JP6528636B2 - 積層コイル部品 - Google Patents

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Description

本発明は、積層コイル部品に関する。
従来の積層コイル部品として、例えば特許文献1には、磁性を有する素体と、素体内に配置されている複数の内部導体を含むコイルと、を備えた積層コイル部品が記載されている。複数の内部導体は、一端部及び他端部を有している環状部と、一端部に沿うように他端部から延びており且つ一端部と離間している延在部と、をそれぞれ有している。一端部と他端部とは、互いに対向している各縁を有している。複数の内部導体は、少なくとも二つの第一内部導体と、第一方向で二つの第一内部導体同士の間に位置している第二内部導体と、を含んでいる。
特開2010−192715号公報
上記特許文献1に記載された積層コイル部品では、第二内部導体の環状部の一端部及び他端部の各縁の間の距離が小さいため、この間の離間部分において第一方向で第一内部導体に挟まれている領域が狭い。当該領域は、素体を構成することとなる磁性体材料が充填されにくく、素体の密度が粗になりやすいため、強度が十分ではない。その結果、当該領域において、クラックが生じやすいという問題がある。
そこで、本発明は、クラックの発生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、磁性を有する素体と、素体内に配置されていると共に、一端部及び他端部を有している環状部と、一端部に沿うように他端部から延びており且つ一端部と離間している延在部と、をそれぞれ有している複数の内部導体を含むコイルと、を備え、一端部と他端部とは、互いに対向している各縁を有しており、複数の内部導体は、二つの第一内部導体と、第一方向で二つの第二内部導体の間に位置している第二内部導体と、を含んでおり、二つの第一内部導体のうち少なくとも一つの第一内部導体の一端部は、第一方向から見て、第一方向で隣り合っている第二内部導体の各縁に重なっている第一部分と、第一方向で隣り合っている第二内部導体の各縁の間の離間部分に重なっている第二部分と、を有し、第二部分は、第一部分に比べて、第二内部導体の各縁の間の離間部分と反対側に窪んでいる。
本発明に係る積層コイル部品では、少なくとも一つの第一内部導体の第一部分が、第一方向で隣り合っている第二内部導体の各縁に重なっている。少なくとも一つの第一内部導体の第二部分が、第一方向で隣り合っている第二内部導体の各縁の間の離間部分に重なっている。すなわち、第二内部導体の各縁の間では、離間部分を介して第一方向で第一内部導体の第二部分同士が互いに隣り合っている。これにより、第二内部導体の各縁の間では、第一方向で互いに隣り合っている第一内部導体の第二部分同士に挟まれている領域が形成されている。第二部分は、第一部分に比べて、第二内部導体の各縁の間の離間部分と反対側に窪んでいるため、第一方向で隣り合っている第一内部導体の第二部分同士に挟まれている領域は、第一方向で広くなっている。すなわち、当該領域の体積が大きくなっているため、当該領域における強度を向上させることができる。その結果、第二内部導体の各縁の間の離間部分におけるクラックの発生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、第二部分の第一方向での厚みは、第一部分の第一方向での厚みよりも小さくてもよい。この場合、第一内部導体の第二部分は、第一内部導体の第一部分よりも第一方向で薄いため、第一方向で互いに隣り合っている第一内部導体の第二部分同士に挟まれている領域が、第一方向で確実に広くなっている。すなわち、当該領域の体積が確実に大きくなっているため、当該領域における強度を確実に向上させることができる。その結果、第二内部導体の各縁の間の離間部分におけるクラックの発生を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、複数の内部導体は、第二内部導体との間で第一内部導体を第一方向で挟むように位置している別の第二内部導体を含んでおり、第二内部導体及び別の第二内部導体のうち少なくとも一つの第二内部導体の一端部は、第一方向から見て、第一方向で隣り合っている第一内部導体の各縁に重なっている第三部分と、第一方向で隣り合っている第一内部導体の各縁の間の離間部分に重なっている第四部分と、を有し、第四部分は、第三部分に比べて、第一内部導体の各縁の間の離間部分と反対側に窪んでいてもよい。この場合、少なくとも一つの第二内部導体の第三部分が、第一方向で隣り合っている第一内部導体の各縁に重なっている。少なくとも一つの第二内部導体の第四部分が、第一方向で隣り合っている第一内部導体の各縁の間の離間部分に重なっている。すなわち、第一内部導体の各縁の間では、離間部分を介して第一方向で第二内部導体の第四部分同士が互いに隣り合っている。これにより、第一内部導体の各縁の間では、第一方向で互いに隣り合っている第二内部導体の第四部分同士に挟まれている領域が形成されている。第四部分は、第三部分に比べて、第一内部導体の各縁の間の離間部分と反対側に窪んでいるため、第一方向で互いに隣り合っている第二内部導体の第四部分同士に挟まれている領域は、第一方向で広くなっている。すなわち、当該領域の体積が大きくなっているため、当該領域における強度を向上させることができる。その結果、第一内部導体の各縁の間の離間部分におけるクラックの発生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、第四部分の第一方向での厚みは、第三部分の第一方向での厚みよりも小さくてもよい。この場合、第二内部導体の第四部分は、第二内部導体の第三部分よりも第一方向で薄いため、第一方向で互いに隣り合っている第二内部導体の第四部分同士に挟まれている領域が、第一方向で確実に広くなっている。すなわち、当該領域の体積が確実に大きくなっているため、当該領域における強度を確実に向上させることができる。その結果、第一内部導体の各縁の間の離間部分におけるクラックの発生を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、複数の内部導体は、第一方向から見て互いに重なり合っている部分を有しており、第一方向で互いに隣り合っている複数の内部導体の間において、重なり合っている部分に接するように配置されていると共に、素体よりも低い透磁率を有する低透磁率層を更に備えていてもよい。この場合、素体よりも低い透磁率を有する低透磁率層が、互いに隣り合っている複数の内部導体の間において、第一方向から見て複数の内部導体が重なり合っている部分に接している。このため、素体内において複数の内部導体のそれぞれの回りに生じる磁束が、低透磁率層によって遮られる。その結果、磁気飽和の発生が抑制され、直流重畳特性を向上することができる。
