JP2017199796A - Coil component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コイル部品に関する。 The present invention relates to a coil component.
従来のコイル部品として、基板上に形成された一対の端子部の間に架け渡されたボンディングワイヤを備えたコイル部品が知られている。 2. Description of the Related Art As a conventional coil component, a coil component including a bonding wire that is bridged between a pair of terminal portions formed on a substrate is known.
例えば特許文献１には、基板上に互いに平行になるように所定間隔で並設され、複数の端子部対を有する基板上伝送線路と、基板上伝送線路の各端子部対の間にそれぞれ架け渡され、端子部対同士を接続するワイヤ伝送線路（Ａｕボンディングワイヤ）と備えたコイル部品が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a transmission line on a substrate having a plurality of terminal portion pairs arranged in parallel at predetermined intervals on a substrate and a pair of terminal portions of the transmission line on the substrate are respectively bridged. A coil component provided with a wire transmission line (Au bonding wire) that is passed and connects terminal pairs is disclosed.
上記特許文献１に記載されているコイル部品では、基板上電送線路とボンディングワイヤとによって巻回された巻回部領域が形成されており、この巻回部領域はボンディングワイヤや基板に外力が付加されたときに変形することがあり得る。特に、巻回部領域の面積が縮小するような変形が生じた場合には、コイル部品のＱ値（quality factor）が低下してしまう。したがって、巻回部領域の面積が保持されるよう、巻回部領域には高い形状保持性が求められる。 In the coil component described in Patent Document 1, a winding part region wound by a power transmission line on a substrate and a bonding wire is formed, and this winding part region applies an external force to the bonding wire or the substrate. Can be deformed when done. In particular, when a deformation that reduces the area of the winding portion region occurs, the Q value (quality factor) of the coil component decreases. Therefore, high shape retainability is required for the wound region so that the area of the wound region is maintained.
そこで、本発明は、巻回部領域の形状保持性を向上させることができるコイル部品を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the coil components which can improve the shape maintenance property of a winding part area | region.
本発明に係るコイル部品は、基板と、基板上に離間して配置された第一端子部及び第二端子部で構成された少なくとも一対の端子部対と、端子部対の間に架け渡されたボンディングワイヤとを有し、コイルの巻回部領域を画成する巻回部導体の少なくとも一部が端子部対及びボンディングワイヤで構成されたコイル部と、を備え、ボンディングワイヤの構成材料が、Ｃｕ又はＣｕ合金である。 A coil component according to the present invention is bridged between a terminal part pair and at least a pair of terminal parts composed of a board, a first terminal part and a second terminal part that are spaced apart from each other on the board. And a coil part in which at least a part of the winding part conductor defining the winding part region of the coil is composed of a terminal part pair and a bonding wire, and the constituent material of the bonding wire is Cu or Cu alloy.
本発明に係るコイル部品では、コイルの巻回部領域を画成する巻回部導体の一部にボンディングワイヤが用いられており、ボンディングワイヤが、Ａｕではなく、Ｃｕ又はＣｕ合金で構成されている。Ｃｕ又はＣｕ合金で構成されたボンディングワイヤは、Ａｕで構成されたボンディングワイヤに比べて、高い弾性を有する。そのため、Ｃｕ又はＣｕ合金で構成されたボンディングワイヤは、形状変形するような力が作用しても撓みにくく、もし撓んだ場合であっても塑性変形することなく元の形状に形状回復し易い。したがって、本発明に係るコイル部品によれば、ボンディングワイヤがコイルの巻回部領域を形状保持することで、巻回部領域の形状保持性の向上が図られている。 In the coil component according to the present invention, a bonding wire is used for a part of the winding portion conductor that defines the winding portion region of the coil, and the bonding wire is made of Cu or Cu alloy instead of Au. Yes. A bonding wire made of Cu or a Cu alloy has higher elasticity than a bonding wire made of Au. Therefore, the bonding wire made of Cu or Cu alloy is difficult to bend even when a force that deforms the shape is applied, and even if it is bent, the shape can be easily recovered to its original shape without plastic deformation. . Therefore, according to the coil component which concerns on this invention, the improvement of the shape retainability of a winding part area | region is achieved because a bonding wire hold | maintains the shape of the winding part area | region of a coil.
本発明に係るコイル部品において、ボンディングワイヤは、端子部対の第一端子部に接続される第一接続部と、端子部対の第二端子部に接続される第二接続部と、第一接続部と第二接続部との間の導線部とを有し、ボンディングワイヤの導線部の表面がワイヤ被覆部で被覆されていてもよい。この場合、ボンディングワイヤの導線部とワイヤ被覆部とを合わせた断面積は、ボンディングワイヤの導線部のみの断面積よりも大きくなる。これにより、ワイヤ被覆部で被覆されたボンディングワイヤの導電部は、ワイヤ被覆部で被覆されていないボンディングワイヤの導線部よりも弾性が高くなっている。よって、巻回部領域の形状保持性をより向上させることができる。 In the coil component according to the present invention, the bonding wire includes a first connection part connected to the first terminal part of the terminal part pair, a second connection part connected to the second terminal part of the terminal part pair, and a first It has a conductor part between a connection part and the 2nd connection part, and the surface of the conductor part of a bonding wire may be coat | covered with the wire coating | coated part. In this case, the combined cross-sectional area of the bonding wire conducting wire portion and the wire covering portion is larger than the sectional area of the bonding wire conducting wire portion alone. Thereby, the conductive part of the bonding wire covered with the wire covering part has higher elasticity than the conductive part of the bonding wire not covered with the wire covering part. Therefore, the shape retainability of the winding part region can be further improved.
