JP6569458B2 - COIL COMPONENT, ITS MANUFACTURING METHOD, AND CIRCUIT BOARD MOUNTED WITH COIL COMPONENT - Google Patents
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Description
本発明はコイル部品及びその製造方法に関し、特に、電源回路用として用いることが好適なコイル部品及びその製造方法に関する。また、本発明は、このようなコイル部品が実装された回路基板に関する。 The present invention relates to a coil component and a manufacturing method thereof, and more particularly to a coil component suitable for use in a power supply circuit and a manufacturing method thereof. The present invention also relates to a circuit board on which such a coil component is mounted.
電源回路などに用いられるコイル部品は、信号用のコイル部品に比べて大電流が流れるため、より低い直流抵抗が求められる。直流抵抗を低減するためには、コイル長を短くするとともに、コイル導体の断面積を大きくする必要がある。一方、十分なインダクタンスを確保するためには、コイル長を長くするとともに、より大きなループを形成すべくコイルの導体幅を小さくする必要がある。このように、直流抵抗の低減とインダクタンスの確保は、トレードオフの関係にあった。 A coil component used in a power supply circuit or the like requires a lower DC resistance because a larger current flows than a signal coil component. In order to reduce the direct current resistance, it is necessary to shorten the coil length and increase the cross-sectional area of the coil conductor. On the other hand, in order to ensure sufficient inductance, it is necessary to increase the coil length and reduce the coil conductor width in order to form a larger loop. Thus, there was a trade-off relationship between reducing the DC resistance and securing the inductance.
特許文献１には、信号用のコイル部品が記載されている。特許文献１に記載されたコイル部品は、信号用としての使用を前提としているため、コイル導体が細く、電源用としての使用には適さない。しかも、特許文献１に記載されたコイル部品は、積層した絶縁体層の表面に導電パターンを形成していることから、大電流の流れる電源回路用としては接続信頼性が悪いという問題があった。
したがって、本発明は、十分なインダクタンスを確保しつつ直流抵抗を低減可能なコイル部品及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、このようなコイル部品が実装された回路基板を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a coil component capable of reducing direct current resistance while ensuring a sufficient inductance, and a method for manufacturing the same. Another object of the present invention is to provide a circuit board on which such a coil component is mounted.
本発明によるコイル部品は、第１の磁性部材と、前記第１の磁性部材と実質的に同じ厚さを有する第２の磁性部材と、前記第１及び第２の磁性部材に挟まれたコイル層と、を備え、前記コイル層は、交互に積層された複数の導体層及び複数の絶縁層を含み、前記複数の導体層は、前記複数の絶縁層に形成されたスルーホールを介して互いに接続されてコイルパターンを構成し、前記コイルパターンの一端及び他端は、積層方向と平行な前記コイル層の側面に露出していることを特徴とする。 The coil component according to the present invention includes a first magnetic member, a second magnetic member having substantially the same thickness as the first magnetic member, and a coil sandwiched between the first and second magnetic members. And the coil layer includes a plurality of conductor layers and a plurality of insulating layers that are alternately stacked, and the plurality of conductor layers are mutually connected via through holes formed in the plurality of insulating layers. A coil pattern is formed by connection, and one end and the other end of the coil pattern are exposed on the side surface of the coil layer parallel to the stacking direction.
また、本発明による回路基板は、上記のコイル部品が実装された回路基板であって、前記コイル部品の前記積層方向は、前記回路基板の実装面と平行であることを特徴とする。 The circuit board according to the present invention is a circuit board on which the above-described coil component is mounted, and the stacking direction of the coil component is parallel to the mounting surface of the circuit board.
本発明によれば、複数の導体層を積層してコイルパターンを構成していることから、導体の断面積を大きくすることにより、十分なインダクタンスを確保しつつ直流抵抗を低減することができる。また、導体層間に設けられた絶縁層が非磁性材料からなる場合は、自己共振周波数を高めることも可能となる。さらに、外部端子がコイル層の側面に設けられていることから、該コイル部品を立てて、つまり、積層方向が回路基板の実装面と平行となるよう実装することができる。しかも、第１及び第２の磁性部材がほぼ同じ厚みを有していることから、回路基板に立てて実装した際にコイル部品が倒れにくくなる。 According to the present invention, since the coil pattern is formed by laminating a plurality of conductor layers, the DC resistance can be reduced while securing a sufficient inductance by increasing the cross-sectional area of the conductor. Further, when the insulating layer provided between the conductor layers is made of a nonmagnetic material, the self-resonance frequency can be increased. Furthermore, since the external terminal is provided on the side surface of the coil layer, the coil component can be erected, that is, mounted so that the stacking direction is parallel to the mounting surface of the circuit board. In addition, since the first and second magnetic members have substantially the same thickness, the coil component is less likely to fall when mounted on the circuit board.
本発明において、前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材は、互いに異なる磁性材料からなるものであっても構わない。この場合、前記第２の磁性部材は、磁性体を含有する樹脂からなるものであっても構わない。 In the present invention, the first magnetic member and the second magnetic member may be made of different magnetic materials. In this case, the second magnetic member may be made of a resin containing a magnetic material.
