(57)【要約】【課題】積層体を特殊な方法でカットすることなく、積層体内にコイル径またはコイル開口の大きなコイルを内蔵するコイル内蔵素子、それを備えたコイルアンテナ、電子機器およびコイル内蔵素子の製造方法を提供する。【解決手段】導体によるコイルパターンが形成された絶縁体層を含む、それぞれ可撓性を有する複数の絶縁体層が積層されて、絶縁体層の積層による積層体内に、コイルパターンによるコイルが構成されたコイル内蔵素子において、絶縁体層の積層方向からの平面視で、コイルパターンの一部に重なる、積層体内の位置に補助部材が配置され、複数の絶縁体層のうちコイルパターンが形成された絶縁体層が、補助部材と重なる領域で、積層方向に変形している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体によるコイルパターンが形成された絶縁体層を含む、それぞれ可撓性を有する複数の絶縁体層が積層されて、前記絶縁体層の積層による積層体内に、前記コイルパターンによるコイルが構成されたコイル内蔵素子において、
前記絶縁体層の積層方向からの平面視で、前記コイルパターンの形成層の一部に重なる、前記積層体内の位置に補助部材が配置され、
前記複数の絶縁体層のうち前記コイルパターンが形成された絶縁体層が、補助部材と重なる領域で、前記積層方向に変形していることを特徴とする、コイル内蔵素子。
【請求項２】
前記コイルパターンが形成された絶縁体層の、前記積層方向への変形により、前記コイルの開口は、積層された前記絶縁体層のうち最外層の面に対して傾斜している、請求項１に記載のコイル内蔵素子。
【請求項３】
前記補助部材は、平面視で異なる複数の領域にそれぞれ配置され、前記複数の領域は、前記コイルパターンの形成層の上層側に前記補助部材が多く形成されている領域と、下層側に前記補助部材が多く形成されている領域とを有する、請求項１または２に記載のコイル内蔵素子。
【請求項４】
前記補助部材は、前記コイルパターンと同じ材質で構成されている、請求項１から３のいずれかに記載のコイル内蔵素子。
【請求項５】
前記補助部材は、前記絶縁体層と同じ材質で構成されている、請求項１から３のいずれかに記載のコイル内蔵素子。
【請求項６】
前記補助部材は、前記絶縁体層とは誘電率の異なる材料で構成されている、請求項１から３のいずれかに記載のコイル内蔵素子。
【請求項７】
前記補助部材は、前記絶縁体層とは透磁率の異なる材料で構成されている、請求項１から３のいずれかに記載のコイル内蔵素子。
【請求項８】
前記積層体の上面および下面は、前記積層体の全面を覆う絶縁体の層である、請求項１から７のいずれかに記載のコイル内蔵素子。
【請求項９】
複数の絶縁体層に形成された前記コイルパターンのうち、積層方向の中央に近い絶縁体層に形成されたコイルパターンは、前記中央から離れた絶縁体層に形成されたコイルパターンに比べて径が大きい、請求項１から８のいずれかに記載のコイル内蔵素子。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のコイル内蔵素子を備え、前記積層体の外面に、前記コイルパターンに導通する端子電極が形成されたコイルアンテナ。
【請求項１１】
回路基板を備えた電子機器において、前記回路基板に請求項１から８のいずれかに記載のコイル内蔵素子が実装された電子機器。
【請求項１２】
導体によるコイルパターンが形成された絶縁体層を含む、それぞれ可撓性を有する複数の絶縁体層が積層されて、前記絶縁体層の積層による積層体内に、前記コイルパターンによるコイルが構成されたコイル内蔵素子の製造方法であって、
前記複数の絶縁体層に相当する複数の絶縁性基材を用意する第１工程と、
前記複数の絶縁性基材のうち所定の絶縁性基材に前記コイルパターンを形成する第２工程と、
前記絶縁性基材の平面視で、前記コイルパターンの一部に重なるように、前記絶縁性基材に対して補助部材を配置し、前記複数の絶縁性基材を積層して積層体を形成する第３工程と、
前記積層体を加圧することにより、前記コイルパターンの形成層を積層方向に変形させる第４工程と、
を有する、コイル内蔵素子の製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁性基材は熱可塑性樹脂からなり、前記第４工程は、前記積層体を加熱プレスにより一体成型する工程である、請求項１２に記載のコイル内蔵素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体内にコイルが設けられたコイル内蔵素子、それを備えたコイルアンテナ、電子機器およびコイル内蔵素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、チップインダクタやチップコイルアンテナ等、内部にコイルを含む電子部品において、コイルを絶縁性基体の内部に備える場合、絶縁体層の積層体内にコイルが設けられることが多い。
