JP6642030B2 - コイル部品 - Google Patents
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Description
本発明はコイル部品に関する。具体的には、本発明は、積層型コイル部品に関する。
従来の積層型コイル部品は、一方向に巻回された一方の平面スパイラル配線と、一方向とは反対の方向に巻回された他方の平面スパイラル配線とが積層方向に沿って接続ビアを介して相互に接続される形態を採っている。特許文献１には、当該一方の平面スパイラル配線の内周端と当該他方の平面スパイラル配線の内周端とが１本の接続ビアを介して相互に接続された積層型コイル部品が開示されている。
しかしながら、図９に示すように一方の平面スパイラル配線１０１の内周端と、他方の平面スパイラル配線１０２の内周端とが積層方向に沿って１本の接続ビア１０３を介して相互に接続されている場合、接続信頼性が十分でないおそれがある。
そこで、本発明の一態様は、積層方向に沿って配置された一方の平面スパイラル配線と他方の平面スパイラル配線との接続信頼性を向上させることが可能なコイル部品を供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様では、
第１平面スパイラル配線と、該第１平面スパイラル配線の積層方向の上方に位置しかつ接続ビアを介して該第１平面スパイラル配線と相互に接続された第２平面スパイラル配線とを備え、
前記第２平面スパイラル配線は前記積層方向から見て前記第１平面スパイラル配線の巻回方向とは異なる方向に巻回されており、
前記第１平面スパイラル配線および前記第２平面スパイラル配線はそれぞれ最内周側において、前記積層方向から見て互いに重なっている最内周重複部分を有しており、および、
前記第１平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の少なくとも両端部と、前記第２平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の少なくとも両端部とが前記接続ビアを介して相互に接続されている、コイル部品が提供される。
第１平面スパイラル配線と、該第１平面スパイラル配線の積層方向の上方に位置しかつ接続ビアを介して該第１平面スパイラル配線と相互に接続された第２平面スパイラル配線とを備え、
前記第２平面スパイラル配線は前記積層方向から見て前記第１平面スパイラル配線の巻回方向とは異なる方向に巻回されており、
前記第１平面スパイラル配線および前記第２平面スパイラル配線はそれぞれ最内周側において、前記積層方向から見て互いに重なっている最内周重複部分を有しており、および、
前記第１平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の少なくとも両端部と、前記第２平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の少なくとも両端部とが前記接続ビアを介して相互に接続されている、コイル部品が提供される。
上記態様のコイル部品では、積層方向から見て互いに重なった第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の少なくとも両端部と、第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の少なくとも両端部とが接続ビアを介して相互に接続されている。これにより、各スパイラル配線の最内周重複部分が２本の接続ビアを介して相互に接続されるため、内周端同士を１本の接続ビアを介して相互に接続する場合と比べて接続ポイントが増加する。それ故、第１平面スパイラル配線と第２平面スパイラル配線との接続信頼性を、これら平面スパイラル配線の巻回数、最外周径および層数等を実質的に変えることなく、向上させることができる。
一実施形態では、第１平面スパイラル配線および第２平面スパイラル配線のそれぞれの最内周重複部分の一方の端部は、第１平面スパイラル配線および第２平面スパイラル配線のそれぞれの最内周重複部分の他方の端部から半周巻回された部分に位置付けられている。
つまり、従来の一方の平面スパイラル配線の内周端と、他方の平面スパイラル配線の内周端とが積層方向に沿って１本の接続ビアを介して相互に接続されている形態と比べて、各平面スパイラル配線の最内周側が４分の１周分更に巻回されている。これにより、配線間隔を十分に確保した上で、各平面スパイラル配線の最内周重複部分の領域を大きくすることができる。従って、各最内周重複部分同士を複数の接続ビアで接続する領域を確保することができる。それ故、第１平面スパイラル配線と第２平面スパイラル配線との接続信頼性を向上させることが可能となる。
一実施形態では、第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部間と、第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部間とが、１本以上の接続ビアを介して相互に更に接続されている。これにより、第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部および第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部以外に、第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部間と第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部間においても接続ビアを介して相互に更に接続される。そのため、第１平面スパイラル配線と第２平面スパイラル配線との接続ポイントを更に増やすことができる。それ故、第１平面スパイラル配線と第２平面スパイラル配線との接続信頼性をより一層向上させることができる。
一実施形態では、第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の全領域と、第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の全領域とが、接続ビアを介して相互に接続されている。
つまり、第１平面スパイラル配線の最内周重複部分と第２平面スパイラル配線の最内周重複部分との間が接続ビアで満たされている。そのため、第１平面スパイラル配線と第２平面スパイラル配線とを接続する領域を増やすことができる。それ故、第１平面スパイラル配線と第２平面スパイラル配線との接続信頼性をより一層向上させることができる。
一実施形態では、コイル部品は、第１平面スパイラル配線の巻回中心部および第２平面スパイラル配線の巻回中心部に延在する磁芯部を更に備えている。当該磁芯部が透磁率の高い材料で構成されている場合、コイル部品のインダクタンスをより大きくすることができる。
一実施形態では、第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の幅寸法が第１平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さく、および第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の幅寸法が第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さくなっている。これにより、第１平面スパイラル配線および第２平面スパイラル配線の各巻回中心部の領域を拡げることができる。従って、第１平面スパイラル配線および第２平面スパイラル配線の各巻回中心部を延在する磁芯部を拡げることができる。それ故、コイル部品のインダクタンスをより大きくすることができる。
