JPH08130117A - 積層インダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】浮遊容量成分を有効に抑えることができ、しか
も小形・低背化が可能であな積層インダクタを提供す
る。 【構成】複数の絶縁層が積層された積層体１内に、中央
に磁路通過領域を有するコイルパターン２ｂを配置する
とともに、前記コイルパターン２ｂの一端を隣接するコ
イルパターン２ｂの他端に接続して成る積層インダクタ
において、前記隣接しあうコイルパターン２ｂの長手方
向の軸が異なり、且つ互いのコイルパターン２ｂが実質
的に対向していないように配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層体を構成する各絶
縁層間にコイルパターンを配置した積層インダクタに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、積層インダクタは、絶縁セラミ
ック材料、磁性体材料（広義で絶縁材料）から成る積層
体と、該積層体の各層間に配置した所定ターン数のコイ
ルパターンとから構成されている。所定層間に配置され
たコイルパターンの一端は、例えば絶縁層の厚み方向を
貫くビアホール導体などを介して、隣接する絶縁層の層
間のコイルパターンの他端に接続して、各層間のコイル
パターンは全体として、一連の所定コイルが達成されて
いる。

【０００３】具体的な接続方法は、各絶縁層となる所定
形状のグリーンシートを作成し、各グリーンシートにコ
イルパターンの一端部分となる位置にビアホール導体と
なるスルーホールを形成する。

【０００４】次に、各グリーンシート上にコイルパター
ンとなる導体膜を、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ合金）、Ｃ
ｕ系（Ｃｕ単体、Ｃｕ合金）材料、高融点金属材料など
を主成分とする導電性ペーストを印刷塗布・乾燥して形
成する。その形状は、所定ターン数を有しており、その
導体膜の一端はスルーホール部分を含むように形成す
る。これにより、スルーホール内には、導電性ペースト
が充填されることになる。

【０００５】このようにコイルパターンとなる導体膜が
形成されたグリーンシートを、積層順序を考慮して積層
処理を行う。即ち、スルーホールに充填された導体の露
出部分（コイルパターンを形成していないグリーンシー
トの面から露出する部分）が隣接するコイルパターンの
他端に接続するように夫々配置する。尚、積層処理にお
いて、最外層部分はコイルパターンを形成せず、ビアホ
ール導体のみを形成したグリーンシートを積層しても構
わない。

【０００６】次に、上述のグリーンシートの積層体を所
定雰囲気で焼成する。これにより、各グリーンシート、
各導体膜は夫々焼成反応して、各絶縁層、各コイルパタ
ーンとなる。

【０００７】一般に、各グリーンシート上に形成したコ
イルパターンは、コイルパターンの形成領域を極小化す
るため、また、同一印刷処理で形成できるようにするた
め、実質的に同一パターン、例えば正方形状、また円形
状で形成されていた。

【０００８】このため、隣接しあうコイルパターンの導
体部分（導体パターン）は、絶縁層を介して実質的に重
なりあうように配置されることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の積層インダクタ
を高周波回路に用いるためには、積層インダクタの自己
共振周波数を高周波回路の周波数以上の充分高くするこ
とが重要となる。

【００１０】一般に自己共振周波数ｆは、ｆ＝１／（２
π（ＬＣ）^1/2 ) で与えられ、自己共振周波数ｆを高め
るためには、インダクタ成分が固定で用いられる場合、
容量成分Ｃである浮遊容量、即ち、隣接しあうコイルパ
ターン間に発生する容量を低減する必要がある。

【００１１】従来においては、隣接しあうコイルパター
ン間の容量を小さくするために、絶縁層の層厚みを厚く
していた。

【００１２】しかしながら、絶縁層の厚みを厚くすれ
ば、積層体全体の厚みが増加してしまい、小型・低背の
積層インダクタが達成できないという問題点があった。

【００１３】また、材料によって絶縁層の厚みを厚くし
たとしても、充分に浮遊容量を低減させることが困難で
あった。

【００１４】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、浮遊容量成分を有効に抑える
ことができ、しかも小型・低背化が可能であな積層イン
ダクタを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の絶縁層
が積層された積層体の各絶縁層間に、１ターン以上の導
体パターンを有するコイルパターンを配置するととも
に、前記コイルパターンの一端を隣接する絶縁層間に配
置するコイルパターンの他端に接続して成る積層インダ
クタにおいて、前記各絶縁層間に配置されたコイルパタ
ーンの導体パターンを、実質的に隣接する絶縁層間に配
置されたコイルパターンの導体パターン間の間隔に位置
するように配置した積層インダクタである。

