CN112582156A - 线圈部件、电路板和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供线圈部件、电路板和电子设备。本发明的一个方式的线圈部件包括：磁性基体，其包含多个金属磁性颗粒和使所述多个金属磁性颗粒结合的结合材料；和设置在所述磁性基体内的线圈导体，其具有绕线圈轴线卷绕的卷绕部，在从所述线圈轴线方向看时，所述磁性基体的被所述卷绕部包围的磁芯区域的面积相对于所述卷绕部的面积与所述磁芯区域的面积之和的面积比为32％以上。

Description

线圈部件、电路板和电子设备

技术领域

本发明涉及线圈部件、电路板和电子设备。

背景技术

在电感器等线圈部件中，一直以来使用各种磁性材料。线圈部件典型地具有：由磁性材料形成的磁性基体；设置在该磁性基体内的线圈导体；和与该线圈导体的端部连接的外部电极。

作为线圈部件的磁性基体的材料，可以使用包含多个金属磁性颗粒和树脂制的结合材料的复合磁性材料。这种磁性基体例如可通过下述方法制造：将对金属磁性颗粒和树脂进行混炼而得到的混合树脂组合物流入到收纳有线圈导体的模具中，在该模具内对包入有线圈导体的状态的混合树脂组合物进行加压和加热，从而制造出构成闭磁路的磁性基体。在该制造工序中，混合树脂组合物中包含的树脂被固化而成为结合材料。在这样的磁性基体中，金属磁性颗粒彼此由结合材料结合。

线圈部件用的磁性基体要求具有高磁导率，以往提出了用于使磁性基体的磁导率提高的方案。例如，日本特开2018-041955号公报(专利文献1)中公开了，通过使磁性基体包含具有2种以上的平均粒径的金属磁性颗粒，来提高磁性基体中的金属磁性颗粒的填充率(填充密度)，从而使磁性基体的磁导率提高。日本特开2016-208002号公报(专利文献2)中公开了，通过使磁性基体包含具有彼此不同的平均粒径的3种金属磁性颗粒，来提高该磁性基体中的金属磁性颗粒的填充率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-041955号公报

专利文献2：日本特开2016-208002号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

上述的磁性基体，通过利用结合材料使金属磁性颗粒彼此结合而制造，因此，存在内部具有空隙的情况。另外，成为结合材料的树脂具有吸水性。因此，磁性基体中吸收有水分。当利用回流焊工序将包括该磁性基体的线圈部件安装在基板上时，吸收了水分的磁性基体会由于急剧的温度变化而引起体积膨胀。其结果是，存在磁性基体产生裂纹，线圈部件的电感降低的问题。

本发明的目的是解决或缓和上述的问题。本发明的更具体的目的之一是提供能够抑制由磁性基体产生的裂纹导致的电感降低的线圈部件。本发明的除此以外的目的，通过说明书整体的记载将会明确。

用于解决技术问题的手段

本发明的一个方式的线圈部件包括：磁性基体，其包含多个金属磁性颗粒和使所述多个金属磁性颗粒结合的结合材料；和设置在所述磁性基体内的线圈导体，其具有绕线圈轴线卷绕的卷绕部，在从所述线圈轴线方向看时，所述磁性基体的被所述卷绕部包围的磁芯区域的面积相对于所述卷绕部的面积与所述磁芯区域的面积之和的面积比为32％以上。

在一个方式中，在从所述线圈轴线方向看时，所述磁芯区域的周缘没有由2条直线形成的角。

在一个方式中，在从所述线圈轴线方向看时，所述磁芯区域的周缘由曲线形成。

在一个方式中，在从所述线圈轴线方向看时，所述磁芯区域为圆形。

在一个方式中，还包括与所述线圈导体的一端电连接的外部电极，其通过焊料与基板接合。

在一个方式中，所述磁性基体不具有长度为基准长度以上的裂纹，所述基准长度为所述多个金属磁性颗粒的平均粒径的3倍的长度。

本发明的一个方式的电路板包括：上述的线圈部件；和通过焊料与所述外部电极接合的基板。本发明的一个方式的电子设备包括上述的电路板。

发明效果

采用本发明的一个方式，能够提供能够抑制由磁性基体产生的裂纹导致的电感降低的线圈部件。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的电路板的立体图。

