WO2013146568A1 - 電子部品 - Google Patents

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WO2013146568A1
WO2013146568A1 PCT/JP2013/058228 JP2013058228W WO2013146568A1 WO 2013146568 A1 WO2013146568 A1 WO 2013146568A1 JP 2013058228 W JP2013058228 W JP 2013058228W WO 2013146568 A1 WO2013146568 A1 WO 2013146568A1
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coil
coil patterns
electronic component
patterns
helical
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Inventor
喜人 大坪
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
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    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component including a helical coil in which a coil pattern provided on one main surface of each of a plurality of stacked insulator layers is connected in series in the stacking direction.
  • a helical coil in which a coil pattern 502 provided on one main surface of each of a plurality of stacked magnetic layers 501 (insulator layers) is connected in series in the stacking direction.
  • An electronic component 500 with a built-in 503 is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the helical coil 503 configured as described above is surrounded by a magnetic material, so that there is little magnetic leakage and excellent coil characteristics with high inductance, and an electronic device incorporating the helical coil 503 is provided.
  • Electronic component modules such as various power supply modules such as charging circuits and DC-DC converters equipped with the component 500, various communication modules such as Bluetooth (registered trademark) modules and wireless LAN modules, and various high frequencies such as antenna switch modules.
  • a circuit module is provided.
  • 11 is a perspective view showing the internal structure of a conventional electronic component
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the electronic component in FIG.
  • the coil patterns 502 provided in the magnetic layers 501 are arranged so as to overlap in a plan view. Therefore, in the laminated body in which each magnetic layer 501 is laminated, the thickness of the portion where the coil pattern 502 is formed is thicker than the thickness of the other portion. Therefore, when each magnetic layer 501 is pressure-bonded, When the coil pattern 502 is formed, the pressure is concentrated on the thick part, the position of the coil pattern 502 is shifted, or the magnetic layer 501 is cracked between the coil patterns 502 in the stacking direction. There is a possibility that the characteristics of the helical coil 503 formed in series connection may deteriorate.
  • each magnetic layer 501 when each magnetic layer 501 is pressure-bonded, the pressing force is concentrated on the thick portion where the coil pattern 502 is formed, so that the pressing force is not sufficiently transmitted to the thin portion where the coil pattern 502 is not formed. There is a possibility that the pressure-bonding force in the thin portion becomes weak and the magnetic layers 501 are peeled off. Further, the thickness of each magnetic layer 501 in the portion where the coil pattern 502 overlaps in the stacking direction is thinner than the thickness of the other portions, and the coil pattern 502 is disposed in the thin portion of each insulator layer 501 in plan view. In other words, the thin portions of the magnetic layers 501 are concentrated on the portions where the coil patterns 502 are formed in the stacked body of the magnetic layers 501.
  • the metal conductor and the magnetic layer forming the coil pattern 502 when the laminate is heat-cured or fired Due to the difference in thermal contraction rate with the material forming 502, there is a possibility that the magnetic layer 502 may break at a thin portion between the coil patterns 502 in the stacking direction.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and has an object to provide a highly reliable electronic component that includes a helical coil having excellent coil characteristics and does not peel or break in each insulator layer.
  • the electronic component according to the present invention includes a plurality of laminated insulator layers and a coil pattern having a shape obtained by partially cutting a non-circular annular wiring electrode.
  • a helical coil provided on one main surface of each layer and connected in series in the stacking direction by an interlayer connection conductor, and the positional relationship in a plan view of the coil pattern continuous in the stacking direction includes an intersecting portion
  • the coil patterns are arranged so as to deviate from each other.
  • a coil pattern having a shape obtained by partially cutting a non-circular annular wiring electrode is provided on one main surface of each laminated insulator layer, and is laminated by an interlayer connection conductor.
  • Helical coils are formed in series in the direction, and the coil patterns are arranged so that the positional relationship in plan view of the coil patterns continuous in the stacking direction is shifted so as to have an intersection. Therefore, compared to the conventional configuration in which the coil patterns are arranged on each insulator layer so as to overlap in plan view, the portions where the coil patterns intersect and overlap in plan view are dispersed. There are also few coil patterns which overlap in the part.
  • the number of overlapping coil patterns at each intersection is small, so the coplanarity (flatness) of the surface of the multilayer board can be improved, and mounting of mounting components on the multilayer board becomes easy. , Mounting accuracy can be improved.
  • the coil patterns intersect and overlap each other, so that the thicker part than the other part is dispersed and arranged, and the pressure applied when each magnetic layer is pressure-bonded Is dispersed at each crossing portion of the coil pattern arranged in a distributed manner and added to each magnetic layer, so that the coil pattern is prevented from being displaced and each magnetic layer is split between the coil patterns in the stacking direction. Is prevented.
  • the number of coil patterns overlapping at each intersection is small, and the change in thickness between the portion where the coil patterns overlap and other portions is suppressed, so that each magnetic layer is crimped. Since the applied pressure at this time is uniformly transmitted to the whole of each insulator layer as compared with the conventional case, the coil pattern is not formed, and it is prevented that peeling occurs in a thin portion.
  • the thin portions of the magnetic layers in the portions where the coil patterns overlap in the stacking direction of the magnetic layers are dispersed in the stack of the magnetic layers, the magnetic layers formed of the ceramic material When the laminated body laminated with is fired, cracking due to the difference in thermal shrinkage between the wiring electrode forming the coil pattern and the material forming the magnetic layer is prevented.
  • the coil patterns may have the same shape.
  • the coil pattern having the same shape is provided on one main surface of each magnetic layer with a slight shift in the rotation angle.
  • the helical coil having the crossing portions and arranged so that the coil patterns are shifted so as not to overlap each other can be easily formed.
