特許 6551142 コイル部品及びこれを内蔵した回路基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6551142

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】コイル部品及びこれを内蔵した回路基板

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/00 20060101AFI20190722BHJP

   H01F 17/04 20060101ALI20190722BHJP

   H01F 27/29 20060101ALI20190722BHJP

   H01F 27/28 20060101ALI20190722BHJP

   H05K 1/18 20060101ALI20190722BHJP

【ＦＩ】

   H01F17/00 B

   H01F17/04 A

   H01F27/29 123

   H01F27/28 K

   H05K1/18 H

【請求項の数】12

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-205162(P2015-205162)

(22)【出願日】2015年10月19日

(65)【公開番号】特開2017-79216(P2017-79216A)

(43)【公開日】2017年4月27日

【審査請求日】2018年5月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115738

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲頭 光宏

(74)【代理人】

【識別番号】100121681

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 和文

(74)【代理人】

【識別番号】100130982

【弁理士】

【氏名又は名称】黒瀬 泰之

(72)【発明者】

【氏名】西川 朋永

(72)【発明者】

【氏名】川村 浩司

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 知一

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 正

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 光彦

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 文男

【審査官】 右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／１３６３４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０９１０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５４６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０１４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０３９０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２８７５１６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ １７／００

Ｈ０１Ｆ １７／０４

Ｈ０１Ｆ ２７／２８

Ｈ０１Ｆ ２７／２９

Ｈ０５Ｋ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の平面スパイラル導体と、
前記第１の平面スパイラル導体に積層され、前記第１の平面スパイラル導体とは逆方向に巻回された第２の平面スパイラル導体と、
前記第１の平面スパイラル導体の外周端に接続された第１の外部端子と、
前記第２の平面スパイラル導体の外周端に接続された第２の外部端子と、
前記第１及び第２の平面スパイラル導体の内周端に共通接続された第３の外部端子と、
前記第１の平面スパイラル導体と前記第２の平面スパイラル導体との間に設けられた非磁性絶縁層と、
前記第１の平面スパイラル導体、前記非磁性絶縁層及び前記第２の平面スパイラル導体を積層方向に挟む第１及び第２の磁性部材と、
前記第２の平面スパイラル導体と同一平面上に設けられ、前記第１の平面スパイラル導体の前記外周端に接続された接続導体と、を備え、
前記第２の磁性部材は、前記第２の平面スパイラル導体の前記内周端を露出させる開口部と、前記接続導体を露出させる第１の切り欠き部と、前記第２の平面スパイラル導体の前記外周端を露出させる第２の切り欠き部とを有し、
前記第３の外部端子は、前記開口部に埋め込まれており、
前記第１の外部端子は、前記第１の切り欠き部に埋め込まれており、
前記第２の外部端子は、前記第２の切り欠き部に埋め込まれていることを特徴とするコイル部品。

【請求項2】

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ことを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。

【請求項3】

積層方向から見て前記第１及び第２の平面スパイラル導体の前記内周端の近傍に設けられ、前記第１及び第２の平面スパイラル導体の内径部を貫通して設けられた第３の磁性部材をさらに備え、
前記第１及び第２の外部端子は、前記積層方向から見て前記第３の磁性部材の一方側に位置し、
前記第３の外部端子は、前記積層方向から見て前記第３の磁性部材の他方側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル部品。

【請求項4】

前記第１乃至第３の外部端子は、前記第１及び第２の平面スパイラル導体を構成する金属材料と同じ金属材料が露出してい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。

【請求項5】

第１の平面スパイラル導体と、
前記第１の平面スパイラル導体に積層され、前記第１の平面スパイラル導体とは逆方向に巻回された第２の平面スパイラル導体と、
前記第１の平面スパイラル導体の外周端に接続された第１の外部端子と、
前記第２の平面スパイラル導体の外周端に接続された第２の外部端子と、
前記第１及び第２の平面スパイラル導体の内周端に共通接続された第３の外部端子と、
積層方向から見て前記第１及び第２の平面スパイラル導体の前記内周端の近傍に設けられ、前記第１及び第２の平面スパイラル導体の内径部を貫通して設けられた第３の磁性部材と、を備え、
前記第１及び第２の外部端子は、前記積層方向から見て前記第３の磁性部材の一方側に位置し、
前記第３の外部端子は、前記積層方向から見て前記第３の磁性部材の他方側に位置することを特徴とするコイル部品。

