JP2019029579A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】低抵抗化と小型化とを実現することができる巻線型のコイル部品の提供する。【解決手段】端子電極３０は、コア部材の表面に形成され、接続端部２１と電気的に接続される。端子電極３０は、電極層３１と、電極層３１を被覆する導電層３２とを有する。接続端部２１は、電極層３１の表面に対向する第１主面２１Ａと、導電層３２の表面に電気的に接続される第２主面２１Ｂと、第１主面２１Ａと第２主面２１Ｂに連なる側面とを有する。導電層３２は、平坦領域３２ａと、平坦領域３２ａと側面との間に設けられ、側面に寄り掛る裾野領域３２ｂとを有する。平坦領域３２ａの厚みは、接続端部２１の厚みよりも薄く、裾野領域３２ｂの厚みは、平坦領域３２ａの厚み以上であり側面から離れるにつれ薄くなっている。【選択図】図３

Description

本発明は、巻線型のコイル部品に関する。

コイル部品の一類型として、巻線型のコイル部品が知られている。例えば特許文献１には、絶縁性基体に巻回されたＣｕからなるワイヤの端末を、該絶縁性基体に形成された電極（Ｓｎ−Ｃｕメッキ層）に、熱圧着により埋め込んだ状態でロウ付けした電子部品が記載されている。

また、特許文献２には、導線が巻き回されるコアと、コアの上端及び下端にそれぞれ形成された上フランジ及び下フランジと、下フランジの底面端部の異なる位置に形成され導線の両端末部それぞれが接続される１対の外部電極部とを有する巻線型電子部品が開示されている。上記外部電極部は、下フランジの底面に形成された溝部を含む凹部と、凹部に充填されたハンダとを有し、溝部に引き込まれた導線の端末部が上記はんだに埋め込まれて構成される。

特開２００４−００６９０４号公報 特開２０１０−１７１０５４号公報

近年、携帯機器をはじめとする電子機器の高性能化に伴い、これに使用される部品も高い性能が要求されている。特に、携帯機器においては消費電力を重視することが多く、このためコイル部品は低抵抗化が要求されている。

ところが特許文献１の構成では、用いられるワイヤの直径が２０μｍ〜６０μｍと比較的細いため、コイル部品の低抵抗化が困難になる。一方、特許文献２の構成によれば、３０μｍ〜３５０μｍの太さの導線が使用可能とされることから低抵抗化には有利である。しかし、この構成では、導線をコアの下フランジ表面に引き出し、下フランジ表面に設けられた凹部に導線を埋め込でいる。このような構成では、太い導線を固定する凹部と、凹部を充填する厚いハンダとが必要になるため小型化が困難になる。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、低抵抗化と小型化とを実現することができる巻線型のコイル部品を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るコイル部品は、コア部材と、コイル導線と、端子電極とを具備する。
上記コア部材は、柱状部を有する。
上記コイル導線は、上記柱状部に巻回されたコイル部と、上記コイル部のそれぞれの両端に設けられた扁平形状の接続端部とを有する。
上記端子電極は、上記コア部材の表面に形成され、上記接続端部と電気的に接続される。
上記端子電極は、電極層と、上記電極層を被覆する導電層とを有する。
上記接続端部は、上記電極層の表面に電気的に接続される第１主面と、上記導電層の表面から突出する第２主面と、上記第１主面と上記第２主面に連なる側面とを有する。
上記導電層は、第１の厚みを有する平坦領域と、上記平坦領域と上記側面との間に設けられ前記第１の厚みよりも大きい第２の厚みを有する裾野領域とを有する。上記裾野領域は、上記側面に寄り掛り、上記第１の厚みは、上記接続端部の厚みよりも薄く、上記第２の厚みは、上記側面から離れるにつれ薄くなっている。
このようなコイル部品によれば、低抵抗化と小型化とが実現し、信頼性の高い巻線型のコイル部品が提供される。

上記のコイル部品においては、上記接続端部の厚みは、２５μｍ以上１４５μｍ以下でもよい。
このようなコイル部品によれば、コイル部品の低抵抗化が確実になされる。

上記のコイル部品においては、上記第１の厚みは、上記接続端部の厚みの２０％以上５０％以下であってもよい。
このようなコイル部品によれば、導電層にクラックが発生しにくく、信頼性が向上する。

上記のコイル部品においては、上記平坦領域から上記側面に向かう方向における上記裾野領域の幅は、上記接続端部の厚みよりも小さくてもよい。
このようなコイル部品によれば、導電層にクラックが発生しにくく、信頼性が向上する。

