JP7548201B2 - インダクタ部品およびインダクタ部品の製造方法 - Google Patents

インダクタ部品およびインダクタ部品の製造方法 Download PDF

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Description

本開示は、インダクタ部品およびインダクタ部品の製造方法に関する。
従来、インダクタ部品としては、特開2017-11185号公報(特許文献1)に記載されたものがある。インダクタ部品は、磁性層を有する素体と、素体内に配置されたコイルと、コイルを覆う非磁性体の絶縁層とを備える。コイルは、積層された複数のスパイラル配線を有する。スパイラル配線は、1ターン以上である。絶縁層は、コイルの内磁路に相当する領域に孔部を有し、孔部内には素体の一部が設けられている。
特開2017-11185号公報
ところで、従来のようなインダクタ部品において、0.5ターン以下のスパイラル配線を使用すると、以下の課題があることが分かった。0.5ターン以下のスパイラル配線は、1ターン以上のスパイラル配線よりも曲線部分が短く、巻回しきらない形状となるため、1ターン以上のスパイラル配線と比較して、スパイラル配線を覆う絶縁層と素体との接触面の向きに偏りが生じ、特定方向における絶縁層と素体との密着性が低減する可能性がある。このため、例えば、熱負荷などにより素体と絶縁層とが膨張または収縮したとき、膨張率の違いおよび上記特定方向の密着性の弱さに起因して絶縁層と素体の間に隙間が生じ、この隙間に水分が侵入して、インダクタ部品の劣化が促進する可能性がある。
そこで、本開示は、素体と絶縁層の密着性を向上し、信頼性を向上できるインダクタ部品およびインダクタ部品の製造方法を提供することにある。
前記課題を解決するため、本開示の一態様であるインダクタ部品は、
素体と、前記素体内に配置されたコイルと、前記コイルの少なくとも一部を覆う非磁性体の絶縁層とを備え、
前記素体は、第1方向に沿って順に積層された第1磁性層および第2磁性層を有し、
前記コイルは、前記第1磁性層と前記第2磁性層の間で前記第1方向に直交する平面に沿って延在する0.5ターン以下の小ターンインダクタ配線を有し、
前記小ターンインダクタ配線の延在方向に直交する第1断面において、
前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向を向く天面と、前記第1方向と逆方向の第2方向を向く底面と、前記第1方向に直交する第3方向を向く第1側面と、前記第3方向と逆方向の第4方向を向く第2側面とを有し、かつ、
前記絶縁層は、前記天面よりも前記第1方向に位置する天面部および前記底面よりも前記第2方向に位置する底面部のうちの少なくとも一方の部分と、前記第1側面を覆う第1側面部と、前記第2側面を覆う第2側面部と、前記少なくとも一方の部分から前記第1側面部よりも前記第3方向に突出する第1突出部と、前記少なくとも一方の部分から前記第2側面部よりも前記第4方向に突出する第2突出部とを有する。
ここで、小ターンインダクタ配線のターン数について、0.5ターン以下とは、コイルの軸方向からみて、小ターンインダクタ配線の両端部のそれぞれの中心とコイルの軸を結ぶときの中心角度が180°以下となる状態や、直線形状、ミアンダ形状といった周回しない状態をいう。
前記態様によれば、第1突出部と第2突出部とを有するので、第1突出部および第2突出部により絶縁層と素体との接触面積を増加でき、また、第1突出部および第2突出部を素体内に食い込ませることができる。これにより、絶縁層と素体との密着性が向上し、インダクタ部品の信頼性を向上できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向に沿って複数層存在し、
前記第1断面において、全ての前記第1突出部および前記第2突出部には、長さが異なるものが存在する。
前記実施形態によれば、一部の第1または第2突出部の長さを長くすることで、絶縁層と素体との密着性をより向上することができる。また、一部の第1または第2突出部の長さを短くすることで、磁路の磁気抵抗を小さくして、インダクタンスの取得効率を向上することができる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向に沿って複数層存在し、
前記第1断面において、前記第1方向に位置する前記小ターンインダクタ配線ほど、前記第1突出部および前記第2突出部の長さは、短い。
前記実施形態によれば、第1と第2突出部の長さは、第1方向のインダクタ配線ほど短いので、第1方向に向かうほどコイルの磁路の面積が広がる。これにより、製造時にコイルの第1方向側から第2磁性層を第2方向に充填する際、コイルへの第2磁性層の充填が容易となり、充填率が向上してインダクタンスを向上することができる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1断面において、前記第1突出部および前記第2突出部のうちの少なくとも一つは、前記第2方向に傾いている。
前記実施形態によれば、第1突出部および第2突出部のうちの少なくとも一つは、第2方向に傾いているので、製造時にコイルの第1方向側から第2磁性層を第2方向に充填する際、コイルへの第2磁性層の充填が円滑となる。また、突出部の第2方向への傾きにより、第2磁性層の充填後、第2磁性層の第1方向への抜けに対抗でき、絶縁層と素体との密着性をより向上できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1断面において、前記第1突出部および前記第2突出部のうちの少なくとも一つは、前記第1方向に傾いている。
前記実施形態によれば、第1突出部および第2突出部のうちの少なくとも一つは、第1方向に傾いているので、製造時にコイルの第2方向側から第1磁性層を第1方向に充填する際、コイルへの第1磁性層の充填が円滑となる。また、突出部の第1方向への傾きにより、第1磁性層の充填後、第1磁性層の第2方向への抜けに対抗でき、絶縁層と素体との密着性をより向上できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向に沿って複数層存在し、
前記コイルは、前記複数の小ターンインダクタ配線が直列に接続されて1ターン以上を構成し、
前記第1断面において、全ての前記第1突出部および前記第2突出部は、前記コイルの内磁路および外磁路の何れかに位置する。
前記実施形態によれば、絶縁層と素体との密着性をより向上できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1断面において、前記第1突出部の長さは、前記第2突出部の長さと異なる。
前記実施形態によれば、第1または第2突出部の一方の長さを長くすることで、絶縁層と素体との密着性をより向上することができる。また、第1または第2突出部の他方の長さを短くすることで、磁路の磁気抵抗を小さくして、インダクタンスの取得効率を向上することができる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向に沿ってn(n≧2)層存在し、
第1層の前記小ターンインダクタ配線を覆う前記絶縁層の材料は、第m(2≦m≦n)層の前記小ターンインダクタ配線を覆う前記絶縁層の材料と異なる。
前記実施形態によれば、設計自由度を高くすることができる。例えば、第1層の小ターンインダクタ配線を覆う絶縁層の材料は、ベース基板との剥離や応力を重視して、選択されることが好ましい。一方、第m層の小ターンインダクタ配線を覆う絶縁層の材料は、レーザやフォトリソ解像性、段差への被覆性などで選択されることが好ましい。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記第1磁性層と前記第2磁性層は、磁性粉を含み、
前記第2磁性層の前記第1磁性層との接触面は、前記磁性粉の切断面を含み、前記第1磁性層の前記第2磁性層との接触面は、前記磁性粉の表面を含む。
ここで、磁性粉の表面とは、切断されていない磁性粉の表面をいい、例えば球面であり、切断面は含まれない。
前記実施形態によれば、第2磁性層の接触面を平坦にできるので、製造時に第1磁性層を第2磁性層に向かって充填する際に、第1磁性層に対して圧力を容易に伝達することができる。このため、第1磁性層の磁性粉の充填率を高くすることができ、その結果、インダクタンスが向上する。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記絶縁層は、前記小ターンインダクタ配線を覆うとともに前記小ターンインダクタ配線の延在方向に沿って連続して延伸し、前記小ターンインダクタ配線を覆う第1部分と、前記小ターンインダクタ配線を覆わない第2部分とを有し、
