特開 2024-141901 電子部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141901

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/29 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

H01F27/29 123

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053772

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】江田 北斗

(72)【発明者】

【氏名】大久保 等

(72)【発明者】

【氏名】荒田 正純

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 耕平

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 隆将

【テーマコード（参考）】

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E070AB03

5E070AB08

5E070EA01

(57)【要約】

【課題】外部端子電極における電気抵抗の低減が図られた電子部品を提供する。
【解決手段】 電子部品の一種であるコイル部品１においては、各外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの第２電極層２２の抵抗率が第１電極層２１の抵抗率より低くなるように設計されている。そのため、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂ間に電圧が印加されて、端面１０ｃ、１０ｄを覆う部分２０ａに電流が流れるときの電気抵抗が、第１電極層２１のみで構成された外部端子電極の電気抵抗に比べて、外部端子電極全体として低減されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

実装面と、該実装面に対して交差する方向に延びる側面とを有する素体と、
前記素体の実装面から側面まで連続的に覆うように延びる外部端子電極と、
前記素体内に設けられるとともに、前記素体の側面に露出して前記外部端子電極と接続される端部を有する導体と、
前記素体の側面を覆う部分の前記外部端子電極を覆う絶縁層と
を備え、
前記外部端子電極が、前記素体の実装面および側面を直接覆うとともに前記導体の端部と接する第１電極層と、該第１電極層を覆うとともに前記第１電極層の抵抗率より低い抵抗率を有する第２電極層とを含む、電子部品。

【請求項2】

前記第１電極層が樹脂電極材料で構成されている、請求項１に記載の電子部品。

【請求項3】

前記第１電極層が前記第２電極層より厚い、請求項１または２に記載の電子部品。

【請求項4】

前記外部端子電極は、前記素体の実装面を覆う部分において前記絶縁層から前記第２電極層が露出している、請求項１に記載の電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、実装基板に表面実装されるコイル部品等の電子部品が知られている。下記特許文献１には、素体の実装面から側面まで連続的に延びる外部端子電極と、素体の側面に露出して外部端子電極と接続される端部を有するコイル導体とを備えたコイル部品が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－３４２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来技術に係るコイル部品では、外部端子電極が露出しているため、電気的短絡の観点から高密度に実装することが困難であった。電気的短絡を防止するために、素体の側面を覆う部分の外部端子を絶縁材料で覆うことが考えられるが、この場合、電気抵抗が高くなり得る。

【0005】

本発明の一側面は、外部端子電極における電気抵抗の低減が図られた電子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】

【0006】

本発明の一側面に係る電子部品は、実装面と、該実装面に対して交差する方向に延びる側面とを有する素体と、素体の実装面から側面まで連続的に覆うように延びる外部端子電極と、素体内に設けられるとともに、素体の側面に露出して外部端子電極と接続される端部を有する導体と、素体の側面を覆う部分の外部端子電極を覆う絶縁層とを備え、外部端子電極が、素体の実装面および側面を直接覆うとともに導体の端部と接する第１電極層と、該第１電極層を覆うとともに第１電極層の抵抗率より低い抵抗率を有する第２電極層とを含む。

【0007】

上記電子部品においては、外部端子電極の第２電極層の抵抗率が第１電極層の抵抗率より低いため、外部端子電極全体として電気抵抗の低減が図られている。

【0008】

他の側面に係る電子部品では、第１電極層が樹脂電極材料で構成されている。

【0009】

他の側面に係る電子部品では、第１電極層が第２電極層より厚い。

【0010】

他の側面に係る電子部品では、外部端子電極は、素体の実装面を覆う部分において絶縁層から第２電極層が露出している。

【発明の効果】

【0011】

本発明の種々の側面によれば、外部端子電極における電気抵抗の低減が図られた電子部品が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係るコイル部品を示す概略斜視図である。

【図2】図１に示したコイル部品の分解斜視図である。

【図3】基板とコイル導体の構成を示した分解斜視図である。

【図4】図１に示したコイル部品のＩＶ－ＩＶ線断面図である。

【図5】図１に示したコイル部品のＶ－Ｖ線断面図である。

【図6】図４に示した断面図の要部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための形態を説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

