KR102210156B1 - 적층형 코일 부품 - Google Patents

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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

고주파 특성이 우수한 적층형 코일 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 적층형 코일 부품은, 복수의 절연층이 적층되어 이루어지며, 내부에 코일을 내장하는 적층체와, 상기 코일에 전기적으로 접속되어 있는 제1 외부 전극 및 제2 외부 전극을 구비한다. 상기 코일은, 절연층과 함께 적층된 복수의 코일 도체가 전기적으로 접속됨으로써 형성된다. 본 발명의 적층형 코일 부품은, 또한, 적층체의 내부에 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체를 구비한다. 상기 제1 연결 도체는, 적층체의 제1 단부면을 덮는 부분의 제1 외부 전극과 이것에 대향하는 코일 도체 사이를 접속하고, 상기 제2 연결 도체는, 적층체의 제2 단부면을 덮는 부분의 제2 외부 전극과 이것에 대향하는 코일 도체 사이를 접속한다. 상기 길이 방향에 있어서, 상기 제1 연결 도체 및 상기 제2 연결 도체의 길이는 모두, 상기 적층체의 길이의 2.5％ 이상, 7.5％ 이하이다.

Description

적층형 코일 부품{MULTILAYER COIL COMPONENT}
본 발명은, 적층형 코일 부품에 관한 것이다.
적층형 코일 부품으로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 소자체와, 상기 소자체에 매몰된 코일부와, 상기 소자체 내에 매몰되며 상기 코일부와 전기적으로 접속된 한 쌍의 인출부와, 상기 소자체의 양단부에 형성되며 상기 인출부와 전기적으로 접속된 한 쌍의 전극을 구비하고, 코일부의 권취축과 상기 전극이 교차하는 적층 인덕터가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 적층 인덕터에 있어서는, 코일부의 막 두께를 L7이라 하고, 전극의 두께를 L6이라 하였을 때에, 1.5<L7÷L6<7.0을 만족시키는 것을 특징으로 하고 있다.
일본 특허 공개 제2001-126925호 공보
근년의 전기 기기의 통신 속도의 고속화, 및, 소형화에 따라서, 적층 인덕터에는 고주파대(예를 들어, 20㎓ 이상의 ㎓대)에서의 고주파 특성이 충분할 것이 요구되고 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 적층 인덕터는, 실장의 용이성에 주목하여 이루어진 것이며, 상기 고주파대에는 대응하고 있지 않다. 구체적으로는, 특허문헌 1에 기재된 적층 인덕터는, 적층 방향의 양 단부면을 전부 덮도록 두께 L6의 전극이 형성되어 있다. 그 때문에, 전극에 기인하는 부유 용량이 크고, 이 부유 용량(콘덴서 성분)이 적층 인덕터의 인덕턴스 성분과 공진을 일으켜 충분한 고주파 특성이 얻어지지 않는다. 특허문헌 1에 기재된 적층 인덕터는, 코일부의 막 두께나 전극의 두께, 다양한 치수에 대하여 바람직한 범위를 개시하고 있지만, 어느 수치도, 20㎓ 이상의 고주파대에서의 사용을 상정한 것은 아니다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 고주파 특성이 우수한 적층형 코일 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적층형 코일 부품은, 복수의 절연층이 적층되어 이루어지며, 내부에 코일을 내장하는 적층체와, 상기 코일에 전기적으로 접속되어 있는 제1 외부 전극 및 제2 외부 전극을 구비하는 적층형 코일 부품으로서, 상기 코일은, 상기 절연층과 함께 적층된 복수의 코일 도체가 전기적으로 접속됨으로써 형성되고, 상기 적층체는, 길이 방향으로 서로 마주보는 제1 단부면 및 제2 단부면과, 상기 길이 방향에 직교하는 높이 방향으로 서로 마주보는 제1 주면 및 제2 주면과, 상기 길이 방향 및 상기 높이 방향에 직교하는 폭 방향으로 서로 마주보는 제1 측면 및 제2 측면을 갖고, 상기 제1 외부 전극은, 상기 제1 단부면의 일부를 덮고, 또한, 상기 제1 단부면으로부터 연신되어 상기 제1 주면의 일부를 덮어 배치되고, 상기 제2 외부 전극은, 상기 제2 단부면의 일부를 덮고, 또한, 상기 제2 단부면으로부터 연신되어 상기 제1 주면의 일부를 덮어 배치되고, 상기 제1 주면이 실장면이며, 상기 적층체의 적층 방향, 및, 상기 코일의 축 방향이 상기 실장면에 대하여 평행이며, 상기 적층체의 내부에 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체를 더 구비하고, 상기 제1 연결 도체는, 상기 제1 단부면을 덮는 부분의 상기 제1 외부 전극과 이것에 대향하는 상기 코일 도체 사이를 접속하고, 상기 제2 연결 도체는, 상기 제2 단부면을 덮는 부분의 상기 제2 외부 전극과 이것에 대향하는 상기 코일 도체 사이를 접속하고, 상기 제1 연결 도체 및 상기 제2 연결 도체의 길이는 모두, 상기 적층체의 길이의 2.5％ 이상, 7.5％ 이하이다.
본 발명에 따르면, 고주파 특성이 우수한 적층형 코일 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 적층형 코일 부품을 모식적으로 도시하는 사시도.
도 2의 (a)는 도 1에 도시한 적층형 코일 부품의 측면도이고, 도 2의 (b)는 도 1에 도시한 적층형 코일 부품의 정면도이며, 도 2의 (c)는 도 1에 도시한 적층형 코일 부품의 저면도.
도 3은 도 1에 도시한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 분해 사시도.
도 4는 도 1에 도시한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 분해 평면도.
도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 내부 구조의 일례를 모식적으로 도시하는 측면도이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 제1 단부면의 일례를 모식적으로 도시하는 정면도이며, 도 5의 (c)는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 제1 주면의 일례를 모식적으로 도시하는 저면도.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)는 본 발명의 적층형 코일 부품의 다른 일례를 구성하는 조정 패턴의 형상을 모식적으로 도시하는 평면도.
도 7은 투과 계수 S21을 측정하는 방법을 모식적으로 도시하는 도면.
도 8은 실시예 1, 2 및 비교예 1에 있어서의 투과 계수 S21을 나타내는 그래프.
도 9는 투과 계수 S21의 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면.
도 10은 투과 계수 S21의 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 적층형 코일 부품에 대하여 설명한다.
