JP2016157823A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】高いインピーダンス値を確保することができる電子部品を提供する。
【解決手段】電子部品としてのコモンモードチョークコイル１０は、積層体１２を含む。積層体１２は、複数の絶縁体層２８ａ〜２８ｅ，３１が厚み方向に積層されて構成され、かつ、複数の絶縁体層２８ａ〜２８ｅ，３１の積層方向に窪んだ凹部３０が設けられている。積層体１２内には、２つのコイル導体１６ａ，１６ｂが設けられている。凹部３０には、磁性樹脂材料２１が充填されている。磁性樹脂材料２１は、軟磁性金属粉を熱硬化性樹脂に混合した磁粉含有樹脂で形成されている。軟磁性金属粉は、平均粒径が１２μｍ以下である。磁粉含有樹脂は、軟磁性金属粉を６５ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下の範囲で混合した磁粉含有樹脂である。
【選択図】図３

Description

この発明は、電子部品に関し、特に、コイル導体および磁性樹脂材料を有する、たとえば、コモンモードチョークコイルなどの電子部品に関する。

特開２０１３−１５３１８４公報には、コモンモードチョークコイルが開示されている（特許文献１参照）。特許文献１に開示されているコモンモードチョークコイルは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等のフェライト焼結体から構成されているフェライト基板を含む。フェライト基板上には、加熱硬化されたポリイミド樹脂材料から構成されている絶縁層が形成されている。絶縁層に囲まれるように、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ又はＡｇ等の導電材料から構成されているコイル導体層が形成されている。コイル導体層の中央部（磁芯部）を含む絶縁層上には、フェライト粒子を含有するエポキシ樹脂材料から構成されている複合フェライト樹脂層が形成されている。

特開２０１３−１５３１８４公報

上述のコモンモードチョークコイルにおいて、フェライト粒子（酸化物磁性材料）として、高周波向けではＮｉ−Ｚｎフェライトが挙げられる。しかしながら、Ｎｉ−Ｚｎフェライト粉は、オープンポアが多いため、エポキシ樹脂材料にフェライト粒子を６２ｖｏｌ％以上充填することができない場合がある。その場合、複合フェライト樹脂層の透磁率μが低く（μ＜６）、コモンモードチョークコイルにおける高周波域たとえば１００ＭＨｚでのインピーダンス値（Ｚ値）を十分に確保する上では向いていない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、高いインピーダンス値を確保することができる電子部品を提供することである。

この発明にかかる電子部品は、複数の絶縁体層が厚み方向に積層されて構成され、かつ、複数の絶縁体層の積層方向に窪んだ凹部が設けられた積層体と、積層体内に設けられた少なくとも１つのコイル導体とを備え、凹部に磁性樹脂材料が充填された電子部品において、磁性樹脂材料は、軟磁性金属粉を熱硬化性樹脂に混合した磁粉含有樹脂で形成され、軟磁性金属粉は、平均粒径が１２μｍ以下であり、磁粉含有樹脂は、軟磁性金属粉を６５ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下の範囲で混合した磁粉含有樹脂であることを特徴とする、電子部品である。
この発明にかかる電子部品では、軟磁性金属粉は、結晶性Ｆｅ−Ｎｉ系合金または結晶性Ｆｅ−Ｓｉ系合金であることが好ましく、熱硬化性樹脂は、芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンで構成されることが好ましい。
また、この発明にかかる電子部品では、軟磁性金属粉の粉体表面が絶縁コーティングされていることが好ましい。

この発明にかかる電子部品では、積層体の凹部に充填されている磁性樹脂材料は、軟磁性金属粉を熱硬化性樹脂に混合した磁粉含有樹脂で形成され、軟磁性金属粉は、平均粒径が１２μｍ以下であり、磁粉含有樹脂は、軟磁性金属粉を６５ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下の範囲で混合した磁粉含有樹脂である。そのため、この発明にかかる電子部品では、より高周波域での高Ｚ値（高μ値）化が達成でき、たとえば高周波差動電送向けに対応したコモンモードフィルタとして用いられるコモンモードチョークコイルなどの電子部品が得られる。
この発明にかかる電子部品では、軟磁性金属粉が、結晶性Ｆｅ−Ｎｉ系合金または結晶性Ｆｅ−Ｓｉ系合金であり、熱硬化性樹脂が、芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンで構成される場合、より高周波域での高Ｚ値（高μ値）化が達成できるとともに、磁性樹脂材料において低粘度化による充填性の向上や印刷性の向上が可能である。
さらに、この発明にかかる電子部品では、軟磁性金属粉の粉体表面が絶縁コーティングされている場合、より高周波域での高Ｚ値（高μ値）化および高Ｑ値化が達成できるとともに、たとえば高周波差動電送向けに対応したコモンモードフィルタとして用いられるコモンモードチョークコイルなどの電子部品が得られる。

