JP2018156992A - Coil component and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a coil component which can suppress the worsening of DC superposing characteristics while it enables the downsizing; and a method for manufacturing the coil component.SOLUTION: A coil component 10 comprises a magnetic substrate 11 including a Ni-Zn based ferrite material in which a NiO content accounts for 24-30 mol%. The inventors newly found that a high effective saturated magnetic flux density (Bms) can be achieved by adopting the ferrite material like this. That is, a magnetic substrate 11 which the ferrite material is adopted for is less prone to go into a magnetic saturation state, the worsening of the DC superposing characteristic of the coil component when thinning a magnetic substrate can be suppressed effectively.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、コイル部品およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a coil component and a manufacturing method thereof.

従来のコイル部品として、たとえば特許文献1には、磁性基板上に、コイルと、該コイルを覆うとともに金属磁性粉末とポリマーとの複合体からなる上部カバー層とが設けられた構成のコイル部品が開示されている。   As a conventional coil component, for example, Patent Document 1 discloses a coil component having a configuration in which a coil and an upper cover layer made of a composite of a metal magnetic powder and a polymer are provided on the magnetic substrate. It is disclosed.

特開2013−140939号公報JP 2013-140939 A

上述のようなコイル部品は、スマートフォン等の電子機器の電源回路に採用され得るが、電子機器の近年における小型化、高機能化および多機能化に対応すべく、コイル部品自体の小型化や特性向上が求められている。   The coil components as described above can be employed in power supply circuits of electronic devices such as smartphones. However, in order to cope with recent downsizing, high functionality, and multi-functionality of electronic devices, the coil components themselves can be reduced in size and characteristics. There is a need for improvement.

コイル部品自体の小型化には、磁性基板を薄くすることが考えられるが、磁性基板を単に薄くしただけではコイル部品の直流重畳特性が低下するため、小型化と特性向上との両立が難しい。   To reduce the size of the coil component itself, it is conceivable to make the magnetic substrate thinner. However, simply reducing the thickness of the magnetic substrate lowers the DC superimposition characteristics of the coil component, making it difficult to achieve both reduction in size and improvement in characteristics.

そこで、本発明は、小型化を図りつつ、直流重畳特性の低下が抑制されたコイル部品およびその製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a coil component in which a reduction in direct current superposition characteristics is suppressed and a method for manufacturing the same, while achieving downsizing.

本発明の一側面に係るコイル部品は、主面を有し、Ni−Zn系のフェライト材料で構成されるとともに、該フェライト材料におけるNiO含有率が24〜30mol%である磁性基板と、磁性基板の主面上に配置され、該主面の法線方向に沿うコイル軸を有するコイルと、磁性基板の主面上に設けられ、該主面側からコイルを覆う磁性樹脂層とを備える。   A coil component according to an aspect of the present invention includes a magnetic substrate having a main surface and made of a Ni—Zn-based ferrite material, and a NiO content in the ferrite material of 24 to 30 mol%, and a magnetic substrate. A coil having a coil axis along the normal direction of the main surface, and a magnetic resin layer provided on the main surface of the magnetic substrate and covering the coil from the main surface side.

上記コイル部品においては、磁性基板を構成するNi−Zn系のフェライト材料におけるNiO含有率が24〜30mol%であり、このようなフェライト材料を採用することにより高い実効飽和磁束密度(Bms)が得られることを発明者らは新たに見出した。すなわち、上記フェライト材料を採用した磁性基板では磁気飽和状態になりにくく、磁性基板を薄くしたときにコイル部品の直流重畳特性が低下する事態が効果的に抑制されている。   In the coil component, the NiO content in the Ni—Zn ferrite material constituting the magnetic substrate is 24 to 30 mol%, and by adopting such a ferrite material, a high effective saturation magnetic flux density (Bms) can be obtained. The inventors have newly found that this is possible. That is, the magnetic substrate employing the above ferrite material is unlikely to be in a magnetic saturation state, and the situation where the DC superimposition characteristics of the coil component are reduced when the magnetic substrate is thinned is effectively suppressed.

本発明の他の側面に係るコイル部品では、磁性基板は、10MHz以下における複素透磁率(μ”)が35未満である。このような磁性基板によれば、高い実効飽和磁束密度が得られる。   In the coil component according to another aspect of the present invention, the magnetic substrate has a complex permeability (μ ″) of less than 35 at 10 MHz or less. According to such a magnetic substrate, a high effective saturation magnetic flux density can be obtained.

本発明の他の側面に係るコイル部品では、磁性樹脂層が、コイルを挟んで磁性基板と対向する層状の被覆層部を有し、磁性基板の厚さが、磁性樹脂層の被覆層部の厚さよりも厚い。この場合、磁性基板のほうが磁性樹脂層よりも磁気飽和状態になりやすいが、上記フェライト材料で磁性基板を構成することで、磁性基板における磁気飽和状態が生じにくくなる。   In the coil component according to another aspect of the present invention, the magnetic resin layer has a layered coating layer portion facing the magnetic substrate with the coil interposed therebetween, and the thickness of the magnetic substrate is equal to that of the coating layer portion of the magnetic resin layer. Thicker than the thickness. In this case, the magnetic substrate is more likely to be in a magnetic saturation state than the magnetic resin layer, but the magnetic saturation state in the magnetic substrate is less likely to occur by configuring the magnetic substrate with the ferrite material.

本発明の一側面に係るコイル部品の製造方法は、Ni−Zn系のフェライト材料で構成されるとともに、該フェライト材料におけるNiO含有率が24〜30mol%である磁性基板を準備する工程と、磁性基板の主面上に、該主面の法線方向に沿うコイル軸を有するコイルを配置する工程と、磁性基板の主面上に、該主面側からコイルを覆う磁性樹脂層を形成する工程とを含む。   A method of manufacturing a coil component according to one aspect of the present invention includes a step of preparing a magnetic substrate that is made of a Ni—Zn-based ferrite material and that has a NiO content of 24 to 30 mol% in the ferrite material; A step of disposing a coil having a coil axis along the normal direction of the main surface on the main surface of the substrate, and a step of forming a magnetic resin layer covering the coil from the main surface side on the main surface of the magnetic substrate Including.

