JP2018133490A - コイル部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部にコイル導体が埋設されたコイル部品であって、低コストで製造でき、外部電極の厚みおよび電気特性のばらつきが少ないコイル部品を提供すること。
【解決手段】金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と、前記磁性体部に埋設されたコイル導体と、前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と、を有して成るコイル部品であって、前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、コイル部品。
【選択図】図１
【解決手段】金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と、前記磁性体部に埋設されたコイル導体と、前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と、を有して成るコイル部品であって、前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、コイル部品。
【選択図】図１
Description
本発明は、コイル部品、具体的には磁性体部と、該磁性体部に埋設されたコイル導体と、該磁性体部の外部に設けられた外部電極を有して成るコイル部品に関する。
磁性体部にコイル導体が埋設されているコイル部品として、磁性体部に、金属粒子および樹脂材料を含むコンポジット材料を用いたコイル部品が知られている（特許文献１）。
上記のような磁性体部に金属粒子および樹脂材料を含むコンポジット材料を用いたコイル部品では、外部電極は、一般的に、熱硬化性樹脂を用いた銀ペーストをディップコートにより磁性体部に塗布することにより形成される。しかしながら、このような方法では、銀を用いて厚膜形成するために、コストが高くなるという問題がある。また、銀粉と銀粉の間に樹脂が存在するため、外部電極の抵抗が大きくなり、製品の効率が低下するという問題もある。
このような問題に対して、磁性体部に直接めっき処理を行って、外部電極を形成する方法が考えられる。このようにめっきにより外部電極を形成する場合、特にバレルめっきにより外部電極を形成する場合、めっき開始直後の早い段階で外部電極同士を電気的に接続し、両者に通電する必要がある。この通電が遅れると、磁性体部の表面への不純物の付着などにより、メディアからの給電が阻害され、所望の電気特性を有する外部電極を得られない場合がある。また、チップ間で通電状態にばらつきが生じやすくなり、チップ間でのめっき厚のばらつきも生じ得る。
従って、本発明の目的は、金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部にコイル導体が埋設されたコイル部品であって、低コストで製造でき、外部電極の厚みおよび電気特性のばらつきが少ないコイル部品を提供することにある。
本発明者は、上記の問題を解決すべく鋭意検討した結果、磁性体部上への外部電極形成過程において、外部電極間を、コイル導体だけではなく、磁性体部の表面においても電気的に接続することにより、めっき処理開始後短時間で、外部電極間の導通を達成でき、これにより良好な電気特性を有する外部電極が得られることを見出し、本発明に至った。
本発明の第一の要旨によれば、
金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と
前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、
前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、
コイル部品が提供される。
金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と
前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、
前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、
コイル部品が提供される。
本発明の第二の要旨によれば、
金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と
前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、
前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、
コイル部品の製造方法であって、
コイル導体が埋設された磁性体部の表面を、第二金属材料で置換めっきし、
前記磁性体部の表面のうち、第一外部電極および第二外部電極を形成する箇所以外を絶縁膜で被覆し、
絶縁膜により被覆された磁性体部をめっき処理することにより、磁性体部の露出部分に第一外部電極および第二外部電極を形成し、