本発明において、前記複数の導体層は、前記コイルパターンの前記一端が形成される第１の導体層と、前記コイルパターンの前記他端が形成される第２の導体層と、前記第１及び第２の導体層間に位置する１又は２以上の第３の導体層とを含み、前記第１の導体層は、前記コイルパターンの前記他端と前記積層方向に重なる第１の接続導体を含み、前記第２の導体層は、前記コイルパターンの前記一端と前記積層方向に重なる第２の接続導体を含み、前記第３の導体層は、前記コイルパターンの前記他端と前記積層方向に重なる第３の接続導体と、前記コイルパターンの前記一端と前記積層方向に重なる第４の接続導体とを含み、前記コイルパターンの前記一端は、前記複数の絶縁層に形成されたスルーホールを介して前記第２及び第４の接続導体に接続され、前記コイルパターンの前記他端は、前記複数の絶縁層に形成されたスルーホールを介して前記第１及び第３の接続導体に接続されることが好ましい。これによれば、コイルパターンの端部における抵抗を低減することが可能となる。 In the present invention, the plurality of conductor layers include a first conductor layer in which the one end of the coil pattern is formed, a second conductor layer in which the other end of the coil pattern is formed, One or more third conductor layers positioned between second conductor layers, and the first conductor layer includes a first connection conductor that overlaps the other end of the coil pattern in the stacking direction. The second conductor layer includes a second connection conductor that overlaps the one end of the coil pattern in the stacking direction, and the third conductor layer overlaps the other end of the coil pattern in the stacking direction. A third connection conductor; and a fourth connection conductor that overlaps the one end of the coil pattern and the stacking direction, and the one end of the coil pattern passes through through holes formed in the plurality of insulating layers. The second and fourth contacts It is connected to the conductor, the other end of the coil pattern, being connected to the first and third connection conductor via a through hole formed in the plurality of insulating layers are preferred. According to this, it becomes possible to reduce the resistance at the end of the coil pattern.
この場合、前記コイルパターンの前記一端と前記第２及び第４の接続導体は、一体化されて前記コイル層の前記側面に露出し、且つ、前記第１の外部端子に覆われており、前記コイルパターンの前記他端と前記第１及び第３の接続導体は、一体化されて前記コイル層の前記側面に露出し、且つ、前記第２の外部端子に覆われていることが好ましい。これによれば、外部端子とコイルパターンとの間の抵抗を低減することができる。 In this case, the one end of the coil pattern and the second and fourth connection conductors are integrated and exposed on the side surface of the coil layer, and are covered with the first external terminal, It is preferable that the other end of the coil pattern and the first and third connection conductors are integrated and exposed on the side surface of the coil layer, and is covered with the second external terminal. According to this, the resistance between the external terminal and the coil pattern can be reduced.
本発明において、前記コイル層は、前記積層方向から見て第１乃至第４の角部を有する矩形であり、前記第１の外部端子は、前記第１の角部に設けられ、前記第２の外部端子は、前記第１の角部に隣接する前記第２の角部に設けられ、前記第１及び第２の角部に対してそれぞれ対角に位置する前記第３及び第４の角部には、外部端子が設けられないことが好ましい。かかる構造は、回路基板に立てて実装するのに好適である。 In the present invention, the coil layer is a rectangle having first to fourth corners when viewed from the stacking direction, the first external terminal is provided at the first corner, and the second External terminals of the third and fourth corners provided at the second corner adjacent to the first corner and located diagonally to the first and second corners, respectively. It is preferable that an external terminal is not provided in the part. Such a structure is suitable for mounting on a circuit board.
本発明によるコイル部品の製造方法は、所定の位置にスルーホールを有する複数の絶縁層と、所定形状の導体パターンを有する複数の導体層とを、第１の磁性部材の表面に交互に形成することによって、コイル層を形成する工程と、前記コイル層の表面に、第２の磁性部材を形成する工程と、前記コイル層の側面に露出した前記コイルパターンの一端及び他端をそれぞれ覆う第１及び第２の外部端子を形成する工程と、前記第１の磁性部材を研削することによって、前記第１の磁性部材の積層方向における厚さを前記第２の磁性部材の前記積層方向における厚さと等しくする工程と、を備えることを特徴とする。これによれば、上述したコイル部品を作製することが可能となる。 In the method of manufacturing a coil component according to the present invention, a plurality of insulating layers having through holes at predetermined positions and a plurality of conductive layers having a conductor pattern of a predetermined shape are alternately formed on the surface of the first magnetic member. Thus, a step of forming a coil layer, a step of forming a second magnetic member on the surface of the coil layer, and a first covering the one end and the other end of the coil pattern exposed on the side surface of the coil layer, respectively. And forming the second external terminal, and grinding the first magnetic member so that the thickness of the first magnetic member in the stacking direction is equal to the thickness of the second magnetic member in the stacking direction. And a step of equalizing. According to this, it becomes possible to produce the coil component mentioned above.
