线圈零件的制作方法

本发明涉及线圈零件，尤其是涉及将4个螺旋导体层叠而成的线圈零件。

背景技术：

一般的共模滤波器具有在磁性基板上层叠两个螺旋导体，由此，两个螺旋导体相互磁耦合的构成。但是，在螺旋导体为两个时，难以在增多卷绕数的同时确保足够的导体宽度。作为解决这种问题的方法，可举出层叠4个螺旋导体，将其中的两个短路设为第一线圈，将剩余的两个短路设为第二线圈的方法(参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－5628号公报

专利文献2：日本特开2007－200923号公报

发明所要解决的课题

但是，在层叠4个螺旋导体的情况下，根据短路的各线圈所需的卷绕数，有时上层的螺旋导体的卷绕数与下层的螺旋导体的卷绕数不同。该情况下，卷绕数多的螺旋导体和卷绕数少的螺旋导体的特性阻抗会出现不同，信号的传送特性恶化。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于，提供一种线圈零件，即使在螺旋导体间卷绕数有差异的情况下，通过改善特性阻抗，也能够获得高的传送特性。

用于解决课题的技术方案

本发明提供一种线圈零件，其特征在于，具备经由多个绝缘层相互层叠的第一、第二、第三及第四螺旋导体，所述多个绝缘层包括：设于所述第一螺旋导体与所述第二螺旋导体之间的第一绝缘层、设于所述第三螺旋导体与所述第四螺旋导体之间的第二绝缘层，所述第一螺旋导体和所述第三螺旋导体短路而构成第一线圈，所述第二螺旋导体和所述第四螺旋导体短路而构成第二线圈，所述第一螺旋导体和所述第二螺旋导体的卷绕数相互相等，所述第三螺旋导体和所述第四螺旋导体的卷绕数相互相等，所述第一及第二螺旋导体的卷绕数比所述第三及第四螺旋导体的卷绕数多，所述第一绝缘层的膜厚比所述第二绝缘层的膜厚薄。

根据本发明，在卷绕数相对多的第一及第二螺旋导体间设有相对薄的第一绝缘层，在卷绕数相对少的第三及第四螺旋导体间设有相对厚的第二绝缘层，因此，降低螺旋导体间的特性阻抗的差。由此，能够获得比现有更高的传送特性。

在本发明中，优选的是，所述第一螺旋导体和所述第二螺旋导体的导体宽度相互相等，所述第三螺旋导体和所述第四螺旋导体的导体宽度相互相等，所述第三及第四螺旋导体的导体宽度比所述第一及第二螺旋导体的导体宽度宽。据此，能够进一步降低直流电阻。

在本发明中，优选的是，所述第一、第二、第三及第四螺旋导体按顺序层叠于磁性基板上。据此，在平坦性更高的低层位置能够配置第一及第二螺旋导体，因此，能够容易地形成卷绕数多的第一及第二螺旋导体。

在本发明中，优选的是，所述第一及第二螺旋导体的卷绕数与所述第三及第四螺旋导体的卷绕数的差为奇数。该情况下，使各螺旋导体的卷绕数一致变得困难，但是，即使在这种情况下，也能够确保高的传送特性。

在本发明中，优选的是，所述第一、第二、第三及第四螺旋导体分别包括：具有规定的导体宽度的规定匝、位于比所述规定匝靠内周侧且导体宽度比所述规定的导体宽度窄的内周匝、位于比所述规定匝靠外周侧且导体宽度比所述规定的导体宽度宽的外周匝。尤其是，优选的是，构成所述第一、第二、第三及第四螺旋导体各自的多个匝从内周侧朝向外周侧的导体宽度连续或阶段性地变宽。据此，也能够降低相同的螺旋导体内的特性阻抗的偏差，因此，能够获得更高的传送特性。

发明效果

根据本发明，在螺旋导体间，即使卷绕数存在差的情况下，也能够降低特性阻抗的差，能够获得更高的传送特性。

附图说明

图1是表示本发明的优选实施方式的线圈零件10的外观的概略立体图；

图2是用于说明层叠构造体20的构造的图；

图3是线圈零件10的等效电路图；

图4是层叠方向的层叠构造体20的局部剖面图；

图5是用于说明层叠构造体20的形成方法的工序图；

图6是用于说明层叠构造体20的形成方法的工序图；

图7是表示变形例的第一螺旋导体41的一部分的局部平面图。

符号说明

10线圈零件

11磁性基板

12,13磁性树脂层

20层叠构造体

31～35绝缘层

31h～35h通孔

32a～32f,33a～33f,34a～34f,35a～35d通孔

36离子蚀刻用掩模

36h开口部

41～44螺旋导体

411～416导体

52～55,61,63～65,71,72,74,75,81～83,85连接导体

41a～44a外周端

41b～44b内周端

c1,c2线圈

e1～e4端子电极

m1～m4导体层

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1是表示本发明的优选实施方式的线圈零件10的外观的概略立体图，是使安装状态上下反转的图。

