JP2012182286A - Coil component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コモンモードチョークコイルその他の積層タイプのコイル部品に関する。 The present invention relates to a common mode choke coil and other laminated coil components.
周知のように、チップ部品と呼ばれる電子部品は、面実装に使用するためリード端子を設けることなく小片形状に小型化しており、その一つにインダクタンス素子である積層インダクタがある。積層インダクタは、絶縁膜と導体パターンを適宜な順に積層することで当該内部に導体パターンが螺旋状に繋がったコイルを内蔵する矩形状のチップ本体を形成し、さらにそのチップ本体の対向2面に内蔵コイルの両端とそれぞれ接続する外部電極を設けた構成になっている。 As is well known, an electronic component called a chip component is miniaturized into small pieces without providing lead terminals for use in surface mounting, and one of them is a multilayer inductor as an inductance element. A multilayer inductor forms a rectangular chip body containing a coil in which a conductor pattern is spirally connected by laminating an insulating film and a conductor pattern in an appropriate order, and further, on two opposing surfaces of the chip body. An external electrode connected to each end of the built-in coil is provided.
最近のパーソナル・コンピュータなどのデジタル電子機器では、データ伝送について差動伝送方式が広く普及している。この差動伝送方式は、一対の伝送線路に逆位相の2種類の信号を一度に伝送する方式であり、外来ノイズに強くノイズ発生も少ないメリットがあって高速化データ伝送に適している。そのため、例えばUSB,IEEEl394,LVDSなどの多くの高速化デジタル通信に差動伝送方式が使われている。 In recent digital electronic devices such as personal computers, differential transmission systems are widely used for data transmission. This differential transmission method is a method of transmitting two types of signals having opposite phases to a pair of transmission lines at a time, and has an advantage of being resistant to external noise and generating less noise, and is suitable for high-speed data transmission. Therefore, for example, a differential transmission method is used for many high-speed digital communications such as USB, IEEE 394, and LVDS.
しかし差動伝送方式では、一対の伝送線路のわずかな伝送特性の違いにより同相成分(コモンモード)が発生してノイズ電流となる問題がある。そこで、コモンモードノイズを効果的に除去するために、コモンモードチョークコイルを用いている。 However, the differential transmission method has a problem that a common-mode component (common mode) is generated due to a slight difference in transmission characteristics between a pair of transmission lines, resulting in a noise current. Therefore, a common mode choke coil is used to effectively remove common mode noise.
コモンモードチョークコイルは、同一巻数とした2つのコイルからなり、通常の差動信号(ノーマルモード)に対しては2つのコイルに発生する磁束が打ち消し合って信号をそのまま通過させ、コモンモードに対しては2つのコイルに発生する磁束が強め合って大きなインピーダンスが生じ、このためコモンモードノイズを除去する動作となる。 The common mode choke coil consists of two coils with the same number of turns. For the normal differential signal (normal mode), the magnetic flux generated in the two coils cancels each other and passes the signal as it is. In this case, the magnetic fluxes generated in the two coils are strengthened to generate a large impedance, and therefore, the operation for removing the common mode noise is performed.
このコモンモードチョークコイルとしては、コアに線材を巻く巻線タイプと、上述した積層インダクタと同様に積層体のチップ本体に所定パターンの2つのコイルを内蔵する積層タイプがある(特許文献1等参照)。この積層タイプは、巻線タイプのものに比べて小型化できることから好まれている。
As the common mode choke coil, there are a winding type in which a wire is wound around a core, and a laminated type in which two coils having a predetermined pattern are built in a chip body of a laminated body, similar to the above-described laminated inductor (see
図1は、積層タイプのコモンモードチョークコイルにおけるコイル部分の積層パターンの一例を示している。各層は、シート状の非磁性体1の上面に印刷積層法等により導体パターン2を形成するとともに、非磁性体1の中央及び両長辺に磁性体3,3′を配置する。磁性体3,3′の部分は、シートの上下(厚み)方向の全体に渡り形成される。
FIG. 1 shows an example of a laminated pattern of coil portions in a laminated type common mode choke coil. In each layer, the
