JP2023035575A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】欠陥発生の抑制が図られたコイル部品を提供する。【解決手段】 コイル部品１においては、上側コイル構造体４０Ａ、下側コイル構造体４０Ｂおよび磁性シート３０を重ね合わせる際に加わる外部応力が、磁性シート３０の両主面３０ａ、３０ｂのうねりにより分散される。このように応力が分散されることで、コイル構造体２０にクラック等の欠陥が生じる事態が効果的に抑制されている。【選択図】図７

Description

本発明は、コイル部品に関する。

従来、コイル軸方向において一対のコイルが互いに重ねられたコイル部品が知られている。下記特許文献１には、一対のコイル間にＰＣＢ基板が介在するコイル部品が開示されている。

特開２０１８－１３７４２１号公報

上述したコイル部品の各コイルは２層のコイル層で構成されており、コイル部品全体としては４層のコイル層とＰＣＢ基板とを含む多層構造となっている。このような多層構造を有するコイル部品では、重ね合わせ時の圧力（成型圧力）などの外部応力に起因して、クラック等の欠陥が生じやすい。コイル部品に生じた欠陥は、インダクタンス値や結合係数、絶縁性などの特性に影響する。発明者らは、鋭意研究の末、多層構造のコイル部品において外部応力に起因する欠陥の発生を抑制することができる技術を新たに見出した。

本発明は、欠陥発生の抑制が図られたコイル部品を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係るコイル部品は、素体と、素体内に設けられ、コイル軸方向において互いに重なるとともに素体の表面まで延びる一対の端部をそれぞれ有する一対のコイルと、素体の表面に設けられ、一対のコイルの端部にそれぞれ接続された二対の外部端子と、素体内に設けられ、コイル軸方向において一対のコイルの間に介在し、主面にうねりを有するシートとを備える。

上記コイル部品においては、一対のコイルとシートとの重ね合わせ時のコイル軸方向における外部応力が、シートの主面のうねりにおいて分散されるため、欠陥が生じる事態を抑制することができる。

他の側面に係るコイル部品では、シートが、磁性粉と樹脂とを含む磁性材料で構成されている。

他の側面に係るコイル部品では、磁性材料に含まれる磁性粉が扁平状であり、コイル軸方向に対して交差する方向に延在している。

他の側面に係るコイル部品では、コイルとシートとの間に介在する絶縁体をさらに備える。

他の側面に係るコイル部品では、シートは、コイルの内周領域に対応する部分およびコイルの外周領域に対応する部分のうちの少なくとも一方が除かれている。

他の側面に係るコイル部品では、シートの主面のうねりが不規則である。

他の側面に係るコイル部品では、コイルが、絶縁層と、該絶縁層の両面に形成された一対の平面コイルとを含み、シートの厚さがコイルの絶縁層の厚さより厚い。

他の側面に係るコイル部品では、シートの主面のうねりが、コイルの絶縁層の主面のうねりより大きい。

本発明によれば、欠陥発生の抑制が図られたコイル部品が提供される。

図１は、実施形態に係るコイル部品の概略斜視図である。 図２は、図１のコイル部品の内部を示した図である。 図３は、図２に示すコイル構造体の分解斜視図である。 図４は、図３に示す磁性シートを示した平面図である。 図５は、図２に示す素体のＶ－Ｖ線断面図である。 図６は、図２に示す素体のＶＩ－ＶＩ線断面図である。 図７は、図６に示す断面図の要部を拡大した図である。

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。

実施形態に係るコイル部品１は、いわゆるカップリングコイルである。カップリングコイルは、１つの素子に２つのコイルを含んでおり、部品点数の削減や実装面積の縮小を実現することができる。カップリングコイルは、たとえば各種電子機器のＤＣ／ＤＣコンバータなどのスイッチング電源の平滑用コイルに用いられ得る。

図１、２に示すように、コイル部品１は、素体１０と、素体１０内に埋設されたコイル構造体２０と、素体１０の表面に設けられた二対の外部端子電極６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄとを備えて構成されている。

