JP2009117459A - 電子部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】新たな絶縁層を追加することなく、抵抗を形成できるインダクタを含んだ電子部品を提供する。
【解決手段】積層体3は、複数の絶縁層30が積層されてなる。コイル電極31は、前記複数の絶縁層30と共に積層されたコイル電極であって、電気的に接続されることによりコイルLを構成している。コイル電極41は、前記コイル電極31が積層された絶縁層30上に積層されたコイル電極であって、それぞれが発生する磁束が打ち消されるように電気的に接続されることにより、前記コイルLに電気的に接続された抵抗Rを構成している。
【選択図】図2

Description

本発明は、電子部品に関し、絶縁層とコイル電極とが積層されてなる電子部品に関する。
特許文献1には、抵抗とコイルとが含まれた複合積層チップ素子が記載されている。該複合積層チップ素子では、抵抗を構成する導体パターンとコイルを構成する導体パターンとがそれぞれ異なる絶縁層上に形成されている。これにより、所望の抵抗値やインダクタンス値等の特性を有する複合積層チップ素子が得られる。
しかしながら、特許文献1に記載の複合積層チップ素子では、抵抗を構成する導体パターンとコイルを構成する導体パターンとがそれぞれ異なる絶縁層に形成されているため、抵抗を形成するには、導体パターンが形成された新たな絶縁層を追加する必要があり、製造コストの高騰や素子の大型化を招来していた。
特表2007−500442号公報
そこで、本発明の目的は、新たな絶縁層を追加することなく、抵抗を形成できるインダクタを含んだ電子部品を提供することである。
本発明は、複数の絶縁層が積層されてなる積層体と、前記複数の絶縁層と共に積層されたコイル電極であって、電気的に接続されることによりコイルを構成している複数の第1のコイル電極と、前記第1のコイル電極が積層された絶縁層の少なくとも一部の絶縁層上に積層されたコイル電極であって、それぞれが発生する磁束が打ち消されるように電気的に接続されることにより、抵抗を構成している複数の第2のコイル電極と、を備えること、を特徴とする。
本発明によれば、第1のコイル電極と第2のコイル電極とが同じ層上に形成されているので、抵抗を形成するために新たな絶縁層を追加する必要がない。その結果、電子部品の小型化が図られると共に、電子部品の製造コストの低減を図ることができる。
本発明において、前記複数の第2のコイル電極は、渦巻き形状を有するコイル電極であって、互いに接続された2つの前記第2のコイル電極の内の、一方の第2のコイル電極を流れる電流の旋廻方向と他方の第2のコイル電極を流れる電流の旋廻方向とが反対方向となるように、電気的に接続されていてもよい。
本発明において、前記第1のコイル電極は、積層された順番とは異なる順番に電気的に接続されていてもよい。
本発明において、前記複数の第1のコイル電極は、積層方向から見たときに重なっていてもよい。
本発明において、前記積層体は、磁性材料により形成された基板上に設けられていてもよい。
本発明において、前記積層体は、積層方向から見たときに、前記基板よりも小さく形成されていてもよい。
本発明において、前記内部電極は、フォトリソグラフィにより作製されていてもよい。
本発明において、前記コイルと前記抵抗とは、電気的に接続されていてもよい。
本発明によれば、第1のコイル電極と第2のコイル電極とが同じ層上に形成されているので、抵抗を形成するために新たな絶縁層を追加する必要がない。その結果、電子部品の小型化が図られると共に、電子部品の製造コストの低減を図ることができる。
以下に、本発明の一実施形態に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。
(電子部品の構成について)
図1は、一実施形態に係る電子部品1の外観斜視図である。図2は、一実施形態に係る電子部品1の分解斜視図である。
図1に示す電子部品1は、基板2、積層体部分3及び外部電極4,5を備える。基板2は、例えば、SiO2等を主成分とする誘電性磁器透磁材料とNi、Zn及びCu等を含むフェライト等を主成分とする磁性体磁器材料とからなる絶縁性の基板である。