  • each coil pattern has a polygonal shape, and the positional relationship in plan view of the coil patterns continuous in the stacking direction is rotated and shifted from each other. Moreover, each said coil pattern has an elliptical shape, and it is good for the positional relationship of the planar view of the said coil pattern continuous in the said lamination direction to rotate and to mutually deviate.
  • each coil pattern has a polygonal shape or an elliptical shape, each coil pattern is slightly shifted in rotation angle and provided on one main surface of each magnetic layer. It is possible to easily provide an electronic component having a practical configuration including helical coils in which the positional relationship in a plan view of continuous coil patterns is shifted from each other.
  • the coil patterns may be arranged concentrically in plan view.
  • the following effects can be obtained if the coil patterns are arranged concentrically in a plan view with the rotation angle being shifted little by little. That is, in order to prevent the coil patterns from overlapping each other, for example, when compared with a configuration in which coil patterns having different diameters are arranged in a periodic arrangement in the stacking direction, the area through which magnetic flux lines pass due to the coil patterns having a small stacked diameter is small. Since the regulation is prevented and the direct current superimposition characteristics are prevented from deteriorating due to a decrease in inductance, it is possible to suppress the deterioration of the characteristics of the helical coil.
  • a plurality of the helical coils may be arranged in parallel and built in the plurality of stacked insulator layers.
  • each coil pattern will be arranged in parallel by arrange
  • the portions where the coil patterns intersect and overlap in a plan view are dispersed, Since the number of coil patterns overlapping each other is small, a change in the thickness of the laminated body in which the respective insulating layers are laminated is suppressed. Accordingly, since the applied pressure when each insulator layer is crimped is uniformly transmitted to the entire laminate, the coil pattern is prevented from being displaced, and a helical coil having excellent coil characteristics is provided. It is possible to provide a highly reliable electronic component that does not peel or break.
  • FIG. 2 is a plan view showing each coil pattern forming a helical coil included in the electronic component module of FIG. 1, wherein (a) to (d) show coil patterns formed on different insulator layers. It is sectional drawing which shows the arrangement
  • FIG. 9 is a plan view showing each coil pattern forming a helical coil in a second embodiment of the present invention, wherein (a) to (d) show coil patterns formed on different insulator layers.
  • FIG. 10 is a plan view showing each coil pattern forming a helical coil in a third embodiment of the present invention, wherein (a) to (d) show coil patterns formed on different insulator layers. It is a figure which shows the arrangement
  • FIG. 1 is a view showing an electronic component module according to a first embodiment of an electronic component according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing each coil pattern forming a helical coil included in the electronic component module of FIG. 1, and (a) to (d) show coil patterns formed on different insulator layers.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the positional relationship of each coil pattern forming the helical coil of FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing the positional relationship of each coil pattern forming the helical coil of FIG.
  • FIG. 4 for ease of explanation, the illustration of the shape in which the annular wiring electrode is partially cut out is omitted.
  • FIGS. 5 to 10 the illustration of the partially cut shape of the annular wiring electrode is omitted, but the description thereof is omitted in the following description.
  • An electronic component module 1 shown in FIG. 1 constitutes various power modules such as an LC module and a DC-DC converter, and includes a multilayer substrate 2 and a component 3 mounted on the mounting surface of the multilayer substrate 2. And a helical coil 10 built in the multilayer substrate 2.
  • the multilayer substrate 2 is formed by laminating a plurality of magnetic layers (insulator layers), and each magnetic layer is made of Fe—Ni—Zn—Cu, Ni—Zn—Fe, Ni—Zn—.
  • a ceramic sheet formed of various magnetic materials such as Cu-based, Fe-Ni-Zn-CuO-based, Fe-Mn-Zn-based, etc. is predetermined by an Ag alloy such as Ag or Ag-Pd, or a conductor paste such as Cu.
  • the electrode pattern 21 and the coil patterns 11 to 14 are printed and formed.
  • via holes are formed in each magnetic layer with a laser or the like, and the inside is filled with a conductive paste or plated, whereby via conductors 22 for interlayer connection (corresponding to the “interlayer connection conductor” of the present invention)
  • the multilayer substrate 2 is formed by laminating and firing the magnetic layers in a predetermined order.
  • the electrode pattern 21 exposed on the front surface and the back surface of the multilayer substrate 2 is plated with, for example, Ni—Au, and various components 3 are mounted on the electrode pattern 21 on the front surface. It is connected to a mother board provided in a portable information terminal or the like. Further, in FIG. 1, the via conductors 22 that connect the coil patterns 11 to 14 in series in the stacking direction of the magnetic layers are omitted for easy explanation.
  • a chip component such as a capacitor or a resistor, an IC, or the like can be used.
  • the component 3 is appropriately selected according to the configuration and function of the electronic component module 1 and mounted on the mounting surface of the multilayer substrate 2.
  • the helical coil 10 is formed by laminating magnetic layers 2a to 2d having coil patterns 11 to 14 formed on one main surface in the order of the magnetic layers 2a to 2d.
  • the coil patterns 11 to 14 are formed by serial connection in the laminating direction by via conductors 22.
  • the coil patterns 11 to 14 have the same regular hexagonal shape, and as shown in FIGS. 3 and 4, the coil patterns 11 to 14 are arranged concentrically in plan view.
  • the positional relationship in plan view of at least the coil patterns that are continuous in the stacking direction is provided so as to have an intersecting portion and be rotated so as not to overlap with each other.
  • one end 11a of the coil pattern 11 provided on the magnetic layer 2a shown in FIG. 2A is the same as the other end 12b of the coil pattern 12 provided on the magnetic layer 2b shown in FIG. 22, one end 12a of the coil pattern 1 provided on the magnetic layer 2b is connected to the other end 13b of the coil pattern 13 provided on the magnetic layer 2c.
