JP2020202299A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性基体と外部電極との接合強度が改善されたコイル部品を提供する。【解決手段】コイル部品１の磁性積層体は、複数の導体パターンを有するコイル導体Ｃ１１〜Ｃ１６の間に設けられた複数の第１磁性層１１〜１６と、第１磁性層の間において複数の導体パターンを有するコイル導体の周囲に設けられた複数の第２磁性層３１〜３６と、コイル軸に沿う軸方向における磁性積層体の一端に設けられたカバー層１８、１９と、を有する。複数の第１磁性層は、第１平均粒径を有する第１軟磁性金属粒子を含み、複数の第２磁性層は、第１平均粒径よりも大きな第２平均粒径を有する第２軟磁性金属粒子を含み、カバー層は、第２平均粒径よりも大きな第３平均粒径を有する第３軟磁性金属粒子を含む。複数の第１磁性層は、コイル軸に垂直な平面方向において第２磁性層よりも外側に突出しており、第２磁性層は、平面方向においてカバー層よりも外側に突出している。【選択図】図３

Description

本発明は、コイル部品に関する。

従来から、磁性材料から形成された磁性基体と、当該磁性基体の表面に設けられた外部電極と、当該磁性基体内に設けられたコイル導体と、を備えるコイル部品が知られている。従来のコイル部品は、例えば特許文献１に記載されている。コイル部品の一つの例としてインダクタが挙げられる。インダクタは、電子回路において用いられる受動素子である。インダクタは、例えば、電源ラインや信号ラインにおいてノイズを除去するために用いられる。

特開２０１７−０９２５０５号公報

コイル部品は小型であることが望まれる。しかしながら、小型のコイル部品においては、磁性基体と外部電極との接触面積が小さいため、外部電極が磁性基体から脱落しやすいという問題がある。

本発明の目的の一つは、磁性基体と外部電極との接合強度が改善されたコイル部品を提供することである。本発明のこれ以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。

本発明の一実施形態によるコイル部品は、複数の導体パターンを有するコイル導体と、前記複数の導体パターンの間に設けられており第１平均粒径を有する第１軟磁性金属粒子を含む複数の第１磁性層、及び、前記第１磁性層の間において前記複数の導体パターンの周囲に設けられており前記第１平均粒径よりも大きな第２平均粒径を有する第２軟磁性金属粒子を含む複数の第２磁性層が積層方向に積層された磁性積層体と、前記磁性積層体の第１端面に設けられており、前記コイル導体の一端と接続されている第１外部電極と、前記第１端面と対向する前記磁性積層体の第２端面に設けられており前記コイル導体の他端と接続されている第２外部電極と、を備える。当該実施形態において、前記複数の第１磁性層は、前記積層方向において前記第２磁性層よりも外側に突出している。

本発明の一実施態様によるコイル部品は、前記積層方向における前記磁性積層体の一端に設けられており前記第２平均粒径よりも大きな第３平均粒径を有する第３軟磁性金属粒子を含むカバー層を備える。当該実施形態において、前記第２磁性層は、前記平面方向において前記カバー層よりも外側に突出している。

本発明の一実施形態によるコイル部品は、前記積層方向における前記磁性積層体の他端に設けられており前記第２平均粒径よりも大きな第４平均粒径を有する第４軟磁性金属粒子を含む他のカバー層を備える。

本発明の一実施形態において、前記第２平均粒径は、前記第１平均粒径の２倍以上である。本発明の一実施形態において、前記第３平均粒径は、前記第２平均粒径の２倍以上である。本発明の一実施形態において、前記第３平均粒径は、６〜２０μｍの範囲にある。本発明の一実施形態において、前記第４平均粒径は、前記第２平均粒径の２倍以上である。本発明の一実施形態において、前記第４平均粒径は、６〜２０μｍの範囲にある。

本発明の一実施形態において、前記コイル導体は、前記複数の第２磁性体層のうちの一つの層を貫通して前記第１外部電極に接続される第１引出導体を有する。本発明の一実施形態において、前記第１引出導体は、前記カバー層に接している。

本発明の一実施形態において、前記コイル導体は、前記複数の第２磁性体層のうちの一つの層を貫通して前記第２外部電極に接続される第２引出導体を有する。本発明の一実施形態において、前記第２引出導体は、前記他のカバー層に接している。

本発明の一実施形態による回路基板は、上記のコイル部品を備える。

本発明の一実施形態による電子機器は、上記の回路基板を備える。

本発明の一実施形態によるコイル部品の製造方法は、第１平均粒径を有する第１軟磁性金属粒子を含む複数の磁性体シートを準備する工程と、前記複数の磁性体シートの各々に導体パターンを設ける工程と、前記複数の磁性体シートの各々に前記第１平均粒径よりも大きな第２平均粒径を有する第２軟磁性金属粒子を含む磁性膜を設けて複数の複合シートを得る工程と、前記複数の複合シートを積層方向に積層して本体積層体を得る工程と、前記積層体を焼成して焼成体を得る工程と、前記焼成体を個片化してチップ積層体を得る工程と、前記積層方向に沿って延びる前記チップ積層体の第１端面及び前記第１端面と対向する第２端面を研磨する工程と、研磨された前記第１端面に第１外部電極を設ける工程と、研磨された前記第２端面に第２外部電極を設ける工程と、を備える。