图2是示意性地表示图1的线圈部件的I-I线截面的截面图。

图3是将图1的线圈部件的磁性基体的截面放大并示意性地表示的放大截面图。

图4是示意性地表示图1的线圈部件的磁性基体中包含的金属磁性颗粒的图。

图5是从厚度方向看的图1的线圈部件的示意图。

图6A是从厚度方向看的本发明的另一个实施方式的线圈部件的示意图。

图6B是从厚度方向看的本发明的又一个实施方式的线圈部件的示意图。

图7是本发明的另一个实施方式的线圈部件的立体图。

图8是表示面积比与电感特性的变化率的关系的图。

附图标记说明

1、101……线圈部件，10、110……磁性基体，11……第1金属磁性颗粒，12……第2金属磁性颗粒，13……结合材料，21、22、121、122……外部电极，25、125……线圈导体，Ax……线圈轴线。

具体实施方式

下面，适当参照附图对本发明的各种实施方式进行说明。对于多个附图中相同的构成要素，在该多个附图中标注相同的附图标记。需要注意的是，为了说明方便起见，各附图不一定是以准确的比例尺记载的。

参照图1～图5对本发明的一个实施方式的线圈部件1进行说明。首先，参照图1和图2对线圈部件1的概要进行说明。图1是示意性地表示线圈部件1的立体图，图2是示意性地表示线圈部件的I-I线截面的截面图。如图示的那样，线圈部件1包括：磁性基体10；设置在磁性基体10内的线圈导体25；设置在磁性基体10的表面的外部电极21；和在磁性基体10的表面设置在与外部电极21隔开间隔的位置的外部电极22。

在本说明书中，除了从上下文来看另作他解的情况以外，线圈部件1的“长度”方向、“宽度”方向和“厚度”方向分别为图1中的“L轴”方向、“W轴”方向和“T轴”方向。“厚度”方向有时也称为“高度”方向。

线圈部件1被安装在基板2上。在基板2上设置有2个焊盘部3。线圈部件1通过将外部电极21、22各自与基板2的对应的焊盘部3接合而被安装在基板2上。电路板100包括线圈部件1和基板2。电路板100可搭载在各种电子设备中。可搭载电路板100的电子设备包括智能手机(smart phone)、平板电脑(tablet)、游戏机(game console)、以及这些以外的各种电子设备。

线圈部件1能够应用于电感器、变压器、滤波器、电抗器和这些以外的各种线圈部件。线圈部件1也能够应用于耦合电感器、扼流线圈和这些以外的各种磁耦合型线圈部件。线圈部件1的用途并不限定于本说明书中所说明的用途。

磁性基体10由磁性材料构成，形成为长方体形状。本发明的一个实施方式的磁性基体10形成为长度尺寸(L轴方向的尺寸)为1.6mm～4.5mm、宽度尺寸(W轴方向的尺寸)为0.8mm～3.2mm、高度尺寸(T轴方向的尺寸)为0.8mm～5.0mm。磁性基体10的尺寸并不限定于本说明书中具体说明的尺寸。例如，磁性基体10形成为长度尺寸(L轴方向的尺寸)为1.0mm～4.5mm、宽度尺寸(W轴方向的尺寸)为0.5mm～3.2mm、高度尺寸(T轴方向的尺寸)为0.5mm～5.0mm。磁性基体10的长度尺寸、宽度尺寸和高度尺寸可以比上述尺寸的下限小，也可以比上述尺寸的上限大。在本说明书中，说到“长方体”或“长方体形状”时，并不是仅指数学上严格意义的“长方体”。

磁性基体10具有第1主面10a、第2主面10b、第1端面10c、第2端面10d、第1侧面10e和第2侧面10f。磁性基体10的外表面由这6个面划定。第1主面10a和第2主面10b分别构成高度方向两端的面，第1端面10c和第2端面10d分别构成长度方向两端的面，第1侧面10e和第2侧面10f分别构成宽度方向两端的面。

如图1所示，第1主面10a位于磁性基体10的上侧，因此有时将第1主面10a称为“上表面”。同样地，有时将第2主面10b称为“下表面”。线圈部件1以第2主面10b与基板2相对的方式配置，因此，也有时将第2主面10b称为“安装面”。在提到线圈部件1的上下方向时，以图1的上下方向为基准。

在本发明的一个实施方式中，外部电极21设置在磁性基体10的安装面10b和端面10c。外部电极22设置在磁性基体10的安装面10b和端面10d。各外部电极21、22的形状和配置并不限定于图示的例子。外部电极21和外部电极22在长度方向上彼此隔开间隔地配置。