그러나, 본 발명은, 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 적절히 변경하여 적용할 수 있다. 또한, 이하에 있어서 기재하는 개개의 바람직한 구성을 2개 이상 조합한 것도 또한 본 발명이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 적층형 코일 부품을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 2의 (a)는 도 1에 도시한 적층형 코일 부품의 측면도이고, 도 2의 (b)는 도 1에 도시한 적층형 코일 부품의 정면도이며, 도 2의 (c)는 도 1에 도시한 적층형 코일 부품의 저면도이다.
도 1, 도 2의 (a), 도 2의 (b) 및 도 2의 (c)에 도시한 적층형 코일 부품(1)은, 적층체(10)와 제1 외부 전극(21)과 제2 외부 전극(22)을 구비하고 있다. 적층체(10)는 6면을 갖는 대략 직육면체 형상이다. 적층체(10)의 구성에 대해서는 후술하지만, 복수의 절연층이 적층되어 이루어지며, 내부에 코일을 내장하고 있다. 제1 외부 전극(21) 및 제2 외부 전극(22)은, 각각, 코일에 전기적으로 접속되어 있다.
본 발명의 적층형 코일 부품 및 적층체에서는, 길이 방향, 높이 방향, 폭 방향을, 도 1에 있어서의 x 방향, y 방향, z 방향이라 한다. 여기서, 길이 방향(x 방향)과 높이 방향(y 방향)과 폭 방향(z 방향)은 서로 직교한다.
도 1, 도 2의 (a), 도 2의 (b) 및 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 적층체(10)는, 길이 방향(x 방향)으로 서로 마주보는 제1 단부면(11) 및 제2 단부면(12)과, 길이 방향에 직교하는 높이 방향(y 방향)으로 서로 마주보는 제1 주면(13) 및 제2 주면(14)과, 길이 방향 및 높이 방향에 직교하는 폭 방향(z 방향)으로 서로 마주보는 제1 측면(15) 및 제2 측면(16)을 갖는다.
도 1에는 도시되어 있지 않지만, 적층체(10)는, 코너부 및 능선부가 둥그스름하게 되어 있는 것이 바람직하다. 코너부는, 적층체의 3면이 교차하는 부분이며, 능선부는, 적층체의 2면이 교차하는 부분이다.
제1 외부 전극(21)은, 도 1 및 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 적층체(10)의 제1 단부면(11)의 일부를 덮고, 또한, 도 1 및 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 단부면(11)으로부터 연신되어 제1 주면(13)의 일부를 덮어 배치되어 있다. 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 외부 전극(21)은, 제1 단부면(11) 중, 제1 주면(13)과 교차하는 능선부를 포함하는 영역을 덮고 있지만, 제2 주면(14)과 교차하는 능선부를 포함하는 영역은 덮고 있지 않다. 그 때문에, 제2 주면(14)과 교차하는 능선부를 포함하는 영역에서는, 제1 단부면(11)이 노출되어 있다. 또한, 제1 외부 전극(21)은 제2 주면(14)을 덮고 있지 않다.
또한, 도 2의 (b)에서는, 적층체(10)의 제1 단부면(11)을 덮는 부분의 제1 외부 전극(21)의 높이 E2는 일정하지만, 적층체(10)의 제1 단부면(11)의 일부를 덮는 한, 제1 외부 전극(21)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 적층체(10)의 제1 단부면(11)에 있어서, 제1 외부 전극(21)은 단부로부터 중앙부를 향하여 높아지는 아치 형상이어도 된다. 또한, 도 2의 (c)에서는, 적층체(10)의 제1 주면(13)을 덮는 부분의 제1 외부 전극(21)의 길이 E1은 일정하지만, 적층체(10)의 제1 주면(13)의 일부를 덮는 한, 제1 외부 전극(21)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 적층체(10)의 제1 주면(13)에 있어서, 제1 외부 전극(21)은 단부로부터 중앙부를 향하여 길어지는 아치 형상이어도 된다.
도 1 및 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 외부 전극(21)은, 또한, 제1 단부면(11) 및 제1 주면(13)으로부터 연신되어 제1 측면(15)의 일부 및 제2 측면(16)의 일부를 덮어 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 측면(15) 및 제2 측면(16)을 덮는 부분의 제1 외부 전극(21)은, 모두, 제1 단부면(11)과 교차하는 능선부 및 제1 주면(13)과 교차하는 능선부에 대하여 비스듬히 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제1 외부 전극(21)은, 제1 측면(15)의 일부 및 제2 측면(16)의 일부를 덮어 배치되어 있지 않아도 된다.
제2 외부 전극(22)은, 적층체(10)의 제2 단부면(12)의 일부를 덮고, 또한, 제2 단부면(12)으로부터 연신되어 제1 주면(13)의 일부를 덮어 배치되어 있다. 제1 외부 전극(21)과 마찬가지로, 제2 외부 전극(22)은, 제2 단부면(12) 중, 제1 주면(13)과 교차하는 능선부를 포함하는 영역을 덮고 있지만, 제2 주면(14)과 교차하는 능선부를 포함하는 영역은 덮여 있지 않다. 그 때문에, 제2 주면(14)과 교차하는 능선부를 포함하는 영역에서는, 제2 단부면(12)이 노출되어 있다. 또한, 제2 외부 전극(22)은 제2 주면(14)을 덮고 있지 않다.
제1 외부 전극(21)과 마찬가지로, 적층체(10)의 제2 단부면(12)의 일부를 덮는 한, 제2 외부 전극(22)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 적층체(10)의 제2 단부면(12)에 있어서, 제2 외부 전극(22)은 단부로부터 중앙부를 향하여 높아지는 아치 형상이어도 된다. 또한, 적층체(10)의 제1 주면(13)의 일부를 덮는 한, 제2 외부 전극(22)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 적층체(10)의 제1 주면(13)에 있어서, 제2 외부 전극(22)은 단부로부터 중앙부를 향하여 길어지는 아치 형상이어도 된다.
제1 외부 전극(21)과 마찬가지로, 제2 외부 전극(22)은, 또한, 제2 단부면(12) 및 제1 주면(13)으로부터 연신되어 제1 측면(15)의 일부 및 제2 측면(16)의 일부를 덮어 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 제1 측면(15) 및 제2 측면(16)을 덮는 부분의 제2 외부 전극(22)은, 모두, 제2 단부면(12)과 교차하는 능선부 및 제1 주면(13)과 교차하는 능선부에 대하여 비스듬히 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제2 외부 전극(22)은, 제1 측면(15)의 일부 및 제2 측면(16)의 일부를 덮어 배치되어 있지 않아도 된다.
이상과 같이 제1 외부 전극(21) 및 제2 외부 전극(22)이 배치되어 있기 때문에, 적층형 코일 부품(1)을 기판 상에 실장하는 경우에는, 적층체(10)의 제1 주면(13)이 실장면이 된다.