本発明の一実施形態によるコイル部品の製造方法は、前記第２平均粒径よりも大きな第３平均粒径を有する第３軟磁性金属粒子を含むカバー層シートを準備する工程を備える。前記本体積層体を得る工程においては、前記複数の複合シートと前記カバー層シートとを前記カバー層シートが前記積層方向の一端に配置されるように前記積層方向において積層して前記本体積層体が得られてもよい。

本発明によれば、磁性基体と外部電極との接合強度を改善することができる。

本発明の一実施形態に係るコイル部品の斜視図である。 図１のコイル部品の分解斜視図である。 図１のＩ−Ｉ線に沿ったコイル部品の断面を模式的に示す図である。 図１のコイル部品の製造工程の一部を模式的に示す図である。具体的には、研磨前のチップ積層体の拡大した断面図を示す。 図１のコイル部品の製造工程の一部を模式的に示す図である。具体的には、研磨後のチップ積層体の拡大した断面図を示す。 本発明の他の実施形態に係るコイル部品の斜視図である。 図５のＩＩ−ＩＩ線に沿ったコイル部品の断面を模式的に示す図である。

以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、複数の図面において共通する構成要素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。

図１は、本発明の一実施形態に係るコイル部品１の斜視図であり、図２は、図１に示したコイル部品１の分解斜視図である。図２においては、図示の便宜上、後述する外部電極２１及び外部電極２２を省略している。図１及び図２には、コイル部品１の一例として、様々な回路で受動素子として用いられる積層インダクタが示されている。積層インダクタは、本発明を適用可能なコイル部品の一例である。本発明は、電源ラインに組み込まれるパワーインダクタ及びそれ以外の様々なコイル部品に適用することができる。

図示の実施形態におけるコイル部品１は、複数の軟磁性金属粒子を含む磁性基体１０と、この磁性基体１０内に設けられコイル軸Ａの周りに延びるコイル導体２５と、コイル導体２５の一端と電気的に接続された外部電極２１と、コイル導体２５の他端と電気的に接続された外部電極２２と、を備える。

コイル部品１は、回路基板２に実装されている。回路基板２には、ランド部３が設けられてもよい。コイル部品１は、外部電極２１、２２の各々と回路基板２の対応するランド部３とを接合することにより当該回路基板２に実装されてもよい。回路基板２は、様々な電子機器に実装され得る。コイル部品１が実装された回路基板２を備える電子機器には、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、ゲームコンソール、及びこれら以外のコイル部品１が実装された回路基板２を備えることができる任意の電子機器が含まれる。

本発明の一実施形態において、磁性基体１０はおおむね直方体状に形成される。磁性基体１０は、第１の主面１０ｅ、第２の主面１０ｆ、第１の端面１０ａ、第２の端面１０ｃ、第１の側面１０ｂ、及び第２の側面１０ｄを有する。磁性基体１０は、これらの６つの面によってその外面が画定される。第１の主面１０ｅと第２の主面１０ｆとは互いに対向し、第１の端面１０ａと第２の端面１０ｃとは互いに対向し、第１の側面１０ｂと第２の側面１０ｄとは互いに対向している。第１の端面１０ａ、第２の端面１０ｃ、第１の側面１０ｂ、及び第２の側面１０ｄは、コイル軸Ａに沿う軸方向に延びている。第１の端面１０ａと第２の端面１０ｃとは、第１の主面１０ｅ、第２の主面１０ｆ、第１の側面１０ｂ、及び第２の側面１０ｄにより接続されている。磁性基体１０が直方体形状に形成される場合には、第１の主面１０ｅと第２の主面１０ｆとは平行であり、第１の端面１０ａと第２の端面１０ｃとは平行であり、第１の側面１０ｂと第２の側面１０ｄとは平行である。

図１の実施形態において、第１の主面１０ｅは磁性基体１０の上側にあるため、本明細書において第１の主面１０ｅを「上面」と呼ぶことがある。同様に、第２の主面１０ｆを「下面」と呼ぶことがある。コイル部品１は、第２の主面１０ｆが回路基板（不図示）と対向するように配置されるので、本明細書において第２の主面１０ｆを「実装面」と呼ぶこともある。また、コイル部品１の上下方向に言及する際には、図１の上下方向を基準とする。

本明細書においては、文脈上別に理解される場合を除き、コイル部品１の「長さ」方向、「幅」方向、及び「厚さ」方向はそれぞれ、図１の「Ｌ軸」方向、「Ｗ軸」方向、及び「Ｔ軸」方向とする。Ｌ軸、Ｗ軸、及びＴ軸は互いに直交している。コイル軸Ａは、Ｔ軸方向に沿って延びている。コイル部品１に含まれる様々な層（例えば、第１磁性層１１〜第１磁性層１６及び第２磁性層３１〜３６）は、コイル軸Ａにおいて積層されている。本明細書においては、このコイル軸Ａに沿う方向を「積層方向」と呼ぶことがある。コイル軸Ａは、第１の主面１０ｅ及び第２の主面１０ｆの各々と交差している。本明細書においては、コイル軸Ａに直交する方向が「平面方向」とされる。つまり、Ｗ軸方向及びＬ軸方向を含む面が延伸する方向が平面方向にあたる。