接着，参照图3进一步对磁性基体10进行说明。图3是将磁性基体10的截面放大并示意性地表示的放大截面图。图3是将图2中的磁性基体10的区域A放大表示的图。如图示的那样，磁性基体10包含多个第1金属磁性颗粒11和多个第2金属磁性颗粒12以及结合材料13。结合材料13使多个第1金属磁性颗粒11和多个第2金属磁性颗粒12相互结合。换言之，磁性基体10由结合材料13以及通过结合材料13结合的多个第1金属磁性颗粒11和多个第2金属磁性颗粒12构成。区域A可以为磁性基体10内的任意的区域。

多个第1金属磁性颗粒11具有比多个第2金属磁性颗粒12大的平均粒径。即，多个第1金属磁性颗粒11的平均粒径(下面称为第1平均粒径)与多个第2金属磁性颗粒12的平均粒径(下面称为第2平均粒径)不同。第1平均粒径例如为30μm，第2平均粒径例如为0.1μm，第1平均粒径和第2平均粒径也可以分别为与上述平均粒径不同的平均粒径。在本发明的一个实施方式中，磁性基体10可以还包括未图示的多个第3金属磁性颗粒，其具有与第1平均粒径和第2平均粒径不同的平均粒径(下面将第3金属磁性颗粒的平均粒径称为第3平均粒径)。第3平均粒径可以是小于第1平均粒径且大于第2平均粒径，也可以是小于第2平均粒径。在下面的说明中，在本说明书中，在不需要将第1金属磁性颗粒11、第2金属磁性颗粒12和第3金属磁性颗粒彼此区别的情况下，将磁性基体10中包含的第1金属磁性颗粒11、第2金属磁性颗粒12和第3金属磁性颗粒总称为“金属磁性颗粒”。

磁性基体10中包含的金属磁性颗粒的平均粒径可通过下述方法确定：将磁性基体10沿着其厚度方向(T方向)截断以使截面露出，利用扫描型电子显微镜(SEM)以2000倍～5000倍的倍率对将该截面进行拍摄，基于拍摄到的照片求出各个粒径，由该各个粒径的分布求出粒度分布，基于该粒度分布来确定金属磁性颗粒的平均粒径。例如，可以将基于SEM照片求出的粒度分布的50％值(D50)作为金属磁性颗粒的平均粒径。关于各个颗粒的粒径，可以基于该截面的SEM照片，求出假设颗粒为球形时的圆截面的直径作为颗粒的直径。在观察具有小于1μm的粒径的金属磁性颗粒的情况下，可以是基于以5000倍～10000倍的倍率拍摄到的SEM照片求出粒度分布。

第1金属磁性颗粒11和第2金属磁性颗粒12由各种软磁性材料形成。第1金属磁性颗粒11例如以Fe为主成分。具体而言，第1金属磁性颗粒11为(1)Fe、Ni等金属颗粒、(2)Fe-Si-Cr合金、Fe-Si-Al合金、Fe-Ni合金等晶体合金颗粒、(3)Fe-Si-Cr-B-C合金、Fe-Si-Cr-B合金等非晶合金颗粒或者(4)将它们混合而得到的混合颗粒。磁性基体10中包含的金属磁性颗粒的组成并不限于上述的组成。第1金属磁性颗粒11例如含有85wt％以上的Fe。从而，能够获得具有优异的磁导率的磁性基体10。第2金属磁性颗粒12的组成可以与第1金属磁性颗粒11的组成相同也可以与其不同。在磁性基体10包含未图示的多个第3金属磁性颗粒的情况下，第3金属磁性颗粒的组成与第2金属磁性颗粒12的组成同样地，可以与第1金属磁性颗粒11的组成相同也可以与其不同。

接着，参照图4进一步对金属磁性颗粒进行说明。图4是示意性地表示金属磁性颗粒的图。如图示的那样，第1金属磁性颗粒11可以由绝缘膜14覆盖。绝缘膜14由玻璃、树脂或它们以外的绝缘性优异的材料形成。绝缘膜14例如可通过将第1金属磁性颗粒11和玻璃材料的粉末在未图示的摩擦混合机内混合而形成在第1金属磁性颗粒11的表面。由玻璃材料形成的绝缘膜14，在摩擦混合机内通过压缩摩擦作用而固着在第1金属磁性颗粒11的表面。玻璃材料可以含有ZnO和P₂O₅。绝缘膜14可以由各种玻璃材料形成。可以代替玻璃粉而由氧化铝粉、氧化锆粉或它们以外的绝缘性优异的氧化物的粉末形成绝缘膜14，或者在玻璃粉的基础上添加氧化铝粉、氧化锆粉或它们以外的绝缘性优异的氧化物的粉末形成绝缘膜14。绝缘膜14的厚度例如可以为100nm以下。如上所述，第1金属磁性颗粒11可以在其表面具有绝缘膜14。