【請求項6】

前記第１及び第２の平面スパイラル導体の前記内周端は、積層方向から見て重なっており、重なる位置にて前記積層方向に短絡されていることを特徴とする請求項５に記載のコイル部品。

【請求項7】

前記第３の外部端子は、前記積層方向から見て少なくとも一部が前記第１及び第２の平面スパイラル導体の前記内周端と重なることを特徴とする請求項６に記載のコイル部品。

【請求項8】

前記第１の平面スパイラル導体と前記第２の平面スパイラル導体との間に設けられた非磁性絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項9】

前記第１の平面スパイラル導体、前記非磁性絶縁層及び前記第２の平面スパイラル導体を積層方向に挟む第１及び第２の磁性部材をさらに備え、
前記第２の磁性部材は、前記第２の平面スパイラル導体の前記内周端を露出させる開口部を有し、
前記第３の外部端子は、前記開口部に埋め込まれていることを特徴とする請求項８に記載のコイル部品。

【請求項10】

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ことを特徴とする請求項９に記載のコイル部品。

【請求項11】

前記第１乃至第３の外部端子は、前記第１及び第２の平面スパイラル導体を構成する金属材料と同じ金属材料が露出していることを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項12】

請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のコイル部品が埋め込まれた回路基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はコイル部品に関し、特に、カップリングインダクタとして用いることが可能なコイル部品に関する。また、本発明は、このようなコイル部品が埋め込まれた回路基板に関する。

【背景技術】

【0002】

ＤＣ／ＤＣコンバータなどのスイッチング電源の平滑用コイルとして、カップリングインダクタと呼ばれるコイル部品が用いられることがある。カップリングインダクタは、特許文献１，２に記載されるように、互いに逆方向に巻回された巻線を磁気結合させたものであり、一方の巻線に電流を流すと、起電力によって他方の巻線にも電流が流れる。このため、スイッチング電源の平滑用コイルとして用いれば、突入電流のピークを低減することが可能となる。

【0003】

ここで、特許文献１に記載されたコイル部品は、巻線をワイヤまたはフォイルで形成したものであり、その図３２には、２つの巻線の端部を共通の外部端子に接続した構成が開示されている。また、特許文献２には、絶縁基板の表裏に平面スパイラル導体を形成してなるコイル部品が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１３−５２６７８７号公報

【特許文献2】特開２０１５−１３０４７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されたコイル部品は、巻線がワイヤまたはフォイルによって構成されていることから、製造工程が複雑であるばかりでなく、得られる特性に大きなばらつきが生じてしまう。

【0006】

一方、特許文献２に記載されたコイル部品は、巻線として平面スパイラル導体を用いていることから、特性のばらつきは小さい。しかしながら、特許文献２においては、２つの平面スパイラル導体を同心円状に巻回していることから、磁気結合率の調整が困難であるという問題がある。つまり、カップリングインダクタは、磁気結合しない漏れ磁束成分が平滑作用をもたらすため、所望の特性を得るためには磁気結合率をある程度弱め、これにより十分な漏れ磁束成分を確保する必要がある。しかしながら、特許文献２に記載されたコイル部品において磁気結合率を低下させるためには、同心円状に巻回された２つの平面スパイラル導体の導体間隔を広げる必要があり、この場合には、製品の平面サイズが大型化してしまう。

