KR101923812B1 - 코일 부품 - Google Patents

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Abstract

소형화를 도모하면서 고특성의 코일 부품을 제공한다.
본 발명의 일 형태에 따른 코일 부품은 절연체부와 코일부를 구비한다.
상기 절연체부는, 제1 축 방향으로 폭 방향, 제2 축 방향으로 길이 방향, 제3 축 방향으로 높이 방향을 갖고, 비자성 재료를 포함한다. 상기 코일부는, 상기 제1 축 방향의 둘레에 권회된 주회부를 갖고, 상기 절연체부의 내부에 배치된다. 상기 절연체부의 길이 치수에 대한 높이 치수의 비율은, 상기 제2 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 길이 치수에 대한, 상기 제3 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 높이 치수의 비율의 1.5배 이하이다.

Description

코일 부품 {COIL COMPONENT}
본 발명은, 절연체부와 그 내부에 설치된 코일부를 갖는 코일 부품에 관한 것이다.
종래부터 전자 기기 등에는 코일 부품이 탑재되어 있으며, 특히 휴대 기기에서 사용되는 코일 부품은 칩 형상을 띠고, 휴대 기기 등에 내장되는 회로 기판 상에 표면 실장된다. 종래 기술의 예로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 경화물을 포함하는 절연성 수지 중에, 적어도 그 일 단부가 외부 전극에 접속된 나선 형상의 도체가 내장되고, 도체의 나선의 방향이 실장된 기판면과 평행으로 되도록 형성된 칩 코일이 개시되어 있다. 마찬가지로 특허문헌 2에는, 코일 형상 도체의 축심 방향이 기판면과 평행으로 되도록 형성된 적층형의 코일 부품이 개시되어 있다.
또한 특허문헌 3에는, 수지를 포함하는 절연체와, 절연체 내에 설치된 코일 형상의 내부 도체와, 내부 도체와 전기적으로 접속되어 있는 외부 전극을 구비하고, 절연체는 길이 L, 폭 W, 높이 H의 직육면체 형상이고, L, W, H에 대해서는 L>W≥H라는 관계가 성립하고, 외부 전극은, 절연체의 높이 방향 H에 수직인 일면에 있어서, 길이 방향 L로 보아 상기 일면의 양 단부 근방에 각각 1개씩 도체에 의하여 형성되고, 내부 도체는, 절연체의 폭 방향 W와 대략 평행인 코일 축을 갖는, 코일 부품이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2006-324489호 공보 일본 특허 공개 제2006-32430호 공보 일본 특허 공개 제2014-232815호 공보
최근 들어, 전자 기기의 소형화, 박형화에 수반하여, 당해 전자 기기에 탑재되는 코일 부품의 한층 더한 소형화가 진행되고 있다. 그러나 코일 부품의 소형화에 수반하여 코일 부품의 특성의 저하가 현저해진다. 이 때문에, 코일 부품의 소형화를 도모하면서 특성 요구를 만족시킬 수 있는 기술이 요구되고 있다.
이상과 같은 사정을 감안하여 본 발명의 목적은, 소형화를 도모하면서 고특성의 코일 부품을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 코일 부품은 절연체부와 코일부를 구비한다.
상기 절연체부는, 제1 축 방향으로 폭 방향, 제2 축 방향으로 길이 방향, 제3 축 방향으로 높이 방향을 갖고, 비자성 재료를 포함한다.
상기 코일부는, 상기 제1 축 방향의 둘레에 권회된 주회부를 갖고, 상기 절연체부의 내부에 배치된다.
상기 절연체부의 길이 치수에 대한 높이 치수의 비율은, 상기 제2 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 길이 치수에 대한, 상기 제3 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 높이 치수의 비율의 1.5배 이하이다.
상기 제2 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 길이 치수에 대한, 상기 제3 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 높이 치수의 비율은, 전형적으로는 0.6 이상 1.0 이하이다.
상기 제1 축 방향에서 본 상기 절연체부의 면적에 대한, 상기 주회부의 내주부에서 구획되는 면적의 비율은, 전형적으로는 0.22 이상 0.45 이하이다.
상기 절연체부는, 전형적으로는 세라믹스 또는 수지 재료를 포함한다.
상기 제1 축 방향에서 본 상기 절연체부의 면적에 대한, 상기 주회부의 내주부에서 구획되는 면적의 비율은 0.22 이상 0.65 이하이다.
상기 절연체부는 세라믹스 또는 수지 재료를 포함한다.
상기 절연체부는 직육면체 형상을 가져도 된다. 이 경우, 상기 코일 부품은, 상기 코일부와 전기적으로 접속하는, 상기 절연체부의 1면에만 배치된 외부 전극을 더 구비한다.
상기 코일부와 상기 외부 전극은, 상기 코일부의 단부에 접속하는 접속용 비아 도체에 의하여 전기적으로 접속되어도 된다.
상기 비아 도체의 상기 제3 축에 직교하는 단면은, 상기 코일부의 단부의 상기 제3 축에 직교하는 단면보다도 큰 단면 형상을 가져도 된다.
상기 외부 전극은, 상기 절연체부의 상기 1면에 대향하는 내면부와, 상기 내면부에 형성되고 상기 1면에 몰입되는 복수의 돌기부를 가져도 된다.
본 발명에 의하면, 소형화를 도모하면서 고특성의 코일 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자 부품의 개략 투시 사시도이다.
도 2는 상기 전자 부품의 개략 투시 측면도이다.
도 3은 상기 전자 부품의 개략 투시 상면도이다.
도 4는 상기 전자 부품의 상하를 반전하여 도시하는 개략 투시 측면도이다.
도 5는 상기 전자 부품을 구성하는 각 전극층의 개략 상면도이다.
도 6은 상기 전자 부품의 기본 제조 흐름을 도시하는 소자 단위 영역의 개략 단면도이다.
도 7은 상기 전자 부품의 기본 제조 흐름을 도시하는 소자 단위 영역의 개략 단면도이다.
도 8은 상기 전자 부품의 기본 제조 흐름을 도시하는 소자 단위 영역의 개략 단면도이다.
도 9는 코일 부품의 고주파 특성을 설명하는 모식도이다.
도 10은 상기 전자 부품의 각 부의 치수를 표기한 개략 측면도이다.
도 11은 상기 전자 부품의 각 부의 치수를 표기한 개략 상면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 전자 부품의 제1 구성예를 도시하는 개략 투시 사시도 및 외관 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시하는 전자 부품의 개략 투시 측면도 및 외관 측면도이다.
도 14는 도 12에 도시하는 전자 부품의 개략 투시 상면도이다.
도 15는 도 12에 도시하는 전자 부품의 상하를 반전하여 도시하는 개략 투시 측면도이다.
도 16은 도 12에 도시하는 전자 부품을 구성하는 각 전극층의 개략 상면도이다.
도 17은 상기 전자 부품의 제2 구성예를 도시하는 개략 투시 사시도이다.
도 18은 도 17에 도시하는 전자 부품의 개략 투시 측면도이다.
도 19는 도 17에 도시하는 전자 부품의 개략 투시 상면도이다.
도 20은 상기 전자 부품의 제3 구성예를 도시하는 개략 투시 사시도이다.
도 21은 도 20에 도시하는 전자 부품의 개략 투시 측면도이다.
도 22는 도 20에 도시하는 전자 부품의 개략 투시 상면도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시 형태 및 그 변형예에 따른 전자 부품의 개략 투시 측면도이다.
도 24는 상기 제1 구성예에 따른, 사이드 마진을 서로 상이하게 한 전자 부품의 개략 투시 측면도이다.
도 25는 도 23 및 도 24에 도시하는 각 전자 부품의 인덕턴스(L값) 특성을 나타내는 도면이다.
도 26은 도 23 및 도 24에 도시하는 각 전자 부품의 Q값 특성을 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시 형태에 따른 전자 부품의 구성의 차이에 의한 내부 도체부의 형성 가능 영역을 비교하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
<제1 실시 형태>
[기본 구성]
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자 부품의 개략 투시 사시도, 도 2는 그의 개략 투시 측면도, 도 3은 그의 개략 투시 상면도이다.
또한 각 도면에 있어서, X축, Y축 및 Z축 방향은 서로 직교하는 3축 방향을 나타내고 있다.
본 실시 형태의 전자 부품(100)은 표면 실장용의 코일 부품으로서 구성된다. 전자 부품(100)은 절연체부(10)와 내부 도체부(20)와 외부 전극(30)을 구비한다.
절연체부(10)는, 천장면(101), 저면(102), 제1 단부면(103), 제2 단부면(104), 제1 측면(105) 및 제2 측면(106)을 갖고, X축 방향으로 폭 방향, Y축 방향으로 길이 방향, Z축 방향으로 높이 방향을 갖는 직육면체 형상으로 형성된다. 절연체부(10)는, 예를 들어 폭 치수가 0.05 내지 0.2㎜, 길이 치수가 0.1 내지 0.4㎜, 높이 치수가 0.05 내지 0.4㎜로 설계된다. 본 실시 형태에 있어서, 폭 치수는 약 0.2㎜, 길이 치수는 약 0.35㎜, 높이 치수는 약 0.2㎜이다.
절연체부(10)는 본체부(11)와 천장면부(12)를 갖는다. 본체부(11)는 내부 도체부(20)를 내장하며, 절연체부(10)의 주요부를 구성한다. 천장면부(12)는 절연체부(10)의 천장면(101)을 구성한다. 천장면부(12)는, 예를 들어 전자 부품(100)의 형식 번호 등을 표시하는 인쇄층으로서 구성되어도 된다.