一実施形態では、第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の幅寸法が第１平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さく、かつ第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の外縁と第１平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の外縁とが凹凸なく連続している。また、第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の幅寸法が第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さく、かつ第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の外縁と第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の外縁とが凹凸なく連続している。
これにより、第１平面スパイラル配線および第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の内縁と第１平面スパイラル配線および第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の内縁とをそれぞれ非連続にすることができる。つまり、第１平面スパイラル配線および第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の内縁側に外側方向に向かって膨らんだ領域をそれぞれ形成することができる。そのため、コイル部品が、第１平面スパイラル配線の巻回中心部および第２平面スパイラル配線の巻回中心部を延在する磁芯部を更に備えている場合、上記領域の膨らみに沿った分だけ磁芯部の径を大きくすることが可能となる。その結果、コイル部品のインダクタンスをより大きくすることができる。
上記態様のコイル部品によれば、第１平面スパイラル配線と第２平面スパイラル配線との接続信頼性を向上させることができる。
以下、本発明の一態様である複数の実施形態に係るコイル部品について図面を参照して説明する。
なお、本明細書において「積層方向」とは、層が積み重なる方向を指す。「第１平面スパイラル配線」および「第２平面スパイラル配線」とは渦巻き状に巻回された配線を指す。本明細書において「平面スパイラル配線が異なる方向に巻回されている」とは、例えば外側から内側方向に向かって（あるいは内側から外側方向に向かって）、一方の平面スパイラル配線が時計回りに巻回されており、他方の平面スパイラル配線が反時計回りに巻回されている状態を指す。なお、配線が線幅方向に完全に重なる場合のみではなく、配線が線幅方向の一部で重なっている場合であっても、当該重複箇所は最内周重複部分となりうる。
［第１実施形態］
まず、本発明の一態様である第１実施形態に係るコイル部品１について図１〜図３Ｂを参照して説明する。
まず、本発明の一態様である第１実施形態に係るコイル部品１について図１〜図３Ｂを参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係るコイル部品を模式的に示した概略断面図である。図２は、図１に示す線分Ａ−Ａ’において積層方向から見て互いに重なっている第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部と、第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部とが接続ビアを介して相互に接続されている形態を模式的に示した概略平面図である。図３Ａは、接続ビアが第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部に配置されている形態を模式的に示した概略平面図である。図３Ｂは、接続ビアが第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部に配置されている形態を模式的に示した概略平面図である。
第１実施形態に係るコイル部品１は、例えばスマートフォン、自動車のカーナビゲーション等の電子機器に利用することができる。第１実施形態に係るコイル部品１は、図１に示すように絶縁層１２内に配置された第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３とを備えている。また、図１および図２に示すように、磁芯部１３が、第１平面スパイラル配線２の巻回中心部および第２平面スパイラル配線３の巻回中心部に延在するように配置されている。また、図１に示すように、当該磁芯部１３は、その両端部が磁性体層１４にそれぞれ接続されるように配置されている。第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３は、第２平面スパイラル配線３が積層方向に沿って第１平面スパイラル配線２の上方に位置し、かつ第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３の巻回中心部が重なるように配置されている。また、図３Ａ、図３Ｂに示すように、第１、第２平面スパイラル配線２、３は、各スパイラル形状の外周端から直線状に引き出された引き出し部２ａ、３ａを有している。また、図１に示すように、コイル部品１は、外部接続用の端子として、一対の外部端子３９を備えている。外部端子３９の一方は、接続ビアを介し、第１平面スパイラル配線２の引き出し部２ａと電気的に接続された引き出し部３ｂと電気的に接続されており、外部端子３９の他方は、接続ビアを介し、第２平面スパイラル配線３の引き出し部３ａと電気的に接続されている。なお、第２平面スパイラル配線３と引き出し部３ｂとは、同一層に配置されているが、当該層においては接続されていない。
第２平面スパイラル配線３（図３Ｂ参照）は、積層方向に沿って接続ビアを介して第１平面スパイラル配線２（図３Ａ参照）と相互に接続されている。当該第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３はそれぞれｎ周（ｎ：自然数）超えてｎ＋１周未満に巻回されている。すなわち、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の内周端はそれぞれ、ｎ周（ｎ：自然数）超えてｎ＋１周未満の箇所に位置付けられている。具体的に言うと、コイル部品１では、第１平面スパイラル配線２は、図３Ａに示すように外側から内側方向に向かって反時計回り方向に１．５周巻回されている。また、コイル部品１では、第２平面スパイラル配線３は、図３Ｂに示すように外側から内側方向に向かって時計回り方向に１．５周巻回されている。また、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の最内周側の端部７，１０から半周分に相当する部分５，６では、第１平面スパイラル配線２と磁芯部１３との間隔と、第２平面スパイラル配線３と磁芯部１３との間隔とが略等しくなるように位置付けられている。更に、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３はそれぞれ全周に渡って、かつお互いに等しい幅寸法を有している。