【０００３】
インダクタにおいて、限られたサイズの絶縁性基体に所定の大きなインダクタンスのコイルを設ける場合や、コイルアンテナにおいて、鎖交する磁束を多くする場合には、コイル開口の大きなコイルを形成することが重要である。また、回路基板への実装面に対してコイルに鎖交する磁束の向きが重要になる場合がある。
【０００４】
特許文献１には、内部にコイルが形成された直方体状の積層体を斜めにカットすることで、積層体内にコイル開口が傾斜したコイルを設けることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５１６５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されるコイル内蔵素子においては、絶縁体層の積層方向に積層体をカットすることは製造上の難易度が高い。また、製造コストが嵩むおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、積層体を特殊な方法でカットすることなく、積層体内にコイル径またはコイル開口の大きなコイルを内蔵するコイル内蔵素子、それを備えたコイルアンテナ、電子機器およびコイル内蔵素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明のコイル内蔵素子は、
導体によるコイルパターンが形成された絶縁体層を含む、それぞれ可撓性を有する複数の絶縁体層が積層されて、前記絶縁体層の積層による積層体内に、前記コイルパターンによるコイルが構成されたコイル内蔵素子において、
前記絶縁体層の積層方向からの平面視で、前記コイルパターンの一部に重なる、前記積層体内の位置に補助部材が配置され、
前記複数の絶縁体層のうち前記コイルパターンが形成された絶縁体層が、補助部材と重なる領域で、前記積層方向に変形していることを特徴とする。
【０００９】
上記構造により、積層された絶縁体層のうち最外層の面に対してコイル開口が傾斜したコイルが積層体内に配置されることになり、そのことで、コイル径またはコイル開口の大きなコイルを内蔵するコイル内蔵素子が得られる。
【００１０】
（２）上記（１）において、前記コイルパターンが形成された絶縁体層の、前記積層方向への変形により、前記コイルの開口は、積層された前記絶縁体層のうち最外層の面に対して傾斜していることが好ましい。すなわち、そのことで、コイル径またはコイル開口の大きなコイルを内蔵するコイル内蔵素子が得られる。
【００１１】
（３）上記（１）または（２）において、前記補助部材は、平面視で異なる複数の領域にそれぞれ配置され、前記複数の領域は、前記コイルパターン形成層の上層側に前記補助部材が多く形成されている領域と、下層側に前記補助部材が多く形成されている領域とを有することが好ましい。これにより、コイル開口が効率よく傾斜する。
【００１２】
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記補助部材は、前記コイルパターンと同じ材質で構成されていれば、補助部材専用の材料を用意する必要がなく、製造コストのアップが避けられる。
【００１３】
（５）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記補助部材は、前記絶縁体層と同じ材質で構成されていれば、補助部材専用の材料を用意する必要がなく、製造コストのアップが避けられる。
【００１４】
（６）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記補助部材は、前記絶縁体層とは誘電率の異なる材料で構成されていてもよい。これにより、コイルパターンとその近傍の導体との間の容量を定め易くなる。
【００１５】
（７）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記補助部材は、前記絶縁体層とは透磁率の異なる材料で構成されていてもよい。これにより、コイルに対する磁性体部材の配置関係によって、例えば磁路の形成や磁束の向きの制御が可能となる。
【００１６】