素体１０は、直方体状の外形を有し、６つの面１０ａ～１０ｆを有する。素体１０は、一例として、長辺２．０ｍｍ、短辺１．２５ｍｍ、高さ０．４５ｍｍの寸法で設計される。素体１０の面１０ａ～１０ｆのうち、端面１０ａと端面１０ｂとが互いに平行であり、上面１０ｃと下面１０ｄとが互いに平行であり、側面１０ｅと側面１０ｆとが互いに平行である。素体１０の上面１０ｃは、コイル部品１が実装される実装基板の実装面と平行に対向する面である。

素体１０は、磁性材料の一種である金属磁性粉含有樹脂１２で構成されている。金属磁性粉含有樹脂１２は、金属粉と樹脂とを含み、より詳しくは金属磁性粉体がバインダ樹脂により結着された結着粉体である。金属磁性粉含有樹脂１２の金属磁性粉は、たとえば鉄ニッケル合金（パーマロイ合金）、カルボニル鉄、アモルファス、非晶質または結晶質のＦｅＳｉＣｒ系合金、センダスト等で構成されている。バインダ樹脂は、たとえば熱硬化性のエポキシ系樹脂である。本実施形態では、結着粉体における金属磁性粉体の含有量は、体積パーセントでは８０～９２ｖｏｌ％であり、質量パーセントでは９５～９９ｗｔ％である。磁気特性の観点から、結着粉体における金属磁性粉体の含有量は、体積パーセントで８５～９２ｖｏｌ％、質量パーセントで９７～９９ｗｔ％であってもよい。金属磁性粉含有樹脂１２の磁性粉は、１種類の平均粒径を有する粉体であってもよく、複数種類の平均粒径を有する混合粉体であってもよい。

素体１０の金属磁性粉含有樹脂１２は、後述するコイル構造体２０を一体的に覆っている。具体的には、金属磁性粉含有樹脂１２は、コイル構造体２０を上下方向から覆うとともに、コイル構造体２０の外周を覆っている。また、金属磁性粉含有樹脂１２は、コイル構造体２０の内周領域を充たしている。

コイル構造体２０は、多層構造を有する。コイル構造体２０は、具体的には、図２、３に示すように、磁性シート３０と、磁性シート３０の上側に設けられた上側コイル構造体４０Ａと、磁性シート３０の下側に設けられた下側コイル構造体４０Ｂとを備えて構成されている。コイル構造体２０は、上側コイル構造体４０Ａと磁性シート３０と下側コイル構造体４０Ｂとがこの順に重なった積層体であり、積層方向において上側コイル構造体４０Ａと下側コイル構造体４０Ｂとの間に磁性シート３０が介在している。

磁性シート３０は、シート状を有し、素体１０の端面１０ａ、１０ｂ間に亘って延在しており、端面１０ａ、１０ｂに対して直交するように設計されている。また、磁性シート３０は、素体１０の上面１０ｃおよび下面１０ｄに対して平行に延在している。図４に示すように、磁性シート３０は、素体１０の長辺方向に沿って延びる楕円環状のコイル重畳部３１と、素体１０の短辺方向に沿って延びるとともにコイル重畳部３１を両側から挟む一対のフレーム部３４Ａ、３４Ｂとを有する。コイル重畳部３１の中央部分には、素体１０の長辺方向に沿って延びる楕円状の開口（貫通孔）３２が設けられている。磁性シート３０の厚さｔは、たとえば１０～１００μｍ（一例として３０μｍ）に設計することができる。

磁性シート３０は磁性材料で構成されている。本実施形態では、磁性シート３０は、樹脂と磁性粉（磁性材料粉）とを含んで構成されており、樹脂の中に磁性粉が分散された構成を有する。磁性シート３０の樹脂はたとえばエポキシ系樹脂である。磁性シート３０の磁性粉は、たとえばフェライト、パーマロイ、センダスト、Ｆｅ系磁性材料等で構成され得る。磁性シート３０の磁性粉は、扁平状や針状の形態を有していてもよく、球状であってもよい。たとえば磁性シート３０の磁性粉が扁平状である場合、磁性粉は磁性シート３０の厚さ方向に対して交差する方向（たとえば磁性シート３０の厚さ方向に対して直交する方向）に延在していてもよい。磁性シート３０は、磁性材料で構成されたアモルファス箔、アモルファスリボン、アモルファス層であってもよい。

