JP7452507B2 - インダクタ - Google Patents

Description

この発明は、インダクタに関するもので、特に、複数の非導電性材料層からなる積層構造を有する部品本体の内部にコイルが配置された、インダクタに関するものである。

この発明にとって興味あるインダクタは、複数の非導電性材料層が積層されてなる積層構造を有する、部品本体を備える。部品本体の内部には、コイルが配置される。コイルは、非導電性材料層間の界面に沿ってそれぞれ延びる複数のライン導体と、非導電性材料層を厚み方向に貫通する複数のビア導体と、をもって構成され、ライン導体とビア導体とが交互に接続されることによって全体として螺旋状の軌道に沿って延びる形態とされる。

図３０には、上述したインダクタ１が模式的に図示されている。図３０において、インダクタ１に備える部品本体２、および部品本体２の内部に配置されるコイル３が、コイル３の軸線方向（図３０紙面に直交する方向）に透視した状態で図示されている。

部品本体２は、図３０紙面方向に延びる、複数の非導電性材料層が積層されてなる積層構造を有する。コイル３は、非導電性材料層間の界面に沿ってそれぞれ延びる複数のライン導体４と、非導電性材料層を厚み方向に貫通する複数のビア導体５と、をもって構成され、ライン導体４とビア導体５とが交互に接続されることによって全体として螺旋状の軌道に沿って延びる形態とされる。部品本体２の外表面上には、コイル３の一方端および他方端にそれぞれ接続される第１外部端子電極６および第２外部端子電極７が設けられる。

図３０を参照しながら、コイル３における複数のライン導体４のつながりについて、より具体的に説明する。図示された、たとえば４つのビア導体５を互いに区別するため、４つのビア導体５の各々に、「５－１」、「５－２」、「５－３」、「５－４」の参照符号を付す。また、４つのビア導体５－１、５－２、５－３および５－４の各々を介して接続される５つのライン導体４の各々に、「４－１」、「４－２」、「４－３」、「４－４」、「４－５」の参照符号を付す。ライン導体４－１、４－２、４－３、４－４および４－５は、それぞれ、非導電性材料層間の異なる界面に沿って延びるように設けられている。非導電性材料層の積層方向において、ライン導体４－１が設けられる界面の次に、ライン導体４－２が設けられる界面が位置し、その次に、ライン導体４－３が設けられる界面が位置し、その次に、ライン導体４－４が設けられる界面が位置し、その次に、ライン導体４－５が設けられる界面が位置している。

第１外部端子電極６に第１引き出し導体８を介して接続されたライン導体４－１は、ビア導体５－１の位置まで時計回り方向に延びる。ビア導体５－１は、ライン導体４－１とライン導体４－２とを接続する。ライン導体４－２は、ビア導体５－１の位置からビア導体５－２の位置まで時計回り方向に延びる。ビア導体５－２は、ライン導体４－２とライン導体４－３とを接続する。ライン導体４－３は、ビア導体５－２の位置からビア導体５－３の位置まで時計回り方向に延びる。ビア導体５－３は、ライン導体４－３とライン導体４－４とを接続する。ライン導体４－４は、ビア導体５－３の位置からビア導体５－４の位置まで時計回り方向に延びる。ビア導体５－４は、ライン導体４－４とライン導体４－５とを接続する。ライン導体４－５は、ビア導体５－４の位置から時計回り方向に延び、第２引き出し導体９を介して第２外部端子電極７に接続される。

ライン導体４の各々における、ビア導体５の各々と接続される端部には、パッド部１０が設けられる。パッド部１０は、通常、ビア導体５の断面積より広い面積を有しており、ライン導体４とビア導体５との接続信頼性を確保するものである。また、ビア導体５は、ライン導体４の線幅より大きい直径の円形の断面を有している。

たとえば特開２０１８－１８４５８２号公報（特許文献１）には、図３０に示すように、ビア導体５の断面は、ライン導体４の線幅より大きい直径の円形であり、パッド部１０は、ビア導体５の断面積より広く、ビア導体５の断面と同心円の形状である、インダクタ１が記載されている。

特開２０１８－１８４５８２号公報

図３０に示したインダクタ１の実使用時において、磁束は、複数のライン導体４が集合して形成する螺旋状の軌道によって囲まれた領域Ｒにおいて、図３０紙面に直交するように通過する。一方、上記領域Ｒには、ライン導体４の内周側から張り出して、ビア導体５の一部、さらにはパッド部１０の一部が存在している。

このような状態において、ビア導体５およびパッド部１０は、磁束を遮り、このことによって、インダクタ１の特性、特にＱ値へ影響を及ぼすことが最近わかってきた。

そこで、この発明の目的は、上述した課題を解決し得るインダクタを提供しようとすることである。

この発明は、複数の非導電性材料層が積層されてなる積層構造を有する、部品本体を備えるとともに、部品本体の内部に配置されるものであって、非導電性材料層間の界面に沿ってそれぞれ延びる複数のライン導体と、非導電性材料層を厚み方向に貫通する複数のビア導体と、をもって構成され、ライン導体は、ビア導体と接続されるパッド部を有し、ライン導体とビア導体とが交互に接続されることによって螺旋状の軌道に沿って延びる形態とされた、コイルを備える、インダクタに向けられる。