前記磁性体部の表面に溝を形成することにより、前記第一外部電極および第二外部電極間を電気的に離隔すること
を含むコイル部品の製造方法が提供される。
金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と
前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、
前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、
コイル部品の製造方法であって、
コイル導体が埋設された磁性体部の表面を、第二金属材料で置換めっきし、
前記磁性体部の表面のうち、第一外部電極および第二外部電極を形成する箇所以外を絶縁膜で被覆し、
絶縁膜により被覆された磁性体部をめっき処理することにより、磁性体部の露出部分に第一外部電極および第二外部電極を形成し、
前記磁性体部の表面に溝を形成することにより、前記第一外部電極および第二外部電極間を電気的に離隔すること
を含むコイル部品の製造方法が提供される。
本発明によれば、金属粒子と樹脂材料とを含んで成る磁性体部と、当該磁性体部に埋設されたコイル導体と、コイル導体に電気的に接続された一対の外部電極とを有して成るコイル部品において、磁性体部の表層に、上記金属粒子を構成する金属材料よりも比抵抗が低い金属材料を存在させることにより、めっき処理により形成され、厚みのばらつきが抑制された外部電極を有するコイル部品を提供することができる。
以下、本発明のコイル部品について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本実施形態のコイル部品および各構成要素の形状および配置等は、図示する例に限定されない。
本実施形態のコイル部品１の斜視図を図１に模式的に示し、コイル部品１のコイル導体２１が埋設された磁性体部１１の斜視図を図２に模式的に示す。また、コイル導体２１が埋設された磁性体部１１の、ＬＴ面に平行な切断面の断面図を図３に模式的に示す。
図１〜図３に示されるように、本実施形態のコイル部品１は、略直方体形状を有している。コイル部品１は、概略的には、磁性体部１１と、そこに埋設されたコイル導体２１と、第一外部電極３１および第二外部電極３２とを有してなる。また、コイル部品１の側面には、コイル部品の周囲を囲むように溝４２が設けられており、コイル部品１の表面には、溝４２と第一外部電極３１および第二外部電極３２の間に、絶縁膜４１が設けられている。磁性体部１１は略直方体形状を有し、対向する第一端面１５および第二端面１６、およびその間に位置する４つの側面を有する。磁性体部１１は、４つの側面を一周する溝４２を有している。磁性体部１１の表層には、第一導電層１７および第二導電層１８が存在し、これらは溝４２により電気的に離隔されている。第一外部電極３１および第二外部電極３２は、それぞれ、第一端面１５および第二端面１６上に位置し、さらにそこから４つの側面の一部にまで延在している。コイル導体２１の一方の末端２２は第一外部電極３１に電気的に接続され、他方の末端２３は第二外部電極３２に電気的に接続されている。
上記磁性体部１１は、金属粒子および樹脂材料を含んで成る。好ましくは、磁性体部は、金属粒子と樹脂材料のコンポジット材料から構成される。
上記樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などの有機材料が挙げられる。樹脂材料は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。
上記金属粒子は、第一金属材料から構成される。
上記第一金属材料としては、特に限定されないが、例えば、鉄、コバルト、ニッケルもしくはガドリニウム、またはこれらの１種または２種以上を含む合金が挙げられる。好ましくは、第一金属材料は、鉄または鉄合金である。鉄合金としては、特に限定されないが、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ等が挙げられる。第一金属材料は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。
上記金属粒子は、結晶質の金属（あるいは合金）の粒子であってもよく、非晶質の金属（あるいは合金）の粒子であってもよい。
上記金属粒子は、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上の平均粒径を有する。金属粒子の平均粒径を、５μｍ以上、特に１０μｍ以上とすることにより、金属粒子の取り扱いが容易になる。また、金属粒子は、好ましくは、２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは８０μｍ以下の平均粒径を有する。金属粒子の平均粒径を、２００μｍ以下、特に１００μｍ以下とすることにより、金属粒子の充填率を大きくすることが可能になり、磁性体部の磁気的特性が向上する。また、溝４２を浅くすることができる。ここに、平均粒径とは、平均粒径Ｄ５０（体積基準の累積百分率５０％相当粒径）を意味する。かかる平均粒径Ｄ５０は、例えば動的光散乱式粒度分析計（日機装株式会社製、ＵＰＡ）により測定することができる。一の態様において、金属粒子の平均粒径は、好ましくは５μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上８０μｍ以下であり得る。
