(57)【要約】【課題】低背化を図ることができる電子部品を提供する。【解決手段】積層体１２は、絶縁体層１５，１６、及び、絶縁体層１５，１６よりも低い透磁率を有している１層の絶縁体層１７が積層されてなる。コイルＬは、積層体１２に内蔵されている複数のコイル導体１８が電気的に接続されて構成され、かつ、ｚ軸方向に平行なコイル軸を有する。絶縁体層１７は、ｚ軸方向の最も負方向側に設けられているコイル導体１８ｉに対してｚ軸方向の負方向側から接触している。積層体１２において、領域Ａ３のｚ軸方向の厚みＤ３は、領域Ａ２のｚ軸方向の厚みＤ２より小さい。【選択図】図３
2011018664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の絶縁体層、及び、該第１の絶縁体層よりも低い透磁率を有している１層の第２の絶縁体層が積層されてなる積層体と、
前記積層体に内蔵されている複数のコイル導体が電気的に接続されて構成され、かつ、積層方向に平行なコイル軸を有する螺旋状のコイルと、
を備え、
前記第２の絶縁体層は、前記コイルが設けられている領域の積層方向における中央よりも積層方向の第１の方向に１層のみ設けられ、
前記積層体において、前記コイルが設けられている領域よりも前記第１の方向に位置する領域の積層方向の厚みは、該コイルが設けられている領域よりも前記第１の方向の反対方向である第２の方向に位置する領域の積層方向の厚みより小さいこと、
を特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記第２の絶縁体層は、最も前記第１の方向側に設けられているコイル導体に対して該第１の方向側から接触していること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記第１の絶縁体層は、磁性体層であり、
前記第２の絶縁体層は、非磁性体層であること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電子部品。
【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積層体を備え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に記載の開磁路型積層コイル部品（以下、単に積層コイル部品と呼ぶ）が知られている。図６は、特許文献１に記載の積層コイル部品５００の断面構造図である。
【０００３】
積層コイル部品５００は、積層体５０２、外部電極５０４ａ，５０４ｂ及びコイルＬを備えている。積層体５０２は、磁性体層が積層されて構成されている。外部電極５０４ａ，５０４ｂは、積層体５０２の互いに対向する側面に設けられている。コイルＬは、積層体５０２に内蔵され、かつ、外部電極５０４ａ，５０４ｂに接続されている。更に、積層コイル部品５００では、磁気飽和の発生を抑制するために、積層体５０２には、コイルＬを横切るように非磁性体層５０６が設けられている。以上のような積層コイル部品５００では、コイルＬが発生した磁束φ５００は、非磁性体層５０６を通過するようになる。そのため、積層体５０２内において磁束密度が高くなりすぎて磁気飽和が発生することが抑制される。これにより、積層コイル部品５００は、優れた直流重畳特性を有している。
【０００４】
ところで、電子部品では、積層方向の高さを低くすること（以下、低背化と呼ぶ）が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５９７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、低背化を図ることが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】
【０００７】
本発明の一形態に係る電子部品は、複数の第１の絶縁体層、及び、該第１の絶縁体層よりも低い透磁率を有している１層の第２の絶縁体層が積層されてなる積層体と、前記積層体に内蔵されている複数のコイル導体が電気的に接続されて構成され、かつ、積層方向に平行なコイル軸を有する螺旋状のコイルと、を備え、前記第２の絶縁体層は、前記コイルが設けられている領域の積層方向における中央よりも積層方向の第１の方向に１層のみ設けられ、前記積層体において、前記コイルが設けられている領域よりも前記第１の方向に位置する領域の積層方向の厚みは、該コイルが設けられている領域よりも前記第１の方向の反対方向である第２の方向に位置する領域の積層方向の厚みより小さいこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電子部品の低背化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の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斜視図である。
【図３】図１の電子部品の断面構造図である。
【図４】比較例に係る電子部品の断面構造図である。
【図５】実験結果を示したグラフである。
【図６】特許文献１に記載の積層コイル部品の断面構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態に係る電子部品について説明する。