前記第2部分の延在方向に直交する第2断面において、
前記第2部分は、
前記小ターンインダクタ配線の延在方向に対応した位置に存在する本体部と、
前記本体部よりも前記第1方向に位置する天面部および前記本体部よりも前記第2方向に位置する底面部のうちの少なくとも一方の部分と、
前記少なくとも一方の部分から前記本体部よりも前記第1方向に直交する第5方向に突出する第1突出部と、
前記少なくとも一方の部分から前記本体部よりも前記第5方向と逆方向の第6方向に突出する第2突出部と
を有する。
前記実施形態によれば、第1部分に加えて第2部分を設けているので、第2部分により絶縁層と素体との接触面積をさらに増加でき、また、第2部分の第1突出部および第2突出部を素体内に食い込ませることができる。これにより、絶縁層と素体との密着性がさらに向上し、インダクタ部品の信頼性をさらに向上できる。
また、第2部分のようなダミー絶縁層を設けることで、第1方向からみて、他のインダクタ配線を小ターンインダクタ配線の一部からずらして相対的に積層する場合、第1方向からみて、他のインダクタ配線を第1部分に加えて第2部分にも相対的に重ねることができ、インダクタ配線の平坦性を確保することができる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1方向からみて前記小ターンインダクタ配線の少なくとも一部に重なる位置に他のインダクタ配線を備える。
前記実施形態によれば、他のインダクタ配線は、第1方向に直交する平面方向に無駄に広がらないため、素体の体積を大きくすることができる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1方向において、前記小ターンインダクタ配線と同じ位置にある前記第1磁性層または前記第2磁性層は、前記第1方向に直交する方向からみたとき、前記他のインダクタ配線の一部に重なる。
前記実施形態によれば、磁性層(磁路)の体積を大きくすることができる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記他のインダクタ配線の一部に重なる前記第1磁性層または前記第2磁性層は、前記他のインダクタ配線の前記第1方向に位置する第2磁性層である。
前記実施形態によれば、磁性層(磁路)の体積を大きくすることができる。製造時に第2磁性層の充填を行いやすい。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記他のインダクタ配線の一部に重なる前記第1磁性層または前記第2磁性層は、前記他のインダクタ配線の前記第2方向に位置する第1磁性層である。
前記実施形態によれば、磁性層(磁路)の体積を大きくすることができる。製造時に第1磁性層の充填を行いやすい。
好ましくは、インダクタ部品の製造方法の一実施形態では、
延在方向に直交する第1断面において、第1方向を向く天面と、前記第1方向と逆方向の第2方向を向く底面と、前記第1方向に直交する第3方向を向く第1側面と、前記第3方向と逆方向の第4方向を向く第2側面とを有する0.5ターン以下の小ターンインダクタ配線を形成する工程と、
前記第1断面において、前記天面よりも前記第1方向に位置する天面部および前記底面よりも前記第2方向に位置する底面部のうちの少なくとも一方の部分と、前記第1側面を覆う第1側面部と、前記第2側面を覆う第2側面部と、前記少なくとも一方の部分から前記第1側面部よりも前記第3方向に突出する第1突出部と、前記少なくとも一方の部分から前記第2側面部よりも前記第4方向に突出する第2突出部とを有するように、絶縁層を形成する工程と、
前記小ターンインダクタ配線および前記絶縁層を挟むように、第1磁性層および第2磁性層を前記第1方向に沿って積層して素体を形成する工程と
を備える。
前記実施形態によれば、絶縁層と磁性層の密着性が向上する。
好ましくは、インダクタ部品の製造方法の一実施形態では、
前記小ターンインダクタ配線を形成する工程は、さらに、前記第1方向からみて前記第1突出部または前記第2突出部と重複可能な位置にダミー配線を形成し、
前記小ターンインダクタ配線を形成する工程の後に、さらに、前記ダミー配線を除去する工程を備え、
前記素体を形成する工程は、さらに、前記ダミー配線を除去した位置に前記第1磁性層または前記第2磁性層を充填する。
前記実施形態によれば、第1突出部または第2突出部に密着する磁性層を低コストで製造することができる。
本開示の一態様であるインダクタ部品およびインダクタ部品の製造方法によれば、素体と絶縁層の密着性を向上し、信頼性を向上できる。
インダクタ部品の第1実施形態を示す平面図である。 図1のA-A断面図である。 図1のB-B断面図である。 図2BのA部の拡大図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の第2実施形態を示す断面図である。 インダクタ部品の第2実施形態を示す断面図である。 インダクタ部品の第3実施形態を示す断面図である。 インダクタ部品の第4実施形態を示す平面図である。 図7のA-A断面図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の第5実施形態を示す断面図である。 インダクタ部品の第6実施形態を示す断面図である。
以下、本開示の一態様であるインダクタ部品およびインダクタ部品の製造方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。なお、図面は一部模式的なものを含み、実際の寸法や比率を反映していない場合がある。
<第1実施形態>
(構成)
図1は、インダクタ部品の第1実施形態を示す平面図である。図2Aは、図1のA-A断面図である。図2Bは、図1のB-B断面図である。
インダクタ部品1は、例えば、パソコン、DVDプレーヤー、デジタルカメラ、TV、携帯電話、カーエレクトロニクスなどの電子機器に搭載され、例えば全体として直方体形状の部品である。ただし、インダクタ部品1の形状は、特に限定されず、円柱状や多角形柱状、円錐台形状、多角形錐台形状であってもよい。
図1、図2A、図2Bに示すように、インダクタ部品1は、素体10と、素体10内に配置されたコイル15と、コイル15の少なくとも一部を覆う非磁性体の絶縁層60と、素体10の第1主面10aから端面が露出するように素体10内に設けられた第1垂直配線51、第2垂直配線52および第3垂直配線53と、素体10の第1主面10aにおいて露出する第1外部端子41、第2外部端子42および第3外部端子43とを備える。図1では、便宜上、第1から第3外部端子41~43を二点鎖線で示す。
図中、インダクタ部品1の厚み方向をZ方向とし、順Z方向を上側、逆Z方向を下側とする。インダクタ部品1のZ方向に直交する平面において、インダクタ部品1の長手方向であり、第1外部端子41および第2外部端子42が並ぶ方向である長さ方向をX方向とし、長さ方向に直交する方向であるインダクタ部品1の幅方向をY方向とする。
素体10は、第1主面10aおよび第2主面10bと、第1主面10aと第2主面10bの間に位置し第1主面10aと第2主面10bを接続する第1側面10c、第2側面10d、第3側面10eおよび第4側面10fとを有する。
第1主面10aおよび第2主面10bは、Z方向に互いに反対側に配置され、第1主面10aは、順Z方向に配置され、第2主面10bは、逆Z方向に配置される。第1側面10cおよび第2側面10dは、X方向に互いに反対側に配置され、第1側面10cは、逆X方向に配置され、第2側面10dは、順X方向に配置される。第3側面10eおよび第4側面10fは、Y方向に互いに反対側に配置され、第3側面10eは、逆Y方向に配置され、第4側面10fは、順Y方向に配置される。
素体10は、順Z方向に沿って順に積層された第1磁性層11および第2磁性層12を有する。この「順に」とは、単に第1磁性層11および第2磁性層12の位置関係を示すだけであり、第1磁性層11および第2磁性層12の形成順とは関係ない。
第1磁性層11および第2磁性層12は、それぞれ、磁性粉と当該磁性粉を含有する樹脂とを含む。樹脂は、例えば、エポキシ系、フェノール系、液晶ポリマー系、ポリイミド系、アクリル系もしくはそれらを含む混合物からなる有機絶縁材料である。磁性粉は、例えば、FeSiCrなどのFeSi系合金、FeCo系合金、NiFeなどのFe系合金、または、それらのアモルファス合金である。したがって、フェライトからなる磁性層と比較して、磁性粉により直流重畳特性を向上でき、樹脂により磁性粉間が絶縁されるので、高周波でのロス(鉄損)が低減される。なお、磁性層は、フェライトや磁性粉の焼結体など、有機樹脂を含まない場合であってもよい。
