説明

電子部品

【課題】コイルと外部電極との間に発生する浮遊容量の増大を抑制しつつ、回路基板への実装ずれによる周囲の電子部品への悪影響を抑制できる電子部品を提供することである。
【解決手段】積層体12は、直方体状をなしていると共に、実装面(下面S2)を有している。コイルは、積層体12に内蔵され、かつ、下面S2に沿って延在するコイル軸を有する。外部電極14a,14bは、コイルの両端のそれぞれと電気的に接続され、かつ、コイル軸が延在している方向に並ぶように設けられている。外部電極14a,14bはそれぞれ、下面S2に隣接する積層体12の端面S3,S4及び側面S5,S6の内のコイル軸と交差していない側面S5,S6及び下面S2に設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子部品に関し、より特定的には、コイルを内蔵している電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の電子部品としては、例えば、特許文献1に記載の積層チップインダクタが知られている。図4及び図5は、特許文献1に記載の積層チップインダクタ500,600の外観斜視図である。
【0003】
積層チップインダクタ500は、図4に示すように、チップ502、コイル504及び外部端子電極506a,506bを備えている。チップ502は、絶縁材料シートが複数積層されて構成されており、直方体状をなしている。コイル504は、その周回中心線がチップ502の積層方向に伸びるように形成されている。外部端子電極506a,506bはそれぞれ、コイル504の両端に接続されていると共に、積層方向の両端の端面及び端面に隣接する表面(側面や実装面等)の一部を覆うように設けられている。
【0004】
前記積層チップインダクタ500によれば、回路基板に実装する際のリフロー工程において実装ずれが発生しにくい。より詳細には、積層チップインダクタ500が回路基板に実装される際には、外部端子電極506a,506bと回路基板のランドとが半田により接続される。そして、リフロー工程において、半田は、表面張力によって、外部端子電極506a,506bの側面に形成されている部分(以下、側面部分と称す)に濡れ上がってくる。すなわち、フィレットが形成される。このようなフィレットは、表面張力により、積層チップインダクタ500を回路基板に押さえつけると共に、側面部分の法線方向に積層チップインダクタ500を引っ張る力を発生する。そして、外部端子電極506aの2つの側面部分に働く力同士が釣り合い、外部端子電極506bの2つの側面部分に働く力同士が釣り合うことにより、積層チップインダクタ500は、回路基板のランド上に実装ずれを発生することなく実装される。
【0005】
しかしながら、積層チップインダクタ500は、コイル504と外部端子電極506a,506bとの間に大きな浮遊容量が発生するという問題を有している。積層チップインダクタ500では、外部端子電極506a,506bは、チップ502の端面及び端面に隣接する表面の一部に設けられている。そのため、コイル504と外部端子電極506a,506bとが対向する面積が比較的に大きい。そのため、コイル504と外部端子電極506a,506bとの間には、比較的に大きな浮遊容量が発生する。
【0006】
かかる問題を解決しうる積層チップインダクタとしては、例えば、図5に記載の積層チップインダクタ600が知られている。積層チップインダクタ600では、外部端子電極606a,606bは、実装面にのみ設けられている。そのため、積層チップインダクタ600において外部端子電極606a,606bがコイル604と対向している面積は、積層チップインダクタ500において外部端子電極506a,506bがコイル504と対向している面積に比べて小さくなる。その結果、積層チップインダクタ600では、外部端子電極606a,606bとコイル604との間に発生する浮遊容量が低減される。
【0007】
しかしながら、積層チップインダクタ600は、外部端子電極606a,606bが側面部分を有していないので、回路基板に実装する際に実装ずれが発生しやすいという問題を有している。実装ずれが発生すると、回路基板上において積層チップインダクタ600が発生した磁束の方向が変化するので、積層チップインダクタ600の周囲に配置されている電子部品への磁束による影響が変化する。その結果、積層チップインダクタ600の周囲に配置されている電子部品の特性が変動してしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平11−317308号公報(図1及び図3)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