【0014】

一実施形態に係る電子部品の一種であるコイル部品１について、図１～５を参照しつつ説明する。コイル部品１は、図１、２に示すように、素体１０と、素体１０の表面に設けられた一対の外部端子電極２０Ａ、２０Ｂと、一対の外部端子電極２０Ａ、２０Ｂを外側から覆う一対の絶縁層５０Ａ、５０Ｂとを備えて構成されている。

【0015】

素体１０は、略直方体形状の外形を有し、対面する一対の主面１０ａ、１０ｂと、各主面１０ａ、１０ｂに対して交差する方向に延びて主面１０ａ、１０ｂ同士をつなぐ二対の側面１０ｃ～１０ｆを有する。二対の側面１０ｃ～１０ｆは、対面する一対の端面１０ｃ、１０ｄと、対面する一対の側面１０ｅ、１０ｆを含む。本実施形態において、一対の主面１０ａ、１０ｂの対面方向が素体１０の高さ方向、一対の端面１０ｃ、１０ｄの対面方向が素体１０の長辺方向、一対の側面１０ｅ、１０ｆの対面方向が素体１０の短辺方向となっている。本実施形態においては、主面１０ｂが、コイル部品１が実装される基材と面する実装面となっている。コイル部品１は、一例として、長辺２．０ｍｍ、短辺１．２５ｍｍ、高さ１．０ｍｍの寸法で設計される。

【0016】

本実施形態では、コイル部品１の向きや極性を判別するためのマーク６０が、主面１０ａ上の端面１０ｃ側に偏倚した位置に設けられている。素体１０の一対の主面１０ａ、１０ｂは、絶縁層で全体的に覆って表面の絶縁性を高めることができる。

【0017】

素体１０は、磁性体１２の内部に、図３に示した基板３０とコイル導体４０とが設けられた構成を有する。

【0018】

基板３０は、素体１０の内部に配置されており、素体１０の一対の端面１０ｃ、１０ｄの間にわたって延在しており、各端面１０ｃ、１０ｄから露出する端部３０ａ、３０ｂを有する。基板３０は、素体１０の主面１０ａ、１０ｂに対して平行に延在する平板状の形状を有し、主面１０ａ側に位置する上面３０ｃおよび主面１０ｂ側に位置する下面３０ｄを有する。基板３０は、その厚さ方向から見て略楕円環状の形状を有している。基板３０の中央部分には、楕円形の貫通孔３２が設けられている。

【0019】

基板３０は、非磁性の絶縁材料で構成されている。基板３０としては、ガラスクロスにエポキシ系樹脂が含浸された基板で、板厚１０μｍ～６０μｍのものを用いることができる。なお、エポキシ系樹脂のほか、ＢＴレジン、ポリイミド、アラミド等を用いることもできる。基板３０の材料としては、セラミックやガラスを用いることもできる。基板３０の材料としては、大量生産されているプリント基板材料が好ましく、特にＢＴプリント基板、ＦＲ４プリント基板、あるいはＦＲ５プリント基板に用いられる樹脂材料が最も好ましい。

【0020】

コイル導体４０は、基板３０の上面３０ｃに設けられた平面空芯コイル用の第１導体パターン４３Ａが絶縁被覆された第１コイル部４２Ａと、基板３０の下面３ｄに設けられた平面空芯コイル用の第２導体パターン４３Ｂが絶縁被覆された第２コイル部４２Ｂと、第１導体パターン４３Ａと第２導体パターン４３Ｂとを接続するスルーホール導体４８とを有する。

【0021】

第１導体パターン４３Ａは、平面空芯コイルとなる平面渦巻状パターンであり、Ｃｕなどの導体材料でめっき形成されている。第１導体パターン４３Ａは、基板３０の貫通孔３２周りに巻回するように形成されている。第１導体パターン４３Ａは、より詳しくは、図３に示すように、上方向から見て外側に向かって右回りに３ターン分だけ巻回されている。

【0022】

第１導体パターン４３Ａの外側の端部４０ａは、素体１０の端面１０ｃにおいて露出し、端面１０ｃを覆う外部端子電極２０Ａと接続されている。第１導体パターン４３Ａの内側の端部４０ｃは、スルーホール導体４８に接続されている。

