JP2001196240A - 積層インダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部電極方向に周回コイルを形成した積層イ
ンダクタのコイル特性を向上し、高い共振周波数と高い
Ｑ値を得る。また、狭公差のチップを実現する。 【解決手段】 電気絶縁層とコイルパターンを交互に積
層し、各コイルパターンの端部を順次接続して電気絶縁
層体２中に外部電極５ａ、５ｂ側に向けた周回コイル３
を形成する。そして、当該周回コイル３の両端を引出導
体４ａ、４ｂにて前記外部電極５ａ、５ｂに接続し、積
層インダクタ１を作製する。ここで、前記引出導体４
ａ、４ｂを前記周回コイル３上に、且つ、コイル軸方向
に対し面対称に形成する。そして、チップの一面にイン
ダクタンス値の公差と相関する方向マーカ６を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信器機等
の高周波回路に使用されるインダクタ素子に関し、特に
コイル軸方向に外部電極を形成した積層インダクタに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】前記積層インダクタは、磁性体や非磁性
体による電気絶縁層と、導体によるコイルパターンを交
互に積層し、各コイルパターンの端部を順次接続するこ
とにより電気絶縁層体中に積層方向に重畳した周回コイ
ルを形成すると共に、そのコイル両端部を引出導体にて
引き出してチップ両端の外部電極に接続することにより
構成されるものであって、前記外部電極が周回コイルの
軸方向に形成されるものと、コイル軸と直角方向に形成
されるものとの二つのタイプが知られている。

【０００３】一般的に、前者のようにコイルの軸方向に
外部電極を形成した積層インダクタ（チップ長手コイル
という）は、コイルと外部電極間の距離を比較的確保し
易い構造であるため両導体間の浮遊容量を小さくでき、
後者のコイル軸と直角方向に外部電極を形成したチップ
に比べてより高い共振周波数を得ることが可能であり、
高周波化が期待できるというメリットを有している。

【０００４】また、前者の電極構造では、チップ長手方
向を軸とする回転に対し磁界は常に一定方向となり、且
つ、各引出導体をコイル軸に対して対称に引き出せるか
ら、チップの置き方によって磁界の方向が変化し難い
（すなわち、基板へ実装する際、実装面が相違してもコ
イル特性の変化が少ない）という大きなメリットも有し
ていることから無方向性チップの実現として好適であ
り、そのための様々な提案（周回コイルの外部電極への
接続方法）が成されている。

【０００５】例えば、特開平１１−２６２４１号公報に
は、図１０に示すように周回コイル３の引出導体４ａ、
４ｂをチップ断面の中心部に配置する構造とし、チップ
実装時に実装面や入出力の極性を変えても基板と各コイ
ル端部までの距離が常に一定となるようにした無方向性
の積層型電子部品１が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】チップの無方向化を実
現することにより、従来、チップ焼成前のコイル積層工
程で行っていた煩雑な方向マーカの印刷工程を無くすこ
とができること、また、製品出荷時にチップの方向を揃
える必要が無くなること等のメリットを得るが、一方で
は、周回コイル３の内側に張り出した引出導体４ａ、４
ｂやコイル巻端の張出し部分によって周回コイル３の内
側を通過する磁束の一部が遮断され、その際の渦電流に
よる磁束損失によりコイルの特性が低下するという問題
も有していた。このように、無方向性を優先し過ぎると
チップ長手方向コイルの持つ本来のメリットが充分に生
かしきれないという不合理な結果が生じる。また、磁束
は上記以外コイル軸方向の端面に形成された外部電極５
ａ、５ｂによっても影響されるものである。

【０００７】本発明は、上記問題に鑑みて成されたもの
で、チップの無方向化に拘らずチップ長手コイルの特性
を最大限に生かすようにした積層インダクを提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的を達
成するため、請求項１に記載の発明では、電気絶縁層と
コイルパターンが交互に積層され、各コイルパターンの
端部が順次接続されて電気絶縁層体（２）中に外部電極
（５ａ、５ｂ）側に向けた周回コイル（３）が形成され
ると共に、当該周回コイル（３）の両端が引出導体（４
ａ、４ｂ）にて前記外部電極（５ａ、５ｂ）に接続され
て成る積層インダクタにおいて（１）、前記引出導体
（４ａ、４ｂ）が前記周回コイル（３）上に、且つ、コ
イル軸方向に対し面対称に形成されていると共に、チッ
プの一面にインダクタンス値の公差と相関する方向マー
カ（６）が形成されているものである。