본 발명의 적층형 코일 부품의 사이즈는 특별히 한정되지 않지만, 0603 사이즈, 0402 사이즈 또는 1005 사이즈인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 적층체의 길이(도 2의 (a) 중, 양쪽 화살표 L1로 나타내어지는 길이)는, 0.63㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.57㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 적층체의 폭(도 2의 (c) 중, 양쪽 화살표 W1로 나타내어지는 길이)은, 0.33㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.27㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 적층체의 높이(도 2의 (b) 중, 양쪽 화살표 T1로 나타내어지는 길이)는, 0.33㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.27㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 적층형 코일 부품의 길이(도 2의 (a) 중, 양쪽 화살표 L2로 나타내어지는 길이)는, 0.63㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.57㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 적층형 코일 부품의 폭(도 2의 (c) 중, 양쪽 화살표 W2로 나타내어지는 길이)은, 0.33㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.27㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 적층형 코일 부품의 높이(도 2의 (b) 중, 양쪽 화살표 T2로 나타내어지는 길이)는, 0.33㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.27㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 적층체의 제1 주면을 덮는 부분의 제1 외부 전극의 길이(도 2의 (c) 중, 양쪽 화살표 E1로 나타내어지는 길이)는, 0.12㎜ 이상, 0.22㎜ 이하인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 적층체의 제1 주면을 덮는 부분의 제2 외부 전극의 길이는, 0.12㎜ 이상, 0.22㎜ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 적층체의 제1 주면을 덮는 부분의 제1 외부 전극의 길이, 및, 적층체의 제1 주면을 덮는 부분의 제2 외부 전극의 길이가 일정하지 않은 경우, 가장 긴 부분의 길이가 상기 범위에 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 적층체의 제1 단부면을 덮는 부분의 제1 외부 전극의 높이(도 2의 (b) 중, 양쪽 화살표 E2로 나타내어지는 길이)는, 0.10㎜ 이상, 0.20㎜ 이하인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 적층체의 제2 단부면을 덮는 부분의 제2 외부 전극의 높이는, 0.10㎜ 이상, 0.20㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 외부 전극에 기인하는 부유 용량을 저감할 수 있다.
또한, 적층체의 제1 단부면을 덮는 부분의 제1 외부 전극의 높이, 및, 적층체의 제2 단부면을 덮는 부분의 제2 외부 전극의 높이가 일정하지 않은 경우, 가장 높은 부분의 높이가 상기 범위에 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 적층체의 길이는, 0.38㎜ 이상, 0.42㎜ 이하인 것이 바람직하고, 적층체의 폭은, 0.18㎜ 이상, 0.22㎜ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 적층체의 높이는, 0.18㎜ 이상, 0.22㎜ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 적층형 코일 부품의 길이는, 0.42㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.38㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 적층형 코일 부품의 폭은, 0.22㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.18㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 적층형 코일 부품의 높이는, 0.22㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.18㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 적층체의 제1 주면을 덮는 부분의 제1 외부 전극의 길이는, 0.08㎜ 이상, 0.15㎜ 이하인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 적층체의 제1 주면을 덮는 부분의 제2 외부 전극의 길이는, 0.08㎜ 이상, 0.15㎜ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 적층체의 제1 단부면을 덮는 부분의 제1 외부 전극의 높이는, 0.06㎜ 이상, 0.13㎜ 이하인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 적층체의 제2 단부면을 덮는 부분의 제2 외부 전극의 높이는, 0.06㎜ 이상, 0.13㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 외부 전극에 기인하는 부유 용량을 저감할 수 있다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 적층체의 길이는, 0.95㎜ 이상, 1.05㎜ 이하인 것이 바람직하고, 적층체의 폭은, 0.45㎜ 이상, 0.55㎜ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 적층체의 높이는, 0.45㎜ 이상, 0.55㎜ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 적층형 코일 부품의 길이는, 1.05㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.95㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 적층형 코일 부품의 폭은, 0.55㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.45㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 적층형 코일 부품의 높이는, 0.55㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.45㎜ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 적층체의 제1 주면을 덮는 부분의 제1 외부 전극의 길이는, 0.20㎜ 이상, 0.38㎜ 이하인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 적층체의 제1 주면을 덮는 부분의 제2 외부 전극의 길이는, 0.20㎜ 이상, 0.38㎜ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 적층체의 제1 단부면을 덮는 부분의 제1 외부 전극의 높이는, 0.15㎜ 이상, 0.33㎜ 이하인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 적층체의 제2 단부면을 덮는 부분의 제2 외부 전극의 높이는, 0.15㎜ 이상, 0.33㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 외부 전극에 기인하는 부유 용량을 저감할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 분해 사시도이고, 도 4는 도 1에 도시한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 일례를 모식적으로 도시하는 분해 평면도이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 적층체(10)는, 복수의 절연층(31a, 31b, 31c, 31d, 31g 및 31h)이 길이 방향(x 방향)으로 적층되어 구성되어 있다. 단, 절연층(31h)은 필수는 아니다.
또한, 적층체를 구성하는 복수의 절연층이 겹쳐 쌓이는 방향을 적층 방향이라 한다.
절연층(31a, 31b, 31c 및 31d)에는, 각각, 코일 도체(32a, 32b, 32c 및 32d)와, 비아 도체(33a, 33b, 33c 및 33d)가 형성되어 있다. 절연층(31g)에는, 비아 도체(33g)가 형성되어 있다. 절연층(31h)에는, 비아 도체(33h)와 마크용 도체 패턴(34)이 형성되어 있다.
코일 도체(32a, 32b, 32c 및 32d)는, 각각, 절연층(31a, 31b, 31c 및 31d)의 주면 상에 형성되어 있으며, 절연층(31a, 31b, 31c, 31d, 31g 및 31h)과 함께 적층된다. 도 3 및 도 4에서는, 각 코일 도체가 3/4턴 형상을 갖고 있고, 절연층(31a, 31b, 31c 및 31d)을 1개의 단위(3턴분)로 하여, 반복 적층된다.
비아 도체(33a, 33b, 33c, 33d, 33g 및 33h)는, 각각, 절연층(31a, 31b, 31c, 31d, 31g 및 31h)을 두께 방향(도 3에서는 x 방향)으로 관통하도록 형성되어 있다. 통상, 절연층의 주면 상에는, 비아 도체와 접속되는 랜드가 형성된다. 랜드의 사이즈는, 코일 도체의 선폭보다도 약간 큰 것이 바람직하다.
마크용 도체 패턴(34)은, 절연층(31h)의 주면 상에 형성되어 있다. 도 3 및 도 4에서는, 마크용 도체 패턴(34)은 절연층(31h)의 주면 상에 2개소 형성되어 있고, 어느 쪽이라도 절연층(31h)의 외주연에 접하고 있다.