本発明の一実施形態において、コイル部品１は、長さ寸法（Ｌ軸方向の寸法）が０．２〜６．０ｍｍ、幅寸法（Ｗ軸方向の寸法）が０．１〜４．５ｍｍ、厚さ寸法（Ｔ軸方向の寸法）が０．１〜４．０ｍｍとなるように形成される。これらの寸法はあくまで例示であり、本発明を適用可能なコイル部品１は、本発明の趣旨に反しない限り、任意の寸法を取ることができる。一実施形態において、コイル部品１は、低背に形成される。例えば、コイル部品１は、その幅寸法が厚さ寸法よりも大きくなるように形成される。

コイル導体２５は、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６と、ビアＶ１〜Ｖ５と、を有する。導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の各々は、コイル軸Ａに直交する平面方向に沿ってコイル軸Ａの周りに延びるとともに、コイル軸Ａに沿う軸方向において互いに離間している。ビアＶ１〜Ｖ５は、コイル軸Ａに沿う軸方向に延びている。導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の各々は、ビアＶ１〜Ｖ５を介して隣接する導体パターンと電気的に接続され、このようにして接続された導体パターンＣ１１〜Ｃ１６がコイル導体２５を構成する。導体パターンＣ１１は第１の主面１０ｅに対向するように設けられ、導体パターンＣ１６は第２の主面１０ｆに対向するように設けられている。

外部電極２１及び外部電極２２は、磁性基体１０の表面に設けられている。一実施形態において、外部電極２１は磁性基体１０の少なくとも第１の端面１０ａに接しており、外部電極２２は磁性基体１０の少なくとも第２の端面１０ｃに接している。外部電極２１は、第１の端面１０ａの全体を覆っていてもよいし、第１の端面１０ａの一部のみを覆っていてもよい。同様に、外部電極２２は、第２の端面１０ｃの全体を覆っていてもよいし、第２の端面１０ｃの一部のみを覆っていてもよい。外部電極２１は、外部電極２２との電気的絶縁を確保するために、Ｌ軸方向において外部電極２２から離間した位置に設けられている。図示されている外部電極２１及び外部電極２２の形状は例示であり、本発明に適用可能な外部電極２１及び外部電極２２の形状は図示されたものには限られない。例えば、外部電極２１及び外部電極２２の少なくとも一方は、磁性基体１０の第１の主面１０ｅに沿って延びるフランジ部を有していなくてもよい。

図２に示すように、磁性基体１０は、磁性積層体２０と、この磁性積層体２０の上面に設けられた上部カバー層１８と、この磁性積層体２０の下面に設けられた下部カバー層１９と、を備える。磁性積層体２０は、複数の第１磁性層１１〜１６を含む。図示のコイル部品１においては、コイル軸Ａに沿った積層方向の図２の下から上に向かって、下部カバー層１９、磁性積層体２０、上部カバー層１８の順に積層されている。

上部カバー層１８は、４枚の磁性体層１８ａ〜１８ｄを含む。この上部カバー層１８においては、図２の下から上に向かって、磁性体層１８ａ、磁性体層１８ｂ、磁性体層１８ｃ、磁性体層１８ｄの順に積層されている。

下部カバー層１９は、４枚の磁性体層１９ａ〜１９ｄを含む。この下部カバー層１９においては、図２の上から下に向かって、磁性体層１９ａ、磁性体層１９ｂ、磁性体層１９ｃ、磁性体層１９ｄの順に積層されている。

本発明の他の実施形態においては、第１磁性層１１〜第１磁性層１６をＬ軸方向に積層してもよい。この場合、第１磁性層１１〜第１磁性層１６の表面に導体パターンＣ１１〜Ｃ１６を形成することにより、コイル軸Ａは、第１磁性層１１〜第１磁性層１６の積層方向と同じＬ軸方向を向く。本発明の他の実施形態においては、第１磁性層１１〜第１磁性層１６をＷ軸方向に積層してもよい。この場合、第１磁性層１１〜第１磁性層１６の表面に導体パターンＣ１１〜Ｃ１６を形成することにより、コイル軸Ａは、第１磁性層１１〜第１磁性層１６の積層方向と同じＷ軸方向を向く。

一実施形態において、第１磁性層１１〜第１磁性層１６、磁性体層１８ａ〜磁性体層１８ｄ、及び磁性体層１９ａ〜磁性体層１９ｄは、表面に絶縁被膜が形成された軟磁性金属粒子を多数結合させることによって形成される。この絶縁被膜は、例えば、軟磁性金属の表面が酸化することで形成される酸化被膜である。本発明に適用可能な軟磁性金属粒子には、例えば、合金系のＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ、もしくはＦｅ−Ｎｉ、非晶質のＦｅ―Ｓｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｃ、もしくはＦｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃｒ、Ｆｅ、またはこれらの混合材料の粒子が含まれる。第１磁性層１１〜第１磁性層１６のうち平面視において導体パターンＣ１１〜Ｃ１６と重複する領域については、非磁性材料から形成されてもよい。この場合、第１磁性層１１〜第１磁性層１６は、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の内側端部よりも平面方向において内側にあるコア領域及び導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の内側端部よりも平面方向において外側にあるサイドマージン領域が磁性材料からなり、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６と重複する領域（すなわち、平面方向においてコア領域とサイドマージン領域との間にある領域）が非磁性材料からなる混合層となる。第１磁性層１１〜第１磁性層１６用の非磁性材料としては、例えば、各種樹脂材料（例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、及びこれら以外の樹脂材料）、各種誘電体セラミックス（ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラスと結晶質シリカとの混合物、及びこれら以外の誘電体セラミックス）、又は非磁性の各種フェライト（例えば、Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト）を用いることができる。第１磁性層１１〜第１磁性層１６のうち平面視において導体パターンＣ１１〜Ｃ１６と重複する領域を非磁性材料から形成することにより、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の間を通過する漏れ磁束の発生を抑制することができ、これによりコイル部品１の磁気的特性を向上させることができる。