如图示的那样，第2金属磁性颗粒12可以由绝缘膜15覆盖。绝缘膜15可以是第1金属磁性颗粒12氧化而形成的氧化膜。绝缘膜15的厚度例如可以为20nm以下。绝缘膜15可以是通过在大气气氛中对第2金属磁性颗粒12进行热处理，而在第2金属磁性颗粒12的表面形成的氧化膜。绝缘膜15也可以是包含Fe和其以外的第2金属磁性颗粒12中含有的元素的氧化物的氧化膜。绝缘膜15也可以是通过将第2金属磁性颗粒12投入到磷酸中并进行搅拌，而在第2金属磁性颗粒12的表面形成的磷酸铁膜。

结合材料13例如是绝缘性优异的热固性树脂。作为结合材料13，例如可以使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯乙烯(PS)树脂、高密度聚乙烯(HDPE)树脂、聚甲醛(POM)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚偏氟乙烯(PVDF)树脂、酚醛(Phenolic)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂或聚苯并噁唑(PBO)树脂。

如图1和图2所示，线圈导体25包括：卷绕部25a，其绕沿着厚度方向(T方向)的线圈轴线Ax呈螺旋状卷绕；和引出导体25b，其为了将卷绕部25a的两端分别与外部电极21、22连接而分别从该两端引出。线圈导体25的截面积(卷绕部25a的截面积和引出导体25b的截面积)由线圈部件1的大小、线圈部件1的额定电流和线圈部件1中所要求的电感值来规定。在线圈部件1的大小(或者磁性基体10的大小)被给定的情况下，线圈导体25的截面积由线圈部件1的额定电流和线圈部件1所要求的电感值规定。更具体而言，线圈导体25的截面积的下限由线圈部件1的额定电流规定。线圈部件1的额定电流越大，需要使线圈导体25的直流电阻值越低，因此，能够实现能够流动该额定电流的低直流电阻值的线圈导体25的截面积的最小值，成为线圈导体25的截面积的下限。另一方面，线圈导体25的截面积的上限，由线圈部件1所要求的电感值规定。更具体而言，在具有规定的尺寸的磁性基体10中，当使线圈导体25的截面积增大时，磁性基体10的磁阻变大，因此，线圈部件1的电感劣化。因此，能够实现线圈导体1所要求的电感的线圈导体25的截面积的最大值，成为线圈导体25的截面积的上限。如上所述，线圈导体25的截面积受到线圈部件1的大小、线圈部件1的额定电流和线圈部件1所要求的电感值的限制。在本说明书中，将处于上述那样确定的上限与下限之间的线圈导体25的截面积称为线圈导体25的“容许截面积”。

图5是从线圈轴线Ax方向看的线圈部件1的示意图。该示意图表示出了从线圈轴线Ax方向看的线圈部件1中的磁性基体10和卷绕部25a的透视图。因此，在图5中，省略了线圈导体25的引出导体25b和外部电极21、22的图示。如图示的那样，卷绕部25a具有内周面25a1和外周面25a2。在图示的实施方式中，内周面25a1和外周面25a2均具有圆形的形状。从线圈轴线Ax方向看的卷绕部25a具有环形形状。

在LW面内的以线圈轴线Ax为中心的径向上，卷绕部25a的内侧端由内周面25a1划定，卷绕部25a的外侧端由外周面25a2划定。磁性基体10具有：从线圈轴线Ax方向看时位于卷绕部25a的内侧(即，内周面25a1的内侧)的磁芯区域10g；和从线圈轴线Ax方向看时位于卷绕部25a的外侧(即，外周面25a2的外侧)的边缘区域10h。从线圈轴线Ax看的磁芯区域10g的形状，由内周面25a1的形状划定。在图示的实施方式中，磁芯区域10g在从线圈轴线Ax方向看时具有圆形形状。磁芯区域10g的形状并不限于圆形。在另一个实施方式中，磁芯区域10g的周缘仅由曲线形成。在又一个实施方式中，磁芯区域10g的周缘没有由2条直线形成的角。

卷绕部25a的形状并不限于图5所示的例子。即，在图5中，划定卷绕部25a的形状的内周面25a1和外周面25a2均具有圆形的形状，但是卷绕部25a的内周面25a1和外周面25a2也可以具有圆形以外的形状。例如，也可以是如图6A所示的那样，使卷绕部25a的内周面25a1和外周面25a2为椭圆形状。在另一个实施方式中，也可以是如图6B所示的那样，使卷绕部25a的内周面25a1和外周面25a2的形状为长圆形状。可应用于本发明的卷绕部25a的内周面25a1和外周面25a2的形状并不限定于本说明书中明确地说明的形状。例如，卷绕部25a的内周面25a1和外周面25a2的形状也可以是非点对称的形状或者非线对称的形状。

