(57)【要約】【課題】螺旋状コイルの外周からセラミック素体の表面までの距離が適切に設定され、所望の特性が得られる電子部品を提供する。【解決手段】螺旋状コイルＬのコイル軸に対して直交する素体２０の断面において、素体２０の第１面２０ａ，２０ｂ上の辺の長さをＷ１とし、第２面２０ｃ，２０ｄ上の辺の長さをＴ１とし、素体２０の第１面２０ａ，２０ｂから螺旋状コイルＬの巻回部の外周までのそれぞれの距離をＴ２とし、第２面２０ｃ，２０ｄから螺旋状コイルＬの巻回部の外周までのそれぞれの距離をＷ２としたとき、関係式０．０２≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１７５、並びに、関係式０．０２≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１７５を満足している。【選択図】　図３
2004006760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなり、互いに対向する一対の第１面と互いに対向する一対の第２面と互いに対向する一対の第３面とを有した略直方体形状の素体と、
コイル軸が前記素体の第１面および第２面に平行に配置された状態で前記素体の内部に設けられた、横断面が矩形状の螺旋状コイルと、
前記素体の表面に設けられ、前記螺旋状コイルの両端部に電気的に接続された外部電極とを備え、
前記コイル軸に対して直交する断面において、前記素体の第１面上の辺の長さをＷ１とし、前記第２面上の辺の長さをＴ１とし、前記素体の第１面から前記螺旋状コイルの外周までの距離をＴ２とし、前記素体の第２面から前記螺旋状コイルの外周までの距離をＷ２としたとき、関係式０．０２≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１７５、並びに、関係式０．０２≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１７５が成立すること、
を特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記長さＷ１，Ｔ１と前記距離Ｗ２，Ｔ２との間に、関係式０．０３≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１５、並びに、関係式０．０３≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１５が成立することを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、素体内に螺旋状コイルを埋設した電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の電子部品として、スクリーン印刷などの手法によりコ字形状やＬ字形状のコイル用導体を形成した複数の磁性体セラミックグリーンシートを導体非形成のシートとともに所定の順序で積み重ねて圧着してセラミック素体を構成し、これを焼成した後に、端子電極を設けたものが知られている。シートを介して隣接するコイル用導体は、予め該シートに形成したビアホールを通して相互に接続され螺旋状コイルを構成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、セラミック素体の内部に螺旋状コイルが埋設された電子部品においては、コイルの磁路を確保するために、螺旋状コイルの外周からセラミック素体の表面までの距離を一定以上の値に設定する必要がある。そして、近年、電子部品に求められる小型化を実現するためには、螺旋状コイルの外周からセラミック素体の表面までの距離を適切に設定することが、より一層重要になっている。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、螺旋状コイルの外周からセラミック素体の表面までの距離が適切に設定され、所望の特性が得られる電子部品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】
以上の目的を達成するため、本発明に係る電子部品は、
（ａ）磁性体からなり、互いに対向する一対の第１面と互いに対向する一対の第２面と互いに対向する一対の第３面とを有した略直方体形状の素体と、
（ｂ）コイル軸が前記素体の第１面および第２面に平行に配置された状態で前記素体の内部に設けられた、横断面が矩形状の螺旋状コイルと、
（ｃ）前記素体の表面に設けられ、前記螺旋状コイルの両端部に電気的に接続された外部電極とを備え、
（ｄ）前記コイル軸に対して直交する断面において、前記素体の第１面上の辺の長さをＷ１とし、前記第２面上の辺の長さをＴ１とし、前記素体の第１面から前記螺旋状コイルの外周までの距離をＴ２とし、前記素体の第２面から前記螺旋状コイルの外周までの距離をＷ２としたとき、関係式０．０２≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１７５、並びに、関係式０．０２≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１７５が成立すること、
