JPWO2009016937A1 - チップ型コイル部品 - Google Patents

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Abstract

コイルのインダクタンス値を極力低下させることなく、コイルの抵抗値を低減できるチップ型コイル部品を提供する。磁性体層（２０）は、積層体を構成している。内部電極（２６）は、磁性体層（２０）上に積層されると共に、それぞれが接続されることによりコイル（Ｌ）を形成している。補助内部電極（３０）は、内部電極（２６）が積層されている磁性体層（２０）上に積層されている。補助内部電極（３０）は、補助内部電極（３０）が積層されている磁性体層（２０）とは異なる磁性体層（２０）上に積層されている内部電極（２６）に対して並列接続されている。

Description

本発明は、コイルを内蔵したチップ型コイル部品に関する。
従来のチップ型コイル部品として、特許文献１に記載の積層チップインダクタが提案されている。以下に、図９を参照しながら従来の積層チップインダクタについて説明する。図９は、積層チップインダクタの分解斜視図である。
図９に示すように、積層チップインダクタでは、同じ形状を有する内部電極１０２が形成された磁性体層１０１が、それぞれ２枚ずつ重ねて配置されている。同じ形状を有する２つの内部電極１０２は、最外層となる上下各２層を除いて、その両端においてビアホール導体１０３を介して互いに電気的に接続されている。更に、各内部電極１０２は、ビアホール導体１０３を介して電気的に直列接続されて、螺旋状のコイルＬを形成している。なお、最外層となる上下各２層の内部電極１０２は、磁性体層１０１の一辺側に引き出されるように、その一端が形成され、図示しない外部電極と接続されている。前記積層チップインダクタによれば、同じ形状を有する２つの内部電極１０２が並列接続されているので、コイルＬの抵抗値を低くすることができる。
しかしながら、前記積層チップインダクタでは、同じ形状を有する内部電極１０２が形成された磁性体層１０１がそれぞれ２枚ずつ積層されるので、コイルＬの軸長が長くなってしまう。コイルＬのインダクタンス値は、軸長に反比例するので、軸長が長くなると、積層チップインダクタのインダクタンス値が低下してしまう。また、コイルＬの軸長が長くなるので、コイルＬの単位長さ当りに巻くことができるターン数が減少し、コイルＬにおいて高いインダクタンス値を得ることができなくなる。
特開２００１−３５８０１６号公報
そこで、本発明の目的は、コイルのインダクタンス値を極力低下させることなく、コイルの抵抗値を低減できるチップ型コイル部品を提供することである。
本発明は、複数の絶縁体層が積層されて構成された積層体と、前記絶縁体層上に積層されると共に、それぞれが接続されることによりコイルを形成している複数の内部電極と、前記内部電極が積層されている前記絶縁体層上に積層されている補助内部電極と、を備え、前記補助内部電極は、該補助内部電極が積層されている前記絶縁体層とは異なる前記絶縁体層上に積層されている前記内部電極に対して並列接続されていること、を特徴とする。
本発明によれば、異なる絶縁体層上に積層された内部電極に対して補助内部電極が並列接続されるので、コイルの抵抗値を低減することができる。更に、補助内部電極は、内部電極が積層されている絶縁体層上に積層されているので、補助内部電極の積層のために新たな絶縁体層を追加する必要がない。すなわち、補助内部電極が設けられたとしても、コイルの軸長が変化しない。その結果、コイルのインダクタンス値が低下することが抑制される。
本発明において、前記補助内部電極は、同一の前記絶縁体層上に積層されている前記内部電極と絶縁されていてもよい。
本発明において、前記補助内部電極は、同一の前記絶縁体層上に積層されている前記内部電極に接続されていてもよい。
本発明において、前記複数の内部電極は、ビアホール導体を介して接続されており、前記補助内部電極の一端は、前記補助内部電極が積層されている前記絶縁体層とは異なる前記絶縁体層上に積層されている前記内部電極に対して前記ビアホール導体を介して接続されていてもよい。
本発明において、前記補助内部電極は、積層方向から見たときに、前記複数の内部電極が積層されている領域内に配置されていてもよい。
本発明において、前記補助内部電極は、積層方向に隣接する前記絶縁体層上に積層された前記内部電極に対して接続されていてもよい。
本発明において、前記絶縁体層は、磁性体層であってもよい。