上記コイル部品の製造方法では、磁性基板を準備する工程において準備される磁性基板は、NiO含有率が24〜30mol%であるNi−Zn系のフェライト材料で構成されている。このようなフェライト材料を採用することにより高い実効飽和磁束密度(Bms)が得られることを発明者らは新たに見出した。すなわち、上記フェライト材料を採用した磁性基板では磁気飽和状態になりにくく、磁性基板を薄くしたときにコイル部品の直流重畳特性が低下する事態が効果的に抑制されている。   In the coil component manufacturing method, the magnetic substrate prepared in the step of preparing the magnetic substrate is made of a Ni—Zn-based ferrite material having a NiO content of 24 to 30 mol%. The inventors newly found that a high effective saturation magnetic flux density (Bms) can be obtained by employing such a ferrite material. That is, the magnetic substrate employing the above ferrite material is unlikely to be in a magnetic saturation state, and the situation where the DC superimposition characteristics of the coil component are reduced when the magnetic substrate is thinned is effectively suppressed.

本発明によれば、小型化を図りつつ、直流重畳特性の低下が抑制されたコイル部品およびその製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while aiming at size reduction, the coil component by which the fall of the direct current | flow superimposition characteristic was suppressed, and its manufacturing method are provided.

本発明の一実施形態に係る電源回路ユニットを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a power supply circuit unit according to an embodiment of the present invention. 図1の電源回路ユニットの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the power supply circuit unit of FIG. 本発明の一実施形態に係るコイル部品の斜視図である。It is a perspective view of the coil component which concerns on one Embodiment of this invention. 図3のIV−IV線に沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. コイル部品の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a coil component. コイル部品の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of coil components. コイル部品の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of coil components. コイル部品の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of coil components. 実施例に係る実験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the experimental result which concerns on an Example.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.

まず、図1及び図2を参照して、一実施形態に係る電源回路ユニット1の全体的な構成を説明する。本実施形態で説明する電源回路ユニットは、例えば、直流電圧の電圧変換(降圧)をおこなうスイッチング電源回路ユニット等である。図1及び図2に示されるように、電源回路ユニット1は、回路基板2と、電子部品3、4、5、6、10とを備えている。具体的には、回路基板2上に、電源IC3、ダイオード4、コンデンサ5、スイッチング素子6、及びコイル部品10が搭載された構成となっている。   First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the whole structure of the power supply circuit unit 1 which concerns on one Embodiment is demonstrated. The power supply circuit unit described in the present embodiment is, for example, a switching power supply circuit unit that performs voltage conversion (step-down) of a DC voltage. As shown in FIGS. 1 and 2, the power supply circuit unit 1 includes a circuit board 2 and electronic components 3, 4, 5, 6, and 10. Specifically, the power supply IC 3, the diode 4, the capacitor 5, the switching element 6, and the coil component 10 are mounted on the circuit board 2.

図3〜図5を参照して、コイル部品10の構成について説明する。図3は、コイル部品10の斜視図である。図4は、図3のIV−IV線に沿った断面図である。図5は、コイル部品の分解斜視図である。図5の分解斜視図では、図3の磁性樹脂層18の図示を省略している。   The configuration of the coil component 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view of the coil component 10. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view of the coil component. In the exploded perspective view of FIG. 5, the illustration of the magnetic resin layer 18 of FIG. 3 is omitted.

図3に示されるように、コイル部品10は、後述するコイル12が内部に設けられた素体7(磁性素体)と、素体7の主面7a上に設けられた絶縁層30とを備えている。素体7は、直方体形状の外形を有している。直方体形状には、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。素体7は、主面7aを有しており、主面7aは長辺および短辺を有する矩形状をなしている。矩形状には、角部が丸められている矩形が含まれる。   As shown in FIG. 3, the coil component 10 includes an element body 7 (magnetic element body) in which a coil 12 described later is provided, and an insulating layer 30 provided on the main surface 7 a of the element body 7. I have. The element body 7 has a rectangular parallelepiped outer shape. The rectangular parallelepiped shape includes a rectangular parallelepiped shape in which corners and ridge lines are chamfered and a rectangular parallelepiped shape in which corners and ridge lines are rounded. The element body 7 has a main surface 7a, and the main surface 7a has a rectangular shape having a long side and a short side. The rectangular shape includes a rectangle with rounded corners.

主面7aには、絶縁層30を介して端子電極20A、20Bが設けられている。端子電極20Aは、主面7aにおける一方の短辺に沿っており、端子電極20Bは、主面7aにおける他方の短辺に沿っている。端子電極20A、20Bは、主面7aにおける長辺に沿った方向に互いに離間している。   Terminal electrodes 20 </ b> A and 20 </ b> B are provided on the main surface 7 a via an insulating layer 30. The terminal electrode 20A is along one short side of the main surface 7a, and the terminal electrode 20B is along the other short side of the main surface 7a. The terminal electrodes 20A and 20B are separated from each other in the direction along the long side of the main surface 7a.

素体7は、例えば磁性材料で構成されている。具体的には、素体7は、磁性基板11と、磁性樹脂層18とで構成されている。   The element body 7 is made of, for example, a magnetic material. Specifically, the element body 7 includes a magnetic substrate 11 and a magnetic resin layer 18.

磁性基板11は、磁性材料で構成された略平板状の基板である(図5参照)。磁性基板11は、素体7の、主面7aとは反対側に位置している。磁性基板11の主面11a上に、磁性樹脂層18および後述するコイル12が設けられている。   The magnetic substrate 11 is a substantially flat substrate made of a magnetic material (see FIG. 5). The magnetic substrate 11 is located on the opposite side of the element body 7 from the main surface 7a. On the main surface 11a of the magnetic substrate 11, a magnetic resin layer 18 and a coil 12 described later are provided.