【0023】

第２導体パターン４３Ｂも、第１導体パターン４３Ａ同様、平面空芯コイルとなる平面渦巻状パターンであり、Ｃｕなどの導体材料でめっき形成されている。第２導体パターン４３Ｂも、基板３０の貫通孔３２周りに巻回するように形成されている。第２導体パターン４３Ｂは、より詳しくは、上方向から見て外側に向かって左回りに３ターン分だけ巻回されている。すなわち、第２導体パターン４３Ｂは、上方向から見て、第１導体パターン４３Ａとは反対の方向に巻回されている。

【0024】

第２導体パターン４３Ｂの外側の端部４０ｂは、素体１０の端面１０ｄにおいて露出し、端面１０ｄを覆う外部端子電極２０Ｂと接続されている。第２導体パターン４３Ｂの内側の端部４０ｄは、第１導体パターン４３Ａの内側の端部４０ｃと、基板３０の厚さ方向において位置合わせされており、スルーホール導体４８に接続されている。

【0025】

スルーホール導体４８は、基板３０の貫通孔３２の縁領域に貫設されており、第１導体パターン４３Ａの端部４０ｃと第２導体パターン４３Ｂの端部４０ｄとを接続する。スルーホール導体４８は、基板３０に設けられた孔と、その孔に充填された導電材料（たとえばＣｕ等の金属材料）とで構成され得る。スルーホール導体４８は、たとえば基板３０の厚さ方向に延びる柱状（円柱状や角柱状等）の外形を有する。

【0026】

図４に示すように、第１コイル部４２Ａおよび第２コイル部４２Ｂはそれぞれ樹脂壁４４Ａ、４４Ｂを有する。第１コイル部４２Ａの樹脂壁４４Ａは、第１導体パターン４３Ａの線間、内周および外周に位置している。同様に、第２コイル部４２Ｂの樹脂壁４４Ｂは、第２導体パターン４３Ｂの線間、内周および外周に位置している。本実施形態では、導体パターン４３Ａ、４３Ｂの内周および外周に位置する樹脂壁４４Ａ、４４Ｂは、導体パターン４３Ａ、４３Ｂの線間に位置する樹脂壁４４Ａ、４４Ｂよりも厚くなるように設計されている。

【0027】

樹脂壁４４Ａ、４４Ｂは、絶縁性の樹脂材料で構成されている。樹脂壁４４Ａ、４４Ｂは、第１導体パターン４３Ａや第２導体パターン４３Ｂを形成する前に基板３０上に設けることができ、この場合には樹脂壁４４Ａ、４４Ｂにおいて画成された壁間において第１導体パターン４３Ａや第２導体パターン４３Ｂがめっき成長される。樹脂壁４４Ａ、４４Ｂは、第１導体パターン４３Ａや第２導体パターン４３Ｂを形成した後に基板３０上に設けることができ、この場合には第１導体パターン４３Ａおよび第２導体パターン４３Ｂに樹脂壁４４Ａ、４４Ｂが充填や塗布等により設けられる。

【0028】

第１コイル部４２Ａおよび第２コイル部４２Ｂには、第１導体パターン４３Ａおよび第２導体パターン４３Ｂと樹脂壁４４Ａ、４４Ｂとを上面側から一体的に覆う絶縁層４５がそれぞれ設けられている。絶縁層４５は、絶縁樹脂または絶縁磁性材料で構成され得る。

【0029】

磁性体１２は、基板３０およびコイル導体４０を一体的に覆っている。より詳しくは、磁性体１２は、基板３０およびコイル導体４０を上下方向から覆うとともに、基板３０およびコイル導体４０の外周を覆っている。また、磁性体１２は、基板３０の貫通孔３２の内部およびコイル導体４０の内側領域を充たしている。磁性体１２は、素体１０の全ての表面、すなわち、主面１０ａ、１０ｂ、端面１０ｃ、１０ｄ、側面１０ｅ、１０ｆを構成している。

