WO2022137678A1 - コイル部品および、これを含むフィルタ回路 - Google Patents

コイル部品および、これを含むフィルタ回路 Download PDF

Info

Publication number
WO2022137678A1
WO2022137678A1 PCT/JP2021/034731 JP2021034731W WO2022137678A1 WO 2022137678 A1 WO2022137678 A1 WO 2022137678A1 JP 2021034731 W JP2021034731 W JP 2021034731W WO 2022137678 A1 WO2022137678 A1 WO 2022137678A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
via conductor
coil
wiring pattern
wiring patterns
wiring
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/034731
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
淳 東條
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2022137678A1 publication Critical patent/WO2022137678A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/075Ladder networks, e.g. electric wave filters

Definitions

  • This disclosure relates to coil parts and filter circuits including them.
  • the filter circuit used for noise suppression includes, for example, an EMI (Electro-Magnetic Interference) removal filter, which removes unnecessary components through necessary components of the current flowing through the conductor. Further, since the filter circuit uses a capacitor which is a capacitance element, it is known that the noise suppression effect is reduced by the equivalent series inductance (ESL: Equivalent Series Inductance) which is the parasitic inductance of the capacitor.
  • ESL Equivalent Series Inductance
  • Patent Document 1 A technique is known in which the equivalent series inductance ESL of a capacitor is canceled by the negative inductance generated by magnetically coupling two coils, and the noise suppression effect of the filter circuit is widened (for example, International Publication No. 2019/187251). (Patent Document 1)).
  • Patent Document 1 In the coil of the filter circuit described in International Publication No. 2019/187251 (Patent Document 1), in order to improve the withstand current, one end of each of a plurality of wiring patterns is electrically connected to one electrode, and a plurality of wirings are performed. The other end of each of the patterns is electrically connected to the other electrode. Therefore, in the coil of the filter circuit, a plurality of wiring patterns are connected in parallel to reduce the direct current resistance (RDC) of the coil.
  • RDC direct current resistance
  • an object of the present disclosure is to include a coil component in which a plurality of wiring patterns are connected in parallel, and a coil component capable of suppressing fluctuations in the DC resistance of the coil even if the wiring pattern is broken. It is to provide a filter circuit.
  • the coil component according to one embodiment of the present disclosure is a coil component in which a first coil and a second coil are magnetically coupled, and is composed of a plurality of laminated ceramic layers, and has a pair of main surfaces facing each other and a main surface.
  • a ceramic element having a side surface connecting the faces, and a plurality of first wiring patterns stacked inside the ceramic element and forming at least a part of the first coil, and an upper layer of the first wiring pattern.
  • a plurality of second wiring patterns constituting at least a part of the second coil, and each shape of the first wiring pattern and the second wiring pattern is rectangular, and at least among the plurality of first wiring patterns.
  • One shape is staggered and laminated with respect to the other shape so as to have a plurality of first intersections in which the corresponding sides intersect when viewed from the direction of the main surface, and among the plurality of first intersections.
  • a first via conductor is provided in at least one, and a plurality of first wiring patterns are connected in parallel by the first via conductor, and at least one shape of the plurality of second wiring patterns is viewed from the direction of the main surface.
  • the corresponding sides are stacked with respect to other shapes so as to have a plurality of intersecting second intersections, and a second via conductor is provided at least one of the plurality of second intersections.
  • a coil component in which a plurality of second wiring patterns are connected in parallel by a second via conductor.
  • the filter circuit includes the above coil component and a capacitor connected to an electrode between the first coil and the second coil of the coil component.
  • a coil component according to another aspect of the present disclosure is a ceramic element body and a ceramic element body, which are composed of a plurality of laminated ceramic layers and have a pair of main surfaces facing each other and side surfaces connecting the main surfaces.
  • a plurality of wiring patterns that are stacked inside the coil and form at least a part of the coil, and each shape of the wiring pattern is rectangular, and at least one shape of the plurality of wiring patterns is the main surface. Laminated so as to have a plurality of intersections where the corresponding sides intersect when viewed from the direction, and a via conductor is provided at least one of the plurality of intersections. Wiring patterns are connected in parallel.
  • At least one of the plurality of wiring patterns is staggered with respect to the other shape so as to have a plurality of intersections where the corresponding sides intersect when viewed from the direction of the main surface.
  • a via conductor is provided at least one of the plurality of intersections, and a plurality of wiring patterns are connected in parallel by the via conductor. Therefore, even if the wiring pattern is broken, the DC resistance of the coil can be changed. It can be kept small.
  • FIG. It is a perspective view of the coil component which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view for demonstrating the structure of the wiring pattern of the coil component which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is an exploded plan view which shows the structure of the coil component which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a circuit diagram of the filter circuit including the coil component which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is an equivalent circuit diagram of the coil component which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the positional relationship between the shifted wiring pattern and a via conductor as seen from the main surface direction.
  • FIG. It is a perspective view for demonstrating the structure of the wiring pattern of the coil component which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is an equivalent circuit diagram of the coil component which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a perspective view of the coil component which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a perspective view of a coil component according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view for explaining the structure of the wiring pattern of the coil component according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded plan view showing the configuration of the coil component according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of a filter circuit including a coil component according to the first embodiment.
  • the short side direction of the coil component 1 is the X direction
  • the long side direction is the Y direction
  • the height direction is the Z direction.
  • the stacking direction of the substrates is the Z direction
  • the direction of the arrow indicates the upper layer direction.
  • FIG. 2 illustrates the deviation between the wiring patterns, but FIG. 1 does not show the deviation between the wiring patterns for the sake of simplicity.
  • the filter circuit 100 is, for example, an EMI removal filter and is a third-order T-type LC filter circuit.
  • a coil component 1 is used in the filter circuit 100.
  • a third-order T-type LC filter circuit will be described as a configuration of the filter circuit 100, but a fifth-order T-type LC filter circuit and a higher-order T-type LC filter circuit will be described.
  • a coil component having the same configuration can be applied to the above.
  • the filter circuit 100 includes a capacitor C1, electrodes 4a, 4b, 4c, a coil L1 (first coil), and a coil L2 (second coil).
  • the capacitor C1 has one end connected to the electrode 4c and the other end connected to the GND wiring.
  • the capacitor C1 is not only a multilayer ceramic capacitor containing BaTiO3 (barium titanate) as a main component, but also a multilayer ceramic capacitor containing other materials as a main component, which is not a multilayer ceramic capacitor, for example, an aluminum electrolytic capacitor or the like. It may be a type of capacitor.
  • the capacitor C1 has an inductor L3 as a parasitic inductance (equivalent series inductance (ESL)), which is equivalent to a circuit configuration in which the inductor L3 is connected in series with the capacitor C1a.
  • the capacitor C1 may further have a circuit configuration in which a parasitic resistance (equivalent series resistance (ESR)) is connected in series to the inductor L3 and the capacitor C1a.
  • the coil L1 and the coil L2 are connected to the electrode 4c.
  • the coil L1 and the coil L2 are magnetically coupled to generate a negative inductance component.
  • the parasitic inductance (inductor L3) of the capacitor C1 can be canceled, and the inductance component of the capacitor C1 can be apparently reduced.
  • the filter circuit 100 composed of the capacitor C1, the coil L1 and the coil L2 has a negative inductance component due to the mutual inductance of the coil L1 and the coil L2, and cancels the parasitic inductance of the capacitor C1 to suppress noise in the high frequency band. Can be improved.
  • the coil component 1 is composed of a laminated body 3 (ceramic prime field) of a ceramic layer in which a plurality of substrates (ceramic green sheets) on which coil wiring is formed are laminated.
  • the laminated body 3 has a pair of main surfaces facing each other and side surfaces connecting the main surfaces.
  • a plurality of first wiring patterns 10, a plurality of third wiring patterns 30, and a plurality of second wiring patterns 20 are stacked in order from the bottom in parallel with the main surface of the laminated body 3, and the coil L1 and the coil L2 are stacked. Is forming.
  • the coil L1 In the coil L1, three wiring patterns 10a to 10c are stacked, one end is electrically connected by a via conductor 51, and the other end is electrically connected by a via conductor 52. That is, the coil L1 has a portion in which the three wiring patterns 10a to 10c are connected in parallel. In this portion, if one of the three wiring patterns 10a to 10c is disconnected, the DC resistance of the coil L1 will increase about 1.5 times.
  • the via conductor 51 and the via conductor 52 are provided at the ends of the three wiring patterns 10a to 10c, but also the via conductor is provided in the middle of the wiring patterns 10a to 10c to be electrically connected. is doing.
  • a via conductor 60 and a via conductor 61 are provided in the middle of the wiring patterns 10a to 10c.
  • FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the coil component according to the first embodiment.
  • a plurality of inductors are connected in parallel between the via conductor 51 and the via conductor 53, and the via conductor 60 and the via conductor 61 are provided in the middle thereof.
  • the portion electrically connected via at least one of the via conductor 60 and the via conductor 61 remains. Since it remains, it is possible to suppress an increase in the DC resistance of the coil L1.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the positional relationship between the shifted wiring pattern and the via conductor as viewed from the main surface direction.
  • the two wiring patterns 10b and 10c are the intersections (intersections) where the corresponding sides of the wiring patterns intersect when viewed from the main surface direction. It will be arranged with the first intersection).
  • the wiring pattern 10a is not shown in FIG. 6 because it overlaps with the wiring pattern 10c when viewed from the main surface direction. Intersections occur on each of the long and short sides of the wiring patterns 10b and 10c.
  • a via conductor 60 is provided at an intersection formed on the long side of the wiring patterns 10b and 10c, and a via conductor 61 is provided at an intersection formed on the short side of the wiring patterns 10b and 10c.
  • the via conductor 60 and the via conductor 61 may be formed of one via conductor or a plurality of via conductors. Further, the via conductor is not provided at all of the plurality of intersections, but the via conductor may be provided only at the intersection near the intermediate position of the wiring pattern, for example, among the plurality of intersections.
  • only the via conductor 60 provided at the intersection near the intermediate position of the wiring patterns 10b and 10c may be used.
  • the increase in the DC resistance of the coil L1 can be suppressed to a value of about 1.2 times even if a wire break occurs in one wiring pattern.
  • the overlapping portion of the wiring patterns can be reduced when viewed from the main surface direction. Therefore, it is possible to suppress problems such as delamination that occur in the vicinity of overlapping wiring patterns when viewed from the main surface direction due to stress concentration caused by stacking a plurality of wiring patterns. Further, even if stress is applied to the overlapping portion (intersection portion) of the wiring patterns when viewed from the main surface direction from the direction of the arrow shown in FIG. 6, the via conductors 60 and 61 are provided at the intersection. The connection between the stacked wiring patterns is strong, and problems such as delamination can be suppressed.
  • the coil L2 will be described.
  • the coil L2 three wiring patterns 20a to 20c are stacked, one end is electrically connected by a via conductor 54, and the other end is electrically connected by a via conductor 55. That is, the coil L2 has a portion in which the three wiring patterns 20a to 20c are connected in parallel.
  • the via conductor 54 and the via conductor 55 are provided at the ends of the three wiring patterns 20a to 20c as in the coil L1, but also the via conductor is provided in the middle of the wiring patterns 20a to 20c to electrically provide the via conductor. You are connected.
  • a via conductor 58 and a via conductor 59 are provided in the middle of the wiring patterns 20a to 20c.
  • a plurality of inductors are connected in parallel between the via conductor 54 and the via conductor 56, and the via conductor 58 and the via conductor 59 are provided in the middle thereof.
  • the three wiring patterns 20a to 20c are stacked with the wiring patterns shifted.
  • the two wiring patterns 20a and 20b are the intersections where the corresponding sides of the wiring patterns intersect when viewed from the main surface direction. It will be arranged with a second intersection).
  • the wiring pattern 20c is not shown in FIG. 6 because it overlaps with the wiring pattern 20a when viewed from the main surface direction. Intersections occur on each of the long and short sides of the wiring patterns 20a and 20b.
  • a via conductor 58 is provided at an intersection formed on the long side of the wiring patterns 20a and 20b, and a via conductor 59 is provided at an intersection formed on the short side of the wiring patterns 20a and 20b.
  • the via conductor 58 and the via conductor 59 may be formed of one via conductor or a plurality of via conductors.
  • the via conductor is not provided at all of the plurality of intersections, but at least the via conductor may be provided at the intersection of the plurality of intersections, for example, near the intermediate position of the wiring pattern. In FIG. 6, only the via conductor 58 provided at the intersection near the intermediate position of the wiring patterns 20a and 20b may be used.
  • the wiring patterns to be stacked from the time of design are staggered and stacked as shown in FIG.
  • each of the wiring patterns 10a to 10c (first wiring pattern 10) is staggered and laminated, and the wiring pattern 30c is staggered and laminated with respect to the wiring pattern 10a.
  • each of the wiring patterns 30a to 30c (third wiring pattern 30) is staggered and laminated, and the wiring pattern 20c is staggered and laminated with respect to the wiring pattern 30a.
  • each of the wiring patterns 20a to 20c (second wiring pattern 20) is also staggered and laminated. That is, in the coil component 1, each of the wiring patterns of the same group (for example, the first wiring pattern 10 including the wiring patterns 10a to 10c) is staggered and laminated, and the wiring patterns of different groups are also staggered and laminated. There is.