コイル部品１は、第１磁性層１１〜第１磁性層１６、磁性体層１８ａ〜磁性体層１８ｄ、及び磁性体層１９ａ〜磁性体層１９ｄ以外にも、必要に応じて、任意の数の磁性体層を含むことができる。第１磁性層１１〜第１磁性層１６、磁性体層１８ａ〜磁性体層１８ｄ、及び磁性体層１９ａ〜磁性体層１９ｄの一部は、適宜省略することができる。

第１磁性層１１〜第１磁性層１６の上面には、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６が設けられている。各導体パターンＣ１１〜Ｃ１６は、コイル軸Ａの周りに延伸するように形成される。コイル軸Ａは、第１磁性層１１〜第１磁性層１６の積層方向と一致する。導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の周囲には、第２磁性層３１〜３６が設けられている。つまり、第２磁性層３１〜３６は、平面方向において導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の外側の領域に（コイル軸Ａから離れる方向にある領域に）設けられている。図示されているように、第２磁性層３１〜３６は、平面方向において導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の内側にも設けられていてもよい。

第１磁性層１１〜磁性体層１５の所定の位置には、ビアＶ１〜Ｖ５がそれぞれ形成される。ビアＶ１〜Ｖ５は、第１磁性層１１〜磁性体層１５の所定の位置に、当該第１磁性層１１〜磁性体層１５をＴ軸方向に貫く貫通孔を形成し、当該貫通孔に金属材料を埋め込むことにより形成される。

導体パターンＣ１１〜Ｃ１６及びビアＶ１〜Ｖ５は、導電性に優れた金属材料、例えば、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｌ、又はこれらの合金から形成される。

本明細書で説明される具体的な材料は例示であり、本明細書で例示されない材料もコイル部品１の構成要素の材料として適宜用いることができる。

次に、図３及び図４を参照して、コイル部品１の積層構造についてさらに説明する。図３は、図１のＩ−Ｉ線に沿ったコイル部品の断面を模式的に示す図であり、図４は、コイル部品１の製造工程の一部を模式的に示す図である。図３においては、磁性基体１０の断面全体を示す図に加えて、その一部の領域（すなわち、第１磁性層１１、第２磁性層３１、上部カバー層１８、及び第２磁性層３２の一部の領域）を拡大した図についても示されている。図３に示されているように、磁性基体１０は、磁性積層体２０と、コイル軸Ａに沿う軸方向において磁性積層体２０の上端に設けられている上部カバー層１８と、軸方向において磁性積層体２０の下端に設けられている下部カバー層１９と、を有する。磁性積層体２０は、軸方向において互いと離間して配置されている複数の導体パターンＣ１１〜Ｃ１６と、この複数の導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の間に設けられている第１磁性層１１〜１６と、この第１磁性層１１〜１６の間に設けられている第２磁性層３１〜３６と、を有する。上記のように、第２磁性層３１〜３６は、コイル軸Ａに直交する平面方向において導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の周囲に設けられている。図示の実施形態では、第２磁性層３１〜３６は、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の内側にも設けられている。

磁性基体１０には複数の軟磁性金属粒子が含まれる。磁性基体１０のうち第１磁性層１１〜１６の各々は、第１平均粒径を有する複数の第１軟磁性金属粒子５１を含み、第２磁性層３１〜３６は、第２平均粒径を有する複数の第２軟磁性金属粒子５２を含み、上部カバー層１８は、第３平均粒径を有する複数の第３軟磁性金属粒子５３を含み、下部カバー層１９は、第４平均粒径を有する第４磁性粒子を含む。第２平均粒径は、第１平均粒径よりも大きい。第３平均粒径は、第２平均粒径よりも大きい。第４平均粒径は、第２平均粒径よりも大きい。一実施形態において、第２平均粒径は、第１平均粒径の２倍以上である。一実施形態において、第３平均粒径は、第２平均粒径の２倍以上である。一実施形態において、第４平均粒径は、第２平均粒径の２倍以上である。図３及び図４における各磁性粒子は、平均粒径の相違を強調して表現するために、必ずしも正確な寸法比率で記載されていない点に留意されたい。

第１平均粒径、第２平均粒径、第３平均粒径、及び第４平均粒径はいずれも５０μｍ以下とされる。磁性体本体の外表面に高さが５０μｍを超える凹凸が生じると、外部電極２１、２２と磁性基体１０の第１の端面１０ａ及び第２の端面１０ｃとの間に隙間ができやすくなってしまうため、この隙間に水分などの侵入することにより外部電極の劣化が発生し外部電極が脱落しやすくなってしまう。第１磁性粒子の平均粒径が５０μｍ以下であれば、当該磁性体本体と外部電極との間に水分やそれ以外の接合強度の劣化に繋がる異物が侵入する隙間が発生することなく、外表面を平滑にすることができるので外部電極の脱落を抑止できる。一例として、第１平均粒径は０．５〜４μｍの範囲にある。例えば、第２平均粒径は２〜１０μｍの範囲にある。例えば、第３平均粒径は６〜２０μｍの範囲にある。例えば、第４平均粒径は６〜２０μｍの範囲にある。