본체부(11) 및 천장면부(12)는 수지를 주체로 하는 절연 재료를 포함한다. 본체부(11)를 구성하는 절연 재료로서는, 열, 광, 화학 반응 등에 의하여 경화되는 수지가 사용되며, 예를 들어 폴리이미드, 에폭시 수지, 액정 중합체 등을 들 수 있다. 한편, 천장면부(12)는 상기 재료 외에 수지 필름 등을 포함해도 된다. 또는 절연체부(10)는 유리 등의 세라믹스 재료를 포함해도 된다.
절연체부(10)는, 수지 중에 필러를 포함하는 복합 재료가 사용되어도 된다. 필러로서는, 전형적으로는 실리카, 알루미나, 지르코니아 등의 세라믹 입자를 들 수 있다. 세라믹스 입자의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 전형적으로는 구상이지만 이에 한정되지 않고 침상, 인편상 등이어도 된다.
내부 도체부(20)는 절연체부(10)의 내부에 설치된다. 내부 도체부(20)는, 복수의 기둥 형상 도체(21)와, 복수의 연결 도체(22)를 가지며, 이들 복수의 기둥 형상 도체(21) 및 연결 도체(22)에 의하여 코일부(20L)가 구성된다.
복수의 기둥 형상 도체(21)는, Z축 방향에 평행인 축심을 갖는 대략 원기둥 형상으로 형성된다. 복수의 기둥 형상 도체(21)는, 개략 Y축 방향으로 서로 대향하는 2개의 도체 군을 포함한다. 이 중, 한쪽 도체 군을 구성하는 제1 기둥 형상 도체(211)는 X축 방향으로 소정의 간격을 두고 배열되고, 다른 쪽 도체 군을 구성하는 제2 기둥 형상 도체(212)도 마찬가지로 X축 방향으로 소정의 간격을 두고 배열된다.
또한 대략 원기둥 형상이란, 축 직교 방향(축심에 수직인 방향)의 단면 형상이 원형인 기둥체 외에, 상기 단면 형상이 타원형 또는 장원형인 기둥체도 포함하며, 타원형 또는 장원형으로서는, 예를 들어 장축/단축의 비가 3 이하인 것을 의미한다.
제1 및 제2 기둥 형상 도체(211, 212)는 각각 동일한 직경 및 동일한 높이로 구성된다. 도시예에 있어서, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(211, 212)는 각각 5개씩 설치되어 있다. 후술하는 바와 같이, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(211, 212)는, 복수의 비아 도체를 Z축 방향으로 적층함으로써 구성된다.
또한 대략 동일한 직경이란, 저항의 증가를 억제하기 위한 것이며, 동일한 방향에서 본 치수의 변동이, 예를 들어 10% 이내에 들어가 있는 것을 말하고, 대략 동일한 높이란, 각 층의 적층 정밀도를 확보하기 위한 것이며, 높이의 변동이, 예를 들어 ±1㎛의 범위에 들어가 있는 것을 말한다.
복수의 연결 도체(22)는, XY 평면에 평행으로 형성되고 Z축 방향으로 서로 대향하는 2개의 도체 군을 포함한다. 이 중, 한쪽 도체 군을 구성하는 제1 연결 도체(221)는 Y축 방향을 따라 연장되어 X축 방향으로 간격을 두고 배열되고, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(211, 212) 사이를 개별적으로 접속한다. 다른 쪽 도체 군을 구성하는 제2 연결 도체(222)는 Y축 방향에 대하여 소정 각도 경사지게 연장되어 X축 방향으로 간격을 두고 배열되고, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(211, 212) 사이를 개별적으로 접속한다. 도시예에 있어서, 제1 연결 도체(221)는 5개의 연결 도체를 포함하고, 제2 연결 도체(222)는 4개의 연결 도체를 포함한다.
도 1에 있어서, 제1 연결 도체(221)는 소정의 1세트의 기둥 형상 도체(211, 212)의 상단부에 접속되고, 제2 연결 도체(222)는 소정의 1세트의 기둥 형상 도체(211, 212)의 하단부에 접속된다. 보다 상세하게는, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(211, 212)와 제1 및 제2 연결 도체(221, 222)는 코일부(20L)의 주회부 Cn(C1 내지 C5)을 구성하고, 이들 주회부 Cn이 X축 방향의 둘레에 직사각형의 나선을 그리듯이 서로 접속된다. 이것에 의하여, 절연체부(10)의 내부에 있어서, X축 방향으로 축심(코일 축)을 갖는, 개구 형상이 직사각형인 코일부(20L)가 형성된다.
본 실시 형태에 있어서, 주회부 Cn은 5개의 주회부 C1 내지 C5를 포함한다. 각 주회부 C1 내지 C5의 개구 형상은 각각 개략 동일한 형상으로 형성된다.
내부 도체부(20)는 인출부(23)와 빗살 블록부(24)를 더 가지며, 이들을 개재하여 코일부(20L)가 외부 전극(30(31, 32))에 접속된다.
인출부(23)는 제1 인출부(231)와 제2 인출부(232)를 갖는다. 제1 인출부(231)는, 코일부(20L)의 일 단부를 구성하는 제1 기둥 형상 도체(211)의 하단부에 접속되고, 제2 인출부(232)는, 코일부(20L)의 타 단부를 구성하는 제2 기둥 형상 도체(212)의 하단부에 접속된다. 제1 및 제2 인출부(231, 232)는, 제2 연결 도체(222)와 동일한 XY 평면 상에 배치되어 있으며, Y축 방향에 평행으로 형성된다.
빗살 블록부(24)는, Y축 방향으로 서로 대향하도록 배치된 제1 및 제2 빗살 블록부(241, 242)를 갖는다. 제1 및 제2 빗살 블록부(241, 242)는, 각각의 빗살부의 선단부를 도 1에 있어서 상방을 향하게 하여 배치된다. 절연체부(10)의 양 단부면(103, 104) 및 저면(102)에는 빗살 블록부(241, 242)의 일부가 노출되어 있다. 제1 및 제2 빗살 블록부(241, 242) 각각의 소정의 빗살부 사이에는 제1 및 제2 인출부(231, 232)가 각각 접속된다(도 3 참조). 제1 및 제2 빗살 블록부(241, 242) 각각의 저부에는, 외부 전극(30)의 하지층을 구성하는 도체층(301, 302)이 각각 형성된다(도 2 참조).
외부 전극(30)은, 표면 실장용의 외부 단자를 구성하고 Y축 방향으로 서로 대향하는 제1 및 제2 외부 전극(31, 32)을 갖는다. 제1 및 제2 외부 전극(31, 32)은 절연체부(10)의 외면의 소정 영역에 형성된다.
보다 구체적으로 제1 및 제2 외부 전극(31, 32)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 절연체층(10)의 저면(102)의 Y축 방향 양 단부를 피복하는 제1 부분(30A)과, 절연체층(10)의 양 단부면(103, 104)을 소정의 높이에 걸쳐 피복하는 제2 부분(30B)을 갖는다. 제1 부분(30A)은 도체층(301, 302)을 개재하여 제1 및 제2 빗살 블록부(241, 242)의 저부에 전기적으로 접속된다. 제2 부분(30B)은 제1 및 제2 빗살 블록부(241, 242)의 빗살부를 피복하도록 절연체층(10)의 단부면(103, 104)에 형성된다.
기둥 형상 도체(21), 연결 도체(22), 인출부(23), 빗살 블록부(24) 및 도체층(301, 302)은, 예를 들어 Cu(구리), Al(알루미늄), Ni(니켈) 등의 금속 재료를 포함하며, 본 실시 형태에서는 모두 구리 또는 그의 합금의 도금층을 포함한다. 제1 및 제2 외부 전극(31, 32)은, 예를 들어 Ni/Sn 도금을 포함한다.
도 4는, 전자 부품(100)의 상하를 반전하여 도시하는 개략 투시 측면도이다. 전자 부품(100)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 필름층 L1과, 복수의 전극층 L2 내지 L6의 적층체를 포함한다. 본 실시 형태에서는, 천장면(101)으로부터 저면(102)을 향하여 필름층 L1 및 전극층 L2 내지 L6을 Z축 방향으로 순차 적층함으로써 제작된다. 층의 수는 특별히 한정되지 않으며, 여기서는 6층으로서 설명한다.
필름층 L1 및 전극층 L2 내지 L6은, 당해 각 층을 구성하는 절연체부(10) 및 내부 도체부(20)의 요소를 포함한다. 도 5의 A 내지 F는 각각, 도 4에 있어서의 필름층 L1 및 전극층 L2 내지 L6의 개략 상면도이다.
필름층 L1은, 절연체부(10)의 천장면(101)을 형성하는 천장면부(12)를 포함한다(도 5의 A). 전극층 L2는, 절연체부(10)(본체부(11))의 일부를 구성하는 절연층(110(112))과, 제1 연결 도체(221)를 포함한다(도 5의 B). 전극층 L3은, 절연층(110)(113)과, 기둥 형상 도체(211, 212)의 일부를 구성하는 비아 도체 V1을 포함한다(도 5의 C). 전극층 L4는, 절연층(110(114)), 비아 도체 V1 외에, 빗살 블록부(241, 242)의 일부를 구성하는 비아 도체 V2를 포함한다(도 5의 D). 전극층 L5는, 절연층(110(115)), 비아 도체 V1, V2 외에, 인출부(231, 232)나 제2 연결 도체(222)를 포함한다(도 5의 E). 그리고 전극층 L6은 절연층(110(116))과 비아 도체 V2를 포함한다(도 5의 F).