本発明に係るコイル部品において、コイル部は、ボンディングワイヤが架け渡された端子部対を複数有し、複数の端子部対は、各端子部対の並び方向と交差する方向に沿って所定間隔で並んでいてもよい。この場合、複数の端子部対を有していることで、コイル部の巻回数を増やすことができるため、高いインダクタンスを有するコイル部品が得られる。また、電気特性の観点からは、コイル部の巻回数に応じてコイル部の抵抗が増減するため、コイル部の巻回数を調整することでコイル部の抵抗値を容易に調整することができる。さらに、機械特性の観点からは、コイル部の巻回数を増やすことで、コイル部に対する外力（特にコイル部上方からの外力）に対する強度が増加する。 In the coil component according to the present invention, the coil portion includes a plurality of terminal portion pairs on which bonding wires are bridged, and the plurality of terminal portion pairs are spaced at predetermined intervals along a direction intersecting the arrangement direction of the terminal portion pairs. You may line up. In this case, since the number of turns of the coil portion can be increased by having a plurality of terminal portion pairs, a coil component having high inductance can be obtained. Further, from the viewpoint of electrical characteristics, the resistance of the coil portion increases or decreases according to the number of turns of the coil portion. Therefore, the resistance value of the coil portion can be easily adjusted by adjusting the number of turns of the coil portion. Furthermore, from the viewpoint of mechanical characteristics, increasing the number of turns of the coil portion increases the strength against external force on the coil portion (particularly, external force from above the coil portion).
本発明に係るコイル部品において、コイル部は、基板上に形成された少なくとも一つの導体パターンを有し、導体パターンによって、端子部対の第一端子部と、該端子部対と隣り合う端子部対の第二端子部とが接続されていてもよい。この場合、基板上に形成された導体パターンが、巻回部導体の一部として、コイルの巻回部領域を画成する。このような導体パターンは容易に形成することができるため、巻回部領域を容易に形成することができる。また、導体パターンの断面積に応じて導体パターンにおける直流抵抗値が増減するため、適宜、導体パターンの断面積を大きく設計することで、コイル部の直流抵抗値の抑制を容易に図ることができる。 In the coil component according to the present invention, the coil part has at least one conductor pattern formed on the substrate, and the terminal part is adjacent to the first terminal part of the terminal part pair and the terminal part pair by the conductor pattern. A pair of second terminal portions may be connected. In this case, the conductor pattern formed on the substrate defines the coiled part region as a part of the coiled part conductor. Since such a conductor pattern can be easily formed, the winding portion region can be easily formed. Further, since the DC resistance value in the conductor pattern increases or decreases according to the cross-sectional area of the conductor pattern, the DC resistance value of the coil portion can be easily suppressed by appropriately designing the cross-sectional area of the conductor pattern to be large. .
本発明に係るコイル部品において、導体パターンの構成材料が、Ｃｕ又はＣｕ合金であってもよい。この場合、Ｃｕ又はＣｕ合金で構成された導体パターンは、Ａｕで構成された導体パターンに比べて高い弾性を有する。そのため、Ｃｕ又はＣｕ合金で構成された導体パターンは、形状変形するような力が作用しても撓みにくく、もし撓んだ場合であっても塑性変形することなく元の形状に形状回復し易い。したがって、本発明に係るコイル部品によれば、ボンディングワイヤとともに導体パターンがコイルの巻回部領域を保持することで、巻回部領域の形状保持性の向上が図られている。 In the coil component according to the present invention, the constituent material of the conductor pattern may be Cu or a Cu alloy. In this case, the conductor pattern made of Cu or Cu alloy has higher elasticity than the conductor pattern made of Au. Therefore, a conductor pattern made of Cu or Cu alloy is difficult to bend even when a force that deforms the shape is applied, and even if it is bent, the shape can be easily recovered to its original shape without plastic deformation. . Therefore, according to the coil component which concerns on this invention, the improvement of the shape retainability of a winding part area | region is achieved by a conductor pattern holding the winding part area | region of a coil with a bonding wire.
本発明に係るコイル部品において、導体パターンの表面がパターン被覆部で被覆されていてもよい。この場合、導体パターンとパターン被覆部とを合わせた断面積は、導体パターンのみの断面積よりも大きくなる。これにより、パターン被覆部で被覆された導体パターンは、パターン被覆部で被覆されていない導体パターンよりも弾性が高くなっている。よって、巻回部領域の形状保持性を一層向上させることができる。 In the coil component according to the present invention, the surface of the conductor pattern may be covered with a pattern covering portion. In this case, the sectional area of the conductor pattern and the pattern covering portion is larger than the sectional area of the conductor pattern alone. Thereby, the conductor pattern covered with the pattern covering portion has higher elasticity than the conductor pattern not covered with the pattern covering portion. Therefore, the shape retainability of the winding part region can be further improved.