本実施形態に係る磁性シート３０は、エポキシ樹脂中にフェライト扁平粉が略均一に分散された構成を有し、フェライト扁平粉は磁性シート３０の厚さ方向に対して直交する方向に延在している。そのため、磁性シート３０は、厚さ方向に比べて、厚さ方向に対して直交する方向における透磁率が高くなっている。また、フェライト扁平粉が磁性シート３０の延在方向に対して略平行に延在しているため、磁性シート３０が厚くなるのを抑えつつ、透磁率が高められている。

上側コイル構造体４０Ａは、図３に示すように、磁性シート３０のコイル重畳部３１におけるシート上面３０ａに設けられている。上側コイル構造体４０Ａは、絶縁層３０Ａと、第１の上側平面コイル４１と、第２の上側平面コイル４２と、第１の上側絶縁体５１と、第２の上側絶縁体５２とを備えて構成されている。

絶縁層３０Ａは、平板状の形状（たとえばシート状または層状）を有し、磁性シート３０に対して平行に延在している。絶縁層３０Ａは、厚さ方向から見て、磁性シート３０と実質的に同一の形状を有する。すなわち、絶縁層３０Ａは、磁性シート３０同様、素体１０の長辺方向に沿って延びる楕円環状のコイル重畳部３１と、素体１０の短辺方向に沿って延びるとともにコイル重畳部３１を両側から挟む一対のフレーム部３４Ａ、３４Ｂとを有し、コイル重畳部３１の中央部分には素体１０の長辺方向に沿って延びる楕円状の開口３２が設けられている。絶縁層３０Ａの厚さｔ１は、たとえば１０～５０μｍの範囲（一例として１５μｍ）に設計することができる。絶縁層３０Ａは、絶縁材料で構成されており、たとえばＢＴレジン等の樹脂材料で構成され得る。

第１の上側平面コイル４１は、絶縁層３０Ａの上面３０ａにおいて、同一層内で、コイル重畳部３１の開口３２の周りに巻かれた略長円形の渦巻状空芯コイルである。第１の上側平面コイル４１は、素体１０の厚さ方向に沿うコイル軸Ｚを有する。第１の上側平面コイル４１のターン数は、１ターンであってもよく複数ターンであってもよい。本実施形態では、第１の上側平面コイル４１のターン数は２～３である。第１の上側平面コイル４１は、外側端部４１ａと、内側端部４１ｂとを有する。外側端部４１ａは、フレーム部３４Ａに設けられており、素体１０の端面１０ａまで延びるとともに端面１０ａから露出している。内側端部４１ｂは、開口３２の縁に設けられている。絶縁層３０Ａには、第１の上側平面コイル４１の内側端部４１ｂと重なる位置に、絶縁層３０Ａの厚さ方向に延びる貫通導体４７が絶縁層３０Ａを貫くように設けられている。第１の上側平面コイル４１は、たとえばＣｕで構成されており、電解めっきにより形成され得る。本実施形態においては、第１の上側平面コイル４１は、後述する第２の上側平面コイル４２の外側端部４２ａと絶縁層３０Ａを挟んで重なる補助外側端部４１ｃを有する。補助外側端部４１ｃは、絶縁層３０Ａを貫通する貫通導体（図示せず）を介して外側端部４２ａと電気的に接続されている。補助外側端部４１ｃを設けて外側端部を二重構造とすることで、外側端部と外部端子電極との接触面積が拡大し、接続性が向上する。