  • At least one of the plurality of wiring patterns 10a to 10c constituting the coil L1 has corresponding sides when viewed from the direction of the main surface. It suffices if they are stacked so as to have a plurality of intersecting portions so as to be offset from each other. Further, with respect to other shapes, at least one of the plurality of wiring patterns 20a to 20c constituting the coil L2 has a plurality of intersections in which the corresponding sides intersect when viewed from the direction of the main surface. It suffices if they are staggered and laminated.
  • the side surface of the laminated body 3 formed a first side surface (side surface on which the electrode 4a (first electrode) was formed) and a second side surface (electrode 4b (second electrode)) on the long side. It has a third side surface (side surface on which the electrode 4c (third electrode) is formed) and a fourth side surface (side surface on which the electrode 4d is formed) on the short side.
  • the coil component 1 includes wiring patterns 10a to 10c (first wiring pattern 10), wiring patterns 20a to 20c (second wiring pattern 20), and wiring patterns 30a to 30c constituting the coils L1 and L2.
  • (Third wiring pattern 30) is arranged inside the laminated body 3.
  • a part of the wiring patterns 30a to 30c constitutes the coil L1 and the rest constitutes the coil L2. That is, the wiring patterns 30a to 30c are common parts constituting the coils L1 and L2.
  • the coil component may be configured by directly connecting the coil L1 composed of the wiring patterns 10a to 10c and the coil L2 composed of the wiring patterns 20a to 20c without providing the third wiring pattern 30.
  • the end portion 11 of the wiring pattern 10c on the lowermost layer is electrically connected to the electrode 4a.
  • the other wiring patterns 10a and 10b are electrically connected to the wiring pattern 10c via the via conductor 51.
  • the via conductor 51 may be formed of one via conductor or a plurality of via conductors.
  • at least one first wiring pattern (for example, wiring pattern 10c) may be electrically connected to the electrode 4a. If all of the plurality of first wiring patterns 10 are electrically connected to the electrodes 4a, it is not necessary to provide the via conductor 51 to electrically connect the plurality of first wiring patterns 10.
  • the end portion 31 of the wiring pattern 30c on the lowest layer is electrically connected to the electrode 4c.
  • the other wiring patterns 30a and 30b are electrically connected to the wiring pattern 30c via the via conductor 57.
  • the via conductor 57 may be formed of one via conductor or a plurality of via conductors.
  • at least one third wiring pattern (for example, wiring pattern 30c) may be electrically connected to the electrode 4c. If all of the plurality of third wiring patterns 30 are electrically connected to the electrode 4c, it is not necessary to provide the via conductor 57 to electrically connect the plurality of third wiring patterns 30. However, if all of the plurality of third wiring patterns 30 are electrically connected to the electrodes 4c, cracks are likely to occur during manufacturing.
  • the third wiring pattern 30 laminated on the middle layer is electrically connected to the first wiring pattern 10 on the lower layer via the via conductors 52 and 53.
  • the via conductors 52 and 53 may be formed of one via conductor or a plurality of via conductors, respectively.
  • the via conductors 52 and 53 are electrically connected to the wiring patterns 10a to 10c of the first wiring pattern 10 and the wiring patterns 30a to 30c of the third wiring pattern 30, respectively.
  • the first wiring pattern 10 provided with the via conductor 52 and the first wiring pattern 10 provided with the via conductor 53 are on different side surfaces of the laminated body 3. Specifically, in the first wiring pattern 10 provided with the via conductor 52, as shown in FIG. 3, the first side surface side on the long side (in FIG.
  • connection portions 52g to 52i connected to the via conductor 52 are illustrated. Is different from the fourth side surface side on the short side side of the first wiring pattern 10 provided with the via conductor 53 (in FIG. 3, connection portions 53g to 53i connected to the via conductor 53 are shown). ..
  • the via conductor 52 and the via conductor 53 are formed so as to straddle one corner of the first wiring pattern 10.
  • a part of the three wiring patterns 10a to 10c is connected in parallel between the via conductor 52 and the via conductor 53, and the three inductors are connected in parallel.
  • the via conductors 52 and 53 are also formed in the wiring patterns 30a to 30c of the third wiring pattern 30. Therefore, a part of the three wiring patterns 30a to 30c is connected in parallel between the via conductor 52 and the via conductor 53, and the three inductors are connected in parallel.
  • the six inductors are connected in parallel. As shown in FIG.
  • the coil L1 includes six inductors connected in parallel between the via conductor 52 and the via conductor 53, and three inductors connected in parallel between the via conductor 52 and the via conductor 57. With such a configuration, the wiring constituting between the via conductor 52 and the via conductor 53 is doubled and the resistance value is lowered, so that heat generation is suppressed.
  • the inductance of the six inductors formed between the via conductor 52 and the via conductor 53 can be adjusted by the distance between the via conductor 52 and the via conductor 53.
  • the distance between the position where the via conductor 52 is provided and the position where the via conductor 53 is provided is half the length of the fourth side surface (one side surface) on the short side of the laminated body 3 and the first on the long side. It can be adjusted in a range shorter than the total value of the length of one side surface (the other side surface orthogonal to one side surface).
  • the end portion 21 of the wiring pattern 20c on the lowermost layer is electrically connected to the electrode 4b.
  • the other wiring patterns 20a and 20b are electrically connected to the wiring pattern 20c via the via conductor 54.
  • the via conductor 54 may be formed of one via conductor or a plurality of via conductors.
  • at least one second wiring pattern (for example, wiring pattern 20c) may be electrically connected to the electrode 4b. If all of the plurality of second wiring patterns 20 are electrically connected to the electrodes 4b, it is not necessary to provide the via conductor 54 to electrically connect the plurality of second wiring patterns 20. However, if all of the plurality of second wiring patterns 20 are electrically connected to the electrodes 4b, cracks are likely to occur during manufacturing.
  • the second wiring pattern 20 laminated on the upper layer is electrically connected to the third wiring pattern 30 on the middle layer via the via conductors 55 and 56.
  • the via conductors 55 and 56 may be formed of one via conductor or a plurality of via conductors, respectively.
  • the via conductors 55 and 56 are electrically connected to the wiring patterns 20a to 20c of the second wiring pattern 20 and the wiring patterns 30a to 30c of the third wiring pattern 30, respectively.
  • the second wiring pattern 20 provided with the via conductor 55 and the second wiring pattern 20 provided with the via conductor 56 are on different side surfaces of the laminated body 3. Specifically, in the second wiring pattern 20 provided with the via conductor 55, as shown in FIG.
  • connection portions 55a to 55c connected to the via conductor 55 are shown on the second side surface side on the long side (in FIG. 3). Is different from the fourth side surface side on the short side side of the second wiring pattern 20 provided with the via conductor 56 (in FIG. 3, the connection portions 56a to 56c connected to the via conductor 56 are shown). ..
  • the via conductor 55 and the via conductor 56 are formed so as to straddle one corner of the second wiring pattern 20.
  • a part of the three wiring patterns 20a to 20c is connected in parallel between the via conductor 55 and the via conductor 56, and the three inductors are connected in parallel.
  • the via conductors 55 and 56 are also formed in the wiring patterns 30a to 30c of the third wiring pattern 30. Therefore, a part of the three wiring patterns 30a to 30c is connected in parallel between the via conductor 55 and the via conductor 56, and the three inductors are connected in parallel. The six inductors are connected in parallel. As shown in FIG.
  • the coil L2 includes six inductors connected in parallel between the via conductor 55 and the via conductor 56, and three inductors connected in parallel between the via conductor 55 and the via conductor 57. With such a configuration, the wiring constituting between the via conductor 55 and the via conductor 56 is doubled and the resistance value is lowered, so that heat generation is suppressed.
  • the inductance of the six inductors formed between the via conductor 55 and the via conductor 56 can be adjusted by the distance between the via conductor 55 and the via conductor 56.
  • the distance between the position where the via conductor 55 is provided and the position where the via conductor 56 is provided is half the length of the fourth side surface (one side surface) on the short side side of the laminated body 3 and the second on the long side side. It can be adjusted in a range shorter than the total value of the length of one side surface (the other side surface orthogonal to one side surface).
  • each of the first wiring pattern 10, the second wiring pattern 20, and the third wiring pattern 30 screens a conductive paste (Ni paste) on the ceramic green sheets 3a to 3i which are substrates.
  • a wiring pattern is formed by printing by a printing method.
  • a wiring pattern 20a is formed on the ceramic green sheet 3a.
  • the wiring pattern 20a is formed so as to make one round counterclockwise in the figure along each side from the center of the long side on the lower side in the figure of the ceramic green sheet 3a, and a gap is formed between the start end and the end. There is.
  • the wiring pattern 20a has a connection portion 54a connected to the via conductor 54 at the start end, a connection portion 59a connected to the via conductor 59 on the short side in the drawing, and a connection portion 58a connected to the via conductor 58 on the long side.
  • a connecting portion 56a connecting to the via conductor 56 is provided on the short side on the left side of the center, and a connecting portion 55a connecting to the via conductor 55 is provided at the end.
  • the wiring pattern 20a is displaced by rotating the arrangement with respect to the ceramic green sheet 3a in advance so that the long side of the wiring pattern 20a is tilted by, for example, about 5 degrees with respect to the long side of the ceramic green sheet 3a. ..
  • a wiring pattern 20b is formed on the ceramic green sheet 3b.
  • the wiring pattern 20b has the same shape as the wiring pattern 20a formed on the ceramic green sheet 3a. Further, the wiring pattern 20b is displaced by rotating the arrangement with respect to the ceramic green sheet 3b in advance so that the long side of the wiring pattern 20b is tilted by, for example, about -5 degrees with respect to the long side of the ceramic green sheet 3b. There is. Further, the wiring pattern 20b has a connection portion 54b connected to the via conductor 54 at the start end, a connection portion 59b connected to the via conductor 59 on the short side in the figure, and a connection portion 58b connected to the via conductor 58 on the long side. A connecting portion 56b connecting to the via conductor 56 is provided on the short side on the left side of the center, and a connecting portion 55b connecting to the via conductor 55 is provided at the end.
  • a wiring pattern 20c is formed on the ceramic green sheet 3c.
  • the wiring pattern 20c is formed so as to make one round counterclockwise in the figure along each side from the center of the long side on the lower side in the figure of the ceramic green sheet 3c, and a gap is formed between the start end and the end. There is. Further, the wiring pattern 20c is provided with an end portion 21 for connecting to the electrode 4b at the starting end. Further, the wiring pattern 20c has a connection portion 54c connected to the via conductor 54 at the start end, a connection portion 59c connected to the via conductor 59 on the short side in the figure, and a connection portion 58c connected to the via conductor 58 on the long side.
  • a connecting portion 55c connecting to the via conductor 56 is provided on the short side on the left side of the center, and a connecting portion 56c connecting to the via conductor 55 is provided at the end. Further, the wiring pattern 20c is displaced by rotating the arrangement with respect to the ceramic green sheet 3c in advance so that the long side of the wiring pattern 20c is tilted by, for example, about 5 degrees with respect to the long side of the ceramic green sheet 3c. ..
  • the second wiring pattern 20 shown in FIG. 1 is formed by laminating the three ceramic green sheets 3a to 3c.
  • a wiring pattern 30a is formed on the ceramic green sheet 3d.
  • the wiring pattern 30a is formed so as to make one round counterclockwise in the figure along each side from the center of the short side on the left side in the figure of the ceramic green sheet 3d, and a gap is formed between the start end and the end. .. Further, the wiring pattern 30a is connected to the connecting portion 56d connected to the via conductor 56 at the start end, the connecting portion 55d connected to the via conductor 55 on the long side in the lower side of the figure, and the via conductor 57 connected to the short side on the right side in the figure.
  • a connecting portion 57d, a connecting portion 52d connecting to the via conductor 52 on the upper long side in the drawing, and a connecting portion 53d connecting to the via conductor 53 are provided at the end thereof.
  • the wiring pattern 30a is displaced by rotating the arrangement with respect to the ceramic green sheet 3d in advance in the counterclockwise direction so that the long side of the wiring pattern 30a is tilted by, for example, about -5 degrees with respect to the long side of the ceramic green sheet 3d. There is.
  • a wiring pattern 30b is formed on the ceramic green sheet 3e.
  • the wiring pattern 30b has the same shape as the wiring pattern 30a formed on the ceramic green sheet 3d.
  • the wiring pattern 30b is displaced by rotating the arrangement with respect to the ceramic green sheet 3e in advance so that the long side of the wiring pattern 30b is tilted by, for example, about 5 degrees with respect to the long side of the ceramic green sheet 3e.
  • the wiring pattern 30b is connected to the connecting portion 56e connected to the via conductor 56 at the start end, the connecting portion 55e connected to the via conductor 55 on the long side in the lower side of the figure, and the via conductor 57 connected to the short side on the right side in the figure.
  • a connecting portion 57e, a connecting portion 52e connecting to the via conductor 52 on the upper long side in the drawing, and a connecting portion 53e connecting to the via conductor 53 are provided at the end thereof.
  • a wiring pattern 30c is formed on the ceramic green sheet 3f.
  • the wiring pattern 30c is formed so as to make one round counterclockwise in the figure along each side from the center of the short side on the left side of the ceramic green sheet 3f, and a gap is formed between the start end and the end. .. Further, the wiring pattern 30c is provided with an end portion 31 for connecting to the electrode 4c in the middle of the short side on the right side in the drawing. Further, the wiring pattern 30c is connected to the connecting portion 56f connected to the via conductor 56 at the start end, the connecting portion 55f connected to the via conductor 55 on the long side in the lower side of the figure, and the via conductor 57 connected to the short side on the right side in the figure.
  • connection portion 57f A connection portion 57f, a connection portion 52f connected to the via conductor 52 on the upper long side in the drawing, and a connection portion 53f connected to the via conductor 53 at the end are provided.
  • the wiring pattern 30c is displaced by rotating the arrangement with respect to the ceramic green sheet 3f in advance so that the long side of the wiring pattern 30c is tilted by, for example, about -5 degrees with respect to the long side of the ceramic green sheet 3f. There is.
