JPWO2016117386A1 - コイル部品 - Google Patents
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Abstract
絶縁層にコイルコアが埋設されて成るコイル部品の小型化を図る。コイル部品１ａは、絶縁層２と、絶縁層２に埋設された円環状のコイルコア３と、コイルコア３の周囲に巻回されたコイル電極４と、絶縁層２の下面に設けられて、コイル電極４の一端に接続された外部接続用の入力電極８ａと、絶縁層２の下面に設けられて、コイル電極４の他端に接続された外部接続用の出力電極８ｂとを備え、入力電極８ａおよび出力電極８ｂのうちの一方が、平面視でコイルコア３の内側に配置されている。これにより、入力電極と出力電極の両方をコイルコアの外側に配置する従来のコイル部品と比較して、容易にコイル部品１ａの平面視での面積の小型化を図ることができるとともに、放熱特性の向上を図ることができる。
Description
本発明は、コイルコアが埋設された絶縁層と、コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極とを備えるコイル部品に関する。
高周波信号が用いられる電子機器では、ノイズを防止するための部品として、例えば、トロイダルコイルが使用される場合がある。このトロイダルコイルは、配線基板に実装される他の電子部品と比べて比較的大型であるため、配線基板の実装領域を広く占有してしまうとういう問題がある。また、大型のトロイダルコイルを配線基板に実装することで、コイル部品全体の低背化が困難になるという問題もある。
そこで、従来では、トロイダルコイルを配線基板に内蔵して、コイル部品の小型化を図る技術が提案されている。例えば、図１４に示す特許文献１に記載のコイル部品１００は、円環状のコイルコア１０２が内蔵された絶縁層１０１と、コイルコア１０２の周囲を巻回する２つのコイル電極１０３，１０４とを備える。両コイル電極１０３，１０４それぞれは、絶縁層１０１の上面に配列された複数の上側配線パターン１０５ａと、絶縁層１０１の下面に配列された複数の下側配線パターン１０５ｂと、コイルコア１０２の内側で所定の上側配線パターン１０５ａおよび下側配線パターン１０５ｂの一端同士を接続する複数の内側柱状導体１０６ａと、コイルコア１０２の外側で所定の上側配線パターン１０５ａおよび下側配線パターン１０５ｂの他端同士を接続する複数の外側柱状導体１０６ｂとを備える。
また、コイル電極１０３，１０４それぞれの両端は、入出力電極１０７ａ，１０７ｂに接続されており、これらの入出力電極１０７ａ，１０７ｂにより外部と接続が可能になっている。このように、コイルコア１０２を絶縁層１０１に内蔵することで、コイル部品１００の小型化および低背化が図られている。
近年の電子機器の小型化に伴って、これに搭載されるコイル部品のさらなる小型化が要求されている。しかしながら、従来のコイル部品１００では、各入出力電極１０７ａ，１０７ｂがいずれも、コイルコア１０２の外側に配置されているため、コイル部品１００の平面視の面積の小型化には限界がある。特に、各入出力電極１０７ａ，１０７ｂは、外部に接続される電極であるため、実装性の観点から所定の面積を確保する必要があり、このようなことからも、コイル部品１００の小型化が困難である。
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、絶縁層にコイルコアが埋設されて成るコイル部品の小型化を図ることを目的とする。
上記した目的を達成するために、本発明のコイル部品は、絶縁層と、所定領域を囲むように前記絶縁層に埋設されたコイルコアと、前記コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極と、前記絶縁層の一方主面および他方主面のいずれかに設けられ、前記コイル電極の一端に接続された外部接続用の入力電極と、前記絶縁層の一方主面および他方主面のいずれかに設けられ、前記コイル電極の他端に接続された外部接続用の出力電極とを備え、前記入力電極および前記出力電極のうちの一方が、平面視で、前記所定領域である前記コイルコアの内側に配置されていることを特徴としている。
この構成によると、外部接続用の入力電極および出力電極のうちの一方が、平面視でコイルコアの内側に配置されるため、入力電極と出力電極の両方をコイルコアの外側に配置する従来のコイル部品と比較して、容易に平面視の面積の小型化を図ることができる。また、コイルコアの内側の領域（所定領域）は、コイル電極を形成する導体の密度が高く、コイル電極の通電時に発生する熱が溜まりやすい。そこで、入力電極および出力電極のうちの一方をコイルコアの内側に配置することで、コイルコアの内側で溜まった熱をコイルコアの内側の入力または出力電極を介して放熱することができるため、コイル部品の放熱特性を向上することができる。
また、前記入力電極および前記出力電極のうちの他方が、平面視で前記コイルコアの外側に配置され、前記入力電極および前記出力電極がともに、前記絶縁層の前記一方主面および前記他方主面うちの一方に設けられていてもよい。この構成によると、入力電極および出力電極が、絶縁層の同一主面に設けられるため、コイル部品の外部への実装性を向上することができる。
また、前記入力電極および前記出力電極のうちの他方も、平面視で前記コイルコアの内側に配置されていてもよい。この場合、入力電極および出力電極の両方が、平面視でコイルコアの内側に配置されるため、コイル部品のさらなる小型化を図ることができる。