【0007】

したがって、本発明は、製品の平面サイズを増大させることなく磁気結合率の調整が可能であり、且つ、特性ばらつきの少ないコイル部品及びこれを内蔵する回路基板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によるコイル部品は、第１の平面スパイラル導体と、前記第１の平面スパイラル導体に積層され、前記第１の平面スパイラル導体とは逆方向に巻回された第２の平面スパイラル導体と、前記第１の平面スパイラル導体の外周端に接続された第１の外部端子と、前記第２の平面スパイラル導体の外周端に接続された第２の外部端子と、前記第１及び第２の平面スパイラル導体の内周端に共通接続された第３の外部端子とを備えることを特徴とする。

【0009】

また、本発明による回路基板は、上記のコイル部品が埋め込まれたことを特徴とする。

【0010】

本発明によれば、巻線として平面スパイラル導体を用いていることから、特性のばらつきが少なく、且つ、２つの平面スパイラル導体を積層方向に磁気結合させていることから、製品の平面サイズに影響を与えることなく磁気結合率を調整することができる。しかも、２つの平面スパイラル導体の内周端同士を短絡していることから、これらを回路基板上で短絡する必要もない。また、端子数が少ないことから、端子部分によって生じる渦電流損も少ない。

【0011】

本発明において、前記第１及び第２の平面スパイラル導体の前記内周端は、積層方向から見て重なっており、重なる位置にて前記積層方向に短絡されていることが好ましい。これによれば、内周端同士を接続するための接続導体などが不要となることから、構造を単純化することができる。

【0012】

この場合、前記第３の外部端子は、前記積層方向から見て少なくとも一部が前記第１及び第２の平面スパイラル導体の前記内周端と重なることが好ましい。これによれば、平面スパイラル導体の内周端と第３の外部端子とを接続するための接続導体などが不要となることから、構造を単純化することができる。しかも、第３の外部端子が内周端の直上に配置されるため、高い放熱効果を得ることも可能となる。

【0013】

本発明によるコイル部品は、前記第１の平面スパイラル導体と前記第２の平面スパイラル導体との間に設けられた非磁性絶縁層をさらに備えることが好ましい。これによれば、スパイラル導体間において高い磁気結合を得ることが可能となる。

【0014】

この場合、前記第１の平面スパイラル導体、前記非磁性絶縁層及び前記第２の平面スパイラル導体を積層方向に挟む第１及び第２の磁性部材をさらに備え、前記第２の磁性部材は、前記第２の平面スパイラル導体の前記内周端を露出させる開口部を有し、前記第３の外部端子は、前記開口部に埋め込まれていることが好ましい。これによれば、第２の磁性部材に設けられた開口部から効率よく放熱することが可能となる。

【0015】

さらにこの場合、前記第２の平面スパイラル導体と同一平面上に設けられ、前記第１の平面スパイラル導体の前記外周端に接続された接続導体をさらに備え、前記第２の磁性部材は、前記接続導体を露出させる第１の切り欠き部と、前記第２の平面スパイラル導体の前記外周端を露出させる第２の切り欠き部とをさらに有し、前記第１の外部端子は、前記第１の切り欠き部に埋め込まれており、前記第２の外部端子は、前記第２の切り欠き部に埋め込まれていることが好ましい。これによれば、第２の磁性部材の上面に第１〜第３の外部端子を露出させることが可能となる。

【0016】

ここで、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。

【0017】

本発明において、積層方向から見て前記第１及び第２の平面スパイラル導体の前記内周端の近傍に設けられ、前記第１及び第２の平面スパイラル導体の内径部を貫通して設けられた第３の磁性部材をさらに備え、前記第１及び第２の外部端子は、前記積層方向から見て前記第３の磁性部材の一方側に位置し、前記第３の外部端子は、前記積層方向から見て前記第３の磁性部材の他方側に位置することが好ましい。これによれば、第１及び第２の外部端子と第３の外部端子との距離がより離れることから、これらの間の短絡を防止することが可能となる。

【0018】

本発明において、前記第１乃至第３の外部端子は、前記第１及び第２の平面スパイラル導体を構成する金属材料と同じ金属材料が露出していることが好ましい。これによれば、第１〜第３の外部端子に対するメッキなどが不要となることから、製造コストを削減することが可能となる。この場合、前記金属材料は、銅（Ｃｕ）であることが好ましい。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、製品の平面サイズを増大させることなく磁気結合率の調整が可能であり、且つ、特性ばらつきの少ないコイル部品及びこれを内蔵する回路基板を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】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。