【００１６】

【作用】本発明によれば、1 ターン以上の導体パターン
を有するコイルパターンが積層体の厚み方向に積層され
ている。この時、コイルパターンの導体パターンが隣接
するコイルパターンの導体パターン間の間隔に位置する
ように配置されている。

【００１７】即ち、両コイルパターンが概略同一であ
り、しかも積層状態では、コイルパターンの導体パター
ンが交差する部分を除いて重なりあうことがない。

【００１８】これにより、積層体の横方向の広がりを極
小化することができ、隣接しあうコイルパターン間に発
生する浮遊容量成分を有効に抑えることができ、従来の
ように絶縁層の厚みを増加させる必要はない。

【００１９】よって、浮遊容量成分を有効に抑えること
ができ、コイルの自己共振周波数を充分高くして、高周
波回路の対応が極めて容易となる小型・低背の積層イン
ダクタとなる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の積層インダクタを図面を用い
て詳説する。

【００２１】図１は、積層インダクタの断面図であり、
図２は積層インダクタの積層体の分解斜視図であり、図
３（ａ）（ｂ）はコイルパターンの平面図であり、図４
は、積層状態の一部透視状態の平面図である。

【００２２】図１において、積層インダクタは、セラミ
ックなどの絶縁材料、磁性体材料（本発明で広義で絶縁
材料という）からなる絶縁層１ａ〜１ｆが積層されて成
る積層体１と、各層間に配置される所定ターン数、例え
ば約２ターンのコイルパターン２ｂ〜２ｆとから主に構
成されている。尚、必要に応じて、積層体１に端子電極
４、５を形成してもよい。

【００２３】積層体１は、例えば６層のセラミックなど
の絶縁材料、磁性体材料の絶縁層が積層されて構成され
ている。上部側から絶縁層１ａは上部側のマージン側の
絶縁層であり、実際のコイルを構成するコイルパターン
２ｂ〜２ｆは、絶縁層１ａと１ｂとの層間、１ｂと１ｃ
との層間、・・・・１ｅと１ｆとの層間に配置されてい
る。

【００２４】例えば、絶縁層１ａと１ｂとの層、即ち、
絶縁層１ｂの上面に配置されたコイルパターン２ｂの一
端部分には、絶縁層１ｂの厚み方向を貫くビアホール導
体３ｂが形成されており、これにより、コイルパターン
２ｂの一端と隣接するコイルパターン２ｃの他端とが接
続されている。同様に、絶縁層１ｂと１ｃとの層間に配
置されたコイルパターン２ｃの一端部分には、絶縁層１
ｃの厚み方向を貫くビアホール導体３ｃが形成されてお
り、これにより、コイルパターン２ｃの一端と隣接する
コイルパターン２ｄの他端とが接続されている。このよ
うにして、コイルパターン２ｂからコイルパターン２ｆ
はビアホール導体３ｂ〜３ｆを介して一連に接続されて
いる。

【００２５】コイルパターン２ｂ〜２ｆは、Ａｇ系（Ａ
ｇ単体、Ａｇ合金）、Ｃｕ系（Ｃｕ単体、Ｃｕ合金）の
低抵抗導体材料、Ｗ、Ｍｏなどの高融点金属材料などの
導体からなる。

【００２６】ビアホール導体３ｂ〜３ｆは、コイルパタ
ーンと同様の導体材料からなり、コイルパターン２ｂ〜
２ｆの一端部分に相当する位置に、誘電体層１ｂ〜１ｅ
の厚み方向に形成されている。