また、前記入力電極および前記出力電極のうちの少なくとも一方は、前記絶縁層の内部に配置された放熱用のダミー導体に接続されていてもよい。この構成によると、ダミー導体により、コイル部品の放熱特性のさらなる向上を図ることができる。
また、前記コイル電極は、一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記絶縁層の一方主面で前記コイル電極の巻回軸方向に配列された複数の第１の配線パターンと、一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれと複数の対を成すように前記絶縁層の他方主面で前記コイル電極の巻回軸方向に配列された複数の第２の配線パターンと、前記コイルコアの内側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれの一端と、当該第１の配線パターンと対を成す前記第２の配線パターンの一端とを接続する複数の内側導体と、前記コイルコアの外側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれの他端と、当該第１の配線パターンと対を成す前記第２の配線パターンに隣接する前記第２の配線パターンの他端とを接続する複数の外側導体とを有し、前記各内側導体と前記各外側導体が、いずれも金属ピンで形成されていてもよい。
各内側、外側導体を、貫通孔の形成が必要なビア導体やスルーホール導体で構成した場合、独立した貫通孔を形成するのに隣接する導体間に所定の間隔を空ける必要があるため、隣接する導体間のギャップを狭くしてコイルの巻数を増やすのに限界がある。貫通孔を形成しない金属ピンの場合は、隣接する金属ピン間のギャップを狭くするのが容易であるため、各内側、外側導体をいずれも金属ピンで形成することで、コイル電極の巻数を増やしてコイル特性の向上（高インダクタンス化）を図ることができる。
また、金属ピンは、ビアホールに導電性ペーストを充填して形成されたビア導体やスルーホール導体と比較して比抵抗が低いため、コイル電極全体としての抵抗値を下げることができる。そのため、例えば、Ｑ値などのコイル特性に優れたコイル部品を提供することができる。
また、前記コイル電極は、一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記絶縁層の一方主面で前記コイル電極の巻回軸方向に配列された複数の第１の配線パターンと、一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれと複数の対を成すように前記絶縁層の他方主面で前記コイル電極の巻回軸方向に配列された複数の第２の配線パターンと、前記コイルコアの内側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれの一端と、当該第１の配線パターンと対を成す前記第２の配線パターンの一端とを接続する複数の内側導体と、前記コイルコアの外側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれの他端と、当該第１の配線パターンと対を成す前記第２の配線パターンに隣接する前記第２の配線パターンの他端とを接続する複数の外側導体とを有し、前記ダミー導体、前記各内側導体および前記各外側導体が、いずれも金属ピンで形成され、前記ダミー導体は、前記各内側導体および前記各外側導体のいずれよりも太く形成されていてもよい。
この構成によると、各内側導体および各外側導体には細い金属ピンと使用して、コイル電極の巻数を増やしつつ、放熱特性を向上させるために、ダミー導体には太い金属ピンを使用して、コイル部品の放熱特性の向上を図ることができる。
また、前記コイルコアは、環状に形成されていてもよい。この場合、コイルコアが環状に形成されたコイル部品の小型化ならびに放熱特性の向上を図ることができる。
また、前記コイルコアは、環状の一部が切れたような形状に形成されていてもよい。この場合、コイルコアが環状の一部が切れたような形状に形成されたコイル部品の小型化ならびに放熱特性の向上を図ることができる。
本発明によれば、外部接続用の入力電極および出力電極のうちの一方が、平面視でコイルコアの内側に配置されるため、入力電極と出力電極の両方をコイルコアの外側に配置する従来のコイル部品と比較して、容易に平面視の面積の小型化を図ることができる。また、コイルコアの内側の領域（所定領域）は、コイル電極を形成する導体の密度が高く、コイル電極の通電時に発生する熱が溜まりやすい。そこで、入力電極および出力電極のうちの一方をコイルコアの内側に配置することで、コイルコアの内側で溜まった熱をコイルコアの内側の入力または出力電極を介して放熱することができるため、コイル部品の放熱特性を向上することができる。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態にかかるコイル部品１ａについて、図１〜図３を参照して説明する。なお、図１はコイル部品１ａの断面図、図２はコイル部品１ａの平面図、図３は配線パターン６，７を説明するための図である。また、図３（ａ）は下側配線パターン７、引出配線９ａ，９ｂおよび入力、出力電極８ａ，８ｂを除いた状態のコイル部品１ａの平面図、図３（ｂ）は上側配線パターン６を除いた状態のコイル部品１ａの平面図である。
