CN113053612A - 线圈部件、电路板和电子设备 - Google Patents

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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：基体，其具有沿着线圈轴线延伸的第一面和与所述第一面相对的第二面；设置于所述基体的第一外部电极；设置于所述基体的第二外部电极；以及与所述第一外部电极和所述第二外部电极电连接的线圈导体，其绕所述线圈轴线延伸。在一个实施方式中，所述线圈导体具有由多个第一导体部和数量比所述第一导体部少的第二导体部交替地连接而成的卷绕部，所述第一导体部与所述第一面的距离大于所述第二导体部与所述第二面的距离。

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
一直以来，已知有一种线圈部件，其包括：由磁性材料形成的磁性基体；设置于该磁性基体的表面的外部电极；和在该磁性基体内绕线圈轴线延伸的线圈导体。
作为线圈部件的一个例子，可举出电感器。电感器是在电子电路中使用的无源元件。电感器例如可用于在电源线或信号线中除去噪声。以往的电感器已在日本特开2018-101732号公报(专利文献1)中公开。如专利文献1中公开的那样，要求更紧凑的电感器。另外，要求线圈部件具有高电感。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-101732号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
如专利文献1的图1中典型地表示的那样，以往的线圈部件设计成线圈导体的卷绕部与基体的一对侧面各自之间的距离相等，即使存在少许的制造误差，也以该距离相等的方式配置在基体内。当为了使这样的以往的线圈部件紧凑化而使基体的外形尺寸减小时，存在下述情况：无法在线圈导体与基体的一对侧面之间确保用于磁通通过的足够的大小的区域，因此电感劣化。相反，当为了提高电感而使线圈导体与基体的一对侧面之间的距离增大时，存在基体的外形尺寸变大的问题。
本说明书中公开的发明的目的之一在于，解决或缓和上述的以往的线圈部件中的问题。本说明书中公开的发明的更具体的目的之一在于，提供能够抑制电感的劣化并且实现紧凑化的线圈部件。本说明书中公开的发明的上述以外的目的，通过参照本说明书整体将变得明确。本说明书中公开的发明也可以不是解决上述的技术问题而是解决根据本说明书的记载可掌握的技术问题，或者除了上述的技术问题以外，还解决根据本说明书的记载可掌握的技术问题。
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：基体，其具有沿着线圈轴线延伸的第一面和与所述第一面相对的第二面；设置于所述基体的第一外部电极；设置于所述基体的第二外部电极；以及与所述第一外部电极和所述第二外部电极电连接的线圈导体，其绕所述线圈轴线延伸。在一个实施方式中，所述线圈导体具有由多个第一导体部和数量比所述第一导体部少的第二导体部交替地连接而成的卷绕部，所述第一导体部与所述第一面的距离大于所述第二导体部与所述第二面的距离。
在本发明的一个实施方式中，所述基体具有沿着所述线圈轴线延伸且将所述第一面和所述第二面连接的第三面，从所述线圈轴线的方向看时，所述第一面的尺寸大于所述第三面的尺寸，所述线圈导体的与所述第一面平行的方向上的尺寸大于所述线圈导体的与所述第三面平行的方向上的尺寸。
在本发明的一个实施方式中，所述卷绕部具有5个所述第一导体部和4个所述第二导体部。
在本发明的一个实施方式中，所述卷绕部具有4个所述第一导体部和3个所述第二导体部。
在本发明的一个实施方式中，所述卷绕部具有3个所述第一导体部和2个所述第二导体部。
在本发明的一个实施方式中，所述卷绕部具有2个所述第一导体部和1个所述第二导体部。
在本发明的一个实施方式中，所述多个第一导体部与所述第一面的距离D1相对于所述第二导体部与所述第二面的距离D2的比D1/D2在1.2～5.0之间的范围。
在本发明的一个实施方式中，所述线圈导体具有数量比所述第一导体部少1个的所述第二导体部。
本发明的一个实施方式涉及一种DC/DC转换器，其包括上述的线圈部件。
本发明的一个实施方式的电路板包括：上述的线圈部件；和通过焊料与所述第一外部电极和所述第二外部电极接合的安装基板。
本发明的一个实施方式的电子设备包括上述的电路板。
发明效果
采用本发明的实施方式，能够提供能够抑制电感的劣化并且实现紧凑化的线圈部件。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的线圈部件的立体图。
图2是图1的线圈部件的示意性的平面图。
图3是示意性地表示本发明的另一个实施方式的线圈部件的立体图。
图4是图3的线圈部件的示意性的平面图。
图5是示意性地表示本发明的另一个实施方式的线圈部件的立体图。
图6是示意性地表示图5的线圈部件的分解立体图。
图7是图5的线圈部件的示意性的平面图。
附图标记说明