（８）上記（１）から（７）のいずれかにおいて、前記積層体の上面または下面は、前記積層体の全面を覆う絶縁体の層であることが好ましい。これにより、積層体の上面または下面に層界面が露出せず、表面に凹凸が生じ難くなる。
【００１７】
（９）上記（１）から（８）のいずれかにおいて、複数の絶縁体層に形成された前記コイルパターンのうち、積層方向の中央に近い絶縁体層に形成されたコイルパターンは、前記中央から離れた絶縁体層に形成されたコイルパターンに比べて径が大きいことが好ましい。これにより、積層体内へのコイルパターンの配置が容易になり、積層体内のスペースを有効に利用できる。また、異なる絶縁体層に形成されたコイルパターン同士が重なりにくくできるので、コイルパターン間の不所望な層間容量を抑えられる。
【００１８】
（１０）本発明のコイルアンテナは、
上記（１）から（８）のいずれかに記載のコイル内蔵素子を備え、前記積層体の外面に、前記コイルパターンに導通する端子電極が形成されたことを特徴とする。
【００１９】
（１１）本発明の電子機器は、
回路基板を備え、前記回路基板に上記（１）から（８）のいずれかに記載のコイル内蔵素子が実装されたことを特徴とする。
【００２０】
上記構成により、占有面積の小さなコイル内蔵素子が回路基板に実装されるので、電子機器が小型化できる。また、回路基板に対してコイル開口面が傾斜したコイルを配置することにより、回路基板に形成された導体パターンとの干渉や結合を制御できる。
【００２１】
（１２）本発明のコイル内蔵素子の製造方法は、
導体によるコイルパターンが形成された絶縁体層を含む、それぞれ可撓性を有する複数の絶縁体層が積層されて、前記絶縁体層の積層による積層体内に、前記コイルパターンによるコイルが構成されたコイル内蔵素子の製造方法であって、
前記複数の絶縁体層に相当する複数の絶縁性基材を用意する第１工程と、
前記複数の絶縁性基材のうち所定の絶縁性基材に前記コイルパターンを形成する第２工程と、
前記絶縁性基材の平面視で、前記コイルパターンの一部に重なるように、前記絶縁性基材に対して補助部材を配置し、前記複数の絶縁性基材を積層して積層体を形成する第３工程と、
前記積層体を加圧することにより、前記コイルパターンの形成層を積層方向に変形させる第４工程と、
を有することを特徴とする。
【００２２】
上記構成により、積層された絶縁体層のうち最外層の面に対してコイル開口が傾斜するコイルが積層体内に配置されたコイル内蔵素子が得られる。
【００２３】
（１２）上記（１１）において、前記絶縁性基材は熱可塑性樹脂からなり、前記第４工程は、前記積層体を加熱プレスにより一体成型する工程であることが好ましい。これにより、樹脂流動性によって、コイルパターンの形成層を積層方向へ大きく変形させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、積層された絶縁体層のうち最外層の面に対してコイル開口が傾斜したコイルが積層体内に配置されることになり、そのことで、コイル径またはコイル開口の大きなコイルを内蔵するコイル内蔵素子や、鎖交する磁束の向きが定められたコイル内蔵素子が得られる。また、そのコイル内蔵素子を備えるコイルアンテナおよび電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は第１の実施形態に係るコイル内蔵素子１０１の斜視図である。
【図２】図２はコイル内蔵素子１０１の分解斜視図である。
【図３】図３は、コイル内蔵素子１０１の図１におけるＡ−Ａ部分の断面図である。
【図４】図４（Ａ）はコイル内蔵素子１０１の断面図、図４（Ｂ）は比較例のコイル内蔵素子１０１Ｓの断面図である。
【図５】図５（Ａ）はコイル内蔵素子１０１の断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）において楕円で囲んだ部分の拡大図、図５（Ｃ）は楕円で囲んだ部分の、積層加圧前の状態を示す断面図である。
【図６】図６は第２の実施形態に係るコイル内蔵素子１０２の分解斜視図である。
【図７】図７は第３の実施形態に係るコイル内蔵素子１０３の分解斜視図である。
【図８】図８はコイル内蔵素子１０３の断面図である。
【図９】図９は第４の実施形態に係るコイル内蔵素子１０４の斜視図である。
【図１０】図１０は第５の実施形態に係るコイル内蔵素子１０５の分解斜視図である。
【図１１】図１１はコイル内蔵素子１０５の断面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、回路基板２００にコイル内蔵素子１０１が実装された状態での斜視図であり、図１２（Ｂ）はその状態での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００２７】
