特許 6828568 コイル部品

(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】6828568

(24)【登録日】2021年1月25日

(45)【発行日】2021年2月10日

(54)【発明の名称】コイル部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/29 20060101AFI20210128BHJP

   H01F 17/00 20060101ALI20210128BHJP

【ＦＩ】

   H01F27/29 123

   H01F17/00 B

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-78275(P2017-78275)

(22)【出願日】2017年4月11日

(65)【公開番号】特開2018-182024(P2018-182024A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2019年12月4日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２９年３月３日に、ＡＰＰＬＥ ＩＮＣ．に対してサンプルを提供

(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】筒井 秀徳

(72)【発明者】

【氏名】名取 光夫

(72)【発明者】

【氏名】小沢 仁

【審査官】 小池 秀介

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１８６７８０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ２７／２９

Ｈ０１Ｆ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スパイラル導体と、
前記スパイラル導体を覆って設けられ、前記スパイラル導体の一端を露出させるスルーホールを有する磁性体層と、
前記スルーホールに埋め込まれ、前記磁性体層の上面のみから露出する第１及び第２の領域を有するスルーホール導体と、
前記磁性体層の前記上面に形成され、前記スルーホール導体の前記第２の領域を覆うことなく前記第１の領域を覆う第１の導体層と、
前記第１の導体層及び前記スルーホール導体の前記第２の領域を覆う第２の導体層と、を備え、
前記第２の導体層は、前記第１の導体層よりも抵抗値が低いことを特徴とするコイル部品。

【請求項2】

前記第１の導体層は、前記第２の導体層よりも柔軟性が高い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】

前記第１の導体層は、導電性樹脂からなることを特徴とする請求項２に記載のコイル部品。

【請求項4】

前記磁性体層は、磁性体を含有する樹脂からなることを特徴とする請求項３に記載のコイル部品。

【請求項5】

前記第２の導体層は、ニッケル（Ｎｉ）とスズ（Ｓｎ）の積層膜からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項6】

前記第２の領域は前記第１の領域よりも面積が大きいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項7】

積層方向から見て、前記第２の領域は前記第１の領域よりも前記磁性体層の端部側に位置することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコイル部品。

【請求項8】

前記スパイラル導体は、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を含み、
前記スルーホール導体は、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のスルーホール導体と、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のスルーホール導体と、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のスルーホール導体とを含むことを特徴とする請求項１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８に記載のコイル部品。

【請求項10】

前記第３のスルーホール導体は、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９に記載のコイル部品。

【請求項11】

スパイラル導体と、
前記スパイラル導体を覆って設けられ、前記スパイラル導体の一端を露出させるスルーホールを有する磁性体層と、
前記スルーホールに埋め込まれ、前記磁性体層から露出する第１及び第２の領域を有するスルーホール導体と、
前記磁性体層の上面に形成され、前記スルーホール導体の前記第２の領域を覆うことなく前記第１の領域を覆う第１の導体層と、
前記第１の導体層及び前記スルーホール導体の前記第２の領域を覆う第２の導体層と、を備え、
前記第２の導体層は、前記第１の導体層よりも抵抗値が低く、
前記スパイラル導体は、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を含み、
前記スルーホール導体は、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のスルーホール導体と、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のスルーホール導体と、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のスルーホール導体とを含むことを特徴とするコイル部品。

【請求項12】

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１１に記載のコイル部品。

【請求項13】

前記第３のスルーホール導体は、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１２に記載のコイル部品。

【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、底面に外部端子が設けられたコイル部品に関する。

【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。しかも、外部端子を部品の側面に形成する必要があることから、高密度実装すると隣接する他の部品とのショート不良が発生しやすいという問題もあった。

【0007】

このような問題を解決すべく、本発明者らの一部は、２つの平面スパイラル導体を積層するとともに、これら平面スパイラル導体の内周端を共通接続する構造を提案した。かかる構造によれば、２つの平面スパイラル導体が積層方向に磁気結合することから、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。さらに、外部端子を部品の側面に形成する必要がなく、底面にのみ形成することができることから、高密度実装した場合であっても他の部品とのショート不良が発生しにくいという利点も有している。