上記のコイル部品においては、上記端子電極は、上記接続端部と上記電極層との間に形成された第１合金層をさらに有してもよい。
このようなコイル部品によれば、上記接続端部と上記電極層との密着力が増し、信頼性が向上する。

上記のコイル部品においては、上記端子電極は、上記接続端部と上記裾野領域との間に形成された第２合金層をさらに有してもよい。
このようなコイル部品によれば、上記接続端部と上記導電層との密着力が増し、信頼性が向上する。

以上述べたように、本発明によれば、低抵抗化と小型化とを実現することができる巻線型のコイル部品が提供される。

本実施形態に係るコイル部品を示す概略斜視図である。 図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれは、コイル部品におけるコア部材の概略上面図、概略側面図及び概略下面図である。 図（ａ）、（ｂ）は、端子電極に対する接続端部の接合方法を説明する概略断面図である。 熱圧着後における電極層及び導電層の形態を説明する概略断面図である。 図（ａ）、（ｂ）は、比較例に係る端子電極に対する接続端部の接合方法を説明する要部の概略断面図である。 比較例に係る導電層の内部応力を説明する概略断面図である。 本実施形態に係る導電層の内部応力を説明する概略断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

（コイル部品の基本構成）

図１は、本実施形態に係るコイル部品を示す概略斜視図である。
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれは、コイル部品におけるコア部材の概略上面図、概略側面図及び概略下面図である。
各図において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は相互に直交する３軸方向をそれぞれ示している。

本実施形態のコイル部品１００は、コア部材１０と、コイル導線２０と、端子電極３０とを具備する。

コア部材１０は、第１板部１１と、第２板部１２と、柱状部１３とを有する。

柱状部１３は、第１板部１１と第２板部１２との間に設けられる。柱状部１３は、円柱状に形成され、Ｚ軸方向に平行な軸心を有する。柱状部１３の形状は、これに限られず、角柱状、楕円柱状等の他の形状であってもよい。柱状部１３は、コイル導線２０の巻き芯である。柱状部１３の長さや径は、コイル導線２０の線径や長さ（巻き数）等に応じて適宜設定される。巻き数は、例えば、２０である。

第１板部１１は、柱状部１３の一端部（図２（ｂ）において上端部）に接続され、第２板部１２は、柱状部１３の他端部（図２（ｂ）において下端部）に接続される。第１及び第２板部１１、１２のそれぞれの平面形状は、Ｙ軸方向に長辺、Ｘ軸方向に短辺を有する長方形状に形成され、各々の中心部に柱状部１３の各端部が接続されている。

第２板部１２は、短辺及び厚さ方向の辺によって画定される２つの平面（以下、ＳＴ面ともいう）と、長辺及び厚さ方向の辺によって画定される２つの平面（以下、ＬＴ面ともいう）と、長辺及び短辺によって画定される主面（以下、ＬＳ面ともいう）を有する（図２（ｂ）、（ｃ））。

第１板部１１、第２板部１２及び柱状部１３は、典型的には、電気絶縁性の磁性材料で構成され、それぞれ一体的に形成される。磁性材料の種類は特に限定されず、フェライト材料や金属磁性粒子などを用いることができる。

フェライト材料は、酸化鉄と他の金属酸化物との複合酸化物において磁性が発現する材料であり、公知のフェライト材料を特に限定なく用いることができる。例えば、Ｎｉ−ＺｎフェライトやＭｎ−Ｚｎフェライトなどが好適に用いられる。こういったフェライト材料をバインダと混合し、金型を使い圧力をかけてドラム型を形成し、その後焼成するなどして、第１及び第２板部１１、１２と柱状部１３とを得ることができる。フェライト材料にはガラスコートを施すなどの粉体処理が行われてもよい。

金属磁性粒子は、酸化されていない金属部分において磁性が発現する材料であり、例えば、酸化されていない金属粒子が合金粒子、あるいはそれら粒子の周囲に酸化物等が設けられた粒子などが挙げられる。金属磁性粒子としては、例えばアトマイズ法で製造される粒子が挙げられる。金属磁性粒子は、例えば、合金系のＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｎｉ、非晶質のＦｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃｒ、またはＦｅ、またはこれらの混合材料などが挙げられ、これらの粒子と樹脂から圧粉体を得たものが好適に用いられる。さらに、樹脂を熱硬化して形成したものでは高い絶縁性を呈し、熱処理して酸化膜を形成したものでは高い機械的強度を呈する点で好適である。