係る積層パターンが形成されたシートを用いてコモンモードチョークコイルを製造するには、当該シートと同一の平面形状からなる磁性体シートの上に図1(a)の第1層のシートを重ね、以後、順番に図1(b)〜(d)に示す各層を順番に積層し、最上層に磁性体シートを重ねることでチップ本体を製造し、そのチップ本体に対して焼成等の所定の工程を行う。また、図1(a)に示す第1層の2ターン分の導体パターン2と、図1(b)に示す第2層の1.5ターン分の導体パターン2は、スルーホールにより接続されてコイルAを構成する。同様に、図1(c)に示す第3層の2ターン分の導体パターン2と、図1(d)に示す第4層の1.5ターン分の導体パターン2は、スルーホールにより接続されてコイルBを構成する。
In order to manufacture a common mode choke coil using a sheet on which such a laminated pattern is formed, the sheet of the first layer in FIG. 1A is overlaid on the magnetic sheet having the same planar shape as the sheet, Thereafter, the layers shown in FIGS. 1B to 1D are sequentially stacked, and a chip body is manufactured by stacking a magnetic sheet on the uppermost layer, and a predetermined process such as firing is performed on the chip body. I do. Further, the
また、図2(a)は、コモンモードチョークコイル5の平面図を示しており、上方から見るため最上層に位置する磁性体シート6のみが露出した状態となっている。そして、図2(a)におけるA−A′,B−B′の部位の断面図が、図2(b),(c)に示すようになる。
FIG. 2A is a plan view of the common
また、各層に設けた磁性体3,3′は上下に接続され、中央に配置された磁性体3により中央ヨークが形成され、両長辺に配置された磁性体3′並びに磁性体シート6により外ヨークが形成される。
Further, the
積層タイプのコイル部品では、異なる複数の材質から構成され、これらを同時焼成するため、それら複数の材質の熱による収縮率や収縮率挙動が異なっていると、焼成時にチップ本体内で応力が発生し、亀裂を生じたり、磁気特性の劣化を招くおそれがある。そこで、通常、収縮率及び収縮率挙動が近い材質のものを選択し、コイル部品を製造するようにしている。 Multi-layer coil parts are composed of different materials, and these are fired at the same time. Therefore, if the shrinkage rate or shrinkage rate behavior of these multiple materials is different, stress is generated in the chip body during firing. However, there is a risk of causing cracks or deteriorating magnetic properties. Therefore, a coil material is usually selected by selecting a material having a similar shrinkage rate and shrinkage rate behavior.
しかし、積層タイプのコモンモードチョークコイルは、導体パターン2を構成する銀と、非磁性体1と、磁性体3,3′の3つの材質から構成されるため、収縮率等が近いという条件を満たす3つの材質を選択するのが煩雑となる。しかも、コモンモードチョークコイルの特性は、コイルのインダクタンス(L)、コイル間の浮遊容量(C)、コイル間の結合により決定され、上述したコモンモードとノーマルモードで良好な特性を得るためには、大きいL値でコイル間の結合が良く、かつ、Cを小さくする必要がある。そのため、単純に収縮率及び収縮率挙動のみに着目して材質を選ぶと、コイルとしての所望の特性が得られなくなる。
However, since the laminated type common mode choke coil is composed of three materials of the silver constituting the
さらにコモンモードチョークコイルは、上述したように2つのコイルA,Bから形成され、各層のコイルパタンの形状が異なることから、焼成時に発生する収縮率等の差に基づく応力の問題がより顕著に表れる。すなわち、図1を見ると明らかなように、各層に形成される導体パターン2が、面内で左右非対称であるため、収縮時に発生する応力の分布にばらつきが生じる。しかも、1つのコイルを構成する一方の導体パターン2が2ターンで他方の導体パターン2が1.5ターンと相違することから、非磁性体の割合が一部のみに多くなる(図2(b),(c)参照)。その結果、焼成時に生じる応力分布が不均一になり、特性の劣化並びに亀裂の発生がより生じやすくなる。
Further, the common mode choke coil is formed of the two coils A and B as described above, and the shape of the coil pattern of each layer is different, so that the problem of stress based on the difference in shrinkage rate generated during firing appears more prominently. . That is, as apparent from FIG. 1, the
特に、図2(b),(c)を見ると明らかなように、積層方向(上下方向)での導体パターンの存在比率でばらつきがあり、焼成時における上下方向での収縮率・収縮挙動の差から亀裂等を生じるおそれがある。 In particular, as is apparent from FIGS. 2 (b) and 2 (c), there is variation in the abundance ratio of the conductor pattern in the stacking direction (up and down direction), and the shrinkage rate and shrinkage behavior in the up and down direction during firing. There is a risk of causing cracks and the like from the difference.
よって、収縮率等を合わせる方法ではなく、材質の選択にかかわらず、焼成時に発生する応力分布を緩和し、特性の劣化や亀裂の発生を抑制できるようにしたいという課題がある。 Therefore, there is a problem that it is not a method of matching the shrinkage rate and the like, and it is desired to alleviate the stress distribution generated during firing and suppress the deterioration of characteristics and the occurrence of cracks regardless of the selection of the material.