を特徴とする。
【０００６】
長さＷ１，Ｔ１と距離Ｗ２，Ｔ２が、関係式０．０２≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１７５、並びに、関係式０．０２≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１７５を満足するときには、インダクタンスの取得が最大となるように（Ｗ２／Ｗ１）と（Ｔ２／Ｔ１）を設定したときの最大値の、少なくとも７０％以上のインダクタンスを有する電子部品が得られる。さらに、長さＷ１，Ｔ１と距離Ｗ２，Ｔ２が、関係式０．０３≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１５、並びに、関係式０．０３≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１５を満足するときには、インダクタンスの取得が最大となるように（Ｗ２／Ｗ１）と（Ｔ２／Ｔ１）を設定したときの最大値の、少なくとも８０％以上のインダクタンスを有する電子部品が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【０００８】
［第１実施形態、図１〜図４］
図１に示すように、積層型インダクタ１は、コイル用導体２，３，４，５をそれぞれ表面に設けた磁性体シート１１と、引出し用ビアホール９，１０をそれぞれ設けた保護用の磁性体シート１２，１３などで構成されている。
【０００９】
磁性体シート１１にそれぞれ設けたコ字形状のコイル用導体２〜５は、シート１１に設けた中継用ビアホール８を介して電気的に直列に接続され、螺旋状コイルＬを構成する。また、磁性体シート１２にそれぞれ設けた引出用ビアホール９は、連接して螺旋状コイルＬの一方の引出し部１５を構成する。磁性体シート１３にそれぞれ設けた引出し用ビアホール１０は、連接して螺旋状コイルＬの他方の引出し部１６を構成する。
【００１０】
磁性体シート１１〜１３は、例えば、磁粉と未焼結セラミックの混合物スラリーをシート状にしたものである。コイル用導体２〜５やビアホール８〜１０の材料としては、Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕなどが使用される。
【００１１】
これらの磁性体シート１１〜１３を順に積み重ね、一体的に焼成することにより、図２に示す積層体（素体）２０を有する積層型インダクタ１が得られる。直方体形状の素体２０は、互いに対向する一対の第１面２０ａ，２０ｂと、互いに対向する一対の第２面２０ｃ，２０ｄと、互いに対向する一対の第３面２０ｅ，２０ｆを有している。素体２０の内部には、横断面が矩形状の螺旋状コイルＬが、第１面および第２面２０ａ〜２０ｄに平行にコイル軸を配置した状態で設けられている。
【００１２】
素体２０の第３面２０ｅ，２０ｆにはそれぞれ外部電極２２，２１が形成されている。外部電極２１には、コイルＬの一方の引出し部１５が電気的に接続されている。外部電極２２には、コイルＬの他方の引出し部１６が電気的に接続されている。
【００１３】
ここで、図３に示すように、螺旋状コイルＬのコイル軸に対して直交する素体２０の断面において、素体２０の第１面２０ａ，２０ｂ上の辺の長さをＷ１とし、第２面２０ｃ，２０ｄ上の辺の長さをＴ１とし、素体２０の第１面２０ａ，２０ｂから螺旋状コイルＬの巻回部の外周までのそれぞれの距離をＴ２とし、第２面２０ｃ，２０ｄから螺旋状コイルＬの巻回部の外周までのそれぞれの距離をＷ２としたとき、関係式０．０２≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１７５、並びに、関係式０．０２≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１７５を満足している。
【００１４】
これにより、インダクタンスの取得が最大となるように（Ｗ２／Ｗ１）と（Ｔ２／Ｔ１）を設定したときの最大値の、少なくとも７０％以上のインダクタンスを有する積層型インダクタ１を得ることができる。インダクタンスの取得効率が良いということは、インピーダンスの取得効率も良いということになる。インピーダンスの取得効率が良いと、少ない巻回数で所望のインピーダンス特性やインダクタンス特性を得ることができる。従って、螺旋状コイルＬの線路長が短くなって、直流抵抗値が低下し、積層型インダクタ１の電気特性を改善することができる。なお、本発明は、最大値の７０％以上のインダクタンスを有する電子部品を範囲内とした。これは、加工精度上、現実的に設定できる範囲を規定したものである。
【００１５】