本発明に係る積層コイル部品において、低透磁率層は、第一方向で隣り合っている複数の内部導体に接している第五部分と、第一方向で隣り合っている複数の内部導体と第一方向で離れている第六部分と、を有し、素体は、第六部分と複数の内部導体との間に介在している素体領域を有していてもよい。この場合、低透磁率層の第六部分と複数の内部導体との間には、素体領域が介在している。よって、複数の内部導体及び低透磁率層と素体との境界は、第一方向に沿っておらず、第一方向に交差する面を有している。これにより、複数の内部導体及び低透磁率層と素体との境界は、第一方向に沿ったせん断応力に対する抵抗として作用し、第一方向に沿ったせん断応力を第一方向に交差する方向へ分散する。その結果、第一方向に沿ったせん断応力が生じてもクラックまでの構造欠陥には至り難くすることができる。以上より、直流重畳特性を向上させつつ、クラックの発生をさらに抑制することができる。
本発明によれば、クラックの発生を抑制することができる。
本発明の第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1に示す積層コイル部品の分解斜視図である。 図2のコイル導体を示す平面図である。 図2のコイル導体を示す平面図である。 図2のコイル導体を示す平面図である。 図2のコイル導体を示す平面図である。 図1のVII-VII線に沿った素体の断面図である。 図1のVIII-VIII線に沿った素体の断面図である。 図7の一部を拡大して示す断面図である。 第2実施形態に係る積層コイル部品の素体の断面図である。
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。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)
図1〜図6を参照して、本発明の第1実施形態に係る積層コイル部品の全体的な構成を説明する。図1は、本発明の第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、図1に示す積層コイル部品の分解斜視図である。図3〜図6は、図2のコイル導体を示す平面図である。図7は、図1のVII-VII線に沿った素体の断面図である。図8は、図1のVIII-VIII線に沿った素体の断面図である。図2の分解斜視図では、素体に含まれる磁性体部、及び素体の両端部に配置された外部電極の図示を省略している。図7及び図8の断面図では、素体の両端部に配置された外部電極の図示を省略している。
図1に示されるように、積層コイル部品1は、素体2と、素体2の両端部にそれぞれ配置された一対の外部電極4,5と、を備えている。
素体2は、直方体形状を呈している。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2c,2d,2e,2fと、を有している。側面2dは、例えば積層コイル部品1を図示しない他の電子機器(例えば、回路基板、又は、電子部品等)に実装する際、他の電子機器と対向する面として規定される。
端面2aと端面2bとの対向方向(図中のX方向)と、側面2cと側面2dとの対向方向(図中のZ方向)と、側面2eと側面2fとの対向方向(図中のY方向)とは、互いに略直交している。直方体形状には、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。
素体2は、複数の磁性体層が積層されることによって構成されており、磁性体部11(図7及び図8参照)を含んでいる。複数の磁性体層は、素体2の側面2cと側面2dとの対向方向に積層されている。すなわち、複数の磁性体層の積層方向は、素体2の側面2cと側面2dとの対向方向(図示のZ方向)と一致している。以下、複数の磁性体の積層方向(すなわち、側面2cと側面2dとの対向方向)を「Z方向」ともいう。複数の磁性体層は、それぞれ略矩形形状を呈している。実際の素体2では、複数の磁性体層は、その層間の境界が視認できない程度に一体化されている。
磁性体部11は、例えば磁性体材料(Ni−Cu−Zn系フェライト材料、Ni−Cu−Zn−Mg系フェライト材料、又はNi−Cu系フェライト材料等)の粉末を含む磁性ペーストの焼結体から構成されている。すなわち、素体2は、磁性を有している。磁性ペーストには、Fe合金等の粉末が含まれていてもよい。
外部電極4は、素体2の端面2aに配置されており、外部電極5は、素体2の端面2bに配置されている。すなわち、外部電極4と外部電極5とは、端面2aと端面2bと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、導電材(例えば、Ag又はPd等)を含んでいる。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には、電気めっきが施されることにより、その表面にはめっき層が形成されている。電気めっきには、例えばNi、Sn等が用いられる。
外部電極4は、端面2a上に位置する電極部分4aと、側面2d上に位置する電極部分4bと、側面2c上に位置する電極部分4cと、側面2e上に位置する電極部分4dと、側面2f上に位置する電極部分4eと、の5つの電極部分を含んでいる。電極部分4aは、端面2aの全面を覆っている。電極部分4bは、側面2dの一部を覆っている。電極部分4cは、側面2cの一部を覆っている。電極部分4dは、側面2eの一部を覆っている。電極部分4eは、側面2fの一部を覆っている。5つの電極部分4a,4b,4c,4d,4eは、一体的に形成されている。
外部電極5は、端面2b上に位置する電極部分5aと、側面2d上に位置する電極部分5bと、側面2c上に位置する電極部分5cと、側面2e上に位置する電極部分5dと、側面2f上に位置する電極部分5eと、の5つの電極部分を含んでいる。電極部分5aは、端面2bの全面を覆っている。電極部分5bは、側面2dの一部を覆っている。電極部分5cは、側面2cの一部を覆っている。電極部分5dは、側面2eの一部を覆っている。電極部分5eは、側面2fの一部を覆っている。5つの電極部分5a,5b,5c,5d,5eは、一体的に形成されている。
図2に示されるように、積層コイル部品1は、複数のコイル導体21,22,23,24と、引出導体13,14と、一つの磁気ギャップ層30と、複数の低透磁率層31と、を素体2内に備えている。図2において、磁気ギャップ層30及び各低透磁率層31を一点鎖線で示している。
