WO2017188076A1 - インダクタ部品 - Google Patents

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WO2017188076A1
WO2017188076A1 PCT/JP2017/015668 JP2017015668W WO2017188076A1 WO 2017188076 A1 WO2017188076 A1 WO 2017188076A1 JP 2017015668 W JP2017015668 W JP 2017015668W WO 2017188076 A1 WO2017188076 A1 WO 2017188076A1
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wiring
coil core
winding
wiring portion
peripheral side
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Application number
PCT/JP2017/015668
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English (en)
French (fr)
Inventor
喜人 大坪
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/06Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid

Definitions

  • the present invention relates to an inductor component including a resin layer and an inductor electrode.
  • an inductor component 100 in which a coil 102 is provided on a core substrate 101 formed of a printed board or a prepreg is known (see, for example, Patent Document 1).
  • an annular magnetic layer 103 is disposed inside the core substrate 101, and the coil 102 is spirally wound around the magnetic layer 103.
  • the coil 102 includes a plurality of inner interlayer connection conductors 102a arranged along the inner periphery of the magnetic layer 103, and the outer periphery of the magnetic layer 103 so as to form a plurality of pairs with the inner interlayer connection conductors 102a.
  • each of the interlayer connection conductors 102 a and 102 b is formed of a through-hole conductor in which a conductor film is formed on the inner surface of a through hole that penetrates the core substrate 101.
  • Each of the wiring patterns 102c and 102d is formed with a printed pattern using a conductive paste.
  • each of the interlayer connection conductors 102a and 102b constituting the coil 102 is formed of a through-hole conductor in which a conductor film is formed on the inner surface of the through hole.
  • connection resistance can be lowered.
  • the conductive paste is generally formed by mixing a metal filler in an organic solvent or the like.
  • the wiring patterns 102c and 102d are also formed of a conductive paste, and it is difficult to reduce the resistance of the entire inductor electrode.
  • the wiring patterns 102c and 102d are changed. There is a problem that it is necessary to form a thin film, and the resistance value of the inductor component 102 increases and the characteristics deteriorate.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a small and excellent inductor component.
  • an inductor component of the present invention is provided in an annular coil core embedded in a resin layer having a main surface, and spirally wound around the coil core and provided in the resin layer.
  • a coil having an inductor electrode, and the inductor electrode has an inner winding portion and an outer winding portion, and the inner winding portion has one end when viewed from a direction perpendicular to the main surface.
  • the coil core is disposed on the inner peripheral side and the other end is disposed on the outer peripheral side of the coil core, and is arranged side by side in the direction of the winding axis on one side of the coil core in a direction perpendicular to the main surface.
  • Each first wiring section A plurality of second wiring portions for wiring arranged in the direction of the winding axis on the other side of the coil core in a direction perpendicular to the main surface so as to form a plurality of pairs;
  • a plurality of first metal pins disposed on an inner peripheral side of the coil core and connecting one end of each of the first wiring portions and one end of the second wiring portion paired with the first wiring portion; and the coil core A plurality of first wiring portions connected to the other end of the first wiring portion and the other end of the second wiring portion adjacent to the second wiring portion paired with the first wiring portion.
  • the outer winding portion has one end disposed inside the coil core and the other end disposed outside the coil core when viewed from a direction perpendicular to the main surface.
  • One of the coil cores in a direction perpendicular to the main surface A plurality of third wiring portions for wiring arranged in a direction of the winding axis at positions farther from the coil core than the first wiring portions, and perpendicular to the main surface When viewed from the direction, one end is disposed on the inner side of the coil core and the other end is disposed on the outer side of the coil core.
  • the predetermined width of the first region is a maximum width of a cross section of one metal pin of the first metal pins and the third metal pins, and the second metal pins and The fourth metal pin is arranged so as to at least partly overlap an annular second region having a predetermined width located on the outer peripheral side of the coil core when viewed from a direction perpendicular to the main surface,
  • the predetermined width of the second region is the second metal pin and the second width. Is characterized in that the maximum width of the cross-section of one metal pin of the metal pins.
  • the inductor electrode by forming a part of the inductor electrode with the first to fourth metal pins having a specific resistance lower than that of the conductive paste or plating, the resistance of the entire inductor electrode can be reduced.
  • the characteristics (for example, inductance value) of the inductor component can be improved.
  • the inductor electrode has a three-dimensional wiring structure (multiple winding structure) having an inner winding portion and an outer winding portion, so that, for example, each first wiring portion and each third wiring portion are formed on the same surface. Compared to the case, the resistance value can be lowered by widening the pattern width of each wiring portion.
  • the interlayer connection conductor of the outer winding portion is disposed outside the coil core than the interlayer connection conductor of the inner winding portion, there is a problem that the size of the inductor component is increased.
  • a small and excellent inductor component can be manufactured at low cost.
  • each wiring part and the third wiring portions are alternately arranged, and each of the first wiring portions is adjacent to the second first wiring portion.
  • Each of the second wiring portions and each of the fourth wiring portions are alternately arranged, and each of the second wiring portions has a portion overlapping with two adjacent fourth wiring portions.
  • each wiring part is formed by conductive paste or plating, the resistance is higher than that of each metal pin. According to this configuration, each wiring part having a higher resistance value than each metal pin is formed with a larger area. By doing so, the resistance value of the inductor component can be lowered.
  • At least one of the first wiring part and the second wiring part may have a notch for inserting a third metal pin or a fourth metal pin.
  • the clearance between each metal pin and each wiring portion can be ensured while increasing the area of each wiring portion as much as possible to lower the resistance value.
  • each of the first wiring portions, the second wiring portions, the third wiring portions, and the fourth wiring portions when viewed from a direction perpendicular to the main surface, The other end may be formed to reach the periphery of the resin layer. According to this configuration, since the metal part of the inductor component increases, the heat dissipation of the inductor component can be improved. In addition, since one end of each wiring portion reaches the periphery of the resin layer, a part of each wiring portion is exposed from the resin layer, so that heat accumulated in the resin layer is easily radiated.
  • each of the first wiring portions, the second wiring portions, the third wiring portions, and the fourth wiring portions may be formed of a metal plate. According to this configuration, the resistance value of the entire inductor component can be lowered by forming each wiring portion with a metal plate having a low specific resistance.
  • each of the first wiring portions, the second wiring portions, the third wiring portions, and the fourth wiring portions may be formed by plating. According to this configuration, since general plating can be used as a method for forming a wiring pattern, for example, each wiring portion can be formed by a wiring pattern on a wiring board, which is practical.
  • the inductor electrode may have a multiple winding structure of two or more turns. In this case, the number of windings of the inductor electrode can be increased.
  • the resistance of the entire inductor electrode can be reduced by forming a part of the inductor electrode with the first to fourth metal pins having a specific resistance lower than that of the conductive paste or plating.
  • the characteristics (for example, inductance value) of the inductor component can be improved.
  • multiple winding can be realized by developing this structure.
  • FIG. 1st Embodiment of this invention It is sectional drawing of the inductor component concerning 1st Embodiment of this invention. It is a figure which shows the inductor electrode of FIG. It is a figure which shows the wiring part of the inductor component of FIG. It is another wiring part of FIG. It is a figure which shows the wiring part of the inductor component concerning 2nd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the wiring part of the inductor component concerning 3rd Embodiment of this invention. It is a figure which shows another wiring part of FIG. It is the figure which piled up the wiring part of FIG. It is a perspective view of the conventional inductor component.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the inductor electrode.
  • FIG. 2 is a perspective view of the inductor electrode and shows a wiring structure.
  • 3A is a plan view of the outer winding upper wiring portion
  • FIG. 3B is a plan view of the inner winding upper wiring portion
  • FIG. 3C is an outer winding upper wiring portion and an inner winding upper wiring portion.
  • 4 (a) is a plan view of the inner winding lower wiring portion
  • FIG. 4 (b) is a plan view of the outer winding lower wiring portion
  • FIG. 4 (c) is an inner winding lower wiring. It is the top view which accumulated the part and the outer winding lower wiring part.