  • one end 13a of the coil pattern 13 provided on the magnetic layer 2c shown in FIG. 2C is the same as the other end 14b of the coil pattern 14 provided on the magnetic layer 2d shown in FIG. 22, and the other end 11 b of the coil pattern 11 and the one end 14 a of the coil pattern 14 form an input / output terminal of the helical coil 10.
  • the positions where the coil patterns 11 to 14 intersect and overlap each other in the stacking direction are shifted from each other, and as shown in FIG.
  • the magnetic flux lines pass through a region S inside the smallest inner diameter in a plan view of 11 to 14.
  • the number of laminated magnetic layers on which the coil pattern is formed is not limited to the above example, and the number of turns of the helical coil 10 may be increased by further laminating the magnetic layers. Alternatively, the number of turns of the helical coil 10 may be reduced by reducing the number of stacked layers.
  • each insulator layer forming the multilayer substrate 2 may be constituted by a general dielectric ceramic layer, each insulator layer may be constituted by a resin material such as glass-epoxy, or the magnetic layer. Further, the multilayer substrate 2 may be formed by combining the dielectric layers.
  • the coil patterns 11 to 14 each having a shape obtained by partially cutting a non-circular annular wiring electrode are provided on the one main layer of each of the laminated insulator layers 2a to 2d.
  • the coil patterns 11 to 14 are arranged concentrically in a plan view and are connected in series in the stacking direction by via conductors 22 to form a helical coil 10.
  • the number of coil patterns 11 to 14 overlapping at the intersecting portion is also small.
  • the coil patterns 11 to 14 intersect and overlap so that the thicker portions are dispersed and arranged.
  • the pressure applied when the layers are pressure-bonded is distributed to each of the intersecting portions of the coil patterns 11 to 14 distributed and applied to the magnetic layers, so that the coil patterns 11 to 14 are prevented from being displaced.
  • the magnetic layers 2a to 2d are prevented from breaking between the coil patterns 11 to 14 in the stacking direction.
  • the number of coil patterns 11 to 14 that overlap each other at the intersections is small, and the change in thickness between the portion where the coil patterns 11 to 14 overlap and the other portions is suppressed.
  • the pressure applied when each magnetic layer is pressure-bonded is transmitted uniformly to the entire insulating layer as compared with the conventional case, so that the coil patterns 11 to 14 are not formed and peeling occurs in a thin portion. Is prevented.
  • thermosetting When a laminate in which magnetic layers made of a resin material or a ceramic material are laminated is heated and cured or fired, wiring electrodes for forming the coil patterns 11 to 14 and a material for forming the magnetic layer Cracks due to the difference in heat shrinkage between the two are prevented.
  • the coil patterns 11 to 14 having the same regular hexagonal shape are provided on one main surface of each of the magnetic layers 2a to 2d by slightly shifting the rotation angle, and at least the coil pattern 11 continuous in the stacking direction is provided. It is possible to easily form the helical coil 10 in which the coil patterns 11 to 14 are arranged so as to have the intersecting portions so that the coil patterns 11 to 14 are not overlapped with each other.
  • the coil patterns 11 to 14 are arranged concentrically in plan view with the rotation angle being shifted little by little, the following effects can be obtained. That is, as compared with a configuration in which, for example, coil patterns having different diameters are arranged in a periodic arrangement in the stacking direction so that the coil patterns 11 to 14 do not overlap, the magnetic flux lines pass through the coil patterns having a small stacked diameter. Since the area S of the region S is restricted to be small and the inductance is prevented from being lowered and the direct current superimposition characteristic is prevented from being deteriorated, it is possible to suppress the deterioration of the characteristics of the helical coil.
  • the coil pattern having a large diameter is not required to configure the area of the region S through which the magnetic flux lines pass to a predetermined size or more, the formation region of the helical coil 10 can be reduced, and the electronic component 1 can be miniaturized.
  • each of the coil patterns 11 to 14 has a polygonal shape
  • the coil patterns 11 to 14 can be laminated by simply providing the coil patterns 11 to 14 on one main surface of each of the magnetic layers 2a to 2d with a slight shift in the rotation angle. It is possible to simply provide the electronic component 1 having a practical configuration including the helical coil 10 in which the positional relationship in a plan view of the coil pattern continuous in the direction is rotated and shifted from each other.
  • FIG. 5 is a plan view showing each coil pattern forming a helical coil according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 5A to 5D show coil patterns formed on different insulator layers.
  • FIG. 6 is a diagram showing the arrangement relationship of each coil pattern forming the helical coil of FIG. This embodiment differs from the first embodiment described above in that helical coils are formed by laminating coil patterns 211 to 214 having regular pentagonal shapes as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d) and FIG. The point is that the mold coil 200 is formed.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment described above, description of the configuration is omitted by attaching the same reference numerals.
  • the coil patterns 211 to 214 are described as closed regular pentagons, and their openings (notches) and via conductors are The illustration is omitted.
  • this embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment described above.
  • FIG. 7 is a plan view showing each coil pattern forming a helical coil according to the third embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7A to 7D show coil patterns formed on different insulator layers.
  • FIG. 8 is a diagram showing an arrangement relationship of each coil pattern forming the helical coil of FIG. This embodiment differs from the first embodiment described above in that the helical pattern is formed by laminating the coil patterns 311 to 314 having an elliptical shape, as shown in FIGS. 7 (a) to (d) and FIG.
  • the coil 300 is formed.
  • each coil pattern 311 to 314 is shown as a closed ellipse for ease of explanation, and its opening (notch portion) and via conductor are not shown. It is omitted.
  • FIG. 9 is a plan view showing each coil pattern forming a helical coil according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9A and 9B show coil patterns formed on different insulator layers. This embodiment is different from the first embodiment described above in that the helical coils 10 are arranged side by side and are built in the multilayer substrate 2 as shown in FIGS. 9A and 9B. . Since the other configuration is the same as that of the first embodiment described above, description of the configuration is omitted by attaching the same reference numerals.