이상과 같이 구성된 절연층(31a, 31b, 31c, 31d, 31g 및 31h)은, 도 3에 도시한 바와 같이 x 방향으로 적층된다. 이에 의해, 코일 도체(32a, 32b, 32c 및 32d)는, 비아 도체(33a, 33b, 33c 및 33d)를 통해 전기적으로 접속된다. 그 결과, 적층체(10) 내에 있어서, x 방향으로 연장되는 코일축을 갖는 솔레노이드상의 코일이 형성된다.
또한, 비아 도체(33g 및 33h)는 적층체(10) 내에서 연결 도체가 되어, 적층체(10)의 양 단부면에 노출된다. 후술하는 바와 같이, 연결 도체는, 적층체(10) 내에 있어서, 제1 외부 전극(21)과 이것에 대향하는 코일 도체(32a) 사이를 접속하거나, 또는, 제2 외부 전극(22)과 이것에 대향하는 코일 도체(32d) 사이를 접속한다.
또한, 마크용 도체 패턴(34)은, 적층체(10)의 제1 주면(13)에 노출되어, 판별 마크가 된다.
도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 내부 구조의 일례를 모식적으로 도시하는 측면도이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 제1 단부면의 일례를 모식적으로 도시하는 정면도이며, 도 5의 (c)는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 적층형 코일 부품을 구성하는 적층체의 제1 주면의 일례를 모식적으로 도시하는 저면도이다. 또한, 도 5의 (a)는 코일, 연결 도체 및 판별 마크의 위치 관계, 및, 적층체의 적층 방향을 모식적으로 도시하는 것이며, 실제의 형상 및 접속 등을 엄밀하게는 도시하고 있지 않다. 예를 들어, 코일을 구성하는 코일 도체는 비아 도체를 통해 접속되고 있고, 연결 도체를 구성하는 비아 도체는 서로 접속되어 있다.
도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 적층형 코일 부품(1)에 있어서는, 적층체(10)의 적층 방향, 및 코일 L의 축 방향(도 5의 (a) 중, 코일 L의 중심축 X를 나타냄)은, 실장면인 제1 주면(13)에 대하여 평행이다.
제1 연결 도체(41)는, 적층체(10) 내에 있어서, 제1 단부면(11)을 덮는 부분의 제1 외부 전극(21)과 이것에 대향하는 코일 도체(32a) 사이를 접속한다. 마찬가지로, 제2 연결 도체(42)는, 적층체(10) 내에 있어서, 제2 단부면(12)을 덮는 부분의 제2 외부 전극(22)과 이것에 대향하는 코일 도체(32d) 사이를 접속한다.
제1 연결 도체(41)의 길이 l1, 제2 연결 도체(42)의 길이 l2는 모두, 적층체(10)의 길이 la의 2.5％ 이상, 7.5％ 이하가 되어 있다. 제1 연결 도체(41)의 길이 l1 및 제2 연결 도체(42)의 길이 l2가 적층체(10)의 길이의 2.5％ 이상, 7.5％ 이하이면, 제1 연결 도체(41) 및 제2 연결 도체(42)의 인덕턴스 성분이 작아지므로, 고주파 특성이 향상된다.
또한, 제1 연결 도체(41)의 길이는, 제1 단부면(11)을 덮는 부분의 제1 외부 전극(21)과 이것에 대향하는 코일 도체(32a) 사이의 거리 l1이며, 제1 연결 도체(41)의 실제의 배선 길이는 아니다. 또한, 제2 연결 도체(42)의 길이는, 제2 단부면(12)을 덮는 부분의 제2 외부 전극(22)과 이것에 대향하는 코일 도체(32d) 사이의 거리 l2이며, 제2 연결 도체(42)의 실제의 배선 길이는 아니다.
제1 연결 도체 및 제2 연결 도체의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 외부 전극과 코일 도체 사이를 직선상으로 접속하고 있는 것이 바람직하다.
코일 도체로부터 외부 전극까지를 직선적으로 접속함으로써, 인출부를 간편하게 할 수 있음과 함께, 고주파 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체의 길이는, 15㎛ 이상 45㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체의 길이는, 10㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 이상 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체의 길이는, 25㎛ 이상 75㎛ 이하인 것이 바람직하고, 25㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때에, 연결 도체를 구성하는 비아 도체가 서로 겹쳐 있으면, 연결 도체를 구성하는 비아 도체끼리는 엄밀하게 직선상으로 배열되어 있지 않아도 된다.
제1 연결 도체(41)는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때에 코일 L을 구성하는 코일 도체와 겹치고, 또한, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 코일 L의 중심축 X보다도 실장면인 제1 주면(13)측에 위치하고 있다. 마찬가지로, 제2 연결 도체(42)는, 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때에 코일 L을 구성하는 코일 도체와 겹치고, 또한, 코일 L의 중심축 X보다도 실장면인 제1 주면(13)측에 위치하고 있다.
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에서는, 제1 연결 도체(41) 및 제2 연결 도체(42)는, 모두, 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때에 코일 L을 구성하는 코일 도체와 겹치는 위치 중, 제1 주면(13)에 가장 가까운 위치에 형성되어 있다. 그러나, 제1 연결 도체(41)는 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때에 코일 L을 구성하는 코일 도체와 겹치고, 또한, 제1 외부 전극(21)과 접속되는 한, 어느 위치에 형성되어 있어도 된다. 마찬가지로, 제2 연결 도체(42)는, 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때에 코일 L을 구성하는 코일 도체와 겹치고, 또한, 제2 외부 전극(22)과 접속되는 한, 어느 위치에 형성되어 있어도 된다. 또한, 도 5의 (a)에서는, 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때, 제1 연결 도체(41)와 제2 연결 도체(42)는 서로 겹치지만, 제1 연결 도체(41)와 제2 연결 도체(42)는 겹치지 않아도 된다.
도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때, 코일 L을 구성하는 코일 도체는 서로 겹치는 것이 바람직하다. 또한, 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때, 코일 L의 형상은 원형인 것이 바람직하다. 또한, 코일 L이 랜드를 포함하는 경우에는, 랜드를 제외한 형상을 코일 L의 형상으로 한다.