第２の上側平面コイル４２は、第１の上側平面コイル４１と対称性を有する。より具体的には、第２の上側平面コイル４２は、素体１０の短辺に平行な軸周りに、第１の上側平面コイル４１を反転させた形状を有する。第２の上側平面コイル４２は、第１の上側平面コイル４１とコイル軸Ｚを共有している。第２の上側平面コイル４２の外側端部４２ａは、フレーム部３４Ｂに設けられており、素体１０の端面１０ｂまで延びるとともに端面１０ｂから露出している。第２の上側平面コイル４２の内側端部４２ｂは、絶縁層３０Ａに設けられた貫通導体４７と重なっている。そのため、第２の上側平面コイル４２の内側端部４２ｂは、貫通導体４７を介して、第１の上側平面コイル４１の内側端部４１ｂと電気的に接続されている。第２の上側平面コイル４２は、たとえばＣｕで構成されており、電解めっきにより形成され得る。本実施形態においては、第２の上側平面コイル４２は、第１の上側平面コイル４１の外側端部４１ａと絶縁層３０Ａを挟んで重なる補助外側端部４２ｃを有する。補助外側端部４２ｃは、絶縁層３０Ａを貫通する貫通導体（図示せず）を介して外側端部４１ａと電気的に接続されている。補助外側端部４２ｃを設けて外側端部を二重構造とすることで、外側端部と外部端子電極との接触面積が拡大し、接続性が向上する。

第１の上側平面コイル４１の厚さおよび第２の上側平面コイル４２の厚さは、たとえば２０～４０μｍの範囲（一例として３０μｍ）に設計することができる。第１の上側平面コイル４１の厚さおよび第２の上側平面コイル４２の厚さとは、同じであってもよく、異なっていてもよい。上側コイル構造体４０Ａにおいて、第１の上側平面コイル４１と、第２の上側平面コイル４２と、絶縁層３０Ａに設けられた貫通導体４７とにより、コイル軸Ｚを有する第１のコイルＣ１が構成されている。

第１の上側絶縁体５１および第２の上側絶縁体５２は、素体１０の厚さ方向において、絶縁層３０Ａ、第１の上側平面コイル４１および第２の上側平面コイル４２を挟むように覆っている。第１の上側絶縁体５１および第２の上側絶縁体５２はいずれも絶縁樹脂で構成されている。第１の上側絶縁体５１および第２の上側絶縁体５２はいずれも絶縁樹脂で構成されており、たとえばＰＰ樹脂やＢＴ樹脂で構成され得る。第１の上側絶縁体５１および第２の上側絶縁体５２は樹脂およびガラス繊維を含む複合部材（いわゆるプリプレグ）であってもよい。第１の上側絶縁体５１および第２の上側絶縁体５２は、たとえば絶縁樹脂シートを素体１０の厚さ方向から真空プレスすることにより形成することができる。それにより、第１の上側平面コイル４１および第２の上側平面コイル４２の線間が樹脂材料で埋められるとともに、第１の上側平面コイル４１および第２の上側平面コイル４２の内側面および外側面が樹脂材料で覆われる。

第１の上側絶縁体５１の厚さおよび第２の上側絶縁体５２の厚さは、たとえば４０～５０μｍの範囲（一例として４５μｍ）に設計することができる。第１の上側絶縁体５１の厚さと第２の上側絶縁体５２の厚さとは、同じであってもよく、異なっていてもよい。

下側コイル構造体４０Ｂは、図３に示すように、磁性シート３０のコイル重畳部３１におけるシート下面３０ｂに設けられている。下側コイル構造体４０Ｂは、絶縁層３０Ｂと、第１の下側平面コイル４３と、第２の下側平面コイル４４と、第１の下側絶縁体５３と、第２の下側絶縁体５４とを備えて構成されている。