1、101、201线圈部件，10、110、210磁性基体，21、22、121、122、221、222外部电极，25、125、225线圈导体，25Aa1～25Aa4、125Aa1～125Aa4、225Aa1～225Aa4第一导体部，25Ab1～25Ab3、125Ab1～125Ab3、225Ab1～225Ab3第二导体部，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和图2对本发明的一个实施方式的线圈部件1进行说明。图1是示意性地表示线圈部件1的立体图，图2是线圈部件1的示意性的平面图。如图示的那样，线圈部件1包括：磁性基体10；设置于磁性基体10内的线圈导体25；设置于磁性基体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被安装在安装基板2a上。电路板2包括线圈部件1和安装该线圈部件1的安装基板2a。在安装基板2a上设置有2个焊盘部3。线圈部件1通过将外部电极21、22各自与安装基板2a的对应的焊盘部3接合而被安装在安装基板2a上。电路板2可搭载在各种电子设备中。可搭载电路板2的电子设备包括智能手机、平板电脑、游戏机、汽车的电气部件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例如可以是DC/DC转换器中使用的电感器。线圈部件1的用途并不限于本说明书中所说明的用途。
磁性基体10由磁性材料构成，具有大致长方体形状。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的尺寸并不限于本说明书中具体说明的尺寸。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具有第一主面10a、第二主面10b、第一端面10c、第二端面10d、第一侧面10e和第二侧面10f。磁性基体10的外表面由这6个面划定。第一主面10a和第二主面10b分别构成高度方向两端的面，第一端面10c和第二端面10d分别构成长度方向两端的面，第一侧面10e和第二侧面10f分别构成宽度方向两端的面。
如图1所示，第一主面10a位于磁性基体10的上侧，因此，有时将第一主面10a称为“上表面”。同样，有时将第二主面10b称为“下表面”。线圈部件1以第二主面10b与基板2相对的方式配置，因此，有时也将第二主面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。
在一个实施方式中，磁性基体10由包含多个金属磁性颗粒和结合材料的复合磁性材料构成。金属磁性颗粒可以是包含具有彼此不同的平均粒径的多种金属磁性颗粒的混合颗粒。在金属磁性颗粒包含大直径的金属磁性颗粒和小直径的金属磁性颗粒的情况下，大直径的金属磁性颗粒的平均粒径例如为10μm，小直径的金属磁性颗粒的平均粒径例如为1μm。结合材料使多个金属磁性颗粒彼此结合。结合材料例如为绝缘性优异的热固性树脂。磁性基体10也可以是金属磁性颗粒彼此不经由结合材料而结合的压粉体。
金属磁性颗粒由各种软磁性材料构成。金属磁性颗粒例如以Fe为主成分。具体而言，金属磁性颗粒为(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。可以在金属磁性颗粒各自的表面设置由玻璃、树脂或这些以外的绝缘性优异的材料构成的绝缘膜。
线圈导体25具有：卷绕部25A，其绕沿着厚度方向(T轴方向)延伸的线圈轴线Ax呈螺旋状卷绕；和引出导体部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。引出导体部25B具有：将卷绕部25A的一端和外部电极21连接的第一引出导体25b1；和将卷绕部25A的另一端和外部电极22连接的第二引出导体25b2。在图示的实施方式中，线圈轴线Ax与第一主面10a和第二主面10b交叉，但是不与第一端面10c、第二端面10d、第一侧面10e和第二侧面10f交叉。换言之，第一端面10c、第二端面10d、第一侧面10e和第二侧面10f沿着线圈轴线Ax延伸。
在卷绕部25A中，多个第一导体部和数量比该多个第一导体部少的第二导体部交替地连接。在图示的实施方式中，卷绕部25A具有4个第一导体部25Aa1～25Aa4和3个第二导体部25Ab1～25Ab3。第一导体部25Aa1～25Aa4为卷绕部25A具有的第一导体部的例子，第二导体部25Ab1～25Ab3为卷绕部25A具有的第二导体部的例子。卷绕部25A具有的第一导体部的数量不限于4。在一个实施方式中，卷绕部25A具有的第一导体部的数量为2～5的范围。在一个实施方式中，卷绕部25A具有的第二导体部的数量比第一导体部的数量少1。卷绕部25A具有的第二导体部的数量例如为1～4的范围。
更详细而言，卷绕部25A具有：第一导体部25Aa1，其与第二引出导体25b2连接且从与第二引出导体25b2的连接点起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第二导体部25Ab1，其从第一导体部25Aa1的与连接了第二引出导体25b2的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第一导体部25Aa2，其从第二导体部25Ab1的与连接了第一导体部25Aa1的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第二导体部25Ab2，其从第一导体部25Aa2的与连接了第二导体部25Ab1的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第一导体部25Aa3，其从第二导体部25Ab2的与连接了第一导体部25Aa2的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第二导体部25Ab3，其从第一导体部25Aa3的与连接了第二导体部25Ab2的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；和第一导体部25Aa4，其从第二导体部25Ab3的与连接了第一导体部25Aa3的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸至与第一引出导体25b1的连接点。