本発明の第１実施形態にかかるコイル部品１ａについて、図１〜図３を参照して説明する。なお、図１はコイル部品１ａの断面図、図２はコイル部品１ａの平面図、図３は配線パターン６，７を説明するための図である。また、図３（ａ）は下側配線パターン７、引出配線９ａ，９ｂおよび入力、出力電極８ａ，８ｂを除いた状態のコイル部品１ａの平面図、図３（ｂ）は上側配線パターン６を除いた状態のコイル部品１ａの平面図である。
この実施形態にかかるコイル部品１ａは、図１〜図３に示すように、コイルコア３が埋設された絶縁層２と、コイルコア３の周囲に巻回されたコイル電極４と、コイル電極４の一端に接続された外部接続用の入力電極８ａと、コイル電極４の他端に接続された外部接続用の出力電極８ｂとを備え、高周波信号が使用される携帯電話機等の電子機器に搭載される。
絶縁層２は、例えば、エポキシ樹脂などの樹脂で形成され、コイルコア３および後述する複数の金属ピン５ａ，５ｂを被覆するように、所定の厚みで形成される。なお、この実施形態では、絶縁層２の主面（上面および下面）が矩形状に形成されている。
コイルコア３は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の一般的なコイルコアとして採用される磁性材料で形成されている。また、コイルコア３は、図２に示すように、平面視で絶縁層２の所定領域を囲むような形状を有している。具体的には、この実施形態のコイルコア３は、円環状に形成されており、円環状の内側の領域がこの所定領域に相当する。なお、コイルコア３は、円環状に限らず、例えば、多角形や楕円のループ状に形成されていてもよい。
なお、入力電極８ａおよび出力電極８ｂは、それぞれ外部接続用の電極として使用されるため、外部への実装性や接続強度を確保すべく、比較的広い面積で形成される。そのため、入力電極８ａおよび出力電極８ｂの両方を平面視でコイルコア３の外側に配置すると、コイル部品１ａの小型化が困難になる。また、コイルコア３が環状の場合、コイルコア３の内周側は、コイル電極４の電極密度が高く、通電時に発生する熱が溜まりやすい。そこで、この実施形態では、入力電極８ａを平面視でコイルコア３の内側の領域（所定領域内）に配置することで、コイル部品１ａの小型化および放熱特性の向上が図られている。
これらの入力電極８ａと出力電極８ｂについて、コイル電極４と併せて具体的に説明する。コイル電極４は、コイルコア３の周囲を螺旋状に巻回するものであり、絶縁層２の上面（本発明の「一方主面」に相当）に形成された複数の上側配線パターン６と、各上側配線パターン６それぞれと複数の対を成すように絶縁層２の下面（本発明の「他方主面」に相当）に形成された複数の下側配線パターン７と、所定の上側配線パターン６と下側配線パターン７とを接続する複数の内側金属ピン５ａおよび外側金属ピン５ｂとを備える。
各上側配線パターン６は、一端がコイルコア３の内側（内周側）に配置され、他端がコイルコア３の外側（外周側）に配置された状態で、コイル電極４の巻回軸方向（コイルコア３の周方向であって、コイル電極４の通電時に発生する磁束線の方向）に配列される。各下側配線パターン７は、各上側配線パターン６と同様、一端がコイルコア３の内側に配置され、他端がコイルコア３の外側に配置された状態で、コイルコア３の巻回軸方向に配列される。また、この実施形態では、各上側、下側配線パターン６，７は、外周側から内周側に向かうにつれて先細りの形状で形成されている。
また、この実施形態では、図３（ｂ）に示すように、コイル電極４の一端および他端はいずれも１つの下側配線パターン７で構成されている。ここで、コイル電極４の一端を構成する下側配線パターン７は、コイルコア３の内周側に配置された引出配線９ａを介して入力電極８ａに接続される。これに対して、コイル電極４の他端を構成する下側配線パターン７は、コイルコア３の外周側に配置された引出配線９ｂを介して出力電極８ｂに接続される。すなわち、平面視でコイルコア３の内周側に配置された入力電極８ａと外周側に配置された出力電極８ｂは、いずれも絶縁層２の下面に設けられている。なお、このようなコイル電極４の構成において、入力電極８ａおよび出力電極８ｂの一方をコイルコア３の内周側に配置し、他方をコイルコア３の外周側に配置すれば、コイル電極４の巻数を減らすことなく、入力電極８ａおよび出力電極８ｂを、容易に絶縁層２の同一面（上面または下面）に配置することができる。
また、この実施形態では、各上側、下側配線パターン６，７、入力、出力電極８ａ，８ｂおよび引出配線９ａ，９ｂは、いずれもＣｕやＡｇ等の金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷により形成された下地電極１０と、該下地電極１０に、例えばＣｕめっきで積層された表面電極１１との２層構造で形成されている。なお、各上側、下側配線パターン６，７、入力、出力電極８ａ，８ｂ、引出配線９ａ，９ｂは、いずれも１層構造であってもかまわない。この場合、下地電極１０と同様、ＣｕやＡｇ等の金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷により形成することができる。ここで、上述の上側配線パターン６が、本発明の「第１の配線パターン」に相当し、下側配線パターン７が、本発明の「第２の配線パターン」に相当する。
