積層型インダクタ
【課題】 高いＱ特性が得られる積層型インダクタを提供すること。
【解決手段】 積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続してコイル構造を有する積層型インダクタにおいて、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直であるように構成され、前記内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びていることによって、高いＱ値を得ることができる。特に、前記内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが、０．２３〜０．４５の範囲であって、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲であることにより、高いＱ値を得ることができる。
【解決手段】 積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続してコイル構造を有する積層型インダクタにおいて、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直であるように構成され、前記内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びていることによって、高いＱ値を得ることができる。特に、前記内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが、０．２３〜０．４５の範囲であって、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲であることにより、高いＱ値を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型インダクタに関し、特に、高周波抵抗による損失を低減させ、Ｑ値の高い積層型インダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型インダクタ１００は、複数の内部導体層が絶縁層を介して積層され、複数の内部導体層が螺旋状に接続されたコイル構造（図示せず）を有する積層体を備えている。この積層体には図２のように５面端子である外部電極２が対向して形成されている。即ち、外部電極２が対向する２つの端面と、それぞれの端面に隣接する４つの面の端部に回りこむように形成された積層型インダクタ１００である。そして、複数の内部導体層から成るコイル構造の一端は引出部分を介して一方の外部電極２に接続され、コイル構造の他端は別の引出部分を介して他方の外部電極２に接続されている。
【０００３】
従来の積層型インダクタ１００では、図３に示すように、各内部導体層４の断面が扁平でかつ中央部分は平坦であり、両端のエッジ部５が鋭い先細りの形状となっている。このために、内部導体層４の断面の両エッジ部５に、電界が集中することが知られている。このような内部導体層４の形状では、高周波抵抗が増大するために、抵抗損失が大きくなってしまう。そのため、この種の内部導体層断面構造を有する従来の積層型インダクタでは要求される高いＱ値（quality factor）、例えば、１ＧＨｚにおけるＱ値が４０以上を実現できていない。
【０００４】
このような課題に対して、特許文献１には、積層型チップ部品（積層型インダクタ）において、３層以上の導体パターンを積層し、その少なくとも一部において、導体パターンは、中間導体層の上側および下側に該中間導体層より幅の狭い外側導体層を形成した構成が開示されている。具体的構成例としては、導電ペーストおよび絶縁ペーストのスクリーン印刷により、少なくとも同一層内において導体層および絶縁体層が略同じ厚みとなるように形成することが記載されている。これにより、おのおのの内部導体層の断面が略円形となり、内部導体層の抵抗損失を低減し、Ｑ値を高くすることができる積層型インダクタが開示されている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５７７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の内部導体層形成方法を、絶縁体シート上に導電体パターンを印刷しこれらを積層して積層型インダクタを形成するシート積層工法に適用しようとすると、各絶縁体シート上に形成される内部導体層が厚くなるため、積層形成時のプレス圧力が絶縁体層に均一に伝わりにくくなる。そのため、内部導体層の断面両端エッジ部が、やはり鋭い先細り形状となってしまう。また、内部導体層付近において絶縁体層間での層間剥離を生じるおそれもある。
【０００７】
その結果、高周波抵抗による損失を低減させた、Ｑ値の高い積層型インダクタが得られないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る積層型インダクタでは、積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続されたコイル構造を有しており、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直となるようにされており、かつ、前記内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びるようにされていることにより、高周波抵抗による損失が低減し、高いＱ値を得ることができる。
【０００９】
好ましくは、前記内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３〜０．４５の範囲であって、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲であるときに、高いＱ値を得ることができる。
【００１０】
前記外部電極はＬ字形状とされ、これにより底面部が規定されていることにより、積層インダクタを実装基板上に実装するに際し、積層インダクタの底面もしくは上面を実装基板に対向させて実装することが可能となり、実装時の素子搭載自由度が向上することによって、高周波抵抗による損失が低減し、高いＱ値を得る効果が顕著に現れる。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように本発明の積層型インダクタによれば、積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続してコイル構造をしており、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直となるようにされており、かつ、前記内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びるようにされているので、高周波抵抗による損失を低減させ、Ｑ値の高い積層型インダクタを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る積層型インダクタを示した概略構成図である。
