JP2022143415A - インダクタ部品およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】絶縁性および充填性を確保しつつ、インダクタンスの取得効率を向上できるインダクタ部品を提供する。【解決手段】インダクタ部品は、第１方向に沿って順に積層された第１磁性層および第２磁性層を有する素体と、前記第１磁性層と前記第２磁性層の間で前記第１方向に直交する平面上に配置され、前記第１方向に直交する方向を向く側面を含むインダクタ配線と、前記インダクタ配線の前記側面のうちの一部分のみを覆う非磁性体の側面絶縁部とを備え、前記第１磁性層および前記第２磁性層は、それぞれ、扁平形状の磁性粉と前記磁性粉を含有する樹脂とを含み、前記第１磁性層は、前記インダクタ配線の前記第１方向の逆方向に存在し、前記第２磁性層は、前記インダクタ配線の前記第１方向および前記第１方向に直交する方向に存在し、前記側面絶縁部は、前記第２磁性層の前記樹脂と同じ材料からなる。【選択図】図２Ｃ

Description

本発明は、インダクタ部品およびその製造方法に関する。
従来、インダクタ部品としては、特開２０１６－１２２８３６号公報（特許文献１）および特開２０１９－１４０２０２号公報（特許文献２）に記載されたものがある。
特開２０１６－１２２８３６号公報に記載されたインダクタ部品は、インダクタ配線と、インダクタ配線が埋め込まれた第１磁性体本体と、第１磁性体本体の上部及び下部に設けられた第２磁性体本体とを有する。第１磁性体本体は、略球形状の磁性粉を含む。第２磁性体本体は、金属磁性板を含む。
特開２０１９－１４０２０２公報に記載されたインダクタ部品は、インダクタ配線と、インダクタ配線が埋め込まれた第１磁性体本体と、第１磁性体本体の上部及び下部に設けられた第２磁性体本体とを有する。第１磁性体本体は、略球形状の磁性粉を含む。第２磁性体本体は、扁平形状の磁性粉を含む。
特開２０１６－１２２８３６号公報 特開２０１９－１４０２０２号公報
ところで、前記従来のようなインダクタ部品では、インダクタ配線が埋め込まれた第１磁性体本体において、絶縁性や充填性を考慮して、略球形状の磁性粉を用いている。このため、第１磁性体本体は、金属磁性板や扁平形状の磁性粉を含む第２磁性体本体と比較して透磁率が低く、インダクタンスの取得効率は十分でなかった。
そこで、本開示は、絶縁性および充填性を確保しつつ、インダクタンスの取得効率を向上できるインダクタ部品およびその製造方法を提供することにある。
前記課題を解決するため、本開示の一態様であるインダクタ部品は、
第１方向に沿って順に積層された第１磁性層および第２磁性層を有する素体と、
前記第１磁性層と前記第２磁性層の間で前記第１方向に直交する平面上に配置され、前記第１方向に直交する方向を向く側面を含むインダクタ配線と、
前記インダクタ配線の前記側面のうちの一部分のみを覆う非磁性体の側面絶縁部と
を備え、
前記第１磁性層および前記第２磁性層は、それぞれ、扁平形状の磁性粉と前記磁性粉を含有する樹脂とを含み、
前記第１磁性層は、前記インダクタ配線の前記第１方向の逆方向に存在し、
前記第２磁性層は、前記インダクタ配線の前記第１方向および前記第１方向に直交する方向に存在し、
前記側面絶縁部は、前記第２磁性層の前記樹脂と同じ材料からなる。
ここで、側面絶縁部がインダクタ配線の側面のうちの一部分のみを覆うとは、側面絶縁部がインダクタ配線の側面の一部分のみに接触している状態であることのみならず、側面絶縁部とインダクタ配線の側面の一部分との間に他の部材が存在し、側面絶縁部がインダクタ配線の側面の一部分のみを他の部材とともに覆っている状態であることを含む。
前記実施形態によれば、第１磁性層および第２磁性層は、扁平形状の磁性粉を含むので、反磁界が下がり高い比透磁率を得られる。また、インダクタ配線は、第１磁性層と第２磁性層の間に配置され、第１磁性層は、インダクタ配線の第１方向の逆方向に存在し、第２磁性層は、インダクタ配線の第１方向および第１方向に直交する方向に存在しているので、インダクタ配線の周囲に扁平形状の磁性粉を配置することができる。これにより、扁平形状の磁性粉の充填率を向上して、インダクタ配線の周囲の透磁率を向上でき、インダクタンスの取得効率を向上できる。
また、側面絶縁部は、インダクタ配線の側面の一部分のみを覆うので、例えば、複数の磁性粉が、第１方向に直交する方向に電気的に連結された場合であっても、インダクタ配線の側面の一部分は、側面絶縁部により、磁性粉と接触しない。これにより、絶縁性を向上できる。また、側面絶縁部は、第２磁性層の樹脂と同じ材料からなるので、素体内の残留応力を低減できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記インダクタ配線の一部は、前記磁性粉と接触する。
前記実施形態によれば、不必要な絶縁部をなくすことで、インダクタンスの取得効率を向上できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記インダクタ配線は、前記第１方向の逆方向を向く底面を含み、
さらに、前記底面に接触する底面絶縁部を備える。
前記実施形態によれば、インダクタ配線の底面は、底面絶縁部により、第１磁性層の磁性粉と接触しない。これにより、絶縁性を向上できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において、
前記第１磁性層に含まれる前記扁平形状の磁性粉の長軸が前記底面に対して成す角度は、４５°以下である。
ここで、磁性粉の長軸とは、上記断面において、磁性粉の最も長くなる部分を通過する直線である。また、磁性粉の長軸が底面に対して成す角度は、インダクタ配線の延在方向に直交する断面におけるＳＥＭ画像を取得して、ＳＥＭ画像を二値化し、白を磁性粉、黒を樹脂とし、磁性粉の長軸とインダクタ配線の底面との交差する角度を測定して導出される。
前記実施形態によれば、磁性粉の長軸が底面に対して成す角度は、４５°以下であるので、磁性粉の長軸は、インダクタ配線の底面に対して略平行に配置される。このため、磁束に対して磁性粉の並びが平行となり、高い比透磁率を得ることができる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記側面絶縁部は、前記底面絶縁部に接触している。
前記実施形態によれば、インダクタ配線の側面と底面の間の角部を側面絶縁部および底面絶縁部により覆うことができ、絶縁性をより向上できる。つまり、第１磁性層において、磁性粉の長軸が、インダクタ配線の底面に対して略平行に配置されることにより、複数の磁性粉が、第１方向に直交する方向に電気的に連結された場合であっても、インダクタ配線の角部は、側面絶縁部および底面絶縁部により、磁性粉と接触しない。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記側面絶縁部の組成と前記底面絶縁部の組成は、異なる。