各内側金属ピン５ａは、各上側配線パターン６それぞれの一端と、当該上側配線パターン６と対を成す下側配線パターン７の一端とを接続するものであり、それぞれ絶縁層２の厚み方向に立設された状態でコイルコア３の内周面に沿って配列される。
各外側金属ピン５ｂは、各上側配線パターン６それぞれの他端と、当該上側配線パターン６と対を成す下側配線パターン７の所定側（この実施形態では、反時計方向）に隣接する下側配線パターン７の他端とを接続するものである。また、各外側金属ピン５ｂそれぞれは、絶縁層２の厚み方向に立設された状態でコイルコア３の外周面に沿って配列される。ここで、各内側金属ピン５ａそれぞれが、本発明の「内側導体」に相当し、各外側金属ピン５ｂそれぞれが、本発明の「外側導体」に相当する。
また、各内側金属ピン５ａおよび各外側金属ピン５ｂそれぞれの上端面は、絶縁層２の上面から露出し、各内側金属ピン５ａおよび各外側金属ピン５ｂそれぞれの下端面は、絶縁層２の下面から露出して設けられる。これらの金属ピン５ａ，５ｂは、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、ＡｌやＣｕ系の合金など、配線電極として一般的に採用される金属材料で形成されている。また、この実施形態では、各金属ピン５ａ，５ｂは、略同じ太さおよび長さで円柱状に形成されている。なお、この実施形態では、各内側、外側金属ピン５ａ，５ｂは、円柱状に形成されているが、例えば、角柱状などに形成されていてもよい。また、各内側、外側金属ピン５ａ，５ｂに相当するものを、ビア導体などの柱状導体で形成してもかまわない。
なお、この実施形態において、図４に示すように、入力電極８ａおよび出力電極８ｂの両方を平面視でコイルコア３の内周側に配置するようにしてもよい。この場合、コイル部品１ａの平面視の面積をさらに小さくすることができ、ひいては、コイル部品１ａの更なる小型化を図ることができる。また、この実施形態では、入力電極８ａおよび出力電極８ｂをいずれも絶縁層２の下面に設ける場合について説明したが、例えば、両電極８ａ，８ｂを絶縁層２の上面に設けたり、あるいは、両電極８ａ，８ｂを絶縁層２の上面と下面に分けて設けるようにしてもよい。なお、図４は、入力、出力電極８ａ，８ｂの配置関係の変形例を示すコイル部品１ａの平面図である。
また、絶縁層２の上面および下面それぞれに、各配線パターン６，７や引出配線９ａ，９ｂを保護するための絶縁被覆膜を設けるようにしてもよい。この場合、絶縁層２の下面を保護する絶縁被覆膜には、入力電極８ａおよび出力電極８ｂの部分に開口部を設け、両電極８ａ，８ｂを露出させるようにすればよい。なお、絶縁被覆膜は、例えば、ポリイミドやエポキシ樹脂などで形成することができる。
（コイル部品の製造方法）
次に、コイル部品１ａの製造方法の一例について、簡単に説明する。
次に、コイル部品１ａの製造方法の一例について、簡単に説明する。
まず、平板状の転写板の一方主面に各金属ピン５ａ，５ｂを配置する。この場合、各金属ピン５ａ，５ｂの上端面を転写板の一方主面に固定し、各金属ピン５ａ，５ｂを立った状態で固定する。なお、各金属ピン５ａ，５ｂは、例えば、横断面が円形の金属線材（例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ系の合金）をせん断加工するなどして形成することができる。
次に、離型層付き樹脂シート（平板状）の一方主面に樹脂層を形成する。この場合、樹脂シート、離型層、樹脂層の順番で配置し、樹脂層を未硬化状態で形成する。
次に、各金属ピン５ａ，５ｂの下端面と樹脂層とが当接するように、転写板を樹脂シート上に反転搭載後、樹脂層の樹脂を硬化させる。
次に、転写板を剥離した後、樹脂シート上の所定位置にコイルコア３を配置し、例えばエポキシ樹脂で各金属ピン５ａ，５ｂおよびコイルコア３をモールドして、樹脂シート上に絶縁層２を形成する。
次に、離型層付き樹脂シートを剥離し、絶縁層２の表裏面を研磨または研削する。これにより、各金属ピン５ａ，５ｂの上端面が絶縁層２の上面から露出し、下端面が絶縁層２の下面から露出する。
最後に、絶縁層２の上面に各上側配線パターン６を形成し、絶縁層２の下面に各下側配線パターン７、入力、出力電極８ａ，８ｂ、引出配線９ａ，９ｂを形成してコイル部品１ａが完成する。各上側、下側配線パターン６，７、入力、出力電極８ａ，８ｂ、引出配線９ａ，９ｂそれぞれは、例えば、Ｃｕ等の金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷などで形成することができる。また、この導電性ペーストで形成された配線パターン上にＣｕめっきを施すことで、２層構造にしてもよい。また、これらの形成方法の他の例としては、例えば、板状部材の一方主面にＣｕ箔を張り付けたものをエッチングにより所定のパターン形状（上側または下側配線パターン６，７の形状）に加工する。この板状部材は絶縁層２の上面に形成されるパターンと、下面に形成されるパターンとで個別に用意する。この場合、各上側、下側配線パターン６，７は、前記板状部材を用いた超音波接合により、各金属ピン５ａ，５ｂの上端面または下端面に接合することができる。
