JPH06163269A - チップコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はチップコイルに関し、チップコイル
の端部の構成を改善する事により、コイルのＱを向上さ
せることを目的とする。 【構成】 積層体を構成する絶縁体層１−２〜１−４上
に、導体のコイルパターン２を設け、コイルパターン２
の端部に、端部導体３を接続し、端部導体３を、外部電
極に接続したチップコイルにおいて、端部導体３の幅Ｔ
Ｗを、コイルパターン２の幅ＣＷと、略等しい幅に設定
した。また、外部電極の幅を、積層体の幅Ｘよりも、狭
く設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チップコイルの端部を
改善する事により、コイルのＱを向上させたチップコイ
ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のチップコイルの構成図で
あり、図５Ａはチップコイルの分解斜視図、図５Ｂはチ
ップコイルの斜視図（完成品の外観図）である。

【０００３】図５中、１は積層体、１−１〜１−４は積
層体を構成する第１の絶縁体層〜第４の絶縁体層、２は
コイルパターン、３は端部導体、４は外部電極（外部端
子）を示す。

【０００４】また、ＣＷはコイルパターン２の幅、Ｘは
積層体１の幅（端部導体３の幅と等しい）、Ｙは積層体
１の長さ、Ｚは積層体の高さ、ＤＷは端部導体３の長さ
を示す。

【０００５】従来、チップコイルとして、例えば、図５
に示した構成のものが知られていた。このチップコイル
は、積層体を構成する絶縁体層上に、コイルパターン
（導体パターン）を形成して、ヘリカルコイルとした例
である。

【０００６】図５に示したように、積層体の第１の絶縁
体層１−１には、コイルパターンを形成せず、第２の絶
縁体層１−２、第３の絶縁体層１−３、第４の絶縁体層
１−４上には、それぞれ、導体によるコイルパターン
（導体パターン）２が形成してある。

【０００７】そして、各層のコイルパターン２間は、ビ
ア（Ｖｉａ）により接続し（図の点線部分）、全体とし
てヘリカル状のコイルパターンとしている。また、第２
の絶縁体層１−２、及び第４の絶縁体層１−４上には、
幅の広い（積層体の幅Ｘと同じ幅）端部導体３を形成
し、これらの端部導体３に、各コイルパターン２の端部
（ヘリカルコイルの端部）を接続してある。

【０００８】そして、上記各パターンを形成した積層体
１の両端部には、外部電極（外部端子）４を形成し、こ
の外部電極４に、上記各端部導体３を接続して、チップ
コイルとしている。なお、外部電極４は、積層体１の両
端部の周囲に設けてある。

【０００９】１例として、各部の寸法は、次の通りであ
る。ＣＷ（コイルパターン２の幅）＝２００μｍ、Ｘ
（積層体１の幅＝端部導体３の幅）＝１．２５ｍｍ、Ｙ
（積層体１の長さ）＝２．０ｍｍ、Ｚ（積層体の高さ）
＝０．８ｍｍ、ＤＷ（端部導体３の長さ）＝２００μｍ
である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 （１）、端部導体３は、幅の広い導体（積層体の幅Ｘと
同じ幅）を用いていた。

【００１１】このような構成にしたのは、コイルパター
ンの端部が、外部電極（外部端子）と確実に接続出来る
ようにし、かつ、電気抵抗を下げて、コイルのＱを高く
するためであった。

【００１２】しかし、実際には、上記の構成のチップコ
イルでは、あまりＱは向上しない事が分かった。本発明
は、このような従来の課題を解決し、チップコイルの端
部の構成を改善する事により、コイルのＱを向上させる
ことを目的とする。

【００１３】本発明者らは、チップコイルのパターン設
計を種々検討した結果、従来一般に信じられていた構成
とは異なり、以下の様に構成する事により意外にもＱが
向上する事を発見した。

【００１４】本発明はこの知見に基づき完成されたもの
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図であり、図１中、図５と同じものは、同一符号で示し
てある。

【００１６】本発明は上記の課題を解決するため、次の
ように構成した。 （１）、積層体を構成する絶縁体層１−２〜１−４上
に、導体のコイルパターン２を設け、該コイルパターン
２の端部に、端部導体３を接続し、該端部導体３を、外
部電極に接続したチップコイルにおいて、上記端部導体
３の幅ＴＷを、コイルパターン２の幅ＣＷと、略等しい
幅に設定した。