積層体部分3は、基板2上に設けられ、内部にコイルL及び抵抗Rを含んでいる。積層体部分3は、積層方向から見たときに、基板2よりも小さくなるように形成されている。外部電極4,5はそれぞれ、電子部品1の互いに対向する端面に形成され、コイルL又は抵抗Rと電気的に接続される。該外部電極4,5は、例えば、Ag又はPdを主成分とした導電性材料により形成される。
以下に、積層体部分3について、図2を参照しながら詳細に説明する。積層体部分3は、絶縁層30a,30b,30c,30d,30z、及び、コイル電極31a,31b,31c,31d,41a,41b,41c,41dが積層されて構成される。
絶縁層30a,30b,30c,30d,30zは、例えば、ポリイミド樹脂等の絶縁性材料からなる矩形状の層である。該絶縁層30a,30b,30c,30d,30zは、積層方向から見た場合に、基板2よりも小さく形成されている。これにより、基板2は、絶縁層30a,30b,30c,30d,30zの四辺からはみ出した状態となっている。
コイル電極31a,31b,31c,31dはそれぞれ、絶縁層30a,30b,30c,30dの主面上に、例えば、Ag又はPdを主成分とした導電性材料により形成される。
コイル電極31a,31b,31c,31dは、積層方向の上からこの順に積層され、積層順とは異なる順番で図示しないビアホール導体により電気的に接続されることにより、一つのコイルLを構成する。以下に、詳しく説明する。
コイル電極31aは、コイル部32a及び接続部34a,35aにより構成される。コイル電極31bは、コイル部32b及び接続部34b,35bにより構成される。コイル電極31cは、コイル部32c、引き出し部33c及び接続部35cにより構成される。コイル電極31dは、コイル部32d及び接続部35dにより構成される。
コイル部32a,32b,32c,32dは、コイルLの一部を構成し、渦巻状を有する電極である。渦巻状のコイル部32aの外側の一端には、接続部34aが形成され、該コイル部32aの内側の一端には、接続部35aが形成される。
渦巻状のコイル部32bの外側の一端には、接続部34bが形成され、該コイル部32bの内側の一端には、接続部35bが形成される。渦巻状のコイル部32cの外側の一端には、引き出し部33cが形成され、該コイル部32cの内側の一端には、接続部35cが形成される。引き出し部33cは、外部電極4と電気的に接続される。
渦巻状のコイル部32dの内側の一端には、接続部35dが形成される。該渦巻状のコイル部32dの他端は、コイル電極41dに電気的に接続されている。
前記コイル電極31a,31b,31c,31dは、前記の通り、積層順とは異なる順番で電気的に接続される。すなわち、コイル電極31aとコイル電極31cとは、コイル電極31bを積層方向に挟むように配置されると共に、互いに電気的に接続される。コイル電極31bとコイル電極31dとは、コイル電極31cを積層方向に挟むように配置されると共に、互いに電気的に接続される。コイル電極31bとコイル電極31aとは、互いに電気的に接続される。より詳細には、コイル電極31cとコイル電極31aとは、接続部35cと接続部35aとがビアホール導体(図示せず)により接続されることにより接続される。コイル電極31aとコイル電極31bとは、接続部34aと接続部34bとがビアホール導体(図示せず)により接続されることにより接続される。コイル電極31bとコイル電極31dとは、接続部35bと接続部35dとがビアホール導体(図示せず)により接続されることにより接続される。コイル電極31a,31b,31c,31dが以上のような接続関係を有することにより、コイル電極31a,31b,31c,31dのそれぞれに流れる電流の旋廻方向は、同じになる。その結果、コイル電極31c、コイル電極31a、コイル電極31b、コイル電極31dの順に接続されたコイルLが形成される。なお、この際、コイル電極31a,31b,31c,31d間に寄生容量を発生させるために、積層方向から見たときに、コイル部32a,32b,32c,32dは、互いに重なるように配置される。
コイル電極41a,41b,41cはそれぞれ、積層方向から見たときに、コイル電極31a,31b,31cと重ならないように、コイル電極31a,31b,31cが形成された絶縁層30a,30b,30cの主面上に、例えば、Ag又はPdを主成分とした導電性材料により形成される。また、コイル電極41dは、積層方向から見たときに、コイル電極31dと重ならないように、コイル電極31dが形成された基板2上にAg又はPdを主成分とした導電性材料により形成される。