コイル導線２０は、コイル部２２と、接続端部２１（第１接続端部２１１、第２接続端部２１２）とを有する。コイル導線２０のコイル部２２は、銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）等からなる金属線の外周に、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等からなる絶縁被覆が形成された被覆導線で構成される。コイル部２２は、コア部材１０の柱状部１３の周囲に巻回される。さらにコイル部２２のそれぞれの両端には、図１に示すように、一方及び他方の接続端部２１（第１接続端部２１１、第２接続端部２１２）が設けられる。第１接続端部２１１、第２接続端部２１２は、絶縁被覆が除去された状態で、端子電極３０（第１端子電極部３０１、第２端子電極部３０２）にそれぞれ接続される。

コイル導線２０の長さや線径、断面形状は特に限定されず、仕様に応じて適宜設定される。特に本実施形態におけるコイル導線２０は、金属線の線径が５５μｍ以上１８０μｍ以下であるコイル導線が用いられる。５５μｍ以上１８０以下という比較的太い金属線を有するコイル導線を用いることが、直流抵抗が低い、大電流化にも対応可能なコイル部品を構成することができる。

端子電極３０は、第２板部１２の表面に形成され、第１端子電極部３０１及び第２端子電極部３０２を有する。第１端子電極部３０１及び第２端子電極部３０２は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第２板部１２のＹ軸方向に対向する２つのＳＴ面側にそれぞれ形成される。

例えば、第１端子電極部３０１は、左側のＳＴ面に形成されるとともに、ＬＳ面及びＬＴ面各々の一部（左端付近）にまで折れ曲がって延びている。第２端子電極部３０２は、右側のＳＴ面に形成されるとともに、ＬＳ面及びＬＴ面各々の一部（右端付近）にまで折れ曲がって延びている。好適には、第１端子電極部３０１及び第２端子電極部３０２は、ＬＳ面から厚みの半分以上まで延びている。各接続端部２１（第１接続端部２１１、第２接続端部２１２）は、第２板部１２の一方側のＬＴ面に引き出され、端子電極３０（第１端子電極部３０１、第２端子電極部３０２）に電気的に接続される。

（接続端部の接合）

図３（ａ）、（ｂ）は、端子電極に対する接続端部の接合方法を説明する概略断面図である。図３（ａ）、（ｂ）は、図１の矢印ａ１、ａ２方向における断面に対応している。

まず、図３（ａ）には、端子電極３０に接続端部２１が接合される前の状態が示されている。

図３（ａ）に示すように、端子電極３０は、多層構造を有する。端子電極３０は、電極層３１と、電極層３１の表面を被覆する導電層３２とを有する。さらに、電極層３１は、第１電極層３１１と第２電極層３１２とを有する。第１電極層３１１は、第２板部１２を被覆する。第２電極層３１２は、第１電極層３１１の表面を被覆する。

第１電極層３１１は、例えば、Ａｇペースト又はＣｕペーストの焼成体で構成される。第２電極層３１２は、Ｎｉめっきで構成される。なお、必要に応じて、第２電極層３１２は、除かれてもよい。導電層３２は、電極層３１の表面を被覆する。導電層３２は、ハンダめっきで構成される。例えば、導電層３２は、Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｕ、Ｓｎ−Ｓｂ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ及びＳｎ−Ｂｉの少なくとも１つを含む。なお、導電層３２は、複数の層によって構成された多層構造でもよい。

接続端部２１は、絶縁被覆が除去された金属線であり、端子電極３０への接合前の断面形状は略円形である。そして、接続端部２１は、その周面が端子電極３０の表面に対向配置された状態で、所定温度に加熱されたヒータチップ５００を用いて端子電極３０に熱圧着される。

図３（ｂ）には、端子電極３０に接続端部２１が接合された後の状態が示されている。

熱圧着では、ヒータチップ５００が接続端部２１を変形させるのに十分な温度（例えば、７００℃）に加熱され、接続端部２１に対して離れた位置から接続端部２１を所定の厚みとなる位置まで接続端部２１を加圧する。

ヒータチップ５００による加圧の大きさは、コイル導線２０の線径に合わせて設定可能であり、加圧方法としては、十分な加圧をかけて、接続端部２１が所定の寸法となるよう、加圧時の停止位置を決める方法が採用可能である。

ヒータチップ５００の加圧動作については、加圧は比較的短時間とし、加圧力解除は比較的時間をかけるように調整されることが好ましい。これにより、接続端部２１と端子電極３０との間に局所的に残存する絶縁被覆層の分解消失が促進され、接続端部２１と端子電極３０との間に合金層が比較的容易に形成される。

ヒータチップ５００による接続端部２１の加圧速度は、コイル導線２０の線径に応じて異なり、線径が大きいほど高く設定され、典型的には、５ｍｍ／ｓ以上３０ｍｍ／ｓ以下である。

