JPH09180939A - 積層型コイル部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業工数の増大を招くことなく、小型で、必
要な特性を得ることが可能な積層型コイル部品を提供す
る。 【解決手段】 その表面に、外側又は内側に向って一回
以上周回する第１のコイルパターン１ａが形成された第
１のセラミックグリーンシート２ａと、その表面に、第
１のコイルパターン１ａと周回方向が同一で、かつ、第
１のコイルパターン１ａが外側に向って形成されていれ
ば内側、また、第１のコイルパターン１ａが内側に向っ
て形成されていれば外側に向って１回以上周回する第２
のコイルパターン１ｂが形成された第２のセラミックグ
リーンシート２ｂとを交互に積層するとともに、第１の
コイルパターン１ａと第２のコイルパターン１ｂを所定
の位置で接続することにより、交互に配設された第１及
び第２のコイルパターン１ａ，１ｂからコイルを形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インダクタや、積
層ＬＣ複合部品などのコイル部品に関し、詳しくは、素
子中に積層型のコイルを配設してなる積層型コイル部品
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の積層型コイル部品は、そのコイル
の形成方法から、概略以下の２つに大別される。 (1)一つは、いわゆるビアホール方式により形成された
積層型コイルを有するものであり、この積層型コイル部
品は、コイルパターンが印刷されたグリーンシートを積
層し、ビアホールにより各層のコイルパターンを接続す
ることによって積層型のコイルを形成したものである。 (2)他の一つは、セラミックペーストとコイルパターン
を交互に半分ずつ、印刷、乾燥しながら積み重ねてい
く、いわゆる印刷積み重ね方式により形成されたコイル
を有するものである。

【０００３】図５は、上記(1)のビアホール方式による
コイルの形成方法を示している。この方法においては、
１／２ターンの第１のコイルパターン５１ａが形成され
た第１のグリーンシート５２ａ（図５(ａ)，(ｃ)，
(ｅ)）と、同じく１／２ターンの第２のコイルパターン
５１ｂ（図５(ｂ)，(ｄ)）が形成された第２のグリーン
シート５２ｂを積層し、ビアホール５３により、第１及
び第２のコイルパターン５１ａ，５１ｂの終端部を接続
することにより積層型コイルを形成している。なお、最
上層となる第１のコイルパターン５１ａ（図５(ａ)）及
び最下層となるコイルパターン５１ａ（図５(ｅ)）は、
各グリーンシート５２ａ，５２ｂなどを積層、圧着した
後、これを焼成することにより得られる素子の外周面に
形成される外部電極との接続のために、引出し電極部５
１ｃによってグリーンシート５２ａの端部に引き出され
ている。

【０００４】また、図６は、上記(2)の印刷積み重ね方
式による積層型コイル部品の製造方法を示す図である。
この方法においては、 グリーンシート６２ａに、引出し電極（電極パター
ン）６１ａを配設し（図６(ａ)）、 その上に、グリーンシート６２ｂを、引出し電極６１
ａの上部が露出するように積み重ね（図６(ｂ)）、 次に、グリーンシート６２ｂ上に、１／２ターンのコ
イルパターン６１ｂを、引出し電極６１ａと導通するよ
うに配設し（図６(ｃ)）、 さらに、その上にグリーンシート６２ｃを、コイルパ
ターン６１ｂの下部が露出するように積み重ね（図６
(ｄ)）、 その上に、１／２ターンのコイルパターン６１ｃを、
コイルパターン６１ｂの端部と導通するように配設し
（図６(ｅ)）、 さらに、その上にグリーンシート６２ｄを、コイルパ
ターン６１ｃの上部が露出するように積み重ね（図６
(ｆ)）、 その上に、１／２ターンのコイルパターン６１ｄを、
コイルパターン６１ｃの端部と導通するように配設し
（図６(ｇ））、 さらに、その上にグリーンシート６２ｅを、コイルパ
ターン６１ｄの下部が露出するように積み重ね（図６
(ｈ)）、 その上に、引出し電極６１ｅを、コイルパターン６１
ｄの端部と導通するように配設し（図６(ｉ））、さら
にその上に電極パターンの形成されていない外層用のグ
リーンシート（図示せず）を積層することにより積層型
コイルを形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記(1)及
び(2)の方式でコイルを形成する場合、いずれの方法に
おいても、１／２ターン又は３／４ターン程度の１ター
ン未満のコイルパターンが形成されたグリーンシートを
積層することにより、各コイルパターンから積層型のコ
イルを形成している。

