JP2004128130A

JP2004128130A - コイル部品とその製造方法

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Publication number: JP2004128130A
Application number: JP2002288681A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sato; 佐藤　真一; Minoru Takatani; 高谷　稔; Toshiyuki Abe; 阿部　寿之; Ryoei Shinohara; 篠原　良栄; Hiroshige Okawa; 大川　博茂; Jun Sato; 佐藤　淳
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】高周波領域において使用され、搭載するプリント基板に平行な巻芯を有し、かつ両端面の少なくとも一部に端子電極を有するコイル部品において、高いＱ特性が得られるコイル部品とその製造方法を提供する。
【解決手段】誘電体と導体との積層体により作製され、巻芯方向がプリント基板への取付け面に対して平行をなすヘリカルコイルを有する。コイル部品の取付け面と両端面における少なくとも取付け面側領域に端子電極１２を設ける。コイル部品の両端部を、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料からな磁性体層８を設ける。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、積層構造のコイル部品とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコイル部品として、薄膜型コイルを用いたものがある。これはコア基板の表裏面にフォトリソ工法を用いてスパイラル状のコイルを形成したものである（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
従来の別のコイル部品として、積層型のものがあり、これは１／２〜３／４ターンの内部導体パターンを厚み方向に多層積層して内部にヘリカルコイルを形成したセラミックチップインダクタである（例えば特許文献２参照。）。
【０００４】
さらに従来の別のコイル部品として、例えばに記載のように巻線型のものがあり、これはボビンに巻線となるワイヤをヘリカル状に巻いたものである（例えば特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特許２７１４３４３号公報（第３−４頁、図３、図５）
【特許文献２】
特開平１１−１０３２２９号公報（第４−５頁、図２）
【特許文献３】
特開平１１−２０４３５２号公報（第３頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来のコイル部品において、例えば１ＧＨｚ前後あるいはそれ以上の周波数領域で使用するものの小型積層部品の場合、自己共振周波数を高くするために、誘電率の低い樹脂材料あるいはセラミック材料を誘電体層に使用した積層構造のコイル部品が使用される。
【０００７】
また、上述のような従来のコイル部品において、コイル部品を搭載するプリント基板に対して、ヘリカルコイルの巻芯が平行をなすように搭載する構成のコイル部品を実現する場合、コイル部品の両端部近傍の底面のみならず、端面にも端子電極が形成されているものの方が半田付け強度が大となる上、端面部に作用する溶融半田の表面張力によって位置ずれなく安定した位置に固定されるという利点がある。
【０００８】
しかしながら、端面部に端子電極を有する従来のコイル部品は、その構造上、高いＱ特性を得ることが難しい。その理由は、巻芯方向に発生する磁束が端面の端子電極に作用して渦電流として消費され、損失を生じるからである。
【０００９】
また、従来の前記各コイル部品は、それぞれ下記の問題点がある。まず、コア基板上の同一面にスパイラルコイルを形成するものは、その導体パターンに高度な微細加工が必要とされ、高いインダクタンス値を得ることが難しい。
【００１０】
また、前記積層型のものは、内部導体が印刷法により多層積層されるため、印刷ばらつきと積層ばらつきが発生する上、素子を焼成するので、焼成時の収縮や収縮ばらつき等によりインダクタンス精度が低下し、狭公差のコイル部品を得ることが難しい。
【００１１】
また、前記巻線型のものは、ボビン１個ずつワイヤを巻線するので、小型化や生産性に難があり、低コストでコイル部品を得ることが難しい。
【００１２】
本発明は、高周波領域において使用され、搭載するプリント基板に平行な巻芯を有し、かつ両端面の少なくとも一部に端子電極を有するコイル部品において、高いＱ特性が得られるコイル部品とその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、量産が容易で、導体パターンのずれが小さく、狭公差のインダクタンス値が得られるコイル部品とその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】（１）本発明のコイル部品は、誘電体と導体との積層体により作製され、巻芯方向が取付け面に対して平行をなすヘリカルコイルを有するコイル部品であって、