この場合において、図２に示すように、第１平面スパイラル配線２の部分５と第２平面スパイラル配線３の部分６とは、最内周側において、積層方向から見て互いに実質的に重なる最内周重複部分となっている。つまり、コイル部品１においては、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３は、それぞれ最内周重複部分５，６を有している。
以上のように、第１実施形態では、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３のそれぞれの最内周重複部分５，６の一方の端部は、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３のそれぞれの最内周重複部分５，６の他方の端部から半周巻回された部分に位置付けられている。つまり、図９に示す従来の一方の平面スパイラル配線１０１の内周端と、他方の平面スパイラル配線１０２の内周端とが積層方向に沿って１本の接続ビア１０３を介して相互に接続されている形態と比べて、コイル部品１では、第１、第２平面スパイラル配線２，３の最内周側が４分の１周分更に巻回されている。このとき、１周分外側の平面スパイラル配線２，３との配線間隔を十分に確保した上で、各平面スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６の領域を大きくすることができる。
また、第１実施形態においては、図２に示すように最内周重複部分５，６の一方の端部を形成する、第１平面スパイラル配線２の第１端部７と第２平面スパイラル配線３の第１端部８とが第１接続ビア４を介して相互に接続されている。また、最内周重複部分５，６の他方の端部を形成する、第１平面スパイラル配線２の第２端部９と第２平面スパイラル配線３の第２端部１０とが第２接続ビア１１を介して相互に接続されている。つまり、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の両端部７，９と、第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の両端部８，１０とが２本の接続ビア４，１１を介して相互に接続されている。これにより、図９のように内周端同士を１本の接続ビア１０３を介して相互に接続する場合と比べて接続ポイントが増加する。それ故、従来の相互に積層配置された平面スパイラル配線１０１，１０２の内周端同士を１本の接続ビア１０３を介して相互に接続する場合と比べて、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３との接続信頼性を向上させることができる。
また、コイル部品１では各平面スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６を２本の接続ビア４，１１を介して相互に接続するために、従来の積層方向に沿って平面スパイラル配線１０１，１０２の内周端同士を１本の接続ビア１０３を介して相互に接続する場合と比べて、第１、第２スパイラル配線２，３の最内周側を各巻回方向に沿って延長させている。これにより、積層方向から見て最内周重複部分５，６で平面スパイラル配線２，３が二重となる。さらに、第１、第２平面スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６の幅寸法は、第１、第２スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６以外の部分の幅寸法と等しい。これにより、実質的に第１、第２平面スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６の断面積が大きくなる。従って、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分５，６の直流抵抗値（Ｒｄｃ）を小さくすることができる。それ故、ひいては第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３により構成されるコイルの直流抵抗値を小さくすることができる。また、第１実施形態では、図９と比較して、コイルの巻回数を変えることなく、最内周重複部分５，６を形成できる。従って、巻回数を変えなくとも、接続信頼性を向上させ、また第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３により構成されるコイルの直流抵抗値を小さくすることができる。更に、第１実施形態では、図２に示すように、図９の構成と比較して、各平面スパイラル配線２，３の最外周部分の位置および層数は変わっておらず、最外周径および層数等を実質的に変えることなく、接続信頼性を向上させ、また第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３により構成されるコイルの直流抵抗値を小さくすることができる。つまり、実質的に同一の外形でこれら効果を奏することができる。なお、上述のように第２平面スパイラル配線３は積層方向から見て第１平面スパイラル配線２の巻回方向（外側から内側方向に向かって反時計周り方向）とは異なる方向（外側から内側方向に向かって時計回り方向）に巻回されている。これにより、第１、第２平面スパイラル配線２，３に電流が流れた場合に発生する磁束が同じ向きとなり、第１平面スパイラル配線２または第２平面スパイラル配線３の単独構造よりも大きなインダクタンス（Ｌ）を得ることができる。
また、コイル部品１で用いられる材料についても述べておく。まず、コイル部品１の構成要素である第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の材料は、特に限定されるものではないが、低電気抵抗かつ狭ピッチを可能とする観点からＣｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）等の金属から構成されていてよい。また、コイル部品１の構成要素である絶縁層１２の材料は、特に限定されるものではないが、エポキシ系樹脂、ビスマレイミド、液晶ポリマ、ポリイミド等の有機絶縁材から構成されている、又は、当該有機絶縁材と、シリカフィラー等の無機フィラー材および/または有機系フィラー材との組み合わせから構成されていてよい。例えば、コイル部品１の構成要素である絶縁層１２の材料は、エポキシ系樹脂とシリカフィラーとの組み合わせから構成されていてよい。また、コイル部品１の構成要素である磁芯部１３および磁性体層１４の材料は、特に限定されるものではないが、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｒ等から構成される金属磁性材を含んで成るエポキシ系樹脂から構成されていてよい。なお、磁芯部１３および磁性体層１４は、インダクタンス値および直流重畳特性を向上させる観点からＦｅ、Ｓｉ、Ｃｒ等から構成される金属磁性材を９０重量％以上含んで成ることが好ましい。更に、磁芯部１３および磁性体層１４の材料は、充填性を向上させる観点から粒度分布の異なる２種類以上の金属磁性材を混合させたものが好ましい。
次に、コイル部品１の製造方法の一例について図８Ａ〜図８Ｇを参照して説明する。