一の態様において、金属粒子は、平均粒径が異なる少なくとも２種、例えば２種、３種または４種の金属粒子を含んでいてもよい。平均粒径が異なる金属粒子を用いることにより、より磁性体部の磁気的特性が向上し、また、めっきにより形成した外部電極の密着性が高くなる。一の態様において、金属粒子として、鉄または鉄合金の粒子と、その平均粒径よりも小さな平均粒径を有する粒子を用いることにより、磁性体部の磁気的特性を向上できる。
上記金属粒子の表面は、絶縁被膜により覆われていてもよい。金属粒子の表面を絶縁被膜により覆うことにより、磁性体部の内部の比抵抗を高くすることができる。
上記絶縁被膜の厚みは、特に限定されないが、好ましくは５ｎｍ以上１μｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり得る。絶縁被膜の厚みをより大きくすることにより、磁性体部の比抵抗をより高くすることができる。また、絶縁被膜の厚みをより小さくすることにより、磁性体部中の金属材料の量をより多くすることができ、磁性体部の磁気的特性が向上し、磁性体部の小型化を図ることが容易になる。
一の態様において、絶縁被膜の厚みは４０ｎｍ以上であり得る。絶縁被膜の厚みを４０ｎｍ以上とすることにより、磁性体部の比抵抗をより高くすることができる。別の態様において、絶縁被膜の厚みは４０ｎｍ未満であり得る。絶縁被膜の厚みを４０ｎｍ未満とすることにより、めっき処理などにより、金属粒子の表面に別の金属を析出させることが容易になる。
一の態様において、上記金属粒子は、平均厚みが４０ｎｍ未満である絶縁被膜により被覆された粒子Ａと、平均厚みが４０ｎｍ以上である絶縁被膜により被覆された粒子Ｂを含み得る。粒子Ａと粒子Ｂの比率（Ａ／Ｂ）は、好ましくは０．１以上１．０以下、より好ましくは０．３以上０．５以下である。このように絶縁被膜の厚みが異なる複数の金属粒子を用いることにより、磁性体部の耐電圧特性とめっきの析出特性を制御することができる。
上記磁性体部における、上記金属粒子の含有量は、磁性体部全体に対して、好ましくは５０体積％以上、より好ましくは６０体積％以上、さらに好ましくは７０体積％以上であり得る。金属材料の含有量をかかる範囲とすることにより、本発明のコイル部品の磁気的特性が向上する。また、金属粒子の含有量は、磁性体部全体に対して、好ましくは９５体積％以下、より好ましくは９０体積％以下、さらに好ましくは８７体積％以下、さらにより好ましくは８５体積％以下であり得る。金属粒子の含有量をかかる範囲とすることにより、磁性体部の比抵抗をより高くすることができる。一の態様において、金属粒子の含有量は、磁性体部全体に対して、好ましくは５０体積％以上９５体積％以下、より好ましくは６０体積％以上９０体積％以下、さらに好ましくは７０体積％以上８７体積％以下、さらにより好ましくは７０体積％以上８５体積％以下であり得る。
上記磁性体部１１の表層の少なくとも一部は、上記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層であり得る。具体的には、磁性体部１１の表層は、溝４２により隔てられた第一導電層１７および第二導電層１８であり得る。下記するように、溝により離隔される前の導電層は、第一外部電極および第二外部電極をめっき形成する際に、第一外部電極および第二外部電極間の導電パスとして機能し、第一外部電極および第二外部電極の厚みおよび電気特性のばらつきを抑制する。また、第二金属材料に熱伝導性が高い材料を用いることにより、コイル部品の表面からの放熱を増加させることができ、放熱性を向上させることができる。
上記第二金属材料は、上記第一金属材料よりも比抵抗が低い金属材料である。第二金属材料は、好ましくは、第一金属材料と置換反応を起こす金属であり得る。第二金属材料としては、特に限定されないが、銅、アルミニウム等が挙げられる。好ましくは、第二金属材料は、銅である。第二金属材料は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。
上記磁性体部における、第一導電層および第二導電層の厚みは、特に限定されないが、好ましくは上記金属粒子の平均粒径と同程度の厚みであり、例えば、５ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり得る。
好ましい態様において、第一金属材料は鉄または鉄合金であり、第二金属材料は銅である。
上記磁性体部１１は、側面を一周する溝４２を有する。溝は、上記第一導電層および第二導電層を電気的に離隔できるものであれば、その形状、深さ等は限定されない。
溝の深さは、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下であり、また、好ましくは５０μｍ以上であり得る。
