と、第一側面上に位置する第二電極部分と、少なくとも第二側面上に位置する第三電極部分と、をそれぞれ有し、接続導体は、第二側面に露出すると共に、第二側面にて対応する外部電極の第三電極部分と接続されている。
本発明に係る積層コイル部品では、接続導体が、第二側面に露出すると共に、第二側面にて対応する外部電極の第二側面上に位置する第三電極部分と接続されている。これにより、コイルの端部と対応する外部電極とが接続されている。第二側面は、実装面とされる第一側面以外の側面であるため、第二側面上の第三電極部分の縁部を起点とした機械的応力によるクラックは生じ難い。素体と第三電極部分との間には、素体と第一電極部分との間に比べて、圧縮応力又は引張応力によるクラックも生じ難い。よって、接続導体と第三電極部分との接続は、応力によるクラックによって切断される可能性が低い。その結果、コイルの端部と対応する外部電極との接続が応力によるクラックによって切断される可能性を低くすることができる。以上より、応力によるクラックが生じた場合にも、積層コイル部品における信頼性の低下を抑制することができる。
本発明に係る積層コイル部品において、第三電極部分は、第三側面上にも位置しており、接続導体は、第三側面にも露出すると共に、第二側面及び第三側面にて第三電極部分と接続されていてもよい。この場合、第三側面も、第二側面と同様、実装面とされる第一側面以外の側面である。よって、本発明の積層コイル部品では、応力によるクラックにより切断される可能性が低い、接続導体と第三電極部分との接続部分を、第二側面及び第三側面の複数の面にて有する。その結果、コイルの端部と対応する外部電極との接続が応力によるクラックによって切断される可能性を更に低くすることができ、積層コイル部品における信頼性の低下をより確実に抑制することができる。
本発明に係る積層コイル部品において、第二側面は、実装面とされる第一側面に対向する面であってもよい。第二側面は、実装面とされる第一側面に対向する面なので、第二側面上の第三電極部分の縁部を起点とした機械的応力によるクラックが最も生じ難い。よって、この構成によれば、接続導体と第三電極部分との接続が応力によって切断される可能性を更に低くすることができる。その結果、コイルの端部と対応する外部電極との接続が応力によるクラックによって切断される可能性を更に低くすることができ、積層コイル部品における信頼性の低下をより確実に抑制することができる。
本発明に係る積層コイル部品において、接続導体は、第二側面における一対の端面の対向方向と直交する方向での中央部に露出していてもよい。第二側面における一対の端面の対向方向と直交する方向での中央部は、応力によるクラックが特に生じ難い位置である。よって、この構成によれば、接続導体と第三電極部分との接続が応力によって切断される可能性を更に低くすることができる。その結果、コイルの端部と対応する外部電極との接続が応力によるクラックによって切断される可能性を更に低くすることができ、積層コイル部品における信頼性の低下をより確実に抑制することができる。
本発明によれば、応力によるクラックが生じた場合にも、信頼性の低下を抑制することができる積層コイル部品が提供される。
本発明に係る第1実施形態に係る積層コイル部品を示す斜視図である。 第1実施形態に係る積層コイル部品に含まれる素体の分解斜視図である。 第1実施形態に係る積層コイル部品の断面構成を示す図である。 第2実施形態に係る積層コイル部品に含まれる素体の分解斜視図である。 第2実施形態に係る積層コイル部品の断面構成を示す図である。 第3実施形態に係る積層コイル部品に含まれる素体の分解斜視図である。 第3実施形態に係る積層コイル部品の断面構成を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の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。
(第1実施形態)
まず、図1〜図3を参照して、第1実施形態に係る積層コイル部品の構成を説明する。図1は、本発明に係る第1実施形態に係る積層コイル部品を示す斜視図である。図2は、第1実施形態に係る積層コイル部品に含まれる素体の分解斜視図である。図3は、第1実施形態に係る積層コイル部品の断面構成を示す図である。ただし、図3は、図2に示すIII-III線に沿った積層コイル部品の断面構成を示す図である。