设从线圈轴线Ax方向看的磁芯区域10g的面积为第1面积S1，设从线圈轴线Ax方向看的卷绕部25a的面积为第2面积S2，设第1面积S1与第2面积S2之和为第3面积S3。从线圈轴线Ax方向看的卷绕部25a的面积由线圈导体25的容许截面积和线圈导体25的截面的形状规定。线圈导体25的容许截面积处于上述那样确定的下限与上限之间的范围，因此，从线圈轴线Ax方向看的卷绕部25a的面积(即第2面积S2)也被限定在与线圈导体25的截面积的下限和上限对应的下限和上限的范围内。从线圈部件1的额定电流的观点考虑，第1面积S1相对于第3面积S3的面积比(下面称为“面积比r”)越小越好，但是在本发明的一个实施方式中，使得面积比r为32％以上。即，在一个实施方式中，面积比r的下限为32％。从线圈部件1所要求的电感的观点考虑，面积比r越大越好，但是在一个实施方式中，面积比r的上限为60％。即，在一个实施方式中，使得面积比r为60％以下。如上所述，第2面积S2处于由线圈部件1的额定电流、线圈部件1所要求的电感和线圈导体25的截面形状规定的下限和上限之间的范围内。而且，在线圈导体25与磁性基体10的外表面之间需要一定的边缘(margin)。为了满足这样的限制条件，面积比r的上限例如为60％。另外，为了提高线圈部件1的电感，优选第1面积S1与边缘区域10h的面积相等或者大致相等。第1面积S1与边缘区域10h的面积大致相等可以是指，边缘区域10h的面积与第1面积S1之差相对于边缘区域10h的面积的比为20％以下、10％以下、5％以下、4％以下、3％以下、2％以下或1％以下。为了使第1面积S1与边缘区域10h的面积相等或者大致相等，可以使得面积比r的上限为50％。

接下来，对本发明的一个实施方式的线圈部件1的制造方法的例子进行说明。下面，对基于压缩成形工艺的线圈部件1的制造方法进行说明。基于压缩成形工艺的线圈部件1的制造方法包括：成形工序，将包含多个第1金属磁性颗粒11和多个第2金属磁性颗粒12的颗粒组和树脂一边加热一边混炼生成混合树脂组合物，将该混合树脂组合物压缩成形，形成成形体；和热处理工序，对通过上述成形工序获得的成形体进行加热。在成形工序中，可以添加用于使颗粒的流动性良好的润滑剂和用于使模具与成形体的分离性良好的脱模剂。

在成形工序中，将预先准备的线圈导体25配置在成形模具内，在设置有线圈导体25的成形模具内放入混合树脂组合物，对该成型模具内的混合树脂组合物施加500kN～5000kN的成形压力。从而，获得内部包含线圈导体25的成形体。成形工序可以通过温成形进行，也可以通过冷成形进行。可以适当调节成形压力，以使得线圈部件1的完成品的磁性基体10中的金属磁性颗粒(例如，第1金属磁性颗粒11和第2金属磁性颗粒12的合计)的填充率成为想要的填充率。在一个实施方式中，线圈部件1的完成品的磁性基体10中的金属磁性颗粒的想要的填充率为85vol％以上。也可以是线圈部件1的完成品的磁性基体10中的金属磁性颗粒的想要的填充率为87vol％以上。线圈部件1的完成品的磁性基体10中的金属磁性颗粒的填充率，可以是在磁性基体10中的线圈导体25的内侧的区域比线圈导体25的外侧的区域高。

在成形工序中获得成形体之后，该制造方法进入到热处理工序。在热处理工序中，对通过成形工序获得的成形体进行热处理，通过该热处理，获得内部设置有线圈导体25的磁性基体10。通过该热处理，混合树脂组合物中的树脂固化而成为结合材料13，多个第1金属磁性颗粒11和多个第2金属磁性颗粒12通过结合材料13结合。热处理在混合树脂组合物中的树脂的固化温度例如150℃～200℃进行，处理时间为30分钟～240分钟。热处理工序可以包括对通过成形工序获得的成形体进行脱脂处理的工序。该脱脂处理也可以与热处理工序独立地进行。

