JP7493419B2 - 光通信モジュール及び積層型コイル部品 - Google Patents
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Description
本発明は、光通信モジュール及び積層型コイル部品に関する。
特許文献１には、複数の絶縁層が積層されてなり、内部にコイルを内蔵する積層体と、外部電極とを備える積層型コイル部品が開示されている。
この積層型コイル部品は、高周波特性に優れるものとされており、４０ＧＨｚ、５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１が特定の値以上であることが記載されている。
この積層型コイル部品は、高周波特性に優れるものとされており、４０ＧＨｚ、５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１が特定の値以上であることが記載されている。
光通信モジュールにおいては、レーザーダイオードやＥＭＬ（電界吸収型変調器集積型レーザ）などの発光素子を内部に有し、電気信号を光信号に変換して送信する光送信モジュール（ＴＯＳＡ：Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂａｓｓｅｍｂｌｙ）や、内部にフォトダイオードに代表される受光素子を有し、受信した光信号を電気信号に変換する光受信モジュール（ＲＯＳＡ：Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂａｓｓｅｍｂｌｙ）や、これらの両方の機能を内包した双方向モジュール（ＢＯＳＡ：Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂａｓｓｅｍｂｌｙ）などが使用される。
ＴＯＳＡの場合を例にして光通信モジュールの構造の例を説明する。
ＴＯＳＡには電気信号が伝送（伝達）されるリード端子が挿入され、ＴＯＳＡに電気信号が導入される。ＴＯＳＡ内には基板が設けられており、基板には電気－光変換器としての電子部品であるＩＣや発光素子が実装されている。
ＴＯＳＡに導入された電気信号は、基板内の配線、ＩＣ及び発光素子を経て光信号に変換される。
ＴＯＳＡには電気信号が伝送（伝達）されるリード端子が挿入され、ＴＯＳＡに電気信号が導入される。ＴＯＳＡ内には基板が設けられており、基板には電気－光変換器としての電子部品であるＩＣや発光素子が実装されている。
ＴＯＳＡに導入された電気信号は、基板内の配線、ＩＣ及び発光素子を経て光信号に変換される。
特許文献１に記載されたような積層型コイル部品は、光通信モジュールにおいて、レーザーダイオード等にＤＣ電圧を印加する際に、高周波信号が電源ラインに流れ込むのを防止するために使用される。この積層型コイル部品は外部電極にニッケル被膜及びスズ被膜を有しており、ＴＯＳＡ等の光通信モジュールがさらに実装されるマザー基板に実装されて、ＴＯＳＡ内の配線と電気的に接続されて使用されている。
近年、光通信における使用されるデータ転送レートが高速化し、周波数６０ＧＨｚ以上の領域での損失を低減することが要求されるようになってきた。このような領域では、積層型コイル部品と光通信モジュールとを接続する配線の配線長に起因するインダクタンス成分の影響による損失が無視できなくなる、という問題が生じていた。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、積層型コイル部品を備え、高周波領域での損失が低減された光通信モジュールを提供することを目的とする。
本発明の光通信モジュールは、表面が金層であるランドを備えた基板と、上記基板に実装された積層型コイル部品とを備える光通信モジュールであって、上記積層型コイル部品は、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体と、上記積層体の表面に設けられて上記コイルに電気的に接続された外部電極とを有し、上記外部電極は、上記外部電極の最外層に位置する金被膜を備えており、上記外部電極の上記金被膜が、上記基板の上記ランドの上記金層と金スズはんだを介して接合されていることを特徴とする。
本発明の積層型コイル部品は、本発明の光通信モジュールに実装される積層型コイル部品であって、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体と、上記積層体の表面に設けられて上記コイルに電気的に接続された外部電極とを有し、上記外部電極は、上記外部電極の最外層に位置する金被膜を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、積層型コイル部品を備え、高周波領域での損失が低減された光通信モジュールを提供することができる。
以下、本発明の光通信モジュール及び積層型コイル部品について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成及び態様に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい構成及び態様を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
しかしながら、本発明は、以下の構成及び態様に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい構成及び態様を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
ＴＯＳＡ等の光通信モジュールに設けられた基板は、表面が金層であるランドを備えており、当該ランドに対して電子部品が実装される。このランドに対しては、金スズはんだにより電子部品を実装することが一般的である。
特許文献１に記載された積層型コイル部品は、外部電極にニッケル被膜及びスズ被膜を有しているが、このような外部電極を有する電子部品を金スズはんだを介して表面が金層であるランドに実装することはできない。
すなわち、光通信モジュールに設けられた、表面が金層であるランドを備えた基板に対して特許文献１に記載された積層型コイル部品を直接実装することはできない。そのため、積層型コイル部品を当該基板の外部に実装する必要があり、このことが積層型コイル部品と光通信モジュールとを接続する配線の配線長が長くなる原因となっていた。
特許文献１に記載された積層型コイル部品は、外部電極にニッケル被膜及びスズ被膜を有しているが、このような外部電極を有する電子部品を金スズはんだを介して表面が金層であるランドに実装することはできない。
すなわち、光通信モジュールに設けられた、表面が金層であるランドを備えた基板に対して特許文献１に記載された積層型コイル部品を直接実装することはできない。そのため、積層型コイル部品を当該基板の外部に実装する必要があり、このことが積層型コイル部品と光通信モジュールとを接続する配線の配線長が長くなる原因となっていた。
そこで、本発明の光通信モジュールにおいては、外部電極として、外部電極の最外層に位置する金被膜を備えている積層型コイル部品を使用することとした。
外部電極の最外層が金被膜となっていれば、金スズはんだによって、表面が金層であるランドに対する実装を行うことができるため、光通信モジュールが備える基板に積層型コイル部品を直接実装することができる。そのため、積層型コイル部品と光通信モジュールを構成する他の構成要素とを接続する配線の配線長を短くすることができ、配線のインダクタンス成分に起因する損失を低減できる。すなわち、積層型コイル部品を備え、高周波領域での損失が低減された光通信モジュールを提供することができる。
外部電極の最外層が金被膜となっていれば、金スズはんだによって、表面が金層であるランドに対する実装を行うことができるため、光通信モジュールが備える基板に積層型コイル部品を直接実装することができる。そのため、積層型コイル部品と光通信モジュールを構成する他の構成要素とを接続する配線の配線長を短くすることができ、配線のインダクタンス成分に起因する損失を低減できる。すなわち、積層型コイル部品を備え、高周波領域での損失が低減された光通信モジュールを提供することができる。
このような光通信モジュールの実施形態の例について、以下に説明する。
図１は、本発明の光通信モジュールの内部とその周辺構造を示す模式図である。
図１に示す光通信モジュール１００は、マザー基板２００に実装されている。光通信モジュール１００は、底面が基板６０となっている外装体９０を有していて、基板６０に積層型コイル部品１、ＩＣ１１０、及び、レーザーダイオード１２０が実装されている。光通信モジュール１００は発光素子であるレーザーダイオード１２０を備えているので光送信モジュール（ＴＯＳＡ）として機能する。
ＩＣ１１０及びレーザーダイオード１２０は、光通信モジュール１００が備える積層型コイル部品１以外の電子部品である。
なお、図１では外装体９０の内部を模式的に示しており、レーザーダイオード１２０からは発光の矢印を示している。
図１は、本発明の光通信モジュールの内部とその周辺構造を示す模式図である。