【０００６】したがって、例えば、１／２ターンのコイ
ルパターンが形成されたグリーンシートを積層して１２
ターンのコイルを形成しようとすると、グリーンシート
の積層数が２４層となり、また、３／４ターンのコイル
パターンが形成されたグリーンシートを積層して１２タ
ーンのコイルを形成しようとすると、グリーンシートの
積層数が１６層となり、コイルのターン数よりも多くの
グリーンシートを積層することが必要になる。

【０００７】その結果、次のような問題点が発生する。 大きなインダクタンスを得ようとすると、製品の厚み
が大きくなり、小型化が制約される。 一方、製品の厚みを所定の範囲内に抑えようとすると
ターン数が減少し、取得可能なインダクタンスの値が小
さくなる。 コイルパターンを形成したグリーンシートの積層数が
多くなると、それだけ、グリーンシートを積層したりグ
リーンシートにビアホールを設けたりする作業が増え
て、作業工数が増大し、コストの上昇を招く。 また、図７に示すように、隣接するコイルパターンが
平面的に重なる位置に形成されている場合、層間浮遊容
量により特性の低下が生じることがある。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、作業工数の増大を招くことなく、小型で、必要な特
性を得ることが可能な積層型コイル部品を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の積層型コイル部品は、素子中に積層型のコ
イルが配設された積層型コイル部品において、素子内の
一つの仮想平面に配設された、外側又は内側に向って一
回以上周回する第１のコイルパターンと、前記仮想平面
と所定の間隔をおいて隣り合う他の仮想平面に配設され
た、前記第１のコイルパターンと周回方向が同一で、か
つ、前記第１のコイルパターンが外側に向って形成され
ていれば内側に、また、前記第１のコイルパターンが内
側に向って形成されていれば外側に向って１回以上周回
する第２のコイルパターンが交互に配設され、かつ、交
互に配設された前記第１のコイルパターンと前記第２の
コイルパターンが所定の位置で接続されることにより、
前記第１及び第２のコイルパターンからコイルが形成さ
れていることを特徴としている。

【００１０】また、素子中に配設されたコイルを、素子
の外周面に形成される外部電極と接続することができる
ように、最上層及び最下層のコイルパターンの自由端
が、同一仮想平面又は異なる仮想平面から素子の外周面
に引き出されていることを特徴としている。

【００１１】また、前記隣り合う仮想平面に配設された
コイルパターンの主要部が、平面的に互いに重ならない
位置に配設されていることを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明の積層型コイル部品においては、素子中
に、ターン数が１以上の第１のコイルパターンと、第１
のコイルパターンと周回方向が同一で、かつ、第１のコ
イルパターンが外側に向って形成されていれば内側に、
また、第１のコイルパターンが内側に向って形成されて
いれば外側に向って周回する、ターン数が１以上の第２
のコイルパターンを交互に配設し、かつ、第１のコイル
パターンと第２のコイルパターンを所定の位置で接続し
て、第１及び第２のコイルパターンからコイルを形成す
るようにしているので、グリーンシートの積層数をコイ
ルのターン数よりも少なくして、製品の小型化、製造時
の作業工数の低減を図ることが可能になる。なお、第１
のコイルパターンと第２のコイルパターンを接続する方
式としては、例えば、ビアホール方式や印刷積み重ね方
式、さらには、接続用の開口部を設けておき、この開口
部を介して各コイルパターンを接続する方式など、種々
の方式を用いることが可能である。