上記の課題を解決するため、本発明は、(1)絶縁層が複数積層されると共に、所定絶縁層の上面に内部コイルを形成するための導体パターンが形成されたコイル部品であって、前記絶縁層の所定位置に、複数層に繋がって配置されるビアを設けるようにした。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides (1) a coil component in which a plurality of insulating layers are stacked and a conductor pattern for forming an internal coil is formed on the upper surface of the predetermined insulating layer, Vias that are connected to a plurality of layers are provided at predetermined positions of the insulating layer.
絶縁層は、実施形態では、非磁性体と磁性体により構成される。つまり、図3(a)〜(d)で示す第1層から第4層のそれぞれが、本発明で言う絶縁層とその絶縁層の上面に形成された導体パターンとなる。もちろん全ての絶縁層の上面に導体パターンを設ける必要はないので、変形例で説明するように導体パターンが形成されていない絶縁層を層間に介在させても良い。 In the embodiment, the insulating layer is composed of a nonmagnetic material and a magnetic material. That is, each of the first to fourth layers shown in FIGS. 3A to 3D is an insulating layer and a conductor pattern formed on the upper surface of the insulating layer in the present invention. Of course, since it is not necessary to provide a conductor pattern on the upper surfaces of all the insulating layers, an insulating layer in which no conductor pattern is formed may be interposed between the layers as described in the modification.
各層の所定位置に設けたビアは、上下方向で繋がって一直線上に配置されて柱状の補強部となる。よって、コイル部品を形成する異なる材質の熱収縮率が相違していたとしても、焼成時の熱収縮には各層のビアが繋がって形成される補強部が収縮を支配して収縮時の応力を緩和し、亀裂の発生並びに特性の劣化を抑制する。また、この補強部により各層の結合が強くなり、係る点に鑑みても焼成時の熱収縮に伴う応力分布のにばらつきを抑制することになる。 Vias provided at predetermined positions in each layer are connected in the vertical direction and arranged in a straight line to form columnar reinforcing portions. Therefore, even if the heat shrinkage rates of the different materials forming the coil component are different, the reinforcement formed by connecting vias of each layer controls the shrinkage and the stress at the time of shrinkage is influenced by the heat shrinkage during firing. Mitigates and suppresses the generation of cracks and deterioration of properties. In addition, this reinforcing portion strengthens the bonding between the layers, and even in view of this point, variation in the stress distribution associated with thermal shrinkage during firing is suppressed.
(2)前記絶縁層は、平面矩形状であって、前記ビアは、その矩形状の各頂点近傍にそれぞれ配置されるようにするとよい。(3)さらに、前記絶縁層は、平面矩形状であって、前記ビアは、長辺に沿って1または複数個配置されるようにするとよい。 (2) The insulating layer may have a planar rectangular shape, and the via may be disposed in the vicinity of each vertex of the rectangular shape. (3) Further, the insulating layer may have a rectangular shape, and one or a plurality of the vias may be arranged along the long side.
(4)前記ビアは、前記導体パターンと同一の材質で形成されるようにするとよい。導体パターンは金属であり、剛性も強いので、ビアが繋がって形成される補強部の強度も増すのでよい。さらに導体パターンとダミーパターンを同時形成することができるという利便性がある。 (4) The via may be formed of the same material as the conductor pattern. Since the conductor pattern is metal and has high rigidity, the strength of the reinforcing portion formed by connecting vias may be increased. Furthermore, there is a convenience that a conductor pattern and a dummy pattern can be formed simultaneously.
(5)前記導体パターンが形成された少なくとも一つの絶縁層の上面に、その導体パターンと収縮率が同等の材質からなるダミーパターンを、焼成の際の収縮に伴う応力分布を緩和するように配置するとよい。なお、実施形態では、導体パターンを形成した全ての絶縁層(非磁性体)の上面にダミーパターンを形成したが導体パターンを形成した絶縁層の上面にダミーパターンを設けない箇所があっても良い。 (5) A dummy pattern made of a material having the same shrinkage rate as that of the conductor pattern is arranged on the upper surface of at least one insulating layer on which the conductor pattern is formed so as to relieve stress distribution caused by shrinkage during firing. Good. In the embodiment, the dummy pattern is formed on the upper surface of all the insulating layers (nonmagnetic material) on which the conductor pattern is formed. However, there may be a portion where the dummy pattern is not provided on the upper surface of the insulating layer on which the conductor pattern is formed. .