接着，通过在如上所述获得的磁性基体10的两端部涂敷导体膏，形成外部电极21和外部电极22。外部电极21和外部电极22以分别与设置在磁性基体10内的线圈导体125的一个端部电连接的方式设置。外部电极21、22可以包含镀层。该镀层可以为2层以上。2层的镀层可以包含Ni镀层和设置在该Ni镀层的外侧的Sn镀层。通过上述工序，可制造出线圈部件1。

制造出的线圈部件1可通过回流焊工序安装在基板2上。在该情况下，配置有线圈部件1的基板2在高速地通过例如被加热至峰值温度260℃的回流焊炉之后，外部电极21、22分别通过焊料与基板2的焊盘部3接合，从而，线圈部件1被安装在基板2上，制造出电路板100。

接下来，参照图7对本发明的另一个实施方式的线圈部件101进行说明。线圈部件101是平面线圈。如图示的那样，线圈部件101包括：磁性基体110；设置在磁性基体110内的绝缘板150；在磁性基体110内设置在绝缘板150的上表面和下表面的线圈导体125；设置在磁性基体110上的外部电极121；和与外部电极121隔开间隔地设置在磁性基体110上的外部电极122。

磁性基体110与磁性基体10同样地包含多个第1金属磁性颗粒11、多个第2金属磁性颗粒12和结合材料13。绝缘板150是由绝缘材料形成为板状的部件。绝缘板150用的绝缘材料可以为磁性材料。绝缘板150用的磁性材料例如为含有结合材料13和金属磁性颗粒的复合磁性材料。

线圈导体125包括：形成在绝缘板150的上表面的线圈导体125a；和形成在绝缘板150的下表面的线圈导体125b。线圈导体125a与线圈导体125b通过未图示的通孔连接。线圈导体125a在绝缘板150的上表面以具有规定的图案的方式形成，线圈导体125b在绝缘板150的下表面以具有规定的图案的方式形成。线圈导体125a和线圈导体125b的表面可以设置有绝缘膜。线圈导体125可以为各种形状。线圈导体125例如在俯视时具有螺旋形状、弯曲形状、直线形状或者将这些形状组合而得到的形状。即，线圈导体125与本发明的一个实施方式的情况同样地，相当于绕线圈轴线Ax卷绕的卷绕部。线圈导体125与本发明的一个实施方式的卷绕部25a不同，形成为长圆形状。

在本发明的又一个实施方式中，绝缘板150具有比磁性基体110大的电阻值。从而，即使使绝缘板150变薄，也能够确保线圈导体125a与线圈导体125b之间的电绝缘。

在线圈导体125a的一个端部设置有引出导体127，在线圈导体125b的一个端部设置有引出导体126。从而，线圈导体125经由引出导体126与外部电极121电连接，经由引出导体127与外部电极122电连接。

线圈部件101与线圈部件1同样地，使得面积比r为32％以上。

接下来，对线圈部件101的制造方法的例子进行说明。首先，准备由磁性材料形成为板状的绝缘板。接着，在该绝缘板的上表面和下表面涂敷光致抗蚀剂，然后在该绝缘板的上表面和下表面分别曝光、转印导体图案，并进行显影处理。从而，在该绝缘板的上表面和下表面分别形成具有用于形成线圈导体的开口图案的抗蚀剂。在绝缘板的上表面形成的导体图案例如是与上述的线圈导体125a对应的导体图案，在绝缘板的下表面形成的导体图案例如是与上述的线圈导体125b对应的导体图案。在绝缘板上形成用于设置通孔的贯通孔。

接着，通过镀覆处理，利用导电性金属填充各个上述开口图案。然后，通过蚀刻从上述绝缘板除去抗蚀剂，从而在该绝缘板的上表面和下表面分别形成线圈导体。另外，通过在设置在绝缘板上的贯通孔中填充导电性金属，形成用于将线圈导体125a和线圈导体125b连接的通孔。

接着，在形成有上述线圈导体的绝缘板的两面，形成磁性基体。该磁性基体与上述的磁性基体110对应。为了形成磁性基体，首先制作磁性体片。磁性体片可通过将包含金属磁性颗粒11和金属磁性颗粒12的颗粒组和树脂一边加热一边混炼生成混合树脂组合物，并将该混合树脂组合物放入片形状的成形模具中进行冷却来制作。然后，在如上所述制作出的一组磁性体片之间配置上述的线圈导体，一边加热一边加压来制作层叠体。接着，对该层叠体在树脂的固化温度例如150℃～200℃进行处理时间30分钟～240分钟的热处理。从而，获得在内部具有线圈导体125的磁性基体110。在磁性基体110中，混合树脂组合物中的树脂固化而成为结合材料13。混合树脂组合物中含有的多个第1金属磁性颗粒11和多个第2金属磁性颗粒12通过该结合材料13相互结合。在磁性基体110的外表面的规定的位置设置外部电极121、122，从而制造出线圈部件101。