コイル電極41a,41b,41c,41dは、積層方向の上からこの順に積層され、この順番で図示しないビアホール導体により電気的に接続されることにより、抵抗Rを構成する。以下に、詳しく説明する。
コイル電極41aは、コイル部42a、引き出し部43a及び接続部45aにより構成される。コイル電極41bは、コイル部42b及び接続部44b,45bにより構成される。コイル電極41cは、コイル部42c及び接続部44c,45cにより構成される。コイル電極41dは、コイル部42d及び接続部45dにより構成される。
コイル部42a,42b,42c,42dは、抵抗Rの一部を構成し、渦巻状を有する電極である。コイル部42a,42b,42c,42dはそれぞれ、同じ方向(積層方向の上側から見た場合に時計回り)に旋廻するように形成されている。
渦巻状のコイル部42aの外側の一端には、引き出し部43aが形成され、該コイル部42aの内側の一端には、接続部45aが形成される。引き出し部43aは、外部電極5と電気的に接続される。
渦巻状のコイル部42bの外側の一端には、接続部44bが形成され、該コイル部42bの内側の一端には、接続部45bが形成される。渦巻状のコイル部42cの外側の一端には、接続部44cが形成され、該コイル部42cの内側の一端には、接続部45cが形成される。
渦巻状のコイル部42dの内側の一端には、接続部45dが形成される。該渦巻状のコイル部42dの他端は、コイル電極31dに電気的に接続されている。これにより、コイルLと抵抗Rとが電気的に接続されている。
前記コイル電極41a,41b,41c,41dは、前記の通り、積層された順番で電気的に接続される。すなわち、コイル電極41aとコイル電極41bとは、互いに電気的に接続される。コイル電極41bとコイル電極41cとは、互いに電気的に接続される。コイル電極41cとコイル電極41dとは、互いに電気的に接続される。より詳細には、コイル電極41aとコイル電極41bとは、接続部45aと接続部45bとがビアホール導体(図示せず)により接続されることにより接続される。コイル電極41bとコイル電極41cとは、接続部44bと接続部44cとがビアホール導体(図示せず)により接続されることにより接続される。コイル電極41cとコイル電極41dとは、接続部45cと接続部45dとがビアホール導体(図示せず)により接続されることにより接続される。
以上のように、コイル電極41a,41b,41c,41dは、それぞれが発生する磁束が打ち消されるように電気的に接続されることにより、抵抗Rを構成するようになる。以下に説明する。
コイル電極41a,41b,41c,41dは、前記の通り、同じ方向に旋廻するように形成されている。そのため、接続部45aと接続部45bとが接続され、接続部44bと接続部44cとが接続され、接続部45cと接続部45dとが接続されると、互いに接続された2つのコイル電極41a,41b,41c,41dの内の、一方のコイル電極41a,41b,41c,41dを流れる電流の旋廻方向と他方のコイル電極41a,41b,41c,41dを流れる電流の旋廻方向とが反対方向となる。例えば、積層方向から見たときに、コイル電極41aに時計回りに電流が流れると、コイル電極41bには反時計回りに電流が流れる。これにより、コイル電極41a,41b,41c,41dにおいて発生する磁束が打ち消されて、コイル電極41a,41b,41c,41dのコイルとしての機能が抑制される。その結果、コイル電極41a,41b,41c,41dは、抵抗Rとして機能するようになる。
(効果)
以上のような構成を有する電子部品1によれば、コイル電極31a,31b,31c,31dとコイル電極41a,41b,41c,41dとが同じ層上に形成されているので、抵抗Rを形成するために新たな絶縁層を追加する必要がない。その結果、電子部品1の小型化が図られると共に、電子部品1の製造コストの低減を図ることができる。
また、電子部品1によれば、渦巻状のコイル電極41a,41b,41c,41dを抵抗Rとして用いている。このように、渦巻状のコイル電極41a,41b,41c,41dを用いた場合、直線状の電極を用いた場合に比べて、電極の長さを長くすることができる。その結果、大きな抵抗値を持った抵抗Rを電子部品1内に形成することができる。
また、電子部品1によれば、コイル電極41a,41b,41c,41dの長さを調整するだけで、新たな絶縁層を追加することなく、所望の抵抗値を有する抵抗Rを得ることができる。そのため、抵抗Rの抵抗値とコイルLのインダクタンス値とをそれぞれ独立して調整することができる。