【図2】図２は、コイル部品１０の分解斜視図である。

【図3】図３は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図4】図４は、図１に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図5】図５は、コイル部品１０の等価回路図である。

【図6】図６は、コイル部品１０が埋め込まれた回路基板５０の構成例を示す断面図である。

【図7】図７（ａ）〜（ｇ）は、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。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

【0022】

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り、図４は図１に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【0023】

本実施形態によるコイル部品１０はカップリングインダクタとして用いることが可能なチップ部品であり、図１〜図４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に挟まれた第１及び第２の平面スパイラル導体２１，２２とを備える。

【0024】

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、その上面に平面スパイラル導体２１，２２及び磁性部材１２を順次形成する。一方、磁性部材１２は、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。

【0025】

第１の平面スパイラル導体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。平面スパイラル導体２１は、積層方向から見ると、外周端２１ａから内周端２１ｂに向かって反時計回り（左回り）に巻回されている。巻回数については特に限定されないが、例えば、４．５ターンである。また、平面スパイラル導体２１と同じ導体層には、接続導体２３も形成されている。接続導体２３は、平面スパイラル導体２１とは独立して設けられている。外周端２１ａおよび内周端２１ｂは、それ以外の部分よりも十分に大きい導体幅を有している。

【0026】

第２の平面スパイラル導体２２は、第１の平面スパイラル導体２１の上面に絶縁層３２を介して形成されている。平面スパイラル導体２２は、積層方向から見ると、外周端２２ａから内周端２２ｂに向かって時計回り（右回り）に巻回されている。つまり、平面スパイラル導体２１，２２の巻回方向は、互いに逆方向である。巻回数については、第１の平面スパイラル導体２１と同一ターンとすることが好ましい。また、平面スパイラル導体２２と同じ導体層には、接続導体２４も形成されている。接続導体２４は、平面スパイラル導体２１の外周端２１ａと重なる位置に設けられており、絶縁層３２に形成されたスルーホールを介して短絡されている。同様に、上述した接続導体２３は、平面スパイラル導体２２の外周端２２ａと重なる位置に設けられている。接続導体２３と平面スパイラル導体２２の外周端２２ａは、互いに接続されていても構わないし、接続されていなくても構わない。外周端２２ａおよび内周端２２ｂは、それ以外の部分よりも十分に大きい導体幅を有している。

【0027】

さらに、平面スパイラル導体２１の内周端２１ｂと平面スパイラル導体２２の内周端２２ｂは、積層方向から見て同じ平面位置に配置されており、絶縁層３２に形成されたスルーホールを介して短絡されている。平面スパイラル導体２１，２２の内周端２１ｂ，２２ｂは、平面位置が完全に一致している必要はなく、少なくとも短絡位置において重なりを有していれば足りる。

【0028】

平面スパイラル導体２１，２２及び接続導体２３，２４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。

【0029】

平面スパイラル導体２２の上面は、絶縁層３３を介して第２の磁性部材１２で覆われる。磁性部材１２には２つの切り欠き部１２ａ，１２ｂと１つの開口部１２ｃが設けられており、これらにそれぞれ第１〜第３の外部端子４１〜４３が埋め込まれている。切り欠き部１２ａ，１２ｂは、磁性部材１２の外周部の一部（角部）を削除した形状であり、したがって、切り欠き部１２ａ，１２ｂの壁面は磁性部材１２の外周壁を構成する。これに対し、開口部１２ｃは、磁性部材１２の外周部から離れた内部を貫通する形状を有している。したがって、開口部１２ｃの内周壁は、磁性部材１２の外周壁を構成するものではない。

【0030】

切り欠き部１２ａは、接続導体２４の直上に位置し、接続導体２４の少なくとも一部を露出させる。これにより、切り欠き部１２ａに埋め込まれた第１の外部端子４１は、接続導体２４を介して第１の平面スパイラル導体２１の外周端２１ａに接続されることになる。第１の外部端子４１は、第１の平面スパイラル導体２１の外周端２１ａや接続導体２４よりも大きな面積を有する。