【0008】

しかしながら、近年、コイル部品に求められるチップサイズはますます小型化しており、これに伴って平面スパイラル導体を覆う磁性体層の体積確保が困難となってきている。つまり、バンプ状の底面電極を用いた場合、底面電極の体積分だけ磁性体層の体積が減少するため、コイル部品の小型化が進行するにつれて所望の磁気特性を得ることが困難となってしまう。磁性体層の体積を十分に確保するためには、バンプ状の底面電極の径を縮小すればよいが、この場合は底面電極の露出面積が減少するため、接続信頼性が低下するおそれが生じる。

【0009】

したがって、本発明は、底面電極の露出面積を拡大しつつ、磁性体層の体積を確保することが可能なコイル部品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】

【0010】

本発明によるコイル部品は、スパイラル導体と、前記スパイラル導体を覆って設けられ、前記スパイラル導体の一端を露出させるスルーホールを有する磁性体層と、前記スルーホールに埋め込まれ、前記磁性体層から露出する第１及び第２の領域を有するスルーホール導体と、前記磁性体層の上面に形成され、前記スルーホール導体の前記第２の領域を覆うことなく前記第１の領域を覆う第１の導体層と、前記第１の導体層及び前記スルーホール導体の前記第２の領域を覆う第２の導体層とを備え、前記第２の導体層は、前記第１の導体層よりも抵抗値が低いことを特徴とする。

【0011】

本発明によれば、磁性体層の上面に第１及び第２の導体層が設けられていることから、スルーホール導体の径を縮小しても、底面電極の露出面積を確保することができる。しかも、スルーホール導体は、第１の導体層を介することなく、より抵抗値の低い第２の導体層と接続された部分を有していることから、直流抵抗の増大も抑えられる。

【0012】

本発明において、前記第１の導体層は前記第２の導体層よりも柔軟性が高いことが好ましい。これによれば、第１の導体層によって底面電極に柔軟性が与えられることから、熱衝撃や外部応力を緩和することが可能となり、信頼性が高められる。ここで、第１の導体層の材料としては、銀ペーストなどの導電性樹脂を用いることが好ましく、磁性体層は磁性体を含有する樹脂からなることが好ましい。これによれば、磁性体層と第１の導体層の密着性が高められる。

【0013】

本発明において、前記第２の導体層はニッケル（Ｎｉ）とスズ（Ｓｎ）の積層膜からなることが好ましい。これによれば、低抵抗であるとともにハンダに対する高い耐熱性と高い濡れ性を得ることが可能となる。

【0014】

本発明において、前記第２の領域は前記第１の領域よりも面積が大きくても構わない。これによれば、直流抵抗をより低減することが可能となる。また、積層方向から見て、前記第２の領域は前記第１の領域よりも前記磁性体層の端部側に位置していても構わない。これによれば、電流パスの最短経路に相当する部分に第１の導体層が介在しないことから、直流抵抗をよりいっそう低減することが可能となる。

【0015】

本発明において、前記スパイラル導体は、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を含み、前記スルーホール導体は、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のスルーホール導体と、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のスルーホール導体と、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のスルーホール導体とを含むことが好ましい。これによれば、高性能なカップリングインダクタを得ることが可能となる。

【0016】

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。

【0017】

この場合、前記第３のスルーホール導体は、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のスルーホール導体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のスルーホール導体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。

【発明の効果】

【0018】

このように、本発明によれば、底面電極の露出面積を拡大しつつ、磁性体層の体積を確保することが可能なコイル部品を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【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の底面のレイアウトを説明するための透視平面図である。