一の態様において、磁性体部１１の表面部分の内、コイル導体２１と隣接する領域は、除去されていてもよい。コイル導体と隣接する領域の磁性体部を除去することにより、磁性体部１１とコイル導体２１との隙間が大きくなり、バレルめっき処理する際にメディアが浸入し易くなって、めっきの析出速度が向上する。
上記コイル導体２１は、導電性材料を含む導線を、コイル状に巻き回して形成される。
上記導電性材料としては、特に限定されないが、例えば、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル等が挙げられる。好ましくは、導電性材料は銅である。導電性材料は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。
本実施形態において、図２に示されるように、コイル導体２１は、その両末端２２，２３が外側に位置するように渦巻き状に２段に巻き回されて形成されている。即ち、コイル導体２１は、平角導線を外外巻きに巻き回して形成されている。コイル導体２１の一方の末端２２は、磁性体部１１の一方の第一端面１５から露出し、コイル導体２１の他方の末端２３は、磁性体部１１の他方の第二端面１６から露出している。
一の態様において、上記コイル導体２１を形成する導線は、絶縁性物質により被覆されていてもよい。コイル導体２１を形成する導線を絶縁性物質により被覆することにより、コイル導体２１と磁性体部１１の絶縁をより確実にすることができる。この場合、コイル導体の末端においても導体の周囲に絶縁性物質の被膜が存在する。従って、外部電極をめっきにより形成する場合、めっき成長により絶縁性物質の被膜を乗り越えるまで、第一外部電極および第二外部電極間は、コイル導体により接続されていない状態となる。この状態においては、他に手段により第一外部電極および第二外部電極が電気的に接続されていない場合には、メディアが接触した側のめっき膜しか成長しないという問題が生じ得る。しかしながら、下記する本発明の製造方法によれば、磁性体部の表層に存在する導電層により、第一外部電極および第二外部電極間が電気的に接続された状態となるので、上記の問題は生じない。
好ましい態様において、コイル導体２１を形成する導線が絶縁性物質により被覆されている場合、コイル導体２１において、第一外部電極３１および第二外部電極３２に接続するための引き出し部分の末端部分は露出している。それ以外の部分は、絶縁性物質により被覆されている。即ち、コイル導体２１は、両端部に位置する露出部分と、その間に位置する被覆部分とから成る。コイル導体２１を形成する導線を絶縁性物質で被覆することにより、コイル導体２１と磁性体部１１の絶縁をより確実にしつつ、コイル導体２１の端部を露出させることにより、めっき処理がより容易になる。さらに、コイル導体２１と第一外部電極３１および第二外部電極３２の接続部における抵抗値をより小さくすることができる。
上記絶縁性物質としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂が挙げられる。
本実施形態においては、コイル導体の末端２２，２３は、斜めに切り出されている。換言すれば、コイル導体２１の末端２２，２３の断面の、コイル導体２１を形成する導線の中心軸に対する角度が、９０°未満である。尚、上記「コイル導体の末端の断面の、コイル導体を形成する導線の中心軸に対する角度」とは、上記断面と上記中心軸がなす最小の角度を意味する。上記角度をより小さくすることにより、コイル導体の末端の断面積が大きくなり、めっき形成が容易になり、めっき未着を抑制することができる。また、コイル導体と外部電極との接触面が大きくなることから、接続部における抵抗値を小さくすることができる。
尚、本発明のコイル導体は、本実施形態に限定されず、コイル部品に利用できるものであれば特に限定されない。例えば、コイル導体の末端は、上記実施形態のように必ずしも斜めに切り出されている必要はなく、上記の角度が直角となるように切り出されていてもよい。また、上記実施形態においては、コイル導体は、端面に対してコイル導体の中心軸が垂直になるように配置されているが、水平になるように配置してもよい。
第一外部電極３１および第二外部電極３２は、それぞれ、第一端面１５および第二端面１６上から４つの側面の一部にまで延在するように設けられている。これらの外部電極は、単層であっても、多層であってもよい。好ましくは、第一外部電極３１および第二外部電極３２は、めっき処理により形成される。これらの外部電極が多層である場合、好ましくはその最下層は、めっき層である。
上記外部電極は、導電性材料、好ましくはＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、ＮｉおよびＣｕから選択される１種またはそれ以上の金属材料から構成される。好ましい態様において、外部電極が多層である場合、最下層は銅のめっき層であり、この上にＮｉめっき層とＳｎめっき層が存在する。
外部電極の厚みは、特に限定されないが、例えば１μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上２０μｍ以下であり得る。