本明細書において、軟磁性金属粒子の「平均粒径」は、それと別の意味に解すべき場合を除き、体積基準平均粒径を意味する。軟磁性金属粒子の体積基準平均粒径は、ＪＩＳ Ｚ ８８２５に従って、レーザ回折散乱法により測定される。レーザ回折・散乱装置としては、例えば、日本国京都府京都市の堀場製作所社製のレーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置（型番：ＬＡ−９６０）を用いることができる。

一実施形態において、第１磁性層１１〜１６は、第２磁性層３１〜３６のうちの隣接する層よりも平面方向において外側に向けて（平面方向においてコイル軸Ａから離れる方向に向けて）突出している。例えば、図３に示されている実施形態では、第１磁性層１１は、コイル軸Ａに垂直な平面方向において第２磁性層３１及び第２磁性層３２よりも平面方向の外側に突出している。つまり、第１磁性層１１に含まれる複数の第１軟磁性金属粒子５１のうち平面方向の最も外側に位置する粒子は、第２磁性層３１に含まれる複数の第２軟磁性金属粒子５２のうち平面方向の最も外側に位置する粒子及び第２磁性層３２に含まれる複数の第２軟磁性金属粒子５２のうち平面方向の最も外側に位置する粒子よりもさらに平面方向の外側に位置している。

一実施形態において、第２磁性層３１は、上部カバー層１８よりも平面方向において外側に突出している。つまり、第２磁性層３１に含まれる複数の第２軟磁性金属粒子５２のうち平面方向の最も外側に位置する粒子は、上部カバー層１８に含まれる複数の第３軟磁性金属粒子５３のうち平面方向の最も外側に位置する粒子よりもさらに平面方向の外側に位置している。

一実施形態においては、第１磁性層１６が省略されてもよい。この場合、第２磁性層３６及び導体パターンＣ１６が下部カバー層１９と接する。第２磁性層３６は、下部カバー層１９よりも平面方向において外側に突出していてもよい。

他の実施形態において、第２磁性層３１は、上部カバー層１８よりも平面方向において外側に突出していなくともよい。例えば、第２磁性層３１の平面方向における外側の端は、上部カバー層１８の平面方向における外側の端と同じ位置にあってもよい。第２磁性層３１は、上部カバー層１８よりも平面方向において内側に後退していてもよい。第２磁性層３６は、下部カバー層１９よりも平面方向において外側に突出していなくともよい。例えば、第２磁性層３６の平面方向における外側の端は、下部カバー層１９の平面方向における外側の端と同じ位置にあってもよい。第２磁性層３６は、下部カバー層１９よりも平面方向において内側に後退していてもよい。

図３に示されているように、導体パターンＣ１１は、コイル軸Ａの周りに延びる周回部Ｃ１１ａと、この周回部Ｃ１１ａの一端から外部電極２１に向かって延びる引出導体Ｃ１１ｂと、を有する。導体パターンＣ１１は、引出導体Ｃ１１ｂにおいて外部電極２１と接続されている。引出導体Ｃ１１ｂは、第２磁性層３１を貫通して周回部Ｃ１１ａの一端から外部電極２１まで延びている。引出導体Ｃ１１ｂは、その上面において上部カバー層１８に接している。

導体パターンＣ１１と同様に、導体パターンＣ１６は、コイル軸Ａの周りに延びる周回部Ｃ１６ａと、この周回部Ｃ１６ａの一端から外部電極２２に向かって延びる引出導体Ｃ１６ｂと、を有する。導体パターンＣ１６は、引出導体Ｃ１６ｂにおいて外部電極２２と接続されている。引出導体Ｃ１６ｂは、第２磁性層３６を貫通して周回部Ｃ１６ａの一端から外部電極２２まで延びている。上記のように、第１磁性層１６は省略されてもよい。この場合、引出導体１６ｂは、その下面において下部カバー層１９に接する。

次に、コイル部品１の製造方法の一例を説明する。まず、第１磁性層１１〜１６となる複数の磁性体シートを作成する。この磁性体シートは、例えば、プラスチック製のベースフィルムの表面にドクターブレード法などの公知の方法でスラリーを塗布して乾燥させ、乾燥後のスラリーを所定のサイズに切断することで得られる。スラリーは、上述した第１軟磁性金属粒子５１をポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性に優れた樹脂材料及び溶剤とともに混練することにより得られる。

次に、上記の磁性体シートにビアを形成するための貫通孔を設ける。この貫通孔が形成された複数の磁性体シートに、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金等の導体金属を含む導体ペーストをスクリーン印刷法等により印刷し、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６となる未焼成導体パターンを形成する。このとき、各磁性体シートに形成された各貫通孔に導体ペーストが埋め込まれる。このようにして、第１磁性層１１〜１６に、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６及びビアＶ１〜ビアＶ５となる未焼成の導体パターンが設けられる。各導体パターン及び各ビアは、スクリーン印刷法以外にも公知の様々な方法で形成され得る。次に、この磁性体シートのうち未焼成導体パターンが形成されていない領域にスラリーを塗布して第２磁性層３１〜３６となる磁性膜を形成する。このスラリーは、上述した第２軟磁性金属粒子５２を樹脂材料及び溶剤とともに混練することで得られる。このように、磁性体シートに未焼成導体パターン及び磁性体部を形成することで複合シートが得られる。この複合シートを積層することで、積層磁性体２０となる中間積層体が得られる。