下側コイル構造体４０Ｂの絶縁層３０Ｂは、上側コイル構造体４０Ａの絶縁層３０Ａ同様、平板状の形状（たとえばシート状または層状）を有し、磁性シート３０に対して平行に延在している。絶縁層３０Ｂは、厚さ方向から見て、磁性シート３０と実質的に同一の形状を有する。絶縁層３０Ｂは、磁性シート３０および絶縁層３０Ａ同様、素体１０の長辺方向に沿って延びる楕円環状のコイル重畳部３１と、素体１０の短辺方向に沿って延びるとともにコイル重畳部３１を両側から挟む一対のフレーム部３４Ａ、３４Ｂとを有し、コイル重畳部３１の中央部分には素体１０の長辺方向に沿って延びる楕円状の開口３２が設けられている。絶縁層３０Ｂの厚さｔ２は、たとえば１０～５０μｍの範囲（一例として１５μｍ）に設計することができる。絶縁層３０Ｂの厚さｔ２は、絶縁層３０Ａの厚さｔ１と同じであってもよく、異なっていてもよい。絶縁層３０Ｂは、絶縁層３０Ａ同様、絶縁材料で構成されており、たとえばＢＴレジン等の樹脂材料で構成され得る。

第１の下側平面コイル４３は、絶縁層３０Ｂの上面３０ａにおいて、同一層内で、コイル重畳部３１の開口３２の周りに巻かれた略長円形の渦巻状空芯コイルである。第１の下側平面コイル４３は、上側平面コイル４１、４２とコイル軸Ｚを共有している。第１の下側平面コイル４３のターン数は、１ターンであってもよく複数ターンであってもよい。本実施形態では、第１の下側平面コイル４３のターン数は２～３である。第１の下側平面コイル４３は、外側端部４３ａと、内側端部４３ｂとを有する。外側端部４３ａは、フレーム部３４Ａに設けられており、素体１０の端面１０ａまで延びるとともに端面１０ａから露出している。内側端部４３ｂは、開口３２の縁に設けられている。絶縁層３０Ｂには、第１の下側平面コイル４３の内側端部４３ｂと重なる位置に、絶縁層３０Ｂの厚さ方向に延びる貫通導体４８が絶縁層３０Ｂを貫くように設けられている。第１の下側平面コイル４３は、たとえばＣｕで構成されており、電解めっきにより形成され得る。本実施形態においては、第１の下側平面コイル４３は、後述する第２の下側平面コイル４４の外側端部４４ａと絶縁層３０Ｂを挟んで重なる補助外側端部４３ｃを有する。補助外側端部４３ｃは、絶縁層３０Ｂを貫通する貫通導体（図示せず）を介して外側端部４４ａと電気的に接続されている。補助外側端部４３ｃを設けて外側端部を二重構造とすることで、外側端部と外部端子電極との接触面積が拡大し、接続性が向上する。

第２の下側平面コイル４４は、第１の下側平面コイル４３と対称性を有する。より具体的には、第２の下側平面コイル４４は、素体１０の短辺に平行な軸周りに、第１の下側平面コイル４３を反転させた形状を有する。第２の下側平面コイル４４は、上側平面コイル４１、４２および第１の下側平面コイル４３とコイル軸Ｚを共有している。第２の下側平面コイル４４の外側端部４４ａは、フレーム部３４Ｂに設けられており、素体１０の端面１０ｂまで延びるとともに端面１０ｂから露出している。第２の下側平面コイル４４の内側端部４４ｂは、絶縁層３０Ｂに設けられた貫通導体４８と重なっている。そのため、第２の下側平面コイル４４の内側端部４４ｂは、貫通導体４８を介して、第１の下側平面コイル４３の内側端部４３ｂと電気的に接続されている。第２の下側平面コイル４４は、たとえばＣｕで構成されており、電解めっきにより形成され得る。本実施形態においては、第２の下側平面コイル４４は、第１の下側平面コイル４３の外側端部４３ａと絶縁層３０Ｂを挟んで重なる補助外側端部４４ｃを有する。補助外側端部４４ｃは、絶縁層３０Ｂを貫通する貫通導体（図示せず）を介して外側端部４３ａと電気的に接続されている。補助外側端部４４ｃを設けて外側端部を二重構造とすることで、外側端部と外部端子電極との接触面積が拡大し、接続性が向上する。