図１に示す光通信モジュール１００は、マザー基板２００に実装されている。光通信モジュール１００は、底面が基板６０となっている外装体９０を有していて、基板６０に積層型コイル部品１、ＩＣ１１０、及び、レーザーダイオード１２０が実装されている。光通信モジュール１００は発光素子であるレーザーダイオード１２０を備えているので光送信モジュール（ＴＯＳＡ）として機能する。
ＩＣ１１０及びレーザーダイオード１２０は、光通信モジュール１００が備える積層型コイル部品１以外の電子部品である。
なお、図１では外装体９０の内部を模式的に示しており、レーザーダイオード１２０からは発光の矢印を示している。
基板６０は表面が金層であるランド７０を備える。基板６０が備えるランド７０にＩＣ１１０、レーザーダイオード１２０がそれぞれ実装されている。ランド７０とＩＣ１１０の間の接続は金ワイヤ１１１によりなされており、ランド７０とレーザーダイオード１２０の間の接続は金スズはんだ５０によりなされている。これらの電子部品とランドの間の接続形式は上記形式に限定されるものではない。
基板６０が備える、表面が金層であるランド７０の構成は、その表面が金層になっていればその構成は特に限定されるものではない。金層の下にニッケル層があることが好ましい。金層の下にニッケル層が存在すると、はんだ食われを防止することができる。
また、ランド７０は、全体が金層からなるランドであってもよい。また、銅からなるランドの上にニッケル層及び金層が設けられた構成であってもよい。
また、ランド７０は、全体が金層からなるランドであってもよい。また、銅からなるランドの上にニッケル層及び金層が設けられた構成であってもよい。
基板６０に実装される、積層型コイル部品１以外の電子部品としては、ＩＣ、レーザーダイオードの他に、ＬＥＤ素子、フォトダイオード、抵抗、キャパシタ等が挙げられる。
光通信モジュールが電子部品としてフォトダイオード等の受光素子を備える場合は、光受信モジュール（ＲＯＳＡ）として機能する。
また、光通信モジュールが電子部品として発光素子と受光素子を備える場合は、双方向モジュール（ＢＯＳＡ）として機能する。
光通信モジュールが電子部品としてフォトダイオード等の受光素子を備える場合は、光受信モジュール（ＲＯＳＡ）として機能する。
また、光通信モジュールが電子部品として発光素子と受光素子を備える場合は、双方向モジュール（ＢＯＳＡ）として機能する。
基板６０には積層型コイル部品１が実装されている。
積層型コイル部品１の構造の詳細については後述するが、積層型コイル部品１は、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体１０と、積層体１０の表面に設けられてコイルに電気的に接続された外部電極２０とを有する。
外部電極２０は、外部電極２０の最外層に位置する金被膜を備えている。外部電極の層構成の詳細については後述する。
また、積層型コイル部品１は外部電極２０として第１外部電極２１と第２外部電極２２を有している。
積層型コイル部品１の構造の詳細については後述するが、積層型コイル部品１は、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体１０と、積層体１０の表面に設けられてコイルに電気的に接続された外部電極２０とを有する。
外部電極２０は、外部電極２０の最外層に位置する金被膜を備えている。外部電極の層構成の詳細については後述する。
また、積層型コイル部品１は外部電極２０として第１外部電極２１と第２外部電極２２を有している。
積層型コイル部品１の外部電極２０が備える金被膜は、基板６０のランド７０の表面の金層と金スズはんだ５０を介して接合されている。
積層型コイル部品１は、その外部電極２０の最外層が金被膜であることから、金スズはんだ５０を使用してランド７０の表面の金層との接合を行うことができる。
金スズはんだの組成は、金とスズを含有するものであれば特に限定されるものではないが、Ａｕ８２Ｓｎ１８、Ａｕ８０Ｓｎ２０、Ａｕ７９Ｓｎ２１、ＡｕＳｎ２１．５、Ａｕ７８Ｓｎ２２等の組成を使用することができる。
積層型コイル部品１は、その外部電極２０の最外層が金被膜であることから、金スズはんだ５０を使用してランド７０の表面の金層との接合を行うことができる。
金スズはんだの組成は、金とスズを含有するものであれば特に限定されるものではないが、Ａｕ８２Ｓｎ１８、Ａｕ８０Ｓｎ２０、Ａｕ７９Ｓｎ２１、ＡｕＳｎ２１．５、Ａｕ７８Ｓｎ２２等の組成を使用することができる。
積層型コイル部品１を表面が金層であるランド７０に接合できると、積層型コイル部品１を光通信モジュール１００の中に配置することができる。
そのため、積層型コイル部品１と光通信モジュール１００の中に配置された他の電子部品とを接続する配線の配線長を短くすることができる。
そのため、積層型コイル部品１と光通信モジュール１００の中に配置された他の電子部品とを接続する配線の配線長を短くすることができる。
本発明の光通信モジュールでは、基板には積層型コイル部品以外の電子部品が実装されており、電子部品と積層型コイル部品が隣接して実装されていることが好ましい。
本明細書では、電気的に接続される積層型コイル部品のランドと電子部品のランドの間を最短距離で結んだ直線の間に他の電子部品が存在しない場合に、電子部品と積層型コイル部品が隣接しているものとする。
電子部品と積層型コイル部品が隣接して実装されていると、電子部品と積層型コイル部品とを接続する配線の配線長が短いので、配線のインダクタンス成分に起因する損失をより低減することができる。
本明細書では、電気的に接続される積層型コイル部品のランドと電子部品のランドの間を最短距離で結んだ直線の間に他の電子部品が存在しない場合に、電子部品と積層型コイル部品が隣接しているものとする。
電子部品と積層型コイル部品が隣接して実装されていると、電子部品と積層型コイル部品とを接続する配線の配線長が短いので、配線のインダクタンス成分に起因する損失をより低減することができる。
また、本発明の光通信モジュールにおいて、積層型コイル部品と隣接して実装されている電子部品は、ＩＣであることが好ましい。
図１には、積層型コイル部品１が電子部品であるＩＣ１１０と隣接して実装されている状態を示している。積層型コイル部品１とＩＣ１１０とを接続する配線の配線長は、積層型コイル部品１が実装されるランド７０と、ＩＣ１１０が実装されるランド７０とを接続する配線８０の長さである。
図１には、積層型コイル部品１が電子部品であるＩＣ１１０と隣接して実装されている状態を示している。積層型コイル部品１とＩＣ１１０とを接続する配線の配線長は、積層型コイル部品１が実装されるランド７０と、ＩＣ１１０が実装されるランド７０とを接続する配線８０の長さである。
図１に示す配線８０の長さと対比するために、従来の光通信モジュールにおける積層型コイル部品と電子部品の間の配線の長さにつき、図２を参照して説明する。
図２は、従来の光通信モジュールの内部とその周辺構造を示す模式図である。
図２に示す光通信モジュール１００´は、マザー基板２００に実装されている。積層型コイル部品１´は、光通信モジュール１００´の外でマザー基板２００に実装されている。
積層型コイル部品１´は、図１に示す積層型コイル部品１と外部電極の構成が異なり、外部電極２０´の最表面がスズ被膜となっている。
積層型コイル部品１´の外部電極２０´が備えるスズ被膜は、マザー基板２００のランド２７０に対して、はんだ２５０を介して接合されている。
マザー基板２００のランド２７０は表面が金層であるランドではないため、積層型コイル部品１´の外部電極２０´と、金スズはんだではないはんだ２５０により接合される。
図２は、従来の光通信モジュールの内部とその周辺構造を示す模式図である。
図２に示す光通信モジュール１００´は、マザー基板２００に実装されている。積層型コイル部品１´は、光通信モジュール１００´の外でマザー基板２００に実装されている。
積層型コイル部品１´は、図１に示す積層型コイル部品１と外部電極の構成が異なり、外部電極２０´の最表面がスズ被膜となっている。
積層型コイル部品１´の外部電極２０´が備えるスズ被膜は、マザー基板２００のランド２７０に対して、はんだ２５０を介して接合されている。
マザー基板２００のランド２７０は表面が金層であるランドではないため、積層型コイル部品１´の外部電極２０´と、金スズはんだではないはんだ２５０により接合される。
図２に示す態様では、光通信モジュール１００´の中に配置された電子部品であるＩＣ１１０と積層型コイル部品１´とを接続する配線の配線長が長くなる。積層型コイル部品１´とＩＣ１１０とを接続する配線の配線長は、積層型コイル部品１´が実装されるランド２７０と、ＩＣ１１０が実装されるランド７０とを接続する配線２８０の長さである。
図１に示す配線８０の長さと図２に示す配線２８０の長さを比べると、図１に示す配線８０の方が短くなる。すなわち、この長さの低減分だけ配線のインダクタンス成分に起因する損失を低減できる。
本発明の光通信モジュールは、このような構成を有することにより、高周波領域での損失が低減された光通信モジュールとなる。この光通信モジュールは、周波数６０ＧＨｚ以上の領域での使用に特に適したものとなる。
本発明の光通信モジュールは、このような構成を有することにより、高周波領域での損失が低減された光通信モジュールとなる。この光通信モジュールは、周波数６０ＧＨｚ以上の領域での使用に特に適したものとなる。