磁性基板11は、具体的には、Ni−Zn系のフェライト材料で構成されている。本実施形態では、磁性基板11を構成するフェライト材料は、主材料としてF2O、NiOおよびZnOを含み、添加物としてTiO、CoO、Bi、Caを含んでいる。また、本実施形態に係るフェライト材料では、Feの含有率が45〜49.5mol%、NiOの含有率が24〜30mol%、ZnOの含有率が19〜25mol%となっている。さらに、本実施形態に係るフェライト材料では、Feの純度は99.3%以上である。 Specifically, the magnetic substrate 11 is made of a Ni—Zn ferrite material. In the present embodiment, the ferrite material constituting the magnetic substrate 11 includes a F e 2O 3, NiO and ZnO as a main material, and includes TiO, CoO, and Bi 2 O 3, Ca 2 O 3 as an additive. Further, in the ferrite material according to the present embodiment, Fe 2 O 3 content of from 45~49.5mol%, 24~30mol the content of NiO%, the content of ZnO is in the 19~25mol%. Furthermore, in the ferrite material according to the present embodiment, the purity of Fe 2 O 3 is 99.3% or more.

磁性樹脂層18は、磁性基板11上に形成されており、後述するコイル12(図4及び図5参照)を内部に備えている。磁性樹脂層18の磁性基板11側の面18bとは反対側の面18aは、素体7の主面7aを構成している。磁性樹脂層18は、磁性粉とバインダ樹脂との混合物であり、磁性粉の構成材料は例えば鉄、カルボニル鉄、ケイ素、コバルト、クロム、ニッケル、又はホウ素等であり、バインダ樹脂の構成材料は例えばエポキシ樹脂である。磁性樹脂層18の全体の90%以上が、例えば磁性粉で構成されていてもよい。磁性樹脂層18の透磁率は10〜100(一例として、35)である。   The magnetic resin layer 18 is formed on the magnetic substrate 11 and includes a coil 12 (see FIGS. 4 and 5) to be described later. A surface 18 a opposite to the surface 18 b on the magnetic substrate 11 side of the magnetic resin layer 18 constitutes a main surface 7 a of the element body 7. The magnetic resin layer 18 is a mixture of magnetic powder and binder resin, and the constituent material of the magnetic powder is, for example, iron, carbonyl iron, silicon, cobalt, chromium, nickel, or boron, and the constituent material of the binder resin is, for example, It is an epoxy resin. 90% or more of the entire magnetic resin layer 18 may be made of magnetic powder, for example. The magnetic resin layer 18 has a magnetic permeability of 10 to 100 (as an example, 35).

磁性樹脂層18は、後述するコイル12の空芯部分(内径側の部分)に位置する空芯部18cと、コイル12の外周部分(外径側の部分)に位置する外周部18dと、コイル12を挟んで磁性基板11と対向する層状の被覆層部18eを含んでいる。磁性樹脂層18の被覆層部18eの厚さt1は、磁性基板11の厚さt2よりも薄くなるように設計されている。被覆層部18eの厚さt1および磁性基板11の厚さt2は、50〜200μmの範囲内で決定され得る。一例として、被覆層部18eの厚さt1は110μmであり、磁性基板11の厚さt2は145μmである。   The magnetic resin layer 18 includes an air core portion 18c positioned in an air core portion (inner diameter side portion) of the coil 12, which will be described later, an outer peripheral portion 18d positioned in an outer peripheral portion (outer diameter side portion) of the coil 12, and a coil 12 includes a layered covering layer portion 18e facing the magnetic substrate 11 with 12 interposed therebetween. The thickness t1 of the coating layer portion 18e of the magnetic resin layer 18 is designed to be thinner than the thickness t2 of the magnetic substrate 11. The thickness t1 of the covering layer portion 18e and the thickness t2 of the magnetic substrate 11 can be determined within a range of 50 to 200 μm. As an example, the thickness t1 of the covering layer portion 18e is 110 μm, and the thickness t2 of the magnetic substrate 11 is 145 μm.

素体7の主面7aに設けられた一対の端子電極20A、20Bはいずれも、膜状であり、平面視で略長方形形状を呈している。端子電極20A、20B各面積は、略同じである。端子電極20A、20Bは、例えばCu等の導電性材料によって構成されている。端子電極20A、20Bは、めっき形成により形成されためっき電極である。端子電極20A、20Bは、単層構造でも複数層構造でもよい。   Each of the pair of terminal electrodes 20A, 20B provided on the main surface 7a of the element body 7 has a film shape and has a substantially rectangular shape in plan view. The areas of the terminal electrodes 20A and 20B are substantially the same. The terminal electrodes 20A and 20B are made of a conductive material such as Cu, for example. The terminal electrodes 20A and 20B are plating electrodes formed by plating. The terminal electrodes 20A and 20B may have a single layer structure or a multilayer structure.

図4及び図5に示されるように、コイル部品10の素体7は、内部に、(具体的には、磁性樹脂層18内)において、コイル12、被覆部17、引出導体19A、19Bを有する。   As shown in FIGS. 4 and 5, the element body 7 of the coil component 10 includes the coil 12, the covering portion 17, and the lead conductors 19 </ b> A and 19 </ b> B inside (specifically, in the magnetic resin layer 18). Have.