《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係るコイル内蔵素子１０１の模式的な斜視図である。図１では、積層体９０の内部を透視したように表している。このコイル内蔵素子１０１は例えばコイルアンテナとして使用される。
【００２８】
コイル内蔵素子１０１は、導体によるコイルパターン１１，１２が形成された絶縁体層を含む。絶縁体層の積層による積層体９０内に、コイルパターン１１，１２およびビア導体Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３によるコイルが構成されている。コイル内蔵素子１０１の実装面（積層体９０の外面）には端子電極５１，５２が形成されている。ここで、端子電極５１，５２も含めると、端子電極５１→ビア導体Ｖ１１→コイルパターン１１→ビア導体Ｖ１２→コイルパターン１２→ビア導体Ｖ１３→端子電極５２の経路で、約１．５ターン分のコイルが構成される。
【００２９】
積層体９０は直方体状であり、図１に示す直交座標系でＸ−Ｙ面に平行な面を実装面とすれば、コイルパターン１１，１２によるコイルの巻回軸はＺ軸方向から傾いている。図１に示す例では、Ｙ軸回りでθ方向に傾いている。
【００３０】
図２はコイル内蔵素子１０１の分解斜視図である。図３は、コイル内蔵素子１０１の図１におけるＡ−Ａ部分の断面図である。コイル内蔵素子１０１の積層体９０は、絶縁体層Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４、第１補助部材６１，６２および第２補助部材７１，７２を含む。絶縁体層Ｓ２の下面にコイルパターン１１、絶縁体層Ｓ３の下面にコイルパターン１２がそれぞれ形成されている。絶縁体層Ｓ１の下面には端子電極５１，５２が形成されている。
【００３１】
絶縁体層Ｓ１〜Ｓ４および補助部材６１，６２，７１，７２は、例えばそれぞれ液晶ポリマー（ＬＣＰ）シート等の可撓性を有するシートであり、コイルパターン１１，１２は、例えばパターン化されたＣｕ箔等の金属箔である。
【００３２】
第１補助部材６１，６２および第２補助部材７１，７２は、絶縁体層Ｓ１〜Ｓ４の積層方向（Ｚ軸方向）からの平面視で、コイルパターン１１，１２の一部に重なる。
【００３３】
第１補助部材６１，６２および第２補助部材７１，７２は、平面視で異なる複数の領域にそれぞれ配置される。この複数の領域は、コイルパターン１１，１２の形成層の上層側に補助部材が多く形成されている領域と下層側に補助部材が多く形成されている領域を有する。本実施形態では、第１補助部材６１，６２はコイルパターン１１，１２より下層側でＸ軸方向の一方端寄り（図２、図３に示す視点で右寄り）に配置され、第２補助部材７１，７２はコイルパターン１１，１２より上層側でＸ軸方向の他方端寄り（図２、図３に示す視点で左寄り）に配置される。すなわち、絶縁体層の面に沿ってコイル巻回領域の中心を通る線に対し左右非対称位置に補助部材が配置されている。
【００３４】
第１補助部材６１，６２の形状・大きさは異なる。コイルパターン１１，１２に積層方向に近い側の補助部材６２は遠い側の補助部材６１に比べて、積層体９０の端面から内方への延伸量が小さい。また、第２補助部材７１，７２の形状・大きさは異なる。コイルパターン１１，１２に積層方向に近い側の補助部材７２は遠い側の補助部材７１に比べて、積層体９０の端面から内方への延伸量が小さい。
【００３５】
コイル内蔵素子１０１は例えば次の工程により製造される。
【００３６】
［第１工程］
金属箔を一方主面に有する複数の絶縁性基材、例えばＣｕ箔を一方主面に有する、熱可塑性樹脂である液晶ポリマー（ＬＣＰ）シートを用意する。
【００３７】
［第２工程］
複数の絶縁性基材のうち所定の絶縁性基材（後に絶縁体層Ｓ２，Ｓ３となる絶縁性基材）に金属箔をパターニングすることによりコイルパターン１１，１２を形成する。また、ビア導体Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３に対応する位置に穴を形成し、その穴に導電性ペーストを充填することにより、ビア導体Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３を形成する。
【００３８】
［第３工程］