続いて、本発明の光通信モジュールに使用することができる積層型コイル部品について説明する。
以下に示す積層型コイル部品は、本発明の積層型コイル部品でもある。
本発明の積層型コイル部品は、本発明の光通信モジュールに実装される積層型コイル部品であって、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体と、上記積層体の表面に設けられて上記コイルに電気的に接続された外部電極とを有し、上記外部電極は、上記外部電極の最外層に位置する金被膜を備えていることを特徴とする。
以下に示す積層型コイル部品は、本発明の積層型コイル部品でもある。
本発明の積層型コイル部品は、本発明の光通信モジュールに実装される積層型コイル部品であって、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体と、上記積層体の表面に設けられて上記コイルに電気的に接続された外部電極とを有し、上記外部電極は、上記外部電極の最外層に位置する金被膜を備えていることを特徴とする。
図３は、積層型コイル部品の一例を模式的に示す斜視図である。
図３に示す積層型コイル部品１は、積層体１０と第１外部電極２１と第２外部電極２２とを備えている。積層体１０は、６面を有する略直方体形状である。積層体１０の構成については後述するが、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり、内部にコイルが設けられている。第１外部電極２１及び第２外部電極２２は、それぞれ、コイルに電気的に接続されている。
図３に示す積層型コイル部品１は、積層体１０と第１外部電極２１と第２外部電極２２とを備えている。積層体１０は、６面を有する略直方体形状である。積層体１０の構成については後述するが、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり、内部にコイルが設けられている。第１外部電極２１及び第２外部電極２２は、それぞれ、コイルに電気的に接続されている。
本明細書における積層型コイル部品及び積層体では、長さ方向、高さ方向、幅方向を、図３におけるｘ方向、ｙ方向、ｚ方向とする。ここで、長さ方向（ｘ方向）と高さ方向（ｙ方向）と幅方向（ｚ方向）は互いに直交する。
長さ方向（ｘ方向）は積層方向と平行な方向である。
長さ方向（ｘ方向）は積層方向と平行な方向である。
図３に示すように、積層体１０は、長さ方向（ｘ方向）に相対する第１端面１１及び第２端面１２と、長さ方向に直交する高さ方向（ｙ方向）に相対する第１主面１３及び第２主面１４と、長さ方向及び高さ方向に直交する幅方向（ｚ方向）に相対する第１側面１５及び第２側面１６とを有する。
図３には示されていないが、積層体１０は、角部及び稜線部に丸みが付けられていることが好ましい。角部は、積層体の３面が交わる部分であり、稜線部は、積層体の２面が交わる部分である。
第１外部電極及び第２外部電極は、積層体の端面の少なくとも一部から積層体の主面にわたって延在する外部電極である。
図３に示す積層型コイル部品１では、第１外部電極２１は、積層体１０の第１端面１１の一部を覆い、かつ、第１端面１１から延伸して第１主面１３の一部を覆って配置されている。
図３に示す積層型コイル部品１では、第１外部電極２１は、積層体１０の第１端面１１の一部を覆い、かつ、第１端面１１から延伸して第１主面１３の一部を覆って配置されている。
なお、図３では、積層体１０の第１端面１１を覆う部分の第１外部電極２１の高さは一定であるが、積層体１０の第１端面１１の一部を覆う限り、第１外部電極２１の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１端面１１において、第１外部電極２１は、端部から中央部に向かって高くなる山なり形状であってもよい。また、積層体１０の第１主面１３を覆う部分の第１外部電極２１の長さは一定であるが、積層体１０の第１主面１３の一部を覆う限り、第１外部電極２１の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１主面１３において、第１外部電極２１は、端部から中央部に向かって長くなる山なり形状であってもよい。
図３に示すように、第１外部電極２１は、さらに、第１端面１１及び第１主面１３から延伸して、第１側面１５の一部及び第２側面１６の一部を覆って配置されていてもよい。この場合、第１側面１５及び第２側面１６を覆う部分の第１外部電極２１は、いずれも、第１端面１１と交わる稜線部及び第１主面１３と交わる稜線部に対して斜めに形成されていることが好ましい。なお、第１外部電極２１は、第１側面１５の一部及び第２側面１６の一部を覆って配置されていなくてもよい。
図３に示す積層型コイル部品１では、第２外部電極２２は、積層体１０の第２端面１２の一部を覆い、かつ、第２端面１２から延伸して第１主面１３の一部を覆って配置されている。
第１外部電極２１と同様、第２外部電極２２は、第２端面１２のうち、第１主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っている。
第１外部電極２１と同様、第２外部電極２２は、第２端面１２のうち、第１主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っている。
第１外部電極２１と同様、積層体１０の第２端面１２の一部を覆う限り、第２外部電極２２の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第２端面１２において、第２外部電極２２は、端部から中央部に向かって高くなる山なり形状であってもよい。また、積層体１０の第１主面１３の一部を覆う限り、第２外部電極２２の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１主面１３において、第２外部電極２２は、端部から中央部に向かって長くなる山なり形状であってもよい。
第１外部電極２１と同様、第２外部電極２２は、さらに、第２端面１２及び第１主面１３から延伸して、第１側面１５の一部及び第２側面１６の一部を覆って配置されていてもよい。この場合、第１側面１５及び第２側面１６を覆う部分の第２外部電極２２は、いずれも、第２端面１２と交わる稜線部及び第１主面１３と交わる稜線部に対して斜めに形成されていることが好ましい。なお、第２外部電極２２は、第１側面１５の一部及び第２側面１６の一部を覆って配置されていなくてもよい。
以上のように第１外部電極２１及び第２外部電極２２が配置されているため、積層型コイル部品１を基板上に実装する場合には、積層体１０の第１主面１３が実装面となる。
また、図３に示す形態とは異なり、第１外部電極が、積層体の第１端面の全部を覆い、かつ、第１端面から延伸して第１主面の一部、第２主面の一部、第１側面の一部、及び、第２側面の一部を覆っていてもよい。
また、第２外部電極が、積層体の第２端面の全部を覆い、かつ、第２端面から延伸して第１主面の一部、第２主面の一部、第１側面の一部、及び、第２側面の一部を覆っていてもよい。
この場合、積層体の第１主面、第２主面、第１側面及び第２側面のいずれかが実装面となる。
また、第２外部電極が、積層体の第２端面の全部を覆い、かつ、第２端面から延伸して第１主面の一部、第２主面の一部、第１側面の一部、及び、第２側面の一部を覆っていてもよい。
この場合、積層体の第１主面、第２主面、第１側面及び第２側面のいずれかが実装面となる。
外部電極は、外部電極の最外層に位置する金被膜を備えている。
上述したように、外部電極の最外層が金被膜であると、金スズはんだを使用してランドの表面の金層との接合を行うことができる。
上述したように、外部電極の最外層が金被膜であると、金スズはんだを使用してランドの表面の金層との接合を行うことができる。
また、外部電極の金被膜の厚さは０．４μｍ以上、１．２μｍ以下であることが好ましい。また、金被膜の厚さは０．７μｍ以上であることがより好ましい。
外部電極は、金被膜よりも積層体側に位置するニッケル被膜を備えていることが好ましい。
金被膜の内側（積層体側）にニッケル被膜を有することにより、ニッケル被膜がバリヤ層として機能してはんだ食われを防止することができる。ここでいうはんだ食われとは、はんだ付けの際に、外部電極におけるニッケル被膜のさらに内側の層（銀を含む下地電極層等）が溶けだしてしまう現象である。
金被膜の内側（積層体側）にニッケル被膜を有することにより、ニッケル被膜がバリヤ層として機能してはんだ食われを防止することができる。ここでいうはんだ食われとは、はんだ付けの際に、外部電極におけるニッケル被膜のさらに内側の層（銀を含む下地電極層等）が溶けだしてしまう現象である。
外部電極がニッケル被膜を備える場合、ニッケル被膜の厚さは１．５μｍ以上、４．５μｍ以下であることが好ましい。
外部電極は、銀を含む下地電極層を備えていることが好ましい。この下地電極層は、積層体に接する層であることが好ましい。
そして、外部電極の構成としては、下地電極層の上にニッケル被膜及び金被膜が順に形成されていることが好ましい。
外部電極が下地電極層を有することにより、積層体と下地電極層の接合強度が高いために、積層体と外部電極の接合強度を高くすることができる。