【図２】従来技術に係る５面端子である外部電極を備えた積層型インダクタの概略構成図である。
【図３】従来技術に係る積層型インダクタの断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る端面における外部電極を示した概略構成図である。
【図５】本発明の実施形態に係る積層型インダクタの製造方法を示した分解図である。
【図６】本発明の実施形態に係るＬ字状の端子形状である外部電極を備えた積層型インダクタの概略構成図である。
【図７】本発明の実施形態に係る積層型インダクタの図１のＺ−Ｚ断面図である。
【図８】内部導体層の電極形状の測定方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに以下に記載した構成要素は、適宜組み合わせることができる。
【００１４】
本発明の実施形態に係る電子部品の一例として、積層型インダクタ１を図１に示す。図１（ａ）および図１（ｂ）は、異なる角度からの積層型インダクタ１を斜視した概略構成図である。図１に示された積層型インダクタ１は、略直方体形状の外形を有し、その長手方向において対向する一対の端面１ａ、１ｂおよび実装時に実装基板に対向する底面１ｃを有する。なお、上記積層型インダクタ１の外形形状は略立方体形状であってもよい。
【００１５】
この積層型インダクタ１には、内部に設けたコイル構造３の両端部とおのおの電気的に接続した一対の外部電極２を有している。各外部電極２は、端面１ａ、１ｂと底面１ｃとで構成する角部Ｃを挟んで形成されており、底面１ｃに形成する底面部２ａと、端面１ａ、１ｂに形成する端面部２ｂとで構成している。
【００１６】
各外部電極２の底面部２ａと端面部２ｂとは連続的に形成しており、それにより、各外部電極２は、角部Ｃを挟んで底面１ｃと隣り合う端面１ａ、１ｂの一部と底面１ｃの一部とを連続的に覆う断面Ｌ字状の端子形状となっている。すなわち、各外部電極２はL字形状に形成されている。
【００１７】
図４に示すように、端面１ａ、１ｂにおける外部電極２の端面部２ｂは、底面１ｃ側の角部Ｃから延びる略四角形状を呈している。また、端面１ａ、１ｂには、角部Ｃの稜線方向（図のＸ方向）において、端面部２ｂを挟む位置に略等幅ｄの一対のギャップ部ｇと、底面１ｃに対面する頂面１ｄ側のギャップ部Ｇとが形成されており、これらのギャップ部Ｇおよび一対のギャップ部ｇには外部電極２の端面部２ｂが形成されていない。
【００１８】
（グリーン積層型インダクタの製造方法）
続いて、積層型インダクタ１を作製する手順について説明する。
【００１９】
図５（ａ）に示すように、まず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に絶縁体ペーストを塗布してシート化し、絶縁体シート７を複数枚用意する。さらに、絶縁体シート７を用いて、絶縁体シート１４、１５、１６、１７を作製する。まず、絶縁体シート７に形成したＬ字状貫通孔８、９を形成し、これらＬ字状貫通孔８、９に導体ペーストを印刷充填して絶縁体シート１４を作製する。次に、絶縁体シート７にＬ字状貫通孔８、９と貫通ビアホール１０（ａ）を形成し、これらＬ字状貫通孔８、９と貫通ビアホール１０（ａ）を導体ペーストで印刷充填するとともに引き出し電極１１を印刷形成して絶縁体シート１５を作製する。なお、貫通ビアホール１０（ａ）は、コイルパターン１２を連結させるためのものである。また、絶縁体シート７にＬ字状貫通孔８、９を形成し、これらＬ字状貫通孔８、９に導体ペーストで印刷充填するとともに引き出し電極１３を印刷形成して絶縁体シート１６を作製する。さらに、上記絶縁体シート１４に貫通ビアホール１０（ｂ）を形成し、この貫通ビアホール１０（ｂ）を導体ペーストで印刷充填するとともにコイルパターン１２を印刷形成して絶縁体シート１７を作製する。なお、図示するように、各絶縁体シート１４、１５、１６、１７には、複数のＬ字状貫通孔８、９、複数の貫通ビアホール１０（ａ）、１０（ｂ）、複数の引き出し電極パターン１１、１３、複数のコイルパターン１２を、複数個の積層型インダクタを同時に作製するように形成する。
【００２０】
このとき、外部電極用の導体ペーストを充填したＬ字状貫通孔８と引き出し電極パターン１１は電気的に接続されており、また、外部電極用の導体ペーストを充填したＬ字状貫通孔９と引き出し電極パターン１３とは電気的に接続されているものとする。なお、導体ペーストを充填した貫通ビアホール１０（ａ）、１０（ｂ）と引き出し電極パターン１１、１３とコイルパターン１２とは、各絶縁シートにおいて、１回の工程で同時に形成してもよく、または、複数回の工程に分けて形成してもよい。
【００２１】
上記Ｌ字状貫通孔８、９や貫通ビアホール１０（ａ）、１０（ｂ）の形成方法としては、レーザー加工のほかにドリル加工、メカパンチング加工など、最適な工法で実施すればよい。導体ペーストを充填したＬ字状貫通孔８、９の幅についても特に限定はされず、コイルパターン１２の外径サイズに適宜対応した幅であれば、特に限定されない。
【００２２】
絶縁体シート１７は、上述のように絶縁体シート１４を加工することに代えて絶縁体シート７にＬ字状貫通孔８、９および貫通ビアホール１０（ｂ）を形成し、これらＬ字状貫通孔８、９および貫通ビアホール１０（ｂ）に導体ペーストを充填し、次いで、コイルパターン１２を印刷することによって得てもよい。
【００２３】
コイルパターン１２としては、１種類以上から構成されているものとし、コイルの巻き数（インダクタンス値）によって適宜変更できる。これに伴い、貫通ビアホール１０（ｂ）の位置は、巻き数に応じてコイルパターン１２の周回上で適宜変更できる。上記コイルパターン１２は、Ｌ字状貫通孔８、９および貫通ビアホール１０（ｂ）を導体ペーストで充填するときに、同時に印刷によって形成しても構わない。
【００２４】
また、上記コイルパターン１２は、焼成後の内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びるように、具体的には内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが、０．２３〜０．４５の範囲であって、エッジ部の角度θが４０°〜７０°となるように形成するとよい。このように内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗやエッジ部の角度θを所定の範囲内に維持するには、導体ペースト材料や形成条件あるいはシート加圧条件や焼成条件によって維持することができる。特に導体ペースト材料の導電粉の粒子径や粒子形状あるいは導電粉と有機ビヒクルとの混合割合などによって維持できる。
【００２５】
以下では、各絶縁体シートの製造方法について詳しく説明する。
【００２６】