  • the third wiring pattern 30 shown in FIG. 1 is formed by laminating the three ceramic green sheets 3d to 3f.
  • a wiring pattern 10a is formed on the ceramic green sheet 3g.
  • the wiring pattern 10a is formed so as to make one round clockwise in the figure from the center of the long side on the upper side in the figure of the ceramic green sheet 3g, and a gap is formed between the start end and the end. ..
  • the wiring pattern 10a has a connection portion 51 g connected to the via conductor 51 at the start end, a connection portion 61 g connected to the via conductor 61 on the short side in the figure, and a connection portion 60 g connected to the via conductor 60 on the long side.
  • a connecting portion 53 g connected to the via conductor 53 is provided on the short side on the left side of the center, and a connecting portion 52 g connected to the via conductor 52 is provided at the end.
  • the wiring pattern 10a is displaced by rotating the arrangement with respect to the ceramic green sheet 3g in advance so that the long side of the wiring pattern 10a is tilted by, for example, about 5 degrees with respect to the long side of the ceramic green sheet 3g. ..
  • a wiring pattern 10b is formed on the ceramic green sheet 3h.
  • the wiring pattern 10b has the same shape as the wiring pattern 10a formed on the ceramic green sheet 3g.
  • the wiring pattern 10b is displaced by rotating the arrangement with respect to the ceramic green sheet 3h in advance so that the long side of the wiring pattern 10b is tilted by, for example, about -5 degrees with respect to the long side of the ceramic green sheet 3h. ..
  • the wiring pattern 10b has a connection portion 51h connected to the via conductor 51 at the start end, a connection portion 61h connected to the via conductor 61 on the short side in the drawing, and a connection portion 60h connected to the via conductor 60 on the long side.
  • a connecting portion 53h connected to the via conductor 53 is provided on the short side on the middle left side, and a connecting portion 52h connected to the via conductor 52 is provided at the end.
  • a wiring pattern 10c is formed on the ceramic green sheet 3i.
  • the wiring pattern 10c is formed so as to make one round clockwise in the figure along each side from the center of the upper long side in the figure of the ceramic green sheet 3i, and a gap is formed between the start end and the end. .. Further, the wiring pattern 10c is provided with an end portion 11 for connecting to the electrode 4a at the starting end. Further, the wiring pattern 10c has a connection portion 51i connected to the via conductor 51 at the start end, a connection portion 61i connected to the via conductor 61 on the short side in the figure, and a connection portion 60i connected to the via conductor 60 on the long side.
  • a connecting portion 53i connecting to the via conductor 53 is provided on the short side on the left side of the center, and a connecting portion 52i connecting to the via conductor 52 is provided at the end. Further, the wiring pattern 10c is displaced by rotating the arrangement with respect to the ceramic green sheet 3i in advance so that the long side of the wiring pattern 10c is tilted by, for example, about 5 degrees with respect to the long side of the ceramic green sheet 3i. ..
  • the first wiring pattern 10 shown in FIG. 1 is formed by laminating three ceramic green sheets 3g to 3i.
  • each of the plurality of ceramic green sheets 3a to 3i shown in FIG. 3 is laminated, and a plurality of ceramic green sheets (dummy layers) having no wiring pattern printed on both upper and lower sides thereof are laminated. do.
  • a plurality of ceramic green sheets including a dummy layer By crimping a plurality of ceramic green sheets including a dummy layer, an unfired laminated body 3 (ceramic prime field) is formed.
  • the formed laminate 3 is fired, and copper electrodes are baked onto the outside of the fired laminate 3 so as to be conductive with the wiring pattern to form the electrodes 4a to 4d.
  • each wiring pattern is arranged so as to have an intersection where the corresponding sides of the wiring pattern intersect when viewed from the main surface direction.
  • the angle at which the wiring patterns intersect is, for example, about 10 degrees.
  • via conductors 58 to 61 are provided at each of the intersections of the first wiring pattern 10 and the second wiring pattern 20.
  • one first wiring pattern 10 may be laminated so as to be offset from the other first wiring pattern 10.
  • one second wiring pattern 20 may be laminated so as to be offset from the other second wiring pattern 20.
  • the coil component 1 is a coil component in which the coil L1 and the coil L2 are magnetically coupled to each other, the laminated body 3, the plurality of first wiring patterns 10, and the plurality of first wiring patterns. 2 Wiring pattern 20 and.
  • the laminated body 3 is composed of a plurality of laminated ceramic layers, and has a pair of main surfaces facing each other and side surfaces connecting the main surfaces.
  • the plurality of first wiring patterns 10 are stacked inside the laminated body 3 and form at least a part of the coil L1.
  • the plurality of second wiring patterns 20 are stacked on the upper layer of the first wiring pattern 10 and form at least a part of the coil L2.
  • the shapes of the first wiring pattern 10 and the second wiring pattern 20 are rectangular.
  • At least one of the plurality of first wiring patterns 10 has a plurality of intersections (first intersections) in which the corresponding sides intersect when viewed from the direction of the main surface.
  • the layers are staggered and laminated, and via conductors 60 and 61 (first via conductors) are provided at at least one of the plurality of intersections, and the plurality of first wiring patterns 10 are connected in parallel by the via conductors 60 and 61.
  • at least one of the plurality of second wiring patterns 20 has a plurality of intersections (second intersections) in which the corresponding sides intersect when viewed from the direction of the main surface.
  • the layers are staggered and laminated, and via conductors 58 and 59 (second via conductors) are provided at at least one of the plurality of intersections, and the plurality of second wiring patterns 20 are connected in parallel by the via conductors 58 and 59.
  • the coil component 1 according to the first embodiment is provided with a via conductor at at least one of the intersection of the plurality of first wiring patterns 10 and the intersection of the plurality of second wiring patterns 20, so that the wiring pattern Even if the wire is broken, the fluctuation of the DC resistance of the coil can be suppressed to a small value.
  • the adjacent first wiring patterns 10 are stacked so as to have an intersection so as to be offset from each other.
  • the first wiring pattern 10 in which the coil L1 is rotated in the clockwise direction and shifted in advance and the first wiring pattern 10 in which the coil L1 is rotated and shifted in the counterclockwise direction in advance are alternately laminated. Can be configured as such.
  • the adjacent second wiring patterns 20 are laminated so as to have an intersection so as to be offset from each other.
  • the second wiring pattern 20 in which the coil L2 is rotated in the clockwise direction and shifted in advance and the second wiring pattern 20 in which the coil L2 is rotated and shifted in the counterclockwise direction in advance are alternately laminated. Can be configured as such.
  • a via conductor is provided at least at the intersection near the intermediate position of the first wiring pattern 10 among the plurality of intersections of the first wiring pattern 10, and the second wiring pattern 20 among the plurality of intersections of the second wiring pattern 20. It is preferable to provide at least a via conductor at the intersection near the intermediate position of the above. As a result, the coil component 1 can suppress fluctuations in the DC resistance of the coil to a small value even when the wiring pattern is broken.
  • At least one third wiring pattern 30 that is stacked between the first wiring pattern 10 and the second wiring pattern 20 and includes a portion that constitutes a part of the coil L1 and a portion that constitutes a part of the coil L2. May be further provided.
  • the coil L1 and the coil L2 can be magnetically coupled via the third wiring pattern 30, and the value of the mutual inductance M can be increased.
  • the coil component 1 according to the first embodiment has been described to provide the third wiring pattern 30, the coil L1 is formed by the first wiring pattern 10 and the second wiring pattern 20 without providing the third wiring pattern 30. It may be configured with the coil L2.
  • the coil L1 is electrically connected by a via conductor 52 (third via conductor) and a via conductor 53 (fourth via conductor) penetrating from the plurality of first wiring patterns 10 to the plurality of third wiring patterns 30. It includes a part that connects multiple wiring patterns in parallel.
  • the coil L2 is electrically connected by a via conductor 55 (fifth via conductor) and a via conductor 56 (sixth via conductor) penetrating from the plurality of second wiring patterns 20 to the plurality of third wiring patterns 30. Includes a part that connects multiple wiring patterns in parallel.
  • the laminate 3 is electrically connected by a via conductor 57 between the electrode 4a electrically connected to the first wiring pattern 10, the electrode 4b electrically connected to the second wiring pattern 20, and the plurality of wiring patterns. It is preferable to include an electrode 4c that is electrically connected to the third wiring pattern 30.
  • the coil component 1 has the via conductor 52 and the via conductor 53 with the plurality of first wiring patterns 10 and the plurality of third wiring patterns 30, and the via conductor 55 and the via conductor 56 with the plurality of second wiring patterns 20. Since each of the plurality of third wiring patterns 30 is electrically connected, the concentration of current can be suppressed by the coil wiring, the mutual inductance of the two coils can be adjusted appropriately, and the parallel connection of the inductances is formed at a plurality of places. Then, the heat generation of the coils L1 and L2 is suppressed.
  • the first wiring pattern 10 provided with the via conductor 52 and the first wiring pattern 10 provided with the via conductor 53 are on different side surfaces of the laminated body 3, and the second wiring provided with the via conductor 55.
  • the pattern 20 and the second wiring pattern 20 provided with the via conductor 56 may be on different side surfaces of the laminated body 3.
  • the coil component 1 can suppress the concentration of current at the corners of the first wiring pattern 10 or the second wiring pattern 20.
  • the filter circuit 100 comprises the coil component 1 described above and a capacitor C1 connected to one end of a plurality of coils L1 and L2 magnetically coupled in the coil component 1 (electrode 4c between the coil L1 and the coil L2). Be prepared.
  • the filter circuit 100 can appropriately adjust the mutual inductance of the two coils included in the coil component 1 so as to cancel the parasitic inductance, and even if the stacking deviation occurs, the value of the mutual inductance M fluctuates. It can be made smaller and can be manufactured stably.
  • FIG. 7 is a perspective view for explaining the structure of the wiring pattern of the coil component 1a according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of the coil component 1a according to the second embodiment.
  • the wiring patterns 80a to 80c constituting the coil L are arranged inside the laminated body.
  • the laminate is not shown in FIG. 7, it has the same laminate and electrodes as the coil component 1 shown in FIG.
  • the ends 81 and 82 of the wiring pattern 80c on the bottom layer are electrically connected to the respective electrodes.
  • the other wiring patterns 80a and 80b are electrically connected to the wiring pattern 80c via the via conductors 91 and 95.
  • the coil L has a portion in which three wiring patterns 80a to 80c are connected in parallel. In this portion, if one of the three wiring patterns 80a to 80c is disconnected, the DC resistance of the coil L will increase about 1.5 times.
  • the via conductor 91 and the via conductor 95 are provided at the ends of the three wiring patterns 80a to 80c, but also the via conductor is provided in the middle of the wiring patterns 80a to 80c to be electrically connected. is doing.
  • via conductors 92 to 94 are provided in the middle of the wiring patterns 80a to 80c.
  • the increase in the DC resistance of the coil L1 is suppressed to a value smaller than about 1.5 times. be able to.
  • a plurality of inductors are connected in parallel between the via conductor 91 and the via conductor 95, and the via conductor 92 to the via conductor 94 are provided in the middle thereof.
  • the wiring constituting between the via conductor 91 and the via conductor 95 is broken, the wiring is electrically connected via at least one of the via conductor 92 to the via conductor 94. Since the portion remains, it is possible to suppress an increase in the DC resistance of the coil L.
  • the via conductors 92 to 94 are not provided at all of the plurality of intersections, but vias are provided only at the intersections of the plurality of intersections, for example, near the intermediate position of the wiring patterns 80a to 80c.
  • a conductor may be provided.
  • the coil component 1a includes a laminated body and a plurality of wiring patterns 80a to 80c.
  • the laminate is composed of a plurality of laminated ceramic layers, and has a pair of main surfaces facing each other and side surfaces connecting the main surfaces.
  • the plurality of wiring patterns 80a to 80c are stacked inside the laminated body and form at least a part of the coil L.
  • Each of the wiring patterns 80a to 80c has a rectangular shape.
  • At least one of the plurality of wiring patterns 80a to 80c is laminated so as to have a plurality of intersections in which the corresponding sides intersect when viewed from the direction of the main surface, and the plurality of wiring patterns 80a to 80c are staggered with respect to the other shapes.
  • Via conductors 92 to 94 are provided at at least one of the intersections, and a plurality of wiring patterns 80a to 80c are connected in parallel by the via conductors 92 to 94.
  • the coil component 1a according to the second embodiment is provided with a via conductor at at least one of the intersections of the plurality of wiring patterns 80a to 80c, so that even if the wiring pattern is broken, the direct current of the coil is applied. Fluctuations in resistance can be kept small.
  • the direction of shifting the wiring pattern may be alternately changed for each layer, or the wiring pattern may be shifted only for a part of the layers. Further, the coil component of the present disclosure is not limited to the case where the shape of the wiring pattern is rectangular, and may be an elliptical shape or a polygonal shape.
  • each of the plurality of first wiring patterns 10, the plurality of second wiring patterns 20, and the plurality of third wiring patterns 30 is configured by laminating three wiring patterns.
  • the configuration may be such that two or more wiring patterns are laminated.
  • the plurality of wiring patterns 80a to 80c are configured by laminating three wiring patterns, but any configuration may be obtained by laminating two or more wiring patterns.
  • the via conductor 58 and the via conductor 59 are electrically connected to all of the plurality of first wiring patterns 10, but they are not electrically connected to all the wiring patterns. You may. Further, although it has been described that the via conductor 60 and the via conductor 61 are electrically connected to all of the plurality of second wiring patterns 20, they may not be electrically connected to all the wiring patterns. Further, in the coil component 1a, it has been described that the via conductor 92 to the via conductor 94 are electrically connected to all of the plurality of wiring patterns 80a to 80c, but it may not be electrically connected to all the wiring patterns.
  • the coil component 1 described so far is composed of a laminated body 3 (ceramic prime field) of a plurality of ceramic layers laminated, any dielectric multi-layer structure may be used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