コイル導体21〜24は、Z方向(第一方向)から見て互いに重なり合っている部分を有するように、Z方向に互いに離間して配置されている。コイル導体21〜24の端部同士は、その端部同士の間に位置しているスルーホール導体17により互いに接続されている。コイル導体21〜24は、スルーホール導体17が接続される接続部18を有している。コイル導体21〜24の接続部18同士がスルーホール導体17を介して互いに接続されていることにより、コイル導体21〜24は互いに電気的に接続されている。これにより、素体2内に、コイル導体21〜24を含むコイル20が構成されている。すなわち、積層コイル部品1は、素体2内に、コイル20を備えている。コイル20の軸心は、Z方向に沿って伸びている。
コイル導体21は、複数のコイル導体21〜24のうち、積層方向で素体2の側面2cに最も近い位置に配置されている。本実施形態において、コイル導体21の導体パターンと引出導体13の導体パターンとは一体に連続して形成されている。引出導体13は、コイル導体21の接続部E1と外部電極4との間を連結しており、素体2の端面2aに露出している。これにより、引出導体13は、端面2aを覆う外部電極4の電極部分4aと接続されている。すなわち、コイル20の一方の端部と外部電極4とは、引出導体13を介して電気的に接続されている。
コイル導体24は、複数のコイル導体21〜24のうち、積層方向で素体2の側面2dに最も近い位置に配置されている。本実施形態において、コイル導体24の導体パターンと引出導体14の導体パターンとは一体に連続して形成されている。引出導体14は、コイル導体24の接続部E2と外部電極5との間を連結しており、素体2の端面2bに露出している。これにより、引出導体14は、端面2bを覆う外部電極5の電極部分5aと接続されている。すなわち、コイル20の他方の端部と外部電極5とは、引出導体14を介して電気的に接続されている。
コイル導体22は、コイル導体21とコイル導体23との間、及び、コイル導体23同士の間に配置されている。すなわち、複数のコイル導体22と複数のコイル導体23とは、コイル導体21とコイル導体24との間において、交互に並んでいる。第一方向に並んでいる複数のコイル導体22は、コイル導体22同士の間でコイル導体23を挟むように位置している。すなわち、コイル導体22と、当該コイル導体22とは別のコイル導体22との間に、コイル導体23が位置している。
コイル導体21〜24、引出導体13,14、及びスルーホール導体17は、例えば導電性材料(例えば、Ag又はPd等)を含んでいる。コイル導体21〜24、引出導体13,14、及びスルーホール導体17は、導電性金属粉末(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ている。
図3〜図5に示されるように、コイル導体21〜23(複数の内部導体)は、略環状に巻かれている。図6に示されるように、コイル導体24は、略U字状に巻かれている。以下、各コイル導体21〜24の形状について詳細に説明する。
図3に示されるように、コイル導体21(第一内部導体)は、矩形状に略一周巻かれている。コイル導体21は、環状部21Aと、延在部21Bとを有している。環状部21Aは、一端部及び他端部を有している。環状部21Aは、略長方形状を有している。環状部21Aは、導体部21a、導体部21b、導体部21c、及び導体部21dを含んでいる。導体部21a、導体部21b、導体部21c、及び導体部21dは、素体2の四つの面(端面2a,2b及び側面2e,2f)に対応している。延在部21Bは、環状部21Aの一端部に沿うように環状部21Aの他端部から延びており、且つ、環状部21Aの一端部と離間している。
導体部21aは、環状部21Aの一端部である。導体部21aは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部21aは、引出導体13が接続される接続部E1を有している。導体部21aにおける接続部E1の反対側には、導体部21bが接続されている。導体部21bは、素体2の端面2a,2bの対向方向(すなわち、図中のX方向)に沿って延びている。導体部21bは、導体部21aと導体部21cとの間を連結している。
導体部21cは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部21cは、導体部21aに対して、X方向で離間している。導体部21cのY方向での長さは、導体部21aのY方向での長さと略同じである。導体部21cは、導体部22bと導体部22dとの間を連結している。
導体部21dは、環状部21Aの他端部である。導体部21dは、素体2の端面2a,2bの対向方向(すなわち、図中のX方向)に沿って延びている。導体部21dは、導体部21bに対して、Y方向で離間している。導体部21dのX方向での長さは、導体部21bのX方向での長さよりも短い。導体部21dは、導体部21cと導体部21eとの間を連結している。
導体部21eは、導体部21aに沿うように、導体部21dから延びている。導体部21eは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部21eは、X方向で導体部21aと導体部21cとの間に位置している。すなわち、導体部21eは、導体部21a,21cよりも素体2の内側に位置している。導体部21eは、各導体部21a,21cに対して、X方向で離間している。導体部21eのY方向での長さは、導体部21aのY方向での長さよりも短い。導体部21eは、スルーホール導体17が接続される接続部18を有している。
環状部21Aの一端部である導体部21aと、環状部21Aの他端部である導体部21dとは、X方向で互いに離間している。導体部21aの縁21aと導体部21dの縁21dとは、X方向で互いに対向している。すなわち、導体部21a及び導体部21dは、X方向で互いに離間して対向する縁21a,21dをそれぞれ有している。
図4に示されるように、コイル導体22(第二内部導体)は、矩形状に略一周巻かれている。コイル導体22は、環状部22Aと、延在部22Bとを有している。環状部22Aは、一端部及び他端部を有している。環状部22Aは、略長方形状を有している。環状部22Aは、導体部22a、導体部22b、導体部22c、及び導体部22dを含んでいる。導体部22a、導体部22b、導体部22c、及び導体部22dは、素体2の四つの面(端面2a,2b及び側面2e,2f)に対応している。延在部22Bは、環状部22Aの一端部に沿うように環状部22Aの他端部から延びており、且つ、環状部22Aの一端部と離間している。