【００１７】（２）、構成（１）のチップコイルにおい
て、外部電極の幅を、上記積層体の幅Ｘよりも、狭く設
定した。

【００１８】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１に基づ
いて説明する。端部導体３の幅ＴＷを、コイルパターン
２の幅ＣＷと略等しく設定すると、チップコイルのＱが
向上する。その理由は、次の通りである。

【００１９】すなわち、チップコイルの端部に、端部導
体３のような金属物があると、コイルにより形成される
磁界が、該金属物を通過する際に、その金属物に電流を
誘起する（誘導電流）。そして該電流（誘導電流）がコ
イルで発生した磁界の障害となり磁気的損失となってコ
イルのインダクタンス値を低下させ結果的にコイルのＱ
（Ｑ＝ωＬ／Ｒ：ただし、Ｌ：インダクタンス、Ｒ：内
部抵抗、ω：角周波数）を劣化させる。

【００２０】従って、図１に示したように、上記金属物
である端部導体３の幅ＴＷを、上記のような幅に設定す
れば（従来例に比べて狭くする）、上記の電流（誘導電
流）が少なくなる。その結果、上記損失が少なくなり、
コイルのＱが向上する。

【００２１】また、外部電極の幅も狭く（従来例に比べ
て狭く）すれば、上記と同じ理由により、更にＱが向上
する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例の説明）図２は、本発明の第１実施例の構
成図であり、図２Ａは、チップコイルの分解斜視図、図
２Ｂはチップコイルの斜視図（完成品の外観図）であ
る。図２中、図１、及び図５と同じものは、同一符号で
示してある。

【００２３】第１実施例は、従来例のチップコイル（図
５参照）における端部導体３を改善したものであるが、
その他の構成は、従来例と同じである。従って、第１実
施例のチップコイルも、積層体に、コイルパターン（導
体パターン）を形成して、ヘリカルコイルとした例であ
る。

【００２４】：チップコイルの構成の説明 図２に示したように、積層体の第１の絶縁体層１−１に
は、コイルパターンを形成せず、第２の絶縁体層１−
２、第３の絶縁体層１−３、第４の絶縁体層１−４上に
は、それぞれ、導体によるコイルパターン（導体パター
ン）２を形成する。

【００２５】そして、各層のコイルパターン２間は、ビ
ア（Ｖｉａ）により接続し（図の点線部分）、全体とし
てヘリカル状のコイルパターンとする。また、第２の絶
縁体層１−２、及び第４の絶縁体層１−４上には、コイ
ルパターン２の幅ＣＷと略同じ幅ＴＷの端部導体３を形
成し、これらの端部導体３に、コイルパターン２の端部
（ヘリカルコイルの端部）を接続する。

【００２６】そして、上記各絶縁体層１−１〜１−４を
積層した積層体１の両端部（積層体の外側）には、外部
電極（外部端子）４を形成し、この外部電極４に、上記
各端部導体３を接続して、チップコイルとする。なお、
外部電極４は、積層体１の両端部の周囲に設けてある。

【００２７】：端部導体３の詳細な説明 上記のように、第２の絶縁体層１−２、第４の絶縁体層
１−４上には、それぞれ端部導体３を設け、これらの各
端部導体３を、ヘリカル状に形成したコイルパターン２
の端部と接続する。

【００２８】そして、各端部導体３の幅ＴＷを、コイル
パターン２の幅ＣＷと略等しい幅に設定する。なお、こ
の例では、積層体１の両側に設けた外部電極４（図２Ｂ
参照）は、上記従来例と同じ幅（略Ｘの幅）の導体で構
成する。

【００２９】１例として、各部の寸法は、次の通りであ
る。ＣＷ（コイルパターン２の幅）＝２００μｍ、ＴＷ
（端部導体３の幅）＝２００μｍ、Ｘ（積層体１の幅＝
端部導体３の幅）＝１．２５ｍｍ、Ｙ（積層体１の長
さ）＝２．０ｍｍ、Ｚ（積層体の高さ）＝０．８ｍｍ、
である。