적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때의, 코일 도체의 선폭(도 5의 (b) 중, w로 나타내는 길이)은 특별히 한정되지 않지만, 적층체의 폭에 대하여 10％ 이상, 30％ 이하인 것이 바람직하다. 코일 도체의 선폭이 적층체의 폭의 10％ 미만이면, 직류 저항 Rdc가 커지는 경우가 있다. 한편, 코일 도체의 선폭이 적층체의 폭의 30％를 초과하면, 코일의 정전 용량이 커켜, 고주파 특성이 악화되는 경우가 있다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 코일 도체의 선폭은, 30㎛ 이상 90㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30㎛ 이상 70㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 코일 도체의 선폭은, 20㎛ 이상 60㎛ 이하인 것이 바람직하고, 20㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 코일 도체의 선폭은, 50㎛ 이상 150㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이상 120㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때의, 코일 도체의 내경(도 5의 (b) 중, R로 나타내는 길이)은 특별히 한정되지 않지만, 적층체의 폭에 대하여 15％ 이상, 40％ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 코일 도체의 내경은, 50㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 코일 도체의 내경은, 30㎛ 이상 70㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 코일 도체의 내경은, 80㎛ 이상 170㎛ 이하인 것이 바람직하다.
제1 연결 도체(41)의 폭(도 5의 (b) 중, 양쪽 화살표 d1로 나타내는 길이) 및 제2 연결 도체(42)의 폭(도시 생략)은, 적층체(10)의 폭(도 5의 (b) 중, 양쪽 화살표 da로 나타내는 길이)의 8％ 이상, 20％ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 연결 도체의 폭이란, 연결 도체 중 가장 좁은 부분의 폭을 가리킨다. 즉, 연결 도체가 랜드를 포함하는 경우라도, 랜드를 제외한 형상을 연결 도체의 형상으로 한다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 연결 도체의 폭은, 30㎛ 이상 60㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0402 사이즈인 경우, 연결 도체의 폭은, 20㎛ 이상 40㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 1005 사이즈인 경우, 연결 도체의 폭은, 40㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.
판별 마크(50)는, 적층체(10)의 표면 중, 제1 외부 전극(21) 또는 제2 외부 전극(22)이 배치되는 개소에 형성된다. 도 5의 (a) 및 도 5의 (c)에서는, 판별 마크(50)는 적층체(10)의 제1 주면(13)에 형성되어 있다.
적층체의 표면에 판별 마크를 형성함으로써, 외부 전극을 형성해야 할 개소를 용이하게 판별할 수 있다. 그 때문에, 센서 등을 사용한 판별의 자동화가 가능해진다.
판별 마크는, 적층체의 제1 주면에 형성되는 것이 바람직하지만, 제1 외부 전극 또는 제2 외부 전극이 배치되는 개소인 한, 제1 단부면 또는 제2 단부면에 형성되어도 되고, 제1 측면 또는 제2 측면에 형성되어도 된다.
도 5의 (c)에 도시한 예에서는, 판별 마크(50)는, 2개의 라인을 1개의 단위로 하여, 제1 주면(13)의 각각의 코너부를 포함하는 영역 중, 4개소의 영역에 형성되어 있다. 또한, 판별 마크는, 1개의 라인을 1개의 단위로 해도 되고, 3개 이상의 라인을 1개의 단위로 해도 된다. 복수의 영역에 판별 마크가 형성되어 있는 경우, 1개의 판별 마크에 포함되는 라인의 개수는, 각각 동일해도 되고, 상이해도 된다.
판별 마크를 구성하는 라인의 길이(적층체의 폭 방향에 있어서의 치수)는 특별히 한정되지 않지만, 0.04㎜ 이상, 0.1㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 라인의 폭(적층체의 길이 방향에 있어서의 치수), 형상 등도 특별히 한정되지 않는다.
판별 마크는, 적층체의 표면에 노출되도록 절연층 상에 형성되어도 되고, 절연층을 적층한 후의 적층체의 표면에 형성되어도 되지만, 절연층 상에 형성되는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 판별 마크는, 적층체의 내부로부터 연신되어 적층체의 표면에 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 판별 마크는, 절연층 상에 형성된 도체 패턴을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 절연층의 외주연에 접하도록 도체 패턴을 형성함으로써, 그 부분을 적층체로부터 노출시킬 수 있기 때문에, 용이하게 판별 마크를 형성할 수 있다. 단, 판별 마크의 재료는 특별히 한정되지 않고, 도체 이외의 재료, 예를 들어 세라믹 재료 등을 포함해도 된다.
또한, 본 발명의 적층형 코일 부품에 있어서, 판별 마크는 형성되어 있지 않아도 된다.
본 발명의 적층형 코일 부품에 있어서, 적층체의 구조는, 도 3 및 도 4에 도시한 구조에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절연층(31a, 31b, 31c 및 31d)에 형성되는 코일 도체, 또는, 절연층(31h)에 형성되는 마크용 도체 패턴의 형상은 임의로 변경할 수 있다. 또한, 코일의 외측에 적층되는 절연층(31g 및 31h)의 매수 및 순서는 임의로 변경할 수 있다. 또한, 코일과 외부 전극을 접속하는 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체의 위치, 형상 및 수는 임의로 변경할 수 있다. 또한, 절연층(31h)은 필수는 아니다.
본 발명의 적층형 코일 부품에 있어서, 코일은 2개 이상의 코일 도체를 병렬로 접속한 것이어도 된다.
2개 이상의 코일 도체를 병렬로 접속함으로써, 코일 도체의 선폭을 변화시키지 않고 직류 저항(Rdc)을 저하시킬 수 있다.
예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시한 절연층을, 참조 부호 31a, 31a, 31b, 31b, 31c, 31c, 31d, 31d의 순으로 적층함으로써, 2개의 코일 도체가 병렬로 접속된 구조를 얻을 수 있다. 단, 코일 도체 패턴이 동일한 2개의 절연층 중, 적층 방향의 상측(제1 단부면(11)측)에 배치되는 절연층에 대해서는, 코일 도체의 양단에 비아 도체가 형성되어 있을 필요가 있다.
본 발명의 적층형 코일 부품이 0603 사이즈인 경우, 적층 방향에 있어서의 코일 도체간의 거리가 3㎛ 이상, 7㎛ 이하인 것이 바람직하다. 적층 방향에 있어서의 코일 도체간의 거리를 3㎛ 이상, 7㎛ 이하로 함으로써, 코일의 턴수를 많게 할 수 있으므로, 임피던스를 크게 할 수 있다. 또한, 후술하는 고주파대에서의 투과 계수 S21도 크게 할 수 있다.
본 발명의 적층형 코일 부품에 있어서는, 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체의 길이가 모두, 적층체의 길이의 2.5％ 이상, 7.5％ 이하인 것을 특징으로 하고 있다. 이와 같은 적층형 코일 부품은, 고주파대(특히 30㎓ 이상, 80㎓ 이하)에서의 고주파 특성이 우수하다. 구체적으로는, 40㎓에서의 투과 계수 S21을 -1㏈ 이상, 0㏈ 이하, 50㎓에서의 투과 계수 S21을 -2㏈ 이상, 0㏈ 이하로 할 수 있다.