この発明では、上述した技術的課題を解決するため、ビア導体は、ライン導体に沿って延びる長手形状の長手ビア導体を含むことを特徴としている。さらに、この発明では、長手ビア導体における長手方向に直交する幅方向の中心位置は、長手ビア導体に接続されているパッド部におけるライン導体の延びる方向に直交する方向である幅方向の中心位置からずれていることを特徴としている。

この発明によれば、ビア導体は、ライン導体に沿って延びる長手形状の長手ビア導体を含むので、長手ビア導体は、円形のビア導体に比べて、ライン導体の内周側に張り出す度合いを低減すること、あるいは、ライン導体の内周側に張り出さないようにすることができる。したがって、ビア導体による磁束の遮りを低減したり、なくしたりすることができ、ビア導体が、インダクタの特性、特にＱ値へ影響を及ぼすことを抑制することができる。

また、この発明によれば、長手ビア導体の長手方向に直交する幅方向の中心位置がライン導体の幅方向の中心位置からずれているので、インダクタの製造段階、実装工程あるいは実稼働時における熱の付与による熱膨張、収縮時の応力を分散することができる。

この発明の第１の実施形態によるインダクタ１１の外観を示す斜視図である。 図１に示したインダクタ１１を、コイル２０の軸線方向に透視して示す図である。 図２に示したインダクタ１１の一部を示すもので、コイル２０の第１端部２１を与えるライン導体２３－１が設けられた非導電性材料層１９－１を示す平面図である。 図２に示したインダクタ１１の一部を示すもので、ライン導体２３－１に接続されるビア導体２４－１が設けられた非導電性材料層１９－２を示す断面図である。 図２に示したインダクタ１１の一部を示すもので、ビア導体２４－１に接続されるライン導体２３－２が設けられた非導電性材料層１９－２を示す平面図である。 図２に示したインダクタ１１の一部を示すもので、ライン導体２３－２に接続されるビア導体２４－２が設けられた非導電性材料層１９－３を示す断面図である。 図２に示したインダクタ１１の一部を示すもので、ビア導体２４－２に接続されるライン導体２３－３が設けられた非導電性材料層１９－３を示す平面図である。 図２に示したインダクタ１１の一部を示すもので、ライン導体２３－３に接続されるビア導体２４－３が設けられた非導電性材料層１９－４を示す断面図である。 図２に示したインダクタ１１の一部を示すもので、ビア導体２４－３に接続されるライン導体２３－４が設けられた非導電性材料層１９－４を示す平面図である。 図２に示したインダクタ１１の一部を示すもので、ライン導体２３－４に接続されるビア導体２４－４が設けられた非導電性材料層１９－５を示す断面図である。 図２に示したインダクタ１１の一部を示すもので、ビア導体２４－４に接続されかつコイル２０の第２端部２２を与えるライン導体２３－５が設けられた非導電性材料層１９－５を示す平面図である。 この発明の第２の実施形態によるインダクタ１１ａを示す、図２に相当する図である。 この発明の第３の実施形態によるインダクタ１１ｂを示す、図２に相当する図である。 この発明の第４の実施形態によるインダクタ１１ｃに備えるコイル２０ｃの一部を、コイル２０ｃの軸線方向に透視して示す図である。 図１４に示したインダクタ１１ｃの一部を示すもので、コイル２０ｃの第１端部２１を与えるライン導体２３－１が設けられた非導電性材料層１９－１を示す平面図である。 図１４に示したインダクタ１１ｃの一部を示すもので、ライン導体２３－１に接続されるビア導体２４－１が設けられた非導電性材料層１９－２を示す断面図である。 図１４に示したインダクタ１１ｃの一部を示すもので、ビア導体２４－１に接続されるライン導体２３－２が設けられた非導電性材料層１９－２を示す平面図である。 この発明の第５の実施形態によるインダクタ１１ｄを示す、図２に相当する図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、コイル２０ｄの第１端部２１を与えるライン導体２３－１が設けられた非導電性材料層１９－１を示す平面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ライン導体２３－１に接続されるビア導体２４－１が設けられた非導電性材料層１９－２を示す断面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ビア導体２４－１に接続されるライン導体２３－２が設けられた非導電性材料層１９－２を示す平面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ライン導体２３－２に接続されるビア導体２４－２が設けられた非導電性材料層１９－３を示す断面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ビア導体２４－２に接続されるライン導体２３－３が設けられた非導電性材料層１９－３を示す平面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ライン導体２３－３に接続されるビア導体２４－３が設けられた非導電性材料層１９－４を示す断面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ビア導体２４－３に接続されるライン導体２３－４が設けられた非導電性材料層１９－４を示す平面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ライン導体２３－４に接続されるビア導体２４－４が設けられた非導電性材料層１９－５を示す断面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ビア導体２４－４に接続されるライン導体２３－５が設けられた非導電性材料層１９－５を示す平面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ライン導体２３－５に接続されるビア導体２４－５が設けられた非導電性材料層１９－６を示す断面図である。 図１８に示したインダクタ１１ｄの一部を示すもので、ビア導体２４－５に接続されかつコイル２０ｄの第２端部２２を与えるライン導体２３－６が設けられた非導電性材料層１９－６を示す平面図である。 従来のインダクタ１を、コイル３の軸線方向に透視して示す図である。