本開示は、コイル(L1)とコイル(L2)とを磁気結合させたコイル部品であって、積層体(3)と、複数の第1配線パターン(10)と、複数の第2配線パターン(20)と、を備える。複数の第1配線パターン(10)の交差部にビア導体(60,61)を設けて、複数の第1配線パターン(10)が並列接続される。複数の第2配線パターン(20)の交差部にビア導体(58,59)を設けて、複数の第2配線パターン(20)が並列接続される。

Description

コイル部品および、これを含むフィルタ回路
 本開示は、コイル部品および、これを含むフィルタ回路に関する。
 電子機器では、フィルタ回路を用いたノイズ対策がよく行われる。ノイズ対策に用いるフィルタ回路には、例えばEMI(Electro-Magnetic Interference)除去フィルタなどがあり、導体を流れる電流のうち必要な成分を通して不要な成分を除去する。また、フィルタ回路は、キャパシタンス素子であるコンデンサを用いるため、当該コンデンサの寄生インダクタンスである等価直列インダクタンス(ESL:Equivalent Series Inductance)によりノイズ抑制効果が低下することが知られている。
 コンデンサの等価直列インダクタンスESLを、二つのコイルを磁気結合することで生じる負のインダクタンスで打ち消し、フィルタ回路のノイズ抑制効果を広帯域化する技術が知られている(例えば、国際公開第2019/187251号(特許文献1))。
国際公開第2019/187251号
 国際公開第2019/187251号(特許文献1)に記載のフィルタ回路のコイルでは、耐電流を向上させるため、複数の配線パターンのそれぞれの一方端を電気的に一方の電極に繋ぎ、複数の配線パターンのそれぞれの他方端を電気的に他方の電極に繋いでいる。そのため、当該フィルタ回路のコイルでは、複数の配線パターンが並列に接続され、コイルの直流抵抗(RDC)を下げている。
 しかし、複数の配線パターンを並列に接続してコイル部品を作成した場合、配線パターンの途中で断線が生じると断線した配線パターンに電流を流せなくなり、コイルの直流抵抗が上がる。例えば、3つの配線パターンを並列に接続してコイル部品を作成した場合、1つの配線パターンに断線が生じるとコイルの直流抵抗が1.5倍に上がる。
 そこで、本開示の目的は、複数の配線パターンを並列に接続したコイル部品おいて、配線パターンに断線が生じた場合でもコイルの直流抵抗の変動を小さく抑えることができるコイル部品および、これを含むフィルタ回路を提供することである。
 本開示の一形態に係るコイル部品は、第1コイルと第2コイルとを磁気結合させたコイル部品であって、複数の積層されたセラミック層からなり、互いに対向する1対の主面と主面間を結ぶ側面とを有する、セラミック素体と、セラミック素体の内部に積み重ねられ、第1コイルの少なくとも一部を構成する複数の第1配線パターンと、第1配線パターンの上層に積み重ねられ、第2コイルの少なくとも一部を構成する複数の第2配線パターンと、を備え、第1配線パターンおよび第2配線パターンのそれぞれの形状は、矩形であり、複数の第1配線パターンのうち少なくとも1つの形状が、主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の第1の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層され、複数の第1の交差部のうち少なくとも1つに第1のビア導体を設けて、第1のビア導体により複数の第1配線パターンが並列接続され、複数の第2配線パターンのうち少なくとも1つの形状が、主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の第2の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層され、複数の第2の交差部のうち少なくとも1つに第2のビア導体を設けて、第2のビア導体により複数の第2配線パターンが並列接続される、コイル部品。
 本開示の一形態に係るフィルタ回路は、上記のコイル部品と、コイル部品の第1コイルと第2コイルとの間の電極に接続するコンデンサとを備える。
 本開示の別の一形態に係るコイル部品は、複数の積層されたセラミック層からなり、互いに対向する1対の主面と主面間を結ぶ側面とを有する、セラミック素体と、セラミック素体の内部に積み重ねられ、コイルの少なくとも一部を構成する複数の配線パターンと、を備え、配線パターンのそれぞれの形状は、矩形であり、複数の配線パターンのうち少なくとも1つの形状が、主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層され、複数の交差部のうち少なくとも1つにビア導体を設けて、ビア導体により複数の配線パターンが並列接続される。
 本開示の一形態によれば、複数の配線パターンのうち少なくとも1つの形状が、主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層され、複数の交差部のうち少なくとも1つにビア導体を設けて、ビア導体により複数の配線パターンが並列接続されるので、配線パターンに断線が生じた場合でもコイルの直流抵抗の変動を小さく抑えることができる。
実施の形態1に係るコイル部品の斜視図である。 実施の形態1に係るコイル部品の配線パターンの構造を説明するための斜視図である。 実施の形態1に係るコイル部品の構成を示す分解平面図である。 実施の形態1に係るコイル部品を含むフィルタ回路の回路図である。 実施の形態1に係るコイル部品の等価回路図である。 主面方向から見た、ずらした配線パターンとビア導体との位置関係を説明するための図である。 実施の形態2に係るコイル部品の配線パターンの構造を説明するための斜視図である。 実施の形態2に係るコイル部品の等価回路図である。
 以下に、本実施の形態に係るコイル部品およびこれを含むフィルタ回路について説明する。
 <実施の形態1>
 まず、実施の形態1に係るコイル部品について図面を参照しながら説明する。図1は、実施の形態1に係るコイル部品の斜視図である。図2は、実施の形態1に係るコイル部品の配線パターンの構造を説明するための斜視図である。図3は、実施の形態1に係るコイル部品の構成を示す分解平面図である。図4は、実施の形態1に係るコイル部品を含むフィルタ回路の回路図である。ここで、図1~図3では、コイル部品1の短辺方向をX方向、長辺方向をY方向、高さ方向をZ方向としている。また、基板の積層方向はZ方向で、矢印の向きが上層方向を示している。なお、図2では、配線パターン間のズレを図示しているが、図1では、説明を簡単にするため配線パターン間のズレについては図示していない。
 フィルタ回路100は、例えば、EMI除去フィルタであり、3次のT型LCフィルタ回路である。このフィルタ回路100にコイル部品1が用いられている。なお、以下の実施の形態1では、フィルタ回路100の構成として3次のT型LCフィルタ回路を用いて説明するが、5次のT型LCフィルタ回路や、より高次のT型LCフィルタ回路に対しても同様の構成のコイル部品を適用することができる。まず、フィルタ回路100は、図4に示すように、コンデンサC1、電極4a,4b,4c、コイルL1(第1コイル)、およびコイルL2(第2コイル)を備えている。
 コンデンサC1は、図4に示すように一方の端部を電極4cに接続し、他方の端部をGND配線に接続している。なお、コンデンサC1は、BaTiO3(チタン酸バリウム)を主成分とした積層セラミックコンデンサだけでなく、他の材料を主成分とした積層セラミックコンデンサでも、積層セラミックコンデンサでない、例えばアルミ電解コンデンサなどの他の種類のコンデンサでもよい。コンデンサC1は、寄生インダクタンス(等価直列インダクタンス(ESL))としてインダクタL3を有しており、インダクタL3がキャパシタC1aに直列に接続された回路構成と等価である。なお、コンデンサC1は、さらに寄生抵抗(等価直列抵抗(ESR))がインダクタL3およびキャパシタC1aに直列に接続された回路構成と等価であるとしてもよい。
 電極4cには、コンデンサC1の他にコイルL1およびコイルL2が接続されている。コイルL1とコイルL2とは磁気結合しており、負のインダクタンス成分を生じている。この負のインダクタンス成分を用いて、コンデンサC1の寄生インダクタンス(インダクタL3)を打ち消すことができ、コンデンサC1のインダクタンス成分を見かけ上小さくすることができる。コンデンサC1、コイルL1およびコイルL2で構成されるフィルタ回路100は、コイルL1とコイルL2との相互インダクタンスによる負のインダクタンス成分で、コンデンサC1の寄生インダクタンスを打ち消すことにより、高周波帯のノイズ抑制効果を向上させることができる。
 コイル部品1は、図1~図3に示すようにコイルの配線を形成した基板(セラミックグリーンシート)が複数枚積層されたセラミック層の積層体3(セラミック素体)で構成されている。積層体3は、互いに対向する1対の主面と主面間を結ぶ側面とを有している。積層体3の主面に対して平行に、複数の第1配線パターン10と、複数の第3配線パターン30と、複数の第2配線パターン20とが下から順に積み重ねられ、コイルL1およびコイルL2を形成している。
 コイルL1は、3つの配線パターン10a~10cを積み重ねて、一方の端をビア導体51で電気的に接続し、他方の端をビア導体52で電気的に接続してある。つまり、コイルL1は、3つの配線パターン10a~10cが並列に接続されている部分を有している。この部分において、3つの配線パターン10a~10cのうち、1つの配線パターンに断線が生じるとコイルL1の直流抵抗が約1.5倍に上がることになる。
 そこで、実施の形態1では、3つの配線パターン10a~10cの各々の端にビア導体51、ビア導体52を設けるだけでなく、配線パターン10a~10cの途中にビア導体を設けて電気的に接続している。図2に示す例では、配線パターン10a~10cの途中にビア導体60およびビア導体61(第1のビア導体)を設けている。配線パターン10a~10cの途中にビア導体60およびビア導体61を設けることで、1つの配線パターンに断線が生じても1つの配線パターンの全部に電流が流れなくなるのではなく、断線が生じた部分から近くのビア導体までの配線パターンの一部で電流が流れなくなる。そのため、ビア導体60およびビア導体61を設けた3つの配線パターン10a~10cのうち、1つの配線パターンに断線が生じてもコイルL1の直流抵抗の上昇を約1.5倍より小さい値に抑えることができる。
 図5は、実施の形態1に係るコイル部品の等価回路図である。図5に示すように、コイルL1は、ビア導体51とビア導体53との間にインダクタが複数並列接続されているが、それら途中にビア導体60とビア導体61とを設けている。このような構成にすることでビア導体51とビア導体53との間を構成する配線が断線しても、ビア導体60およびビア導体61の少なくとも一方を経由して電気的に接続される部分が残るのでコイルL1の直流抵抗の上昇を抑制できる。
 次に、ビア導体60およびビア導体61を設ける位置について説明する。3つの配線パターン10a~10cは、図2に示すように配線パターンをずらして積層している。図6は、主面方向から見た、ずらした配線パターンとビア導体との位置関係を説明するための図である。図6に示すように、配線パターン10bと配線パターン10cとをずらして積層した場合、2つの配線パターン10b,10cは、主面方向から見て配線パターンの対応する辺どうしが交差する交差部(第1の交差部)を有して配置されることになる。