この発明によれば、高いインピーダンス値を確保することができる電子部品が得られる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。

この発明にかかる電子部品としてのコモンモードチョークコイルの一例を示す外観斜視図である。 図１に示すコモンモードチョークコイルの分解斜視図である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。

図１は、この発明にかかる電子部品としてのコモンモードチョークコイルの一例を示す外観斜視図であり、図２は、図１に示すコモンモードチョークコイルの分解斜視図であり、図３は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。

以下、図１に示すコモンモードチョークコイル１０の積層方向をｚ軸方向と定義し、ｚ軸方向から平面視したときに、コモンモードチョークコイル１０の長辺に沿った方向をｘ軸方向と定義し、コモンモードチョークコイル１０の短辺に沿った方向をｙ軸方向と定義する。ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、互いに直交している。

コモンモードチョークコイル１０は、図１に示すように、直方体状を成している。また、コモンモードチョークコイル１０は、図１ないし図３に示すように、積層体１２、外部電極１４ａ〜１４ｄ、コイル導体１６ａ，１６ｂ、引き出し導体１７ａ〜１７ｄ、ビアホール導体ｖ１，ｖ２、磁性樹脂材料２１，２２（絶縁材料）、接着層２４および磁性体基板２９を備えている。なお、図１に示すように、コモンモードチョークコイル１０のｘ軸方向の負方向側の面を側面Ｓ１と称し、ｘ軸方向の正方向側の面を側面Ｓ２と称す。

積層体１２は、図１および図２に示すように、直方体状を成しており、絶縁体層２８ａ〜２８ｅおよび磁性体基板３１（第１の磁性体基板）が積層されて構成されている。絶縁体層２８ａ〜２８ｅは、ｚ軸方向の正方向側からこの順に並ぶように積層されている。また、絶縁体層２８ａ〜２８ｅは、図２に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、長方形状を成している。なお、絶縁体層２８ａ〜２８ｅは、ポリイミド樹脂またはポリイミドアミド樹脂などの絶縁樹脂材料で構成されている。また、絶縁体層２８ａ〜２８ｅは、ガラスセラミックスなどの絶縁性無機材料で構成されていてもよい。

磁性体基板３１は、図２に示すように、積層体１２においてｚ軸方向の負方向の一端に位置している。また、磁性体基板３１は、ｚ軸方向から平面視したときに、長方形状を成している。なお、磁性体基板３１は、フェライトなどの磁性材料により構成された絶縁体層である。

さらに、積層体１２には、図２および図３に示すように、凹部３０が設けられている。凹部３０は、積層体１２のｘ軸方向およびｙ軸方向の略中心に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、円形を成している。凹部３０は、絶縁体層２８ａ〜２８ｅを貫き、積層体１２のｚ軸方向の正方向側の面（すなわち、絶縁体層２８ａのｚ軸方向の正方向側の面）からｚ軸方向の負方向側に窪んでいる。なお、凹部３０の底部は、磁性体基板３１（第１の磁性体基板）の主面間に位置している。

凹部３０の形状は、図３に示すように、積層方向と直交する方向から平面視したときに、ｚ軸方向の負方向側に凸である放物線状を成している。また、凹部３０の内周面Ｓ１０は、連続な面により構成されている。なお、ここにいう連続とは、角がなく滑らかであることを意味する。

凹部３０には、図２および図３に示すように、磁性樹脂材料２１（絶縁材料）が充填される。磁性樹脂材料２１は、軟磁性金属粉を熱硬化性樹脂に混合した磁粉含有樹脂で形成されている。軟磁性金属粉は、平均粒径が１２μｍ以下であり、好ましくは５μｍである。また、磁粉含有樹脂は、軟磁性金属粉を６５ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下の範囲で混合した磁粉含有樹脂である。軟磁性金属粉は、結晶性Ｆｅ−Ｎｉ系合金または結晶性Ｆｅ−Ｓｉ系合金であることが好ましく、熱硬化性樹脂は、芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンで構成されることが好ましい。また、軟磁性金属粉の粉体表面がたとえばＳｉおよびＰを含む絶縁体で絶縁コーティングされていることが好ましい。この磁性樹脂材料２１の透磁率は、絶縁体層２８ａ〜２８ｅの透磁率よりも高い。