導体部22aは、環状部22Aの一端部である。導体部22aは、素体2の端面2a,2bの対向方向(すなわち、図中のX方向)に沿って延びている。導体部22aは、スルーホール導体17が接続される接続部18を有している。導体部22aにおける接続部18の反対側には、導体部22bが接続されている。導体部22bは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部22bは、導体部22aと導体部22cとの間を連結している。
導体部22cは、素体2の端面2a,2bの対向方向(すなわち、図中のX方向)に沿って延びている。導体部22cは、導体部22aに対して、Y方向で離間している。導体部22cのX方向での長さは、導体部22aのX方向での長さと略同じである。導体部22cは、導体部22bと導体部22dとの間を連結している。
導体部22dは、環状部22Aの他端部である。導体部22dは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部22dは、導体部22bに対して、X方向で離間している。導体部22dのY方向での長さは、導体部22bのY方向での長さよりも短い。導体部22dは、導体部22cと導体部22eとの間を連結している。
導体部22eは、導体部22aに沿うように、導体部22dから延びている。導体部22eは、素体2の端面2a,2bの対向方向(すなわち、図中のX方向)に沿って延びている。導体部22eは、導体部22aと導体部22cとの間に位置している。すなわち、導体部22eは、導体部22a,22cよりも素体2の内側に位置している。導体部22eは、各導体部22a,22cに対して、Y方向で離間している。導体部22eのX方向での長さは、導体部22aのY方向での長さよりも短い。導体部22eは、スルーホール導体17が接続される接続部18を有している。
環状部22Aの一端部である導体部22aと、環状部22Aの他端部である導体部22dとは、Y方向で互いに離間している。導体部22aの縁22aと導体部22dの縁22dとは、Y方向で互いに対向している。すなわち、導体部22a及び導体部22dは、Y方向で互いに離間して対向する縁22a,22dをそれぞれ有している。
図5に示されるように、コイル導体23(第一内部導体)は、矩形状に略一周巻かれている。コイル導体23は、環状部23Aと、延在部23Bとを有している。環状部23Aは、一端部及び他端部を有している。環状部23Aは、略長方形状を有している。環状部23Aは、導体部23a、導体部23b、導体部23c、及び導体部23dを含んでいる。導体部23a、導体部23b、導体部23c、及び導体部23dは、素体2の四つの面(端面2a,2b及び側面2e,2f)に対応している。延在部23Bは、環状部23Aの一端部に沿うように環状部23Aの他端部から延びており、且つ、環状部23Aの一端部と離間している。
導体部23aは、環状部23Aの一端部である。導体部23aは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部23aは、スルーホール導体17が接続される接続部18を有している。導体部23aにおける接続部18の反対側には、導体部23bが接続されている。導体部23bは、素体2の端面2a,2bの対向方向(すなわち、図中のX方向)に沿って延びている。導体部23bは、導体部23aと導体部23cとの間を連結している。
導体部23cは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部23cは、導体部23aに対して、X方向で離間している。導体部23cのY方向での長さは、導体部23aのY方向での長さと略同じである。導体部23cは、導体部23bと導体部23dとの間を連結している。
導体部23dは、環状部23Aの他端部である。導体部23dは、素体2の端面2a,2bの対向方向(すなわち、図中のX方向)に沿って延びている。導体部23dは、導体部23bに対して、Y方向で離間している。導体部23dのX方向での長さは、導体部23bのX方向での長さよりも短い。導体部23dは、導体部23cと導体部23eとの間を連結している。
導体部23eは、導体部23aに沿うように、導体部23dから延びている。導体部23eは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部23eは、導体部23aと導体部23cとの間に位置している。すなわち、導体部23eは、導体部23a,23cよりも素体2の内側に位置している。導体部23eは、各導体部23a,23cに対して、X方向で離間している。導体部23eのY方向での長さは、導体部23aのY方向での長さよりも短い。導体部23eは、スルーホール導体17が接続される接続部18を有している。
環状部23Aの一端部である導体部23aと、環状部23Aの他端部である導体部23dとは、X方向で離間している。導体部23aの縁23aと導体部23dの縁23dとは、X方向で互いに対向している。すなわち、導体部23a及び導体部23dは、X方向で互いに離間して対向する縁23a,23dをそれぞれ有している。
図6に示されるように、コイル導体24は、略U字状に巻かれている。コイル導体24は、導体部24a、導体部24b、及び導体部24cを有している。導体部24a、導体部24b、及び導体部24cは、素体2の三つの面(端面2a,2b及び側面2e)に対応している。
導体部24aは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部24aは、スルーホール導体17が接続される接続部18を有している。導体部24aにおける接続部18の反対側には、導体部24bが接続されている。導体部24bは、素体2の端面2a,2bの対向方向(すなわち、図中のX方向)に沿って延びている。導体部24bは、導体部24aと導体部24cとの間を連結している。
導体部24cは、素体2の側面2e,2fの対向方向(すなわち、図中のY方向)に沿って延びている。導体部24cは、導体部24aに対して、X方向で離間している。導体部24cのY方向での長さは、導体部24aのY方向での長さと略同じである。導体部24cは、引出導体14が接続される接続部E2を有している。
再び図2を参照し、磁気ギャップ層30は、コイル導体22とコイル導体23との間に配置されている。磁気ギャップ層30は、Z方向で素体2内の略中央に位置している(図7及び図8参照)。磁気ギャップ層30は、Z方向から見て略矩形状を有している。磁気ギャップ層30は、Z方向に沿った積層面、すなわち素体2におけるコイル20の軸心方向に交わる断面(X方向及びY方向に延在する面)の全体を覆うように延在している。磁気ギャップ層30は、Z方向で両側に位置しているコイル導体22とコイル導体23との間を接続しているスルーホール導体17が通る貫通孔が形成されている。
