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JP2020053483A - インダクタ部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のインダクタを内蔵するのに適した構成を有するインダクタ部品を提供する。【解決手段】インダクタ部品1は、素体10と、素体10内に配置された第1、第2インダクタ2A、2Bと、素体10の第1主面10aから端面が露出するように素体10に埋め込まれ第1、第2インダクタ2A、2Bに接続された第1〜第4柱状配線31〜34と、第1〜第4柱状配線31〜34の端面に接触する第1〜第4外部端子41〜44と、素体10の第1主面10aに設けられた絶縁膜とを備える。第1外部端子41と第3外部端子43の間の最短距離は、第1柱状配線31と第3柱状配線33の間の最短距離よりも長く、第1柱状配線31の端面の第1外部端子41と接触していない部分および第3柱状配線33の端面の第3外部端子43と接触していない部分は、絶縁膜で覆われている。【選択図】図1A

Description

本発明は、インダクタ部品に関する。
従来、インダクタ部品としては、特開2017−107971号公報(特許文献1)に記載されたものがある。このインダクタ部品は、スパイラル配線と、スパイラル配線を覆う磁性コンポジット体と、磁性コンポジット体の外面から端面が露出するように磁性コンポジット体に埋め込まれ、スパイラル配線に電気的に接続された内部電極と、磁性コンポジット体の外面に設けられ、内部電極に電気的に接続された外部端子とを備える。外部端子は、磁性コンポジット体と内部電極の端面とに接触する金属膜を含み、金属膜の面積は、内部電極の端面の面積よりも大きい。
特開2017−107971号公報
インダクタ部品においては、複数のインダクタを内蔵する場合もあり、この場合、外部端子もインダクタの数だけ増えるが、基板への実装性を考慮すると、外部端子は同じ面に配列されることになる。この際、隣接する外部端子の間の最短距離は、インダクタ部品を基板に実装する際の実装ハンダの短絡防止の観点から、一定以上確保する必要がある。したがって、前記従来のようなインダクタ部品の構成のまま、複数のインダクタを内蔵すると、外部端子は、内部電極の端面の面積よりも大きいので、隣接する外部端子の間の最短距離を一定以上確保するためには、隣接する内部電極の間の最短距離はそれ以上に確保しなくてはならない。
この内部電極の形成領域への制約は、設計の自由度を下げるだけではなく、インダクタ部品の特性取得の障害ともなり得る。例えば、一定のインダクタ部品の外形において、内部電極の間の最短距離を確保すると、内部電極の端面の面積の上限に制約が発生し、インダクタ部品の直流抵抗が犠牲となってしまう。このように、前記従来のようなインダクタ部品の構成は、複数のインダクタを内蔵するのに適切とは言えない。
本開示は、複数のインダクタを内蔵するのに適した構成を有するインダクタ部品を提供することにある。
前記課題を解決するため、本開示の一態様であるインダクタ部品は、
素体と、
前記素体内に配置された第1インダクタおよび第2インダクタと、
前記素体の第1主面から端面が露出するように前記素体に埋め込まれ、前記第1インダクタに電気的に接続された第1柱状配線および第2柱状配線、および、前記素体の第1主面から端面が露出するように前記素体に埋め込まれ、前記第2インダクタに電気的に接続された第3柱状配線および第4柱状配線と、
前記第1柱状配線の前記端面に接触する第1外部端子、前記第2柱状配線の前記端面に接触する第2外部端子、前記第3柱状配線の前記端面に接触する第3外部端子、および、前記第4柱状配線の前記端面に接触する第4外部端子と、
前記素体の前記第1主面に設けられた絶縁膜と
を備え、
前記第1外部端子は、前記第4外部端子よりも前記第3外部端子の近くに位置し、
前記第1外部端子と前記第3外部端子の間の最短距離は、前記第1柱状配線と前記第3柱状配線の間の最短距離よりも長く、前記第1柱状配線の前記端面における前記第1外部端子と接触していない部分、および、前記第3柱状配線の前記端面における前記第3外部端子と接触していない部分は、前記絶縁膜で覆われている。
上記態様によれば、第1柱状配線と第3柱状配線の間の最短距離は、第1外部端子と第3外部端子の間の最短距離に制約されず、第1柱状配線および第3柱状配線の形成領域への制約を低減できる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記素体は、前記第1インダクタおよび前記第2インダクタを覆うと共に金属磁性粉を含有する樹脂からなる磁性層を有する。
前記実施形態によれば、磁性層の形成領域によって、インダクタ部品の特性が受ける影響が大きくなる構成であるため、第1柱状配線および第3柱状配線の形成領域への制約低減が、より一層効果的となる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1外部端子は、前記磁性層の前記樹脂および前記金属磁性粉と前記第1柱状配線の前記端面とに接触する金属膜を含む。