このように、本発明によれば、十分なインダクタンスを確保しつつ直流抵抗を低減することが可能なコイル部品及びその製造方法、並びに、このようなコイル部品が実装された回路基板を提供することが可能となる。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide a coil component capable of reducing direct current resistance while ensuring a sufficient inductance, a manufacturing method thereof, and a circuit board on which such a coil component is mounted. Is possible.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１は、本発明の好ましい実施形態によるコイル部品１０の外観を示す斜視図である。また、図２はコイル部品１０の分解斜視図であり、図３は図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a
本実施形態によるコイル部品１０は電源回路用のインダクタとして用いることが可能な表面実装型のチップ部品であり、図１〜図３に示すように、第１及び第２の磁性部材１１，１２と、これら磁性部材１１，１２に挟まれたコイル層２０とを備える。
The
磁性部材１１は、焼結フェライトなどの磁性材料からなる基板である。後述するように、コイル部品１０の製造過程においては、磁性部材１１を基板として、その上面にコイル層２０及び磁性部材１２を順次形成する。一方、磁性部材１２は、磁性部材１１とは異なる材料からなり、フェライト粉や金属磁性粉を含有する樹脂からなる複合部材である。金属磁性粉を用いる場合、パーマロイ系材料を用いることが好適である。また、樹脂としては、液状又は粉体のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
The
本実施形態においては、積層方向における磁性部材１１の厚さＴ１１が積層方向における磁性部材１２の厚さＴ１２とほぼ等しい（Ｔ１１≒Ｔ１２）。これは、一般的な積層コイル部品とは異なり、本実施形態によるコイル部品１０は、積層方向が回路基板の実装面と平行となるよう立てて実装されるからである。後述するように、本実施形態によるコイル部品１０においては、外部端子Ｅ１，Ｅ２が磁性部材１１，１２を覆うことなく、コイル層２０の側面にのみ設けられることから、回路基板に立てて実装する場合に左右のバランス、つまり磁性部材１１の厚さＴ１１と磁性部材１２の厚さＴ１２とのバランスを確保する必要があるからである。但し、磁性部材１１の厚さＴ１１と磁性部材１２の厚さＴ１２が完全に一致している必要はなく、実質的に同一であれば、上記の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the thickness T11 of the
さらに、本実施形態においては、積層方向におけるコイル層２０の厚さＴ２０が磁性部材１１，１２の厚さＴ１１，Ｔ１２よりも厚い（Ｔ１１＜Ｔ２０、且つ、Ｔ１２＜Ｔ２０）。これは、コイル層２０に形成されるコイルパターンの導体厚を厚くすることによって直流抵抗を低減しつつ、回路基板に立てて実装する際に回路基板上における占有面積を縮小するためである。また、外部端子Ｅ１，Ｅ２はコイル層２０の側面にのみ設けられることから、コイル層２０の厚さＴ２０を厚くすることによって、外部端子Ｅ１，Ｅ２の面積を十分に確保することもできる。
Furthermore, in the present embodiment, the thickness T20 of the
コイル層２０は、絶縁層３１〜３５と導体層２１〜２４が交互に積層された構成を有している。導体層２１〜２４は、絶縁層３２〜３４に形成されたスルーホールを介して互いに接続されることにより、コイルパターンを構成している。絶縁層３１〜３５は、例えば樹脂からなり、少なくとも絶縁層３２〜３４については非磁性材料を用いることが好ましい。最下層に位置する絶縁層３１及び最上層に位置する絶縁層３５については、磁性材料を用いても構わない。
The
一般的なコイル部品とは異なり、本実施形態によるコイル部品１０は、各導体層２１〜２４に形成される導体パターンの面積が非常に大きい。これは、大面積の導体を形成することによって、直流抵抗を低減するためである。特に限定されるものではないが、各導体層２１〜２４における導体パターンの形成比率は、５０％以上であることが好ましい。この場合、各絶縁層３１〜３５は、導体層２１〜２４と積層方向に重ならない部分の面積よりも導体層２１〜２４と積層方向に重なる部分の面積の方が大きくなる。
Unlike a general coil component, the
導体層２１は、磁性部材１１の上面に絶縁層３１を介して形成されている。導体層２１には、ループ導体Ｌ１及び接続導体４１が設けられている。ループ導体Ｌ１は、積層方向から見ると、一端Ｌ１ａから他端Ｌ１ｂに向かって反時計回り（左回り）に巻回された約１ターンの導体である。ループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａは、外部端子Ｅ１に接続される。接続導体４１は、ループ導体Ｌ１とは独立して設けられている。
The
導体層２２は、導体層２１の上方に絶縁層３２を介して形成されている。導体層２２には、ループ導体Ｌ２及び接続導体５１，５２が設けられている。ループ導体Ｌ２は、積層方向から見ると、一端Ｌ２ａから他端Ｌ２ｂに向かって反時計回り（左回り）に巻回された約１ターンの導体である。ループ導体Ｌ２の一端Ｌ２ａは、絶縁層３２に設けられたスルーホールを介して、ループ導体Ｌ１の他端Ｌ１ｂに接続されている。接続導体５１，５２は、ループ導体Ｌ２とは独立して設けられている。
The
導体層２３は、導体層２２の上方に絶縁層３３を介して形成されている。導体層２３には、ループ導体Ｌ３及び接続導体６１，６２が設けられている。ループ導体Ｌ３は、積層方向から見ると、一端Ｌ３ａから他端Ｌ３ｂに向かって反時計回り（左回り）に巻回された約１ターンの導体である。ループ導体Ｌ３の一端Ｌ３ａは、絶縁層３３に設けられたスルーホールを介して、ループ導体Ｌ２の他端Ｌ２ｂに接続されている。接続導体６１，６２は、ループ導体Ｌ３とは独立して設けられている。
The
