JP2007227730A

JP2007227730A - チップコイル

Info

Publication number: JP2007227730A
Application number: JP2006048213A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ishimoto; 仁石本; Shinya Matsutani; 伸哉松谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】素体に平面コイルを接触形成させたチップコイルにおいて、その素体における平面コイルの位置ずれを低減することを目的とする。
【解決手段】この目的を達成するために本発明は、素体４と、この素体４内に形成された平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）と、この平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）に電気的に接続された端子６Ａ（あるいは６Ｂ）とを備え、平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）はコイル層５ＡＡ（あるいは５ＢＡ）と、このコイル層５ＡＡ（あるいは５ＢＡ）に面結合されたコイル層５ＡＢ（あるいは５ＢＢ）とを有し、コイル層５ＡＡ（あるいは５ＢＡ）とコイル層５ＡＢ（あるいは５ＢＢ）とは平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）の巻回平面方向に位置をずらして配置したチップコイルとしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば携帯電話の電源回路に用いられるチップコイルに関するものである。

従来この種のインダクタンス部品は、図２５に示すごとく、平面コイル１Ａ，１Ｂと、この平面コイル１Ａ，１Ｂに電気的に接続された端子２Ａ，２Ｂとが、シート状の素体３内に形成されている。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００５−３１７６０４号公報

このような従来のチップコイルは、素体３における平面コイル１Ａ，１Ｂの位置ずれが問題となっていた。

すなわち、上記従来の構成においては、セットに実装された状態において、チップコイル全体に振動等の力が加わった場合、平面コイル１Ａ，１Ｂの巻回平面に対して垂直方向、及び平面方向の両方向からこの平面コイル１Ａ，１Ｂに力が加わり、素体３における平面コイル１Ａ，１Ｂの位置ずれが起こっていた。

そこで本発明は、素体に平面コイルを接触形成させたチップコイルにおいて、その素体における平面コイルの位置ずれを低減することを目的とする。

そして、この目的と達成するために本発明は、素体と、この素体内に形成された平面コイルと、この平面コイルに電気的に接続された端子とを備え、前記平面コイルは第１のコイル層と、この第１のコイル層に面結合された第２のコイル層とを有し、前記第１のコイル層と第２のコイル層とは前記平面コイルの巻回平面方向に位置をずらして配置したチップコイルとしたものである。

本発明のチップコイルは、平面コイルが第１のコイル層と、この第１のコイル層に面結合された第２のコイル層とを有し、第１のコイル層と第２のコイル層とを平面コイルの巻回平面方向に位置をずらして配置する構成としたため、平面コイルと素体との接触する面積を増やすことができ、平面コイルにかかる力を分散させることができるため、素体における平面コイルの位置ズレを低減することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるインダクタンス部品について図面を参照しながら説明する。

図１において、平面コイル５Ａ，５Ｂと、この平面コイル５Ａ，５Ｂの最外周部に接続した端子６Ａ，６Ｂと、平面コイル５Ａ，５Ｂ間に接続したビア７を、それぞれシート状の素体４内に形成している。

ここで、上層の平面コイル５Ａは端子６Ａから内周方向へ渦巻状に巻回し、この平面コイル５Ａの最内周部と下層の平面コイル５Ｂの最内周部とをビア７により接続し、この平面コイル５Ｂを外周方向（端子６Ｂの方向）へ渦巻状に巻回して構成している。

ここで、平面コイル５Ａ，５Ｂは互いに同方向に巻回することが望ましい。平面コイル５Ａで発生した磁束と、平面コイル５Ｂで発生した磁束とを消し合わせることなく、大きなインダクタンス値を実現することができるためである。

そして、平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）はコイル層５ＡＡ（あるいは５ＢＡ）と、このコイル層５ＡＡ（あるいは５ＢＡ）に面結合されたコイル層５ＡＢ（あるいは５ＢＢ）とを有し、コイル層５ＡＡ（あるいは５ＢＡ）とコイル層５ＡＢ（あるいは５ＢＢ）とは平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）の巻回平面方向に位置をずらして配置している。

このような構成により、この平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）の巻回平面方向における、コイル層５ＡＡ（あるいは５ＢＡ）とコイル層５ＡＢ（あるいは５ＢＢ）との位置ずれの分だけ、平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）と素体４との接触する面積を増やすことができ、平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）にかかる力を分散させることができるため、素体４における平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）の位置ずれを低減することができる。

なお、本実施の形態においては２つの平面コイル５Ａ，５Ｂによりチップコイルを構成しているが、１つの平面コイルを用いた構成としてもかまわない。ただし、本実施の形態の図１に示すごとく平面コイル５Ａ，５Ｂを２層以上積層させた構造とすることにより、より大きなインダクタンス値を実現することができ望ましい。

なお、平面コイル５Ａ，５Ｂの断面は方形ではなく円形でもかまわないが、方形の方がコイル断面積を大きくとることができ、銅損を低減することができるため望ましい。

なお、平面コイル５Ａ，５Ｂの厚みを１０μｍ以上とすることにより大電流に対応することが望ましい。

次に、このインダクタンス部品の製造方法について説明する。

まず、図２に示すごとく、シリコン等の基板８を用意する。

次に、図３に示すごとく、この基板８上に、フォトレジストにより絶縁層９を形成する。

その後、図４に示すごとく、絶縁層９の表面全体を露光する。

次に、図５に示すごとく、絶縁層９の上面全体に、フォトレジストにより絶縁層１０を形成する。

その後、図６に示すごとく、絶縁層１０におけるコイル形成部１０Ａを除いた素体形成部１０Ｂの上面を露光する。

次に、図７に示すごとく、絶縁層１０の上面全体に、フォトレジストにより絶縁層１１を形成する。

その後、図８に示すごとく、絶縁層１１におけるコイル形成部１１Ａを除いた素体形成部１１Ｂの上面を露光する。ここで、コイル形成部１１Ａは、積層方向に対して垂直方向（後に示す平面コイル５Ｂの巻回平面方向）にコイル形成部１０Ａと位置をずらして配置している。