絶縁性基材の平面視で、コイルパターン１１，１２の一部に重なるように、絶縁性基材に対して絶縁性基材と同一の材料からなる補助部材６１，６２，７１，７２を配置し、複数の絶縁性基材を積層してマザー基板状態の積層体を形成する。
【００３９】
［第４工程］
マザー基板状態の積層体を加熱プレスにより一体成型することにより、コイルパターン１１，１２の形成層を積層方向に変形させる。その後、マザー基板状態の積層体から個別の積層体９０に切り出す。
【００４０】
図２に示した各絶縁体層Ｓ１〜Ｓ４と補助部材６１，６２，７１，７２とを積層し、加圧することにより、絶縁体層Ｓ２，Ｓ３に補助部材６１，６２，７１，７２によって偶力のモーメントが加わり、変形する。それに伴い、コイルパターン１１，１２の部分的な積層方向の位置が変位する。その結果、図１、図２、図３に示したように、コイル巻回軸ＡＸが積層方向（Ｚ軸方向）から傾いた（積層された絶縁体層のうちの最外層の面に対してコイル開口が傾斜した）コイルが積層体９０内に構成される。
【００４１】
図４（Ａ）は、本実施形態のコイル内蔵素子１０１の断面図、図４（Ｂ）は比較例のコイル内蔵素子１０１Ｓの断面図である。比較例のコイル内蔵素子１０１Ｓは、補助部材が無く、絶縁体層Ｓ１，Ｓ２間に絶縁体層Ｓ５が設けられ、絶縁体層Ｓ３，Ｓ４間に絶縁体層Ｓ６を設けられている。
【００４２】
コイルパターン１１，１２の部分的な積層方向の変位により、コイル内蔵素子１０１が備えるコイルの開口径Ａは、比較例のコイル内蔵素子１０１Ｓが備えるコイルの開口径Ｂより大きい。このように、積層体９０の外形サイズの割に（相対的に）、コイル径、コイル開口の大きなコイルを内蔵するコイル内蔵素子が得られる。このコイル内蔵素子をコイルアンテナとして用いる場合に、通信相手側アンテナとの結合度の高いコイルアンテナとなる。
【００４３】
図５（Ａ）はコイル内蔵素子１０１の断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）において楕円で囲んだ部分の拡大図、図５（Ｃ）は上記楕円で囲んだ部分の、積層加圧前の状態を示す断面図である。図５（Ａ）において楕円で囲んだ部分は、第２補助部材７１、絶縁体層Ｓ３および絶縁体層Ｓ４の三面界面である。このような三面界面は、相対的に大きな樹脂流動が生じる箇所であるため、凹凸が生じやすく、いびつな形状となる場合がある。しかし、絶縁体層Ｓ４は積層体９０の全面を覆う層であるので、上記三面界面は絶縁体層Ｓ４の内面側に内包される。そのため、絶縁体層Ｓ４は上記凹凸を吸収し、積層体９０の上面は平坦となる。
【００４４】
図５（Ｂ）（Ｃ）では、絶縁体層Ｓ４を含む三面界面について示したが、絶縁体層Ｓ１を含む三面界面についても同様であり、積層体９０の下面も平坦となる。
【００４５】
本実施形態によれば、絶縁体層と補助部材とを、同一の熱可塑性樹脂による絶縁性基材で構成したので、接着剤を用いることなく、加熱・加圧により簡単な工法で一体化できる。また、異種材料の界面を少なくでき、界面での剥離が起こりにくい素子が構成される。
【００４６】
《第２の実施形態》
第２の実施形態では、補助部材の形状および材質が第１の実施形態とは異なるコイル内蔵素子１０２について示す。
【００４７】
図６は第２の実施形態に係るコイル内蔵素子１０２の分解斜視図である。コイル内蔵素子１０２は、絶縁体層Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６、第１補助部材６０および第２補助部材７０を含む。絶縁体層Ｓ４の下面にコイルパターン１１、絶縁体層Ｓ５の下面にコイルパターン１２がそれぞれ形成されている。絶縁体層Ｓ１の下面には端子電極５１，５２が形成されている。
【００４８】
絶縁体層Ｓ１〜Ｓ６は、例えばそれぞれ液晶ポリマー（ＬＣＰ）のシートであり、コイルパターン１１，１２は、例えばパターン化されたＣｕ箔である。第１補助部材６０および第２補助部材７０はそれぞれポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の部材である。
【００４９】
第１補助部材６０および第２補助部材７０は、絶縁体層Ｓ１〜Ｓ６の積層方向（Ｚ軸方向）からの平面視で、コイルパターン１１，１２の一部に重なる。本実施形態では、第１補助部材６０はコイルパターン１１，１２より下層側でＸ軸方向の一方端寄り（図６に示す視点で右寄り）に配置され、第２補助部材７０はコイルパターン１１，１２より上層側でＸ軸方向の他方端寄り（図６に示す視点で左寄り）に配置される。
【００５０】