そして、外部電極の構成としては、下地電極層の上にニッケル被膜及び金被膜が順に形成されていることが好ましい。
外部電極が下地電極層を有することにより、積層体と下地電極層の接合強度が高いために、積層体と外部電極の接合強度を高くすることができる。
積層型コイル部品のサイズは特に限定されないが、０６０３サイズ、０４０２サイズ又は１００５サイズであることが好ましい。
絶縁層は、フェライト相と、フェライト相を構成するフェライト材料よりも誘電率の低い材料からなる非磁性体相とを有することが好ましい。
また、絶縁層がフェライト相のみであってもよく、非磁性体相のみであってもよい。
また、絶縁層がフェライト相のみであってもよく、非磁性体相のみであってもよい。
フェライト相はフェライト材料を有する相であり、フェライト材料のみからなる相であってもよい。
フェライト相は、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト材料で構成されることが好ましい。フェライト相がＮｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト材料で構成されることにより、積層型コイル部品のインダクタンスが高まる。
Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト材料は、４０ｍｏｌ％以上、４９．５ｍｏｌ％以下のＦｅ２Ｏ３と、５ｍｏｌ％以上、３５ｍｏｌ％以下のＺｎＯと、４ｍｏｌ％以上、１２ｍｏｌ％以下のＣｕＯと、残部であるＮｉＯと、を含むことが好ましい。これらの酸化物は、不可避不純物を含んでいてもよい。
Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト材料は、Ｍｎ３Ｏ４、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＳｎＯ２等の添加剤を更に含んでいてもよい。
また、フェライト相は、元素分析した場合にＦｅを含む相であり、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、及び、Ｎｉを含んでいることが好ましい。また、フェライト相は、Ｍｎ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｓｎ等をさらに含んでいてもよい。
フェライト相は、Ｆｅ２Ｏ３換算で４０ｍｏｌ％以上、４９．５ｍｏｌ％以下のＦｅと、ＺｎＯ換算で２ｍｏｌ％以上、３５ｍｏｌ％以下のＺｎと、ＣｕＯ換算で６ｍｏｌ％以上、１３ｍｏｌ％以下のＣｕと、ＮｉＯ換算で１０ｍｏｌ％以上、４５ｍｏｌ％以下のＮｉと、を含むことが好ましい。
非磁性体相は、フェライト材料よりも誘電率の低い材料からなる相である。
非磁性体相を構成する材料としては、ガラス材料、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、ウィルマイト［ａＺｎＯ・ＳｉＯ２（ａは、１．８以上、２．２以下）］等が挙げられる。ガラス材料としては、ホウケイ酸ガラスが好ましい。
ホウケイ酸ガラスは、ＳｉをＳｉＯ２に換算して８０重量％以上、８５重量％以下、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１０重量％以上、２５重量％以下、アルカリ金属ＡをＡ２Ｏに換算して０．５重量％以上、５重量％以下、ＡｌをＡｌ２Ｏ３に換算して０重量％以上、５重量％以下の割合で含むことが好ましい。アルカリ金属ＡとしてはＫ、Ｎａ等が挙げられる。
非磁性体相を構成する材料としては、ガラス材料、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、ウィルマイト［ａＺｎＯ・ＳｉＯ２（ａは、１．８以上、２．２以下）］等が挙げられる。ガラス材料としては、ホウケイ酸ガラスが好ましい。
ホウケイ酸ガラスは、ＳｉをＳｉＯ２に換算して８０重量％以上、８５重量％以下、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１０重量％以上、２５重量％以下、アルカリ金属ＡをＡ２Ｏに換算して０．５重量％以上、５重量％以下、ＡｌをＡｌ２Ｏ３に換算して０重量％以上、５重量％以下の割合で含むことが好ましい。アルカリ金属ＡとしてはＫ、Ｎａ等が挙げられる。
フェライト相及び非磁性体相については、以下のようにして区別される。まず、積層型コイル部品の積層体に対して、積層方向に沿う断面を研磨により露出させた後、走査型透過電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析（ＳＴＥＭ－ＥＤＸ）で元素マッピングを行う。そして、Ｆｅ元素が存在する領域をフェライト相、フェライト相以外の領域を非磁性体相として、両相を区別する。
なお、積層方向に沿う断面は、後述する図４に示すような断面である。
なお、積層方向に沿う断面は、後述する図４に示すような断面である。
このように区別されるフェライト相及び非磁性体相について、フェライト相を構成するフェライト材料は誘電率が高く、非磁性体相を構成する材料はフェライト材料よりも誘電率が低い。
フェライト材料の比誘電率は、例えば１４．５以上であり、１５．５以下であってもよい。
また、非磁性体相を構成する材料の比誘電率は、フェライト材料の比誘電率より低ければ限定されるものではないが、例えば７．０以下であることが好ましく、５．０以下であることがより好ましい。
積層型コイル部品を構成する絶縁層に、フェライト材料よりも誘電率が低い材料からなる非磁性体相が含まれることによって、絶縁層の誘電率が低下する。絶縁層の誘電率が低下することによって積層型コイル部品自体の損失を小さくすることができる。
フェライト材料の比誘電率は、例えば１４．５以上であり、１５．５以下であってもよい。
また、非磁性体相を構成する材料の比誘電率は、フェライト材料の比誘電率より低ければ限定されるものではないが、例えば７．０以下であることが好ましく、５．０以下であることがより好ましい。
積層型コイル部品を構成する絶縁層に、フェライト材料よりも誘電率が低い材料からなる非磁性体相が含まれることによって、絶縁層の誘電率が低下する。絶縁層の誘電率が低下することによって積層型コイル部品自体の損失を小さくすることができる。
フェライト材料の比誘電率、及び、非磁性体相を構成する材料の比誘電率を特定するためには、上記の元素マッピングによりフェライト相を構成するフェライト材料の構造式を特定し、非磁性体相を構成する材料の構造式を特定する。そして、公知のデータベースから、当該構造式となる化合物の比誘電率を求める。この手順によりフェライト材料の比誘電率及び非磁性体相を構成する材料の比誘電率をそれぞれ特定することができる。
また、フェライト材料を所定の形状に成形した誘電率測定用試料を作製し、これに電極を形成した後所定の条件で静電容量を測定して、静電容量の測定値と誘電率測定用試料の寸法を基にフェライト材料の比誘電率を求めてもよい。同様に、非磁性体相を構成する材料を所定の形状に成形した誘電率測定用試料を作製して非磁性体相を構成する材料の比誘電率を求めてもよい。
また、フェライト材料を所定の形状に成形した誘電率測定用試料を作製し、これに電極を形成した後所定の条件で静電容量を測定して、静電容量の測定値と誘電率測定用試料の寸法を基にフェライト材料の比誘電率を求めてもよい。同様に、非磁性体相を構成する材料を所定の形状に成形した誘電率測定用試料を作製して非磁性体相を構成する材料の比誘電率を求めてもよい。
フェライト相及び非磁性体相の合計体積に対する非磁性体相の体積割合は、５５体積％以上、８０体積％以下であることが好ましい。
フェライト相及び非磁性体相の合計体積に対する非磁性体相の体積割合が５５体積％よりも小さい場合、比誘電率が低い材料の量が少ないため、高周波領域での領域の損失を低減させる効果がその分だけ小さくなる。
一方、フェライト相及び非磁性体相の合計体積に対する非磁性体相の体積割合が８０体積％よりも大きい場合、非磁性体相の割合が多すぎるため、積層体の強度が不足することがある。
積層型コイル部品の高周波特性を向上させる観点から、フェライト相及び非磁性体相の合計体積に対する非磁性体相の体積割合は、好ましくは６０体積％以上、８０体積％以下である。
フェライト相及び非磁性体相の合計体積に対する非磁性体相の体積割合は、以下のようにして定められる。まず、積層型コイル部品を構成する積層体に対して、積層方向に対して直交方向における中央部まで研磨を施すことにより、積層方向に沿う断面を露出させる。
次に、露出した断面の中央付近において５０μｍ角の領域を３箇所抽出した後、走査型透過電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析で元素マッピングを行うことにより、上述したようにフェライト相と非磁性体相とを区別する。そして、上述した３箇所の各領域について、得られた元素マッピング画像から、フェライト相及び非磁性体相の合計面積に対する非磁性体相の面積割合を、画像解析ソフトにより測定する。その後、これらの面積割合の測定値から平均値を算出し、この平均値を、フェライト相及び非磁性体相の合計体積に対する非磁性体相の体積割合とする。