前記実施形態によれば、第1外部端子は、磁性層の樹脂および金属磁性粉と柱状配線の端面とに接触する金属膜を含むので、第1外部端子と磁性層の密着性、第1外部端子自身の膜強度、第1外部端子の導電性を確保できる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1外部端子は、前記第1柱状配線の前記端面から前記素体の前記第1主面に跨って設けられている。
前記実施形態によれば、第1外部端子を大きくすることができる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1外部端子の前記第1主面に跨って設けられている部分は、前記第3外部端子に向かう方向に伸びていない。
前記実施形態によれば、第1外部端子と第3外部端子との最短距離に影響を与えることなく、第1外部端子を大きくすることができる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記素体の前記第1主面は、直線状に伸びる第1端縁を有し、前記第1外部端子と前記第3外部端子は、前記第1端縁に沿って配列されている。
前記実施形態によれば、第1端縁側に第1外部端子および第3外部端子が配置されることで、インダクタ部品の実装性が向上する。
また、インダクタ部品の一実施形態では、
前記素体の前記第1主面は直線状に伸びる第1端縁を有し、
前記第1外部端子と前記第3外部端子は、前記第1端縁の伸びる方向に対して斜めに配列されている。
前記実施形態によれば、第1外部端子と第3外部端子の最短距離が、第1端縁に対して斜めに確保されるため、第1端縁を上記最短距離に制約されずにより小さくすることができる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記素体の前記第1主面に直交する方向からみたとき、前記第1外部端子と前記第3外部端子は、楕円形または円形である。
前記実施形態によれば、第1外部端子と第3外部端子は、楕円形または円形であるので、第1外部端子と第3外部端子の最短距離を変えることなく、第1外部端子と第3外部端子をより近付けることができる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1端縁に沿った方向における前記第1外部端子と前記第3外部端子の間の最短距離は、350μm以下である。
前記実施形態によれば、基板に実装する際の実装ハンダの短絡防止を維持しつつ、第1端縁に沿ったインダクタ部品の外形を通常よりも小さくすることができる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、
前記第2外部端子は、前記第3外部端子よりも前記第4外部端子の近くに位置し、前記第2外部端子と前記第4外部端子の間の最短距離は、前記第2柱状配線と前記第4柱状配線の間の最短距離よりも長く、前記第2柱状配線の前記端面における前記第2外部端子と接触していない部分、および、前記第4柱状配線の前記端面における前記第4外部端子と接触していない部分は、前記絶縁膜で覆われている。
前記実施形態によれば、第2柱状配線と第4柱状配線の間の最短距離は、第2外部端子と第4外部端子の間の最短距離に制約されず、第2柱状配線および第4柱状配線の形成領域への制約を低減できる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1柱状配線、前記第2柱状配線、前記第3柱状配線、前記第4柱状配線は、前記第1インダクタ、前記第2インダクタまで前記端面に直交する方向に直線状に伸びる。
前記実施形態によれば、第1外部端子、第2外部端子、第3外部端子、第4外部端子と、第1インダクタ、第2インダクタとをより短い距離で接続することができる。
また、インダクタ部品の一実施形態では、前記第1インダクタ及び前記第2インダクタは、前記素体の前記第1主面と平行に配置されたスパイラル配線を含む。
前記実施形態によれば、第1インダクタおよび第2インダクタを第1主面と平行な方向で構成でき、インダクタ部品の低背化を実現できる。
この明細書では、スパイラル配線とは、平面上で延伸する曲線(2次元曲線)を意味し、ターン数が1周を超える曲線であってもよく、ターン数が1周未満の曲線であってもよく、または、一部に直線を有していてもよい。
本開示の一態様であるインダクタ部品によれば、複数のインダクタを内蔵するのに適した構成を有するインダクタ部品を提供できる。
インダクタ部品の第1実施形態を示す透視平面図である。 図1AのA−A断面図である。 図1Bの一部拡大図である。 インダクタ部品の第2実施形態を示す平面図である。
以下、本開示の一態様であるインダクタ部品を図示の実施の形態により詳細に説明する。なお、図面は一部模式的なものを含み、実際の寸法や比率を反映していない場合がある。
(第1実施形態)
(構成)
図1Aは、インダクタ部品の第1実施形態を示す透視平面図である。図1Bは、図1AのA−A断面図である。図2は、図1Bの一部拡大図である。
インダクタ部品1は、例えば、パソコン、DVDプレーヤー、デジタルカメラ、TV、携帯電話、カーエレクトロニクスなどの電子機器に搭載され、例えば全体として直方体形状の部品である。ただし、インダクタ部品1の形状は、特に限定されず、円柱状や多角形柱状、円錐台形状、多角形錐台形状であってもよい。