【００１３】また、最上層及び最下層のコイルパターン
の終端部を、同一仮想平面又は異なる仮想平面から素子
の外周面に引き出すことにより、素子中に形成されるコ
イルを外部電極と確実に接続することが可能になり、本
発明をより実効あらしめることができるようになる。

【００１４】また、隣り合う仮想平面に配設されるコイ
ルパターンを、その主要部が、平面的に互いに重ならな
いように配設することにより、層間に発生する浮遊容量
を極めて小さくすることが可能になり、自己共振周波数
を高くして高周波特性を向上させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しつつ説明する。なお、以下の発明の実施の形態に
おいては、誘電体セラミック中にコイルを配設してなる
高周波積層型コイル部品を製造する場合を例にとって説
明する。

【００１６】［実施形態１］ (1)図１(ａ)に示すように、まず、第１のグリーンシー
ト（セラミックグリーンシート）２ａの表面上に外側か
ら内側に向ったスパイラル状（ターン数＝１．５）の第
１のコイルパターン１ａを、スクリーン印刷などの方法
により形成する。なお、コイルパターン１ａの形成方法
は、スクリーン印刷の方法に限られるものではなく、ス
パッタや蒸着などの種々の方法で形成することが可能で
ある。そして、この第１のコイルパターン１ａの内側終
端部に設けたビアホール３内に電極材料（図示せず）を
充填し裏面側に引き出す。なお、ビアホール３内への電
極材料の充填は、コイルパターン１ａ，１ｂの形成と同
時に行ってもよくまた、別工程で行ってもよい。また、
図１(ａ)に示す第１のコイルパターン１ａは、最外層
（最上層）となるものであり、その外側終端部は、外部
電極（図示せず）に接続することができるように、引出
し電極部１ｃにより第１のグリーンシート２ａの端部に
引き出されている。なお、最外層とはならない第１のコ
イルパターン１ａは、図１(ｄ)に示すように、その終端
部をグリーンシート２ａの端部に引き出すことはされて
いない。

【００１７】(2)次に、図１(ｂ)に示すように、第２の
グリーンシート（セラミックグリーンシート）２ｂの表
面上に、第１のコイルパターン１ａと同じ周回方向（コ
イルとしての磁界を打ち消さない方向）に、内側から外
側に向ったスパイラル状（ターン数＝１．５）の第２の
コイルパターン１ｂを、スクリーン印刷などの方法によ
り形成する。そして、この第２のコイルパターン１ｂの
外側終端部に設けたビアホール３内に電極材料（図示せ
ず）を充填し裏面側に引き出す。

【００１８】(3)それから、第１のグリーンシート２ａ
の下に第２のグリーンシート２ｂを積み重ね、第１のコ
イルパターン１ａと第２のコイルパターン１ｂを電気的
に接続する（図１(ｃ)）。

【００１９】(4)その後同様にして、第１のグリーンシ
ート２ａと第２のグリーンシート２ｂを交互に積層す
る。そして、第１のコイルパターン１ａが形成された
（ｎ−１）枚目の第１のグリーンシート２ａ（図１
(ｄ)）の下面側に、外部電極に接続するための電極パタ
ーン（広義のコイルパターン）１ｄが形成されたｎ枚目
のグリーンシート２ｃを積層する（図１(ｅ)）。これに
より、（ｎ−１）枚目の第１のグリーンシート２ａのコ
イルパターン１ａの内側終端部に形成されたビアホール
３及びｎ枚目のグリーンシート２ｃの電極パターン１ｄ
を介して、コイルパターン１ａを外部電極に接続するこ
とが可能になる。