コイル12は、平面視において矩形状に巻回されている。コイル12は、例えばCu等の金属材料で構成されており、その軸心(コイル軸)が磁性基板11の主面11aおよび素体7の主面7aの法線方向(主面11aおよび素体7の主面7aに直交する方向)に沿って延びている。コイル12は、二層のコイル導体層で構成されており、コイル導体層として下コイル部13及び上コイル部14を備えると共に連結部15、16を備える。下コイル部13と上コイル部14とは、主面7aに直交する方向(コイル12の軸心方向)に並んでおり、上コイル部14が下コイル部13よりも主面7a側に位置している。下コイル部13と上コイル部14とは、巻回方向が同じである。連結部15は、下コイル部13と上コイル部14との間に介在して、下コイル部13の最も内側の巻回部分と上コイル部14の最も内側の巻回部分とを連結している。連結部16は、下コイル部13から主面7a側に延び、下コイル部13と引出導体19Bとを連結している。   The coil 12 is wound in a rectangular shape in plan view. The coil 12 is made of, for example, a metal material such as Cu, and its axis (coil axis) is in the normal direction of the main surface 11a of the magnetic substrate 11 and the main surface 7a of the element body 7 (the main surface 11a and the element body). 7 in a direction perpendicular to the main surface 7a). The coil 12 includes two coil conductor layers. The coil 12 includes a lower coil portion 13 and an upper coil portion 14 as the coil conductor layer, and includes connecting portions 15 and 16. The lower coil portion 13 and the upper coil portion 14 are arranged in a direction orthogonal to the main surface 7a (the axial center direction of the coil 12), and the upper coil portion 14 is located on the main surface 7a side with respect to the lower coil portion 13. ing. The lower coil part 13 and the upper coil part 14 have the same winding direction. The connecting portion 15 is interposed between the lower coil portion 13 and the upper coil portion 14 to connect the innermost winding portion of the lower coil portion 13 and the innermost winding portion of the upper coil portion 14. Yes. The connecting portion 16 extends from the lower coil portion 13 to the main surface 7a side, and connects the lower coil portion 13 and the lead conductor 19B.

被覆部17は、絶縁性を有し、絶縁性樹脂で構成されている。被覆部17に用いられる絶縁性樹脂としては、例えばポリイミド、又はポリエチレンテレフタレートが挙げられる。被覆部17は、素体7内において、コイル12の下コイル部13及び上コイル部14を一体的に覆っている。被覆部17は、下コイル部13、上コイル部14、及び連結部15のそれぞれを個別に覆っている。被覆部17は、積層構造を有し、本実施形態では五層の絶縁性樹脂層17a、17b、17c、17d、17eで構成されている(図5参照)。絶縁性樹脂層17aは、下コイル部13の下側(磁性基板11側)に位置し、平面視におけるコイル12の形成領域と略同じ領域に形成されている。絶縁性樹脂層17bは、下コイル部13の同一層内の周囲及び巻回部分の間を埋めており、コイル12の内径に対応する領域は開いている。絶縁性樹脂層17bは、磁性基板11に直交する方向に沿って延びている。絶縁性樹脂層17cは、下コイル部13と上コイル部14との間に挟まれる位置にあり、コイル12の内径に対応する領域が開いている。絶縁性樹脂層17dは、上コイル部14の同一層内の周囲及び巻回部分の間を埋めており、コイル12の内径に対応する領域が開いている。絶縁性樹脂層17eは、上コイル部14の上側(主面7a側)に位置し、コイル12の内径に対応する領域が開いている。   The coating | coated part 17 has insulation and is comprised with insulating resin. Examples of the insulating resin used for the covering portion 17 include polyimide and polyethylene terephthalate. The covering portion 17 integrally covers the lower coil portion 13 and the upper coil portion 14 of the coil 12 in the element body 7. The covering portion 17 individually covers the lower coil portion 13, the upper coil portion 14, and the connecting portion 15. The covering portion 17 has a laminated structure, and in the present embodiment, the covering portion 17 includes five insulating resin layers 17a, 17b, 17c, 17d, and 17e (see FIG. 5). The insulating resin layer 17a is located below the lower coil portion 13 (on the magnetic substrate 11 side), and is formed in substantially the same region as the formation region of the coil 12 in plan view. The insulating resin layer 17b fills the periphery of the lower coil portion 13 in the same layer and the space between the winding portions, and an area corresponding to the inner diameter of the coil 12 is open. The insulating resin layer 17 b extends along a direction orthogonal to the magnetic substrate 11. The insulating resin layer 17 c is located between the lower coil portion 13 and the upper coil portion 14, and an area corresponding to the inner diameter of the coil 12 is open. The insulating resin layer 17d fills the periphery of the upper coil portion 14 in the same layer and the space between the winding portions, and an area corresponding to the inner diameter of the coil 12 is open. The insulating resin layer 17 e is located on the upper side (main surface 7 a side) of the upper coil portion 14, and an area corresponding to the inner diameter of the coil 12 is open.

一対の引出導体19A、19Bは、例えばCuで構成されており、コイル12の両端部E1、E2それぞれから主面7aに直交する方向に沿って延びている。   The pair of lead conductors 19A and 19B are made of Cu, for example, and extend from both end portions E1 and E2 of the coil 12 in a direction orthogonal to the main surface 7a.

引出導体19Aは、上コイル部14の最外の巻回部分に設けられたコイル12の一方の端部E1に接続されている。引出導体19Aは、磁性樹脂層18を貫通するようにしてコイル12の端部E1から素体7の主面7aまで延びて、主面7aに露出している。引出導体19Aの露出した部分に対応する位置に、端子電極20Aが設けられている。引出導体19Aは、絶縁層30の貫通孔31a内の導体部31によって、端子電極20Aに接続されている。これにより、引出導体19A及び導体部31を介して、コイル12の端部E1と端子電極20Aとが電気的に接続されている。   The lead conductor 19 </ b> A is connected to one end E <b> 1 of the coil 12 provided at the outermost winding portion of the upper coil portion 14. The lead conductor 19A extends from the end E1 of the coil 12 to the main surface 7a of the element body 7 so as to penetrate the magnetic resin layer 18, and is exposed to the main surface 7a. A terminal electrode 20A is provided at a position corresponding to the exposed portion of the lead conductor 19A. The lead conductor 19A is connected to the terminal electrode 20A by a conductor portion 31 in the through hole 31a of the insulating layer 30. Thus, the end E1 of the coil 12 and the terminal electrode 20A are electrically connected via the lead conductor 19A and the conductor portion 31.