まず、剥離および除去可能なダミー基板３１（金属箔付基板）の両側に真空ラミネータ、プレス装置等を用いて絶縁性シートを熱圧着・熱硬化して、図８Ａに示すようにダミー基板３１の両側に絶縁層３２を形成する。次いで、当該絶縁層３２に無電解メッキ、スパッタリング、蒸着等により給電膜を形成する。次いで、当該給電膜に感光性レジストを塗布し、フォトリソグラフィー等によりパターニングした後、電解メッキによりメタル配線を形成する。メタル配線形成後、感光性レジストを薬液により剥離除去し、次いで給電膜をエッチング除去することにより、図８Ａに示すように、絶縁層３２上に第１平面スパイラル配線２を形成する。
次に、第１平面スパイラル配線２を覆うように絶縁層３２に真空ラミネータ、プレス装置等を用いて絶縁性シートを熱圧着・熱硬化して、図８Ｂに示すように絶縁層３３を更に形成する。次いで、積層方向に沿って第１平面スパイラル配線２の最内周側の端部７、当該端部から半周巻回された位置に相当する部分９および第１平面スパイラル配線２の引き出し部２ａの外側端部上のそれぞれに到達する貫通孔を絶縁層３３にレーザー加工等で形成する。次いで、当該貫通孔内および絶縁層３３上に無電解メッキ、スパッタリング、蒸着等により給電膜を形成する。次いで、当該給電膜に感光性レジストを塗布し、フォトリソグラフィー等によりパターニングした後、電解メッキによりメタル配線を形成する。メタル配線形成後、感光性レジストを薬液により剥離除去し、次いで給電膜をエッチング除去することにより、図８Ｂに示すように第１接続ビア４、第２接続ビア１１、接続ビア４，１１を介して第１平面スパイラル配線２と接続する第２平面スパイラル配線３および引き出し部３ｂを絶縁層３３内および絶縁層上に形成する。
次に、第２平面スパイラル配線３を覆うように絶縁層３３に絶縁性シートを設け、真空ラミネータ、プレス装置等を用いて当該絶縁性シートを熱圧着・熱硬化して、図８Ｃに示すように絶縁層３５を更に形成する。
次に、図８Ｄに示すように、ダミー基板３１から第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３を備えた構造体を分離する。次いで、図８Ｄに示すように、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３を備えた構造体にレーザー加工等により磁芯部１３を設けるための貫通孔３６を形成する。
次に、積層方向に沿って引き出し部３ｂおよび第２平面スパイラル配線３の引き出し部３ａの外側端部上にそれぞれ到達する貫通孔を絶縁層３５にレーザー加工等で形成する。次いで、当該貫通孔内および絶縁層３５上に無電解メッキ、スパッタリング、蒸着等により給電膜を形成する。次いで、当該給電膜に感光性レジストを塗布し、フォトリソグラフィー等によりパターニングした後、セミアディティブ工法により端子前駆体を形成する。端子前駆体形成後、感光性レジストを薬液により剥離除去し、次いで給電膜をエッチング除去することにより、図８Ｅに示すように接続ビア３７を介して引き出し部３ｂおよび第２平面スパイラル配線３の引き出し部３ａとそれぞれ電気的に接続された端子３８を絶縁層３５に形成する。
次に、貫通孔３６内および端子３８を含む絶縁層３５上に金属磁性材を含んで成るエポキシ系樹脂部を設け、真空ラミネータ、プレス装置等を用いて当該樹脂部を熱圧着・熱硬化して、図８Ｆに示すように磁芯部１３および磁性体層１４をそれぞれ形成する。
次に、端子３８が露出するように研削、研磨等の処理を施し、次いで、ダイシング、スクライブ等の処理を施す。この際、端子３８は外部端子３９として形成される。以上により、図８Ｇに示すように最終的にコイル部品１が得られる。
［第２実施形態］
まず、本発明の一態様である第２実施形態に係るコイル部品について図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明する。
まず、本発明の一態様である第２実施形態に係るコイル部品について図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明する。
図４Ａは、接続ビアが第１平面スパイラル配線の最内周重複部分に複数配置されている形態を模式的に示した概略平面図である。図４Ｂは、接続ビアが第２平面スパイラル配線の最内周重複部分に複数配置されている形態を模式的に示した概略平面図である。
第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３はそれぞれｎ周（ｎ：自然数）を超えてｎ＋１周未満に巻回されている。すなわち、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の内周端はそれぞれ、ｎ周（ｎ：自然数）超えてｎ＋１周未満の箇所に位置付けられている。具体的に言うと、第２実施形態では、第１実施形態と同様に第１平面スパイラル配線２は、図４Ａに示すように外側から内側方向に向かって反時計回りに１．５周巻回されている。また、第２平面スパイラル配線３は、図４Ｂに示すように外側から内側方向に向かって時計回りに１．５周巻回されている。図４Ｂに示す第２平面スパイラル配線３は、積層方向に沿って図４Ａに示す第１平面スパイラル配線２の上方に位置し、かつ第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３の巻回中心部が重なるように配置されている。また、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の最内周側の端部７，１０から半周分に相当する部分５，６では、第１平面スパイラル配線２と磁芯部１３との間隔と、第２平面スパイラル配線３と磁芯部１３との間隔とが略等しくなるように位置付けられている。更に、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３はそれぞれ全周に渡って、かつお互いに等しい幅寸法を有している。この場合において、図４Ａに示す第１平面スパイラル配線２の部分５と、図４Ｂに示す第２平面スパイラル配線３の部分６とは、最内周側において、積層方向から見て互いに実質的に重なる最内周重複部分となっている。つまり、第２実施形態のコイル部品においても、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３は、それぞれ最内周重複部分５，６を有している。
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、最内周重複部分５，６の一方の端部を形成する、第１平面スパイラル配線２の第１端部７と第２平面スパイラル配線３の第１端部８とが第１接続ビア４を介して相互に接続される。また、最内周重複部分５，６の他方の端部を形成する、第１平面スパイラル配線２の第２端部９と第２平面スパイラル配線３の第２端部１０とが第２接続ビア１１を介して相互に接続される。これに加えて、第２実施形態では、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の第１端部７と第２端部９との間と、第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の第１端部８と第２端部１０との間とが１本以上の接続ビアを介して相互に更に接続される。例えば、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の第１端部７と第２端部９との間と、第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の第１端部８と第２端部１０との間とが第３接続ビア１５および第４接続ビア１６を介して相互に更に接続されてよい。つまり、各平面スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６が４本の接続ビアを介して相互に接続されてよい。これにより、２本の接続ビアを用いる第１実施形態と比べて接続ポイントを更に増加させることができる。それ故、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３との接続信頼性をより一層向上させることができる。なお、第３接続ビア１５および第４接続ビア１６については、第１接続ビア４および第２接続ビア１１を設ける際に、第３接続ビア１５および第４接続ビア１６に対応する箇所に貫通孔を形成した上で併せて設ければよい。