前記実施形態によれば、側面絶縁部および底面絶縁部の設計範囲が広がる。例えば、底面絶縁部に、インダクタ配線との密着性の高い樹脂を選ぶことで、インダクタ部品の信頼性を高めることができる。また、側面絶縁部に、応力を緩和する特性（例えば、熱膨張率やヤング率）の樹脂を選択することで、インダクタ部品全体の残留応力を緩和することができる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記インダクタ配線は、前記第１方向を向く天面を含み、
さらに、前記側面および前記天面に接触する周面絶縁部を備え、
前記周面絶縁部の組成は、前記側面絶縁部の組成および前記底面絶縁部の組成と異なり、
前記側面絶縁部の厚みは、前記周面絶縁部の厚みよりも厚い。
ここで、厚みとは、インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において測定した最大値をいう。
前記実施形態によれば、絶縁性をより向上できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記側面絶縁部の前記第１方向の高さは、前記インダクタ配線の前記第１方向の高さの半分以下である。
ここで、高さとは、インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において測定した値をいう。
前記実施形態によれば、側面絶縁部の高さを低くすることで、磁性層の体積が増え、絶縁性を確保しつつインダクタンス取得効率がより向上する。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において、
前記第２磁性層は、前記インダクタ配線の前記側面と前記側面から前記第１方向に直交する方向に所定距離離れた位置との間の側面近傍領域を有し、
前記側面近傍領域に含まれる前記扁平形状の磁性粉の長軸が前記側面に対して成す角度は、４５°以下である。
ここで、側面近傍領域は、側面と、側面から所定距離離れた位置と、天面を含む延長面と、底面を含む延長面とで囲まれた領域である。インダクタ配線の側面からの距離とは、インダクタ配線の側面の底面側の端からの距離とする。所定距離とは、インダクタ配線の第１方向に直交する方向の幅の１／３である。
前記実施形態によれば、磁性粉の長軸が側面に対して成す角度は、４５°以下であるので、側面近傍領域において、磁性粉の長軸は、インダクタ配線の側面に対して略平行に配置される。このため、側面近傍領域において、第１方向に直交する方向に沿って磁性粉と樹脂とが交互に配置されることとなり、インダクタンスの取得効率を維持しつつ絶縁性を確保できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において、
前記第２磁性層に含まれる前記扁平形状の磁性粉の長軸が前記側面に対して成す角度は、前記インダクタ配線の前記側面から前記第１方向に直交する方向に離れるにつれて、大きくなる。
ここで、磁性粉の長軸が側面に対して成す角度が大きくなるとは、角度が０°から９０°に向かって変化することをいう。
前記実施形態によれば、インダクタ配線の側面の近傍領域において、磁性粉の長軸は、側面に対して略平行に配置されるため、第１方向に直交する方向に沿って磁性粉と樹脂とが交互に配置されることとなり、インダクタンスの取得効率を維持しつつ絶縁性を確保できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記第２磁性層の前記第１方向の主面に直交する方向から前記第２磁性層の前記主面を見たとき、
前記第２磁性層は、前記インダクタ配線と重なる重複領域と、前記インダクタ配線と重ならない非重複領域とを有し、
前記非重複領域の少なくとも一部は、前記重複領域よりも明度が暗い。
前記実施形態によれば、第２磁性層の主面において、重複領域の直上は明るく、非重複領域の少なくとも一部は暗く見える。これにより、第２磁性層をインダクタ配線に圧着して製造する際に、第２磁性層に含まれる磁性粉が所望の配置になっていることを確認することができる。具体的に述べると、重複領域に含まれる磁性粉の長軸は、第２磁性層の主面に実質的に平行に配置され、非重複領域の少なくとも一部に含まれる磁性粉の長軸は、第２磁性層の主面に実質的に直交する方向に沿って配置されていることを判別できる。したがって、磁性粉の充填不良を非破壊で検出できる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、
前記インダクタ配線の延在する方向の中央であって前記インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において、
前記磁性粉の最大フェレ長をＬＦとし、前記磁性粉の前記最大フェレ長に直交する厚みをＴＦとしたとき、ＬＦ／ＴＦ≧１０であり、最大フェレ長のＤ９０は、１００μｍ以下である。
ここで、最大フェレ長のＤ９０は、上記断面におけるＳＥＭ画像を２００μｍ×２００μｍの領域で３点ほど取得し、そのＤ９０を算出することにより求める。
前記実施形態によれば、ＬＦ／ＴＦ≧１０であるので、磁性粉の扁平率を大きくすることができ、これにより、より高い比透磁率を得ることができる。
また、最大フェレ長のＤ９０は１００μｍ以下であるので、絶縁性を確保することができる。例えば、最大フェレ長が大きすぎる場合、異なるインダクタ配線間や同一のインダクタ配線のターン間が、磁性粉を介して短絡する可能性が高くなる。
好ましくは、インダクタ部品の一実施形態では、前記第１磁性層および前記第２磁性層のそれぞれにおいて、空隙率は、１ｖｏｌ％以上１０％ｖｏｌ以下である。
前記実施形態によれば、空隙率は、１ｖｏｌ％以上であるので、空隙により残留応力や外部応力からのストレスを緩和することができる。空隙率は、１０ｖｏｌ％以下であるので、インダクタンスの低下及び素体の強度の低下を抑制できる。
好ましくは、インダクタ部品の製造方法の一実施形態では、
ベース基板の主面上にインダクタ配線を形成する工程と、
扁平形状の磁性粉と前記磁性粉を含有する樹脂とを含む磁性シートを、前記ベース基板の主面の上方から前記インダクタ配線に向けて圧着して、前記インダクタ配線の天面および側面を前記磁性シートにより覆い、同時に、前記磁性シートに含まれる前記樹脂を前記磁性シートから前記インダクタ配線の前記側面のうちの一部分のみを覆うように押し出して側面絶縁部を形成する工程と
を備え、
前記ベース基板の硬度は、前記磁性シートの硬度よりも高い。
前記実施形態によれば、ベース基板の高度は磁性シートの硬度よりも高いので、磁性シートをインダクタ配線に圧着する際、磁性シートに含まれる樹脂をインダクタ配線の側面の一部分のみに有効に押し出すことができる。したがって、磁性シートの圧着と同時に側面絶縁部を有効に形成することができる。
好ましくは、インダクタ部品の製造方法の一実施形態では、前記側面絶縁部を形成する工程の後に、前記ベース基板を除去して、前記インダクタ配線の下方から前記インダクタ配線に向けて他の前記磁性シートを圧着して、前記インダクタ配線の底面を前記他の磁性シートにより覆う工程を、さらに備える。