コイル部品の取付け面と両端面における少なくとも取付け面側領域に端子電極を設け、
コイル部品の両端部を、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料からなる磁性体層により構成したことを特徴とする。
【００１４】
このように、コイル部品の端面部に磁性粉末を樹脂に混合した複合材料を用いることにより、ヘリカルコイルに巻芯方向に生じる磁束が複合材料で迂回してヘリカルコイルの外周部を通過し、端子電極と交差する磁束が減少するため、数百ＭＨｚ以上さらに１ＧＨｚ以上におけるＱ特性が向上する。
【００１５】
（２）また、本発明のコイル部品は、誘電体と導体とが交互に積層された積層体を素材として作製され、
前記コイルの１ターン分は４辺のうちの３辺が前記積層体の導体をコ字形に切り出すことにより形成され、
前記切り出しにより形成される溝は誘電体材料により充填され、
前記コイルの１ターン分の他の１辺は、前記切り出しにより形成されたコ字形導体の隣接するものの開口端どうしを接続するように、フォトリソ工法により、前記溝に充填された誘電体材料上に形成された橋架導体からなり、
コイル部品の取付け面および両端面における少なくとも取付け面側領域に端子電極を設け、
コイル部品の端面部を、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料により構成したことを特徴とする。
【００１６】
このように、コイルのコ字形導体を積層体の切削により形成すれば、コイル形状が揃い、コ字形導体間の位置のばらつきや積層ばらつきがなく、インダクタンス値が揃った狭公差のコイル部品を得ることができる。また、切削によって一度にヘリカルコイルとなる導体加工を行うため、製造が容易となり、低コストでコイル部品を製造することができる。
【００１７】
（３）また、本発明のコイル部品は、前記ヘリカルコイルの周囲を、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料により覆ったことを特徴とする。
【００１８】
このように、ヘリカルコイルの外周部も前記複合材料によって覆うことにより、発生磁束と端面部の端子電極との交差をより減少させることができ、さらにＱ特性を高めることができる。
【００１９】
（４）本発明のコイル部品の製造方法は、導体層と誘電体層とを交互に積層し、積層方向に複数個のコイル部品のターン数に相当する導体層数を有し、かつコイル部品の１個分に相当する厚みを有する四角形をなす板状の素材を準備し、
該素材の表面に、積層方向に、互いに平行をなすように、コイル内周部を形成するための所定幅の複数本の溝を加工し、
前記溝に誘電体材料を充填し、
前記溝に充填した誘電体材料のコ字形導体開口面を前記溝の誘電体材料充填部と共に研磨により整面し、
該整面化された面に前記誘電体材料上を跨ぐように、隣接する導体層間を接続してコイル部品となる矩形ヘリカルコイルを構成するための橋架導体および電極パッドをフォトリソ工法により形成し、
該橋架導体を施した素材の面とその反対側の面を誘電体材料により覆い、
前記溝に誘電体材料を充填した後、または前記素材の橋架導体形成面とその反対側の面を誘電体材料により覆った後、前記素材における積層方向の両端およびコイル形成領域の間の位置に、前記溝に対して直角をなす方向にスリットを設け、
前記スリットに磁性粉末を樹脂に混合した複合材料を充填し、
前記磁性粉末を樹脂に混合した複合材料を充填した部分の略中央に前記スリットの長手方向に前記素材の厚さ方向の貫通溝または非貫通溝を設けて、前記貫通溝または前記非貫通溝の内面および露出させた電極パッド上に端子電極を形成し、
前記素材を縦横に切断することにより、個々のコイル部品となるチップを得ることを特徴とする。
【００２０】
このようにコイル部品を製造することにより、前記Ｑ特性の優れたコイル部品が得られる。また、端面部の複合材料が素材の切断により同時に形成できる。
【００２１】
（５）また、本発明のコイル部品の製造方法は、前記切断加工を行う前に、前記誘電体材料が充填された溝と溝との間にスリットを設けて各スリットに誘電体材料を充填し、
それぞれ充填された誘電体材料の部分をその誘電体材料の幅より狭い切断手段により切断することを特徴とする。
【００２２】
このような製造方法を採用することにより、コイル部品の側面部を覆う誘電体材料も素材の切断により同時に形成できる。
【００２３】
（６）また、本発明のコイル部品の製造方法は、前記素材の橋架導体形成面およびその反対側の面を、前記誘電体材料の代わりに、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料により覆い、
前記切断加工を行う前に、前記誘電体材料が充填された溝と溝との間にスリットを設けて各スリットに磁性粉末を樹脂に混合した複合材料を充填し、
それぞれ充填された複合材料の部分をその複合材料の幅より狭い切断手段により切断することを特徴とする。
【００２４】