【図6】図６は、図５に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

【図7】図７は、コイル部品１０の等価回路図である。

【図8】図８（ａ）〜（ｈ）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。

【図9】図９は、変形例によるコイル部品の底面のレイアウトを説明するための透視平面図である。

【図10】図１０は、他の変形例によるコイル部品の底面のレイアウトを説明するための透視平面図である。

【図11】図１１は、さらに他の変形例によるコイル部品の底面電極形状を説明するための透視平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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の磁性体層１１，１２と、これら磁性体層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。

【0023】

磁性体層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、磁性体層１１を基板として、その上面に平面スパイラル導体２１，２２及び磁性体層１２を順次形成する。一方、磁性体層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。

【0024】

第１の平面スパイラル導体２１は、磁性体層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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

平面スパイラル導体２２の上面は、絶縁層３３を介して第２の磁性体層１２で覆われる。磁性体層１２には３つのスルーホール１２ａ〜１２ｃが設けられており、これらにそれぞれ第１〜第３のスルーホール導体４１〜４３が埋め込まれている。スルーホール１２ａ〜１２ｃは、磁性体層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。つまり、スルーホール１２ａ〜１２ｃの内周壁は磁性体層１２の外周壁を構成するものではなく、したがってスルーホール導体４１〜４３は磁性体層１２の側面からは露出しない。

【0029】

スルーホール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、スルーホール１２ａに埋め込まれた第１のスルーホール導体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。

【0030】

スルーホール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、スルーホール１２ｂに埋め込まれた第２のスルーホール導体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。

【0031】

スルーホール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、スルーホール１２ｃに埋め込まれた第３のスルーホール導体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。

【0032】

スルーホール導体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スルーホール導体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いる。

【0033】

スルーホール導体４１〜４３の上面は、第２の磁性体層１２の上面から露出し、且つ、第２の磁性体層１２の上面とほぼ同一平面を構成している。上述の通り、スルーホール導体４１〜４３は磁性体層１２の側面からは露出せず、第２の磁性体層１２の上面のみから露出する。尚、本実施形態によるコイル部品１０をプリント基板上に表面実装する際には、上下反転させ、第２の磁性体層１２の上面をプリント基板側に向けて実装する。したがって、第２の磁性体層１２の上面から露出するスルーホール導体４１〜４３は、コイル部品１０の底面電極の一部を構成する。

【0034】

スルーホール導体４１〜４３の上面は、第１の導体層４４〜４６によってそれぞれ覆われ、さらに、第２の導体層４７〜４９によってそれぞれ覆われる。

【0035】

図５は、コイル部品１０の底面のレイアウトを説明するための透視平面図であり、図６は、図５に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

【0036】

図５及び図６に示すように、スルーホール導体４１〜４３の上面は、それぞれ第１の領域４１ａ〜４３ａと第２の領域４１ｂ〜４３ｂを有している。そして、第２の磁性体層１２の表面には、第１の領域４１ａ〜４３ａを覆うように第１の導体層４４〜４６がそれぞれ設けられる。第１の導体層４４〜４６は、銀ペーストなどの導電性樹脂を用いることが好ましい。これによれば、第１の導体層４４〜４６の材料としてニッケル（Ｎｉ）やスズ（Ｓｎ）などの金属を用いた場合と比べ、第２の磁性体層１２に対して高い密着性を得ることができるとともに、導電性樹脂の持つ高い柔軟性によって熱衝撃や外部応力を緩和することができるため、信頼性が高められる。

【0037】

ここで、第１の導体層４４〜４６は、スルーホール導体４１〜４３の第１の領域４１ａ〜４３ａだけでなく、第２の磁性体層１２の表面の一部を覆っていることから、底面電極の面積を拡大する役割を果たす。但し、第１の導体層４４〜４６は、スルーホール導体４１〜４３の第２の領域４１ｂ〜４３ｂは覆っておらず、したがって、第２の領域４１ｂ〜４３ｂは第１の導体層４４〜４６からは露出している。

