(57)【要約】【課題】本発明は、コイルのインダクタンス値を低下させることなく、電流重畳特性を向上させることができる積層型コイルを提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の積層型コイルは、非磁性体層１からなる非磁性体部２と、この非磁性体部２の上下面に複数の磁性体層３ａ〜３ｅを積層して形成された磁性体部４と、前記磁性体部４のみに形成された複数のコイル導体５ａ〜５ｄと、この複数のコイル導体５ａ〜５ｄを上下方向に接続して設けられた螺旋状のコイル６とを備え、前記非磁性体部２に最も近い前記コイル導体の巻き数を他のコイル導体の巻き数より多くしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体層からなる非磁性体部と、この非磁性体部の上下面に複数の磁性体層を積層して形成された磁性体部と、前記磁性体部のみに形成された複数のコイル導体と、この複数のコイル導体を上下方向に接続して設けられた螺旋状のコイルとを備え、前記非磁性体部に最も近い前記コイル導体の巻き数を他のコイル導体の巻き数より多くした積層型コイル。
【請求項２】
上下方向に隣り合うコイル導体を、上面視にて重ならないように配設した請求項１記載の積層型コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器に使用される積層型コイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の積層型コイルは、磁性体層からなる積層体と、この積層体に形成された複数のコイル導体と、この複数のコイル導体を接続して設けられた螺旋状のコイルとを備え、前記隣り合うコイル導体間に非磁性体層を形成していた。
【０００３】
このような構成とすることにより、非磁性体層から磁束が漏れるようにして磁気飽和を抑え、これにより、電流重畳特性の向上を図っていた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００１−４４０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の積層型コイルにおいては、非磁性体層にコイル導体を形成しているため、コイルのインダクタンス値が低下するという課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、コイルのインダクタンス値を低下させることなく、電流重畳特性を向上させることができる積層型コイルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００８】
本発明の請求項１に記載の発明は、非磁性体層からなる非磁性体部と、この非磁性体部の上下面に複数の磁性体層を積層して形成された磁性体部と、前記磁性体部のみに形成された複数のコイル導体と、この複数のコイル導体を上下方向に接続して設けられた螺旋状のコイルとを備え、前記非磁性体部に最も近い前記コイル導体の巻き数を他のコイル導体の巻き数より多くしたもので、この構成によれば、コイル導体を磁性体部のみに形成しているため、非磁性体部の影響によりコイルのインダクタンス値が低下することはなく、さらに、非磁性体部に最も近いコイル導体の巻き数を他のコイル導体の巻き数より多くしているため、非磁性体部からの磁束の漏れ量が大きくなり、これにより、電流重畳特性を向上させることができるという作用効果が得られるものである。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、上下方向に隣り合うコイル導体を、上面視にて重ならないように配設したもので、この構成によれば、加圧して積層する際、コイル導体と隣り合うコイル導体との間の応力を分散させることができるため、非磁性体層、磁性体層を圧縮させることができ、これにより、製品の低背化が可能になるという作用効果が得られるものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明の積層型コイルは、非磁性体層からなる非磁性体部と、この非磁性体部の上下面に複数の磁性体層を積層して形成された磁性体部と、前記磁性体部のみに形成された複数のコイル導体と、この複数のコイル導体を上下方向に接続して設けられた螺旋状のコイルとを備え、前記非磁性体部に最も近い前記コイル導体の巻き数を他のコイル導体の巻き数より多くしたもので、前記コイル導体を磁性体部のみに形成しているため、非磁性体部の影響によりコイルのインダクタンス値が低下することはなく、さらに、非磁性体部に最も近いコイル導体の巻き数を他のコイル導体の巻き数より多くしているため、非磁性体部からの磁束の漏れ量が大きくなり、これにより、電流重畳特性を向上させることができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施の形態における積層型コイルの分解斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は同積層型コイルの斜視図である。