このような製造方法を採用することにより、さらに高いＱ特性のコイル部品を提供することができ、かつヘリカルコイルの側面部を覆う誘電体材料も素材の切断により同時に多数形成できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明によるコイル部品の一実施の形態を示す透視斜視図、図１（Ｂ）はそのコイルの構成を示す断面図、図１（Ｃ）はその電極構造を示す断面図、図２（Ａ）は前記コイル部品の底面図、図２（Ｂ）はその横断面図、図２（Ｃ）はその縦断面図である。
【００２６】
図１、図２において、１は矩形ヘリカル状に構成されたコイルであり、該コイル１は４辺のうちの３辺を構成する複数個のコ字形導体２と、他の１辺を構成し、かつ隣接するコ字形導体２どうしを接続して全体として矩形ヘリカルコイル１を構成する橋架導体３とからなる。前記コ字形導体導体２、２間には図２（Ｂ）に示すように誘電体層４が介在する。コ字形導体２の内周面２ａ、外周面２ｂは後述の切削によって積層方向について互いに同面に形成される。
【００２７】
すなわち、図２（Ｂ）に示すように、コ字形導体２の内周面２ａは後述の切削工程により溝１８の側面、底面として構成されるもので、溝１８内に誘電体材料５が充填される。該誘電体材料５およびコ字形導体２の開口側の面６（図１（Ｂ）参照）は研磨により整面され、前記橋架導体３および両端の電極パッド７はその整面化された面上に形成される。９、１０はそれぞれコイル部品の上面、底面を覆うように設けられた誘電体層、１１は両側面に設けられた誘電体層である。
【００２８】
１２はコイル部品の底面（取付け面）の両端近傍から端面部の略中間部にわたって設けられた端子電極であり、１２ａは前記電極パッド７と端子電極１２との間を接続する下地層を構成する導体である。図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、このコイル部品の端面部は、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料でなる磁性体層８を有する。
【００２９】
前記誘電体層４、誘電体材料５および外面を覆う誘電体層９〜１１は樹脂または樹脂に比較的低誘電率の誘電体粉末を混合した複合材料が用いられる。前記コ字形導体２は金属板または金属箔からなる。前記橋架導体３はフォトリソ工法を用いてパターニングされた導体からなる。この橋架導体３の形成はメッキのみならず、蒸着、スパッタリングにより成膜してもよい。
【００３０】
誘電体層４や誘電体材料５あるいは誘電体層９〜１１に使用する樹脂材料として、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル（オキサイド）樹脂、ビスマレイミドトリアジン（シアネートエステル）樹脂、フマレート樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリビニルベンジルエーテル化合物樹脂等があげられる。
【００３１】
熱可塑性樹脂としては、ポリブタジエン樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンサルファイド樹脂、ポリエーテルテーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、グラフト樹脂等があげられる。これらの中でも、特に、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、低誘電率エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、ビスマレイミドトリアジン（シアネートエステル）樹脂、ビニルベンジル樹脂等がベースレジンとして好ましい。これらの樹脂は単独で使用しても良いし、２種類以上混合して使用してもよい。２種類以上混合して用いる場合の混合比は任意である。
【００３２】
また、複合材料を構成する場合の誘電体粉末としては、以下のものがあげられる。比較的高い誘電率を得るためには、チタン−バリウム−ネオジウム系セラミックス、チタン−バリウム−錫系セラミックス、鉛−カルシウム系セラミックス、二酸化チタン系セラミックス、チタン酸バリウム系セラミックス、チタン酸鉛系セラミックス、チタン酸ストロンチウム系セラミックス、チタン酸カルシウム系セラミックス、チタン酸ビスマス系セラミックス、チタン酸マグネシウム系セラミックス、ＣａＷＯ_４系セラミックス、Ｂａ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ_３系セラミックス、Ｂａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ_３系セラミックス、Ｂａ（Ｃｏ，Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ_３系セラミックス、Ｂａ（Ｃｏ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ_３系セラミックスを用いることが好ましい。
【００３３】
なお、二酸化チタン系セラミックスとは、二酸化チタンのみを含有するものの外、他の少量の添加物を含有するものも含み、二酸化チタンの結晶構造が保持されているものをいう。また、他のセラミックスも同様である。特に二酸化チタン系セラミックスはルチル構造を有するものが好ましい。