図１ないし図１１を参照して、この発明の第１の実施形態によるインダクタ１１について説明する。

インダクタ１１は、部品本体１２を備える。部品本体１２は、たとえばガラス、樹脂およびフェライトの少なくとも１種を含む非導電性材料からなる。また、部品本体１２が樹脂などの成形体からなる場合は、シリカなどの非磁性フィラーや、フェライトまたは金属磁性体などの磁性フィラーを含有していてもよい。さらに、これらガラス、フェライト、樹脂の複数を組み合わせた構造であってもよい。部品本体１２は直方体形状を有している。直方体形状は、たとえば、稜線部分および角部分に丸みや面取りが付与された形状であってもよい。

直方体形状の部品本体１２は、より具体的には、図１に示すように、実装基板側に向く実装面１３と、実装面１３に対向する天面１４と、実装面１３および天面１４間を連結しかつ互いに対向する第１側面１５および第２側面１６と、実装面１３および天面１４間ならびに第１側面１５および第２側面１６間をそれぞれ連結しかつ互いに対向する第１端面１７および第２端面１８と、を有している。

部品本体１２は、上述した非導電性材料からなる複数の非導電性材料層１９を積層した積層構造を有している。複数の非導電性材料層１９は、第１側面１５から第２側面１６に向かって積層され、積層方向の各端部に位置する非導電性材料層１９の主面によって、部品本体１２の第１側面１５および第２側面１６がそれぞれ与えられる。

部品本体１２の内部には、図２に示すように、コイル２０が配置されている。コイル２０は、螺旋状の軌道に沿って延びる。コイル２０の軸線は、側面１５および１６に直交する方向、すなわち、実装面１３に平行な方向に向けられる。コイル２０は、互いに逆の第１端部２１および第２端部２２を備えるとともに、第１端部２１および第２端部２２間において、複数の非導電性材料層１９のいずれかの界面に沿って延びる複数のライン導体２３と、非導電性材料層１９のいずれかを厚み方向に貫通する複数のビア導体２４と、を備えている。ライン導体２３は、各々の端部において、ビア導体２４と接続されるパッド部２５を有する。コイル２０において、上述のライン導体２３とビア導体２４とが交互に接続されることによって全体として螺旋状の軌道に沿って延びる形態が与えられる。

図２に示すように、コイル２０の軸線方向に透視したとき、ライン導体２３およびパッド部２５の延びる方向に直交する方向を、ライン導体２３およびパッド部２５の幅方向とする。この実施形態では、ライン導体２３の幅方向寸法が維持されて、パッド部２５の幅方向寸法とされ、ビア導体２４の幅方向寸法は、パッド部２５の幅方向寸法より小さくされる。

部品本体１２の外表面上には、コイル２０の第１端部２１および第２端部２２にそれぞれ接続される第１外部端子電極２６および第２外部端子電極２７が設けられる。第１外部端子電極２６および第２外部端子電極２７は、部品本体１２の実装面１３とこれに隣接する第１端面１７および第２端面１８の各々との２面にわたって設けられる。このような形態をもって第１外部端子電極２６および第２外部端子電極２７を設ければ、インダクタ１１が実装基板に実装されたとき、適正な形態のはんだフィレットが形成され得るので、電気的接続および機械的接合の双方において信頼性の高い実装状態を得ることができる。第１外部端子電極２６および第２外部端子電極２７は、積層方向での両端部に位置するいくつかの非導電性材料層１９を除く複数の非導電性材料層１９の各々の厚み方向に貫通するように設けられる。

上述したコイル２０ならびに外部端子電極２６および２７は、たとえば銀を導電成分として含む導電性ペーストからなる導体膜をパターニングすることによって形成される。また、非導電性材料層１９は、たとえばガラス、樹脂およびフェライトの少なくとも１種を含む非導電性材料を含むペーストからなる非導電性材料膜を必要に応じてパターンニングすることによって形成される。導体膜のパターニングや非導電性材料膜のパターニングには、たとえば、フォトリソグラフィ法、セミアディティブ法、スクリーン印刷法、転写法などが適用される。

図示しないが、外部端子電極２６および２７の、部品本体１２から露出している部分にめっき膜が形成されてもよい。めっき膜は、たとえば、Ｎｉめっき層およびその上のＳｎめっき層を含む。

ビア導体２４は、ライン導体２３に沿って延びる長手形状の長手ビア導体を含む。この実施形態では、図示されたビア導体２４のすべてが長手ビア導体である。ビア導体を指すために用いた参照符号「２４」を、そのまま、長手ビア導体についても用いることにする。図２からわかるように、長手ビア導体２４における長手方向に直交する幅方向の中心位置は、長手ビア導体２４に接続されているパッド部２５におけるライン導体２３の延びる方向に直交する方向である幅方向の中心位置からずれている。より具体的には、コイル２０の軸線方向（図２紙面に直交する方向）に透視したとき、長手ビア導体２４の幅方向の中心位置は、ライン導体２３の幅方向の中心位置から、ライン導体２３によって形成される螺旋状の軌道の外周側にずれている。好ましくは、長手ビア導体２４はライン導体２３の内周縁から張り出さないようにされる。