［第３実施形態］
次に、本発明の一態様である第３実施形態に係るコイル部品について図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。
次に、本発明の一態様である第３実施形態に係るコイル部品について図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。
図５Ａは、接続ビアが第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の全領域に配置されている形態を示した概略平面図である。図５Ｂは、接続ビアが第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の全領域に配置されている形態を示した概略平面図である。
第３実施形態では、上記第１実施形態と同様に、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３はそれぞれｎ周（ｎ：自然数）を超えてｎ＋１周未満に巻回されている。すなわち、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の内周端はそれぞれ、ｎ周（ｎ：自然数）超えてｎ＋１周未満の箇所に位置付けられている。具体的に言うと、第３実施形態では、第１実施形態と同様に第１平面スパイラル配線２は、図５Ａに示すように外側から内側方向に向かって反時計回りに１．５周巻回されている。また、第２平面スパイラル配線３は、図５Ｂに示すように外側から内側方向に向かって時計回りに１．５周巻回されている。図５Ｂに示す第２平面スパイラル配線３は、積層方向に沿って図５Ａに示す第１平面スパイラル配線２の上方に位置し、かつ第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３の巻回中心部が重なるように配置されている。また、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の最内周側の端部から半周分に相当する部分５，６では、第１平面スパイラル配線２と磁芯部１３との間隔と、第２平面スパイラル配線３と磁芯部１３との間隔が略等しくなるように位置付けられている。更に、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３はそれぞれ全周に渡って、かつお互いに等しい幅寸法を有している。この配置形態において、図５Ａに示す第１平面スパイラル配線２の部分５と、図５Ｂに示す第２平面スパイラル配線３の部分６とは、最内周側において、積層方向から見て互いに重なる最内周重複部分となっている。つまり、第３実施形態のコイル部品においても、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３は、それぞれ最内周重複部分５，６を有している。
その一方で、第３実施形態では、第１実施形態と異なり、図５Ａに示す第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の全領域と、図５Ｂに示す第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の全領域とが接続ビア３０を介して相互に連続して接続されている。なお、接続ビア３０は、第１接続ビア４および第２接続ビア１１と同様の材料から成り、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３とを電気的に接続している。つまり、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５と第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６との間が接続ビア３０で満たされている。つまり、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の全領域と接続ビア３０とが「点」ではなく「面」接続され、かつ、第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の全領域と接続ビア３０とが「点」ではなく「面」接続される。そのため、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３とを接続する領域を増やすことができる。それ故、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３との接続信頼性をより一層向上させることができる。なお、接続ビア３０については、例えば、スパイラル配線２の最内周重複部分５上に延在する形状の貫通孔を形成した上で設ければよい。具体的には、上記の第１実施形態の製造方法における第１平面スパイラル配線２の最内周側の端部および当該端部から半周巻回された位置に相当する部分に到達する貫通孔の形成に代えて、第１平面スパイラル配線２の当該両端部間の略全面上に到達する貫通孔を絶縁層３３にレーザー加工等で形成する。次いで、当該貫通孔内に接続ビア３０の材料を充填する。これと共に、メタル配線を形成した後、感光性レジストを薬液により剥離除去し給電膜をエッチング除去して、最終的に、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の全領域と第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の全領域とが接続ビア３０を介して相互に連続して接続されるように、絶縁層上に第２平面スパイラル配線３を形成する。
次に、本発明の一態様である第４実施形態に係るコイル部品について図６Ａおよび図６Ｂを参照して説明する。
［第４実施形態］
図６Ａは、第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の幅寸法が第１平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さい形態を模式的に示した概略平面図である。図６Ｂは、第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の幅寸法が第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さい形態を模式的に示した概略平面図である。