コイル15は、0.5ターン以下の第1インダクタ配線21Aと、0.5ターン以下の第2インダクタ配線21Bとを有する。第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bは、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「小ターンインダクタ配線」に相当する。
第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bは、第1磁性層11と第2磁性層12の間で順Z方向に直交する平面に沿って延在する。具体的に述べると、第1磁性層11は、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bの逆Z方向に存在し、第2磁性層12は、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bの順Z方向および順Z方向に直交する方向に存在する。
第1インダクタ配線21Aは、Z方向から見たときに、X方向に沿って直線状に延在している。第2インダクタ配線21Bは、Z方向から見たときに、一部分がX方向に沿って直線状に延在し、その他の部分がY方向に沿って直線状に延在し、つまり、L字状に延在している。
第1、第2インダクタ配線21A,21Bの厚みは、例えば、40μm以上120μm以下であることが好ましい。第1、第2インダクタ配線21A,21Bの実施例として、厚みが35μm、配線幅が50μm、配線間の最大スペースが200μmである。
第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bは、導電性材料からなり、例えばCu、Ag、Au、Alなどの低電気抵抗な金属材料からなる。本実施形態では、インダクタ部品1は、第1、第2インダクタ配線21A,21Bを1層のみ備えており、インダクタ部品1の低背化を実現できる。なお、インダクタ配線は、シード層と電解めっき層との2層構成であってもよく、シード層として、TiやNiを含んでいてもよい。
第1インダクタ配線21Aの第1端部21aは、第1垂直配線51に電気的に接続され、第1インダクタ配線21Aの第2端部21bは、第2垂直配線52に電気的に接続される。つまり、第1インダクタ配線21Aは、第1、第2端部21a,21bに線幅の大きいパッド部を有し、パッド部において、第1、第2垂直配線51,52と直接接続されている。
第2インダクタ配線21Bの第1端部22aは、第3垂直配線53に電気的に接続され、第2インダクタ配線21Bの第2端部22bは、第2垂直配線52に電気的に接続される。つまり、第2インダクタ配線21Bは、第1端部22aにパッド部を有し、パッド部において、第3垂直配線53と直接接続されている。第2インダクタ配線21Bの第2端部22bは、第1インダクタ配線21Aの第2端部21bと共通である。
第1インダクタ配線21Aの第1端部21aと第2インダクタ配線21Bの第1端部22aとは、Z方向から見たときに、素体10の第1側面10c側に位置する。第1インダクタ配線21Aの第2端部21bと第2インダクタ配線21Bの第2端部22bとは、Z方向から見たときに、素体10の第2側面10d側に位置する。
第1インダクタ配線21Aの第1端部21aおよび第2インダクタ配線21Bの第1端部22aのそれぞれに、第1引出配線201が接続され、第1引出配線201は、第1側面10cから露出する。第1インダクタ配線21Aの第2端部21bおよび第2インダクタ配線21Bの第2端部22bに、第2引出配線202が接続され、第2引出配線202は、第2側面10dから露出する。
第1引出配線201および第2引出配線202は、インダクタ部品1の製造過程において、第1、第2インダクタ配線21A,21Bの形状を形成後、追加で電解めっきを行う際の給電配線と接続される配線である。この給電配線によりインダクタ部品1を個片化する前のインダクタ基板状態において、追加で電解めっきを容易に行うことができ、配線間距離を狭くすることができる。また、追加で電解めっきを行うことで、第1、第2インダクタ配線21A,21Bの配線間距離を狭くすることにより、第1、第2インダクタ配線21A,21Bの磁気結合を高めることができる。また、第1引出配線201および第2引出配線202を設けることで、インダクタ部品1の個片化の際の素体10の切断時に、強度を確保することができ、製造時の歩留まりを向上することができる。
第1から第3垂直配線51~53は、各インダクタ配線21A,21BからZ方向に延在し、第2磁性層12の内部を貫通している。第1垂直配線51は、第1インダクタ配線21Aの第1端部21aの上面から素体10の第1主面10aまで延在し、第1垂直配線51の端面は、素体10の第1主面10aから露出する。第2垂直配線52は、第1インダクタ配線21Aの第2端部21bの上面から素体10の第1主面10aまで延在し、第2垂直配線52の端面は、素体10の第1主面10aから露出する。第3垂直配線53は、第2インダクタ配線21Bの第1端部22aの上面から素体10の第1主面10aまで延在し、第3垂直配線53の端面は、素体10の第1主面10aから露出する。
したがって、第1垂直配線51、第2垂直配線52、第3垂直配線53は、第1インダクタ配線21A、第2インダクタ配線21Bから上記第1主面10aから露出する端面まで、第1主面10aに直交する方向に直線状に伸びる。これにより、第1外部端子41、第2外部端子42、第3外部端子43と、第1インダクタ配線21A、第2インダクタ配線21Bとをより短い距離で接続することができ、インダクタ部品1の低抵抗化や高インダクタンス化を実現できる。第1から第3垂直配線51~53は、導電性材料からなり、例えば、インダクタ配線21A,21Bと同様の材料からなる。
第1垂直配線51は、絶縁層60の内部を貫通するビア配線35と、該ビア配線35から上側に延在し、第2磁性層12の内部を貫通する第1柱状配線31とを有する。第2垂直配線52は、絶縁層60の内部を貫通するビア配線35と、該ビア配線35から上側に延在し、第2磁性層12の内部を貫通する第2柱状配線32とを有する。第3垂直配線53は、絶縁層60の内部を貫通するビア配線35と、該ビア配線35から上側に延在し、第2磁性層12の内部を貫通する第3柱状配線33とを有する。ビア配線35は、柱状配線31~33よりも線幅(径、断面積)が小さい導体である。
第1から第3外部端子41~43は、素体10の第1主面10aに設けられている。第1から第3外部端子41~43は、導電性材料からなり、例えば、低電気抵抗かつ耐応力性に優れたCu、耐食性に優れたNi、はんだ濡れ性と信頼性に優れたAuが内側から外側に向かってこの順に並ぶ3層構成である。
第1外部端子41は、第1垂直配線51の素体10の第1主面10aから露出する端面に接触し、第1垂直配線51と電気的に接続されている。これにより、第1外部端子41は、第1インダクタ配線21Aの第1端部21aに電気的に接続される。第2外部端子42は、第2垂直配線52の素体10の第1主面10aから露出する端面に接触し、第2垂直配線52と電気的に接続されている。これにより、第2外部端子42は、第1インダクタ配線21Aの第2端部21bおよび第2インダクタ配線21Bの第2端部22bに電気的に接続される。第3外部端子43は、第3垂直配線53の端面に接触し、第3垂直配線53と電気的に接続されて、第2インダクタ配線21Bの第1端部22aに電気的に接続される。
絶縁層60は、磁性体を含まない絶縁性材料からなる。絶縁層60は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリマーやこれらの組み合わせなどの有機樹脂や、ガラスやアルミナなどの焼結体、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などの薄膜などである。
図2Bに示すように、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bの延在方向に直交する第1断面において、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bは、それぞれ、順Z方向を向く天面211と、Z方向を向く底面212と、逆Y方向を向く第1側面213と、Y方向を向く第2側面214とを有する。
順Z方向は、特許請求の範囲に記載の「第1方向」に相当し、逆Z方向は、特許請求の範囲に記載の「第1方向と逆方向の第2方向」に相当し、逆Y方向は、特許請求の範囲に記載の「第1方向に直交する第3方向」に相当し、Y方向は、特許請求の範囲に記載の「第3方向と逆方向の第4方向」に相当する。以下、第1~第4方向と記載することがある。
