JP7632735B2 - 積層型コイル部品 - Google Patents

Description

本発明は、積層型コイル部品に関する。

近年の電気機器の通信速度の高速化、及び、小型化に応じて、積層型インダクタには高周波帯（例えば、５０ＧＨｚ以上のＧＨｚ帯）での高周波特性が充分であることが求められている。
積層型コイル部品として、例えば、特許文献１には、絶縁性部材の積層方向とコイルの軸方向が実装面に対して平行である積層型インダクタが開示されている。

特開平９－１２９４４７号公報

特許文献１の積層型インダクタにおいては、外部電極は積層体の両端部へのスパッタリング、真空蒸着等の手段によって形成されている。しかし、特許文献１に記載の積層型インダクタでは、５０ＧＨｚ以上のＧＨｚ帯での高周波特性が充分ではないおそれがある。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、高周波特性に優れる積層型コイル部品を提供することを目的とする。

本発明の積層型コイル部品は、複数の絶縁層が長さ方向に積層されてなり、内部にコイルを内蔵する積層体と、上記コイルに電気的に接続されている第１の外部電極及び第２の外部電極と、を備え、上記コイルは、上記絶縁層とともに上記長さ方向に積層された複数のコイル導体が電気的に接続されてなり、上記積層体は、上記長さ方向において相対する第１の端面及び第２の端面と、上記長さ方向と直交する高さ方向において相対する第１の主面及び第２の主面と、上記長さ方向及び上記高さ方向に直交する幅方向において相対する第１の側面及び第２の側面と、を有し、上記第１の外部電極は、上記第１の端面の少なくとも一部を覆い、上記第２の外部電極は、上記第２の端面の少なくとも一部を覆い、上記積層体の積層方向と上記コイルのコイル軸方向とは、上記第１の主面と平行であり、上記積層方向に隣り合う上記コイル導体間の距離は、４μｍ以上、８μｍ以下であり、上記コイル導体は、ライン部と、上記ライン部の端部に配置されるランド部と、を有し、上記積層方向に隣り合う上記コイル導体の上記ランド部は、ビア導体を介して互いに接続されており、上記ライン部の幅は、３０μｍ以上、５０μｍ以下であり、上記コイル導体の内径が、５０μｍ以上、１００μｍ以下であることを特徴とする。

本発明によれば、高周波特性に優れる積層型コイル部品を提供することができる。

図１は、本発明の積層型コイル部品の一例を模式的に示す斜視図である。 図２（ａ）は、図１に示す積層型コイル部品の側面図であり、図２（ｂ）は、図１に示す積層型コイル部品の正面図であり、図２（ｃ）は、図１に示す積層型コイル部品の底面図である。 図３は、本発明の積層型コイル部品の一例を模式的に示す断面図である。 図４は、図３に示す積層型コイル部品を構成する絶縁層の様子を模式的に示す分解斜視模式図である。 図５は、図３に示す積層型コイル部品を構成する絶縁層の様子を模式的に示す分解平面模式図である。 図６は、コイル導体の繰り返し形状を模式的に示す平面図である。 図７は、本発明の積層型コイル部品の他の一例を模式的に示す斜視図である。 図８（ａ）は、図７に示す積層型コイル部品の側面図であり、図８（ｂ）は、図７に示す積層型コイル部品の正面図であり、図８（ｃ）は、図７に示す積層型コイル部品の底面図である。 図９は、透過係数Ｓ２１を測定する方法を模式的に示す図である。 図１０は、試料１～５の透過係数Ｓ２１を示すグラフである。 図１１は、試料６～１０の透過係数Ｓ２１を示すグラフである。 図１２は、試料１１～１５の透過係数Ｓ２１を示すグラフである。 図１３は、試料３及び１６の透過係数Ｓ２１を示すグラフである。

以下、本発明の積層型コイル部品について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

図１は、本発明の積層型コイル部品の一例を模式的に示す斜視図である。
図２（ａ）は、図１に示す積層型コイル部品の側面図であり、図２（ｂ）は、図１に示す積層型コイル部品の正面図であり、図２（ｃ）は、図１に示す積層型コイル部品の底面図である。

図１、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示す積層型コイル部品１は、積層体１０と第１の外部電極２１と第２の外部電極２２とを備えている。積層体１０は、６面を有する略直方体形状である。積層体１０の構成については後述するが、複数の絶縁層が長さ方向に積層されてなり、内部にコイルを内蔵している。第１の外部電極２１及び第２の外部電極２２は、それぞれ、コイルに電気的に接続されている。

本発明の積層型コイル部品及び積層体では、長さ方向、高さ方向、幅方向を、図１におけるｘ方向、ｙ方向、ｚ方向とする。ここで、長さ方向（ｘ方向）と高さ方向（ｙ方向）と幅方向（ｚ方向）は互いに直交する。

図１、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、積層体１０は、長さ方向（ｘ方向）に相対する第１の端面１１及び第２の端面１２と、長さ方向に直交する高さ方向（ｙ方向）に相対する第１の主面１３及び第２の主面１４と、長さ方向及び高さ方向に直交する幅方向（ｚ方向）に相対する第１の側面１５及び第２の側面１６とを有する。

図１には示されていないが、積層体１０は、角部及び稜線部に丸みが付けられていることが好ましい。角部は、積層体の３面が交わる部分であり、稜線部は、積層体の２面が交わる部分である。