前記実施形態によれば、インダクタ配線を上下の磁性シートで挟むことができ、インダクタンスの取得効率を向上できる。
本開示の一態様であるインダクタ部品およびその製造方法によれば、絶縁性および充填性を確保しつつ、インダクタンスの取得効率を向上できる。
インダクタ部品の第１実施形態を示す平面図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 図１のＢ－Ｂ断面図である。 図１のＣ－Ｃ断面図である。 第１インダクタ配線の延在する方向に直交する簡略断面図である。 図３に対応する画像図である。 図３の一部の拡大図である。 第１インダクタ配線の延在方向に直交する断面における拡大画像図である。 インダクタ部品を平面方向から撮像し明度を調整した画像図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の製法を説明する説明図である。 インダクタ部品の第２実施形態を示す平面図である。 図９のＡ－Ａ断面図である。 図９のＢ－Ｂ断面図である。
以下、本開示の一態様であるインダクタ部品およびその製造方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。なお、図面は一部模式的なものを含み、実際の寸法や比率を反映していない場合がある。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、インダクタ部品の第１実施形態を示す平面図である。図２Ａは、図１のＡ－Ａ断面図である。図２Ｂは、図１のＢ－Ｂ断面図である。図２Ｃは、図１のＣ－Ｃ断面図である。
インダクタ部品１は、例えば、パソコン、ＤＶＤプレーヤー、デジタルカメラ、ＴＶ、携帯電話、カーエレクトロニクスなどの電子機器に搭載され、例えば全体として直方体形状の部品である。ただし、インダクタ部品１の形状は、特に限定されず、円柱状や多角形柱状、円錐台形状、多角形錐台形状であってもよい。
図１、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、インダクタ部品１は、素体１０と、素体１０内に配置された第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２と、第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２の一部を覆う側面絶縁部６１および底面絶縁部６２と、素体１０の第１主面１０ａから端面が露出するように素体１０に埋め込まれた第１柱状配線３１、第２柱状配線３２および第３柱状配線３３と、素体１０の第１主面１０ａに設けられた第１外部端子４１、第２外部端子４２および第３外部端子４３と、素体１０の第１主面１０ａに設けられた絶縁膜５０とを備える。
図中、インダクタ部品１の厚み方向をＺ方向とし、順Ｚ方向を上側、逆Ｚ方向を下側とする。インダクタ部品１のＺ方向に直交する平面において、インダクタ部品１の長さ方向をＸ方向とし、インダクタ部品１の幅方向をＹ方向とする。便宜上、図１において、絶縁膜５０を省略して描いている。
素体１０は、順Ｚ方向（特許請求の範囲に記載の「第１方向」に相当する）に沿って順に積層された第１磁性層１１および第２磁性層１２を有する。第１磁性層１１および第２磁性層１２は、それぞれ、扁平形状の磁性粉と当該磁性粉を含有する樹脂とを含む。樹脂は、例えば、エポキシ系樹脂やビスマレイミド、液晶ポリマ、ポリイミドなどからなる有機絶縁材料である。磁性粉は、例えば、ＦｅＳｉＣｒなどのＦｅＳｉ系合金、ＦｅＣｏ系合金、ＮｉＦｅなどのＦｅ系合金、または、それらのアモルファス合金である。
好ましくは、磁性粉は、Ｆｅを８０ｗｔ％以上含み、Ｓｉ及びＡｌを２ｗｔ％以上含む。磁性粉の組成分析は、エネルギー分散型Ｘ線分析法（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＥＤＸ）から算出する。例えば、倍率は５０００倍で、５点箇所からの平均値を求める。上記構成によれば、Ｓｉ及びＡｌを添加することで磁歪を低下させることができ、比透磁率を高くすることができる。
好ましくは、第１磁性層１１および第２磁性層１２のそれぞれにおいて、磁性粉の充填率は、５０ｖｏｌ％以上７５ｖｏｌ％以下である。上記構成によれば、磁性粉の充填率は、５０ｖｏｌ％以上であるので、磁性粉の量を多くして比透磁率を高くすることができる。また、磁性粉の充填率は、７５ｖｏｌ％以下であるので、複数の磁性粉の電気的接続を低減して絶縁性を確保できる。
好ましくは、第１磁性層１１および第２磁性層１２のそれぞれにおいて、空隙率は、１ｖｏｌ％以上１０％ｖｏｌ以下である。上記構成によれば、空隙率は、１ｖｏｌ％以上であるので、空隙により残留応力や外部応力からのストレスを緩和することができる。空隙率は、１０ｖｏｌ％以下であるので、インダクタンスの低下及び素体の強度の低下を抑制できる。
第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２は、第１磁性層１１と第２磁性層１２の間でＺ方向に直交する平面上に配置される。具体的に述べると、第１磁性層１１は、第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２の逆Ｚ方向に存在し、第２磁性層１２は、第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２の順Ｚ方向および順Ｚ方向に直交する方向に存在する。
第１インダクタ配線２１は、Ｚ方向から見たときに、Ｘ方向に沿って直線状に延在している。第２インダクタ配線２２は、Ｚ方向から見たときに、一部分がＸ方向に沿って直線状に延在し、その他の部分がＹ方向に沿って直線状に延在し、つまり、Ｌ字状に延在している。
第１、第２インダクタ配線２１，２２の厚みは、例えば、４０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましい。第１、第２インダクタ配線２１，２２の実施例として、厚みが３５μｍ、配線幅が５０μｍ、配線間の最大スペースが２００μｍである。
第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２は、導電性材料からなり、例えばＣｕ、Ａｇ，Ａｕ,Ａｌなどの低電気抵抗な金属材料からなる。本実施形態では、インダクタ部品１は、第１、第２インダクタ配線２１，２２を１層のみ備えており、インダクタ部品１の低背化を実現できる。なお、インダクタ配線は、シード層と電解めっき層との２層構成であってもよく、シード層として、ＴｉやＮｉを含んでいてもよい。
第１インダクタ配線２１の第１端は、第１柱状配線３１に電気的に接続され、第１インダクタ配線２１の第２端は、第２柱状配線３２に電気的に接続される。つまり、第１インダクタ配線２１は、その両端に線幅の大きいパッド部を有し、パッド部において、第１、第２柱状配線３１，３２と直接接続されている。