積層型インダクタの作製に用いられる上述の絶縁体シートは、まず、ドクターブレードなどによってＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に絶縁体ペーストを塗布形成し、乾燥する。絶縁体ペーストは、絶縁体材料（非磁性セラミック組成物）と有機ビヒクルとを混練して作製する。絶縁体材料は、非磁性セラミック組成物として、３５質量％（ｗｔ％）〜７５質量％（ｗｔ％）の硼珪酸系ガラス粉末のマトリクス中に、５質量％（ｗｔ％）〜４０質量％（ｗｔ％）のα−石英粉末と、５質量％（ｗｔ％）〜６０質量％（ｗｔ％）の珪酸亜鉛粉末とが混合・分散されており、前記硼珪酸系ガラスはＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３の含有率がそれぞれ、ＳｉＯ２が７０質量％（ｗｔ％）〜９０質量％（ｗｔ％）、Ｂ２Ｏ３が１０質量％（ｗｔ％）〜３０質量％（ｗｔ％）を用いることができる。絶縁体材料としては、低誘電率であることから硼珪酸系ガラス系が好ましいが、低温焼成が可能であることから、チタン酸系複合酸化物、ジルコン酸系複合酸化物、あるいはこれらの混合物を用いることもできる。有機ビヒクルには、例えば有機バインダとしてエチルセルロースを溶剤としてのテルピネオールに溶解したものを用いることができる。有機バインダとしては、この他にメタクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、α−メチルスチレン重合体、テトラフルオロエチレン重合体等の易熱分解性の有機バインダが使用可能である。溶剤としてはアルコール、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、トリクロロエチレンまたはこれらの混合物などの有機溶剤や水などが使用可能である。絶縁体ペーストの混合比率は、例えば、非磁性セラミック組成物１００質量部に対し、有機バインダとしてエチルセルロース１０質量部、溶剤としてテルピネオール１４０質量部とすることができる。非磁性セラミック組成物に対する、有機バインダおよび溶剤の比率は特に限定されず、通常の比率、例えば、非磁性セラミック組成物１００質量部に対しバインダは５〜１５質量部程度、溶剤は１００〜２００質量部程度とすればよい。この非磁性セラミック組成物と、有機ビヒクルとをライカイ機で３時間混練したものを用いことができる。
【００２７】
前記導体ペーストとして、Ｃｕ粉を５０質量部〜９５質量部と、有機ビヒクルとしてバインダを１質量部〜２０質量部、分散剤を０質量部〜１０質量部、溶剤を１質量部〜３０質量部とからなる導体ペーストを、３本ロール等を用いて混合することにより作製する。本実施形態では、導電粉としてＣｕを用いたが、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｎｉ等を用いることができる。
【００２８】
そして、図５（ｂ）に示すように、各絶縁体シート７、１４、１５、１６、１７を順次積層し、プレスすることで、グリーン積層型インダクタ基板を作製する。このグリーン積層型インダクタ基板を個片に切断することでグリーン積層型インダクタを得る。なお、図１に示されたコイルの巻き数は１回であるが、複数回の巻き数とすることでインダクタンス値に応じた設計としても構わない。また、絶縁体シート上に形成するコイルパターン１２もこれに限定するものではない。貫通ビアホール１０（ａ）、１０（ｂ）の位置も巻き数に応じてコイルパターン１２の周回上であればこれに限定するものではない。
【００２９】
上述のとおりに準備した各絶縁体シート７、１４、１５、１６、１７をＰＥＴフィルムから剥離し、剥離積層工法や熱圧着積層工法によって積層し、さらに等方加圧工程（たとえば、４０℃、１００Ｎ／ｍｍ２、３０秒保持）を経て、グリーン積層型インダクタ基板を形成する。グリーン積層型インダクタ基板は、ダイシングソーまたは押し切り切断機などにより、個片に切断し、図６のようなグリーン積層型インダクタを得る。
【００３０】
上記グリーン積層型インダクタは、固化乾燥（１１０℃〜１５０℃）後にバレル研磨を施し、グリーン積層型インダクタの角に面取り加工を施す。例えば、曲率半径ｒの曲面Ｒを形成する。バレル研磨としては、バレル漕中にグリーン積層型インダクタ、研磨用メディア、研磨液等を入れ、回転、振動などにより、相対運動を生じさせることで上記グリーン積層型インダクタを研磨加工した。研磨用メディアは必ずしも入れる必要はなく、研磨液についても特に制限されず、グリーン積層型インダクタに含まれるバインダが難溶である水等を用いてもよい。
【００３１】
（焼成と電極めっき処理）
バレル研磨したグリーン積層型インダクタを、所定温度にて脱バインダおよび焼成を行い、例えば、縦１．０ｍｍ×横０．５ｍｍ×厚み０．５ｍｍ形状の積層型インダクタ１を得る。脱バインダおよび焼成の雰囲気は、電極組成と絶縁体シート組成に対して最適な条件であれば、特に限定はされない。例えば還元雰囲気が好ましい。仮に焼成後の外部電極表面が酸化した場合は、湿式バレル研磨を追加実施することで、酸化皮膜を除去すればよい。湿式バレル研磨方法は、上述したバレル研磨方法同様、バレル容器内に焼成した積層型インダクタ１、研磨用メディア、研磨液などを加えた状態で回転および振動させておこなう。
【００３２】
上記焼結した積層型インダクタ１は、例えば、無電解めっき、もしくは電気めっき法により、外部電極２上に、はんだ食われを防止としてＮｉめっき層を２μｍ形成し、次いで、はんだ付け性を高めるためにＳｎめっき層を４μｍ形成する。
【００３３】
以上の説明では、外部電極２がＬ字状の端子形状に形成したものを積層型インダクタ１として例示したが、このＬ字状の外部電極とすることにより、積層型インダクタを実装基板上に実装するに際し、積層型インダクタの底面を実装基板に対向させて実装することが可能となる。先に述べたコイル構造のコイル軸が、実装面に対して平行でありかつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直となるように構成（実装）できるので、高周波抵抗による損失が低減し、高いＱ値を得る効果が顕著に現れる。図２に示すような５面端子である外部電極を備えた積層型インダクタ、即ち、外部電極が対向する２つの端面と、それぞれの端面に隣接する４つの面の端部に回りこむように形成された積層型インダクタであっても、積層型インダクタの表面上にマーキングなどを施すことによってコイル軸の方向を明確に出来るように構成すれば、先に述べたコイル構造のコイル軸が、実装面に対して平行でありかつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直となるように実装できるようになり同様の効果を得ることができる。
【００３４】
上述した製造方法により製造した積層型インダクタは、内部導体層の幅Ｗの平均は５５μｍ〜６５μｍの範囲にあり、内部導体層の厚みＴの平均は１５μｍ〜２６μｍの範囲であり、内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３〜０．４５の範囲の形状を有している。また、内部導体層の断面のエッジ部５が、丸みを帯びており、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲の形状を有している。