【００１３】
本発明の一実施の形態における積層型コイルは、図１〜図３に示すように、非磁性体層１からなる非磁性体部２と、この非磁性体部２の上下面に第１〜第５の磁性体層３ａ〜３ｅを積層して形成された磁性体部４と、前記磁性体部４のみに形成された第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄと、この第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄを上下方向に接続して設けられた螺旋状のコイル６とを備えるとともに、前記非磁性体部２に最も近い前記コイル導体の巻き数を他のコイル導体の巻き数より多くしたものである。さらに、本発明の一実施の形態における積層型コイルは、上下方向に隣り合う第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄを、上面視にて重ならないように配設しているものである。
【００１４】
上記構成において、前記非磁性体層１は、絶縁性を有し、かつＣｕ−Ｚｎフェライト、ガラスセラミック等の非磁性材料によりシート状に構成されている。なお、図１において非磁性体層１は１層になっているが、複数層であってもよく、そして、この非磁性体層１により非磁性体部２が構成されている。
【００１５】
また、前記第１〜第５の磁性体層３ａ〜３ｅは、絶縁性を有し、かつＮｉ−Ｚｎフェライト等の磁性材料によりシート状に構成され、下から順に積層されている。このとき、第３の磁性体層３ｃと第４の磁性体層３ｄとで非磁性体部２をサンドイッチするように構成され、そして、非磁性体部２の下方に、第１〜第３の磁性体層３ａ〜３ｃが形成され、かつ非磁性体部２の上方に第４、第５の磁性体層３ｄ，３ｅが形成されている。そしてまた、前記第１の磁性体層３ａの下方および第５の磁性体層３ｅの上方には磁性材料により構成されたダミー磁性体層３ｆがそれぞれ形成され、そして、第１〜第５の磁性体層３ａ〜３ｅ、ダミー磁性体層３ｆからなる磁性体部４が設けられる。したがって、非磁性体部２の上下面には磁性体部４が位置することになる。なお、第１〜第５の磁性体層３ａ〜３ｅ、ダミー磁性体層３ｆの枚数は、図１に示された数に限定されるものではない。
【００１６】
さらに、前記第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄは、銀などの導電材料をめっきすることにより形成されるもので、第１のコイル導体５ａは第１の磁性体層３ａの上面、第２のコイル導体５ｂは第２の磁性体層３ｂの上面、第３のコイル導体５ｃは第４の磁性体層３ｄの上面、第４のコイル導体５ｄは第５の磁性体層３ｅの上面にそれぞれ形成されている。
【００１７】
また、この第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄは、互いにビア７を介して接続され、１つの螺旋状のコイル６を構成している。このとき、第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄのうち非磁性体部２に最も近い第２、第３のコイル導体５ｂ，５ｃは約２ターンの渦巻き状、他の第１、第４のコイル導体５ａ，５ｄは約１ターンの渦巻き状となっており、非磁性体部２に最も近い第２、第３のコイル導体５ｂ，５ｃの巻き数を他の第１、第４のコイル導体５ａ，５ｄの巻き数より多くしている。なお、巻き数を多くするコイル導体は１つではなく、非磁性体部２の上方で非磁性体部２に最も近いコイル導体と、非磁性体部２の下方で非磁性体部２に最も近いコイル導体の両方でもよく、また、他のコイル導体の巻き数は全て同じ巻き数でもよいものである。
【００１８】
そしてまた、上記本発明の一実施の形態においては、図１、図２に示すように、第３の磁性体層３ｃと第４の磁性体層３ｄとで非磁性体部２をサンドイッチするように構成しているため、第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄは非磁性体部２に接することなく、磁性体部４のみに（磁性体部４の内部に）形成される。