这样，在卷绕部25A中，第一导体部25Aa1～25Aa4和第二导体部25Ab1～25Ab3交替地连接。第一导体部25Aa1～25Aa4大致沿着第一侧面10e延伸，第二导体部25Ab1～25Ab3大致沿着第二侧面10f延伸。在需要确定第一导体部25Aa1～25Aa4与第二导体部25Ab1～25Ab3的边界的情况下，可以将通过线圈轴线Ax且与LT平面平行地延伸的虚拟面VS1作为划分第一导体部25Aa1～25Aa4和第二导体部25Ab1～25Ab3的边界面。
接着，参照图2对线圈导体25相对于磁性基体10的配置进行说明。图2是从线圈轴线Ax方向看的线圈部件1的示意性的平面图。在图2中，以从线圈轴线Ax方向的视点图示了磁性基体10和线圈导体25的透射图像。在图2中，为了说明方便起见，省略了外部电极21、22的图示。如上所述，大致椭圆形状的卷绕部25A的两端与引出导体部25B连接，在卷绕部25A中，4个第一导体部25Aa1～25Aa4和3个第二导体部25Ab1～25Ab3交替地连接。线圈导体25构成和配置为，第一导体部与第一侧面10e之间的距离D1大于第二导体部与第二侧面10f之间的距离D2。
卷绕部25A的第一导体部的数量比第二导体部的数量多，因此，第一导体部的电感L1大于第二导体部的电感L2。第一导体部和第二导体部的电感分别与第一导体部的数量(构成第一导体部的导体的数量)的平方和第二导体部的数量(构成第二导体部的导体的数量)的平方成正比，因此，就第一导体部的电感L1相对于第二导体部的电感L2的比L1/L2而言，在第一导体部的数量为2且第二导体部的数量为1时成为4，在第一导体部的数量为3且第二导体部的数量为2时成为2.25，在第一导体部的数量为4且第二导体部的数量为3时成为1.77，在第一导体部的数量为5且第二导体部的数量为4时成为1.56。也就是说，在卷绕部25A具有的第一导体部的数量在2～5的范围时，L1/L2可以取1.56～4的范围的值。因此，在卷绕部25A具有的第一导体部的数量在2～5的范围的情况下，当在线圈导体25中流动的电流变化时在第一导体部的周围产生的磁通的数量比在第二导体部的周围产生的磁通的数量多1.56倍～4倍。因此，如果卷绕部25A的第一导体部与磁性基体10的第一侧面10e的距离D1相对于卷绕部25A的第二导体部与磁性基体10的第二侧面10f的距离D2的比D1/D2为与L1/L2的范围相同程度的范围，则能够在第一导体部与磁性基体10的第一侧面10e之间确保用于使在第一导体部的周围产生的更多的磁通通过的足够大小的区域。因此，在一个实施方式中，以D1/D2成为1.2～5.0的范围内的值的方式，确定线圈导体25的形状和配置。在第一导体部的数量为2且第二导体部的数量为1的实施方式中，可以以D1/D2成为3.5～4.5的范围内的值的方式确定线圈导体25的形状和配置。在第一导体部的数量为3且第二导体部的数量为2的实施方式中，可以以D1/D2成为1.75～2.75的范围内的值的方式确定线圈导体25的形状和配置。在第一导体部的数量为4且第二导体部的数量为3的实施方式中，可以以D1/D2成为1.37～2.17的范围内的值的方式确定线圈导体25的形状和配置。在第一导体部的数量为5且第二导体部的数量为4的实施方式中，可以以D1/D2成为1.24～1.64的范围内的值的方式确定线圈导体25的形状和配置。
在第一导体部25Aa1～25Aa4各自与第一侧面10e之间的距离相等情况下，可以将第一导体部25Aa1～25Aa4中的任意的导体部与第一侧面10e之间的距离作为第一导体部与第一侧面10e的距离D1。在第一导体部25Aa1～25Aa4各自与第一侧面10e之间的距离彼此不同的情况下，可以是将第一导体部25Aa1～25Aa4各自与第一侧面10e之间的距离中最短的距离作为第一导体部与第一侧面10e的距离D1，也可以是将第一导体部25Aa1～25Aa4各自与第一侧面10e之间的距离的平均值作为第一导体部与第一侧面10e的距离D1。第一导体部25Aa1～25Aa4各自与第一侧面10e之间的距离可以是指两者间的最短距离。第二导体部与第二侧面10f之间的距离D2也可以与距离D1同样地确定。即，在第二导体部25Ab1～25Ab3各自与第二侧面10f之间的距离相等的情况下，可以将第二导体部25Ab1～25Ab3中的任意的导体部与第二侧面10f之间的距离作为第二导体部与第二侧面10f的距离D2。在第二导体部25Ab1～25Ab3各自与第二侧面10f之间的距离彼此不同的情况下，可以是将第二导体部25Ab1～25Ab3各自与第二侧面10f之间的距离中最短的距离作为第二导体部与第二侧面10f的距离D2，也可以是将第二导体部25Ab1～25Ab3各自与第二侧面10f之间的距离的平均值作为第二导体部与第二侧面10f的距离D2。第二导体部25Ab1～25Ab3各自与第二侧面10f之间的距离可以是指两者间的最短距离。