【００２７】尚、上述の実施例では、端子電極４、５は
詳述していないが、例えば絶縁層１ａの厚み方向に、コ
イルパターン２ｂの他端と接続するビアホール導体３ａ
を形成し、また、絶縁層１ｆの厚み方向にコイルパター
ン２ｆの一端と接続するビアホール導体３ｆを形成し
て、コイルの両端を積層体１の外部に露出させ、このビ
アホール導体３ａ、３ｆの露出部分に端子電極４、５を
導電性ペーストの焼きつけなどにより形成することがで
きる。

【００２８】このような構造の積層インダクタの製造方
法は、まず、例えば絶縁層１ａ〜１ｆとなる未焼成状態
のグリーンシートを用意する。尚、グリーンシートは量
産性を考慮して、複数の素子が抽出できる大型のグリー
ンシートで形成するが、以下の説明では、１つの素子と
る領域に施す処理について説明する。

【００２９】次に、各グリーンシートにその厚み方向を
貫くように、ビアホール導体３ａ〜３ｆとなるスルーホ
ールを形成する。

【００３０】次に絶縁層１ａとなるグリーンシートに形
成したスルーホールに、例えばＡｇ系導体材料を主成分
とする導電性ペーストを印刷して、充填を行う。

【００３１】また、絶縁層１ｂ〜１ｆとなるグリーンシ
ートに形成したスルーホールに、上述の導電性ペースト
を印刷して、充填を行うとともに、夫々のグリーンシー
トの上面に、所定ターン数のコイルパターン２ｂ〜２ｆ
となる導体膜を、上述の導電性ペーストの印刷により形
成する。この時、コイルパターン２ｂ〜２ｆの一端部分
がスルーホールに重畳するように印刷することにより、
簡単にスルーホールに導体材料を充填することができ、
しかもビアホール導体３ｂ〜３ｆとコイルパターン２ｂ
〜２ｆの一端との接続が可能となる。

【００３２】次に、絶縁層１ａとなるグリーンシートを
含めては、絶縁層１ｂ〜１ｆとなるグリーンシートを積
層・圧着を行い所定形状に裁断又は最終工程付近での分
割処理が可能な分割溝を形成する。

【００３３】次に、グリーンシートの積層体を所定雰囲
気で焼成処理して、グリーンシートを絶縁層１ａ〜１ｆ
に、導体膜をコイルパターン２ｂ〜２ｆに、導体をビア
ホール導体３ａ〜３ｆに焼成反応させる。尚、焼成条件
において、導体材料、基板材料によりピーク焼成温度が
異なり、また、導体材料により、焼成雰囲気が異なる。
例えば、コイルパターン２ｂ〜２ｆにＡｇ系導体材料を
用いた場合、焼成雰囲気は酸化性雰囲気、中性雰囲気
で、焼成温度はＡｇの融点である９６０℃以下で行われ
る。従って、基板材料も上述の焼成条件により達成でき
るものを選択する必要がある。

【００３４】その後、必要に応じて、端子電極４、５を
導電性ペーストの焼きつけ処理により形成し、分割溝に
そって分割処理を行い、さらに必要に応じて端子電極
４、５の表面にメッキ処理を行う。

【００３５】ここで、本発明の特徴的なことは、隣接す
るコイルパターン、例えばコイルパターン２ｂとコイル
パターン２ｃにおいて、コイルパターン２ｂ、２ｃの導
体パターン部分が実質的に重ならないように積層配置さ
れていることである。ここで、実質的とは、隣接するコ
イルパターン２ｂ、２ｃは、ビアホール導体３ｂによっ
て接続されること、隣接して接続しあうコイルパターン
２ｂ、２ｃは互いに巻き線方向が同一であることから、
コイルパターン２ｂ、２ｃの接続部分及び交差部分は互
いに重なりを回避することができないためである。

【００３６】図３（ａ）には、絶縁層１ｂとなるリーン
シート上に形成したコイルパターン２ｂとなる導体膜を
示し、図３（ｂ）には、絶縁層１ｃとなるリーンシート
上に形成したコイルパターン２ｂとなる導体膜を示す。

【００３７】図３（ａ）図３（ｂ）に示すコイルパター
ン２ｂ、２ｃの形状は、その際外周の形状が概略長方形
状となっており、コイルパターン２ｂの長手方向の軸ｂ
ｘは図の上下方向であり、コイルパターン２ｃの長手方
向の軸ｃｘは図の左右方向である。