第１の外部電極２１は、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、積層体１０の第１の端面１１の全部を覆い、かつ、第１の端面１１から延伸して第１の主面１３の一部、第２の主面１４の一部、第１の側面１５の一部、及び、第２の側面１６の一部を覆っている。
また第２の外部電極２２は、積層体１０の第２の端面１２の全部を覆い、かつ、第２の端面１２から延伸して第１の主面１３の一部、第２の主面１４の一部、第１の側面１５の一部、及び、第２の側面１６の一部を覆っている。

以上のように第１の外部電極２１及び第２の外部電極２２が配置されているため、積層型コイル部品１を基板上に実装する場合には、積層体１０の第１の主面１３、第２の主面１４、第１の側面１５、及び第２の側面１６のいずれかが実装面となる。

本発明の積層型コイル部品のサイズは特に限定されないが、０６０３サイズであることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層体の長さ（図２（ａ）中、両矢印Ｌ_１で示される長さ）は、０．６３ｍｍ以下であることが好ましく、０．５７ｍｍ以上であることが好ましく、０．６０ｍｍ（６００μｍ）以下、０．５６ｍｍ（５６０μｍ）以上であることがより好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層体の幅（図２（ｃ）中、両矢印Ｗ_１で示される長さ）は、０．３３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２７ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層体の高さ（図２（ｂ）中、両矢印Ｔ_１で示される長さ）は、０．３３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２７ｍｍ以上であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層型コイル部品の長さ（図２（ａ）中、両矢印Ｌ_２で示される長さ）は、０．６３ｍｍ以下であることが好ましく、０．５７ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層型コイル部品の幅（図２（ｃ）中、両矢印Ｗ_２で示される長さ）は、０．３３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２７ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層型コイル部品の高さ（図２（ｂ）中、両矢印Ｔ_２で示される長さ）は、０．３３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２７ｍｍ以上であることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品が０６０３サイズである場合、積層体の第１の主面を覆う部分の第１の外部電極の長さ（図２（ｃ）中、両矢印Ｅ_１で示される長さ）は、０．１２ｍｍ以上、０．２２ｍｍ以下であることが好ましい。同様に、積層体の第１の主面を覆う部分の第２の外部電極の長さは、０．１２ｍｍ以上、０．２２ｍｍ以下であることが好ましい。
なお、積層体の第１の主面を覆う部分の第１の外部電極の長さ、及び、積層体の第１の主面を覆う部分の第２の外部電極の長さが一定でない場合、最も長い部分の長さが上記範囲にあることが好ましい。

本発明の積層型コイル部品を構成する積層体が内蔵するコイルについて説明する。
コイルは、絶縁層とともに長さ方向に積層された複数のコイル導体が電気的に接続されることにより形成される。

図３は、本発明の積層型コイル部品の一例を模式的に示す断面図であり、図４は、図３に示す積層型コイル部品を構成する絶縁層の様子を模式的に示す分解斜視模式図であり、図５は、図３に示す積層型コイル部品を構成する絶縁層の様子を模式的に示す分解平面模式図である。
図３は、絶縁層、コイル導体及び連結導体、並びに、積層体の積層方向を模式的に示すものであり、実際の形状及び接続等を厳密には表していない。例えば、コイル導体はビア導体を介して接続されている。

図３に示すように、積層型コイル部品１は、絶縁層とともに積層された複数のコイル導体３２が電気的に接続されることにより形成されるコイルを内蔵する積層体１０と、コイルに電気的に接続される第１の外部電極２１及び第２の外部電極２２を備える。
積層体１０には、コイル導体が配置された領域と、連結導体４１又は連結導体４２が配置された領域とが存在する。積層体１０の積層方向、及び、コイルの軸方向（図３中、コイル軸Ａを示す）は、第１の主面１３に対して平行である。

積層方向におけるコイル導体３２の配置領域の寸法Ｌ_３は、積層体１０の長さ寸法Ｌ_１の８５％以上、９５％以下となっていることが好ましく、９０％以上、９５％以下となっていることがより好ましい。積層方向におけるコイル導体３２の配置領域の寸法Ｌ_３が、積層体１０の長さ寸法の８５％以上、９５％以下であると、積層体に占める連結導体の長さが短くなることに起因して、浮遊容量が小さくなり、高周波特性が向上する。

積層体１０の積層方向に隣り合うコイル導体３２間の距離Ｄ_Ｃは、４μｍ以上、８μｍ以下である。積層体１０の積層方向に隣り合うコイル導体３２間の距離Ｄ_Ｃが４μｍ以上、８μｍ以下であると、高周波特性が向上する。
積層方向に隣り合うコイル導体間の距離Ｄ_Ｃが４μｍ未満であると、浮遊容量が増加し、高周波特性が低下してしまう。一方、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離Ｄ_Ｃが８μｍを超えると、コイルのインダクタンスが低下してしまう。

図４及び図５に示すように、積層体１０は、図３中の絶縁層３１として、絶縁層３１ａと、絶縁層３１ｂと、絶縁層３１ｃと、絶縁層３１ｄと、を有している。積層体１０は、図３中の絶縁層３５ａとして、絶縁層３５ａ_１と、絶縁層３５ａ_２と、絶縁層３５ａ_３と、絶縁層３５ａ_４と、を有している。積層体１０は、図３中の絶縁層３５ｂとして、絶縁層３５ｂ_１と、絶縁層３５ｂ_２と、絶縁層３５ｂ_３と、絶縁層３５ｂ_４と、を有している。