卷绕部25A的俯视时的形状可以为椭圆形、长圆形、圆形、矩形、矩形以外的多边形以及这些形状以外的各种形状。
在一个实施方式中，基体10构成为：在俯视时，第一侧面10e和第二侧面10f的L轴方向的尺寸大于第一端面10c和第二端面10d的W轴方向的尺寸。在一个实施方式中，线圈导体25的卷绕部25A构成为：与第一侧面10e和第二侧面10f平行的方向的尺寸(即，L轴方向的尺寸)大于与第一端面10c和第二端面10d平行的方向的尺寸(即，W轴方向的尺寸)。可以是，卷绕部25A的L轴方向的尺寸是指卷绕部25A的L轴方向的尺寸成为最大的位置的尺寸，卷绕部25A的W轴方向的尺寸是指卷绕部25A的W轴方向的尺寸成为最大的位置的尺寸。
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的制造方法的一个例子进行说明。首先，准备金属磁性颗粒。在金属磁性颗粒的表面可以根据需要设置绝缘膜。如上所述，该金属磁性颗粒可以是将平均粒径彼此不同的多种颗粒混合而得到的混合颗粒。接着，将准备的金属磁性颗粒、树脂材料和稀释溶剂混合，制作复合磁性材料。接着，将上述的复合磁性材料放入到设置有预先准备的线圈导体25的成形模具内，例如以50℃～150℃的温度施加成形压力，进而加热到150℃至400℃进行固化，从而得到内部包含线圈导体25的磁性基体10。线圈导体25以如下方式配置在成型模具内：在从线圈轴线Ax的方向看时，线圈导体25的第一导体部与磁性基体10的第一侧面10e之间的距离D1大于线圈导体25的第二导体部与第二侧面10f之间的距离D2。
用于得到磁性基体10的加热处理，可以是如上所述通过2个阶段进行，也可以是通过1个阶段进行。在通过1个阶段进行加热处理的情况下，在该加热处理的期间进行成形和固化。在磁性基体10中，复合磁性材料中包含的树脂固化而成为结合材料。可以是磁性基体10例如以80℃左右的温度进行成形。成形压力例如为50MPa～200MPa。为了得到期望的填充率，成形压力可以适当调节。成形压力例如为100MPa。
接着，通过在如上所述得到的磁性基体10的表面涂敷导电膏，形成外部电极21、22。外部电极21与设置在磁性基体10内的线圈导体25的一个端部电连接，外部电极22与设置在磁性基体10内的线圈导体25的另一个端部电连接。通过上述工序，得到线圈部件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被安装在安装基板2a上，制造出电路板2。
接着，参照图3和图4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为平面线圈。如图示的那样，线圈部件101包括：磁性基体110；设置于磁性基体110内的绝缘板150；在磁性基体110内设置于绝缘板150的上表面和下表面的线圈导体125；设置于磁性基体110的外部电极121；和与外部电极121隔开间隔地设置于磁性基体110的外部电极122。磁性基体110与磁性基体10同样由磁性材料形成。绝缘板150是由绝缘材料形成为板状的部件。
磁性基体110具有大致长方体形状。磁性基体110具有第一主面110a、第二主面110b、第一端面110c、第二端面110d、第一侧面110e和第二侧面110f。磁性基体110的外表面由这6个面划定。第一主面110a和第二主面110b分别构成高度方向两端的面，第一端面110c和第二端面110d分别构成长度方向两端的面，第一侧面110e和第二侧面110f分别构成宽度方向两端的面。关于磁性基体10的说明，也尽可能适用于磁性基体110。
线圈导体125具有：卷绕部125A，其绕沿着厚度方向(T轴方向)延伸的线圈轴线Ax呈螺旋状卷绕；和引出导体部125B，其为了将卷绕部125A的两端分别与外部电极121、122连接而分别从该两端引出。引出导体部125B具有：将卷绕部125A的一端和外部电极121连接的第一引出导体125b1；和将卷绕部125A的另一端和外部电极122连接的第二引出导体125b2。
与卷绕部25A同样，卷绕部125A具有多个第一导体部和数量比该多个第一导体部少的第二导体部。关于线圈导体25的说明，也尽可能适用于线圈导体125。在图示的实施方式中，卷绕部125A具有4个第一导体部125Aa1～125Aa4和3个第二导体部125Ab1～125Ab3。第一导体部125Aa1～125Aa4是卷绕部125A具有的第一导体部的例子，第二导体部125Ab1～125Ab3是卷绕部125A具有的第二导体部的例子。在一个实施方式中，卷绕部125A具有的第一导体部的数量为2～5的范围。在一个实施方式中，卷绕部125A具有的第二导体部的数量比第一导体部的数量少1个。卷绕部125A具有的第二导体部的数量例如为1～4的范围。