  • the inductor component 1 of this embodiment includes an inductor electrode 7, a coil core 4, and a resin layer 11, and is mounted on, for example, a mother board of an electronic device such as a portable terminal device.
  • the coil core 4 is formed in a ring shape (see FIG. 3A) and is formed of a magnetic material that is employed as a general coil core such as a Ni—Zn-based or Mn—Zn-based ferrite. Further, in the resin layer 11, each outer winding upper wiring portion 2c is disposed on the upper surface 110a (corresponding to the “main surface” of the resin layer of the present invention), and each outer winding lower wiring portion 2d is disposed on the lower surface 110b. For example, it can be formed of various materials generally used as a sealing resin such as an epoxy resin.
  • the inductor electrode 7 has a so-called multiple winding configuration including an inner winding portion 7 a and an outer winding portion 7 b, and is a winding set inside the resin layer 11 and in the circumferential direction of the coil core 4. Winding around the rotation axis WA (see FIG. 3A).
  • the inner winding portion 7a of the inductor electrode 7 includes a plurality of inner winding upper wiring portions 2a (corresponding to the “first wiring portion” of the present invention) and a plurality of inner winding lower wiring portions 2b (the “second wiring” of the present invention).
  • a plurality of inner winding inner metal pins 3a (corresponding to “first metal pins” of the present invention) and a plurality of inner winding outer metal pins 3b (“second metal pins of the present invention”). ”).
  • Each inner winding upper wiring portion 2a is disposed on the upper side of the coil core 4 (corresponding to “one side of the coil core in the direction perpendicular to the main surface” of the present invention). Are arranged on the inner circumferential side of the coil core 4 and are arranged side by side in the winding axis WA direction (the circumferential direction of the coil core 4) with the other end arranged on the outer circumferential side of the coil core 4. Moreover, each inner volume upper side wiring part 2a is arrange
  • Each inner winding lower wiring portion 2b is connected to each inner winding upper wiring portion 2a on the lower side of the coil core 4 (corresponding to "the other side of the coil core in the direction perpendicular to the main surface") of the present invention. Is provided. At this time, each inner winding lower wiring portion 2b has one end disposed on the inner peripheral side of the coil core 4 and the other end of the coil core 4 when viewed in plan, like each inner winding upper wiring portion 2a. In a state of being arranged on the outer peripheral side, they are arranged side by side in the winding axis WA direction (circumferential direction of the coil core 4). Moreover, each inner winding lower wiring part 2b is arrange
  • Each inner winding inner peripheral side metal pin 3a connects one end of a pair of inner winding upper wiring portion 2a and inner winding lower wiring portion 2b that form a pair.
  • each inner-winding inner peripheral side metal pin 3a is formed in a columnar shape, and is arranged so that the length direction is substantially perpendicular to the upper surface 110a.
  • each inner volume inner peripheral side metal pin 3a has an upper end surface connected to the inner winding upper wiring portion 2a to be connected and a lower end surface connected to the inner winding lower wiring portion 2b to be connected.
  • each inner winding inner peripheral side metal pin 3a is arranged so that the entire end face can be accommodated in the first region 5 on the inner peripheral side of the coil core 4 in plan view (see FIG. 3B). The first region 5 will be described later.
  • Each inner winding outer metal pin 3b includes the other end of one inner winding upper wiring portion 2a and the other end of the inner winding lower wiring portion 2b adjacent to the inner winding lower wiring portion 2b that forms a pair with the other inner winding upper wiring portion 2a. And connect.
  • each inner-winding outer peripheral side metal pin 3b is formed in a columnar shape in the same manner as each inner-winding inner peripheral side metal pin 3a, and the length direction is substantially perpendicular to the upper surface 110a. It is arranged to become.
  • Each inner winding outer peripheral side metal pin 3b has an upper end surface connected to the inner winding upper wiring portion 2a to be connected and a lower end surface connected to the inner winding lower wiring portion 2b to be connected.
  • each inner winding outer peripheral side metal pin 3b is arranged so that the entire end face can be accommodated in the second region 6 on the outer peripheral side of the coil core 4 in plan view (see FIG. 3B).
  • the second region 6 will be described later.
  • the outer winding portion 7b of the inductor electrode 7 includes a plurality of outer winding upper wiring portions 2c (corresponding to the “third wiring portion” of the present invention) and a plurality of outer winding lower wiring portions 2d ( Corresponding to the “fourth wiring portion” of the present invention, a plurality of outer winding inner peripheral metal pins 3c (corresponding to the “third metal pin” of the present invention), and a plurality of outer winding outer peripheral metal pins 3d (this Equivalent to the “fourth metal pin” of the invention.
  • Each outer-winding upper wiring portion 2c is disposed above the coil core 4 and at a position farther from the coil core 4 than each inner-winding upper wiring portion 2a. Are arranged side by side in the winding axis WA direction with the other end arranged on the outer peripheral side of the coil core 4. Moreover, each outer winding upper side wiring part 2c is arrange
  • Each outer winding lower wiring portion 2d forms a plurality of pairs with each outer winding upper wiring portion 2c at a position below the coil core 4 and further from the coil core 4 than each inner winding lower wiring portion 2b. It is provided as follows. Each outer-winding lower wiring portion 2d has one end disposed on the inner peripheral side of the coil core 4 and the other end disposed on the outer peripheral side of the coil core 4 when viewed in plan, like each outer-winding upper wiring portion 2c. In this state, they are arranged side by side in the direction of the winding axis WA. Each outer winding lower wiring portion 2d is arranged on the same plane.
  • Each outer winding inner peripheral side metal pin 3c connects one end of a pair of outer winding upper wiring portion 2c and outer winding lower wiring portion 2d which make a pair.
  • Each outer winding inner peripheral side metal pin 3c is formed in a columnar shape, and is arranged so that the length direction is substantially perpendicular to the upper surface 110a.
  • Each outer winding inner peripheral side metal pin 3c has an upper end surface connected to the outer winding upper wiring portion 2c to be connected and a lower end surface connected to the outer winding lower wiring portion 2d to be connected.
  • each outer winding inner peripheral side metal pin 3c is arranged such that the entire end face is accommodated in the first region 5 on the inner peripheral side of the coil core 4 in plan view (see FIG. 3A).
  • Each outer winding outer peripheral side metal pin 3d includes the other end of one outer winding upper wiring portion 2c and the other end of the outer winding lower wiring portion 2d adjacent to the outer winding lower wiring portion 2d that forms a pair therewith. And connect.
  • each outer-winding outer peripheral side metal pin 3d is formed in a cylindrical shape, and is arranged so that the length direction is substantially perpendicular to the upper surface 110a.
  • Each outer winding outer peripheral side metal pin 3d has an upper end surface connected to the outer winding upper wiring portion 2c to be connected and a lower end surface connected to the outer winding lower wiring portion 2d to be connected.
  • each outer winding outer peripheral side metal pin 3d is arranged so that the entire end face can be accommodated in the second region 6 on the outer peripheral side of the coil core 4 in plan view (see FIG. 3A). With these configurations, the outer winding portion 7b of the inductor electrode 7 that spirally winds around the coil core 4 outside the inner winding portion 7a is formed.
  • Each of the metal pins 3a to 3d is formed by, for example, shearing a wire made of a metal generally used as a wiring pattern such as Cu, Al, Ag, or Ni or an alloy thereof. Can do.
  • the metal pins 3a to 3d are formed with substantially the same thickness.
  • each of the wiring portions 2a to 2c is formed by using, for example, a conductive paste or plating, or a double structure of a surface electrode formed by plating on a base electrode formed by a conductive paste. Can do.
  • the outer winding upper wiring portions 2c are arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the coil core 4 (direction of the winding axis WA). Further, as shown in FIG. 3B, the inner winding upper wiring portion 2 a is also arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the coil core 4. As shown in FIG. 3C, when the outer winding upper wiring portion 2c and the inner winding upper wiring portion 2a are viewed in an overlapping manner, the outer winding upper wiring portion 2c and the inner winding upper wiring portion 2a are alternately arranged, The upper wiring part 2c has a portion that overlaps a part of each of the upper wiring parts 2a so as to straddle two adjacent inner winding upper wiring parts 2a.