引出導体19Bは、下コイル部13の最外の巻回部分に設けられたコイル12の他方の端部E2に接続されている。引出導体19Bは、磁性樹脂層18を貫通するようにしてコイル12の端部E2から素体7の主面7aまで延びて、主面7aに露出している。引出導体19Bの露出した部分に対応する位置に、端子電極20Bが設けられている。引出導体19Bは、絶縁層30の貫通孔32a内の導体部32によって、端子電極20Bに接続されている。これにより、引出導体19B及び導体部32を介して、コイル12の端部E2と端子電極20Bとが電気的に接続されている。   The lead conductor 19 </ b> B is connected to the other end E <b> 2 of the coil 12 provided at the outermost winding portion of the lower coil portion 13. The lead conductor 19B extends from the end E2 of the coil 12 to the main surface 7a of the element body 7 so as to penetrate the magnetic resin layer 18, and is exposed to the main surface 7a. A terminal electrode 20B is provided at a position corresponding to the exposed portion of the lead conductor 19B. The lead conductor 19B is connected to the terminal electrode 20B by a conductor portion 32 in the through hole 32a of the insulating layer 30. Thus, the end E2 of the coil 12 and the terminal electrode 20B are electrically connected via the lead conductor 19B and the conductor portion 32.

素体7の主面7a上に設けられた絶縁層30は、主面7a上の一対の端子電極20A、20Bの間に介在している。本実施形態では、絶縁層30は、一対の引出導体19A、19Bを露出させているように、主面7aの全領域を覆うように設けられていると共に、長辺方向(一対の端子電極20A、20Bが隣り合っている方向)に交差する方向に延びて主面7aを横断する部分を含む。絶縁層30は、引出導体19A、19Bに対応する位置に貫通孔31a、32a(孔)を有している。貫通孔31a、32a内には、Cu等の導電性材料によって構成された導体部31、32が設けられている。絶縁層30は、絶縁性材料により構成されており、例えばポリイミド、エポキシ等の絶縁性樹脂で構成されている。   The insulating layer 30 provided on the main surface 7a of the element body 7 is interposed between the pair of terminal electrodes 20A and 20B on the main surface 7a. In the present embodiment, the insulating layer 30 is provided so as to cover the entire region of the main surface 7a so as to expose the pair of lead conductors 19A and 19B, and in the long side direction (the pair of terminal electrodes 20A). , 20B are adjacent to each other) and extend in a direction crossing the main surface 7a. The insulating layer 30 has through holes 31a and 32a (holes) at positions corresponding to the lead conductors 19A and 19B. Conductor portions 31 and 32 made of a conductive material such as Cu are provided in the through holes 31a and 32a. The insulating layer 30 is made of an insulating material, for example, an insulating resin such as polyimide or epoxy.

次に、図6〜図8を参照して、コイル部品10の製造方法について説明する。図6〜図8は、コイル部品10の製造工程を説明する図である。   Next, with reference to FIGS. 6-8, the manufacturing method of the coil component 10 is demonstrated. 6-8 is a figure explaining the manufacturing process of the coil component 10. FIG.

まず、図6の(a)に示されるように、上述した磁性基板11を準備し、準備した磁性基板11の上に絶縁性樹脂ペーストパターンを塗布して、被覆部17の絶縁性樹脂層17aを形成する。続いて、図6の(b)に示されるように、絶縁性樹脂層17aの上に、下コイル部13をめっき形成するためのシード部22を形成する。シード部22は、所定のマスクを用いてめっきやスパッタリング等により形成することができる。続いて、図6の(c)に示されるように、被覆部17の絶縁性樹脂層17bを形成する。この絶縁性樹脂層17bは、磁性基板11の全面に絶縁性樹脂ペーストを塗布した後、シード部22に対応する部分を除去することで得ることができる。すなわち、絶縁性樹脂層17bは、シード部22を露出させる機能を有する。この絶縁性樹脂層17bは、磁性基板11上に立設された壁状の部分であり、下コイル部13形成される領域を画成する。続いて、図6の(d)に示されるように、絶縁性樹脂層17bの間においてシード部22を用いて、めっき層24を形成する。このとき、絶縁性樹脂層17bの間に画成された領域を充たすように成長するめっきが、下コイル部13となる。その結果、下コイル部13の巻回部分が隣り合う絶縁性樹脂層17bの間に位置するようになる。   First, as shown in FIG. 6A, the above-described magnetic substrate 11 is prepared, an insulating resin paste pattern is applied on the prepared magnetic substrate 11, and the insulating resin layer 17a of the covering portion 17 is applied. Form. Subsequently, as shown in FIG. 6B, a seed portion 22 for plating the lower coil portion 13 is formed on the insulating resin layer 17a. The seed portion 22 can be formed by plating, sputtering, or the like using a predetermined mask. Subsequently, as shown in FIG. 6C, an insulating resin layer 17b of the covering portion 17 is formed. The insulating resin layer 17 b can be obtained by applying an insulating resin paste to the entire surface of the magnetic substrate 11 and then removing the portion corresponding to the seed portion 22. That is, the insulating resin layer 17b has a function of exposing the seed portion 22. The insulating resin layer 17b is a wall-like portion standing on the magnetic substrate 11, and defines a region where the lower coil portion 13 is formed. Subsequently, as shown in FIG. 6D, a plating layer 24 is formed using the seed portion 22 between the insulating resin layers 17b. At this time, the plating that grows so as to fill the region defined between the insulating resin layers 17 b becomes the lower coil portion 13. As a result, the winding portion of the lower coil portion 13 is positioned between the adjacent insulating resin layers 17b.