如图1所示，本实施方式的线圈零件10为大致长方体形状的表面安装型的共模滤波器，其具备：磁性基板11,设于磁性基板11上的层叠构造体20、设于层叠构造体20上的第一～第四端子电极e1～e4及磁性树脂层12。层叠构造体20的具体的构成后述。没有特别的限定，但是，就线圈零件10的尺寸而言，x方向的长度为0.65mm、y方向的宽度为0.5mm、z方向的高度为0.3mm。在安装时，自图1所示的状态上下反转，以设置有第一～第四端子电极e1～e4的xy面与印刷基板面对面的方式进行安装。本实施方式的线圈零件10为在磁性基板11上层叠有层叠构造体20而成的层叠型的薄膜线圈零件，与在磁性铁芯或线轴上卷绕电线而成的所谓的卷绕型的线圈零件的类型不同。

磁性基板11既是将层叠构造体20层叠时的基板，并且，又物理性的保护层叠构造体20，且构成线圈零件10的磁路。作为磁性基板11的材料，可以使用烧结铁氧体、复合铁氧体(含有铁氧体粉的树脂)等，但是，优选使用机械强度高且磁特性优异的烧结铁氧体。

第一～第四端子电极e1～e4配置于任意的角部。因此，端子电极e1～e4在线圈零件10的三个侧面(xy面、xz面、yz面)露出。虽然没有特别的限定，但是，端子电极e1～e4通过厚膜电镀法形成，其厚度与通过溅射法及丝网印刷形成的电极图案相比足够厚。

磁性树脂层12是物理性保护层叠构造体20，并且，固定、支承第一～第四端子电极e1～e4的层，其以填埋第一～第四端子电极e1～e4的周围的方式设置。磁性树脂层12的上表面(xy面)与第一～第四端子电极e1～e4的上表面(xy面)构成同一平面。作为磁性树脂层12的材料，优选使用复合铁氧体。磁性树脂层12具有高的磁特性，与磁性基板11共同构成磁路。

图2是线圈零件10的概略分解立体图，尤其是用于说明层叠构造体20的构造的图。

如图2所示，层叠构造体20具备从磁性基板11侧朝向磁性树脂层12侧按顺序层叠的绝缘层31～35，在这些绝缘层31～35间形成有4个导体层m1～m4。绝缘层31～35由例如树脂构成，起到将第一～第四导体层m1～m4彼此分离的作用。

第一～第四导体层m1～m4分别包括第一～第四螺旋导体41～44。其中，第一及第二螺旋导体41,42俯视时从外周端朝向内周端按顺时针(右转)卷绕，第三及第四螺旋导体43,44俯视时从外周端朝向内周端按逆时针(左转)卷绕。在本实施方式中，第一及第二螺旋导体41,42的卷绕数为6匝，第三及第四螺旋导体43,44的卷绕数为5匝。即，其差为1匝。

第一螺旋导体41的外周端41a经由连接导体61,71,81与第一端子电极e1连接。第二螺旋导体42的外周端42a经由连接导体72,82与第二端子电极e2连接。第三螺旋导体43的外周端43a经由连接导体83与第三端子电极e3连接。第四螺旋导体44的外周端44a与第四端子电极e4连接。

第一螺旋导体41的内周端41b经由连接导体65与第三螺旋导体43的内周端43b连接。第二螺旋导体42的内周端42b经由连接导体75与第四螺旋导体44的内周端44b连接。

由此，如等效电路图即图3所示，第一螺旋导体41和第三螺旋导体43短路，构成第一线圈c1。另外，第二螺旋导体42和第四螺旋导体44短路，构成第二线圈c2。第一线圈c1在第一端子电极e1与第三端子电极e3之间串联连接，第二线圈c2在第二端子电极e2与第四端子电极e4之间串联连接。因此，本实施方式的线圈零件10构成共模滤波器电路。