更详细而言，卷绕部125A具有：第一导体部125Aa1，其与第二引出导体125b2连接且从与第二引出导体125b2的连接点起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第二导体部125Ab1，其从第一导体部125Aa1的与连接了第二引出导体125b2的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第一导体部125Aa2，其从第二导体部125Ab1的与连接了第一导体部125Aa1的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第二导体部125Ab2，其从第一导体部125Aa2的与连接了第二导体部125Ab1的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第一导体部125Aa3，其从第二导体部125Ab2的与连接了第一导体部125Aa2的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第二导体部125Ab3，其从第一导体部125Aa3的与连接了第二导体部125Ab2的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；和第一导体部125Aa4，其从第二导体部125Ab3的与连接了第一导体部125Aa3的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸至与第一引出导体125b1的连接点。第一导体部125Aa4沿着T轴方向贯穿绝缘板150且沿着绝缘板150的背面(T轴方向的负侧的面)延伸至第一引出导体125b1。这样，在卷绕部125A中，第一导体部125Aa1～125Aa4和第二导体部125Ab1～125Ab3交替地连接。第一导体部125Aa1～125Aa4大致沿着第一侧面110e延伸，第二导体部125Ab1～125Ab3大致沿着第二侧面110f延伸。在需要确定第一导体部125Aa1～125Aa4与第二导体部125Ab1～125Ab3的边界的情况下，可以将通过线圈轴线Ax且与LT平面平行地延伸的虚拟面VS1作为划分第一导体部125Aa1～125Aa4和第二导体部125Ab1～125Ab3的边界面。
接着，参照图4对线圈导体125相对于磁性基体110的配置进行说明。图4是从线圈轴线Ax方向看的线圈部件101的示意性的平面图。在图4中，以从线圈轴线Ax方向的视点图示了磁性基体110和线圈导体125的透射图像。在图4中，为了说明方便起见，省略了外部电极121、122的图示。如上所述，大致椭圆形状的卷绕部125A的两端与引出导体部125B连接，在卷绕部125A中，4个第一导体部125Aa1～125Aa4和3个第二导体部125Ab1～125Ab3交替地连接。线圈导体125构成和配置为，第一导体部与第一侧面110e之间的距离D1大于第二导体部与第二侧面110f之间的距离D2。如上所述，在一个实施方式中，卷绕部25A具有的第一导体部的数量为2～5的范围。当在线圈导体125中流动的电流变化时，在第一导体部的周围会产生更多的磁通，因此，确定D1/D2的值，以使得能够在第一导体部与磁性基体110的第一侧面110e之间确保用于使该磁通通过的足够大小的区域。在一个实施方式中，确定线圈导体125的形状和配置，以使得D1/D2为1.2～5.0的范围的值。
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150的上表面和下表面分别形成具有用于形成线圈导体125的开口图案的抗蚀剂。
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150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125。另外，通过在设置于绝缘板150的贯通孔中填充导电性金属，形成用于将线圈导体125的绝缘板的正面侧的部分和背面侧的部分连接的通孔。
接着，在形成有上述线圈导体125的绝缘板150的两面形成磁性基体110。为了形成磁性基体110，首先制作磁性体片。为了制作磁性体片，首先，准备金属磁性颗粒。在金属磁性颗粒的表面可以根据需要设置绝缘膜。如上所述，该金属磁性颗粒可以是将平均粒径彼此不同的多种颗粒混合而得到的混合颗粒。接着，将准备的金属磁性颗粒、树脂材料和稀释溶剂混炼，制作浆料。该浆料中分散有金属磁性颗粒。接着，将该浆料呈片状涂敷在PET膜等基材上，使该涂敷的浆料干燥以使稀释溶剂挥发。从而，制作出在树脂中分散有金属磁性颗粒的磁性体片。准备2张该磁性体片，在该2张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。层叠体的制作方法并不限于此。在层叠体的另一种制作方法中，将形成有线圈导体125的绝缘板150设置在成型模具中，在该成型模具内放入将金属磁性颗粒和树脂材料混合而得到的浆料，一边加热一边加压来制作层叠体。可以是该层叠体以50℃～150℃、例如80℃左右的温度进行成形。成形压力例如为50MPa～200MPa。为了得到期望的填充率，成形压力可以适当调节。成形压力例如为100MPa。接着，以树脂的固化温度(例如150℃至400℃)对该层叠体进行加热处理。从而，得到内部具有线圈导体125的磁性基体110。在该磁性基体110的外表面的规定的位置设置外部电极121、122，从而制作出线圈部件101。
接着，参照图5～图7对本发明的另一个实施方式的线圈部件201进行说明。线圈部件201为层叠线圈。如图示的那样，线圈部件201包括：磁性基体210；设置于磁性基体210内的线圈导体225；设置于磁性基体210的外部电极221；和与外部电极221隔开间隔地设置于磁性基体210的外部电极222。在磁性基体210设置一组外部电极。与磁性基体10同样，磁性基体210由磁性材料构成。