전극층 L2 내지 L6은 접합면 S1 내지 S4(도 4)를 개재하여 높이 방향으로 적층된다. 따라서 각 절연층(110)이나 비아 도체 V1, V2는 동일하게 높이 방향으로 경계부를 갖는다. 그리고 전자 부품(100)은, 각 전극층 L2 내지 L6을 전극층 L2부터 순서대로 제작하면서 적층하는 빌드업 공법에 의하여 제조된다.
[기본 제조 프로세스]
계속해서, 전자 부품(100)의 기본 제조 프로세스에 대하여 설명한다. 전자 부품(100)은 웨이퍼 레벨로 복수 개 동시에 제작되며, 제작 후에 소자마다 개편화(칩화)된다.
도 6 내지 도 8은, 전자 부품(100)의 제조 공정의 일부를 설명하는 소자 단위 영역의 개략 단면도이다. 구체적인 제조 방법으로서는, 지지 기판 S 상에 천장면부(12)를 구성하는 수지 필름(12A)(필름층 L1)이 접착되고, 그 위에 전극층 L2 내지 L6이 순차 제작된다. 지지 기판 S에는, 예를 들어 실리콘, 유리, 또는 사파이어 기판이 사용된다. 전형적으로는 내부 도체부(20)를 구성하는 도체 패턴을 전기 도금법에 의하여 제작하고, 그 도체 패턴을 절연성 수지 재료로 피복하여 절연층(110)을 제작하는 공정이 반복하여 실시된다.
도 6 및 도 7은 전극층 L3의 제조 공정을 도시하고 있다.
이 공정에서는 먼저, 전극층 L2의 표면에 전기 도금을 위한 시드층(급전층) SL1이, 예를 들어 스퍼터법 등에 의하여 형성된다(도 6의 A). 시드층 SL1은 도전성 재료이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 Ti(티타늄) 또는 Cr(크롬)을 포함한다. 전극층 L2는 절연층(112)과 연결 도체(221)를 포함한다. 연결 도체(221)는 수지 필름(12A)과 접하도록 절연층(112)의 하면에 설치된다.
계속해서, 시드층 SL1 상에 레지스트막 R1이 형성된다(도 6의 B). 레지스트막 R1에 대한 노광, 현상 등의 처리가 순서대로 행해짐으로써, 시드층 SL1을 개재하여, 기둥 형상 도체(21(211, 212))의 일부를 구성하는 비아 도체 V13에 대응하는 복수의 개구부 P1을 갖는 레지스트 패턴이 형성된다(도 6의 C). 그 후, 개구부 P1 내의 레지스트 잔사를 제거하는 디스컴 처리가 행해진다(도 6의 D).
계속해서, 지지 기판 S가 Cu 도금욕에 침지되고, 시드층 SL1로의 전압 인가에 의하여 개구부 P1 내에, Cu 도금층을 포함하는 복수의 비아 도체 V13이 형성된다(도 6의 E). 그리고 레지스트막 R1 및 시드층 SL1이 제거된 후(도 7의 A), 비아 도체 V13을 피복하는 절연층(113)이 형성된다(도 7의 B). 절연층(113)은, 수지 재료를 전극층 L2 상에 인쇄, 도포, 또는 수지 필름을 접착한 후 경화시킨다. 경화 후, CMP(화학적 기계적 연마 장치)나 그라인더 등의 연마 장치를 사용하여, 비아 도체 V13의 선단부가 노출되기까지 절연층(113)의 표면이 연마된다(도 7의 C). 도 7의 C는, 일례로서, 지지 기판 S가 그 상하를 반전하여, 자전 가능한 연마 헤드 H에 세팅되고, 공전하는 연마 패드 P에서 절연층(113)의 연마 처리(CMP)가 행해지고 있는 모습을 도시하고 있다.
이상과 같이 하여 전극층 L2 상에 전극층 L3이 제작된다(도 7의 D).
또한 절연층(112)의 형성 방법에 대하여 기재를 생략했지만, 전형적으로는 절연층(112)도 또한 절연층(113)과 마찬가지로 인쇄, 도포, 또는 접착한 후 경화시키고, CMP(화학적 기계적 연마 장치)나 그라인더 등에 의하여 연마를 행하는 방법으로 제작된다.
이후, 마찬가지로 하여 전극층 L3 상에 전극층 L4가 제작된다.
먼저, 전극층 L3의 절연층(113)(제2 절연층) 상에, 복수의 비아 도체 V13(제1 비아 도체)과 접속되는 복수의 비아 도체(제2 비아 도체)가 형성된다. 즉, 상기 제2 절연층의 표면에, 상기 제1 비아 도체의 표면을 피복하는 시드층이 형성되고, 상기 시드층 상에, 상기 제1 비아 도체의 표면에 대응하는 영역이 개구되는 레지스트 패턴이 형성되고, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하는 전기 도금법에 의하여 상기 제2 비아 도체가 형성된다. 계속해서, 상기 제2 절연층 상에, 상기 제2 비아 도체를 피복하는 제3 절연층이 형성된다. 그 후, 상기 제2 비아 도체의 선단부가 노출되기까지 상기 제3 절연층의 표면이 연마된다.
또한 상기 제2 비아 도체의 형성 공정에 있어서는, 빗살 블록부(24(241, 242))의 일부를 구성하는 비아 도체 V2도 또한 동시에 형성된다(도 4, 도 5의 D 참조). 이 경우, 상기 레지스트 패턴으로서, 상기 제2 비아 도체의 형성 영역 외에, 비아 도체 V2의 형성 영역이 개구되는 레지스트 패턴이 형성된다.
도 8의 A 내지 D는 전극층 L5의 제조 공정의 일부를 도시하고 있다.
여기서도 먼저, 전극층 L4의 표면에, 전기 도금용의 시드층 SL3과, 개구부 P2, P3을 갖는 레지스트 패턴(레지스트막 R3)이 순서대로 형성된다(도 8의 A). 그 후, 개구부 P2, P3 내의 레지스트 잔사를 제거하는 디스컴 처리가 행해진다(도 8의 B).
전극층 L4는 절연층(114)과 비아 도체 V14, V24를 갖는다. 비아 도체 V14는 기둥 형상 도체(21(211, 212))의 일부를 구성하는 비아(V1)에 상당하고, 비아 도체 V24는 빗살 블록부(24(241, 242))의 일부를 구성하는 비아(V2)에 상당한다(도 5의 C, D 참조). 개구부 P2는 시드층 SL3을 개재하여 전극층 L4 내의 비아 도체 V14와 대향하고, 개구부 P3은 시드층 SL3을 개재하여 전극층 L4 내의 비아 도체 V24와 대향한다. 개구부 P2는 각 연결 도체(222)에 대응하는 형상으로 형성된다.
계속해서, 지지 기판 S가 Cu 도금욕에 침지되고, 시드층 SL3로의 전압 인가에 의하여 개구부 P2, P3 내에, Cu 도금층을 포함하는 비아 도체 V25와 연결 도체(222)가 각각 형성된다(도 8의 C). 비아 도체 V25는 빗살 블록부(24(241, 242))의 일부를 구성하는 비아(V2)에 상당한다.
계속해서, 레지스트막 R3 및 시드층 SL3이 제거되고, 비아 도체 V25와 연결 도체(222)를 피복하는 절연층(115)이 형성된다(도 8의 D). 그 후, 도시하지 않더라도 비아 도체 V25의 선단부가 노출되기까지 절연층(115)의 표면이 연마되고, 나아가 시드층의 형성, 레지스트 패턴의 형성, 전기 도금 처리 등의 공정을 반복함으로써, 도 4 및 도 5의 E에 도시하는 전극층 L5가 제작된다.
그 후, 절연층(115)의 표면(저면(102))에 노출되는 빗살 블록부(24(241, 242))에 도체층(301, 302)이 형성된 후, 제1 및 제2 외부 전극(31, 32)이 각각 형성된다.
[본 실시 형태의 구조]
최근 들어서의 부품의 소형화에 수반하여 코일 특성의 확보가 곤란해지는 경향이 있다. 즉, 코일 부품의 특성은, 내장한 코일부의 크기, 형상 등에 크게 의존하며, 전형적으로는 코일부의 개구가 클수록 높은 인덕턴스 특성이 얻어진다.
그러나 부품의 소형화에 의하여 절연체부의 크기에 제약이 발생하고, 그 결과, 코일부의 유효 면적이 감소하여 인덕턴스 특성의 저하를 초래하게 된다.
따라서 본 실시 형태에서는, 코일부의 개구의 치수 비율을 최적화함으로써, 소형화를 도모하면서 코일 부품의 고특성화를 도모하도록 하고 있다.
도 9의 A 내지 C는 코일 부품의 고주파 특성을 설명하는 모식도이다. 도 9의 A에 도시하는 코일 부품(200)은, 직육면체 형상의 절연체부(210)와, 그 내부에 배치된 코일부(220C)를 갖는다. 여기서는, 이해를 용이하게 하기 위하여, 코일부(220C)의 주회부 Cn을, 사선(해칭)이 그어진 단순한 직사각형 환상 영역으로 표시하기로 한다(도 10에 있어서도 마찬가지임). 또한 부호 230은 외부 전극이다.