【００３４】
また、誘電率をあまり高くせず、高いＱを持たせるためには、樹脂材料に混合する誘電体粉末としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタン酸カリウムウイスカ、チタン酸カルシウムウイスカ、チタン酸バリウムウイスカ、酸化亜鉛ウイスカ、ガラスチョップ、ガラスビーズ、カーボン繊維、酸化マグネシウム（タルク）等を用いることが好ましい。これらの樹脂は単独で使用しても良いし、２種類以上混合して使用してもよい。２種類以上混合して用いる場合の混合比は任意である。
【００３５】
また、磁性体層８を構成する磁性体粉末にフェライトを用いる場合は、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系等を用いることができ、なかでもＭｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系等が好ましい。また、前記磁性体粉末として強磁性金属を用いることができる。この強磁性金属としては、カーボニル鉄、鉄−シリコン系合金、鉄−アルミニウム−珪素系合金（商標名：センダスト）、鉄−ニッケル系合金（商標名：パーマロイ）、アモルファス系（鉄系、コバルト系）等を用いることが好ましい。
【００３６】
また、使用する金属箔並びに橋架導体としては、金、銀、銅、アルミニウム等導電性の良好な金属の中から好適なものを用いればよい。これらの中でも銅が好ましい。
【００３７】
また、誘電体層４にセラミック板と金属板（箔）とを用いた素材や、誘電体層４となるセラミックグリーンシートに導体ペーストを塗布し、焼成したものを素材として用いることもできる。
【００３８】
図３ないし図７は図１、図２に示したコイル部品の製造方法の一実施の形態を示す図である。まず、前記誘電体層４を形成するための素材を得るため、樹脂あるいは樹脂に誘電体粉末を混合したものを溶剤およびバインダに分散させてペースト状とし、図３（Ａ）の斜視図に示すように、導体層であるコ字形導体２を得るための金属箔２Ａ上に前記ペーストをドクターブレード法等により塗布し、乾燥して誘電体層４Ａを形成する。
【００３９】
この場合、金属箔２Ａとしては銅箔が好適であるが、ニッケルや銀もしくはこれらの合金等を用いることができる。また、金属箔２Ａの好ましい厚みは、５〜７５μｍであり、また誘電体層４Ａの好ましい厚みは５〜１００μｍである。
【００４０】
図３（Ｂ）の斜視図に示すように、この誘電体層４Ａを形成した金属箔２Ａを例えば数ｃｍ〜数十ｃｍ四方の広さに切断する。
【００４１】
次に図３（Ｃ）の部分斜視図に示すように、前記のようにして作製した金属箔２Ａと誘電体層４Ａからなるシートを熱圧着または必要な場合には接着層を介して積層し一体化して積層母材１３を得る。この実施の形態においては、コイル部品の１個分のコイルターン数となるセット１４間に、誘電体層４Ａの厚みより大きな厚みの誘電体層１５を介在させて積層し一体化している。なお、この厚みの大きな誘電体層１５の厚みは好ましくは１５０〜３５０μｍとする。
【００４２】
次に図３（Ｃ）に２点鎖線１６で示すように、積層方向に等間隔に切断し、図３（Ｄ）の全体斜視図に示すように、厚みｔが１個のコイル部品のコ字形導体２のサイズに相当する大きさ（後で研磨する場合には製品のコ字形導体２の厚みは図示のｔより小さくなる）のシート状の素材１７を得た。また、該素材１７の積層方向を縦方向としたときの縦幅Ｌ内に複数個（所定サイズのコイル部品の例えば数十個）のコイル部品のターン数に相当する導体層数を有し、かつ横幅Ｗも複数個（前記サイズのコイル部品の場合例えば数十個）のコイル部品に相当するサイズとする。図３（Ｅ）は図３（Ｄ）の部分拡大斜視図である。
【００４３】
次に図４（Ａ）の全体斜視図および図４（Ｂ）の部分拡大図に示すように、前記コイル１のコ字形導体２の内周面２ａとなる溝１８を、積層方向に対して直角をなす方向に等間隔に研削する。
【００４４】
次に図４（Ｃ）の部分拡大斜視図に示すように、前記溝１８に前記誘電体材料５を充填する。この誘電体材料５には前記樹脂または樹脂に誘電体粉末を混合した複合材料を溶剤やバインダに分散させたものを用い、この誘電体材料５の充填は、溝１８の形成面に印刷等により塗布し、乾燥することにより行う。そしてこのようにして溝１８に誘電体材料５を充填したものの表面（製品では底面となる面側）を研磨して金属箔２Ａが誘電体材料５により覆われた部分を除去すると同時に、表面を整面（平滑化）する。
【００４５】
次に図５（Ａ）の部分拡大斜視図に示すように、前記のように整面化した面上において、隣接するコ字形導体２間を接続するための橋架導体３および電極パッド７をフォトリソ工法を用いて形成する。このパターニングは、例えば図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、整面化した素材１７の表面全面に下地層２５として銅膜を無電解メッキにより形成し、次に表面全面にレジスト２６を施し、フォトリソ工法を用いて、橋架導体３となるべき部分２７や電極パッド７となるべき部分２９のレジストを除去し、これらのレジスト除去部分２７、２９の部分に電解メッキにより銅の本メッキ層を形成し、その後レジスト２６とその下の下地層２５を除去することにより行う。