ヒータチップ５００によって、接続端部２１に対する加圧と加熱とが同時に行われることで、接続端部２１が変形するとともに、接続端部２１と端子電極３０とが結合反応する。例えば、端子電極３０に熱圧着された接続端部２１は、断面形状が略円形でなくなり、ヒータチップ５００によってＸ軸方向に押し潰された扁平形状を有する。従って、接続端部２１の厚みは、コイル導線２０の線径よりも薄い。例えば、接続端部２１の厚みは、２５μｍ以上１４５μｍ以下である。

扁平形状の接続端部２１は、電極層３１の表面に対向し、電気的に接続された第１主面２１Ａと、導電層３２の表面から突出する第２主面２１Ｂと、第１主面２１Ａと第２主面２１Ｂとに連なる側面２１Ｗとを有する。第１主面２１Ａ及び第２主面２１Ｂのそれぞれは、略平坦面である。一方、側面２１Ｗは、曲面となり、接続端部２１の外側に向かって凸状になっている。

一方、接続端部２１に接する導電層３２は、その融点が加熱された接続端部２１の温度よりも低く構成されている。このため、熱圧着時には、導電層３２は溶融し、接続端部２１の変形とともに、接続端部２１によって導電層３２の面内方向に退けられる。

また、電極層３１は、接続端部２１の第１主面２１Ａと接触するものの、その融点は、加熱された接続端部２１の温度よりもが高く構成されている。これにより、接続端部２１に接する電極層３１の表面は、平坦性を維持する。換言すれば、接続端部２１の第１主面２１Ａは、ヒータチップ５００と当接することによって平坦に形成され、接続端部２１の第２主面２１Ｂは、電極層３１の表面と当接することによって平坦に形成される。

熱圧着後の導電層３２及び電極層３１の形態をさらに詳細に説明する。
図４は、熱圧着後における電極層及び導電層の形態を説明する概略断面図である。

導電層３２は、平坦領域３２ａと、裾野領域３２ｂとを有する。平坦領域３２ａは、導電層３２の外表面における電極層３１と平行な平面部に相当する。一方、裾野領域３２ｂは、平坦領域３２ａと接続端部２１の側面２１Ｗとの間に設けられる。平坦領域３２ａ及び裾野領域３２ｂのそれぞれは、所定の厚みを有する。但し、平坦領域３２ａの厚み（第１の厚み）は、接続端部２１の厚み（第２の厚み）よりも薄い。裾野領域３２ｂは、その厚みが平坦領域３２ａの厚み以上に構成され、側面２１Ｗに寄りかかるように構成され、接続端部２１の側面３２Ｗから離れるに従って厚みが小さくなる形状を有する。

裾野領域３２ｂは、接続端部２１の熱圧着時の入熱により溶融し、接続端部２１の周縁部に濡れ広がるように平坦領域３２ａから接続端部２１の第２主面２１Ｂに向かってせり上がるようにして形成される。また、裾野領域３２ｂと平坦領域３２ａとの間に位置する導電層３２の表面には、窪み、突起がなく、その表面は、滑らかになっている。

平坦領域３２ａの厚みは、例えば、５μｍ以上７２．５μｍ以下である。但し、平坦領域３２ａの表面は、接続端部２１の表面よりも低く位置する。例えば、平坦領域３２ａの厚みは、接続端部２１の厚みの２０％以上５０％以下であることが好ましい。平坦領域３２ａから接続端部２１の側面２１Ｗに向かう方向における裾野領域３２ｂの幅Ｗ１は、接続端部２１の厚みよりも小さい。なお、第１電極層３１１の厚みは、１０μｍ以上２０μｍである。第２電極層３１２の厚みは、２μｍ以上６μｍ以下である。

また、接続端部２１と電極層３１との間には、第１合金層３３１が形成されている。第１合金層３３１は、典型的には、接続端部２１の構成金属と、第２電極層３１２の構成金属あるいは導電層３２の構成金属との合金で構成される。接続端部２１の熱圧着において印加される熱による接続端部２１、第２電極層３１２及び導電層３２のそれぞれの拡散現象と、合金化現象によって生成される。例えば、第１合金層３３１は、主に、Ｃｕ−Ｎｉ、Ｃｕ−Ａｇ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ及びＣｕ−Ａｇ−Ｓｎ等の少なくとも１つの合金層で構成される。ここで、第１合金層３３１は、電極層３１上で連続的に形成された層でもよく、電極層３１上で点在する合金領域であってもよい。本実施形態では、一例として、連続的な第１合金層３３１を図示し、連続的な第１合金層及び点在する第１合金層の合金領域を総括的に第１合金層３３１とする。第１合金層３３１の厚みは、特に限定されず、典型的には、第２電極層３１２の厚み以下である。例えば、第１合金層３３１（例えば、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金層）の厚みは、０．０５μｍ以上２μｍ以下である。なお、第１合金層３３１は空隙を含んでも良い。この空隙の存在は、熱応力だけでなく、外部衝撃等などによるクラック等の欠陥の進展が吸収、緩和され、接合強度の低下の進行が抑制される。