図1Aと図1Bに示すように、インダクタ部品1は、素体10と、素体10内に配置された第1インダクタ2Aおよび第2インダクタ2Bと、素体10の第1主面10aから端面が露出するように素体10に埋め込まれた第1柱状配線31、第2柱状配線32、第3柱状配線33および第4柱状配線34と、素体10の第1主面10aに設けられた第1外部端子41、第2外部端子42、第3外部端子43および第4外部端子44と、素体10の第1主面10aに設けられた絶縁膜50とを備える。図中、インダクタ部品1の厚み方向をZ方向とし、順Z方向を上側、逆Z方向を下側とする。インダクタ部品1のZ方向に直交する平面において、インダクタ部品1の長さ方向をX方向とし、インダクタ部品1の幅方向をY方向とする。
素体10は、絶縁層61と、絶縁層61の下面61aに配置された第1磁性層11と、絶縁層61の上面61bに配置された第2磁性層12とを有する。素体10の第1主面10aは、第2磁性層12の上面に相当する。素体10は、絶縁層61、第1磁性層11および第2磁性層12の3層構造であるが、少なくとも磁性層のみの1層構造であってもよい。
絶縁層61は、主面が長方形の層状であり、絶縁層61の厚みは、例えば、10μm以上100μm以下である。絶縁層61は、例えば、低背化の観点からガラスクロスなどの基材を含まないエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの絶縁樹脂層であることが好ましいが、NiZn系やMnZn系などのフェライトのような磁性体層や、アルミナ、ガラスのような非磁性体層などのような焼結体であってもよく、ガラスエポキシなどの基材を含む樹脂層であってもよい。なお、絶縁層61が焼結体である場合は、絶縁層61の強度や平坦性を確保でき、絶縁層61上の積層物の加工性が向上する。また、絶縁層61が焼結体である場合は、低背化の観点から研磨加工されていることが好ましく、特に積層物のない下側から研磨されていることが好ましい。
第1磁性層11及び第2磁性層12は、金属磁性粉136を含有する樹脂135からなる磁性樹脂層である。樹脂135は、例えば、エポキシ系樹脂やビスマレイミド、液晶ポリマ、ポリイミドなどからなる有機絶縁材料である。金属磁性粉136の平均粒径は、例えば0.1μm以上5μm以下である。インダクタ部品1の製造段階においては、金属磁性粉136の平均粒径を、レーザ回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%に相当する粒径として算出することができる。金属磁性粉136は、例えば、FeSiCrなどのFeSi系合金、FeCo系合金、NiFeなどのFe系合金、または、それらのアモルファス合金である。金属磁性粉136の含有率は、好ましくは、磁性層全体に対して、20Vol%以上70Vol%以下である。金属磁性粉136の平均粒径が5μm以下である場合、直流重畳特性がより向上し、微粉によって高周波での鉄損を低減できる。なお、金属磁性粉でなく、NiZn系やMnZn系などのフェライトの磁性粉を用いてもよい。
第1インダクタ2A、第2インダクタ2Bは、素体10の第1主面10aと平行に配置された第1スパイラル配線21、第2スパイラル配線22を含む。これにより、第1インダクタ2Aおよび第2インダクタ2Bを第1主面10aと平行な方向で構成でき、インダクタ部品1の低背化を実現できる。第1スパイラル配線21と第2スパイラル配線22は、素体10内の同一平面上に配置されている。具体的に述べると、第1スパイラル配線21と第2スパイラル配線22は、絶縁層61の上方側、つまり、絶縁層61の上面61bにのみ形成され、第2磁性層12に覆われている。
第1、第2スパイラル配線21,22は、平面状に巻回されている。具体的に述べると、第1、第2スパイラル配線21,22は、Z方向から見たときに、半楕円形の弧状である。すなわち、第1、第2スパイラル配線21,22は、約半周分巻回された曲線状の配線である。また、第1、第2スパイラル配線21,22は、中間部分で直線部を含んでいる。
第1、第2スパイラル配線21,22の厚みは、例えば、40μm以上120μm以下であることが好ましい。第1、第2スパイラル配線21,22の実施例として、厚みが45μm、配線幅が40μm、配線間スペースが10μmである。配線間スペースは3μm以上20μm以下が好ましい。
第1、第2スパイラル配線21,22は、導電性材料からなり、例えばCu、Ag,Auなどの低電気抵抗な金属材料からなる。本実施形態では、インダクタ部品1は、第1、第2スパイラル配線21,22を1層のみ備えており、インダクタ部品1の低背化を実現できる。
第1スパイラル配線21は、第1端、第2端がそれぞれ外側に位置する第1柱状配線31、第2柱状配線32に電気的に接続され、第1柱状配線31および第2柱状配線32からインダクタ部品1の中心側に向かって孤を描く曲線状である。つまり、第1スパイラル配線21は、その両端にスパイラル形状部分よりも線幅の大きいパッド部を有し、パッド部において、第1、第2柱状配線31,32と直接接続されている。
同様に、第2スパイラル配線22は、第1端、第2端がそれぞれ外側に位置する第3柱状配線33、第4柱状配線34に電気的に接続され、第3柱状配線33および第4柱状配線34からインダクタ部品1の中心側に向かって孤を描く曲線状である。
ここで、第1、第2スパイラル配線21,22のそれぞれにおいて、第1、第2スパイラル配線21,22が描く曲線と、第1、第2スパイラル配線21,22の両端を結んだ直線とに囲まれる範囲を内径部分とする。このとき、Z方向からみて、いずれの第1、第2スパイラル配線21,22についても、その内径部分同士は重ならない。一方、第1、第2スパイラル配線21,22は、それぞれの弧部分において、互いに離隔している。