【0031】

切り欠き部１２ｂは、第２の平面スパイラル導体２２の外周端２２ａの直上に位置し、外周端２２ａの少なくとも一部を露出させる。これにより、切り欠き部１２ｂに埋め込まれた第２の外部端子４２は、第２の平面スパイラル導体２２の外周端２２ａに接続されることになる。第２の外部端子４２は、第２の平面スパイラル導体２２の外周端２２ａよりも大きな面積を有する。

【0032】

開口部１２ｃは、第２の平面スパイラル導体２２の内周端２２ｂの直上に位置し、内周端２２ｂの少なくとも一部を露出させる。これにより、開口部１２ｃに埋め込まれた第３の外部端子４３は、第１及び第２の平面スパイラル導体２１，２２の内周端２１ｂ，２２ｂに共通接続されることになる。第３の外部端子４３は、第１及び第２の平面スパイラル導体２１，２２の内周端２１ｂ，２２ｂよりも大きな面積を有する。

【0033】

外部端子４１〜４３は、平面スパイラル導体２１，２２と同様、銅（Ｃｕ）などの良導体によって構成される。本実施形態においては外部端子４１〜４３と平面スパイラル導体２１，２２は、互いに同じ金属材料によって構成されており、この金属材料がそのまま外部端子４１〜４３に露出している。

【0034】

外部端子４１〜４３の上面は、第２の磁性部材１２の上面から露出し、且つ、第２の磁性部材１２の上面とほぼ同一平面を構成している。また、外部端子４１，４２については、側面の一部が第２の磁性部材１２の側面から露出している。これに対し、外部端子４３の側面は全て第２の磁性部材１２によって覆われている。なお、外部端子４３は、その側面の一部が、外部端子４１，４２と反対側の第２の磁性部材１２の側面から露出する構成としても構わない。

【0035】

外部端子４１，４２は、積層方向からみてコイル部品１０の互いに隣接する角部に設けられる。外部端子４１，４２が設けられる角部に対して対角に位置する２つの角部には、第２の磁性部材１２と同じ材料からなる磁性部材１３，１４が埋め込まれている。また、平面スパイラル導体２１，２２の内周部にも、第２の磁性部材１２と同じ材料からなる第３の磁性部材１５が埋め込まれている。第３の磁性部材１５は、平面スパイラル導体２１，２２の内径部を貫通して設けられている。ここで、平面スパイラル導体２１，２２の内径部に設けられた内周端２１ｂ，２２ｂは、積層方向から見て一方側（図２においては左上側）にオフセットして配置されており、第３の磁性部材１５は、積層方向から見て他方側（図２においては右下側）にオフセットして配置されている。これにより、外部端子４１，４２と外部端子４３との距離がより離れることから、これらの間の短絡を防止することが可能となる。

【0036】

磁性部材１３〜１５は、絶縁層３１〜３３に設けられたスルーホールを介して第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。絶縁層３１〜３３は、例えば樹脂からなり、少なくとも絶縁層３２については非磁性材料を用いることが好ましい。また、絶縁層３２の厚さは、平面スパイラル導体２１，２２の厚さの１／２以下とすることが好ましい。これによれば、直流抵抗の増大を抑えつつ、磁気結合の調整が可能となる。

【0037】

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、第１の外部端子４１と第３の外部端子４３は、第１の平面スパイラル導体２１を介して接続されることになる。同様に、第２の外部端子４２と第３の外部端子４３は、第２の平面スパイラル導体２２を介して接続されることになる。そして、第１及び第２の平面スパイラル導体２１，２２は積層方向に磁気結合していることから、一方の平面スパイラル導体に電流を流すと、起電力によって他方の平面スパイラル導体にも電流が流れる。この時、第１及び第２の平面スパイラル導体２１，２２は互いに逆方向に巻回されていることから、電流の流れる方向は同一方向となる。