【００４６】
次に図５（Ｂ）の全体斜視図、図５（Ｃ）の部分拡大斜視図および図７（Ａ）の断面図に示すように、誘電体材料５を充填した溝１８と溝１８との間の部分に、素材１７の両端部を残して、ダイヤモンドソー等を用いたダイシングにより、表裏面に貫通するスリット１９を設ける。次に図７（Ｂ）に示すように、該スリット１９を設けた部分に前記樹脂または複合材料でなる誘電体材料２０を印刷により充填する。次に図７（Ｂ）に示すように、素材１５の表裏面に樹脂または前記複合材料でなる誘電体材料をコーティングして誘電体層９、１０を形成する。これらの誘電体層９、１０と、誘電体材料２０に同一の材料が用いられる場合には、同時にこれらを施すことにより、工数が削減できる。
【００４７】
次に図７（Ｃ）および図８（Ａ）に示すように、前記素材１７のコイル形成領域、すなわち前記セット１４、１４の間、およびセット１４と素材１７の端部との間に、積層方向（スリット１９の長手方向）に直角をなす方向に、素材１７の両端部を残してダイヤモンドソー等を用いたダイシングにより、表裏面に貫通するスリット２１を設ける。次に図８（Ｂ）に示すように、前記スリット２１に、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料２２を充填する。
【００４８】
次に電極パッド７や橋架導体３形成側の面をサンドブラスト等により粗面化した後、図８（Ｃ）に示すように、前記電極パッド７の形成部分の誘電体層１０を電極パッド７の面までレーザにより剥離して穴２３を設け、かつ前記スリット２１に充填した複合材料２２の略中央部分に長手方向に沿ってダイヤモンドソー等により溝２２ａを形成する。
【００４９】
そして前記穴２３の中および前記複合材料２２の表面および溝２２ａに無電解メッキにより下地層１２ａとしての銅、あるいは下地層１２ａとして樹脂中に銀を混合した導電剤を印刷等により充填する。次にその上に銅を電解メッキしその上に例えばニッケル、錫をこの順にメッキする等により、半田付けのための端子電極１２を形成する。
【００５０】
次に図７（Ｃ）に３０、３１でその位置を示す縦横の切断線に沿って、ダイヤモンドソーを用いたダイシングにより切断加工する。これらの切断線３０、３１は、図７（Ｂ）、図８（Ｄ）にも示される。すなわちダイシングにより切断加工を行うと同時に、コイル部品の側面となる誘電体層１１を形成すると共に、コイル部品の端面となる磁性体層８が形成され、個々のチップを得る。
【００５１】
なお、磁性体層８の形成のためのスリット２１の形成と複合材料２２の充填は、溝１８の加工と誘電体材料５の充填の後で個々のチップへの切断前であれば、いずれの工程で行ってもよい。また、素材１７にシートを貼り付けた状態で前記スリット１９、２１を形成すれば、素材１７の全幅についてスリット１９、２１を形成することができる。
【００５２】
図９（Ａ）は本発明のコイル部品の他の実施の形態であり、磁性体層８をコイル部品の両端面に設けると共に、端子電極１２を底面のみならず両端面全面に設けたものである。このように、端子電極１２をコイル部品の端面部全体に設ける場合には、図８（Ｃ）に示した溝２２ａは貫通溝とする。
【００５３】
図９（Ｂ）は比較例であり、端子電極１２を底面のみに設けたものである。
【００５４】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）はいずれも比較例であり、いずれも両端面部に磁性体層８を有していない。図１０（Ａ）の例は前記端子電極１２を両端付近の底面と端面全面に設け、（Ｂ）は底面および底面より約半分の高さにわたって端子電極１２を設け、（Ｃ）は底面のみに端子電極１２を設けている。
【００５５】
図１１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の他の実施の形態であり、図１１（Ｃ）はこれらのコイル部品を巻芯に対して垂直に切断した場合の断面図である。この実施の形態の場合には、端面部のみならず、ヘリカルコイルの外周部、すなわち上面、底面、側面のいずれも、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料でなる磁性体層３２、３３、３４により覆うように形成したものである。
【００５６】
図９（Ｃ）は端子電極１２を端面に設けた場合（図９（Ａ））に、プリント基板３５上のパッド３７にコイル部品３６を半田３８により固定した状態を示し、図９（Ｄ）は端子電極１２を底面のみに設けたもの（図９（Ｂ））を半田３８により固定した状態を示す。図９（Ｃ）に示すように、端子電極１２がコイル部品３６の端面全面あるいは少なくとも端面において底面より１／３以上、好ましくは１／２以上の高さに形成されていれば、半田付けの際の溶融状態の半田３８の有する表面張力により、コイル部品３６が所定の位置に位置決めする作用と所定の向きに設定する作用を生じるが、図９（Ｄ）に示すように、端子電極１２を底面のみに有する場合には、前記位置決め力や向きの設定力が弱くなるために、コイル部品３６の位置決め、向きの設定が正確に行われず、さらには半田付けされる面積が少ないため、固着強度が低下するという不具合を生じる。このため、端子電極１２は端面部の少なくとも底面側の一部にも設けることが好ましい。