  • the lower wiring portions 2b and 2d are also arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the annular coil core 4 in the same manner as the upper wiring portions 2c and 2a.
  • FIG. 4 (c) when the inner winding lower wiring portion 2b and the outer winding lower wiring portion 2d are overlapped, the inner winding lower wiring portion 2b and the outer winding lower wiring portion 2d are alternately arranged.
  • the inner winding lower wiring portion 2b that is arranged has a portion that overlaps a part of each of the lower wiring portions 2d so as to straddle two adjacent outer winding lower wiring portions 2d.
  • a first region 5 is set on the inner peripheral side of the coil core 4, and a second region 6 is set on the outer peripheral side.
  • the first region 5 is an annular region having the same width as the maximum width (diameter) of the end surfaces of the inner peripheral metal pins 3a, 3c
  • the second region 6 is the maximum width of the end surfaces of the outer peripheral metal pins 3b, 3d.
  • each outer winding inner peripheral side metal pin 3c is arranged so that one end face 31c is entirely within the first region 5, and each outer winding outer peripheral side metal pin 3d is The entire end surface 31 d is arranged so as to fit in the second region 6.
  • each inner winding inner metal pin 3a is arranged so that one end surface 31a is entirely within the first region 5, and each inner winding outer metal pin 3b is The one end face 31 b is disposed so as to be accommodated in the second region 6.
  • each outer winding inner peripheral side metal pin 3c and one end surface 31a of each inner winding inner peripheral side metal pin 3a are alternately arranged.
  • one end surface 31d of each outer winding outer peripheral side metal pin 3d and end surface 31d of each inner winding outer peripheral side metal pin 3b are also alternately arranged.
  • each outer winding inner peripheral side metal pin 3c is arranged so that the other end face 32c entirely fits in the first region 5, and each outer winding outer peripheral side metal pin 3d is The other end portion 32 d is arranged so as to be accommodated in the second region 6.
  • the inner winding inner circumferential side metal pin 3a is arranged so that the entire other end face 32a can be accommodated in the first region 5, and each inner winding outer circumferential side metal pin 3b is The other end face 32 b is arranged so as to be accommodated in the second region 6.
  • each inner winding inner metal pin 3a and the other end face 31c of each outer winding inner metal pin 3c are alternated.
  • the other end face 32b of each inner winding outer peripheral side metal pin 3b and the other end face 32d of each outer winding outer peripheral side metal pin 3d are also alternately arranged.
  • the end faces 31a, 31c, 32a, 32c of the respective inner peripheral side metal pins 3a, 3c are arranged so as to fit within the first region 5, and in the first region 5,
  • the inner winding side metal pins 3a and the outer winding inner side metal pins 3c are alternately arranged. That is, the centers of the end faces 31a, 31c, 32a, 32c are arranged on the same circle, and the inner winding inner peripheral metal pins 3a and the outer winding inner peripheral metal pins 3c are arranged in the circumferential direction of the circle. Alternatingly arranged.
  • Each metal pin 3 a, 3 c does not necessarily have to be arranged on the same circle with the center of the end face, and may be arranged so that at least part of it overlaps the first region 5.
  • the end faces 31b, 31d, 32b, and 32d of the respective outer peripheral side metal pins 3b and 3d are arranged so as to be accommodated in the second region 6.
  • the winding outer peripheral side metal pins 3b and the outer winding outer peripheral side metal pins 3d are alternately arranged. That is, the centers of the end faces 31b, 31d, 32b, and 32d are arranged on the same circle, and the inner and outer peripheral metal pins 3b and the outer and outer peripheral metal pins 3d are alternately arranged in the circumferential direction of the circle. Arranged.
  • the metal pins 3 b and 3 c do not necessarily have to be arranged on the same circle with the center of the end face, and may be arranged so that at least a part thereof overlaps the second region 6.
  • first region 5 and the second region 6 are set as annular regions having a predetermined width.
  • first region 5 and the second region 6 may be circles having no width.
  • the end faces 31a to 31d and 32a to 32d of each metal pin are arranged so as to intersect or touch the circle.
  • a current input from 21d which is one of the outer winding lower wiring portions 2d, flows through the input metal pin 3e connected to 21d and reaches a predetermined layer of the outer winding upper wiring portion 2c. Thereafter, an outer winding coil is formed between the outer winding upper wiring portion 2c and the outer winding lower wiring portion 2d, and the connection metal pin 3f connected to 21c, which is one of the outer winding upper wiring portions 2c, is connected. Via, the current reaches the inner winding lower wiring portion 2b.
  • an inner-wound coil is formed between the inner-winding lower wiring portion 2b and the inner-winding upper wiring portion 2a.
  • 21a which is one of the inner winding upper wiring portions 2a reaches 2e which is one of the outer winding lower wiring portions 2d via the output metal pin 3g, and current is output from the coil.
  • multiple coils of inner and outer windings with the coil core 4 as a winding axis are formed.
  • one end surface 31e of the input metal pin 3e and one end surface 31f of the connection metal pin 3f are respectively in the first region 5 and the second region in the outer winding upper wiring portion 2c. 6 is arranged so that at least a portion thereof overlaps, and as shown in FIG. 3B, one end face 31g of the output metal pin 3g is at least partially in the second region 6 in the inner winding upper wiring portion 2a. Arranged to overlap.
  • connection metal pin 3f is disposed so as to at least partially overlap the second region 6 in the inner winding lower wiring portion 2b.
  • the other end surface 32e of the input metal pin 3e and the other end surface 32g of the output metal pin 3g are respectively connected to the first region 5 and the second region 6 in the outer winding lower wiring portion 2d. It arrange
  • the 2nd resin layer 11b and the 3rd resin layer 11c are formed in the upper surface and lower surface of the resin layer 11, and the outer winding upper side wiring part is formed in the upper surface of the 2nd resin layer 11b. 2c is formed, and an outer winding lower wiring portion 2d is formed on the lower surface of the third resin layer 11c.
  • the second resin layer 11b and the third resin layer 11c can be formed of various materials generally used as a sealing resin such as an epoxy resin. Note that the second resin layer 11b and the third resin layer 11c may be wiring boards formed of glass epoxy resin or the like.
  • the inner winding upper wiring portions 2a are arranged on the same plane above the coil core 4, and the inner winding lower wiring portions 2b are arranged on the lower side. Arranged on the same plane.
  • Each outer winding upper wiring portion 2c is arranged on the same plane above each inner winding upper wiring portion 2a, and each outer winding lower wiring portion 2d is arranged on the same plane below each inner winding lower wiring portion 2b. Be placed.
  • each of the wiring portions 2a to 2d and the coil core 4 are arranged from the top in the outer winding upper wiring portion 2c, the inner winding upper wiring portion 2a, the coil core 4, the inner winding lower wiring portion 2b, and the outer winding lower wiring. Arranged in the order of part 2d.
  • the centers of the end faces of the outer peripheral side metal pins 3b and 3d are arranged on the same circle, it is possible to reduce the size of the inductor component 1 and prevent the inductor electrode having a multiple winding structure. Can be realized.
  • the inner peripheral side metal pins 3a and 3c on the inner peripheral side of the coil core 4 are difficult to manufacture because the number of the inner peripheral side metal pins 3a and 3c that can be arranged decreases toward the inner side. By arranging them on a circle, the inner peripheral metal pins 3a and 3c can be easily arranged even on the inner peripheral side of the coil core 4 with a small space.
  • the upper wiring portions 2a and 2c are arranged so as to overlap each other, and the lower wiring portions 2b and 2d are arranged so as to overlap each other, so that the areas of the respective wiring portions 2a to 2d are formed as large as possible. can do. For this reason, the resistance values of the wiring portions 2a to 2d having a larger resistance value than the metal pins 3a to 3g can be lowered, and the resistance value of the inductor electrode 7 can be lowered.
  • not shown by developing the present technology, not only two windings of the inner winding part and the outer winding part but also multiple windings of three or more windings are possible.