コイル３０は、図３中のコイル導体３２として、コイル導体３２ａと、コイル導体３２ｂと、コイル導体３２ｃと、コイル導体３２ｄと、を有している。

コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄは、各々、絶縁層３１ａ、絶縁層３１ｂ、絶縁層３１ｃ、及び、絶縁層３１ｄの主面上に配置されている。

コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄの長さは、各々、コイル３０の３／４ターンの長さである。つまり、コイル３０の３ターンを構成するためのコイル導体の積層数は４である。積層体１０においては、コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄが１つの単位（３ターン分）として繰り返し積層されている。

コイル導体３２ａは、ライン部３６ａと、ライン部３６ａの端部に配置されるランド部３７ａと、を有している。コイル導体３２ｂは、ライン部３６ｂと、ライン部３６ｂの端部に配置されるランド部３７ｂと、を有している。コイル導体３２ｃは、ライン部３６ｃと、ライン部３６ｃの端部に配置されるランド部３７ｃと、を有している。コイル導体３２ｄは、ライン部３６ｄと、ライン部３６ｄの端部に配置されるランド部３７ｄと、を有している。

絶縁層３１ａ、絶縁層３１ｂ、絶縁層３１ｃ、及び、絶縁層３１ｄには、各々、ビア導体３３ａ、ビア導体３３ｂ、ビア導体３３ｃ、及び、ビア導体３３ｄが積層方向に貫通するように配置されている。

コイル導体３２ａ及びビア導体３３ａ付きの絶縁層３１ａと、コイル導体３２ｂ及びビア導体３３ｂ付きの絶縁層３１ｂと、コイル導体３２ｃ及びビア導体３３ｃ付きの絶縁層３１ｃと、コイル導体３２ｄ及びビア導体３３ｄ付きの絶縁層３１ｄとは、１つの単位（図４及び図５中の点線で囲まれた部分）として繰り返し積層されている。これにより、コイル導体３２ａのランド部３７ａと、コイル導体３２ｂのランド部３７ｂと、コイル導体３２ｃのランド部３７ｃと、コイル導体３２ｄのランド部３７ｄとは、ビア導体３３ａ、ビア導体３３ｂ、ビア導体３３ｃ、及び、ビア導体３３ｄを介して接続される。つまり、積層方向に隣り合うコイル導体のランド部は、ビア導体を介して互いに接続される。

以上により、積層体１０に内蔵されるソレノイド状のコイル３０が構成される。

積層方向から平面視したとき、コイル導体３２ａ、コイル導体３２ｂ、コイル導体３２ｃ、及び、コイル導体３２ｄで構成されるコイル３０は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。積層方向から平面視したとき、コイル３０が多角形状である場合、多角形の面積相当円の直径をコイル３０のコイル径とし、多角形の重心を通り積層方向に延伸する軸をコイル３０のコイル軸とする。

積層方向から平面視したとき、ランド部３７ａ、ランド部３７ｂ、ランド部３７ｃ、及び、ランド部３７ｄの径は、各々、図５に示すように、ライン部３６ａ、ライン部３６ｂ、ライン部３６ｃ、及び、ライン部３６ｄの線幅よりも大きいことが好ましい。

積層方向から平面視したとき、ランド部３７ａ、ランド部３７ｂ、ランド部３７ｃ、及び、ランド部３７ｄは、各々、図５に示すような円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。積層方向から平面視したとき、ランド部３７ａ、ランド部３７ｂ、ランド部３７ｃ、及び、ランド部３７ｄが多角形状である場合、多角形の面積相当円の直径を各ランド部の径とする。

絶縁層３５ａ_１、絶縁層３５ａ_２、絶縁層３５ａ_３、及び、絶縁層３５ａ_４には、各々、ビア導体３３ｐが積層方向に貫通するように配置されている。絶縁層３５ａ_１、絶縁層３５ａ_２、絶縁層３５ａ_３、及び、絶縁層３５ａ_４の主面上には、ビア導体３３ｐに接続されるランド部が配置されていてもよい。

ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ_１と、ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ_２と、ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ_３と、ビア導体３３ｐ付きの絶縁層３５ａ_４とは、コイル導体３２ａ及びビア導体３３ａ付きの絶縁層３１ａと重なるように積層されている。これにより、ビア導体３３ｐ同士がつながって第１の連結導体４１を構成し、第１の連結導体４１が第１の端面１１に露出する。その結果、第１の外部電極２１とコイル３０とが、第１の連結導体４１を介して互いに接続される。

第１の連結導体４１は、上述したように、第１の外部電極２１とコイル３０との間を直線状に接続することが好ましい。第１の連結導体４１が第１の外部電極２１とコイル３０との間を直線状に接続するとは、積層方向から平面視したとき、第１の連結導体４１を構成するビア導体３３ｐ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ｐ同士は厳密に直線状に並んでいなくてもよい。

絶縁層３５ｂ_１、絶縁層３５ｂ_２、絶縁層３５ｂ_３、及び、絶縁層３５ｂ_４には、各々、ビア導体３３ｑが積層方向に貫通するように配置されている。絶縁層３５ｂ_１、絶縁層３５ｂ_２、絶縁層３５ｂ_３、及び、絶縁層３５ｂ_４の主面上には、ビア導体３３ｑに接続されるランド部が配置されていてもよい。

ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ_１と、ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ_２と、ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ_３と、ビア導体３３ｑ付きの絶縁層３５ｂ_４とは、コイル導体３２ｄ及びビア導体３３ｄ付きの絶縁層３１ｄと重なるように積層されている。これにより、ビア導体３３ｑ同士がつながって第２の連結導体４２を構成し、第２の連結導体４２が第２の端面１２に露出する。その結果、第２の外部電極２２とコイル３０（コイル導体３２ｄ）とが、第２の連結導体４２を介して互いに接続される。