本発明によれば、補助内部電極が異なる絶縁体層上に積層された内部電極に対して並列に接続されているので、コイルのインダクタンス値を極力低減させることなく、コイルの抵抗値を低くすることができる。
本発明の一実施形態に係るチップ型コイル部品の外観斜視図。 前記チップ型コイル部品の分解斜視図。 前記チップ型コイル部品を積層方向上方から見たときの透視図。 図４（ａ）は、従来の積層チップインダクタの等価回路図。図４（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るチップ型コイル部品の等価回路図。 第１の変形例に係るチップ型コイル部品の分解斜視図。 第２の変形例に係るチップ型コイル部品の磁性体層、内部電極及び補助内部電極の構成を示した図。 第２の実験において作製した第３の試作品の分解斜視図である。 第２の実験において作製した第４の試作品の分解斜視図である。 従来の積層チップインダクタの分解斜視図。
（チップ型コイル部品の構成について）
以下に、本発明の一実施形態に係るチップ型コイル部品の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、チップ型コイル部品１０の外観斜視図である。図２は、チップ型コイル部品１０の分解斜視図である。なお、以下では、積層方向を上下方向と規定する。また、チップ型コイル部品１０において、積層方向の上端面を上面と呼び、積層方向の下端面を下面と呼び、その他の面を側面と呼ぶ。
チップ型コイル部品１０は、図１に示すように、概略、積層体１２及び外部電極１４ａ，１４ｂを備えている。更に、積層体１２は、コイルＬを内蔵している。
積層体１２は、直方体状のブロックであり、図２に示すように、長方形状の複数の磁性体層（絶縁体層）２２，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２４が積層されることにより構成されている。なお、個別の磁性体層２０を指すときには、参照符号の後にａないしｆの符号を付して記載し、磁性体層２０を総称するときには、磁性体層２０と記載する。磁性体層２０，２２，２４はそれぞれ、磁性体材料により作製される。磁性体材料の例としては、例えば、透磁率が１３０程度のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライトが挙げられる。
コイルＬは、その軸が上下方向と一致するように積層体１２内に設けられている。コイルＬは、内部電極２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆがそれぞれ、前記磁性体層２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ上に積層されると共に、内部電極２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆが互いに電気的に直列接続されることにより、構成されている。なお、個別の内部電極２６を指すときには、参照符号の後にａないしｆの符号を付して記載し、内部電極２６を総称するときには、内部電極２６と記載する。また、内部電極２６が磁性体層２０上に積層されるとは、内部電極２６が磁性体層２０上にスクリーン印刷により形成される場合の他、内部電極２６が磁性体層２０上に転写されるような場合も含む意味である。
各内部電極２６は、３／４ターンの長さを有しており、その端部において上下方向に隣接する磁性体層２０に積層された内部電極２６とビアホール導体Ｂを介して電気的に直列接続されている。より詳細には、内部電極２６ａと内部電極２６ｂとは、ビアホール導体Ｂ１により電気的に接続されている。内部電極２６ｂと内部電極２６ｃとは、ビアホール導体Ｂ２により電気的に接続されている。内部電極２６ｃと内部電極２６ｄとは、ビアホール導体Ｂ３により電気的に接続されている。内部電極２６ｄと内部電極２６ｅとは、ビアホール導体Ｂ４により電気的に接続されている。内部電極２６ｅと内部電極２６ｆとは、ビアホール導体Ｂ５により電気的に接続されている。これにより、螺旋形状を有するコイルＬが形成されている。なお、３／４ターンとは、長方形状の磁性体層２０の４辺の内の３辺に沿って「コ」字形状の電極が積層されていることを示す。
更に、最も上層に配置された内部電極２６ａは、引き出し部２８ａを含み、最も下層に配置された内部電極２６ｆは、引き出し部２８ｆを含んでいる。引き出し部２８ａは、図１に示す外部電極１４ａに電気的に接続されている。また、引き出し部２８ｆは、図１に示す外部電極１４ｂに電気的に接続されている。これらの内部電極２６及びビアホール導体Ｂは、例えば、銀により作製される。