그 때문에, 예를 들어 광통신 회로 내의 바이어스 티(Bias-Tee) 회로 등에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 적층형 코일 부품에 있어서는, 고주파 특성으로서, 40㎓에서의 투과 계수 S21이 평가된다. 투과 계수 S21은, 입력 신호에 대한 투과 신호의 전력의 비로부터 구해진다. 투과 계수 S21은, 기본적으로 무차원량이지만, 통상 상용 로그를 취해 ㏈ 단위로 표시된다.
본 발명의 적층형 코일 부품에 있어서, 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체는 2개 이상 존재하고 있어도 된다.
연결 도체가 2개 이상 존재하는 경우란, 단부면을 덮는 부분의 외부 전극과 이것에 대향하는 코일 도체가, 연결 도체에 의해 2개소 이상에서 접속되어 있는 상태를 가리킨다.
제1 연결 도체 및 제2 연결 도체가 2개 이상 존재하는 적층형 코일 부품을 얻는 방법으로서, 예를 들어 도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)에 도시한 조정 패턴을 사용하는 방법을 들 수 있다.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)는, 본 발명의 적층형 코일 부품의 다른 일례를 구성하는 조정 패턴의 형상을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시한 적층형 코일 부품(1)을 구성하는 절연층의 일부를, 도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)에 도시한 조정 패턴으로 변경함으로써, 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체가 2개씩 존재하는 적층형 코일 부품을 얻을 수 있다.
구체적으로는, 도 3, 도 4에 도시한 절연층(31g, 31h)을 모두 도 6의 (a)에 도시한 절연층(31i)으로 변경하고, 또한, 절연층(31g)에 인접하는 절연층(31a) 및 절연층(31d)을 각각, 절연층(31e) 및 절연층(31f)으로 변경함으로써, 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체가 2개씩 존재하는 적층형 코일 부품이 된다.
도 6의 (a)에 도시한 조정 패턴은, 절연층(31i)에 2개의 비아 도체(33i)가 형성되어 있고, 도 6의 (b)에 도시한 조정 패턴은, 절연층(31e) 상에 코일 도체(32e)가 형성되어 있고, 절연층(31e) 상에 절연층(31i)을 겹쳤을 때에, 비아 도체(33i)가 코일 도체(32e)와 겹친다. 비아 도체(33i)가 코일 도체(32e)와 겹침으로써, 제1 연결 도체가 2개 형성된다. 절연층(31e)의 하측에는 절연층(31b)이 배치되고, 비아 도체(33e)는 코일 도체(32b)와 겹친다.
또한, 도 6의 (c)에 도시한 조정 패턴은, 절연층(31f) 상에 코일 도체(32f) 및 2개의 비아 도체(33f)가 형성되어 있고, 절연층(31i) 상에 절연층(31f)을 겹쳤을 때에, 비아 도체(33i)가 비아 도체(33f)와 겹친다. 비아 도체(33i)가 비아 도체(33f)와 겹침으로써, 제2 연결 도체가 2개 형성된다.
이때, 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체의 폭은, 각각, 절연층(31i)에 형성된 비아 도체(33i)의 폭의 합계(d2+d3)가 된다.
이하, 본 발명의 적층형 코일 부품의 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다.
먼저, 절연층이 되는 세라믹 그린 시트를 제작한다.
예를 들어, 페라이트 원료에, 폴리비닐부티랄계 수지 등의 유기 바인더, 에탄올, 톨루엔 등의 유기 용제 및 분산제 등을 첨가하여 혼련하여, 슬러리상으로 한다. 그 후, 닥터 블레이드법 등의 방법에 의해, 두께 12㎛ 정도의 자성체 시트를 얻는다.
페라이트 원료로서, 예를 들어 철, 니켈, 아연 및 구리의 산화물 원료를 혼합하여 800℃에서, 1시간 동안 하소한 후, 볼 밀에 의해 분쇄하고, 건조함으로써, 평균 입경이 약 2㎛인 Ni-Zn-Cu계의 페라이트 원료(산화물 혼합 분말)를 얻을 수 있다.
또한, 절연층이 되는 세라믹 그린 시트의 재료로서는, 예를 들어 페라이트 재료 등의 자성 재료, 유리 세라믹 재료 등의 비자성 재료, 또는, 이들 자성 재료나 비자성 재료를 혼합한 혼합 재료 등을 사용할 수 있다. 페라이트 재료를 사용하여 세라믹 그린 시트를 제작하는 경우, 높은 L값(인덕턴스)을 얻기 위해서는, Fe2O3 : 40mol％ 이상 49.5mol％ 이하, ZnO : 5mol％ 이상 35mol％ 이하, CuO : 4mol％ 이상 12mol％ 이하, 잔부 : NiO 및 미량 첨가제(불가피 불순물을 포함함)의 조성의 페라이트 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
제작한 세라믹 그린 시트에, 소정의 레이저 가공을 실시하여, 직경 20㎛ 이상, 30㎛ 이하 정도의 비아 홀을 형성한다. 비아 홀을 갖는 특정한 시트 상에 Ag 페이스트를 사용하여, 비아 홀에 충전하고, 또한, 11㎛ 정도의 두께를 갖는 3/4턴 형상의 코일 주회용의 도체 패턴(코일 도체)을 스크린 인쇄하고, 건조함으로써 코일 시트를 얻는다.
개편화 후에 실장면과 평행한 방향으로 주회축을 갖는 코일이 적층체의 내부에 형성되도록, 코일 시트를 적층한다. 또한, 연결 도체가 되는 비아 도체가 형성된 비아 시트를 상하로 적층한다. 이때, 연결 도체의 길이가 모두, 적층체의 길이의 2.5％ 이상, 7.5％ 이하가 되도록, 코일 시트 및 비아 시트의 적층 매수 및 이들의 두께를 조정한다. 필요에 따라서, 적어도 1매의 비아 시트는, 마크용 도체 패턴이 형성된 마크를 구비한 비아 시트로 한다.
적층체를 열 압착하여 압착체를 얻은 후, 소정의 칩 치수가 되도록 절단하여, 개편화된 칩을 얻는다. 개편화된 칩에 대해서는, 회전 배럴을 행하여, 코너부 및 능선부를 소정의 형상으로 둥그스름하게 해도 된다.
소정의 온도, 시간에서 탈바인더 및 소성을 실시함으로써, 내부에 코일을 내장한 소성체(적층체)를 얻는다.
Ag 페이스트를 소정의 두께로 잡아늘인 층에 칩을 비스듬히 침지시켜, 베이킹함으로써, 적층체의 4면(주면, 단부면 및 양 측면)에 외부 전극의 하지 전극을 형성한다.