本発明に係るコイル部品において、基板が矩形状を有し、基板の法線方向から見て、ボンディングワイヤは、基板の辺に対して平行に又は直交するように延びていてもよい。コイル部品には、基板の辺に沿った方向に曲がる力（曲げモーメント）が付加され易い。このコイル部品では、基板の辺に対して平行に又は直交するようにボンディングワイヤを延在させて、その力によるボンディングワイヤの変形を最小限に抑えることで、巻回部領域の形状が保持される。 In the coil component according to the present invention, the substrate may have a rectangular shape, and the bonding wire may extend in parallel or perpendicular to the side of the substrate when viewed from the normal direction of the substrate. A force (bending moment) that bends in a direction along the side of the substrate is easily applied to the coil component. In this coil component, the shape of the winding region is maintained by extending the bonding wire so that it is parallel or perpendicular to the side of the substrate and minimizing the deformation of the bonding wire due to that force. The
本発明によれば、巻回部領域の形状保持性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the shape retainability of the winding portion region.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
まず、図１〜図３を参照して、本発明の実施形態に係るコイル部品１の構成について説明する。図１は、コイル部品１の斜視図である。図２は、図１に示したコイル部品１の平面図である。図３は、図１に示したコイル部品１のIII-III線に沿った断面図である。なお、図２の平面図では、ボンディングワイヤ２０を二点鎖線で示している。
First, with reference to FIGS. 1-3, the structure of the coil component 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a perspective view of the coil component 1. FIG. 2 is a plan view of the coil component 1 shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the coil component 1 shown in FIG. 1 taken along line III-III. In the plan view of FIG. 2, the
図１及び図２に示すように、コイル部品１は、基板３と、巻回部導体として基板上導体層１０及びボンディングワイヤ２０を含むコイル部Ｃとを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the coil component 1 includes a
基板３は、平板状であり、平面視で、一対の短辺３ｂ、３ｃ及び一対の長辺３ｄ、３ｅとを有する矩形状をなしている。なお、矩形状の基板には、角部が直角であるものの他に、角部が面取りされているもの、及び、角部が湾曲しているものも含まれる。以下、説明のため、基板３の長手方向に直交する方向（すなわち、基板３の長辺３ｄ、３ｅが対向する方向）をＸ方向とし、基板３の長手方向（すなわち、基板３の短辺３ｂ、３ｃが対向する方向）をＹ方向とし、Ｙ方向及びＸ方向に直交する方向をＺ方向とする。基板３の寸法は、一例として、短辺長さが約１．６ｍｍ、長辺長さが約３．２ｍｍ、厚さが約０．２５ｍｍである。
The board |
基板上導体層１０は、基板３の主面３ａ上において、所定のパターン形状に形成されている。基板上導体層１０は、複数（本実施形態では９つ）の導体パターン１１と、各導体パターン１１の一端側に位置する複数（本実施形態では９つ）の第一端子部１１ａと、各導体パターン１１の他端側に位置する複数（本実施形態では９つ）の第二端子部１１ｂとを有している。
The on-
複数の導体パターン１１は、同一形状及び同一寸法を有しており、いずれも、１つの第一端子部１１ａと１つの第二端子部１１ｂとを結ぶように基板３の短辺方向（Ｘ方向）に沿って一直線状に延在している。複数の導体パターン１１は、基板３上に同じ間隔で並列配置されている。各導体パターン１１の延在方向長さは、例えば約１〜２ｍｍであり、各導体パターン１１の延在方向に関する幅（すなわち、図１のＹ方向長さ）は、例えば約１００μｍである。
The plurality of
複数の第一端子部１１ａは、略円形状をなしており、基板３の一方の長辺３ｄに沿って長辺方向（Ｙ方向）に同じ間隔で並んでいる。複数の第一端子部１１ａのうち、Ｙ方向で他端側（基板３の短辺３ｃ側）に位置する第一端子部１１ａは、後述するコイル部Ｃの一端部を構成している。当該第一端子部１１ａには、出力端子部３２が接続されている。出力端子部３２は、コイル部Ｃの一端部を構成する第一端子部１１ａの短辺３ｃ側に位置する矩形状のパッド部３２ｂと、コイル部Ｃの一端部を構成する第一端子部１１ａとパッド部３２ｂとを接続する導体部３２ａとを有している。
The plurality of first
複数の第二端子部１１ｂは、略円形状をなしており、基板３の他方の長辺３ｅに沿って長辺方向（Ｙ方向）に同じ間隔で並んでいる。複数の第二端子部１１ｂのうち、Ｙ方向で一端側（基板３の短辺３ｂ側）に位置する第二端子部１１ｂは、後述するコイル部Ｃの他端部を構成している。当該第二端子部１１ｂには、入力端子部３１が接続されている。入力端子部３１は、コイル部Ｃの他端部を構成する第二端子部１１ｂの短辺３ｂ側に位置する矩形状のパッド部３１ｂと、コイル部Ｃの他端部を構成する第二端子部１１ｂとパッド部３１ｂとを接続する導体部３１ａとを有している。
The plurality of second
第一端子部１１ａと第二端子部１１ｂとは、基板３上で離間して配置されている。そして、１つの第一端子部１１ａと１つの第二端子部１１ｂとで、端子部対が構成されている。図２に示した基板上導体層１０では、第一端子部１１ａは、右隣の第一端子部１１ａに導体パターン１１を介して接続された第二端子部１１ｂ（すなわち、右下に位置する第二端子部１１ｂ）と、端子部対を構成している。図２に示した基板上導体層１０は、８対の端子部対１１ａ、１１ｂを有する。以下、８対の端子部対１１ａ、１１ｂを単に「端子部対１２〜１９」ともいう。複数の端子部対１２〜１９は、各端子部対１２〜１９の並び方向と交差する方向に沿って所定間隔で並んでいる。各端子部対１２〜１９の間には、ボンディングワイヤ２０が架け渡されている。
The first
各ボンディングワイヤ２０は、断面略円形状を有する線状部材である。各ボンディングワイヤ２０の直径は、例えば約１５μｍ、１８μｍ、又は２５μｍ等である。各ボンディングワイヤ２０は、各端子部対１２〜１９において第一端子部１１ａ及び第二端子部１１ｂの間を接続することにより、Ｙ方向で隣り合う導体パターン１１同士を電気的に接続している。各ボンディングワイヤ２０は、平面視で、基板３の長辺及び短辺に対して交差する方向に延びている。
Each
図３に示すように、ボンディングワイヤ２０は、第一端子部１１ａに接続された第一接続部２１と、第二端子部１１ｂに接続された第二接続部２２と、第一接続部２１と第二接続部２２との間に延びている導線部２３とを有し、全体としてＵ字状を呈している。Ｕ字状のボンディングワイヤ２０の一端部が第一接続部２１であり、他端部が第二接続部２２である。ボンディングワイヤ２０の高さ（Ｚ方向長さ）は、例えば、約１００μｍ〜２００μｍである。
As shown in FIG. 3, the
導線部２３は、例えば、三つの直線部２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、二つの屈曲部２３ｄ，２３ｅとを含み、Ｕ字状を呈している。直線部２３ａは、第一接続部２１から基板高さ方向（Ｚ方向）に沿って立ち上がっている。直線部２３ｂは、第二接続部２２から基板高さ方向（Ｚ方向）に沿って立ち上がっている。直線部２３ｃは、基板３から所定間隔離れた高さ位置で、直線部２３ａの上端部と直線部２３ｂの上端部との間に渡されている。屈曲部２３ｄは、直線部２３ａと直線部２３ｃとの間に位置し、直線部２３ａと直線部２３ｃとを接続している。屈曲部２３ｅは、直線部２３ｂと直線部２３ｃとの間に位置し、直線部２３ｂと直線部２３ｃとを接続している。