本実施形態において、絶縁膜４１は、第一外部電極３１、第二外部電極３２および溝４２が配置されていない磁性体部１１の外面上に設けられている。絶縁膜４１は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド等の電気絶縁性が高い樹脂材料から構成される。尚、本発明において、絶縁膜は必須ではなく、存在しなくてもよい。
次に、コイル部品１の製造方法について説明する。
最初に、コイル導体２１が埋設された磁性体部１１（以下、素体ともいう）を製造する。
まず、金型にコイル導体２１を複数配置する。次に、これらのコイル導体２１上に、金属粒子と樹脂材料を含むコンポジット材料のシートを重ね、次いで、一次プレス成形を行う。一次プレス成形により、コイル導体２１の少なくとも一部分は、上記シート中に埋め込まれ、コイル導体２１の内部にコンポジット材料が充填される。
次に、一次プレス成形により得られたコイル導体２１が埋め込まれたシートを金型から外し、次いで、コイル導体２１が露出した面に別のシートを重ねて、二次プレスを行う。これにより、複数の素体が含まれる集合コイル基板が得られる。上記の２つのシートは、二次プレスにより一体となり、コイル部品１の磁性体部１１を形成する。
次に、二次プレス成形により得られた集合コイル基板を、各素体に分割する。得られた素体の対向する第一端面１５および第二端面１６のそれぞれには、コイル導体２１の末端２２，２３が露出している。
集合コイル基板の各素体への分割は、ダイシングブレード、各種レーザー装置、ダイサー、各種刃物、金型を用いて行うことができる。好ましい態様において、各素体の切断面は、バレル研磨される。
以上、本発明のコイル部品１における素体の製造方法について説明した。しかしながら、素体の製造方法は上記の方法に限定されず、コイル導体を磁性体部の内部に埋設することができる方法であれば、特に限定されない。例えば、コイル導体ペーストと金属粒子入りペーストをスクリーン印刷等で形成し、順次印刷積層を繰り返しブロック体にした後、個片化し焼成体とする方法、コンポジット材料を成型したコアにコイル導体を埋め込む方法等が挙げられる。
次に、コイル導体２１が埋設された磁性体部１１の表層に、第二金属材料を存在させる。
磁性体部の表層に第二金属材料を存在させる方法としては、磁性体部の表層に存在する金属粒子の金属、典型的には鉄と第二金属材料を置換することにより、または金属粒子上に第二金属材料を析出させることにより行うことができる。具体的には、上記で得られた素体上に置換めっきを行うことにより、磁性体部１１の表層の金属粒子上に第二金属材料を析出させる。これにより、磁性体部１１の表層に導電層が形成される。尚、導電層に関して、磁性体部の表層が完全に第二金属材料により覆われている必要はなく、第二金属材料が部分的に存在することにより、第一端面１５と第二端面１６間を電気的に接続できればよい。また、導電層は、必ずしも磁性体部の表層全体に形成されている必要はなく、外部電極を形成する際に、第一外部電極と第二外部電極間を電気的に接続できる形態であればよい。例えば、磁性体部の側面の１つ、２つまたは３つのみに形成されていてもよく、各面の一部にのみ形成してもよい。
次に、上記で得られた素体の全面に、絶縁膜を形成する。絶縁膜は、スプレー、ディッピング等により形成することができる。
次に、コイル導体２１の末端２２，２３が露出した第一端面１５および第二端面１６に、それぞれ、第一外部電極３１および第二外部電極３２を形成する。
上記で得られた絶縁膜で被覆された素体の、第一外部電極３１および第二外部電極３２を形成する箇所の絶縁層を除去する。絶縁層の除去は、好ましくはレーザー照射により行われる。次いで、めっき処理、好ましくは電解めっき処理により、第一外部電極３１および第二外部電極３２を形成する。めっき方法は特に限定されないが、好ましくは、バレルめっきが用いられる。コイル導体２１の末端２２，２３と、第一外部電極３１および第二外部電極３２とは、それぞれ電気的に接続される。
最後に、第一外部電極３１と第二外部電極３２間を電気的に離隔するために、側面の周囲に溝４２を形成する。溝４２は、磁性体部の導電層が除去される深さまで形成される。この溝４２により導電層は、第一導電層１７と第二導電層１８に分けられる。これにより本発明のコイル部品１が製造される。
上記溝の形成方法としては、特に限定されないが、例えばレーザー照射、ダイサーカット、サンドブラストなどの物理的処理、エッチングなどの化学的処理等が挙げられる。好ましくは、溝は、ダイサーカットにより形成される。
上記の方法によれば、第一外部電極および第二外部電極をめっき形成する際に、第一端面１５および第二端面１６に析出しためっき層が、めっき処理開始後すぐに、磁性体部１１の表層に形成された第二金属材料を含む導電層を介して、電気的に接続される。従って、第一外部電極および第二外部電極を、ばらつきなく形成することができる。
従って、本発明は、金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と
前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、