導体パターンと同等の収縮率を持つ材質からなるダミーパターンが、絶縁層の上面に配置されることから、当該絶縁層の上面に導体パターンとダミーパターンを構成する同等の収縮率を持つ材質の存在比率が高くなる。よって、焼成時に生じる熱収縮に際し、特に面内方向での応力分布のばらつきが抑えられ、全体的に均一となり、亀裂の発生や特性の劣化が抑制できる。 Since a dummy pattern made of a material having the same shrinkage rate as the conductor pattern is arranged on the upper surface of the insulating layer, the existence of a material having the same shrinkage rate constituting the conductor pattern and the dummy pattern on the upper surface of the insulating layer. The ratio is high. Therefore, when thermal shrinkage occurs at the time of firing, variation in stress distribution, particularly in the in-plane direction, is suppressed, and the entire surface becomes uniform, and cracks and deterioration of characteristics can be suppressed.
係る機能を発揮するためのダミーパターンを構成する材質は、導体パターンと同様に、絶縁層を構成する材質よりも剛性があり、導体パターンとダミーパターンにおいて収縮の挙動を全体的に支配するようになるとよい。 The material composing the dummy pattern for exhibiting such a function is stiffer than the material composing the insulating layer, like the conductor pattern, so that the contraction behavior is totally governed by the conductor pattern and the dummy pattern. It ’s good.
(6)前記ダミーパターンは、前記導体パターンと同一の材質で形成されるとよい。同一の材質とすることで、収縮率が一致すると共に、剛性等も十分あり、さらに、導体パターンとダミーパターンを同時形成することができるという利便性がある。 (6) The dummy pattern may be formed of the same material as the conductor pattern. By using the same material, the shrinkage ratios coincide with each other, the rigidity and the like are sufficient, and there are conveniences that the conductor pattern and the dummy pattern can be formed simultaneously.
(7)前記ダミーパターンは、前記絶縁層の周辺側に形成されるようにするとよい。絶縁層の周辺は、コイルを構成する導体パターンの存在割合が少なく、また、一般に絶縁層を構成する材質の方が導体パターンよりも収縮率が大きいため、周辺部分が大きく縮んで亀裂等を発生しやすくなるが、係る部位にダミーパターンを配置することで、周辺での収縮に伴う亀裂の発生等を効果的に抑制できる。 (7) The dummy pattern may be formed on the peripheral side of the insulating layer. In the periphery of the insulating layer, there is a small proportion of the conductor pattern that constitutes the coil, and since the shrinkage rate of the material constituting the insulating layer is generally larger than that of the conductor pattern, the peripheral portion is greatly contracted and cracks are generated. Although it becomes easy to do, by arrange | positioning a dummy pattern in the site | part concerned, generation | occurrence | production of the crack accompanying the shrinkage | contraction in a periphery, etc. can be suppressed effectively.
(8)前記ダミーパターンは、前記内部コイルの外側の領域に形成されるとよい。コイルの内側は、周回するコイルが存在するため当該コイルを構成する導体パターンにより収縮の挙動が支配できる。よって、コイルの外側の領域にダミーパターンを配置することで、コイルの外側での収縮に伴う亀裂の発生等を効果的に抑制できる。 (8) The dummy pattern may be formed in a region outside the internal coil. Since there is a coil that circulates inside the coil, the behavior of contraction can be governed by the conductor pattern constituting the coil. Therefore, by arranging the dummy pattern in the region outside the coil, it is possible to effectively suppress the occurrence of cracks accompanying shrinkage outside the coil.
(9)前記絶縁層は、非磁性体と、その非磁性体の少なくとも前記内部コイルの中心側に配置された磁性体とを備え、前記内部コイルは、コモンモードチョークコイルを形成する複数のコイルを備えるとよい。すなわち、本発明のコイル部品は、各種のタイプに適用できるが、特に実施形態で説明するようにコモンモードチョークコイルに適用すると、構成する複数の材質の収縮率を合わせにくいといった当該コイル固有の問題を効果的に解決できるので好ましい。 (9) The insulating layer includes a nonmagnetic material and a magnetic material disposed at least on the center side of the internal coil of the nonmagnetic material, and the internal coil includes a plurality of coils forming a common mode choke coil. It is good to have. That is, the coil component of the present invention can be applied to various types, but when applied to a common mode choke coil, as described in the embodiment, it is difficult to match the contraction rates of a plurality of materials constituting the coil. Can be effectively solved.
本発明では、コイル部品を構成する複数の材質の収縮率等が異なっていても、焼成時に発生する応力分布を緩和し、特性の劣化や亀裂の発生を抑制できる。 In the present invention, even if the shrinkage rates of the plurality of materials constituting the coil component are different, the stress distribution generated during firing can be relaxed, and deterioration of characteristics and occurrence of cracks can be suppressed.