また、接続端部２１と導電層３２の裾野領域３２ｂとの間には、第２合金層３３２が形成されている。ここで、第２合金層３３２は、側面２１Ｗに連続的に形成された層でもよく、側面２１Ｗにおいて点在する合金領域であってもよい。本実施形態では、一例として、連続的な第２合金層３３２を図示し、連続的な第２合金層及び点在する第２合金層の合金領域を総括的に第２合金層３３２とする。第２合金層３３２は、典型的には、接続端部２１の構成金属と、導電層３２あるいは第２電極層３１２の構成金属の構成金属との合金で構成される。接続端部２１の熱圧着において印加される熱による接続端部２１、第２電極層３１２及び導電層３２のそれぞれの拡散現象と、合金化現象によって生成される。例えば、第２合金層３３１は、主に、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ａｕ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｓｂ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ａｇ、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｃｕ及びＣｕ−Ｓｎ−Ｂｉ等の少なくとも１つの合金層で構成される。第２合金層３３２の厚みは、特に限定されず、例えば、０．０５μｍ以上５μｍ以下である。

さらに、導電層３２と電極層３１との間には、第３合金層３３３が形成されている。ここで、第３合金層３３３は、電極層３１上に連続的に形成された層でもよく、電極層３１上において点在する合金領域であってもよい。本実施形態では、一例として、連続的な第３合金層３３３を図示し、連続的な第３合金層及び点在する第３合金層の合金領域を総括的に第３合金層３３３とする。第３合金層３３３は、典型的には、導電層３２の構成金属と第２電極層３１２の構成金属の構成金属との合金で構成される。接続端部２１の熱圧着において印加される熱による第２電極層３１２及び導電層３２のそれぞれの拡散現象と、合金化現象によって生成される。例えば、第３合金層３３３は、例えば、Ｓｎ−Ｎｉ等の合金層で構成される。第３合金層３３３の厚みは、特に限定されず、典型的には、第２電極層３１２の厚み以下である。例えば、第３合金層３３３（例えば、Ｓｎ−Ｎｉ合金層）の厚みは、０．５μｍ以上５μｍ以下である。

本実施形態では、第１合金層３３１、第２合金層３３１及び第３合金層３３３は、端子電極３０の一部とする。

（コイル部品の製造方法）

以上のように構成されるコイル部品１００の製造方法について説明する。

まず、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すドラムコア型のコア部材１０が作製される。続いて、コア部材１０の第２板部１２に端子電極３０（３０１、３０２）が形成される。

第２板部１２のＳＴ面を含む所定領域に、金属ペーストを転写により塗布後、例えば、６８０℃での焼き付け処理を行うことで、第１電極層３１１が形成される。続いて、第１電極層３１１の表面に第２電極層３１２が形成され、さらに、その表面に、４μｍ以上１５μｍ以下の厚みの導電層３２が形成される。

続いて、端子電極３０が設けられたコア部材１０の柱状部１３にコイル導線２０が所定の巻き数で巻回された後、コイル導線２０の両接続端部２１が端子電極３０（３０１、３０２）へそれぞれ接続される。

接続端部２１と端子電極３０との接続には、熱圧着法が用いられる。この工程では、コイル導線２０の接続端部２１が端子電極３０の直上に位置決めされた後、ヒータチップ５００を用いて接続端部２１が端子電極３０へ熱圧着される（図３（ａ）、（ｂ））。このとき、接続端部２１は、絶縁被覆層により周囲が覆われた状態で端子電極３０に熱圧着される。

（コイル部品の作用）

本実施形態に係るコイル部品１００においては、コイル導線２０の線径が５５μｍ以上１８０μｍ以下である。これにより、コイル部品１００では、コイル部２２の抵抗が下がり、低抵抗化が実現する。さらに、コイル部品１００においては、接続端部２１が第２板部１２のＬＴ面に固定され、接続端部２１を第２板部１２の下面にまで引き出す必要がない。さらに、接続端部２１を固定する凹部及び凹部を覆う厚いハンダも要しない。これにより、コイル部品１００は小型になる。