図６Ａは、第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の幅寸法が第１平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さい形態を模式的に示した概略平面図である。図６Ｂは、第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の幅寸法が第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さい形態を模式的に示した概略平面図である。
第４実施形態では、上記第１実施形態と同様に、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３はそれぞれｎ周（ｎ：自然数）を超えてｎ＋１周未満に巻回されている。すなわち、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の内周端はそれぞれ、ｎ周（ｎ：自然数）超えてｎ＋１周未満の箇所に位置付けられている。具体的に言うと、第４実施形態では、第１実施形態と同様に第１平面スパイラル配線２は、図５Ａに示すように外側から内側方向に向かって反時計回りに１．５周巻回されている。また、第２平面スパイラル配線３は、図５Ｂに示すように外側から内側方向に向かって時計回りに１．５周巻回されている。図５Ｂに示す第２平面スパイラル配線３は、積層方向に沿って第１平面スパイラル配線２の上方に位置するように配置され、かつ第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３の巻回中心部が重なるように配置されている。また、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の最内周側の端部７，１０から半周分に相当する部分５，６では、第１平面スパイラル配線２と磁芯部１３との間隔と、第２平面スパイラル配線３と磁芯部１３との間隔とが略等しくなるように位置付けられている。更に、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３は、上記半周分でお互いに等しい幅寸法を有している。この場合において、図６Ａに示す部分５と図６Ｂに示す部分６とは、最内周側において、積層方向から見て互いに実質的に重なる最内周重複部分となっている。つまり、第４実施形態においても、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３は、それぞれ最内周重複部分５，６を有している。
その一方で、第４実施形態では、上記第１実施形態と異なり、図６Ａに示すように第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の幅寸法は第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５以外の部分の幅寸法よりも小さい。具体的には、図６Ａに示すように、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の幅寸法が第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５以外の部分の幅寸法よりも小さく、かつ第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の外縁１７と第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５以外の部分の外縁１８とが凹凸なく連続している。この場合、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の内縁１９と第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５以外の内縁２０とを非連続にすることができる。つまり、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の内縁２０側の絶縁層１２に外側方向に向かって膨らんだ領域２１を形成することができる。なお、本明細書で言う「外縁」、「内縁」とは、それぞれ各平面スパイラル配線を積層方向から見た際の外周側の縁、内周側の縁を指す。
同様に、図６Ｂに示すように第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の幅寸法は、第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６以外の部分の幅寸法よりも小さい。具体的には、図６Ｂに示すように、第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の幅寸法が第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６以外の部分の幅寸法よりも小さく、かつ第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の外縁２２と第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６以外の部分の外縁２３とが凹凸なく連続している。この場合、第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の内縁２４と第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６以外の内縁２５とを非連続にすることができる。つまり、第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の内縁２４側の絶縁層１２に外側方向に向かって膨らんだ領域２６を形成することができる。そのため、積層方向に沿って第１平面スパイラル配線２の上方に第２平面スパイラル配線３が配置されている場合において、第１平面スパイラル配線２の巻回中心部２７および第２平面スパイラル配線３の巻回中心部２８を延在する磁芯部２９の範囲を、領域２１，２６の膨らみに沿った分だけ大きくすることができる。それ故、コイル部品のインダクタンス（Ｌ）をより大きくすることができる。なお、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の幅寸法と第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の幅寸法との合計については、各平面スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６以外の部分の幅寸法以上とすることが好ましい。この場合、図９と比べて直流抵抗値の低減を抑制することができる。また、第１平面スパイラル配線２の最内周重複部分５の幅寸法と第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分６の幅寸法は等しいことが好ましい。この場合、磁芯部２９の範囲をいずれかの最内周重複部分５，６の幅寸法によって限定されることがない。
最後に、本発明の一態様である第５実施形態に係るコイル部品について図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。
［第５実施形態］
図７Ａは、接続ビアが第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部に配置されている別の形態を模式的に示した概略平面図である。図７Ｂは、接続ビアが第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部に配置されている別の形態を模式的に示した概略平面図である。