【００３５】
（電極形状の測定方法）
図７に図１に示す積層型インダクタのＺ−Ｚ断面図を示す。内部導体層４の測定箇所は、図７において各内部導体層４の断面のうち、底面側に近いエッジ部５を測定する。図８に、内部導体層４の電極形状の測定方法を示す。電極形状の測定方法は、内部導体層４の両エッジ部５を直線１８で結ぶ（図８（ａ））。次に、各エッジ部５から１０μｍの位置において直線１８に対する垂線１９を引く（図８（ｂ））。この垂線１９と、導体と絶縁層の界面とが交わる交点から、この交点を接点２０とする接線２１を引き、両接線２１の交わる角度を測定してエッジ部５の角度θとする（図８（ｃ））。
【実施例】
【００３６】
絶縁体ペーストの非磁性セラミック組成物には硼珪酸系ガラスとして、ＳｉＯ２：８０質量％（ｗｔ％）、Ｂ２Ｏ３：１８質量％（ｗｔ％）、Ｋ２Ｏ：２質量％（ｗｔ％）を含む粉末６５質量％（ｗｔ％）、Ｚｎ２ＳｉＯ４（珪酸亜鉛）粉末１５質量％（ｗｔ％）、α−石英粉末２０質量％（ｗｔ％）含むものを用いた。また導体ペーストとして、Ｃｕ粉と有機質ビヒクルとを、質量比８０：２０の割合で混合させペースト化した。前記実施形態に示した製造方法に従い図６に示されるグリーン積層型インダクタを用意した。本実施形態にかかる積層型インダクタの特性評価として、電極形状と周波数が１ＧＨｚでのＱ値をそれぞれ調べた。その結果を表１に示す。ここで、内部導体層を螺旋状に接続してコイル構造とした時のコイル軸が、積層体の底面（実装基板面）に対して平行であり、かつ対向する端面に形成された外部電極の対向方向に対して垂直であるときを、コイル軸が横方向と呼び、コイル軸が底面に対して垂直方向の場合を、コイル軸が縦方向と呼ぶ。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１から明らかなように、実施例１〜実施例５によるコイル軸が横方向の積層型インダクタにおいては、内部導体層の断面のエッジ部に丸みを帯びさせることにより、高周波抵抗による損失が低減され、高いＱ値が得られた。特に、前記内部導体層の幅Ｗに対する導体厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３〜０．４５の範囲であり、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲の本実施形態において、Ｑ値が４０以上と優れたＱ値が得られた。これは、コイル軸が横方向となる構成とした場合、内部導体層断面の底面側エッジ部に電界が集中し、このことによりエッジ部での高周波抵抗による損失が増大するが、本発明に係る積層型インダクタにおいては、前記エッジ部に丸みを帯びさせているので、高周波抵抗が低減され、よって１ＧＨｚにおけるＱ値が４０以上と向上したものと考えられる。
【００３９】
一方、比較例１、比較例２に示されるように、内部導体層のコイル軸が底面に対して垂直である、コイル軸が縦方向の積層型インダクタ構成では、内部導体層断面のエッジ部に丸みを帯びさせても、１ＧＨｚにおけるＱ値は実用の目安となる４０に満たない。この比較例のように、コイル軸が縦方向となる構成では、電界は内部導体層断面のエッジ部には集中しなくなるので、高周波抵抗による損失の低減効果が十分ではなくなる。このために、Ｑ値が４０未満となり好ましくない。
【００４０】
また、比較例３に示されるように、コイル軸が横方向であり、かつ内部導体層の幅Ｗに対する厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３〜０．４５の範囲であっても、エッジ部の角度θが４０未満の場合には、内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びない為に、高周波抵抗が増加し、Ｑ値が４０未満となり好ましくない。
【００４１】
また、比較例４に示されるように、コイル軸が横方向であっても、内部導体層の幅Ｗに対する厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３未満の場合には、エッジ部の角度θが４０°未満となり内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びない為に、高周波抵抗が増加し、Ｑ値が４０未満となり好ましくない。
【００４２】
さらに比較例５に示されるように、コイル軸が横方向であっても、内部導体層の幅Ｗに対する厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．４５を超える場合には、内部導体層付近の絶縁層の界面が剥離し、外部電極用のめっき液が浸透することによって、内部導体層間あるいは外部導体間においてショートし、Ｑ値が得られない。
【００４３】
本実施形態による積層型インダクタにおいては、内部導体層の印刷工程や製造工程において等方加圧工程を経るために、内部導体層を塗り重ねることがないので内部導体層の断面形状は全体的に扁平状になる傾向がある。よって、製造の容易性および製造コストの点から、内部導体層の断面エッジ部の角度θは、７０°以下の構成とすることが好ましい。
【００４４】
上述した本実施形態に係る積層型インダクタにおいて、積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続してコイル構造をしており、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直であり、内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びていることにより、高いＱ値が得られることが分かる。特に、内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが、０．２３〜０．４５の範囲であって、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲であるときに、高いＱ値が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
上記のように高周波抵抗による損失を低減し、Ｑ値の高いコイル構造を実現できることから、積層体内に螺旋状の内部導体層を備える積層型ＬＣフィルタなどの積層型電子部品においても利用の可能性がある。
【符号の説明】
【００４６】
１、１００ 積層型インダクタ
１ａ、１ｂ 端面
１ｃ 底面
１ｄ 頂面
２ 外部電極
２ａ 底面部
２ｂ 端面部
３ コイル構造
４ 内部導体層
５ エッジ部
６ 実装基板
１８ 直線
１９ 垂線
２０ 接点
２１ 接線