磁性基体210由磁性材料形成为长方体形状。磁性基体210包括：可埋入线圈225的磁性体层220；设置于该磁性体层220的上表面的由磁性材料构成的上侧覆盖层218；和设置于该磁性体层220的下表面的由磁性材料构成的下侧覆盖层219。上侧覆盖层218包括由磁性材料构成的磁性膜218a～218d，下侧覆盖层219包括由磁性材料构成的磁性膜219a～219d。磁性体层220与上侧覆盖层218的边界以及磁性体层220与下侧覆盖层219的边界，根据磁性基体10的制造方法的不同，有时无法清楚地确认。磁性基体210具有大致长方体形状，并具有第一主面210a、第二主面210b、第一端面210c、第二端面210d、第一侧面210e和第二侧面210f。磁性基体210的外表面由这6个面划定。第一主面210a和第二主面210b分别构成高度方向两端的面，第一端面210c和第二端面210d分别构成长度方向两端的面，第一侧面210e和第二侧面210f分别构成宽度方向两端的面。关于磁性基体10的说明，也尽可能适用于磁性基体210。
磁性体层220包括磁性膜211～214。在磁性体层220中，从T轴方向的正方向侧向负方向侧去，按照磁性膜211、磁性膜212、磁性膜213、磁性膜214的顺序层叠。在磁性膜211～214各自的上表面形成有导体图案C11～C14。导体图案C11～C14例如可通过利用丝网印刷法印刷由导电性优异的金属或合金构成的导电膏来形成。作为该导电膏的材料，可以使用Ag、Pd、Cu、Al或它们的合金。
在磁性膜211～磁性膜213的规定的位置分别形成有通孔V1～V3。通孔V1～V3可通过在磁性膜211～磁性膜213的规定的位置形成沿T轴方向贯穿磁性膜211～磁性膜213的贯通孔，并在该贯通孔中埋入导电材料来形成。导体图案C11～C14各自经由通孔V1～V3与相邻的导体图案电连接。这样连接的导体图案C11～C14形成螺旋状的线圈导体225。
如图7所示，线圈导体225具有：卷绕部225A，其绕沿着厚度方向(T轴方向)延伸的线圈轴线Ax呈螺旋状卷绕；和引出导体部225B，其为了将卷绕部225A的两端分别与外部电极221、222连接而分别从该两端引出。引出导体部225B具有：将卷绕部225A的一端和外部电极221连接的第一引出导体225b1；和将卷绕部225A的另一端和外部电极222连接的第二引出导体225b2。
与卷绕部25A同样，卷绕部225A具有多个第一导体部和数量比该多个第一导体部少的第二导体部。关于线圈导体25的说明，也尽可能适用于线圈导体225。在图示的实施方式中，卷绕部225A具有4个第一导体部225Aa1～225Aa4和3个第二导体部225Ab1～225Ab3。第一导体部225Aa1～225Aa4是卷绕部225A具有的第一导体部的例子，第二导体部225Ab1～225Ab3是卷绕部225A具有的第二导体部的例子。在一个实施方式中，卷绕部225A具有的第一导体部的数量为2～5的范围。在一个实施方式中，卷绕部225A具有的第二导体部的数量比第一导体部的数量少1个。卷绕部225A具有的第二导体部的数量例如为1～4的范围。
更详细而言，卷绕部225A具有：第一导体部225Aa1，其与第二引出导体225b2连接且从与第二引出导体225b2的连接点起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第二导体部225Ab1，其从第一导体部225Aa1的与连接了第二引出导体225b2的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第一导体部225Aa2，其从第二导体部225Ab1的与连接了第一导体部225Aa1的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第二导体部225Ab2，其从第一导体部225Aa2的与连接了第二导体部225Ab1的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第一导体部225Aa3，其从第二导体部225Ab2的与连接了第一导体部225Aa2的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；第二导体部225Ab3，其从第一导体部225Aa3的与连接了第二导体部225Ab2的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸；和第一导体部225Aa4，其从第二导体部225Ab3的与连接了第一导体部225Aa3的一端相反侧的另一端起绕线圈轴线Ax顺时针延伸至与第一引出导体225b1的连接点。第一导体部225Aa1～225Aa4大致沿着第一侧面210e延伸，第二导体部225Ab1～225Ab3大致沿着第二侧面210f延伸。在需要确定第一导体部225Aa1～225Aa4与第二导体部225Ab1～225Ab3的边界的情况下，可以将通过线圈轴线Ax且与LT平面平行地延伸的虚拟面VS1作为划分第一导体部225Aa1～225Aa4和第二导体部225Ab1～225Ab3的边界面。