第２インダクタ配線２２の第１端は、第３柱状配線３３に電気的に接続される。つまり、第２インダクタ配線２２は、第１端にパッド部を有し、パッド部において、第３柱状配線３３と直接接続されている。第２インダクタ配線２２の第２端は、第１インダクタ配線２１の第２端のパッド部に接続されて、第２柱状配線３２に電気的に接続される。第１インダクタ配線２１の第１端と第２インダクタ配線２２の第１端とは、Ｚ方向から見たときに、素体１０の同一の一辺側（逆Ｘ方向側）に位置する。
第１インダクタ配線２１は、順Ｙ方向を向く第１の側面２１０と、逆Ｙ方向を向く第２の側面２１０と、逆Ｚ方向を向く底面２１１と、順Ｚ方向を向く天面２１２とを含む。第１の側面２１０は、順Ｙ方向に完全に対向する必要はなく、順Ｙ方向に僅かに傾いた状態で対向していてもよく、つまり、第１の側面２１０は、順Ｙ方向に実質的に対向する。同様に、第２の側面２１０は、逆Ｙ方向に実質的に対向し、底面２１１は、逆Ｚ方向に実質的に対向し、天面２１２は、順Ｚ方向に実質的に対向する。
同様に、第２インダクタ配線２２は、順Ｙ方向を向く第１の側面２２０と、逆Ｙ方向を向く第２の側面２２０と、逆Ｚ方向を向く底面２２１と、順Ｚ方向を向く天面２２２とを含む。
なお、第１、第２インダクタ配線２１，２２の第１から第３柱状配線３１～３３との接続位置から素体１０の外側に向かってさらに配線が伸びて、この配線は素体１０の外側に露出している。つまり、第１、第２インダクタ配線２１，２２は、インダクタ部品１の積層方向（Ｚ方向）に平行な側面から外部に露出している露出部を有する。この配線は、インダクタ部品１の製造過程において、第１、第２インダクタ配線２１，２２の形状を形成後、追加で電解めっきを行う際の給電配線と接続される配線である。この給電配線によりインダクタ部品１を個片化する前のインダクタ基板状態において、追加で電解めっきを容易に行うことができ、配線間距離を狭くすることができる。また、追加で電解めっきを行うことで、第１、第２インダクタ配線２１，２２の配線間距離を狭くすることにより、第１、第２インダクタ配線２１，２２の磁気結合を高めることができる。
第１から第３柱状配線３１～３３は、各インダクタ配線２１，２２からＺ方向に延在し、第２磁性層１２の内部を貫通している。第１柱状配線３１は、第１インダクタ配線２１の第１端の上面から上側に延在し、第１柱状配線３１の端面が、素体１０の第１主面１０ａ（第２磁性層１２の主面でもある）から露出する。第２柱状配線３２は、第１インダクタ配線２１の第２端の上面から上側に延在し、第２柱状配線３２の端面が、素体１０の第１主面１０ａから露出する。第３柱状配線３３は、第２インダクタ配線２２の第１端の上面から上側に延在し、第３柱状配線３３の端面が、素体１０の第１主面１０ａから露出する。
したがって、第１柱状配線３１、第２柱状配線３２、第３柱状配線３３は、第１インダクタ配線２１、第２インダクタ配線２２から上記第１主面１０ａから露出する端面まで、第１主面１０ａに直交する方向に直線状に伸びる。これにより、第１外部端子４１、第２外部端子４２、第３外部端子４３と、第１インダクタ配線２１、第２インダクタ配線２２とをより短い距離で接続することができ、インダクタ部品１の低抵抗化や高インダクタンス化を実現できる。第１から第３柱状配線３１～３３は、導電性材料からなり、例えば、インダクタ配線２１，２２と同様の材料からなる。
なお、第１、第２インダクタ配線２１，２２を非磁性体からなる絶縁層で覆う場合、第１から第３柱状配線３１～３３は、絶縁層を貫通するビア導体を介して、第１、第２インダクタ配線２１，２２に電気的に接続されていてもよい。ビア導体は、柱状配線よりも線幅（径、断面積）が小さい導体である。
第１から第３外部端子４１～４３は、素体１０の第１主面１０ａに設けられている。第１から第３外部端子４１～４３は、導電性材料からなり、例えば、低電気抵抗かつ耐応力性に優れたＣｕ、耐食性に優れたＮｉ、はんだ濡れ性と信頼性に優れたＡｕが内側から外側に向かってこの順に並ぶ３層構成である。
第１外部端子４１は、第１柱状配線３１の素体１０の第１主面１０ａから露出する端面に接触し、第１柱状配線３１と電気的に接続されている。これにより、第１外部端子４１は、第１インダクタ配線２１の第１端に電気的に接続される。第２外部端子４２は、第２柱状配線３２の素体１０の第１主面１０ａから露出する端面に接触し、第２柱状配線３２と電気的に接続されている。これにより、第２外部端子４２は、第１インダクタ配線２１の第２端および第２インダクタ配線２２の第２端に電気的に接続される。第３外部端子４３は、第３柱状配線３３の端面に接触し、第３柱状配線３３と電気的に接続されて、第２インダクタ配線２２の第１端に電気的に接続される。
絶縁膜５０は、素体１０の第１主面１０ａにおける第１から第３外部端子４１～４３が設けられていない部分に設けられている。ただし、絶縁膜５０は第１から第３外部端子４１～４３の端部が乗り上げることで、第１から第３外部端子４１～４３と重なっていてもよい。絶縁膜５０は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ系樹脂、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。これにより、第１から第３外部端子４１～４３の間の絶縁性を向上できる。また、絶縁膜５０が第１から第３外部端子４１～４３のパターン形成時のマスク代わりとなり、製造効率が向上する。また、絶縁膜５０は、樹脂から磁性粉が露出していた場合に、当該露出する磁性粉を覆うことで、磁性粉の外部への露出を防止することができる。なお、絶縁膜５０は、絶縁材料からなるフィラーを含有してもよい。
側面絶縁部６１は、第１インダクタ配線２１の２つの側面２１０のそれぞれのうちの一部分のみを覆う。また、側面絶縁部６１は、第２インダクタ配線２２の２つの側面２２０のそれぞれのうちの一部分のみを覆う。底面絶縁部６２は、第１インダクタ配線２１の底面２１１を覆う。また、底面絶縁部６２は、第２インダクタ配線２２の底面２１１を覆う。
図３は、第１インダクタ配線２１の延在する方向の中央であって第１インダクタ配線２１の延在する方向に直交する簡略断面図である。図４は、図３に対応する画像図である。図３では、便宜上、第１インダクタ配線２１の左側を省略して描いているが、第１インダクタ配線２１の右側と同様である。また、なお、第２インダクタ配線２２の周囲の断面図についても同様であり、その説明を省略する。
図３と図４に示すように、第１磁性層１１および第２磁性層１２は、扁平形状の磁性粉１００と磁性粉１００を含有する樹脂１０１とを含む。図３では、便宜上、磁性粉１００および樹脂１０１のハッチングを省略して描いている。図４では、磁性粉１００は、白色の線状に表示されている。扁平形状の磁性粉１００は、例えば、３次元において、主面が円、楕円、多角形などの板状のような扁平粉であってもよく、または、針状のような扁平粉であってもよい。また、磁性粉１００の外面は、円滑であってもよく、または、凹凸を有していてもよい。