【００１１】
（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、本発明の実施形態に係る電子部品１０の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る電子部品１０の積層体１２の分解斜視図である。図３は、図１の電子部品１０の断面構造図である。以下、電子部品１０の積層方向をｚ軸方向と定義し、電子部品１０に長辺に沿った方向をｘ軸方向と定義し、電子部品１０の短辺に沿った方向をｙ軸方向と定義する。
【００１２】
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）、及び、コイルＬ（図１には図示せず）を備えている。積層体１２は、直方体状をなしており、コイルＬを内蔵している。外部電極１４ａは、ｘ軸方向の負方向側に位置する積層体１２の側面に設けられている。外部電極１４ｂは、ｘ軸方向の正方向側に位置する積層体１２の側面に設けられている。すなわち、外部電極１４ａ，１４ｂは、積層体１２の互いに対向する側面に設けられている。
【００１３】
積層体１２は、図２に示すように、絶縁体層１５ａ〜１５ｆ，１６ａ〜１６ｈ，１７，１５ｇ，１５ｈがｚ軸方向の正方向側からこの順に積層されていることにより構成されている。絶縁体層１５ａ〜１５ｈ，１６ａ〜１６ｈは、磁性体材料（例えば、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト）からなり、長方形状をなしている。絶縁体層１５ａ〜１５ｈは、コイルＬが設けられていない外層を構成しており、２５μｍの厚みを有している。また、絶縁体層１６ａ〜１６ｈは、コイルＬが設けられている内層を構成しており、１５μｍの厚みを有している。また、絶縁体層１７は、絶縁体層１５，１６よりも低い透磁率を有し、長方形状をなしている。本実施形態では、絶縁体層１７は、非磁性体材料（例えば、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト）からなり、１５μｍの厚みを有している。なお、磁性体材料及び非磁性体材料とはそれぞれ、−５５℃以上＋１２５℃以下の温度範囲において、磁性体材料又は非磁性体材料として機能する材料を意味する。
【００１４】
コイルＬは、図２に示すように、コイル導体１８ａ〜１８ｉ及びビアホール導体ｂ１〜ｂ８が接続されることにより構成されている。コイルＬは、ｚ軸方向と平行なコイル軸を有する螺旋状のコイルである。
【００１５】
コイル導体１８ａ〜１８ｉはそれぞれ、図２に示すように、絶縁体層１６ａ〜１６ｈ，１７のｚ軸方向の正方向側の主面上に設けられている。コイル導体１８はそれぞれ、互いに重なり合うことにより長方形状の環状の軌道を形成しており、３／４ターンのターン数を有している線状導体である。ただし、コイル導体１８ａは、１／４ターンのターン数を有している。コイル導体１８ｂ〜１８ｉは、長方形状の軌道の１／４ターン分（すなわち、一辺）が切り欠かれた形状をなしている。以下では、コイル導体１８において、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、反時計回りの上流側の端部を上流端とし、反時計回りの下流側の端部を下流端とする。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。
【００１６】
また、コイル導体１８ａは、図２に示すように、絶縁体層１６ａのｘ軸方向の負方向側の短辺に引き出されることにより、外部電極１４ａに接続されている。コイル導体１８ｉは、絶縁体層１７のｘ軸方向の正方向側の短辺に引き出されることにより、外部電極１４ｂに接続されている。
【００１７】
ビアホール導体ｂ１〜ｂ８は、図２に示すように、絶縁体層１６ａ〜１６ｈをｚ軸方向に貫通するように設けられており、ｚ軸方向に隣り合っているコイル導体１８同士を接続している。具体的には、ビアホール導体ｂ１は、絶縁体層１６ａをｚ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ｂ２は、絶縁体層１６ｂをｚ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ｂ３は、絶縁体層１６ｃをｚ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。ビアホール導体ｂ４は、絶縁体層１６ｄをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｄの下流端及びコイル導体１８ｅの上流端に接続されている。ビアホール導体ｂ５は、絶縁体層１６ｅをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｅの下流端及びコイル導体１８ｆの上流端に接続されている。ビアホール導体ｂ６は、絶縁体層１６ｆをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｆの下流端及びコイル導体１８ｇの上流端に接続されている。ビアホール導体ｂ７は、絶縁体層１６ｇをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｇの下流端及びコイル導体１８ｈの上流端に接続されている。ビアホール導体ｂ８は、絶縁体層１６ｈをｚ軸方向に貫通し、コイル導体１８ｈの下流端及びコイル導体１８ｉの上流端に接続されている。