導体層２４は、導体層２３の上方に絶縁層３４を介して形成されている。導体層２４には、ループ導体Ｌ４及び接続導体７２が設けられている。ループ導体Ｌ４は、積層方向から見ると、一端Ｌ４ａから他端Ｌ４ｂに向かって反時計回り（左回り）に巻回された約１ターンの導体である。ループ導体Ｌ４の一端Ｌ４ａは、絶縁層３４に設けられたスルーホールを介して、ループ導体Ｌ３の他端Ｌ３ｂに接続されている。ループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂは、外部端子Ｅ２に接続される。接続導体７２は、ループ導体Ｌ４とは独立して設けられている。
The
これにより、ループ導体Ｌ１〜Ｌ４によって約４ターンのコイルパターンが構成され、その一端Ｌ１ａは外部端子Ｅ１に接続され、他端Ｌ４ｂは外部端子Ｅ２に接続される。ループ導体Ｌ１〜Ｌ４の各導体層２１〜２４における形成比率は、５０％以上であることが好ましい。ループ導体Ｌ１〜Ｌ４及び接続導体４１，５１，５２，６１，６２，７２は、いずれも銅（Ｃｕ）などの良導体によって構成され、電解メッキ法を用いて形成することが好ましい。
Thereby, a coil pattern of about 4 turns is constituted by the loop conductors L1 to L4, one end L1a thereof is connected to the external terminal E1, and the other end L4b is connected to the external terminal E2. The formation ratio of the loop conductors L1 to L4 in each of the conductor layers 21 to 24 is preferably 50% or more. The loop conductors L1 to L4 and the
接続導体５２，６２，７２は、ループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａと積層方向に重なる位置に設けられており、絶縁層３２〜３４に設けられたスルーホールを介して相互に接続されている。該スルーホールは、積層方向から見てコイル層２０の角部Ｃ１に相当する位置に設けられており、このため、接続導体５２，６２，７２とループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａは、コイル層２０の角部Ｃ１に相当する位置において絶縁層３２〜３４が介在することなく一体化されている。角部Ｃ１において絶縁層３２〜３４に設けられたスルーホールは、当該角部Ｃ１を切り欠いた三角形であり、したがって、ループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａ及び接続導体５２，６２，７２は、コイル層２０の２つの側面（角部Ｃ１を構成する２つの側面Ｓ１，Ｓ２）において一体化されて露出している。そして、外部端子Ｅ１は、側面Ｓ１，Ｓ２に露出したループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａ及び接続導体５２，６２，７２を覆うように設けられる。外部端子Ｅ１は、ループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａ及び接続導体５２，６２，７２のみを覆い、その他の部分、特に、磁性部材１１，１２の側面を覆わない。また、最下層に位置する絶縁層３１及び最上層に位置する絶縁層３５についても、外部端子Ｅ１はこれらを覆わない。
The
接続導体４１，５１，６１は、ループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂと積層方向に重なる位置に設けられており、絶縁層３２〜３４に設けられたスルーホールを介して相互に接続されている。該スルーホールは、積層方向から見てコイル層２０の角部Ｃ２に相当する位置に設けられており、このため、接続導体４１，５１，６１とループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂは、コイル層２０の角部Ｃ２に相当する位置において絶縁層３２〜３４が介在することなく一体化されている。角部Ｃ２において絶縁層３２〜３４に設けられたスルーホールは、当該角部Ｃ２を切り欠いた三角形であり、したがって、ループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂ及び接続導体４１，５１，６１は、コイル層２０の２つの側面（角部Ｃ２を構成する２つの側面Ｓ１，Ｓ３）において一体化されて露出している。そして、外部端子Ｅ２は、側面Ｓ１，Ｓ３に露出したループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂ及び接続導体４１，５１，６１を覆うように設けられる。外部端子Ｅ２は、ループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂ及び接続導体４１，５１，６１のみを覆い、その他の部分、特に、磁性部材１１，１２の側面を覆わない。また、最下層に位置する絶縁層３１及び最上層に位置する絶縁層３５についても、外部端子Ｅ２はこれらを覆わない。
The
ここで、角部Ｃ１と角部Ｃ２は互いに隣接している。つまり、コイル層２０は積層方向から見て矩形であり、その一辺の両端部がそれぞれ角部Ｃ１，Ｃ２である。そして、これら角部Ｃ１，Ｃ２に対してそれぞれ対角に位置する角部Ｃ３，Ｃ４には、外部端子が設けられない。これは、後述するように、本実施形態によるコイル部品１０は回路基板に立てて実装されるためである。
Here, the corner C1 and the corner C2 are adjacent to each other. That is, the
導体層２４の上面は、絶縁層３５を介して第２の磁性部材１２で覆われる。また、絶縁層３１〜３５には、角部Ｃ３，Ｃ４における位置にスルーホールが設けられるとともに、コイルパターンの内径部を貫通する位置にもスルーホールが設けられる。そして、角部Ｃ３，Ｃ４に設けられたスルーホールには、磁性部材１２と同じ材料からなる第４の磁性部材１３，１４がそれぞれ埋め込まれ、コイルパターンの内径部を貫通するスルーホールには、磁性部材１２と同じ材料からなる第３の磁性部材１５が埋め込まれる。これら磁性部材１３〜１５は、第１の磁性部材１１と第２の磁性部材１２を磁気的に接続し、これによって閉磁路を形成する役割を果たす。
The upper surface of the