 なお、配線パターン10aは、主面方向から見て配線パターン10cと重なるため図6では図示されていない。交差部は、配線パターン10b,10cの長辺と短辺との各々に生じる。配線パターン10b,10cの長辺に生じた交差部にビア導体60を設け、配線パターン10b,10cの短辺に生じた交差部にビア導体61を設けている。ビア導体60およびビア導体61は、1つのビア導体で形成しても、複数のビア導体で形成してもよい。また、ビア導体は、複数の交差部のすべてに設けるのではなく、複数の交差部のうち、例えば配線パターンの中間位置に近い交差部のみにビア導体を設けてもよい。図6では、配線パターン10b,10cの中間位置に近い交差部に設けたビア導体60のみでもよい。配線パターンの中間位置に近い交差部にビア導体を設けた場合、1つの配線パターンに断線が生じてもコイルL1の直流抵抗の上昇を約1.2倍程度の値に抑えることができる。
 配線パターン10bと配線パターン10cとをずらして積層した場合、主面方向から見て配線パターンの重なる部分を減らすことができる。そのため、複数の配線パターンを積み重ねたことによる応力集中で、主面方向から見て配線パターンの重なる付近で生じるデラミネーション等の不具合を抑制することができる。さらに、主面方向から見て配線パターンの重なる部分(交差部)に対して、図6に示す矢印の方向から応力が加わっても、当該交差部にビア導体60,61を設けているので、積層した配線パターン間の接続が強固になっており、デラミネーション等の不具合を抑制することができる。
 このように、配線パターン10b,10cの交差部にビア導体60,61を設けることで、コイルL1の直流抵抗の変動を抑制することができるとともに、デラミネーション等の不具合を抑制できる。
 次に、コイルL2について説明する。コイルL2は、3つの配線パターン20a~20cを積み重ねて、一方の端をビア導体54で電気的に接続し、他方の端をビア導体55で電気的に接続してある。つまり、コイルL2は、3つの配線パターン20a~20cが並列に接続されている部分を有している。
 この部分においてもコイルL1と同様、3つの配線パターン20a~20cの各々の端にビア導体54、ビア導体55を設けるだけでなく、配線パターン20a~20cの途中にビア導体を設けて電気的に接続している。図2に示す例では、配線パターン20a~20cの途中にビア導体58およびビア導体59(第2のビア導体)を設けている。配線パターン20a~20cの途中にビア導体58およびビア導体59を設けることで、1つの配線パターンに断線が生じても1つの配線パターンの全部に電流が流れなくなるのではなく、断線が生じた部分から近くのビア導体までの配線パターンの一部で電流が流れなくなる。そのため、ビア導体58およびビア導体59を設けた3つの配線パターン20a~20cのうち、1つの配線パターンに断線が生じてもコイルL2の直流抵抗の上昇を約1.5倍より小さい値に抑えることができる。
 図5に示すように、コイルL2は、ビア導体54とビア導体56との間にインダクタが複数並列接続されているが、それら途中にビア導体58とビア導体59とを設けている。このような構成にすることでビア導体54とビア導体56との間を構成する配線が断線しても、ビア導体58およびビア導体59の少なくとも一方を経由して電気的に接続される部分が残るのでコイルL2の直流抵抗の上昇を抑制できる。
 次に、ビア導体58およびビア導体59を設ける位置について説明する。3つの配線パターン20a~20cは、図2に示すように配線パターンをずらして積層している。図6に示すように、配線パターン20aと配線パターン20bとをずらして積層した場合、2つの配線パターン20a,20bは、主面方向から見て配線パターンの対応する辺どうしが交差する交差部(第2の交差部)を有して配置されることになる。
 なお、配線パターン20cは、主面方向から見て配線パターン20aと重なるため図6では図示されていない。交差部は、配線パターン20a,20bの長辺と短辺との各々に生じる。配線パターン20a,20bの長辺に生じた交差部にビア導体58を設け、配線パターン20a,20bの短辺に生じた交差部にビア導体59を設けている。ビア導体58およびビア導体59は、1つのビア導体で形成しても、複数のビア導体で形成してもよい。また、ビア導体は、複数の交差部のすべてに設けるのではなく、複数の交差部のうち、例えば配線パターンの中間位置に近い交差部にビア導体を少なくとも設けてもよい。図6では、配線パターン20a,20bの中間位置に近い交差部に設けたビア導体58のみでもよい。
 このように、配線パターン20a,20bの交差部にビア導体58,59を設けることで、コイルL2の直流抵抗の変動を抑制することができるとともに、デラミネーション等の不具合を抑制できる。
 実施の形態1では、設計時点から積層する配線パターンを図3のようにずらして積層してある。図3に示すコイル部品1では、配線パターン10a~10c(第1配線パターン10)の各々をずらして積層し、配線パターン10aに対して配線パターン30cをずらして積層している。さらに、コイル部品1では、配線パターン30a~30c(第3配線パターン30)の各々をずらして積層し、配線パターン30aに対して配線パターン20cをずらして積層している。なお、コイル部品1では、配線パターン20a~20c(第2配線パターン20)の各々もずらして積層している。つまり、コイル部品1では、同じグループの配線パターン(例えば、配線パターン10a~10cを含む第1配線パターン10)の各々をずらして積層し、異なるグループの配線パターンに対してもずらして積層している。
 積層する配線パターンのずらし方は、様々なパターンが考えられるが、コイルL1を構成する、複数の配線パターン10a~10cのうち少なくとも1つの形状が、主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層されていればよい。また、コイルL2を構成する、複数の配線パターン20a~20cのうち少なくとも1つの形状が、主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層されていればよい。
 図1に戻って、積層体3の側面は、長辺側の第1の側面(電極4a(第1電極)を形成した側面)および第2の側面(電極4b(第2電極)を形成した側面)と、短辺側の第3の側面(電極4c(第3電極)を形成した側面)および第4の側面(電極4dを形成した側面)と有している。
 コイル部品1は、図2に示すように、コイルL1,L2を構成する配線パターン10a~10c(第1配線パターン10)、配線パターン20a~20c(第2配線パターン20)および配線パターン30a~30c(第3配線パターン30)が積層体3の内部に配置されている。配線パターン30a~30cは、一部がコイルL1を構成し、残りがコイルL2を構成している、つまり、配線パターン30a~30cは、コイルL1,L2を構成する共通部分である。第3配線パターン30のように、コイルL1,L2の共通部分を持つことで、コイルL1とコイルL2との磁気結合の変動を低減することができる。なお、第3配線パターン30を設けず、配線パターン10a~10cで構成したコイルL1と、配線パターン20a~20cで構成したコイルL2とを直接接続してコイル部品を構成してもよい。
 下層に積層されている第1配線パターン10のうち、最下層の配線パターン10cの端部11が電極4aと電気的に接続される。他の配線パターン10a,10bは、配線パターン10cとビア導体51を介して電気的に接続されている。なお、ビア導体51は、1つのビア導体で形成しても、複数のビア導体で形成してもよい。複数の第1配線パターン10のうち、少なくとも1つの第1配線パターン(例えば、配線パターン10c)が電極4aと電気的に接続していればよい。複数の第1配線パターン10のすべてが電極4aと電気的に接続すれば、ビア導体51を設けて複数の第1配線パターン10の間を電気的に接続する必要はない。ただし、複数の第1配線パターン10のすべてを電極4aと電気的に接続させると製造する際に割れが生じやすくなる。つまり、複数の第1配線パターン10のすべてに電極4aと電気的に接続するための端部11を設けると、複数の第1配線パターン10を積み重ねて押し固める際に割れが生じやすくなる。もちろん、製造する際に割れが生じにくいのであれば、複数の第1配線パターン10のすべてを電極4aと電気的に接続させてビア導体51自体を設けない構成であってもよい。
 中層に積層されている第3配線パターン30のうち、最下層の配線パターン30cの端部31が電極4cと電気的に接続される。他の配線パターン30a,30bは、配線パターン30cとビア導体57を介して電気的に接続されている。なお、ビア導体57は、1つのビア導体で形成しても、複数のビア導体で形成してもよい。複数の第3配線パターン30のうち、少なくとも1つの第3配線パターン(例えば、配線パターン30c)が電極4cと電気的に接続していればよい。複数の第3配線パターン30のすべてが電極4cと電気的に接続すれば、ビア導体57を設けて複数の第3配線パターン30の間を電気的に接続する必要はない。ただし、複数の第3配線パターン30のすべてを電極4cと電気的に接続させると製造する際に割れが生じやすくなる。
 中層に積層されている第3配線パターン30は、ビア導体52,53を介して下層の第1配線パターン10と電気的に接続されている。なお、ビア導体52,53は、それぞれ1つのビア導体で形成しても、それぞれ複数のビア導体で形成してもよい。ビア導体52,53は、第1配線パターン10の配線パターン10a~10c、および第3配線パターン30の配線パターン30a~30cのそれぞれと電気的に接続されている。また、ビア導体52を設ける第1配線パターン10と、ビア導体53を設ける第1配線パターン10とは、積層体3の異なる側面側にある。具体的に、ビア導体52を設ける第1配線パターン10は、図3に示すように長辺側の第1の側面側(図3では、ビア導体52と接続する接続部52g~52iが図示してある)になり、ビア導体53を設ける第1配線パターン10の短辺側の第4の側面側(図3では、ビア導体53と接続する接続部53g~53iが図示してある)と異なる。
 つまり、ビア導体52とビア導体53とは、第1配線パターン10の一つの角を跨いで形成されている。ビア導体52とビア導体53との間で、3つの配線パターン10a~10cの一部が並列に接続され、3つのインダクタが並列接続した構成となる。さらに、ビア導体52,53は、第3配線パターン30の配線パターン30a~30cにも形成される。そのため、ビア導体52とビア導体53との間には、3つの配線パターン30a~30cの一部が並列に接続され、3つのインダクタが並列接続した構成となり、配線パターン10a~10cの部分と合わせて6つのインダクタが並列接続した構成となる。図5に示すように、コイルL1は、ビア導体52とビア導体53との間に並列接続の6つのインダクタ、ビア導体52とビア導体57との間に並列接続の3つのインダクタを含む。このような構成にすることでビア導体52とビア導体53との間を構成する配線が倍となって抵抗値が下がることで発熱が抑制される。
 ビア導体52とビア導体53との間の形成される6つのインダクタは、ビア導体52とビア導体53との間の距離によりインダクタンスを調整することができる。特に、ビア導体52を設ける位置とビア導体53を設ける位置との距離は、積層体3の短辺側の第4の側面(一の側面)の長さの半分と長辺側の第1の側面(一の側面と直交する他の側面)の長さとの合計値より短い範囲で調整することができる。コイルL1を構成する並列接続の6つのインダクタのインダクタンスを調整することで、二つのコイルL1,L2の相互インダクタンスを適切に調整することできる。
 上層に積層されている第2配線パターン20のうち、最下層の配線パターン20cの端部21が電極4bと電気的に接続される。他の配線パターン20a,20bは、配線パターン20cとビア導体54を介して電気的に接続されている。なお、ビア導体54は、1つのビア導体で形成しても、複数のビア導体で形成してもよい。複数の第2配線パターン20のうち、少なくとも1つの第2配線パターン(例えば、配線パターン20c)が電極4bと電気的に接続していればよい。複数の第2配線パターン20のすべてが電極4bと電気的に接続すれば、ビア導体54を設けて複数の第2配線パターン20の間を電気的に接続する必要はない。ただし、複数の第2配線パターン20のすべてを電極4bと電気的に接続させると製造する際に割れが生じやすくなる。