第1、第2スパイラル配線21,22の第1から第4柱状配線31〜34との接続位置からチップの外側に向かってさらに配線が伸びて、この配線はチップの外側に露出している。つまり、第1、第2スパイラル配線21,22は、インダクタ部品1の積層方向に平行な側面から外部に露出している露出部200を有する。
この配線は、インダクタ部品1の製造過程において、第1、第2スパイラル配線21,22の形状を形成後、追加で電解めっきを行う際の給電配線と接続される配線である。この給電配線によりインダクタ部品1を個片化する前のインダクタ基板状態において、追加で電解めっきを容易に行うことができ、配線間距離を狭くすることができる。また、追加で電解めっきを行うことで、第1、第2スパイラル配線21,22の配線間距離を狭くすることにより、第1、第2スパイラル配線21,22の磁気結合を高めることができる。
また、第1、第2スパイラル配線21,22は、露出部200を有するので、インダクタ基板の加工時の静電気破壊耐性を確保できる。各スパイラル配線21,22において、露出部200の露出面200aの厚みは、好ましくは、各スパイラル配線21,22の厚み以下で、かつ、45μm以上である。これによれば、露出面200aの厚みがスパイラル配線21,22の厚み以下であることにより、磁性層11,12の割合を増やすことができ、インダクタンスを向上できる。また、露出面200aの厚みが45μm以上であることにより、断線の発生を低減できる。露出面200aは、好ましくは、酸化膜である。これによれば、インダクタ部品1とその隣接部品との間でショートを抑制できる。
第1から第4柱状配線31〜34は、各スパイラル配線21,22からZ方向に延在し、第2磁性層12の内部を貫通している。第1柱状配線31は、第1スパイラル配線21の一端の上面から上側に延在し、第1柱状配線31の端面が、素体10の第1主面10aから露出する。第2柱状配線32は、第1スパイラル配線21の他端の上面から上側に延在し、第2柱状配線32の端面が、素体10の第1主面10aから露出する。
第3柱状配線33は、第2スパイラル配線22の一端の上面から上側に延在し、第3柱状配線33の端面が、素体10の第1主面10aから露出する。第4柱状配線34は、第2スパイラル配線22の他端の上面から上側に延在し、第4柱状配線34の端面が、素体10の第1主面10aから露出する。したがって、第1柱状配線31、第2柱状配線32、第3柱状配線33、第4柱状配線34は、第1インダクタ2A、第2インダクタ2Bから上記第1主面10aから露出する端面まで、当該端面に直交する方向に直線状に伸びる。これにより、第1外部端子41、第2外部端子42、第3外部端子43、第4外部端子44と、第1インダクタ2A、第2インダクタ2Bとをより短い距離で接続することができ、インダクタ部品1の低抵抗化や高インダクタンス化を実現できる。第1から第4柱状配線31〜34は、導電性材料からなり、例えば、スパイラル配線21,22と同様の材料からなる。
第1から第4外部端子41〜44は、素体10の第1主面10a(第2磁性層12の上面)に設けられている。第1から第4外部端子41〜44は、導電性材料からなり、例えば、低電気抵抗かつ耐応力性に優れたCu、耐食性に優れたNi、はんだ濡れ性と信頼性に優れたAuが内側から外側に向かってこの順に並ぶ3層構成である。
第1外部端子41は、第1柱状配線31の素体10の第1主面10aから露出する端面に接触し、第1柱状配線31と電気的に接続されている。これにより、第1外部端子41は、第1スパイラル配線21の一端に電気的に接続される。第2外部端子42は、第2柱状配線32の素体10の第1主面10aから露出する端面に接触し、第2柱状配線32と電気的に接続されている。これにより、第2外部端子42は、第1スパイラル配線21の他端に電気的に接続される。
同様に、第3外部端子43は、第3柱状配線33の端面に接触し、第3柱状配線33と電気的に接続されて、第2スパイラル配線22の一端に電気的に接続される。第4外部端子44は、第4柱状配線34の端面に接触し、第4柱状配線34と電気的に接続されて、第2スパイラル配線22の他端に電気的に接続される。
インダクタ部品1では、第1主面10aは、長方形状の辺に相当する直線状に伸びる第1端縁101、第2端縁102を有する。第1端縁101、第2端縁102は、それぞれ素体10の第1側面10b、第2側面10cに続く第1主面10aの端縁である。第1外部端子41と第3外部端子43は、素体10の第1側面10b側の第1端縁101に沿って配列され、第2外部端子42と第4外部端子44は、素体10の第2側面10c側の第2端縁102に沿って配列されている。なお、素体10の第1主面10aに直交する方向からみて、素体10の第1側面10b,第2側面10cは、Y方向に沿った面であり、第1端縁101、第2端縁102と一致する。第1外部端子41と第3外部端子43の配列方向は、第1外部端子41の中心と第3外部端子43の中心を結ぶ方向とし、第2外部端子42と第4外部端子44の配列方向は、第2外部端子42の中心と第4外部端子44の中心を結ぶ方向とする。