상기 방법에서는, 적층체의 주면과 단부면의 2회로 나누어 하지 전극을 형성하는 경우에 비해, 하지 전극을 1회로 형성할 수 있다.
하지 전극에 대하여, 도금에 의해, 소정의 두께의 Ni 피막 및 Sn 피막을 순차적으로 형성하여, 외부 전극을 형성한다.
이상에 의해, 본 발명의 적층형 코일 부품을 제작할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 적층형 코일 부품을 보다 구체적으로 개시한 실시예를 나타낸다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[시료의 제작]
(실시예 1)
(1) 소정의 조성을 갖는 페라이트 원료(하소 분말)를 준비하였다.
(2) 상기 하소 분말에 유기 바인더(폴리비닐부티랄계 수지), 유기 용제(에탄올 및 톨루엔)를 PSZ 볼과 함께 포트 밀에 넣고, 습식으로 충분히 혼합 분쇄하여, 자성체 슬러리를 제작하였다.
(3) 닥터 블레이드법에 의해, 상기 자성체 슬러리를 시트상으로 성형 가공하고, 이것을 직사각형으로 펀칭함으로써, 두께 15㎛의 자성체 시트를 복수매 제작하였다.
(4) Ag 분말과 유기 비히클을 포함하는 내부 도체용의 도전성 페이스트를 준비하였다.
(5) 비아 시트의 제작
자성체 시트의 소정 개소에 레이저를 조사함으로써, 비아 홀을 형성하였다. 비아 홀에 도전성 페이스트를 충전하고, 그 주위에 원형으로 도전성 페이스트를 스크린 인쇄함으로써, 비아 도체를 형성하였다.
(6) 마크를 구비한 비아 시트의 제작
상기 (5)와 마찬가지로 비아 도체를 형성하고, 또한, 판별 마크가 되는 마크용 도체 패턴을 인쇄하였다.
(7) 코일 시트의 제작
비아 홀을 형성하고, 도전성 페이스트를 충전하여 비아 도체를 형성한 후, 코일 도체를 인쇄하였다.
(8) 이들 시트를 도 3에 도시한 순서로 소정 매수 적층한 후, 가열, 가압하고, 다이서로 절단하여 개편화함으로써, 적층 성형체를 제작하였다.
(9) 적층 성형체를 소성로에 넣고, 대기 분위기 하에서, 500℃의 온도에서 탈바인더 처리를 행하고, 그 후, 900℃의 온도에서 소성함으로써, 적층체(소성 완료)를 제작하였다. 얻어진 적층체 30개의 치수를 마이크로미터를 사용하여 측정하여 평균값을 구한바, L=0.60㎜, W=0.30㎜, T=0.30㎜였다.
(10) Ag 분말과 유리 프릿을 함유하는 외부 전극용의 도전성 페이스트를 도막 형성조에 부어넣어, 소정 두께의 도막이 형성되도록 하였다. 이 도막에, 적층체의 외부 전극을 형성하는 개소를 침지하였다.
(11) 침지 후, 800℃ 정도의 온도에서 베이킹함으로써, 외부 전극의 하지 전극을 형성하였다.
(12) 전해 도금에 의해, 하지 전극 상에 Ni 피막 및 Sn 피막을 순차적으로 형성하여, 외부 전극을 형성하였다.
이상에 의해, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같은 적층체의 내부 구조를 갖는 실시예 1의 시료를 제작하였다.
또한 제작한 외부 전극의 높이(E2)의 평균값은 0.15㎜였다.
(실시예 2)
코일 도체가 되는 코일 시트 및 연결 도체가 되는 비아 시트의 적층 매수, 및, 코일 시트 및 비아 시트를 구성하는 자성체 시트의 두께를 변경함으로써 실시예 2의 시료를 제작하였다. 적층체의 치수, 외부 전극의 형상은 실시예 1과 동일하게 하였다.
(비교예 1)
코일 도체가 되는 코일 시트 및 연결 도체가 되는 비아 시트의 적층 매수, 및, 코일 시트 및 비아 시트를 구성하는 자성체 시트의 두께를 변경함으로써 비교예 1의 시료를 제작하였다. 적층체의 치수, 외부 전극의 형상은 실시예 1과 동일하게 하였다.
실시예 및 비교예의 각 시료에 대하여, 코일의 턴수는 모두 42턴으로 하였다.
(연결 도체의 길이의 측정)
각 시료에 대하여, 길이 L 및 높이 T로 규정되는 LT면이 표면에 노출되도록 시료의 주위를 수지로 경화하였다. 그리고, 연마기를 사용하여 적층체의 대략 중앙 부분까지 연마하고, 이온 밀링 처리를 행하여, 연마에 의한 늘어짐을 제거하였다. 이 연마면을 주사형 현미경(SEM)으로 촬상하고, 코일의 길이 및 연결 도체의 길이를 측정하여, 적층체의 길이에 대한 연결 도체의 길이를 구하였다. 각 시료 10개에 대하여 측정을 행하고, 그 평균값으로부터 적층체의 길이에 대한 연결 도체의 길이의 비율을 산출하였다.
연결 도체의 길이는, 실시예 1이 45㎛, 실시예 2가 40㎛, 비교예 1이 65㎛였다. 적층체의 길이에 대한 연결 도체의 길이는, 각각 7.5％, 6.7％, 10.8％였다.
(투과 계수 S21의 측정)
도 7은 투과 계수 S21을 측정하는 방법을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 신호 경로(61)와 그라운드 도체(62)를 형성한 측정용 지그(60)에 시료(적층형 코일 부품(1))를 납땜하였다. 적층형 코일 부품(1)의 제1 외부 전극(21)이 신호 경로(61)에 접속되고, 제2 외부 전극(22)이 그라운드 도체(62)에 접속된다.
네트워크 애널라이저(63)를 사용하여, 시료에의 입력 신호와 투과 신호의 전력을 구하고, 주파수를 변화시켜 투과 계수 S21을 측정하였다. 네트워크 애널라이저(63)에는, 신호 경로(61)의 일단과 타단이 접속된다.
도 8은 실시예 1, 2 및 비교예 1에 있어서의 투과 계수 S21을 나타내는 그래프이다. 도 8에서는, 횡축이 주파수(㎓), 종축이 S21(㏈)이다.
투과 계수 S21은, 0㏈에 가까울수록 손실이 적은 것을 나타낸다. 도 9로부터, 코일로부터 외부 전극까지의 거리(즉, 연결 도체의 길이)가 적층체의 길이의 7.5％ 이하인 실시예 1, 2에서는, 40㎓에서의 S21을 -1㏈ 이상으로 하고, 50㎓에서의 S21을 -2㏈ 이상으로 할 수 있다.