 上層に積層されている第2配線パターン20は、ビア導体55,56を介して中層の第3配線パターン30と電気的に接続されている。なお、ビア導体55,56は、それぞれ1つのビア導体で形成しても、それぞれ複数のビア導体で形成してもよい。ビア導体55,56は、第2配線パターン20の配線パターン20a~20c、および第3配線パターン30の配線パターン30a~30cのそれぞれと電気的に接続されている。また、ビア導体55を設ける第2配線パターン20と、ビア導体56を設ける第2配線パターン20とは、積層体3の異なる側面側にある。具体的に、ビア導体55を設ける第2配線パターン20は、図3に示すように長辺側の第2の側面側(図3では、ビア導体55と接続する接続部55a~55cが図示してある)になり、ビア導体56を設ける第2配線パターン20の短辺側の第4の側面側(図3では、ビア導体56と接続する接続部56a~56cが図示してある)と異なる。
 つまり、ビア導体55とビア導体56とは、第2配線パターン20の一つの角を跨いで形成されている。ビア導体55とビア導体56との間で、3つの配線パターン20a~20cの一部が並列に接続され、3つのインダクタが並列接続した構成となる。さらに、ビア導体55,56は、第3配線パターン30の配線パターン30a~30cにも形成される。そのため、ビア導体55とビア導体56との間には、3つの配線パターン30a~30cの一部が並列に接続され、3つのインダクタが並列接続した構成となり、配線パターン20a~20cの部分と合わせて6つのインダクタが並列接続した構成となる。図5に示すように、コイルL2は、ビア導体55とビア導体56との間に並列接続の6つのインダクタ、ビア導体55とビア導体57との間に並列接続の3つのインダクタを含む。このような構成にすることでビア導体55とビア導体56との間を構成する配線が倍となって抵抗値が下がることで発熱が抑制される。
 ビア導体55とビア導体56との間の形成される6つのインダクタは、ビア導体55とビア導体56との間の距離によりインダクタンスを調整することができる。特に、ビア導体55を設ける位置とビア導体56を設ける位置との距離は、積層体3の短辺側の第4の側面(一の側面)の長さの半分と長辺側の第2の側面(一の側面と直交する他の側面)の長さとの合計値より短い範囲で調整することができる。コイルL2を構成する並列接続の6つのインダクタのインダクタンスを調整することで、二つのコイルL1,L2の相互インダクタンスを適切に調整することできる。
 次に、図3に示す分解平面図を用いて各層の構成について説明する。まず、第1配線パターン10、第2配線パターン20および第3配線パターン30の各々は、図3に示すように、基板であるセラミックグリーンシート3a~3iに、導電性ペースト(Niペースト)をスクリーン印刷法により印刷して配線パターンを形成する。セラミックグリーンシート3aには、配線パターン20aが形成されている。配線パターン20aは、セラミックグリーンシート3aの図中下側の長辺の真中から各辺に沿って図中左回りに1周するように形成され、始端と終端との間に隙間が形成されている。また、配線パターン20aは、始端にビア導体54と接続する接続部54a、図中右側の短辺にビア導体59と接続する接続部59a、長辺にビア導体58と接続する接続部58a、図中左側の短辺にビア導体56と接続する接続部56a、終端にビア導体55と接続する接続部55aをそれぞれ設けている。さらに、配線パターン20aは、セラミックグリーンシート3aの長辺に対して配線パターン20aの長辺が例えば約5度傾くように、セラミックグリーンシート3aに対する配置をあらかじめ時計回り方向に回転させてずらしてある。
 セラミックグリーンシート3bには、配線パターン20bが形成されている。配線パターン20bは、セラミックグリーンシート3aに形成されている配線パターン20aと同じ形状である。さらに、配線パターン20bは、セラミックグリーンシート3bの長辺に対して配線パターン20bの長辺が例えば約-5度傾くように、セラミックグリーンシート3bに対する配置をあらかじめ反時計回り方向に回転させてずらしてある。また、配線パターン20bは、始端にビア導体54と接続する接続部54b、図中右側の短辺にビア導体59と接続する接続部59b、長辺にビア導体58と接続する接続部58b、図中左側の短辺にビア導体56と接続する接続部56b、終端にビア導体55と接続する接続部55bをそれぞれ設けている。
 セラミックグリーンシート3cには、配線パターン20cが形成されている。配線パターン20cは、セラミックグリーンシート3cの図中下側の長辺の真中から各辺に沿って図中左回りに1周するように形成され、始端と終端との間に隙間が形成されている。さらに、配線パターン20cは、始端に電極4bと接続するための端部21を設けている。また、配線パターン20cは、始端にビア導体54と接続する接続部54c、図中右側の短辺にビア導体59と接続する接続部59c、長辺にビア導体58と接続する接続部58c、図中左側の短辺にビア導体56と接続する接続部55c、終端にビア導体55と接続する接続部56cをそれぞれ設けている。さらに、配線パターン20cは、セラミックグリーンシート3cの長辺に対して配線パターン20cの長辺が例えば約5度傾くように、セラミックグリーンシート3cに対する配置をあらかじめ時計回り方向に回転させてずらしてある。
 このセラミックグリーンシート3a~3cの3枚を積層することで、図1に示す第2配線パターン20を構成している。
 セラミックグリーンシート3dには、配線パターン30aが形成されている。配線パターン30aは、セラミックグリーンシート3dの図中左側の短辺の真中から各辺に沿って図中左回りに1周するように形成され、始端と終端との間に隙間が形成されている。また、配線パターン30aは、始端にビア導体56と接続する接続部56d、図中下側の長辺にビア導体55と接続する接続部55d、図中右側の短辺にビア導体57と接続する接続部57d、図中上側の長辺にビア導体52と接続する接続部52d、終端にビア導体53と接続する接続部53dをそれぞれ設けている。さらに、配線パターン30aは、セラミックグリーンシート3dの長辺に対して配線パターン30aの長辺が例えば約-5度傾くように、セラミックグリーンシート3dに対する配置をあらかじめ反時計回り方向に回転させてずらしてある。
 セラミックグリーンシート3eには、配線パターン30bが形成されている。配線パターン30bは、セラミックグリーンシート3dに形成されている配線パターン30aと同じ形状である。配線パターン30bは、セラミックグリーンシート3eの長辺に対して配線パターン30bの長辺が例えば約5度傾くように、セラミックグリーンシート3eに対する配置をあらかじめ時計回り方向に回転させてずらしてある。また、配線パターン30bは、始端にビア導体56と接続する接続部56e、図中下側の長辺にビア導体55と接続する接続部55e、図中右側の短辺にビア導体57と接続する接続部57e、図中上側の長辺にビア導体52と接続する接続部52e、終端にビア導体53と接続する接続部53eをそれぞれ設けている。
 セラミックグリーンシート3fには、配線パターン30cが形成されている。配線パターン30cは、セラミックグリーンシート3fの図中左側の短辺の真中から各辺に沿って図中左回りに1周するように形成され、始端と終端との間に隙間が形成されている。さらに、配線パターン30cは、図中右側の短辺の真中に電極4cと接続するための端部31を設けている。また、配線パターン30cは、始端にビア導体56と接続する接続部56f、図中下側の長辺にビア導体55と接続する接続部55f、図中右側の短辺にビア導体57と接続する接続部57f、図中上側の長辺にビア導体52と接続する接続部52f、終端にビア導体53と接続する接続部53fをそれぞれ設けている。さらに、配線パターン30cは、セラミックグリーンシート3fの長辺に対して配線パターン30cの長辺が例えば約-5度傾くように、セラミックグリーンシート3fに対する配置をあらかじめ反時計回り方向に回転させてずらしてある。
 このセラミックグリーンシート3d~3fの3枚を積層することで、図1に示す第3配線パターン30を構成している。
 セラミックグリーンシート3gには、配線パターン10aが形成されている。配線パターン10aは、セラミックグリーンシート3gの図中上側の長辺の真中から各辺に沿って図中右回りに1周するように形成され、始端と終端との間に隙間が形成されている。また、配線パターン10aは、始端にビア導体51と接続する接続部51g、図中右側の短辺にビア導体61と接続する接続部61g、長辺にビア導体60と接続する接続部60g、図中左側の短辺にビア導体53と接続する接続部53g、終端にビア導体52と接続する接続部52gをそれぞれ設けている。さらに、配線パターン10aは、セラミックグリーンシート3gの長辺に対して配線パターン10aの長辺が例えば約5度傾くように、セラミックグリーンシート3gに対する配置をあらかじめ時計回り方向に回転させてずらしてある。
 セラミックグリーンシート3hには、配線パターン10bが形成されている。配線パターン10bは、セラミックグリーンシート3gに形成されている配線パターン10aと同じ形状である。配線パターン10bは、セラミックグリーンシート3hの長辺に対して配線パターン10bの長辺が例えば約-5度傾くように、セラミックグリーンシート3hに対する配置をあらかじめ反時計回り方向に回転させてずらしてある。また、配線パターン10bは、始端にビア導体51と接続する接続部51h、図中右側の短辺にビア導体61と接続する接続部61h、長辺にビア導体60と接続する接続部60h、図中左側の短辺にビア導体53と接続する接続部53h、終端にビア導体52と接続する接続部52hをそれぞれ設けている。
 セラミックグリーンシート3iには、配線パターン10cが形成されている。配線パターン10cは、セラミックグリーンシート3iの図中上側の長辺の真中から各辺に沿って図中右回りに1周するように形成され、始端と終端との間に隙間が形成されている。さらに、配線パターン10cは、始端に電極4aと接続するための端部11を設けている。また、配線パターン10cは、始端にビア導体51と接続する接続部51i、図中右側の短辺にビア導体61と接続する接続部61i、長辺にビア導体60と接続する接続部60i、図中左側の短辺にビア導体53と接続する接続部53i、終端にビア導体52と接続する接続部52iをそれぞれ設けている。さらに、配線パターン10cは、セラミックグリーンシート3iの長辺に対して配線パターン10cの長辺が例えば約5度傾くように、セラミックグリーンシート3iに対する配置をあらかじめ時計回り方向に回転させてずらしてある。
 このセラミックグリーンシート3g~3iの3枚を積層することで、図1に示す第1配線パターン10を構成している。
 コイル部品1では、図3に示した複数のセラミックグリーンシート3a~3iの各々を少なくとも1枚積層するとともに、その上下両面側に配線パターンが印刷されていないセラミックグリーンシート(ダミー層)を複数積層する。ダミー層を含め複数のセラミックグリーンシートを圧着することにより、未焼成の積層体3(セラミック素体)を形成する。形成した積層体3を焼成し、焼成した積層体3の外部に、配線パターンと導通するように銅電極を焼き付けて電極4a~4dを形成する。
 コイル部品1では、コイルL1,L2を構成する第1配線パターン10、第2配線パターン20および第3配線パターン30の配線を形成したセラミックグリーンシートを複数積層している。そのため、コイル部品1では、セラミックグリーンシートに対する配置をあらかじめ時計回り方向に回転させてずらしてある配線パターンと、あらかじめ反時計回り方向に回転させてずらしてある配線パターンとが交互に積層されている。コイル部品1では、各々の配線パターンが主面方向から見て配線パターンの対応する辺どうしが交差する交差部を有するように配置される。各々の配線パターンが交差する角度は例えば約10度となる。また、第1配線パターン10および第2配線パターン20の交差部のそれぞれには、ビア導体58~ビア導体61が設けられている。なお、複数の第1配線パターン10のうち、1つの第1配線パターン10が他の第1配線パターン10に対してずれるように積層されていてもよい。また、複数の第2配線パターン20のうち、1つの第2配線パターン20が他の第2配線パターン20に対してずれるように積層されていてもよい。