ここで、コイル層２０の側面のうち、角部Ｃ１と角部Ｃ２の間に位置する側面を第１の側面Ｓ１とし、角部Ｃ１と角部Ｃ４の間に位置する側面を第２の側面Ｓ２とした場合、外部端子Ｅ１は、２つの側面Ｓ１，Ｓ２に形成される。また、角部Ｃ２と角部Ｃ３の間に位置する側面を第３の側面Ｓ３とした場合、外部端子Ｅ２は、２つの側面Ｓ１，Ｓ３に形成される。そして、図１に示す外部端子Ｅ１，Ｅ２の幅Ｗ２は、外部端子Ｅ１，Ｅ２の幅Ｗ１よりも長く（Ｗ１＜Ｗ２）、且つ、外部端子Ｅ１，Ｅ２の幅Ｗ３よりも長い（Ｗ２＞Ｗ３）。ここで、幅Ｗ１とは、外部端子Ｅ１，Ｅ２のうち、側面Ｓ１に形成された部分の積層方向に対して垂直な方向における幅である。幅Ｗ２とは、外部端子Ｅ１，Ｅ２のうち、側面Ｓ２，Ｓ３に形成された部分の積層方向に対して垂直な方向における幅である。幅Ｗ３とは、積層方向に対して垂直な方向における外部端子Ｅ１，Ｅ２の幅である。
Here, of the side surfaces of the
以上が本実施形態によるコイル部品１０の構成である。かかる構成により、外部端子Ｅ１と外部端子Ｅ２は、ループ導体Ｌ１〜Ｌ４からなるコイルパターンを介して接続されることになる。そして、導体層２１〜２４には、それぞれ約１ターンのループ導体Ｌ１〜Ｌ４が形成されることから、非常に大きな導体幅を確保することができ、これに加えて導体層２１〜２４の厚さを大きくすれば、ループ導体Ｌ１〜Ｌ４によって形成されるコイルパターンの直流抵抗を非常に低抵抗化することができる。しかも、積層数によってコイルパターンの巻回数が決まることから、より大きなインダクタンスが必要な場合には、積層数を増やせばよい。
The above is the configuration of the
図４は、本実施形態によるコイル部品１０を回路基板８０に実装した状態を示す側面図であり、積層方向から見た図である。また、図５は、コイル部品１０の別の側面図であり、側面Ｓ２側から見た図である。
FIG. 4 is a side view showing a state in which the
図４及び図５に示すように、本実施形態によるコイル部品１０は、回路基板８０に立てて実装される。具体的には、コイル層２０の側面Ｓ１が回路基板８０の実装面と対向するよう、つまり、コイル部品１０の積層方向が回路基板８０の実装面と平行となるよう、実装される。このため、回路基板８０の実装面におけるコイル部品１０の占有面積は、コイル層２０の側面Ｓ１の面積に、磁性部材１１，１２の側面の面積を加えたものとなる。ここで、本実施形態によるコイル部品１０は、磁性部材１１，１２の厚さＴ１１，Ｔ１２がコイル層２０の厚さＴ２０よりも十分に薄いことから、回路基板８０上における占有面積を縮小することができる。しかも、磁性部材１１の厚さＴ１１と磁性部材１２の厚さＴ１２がほぼ等しいことから、実装状態における左右のバランスを保つこともできる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図４に示すように、回路基板８０にはランドパターン８１，８２が設けられており、これらランドパターン８１，８２にコイル部品１０の外部端子Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ接続される。ランドパターン８１，８２と外部端子Ｅ１，Ｅ２との電気的・機械的接続は、ハンダ８３によって行われる。尚、図面の見やすさを考慮して、図５においては、ランドパターン８１，８２及びハンダ８３を省略している。外部端子Ｅ１，Ｅ２のうち、コイル層２０の側面Ｓ２，Ｓ３に形成された部分には、ハンダ８３のフィレットが形成される。本実施形態では、外部端子Ｅ１，Ｅ２の幅Ｗ２が幅Ｗ１よりも大きいことから、十分に大きなフィレットを形成することができ、実装信頼性を高めることができる。
As shown in FIG. 4,
次に、本実施形態によるコイル部品１０の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the
図６（ａ）〜（ｉ）は、本実施形態によるコイル部品１０の製造工程を説明するための平面パターン図である。
6A to 6I are plan pattern diagrams for explaining the manufacturing process of the
まず、所定の厚さを持った焼結フェライトなどからなる磁性部材１１を用意し、その上面に絶縁層３１を図６（ａ）に示すパターンで形成する。具体的には、磁性部材１１の上面にスピンコート法によって樹脂材料を塗布した後、フォトリソグラフィー法によって所定のパターンを形成する。図６（ａ）に示すスルーホール１１３〜１１５は、その後、磁性部材１３〜１５が埋め込まれる部分である。
First, the
次に、図６（ｂ）に示すように、絶縁層３１の上面に導体層２１を形成する。導体層２１は、ループ導体Ｌ１及び接続導体４１からなる。これら導体の形成方法としては、スパッタリング法などの薄膜プロセスを用いて下地金属膜を形成した後、電解メッキ法を用いて所望の膜厚までメッキ成長させることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 6B, the
次に、図６（ｃ）に示すように、導体層２１を覆うように、絶縁層３１の上面に絶縁層３２を形成する。形成方法は絶縁層３１と同様であり、スピンコート法によって樹脂材料を塗布した後、フォトリソグラフィー法によって所定のパターンを形成する。図６（ｃ）に示すスルーホール１２０，１２１，１２２は、それぞれループ導体Ｌ１の他端Ｌ１ｂ、接続導体４１及びループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａを露出させる位置に形成される。一方、スルーホール１２３〜１２５は、その後、磁性部材１３〜１５が埋め込まれる部分である。
Next, as shown in FIG. 6C, an insulating
次に、図６（ｄ）に示すように、絶縁層３２の上面に導体層２２を形成する。導体層２２は、ループ導体Ｌ２及び接続導体５１，５２からなる。これにより、ループ導体Ｌ２の一端Ｌ２ａは、スルーホール１２０を介してループ導体Ｌ１の他端Ｌ１ｂに接続される。また、接続導体５１，５２は、それぞれスルーホール１２１，１２２を介して接続導体４１及びループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａに接続される。これら導体の形成方法は上述の通りである。
Next, as illustrated in FIG. 6D, the