【０００９】本構成では、引出導体を周回コイル上に配
置することにより当該周回コイルで発生する磁束を極力
遮断しないようにすることができ、これによりコイル特
性の低下が極力防止でき、高いＱ値を実現することがで
きる。また、図２のように、引出導体の位置をコイル軸
に対し面対称にすることによりチップの入出力を無極性
にすることができる。但し、本構成では、引出導体がコ
イル上に配置されるから実装面を変更すると引出導体と
基板との間の距離が変わり、インダクタンス（Ｌ値）が
変化してしまう。そこで本発明では、前記方向マーカは
所定の許容公差が得られる実装面のみを規定するための
マーカとした。従って、この方向マーカを目安にチップ
を実装すると常に一定の公差が得られることになり、チ
ップの狭公差化に対応することができる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明では、前記外
部電極（５ａ、５ｂ）はコイル軸方向の端面を除くチッ
プ側端部にのみ形成されており、且つ、当該外部電極
（５ａ、５ｂ）と前記引出導体（４ａ、４ｂ）を最短距
離で接続するための第２の引出導体（７ａ、７ｂ）が形
成されているものである。

【００１１】本構成では、コイルで発生する磁束が外部
電極で遮断されないよう、図５のように磁束方向に当た
るチップ端面の外部電極を無くした電極構造とした。そ
して、図６のようにコイル端から引き出した引出導体を
第２の引出導体によりチップ側面に引き出した。これに
より、外部電極での磁束損出を無くすことができ、コイ
ル特性を改善できる。

【００１２】また、請求項３に記載の本発明では、前記
方向マーカ（６）は、チップ焼成後のコイル特性評価時
に作製されるものである。

【００１３】前記方向マーカは、単に所定のチップ面の
みを認識できれば良いから如何なる形状であっても良
く、且つ、チップ焼成後に形成されるものであるから、
レーザやインクジェット等の簡単で安価な方法が採用可
能である。

【００１４】また、請求項４に記載の本発明では、前記
方向マーカ（６）は、さらに、形状や色により公差の範
囲、製造元、製造時期等チップの個別情報を示唆するよ
うに構成した。このように、方向マーカに各種の情報を
盛り込むことにより、製品の管理・識別が容易に行える
ようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態を説明する。尚、説明を簡略化するため、以下の説
明において従来と共通する部分については同一の符号を
用いた。

【００１６】図１は本発明に係る積層インダクタ１の内
部構造を示す外観透視図である。図１に示すように、本
発明の積層インダクタ１は、磁性体あるいは非磁性体よ
り成る電気絶縁層体２中にチップ長手方向に向けた周回
コイル３を形成し、コイルの両端を引出導体４ａ、４ｂ
にてチップ両端の外部電極５ａ、５ｂに引き出して構成
した直方体状のチップ部品である。

【００１７】ここで、図２の断面図にも示すように、前
記引出導体４ａ、４ｂは各々周回コイル３上に配置して
これらが周回コイル３の発生する磁束を遮ることのない
よう考慮されており、且つ、各々コイルを軸方向（チッ
プ長手方向）に対し面対称となるように形成してチップ
実装時の入出力を無極性にしてある。但し、本構成で
は、図３（ａ）〜図３（ｃ）のように実装面を変えると
引出導体４ａ、４ｂと基板（図示しないが、図３のチッ
プの下側）との距離が変わるため、チップのＬ値が変化
する。そこで、実装時に常に一定のＬ値が得られるよう
チップ面上に方向マーカ６を付して実装面を規定するよ
うにした。後述するが、この方向マーカ６が付されるチ
ップ面はＬ値の公差と相関するものである。尚、図３に
対し、図４は引出導体４ａ、４ｂをコイル軸方向に対し
て点対称に配置した例であって、引出導体４ａ、４ｂの
位置が入出力の向きによって変わる構造であるため、こ
の場合入出力は無極性にできない。

【００１８】図５は、図１とは別の実施形態を示す積層
インダクタ１の外観斜視図である。本構成は、図１と同
様に電気絶縁層体２中にチップ長手方向に向けた周回コ
イル３を形成したものであるが、本実施形態では周回コ
イル３で発生する磁束が外部電極５ａ、５ｂで遮断され
ないよう、磁束が通過するチップ両端面の外部電極を無
くした電極構造としてある。このため、前記実施形態と
異なり引出導体４ａ、４ｂをチップ側面の外部電極５
ａ、５ｂに引き出す必要があるが、図６に示すように、
引出導体４ａ、４ｂと直交する第２の引出導体７ａ、７
ｂを形成してコイル端を最短距離でチップ側面に引き出
せる引出構造とした。これにより、外部電極５ａ、５ｂ
での渦電流損失を無くすことができ、前記実施形態と同
様にＱ値が改善されコイル特性を向上できる。勿論、本
構成の場合も、各引出導体４ａ、５ｂはコイル軸方向に
対し面対称に形成されており、且つ、これら引出導体４
ａ、４ｂ、７ａ、７ｂが磁束を遮るといった不都合は無
い。