次に、露出した断面の中央付近において５０μｍ角の領域を３箇所抽出した後、走査型透過電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析で元素マッピングを行うことにより、上述したようにフェライト相と非磁性体相とを区別する。そして、上述した３箇所の各領域について、得られた元素マッピング画像から、フェライト相及び非磁性体相の合計面積に対する非磁性体相の面積割合を、画像解析ソフトにより測定する。その後、これらの面積割合の測定値から平均値を算出し、この平均値を、フェライト相及び非磁性体相の合計体積に対する非磁性体相の体積割合とする。
また、非磁性体相の合計体積に対するフォルステライトの体積割合が２体積％以上、８体積％以下であることが好ましい。
フォルステライトに含まれる元素であるＭｇ元素が存在する領域をフォルステライトが存在する領域として区別し、非磁性体相の面積に対するフォルステライトが存在する領域の面積割合を測定することにより、非磁性体相に含まれるフォルステライトの体積割合を求めることができる。
非磁性体相の２体積％以上、８体積％以下がフォルステライトであると、積層体の強度が向上する。
フォルステライトに含まれる元素であるＭｇ元素が存在する領域をフォルステライトが存在する領域として区別し、非磁性体相の面積に対するフォルステライトが存在する領域の面積割合を測定することにより、非磁性体相に含まれるフォルステライトの体積割合を求めることができる。
非磁性体相の２体積％以上、８体積％以下がフォルステライトであると、積層体の強度が向上する。
絶縁層は、ＢをＢ２Ｏ３に換算して４．３重量％以上８．０重量％以下、ＳｉをＳｉＯ２に換算して２７．６重量％以上５１．４重量％以下、ＭｇをＭｇＯに換算して１．１重量％以上２．１重量％以下、ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算して２４．７重量％以上４３．５重量％以下、ＮｉをＮｉＯに換算して３．３重量％以上５．９重量％以下、ＺｎをＺｎＯに換算して７．７重量％以上１３．５重量％以下、ＣｕをＣｕＯに換算して２．０重量％以上３．６重量％以下、含有することが好ましい。
絶縁層の組成は、誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）による分析を行うことにより確認される。
続いて、積層型コイル部品を構成する積層体が内蔵するコイルの例について説明する。
コイルは、絶縁層とともに積層方向に積層された複数のコイル導体が電気的に接続されることにより形成される。
コイルは、絶縁層とともに積層方向に積層された複数のコイル導体が電気的に接続されることにより形成される。
図４は、積層型コイル部品の一例を模式的に示す断面図であり、図５は、図４に示す積層型コイル部品を構成する絶縁層の様子を模式的に示す分解斜視模式図であり、図６は、図４に示す積層型コイル部品を構成する絶縁層の様子を模式的に示す分解平面模式図である。
図４は、絶縁層、コイル導体及び連結導体、並びに、積層体の積層方向を模式的に示すものであり、実際の形状及び接続等を厳密には表していない。例えば、コイル導体はビア導体を介して接続されている。
図４は、絶縁層、コイル導体及び連結導体、並びに、積層体の積層方向を模式的に示すものであり、実際の形状及び接続等を厳密には表していない。例えば、コイル導体はビア導体を介して接続されている。
図４に示すように、積層型コイル部品１は、絶縁層とともに積層された複数のコイル導体３２が電気的に接続されることにより形成されるコイルを内蔵する積層体１０と、コイルに電気的に接続される第１外部電極２１及び第２外部電極２２を備える。
図４には、第１外部電極２１及び第２外部電極２２が、銀を含む下地電極層２３を備えており、下地電極層２３の上にニッケル被膜２４及び金被膜２５が順に形成されていることを示している。
図４には、第１外部電極２１及び第２外部電極２２が、銀を含む下地電極層２３を備えており、下地電極層２３の上にニッケル被膜２４及び金被膜２５が順に形成されていることを示している。
積層体１０には、コイル導体が配置された領域と、第１連結導体４１又は第２連結導体４２が配置された領域とが存在する。積層体１０の積層方向、及び、コイルの軸方向（図４中、コイル軸Ａを示す）は、第１主面１３に対して平行である。
図５及び図６に示すように、積層体１０は、図４中の絶縁層３１として、絶縁層３１ａと、絶縁層３１ｂと、絶縁層３１ｃと、絶縁層３１ｄと、を有している。積層体１０は、図４中の絶縁層３５ａとして、絶縁層３５ａ１と、絶縁層３５ａ２と、絶縁層３５ａ３と、絶縁層３５ａ４と、を有している。積層体１０は、図４中の絶縁層３５ｂとして、絶縁層３５ｂ１と、絶縁層３５ｂ２と、絶縁層３５ｂ３と、絶縁層３５ｂ４と、を有している。
コイル３０は、図４中のコイル導体３２として、コイル導体３２ａと、コイル導体３２ｂと、コイル導体３２ｃと、コイル導体３２ｄと、を有している。
コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄは、各々、絶縁層３１ａ、絶縁層３１ｂ、絶縁層３１ｃ、及び、絶縁層３１ｄの主面上に配置されている。
コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄの長さは、各々、コイル３０の３／４ターンの長さである。つまり、コイル３０の３ターンを構成するためのコイル導体の積層数は４である。積層体１０においては、コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄが１つの単位（３ターン分）として繰り返し積層されている。
コイル導体３２ａは、ライン部３６ａと、ライン部３６ａの端部に配置されるランド部３７ａと、を有している。コイル導体３２ｂは、ライン部３６ｂと、ライン部３６ｂの端部に配置されるランド部３７ｂと、を有している。コイル導体３２ｃは、ライン部３６ｃと、ライン部３６ｃの端部に配置されるランド部３７ｃと、を有している。コイル導体３２ｄは、ライン部３６ｄと、ライン部３６ｄの端部に配置されるランド部３７ｄと、を有している。
絶縁層３１ａ、絶縁層３１ｂ、絶縁層３１ｃ、及び、絶縁層３１ｄには、各々、ビア導体３３ａ、ビア導体３３ｂ、ビア導体３３ｃ、及び、ビア導体３３ｄが積層方向に貫通するように配置されている。
コイル導体３２ａ及びビア導体３３ａ付きの絶縁層３１ａと、コイル導体３２ｂ及びビア導体３３ｂ付きの絶縁層３１ｂと、コイル導体３２ｃ及びビア導体３３ｃ付きの絶縁層３１ｃと、コイル導体３２ｄ及びビア導体３３ｄ付きの絶縁層３１ｄとは、１つの単位（図５及び図６中の点線で囲まれた部分）として繰り返し積層されている。これにより、コイル導体３２ａのランド部３７ａと、コイル導体３２ｂのランド部３７ｂと、コイル導体３２ｃのランド部３７ｃと、コイル導体３２ｄのランド部３７ｄとは、ビア導体３３ａ、ビア導体３３ｂ、ビア導体３３ｃ、及び、ビア導体３３ｄを介して接続される。つまり、積層方向に隣り合うコイル導体のランド部は、ビア導体を介して互いに接続される。
以上により、積層体１０に内蔵されるソレノイド状のコイル３０が構成される。
積層方向から平面視したとき、コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄで構成されるコイル３０は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。積層方向から平面視したとき、コイル３０が多角形状である場合、多角形の面積相当円の直径をコイル３０のコイル径とし、多角形の重心を通り積層方向に延伸する軸をコイル３０のコイル軸とする。
絶縁層３５ａ１、絶縁層３５ａ２、絶縁層３５ａ３、及び、絶縁層３５ａ４には、各々、ビア導体３３ｐが積層方向に貫通するように配置されている。絶縁層３５ａ１、絶縁層３５ａ２、絶縁層３５ａ３、及び、絶縁層３５ａ４の主面上には、ビア導体３３ｐに接続されるランド部が配置されていてもよい。
ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ１と、ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ２と、ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ３と、ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ４とは、コイル導体３２ａ及びビア導体３３ａ付きの絶縁層３１ａと重なるように積層されている。これにより、ビア導体３３ｐ同士がつながって第１連結導体４１を構成し、第１連結導体４１が第１端面１１に露出する。その結果、第１外部電極２１とコイル３０とが、第１連結導体４１を介して互いに接続される。
第１連結導体４１は、上述したように、第１外部電極２１とコイル３０との間を直線状に接続することが好ましい。第１連結導体４１が第１外部電極２１とコイル３０との間を直線状に接続するとは、積層方向から平面視したとき、第１連結導体４１を構成するビア導体３３ｐ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ｐ同士は厳密に直線状に並んでいなくてもよい。
