JP2021057434A - コイル部品およびそれに用いられる磁性粉末混合樹脂材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高透磁率を維持しつつ、直流重畳特性の向上しうるコイル部品、およびこのようなコイル部品を得るために用いられる磁性粉待つ混合樹脂の製造方法を提供する。【解決手段】この発明にかかるコイル部品１０は、導線が巻き回されて形成されるコイル導体１６と、絶縁被膜１４ａ１により被覆された金属磁性体粒子１４ａ、樹脂および絶縁体粒子１５を含有する磁性体部１４と、を含む素体１２と、コイル導体１６の引出部２２ａ，２２ｂと電気的に接続されて素体１２の表面に配置された外部電極３０と、を備える。絶縁体粒子１５は、金属磁性体粒子１４ａよりも比透磁率が低く、かつ絶縁体粒子１５と絶縁被膜１４ａ１とは主成分が同じ種類の化合物であることを特徴とする。また、このようなコイル部品１０を得るために用いられる磁性粉末混合樹脂の製造方法である。【選択図】図２

Description

本発明は、コイル部品およびそれに用いられる磁性粉末混合樹脂材料の製造方法に関する。

従来のコイル部品等には磁性体部材が用いられる。このようなコイル部品は、小型化が求められているが、さらに、磁性体部材対して、高透磁率、高飽和磁束密度であることが求められる。そこで、このような高透磁率、高飽和磁束密度を有するような磁性体部材を備えたコイル部品を製造するために用いられる磁性シートが、開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されるような磁性シートは、高透磁率かつ高飽和磁束密度を有するために、磁性フィラーに結着樹脂を含有させてなり、前記磁性フィラーの充填率が少なくとも９０重量％である磁性シートにより構成される。そして、前記磁性フィラーは、非晶質金属および絶縁性表面処理した結晶質金属のうち少なくとも１種の金属粒子磁性フィラーを含有し、表面抵抗値が、１０６Ω／□以上である磁性シートである。すなわち、特許文献１に開示される磁性シートは、磁性フィラーが高充填化されている。

特開２０１４−１２７６２４号公報

しかしながら、上述したように、特許文献１に開示される磁性シートは、透磁率を向上させるために金属磁性体粒子を高充填化しているため、このような磁性シートを用いてコイル部品を製造した場合、そのコイル部品の特性の一つである直流重畳特性が悪化するといった問題がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、高透磁率を維持しつつ、直流重畳特性の向上しうるコイル部品を提供することである。
また、この発明の主たる目的は、高透磁率を維持しつつ、直流重畳特性の向上しうるコイル部品を得るための磁性粉末混合樹脂材料の製造方法を提供することである。

この発明にかかるコイル部品は、導線が巻き回されて形成されるコイル導体と、絶縁被膜により被覆された金属磁性体粒子、樹脂および絶縁体粒子を含有する磁性体部と、を含む素体と、コイル導体の引出部と電気的に接続されて素体の表面に配置された外部電極と、を備え、絶縁体粒子は、金属磁性体粒子よりも比透磁率が低く、かつ、絶縁体粒子と絶縁被膜とは主成分が同じ種類の化合物であることを特徴とする、コイル部品である。
また、この発明にかかる磁性粉末混合樹脂材料の製造方法は、磁性粉末混合樹脂材料を製造するための製造方法であって、金属磁性体粒子と、絶縁体材料とを混合する工程と、メカノケミカル処理により、絶縁体材料の一部を用いて金属磁性体粒子の表面に絶縁被膜を形成する工程と、絶縁被膜で被覆された金属磁性体粒子、絶縁体材料の残りおよび樹脂材料を混合する工程と、を含み、絶縁体材料は、金属磁性体粒子よりも比透磁率が低いことを特徴とする、磁性粉末混合樹脂の製造方法である。

本発明にかかるコイル部品では、金属磁性体粒子よりも低磁性の絶縁体粒子が磁性体部の全体に分散して配置されているので、磁性体部中に分散している絶縁体粒子と金属磁性体粒子の絶縁被膜により、磁束の流れが切断され、直流重畳特性を向上させることができるとともに、磁束の流れを完全に切断していないため、インダクタンス値の低下を抑制することができる。
また、絶縁体粒子と絶縁被膜の材料とが同一の成分であるので、製造工程で除去しなければならない絶縁体粒子を除去する必要がなく、上述したようなコイル部品を得ることができる磁性粉末混合樹脂を製造することができる。

この発明によれば、高透磁率を維持しつつ、直流重畳特性の向上しうるコイル部品を提供することができる。
また、この発明によれば、高透磁率を維持しつつ、直流重畳特性の向上しうるコイル部品を得るための磁性粉末混合樹脂材料の製造方法を提供することができる。

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。

この発明のコイル部品の実施の形態を模式的に示す外観斜視図である。 図１に示すコイル部品におけるコイル導体が埋設された磁性体部の透過斜視図である。 この発明にかかるコイル部品を示す図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 この発明にかかるコイル部品を示す図１の線ＩＶ−ＩＶ断面図である。 （ａ）は、この発明にかかるコイル部品の素体の断面模式図であり、（ｂ）は、ａ部の部分拡大図である。 （ａ）は、この発明の実施の形態のコイル部品の素体の変形例を示す透過斜視図であり、（ｂ）は（ａ）とは異なる方向からみた透過斜視図である。