【００３０】：Ｑが向上する理由の説明 上記のように、各端部導体３の幅ＴＷを、コイルパター
ン２の幅ＣＷと略等しく設定すると、チップコイルのＱ
が向上する。その理由は、次の通りである。

【００３１】すなわち、チップコイルの端部に、端部導
体３のような金属物があると、コイルにより形成される
磁界が、該金属物を通過する際に、その金属物に電流を
誘起する（誘導電流）。そして該電流（誘導電流）がコ
イルで発生した磁界の障害となり磁気的な損失となっ
て、コイルのインダクタンス値を成果させ、結果的にコ
イルのＱを劣化させる。

【００３２】従って、図２に示したように、上記金属物
である端部導体３の幅ＴＷを、上記のような幅に設定す
れば（従来例に比べて狭くする）、上記の電流（誘導電
流）が少なくなる。その結果、上記損失が少なくなり、
コイルのＱが向上する。

【００３３】（第２実施例の説明）図３は、本発明の第
２実施例の構成図であり、図３Ａはチップコイルの分解
斜視図、図３Ｂはチップコイルの斜視図（完成品の外観
図）である。図３中、図１、及び図２と同じものは、同
一符号で示してある。また、ＳＷは端部導体３の幅を示
す。

【００３４】：チップコイルの構成の説明 第２実施例のチップコイルは、図２に示した第１実施例
のチップコイルにおける外部電極４の構成を改善したも
のであるが、その他の構成は、第１実施例と同じであ
る。従って、外部電極４以外の説明は省略する。

【００３５】：外部電極（外部端子）の説明・・・図
３Ｂ参照 図３Ｂに示したように、第２実施例では、外部電極（外
部端子）４の幅ＳＷを、積層体１の幅Ｘよりも狭く（Ｓ
Ｗ＜Ｘ）した例である。

【００３６】この構成により、第１実施例のチップコイ
ルよりも、更に、コイルのＱが向上する。その理由とし
ては、上記第１実施例で説明した理由と同じであると考
えられる。

【００３７】すなわち、チップコイルの端部に端部導体
３のような金属物があると、コイルのＱを劣化させる原
因になることは、上述の通りである。従って、コイルの
Ｑを向上させるには、外部電極４の幅を狭くして、出来
るだけ、上記金属物を少なくする必要がある。

【００３８】しかし、実際には、チップコイルをマザー
ボード上に実装する際、上記外部電極４は、半田等によ
り、マザーボード上に固着する必要がある。このため、
外部電極４の幅ＳＷを、あまり狭くすると、マザーボー
ド上へ固着する際の固着強度が小さくなってしまう。

【００３９】このような点を考慮し、適当な固着強度を
確保した上で、コイルのＱを向上させるには、外部電極
４の幅ＳＷは、例えば、ＳＷ＝Ｘ／２〜３Ｘ／４程度が
適当な幅である。このようにすると、特に、空芯コイル
では、Ｑの向上が大きい。

【００４０】１例として、各部の寸法は、次の通りであ
る。ＣＷ＝２００μｍ、ＴＷ＝２００μｍ、Ｘ＝１．２
５ｍｍ、Ｙ＝２．０ｍｍ、Ｚ＝０．８ｍｍ、ＳＷ＝６０
０μｍである。

【００４１】（実施例の特性例の説明）上記第１、第２
実施例のチップコイルについて、Ｑが向上したか否かを
実証するため、実験を行い、特性データを得た。また、
比較のため、上記従来例のチップコイルについても、同
様の実験を行い特性データを得た。

【００４２】図４は、上記実験結果による特性（Ｑ−ｆ
特性）例を示した図である。なお、図４の横軸は周波数
ｆ（ＭＨ_Z ）、縦軸はコイルのＱを示す。この実験は、
次の条件で行った。

【００４３】：各部の寸法 −１：従来例の各部の寸法 ＣＷ（コイルパターン２の幅）＝２００μｍ、Ｘ（積層
体１の幅＝端部導体３の幅）＝１．２５ｍｍ、Ｙ（積層
体１の長さ）＝２．０ｍｍ、Ｚ（積層体の高さ）＝０．
８ｍｍ、ＤＷ（端部導体３の長さ）＝２００μｍであ
る。また、外部電極４は、積層体１の両端部の周囲に設
けてある。