以下、図3,図4に基づいて本発明に係るコイル部品の一態様としてのコモンモードチョークコイルの好適な実施形態について説明する。本実施形態のコモンモードチョークコイルにおけるチョークコイルとして機能させるための構成は、基本的に従来のものを用いる。 Hereinafter, a preferred embodiment of a common mode choke coil as one aspect of a coil component according to the present invention will be described with reference to FIGS. As a configuration for functioning as a choke coil in the common mode choke coil of the present embodiment, a conventional configuration is basically used.
<基本構成>
コモンモードチョークコイルは、全面が磁性体で形成された磁性体層の上に、図3(a)〜(d)に示す各積層パターンからなる層を順次積層し、図3(d)に示す第4層の上に全面が磁性体で形成された磁性体層を積層して構成される全体形状が直方体状のチップ本体を備える。磁性体層は、シート成形法により複数の磁性体シートを積層すると共に圧着させて所定厚の膜層に形成する。また、図4(a)は、コモンモードチョークコイルの平面図を示しており、上方から見るため最上層に位置する磁性体層のみが露出した状態となっている。そして、図4(a)におけるA−A′,B−B′の部位の断面図が、図4(b),(c)に示すようになる。各層の基本構成は、以下の通りである。
<Basic configuration>
The common mode choke coil is formed by sequentially laminating layers having respective lamination patterns shown in FIGS. 3A to 3D on a magnetic layer whose entire surface is made of a magnetic material, as shown in FIG. A chip body having a rectangular parallelepiped shape as a whole is formed by laminating a magnetic layer formed entirely of a magnetic material on the fourth layer. The magnetic layer is formed into a film layer having a predetermined thickness by laminating a plurality of magnetic sheets by a sheet forming method and pressing them. FIG. 4A is a plan view of the common mode choke coil, and only the magnetic layer located at the uppermost layer is exposed when viewed from above. 4A and 4B are cross-sectional views taken along lines AA ′ and BB ′ in FIG. The basic configuration of each layer is as follows.
第1層は、図3(a)に示すように、矩形の非磁性体11aの上面に印刷積層法等により2ターン分の渦巻き状の導体パターン12aを形成するとともに、非磁性体11aの中央及び両長辺に磁性体13a,14aを配置する。
As shown in FIG. 3A, the first layer has a spiral
より具体的には、導体パターン12aは、その一端12a′が矩形状の非磁性体11aの一方の短辺の端部側に位置し、その一端12a′からクランク状に折り曲がりながら中央に向かって進み、さらに中央の磁性体13aの周囲を外側から内側に周回しながら進み、他端12a″が当該磁性体13aに近接するようなパターンに形成される。また、非磁性体11aの中央に貫通孔11a′が設けられ、その貫通孔11a′内に磁性材料が充填されて磁性体13aが形成される。さらに、非磁性体11aの両長辺の外側に、帯状の磁性体14aを隣接配置する。これにより、磁性体13a,14aの部分は、非磁性体11aのシートの上下(厚み)方向の全体に渡り形成される。
More specifically, one
第2層は、図3(b)に示すように、矩形の非磁性体11bの上面に印刷積層法等により1.5ターン分の渦巻き状の導体パターン12bを形成するとともに、非磁性体11bの中央及び両長辺に磁性体13b,14bを配置する。より具体的には、導体パターン12bは、その一端12b′が矩形状の非磁性体11bの短辺(第1層の導体パターン12aの一端12a′が位置する短辺と反対側)の端部側に位置し、その一端12b′からクランク状に折り曲がりながら中央に向かって進み、さらに中央の磁性体13bの周囲を外側から内側に周回しながら進み、他端12b″が当該磁性体13bに近接するようなパターンに形成される。この他端12b″は、第1層の導体パターン12aの他端12a″の上方に重なるように配置される。そして他端12b″の形成位置に対応して非磁性体11bにスルーホール或いはビア(非磁性体11bの上下に貫通するホール内に導電体(ここでは銀)を充填)が形成される。これにより、第2層を第1層の上に積層して形成した際には、当該スルーホール(ビア)を介して第1層の導体パターン12aと第2層の導体パターン12bが導通し、3.5ターン分のコイルAを構成する。
As shown in FIG. 3B, the second layer forms a spiral