前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、
コイル部品の製造方法であって、
コイル導体が埋設された磁性体部の表面を、第二金属材料で置換めっきし、
前記磁性体部の表面のうち、第一外部電極および第二外部電極を形成する箇所以外を絶縁膜で被覆し、
絶縁膜により被覆された磁性体部をめっき処理することにより、磁性体部の露出部分に第一外部電極および第二外部電極を形成し、
前記磁性体部の表面に溝を形成することにより、前記第一外部電極および第二外部電極間を電気的に離隔すること
を含むコイル部品の製造方法をも提供する。
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と
前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、
前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、
コイル部品の製造方法であって、
コイル導体が埋設された磁性体部の表面を、第二金属材料で置換めっきし、
前記磁性体部の表面のうち、第一外部電極および第二外部電極を形成する箇所以外を絶縁膜で被覆し、
絶縁膜により被覆された磁性体部をめっき処理することにより、磁性体部の露出部分に第一外部電極および第二外部電極を形成し、
前記磁性体部の表面に溝を形成することにより、前記第一外部電極および第二外部電極間を電気的に離隔すること
を含むコイル部品の製造方法をも提供する。
以上、本発明のコイル部品およびその製造方法について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、別の態様において、図４に示すように、溝を２つ以上設けてもよい。
また、磁性体部の第一外部電極および第二外部電極の形成箇所に、絶縁被膜を有しない金属粒子を存在させてもよい。この金属粒子は、第一外部電極および第二外部電極を形成する直前にディップコートなどにより塗布してもよく、あるいは、磁性体部の形成時に端面に存在させてもよい。即ち、第一外部電極および第二外部電極が存在する磁性体部の表面部分に、絶縁被膜により被覆されていない金属粒子が存在してもよい。これにより第一外部電極および第二外部電極の形成箇所の電流密度が高くなり、めっき時間を短縮することができる。
（実施例１）
金属粒子としてＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系金属粒子（平均粒径５０μｍ）を、樹脂材料としてエポキシ樹脂を含むコンポジットシートを準備した。一方で、絶縁性材料としてのポリウレタン樹脂により被覆された銅製α巻コイル導体（平角導線を２段に外外巻きに巻き回したコイル導体）を準備した。
金属粒子としてＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系金属粒子（平均粒径５０μｍ）を、樹脂材料としてエポキシ樹脂を含むコンポジットシートを準備した。一方で、絶縁性材料としてのポリウレタン樹脂により被覆された銅製α巻コイル導体（平角導線を２段に外外巻きに巻き回したコイル導体）を準備した。
次に、金型の上に、上記のα巻コイル導体を複数配置し、上から上記のコンポジットシートを置いて、圧力５ＭＰａおよび温度１５０℃の条件で、３０分間プレスした。
次に、金型からコイル導体と一体となったコンポジットシートを取り出し、さらにコイル導体が露出した面に別のコンポジットシートを置いて、圧力５ＭＰａおよび温度１５０℃の条件で、３０分間プレスして、複数のコイル導体が埋設された集合コイル基板を作製した。
次に、ダイシングブレードを用いて、上記の集合コイル基板を素体毎に分割し、バレル研磨を行った。得られた素体の対向する側面（端面）には、コイル導体の末端が露出していた。
次いで、素体をバレルめっき浴に３０分浸漬することにより、磁性体部のＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ粒子上に、置換めっきにより、銅を析出させた。次いで、スプレーコーティングにより素体全面に絶縁膜を形成した。
次いで、外部電極を形成する部分にＹＶＯ４レーザーを照射して絶縁膜を除去した。その後、電解バレルめっき（電流値１５Ａ、温度５５℃、めっき時間５０分）により磁性体部の露出部分に銅めっきを施し、外部電極を形成した。
次いで、外部電極間の素体表面の導電パスを切断するため、ダイシングブレードで素体に溝を形成し、実施例１のコイル部品を作製した。
（比較例１）
置換めっきにより磁性体部に銅を析出させる工程を行わず、実施例１と同程度の外部電極の厚みが得られるようにめっき時間を９０分としたこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例１のコイル部品を作製した。
置換めっきにより磁性体部に銅を析出させる工程を行わず、実施例１と同程度の外部電極の厚みが得られるようにめっき時間を９０分としたこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例１のコイル部品を作製した。