また、電子部品1によれば、外部電極4,5は、図1に示すように、積層体部分3の主面、基板2の主面及び側面に跨って、基板2の角において折り曲げて形成されている。
また、電子部品1によれば、コイル電極31a,31b,31c,31dの接続の順番を変化させるだけで、積層数を増加させることなく、寄生容量の大きさを変化させることができる。その結果、電子部品1において、幅広い範囲において共振周波数を設定することが可能となる。
以下に、図面を参照しながら、前記効果について説明する。図3は、図1に示す電子部品1の等価回路図である。図4は、比較例である電子部品1'の分解斜視図である。図5は、比較例である電子部品1'の等価回路図である。なお、図4及び図5に示す電子部品1'において、電子部品1と同じ構成については、同じ参照符号に「'」を付して記載している。
図4に示す比較例である電子部品1'では、コイル電極31'c、コイル電極31'a、コイル電極31'b、コイル電極31'dは、この順に積層方向の上層から積層されており、この積層順に電気的に接続されている。
電子部品1では、図3に示すように、コイル電極31c、コイル電極31a、コイル電極31b、コイル電極31dが、この順にコイルとして直列に接続される。そして、互いに積層方向に隣り合うコイル電極31aとコイル電極31bとの間に寄生容量C1が形成され、互いに積層方向に隣り合うコイル電極31bとコイル電極31cとの間に寄生容量C2が形成され、互いに積層方向に隣り合うコイル電極31cとコイル電極31dとの間に寄生容量C3が形成される。
一方、比較例である電子部品1'では、図5に示すように、コイル電極31'c、コイル電極31'a、コイル電極31'b、コイル電極31'dが、この順にコイルとして直列に接続される。そして、互いに積層方向に隣り合うコイル電極31'cとコイル電極31'aとの間に寄生容量C’1が形成され、互いに積層方向に隣り合うコイル電極31'aとコイル電極31'bとの間に寄生容量C’2が形成され、互いに積層方向に隣り合うコイル電極31'bとコイル電極31'dとの間に寄生容量C’3が形成される。
以上のように、電子部品1において、コイル電極31a,31b,31c,31dを接続する順番を、積層順と異ならせることにより、電子部品1と比較例である電子部品との等価回路を異ならせることができる。より詳細には、電子部品1に形成される寄生容量を、比較例である電子部品1'に形成される寄生容量よりも大きくすることができる。その結果、電子部品1において、幅広い範囲において共振周波数を設定することが可能となる。
また、電子部品1によれば、積層体部分3が、磁性材料により形成された基板2上に形成されるので、例えば、非磁性材料(アルミナ)の基板上に積層体部分が形成された場合に比べて、コイルLのインダクタンスを大きくすることができる。すなわち、基板2の材料を変更することにより、電子部品1の共振周波数を変更することが可能となる。
(変形例)
以下に、電子部品1の変形例について図面を参照しながら説明する。図6は、電子部品1の変形例を示した分解斜視図である。なお、図1及び図2の電子部品1と同じ構成については、同じ参照符号を付してある。
電子部品1において、抵抗Rは、図6に示すように、2つのコイル電極41c,41dで構成されていてもよい。このように、2つのコイル電極41c,41dにより構成されることにより、4つのコイル電極41a,41b,41c,41dにより抵抗Rが構成された場合に比べて、抵抗Rの抵抗値を小さくすることができる。すなわち、抵抗Rを構成するコイル電極の枚数を調整することにより、抵抗Rの抵抗値を調整することができる。ただし、抵抗Rを構成するコイル電極の枚数の上限は、コイルLを構成するコイル電極の枚数であることが好ましい。
また、図6に示す電子部品1では、抵抗Rを構成するコイル電極41c,41dの上層には、コイルLを構成するコイル電極が重なるように積層されていない。しかしながら、コイルLを構成するコイル電極が、抵抗Rを構成するコイル電極41c,41dの上層に積層されていてもよい。
(製造方法について)
以下に、電子部品1の製造方法について図面を参照しながら説明する。図7及び図8は、電子部品1の製造時における工程断面図である。なお、以下に説明する電子部品1は、図1及び図2に示す電子部品1である。また、図7及び図8では、1個分の電子部品1の製造工程が示されているが、実際には、複数の電子部品1がマトリクス状に配置された状態で一括して製造されている。