なお、図２では、長手ビア導体２４の内周縁はライン導体２３の内周縁から離れた位置にあるが、長手ビア導体２４の幅方向寸法をライン導体２３の幅方向寸法より大きくして、長手ビア導体２４の内周縁をライン導体２３の内周縁上に位置させてもよい。さらに、パッド部２５の幅方向寸法をライン導体２３の幅方向寸法より大きくしながら、長手ビア導体２４の幅方向寸法をパッド部２５の幅方向寸法より大きくすれば、インダクタ１１の製造段階、実装工程あるいは実稼働時における熱の付与による熱膨張、収縮時の応力を有利に分散することができる。

図３ないし図１１を主として参照しながら、コイル２０における複数のライン導体２３のつながりについて、より具体的に説明する。

図２において図示された４つのビア導体２４を互いに区別するため、４つのビア導体２４の各々に、「２４－１」、「２４－２」、「２４－３」、「２４－４」の参照符号を付す。

また、４つのビア導体２４－１、２４－２、２４－３および２４－４の各々を介して接続される５つのライン導体２３の各々に、「２３－１」、「２３－２」、「２３－３」、「２３－４」、「２３－５」の参照符号を付す。ライン導体２３－１、２３－２、２３－３、２３－４および２３－５は、それぞれ、非導電性材料層１９間の異なる界面に沿って延びるように設けられている。

また、ライン導体２３－１、２３－２、２３－３および２３－４の各々の端部が与えるパッド部２５に、「２５－１」、「２５－２」、「２５－３」および「２５－４」の参照符号を付す。

また、ライン導体２３－１、２３－２、２３－３、２３－４および２３－５の各々を主面上に設けた非導電性材料層１９に、「１９－１」、「１９－２」、「１９－３」、「１９－４」および「１９－５」の参照符号を付す。非導電性材料層１９－１、１９－２、１９－３、１９－４および１９－５は、この順に下から上へ積層される。

コイル２０の第１端部２１および第２端部２２には、それぞれ、第１引き出し導体２８および第２引き出し導体２９が接続される。これら第１引き出し導体２８および第２引き出し導体２９は、コイル２０の第１端部２１および第２端部２２をそれぞれ位置させるライン導体２３－１および２３－５の延長部分によって与えられる。

なお、この明細書において、「ライン導体」、「引き出し導体」および「外部端子電極」は、次にように定義されかつ互いに区別される。「ライン導体」は、コイルの軸線方向に透視した状態で周回している部分を言い、「引き出し導体」は、上記周回している部分から外れて延びる部分を言い、「外部端子電極」は、部品本体から露出している部分を言う。

まず、図３に示すように、非導電性材料層１９－１上において、第１外部端子電極２６に第１引き出し導体２８を介して接続されたライン導体２３－１は、パッド部２５－１まで時計回り方向に延びる。

次に、図４に示す非導電性材料層１９－２が非導電性材料層１９－１の上に積層される。非導電性材料層１９－２を貫通するように、長手ビア導体２４－１が設けられる。長手ビア導体２４－１は、パッド部２５－１を介して、ライン導体２３－１と図５に示すライン導体２３－２とを接続する。

次に、図５に示すように、非導電性材料層１９－２上において、ライン導体２３－２は、長手ビア導体２４－１の位置からパッド部２５－２まで時計回り方向に延びる。

次に、図６に示す非導電性材料層１９－３が非導電性材料層１９－２の上に積層される。非導電性材料層１９－３を貫通するように、長手ビア導体２４－２が設けられる。長手ビア導体２４－２は、パッド部２５－２を介して、ライン導体２３－２と図７に示すライン導体２３－３とを接続する。

次に、図７に示すように、非導電性材料層１９－３上において、ライン導体２３－３は、長手ビア導体２４－２の位置からパッド部２５－３まで時計回り方向に延びる。

次に、図８に示す非導電性材料層１９－４が非導電性材料層１９－３の上に積層される。非導電性材料層１９－４を貫通するように、長手ビア導体２４－３が設けられる。長手ビア導体２４－３は、パッド部２５－３を介して、ライン導体２３－３と図９に示すライン導体２３－４とを接続する。

次に、図９に示すように、非導電性材料層１９－４上において、ライン導体２３－４は、長手ビア導体２４－３の位置からパッド部２５－４まで時計回り方向に延びる。

次に、図１０に示す非導電性材料層１９－５が非導電性材料層１９－４の上に積層される。非導電性材料層１９－５を貫通するように、長手ビア導体２４－４が設けられる。長手ビア導体２４－４は、パッド部２５－４を介して、ライン導体２３－４と図１１に示すライン導体２３－５とを接続する。

次に、図１１に示すように、非導電性材料層１９－５上において、ライン導体２３－５は、長手ビア導体２４－４の位置から時計回り方向に延び、第２引き出し導体２９を介して第２外部端子電極２７に接続される。