次に、図６（ｅ）に示すように、導体層２２を覆うように、絶縁層３２の上面に絶縁層３３を形成する。形成方法は絶縁層３１，３２と同様である。図６（ｅ）に示すスルーホール１３０，１３１，１３２は、それぞれループ導体Ｌ２の他端Ｌ２ｂ、接続導体５１及び接続導体５２を露出させる位置に形成される。一方、スルーホール１３３〜１３５は、その後、磁性部材１３〜１５が埋め込まれる部分である。
Next, as illustrated in FIG. 6E, the insulating
次に、図６（ｆ）に示すように、絶縁層３３の上面に導体層２３を形成する。導体層２３は、ループ導体Ｌ３及び接続導体６１，６２からなる。これにより、ループ導体Ｌ３の一端Ｌ３ａは、スルーホール１３０を介してループ導体Ｌ２の他端Ｌ２ｂに接続される。また、接続導体６１，６２は、それぞれスルーホール１３１，１３２を介して接続導体５１，５２に接続される。これら導体の形成方法は上述の通りである。
Next, as shown in FIG. 6F, the
次に、図６（ｇ）に示すように、導体層２３を覆うように、絶縁層３３の上面に絶縁層３４を形成する。形成方法は絶縁層３１〜３３と同様である。図６（ｇ）に示すスルーホール１４０，１４１，１４２は、それぞれループ導体Ｌ３の他端Ｌ３ｂ、接続導体６１及び接続導体６２を露出させる位置に形成される。一方、スルーホール１４３〜１４５は、その後、磁性部材１３〜１５が埋め込まれる部分である。
Next, as shown in FIG. 6G, an insulating
次に、図６（ｈ）に示すように、絶縁層３４の上面に導体層２４を形成する。導体層２４は、ループ導体Ｌ４及び接続導体７２からなる。これにより、ループ導体Ｌ４の一端Ｌ４ａは、スルーホール１４０を介してループ導体Ｌ３の他端Ｌ３ｂに接続される。また、ループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂはスルーホール１４１を介して接続導体６１に接続され、接続導体７２はスルーホール１４２を介して接続導体６２に接続される。これら導体の形成方法は上述の通りである。
Next, as illustrated in FIG. 6H, the
次に、図６（ｉ）に示すように、導体層２４を覆うように、絶縁層３４の上面に絶縁層３５を形成する。形成方法は絶縁層３１〜３４と同様である。図６（ｉ）に示すスルーホール１５３〜１５５は、その後、磁性部材１３〜１５が埋め込まれる部分である。
Next, as shown in FIG. 6I, an insulating
この状態で、スルーホール１５３〜１５５の範囲についてフォトリソグラフィー法によって所定のパターンを形成したのち、イオンミリングを行うと、絶縁層３１〜３５の対応部分が除去され、当該位置には磁性部材１１を露出させる凹部が形成される。
In this state, when a predetermined pattern is formed by photolithography in the range of the through holes 153 to 155 and then ion milling is performed, the corresponding portions of the insulating
次に、磁性体を含有する樹脂を全面に形成する。これにより、絶縁層３１〜３５の対応部分が除去されてなる凹部に磁性体含有樹脂が充填され、磁性部材１３〜１５が形成されるとともに、絶縁層３５の上面を覆う磁性部材１２が形成される。
Next, a resin containing a magnetic material is formed on the entire surface. As a result, the concave portions formed by removing the corresponding portions of the insulating
そして、図７に示すように、基板である磁性部材１１を裏面側から研削することにより、その厚さＴ１１を薄くする。既に説明したように、磁性部材１１の厚さＴ１１は、コイル層２０の厚さＴ２０よりも薄く、且つ、磁性部材１２の厚さＴ１２とほぼ同じであることが好ましい。
And as shown in FIG. 7, the thickness T11 is made thin by grinding the
最後に、バレルメッキを施せば、コイル層２０の側面Ｓ１，Ｓ２に露出したループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａ及び接続導体５２，６２，７２の表面に外部端子Ｅ１が形成され、コイル層２０の側面Ｓ１，Ｓ３に露出したループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂ及び接続導体４１，５１，６１の表面に外部端子Ｅ２が形成される。この時、コイル層２０の側面に露出するこれらの導体と、磁性部材１１，１２との間には、最下層に位置する絶縁層３１及び最上層に位置する絶縁層３５がそれぞれ介在することから、図５に示すように、この絶縁層３１，３５が磁性部材１１，１２へのメッキの伸びを防止するバリアとして働く。これにより、メッキが磁性部材１１，１２にまで伸びて端子形状不良となることがない。
Finally, if barrel plating is performed, an external terminal E1 is formed on one end L1a of the loop conductor L1 exposed on the side surfaces S1, S2 of the
以上により、本実施形態によるコイル部品１０が完成する。
Thus, the
このように、本実施形態によるコイル部品１０は、回路基板８０に立てて実装するのに適した構造を有していることから、導体厚が大きく且つ太いループ導体によってコイルパターンを構成することができ、これにより、十分なインダクタンスを確保しつつ直流抵抗を低減することができる。しかも、導体層２１〜２４に挟まれた絶縁層３２〜３４が非磁性材料によって構成されていることから、高い自己共振周波数が得られる。これにより、電源回路のスイッチング周波数（例えば１００ＭＨｚ）における交流抵抗を低減することも可能となる。
As described above, since the
また、ループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａ及び接続導体５２，６２，７２の表面が（絶縁層３２〜３４を介することなく）コイル層２０の側面Ｓ１，Ｓ２において一体化され、その表面に外部端子Ｅ１が形成されている。同様に、ループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂ及び接続導体４１，５１，６１の表面が（絶縁層３２〜３４を介することなく）コイル層２０の側面Ｓ１，Ｓ３において一体化され、その表面に外部端子Ｅ２が形成されている。このため、外部端子Ｅ１，Ｅ２とコイルパターンとの接続部における抵抗を非常に低く抑えることも可能となる。