The
以上のように導体パターン１１、第一端子部１１ａ、第二端子部１１ｂ、及びボンディングワイヤ２０が構成されていることにより、入力端子部３１と出力端子部３２との間において、互いに接続された導体パターン１１、第一端子部１１ａ、第二端子部１１ｂ、及びボンディングワイヤ２０によって高周波電流が流れるコイル部Ｃの巻回部導体が構成される。つまり、入力端子部３１に高周波電流が入力されると、高周波電流は、入力端子部３１から出力端子部３２まで、互いに接続された導体パターン１１、第一端子部１１ａ、第二端子部１１ｂ、及びボンディングワイヤ２０を順次流れ、磁界が発生する。コイル部Ｃは、空芯構造となっており、その軸線は、Ｙ方向に沿っている。本実施形態において、コイル部Ｃの巻回数は８である。
As described above, the
コイル部Ｃの巻回部は、例えば、互いに隣り合う端子部対１２〜１９の間において、一方の端子部対１２〜１９における第一端子部１１ａ、ボンディングワイヤ２０、一方の端子部対１２〜１９における第二端子部１１ｂ、導体パターン１１、及び他方の端子部対１２〜１９における第一端子部１１ａによって、１巻分が構成される。この場合、第一端子部１１ａ、第二端子部１１ｂ、ボンディングワイヤ２０、及び導体パターン１１によって巻回された巻回部の巻回部領域Ｓが形成されている。すなわち、巻回部導体によって、コイルの巻回部領域Ｓが画成されている。巻回部領域Ｓは、コイル部Ｃのループを形成する領域であり、図３に示すように一例として略矩形状を有し得る。コイル部ＣのＱ値は、巻回部領域Ｓの面積に応じて設定されている。よって、巻回部領域Ｓは、所望のＱ値に応じた所定の面積を有している。
The winding part of the coil part C is, for example, between the terminal part pairs 12 to 19 adjacent to each other, the first
次に、各構成要素の材料について説明する。 Next, the material of each component will be described.
基板３の構成材料は、例えば誘電体材料、フェライト材料若しくはその他公知のセラミック材料、又は、ガラスエポキシ、ポリイミド若しくはその他公知の樹脂材料等である。基板上導体層１０の構成材料は、Ｃｕ又はＣｕ合金である。すなわち、各導体パターン１１の構成材料、各第一端子部１１ａの構成材料、及び各第二端子部１１ｂの構成材料はいずれも、Ｃｕ又はＣｕ合金である。本実施形態において、導体パターン１１、第一端子部１１ａ、及び第二端子部１１ｂは、互いに同じ材料によって一体的に形成されている。ボンディングワイヤ２０の構成材料は、Ｃｕ又はＣｕ合金である。
The constituent material of the
次に、図４及び図５を参照して、コイル部品１のボンディングワイヤ２０の変形について説明する。図４及び図５は、コイル部品１のボンディングワイヤ２０が変形した状態を示す図である。
Next, with reference to FIG.4 and FIG.5, the deformation | transformation of the
本発明者は、ボンディングワイヤを有するコイル部品に外力が作用すると、ボンディングワイヤの部分が特にその外力の影響を受け易く、ボンディングワイヤの部分が特に変形し易いことを見出した。例えば、図４に示すように、コイル部品１に対し、基板３の主面３ａ側に向かう方向に外力Ｆ１が作用する場合や、図５に示すように、主面３ａが凸となるように基板３を撓ませる外力Ｆ２が作用する場合がある。このような外力Ｆ１、Ｆ２が作用する場合、ボンディングワイヤ２０が基板３側に撓む。ボンディングワイヤ２０の直線部２３ｃに関しては、基板３側に凸となるように撓む。
The present inventor has found that when an external force acts on a coil component having a bonding wire, the bonding wire portion is particularly susceptible to the external force, and the bonding wire portion is particularly susceptible to deformation. For example, as shown in FIG. 4, when the external force F1 acts on the coil component 1 in the direction toward the
ボンディングワイヤ２０がこのように変形する際、ボンディングワイヤの弾性が低いと、ボンディングワイヤが基板３側に撓みやすく、かつ、撓んだ状態（図４及び図５の実線で示す状態）から元の状態（図４の二点鎖線で示す状態）に戻らなくなる場合（すなわち、ボンディングワイヤ２０の塑性変形が生じてしまう場合）がある。ボンディングワイヤ２０が図４や図５のように撓むと、巻回部領域Ｓの面積が縮小し、また、撓んだ状態から元の状態に戻らなくなると、巻回部領域Ｓが縮小されたままとなる。その結果、コイル部品１のＱ値が著しく低下してしまう。
When the
このような問題に対し、本実施形態に係るコイル部品１によれば、コイルの巻回部領域Ｓを画成する巻回部導体の一部にボンディングワイヤ２０が用いられており、ボンディングワイヤ２０が、Ａｕではなく、Ｃｕ又はＣｕ合金で構成されている。Ｃｕ又はＣｕ合金で構成されたボンディングワイヤ２０は、Ａｕで構成されたボンディングワイヤに比べて、高い弾性を有する。そのため、Ｃｕ又はＣｕ合金で構成されたボンディングワイヤ２０は、形状変形するような力が作用しても撓みにくく、もし撓んだ場合であっても塑性変形することなく元の形状に形状回復し易い。したがって、コイル部品１によれば、ボンディングワイヤ２０がコイルの巻回部領域Ｓを形状保持することで、巻回部領域Ｓの形状保持性の向上が図られている。
With respect to such a problem, according to the coil component 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、複数の端子部対１２〜１９を有していることで、コイル部Ｃの巻回数を増やすことができるため、高いインダクタンスを有するコイル部品１が得られる。また、電気特性の観点からは、コイル部Ｃの巻回数に応じてコイル部Ｃの抵抗が増減するため、コイル部Ｃの巻回数を調整することでコイル部Ｃの抵抗値を容易に調整することができる。さらに、機械特性の観点からは、コイル部Ｃの巻回数を増やすことで、コイル部Ｃに対する外力（特にコイル部上方からの外力）に対する強度が増加する。 Moreover, according to this embodiment, since it can increase the frequency | count of winding of the coil part C by having several terminal part pairs 12-19, the coil component 1 which has a high inductance is obtained. Further, from the viewpoint of electrical characteristics, the resistance of the coil part C increases or decreases according to the number of turns of the coil part C. Therefore, the resistance value of the coil part C can be easily adjusted by adjusting the number of turns of the coil part C. be able to. Furthermore, from the viewpoint of mechanical characteristics, increasing the number of turns of the coil portion C increases the strength against an external force on the coil portion C (particularly, an external force from above the coil portion).
また、本実施形態によれば、基板３上に形成された導体パターン１１が、巻回部導体の一部として、コイルの巻回部領域Ｓを画成する。このような導体パターン１１は容易に形成することができるため、巻回部領域Ｓを容易に形成することができる。また、導体パターン１１の断面積に応じて導体パターン１１における直流抵抗値が増減するため、適宜、導体パターン１１の断面積を大きく設計することで、コイル部Ｃの直流抵抗値の抑制を容易に図ることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、Ｃｕ又はＣｕ合金で構成された導体パターン１１は、Ａｕで構成された導体パターンに比べて高い弾性を有する。そのため、Ｃｕ又はＣｕ合金で構成された導体パターン１１は、形状変形するような力が作用しても撓みにくく、もし撓んだ場合であっても塑性変形することなく元の形状に形状回復し易い。したがって、コイル部品１によれば、ボンディングワイヤ２０とともに導体パターン１１がコイルの巻回部領域Ｓを保持することで、巻回部領域Ｓの形状保持性の向上が図られている。
Moreover, the
また、本実施形態に係るコイル部品１によれば、基板上導体層１０における第一及び第二端子部１１ａ、１１ｂとボンディングワイヤ２０とが何れもＣｕ又はＣｕ合金を構成材料としているため、基板上導体層１０における第一及び第二端子部１１ａ、１１ｂとボンディングワイヤ２０との接続性を高めることができる。
Further, according to the coil component 1 according to the present embodiment, since the first and second
なお、基板上導体層１０の構成材料は、Ｃｕ又はＣｕ合金に限られず、ＮｉやＦｅ等であってもよい。また、基板上導体層１０は、構成材料が異なる複数の層を含む積層構造を有していてもよい。基板上導体層１０は、例えば、下層側（基板３側）に配置されたＮｉ層と、上層側（ボンディングワイヤ２０側）に配置されたＣｕ層とを含む積層構造であってもよい。また、基板上導体層１０における第一端子部１１ａ及び第二端子部１１ｂは、めっき形成等により、Ａｕによって被覆されていてもよい。第一端子部１１ａ及び第二端子部１１ｂを展延性が高いＡｕで被覆することにより、基板３の撓み等に伴い導体パターン１１にかかる外力が第一端子部１１ａ及び第二端子部１１ｂで吸収され易く、基板上導体層１０全体としての変形を抑制することができる。
The constituent material of the on-
次に、図６を参照して、上述したボンディングワイヤ２０とは異なる態様のボンディングワイヤについて説明する。
Next, with reference to FIG. 6, a bonding wire having a mode different from the above-described
図６に示すボンディングワイヤは、上述したボンディングワイヤ２０の導線部２３の外周面２３ｆ（表面）にワイヤ被覆部２５が被覆されたものである。具体的には、ワイヤ被覆部２５は、ボンディングワイヤ２０の導線部２３の外周面２３ｆの全体を覆っている。以下、ボンディングワイヤ２０の導線部２３とワイヤ被覆部２５とを含んだ構成（すなわち、ワイヤ被覆部２５で覆われたボンディングワイヤ２０の導線部２３）を、積層ワイヤ部２６ともいう。
The bonding wire shown in FIG. 6 is obtained by coating a
ワイヤ被覆部２５の構成材料は、導線部２３の構成材料と同じでもよく、異なっていてもよい。ワイヤ被覆部２５の構成材料は、例えばＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、又はＰｄ等である。ワイヤ被覆部２５は、例えばめっき形成等によって形成されている。ワイヤ被覆部２５は、単層構造でも複数層構造でもよい。すなわち、積層ワイヤ部２６は、二層構造でもよいし、三層以上の多層構造でもよい。積層ワイヤ部２６の断面積は、導線部２３単体の断面積よりも大きくなっている。
The constituent material of the
以上、図６に示した態様のボンディングワイヤを備えるコイル部品によれば、ボンディングワイヤ２０の導線部２３とワイヤ被覆部２５とを合わせた断面積は、ボンディングワイヤ２０の導線部２３のみの断面積よりも大きくなる。これにより、ワイヤ被覆部２５で被覆されたボンディングワイヤ２０の導線部２３、すなわち積層ワイヤ部２６は、ワイヤ被覆部２５で被覆されていないボンディングワイヤ２０の導線部２３よりも弾性が高くなっている。よって、巻回部領域Ｓの形状保持性をより向上させることができる。
As described above, according to the coil component including the bonding wire of the mode shown in FIG. 6, the sectional area of the
また、ワイヤ被覆部２５の構成材料が、Ｃｕ及びＣｕ合金以外の金属であるＮｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、又はＰｄ等である場合には、当該ワイヤ被覆部２５によって被覆された導線部２３の酸化を抑制することができる。
Further, when the constituent material of the
なお、上記実施形態では、ボンディングワイヤ２０の導線部２３がワイヤ被覆部２５によって被覆されているとしたが、これに限られず、ボンディングワイヤ２０の第一接続部２１又は第二接続部２２がワイヤ被覆部２５によって被覆されていてもよく、導線部２３と第一及び第二接続部２１、２２とを含むボンディングワイヤ２０の全体がワイヤ被覆部２５によって被覆されていてもよい。
In the above embodiment, the
次に、図７を参照して、上述したコイル部品１とは異なる態様のコイル部品について説明する。 Next, with reference to FIG. 7, the coil component of a different aspect from the coil component 1 mentioned above is demonstrated.
図７は、上述したコイル部品１の図３に対応する断面図である。図７に示す態様では、導体パターン１１がパターン被覆部５によって被覆されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 of the coil component 1 described above. In the embodiment shown in FIG. 7, the
図７に示す態様において、パターン被覆部５は、基板上導体層１０の露出している面、すなわち基板上導体層１０の基板３と接していない表面１０ａの略全体を覆っている。これにより、導体パターン１１の表面１１ｃの略全体が、パターン被覆部５によって覆われている。なお、パターン被覆部５は、基板上導体層１０の側面（Ｘ方向で対向する面）を覆っていなくてもよく、基板上導体層１０の第一及び第二端子部１１ａ、１１ｂの表面を覆っていなくてもよい。以下、導体パターン１１とパターン被覆部５とを含んだ構成（すなわち、パターン被覆部５で覆われた導体パターン１１）を、積層パターン層７ともいう。
In the aspect shown in FIG. 7, the
パターン被覆部５の構成材料は、導体パターン１１の構成材料と同じでもよく、異なっていてもよい。パターン被覆部５の構成材料は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、又はＰｄ等である。パターン被覆部５は、例えばめっき形成等によって形成されている。パターン被覆部５は、単層構造でも複数層構造でもよい。すなわち、積層パターン層７は、二層構造でもよいし、三層以上の多層構造でもよい。積層パターン層７の断面積は、導体パターン１１単体の断面積よりも大きくなっている。
The constituent material of the
なお、図７に示す態様において、ボンディングワイヤ２０の第一接続部２１は、第一端子部１１ａに対応する位置で、パターン被覆部５に接続されている。すなわち、ボンディングワイヤ２０の第一接続部２１は、パターン被覆部５を介して、第一端子部１１ａに接続されている。また、ボンディングワイヤ２０の第二接続部２２は、第二端子部１１ｂに対応する位置で、パターン被覆部５に接続されている。すなわち、ボンディングワイヤ２０の第二接続部２２は、パターン被覆部５を介して、第二端子部１１ｂに接続されている。
In addition, in the aspect shown in FIG. 7, the
以上、図７に示した態様のコイル部品によれば、導体パターン１１とパターン被覆部５とを合わせた断面積は、導体パターン１１のみの断面積よりも大きくなる。これにより、パターン被覆部５で被覆された導体パターン１１、すなわち積層パターン層７は、パターン被覆部５で被覆されていない導体パターン１１よりも弾性が高くなっている。よって、巻回部領域Ｓの形状保持性を一層向上させることができる。
As described above, according to the coil component of the aspect shown in FIG. 7, the sectional area of the
また、パターン被覆部５の構成材料が、Ｃｕ及びＣｕ合金以外の金属であるＮｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、又はＰｄ等である場合には、当該パターン被覆部５によって被覆された導体パターン１１の酸化を抑制することができる。
Further, when the constituent material of the
［実施例］
以下、上記効果を説明すべく、本発明者が実施した実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[Example]
Hereinafter, in order to explain the above effects, examples implemented by the present inventor will be described. In addition, this invention is not limited to a following example.
以下の実施例及び比較例では、インダクタンスＬが７［ｎＨ］のコイル部品を１００個準備した。なお、インダクタンスＬは、コイルの巻回数及び高さに応じて調整した。ここで、コイルの高さとは、上述のボンディングワイヤの高さをいう。コイルの高さを本実施例では２００μｍとした。基板上導体層の各導体パターン１１のＹ方向での幅は約２０μｍ、Ｚ方向での厚みは１８μｍとした。ボンディングワイヤの直径は約１８μｍとした。また、基板上導体層の構成材料は、Ｃｕとした。
In the following examples and comparative examples, 100 coil components having an inductance L of 7 [nH] were prepared. The inductance L was adjusted according to the number of turns and the height of the coil. Here, the height of the coil means the height of the above-described bonding wire. In the present embodiment, the height of the coil is 200 μm. The width in the Y direction of each
（実施例１）
実施例１では、構成材料がＣｕであるボンディングワイヤを備えたコイル部品を用いて、Ｑ値の低下率の評価を行った。具体的には、コイル部品に対し、２ＭＨｚの高周波電流を与えた。そして、高周波電流を与える前の初期と高周波電流を与え始めてから１０００時間経過後とで、Ｑ値を測定した。
Example 1
In Example 1, the Q value reduction rate was evaluated using a coil component including a bonding wire whose constituent material is Cu. Specifically, a high frequency current of 2 MHz was applied to the coil component. Then, the Q value was measured at the initial stage before applying the high-frequency current and after 1000 hours from the start of applying the high-frequency current.
（実施例２）
実施例２では、ボンディングワイヤの導線部がワイヤ被覆部で被覆されたコイル部品を用いて、上記実施例１と同様にしてＱ値の測定を行った。ワイヤ被覆部の構成材料は、Ｐｄとした。
(Example 2)
In Example 2, the Q value was measured in the same manner as in Example 1 above, using a coil component in which the wire portion of the bonding wire was covered with the wire covering portion. The constituent material of the wire covering portion was Pd.
（実施例３）
実施例３では、ボンディングワイヤの導線部がワイヤ被覆部で被覆されたコイル部品を用いて、上記実施例１と同様にしてＱ値の測定を行った。ワイヤ被覆部の構成材料は、Ｎｉとした。
(Example 3)
In Example 3, the Q value was measured in the same manner as in Example 1 above, using a coil component in which the wire portion of the bonding wire was covered with the wire covering portion. The constituent material of the wire covering portion was Ni.
（比較例１）
比較例１では、比較例に係るコイル部品を用いて、上記実施例１と同様にしてＱ値の測定を行った。比較例に係るコイル部品は、ボンディングワイヤの構成材料がＡｕである点でのみ、上記実施例１に係るコイル部品とは異なっている。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the Q value was measured in the same manner as in Example 1 using the coil component according to the comparative example. The coil component according to the comparative example differs from the coil component according to Example 1 only in that the constituent material of the bonding wire is Au.
（結果）
実施例１、実施例２、実施例３及び比較例１での測定結果を表１に示す。なお、表１におけるＱ値の低下率とは、高周波電流を与える前におけるコイル部品１００個のＱ値の平均値に対し、高周波電流を１０００時間与えた後におけるコイル部品１００個のＱ値の平均値が低下した割合を示す。ボンディングワイヤの弾性率（ヤング率）は、ナノインデンテーション法により評価した。
Table 1 shows the measurement results in Example 1, Example 2, Example 3, and Comparative Example 1. In addition, the reduction rate of the Q value in Table 1 is the average of the Q values of 100 coil components after applying a high frequency current for 1000 hours with respect to the average value of 100 coil components before applying the high frequency current. Indicates the rate at which the value decreased. The elastic modulus (Young's modulus) of the bonding wire was evaluated by a nanoindentation method.
表１に示すように、ボンディングワイヤの弾性率は、比較例１の場合、約８０［×１０９Ｎ／ｍ２］であったのに対し、実施例１の場合、約１１０［×１０９Ｎ／ｍ２］であり、実施例２の場合、約１１５［×１０９Ｎ／ｍ２］であり、実施例３の場合、約２０５［×１０９Ｎ／ｍ２］であった。また、Ｑ値の低下率は、比較例１の場合、１２[％]であったのに対し、実施例１の場合には４[％]であり、実施例２の場合には２［％］であり、実施例３の場合には０［％］であった。よって、実施例１〜３のようにボンディングワイヤの構成材料がＣｕである場合には、比較例１のようにボンディングワイヤの構成材料がＡｕである場合よりも、Ｑ値の低下を抑制可能であることが示された。また、実施例２及び３のようにボンディングワイヤの導線部がワイヤ被覆部で被覆されている場合には、実施例１の場合よりもさらにＱ値の低下が抑制されており、特に実施例３の場合にはコイル部品１００個のＱ値は低下せずに維持されたことが示された。 As shown in Table 1, the elastic modulus of the bonding wire was about 80 [× 10 9 N / m 2 ] in the case of Comparative Example 1, whereas it was about 110 [× 10 9 in the case of Example 1. N / m 2 ], about 115 [× 10 9 N / m 2 ] in the case of Example 2 , and about 205 [× 10 9 N / m 2 ] in the case of Example 3. Further, the decrease rate of the Q value was 12 [%] in the case of Comparative Example 1, whereas it was 4 [%] in the case of Example 1, and 2 [%] in the case of Example 2. In the case of Example 3, it was 0 [%]. Therefore, when the constituent material of the bonding wire is Cu as in Examples 1 to 3, it is possible to suppress the decrease in the Q value compared to the case where the constituent material of the bonding wire is Au as in Comparative Example 1. It was shown that there is. Further, when the conductor portion of the bonding wire is covered with the wire covering portion as in the second and third embodiments, the Q value is further prevented from lowering than in the first embodiment. In the case of, it was shown that the Q value of 100 coil components was maintained without decreasing.
ここで、上述したように、コイル部ＣのＱ値は、コイル部の巻回部領域の面積に応じて設定されており、Ｑ値は、巻回部領域の面積が縮小することに伴い低下する。よって、Ｑ値の低下を抑制できているほど、巻回部領域の形状保持性が高いと言える。以上のことから、巻回部領域の形状保持性は、実施例１〜３のようにボンディングワイヤの構成材料がＣｕである場合には、比較例１のようにボンディングワイヤの構成材料がＡｕである場合よりも高く、また、実施例２及び３のようにボンディングワイヤの導線部がワイヤ被覆部で被覆されている場合には、実施例１よりもさらに高いことが確認された。 Here, as described above, the Q value of the coil portion C is set in accordance with the area of the winding portion region of the coil portion, and the Q value decreases as the area of the winding portion region decreases. To do. Therefore, it can be said that the lower the Q value, the higher the shape retaining property of the wound region. From the above, the shape retainability of the winding portion region is such that when the constituent material of the bonding wire is Cu as in Examples 1 to 3, the constituent material of the bonding wire is Au as in Comparative Example 1. It was confirmed that the height was higher than in some cases, and when the conductor portion of the bonding wire was covered with the wire covering portion as in Examples 2 and 3, it was higher than in Example 1.
以上、本発明の種々の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他に適用してもよい。 As mentioned above, although demonstrated based on various embodiment of this invention, this invention is not limited to the said embodiment, You may change within the range which does not change the summary described in each claim, or may apply to others. .
例えば、上記実施形態では、コイル部Ｃの巻回部領域Ｓが、第一及び第二端子部１１ａ、１１ｂと、ボンディングワイヤ２０と、導体パターン１１とによって形成されているとしたが、これに限られない。巻回部導体として、基板裏面に、表面同様のボンディングワイヤ及び端子部対を設け、基板の表裏面の対応する端子部同士をスルーホールを介して接続する構成としてもよい。
For example, in the said embodiment, although the winding part area | region S of the coil part C was formed with the 1st and 2nd
また、上記実施形態では、各ボンディングワイヤ２０が、基板３の長辺及び短辺に対して平面視で交差する方向に延びているとしたが、これに限られない。例えば、図８に、変形例に係るコイル部品１Ａを示す。図８は、変形例に係るコイル部品１Ａを示す平面図であって、図２に対応する図である。図８に示す変形例では、各ボンディングワイヤ２０は、主面３ａの法線方向から見て、基板３の短辺３ｂ、３ｃの方向（Ｘ方向）に沿って延びて端子部対１１ａ、１１ｂ間に架け渡されている。なお、本変形例において、各導体パターン１１は、Ｘ方向に沿っておらず、Ｘ方向に交差する方向に延びている。また、基板３の短辺３ｂ側に位置する第一端子部１１ａは、コイル部Ｃの一端部を構成していると共に出力端子部３２と接続されており、基板３の短辺３ｃ側に位置する第二端子部１１ｂは、コイル部Ｃの他端部を構成していると共に入力端子部３１と接続されている。
In the above embodiment, each
ここで、コイル部品には、基板３の短辺３ｂ、３ｃ又は長辺３ｄ、３ｅに沿った方向に曲がる外力（曲げモーメント）が付加され易い。変形例に係るコイル部品１Ａによれば、基板３の短辺３ｂ、３ｃに対して平行にボンディングワイヤ２０を延在させて、基板３の短辺３ｂ、３ｃに沿った方向に曲がる外力Ｆ２によるボンディングワイヤ２０の変形を最小限に抑えることで、巻回部領域Ｓの形状が保持される。なお、各ボンディングワイヤ２０は、主面３ａの法線方向から見て、基板３の長辺３ｄ、３ｅ（Ｙ方向）に沿って延びて端子部対１１ａ、１１ｂ間に架け渡されていてもよい。この場合には、基板３の長辺３ｄ、３ｅに沿った方向に曲がる外力によるボンディングワイヤ２０の変形を最小限に抑えることで、巻回部領域Ｓの形状が保持される。
Here, an external force (bending moment) that bends in the direction along the
また、上記実施形態では、ボンディングワイヤ２０は、略Ｕ字状に折り曲げられているとしたが、これに限られず、例えばアーチ状、台形状又は三角形状等に折り曲げられていてもよい。また、上記実施形態では、ボンディングワイヤ２０の導線部２３は、直線部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ及び屈曲部２３ｄ，２３ｅを有しているとしたが、これに限られない。例えば、導線部２３は、一つの曲線部で滑らかに構成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
上記実施形態では、コイル部Ｃが空芯構造であるしたが、これに限られず、コイル部Ｃが巻芯部（コア）を有していてもよく、巻回部領域Ｓが樹脂等によって埋められていてもよい。また、巻回部領域Ｓの変形は、上述した外力による変形に限られず、例えばコイル部Ｃの周囲が樹脂モールドされる場合の樹脂固化時における収縮に伴う外力による変形等も含まれる。また、上記実施形態では、巻回部領域Ｓの面積が縮小するような変形に対する変形保持性について述べたが、これに限られず、本発明によれば、巻回部領域Ｓの面積が拡大するような変形に対する変形保持性も向上させることができる。 In the above embodiment, the coil portion C has an air core structure, but the present invention is not limited to this, and the coil portion C may have a core portion (core), and the winding portion region S is filled with resin or the like. It may be done. In addition, the deformation of the winding portion region S is not limited to the above-described deformation due to the external force, and includes, for example, deformation due to the external force accompanying contraction when the resin is molded around the coil portion C. Moreover, in the said embodiment, although the deformation | transformation retention property with respect to a deformation | transformation which reduces the area of the winding part area | region S was described, according to this invention, the area of the winding part area | region S expands. It is also possible to improve deformation retention with respect to such deformation.
導体パターン１１の数、端子部対１１ａ、１１ｂの数、及びボンディングワイヤ２０の数は、上記実施形態に限られず、適宜増減することができる。
The number of
１、１Ａ…コイル部品、３…基板、３ｂ、３ｃ…短辺、３ｄ、３ｅ…長辺、５…パターン被覆部、１１…導体パターン、１１ｃ…表面、１１ａ…第一端子部、１１ｂ…第二端子部、１２〜１９…端子部対、２０…ボンディングワイヤ、２１…第一接続部、２２…第二接続部、２３…導線部、２３ｆ…外周面（表面）、２５…ワイヤ被覆部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基板上に離間して配置された第一端子部及び第二端子部で構成された少なくとも一対の端子部対と、前記端子部対の間に架け渡されたボンディングワイヤとを有し、コイルの巻回部領域を画成する巻回部導体の少なくとも一部が前記端子部対及び前記ボンディングワイヤで構成されたコイル部と、
を備え、
前記ボンディングワイヤの構成材料が、Ｃｕ又はＣｕ合金である、コイル部品。 A substrate,
A coil having at least one pair of terminal portions each composed of a first terminal portion and a second terminal portion that are spaced apart from each other on the substrate; and a bonding wire that is spanned between the pair of terminal portions. A coil portion in which at least a part of the winding portion conductor defining the winding portion region of the terminal portion and the bonding wire is formed;
With
The coil component whose constituent material of the said bonding wire is Cu or Cu alloy.
前記ボンディングワイヤの前記導線部の表面がワイヤ被覆部で被覆されている、請求項１に記載のコイル部品。 The bonding wire includes a first connection portion connected to the first terminal portion of the terminal portion pair, a second connection portion connected to the second terminal portion of the terminal portion pair, and the first connection portion. And a conductor portion between the second connecting portion and
The coil component according to claim 1, wherein a surface of the conductive wire portion of the bonding wire is covered with a wire covering portion.
複数の前記端子部対は、前記各端子部対の並び方向と交差する方向に沿って所定間隔で並んでいる、請求項１又は２に記載のコイル部品。 The coil part has a plurality of the terminal part pairs spanned by the bonding wire,
The coil component according to claim 1 or 2, wherein the plurality of terminal part pairs are arranged at a predetermined interval along a direction intersecting with an arrangement direction of the terminal part pairs.
前記導体パターンによって、前記端子部対の前記第一端子部と、該端子部対と隣り合う前記端子部対の前記第二端子部とが接続されている、請求項３に記載のコイル部品。 The coil portion has at least one conductor pattern formed on the substrate,
The coil component according to claim 3, wherein the first terminal portion of the terminal portion pair and the second terminal portion of the terminal portion pair adjacent to the terminal portion pair are connected by the conductor pattern.
前記基板の法線方向から見て、前記ボンディングワイヤは、前記基板の辺に対して平行に又は直交するように延びている、請求項１〜６の何れか一項に記載のコイル部品。 The substrate has a rectangular shape;
The coil component according to any one of claims 1 to 6, wherein the bonding wire extends so as to be parallel or orthogonal to a side of the substrate when viewed from a normal direction of the substrate.
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