図1に示されるように、積層コイル部品1は、略直方体形状を呈する素体2と、素体2の外表面に配置される一対の外部電極4,5と、を備えている。積層コイル部品1は、一対の外部電極4,5を配線パターン7にはんだ付けすることにより、一対の外部電極4,5と配線パターン7とが電気的及び物理的に接合された状態で他の電子機器8(例えば、回路基板、又は、電子部品等)に実装されている。
素体2は、その外表面として、互いに対向する一対の端面2a,2bと、一対の端面2a,2bを連結するように一対の端面2a,2bの対向方向に延びる四つの側面2d、側面2c、側面2e、及び側面2fと、を有している。側面2dは、積層コイル部品1を他の電子機器8に実装する際の実装面として規定される。側面2cは、側面2dに対向する面である。側面2e及び側面2fは、それぞれ側面2dに隣接する面であり、互いに対向している。以下、側面2dを実装面ともいい、側面2cを対向面ともいう。
素体2は、図2に示されるように、複数の機能層11が積層されることによって形成されている。各機能層11は、略長方形状を有している。各機能層11は、例えば電気絶縁性を有する絶縁体であり、絶縁体グリーンシートの焼結体から構成される。すなわち、機能層11は、絶縁性材料からなる。実際の素体2では、各機能層11は、その間の境界が視認できない程度に一体化されている。
機能層11は、たとえばストロンチウム、カルシウム、アルミナ及び酸化珪素からなるガラスと、アルミナとからなるガラス系セラミックから構成されている。機能層11は、フェライト(Ni−Cu−Zn系フェライト、Ni−Cu−Zn−Mg系フェライト、Cu−Zn系フェライト、又はNi−Cu系フェライトなど)から構成されていてもよく、一部の機能層11は、非磁性フェライトから構成されていてもよい。機能層11は、導電性の金属磁性体材料を含んでいてもよい。
外部電極4は、素体2の端面2a側の端部に配置されている(図1参照)。外部電極4は、端面2a上に位置する第一電極部分4aと、側面2d上に位置する第二電極部分4bと、側面2c上に位置する第三電極部分4cと、側面2e上に位置する第三電極部分4dと、側面2f上に位置する第三電極部分4eと、の5つの電極部分を含んでいる。5つの電極部分4a,4b,4c,4d,4eは、一体的に形成されている。
第一電極部分4aは、端面2aの全面を覆っている。第二電極部分4bは、側面2dの一部を覆っている。第三電極部分4cは、側面2cの一部を覆っている。第三電極部分4dは、側面2eの一部を覆っている。第三電極部分4eは、側面2fの一部を覆っている。すなわち、外部電極4は、端面2aから、側面2d,2c,2e,2fにわたって形成されている。
外部電極5は、素体2の端面2b側の端部に配置されている(図1参照)。外部電極5は、端面2b上に位置する第一電極部分5aと、側面2d上に位置する第二電極部分5bと、側面2c上に位置する第三電極部分5cと、側面2e上に位置する第三電極部分5dと、側面2f上に位置する第三電極部分5eと、の5つの電極部分を含んでいる。5つの電極部分5a,5b,5c,5d,5eは、一体的に形成されている。
第一電極部分5aは、端面2bの全面を覆っている。第二電極部分5bは、側面2dの一部を覆っている。第三電極部分5cは、側面2cの一部を覆っている。第三電極部分5dは、側面2eの一部を覆っている。第三電極部分5eは、側面2fの一部を覆っている。すなわち、外部電極5は、端面2bから、側面2d,2c,2e,2fにわたって形成されている。外部電極4と外部電極5とは、一対の端面2a,2bの対向方向に互いに離間して位置している。
外部電極4,5は、平面視で略矩形形状を呈しており、その角が丸められている。外部電極4,5は、導電性金属粉末(例えば、Ag粉末又はPd粉末等)及びガラスフリットを含む導電性ペーストの焼結体として構成される。外部電極4,5を構成する焼結体に電気めっきが施されており、外部電極4,5の表面にはめっき層が形成されている。電気めっきには、Ni、Sn等が用いられる。
積層コイル部品1は、図2及び図3に示されるように、複数の内部導体21〜24と、複数の引出導体25,26と、を素体2内に備えている。各導体21〜26は、上記導電材料(例えば、Ag粉末又はPd粉末等)を含む導電性ペーストの焼結体として構成される。
複数の内部導体21〜24と複数の引出導体25,26とは、機能層11の積層方向(以下、単に「積層方向」と称する)に併置されている。複数の内部導体21〜24の端部同士は、スルーホール導体36により接続されている。複数の内部導体21〜24の端部同士がスルーホール導体36を介して接続されることにより、素体2内にコイル20が構成されることとなる。すなわち、積層コイル部品1は、素体2内に、コイル20を備える。