【实施例】

接下来，对实施例进行说明。首先，准备4种线圈导体。该4种线圈导体，以具有在完成的线圈部件中从线圈轴线Ax方向看时面积比r为28％、30％、32％、35％的形状的方式制作。接着，使用该4种线圈导体，利用压缩成形工艺，准备4种线圈部件的样品(样品1～4)。具体而言，各样品按如下方式准备。首先，将平均粒径为30μm的第1金属磁性颗粒和平均粒径为0.1μm的第2金属磁性颗粒与环氧树脂混炼生成混合树脂组合物，使该混合树脂组合物流入配置有上述线圈导体的成型模具中，用大约500kN的成形压力对流入到该成型模具内的混合树脂组合物进行压缩成形，形成成形体。第1金属磁性颗粒和第2金属磁性颗粒为Fe-Si-Cr合金颗粒。然后，在200℃对该成形体进行热处理，得到磁性基体。接着，在如上所述得到的磁性基体的两端部涂敷导体膏，从而形成外部电极。对样品1～4中的各个样品，使用LQR测量仪测量电感。

对如上所述制作出的样品1～4按下述方式实施回流焊耐压试验。首先，通过将各样品在保持在温度85℃、湿度85％的环境中的试验槽中放置168小时来使各样品吸水。接着，使吸收了水分的各样品通过峰值温度260℃的回流焊炉。该试验条件相当于由JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council：电子器件工程联合委员会)的MSL(Moisture Sensitivity Level：湿度敏感等级)标准规定的等级1试验条件。再次测量如上所述通过回流焊炉后的样品1～4的电感。然后，使用在该回流焊耐压试验后测量的电感与在该试验前测量的电感，对样品1～4各自求出电感的变化率(L变化率)。L变化率是指回流焊耐压试验后的线圈部件的电感相对于回流焊耐压试验前的电感的降低率。

对各样品，将面积比r与L变化率的关系作图，制作出图8所示的图。在图8的图中，横轴表示面积比r，纵轴表示L变化率。如该图所示，样品1～4的L变化率分别为-4.0％、-2.8％、-1.2％、-1.1％。L变化率为-2.0％以下的样品为良品。从而，样品3、4为良品，样品1、2为不良品。该回流焊耐压试验中的回流焊工序的回流焊条件，是比实际进行通常的基板安装的回流焊工序中的回流焊条件严格的温度条件和环境条件。在该回流焊耐压试验中的回流焊工序中，即使是以往使用的典型的线圈部件，在回流焊耐压试验的前后，电感也大多降低4.0％以上。在回流焊耐压试验的前后L变化率为2.0％以下的线圈部件，在回流焊耐压试验中的电感的降低率比以往的线圈部件的电感的降低率小，从而，即使在实际通过回流焊安装工序安装在基板上之后也具有优异的电感。

对样品1～4中的各个样品，将外部导体除去使磁性基体露出，观察其截面中有无裂纹。在各样品中，由于由回流焊耐压试验中的回流焊工序引起的急剧的温度变化的影响，线圈导体25和磁性基体10分别按照不同的线膨胀系数进行膨胀/收缩。另外，在回流焊耐压试验中的回流焊工序中，样品的磁性基体10中在回流焊耐压试验的高湿度环境下含有的水分蒸发。因此，在各样品中，从卷绕部25a对磁性基体10中的与磁芯区域10g对应的部分施加压缩应力，由于该压缩应力而导致磁性基体10产生裂纹。裂纹的观察按下述方式进行。首先，将样品1～4各自的磁性基体沿着其厚度方向(T方向)利用包含线圈轴线Ax的截断面截断以使截面露出，用倍率500倍的光学显微镜观察该截面的位于卷绕部25a的内侧的区域(与磁芯区域10g对应的区域)，判断300μm×300μm的观察区域内的微裂纹和正常裂纹的有无。在该观察中，将小于与磁性基体中包含的3个第1金属磁性颗粒(平均粒径30μm)相应的基准长度(即，第1金属磁性颗粒11的直径的3倍的距离)的长度的皲裂判断为“微裂纹”，将具有该基准长度以上的长度的皲裂判断为正常裂纹。可认为正常裂纹是由多个微裂纹连结而产生的。对各样品，在5个部位的观察区域判断微裂纹和正常裂纹的有无。