Further, the surface of one end L1a of the loop conductor L1 and the
さらに、外部端子Ｅ１はループ導体Ｌ１の一端Ｌ１ａ及び接続導体５２，６２，７２の表面にのみ形成され、外部端子Ｅ２はループ導体Ｌ４の他端Ｌ４ｂ及び接続導体４１，５１，６１の表面にのみ形成されていることから、バレルメッキによって外部端子Ｅ１，Ｅ２を容易に形成することができる。しかも、コイル層２０の厚さＴ２０が大きいことから、外部端子Ｅ１，Ｅ２の面積についても十分に確保される。一方、磁性部材１１，１２の厚さＴ１１，Ｔ１２については小さいことから、回路基板８０に立てて実装する際の占有面積を縮小することができる。また、磁性部材１１，１２の厚さＴ１１，Ｔ１２がほぼ等しいことから、回路基板８０に立てて実装する際に左右のバランスが保たれる。このため、コイル部品１０が回路基板８０上で倒れることもない。
Further, the external terminal E1 is formed only on one end L1a of the loop conductor L1 and the surfaces of the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.
１０ コイル部品
１１ 第１の磁性部材
１２ 第２の磁性部材
１３，１４ 第４の磁性部材
１５ 第３の磁性部材
２０ コイル層
２１〜２４ 導体層
３１〜３５ （非磁性）絶縁層
４１，５１，５２，６１，６２，７２ 接続導体
８０ 回路基板
８１，８２ ランドパターン
８３ ハンダ
１１３〜１１５，１２０〜１２５，１３０〜１３５，１４０〜１４５，１５３〜１５５ スルーホール
Ｃ１〜Ｃ４ 第１〜第４の角部
Ｅ１ 第１の外部端子
Ｅ２ 第２の外部端子
Ｌ１〜Ｌ４ 第１〜第４のループ導体
Ｌ１ａ〜Ｌ４ａ 第１〜第４のループ導体の一端
Ｌ１ｂ〜Ｌ４ｂ 第１〜第４のループ導体の他端
Ｓ１〜Ｓ３ コイル層の側面
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第１の磁性部材と実質的に同じ厚さを有する第２の磁性部材と、
前記第１及び第２の磁性部材に挟まれたコイル層と、
第１及び第２の外部端子と、を備え、
前記コイル層は、交互に積層された複数の導体層及び複数の絶縁層を含み、
前記複数の導体層は、前記複数の絶縁層に形成されたスルーホールを介して互いに接続されてコイルパターンを構成し、
前記コイルパターンの一端及び他端は、積層方向と平行な前記コイル層の側面に露出し、
前記第１及び第２の外部端子は、前記積層方向に対して垂直な前記第１及び第２の磁性部材の外側面に露出することなく、前記コイルパターンの前記一端及び前記他端をそれぞれ覆い、
前記コイル層は、前記積層方向から見て第１乃至第４の角部を有する矩形であり、
前記第１の外部端子は、前記第１の角部に設けられ、
前記第２の外部端子は、前記第１の角部に隣接する前記第２の角部に設けられ、
前記第１及び第２の角部に対してそれぞれ対角に位置する前記第３及び第４の角部には、外部端子が設けられることなく、それぞれ第３及び第４の磁性部材が埋め込まれていることを特徴とするコイル部品。 A first magnetic member;
A second magnetic member having substantially the same thickness as the first magnetic member;
A coil layer sandwiched between the first and second magnetic members;
First and second external terminals ,
The coil layer includes a plurality of conductor layers and a plurality of insulating layers stacked alternately,
The plurality of conductor layers are connected to each other through through holes formed in the plurality of insulating layers to constitute a coil pattern,
One end and the other end of the coil pattern are exposed on the side surface of the coil layer parallel to the stacking direction ,
The first and second external terminals cover the one end and the other end of the coil pattern without being exposed on the outer surfaces of the first and second magnetic members perpendicular to the stacking direction. ,
The coil layer is a rectangle having first to fourth corners when viewed from the stacking direction,
The first external terminal is provided at the first corner,
The second external terminal is provided at the second corner adjacent to the first corner,
Third and fourth magnetic members are embedded in the third and fourth corners, which are located diagonally with respect to the first and second corners, respectively, without providing external terminals. coil component, wherein a is.