上記構成によれば、第１磁性層１１および第２磁性層１２は、扁平形状の磁性粉１００を含むので、反磁界が下がり高い比透磁率を得られる。また、第１インダクタ配線２１は、第１磁性層１１と第２磁性層１２の間に配置されているので、第１インダクタ配線２１の周囲に扁平形状の磁性粉１００を配置することができる。これにより、扁平形状の磁性粉１００の充填率を向上して、第１インダクタ配線２１の周囲の透磁率を向上でき、インダクタンスの取得効率を向上できる。
また、側面絶縁部６１は、第１インダクタ配線２１の側面２１０の一部分のみに接触している。これによれば、例えば、複数の磁性粉１００が、Ｙ方向に電気的に連結された場合であっても、第１インダクタ配線２１の側面２１０の一部分は、側面絶縁部６１により、磁性粉１００と接触しない。これにより、絶縁性を確保できる。
また、側面絶縁部６１は、第２磁性層１２の樹脂１０１と同じ材料からなる。これによれば、素体１０内の残留応力を低減できる。なお、図３に示すように、側面絶縁部６１は、樹脂１０１との間に界面を有しているが、側面絶縁部６１は、第２磁性層１２との間に界面を有さなくてもよく、つまり、側面絶縁部６１は、第２磁性層１２の樹脂１０１と連続的に一体化していてもよい。
また、第１インダクタ配線２１の一部は、磁性粉１００と接触する。これによれば、不必要な絶縁部をなくすことで、インダクタンスの取得効率を向上できる。
また、底面絶縁部６２は、第１インダクタ配線２１の底面２１１に接触する。これによれば、第１インダクタ配線２１の底面２１１は、底面絶縁部６２により、第１磁性層１１の磁性粉１００と接触しない。したがって、絶縁性を向上できる。
また、側面絶縁部６１は、底面絶縁部６２に接触している。つまり、側面絶縁部６１は、側面２１０のうちの底面２１１に近い部分に接触している。これによれば、第１インダクタ配線２１の側面２１０と底面２１１の間の角部を側面絶縁部６１および底面絶縁部６２により覆うことができ、絶縁性をより向上できる。つまり、第１磁性層１１において、磁性粉１００の長軸（図５に示す長軸Ｌ）が、第１インダクタ配線２１の底面２１１に対して略平行に配置されることにより、複数の磁性粉１００が、Ｙ方向に電気的に連結された場合であっても、第１インダクタ配線２１の角部は、側面絶縁部６１および底面絶縁部６２により、磁性粉１００と接触しない。
また、側面絶縁部６１の組成と底面絶縁部６２の組成は、異なる。例えば、側面絶縁部６１の樹脂と底面絶縁部６２の樹脂は、異なる。これによれば、側面絶縁部６１および底面絶縁部６２の設計範囲が広がる。例えば、底面絶縁部６２に、第１インダクタ配線２１との密着性の高い樹脂を選ぶことで、インダクタ部品１の信頼性を高めることができる。また、側面絶縁部６１に、応力を緩和する特性（例えば、熱膨張率やヤング率）の樹脂を選択することで、インダクタ部品１の全体の残留応力を緩和することができる。
また、側面絶縁部６１のＺ方向の高さＴ６１は、第１インダクタ配線２１のＺ方向の高さＴ２１の半分以下である。好ましくは、高さＴ６１は、高さＴ２１の１／３以下である。高さＴ６１，Ｔ２１は、第１インダクタ配線２１の延在する方向に直交する断面において測定した値である。これによれば、側面絶縁部６１の高さを低くすることで、第２磁性層１２の体積が増え、絶縁性を確保しつつインダクタンス取得効率がより向上する。
図５は、図３の一部の拡大図である。図３と図５に示すように、第１インダクタ配線２１の延在する方向に直交する断面（この実施形態では、ＹＺ断面）において、第２磁性層１２は、第１インダクタ配線２１の側面２１０と側面２１０からＹ方向に所定距離ｄだけ離れた位置との間の側面近傍領域Ｚ０を有する。
具体的に述べると、側面近傍領域Ｚ０は、上記ＹＺ断面において、側面２１０と、側面２１０から所定距離ｄだけ離れた位置と、天面２１２を含む延長面と、底面２１１を含む延長面とで囲まれた領域である。第１インダクタ配線２１の側面２１０からの距離は、第１インダクタ配線２１の側面２１０の底面２１１側の端からの距離である。所定距離ｄは、第１インダクタ配線２１のＹ方向の幅Ｗ２１の１／３である。
また、側面近傍領域Ｚ０に含まれる扁平形状の磁性粉１００の長軸Ｌが側面２１０に対して成す角度θは、４５°以下である。磁性粉１００の長軸Ｌとは、上記ＹＺ断面において、磁性粉１００の最も長くなる部分を通過する直線である。角度θとは、長軸Ｌと側面２１０の成す角度のうち、天面２１２側でなく底面２１１側の角度をいう。
上記角度θの導出方法は、図６に示すように、第１インダクタ配線２１の延在方向の中央における当該延在方向に直交する断面におけるＳＥＭ画像を取得して、ＳＥＭ画像を二値化し、白を磁性粉、黒を樹脂とし、磁性粉の長軸Ｌと第１インダクタ配線２１の側面２１０との交差する角度を測定して導出する。側面２１０から離隔している磁性粉１００の角度θは、磁性粉１００の長軸Ｌを延長した直線と側面２１０との交差する角度から求める。図６は、あくまで二値化の具体例であって、インダクタ配線から離れた位置における第２磁性層のＳＥＭ画像である。
上記構成によれば、上記角度θは、４５°以下であるので、側面近傍領域Ｚ０において、磁性粉１００の長軸Ｌは、第１インダクタ配線２１の側面２１０に対して略平行に配置される。このため、側面近傍領域Ｚ０において、Ｙ方向に沿って磁性粉１００と樹脂１０１とが交互に配置されることとなり、インダクタンスの取得効率を維持しつつ絶縁性を確保できる。
また、上記ＹＺ断面において、図３、４に示すように、上記角度θは、第１インダクタ配線２１の側面２１０からＹ方向に離れるにつれて、大きくなる。上記角度θが大きくなるとは、角度が０°から９０°に向かって変化することをいう。
上記構成によれば、第１インダクタ配線２１の側面２１０の近傍領域において、磁性粉１００の長軸Ｌは、側面２１０に対して略平行に配置されるため、Ｙ方向に沿って磁性粉１００と樹脂１０１とが交互に配置されることとなり、インダクタンスの取得効率を維持しつつ絶縁性を確保できる。
また、上記ＹＺ断面において、第１磁性層１１に含まれる磁性粉１００の長軸Ｌが底面２１１に対して成す角度は、４５°以下である。
上記構成によれば、磁性粉１００の長軸Ｌが底面２１１に対して成す角度は、４５°以下であるので、磁性粉１００の長軸Ｌは、第１インダクタ配線２１の底面２１１に対して略平行に配置される。このため、磁束に対して磁性粉１００の並びが平行となり、高い比透磁率を得ることができる。
また、第１インダクタ配線２１の延在する方向の中央であって第１インダクタ配線２１の延在する方向に直交する断面（この実施形態では、ＹＺ断面）において、磁性粉１００の最大フェレ長をＬＦとし、磁性粉１００の最大フェレ長に直交する厚みをＴＦとしたとき、ＬＦ／ＴＦ≧１０であり、最大フェレ長のＤ９０は、１００μｍ以下である。最大フェレ長のＤ９０は、上記断面におけるＳＥＭ画像を２００μｍ×２００μｍの領域で取得し、そのＤ９０を算出することにより求める。