  • coil patterns 11 and 12 formed on the magnetic layers 2a and 2b are shown for ease of explanation, and the magnetic layers 2c and 2d are illustrated.
  • the coil patterns 13 and 14 formed in are not shown.
  • the coil patterns 11 and 12 are shown as closed non-circular shapes, and their openings (notches) and via conductors are not shown. Yes.
  • each coil pattern 11 and 12 will be arrange
  • the interval between the coil patterns 11 and 12 arranged in parallel is adjusted, and the electronic component 1 having a practical configuration in which mutual interference between the plurality of helical coils 10 arranged in parallel is adjusted is provided. can do.
  • the coil patterns 11 and 12 having the same shape are arranged side by side, the intervals between the coil patterns 11 and 12 in each of the magnetic layers 2a and 2b can be configured to be substantially the same.
  • the characteristics of the helical coil 10 can be prevented from deteriorating as compared with a configuration in which the interval between the coil patterns is different for each of the magnetic layers 2a and 2b.
  • the number of helical coils arranged in parallel is not limited to two, and three or more helical coils may be arranged in parallel.
  • FIG. 10 is a plan view showing the positional relationship of each coil pattern forming a helical coil in the fifth embodiment of the present invention.
  • This embodiment is different from the above-described embodiments in that a helical coil 400 is configured by stacking coil patterns 411 and 412 having different planar views as shown in FIG. That is, the helical coil 400 is arranged in a region where the wiring pattern 21 and the via conductors 22 of the multilayer substrate 2 included in the electronic component module 1 are not provided, but the coil pattern 411 is provided for each layer according to the shape of the region. , 412 may have different shapes.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment described above, description of the configuration is omitted by attaching the same reference numerals.
  • the coil patterns 411 and 412 are shown as closed polygons for ease of explanation, and the openings (notches) and via conductors are not shown. Yes.
  • this embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment described above.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the electronic component module has been described as an example of the electronic component.
  • the electronic component of the present invention may be configured as a chip-type component, and the chip-type electronic component of the present invention may be mounted on a wiring board configuring various modules.
  • the electronic component of the present invention may be configured as a substrate built-in type, and the form and material configuration may be appropriately selected according to the purpose of use of the electronic component.
  • a resin mold layer that covers the component 3 may be provided on the mounting surface of the multilayer substrate 2 described above. Further, for example, a thermoplastic resin may be used as the insulator layer constituting the multilayer substrate 2.
  • the present invention can be widely applied to an electronic component including a helical coil in which a coil pattern provided on one main surface of each of a plurality of stacked insulator layers is connected in series in the stacking direction.