【００５７】
しかしながら、端子電極１２を端面部に設けた場合、図１０（Ａ）、（Ｂ）の構成ではコイルに生じる磁束が端面部の端子電極１２と交差して渦電流として消費されやすくなり、Ｑ値の劣化の原因となる。一方、図９（Ａ）あるいは（Ｂ）のように、端面部に磁性体層８を設ければ、ヘリカルコイルの巻芯部、外周部を通る磁束がこれらの磁性体層８を通過して前記渦電流を減少させ、Ｌ値を向上させかつＱ値を高めることができる。従って、端面部に磁性体層８を設け、かつ端面に端子電極１２を設けることにより、コイル部品３６のプリント基板３５上での半田による固定の際の位置決め、向きの設定が正確にかつ強固に行われる上、Ｌ値、Ｑ値の高いコイル部品を得ることができる。
【００５８】
さらに、図１１に示したように、ヘリカルコイル１の外周部も磁性体層３２〜３４で覆うことにより、さらにＬ値、Ｑ値をあげることができる。
【００５９】
また、図１〜図８で示した本実施の形態においては、ヘリカルコイル１のコ字形導体２を積層体の切削により形成するため、コイル形状が揃い、コ字形導体間の位置のばらつきや積層ばらつきがなく、インダクタンス値が揃った狭公差のコイル部品を得ることができる。
【００６０】
また、切削によって一度にヘリカルコイル１となる導体加工を行うため、製造が容易となり、低コストで素子を製造することができる。また、本実施の形態のように、樹脂やその複合材料により磁性体層８、誘電体材料５や誘電体層９〜１１あるいは磁性体層３２〜３４を構成すれば、加工が容易となる。
【００６１】
また、導体として導電性接着剤や前述の導体ぺースト等を用いることも可能であるが、本実施の形態のように金属箔２Ａを用いれば、コ字形導体の比抵抗を低く抑えることができるため、直流抵抗を低くでき、高いＱ特性を得ることができる。
【００６２】
また、橋架導体３を形成する面は、研磨により整面化することにより、コ字形導体２の端部とパターニングにより形成された橋架部分である導体３との接続が良好に行えると共に、コイル形状をより揃えることができる。
【００６３】
本発明を実施する場合、側面の誘電体層１１あるいは磁性体層は個々のチップに切断後に設けてもよいが、本実施の形態のように、列状にチップが配列される溝１８間の切断領域にスリット１９を設けてそのスリット１９に誘電体材料２０あるいは磁性体材料を充填しておき、その充填された材料の略中央部を切断手段によって切断すれば、個々のチップの両側面を誘電体材料あるいは磁性体材料で覆ったチップが切断と同時に形成され、チップ側面にこれらの材料を後付けする手間が不要となり、能率良く製造できる。
【００６４】
また、素材１７を得る場合、本実施の形態のように、同時に複数個のチップ厚み分の素材を得て切断することにより、積層体の形成工数が少なくなる。
【００６５】
本発明において、素材１７の厚みｔがコイル部品１個分に相当するとは、１個を得ることができる厚みという意味であり、コ字形導体２の厚みより製品より大きく設定しておき、研磨により所望の厚みを得るようにしてもよい。
【００６６】
また、本発明は、前記サイズより小さいものや大きいものにも適用でき、金属箔２Ａの代わりに金属板を用いてもよい。
【００６７】
【実施例】
具体例について述べると、平面の縦横幅が１ｍｍ×０．５ｍｍ、厚みが０．３ｍｍのものをビニルベンジル樹脂にシリカ粉末を混合した複合材料（ε＝２．９）を用いて誘電体層４、５、９〜１１に用い、コ字形導体２に３５μｍ厚の銅箔を用い、溝１８の幅を３６０μｍ、溝１８の深さを３３０μｍとし、橋架導体３に幅３５μｍ、厚み２５μｍの銅を用い、コ字形導体２、２間の誘電体層４の厚みを２５μｍ、ターン数を１２回とし、磁性体層８にＮｉ−Ｚｎ系フェライトでなる磁性粉末をその含有率が５０体積％となるように低誘電エポキシでなる樹脂中に混合した透磁率２．１のものを用い、磁性体層８の厚みを５０μｍとし、端子電極１２を底面のみならず、端面全面に形成して得たコイル部品では、インダクタンス値が１５．４ｎＨ、Ｑ値が約４０（１ＧＨｚ）であった。
【００６８】
一方、同じサイズで従来の薄膜によるスパイラル構造のコイルを形成したものは、Ｑ値が約２０であり、セラミック積層体による場合にはＱ値が約３０であるから、本発明によりＱ値の大幅な向上が達成できることが確認できた。
【００６９】
また、表１は、図２（Ｃ）、図９（Ａ）、（Ｂ）、図１０（Ａ）〜（Ｃ）、図１１（Ｂ）の構造を採用した場合、磁性体層８の幅を５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍと変化させた場合のＬ値とＱ値とを示す。なお、表１において、図１０（Ａ）＊は、図１０（Ａ）の構造において、コイル部品の取付け面の反対側の面にも底面と同様の幅の端子部１２ｃを形成した構造である。
【００７０】
【表１】

【００７１】
表１から分かるように、図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の構造（いずれも磁性体層８が無く、端子電極１２がそれぞれ端面全面覆い（Ａ）、半分覆い（Ｂ）、無し（Ｃ））について比較すると、端子電極１２が覆う端面の面積が少ない方が、Ｌ値、Ｑ値が高いことが分かる。
【００７２】