以上、第１の実施形態によれば、コイル２０の軸線方向に透視したとき、長手ビア導体２４がライン導体２３の内周側に張り出さないようにすることが容易である。したがって、ビア導体２４による磁束の遮りが生じる懸念が減り、ビア導体２４が、インダクタ１１の特性、特にＱ値へ影響を及ぼすことを抑制することができる。

また、インダクタ１１の製造過程において、たとえ積層ずれが生じたとしても、ライン導体２３の内周側に長手ビア導体２４が張り出す可能性が低減され、よって、インダクタ１１において、安定した、すなわち狭偏差のインダクタンス値を得ることができる。

また、長手ビア導体２４は、ライン導体２３の内周側に張り出す度合いを低減したり、ライン導体２３の内周側に張り出さないようにしたりしても、ライン導体２３に沿って延びる長手形状であることにより、円形のビア導体に比べて、ライン導体２３との接触面積を大きく得ることができ、よって、ライン導体２３との接続信頼性を高めることができる。

また、第１の実施形態によれば、長手ビア導体２４の長手方向に直交する幅方向の中心位置がライン導体２３の幅方向の中心位置からずれているので、インダクタ１１の製造段階、実装工程あるいは実稼働時における熱の付与による熱膨張、収縮時の応力を分散することができる。

第１の実施形態において得られた長手ビア導体２４による上述した効果は、以下に説明する第２以降の実施形態においても奏される。

次に、図１２を参照して、この発明の第２の実施形態によるインダクタ１１ａについて説明する。図１２は、図２に相当する図である。図１２において、図２に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

図１２に示すインダクタ１１ａは、図２に示したインダクタ１１の場合と同様、長手ビア導体２４の長手方向に直交する幅方向の中心位置は、ライン導体２３の幅方向の中心位置からずれている。しかしながら、インダクタ１１ａでは、図２に示したインダクタ１１の場合とは逆に、コイル２０ａの軸線方向に透視したとき、長手ビア導体２４の幅方向の中心位置は、ライン導体２３の幅方向の中心位置から、ライン導体２３によって形成される螺旋状の軌道の内周側にずれている。

なお、図４では、長手ビア導体２４はライン導体２３の外周縁から張り出さず、しかも、長手ビア導体２４の外周縁はライン導体２３の外周縁上に位置している。このように、長手ビア導体２４がライン導体２３の外周縁から張り出さない場合は、ライン導体２３を外部端子電極２６，２７や部品本体１２の縁のより近くまで寄せることができるので、コイル２０ａの内径を大きくでき、インダクタ１１ａのＱ値を向上できる。また、長手ビア導体２４の外周縁がライン導体２３の外周縁上に位置している場合は、上記張り出さないことでインダクタ１１ａのＱ値を向上できる構造において、ライン導体２３とビア導体２４の接触面積を最も大きくすることができ、接続信頼性を向上させることができる。

第２の実施形態によれば、まず、第１の実施形態の場合と同様、ビア導体２４の、ライン導体２３の内周側に張り出す度合いを低減することができ、Ｑ値への影響を抑制できるとともに、インダクタ１１ａの製造段階、実装工程あるいは実稼働時における熱の付与による熱膨張、収縮時の応力を分散することができる。

また、第２の実施形態によれば、長手ビア導体２４によって、ライン導体２３の内周側に張り出す度合いを低減しながら、ライン導体２３と長手ビア導体２４との接続面積を増大することができ、当該接続部分での接続信頼性を向上させることができる。

また、第２の実施形態は、長手ビア導体２４の幅方向寸法は、ライン導体２３の幅方向寸法より大きいという特徴をも有している。このことは、ライン導体２３と長手ビア導体２４との接続面積を増大することにつながり、よって、当該接続部分での接続信頼性を向上させることができる。

また、第２の実施形態においても、図１２では明瞭に図示されないが、ライン導体２３は、長手ビア導体２４と接続されるパッド部２５を有する。長手ビア導体２４の幅方向寸法は、パッド部２５の幅方向寸法より大きくされる。この構成によれば、インダクタの製造段階、実装工程あるいは実稼働時における熱の付与による熱膨張、収縮時に生じる応力を有利に分散させることができる。

上述した第２の実施形態が有する特徴である、長手ビア導体２４の幅方向寸法がライン導体２３の幅方向寸法より大きいという特徴は、長手ビア導体２４の幅方向の中心位置が、ライン導体２３の幅方向の中心位置から、ライン導体２３によって形成される螺旋状の軌道の外周側にずれている実施形態に対しても適用することができる。

なお、図１２に示したコイル２０ａの形態は、図２等に示したコイル２０の形態と異なっている。このことは、まず、コイルは種々の形態を取り得ることを示している。また、図１２に示したコイル２０ａでは、図２等に示したコイル２０に比べて、その内周縁側で凹凸を少なくすることができる。したがって、電流集中などによる損失を抑制することができる。

上述した第１の実施形態の特徴と第２の実施形態の特徴とを組み合わせるといった第３の実施形態も可能である。図１３は、この発明の第３の実施形態によるインダクタ１１ｂを示す、図２に相当する図である。図１３において、図２に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