また、非磁性体11bの中央に貫通孔11b′が設けられ、その貫通孔11b′内に磁性材料が充填されて磁性体13bが形成される。さらに、非磁性体11bの両長辺の外側に、帯状の磁性体14bを隣接配置する。これにより磁性体13b,14bの部分は、非磁性体11bのシートの上下(厚み)方向の全体に渡り形成される。これにより、第2層を第1層の上に積層して形成した際には、中央の磁性体13a,13b同士、並びに外側の磁性体14a,14b同士が接続される。
In addition, a through
第3層は、図3(c)に示すように、矩形の非磁性体11cの上面に印刷積層法等により2ターン分の渦巻き状の導体パターン12cを形成するとともに、非磁性体11cの中央及び両長辺に磁性体13c,14cを配置する。導体パターン12cは、基本的に第1層に設けた導体パターン12aと同じパターン(特に、コイルの本体部分となる中央の磁性体13a,13cの周囲を周回する部分)に形成する。よって、導体パターン12cの他端12c″の形成位置も、導体パターン12aの他端12a″の形成位置に一致する。そして、外部の引き出しパターン部分となる導体パターン12cの一端12c′の形成位置が、導体パターン12aの一端の形成位置と同一の短辺における他端側にし、両一端12a′,12c′は、当該短辺の中点を基準に点対称の位置に設けられる。
As shown in FIG. 3C, the third layer has a spiral
磁性体13c,14cについては、各層に設けた磁性体13a,13b,14a,14bと同様である。これにより、第2層の上に第3層を形成した場合、中央の磁性体13b,13c同士、並びに外側の磁性体14b,14c同士が接続される。また、導体パターン12cの下側には、非磁性体11cが存在しているので、第2層の導体パターン12bと、第3層の導体パターン12cは非導通となる。
The
第4層は、図3(d)に示すように、矩形の非磁性体11dの上面に印刷積層法等により1.5ターン分の渦巻き状の導体パターン12dを形成するとともに、非磁性体11dの中央及び両長辺に磁性体13d,14dを配置する。導体パターン12dは、基本的に第2層に設けた導体パターン12bと同じパターン(特に、コイルの本体部分となる中央の磁性体13b,13dの周囲を周回する部分)に形成する。よって、導体パターン12dの他端12d″の形成位置も、導体パターン12aの他端12a″ひいては導体パターン12その他端12c″の形成位置に一致する。また、この他端12d″の形成位置の非磁性体11dには、スルーホール或いはビアを形成する。これにより、第4層を第3層の上に積層して形成した際には、当該スルーホール(ビア)を介して第3層の導体パターン12cと第4層の導体パターン12dが導通し、3.5ターン分のコイルBを構成する。
As shown in FIG. 3 (d), the fourth layer forms a spiral
また、外部の引き出しパターン部分となる導体パターン12dの一端12d′の形成位置が、導体パターン12cの一端12c′の形成位置と同一の短辺における他端側にし、両一端12b′,12d′は、当該短辺の中点を基準に点対称の位置に設けられる。
Also, the formation position of one
磁性体13d,14dについては、各層に設けた磁性体13a〜13c,14a〜14cと同様である。これにより、第2層の上に第3層を形成した場合、中央の磁性体13c,13d同士、並びに外側の磁性体14c,14d同士が接続される。よって、4層分の中央の磁性体13a〜13dは全て繋がるため、図4に示すように中央ヨーク(中足磁性部)を構成する。また、4層分の外側の磁性体14a〜14dは全て繋がるため、外足磁性部を構成し、上下の磁性体層15と共に外ヨークを構成する。
The
<ダミーパターン>
ここで本発明では、各非磁性体11a〜11dの上面の所定位置に、ダミーパターン16a〜16dを形成する。ダミーパターン16a〜16dは、導体パターン12a〜12dを構成する材質(本実施形態では銀)の熱による収縮率や収縮率挙動と等しいか近い材質で構成する。本実施形態では、導体パターン12a〜12dとダミーパターン16a〜16dは同一の材質、すなわち、銀により形成している。
<Dummy pattern>
Here, in the present invention, the
このように同一の材質のものを用いることで、導体パターン12a〜12dとダミーパターン16a〜16dは、印刷積層法により同時にパターン印刷して製造することができるため、使用するマスクパターンを変えるだけで従来と同じ工程で製造することができる。しかも、導体パターン12a〜12dとダミーパターン16a〜16dを同じ材質で形成すると、熱による収縮率等も同じになるので同時焼成時の熱による挙動も一致するので好ましい。また、ダミーパターン16a〜16dが導電性を有することになったため、導体パターン12a〜12dとダミーパターン16a〜16dは非接触・非導通状態にする。
By using the same material in this way, the
ダミーパターン16a〜16dは、非磁性体11aの上面のうち、導体パターン12aが未形成の領域で、導体パターン12a〜12dとダミーパターン16a〜16dを合わせたパターンが長手方向並びに短手方向の中心線L1,L2を中心に線対称に近くなるようにし、しかもできるだけ全体的に配置するようにしている。さらに、ダミーパターン16a〜16dは、各層単位で上記の線対称等の条件を満たすとともに、各層同士もできるだけ等しいパターン配置となるようにしている。
The