【0038】

そして、スルーホール導体４１〜４３の第２の領域４１ｂ〜４３ｂ及び第１の導体層４４〜４６は、それぞれ第２の導体層４７〜４９によって覆われる。第２の導体層４７〜４９は底面電極の最表層を構成し、少なくとも第１の導体層４４〜４６よりも低抵抗である必要がある。第２の導体層４７〜４９の材料としては、ニッケル（Ｎｉ）とスズ（Ｓｎ）の積層膜を用いることが好ましい。ニッケル（Ｎｉ）とスズ（Ｓｎ）の積層膜は、銀ペーストなどの導電性樹脂よりも十分に低抵抗であるとともに、ハンダに対する高い耐熱性と高い濡れ性を有している。

【0039】

このように、第２の導体層４７〜４９は、スルーホール導体４１〜４３の第２の領域４１ｂ〜４３ｂに直接接していることから、第１の導体層４４〜４６を経由しない電流パスが形成される。これにより、スルーホール導体４１〜４３の上面全体が第１の導体層４４〜４６によって覆われる場合と比べて、直流抵抗を低減することが可能となる。

【0040】

図２に示すように、スルーホール導体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。スルーホール導体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の磁性体層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の内径部にも、第２の磁性体層１２と同じ材料からなる磁性部材１５が埋め込まれている。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、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、スルーホール導体４１，４２とスルーホール導体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。

【0041】

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の磁性体層１１と第２の磁性体層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。

【0042】

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、スルーホール導体４１とスルーホール導体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、スルーホール導体４２とスルーホール導体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。

【0043】

図７は本実施形態によるコイル部品１０の等価回路図である。

【0044】

図７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、スルーホール導体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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

しかも、本実施形態においては、磁性体層１２の上面に第１の導体層４４〜４６を形成していることから、底面電極の平面サイズをスルーホール導体４１〜４３の径よりも拡大することができる。つまり、スルーホール導体４１〜４３の径が大きいと、その分、第２の磁性体層１２の体積が減少し、十分な磁気特性を得ることが難しくなるが、本実施形態においてはスルーホール導体４１〜４３の径を縮小しつつ、底面電極の最表層である第２の導体層４７〜４９の面積を拡大することが可能となる。これにより、所望の磁気特性を確保しつつ、実装信頼性を高めることが可能となる。

【0048】

また、第２の導体層４７〜４９は、第１の導体層４４〜４６を介することなくスルーホール導体４１〜４３と接する部分を有していることから、第１の導体層４４〜４６の抵抗値が比較的高抵抗である場合であっても、直流抵抗の増大を抑えることが可能となる。さらに、本実施形態においては、第１の領域４１ａ，４２ａよりも第２の領域４１ｂ，４２ｂをエッジ側（積層方向からみて磁性体層１２の端部側）に配置していることから、実装後に電流Ｉが流れる電流パスの最短経路に相当する部分に第１の導体層４４，４５が介在しない。これにより、第１の導体層４４，４５の介在しない部分に電流Ｉが集中しやすくなるため、第１の導体層４４，４５が比較的高抵抗であっても直流抵抗の増大を抑えることが可能となる。

【0049】

さらに、本実施形態によるコイル部品１０は、外部端子の数が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。また、本実施形態においてはスルーホール導体４１，４２の平面形状が略長方形であり、磁性部材１５が長辺方向に位置するようレイアウトされていることから、磁性部材１５が短辺方向に位置するようレイアウトした場合と比べて、スルーホール導体４１，４２と干渉する磁束が低減される。これにより、スルーホール導体４１，４２によって生じる渦電流損についても低減することができる。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、磁性体層１２の上面に底面電極が形成された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。さらに、コイル部品１０の側面に外部端子が露出しないことから、プリント基板上に高密度実装した場合であっても、隣接する他の部品とのショート不良が発生しにくいという利点も有する。

【0050】

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。

【0051】

図８（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。

【0052】

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体層１１を用意し、その上面に絶縁層３１を図８（ａ）に示すパターンで形成する。具体的には、磁性体層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８（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。

【0053】

次に、図８（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。

【0054】

次に、図８（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８（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。

【0055】

次に、図８（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。

【0056】

次に、図８（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８（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８（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。