したがって、上記した実施形態によれば、外部接続用の入力電極８ａおよび出力電極８ｂのうちの一方が、平面視でコイルコア３の内側に配置されるため、入力電極と出力電極の両方がコイルコアの外側に配置された従来のコイル部品と比較して、コイル部品１ａの平面視の面積の小型化を図ることができる。また、コイルコア３の内側の領域（所定領域）は、コイル電極４を形成する導体（例えば、内側金属ピン５ａ）の密度が高く、コイル電極４の通電時に発生する熱が溜まりやすい。そこで、入力電極８ａおよび出力電極８ｂのうちの一方をコイルコア３の内側に配置することで、コイルコア３の内側で溜まった熱をコイルコア３の内側の入力または出力電極８ａ，８ｂを介して放熱することができるため、コイル部品１ａの放熱特性を向上することができる。
また、入力電極８ａおよび出力電極８ｂが、いずれも絶縁層２の下面に配置されているため、コイル部品１ａの外部への実装性を向上することができる。
また各金属ピン５ａ，５ｂの代わりに、貫通孔の形成が必要なビア導体やスルーホール導体で構成した場合、独立した貫通孔を形成するのに隣接する導体間に所定の間隔を空ける必要があるため、隣接する導体間のギャップを狭くしてコイル電極の巻数を増やすのに限界がある。この実施形態のように、貫通孔を形成しない金属ピン５ａ，５ｂの場合は、隣接する金属ピン５ａ，５ｂ間のギャップを狭くするのが容易であるため、コイル電極４の巻数を増やしてコイル特性の向上（高インダクタンス化）を図ることができる。
また、金属ピン５ａ，５ｂは、ビアホールに導電性ペーストを充填して形成されたビア導体やスルーホール導体と比較して比抵抗が低いため、コイル電極４全体としての抵抗値を下げることができる。そのため、例えば、Ｑ値などのコイル特性に優れたコイル部品１ａを提供することができる。
（コイルコアの変形例）
次に、この実施形態のコイルコア３の変形例について、図５を参照して説明する。なお、図５は、コイルコア３の変形例を示す図であり、コイル部品１ａの平面図である。
次に、この実施形態のコイルコア３の変形例について、図５を参照して説明する。なお、図５は、コイルコア３の変形例を示す図であり、コイル部品１ａの平面図である。
上記した実施形態では、コイルコア３が円環状に形成されている場合について、説明したが、コイルコア３の形状は、所定領域を囲むような形状であれば適宜変更することができる。例えば、図５に示すコイルコア３ａのように、円環状の一部が切れたような形状に形成されていてもよい。このような構成でも、コイル部品１ａの小型化および放熱特性の向上を図ることができる。
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態にかかるコイル部品１ｂについて、図６および図７を参照して説明する。なお、図６はコイル部品１ｂの平面図、図７は配線パターン６，７を説明するための図である。また、図７（ａ）は下側配線パターン６、引出配線９ａ，９ｂおよび入力、出力電極８ａ，８ｂを除いた状態のコイル部品１ｂの平面図、図７（ｂ）は上側配線パターン６を除いた状態のコイル部品１ｂの平面図である。
本発明の第２実施形態にかかるコイル部品１ｂについて、図６および図７を参照して説明する。なお、図６はコイル部品１ｂの平面図、図７は配線パターン６，７を説明するための図である。また、図７（ａ）は下側配線パターン６、引出配線９ａ，９ｂおよび入力、出力電極８ａ，８ｂを除いた状態のコイル部品１ｂの平面図、図７（ｂ）は上側配線パターン６を除いた状態のコイル部品１ｂの平面図である。
この実施形態にかかるコイル部品１ｂが、図１〜図３を参照して説明した第１実施形態のコイル部品１ａと異なるところは、図６および図７に示すように、各上側、下側配線パターン６，７の形状が異なることである。その他の構成は、第１実施形態のコイル部品１ａと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、各上側、下側配線パターン６，７がいずれも略同じ形状で形成される。また、各上側配線パターン６は等間隔で配列されるとともに、各下側配線パターン７も等間隔（等ピッチ）で配列される。さらに、この実施形態では、各上側配線パターン６の間隔と各下側配線パターン７の間隔が略同じ大きさで設計されている。なお、上述の各上側、下側配線パターン６，７がいずれも「略同じ形状」とは、完全に同じ形状である場合のみならず、製造ばらつきで若干形状が異なる場合も含む。
また、平面視において、各外側金属ピン５ｂが配列されることで形成される外側の円と、各内側金属ピン５ａが配列されることで形成される内側の円とで挟まれた領域では、図７（ａ）に示すように、隣接する上側配線パターン６間の所定量のギャップを除いて、ほぼ上側配線パターン６が形成された領域となっており、各上側配線パターン６の周方向の幅の増大化が図られている。各下側配線パターン７も同様である（図７（ｂ）参照）。
ここで、図６に示すように、各上側配線パターン６それぞれは、対を成す下側配線パターン７およびこれの反時計方向に隣接する下側配線パターン７それぞれと平面視で重なる部分を有するように、対を成す下側配線パターン７に対して平面視で反時計方向にずれて配置される。この実施形態では、各上側配線パターン６それぞれは、対を成す下側配線パターン７に対して周方向（巻回軸方向）に平行移動するようにずれて配置されている。
そして、各内側金属ピン５ａは、接続先の上側配線パターン６と、これと対を成す下側配線パターン７との重なる部分にそれぞれ配置され、各外側金属ピン５ｂは、接続先の上側配線パターン６と、これと対を成す下側配線パターン７の反時計方向に隣接する下側配線パターン７と重なる部分にそれぞれ配置される。