図６に示した各絶縁体層Ｓ１〜Ｓ６と補助部材６０，７０とを積層し、加熱・加圧することで一体成型する。その加熱・加圧の際、絶縁体層Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５に補助部材６０，７０によって偶力のモーメントが加わり、変形する。それに伴い、コイルパターン１１，１２の部分的な積層方向の位置が変位する。その結果、第１の実施形態で示したコイル内蔵素子１０１と同様に、コイル巻回軸が積層方向（Ｚ軸方向）から傾いたコイルが積層体内に構成される。
【００５１】
本実施形態によれば、補助部材６０，７０は絶縁体層Ｓ１〜Ｓ６よりも低誘電率であるので、コイルパターン１１，１２とこれらに対向する位置に形成される導体パターンとの間に補助部材６０，７０を配置することにより、上記導体パターンとコイルパターン１１，１２との間に生じる容量を低減できる。図６に示した例では、コイルパターン１１と端子電極５２との間に生じる容量が低減される。
【００５２】
なお、補助部材６０，７０を絶縁体層Ｓ１〜Ｓ６よりも高誘電率の部材とすることもできる。その場合には、コイルパターン１１，１２とこれらに対向する位置に形成される導体パターンとの間に補助部材６０，７０を配置することにより、上記導体パターンとコイルパターン１１，１２との間に生じる容量を増大させることができる。例えば、その容量でコイルアンテナの共振周波数の調整（設定）を行ってよい。また、上記容量とコイルとでフィルタを構成することもできる。
【００５３】
《第３の実施形態》
第３の実施形態では、補助部材を磁芯として利用する例を示す。図７は第３の実施形態に係るコイル内蔵素子１０３の分解斜視図であり、図８はコイル内蔵素子１０３の断面図である。
【００５４】
コイル内蔵素子１０３は、絶縁体層Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６、磁性体部材８０、第１補助部材６０および第２補助部材７０を含む。絶縁体層Ｓ４の下面にコイルパターン１１、絶縁体層Ｓ５の下面にコイルパターン１２がそれぞれ形成されている。絶縁体層Ｓ１の下面には端子電極５１，５２が形成されている。
【００５５】
絶縁体層Ｓ１〜Ｓ６は、例えばそれぞれ液晶ポリマー（ＬＣＰ）のシートであり、コイルパターン１１，１２は、例えばパターン化されたＣｕ箔である。第１補助部材６０および第２補助部材７０はそれぞれ磁性体フェライトの部材である。磁性体部材８０も同様の磁性体フェライトの部材である。これにより、絶縁体層Ｓ１〜Ｓ６と、第１補助部材６０および第２補助部材７０とは透磁率が異なる材料で構成されている。
【００５６】
コイルパターン１１，１２に対する補助部材６０，７０の配置位置は、第２の実施形態で図６に示したコイル内蔵素子１０２と同様である。磁性体部材８０は、補助部材６０，７０の中間的な位置に配置される。そして、磁性体部材８０はコイルパターン１１，１２およびビア導体Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３によるコイルの内部に配置される。
【００５７】
上記補助部材６０，７０および磁性体部材８０はコイルのインダクタンスを高める。また、補助部材６０，７０および磁性体部材８０配置方向は、積層方向（Ｚ軸方向）から傾いているので、その方向に磁束が向く。したがって、このコイル内蔵素子１０３をコイルアンテナとして使用する場合、補助部材６０，７０および磁性体部材８０配置方向によって指向性もたせることができる。
【００５８】
なお、上記補助部材６０，７０および磁性体部材８０には、焼結磁性体以外に、磁性体フェライトフィラーを分散させたポリイミド(PI)や液晶ポリマー(ＬＣＰ)などの樹脂シートを用いてもよい。
【００５９】
《第４の実施形態》
第４の実施形態は、これまでに示した実施形態とは異なるコイルパターンを備えるコイル内蔵素子について示す。
【００６０】
図９は第４の実施形態に係るコイル内蔵素子１０４の模式的な斜視図である。コイル内蔵素子１０４は、導体によるコイルパターン１１，１２，１３が形成された絶縁体層を含む。絶縁体層の積層による積層体９０内に、コイルパターン１１，１２，１３およびビア導体Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４によるコイルが構成されている。コイル内蔵素子１０４の実装面（積層体９０の外面）には端子電極５１，５２が形成されている。ここで、端子電極５１，５２も含めると、端子電極５１→ビア導体Ｖ１１→コイルパターン１１→ビア導体Ｖ１２→コイルパターン１２→ビア導体Ｖ１３→コイルパターン１３→ビア導体Ｖ１４→端子電極５２の経路で、約１．５ターン分のコイルが構成される。