  • FIG. 5A is an outer winding upper wiring portion 2c
  • FIG. 5B is a plan view of the inner winding upper wiring portion 2a
  • FIG. 5C is a diagram in which the wiring portions 2c and 2a are overlapped. .
  • the inductor component 1 according to this embodiment differs from the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 in that, as shown in FIG. 5, the inner winding upper wiring portion 2a has an outer winding inner peripheral metal pin. It has a notch for inserting 3c, the area of each upper wiring part 2c, 2a is larger than in the case of the first embodiment, and the area of the overlapping part of each wiring part is also large. Since other configurations are the same as those of the inductor component 1 of the first embodiment, the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
  • each outer winding upper wiring portion 2c is formed to have a maximum area. Further, as shown in FIG. 5 (b), each inner winding upper wiring portion 2a is also formed to have the largest area, and notches 8c and 8d for inserting the respective metal pins 3c and 3d are formed. ing. As shown in FIG. 5 (c), when the upper wiring portions 2c and 2a are viewed in a superimposed manner, the notch portions 8c and 8d are formed, so that each inner winding upper wiring portion 2a and each metal pin 3c. 3d clearance is ensured.
  • the outer winding metal pins 3c and 3d are inserted into the inner winding upper wiring portions 2a while reducing the resistance value of the inductor electrode 7 by forming the wiring portions with the largest area.
  • the notches 8c and 8d for the purpose, the clearance between the metal pins 3c and 3d and the wiring parts 2a and 2b can be secured, so that a short circuit of the inductor electrode 7 can be prevented.
  • FIGS. 6A is a plan view of the outer winding upper wiring portion 2c
  • FIG. 6B is a plan view of the inner winding upper wiring portion 2a
  • FIG. 7A is a plan view of the inner winding lower wiring portion 2b
  • FIG. 7B is a plan view of the outer winding lower wiring portion 2b
  • FIG. 8 is a diagram in which the wiring portions 2c and 2a of FIG.
  • the inductor component 1 according to this embodiment differs from the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 in that the wiring portions 2a to 2d are formed of an etching plate as shown in FIGS. That is, the outer end of the coil core 4 of each of the wiring portions 2a to 2d reaches the periphery of the resin layer. Since other configurations are the same as those of the inductor component 1 of the first embodiment, the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
  • each of the wiring portions 2a to 2d can be formed by etching, for example, a single metal plate (rectangular shape in plan view) formed of Cu or the like.
  • first etching plate 9c see FIG. 6A
  • the first etching plate 9c can be formed in a state where the outer ends of the coil cores 4 of the outer winding upper wiring portions 2c are supported by the frame 10c.
  • the second etching plate 9a, the third etching plate 9b, and the fourth etching plate 9d can be formed.
  • each etching plate 9a to 9d and each metal pin 3a to 3c are connected to form the inductor electrode 7, for example, an epoxy resin is filled to form a resin layer, and then the frames 10a to 10a of each etching plate 9a to 9d are formed. By removing 10d, it is possible to form the inductor component 1 in which the outer ends of the coil cores 4 of the wiring portions 2a to 2d reach the periphery of the resin layer.
  • the connection between the metal plate and the metal pin can be performed using a bonding material such as solder bonding, ultrasonic bonding, or conductive adhesive.
  • the wiring portions 2a to 2d are formed of a metal plate having a low specific resistance, the resistance value of the entire inductor component 1 can be lowered. Further, since the outer ends of the coil cores 4 of the respective wiring portions 2a to 2d are formed so as to reach the periphery of the resin layer, the metal part of the inductor component 1 is increased, and the heat dissipation of the inductor component can be improved. it can. In addition, a part of each of the wiring portions 2a to 2b is exposed from the resin layer, so that heat accumulated in the resin layer is easily released. Furthermore, since the coil is formed of the metal plate, it is possible to easily realize not only two windings of the inner winding part and the outer winding part but also three or more windings.