絶縁層60は、天面211よりも第1方向に位置する天面部61と、底面212よりも第2方向に位置する底面部62と、第1側面213を覆う第1側面部63と、第2側面214を覆う第2側面部64と、天面部61から第1側面部63よりも第3方向に突出する天面側第1突出部65と、天面部61から第2側面部64よりも第4方向に突出する天面側第2突出部66と、底面部62から第1側面部63よりも第3方向に突出する底面側第1突出部67と、底面部62から第2側面部64よりも第4方向に突出する底面側第2突出部68とを有する。天面部61は、天面211、第1側面部63、第2側面部64に接触し、底面部62は、底面212、第1側面部63、第2側面部64に接触する。
上記構成によれば、第1突出部65、67と第2突出部66、68とを有するので、第1突出部65、67および第2突出部66、68により絶縁層60と素体10との接触面積を増加でき、また、第1突出部65、67および第2突出部66、68を素体10内に食い込ませることができる。これにより、絶縁層60と素体10との密着性が向上し、インダクタ部品1の信頼性を向上できる。
具体的に述べると、第1、第2インダクタ配線21A、21Bは、0.5ターン以下であり、1ターン以上のインダクタ配線よりも曲線部分が短く、巻回しきらない形状となる。このため、仮に、第1突出部65、67および第2突出部66、68を有していなければ、0.5ターン以下のインダクタ配線では、1ターン以上のインダクタ配線と比較して、インダクタ配線を覆う絶縁層と素体との接触面の向きに偏りが生じ、特定方向における絶縁層と素体との密着性が低減する可能性がある。
これに対して、第1突出部65、67および第2突出部66、68を有することで、第1、第2インダクタ配線21A、21Bを覆う絶縁層60と素体10との接触面の向きの偏りを低減し、特定方向における絶縁層60と素体10との密着性を向上できる。
したがって、例えば、熱負荷などにより素体10と絶縁層60とが膨張または収縮しても、絶縁層60と素体10の間の隙間の発生を低減でき、この隙間への水分の侵入を阻止して、インダクタ部品1の劣化を抑制することができる。
好ましくは、第1断面において、第1突出部65、67の少なくとも1つの長さは、第2突出部66、68の少なくとも1つの長さと異なる。このとき、同一の絶縁層60において、第1突出部65、67の少なくとも1つの長さが、第2突出部66、68の少なくとも1つの長さと異なっていてもよく、または、全ての絶縁層60において、第1突出部65、67の少なくとも1つの長さが、第2突出部66、68の少なくとも1つの長さと異なっていてもよい。
上記構成によれば、第1または第2突出部の一方の長さを長くすることで、絶縁層60と素体10との密着性をより向上することができる。また、第1または第2突出部の他方の長さを短くすることで、磁路の磁気抵抗を小さくして、インダクタンスの取得効率を向上することができる。
好ましくは、第1断面において、第1突出部65、67の長さは、第2突出部66、68の長さと同じである。このとき、同一の絶縁層60において、第1突出部65、67の長さが、第2突出部66、68の長さと同じであってもよく、または、全ての絶縁層60において、第1突出部65、67の長さが、第2突出部66、68の長さと同じであってもよい。
上記構成によれば、第1および第2突出部の長さを同じにすることで、絶縁層60を容易に製造することができる。
図3は、図2BのA部の拡大図である。図3に示すように、第1磁性層11と第2磁性層12は、それぞれ、磁性粉100と磁性粉100を含有する樹脂101とを含む。好ましくは、第2磁性層12の第1磁性層11との接触面12aは、磁性粉100の切断面を含み、第1磁性層11の第2磁性層12との接触面11aは、磁性粉100の表面を含む。
上記構成によれば、第2磁性層12の接触面12aを平坦にできるので、製造時に第1磁性層11を第2磁性層12に向かって充填する際に、第1磁性層11に対して圧力を容易に伝達することができる。このため、第1磁性層11の磁性粉100の充填率を高くすることができ、その結果、インダクタンスが向上する。
第1実施形態では、絶縁層は、天面部および底面部を有しているが、天面部および底面部のうちの少なくとも一方の部分を有していればよく、この少なくとも一方の部分から第1突出部および第2突出部が突出していればよい。
第1実施形態では、インダクタ配線は1層であるが、2層以上であってもよい。1層であればインダクタ部品の厚みを薄くできる。2層以上あればインダクタ配線の巻数を増やすことができるので、インダクタンスを高くすることができる。なお、インダクタ配線が2層以上ある場合は、少なくとも一つが小ターンインダクタ配線であればよい。すなわち、インダクタ配線の少なくとも一つが、0.5ターン以下であればよく、他のインダクタ配線は0.5ターンを超えていても、0.5ターン以下であってもよい。
ここで、例えばインダクタ配線を増やすとき、インダクタ配線は、1層、2層と順にm層(mは3以上の自然数)まで積層すればよい。このとき、第1方向(積層方向)は配線形状などによって決定できる。例えば、インダクタ配線はその製造プロセス上、底面は平面、天面は曲面となることが一般的である。そのため、インダクタ配線の曲面側に対して次の層が順に積層されるため、第1方向はインダクタ配線の平面側から曲面側に向かう方向と言える。例えば、インダクタ配線同士を接続するビア配線の径はその製造プロセス上、天面側の径が底面側の径よりも大きい。そのため、ビア配線の径が大きい方へ積層されるため、第1方向はビア配線の径が小さい側の接続面から径が大きい側の接続面へ向かう方向と言える。例えば、インダクタ配線がシード層を用いて形成される場合は、第1方向はシード層が存在する側からシード層が存在しない側に向かう方向と言える。また、上記の第1方向の決定方法は1層の場合でも適用することができる。
(製造方法)
次に、インダクタ部品1の製造方法について説明する。図4Aから図4Jは、図1のB-B断面(図2B)に対応する。
図4Aに示すように、ベース基板70を準備する。ベース基板70は、例えば、セラミックやガラス、シリコンなどの無機材料からなる。ベース基板70の主面上に銅箔80を設け、さらに、銅箔80上に第1絶縁層71を塗布して、第1絶縁層71を硬化する。
図4Bに示すように、第1絶縁層71上に、スパッタ法もしくは蒸着法などの公知の方法により、図示しないシード層(Ti/Cu)を形成する。その後、DFR(ドライフィルムレジスト)75を貼付け、フォトリソグラフィ工法を用いてDFR75に所定パターンを形成する。
図4Cに示すように、シード層に給電しつつ、電解めっき法を用いて第1絶縁層71上に第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bとダミー配線81とを形成する。その後、DFR75を剥離し、シード層をエッチングする。これにより、第1インダクタ配線21A、第2インダクタ配線21Bおよびダミー配線81の間に隙間を設ける。
図4Dに示すように、第1インダクタ配線21A、第2インダクタ配線21Bおよびダミー配線81の上に第2絶縁層72を塗布して硬化する。このとき、第2絶縁層72は、上記隙間にも充填される。その後、ダミー配線81が露出するように、第2絶縁層72をレーザ照射して開口部を形成する。このとき、第2絶縁層72の一部がダミー配線81に重複するようにする。この第2絶縁層72の重複部分が、天面側第1突出部および天面側第2突出部に相当する。ここで、ダミー配線81上の第2絶縁層72の中央部は除去しなくてもよく、例えば、ダミー配線81の外周に沿ってレーザ照射して環状の開口部を形成してもよい。これによりレーザ照射の時間を短縮できる。なお、ダミー配線81上の第2絶縁層72の中央部は、ダミー配線81を除去する際にリフトオフされることで除去できる。
その後、図示しないが、第2絶縁層72に第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bの一部が露出するように開口部を形成し、第2絶縁層72上にシード層を形成する。再度、DFRを貼付け、フォトリソグラフィ工法を用いてDFRに所定パターンを形成する。所定パターンは、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21B上の第1柱状配線31、第2柱状配線32および第3柱状配線33を設ける位置に対応した貫通孔である。電解めっきを用いて第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21B上に、ビア配線35、第1柱状配線31、第2柱状配線32および第3柱状配線33を形成する。その後、DFRを剥離し、シード層をエッチングする。