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  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

　優れたコイル特性を有するヘリカル型コイルを備え、各絶縁体層に剥がれや割れの無い信頼性の高い電子部品を提供する。　平面視で重なるようにコイルパターンが各絶縁体層２ａ～２ｄに配置された従来の構成と比較すると、平面視において各コイルパターン１１～１４が交差して重なっている部分が分散し、該交差部分において重なっているコイルパターン１１～１４の数も少ないので、各絶縁体層２ａ～２ｄが積層された積層体の厚みの変化が抑制される。したがって、各絶縁体層２ａ～２ｄが圧着される際の加圧力が積層体全体にまんべんなく伝わるので、コイルパターン１１～１４の位置ずれが防止されて優れたコイル特性を有するヘリカル型コイルを備え、積層体の表面のコプラナリティ（平坦性）が良好で、各絶縁体層２ａ～２ｄに剥がれや割れの無い信頼性の高い電子部品を提供することができる。

Description

電子部品
　本発明は、積層された複数の絶縁体層それぞれの一方主面に設けられたコイルパターンが積層方向に直列接続されて成るヘリカル型コイルを備える電子部品に関する。
　従来、図１１および図１２に示すように、積層された複数の磁性体層５０１（絶縁体層）それぞれの一方主面に設けられたコイルパターン５０２が積層方向に直列接続されて成るヘリカル型コイル５０３が内蔵された電子部品５００が知られている（例えば特許文献１参照）。このように構成されたヘリカル型コイル５０３は、周囲が磁性体で囲まれていることから磁気漏洩が少なく、高インダクタンスの優れたコイル特性を有しており、ヘリカル型コイル５０３が内蔵された電子部品５００を備える、充電回路やＤＣ－ＤＣコンバータ等の各種の電源モジュールなどの電子部品モジュールや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールおよび無線ＬＡＮモジュール等の各種の通信モジュール、アンテナスイッチモジュールなどの各種の高周波用回路モジュールが提供されている。なお、図１１は従来の電子部品の内部構造を示す斜視図であり、図１２は図１１の電子部品の断面図である。
特開平１１－３８２９号公報（段落００１７～００２０、図２，３など）
　ところで、図１１および図１２に示すように、各磁性体層５０１に設けられた各コイルパターン５０２は、平面視で重なるように配置されている。したがって、各磁性体層５０１が積層された積層体は、コイルパターン５０２が形成された部分の厚みが、その他の部分の厚みよりも厚くなるため、各磁性体層５０１が圧着される際に、コイルパターン５０２が形成されて厚い部分に加圧力が集中し、コイルパターン５０２に位置ずれが生じたり、積層方向におけるコイルパターン５０２間において磁性体層５０１に割れが生じたりして、コイルパターン５０２が直列接続されて形成されるヘリカル型コイル５０３の特性が劣化するおそれがある。
　また、各磁性体層５０１が圧着される際に、コイルパターン５０２が形成された厚い部分に加圧力が集中するので、コイルパターン５０２が形成されていない薄い部分に十分に加圧力が伝わらず、当該薄い部分における圧着力が弱くなり各磁性体層５０１に剥がれが生じるおそれがある。また、積層方向においてコイルパターン５０２が重なっている部分における各磁性体層５０１の厚みはその他の部分の厚みよりも薄く、各絶縁体層５０１の薄い部分が、平面視においてコイルパターン５０２が配置され重なっている部分に集中し、すなわち、各磁性体層５０１の積層体内において、各磁性体層５０１の薄い部分がコイルパターン５０２が形成された部分に集中している。したがって、熱硬化性の樹脂材料やセラミック材料で形成された各磁性体層５０１が積層された積層体が、加熱硬化されたり焼成される際に、コイルパターン５０２を形成する金属導体と磁性体層５０２を形成する材料との間の熱収縮率の違いから、積層方向におけるコイルパターン５０２間の薄い部分において磁性体層５０２が割れるおそれがある。
　この発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、優れたコイル特性を有するヘリカル型コイルを備え、各絶縁体層に剥がれや割れの無い信頼性の高い電子部品を提供することを目的とする。
　上記した目的を達成するために、本発明の電子部品は、積層された複数の絶縁体層と、非円形の環状の配線電極を一部切り欠いた形状を有するコイルパターンが、前記各絶縁体層それぞれの一方主面に設けられ、層間接続導体により積層方向に直列接続されて成るヘリカル型コイルとを備え、前記積層方向に連続する前記コイルパターンの平面視の位置関係が、交差部分を備えるよう前記各コイルパターンがずれて配置されていることを特徴としている。
　このように構成された発明では、非円形の環状の配線電極を一部切り欠いた形状を有するコイルパターンが、積層された各絶縁体層それぞれの一方主面に設けられ、層間接続導体により積層方向に直列接続されてヘリカル型コイルが形成されており、各コイルパターンは、積層方向に連続するコイルパターンの平面視の位置関係が、交差部分を備えるようずれて配置されている。したがって、従来のように平面視で重なるようにコイルパターンが各絶縁体層に配置された構成と比較すると、平面視において各コイルパターンが交差して重なっている部分が分散しており、該交差部分において重なっているコイルパターンの数も少ない。
　そのため、従来と比較すると、各交差部部分において重なるコイルパターンの数が少ないため、多層基板の表面のコプラナリティ（平坦性）を向上させることができ、多層基板への実装部品の搭載が容易になり、搭載精度を向上させることができる。
　また、各磁性体層が積層された際に、各コイルパターンが交差して重なることで他の部分よりも厚い部分は分散して配置されて、各磁性体層が圧着される際の加圧力は、分散配置されたコイルパターンの各交差部分に分散して各磁性体層に加わるので、コイルパターンが位置ずれするのが防止されると共に、積層方向におけるコイルパターン間において各磁性体層が割れるのが防止される。また、従来と比較すると、前記各交差部分において重なるコイルパターンの数が少なく、コイルパターンが重なる部分と、その他の部分との間の厚みの変化が抑制されているので、各磁性体層が圧着される際の加圧力は、従来に比べると各絶縁体層の全体に一様に伝達されるので、コイルパターンが形成されておらず薄い部分において剥がれが生じるのが防止される。
　また、各磁性体層の積層方向においてコイルパターンが重なっている部分における各磁性体層の薄い部分が、各磁性体層の積層体内において分散されるので、セラミック材料で形成された各磁性体層が積層された積層体が焼成される際に、コイルパターンを形成する配線電極と磁性体層を形成する材料との間の熱収縮率の違いに起因した割れが防止される。
　したがって、コイルパターンの位置ずれが防止された優れたコイル特性を有するヘリカル型コイルを備え、コプラナリティ（平坦性）が良好であり、各絶縁体層に剥がれや割れの無い信頼性の高い電子部品を提供することができる。
　また、前記各コイルパターンは同一形状を有するとよい。