コイル導体１６ａ（第１のコイル導体），１６ｂ（第２のコイル導体）は、図２および図３に示すように、積層体１２内に設けられ、かつ、互いに電磁気的に結合することにより、コモンモードチョークコイルを構成している。より詳細には、コイル導体１６ａは、絶縁体層２８ｃのｚ軸方向の正方向側の面に設けられている線状導体である。コイル導体１６ｂは、絶縁体層２８ｄのｚ軸方向の正方向側の面に設けられている線状導体である。すなわち、コイル導体１６ａ，１６ｂは、絶縁体層２８ｃを挟んでｚ軸方向に対向している。また、コイル導体１６ａ，１６ｂは、共に、凹部３０の周囲を時計回りに周回しながら中心に近づく渦巻き形状を成している。

引き出し導体１７ａは、図２に示すように、積層体１２の絶縁体層２８ｂのｚ軸方向の正方向側の面に設けられている。また、引き出し導体１７ａは、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル導体１６ａの内側の端部と重なる位置からコモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ２まで引き出されている。より詳細には、引き出し導体１７ａは、引き出し部１９ａおよび接続部２０ａを含んでいる。引き出し部１９ａのｘ軸方向の負方向側の一端は、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル導体１６ａの内側の端部と重なっている。引き出し部１９ａは、ｘ軸方向の負方向側の一端から絶縁体層２８ｂのｘ軸方向の正方向側の辺近傍まで直線的に延在していると共に、ｙ軸方向の負方向側に向けて折れ曲がっている。接続部２０ａは、引き出し部１９ａの他端に接続され、絶縁体層２８ｂのｘ軸方向の正方向側の辺に引き出されている。これにより、接続部２０ａは、コモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ２から、ｙ軸方向に延在する線状に露出している。

引き出し導体１７ｂは、図２に示すように、積層体１２の絶縁体層２８ｃのｚ軸方向の正方向側の面に設けられている。コイル導体１６ａの外側の端部からコモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ１まで引き出されている。より詳細には、引き出し導体１７ｂは、引き出し部１９ｂおよび接続部２０ｂを含んでいる。引き出し部１９ｂは、コイル導体１６ａの外側の端部から絶縁体層２８ｃのｘ軸方向の負方向側の辺近傍まで直線的に延在していると共に、ｙ軸方向の負方向側に向かって折れ曲がっている。接続部２０ｂは、引き出し部１９ｂの端部に接続され、絶縁体層２８ｃのｘ軸方向の負方向側の辺に引き出されている。これにより、接続部２０ｂは、コモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ１から、ｙ軸方向に延在する線状に露出している。

引き出し導体１７ｃは、図２に示すように、積層体１２の絶縁体層２８ｄのｚ軸方向の正方向側の面に設けられている。コイル導体１６ｂの外側の端部からコモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ１まで引き出されている。より詳細には、引き出し導体１７ｃは、引き出し部１９ｃおよび接続部２０ｃを含んでいる。引き出し部１９ｃは、コイル導体１６ｂの外側の端部から絶縁体層２８ｄのｘ軸方向の負方向側の辺近傍まで直線的に延在していると共に、ｙ軸方向の正方向側に向かって折れ曲がっている。接続部２０ｃは、引き出し部１９ｃの端部に接続され、絶縁体層２８ｄのｘ軸方向の負方向側の辺に引き出されている。これにより、接続部２０ｃは、コモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ１から、ｙ軸方向に延在する線状に露出している。

引き出し導体１７ｄは、図２に示すように、積層体１２の絶縁体層２８ｅのｚ軸方向の正方向側の面に設けられている。また、引き出し導体１７ｄは、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル導体１６ｂの内側の端部と重なる位置からコモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ２まで引き出されている。より詳細には、引き出し導体１７ｄは、引き出し部１９ｄおよび接続部２０ｄを含んでいる。引き出し部１９ｄのｘ軸方向の負方向側の一端は、ｚ軸方向から平面視したときに、コイル導体１６ｂの内側の端部と重なっている。引き出し部１９ｄは、ｘ軸方向の負方向側の一端から絶縁体層２８ｅのｘ軸方向の正方向側の辺近傍まで直線的に延在していると共に、ｙ軸方向の正方向側に向けて折れ曲がっている。接続部２０ｄは、引き出し部１９ｄの他端に接続され、絶縁体層２８ｅのｘ軸方向の正方向側の辺に引き出されている。これにより、接続部２０ｄは、コモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ２から、ｙ軸方向に延在する線状に露出している。

ビアホール導体ｖ１は、図２に示すように、絶縁体層２８ｂをｚ軸方向に貫通しており、コイル導体１６ａの内側の端部と引き出し導体１７ａの引き出し部１９ａのｘ軸方向の負方向側の一端とを接続している。ビアホール導体ｖ２は、図２に示すように、絶縁体層２８ｄをｚ軸方向に貫通しており、コイル導体１６ｂの内側の端部と引き出し導体１７ｄの引き出し部１９ｄのｘ軸方向の負方向側の一端とを接続している。