続いて、図7の(a)に示されるように、絶縁性樹脂ペーストパターンを下コイル部13の上に塗布することにより、被覆部17の絶縁性樹脂層17cを形成する。その際、絶縁性樹脂層17cに、連結部15、16を形成するための開口部15’、16’を形成する。続いて、図7の(b)に示されるように、絶縁性樹脂層17cの開口部15’、16’に、連結部15、16をめっき形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 7A, an insulating resin paste pattern is applied on the lower coil portion 13 to form an insulating resin layer 17 c of the covering portion 17. At that time, openings 15 ′ and 16 ′ for forming the connecting portions 15 and 16 are formed in the insulating resin layer 17 c. Subsequently, as shown in FIG. 7B, the connecting portions 15 and 16 are formed by plating in the openings 15 'and 16' of the insulating resin layer 17c.

続いて、図7の(c)に示されるように、上述した工程と同様にして、絶縁性樹脂層17cの上に、上コイル部14および被覆部17の絶縁性樹脂層17d、17eを形成する。具体的には、図6の(b)〜(d)に示す手順と同様に、上コイル部14をめっき形成するためのシード部を形成し、上コイル部14が形成される領域を画成する絶縁性樹脂層17dを形成し、絶縁性樹脂層17dの間において上コイル部14をめっき形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 7C, the insulating resin layers 17d and 17e of the upper coil portion 14 and the covering portion 17 are formed on the insulating resin layer 17c in the same manner as described above. To do. Specifically, similarly to the procedure shown in FIGS. 6B to 6D, a seed portion for plating the upper coil portion 14 is formed, and a region where the upper coil portion 14 is formed is defined. The insulating resin layer 17d to be formed is formed, and the upper coil portion 14 is plated between the insulating resin layers 17d.

そして、絶縁性樹脂ペーストパターンを上コイル部14の上に塗布することにより、被覆部17の絶縁性樹脂層17eを形成する。その際、絶縁性樹脂層17eに、引出導体19A、19Bを形成するための開口部19A’、19B’を形成する。以上のように、被覆部17は、複数の絶縁性樹脂層17a〜17eを含む積層構造を有し、これらの絶縁性樹脂層17a〜17eによって、下コイル部13及び上コイル部14が取り囲まれる。   Then, an insulating resin paste pattern is applied on the upper coil portion 14 to form the insulating resin layer 17e of the covering portion 17. At that time, openings 19A 'and 19B' for forming the lead conductors 19A and 19B are formed in the insulating resin layer 17e. As described above, the covering portion 17 has a laminated structure including a plurality of insulating resin layers 17a to 17e, and the lower coil portion 13 and the upper coil portion 14 are surrounded by the insulating resin layers 17a to 17e. .

続いて、図7の(d)に示されるように、めっき層24のうち、下コイル部13及び上コイル部14を構成していない部分(下コイル部13及び上コイル部14の内径部及び外周部に対応する部分)をエッチング処理によって除去する。換言すると、図7の(c)の被覆部17に覆われていないめっき層24除去する。続いて、図8の(a)に示されるように、絶縁性樹脂層17eの開口部19A’に対応する位置に引出導体19Aを形成すると共に、開口部19B’に対応する位置に引出導体19Bを形成する。具体的には、所定のマスクを用いてめっきやスパッタリング等により、開口部19A’、19B’上に引出導体19A、19Bのためのシード部を形成し、当該シード部を用いて引出導体19A、19Bをめっき形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 7D, portions of the plating layer 24 that do not constitute the lower coil portion 13 and the upper coil portion 14 (inner diameter portions of the lower coil portion 13 and the upper coil portion 14 and The portion corresponding to the outer peripheral portion) is removed by etching. In other words, the plating layer 24 not covered with the covering portion 17 in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 8A, the lead conductor 19A is formed at a position corresponding to the opening 19A ′ of the insulating resin layer 17e, and the lead conductor 19B is formed at a position corresponding to the opening 19B ′. Form. Specifically, seed portions for the lead conductors 19A and 19B are formed on the openings 19A ′ and 19B ′ by plating or sputtering using a predetermined mask, and the lead conductors 19A and 19A are formed using the seed portions. 19B is formed by plating.

続いて、図8の(b)に示されるように、磁性基板11の全面に磁性樹脂を塗布すると共に所定の硬化処理をおこない、磁性樹脂層18を形成する。それにより、被覆部17及び引出導体19A、19Bの周りが磁性樹脂層18で覆われる。このとき、コイル12の内径部分に磁性樹脂層18が充填される。続いて、図8の(c)に示されるように、引出導体19A、19Bが磁性樹脂層18から露出するように研磨する。   Subsequently, as shown in FIG. 8B, a magnetic resin is applied to the entire surface of the magnetic substrate 11 and a predetermined curing process is performed to form a magnetic resin layer 18. Thereby, the periphery of the covering portion 17 and the lead conductors 19 </ b> A and 19 </ b> B is covered with the magnetic resin layer 18. At this time, the magnetic resin layer 18 is filled in the inner diameter portion of the coil 12. Subsequently, as shown in FIG. 8C, polishing is performed so that the lead conductors 19 </ b> A and 19 </ b> B are exposed from the magnetic resin layer 18.

上記工程により、素体7の主面7aから引出導体19A、19Bが露出する素体7が得られ、素体7を準備する工程が終了する。   Through the above process, the element body 7 in which the lead conductors 19A and 19B are exposed from the main surface 7a of the element body 7 is obtained, and the step of preparing the element body 7 is completed.