θ エッジ部の角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型インダクタに関し、特に、高周波抵抗による損失を低減させ、Ｑ値の高い積層型インダクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型インダクタ１００は、複数の内部導体層が絶縁層を介して積層され、複数の内部導体層が螺旋状に接続されたコイル構造（図示せず）を有する積層体を備えている。この積層体には図２のように５面端子である外部電極２が対向して形成されている。即ち、外部電極２が対向する２つの端面と、それぞれの端面に隣接する４つの面の端部に回りこむように形成された積層型インダクタ１００である。そして、複数の内部導体層から成るコイル構造の一端は引出部分を介して一方の外部電極２に接続され、コイル構造の他端は別の引出部分を介して他方の外部電極２に接続されている。
【０００３】
従来の積層型インダクタ１００では、図３に示すように、各内部導体層４の断面が扁平でかつ中央部分は平坦であり、両端のエッジ部５が鋭い先細りの形状となっている。このために、内部導体層４の断面の両エッジ部５に、電界が集中することが知られている。このような内部導体層４の形状では、高周波抵抗が増大するために、抵抗損失が大きくなってしまう。そのため、この種の内部導体層断面構造を有する従来の積層型インダクタでは要求される高いＱ値（quality factor）、例えば、１ＧＨｚにおけるＱ値が４０以上を実現できていない。
【０００４】
このような課題に対して、特許文献１には、積層型チップ部品（積層型インダクタ）において、３層以上の導体パターンを積層し、その少なくとも一部において、導体パターンは、中間導体層の上側および下側に該中間導体層より幅の狭い外側導体層を形成した構成が開示されている。具体的構成例としては、導電ペーストおよび絶縁ペーストのスクリーン印刷により、少なくとも同一層内において導体層および絶縁体層が略同じ厚みとなるように形成することが記載されている。これにより、おのおのの内部導体層の断面が略円形となり、内部導体層の抵抗損失を低減し、Ｑ値を高くすることができる積層型インダクタが開示されている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５７７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の内部導体層形成方法を、絶縁体シート上に導電体パターンを印刷しこれらを積層して積層型インダクタを形成するシート積層工法に適用しようとすると、各絶縁体シート上に形成される内部導体層が厚くなるため、積層形成時のプレス圧力が絶縁体層に均一に伝わりにくくなる。そのため、内部導体層の断面両端エッジ部が、やはり鋭い先細り形状となってしまう。また、内部導体層付近において絶縁体層間での層間剥離を生じるおそれもある。
【０００７】
その結果、高周波抵抗による損失を低減させた、Ｑ値の高い積層型インダクタが得られないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る積層型インダクタでは、積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続されたコイル構造を有しており、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直となるようにされており、かつ、前記内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びるようにされていることにより、高周波抵抗による損失が低減し、高いＱ値を得ることができる。
【０００９】
好ましくは、前記内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３〜０．４５の範囲であって、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲であるときに、高いＱ値を得ることができる。
【００１０】
前記外部電極はＬ字形状とされ、これにより底面部が規定されていることにより、積層インダクタを実装基板上に実装するに際し、積層インダクタの底面もしくは上面を実装基板に対向させて実装することが可能となり、実装時の素子搭載自由度が向上することによって、高周波抵抗による損失が低減し、高いＱ値を得る効果が顕著に現れる。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように本発明の積層型インダクタによれば、積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続してコイル構造をしており、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直となるようにされており、かつ、前記内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びるようにされているので、高周波抵抗による損失を低減させ、Ｑ値の高い積層型インダクタを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る積層型インダクタを示した概略構成図である。
【図２】従来技術に係る５面端子である外部電極を備えた積層型インダクタの概略構成図である。
【図３】従来技術に係る積層型インダクタの断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る端面における外部電極を示した概略構成図である。
【図５】本発明の実施形態に係る積層型インダクタの製造方法を示した分解図である。
【図６】本発明の実施形態に係るＬ字状の端子形状である外部電極を備えた積層型インダクタの概略構成図である。
【図７】本発明の実施形態に係る積層型インダクタの図１のＺ−Ｚ断面図である。
【図８】内部導体層の電極形状の測定方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに以下に記載した構成要素は、適宜組み合わせることができる。
【００１４】
本発明の実施形態に係る電子部品の一例として、積層型インダクタ１を図１に示す。図１（ａ）および図１（ｂ）は、異なる角度からの積層型インダクタ１を斜視した概略構成図である。図１に示された積層型インダクタ１は、略直方体形状の外形を有し、その長手方向において対向する一対の端面１ａ、１ｂおよび実装時に実装基板に対向する底面１ｃを有する。なお、上記積層型インダクタ１の外形形状は略立方体形状であってもよい。
【００１５】
この積層型インダクタ１には、内部に設けたコイル構造３の両端部とおのおの電気的に接続した一対の外部電極２を有している。各外部電極２は、端面１ａ、１ｂと底面１ｃとで構成する角部Ｃを挟んで形成されており、底面１ｃに形成する底面部２ａと、端面１ａ、１ｂに形成する端面部２ｂとで構成している。
【００１６】
各外部電極２の底面部２ａと端面部２ｂとは連続的に形成しており、それにより、各外部電極２は、角部Ｃを挟んで底面１ｃと隣り合う端面１ａ、１ｂの一部と底面１ｃの一部とを連続的に覆う断面Ｌ字状の端子形状となっている。すなわち、各外部電極２はL字形状に形成されている。
【００１７】