外部電極１４ａ，１４ｂは、それぞれ、図１に示すように、コモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ１に設けられており、引き出し導体１７ｂ，１７ｃと接続されている。より詳細には、外部電極１４ａ，１４ｂは、それぞれ、側面Ｓ１において、ｚ軸方向に延在するように設けられている。また、外部電極１４ａ，１４ｂは、ｙ軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並んでいる。外部電極１４ａは、引き出し導体１７ｂの接続部２０ｂと接続されている。また、外部電極１４ｂは、引き出し導体１７ｃの接続部２０ｃと接続されている。

外部電極１４ｃ，１４ｄは、それぞれ、図１に示すように、コモンモードチョークコイル１０の側面Ｓ２に設けられており、引き出し導体１７ａ，１７ｄと接続されている。より詳細には、外部電極１４ｃ，１４ｄは、それぞれ、側面Ｓ２において、ｚ軸方向に延在するように設けられている。また、外部電極１４ｃ，１４ｄは、ｙ軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並んでいる。外部電極１４ｃは、引き出し導体１７ａの接続部２０ａと接続されている。また、外部電極１４ｄは、引き出し導体１７ｄの接続部２０ｄと接続されている。

積層体１２の絶縁体層２８ａのｚ軸方向の正方向側の面上には、図２および図３に示すように、層状の磁性樹脂材料２２が設けられている。磁性樹脂材料２２は、ｚ軸方向から平面視したときに、長方形状を成している。また、磁性樹脂材料２２は、軟磁性金属粉を熱硬化性樹脂に混合した磁粉含有樹脂で形成されている。軟磁性金属粉は、平均粒径が１２μｍ以下であり、好ましくは５μｍである。また、磁粉含有樹脂は、軟磁性金属粉を６５ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下の範囲で混合した磁粉含有樹脂である。軟磁性金属粉は、結晶性Ｆｅ−Ｎｉ系合金または結晶性Ｆｅ−Ｓｉ系合金であることが好ましく、熱硬化性樹脂は、芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンで構成されることが好ましい。また、軟磁性金属粉の粉体表面がたとえばＳｉおよびＰを含む絶縁体で絶縁コーティングされていることが好ましい。この例においては、磁性樹脂材料２２と磁性樹脂材料２１は、同じ材料で構成されている。

磁性樹脂材料２２のｚ軸方向の正方向側の面上には、図２および図３に示すように、接着層２４を挟んで、磁性体基板２９（第２の磁性体基板）が設けられている。磁性体基板２９は、ｚ軸方向から平面視したときに、長方形状を成している。磁性体基板２９は、フェライトなどの磁性材料により構成された磁性体基板であり、コイル導体１６ａ，１６ｂなどが設けられた絶縁体層２８ａ〜２８ｅ、磁性樹脂材料２２および接着層２４を挟んで、磁性体基板３１（第１の磁性体基板）と反対側に位置している。なお、接着層２４は、エポキシ樹脂などの熱硬化型の接着剤で構成され、磁性樹脂材料２２と磁性体基板２９との接着強度を高めるために用いられている。

以上のように構成されたコモンモードチョークコイル１０では、コイル導体１６ａ，１６ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに重なっている。これにより、コイル導体１６ａが発生した磁束がコイル導体１６ｂを通過するようになり、コイル導体１６ｂが発生した磁束がコイル導体１６ａを通過するようになる。したがって、コイル導体１６ａとコイル導体１６ｂとが磁気結合するようになり、コイル導体１６ａとコイル導体１６ｂとがコモンモードチョークコイルを構成するようになる。そして、外部電極１４ａ、１４ｂが入力端子として用いられ、外部電極１４ｃ，１４ｄが出力端子として用いられる。すなわち、差動伝送信号が、外部電極１４ａ，１４ｂから入力し、外部電極１４ｃ，１４ｄから出力する。そして、差動伝送信号にコモンモードノイズが含まれている場合には、コイル導体１６ａ，１６ｂは、コモンモードノイズの電流により、同じ方向に磁束を発生する。そのため、磁束同士が強め合うようになり、コモンモードノイズの電流に対するインピーダンスが発生する。その結果、コモンモードノイズの電流は、熱に変換されて、コイル導体１６ａ，１６ｂを通過することが妨げられる。また、ノーマルモードの電流が流れた場合には、コイル導体１６ａ，１６ｂは、逆方向に磁束を発生する。そのため、磁束が打ち消し合うようになり、ノーマルモードの電流に対しては、インピーダンスが発生しない。したがって、ノーマルモードの電流は、コイル導体１６ａ，１６ｂを通過することができる。

