(57)【要約】【課題】高インダクタンスを有する小型で信頼性が高いチップコイルを提供する。【解決手段】絶縁性基板２の表面に絶縁層３，４とコイル電極７〜９とを交互に積層すると共に、最上層のコイル電極９を絶縁保護層５によって覆い、チップ１を形成する。また、絶縁層３，４間にはチップ１の端面１Ｂに向けて延びる接続電極１０を設ける。そして、ビアホール１１〜１３を用いてコイル電極７〜９と接続電極１０を直列接続してコイル６を形成すると共に、コイル６の始端６Ａ，終端６Ｂをチップ１の端面１Ａ，１Ｂに設けた外部電極１４，１５に接続する。これにより、接続電極１０近傍の絶縁保護層５の強度を高め、気泡による絶縁保護層５の変形を抑制、防止することができる。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板の表面に絶縁層とコイル電極とを複数層にわたって交互に積層し最上層のコイル電極を絶縁保護層によって覆ったチップと、該チップの各絶縁層を貫通して設けられ前記複数のコイル電極を互いに直列接続してコイルを形成するビアホールと、前記チップの端面に設けられ前記コイルの始端と終端とが接続される一対の外部電極とからなるチップコイルにおいて、
前記複数のコイル電極のうち最下層のコイル電極は一方の外部電極に接続し、最上層のコイル電極は１層以上の前記絶縁層を介在させて下側となる位置から他方の外部電極に接続したことを特徴とするチップコイル。
【請求項２】
前記絶縁保護層に対して１層以上の前記絶縁層を挟んだ下側の絶縁層または絶縁性基板にはチップの端面に延びる接続電極を設け、前記最上層のコイル電極の端部は前記チップの端面よりも内側に位置して該接続電極とビアホールを介して接続してなる請求項１に記載のチップコイル。
【請求項３】
前記外部電極は、前記チップの端面に導電ペーストを塗布、乾燥および焼成した焼成電極上にめっき膜を設けた構成としてなる請求項１または２に記載のチップコイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコイル電極と絶縁層を厚膜印刷法等を用いて積層したチップコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高周波信号等に用いられる小型のチップコイルとして、絶縁性基板の表面に絶縁層とコイル電極とを複数層にわたって交互に積層し最上層のコイル電極を絶縁保護層によって覆ったチップと、該チップの各絶縁層を貫通して設けられ前記複数のコイル電極を互いに直列接続してコイルを形成するビアホールと、前記チップの端面に設けられ前記コイルの始端と終端とが接続される一対の外部電極とによって構成されたものが知られている（例えば、特開２００１−３０７９２８号公報等）。
【０００３】
そして、このような従来技術によるチップコイルは、以下に示す製造方法を用いて形成される。
【０００４】
まず、マザー基板の裏面に縦方向と横方向とに対して格子状に延びるブレーク溝を形成する。次に、マザー基板の表面に厚膜印刷法等を用いてコイル電極と絶縁層とを交互に幾重にも積層すると共に、これら複数層のコイル電極はビアホールを通じて互いに直列接続する。そして、最上層のコイル電極は絶縁保護層によって覆う。その後、マザー基板を例えば縦方向のブレーク溝に沿って１次分割し、多数のチップが長手方向に１列につながったスティックを形成する。次に、ブレーク溝に沿って分割されて露出した両端面に外部電極用の導電ペーストを塗布し、乾燥する。その後、横方向のブレーク溝に沿ってスティックを２次分割してチップを形成した後、外部電極用の導電ペーストを焼成して焼成電極を形成する。最後に、焼成電極にめっき処理を施すことによって外部電極を形成し、チップコイルが完成する。なお、マザー基板にコイル電極、絶縁層、絶縁保護層を形成した後に、ブレーク溝を形成する場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるチップコイルでは、チップの両端面にそれぞれ形成された一対の外部電極のうち一方の外部電極は最下層のコイル電極に接続され、他方の外部電極は最上層のコイル電極が接続されている。そして、最上層のコイル電極は、その端部が外部電極と接続するためにチップの端面にまで延びている。