  • each of the metal pins 3a to 3g is cylindrical has been described.
  • each inner winding upper wiring portion 2a has a notch has been described.
  • each inner winding lower wiring portion 2b may have a notch.
  • the present invention can be widely applied to various inductor components in which the inductor electrode has a metal pin and a wiring portion.

Abstract

小型で特性の優れたインダクタ部品を提供する。 各外巻上側配線部2cおよび各内巻上側配線部2aは、それぞれコイルコア4の周方向に沿って等間隔に配列される。外巻内周側金属ピンの端面31cおよび内巻内周側金属ピンの端面31aは、コイルコア4の内周側に位置する環状の第1領域5に、少なくとも一部が重なるように配列され、外巻外周側金属ピンの端面31dおよび内巻外周側金属ピンの端面31bはコイルコア4の外周側に位置する環状の第2領域6に、少なくとも一部が重なるように配列される。重ねて見た場合に、各外巻上側配線部2cおよび各内巻上側配線部2aとは交互に配列され、各外巻上側配線部2cは隣接する内巻上側配線部2aと重なる部分を有する。

Description

インダクタ部品
 本発明は、樹脂層とインダクタ電極とを備えるインダクタ部品に関する。
 従来、図9に示すように、プリント基板やプリプレグで形成されたコア基板101にコイル102が設けられたインダクタ部品100が知られている(例えば特許文献1参照)。
この場合、コア基板101の内部に環状の磁性体層103が配置され、コイル102が磁性体層103の周囲を螺旋状に巻回している。コイル102は、磁性体層103の内周に沿って配列された複数の内側層間接続導体102aと、これらの内側層間接続導体102aと複数の対を成すように磁性体層103の外周に沿って配列された複数の外側層間接続導体102bと、それぞれ所定の内側層間接続導体102aと外側層間接続導体102bの上端同士を接続する複数の上側配線パターン102cと、それぞれ所定の内側層間接続導体102aと外側層間接続導体102bの下端同士を接続する複数の下側配線パターン102dとで構成される。ここで、各層間接続導体102a,102bは、いずれもコア基板101を貫通する貫通孔の内面に導体膜が形成されてなるスルーホール導体で形成される。また、各配線パターン102c,102dは、いずれも導電性ペーストを用いた印刷パターンで形成される。
特開2000-40620号(段落0018、図1など参照)
 近年の電子機器の小型・高機能化に伴って、これに搭載されるインダクタ部品の小型・高機能化が要求されている。インダクタ部品の特性向上を図るための一つの方策は、インダクタ電極(上述のインダクタ部品100ではコイル102)の抵抗値を下げることである。しかしながら、従来のインダクタ部品100では、コイル102を構成する各層間接続導体102a,102bはいずれも貫通孔の内面に導体膜が形成されたスルーホール導体で形成されており、上側配線パターン102cと下側配線パターン102dとの接続抵抗を下げるのにも限界がある。ここで、貫通孔に導電性ペーストを充填してビア導体化すれば、接続抵抗を下げることができるが、導電性ペーストは有機溶剤等に金属フィラを混合して形成されるのが一般的であり、金属部に空隙や隙間が発生する事から、この場合は純粋な金属よりも比抵抗が高い。また、各配線パターン102c,102dも同様に導電性ペーストで形成されており、インダクタ電極全体の低抵抗化を図るのが困難である。また、インダクタ部品の特性向上を図るための他の方策として、コイル102の巻数を増やすことが考えられるが、従来のインダクタ部品100でコイル102の巻数を増やそうとすると、各配線パターン102c、102dを細く形成する必要があり、インダクタ部品102の抵抗値が上がり特性が低下してしまうという問題がある。
 本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、小型で特性の優れたインダクタ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、本発明のインダクタ部品は、主面を有する樹脂層に埋設された環状のコイルコアと、前記コイルコアの周囲に螺旋状に巻回されて前記樹脂層に設けられたインダクタ電極とを有するコイルとを備え、前記インダクタ電極は、内巻部と外巻部を有し、前記内巻部は、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、一端が前記コイルコアの内周側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外周側に配置され、前記主面に対して垂直な方向における前記コイルコアの一方側で、巻回軸の方向に並んで配列された複数の配線用の第1配線部と、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、一端が前記コイルコアの内周側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外周側に配置され、前記各第1配線部それぞれと複数の対をなすように、前記主面に対して垂直な方向における前記コイルコアの他方側で、前記巻回軸の方向に並んで配列された複数の配線用の第2配線部と、前記コイルコアの内周側に配置され、前記各第1配線部それぞれの一端と、当該第1配線部と対をなす前記第2配線部の一端とを接続する複数の第1金属ピンと、前記コイルコアの外周側に配置され、前記各第1配線部それぞれの他端と、当該第1配線部と対をなす前記第2配線部に隣接する前記第2配線部の他端とを接続する複数の第2金属ピンとを有し、前記外巻部は、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記主面に対して垂直な方向における前記コイルコアの一方側であって前記各第1配線部よりも前記コイルコアから離れた位置で、前記巻回軸の方向に並んで配列された複数の配線用の第3配線部と、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記各第3配線部それぞれと複数の対をなすように、前記主面に対して垂直な方向における前記コイルコアの他方側であって前記各第2配線部よりも前記コイルコアから離れた位置で、前記巻回軸の方向に並んで配列された複数の配線用の第4配線部と、前記コイルコアの内周側に配置され、前記各第3配線部それぞれの一端と、当該第3配線部と対をなす前記第4配線部の一端とを接続する複数の第3金属ピンと、前記コイルコアの外周側に配置され、前記各第3配線部それぞれの他端と、当該第3配線部と対をなす前記第4配線部に隣接する前記第4配線部の他端とを接続する複数の第4金属ピンとを有し、前記第1金属ピンおよび前記第3金属ピンは、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記コイルコアの内周側に位置する所定幅の環状の第1領域に、少なくとも一部が重なるように配列され、前記第1領域の前記所定幅は、前記各第1金属ピンおよび前記各第3金属ピンのうち一の金属ピンの横断面の最大幅であり、前記第2金属ピンおよび前記第4金属ピンは、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記コイルコアの外周側に位置する所定幅の環状の第2領域に、少なくとも一部が重なるように配列され、前記第2領域の前記所定幅は、前記各第2金属ピンおよび前記各第4金属ピンのうち一の金属ピンの横断面の最大幅であることを特徴としている。
 この構成によると、インダクタ電極の一部を、導電性ペーストやめっきよりも比抵抗が低い第1~第4金属ピンで形成することにより、インダクタ電極全体の低抵抗化を図ることがでるため、インダクタ部品の特性(例えば、インダクタンス値)を向上することができる。また、インダクタ電極が内巻部と外巻部とを有する立体的な配線構造(多重巻構造)とすることで、例えば、各第1配線部と各第3配線部とを同一面に形成する場合と比較して、各配線部のパターン幅を広げて抵抗値を下げることができる。また、上記した従来のインダクタ電極を多重巻き構造にする場合、外巻部の層間接続導体は内巻部の層間接続導体よりもコイルコアの外側に配置するため、インダクタ部品の大型化するという問題があるが、各金属ピンを第1領域または第2領域に少なくとも一部が重なるように配列することで、インダクタ部品の大型化を防止することがでる。すなわち、小型で特性(例えば、インダクタンス値)が優れたインダクタ部品を提供することができる。また、従来のようにスルーホール導体やビア導体の形成が必要ないため、小型で特性の優れたインダクタ部品を安価に製造することができる。
 また、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記各第1配線部と前記各第3配線部とは交互に配列され、前記各第1配線部は隣接する2つの前記第3配線部と重なる部分を有し、前記各第2配線部と前記各第4配線部とは交互に配列され、前記各第2配線部は隣接する2つの前記第4配線部と重なる部分を有していてもよい。例えば、各配線部を導電性ペーストやめっきで形成する場合は各金属ピンよりも抵抗が高くなるが、この構成によると、各金属ピンに比べて抵抗値の高い各配線部は面積を大きく形成することで、インダクタ部品の抵抗値を下げることができる。