【0057】

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体層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８（ｇ）に示すように、絶縁層３３の上面にスルーホール導体４１〜４３を形成する。これにより、スルーホール導体４１はスルーホール１０６を介して接続導体２４に接続され、スルーホール導体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、スルーホール導体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。

【0058】

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３１〜３３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の上面を覆う磁性体層１２が形成される。その後、スルーホール導体４１〜４３の上面が露出するまで磁性体層１２を研削する。

【0059】

次に、図８（ｈ）に示すように、磁性体層１２の上面に第１の導体層４４〜４６を形成する。すでに説明したように、第１の導体層４４〜４６は、それぞれスルーホール導体４１〜４３の第２の領域４１ｂ〜４３ｂを覆うことなく、第１の領域４１ａ〜４３ａを覆うように形成される。第１の導体層４４〜４６として銀ペーストなどの導電性樹脂を用いる場合には、スクリーン印刷などの厚膜工法によって形成することができる。

【0060】

そして、基板である磁性体層１１を所望の厚みになるまで研削した後、第１の導体層４４〜４６及びスルーホール導体４１〜４３の第２の領域４１ｂ〜４３ｂを覆うよう、それぞれ第２の導体層４７〜４９を形成すれば、本実施形態によるコイル部品１０が完成する。第２の導体層４７〜４９は、バレルメッキ法によってニッケル（Ｎｉ）及びスズ（Ｓｎ）をこの順に成膜することによって形成することができる。

【0061】

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。

【0062】

しかも、スクリーン印刷とバレルメッキをこの順に行うことによって第１の導体層４４〜４６と第２の導体層４７〜４９を形成していることから、これら導体層４４〜４９のパターニング工程も不要である。

【0063】

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。

【0064】

例えば、上記実施形態では、本発明を３端子型のカップリングインダクタに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用対象がこれに限定されるものではない。したがって、透視平面図である図９に示すような、２端子型のインダクタンス素子に適用することも可能である。図９に示すインダクタンス素子は、２つのスルーホール導体７１，７２と、スルーホール導体７１，７２の第１の領域７１ａ，７２ａをそれぞれ覆う第１の導体層７３，７４と、スルーホール導体７１，７２の第２の領域７１ｂ，７２ｂ及び第１の導体層７３，７４をそれぞれ覆う第２の導体層７５，７６を備えている。図９に示す例においても、第１の領域７１ａ，７２ａよりも第２の領域７１ｂ，７２ｂをエッジ側（積層方向からみて磁性体層１２の端部側）に配置することにより、第１の導体層７３，７４の介在しない部分に電流Ｉが集中しやすくなるため、第１の導体層７３，７４が比較的高抵抗であっても直流抵抗の増大を抑えることが可能となる。

【0065】

直流抵抗をより低減させるためには、図１０に示すように、第１の領域７１ａ，７２ａよりも第２の領域７１ｂ，７２ｂの面積が大きくなるよう設計することも好ましい。但し、第１の領域７１ａ，７２ａの面積が小さすぎると、アライメントのずれによってスルーホール導体７１，７２と第１の導体層７３，７４が分離してしまうおそれが生じる。これを防止するためには、図１１に示す例のように、各スルーホール導体の第１の領域７１ａ（７２ａ）に細長い枝部７１ｃを設けることが好ましい。

【符号の説明】

【0066】

１０ コイル部品
１１，１２ 磁性体層
１２ａ〜１２ｃ，６３〜６５，８１〜８５，１０１〜１０６，１１３〜１１５ スルーホール
１３〜１５ 磁性部材
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
４１〜４３，７１，７２ スルーホール導体
４１ａ〜４３ａ，７１ａ，７２ａ 第１の領域
４１ｂ〜４３ｂ，７１ｂ，７２ｂ 第２の領域
４４〜４６，７３，７４ 第１の導体層
４７〜４９，７５，７６ 第２の導体層
７１ｃ 枝部
Ｌ１ 理想トランス部
Ｌ２ インダクタンス成分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】