この実施形態によると、第１実施形態のコイル部品１ａが奏する効果に加えて、以下の効果が得られる。すなわち、各上側、下側配線パターン６，７がいずれも同一形状に形成されるため、各配線パターン６，７が有する配線抵抗を同じ大きさにすることができる。そのため、コイル電極４の中で配線抵抗が変化することによる局所的な発熱を低減することができる。また、金属ピン５ａ，５ｂそれぞれが接続する上側配線パターン６と下側配線パターン７との間に生じるインピーダンスの不整合を抑えることもできる。
また、各配線パターン６，７は略同一形状、略等間隔で配列されていることから、配線パターン６，７の粗密差による発熱の差を低減することもできる。
また、上述のように、絶縁層２の上面および下面それぞれにおいて、各外側金属ピン５ｂが配列されることで形成される外側の円と、各内側金属ピン５ａが配列されることで形成される内側の円とで挟まれた領域のほとんどに、配線パターン６，７が形成される。このように配線パターン６，７の形成領域を大きくすると、例えば、コイル電極４の通電時に発生する熱の放熱特性を向上することができる。
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態にかかるコイル部品１ｃについて、図８および図９を参照して説明する。なお、図８はコイル部品１ｃの平面図、図９は配線パターン６，７を説明するための図である。また、図９（ａ）は下側配線パターン７、引出配線９ａ１，９ａ２，９ｂ１，９ｂ２および入力電極８ａ１，８ａ２、出力電極８ｂ１，８ｂ２を除いた状態のコイル部品１ｃの平面図、図９（ｂ）は上側配線パターン６を除いた状態のコイル部品１ｃの平面図である。
本発明の第３実施形態にかかるコイル部品１ｃについて、図８および図９を参照して説明する。なお、図８はコイル部品１ｃの平面図、図９は配線パターン６，７を説明するための図である。また、図９（ａ）は下側配線パターン７、引出配線９ａ１，９ａ２，９ｂ１，９ｂ２および入力電極８ａ１，８ａ２、出力電極８ｂ１，８ｂ２を除いた状態のコイル部品１ｃの平面図、図９（ｂ）は上側配線パターン６を除いた状態のコイル部品１ｃの平面図である。
この実施形態にかかるコイル部品１ｃが、図１〜図３を参照して説明した第１実施形態のコイル部品１ａと異なるところは、図８に示すように、コイルコア３に２つのコイル電極４ａ，４ｂが巻回されていることである。その他の構成は、第１実施形態のコイル部品１ａと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、第１実施形態のコイル電極４を２分割して、２つのコイル電極４ａ，４ｂを形成したような構成になっており、両コイル電極４ａ，４ｂの一方が、コイルコア３の周方向の半分を巻回し、他方がコイルコア３の周方向の残りの半分を巻回する構造になっている。なお、コイル部品１ｃは、例えば、パルストランス型のコイルとして使用される。
両コイル電極４ａ，４ｂは、いずれも一端および他端それぞれが、第１実施形態のコイル電極４と同様に、１つの下側配線パターン７で構成されている（図９（ｂ）参照）。ここで、一方のコイル電極４ａの一端を構成する下側配線パターン７は、コイルコア３の内周側に配置された引出配線９ａ１を介して入力電極８ａ１に接続され、コイル電極の他端を構成する下側配線パターン７は、コイルコア３の外周側に配置された引出配線９ｂ１を介して出力電極８ｂ１に接続される。
他方のコイル電極４ｂは、コイルコア３の内周側に配置された引出配線９ａ２を介して入力電極８ａ２に接続され、コイル電極の他端を構成する下側配線パターン７は、コイルコア３の外周側に配置された引出配線９ｂ２を介して出力電極８ｂ２に接続される。すなわち、この実施形態では、両コイル電極４ａ，４ｂそれぞれの入力電極８ａ１，８ａ２がともにコイルコア３の内周側に配置され、それぞれの出力電極８ｂ１，８ｂ２がともにコイルコア３の外周側に配置されている。
なお、入力電極８ａ１，８ａ２および出力電極８ｂ１，８ｂ２の配置構成は、例えば、一方のコイル電極４ａの入力電極８ａ１のみをコイルコア３の内周側に配置したり、両コイル電極４ａ，４ｂの入力、出力電極８ａ１，８ａ２，８ｂ１，８ｂ２の全てをコイルコア３の内周側に配置するなど、コイルコア３に囲まれた領域（内周側の領域）の大きさに応じて適宜変更することができる。
この構成によると、環状のコイルコア３に複数のコイル電極４ａ，４ｂが巻回されて成るコイル部品１ｃについても、第１実施形態のコイル部品１ａと同様の効果を得ることができる。
（コイルコアの変形例）
次に、この実施形態のコイルコア３の変形例について、図１０を参照して説明する。なお、図１０はコイルコア３の変形例を示す図であり、コイル部品１ｃの平面図である。
次に、この実施形態のコイルコア３の変形例について、図１０を参照して説明する。なお、図１０はコイルコア３の変形例を示す図であり、コイル部品１ｃの平面図である。
本例にかかるコイルコア３ｂは、円環状のコイルコアの２箇所が切れて、均等に２分割されたような形状に形成されている。ここで、２分割されたコイルコア３ｂの一方は、コイル電極４ａ用のコイルコアとして使用され、他方は、コイル電極４ｂ用のコイルコアとして使用される。このような構成でも、コイル部品１ｃの小型化および放熱特性の向上を図ることができる。
＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態にかかるコイル部品１ｄについて、図１１を参照して説明する。なお、図１１はコイル部品１ｄの各上側配線パターン６を除いた状態の平面図である。