上記構成によれば、ＬＦ／ＴＦ≧１０であるので、磁性粉１００の扁平率を大きくすることができ、これにより、より高い比透磁率を得ることができる。また、最大フェレ長のＤ９０は１００μｍ以下であるので、絶縁性を確保することができる。例えば、最大フェレ長が大きすぎる場合、異なるインダクタ配線の間や同一のインダクタ配線のターン間が、磁性粉１００を介して短絡する可能性が高くなる。
図１に示すように、第２磁性層１２の主面（第１主面１０ａ）に直交する方向から第２磁性層１２の主面を見たとき、第２磁性層１２は、第１、第２インダクタ配線２１，２２と重なる重複領域Ｚ１と、第１、第２インダクタ配線２１，２２と重ならない非重複領域Ｚ２とを有する。非重複領域Ｚ２の少なくとも一部は、重複領域Ｚ１よりも明度が暗い。具体的に述べると、非重複領域Ｚ２のうちの第１、第２インダクタ配線２１，２２の側面２１０に沿った部分の明度が暗い。
上記構成によれば、第２磁性層１２の主面において、重複領域Ｚ１の直上は明るく、非重複領域Ｚ２の少なくとも一部の直上は暗く見える。これにより、第２磁性層１２を第１、第２インダクタ配線２１，２２に圧着して製造する際に、第２磁性層１２に含まれる磁性粉１００が所望の配置になっていることを確認することができる。具体的に述べると、重複領域Ｚ１に含まれる磁性粉１００の長軸は、第２磁性層１２の主面に実質的に平行に配置され、非重複領域Ｚ２の少なくとも一部に含まれる磁性粉１００の長軸は、第２磁性層１２の主面に実質的に直交する方向に沿って配置されていることを判別できる。つまり、重複領域Ｚ１に含まれる磁性粉１００は光を反射するため、重複領域Ｚ１の直上は明るく見え、非重複領域Ｚ２の少なくとも一部に含まれる磁性粉１００は光を反射し難いため、非重複領域Ｚ２の少なくとも一部の直上は暗く見える。したがって、磁性粉１００の充填不良を非破壊で検出できる。
上記明暗の識別方法について説明する。図１に示すように、第２磁性層１２の主面に直交する方向から撮像する。具体的に述べると、キーエンス社製のVHX-5000を用いてリング照明により撮像する。そして、取得した画像の所定領域を選択し、所定領域内の明度分布を描く。明度分布を２５５階調とする。そして、２値化を行う。２値化の閾値は、２５５の凡そ半分の範囲とする。このようにして得られた画像を図７に示す。図７に示すように、重複領域Ｚ１の直上は明るく見える。一方、非重複領域Ｚ２の少なくとも一部の直上は暗く見え、特に、非重複領域Ｚ２のうちの第１、第２インダクタ配線２１，２２の側面２１０に沿った部分の直上は暗く見える。
（製造方法）
次に、インダクタ部品１の製造方法について説明する。図８Ａから図８Ｌは、図１のＣ－Ｃ断面（図２Ｃ）に対応する。
図８Ａに示すように、ベース基板７０を準備する。ベース基板７０の硬度は、第１磁性層１１および第２磁性層１２を構成する磁性シートの硬度よりも高い。ベース基板７０は、例えば、セラミックやガラス、シリコンなどの無機材料からなる。
図８Ｂに示すように、ベース基板７０の主面上に第１絶縁層７１を塗布して、第１絶縁層７１を硬化する。さらに、第１絶縁層７１上に第２絶縁層を塗布し、フォトリソグラフィ工法を用いて第２絶縁層に所定パターンを形成して硬化し、これにより、底面絶縁部６２を形成する。
図８Ｃに示すように、第１絶縁層７１および底面絶縁部６２上に、スパッタ法もしくは蒸着法などの公知の方法により、図示しないシード層を形成する。その後、ＤＦＲ（ドライフィルムレジスト）７５を貼付け、フォトリソグラフィ工法を用いてＤＦＲ７５に所定パターンを形成する。所定パターンは、底面絶縁部６２上の第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２を設ける位置に対応した貫通孔である。
図８Ｄに示すように、シード層に給電しつつ、電解めっき法を用いて底面絶縁部６２上に第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２を形成する。その後、ＤＦＲ７５を剥離し、シード層をエッチングする。このようにして、ベース基板７０の主面上に第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２を形成する。
その後、再度、ＤＦＲ７５を貼付け、フォトリソグラフィ工法を用いてＤＦＲ７５に所定パターンを形成する。所定パターンは、第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２上の第１柱状配線３１、第２柱状配線３２および第３柱状配線３３を設ける位置に対応した貫通孔である。そして、図８Ｅに示すように、電解めっきを用いて第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２上に第１柱状配線３１、第２柱状配線３２および第３柱状配線３３を形成する。その後、ＤＦＲ７５を剥離する。なお、電解めっきにシード層を用いてもよく、この場合、シード層をエッチングする必要がある。
また、第１インダクタ配線２１及び第２インダクタ配線２２の形成時のシード層をエッチングせずに残しておき、このシード層を介して給電することで第１柱状配線３１、第２柱状配線３２および第３柱状配線３３を形成してもよく、この場合も、シード層をエッチングする必要がある。
その後、扁平形状の磁性粉１００と磁性粉１００を含有する樹脂１０１とを含む磁性シート８０を、ベース基板７０の主面の上方から第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２に向けて圧着して、図８Ｆに示すように、第１インダクタ配線２１の天面２１２および側面２１０と第２インダクタ配線２２の天面２２２および側面２２０を磁性シート８０により覆う。この磁性シート８０が第２磁性層１２を構成する。この際、同時に、磁性シート８０に含まれる樹脂１０１を磁性シート８０から第１インダクタ配線２１の側面２１０のうちの一部分のみと第２インダクタ配線２２の側面２２０のうちの一部分のみとを覆うように押し出して、側面絶縁部６１を形成する。図８Ｅと図８Ｆでは、磁性粉１００をその長軸で表示する。なお、他の図面では、磁性粉１００の図示を省略している。
つまり、図８Ｅに示すように、磁性シート８０を圧着する前、磁性シート８０の磁性粉１００の長軸は水平方向（Ｙ方向）に沿って配列されているが、図８Ｆに示すように、磁性シート８０を圧着する際、磁性シート８０の磁性粉１００の長軸は、上から下方向への押圧力により磁性シート８０が変形する方向に沿って配列される。このとき、ベース基板７０の高度は磁性シート８０の硬度よりも高いので、磁性シート８０を第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２に圧着する際、磁性シート８０に含まれる樹脂１０１を第１インダクタ配線２１の側面２１０の一部分のみと第２インダクタ配線２２の側面２２０の一部分のみとに有効に押し出すことができる。したがって、磁性シート８０の圧着と同時に側面絶縁部６１を有効に形成することができる。