但し、このような低抵抗且つ小型のコイル部品１００においては、接続端部２１の接合形態によって不具合が起きる場合がある。本実施形態に係るコイル部品１００の作用を説明する前に、比較例に係るコイル部品について説明する。

図５（ａ）、（ｂ）は、比較例に係る端子電極に対する接続端部の接合方法を説明する要部の概略断面図である。

ここで、図５（ａ）には、熱圧着前の状態が示され、図５（ｂ）には、熱圧着後の状態が示されている。比較例で例示された導電層３５の構成金属は、本実施形態に係る導電層３２の構成金属と同じである。また、比較例で例示された導電層３５の厚みは、本実施形態に係る導電層３２の厚みよりも厚い。これは、接続端部２１を厚いハンダを用いて端子電極３０に確実に接合させる意図に基づく。

比較例においても、熱圧着では、接続端部２１がヒータチップ５００によってＸ軸方向に押し潰され、接続端部２１は、熱圧着後に扁平形状を有する。但し、比較例においては、導電層３５の厚みが熱圧着後の接続端部２１の厚みと同じ程度になっている。このような構成では、以下の現象が起こりやすくなる。

図６（ａ）、（ｂ）は、比較例に係る導電層の内部応力を説明する概略断面図である。

熱圧着中に、ヒータチップ５００から導電層３５に印加された熱は、熱圧着後に、自然冷却によって導電層３５から導電層３５外に逃げて行く。自然冷却の際、導電層３５は熱収縮をおこし、導電層３５内には内部応力３５ｓｔが発生する（図６（ａ））。また、熱収縮は、コイル導線２０の通電によって生じたジュール熱が冷めるときにも起きる。

ここで、接続端部２１と導電層３５との間には、第２合金層３３２が形成され、導電層３５と電極層３１との間にも第３合金層３３２が形成されている。これにより、接続端部２１と導電層３５との間及び導電層３５と第２電極層３１２との間における密着力は強くなっている。また、第２合金層３３２の機械的強度は、バルクの導電層３５の機械的強度よりも強い。

これにより、導電層３５にとっては、例えば、内部応力３５ｓｔが導電層３５の表面側で大きな負荷となる。これにより、導電層３５の表面側においては、例えば、機械的強度が強い第２合金層３３２と、バルクの導電層３５との間において、クラック３５ｃが発生する場合がある（図６（ｂ））。また、一旦、クラック３５ｃが発生すると、その後の熱サイクルによって、クラック３５ｃは、益々大きくなる可能性もある。これにより、比較例では、コイル部品の信頼性が低下する。

これに対して、本実施形態に係るコイル部品１００の作用を説明する。

図７は、本実施形態に係る導電層の内部応力を説明する概略断面図である。

本実施形態に係る導電層３２においては、平坦領域３２ａと、裾野領域３２ｂとを有する。そして、平坦領域３２ａ高さが接続端部２１の高さよりも低く構成されている。これにより、本実施形態に係る導電層３２の容積は、比較例に係る導電層３５の容積よりも小さく、導電層３２の表面側での内部応力３２ｓｔがより緩和される。

また、裾野領域３２ｂは、平坦領域３２ａから接続端部２１の第２主面２１Ｂに向かってせり上がっている。これにより、比較例に比べて、Ｙ軸方向における導電層３２の表面の距離が実質的に長くなる。これにより、導電層３２の表面側の内部応力３２ｓｔは、より緩和されやすくなる。

さらに、接続端部２１と導電層３２との間には、第２合金層３３２が形成され、導電層３２と第２電極層３１２との間にも第３合金層３３２が形成されている。これにより、接続端部２１と導電層３２と間及び導電層３２と第２電極層３１２との間における密着力が強くなっている。

また、裾野領域３２ｂは、平坦領域３２ａから接続端部２１の第２主面２１Ｂに向かってせり上がっている。これにより、導電層３２と接続端部２１との接触面積が稼げる。さらに、接続端部２１の側面２１Ｗは、外側に向かって凸状に構成されているため、接続端部２１と裾野領域３２ａとが強固に噛み合う。これにより、接続端部２１は、合金層の機能のほか、接続端部２１の側面２１Ｗと裾野領域３２ａとの接合によっても、端子電極３０（電極層３１、導電層３２）から剥がれにくくなる。

このように、本実施形態に係るコイル部品１００は、低抵抗で小型であるとともに、導電層３２（端子電極３０）にクラックが生じにくく、接続端部２１の剥離が生じにくくなっている。これにより、コイル部品１００の信頼性は、より向上する。

以下、実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されることはない。

表１は、実施例１〜７及び比較例の評価結果である。

（実施例１）

図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す端子電極３０を有するコア部材１０を上述のような方法で作製した後、柱状部１３に巻回したコイル導線２０の接続端部２１を端子電極３０へ以下の手順で熱圧着した。