絶縁膜50は、素体10の第1主面10aにおける第1から第4外部端子41〜44が設けられていない部分に設けられている。ただし、絶縁膜50は第1から第4外部端子41〜44の端部が乗り上げることで、第1から第4外部端子41〜44と重なっていてもよい。絶縁膜50は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド等の電気絶縁性が高い樹脂材料から構成される。これにより、第1から第4外部端子41〜44の間の絶縁性を向上できる。また、絶縁膜50が第1から第4外部端子41〜44のパターン形成時のマスク代わりとなり、製造効率が向上する。また、絶縁膜50は、樹脂135から金属磁性粉136が露出していた場合に、当該露出する金属磁性粉136を覆うことで、金属磁性粉136の外部への露出を防止することができる。なお、絶縁膜50は、絶縁材料からなるフィラーを含有してもよい。
インダクタ部品1では、第1外部端子41は、第4外部端子44よりも第3外部端子43の近くに位置し、第1外部端子41と第3外部端子43の間の最短距離Eは、第1柱状配線31と第3柱状配線33の間の最短距離Cよりも長い。また、第1柱状配線31の端面における第1外部端子41と接触していない部分、および、第3柱状配線33の端面における第3外部端子43と接触していない部分は、絶縁膜50で覆われている。
なお、第1、第3外部端子41,43は、素体10の第1側面10bに沿った方向(Y方向)に配列され、第1、第3柱状配線31,33は、素体10の第1側面10bに沿った方向(Y方向)に配列され、第1、第3外部端子41,43は、矩形であり、第1、第3柱状配線31,33は、円形であるため、最短距離C,Eは、素体10の第1側面10bに沿った方向(Y方向)の距離となる。
上記構成によれば、第1柱状配線31及び第3柱状配線33の第1外部端子41及び第3外部端子43と接触していない部分は、絶縁膜50で覆われているため、当該部分にはインダクタ部品1を基板に実装する際の実装ハンダは付着しない。したがって、当該実装ハンダの短絡防止に対しては、最短距離Eによって確保すればよく、最短距離Cは影響を受けない。すなわち、インダクタ部品1では、第1柱状配線31と第3柱状配線33の間の最短距離Cは、第1外部端子41と第3外部端子43の間の最短距離Eに制約されず、第1柱状配線31および第3柱状配線33の形成領域への制約を低減できる。
このように、インダクタ部品1では、複数の第1インダクタ2A、第2インダクタ2Bを内蔵する場合であっても、第1柱状配線31及び第3柱状配線33の形成領域への制約が低減されることで、設計の自由度が向上し、またインダクタ部品1の特性取得の障害とならず、複数のインダクタを内蔵するのに適した構成を有する。
同様に、インダクタ部品1では、第2外部端子42は、第3外部端子43よりも第4外部端子44の近くに位置し、第2外部端子42と第4外部端子44の間の最短距離Eは、第2柱状配線32と第4柱状配線34と間の最短距離Cよりも長い。また、第2柱状配線32の端面における第2外部端子42と接触していない部分、および、第4柱状配線34の端面における第4外部端子44と接触していない部分は、絶縁膜50で覆われている。
これにより、第2柱状配線32と第4柱状配線34の間の最短距離Cは、第2外部端子42と第4外部端子44の間の最短距離Eに制約されず、第2柱状配線32および第4柱状配線34の形成領域への制約を低減できる。
したがって、インダクタ部品1は、複数のインダクタを内蔵するのにより適した構成を有する。
また、インダクタ部品1では、素体10は、第1インダクタ2Aおよび第2インダクタ2Bを覆うと共に金属磁性粉136を含有する樹脂135からなる第2磁性層12を有する。
これにより、インダクタ部品1は、第2磁性層12の形成領域によって、インダクタ部品1の特性が受ける影響が大きくなる構成となるが、インダクタ部品1では、第2磁性層12の形成領域の裏返しである第1柱状配線31および第3柱状配線33の形成領域への制約が低減されているため、第2磁性層12の形成領域の制約も低減され、インダクタ部品1の特性をより自由度が高く設定できる。すなわち、インダクタ部品1では、第1柱状配線31および第3柱状配線33の形成領域への制約低減が、より一層効果的となる。
また、インダクタ部品1では、素体10の第1主面10aに直交する方向からみたとき、第1外部端子41は、第1柱状配線31の端面の外形線と交差する。すなわち、第1外部端子41は、第1柱状配線31の端面から素体10の前記第1主面10aに跨って設けられている。これにより、第1外部端子41を大きくすることができる。特に、第1外部端子41の長手方向は、X方向に延在しており、第1外部端子41の第1主面10aに跨って設けられている部分は、第3外部端子43に向かう方向に伸びていない。これにより、第1外部端子41と第3外部端子43との最短距離Eに影響を与えることなく、第1外部端子41を大きくすることができる。
同様に、素体10の第1主面10aに直交する方向からみたとき、第3外部端子43は、第3柱状配線33の端面の外形線と交差する。すなわち、第3外部端子43は、第3柱状配線33の端面から素体10の前記第1主面10aに跨って設けられている。これにより、第3外部端子43を大きくすることができる。特に、第3外部端子43の長手方向は、X方向に延在しており、第3外部端子43の第1主面10aに跨って設けられている部分は、第1外部端子41に向かう方向に伸びていない。これにより、第1外部端子41と第3外部端子43との最短距離Eに影響を与えることなく、第3外部端子43を大きくすることができる。