【０００６】
このため、従来技術では、マザー基板を１次分割するときに、最上層のコイル電極の端部と絶縁保護層との間には、チップの端面から内部に向けて延びる微小なクラックが生じる傾向がある。この結果、外部電極用の導電ペーストをチップの端面に塗布したときに導電ペースト中の有機成分（バインダー）等がクラックに染み込むから、導電ペーストを焼成するときにこのバインダーがクラックから抜けきらず、気泡となって絶縁保護層を突起状に押し上げることがある。このため、チップコイルの特性選別工程での測定端子の押付力や実装時の衝撃で絶縁保護層の突起が破損することがあり、信頼性が低下すると共に、絶縁保護層の破損に伴って外部電極が欠落し、オープン不良の原因になる等の問題があった。
【０００７】
このような問題を回避するために、従来技術では絶縁保護層を厚く形成することによって、絶縁保護層の強度を確保している。しかし、チップ全体の厚み寸法は規格等によって定められているのに対し、インダクタンス値を高めるためにコイル電極の層数を増加すると、絶縁保護層を十分に厚く形成することができないという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、高インダクタンスを有する小型で信頼性が高いチップコイルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、絶縁性基板の表面に絶縁層とコイル電極とを複数層にわたって交互に積層し最上層のコイル電極を絶縁保護層によって覆ったチップと、該チップの各絶縁層を貫通して設けられ前記複数のコイル電極を互いに直列接続してコイルを形成するビアホールと、前記チップの端面に設けられ前記コイルの始端と終端とが接続される一対の外部電極とからなるチップコイルに適用される。
【００１０】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記複数のコイル電極のうち最下層のコイル電極は一方の外部電極に接続し、最上層のコイル電極は１層以上の前記絶縁層を介在させて下側となる位置から他方の外部電極に接続したことにある。
【００１１】
このように構成したことにより、最上層のコイル電極は１層以上の絶縁層を介在させて下側となる位置から他方の外部電極に接続するから、外部電極とコイル電極との接続部位を絶縁保護層と１層以上の絶縁層とからなる合計２層以上の層で覆うことができる。このため、外部電極とコイル電極との接続部位の強度を高めることができ、該接続部位に外部電極の形成に伴って気泡が発生するときであっても、絶縁保護層の変形を抑制、防止することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、前記絶縁保護層に対して１層以上の前記絶縁層を挟んだ下側の絶縁層または絶縁性基板にはチップの端面に延びる接続電極を設け、前記最上層のコイル電極の端部は前記チップの端面よりも内側に位置して該接続電極とビアホールを介して接続したことにある。
【００１３】
これにより、接続電極を絶縁保護層と１層以上の絶縁層とからなる合計２層以上の層で覆うことができる。このため、接続電極を覆う絶縁保護層の強度を高めることができ、接続電極と絶縁層との間に気泡が発生する場合でも、気泡による絶縁保護層の変形を抑制し、防止することができる。
【００１４】
請求項３の発明は、前記外部電極を、前記チップの端面に導電ペーストを塗布、乾燥および焼成した焼成電極上にめっき膜を設ける構成としたことにある。
【００１５】
この場合、外部電極用の焼成電極を形成するときに、外部電極と最上層のコイル電極との接続部位に気泡が発生し易い。しかし、外部電極とコイル電極との接続部位を絶縁保護層と１層以上の絶縁層とからなる合計２層以上の層で覆うから、該接続部位に外部電極の形成に伴って気泡が発生するときであっても、絶縁保護層の変形を抑制、防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるチップコイルを、図１ないし図４を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図において、１はチップコイルの外形を構成する略角柱状のチップで、該チップ１は後述する絶縁性基板２、絶縁層３，４、絶縁保護層５、コイル電極７〜９等によって大略構成されている。