複数の引出導体25は、素体2内において端面2b及び側面2eに近い側(図1参照)の位置に配置され、積層方向に並んでいる。複数の引出導体25は、スルーホール導体37を介して互いに接続されている。複数の引出導体25のうち、側面2dに最も近い引出導体25は、スルーホール導体37を介し、コイル20の一方の端部E1と積層方向で隣り合っており、スルーホール導体37によって間接的にコイル20の一方の端部E1と接続されている。すなわち、側面2dに最も近い引出導体25と、コイル20の一方の端部E1とは、電気的に接続されている。
複数の引出導体25のうち、側面2cに最も近い引出導体25は、側面2cに露出している。この露出した部分は、外部電極5の第三電極部分5cに覆われている。これにより、側面2cに最も近い引出導体25と外部電極5の第三電極部分5cとは、側面2cにて直接接続されている。すなわち、側面2cに最も近い引出導体25と外部電極5の第三電極部分5cとは、電気的及び物理的に接続されている。
したがって、コイル20の一方の端部E1と外部電極5とは、複数の引出導体25及び複数のスルーホール導体37を介して電気的に接続されている。すなわち、複数の引出導体25及び複数のスルーホール導体37は、コイル20の一方の端部E1と、外部電極5とを電気的に接続する接続導体を構成している。
引出導体26は、素体2内において端面2a及び側面2eに近い側(図1参照)の位置に配置されている。引出導体26は、スルーホール導体38を介し、コイル20の他方の端部E2と積層方向で隣り合っており、スルーホール導体38によって間接的にコイル20の他方の端部E2と接続されている。すなわち、引出導体26と、コイル20の他方の端部E2とは、電気的に接続されている。
引出導体26は、コイル20の他方の端部E2と隣り合う側とは積層方向で反対側において、側面2cに露出している。この露出した部分は、外部電極4の第三電極部分4cに覆われている。これにより、引出導体26と外部電極4の第三電極部分4cとは、側面2cにて直接接続されている。すなわち、引出導体26と外部電極4の第三電極部分4cとは、電気的及び物理的に接続されている。
したがって、コイルの他方の端部E2と外部電極4とは、引出導体26及びスルーホール導体38を介して電気的に接続されている。すなわち、引出導体26及びスルーホール導体38は、コイル20の他方の端部E2と、外部電極4とを電気的に接続する接続導体を構成している。
以上、本実施形態に係る積層コイル部品1によれば、引出導体25,26が、側面2cに露出すると共に、側面2cにて対応する外部電極4,5の側面2c上に位置する第三電極部分4c,5cと接続されている。これにより、コイル20の端部E1,E2と対応する外部電極4,5とが接続されている。側面2cは、実装面とされる側面2d以外の側面であるため、側面2c上の第三電極部分4c,5cの縁部を起点とした機械的応力によるクラックは生じ難い。素体2と第三電極部分4c,5cとの間には、素体2と第一電極部分4a,5aとの間に比べて、圧縮応力又は引張応力によるクラックも生じ難い。よって、引出導体25,26と第三電極部分4c,5cとの接続は、応力によるクラックによって切断される可能性が低い。その結果、コイル20の端部E1,E2と対応する外部電極4,5との接続が応力によるクラックによって切断される可能性を低くすることができる。以上より、応力によるクラックが生じた場合にも、積層コイル部品1における信頼性の低下を抑制することができる。
(第2実施形態)
次に、図4及び図5を参照して、第2実施形態に係る積層コイル部品について説明する。図4は、第2実施形態に係る積層コイル部品に含まれる素体の分解斜視図である。図4は、第2実施形態に係る積層コイル部品の断面構成を示す図である。ただし、図4は、図3に示すV-V線に沿った積層コイル部品の断面構成を示す図である。
図4及び図5に示されるように、第2実施形態に係る積層コイル部品1Aが上記の積層コイル部品1と異なる点は、引出導体25,26が、側面2cにおける一対の端面2a,2bの対向方向と直交する方向で中央部に露出している点である。以下、側面2cにおける一対の端面2a,2bの対向方向と直交する方向を、「側面2cの幅方向」と称す。ここで、側面2cの幅方向で中央部とは、例えば側面2cの幅方向で中心であるが、当該中心と完全に一致していなくてもよく、当該中心から多少ずれていてもよい。