同様に、素体10の第1主面10aに直交する方向からみたとき、第2外部端子42は、第2柱状配線32の端面の外形線と交差し、第4外部端子44は、第4柱状配線34の端面の外形線と交差する。したがって、第2、第4外部端子42,44の面積を大きくすることができる。すなわち、第2外部端子42、第4外部端子44は、それぞれ第2柱状配線32、第4柱状配線33の端面から素体10の前記第1主面10aに跨って設けられている。これにより、第2外部端子42、第4外部端子44を大きくすることができる。
特に、第2外部端子42、第4外部端子44の長手方向は、X方向に延在しており、第2外部端子42、第4外部端子44の第1主面10aに跨って設けられている部分は、それぞれ第4外部端子44、第2外部端子42に向かう方向に伸びていない。これにより、第2外部端子42と第4外部端子44との最短距離Eに影響を与えることなく、第2外部端子42、第4外部端子44を大きくすることができる。
また、インダクタ部品1では、図2に示すように、第1外部端子41は、金属膜63と、金属膜63を覆う被覆膜64とを有する。金属膜63は、第2磁性層12の上面(素体10の第1主面10a)に接触する。より具体的には、金属膜63は、第2磁性層12の樹脂135および金属磁性粉136と第1柱状配線31の端面とに接触する。これにより、第1外部端子41は、第1外部端子41と第2磁性層12の密着性、第1外部端子41自身の膜強度、第1外部端子41の導電性を確保できる。なお、第2から第4外部端子42〜44について第1外部端子41と同様であるため、第2から第4外部端子42〜44について以下の説明を省略する。
金属膜63は、例えば、Cu、Ag、Auなどの低抵抗な金属によって構成される。金属膜63の材料は、好ましくは、柱状配線の材料と同種の金属であり、この場合、金属膜63と第1柱状配線31との接続信頼性を向上できる。金属膜63は、後述するように、好ましくは、無電解めっきにより形成される。なお、金属膜63は、電解めっきやスパッタリング、蒸着などにより形成されるようにしてもよい。被覆膜64は、例えば、SnNiなどの耐半田食われ性や半田濡れ性の高い材料によって構成され、金属膜63の上面にメッキにて形成される。このように、第1外部端子41は、金属膜63と、金属膜63を覆う被覆膜64とを有することにより、例えば上記のように、金属膜63に低抵抗な材料を、被覆膜64に耐半田食われ性や半田濡れ性の高い材料を用いることができる。すなわち、導電性、信頼性及び半田接合性に優れた第1外部端子41を構成することができるなど、第1外部端子41の設計自由度が向上する。
一方、被覆膜64は、金属膜63と同一の材料で構成してもよく、例えば、金属膜63を無電解めっきで形成したCuの層とし、被覆膜64を電解めっきで形成したCuの層としてもよい。この場合、低抵抗な被覆膜64でインダクタ部品1の側面を覆うことで、側面で半田接合することが可能となる。また、被覆膜64は、積層構造を有してもよく、例えばCuの層の表面をSnNiなどの層で覆う構成であってもよい。さらに、被覆膜64は必須の構成ではなく、被覆膜64を備えない構成であってもよい。
第2磁性層12の上面(素体10の第1主面10a)は、研削により形成された研削面である。このため、上面において、金属磁性粉136が樹脂135から露出している。また、第2磁性層12の上面の一部に、研削時の金属磁性粉136の脱粒により設けられた凹部135aを樹脂135部分に有している。
特に、金属膜63は、樹脂135の凹部135aに充填されている。これにより、アンカー効果が得られ、金属膜63と第2磁性層12との密着性を向上できる。また、後述するように、金属膜63は、金属磁性粉136の外面に沿って第2磁性層12の内部側に回り込む。つまり、金属膜63は、金属磁性粉136の外面に沿って、樹脂135と金属磁性粉136との間の隙間に入り込む。これにより、金属膜63は、金属磁性粉136と接触する面積が増えることにより金属磁性粉136と強固に接合されるとともに、樹脂135の凹部135aの形状に沿って第2磁性層12と接触することによるアンカー効果を得ることができ、金属膜63と第2磁性層12との密着性を向上できる。なお、金属膜63を凹部135aに充填するためには、例えば、後述するように金属膜63を無電解めっきにより形成すればよい。また、金属膜63は、凹部135aの全体に充填されている場合だけに限られず、凹部135aの一部に充填されていてもよい。
金属膜63の厚みは、第1、第2スパイラル配線21,22のそれぞれの厚みの1/5以下である。具体的に述べると、金属膜63の厚みは、1μm以上でかつ10μm以下である。これにより、インダクタ部品1を低背化できる。なお、金属膜63の厚みが1μm以上であることにより、金属膜63を良好に製造でき、金属膜63の厚みが10μm以下であることにより、インダクタ部品1を低背化できる。
第1外部端子41は、絶縁膜50よりも上側に突出している。すなわち、第1外部端子41の厚みは、絶縁膜50の膜厚よりも大きく、これにより、第1外部端子41を実装するとき、実装安定性を向上できる。
(製造方法)
次に、インダクタ部品1の製造方法について説明する。