低透磁率層31は、Z方向で隣り合っているコイル導体21とコイル導体22との間、Z方向で隣り合っているコイル導体22とコイル導体23との間、及び、Z方向で隣り合っているコイル導体22とコイル導体24との間に配置されている。低透磁率層31は、例えば枠状を呈している。
コイル導体21とコイル導体22との間に位置している低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体21におけるコイル導体22と重なり合っている重なり部分と、コイル導体22におけるコイル導体21と重なり合っている重なり部分とに接するように形成されている。すなわち、コイル導体21とコイル導体22との間に位置している低透磁率層31は、コイル導体21の上記重なり部分とコイル導体22の上記重なり部分とに沿っている。コイル導体21とコイル導体22との間に位置している低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体21におけるコイル導体22と重なっていない非重なり部分と、コイル導体22におけるコイル導体21と重なっていない非重なり部分とにも延びている。すなわち、低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体21における導体部21aと導体部21dとの間の離間領域、及び、コイル導体22における導体部22aと導体部22dとの間の離間領域にも重なるように形成されている。
コイル導体22とコイル導体23との間に位置している低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体22におけるコイル導体23と重なり合っている重なり部分と、コイル導体23におけるコイル導体22と重なり合っている重なり部分とに接するように形成されている。すなわち、コイル導体22とコイル導体23との間に位置している低透磁率層31は、コイル導体22の上記重なり部分とコイル導体23の上記重なり部分とに沿っている。コイル導体22とコイル導体23との間に位置している低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体22におけるコイル導体23と重なっていない非重なり部分と、コイル導体23におけるコイル導体22と重なっていない非重なり部分とにも延びている。すなわち、低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体22における導体部22aと導体部22dとの間の離間領域、及び、コイル導体23における導体部23aと導体部23dとの間の離間領域にも重なるように形成されている。
コイル導体22とコイル導体24との間に位置している低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体22におけるコイル導体24と重なり合っている重なり部分と、コイル導体24におけるコイル導体22と重なり合っている重なり部分とに接するように形成されている。すなわち、コイル導体22とコイル導体24との間に位置している低透磁率層31は、コイル導体22の上記重なり部分とコイル導体24の上記重なり部分とに沿っている。コイル導体22とコイル導体24との間に位置している低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体22におけるコイル導体24と重なっていない非重なり部分と、コイル導体24におけるコイル導体22と重なっていない非重なり部分とにも延びている。すなわち、低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体22における導体部22aと導体部22dとの間の離間領域、及び、コイル導体24における導体部24aと導体部24cとの間の離間領域にも重なるように形成されている。
磁気ギャップ層30及び低透磁率層31は、素体2よりも低い透磁率を有する。磁気ギャップ層30及び低透磁率層31は、例えば磁性体部11よりも低い透磁率を有する弱磁性材料、又は磁性を有していない非磁性体材料を含んでいる。本実施形態において、磁気ギャップ層30及び低透磁率層31は、非磁性であって、非磁性体材料(Cu−Zn系フェライト材料等)の粉末を含む非磁性ペーストの焼結体から構成されている。
磁気ギャップ層30は、非磁性であるため、コイル20の全体の回りに生じる磁束を遮る。これにより、コイル20の全体の回りにおける磁気飽和の発生が抑制される。各低透磁率層31は、非磁性であり、Z方向で隣り合っている各コイル導体21〜24に接しているため、各コイル導体21〜24の回りに生じる磁束を遮る。これにより、各コイル導体21〜24の回りへ磁束が流れ込み難くなり、各コイル導体21〜24の回りにおける局所的な磁気飽和の発生が抑制される。その結果、積層コイル部品1における磁気飽和の発生が抑制され、直流重畳特性を向上することができる。
図7に示されるように、コイル導体21の導体部21aは、第一部分21gと、第二部分21fとを有している。第一部分21gは、Z方向から見て、Z方向で隣り合っているコイル導体22の各縁22a,22d(図4参照)に重なっている。第二部分21fは、Z方向から見て、Z方向で隣り合っているコイル導体22の各縁22a,22dの間の離間部分に重なっている。
第二部分21fは、第一方向で一方側の面が窪んでおり、第一方向で他方側の面が平坦となっている。第二部分21fは、第一部分21gに比べて、コイル導体22の各縁22a,22dの間の離間部分と反対側に窪んでいる。第二部分21fのZ方向での厚みLaは、第一部分21gのZ方向での厚みLbよりも小さい。ここで、厚みLaとは、第二部分21fの平均厚みであってもよく、第二部分21fの所定位置での厚みであってもよい。すなわち、第二部分21fは、第一部分21gよりもZ方向で薄い。
各縁22a,22dの間は、距離L2の間隔を有している。すなわち、各縁22a,22dの間の離間部分には、コイル導体22が存在していない。各縁22a,22dの間の離間部分を介し、コイル導体21の第二部分21fとコイル導体23の第二部分23fとが互いに隣り合っている。これにより、Z方向で互いに隣り合っている第二部分21fと第二部分23fとに挟まれている領域S2が形成されている。Z方向で互いに隣り合っている第二部分21fと第二部分23fとの間には、低透磁率層31が介在している。よって、領域S2には、素体2の磁性体部11だけでなく、低透磁率層31も含まれている。第二部分21fは、第一部分21gよりも窪んでおり、第一部分21gよりもZ方向で薄いため、領域S2は、Z方向で広くなっている。