 また、前記各第1配線部および前記各第2配線部の少なくとも一方は、第3金属ピンまたは第4金属ピンを挿通するための切欠き部を有していてもよい。この場合、各配線部の面積をできる限り大きくして抵抗値を下げつつ、各金属ピンと各配線部とのクリアランスを確保することができる。
 また、前記各第1配線部、前記各第2配線部、前記各第3配線部、および前記各第4配線部のそれぞれは、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記他端が前記樹脂層の周縁に達するように形成されていてもよい。この構成によると、インダクタ部品の金属部分が増えるため、インダクタ部品の放熱性を向上することができる。また、各配線部の一端が樹脂層の周縁に達することで各配線部の一部が樹脂層から露出した状態となるため、樹脂層内に溜まった熱が放熱され易くなる。
 また、前記各第1配線部、前記各第2配線部、前記各第3配線部、および前記各第4配線部のそれぞれは、金属板で形成されるようにしてもよい。この構成によると各配線部を比抵抗の低い金属板で形成することで、インダクタ部品全体の抵抗値を下げることができる。
 また、前記各第1配線部、前記各第2配線部、前記各第3配線部、および前記各第4配線部のそれぞれは、めっきで形成されていてもよい。この構成によると、配線パターンの形成方法として一般的なめっきを用いることができるため、例えば、各配線部を配線基板の配線パターンにより形成することができ、実用的である。
 また、前記インダクタ電極は2巻き以上の多重巻きの構造であってもよい。この場合、インダクタ電極の巻き数を増やすことができる。
 本発明によれば、インダクタ電極の一部を、導電性ペーストやめっきよりも比抵抗が低い第1~第4金属ピンで形成することにより、インダクタ電極全体の低抵抗化を図ることができるため、インダクタ部品の特性(例えば、インダクタンス値)を向上することができる。更に、図示していないが本構造を展開する事で多重巻きの実現が可能となる。
本発明の第1実施形態にかかるインダクタ部品の断面図である。 図1のインダクタ電極を示す図である。 図1のインダクタ部品の配線部を示す図である。 図1の別の配線部である。 本発明の第2実施形態にかかるインダクタ部品の配線部を示す図である。 本発明の第3実施形態にかかるインダクタ部品の配線部を示す図である。 図6の別の配線部を示す図である。 図6の配線部を重ね合わせた図である。 従来のインダクタ部品の斜視図である。
 <第1実施形態>
 本発明の第1実施形態にかかるインダクタ部品について図1~図4を参照して説明する。なお、図1はインダクタ電極の断面図である。図2はインダクタ電極の斜視図であって、配線構造を示す図である。また、図3(a)は、外巻上側配線部の平面図、図3(b)は内巻上側配線部の平面図、図3(c)は外巻上側配線部と内巻上側配線部を重ねた平面図、図4(a)は、内巻下側配線部の平面図、図4(b)は外巻下側配線部の平面図、図4(c)は内巻下側配線部と外巻下側配線部を重ねた平面図である。
 この実施形態のインダクタ部品1は、インダクタ電極7、コイルコア4、および樹脂層11を備え、例えば、携帯端末装置等の電子機器のマザー基板に実装されるものである。
 コイルコア4は、環状に形成され(図3(a)参照)、Ni-Zn系やMn-Zn系フェライト等の一般的なコイルコアとして採用される磁性材料で形成される。また、樹脂層11は、上面110a(本発明の樹脂層の「主面」に相当)に各外巻上側配線部2cが配置されるとともに、下面110bに各外巻下側配線部2dが配置され、例えば、エポキシ樹脂などの一般的に封止樹脂として使用される種々の材料で形成することができる。
 インダクタ電極7は、図2に示すように、内巻部7aおよび外巻部7bを備える、いわゆる多重巻き構成であり、樹脂層11の内部であって、コイルコア4の周方向に設定された巻回軸WA(図3(a)参照)の周囲を巻回する。インダクタ電極7の内巻部7aは、複数の内巻上側配線部2a(本発明の「第1配線部」に相当)と、複数の内巻下側配線部2b(本発明の「第2配線部」に相当)と、複数の内巻内周側金属ピン3a(本発明の「第1金属ピン」に相当)と、複数の内巻外周側金属ピン3b(本発明の「第2金属ピン」に相当)とを有する。
 各内巻上側配線部2aは、いずれもコイルコア4の上側(本発明の「主面に対して垂直な方向におけるコイルコアの一方側」に相当)に配置されており、平面視したときに、一端がコイルコア4の内周側に配置されるとともに、他端がコイルコア4の外周側に配置された状態で、巻回軸WA方向(コイルコア4の周方向)に並んで配列される。また、各内巻上側配線部2aは同一平面上に配置される。
 各内巻下側配線部2bは、コイルコア4の下側(本発明の「主面に対して垂直な方向におけるコイルコアの他方側」に相当)において、各内巻上側配線部2aと複数の対を成すよう設けられる。このとき、各内巻下側配線部2bは、各内巻上側配線部2aと同様に、平面視したときに、一端がコイルコア4の内周側に配置されるとともに、他端がコイルコア4の外周側に配置された状態で、巻回軸WA方向(コイルコア4の周方向)に並んで配列される。また、各内巻下側配線部2bは同一平面上に配置される。
 各内巻内周側金属ピン3aは、いずれも対を成す一組の内巻上側配線部2aおよび内巻下側配線部2bの一端同士を接続する。この実施形態では、各内巻内周側金属ピン3aは、いずれも円柱状に形成され、長さ方向が上面110aに対して略垂直な方向になるように配置される。また、各内巻内周側金属ピン3aは、上端面が接続対象の内巻上側配線部2aに接続され、下端面が接続対象の内巻下側配線部2bに接続される。また、各内巻内周側金属ピン3aは、平面視において、いずれも端面の全体がコイルコア4の内周側の第1領域5に収まるように配置される(図3(b)参照)。なお、第1領域5については後述する。
 各内巻外周側金属ピン3bは、いずれも1つの内巻上側配線部2aの他端と、これと対を成す内巻下側配線部2bに隣接する内巻下側配線部2bの他端とを接続する。この実施形態では、各内巻外周側金属ピン3bは、各内巻内周側金属ピン3aと同様に、いずれも円柱状に形成され、長さ方向が上面110aに対して略垂直な方向になるように配置される。また、各内巻外周側金属ピン3bは、上端面が接続対象の内巻上側配線部2aに接続され、下端面が接続対象の内巻下側配線部2bに接続される。また、各内巻外周側金属ピン3bは、平面視において、いずれも端面の全体がコイルコア4の外周側の第2領域6に収まるように配置される(図3(b)参照)。なお、第2領域6については後述する。これらの構成により、コイルコア4の周囲を螺旋状に巻回するインダクタ電極7の内巻部7aが形成されている。
 インダクタ電極7の外巻部7bは、図2に示すように、複数の外巻上側配線部2c(本発明の「第3配線部」に相当)と、複数の外巻下側配線部2d(本発明の「第4配線部」に相当)と、複数の外巻内周側金属ピン3c(本発明の「第3金属ピン」に相当)と、複数の外巻外周側金属ピン3d(本発明の「第4金属ピン」に相当)とを有する。
 各外巻上側配線部2cは、いずれもコイルコア4の上側であって、各内巻上側配線部2aよりもコイルコア4から離れた位置に配置されており、平面視したときに、一端がコイルコア4の内周側に配置されるとともに、他端がコイルコア4の外周側に配置された状態で、巻回軸WA方向に並んで配列される。また、各外巻上側配線部2cは同一平面上に配置される。
 各外巻下側配線部2dは、コイルコア4の下側であって、各内巻下側配線部2bよりもコイルコア4から離れた位置において、各外巻上側配線部2cと複数の対をなすよう設けられる。各外巻下側配線部2dは、各外巻上側配線部2cと同様、平面視したときに、一端がコイルコア4の内周側に配置されるとともに、他端がコイルコア4の外周側に配置された状態で、巻回軸WA方向に並んで配列される。また、各外巻下側配線部2dは同一平面上に配置される。
 各外巻内周側金属ピン3cは、いずれも対をなす一組の外巻上側配線部2cおよび外巻下側配線部2dの一端同士を接続する。各外巻内周側金属ピン3cは、いずれも円柱状に形成され、長さ方向が上面110aに対して略垂直な方向になるように配置される。また、各外巻内周側金属ピン3cは、上端面が接続対象の外巻上側配線部2cに接続され、下端面が接続対象の外巻下側配線部2dに接続される。また、各外巻内周側金属ピン3cは、平面視において、いずれも端面の全体がコイルコア4の内周側の第1領域5に収まるように配置される(図3(a)参照)。
 各外巻外周側金属ピン3dは、いずれも1つの外巻上側配線部2cの他端と、これと対を成す外巻下側配線部2dに隣接する外巻下側配線部2dの他端とを接続する。各外巻外周側金属ピン3dは、他の金属ピン3a~3cと同様、いずれも円柱状に形成され、長さ方向が上面110aに対して略垂直な方向になるように配置される。また、各外巻外周側金属ピン3dは、上端面が接続対象の外巻上側配線部2cに接続され、下端面が接続対象の外巻下側配線部2dに接続される。また、各外巻外周側金属ピン3dは、平面視において、いずれも端面の全体がコイルコア4の外周側の第2領域6に収まるように配置される(図3(a)参照)。これらの構成により、内巻部7aの外側でコイルコア4の周囲を螺旋状に巻回するインダクタ電極7の外巻部7bが形成されている。
 なお、各金属ピン3a~3dは、例えば、Cu、Al、Ag、Niなどの配線パターンとして一般的に使用される金属またはこれらの合金で形成された線材をせん断加工するなどして形成することができる。また、この実施形態では、各金属ピン3a~3dが略同じ太さで形成されている。