【００１８】
以上のように構成された電子部品１０では、図３に示すように、絶縁体層１７は、コイルＬが設けられている領域Ａ１のｚ軸方向における中央Ｃよりも、ｚ軸方向の負方向側に１層のみ設けられている。すなわち、絶縁体層１７は、コイルＬのｚ軸方向の負方向側の下半分の領域に設けられている。本実施形態では、絶縁体層１７は、ｚ軸方向の最も負方向側に設けられているコイル導体１８ｉに対してｚ軸方向の負方向側から接触している。すなわち、コイル導体１８ｉは、絶縁体層１７上に設けられている。
【００１９】
更に、図２及び図３に示すように、コイルＬよりもｚ軸方向の正方向側には、５層の絶縁体層１５ａ〜１５ｆが設けられ、コイルＬよりもｚ軸方向の負方向側には、３層の絶縁体層１７，１５ｇ，１５ｈが設けられている。したがって、積層体１２において、コイルＬが設けられている領域Ａ１よりもｚ軸方向の負方向側に位置する領域Ａ３のｚ軸方向の厚みＤ３は、コイルＬが設けられている領域Ａ１よりもｚ軸方向の正方向側に位置する領域Ａ２のｚ軸方向の厚みＤ２よりも小さくなっている。すなわち、絶縁体層１７に近い方の外層のｚ軸方向の厚みは、絶縁体層１７に遠い方の外層のｚ軸方向の厚みよりも小さくなっている。
【００２０】
（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２を参照しながら説明する。
【００２１】
まず、絶縁体層１５，１６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（Ｆｅ2Ｏ3）、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。
【００２２】
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、絶縁体層１５，１６となるべきセラミックグリーンシートを作製する。
【００２３】
次に、絶縁体層１７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（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）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。
【００２４】
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、絶縁体層１７となるべきセラミックグリーンシートを作製する。
【００２５】
次に、絶縁体層１６ａ〜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ｂ１〜ｂ８を形成する。具体的には、絶縁体層１６ａ〜１６ｈとなるべき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ｂ１〜ｂ８を形成する。
【００２６】
次に、絶縁体層１６ａ〜１６ｈ，１７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１８ａ〜１８ｉを形成する。該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。なお、コイル導体１８ａ〜１８ｉを形成する工程とビアホールに対して導電性材料からなるペーストを充填する工程とは、同じ工程において行われてもよい。
【００２７】
次に、絶縁体層１５ａ〜１５ｆ，１６ａ〜１６ｈ，１７，１５ｇ，１５ｈとなるべきセラミックグリーンシートをｚ軸方向の正方向側からこの順に並ぶように積層して未焼成のマザー積層体を得る。具体的には、絶縁体層１５ａ〜１５ｆ，１６ａ〜１６ｈ，１７，１５ｇ，１５ｈとなるべき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。圧着条件は、１．０ｔ／ｃｍ2〜１．２ｔ／ｃｍ2の圧力及び３秒間から３０秒間程度の時間である。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。
【００２８】
次に、マザー積層体をカット刃により所定寸法（１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．３ｍｍ）の積層体１２にカットする。これにより未焼成の積層体１２が得られる。この未焼成の積層体１２には、脱バインダー処理及び焼成がなされる。脱バインダー処理は、例えば、低酸素雰囲気中において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。
【００２９】
以上の工程により、焼成された積層体１２が得られる。積層体１２には、バレル加工が施されて、面取りが行われる。その後、Ａｇを主成分とする導電性材料からなる電極ペーストを、積層体１２の表面に塗布する。そして、塗布した電極ペーストを約８００℃の温度で１時間の条件で焼き付ける。これにより、外部電極１４ａ，１４ｂとなるべき銀電極を形成する。
【００３０】