（評価）
作製した実施例１および比較例１のコイル部品の外部電極の厚みを蛍光Ｘ線膜厚計を用いて測定した。それぞれのコイル部品における外部電極の厚みの平均（Ａｖｅ．）および標準偏差（σ）を求めた（ｎ＝３０）。
作製した実施例１および比較例１のコイル部品の外部電極の厚みを蛍光Ｘ線膜厚計を用いて測定した。それぞれのコイル部品における外部電極の厚みの平均（Ａｖｅ．）および標準偏差（σ）を求めた（ｎ＝３０）。
上記の結果から明らかなように、実施例１のコイル部品は、比較例１のコイル部品と比較して、外部電極の厚みのばらつきが小さいことが確認された。また、実施例１のコイル部品は、比較例１のコイル部品と比較して、同程度の厚みの外部電極を形成するのに要する時間が短いこと、即ち成膜速度が速いことが確認された。
本発明のコイル部品は、インダクタなどとして幅広く様々な用途に使用され得る。
１…コイル部品
１１…磁性体部
１５…第一端面
１６…第二端面
１７…第一導電層
１８…第二導電層
２１…コイル導体
２２…コイル導体の末端
２３…コイル導体の末端
３１…第一外部電極
３２…第二外部電極
４１…絶縁膜
４２…溝
１１…磁性体部
１５…第一端面
１６…第二端面
１７…第一導電層
１８…第二導電層
２１…コイル導体
２２…コイル導体の末端
２３…コイル導体の末端
３１…第一外部電極
３２…第二外部電極
４１…絶縁膜
４２…溝
Claims (12)
- 金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と
前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、
前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、
コイル部品。 - 前記第一外部電極および第二外部電極がめっき層である、請求項１に記載のコイル部品。
- 前記第一導電層および第二導電層のうち、第一外部電極および第二外部電極が存在しない領域が、絶縁膜により被覆されている、請求項１または２に記載のコイル部品。
- 前記磁性体部が溝を有し、前記第一導電層および第二導電層が、当該溝により電気的に離隔されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコイル部品。
- 溝の深さが、２００μｍ以下である、請求項４に記載のコイル部品。
- 前記金属粒子の平均粒径が、２００μｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のコイル部品。
- 前記金属粒子が、平均厚みが４０ｎｍ未満である絶縁被膜により被覆された粒子、および平均厚みが４０ｎｍ以上である絶縁被膜により被覆された粒子を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコイル部品。
- 前記第一金属材料が、鉄または鉄合金である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のコイル部品。
- 前記第二金属材料が、銅である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のコイル部品。
- 前記コイル導体が、絶縁性物質により被覆されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のコイル部品。
- 第一外部電極および第二外部電極が存在する磁性体部の表面部分に、絶縁被膜により被覆されていない金属粒子が存在する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のコイル部品。
- 金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と
前記コイル導体に電気的に接続された第一外部電極および第二外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部の表層の少なくとも一部は、前記金属粒子を構成する第一金属材料よりも比抵抗が低い第二金属材料を含む導電層を構成し、
前記導電層は、前記第一外部電極に電気的に接続される第一導電層および前記第二外部電極に電気的に接続される第二導電層を含み、第一導電層および第二導電層は、電気的に離隔されている、
コイル部品の製造方法であって、
コイル導体が埋設された磁性体部の表面を、第二金属材料で置換めっきし、
前記磁性体部の表面のうち、第一外部電極および第二外部電極を形成する箇所以外を絶縁膜で被覆し、
絶縁膜により被覆された磁性体部をめっき処理することにより、磁性体部の露出部分に第一外部電極および第二外部電極を形成し、
前記磁性体部の表面に溝を形成することにより、前記第一外部電極および第二外部電極間を電気的に離隔すること
を含むコイル部品の製造方法。
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