次に、このコモンモードチョークコイル１０の製造方法の一例について説明する。なお、以下では、１つのコモンモードチョークコイル１０の製造方法について説明するが、実際には、複数の積層体１２、磁性樹脂材料２２、接着層２４および磁性体基板２９がつながったマザー積層体を作製し、マザー積層体をカットした後に外部電極１４ａ〜１４ｄを形成して、複数のコモンモードチョークコイル１０を得る。

まず、磁性体基板３１上にポリイミド樹脂またはポリイミドアミド樹脂からなる絶縁体層２８ｅを形成する。具体的には、スピン法により、磁性体基板３１上に樹脂膜を塗布することで、絶縁体層２８ｅを形成する。

形成された絶縁体層２８ｅ上に、フォトリソグラフィにより、Ａｇ、ＣｕまたはＡｕなの電気導電性の高い材料を主成分とする引き出し導体１７ｄを形成する。具体的には、めっき、蒸着、スパッタリングなどにより絶縁体層２８ｅの表面全面に金属膜を形成する。そして、金属膜に対して感光性レジスト膜を塗布し、露光および現像を行う。この後、感光性レジスト膜から露出した金属膜の部分をエッチングにより除去した後、感光性レジスト膜を有機溶剤により除去する。これにより、引き出し導体１７ｄが形成される。

次に、絶縁体層２８ｅおよび引き出し導体１７ｄ上にフォトリソグラフィにより、ポリイミド樹脂またはポリイミドアミド樹脂からなる絶縁体層２８ｄを形成する。具体的には、スピン法により、絶縁体層２８ｅ上に感光性樹脂膜を塗布する。そして、感光性樹脂膜に対して露光および現像を行って、ビアホール導体ｖ２となるビアホールが形成された絶縁体層２８ｄを形成する。

形成された絶縁体層２８ｄ上にフォトリソグラフィにより、Ａｇ、ＣｕまたはＡｕなどの電気導電性の高い材料を主成分とするコイル導体１６ｂ、引き出し導体１７ｃおよびビアホール導体ｖ２を形成する。具体的には、めっき、蒸着、スパッタリングなどにより絶縁体層２８ｄの表面全面に金属膜を形成する。この際、絶縁体層２８ｄのビアホールに金属が充填され、ビアホール導体ｖ２が形成される。そして、金属膜に対して感光性レジスト膜を塗布し、露光および現像を行う。この後、感光性レジスト膜から露出した金属膜の部分をエッチングにより除去した後、感光性レジスト膜を除去する。これにより、コイル導体１６ｂ、引き出し導体１７ｃおよびビアホール導体ｖ２が形成される。

この後、絶縁体層２８ｄの形成工程およびコイル導体１６ｂ、引き出し導体１７ｃおよびビアホール導体ｖ２の形成工程と同様の工程を繰り返す。これにより、絶縁体層２８ａ〜２８ｃ、コイル導体１６ａ、引き出し導体１７ａ，１７ｂおよびビアホール導体ｖ１を形成する。以上の工程（第１の工程）により、積層体１２が完成する。

さらに、ドライフィルムレジストおよびサンドブラストを用いて凹部３０を形成する（第２の工程）。より詳細には、絶縁体層２８ａ上に感光性樹脂フィルムを貼りつける。貼り付け後、凹部３０を形成しない部分（受光部）に光を照射する。そして、光を照射していない部分（非受光部）を現像により除去する。続いて、現像により除去された部分に対して、サンドブラストを行う。これにより、絶縁体層２８ａ〜２８ｅおよび磁性体基板３１が削られ、凹部３０が形成される。なお、サンドブラストにより、凹部３０は、絶縁体層２８ａ〜２８ｅを貫通する。さらに、凹部３０の底部は、磁性体基板３１に達する。なお、サンドブラストを用いて複数の絶縁体層２８ａ〜２８ｅおよび磁性体基板３１に対して、同時に凹部３０を形成するため、凹部３０の内周面Ｓ１０は、角がなく滑らかな面となる。凹部３０を形成した後に、感光性樹脂フィルムの受光部を除去する。

次に、スクリーン印刷法により、磁性樹脂材料２１（絶縁材料）を凹部３０に埋め込むと共に層状の磁性樹脂材料２２を形成する（第３の工程）。具体的には、ペースト状の磁粉含有樹脂を絶縁体層２８ａ上に載せた状態で、スキージを押し当て摺動させる。その後、ペースト状の磁粉含有樹脂を熱硬化させる。これにより、磁性樹脂材料２１を凹部３０に埋め込むと共に、磁性樹脂材料２２を形成する。