外部電極１４ａ，１４ｂは、コイルＬと外部の回路とを電気的に接続するための端子としての役割を果たし、積層体１２の互いに対向する側面に形成される。外部電極１４ａ，１４ｂは、例えば、銀電極上にＮｉめっき及びＳｎめっきが施されて作製される。
ところで、本実施形態に係るチップ型コイル部品１０では、コイルＬの抵抗値を低減するために、補助内部電極３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆが設けられている。なお、個別の補助内部電極３０を指すときには、参照符号の後にａないしｆの符号を付して記載し、補助内部電極３０を総称するときには、補助内部電極３０と記載する。以下、補助内部電極３０について説明する。
補助内部電極３０はそれぞれ、図２に示すように、内部電極２６が積層されている磁性体層２０上の空き領域に積層されている。ただし、同一の磁性体層２０上に積層されている内部電極２６と補助内部電極３０とは互いに絶縁されている。そして、補助内部電極３０は、この補助内部電極３０が積層されている磁性体層２０とは異なる磁性体層２０上に積層されている内部電極２６に対して、ビアホール導体ｂにより電気的に接続されている。より詳細には、補助内部電極３０は、この補助内部電極３０が積層されている磁性体層２０と上下方向に隣接する磁性体層２０に積層されている内部電極２６に対して、２つのビアホール導体ｂを介して電気的に並列接続されている。以下に、内部電極２６と補助内部電極３０との接続関係について詳細に説明する。
補助内部電極３０ａは、ビアホール導体ｂ１，ｂ２により内部電極２６ｂに電気的に並列接続されている。補助内部電極３０ｂは、ビアホール導体ｂ３，ｂ４により内部電極２６ｃに電気的に並列接続されている。補助内部電極３０ｃは、ビアホール導体ｂ５，ｂ６により内部電極２６ｄに電気的に並列接続されている。補助内部電極３０ｄは、ビアホール導体ｂ７，ｂ８により内部電極２６ｅに電気的に並列接続されている。補助内部電極３０ｅは、ビアホール導体ｂ９，ｂ１０により内部電極２６ｆに電気的に並列接続されている。補助内部電極３０ｆは、ビアホール導体ｂ１１，ｂ１２により内部電極２６ｅに電気的に並列接続されている。
以上のように、チップ型コイル部品１０では、各内部電極２６に対して補助内部電極３０が並列接続されるので、コイルＬの抵抗値を低減することができる。更に、補助内部電極３０は、内部電極２６が積層されている磁性体層２０の空き領域に積層されているので、補助内部電極３０の積層のために新たな磁性体層２０を追加する必要がない。すなわち、補助内部電極３０が設けられたとしても、コイルＬの軸長が変化しない。その結果、コイルＬのインダクタンス値が低下することが抑制される。
また、補助内部電極３０は、図３に示すように、上方から見たときに、内部電極２６からはみ出すことなく内部電極２６が積層された領域と重なるように配置されている。図３は、チップ型コイル部品１０を上方から見たときの透視図である。このように、補助内部電極３０と内部電極２６とが重なることにより、コイルＬのコイル径を大きくすることができ、コイルＬのインダクタンス値を大きくすることができる。
また、チップ型コイル部品１０では、以下に説明するように、補助内部電極３０が設けられているので、補助内部電極３０が設けられていないチップ型コイル部品に比べて良好な直流重畳特性を有するようになる。補助内部電極３０は、例えば、銀により作製されている。銀は非磁性体であるので、チップ型コイル部品１０では、磁性体層２０の間に非磁性体層が設けられていることになる。その結果、チップ型コイル部品１０は、補助内部電極３０が設けられていない閉磁路型のチップ型コイル部品に比べて、良好な直流重畳特性を有するようになる。
（従来の積層チップインダクタとの対比）
以下に、チップ型コイル部品１０が奏する効果をより明確なものとすべく、チップ型コイル部品１０の取得効率と、図９に示す従来の積層チップインダクタの取得効率とを対比する。取得効率とは、コイルのインダクタンス値を抵抗値で割った値である。