第１の下側平面コイル４３の厚さおよび第２の下側平面コイル４４の厚さは、たとえば２０～４０μｍの範囲（一例として３０μｍ）に設計することができる。第１の下側平面コイル４３の厚さおよび第２の下側平面コイル４４の厚さとは、同じであってもよく、異なっていてもよい。下側コイル構造体４０Ｂにおいて、第１の下側平面コイル４３と、第２の下側平面コイル４４と、絶縁層３０Ｂに設けられた貫通導体４８とにより、コイル軸Ｚを有する第２のコイルＣ２が構成されている。

第１の下側絶縁体５３および第２の下側絶縁体５４は、素体１０の厚さ方向において、絶縁層３０Ｂ、第１の下側平面コイル４３および第２の下側平面コイル４４を挟むように覆っている。第１の下側絶縁体５３および第２の下側絶縁体５４はいずれも絶縁樹脂で構成されている。第１の下側絶縁体５３および第２の下側絶縁体５４はいずれも絶縁樹脂で構成されており、たとえばＰＰ樹脂やＢＴ樹脂で構成され得る。第１の下側絶縁体５３および第２の下側絶縁体５４は樹脂およびガラス繊維を含む複合部材（いわゆるプリプレグ）であってもよい。第１の下側絶縁体５３および第２の下側絶縁体５４は、たとえば絶縁樹脂シートを素体１０の厚さ方向から真空プレスすることにより形成することができる。それにより、第１の下側平面コイル４３および第２の下側平面コイル４４の線間が樹脂材料で埋められるとともに、第１の下側平面コイル４３および第２の下側平面コイル４４の内側面および外側面が樹脂材料で覆われる。

第１の下側絶縁体５３の厚さおよび第２の下側絶縁体５４の厚さは、たとえば４０～５０μｍの範囲（一例として４５μｍ）に設計することができる。第１の下側絶縁体５３の厚さと第２の下側絶縁体５４の厚さとは、同じであってもよく、異なっていてもよい。

上述した上側コイル構造体４０Ａと下側コイル構造体４０Ｂとは、磁性シート３０が挟むようにして互いに重ね合わされて接合される。それにより、多層構造を有するコイル構造体２０が得られる。上側コイル構造体４０Ａと下側コイル構造体４０Ｂとの接合には、真空プレスを用いることができる。

本実施形態において、素体１０の上面１０ｃ側において上側コイル構造体４０Ａと重なる素体部分の厚さと、素体１０の下面１０ｄ側において下側コイル構造体４０Ｂと重なる素体部分の厚さとの厚さは等しくなるように設計されている。ただし、両厚さは互いに異なる態様であってもよい。

二対の外部端子電極６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、素体１０の互いに平行な端面１０ａ、１０ｂに一対ずつ設けられている。

端面１０ａに設けられた一対の外部端子電極６０Ａ、６０Ｂのうち、外部端子電極６０Ａは下側コイル構造体４０Ｂの第１の下側平面コイル４３の外側端部４３ａと接続され、外部端子電極６０Ｂは上側コイル構造体４０Ａの第１の上側平面コイル４１の外側端部４１ａと接続されている。端面１０ａ側から見て、外部端子電極６０Ａは、側面１０ｆ側に偏倚しており、端面１０ａにおける側面１０ｆ近傍まで覆っている。また、外部端子電極６０Ｂは、側面１０ｅ側に偏倚しており、端面１０ａにおける側面１０ｅ近傍まで覆っている。端面１０ａ側から見て、外部端子電極６０Ａと外部端子電極６０Ｂとは所定の均一幅で離間している。

端面１０ｂに設けられた一対の外部端子電極６０Ｃ、６０Ｄのうち、外部端子電極６０Ｃは下側コイル構造体４０Ｂの第２の下側平面コイル４４の外側端部４４ａと接続され、外部端子電極６０Ｄは上側コイル構造体４０Ａの第２の上側平面コイル４２の外側端部４２ａと接続されている。外部端子電極６０Ｃは、側面１０ｆ側に偏倚しており、端面１０ｂにおける側面１０ｆ近傍まで覆っている。また、外部端子電極６０Ｄは、側面１０ｅ側に偏倚しており、端面１０ｂにおける側面１０ｅ近傍まで覆っている。端面１０ｂ側から見て、外部端子電極６０Ｃと外部端子電極６０Ｄとは所定の均一幅で離間している。