なお、上記では第１絶縁層７１を設けているが、これは必須ではない。例えば、側面絶縁部６１の領域を大きくしたい場合は、第１絶縁層７１の厚みを薄くするか、または第１絶縁層７１を設けないことで、側面絶縁部６１の大きさを調整することができる。
その後、図８Ｇに示すように、磁性シート８０を研磨して、第２磁性層１２を形成し、かつ、第１柱状配線３１、第２柱状配線３２および第３柱状配線３３の端面を露出させる。
その後、図８Ｈに示すように、第２磁性層１２の上面に第３絶縁層を塗布し、フォトリソグラフィ工法を用いて第３絶縁層に所定パターンを形成して硬化し、これにより、絶縁膜５０を形成する。所定パターンは、柱状配線３１～３３の端面および第２磁性層１２上の第１外部端子４１、第２外部端子４２および第３外部端子４３を設ける位置に対応した貫通孔である。
その後、図８Ｉに示すように、ベース基板７０および第１絶縁層７１を研磨により除去する。このとき、第１絶縁層７１を剥離層として、ベース基板７０および第１絶縁層７１を剥離により除去してもよい。
その後、図８Ｊに示すように、第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２の下方から第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２に向けて他の磁性シート８０を圧着して、第１インダクタ配線２１の底面２１１および第２インダクタ配線２２の底面２２１を他の磁性シート８０により覆う。他の磁性シート８０を所定の厚みに研削して第１磁性層１１を構成する。図８Ｊでは、磁性粉１００をその長軸で表示する。なお、他の図面では、磁性粉１００の図示を省略している。また、磁性粉１００を長軸で表示しているのは底面側の「他の磁性シート８０」のみで天面側の磁性シートでは磁性粉を省略している。
磁性シート８０を圧着する前後において、磁性シート８０の磁性粉１００の長軸は水平方向（Ｙ方向）に沿って配列されている。このように、第１インダクタ配線２１および第２インダクタ配線２２を上下の磁性シート８０で挟むことができ、インダクタンスの取得効率を向上できる。
その後、図８Ｋに示すように、無電解めっきにより、柱状配線３１～３３から絶縁膜５０の貫通孔内に成長する金属膜を形成して、第１外部端子４１、第２外部端子４２および第３外部端子４３を形成する。
その後、図８Ｌに示すように、切断線Ｄにてインダクタ部品１を個片化して、図２Ｃに示すように、インダクタ部品１を製造する。
（第２実施形態）
図９は、インダクタ部品の第２実施形態を示す平面図である。図１０Ａは、図９のＡ－Ａ断面図である。図１０Ｂは、図９のＢ－Ｂ断面図である。第２実施形態は、第１実施形態とは、インダクタ配線および絶縁部の構成が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、その他の構造は、第１実施形態と同じであるため、第１実施形態と同一の符号を付して、その説明を省略する。
図９、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、第２実施形態のインダクタ部品１Ａは、１つのインダクタ配線２１Ａを有する。インダクタ配線２１Ａは、第１磁性層１１の上方側、具体的には第１磁性層１１の上面に配置された底面絶縁部６２上にのみ形成され、第１磁性層１１の上面に沿ってスパイラル形状に延びる配線である。インダクタ配線２１Ａは、ターン数が１周を超えるスパイラル形状である。インダクタ配線２１Ａは、上側からみて、内周端から外周端に向かって時計回り方向に渦巻状に巻回されている。インダクタ配線２１Ａの外周端は、第１柱状配線３１に接続され、インダクタ配線２１Ａの内周端は、第２柱状配線３２に接続されている。なお、図中、絶縁膜および外部端子を省略して描いている。
インダクタ部品１Ａは、さらに、インダクタ配線２１Ａの側面２１０および天面２１２に接触する周面絶縁部６３を備える。周面絶縁部６３は、側面絶縁部６１とインダクタ配線２１Ａの側面２１０の一部分との間に存在し、側面絶縁部６１は、インダクタ配線２１Ａの側面２１０の一部分のみを周面絶縁部６３と共に覆う。
周面絶縁部６３の組成は、側面絶縁部６１の組成および底面絶縁部６２の組成と異なる。例えば、周面絶縁部６３の樹脂は、側面絶縁部６１の樹脂および底面絶縁部６２の樹脂と異なる。これによれば、周面絶縁部６３、側面絶縁部６１および底面絶縁部６２の設計範囲が広がる。
側面絶縁部６１の厚みは、周面絶縁部６３の厚みよりも厚い。厚みとは、インダクタ配線２１Ａの延在する方向に直交する断面において測定した最大値をいう。これによれば、絶縁性をより向上できる。
なお、本開示は上述の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、第１と第２実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。
前記第１実施形態では、素体内には第１インダクタ配線および第２インダクタ配線の２つが配置されたが、１つまたは３つ以上のインダクタ配線が配置されてもよく、このとき、外部端子および柱状配線も、それぞれ、４つ以上となる。
前記第１と前記第２実施形態では、「インダクタ配線」とは、電流が流れた場合に磁性層に磁束を発生させることによって、インダクタ部品にインダクタンスを付与させるものであって、その構造、形状、材料などに特に限定はない。特に、実施の形態のような平面上を延びる直線や曲線（スパイラル＝二次元曲線）に限られず、ミアンダ配線などの公知の様々な配線形状を用いることができる。また、インダクタ配線の総数は、１層に限られず、２層以上の多層構成であってもよい。また、柱状配線の形状は、Ｚ方向からみて、矩形であるが、円形や楕円形や長円形であってもよい。
１，１Ａ インダクタ部品
１０ 素体
１０ａ 第１主面
１１ 第１磁性層
１２ 第２磁性層
２１ 第１インダクタ配線
２１Ａ インダクタ配線
２１０ 側面
２１１ 底面
２１２ 天面
２２ 第２インダクタ配線
２２０ 側面
２２１ 底面
２２２ 天面
３１ 第１柱状配線
３２ 第２柱状配線
３３ 第３柱状配線
４１ 第１外部端子
４２ 第２外部端子
４３ 第３外部端子
５０ 絶縁膜
６１ 側面絶縁部
６２ 底面絶縁部
６３ 周面絶縁部
７０ ベース基板
８０ 磁性シート
１００ 磁性粉
１０１ 樹脂
Ｌ 長軸
Ｚ０ 側面近傍領域
Ｚ１ 重複領域
Ｚ２ 非重複領域

Claims (15)

  1. 第１方向に沿って順に積層された第１磁性層および第２磁性層を有する素体と、
    前記第１磁性層と前記第２磁性層の間で前記第１方向に直交する平面上に配置され、前記第１方向に直交する方向を向く側面を含むインダクタ配線と、
    前記インダクタ配線の前記側面のうちの一部分のみを覆う非磁性体の側面絶縁部と
    を備え、
    前記第１磁性層および前記第２磁性層は、それぞれ、扁平形状の磁性粉と前記磁性粉を含有する樹脂とを含み、
    前記第１磁性層は、前記インダクタ配線の前記第１方向の逆方向に存在し、