　このように構成すると、同一形状を有する各コイルパターンを、少しずつ回転角度をずらして各磁性体層それぞれの一方主面に設けるだけで、積層方向に連続するコイルパターンの平面視の位置関係が、交差部分を備え、重ならないよう各コイルパターンがずれて配置されたヘリカル型コイルを簡単に形成することができる。
　また、前記各コイルパターンは多角形状を有し、前記積層方向に連続する前記コイルパターンの平面視の位置関係が、回転して互いにずれているとよい。また、前記各コイルパターンは楕円形状を有し、前記積層方向に連続する前記コイルパターンの平面視の位置関係が回転して互いにずれているとよい。
　このように構成すると、各コイルパターンが多角形状や楕円形状を有しているので、各コイルパターンを少しずつ回転角度をずらして各磁性体層それぞれの一方主面に設けるだけで、積層方向に連続するコイルパターンの平面視の位置関係が、回転して互いにずれているヘリカル型コイルを備える実用的な構成の電子部品を簡単に提供することができる。
　また、前記各コイルパターンが平面視で同心状に配置されているとよい。
　このように構成すると、各コイルパターンが、平面視で同心状に、少しずつ回転角度をずらして配置されていれば、次のような効果を奏することができる。すなわち、各コイルパターンが重ならないように、例えば径が異なる各コイルパターンが積層方向に周期的な配列で並んだ構成と比較すると、積層された径の小さなコイルパターンにより磁束線が通る面積が小さく規制され、インダクタンスが低下して直流重畳特性が低下することが防止されるので、ヘリカル型コイルの特性が劣化するのを抑制することができる。
　また、複数の前記ヘリカル型コイルが、並設されて前記積層された複数の絶縁体層に内蔵されていてもよい。
　このように構成すると、各ヘリカル型コイルをそれぞれ構成する非円形の各コイルパターンの回転角度が互いに調整された状態で各コイルパターンが絶縁体層に配置されることにより、並設された各コイルパターン間の間隔が調整されて、並設された複数のヘリカル型コイル間の相互干渉が調整された実用的な構成の電子部品を提供することができる。
　本発明によれば、平面視で重なるようにコイルパターンが各絶縁体層に配置された従来の構成と比較すると、平面視において各コイルパターンが交差して重なっている部分が分散し、該交差部分において重なっているコイルパターンの数も少ないので、各絶縁体層が積層された積層体の厚みの変化が抑制される。したがって、各絶縁体層が圧着される際の加圧力が積層体全体に一様に伝わるので、コイルパターンの位置ずれが防止されて優れたコイル特性を有するヘリカル型コイルを備え、各絶縁体層に剥がれや割れの無い信頼性の高い電子部品を提供することができる。
本発明にかかる電子部品の第１実施形態たる電子部品モジュールを示す図である。 図１の電子部品モジュールが備えるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンを示す平面図であり、（ａ）～（ｄ）はそれぞれ異なる絶縁体層に形成されたコイルパターンを示す。 図２のヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す断面図である。 図２のヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す平面図である。 本発明の第２実施形態におけるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンを示す平面図であり、（ａ）～（ｄ）はそれぞれ異なる絶縁体層に形成されたコイルパターンを示す。 図５のヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す図である。 本発明の第３実施形態におけるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンを示す平面図であり、（ａ）～（ｄ）はそれぞれ異なる絶縁体層に形成されたコイルパターンを示す。 図７のヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す図である。 本発明の第４実施形態におけるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンを示す平面図であり、（ａ）および（ｂ）はそれぞれ異なる絶縁体層に形成されたコイルパターンを示す。 本発明の第５実施形態におけるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す平面図である。 従来の電子部品の内部構造を示す斜視図である。 図１１の電子部品の断面図である。
　＜第１実施形態＞
　本発明の第１実施形態について、図１～図４を参照して説明する。図１は本発明にかかる電子部品の第１実施形態たる電子部品モジュールを示す図である。図２は図１の電子部品モジュールが備えるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンを示す平面図であり、（ａ）～（ｄ）はそれぞれ異なる絶縁体層に形成されたコイルパターンを示す。図３は図２のヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す断面図である。図４は図２のヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す平面図である。なお、図４では、説明を容易なものとするため、環状の配線電極を一部切り欠いた形状の図示が省略されている。また、後の説明で参照する図５～図１０においても、環状の配線電極の一部切り欠いた形状の図示が省略されているが、その説明は以降の説明では省略する。
　図１に示す電子部品モジュール１は、ＬＣモジュールや、ＤＣ－ＤＣコンバータ等の各種の電源モジュールなどを構成するものであり、多層基板２と、多層基板２の実装面に実装された部品３と、多層基板２に内蔵されたヘリカル型コイル１０とを備えている。
　多層基板２は、複数の磁性体層（絶縁体層）が積層されて形成されており、各磁性体層は、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系やＮｉ－Ｚｎ－Ｆｅ系、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｚｎ－ＣｕＯ系、Ｆｅ－Ｍｎ－Ｚｎ系などの種々の磁性体材料により形成されたセラミックシートに、ＡｇやＡｇ－ＰｄなどのＡｇ合金、Ｃｕなどの導体ペーストにより所定の電極パターン２１およびコイルパターン１１～１４が印刷されて形成される。
　また、各磁性体層には、レーザなどでビアホールが形成され、内部に導体ペーストが充填されたりめっきされたりすることにより層間接続用のビア導体２２（本発明の「層間接続導体」に相当）が形成されており、各磁性体層が所定の順番で積層されて焼成されることにより多層基板２が形成される。
　なお、多層基板２の表面および裏面に露出する電極パターン２１には、例えばＮｉ－Ａｕによるめっきが施されており、表面の電極パターン２１に各種の部品３が実装され、裏面の電極パターン２１が、携帯情報端末等が備えるマザー基板に接続される。また、図１では、説明を容易なものとするため、各コイルパターン１１～１４を磁性体層の積層方向に直列接続するビア導体２２は図示省略されている。
　部品３として、キャパシタや抵抗等のチップ部品、ＩＣなどを用いることができ、電子部品モジュール１の構成および機能に応じて、適宜、選択されて多層基板２の実装面に実装される。