【００１８】
２は略四角形の板状に形成された絶縁性基板で、該絶縁性基板２は、例えばガラス、ガラスセラミックス、アルミナ、フェライト等によって形成されている。
【００１９】
３，４は絶縁性基板２の表面に積層された２枚の絶縁層で、該各絶縁層３，４は、例えば感光性ポリイミド樹脂、感光性ガラスペースト等の液状の絶縁性材料を印刷等によって塗布、乾燥および焼成して形成され、１０μｍ〜２０μｍ程度の厚さ寸法を有している。
【００２０】
５は最上層の絶縁層４の表面に積層された絶縁保護層で、該絶縁保護層５は、絶縁層３，４と同様に例えばガラスペースト等の絶縁性材料によって形成され、後述する最上層のコイル電極９を覆っている。
【００２１】
６はチップ１の内部に形成された螺旋状のコイルで、該コイル６は後述する３層のコイル電極７〜９、接続電極１０によって構成され、その始端６Ａと終端６Ｂが後述の外部電極１４，１５にそれぞれ接続されている。
【００２２】
７〜９は絶縁層３，４と交互に積層された略コ字状のコイル電極で、該コイル電極７〜９は、例えば導電性ペーストをスクリーン版を介して印刷、塗布する厚膜印刷法または感光性導電ペーストを塗布した後に所望のパターンを露光、現像する方法等によって５μｍ〜１０μｍ程度の厚さ寸法をもって形成され、後述するビアホール１１，１２を介して互いに電気的に直列接続されている。
【００２３】
そして、最下層のコイル電極７は、絶縁性基板２と最下層の絶縁層３との間に配設され、その一端側がチップ１の一側端面１Ａに向けて延びて外部電極１４に接続され、他端側が後述のビアホール１１を介して中間層のコイル電極８に接続されている。
【００２４】
また、中間層のコイル電極８は、２層の絶縁層３，４間に配設され、その一端側がビアホール１１を介して最下層のコイル電極７に接続され、他端側がビアホール１２を介して最上層のコイル電極９に接続されている。
【００２５】
さらに、最上層のコイル９は、最上層の絶縁層４と絶縁保護層５との間に配設され、その一端側がビアホール１２を介して中間層のコイル電極８に接続され、他端側がチップ１の他側端面１Ｂよりも内側に位置してビアホール１３を介して接続電極１０に接続されている。
【００２６】
１０はチップ１の他側端面１Ｂ近傍に設けられた接続電極で、該接続電極１０は、最上層のコイル電極９から絶縁層４を介在させた下側の位置として例えば２層の絶縁層３，４間に配置されている。そして、接続電極１０は、絶縁保護層５に対して絶縁層４を挟んだ絶縁層３の表面に設けられ、その一端側はビアホール１３を介して最上層のコイル電極９に接続され、他端側はチップ１の他側端面１Ｂに向けて延びて外部電極１５に接続されている。
【００２７】
１１〜１３は絶縁層３，４に形成された合計３個のビアホールで、該ビアホール１１〜１３は、コイル電極８の一端側とコイル電極９の両端側とにそれぞれ位置して、絶縁層３，４を貫通して形成されている。そして、ビアホール１１〜１３は、その内部にコイル電極７〜９と同様の導電性材料が充填されることによって、コイル電極７〜９を互いに直列接続すると共に、コイル電極９と接続電極１０とを直列接続している。
【００２８】
１４，１５はチップ１の両端面１Ａ，１Ｂにそれぞれ設けられた外部電極で、該外部電極１４，１５は、例えばチップ１の端面１Ａ，１Ｂに導電ペーストを塗布、乾燥および焼成して焼成電極を形成した後に該焼成電極上にめっき膜を設けることによって形成されている。そして、一方の外部電極１４は最下層のコイル電極７に接続され、他方の外部電極１５は接続電極１０を介して最上層のコイル電極９に接続されている。
【００２９】
本実施の形態によるチップコイルは上述の如き構成を有するもので、従来技術と同様の製造方法を用いて形成される。
【００３０】