続いて、図8の(d)に示されるように、端子電極20A、20Bをめっき形成する前に、主面7a上に絶縁性樹脂ペースト等の絶縁性材料を塗布することにより、絶縁層30を形成する。絶縁層30を形成する際、主面7aの全体を覆うと共に、一対の引出導体19A、19Bに対応する位置に貫通孔31a、32aを形成し、絶縁層30から一対の引出導体19A、19Bを露出させる。具体的には、一旦、主面7aの全領域に絶縁性材料を塗布し、その後、引出導体19A、19Bに対応する箇所の絶縁層30を除去する。   Subsequently, as shown in FIG. 8D, before the terminal electrodes 20A and 20B are formed by plating, an insulating material such as an insulating resin paste is applied onto the main surface 7a, whereby the insulating layer 30 is formed. Form. When the insulating layer 30 is formed, the entire main surface 7a is covered, and the through holes 31a and 32a are formed at positions corresponding to the pair of lead conductors 19A and 19B, and the pair of lead conductors 19A and 19B are formed from the insulating layer 30. Expose. Specifically, an insulating material is once applied to the entire region of the main surface 7a, and thereafter, the insulating layer 30 at portions corresponding to the lead conductors 19A and 19B is removed.

そして、絶縁層30上に、所定のマスクを用いてめっきやスパッタリング等により、端子電極20A、20Bに対応する領域にシード部(図示せず)を形成する。シード部は、絶縁層30の貫通孔31a、32aから露出する引出導体19A、19B上にも形成される。続いて、当該シード部を用いて、端子電極20A、20Bを、無電解めっきにより形成する。このとき、めっきは、絶縁層30の貫通孔31a、32aを埋めるように成長して導体部31、32を形成すると共に、絶縁層30上の端子電極20A、20Bを形成する。以上によって、コイル部品10が形成される。   Then, a seed portion (not shown) is formed on the insulating layer 30 in a region corresponding to the terminal electrodes 20A and 20B by plating, sputtering, or the like using a predetermined mask. The seed portion is also formed on the lead conductors 19A and 19B exposed from the through holes 31a and 32a of the insulating layer 30. Subsequently, the terminal electrodes 20A and 20B are formed by electroless plating using the seed portion. At this time, the plating grows so as to fill the through holes 31a and 32a of the insulating layer 30 to form the conductor portions 31 and 32, and the terminal electrodes 20A and 20B on the insulating layer 30 are formed. As described above, the coil component 10 is formed.

発明者らは、Ni−Zn系のフェライト材料を用いた磁性基板における各種特性について研究を重ねた結果、NiO含有率を所定の範囲内に設計することで、高い実効飽和磁束密度が得られるとの知見を得た。そこで、発明者らは、以下に示す実験をおこない、NiO含有率と実効飽和磁束密度との関係を確認した。   As a result of repeated studies on various characteristics of a magnetic substrate using a Ni-Zn ferrite material, the inventors have designed a NiO content within a predetermined range to obtain a high effective saturation magnetic flux density. I got the knowledge. Therefore, the inventors conducted the following experiment and confirmed the relationship between the NiO content and the effective saturation magnetic flux density.

実験では、Ni−Zn系フェライト材料のNiO含有率が異なる複数の磁性基板を準備して、それぞれについて、実効飽和磁束密度(Bms)、残留磁束密度(Br)、保持力(Hc)、透磁率μ’および複素透磁率μ”を求めた。実験結果は、図9に示すとおりであった。   In the experiment, a plurality of magnetic substrates having different NiO contents of the Ni—Zn-based ferrite material were prepared, and effective saturation magnetic flux density (Bms), residual magnetic flux density (Br), coercive force (Hc), and magnetic permeability for each of them. μ ′ and complex permeability μ ″ were determined. The experimental results were as shown in FIG.

準備した磁性基板は、図9の表に示すとおり、実施例1の磁性基板ではNiO含有率が24.5mol%であり、実施例2、実施例2’および実施例2’’の磁性基板ではNiO含有率が26.5mol%であり、実施例3および実施例3’の磁性基板ではNiO含有率が29.5mol%である。なお、実施例2で用いた磁性基板は60mm径であり、実施例2’および実施例2’’で用いた磁性基板は6インチ径である。また、実施例2’では磁性基板の周縁部で測定し、実施例2’’では磁性基板の中央部で測定した。さらに、実施例3で用いた磁性基板は60mm径であり、実施例3’で用いた磁性基板は6インチ径である。比較例1の磁性基板ではNiO含有率が23.5mol%であり、比較例2および比較例3の磁性基板ではNiO含有率が30.5mol%であり、比較例4の磁性基板ではNiO含有率が19.5mol%である。   As shown in the table of FIG. 9, the prepared magnetic substrate has a NiO content of 24.5 mol% in the magnetic substrate of Example 1, and in the magnetic substrates of Example 2, Example 2 ′, and Example 2 ″. The NiO content is 26.5 mol%, and in the magnetic substrates of Example 3 and Example 3 ′, the NiO content is 29.5 mol%. The magnetic substrate used in Example 2 has a diameter of 60 mm, and the magnetic substrate used in Examples 2 ′ and 2 ″ has a diameter of 6 inches. In Example 2 ′, measurement was performed at the peripheral edge of the magnetic substrate, and in Example 2 ″, measurement was performed at the center of the magnetic substrate. Further, the magnetic substrate used in Example 3 has a diameter of 60 mm, and the magnetic substrate used in Example 3 'has a diameter of 6 inches. The magnetic substrate of Comparative Example 1 has a NiO content of 23.5 mol%, the magnetic substrates of Comparative Examples 2 and 3 have a NiO content of 30.5 mol%, and the magnetic substrate of Comparative Example 4 has a NiO content. Is 19.5 mol%.