(실시예 3 내지 4)
(투과 계수 S21의 시뮬레이션 1 : 연결 도체의 길이)
이하의 조건의 적층 코일 부품에 대하여, 주파수와 투과 계수 S21의 관계를 시뮬레이션하였다. 결과를 표 1 및 도 9에 나타낸다.
적층체의 폭 : 300㎛
코일의 길이 : 510㎛
코일 도체의 턴수 : 42
코일 도체의 내경 : 100㎛
코일 도체의 선폭 : 60㎛
코일 도체의 막 두께 : 4㎛
코일 도체간의 거리(절연층의 두께) : 5㎛
연결 도체의 길이 : 20 또는 45㎛
연결 도체의 폭 : 30㎛
연결 도체를 구성하는 랜드의 폭 : 80㎛
Figure 112019031921033-pat00001
(실시예 3, 5, 6)
(투과 계수 S21의 시뮬레이션 2 : 연결 도체의 폭)
상기 조건으로부터 연결 도체의 길이를 45㎛로 고정하고, 연결 도체의 폭을 30 내지 50㎛로 변경하여 주파수와 투과 계수 S21의 관계를 시뮬레이션하였다. 결과를 표 2 및 도 10에 나타낸다.
Figure 112019031921033-pat00002
도 8, 도 9 및 표 1의 결과로부터, 적층체의 길이에 대한 연결 도체의 길이가 2.5％ 이상, 7.5％ 이하인 실시예의 시료에서는, 40㎓에 있어서의 투과 계수 S21의 값이 -1.0㏈보다도 커서, 고주파 특성이 우수한 것을 확인하였다. 또한 도 9 및 표 1의 결과로부터, 연결 도체의 길이를 짧게 하면, 공진 주파수가 고주파수측으로 시프트하여, 40㎓ 및 50㎓에 있어서의 투과 계수 S21이 0㏈에 가까워지는 것을 확인하였다.
또한 도 10 및 표 2의 결과로부터, 연결 도체의 폭을 크게 함으로써도, 공진 주파수가 고주파수측으로 시프트하여, 40㎓ 및 50㎓에 있어서의 투과 계수 S21이 0㏈에 가까워지는 것을 확인하였다.
1 : 적층형 코일 부품
10 : 적층체
11 : 제1 단부면
12 : 제2 단부면
13 : 제1 주면
14 : 제2 주면
15 : 제1 측면
16 : 제2 측면
21 : 제1 외부 전극
22 : 제2 외부 전극
31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, 31g, 31h, 31i : 절연층
32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f : 코일 도체
33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f, 33g, 33h, 33i : 비아 도체
34 : 마크용 도체 패턴
41 : 제1 연결 도체
42 : 제2 연결 도체
50 : 판별 마크
60 : 측정용 지그
61 : 신호 경로
62 : 그라운드 도체
63 : 네트워크 애널라이저
L : 코일
X : 코일의 중심축
R : 코일 도체의 내경

Claims (5)

  1. 복수의 절연층이 적층되어 이루어지며, 내부에 코일을 내장한 적층체와,
    상기 코일에 전기적으로 접속되어 있는 제1 외부 전극 및 제2 외부 전극을 구비하는 적층형 코일 부품으로서,
    상기 코일은, 상기 절연층과 함께 적층된 복수의 코일 도체가 전기적으로 접속됨으로써 형성되고,
    상기 적층체는, 길이 방향으로 서로 마주보는 제1 단부면 및 제2 단부면과, 상기 길이 방향에 직교하는 높이 방향으로 서로 마주보는 제1 주면 및 제2 주면과, 상기 길이 방향 및 상기 높이 방향에 직교하는 폭 방향으로 서로 마주보는 제1 측면 및 제2 측면을 갖고,
    상기 제1 외부 전극은, 상기 제1 단부면의 일부를 덮고, 또한, 상기 제1 단부면으로부터 연신되어 상기 제1 주면의 일부를 덮어 배치되고,
    상기 제2 외부 전극은, 상기 제2 단부면의 일부를 덮고, 또한, 상기 제2 단부면으로부터 연신되어 상기 제1 주면의 일부를 덮어 배치되고,
    상기 제1 주면이 실장면이며,
    상기 적층체의 적층 방향, 및, 상기 코일의 축 방향이 상기 실장면에 대하여 평행이며,
    상기 적층체의 내부에 제1 연결 도체 및 제2 연결 도체를 더 구비하고,
    상기 제1 연결 도체는, 상기 제1 단부면을 덮는 부분의 상기 제1 외부 전극과 이것에 대향하는 상기 코일 도체 사이를 접속하고,
    상기 제2 연결 도체는, 상기 제2 단부면을 덮는 부분의 상기 제2 외부 전극과 이것에 대향하는 상기 코일 도체 사이를 접속하고,
    상기 제1 연결 도체 및 상기 제2 연결 도체의 길이는 모두, 상기 적층체의 길이의 2.5％ 이상, 7.5％ 이하이고,
    상기 코일의 축 방향은, 길이 방향으로 서로 마주보는 상기 제1 단부면 및 상기 제2 단부면을 관통하는 방향이고,
    40㎓의 투과 계수 S21이 -1.0㏈ 이상 0㏈ 이하인 적층형 코일 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적층체의 길이가 0.63㎜ 이하이고,
    상기 적층체의 폭이 0.33㎜ 이하이며,
    상기 제1 연결 도체 및 상기 제2 연결 도체의 폭은, 상기 적층체의 폭의 8％ 이상, 20％ 이하인 적층형 코일 부품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 단부면을 덮는 부분의 상기 제1 외부 전극과 이것에 대향하는 상기 코일 도체 사이는 상기 제1 연결 도체에 의해 2개소 이상에서 접속되어 있고, 상기 제2 단부면을 덮는 부분의 상기 제2 외부 전극과 이것에 대향하는 상기 코일 도체 사이는 상기 제2 연결 도체에 의해 2개소 이상에서 접속되어 있는 적층형 코일 부품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적층 방향으로부터 평면에서 보았을 때, 상기 코일 도체는 서로 겹치고,
    상기 제1 단부면을 덮는 부분의 상기 제1 외부 전극의 높이가 0.10㎜ 이상, 0.20㎜ 이하이고,
    상기 제2 단부면을 덮는 부분의 상기 제2 외부 전극의 높이가 0.10㎜ 이상, 0.20㎜ 이하인 적층형 코일 부품.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적층형 코일 부품의 길이가 0.63㎜ 이하이고,
    상기 적층형 코일 부품의 폭이 0.33㎜ 이하인 적층형 코일 부품.
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