第２の連結導体４２は、上述したように、第２の外部電極２２とコイル３０との間を直線状に接続することが好ましい。第２の連結導体４２が第２の外部電極２２とコイル３０との間を直線状に接続するとは、積層方向から平面視したとき、第２の連結導体４２を構成するビア導体３３ｑ同士が重なっていることを意味し、ビア導体３３ｑ同士は厳密に直線状に並んでいなくてもよい。

なお、第１の連結導体４１を構成するビア導体３３ｐと第２の連結導体４２を構成するビア導体３３ｑとの各々にランド部が接続されている場合、第１の連結導体４１及び第２の連結導体４２の形状は、ランド部を除いた形状を意味する。

図４及び図５では、コイル３０の３ターンを構成するためのコイル導体の積層数が４である場合、すなわち、繰り返し形状が３／４ターン形状である場合を例示したが、コイルの１ターンを構成するためのコイル導体の積層数は特に限定されない。
例えば、コイルの１ターンを構成するためのコイル導体の積層数が２、すなわち、繰り返し形状が１／２ターン形状であってもよい。

積層方向から平面視したときに、コイルを構成するコイル導体は互いに重なることが好ましい。また、積層方向から平面視したとき、コイルの形状は円形であることが好ましい。なお、コイルがランド部を含む場合には、ランド部を除いた形状（すなわちライン部の形状）をコイルの形状とする。
また、連結導体を構成するビア導体にランド部が接続されている場合には、ランド部を除いた形状（すなわちビア導体の形状）を連結導体の形状とする。

なお、図４に示すコイル導体は、繰り返しパターンが円形となるような形状であるが、繰り返しパターンが四角形等の多角形となるようなコイル導体であってもよい。
またコイル導体の繰り返し形状は３／４ターン形状ではなく、１／２ターン形状であってもよい。

図６は、コイル導体の繰り返し形状を模式的に示す平面図である。
図６に示すように、コイル導体３２の繰り返し形状は円形となっている。
コイル導体３２の内径Ｒ_ｃは５０μｍ以上、１００μｍ以下となっている。また、コイル導体３２を構成するライン部の幅Ｗ_ｃは３０μｍ以上、５０μｍ以下となっている。

積層方向に隣り合うコイル導体間の距離を４μｍ以上、８μｍ以上とし、コイル導体のライン部の幅を３０μｍ以上、５０μｍ以下とし、コイル導体の内径を５０μｍ以上、１００μｍ以上とすることで、積層方向に隣り合うコイル導体間の浮遊容量が小さくなるため、高周波特性が向上し、５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１を－１．２ｄＢ以上とすることができる。
積層型コイル部品の５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１が－１．２ｄＢ以上である場合、例えば、光通信回路内のバイアスティー（Ｂｉａｓ－Ｔｅｅ）回路等に好適に使用できる。透過係数Ｓ２１は、入力信号に対する透過信号の電力の比から求められる。周波数毎の透過係数Ｓ２１は、例えば、ネットワークアナライザを用いて求められる。透過係数Ｓ２１は、基本的に無次元量であるが、通常、常用対数をとってｄＢ単位で表される。

ライン部の幅は、３０μｍ以上、５０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以上、４０μｍ以下である。ライン部の線幅が３０μｍよりも小さい場合、コイルの直流抵抗が大きくなる。ライン部の線幅が５０μｍよりも大きい場合、コイルの静電容量が大きくなるため、積層型コイル部品の高周波特性が低下する。
ライン部の幅を３０μｍ以上、４０μｍ以下とすることにより、積層型コイル部品の５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１を－１．０ｄＢ以上とすることができる。

コイル導体の内径は、５０μｍ以上、１００μｍ以下であり、より好ましくは、５０μｍ以上、８０μｍ以下である。
コイル導体の内径が５０μｍよりも小さい場合、コイルのインダクタンスが低下してしまう。コイル導体の内径が１００μｍよりも大きい場合、コイルの静電容量が大きくなるため、積層型コイル部品の高周波特性が低下する。
コイル導体の内径を５０μｍ以上、８０μｍ以下とすることにより、積層型コイル部品の５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１を－１．０ｄＢ以上とすることができる。

積層方向に隣り合うコイル導体間の距離は４μｍ以上、８μｍ以下であり、好ましくは、５μｍ以上、７μｍ以下である。
積層方向に隣り合うコイル導体間の距離を５μｍ以上、７μｍ以下とすることにより、積層型コイル部品の５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１を－１．０ｄＢ以上とすることができる。

積層方向から平面視したとき、コイル導体において、ランド部の外周縁は、ライン部の内周縁と接していることが好ましい。これにより、ライン部の外周縁の外側に位置するランド部の面積が充分小さくなり、ランド部に起因する浮遊容量が充分小さくなるため、積層型コイル部品の高周波特性がより向上する。

積層方向から平面視したときのランド部の形状は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。ランド部の形状が多角形状である場合、多角形の面積相当円の直径をランド部の径とする。

コイル導体の厚みは特に限定されないが、３μｍ以上、６μｍ以下であることが好ましい。

コイル導体の積層数は特に限定されないが、４０以上、６０以下であることが好ましい。
コイル導体の積層数が４０未満であると、浮遊容量が大きくなり、透過係数Ｓ２１が低下する。一方、コイル導体の積層数が６０を超えると、直流抵抗（Ｒｄｃ）が大きくなる。
コイル導体の積層数を４０以上、６０以下とすることで、５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１を向上させることができる。