１．コイル部品
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。

図１は、この発明のコイル部品の実施の形態を模式的に示す外観斜視図である。図２は、図１に示すコイル部品におけるコイル導体が埋設された磁性体部の透過斜視図である。図３は、この発明にかかるコイル部品を示す図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図４は、この発明にかかるコイル部品を示す図１の線ＩＶ−ＩＶ断面図である。図５（ａ）は、この発明にかかるコイル部品の素体の断面模式図であり、図５（ｂ）は、ａ部の部分拡大図である。

コイル部品１０は、直方体状の素体１２と外部電極３０とを有する。

（Ａ）素体
素体１２は、磁性体部１４と、磁性体部１４に埋設されたコイル導体１６とを有する。素体１２は、加圧方向ｘに相対する第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂと、加圧方向ｘに直交する幅方向ｙに相対する第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄと、加圧方向ｘおよび幅方向ｙに直交する長さ方向ｚに相対する第１の端面１２ｅおよび第２の端面１２ｆとを有する。素体１２の寸法は、特に限定されない。

（Ｂ）磁性体部
磁性体部１４は、図５に示すように、金属磁性体粒子１４ａ、樹脂材料１４ｂおよび絶縁体粒子１５を含む。

樹脂材料は、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。

金属磁性体粒子１４ａは、第１の金属磁性体粒子で構成される。なお、金属磁性体粒子は、第２の金属磁性体粒子をさらに含んでいてもよい。

第１の金属磁性体粒子は、１０μｍ以上の平均粒径を有していてもよい。また、第１の磁性体粒は、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。第１の金属磁性体粒子の平均粒径を、１０μｍ以上とすることにより、金属磁性体粒子の充填率を大きくすることが可能になり、磁性体部の実効透磁率が向上する。

第２の金属磁性体粒子は、第１の金属磁性体粒子の平均粒径よりも小さい平均粒径である。第２の金属磁性体粒子は、１０μｍ以下の平均粒径を有する。このように、第２の金属磁性体粒子の平均粒径が第１の金属磁性体粒子の平均粒径よりも小さいことで、より磁性体部１４における金属磁性体粒子の充填性が向上することにより、コイル部品１０の磁気的特性が向上させることができる。

ここで、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。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。

第１の金属磁性体粒子および第２の金属磁性体粒子としては、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１の磁性体粒は、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１の金属磁性体粒子および第２の金属磁性体粒子は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。

第１の金属磁性体粒子および第２の金属磁性体粒子の表面は、図５に示すように、絶縁被膜１４ａ１により覆われている。金属磁性体粒子の表面を絶縁被膜１４ａ１により覆うことにより、磁性体部１４の内部の比抵抗を高くすることができる。

絶縁被膜１４ａ１の材料は、金属磁性体粒子１４ａよりも比透磁率が低い。より好ましくは、非磁性である。具体的には、絶縁被膜１４ａ１の材料は、リン酸塩ガラスが挙げられる。特に、メカノケミカル処理されたリン酸亜鉛ガラスによる絶縁被膜が好ましい。ガラス成分としては、Ｓｉ、Ｐ、Ｂｉ、Ｂ、Ｂａ、Ｖ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｎａ、Ｌｉのうち、少なくとも一種を含有する。

絶縁被膜１４ａ１の厚みは、特に限定されないが、好ましくは５ｎｍ以上５００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり得る。また、絶縁被膜１４ａ１の平均厚みは３０ｎｍ以上であることが好ましい。絶縁被膜１４ａ１の厚みをより大きくすることにより、磁性体部１４の比抵抗をより高くすることができる。また、絶縁被膜の厚みを大きくすることで、金属磁性体粒子を高充填化した際に、金属磁性体粒子同士やコイル導体とのショートを防止することができ、絶縁耐圧の向上が期待できる。一方、絶縁被膜１４ａ１の厚みをより小さくすることにより、磁性体部１４中の金属磁性体粒子の量をより多くすることができ、磁性体部１４の磁気的特性が向上する。

なお、金属磁性体粒子の絶縁被膜１４ａ１の膜厚は、ＦＩＢ（収束イオンビーム）処理後、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察して測定する。膜厚にはバラツキがあるため、例えば、１５箇所（５個の粒子、１粒子につき３箇所）以上観察し、その平均により平均膜厚を求める。観察倍率は、５００００倍以上５０００００倍以下程度が望ましい。

磁性体部１４における、第１の金属磁性体粒子および第２の金属磁性体粒子の含有量は、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％以上である。第１の金属磁性体粒子および第２の金属磁性体粒子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、第１の金属磁性体粒子および第２の金属磁性体粒子の含有量は、磁性体部１４全体に対して、好ましくは９９体積％以下、より好ましくは９５体積％以下、さらに好ましくは９０体積％以下である。第１の金属磁性体粒子および第２の金属磁性体粒子の含有量をかかる範囲とすることにより、磁性体部１４の比抵抗をより高くすることができる。

磁性体部１４の表面部分の内、コイル導体１６と隣接する領域は、除去されていてもよい。コイル導体１６と隣接する領域の磁性体部１４を除去することにより、磁性体部１４とコイル導体１６との隙間が大きくなり、コイル導体１６の露出面積が増える。これにより、コイル導体１６の外部電極３０との接続面積が増え、接合強度の向上と直流抵抗の低減が期待される。

絶縁体粒子１５は、金属磁性体粒子１４ａよりも比透磁率が低い。より好ましくは、絶縁体粒子１５は、非磁性である。また、絶縁体粒子１５は、ガラス成分を含有することが好ましい。ガラス成分としては、Ｓｉ、Ｐ、Ｂｉ、Ｂ、Ｂａ、Ｖ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｎａ、Ｌｉのうち、少なくとも一種を含有する。
また、絶縁体粒子１５は、金属磁性体粒子１４ａを被覆する絶縁被膜１４ａ１の材料と主成分が同じ種類の化合物である。