 以上のように、実施の形態1に係るコイル部品1では、コイルL1とコイルL2とを磁気結合させたコイル部品であって、積層体3と、複数の第1配線パターン10と、複数の第2配線パターン20と、を備える。積層体3は、複数の積層されたセラミック層からなり、互いに対向する1対の主面と主面間を結ぶ側面とを有する。複数の第1配線パターン10は、積層体3の内部に積み重ねられ、コイルL1の少なくとも一部を構成する。複数の第2配線パターン20は、第1配線パターン10の上層に積み重ねられ、コイルL2の少なくとも一部を構成する。第1配線パターン10および第2配線パターン20のそれぞれの形状は、矩形である。複数の第1配線パターン10のうち少なくとも1つの形状が、主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の交差部(第1の交差部)を有するように他の形状に対してずらして積層され、複数の交差部のうち少なくとも1つにビア導体60,61(第1のビア導体)を設けて、ビア導体60,61により複数の第1配線パターン10が並列接続される。複数の第2配線パターン20のうち少なくとも1つの形状が、主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の交差部(第2の交差部)を有するように他の形状に対してずらして積層され、複数の交差部のうち少なくとも1つにビア導体58,59(第2のビア導体)を設けて、ビア導体58,59により複数の第2配線パターン20が並列接続される。
 これにより、実施の形態1に係るコイル部品1は、複数の第1配線パターン10の交差部および複数の第2配線パターン20の交差部の少なくとも1つにビア導体を設けているので、配線パターンに断線が生じた場合でもコイルの直流抵抗の変動を小さく抑えることができる。
 隣接する第1配線パターン10が、交差部を有するように互いにずらして積層されていることが好ましい。これにより、例えば、コイルL1を、あらかじめ時計回り方向に回転させてずらしてある第1配線パターン10と、あらかじめ反時計回り方向に回転させてずらしてある第1配線パターン10とが交互に積層される構成とすることができる。
 隣接する第2配線パターン20は、交差部を有するように互いにずらして積層されていることが好ましい。これにより、例えば、コイルL2を、あらかじめ時計回り方向に回転させてずらしてある第2配線パターン20と、あらかじめ反時計回り方向に回転させてずらしてある第2配線パターン20とが交互に積層される構成とすることができる。
 第1配線パターン10の複数の交差部のうち、第1配線パターン10の中間位置に近い交差部にビア導体を少なくとも設け、第2配線パターン20の複数の交差部のうち、第2配線パターン20の中間位置に近い交差部にビア導体を少なくとも設けることが好ましい。これにより、コイル部品1は、配線パターンに断線が生じた場合でもコイルの直流抵抗の変動を小さく抑えることができる。
 1つの第1配線パターン10の交差部に対して複数のビア導体を設け、1つの第2配線パターン20の交差部に対して複数のビア導体を設けることが好ましい。これにより、積層した配線パターン間の接続を強固にすることができる。
 また、第1配線パターン10と第2配線パターン20との間に積み重ねられ、コイルL1の一部を構成する部分とコイルL2の一部を構成する部分とを含む少なくとも1つの第3配線パターン30をさらに備えてもよい。これにより、実施の形態1に係るコイル部品1は、第3配線パターン30を介してコイルL1とコイルL2とを磁気結合することができ、相互インダクタンスMの値を大きくすることができる。なお、実施の形態1に係るコイル部品1では、第3配線パターン30を設ける説明をしたが、第3配線パターン30を設けずに第1配線パターン10と第2配線パターン20とでコイルL1とコイルL2とを構成してもよい。
 さらに、コイルL1は、複数の第1配線パターン10から複数の第3配線パターン30までを貫くビア導体52(第3のビア導体)およびビア導体53(第4のビア導体)で電気的に接続して複数の配線パターンを並列接続する部分を含む。コイルL2は、複数の第2配線パターン20から複数の第3配線パターン30までを貫くビア導体55(第5のビア導体)およびビア導体56(第6のビア導体)で電気的に接続して複数の配線パターンを並列接続する部分を含む。積層体3は、第1配線パターン10と電気的に接続する電極4aと、第2配線パターン20と電気的に接続する電極4bと、複数の配線パターンの間をビア導体57で電気的に接続した第3配線パターン30と電気的に接続する電極4cと、を含むことが好ましい。
 これにより、コイル部品1は、ビア導体52およびビア導体53で複数の第1配線パターン10と複数の第3配線パターン30とを、ビア導体55およびビア導体56で複数の第2配線パターン20と複数の第3配線パターン30とをそれぞれ電気的に接続するので、コイルの配線で電流の集中を抑え、二つのコイルの相互インダクタンスを適切に調整することでき、複数個所でインダクタンスの並列接続を形成してコイルL1,L2の発熱を抑制する。
 また、コイル部品1は、ビア導体52を設ける第1配線パターン10と、ビア導体53を設ける第1配線パターン10とは、積層体3の異なる側面側にあり、ビア導体55を設ける第2配線パターン20と、ビア導体56を設ける第2配線パターン20とは、積層体3の異なる側面側にあってもよい。これにより、コイル部品1は、第1配線パターン10または第2配線パターン20の角で電流の集中を抑えることができる。
 さらに、フィルタ回路100は、上記のコイル部品1と、コイル部品1において磁気結合させた複数のコイルL1,L2の一端(コイルL1とコイルL2との間の電極4c)に接続するコンデンサC1とを備える。これにより、フィルタ回路100は、寄生インダクタンスを打ち消すように、コイル部品1に含まれる二つのコイルの相互インダクタンスを適切に調整することでき、積みズレが生じても、相互インダクタンスMの値の変動を小さくすることができ、安定して製造することができる。
 <実施の形態2>
 実施の形態1では、コイルL1とコイルL2とを磁気結合させたコイル部品1について説明した。しかし、コイル部品は、これに限定されず、1つのコイルを含むコイル部品であっても、配線パターンの交差部にビア導体を設ける構成を採用することができる。図7は、実施の形態2に係るコイル部品1aの配線パターンの構造を説明するための斜視図である。図8は、実施の形態2に係るコイル部品1aの等価回路図である。
 コイル部品1aは、図7に示すように、コイルLを構成する配線パターン80a~80cが積層体の内部に配置されている。図7において積層体を図示していないが、図1に示したコイル部品1と同様の積層体および電極を備えている。最下層の配線パターン80cの端部81,82がそれぞれの電極と電気的に接続される。他の配線パターン80a,80bは、配線パターン80cとビア導体91,95を介して電気的に接続される。
 つまり、コイルLは、3つの配線パターン80a~80cが並列に接続されている部分を有している。この部分において、3つの配線パターン80a~80cのうち、1つの配線パターンに断線が生じるとコイルLの直流抵抗が約1.5倍に上がることになる。
 そこで、実施の形態2では、3つの配線パターン80a~80cの各々の端にビア導体91、ビア導体95を設けるだけでなく、配線パターン80a~80cの途中にビア導体を設けて電気的に接続している。図7に示す例では、配線パターン80a~80cの途中にビア導体92~ビア導体94を設けている。配線パターン80a~80cの途中にビア導体92~ビア導体94を設けることで、1つの配線パターンに断線が生じても1つの配線パターンの全部に電流が流れなくなるのではなく、断線が生じた部分から近くのビア導体までの配線パターンの一部で電流が流れなくなる。そのため、ビア導体92~ビア導体94を設けた3つの配線パターン80a~80cのうち、1つの配線パターンに断線が生じてもコイルL1の直流抵抗の上昇を約1.5倍より小さい値に抑えることができる。
 図8に示すように、コイルLは、ビア導体91とビア導体95との間にインダクタが複数並列接続されているが、それら途中にビア導体92~ビア導体94を設けている。このような構成にすることでビア導体91とビア導体95との間を構成する配線が断線しても、ビア導体92~ビア導体94のうち少なくとも一つを経由して電気的に接続される部分が残るのでコイルLの直流抵抗の上昇を抑制できる。なお、コイル部品1aは、複数の交差部のすべてにビア導体92~ビア導体94を設けるのではなく、複数の交差部のうち、例えば配線パターン80a~80cの中間位置に近い交差部のみにビア導体を設けてもよい。
 以上のように、本実施の形態2に係るコイル部品1aでは、積層体と、複数の配線パターン80a~80cと、を備える。積層体は、複数の積層されたセラミック層からなり、互いに対向する1対の主面と主面間を結ぶ側面とを有する。複数の配線パターン80a~80cは、積層体の内部に積み重ねられ、コイルLの少なくとも一部を構成する。配線パターン80a~80cのそれぞれの形状は、矩形である。複数の配線パターン80a~80cのうち少なくとも1つの形状が、主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層され、複数の交差部のうち少なくとも1つにビア導体92~94を設けて、ビア導体92~94により複数の配線パターン80a~80cが並列接続される。
 これにより、本実施の形態2に係るコイル部品1aは、複数の配線パターン80a~80cの交差部の少なくとも1つにビア導体を設けているので、配線パターンに断線が生じた場合でもコイルの直流抵抗の変動を小さく抑えることができる。
 <変形例>
 本開示のコイル部品は、層ごとに配線パターンをずらす方向を交互に変えてもよいし、一部の層だけ配線パターンをずらしてもよい。また、本開示のコイル部品は、配線パターンの形状が矩形である場合に限定されず、楕円や多角形の形状であってもよい。
 これまで説明したコイル部品1では、複数の第1配線パターン10、複数の第2配線パターン20および複数の第3配線パターン30の各々は、3つの配線パターンを積層して構成されていると説明したが、2つ以上の配線パターンを積層させた構成であればよい。また、コイル部品1aでは、複数の配線パターン80a~80cは、3つの配線パターンを積層して構成されていると説明したが、2つ以上の配線パターンを積層させた構成であればよい。
 また、これまで説明したコイル部品1では、ビア導体58およびビア導体59が複数の第1配線パターン10のすべてと電気的に接続すると説明したが、すべての配線パターンと電気的に接続していなくてもよい。また、ビア導体60およびビア導体61が複数の第2配線パターン20のすべてと電気的に接続すると説明したが、すべての配線パターンと電気的に接続していなくてもよい。さらに、コイル部品1aでは、ビア導体92~ビア導体94が複数の配線パターン80a~80cのすべてと電気的に接続すると説明したが、すべての配線パターンと電気的に接続していなくてもよい。
 また、これまで説明したコイル部品1では、複数枚積層されたセラミック層の積層体3(セラミック素体)で構成されていると説明したが、誘電体の多層構造であればよい。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 1,1a コイル部品、4a,4b,4c 電極、10,20,30 配線パターン、51~61 ビア導体、100 フィルタ回路、C1 コンデンサ。