【００３８】この実施例では、隣接しあうコイルパター
ン２ｂ、２ｃは、長方形状であり、互いのコイルパター
ン２ｂ、２ｃの導体パターン部分が実質的に重ならない
ように配置するため、両コイルパターン２ｂ、２ｃが積
層重畳された場合、図４に示すように、夫々のコイルパ
ターン２ｂの長軸ｂＸとコイルパターン２ｃの長軸ｃＸ
が異なるように配置されている。図４では、例えば、長
軸ｂＸ、ｃＸが互いに９０°偏位するように配置されて
いる。

【００３９】これにより、コイルパターン２ｂの導体パ
ターンを、少なくともコイルパターン２ｃの導体パター
ン間の間隔部分に配置しているため、両コイルパターン
２ｂ、２ｃの形状を近似させることができ、また、コイ
ルパターン２ｂ、２ｃの磁路部分は、コイルパターン２
ｂ、２ｃの内周側のパターンの短辺側の内側を一辺とな
る概略正方形領域で確保できる。

【００４０】コイルパターン２ｂ、コイルパターン２ｃ
との重なり部分は、一方の長軸方向に延びるパターンと
他方の短軸方向に延びるパターンの交叉部分とビアホー
ル導体２ｂ部分となる。

【００４１】また、両者のコイルパターン２ｂ、２ｃの
形成専有面積が減少させるためには、図４のように、コ
イルパターン２ｂのパターン間に、コイルパターン２ｃ
のパターンが対応するように形成することが重要であ
る。

【００４２】これにより、実質的に隣接しあうコイルパ
ターン２ｂ、２ｃとの重なり部分で発生する浮遊容量成
分を減少させることができ、自己共振周波数を高くする
こができるため、しかも小型な高周波対応の積層インダ
クタを簡単に達成できる。

【００４３】尚、図３〜図４の説明では、隣接しあうコ
イルパターン２ｂ、２ｃとを例に説明したが、コイルパ
ターン２ｃと２ｄ、２ｄと２ｅ、２ｅと２ｆとの関係に
ついても同様である。

【００４４】図３、図４は両コイルパターン２ｂ、２ｃ
が概略長方形のコイルパターンの関係で説明したが、両
コイルパターン２ｂ、２ｃが楕円状のコイルパターンと
しても構わない。この場合、楕円状のコイルパターンの
長径方向の軸を互いに変位させる。この変位も９０°に
限るものではない。

【００４５】さらに、一方のコイルパターンを概略長方
形状、他方のコイルパターンを概略正方形状としてもよ
し、一方のコイルパターンが楕円形状で、他方のコイル
パターン円形状でなる場合も同様である。

【００４６】図５、図６は、他の実質例を示す積層イン
ダクタの隣接しあうコイルパターン及びその積層状態の
平面図である。

【００４７】図２〜図４に示す実施例では、コイルパタ
ーンの長手方向（長径方向）の軸を互いに変位させるこ
とにより、隣接しあうコイルパターンの一方側の導体パ
ターン部分を他方の導体パターン間の間隔に配置した
が、この実施例のコイルパターン２０ｂ、２０ｃは、長
手方向（長径方向）の軸を持たない実質的に正方形状ま
たは円形状を対象としている。

【００４８】ここで、重要なことは、両コイルパターン
２０ｂ、２０ｃの磁路通過領域Ｇの中心点（Ｏｂ、Ｏ
ｃ）が互いに偏心しており、且つ互いのコイルパターン
２０ｂ、２０ｃが実質的に対向していないように配置さ
れている。

【００４９】図５（ａ）には、例えば絶縁層１ｂ上に配
置されるコイルパターン２０ｂを示す、図５（ｂ）に
は、例えば絶縁層１ｃ上に配置されるコイルパターン２
０ｃを示す。そして、このようなコイルパターン２０
ｂ、２０ｃを積層した状態の透過平面図を図６に示す。

【００５０】図５に示すように、コイルパターン２０
ｂ、２０ｃの一端側と他端側との位置が異なるものの、
概略正方形状で、かつコイルパターンの形状は実質的に
同一である。