絶縁層61の上面61b上に、スパッタリングや無電解めっきなどによりスパイラル配線21,22を形成し、また、スパイラル配線21,22から上方に延びる柱状配線31〜34を形成する。
その後、磁性体材料からなる磁性シートを絶縁層61の上面61bに圧着して、スパイラル配線21,22と柱状配線31〜34を覆うように絶縁層61上に第2磁性層12を形成する。第2磁性層12を研磨し、柱状配線31〜34の端面を露出させる。
その後、第2磁性層12の上面に、絶縁膜50を形成する。絶縁膜50における外部端子を形成する領域に、柱状配線31〜34の端面および第2磁性層12が露出する貫通孔を形成する。
その後、絶縁層61を研磨により除去する。このとき、絶縁層61を完全に除去せず、一部を残す。磁性体材料からなる磁性シートを絶縁層61の研磨側の下面61aに圧着し適切な厚みに研磨して、第1磁性層11を形成する。
その後、無電解めっきにより、柱状配線31〜34から絶縁膜50の貫通孔内に成長する金属膜63を形成し、さらに、金属膜63を覆う被覆膜64を形成し、外部端子41〜44を形成する。
(第2実施形態)
図3は、インダクタ部品の第2実施形態を示す平面図である。第2実施形態は、第1実施形態とは、柱状配線および外部端子の配列が相違する。この相違する構成を以下に説明する。その他の構成は、第1実施形態と同じ構成であり、第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
図3に示すように、第2実施形態のインダクタ部品1Aでは、素体10の第1主面10aに直交する方向からみたとき、第1外部端子41と第3外部端子43は、素体10の第1側面10bに交差する方向に配列されている。より詳細には、インダクタ部品1Aでは、第1外部端子41と前記第3外部端子43は、第1端縁101の伸びる方向に対して斜めに配列されている。したがって、第1外部端子41と第3外部端子43の最短距離が、第1端縁101に対して斜めに確保されるため、第1端縁101を上記最短距離に制約されずにより小さくすることができる。なお、図3では、絶縁膜50を省略して描いている。
また、インダクタ部品1Aでは、素体10の第1主面10aに直交する方向からみたとき、第1外部端子41と第3外部端子43は、楕円形である。この楕円形は、その長軸がX方向に沿うように、配置されている。したがって、第1外部端子41と第3外部端子43を素体10の最短距離を変えることなく、第1外部端子41と第3外部端子43をより近付けることができる。なお、第1外部端子41と第3外部端子43は、円形であってもよい。
さらに、上記のような構成により、インダクタ部品1Aでは、第1端縁101に沿った方向(幅方向Y)における第1外部端子41と第3外部端子43の間の最短距離が、例えば350μm以下であるような構成を実現できる。すなわち、例えばインダクタ部品1のような構成では、一般的には隣接する第1外部端子41と第3外部端子43の最短距離が、350μm以下になると、実装ハンダの短絡防止の難易度が上がるため、第1端縁101に沿った方向における、第1外部端子41と第3外部端子43の間の最短距離は、350μmより大きく確保される。
一方、インダクタ部品1Aでは、第1外部端子41と第3外部端子43の最短距離が、第1端縁101に対して斜めに確保されるため、第1端縁101に沿った隣接する外部端子間の距離は350μm以下に小さくすることができる。したがって、基板に実装する際の実装ハンダの短絡防止を維持しつつ、第1端縁101に沿ったインダクタ部品1の外形を通常よりも小さくすることができる。
同様に、素体10の第1主面10aに直交する方向からみたとき、第2外部端子42と第4外部端子44は、素体10の第1側面10bに交差する方向に配列され、第2外部端子42と第4外部端子44は、楕円形または円形である。第2外部端子42と第4外部端子44の間の最短距離は、例えば350μm以下である。
なお、本開示は上述の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、第1と第2実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。
前記実施形態では、素体10内には第1インダクタ2Aおよび第2インダクタ2Bの2つが配置されたが、3つ以上のインダクタが配置されてもよく、このとき、外部端子および柱状配線は、それぞれ、6つ以上となる。なお、このとき、第1実施形態において、Y方向に隣り合う複数の外部端子や柱状配線は、Y方向に沿って、直線的に配列される。第2実施形態において、Y方向に隣り合う複数の外部端子や柱状配線は、Y方向に沿って、ジグザグに配列される。
また、第1外部端子が、第4外部端子よりも第3外部端子の近くに位置する構成にあって、少なくとも、第1外部端子と第3外部端子の間の最短距離が、第1柱状配線と第3柱状配線の間の最短距離よりも長ければよく、また、少なくとも、第1柱状配線の端面における第1外部端子と接触していない部分、および、第3柱状配線の端面における第3外部端子と接触していない部分が、絶縁膜で覆われていればよい。つまり、複数の外部端子および柱状配線の内の隣り合う少なくとも一組の外部端子および柱状配線において、上記関係を満たせばよい。