端面１０ａの外部端子電極６０Ａと端面１０ｂの外部端子電極６０Ｃとは、素体１０の長辺方向において互いに対応する位置に設けられている。同様に、端面１０ａの外部端子電極６０Ｂと端面１０ｂの外部端子電極６０Ｄとは、素体１０の長辺方向において互いに対応する位置に設けられている。

外部端子電極６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄはいずれも、Ｌ字状に屈曲しており、端面１０ａ、１０ｂと上面１０ｃとを連続的に覆っている。本実施形態では、外部端子電極６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、樹脂電極で構成されており、たとえばＡｇ粉を含有する樹脂で構成されている。

コイル部品１においては、外部端子電極６０Ｂと外部端子電極６０Ｄとの間に電圧が印加されると、上側コイル構造体４０Ａの第１のコイルＣ１に電流が流れて、第１のコイルＣ１周りに磁束が生じる。同様に、外部端子電極６０Ａと外部端子電極６０Ｃとの間に電圧が印加されると、下側コイル構造体４０Ｂの第２のコイルＣ２に電流が流れて、第２のコイルＣ２周りに磁束が生じる。このとき、コイル軸Ｚを共有する第１のコイルＣ１と第２のコイルＣ２との間に磁気的な結合が生じ得る。

コイル部品１における磁性シート３０は、図４に示したとおり、コイルＣ１、Ｃ２と重畳するコイル重畳部３１が楕円環状であり、コイルＣ１、Ｃ２の内周領域に対応する部分およびコイルＣ１、Ｃ２の外周領域に対応する部分の両方が除かれている。コイル部品１のコイル構造体２０についても、貫通孔の内側部分および外周部分が除かれている。コイル構造体２０の外形は、コイル構造体２０に対して上下方向（すなわち、コイル軸Ｚ方向）からブラスト加工をおこなうことで形成され得る。コイル構造体２０の貫通孔の内側部分および外周部分は、素体１０を構成する磁性材料により充たされ、コイルＣ１、Ｃ２の内芯および外芯を構成している。なお、コイル構造体２０の外周部分については、除かれた形態であってもよく除かれていない形態であってもよい。

コイル部品１においては、第１のコイルＣ１と第２のコイルＣ２との間に介在する磁性シート３０により、漏れ磁束（すなわち、第１のコイルＣ１のみを貫く磁束、第２のコイルＣ２のみを貫く磁束）が生じやすくなっている。このとき、一対のコイルＣ１、Ｃ２と磁性シート３０との間には絶縁体５２、５３がそれぞれ介在している。磁性シート３０により漏れ磁束を増減することで、結合係数を調整することができる。本実施形態では、磁性シート３０の内縁が素体１０を構成する金属磁性粉含有樹脂１２に含まれる金属粉と接している（すなわち、磁性シート３０と金属粉との間にギャップがない）ため、コイルＣ１、Ｃ２に生じる磁束が磁性シート３０を回りやすくなっている。たとえば、磁性シート３０の透磁率を高めることで、漏れ磁束を増大させて、結合係数を下げることができる。また、磁性シート３０の厚さを厚くすることで、磁性シート３０の透磁率を高めることができる。本実施形態において、磁性シート３０の透磁率は、素体１０を構成する素体材料（すなわち、金属磁性粉含有樹脂１２）の透磁率より高く、また、厚さ方向において磁性シート３０と隣接する絶縁体５２、５３の透磁率よりも高くなるように設計されている。特に、磁性シート３０の面方向（コイル軸Ｚに直交する方向）における透磁率を高めることで、漏れ磁束が効果的に増大する。磁性シート３０の透磁率は、たとえば磁性シート３０の厚さや、磁性粉の形態、磁性粉の種類、磁性粉の含有割合等により調整することができる。