【００１９】次に、図７、図８の工程図に基づいて各々
積層インダクタ１の作製方法を説明する。尚、コイル形
成方法としては、誘電体セラミックスをシート上に形成
して行うシート積層法や電気絶縁層と内部導体パターン
を全てスクリーン印刷にて形成する印刷積層法が知られ
ており、ここでは印刷積層法により行うこととするが、
勿論シート積層法による形成も可能である。

【００２０】実施例１ 先ず、図７に基づいて実施例１を説明する。実施例１
は、図１に示した積層インダクタ１の作製方法を示して
いる。

【００２１】本図によれば、図７（ａ）と図７（ｂ）の
工程を繰り返し行い、一方の引出導体（図１の符号４
ａ）を所定の厚みに形成する。ここでは、先に誘電体セ
ラミックス１２にビア穴１１を開けておいてそこに導体
１３を埋め込むようにしたが、先に導体１３を形成して
おいて周りに誘電体セラミックス１２を埋め込むように
しても良い。次に、図７（ｃ）で、前記ビア穴１２の導
体１３に接続する形で逆コの字形のコイルパターン１４
を印刷する。次に、図７（ｄ）で、コイルパターン１４
の右下端部を覆うように誘電体セラミックス１５を一部
印刷し、図７（ｅ）で、前記コイルパターン１４の右上
端部に接続する形でＩ字形のコイルパターン１６を印刷
する。これで、図１に示す周回コイル３の１ターン分が
形成される。次に、図７（ｆ）で、コイルパターン１４
を覆うように誘電体セラミックス１７を印刷する。以
下、図７（ｇ）〜図７（ｋ）の工程を所定ターン数分繰
り返し行って所望の周回コイル３を形成し、次に、図７
（Ｉ）と図７（ｍ）の工程を繰り返し行って図１に示す
もう一方の引出導体４ｂを形成する。

【００２２】以上の工程を経て複数の周回コイル３が一
括形成された積層ブロックが形成される。次に、これを
チップ単位に切断し、焼成した後、各チップの両端面に
外部電極５ａ、５ｂを形成して図１の積層インダクタ１
を作製する。

【００２３】実施例２ 次に、図８に基づいて実施例２を説明する。実施例２
は、図５に示した積層インダクタ１の作製方法を示して
いる。

【００２４】本図によれば、先ず、図８（ａ）で、電気
絶縁層として誘電体セラミックス１２を所定の厚みまで
繰り返し印刷し、図８（ｂ）で、引出パターン２１を印
刷し、図６に示したように、チップ側面に露出する一方
の第２の引出導体７ａを形成する。次に、実施例１と同
様に図８（ｃ）〜図８（ｏ）工程を経て周回コイル３と
左右の引出導体４ａ、４ｂを形成し、図８（ｐ）で、図
６に示すもう一方の第２の引出導体７ｂを形成する。以
上の工程を経て積層ブロックを形成し、これをチップ単
位に切断し、焼成した後、各チップの側端部に外部電極
５ａ、５ｂを形成して図５に示す積層インダクタ１を作
製する。ここで、外部電極５ａ、５ｂはスクリーン印刷
で形成しても良いし、通常のディップ法で形成し、後に
チップ端面の導体を削り取っても良い。

【００２５】次工程では、実施例１あるいは実施例２で
作製された積層インダクタ１の電気的特性（Ｌ値の測
定）の測定が行われ、測定結果に応じて各々チップが選
別・区分けされることになる。ここで、本発明は従来と
異なり、Ｌ値測定の際に一定の公差に入るチップのみ
に、実装時にその公差が実現できる位置を示す方向マー
カ６が付されるようになっている。既述のように、本構
成のチップは実装面によってＬ値が変わるから、各実装
面におけるＬ値の内最も公差の小さい実装面をこの方向
マーカ６によって規定することにより、より公差の狭い
チップを提供することができる。但し、許容差が大きく
ても支障のない需要の場合は、敢えて方向マーカ６を付
する必要はない。

【００２６】また、前記方向マーカ６はチップの入出力
極性を規定する必要はなく、単に所定のチップ面だけを
認識できればよいから、図９（ａ）〜図９（ｆ）に示す
ように、丸、長方形、正方形等如何なる形状も採用で
き、且つ、従来のようにコイル積層工程で印刷により作
製されるものでなくチップ焼成後に作製されるものであ
るから、レーザやインクジェット等による安易で安価な
方法が採用可能であり、これによりチップのコストダウ
ンを図ることができる。