なお、磁性体部１４に含まれる絶縁体粒子１５は、次のようにして特定される。すなわち、イオンミリングや研磨等で磁性体部１４の断面を露出させ、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により、磁性体部１４に含有される金属磁性体粒子１４ａの絶縁被覆１４ａ１および絶縁体粒子１５の元素分析を行うことで、成分を特定することができる。なお、同じ種類の化合物かどうかの判断は、化学量論比からのズレ程度は、同じ種類の化合物であるとみなす。

特に、ガラス成分がリン酸亜鉛ガラスの場合、絶縁体粒子１５が多すぎると耐湿放置試験によるインダクタンスの低下（以下、耐湿不良と呼ぶ）が発生するため、絶縁体粒子の含有量は、磁性体部断面の面積に対する絶縁体粒子の面積の割合が、０．１％以上５．０％以下であることが好ましく、より好ましくは、０．１％以上４．０％以下であることが好ましい。さらに好ましくは、絶縁体粒子の含有量は、磁性体部断面の面積に対する絶縁体粒子の面積の割合は、１．０％以上２．０％以下である。
また、絶縁体粒子の含有量は、磁性体部断面における金属磁性体粒子の面積に対する絶縁体粒子の面積の割合が、０．１％以上６．０％以下であることが好ましく、より好ましくは、０．１％以上４．８％以下であることが好ましい。さらに好ましくは、１．２％以上２．４％以下である。
これにより、コイル部品１０の直流重畳特性の向上をより顕著とすることができる。

なお、上述の各絶縁体粒子の面積の割合（面積率）は、以下のようにして算出される。
すなわち、まず、コイル部品１０を、断面ミリング装置を用いて断面を露出させ、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察する。絶縁体粒子は、金属磁性体粒子、外部電極、コイル導体、樹脂材料とコントラストが区別されるように観察されるため、確認は容易である。観察する断面において、絶縁体粒子の含有率は、面積率として算出される。観察の倍率は、５００倍から２０００倍程度が望ましい。
本実施の形態において、絶縁体粒子の面積の割合は、絶縁体粒子の体積の割合とほぼ等しい。

また、絶縁体粒子１５と金属磁性体粒子１４ａを被覆する絶縁被膜１４ａ１の材料とは、主成分が同一の成分である。そうすると、金属磁性体粒子１４ａの被覆処理により発生した絶縁体粒子１５の残渣を除去する必要もなく、そのまま磁性体部１４に混入することにより、絶縁体粒子１５を結果として添加することができる。

なお、磁性体部１４の内部において、非磁性層がコイル導体１６を挟むように挿入されて配置されていてもよい。これにより、コイル部品１０の直流重畳特性を向上させることができる。また、非磁性層は、磁性体部１４を構成する成分と同一の成分により構成されることが好ましい。これにより、磁性体部１４内における非磁性層とその他の層との間の剥離が発生しづらい。

（Ｃ）コイル導体
上記コイル導体１６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巻回部２０と、巻回部２０の一方側に引き出される第１の引出部２２ａと巻回部２０の他方側に引き出される第２の引出部２２ｂとを有する。
巻回部２０は、２段に巻き回されて形成されている。コイル導体１６は、平角導線をα巻き形状に巻き回して形成されている。平角導線の幅方向ｙの寸法は、１５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、加圧方向ｘの寸法は、５０μｍ以上５００μｍである。
第１の引出部２２ａは、素体１２の第１の端面１２ｅから露出して第１の露出部２４ａが配置され、第２の引出部２２ｂは、素体１２の第２の端面１２ｆから露出して第２の露出部２４ｂが配置されている。

ここで、この発明の実施の形態のコイル部品１０の素体１２の変形例を示す。
図６（ａ）は、この発明の実施の形態のコイル部品の素体の変形例を示す透過斜視図であり、図６（ｂ）は（ａ）とは異なる方向からみた透過斜視図である。

図６（ａ）および（ｂ）に示すように、素体１１２は、磁性体部１１４と、磁性体部１１４に埋設されたコイル導体１１６とを含む。素体１１２は、略直方体形状に形成され、高さ方向ｘに相対する第１の主面１１２ａおよび第２の主面１１２ｂと、高さ方向ｘに直交する幅方向ｙに相対する第１の側面１１２ｃおよび第２の側面１１２ｄと、高さ方向ｘおよび幅方向ｙに直交する長さ方向ｚに相対する第１の端面１１２ｅおよび第２の端面１１２ｆとを有する。

磁性体部１１４は、素体１１２の内部に配置される第１の磁性体部１１４ａと、第１の磁性体部１１４ａとコイル導体１１６とを覆う第２の磁性体部１１４ｂとを有する。

コイル導体１１６は、第１の磁性体部１１４ａの一方面側に配置され、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巻回部１２０と、巻回部１２０の一方側に引き出される第１の引出部１２２ａと巻回部１２０の他方側に引き出される第２の引出部１２２ｂとを有する。第１の引出部１２２ａは、素体１１２の第２の主面１１２ｂの第１の端面１１２ｅ側に引き出され露出しており、第２の引出部１２２ｂは、素体１１２の第２の主面１１２ｂの第２の端面１１２ｆ側に引き出され露出している。
このように、第１の引出部１２２ａは、素体１１２の第２の主面１１２ｂにフォーミングされて配置されていてもよく、第２の引出部１２２ｂは、素体１１２の第２の主面１１２ｂにフォーミングされて配置されていてもよい。