図４に示すように、端面１ａ、１ｂにおける外部電極２の端面部２ｂは、底面１ｃ側の角部Ｃから延びる略四角形状を呈している。また、端面１ａ、１ｂには、角部Ｃの稜線方向（図のＸ方向）において、端面部２ｂを挟む位置に略等幅ｄの一対のギャップ部ｇと、底面１ｃに対面する頂面１ｄ側のギャップ部Ｇとが形成されており、これらのギャップ部Ｇおよび一対のギャップ部ｇには外部電極２の端面部２ｂが形成されていない。
【００１８】
（グリーン積層型インダクタの製造方法）
続いて、積層型インダクタ１を作製する手順について説明する。
【００１９】
図５（ａ）に示すように、まず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に絶縁体ペーストを塗布してシート化し、絶縁体シート７を複数枚用意する。さらに、絶縁体シート７を用いて、絶縁体シート１４、１５、１６、１７を作製する。まず、絶縁体シート７に形成したＬ字状貫通孔８、９を形成し、これらＬ字状貫通孔８、９に導体ペーストを印刷充填して絶縁体シート１４を作製する。次に、絶縁体シート７にＬ字状貫通孔８、９と貫通ビアホール１０（ａ）を形成し、これらＬ字状貫通孔８、９と貫通ビアホール１０（ａ）を導体ペーストで印刷充填するとともに引き出し電極１１を印刷形成して絶縁体シート１５を作製する。なお、貫通ビアホール１０（ａ）は、コイルパターン１２を連結させるためのものである。また、絶縁体シート７にＬ字状貫通孔８、９を形成し、これらＬ字状貫通孔８、９に導体ペーストで印刷充填するとともに引き出し電極１３を印刷形成して絶縁体シート１６を作製する。さらに、上記絶縁体シート１４に貫通ビアホール１０（ｂ）を形成し、この貫通ビアホール１０（ｂ）を導体ペーストで印刷充填するとともにコイルパターン１２を印刷形成して絶縁体シート１７を作製する。なお、図示するように、各絶縁体シート１４、１５、１６、１７には、複数のＬ字状貫通孔８、９、複数の貫通ビアホール１０（ａ）、１０（ｂ）、複数の引き出し電極パターン１１、１３、複数のコイルパターン１２を、複数個の積層型インダクタを同時に作製するように形成する。
【００２０】
このとき、外部電極用の導体ペーストを充填したＬ字状貫通孔８と引き出し電極パターン１１は電気的に接続されており、また、外部電極用の導体ペーストを充填したＬ字状貫通孔９と引き出し電極パターン１３とは電気的に接続されているものとする。なお、導体ペーストを充填した貫通ビアホール１０（ａ）、１０（ｂ）と引き出し電極パターン１１、１３とコイルパターン１２とは、各絶縁シートにおいて、１回の工程で同時に形成してもよく、または、複数回の工程に分けて形成してもよい。
【００２１】
上記Ｌ字状貫通孔８、９や貫通ビアホール１０（ａ）、１０（ｂ）の形成方法としては、レーザー加工のほかにドリル加工、メカパンチング加工など、最適な工法で実施すればよい。導体ペーストを充填したＬ字状貫通孔８、９の幅についても特に限定はされず、コイルパターン１２の外径サイズに適宜対応した幅であれば、特に限定されない。
【００２２】
絶縁体シート１７は、上述のように絶縁体シート１４を加工することに代えて絶縁体シート７にＬ字状貫通孔８、９および貫通ビアホール１０（ｂ）を形成し、これらＬ字状貫通孔８、９および貫通ビアホール１０（ｂ）に導体ペーストを充填し、次いで、コイルパターン１２を印刷することによって得てもよい。
【００２３】
コイルパターン１２としては、１種類以上から構成されているものとし、コイルの巻き数（インダクタンス値）によって適宜変更できる。これに伴い、貫通ビアホール１０（ｂ）の位置は、巻き数に応じてコイルパターン１２の周回上で適宜変更できる。上記コイルパターン１２は、Ｌ字状貫通孔８、９および貫通ビアホール１０（ｂ）を導体ペーストで充填するときに、同時に印刷によって形成しても構わない。
【００２４】
また、上記コイルパターン１２は、焼成後の内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びるように、具体的には内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが、０．２３〜０．４５の範囲であって、エッジ部の角度θが４０°〜７０°となるように形成するとよい。このように内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗやエッジ部の角度θを所定の範囲内に維持するには、導体ペースト材料や形成条件あるいはシート加圧条件や焼成条件によって維持することができる。特に導体ペースト材料の導電粉の粒子径や粒子形状あるいは導電粉と有機ビヒクルとの混合割合などによって維持できる。
【００２５】
以下では、各絶縁体シートの製造方法について詳しく説明する。
【００２６】
積層型インダクタの作製に用いられる上述の絶縁体シートは、まず、ドクターブレードなどによってＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に絶縁体ペーストを塗布形成し、乾燥する。絶縁体ペーストは、絶縁体材料（非磁性セラミック組成物）と有機ビヒクルとを混練して作製する。絶縁体材料は、非磁性セラミック組成物として、３５質量％（ｗｔ％）〜７５質量％（ｗｔ％）の硼珪酸系ガラス粉末のマトリクス中に、５質量％（ｗｔ％）〜４０質量％（ｗｔ％）のα−石英粉末と、５質量％（ｗｔ％）〜６０質量％（ｗｔ％）の珪酸亜鉛粉末とが混合・分散されており、前記硼珪酸系ガラスはＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３の含有率がそれぞれ、ＳｉＯ２が７０質量％（ｗｔ％）〜９０質量％（ｗｔ％）、Ｂ２Ｏ３が１０質量％（ｗｔ％）〜３０質量％（ｗｔ％）を用いることができる。絶縁体材料としては、低誘電率であることから硼珪酸系ガラス系が好ましいが、低温焼成が可能であることから、チタン酸系複合酸化物、ジルコン酸系複合酸化物、あるいはこれらの混合物を用いることもできる。有機ビヒクルには、例えば有機バインダとしてエチルセルロースを溶剤としてのテルピネオールに溶解したものを用いることができる。有機バインダとしては、この他にメタクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、α−メチルスチレン重合体、テトラフルオロエチレン重合体等の易熱分解性の有機バインダが使用可能である。溶剤としてはアルコール、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、トリクロロエチレンまたはこれらの混合物などの有機溶剤や水などが使用可能である。絶縁体ペーストの混合比率は、例えば、非磁性セラミック組成物１００質量部に対し、有機バインダとしてエチルセルロース１０質量部、溶剤としてテルピネオール１４０質量部とすることができる。非磁性セラミック組成物に対する、有機バインダおよび溶剤の比率は特に限定されず、通常の比率、例えば、非磁性セラミック組成物１００質量部に対しバインダは５〜１５質量部程度、溶剤は１００〜２００質量部程度とすればよい。この非磁性セラミック組成物と、有機ビヒクルとをライカイ機で３時間混練したものを用いことができる。