インダクタンスの取得効率をより一層良くするには、関係式０．０３≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１５、並びに、関係式０．０３≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１５を満足するように、Ｗ１，Ｗ２，Ｔ１，Ｔ２のそれぞれの数値を設定する。これにより、インダクタンスの取得が最大となるように（Ｗ２／Ｗ１）と（Ｔ２／Ｔ１）を設定したときの最大値の、少なくとも８０％以上のインダクタンスを有する積層型インダクタ１を得ることができる。
【００１６】
図４は、素体２０のサイズを一定にして、素体２０の第１面２０ａ，２０ｂから螺旋状コイルＬの巻回部の外周までのそれぞれの距離Ｔ２と、第２面２０ｃ，２０ｄから螺旋状コイルＬの巻回部の外周までのそれぞれの距離Ｗ２とを種々に変えて積層型インダクタを作成し、その取得インダクタンスを測定した結果を示すグラフである。なお、磁性体シート１１〜１３として、厚みが２２μｍで、透磁率μが３８０の材料を用いた。コイル用導体２〜５の導体厚みを１０μｍとし、導体幅を５０μｍとした。そして、螺旋状コイルＬの巻回数を６ターンとした。直方体形状の素体２０は長さが１．０ｍｍであり、螺旋状コイルＬのコイル軸に対して直交する断面において、長さＷ１＝Ｔ１＝０．５ｍｍとした。すなわち、素体２０は正方形の横断面を有している。
【００１７】
一般に、螺旋状コイルＬの巻回部の横断面の面積をＳ、螺旋状コイルＬの巻回部の長さをｌとすると、取得できるインダクタンスＬ（１）は、関係式（１）で表される。
Ｌ（１）∝（Ｓ／ｌ）…（１）
【００１８】
従って、螺旋状コイルＬの巻回部の横断面の面積Ｓが大きいほど、また、螺旋状コイルＬの巻回部の長さｌが短いほど、インダクタンス値が大きくなる。
【００１９】
ここで、面積Ｓを除々に大きくする場合、すなわち、素体２０の第１面および第２面２０ａ〜２０ｄから螺旋状コイルＬの巻回部の外周までのそれぞれの距離（サイドギャップ）Ｔ２，Ｗ２を除々に小さくする場合、取得インダクタンスＬ（１）は、除々に大きくなる（図４に示されているグラフの領域Ａ参照）。
【００２０】
ところが、面積Ｓが過度に大きくなって、サイドギャップＴ２，Ｗ２が過度に小さくなると、螺旋状コイルＬに発生する磁束が磁性体からなる素体２０から外に漏れることになる。磁性体と比較して空気の透磁率（μ＝１）は低いため、取得インダクタンスＬ（１）は逆に小さくなる（図４に示されているグラフの領域Ｂ参照）。従って、領域Ａと領域Ｂの境界において、取得インダクタンスＬ（１）は最大値をとる。
【００２１】
［第２実施形態、図５〜図７］
図５に示すように、積層型インダクタ３１は、コイル用導体３２，３３，３４，３５をそれぞれ表面に設けた磁性体シート４１と、予め導体を表面に設けていない保護用の磁性体シート４２，４３などで構成されている。
【００２２】
磁性体シート４１にそれぞれ設けたＬ字形状やコ字形状のコイル用導体３２〜３５は、シート４１に設けた中継用ビアホール３８を介して電気的に直列に接続され、螺旋状コイルＬを構成する。コイル用導体３２は、引出し部３９をシート４１の左側の縁部に露出している。コイル用導体３５は、引出し部４０をシート４１の右側の縁部に露出している。
【００２３】
これらの磁性体シート４１〜４３を順に積み重ね、一体的に焼成することにより、図６に示す積層体（素体）５０を有する積層型インダクタ３１が得られる。直方体形状の素体５０は、互いに対向する一対の第１面５０ａ，５０ｂと、互いに対向する一対の第２面５０ｃ，５０ｄと、互いに対向する一対の第３面５０ｅ，５０ｆを有している。素体５０の内部には、横断面が矩形状の螺旋状コイルＬが、第１面および第２面５０ａ〜５０ｄに平行にコイル軸を配置した状態で設けられている。
【００２４】
素体５０の第２面５０ｃ，５０ｄにはそれぞれ外部電極５２，５１が形成されている。外部電極５１には、コイルＬの一方の引出し部３９が電気的に接続されている。外部電極５２には、コイルＬの他方の引出し部４０が電気的に接続されている。
【００２５】
ここで、図７に示すように、螺旋状コイルＬのコイル軸に対して直交する素体５０の断面において、素体５０の第１面５０ａ，５０ｂ上の辺の長さをＷ１とし、第２面５０ｃ，５０ｄ上の辺の長さをＴ１とし、素体５０の第１面５０ａ，５０ｂから螺旋状コイルＬの巻回部の外周までのそれぞれの距離をＴ２とし、第２面５０ｃ，５０ｄから螺旋状コイルＬの巻回部の外周までのそれぞれの距離をＷ２としたとき、関係式０．０２≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１７５、並びに、関係式０．０２≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１７５を満足している。
【００２６】
これにより、インダクタンスの取得が最大となるように（Ｗ２／Ｗ１）と（Ｔ２／Ｔ１）を設定したときの最大値の、少なくとも７０％以上のインダクタンスを有する積層型インダクタ３１を得ることができる。
【００２７】