コイル導体１６は、導線またはワイヤにより構成されている。コイル導体１６の導電性材料としては、特に限定されないが、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ等が挙げられる。好ましくは、導電性材料としてＣｕが挙げられる。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。

コイル導体１６を形成する導線は、絶縁性物質により被覆されて絶縁膜が形成される。コイル導体１６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、巻回されたコイル導体１６同士と、コイル導体１６と磁性体部１４の絶縁をより確実にすることができる。
なお、コイル導体１６の第１の露出部２４ａおよび第２の露出部２４ｂのそれぞれの部分には、絶縁膜は形成されていない。したがって、めっき処理により外部電極３０を形成しやすい。また、コイル導体１６と外部電極３０との電気的接続における抵抗値をより低くすることができる。

絶縁膜の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。好ましくは、絶縁膜としては、ポリアミドイミド樹脂が挙げられる。

絶縁膜の厚みは、２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。

（Ｄ）外部電極
素体１２の第１の端面１２ｅ側および第２の端面１２ｆ側には、外部電極３０が配置される。外部電極３０は、第１の外部電極３０ａおよび第２の外部電極３０ｂを有する。

第１の外部電極３０ａは、素体１２の第１の端面１２ｅの表面に配置される。なお、第１の外部電極３０ａは、第１の端面１２ｅから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部を覆うように形成されていてもよく、第１の端面１２ｅから第２の主面１２ｂへと延伸され、第１の端面１２ｅと第２の主面１２ｂのそれぞれ一部を覆うように形成されていてもよい。また、図６に示すように、コイル導体１１６の第１の引出部１２２ａがフォーミングされて、第２の主面１１２ｂから露出している場合、第１の外部電極３０ａは、第２の主面１１２ｂの一部を覆うように形成されてもよい。この場合、第１の外部電極３０ａは、コイル導体１６の第１の引出部２２ａと電気的に接続される。
第２の外部電極３０ｂは、素体１２の第２の端面１２ｆの表面に配置される。なお、第２の外部電極３０ｂは、第２の端面１２ｆから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部を覆うように形成されていてもよく、第２の端面１２ｆから第２の主面１２ｂへと延伸され、第２の端面１２ｆと第２の主面１２ｂのそれぞれ一部を覆うように形成されていてもよい。また、図６に示すように、コイル導体１１６の第２の引出部１２２ｂがフォーミングされて、第２の主面１１２ｂから露出している場合、第２の外部電極３０ｂは、第２の主面１１２ｂの一部を覆うように形成されてもよい。この場合、第２の外部電極３０ｂは、コイル導体１６の第２の引出部２２ｂと電気的に接続される。

第１の外部電極３０ａおよび第２の外部電極３０ｂのそれぞれの厚みは、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。

第１の外部電極３０ａは、第１の下地電極層３２ａと、第１の下地電極層３２ａの表面に配置される第１のめっき層３４ａとを含む。同様に、第２の外部電極３０ｂは、第２の下地電極層３２ｂと、第２の下地電極層３２ｂの表面に配置される第１のめっき層３４ｂとを含む。

第１の下地電極層３２ａは、素体１２の第１の端面１２ｅの表面に配置される。なお、第１の下地電極層３２ａは、第１の端面１２ｅから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部を覆うように形成されていてもよく、第１の端面１２ｅから延伸して、第２の主面１２ｂのそれぞれ一部を覆うように形成されていてもよい。また、図６に示すように、コイル導体１１６の第１の引出部１２２ａがフォーミングされて第２の主面１１２ｂから露出している場合、第１の下地電極層３２ａは第２の主面１１２ｂの一部を覆うように形成されていてもよい。
また、第２の下地電極層３２ｂは、素体１２の第２の端面１２ｆの表面に配置される。なお、第２の下地電極層３２ｂは、第２の端面１２ｆから延伸して第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄのそれぞれの一部を覆うように形成されていてもよく、第２の端面１２ｆから延伸して、第２の主面１２ｂのそれぞれ一部を覆うように形成されていてもよい。また、図６に示すように、コイル導体１１６の第２の引出部１２２ｂがフォーミングされて第２の主面１１２ｂから露出している場合、第２の下地電極層３２ｂは第２の主面１１２ｂの一部を覆うように形成されていてもよい。

第１の下地電極層３２ａおよび第２の下地電極層３２ｂ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。
なお、第１の下地電極層３２ａおよび第２の下地電極層３２ｂは、導体ペーストの塗布やスパッタやめっきにより形成される。