코일 부품의 전형적인 소형화 방법에서는, 절연체부(210)가 저높이화되고, 이 때문에 주회부 Cn의 상변측(이하, A측이라 함)과 하변측(이하, B측이라 함)이 서로 접근한다. 주회부 Cn의 A측과 B측이 접근하면, A측과 B측에서 형성되는 자속(자계) 간의 영향이 커진다. 즉, 도 9의 B에 도시한 바와 같이, A측에 흐르는 전류 IA로 형성되는 자속 ΦA는, B측에 흐르는 전류 IB로 형성되는 ΦB와 역방향이기 때문에, A측과 B측이 접근할수록 자속 ΦA와 자속 ΦB의 상호 간섭(상쇄)이 커진다. 그 결과, 주회부 Cn의 개구 전체의 자속 ΦT도 작아져 설계대로의 인덕턴스를 얻을 수 없게 된다.
따라서 본 실시 형태에서는, 도 9C에 도시한 바와 같이 A측과 B측 사이의 거리를 크게 함으로써, 양쪽에 있어서 형성되는 자속 ΦA, ΦB의 상호 간섭을 억제하여, 주회부 Cn 전체의 자속 ΦT를 크게 하여 인덕턴스를 높게 하도록 하고 있다. 또한 인덕턴스를 높게 할 수 있다는 것은, 동시에 선로 길이를 짧게 할 수 있는 것으로 이어지고, 그 결과, 저항이 낮게 억제되는 점에서 Q값을 높게 할 수 있게 된다.
주회부 Cn의 A측 및 B측의 이격 거리는 절연체부(210)의 고높이화로 실현할 수 있다. 이것에 의하여, 코일 부품의 실장 면적이 커지는 일은 없기 때문에, 코일 부품의 소형화를 도모하면서 코일 특성의 향상이 도모되게 된다.
상기 전형적인 소형화 방법이 사용된 코일 부품(200)에서는, 칩 부품의 외형 치수의 제약으로부터, 주회부의 개구(코어)에 접촉하는 도체 내주면의 치수 비율(hd/ld)이 작아질 수밖에 없었다(도 9의 A 참조). 이에 비하여 본 실시 형태에서는, 칩 부품의 외형 치수로부터 재검토하여, 절연체부(10)의 크기(부품 체적)를 변화시키지 않으면서 치수 비율(hd/ld)을 크게 한 것을 특징으로 하고 있다. 이것에 의하여 효율적으로 인덕턴스를 높게 할 수 있고, 그 결과, Q값이 높은 코일 부품을 얻을 수 있다.
구체적으로 본 실시 형태의 코일 부품(100)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 절연체부(10)의 길이 치수(La)에 대한 높이 치수(Ha)의 비율(Ha/La)은, Y축 방향을 따른 주회부 Cn의 내주부 간의 길이 치수(ld)에 대한, Z축 방향을 따른 주회부 Cn의 내주부 간의 높이 치수(hd)의 비율(hd/ld)의 1.5배 이하로 되도록 구성된다. 이것에 의하여 코일 부품(100)의 Q값을 효율적으로 높일 수 있다.
여기서, 「Y축 방향을 따른 주회부 Cn의 내주부 간의 길이 치수(ld)」는, 당해 주회부 Cn을 구성하는 제1 및 제2 기둥 형상 도체(211, 212)의 대향면 간의 거리를 YZ 평면에 투영한 Y축 방향에 관한 길이를 말한다.
또한 「Z축 방향을 따른 주회부 Cn의 내주부 간의 높이 치수(hd)」은, 당해 주회부 Cn을 구성하는 제1 및 제2 연결 도체(221, 222)의 대향면 간의 거리를 YZ 평면에 투영한 Z축 방향에 관한 길이를 말한다.
치수의 측정에 대해서는, Z축 방향(높이 방향)으로부터 절연체의 높이 방향의 중심을 통과하는 면까지 단면 연마, 밀링을 행하고, 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 200배 정도의 관찰에 의하여 제1 기둥 형상 도체(211)와 제2 기둥 형상 도체(212)의 간격을 측정하여, 주회부 Cn의 내주부 간의 길이 치수(ld)로 한다. 또한 X축 방향(폭 방향)으로부터 절연체부의 폭 방향의 중심을 통과하는 면까지 단면 연마, 밀링을 행하고, 제1 연결 도체(221)와 제2 연결 도체(222)의 간격을 SEM에 의하여 측정하여, 주회부 Cn의 내주부 간의 높이 치수(hd)로 한다. 다른 부분의 치수 측정에 대해서도 각각 상기 관찰 시료를 사용하여 행한다.
주회부 Cn의 개구 치수 비율(hd/ld)은 특별히 한정되지 않으며, 본 실시 형태에서는 0.6 이상 1.2 이하이다. 이것에 의하여 높은 인덕턴스값 및 Q값을 보다 안정적으로 확보할 수 있다.
또한 코일 축 방향(X축 방향)에서 본 절연체부(12)의 면적(Sa)에 대한, 주회부 Cn의 내주부에서 구획되는 면적(Sd)의 비율(Sd/Sa)도 특별히 한정되지 않지만, 본 실시 형태에서는 0.22 이상 0.45 이하(22% 이상 45% 이하)이다. 이것에 의하여 코일 부품(100)의 인덕턴스값을 효율적으로 높일 수 있다.
또한 본 실시 형태에 의하면, 제1 및 제2 빗살 블록부(241, 242)가, 각각의 빗살부의 선단부를 도 1에 있어서 상방을 향하게 하여 배치되어 있기 때문에, 고높이화에 수반한 절연체부(10)의 강성 부족을 보충할 수 있다. 이것에 의하여 코일 부품(100)의 신뢰성을 높일 수 있다.
<실험예>
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명자들에 의하여 행해진 실험예에 대하여 설명한다. 주회부 Cn의 개구를 코어부라 한다.
(실험예 1)
각 부의 치수가 이하와 같은, 유리제의 절연체부 및 코일부를 구비한 코일 부품 샘플을 제작하였다.
·절연체부: 길이(La) 370㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 215㎛
·코일부: Y축 방향의 도체 치수(lc) 35㎛, X축 방향의 도체 치수(wc) 10㎛, Z축 방향의 도체 치수(hc) 35㎛, X축 방향으로 인접하는 주회부 간의 거리(도체 간 거리 g) 20㎛, Y축 방향의 코어부 치수(ld) 200㎛, 전체 주회부 Cn에 있어서의 X축 방향의 코어부 치수(wd) 130㎛, Z축 방향의 코어부 치수(hd) 85㎛
·사이드 마진: Y축 방향의 치수(lb) 50㎛, X축 방향의 치수(wb) 30㎛, Z축 방향의 치수(hb) 30㎛
제작한 샘플에 대하여, RF 임피던스 애널라이저(애질런트(Agilent)사 제조의 E4991A)를 사용하여 인덕턴스(L값)(측정 주파수 500㎒) 및 Q값(측정 주파수 1.8㎓)을 각각 측정한바, L값은 2.6nH, Q값은 27이었다.
(실험예 2)
절연체부를 길이(La) 350㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 230㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 180㎛, X축 방향(wd) 130㎛, Z축 방향(hd) 100㎛로 한 것 이외에는 실험예 1과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 2.7nH, Q값은 28이었다.
(실험예 3)
절연체부를 길이(La) 320㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 250㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 150㎛, X축 방향(wd) 130㎛, Z축 방향(hd) 120㎛로 한 것 이외에는 실험예 1과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 2.8nH, Q값은 29였다.
(실험예 4)
절연체부를 길이(La) 305㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 265㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 135㎛, X축 방향(wd) 130㎛, Z축 방향(hd) 135㎛로 한 것 이외에는 실험예 1과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 2.9nH, Q값은 30이었다.
(실험예 5)
절연체부를 길이(La) 275㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 290㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 105㎛, X축 방향(wd) 130㎛, Z축 방향(hd) 160㎛로 한 것 이외에는 실험예 1과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 2.6nH, Q값은 29였다.
(실험예 6)
절연체부를 길이(La) 265㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 300㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 95㎛, X축 방향(wd) 130㎛, Z축 방향(hd) 170㎛로 한 것 이외에는 실험예 1과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 2.3nH, Q값은 28이었다.
(실험예 7)
각 부의 치수가 이하와 같은 수지제의 절연체부 및 코일부를 구비한 코일 부품 샘플을 제작하였다.
·절연체부: 길이(La) 410㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 195㎛
·코일부:Y축 방향의 도체 치수(lc) 35㎛, X축 방향의 도체 치수(wc) 24㎛, Z축 방향의 도체 치수(hc) 35㎛, 도체 간 거리(g) 10㎛, Y축 방향의 코어부 치수(ld) 250㎛, X축 방향의 코어부 치수(wd) 160㎛, Z축 방향의 코어부 치수(hd) 85㎛
·사이드 마진: Y축 방향의 치수(lb) 45㎛, X축 방향의 치수(wb) 20㎛, Z축 방향의 치수(hb) 20㎛
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 3.0nH, Q값은 31이었다.
(실험예 8)
절연체부를 길이(La) 380㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 210㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 220㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 100㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 3.2nH, Q값은 32였다.
(실험예 9)
절연체부를 길이(La) 350㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 230㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 190㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 120㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 3.3nH, Q값은 33이었다.
(실험예 10)
절연체부를 길이(La) 320㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 250㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 160㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 140㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 3.4nH, Q값은 34였다.
(실험예 11)
절연체부를 길이(La) 310㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 260㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 150㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 150㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 3.5nH, Q값은 34였다.