即ち、絶縁性基板２をなすマザー基板の裏面に縦方向と横方向とに対して格子状に延びるブレーク溝を形成する。次に、マザー基板の表面に厚膜印刷法等を用いてコイル電極７〜９、接続電極１０と絶縁層３，４とを交互に積層すると共に、これら複数層のコイル電極７〜９、接続電極１０をビアホール１１〜１３を通じて互いに直列接続する。そして、最上層のコイル電極９は絶縁保護層５によって覆う。その後、マザー基板を例えば縦方向のブレーク溝に沿って１次分割し、多数のチップが長手方向に１列につながったスティックを形成する。次に、ブレーク溝に沿って分割されて露出した両端面１Ａ，１Ｂに外部電極１４，１５用の導電ペーストを塗布し、乾燥する。その後、横方向のブレーク溝に沿ってスティックを２次分割してチップ１を形成した後、外部電極１４，１５用の導電ペーストを焼成して焼成電極を形成する。最後に、焼成電極にめっき処理を施すことによって外部電極１４，１５を形成し、チップコイルが完成する。なお、従来技術と同様に、マザー基板にコイル電極７〜９、絶縁層３，４、絶縁保護層５を形成した後に、ブレーク溝を形成する場合もある。
【００３１】
ここで、図５に示す比較例のように最上層のコイル電極９′を直接的に外部電極１３に接続した場合には、コイル電極９′と絶縁保護層５′とは互いに材質が異なるため、これらの間にチップ１′の端面１Ｂ′から内部に向けて延びる微小なクラックが生じる傾向がある。
【００３２】
この結果、外部電極１３用の導電ペーストをチップ１′の端面１Ｂ′に塗布したときに導電ペースト中の有機成分（バインダー）等がクラックに染み込むから、導電ペーストを焼成するときにこのバインダーがクラックから抜けきらず、気泡Ａとなって絶縁保護層５′を押し上げて突起５Ａ′を形成することがある。
【００３３】
これに対し、本実施の形態では、最上層のコイル電極９は１層分の絶縁層４を介在させた下側の位置に配置された接続電極１０を介して外部電極１３に接続するから、接続電極１０を絶縁保護層５と絶縁層４との２層によって覆うことができる。このため、接続電極１０を覆う層（絶縁保護層５、絶縁層４）の厚さ寸法を大きくすることができるから、接続電極１０と絶縁層４との間に気泡Ａが形成されるときでも、絶縁保護層５の変形を抑制し、防止することができる。
【００３４】
この結果、チップコイルの特性選別工程や実装時の衝撃が作用するときであっても絶縁保護層５が破損することがなくなるから、チップコイルの信頼性を高めることができる。
【００３５】
また、絶縁保護層５の厚さ寸法を増加させる必要がないから、チップ１の小型化、低背化を図りつつ絶縁層３，４、コイル電極７〜９の層数を増加させることができ、高いインダクタンス値を有する小型のチップコイルを形成することできる。
【００３６】
かくして、本実施の形態では、絶縁保護層５に対して絶縁層４を挟んだ絶縁層３の表面に接続電極１０を設け、最上層のコイル電極９の端部はチップ１の端面１Ｂよりも内部側に離れて配設し該接続電極１０に接続する構成としたから、外部電極１５と最上層のコイル電極９との接続部位となる接続電極１０を絶縁保護層５と絶縁層４との合計２層で覆うことができる。
【００３７】
このため、従来技術のようにコイル電極９′を直接的に外部電極１５に接続する場合に比べて、接続電極１０を覆う端面１Ｂ近傍での絶縁保護層５の強度を高めることができ、接続電極１０と絶縁層４との界面で気泡が発生したときでも、絶縁保護層５の変形を抑制し、防止することができる。
【００３８】
特に、最上層のコイル電極９と接続する外部電極１５をチップ１の端面１Ｂに導電ペーストを塗布、乾燥および焼成した焼成電極上にめっき膜を設けることによって形成する場合には、焼成電極の焼成に伴って接続電極１０の周囲に気泡が発生し易い。しかし、本実施の形態では、接続電極１０を絶縁保護層５と絶縁層４との２層で覆うから、外部電極１５の形成に伴って接続電極１０の周囲に気泡が発生するときであっても、絶縁保護層５の変形を抑制、防止することができ、チップコイルの信頼性を高めることができる。
【００３９】