【0030】

磁性体１２は、金属磁性粉含有樹脂で構成されている。金属磁性粉含有樹脂は、金属磁性粉がバインダ樹脂により結着された結着粉体である。磁性体１２を構成する金属磁性粉含有樹脂の金属磁性粉は、少なくともＦｅを含む磁性粉（たとえば鉄ニッケル合金（パーマロイ合金）、カルボニル鉄、アモルファス、非晶質または結晶質のＦｅＳｉＣｒ系合金、センダスト等）を含んで構成されている。バインダ樹脂は、たとえば熱硬化性のエポキシ樹脂である。本実施形態では、結着粉体における金属磁性粉体の含有量は、体積パーセントでは８０～９２ｖｏｌ％であり、質量パーセントでは９５～９９ｗｔ％である。磁気特性の観点から、結着粉体における金属磁性粉体の含有量は、体積パーセントで８５～９２ｖｏｌ％、質量パーセントで９７～９９ｗｔ％であってもよい。磁性体１２を構成する金属磁性粉含有樹脂の磁性粉は、１種類の平均粒径を有する粉体であってもよく、複数種類の平均粒径を有する混合粉体であってもよい。磁性体１２を構成する金属磁性粉含有樹脂の金属磁性粉が混合粉体の場合、平均粒径が異なる磁性粉の種類やＦｅ組成比は、同一であってもよく、異なっていてもよい。

【0031】

一対の外部端子電極２０Ａ、２０Ｂのうち、第１の外部端子電極２０Ａは、素体１０の端面１０ｃ側に設けられている。第１の外部端子電極２０Ａは、端面１０ｃの一部または全部を覆う部分２０ａと端面１０ｃ側の主面１０ｂの一部を覆う部分２０ｂとを含み、端面１０ｃと主面１０ｂとを連続的に覆うＬ字状を有する。

【0032】

一対の外部端子電極２０Ａ、２０Ｂのうち、第２の外部端子電極２０Ｂは、素体１０の端面１０ｄ側に設けられている。第２の外部端子電極２０Ｂは、第１の外部端子電極２０Ａ同様、端面１０ｄの一部または全部を覆う部分２０ａと端面１０ｄ側の主面１０ｂの一部を覆う部分２０ｂとを含み、端面１０ｄと主面１０ｂとを連続的に覆うＬ字状を有する。本実施形態においては、一対の外部端子電極２０Ａ、２０Ｂのそれぞれの端面１０ｃ、１０ｄを覆う部分２０ａは、端面１０ｃ、１０ｄの上端に達する高さ位置まで延びているが、端面１０ｃ、１０ｄの上端に達する高さ位置まで延びていない態様であってもよい。

【0033】

一対の外部端子電極２０Ａ、２０Ｂはいずれも複数層構造を有し、本実施形態においては第１電極層２１と第２電極層２２とで構成された２層構造を有する。各外部端子電極２０Ａ、２０Ｂは、３層以上の複数層構造を有していてもよい。

【0034】

各第１電極層２１は、素体１０の表面上に位置しており、主面１０ｂおよび端面１０ｃ、１０ｄを直接覆っている。各第１電極層２１は、たとえば樹脂電極材料で構成することができる。本実施形態では、各第１電極層２１はＡｇ粉を含む樹脂電極材料で構成されたＡｇ樹脂電極である。外部端子電極２０Ａの第１電極層２１は、端面１０ｃに露出した第１導体パターン４３Ａの外側の端部４０ａと接して電気的に接続されている。外部端子電極２０Ｂの第１電極層２１は、端面１０ｄに露出した第２導体パターン４３Ｂの外側の端部４０ｂと接して電気的に接続されている。

【0035】

各第２電極層２２は、第１電極層２１上にそれぞれ位置しており、第１電極層２１を全体的に覆っている。各第２電極層２２は、たとえば金属めっきで構成することができる。本実施形態では、各第２電極層２２はＮｉで構成されたＮｉめっき電極である。第２電極層２２の抵抗率は、第１電極層２１の抵抗率より低くなるように設計されている。

【0036】

一対の絶縁層５０Ａ、５０Ｂは、端面１０ｃを覆う部分２０ａの外部端子電極２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ覆っている。本実施形態では、各絶縁層５０Ａ、５０Ｂは、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの第２電極層２２を直接覆っている。各絶縁層５０Ａ、５０Ｂは樹脂等の絶縁材料で構成されている。