第１のめっき層３４ａは、第１の下地電極層３２ａを覆うように配置されている。具体的には、第１のめっき層３４ａは、第１の端面１２ｅに配置される第１の下地電極層３２ａを覆うように配置され、さらに第１の端面１２ｅから延伸して、第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに配置される第１の下地電極層３２ａの表面を覆うように配置されていてもよく、第１の端面１２ｅから延伸して第２の主面１２ｂのそれぞれ一部を覆うように配置されている第１の下地電極層３２ａを覆うように配置されていてもよい。また、図６に示すように、コイル導体１１６の第１の引出部１２２ａがフォーミングされて第２の主面１１２ｂに直接引き出される場合、第２の主面１１２ｂに配置される第１の下地電極層３２ａを覆うように形成されていてもよい。
第２のめっき層３４ｂは、第２の下地電極層３２ｂを覆うように配置されている。具体的には、第２のめっき層３４ｂは、第２の端面１２ｆに配置される第２の下地電極層３２ｂを覆うように配置され、さらに第２の端面１２ｆから延伸して、第１の主面１２ａ、第２の主面１２ｂ、第１の側面１２ｃおよび第２の側面１２ｄに配置される第２の下地電極層３２ｂの表面を覆うように配置されていてもよく、第２の端面１２ｆから延伸して第２の主面１２ｂのそれぞれ一部を覆うように配置されている第２の下地電極層３２ｂを覆うように配置されていてもよい。また、図６に示すように、コイル導体１１６の第２の引出部１２２ｂがフォーミングされて第２の主面１１２ｂに直接引き出される場合、第２の主面１１２ｂに配置される第２の下地電極層３２ｂを覆うように形成されていてもよい。

第１のめっき層３４ａおよび第２のめっき層３４ｂの金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金またはＡｕ等から選ばれる少なくとも１つを含む。

第１のめっき層３４ａおよび第２のめっき層３４ｂは、複数層に形成されてもよい。
第１のめっき層３４ａは、第１のＮｉめっき層３６ａと第１のＮｉめっき層３６ａの表面に形成される第１のＳｎめっき層３８ａとの２層構造である。第２のめっき層３４ｂは、第２のＮｉめっき層３６ｂと第２のＮｉめっき層３６ｂの表面に形成される第２のＳｎめっき層３８ｂとの２層構造である。

（Ｅ）保護層
本実施形態において、保護層４０は、素体１２の第１の端面１２ｅに露出される第１の露出部２４ａおよび第２の端面１２ｆに露出される第２の露出部２４ｂを除く素体１２の表面上に設けられている。保護層４０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。なお、本発明において、保護層は必須ではなく、存在しなくてもよい。

コイル部品１０は、長さ方向ｚの寸法をＬ寸法とすると、Ｌ寸法は、１．０ｍｍ以上１２．０ｍｍ以下が好ましい。コイル部品１０の幅方向ｙの寸法をＷ寸法とすると、Ｗ寸法は、０．５ｍｍ以上１２．０ｍｍ以下が好ましい。コイル部品１０の加圧方向ｘの寸法をＴ寸法は、０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が好ましい。

２．コイル部品の製造方法
次に、コイル部品の製造方法について説明する。まず、磁性粉末混合樹脂材料の製造方法について、説明する。

（Ａ）金属磁性体粒子の準備
まず、金属磁性体粒子を準備する。ここで、金属磁性体粒子としては特に限定されるものではなく、例えば、α−Ｆｅ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ等のＦｅ系軟磁性材料粉末を使用することができる。また、金属磁性体粒子の材料形態についても、良好な軟磁性特性を有する非晶質が好ましいが特に限定されるものではなく、結晶質であってもよい。

金属磁性体粒子は、平均粒径の異なる２種類以上の金属磁性体粒子を使用することができる。金属磁性体粒子は樹脂材料中に分散される。金属磁性体粒子の充填効率を向上させる観点からは、例えば、平均粒径が１０μｍ以上４０μｍ以下の第１の金属磁性体粒子と平均粒径が５μｍ以下の第２の金属磁性体粒子等といった、異なる平均粒径を有する金属磁性体粒子を使用される。

（Ｂ）絶縁被膜の形成
次に、金属磁性体粒子の表面を絶縁被膜で被覆する。ここで、機械的手法で絶縁被膜を形成する場合は、金属磁性体粒子と絶縁材料粉末とを回転容器に投入し、メカノケミカル処理により粒子複合化を行い、これにより磁性体粉末の表面に絶縁被膜を被覆形成する。

なお、絶縁被膜の膜厚は、１０ｎｍ以上２５０ｎｍで形成され、かつ平均膜厚は３０ｎｍ以上であることが好ましい。絶縁被膜の膜厚は、メカノケミカル処理時における処理時間や絶縁材料粉末の添加量を調整することにより制御することができる。すなわち、絶縁材料粉末の添加量を増やし、メカノケミカル処理による処理時間を長くすることで、絶縁被膜の膜厚を厚くすることができる。

（Ｃ）絶縁体粒子の準備
次に、絶縁体粒子を準備する。絶縁体粒子は、金属磁性体粒子よりも低磁性の絶縁体粒子である。より好ましくは、絶縁体粒子は、非磁性である。また、絶縁体粒子は、ガラス成分を含有することが好ましい。ガラス成分としては、Ｓｉ、Ｐ、Ｂｉ、Ｂ、Ｂａ、Ｖ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｎａ、Ｌｉのうち、少なくとも一種を含有する。
また、絶縁体粒子は、金属磁性体粒子を被覆する絶縁被膜の材料と主成分が同一の成分である。

（Ｄ）磁性体シートの作製
次に、絶縁被膜で被覆された金属磁性粒子を準備する。

続いて、樹脂材料および絶縁体粒子を金属磁性粒子に添加し、湿式で混合させて磁性粉末混合樹脂材料が製造される。樹脂材料としては、特に限定されるものではなく、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等を使用することができる。
これにより、磁性粉末混合樹脂材料をスラリー化し、次いで、ドクターブレード法等を使用して成形加工を施し、その後乾燥させ、磁性体シートを作製する。
また、絶縁体粒子の添加量は、磁性粉末混合樹脂材料に対して０．１ｖｏｌ％以上５．０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、より好ましくは、０．１ｖｏｌ％以上４．０ｖｏｌ％であり、さらに好ましくは、１．０ｖｏｌ％以上２．０ｖｏｌ％以下である。絶縁体粒子の含有量は、金属磁性体粒子の添加量に対する絶縁体粒子の添加量の割合が、０．１ｖｏｌ％以上６．０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、より好ましくは、０．１ｖｏｌ％以上４．８ｖｏｌ％以下であり、さらに好ましくは、１．２ｖｏｌ％以上２．４ｖｏｌ％以下である。