本発明の第４実施形態にかかるコイル部品１ｄについて、図１１を参照して説明する。なお、図１１はコイル部品１ｄの各上側配線パターン６を除いた状態の平面図である。
この実施形態にかかるコイル部品１ｄが、図１〜図３を参照して説明した第１実施形態のコイル部品１ａと異なるところは、図１１に示すように、入力電極８ａおよび出力電極８ｂそれぞれが、絶縁層２の内部に配置された放熱用のダミー金属ピン５ｃ，５ｄ（本発明の「ダミー導体」に相当）に接続されていることである。その他の構成は、第１実施形態のコイル部品１ａと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、ダミー金属ピン５ｃ，５ｄは、いずれも各内側、外側金属ピン５ａ，５ｂと同じ材料、同じ太さで形成されており、各内側、外側金属ピン５ａ，５ｂと同様、絶縁層２の厚み方向に立設されている。また、両ダミー金属ピン５ｃ，５ｄは、下端が絶縁層２の下面に露出して、入力または出力電極８ａ，８ｂに接続されている。これらのダミー金属ピン５ｃ，５ｄは、コイル電極４の一部を構成するものではなく、放熱用の導体として使用されるものである。
なお、入力、出力電極８ａ，８ｂの一方のみが、ダミー金属ピンに接続される構成でもかまわない。また、ダミー金属ピン５ｃ，５ｄに代えて、例えば、ビア導体などの柱状導体を使用してもかまわない。
この構成によると、入力、出力電極８ａ，８ｂ上に、絶縁層２よりも熱伝導率の高いダミー金属ピン５ｃ，５ｄが配置されるため、コイル部品１ｄの放熱特性の更なる向上を図ることができる。
（コイル部品の変形例）
次に、コイル部品１ｄの変形例について、図１２を参照して説明する。なお、図１２は本例にかかるコイル部品１ｄの各下側配線パターン７、引出配線９ａ，９ｂおよび入力、出力電極８ａ，８ｂを除いた状態の平面図である。
次に、コイル部品１ｄの変形例について、図１２を参照して説明する。なお、図１２は本例にかかるコイル部品１ｄの各下側配線パターン７、引出配線９ａ，９ｂおよび入力、出力電極８ａ，８ｂを除いた状態の平面図である。
この場合、両ダミー金属ピン５ｃ，５ｄそれぞれは、上端が絶縁層２の上面から露出するように設けられ、絶縁層２の上面にはダミー金属ピン５ｃ，５ｄの上端に接続された、放熱用のダミー電極１２ａ，１２ｂがさらに形成される。
この構成によると、ダミー電極１２ａ，１２ｂにより、コイル部品１ｄの放熱特性のさらなる向上を図ることができる。また、ダミー電極１２ａ，１２ｂを外部接続用の入力、出力電極として利用することもできる。
＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態にかかるコイル部品１ｅについて、図１３を参照して説明する。なお、図１３は各上側配線パターン６を除いた状態のコイル部品１ｅの平面図であり、図１１に対応する図である。
本発明の第５実施形態にかかるコイル部品１ｅについて、図１３を参照して説明する。なお、図１３は各上側配線パターン６を除いた状態のコイル部品１ｅの平面図であり、図１１に対応する図である。
この実施形態にかかるコイル部品１ｅが、図１１を参照して説明した第４実施形態のコイル部品１ｄと異なるところは、図１３に示すように、コイルコア３の内周側に配置された入力電極８ａに対してのみ、ダミー金属ピン５ｅが設けられていることと、当該ダミー金属ピン５ｅが、各内側、外側金属ピン５ａ，５ｂのいずれよりも太く形成されていることである。その他の構成は、第４実施形態のコイル部品１ｄと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
コイルコア３の内周側では、例えば、各内側金属ピン５ａなど、コイル電極４を構成する導体の密度が高いため、コイル電極４の通電時に発生する抵抗熱などが、コイルコア３の内周側に溜まるおそれがある。そのため、コイルコア３の内周側のみにダミー金属ピン５ｅを設けることで、効率よく放熱することができる。また、各内側、外側金属ピン５ａ，５ｂには細い金属ピンを使用して、コイル電極４の巻数を増やしつつ、ダミー金属ピン５ｅには太い金属ピンを使用して、コイル部品１ｅの放熱特性の向上を図ることができる。
なお、この実施形態でも、図１２を参照して説明した第４実施形態のコイル部品１ｄの変形例のように、ダミー金属ピン５ｅの上端を、絶縁層２の上面から露出させて、絶縁層２の上面に、ダミー金属ピン５ｅの上面に接続された放熱用のダミー電極をさらに形成するようにしてもよい。また、出力電極８ｂに対してもダミー金属ピン５ｅと同様のダミー金属ピンを設ける構成であってもかまわない。
なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、絶縁層２を、例えば、セラミック材料で形成してもかまわない。
また、上記した各実施形態の構成を組合わせてもかまわない。
また、上記した各実施形態において、入力電極８ａがコイルコア３の外側に配置され、出力電極８ｂがコイルコア３の内側に配置される構成であってもかまわない。
また、上記した各実施形態において、第１実施形態の入力、出力電極８ａ，８ｂの配置関係の変形例のように、入力電極８ａ、出力電極８ｂの両方を平面視でコイルコア３の内周側（所定領域内）に配置する構成としてもよい。