(실험예 12)
절연체부를 길이(La) 275㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 290㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 115㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 180㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 3.3nH, Q값은 32였다.
(실험예 13)
절연체부를 길이(La) 255㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 315㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 95㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 205㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 3.1nH, Q값은 31이었다.
(실험예 14)
절연체부를 길이(La) 310㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 260㎛, Y축 방향의 도체 치수(lc) 30㎛, X축 방향의 도체 치수(wc) 24㎛, Z축 방향의 도체 치수(hc) 30㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 160㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 160㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 3.6nH, Q값은 36이었다.
(실험예 15)
절연체부를 길이(La) 310㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 260㎛, Y축 방향의 도체 치수(lc) 25㎛, X축 방향의 도체 치수(wc) 24㎛, Z축 방향의 도체 치수(hc) 25㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 170㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 170㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 3.8nH, Q값은 37이었다.
(실험예 16)
절연체부를 길이(La) 310㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 260㎛, Y축 방향의 도체 치수(lc) 20㎛, X축 방향의 도체 치수(wc) 24㎛, Z축 방향의 도체 치수(hc) 20㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 180㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 180㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 4.2nH, Q값은 37이었다.
(실험예 17)
절연체부를 길이(La) 310㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 260㎛, Y축 방향의 도체 치수(lc) 15㎛, X축 방향의 도체 치수(wc) 24㎛, Z축 방향의 도체 치수(hc) 15㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 190㎛, X축 방향(wd) 160㎛, Z축 방향(hd) 190㎛로 한 것 이외에는 실험예 7과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 4.8nH, Q값은 36이었다.
(비교예 1)
절연체부를 길이(La) 400㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 200㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 230㎛, X축 방향(wd) 130㎛, Z축 방향(hd) 70㎛로 한 것 이외에는 실험예 1과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 2.2nH, Q값은 22였다.
(비교예 2)
절연체부를 길이(La) 407㎛, 폭(Wa) 200㎛, 높이(Ha) 202㎛, 코어부 치수를 Y축 방향(ld) 237㎛, X축 방향(wd) 130㎛, Z축 방향(hd) 72㎛로 한 것 이외에는 실험예 1과 동일한 조건에서 샘플을 제작하였다.
제작한 샘플에 대하여 실험예 1과 동일한 조건에서 인덕턴스(L값) 및 Q값을 측정한바, L값은 2.3nH, Q값은 23이었다.
실험예 1 내지 17 및 비교예 1, 2의 상술한 각 부의 조건, 치수비, 코일 축 방향(X축 방향)에서 본 절연체부 및 코어부의 면적 및 그의 면적비, 그리고 코일 특성을 표 1 내지 3에 정리하여 나타낸다.
Figure 112017022708809-pat00001
Figure 112017022708809-pat00002
Figure 112017022708809-pat00003
표 2 및 표 3에 나타낸 바와 같이, 절연체부의 치수 비율(Ha/La)이 코어부의 치수 비율(hd/ld)의 1.5배 이하인 실험예 1 내지 17에 의하면, 절연체부의 치수 비율(Ha/La)이 코어부의 치수 비율(hd/ld)의 1.5배를 초과하는 비교예 1, 2보다도 높은 Q값이 얻어지는 것이 확인되었다.
또한 코어부의 치수 비율(hd/ld)이 0.8 이상 1.5 이하인 실험예 3 내지 5에 의하면, 실험예 1, 2, 6보다도 높은(29 이상의) Q값이 얻어지는 것이 확인되었다. 마찬가지로, 코어부의 치수 비율(hd/ld)이 0.6 이상 1.0 이하인 실험예 9 내지(11, 14) 내지 17에 의하면, 실험예 7, 8, 12, 13보다도 높은(32 초과) Q값이 얻어지는 것이 확인되었다.
또한 코어부의 치수 비율(hd/ld)이 0.6 이상 1.0 이하인 실험예 2 내지 4에 의하면, 실험예 1, 5, 6보다도 높은(2.7nH 이상) L값이 얻어지는 것이 확인되었다.
또한 절연체부의 면적(Sa)에 대한 코어부의 면적(Sd)의 비율(Sd/Sa)이 22% 이상 45% 이하인 실험예 2 내지 4, 7 내지 17에 의하면, 2.7nH 이상의 높은 인덕턴스값이 얻어지는 것이 확인되었다.
이하, 개별적으로 살펴보아 가면, 실험예 1에 있어서는 비교예 2와 거의 동일한 코어 면적임에도 불구하고, 코어부의 치수비(wd/ld)가 비교예 2보다도 크기 때문에 비교예 2보다도 높은 Q값이 얻어졌다.
실험예 4에 있어서는 코어부의 치수비(wd/ld)가 거의 1로 되기 때문에, 실험예 1 내지 6 중에서는 가장 높은 Q값이 얻어졌다.
실험예 7 내지 17에 있어서는, 실험예 1 내지 6과 비교하여 절연체부의 절연성이 높아 도체 치수를 최대 한도까지 크게 할 수 있기 때문에 인덕턴스값을 높게 할 수 있다. 이에 수반하여 Q값도 31 이상으로 높게 할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에만 한정되는 것은 아니며 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다.
예를 들어 이상의 실시 형태에서는, 코일 부품이 천장면측으로부터 저면측을 향하여 절연층 및 비아 도체를 순차 적층하는 방법에 대하여 설명했지만 이에 한정되지 않으며, 저면측으로부터 천장면측을 향하여 절연층 및 비아 도체가 순차 적층되어도 된다.
또한 코일부의 각 주회부를 코일 축 방향으로 순차 적층하는 코일 부품의 제조 방법에도 본 발명은 적용 가능하다.
또한 상기 실시 형태에서는 Z축 방향에서 본 주회부가 사각형이지만, 다각형이더라도, 일부에 R이 구비되어 있거나 하더라도, 주회부 도체가 대향하는 위치 관계에 있으면 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한 상기 실시 형태에서는 코일 부품의 코일 축을 X축 방향(폭 방향)으로 하고 있지만, 코일 축 방향은 Z축 방향(높이 방향)이더라도 마찬가지의 효과를 얻을 수는 있다.
또한 절연체부는, 사용하는 재료가 유리이더라도, 수지이더라도, 예를 들어 일부에 페라이트분말 등을 포함하고 있었다고 하더라도, 투자율이 2 이하이면 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한 절연체는 유전율이 5 이하이면 특히 고주파 특성을 좋게 할 수 있고, 유전율이 4 이하이면 단자 전극과의 사이에서 발생하는 부유 용량을 더욱 작게 할 수 있어, 고주파에서의 Q값을 높게 할 수 있다.
<제2 실시 형태>
상기 제1 실시 형태에 있어서는 빗살 블록부가 배치된 전자 부품에 대하여 설명했지만, 상기의 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 빗살 블록부(24)가 배치되어 있지 않은 전자 부품으로 해도 되며, 이하, 변형예로서 설명한다. 하기 각 구성예에 있어서도, 절연체부의 길이 치수(La)에 대한 높이 치수(Ha)의 비율(Ha/La)은, Y축 방향을 따른 주회부 Cn의 내주부 간의 길이 치수(ld)에 대한, Z축 방향을 따른 주회부 Cn의 내주부 간의 높이 치수(hd)의 비율(hd/ld)의 1.5배 이하로 되도록 구성된다.
또한 주회부 Cn의 개구 치수 비율(hd/ld)은 특별히 한정되지 않지만, 본 실시 형태에서는 0.6 이상 1.0 이하이다. 이것에 의하여 높은 인덕턴스값 및 Q값을 보다 안정적으로 확보할 수 있다.
또한 코일 축 방향(X축 방향)에서 본 절연체부의 면적(Sa)에 대한, 주회부 Cn의 내주부에서 구획되는 면적(Sd)의 비율(Sd/Sa)도 특별히 한정되지 않지만, 본 실시 형태에서는 0.22 이상 0.65 이하(22% 이상 65% 이하)이다. 이것에 의하여 코일 부품의 인덕턴스값을 효율적으로 높일 수 있다.
(제1 구성예)
제1 구성예에 따른 전자 부품은 빗살 블록부가 배치되어 있지 않다. 이것에 의하여, 동일한 체적의 절연체부 내에 내부 도체부를 배치하는 경우, 빗살 블록부가 배치되는 경우와 비교하여 코일부의 설계 범위가 넓어져, 코일부의 개구 면적을 확대하는 것이 가능해져 L값, Q값을 향상시킬 수 있다.
또한 본 구성예에서는 빗살 블록부가 배치되어 있지 않으므로, 직육면체 형상의 절연체부의 1개의 면에만 외부 전극이 형성되는 구조가 가능해져, 1면 실장 타입의 전자 부품으로 할 수 있다. 상기 실시 형태의 코일 부품은, 직육면체 형상의 절연체부의 3개의 면(102, 103, 104)에 외부 전극이 형성된 3면 실장 타입의 전자 부품이지만 이에 한정되지 않으며, 본 구성예와 같이 절연체부의 1개의 면에만 외부 전극이 형성된 1면 실장 타입의 전자 부품으로 해도 된다.
또한 상기 실시 형태에서는 코일부와 외부 전극의 접속은 빗살 블록부 및 인출선을 개재하여 행해지고 있지만, 본 구성예에서는 코일부와 외부 전극의 접속은 접속용 비아 도체층을 개재하여 행해진다.
이하, 도 12 내지 도 14를 이용하여 제1 구성예에 따른 전자 부품에 대하여 설명한다.