絶縁層３５ｂ１、絶縁層３５ｂ２、絶縁層３５ｂ３、及び、絶縁層３５ｂ４には、各々、ビア導体３３ｑが積層方向に貫通するように配置されている。絶縁層３５ｂ１、絶縁層３５ｂ２、絶縁層３５ｂ３、及び、絶縁層３５ｂ４の主面上には、ビア導体３３ｑに接続されるランド部が配置されていてもよい。
ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ１と、ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ２と、ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ３と、ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ４とは、コイル導体３２ｄ及びビア導体３３ｄ付きの絶縁層３１ｄと重なるように積層されている。これにより、ビア導体３３ｑ同士がつながって第２連結導体４２を構成し、第２連結導体４２が第２端面１２に露出する。その結果、第２外部電極２２とコイル３０（コイル導体３２ｄ）とが、第２連結導体４２を介して互いに接続される。
第２連結導体４２は、上述したように、第２外部電極２２とコイル３０との間を直線状に接続することが好ましい。第２連結導体４２が第２外部電極２２とコイル３０との間を直線状に接続するとは、積層方向から平面視したとき、第２連結導体４２を構成するビア導体３３ｑ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ｑ同士は厳密に直線状に並んでいなくてもよい。
なお、第１連結導体４１を構成するビア導体３３ｐと第２連結導体４２を構成するビア導体３３ｑとの各々にランド部が接続されている場合、第１連結導体４１及び第２連結導体４２の形状は、ランド部を除いた形状を意味する。
図５及び図６では、コイル３０の３ターンを構成するためのコイル導体の積層数が４である場合、すなわち、繰り返し形状が３／４ターン形状である場合を例示したが、コイルの１ターンを構成するためのコイル導体の積層数は特に限定されない。
例えば、コイルの１ターンを構成するためのコイル導体の積層数が２、すなわち、繰り返し形状が１／２ターン形状であってもよい。
例えば、コイルの１ターンを構成するためのコイル導体の積層数が２、すなわち、繰り返し形状が１／２ターン形状であってもよい。
積層方向から平面視したときに、コイルを構成するコイル導体は互いに重なることが好ましい。また、積層方向から平面視したとき、コイルの形状は円形であることが好ましい。なお、コイルがランド部を含む場合には、ランド部を除いた形状（すなわちライン部の形状）をコイルの形状とする。
また、連結導体を構成するビア導体にランド部が接続されている場合には、ランド部を除いた形状（すなわちビア導体の形状）を連結導体の形状とする。
また、連結導体を構成するビア導体にランド部が接続されている場合には、ランド部を除いた形状（すなわちビア導体の形状）を連結導体の形状とする。
なお、図５に示すコイル導体は、繰り返しパターンが円形となるような形状であるが、繰り返しパターンが四角形等の多角形となるようなコイル導体であってもよい。
また、コイル導体の繰り返し形状は３／４ターン形状ではなく、１／２ターン形状であってもよい。
また、コイル導体の繰り返し形状は３／４ターン形状ではなく、１／２ターン形状であってもよい。
図４、図５及び図６に示すような構成の積層型コイル部品において、積層型コイル部品のサイズが０６０３サイズである場合、高周波特性をさらに向上させるためには、以下のように設計することが好ましい。
コイルのターン数は、３６ターン以上、４２ターン以下であることが好ましい。ターン数がこの程度であると、コイル導体間のトータルの静電容量を低減することができるため、高周波特性を向上させることができる。
また、コイル長が０．４１ｍｍ以上、０．４８ｍｍ以下であることが好ましい。
また、コイル長が０．４１ｍｍ以上、０．４８ｍｍ以下であることが好ましい。
コイル導体の幅は、４５μｍ以上、７５μｍ以下であることが好ましい。コイル導体の幅は図４に両矢印Ｗで示す寸法である。
コイル導体の厚みは、３．５μｍ以上、６．０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体の厚みは図４に両矢印Ｔで示す寸法である。
コイル導体間の距離は、３．０μｍ以上、５．０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体間の距離は図４に両矢印Ｄで示す寸法である。
コイル導体の厚みは、３．５μｍ以上、６．０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体の厚みは図４に両矢印Ｔで示す寸法である。
コイル導体間の距離は、３．０μｍ以上、５．０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体間の距離は図４に両矢印Ｄで示す寸法である。
コイル導体のランド部の直径は、３０μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。コイル導体のランド部の直径は図６に両矢印Ｒで示す寸法である。
積層体の第１主面が実装面である場合、積層体の第１主面を覆う部分の第１外部電極の長さ、第２外部電極の長さは、それぞれ０．２０ｍｍ以下であることが好ましい。また、０．１０ｍｍ以上であることが好ましい。
積層体の第１主面を覆う部分の第１外部電極の長さ、第２外部電極の長さは、図４にそれぞれ両矢印Ｅ１、両矢印Ｅ２で示す寸法である。
積層体の第１主面を覆う部分の第１外部電極の長さ、第２外部電極の長さは、図４にそれぞれ両矢印Ｅ１、両矢印Ｅ２で示す寸法である。
また、積層型コイル部品を構成する絶縁層の比誘電率は８．５以下であることが好ましい。また、８．０以下であることが好ましく、６．５以上であってもよい。
積層型コイル部品を構成する絶縁層の比誘電率は以下のようにして測定できる。
絶縁層を所定の形状（例えば円板状）に成形した誘電率測定用試料を作製する。これに電極を形成した後、周波数１ＭＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓの条件下で静電容量を測定する。そして、静電容量の測定値を基に、円板状の素体の直径及び厚みから比誘電率を算出する。
積層型コイル部品を構成する絶縁層の比誘電率は以下のようにして測定できる。
絶縁層を所定の形状（例えば円板状）に成形した誘電率測定用試料を作製する。これに電極を形成した後、周波数１ＭＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓの条件下で静電容量を測定する。そして、静電容量の測定値を基に、円板状の素体の直径及び厚みから比誘電率を算出する。
本発明の光通信モジュールに実装される積層型コイル部品は、例えば、以下の方法で製造される。
以下には、絶縁層の材料としてフェライト材料と非磁性材料を混合して使用する例を記載するが、絶縁層の材料としてフェライト材料と非磁性材料のいずれか一方のみを用いてもよい。
以下には、絶縁層の材料としてフェライト材料と非磁性材料を混合して使用する例を記載するが、絶縁層の材料としてフェライト材料と非磁性材料のいずれか一方のみを用いてもよい。
＜フェライト材料作製工程＞
Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、及び、ＮｉＯを所定の比率になるように秤量する。各酸化物には、不可避不純物が含まれていてもよい。次に、これらの秤量物を湿式で混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製する。この際、Ｍｎ３Ｏ４、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２等の添加剤を添加してもよい。そして、得られたスラリーを乾燥させた後、仮焼成する。仮焼成温度については、例えば、７００℃以上、８００℃以下とする。このようにして、粉末状のフェライト材料を作製する。
Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、及び、ＮｉＯを所定の比率になるように秤量する。各酸化物には、不可避不純物が含まれていてもよい。次に、これらの秤量物を湿式で混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製する。この際、Ｍｎ３Ｏ４、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２等の添加剤を添加してもよい。そして、得られたスラリーを乾燥させた後、仮焼成する。仮焼成温度については、例えば、７００℃以上、８００℃以下とする。このようにして、粉末状のフェライト材料を作製する。
フェライト材料は、４０ｍｏｌ％以上、４９．５ｍｏｌ％以下のＦｅ２Ｏ３と、２ｍｏｌ％以上、３５ｍｏｌ％以下のＺｎＯと、６ｍｏｌ％以上、１３ｍｏｌ％以下のＣｕＯと、１０ｍｏｌ％以上、４５ｍｏｌ％以下のＮｉＯと、を含むことが好ましい。
＜非磁性材料作製工程＞