（Ｅ）集合基体の作製
次に、Ｃｕをワイヤ導線とし、絶縁膜で被覆された平角導線からなるα巻形状のコイル導体１６を準備する。

続いて、コイル導体１６が埋設された素体１２を製造する。

まず、第１の金型を用意し、その第１の金型の上にコイル導体１６をマトリックス状に配置する。

次に、これらのコイル導体１６上に、第１の金属磁性体粒子、第２の金属磁性体粒子、樹脂材料および絶縁体粒子を含む混合物の第１の磁性体シートを重ね、次いで、第１の磁性体シートを第１の金型と第２の金型とで挟持させて１次プレス成形を行う。この１次プレス成形により、コイル導体１６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１６の内部に混合物が充填されて、第１成形体が作製される。

次に、１次プレス成形により得られたコイル導体１６が埋め込まれた第１成形体を第１の金型から離脱させ、次いで、コイル導体１６が露出した面に別の第２の磁性体シートを重ねる。そして、第２の磁性体シートを、第２の金型上の１次成形体と第３の金型とで挟持させ、２次プレスを行う。

以上のようにして、２次プレス成形により、コイル導体１６の全体が第１の磁性体シートおよび第２の磁性体シート中に埋め込まれた集合基体（第２成形体）が作製される。

（Ｆ）素体の作製
次に、第２の金型および第３の金型を離脱させ、集合基体を得る。そして、ダイサー等の切断具を使用し、集合基体を切断して個片化し、これによりコイル導体１６の第１の露出部２４ａおよび第２の露出部２４ｂが素体１２の両端面から露出するようにコイル導体１６が埋設された素体１２を作製する。集合基体の各素体１２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１２の切断面は、バレル研磨される。

次に、上記で得られた素体１２の全面に、保護層４０を形成する。保護層４０は、電着塗装、スプレー法、ディップ工法等により形成することができる。

上記で得られた保護層４０で被覆された素体１２のコイル導体１６における第１の露出部２４ａおよび第２の露出部２４ｂが配置される箇所周辺にレーザーを照射することによって、コイル導体１６における第１の露出部２４ａおよび第２の露出部２４ｂが配置される箇所周辺の保護膜、金属磁性体粒子および金属磁性体粒子を被覆している絶縁被膜を除去し、また、金属磁性体粒子を溶融させる。

（Ｇ）外部電極の形成
次に、素体１２の第１の端面１２ｅに第１の外部電極３０ａが形成され、第２の端面１２ｆに第２の外部電極３０ｂが形成される。

まず、素体１２を電解バレルめっきにより、Ｃｕめっきを行い下地電極層が形成される。続いて、下地電極層の表面にＮｉめっきによりＮｉめっき層を形成し、さらにＳｎめっきによりＳｎめっき層が形成され、外部電極３０が形成される。これにより、コイル導体１６の第１の露出部２４ａは、第１の外部電極３０ａと電気的に接続され、コイル導体１６の第２の露出部２４ｂは、第２の外部電極３０ｂと電気的に接続される。

上述のようにして、コイル部品１０が製造される。

なお、金属磁性体粒子に絶縁被膜を形成する工程におけるメカノケミカル処理において、絶縁被膜の材料を過剰に投入すると、すべてが絶縁被膜にならず、一部が残渣となる場合がある。この残渣が磁性体部１４に混入することで、絶縁体粒子として作用させることもできる。このため、この実施の形態にかかる残渣となった絶縁被膜の材料を除去する必要がない。
また、金属磁性体粒子の表面に絶縁被膜を形成する工程におけるメカノケミカル処理において、絶縁体材料粉末の投入量を調整することで、金属磁性体粒子の絶縁被膜の膜厚と磁性体部１４における絶縁体粒子の含有量とを調整することもできる。また、絶縁体材料粉末の残渣を除去することでも、磁性体部１４における絶縁体粒子の含有量を調整することが可能である。
絶縁体材料粉末の残渣を除去する方法としては、風力分級、洗浄、またはメッシュ処理等により行うことができる。

図１に示すコイル部品１０では、金属磁性体粒子よりも低磁性の絶縁体粒子を磁性体部１４に含有するので、直流重畳特性が向上する。
また、図１に示すコイル部品１０では、金属磁性体粒子よりも低磁性の絶縁体粒子が磁性体部１４の全体に分散して配置されているので、磁性体部１４中に分散している絶縁体粒子と金属磁性体粒子の絶縁被膜により、磁束の流れが切断され、直流重畳特性を向上させることができるとともに、磁束の流れを完全に切断していないため、インダクタンス値の低下を抑制することができる。

さらに、図１に示すコイル部品１０では、金属磁性体粒子を被覆する絶縁被膜の厚みを、例えば、３０ｎｍ以上と厚くすることで、金属磁性体粒子間の距離を広くできるため、同様に、直流重畳特性が向上し、インダクタンス値の低下も抑制することができる。
したがって、金属磁性体粒子よりも低磁性の絶縁体粒子を磁性体部１４に含有させ、かつ、金属磁性体粒子を被覆する絶縁被膜の厚みを厚くすることで、直流重畳特性を向上しうるコイル部品１０を得ることができる。