도 12의 A는, 본 실시 형태의 제1 구성예에 따른 코일 부품의 개략 투시 사시도, 도 12의 B는 그의 외관 사시도, 도 13의 A는 그의 개략 투시 측면도, 도 13의 B는 그의 외관 측면도, 도 14는 그의 개략 투시 상면도이다.
또한 각 도면에 있어서, X축, Y축 및 Z축 방향은 서로 직교하는 3축 방향을 나타내고 있다.
본 구성예의 전자 부품(1100)은 표면 실장용의 코일 부품으로서 구성된다. 전자 부품(1100)은 절연체부(1010)와 내부 도체부(1020)와 외부 전극(1030)을 구비한다.
절연체부(1010)는, 천장면(1101), 저면(1102), 제1 단부면(1103), 제2 단부면(1104), 제1 측면(1105) 및 제2 측면(1106)을 갖고, X축 방향으로 폭 방향, Y축 방향으로 길이 방향, Z축 방향으로 높이 방향을 갖는 직육면체 형상으로 형성된다. 저면(1102)은 실장면으로 된다.
절연체부(1010)는 본체부(1011)와 천장면부(12)를 갖는다. 본체부(1011)는 내부 도체부(1020)을 내장하며, 절연체부(1010)의 주요부를 구성한다. 천장면부(12)는 절연체부(1010)의 천장면(1101)을 구성한다. 절연체부(1010)에 사용되는 재료는 상기 실시 형태와 마찬가지이다.
내부 도체부(1020)는 절연체부(1010)의 내부에 설치된다. 내부 도체부(1020)는, 복수의 기둥 형상 도체(1021)와, 복수의 연결 도체(1022)와, 접속용 비아 도체층 V1023을 가지며, 이들 복수의 기둥 형상 도체(1021) 및 연결 도체(1022)에 의하여 코일부(1020L)가 구성된다. 또한 접속용 비아 도체층 V1023은 코일부(1020L)의 양 단부 각각에 접속된다.
복수의 기둥 형상 도체(1021)는, Z축 방향에 평행인 축심을 갖는 대략 원기둥 형상으로 형성된다. 복수의 기둥 형상 도체(1021)는, 개략 Y축 방향으로 서로 대향하는 2개의 도체 군을 포함한다. 이 중, 한쪽 도체 군을 구성하는 제1 기둥 형상 도체(10211)는 X축 방향으로 소정의 간격을 두고 배열되고, 다른 쪽 도체 군을 구성하는 제2 기둥 형상 도체(10212)도 마찬가지로 X축 방향으로 소정의 간격을 두고 배열된다.
또한 대략 원기둥 형상이란, 축 직교 방향(축심에 수직인 방향)의 단면 형상이 원형인 기둥체 외에, 상기 단면 형상이 타원형 또는 장원형인 기둥체도 포함하며, 타원형 또는 장원형으로서는, 예를 들어 장축/단축의 비가 3 이하인 것을 의미한다.
제1 및 제2 기둥 형상 도체(10211, 10212)는 각각 동일한 직경 및 동일한 높이로 구성된다. 도시예에 있어서, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(10211, 10212)는 각각 5개씩 설치되어 있다. 후술하는 바와 같이, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(10211, 10212)는 복수의 비아 도체를 Z축 방향으로 적층함으로써 구성된다.
또한 대략 동일한 직경이란, 저항의 증가를 억제하기 위한 것이며, 동일한 방향에서 본 치수의 변동이, 예를 들어 10% 이내에 들어가 있는 것을 말하고, 대략 동일한 높이란, 각 층의 적층 정밀도를 확보하기 위한 것이며, 높이의 변동이, 예를 들어 ±10㎛의 범위에 들어가 있는 것을 말한다.
복수의 연결 도체(1022)는, XY 평면에 평행으로 형성되고 Z축 방향으로 서로 대향하는 2개의 도체 군을 포함한다. 이 중, 한쪽 도체 군을 구성하는 제1 연결 도체(10221)는 Y축 방향을 따라 연장되어 X축 방향으로 간격을 두고 배열되고, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(10211, 10212) 사이를 개별적으로 접속한다. 다른 쪽 도체 군을 구성하는 제2 연결 도체(10222)는, Y축 방향에 대하여 소정 각도 경사지게 연장되어 X축 방향으로 간격을 두고 배열되고, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(10211, 10212) 사이를 개별적으로 접속한다. 도시예에 있어서, 제1 연결 도체(10221)는 5개의 연결 도체를 포함하고, 제2 연결 도체(10222)는 4개의 연결 도체를 포함한다.
도 12에 있어서, 제1 연결 도체(10221)는 소정의 1세트의 기둥 형상 도체(10211, 10212)의 상단부에 접속되고, 제2 연결 도체(10222)는 소정의 1세트의 기둥 형상 도체(10211, 10212)의 하단부에 접속된다. 보다 상세하게는, 제1 및 제2 기둥 형상 도체(10211, 10212)와 제1 및 제2 연결 도체(10221, 10222)는, 코일부(1020L)의 주회부 Cn(C1 내지 C5)을 구성하고, 이들 주회부 Cn이 X축 방향의 둘레에 직사각형의 나선을 그리듯이 서로 접속된다. 이것에 의하여, 절연체부(1010)의 내부에 있어서, X축 방향으로 축심(코일 축)을 갖는, 개구 형상이 직사각형인 코일부(1020L)가 형성된다.
본 실시 형태에 있어서, 주회부 Cn은 5개의 주회부 C1 내지 C5를 포함한다. 각 주회부 C1 내지 C5의 개구 형상은 각각 개략 동일한 형상으로 형성된다.
접속용 비아 도체층 V1023은 제1 접속용 비아 도체층 V10231과 제2 접속용 비아 도체층 V10232를 갖는다. 제1 접속용 비아 도체층 V10231은, 코일부(1020L)의 일 단부를 구성하는 제1 기둥 형상 도체(10211)의 하단부에 연결하여 접속되고, 제2 접속용 비아 도체층 V10232는, 코일부(1020L)의 타 단부를 구성하는 제2 기둥 형상 도체(10212)의 하단부에 연결하여 접속된다. 제1 및 제2 접속용 비아 도체층 V10231, V10232는, Z축 방향에 수직인 단면 형상이 대략 원형이며, 기둥 형상 도체(1021)의 Z축 방향에 수직인 단면과 거의 동일한 크기 및 형상을 갖고 있다.
외부 전극(1030)은, 표면 실장용의 외부 단자를 구성하고 Y축 방향으로 서로 대향하는 제1 및 제2 외부 전극(1031, 1032)을 갖는다. 제1 및 제2 외부 전극(1031, 1032)은 절연체부(1010)의 1면으로서의 저면(1102)에만 형성된다. 외부 전극(1030)은 절연체부(1010)의 외측에 형성된다.
기둥 형상 도체(1021), 연결 도체(1022), 접속용 비아 도체층 V1023은, 예를 들어 Cu(구리), Al(알루미늄), Ni(니켈) 등의 금속 재료를 포함하며, 본 실시 형태에서는 모두 구리 또는 그의 합금의 도금층을 포함한다. 제1 및 제2 외부 전극(1031, 1032)은, 예를 들어 Ni/Sn 도금을 포함한다.
도 15는, 전자 부품(1100)의 상하를 반전하여 도시하는 개략 투시 측면도이다. 전자 부품(1100)은, 도 15에 도시한 바와 같이, 필름층 L1001과, 복수의 전극층 L1002 내지 L1006의 적층체를 포함한다. 본 실시 형태에서는, 천장면(1101)으로부터 저면(1102)을 향하여 필름층 L1001 및 전극층 L1002 내지 L1006을 Z축 방향으로 순차 적층함으로써 제작된다. 층의 수는 특별히 한정되지 않으며, 여기서는 6층으로서 설명한다.
필름층 L1001 및 전극층 L1002 내지 L1006은, 당해 각 층을 구성하는 절연체부(1010), 내부 도체부(1020) 및 외부 전극(1030)의 요소를 포함한다. 도 16의 A 내지 F는 각각, 도 15에 있어서의 필름층 L1001 및 전극층 L1002 내지 L1006의 개략 상면도이다.
필름층 L1001은, 절연체부(1010)의 천장면(1101)을 형성하는 천장면부(12)를 포함한다(도 16의 A). 전극층 L1002는, 절연체부(1010)(본체부(1011))의 일부를 구성하는 절연층(10110(10112))과, 제1 연결 도체(10221)를 포함한다(도 16B). 전극층 L1003은, 절연층(10110(10113))과, 기둥 형상 도체(10211, 10212)의 일부를 구성하는 비아 도체 V1001을 포함한다(도 16의 C). 전극층 L1004는, 절연층(10110(10114)), 비아 도체 V1001 외에, 제2 연결 도체(10222)를 포함한다(도 16의 D). 전극층 L1005는, 절연층(10110(10115))과, 접속용 비아 도체층 V1023(제1 접속용 비아 도체층 V10231, 제2 접속용 비아 도체층 V10232)을 포함한다(도 16의 E). 그리고 전극층 L1006은 외부 전극(1030)(제1 외부 전극(1031), 제2 외부 전극(1032))을 포함한다(도 16의 F).
전극층 L1002 내지 L1006은 접합면 S1 내지 S4(도 15)를 개재하여 높이 방향으로 적층된다. 따라서 각 절연층(10110), 비아 도체 V1001, 접속용 비아 도체층 V1023, 외부 전극(1030)은 동일하게 높이 방향으로 경계부를 갖는다. 그리고 전자 부품(1100)은, 각 전극층 L1002 내지 L1006을 전극층 L1002부터 순서대로 제작하면서 적층하는 상기 실시 형태와 마찬가지의 빌드업 공법에 의하여 제조된다.