接着，参照图7对线圈导体225相对于磁性基体210的配置进行说明。图7是从线圈轴线Ax方向看的线圈部件201的示意性的平面图。在图7中，以从线圈轴线Ax方向的视点图示了磁性基体210和线圈导体225的透射图像。在图7中，为了说明方便起见，省略了外部电极221、222的图示。如上所述，大致椭圆形状的卷绕部225A的两端与引出导体部225B连接，在卷绕部225A中，4个第一导体部225Aa1～225Aa4和3个第二导体部225Ab1～225Ab3交替地连接。线圈导体225构成和配置为，第一导体部与第一侧面210e之间的距离D1大于第二导体部与第二侧面210f之间的距离D2。如上所述，在一个实施方式中，卷绕部225A具有的第一导体部的数量为2～5的范围。当在线圈导体225中流动的电流变化时，在第一导体部的周围会产生更多的磁通，因此，确定D1/D2的值，以使得能够在第一导体部与磁性基体210的第一侧面210e之间确保用于使该磁通通过的足够大小的区域。在一个实施方式中，确定线圈导体225的形状和配置，以使得D1/D2为1.2～5.0的范围的值。
接下来，对线圈部件201的制造方法的例子进行说明。线圈部件201例如可以通过层叠工艺制造。下面，对基于层叠工艺的线圈部件201的制造方法的一个例子进行说明。
首先，制作成为构成上侧覆盖层218的磁性膜18a～18d、构成磁性体层220的磁性膜11～磁性膜14和构成下侧覆盖层219的磁性膜19a～19d的磁性体片。这些磁性体片由包含结合材料和金属磁性颗粒的复合磁性材料形成。线圈部件201用的磁性体片可通过与线圈部件1的制造工序中使用的磁性体片同样的方法制作。
接着，在磁性体片上设置线圈导体。具体而言，在成为磁性膜11～磁性膜13的各磁性体片的规定的位置形成沿T轴方向贯穿各磁性体片的贯通孔。接着，通过利用丝网印刷法在成为磁性膜11～磁性膜14的磁性体片各自的上表面印刷导电膏，在该磁性体片上形成未烧制导体图案。另外，在形成于各磁性体片的各贯通孔中埋入导电膏。
接着，将成为磁性膜11～磁性膜14的磁性体片层叠，得到线圈层叠体。成为磁性膜11～磁性膜14的各磁性体片以如下方式进行层叠：形成于该各磁性体片的未烧制的导体图案C11～C14各自可经由未烧制的通孔V1～Va3与相邻的导体图案电连接。
接着，将多个磁性体片层叠，形成成为上侧覆盖层18的上侧层叠体。另外，将多个磁性体片层叠，形成成为下侧覆盖层19的下侧层叠体。
接着，将下侧层叠体、线圈层叠体和上侧层叠体从T轴方向的负方向侧向正方向侧去依次层叠，利用压制机对该层叠了的各层叠体进行热压接，从而得到主体层叠体。主体层叠体也可以通过如下方式形成：不形成下侧层叠体、线圈层叠体和上侧层叠体，而将准备的磁性体片全部依次层叠，对该层叠了的磁性体片一并进行热压接。
接着，使用切割机或激光加工机等切断机将上述主体层叠体单片化为期望的尺寸，从而得到切片层叠体。接着，对该切片层叠体进行脱脂，并对进行了脱脂的切片层叠体进行加热处理。根据需要，对该切片层叠体的端部进行滚筒研磨等研磨处理。
接着，通过在该切片层叠体的两端部涂敷导电膏，来形成外部电极221和外部电极222。通过上述工序，得到线圈部件201。
接下来，对上述的实施方式能得到的作用效果进行说明。在本发明的一个实施方式中，线圈导体25、125、225的第一导体部的数量比第二导体部的数量多，因此，当在线圈导体中流动的电流变化时，在第一导体部的周围产生的磁通的数量多于在第二导体部的周围产生的磁通的数量。而且，第一导体部与磁性基体10、110、210的第一侧面10e、110e、210e之间的距离D1大于第二导体部与磁性基体10、110、210的第二侧面10f、110f、210f之间的距离D2，因此，能够在第一导体部与磁性基体10、110、210的第一侧面10e、110e、210e之间确保用于由第一导体部产生的磁通通过的更大的区域。D1＞D2的关系成立，因此，第一导体部与磁性基体10、110、210的第一侧面10e、110e、210e之间的区域的面积大于第二导体部与磁性基体10、110、210的第二侧面10f、110f、210f之间的区域的面积。
以往的线圈部件中的线圈导体，从特性计算和制造的简化的观点出发，以其第一导体部与磁性基体的第一侧面的距离和第二导体部与该磁性基体的第二侧面的距离相等的方式配置在该磁性基体内。在对以往的线圈部件进行说明时，假定该线圈部件的线圈导体具有多个第一导体部和数量比该多个第一导体部少的第二导体部。如果除去相对于磁性基体的配置，则以往的线圈部件中的线圈导体的第一导体部与上述的实施方式的第一导体部25Aa1～25Aa4对应，以往的线圈部件中的线圈导体的第二导体部与上述的实施方式的第二导体部25Ab1～25Ab3对应。另外，在对以往的线圈部件进行说明时，磁性基体的第一侧面是划定该磁性基体的面中与线圈导体的第一导体部相对的面，该磁性基体的第二侧面是划定该磁性基体的面中与线圈导体的第二导体部相对的面。第二侧面也与第一侧面相对。在以往的线圈部件中，线圈导体以第一导体部与磁性基体的第一侧面的距离和第二导体部与该磁性基体的第二侧面的距离相等的方式配置在该磁性基体内，因此，存在下述情况：在使磁性基体紧凑化时，即使能够在第二导体部与磁性基体的第二侧面之间确保具有用于由第二导体部产生的磁通通过的足够大小的区域，也无法在第一导体部与磁性基体的第一侧面之间确保具有用于由第一导体部产生的更多的磁通通过的足够大小的区域。