【００２７】また、前記方向マーカ６は単に実装面を規
定するために使用するだけではなく、その形状や色によ
り公差の範囲、製造元、製造時期等、チップの個別情報
を示唆するように構成することも可能である。例えば、
公差の違いを白、赤、青等、色別に表示すると目視判断
ができて便利であるし、さらには、形状を工夫して製造
元や製造年月日を認識できるようにすると製品管理が容
易になる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
積層インダクタでは、周回コイル上に引出導体を形成し
たので、周回コイルで発生する磁束を極力遮断しないよ
うにでき、これによりコイルの特性を向上でき、Ｑ値の
高いインダクタを得ることができる。また、引出導体を
コイル軸に面対称に配置したので、チップ実装時の入出
力の極性を無くすことができる。従って、方向マーカは
一定の許容公差が得られる実装面のみを規定すれば良
く、これにより狭公差チップへの対応が可能となる。

【００２９】また、請求項２に記載の積層インダクタで
は、磁束が通過するチップ両端面の外部電極を無くした
電極構造としたので、外部電極での磁束損失を無くすこ
とができ、コイルの特性が向上する。

【００３０】また、請求項３に記載の積層インダクタで
は、前記方向マーカは、チップ焼成後のコイル特性評価
時に作製するので、マーカ作製に当たり、従来は不可で
あったレーザやインクジェット等、安易で安価な方法が
採用でき、チップのコストダウンが図れる。

【００３１】また、請求項４に記載の積層インダクタで
は、さらに、前記方向マーカの形状や色により公差の範
囲、製造元、製造時期等チップの個別情報を示唆するよ
うに構成したので、製品管理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層インダクタの外観透視図であ
る。

【図２】図１の積層インダクの内部構造を示す図で、
（ａ）は左側断面図、（ｂ）は正断面図、（ｃ）は右側
断面図である。

【図３】図１の積層インダクタの側断面図で、（ａ）〜
（ｃ）はチップの実装面を変えた場合を示している。

【図４】図１とは別の積層インダクタの内部構造を示す
図で、（ａ）は左側断面図、（ｂ）は正断面図、（ｃ）
は右側断面図である。

【図５】図１と別の実施形態を示す積層インダクタの外
観斜視図である。

【図６】図５の積層インダクタの内部構造を示す図で、
（ａ）は左側断面図、（ｂ）は正断面図、（ｃ）は右側
断面図である。

【図７】図１の積層インダクタの作製方法を示す工程図
である。

【図８】図５の積層インダクタの作製方法を示す工程図
である。

【図９】方向マーカの例を示す図である。

【図１０】従来の積層インダクタの外観斜視図である。

【符号の説明】

１ 積層インダクタ ２ 電気絶縁層体 ３ 周回コイル ４ａ、４ｂ 引出導体 ５ａ、５ｂ 外部電極 ６ 方向マーカ ７ａ、７ｂ 第２の引出導体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気絶縁層とコイルパターンが交互に積
   層され、各コイルパターンの端部が順次接続されて電気
   絶縁層体（２）中に外部電極（５ａ、５ｂ）側に向けた
   周回コイル（３）が形成されると共に、当該周回コイル
   （３）の両端が引出導体（４ａ、４ｂ）にて前記外部電
   極（５ａ、５ｂ）に接続されて成る積層インダクタ
   （１）において、 前記引出導体（４ａ、４ｂ）が前記周回コイル（３）上
   に、且つ、コイル軸方向に対し面対称に形成されている
   と共に、チップの一面にインダクタンス値の公差と相関
   する方向マーカ（６）が形成されていることを特徴とす
   る積層インダクタ。
2. 【請求項２】 前記外部電極（５ａ、５ｂ）はコイル軸
   方向の端面を除くチップ側端部にのみ形成されており、
   且つ、当該外部電極（５ａ、５ｂ）と前記引出導体（４
   ａ、４ｂ）を最短距離で接続するための第２の引出導体
   （７ａ、７ｂ）が形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の積層インダクタ。
3. 【請求項３】 前記方向マーカ（６）は、チップ焼成後
   のコイル特性評価時に作製されるものであることを特徴
   とする請求項１または請求項２の何れかに記載の積層イ
   ンダクタ。
4. 【請求項４】 前記方向マーカ（６）は、さらに、形状
   や色により公差の範囲、製造元、製造時期等チップの個
   別情報を示唆するものであることを特徴とする請求項１
   から請求項３までの何れかに記載の積層インダクタ。