本発明の積層型コイル部品は、積層方向から平面視したときに、ランド部が、ライン部の内周縁よりも内側に位置せず、かつ、ライン部と部分的に重なることが好ましい。
ランド部がライン部の内周縁よりも内側に位置すると、インピーダンスが低下してしまうことがある。
また、積層方向から平面視したときに、ランド部の径は、ライン部の線幅の１．０５倍以上、１．３倍以下であることが好ましい。
ランド部の径がライン部の線幅の１．０５倍未満であると、ランド部とビア導体との接続が不充分となることがある。一方、ランド部の径がライン部の線幅の１．３倍を超えると、ランド部に起因する浮遊容量が大きくなるため、高周波特性が低下することがある。

本明細書において、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離とは、ビアを介して接続されているコイル導体間の積層方向における最短距離である。従って、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離と、浮遊容量を発生させるコイル導体間の距離とは、必ずしも一致しない。

本発明の積層型コイル部品において、実装面は特に限定されないが、第１の主面が実装面であることが好ましい。
第１の主面が実装面である場合には、第１の外部電極が、第１の端面の一部と第１の主面の一部とを延伸して覆い、第２の外部電極が、第２の端面の一部と第１の主面の一部とを延伸して覆うことが好ましい。

第１の主面が実装面である場合の外部電極の形状の例について、図７、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）を用いて説明する。
図７は、本発明の積層型コイル部品の他の一例を模式的に示す斜視図であり、図８（ａ）は、図７に示す積層型コイル部品の側面図であり、図８（ｂ）は、図７に示す積層型コイル部品の正面図であり、図８（ｃ）は、図７に示す積層型コイル部品の底面図である。

図７、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示す積層型コイル部品２は、積層体１０と第１の外部電極１２１と第２の外部電極１２２とを備えている。積層体１０の構成については、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示した積層型コイル部品１を構成する積層体１０と同じである。

第１の外部電極１２１は、図７及び図８（ｂ）に示すように、積層体１０の第１の端面１１の一部を覆い、かつ、図７及び図８（ｃ）に示すように、第１の端面１１から延伸して第１の主面１３の一部を覆って配置されている。図８（ｂ）に示すように、第１の外部電極１２１は、第１の端面１１のうち、第１の主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っているが、第１の端面１１から延伸して第２の主面１４を覆っていてもよい。

なお、図８（ｂ）では、積層体１０の第１の端面１１を覆う部分の第１の外部電極１２１の高さは一定であるが、積層体１０の第１の端面１１の一部を覆う限り、第１の外部電極１２１の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１の端面１１において、第１の外部電極１２１は、端部から中央部に向かって高くなる山なり形状であってもよい。また、図８（ｃ）では、積層体１０の第１の主面１３を覆う部分の第１の外部電極１２１の長さは一定であるが、積層体１０の第１の主面１３の一部を覆う限り、第１の外部電極１２１の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１の主面１３において、第１の外部電極１２１は、端部から中央部に向かって長くなる山なり形状であってもよい。

図７及び図８（ａ）に示すように、第１の外部電極１２１は、さらに、第１の端面１１及び第１の主面１３から延伸して第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆って配置されていてもよい。この場合、図８（ａ）に示すように、第１の側面１５及び第２の側面１６を覆う部分の第１の外部電極１２１は、いずれも、第１の端面１１と交わる稜線部及び第１の主面１３と交わる稜線部に対して斜めに形成されていることが好ましい。なお、第１の外部電極１２１は、第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆って配置されていなくてもよい。

第２の外部電極１２２は、積層体１０の第２の端面１２の一部を覆い、かつ、第２の端面１２から延伸して第１の主面１３の一部を覆って配置されている。第１の外部電極１２１と同様、第２の外部電極１２２は、第２の端面１２のうち、第１の主面１３と交わる稜線部を含む領域を覆っている。
また、第１の外部電極１２１と同様に、第２の外部電極１２２は、第２の端面１２から延伸して、第２の主面１４の一部、第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆っていてもよい。

第１の外部電極１２１と同様、積層体１０の第２の端面１２の一部を覆う限り、第２の外部電極１２２の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第２の端面１２において、第２の外部電極１２２は、端部から中央部に向かって高くなる山なり形状であってもよい。また、積層体１０の第１の主面１３の一部を覆う限り、第２の外部電極１２２の形状は特に限定されない。例えば、積層体１０の第１の主面１３において、第２の外部電極１２２は、端部から中央部に向かって長くなる山なり形状であってもよい。

第１の外部電極１２１と同様、第２の外部電極１２２は、さらに、第２の端面１２及び第１の主面１３から延伸して、第２の主面１４の一部、第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆って配置されていてもよい。この場合、第１の側面１５及び第２の側面１６を覆う部分の第２の外部電極１２２は、いずれも、第２の端面１２と交わる稜線部及び第１の主面１３と交わる稜線部に対して斜めに形成されていることが好ましい。なお、第２の外部電極１２２は、第２の主面１４の一部、第１の側面１５の一部及び第２の側面１６の一部を覆って配置されていなくてもよい。

以上のように第１の外部電極１２１及び第２の外部電極１２２が配置されているため、積層型コイル部品２を基板上に実装する場合には、積層体１０の第１の主面１３が実装面となる。