【0038】

図５は本実施形態によるコイル部品１０の等価回路図である。

【0039】

図５に示すように、本実施形態によるコイル部品１０は、磁気結合する理想トランス部Ｌ１と、漏れ磁束を発生させる漏れインダクタンス成分Ｌ２を有する。理想トランス部Ｌ１は、第１及び第２の外部端子４１，４２を入力側とすると、互いに逆方向に磁気結合する成分である。

【0040】

コイル部品１０をカップリングインダクタとして使用すると、理想トランス部Ｌ１によって電流が分割され、漏れインダクタンス成分Ｌ２によって平滑化される。したがって、所望の特性を得るためには磁気結合率がある程度弱まるよう調整することによって、漏れインダクタンス成分Ｌ２を確保する必要がある。

【0041】

本実施形態においては、磁気結合率を絶縁層３２の膜厚によって調整することができる。これは、第１の平面スパイラル導体２１と第２の平面スパイラル導体２２が積層方向に磁気結合しているからである。したがって、磁気結合率を弱めるためには、絶縁層３２の膜厚を大きくすればよい。絶縁層３２の膜厚は、コイル部品１０の平面サイズには影響しないため、磁気結合率を調整してもコイル部品１０の平面サイズが大型化することはない。

【0042】

しかも、本実施形態によるコイル部品１０は、外部端子４１〜４３の数が３つであることから、端子部分によって生じる渦電流損も少ない。しかも、一般的なコイル部品のようなＬ字型の端子電極を用いるのではなく、磁性部材１２の上面に外部端子４１〜４３が直接露出する構成を有していることから、Ｌ字型の端子電極による直流抵抗の増大も生じない。

【0043】

図６は、本実施形態によるコイル部品１０が埋め込まれた回路基板５０の構成例を示す断面図である。

【0044】

図６に示す回路基板５０は、樹脂基板５１及び樹脂層５２を備え、これらの間にコイル部品１０が埋め込まれた構成を有している。具体的には、樹脂基板５１の上面にコイル部品１０がフェイスアップ方式で搭載されており、これによりコイル部品１０に設けられた外部端子４１〜４３が上方に露出する。そして、コイル部品１０を埋め込むように樹脂基板５１上に樹脂層５２が設けられる。樹脂層５２には、外部端子４１〜４３を露出させるスルーホール５３が形成されている。そして、樹脂層５２の上面に形成された配線パターン５４は、スルーホール５３を介してコイル部品１０の外部端子４１〜４３に接続される。

【0045】

このように、コイル部品１０を回路基板５０に埋め込んで使用する場合、外部端子４１〜４３と配線パターン５４との接続にハンダを用いないため、外部端子４１〜４３の表面にスズメッキなどを施す必要が無く、外部端子４１〜４３を構成する銅（Ｃｕ）をそのまま露出させることができる。

【0046】

このような回路基板５０にスイッチング電源を搭載すれば、カップリングインダクタを含むスイッチング電源を１枚の回路基板によって実現することが可能となる。スイッチング電源用のカップリングインダクタには大電流が流れるため、比較的大きな発熱が生じる。このようにして生じた熱は、金属からなる外部端子から主に放熱されるが、本実施形態によるコイル部品１０では、外部端子４３が平面視で略中央部に配置されていることから、コイル部品１０の中心部付近に蓄積された熱を効率よく放出することが可能となる。

【0047】

また、コイル部品１０は外部端子４１〜４３を上に向けて回路基板の表面に搭載することも可能であり、この場合、直接外部端子４１〜４３にワイヤーボンディングすることもできる。さらに、上述した外部端子４３の側面の一部が外部端子４１，４２と反対側の第２の磁性部材１２の側面から露出している構成のコイル部品１０については、外部端子４１〜４３を回路基板に向けてボンディングする、通常のはんだ実装も可能である。

【0048】

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。

【0049】

図７（ａ）〜（ｇ）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。

【0050】

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７（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７（ａ）に示すスルーホール６３〜６５は、その後、磁性部材１３〜１５が埋め込まれる部分である。