そして、第1柱状配線31、第2柱状配線32および第3柱状配線33を保護するようにDFRを設け、その後、図4Eに示すように、ダミー配線81をエッチングしてDFRを剥離する。これにより、絶縁層60の天面部61、天面側第1突出部65、天面側第2突出部66、第1側面部63および第2側面部64を形成する。
図4Fに示すように、第1絶縁層71の一部をレーザ照射して開口部を形成する。これにより、絶縁層60の底面部62、底面側第1突出部67および底面側第2突出部68を形成する。このとき、銅箔80をレーザのストップ層として用いている。なお、銅箔80を設けないで、ベース基板の一部分ごとにレーザで第1絶縁層71を開口してもよく、または、初めからレーザやフォトリソなどのパターン加工によって第1絶縁層71をパターニングしていてもよい。
図4Gに示すように、第2磁性層12となる磁性シートを、ベース基板70の主面の上方から第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bに向けて圧着して、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bと第1柱状配線31、第2柱状配線32および第3柱状配線33を第2磁性層12により覆う。その後、第2磁性層12の上面を研削し、第1柱状配線31、第2柱状配線32および第3柱状配線33の端面を第2磁性層12の上面から露出させる。
図4Hに示すように、ベース基板70および銅箔80を研磨により除去する。このとき、第1絶縁層71の一部も除去してもよい。その後、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bの下方から第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bに向けて第1磁性層11となる他の磁性シートを圧着して、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bを第1磁性層11により覆う。その後、第1磁性層11を所定の厚みに研削する。
図4Iに示すように、切断線Dにてインダクタ部品1を個片化し、その後、第1外部端子41、第2外部端子42および第3外部端子43を形成する。これにより、図4Jに示すように、インダクタ部品1を製造する。
以上、インダクタ部品の製造方法は、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bを形成する工程と、絶縁層60を形成する工程と、素体10を形成する工程とを備える。
第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bを形成する工程では、延在方向に直交する第1断面において、天面と底面と第1側面と第2側面とを有する0.5ターン以下の第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bを形成する。
絶縁層60を形成する工程では、第1断面において、天面部61と底面部62と第1側面部63と第2側面部64と天面側第1突出部65と天面側第2突出部66と底面側第1突出部67と底面側第2突出部68とを有するように、絶縁層60を形成する。
素体10を形成する工程では、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bを挟むように、第1磁性層11および第2磁性層12を第1方向に沿って積層して素体10を形成する。
上記構成によれば、絶縁層60と磁性層11,12の密着性が向上する。
好ましくは、第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bを形成する工程は、さらに、第1方向からみて第1突出部65または第2突出部66と重複可能な位置にダミー配線81を形成する。第1インダクタ配線21Aおよび第2インダクタ配線21Bを形成する工程の後に、さらに、ダミー配線81を除去する工程を備える。素体10を形成する工程は、さらに、ダミー配線81を除去した位置に第2磁性層12を充填する。なお、第2磁性層12でなく、第1磁性層11を充填してもよい。
上記構成によれば、第1突出部65または第2突出部66に密着する磁性層を低コストで製造することができる。
<第2実施形態>
図5Aと図5Bは、インダクタ部品の第2実施形態を示す断面図である。第2実施形態は、第1実施形態とは、突出部の傾きが相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第1実施形態と同じ構成であり、第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図5Aに示すように、絶縁層60Aでは、第1断面において、天面側第1突出部65および天面側第2突出部66は、第2方向(逆Z方向)に傾いている。天面側第1突出部65および天面側第2突出部66は、第1インダクタ配線21Aの天面211よりも第2方向に位置している。
上記構成によれば、天面側第1突出部65および天面側第2突出部66は、第2方向に傾いているので、製造時にコイル15の第1方向側から第2磁性層12を第2方向に充填する際、コイル15への第2磁性層12の充填が円滑となる。また、天面側第1突出部65および天面側第2突出部66の第2方向への傾きにより、第2磁性層12の充填後、第2磁性層12の第1方向への抜けに対抗でき、絶縁層60Aと素体10との密着性をより向上できる。
なお、全ての第1突出部および第2突出部において、第1突出部および第2突出部のうちの少なくとも一つが、第2方向に傾いていればよい。
または、図5Bに示すように、絶縁層60Bでは、第1断面において、底面側第1突出部67および底面側第2突出部68は、第1方向(Z方向)に傾いていてもよい。底面側第1突出部67および底面側第2突出部68は、第1インダクタ配線21Aの底面212よりも第1方向に位置している。
上記構成によれば、底面側第1突出部67および底面側第2突出部68は、第1方向に傾いているので、製造時にコイル15の第2方向側から第1磁性層11を第1方向に充填する際、コイル15への第1磁性層11の充填が円滑となる。また、底面側第1突出部67および底面側第2突出部68の第1方向への傾きにより、第1磁性層11の充填後、第1磁性層11の第2方向への抜けに対抗でき、絶縁層60Bと素体10との密着性をより向上できる。
なお、全ての第1突出部および第2突出部において、第1突出部および第2突出部のうちの少なくとも一つが、第1方向に傾いていればよい。
<第3実施形態>
図6は、インダクタ部品の第3実施形態を示す断面図である。第3実施形態は、第1実施形態とは、絶縁層の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第1実施形態と同じ構成であり、第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図6に示すように、絶縁層60Cでは、第1実施形態の絶縁層60の底面部62、底面側第1突出部67および底面側第2突出部68が存在しない。つまり、絶縁層60Cは、天面部61と、底面部62と、第1側面部63と、第2側面部64と、天面側第1突出部65と、天面側第2突出部66とから構成される。
上記構成によれば、第1実施形態と同様に、天面側第1突出部65と天面側第2突出部66とを有するので、天面側第1突出部65および天面側第2突出部66により絶縁層60と素体10との接触面積を増加でき、また、天面側第1突出部65および天面側第2突出部66を素体10内に食い込ませることができる。これにより、絶縁層60Cと素体10との密着性が向上し、インダクタ部品の信頼性を向上できる。
また、絶縁層60Cの体積を低減できるので、磁性層の体積を増加して、インダクタンスを向上できる。
上記構成のインダクタ部品の製造方法について説明する。
第1実施形態の図4Hにおいて、ベース基板70および銅箔80を研磨により除去するが、このとき、第1絶縁層を除去する。つまり、絶縁層の底面部、底面側第1突出部および底面側第2突出部を除去する。
なお、絶縁層において、第1実施形態の絶縁層の天面部、天面側第1突出部および天面側第2突出部を設けないで、底面部、第1側面部、第2側面部、底面側第1突出部および底面側第2突出部を設けるようにしてもよい。
<第4実施形態>