図７Ａは、接続ビアが第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部に配置されている別の形態を模式的に示した概略平面図である。図７Ｂは、接続ビアが第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の両端部に配置されている別の形態を模式的に示した概略平面図である。
第５実施形態では、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３はそれぞれｎ周巻回されている。具体的に言うと、第５実施形態では第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３はそれぞれ１周巻回されている。図７Ａに示すように、第１平面スパイラル配線２は、外側から内側方向に向かって反時計回りに１周巻回されている。また、図７Ｂに示すように、第２平面スパイラル配線３は、外側から内側方向に向かって時計回りに１周巻回されている。なお、第１〜第３実施形態と同様に、磁芯部１３は、第１平面スパイラル配線２の巻回中心部および第２平面スパイラル配線３の巻回中心部を延在するように配置されている。第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３は、第２平面スパイラル配線３が積層方向に沿って第１平面スパイラル配線２の上方に位置し、かつ第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３の巻回中心部が重なるように配置されている。また、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の最内周側の端部９，８から半周分に相当する部分５，６は、第１平面スパイラル配線２と磁芯部１３との間隔と、第２平面スパイラル配線３と磁芯部１３との間隔が略等しくなるように位置付けられている。更に、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３はそれぞれ全周に渡って、かつお互いに等しい幅寸法を有している。
この配置形態において、図７Ａに示す第１平面スパイラル配線２の部分５と、図７Ｂに示す第２平面スパイラル配線３の部分６とは、最内周側において、積層方向から見て互いに実質的に重なる最内周重複部分となっている。つまり、第５実施形態においても、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３は、それぞれ最内周重複部分５，６を有している。
換言すれば、第５実施形態では、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３のそれぞれの最内周重複部分５，６の一方の端部は、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分５，６の他方の端部からそれぞれ半周巻回された部分に位置付けられている。つまり、従来の一方の平面スパイラル配線１０１の内周端と、他方の平面スパイラル配線１０２の内周端とが積層方向に沿って１本の接続ビア１０３を介して相互に接続されている形態と比べて、第１、第２平面スパイラル配線２，３の最内周側が４分の１周分更に巻回されている。従って、配線間隔を十分に確保した上で、各平面スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６の領域を大きくすることができる。
この状態において、第５実施形態においては、図７Ａおよび図７Ｂに示すように最内周重複部分５，６の一方の端部を形成する、第１平面スパイラル配線２の第１端部７と第２平面スパイラル配線３の第１端部８とが第１接続ビア４を介して相互に接続されている。また、最内周重複部分５，６の他方の端部を形成する、第１平面スパイラル配線２の第２端部９と第２平面スパイラル配線３の第２端部１０とが第２接続ビア１１を介して相互に接続されている。つまり、各平面スパイラル配線の最内周重複部分５，６が２本の接続ビアを介して相互に接続される。これにより、第１平面スパイラル配線２と第２平面スパイラル配線３との接続信頼性を向上させることができる。また、第５実施形態では、図９のように従来の積層方向に沿って各平面スパイラル配線１０１，１０２の内周端同士を１本の接続ビア１０３を介して相互に接続する形態と比べて、第１、第２平面スパイラル配線２，３の最内周側を各巻回方向に沿って延長させている。これにより、積層方向から見て最内周重複部分５，６で平面スパイラル配線２，３が二重となる。さらに、第１、第２平面スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６の幅寸法は、第１、第２スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６以外の部分の幅寸法と等しい。これにより、実質的に第１、第２平面スパイラル配線２，３の最内周重複部分５，６の断面積が大きくなる。従って、第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３の最内周重複部分５，６の直流抵抗値を小さくすることができる。それ故、ひいては第１平面スパイラル配線２および第２平面スパイラル配線３により構成されるコイルの直流抵抗値を小さくすることができる。
以上、本発明の一態様に係るコイル部品およびその製造方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく、特許請求の範囲に規定される発明の範囲から逸脱することなく種々の変更が当業者によってなされると理解されよう。例えば、上記に示した実施形態を必要に応じて適宜組み合わせてよい。この際組み合わせは各実施形態の一部分同士を組み合わせてもよい。
１ コイル部品
２ 第１平面スパイラル配線
２ａ 第１平面スパイラル配線の引き出し部
３ 第２平面スパイラル配線
３ａ 第２平面スパイラル配線の引き出し部
３ｂ 引き出し部
４ 第１接続ビア
５ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分
６ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分
７ 最内周重複部分における第１平面スパイラル配線の第１端部（第１平面スパイラル配線の内周端に相当）
８ 最内周重複部分における第２平面スパイラル配線の第１端部
９ 最内周重複部分における第１平面スパイラル配線の第２端部
１０ 最内周重複部分における第２平面スパイラル配線の第２端部（第２平面スパイラル配線の内周端に相当）
１１ 第２接続ビア
１２ 絶縁層
１３ 磁芯部
１４ 磁性体層
１５ 第３接続ビア
１６ 第４接続ビア
１７ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の外縁
１８ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の外縁
１９ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の内縁
２０ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の内縁
２１ 領域
２２ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の外縁