前記実施形態では、インダクタが有するスパイラル配線のターン数は、1周未満であるが、スパイラル配線のターン数が、1周を超える曲線であってもよい。また、インダクタが有するスパイラル配線の総数は、1層に限られず、2層以上の多層構成であってもよい。また、第1インダクタの第1スパイラル配線と第2インダクタの第2スパイラル配線は第1主面と平行な同一平面に配置される構成に限られず、第1スパイラル配線と第2スパイラル配線が第1主面と直交する方向に配列された構成であってもよい。
1,1A インダクタ部品
2A 第1インダクタ
2B 第2インダクタ
10 素体
101 第1端縁
102 第2端縁
10a 第1主面
10b 第1側面
10c 第2側面
11 第1磁性層
12 第2磁性層
21 第1スパイラル配線
22 第2スパイラル配線
31 第1柱状配線
32 第2柱状配線
33 第3柱状配線
34 第4柱状配線
41 第1外部端子
42 第2外部端子
43 第3外部端子
44 第4外部端子
50 絶縁膜
61 絶縁層
63 金属膜
64 被覆膜
135 樹脂
135a 凹部
136 金属磁性粉

Claims (12)

  1. 素体と、
    前記素体内に配置された第1インダクタおよび第2インダクタと、
    前記素体の第1主面から端面が露出するように前記素体に埋め込まれ、前記第1インダクタに電気的に接続された第1柱状配線および第2柱状配線、および、前記素体の第1主面から端面が露出するように前記素体に埋め込まれ、前記第2インダクタに電気的に接続された第3柱状配線および第4柱状配線と、
    前記第1柱状配線の前記端面に接触する第1外部端子、前記第2柱状配線の前記端面に接触する第2外部端子、前記第3柱状配線の前記端面に接触する第3外部端子、および、前記第4柱状配線の前記端面に接触する第4外部端子と、
    前記素体の前記第1主面に設けられた絶縁膜と
    を備え、
    前記第1外部端子は、前記第4外部端子よりも前記第3外部端子の近くに位置し、
    前記第1外部端子と前記第3外部端子の間の最短距離は、前記第1柱状配線と前記第3柱状配線の間の最短距離よりも長く、前記第1柱状配線の前記端面における前記第1外部端子と接触していない部分、および、前記第3柱状配線の前記端面における前記第3外部端子と接触していない部分は、前記絶縁膜で覆われている、インダクタ部品。
  2. 前記素体は、前記第1インダクタおよび前記第2インダクタを覆うと共に金属磁性粉を含有する樹脂からなる磁性層を有する、請求項1に記載のインダクタ部品。
  3. 前記第1外部端子は、前記磁性層の前記樹脂および前記金属磁性粉と前記第1柱状配線の前記端面とに接触する金属膜を含む、請求項2に記載のインダクタ部品。
  4. 前記第1外部端子は、前記第1柱状配線の前記端面から前記素体の前記第1主面に跨って設けられている、請求項1から3の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  5. 前記第1外部端子の前記第1主面に跨って設けられている部分は、前記第3外部端子に向かう方向に伸びていない、請求項4に記載のインダクタ部品。
  6. 前記素体の前記第1主面は、直線状に伸びる第1端縁を有し、
    前記第1外部端子と前記第3外部端子は、前記第1端縁に沿って配列されている、請求項1から5の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  7. 前記素体の前記第1主面は、直線状に伸びる第1端縁を有し、
    前記第1外部端子と前記第3外部端子は、前記第1端縁の伸びる方向に対して斜めに配列されている、請求項1から5の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  8. 前記素体の前記第1主面に直交する方向からみたとき、前記第1外部端子と前記第3外部端子は、楕円形または円形である、請求項6に記載のインダクタ部品。
  9. 前記第1端縁に沿った方向における前記第1外部端子と前記第3外部端子の間の最短距離は、350μm以下である、請求項6または7に記載のインダクタ部品。
  10. 前記第2外部端子は、前記第3外部端子よりも前記第4外部端子の近くに位置し、
    前記第2外部端子と前記第4外部端子の間の最短距離は、前記第2柱状配線と前記第4柱状配線の間の最短距離よりも長く、前記第2柱状配線の前記端面における前記第2外部端子と接触していない部分、および、前記第4柱状配線の前記端面における前記第4外部端子と接触していない部分は、前記絶縁膜で覆われている、請求項1から9の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  11. 前記第1柱状配線、前記第2柱状配線、前記第3柱状配線、前記第4柱状配線は、前記第1インダクタ、前記第2インダクタから前記端面まで、前記端面に直交する方向に直線状に伸びる、請求項1から10の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  12. 前記第1インダクタ及び前記第2インダクタは、前記素体の前記第1主面と平行に配置されたスパイラル配線を含む、請求項1から11の何れか一つに記載のインダクタ部品。
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