【００２０】なお、上記実施形態では、ｎ枚目のグリー
ンシート２ｃに、周回していない電極パターン１ｄを形
成した場合について説明したが、例えば、図２に示すよ
うに、周回するコイルパターン１ｅを形成し、その外側
の終端部を引出し電極部１ｆによりグリーンシート２ｃ
の端部に引き出すように構成することも可能である。こ
の場合、コイルの形成に寄与するコイルパターンが配設
された面に、外部電極への接続用の引出し電極部が形成
されることになるため、積層方向の寸法を大きくするこ
となく、素子中に形成されるコイルを外部電極と確実に
接続することが可能になり、本発明をより実効あらしめ
ることができる。なお、いうまでもないが、各グリーン
シート２ａ，２ｂ，２ｃが積層された積層体の上下面
に、さらにコイルパターンなどが形成されていないグリ
ーンシートを積層するようなことは必要により行われ
る。

【００２１】［実施形態２］ (1)図３(ａ)に示すように、まず、第１のグリーンシー
ト１２ａの表面上に外側から内側に向ったスパイラル状
（ターン数＝１．５）の第１のコイルパターン１１ａ
を、スクリーン印刷などの方法により形成する。そし
て、この第１のコイルパターン１１ａの内側終端部に設
けたビアホール１３内に電極材料（図示せず）を充填し
裏面側に引き出す。なお、図３(ａ)に示す第１のコイル
パターン１１ａは、最外層（最上層）となるものであ
り、その外側終端部は、外部電極（図示せず）に接続す
ることができるように、引出し電極部１１ｃにより第１
のグリーンシート１２ａの端部に引き出されている。な
お、最外層とはならない第１のコイルパターン１１ａ
は、図３(ｄ)に示すように、その終端部をグリーンシー
ト１２ａの端部に引き出すことはされていない。

【００２２】(2)次に、図３(ｂ)に示すように、第２の
グリーンシート１２ｂの表面上に、第１のコイルパター
ン１１ａと同じ周回方向（コイルとしての磁界を打ち消
さない方向）に、内側から外側に向ったスパイラル状
（ターン数＝１．５）の第２のコイルパターン１１ｂ
を、スクリーン印刷などの方法により形成する。そし
て、この第２のコイルパターン１１ｂの外側終端部に設
けたビアホール１３内に電極材料（図示せず）を充填し
裏面側に引き出す。

【００２３】この第２のコイルパターン１１ｂは、図３
(ｃ)及び図４に示すように、上記の第１のコイルパター
ン１１ａとは、ライン幅Ｗだけ平面的に位置をずらすこ
とにより、グリーンシートを介して対向するラインの面
積が極力小さくなるように形成されている。

【００２４】(3)そして、第１のグリーンシート１２ａ
の下に第２のグリーンシート１２ｂを積み重ね、第１の
コイルパターン１１ａと第２のコイルパターン１１ｂを
電気的に接続する（図３(ｃ)）。このとき、第１のコイ
ルパターン１１ａと第２のコイルパターン１１ｂの平面
的な位置がずれているため、層間に発生する浮遊容量を
極めて小さくすることが可能になり、自己共振周波数を
高くして高周波特性を向上させることが可能になる。

【００２５】(4)その後同様にして、第１のグリーンシ
ート１２ａと第２のグリーンシート１２ｂを交互に積層
する。そして、第１のコイルパターン１１ａが形成され
た第１のグリーンシート１２ａ（図３(ｄ)）の下面側
に、外部電極に接続するための電極パターン（広義のコ
イルパターン）１１ｄが形成されたｎ枚目のグリーンシ
ート１２ｃ（図３(ｅ)）を積層する。これにより、（ｎ
−１）枚目の第１のグリーンシート１２ａのコイルパタ
ーン１１ａの内側終端部に形成されたビアホール１３及
びｎ枚目のグリーンシート１２ｃの電極パターン１１ｄ
を介して、コイルパターン１１ａを外部電極に接続する
ことが可能になる。