図４（ａ）は、図９に示す従来の積層チップインダクタの等価回路図である。図４（ｂ）は、図２に示すチップ型コイル部品１０の等価回路図である。なお、図４（ａ）では、磁性体層１０１が４層分だけ記載されており、図４（ｂ）では、磁性体層２０が３層分だけ記載されているが、実際には、従来の積層チップインダクタでは磁性体層１０１が１４層積層されており、チップ型コイル部品１０では磁性体層２０が６層積層されている。ただし、積層数が変化しても取得効率が変化しないので、以下では、説明の簡略のため、図４（ａ）及び図４（ｂ）の等価回路図を用いて、取得効率の比較を行う。
以下に、図４（ａ）に示す等価回路図と図９に示す積層チップインダクタとの対応関係について説明する。ＬＡは、１層目の磁性体層１０１と２層目の磁性体層１０１とのそれぞれに積層された内部電極１０２が有する合成インダクタンス値である。ｒＡａ＋ｒＡｂは、１層目の磁性体層１０１に積層された内部電極１０２が有する抵抗値である。ｒＡｃ＋ｒＡｄは、２層目の磁性体層１０１に積層された内部電極１０２が有する抵抗値である。
また、ＬＢは、３層目の磁性体層１０１と４層目の磁性体層１０１とのそれぞれに積層された内部電極１０２が有する合成インダクタンス値である。ｒＢａ＋ｒＢｂは、３層目の磁性体層１０１に積層された内部電極１０２が有する抵抗値である。ｒＢｃ＋ｒＢｄは、４層目の磁性体層１０１に積層された内部電極１０２が有する抵抗値である。
次に、図４（ｂ）に示す等価回路図と図２に示すチップ型コイル部品１０との対応関係について説明する。Ｌ１は、１層目の磁性体層２０に積層された内部電極２６が有するインダクタンス値である。ｒ２ｃは、２層目の磁性体層２０に積層された補助内部電極３０が有する抵抗値である。ｒ１ａ＋ｒ１ｂは、１層目の磁性体層２０に積層された内部電極２６が有する抵抗値である。より詳細には、ｒ１ｂは、補助内部電極３０が並列接続されている部分の内部電極２６の抵抗値であり、ｒ１ａは、残余の部分の内部電極２６の抵抗値である。
Ｌ２は、２層目の磁性体層２０に積層された内部電極２６が有するインダクタンス値である。ｒ３ｃは、３層目の磁性体層２０に積層された補助内部電極３０が有する抵抗値である。ｒ２ａ＋ｒ２ｂは、２層目の磁性体層２０に積層された内部電極２６が有する抵抗値である。ｒ２ｂは、補助内部電極３０が並列接続されている部分の内部電極２６の抵抗値であり、ｒ２ａは、残余の部分の内部電極２６の抵抗値である。
Ｌ３は、３層目の磁性体層２０に積層された内部電極２６が有するインダクタンス値である。ｒ３ａ＋ｒ３ｂは、３層目の磁性体層２０に積層された内部電極２６が有する抵抗値である。
以上のように構成された等価回路図において、以下の式（１）及び式（２）が成立するものと仮定する。
ｒＡａ＝ｒＡｃ＝ｒＢａ＝ｒＢｃ＝ｒ１ａ＝ｒ２ａ＝ｒ３ａ＝Ｒ１・・・（１）
ｒＡｂ＝ｒＡｄ＝ｒＢｂ＝ｒＢｄ＝ｒ１ｂ＝ｒ２ｃ＝ｒ２ｂ＝ｒ３ｃ＝ｒ３ｂ＝Ｒ２・・・（２）
式（１）及び式（２）が成立する場合、図４（ａ）に示す等価回路図の合成抵抗値ＲｄｃI及び図４（ｂ）に示す等価回路図の合成抵抗値ＲｄｃIIは、それぞれ、以下の式（３）及び式（４）に示す通りとなる。
ＲｄｃI＝（Ｒ１＋Ｒ２）／２×２＝Ｒ１＋Ｒ２・・・（３）
ＲｄｃII＝（Ｒ１＋Ｒ２）＋（Ｒ１＋Ｒ２／２）＋（Ｒ１＋Ｒ２／２）＝３Ｒ１＋２Ｒ２・・・（４）
ここで、インダクタンス値は、コイルの巻き数の２乗に比例し、コイルの軸長に反比例する。従って、図４（ａ）に示す等価回路図のインダクタンス値をＬIとし、図４（ｂ）に示す等価回路図のインダクタンス値をＬIIとすると、ＬI及びＬIIは、それぞれ式（５）及び式（６）に示す通りとなる。
ＬI＝α・（２Ｎ）2／４λ＝α・Ｎ2／λ・・・（５）
ＬII＝α・（３Ｎ）2／３λ＝α・３Ｎ2／λ・・・（６）
なお、αは、係数である。また、図４（ａ）の等価回路図に示すコイルの軸長及び巻き数を４λ及び２Ｎとし、図４（ｂ）の等価回路図に示すコイルの軸長及び巻き数を３λ及び３Ｎとする。なお、Ｎは、１層分の内部電極の長さ（ターン数）である（例えば、３／４ターン）。
式（３）ないし式（６）に基づいて、図４（ａ）の等価回路図の取得効率Ｘ１と図４（ｂ）の等価回路図の取得効率Ｘ２とを求めると、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ式（７）及び式（８）に示す通りとなる。
Ｘ１＝α・Ｎ2／[λ（Ｒ１＋Ｒ２）]・・・（７）
Ｘ２＝α・３Ｎ2／[λ（３Ｒ１＋２Ｒ２）]・・・（８）
式（７）及び式（８）によれば、Ｘ１＜Ｘ２であることがわかる。以上より、図９に示す従来の積層チップインダクタよりも本実施形態に係るチップ型コイル部品１０の方が、高い取得効率を有していると言える。
（変形例）