如图2所示，磁性树脂层12具有与第一～第四端子电极e1～e4对应的部分挖通的形状。另外，在绝缘层31～35上分别设有通孔31h～35h，以埋没这些通孔31h～35h的方式设置磁性树脂层13。磁性树脂层13是磁性树脂层12的一部分，两者具有一体的构造。

图4是层叠方向上的层叠构造体20的局部剖面图。

如图4所示，构成第一螺旋导体41的各匝和构成第二螺旋导体42的各匝被设于从z方向观察彼此重合的位置。同样，构成第三螺旋导体43的各匝和构成第四螺旋导体44的各匝被设于从z方向观察彼此重合的位置。由此，第一螺旋导体41和第二螺旋导体42彼此磁耦合，第三螺旋导体43和第四螺旋导体44彼此磁耦合。在本实施方式中，第一及第二螺旋导体41,42与第三及第四螺旋导体43,44也在z方向上重合，但是，两者的卷绕数互不相同，因此，构成第一及第二螺旋导体41,42的各匝与构成第三及第四螺旋导体43,44的各匝并不正确地重合。

而且，在将第一及第二螺旋导体41,42的导体宽度设为w1，将第三及第四螺旋导体43,44的导体宽度设为w2的情况下：

w1＜w2

作为一例，w1＝10μm、w2＝12μm。之所以将第三及第四螺旋导体43,44的导体宽度w2设计的更宽，是因为，与第一及第二螺旋导体41,42的卷绕数(例如6匝)相比，第三及第四螺旋导体43,44的卷绕数(例如5匝)少，尚有使导体宽度更宽的余地。由此，能够降低第三及第四螺旋导体43,44的直流电阻。

另外，在将分离第一及第二螺旋导体41,42间的绝缘层32的膜厚设为h1、将分离第三及第四螺旋导体43,44间的绝缘层34的膜厚设为h2的情况下，

h1＜h2。

作为一例，h1＝6μm、h2＝8μm。

之所以将绝缘层32的膜厚h1设定为比绝缘层34的膜厚h2薄，是因为，与第三及第四螺旋导体43,44的卷绕数(例如5匝)相比，第一及第二螺旋导体41,42的卷绕数(例如6匝)更多。这是因为，卷绕数变多时电感变大，相应地，泄漏的电感成分也增加，因此，通过使寄生电容成分增加而实现均衡，由此，能够使特性阻抗成为所希望的值。即，通过减薄位于卷绕数多的第一及第二螺旋导体41,42间的绝缘层32的膜厚h1，使第一及第二螺旋导体41,42的寄生电容成分增加，另一方面，通过增厚位于卷绕数少的第三及第四螺旋导体43，44间的绝缘层34的膜厚h2，使第三及第四螺旋导体43,44的寄生电容成分减少。由此，能够降低各螺旋导体41～44的特性阻抗的偏差，因此，能够获得高的传送特性。

对于绝缘层33的膜厚h3没有特别的限制，如果h1＝6μm、h2＝8μm，则只要设为h3＝5～10μm程度即可。

此外，在本发明中，导体的“宽度”是指螺旋导体的层叠方向上的截面的边，即与xy平面平行的边的长度。另外，在本发明中，导体的“膜厚”或“高度”是指螺旋导体的层叠方向上的截面的边，即z方向上的边的长度。

在本实施方式中，第一及第二螺旋导体41,42的卷绕数为6匝，第三及第四螺旋导体43,44的卷绕数为5匝，其差为1匝，但是，本发明不仅限于此，卷绕数的差也可以是任意匝数。在此，在卷绕数的差为偶数的情况下，通过减少卷绕数多的螺旋导体的卷绕数，增加卷绕数少的螺旋导体的卷绕数，能够将两者的卷绕数设为同数，但在卷绕数的差为奇数的情况下，不可能实现。因此，本发明在卷绕数的差值为奇数的情况下特别有效。

此外，本发明中的“卷绕数”忽略考虑起因于向端子电极的引出而产生的端数。例如，第一及第二螺旋导体41,42严格地说是6.25匝，第三及第四螺旋导体43,44严格地说是5.25匝，但是，各螺旋导体41～44的0.25匝为起因于向端子电极e1～e4的引出而产生的端数，因此，只要忽略该端数进行计数即可。