次に、図９に示すごとく、図８に示したコイル形成部１０Ａ，１１Ａを現像により除去する。

その後、図１０に示すごとく、絶縁層９の上面、及び素体形成部１０Ｂ，１１Ｂの露出する表面に無電解めっき等により下地層（図示せず）を形成した後、電気めっきにより導体１２を形成する。

次に、図１１に示すごとく、図１０に示した導体１２を上方から研磨し、素体形成部１１Ｂを上面に露出させる。このとき、図８に示したコイル形成部１０Ａ，１１Ａに該当する部分には導体１２が入り込んでおり、これが、図１に示す２つのコイル層５ＢＢ，５ＢＡからなる平面コイル５Ｂ、及び端子６Ｂとなる。ここで、平面コイル５Ｂの巻回平面方向にコイル層５ＢＢと５ＢＡとは位置をずらして配置した構成となっている。このときの研磨方法としては、切削やＣＭＰ法を用いることにより、平坦な素体形成部１１Ｂを形成することができる。

その後、図１２に示すごとく、平面コイル５Ｂ、素体形成部１１Ｂの上面全体に、フォトレジストにより絶縁層１３を形成する。フォトレジストを用いることにより、平面均一性に優れ、且つ１０μｍ〜２０μｍ程度の薄い絶縁層１３を形成することができる。

次に、図１３に示すごとく、絶縁層１３におけるビア形成部１３Ａを除いた素体形成部１３Ｂの上面を露光する。

その後、図１４に示すごとく、絶縁層１３の上面全体に、フォトレジストにより絶縁層１４を形成する。

次に、図１５に示すごとく、絶縁層１４におけるコイル形成部１４Ａを除いた素体形成部１４Ｂの上面を露光する。

その後、図１６に示すごとく、絶縁層１４の上面全体に、フォトレジストにより絶縁層１５を形成する。

次に、図１７に示すごとく、絶縁層１５におけるコイル形成部１５Ａを除いた素体形成部１５Ｂの上面を露光する。ここで、コイル形成部１５Ａは、積層方向に対して垂直方向（後に示す平面コイル５Ａの巻回平面方向）にコイル形成部１４Ａと位置をずらして配置している。

その後、図１８に示すごとく、図１７に示したビア形成部１３Ａ、コイル形成部１４Ａ，１５Ａを現像により除去する。

次に、図１９に示すごとく、図１８に示した素体形成部１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂの露出する表面に無電解めっき等により下地層（図示せず）を形成した後、電気めっきにより導体１６を形成する。

その後、図２０に示すごとく、図１９に示した導体１６を上方から研磨し、素体形成部１５Ｂを上面に露出させる。このとき、図１７に示したコイル形成部１４Ａ，１５Ａに該当する部分には導体１６が入り込んでおり、これが、図１に示す２つのコイル層５ＡＡ，５ＡＢからなる平面コイル５Ａ、及び端子６Ａとなる。ここで、平面コイル５Ａの巻回平面方向にコイル層５ＡＡ，５ＡＢとは位置をずらして配置した構成となっている。

また、図２０に示すごとく、図１７に示したビア形成部１３Ａに該当する部分にも導体１６が入り込んでおり、これが図１に示すビア７となる。

このときの研磨方法としては、切削やＣＭＰ法を用いることにより、平坦な素体形成部１５Ｂを形成することができる。

次に、図２１に示すごとく、平面コイル５Ａ、素体形成部１５Ｂの上面全体に、フォトレジストにより絶縁層１７を形成する。

その後、図２２に示すごとく、絶縁層１７の表面全体を露光する。

次に、図２３に示すごとく、図２２に示した基板８を、フッ酸処理などにより除去する。

その後、図２４に示すごとく、樹脂と金属の混合物からなるペーストを外部電極６ＡＡ，６ＢＢとし、端子６Ａ，６Ｂにそれぞれ電気的に接続する。

このようにして、平面コイル５Ａ（あるいは５Ｂ）の巻回平面方向における２つのコイル層５ＡＡ，５ＡＢ（あるいはコイル層５ＢＡ，５ＢＢ）の位置を、ずらして配置する構成としたチップコイルを形成することができる。

本発明のチップコイルは、外部から振動等の力が加わった場合において、その素体における平面コイルの位置ずれを低減することができるという特徴を有し、各種電気機器において有用である。

本発明の実施の形態１におけるチップコイルの断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図本発明の実施の形態１におけるチップコイルの製造工程を示す断面図従来のチップコイルの断面図

符号の説明

４素体
５Ａ，５Ｂ平面コイル
５ＡＡ，５ＡＢ，５ＢＡ，５ＢＢコイル層
６Ａ，６Ｂ端子

Claims

素体と、この素体内に形成された平面コイルと、この平面コイルに電気的に接続された端子とを備え、前記平面コイルは第１のコイル層と、この第１のコイル層に面結合された第２のコイル層とを有し、前記第１のコイル層と第２のコイル層とは前記平面コイルの巻回平面方向に位置をずらして配置したチップコイル。