最後に、銀電極の表面に、Ｎｉめっき／Ｓｎめっきを施すことにより、外部電極１４ａ，１４ｂを形成する。以上の工程を経て、図１に示すような電子部品１０が完成する。
【００３１】
（効果）
電子部品１０によれば、以下に説明するように、低背化を図ることができる。より詳細には、特許文献１に記載の積層コイル部品５００では、図６に示すように、非磁性体層５０６は、積層方向におけるコイルＬの中央を横切るように設けられている。この場合、磁束φ５００は、図６に示すように、積層体５０２内において、コイルＬよりも積層方向の上側及び下側の部分（以下、外層部分と称す）を通過する。そして、積層体５０２内において、外層部分にて磁気飽和が発生することを抑制するためには、外層部分の積層方向の厚みを十分に確保する必要がある。これにより、磁束φ５００が狭い外層部分に集中することが抑制され、磁気飽和の発生が抑制される。
【００３２】
しかしながら、積層コイル部品５００は、外層部分の積層方向の厚みを十分に確保する必要があるので、積層方向における高さが大きくなってしまうという問題を有している。
【００３３】
そこで、電子部品１０では、図３に示すように、絶縁体層１７は、ｚ軸方向の最も負方向側に設けられているコイル導体１８ｉに対してｚ軸方向の負方向側から接触している。磁束φは、絶縁体層１６が磁性体層であり、絶縁体層１７が非磁性体層であるので、絶縁体層１６を優先的に通過する。そのため、絶縁体層１６ｈの方向に向かった磁束φは、絶縁体層１７の手前の絶縁体層１６ｈにて、ｚ軸方向の正方向側に曲がるようになる。その結果、電子部品１０では、外層である絶縁体層１５ｇ，１５ｈを通過する磁束φは少ない。よって、絶縁体層１５ｇ，１５ｈでは、磁気飽和が発生しにくい。そこで、積層体１２において、コイルＬが設けられている領域Ａ１よりもｚ軸方向の負方向側に位置する領域Ａ３のｚ軸方向の厚みＤ３を、コイルＬが設けられている領域Ａ１よりもｚ軸方向の正方向側に位置する領域Ａ２のｚ軸方向の厚みＤ２よりも小さくできる。その結果、電子部品１０の低背化が図られる。
【００３４】
本願発明者は、電子部品１０が奏する効果をより明確にするために、以下に説明する実験を行った。まず、第１のサンプルとして、電子部品１０を作製した。また、第２のサンプルとして、以下に説明する比較例に係る電子部品１００を作製した。図４は、比較例に係る電子部品１１０の断面構造図である。なお、電子部品１１０では、電子部品１０と同じ構成については、電子部品１０にて用いた参照符号に１００を足した参照符号を付した。
【００３５】
電子部品１１０は、電子部品１０と、外層の厚さにおいて相違点を有している。具体的には、電子部品１１０では、コイルＬよりもｚ軸方向の正方向側には、５層の絶縁体層１１５ａ〜１１５ｅが設けられており、コイルＬよりもｚ軸方向の負方向側には、６層の絶縁体層１１７，１１５ｆ〜１１５ｊが設けられている。
【００３６】
本願発明者は、第１のサンプル及び第２のサンプルを用いて、これらの直流重畳特性を調べた。図５は、実験結果を示したグラフである。縦軸は、インダクタンス値を示し、横軸は、電流値を示している。
【００３７】
第１のサンプルの直流重畳特性と第２のサンプルの直流重畳特性を比較すると、殆ど同じであることが分かる。これにより、電子部品１０では、図３に示すように、絶縁体層１７を、ｚ軸方向の最も負方向側に設けられているコイル導体１８ｉに対してｚ軸方向の負方向側から接触させることにより、領域Ａ３の厚みＤ３を小さくしても、直流重畳特性が大きく劣化しないことが理解できる。すなわち、電子部品１０では、電子部品１０の低背化を図ることができることが分かる。
【００３８】
なお、電子部品１０では、絶縁体層１７は、ｚ軸方向の最も負方向側に設けられているコイル導体１８ｉに対してｚ軸方向の負方向側から接触している。しかしながら、絶縁体層１７は、図３に示すように、コイルＬが設けられている領域Ａ１のｚ軸方向における中央Ｃよりも、ｚ軸方向の負方向側に１層のみ設けられていればよい。これにより、領域Ａ３を通過する磁束φの量を減らすことができる。その結果、電子部品１０の低背化を図ることができる。
【００３９】
なお、電子部品１０では、絶縁体層１７は、ｚ軸方向の最も負方向側に設けられているコイル導体１８ｉに対してｚ軸方向の負方向側から接触している。しかしながら、絶縁体層１７は、ｚ軸方向の最も正方向側に設けられているコイル導体１８ｉに対してｚ軸方向の正方向側から接触していてもよい。この場合、積層体１２において、領域Ａ２のｚ軸方向の厚みＤ２は、領域Ａ３のｚ軸方向の厚みＤ３よりも小さくなっていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、電子部品に有用であり、低背化を図ることができる点において優れている。
【符号の説明】
【００４１】
Ｌ コイル
ｂ１〜ｂ８  ビアホール導体
１０  電子部品
１２  積層体
１４ａ，１４ｂ  外部電極
１５ａ〜１５ｈ，１６ａ〜１６ｈ，１７  絶縁体層
１８ａ〜１８ｉ  コイル導体
【図１】
2011018664.tif 000003
【図２】
2011018664.tif 000004
【図３】
2011018664.tif 000005
【図４】
2011018664.tif 000006
【図５】
2011018664.tif 000007
【図６】
2011018664.tif 000008