前記第１の導体層は、前記コイルパターンの前記他端と前記積層方向に重なる第１の接続導体を含み、
前記第２の導体層は、前記コイルパターンの前記一端と前記積層方向に重なる第２の接続導体を含み、
前記第３の導体層は、前記コイルパターンの前記他端と前記積層方向に重なる第３の接続導体と、前記コイルパターンの前記一端と前記積層方向に重なる第４の接続導体とを含み、
前記コイルパターンの前記一端は、前記複数の絶縁層に形成されたスルーホールを介して前記第２及び第４の接続導体に接続され、
前記コイルパターンの前記他端は、前記複数の絶縁層に形成されたスルーホールを介して前記第１及び第３の接続導体に接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイル部品。 The plurality of conductor layers include a first conductor layer on which the one end of the coil pattern is formed, a second conductor layer on which the other end of the coil pattern is formed, and the first and second conductors. Including one or more third conductor layers located between the layers,
The first conductor layer includes a first connection conductor that overlaps the other end of the coil pattern in the stacking direction,
The second conductor layer includes a second connection conductor that overlaps the one end of the coil pattern in the stacking direction,
The third conductor layer includes a third connection conductor that overlaps the other end of the coil pattern in the stacking direction, and a fourth connection conductor that overlaps the one end of the coil pattern and the stacking direction,
The one end of the coil pattern is connected to the second and fourth connection conductors through through holes formed in the plurality of insulating layers,
The other end of the coil pattern is connected to the first and third connection conductors through through holes formed in the plurality of insulating layers. The coil component according to the item.
前記コイルパターンの前記他端と前記第１及び第３の接続導体は、一体化されて前記コイル層の前記側面に露出し、且つ、前記第２の外部端子に覆われていることを特徴とする請求項４に記載のコイル部品。 The one end of the coil pattern and the second and fourth connection conductors are integrated and exposed on the side surface of the coil layer, and are covered with the first external terminal,
The other end of the coil pattern and the first and third connection conductors are integrated and exposed on the side surface of the coil layer, and are covered with the second external terminal. The coil component according to claim 4.
前記コイル層の表面に、第２の磁性部材を形成するとともに、互いに隣接する前記第３及び第４の角部にそれぞれ第３及び第４の磁性部材を埋め込む工程と、
前記コイル層の側面に露出した前記コイルパターンの一端及び他端をそれぞれ覆う第１及び第２の外部端子を、前記積層方向に対して垂直な前記第１及び第２の磁性部材の外側面並びに前記第３及び第４の角部に露出させることなく、前記第３及び第４の角部に対してそれぞれ対角に位置する前記第１及び第２の角部にそれぞれ形成する工程と、
前記第１の磁性部材を研削することによって、前記第１の磁性部材の積層方向における厚さを前記第２の磁性部材の前記積層方向における厚さと等しくする工程と、を備えることを特徴とするコイル部品の製造方法。 By alternately forming a plurality of insulating layers having a through hole at a predetermined position and a plurality of conductor layers having a conductor pattern of a predetermined shape on the surface of the first magnetic member, the through the through hole Forming a rectangular coil layer having a coil pattern in which a plurality of conductor layers are connected to each other and having first to fourth corners when viewed from the stacking direction ;
Forming a second magnetic member on the surface of the coil layer and embedding the third and fourth magnetic members in the third and fourth corners adjacent to each other ;
First and second external terminals that respectively cover one end and the other end of the coil pattern exposed on the side surface of the coil layer are arranged on the outer surfaces of the first and second magnetic members perpendicular to the stacking direction, and Forming each of the first and second corners diagonally with respect to the third and fourth corners without exposing them to the third and fourth corners ;
And grinding the first magnetic member to make the thickness of the first magnetic member in the stacking direction equal to the thickness of the second magnetic member in the stacking direction. Manufacturing method of coil parts.
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