インダクタンスの取得効率をより一層良くするには、関係式０．０３≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１５、並びに、関係式０．０３≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１５を満足するように、Ｗ１，Ｗ２，Ｔ１，Ｔ２のそれぞれの数値を設定する。これにより、インダクタンスの取得が最大となるように（Ｗ２／Ｗ１）と（Ｔ２／Ｔ１）を設定したときの最大値の、少なくとも８０％以上のインダクタンスを有する積層型インダクタ３１を得ることができる。
【００２８】
［他の実施形態］
なお、本発明に係る電子部品は、前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００２９】
例えば、前記実施形態は、それぞれコイル用導体やビアホールが形成されたシートを積み重ねた後、一体的に焼成するものであるが、必ずしもこれに限定されない。シートは予め焼成されたものを用いてもよい。また、以下に説明する製法によって電子部品を製造してもよい。スクリーン印刷などの手法によりペースト状の磁性体セラミック材料にて磁性体層を形成した後、その磁性体層の表面にペースト状の導電体材料を塗布してコイル用導体やビアホールを形成する。次に、ペースト状の磁性体セラミック材料を上から塗布して磁性体層とする。同様にして、順に重ね塗りすることにより積層構造を有する電子部品が得られる。
【００３０】
さらに、積層型電子部品の他に、金属線を巻回してなるコイルを金型にセットした後、該金型内にフェライト粉末などの磁粉と樹脂の混合物スラリー、または、磁粉と未焼結セラミックの混合物スラリーを注入して圧縮成形することにより得られる、コイルを磁性体内に埋設した電子部品にも本発明を適用することができる。
【００３１】
また、電子部品は、インダクタの他にＬＣフィルタやＬＣノイズフィルタ、高周波モジュールなどのコイルを内蔵する電子部品であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、関係式０．０２≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１７５、並びに、関係式０．０２≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１７５を満足している。これにより、インダクタンスの取得が最大となるように（Ｗ２／Ｗ１）と（Ｔ２／Ｔ１）を設定したときの最大値の、少なくとも７０％以上のインダクタンスを有する電子部品を得ることができる。インダクタンスの取得効率が良いということは、インピーダンスの取得効率も良いということになる。インピーダンスの取得効率が良いと、少ない巻回数で所望のインピーダンス特性やインダクタンス特性を得ることができる。従って、螺旋状コイルＬの線路長が短くなって、直流抵抗値が低下し、電子部品の電気特性を改善することができる。
【００３３】
インダクタンスの取得効率をより一層良くするには、関係式０．０３≦（Ｗ２／Ｗ１）≦０．１５、並びに、関係式０．０３≦（Ｔ２／Ｔ１）≦０．１５を満足するように、Ｗ１，Ｗ２，Ｔ１，Ｔ２のそれぞれの数値を設定する。これにより、インダクタンスの取得が最大となるように（Ｗ２／Ｗ１）と（Ｔ２／Ｔ１）を設定したときの最大値の、少なくとも８０％以上のインダクタンスを有する電子部品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品の第１実施形態を示す分解斜視図。
【図２】図１に示した電子部品の外観を示す斜視図。
【図３】図２に示した電子部品の模式断面図。
【図４】図２に示した電子部品のインダクタンス測定結果を示すグラフ。
【図５】本発明に係る電子部品の第２実施形態を示す分解斜視図。
【図６】図５に示した電子部品の外観を示す斜視図。
【図７】図６に示した電子部品の模式断面図。
【符号の説明】
１，３１…積層型インダクタ
２〜５，３２〜３５…コイル用導体
８，３８…中継用ビアホール
９，１０…引出し用ビアホール
１１〜１３，４１〜４３…磁性体シート
１５，１６…引出し部
２０，５０…素体
２０ａ，２０ｂ，５０ａ，５０ｂ…第１面
２０ｃ，２０ｄ，５０ｃ，５０ｄ…第２面
２０ｅ，２０ｆ，５０ｅ，５０ｆ…第３面
２１，２２，５１，５２…外部電極
Ｌ…螺旋状コイル
Ｗ１…第１面上の辺の長さ
Ｗ２…第２面から螺旋状コイルの外周までの距離
Ｔ１…第２面上の辺の長さ
Ｔ２…第１面から螺旋状コイルの外周までの距離
【図１】
2004006760.tif 000003
【図２】
2004006760.tif 000004
【図３】
2004006760.tif 000005
【図４】
2004006760.tif 000006
【図５】
2004006760.tif 000007
【図６】
2004006760.tif 000008
【図７】
2004006760.tif 000009