また、絶縁体粒子の添加量が、磁性粉末混合樹脂材料に対して０．１ｖｏｌ％以上４．０ｖｏｌ％以下とすると、コイル部品の耐湿放置試験によるＬ値の低下を抑制することができる。さらに、金属磁性体粒子の添加量に対する絶縁体粒子の添加量の割合が、０．１ｖｏｌ％以上４．８ｖｏｌ％以下であると、耐湿放置試験によるＬ値の低下を抑制することができる。これにより、コイル部品１０の信頼性を向上させることができる。

３．実験例
次に、上述した本発明にかかる磁性粉末混合樹脂材料を用いたコイル部品の効果を確認するために、実効透磁率、飽和磁束密度および耐湿放置後のＬ値低下率を評価するための実験を行った。

（１）サンプルの仕様
本実験に用いたサンプルの仕様は、以下のとおりである。
・コイル部品の寸法（設計値）は、Ｌ寸法は１．６ｍｍとし、Ｗ寸法は０．８ｍｍとし、Ｔ寸法は、０．８ｍｍとした。
・磁性体部の材料
第１の金属磁性体粒子：Ｆｅ系合金（Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系）、平均粒径：３５μｍ
第２の金属磁性体粒子：Ｆｅ系合金（Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系）、平均粒径：５μｍ
絶縁被覆の材料：リン酸塩ガラス
絶縁体粒子：リン酸塩ガラス
樹脂：エポキシ樹脂
・コイル導体の材料：Ｃｕ
・保護層の材料：アクリル系樹脂、膜厚：４μｍ
・外部電極の構造
Ｃｕめっき、ＮｉめっきおよびＳｎめっきによる３層構造

各サンプルに添加する絶縁体粒子の添加量は、表１に示す。

（２）実効透磁率の算出
各サンプルであるコイル部品における実効透磁率は、以下のようにして算出した。
コイル部品のインダクタンスをインピーダンスアナライザーにて測定し、１ＭＨｚにおけるインダクタンスを測定した。例えば、実効透磁率２０、飽和磁束密度Ｂｓ＝０．９０である材料を使用してコイル部品を作製した際に、インダクタンスＬ＝０．２６μＨ、直流飽和電流Ｉｓａｔ＝５．０Ａになることが既知であるコイル導体を使用して、コイル部品の試作を行った。インダクタンスは実効透磁率に対して直線的に変化するため、これにより、インダクタンスから実効透磁率に換算した。

（３）飽和磁束密度の測定
各サンプルであるコイル部品における飽和磁束密度は、以下のようにして測定した。
直流電流を印加した際のインダクタンス変化を測定し、初期のインダクタンスからインダクタンスが３０％低下した時の電流値を直流飽和電流と定義した。例えば、上記実効透磁率２０、飽和磁束密度Ｂｓ＝０．９０である材料を使用してコイル部品を作製した際に、インダクタンスＬ＝０．２６μＨ、直流飽和電流Ｉｓａｔ＝５．０Ａになることが既知であるコイル導体を使用して、コイル部品の試作を行った。飽和磁束密度は、直流飽和電流に相関するため、これにより、直流飽和電流から飽和磁束密度に換算した。

（４）耐湿放置試験の測定方法
各サンプルであるコイル部品に対して、以下のようにして耐湿放置試験を行った。すなわち、８５℃および８５％ＲＨ（相対湿度）の条件下にて、試験初期および１０００時間後のＬ値を測定し、その低下率を算出した。

（５）絶縁被膜の厚みの計測方法
金属磁性体粒子の絶縁被膜の膜厚は、ＦＩＢ（収束イオンビーム）処理後、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察して測定した。具体的には、５個の粒子を選び、各粒子に対して３箇所、計１５箇所観察し、その平均値を平均膜厚として算出した。観察倍率は、５００００倍以上５０００００倍以下とした。

各実施例および比較例におけるサンプルの「実効透磁率」、「飽和磁束密度」、「耐湿放置試験後のＬ値の低下率」および「絶縁被膜の平均厚み」のそれぞれの評価結果を表１に示す。

（６）評価結果
まず、表１によれば、磁性粉末混合樹脂に対する絶縁体粒子の添加量を増加させていくと、実効透磁率がわずかに減少していくことが認められた。また、表１によれば、磁性粉末混合樹脂に対する絶縁体粒子の添加量を増加させていくと、飽和磁束密度が増加していくことが認められた。さらに、表１によれば、磁性粉末混合樹脂に対する絶縁体粒子の添加量の割合が、２．０ｖｏｌ％を超えると、大きくＬ値が低下していくことが認められた。

実施例１ないし実施例５のサンプルのコイル部品と、比較例のサンプルのコイル部品と対比したとき、実施例１ないし実施例５のサンプルのコイル部品には絶縁体粒子を含んでいるが、比較例と実施例１ないし実施例５とを比較したとき、実効透磁率の低下率以上に飽和磁束密度の増加率が大きいことが認められた。

また、実施例５と実施例６とのサンプルのコイル部品を対比したとき、実施例５のサンプルのコイル部品は、絶縁体被膜の平均厚みが３０ｎｍであるので、比較的高い飽和磁束密度を有するコイル部品が得られることが認められた。