该观察的结果是，对于样品3和4，在各自的5个观察区域中的各个观察区域观察到了微裂纹但没有观察到正常裂纹。而对于样品1和2，在各自的5个观察区域中的各个观察区域不仅观察到了微裂纹而且还分别观察到了1个以上的正常裂纹。对于样品3和4，磁芯区域10g的面积相对较大，因此，与磁芯区域10g的面积相对较小的样品1和2相比，多个微裂纹彼此难以连结，因此可认为不易产生正常裂纹。

在实施例的样品3和4中，可推测由于磁通必须绕过在磁芯区域10g中形成的微裂纹，所以磁路长度变长，但是L变化率能够被抑制得较低。而在比较例的样品1和2中，可推测由于磁通必须通过在磁芯区域10g中形成的正常裂纹，所以有效磁导率降低，从而L变化率变大。

接下来，对上述的实施方式起到的作用效果进行说明。在本发明的一个实施方式中，面积比r为32％以上。从而，本发明的一个实施方式的线圈部件1、101，与面积比r小于32％的方式(下面称为第1比较方式)相比，由于回流焊耐压试验中的回流焊工序的影响，在磁性基体10中的与磁芯区域10g相应的部分难以形成正常裂纹。从而，能够抑制实施方式的线圈部件1、101中的电感的降低。

依照上述的实施方式，从线圈轴线Ax看的卷绕部25a的内周面25a1具有圆形形状。从而，不会从卷绕部25a对磁芯区域10g集中地作用压缩应力。同样地，在卷绕部25a的内周面25a1以没有由2条直线形成的角的方式形成的实施方式和内周面25a1仅由曲线形成的情况下，也能够防止压缩应力集中地作用于磁芯区域10g。因此，在上述的实施方式中，能够抑制裂纹的产生。其结果是，在上述的实施方式中，也能够抑制正常裂纹的产生，因此能够抑制由正常裂纹导致的电感的降低。

在上述的实施方式中，电感的降低受到了抑制，因此，即使减少线圈导体25、125的匝数，也能够在线圈部件1、101中获得想要的电感。因此，能够使线圈导体25、125的直流电阻(Rdc)减小。

在上述的各种实施方式中所说明的各构成要素的尺寸、材料和配置，各自并不限定于在各实施方式中明确地说明的内容，该各构成要素可以以具有本发明的范围中可包含的任意的尺寸、材料和配置的方式变形。此外，也可以在上述的各实施方式中增加在本说明书中没有明确地说明的构成要素，也可以将各实施方式中所说明的构成要素的一部分省略。

Claims (9)

1.一种线圈部件，其特征在于，包括：

磁性基体，其包含多个金属磁性颗粒和使所述多个金属磁性颗粒结合的结合材料；和

设置在所述磁性基体内的线圈导体，其具有绕线圈轴线卷绕的卷绕部，

在从所述线圈轴线方向看时，所述磁性基体的被所述卷绕部包围的磁芯区域的面积相对于所述卷绕部的面积与所述磁芯区域的面积之和的面积比为32％以上。

2.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于：

在从所述线圈轴线方向看时，所述磁芯区域的周缘没有由2条直线形成的角。

3.如权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于：

在从所述线圈轴线方向看时，所述磁芯区域的周缘由曲线形成。

4.如权利要求3所述的线圈部件，其特征在于：

在从所述线圈轴线方向看时，所述磁芯区域为圆形。

5.如权利要求1～4中任一项所述的线圈部件，其特征在于：

还包括与所述线圈导体的一端电连接的外部电极，其通过焊料与基板接合。

6.如权利要求1～5中任一项所述的线圈部件，其特征在于：

所述磁性基体不具有长度为基准长度以上的裂纹，所述基准长度为所述多个金属磁性颗粒的平均粒径的3倍的长度。

7.如权利要求5所述的线圈部件，其特征在于：

所述磁性基体具有在与所述线圈轴线垂直的一个轴方向上延伸的安装面，

所述外部电极包括第1外部电极和第2外部电极，

所述第1外部电极和所述第2外部电极在所述一个轴方向上彼此隔开间隔地配置在所述安装面上，

所述安装面的所述一个轴方向的尺寸为4.5mm以下。

8.一种电路板，其特征在于，包括：

权利要求1～7中任一项所述的线圈部件；和

通过焊料与所述外部电极接合的基板。

9.一种电子设备，其特征在于：

包括权利要求8所述的电路板。

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