図7は、インダクタ部品の第4実施形態を示す平面図である。図8は、図7のA-A断面図である。第4実施形態は、第1実施形態とは、主に、コイルおよび絶縁層の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第1実施形態と同じ構成であり、第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図7と図8に示すように、インダクタ部品1Dでは、コイル15Dは、第3インダクタ配線21Dと第4インダクタ配線22Dとを有する。第3インダクタ配線21Dは、第4インダクタ配線22Dの上方に配置されている。第3インダクタ配線21Dは、0.5ターン以下であり、特許請求の範囲に記載の「小ターンインダクタ配線」に相当する。第4インダクタ配線22Dは、1ターン以上のスパイラル形状であり、特許請求の範囲に記載の「他のインダクタ配線」に相当する。第4インダクタ配線22Dは、第1方向からみて第3インダクタ配線21Dの少なくとも一部に重なる。第4インダクタ配線22Dは、第1方向に直交する平面方向に無駄に広がらないため、素体10の体積を大きくすることができる。
第3インダクタ配線21Dの外周端23bは、その外周端23bの上側の第1垂直配線51を介して、第1外部端子41に接続される。第3インダクタ配線21Dの内周端23aは、その内周端23aの下側の図示しないビア配線を介して、第4インダクタ配線22Dの内周端24aに接続される。第4インダクタ配線22Dの外周端24bは、その外周端24bの上側の第2垂直配線52を介して、第2外部端子42に接続される。以上の構成により、第3インダクタ配線21Dおよび第4インダクタ配線22Dは、直列に接続されて、第1外部端子41および第2外部端子42と電気的に接続される。
素体10の第1主面10aには、被覆膜50が設けられている。被覆膜50は、絶縁性材料からなる。被覆膜50は、第1、第2外部端子41、42の端面を露出させている。被覆膜50によって、第1外部端子41と第2外部端子42との間でショートすることを抑制することができる。
第3インダクタ配線21Dおよび第4インダクタ配線22Dは、絶縁層60Dにより覆われている。絶縁層60Dは、第3インダクタ配線21Dを覆う第1絶縁部61Dと、第4インダクタ配線22Dを覆う第2絶縁部62Dとを有する。第1方向において第3インダクタ配線21Dと第4インダクタ配線22Dの間には、第1絶縁部61Dの一部が存在する。
第1絶縁部61Dは、第3インダクタ配線21Dを覆うとともに第3インダクタ配線21Dの延在方向に沿って連続して延伸する。第1絶縁部61Dは、第3インダクタ配線21Dを覆う第1部分61D1と、第3インダクタ配線21Dを覆わない第2部分61D2とを有する。
図8に示すように、第3インダクタ配線21Dの延在方向に直交する第1断面において、第1部分61D1は、第1実施形態と同様に、天面部61と底面部62と第1側面部63と第2側面部64と天面側第1突出部65と天面側第2突出部66と底面側第1突出部67と底面側第2突出部68とを有する。
第2部分61D2の延在方向に直交する第2断面において、第2部分61D2は、本体部90と天面部91と底面部92と天面側第1突出部95と天面側第2突出部96と底面側第1突出部97と底面側第2突出部98とを有する。この実施形態では、第1断面と第2断面とは、同一断面である。
本体部90は、第3インダクタ配線21Dの延在方向に対応した位置に存在する。天面部91は、本体部90よりも第1方向に位置する。底面部92は、本体部90よりも第2方向に位置する。天面側第1突出部95は、天面部91から本体部90よりも第1方向に直交する第5方向に突出する。天面側第2突出部96は、天面部91から本体部90よりも第5方向と逆方向の第6方向に突出する。底面側第1突出部97は、底面部92から本体部90よりも第5方向に突出する。底面側第2突出部98は、底面部92から本体部90よりも第6方向に突出する。天面部91は、本体部90の上面に接触する。底面部92は、本体部90の下面に接触する。この実施形態では、第5方向とは、逆Y方向であり、第3方向と同じである。第6方向とは、Y方向であり、第4方向と同じである。
上記構成によれば、第1部分61D1に加えて第2部分61D2を設けているので、第2部分61D2により絶縁層60Dの第1絶縁部61Dと素体10との接触面積をさらに増加でき、また、第2部分61D2の第1突出部95、97および第2突出部96、98を素体10内に食い込ませることができる。これにより、絶縁層60Dと素体10との密着性がさらに向上し、インダクタ部品1Dの信頼性をさらに向上できる。
また、第2部分61D2のようなダミー絶縁層を設けることで、第1方向からみて、第4インダクタ配線22Dを第3インダクタ配線21Dの一部からずらして相対的に積層する場合、第1方向からみて、第4インダクタ配線22Dを第1部分61D1に加えて第2部分61D2にも相対的に重ねることができ、第3インダクタ配線21Dおよび第4インダクタ配線22Dの平坦性を確保することができる。
図8に示すように、第2絶縁部62Dは、第4インダクタ配線22Dの底面および側面に接触し、第4インダクタ配線22Dの天面に接触しない。第4インダクタ配線22Dの天面には、第1絶縁部61Dの底面部62および底面部92が接触する。第2絶縁部62Dは、第1絶縁部61Dと同様に、底面側において第1突出部および第2突出部を有しているが、第1突出部および第2突出部を有していなくてもよい。
第4実施形態では、第2部分は、天面部および底面部を有しているが、天面部および底面部のうちの少なくとも一方の部分を有していればよく、この少なくとも一方の部分から第1突出部および第2突出部が突出していればよい。
第4実施形態では、第2部分の第1突出部および第2突出部は、水平方向に延在しているが、第1方向または第2方向に傾いていてもよい。
第4実施形態では、第3インダクタ配線は、第4インダクタ配線の上方に配置されているが、第3インダクタ配線は、第4インダクタ配線の下方に配置されていてもよい。
第4実施形態では、「他のインダクタ配線」としての第4インダクタ配線は、1ターン以上であるが、0.5ターンを超えていればよい。
(製造方法)
次に、インダクタ部品1の製造方法について説明する。図9Aから図9Kは、図7のA-A断面(図8)に対応する。
図9Aに示すように、ベース基板70を準備する。ベース基板70は、例えば、セラミックやガラス、シリコンなどの無機材料からなる。ベース基板70の主面上に第1絶縁層71を塗布して、第1絶縁層71を硬化する。
図9Bに示すように、第1絶縁層71上に、スパッタ法もしくは蒸着法などの公知の方法により、図示しないシード層(Ti/Cu)を形成する。その後、図4Bと同様に、DFR(ドライフィルムレジスト)を貼付け、フォトリソグラフィ工法を用いてDFRに所定パターンを形成する。
そして、シード層に給電しつつ、電解めっき法を用いて第1絶縁層71上に第4インダクタ配線22Dと第1ダミー配線81とを形成する。その後、DFRを剥離し、シード層をエッチングする。これにより、第4インダクタ配線22Dと第1ダミー配線81の間に隙間を設ける。
図9Cに示すように、第4インダクタ配線22Dおよび第1ダミー配線81の上に第2絶縁層72を塗布して硬化する。このとき、第2絶縁層72は、上記隙間にも充填される。その後、第1ダミー配線81が露出するように、第2絶縁層72をレーザ照射して開口部を形成する。このとき、第2絶縁層72の一部が第1ダミー配線81に重複するようにする。この第2絶縁層72の重複部分が、底面側第1突出部および底面側第2突出部に相当する。なお、第1実施形態と同様に、ダミー配線81上の第2絶縁層72に環状の開口部を形成してもよい。これによりレーザ照射の時間を短縮できる。
その後、図示しないが、第2絶縁層72に第4インダクタ配線22Dの一部が露出するように開口部を形成し、第2絶縁層72上にシード層を形成する。再度、DFRを貼付け、フォトリソグラフィ工法を用いてDFRに所定パターンを形成する。所定パターンは、第4インダクタ配線22D上の第3インダクタ配線21Dおよび第2垂直配線52を設ける位置に対応した貫通孔である。電解めっきを用いて第4インダクタ配線22D上に、ビア配線35を形成する。その後、DFRを剥離し、シード層をエッチングする。
図9Dに示すように、第1ダミー配線81および第2絶縁層72上に、スパッタ法もしくは蒸着法などの公知の方法により、図示しないシード層(Ti/Cu)を形成する。その後、図9Bと同様に、DFR(ドライフィルムレジスト)を貼付け、フォトリソグラフィ工法を用いてDFRに所定パターンを形成する。
そして、シード層に給電しつつ、電解めっき法を用いて第2絶縁層72上に第3インダクタ配線21Dと第2ダミー配線82とを形成する。その後、DFRを剥離し、シード層をエッチングする。これにより、第3インダクタ配線21Dと第2ダミー配線82の間に隙間を設ける。