積層体の第１の端面を覆う部分の第１の外部電極の高さ（図８（ｂ）中、両矢印Ｅ_２で示される長さ）は、０．１０ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下であることが好ましい。同様に、積層体の第２の端面を覆う部分の第２の外部電極の高さは、０．１０ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下であることが好ましい。この場合、外部電極に起因する浮遊容量を低減することができる。
なお、積層体の第１の端面を覆う部分の第１の外部電極の高さ、及び、積層体の第２の端面を覆う部分の第２の外部電極の高さが一定でない場合、最も高い部分の高さが上記範囲にあることが好ましい。

図７、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示す積層型コイル部品２は、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示す積層型コイル部品１と比較して、外部電極が設けられている面積が小さいため、積層型コイル部品１よりも浮遊容量を低減し、高周波特性を向上させることができる。

図７、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示す外部電極の形状を採用する場合、第１の連結導体及び第２の連結導体は、コイル導体のうち、第１の主面に最も近い部分に接続されていることが好ましい。これにより、第１の端面及び第２の端面を覆う第１の外部電極１２１及び第２の外部電極１２２の高さＥ_２を低くすることができる。高さＥ_２が低くなることにより、外部電極とコイルとの間の浮遊容量を低減し、高周波特性を向上させることができる。

［積層型コイル部品の製造方法］
本発明の積層型コイル部品の製造方法の一例について説明する。

最初に、後に絶縁層となるセラミックグリーンシートを作製する。例えば、まず、フェライト材料に、ポリビニルブチラール系樹脂等の有機バインダと、エタノール、トルエン等の有機溶剤と、分散剤と、等を加えて混練し、スラリー状にする。その後、ドクターブレード法等の方法によって、厚みが１０～２５μｍ程度のセラミックグリーンシートを作製する。
セラミックグリーンシートの厚みが１０～２５μｍ程度であると、積層体において積層方向に隣接するコイル導体間の距離を４μｍ以上、８μｍ以下に調整しやすい。

フェライト材料としては、例えば、下記の方法で作製されるものが挙げられる。まず、鉄、ニッケル、亜鉛、及び、銅の酸化物原料を混合し、８００℃で１時間仮焼成する。その後、得られた仮焼成物をボールミルによって粉砕し、乾燥させることによって、平均粒径が約２μｍのＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系のフェライト材料（酸化物混合粉末）を作製する。

フェライト材料を用いてセラミックグリーンシートを作製する場合、高いインダクタンスを得るためには、フェライト材料の組成が、Ｆｅ_２Ｏ_３：４０ｍоｌ％以上、４９．５ｍоｌ％以下、ＺｎＯ：５ｍоｌ％以上、３５ｍоｌ％以下、ＣｕＯ：４ｍоｌ％以上、１２ｍоｌ％以下、残部：ＮｉＯ及び微量添加剤（不可避不純物を含む）、であることが好ましい。

セラミックグリーンシートの材料としては、上述したフェライト材料等の磁性材料以外に、例えば、ガラスセラミック材料等の非磁性材料、磁性材料及び非磁性材料の混合材料、等を用いてもよい。

次に、セラミックグリーンシートに、後にコイル導体及びビア導体となる導体パターンを形成する。例えば、まず、セラミックグリーンシートにレーザー加工を施すことによって、直径２０μｍ以上、３０μｍ以下程度のビアホールを形成する。そして、銀ペースト等の導電性ペーストをビアホールに充填し、ビア導体用導体パターンを形成する。更に、セラミックグリーンシートの主面上に、銀ペースト等の導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷等の方法によって、厚みが１１μｍ程度のコイル導体用導体パターンを印刷する。コイル導体用導体パターンとしては、例えば、図４及び図５に示すようなコイル導体に相当する導体パターンなどを印刷する。
このとき、コイル導体用導体パターンの形状を、得られるコイル導体のコイル径が５０μｍ以上、１００μｍ以下、かつ、ライン部の幅が３０μｍ以上、５０μｍ以下となるような形状とする。

その後、乾燥させることによって、セラミックグリーンシートにコイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンが形成された構成を有するコイルシートが得られる。コイルシートにおいては、コイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンが互いに接続されている。

また、コイルシートとは別に、セラミックグリーンシートにビア導体用導体パターンが形成された構成を有するビアシートを作製する。ビアシートのビア導体用導体パターンは、後に連結導体を構成するビア導体となる導体パターンである。

次に、個片化及び焼成後に実装面と平行なコイル軸を有するコイルが積層体の内部に形成されるように、コイルシートを所定の順序で積層させる。
更に、コイルシートの積層体の上下にビアシートを積層させる。
コイルシートの積層数は４０以上、６０以下であることが好ましい。

次に、コイルシート及びビアシートの積層体を熱圧着して圧着体を得た後、所定のチップサイズとなるように切断することによって、個片化したチップを得る。個片化したチップに対しては、例えば、バレル研磨を施すことによって、角部及び稜線に丸みを付けてもよい。

次に、個片化したチップに対して、所定の温度及び時間で脱バインダ処理及び焼成を施すことによって、内部にコイルを内蔵する積層体（焼成体）を形成する。この際、コイル導体用導体パターン及びビア導体用導体パターンは、各々、焼成後にコイル導体及びビア導体となる。コイルは、コイル導体同士がビア導体を介して接続されてなる。また、積層体の積層方向とコイルのコイル軸方向とは、実装面と平行になる。