基板2として、磁性体材料からなる基板を用意する。次に、図7(a)に示すように、ポリイミド樹脂からなる絶縁層30dを、基板2上にフォトリソグラフィにより形成する。次に、図7(b)に示すように、絶縁層30d上に、Ag又はPdを主成分とした導電性材料からなる導電層31dAをスパッタリングや蒸着等のドライめっき法により形成する。
次に、導電層31dA上に感光性レジストを塗布、乾燥した後、この感光性レジストにマスクフィルムを当てて所望の部分を露光する。次に、感光性レジストを現像し、図7(c)に示すように、導電層31dAの不要な部分が露出した形状を有するレジストパターン40を形成する。
次に、露出した部分の導電層31dAをエッチングにて除去した後、レジストパターン40を除去することにより、図8(a)に示すように、コイル電極31d,41dを形成する。
次に、図8(b)に示すように、ポリイミド樹脂からなる絶縁層30cを、絶縁層30d及びコイル電極31d,41d上にフォトリソグラフィにより形成する。この際、接続部45d上において、ビアホールHを絶縁層30cに形成する。図9は、電子部品1の製造工程時において、基板2を積層方向から見た上視図である。図9では、複数の絶縁層30cがマトリクス状に並ぶように形成されている。図9に示すように、絶縁層30cは、隣接する絶縁層30cと所定の隙間を空けて形成されている。
次に、図8(c)に示すように、絶縁層30c上に、導電層31cAをドライめっき法により形成する。この際、ビアホールHに導電性材料が充填され、ビアホール導体Bが形成される。この後、この導電層31cAには、図7(c)〜図8(c)を用いて説明した処理が施される。これにより、コイル電極31c,41c及び絶縁層30bが、絶縁層30c上に形成される。更に、図7(c)〜図8(c)を用いて説明した処理が繰り返されて、コイル電極31a,31b,41a,41bが形成される。この後、コイル電極31a,41a及び絶縁層30a上にポリイミド樹脂からなる絶縁層30zが形成される。
この後、基板2がダイサーによりカットされて、個々の電子部品1に切り離される。この際、図9の点線部分に示すように、ダイサーが絶縁層30a,30b,30cが形成されていない部分を通過するように、基板2をカットする。更に、カットした電子部品1に対してバレルを施す。これにより、基板2の角の面取りが行われる。
最後に、外部電極4,5を形成する。具体的には、Ag及び樹脂からなる導電性ペーストを塗布し、硬化させて銀電極を形成する。次に、銀電極上にNiめっき及びSnめっきを施して、外部電極4,5が形成される。以上の工程を経て、電子部品1が完成する。
以上のように、電子部品1のコイル電極31a,31b,31c,31d,41a,41b,41c,41dは、フォトリソグラフィにより作製される。フォトリソグラフィを用いることにより、線幅の狭いコイル電極31a,31b,31c,31d,41a,41b,41c,41dを形成できるようになる。その結果、コイル電極31a,31b,31c,31d,41a,41b,41c,41dの巻数を多くすることができ、電子部品1の積層数を抑えることが可能となる。
また、基板2に対してバレルを施して、基板2の角の面取りを行っているので、外部電極4,5が基板2の角において剥離することが抑制される。
また、絶縁層30a,30b,30c,30d,30zは、積層方向から見たときに、基板2よりも小さく形成されている。これにより、外部電極4,5が、基板2から剥がれることを効果的に抑制できる。以下に、図9及び図10を用いて説明する。図10は、電子部品1の基板2の角近傍の拡大図である。
絶縁層30a,30b,30c,30d,30zを基板2の全面に形成して、ダイサーによりカットした場合には、絶縁層30a,30b,30c,30d,30zのカット面においてポリイミドのひげが発生する。このようなポリイミドのひげが発生すると、精度よく外部電極4,5を形成することが困難である。
これに対して、電子部品1では、ダイサーが通過する部分には、図9及び図10に示すように、絶縁層30a,30b,30c,30d,30zが形成されていない。そのため、電子部品1を切り分ける際に、前記のようなポリイミドのひげが発生しない。これにより、外部電極4,5を精度よく形成することが可能となる。その結果、電子部品1において、外部電極4,5が剥離することが抑制される。