図9Eに示すように、第3インダクタ配線21Dおよび第2ダミー配線82の上に第3絶縁層73を塗布して硬化する。このとき、第3絶縁層73は、上記隙間にも充填される。その後、第2ダミー配線82が露出するように、第3絶縁層73をレーザ照射して開口部を形成する。このとき、第3絶縁層73の一部が第2ダミー配線82に重複するようにする。この第3絶縁層73の重複部分が、天面側第1突出部および天面側第2突出部に相当する。なお、第2ダミー配線82上の第3絶縁層73も同様に、環状の開口部を形成してもよく、レーザ照射の時間を短縮できる。
その後、図示しないが、第3絶縁層73に第3インダクタ配線21Dの一部が露出するように開口部を形成し、第3絶縁層73上にシード層を形成する。再度、DFRを貼付け、フォトリソグラフィ工法を用いてDFRに所定パターンを形成する。所定パターンは、第3インダクタ配線21D上の第1垂直配線51を設ける位置に対応した貫通孔であり、さらに、第2垂直配線52を設ける位置に対応した貫通孔である。電解めっきを用いて第3インダクタ配線21D上に第1垂直配線51を形成し、さらに、第2垂直配線52を形成する。その後、DFRを剥離し、シード層をエッチングする。
そして、第1垂直配線51および第2垂直配線52を保護するようにDFRを設け、その後、図9Fに示すように、第1ダミー配線81および第2ダミー配線82をエッチングしてDFRを剥離する。これにより、第1部分61D1および第2部分61D2を含む第1絶縁部61Dを形成する。つまり、第1部分61D1の天面部61、底面部62、第1側面部63、第2側面部64、天面側第1突出部65、天面側第2突出部66、底面側第1突出部67および底面側第2突出部68を形成する。また、第2部分61D2の本体部90、天面部91、底面部92、天面側第1突出部95、天面側第2突出部96、底面側第1突出部97および底面側第2突出部98を形成する。
図9Gに示すように、第1絶縁層71の一部およびベース基板70の一部をレーザ照射して開口部を形成する。開口部は、コイルの磁路に対応した位置に設ける。
図9Hに示すように、第2磁性層12となる磁性シートを、ベース基板70の主面の上方から第3インダクタ配線21Dおよび第4インダクタ配線22Dに向けて圧着して、第3インダクタ配線21Dおよび第4インダクタ配線22Dと第1垂直配線51および第2垂直配線52を第2磁性層12により覆う。その後、第2磁性層12の上面を研削し、第1垂直配線51および第2垂直配線52の端面を第2磁性層12の上面から露出させる。
その後、第2磁性層12の上面に被覆膜50を塗布する。そして、フォトリソグラフィ工法を用いて被覆膜50を所定パターンに形成して硬化する。所定パターンは、第1と第2外部端子41、42に対応した位置に開口部を有する。開口部に第1と第2外部端子41、42を形成する。
図9Iに示すように、ベース基板70を研磨により除去する。このとき、第1絶縁層71の一部も除去してもよい。これにより、第2絶縁部62Dを形成して、第1絶縁部61Dとともに絶縁層60Dを形成する。その後、第4インダクタ配線22Dの下方から第4インダクタ配線22Dに向けて第1磁性層11となる他の磁性シートを圧着して、第4インダクタ配線22Dを第1磁性層11により覆う。その後、第1磁性層11を所定の厚みに研削する。
図9Jに示すように、切断線Dにてインダクタ部品を個片化し、図9Kに示すように、インダクタ部品1Dを製造する。
<第5実施形態>
図10は、インダクタ部品の第5実施形態を示す断面図である。図10は、図8に対応する断面図である。第5実施形態は、第4実施形態とは、絶縁層の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第4実施形態と同じ構成であり、第4実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図10に示すように、インダクタ部品1Eでは、絶縁層60Eは、第3インダクタ配線21Dを覆う第1絶縁部61Eと、第4インダクタ配線22Dを覆う第2絶縁部62Eとを有する。つまり、第1絶縁部61Eは、第4実施形態の第1部分61D1に相当し、第4実施形態の第2部分61D2を含まない。第2絶縁部62Eは、第4実施形態の第2絶縁部62Dと同じ構成である。
第1方向において、第3インダクタ配線21Dと同じ位置にある第2磁性層12は、第1方向に直交する方向からみたとき、第4インダクタ配線22Dの一部に重なる。これによれば、第2磁性層12(コイルの磁路)の体積を大きくすることができる。
また、第4インダクタ配線22Dの一部に重なる第2磁性層12は、第4インダクタ配線22Dの第1方向に位置する。これによれば、製造時に第2磁性層12の充填を行いやすい。
なお、第1方向において、第3インダクタ配線と同じ位置に、第1磁性層が存在していてもよく、第1磁性層は、第1方向に直交する方向からみたとき、第4インダクタ配線の一部に重なることが好ましい。これによれば、第1磁性層11(コイルの磁路)の体積を大きくすることができる。
このとき、第4インダクタ配線の一部に重なる第1磁性層は、第4インダクタ配線の第2方向に位置することが好ましい。これによれば、製造時に第1磁性層の充填を行いやすい。
<第6実施形態>
図11は、インダクタ部品の第6実施形態を示す断面図である。図11は、図8に対応する断面図である。第6実施形態は、第4実施形態とは、コイルおよび絶縁層の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第4実施形態と同じ構成であり、第4実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図11に示すように、インダクタ部品1Fでは、コイル15Fは、第1方向に沿って積層される第5インダクタ配線21Fおよび第6インダクタ配線21Gを有する。第5インダクタ配線21Fは、第6インダクタ配線21Gの上方に配置されている。第5インダクタ配線21Fおよび第6インダクタ配線21Gは、それぞれ、0.5ターン以下であり、特許請求の範囲に記載の「小ターンインダクタ配線」に相当する。第5インダクタ配線21Fおよび第6インダクタ配線21Gは、直列に接続されて、第1外部端子41および第2外部端子42と電気的に接続される。
絶縁層60Fは、第5インダクタ配線21Fを覆う第1絶縁部61Fと、第6インダクタ配線21Gを覆う第2絶縁部62Fとを有する。つまり、第1絶縁部61Fおよび第2絶縁部62Fは、それぞれ、第4実施形態の第1部分61D1に相当し、第4実施形態の第2部分61D2を含まない。
好ましくは、全ての第1突出部65、67および第2突出部66、68には、長さが異なるものが存在する。具体的に述べると、第1絶縁部61Fの第1突出部65、67および第2突出部66、68と、第2絶縁部62Fの第1突出部65、67および第2突出部66、68との中には、長さが異なるものが存在する。
上記構成によれば、一部の第1または第2突出部の長さを長くすることで、絶縁層と素体10との密着性をより向上することができる。また、一部の第1または第2突出部の長さを短くすることで、磁路の磁気抵抗を小さくして、インダクタンスの取得効率を向上することができる。
好ましくは、第1方向に位置する第5インダクタ配線21Fほど、第1突出部65、67および第2突出部66、68の長さは、短い。具体的に述べると、第1絶縁部61Fの第1突出部65、67および第2突出部66、68の長さは、第2絶縁部62Fの第1突出部65、67および第2突出部66、68の長さよりも短い。
上記構成によれば、第1突出部65、67および第2突出部66、68の長さは、第1方向に位置する第5インダクタ配線21Fほど短いので、第1方向に向かうほどコイル15Fの磁路の面積が広がる。これにより、製造時にコイル15Fの第1方向側から第2磁性層12を第2方向に充填する際、コイル15Fへの第2磁性層12の充填が容易となり、充填率が向上してインダクタンスを向上することができる。
好ましくは、コイル15Fは、第5インダクタ配線21Fおよび第6インダクタ配線21Gが直列に接続されて1ターンを構成する。全ての第1突出部65、67および第2突出部66、68は、コイル15Fの内磁路および外磁路の何れかに位置する。具体的に述べると、第1絶縁部61Fの第1突出部65、67と第2絶縁部62Fの第2突出部66、68とは、コイル15Fの内磁路に位置する。第1絶縁部61Fの第2突出部66、68と第2絶縁部62Fの第1突出部65、67とは、コイル15Fの外磁路に位置する。
上記構成によれば、絶縁層60Fと素体10との密着性をより向上できる。
好ましくは、第1層の第6インダクタ配線21Gを覆う第2絶縁部62Fの材料は、第2層の第5インダクタ配線21Fを覆う第1絶縁部61Fの材料と異なる。