【００２７】
前記導体ペーストとして、Ｃｕ粉を５０質量部〜９５質量部と、有機ビヒクルとしてバインダを１質量部〜２０質量部、分散剤を０質量部〜１０質量部、溶剤を１質量部〜３０質量部とからなる導体ペーストを、３本ロール等を用いて混合することにより作製する。本実施形態では、導電粉としてＣｕを用いたが、Ｃｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｎｉ等を用いることができる。
【００２８】
そして、図５（ｂ）に示すように、各絶縁体シート７、１４、１５、１６、１７を順次積層し、プレスすることで、グリーン積層型インダクタ基板を作製する。このグリーン積層型インダクタ基板を個片に切断することでグリーン積層型インダクタを得る。なお、図１に示されたコイルの巻き数は１回であるが、複数回の巻き数とすることでインダクタンス値に応じた設計としても構わない。また、絶縁体シート上に形成するコイルパターン１２もこれに限定するものではない。貫通ビアホール１０（ａ）、１０（ｂ）の位置も巻き数に応じてコイルパターン１２の周回上であればこれに限定するものではない。
【００２９】
上述のとおりに準備した各絶縁体シート７、１４、１５、１６、１７をＰＥＴフィルムから剥離し、剥離積層工法や熱圧着積層工法によって積層し、さらに等方加圧工程（たとえば、４０℃、１００Ｎ／ｍｍ２、３０秒保持）を経て、グリーン積層型インダクタ基板を形成する。グリーン積層型インダクタ基板は、ダイシングソーまたは押し切り切断機などにより、個片に切断し、図６のようなグリーン積層型インダクタを得る。
【００３０】
上記グリーン積層型インダクタは、固化乾燥（１１０℃〜１５０℃）後にバレル研磨を施し、グリーン積層型インダクタの角に面取り加工を施す。例えば、曲率半径ｒの曲面Ｒを形成する。バレル研磨としては、バレル漕中にグリーン積層型インダクタ、研磨用メディア、研磨液等を入れ、回転、振動などにより、相対運動を生じさせることで上記グリーン積層型インダクタを研磨加工した。研磨用メディアは必ずしも入れる必要はなく、研磨液についても特に制限されず、グリーン積層型インダクタに含まれるバインダが難溶である水等を用いてもよい。
【００３１】
（焼成と電極めっき処理）
バレル研磨したグリーン積層型インダクタを、所定温度にて脱バインダおよび焼成を行い、例えば、縦１．０ｍｍ×横０．５ｍｍ×厚み０．５ｍｍ形状の積層型インダクタ１を得る。脱バインダおよび焼成の雰囲気は、電極組成と絶縁体シート組成に対して最適な条件であれば、特に限定はされない。例えば還元雰囲気が好ましい。仮に焼成後の外部電極表面が酸化した場合は、湿式バレル研磨を追加実施することで、酸化皮膜を除去すればよい。湿式バレル研磨方法は、上述したバレル研磨方法同様、バレル容器内に焼成した積層型インダクタ１、研磨用メディア、研磨液などを加えた状態で回転および振動させておこなう。
【００３２】
上記焼結した積層型インダクタ１は、例えば、無電解めっき、もしくは電気めっき法により、外部電極２上に、はんだ食われを防止としてＮｉめっき層を２μｍ形成し、次いで、はんだ付け性を高めるためにＳｎめっき層を４μｍ形成する。
【００３３】
以上の説明では、外部電極２がＬ字状の端子形状に形成したものを積層型インダクタ１として例示したが、このＬ字状の外部電極とすることにより、積層型インダクタを実装基板上に実装するに際し、積層型インダクタの底面を実装基板に対向させて実装することが可能となる。先に述べたコイル構造のコイル軸が、実装面に対して平行でありかつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直となるように構成（実装）できるので、高周波抵抗による損失が低減し、高いＱ値を得る効果が顕著に現れる。図２に示すような５面端子である外部電極を備えた積層型インダクタ、即ち、外部電極が対向する２つの端面と、それぞれの端面に隣接する４つの面の端部に回りこむように形成された積層型インダクタであっても、積層型インダクタの表面上にマーキングなどを施すことによってコイル軸の方向を明確に出来るように構成すれば、先に述べたコイル構造のコイル軸が、実装面に対して平行でありかつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直となるように実装できるようになり同様の効果を得ることができる。
【００３４】
上述した製造方法により製造した積層型インダクタは、内部導体層の幅Ｗの平均は５５μｍ〜６５μｍの範囲にあり、内部導体層の厚みＴの平均は１５μｍ〜２６μｍの範囲であり、内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３〜０．４５の範囲の形状を有している。また、内部導体層の断面のエッジ部５が、丸みを帯びており、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲の形状を有している。
【００３５】
（電極形状の測定方法）
図７に図１に示す積層型インダクタのＺ−Ｚ断面図を示す。内部導体層４の測定箇所は、図７において各内部導体層４の断面のうち、底面側に近いエッジ部５を測定する。図８に、内部導体層４の電極形状の測定方法を示す。電極形状の測定方法は、内部導体層４の両エッジ部５を直線１８で結ぶ（図８（ａ））。次に、各エッジ部５から１０μｍの位置において直線１８に対する垂線１９を引く（図８（ｂ））。この垂線１９と、導体と絶縁層の界面とが交わる交点から、この交点を接点２０とする接線２１を引き、両接線２１の交わる角度を測定してエッジ部５の角度θとする（図８（ｃ））。
【実施例】
【００３６】
絶縁体ペーストの非磁性セラミック組成物には硼珪酸系ガラスとして、ＳｉＯ２：８０質量％（ｗｔ％）、Ｂ２Ｏ３：１８質量％（ｗｔ％）、Ｋ２Ｏ：２質量％（ｗｔ％）を含む粉末６５質量％（ｗｔ％）、Ｚｎ２ＳｉＯ４（珪酸亜鉛）粉末１５質量％（ｗｔ％）、α−石英粉末２０質量％（ｗｔ％）含むものを用いた。また導体ペーストとして、Ｃｕ粉と有機質ビヒクルとを、質量比８０：２０の割合で混合させペースト化した。前記実施形態に示した製造方法に従い図６に示されるグリーン積層型インダクタを用意した。本実施形態にかかる積層型インダクタの特性評価として、電極形状と周波数が１ＧＨｚでのＱ値をそれぞれ調べた。その結果を表１に示す。ここで、内部導体層を螺旋状に接続してコイル構造とした時のコイル軸が、積層体の底面（実装基板面）に対して平行であり、かつ対向する端面に形成された外部電極の対向方向に対して垂直であるときを、コイル軸が横方向と呼び、コイル軸が底面に対して垂直方向の場合を、コイル軸が縦方向と呼ぶ。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１から明らかなように、実施例１〜実施例５によるコイル軸が横方向の積層型インダクタにおいては、内部導体層の断面のエッジ部に丸みを帯びさせることにより、高周波抵抗による損失が低減され、高いＱ値が得られた。特に、前記内部導体層の幅Ｗに対する導体厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３〜０．４５の範囲であり、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲の本実施形態において、Ｑ値が４０以上と優れたＱ値が得られた。これは、コイル軸が横方向となる構成とした場合、内部導体層断面の底面側エッジ部に電界が集中し、このことによりエッジ部での高周波抵抗による損失が増大するが、本発明に係る積層型インダクタにおいては、前記エッジ部に丸みを帯びさせているので、高周波抵抗が低減され、よって１ＧＨｚにおけるＱ値が４０以上と向上したものと考えられる。