図9に示した実験結果から明らかなように、NiO含有率が24〜30mol%の範囲内である各実施例の磁性基板においては、実用上十分に高い値の実効飽和磁束密度(すなわち、495〜536mT)が得られた。一方、NiO含有率が24〜30mol%の範囲外である各比較例の磁性基板においては、上記実施例に係る磁性基板の実効飽和磁束密度の値に比べて顕著に低い値(すなわち、427〜476mT)となった。   As is apparent from the experimental results shown in FIG. 9, in the magnetic substrate of each example in which the NiO content is in the range of 24 to 30 mol%, an effective saturation magnetic flux density having a sufficiently high value (that is, 495). ~ 536mT) was obtained. On the other hand, in the magnetic substrate of each comparative example in which the NiO content is outside the range of 24 to 30 mol%, the value is significantly lower than the value of the effective saturation magnetic flux density of the magnetic substrate according to the above example (that is, 427 to 476 mT).

すなわち、上述した磁性基板11のように、Ni−Zn系のフェライト材料におけるNiO含有率が24〜30mol%である磁性基板では、高い実効飽和磁束密度が得られる。換言すると、上記フェライト材料を採用した磁性基板11は磁気飽和状態になりにくい。そのため、コイル部品10の小型化を図るために、磁性基板11を薄くしたときであっても、コイル部品10の直流重畳特性が低下する事態を効果的に抑制され得る。   That is, as in the magnetic substrate 11 described above, a high effective saturation magnetic flux density is obtained in a magnetic substrate in which the NiO content in the Ni—Zn ferrite material is 24 to 30 mol%. In other words, the magnetic substrate 11 employing the above ferrite material is unlikely to be in a magnetic saturation state. Therefore, even when the magnetic substrate 11 is thinned in order to reduce the size of the coil component 10, it is possible to effectively suppress the situation where the DC superimposition characteristics of the coil component 10 are deteriorated.

特に、上述した実施形態のように、磁性基板11の厚さt2が磁性樹脂層18の被覆層部18eの厚さt1よりも厚い構成(t2>t1)では、磁性樹脂層18よりも磁性基板11のほうが磁気飽和状態になりやすい。そこで、上記フェライト材料で磁性基板11を構成することで、磁性基板11における磁気飽和状態が生じにくくなり、直流重畳特性の低下が抑制され得る。   Particularly, in the configuration in which the thickness t2 of the magnetic substrate 11 is thicker than the thickness t1 of the coating layer portion 18e of the magnetic resin layer 18 (t2> t1) as in the above-described embodiment, the magnetic substrate is more than the magnetic resin layer 18. 11 is more likely to be in a magnetic saturation state. Therefore, by configuring the magnetic substrate 11 with the ferrite material, a magnetic saturation state in the magnetic substrate 11 is less likely to occur, and a decrease in DC superposition characteristics can be suppressed.

また、図9に示した実験結果から明らかなように、磁性基板11が10MHz以下における複素透磁率(μ”)が35未満である場合には、高い実効飽和磁束密度を得ることができる。   As is clear from the experimental results shown in FIG. 9, when the magnetic permeability of the magnetic substrate 11 at 10 MHz or less (μ ″) is less than 35, a high effective saturation magnetic flux density can be obtained.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他に適用してもよい。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, You may change in the range which does not change the summary described in each claim, or may apply to others.

例えば、コイル導体層の数等は、上記実施形態に限られない。例えば、コイル12を構成するコイル導体層の数は二つに限られず、一つ又は三つ以上であってもよい。   For example, the number of coil conductor layers and the like are not limited to the above embodiment. For example, the number of coil conductor layers constituting the coil 12 is not limited to two, and may be one or three or more.

1…電源回路ユニット、7…素体、7a…主面、10…コイル部品、11…磁性基板、11a…主面、12…コイル、18…磁性樹脂層、18e…被覆層部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply circuit unit, 7 ... Element body, 7a ... Main surface, 10 ... Coil component, 11 ... Magnetic substrate, 11a ... Main surface, 12 ... Coil, 18 ... Magnetic resin layer, 18e ... Covering layer part.

Claims (4)

主面を有し、Ni−Zn系のフェライト材料で構成されるとともに、該フェライト材料におけるNiO含有率が24〜30mol%である磁性基板と、
前記磁性基板の主面上に配置され、該主面の法線方向に沿うコイル軸を有するコイルと、
前記磁性基板の主面上に設けられ、該主面側から前記コイルを覆う磁性樹脂層と
を備える、コイル部品。
A magnetic substrate having a main surface and made of a Ni-Zn-based ferrite material and having a NiO content of 24 to 30 mol% in the ferrite material;
A coil disposed on the main surface of the magnetic substrate and having a coil axis along the normal direction of the main surface;
A coil component comprising: a magnetic resin layer provided on a main surface of the magnetic substrate and covering the coil from the main surface side.
前記磁性基板は、10MHz以下における複素透磁率が35未満である、請求項1に記載のコイル部品。   The coil component according to claim 1, wherein the magnetic substrate has a complex permeability of less than 35 at 10 MHz or less. 前記磁性樹脂層が、前記コイルを挟んで前記磁性基板と対向する層状の被覆層部を有し、
前記磁性基板の厚さが、前記磁性樹脂層の前記被覆層部の厚さよりも厚い、請求項1または2に記載のコイル部品。
The magnetic resin layer has a layered covering layer portion facing the magnetic substrate across the coil;
The coil component according to claim 1 or 2, wherein a thickness of the magnetic substrate is thicker than a thickness of the covering layer portion of the magnetic resin layer.
Ni−Zn系のフェライト材料で構成されるとともに、該フェライト材料におけるNiO含有率が24〜30mol%である磁性基板を準備する工程と、
前記磁性基板の主面上に、該主面の法線方向に沿うコイル軸を有するコイルを配置する工程と、
前記磁性基板の主面上に、該主面側から前記コイルを覆う磁性樹脂層を形成する工程と
を含む、コイル部品の製造方法。
A step of preparing a magnetic substrate composed of a Ni-Zn ferrite material and having a NiO content of 24 to 30 mol% in the ferrite material;
Disposing a coil having a coil axis along the normal direction of the main surface on the main surface of the magnetic substrate;
Forming a magnetic resin layer covering the coil from the main surface side on the main surface of the magnetic substrate.
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