【００１９】
なお、前記コイル導体の層数は図１に示すような４層に限定されるものではなく、３層以上であればよい。また、前記ビア７は、非磁性体層１、第２〜第５の磁性体層３ｂ〜３ｅを貫通する孔に銀などの導電材料を充填して形成されるものである。
【００２０】
また、前記上下方向に隣り合う第１のコイル導体５ａと第２のコイル導体５ｂ、第２のコイル導体５ｂと第３のコイル導体５ｃ、第３のコイル導体５ｃと第４のコイル導体５ｄは、図２に示すように、それぞれ上面視にて重ならないように配設しているものである。
【００２１】
そして、上記した構成とすることにより、図３に示すような積層型コイルの本体部８が形成される。また、この本体部８の両端部には、一対の外部電極９ａ，９ｂが設けられており、かつこの一対の外部電極９ａ，９ｂは、コイル６の両端部とそれぞれ接続されるように銀を印刷することによって形成されている。そしてまた、前記一対の外部電極９ａ，９ｂの表面には、ニッケルめっき層、すずめっき層がそれぞれ施されている。
【００２２】
なお、前記第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄは、めっきで形成するのではなく、その他の印刷や蒸着等の方法で形成してもよいものである。
【００２３】
次に、本発明の一実施の形態における積層型コイルの製造方法について説明する。
【００２４】
図１〜図３において、まず、それぞれの原材料である磁性材料や非磁性材料の粉体および樹脂からなる混合物により、方形の非磁性体層１、第１〜第５の磁性体層３ａ〜３ｅ、ダミー磁性体層３ｆをそれぞれ所定枚数作製する。このとき、非磁性体層１、第２〜第５の磁性体層３ｂ〜３ｅのそれぞれの所定箇所に、レーザ、パンチングなどで孔あけ加工をし、この孔に銀を充填して、ビア７を形成する。
【００２５】
次に、ダミー磁性体層３ｆと第１の磁性体層３ａを積層し、その後、第１の磁性体層３ａの上面に約１ターンの渦巻き状の第１のコイル導体５ａをめっきによって形成する。
【００２６】
次に、第１のコイル導体５ａの上面に、ビア７を有する第２の磁性体層３ｂを積層する。このとき、第１のコイル導体５ａと前記ビア７とを接続する。
【００２７】
次に、第２の磁性体層３ｂの上面に、第２のコイル導体５ｂをめっきによって約２ターンの渦巻き状に形成する。このとき、第２のコイル導体５ｂと前記ビア７とを接続する。
【００２８】
次に、この第２のコイル導体５ｂの上面に、それぞれビア７を有する第３の磁性体層３ｃ、非磁性体層１、第４の磁性体層３ｄを順に積層する。このとき、それぞれのビア７と第２のコイル導体５ｂとを接続する。
【００２９】
次に、第４の磁性体層３ｄの上面に第３のコイル導体５ｃをめっきによって約２ターンの渦巻き状に形成する。このとき、第３のコイル導体５ｃと前記ビア７とを接続する。
【００３０】
次に、第３のコイル導体５ｃの上面に、ビア７を有する第５の磁性体層３ｅを積層する。このとき、第３のコイル導体５ｃと前記ビア７とを接続する。
【００３１】
次に、第５の磁性体層３ｅの上面に第４のコイル導体５ｄをめっきによって約１ターンの渦巻き状に形成する。このとき、第４のコイル導体５ｄと前記ビア７とを接続する。このように、第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄをビア７を介して接続することにより１つの螺旋状のコイル６が構成される。また、第１のコイル導体５ａと第２のコイル導体５ｂ、第２のコイル導体５ｂと第３のコイル導体５ｃ、第３のコイル導体５ｃと第４のコイル導体５ｄはそれぞれ上面視にて重ならないように配設する。
【００３２】
なお、前記第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄの形成方法は、別途用意したベース板（図示せず）に所定パターン形状の導体をめっきによって形成し、その後、この導体を各層に転写することにより形成する。
【００３３】
次に、第４のコイル導体５ｄの上面に、複数のダミー磁性体層３ｆを積層して積層型コイルの本体部８を形成する。
【００３４】
次に、前記本体部８を所定の温度、時間で焼成し、さらに、前記本体部８の両端面に、コイル６の両端部とそれぞれ接続されるように銀を印刷して、一対の外部電極９ａ，９ｂを形成する。
【００３５】
最後に、一対の外部電極９ａ，９ｂの表面にめっきによってニッケルめっき層、すずめっき層を形成する。
【００３６】