非磁性材料の粉末を秤量する。非磁性材料としてホウケイ酸ガラス粉末とフォルステライト粉末の混合粉末を使用する場合、ホウケイ酸ガラスとしてカリウム、ホウ素、ケイ素、アルミニウムを所定の割合で含有するガラス粉末を準備する。また、フォルステライト粉末を準備する。
非磁性材料の粉末を秤量する。非磁性材料としてホウケイ酸ガラス粉末とフォルステライト粉末の混合粉末を使用する場合、ホウケイ酸ガラスとしてカリウム、ホウ素、ケイ素、アルミニウムを所定の割合で含有するガラス粉末を準備する。また、フォルステライト粉末を準備する。
ホウケイ酸ガラスは、ＳｉをＳｉＯ２に換算して８０重量％以上、８５重量％以下、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１０重量％以上、２５重量％以下、アルカリ金属ＡをＡ２Ｏに換算して０．５重量％以上、５重量％以下、ＡｌをＡｌ２Ｏ３に換算して０重量％以上、５重量％以下の割合で含むことが好ましい。
＜グリーンシート作製工程＞
フェライト材料及び非磁性材料を所定の比率になるように秤量する。次に、これらの秤量物と、ポリビニルブチラール系樹脂等の有機バインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、可塑剤と、等を混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製する。そして、得られたスラリーをドクターブレード法等で、所定の厚みのシート状に成形した後、所定の形状に打ち抜くことにより、グリーンシートを作製する。
グリーンシートの厚さは２０μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。
フェライト材料及び非磁性材料を所定の比率になるように秤量する。次に、これらの秤量物と、ポリビニルブチラール系樹脂等の有機バインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、可塑剤と、等を混合した後、粉砕することにより、スラリーを作製する。そして、得られたスラリーをドクターブレード法等で、所定の厚みのシート状に成形した後、所定の形状に打ち抜くことにより、グリーンシートを作製する。
グリーンシートの厚さは２０μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。
フェライト材料と非磁性材料の合計体積に対する非磁性材料の体積割合が、５０体積％以上、８０体積％以下となるようにフェライト材料と非磁性材料の体積割合を調整して混合することが好ましい。
＜導体パターン形成工程＞
まず、グリーンシートの所定の箇所にレーザー照射を行うことにより、ビアホールを形成する。
まず、グリーンシートの所定の箇所にレーザー照射を行うことにより、ビアホールを形成する。
次に、銀ペースト等の導電性ペーストを、スクリーン印刷法等により、ビアホールに充填しつつグリーンシートの表面に塗工する。これにより、グリーンシートに対して、ビア導体用導体パターンをビアホールに形成しつつ、ビア導体用導体パターンに接続されたコイル導体用導体パターンを表面上に形成する。このようにして、グリーンシートにコイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンが形成されたコイルシートを作製する。コイルシートについては複数枚作製し、各コイルシートに対して、図５及び図６に示したコイル導体に相当するコイル導体用導体パターンと、図５及び図６に示したビア導体に相当するビア導体用導体パターンとを形成する。
また、銀ペースト等の導電性ペーストを、スクリーン印刷法等により、ビアホールに充填することにより、グリーンシートにビア導体用導体パターンが形成されたビアシートを、コイルシートとは別に作製する。ビアシートについても複数枚作製し、各ビアシートに対して、図５及び図６に示したビア導体に相当するビア導体用導体パターンを形成する。
＜積層体ブロック作製工程＞
コイルシート及びビアシートを、図５及び図６に相当する順序で積層方向に積層した後、熱圧着することにより、積層体ブロックを作製する。
コイルシート及びビアシートを、図５及び図６に相当する順序で積層方向に積層した後、熱圧着することにより、積層体ブロックを作製する。
＜積層体・コイル作製工程＞
まず、積層体ブロックをダイサー等で所定の大きさに切断することにより、個片化されたチップを作製する。
まず、積層体ブロックをダイサー等で所定の大きさに切断することにより、個片化されたチップを作製する。
次に、個片化されたチップを焼成する。焼成温度については、例えば、９００℃以上、９２０℃以下とする。また、焼成時間については、例えば、２時間以上、８時間以下とする。
個片化されたチップを焼成することにより、コイルシート及びビアシートのグリーンシートは、絶縁層となる。その結果、複数の絶縁層が、積層方向、ここでは、長さ方向に積層されてなる積層体が作製される。積層体には、フェライト相と非磁性体相とが形成される。
個片化されたチップを焼成することにより、コイルシートのコイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンは、各々、コイル導体及びビア導体となる。その結果、複数のコイル導体が積層方向に積層されつつ、ビア導体を介して電気的に接続されてなるコイルが作製される。
以上により、積層体と、積層体の内部に設けられたコイルとが作製される。絶縁層の積層方向とコイルのコイル軸の方向とは、積層体の実装面である第１主面に平行になり、ここでは、長さ方向に沿って平行になる。
個片化されたチップを焼成することにより、ビアシートのビア導体用導体パターンは、ビア導体となる。その結果、複数のビア導体が長さ方向に積層されつつ電気的に接続されてなる、第１連結導体及び第２連結導体が作製される。第１連結導体は、積層体の第１端面から露出することになる。第２連結導体は、積層体の第２端面から露出することになる。
積層体に対しては、例えば、バレル研磨を施すことにより、角部及び稜線部に丸みを付けてもよい。
＜外部電極形成工程＞
まず、銀及びガラスフリットを含む導電性ペーストを、積層体の第１端面及び第２端面に塗工する。次に、得られた各塗膜を焼き付けることにより、積層体の表面上に下地電極層を形成する。より具体的には、積層体の第１端面から、第１主面、第２主面、第１側面、及び、第２側面の各面の一部にわたって延在する下地電極層を形成する。また、積層体の第２端面から、第１主面、第２主面、第１側面、及び、第２側面の各面の一部にわたって延在する下地電極層を形成する。各塗膜の焼き付け温度については、例えば、８００℃以上、８２０℃以下とする。
まず、銀及びガラスフリットを含む導電性ペーストを、積層体の第１端面及び第２端面に塗工する。次に、得られた各塗膜を焼き付けることにより、積層体の表面上に下地電極層を形成する。より具体的には、積層体の第１端面から、第１主面、第２主面、第１側面、及び、第２側面の各面の一部にわたって延在する下地電極層を形成する。また、積層体の第２端面から、第１主面、第２主面、第１側面、及び、第２側面の各面の一部にわたって延在する下地電極層を形成する。各塗膜の焼き付け温度については、例えば、８００℃以上、８２０℃以下とする。
その後、電解めっき等により、各下地電極層の表面上に、ニッケル被膜と金被膜とを順に形成する。
このようにして、第１連結導体を介してコイルに電気的に接続された第１外部電極と、第２連結導体を介してコイルに電気的に接続された第２外部電極とを形成する。
以上により、積層型コイル部品が製造される。積層型コイル部品の第１外部電極と第２外部電極の最外層には金被膜が位置している。
以上により、積層型コイル部品が製造される。積層型コイル部品の第１外部電極と第２外部電極の最外層には金被膜が位置している。
上記手順により製造した積層型コイル部品を、表面が金層であるランドを備えた基板に実装することにより本発明の光通信モジュールを得ることができる。
表面が金層であるランドに金スズはんだを含むクリームはんだを塗り、最外層に金被膜を備える外部電極をクリームはんだに接触させて載置し、リフローを行うことにより積層型コイル部品を基板に実装することができる。
リフローの条件は、金スズはんだを用いた接合において通常用いられる条件とすることができる。
なお、光通信モジュールが備える他の電子部品についても、同様の手順でリフローを行って積層型コイル部品と同時に実装することができる。
表面が金層であるランドに金スズはんだを含むクリームはんだを塗り、最外層に金被膜を備える外部電極をクリームはんだに接触させて載置し、リフローを行うことにより積層型コイル部品を基板に実装することができる。
リフローの条件は、金スズはんだを用いた接合において通常用いられる条件とすることができる。
なお、光通信モジュールが備える他の電子部品についても、同様の手順でリフローを行って積層型コイル部品と同時に実装することができる。
１、１´ 積層型コイル部品
１０ 積層体
１１ 第１端面
１２ 第２端面
１３ 第１主面
１４ 第２主面
１５ 第１側面
１６ 第２側面
２０ 外部電極
２０´ 表面がスズ被膜の第１外部電極
２１ 第１外部電極
２２ 第２外部電極
２３ 下地電極層
２４ ニッケル被膜
２５ 金被膜
３０ コイル