下面，对层叠构造体20的形成方法进行说明。

图5及图6是用于说明图2所示的层叠构造体20的形成方法的工序图。

首先，准备由具有规定的厚度的烧结铁氧体等构成的磁性基板11，在其上表面形成绝缘层31。接着，如图5(a)所示，在绝缘层31的上表面形成由第一螺旋导体41及连接导体52～55构成的导体层m1。第一螺旋导体41的卷绕数例如为6匝，如使用图4所说明，其导体宽度为w1。作为这些导体的形成方法，优选在使用溅射法等薄膜工艺形成了基底金属膜后，使用电解电镀法使其电镀成长到所希望的膜厚。关于以后形成的其它导体的形成方法也同样。

其次，如图5(b)所示，在以覆盖导体层m1的方式，在绝缘层31的上表面形成了绝缘层32后，在绝缘层32上形成通孔32a～32f。具体而言，在通过旋涂法凃敷了树脂材料后，通过光刻法形成规定的图案，由此，能够形成具有通孔32a～32f的绝缘层32。关于以后形成的绝缘层的形成方法也同样。如使用图4所说明，绝缘层32的膜厚为h1。如图5(b)所示的通孔32a，形成于使第一螺旋导体41的外周端41a露出的位置，通孔32e形成于使第一螺旋导体41的内周端41b露出的位置，通孔32b,32c,32d,32f形成于使各个连接导体52～55露出的位置。

接着，如图5(c)所示，在绝缘层32的上表面形成由第二螺旋导体42及连接导体61,63～65构成的导体层m2。如使用图4所说明，第二螺旋导体的各匝以与第一螺旋导体41的同一匝正确地重合的方式对准。第二螺旋导体的外周端42a及内周端42b形成于与各个通孔32b,32f对应的位置，连接导体61,63～65形成于与各个通孔32a,32c,32d,32e对应的位置。由此，第二螺旋导体42的外周端42a与连接导体52连接，第二螺旋导体的内周端42b与连接导体55连接，连接导体61,65分别与第一螺旋导体41的外周端41a及内周端41b连接，连接导体63,64分别与连接导体53,54连接。

接着，如图5(d)所示，以覆盖导体层m2的方式，在绝缘层32的上表面形成了绝缘层33后，在绝缘层33上形成通孔33a～33f。图5(d)所示的通孔33b形成于使第二螺旋导体42的外周端42a露出的位置，通孔33f形成于使第二螺旋导体42的内周端42b露出的位置，通孔33a,33c,33d,33e形成于使各个连接导体61,63～65露出的位置。

接着，如图6(a)所示，在绝缘层33的上表面形成由第三螺旋导体43及连接导体71,72,74,75构成的导体层m3。第三螺旋导体43的卷绕数为例如5匝，如使用图4说明的那样，其导体宽度为w2(＞w1)。第三螺旋导体的外周端43a及内周端43b形成于与各个通孔33c,33e对应的位置，连接导体71,72,74,75形成于与各个通孔33a,33b,33d,33f对应的位置。由此，第三螺旋导体的外周端43a与连接导体63连接，第三螺旋导体的内周端43b与连接导体65连接，连接导体72,75分别与第二螺旋导体42的外周端42a及内周端42b连接，连接导体71，74分别与连接导体61,64连接。

接着，如图6(b)所示，以覆盖导体层m3的方式，在绝缘层33的上表面形成了绝缘层34后，在绝缘层34上形成通孔34a～34f。如使用图4所说明，绝缘层34的膜厚为h2(＞h1)。图6(b)所示的通孔34c形成于使第三螺旋导体43的外周端43a露出的位置，通孔34e形成于使第三螺旋导体43的内周端43b露出的位置，通孔34a,34b,34d,34f形成于使各个连接导体71,72,74,75露出的位置。

接着，如图6(c)所示，在绝缘层34的上表面形成由第四螺旋导体44及连接导体81～83,85构成的导体层m4。如使用图4所说明，第四螺旋导体的各匝以与第三螺旋导体43的同一匝正确地重合的方式对准。第四螺旋导体的外周端44a及内周端44b形成于与各个通孔34d,34f对应的位置，连接导体81～83,85形成于与各个通孔34a,34b,34c,34e对应的位置。由此，第四螺旋导体的外周端44a与连接导体74连接，第四螺旋导体的内周端44b与连接导体75连接，连接导体83,85分别与第三螺旋导体43的外周端43a及内周端43b连接，连接导体81,82分别与连接导体71,72连接。