そこで、本発明の目的は、コイルと外部電極との間に発生する浮遊容量の増大を抑制しつつ、回路基板への実装ずれによる周囲の電子部品への悪影響を抑制できる電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一形態に係る電子部品は、直方体状をなしていると共に、実装面を有している本体と、前記本体に内蔵され、かつ、前記実装面に沿って延在するコイル軸を有するコイルと、前記コイルの両端のそれぞれと電気的に接続され、かつ、前記コイル軸が延在している方向に並ぶように設けられている第1の外部電極及び第2の外部電極と、を備えており、前記第1の外部電極及び前記第2の外部電極はそれぞれ、前記実装面に隣接する前記本体の4つの表面の内の前記コイル軸と交差していない2つの表面及び該実装面に設けられていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、コイルと外部電極との間に発生する浮遊容量の増大を抑制しつつ、回路基板への実装ずれによる周囲の電子部品への悪影響を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態に係る電子部品の外観斜視図である。
【図2】図1の電子部品の積層体の分解図である。
【図3】図3(a)は、積層チップインダクタが回路基板上に実装ずれを生じた状態で実装された様子を示した図である。図3(b)は、電子部品が回路基板上に実装ずれを生じた状態で実装された様子を示した図である。
【図4】特許文献1に記載の積層チップインダクタの外観斜視図である。
【図5】特許文献1に記載の積層チップインダクタの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
(電子部品の構成)
本発明の一実施形態に係る電子部品の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品10の外観斜視図である。図2は、図1の電子部品10の積層体12の分解図である。
【0014】
以下、電子部品10の積層方向をy軸方向と定義し、電子部品10のy軸方向の負方向側の面の2辺に沿った方向をx軸方向及びz軸方向と定義する。x軸方向とy軸方向とz軸方向とは直交している。
【0015】
電子部品10は、図1及び図2に示すように、積層体12、外部電極14(14a,14b)、接続部19,21及びコイルL(図2参照)を備えている。
【0016】
積層体12は、直方体状をなしており、電子部品10が回路基板に実装される際に、回路基板と対向する実装面を有している。以下では、積層体12のz軸方向の正方向側の面を上面S1と称し、積層体12のz軸方向の負方向側の面を下面S2と称す。下面S2は、前記実装面である。更に、積層体12の下面S2に隣接する4つの面を端面S3,S4及び側面S5,S6と称す。端面S3はy軸方向の正方向側に位置し、端面S4はy軸方向の負方向側に位置し、側面S5はx軸方向の正方向側に位置し、側面S6はx軸方向の負方向側に位置している。
【0017】
積層体12は、図2に示すように、絶縁体層16(16a〜16j)がy軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に積層されることにより構成されている。よって、実装面である下面S2は、絶縁体層16の外縁(z軸方向の負方向側の辺)が連なって構成されている。絶縁体層16は、磁性体材料からなる矩形状の層である。なお、磁性体材料とは、−55℃以上+125℃以下の温度範囲において、磁性体材料として機能する材料を意味する。以下では、絶縁体層16のy軸方向の負方向側の面を表面と称し、絶縁体層16のy軸方向の正方向側の面を裏面と称す。
【0018】
コイルLは、積層体12に内蔵され、図2に示すように、コイル導体18(18a〜18d)及びビアホール導体v3〜v5を含んでいる。コイルLは、コイル導体18a〜18d及びビアホール導体v3〜v5が接続されることにより螺旋状をなすように構成され、下面S2に沿って延在するコイル軸を有している。電子部品10では、コイル軸は、y軸方向に延在している。
【0019】
コイル導体18a〜18dは、図2に示すように、絶縁体層16d〜16gの表面上に設けられており、y軸方向の負方向側から平面視したときに、時計回りに旋回するコ字型の線状導体層である。すなわち、コイル導体18a〜18dは、3/4ターンのターン数を有しており、絶縁体層16d〜16gの三辺に沿っている。なお、コイル導体18のターン数は、3/4ターンに限らない。よって、コイル導体18のターン数は、例えば、1/2ターンであってもよいし、7/8ターンであってもよい。
【0020】
以下では、コイル導体18において、y軸方向の負方向側から平面視したときに、時計回りの上流側の端部を上流端とし、時計回りの下流側の端部を下流端とする。
【0021】