なお、前記実施の形態では、接続電極１０は絶縁保護層５に対して１層分の絶縁層４を挟む位置（絶縁層３，４間）に設けるものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図６に示す変形例のように絶縁保護層５に対して２層分の絶縁層３，４を挟んだ絶縁性基板２の表面に接続電極１０′を設けてもよい。この場合、最上層のコイル電極９と接続電極１０′とは絶縁層３，４を貫通するビアホール１３′を用いて接続するものである。
【００４０】
また、前記実施の形態では、２層の絶縁層３，４と３層のコイル電極７〜９とを交互に積層するものとしたが、３層以上の絶縁層と４層以上のコイル電極とを交互に積層する構成としてもよい。この場合、接続電極は複数層の絶縁層のうち厚さ方向の途中部位となる最上層よりも下側に位置するいずれかの絶縁層に設けてもよく、絶縁性基板の表面に設けてもよい。
【００４１】
また、前記実施の形態では、コイル電極７〜９は厚膜印刷法等を用いて形成するものとしたが、例えば真空蒸着、スパッタ等の薄膜形成法を用いて形成してもよい。
【００４２】
さらに、前記実施の形態では、コイル電極７〜９は略コ字状に形成するものとしたが、本発明はこれに限らず、コイル電極を例えば渦巻き状、ジグザグ状に形成してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、最上層のコイル電極は１層以上の絶縁層を介在させて下側となる位置から他方の外部電極に接続したから、外部電極とコイル電極との接続部位を絶縁保護層と１層以上の絶縁層とからなる合計２層以上の層で覆うことができる。このため、外部電極とコイル電極との接続部位の強度を高めることができ、該接続部位に外部電極の形成に伴って気泡が発生するときであっても絶縁保護層の変形を抑制、防止でき、信頼性を高めることができる。
【００４４】
また、絶縁保護層の厚さ寸法を増加させる必要がないから、チップの小型化、低背化を図りつつ絶縁層、コイル電極の層数を増加させることができ、高いインダクタンス値を有する小型のチップコイルを形成することできる。
【００４５】
請求項２の発明によれば、絶縁保護層に対して１層以上の絶縁層を挟んだ下側の絶縁層または絶縁性基板にはチップの端面に延びる接続電極を設け、最上層のコイル電極は該接続電極に接続する構成としたから、接続電極を絶縁保護層と１層以上の絶縁層とからなる合計２層以上の層で覆うことができ、接続電極を覆う絶縁保護層の強度を高め、気泡による絶縁保護層の変形を抑制し、防止することができる。
【００４６】
請求項３の発明によれば、外部電極をチップの端面に導電ペーストを塗布、乾燥および焼成した焼成電極上にめっき膜を設ける構成としたから、焼成電極を形成するときに、外部電極と最上層のコイル電極との接続部位に気泡が発生し易い。しかし、外部電極とコイル電極との接続部位を絶縁保護層と１層以上の絶縁層とからなる合計２層以上の層で覆うから、該接続部位に外部電極の形成に伴って気泡が発生するときであっても絶縁保護層の変形を抑制、防止でき、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるチップコイルを示す斜視図である。
【図２】図１中のチップを分解して示す分解斜視図である。
【図３】図１中のチップコイルを示す平面図である。
【図４】図３中の矢示ＩＶ−ＩＶ方向からみたチップコイルを示す断面図である。
【図５】比較例によるチップコイルを示す図４と同様位置の断面図である。
【図６】変形例によるチップコイルを示す図４と同様位置の断面図である。
【符号の説明】
１　チップ
２　絶縁性基板
３，４　絶縁層
５　絶縁保護層
６　コイル
７，８，９　コイル電極
１０，１０′　接続電極
１３，１３′　ビアホール
１４，１５　外部電極
【図１】
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【図２】
2004015011.tif 000004
【図３】
2004015011.tif 000005
【図４】
2004015011.tif 000006
【図５】
2004015011.tif 000007
【図６】
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