【００５１】しかし、両コイルパターン２０ｂ、２０ｃ
を積層重畳した場合の平面構造は、図６に示すように、
コイルパターン２０ｂの磁路通過領域Ｃの中心点Ｏｂに
対して、コイルパターン２０ｃの磁路通過領域Ｇの中心
点Ｏｃが、図では右斜め上方向に偏心して、コイルパタ
ーン２０ｂのパターン間の間隔部分に、コイルパターン
２０ｃのコイルパターンが配置されていおり、全体とし
て、両コイルパターン２０ｂと２０ｃとの重なり部分
は、実質的に各コイルパターン２０ｂ、２０ｃの角部付
近の交叉部分のみとなっている。

【００５２】このように、隣接しあうコイルパターン２
０ｂ、２０ｃを実質的に同一形状とする場合であって
も、磁路通過領域Ｇの中心位置を互いに偏心させ、か
つ、実質的に両コイルパターン２０ｂ、２０ｃを重なら
ないように配置することがで、小型で、浮遊容量を抑え
た高周波回路対応の積層インダクタすることができる。

【００５３】尚、図５、図６では、絶縁層１ａと１ｂと
の間のコイルパターン２０ｂと、このコイルパターン２
０ｂと隣接する絶縁層１ｂと絶縁層１ｃとの間のコイル
パターン２０ｃを示して説明したが、絶縁層１ｃと絶縁
層１ｄとの間に、絶縁層１ｅと絶縁層１ｆとの間に、コ
イルパターン２０ｂと同一のコイルパターンを配置し、
絶縁層１ｄと絶縁層１ｅとの間にコイルパターン２０ｃ
と同一のコイルパターンを配置すればよい。

【００５４】また、図５、図６に示す実施例では、両コ
イルパターン２０ｂ、２０ｃの形状が、正方形状である
が、両コイルパターン２０ｂ、２０ｃの形状が、円形状
であっても構わない。

【００５５】また、上述の実施例では、絶縁層間に配置
されたコイルパターンが約２ターンのパターンとなって
いるが、２ターンに限らず、任意のターン数としても構
わない。

【００５６】さらに、積層体内に配置されたコイルパタ
ーンが一連に接続されて、１つのコイルが形成されてい
るが、同一基板内に複数のコイルを形成するようにして
も構わない。

【００５７】また、コイルパターン間の絶縁層は、説明
上一層としたが、材料によって、また、グリーンシート
の強度などによっては、コイルパターン間の絶縁層を２
層構造、３層構造としても構わない。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、両本発明によれば、隣接
しあうコイルパターンの形状を極小化しつつ、且つ両コ
イルパターンの重なり部分を抑えることができるため、
簡単に浮遊容量を低減することができ、小型で高周波回
路に対応した積層インダクタとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層インダクタの断面構造を示す概略
図である。

【図２】本発明の積層インダクタの積層体部分の分解斜
視図である。

【図３】（ａ）（ｂ）は、隣接しあうコイルパターンの
関係となるコイルパターンの平面図である。

【図４】図３（ａ）（ｂ）に示すコイルパターンを積層
した時の透過状態の平面図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は、本発明の他の積層インダクタ
に用いる隣接しあうコイルパターンの関係となるコイル
パターンの平面図である。

【図６】図５（ａ）（ｂ）に示すコイルパターンを積層
した時の透過状態の平面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・積層体 １ａ〜１ｆ・・・・絶縁層 ２ｂ〜２ｆ・・・・コイルパターン ２０ｂ〜２０ｃ・・・・コイルパターン ３ａ〜３ｆ・・・・ビアホール導体 ４、５・・・・・・端子電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の絶縁層が積層された積層体の各絶
   縁層間に、１ターン以上の導体パターンを有するコイル
   パターンを配置するとともに、前記コイルパターンの一
   端を隣接する絶縁層間に配置するコイルパターンの他端
   に接続して成る積層インダクタにおいて、 前記各絶縁層間に配置されたコイルパターンの導体パタ
   ーンを、実質的に隣接する絶縁層間に配置されたコイル
   パターンの導体パターン間の間隔に位置するように配置
   したことを特徴とする積層インダクタ。