図５は、第１の変形例に係るチップ型コイル部品１０'の分解斜視図である。なお、図５では、図２における構成要素に対応する構成要素については、同じ参照符号を付してある。以下では、第１の変形例に係るチップ型コイル部品１０'と図２に示すチップ型コイル部品１０との相違点を中心に説明する。
第１の変形例に係るチップ型コイル部品１０'では、同一の磁性体層２０上に積層された内部電極２６と補助内部電極３０とが接続されている。更に、補助内部電極３０の一端は、この補助内部電極３０が積層されている磁性体層２０とは異なる磁性体層２０上に積層されている内部電極２６に対して、内部電極２６同士を接続するビアホール導体Ｂを介して接続されている。具体的には、補助内部電極３０ａは、ビアホール導体ｂ１の代わりにビアホール導体Ｂ１を介して内部電極２６ｂに接続されている。補助内部電極３０ｂは、ビアホール導体ｂ４の代わりにビアホール導体Ｂ２を介して内部電極２６ｃに接続されている。補助内部電極３０ｃは、ビアホール導体ｂ５の代わりにビアホール導体Ｂ３を介して内部電極２６ｄに接続されている。補助内部電極３０ｄは、ビアホール導体ｂ７の代わりにビアホール導体Ｂ４を介して内部電極２６ｅに接続されている。補助内部電極３０ｅは、ビアホール導体ｂ１０の代わりにビアホール導体Ｂ５を介して内部電極２６ｆに接続されている。なお、各補助内部電極３０の他端は、ビアホール導体ｂを介して内部電極２６に接続されている。
また、磁性体層２０ｆ上に積層された補助内部電極３０ｆは、内部電極２６ｆに接続されており、ビアホール導体ｂ１１の代わりにビアホール導体Ｂ５を介して内部電極２６ｅに接続されている。
以上のような第１の変形例に係るチップ型コイル部品１０'によれば、内部電極２６に補助内部電極３０を並列接続するためのビアホール導体に、内部電極２６同士を接続するためのビアホール導体Ｂを兼用しているので、ビアホール導体ｂの総数を減らすことができる。そのため、チップ型コイル部品１０'において生産性の向上及びコストダウンを図ることができる。
また、第１の変形例に係るチップ型コイル部品１０'によれば、図２に示すチップ型コイル部品１０に比べて、内部電極２６と補助内部電極３０とが並列接続されている部分の長さが長い。そのため、第１の変形例に係るチップ型コイル部品１０'におけるｒ１ｂ，ｒ２ｂ，ｒ２ｃ，ｒ３ｃの抵抗値は、図２に示すチップ型コイル部品１０におけるｒ１ｂ，ｒ２ｂ，ｒ２ｃ，ｒ３ｃの抵抗値よりも大きくなる。一方、第１の変形例に係るチップ型コイル部品１０'におけるｒ１ａ，ｒ２ａの抵抗値は、図２に示すチップ型コイル部品１０におけるｒ１ａ，ｒ２ａの抵抗値よりも小さくなる。ここで、並列接続された部分における合成抵抗値の増加量は、残余の部分における抵抗値の減少量よりも小さい。その結果、第１の変形例に係るチップ型コイル部品１０'の抵抗値ＲｄｃIIは、図２に示すチップ型コイル部品１０の抵抗値ＲｄｃIIよりも小さくなる。
また、チップ型コイル部品１０'では、チップ型コイル部品１０と同様に、補助内部電極３０が設けられているので、補助内部電極３０が設けられていないチップ型コイル部品に比べて良好な直流重畳特性を有するようになる。
図６は、第２の変形例に係るチップ型コイル部品１０''の磁性体層２０'ａ，２０'ｂ、内部電極２６'ａ，２６'ｂ、補助内部電極３０'ａ１，３０'ａ２の構成を示した図である。図６に示すように、内部電極２６'ａ，２６'ｂは、渦巻き状に積層されている。また、２つの補助内部電極３０'ａ１，３０'ａ２が、同一の磁性体層２０'ａに積層されている。これらの補助内部電極３０'ａ１，３０'ａ２は、積層される磁性体層２０'ａとは異なる磁性体層２０'ｂ上に積層された内部電極２６'ｂとビアホール導体を介して接続される。なお、内部電極２６'が３層以上設けられている場合には、補助内部電極３０'ａ１，３０'ａ２は、それぞれ異なる内部電極２６'に接続されていてもよい。具体的には、補助内部電極３０'ａ１が、補助内部電極３０'ａ１が積層された磁性体層２０'よりも上方に配置された磁性体層２０'に積層された内部電極２６'に接続され、補助内部電極３０'ａ２が、補助内部電極３０'ａ２が積層された磁性体層２０'よりも下方に配置された磁性体層２０'に積層された内部電極２６'に接続されていてもよい。
チップ型コイル部品１０''においても、チップ型コイル部品１０と同様に、補助内部電極３０'が設けられていないチップ型コイル部品に比べて良好な直流重畳特性を有するようになる。