在该情况下，在第一导体部的周围产生的磁通的一部分无法通过第一导体部与磁性基体的第一侧面之间的区域，而迂回通过距第一导体部更远的区域(例如，俯视时的磁性基体的角落附近)。也就是说，在以往的线圈部件中，由第一导体部产生的磁通的一部分通过迂回路径，该迂回路径穿过远离第一导体部的区域。通过远离第一导体部的区域的磁通的磁路长度大于通过第一导体部与磁性基体的第一面之间的区域的磁通的磁路长度。电感与磁路的截面积成正比且与磁路的长度成反比，因此，第一导体部与第一侧面之间的距离和第二导体部与第二侧面之间的距离相等的以往的线圈导体的配置，有时会成为使线圈部件的电感恶化的原因。而在上述的本发明一个实施方式中，能够在第一导体部与磁性基体的第一面之间确保用于由第一导体部产生的磁通通过的更大的区域，因此，与以往的线圈部件相比，能够抑制使磁性基体紧凑化时的电感的劣化。
在以往的线圈导体的配置中，尽管因为第一导体部的数量比第二导体部的数量多，所以当在线圈导体中流动的电流变化时，在第一导体部的周围产生的磁通的数量多于在第二导体部的周围产生的磁通的数量，可是因为第一导体部与磁性基体的第一侧面之间的距离和第二导体部与该磁性基体的第二侧面之间的距离相等，所以在第一导体部的周围产生的磁通集中在第一导体部与磁性基体的第一侧面之间的区域，容易在该区域发生磁饱和。采用上述的本发明的实施方式，能够抑制第一导体部与磁性基体10、110、210的第一侧面10e、110e、210e之间的区域的磁通的集中。因此，能够改善线圈部件1、101、201的磁饱和特性。
如上所述，在以往的线圈部件中，设计成第一导体部与磁性基体的第一侧面之间的距离和第二导体部与磁性基体的第二侧面之间的距离相等。因此，在为了使更多的磁通通过第一导体部与磁性基体的第一侧面之间的区域而使第一导体部与磁性基体的第一侧面之间的间隔变大的情况下，第二导体部与该磁性基体的第二侧面之间的间隔也变大，其结果是，磁性基体的外形尺寸变大。而依照上述实施方式，以第一导体部与磁性基体10、110、210的第一侧面10e、110e、210e之间的距离有选择地变大的方式配置线圈导体25、125、225，因此，与以往的线圈部件相比，可得到紧凑的线圈部件1、101、201。
依照上述的实施方式，磁性基体10、110、210构成为：在俯视时，第一侧面10e、110e、210e的L轴方向的尺寸大于第一端面10c、110c、210c和第二端面10d、110d、210d的W轴方向的尺寸。因此，能够在线圈导体25、125、225的第一导体部与磁性基体10、110、210的第一侧面10e、110e、210e之间确保更大的区域。
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 (11)

1.一种线圈部件，其特征在于，包括：
基体，其具有沿着线圈轴线延伸的第一面和与所述第一面相对的第二面；
设置于所述基体的第一外部电极；
设置于所述基体的第二外部电极；和
与所述第一外部电极和所述第二外部电极电连接的线圈导体，其绕所述线圈轴线延伸，
所述线圈导体具有由多个第一导体部和数量比所述第一导体部少的第二导体部交替地连接而成的卷绕部，
所述第一导体部与所述第一面的距离大于所述第二导体部与所述第二面的距离。
2.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于：
所述基体具有沿着所述线圈轴线延伸且将所述第一面和所述第二面连接的第三面，
从所述线圈轴线的方向看时，所述第一面的尺寸大于所述第三面的尺寸，所述线圈导体的与所述第一面平行的方向上的尺寸大于所述线圈导体的与所述第三面平行的方向上的尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于：
所述卷绕部具有5个所述第一导体部和4个所述第二导体部。
4.根据权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于：
所述卷绕部具有4个所述第一导体部和3个所述第二导体部。
5.根据权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于：
所述卷绕部具有3个所述第一导体部和2个所述第二导体部。
6.根据权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于：
所述卷绕部具有2个所述第一导体部和1个所述第二导体部。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的线圈部件，其特征在于：
所述多个第一导体部与所述第一面的距离D1相对于所述第二导体部与所述第二面的距离D2的比D1/D2在1.2～5.0之间的范围。
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：
所述线圈导体具有数量比所述第一导体部少1个的所述第二导体部。
9.一种DC/DC转换器，其特征在于：
包括权利要求1～8中任一项所述的线圈部件。
10.一种电路板，其特征在于，包括：
权利要求1～8中任一项所述的线圈部件；和
通过焊料与所述第一外部电极和所述第二外部电极接合的安装基板。
11.一种电子设备，其特征在于：
包括权利要求10所述的电路板。
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