次に、磁性体層１８ａ〜１８ｄ及び磁性体層１９ａ〜１９ｄとなるカバー層シートを作成する。このカバー層シートは、磁性体シートと同様にして形成される。例えば、プラスチック製のベースフィルムの表面にドクターブレード法などの公知の方法でスラリーを塗布して乾燥させ、乾燥後のスラリーを所定のサイズに切断することで得られる。磁性体層１８ａ〜１８ｄ用のスラリーは上述した第３軟磁性金属粒子５３を含む。磁性体層１９ａ〜１９ｄ用のスラリーは軟磁性金属粒子として上述した第４軟磁性金属粒子を含む。このようにして作成されたカバー層シートを積層して上部カバー層１８となる上部積層体及び下部カバー層１９となる下部積層体を作成する。第４軟磁性金属粒子は、第３軟磁性金属粒子５３と同じものであってもよい。磁性体層１８ａ〜１８ｄとなる複数のカバー層シートを積層することにより上部積層体を作成する。磁性体層１９ａ〜１９ｄとなる複数のカバー層シートを積層することにより下部積層体を作成する。

次に、下部積層体、中間積層体、及び上部積層体をＴ軸方向の負方向側から正方向側に向かってこの順序で積層し、この積層された各積層体をプレス機により熱圧着することで本体積層体が得られる。

次に、ダイシング機やレーザ加工機等の切断機を用いて上記本体積層体を所望のサイズに個片化することで、チップ積層体が得られる。次に、このチップ積層体を脱脂し、脱脂されたチップ積層体を加熱処理する。

加熱処理されたチップ積層体のうち第１の端面１０ａ及び第２の端面１０ｃに対応する面に対してバレル研磨等の研磨処理を行う。図４ａ及び図４ｂに示されているように、この研磨処理は、チップ積層体の端から露出している軟磁性金属粒子が脱粒するように行われる。図４ａ及び図４ｂは、チップ積層体の断面の一部の領域（図３の拡大されている領域に）を拡大して示す模式的な断面図であり、図４ａは研磨前のチップ積層体を示し、図４ｂは研磨後のチップ積層体を示している。研磨処理により、図４ｂに示されているように、第１磁性層１１においては、第１磁性層１１に含まれている第１金属磁性粒子５１のうちチップ積層体から露出している第１金属磁性粒子５１ａが脱粒する。同様に、第２磁性層３１及び第２磁性体３２においては、第２磁性層３１及び第２磁性体３２に含まれている第２金属磁性粒子５２のうちチップ積層体から露出している第２金属磁性粒子５２ａが脱粒する。上部カバー層１８においては、上部カバー層１８に含まれている第３金属磁性粒子５３のうちチップ積層体から露出している第３金属磁性粒子５３ａが脱粒する。一つの層において、複数の金属磁性粒子が脱粒してもよい。

次に、このチップ積層体の研磨された面（第１の端面１０ａに対応する面及び第２の端面１０ｃに対応する面）の各々に導体ペーストを塗布することにより、外部電極２１及び外部電極２２を形成する。外部電極２１及び外部電極２２には、必要に応じて、半田バリア層及び半田濡れ層の少なくとも一方が形成されてもよい。以上により、コイル部品１が得られる。

上記の製造方法に含まれる工程の一部は、適宜省略可能である。コイル部品１の製造方法においては、本明細書において明示的に説明されていない工程が必要に応じて実行され得る。上記のコイル部品１の製造方法に含まれる各工程の一部は、本発明の趣旨から逸脱しない限り、随時順番を入れ替えて実行され得る。上記のコイル部品１の製造方法に含まれる各工程の一部は、可能であれば、同時に又は並行して実行され得る。

次に、図５及び図６を参照して本発明の他の実施形態によるコイル部品１０１について説明する。図５は、コイル部品１０１の模式的な斜視図であり、図６は、コイル部品１０１をＩＩ−ＩＩ線で切断した断面を模式的に示す模式図である。ＩＩ−ＩＩ線は、図５において、コイル部品１０１のＷ軸方向における中心よりもＷ軸方向の負方向にある位置でコイル部品１０１を切断している。

コイル部品１０１は、コイル導体２５の代わりにコイル導体１２５を備えている点でコイル部品１と異なっている。コイル導体１２５は、複数の導体部を有する。図示の実施形態においては、コイル導体１２５は、導体部１２５ａ〜１２５ｆの６つの導体部を有する。図５及び図６に示されているように、コイル導体１２５の導体部１２５ａ〜１２５ｆは、平面視において外部電極２１から第２外部電極２２に向かって直線状に延びている。つまり、導体部１２５ａ〜１２５ｆの各々は、磁性基体１０内で互いに対向して配置される部分を有していない。本明細書においては、導体部１２５ａ〜１２５ｆの各々が磁性基体１０内において平面視で互いに対向する部分を有しないときに、当該導体部１２５ａ〜１２５ｆは、外部電極２１から外部電極２２に向かって直線状に延びるということができる。このため、コイル部品１０１においては、互いに対向する部分を有する内部導体を有するコイル部品（例えば、コイル部品１の導体パターンＣ１１は、コイル軸Ａの周りの周方向に延びているので、平面視において対向する部分を有する。）と比較して、磁性基体１０に要求される絶縁信頼性（耐電圧）を低くすることができる。