図９（Ａ）の構造（端子電極１２が端面全体を覆い、磁性体層８が５０μｍ〜１５０μｍ）と図１０（Ａ）の構造（端子電極１２が端面全面を覆い、磁性体層８なし）とを比較した場合、磁性体８を設けることによりＬ値、Ｑ値が共に向上し、その値の向上は、磁性体層８の厚みが増す程顕著であることが分かる。
【００７３】
また、図２（Ｃ）の構造（端子電極１２が端面の約半分を覆い、磁性体層８が５０μｍ〜１５０μｍ）と図１０（Ｂ）の構造（端子電極１２が端面の約全面を覆い、磁性体層８無し）とを比較した場合、磁性体８を設けることによりＬ値、Ｑ値が共に向上し、その値の向上は、磁性体層８の厚みが増す程顕著であることが分かる。
【００７４】
また、図１１（Ｂ）に示すように、磁性体層８のみならず、外周の磁性体層３２〜３４を設けることにより、端面電極１２で端面の約半分を覆うにもかかわらず、端面に端子電極１２の無い場合と同様のＱ値が得られる上、端面に端子電極１２が無い場合よりはるかに高いＬ値が得られることが分かる。
【００７５】
図１２（Ａ）は本発明のコイル部品の他の実施の形態であり、コモンモードチョークやトランスとして構成されたコイル部品について示す。本実施の形態においては、コ字形導体２に対してそれぞれ１つ跳びに橋架導体３ａ、３ｂにより交互に接続してそれぞれ一連のコイルを形成することにより、２組の矩形ヘリカルコイルを形成したものである。７ａ、７ｂは２つのヘリカルコイルのうちの１つの両端に接続される電極パッド、７ｃ、７ｄは他の２つのヘリカルコイルの両端に接続される電極パッド、４１〜４４はそれぞれこれらの電極パッド７ａ〜７ｄ上に形成される端子電極である。
【００７６】
このように、コ字形導体２、２間の橋架導体による接続構造を変えることにより、２つのヘリカルコイルを形成することが可能である。
【００７７】
また、図１２（Ｂ）に示すように、１つのチップに複数のヘリカルコイル１が内蔵して並設されたコイル部品アレイとして構成することも可能である。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、高周波領域において使用され、搭載するプリント基板に平行な巻芯を有するコイル部品において、両端面の少なくとも一部に端子電極を有するので、プリント基板へのコイル部品の固定が位置、向き共に正確に行われ、かつ高い強度で固定される上、高いＱ特性のコイル部品を得ることができる。
【００７９】
また、本発明において、ヘリカルコイルを、導体と誘電体との積層体からの切り出しにより得る場合には、量産が容易で、導体パターンのずれが小さく、狭公差のインダクタンス値が得られるコイル部品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明によるコイル部品の一実施の形態を示す透視斜視図、（Ｂ）はそのコイルの構成を示す断面図、（Ｃ）はその電極構造を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は本実施の形態のコイル部品の底面図、（Ｂ）はその横断面図、（Ｃ）はその縦断面図である。
【図３】（Ａ）は本実施の形態の原材料となるシートを示す斜視図、（Ｂ）はそのシートを所定の長さごとに切断したものを示す斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）のシートを積層し一体化した積層母材を示す部分斜視図、（Ｄ）は（Ｃ）の積層母材を切断加工した後の素材を示す全体斜視図、（Ｅ）は（Ｄ）の部分拡大斜視図である。
【図４】（Ａ）は本実施の形態の素材に溝を形成した状態を示す全体斜視図、（Ｂ）はその部分拡大図、（Ｃ）は前記溝の部分に誘電体材料を充填した状態を示す部分拡大斜視図である。
【図５】（Ａ）は本実施の形態において隣接するコ字形導体間をパターニングされた導体により接続した状態を示す部分拡大斜視図、（Ｂ）はその溝間の部分にスリットを形成した状態を示す全体斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分拡大斜視図である。
【図６】（Ａ）は本実施の形態において、素材上に橋架導体形成のための下地膜およびレジストパターンを形成した状態を示す断面図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）はメッキおよびレジスト等の除去により形成された橋架導体および電極パッドのパターンを示す平面図である。
【図７】（Ａ）は図５（Ｃ）の素材の断面図、（Ｂ）はその素材のスリットおよび表裏面に誘電体材料を施した状態を示す断面図、（Ｃ）は素材を横断する方向にスリットを形成した状態を示す斜視図である。
【図８】（Ａ）は図７（Ｃ）の拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）のスリットに複合材料を充填した状態を示す断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の表面に溝および穴を加工した状態を示す断面図、（Ｄ）はその穴および溝に端子電極を形成した状態を示す断面図である。