　ヘリカル型コイル１０は、図２に示すように、一方主面に各コイルパターン１１～１４がそれぞれ形成された各磁性体層２ａ～２ｄが、磁性体層２ａ～磁性体層２ｄの順に積層されて、各コイルパターン１１～１４がビア導体２２により積層方向に直列接続されて形成されている。具体的には、各コイルパターン１１～１４は、同一形状の正六角形状を有し、図３および図４に示すように、各コイルパターン１１～１４は、平面視で同心状に配置されると共に、積層方向に連続する少なくともコイルパターンの平面視の位置関係が、交差部分を備え、重ならないように回転して互いにずれて配置されている。
　また、図２（ａ）に示す磁性体層２ａに設けられたコイルパターン１１の一端１１ａは、同図（ｂ）に示す磁性体層２ｂに設けられたコイルパターン１２の他端１２ｂとビア導体２２により接続され、磁性体層２ｂに設けられたコイルパターン１の一端１２ａは、磁性体層２ｃに設けられたコイルパターン１３の他端１３ｂに接続されている。また、図２（ｃ）に示す磁性体層２ｃに設けられたコイルパターン１３の一端１３ａは、同図（ｄ）に示す磁性体層２ｄに設けられたコイルパターン１４の他端１４ｂとビア導体２２により接続されており、コイルパターン１１の他端１１ｂおよびコイルパターン１４の一端１４ａにより、ヘリカル型コイル１０の入出力端子が形成されている。
　このように構成されたヘリカル型コイル１０では、図３に示すように、積層方向においてコイルパターン１１～１４が交差して重なる位置が互いにずれていると共に、図４に示すように、各コイルパターン１１～１４の平面視においてもっとも小さい内径の内側の領域Ｓを磁束線が通過する。
　なお、コイルパターンが形成された磁性体層の積層数は上記した例に限られるものではなく、さらに磁性体層を積層してヘリカル型コイル１０の巻回数を増やしてもよいし、磁性体層の積層数を減らしてヘリカル型コイル１０の巻回数を減らしてもよい。
　また、多層基板２を形成する各絶縁体層を一般的な誘電体セラミック層により構成してもよいし、各絶縁体層をガラス－エポキシ等の樹脂材料により構成してもよく、磁性体層および誘電体層を組み合わせて多層基板２を形成してもよい。
　以上のように、上記した実施形態によれば、非円形の環状の配線電極を一部切り欠いた形状を有するコイルパターン１１～１４が、積層された各絶縁体層２ａ～２ｄそれぞれの一方主面に設けられ、かつ、各コイルパターン１１～１４が平面視で同心状に配置され、ビア導体２２により積層方向に直列接続されてヘリカル型コイル１０が形成されており、各コイルパターン１１～１４は、積層方向に連続するコイルパターンの平面視の位置関係が、交差部分を備えるようずれて配置されている。したがって、従来のように平面視で重なるようにコイルパターンが各絶縁体層に配置された構成と比較すると、平面視において各コイルパターン１１～１４が交差して重なっている部分が分散しており、該交差部分において重なっているコイルパターン１１～１４の数も少ない。
　すなわち、多層基板２を形成する各磁性体層が積層された際に、各コイルパターン１１～１４が交差して重なることで他の部分よりも厚い部分は分散して配置されて、各磁性体層が圧着される際の加圧力は、分散配置されたコイルパターン１１～１４の各交差部分に分散して各磁性体層に加わるので、コイルパターン１１～１４が位置ずれするのが防止されると共に、積層方向におけるコイルパターン１１～１４間において各磁性体層２ａ～２ｄが割れるのが防止される。また、従来と比較すると、前記各交差部分において重なるコイルパターン１１～１４の数が少なく、コイルパターン１１～１４が重なる部分と、その他の部分との間の厚みの変化が抑制されているので、各磁性体層が圧着される際の加圧力は、従来に比べると各絶縁体層の全体に一様に伝達されるので、コイルパターン１１～１４が形成されておらず薄い部分において剥がれが生じるのが防止される。
　また、各磁性体層の積層方向においてコイルパターン１１～１４が重なっている部分における各磁性体層２ａ～２ｄの薄い部分が、各磁性体層の積層体内において分散されるので、熱硬化性の樹脂材料やセラミック材料で形成された各磁性体層が積層された積層体が、加熱硬化されたり焼成される際に、コイルパターン１１～１４を形成する配線電極と磁性体層を形成する材料との間の熱収縮率の違いに起因した割れが防止される。
　したがって、コイルパターン１１～１４の位置ずれが防止された優れたコイル特性を有するヘリカル型コイル１０を備え、各絶縁体層に剥がれや割れの無い信頼性の高い電子部品モジュール１を提供することができる。
　また、同一の正六角形状を有する各コイルパターン１１～１４を、少しずつ回転角度をずらして各磁性体層２ａ～２ｄそれぞれの一方主面に設けるだけで、積層方向に連続する少なくともコイルパターン１１～１４の平面視の位置関係が、交差部分を備え、重ならないよう各コイルパターン１１～１４がずれて配置されたヘリカル型コイル１０を簡単に形成することができる。
　また、各コイルパターン１１～１４が、平面視で同心状に、少しずつ回転角度をずらして配置されていれば、次のような効果を奏することができる。すなわち、各コイルパターン１１～１４が重ならないように、例えば径が異なる各コイルパターンが積層方向に周期的な配列で並んだ構成と比較すると、積層された径の小さなコイルパターンにより磁束線が通る領域Ｓの面積が小さく規制され、インダクタンスが低下して直流重畳特性が低下することが防止されるので、ヘリカル型コイルの特性が劣化するのを抑制することができる。また、磁束線が通過する領域Ｓの面積を所定の大きさ以上に構成するために、径の大きなコイルパターンを必要としないので、ヘリカル型コイル１０の形成領域を小さくすることができ、電子部品１の小型化を図ることができる。
　また、各コイルパターン１１～１４が多角形状を有しているので、各コイルパターン１１～１４を少しずつ回転角度をずらして各磁性体層２ａ～２ｄそれぞれの一方主面に設けるだけで、積層方向に連続するコイルパターンの平面視の位置関係が、回転して互いにずれているヘリカル型コイル１０を備える実用的な構成の電子部品１を簡単に提供することができる。
　＜第２実施形態＞
　本発明の第２実施形態について、図５および図６を参照して説明する。図５は本発明の第２実施形態におけるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンを示す平面図であり、（ａ）～（ｄ）はそれぞれ異なる絶縁体層に形成されたコイルパターンを示す。図６は図５のヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す図である。この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図５（ａ）～（ｄ）および図６に示すように、正五角形状を有する各コイルパターン２１１～２１４が積層されることによりヘリカル型コイル２００が形成されている点である。その他の構成は上記した第１実施形態と同様であるため、同一符号を付すことによりその構成の説明は省略する。なお、図５および図６においては、説明を容易なものとするため、各コイルパターン２１１～２１４は閉じられた正五角形状として記載されており、その開口部（切り欠き部分）およびビア導体は図示省略されている。
　以上のように、この実施形態でも上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
　＜第３実施形態＞