【００３９】
一方、比較例１、比較例２に示されるように、内部導体層のコイル軸が底面に対して垂直である、コイル軸が縦方向の積層型インダクタ構成では、内部導体層断面のエッジ部に丸みを帯びさせても、１ＧＨｚにおけるＱ値は実用の目安となる４０に満たない。この比較例のように、コイル軸が縦方向となる構成では、電界は内部導体層断面のエッジ部には集中しなくなるので、高周波抵抗による損失の低減効果が十分ではなくなる。このために、Ｑ値が４０未満となり好ましくない。
【００４０】
また、比較例３に示されるように、コイル軸が横方向であり、かつ内部導体層の幅Ｗに対する厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３〜０．４５の範囲であっても、エッジ部の角度θが４０未満の場合には、内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びない為に、高周波抵抗が増加し、Ｑ値が４０未満となり好ましくない。
【００４１】
また、比較例４に示されるように、コイル軸が横方向であっても、内部導体層の幅Ｗに対する厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．２３未満の場合には、エッジ部の角度θが４０°未満となり内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びない為に、高周波抵抗が増加し、Ｑ値が４０未満となり好ましくない。
【００４２】
さらに比較例５に示されるように、コイル軸が横方向であっても、内部導体層の幅Ｗに対する厚みＴの比Ｔ／Ｗが０．４５を超える場合には、内部導体層付近の絶縁層の界面が剥離し、外部電極用のめっき液が浸透することによって、内部導体層間あるいは外部導体間においてショートし、Ｑ値が得られない。
【００４３】
本実施形態による積層型インダクタにおいては、内部導体層の印刷工程や製造工程において等方加圧工程を経るために、内部導体層を塗り重ねることがないので内部導体層の断面形状は全体的に扁平状になる傾向がある。よって、製造の容易性および製造コストの点から、内部導体層の断面エッジ部の角度θは、７０°以下の構成とすることが好ましい。
【００４４】
上述した本実施形態に係る積層型インダクタにおいて、積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続してコイル構造をしており、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直であり、内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びていることにより、高いＱ値が得られることが分かる。特に、内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが、０．２３〜０．４５の範囲であって、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°の範囲であるときに、高いＱ値が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
上記のように高周波抵抗による損失を低減し、Ｑ値の高いコイル構造を実現できることから、積層体内に螺旋状の内部導体層を備える積層型ＬＣフィルタなどの積層型電子部品においても利用の可能性がある。
【符号の説明】
【００４６】
１、１００ 積層型インダクタ
１ａ、１ｂ 端面
１ｃ 底面
１ｄ 頂面
２ 外部電極
２ａ 底面部
２ｂ 端面部
３ コイル構造
４ 内部導体層
５ エッジ部
６ 実装基板
１８ 直線
１９ 垂線
２０ 接点
２１ 接線
θ エッジ部の角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続してコイル構造を有する積層型インダクタにおいて、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直であるように構成され、前記内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びていることを特徴とする積層型インダクタ。
【請求項２】
前記内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが、０．２３〜０．４５の範囲であって、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°であることを特徴とする請求項１記載の積層型インダクタ。
【請求項３】
前記外部電極はＬ字形状とされ、これにより底面部が規定されていることを特徴とする、請求項１乃至２に記載の積層型インダクタ。
【請求項１】
積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を介して積層された複数の内部導体層とからなる略直方体形状をなす積層体を備え、前記内部導体層は、螺旋状に接続してコイル構造を有する積層型インダクタにおいて、前記コイル構造のコイル軸が、前記積層体の底面に対して平行であり、かつ、前記積層体の対向する端面に形成した一対の外部電極の対向方向に対して垂直であるように構成され、前記内部導体層の断面のエッジ部が丸みを帯びていることを特徴とする積層型インダクタ。
【請求項２】
前記内部導体層の幅Ｗと厚みＴの比Ｔ／Ｗが、０．２３〜０．４５の範囲であって、前記エッジ部の角度θが４０°〜７０°であることを特徴とする請求項１記載の積層型インダクタ。
【請求項３】
前記外部電極はＬ字形状とされ、これにより底面部が規定されていることを特徴とする、請求項１乃至２に記載の積層型インダクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９８３５６（Ｐ２０１３−９８３５６Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９９４３（Ｐ２０１１−２３９９４３）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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