【００４４】−２：第１実施例の各部の寸法 ＣＷ＝２００μｍ、ＴＷ（端部導体３の幅）＝２００μ
ｍ、Ｘ＝１．２５ｍｍ、Ｙ＝２．０ｍｍ、Ｚ＝０．８ｍ
ｍ、である。また、外部電極４は、積層体１の両端部の
周囲に設けてある。

【００４５】−３：第２実施例の各部の寸法 ＣＷ＝２００μｍ、ＴＷ＝２００μｍ、Ｘ＝１．２５ｍ
ｍ、Ｙ＝２．０ｍｍ、Ｚ＝０．８ｍｍ、ＳＷ（端部導体
３の幅）＝６００μｍである。

【００４６】：各部の材料 コイルパターン２：銀ペースト 端部導体３：銀ペースト 外部電極４：銀ペースト 積層体の第１〜第４の絶縁体層１−１〜１−４：セラミ
ックス＋ガラスの複合体 ：チップコイルのインダクタンスの値（両側の外部電
極４間で測定したインダクタンスの値）＝１０ｎＨ 上記の各条件で、特性を測定した結果、図４に示した特
性データを得た。

【００４７】図４において、Ｐ１は従来例のチップコイ
ルの特性、Ｐ２は第１実施例のチップコイルの特性、Ｐ
３は第２実施例のチップコイルの特性を示す。図から明
らかなように、第１実施例のチップコイル（図２参照）
では、従来例のチップコイル（図５参照）よりも、コイ
ルのＱが向上している。

【００４８】また、第２実施例のチップコイル（図３参
照）は、第１実施例のチップコイルよりも、更にＱが向
上している。図４の特性データにおいて、例えば、周波
数ｆ＝１００ＭＨ_Z の時、Ｐ１ではＱ＝１１．５で、Ｐ
２ではＱ＝１４．５で、Ｐ２ではＱ＝１５．６であっ
た。

【００４９】従って、この特性より、上記第１、第２実
施例のチップコイルが、従来例のチップコイルよりも、
Ｑが向上していることが、実証出来た事になる。 （他の実施例）以上実施例について説明したが、本発明
は次のようにしても実施可能である。

【００５０】（１）、積層体を構成する絶縁体層の層数
は、任意の数で良い。また、コイルのターン数も任意で
良い。 （２）、コイルパターンや、端部導体等の寸法は、上記
の例に限らず、任意の寸法で実施可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 （１）、上記第１実施例のように、端部導体の幅ＴＷ
を、コイルパターンの幅ＣＷと略等しく設定することに
より、コイルのＱが向上する（高Ｑ化が出来る）。

【００５２】（２）、上記第２実施例のように、端部導
体の幅ＴＷを、コイルパターンの幅ＣＷと略等しく設定
すると共に、外部電極（外部端子）の幅ＳＷを、積層体
の幅Ｘより狭くする事により、更に、コイルのＱが向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の第１実施例の構成図である。

【図３】本発明の第２実施例の構成図である。

【図４】本発明の第１、第２実施例の特性例である。

【図５】従来のチップコイルの構成図である。

【符号の説明】

１−１〜１−４ 絶縁体層 ２ コイルパターン（導体パターン） ３ 端部導体 ＴＷ 端部導体の幅 ＣＷ コイルパターンの幅 Ｘ 積層体の幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層体（１）を構成する絶縁体層（１−
   ２〜１−４）上に、導体のコイルパターン（２）を設
   け、 該コイルパターン（２）の端部に、端部導体（３）を接
   続し、 該端部導体（３）を、外部電極（４）に接続したチップ
   コイルにおいて、 上記端部導体（３）の幅（ＴＷ）を、コイルパターン
   （２）の幅（ＣＷ）と、略等しい幅に設定したことを特
   徴とするチップコイル。
2. 【請求項２】 上記外部電極（４）の幅（ＳＷ）を、上
   記積層体（１）の幅（Ｘ）よりも、狭く（ＳＷ＜Ｘ）設
   定したことを特徴とする請求項１記載のチップコイル。