    前記第２磁性層は、前記インダクタ配線の前記第１方向および前記第１方向に直交する方向に存在し、
    前記側面絶縁部は、前記第２磁性層の前記樹脂と同じ材料からなる、インダクタ部品。
  2. 前記インダクタ配線の一部は、前記磁性粉と接触する、請求項１に記載のインダクタ部品。
  3. 前記インダクタ配線は、前記第１方向の逆方向を向く底面を含み、
    さらに、前記底面に接触する底面絶縁部を備える、請求項１または２に記載のインダクタ部品。
  4. 前記インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において、
    前記第１磁性層に含まれる前記扁平形状の磁性粉の長軸が前記底面に対して成す角度は、４５°以下である、請求項３に記載のインダクタ部品。
  5. 前記側面絶縁部は、前記底面絶縁部に接触している、請求項４に記載のインダクタ部品。
  6. 前記側面絶縁部の組成と前記底面絶縁部の組成は、異なる、請求項３から５の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  7. 前記インダクタ配線は、前記第１方向を向く天面を含み、
    さらに、前記側面および前記天面に接触する周面絶縁部を備え、
    前記周面絶縁部の組成は、前記側面絶縁部の組成および前記底面絶縁部の組成と異なり、
    前記側面絶縁部の厚みは、前記周面絶縁部の厚みよりも厚い、請求項３から６の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  8. 前記側面絶縁部の前記第１方向の高さは、前記インダクタ配線の前記第１方向の高さの半分以下である、請求項１から７の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  9. 前記インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において、
    前記第２磁性層は、前記インダクタ配線の前記側面と前記側面から前記第１方向に直交する方向に所定距離離れた位置との間の側面近傍領域を有し、
    前記側面近傍領域に含まれる前記扁平形状の磁性粉の長軸が前記側面に対して成す角度は、４５°以下である、請求項１から８の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  10. 前記インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において、
    前記第２磁性層に含まれる前記扁平形状の磁性粉の長軸が前記側面に対して成す角度は、前記インダクタ配線の前記側面から前記第１方向に直交する方向に離れるにつれて、大きくなる、請求項１から９の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  11. 前記第２磁性層の前記第１方向の主面に直交する方向から前記第２磁性層の前記主面を見たとき、
    前記第２磁性層は、前記インダクタ配線と重なる重複領域と、前記インダクタ配線と重ならない非重複領域とを有し、
    前記非重複領域の少なくとも一部は、前記重複領域よりも明度が暗い、請求項１から１０の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  12. 前記インダクタ配線の延在する方向の中央であって前記インダクタ配線の延在する方向に直交する断面において、
    前記磁性粉の最大フェレ長をＬＦとし、前記磁性粉の前記最大フェレ長に直交する厚みをＴＦとしたとき、ＬＦ／ＴＦ≧１０であり、最大フェレ長のＤ９０は、１００μｍ以下である、請求項１から１１の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  13. 前記第１磁性層および前記第２磁性層のそれぞれにおいて、空隙率は、１ｖｏｌ％以上１０％ｖｏｌ以下である、請求項１から１２の何れか一つに記載のインダクタ部品。
  14. ベース基板の主面上にインダクタ配線を形成する工程と、
    扁平形状の磁性粉と前記磁性粉を含有する樹脂とを含む磁性シートを、前記ベース基板の主面の上方から前記インダクタ配線に向けて圧着して、前記インダクタ配線の天面および側面を前記磁性シートにより覆い、同時に、前記磁性シートに含まれる前記樹脂を前記磁性シートから前記インダクタ配線の前記側面のうちの一部分のみを覆うように押し出して側面絶縁部を形成する工程と
    を備え、
    前記ベース基板の硬度は、前記磁性シートの硬度よりも高い、インダクタ部品の製造方法。
  15. 前記側面絶縁部を形成する工程の後に、前記ベース基板を除去して、前記インダクタ配線の下方から前記インダクタ配線に向けて他の前記磁性シートを圧着して、前記インダクタ配線の底面を前記他の磁性シートにより覆う工程を、さらに備える、請求項１４に記載のインダクタ部品の製造方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019075478A (ja) * 2017-10-17 2019-05-16 株式会社村田製作所 インダクタ部品
JP2019134141A (ja) * 2018-02-02 2019-08-08 株式会社村田製作所 インダクタ部品およびその製造方法
WO2019177078A1 (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 日東電工株式会社 配線回路基板およびその製造方法
JP2020013854A (ja) * 2018-07-17 2020-01-23 株式会社村田製作所 インダクタ部品
WO2020183993A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 日東電工株式会社 インダクタ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019075478A (ja) * 2017-10-17 2019-05-16 株式会社村田製作所 インダクタ部品
JP2019134141A (ja) * 2018-02-02 2019-08-08 株式会社村田製作所 インダクタ部品およびその製造方法
WO2019177078A1 (ja) * 2018-03-16 2019-09-19 日東電工株式会社 配線回路基板およびその製造方法
JP2020013854A (ja) * 2018-07-17 2020-01-23 株式会社村田製作所 インダクタ部品
WO2020183993A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 日東電工株式会社 インダクタ

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