　本発明の第３実施形態について、図７および図８を参照して説明する。図７は本発明の第３実施形態におけるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンを示す平面図であり、（ａ）～（ｄ）はそれぞれ異なる絶縁体層に形成されたコイルパターンを示す。図８は図７のヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す図である。この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図７（ａ）～（ｄ）および図８に示すように、楕円形状を有する各コイルパターン３１１～３１４が積層されることによりヘリカル型コイル３００が形成されている点である。その他の構成は上記した第１実施形態と同様であるため、同一符号を付すことによりその構成の説明は省略する。なお、図７および図８においては、説明を容易なものとするため、各コイルパターン３１１～３１４は閉じられた楕円形状として記載されており、その開口部（切り欠き部分）およびビア導体は図示省略されている。
　以上のように、楕円形状を有するコイルパターン３１１～３１４を、平面視の位置関係が回転して互いにずれた状態で配置することにより、上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
　＜第４実施形態＞
　本発明の第４実施形態について、図９を参照して説明する。図９は本発明の第４実施形態におけるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンを示す平面図であり、（ａ）および（ｂ）はそれぞれ異なる絶縁体層に形成されたコイルパターンを示す。この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図９（ａ），（ｂ）に示すように、ヘリカル型コイル１０が、並設されて多層基板２に内蔵されている点である。その他の構成は上記した第１実施形態と同様であるため、同一符号を付すことによりその構成の説明は省略する。なお、図９（ａ），（ｂ）では、説明を容易なものとするため、磁性体層２ａ，２ｂに形成されたコイルパターン１１，１２のみが図示されており、磁性体層２ｃ，２ｄに形成されたコイルパターン１３，１４は図示省略されている。なお、図９においては、説明を容易なものとするため、各コイルパターン１１，１２は閉じられた非円形として記載されており、その開口部（切り欠き部分）およびビア導体は図示省略されている。
　このように構成すると、各ヘリカル型コイル１０をそれぞれ構成する非円形の各コイルパターン１１，１２の回転角度が互いに調整された状態で各コイルパターン１１，１２が磁性体層２ａ，２ｂに配置されることにより、並設された各コイルパターン１１，１２間の間隔が調整されて、並設された複数のヘリカル型コイル１０間の相互干渉が調整された実用的な構成の電子部品１を提供することができる。また、同一形状を有するコイルパターン１１，１２が並設されているので、各磁性体層２ａ，２ｂにおけるコイルパターン１１，１２間の間隔をほぼ同一に構成することができ、各磁性体２ａ，２ｂに異径のコイルパターンが設けられることによりコイルパターン間の間隔が各磁性体層２ａ，２ｂごとに異なる構成と比較すると、ヘリカル型コイル１０の特性が劣化するのを防止することができる。
　なお、並設するヘリカル型コイルの数は２個に限られるものではなく、３個以上のヘリカル型コイルを並設してもよい。
　＜第５実施形態＞
　本発明の第５実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０は本発明の第５実施形態におけるヘリカル型コイルを形成する各コイルパターンの配置関係を示す平面図である。この実施形態が上記した各実施形態と異なるのは、図１０に示すように、異なる平面視形状を有するコイルパターン４１１，４１２が積層されてヘリカル型コイル４００が構成されている点である。すなわち、電子部品モジュール１が備える多層基板２の配線パターン２１およびビア導体２２が設けられていない領域にヘリカル型コイル４００が配置されるが、当該領域の形状に応じて、各層ごとにコイルパターン４１１，４１２の形状を異ならせてもよい。その他の構成は上記した第１実施形態と同様であるため、同一符号を付すことによりその構成の説明は省略する。なお、図１０においては、説明を容易なものとするため、各コイルパターン４１１、４１２は閉じられた多角形として記載されており、その開口部（切り欠き部分）およびビア導体は図示省略されている。
　以上のように、この実施形態でも上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
　なお、本発明は上記した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り、上記した実施形態では、本発明の電子部品として電子部品モジュールを例に挙げて説明したが、本発明の電子部品をチップ型部品に構成し、各種モジュールを構成する配線基板にチップ型の本発明の電子部品を搭載してもよい。また、本発明の電子部品を基板内蔵型に構成してもよく、電子部品の使用目的に応じて、適宜、形態および材料構成を選択すればよい。
　また、上記した多層基板２の実装面に部品３を被覆する樹脂モールド層を設けてもよい。また、多層基板２を構成する絶縁体層として、例えば熱可塑性樹脂を用いてもよい。
　本発明は、積層された複数の絶縁体層それぞれの一方主面に設けられたコイルパターンが積層方向に直列接続されて成るヘリカル型コイルを備える電子部品に広く適用することができる。
　１　　電子部品モジュール（電子部品）
　２ａ～２ｄ　　磁性体層（絶縁体層）
　１０，１００，１００ａ，２００，３００，４００　　ヘリカル型コイル
　１１～１４，１０１，１０２，１０３，２１１～２１４，３１１～３１４，４１１，４１２　　コイルパターン
　２２　　ビア導体（層間接続導体）

Claims (6)

  1. 　積層された複数の絶縁体層と、
    　非円形の環状の配線電極を一部切り欠いた形状を有するコイルパターンが、前記各絶縁体層それぞれの一方主面に設けられ、層間接続導体により積層方向に直列接続されて成るヘリカル型コイルとを備え、
    　前記積層方向に連続する前記コイルパターンの平面視の位置関係が、交差部分を備えるよう前記各コイルパターンがずれて配置されている
    　ことを特徴とする電子部品。
  2. 　前記各コイルパターンは同一形状を有することを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
  3. 　前記各コイルパターンは多角形状を有し、前記積層方向に連続する前記コイルパターンの平面視の位置関係が、回転して互いにずれていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品。
  4. 　前記各コイルパターンは楕円形状を有し、前記積層方向に連続する前記コイルパターンの平面視の位置関係が回転して互いにずれていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品。
  5. 　前記各コイルパターンが平面視で同心状に配置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電子部品。
  6. 　複数の前記ヘリカル型コイルが、並設されて前記積層された複数の絶縁体層に内蔵されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電子部品。
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