さらに、実施例１ないし実施例４では、磁性体部に対する絶縁体粒子の添加量が１．０ｖｏｌ％以上４．０ｖｏｌ％であると、耐湿放置試験後のＬ値の低下率を−８．０％に抑えることができる。また、金属磁性体粒子に対する絶縁体粒子の添加量が１．２ｖｏｌ％以上４．８ｖｏｌ％であると、耐湿放置試験後のＬ値の低下率を−８．０％に抑えることができることが明らかとなった。
さらにまた、実施例１および実施例２では、磁性体部に対する絶縁体粒子の添加量が１．０ｖｏｌ％以上２．０ｖｏｌ％であると、耐湿放置試験後のＬ値の低下率を−２．５％に抑えることができる。また、金属磁性体粒子に対する絶縁体粒子の添加量が１．２ｖｏｌ％以上２．４ｖｏｌ％であると、耐湿放置試験後のＬ値の低下率を−２．５％に抑えることができることが明らかとなった。

なお、耐湿性の低いリン酸亜鉛ガラスを絶縁体粒子として比較的多く含有する実施例５および実施例６のサンプルのコイル部品は、耐湿放置試験後のＬ値の低下率が大きい。これは、以下の理由によると考えられる。すなわち、耐湿放置試験のような環境であると、絶縁体粒子であるリン酸亜鉛ガラスが溶解するので、溶解後に形成された隙間から入った水分により金属磁性体粒子が錆びたことから、これにより、インダクタンス（Ｌ値）が低下したものと考えられる。

なお、以上のように、本発明の実施の形態は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施の形態に対し、機序、形状、材質、数量、位置又は配置等に関して、様々の変更を加えることができるものであり、それらは、本発明に含まれるものである。

１０ コイル部品
１２、１１２ 素体
１２ａ、１１２ａ 第１の主面
１２ｂ、１１２ｂ 第２の主面
１２ｃ、１１２ｃ 第１の側面
１２ｄ、１１２ｄ 第２の側面
１２ｅ、１１２ｅ 第１の端面
１２ｆ、１１２ｆ 第２の端面
１４、１１４ 磁性体部
１４ａ１ 絶縁被膜
１１４ａ 第１の磁性体部
１１４ｂ 第２の磁性体部
１６、１１６ コイル導体
１５ 絶縁体粒子
２０、１２０ 巻回部
２２ａ、１２２ａ 第１の引出部
２２ｂ、１２２ｂ 第２の引出部
２４ａ 第１の露出部
２４ｂ 第２の露出部
３０ 外部電極
３０ａ 第１の外部電極
３０ｂ 第２の外部電極
３２ａ 第１の下地電極層
３２ｂ 第２の下地電極層
３４ａ 第１のめっき層
３４ｂ 第２のめっき層
３６ａ 第１のＮｉめっき層
３６ｂ 第２のＮｉめっき層
３８ａ 第１のＳｎめっき層
３８ｂ 第２のＳｎめっき層
４０ 保護層
ｘ 加圧方向（高さ方向）
ｙ 幅方向
ｚ 長さ方向

Claims (11)

1. 導線が巻き回されて形成されるコイル導体と、
   絶縁被膜により被覆された金属磁性体粒子、樹脂および絶縁体粒子を含有する磁性体部と、
   を含む素体と、
   前記コイル導体の引出部と電気的に接続されて前記素体の表面に配置された外部電極と、
   を備え、
   前記絶縁体粒子は、前記金属磁性体粒子よりも比透磁率が低く、かつ前記絶縁体粒子と前記絶縁被膜とは主成分が同じ種類の化合物であることを特徴とする、コイル部品。
2. 前記絶縁体粒子は、非磁性である、請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記絶縁被膜の厚みが、１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、その平均厚みが３０ｎｍ以上である、請求項１または請求項２に記載のコイル部品。
4. 前記磁性体部の体積に対する前記絶縁体粒子の体積の割合が、１．０ｖｏｌ％以上４．０ｖｏｌ％以下である、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコイル部品。
5. 前記金属磁性体粒子の体積に対する前記絶縁体粒子の体積の割合が、１．２ｖｏｌ％以上４．８ｖｏｌ％以下である、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のコイル部品。
6. 前記絶縁膜と前記絶縁体粒子とはガラスを含有する、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のコイル部品。
7. 磁性粉末混合樹脂材料を製造するための製造方法であって、
   金属磁性体粒子と、絶縁体材料とを混合する工程と、
   メカノケミカル処理により、前記絶縁体材料の一部を用いて前記金属磁性体粒子の表面に絶縁被膜を形成する工程と、
   前記絶縁被膜で被覆された前記金属磁性体粒子、前記絶縁体材料の残りおよび樹脂材料を混合する工程と、
   を含み、
   前記絶縁体材料は、前記金属磁性体粒子よりも比透磁率が低いことを特徴とする、磁性粉末混合樹脂の製造方法。
8. 前記絶縁体材料は、非磁性である、請求項７に記載の磁性粉末混合樹脂の製造方法。
9. 前記磁性粉末混合樹脂中の前記絶縁体材料の残りの含有量は、１．０ｖｏｌ％以上４．０ｖｏｌ％以下である、請求項７または請求項８に記載の磁性粉末混合樹脂の製造方法。
10. 前記磁性粉末混合樹脂中の前記金属磁性体粒子の含有量に対する前記絶縁体材料の残りの含有量は、１．２ｖｏｌ％以上４．８ｖｏｌ％以下である、請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の磁性粉末混合樹脂の製造方法。
11. 前記絶縁体材料はガラスを含有する、請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載の磁性粉末混合樹脂の製造方法。

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