上記構成によれば、設計自由度を高くすることができる。例えば、第2絶縁部62Fの材料は、ベース基板との剥離や応力を重視して、選択されることが好ましい。一方、第1絶縁部61Fの材料は、レーザやフォトリソ解像性、段差への被覆性などで選択されることが好ましい。
なお、小ターンインダクタ配線は、第1方向に沿って3層以上存在してもよい。また、コイルは、複数の小ターンインダクタ配線が直列に接続されて1ターン以上を構成していてもよい。また、小ターンインダクタ配線は、第1方向に沿ってn(n≧2)層存在し、第1層の小ターンインダクタ配線を覆う絶縁層の材料は、第m(2≦m≦n)層の小ターンインダクタ配線を覆う絶縁層の材料と異なっていてもよい。
なお、本開示は上述の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、第1から第6実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。
前記実施形態では、「インダクタ配線」とは、電流が流れた場合に磁性層に磁束を発生させることによって、インダクタ部品にインダクタンスを付与させるものであって、その構造、形状、材料などに特に限定はない。特に、実施形態のような平面上を延びる直線や曲線(スパイラル=二次元曲線)に限られず、ミアンダ配線などの公知の様々な配線形状を用いることができる。
1、1D、1E、1F インダクタ部品
10 素体
10a 第1主面
10b 第2主面
11 第1磁性層
11a 接触面
12 第2磁性層
12a 接触面
15、15D、15F コイル
21A、21B、21D、21F、21G 第1、第2、第3、第5、第6インダクタ配線(小ターンインダクタ配線)
211 天面
212 底面
213 第1側面
214 第2側面
22D 第4インダクタ配線(他のインダクタ配線)
31、32、33 第1、第2、第3柱状配線
35 ビア配線
41、42、43 第1、第2、第3外部端子
50 被覆膜
51、52、53 第1、第2、第3垂直配線
60、60A、60B、60C、60D、60E、60F 絶縁層
61 天面部
62 底面部
63 第1側面部
64 第2側面部
65 天面側第1突出部
66 天面側第2突出部
67 底面側第1突出部
68 底面側第2突出部
61D、61E、61F 第1絶縁部
61D1、61D2 第1、第2部分
62D、62E、62F 第2絶縁部
90 本体部
91 天面部
92 底面部
95 天面側第1突出部
96 天面側第2突出部
97 底面側第1突出部
98 底面側第2突出部
100 磁性粉
101 樹脂

Claims (12)

  1. 素体と、前記素体内に配置されたコイルと、前記コイルの少なくとも一部を覆う非磁性体の絶縁層とを備え、
    前記素体は、第1方向に沿って順に積層された第1磁性層および第2磁性層を有し、
    前記コイルは、前記第1磁性層と前記第2磁性層の間で前記第1方向に直交する平面に沿って延在する0.5ターン以下の小ターンインダクタ配線を有し、
    前記小ターンインダクタ配線の延在方向に直交する第1断面において、
    前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向を向く天面と、前記第1方向と逆方向の第2方向を向く底面と、前記第1方向に直交する第3方向を向く第1側面と、前記第3方向と逆方向の第4方向を向く第2側面とを有し、かつ、
    前記絶縁層は、前記天面よりも前記第1方向に位置する天面部および前記底面よりも前記第2方向に位置する底面部のうちの少なくとも一方の部分と、前記第1側面を覆う第1側面部と、前記第2側面を覆う第2側面部と、前記少なくとも一方の部分から前記第1側面部よりも前記第3方向に突出する第1突出部と、前記少なくとも一方の部分から前記第2側面部よりも前記第4方向に突出する第2突出部とを有し、
    前記第1方向において前記小ターンインダクタ配線とは異なる位置に設けられた他のインダクタ配線を更に備え、
    前記第1方向からみて、前記他のインダクタ配線の一部は前記小ターンインダクタ配線に重なる位置にあり、前記他のインダクタ配線の一部以外は前記小ターンインダクタ配線から外れた位置にあり、
    前記絶縁層は、
    前記小ターンインダクタ配線の延在方向に沿って延伸し、前記小ターンインダクタ配線を覆う第1部分と、
    前記第1方向からみて前記他のインダクタ配線の一部以外に重なる位置にあり、前記他のインダクタ配線の延在方向に沿って前記第1部分に対して連続して延伸し、前記小ターンインダクタ配線を覆わない第2部分とを有し、
    前記第2部分の延在方向に直交する第2断面において、
    前記第2部分は、
    前記他のインダクタ配線の延在方向に対応した位置に存在する本体部と、
    前記本体部よりも前記第1方向に位置する天面部および前記本体部よりも前記第2方向に位置する底面部のうちの少なくとも一方の部分と、
    前記少なくとも一方の部分から前記本体部よりも前記第1方向に直交する第5方向に突出する第1突出部と、
    前記少なくとも一方の部分から前記本体部よりも前記第5方向と逆方向の第6方向に突出する第2突出部と
    を有する、インダクタ部品。
  2. 前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向に沿って複数層存在し、
    前記第1断面において、全ての前記第1突出部および前記第2突出部には、長さが異なるものが存在する、請求項1に記載のインダクタ部品。
  3. 前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向に沿って複数層存在し、
    前記第1断面において、前記第1方向に位置する前記小ターンインダクタ配線ほど、前記第1突出部および前記第2突出部の長さは、短い、請求項1または2に記載のインダクタ部品。
  4. 前記第1断面において、前記第1突出部および前記第2突出部のうちの少なくとも一つは、前記第2方向に傾いている、請求項1から3の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  5. 前記第1断面において、前記第1突出部および前記第2突出部のうちの少なくとも一つは、前記第1方向に傾いている、請求項1から3の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  6. 前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向に沿って複数層存在し、
    前記コイルは、前記複数の小ターンインダクタ配線が直列に接続されて1ターン以上を構成し、
    前記第1断面において、全ての前記第1突出部および前記第2突出部は、前記コイルの内磁路および外磁路の何れかに位置する、請求項1から5の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  7. 前記第1断面において、前記第1突出部の長さは、前記第2突出部の長さと異なる、請求項1から6の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  8. 前記小ターンインダクタ配線は、前記第1方向に沿ってn(n≧2)層存在し、
    第1層の前記小ターンインダクタ配線を覆う前記絶縁層の材料は、第m(2≦m≦n)層の前記小ターンインダクタ配線を覆う前記絶縁層の材料と異なる、請求項1から7の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  9. 前記第1磁性層と前記第2磁性層は、磁性粉を含み、
    前記第2磁性層の前記第1磁性層との接触面は、前記磁性粉の切断面を含み、前記第1磁性層の前記第2磁性層との接触面は、前記磁性粉の表面を含む、請求項1から8の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  10. 前記第1方向において、前記小ターンインダクタ配線と同じ位置にある前記第1磁性層または前記第2磁性層は、前記第1方向に直交する方向からみたとき、前記他のインダクタ配線の一部に重なる、請求項1から9のいずれか1項に記載のインダクタ部品。
  11. 前記他のインダクタ配線の一部に重なる前記第1磁性層または前記第2磁性層は、前記他のインダクタ配線の前記第1方向に位置する第2磁性層である、請求項10に記載のインダクタ部品。
  12. 前記他のインダクタ配線の一部に重なる前記第1磁性層または前記第2磁性層は、前記他のインダクタ配線の前記第2方向に位置する第1磁性層である、請求項10に記載のインダクタ部品。
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