次に、上記の実施形態による作用効果について説明する。上記の実施形態において、第１磁性層１１〜１６のうちの少なくとも一層はコイル軸Ａに垂直な平面方向において第２磁性層３１〜３６よりも外側に突出しており、第２磁性層３１〜３６の少なくとも一層は前記平面方向において前記カバー層よりも外側に突出している。このため、磁性基体１０には、外部電極２１が取り付けられる第１の端面１０ａ及び外部電極２２が取り付けられる第２の端面１０ｃにおいて凹凸が生じる。このため、アンカー効果により、磁性基体１０の第１の端面１０ａ及び第２の端面１０ｃに対して外部電極２１及び外部電極２２をより強固に密着させることができる。

上記の実施形態では、チップ積層体に対する研磨処理により、チップ積層体の端から露出している軟磁性金属粒子を脱粒させている。第１磁性層１１〜１６に含まれる第１金属磁性粒子５１の第１平均粒径は、第２磁性層３１〜３６に含まれる第２金属磁性粒子５２の第２平均粒径よりも小さく、また、この第２平均粒径は、上部カバー層１８に含まれる第３金属磁性粒子５３の第３平均粒径よりも小さいので、研磨処理によってこれらの軟磁性金属粒子を脱粒させることにより、チップ積層体の表面（したがって、磁性基体１０の第１の端面１０ａ及び第２の端面１０ｃ）に軟磁性金属粒子の直径程度の高さの凹凸を形成することができる。また、このような各層の粒径の関係から、チップ積層体の最も外側に突出している第１磁性層１１〜１６の凹凸を小さくすることができるので、チップ積層体の外形寸法の安定化を図ることができる。さらにこのような各層の粒径の関係からは、軟磁性金属粒子の脱粒により形成される磁性基体１０の第１の端面１０ａ及び第２の端面１０ｃの凹凸の高さは、最も大きな直径を有する第３軟磁性金属粒子５３の直径以下となる。一実施形態において、第３平均粒径は６〜２０μｍの範囲にあるから、研磨処理により磁性基体１０の第１の端面１０ａ及び第２の端面１０ｃに形成される凹凸の高さは、概ね２０μｍ以下となる。このような２０μｍ以下の凹凸によりアンカー効果が発揮され、しかも、磁性基体１０と外部電極２１、２２との間に接合強度の劣化に繋がる隙間が生じないため、磁性基体１０の第１の端面１０ａ及び第２の端面１０ｃに対して外部電極２１及び外部電極２２をより強固に密着させることができる。

上記の実施形態によれば、引出導体Ｃ１１ｂは、その上面において上部カバー層１８に接している。上部カバー層１８は、第１磁性層１１よりも平面方向において内側に（コイル軸Ａに近い方向に）後退しているので、外部電極２１と引出導体Ｃ１１ｂの上面との接触面積を大きくすることができる。これにより、コイル導体２５の直流抵抗（Ｒｄｃ）を低減することができる。第１磁性層１６が省略されていて引出導体Ｃ１６ｂの下面が下部カバー層１９に接している場合には、下部カバー層１９は、第１磁性層１５よりも平面方向において内側に後退しているので、外部電極２２と引出導体Ｃ１６ｂの下面との接触面積を大きくすることができる。これにより、コイル導体２５の直流抵抗（Ｒｄｃ）を低減することができる。

上記の実施形態によれば、コイル部品１において磁性基体１０と外部電極２１、２２との接合強度が向上しているので、回路基板２からのコイル部品１の脱落を抑制することができる。このような回路基板２を備える電子機器においては、コイル部品１の脱落による故障が抑制される。

本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれ得る任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

１、１０１ コイル部品
２ 回路基板
１０ 磁性基体
２１、２２ 外部電極
２５ コイル導体
Ｃ１１〜Ｃ１６ 導体パターン
１１〜１６ 第１磁性層
１８ 上部カバー層
１９ 下部カバー層
２０ 磁性積層体
２５、１２５ コイル導体
３１〜３６ 第２磁性層
５１ 第１軟磁性金属粒子
５２ 第２軟磁性金属粒子
５３ 第３軟磁性金属粒子

本発明の一実施形態によるコイル部品は、複数の導体パターンを有するコイル導体と、前記複数の導体パターンの間に設けられており第１平均粒径を有する第１軟磁性金属粒子を含む複数の第１磁性層、及び、前記第１磁性層の間において前記複数の導体パターンの周囲に設けられており前記第１平均粒径よりも大きな第２平均粒径を有する第２軟磁性金属粒子を含む複数の第２磁性層が積層方向に積層された磁性積層体と、前記磁性積層体の第１端面に設けられており、前記コイル導体の一端と接続されている第１外部電極と、前記第１端面と対向する前記磁性積層体の第２端面に設けられており前記コイル導体の他端と接続されている第２外部電極と、を備える。当該実施形態において、前記複数の第１磁性層は、前記積層方向に垂直な平面方向において前記第２磁性層よりも外側に突出している。