【００２６】上記の実施形態１及び２の方法により製造
された積層型コイル部品においては、いずれも、一つの
グリーンシートに１ターン以上のコイルパターンが形成
されているため、前述の従来の積層型コイル部品に比べ
て同一寸法でより多くのターン数を確保することが可能
になり、取得インダクタンスを大きくすることができ
る。

【００２７】例えば、従来の１／２ターンずつコイルパ
ターンを印刷したグリーンシートを積層する方式の場
合、３ターンの巻数を確保するためには、６枚のグリー
ンシートを積層することが必要になるが、上記実施形態
１の積層型コイル部品の場合、２枚のシートを積み重ね
ることで３ターンの巻数を確保することが可能になる。
また、グリーンシートを同じ枚数だけ積層した場合、従
来の３倍のインダクタンスを取得することが可能にな
る。なお、従来の３／４ターンずつコイルパターンを印
刷したグリーンシートを積層する場合に比べても、同じ
巻数を確保するのにグリーンシートの積層数を１／２に
することが可能になる。また、同じ積層数の場合、取得
インダクタンスを２倍にすることが可能になる。

【００２８】また、同一のインダクタンスを確保するの
に必要なグリーンシートの積層枚数を減らすことが可能
になるため、グリーンシートの使用量が減少するととも
に、積層のための作業工数が減少し、大幅なコストの低
減を図ることが可能になる。また、グリーンシートの必
要枚数が減少すると形成すべきビアホールの数も少なく
なり、その分だけ製造工程を簡略化してコストの低減を
図ることが可能になる。また、ビアホールの数が減った
分だけ層間接続箇所が少なくなり接続信頼性も高くな
る。

【００２９】また、従来は、インダクタンスを大きくし
ようとすると、積み重ね枚数を多くしなければならず、
グリーンシートの厚みをできるだけ薄くすることが必要
になり、そのために、各工程での作業精度を高く維持す
ることが必要になって工程管理コストの上昇を招くこと
になるが、本発明によれば、同一のインダクタンスを得
るために必要なグリーンシートの積層数を減らすことが
可能になるため、グリーンシートの厚みを薄くすること
なく、製造工程での取扱を容易にすることが可能にな
る。

【００３０】また、上記の実施形態２の場合、図４に示
すように、層間でコイルパターン１１ａ，１１ｂの配設
位置をコイルパターン１１ａ，１１ｂのライン幅Ｗだけ
ずらすようにしているので、セラミックを介して直接に
対向するラインがなくなる。その結果、層間に発生する
浮遊容量を極小化することが可能になり、自己共振周波
数を高くして、高周波特性の良好な積層型コイル部品を
得ることが可能になる。

【００３１】なお、上記の発明の実施の形態において
は、誘電体セラミック中にコイルを配設してなる高周波
積層型コイル部品を製造する場合を例にとって説明した
が、本発明は、誘電体セラミック系の積層型コイル部品
に限らず、フェライト系の積層型コイル部品など他の積
層型コイル部品にも適用することが可能であり、その場
合にも、上記の実施形態の場合と同様の効果を得ること
が可能である。

【００３２】また、上記の実施形態では、いわゆるビア
ホール方式で積層型コイル部品を製造する場合について
説明したが、本発明は、セラミックペースト（グリーン
シート）とコイルパターンを交互に積み重ねていく、い
わゆる印刷積み重ね方式によりコイルを製造する場合に
も適用することが可能であり、その場合にも、同様の効
果を得ることができる。

【００３３】本発明はさらにその他の点においても上記
の実施形態に限定されるものではなく、各コイルパター
ンの具体的な形状や、グリーンシートの積層数などに関
し、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を
加えることが可能である。