 また、各配線部2a~2cは、例えば、導電性ペーストやめっきで用いて形成するか、導電性ペーストで形成された下地電極上にめっきで形成された表面電極の2重構造で形成することができる。
 次に、外巻上側配線部2cと内巻上側配線部2aの配置について、図3を参照して説明する。
 図3(a)に示すように、各外巻上側配線部2cは、コイルコア4の周方向(巻回軸WA方向)に沿って、略等間隔に配列されている。また、図3(b)に示すように、内巻上側配線部2aも、コイルコア4の周方向に沿って、略等間隔に配列されている。図3(c)に示すように、外巻上側配線部2cと内巻上側配線部2aを重ねて見た場合、外巻上側配線部2cと内巻上側配線部2aが交互に配列され、外巻上側配線部2cは、隣接する2つの内巻上側配線部2aを跨ぐように、当該両上側配線部2aそれぞれの一部と重なる部分を有する。
 同様に、図4を参照して、内巻下側配線部2bと外巻下側配線部2dの配置について説明する。図4(a)、(b)に示すように、各下側配線部2b、2dも各上側配線部2c、2aと同様に、環状のコイルコア4の周方向に沿って、略等間隔に配列されている。図4(c)に示すように、内巻下側配線部2bと外巻下側配線部2dを重ねて見た場合、内巻下側配線部2bと外巻下側配線部2dが交互に配列され、内巻下側配線部2bは、隣接する2つの外巻下側配線部2dを跨ぐように、当該両下側配線部2dそれぞれの一部と重なる部分を有する。
 次に、各金属ピン3a~3dの配置について説明する。図3に示すように、コイルコア4の内周側には第1領域5、外周側には第2領域6が設定されている。第1領域5は各内周側金属ピン3a、3cの端面の最大幅(直径)と同じ幅を有する環状領域であり、第2領域6は各外周側金属ピン3b、3dの端面の最大幅(直径)と同じ幅を有する環状領域である。
 図3(a)に示すように、各外巻内周側金属ピン3cは、一方の端面31cの全体が第1領域5に収まるように配置され、各外巻外周側金属ピン3dは、一方の端面31dの全体が第2領域6に収まるように配置される。また、図3(b)に示すように、各内巻内周側金属ピン3aは、一方の端面31aの全体が第1領域5に収まるように配置され、各内巻外周側金属ピン3bは、一方の端面31bの全体が第2領域6に収まるように配置される。
 また、図3(c)に示すように、第1領域5において、各外巻内周側金属ピン3cの一方の端面31cと各内巻内周側金属ピン3aの一方の端面31aとは交互に配列され、第2領域6において、各外巻外周側金属ピン3dの一方の端面31dと各内巻外周側金属ピン3bの端面31dも交互に配列される。
 さらに、図4(a)に示すように、各外巻内周側金属ピン3cは、他方の端面32cの全体が第1領域5に収まるように配置され、各外巻外周側金属ピン3dは、他方の端部32dの全体が第2領域6に収まるように配置される。また、図4(b)に示すように、内巻内周側金属ピン3aは、他方の端面32aの全体が第1領域5に収まるように配置され、各内巻外周側金属ピン3bは、他方の端面32bの全体が第2領域6に収まるように配置される。
 また、図4(c)に示すように、第1領域5において、各内巻内周側金属ピン3aの他方の端面32aと各外巻内周側金属ピン3cの他方の端面31cとは交互に配列され、第2領域6において、各内巻外周側金属ピン3bの他方の端面32bと各外巻外周側金属ピン3dの他方の端面32dも交互に配列される。
 なお、この実施形態では、各内周側金属ピン3a、3cの端面31a、31c、32a、32cの全体が第1領域5内に収まるように配列されており、第1領域5において、各内巻内周側金属ピン3aおよび外巻内周側金属ピン3cは交互に配列されている。すなわち、各端面31a、31c、32a、32cの中心が同一円上に配列されるとともに、各内巻内周側金属ピン3aと各外巻内周側金属ピン3cとが当該円の周方向で交互に配列される。なお、各金属ピン3a、3cは必ずしも端面の中心が同一円上に配置されていなくてもよく、少なくとも一部が第1領域5に重なるように配置すればよい。
 同様に、この実施形態では、各外周側金属ピン3b、3dの端面31b、31d、32b、32dの全体が第2領域6内に収まるように配列されており、第2領域6において、各内巻外周側金属ピン3bおよび外巻外周側金属ピン3dは交互に配列されている。すなわち、各端面31b、31d、32b、32dの中心が同一円上に配列されるとともに、各内巻外周側金属ピン3bと各外巻外周側金属ピン3dとが当該円の周方向で交互に配列される。なお、各金属ピン3b、3cは必ずしも端面の中心が同一円上に配置されていなくてもよく、少なくとも一部が第2領域6に重なるように配置すればよい。
 また、この実施形態では、第1領域5および第2領域6は所定幅を持つ環状領域に設定されているが、例えば、第1領域5および第2領域6が幅のない円でもよく、この場合、各金属ピンの端面31a~31d、32a~32dは当該円と交差するか、もしくは接するように配列される。
 ここで、図2を参照して、インダクタ電極7の構成を、インダクタ電極7の電流の流れと合わせて説明する。外巻下側配線部2dの1つである21dから入力した電流が、21dに接続された入力金属ピン3eを流れ、所定の外巻上側配線部2cの層に達する。この後、外巻上側配線部2cと外巻下側配線部2dとの間で外巻のコイルを形成し、外巻上側配線部2cの1つである21cに接続された接続金属ピン3fを経由し、電流が内巻下側配線部2bに達する。この後、内巻下側配線部2bと内巻上側配線部2aとの間で内巻のコイルを形成する。そして、内巻上側配線部2aの1つである21aから出力金属ピン3gを経由して外巻下側配線部2dの1つである2eに達し、電流がコイルから出力される。このようにして、コイルコア4を巻回軸とした内巻と外巻の多重のコイルが形成される。
 なお、図3(a)に示すように、入力金属ピン3eの一方の端面31e、接続金属ピン3fの一方の端面31fは、外巻上側配線部2cにおいて、それぞれ第1領域5、第2領域6に少なくとも一部が重なるように配置され、図3(b)に示すように、出力金属ピン3gの一方の端面31gは、内巻上側配線部2aにおいて、第2領域6に少なくとも一部が重なるように配置される。
 同様に、図4(a)に示すように、接続金属ピン3fの他方の端面32fは、内巻下側配線部2bにおいて、第2領域6に少なくとも一部が重なるように配置され、図4(b)に示すように、入力金属ピン3eの他方の端面32e、出力金属ピン3gの他方の端面32gは、外巻下側配線部2dにおいて、それぞれ、第1領域5、第2領域6に少なくとも一部が重なるように配置される。
 なお、図1に示すように、樹脂層11の上面および下面に第2樹脂層11bおよび第3樹脂層11cが形成されていており、第2樹脂層11bの上面には、外巻上側配線部2cが形成され、第3樹脂層11cの下面には外巻下側配線部2dが形成される。第2樹脂層11bおよび第3樹脂層11cは、エポキシ樹脂などの一般的に封止樹脂として使用される種々の材料で形成することができる。なお、第2樹脂層11bおよび第3樹脂層11cは、ガラスエポキシ樹脂などで形成された配線基板であってもよい。
 また、樹脂層11の上面110aと垂直な方向から見たときに、コイルコア4の上側に各内巻上側配線部2aが同一平面上に配置され、下側に各内巻下側配線部2bが同一平面上に配置される。各内巻上側配線部2aの上側に各外巻上側配線部2cが同一平面上に配置され、各内巻下側配線部2bの下側に各外巻下側配線部2dが同一平面上に配置される。すなわち、各配線部2a~2dおよびコイルコア4は、上から、各外巻上側配線部2c、各内巻上側配線部2a、コイルコア4、各内巻下側配線部2b、各外巻下側配線部2dの順に配置されている。
 したがって、上記した実施形態によれば、各外周側金属ピン3b、3dの端面の中心が同一円上に配列されるため、インダクタ部品1の大型化を防止しつつ、多重巻き構造のインダクタ電極を実現することができる。また、コイルコア4の内周側の各内周側金属ピン3aおよび3cは、内側に行くほど配列できる本数が減り製造が難しくなるが、各内周側金属ピン3aおよび3cの端面の中心も同一円上に配列することで、スペースの小さいコイルコア4の内周側であっても、各内周側金属ピン3aおよび3cの配列が容易になる。
 また、平面視において、各上側配線部2aおよび2cが重なるように配列され、各下側配線部2bおよび2dが重なるように配列されており、各配線部2a~2dの面積をできる限り大きく形成することができる。このため、各金属ピン3a~3gよりも抵抗値の大きい配線部2a~2dの抵抗値を下げることができ、インダクタ電極7の抵抗値を下げることができる。さらに図示していないが、本技術を展開する事により内巻部と外巻部の2巻きだけではなく3巻き以上の多重巻きも可能となる。
 <第2実施形態>
 本発明の第2実施形態にかかるインダクタ部品1について、図5を参照して説明する。なお、図5(a)は外巻上側配線部2c、図5(b)は内巻上側配線部2aの平面図、図5(c)は各配線部2c、2aを重ね合わせた図である。
 この実施形態にかかるインダクタ部品1が、図1~3を参照して説明した第1実施形態と異なるところは、図5に示すように、内巻上側配線部2aに外巻内周側金属ピン3cを挿通するための切欠き部を有し、各上側配線部2c、2aの面積が第1実施形態の場合よりも大きく、各配線部の重なり部分の面積も大きいことである。その他の構成は第1実施形態のインダクタ部品1と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
 図5(a)に示すように、各外巻上側配線部2cは、その面積が最大限大きく形成されている。また、図5(b)に示すように、各内巻上側配線部2aも、その面積が最大限大きく形成され、各金属ピン3c、3dを挿通するための切欠き部8c、8dが形成されている。図5(c)に示すように、各上側配線部2c、2aを重ね合わせて見た場合、切欠き部8cおよび8dが形成されているため、各内巻上側配線部2aと各金属ピン3c、3dのクリアランスが確保される。