コイル導体23の導体部23aは、第一部分23gと、第二部分23fとを有している。第一部分23gは、Z方向から見て、Z方向で隣り合っているコイル導体22の各縁22a,22d(図4参照)に重なっている。第二部分23fは、Z方向から見て、Z方向で隣り合っているコイル導体22の各縁22a,22dの間の離間部分に重なっている。
第二部分23fは、第一方向で一方側の面が窪んでおり、第一方向で他方側の面が平坦となっている。第二部分23fは、第一部分23gに比べて、コイル導体22の各縁22a,22dの間の離間部分と反対側に窪んでいる。第二部分23fのZ方向での厚みLaは、第一部分23gのZ方向での厚みLbよりも小さい。ここで、厚みLaとは、第二部分23fの平均厚みであってもよく、第二部分23fの所定位置での厚みであってもよい。すなわち、第二部分23fは、第一部分23gよりもZ方向で薄い。
各縁22a,22dの間は、距離L2の間隔を有している。すなわち、各縁22a,22dの間の離間部分には、コイル導体22が存在していない。各縁22a,22dの間の離間部分を介し、コイル導体23の第二部分23f同士が互いに隣り合っている。これにより、Z方向で互いに隣り合っている第二部分23f同士に挟まれている領域S2が形成されている。Z方向で互いに隣り合っている第二部分23f同士の間には、低透磁率層31が介在している。よって、領域S2には、素体2の磁性体部11だけでなく、低透磁率層31も含まれている。第二部分23fは、第一部分23gよりも窪んでおり、第一部分23gよりもZ方向で薄いため、領域S2は、Z方向で広くなっている。
図9は、図7の一部を拡大して示す図である。図9は、コイル導体21〜23及び低透磁率層31と素体2との境界を含んだ領域を拡大して示している。図9に示されるように、低透磁率層31は、接触部31a(第五部分)と、離間部31b(第六部分)と、を有している。接触部31aは、Z方向で互いに隣り合っているコイル導体21,23とコイル導体22とに対して接している。離間部31bは、Z方向で互いに隣り合っているコイル導体21,23とコイル導体22とに対してZ方向で離れている。
素体2は、素体領域S1を有している。素体領域S1は、Z方向に並んでいる低透磁率層31の離間部31bと、各離間部31bを間に介してZ方向で隣り合っている各コイル導体21〜23との間に介在している。素体領域S1は、離間部31bとコイル導体21との間、離間部31bとコイル導体22との間、及び離間部31bとコイル導体23との間に形成されている。
図9に示す領域において、Z方向に沿った仮想軸線D上では、コイル導体21、素体領域S1、低透磁率層31、素体領域S1、コイル導体22、素体領域S1、低透磁率層31、素体領域S1、コイル導体23、素体領域S1、低透磁率層31、素体領域S1、及びコイル導体22の順に並んでいる。すなわち、Z方向で隣り合っているコイル導体21〜23と低透磁率層31との間に素体領域S1が介在している。これにより、コイル導体21〜23及び低透磁率層31と素体2との境界が、Z方向に沿っておらず、Z方向に交差する面を有している。
図9には示していないが、本実施形態において、素体領域S1は、離間部31bとコイル導体24との間にも形成されている。すなわち、Z方向で隣り合っているコイル導体24と低透磁率層31との間にも素体領域S1が介在している。これにより、コイル導体23及び低透磁率層31と素体2との境界が、Z方向に沿っておらず、Z方向に交差する面を有している。
次に、積層コイル部品1の製造方法について説明する。積層コイル部品1は、例えば次のようにして製造されている。まず、磁性体部11を構成することとなる磁性ペーストパターンと、コイル導体21〜24、引出導体13,14、及びスルーホール導体17を構成することとなる導電性ペーストパターンと、磁気ギャップ層30及び低透磁率層31を構成することとなる非磁性ペーストパターンと、を印刷法等によって順次積層することにより、積層体を得る。
磁性ペーストパターンは、磁性ペーストを塗布して乾燥させることによって形成される。磁性ペーストは、上記の磁性体材料の粉末と有機溶剤及び有機バインダ等とを混合して作製される。導電性ペーストパターンは、導電性ペーストを塗布して乾燥させることによって形成される。導電性ペーストは、上記の導電性金属粉末と有機溶剤及び有機バインダ等とを混合して作製される。非磁性ペーストパターンは、非磁性ペーストを塗布して乾燥させることによって形成される。非磁性ペーストは、上記の非磁性体材料又は弱磁性材料等の粉末と有機溶剤及び有機バインダ等とを混合して作製される。
続いて、この積層体を個々の積層コイル部品1の大きさになるように切断する。これにより、グリーンチップが得られる。続いて、得られたグリーンチップのバレル研磨を行う。これにより、角部又は稜線が丸められたグリーンチップが得られる。続いて、バレル研磨されたグリーンチップを所定の条件で焼成する。これにより、磁性ペーストパターンの焼結体として磁性体部11が構成され、グリーンチップは、素体2となる。導電性ペーストパターンの焼結体として、コイル導体21〜24、引出導体13,14、及びスルーホール導体17が構成される。非磁性ペーストパターンの焼結体として、磁気ギャップ層30及び低透磁率層31が構成される。すなわち、素体2内に、コイル導体21〜24、スルーホール導体17、磁気ギャップ層30、及び低透磁率層31が備えられた中間体が得られる。
続いて、素体2の外表面に外部電極4,5用の導電性ペーストを塗布し、所定条件にて熱処理を行い、外部電極4,5を焼付形成する。その後、外部電極4,5の表面にめっきを施す。以上のようにして、積層コイル部品1が得られる。
以上、本実施形態に係る積層コイル部品1によれば、コイル導体21,23の第一部分21g,23gは、Z方向で隣り合っているコイル導体22の各縁22a,22dに重なっている。コイル導体21,23の第二部分21f,23fが、Z方向で隣り合っているコイル導体22の各縁22a,22dの間の離間部分に対して重なっている。すなわち、コイル導体22の各縁22a,22dの間では、離間部分を介してZ方向でコイル導体21,23の第二部分21f,23f同士が互いに隣り合っている。これにより、コイル導体22の各縁22a,22dの間では、Z方向で隣り合っている第二部分21f,23f同士に挟まれている領域S2が形成されている。第二部分21f,23fは、第一部分21g,23gに比べて、コイル導体22の各縁22a,22dの間の離間部分と反対側に窪んでいるため、当該領域S2は、Z方向で広くなっている。すなわち、当該領域S2の体積が大きくなっているため、当該領域S2における強度を向上させることができる。その結果、コイル導体22の各縁22a,22eの間の離間部分におけるクラックの発生を抑制することができる。