７００℃に加熱したヒータチップを用いて、線径（φ）７５μｍの絶縁被覆層付き接続端部２１を端子電極３０に向けて１０ｍｍ／ｓの速度で加圧した後、ヒータチップを停止させ、その状態を０．３秒間保持した。その後、１０ｍｍ／ｓの速度でヒータチップを接続端部２１から引き離すことで、接続端部２１に対する加圧力を解放した。

続いて、接続端部２１が接続された端子電極３０内の平坦領域３２ａの高さと、裾野領域３２ｂの幅（Ｗ１）と平坦領域３２ａの高さの比を測定した。ここで、「高さ」とは、接続端部２１の厚みに対する平坦領域３２ａの厚みの割合（％）である。また、裾野領域３２ｂの幅（Ｗ１）と平坦領域３２ａの高さの比（以下、幅と高さの比）とは、幅（Ｗ１）に対する高さの割合（％）である。

第１電極層３１１としてＡｇペーストの焼結体層を用い、第２電極層３１２としてＮｉめっき層を用いた。導電層３２として、Ｓｎめっき層を用いた。また、コイル部品を２０個準備し、これら２０個のコイル部品から高さ、幅、幅に対する高さの割合及び接合強度の平均値を求めた。

さらに、作製したコイル部品について、ヒートサイクル試験の前後における導電層３２のクラック（欠陥）を確認した。ヒートサイクル試験としては、−２５℃〜８５℃の範囲で温度を１０００サイクル変化させる試験１、または、−４０℃〜１２５℃の範囲で温度を１０００サイクル変化させる試験２のいずれかを選択した。試験２は、試験１に比べてより過酷な試験になっている。

さらに、接続端部２１の端子電極３０に対する接合強度を測定した。接合強度は、コイル導線２０にフックをかけてテンションメータで測定した。高さ、幅（Ｗ１）及び欠陥は、光学顕微鏡像（１００倍像）から測定した。

評価の結果、実施例１においては、平坦領域の高さが１０％、幅と高さの比が２００％になった。また、ヒートサイクル試験前に、導電層にクラックが認められなかった。さらに、ヒートサイクル試験（試験１）の後においても導電層にクラックが認められなかった。接続端部２１の接合強度は、１０４（ｇｆ）になった。

（実施例２）

実施例２においては、導電層の厚みを実施例１よりも薄く形成したこと以外は、実施例１と同様にコイル部品を形成した。実施例２においては、平坦領域の高さが２０％、幅と高さの比が２００％になった。また、ヒートサイクル試験前に、導電層にクラックが認められなかった。さらに、ヒートサイクル試験（試験２）の後においても導電層にクラックが認められなかった。接続端部２１の接合強度は、１００（ｇｆ）になった。

（実施例３）

実施例３においては、導電層の厚みを実施例２よりもさらに薄く形成したこと以外は、実施例１と同様にコイル部品を形成した。実施例３においては、平坦領域の高さが５０％、幅と高さの比が２００％になった。また、ヒートサイクル試験前に、導電層にクラックが認められなかった。さらに、ヒートサイクル試験（試験２）の後においても導電層にクラックが認められなかった。接続端部２１の接合強度は、９６（ｇｆ）になった。

（実施例４）

実施例４においては、導電層の厚みを実施例３よりもさらに薄く形成したこと以外は、実施例１と同様にコイル部品を形成した。実施例４においては、平坦領域の高さが７０％、幅と高さの比が２００％になった。また、ヒートサイクル試験前に、導電層にクラックが認められなかった。さらに、ヒートサイクル試験（試験１）の後においても導電層にクラックが認められなかった。接続端部２１の接合強度は、６０（ｇｆ）になった。

（実施例５）

実施例５においては、導電層の厚みを実施例４よりもさらに薄く形成したこと以外は、実施例１と同様にコイル部品を形成した。実施例５においては、平坦領域の高さが９０％、幅と高さの比が２００％になった。また、ヒートサイクル試験前に、導電層にクラックが認められなかった。さらに、ヒートサイクル試験（試験１）の後においても導電層にクラックが認められなかった。接続端部２１の接合強度は、５６（ｇｆ）になった。

（実施例６）

実施例６においては、導電層の厚みを実施例２よりもさらに薄く形成し、幅と高さの比を９０％に調整したこと以外は、実施例１と同様にコイル部品を形成した。実施例６においては、平坦領域の高さが５０％になった、また、ヒートサイクル試験前に、導電層にクラックが認められなかった。さらに、ヒートサイクル試験（試験２）の後においても導電層にクラックが認められなかった。接続端部２１の接合強度は、９４（ｇｆ）になった。