ビアホール導体v3〜v5は、図2に示すように、絶縁体層16d〜16fをy軸方向に貫通するように設けられている。ビアホール導体v3は、絶縁体層16dをy軸方向に貫通し、コイル導体18aの下流端及びコイル導体18bの上流端に接続されている。ビアホール導体v4は、絶縁体層16eをy軸方向に貫通し、コイル導体18bの下流端及びコイル導体18cの上流端に接続されている。ビアホール導体v5は、絶縁体層16fをy軸方向に貫通し、コイル導体18cの下流端及びコイル導体18dの上流端に接続されている。
【0022】
以上のように構成されたコイルLは、図2に示すように、時計回りに旋回しながら、y軸方向の負方向側から正方向側に進行する構造を有する。
【0023】
外部電極14a,14bはそれぞれ、コイルLの両端と電気的に接続され、かつ、積層体12の下面S2及び側面S5,S6の一部に設けられている。側面S5,S6は、下面S2に隣接する本体12の4つの面の内のコイル軸と交差していない表面である。外部電極14a,14bは、コイル軸が延在している方向(すなわち、y軸方向)に並んでいる。
【0024】
接続部19は、図2に示すように、接続導体20(20a,20b)及びビアホール導体v1,v2を含んでおり、コイルのy軸方向の負方向側の端部と外部電極14aとを接続している。接続導体20a,20bはそれぞれ、絶縁体層16b,16cの表面上に設けられており、絶縁体層16b,16cのz軸方向の負方向側の辺に沿って設けられている帯状の導体である。接続導体20a,20bのx軸方向の負方向側の端部及びx軸方向の正方向側の端部はそれぞれ、絶縁体層16b,16cのx軸方向の負方向側の辺及びx軸方向の正方向側の辺に接している。これにより、接続導体20a,20bは、積層体12の下面S2及び側面S5,S6において絶縁体層16間から露出している。これにより、接続導体20a,20bは、外部電極14aと接触している。
【0025】
ビアホール導体v1,v2はそれぞれ、絶縁体層16b,16cをy軸方向に貫通するように設けられている。ビアホール導体v1は、接続導体20aと接続導体20bとを接続している。ビアホール導体v2は、接続導体20bとコイル導体18aの上流端とを接続している。
【0026】
接続部21は、図2に示すように、接続導体22(22a,22b)及びビアホール導体v6,v7を含んでおり、コイルのy軸方向の正方向側の端部と外部電極14bとを接続している。接続導体22a,22bはそれぞれ、絶縁体層16h,16iの表面上に設けられており、絶縁体層16h,16iのz軸方向の負方向側の辺に沿って設けられている帯状の導体である。接続導体22a,22bのx軸方向の負方向側の端部及びx軸方向の正方向側の端部はそれぞれ、絶縁体層16h,16iのx軸方向の負方向側の辺及びx軸方向の正方向側の辺に接している。これにより、接続導体22a,22bは、積層体12の下面S2及び側面S5,S6において絶縁体層16間から露出している。これにより、接続導体22a,22bは、外部電極14bと接触している。
【0027】
ビアホール導体v6,v7はそれぞれ、絶縁体層16g,16hをy軸方向に貫通するように設けられている。ビアホール導体v6は、コイル導体18dの下流端と接続導体22aとを接続している。ビアホール導体v7は、接続導体22aと接続導体22bとを接続している。
【0028】
(電子部品の製造方法)
以下に、電子部品10の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【0029】
まず、絶縁体層16となるべきセラミックグリーンシートを準備する。具体的には、酸化第二鉄(Fe23)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ニッケル(NiO)及び酸化銅(CuO)を所定の比率で秤量したそれぞれの材料を原材料としてボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を800℃で1時間仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、フェライトセラミック粉末を得る。
【0030】
このフェライトセラミック粉末に対して結合剤(酢酸ビニル、水溶性アクリル等)と可塑剤、湿潤材及び分散剤を加えてボールミルで混合を行い、その後、減圧により脱泡を行う。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、キャリアシート上にシート状に形成して乾燥させ、セラミックグリーンシートを作製する。
【0031】
次に、絶縁体層16b〜16hとなるべきセラミックグリーンシートのそれぞれに、ビアホール導体v1〜v7を形成する。具体的には、セラミックグリーンシートにレーザビームを照射してビアホールを形成する。更に、ビアホールに対して、Ag,Pd,Cu,Auやこれらの合金などの導電性材料からなるペーストを印刷塗布などの方法により充填して、ビアホール導体v1〜v7を形成する。
【0032】