【0051】

次に、図７（ｂ）に示すように、絶縁層３１の上面に第１の平面スパイラル導体２１及び接続導体２３を形成する。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。

【0052】

次に、図７（ｃ）に示すように、第１の平面スパイラル導体２１及び接続導体２３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７（ｃ）に示すスルーホール８１，８２は、それぞれスパイラル導体２１の外周端２１ａ及び内周端２１ｂを露出させる位置に形成される。一方、スルーホール８３〜８５は、その後、磁性部材１３〜１５が埋め込まれる部分である。

【0053】

次に、図７（ｄ）に示すように、絶縁層３２の上面に第２の平面スパイラル導体２２及び接続導体２４を形成する。これにより、平面スパイラル導体２２の内周端２２ｂは、スルーホール８２を介して平面スパイラル導体２１の内周端２１ｂに接続される。また、接続導体２４は、スルーホール８１を介して平面スパイラル導体２１の外周端２１ａ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。

【0054】

次に、図７（ｅ），（ｆ）に示すように、第２の平面スパイラル導体２２及び接続導体２４を覆うように、絶縁層３２の上面に絶縁層３３及びイオンミリング用マスク３４をこの順に形成する。形成方法は絶縁層３１，３２と同様である。図７（ｅ）に示すスルーホール１０１，１０２は、それぞれ平面スパイラル導体２２の外周端２２ａ及び内周端２２ｂを露出させる位置に形成される。また、スルーホール１０６は、接続導体２４を露出させる位置に形成される。一方、スルーホール１０３〜１０５は、その後、磁性部材１３〜１５が埋め込まれる部分である。図７（ｆ）に示すスルーホール１１３〜１１５も、その後、磁性部材１３〜１５が埋め込まれる位置に形成される。

【0055】

この状態で、スルーホール１１３〜１１５の範囲についてイオンミリング用マスク３４を用いてイオンミリングを行うと、絶縁層３１〜３３の対応部分が除去され、当該位置において磁性部材１１が露出する。次に、イオンミリング用マスク３４を除去した後、図７（ｇ）に示すように、絶縁層３３の上面に外部端子４１〜４３を形成する。これにより、外部端子４１はスルーホール１０６を介して接続導体２４に接続され、外部端子４２はスルーホール１０１を介して平面スパイラル導体２２の外周端２２ａに接続され、外部端子４３はスルーホール１０２を介して平面スパイラル導体２２の内周端２２ｂ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。

【0056】

そして、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３１〜３３の対応部分が除去されてなる凹部に磁性体含有樹脂が入り込み、磁性部材１３〜１５が形成されるとともに、絶縁層３３の上面を覆う磁性部材１２が形成される。その後は、外部端子４１〜４３の上面が露出するまで磁性部材１２を研削するとともに、基板である磁性部材１１を所望の厚みになるまで研削すれば、本実施形態によるコイル部品１０が完成する。

【0057】

このように、本実施形態によるコイル部品１０は、薄膜プロセス及び電解メッキ法を用いて平面スパイラル導体２１，２２を形成していることから、巻線をワイヤまたはフォイルで形成する場合と比べて、非常に正確なパターンを形成することができる。

【0058】

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。

【符号の説明】

【0059】

１０ コイル部品
１１〜１５ 磁性部材
１２ａ，１２ｂ 切り欠き部
１２ｃ 開口部
２１，２２ 平面スパイラル導体
２１ａ，２２ａ 平面スパイラル導体の外周端
２１ｂ，２２ｂ 平面スパイラル導体の内周端
２３，２４ 接続導体
３１〜３３ 絶縁層
３４ イオンミリング用マスク
４１〜４３ 外部端子
５０ 回路基板
５１ 樹脂基板
５２ 樹脂層
５４ 配線パターン
５３，６３〜６５，８１〜８５，１０１〜１０６，１１３〜１１５ スルーホール
Ｌ１ 理想トランス部
Ｌ２ 漏れインダクタンス成分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】