次に、銀ペースト等の導電性ペーストを所定の厚みに引き伸ばした層に、積層体を垂直に浸漬して焼き付けることによって、積層体の５面（端面、両主面及び両端面）に外部電極の下地電極層を形成する。
また、銀ペースト等の導電性ペーストを所定の厚みに引き伸ばした層に、積層体を斜めに浸漬して焼き付けることによって、積層体の４面（主面、端面、及び、両側面）に外部電極の下地電極層を形成することができる。

次に、下地電極層に対して、めっきによって、所定の厚みのニッケル被膜及びスズ被膜を順次形成する。その結果、外部電極が形成される。

以上により、本発明の積層型コイル部品が製造される。

以下、本発明の積層型コイル部品をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

［試料の作製］
（試料１）
（１）所定の組成を有するフェライト材料（仮焼粉末）を準備した。

（２）上記仮焼粉末に有機バインダ（ポリビニルブチラール系樹脂）、有機溶剤（エタノール及びトルエン）をＰＳＺボールとともにポットミルに入れ、湿式で充分に混合粉砕し、磁性体スラリーを作製した。

（３）ドクターブレード法により、上記磁性体スラリーをシート状に成形加工し、これを矩形に打ち抜くことにより、厚さ１２μｍのセラミックグリーンシートを複数枚作製した。

（４）Ａｇ粉末と有機ビヒクルを含む内部導体用の導電性ペーストを準備した。

（５）ビアシートの作製
セラミックグリーンシートの所定箇所にレーザーを照射することにより、ビアホールを形成した。ビアホールに導電性ペーストを充填してビア導体を形成、その周囲に円形に導電性ペーストをスクリーン印刷することにより、ランド部を形成した。

（６）コイルシートの作製
セラミックグリーンシートの所定箇所にビアホールを形成し、導電性ペーストを充填してビア導体を形成した後、ランド部及びライン部からなるコイル導体を印刷し、コイルシートを得た。

（７）これらのシートを図４及び図５に示した順序で、コイル導体の積層数が５６となるように積層した後、加熱、加圧し、ダイサーで切断して個片化することにより積層成形体を作製した。

（８）積層成形体を焼成炉に入れて、大気雰囲気下、５００℃の温度で脱バインダ処理を行い、その後、９００℃の温度で焼成することにより、積層体（焼成済み）を作製した。
得られた積層体３０個の寸法をマイクロメーターを用いて測定し平均値を求めたところ、Ｌ＝０．６０ｍｍ、Ｗ＝０．３０ｍｍ、Ｔ＝０．３０ｍｍであった。

（９）Ａｇ粉末とガラスフリットを含有する外部電極用の導電性ペーストを塗膜形成槽に流し込み、所定厚みの塗膜が形成されるようにした。この塗膜に、積層体の外部電極を形成する箇所を浸漬した。

（１０）浸漬後、８００℃程度の温度で焼き付けることで、外部電極の下地電極を形成した。

（１１）電解めっきで、下地電極の上にＮｉ皮膜及びＳｎ皮膜を順次形成して、外部電極を形成した。
以上により、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示す形状の外部電極、並びに、図３、図４及び図５に示すような積層体の内部構造を有する積層型コイル部品（試料１）を作製した。
試料１では、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離Ｄ_ｃを４μｍ、コイル内径Ｒ_ｃを１００μｍ、ライン部の幅Ｗ_ｃを３０μｍとした。また、コイル導体の厚さを６μｍとし、積層方向におけるコイル導体の配置領域の寸法を、積層体の長さ寸法の９３．３％とした。

（透過係数Ｓ２１の測定）
図９は、透過係数Ｓ２１を測定する方法を模式的に示す図である。
図９に示すように、信号経路６１とグランド導体６２を設けた測定用治具６０に試料（積層型コイル部品１）をはんだ付けした。積層型コイル部品１の第１の外部電極２１が信号経路６１に接続され、第２の外部電極２２がグランド導体６２に接続される。

ネットワークアナライザ６３を用いて、試料への入力信号と透過信号の電力を求め、周波数を変化させて透過係数Ｓ２１を測定した。ネットワークアナライザ６３には、信号経路６１の一端と他端が接続される。
測定結果を図１０に、６０ＧＨｚにおける透過係数Ｓ２１を表１にそれぞれ示す。図１０は、実施例で作製した試料の透過係数Ｓ２１を示すグラフである。なお、透過係数Ｓ２１は、０ｄＢに近いほど損失が少ないことを示す。

（試料２～１６）
積層方向に隣り合うコイル導体間の距離Ｄ_ｃ、コイルの内径Ｒ_ｃ及びライン部の幅Ｗ_ｃを表１に示したように変更したほかは、試料１と同様の手順で積層型コイル部品（試料２～１６）を作製し、透過係数Ｓ２１を測定した。結果を表１、図１０、図１１、図１２及び図１３に示す。
図１０は、試料１～５の透過係数Ｓ２１を示すグラフであり、図１１は、試料６～１０の透過係数Ｓ２１を示すグラフであり、図１２は、試料１１～１５の透過係数Ｓ２１を示すグラフであり、図１３は、試料３及び１６の透過係数Ｓ２１を示すグラフである。
全ての試料について、積層体の長さ寸法に対する積層方向におけるコイル導体の配置領域の寸法の割合は、試料１と同じく９３．３％であった。
なお、試料１１～１６については、コイル導体の配置領域の寸法、及び、コイル導体の厚さは変更せずに、コイル導体の積層数及びセラミックグリーンシートの厚さを変更した。
また、試料３、試料８及び試料１２は、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離、コイルの内径及びライン部の幅が全て同じである。