また、本実施形態では非磁性体11a〜11dは矩形状とし、導体パターン12a〜12dの一端をコイルの中心から離しているため、非磁性体11a〜11dの短辺側近傍に導体パターン12a〜12dの未形成領域が存在する。そこで、係る未形成領域にダミーパターン16a〜16dが多く形成される。さらに、ダミーパターン16a〜16dは、長手方向に延びる帯状パターン形状としている。さらにまた、ダミーパターン16a〜16dは、非磁性体の外周縁に達しない配置とし、外部と導通することを抑制している。 これにより、図4(b),(c)から明らかなように、各層内での非磁性体に対する導体パターン及びダミーバターンを構成する部材の分布状態が均一になり、当該部材が全体的に存在することになる。その結果、焼成時に生じる熱収縮の応力分布が緩和され、亀裂の発生や特性の劣化を抑えることができる。すなわち、非磁性体・磁性体に比べて剛性の強い銀が全体的に配置されることで、焼成時のチップ部品全体の熱収縮・収縮挙動は、係る銀による影響が全体的に働く。よって、非磁性体を構成する材質及びまたは磁性体を構成する材質と、導体パターン・ダミーパターンを構成する銀の収縮率や収縮挙動が一致していなくても、特に面内方向の応力分布が緩和され、上述したように亀裂の発生や特性劣化を抑制することができる。
In the present embodiment, the
さらに、ダミーパターン16a〜16dは、長手方向に延びる帯状パターン形状としたため、非磁性体の収縮挙動によって係る長手方向に他の部位より大きく収縮するのを抑制する。
導体パターンは上述したものに限ることはなく、ターン数その他は要求される仕様に合わせて適宜変更できる。また、ダミーパターンの配置も適宜変更実施可能である。
Furthermore, since the
The conductor pattern is not limited to that described above, and the number of turns and the like can be appropriately changed according to the required specifications. In addition, the arrangement of the dummy patterns can be changed as appropriate.
<上下方向の補強部>
さらに本発明では、非磁性体11a〜11dの四隅並びに両長辺の中央の合計6箇所に、補強部を構成するビア18a〜18dを設けている。ビア18a〜18dは、非磁性体11a〜11dの所定位置に貫通孔を設けると共に、その貫通孔内に補強部材を充填して形成する。補強部材は、金属等の剛性の大きい材質を選択するのが良く、本実施形態では、導体パターン12a〜12dやダミーパターン15a〜15dと同じ銀を用いた。これにより、ダミーパターン15a〜15dと同様に、導体パターン12a〜12dの製造と同時にビア18a〜18dも製造できる。よって、使用するマスクパターンを変えるだけで従来と同じ工程で製造することができる。しかも、導体パターン12a〜12dとダミーパターン16a〜16dを同じ材質で形成すると、熱による収縮率等も同じになるので同時焼成時の熱による挙動も一致するので好ましい。
<Vertical reinforcement part>
Furthermore, in the present invention,
さらに、各層に設けるビア18a〜18dは、上下方向で一直線上に配置される。よって、各層を積層してチップ本体を製造した際には、各層に設けたビア18a〜18dが、上下につながり、上下の磁性層15間に渡る柱状の補強部となる。この補強部は、金属(銀)で剛性も強く、上下の磁性層15間に配置されることから、仮に非磁性体11a〜11dが多く存在する領域において焼成時に大きく収縮しようとしても、上下に繋がったビア18a〜18dがそれを阻止する。
Furthermore, the
さらに、各層のビア18a〜18dが上下に繋がることで、各層の結合も強くでき、各層は、4角並びに長辺の中央に起立した6本の柱状の補強部より保持され面内方向での収縮の応力のばらつきが発生しようとしても、応力を緩和し、亀裂の発生等を抑えることができる。すなわち、各層に設けたビアをつなげて形成される補強部は、上下方向はもちろん副次的に面内方向に対する応力分布を緩和し、特性の劣化や亀裂の発生を抑制する機能も発揮する。
Furthermore, by connecting the
<上下方向の補強部の変形例>
補強部を構成するビアを6箇所に設けたが、本発明はこれに限ることはなく、その数は任意であり、多いほど補強効果は大きくなる。そして、いずれの場合も、平面で対象となるようにすると、バランスがよく、応力分布のばらつきを適切に長することができるので好ましい。その点で言うと、補強部の設置箇所は、平面が矩形状の場合には各頂点に設ける配置をとるのが基本形となり、基本形以上の本数を接地する場合には辺上で均等でかつ対辺同士が同じレイアウトとするとよい。
<Modified example of vertical reinforcing part>
Although six vias constituting the reinforcing portion are provided, the present invention is not limited to this, and the number thereof is arbitrary, and the reinforcing effect increases as the number increases. In either case, it is preferable that the object is a plane because the balance is good and the variation of the stress distribution can be appropriately increased. In that respect, when the plane is rectangular, the basic location of the reinforcing part is to be placed at each vertex, and when grounding more than the basic shape, it is even on the side and opposite to the opposite side. The layout should be the same.