図１３に示すインダクタ１１ｂでは、複数の長手ビア導体が設けられるが、これら長手ビア導体は、たとえば、第１の長手ビア導体２４－１、第２の長手ビア導体２４－２、第３の長手ビア導体２４－３および第４の長手ビア導体２４－４を含む。ここで、第１の長手ビア導体２４－１の幅方向の中心位置は、ライン導体２３の幅方向の中心位置から、コイル２０ｂが形成する螺旋状の軌道の外周側にずれている。第２および第３の長手ビア導体２４－２および２４－３の幅方向の中心位置は、ライン導体２３の幅方向の中心位置と一致している。第４の長手ビア導体２４－４の幅方向の中心位置は、ライン導体２３の幅方向の中心位置から、コイル２０ｂが形成する螺旋状の軌道の内周側にずれている。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態による狭偏差のインダクタンス特性と第２の実施形態による高い接続信頼性とを両立させることができる。

第１ないし第３の実施形態は、共通して、非導電性材料層１９間の同一界面内におけるライン導体２３のターン数は、０．７ターン以上かつ２ターン未満であるという特徴を有している。上記ターン数が０．７ターン以上であれば、漏れ磁束を低減することができ、２ターン未満であれば、磁束の通過エリアを広く確保することができる。

なお、上述のターン数に関して、１ターンは、以下のように定義される。ライン導体２３の始端から終端にかけて、ライン導体２３の外周に沿って接線を順次引き、この接線が３６０度回転した段階で１ターンと定義される。

また、第１ないし第３の実施形態は、共通して、非導電性材料層１９間の同一界面内におけるライン導体２３のターン数は、１ターン未満であり、非導電性材料層１９間の各界面にそれぞれ沿うライン導体２３、すなわち、ライン導体２３－２、２３－３および２３－４のターン数は一定であるという特徴を有している。この構成によれば、たとえば図２からわかるように、長手ビア導体２４－１、２４－２、２４－３および２４－４の各々の間隔が等しくなり、コイル２０が与える電流経路における断面積によるボトルネックがなくなり、電流集中などによる損失を生じにくくすることができる。

次に、図１４ないし図１７を参照して、この発明の第４の実施形態について説明する。図１４は、第４の実施形態によるインダクタ１１ｃに備えるコイル２０ｃの一部を、コイル２０ｃの軸線方向に透視して示す図である。図１４ないし図１７は、それぞれ、図２ないし図５に相当する図である。図１４ないし図１７において、図２ないし図５に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

図１４には、第１引き出し導体２８と、コイル２０ｃにおけるライン導体２３－１および２３－２ならびに長手ビア導体２４－１が図示されている。

図１５に示すように、非導電性材料層１９－１上において、第１外部端子電極２６に第１引き出し導体２８を介して接続されたライン導体２３－１は、パッド部２５－１まで時計回り方向に延びる。

次に、図１６に示す非導電性材料層１９－２が非導電性材料層１９－１の上に積層される。非導電性材料層１９－２を貫通するように、ビア導体２４－１が設けられる。ビア導体２４－１は、パッド部２５－１を介して、ライン導体２３－１と図１７に示すライン導体２３－２とを接続する。図１６に示したビア導体２４－１は、図４に示したビア導体２４－１と比べて、幅方向寸法が大きくされる。

次に、図１７に示すように、非導電性材料層１９－２上において、ライン導体２３－２は、長手ビア導体２４－１の位置からパッド部２５－２まで時計回り方向に延びる。

第４の実施形態は、上述のような構成を一部に備えるコイル２０ｃにおいて、図１４からわかるように、ライン導体２３－１の幅方向の中心位置と長手ビア導体２４－１の幅方向の中心位置とが互いにずれ、長手ビア導体２４－１の幅方向の中心位置とライン導体２３－２の幅方向の中心位置とが互いにずれていることを特徴としている。より具体的には、長手ビア導体２４－１の幅方向寸法が比較的大きくされながら、ライン導体２３－１のパッド部２５－１は内周縁が長手ビア導体２４－１の内周縁と接し、ライン導体２３－２の外周縁が長手ビア導体２４－１の外周縁と接している。

この構成によれば、インダクタの製造段階、実装工程あるいは実稼働時における熱の付与後の収縮時に、ライン導体２３－１とライン導体２３－２とから長手ビア導体２４－１が受ける収縮応力が有利に分散され、長手ビア導体２４－１の破断を生じにくくすることができる。なお、上述の説明はコイル２０ｃの一部である長手ビア導体２４－１について行なったが、他の長手ビア導体についても同様である。

次に、図１８ないし図２９を参照して、この発明の第５の実施形態について説明する。図１８は、第５の実施形態によるインダクタ１１ｄを示す、図２に相当する図である。図１９ないし図２９は、図３ないし図１１に対応する図である。図１８ないし図２９において、図２ないし図１１に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

第５の実施形態によるインダクタ１１ｄは、非導電性材料層１９間の同一界面内におけるライン導体２３のターン数は、１ターンを超えかつ２ターン未満であるという特徴を有している。