次に、絶縁体層16b〜16iとなるべきセラミックグリーンシート上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法などの方法で塗布することにより、コイル導体18(18a〜18d)及び接続導体20(20a,20b),22(22a,22b)を形成する。導電性材料からなるペーストは、例えば、Agに、ワニス及び溶剤が加えられたものである。
【0033】
なお、コイル導体18(18a〜18d)及び接続導体20(20a,20b),22(22a,22b)を形成する工程とビアホールに対して導電性材料(Ag又はAg−Pt)からなるペーストを充填する工程とを、同じ工程において行ってもよい。
【0034】
次に、絶縁体層16a〜16jとなるべきセラミックグリーンシートをy軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並ぶように積層及び圧着して未焼成のマザー積層体を得る。具体的には、セラミックグリーンシートを1枚ずつ積層及び仮圧着する。この後、未焼成のマザー積層体に対して、静水圧プレスにて本圧着を施す。静水圧プレスの条件は、100MPaの圧力及び45℃の温度である。
【0035】
次に、未焼成のマザー積層体をカットして、個別の未焼成の積層体12を得る。更に、積層体12の表面に、バレル研磨処理を施して、面取りを行う。この後、未焼成の積層体12に、脱バインダー処理及び焼成を施す。脱バインダー処理は、例えば、低酸素雰囲気中においておよそ500℃で2時間の条件で行う。焼成は、例えば、870℃〜900℃で2.5時間の条件で行う。
【0036】
次に、めっき工法により外部電極14(14a,14b)を形成する。本実施形態では、ストライクめっき工法及び厚付めっき工法の2工程により外部電極14(14a,14b)を形成する。
【0037】
ストライクめっき工法とは、めっきの密着性をよくしたり、被覆力を向上させる目的で、短時間めっきをすることである。ストライクめっき工法では、導電性メディアが入れられたバレル内に、積層体12を投入する。そして、バレルをめっき液内に浸し、所定時間の間だけ回転させる。これにより、接続導体20,22が積層体12から露出している部分に導電性メディアが接触して給電が行われる。
【0038】
厚付めっき工法では、導電性メディアが入れられたバレル内に、積層体12を投入する。そして、バレルをめっき液内に浸し、所定時間の間だけ回転させる。これにより、接続導体20,22が積層体12から露出している部分に導電性メディアが接触して給電が行われる。
【0039】
ここで、接続導体20,22はそれぞれ、下面S2及び側面S5,S6の一部において積層体12から露出している。そのため、外部電極14は、接続導体20,22が積層体12から露出している部分を覆うように形成される。その結果、外部電極14は、下面S2及び側面S5,S6の一部にまたがって形成される。以上の工程を経て、電子部品10が完成する。
【0040】
(効果)
以上のような電子部品10によれば、以下に説明するように、コイルLと外部電極14との間に発生する浮遊容量の増大を抑制しつつ、回路基板への実装ずれによる周囲の電子部品への悪影響を抑制できる。図3(a)は、積層チップインダクタ600が回路基板100上に実装ずれを生じた状態で実装された様子を示した図である。図3(b)は、電子部品10が回路基板100上に実装ずれを生じた状態で実装された様子を示した図である。図3(a)及び図3(b)において、点線は、積層チップインダクタ600及び電子部品10が回路基板100上に実装ずれを生じることなく実装された様子を示した図である。
【0041】
特許文献1に記載の図5の積層チップインダクタ600では、チップ602の実装面にのみ外部端子電極606a,606bが設けられている。そのため、リフロー工程において、外部からの衝撃などによって、図3(a)に示すように、積層チップインダクタ600が回路基板100の法線方向を中心として回転することがある。この場合、積層チップインダクタ600が発生した磁束φ1も、積層チップインダクタ600と共に回転してしまう。その結果、実装ずれを生じていない積層チップインダクタ600が発生した磁束φ1は、電子部品102a,102bを通過していたのに対して、実装ずれを生じた積層チップインダクタ600が発生した磁束φ1は、電子部品102c,102dを通過するようになる。すなわち、実装ずれによって、磁束φ1が通過する電子部品が変化してしまう。ここで、回路基板100の設計時に、電子部品102a,102bには、磁束φ1が通過することが想定されて、磁束による特性の変動が小さな電子部品が選択されることが多い。一方、電子部品102c,102dには、磁束φ1が通過することが想定されていないので、磁束による特性の変動が小さな電子部品が選択されない。そのため、積層チップインダクタ600に実装ずれが発生すると、磁束φ1が電子部品102c,102dを通過するようになり、電子部品102c,102dの特性が大きく変動してしまう。