磁性樹脂材料２１，２２を形成するための磁粉含有樹脂としては、軟磁性金属粉を、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとを有機溶媒に溶かした樹脂ワニスに、混合した材料が用いられる。この場合、軟磁性金属粉は、平均粒径が１２μｍ以下（望ましくは５．０μｍ）であり、かつ、扁平率がたとえば０．６５である。また、磁粉含有樹脂としては、軟磁性金属粉が６５ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下の範囲で混合した材料が用いられる。さらに、その軟磁性金属粉として結晶性Ｆｅ−Ｎｉ系合金または結晶性Ｆｅ−Ｓｉ系合金を用いることが、それによってより高い透磁率μおよびＺ値を確保できる点で望ましい。また、軟磁性金属粉の粉体表面がたとえばＳｉおよびＰを含む絶縁体で絶縁コーティングされていることが好ましい。

上述の芳香族テトラカルボン酸二無水物として、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸（ＢＰＤＡ）、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３、３’、４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−１，２，４，５−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−１，２，６，７−テトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。
また、芳香族ジアミンとして、４，６−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノメシチレン、２，４−トルエンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、３，３’−ジアミノジフェニルプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルエタン、３，３’−ジアミノジフェニルエタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、ベンジジン、３，３’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメトキシベンジジン、４，４”−ジアミノ−ｐ−ターフェニルなどが挙げられる。
さらに、芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンを溶解する有機溶剤としては、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）またはγ−ブチロラクトンなどが用いられる。

また、上述の結晶性Ｆｅ−Ｎｉ系合金としては、７８−パーマロイ（パーマロイＡ）、３６−パーマロイ（パーマロイＤ）、４５パーマロイ（パーマロイＢ）、４２パーマロイなどが挙げられ、結晶性Ｆｅ−Ｓｉ系合金としては、ケイ素鋼（６．５％ケイ素鋼、無方向性ケイ素鋼など）やＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金（Ｆｅ−４Ｓｉ−５Ｃｒ、Ｆｅ−５Ｃｒ−３Ｓｉなど）、センダスト合金（Ｆｅ−９．５Ｓｉ−５．５Ａｌ）などが挙げられ、これらの合金の１種または２種以上が軟磁性金属粉として使用される。

磁性樹脂材料２１，２２は、硬化温度２５０℃以上で硬化する。磁性樹脂材料２１，２２としては、上述の芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの当量比率が８０：１００〜１００：８０の範囲内において問題のない硬化物が得られる。

続いて、磁性樹脂材料２２上にエポキシ樹脂などの熱硬化型の接着剤を塗布して、接着層２４を形成する。そして、接着層２４上に磁性体基板２９を貼りつける。その後、熱処理を行うことによって、磁性樹脂材料２２と磁性体基板２９とを接着する。

次に、ダイシングにより、積層体１２、磁性樹脂材料２２、接着層２４および磁性体基板２９の集合体を複数のチップに分割する。そして、チップに対してバレル研磨を施して面取りを行う。

次に、メタルマスクなどの遮蔽板を用いて、Ａｇを主成分とする導体膜を積層体１２、磁性樹脂材料２２、接着層２４および磁性体基板２９に形成する。

最後に、導体膜上にＮｉ／Ｓｎめっきを施す。これにより、外部電極１４ａ〜１４ｄが形成される。以上の工程により、コモンモードチョークコイル１０が完成する。

このコモンモードチョークコイル１０では、積層体１２の凹部３０に充填されている磁性樹脂材料２１は、軟磁性金属粉を熱硬化性樹脂に混合した磁粉含有樹脂で形成され、軟磁性金属粉は、平均粒径が１２μｍ以下であり、磁性樹脂材料は、軟磁性金属粉を６５ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下の範囲で混合した磁粉含有樹脂である。そのため、このコモンモードチョークコイル１０では、より高周波域での高Ｚ値（高μ値）化が達成でき、たとえば高周波差動電送向けに対応したコモンモードフィルタとして用いられる。
特に、このコモンモードチョークコイル１０では、コイル導体１６ａ，１６ｂが磁気結合されるが、磁芯部（コイル導体１６ａ，１６ｂの中央部）に磁性樹脂材料２１を用いることによって、その磁気結合が高められ、コモンモードインピーダンス値（Ｚ値）を向上できると同時に、コイル導体の巻き線数の低減による低直流抵抗（Ｒｄｃ）化が達成できる。