また、補助内部電極３０は、この補助内部電極３０が積層されている磁性体層２０と上下方向に隣接する磁性体層２０に積層されている内部電極２６に対して、２つのビアホール導体ｂを介して電気的に並列接続されているが、補助内部電極３０の接続方法はこれに限らない。補助内部電極３０が接続される内部電極２６は、この補助内部電極３０が積層されている磁性体層２０と上下方向に隣接する磁性体層２０に積層されている内部電極２６以外の内部電極２６であってもよい。
また、補助内部電極３０は、上方から見たときに、内部電極２６と重なるものを例示したが、この補助内部電極３０は、内部電極２６からはみ出すように配置されていてもよい。
また、チップ型コイル部品１０，１０'において、磁性体層２０の一部が非磁性体層に置き換えられてもよい。この場合、コイルＬの直流重畳特性が向上する。
また、チップ型コイル部品１０，１０'，１０''において、磁性体層２０，２２，２４の代わりに、ポリイミド等の絶縁体層が用いられてもよい。
（実験結果）
また、本願発明者は、チップ型コイル部品１０，１０'，１０''が奏する効果をより明確なものとするために、以下に示す第１の実験及び第２の実験を行った。
第１の実験では、チップ型コイル部品１０において取得効率が向上することを示すために、補助内部電極３０が積層されていないチップ型コイル部品（第１の試作品）と、補助内部電極３０が積層されたチップ型コイル部品１０（第２の試作品）とを試作して、それぞれのインダクタンス値、抵抗値及び取得効率を計測した。
まず、試作したチップ型コイル部品について説明する。第１の試作品及び第２の試作品の構成は以下の通りである。なお、第１の試作品と第２の試作品との相違点は、補助内部電極３０の有無のみである。
サイズ：２．００ｍｍ×１．２５ｍｍ×０．８５ｍｍ
磁性体層の材質：Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト
磁性体層の透磁率：１３０
外部電極の材質：銀上にＮｉめっき及びＳｎめっき
内部電極及び補助内部電極の材質：銀
内部電極の長さ：３／４ターン
コイルＬのターン数：６．５ターン
以上のような第１の試作品及び第２の試作品におけるインダクタンス値、抵抗値及び取得効率は、表１に示すような値となった。
Figure 2009016937
表１によれば、補助内部電極３０が積層されることにより、第２の試作品のインダクタンス値が第１の試作品のインダクタンス値に比べてわずかながら低下していることが理解できる。しかしながら、第２の試作品の抵抗値が第１の試作品の抵抗値よりも大きく低下していることが理解できる。その結果、第２の試作品の取得効率が第１の試作品の取得効率よりも大きく向上していることが理解できる。以上より、補助内部電極３０が設けられることにより、チップ型コイル部品１０の取得効率が向上することが理解できる。また、第１の実験の結果より、チップ型コイル部品１０'，１０''についても、チップ型コイル部品１０と同様に取得効率が向上していると言える。
次に、第２の実験について図面を参照しながら説明する。図７は、第２の実験において作製した第３の試作品の分解斜視図である。図８は、第２の実験において作製した第４の試作品の分解斜視図である。なお、図８に示す第３の試作品に係るチップ型コイル部品１０'ａは、チップ型コイル部品１０'とコイルＬのターン数が異なる点、及び、磁性体層２０ｆが非磁性体層４０ｆに置き換わっている点以外は同じ構成を有している。
第２の実験では、チップ型コイル部品１０'において直流重畳特性が向上したことを示すために、補助内部電極３０が積層されていない図７に示すチップ型コイル部品５０（第３の試作品）と、補助内部電極３０が積層された図８に示すチップ型コイル部品１０'ａ（第４の試作品）とを試作して、それぞれの抵抗値を計測すると共に、電流が流れていないときにおけるそれぞれのインダクタンス値（第１のインダクタンス値）及び取得効率（第１の取得効率）、３００ｍＡの電流が流れたときにおけるそれぞれのインダクタンス値（第２のインダクタンス値）及び取得効率（第２の取得効率）を計測した。
まず、試作したチップ型コイル部品について説明する。第３の試作品及び第４の試作品の構成は以下の通りである。なお、第３の試作品と第４の試作品との相違点は、補助内部電極３０の有無のみである。
サイズ：２．００ｍｍ×１．２５ｍｍ×０．８５ｍｍ
磁性体層の材質：Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト
磁性体層の透磁率：１３０
非磁性体層の材質：Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト
非磁性体層の位置：中央に１層
外部電極の材質：銀上にＮｉめっき及びＳｎめっき
内部電極及び補助内部電極の材質：銀
内部電極の長さ：５／６ターン
コイルＬのターン数：９．５ターン
以上のような第３の試作品及び第４の試作品における抵抗値、インダクタンス値及び取得効率は、表２に示すような値となった。
Figure 2009016937
表２によれば、第３の試作品では３００ｍＡの電流を流すことにより、第２のインダクタンス値が、第１のインダクタンス値に比べて３０％低下している。一方、第４の試作品では３００ｍＡの電流を流すことにより、第２のインダクタンス値が、第１のインダクタンス値から２２％しか低下していない。故に、第４の試作品のインダクタンス値の低下率は、第３の試作品のインダクタンス値の低下率よりも小さくなっていることがわかる。以上より、補助内部電極３０が設けられることにより、チップ型コイル部品１０'ａの直流重畳特性が向上していることが理解できる。また、第２の実験の結果より、チップ型コイル部品１０，１０''についても、チップ型コイル部品１０'ａと同様に直流重畳特性が向上していると言える。
更に、第４の試作品は、第３の試作品に比べて、優れた直流重畳特性を有している。故に、第４の試作品は、電流が印加された状態であっても、第３の試作品よりも高いインダクタンス値を得ることができる。その結果、第４の試作品は、第３の試作品に比べて、高い第２の取得効率を有することができる。以上より、補助内部電極３０が設けられることにより、電流が印加された状態においても、チップ型コイル部品１０'ａは、チップ型コイル部品５０に比べて高い取得効率を得ることができることがわかる。なお、チップ型コイル部品１０，１０''についても、チップ型コイル部品１０'ａと同様に、電流が印加されている状態における取得効率が向上していると言える。
（製造方法について）
以下に、チップ型コイル部品１０の製造方法について図１及び図２を参照しながら説明を行う。
まず、磁性体層２０，２２，２４として用いられるセラミックグリーンシートを作製する。例えば、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）を４８．０ｍｏｌ％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を２５．０ｍｏｌ％、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を１８．０ｍｏｌ％、酸化銅（ＣｕＯ）を９．０ｍｏｌ％の比率で秤量したそれぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を７５０℃で１時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕し、フェライトセラミック粉末を得る。
このフェライトセラミック粉末に対して結合剤（酢酸ビニル、水溶性アクリル等）と可塑剤、湿潤材、分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、シート状に形成して乾燥させ、所望の膜厚のセラミックグリーンシートを作製する。
次に、磁性体層２０として用いられるセラミックグリーンシートに対して、図２に示すビアホール導体Ｂ，ｂを形成する。セラミックグリーンシートにレーザビームなどを用いて貫通孔を形成し、この貫通孔にＡｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｕやこれらの合金などの導電ペーストを印刷塗布などの方法により充填することによって、ビアホール導体Ｂ，ｂを形成する。
次に、ビアホール導体Ｂ，ｂを形成したセラミックグリーンシートの主面上に、導電性ペーストをスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法などの方法で塗布することにより、内部電極２６及び補助内部電極３０を形成する。
次に、セラミックグリーンシートを積層して、未焼成のマザー積層体を形成する。この際、セラミックグリーンシートは、所定枚数ずつ重ねて仮圧着される。そして、全ての仮圧着が完了すると、静水圧などを利用してマザー積層体の本圧着を行う。
次に、未焼成のマザー積層体を、個々の積層体にダイサー等によりカットする。これにより、直方体状の積層体を得る。
次に、この積層体に、脱バインダー処理及び焼成を施す。これにより、焼成された積層体１２を得る。