接着，如图6(d)所示，以覆盖导体层m4的方式，在绝缘层34的上表面形成了绝缘层35后，在绝缘层35上形成通孔35a～35d。图6(d)所示的通孔35a～35c形成于使各个连接导体81～83露出的位置，通孔35d形成于使第四螺旋线圈44的外周端44a露出的位置。

接着，如图6(e)所示，在绝缘层35的表面形成第一～第四端子电极e1～e4。第一～第四端子电极e1～e4的形成方法如下。首先，在连接导体81～83及第四螺旋线圈44的外周端44a露出的绝缘层35的整个面上通过溅射法形成成为基底的cu膜。之后，粘贴抗蚀片，通过曝光及显影，选择性除去位于应该形成第一～第四端子电极e1～e4的区域的抗蚀片，使该区域的cu膜露出。而且，在该状态下，通过电镀形成厚壁的第一～第四端子电极e1～e4。之后，除去抗蚀片，通过蚀刻整个面来除去不需要的cu膜，形成柱状的第一～第四端子电极e1～e4。

接着，如图6(f)所示，形成具有开口部36h的离子蚀刻用掩模36，在该状态下进行离子蚀刻。由此，在绝缘层31～35上形成通孔31h～35h，在该位置露出磁性基板11。而且，在整个面上形成复合铁氧体的膏，只要使之固化，就能够形成填埋第一～第四端子电极e1～e4的周围的磁性树脂层12、埋入通孔31h～35h的磁性树脂层13。之后，只要除去第一～第四端子电极e1～e4上不需要的复合铁氧体，即可完成本实施方式的线圈零件10。

如以上所说明，本实施方式的线圈零件10，第一及第二螺旋导体41,42的卷绕数(6匝)比第三及第四螺旋导体43,44的卷绕数(5匝)多，且绝缘层32的膜厚h1比绝缘层34的膜厚h2薄，因此，能够抑制因卷绕数不同导致的电感差而引起的特性阻抗的偏差，能够获得高的传送特性。

而且，将卷绕数少的第三及第四螺旋导体43,44的导体宽度w2设为比卷绕数多的第一及第二螺旋导体41,42的导体宽度w1更宽，因此，与设为相同的导体宽度的情况下相比也能够降低直流电阻。

图7是表示变形例的第一螺旋导体41的一部分的局部平面图。

在图7所示的变形例中，第一螺旋导体41的导体宽度从内周侧朝向外周侧变宽。即，在将第一螺旋导体41的第一～第六匝分别设为导体411～416的情况下，导体411～416的导体宽度w11～w16为：

w11＜w12＜w13＜w14＜w15＜w16

优选邻接的导体间的空间为一定。

图中未图示，但在第一螺旋导体41具有这种平面形状的情况下，对于第二螺旋导体42也需要与第一螺旋导体41的平面形状一致。即，第二螺旋导体42的各匝需要以与第一螺旋导体41的同一匝成为同一导体宽度的方式，从内周侧朝向外周侧变宽。对于第三螺旋导体43和第四螺旋导体44也同样，从内周侧朝向外周侧变宽。

根据这种构成，即使在同一螺旋导体内也能够抑制特性阻抗的偏差。这是因为，在平面的螺旋导体中，具有越是内周匝，泄漏电感成分越小，越是外周匝泄漏电感成分越大的倾向。即，通过使导体宽度从内周侧朝向外周侧变宽，越是内周匝，越减小寄生电容成分，越是外周匝，越增大寄生电容成分，由此，能够抑制特性阻抗的面内偏差，因此，能够获得更高的传送特性。

此外，在使导体宽度从内周侧朝向外周侧变宽的情况下，也可以从内周侧朝向外周侧使导体宽度连续变宽，也可以从内周侧朝向外周侧使导体宽度逐步变宽。另外，不是导体宽度在所有的匝中都必须不同，也可以在一部分匝中导体宽度相同。作为一例，也可以是：

w11＝w12＜w13＝w14＜w15＝w16

该情况下，在将导体413,414设为位于中间的规定匝的情况下，导体411,412构成更窄的内周匝，导体415,416构成更宽的外周匝。

以上，对本发明的具体实施方式进行了说明，但是，本发明不仅限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可进行各种各样的变更，这些当然也包括在本发明的范围内。

例如，在上述的实施方式中，端子电极e1～e4具有埋入磁性树脂层12的凸出形状，但是，在本发明中，端子电极的形状及构造不仅限于此。因此，也可以使用在基体的表面印刷银膏等而成的端子电极，也可以使用在基体上连接端子金属件而成的端子电极。