이상과 같이, 제1 구성예에 있어서의 전자 부품(1100)은, 빗살 블록부가 배치되어 있지 않기 때문에 Y축 방향의 코어부 치수(ld)를 확대할 수 있다. 이것에 의하여 코일부(1020L)의 개구 면적을 확대할 수 있어, L값 및 Q값을 높게 하는 것이 가능해진다.
또한 본 구성예에서는, 표면 실장용의 외부 단자로 되는 외부 전극(1030)이 전자 부품(1100)의 1면에만 형성되어 있으므로, 전자 부품(1100)을 납땜에 의하여 실장할 때 실장면은 1면만으로 되기 때문에, 땜납 필렛이 형성되지 않아 고밀도 실장이 가능해진다.
또한 코일부(1020L)와 외부 전극(1030)을 접속용 비아 도체층 V1023에 의하여 접속하기 때문에, 빗살 블록부가 배치되는 경우와 비교하여 외부 전극으로부터 코일부(1020)에 이르기까지의 전류 경로를 짧게 취할 수 있다. 이것에 의하여, 노이즈의 발생이 적어 특성 열화가 적은 전자 부품(1100)을 얻을 수 있다.
(제2 구성예)
상기 제1 구성예에서는, 접속용 비아 도체층 V1023은, Z축 방향에 수직인 단면 형상이 대략 원형을 갖고 있었지만 이에 한정되지 않고, 예를 들어 장원형을 갖고 있어도 되며, 이하, 제2 구성예로서 설명한다. 제1 구성예와 상이한 구성에 대하여 주로 설명하며, 마찬가지의 구성에 대해서는 마찬가지의 부호를 붙여 설명을 생략하는 경우가 있다. 본 구성예에 있어서도 제1 구성예와 마찬가지로 코일부의 개구 면적을 크게 취하는 것이 가능하며, 이것에 의하여 L값, Q값을 높게 하는 것이 가능하게 되어 있다.
이하, 도 17 내지 도 19를 이용하여 제2 구성예에 따른 코일 부품에 대하여 설명한다.
도 17은 코일 부품의 개략 투시 사시도이다. 도 18은 그의 개략 투시 측면도이다. 도 19는 그의 개략 투시 상면도이다.
본 구성예의 전자 부품(2100)은 표면 실장용의 코일 부품으로서 구성된다. 전자 부품(2100)은 절연체부(2010)와 내부 도체부(2020)와 외부 전극(1030)을 구비한다.
절연체부(2010)는 본체부(2011)과 천장면부(12)를 갖는다. 본체부(2011)는 내부 도체부(2020)를 내장하며, 절연체부(2010)의 주요부를 구성한다.
절연체부(2010)는, 천장면(2101), 저면(2102), 제1 단부면(2103), 제2 단부면(2104), 제1 측면(2105) 및 제2 측면(2106)을 갖고, X축 방향으로 폭 방향, Y축 방향으로 길이 방향, Z축 방향으로 높이 방향을 갖는 직육면체 형상으로 형성된다.
내부 도체부(2020)는 절연체부(2010)의 내부에 설치된다. 내부 도체부(2020)는, 복수의 기둥 형상 도체(1021)와, 복수의 연결 도체(1022)와, 접속용 비아 도체층 V2023을 가지며, 이들 복수의 기둥 형상 도체(1021) 및 연결 도체(1022)에 의하여 코일부(1020L)가 구성된다. 또한 접속용 비아 도체층 V2023은 코일부(1020L)의 양 단부 각각에 접속된다.
접속용 비아 도체층 V2023은 제1 접속용 비아 도체층 V20231과 제2 접속용 비아 도체층 V20232를 갖는다. 제1 접속용 비아 도체층 V20231은, 코일부(1020L)의 일 단부를 구성하는 제1 기둥 형상 도체(10211)의 하단부에 접속되고, 제2 접속용 비아 도체층 V20232는, 코일부(1020L)의 타 단부를 구성하는 제2 기둥 형상 도체(10212)의 하단부에 접속된다. 제1 및 제2 접속용 비아 도체층 V20231, V20232는, Z축 방향에 수직인 단면 형상이 장원형이며, 기둥 형상 도체(1021)의 Z축 방향에 수직인 단면보다도 큰 단면 형상을 갖고 있다. 달리 말하면, 기둥 형상 도체(1021)와 접속용 비아 도체층 V2023을 XY 평면에 투영했을 때, 기둥 형상 도체(1021)의 대략 원형의 투영도는 접속용 비아 도체층 V2023의 대략 장원형의 투영도 중에 모두 포함된다.
외부 전극(1030)은, 표면 실장용의 외부 단자를 구성하고 Y축 방향으로 서로 대향하는 제1 및 제2 외부 전극(1031, 1032)을 갖는다. 제1 및 제2 외부 전극(1031, 1032)은 절연체부(2010)의 1면으로서의 저면(2102)에만 형성된다.
이상과 같이, 본 구성예에서는, 접속용 비아 도체층 V2023의 단면 형상을 장원으로 하여, 코일부(1020L)의 일부를 구성하는 기둥 형상 도체(1021)의 단면보다도 큰 단면 형상으로 함으로써, 코일부(1020L)와 외부 전극(1030)의 접촉 면적을 크게 할 수 있다.
(제3 구성예)
상기 각 구성예에 있어서, 접속용 비아 도체층 V1023, V2023과 동일한 층이며, 코일부(1020L)와 외부 전극(1030)을 전기적으로 접속하지 않는, 더미 비아 도체층을 형성해도 되며, 이하, 제3 구성예로서 설명한다. 더미 비아 도체층은 외부 전극(1030)과 접촉하여 절연체 내에 복수 형성된다. 더미 비아 도체층을 형성함으로써 외부 전극(1030)과 절연체부(1010)의 밀착 강도를 향상시킬 수 있다. 더미 비아 도체층의 형성은, 상기 구성예 및 상기 실시 형태에 적용 가능하다.
도 20은, 제3 구성예에 따른 코일 부품의 개략 투시 사시도이다. 도 21은 그의 개략 투시 측면도이다. 도 22는 그의 개략 투시 상면도이다. 제3 구성예에 있어서는, 상기 제1 구성예에 더미 비아 도체층을 형성했을 경우를 예로 들어 설명하며, 제1 구성예와 마찬가지의 구성에 대해서는 마찬가지의 부호를 붙여 설명을 생략한다.
본 구성예의 전자 부품(3100)은 표면 실장용의 코일 부품으로서 구성된다. 전자 부품(3100)은 절연체부(3010)와 내부 도체부(1020)와 외부 전극(1030)을 구비한다.
절연체부(3010)는 본체부(3011)와 천장면부(12)를 갖는다. 본체부(3011)는 내부 도체부(1020) 및 더미 비아 도체층(3040)을 내장하며, 절연체부(3010)의 주요부를 구성한다.
절연체부(3010)는, 천장면(3101), 저면(3102), 제1 단부면(3103), 제2 단부면(3104), 제1 측면(3105) 및 제2 측면(3106)을 갖고, X축 방향으로 폭 방향, Y축 방향으로 길이 방향, Z축 방향으로 높이 방향을 갖는 직육면체 형상으로 형성된다.
더미 비아 도체층(3040)은, 직육면체 형상의 절연체부(3010)의 저면(3102)에 대향하는 외부 전극(1030)의 내면부에 형성된 복수의 돌기부를 포함하며, 도 21에 도시하는 바와 같이 절연체부(3010)의 저면(3102)의 내부에 몰입된다. 더미 비아 도체층(3040)의 선단부는, 절연체부(3010)를 구성하는 절연 재료를 개재하여 내부 도체부(1020)와 대향하며, 따라서 코일부(1020L)와는 접촉하고 있지 않다.
더미 비아 도체층(3040)은 접속용 비아 도체층 V1023과 동일한 층으로 형성된다. 복수의 더미 비아 도체층(3040)은, Y축 방향으로 서로 대향하는 2개의 도체층 군을 포함한다. 이 중, 한쪽 도체층 군을 구성하는 제1 더미 비아 도체층(3041)은, XY 평면에 있어서의 형상이 대략 직사각형인 제1 외부 전극(1031)의 4코너에 대응하여 각각 1개씩 배치된다. 다른 쪽 도체층 군을 구성하는 제2 더미 비아 도체층(3042)은, XY 평면에 있어서의 형상이 대략 직사각형인 제2 외부 전극(1032)의 4코너에 대응하여 각각 1개씩 배치된다. 더미 비아 도체층(3040)은, 절연체부(3011)을 구성하는 절연층에 의하여 내부 도체부(1020)와 전기적으로 절연되어 있다.
본 변형예에서는, 더미 비아 도체층(3040)을 형성함으로써 외부 전극(1030)과 절연체부(3011)의 밀착 강도가 향상된다.
즉, 외부 전극(1030)의 제작 방법에 있어서는, 예를 들어 상기 실시 형태의 내부 도체부를 구성하는 도체 패턴을 전기 도금법에 의하여 제작하는 방법과 마찬가지로, 전기 도금용의 시드층을 형성하고, 개구부를 갖는 레지스트 패턴을 설치한 후, 전기 도금법에 의하여 외부 전극을 형성하는 방법을 취할 수 있다. 이러한 방법으로 외부 전극(1030)을 제작함으로써 더미 비아 도체층(3040)과 외부 전극(1030)의 강한 접착이 발생하여, 절연체부(3011)과 외부 전극(1030)의 밀착 강도가 향상된다.