また、設置位置は、実施形態のように非磁性体11a〜11dの角及び長辺の中央のように、周辺近傍とした。これにより外側に配置することで全体的にしっかりと保持することができる。但し、本発明では、内側に入った所定位置に設けるのを妨げない。
Moreover, the installation position was set to the vicinity of the periphery, such as the corners of the
<適用するコイル部品の変形例>
上述した実施形態では、ダミーパターンを設けたが、係るダミーパターンは設けない従来のコモンモードチョークコイルに対して、ビアを上下に繋がるように形成される補強部を設けてももちろん良い。
<Modified examples of coil parts to be applied>
Although the dummy pattern is provided in the above-described embodiment, a reinforcing portion formed so as to connect the vias up and down may be provided as compared with the conventional common mode choke coil in which the dummy pattern is not provided.
上述した実施形態のコモンモードチョークコイルは、第1層から第4層までを順に積層する例を説明したが、本発明のダミーパターンを用いるコモンモードチョークコイルの基本構成は、上記のものに限ることはなく各種のものに適用できる。例えば、各層の間に導体パターンが形成されていない絶縁層(非磁性層+磁性層)を介在させる構成を採ってもよい。 Although the common mode choke coil of the above-described embodiment has been described as an example in which the first layer to the fourth layer are sequentially laminated, the basic configuration of the common mode choke coil using the dummy pattern of the present invention is limited to the above. It can be applied to various things. For example, a configuration in which an insulating layer (nonmagnetic layer + magnetic layer) in which no conductor pattern is formed is interposed between the layers may be adopted.
また、2つのコイルを構成する層を、特許文献1等に示すコイルのように交互に配置するものでも良い。すなわち、上述した実施形態では、第1層と第2層でコイルAを形成し、第3層と第4層でコイルBを形成したが、第1層と第3層でコイルAを形成し、第2層と第4層でコイルBを形成するようにしてもよい。
Further, the layers constituting the two coils may be alternately arranged like the coil shown in
さらに、いずれの場合も、両長辺側に磁性体を配置し、外足磁性部を形成することで、図4(b),(c)から明らかなように中央の磁性体13a〜13d,磁性層15及び外側の磁性体14a〜14dで閉磁路を構成するタイプとしたが、外側の磁性体を設けない開磁路タイプのものでも良い。
Furthermore, in any case, by arranging the magnetic body on both long sides and forming the outer leg magnetic part, the
もちろん、各層の平面形状も長方形に限ることはなく、正方形でも良い。さらには、コモンモードチョークコイルに限ることなく、通常の1つのコイルを備えた積層インダクタその他のコイル部品に適用することもできる。 Of course, the planar shape of each layer is not limited to a rectangle, and may be a square. Furthermore, the present invention is not limited to a common mode choke coil, and can be applied to a multilayer inductor or other coil component having a normal one coil.
11a〜11d 非磁性体
12a〜12d 導体パターン
13a〜13d 磁性体
14a〜14d 磁性体
15 磁性体層
16a〜16d ダミーパターン
18a〜18d ビア
11a to 11d
Claims (9)
前記絶縁層の所定位置に、複数層に繋がって配置されるビアを設けることを特徴とするコイル部品。 A coil component in which a plurality of insulating layers are stacked and a conductor pattern for forming an internal coil is formed on the upper surface of the predetermined insulating layer,
A coil component, wherein a via is provided in a predetermined position of the insulating layer so as to be connected to a plurality of layers.
前記内部コイルは、コモンモードチョークコイルを形成する複数のコイルを備えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のコイル部品。 The insulating layer includes a non-magnetic body and a magnetic body disposed at least on the center side of the internal coil of the non-magnetic body,
The coil component according to claim 1, wherein the internal coil includes a plurality of coils forming a common mode choke coil.
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