本実施形態に係る積層コイル部品1によれば、コイル導体21,23の第二部分21f,23fは、コイル導体21,23の第一部分21g,23gよりもZ方向で薄いため、領域S2が、Z方向で確実に広くなっている。すなわち、当該領域S2の体積が確実に大きくなっているため、当該領域S2における強度を確実に向上させることができる。その結果、コイル導体22の各縁22a,22eの間の離間部分におけるクラックの発生を確実に抑制することができる。
本実施形態に係る積層コイル部品1によれば、低透磁率層31が、隣り合っているコイル導体21〜23の間において、Z方向から見てコイル導体21〜23が互いに重なり合っている部分に接している。このため、素体2内においてコイル導体21〜23のそれぞれの回りに生じる磁束が、低透磁率層31によって遮られる。その結果、磁気飽和の発生が抑制され、直流重畳特性を向上することができる。
低透磁率層31は、隣り合っているコイル導体24とコイル導体22との間にも配置され、Z方向から見てコイル導体24とコイル導体22とが重なり合っている部分に接している。このため、素体2内においてコイル導体24及びコイル導体22のそれぞれの回りに生じる磁束も、低透磁率層31によって遮られる。その結果、磁気飽和の発生がより抑制され、直流重畳特性をさらに向上することができる。
本実施形態に係る積層コイル部品1によれば、低透磁率層31の離間部31bとコイル導体21〜23との間には、素体領域S1が介在している。よって、コイル導体21〜23及び低透磁率層31と素体2との境界は、Z方向に沿っておらず、Z方向に交差する面を有している。これにより、コイル導体21〜23及び低透磁率層31と素体2との境界は、Z方向に沿ったせん断応力に対する抵抗として作用し、Z方向に沿ったせん断応力をZ方向に交差する方向へ分散する。その結果、Z方向に沿ったせん断応力が生じてもクラックまでの構造欠陥には至り難くすることができる。以上より、直流重畳特性を向上させつつ、クラックの発生をさらに抑制することができる。
低透磁率層31の離間部31bとコイル導体24との間においても、素体領域S1が介在している。よって、コイル導体24及び低透磁率層31と素体2との境界は、Z方向に沿っておらず、Z方向に交差する面を有している。これにより、コイル導体24及び低透磁率層31と素体2との境界は、Z方向に沿ったせん断応力に対する抵抗として作用し、Z方向に沿ったせん断応力をZ方向に交差する方向へ分散する。その結果、クラックの発生をより一層抑制することができる。
(第2実施形態)
次に、図10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10は、第2実施形態に係る積層コイル部品の素体2の断面図である。図10は、図1に示すX-X線に沿った素体2の断面を示している。
第2実施形態に係る積層コイル部品は、図示を省略するが、第1実施形態に係る積層コイル部品1と同様、素体2と、素体2の両端部にそれぞれ配置された一対の外部電極4,5(図1参照)と、複数のコイル導体21〜24(図2〜図6参照)と、複数の引出導体13,14(図2参照)と、一つの磁気ギャップ層30(図2参照)と、複数の低透磁率層31(図2参照)と、を備えている。
第1実施形態同様、コイル導体21,23は、第一部分21g,23gと、第二部分21f,23fとを有している。コイル導体22の各縁22a,22dの間では、Z方向で互いに隣り合っている第二部分21f,23f同士に挟まれている領域S2が形成されている(図7参照)。
第1実施形態同様、低透磁率層31は、接触部31a及び離間部31bを有し、素体2は、素体領域S1を複数有している(図9参照)。コイル導体21〜24及び低透磁率層31と素体2との境界は、Z方向に沿っておらず、Z方向に交差する面を有している。
図10に示されるように、第2実施形態に係る積層コイル部品が上記の積層コイル部品1と異なる点は、コイル導体22が、第三部分22gと、第四部分22fとを有している点である。第三部分22gは、Z方向から見て、Z方向で隣り合っているコイル導体23の各縁23a,23d(図5参照)に対して重なっている。第四部分22fは、Z方向から見て、Z方向で隣り合っているコイル導体23の各縁23a,23dの間の離間部分に対して重なっている。
第四部分22fは、第一方向で一方側の面が窪んでおり、第一方向で他方側の面が平坦となっている。第四部分22fは、第三部分22gに比べて、コイル導体23の各縁23a,23dの間の離間部分と反対側に窪んでいる。第四部分22fのZ方向での厚みLcは、第三部分22gのZ方向での厚みLdよりも小さい。ここで、厚みLcとは、第四部分22fの平均厚みであってもよく、第四部分22fの所定位置での厚みであってもよい。すなわち、第四部分22fは、第三部分22gよりもZ方向で薄い。
各縁23a,23dの間は、距離L3の間隔を有している。すなわち、各縁23a,23dの間の離間部分には、コイル導体23が存在していない。各縁23a,23dの間の離間部分を介し、コイル導体22の第四部分22f同士が隣り合っている。これにより、Z方向で互いに隣り合っている第四部分22f同士に挟まれている領域S3が形成されている。Z方向で互いに隣り合っている第四部分22f同士の間には、低透磁率層31が介在している。よって、領域S3には、素体2の磁性体部11だけでなく、低透磁率層31も含まれている。第四部分22fは、第三部分22gよりも窪んでおり、第三部分22gよりもZ方向で薄いため、領域S3は、Z方向で広くなっている。
以上、本実施形態に係る積層コイル部品においても、上記実施形態同様、領域S2がZ方向で広くなっているため、コイル導体22の各縁22a,22eの間の離間部分におけるクラックの発生を抑制することができる。
本実施形態に係る積層コイル部品によれば、コイル導体23の各縁23a,23eの間では、離間部分を介してZ方向でコイル導体22の第四部分22f同士が隣り合っている。これにより、コイル導体23の各縁23a,23eの間では、Z方向で隣り合っているコイル導体22の第四部分22f同士に挟まれている領域S3が形成されている。コイル導体22の第四部分22fは、コイル導体22の第三部分22gに比べて、コイル導体23の各縁23a,23dの間の離間部分と反対側に窪んでいるため、領域S3は、Z方向で広くなっている。すなわち、領域S3の体積が大きくなっているため、領域S3における強度を向上させることができる。その結果、コイル導体23の各縁23a,23eの間の離間部分におけるクラックの発生を抑制することができる。