【0037】

本実施形態においては、絶縁層５０Ａ、５０Ｂ、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの第１電極層２１および第２電極層２２の厚さは、図６に示す関係を有する。すなわち、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの第１電極層２１の厚さＤ１は、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの第２電極層２２の厚さＤ２より厚くなっている（Ｄ１＞Ｄ２）。また、絶縁層５０Ａ、５０Ｂの厚さＤ３は、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの第１電極層２１の厚さＤ１および第２電極層２２の厚さＤ２のいずれよりも厚くなっている（Ｄ３＞Ｄ１、Ｄ３＞Ｄ２）。なお、絶縁層５０Ａ、５０Ｂの厚さＤ３は、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの第１電極層２１の厚さＤ１以下であり、かつ、第２電極層２２の厚さＤ２よりも厚くなっていてもよい（Ｄ１≧Ｄ３、Ｄ３＞Ｄ２）。

【0038】

一対の外部端子電極２０Ａ、２０Ｂは、端面１０ｃ、１０ｄを覆う部分２０ａが絶縁層５０Ａ、５０Ｂで覆われていることで、電気的短絡を避けつつコイル部品１を高密度に実装することができ、かつ、主面１０ｂを覆う部分２０ｂが絶縁層５０Ａ、５０Ｂに覆われておらず絶縁層５０Ａ、５０Ｂから露出していることで、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの主面１０ｂを覆う部分２０ｂを用いて表面実装をおこなうことができる。本実施形態では、主面１０ｂを覆う部分２０ｂの外部端子電極２０Ａ、２０Ｂには、図４に示すように電極層６０Ａ、６０Ｂがそれぞれ設けられている。各電極層６０Ａ、６０Ｂは、実装性をより高めるために用いることができ、たとえばめっき電極（一例としてＳｎめっき電極）で構成することができる。電極層６０Ａ、６０Ｂは、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂを絶縁層５０Ａ、５０Ｂで覆った後に設けることで、絶縁層５０Ａ、５０Ｂに覆われていない外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの部分２０ｂ全体に電極層６０Ａ、６０Ｂを設けることができる。

【0039】

上記コイル部品１においては、各外部端子電極２０Ａ、２０Ｂの第２電極層２２の抵抗率が第１電極層２１の抵抗率より低くなるように設計されている。そのため、外部端子電極２０Ａ、２０Ｂ間に電圧が印加されて、端面１０ｃ、１０ｄを覆う部分２０ａに電流が流れるときの電気抵抗が、第１電極層２１のみで構成された外部端子電極の電気抵抗に比べて、外部端子電極全体として低減されている。第１電極層２１と第２電極層２２との厚さ比Ｄ２／Ｄ１が高くなるほど、外部端子電極全体として電気抵抗が低減され得る。さらに、第１電極層２１に樹脂電極材料を用いることで、コイル部品１の実装強度の向上を図ることが可能である。

【0040】

上述した電子部品は、上述した形態に限らず、様々な形態を採用することができる。たとえば、電子部品は、コイル部品に限らず、たとえば、キャパシタやバリスタ、インダクタ等であってもよい。コイル部品のコイルは、平面渦巻き状にパターニングされためっきコイルに限らず、導線が螺旋状に巻かれた螺旋コイル等であってもよい。

【0041】

上述の記載から把握されるとおり、本明細書は下記を開示している。
「付記１］
実装面と、該実装面に対して交差する方向に延びる側面とを有する素体と、
前記素体の実装面から側面まで連続的に覆うように延びる外部端子電極と、
前記素体内に設けられるとともに、前記素体の側面に露出して前記外部端子電極と接続される端部を有する導体と、
前記素体の側面を覆う部分の前記外部端子電極を覆う絶縁層と
を備え、
前記外部端子電極が、前記素体の実装面および側面を直接覆うとともに前記導体の端部と接する第１電極層と、該第１電極層を覆うとともに前記第１電極層の抵抗率より低い抵抗率を有する第２電極層とを含む、電子部品。
「付記２］
前記第１電極層が樹脂電極材料で構成されている、付記１に記載の電子部品。
「付記３］
前記第１電極層が前記第２電極層より厚い、付記１または２に記載の電子部品。
「付記４］
前記外部端子電極は、前記素体の実装面を覆う部分において前記絶縁層から前記第２電極層が露出している、付記１～３のいずれか一つに記載の電子部品。

【符号の説明】

【0042】

１…コイル部品、１０…素体、１２…磁性体、２０Ａ、２０Ｂ…外部端子電極、２０ａ、２０ｂ…部分、２１…第１電極層、２２…第２電極層、３０…基板、４０…コイル導体、５０Ａ、５０Ｂ…絶縁層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】