【００３４】

【発明の効果】上述のように、本発明の積層型コイル部
品においては、素子中に、ターン数が１以上の第１のコ
イルパターンと、第１のコイルパターンと周回方向が同
一で、かつ、第１のコイルパターンが外側に向って形成
されていれば内側に、また、第１のコイルパターンが内
側に向って形成されていれば外側に向って周回する、タ
ーン数が１以上の第２のコイルパターンを交互に配設
し、かつ、第１のコイルパターンと第２のコイルパター
ンを所定の位置で接続して、第１及び第２のコイルパタ
ーンからコイルを形成するようにしているので、グリー
ンシートの積層数をコイルのターン数よりも少なくし
て、製品の小型化、製造時の作業工数の低減を図ること
ができる。また、従来と同じ寸法にした場合には、従来
よりも特性に優れた積層型コイル部品を得ることが可能
になる（例えば、インダクタの場合、従来と同じ寸法に
すると、従来よりも大きなインダクタンスを取得するこ
とが可能になる）。

【００３５】また、最上層及び最下層のコイルパターン
の終端部を、同一仮想平面又は異なる仮想平面から素子
の外周面に引き出すことにより、素子中に形成されるコ
イルを外部電極と確実に接続することが可能になり、本
発明をより実効あらしめることができる。

【００３６】また、隣り合う仮想平面に配設されるコイ
ルパターンを、その主要部が、平面的に互いに重ならな
いように配設することにより、層間に発生する浮遊容量
を極めて小さくすることが可能になり、自己共振周波数
を高くして高周波特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる積層型コイル部品
の製造方法を示す図である。

【図２】本発明の積層型コイル部品の変形例を示す図で
ある。

【図３】本発明の他の実施の形態にかかる積層型コイル
部品の製造方法を示す図である。

【図４】本発明の他の実施例にかかる積層型コイル部品
のコイルパターンの位置関係を示す断面図である。

【図５】従来の積層型コイル部品の製造方法を示す図で
ある。

【図６】従来の積層型コイル部品の他の製造方法を示す
図である。

【図７】従来の積層型コイル部品のコイルパターンの位
置関係を示す断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１１ａ 第１のコイルパターン １ｂ，１１ｂ 第２のコイルパターン １ｃ，１１ｃ 引出し電極部 １ｄ，１１ｄ 外部電極に接続するための電極パタ
ーン １ｅ コイルパターン １ｆ 引出し電極部 ２ａ，１２ａ 第１のグリーンシート ２ｂ，１２ｂ 第２のグリーンシート ２ｃ，１２ｃ ｎ枚目のグリーンシート ３，１３ ビアホール Ｗ コイルパターンの位置ずれの大きさ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素子中に積層型のコイルが配設された積
   層型コイル部品において、 素子内の一つの仮想平面に配設された、外側又は内側に
   向って一回以上周回する第１のコイルパターンと、前記
   仮想平面と所定の間隔をおいて隣り合う他の仮想平面に
   配設された、前記第１のコイルパターンと周回方向が同
   一で、かつ、前記第１のコイルパターンが外側に向って
   形成されていれば内側に、また、前記第１のコイルパタ
   ーンが内側に向って形成されていれば外側に向って１回
   以上周回する第２のコイルパターンが交互に配設され、
   かつ、交互に配設された前記第１のコイルパターンと前
   記第２のコイルパターンが所定の位置で接続されること
   により、前記第１及び第２のコイルパターンからコイル
   が形成されていることを特徴とする積層型コイル部品。
2. 【請求項２】 素子中に配設されたコイルを、素子の外
   周面に形成される外部電極と接続することができるよう
   に、最上層及び最下層のコイルパターンの自由端が、同
   一仮想平面又は異なる仮想平面から素子の外周面に引き
   出されていることを特徴とする請求項１記載の積層型コ
   イル部品。
3. 【請求項３】 前記隣り合う仮想平面に配設されたコイ
   ルパターンの主要部が、平面的に互いに重ならない位置
   に配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載
   の積層型コイル部品。