 したがって、上記した実施形態によると、各配線部の面積は最大限大きく形成することでインダクタ電極7の抵抗値を下げつつ、各内巻上側配線部2aに各外巻金属ピン3c、3dを挿通するための切欠き部8c、8dを設けることで、各金属ピン3c、3dと各配線部2a、2bとのクリアランスを確保できるため、インダクタ電極7の短絡を防止することができる。
 <第3実施形態>
 本発明の第3実施形態にかかるインダクタ部品1について、図6~図8を参照して説明する。なお、図6(a)は外巻上側配線部2cの平面図、図6(b)は内巻上側配線部2aの平面図、図7(a)は内巻下側配線部2bの平面図、図7(b)は外巻下側配線部2bの平面図、図8は図6の各配線部2c、2aを重ね合わせた図である。
 この実施形態にかかるインダクタ部品1が、図1~3を参照して説明した第1実施形態と異なるところは、図6および図7に示すように、各配線部2a~2dがエッチングプレートにより形成されていることと、各配線部2a~2dのコイルコア4の外側の端部が樹脂層の周縁まで達していることである。その他の構成は第1実施形態のインダクタ部品1と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
 図6および図7に示すように、各配線部2a~2dは、例えば、Cuなどで形成された1枚の金属製のプレート(平面視矩形状)をエッチングすることにより形成することができる。各外巻上側配線部2cが形成される第1エッチングプレート9c(図6(a)参照)の場合、枠10c、各外巻上側配線部2cの領域だけを残し、それ以外をエッチングで除去し、各外巻上側配線部2cのそれぞれのコイルコア4の外側の端部が枠10cで支持された状態の第1エッチングプレート9cを形成することができる。同様に、図6(b)、図7(a)、(b)に示すように、第2エッチングプレート9a、第3エッチングプレート9b、第4エッチングプレート9dを形成することができる。
 各エッチングプレート9a~9dと各金属ピン3a~3cを接続してインダクタ電極7を形成した後、例えばエポキシ樹脂等を充填して樹脂層を形成した後に、各エッチングプレート9a~9dの枠10a~10dを除去することで、各配線部2a~2dのコイルコア4の外側の端部が樹脂層の周縁に達しているインダクタ部品1を形成することができる。尚、金属板と金属ピンの接続は、半田接合、超音波接合、或いは導電性接着剤等の接合材を用いてする事が出来る。
 したがって、上記した実施形態によると、各配線部2a~2dを比抵抗の低い金属板で形成するため、インダクタ部品1全体の抵抗値を下げることができる。また、各配線部2a~2dのコイルコア4の外側の端部が樹脂層の周縁に達するように形成されているため、インダクタ部品1の金属部分が増え、インダクタ部品の放熱性を向上することができる。また、各配線部2a~2bの一部が樹脂層から露出した状態となり、樹脂層内に溜まった熱が放出されやすくなる。さらに金属板でコイルを形成するので、内巻部と外巻部の2巻きだけでなく3巻き以上のコイル形成を容易に実現する事が出来る。
 なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、上記した各実施形態の構成をどのように組み合わせてもよい。例えば、上記した各実施形態では、各金属ピン3a~3gが円柱状の場合について説明したが、例えば、長さ方向に垂直な方向の断面形状が矩形を有する角柱状に形成してもよい。また、上記した実施形態では、各内巻上側配線部2aに切欠き部を有する場合について説明したが、各内巻下側配線部2bに切欠き部を有する構成であってもよい。
 本発明は、インダクタ電極が金属ピンと配線部とを有する種々のインダクタ部品に広く適用することができる。
 1  インダクタ部品
 2a  内巻上側配線部(第1配線部)
 2b  内巻下側配線部(第2配線部)
 2c  外巻上側配線部(第3配線部)
 2d  外巻下側配線部(第4配線部)
 3a  内巻内周側金属ピン(第1金属ピン)
 3b  内巻外周側金属ピン(第2金属ピン)
 3c  外巻内周側金属ピン(第3金属ピン)
 3d  外巻外周側金属ピン(第4金属ピン)
 4  コイルコア
 5  第1領域
 6  第2領域
 7  インダクタ電極
 8c、8d  切欠き部
 WA  巻回軸

Claims (7)

  1.  主面を有する樹脂層に埋設された環状のコイルコアと、
     前記コイルコアの周囲に螺旋状に巻回されて前記樹脂層に設けられたインダクタ電極とを有するコイルとを備え、
     前記インダクタ電極は、内巻部と外巻部を有し、
     前記内巻部は、
     前記主面に対して垂直な方向から見たときに、一端が前記コイルコアの内周側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外周側に配置され、前記主面に対して垂直な方向における前記コイルコアの一方側で、巻回軸の方向に並んで配列された複数の配線用の第1配線部と、
     前記主面に対して垂直な方向から見たときに、一端が前記コイルコアの内周側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外周側に配置され、前記各第1配線部それぞれと複数の対をなすように、前記主面に対して垂直な方向における前記コイルコアの他方側で、前記巻回軸の方向に並んで配列された複数の配線用の第2配線部と、
     前記コイルコアの内周側に配置され、前記各第1配線部それぞれの一端と、当該第1配線部と対をなす前記第2配線部の一端とを接続する複数の第1金属ピンと、
     前記コイルコアの外周側に配置され、前記各第1配線部それぞれの他端と、当該第1配線部と対をなす前記第2配線部に隣接する前記第2配線部の他端とを接続する複数の第2金属ピンとを有し、
     前記外巻部は、
     前記主面に対して垂直な方向から見たときに、一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記主面に対して垂直な方向における前記コイルコアの一方側であって前記各第1配線部よりも前記コイルコアから離れた位置で、前記巻回軸の方向に並んで配列された複数の配線用の第3配線部と、
     前記主面に対して垂直な方向から見たときに、一端が前記コイルコアの内側に配置されるとともに他端が前記コイルコアの外側に配置され、前記各第3配線部それぞれと複数の対をなすように、前記主面に対して垂直な方向における前記コイルコアの他方側であって前記各第2配線部よりも前記コイルコアから離れた位置で、前記巻回軸の方向に並んで配列された複数の配線用の第4配線部と、
     前記コイルコアの内周側に配置され、前記各第3配線部それぞれの一端と、当該第3配線部と対をなす前記第4配線部の一端とを接続する複数の第3金属ピンと、
     前記コイルコアの外周側に配置され、前記各第3配線部それぞれの他端と、当該第3配線部と対をなす前記第4配線部に隣接する前記第4配線部の他端とを接続する複数の第4金属ピンとを有し、
     前記第1金属ピンおよび前記第3金属ピンは、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記コイルコアの内周側に位置する所定幅の環状の第1領域に、少なくとも一部が重なるように配列され、
     前記第1領域の前記所定幅は、前記各第1金属ピンおよび前記各第3金属ピンのうち一の金属ピンの横断面の最大幅であり、
     前記第2金属ピンおよび前記第4金属ピンは、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記コイルコアの外周側に位置する所定幅の環状の第2領域に、少なくとも一部が重なるように配列され、
     前記第2領域の前記所定幅は、前記各第2金属ピンおよび前記各第4金属ピンのうち一の金属ピンの横断面の最大幅である
     ことを特徴とするインダクタ部品。
  2.  前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記各第1配線部と前記各第3配線部とは交互に配列され、前記各第1配線部は隣接する2つの前記第3配線部と重なる部分を有し、前記各第2配線部と前記各第4配線部とは交互に配列され、前記各第2配線部は隣接する2つの前記第4配線部と重なる部分を有することを特徴とする請求項1に記載のインダクタ部品。
  3.  前記各第1配線部および前記各第2配線部の少なくとも一方は、第3金属ピンまたは第4金属ピンを挿通するための切欠き部を有することを特徴とする請求項1または2に記載のインダクタ部品。
  4.  前記各第1配線部、前記各第2配線部、前記各第3配線部、および前記各第4配線部のそれぞれは、前記主面に対して垂直な方向から見たときに、前記他端がそれぞれ前記樹脂層の周縁に達するように形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のインダクタ部品。
  5.  前記各第1配線部、前記各第2配線部、前記各第3配線部、および前記各第4配線部のそれぞれは、金属板で形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のインダクタ部品。
  6.  前記各第1配線部、前記各第2配線部、前記各第3配線部、および前記各第4配線部のそれぞれは、めっきで形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のインダクタ部品。
  7.  前記インダクタ電極は2巻き以上の多重巻きの構造を持つことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のインダクタ部品。
     
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