図１８を参照して、第５の実施形態によるインダクタ１１ｄに備えるコイル２０ｄの第１端部２１および第２端部２２には、それぞれ、第１引き出し導体２８および第２引き出し導体２９が接続される。

図１９ないし図２９を主として参照しながら、第５の実施形態によるインダクタ１１ｄに備えるコイル２０ｄにおける複数のライン導体２３のつながりについて説明する。

図１９に示すように、非導電性材料層１９－１上において、第１外部端子電極２６に第１引き出し導体２８を介して接続されたライン導体２３－１は、パッド部２５－１まで時計回り方向に約１．７５ターン延びる。

次に、図２０に示す非導電性材料層１９－２が非導電性材料層１９－１の上に積層される。非導電性材料層１９－２を貫通するように、長手ビア導体２４－１が設けられる。長手ビア導体２４－１は、パッド部２５－１を介して、ライン導体２３－１と図２３に示すライン導体２３－２とを接続する。

ここで、図１８からわかるように、長手ビア導体２４－１（図１８では、「２４」の参照符号が付されている。）の長手方向に直交する幅方向の中心位置は、ライン導体２３の幅方向の中心位置から、ライン導体２３によって形成される螺旋状の軌道の外周側にずれている。

次に、図２１に示すように、非導電性材料層１９－２上において、ライン導体２３－２は、長手ビア導体２４－１の位置からパッド部２５－２まで時計回り方向に約１．５ターン延びる。

次に、図２２に示す非導電性材料層１９－３が非導電性材料層１９－２の上に積層される。非導電性材料層１９－３を貫通するように、円形のビア導体２４－２が設けられる。ビア導体２４－２は、パッド部２５－２を介して、ライン導体２３－２と図２３に示すライン導体２３－３とを接続する。

次に、図２３に示すように、非導電性材料層１９－３上において、ライン導体２３－３は、円形のビア導体２４－２の位置からパッド部２５－３まで時計回り方向に約１．７５ターン延びる。

次に、図２４に示す非導電性材料層１９－４が非導電性材料層１９－３の上に積層される。非導電性材料層１９－４を貫通するように、長手ビア導体２４－３が設けられる。長手ビア導体２４－３は、パッド部２５－３を介して、ライン導体２３－３と図２５に示すライン導体２３－４とを接続する。

ここで、図１８からわかるように、長手ビア導体２４－３（図１８では、「２４」の参照符号が付されている。）の長手方向に直交する幅方向の中心位置は、ライン導体２３の幅方向の中心位置から、ライン導体２３によって形成される螺旋状の軌道の外周側にずれている。

次に、図２５に示すように、非導電性材料層１９－４上において、ライン導体２３－４は、長手ビア導体２４－３の位置からパッド部２５－４まで時計回り方向に約１．７５ターン延びる。

次に、図２６に示す非導電性材料層１９－５が非導電性材料層１９－４の上に積層される。非導電性材料層１９－５を貫通するように、円形のビア導体２４－４が設けられる。ビア導体２４－４は、パッド部２５－４を介して、ライン導体２３－４と図２７に示すライン導体２３－５とを接続する。

次に、図２７に示すように、非導電性材料層１９－５上において、ライン導体２３－５は、円形のビア導体２４－４の位置からパッド部２５－５まで時計回り方向に約１．５ターン延びる。

次に、図２８に示す非導電性材料層１９－６が非導電性材料層１９－５の上に積層される。非導電性材料層１９－６を貫通するように、長手ビア導体２４－５が設けられる。長手ビア導体２４－５は、パッド部２５－５を介して、ライン導体２３－５と図２９に示すライン導体２３－６とを接続する。

ここで、図１８からわかるように、長手ビア導体２４－５（図１８では、「２４」の参照符号が付されている。）の長手方向に直交する幅方向の中心位置は、ライン導体２３の幅方向の中心位置から、ライン導体２３によって形成される螺旋状の軌道の外周側にずれている。

次に、図２９に示すように、非導電性材料層１９－６上において、ライン導体２３－６は、長手ビア導体２４－５の位置から時計回り方向に約１．７５ターン延び、第２引き出し導体２９を介して第２外部端子電極２７に接続される。

以上説明した第１ないし第５の実施形態のうち、第１ないし第４の実施形態は、共通して、非導電性材料層１９間の同一界面内におけるライン導体２３の幅方向寸法は、均一であるという特徴を有している。この構成によれば、コイル２０、２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの内周縁側の凹凸を少なくすることができるので、磁束の遮りを低減したり、なくしたりすることができ、また、電流集中などによる損失を生じにくくすることができる。なお、ライン導体２３の幅方向寸法が均一であるといっても、たとえばコーナー部分などにおいて、幅方向寸法が変わる部分があってもよい。

第５の実施形態では、図２１に示したライン導体２３－２および図２３に示したライン導体２３－３が、円形のビア導体２４－２と接続される部分において、他の部分よりも幅方向寸法が大きく、図２５に示したライン導体２３－４および図２７に示したライン導体２３－５が、円形のビア導体２４－４と接続される部分において、他の部分よりも幅方向寸法が大きくされている。しかしながら、これらの幅方向寸法が大きくされた部分は、最外周の周回部分において外側に張り出す形態を与えるにすぎないので、磁束を遮る原因とはほとんどならない。また、第５の実施形態でも、非導電性材料層１９間の同一界面内におけるライン導体２３の大部分は、幅方向寸法が均一であるので、電流集中などによる損失を生じにくくすることができる。