上記したように本発明の一実施の形態においては、第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄを磁性体部４のみに形成しているため、非磁性体部２の影響によりコイル６のインダクタンス値が低下することはない。さらに、非磁性体部２に最も近い第２、第３のコイル導体５ｂ，５ｃの巻き数を他の第１、第４のコイル導体５ａ，５ｄの巻き数より多くしているため、非磁性体部２からの磁束の漏れ量が大きくなり、これにより、電流重畳特性を向上させることができるという効果が得られるものである。
【００３７】
ここで、一般に、閉磁路を有するコイルの場合、電流がある値以上になると、磁束の磁気飽和が生じてインダクタンス値が低下し、電流重畳特性（コイルに流れる電流とインダクタンス値との関係）が悪化してしまう。この対策としては、コイル導体間に非磁性体層を形成して閉磁路を構成し、磁束の磁気飽和が生じにくくなるようにすることにより、電流重畳特性の向上を図ることが考えられる。しかしながら、コイル導体を非磁性体層に接するように構成したり、コイル導体を非磁性体層で囲んだりすれば、せっかく電流重畳特性を向上させても、電流を流さない場合の初期のコイルのインダクタンス値が低いため、電流を流したときのインダクタンス値も低い状態になってしまう。さらに、コイルのインダクタンス値の低下を抑えるために、コイル導体間の距離を短くする（磁性体層の厚みを薄くする）ことも考えられるが、ショートや層間割れが発生するため、好ましくない。
【００３８】
これに対し、本発明の一実施の形態における積層型コイルにおいては、第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄを非磁性体部２に接するように構成したり、非磁性体部２で囲んだりせず、磁性体部４で囲んでいるため、コイル６の初期のインダクタンス値が低下することはない。この場合は、ショートや層間割れが発生する可能性も少ない。
【００３９】
また、非磁性体部２に最も近い第２、第３のコイル導体５ｂ，５ｃの巻き数を他の第１、第４のコイル導体５ａ，５ｄの巻き数より多くしているため、非磁性体部２と第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄとの間に磁性体部４が存在しても、非磁性体部２からの磁束の漏れ量が大きくなり、これにより、磁束の磁気飽和が生じにくくなるため、電流重畳特性を向上させることができる。
【００４０】
そしてまた、上下方向に隣り合う第１のコイル導体５ａと第２のコイル導体５ｂ、第２のコイル導体５ｂと第３のコイル導体５ｃ、第３のコイル導体５ｃと第４のコイル導体５ｄはそれぞれ上面視にて重ならないように配設しているため、加圧して積層する際、コイル導体と隣り合うコイル導体との間の応力を分散させることができ、これにより、非磁性体層１と、第１〜第５の磁性体層３ａ〜３ｅを圧縮させることができるため、製品の低背化が可能になる。さらに、第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄをめっきで形成した場合、積層方向に並ぶ硬い金属からなるコイル導体の数が少なくなるため、第１〜第４のコイル導体５ａ〜５ｄは第１〜第５の磁性体層３ａ〜３ｅに容易に食い込むことになり、これにより、デラミネーションの発生を抑えることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る積層型コイルは、コイルのインダクタンス値を低下させることなく電流重畳特性を向上させることができるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やＡＶ機器、情報通信端末等の各種電子機器のノイズ対策として使用される積層型コイル等において有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態における積層型コイルの分解斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】同積層型コイルの斜視図
【符号の説明】
【００４３】
１  非磁性体層
２  非磁性体部
３ａ〜３ｅ  第１〜第５の磁性体層
４  磁性体部
５ａ〜５ｄ  第１〜第４のコイル導体
６  コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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