本実施形態に係る積層コイル部品1Aにおいて、複数の引出導体25は、素体2内において側面2cの幅方向で中央部の位置に配置され、積層方向に並んでいる。複数の引出導体25は、スルーホール導体37を介して互いに接続されている。複数の引出導体25のうち、側面2dに最も近い引出導体25は、スルーホール導体37を介し、コイル20の一方の端部E1と積層方向で隣り合っており、スルーホール導体37によって間接的にコイル20の一方の端部E1と接続されている。複数の引出導体25のうち、側面2cに最も近い引出導体25は、側面2cの幅方向で中央部の位置に露出している。この露出した部分は、外部電極5の第三電極部分5cに覆われている。これにより、側面2cに最も近い引出導体25と外部電極5の第三電極部分5cとは、側面2cの幅方向で中央部の位置で、直接接続されている。
引出導体26は、素体2内において側面2cの幅方向で中央部の位置に配置されている。引出導体26は、スルーホール導体38を介して、コイル20の他方の端部E2と積層方向で隣り合っており、スルーホール導体38によって間接的にコイル20の他方の端部E2と接続されている。引出導体26は、コイル20の他方の端部E2と隣り合う側とは積層方向で反対側において、側面2cの幅方向で中央部の位置に露出している。この露出した部分は外部電極4の第三電極部分4cに覆われている。これにより、引出導体26と外部電極4の第三電極部分4cとは、側面2cの幅方向で中央部の位置で、直接接続されている。
側面2cの幅方向で中央部は、応力によるクラックが特に生じ難い位置である。よって、本実施形態に係る積層コイル部品1Aによれば、第1実施形態に係る積層コイル部品1に比べて、引出導体25,26と第三電極部分4c,5cとの接続が応力によって切断される可能性を更に低くすることができる。その結果、コイル20の端部E1,E2と対応する外部電極4,5との接続が応力によるクラックによって切断される可能性を更に低くすることができ、積層コイル部品1Aにおける信頼性の低下をより確実に抑制することができる。
(第3実施形態)
次に、図6及び図7を参照して、第3実施形態に係る積層コイル部品について説明する。図6は、第3実施形態に係る積層コイル部品に含まれる素体の分解斜視図である。図7は、第3実施形態に係る積層コイル部品の断面構成を示す図である。ただし、図7は、図6に示すVII-VII線に沿った積層コイル部品の断面構成を示す図である。
図6及び図7に示されるように、第3実施形態に係る積層コイル部品1Bは、第2実施形態に係る積層コイル部品1Aと同様、引出導体25,26が、側面2cの幅方向で中央部に露出している。これに加えて、第3実施形態に係る積層コイル部品1Bは、コイル20の端部E1,E2と対応する外部電極5とを接続する接続導体として、引出導体27,28を更に有する点で、上記の積層コイル部品1,1Aと異なる。引出導体27,28は、導電材料(例えば、Ag粉末又はPd粉末等)を含む導電性ペーストの焼結体として構成される。以下、詳細に説明する。
引出導体27は、スルーホール導体37を介して互いに接続されている複数の引出導体25のうち、側面2cに露出する引出導体25と、コイル20の端部E2が形成された機能層11上の引出導体25との間に配置されている。引出導体27は、スルーホール導体37によって間接的に、積層方向で隣り合う引出導体25とそれぞれ接続されている。すなわち、引出導体27は、スルーホール導体37によって間接的に、側面2cに露出する引出導体25と接続されていると共に、スルーホール導体37によって間接的に、コイルの端部E2が形成された機能層11上の引出導体25と接続されている。
引出導体27は、素体2における側面2e側から側面2f側まで直線状に伸びている。引出導体27は、側面2eに露出しており、当該露出した部分は、外部電極5の第三電極部分5dに覆われている(図1参照)。これにより、引出導体27と外部電極5の第三電極部分5dとは、側面2eにて直接接続されている。引出導体27は、側面2fにも露出しており、当該露出した部分は、外部電極5の第三電極部分5eに覆われている(図1参照)。これにより、引出導体27と外部電極5の第三電極部分5eとは、側面2fにて直接接続されている。