また、電子部品1では、樹脂を含んだ導電性ペーストを用いて外部電極4,5を形成している。外部電極4,5は、樹脂(ポリイミド)からなる絶縁層30a,30b,30c,30d,30z上にも形成されるので、絶縁層30a,30b,30c,30d,30zとの密着性がよい。そのため、電子部品1において、外部電極4,5が剥離することが抑制される。
また、電子部品1内には、アレイ状にコイルL等の回路素子が形成されていてもよい。
また、図6に示す電子部品1において、絶縁層30a,30b上に、コイル電極が形成されることにより、更なるコイルが形成されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。 前記電子部品の分解斜視図である。 前記電子部品の等価回路図である。 比較例である電子部品の分解斜視図である。 比較例である電子部品の等価回路図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品の変形例を示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品の製造時における工程断面図である。 本発明の一実施形態に係る電子部品の製造時における工程断面図である。 前記電子部品の製造工程時において、基板を積層方向から見た上視図である。 前記電子部品の基板の角近傍の拡大図である。
符号の説明
1 電子部品
2 基板
3 積層体部分
4,5 外部電極
30a,30b,30c,30d,30z 絶縁層
31a,31b,31c,31d,41a,41b,41c,41d コイル電極
32a,32b,32c,32d,42a,42b,42c,42d コイル部
33c,43a 引き出し部
34a,34b,35a,35b,35c,35d,44b,44c,45a,45b,45c,45d 接続部
B ビアホール導体
C1,C2,C3 寄生容量
H ビアホール
L コイル
R 抵抗

Claims (8)

  1. 複数の絶縁層が積層されてなる積層体と、
    前記複数の絶縁層と共に積層されたコイル電極であって、電気的に接続されることによりコイルを構成している複数の第1のコイル電極と、
    前記第1のコイル電極が積層された絶縁層の少なくとも一部の絶縁層上に積層されたコイル電極であって、それぞれが発生する磁束が打ち消されるように電気的に接続されることにより、抵抗を構成している複数の第2のコイル電極と、
    を備えること、
    を特徴とする電子部品。
  2. 前記複数の第2のコイル電極は、渦巻き形状を有するコイル電極であって、互いに接続された2つの前記第2のコイル電極の内の、一方の第2のコイル電極を流れる電流の旋廻方向と他方の第2のコイル電極を流れる電流の旋廻方向とが反対方向となるように、電気的に接続されていること、
    を特徴とする請求項1に記載の電子部品。
  3. 前記第1のコイル電極は、積層された順番とは異なる順番に電気的に接続されていること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電子部品。
  4. 前記複数の第1のコイル電極は、積層方向から見たときに重なっていること、
    を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子部品。
  5. 前記積層体は、磁性材料により形成された基板上に設けられていること、
    を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子部品。
  6. 前記積層体は、積層方向から見たときに、前記基板よりも小さく形成されていること、
    を特徴とする請求項5に記載の電子部品。
  7. 前記内部電極は、フォトリソグラフィにより作製されていること、
    を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電子部品。
  8. 前記コイルと前記抵抗とは、電気的に接続されていること、
    を特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の電子部品。
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