また、このコモンモードチョークコイル１０では、軟磁性金属粉が、結晶性Ｆｅ−Ｎｉ系合金または結晶性Ｆｅ−Ｓｉ系合金であり、熱硬化性樹脂が、芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンで構成される場合、より高周波域での高Ｚ値（高μ値）化が達成できるとともに、磁性樹脂材料２１，２２において低粘度化による充填性の向上や印刷性の向上が可能である。

さらに、このコモンモードチョークコイル１０では、軟磁性金属粉の粉体表面が絶縁コーティングされている場合、より高周波域での高Ｚ値（高μ値）化および高Ｑ値化が達成できるとともに、たとえば高周波差動電送向けに対応したコモンモードフィルタとして用いられる。

（実験例１）
実験例１では、図１に示すコモンモードチョークコイル１０を表１に示す各条件のように条件を変えて作製し、それらの材料特性および商品特性を調べた。

この場合、磁性樹脂材料２１，２２を形成するための軟磁性金属粉の金属種、結晶性、平均粒径および充填量を表１に示す各条件にした。
絶縁体層２８ａ〜２８ｅの材料として、ポリイミド樹脂を用いた。
また、コイル導体１６ａ，１６ｂ、引き出し導体１７ａ〜１７ｄおよびビアホール導体ｖ１，ｖ２の材料として、Ａｇを用いた。
さらに、コモンモードチョークコイル１０の外形寸法を、０．４５ｍｍ×０．３０ｍｍ×０．３０ｍｍに形成した。

コモンモードチョークコイル１０の材料特性としては、磁性樹脂材料２１，２２をリング状に形成した材料（トロイダルコア）について透磁率μの実数部μ’および虚数部μ”と透磁率μとを調べ、コモンモードチョークコイル１０の商品特性としては、コモンモードチョークコイル１０のインピーダンス値を調べた。

材料特性および商品特性を調べるための特性計測器に関しては、「Ａｇｉｌｅｎｔ Ｅ４９９１Ａ ＲＦ インピーダンス／マテリアル・アナライザ（アジレント・テクノロジー社）」を用いて、それらの材料特性および商品特性を計測した。この場合、空洞共振器内に、磁性樹脂材料２１，２２をリング状に形成した材料（トロイダルコア）を挿入し、挿入前後でのトロイダルコアのインピーダンス変化量からＺ値、Ｌ値およびＲ値を計測し、さらに、μ’値およびμ”値を算出した。また、コモンモードチョークコイル１０の商品特性としては、コモンモードチョークコイル１０の１００ＭＨｚでのインピーダンス値（Ｚ値）を計測した。

それらの材料特性および商品特性を調べた結果を表１にあわせて示した。

表１に示す結果より、コモンモードチョークコイル１０では、軟磁性金属粉として４２パーマロイ（平均粒径Ｄ５０値が５．０μｍの粉）の充填量が６５ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下の範囲でコモンモードフィルタ特性すなわち１００ＭＨｚでのＺ値が５８．５Ω以上である特性が得られることがわかる。なお、コモンモードチョークコイル１０の部品規格としては、表１に示すように、インピーダンスの公称値が９０．０Ωで、最大値が１２１．５Ωで、最小値が５８．５Ωで、許容範囲が９０Ω±３５％である。
このように、この発明の範囲内のコモンモードチョークコイル１０では、高いインピーダンス値を確保することができる。

（実験例２）
実験例２では、実験例１と比べて、図１に示すコモンモードチョークコイル１０を表２に示す各条件のように条件を変えて作製し、それらの材料特性および商品特性を調べた。

この場合、磁性樹脂材料２１，２２を形成するための軟磁性金属粉の金属種、結晶性、絶縁コート（絶縁コーティング）、平均粒径および充填量を表２に示す各条件にした。

軟磁性金属粉の絶縁コーティングについては、Ｆｅ４２Ｎｉ（結晶）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ（結晶）およびＦｅ−Ｓｉ（結晶）には、それぞれ、Ｐを含むリン酸コーティング剤を用いてリン酸コーティング処理で行い、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ（アモルファス）には、Ｓｉを含むシランカップリング剤を用いてシランカップリング処理で行っている。リン酸コーティング処理は、化成処理の代表的な方法の１つであり、鉄鋼や亜鉛などの金属表面にリン酸亜鉛などの金属塩の薄い皮膜（ミクロンオーダーの皮膜）を生成させるものである。また、シランカップリング処理は、無機質表面に水素結合的に吸着させた後に脱水縮合反応して強固に化学結合させる代表的な方法の１つであり、鉄鋼や亜鉛などの金属表面に酸化ケイ素などの酸化物の薄い皮膜（数十ミクロンオーダーの皮膜）を生成させるものである。特に粒度（平均粒径）の低い軟磁性金属粉は、酸化燃焼の危険性があって、酸化燃焼の防止を兼ねるために、絶縁コーティングが必須になる。