（実施例７）

実施例７においては、電極層をＣｕめっき層の単層とし、導電層をハンダめっき（例えば、スズめっき層、スズ合金めっき層等）とし、導電層の厚みを実施例２よりもさらに薄く形成し、幅と高さの比を９０％に調整したこと以外は、実施例１と同様にコイル部品を形成した。実施例７においては、平坦領域の高さが５０％になった、また、ヒートサイクル試験前に、導電層にクラックが認められなかった。さらに、ヒートサイクル試験（試験２）の後においても導電層にクラックが認められなかった。接続端部２１の接合強度は、９６（ｇｆ）になった。

実施例１〜７においては、いずれもヒートサイクル試験前後で導電層にクラックが発生せず、接続端部２１が所望の接合強度になった。これにより、平坦領域３２ａの厚みは、接続端部２１の厚みの１０％以上９０％以下であることが好ましい。さらに、幅と高さの比は、９０％以上２００％以下であることが好ましい。

特に、平坦領域３２ａの厚みを接続端部２１の厚みの２０％とした実施例２では、試験１より過酷な試験２によってもクラックが発生せず、所望の接合強度が得られた。また、平坦領域３２ａの厚みを接続端部２１の厚みの９０％とした実施例５では、接合強度が５６（ｇｆ）となったものの、平坦領域３２ａの厚みを接続端部２１の厚みの７０％とした実施例４では、接合強度が６０（ｇｆ）に上昇した。これにより、平坦領域３２ａの厚みは、接続端部２１の厚みの２０％以上５０％以下であることがより好ましい。

（比較例）

比較例においては、接続端部及び導電層の構成を図５のように調整したこと以外は、実施例１と同様にコイル部品を形成した。すなわち、比較例では、導電層の厚みは、接続端部の厚みと同じである。比較例においては、接続端部の接合強度が９４（ｇｆ）になったもののヒートサイクル試験前に、導電層にクラックが認められた。さらに、ヒートサイクル試験（試験１）の後においても導電層にクラックが認められた。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

１０…コア部材
１１…第１板部
１２…第２板部
１３…柱状部
２０…コイル導線
２１…接続端部
２１Ａ…第１主面
２１Ｂ…第２主面
２１Ｗ…側面
２１１…第１接続端部
２１２…第２接続端部
２２…コイル部
３０…端子電極
３０１…第１端子電極部
３０２…第２端子電極部
３１…電極層
３１１…第１電極層
３１２…第２電極層
３２、３５…導電層
３２ａ…平坦領域
３２ｂ…裾野領域
３２Ｗ…側面
３２ｓｔ、３５ｓｔ…内部応力
３３１…第１合金層
３３２…第２合金層
３３３…第３合金層
３５ｃ…クラック
１００…コイル部品
５００…ヒータチップ

Claims (6)

1. 柱状部を有するコア部材と、
   前記柱状部に巻回されたコイル部と、前記コイル部のそれぞれの両端に設けられた扁平形状の接続端部とを有するコイル導線と、
   前記コア部材の表面に形成され、前記接続端部と電気的に接続された端子電極と
   を具備し、
   前記端子電極は、電極層と、前記電極層を被覆する導電層とを有し、
   前記接続端部は、前記電極層の表面に電気的に接続される第１主面と、前記導電層の表面から突出する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面に連なる側面とを有し、
   前記導電層は、第１の厚みを有する平坦領域と、前記平坦領域と前記側面との間に設けられ前記第１の厚みよりも大きい第２の厚みを有する裾野領域とを有し、
   前記裾野領域は、前記側面に寄り掛り、前記第１の厚みは、前記接続端部の厚みよりも薄く、前記第２の厚みは、前記側面から離れるにつれ薄くなる
   コイル部品。
2. 請求項１に記載のコイル部品であって、
   前記接続端部の厚みは、２５μｍ以上１４５μｍ以下である
   コイル部品。
3. 請求項１又は２に記載のコイル部品であって、
   前記第１の厚みは、前記接続端部の厚みの２０％以上５０％以下である
   コイル部品。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のコイル部品であって、
   前記平坦領域から前記側面に向かう方向における前記裾野領域の幅は、前記接続端部の厚みよりも小さい
   コイル部品。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のコイル部品であって、
   前記端子電極は、前記接続端部と前記電極層との間に形成された第１合金層をさらに有する
   コイル部品。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のコイル部品であって、
   前記端子電極は、前記接続端部と前記裾野領域との間に形成された第２合金層をさらに有する
   コイル部品。

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