以上、この発明を図示したいくつかの実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。

たとえば、図示の実施形態では、コイル２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび２０ｄは、部品本体１２の内部において、その軸線を実装面１３に平行な方向に向けた状態で配置されたが、非導電性材料層の積層方向を変更して、コイルの軸線は実装面に直交する方向に向けられてもよい。また、コイルの軸線が、実装面に平行な方向に向けられながら、部品本体の長手方向（たとえば図２における左右方向）に向けられることもある。

また、図示の実施形態では、外部端子電極２６および２７は、部品本体１２の実装面１３とこれに隣接する第１端面１７および第２端面１８の各々との２面にわたって設けられたが、たとえば、天面１４ならびに第１側面１５および第２側面１６にまで延びるように形成されても、あるいは、実装面１３のみに形成されてもよく、外部端子電極の形成領域は、必要に応じて任意に変更することができる。

また、コイルに備える複数のライン導体の総ターン数は、ライン導体とビア導体との接続数を変更することにより、任意に変更することができる。

また、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。

１１，１１ａ～１１ｄ インダクタ
１２ 部品本体
１９ 非導電性材料層
２０，２０ａ～２０ｄ コイル
２３ ライン導体
２４ ビア導体
２５ パッド部

Claims (11)

1. 複数の非導電性材料層が積層されてなる積層構造を有する、部品本体と、
   前記部品本体の内部に配置されるものであって、前記非導電性材料層間の界面に沿ってそれぞれ延びる複数のライン導体と、前記非導電性材料層を厚み方向に貫通する複数のビア導体と、をもって構成され、前記ライン導体は、前記ビア導体と接続されるパッド部を有し、前記ライン導体と前記ビア導体とが交互に接続されることによって螺旋状の軌道に沿って延びる形態とされた、コイルと、
   を備え、
   前記ビア導体は、前記ライン導体に沿って延びる長手形状の長手ビア導体を含み、
   前記コイルの軸線方向に透視したとき、前記長手ビア導体における長手方向に直交する幅方向の中心位置は、前記長手ビア導体に接続されている前記パッド部における前記ライン導体の延びる方向に直交する方向である幅方向の中心位置からずれている、
   インダクタ。
2. 前記長手ビア導体の幅方向の中心位置は、前記ライン導体の幅方向の中心位置から前記螺旋状の軌道の外周側にずれている、請求項１に記載のインダクタ。
3. 前記長手ビア導体の幅方向の中心位置は、前記ライン導体の幅方向の中心位置から前記螺旋状の軌道の内周側にずれている、請求項１に記載のインダクタ。
4. 前記ビア導体は、前記長手ビア導体を複数含み、複数の前記長手ビア導体は、第１の長手ビア導体および第２の長手ビア導体を含み、
   前記第１の長手ビア導体の幅方向の中心位置は、前記ライン導体の幅方向の中心位置から前記螺旋状の軌道の外周側にずれており、
   前記第２の長手ビア導体の幅方向の中心位置は、前記ライン導体の幅方向の中心位置から前記螺旋状の軌道の内周側にずれている、
   請求項１に記載のインダクタ。
5. 前記コイルは、前記非導電性材料層間の第１の界面に沿って延びる第１の前記ライン導体と、前記第１のライン導体に接続される第３の前記長手ビア導体と、前記第３の長手ビア導体に接続され、かつ前記非導電性材料層間の前記第１の界面の隣に位置する第２の界面に沿って延びる第２の前記ライン導体と、を含み、
   前記第１のライン導体の幅方向の中心位置と前記第３の長手ビア導体の幅方向の中心位置とは互いにずれていて、
   前記第３の長手ビア導体の幅方向の中心位置と前記第２のライン導体の幅方向の中心位置とは互いにずれている、
   請求項１に記載のインダクタ。
6. 前記第１のライン導体の幅方向の中心位置と前記第２のライン導体の幅方向の中心位置とは互いにずれている、請求項５に記載のインダクタ。
7. 前記長手ビア導体の幅方向寸法は、前記ライン導体の幅方向寸法より大きい、請求項１に記載のインダクタ。
8. 前記長手ビア導体の幅方向寸法は、当該長手ビア導体と接続されている前記パッド部の幅方向寸法より大きい、請求項１に記載のインダクタ。
9. 前記非導電性材料層間の同一界面内における前記ライン導体の幅方向寸法は、均一である、請求項１ないし８のいずれかに記載のインダクタ。
10. 前記非導電性材料層間の同一界面内における前記ライン導体のターン数は、０．７ターン以上かつ２ターン未満である、請求項１ないし９のいずれかに記載のインダクタ。
11. 前記非導電性材料層間の同一界面内における前記ライン導体のターン数は、１ターン未満であり、前記非導電性材料層間の各界面にそれぞれ沿う前記ライン導体のターン数は一定である、請求項１ないし１０のいずれかに記載のインダクタ。

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