２３ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の外縁
２４ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の内縁
２５ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の内縁
２６ 領域
２７ 巻回中心部
２８ 巻回中心部
２９ 磁芯部
３０ 接続ビア
３１ ダミー基板
３２ 絶縁層
３３ 絶縁層
３５ 絶縁層
３６ 貫通孔
３７ 接続ビア
３８ 端子
３９ 外部端子
１０１ 一方のスパイラル配線
１０２ 他方のスパイラル配線
１０３ 接続ビア
２ 第１平面スパイラル配線
２ａ 第１平面スパイラル配線の引き出し部
３ 第２平面スパイラル配線
３ａ 第２平面スパイラル配線の引き出し部
３ｂ 引き出し部
４ 第１接続ビア
５ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分
６ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分
７ 最内周重複部分における第１平面スパイラル配線の第１端部（第１平面スパイラル配線の内周端に相当）
８ 最内周重複部分における第２平面スパイラル配線の第１端部
９ 最内周重複部分における第１平面スパイラル配線の第２端部
１０ 最内周重複部分における第２平面スパイラル配線の第２端部（第２平面スパイラル配線の内周端に相当）
１１ 第２接続ビア
１２ 絶縁層
１３ 磁芯部
１４ 磁性体層
１５ 第３接続ビア
１６ 第４接続ビア
１７ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の外縁
１８ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の外縁
１９ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分の内縁
２０ 第１平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の内縁
２１ 領域
２２ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の外縁
２３ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の外縁
２４ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分の内縁
２５ 第２平面スパイラル配線の最内周重複部分以外の部分の内縁
２６ 領域
２７ 巻回中心部
２８ 巻回中心部
２９ 磁芯部
３０ 接続ビア
３１ ダミー基板
３２ 絶縁層
３３ 絶縁層
３５ 絶縁層
３６ 貫通孔
３７ 接続ビア
３８ 端子
３９ 外部端子
１０１ 一方のスパイラル配線
１０２ 他方のスパイラル配線
１０３ 接続ビア
Claims (5)
- 第１平面スパイラル配線と、該第１平面スパイラル配線の積層方向の上方に位置しかつ接続ビアを介して該第１平面スパイラル配線と相互に接続された第２平面スパイラル配線とを備え、
前記第２平面スパイラル配線は前記積層方向から見て前記第１平面スパイラル配線の巻回方向とは異なる方向に巻回されており、
前記第１平面スパイラル配線および前記第２平面スパイラル配線はそれぞれ最内周側において、前記積層方向から見て互いに重なっている最内周重複部分を有しており、
前記第１平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の少なくとも両端部と、前記第２平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の少なくとも両端部とが前記接続ビアを介して相互に接続されており、および、
前記第１平面スパイラル配線および前記第２平面スパイラル配線のそれぞれの前記最内周重複部分の一方の端部は、前記第１平面スパイラル配線および前記第２平面スパイラル配線のそれぞれの前記最内周重複部分の他方の端部から半周巻回された部分に位置付けられている、コイル部品。 - 第１平面スパイラル配線と、該第１平面スパイラル配線の積層方向の上方に位置しかつ接続ビアを介して該第１平面スパイラル配線と相互に接続された第２平面スパイラル配線とを備え、
前記第２平面スパイラル配線は前記積層方向から見て前記第１平面スパイラル配線の巻回方向とは異なる方向に巻回されており、
前記第１平面スパイラル配線および前記第２平面スパイラル配線はそれぞれ最内周側において、前記積層方向から見て互いに重なっている最内周重複部分を有しており、および、
前記第１平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の全領域と、前記第２平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の全領域とが接続ビアを介して相互に連続して接続されている、コイル部品。 - 第１平面スパイラル配線と、該第１平面スパイラル配線の積層方向の上方に位置しかつ接続ビアを介して該第１平面スパイラル配線と相互に接続された第２平面スパイラル配線とを備え、
前記第２平面スパイラル配線は前記積層方向から見て前記第１平面スパイラル配線の巻回方向とは異なる方向に巻回されており、
前記第１平面スパイラル配線および前記第２平面スパイラル配線はそれぞれ最内周側において、前記積層方向から見て互いに重なっている最内周重複部分を有しており、
前記第１平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の少なくとも両端部と、前記第２平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の少なくとも両端部とが前記接続ビアを介して相互に接続されており、
前記第１平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の幅寸法が前記第１平面スパイラル配線の前記最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さく、および前記第２平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の幅寸法が前記第２平面スパイラル配線の前記最内周重複部分以外の部分の幅寸法よりも小さくなっており、および
前記第１平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の両端部間と、前記第２平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の両端部間とが、１本以上の接続ビアを介して相互に更に接続されている、コイル部品。 - 前記第１平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の両端部間と、前記第２平面スパイラル配線の前記最内周重複部分の両端部間とが、１本以上の接続ビアを介して相互に更に接続されている、請求項１に記載のコイル部品。
- 前記第１平面スパイラル配線の巻回中心部および前記第２平面スパイラル配線の巻回中心部に延在する磁芯部を更に備えている、請求項１〜４のいずれかに記載のコイル部品。
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