なお、実験例１と同様に、絶縁体層２８ａ〜２８ｅの材料として、ポリイミド樹脂を用いた。
また、コイル導体１６ａ，１６ｂ、引き出し導体１７ａ〜１７ｄおよびビアホール導体ｖ１，ｖ２の材料として、Ａｇを用いた。
さらに、コモンモードチョークコイル１０の外形寸法を、０．４５ｍｍ×０．３０ｍｍ×０．３０ｍｍに形成した。

そして、実験例１と同様に、コモンモードチョークコイル１０の材料特性および商品特性を調べ、それらの材料特性および商品特性を調べた結果を表２にあわせて示した。

表２に示す結果より、コモンモードチョークコイル１０では、軟磁性金属粉の充填量がこの発明の範囲内である７５ｖｏｌ％において、軟磁性金属粉の平均粒径が１２μｍ以下でコモンモードフィルタ特性すなわち１００ＭＨｚでのＺ値が５８．５Ω以上である特性が得られることがわかる。

また、表２に示す結果より、コモンモードチョークコイル１０では、軟磁性金属粉の紛体表面が絶縁コーティングされていることで、高Ｑ値化も達成されることがわかる。なお、軟磁性金属粉としてアモルファス粉を用いることで、コモンモードフィルタ特性がこの発明の目的の範囲内において低下するが、Ｑ値の増加が見込める。

さらに、表２に示す結果より、高Ｚ値および高Ｑ値を確保するためには、結晶性でより粒径が細かい軟磁性金属粉を用いることが望ましいこともわかる。

上述のコモンモードチョークコイル１０では、凹部３０の形状が積層方向と直交する方向から平面視したときにｚ軸方向の負方向側に凸である放物線状を成し、さらに、磁性樹脂材料２１の形状が凹部３０に対応した形状であるが、この発明では、凹部３０や磁性樹脂材料２１の形状は、たとえば円柱状または角柱状などの他の形状に形成されてもよい。

また、上述のコモンモードチョークコイル１０では、ドライフィルムレジストおよびサンドブラストを用いて凹部３０が形成されているが、凹３０は、レーザー加工を用いて形成されてもよい。

さらに、上述のコモンモードチョークコイル１０では、２つのコイル導体１６ａ，１６ｂおよび磁性樹脂材料２１を有するが、この発明は、１つのコイル導体および磁性樹脂材料を有するインダクタや３つ以上のコイル導体および磁性樹脂材料を有するフィルタなど他の電子部品にも適用され得る。また、この発明は、コイル導体および磁性樹脂材料のほかに、コンデンサ素子、抵抗素子または能動素子などの素子を有する電子部品にも適用され得る。

この発明にかかる電子部品は、特に、コイル導体および磁性樹脂材料を有する、たとえば、コモンモードチョークコイルなどの電子部品として好適に用いられる。

１０ コモンモードチョークコイル
１２ 積層体
１４ａ〜１４ｄ 外部電極
１６ａ，１６ｂ コイル導体
１７ａ〜１７ｄ 引き出し導体
２１，２２ 磁性樹脂材料（絶縁材料）
２４ 接着層
２８ａ〜２８ｅ 絶縁体層
２９ 磁性体基板
３０ 凹部
３１ 磁性体基板（絶縁体層）
ｖ１，ｖ２ ビアホール導体

Claims (3)

1. 複数の絶縁体層が厚み方向に積層されて構成され、かつ、前記複数の絶縁体層の積層方向に窪んだ凹部が設けられた積層体と、前記積層体内に設けられた少なくとも１つのコイル導体とを備え、前記凹部に磁性樹脂材料が充填された電子部品において、
   前記磁性樹脂材料は、軟磁性金属粉を熱硬化性樹脂に混合した磁粉含有樹脂で形成され、
   前記軟磁性金属粉は、平均粒径が１２μｍ以下であり、
   前記磁粉含有樹脂は、前記軟磁性金属粉を６５ｖｏｌ％以上８５ｖｏｌ％以下の範囲で混合した磁粉含有樹脂であることを特徴とする、電子部品。
2. 前記軟磁性金属粉は、結晶性Ｆｅ−Ｎｉ系合金または結晶性Ｆｅ−Ｓｉ系合金であり、
   前記熱硬化性樹脂は、芳香族テトラカルボン酸二無水物および芳香族ジアミンで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品。
3. 前記軟磁性金属粉の粉体表面が絶縁コーティングされていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電子部品。

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