Claims (10)

  1.  第1コイルと第2コイルとを磁気結合させたコイル部品であって、
     複数の積層されたセラミック層からなり、互いに対向する1対の主面と前記主面間を結ぶ側面とを有する、セラミック素体と、
     前記セラミック素体の内部に積み重ねられ、前記第1コイルの少なくとも一部を構成する複数の第1配線パターンと、
     前記第1配線パターンの上層に積み重ねられ、前記第2コイルの少なくとも一部を構成する複数の第2配線パターンと、を備え、
     前記第1配線パターンおよび前記第2配線パターンのそれぞれの形状は、矩形であり、
     複数の前記第1配線パターンのうち少なくとも1つの形状が、前記主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の第1の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層され、
     複数の前記第1の交差部のうち少なくとも1つに第1のビア導体を設けて、前記第1のビア導体により複数の前記第1配線パターンが並列接続され、
     複数の前記第2配線パターンのうち少なくとも1つの形状が、前記主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の第2の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層され、
     複数の前記第2の交差部のうち少なくとも1つに第2のビア導体を設けて、前記第2のビア導体により複数の前記第2配線パターンが並列接続される、コイル部品。
  2.  隣接する前記第1配線パターンは、前記第1の交差部を有するように互いにずらして積層されている、請求項1に記載のコイル部品。
  3.  隣接する前記第2配線パターンは、前記第2の交差部を有するように互いにずらして積層されている、請求項1または請求項2に記載のコイル部品。
  4.  複数の前記第1の交差部のうち、前記第1配線パターンの中間位置に近い前記第1の交差部に前記第1のビア導体を少なくとも設け、
     複数の前記第2の交差部のうち、前記第2配線パターンの中間位置に近い前記第2の交差部に前記第2のビア導体を少なくとも設ける、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のコイル部品。
  5.  1つの前記第1の交差部に対して複数の前記第1のビア導体を設け、1つの前記第2の交差部に対して複数の前記第2のビア導体を設ける、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のコイル部品。
  6.  前記第1配線パターンと前記第2配線パターンとの間に積み重ねられ、前記第1コイルの一部を構成する部分と前記第2コイルの一部を構成する部分とを含む少なくとも1つの第3配線パターンをさらに備える、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のコイル部品。
  7.  前記第1コイルは、
      複数の前記第1配線パターンから複数の前記第3配線パターンまでを貫く第3のビア導体および第4のビア導体で電気的に接続して複数の配線パターンを並列接続する部分を含み、
     前記第2コイルは、
      複数の前記第2配線パターンから複数の前記第3配線パターンまでを貫く第5のビア導体および第6のビア導体で電気的に接続して複数の配線パターンを並列接続する部分を含み、
     前記セラミック素体は、
      複数の前記第1配線パターンと電気的に接続する第1電極と、
      複数の前記第2配線パターンと電気的に接続する第2電極と、
      複数の前記第3配線パターンと電気的に接続する第3電極と、を含む、請求項6に記載のコイル部品。
  8.  前記第3のビア導体を設ける前記第1配線パターンの辺と、前記第4のビア導体を設ける前記第1配線パターンの辺とは、前記セラミック素体の異なる側面側にあり、
     前記第5のビア導体を設ける前記第2配線パターンの辺と、前記第6のビア導体を設ける前記第2配線パターンの辺とは、前記セラミック素体の異なる側面側にある、請求項7に記載のコイル部品。
  9.  請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の前記コイル部品と、
     前記コイル部品の前記第1コイルと前記第2コイルとの間の電極に接続するコンデンサと、を備える、フィルタ回路。
  10.  複数の積層されたセラミック層からなり、互いに対向する1対の主面と前記主面間を結ぶ側面とを有する、セラミック素体と、
     前記セラミック素体の内部に積み重ねられ、コイルの少なくとも一部を構成する複数の配線パターンと、を備え、
     前記配線パターンのそれぞれの形状は、矩形であり、
     複数の前記配線パターンのうち少なくとも1つの形状が、前記主面の方向から見て対応する辺どうしが交差する複数の交差部を有するように他の形状に対してずらして積層され、
     複数の前記交差部のうち少なくとも1つにビア導体を設けて、前記ビア導体により複数の前記配線パターンが並列接続される、コイル部品。
PCT/JP2021/034731 2020-12-24 2021-09-22 コイル部品および、これを含むフィルタ回路 WO2022137678A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-214936 2020-12-24
JP2020214936 2020-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022137678A1 true WO2022137678A1 (ja) 2022-06-30

Family

ID=82157508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/034731 WO2022137678A1 (ja) 2020-12-24 2021-09-22 コイル部品および、これを含むフィルタ回路

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022137678A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006270532A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Tdk Corp 積層基板及びパワーアンプ
WO2013146568A1 (ja) * 2012-03-27 2013-10-03 株式会社村田製作所 電子部品
JP2018050022A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. コイル電子部品
WO2020121592A1 (ja) * 2018-12-10 2020-06-18 株式会社村田製作所 コイル部品および、これを含むフィルタ回路
WO2021085002A1 (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 株式会社村田製作所 コイル部品および、これを含むフィルタ回路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006270532A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Tdk Corp 積層基板及びパワーアンプ
WO2013146568A1 (ja) * 2012-03-27 2013-10-03 株式会社村田製作所 電子部品
JP2018050022A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. コイル電子部品
WO2020121592A1 (ja) * 2018-12-10 2020-06-18 株式会社村田製作所 コイル部品および、これを含むフィルタ回路
WO2021085002A1 (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 株式会社村田製作所 コイル部品および、これを含むフィルタ回路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6954510B2 (ja) コイル部品および、これを含むフィルタ回路
CN215342186U (zh) 线圈部件以及包括其的滤波器电路
JP7318815B2 (ja) フィルタ回路および、これを含む電源装置
JP2001284171A (ja) 積層型電子部品
WO2019187251A1 (ja) コイル部品および、これを含むフィルタ回路
JP4961818B2 (ja) 積層コンデンサ
JP6733856B1 (ja) コイル部品および、これを含むフィルタ回路
JP2006203167A (ja) 積層コンデンサおよびその実装構造
US20230198490A1 (en) Coil component, filter circuit including the coil component, and electronic device
WO2022137678A1 (ja) コイル部品および、これを含むフィルタ回路
US10284164B2 (en) Circuit substrate, filter circuit, and capacitance element
WO2021117393A1 (ja) 回路装置、およびフィルタ回路
JP6500989B2 (ja) 回路基板、これを用いたフィルタ回路およびキャパシタンス素子
JP6981584B2 (ja) 多層基板、回路装置、およびフィルタ回路基板
WO2023090181A1 (ja) 回路装置
TW202403798A (zh) 線圈零件、及具備其之濾波器電路

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21909836

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21909836

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP