CN110047639A - 线圈部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供可抑制外部电极间的电短路和镀敷不良并且电感提高的线圈部件。一种线圈部件，其包括主体、埋设于主体的线圈导体、以及设置于主体的表面的外部电极，主体包括：包含球形金属磁性材料的第一磁性体层；以及包含扁平金属磁性材料的第二磁性体层和第三磁性体层，在线圈导体的轴线方向上，线圈导体的至少卷绕部位于第二磁性体层与第三磁性体层之间，在与上述轴线正交的方向上，第二磁性体层和第三磁性体层的宽度成为线圈导体的卷绕部的外径以上，第二磁性体层和第三磁性体层所包含的扁平金属磁性材料取向为扁平金属磁性材料的扁平面与线圈导体的轴线正交，在第二磁性体层和第三磁性体层与外部电极之间存在第一磁性体层。

Description

线圈部件

技术领域

本发明涉及线圈部件。

背景技术

以往，在扼流线圈等线圈部件中，以实现更高透磁率，获取更高电感作为目的，使用扁平形状的磁性材料。

专利文献1公开有如下电子部件，其特征在于，在至少由绕组、磁芯、电极构成的电子部件中，磁芯是由在表面具有氧化被膜的扁平状和/或者针状的软磁性体粉末、和有机结合剂构成的复合磁性体层。

专利文献2公开有如下线圈型电子部件，其特征在于，是包括由软磁性金属材料构成的磁性体部、埋设于磁性体部的线圈导体、以及在磁性体部所对置的侧表面设置的一对外部电极而构成的线圈型电子部件，磁性体部的侧表面部的至少局部包括扁平率为0.50以上的扁平软磁性金属材料，该扁平软磁性金属材料在线圈轴线方向上取向。

专利文献1：日本特开平9-306715号公报

专利文献2：日本特开2015-88522号公报

然而，根据本发明者们的研究，得知存在以下问题，即使用了扁平形状的磁性材料的磁性体层的电阻率低成为重要因素而导致产生外部电极间的电短路、外部电极形成时的镀层延伸等镀敷不良。

发明内容

本发明的目的在于提供可抑制外部电极间的电短路和镀敷不良，并且电感提高的线圈部件。

本发明者们发现通过将包含扁平金属磁性材料的磁性体层配置于线圈导体之上和之下并且在包含扁平金属磁性材料的磁性体层与外部电极之间设置包含球形金属磁性材料的磁性体层，能够抑制外部电极间的电短路和外部电极形成时的镀层延伸等镀敷不良，并且电感可提高，从而完成本发明。

根据本发明的一的主旨，提供线圈部件，其包括主体、埋设于主体的线圈导体、以及设置于主体的表面的外部电极，

主体包括：包含球形金属磁性材料的第一磁性体层；以及包含扁平金属磁性材料的第二磁性体层和第三磁性体层，

在线圈导体的轴线方向上，线圈导体的至少卷绕部位于第二磁性体层与第三磁性体层之间，

在与上述轴线正交的方向上，第二磁性体层和第三磁性体层的宽度为线圈导体的卷绕部的外径以上，

第二磁性体层和第三磁性体层所含的扁平金属磁性材料取向为扁平金属磁性材料的扁平面相对于线圈导体的轴线而正交，

在第二磁性体层与外部电极之间、第三磁性体层与外部电极之间存在第一磁性体层。

本发明的线圈部件通过具备上述特征，从而可抑制外部电极间的电短路和镀敷不良，并且电感提高。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的一实施方式的线圈部件的立体图。

图2是省略了外部电极的图1所示的线圈部件的透视立体图。

图3是示意性地示出图1所示的线圈部件的与LT面平行的剖面的剖视图。

图4是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第一变形例的剖视图。

图5是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第二变形例的剖视图。

图6是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第三变形例的剖视图。

图7是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第四变形例的剖视图。

图8是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第五变形例的剖视图。

图9是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第六变形例的剖视图。

图10是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第七变形例的剖视图。

图11是表示仿真所使用的模型的概略图和仿真所求出的电感值的图。

图12是表示磁性材料的填充率与电阻率的关系的图。

图13是表示包括扁平金属磁性材料的磁性体层与主体的上表面之间的距离、和外部电极间的绝缘电阻间的关系的图。

附图标记说明

1...线圈部件；2...主体；3...线圈导体；4...外部电极；5...外部电极；6...第一磁性体层；71...第二磁性体层；72...第三磁性体层；73...第四磁性体层；74...第五磁性体层；14...线圈导体的末端；15...线圈导体的末端；16...线圈导体的端面；17...线圈导体的端面；18...线圈导体的侧表面；21...主体前表面；22...主体背面；23...主体端面；24...主体端面；25...主体上表面；26...主体下表面。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的线圈部件详细地进行说明。其中，本发明的线圈部件和各构成要素的形状和配置等不限定于以下所说明的实施方式和图示的结构。

图1示意性地示出本发明的一实施方式的线圈部件1的立体图，图2表示线圈部件1的主体2的透视立体图，图3表示线圈部件1的剖视图。

如图1～图3所示那样，本实施方式的线圈部件1大致具有长方体形状。线圈部件1大致包括主体2、埋设于主体2的线圈导体3、以及设置于主体2的表面的外部电极4、5。在主体2中，将图3的附图中左右侧的面称为“端面”，将附图中上侧的面称为“上表面”，将附图中下侧的面称为“下表面”，将附图中纸外侧的面称为“前表面”，将附图中纸里侧的面称为“背面”。另外，端面、前表面和背面也仅称为“侧表面”。主体2包括：包含球形金属磁性材料的第一磁性体层、和包含扁平金属磁性材料的第二磁性体层和第三磁性体层。在主体2的内部埋设有线圈导体3。此处，在线圈导体3中，将沿着绕组的卷绕方向的面称为线圈导体3的“侧表面”，将沿着绕组的厚度方向的面称为线圈导体3的“端面”。在本实施方式中，由处于线圈导体3的最外层的扁线的主表面构成的与线圈导体3的轴线平行的面是侧表面18，由各层的扁线的侧表面构成的与线圈导体3的轴线垂直的面是端面16、17。另外，外部电极4、5分别设置于主体2的表面(两端面23、24)。在图1～图3所示的结构中，外部电极4、5分别从主体2的端面23、24延伸至下表面26的局部。即，外部电极4、5是L形电极。但是，在本实施方式的线圈部件1中，外部电极4、5的形状和配置不局限于图1和图3所示的内容。线圈导体3的两端(末端14、15)分别在主体2的端面23、24中与外部电极4、5电连接。

在本说明书中，将线圈部件1的长度称为“L”，将宽度称为“W”，将厚度(高度)称为“T”(参照图1和图2)。在本说明书中，将与主体2的前表面21和背面22平行的面称为“LT面”，将与端面23、24平行的面称为“WT面”，将与上表面25和下表面26平行的面称为“LW面”。

在本实施方式的线圈部件1中，主体2包括：包含球形金属磁性材料的第一磁性体层6、和包含扁平金属磁性材料的第二磁性体层71和第三磁性体层72。

(第一磁性体层)

第一磁性体层6包括球形金属磁性材料，并且不包括扁平金属磁性材料。第一磁性体层6不包括扁平金属磁性材料，从而能够抑制外部电极间的电短路和镀敷不良。此外，在本说明书中，“球形”是指金属磁性材料的由长径a与短径b之比定义的长宽比(a/b)为1以上且10以下，“扁平”是指金属磁性材料的长宽比(a/b)为50以上且150以下。第一磁性体层6除了球形金属磁性材料之外还包括树脂材料。第一磁性体层6也可以由球形金属磁性材料和树脂材料的复合材料构成。对于第一磁性体层6而言，相对透磁率为15以上，优选为20以上，更优选为30以上。

作为构成球形金属磁性材料的金属磁性材料，只要具有磁性则不做特别限定，例如可举出：铁、钴、镍或钆、或者包括它们的1种或者2种以上的合金。优选金属磁性材料为铁或者铁合金。铁也可以是铁本身，也可以是铁衍生物，例如络合物。作为这样的铁衍生物，不做特别限定，可举出作为铁和CO的络合物的羰基铁，优选为五羰基铁。特别是，洋葱皮构造(从粒子的中心形成同心球状的层的构造)的硬等级的羰基铁(例如，BASF社制的硬等级的羰基铁)。作为铁合金，不做特别限定，但例如可举出：Fe-Ni系合金、Fe-Si-Al系合金、Fe-Si系合金、Fe-Co系合金、Fe-Cr系合金、Fe-Cr-Al系合金、Fe-Cr-Si系合金、各种Fe基非晶体合金、各种Fe基纳米结晶合金等。也可以是，上述合金还包括B、C等作为其他副成分。副成分的含量不做特别限定，但例如可以是0.1重量％以上且5.0重量％以下，优选为0.5重量％以上且3.0重量％以下。上述金属磁性材料可以仅为1种，也可以为2种以上。

在优选的方式中，球形金属磁性材料优选具有0.5μm以上且10μm以下的粒径，更优选具有1μm以上且5μm以下的粒径，进一步优选具有1μm以上且3μm以下的平均粒径。通过使球形金属磁性材料的平均粒径成为0.5μm以上，从而球形金属磁性材料的处理变容易。另外，通过使球形金属磁性材料的平均粒径成为10μm以下，从而能够进一步提高球形金属磁性材料的填充率，进而第一磁性体层6的磁特性提高。

在本说明书中，“平均粒径”是指磁性体层的剖面的SEM(扫描式电子显微镜)图像中的粒子的等效圆直径的平均值。例如，通过针对将线圈部件1切断而获得的剖面，利用SEM来拍摄多个位置(例如5个位置)的区域(例如130μm×100μm)，使用图像解析软件(例如，旭化成工程株式会社制，A像君(注册商标))对该SEM图像进行解析，并针对500个以上的球形金属磁性材料，求出等效圆直径，对其平均值进行计算，从而能够获得平均粒径。

也可以是，球形金属磁性材料的表面由绝缘材料的被膜(以下，也仅称为“绝缘被膜”)覆盖。该情况下，球形金属磁性材料的表面以能够提高球形金属磁性材料间的绝缘性的程度被绝缘被膜覆盖即可。即，球形金属磁性材料的表面也可以仅球形金属磁性材料的表面的局部被绝缘被膜覆盖，也可以整个面被覆盖。另外，绝缘被膜的形状不做特别限定，可以是网眼状，也可以是层状。在优选的方式中，对于球形金属磁性材料而言，其表面的30％以上、优选60％以上、更优选80％以上、进一步优选90％以上、特别优选100％的区域被绝缘被膜覆盖。通过利用绝缘被膜来覆盖球形金属磁性材料的表面，从而能够提高第一磁性体层6内部的电阻率。

绝缘被膜的厚度不做特别限定，但优选为1nm以上且100nm以下，更优选为3nm以上且50nm以下，进一步优选为5nm以上且30nm以下，例如可以为10nm以上且30nm以下或者5nm以上且20nm以下。通过进一步增大绝缘被膜的厚度，从而能够进一步提高第一磁性体层6的电阻率。另外，通过进一步缩小绝缘被膜的厚度，能够使第一磁性体层6中的球形金属磁性材料的量更多，从而第一磁性体层6的磁特性提高，容易实现第一磁性体层6的小型化。

作为第一磁性体层6所含的树脂材料，不做特别限定，但例如可举出：环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂等热固化性树脂。第一磁性体层6也可以仅包括一种树脂材料，也可以包括两种以上树脂材料。

在上述方式中，第一磁性体层6中的球形金属磁性材料的含量可以是，相对于第一磁性体层6整体，优选为70重量％以上，更优选为80重量％以上，进一步优选为90重量％以上。另外，第一磁性体层6中的球形金属磁性材料的含量的上限不做特别限定，但可以是相对于第一磁性体层6整体，优选为99.5重量％以下。

第一磁性体层6中的球形金属磁性材料的填充率可以是优选为40％以上，更优选为50％以上，进一步优选为60％以上，更进一步优选为70％以上。另外，第一磁性体层6中的球形金属磁性材料的填充率的上限不做特别限定，但该填充率可以是95％以下、90％以下、85％以下、80％以下。通过提高第一磁性体层6中的球形金属磁性材料的填充率，从而第一磁性体层6的透磁率变高，能够获得更高的电感。

在本说明书中，“填充率”是指磁性体层的剖面的SEM图像中的粒子所占的面积的比例。例如，通过利用线锯(Meiwafosis株式会社制DWS3032-4)在产品中央部附近将线圈部件1切断，使LT面的大致中央部暴露。相对于所获得的剖面，进行离子铣削(例如，株式会社日立高新技术社制离子铣削装置IM4000)，将由切断引起的塌边除去，获得观察用的剖面。利用SEM来拍摄剖面的多个位置(例如5个位置)的规定的区域(例如130μm×100μm)，并使用图像解析软件(例如，旭化成工程株式会社制，A像君(注册商标))对该SEM图像进行解析，且求出区域中的球形金属磁性材料所占的面积的比例，从而能够获得填充率。

在一个方式中，也可以是，第一磁性体层6还包括其他物质粒子。通过包括其他物质的粒子，从而能够调整制造磁性体层时的流动性。

(第二磁性体层和第三磁性体层)

第二磁性体层71和第三磁性体层72包括扁平金属磁性材料。也可以是，第二磁性体层71和第三磁性体层72除了扁平金属磁性材料之外，还包括球形金属磁性材料。第二磁性体层71和第三磁性体层72除了扁平金属磁性材料之外还包括树脂材料。也可以是，第二磁性体层71和第三磁性体层72由扁平金属磁性材料和树脂材料的复合材料构成。第二磁性体层71和第三磁性体层72相对透磁率为40以上，优选为60以上，更优选为80以上。

构成扁平金属磁性材料的金属磁性材料只要具有磁性则未特别限定，作为构成第一磁性体层6所含的球形金属磁性材料的金属磁性材料，可以是与上述的材料相同的材料。第二磁性体层71和第三磁性体层72所含的扁平金属磁性材料可以具有与第二磁性体层71和第三磁性体层72所含的球形金属磁性材料相同的组成，也可以具有不同的组成。

在优选的方式中，扁平金属磁性材料优选具有1μm以上且200μm以下的平均粒径，更优选具有5μm以上且100μm以下的平均粒径，进一步优选具有10μm以上且70μm以下的平均粒径。通过使扁平金属磁性材料的平均粒径成为10μm以上，从而扁平金属磁性材料的处理变容易。另外，通过使扁平金属磁性材料的平均粒径成为70μm以下，从而能够进一步增大扁平金属磁性材料的填充率，磁性体层的磁特性提高。另外，短径的长度优选为0.12μm以上且7μm以下，更优选为0.12μm以上且5μm以下。长径的长度优选为30μm以上且200μm以下，例如为40μm以上且90μm以下。

也可以是，第二磁性体层71和第三磁性体层72所含的扁平金属磁性材料的表面由绝缘被膜覆盖。也可以是，在扁平金属磁性材料的表面形成的绝缘被膜的形状和厚度与在上述的球形金属磁性材料的表面形成有绝缘被膜的情况下，其绝缘被膜相同。此外，不形成绝缘被膜则透磁率更高，但电阻率变低，因此具有容易引起短路、镀敷不良的趋势。相对于此，本实施方式的线圈部件通过在包含扁平金属磁性材料的磁性体层(第二磁性体层71和第三磁性体层72)与外部电极之间存在有包含球形金属磁性材料的磁性体层(第一磁性体层6)，从而能够抑制短路、镀敷不良的产生。因此，在使用未形成绝缘被膜的扁平金属磁性材料而提高透磁率的同时，能够抑制短路、镀敷不良的产生。

第二磁性体层71和第三磁性体层72所含的树脂材料不做特别限定，作为第一磁性体层6所含的树脂材料，可以与上述的材料相同。第二磁性体层71和第三磁性体层72所含的树脂材料可以具有与第一磁性体层6所含的树脂材料相同的组成，也可以具有不同组成。

在上述方式中，第二磁性体层71和第三磁性体层72各自的扁平金属磁性材料的含量，相对于第二磁性体层71和第三磁性体层72各自的整体，优选为70重量％以上，更优选为80重量％以上，进一步优选为90重量％以上。另外，第二磁性体层71和第三磁性体层72的扁平金属磁性材料的含量的上限不做特别限定，但可以是相对于第二磁性体层71和第三磁性体层72各自的整体，优选为99.5重量％以下。

第二磁性体层71和第三磁性体层72各自的扁平金属磁性材料的填充率可以是优选为30％以上，更优选为50％以上，进一步优选为60％以上，更进一步优选为70％以上。另外，第二磁性体层71和第三磁性体层72各自的扁平金属磁性材料的填充率的上限不做特别限定，但该填充率可以是80％以下、75％以下、70％以下、65％以下。通过提高第二磁性体层71和第三磁性体层72的扁平金属磁性材料的填充率，从而第二磁性体层71和第三磁性体层72的透磁率变高，能够获得更高的电感。

在一个方式中，第二磁性体层71和第三磁性体层72也可以包括其他的物质粒子。通过包括其他的物质粒子，能够调整制造磁性体层时的流动性。

此外，第二磁性体层71与第三磁性体层也可以具有相同的组成，也可以具有互不相同的组成。

第二磁性体层71和第三磁性体层72配置为：线圈导体3的至少卷绕部在线圈导体3的轴线方向上位于第二磁性体层71与第三磁性体层72之间。第二磁性体层71和第三磁性体层72所含的扁平金属磁性材料取向为，扁平金属磁性材料的扁平面与线圈导体3的轴线正交。扁平金属磁性材料由于形状各向异性而扁平面内方向的透磁率变大。此处，“扁平面”是指包括扁平金属磁性材料的长径的面。在第二磁性体层71和第三磁性体层72中，扁平金属磁性材料的扁平面取向为与线圈导体3的轴线正交，由此扁平金属磁性材料的扁平面与穿过第二磁性体层71和第三磁性体层72的磁通平行。这样透磁率高的扁平面方向与磁通平行，由此能够提高线圈部件的电感。如上述那样，扁平金属磁性材料的长宽比为50以上且150以下。若长宽比为上述范围内，则能够提高透磁率，能够实现高电感值。

在本实施方式的线圈部件1中，在第二磁性体层71和第三磁性体层72、与外部电极4、5之间存在第一磁性体层6。第一磁性体层6包含球形金属磁性材料，并且不包含扁平金属磁性材料。与包含扁平金属磁性材料的磁性体层相比，包含球形金属磁性材料的磁性体层存在电阻率变高的趋势。因此，若第二磁性体层71和第三磁性体层72与外部电极4、5接触，则恐怕容易产生外部电极间的电短路、镀敷不良。相对于此，在本实施方式的线圈部件1中，在第二磁性体层71和第三磁性体层72、与外部电极4、5之间存在包含电阻率低的球形金属磁性材料的第一磁性体层6，由此外部电极4、5、与第二磁性体层71和第三磁性体层72不会直接接触。通过这样使外部电极4、5、与第二磁性体层71和第三磁性体层72分离配置，从而能够抑制外部电极间的电短路、外部电极形成时的镀层延伸等镀敷不良的产生。

在与线圈导体3的轴线正交的方向上，第二磁性体层71和第三磁性体层72的宽度为线圈导体3的卷绕部的外径以上。此处，“卷绕部的外径”是指由线圈导体3的侧表面18构成的线圈导体3的卷绕部的外周的直径。如图3所示，优选在与线圈导体3的轴线正交的方向上，第二磁性体层71和第三磁性体层72的宽度与线圈导体3的卷绕部的外径相同。通过这样配置第二磁性体层71和第三磁性体层72，从而能够在主体2的上表面25侧和下表面26侧的线圈导体3附近的磁通密度集中的区域高效地配置扁平金属磁性材料，能够高效地获得电感提高效果。

在本实施方式的线圈部件1中，优选主体2的与线圈导体3的轴线正交的表面(即上表面25和下表面26)的至少一个表面由第一磁性体层6构成。通过这样的结构，能够使包含扁平金属磁性材料的第二磁性体层71和第三磁性体层72与外部电极4、5充分分离配置，能够进一步有效地抑制外部电极间的电短路和镀敷不良的产生。在图3所示的结构中，主体2的与线圈导体3的轴线正交的表面(上表面25和下表面26)双方由第一磁性体层6构成。根据该结构，能够进一步抑制外部电极间的电短路和镀敷不良。

在本实施方式的线圈部件1中，优选第二磁性体层71和第三磁性体层72中的至少一者设置于主体2的内部。根据这样的结构，能够使包含扁平金属磁性材料的第二磁性体层71和第三磁性体层72与外部电极4、5充分分离配置，能够进一步有效地抑制外部电极间的电短路和镀敷不良的产生。在图3所示的结构中，第二磁性体层71和第三磁性体层72双方设置于主体2的内部。根据该结构，能够进一步抑制外部电极间的电短路和镀敷不良。

如图3所示，优选第二磁性体层71和第三磁性体层72设置于主体2的内部，主体2的表面整体由第一磁性体层6构成。根据这样的结构，电阻率低的第二磁性体层和第三磁性体层未在主体2的表面暴露，因此能够充分确保外部电极4、5与第二磁性体层和第三磁性体层间的分离距离，能够进一步有效地抑制外部电极间的电短路和镀敷不良的产生。

在图3所示的结构中，第二磁性体层71和第三磁性体层72双方设置于主体2的内部，并且在与线圈导体3的轴线正交的方向上，第二磁性体层71和第三磁性体层72的宽度与线圈导体3的卷绕部的外径相同。图3所示的结构能够更高效地获得电感提高效果，同时能够更有效地抑制外部电极间的电短路和镀敷不良的产生。

如图3所示，优选第二磁性体层71配置为与线圈导体3的端面16接触。同样，第三磁性体层72优选配置为与线圈导体3的端面17接触。根据这样的配置，能够在线圈导体3附近的磁通密度集中的区域高效地配置扁平金属磁性材料，能够进一步高效地获得电感提高效果。

根据优选的方式，在线圈导体3的轴线方向上，在第二磁性体层71和第三磁性体层72的外侧存在第一磁性体层6。该情况下，存在于第二磁性体层71和第三磁性体层72的外侧的第一磁性体层6的厚度优选为20μm以上，更优选为80μm以上，且优选为140μm以下。此外，在图3中，将存在于第二磁性体层71的外侧的第一磁性体层6的厚度作为例子用附图标记“T”示出。通过使存在于第二磁性体层71和第三磁性体层72的外侧的第一磁性体层6的厚度成为20μm以上，更优选成为80μm以上，从而能够提高设置有外部电极的主体2的表面的电阻率值，从而能够进一步有效地抑制外部电极间的短路和镀敷不良的产生。另外，通过使存在于第二磁性体层71和第三磁性体层72的外侧的第一磁性体层6的厚度成为140μm以下，从而能够抑制外部电极间的短路和镀敷不良的产生，并且使线圈部件1小型化。

(线圈导体)

线圈导体3埋设于主体2，线圈导体3的至少卷绕部在线圈导体3的轴线方向上位于第二磁性体层71与第三磁性体层72之间。在本实施方式中，如图2和图3所示那样，线圈导体3配置为轴线朝向主体2的上下方向。线圈导体3的两末端14、15在主体2的端面23、24引出，与外部电极4、5电连接。

作为构成线圈导体3的导电性材料，不做特别限定，但例如可举出金、银、铜、钯、镍等。优选导电性材料为铜。线圈导体3可以包含一种导电性材料，或者也可以包含两种以上。

线圈导体3能够由导线、导电糊料、导电性材料的箔等形成，但由导线形成更能够降低线圈部件1的直流电阻，从而优选。导线可以是圆线，也可以是扁线，但优选为扁线。通过使用扁线，容易无缝隙地卷绕导线。

在一个方式中，优选形成线圈导体3的导线由绝缘性物质覆盖。通过由绝缘性物质覆盖形成线圈导体3的导线，从而能够使线圈导体与磁性体层的绝缘更可靠，进而能够提高线圈部件1的可靠性。此外，当然在与导线的外部电极4、5连接的部分不存在绝缘性物质，导线暴露。

作为上述的绝缘性物质，不做特别限定，但例如可举出：聚氨基甲酸乙酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚酰胺酰亚胺树脂，优选为聚酰胺酰亚胺树脂。

线圈导体3也能够使用任一种类型的线圈导体，例如能够使用α绕、扁立(Edgewise)绕、旋涡绕(Spiral)、螺旋绕等的线圈导体。在由导线形成线圈导体3的情况下，在部件的小型化方面，优选α绕、扁立绕。在图2所示的线圈部件1中，线圈导体3是α绕的线圈导体。在优选的方式中，线圈导体3可以是使扁线α绕而成的线圈导体。

在一个方式中，线圈导体3配置为使从主体的上表面25至一个端面16的距离、与从下表面26至另一个端面17的距离相等。由此主体整体更均衡地有助于电感，作为整体的电感提高。

(外部电极)

外部电极4、5分别设置于主体2的表面，并与线圈导体3的末端14、15电连接。

在一个方式中，如图1和图3所示那样，外部电极4、5分别在线圈部件1的主体2的端面23、24、以及下表面26的局部作为L形电极(双面电极)而形成。在其他方式中，外部电极4、5也可以是仅在线圈部件1的主体2的下表面26的局部形成的底面电极。通过将外部电极4、5作为L形电极或者底面电极而形成于主体2的表面，从而能够防止线圈部件安装于基板等时与位于上方的其他部件例如壳体、屏蔽件等短路的情况。

在又一其他方式中，也可以是，外部电极4、5作为五面电极而形成于线圈部件1的主体2的端面23、24、以及前表面21、背面22、上表面25、下表面26的局部。

外部电极4、5由导电性材料、优选为从Au、Ag、Pd、Ni、Sn和Cu中选择的一种或者一种以上的金属材料构成。

外部电极4、5可以是单层，也可以是多层。在一个方式中，在外部电极4、5为多层的情况下，外部电极4、5可包括包含Ag或者Pd的层、包含Ni的层、或者包含Sn的层。在优选的方式中，外部电极4、5由包含Ag或者Pd的层、包含Ni的层、以及包含Sn的层构成。优选上述的各层从线圈导体3侧起依次设置包含Ag或者Pd的层、包含Ni的层、包含Sn的层。可以是，优选包含Ag或者Pd的层是焙烧Ag糊料或者Pd糊料而成的层(即，热固化的层)，包含Ni的层和包含Sn的层是镀敷层。

外部电极4、5的厚度不做特别限定，但可以是例如1μm以上且20μm以下，优选为5μm以上且10μm以下。

在其他方式中，也可以是，线圈部件1除去外部电极4、5之外，由保护层覆盖。通过设置保护层，从而能够防止线圈部件1在安装于基板等时与其他电子部件短路。

作为构成保护层的绝缘性材料，例如可举出：丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等电绝缘性高的树脂材料。

(线圈部件的制造方法)

接下来，对线圈部件1的制造方法进行说明。首先，在模具配置多个线圈导体。接下来，在上述线圈导体上重叠第一磁性体层的片材，接下来进行一次冲压。通过一次冲压，将线圈导体的侧表面埋入第一磁性体层的片材中，在线圈导体3的内部填充第一磁性体层的局部。

接下来，从模具拆下被埋入了由一次冲压获得的线圈导体的片材，接下来，在线圈导体的一个端面暴露的面，重叠第二磁性体层的片材，进一步在其之上重叠第一磁性体层的片材而进行二次冲压。其后，在线圈导体的另一个端面暴露的面重叠第三磁性体层的片材，进一步在其之上重叠第一磁性体层的片材而进行三次冲压。由此，获得包括多个主体的集合线圈基板。上述的第一磁性体层的片材、第二磁性体层的片材以及第三磁性体层的片材通过三次冲压而成为一体，形成线圈部件1的主体2。

此外，在第二磁性体层的片材和第三磁性体层的片材中，扁平金属磁性材料的取向能够通过适当地采用公知的方法来控制。例如，使熔融了的树脂材料和扁平金属磁性材料的混合物成形为片状，并施加与片材的主面平行的方向的剪切力，由此能够使扁平金属磁性材料的扁平面在与片材的主面平行的方向上取向。在上述的方法中，也可以是，通过除了剪切力之外，还施加磁场，从而控制扁平金属磁性材料的取向。

接下来，将由三次冲压获得的集合线圈基板分割为各个主体。线圈导体3的末端14、15分别在获得的主体所对置的端面23、24暴露。

接下来，在主体2的规定的位置，例如通过镀敷处理、优选电镀处理而形成外部电极4、5。

在优选的方式中，镀敷处理在与形成外部电极的位置对应的主体表面照射激光后进行。通过在主体表面照射激光，从而将构成磁性体层的树脂材料的至少局部除去，金属磁性材料暴露。由此，主体表面的电阻变小，容易形成镀敷。

由此制造本实施方式的线圈部件1。

此外，本实施方式的线圈部件的制造方法不限定于上述的制造方法，也能够通过将上述的制造方法的局部变更而成的方法、其他方法来制造。

(第一变形例)

接下来，以下对本发明的实施方式的线圈部件1的变形例进行说明。

图4是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第一变形例的剖视图。本变形例在第二磁性体层71和第三磁性体层72与线圈导体3之间存在第一磁性体层6这点上与图3所示的结构不同。如图4所示，即使在第二磁性体层71和第三磁性体层72与线圈导体3分离的情况下，也与图3所示的结构同样，可抑制外部电极间的电短路和镀敷不良，并且电感提高。

(第二变形例)

图5是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第二变形例的剖视图。本变形例在第二磁性体层71和第三磁性体层72的宽度比线圈导体3的卷绕部的外径大这点上与图3所示的结构不同。根据这样的结构，也可抑制外部电极间的电短路和镀敷不良，并且电感提高。此外，在图5中，第二磁性体层71和第三磁性体层72分别与线圈导体的端面16、17接触，但也可以在第二磁性体层71和第三磁性体层72与线圈导体3之间存在第一磁性体层6。

(第三变形例)

图6是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第三变形例的剖视图。本变形例在主体2的与线圈导体3的轴线正交的表面中的未设置有外部电极的面由第二磁性体层71或者第三磁性体层72构成这点上，与图3所示的结构不同。在图6中，主体2的未设置有外部电极的上表面25由第二磁性体层71构成。如图6所示，在外部电极4、5为L形电极的情况下，即使由包含扁平金属磁性材料的磁性体层构成未设置有外部电极的面，也由于包含扁平金属磁性材料的磁性体层与外部电极分离，因此能够确保外部电极间的绝缘电阻。本变形例具有线圈部件的制造容易，并且能够期待更大的电感提高效果这样的优点。此外，在图6中，第二磁性体层71和第三磁性体层72分别与线圈导体的端面16、17接触，但也可以在第二磁性体层71和第三磁性体层72、与线圈导体3之间存在第一磁性体层6。另外，在本变形例中，第三磁性体层72的宽度大于线圈导体3的卷绕部的外径，但也可以第三磁性体层72的宽度与线圈导体3的卷绕部的外径相同。

(第四变形例)

图7是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第四变形例的剖视图。本变形例在主体2的与线圈导体3的轴线正交的表面中的未设置有外部电极的面由第二磁性体层71或者第三磁性体层72构成这点上与图3所示的结构不同。在图7中，主体2的未设置有外部电极的上表面25由第二磁性体层71构成，并且第二磁性体层71和第三磁性体层72在主体2的两端面23、24暴露。在本变形例中，外部电极4、5是底面电极。在作为外部电极而使用底面电极的情况下，通过不包含扁平金属磁性材料的第一磁性体层6仅构成主体2的设置外部电极4、5的面(主体2的下表面26)，从而能够使外部电极4、5、与第二磁性体层71和第三磁性体层72充分分离配置，从而能够充分抑制外部电极间的电短路和镀敷不良的产生。本变形例具有线圈部件的制造容易，并且能够期待更大的电感提高效果这样的优点。此外，在图7中，第二磁性体层71和第三磁性体层72分别与线圈导体的端面16、17接触，但也可以在第二磁性体层71和第三磁性体层72、与线圈导体3之间存在第一磁性体层6。

(第五变形例)

图8是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第五变形例的剖视图。本变形例在第二磁性体层71和第三磁性体层72仅设置于在线圈导体3的轴线方向上与线圈导体3重叠的部分这点上，与图3所示的结构不同。本变形例具有以下优点，即通过仅在磁通密度集中的线圈导体3的两端面的附近区域配置扁平金属磁性材料，从而能够高效地获得电感提高效果。此外，在图8中，第二磁性体层71和第三磁性体层72分别与线圈导体的端面16、17接触，但也可以在第二磁性体层71和第三磁性体层72、与线圈导体3之间存在第一磁性体层6。

(第六变形例)

图9是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第六变形例的剖视图。本变形例在主体2还包括包围线圈导体3的卷绕部的外侧的第四磁性体层73这点上与第五变形例不同。此外，也可以是，第四磁性体层73还设置于例如图3～图7、图10所示的变形例。第四磁性体层73包括扁平金属磁性材料，第四磁性体层73所含的扁平金属磁性材料取向为扁平金属磁性材料的扁平面与线圈导体3的轴线平行，在第四磁性体层73与外部电极4、5之间存在第一磁性体层6。通过在第四磁性体层73中使扁平金属磁性材料这样取向，从而第四磁性体层73内的扁平金属磁性材料的扁平面与穿过第四磁性体层73的磁通平行。通过设置第四磁性体层73，从而能够进一步提高线圈部件1的电感。另外，通过在第四磁性体层73与外部电极4、5之间存在第一磁性体层6，从而能够确保外部电极间的绝缘电阻。此外，在图9所示的结构中，第四磁性体层73未在主体2的表面暴露，但只要可以充分确保第四磁性体层73与外部电极4、5之间的分离距离，第四磁性体层73也可以在主体2的表面暴露。

(第七变形例)

图10是表示本发明的一实施方式的线圈部件的第七变形例的剖视图。本变形例在主体2还包括填充于线圈导体3的卷绕部的内侧的第五磁性体层74这点上，与图3所示的结构不同。此外，第五磁性体层74例如也可以还设置于图4～图9所示的变形例。第五磁性体层74包括扁平金属磁性材料，第五磁性体层74所含的扁平金属磁性材料取向为扁平金属磁性材料的扁平面与线圈导体3的轴线平行，在第五磁性体层74与外部电极4、5之间存在第一磁性体层6。通过在第五磁性体层74中使扁平金属磁性材料这样取向，由此第五磁性体层74内的扁平金属磁性材料的扁平面与穿过第五磁性体层74的磁通平行。通过设置第五磁性体层74，从而能够进一步提高线圈部件1的电感。另外，通过在第五磁性体层74与外部电极4、5之间存在第一磁性体层6，从而能够确保外部电极间的绝缘电阻。另外在本变形例中，第二磁性体层71和第三磁性体层72的宽度与线圈导体3的卷绕部的外径相同，但第二磁性体层71和第三磁性体层72的宽度可以大于线圈导体3的卷绕部的外径，也可以小于线圈导体3的卷绕部的外径。例如，也可以是，在从线圈导体3的轴线方向俯视时，第二磁性体层71和第三磁性体层72的在L方向上的宽度大于线圈导体3的卷绕部的在L方向上的外径，在从线圈导体3的卷绕部的内侧观察时，第二磁性体层71和第三磁性体层72的在L方向上的端部位于比线圈导体的侧表面18靠外侧。或者，也可以是，第二磁性体层71和第三磁性体层72的宽度小于线圈导体3的卷绕部的外径，第二磁性体层71和第三磁性体层72仅在线圈导体3的轴线方向上与线圈导体3重叠的部分设置。

接下来，针对本发明的实施方式的线圈部件所起到的作用效果进一步进行详述。对于扁平金属磁性材料而言，其扁平度越高，由于形状各向异性而扁平面内方向的透磁率越大。但是，扁平金属磁性材料的扁平度越高，则与扁平面垂直的方向的透磁率越小。通常，粒子的透磁率与由其形状决定的退磁因子成反比例。此处，考虑扁平金属磁性材料的扁平面处于xy面内，与扁平面垂直的方向处于z轴方向的情况。该情况下，扁平面内方向的退磁因子(Nd＿x，Nd＿y)随着扁平度(长宽比)变大而变小。另一方面，与扁平面垂直的方向的退磁因子(Nd＿z)随着扁平度(长宽比)变大而变大。例如，在长宽比为100的扁平金属磁性材料中，与球形的磁性材料的有效透磁率相比，扁平面内方向的有效透磁率提高至约5倍。此时，扁平金属磁性材料的Nd＿x和Nd＿y降低至球形的磁性材料的1/5左右。另一方面，各方向的退磁因子满足Nd＿z+Nd＿y+Nd＿z＝1的关系。因此，与球形的磁性材料相比，扁平金属磁性材料的Nd＿z增加至3.5倍左右。即，扁平金属磁性材料的垂直方向的透磁率成为球形的磁性材料的约3/10倍。

在将扁平金属磁性材料用于线圈部件的情况下，也可以存在线圈的励磁磁场相对于扁平金属磁性材料的扁平面而垂直地施加的部分。因此，根据扁平金属磁性材料的配置，有时得不到所希望的电感提高的效果。

因此，针对扁平金属磁性材料的优选的配置，通过以下进行说明的有限元法电磁场仿真进行了研究。图11的(A)～图11的(D)示出研究所使用的模型的概略图，图11的(E)针对各模型示出仿真所求出的电感。此外，图11的(D)所示的构造与本发明的一实施方式的图3所示的线圈部件的构造相同。

若考虑到相对于上述的扁平金属磁性材料的扁平面而垂直的方向的透磁率，则在图11的(B)的构造中，与使用了球形的磁性材料的(A)的构造相比，电感反而降低。这是由于线圈的内部和外侧的磁场的方向是与扁平面垂直的方向即透磁率低的方向。据此可知，(B)的构造作为扁平金属磁性材料的配置不恰当。

另一方面，针对图11的(C)和(D)的构造，与使用了球形的磁性材料的(A)的构造相比，能够确认较高的电感提高效果。其中，(C)的构造由于主体的上表面和下表面双方由包含电阻率值低的扁平金属磁性材料的磁性体层构成，因此主体的耐电压性降低，存在外部电极间的电短路的可能性变高这样的问题。相对于此，(D)的构造由于主体的表面整体由包含电阻率值高的球形金属磁性材料的磁性体层构成，因此能够避免包含扁平金属磁性材料的层与外部电极间的电接触(形成电路那样的接触)。换言之，根据本实施方式的(D)的构造，能够实现与主体的上表面和下表面双方由包含扁平金属磁性材料的层构成的(C)的构造等同的高电感，并且能够实现比(C)的构造更抑制了外部电极间的电短路和镀敷不良的产生的线圈部件。

以下，使用本实施方式的线圈部件的具体的结构例对本实施方式的线圈部件的绝缘性提高效果进行说明。

图12是表示磁性材料的填充率与电阻率的关系的图。一般，在将扁平金属磁性材料用作金属填料的情况下，与球形的磁性材料相比，填充率变低，但能够获得更高的透磁率。另一方面，在以相同的填充率比较的情况下，与包含球形金属磁性材料的磁性体层相比，包含扁平金属磁性材料的磁性体层电阻率变小。

因此，如图3所示，针对配置有包含扁平金属磁性材料的层的线圈部件，对外部电极间的绝缘电阻(IR)进行了计算。在计算中，将主体的上表面与线圈的端面间的距离固定为170μm，使包含扁平金属磁性材料的磁性体层的厚度变化，从而使主体的上表面与包含扁平金属磁性材料的磁性体层间的距离变化。使球形的磁性材料的电阻率为1×10⁹Ω·cm，使扁平金属磁性材料的电阻率为1×10⁴～1×10⁸Ω·cm。图13示出计算结果。根据图13可知：随着主体上表面与包含扁平金属磁性材料的层间的距离变大，IR变高。在线圈部件的表面中，若考虑到主体的耐电压性，则需要10⁹左右的IR。在计算所使用的结构中，根据扁平金属磁性材料的电阻率，通过将主体的表面与包含扁平金属磁性材料的层间的距离设定为70μm以上，能够确保所希望的IR。

另外，在产生了外部的电位差的情况下，主体的表面也由耐电压性更高的球形的磁性材料覆盖，因此能够抑制耐久电压的降低。并且，若与图11相关而说明的那样，图3所示的构造的线圈部件不仅可抑制耐久电压的降低，还能够获得充分的电感提高效果。这是由于线圈部件中产生的磁通在线圈的附近集中，因此因存在于主体的表面附近的扁平金属磁性材料而产生的电感提高的效果比较小。另外，在由主体的上表面或者下表面、和侧表面形成的角的部分，磁通的方向相对于扁平金属磁性材料的扁平面倾斜(不平行)，因此在该角的部分配置了扁平金属磁性材料的情况下，因扁平金属磁性材料而产生的电感提高的效果比较小。

以上，对本发明的一实施方式的线圈部件进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够设计变更。

例如，在上述的实施方式的线圈部件1中，各磁性体层分别由单一的层构成，但也可以是层叠多个磁性体片材而成的层叠体。

本发明包括以下的方式，但不限定于这些方式。

(方式1)

一种线圈部件，其包括主体、埋设于该主体的线圈导体、以及设置于该主体的表面的外部电极，

上述主体包括：包含球形金属磁性材料的第一磁性体层；以及包含扁平金属磁性材料的第二磁性体层和第三磁性体层，

在上述线圈导体的轴线方向上，上述线圈导体的至少卷绕部位于上述第二磁性体层与上述第三磁性体层之间，

在与上述轴线正交的方向上，上述第二磁性体层和上述第三磁性体层的宽度成为上述线圈导体的卷绕部的外径以上，

上述第二磁性体层和上述第三磁性体层所包含的扁平金属磁性材料取向为该扁平金属磁性材料的扁平面与上述线圈导体的轴线正交，

在上述第二磁性体层和上述第三磁性体层与上述外部电极之间存在上述第一磁性体层。

(方式2)

在方式1所记载的线圈部件中，形成上述线圈导体的导线由绝缘性物质覆盖。

(方式3)

在方式1或2所记载的线圈部件中，上述主体的与上述轴线正交的表面的至少一者由上述第一磁性体层构成。

(方式4)

在方式1～3中任一个所记载的线圈部件中，上述第二磁性体层和上述第三磁性体层中的至少一者设置于上述主体的内部。

(方式5)

在方式1～4中任一个所记载的线圈部件中，上述第二磁性体层和上述第三磁性体层设置于上述主体的内部，上述主体的表面整体由上述第一磁性体层构成。

(方式6)

在方式1～5中任一个所记载的线圈部件中，在上述线圈导体的轴线方向上，上述第一磁性体层存在于上述第二磁性体层和上述第三磁性体层的外侧，存在于该第二磁性体层和第三磁性体层的外侧的第一磁性体层的厚度为80μm以上。

(方式7)

在方式1～6中任一个所记载的线圈部件中，在与上述轴线正交的方向上，上述第二磁性体层和上述第三磁性体层的宽度与上述线圈导体的卷绕部的外径相同。

(方式8)

在方式1～7中任一个所记载的线圈部件中，在上述第二磁性体层和上述第三磁性体层与上述线圈导体之间存在上述第一磁性体层。

(方式9)

在方式1～8中任一个所记载的线圈部件中，上述第二磁性体层和上述第三磁性体层仅设置于在上述轴线方向上与上述线圈导体重叠的部分。

(方式10)

在方式1或2所记载的线圈部件中，上述主体的与上述轴线正交的表面中的未设置有上述外部电极的面由上述第二磁性体层或者上述第三磁性体层构成。

(方式11)

在方式1～10中任一个所记载的线圈部件中，上述主体还包括：包围上述线圈导体的卷绕部的外侧的第四磁性体层，

上述第四磁性体层包括扁平金属磁性材料，上述第四磁性体层所含的扁平金属磁性材料取向为该扁平金属磁性材料的扁平面与上述轴线平行，

在上述第四磁性体层与上述外部电极之间存在上述第一磁性体层。

(方式12)

在方式1～11中任一个所记载的线圈部件中，上述主体还包括：填充于上述线圈导体的卷绕部的内侧的第五磁性体层，

上述第五磁性体层包括扁平金属磁性材料，上述第五磁性体层所含的扁平金属磁性材料取向为该扁平金属磁性材料的扁平面与上述轴线平行，

在上述第五磁性体层与上述外部电极之间存在上述第一磁性体层。

工业上的可利用性

本发明的线圈部件可作为电感器等而在广泛的各种用途中使用。

Claims (12)

1.一种线圈部件，其包括主体、埋设于该主体的线圈导体、以及设置于该主体的表面的外部电极，所述线圈部件的特征在于，

所述主体包括：包含球形金属磁性材料的第一磁性体层；以及包含扁平金属磁性材料的第二磁性体层和第三磁性体层，

在所述线圈导体的轴线方向上，所述线圈导体的至少卷绕部位于所述第二磁性体层与所述第三磁性体层之间，

在与所述轴线正交的方向上，所述第二磁性体层和所述第三磁性体层的宽度成为所述线圈导体的卷绕部的外径以上，

所述第二磁性体层和所述第三磁性体层所包含的扁平金属磁性材料取向为该扁平金属磁性材料的扁平面与所述线圈导体的轴线正交，

在所述第二磁性体层和所述第三磁性体层与所述外部电极之间存在所述第一磁性体层。

2.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

形成所述线圈导体的导线由绝缘性物质覆盖。

3.根据权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于，

所述主体的与所述轴线正交的表面的至少一者由所述第一磁性体层构成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的线圈部件，其特征在于，

所述第二磁性体层和所述第三磁性体层中的至少一者设置于所述主体的内部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的线圈部件，其特征在于，

所述第二磁性体层和所述第三磁性体层设置于所述主体的内部，所述主体的表面整体由所述第一磁性体层构成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的线圈部件，其特征在于，

在所述线圈导体的轴线方向上，所述第一磁性体层存在于所述第二磁性体层和所述第三磁性体层的外侧，存在于该第二磁性体层和第三磁性体层的外侧的第一磁性体层的厚度为80μm以上。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的线圈部件，其特征在于，

在与所述轴线正交的方向上，所述第二磁性体层和所述第三磁性体层的宽度与所述线圈导体的卷绕部的外径相同。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的线圈部件，其特征在于，

在所述第二磁性体层和所述第三磁性体层与所述线圈导体之间存在所述第一磁性体层。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的线圈部件，其特征在于，

所述第二磁性体层和所述第三磁性体层仅设置于在所述轴线方向上与所述线圈导体重叠的部分。

10.根据权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于，

所述主体的与所述轴线正交的表面中的未设置有所述外部电极的面由所述第二磁性体层或者所述第三磁性体层构成。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的线圈部件，其特征在于，

所述主体还包括：包围所述线圈导体的卷绕部的外侧的第四磁性体层，

所述第四磁性体层包括扁平金属磁性材料，所述第四磁性体层所含的扁平金属磁性材料取向为该扁平金属磁性材料的扁平面与所述轴线平行，

在所述第四磁性体层与所述外部电极之间存在所述第一磁性体层。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的线圈部件，其特征在于，

所述主体还包括：填充于所述线圈导体的卷绕部的内侧的第五磁性体层，

所述第五磁性体层包括扁平金属磁性材料，所述第五磁性体层所含的扁平金属磁性材料取向为该扁平金属磁性材料的扁平面与所述轴线平行，

在所述第五磁性体层与所述外部电极之间存在所述第一磁性体层。