【図９】（Ａ）は本発明によるコイル部品の他の実施の形態を示す縦断面図、（Ｂ）は本発明の比較例を示す縦断面図、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれコイル部品の端面に端子電極を形成したものと端面に端子電極を有しない端子電極ものとの半田付けにおける作用を説明する側面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は比較例のコイル部品を示す縦断面図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明によるコイル部品の他の実施の形態を示す縦断面図、（Ｃ）はこれらのコイル部品の巻心に垂直な断面を示す断面図である。
【図１２】（Ａ）は本発明によるコイル部品の他の実施の形態を示す透視斜視図、（Ｂ）は本発明のコイル部品の他の実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：スパイラルコイル、２：コ字形導体、２Ａ：金属箔、３、３ａ、３ｂ：橋架導体、４、４Ａ：誘電体層、５：誘電体材料、６：整面化面、７、７ａ〜７ｄ：電極パッド、９〜１１：誘電体層、１２：端子電極、１３：積層母材、１４：セット、１５：接着層、１６：切断線、１７：素材、１８：溝、１９：スリット、２０：誘電体材料、２１：スリット、２２：複合材料、２２ａ：溝、２３：穴、２５：下地層、２６：レジスト、２７、２９：レジスト除去部分、３０、３１：切断線、３２〜３４：磁性体層、３５：プリント基板、３６：コイル部品、３７：パッド、３８：半田、４１〜４４：端子電極

Claims

誘電体と導体との積層体により作製され、巻芯方向が取付け面に対して平行をなすヘリカルコイルを有するコイル部品であって、
コイル部品の取付け面と両端面における少なくとも取付け面側領域に端子電極を設け、
コイル部品の両端部を、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料からなる磁性体層により構成したことを特徴とするコイル部品。
誘電体と導体とが交互に積層された積層体を素材として作製され、
前記コイルの１ターン分は４辺のうちの３辺が前記積層体の導体をコ字形に切り出すことにより形成され、
前記切り出しにより形成される溝は誘電体材料により充填され、
前記コイルの１ターン分の他の１辺は、前記切り出しにより形成されたコ字形導体の隣接するものの開口端どうしを接続するように、フォトリソ工法により、前記溝に充填された誘電体材料上に形成された橋架導体からなり、
コイル部品の取付け面および両端面における少なくとも取付け面側領域に端子電極を設け、
コイル部品の端面部を、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料からなる磁性体層により構成したことを特徴とするコイル部品。
請求項１または２に記載のコイル部品において、
前記ヘリカルコイルの周囲を、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料からなる磁性体層により覆ったことを特徴とするコイル部品。
導体層と誘電体層とを交互に積層し、積層方向に複数個のコイル部品のターン数に相当する導体層数を有し、かつコイル部品の１個分に相当する厚みを有する四角形をなす板状の素材を準備し、
該素材の表面に、積層方向に、互いに平行をなすように、コイル内周部を形成するための所定幅の複数本の溝を加工し、
前記溝に誘電体材料を充填し、
前記溝に充填した誘電体材料のコ字形導体開口面を前記溝の誘電体材料充填部と共に研磨により整面し、
該整面化された面に前記誘電体材料上を跨ぐように、隣接する導体層間を接続してコイル部品となる矩形ヘリカルコイルを構成するための橋架導体および電極パッドをフォトリソ工法により形成し、
該橋架導体を施した素材の面とその反対側の面を誘電体材料により覆い、
前記溝に誘電体材料を充填した後、または前記素材の橋架導体形成面とその反対側の面を誘電体材料により覆った後、前記素材における積層方向の両端およびコイル形成領域の間の位置に、前記溝に対して直角をなす方向にスリットを設け、
前記スリットに磁性粉末を樹脂に混合した複合材料を充填し、
前記磁性粉末を樹脂に混合した複合材料を充填した部分の略中央に長手方向に前記素材の厚さ方向の貫通溝または非貫通溝を設けて、前記貫通溝または前記非貫通溝の内面および露出させた電極パッド上に端子電極を形成し、
前記素材を縦横に切断することにより、個々のコイル部品となるチップを得ることを特徴とするコイル部品の製造方法。
請求項４に記載のコイル部品の製造方法において、
前記切断加工を行う前に、前記誘電体材料が充填された溝と溝との間にスリットを設けて各スリットに誘電体材料を充填し、
それぞれ充填された誘電体材料の部分をその誘電体材料の幅より狭い切断手段により切断することを特徴とするコイル部品の製造方法。
請求項４に記載のコイル部品の製造方法において、
前記素材の橋架導体形成面およびその反対側の面を、前記誘電体材料の代わりに、磁性粉末を樹脂に混合した複合材料により覆い、
前記切断加工を行う前に、前記誘電体材料が充填された溝と溝との間にスリットを設けて各スリットに磁性粉末を樹脂に混合した複合材料を充填し、
それぞれ充填された複合材料の部分をその複合材料の幅より狭い切断手段により切断することを特徴とするコイル部品の製造方法。