【００６１】
第１の実施形態で図１に示した例と異なり、コイルパターン１１，１２，１３のそれぞれは約１／２ターンのパターンである。このように、各層のコイルパターンの長さが短い場合にも適用できる。
【００６２】
《第５の実施形態》
第５の実施形態では、これまでに示した実施形態とは更に異なるコイルパターンを備えるコイル内蔵素子について示す。
【００６３】
図１０は第５の実施形態に係るコイル内蔵素子１０５の模式的な斜視図である。図１１は、コイル内蔵素子１０５の主要部の断面図である。コイル内蔵素子１０５は複数の絶縁体層Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７、第１補助部材６０および第２補助部材７０を含む。絶縁体層Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６には、導体によるコイルパターン１１，１２，１３，１４，１５がそれぞれ形成されている。絶縁体層Ｓ１〜Ｓ６にはビア導体Ｖ１１〜Ｖ１６が形成されている。絶縁体層Ｓ１の下面には端子電極５１，５２が形成されている。
【００６４】
絶縁体層Ｓ１〜Ｓ７は、例えばそれぞれ液晶ポリマー（ＬＣＰ）のシートであり、コイルパターン１１〜１５は、例えばパターン化されたＣｕ箔である。第１補助部材６０および第２補助部材７０はそれぞれ液晶ポリマー（ＬＣＰ）のシートまたはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の部材である。
【００６５】
絶縁体層Ｓ５，Ｓ６および第２補助部材７０は、それらの左側端部がコイル内蔵素子１０５の左端に寄せられ、絶縁体層Ｓ２，Ｓ３および第１補助部材６０は、それらの右側端部がコイル内蔵素子１０５の右端に寄せられた状態に配置される。絶縁体層Ｓ１，Ｓ４，Ｓ７のＸ軸方向の幅は絶縁体層Ｓ５のＸ軸方向の幅より大きい。また、絶縁体層Ｓ３，Ｓ５のＸ軸方向の幅は絶縁体層Ｓ２，Ｓ６のＸ軸方向の幅より大きい。さらに、絶縁体層Ｓ２，Ｓ６のＸ軸方向の幅は補助部材６０，７０のＸ軸方向の幅より大きい。
【００６６】
これら絶縁体層の積層による積層体９０内に、コイルパターン１１〜１５およびビア導体Ｖ１１〜Ｖ１６によるコイルが構成されている。端子電極５１，５２も含めると、端子電極５１→ビア導体Ｖ１１→コイルパターン１５→ビア導体Ｖ１２→コイルパターン１４→ビア導体Ｖ１３→コイルパターン１３→ビア導体Ｖ１４→コイルパターン１２→ビア導体Ｖ１５→コイルパターン１１→ビア導体Ｖ１６→端子電極５２の経路で、約４．５ターン分のコイルが構成される。
【００６７】
図１１に表れているように、複数の絶縁体層に形成されたコイルパターン１１〜１５のうち、積層方向の中央に近い絶縁体層に形成されたコイルパターンは、中央から離れた絶縁体層に形成されたコイルパターンに比べて径が大きい。本実施形態では、絶縁体層Ｓ４に形成されたコイルパターン１３の径は他の絶縁体層に形成されたコイルパターンの径より大きい。
【００６８】
本実施形態によれば、各絶縁体層に径の等しいコイルパターンを形成する場合に比べて、積層体９０内へのコイルパターンの配置が容易になり、積層体９０内のスペースを有効に利用できる。また、異なる絶縁体層に形成されたコイルパターン同士が重なりにくくできるので、コイルパターン間の不所望な層間容量を抑えられる。
【００６９】
なお、絶縁体層Ｓ２と絶縁体層Ｓ６のＸ軸方向の幅は異なっていてもよい。同様に、絶縁体層Ｓ３と絶縁体層Ｓ５のＸ軸方向の幅は異なっていてもよい。また、補助部材６０と補助部材７０のＸ軸方向の幅は異なっていてもよい。
【００７０】
《第６の実施形態》
第６の実施形態では、コイル内蔵素子を備える電子機器の例を示す。図１２（Ａ）は、回路基板２００にコイル内蔵素子１０１が実装された状態での斜視図であり、図１２（Ｂ）はその状態での断面図である。回路基板２００には導体パターン９１，９２，９３，９４，９５等が設けられている。電子機器は、コイル内蔵素子１０１が実装された回路基板２００を備える。コイル内蔵素子１０１の構成は第１の実施形態で示したとおりである。
【００７１】
図１２（Ｂ）に表れているように、コイル内蔵素子１０１内の下部に導体パターン９１，９２が存在するが、その間に所定の隙間がある。コイル内蔵素子１０１のコイル巻回軸ＡＸは上記隙間の方向を向くように、回路基板２００の実装面の法線方向に対して傾いている。そのため、コイルアンテナの指向性はコイル巻回軸ＡＸ方向に傾き、コイルを鎖交する磁束は導体パターン９１，９２の影響を受けにくい。