一実施形態において、第１磁性層１１〜第１磁性層１６、磁性体層１８ａ〜磁性体層１８ｄ、及び磁性体層１９ａ〜磁性体層１９ｄは、表面に絶縁被膜が形成された軟磁性金属粒子を多数結合させることによって形成される。この絶縁被膜は、例えば、軟磁性金属の表面が酸化することで形成される酸化被膜である。本発明に適用可能な軟磁性金属粒子には、例えば、合金系のＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ、もしくはＦｅ−Ｎｉ、非晶質のＦｅ―Ｓｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｃ、もしくはＦｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃｒ、Ｆｅ、またはこれらの混合材料の粒子が含まれる。第１磁性層１１〜第１磁性層１６のうち平面視において導体パターンＣ１１〜Ｃ１６と重複する領域については、非磁性材料から形成されてもよい。この場合、第１磁性層１１〜第１磁性層１６は、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の内側端部よりも平面方向において内側にあるコア領域及び導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の外側端部よりも平面方向において外側にあるサイドマージン領域が磁性材料からなり、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６と重複する領域（すなわち、平面方向においてコア領域とサイドマージン領域との間にある領域）が非磁性材料からなる混合層となる。第１磁性層１１〜第１磁性層１６用の非磁性材料としては、例えば、各種樹脂材料（例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、及びこれら以外の樹脂材料）、各種誘電体セラミックス（ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラスと結晶質シリカとの混合物、及びこれら以外の誘電体セラミックス）、又は非磁性の各種フェライト（例えば、Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト）を用いることができる。第１磁性層１１〜第１磁性層１６のうち平面視において導体パターンＣ１１〜Ｃ１６と重複する領域を非磁性材料から形成することにより、導体パターンＣ１１〜Ｃ１６の間を通過する漏れ磁束の発生を抑制することができ、これによりコイル部品１の磁気的特性を向上させることができる。

Claims (16)

1. 複数の導体パターンを有するコイル導体と、
   前記複数の導体パターンの間に設けられており第１平均粒径を有する第１軟磁性金属粒子を含む複数の第１磁性層、及び、前記第１磁性層の間において前記複数の導体パターンの周囲に設けられており前記第１平均粒径よりも大きな第２平均粒径を有する第２軟磁性金属粒子を含む複数の第２磁性層が積層方向に積層された磁性積層体と、
   前記磁性積層体の第１端面に設けられており、前記コイル導体の一端と接続されている第１外部電極と、
   前記第１端面と対向する前記磁性積層体の第２端面に設けられており前記コイル導体の他端と接続されている第２外部電極と、
   を備え、
   前記複数の第１磁性層は、前記積層方向に垂直な平面方向において前記第２磁性層よりも外側に突出している、
   コイル部品。
2. 前記第２平均粒径は、前記第１平均粒径の２倍以上である、
   請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記積層方向における前記磁性積層体の一端に設けられており前記第２平均粒径よりも大きな第３平均粒径を有する第３軟磁性金属粒子を含むカバー層を備え、
   前記第２磁性層は、前記平面方向において前記カバー層よりも外側に突出している、
   請求項１又は請求項２に記載のコイル部品
4. 前記第３平均粒径は、前記第２平均粒径の２倍以上である、
   請求項３に記載のコイル部品。
5. 前記第３平均粒径は、６〜２０μｍの範囲にある、
   請求項３又は請求項４に記載のコイル部品。
6. 前記積層方向における前記磁性積層体の他端に設けられており前記第２平均粒径よりも大きな第４平均粒径を有する第４軟磁性金属粒子を含む他のカバー層を備える、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のコイル部品。
7. 前記第４平均粒径は、前記第２平均粒径の２倍以上である、
   請求項６に記載のコイル部品。
8. 前記第４平均粒径は、６〜２０μｍの範囲にある、
   請求項６又は請求項７に記載のコイル部品。
9. 前記コイル導体は、前記複数の第２磁性体層のうちの一つの層を貫通して前記第１外部電極に接続される第１引出導体を有する、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のコイル部品。
10. 前記第１引出導体は、前記カバー層に接している、
    請求項９に記載のコイル部品。
11. 前記コイル導体は、前記複数の第２磁性体層のうちの一つの層を貫通して前記第２外部電極に接続される第２引出導体を有する、
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のコイル部品。
12. 前記磁性積層体の前記積層方向における他端に設けられており前記第２平均粒径よりも大きな第４平均粒径を有する第４軟磁性金属粒子を含む他のカバー層を備え、
    前記第２引出導体は、前記他のカバー層に接している、
    請求項１１に記載のコイル部品。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のコイル部品を含む回路基板。
14. 請求項１３２に記載の回路基板を含む電子機器。
15. 第１平均粒径を有する第１軟磁性金属粒子を含む複数の磁性体シートを準備する工程と、
    前記複数の磁性体シートの各々に導体パターンを設ける工程と、
    前記複数の磁性体シートの各々に前記第１平均粒径よりも大きな第２平均粒径を有する第２軟磁性金属粒子を含む磁性膜を設けて複数の複合シートを得る工程と、
    前記複数の複合シートを積層方向に積層して本体積層体を得る工程と、
    前記積層体を焼成して焼成体を得る工程と、
    前記焼成体を個片化してチップ積層体を得る工程と、
    前記積層方向に沿って延びる前記チップ積層体の第１端面及び前記第１端面と対向する第２端面を研磨する工程と、
    研磨された前記第１端面に第１外部電極を設ける工程と、
    研磨された前記第２端面に第２外部電極を設ける工程と、
    を備えるコイル部品の製造方法。
16. 前記第２平均粒径よりも大きな第３平均粒径を有する第３軟磁性金属粒子を含むカバー層シートを準備する工程を備え、
    前記本体積層体を得る工程においては、前記複数の複合シートと前記カバー層シートとを前記カバー層シートが前記積層方向の一端に配置されるように前記積層方向において積層して前記本体積層体が得られる、請求項１５に記載のコイル部品の製造方法。