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３５ａ、３５ａ１、３５ａ２、３５ａ３、３５ａ４、３５ｂ、３５ｂ１、３５ｂ２、３５ｂ３、３５ｂ４ 絶縁層
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ コイル導体
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｐ、３３ｑ ビア導体
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ ライン部
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ ランド部
４１ 第１連結導体
４２ 第２連結導体
５０ 金スズはんだ
６０ 基板
７０ 表面が金層であるランド
８０ 配線
９０ 外装体
１００、１００´ 光通信モジュール（ＴＯＳＡ）
１１０ ＩＣ
１１１ 金ワイヤ
１２０ レーザーダイオード
２００ マザー基板
２５０ はんだ
２７０ ランド
２８０ ＩＣと積層型コイル部品の間の配線
１０ 積層体
１１ 第１端面
１２ 第２端面
１３ 第１主面
１４ 第２主面
１５ 第１側面
１６ 第２側面
２０ 外部電極
２０´ 表面がスズ被膜の第１外部電極
２１ 第１外部電極
２２ 第２外部電極
２３ 下地電極層
２４ ニッケル被膜
２５ 金被膜
３０ コイル
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３５ａ、３５ａ１、３５ａ２、３５ａ３、３５ａ４、３５ｂ、３５ｂ１、３５ｂ２、３５ｂ３、３５ｂ４ 絶縁層
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ コイル導体
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｐ、３３ｑ ビア導体
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ ライン部
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ ランド部
４１ 第１連結導体
４２ 第２連結導体
５０ 金スズはんだ
６０ 基板
７０ 表面が金層であるランド
８０ 配線
９０ 外装体
１００、１００´ 光通信モジュール（ＴＯＳＡ）
１１０ ＩＣ
１１１ 金ワイヤ
１２０ レーザーダイオード
２００ マザー基板
２５０ はんだ
２７０ ランド
２８０ ＩＣと積層型コイル部品の間の配線
Claims (10)
- 表面が金層であるランドを備えた基板と、
前記基板に実装された積層型コイル部品とを備える光通信モジュールであって、
前記積層型コイル部品は、複数の絶縁層が積層方向に積層されてなり内部にコイルが設けられた積層体と、前記積層体の表面に設けられて前記コイルに電気的に接続された外部電極とを有し、
前記外部電極は、前記外部電極の最外層に位置する金被膜を備えており、
前記外部電極の前記金被膜が、前記基板の前記ランドの前記金層と金スズはんだを介して接合されており、
前記基板には前記積層型コイル部品以外の電子部品としてのＩＣが実装されており、前記ＩＣと前記積層型コイル部品が隣接して実装されており、
周波数６０ＧＨｚ以上の領域で使用されることを特徴とする光通信モジュール。 - 前記積層型コイル部品において、
前記積層体は、長さ方向に相対する第１端面及び第２端面と、前記長さ方向に直交する高さ方向に相対する第１主面及び第２主面と、前記長さ方向及び前記高さ方向に直交する幅方向に相対する第１側面及び第２側面と、を有し、
前記外部電極は、前記積層体の前記第１端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第１外部電極と、前記積層体の前記第２端面の少なくとも一部から前記第１主面の一部にわたって延在する第２外部電極とを有し、
前記第１主面が実装面であり、
前記積層体の積層方向及び前記コイルのコイル軸が前記実装面に平行である、請求項１に記載の光通信モジュール。 - 前記金被膜の厚さは０．４μｍ以上、１．２μｍ以下である請求項１又は２に記載の光通信モジュール。
- 前記外部電極は、前記金被膜よりも前記積層体側に位置するニッケル被膜を備えている請求項１～３のいずれかに記載の光通信モジュール。
- 前記ニッケル被膜の厚さは１．５μｍ以上、４．５μｍ以下である請求項４に記載の光通信モジュール。
- 前記外部電極は、銀を含み、前記積層体に接する下地電極層を備えている請求項１～５のいずれかに記載の光通信モジュール。
- 前記絶縁層は、フェライト相と、フェライト相を構成するフェライト材料よりも誘電率の低い材料からなる非磁性体相とを有している請求項１～６のいずれかに記載の光通信モジュール。
- 前記フェライト相及び前記非磁性体相の合計体積に対する前記非磁性体相の体積割合は５５体積％以上、８０体積％以下である請求項７に記載の光通信モジュール。
- 前記非磁性体相の合計体積に対するフォルステライトの体積割合が２体積％以上、８体積％以下である請求項７又は８に記載の光通信モジュール。
- 前記絶縁層は、
ＢをＢ２Ｏ３に換算して４．３重量％以上８．０重量％以下、
ＳｉをＳｉＯ２に換算して２７．６重量％以上５１．４重量％以下、
ＭｇをＭｇＯに換算して１．１重量％以上２．１重量％以下、
ＦｅをＦｅ２Ｏ３に換算して２４．７重量％以上４３．５重量％以下、
ＮｉをＮｉＯに換算して３．３重量％以上５．９重量％以下、
ＺｎをＺｎＯに換算して７．７重量％以上１３．５重量％以下、
ＣｕをＣｕＯに換算して２．０重量％以上３．６重量％以下、含有する請求項１～９のいずれかに記載の光通信モジュール。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2020151184A JP7493419B2 (ja) | 2020-09-09 | 2020-09-09 | 光通信モジュール及び積層型コイル部品 |
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| CN202122112751.0U CN217114010U (zh) | 2020-09-09 | 2021-09-02 | 光通信模块和层叠型线圈部件 |
| CN202111025560.9A CN114242372A (zh) | 2020-09-09 | 2021-09-02 | 光通信模块和层叠型线圈部件 |
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| JP2022045540A JP2022045540A (ja) | 2022-03-22 |
| JP7493419B2 true JP7493419B2 (ja) | 2024-05-31 |
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| WO2018030261A1 (ja) | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 株式会社村田製作所 | 光通信モジュール |
| JP2019186255A (ja) | 2018-04-02 | 2019-10-24 | 株式会社村田製作所 | 積層型コイル部品 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4090401B2 (ja) * | 2003-07-30 | 2008-05-28 | 日本オプネクスト株式会社 | 光送信モジュール |
-
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- 2020-09-09 JP JP2020151184A patent/JP7493419B2/ja active Active
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2021
- 2021-08-30 US US17/461,644 patent/US20220076873A1/en active Pending
- 2021-09-02 CN CN202111025560.9A patent/CN114242372A/zh active Pending
- 2021-09-02 CN CN202122112751.0U patent/CN217114010U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2004200279A (ja) | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Renesas Technology Corp | 光電子装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN217114010U (zh) | 2022-08-02 |
| CN114242372A (zh) | 2022-03-25 |
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