【００７２】
図１２（Ｂ）に示した例では、磁束が導体パターン９１，９２間を通過する例を示したが、面状に広がるグランド導体等で、コイル内蔵素子１０１の下方全体が覆われていてもよい。その場合でも、磁束φで示すように、コイル内蔵素子１０１の側方を通過することができるので、コイルアンテナとして作用する。
【００７３】
本実施形態によれば、コイル内蔵素子１０１の近傍に導体パターンや周辺部品が存在する場合に、磁束の通る通路を曲げて、上記近傍の導体パターンや周辺部品に接近しない経路で磁束が通るように設計することができる。そのことにより、周辺部品との不要な結合が抑制できる。また、限られた体積の積層体に対して有効サイズの大きなアンテナコイルを形成することができる。
【００７４】
《他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、積層体の上面または下面が、積層体の全面を覆う絶縁体の層で構成されている例を示したが、この全面を覆う絶縁体の層は絶縁体層とは別の材質の層であってもよい。例えば、レジスト膜であってもよい。
【００７５】
以上に示した各実施形態では、補助部材に絶縁体を用いたが、導体パターンを補助部材として設けてもよい。その場合の導体パターンは、ダミーの導体パターンであることが他の導体パターンと意図しない短絡を起こしてしまう等の電気特性の変化を起こりにくくできるので好ましい。但し、導体パターンはコイルパターンと電気的に導通していてもよい。
【００７６】
なお、絶縁体層と補助部材とを、同一の熱可塑性樹脂による絶縁性基材で構成することは、接着剤を用いることなく、加熱・加圧により簡単な工法で一体化でき、また、異種材料の界面を少なくでき、界面での剥離が起こりにくい素子が構成される点で好ましい。
【００７７】
以上に示した各実施形態では、直方体状の、またはそれを重ねたステップ状の、補助部材を設ける例を示したが、補助部材は、コイルの中央方向を向く稜部を面取りした、または丸めた、台形状であってもよい。そのことにより、コイルパターンが形成された絶縁体層はスロープ状に滑らかに傾斜しやすくなり、コイル開口面の全体が傾斜しやすくなる。
【００７８】
以上に示した各実施形態では、第１補助部材と第２補助部材を設ける例を示したが、いずれか一方の補助部材だけを設けてもよい。また、コイルパターンの上下に、平面視で重なる位置にそれぞれ補助部材が配置されてもよい。その場合でも、平面視で異なる複数の領域に補助部材がそれぞれ配置されていて、コイルパターンの形成層の上層側に補助部材が多く形成されている領域と、補助部材が下層側に多く形成されている領域とを有すればよい。
【００７９】
以上に示した各実施形態では、主にコイルアンテナとして用いる例を示したが、インダクタ部品として用いてもよい。その場合でもコイル開口を大きくとれ、限られた体積の積層体に対して有効サイズが大きく、インダクタンスの大きいインダクタ部品を得ることができる。また、コイルの磁束の向きが傾斜するので、例えば周辺部品や回路基板との不要な結合も抑制できる。
【００８０】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。例えば、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
【符号の説明】
【００８１】
ＡＸ…コイル巻回軸
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７…絶縁体層
Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４，Ｖ１５，Ｖ１６…ビア導体
１１，１２，１３，１４，１５…コイルパターン
５１，５２…端子電極
６０，６１，６２…第１補助部材
７０，７１，７２…第２補助部材
８０…磁性体部材
９０…積層体
９１，９２，９３，９４，９５…導体パターン
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５…コイル内蔵素子
１０１Ｓ…比較例のコイル内蔵素子
２００…回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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