表１の結果より、本発明の積層型コイル部品は、５０ＧＨｚにおける透過係数Ｓ２１が－１．２ｄＢ以上であり、高周波特性に優れることがわかった。
さらに、ライン部の幅Ｗ_ｃを３０μｍ以上、４０μｍ以下とするか、コイルの内径Ｒ_ｃを５０μｍ以上、８０μｍ以下とするか、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離Ｄ_ｃを５μｍ以上、７μｍ以下とすることにより、５０ＧＨｚにおける透過係数Ｓ２１を－１．０ｄＢ以上とすることができることがわかった。
また、試料１６の結果より、ライン部の幅Ｗ_ｃを３０μｍ以上、４０μｍ以下とし、コイルの内径Ｒ_ｃを５０μｍ以上、８０μｍ以下とし、積層方向に隣り合うコイル導体間の距離Ｄ_ｃを５μｍ以上、７μｍ以下とすることにより、５０ＧＨｚにおける透過係数Ｓ２１をさらに低下させることができることがわかった。

１ 積層型コイル部品
１０ 積層体
１１ 第１の端面
１２ 第２の端面
１３ 第１の主面
１４ 第２の主面
１５ 第１の側面
１６ 第２の側面
２１ 第１の外部電極
２２ 第２の外部電極
３０ コイル
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３５ａ、３５ａ_１、３５ａ_２、３５ａ_３、３５ａ_４、３５ｂ、３５ｂ_１、３５ｂ_２、３５ｂ_３、３５ｂ_４ 絶縁層
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、１３２ コイル導体
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｐ、３３ｑ ビア導体
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ ライン部
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ ランド部
４１ 第１の連結導体
４２ 第２の連結導体
６０ 測定用治具
６１ 信号経路
６２ グランド導体
６３ ネットワークアナライザ
Ａ コイルの中心軸
Ｄ_ｃ 積層方向に隣り合うコイル導体間の距離
Ｅ_１ 第１の主面を覆う部分の第１の外部電極の長さ
Ｅ_２ 第１の端面を覆う部分の第１の外部電極の高さ
Ｌ_１ 積層体の長さ寸法
Ｌ_２ 積層型コイル部品の長さ寸法
Ｌ_３ 積層方向におけるコイル導体の配置領域の寸法
Ｒ_Ｃ コイルの内径
Ｔ_１ 積層体の高さ寸法
Ｔ_２ 積層型コイル部品の高さ寸法
Ｗ_１ 積層体の幅寸法
Ｗ_２ 積層型コイル部品の幅寸法
Ｗ_Ｃ ライン部の幅

Claims (10)

1. 複数の絶縁層が長さ方向に積層されてなり、内部にコイルを内蔵する積層体と、
   前記コイルに電気的に接続されている第１の外部電極及び第２の外部電極と、を備え、
   前記コイルは、前記絶縁層とともに前記長さ方向に積層された複数のコイル導体が電気的に接続されてなり、
   前記積層体は、前記長さ方向において相対する第１の端面及び第２の端面と、前記長さ方向と直交する高さ方向において相対する第１の主面及び第２の主面と、前記長さ方向及び前記高さ方向に直交する幅方向において相対する第１の側面及び第２の側面と、を有し、
   前記第１の外部電極は、前記第１の端面の少なくとも一部を覆い、
   前記第２の外部電極は、前記第２の端面の少なくとも一部を覆い、
   前記積層体の積層方向と前記コイルのコイル軸方向とは、前記第１の主面と平行であり、
   前記積層方向に隣り合う前記コイル導体間の距離は、８μｍ以下であり、
   前記コイル導体は、ライン部と、前記ライン部の端部に配置されるランド部と、を有し、
   前記積層方向に隣り合う前記コイル導体の前記ランド部は、ビア導体を介して互いに接続されており、
   前記ライン部の幅は、３０μｍ以上、５０μｍ以下であり、
   前記コイル導体の内径が、５０μｍ以上、１００μｍ以下であり、
   ５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１が－１．２ｄＢ以上であることを特徴とする、積層型コイル部品。
2. ５０ＧＨｚでの透過係数Ｓ２１が－１．０ｄＢ以上である請求項１に記載の積層型コイル部品。
3. 前記ライン部の幅は、３０μｍ以上、４０μｍ以下である請求項１又は２に記載の積層型コイル部品。
4. 前記コイル導体の内径が、５０μｍ以上、８０μｍ以下である請求項１～３のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
5. 前記積層方向に隣り合う前記コイル導体間の距離は、５μｍ以上、７μｍ以下である請求項１～４のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
6. 前記コイル導体の積層数は４０以上、６０以下である請求項１～５のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
7. 前記積層体の長さ寸法は、５６０μｍ以上、６００μｍ以下である請求項１～６のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
8. 前記積層方向における前記コイル導体の配置領域の寸法は、前記積層体の長さ寸法の８５％以上、９５％以下である請求項１～７のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
9. 前記積層方向における前記コイル導体の配置領域の寸法は、前記積層体の長さ寸法の９０％以上、９５％以下である請求項１～８のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。
10. 前記第１の主面が実装面であり、
    前記第１の外部電極は、前記第１の端面の一部と前記第１の主面の一部とを延伸して覆い、
    前記第２の外部電極は、前記第２の端面の一部と前記第１の主面の一部とを延伸して覆う、請求項１～９のいずれか１項に記載の積層型コイル部品。

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