引出導体28は、側面2cに露出する引出導体26と、コイル20の端部E2との間に配置されている。引出導体28は、スルーホール導体38によって間接的に、積層方向で隣り合う引出導体26及びコイル20の端部E2とそれぞれ接続されている。すなわち、引出導体28は、スルーホール導体38によって間接的に、側面2cに露出する引出導体26と接続されていると共に、スルーホール導体38によって間接的に、コイルの端部E2と接続されている。
引出導体28は、素体2における側面2e側から側面2f側まで直線状に伸びている。引出導体28は、側面2eに露出しており、当該露出した部分は、外部電極4の第三電極部分4dに覆われている(図1参照)。これにより、引出導体28と外部電極4の第三電極部分4dとは、側面2eにて直接接続されている。引出導体28は、側面2fにも露出しており、当該露出した部分は、外部電極4の第三電極部分4eに覆われている(図1参照)。これにより、引出導体28と外部電極4の第三電極部分4eとは、側面2fにて直接接続されている。
以上、本実施形態に係る積層コイル部品1Bによれば、応力によるクラックにより切断される可能性が低い、引出導体25〜28と第三電極部分4c,5c,4d,5d,4e,5eとの接続部分を、側面2c,2e,2fの複数の面にて有する。その結果、上記実施形態に係る積層コイル部品1,1Aに比べて、コイル20の端部E1,E2と対応する外部電極4,5との接続が応力によるクラックによって切断される可能性を更に低くすることができ、積層コイル部品1Bにおける信頼性の低下をより確実に抑制することができる。
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
上記実施形態において、引出導体25,26と第三電極部分4c,5cとは側面2cにて接続されているが、これに限られることなく、側面2eにて接続されていてもよく、側面2fにて接続されていてもよい。ただし、応力によるクラックの発生可能性を考慮すると、引出導体25,26と第三電極部分4c,5cとが側面2cに接続されていることが好ましい。
上記実施形態において、外部電極4,5は、側面2c上の第三電極部分4c,5c、側面2e上の第三電極部分4d,5d、及び側面2f上の第三電極部分4e,5eを有しているが、これに限られることなく、側面2c〜2fのうち少なくとも一つの側面上に位置する第三電極部分を有していればよい。
上記実施形態において、引出導体27,28は、側面2e及び側面2fに露出しているが、これに限られず、側面2e及び側面2fのいずれか一方には露出していなくてもよい。
1,1A,1B…積層コイル部品、2…素体、2a,2b…端面、2c,2d,2e,2f…側面、4,5…外部電極、4a,5a…第一電極部分、4b,5b…第二電極部分、4c,4d,4e,5c,5d,5e…第三電極部分、36,37,38…スルーホール導体、25,26,27,28…引出導体、20…コイル、21〜24…内部導体。

Claims (4)

  1. 複数の機能層が積層されてなり、前記複数の機能層の積層方向と直交する方向で互いに対向する一対の端面と、前記一対の端面を連結するように前記一対の端面の対向方向に伸びる第一側面、第二側面、第三側面、及び第四側面と、を有する素体と、
    前記素体内に配置され、前記複数の機能層の積層方向に併置されている複数の内部導体が互いに接続されることにより構成されるコイルと、
    前記素体の前記一対の端面側の端部にそれぞれ配置され、前記コイルの対応する端部と接続導体を介して接続される一対の外部電極と、を備え、
    前記第一側面が、他の電子機器と対向する実装面とされ、
    前記一対の外部電極は、前記端面上に位置する第一電極部分と、前記第一側面上に位置する第二電極部分と、少なくとも前記第二側面上に位置する第三電極部分と、をそれぞれ有し、
    前記接続導体は、前記第二側面に露出すると共に、前記第二側面にて対応する前記外部電極の前記第三電極部分と接続されている、積層コイル部品。
  2. 前記第三電極部分は、前記第三側面上にも位置しており、
    前記接続導体は、前記第三側面にも露出すると共に、前記第二側面及び前記第三側面にて前記第三電極部分と接続されている、請求項1に記載の積層コイル部品。
  3. 前記第二側面は、実装面とされる前記第一側面に対向する面である、請求項1又は2に記載の積層コイル部品。
  4. 前記接続導体は、前記第二側面における前記一対の端面の対向方向と直交する方向での中央部に露出している、請求項3に記載の積層コイル部品。
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