次に、積層体１２の表面に、例えば、浸漬法などの公知の方法により主成分が銀である電極ペーストを塗布及び焼き付けすることにより、図１に示すような形状を有する銀電極を形成する。
最後に、焼き付けられた銀電極の表面に、Ｎｉめっき及びＳｎめっき又はＮｉめっき及び半田めっきを施すことにより、外部電極１４ａ，１４ｂが完成する。以上の工程を経て、図１に示すようなチップ型コイル部品１０が完成する。
なお、磁性体層２０の一部を非磁性体層に置き換えた場合には、非磁性体層に用いられるセラミックグリーンシートを作製する必要がある。具体的には、このようなセラミックグリーンシートは、以下のようにして作製される。酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）を４８．０ｍｏｌ％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を４３．０ｍｏｌ％、酸化銅（ＣｕＯ）を９．０ｍｏｌ％の比率で秤量したそれぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を７５０℃で１時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕し、非磁性セラミック粉末を得る。
この非磁性セラミック粉末に対して結合剤（酢酸ビニル、水溶性アクリル等）と可塑剤、湿潤材、分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、シート状に形成して乾燥させ、非磁性体層に用いられるセラミックグリーンシートを作製する。
なお、チップ型コイル部品１０の製造方法として、シート積層法について説明を行ったが、チップ型コイル部品１０の製造方法はこれに限らない。例えば、逐次印刷積層法や転写積層法によってチップ型コイル部品１０を製造してもよい。
また、チップ型コイル部品１０において、磁性体層２０，２２，２４の代わりに、ポリイミド等の絶縁体層が用いられた場合には、該絶縁体層は、厚膜印刷法、スパッタリング法、ＣＶＤ法の膜形成方法及びフォトリソグラフィ技術等を組み合わせて形成される。
以上のように、本発明は、チップ型コイル部品に有用であり、特に、コイルのインダクタンス値を極力低減させることなく、コイルの抵抗値を低くすることができる点で優れている。

Claims (7)

  1. 複数の絶縁体層が積層されて構成された積層体と、
    前記絶縁体層上に積層されると共に、それぞれが接続されることによりコイルを形成している複数の内部電極と、
    前記内部電極が積層されている前記絶縁体層上に積層されている補助内部電極と、
    を備え、
    前記補助内部電極は、該補助内部電極が積層されている前記絶縁体層とは異なる前記絶縁体層上に積層されている前記内部電極に対して並列接続されていること、
    を特徴とするチップ型コイル部品。
  2. 前記補助内部電極は、同一の前記絶縁体層上に積層されている前記内部電極と絶縁されていること、
    を特徴とする請求の範囲第１項に記載のチップ型コイル部品。
  3. 前記補助内部電極は、同一の前記絶縁体層上に積層されている前記内部電極に接続されていること、
    を特徴とする請求の範囲第１項に記載のチップ型コイル部品。
  4. 前記複数の内部電極は、ビアホール導体を介して接続されており、
    前記補助内部電極の一端は、前記補助内部電極が積層されている前記絶縁体層とは異なる前記絶縁体層上に積層されている前記内部電極に対して前記ビアホール導体を介して接続されていること、
    を特徴とする請求の範囲第３項に記載のチップ型コイル部品。
  5. 前記補助内部電極は、積層方向から見たときに、前記複数の内部電極が積層されている領域内に配置されていること、
    を特徴とする請求の範囲第１項ないし請求の範囲第４項のいずれかに記載のチップ型コイル部品。
  6. 前記補助内部電極は、積層方向に隣接する前記絶縁体層上に積層された前記内部電極に対して接続されていること、
    を特徴とする請求の範囲第１項ないし請求の範囲第５項のいずれかに記載のチップ型コイル部品。
  7. 前記絶縁体層は、磁性体層であること、
    を特徴とする請求の範囲第１項ないし請求の範囲第６項のいずれかに記載のチップ型コイル部品。
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