本実施形態に係る積層コイル部品によれば、第四部分22fは第三部分22gよりもZ方向で薄いため、領域S3がZ方向で確実に広くなっている。すなわち、領域S3の体積が確実に大きくなっているため、領域S3における強度を確実に向上させることができる。その結果、コイル導体23の各縁23a,23eの間の離間部分におけるクラックの発生を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ず、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他に適用してもよい。
複数のコイル導体21〜23には、第一部分21g,23g及び第二部分21f,23fを有していないコイル導体21,23が含まれていてもよい。第二部分21f,23fの厚みLaが、第一部分21g,23gの厚みLbよりも小さいという関係は、複数のコイル導体21,23のうち少なくとも一つが満たしていればよい。
複数のコイル導体22には、第三部分22g及び第四部分22fを有していないコイル導体22が含まれていてもよい。コイル導体22は、第四部分22fの厚みLcは、第三部分22gの厚みLdよりも小さいという関係を満たしていなくてもよい。
素体2内に含まれるコイル導体の数、磁気ギャップ層の数、低透磁率層の数は、上記実施形態に限られない。複数の内部導体には、二つのコイル導体21,23と、二つのコイル導体21,23の間に位置するコイル導体22とが少なくとも含まれていればよい。磁気ギャップ層30の数は複数であってもよく、低透磁率層31の数は一つであってもよい。
積層コイル部品は、磁気ギャップ層30及び低透磁率層31の何れか一方だけを備えていてもよく、磁気ギャップ層30及び低透磁率層31の両方を備えていなくてもよい。
低透磁率層31は、コイル導体21,23とコイル導体22との間において、複数の離間部31bを有していてもよい。すなわち、一つの低透磁率層31と素体2との境界そのものもZ方向に交差する面を有していてもよい。この場合、一つの低透磁率層31と素体2との境界そのものも、Z方向に沿ったせん断応力に対する抵抗として作用し、Z方向に沿ったせん断応力をZ方向に交差する方向へ分散する。その結果、Z方向に沿ったせん断応力に対する強度を高めることができ、クラックの発生をより一層抑制することができる。
低透磁率層31は、離間部31bを有していなくてもよい。コイル導体21〜24及び低透磁率層31と素体2との境界は、Z方向に交差する面を有していなくてもよい。
上記実施形態では低透磁率層31が非磁性体材料によって構成されているとしたが、これに限られず、低透磁率層31は、例えば素体2よりも透磁率が低い弱磁性材料によって構成されていてもよい。
上記実施形態において、低透磁率層31は、枠状を呈しているとしたが、これに限られない。例えば、低透磁率層31の一部が切りかかれていてもよい。低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体21〜24における上記非重なり部分には延びていなくてもよい。低透磁率層31は、Z方向から見て、コイル導体21〜24における上記離間領域に重なっていなくてもよい。
上記実施形態において、領域S2,S3には、素体2の磁性体部11だけでなく、低透磁率層31も含まれているとしたが、領域S2,S3には、低透磁率層31が含まれていなくてもよい。
1…積層コイル部品、2…素体、20…コイル、21〜23…コイル導体、21A,22A,23A…環状部、21B,22B,23B…延在部、21a,22a,23a,21d,22d,23d…導体部、21a,22a,23a,21d,22d,23d…縁、21g,23g…第一部分、21f,23f…第二部分、22g…第三部分、22f…第四部分、31…低透磁率層、31a…接触部、31b…離間部、S1…素体領域、La,Lb,Lc,Ld…厚み。

Claims (6)

  1. 磁性を有する素体と、
    前記素体内に配置されていると共に、一端部及び他端部を有している環状部と、前記一端部に沿うように前記他端部から延びており且つ前記一端部と離間している延在部と、をそれぞれ有している複数の内部導体を含むコイルと、
    を備え、
    前記一端部と前記他端部とは、互いに対向している各縁を有しており、
    前記複数の内部導体は、二つの第一内部導体と、第一方向で前記二つの第一内部導体の間に位置している第二内部導体と、を含んでおり、
    前記二つの第一内部導体のうち少なくとも一つの前記第一内部導体の前記一端部は、前記第一方向から見て、前記第一方向で隣り合っている前記第二内部導体の各前記縁に重なっている第一部分と、前記第一方向で隣り合っている前記第二内部導体の各前記縁の間の離間部分に重なっている第二部分と、を有し、
    前記第二部分は、前記第一部分に比べて、前記第二内部導体の各前記縁の間の離間部分と反対側に窪んでいる、積層コイル部品。
  2. 前記第二部分の前記第一方向での厚みは、前記第一部分の前記第一方向での厚みよりも小さい、請求項1に記載の積層コイル部品。
  3. 前記複数の内部導体は、前記第二内部導体との間で前記第一内部導体を前記第一方向で挟むように位置している別の第二内部導体を含んでおり、
    前記第二内部導体及び前記別の第二内部導体のうち少なくとも一つの前記第二内部導体の前記一端部は、前記第一方向から見て、前記第一方向で隣り合っている前記第一内部導体の各前記縁に重なっている第三部分と、前記第一方向で隣り合っている前記第一内部導体の各前記縁の間の離間部分に重なっている第四部分と、を有し、
    前記第四部分は、前記第三部分に比べて、前記第一内部導体の各前記縁の間の離間部分と反対側に窪んでいる、請求項1又は2に記載の積層コイル部品。
  4. 前記第四部分の前記第一方向での厚みは、前記第三部分の前記第一方向での厚みよりも小さい、請求項3に記載の積層コイル部品。
  5. 前記複数の内部導体は、前記第一方向から見て互いに重なり合っている部分を有しており、
    前記第一方向で互いに隣り合っている前記複数の内部導体の間において、前記重なり合っている部分に接するように配置されていると共に、前記素体よりも低い透磁率を有する低透磁率層を更に備えている、請求項1〜4の何れか一項に記載の積層コイル部品。
  6. 前記低透磁率層は、前記第一方向で隣り合っている前記複数の内部導体に接している第五部分と、前記第一方向で隣り合っている前記複数の内部導体と前記第一方向で離れている第六部分と、を有し、
    前記素体は、前記第六部分と前記複数の内部導体との間に介在している素体領域を有している、請求項5に記載の積層コイル部品。
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