<전자 부품 특성>
본 발명의 전자 부품은 상기의 각 실시 형태에 한정되지 않으며, 예를 들어 도 23 및 도 24에 도시하는 구성을 취해도 된다. 도 23, 도 24의 각 도면은 상기 실시 형태에 따른 전자 부품의 개략 투시도이다. 도 23의 각 도면은, 상기 제1 실시 형태와 같이 빗살 블록부(24)가 배치되는 전자 부품의 도면을 나타내고, 도 24의 각 도면은, 상기 제2 실시 형태와 같이 빗살 블록부가 배치되어 있지 않은 전자 부품의 도면을 나타낸다. 상기 각 실시 형태와 마찬가지의 구성에 대해서는 마찬가지의 부호를 붙이고 있다.
도 23 및 도 24에 도시되는 각 전자 부품의 외형 치수는 모두 동일하며, 어느 전자 부품에 있어서도 절연체부의 길이 치수(La)에 대한 높이 치수(Ha)의 비율(Ha/La)은, Y축 방향을 따른 주회부 Cn의 내주부 간의 길이 치수(ld)에 대한, Z축 방향을 따른 주회부 Cn의 내주부 간의 높이 치수(hd)의 비율(hd/ld)의 1.5배 이하로 되도록 구성된다.
도 23의 A는 상기 제1 실시 형태의 전자 부품(100)의 개략 투시 측면도이다. 도 23의 B는, 전자 부품(100)과 비교하여 인출부(23)가 설치되어 있지 않고, 상기 제2 실시 형태와 같이 접속용 비아 도체층 V1023을 개재하여 외부 전극(30)과 코일부(1020L)가 접속하는 형태의 전자 부품(4100)의 개략 투시 측면도이다. 도 23의 C는, 도 23의 B의 전자 부품(3100)과 비교하여 빗살 블록부(24)의 Y축 방향에 있어서의 길이가 짧으며, 코일부(1020L)와 빗살 블록부(24)의 거리가 긴 경우의 전자 부품(5100)의 개략 투시 측면도인 도 23의 각 도면에 있어서는, Y축 방향(도면 중 좌우 방향)에 있어서의 코일부(20L)와 절연체부 단부면 사이의 사이드 마진의 치수(1b)는 모두 45㎛이다.
도 24의 각 도면은, 상기 제2 실시 형태(제1 구성예)에 따른 전자 부품(1100)에 대응하는 것이며, Y축 방향에 있어서의 사이드 마진의 치수(1b)가 상이할 뿐 기본적인 구성은 동일하다. 도 24의 A에 도시하는 전자 부품(1100A)의 사이드 마진(1b)은 45㎛이고, 도 24의 B에 도시하는 전자 부품(1100B)의 사이드 마진(1b)은 20㎛이며, 도 24의 C에 도시하는 전자 부품(1100C)의 사이드 마진(1b)은 10㎛이다.
도 25는, 도 23 및 도 24에 도시하는 각 전자 부품의 인덕턴스(L값) 특성을 나타낸다. 도 26은, 도 23 및 도 24에 도시하는 각 전자 부품의 Q값 특성을 나타낸다. 도 25 및 도 26에 있어서, 횡축의 23의 A는 도 23의 A에 도시하는 전자 부품에 상당하고, 이하 마찬가지로, 23의 B, 23의 C, 24의 A, 24의 B 및 24의 C는 각각 도 23의 B, 도 23의 C, 도 24의 A, 도 24의 B 및 도 24의 C에 도시하는 전자 부품에 상당하며, 각 전자 부품의 인덕턴스 및 Q값이 플롯되어 있다.
도 25 및 도 26에 나타낸 바와 같이, 어느 전자 부품에 있어서도 L값은 3.0nh 이상, Q값은 30 이상을 나타내어, 높은 인덕턴스값 및 Q값을 얻을 수 있다. 또한 코일부의 개구(코어)를 확대함으로써 인덕턴스 특성 및 Q값 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 27은, 전자 부품의 구성의 차이에 의한 내부 도체부의 형성 가능 영역을 비교하는 도면이다. 도 27의 각 도면에서는, 전자 부품의 외형이 200㎛(폭)×400㎛(가로)×200㎛(높이)인 것을 예로 들어 각 치수를 기재하고 있다.
도 27의 B는, 상기 제2 실시 형태(제1 구성예)에 나타내는 1면 실장 타입의 전자 부품(1100)의 개략 외관 측면도이다. 도 27의 C는, 상기 제1 실시 형태에 나타내는 3면 실장 타입의 전자 부품(100)의 개략 투시 측면도를 도시한다. 도 27의 D는 종래 5면 실장 타입의 전자 부품(7100)의 개략 외관 측면도를 도시하며, 부호 7030은 외부 전극을 나타낸다. 어느 전자 부품에 있어서도 외부 전극의 두께는 10㎛로 하였다. 도 27의 A는 절연체부의 외형과 전자 부품의 외형이 동등하다고 가정했을 경우를 예로 나타내며, 이때의 절연체부(6010)의 체적을 100%로 하여, 도 27의 B 내지 도 27의 D의 각 도면에 도시하는 전자 부품에 있어서의 절연체부가 차지하는 비율을 계산하였다.
도 27의 B의 1면 실장 타입의 전자 부품(1100)에 있어서는 절연체부(1010)가 차지하는 비율은 95%로 되고, 도 27의 C의 3면 실장 타입의 전자 부품(100)에 있어서는 절연체부(10)가 차지하는 비율은 84%로 되며, 도 27의 D의 5면 실장 타입의 전자 부품(7100)에 있어서는 절연체부가 차지하는 비율은 76.95%이다. 전자 부품에 있어서의 절연체부가 차지하는 비율이 높을수록, 절연체부의 내부에 배치되는 내부 도체부의 형성 가능 영역이 커진다. 따라서 1면 실장 타입의 전자 부품(1100) 및 3면 실장 타입의 전자 부품(100)은, 모두 종래 5면 실장 타입의 전자 부품(7100)과 비교하여 내부 도체부의 형성 가능 영역이 커져, 코일부의 개구(코어)를 확대할 수 있다. 이것에 의하여 L값 및 Q값을 높게 하는 것이 가능해진다.
10, 1010, 2010, 3010: 절연체부
20, 1020, 2020: 내부 도체부
20L, 1020L: 코일부
21, 211, 212, 1021, 10211, 10212: 기둥 형상 도체
22, 221, 222, 1022, 10221, 10222: 연결 도체
100, 1100, 1100A, 1100B, 1100C, 2100, 3100, 4100, 5100: 전자 부품(코일 부품)
1102, 2102, 3102: 저면
V1023, V10231, V10232, V2023, V20231, V20232: 접속용 비아 도체층
3040, 3041, 3042: 더미 비아 도체층
Cn: 주회부

Claims (10)

  1. 제1 축 방향으로 폭 방향, 제2 축 방향으로 길이 방향, 제3 축 방향으로 높이 방향을 갖고, 비자성 재료를 포함한 절연체부와,
    상기 제1 축 방향의 둘레에 권회된 주회부(周回部)를 갖고, 상기 절연체부의 내부에 배치된 코일부와,
    상기 제2 축 방향으로 서로 대향하도록 배치된 제1 빗살 블록부 및 제2 빗살 블록부
    를 구비하고,
    상기 절연체부의 길이 치수에 대한 높이 치수의 비율은, 상기 제2 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 길이 치수에 대한, 상기 제3 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 높이 치수의 비율의 1.5배 이하이고,
    상기 제1 빗살 블록부 및 상기 제2 빗살 블록부는, 각각의 빗살부의 선단부를 상기 제3 축 방향을 향하게 하여 배치되고, 상기 제1 빗살 블록부 및 상기 제2 빗살 블록부 각각의 저부에는 도체층이 각각 형성되어 있는, 코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 길이 치수에 대한, 상기 제3 축 방향을 따른 상기 주회부의 내주부 간의 높이 치수의 비율은 0.6 이상 1.0 이하인, 코일 부품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 축 방향에서 본 상기 절연체부의 면적에 대한, 상기 주회부의 내주부에서 구획되는 면적의 비율은 0.22 이상 0.45 이하인, 코일 부품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절연체부는 세라믹스 또는 수지 재료를 포함하는, 코일 부품.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 축 방향에서 본 상기 절연체부의 면적에 대한, 상기 주회부의 내주부에서 구획되는 면적의 비율은 0.22 이상 0.65 이하인, 코일 부품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 절연체부는 세라믹스 또는 수지 재료를 포함하는, 코일 부품.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절연체부는 직육면체 형상을 갖고,
    상기 코일 부품은, 상기 코일부와 전기적으로 접속하는, 상기 절연체부의 1면에만 배치된 외부 전극을 더 구비하는, 코일 부품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코일부와 상기 외부 전극은, 상기 코일부의 단부에 접속하는 접속용 비아 도체에 의하여 전기적으로 접속되는, 코일 부품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비아 도체의 상기 제3 축에 직교하는 단면은, 상기 코일부의 단부의 상기 제3 축에 직교하는 단면보다도 큰 단면 형상을 갖는, 코일 부품.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 외부 전극은, 상기 절연체부의 상기 1면에 대향하는 내면부와, 상기 내면부에 형성되고 상기 1면에 몰입되는 복수의 돌기부를 갖는, 코일 부품.
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