【0042】
一方、電子部品10では、積層体12の下面S2及び側面S5,S6の一部に外部電極14a,14bが設けられている。そのため、電子部品10が回路基板100の法線方向を中心として回転することが抑制される。ただし、外部電極14a,14bは、端面S3,S4には設けられていないので、電子部品10は、図3(b)に示すように、コイル軸が延在している方向(図3(b)の左右方向)にずれることがある。ただし、実装ずれを生じていない電子部品10が発生した磁束φ2、及び、実装ずれを生じた電子部品10が発生した磁束φ2は共に、電子部品102a,102bを通過している。すなわち、電子部品10では、実装ずれによって、磁束φ2が通過する電子部品が変化しない。よって、電子部品10では、電子部品102c,102dの特性が大きく変動しない。以上より、電子部品10では、回路基板100への実装ずれによる周囲の電子部品への悪影響を抑制できる。
【0043】
また、電子部品10では、外部電極14a,14bは、積層体12の下面S2及び側面S5,S6に設けられている。すなわち、電子部品10の外部電極14a,14bは、積層チップインダクタ600の外部端子電極606a,606bに比べて、積層体12の側面S5,S6に設けられている部分の面積だけ大きい。そのため、電子部品10においてコイルLと外部電極14a,14bとの間に発生する浮遊容量は、積層チップインダクタ600のコイル604と外部端子電極606a,606bとの間に発生する浮遊容量よりも大きくなってしまう。ただし、外部電極14a,14bは、図2に示すように、側面S5,S6において、コイル導体18の主面ではなくコイル導体18の側面と対向しているので、コイル導体18と非常に小さな面積で対向している。よって、電子部品10の浮遊容量の積層チップインダクタ600の浮遊容量に対する増加量はわずかである。以上より、電子部品10では、回路基板100への実装ずれによる周囲の電子部品への悪影響を抑制したとしても、コイルLと外部電極14との間に発生する浮遊容量の増加を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【0044】
以上のように、本発明は、電子部品に有用であり、特に、コイルと外部電極との間に発生する浮遊容量の増大を抑制しつつ、回路基板への実装ずれによる周囲の電子部品への悪影響を抑制できる点において優れている。
【符号の説明】
【0045】
L コイル
S1 上面
S2 下面
S3,S4 端面
S5,S6 側面
v1〜v7 ビアホール導体
10 電子部品
12 積層体
14a,14b 外部電極
16a〜16j 絶縁体層
18a〜18d コイル導体
19,21 接続部
20a,20b,22a,22b 接続導体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
直方体状をなしていると共に、実装面を有している本体と、
前記本体に内蔵され、かつ、前記実装面に沿って延在するコイル軸を有するコイルと、
前記コイルの両端のそれぞれと電気的に接続され、かつ、前記コイル軸が延在している方向に並ぶように設けられている第1の外部電極及び第2の外部電極と、
を備えており、
前記第1の外部電極及び前記第2の外部電極はそれぞれ、前記実装面に隣接する前記本体の4つの表面の内の前記コイル軸と交差していない2つの表面及び該実装面に設けられていること、
を特徴とする電子部品。
【請求項2】
前記本体は、複数の絶縁体層が積層されることにより構成されており、
前記コイルは、前記絶縁体層上に設けられている複数のコイル導体が接続されて螺旋状をなしており、
前記実装面は、前記複数の絶縁体層の外縁が連なって構成されている表面であること、
を特徴とする請求項1に記載の電子部品。
【請求項3】
前記絶縁体層上に設けられている第1の接続導体を含む第1の接続部であって、前記コイルの一端と前記第1の外部電極とを接続する第1の接続部を、
更に備えており、
前記第1の接続導体は、前記実装面において前記絶縁体層間から露出することにより前記第1の外部電極と接触していること、
を特徴とする請求項2に記載の電子部品。
【請求項4】
前記第1の外部電極は、めっき工法により形成されていること、
を特徴とする請求項3に記載の電子部品。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−60049(P2012−60049A)
【公開日】平成24年3月22日(2012.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−204050(P2010−204050)
【出願日】平成22年9月13日(2010.9.13)
【出願人】(000006231)株式会社村田製作所 (3,635)
【Fターム(参考)】