本発明は、コイルコアが埋設された絶縁層と、コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極とを備える種々のコイル部品に広く適用することができる。
１ａ〜１ｅ コイル部品
２ 絶縁層
３，３ａ，３ｂ コイルコア
４，４ａ，４ｂ コイル電極
５ａ 内側金属ピン（内側導体）
５ｂ 外側金属ピン（外側導体）
５ｃ，５ｄ，５ｅ ダミー金属ピン（ダミー導体）
６ 上側配線パターン（第１の配線パターン）
７ 下側配線パターン（第２の配線パターン）
８ａ 入力電極
８ｂ 出力電極
２ 絶縁層
３，３ａ，３ｂ コイルコア
４，４ａ，４ｂ コイル電極
５ａ 内側金属ピン（内側導体）
５ｂ 外側金属ピン（外側導体）
５ｃ，５ｄ，５ｅ ダミー金属ピン（ダミー導体）
６ 上側配線パターン（第１の配線パターン）
７ 下側配線パターン（第２の配線パターン）
８ａ 入力電極
８ｂ 出力電極
Claims (8)
- 絶縁層と、
所定領域を囲むように前記絶縁層に埋設されたコイルコアと、
前記コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極と、
前記絶縁層の一方主面および他方主面のいずれかに設けられ、前記コイル電極の一端に接続された外部接続用の入力電極と、
前記絶縁層の一方主面および他方主面のいずれかに設けられ、前記コイル電極の他端に接続された外部接続用の出力電極とを備え、
前記入力電極および前記出力電極のうちの一方が、平面視で、前記所定領域である前記コイルコアの内側に配置されていることを特徴とするコイル部品。 - 前記入力電極および前記出力電極のうちの他方が、平面視で前記コイルコアの外側に配置され、
前記入力電極および前記出力電極がともに、前記絶縁層の前記一方主面および前記他方主面うちの一方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。 - 前記入力電極および前記出力電極のうちの他方も、平面視で前記コイルコアの内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
- 前記入力電極および前記出力電極のうちの少なくとも一方は、前記絶縁層の内部に配置された放熱用のダミー導体に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のコイル部品。
- 前記コイル電極は、
一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記絶縁層の一方主面で前記コイル電極の巻回軸方向に配列された複数の第１の配線パターンと、
一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれと複数の対を成すように前記絶縁層の他方主面で前記コイル電極の巻回軸方向に配列された複数の第２の配線パターンと、
前記コイルコアの内側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれの一端と、当該第１の配線パターンと対を成す前記第２の配線パターンの一端とを接続する複数の内側導体と、
前記コイルコアの外側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれの他端と、当該第１の配線パターンと対を成す前記第２の配線パターンに隣接する前記第２の配線パターンの他端とを接続する複数の外側導体とを有し、
前記各内側導体と前記各外側導体が、いずれも金属ピンで形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のコイル部品。 - 前記コイル電極は、
一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記絶縁層の一方主面で前記コイル電極の巻回軸方向に配列された複数の第１の配線パターンと、
一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれと複数の対を成すように前記絶縁層の他方主面で前記コイル電極の巻回軸方向に配列された複数の第２の配線パターンと、
前記コイルコアの内側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれの一端と、当該第１の配線パターンと対を成す前記第２の配線パターンの一端とを接続する複数の内側導体と、
前記コイルコアの外側に配置され、前記各第１の配線パターンそれぞれの他端と、当該第１の配線パターンと対を成す前記第２の配線パターンに隣接する前記第２の配線パターンの他端とを接続する複数の外側導体とを有し、
前記ダミー導体、前記各内側導体および前記各外側導体が、いずれも金属ピンで形成され、
前記ダミー導体は、前記各内側導体および前記各外側導体のいずれよりも太く形成されていることを特徴とする請求項４に記載のコイル部品。 - 前記コイルコアは、環状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のコイル部品。
- 前記コイルコアは、環状の一部が切れたような形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のコイル部品。
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