図７に示すように、本実施形態においては、磁性シート３０に含まれる磁性粉ｐは扁平状を呈し、各磁性粉は磁性シート３０の面方向に沿って延在している。このような磁性シート３０では、厚さ方向に関する透磁率よりも面方向に関する透磁率のほうが相対的に高くなる。

また、図７に示すように、磁性シート３０の両主面（上面３０ａおよび下面３０ｂ）はうねっている、または波打っている。すなわち、磁性シート３０の両主面３０ａ、３０ｂは、コイル軸Ｚに直交するとともに磁性シート３０を二分する仮想線Ｌに関する高い位置と低い位置とがなだらかに連続する起伏のある表面形状を有する。両主面３０ａ、３０ｂのうねりについては、高い位置と低い位置との間隔（周期）が、高低差に比べて相当に大きく、表面粗さと比べても相当に大きい。本実施形態において、磁性シート３０の両主面３０ａ、３０ｂのうねりは、高低差も周期も不規則となっている。上述したとおり、磁性シート３０は扁平状の磁性粉ｐを含んで構成されており、磁性シート３０の両主面３０ａ、３０ｂのうねりは磁性粉ｐの分散状況が一因になっていると考えられる。

それに対し、上側コイル構造体４０Ａの絶縁層３０Ａおよび下側コイル構造体４０Ｂの絶縁層３０Ｂはいずれも、磁性粉を含んでおらず、その両主面には実質的にうねりが生じていない。そのため、本実施形態においては、磁性シート３０の両主面３０ａ、３０ｂのうねりは、絶縁層３０Ａ、３０Ｂの両主面のうねりより大きくなっている。

磁性シート３０の厚さｔは、絶縁層３０Ａ、３０Ｂの厚さｔ１、ｔ２より厚くなるように設計することができる。主面３０ａ、３０ｂがうねっている磁性シート３０の厚さｔは、たとえば仮想線Ｌを基準とする磁性シート３０の上面３０ａのピーク点（コイル軸Ｚ方向に関する最高点）の高さの絶対値と、仮想線Ｌを基準とする下面３０ｂのピーク点（最高点）の高さの絶対値との和で求めることができる。

上述したとおり、コイル部品１のコイル構造体２０は、上側コイル構造体４０Ａと下側コイル構造体４０Ｂとを、磁性シート３０が挟むようにして互いに重ね合わされることにより形成される。上側コイル構造体４０Ａ、下側コイル構造体４０Ｂおよび磁性シート３０を重ね合わせる際には成型圧力等の外部応力が加わる。このとき、磁性シート３０の両主面３０ａ、３０ｂのうねりにより、コイル軸Ｚ方向における上記外部応力を分散することができる。このように外部応力が分散されることで、コイル構造体２０にクラック等の欠陥が生じる事態が効果的に抑制されている。

また、コイル部品１においては、外部からコイル軸Ｚ方向における衝撃や振動が加わったときに、磁性シート３０の両主面３０ａ、３０ｂのうねりにより、コイル軸Ｚ方向における応力を分散することができる。このように応力が分散されることで、素体１０またはコイル構造体２０にクラック等の欠陥が生じる事態が効果的に抑制されている。すなわち、コイル部品１においてはコイル軸Ｚ方向における高い強度が実現されている。

なお、磁性シート３０の両主面３０ａ、３０ｂの一方のみがうねっている態様であってもよい。また、コイル部品１は、磁性シート３０に代えて、エポキシ系樹脂等の非磁性材料で構成された非磁性シートを用いることもできる。

本発明は、上述した実施形態に限らず、様々な態様をとり得る。たとえば、コイルを構成する平面コイルの巻数は適宜増減することができる。また、素体内に、３つ以上のコイルが含まれる態様であってもよい。

１…コイル部品、１０…素体、１２…金属磁性粉含有樹脂、３０…磁性シート、３０Ａ、３０Ｂ…絶縁層、３２…貫通孔、６０Ａ～６０Ｄ…外部端子電極、４０Ａ…上側コイル構造体、４０Ｂ…下側コイル構造体、４１～４４…平面コイル、５１～５４…磁性体、Ｃ１…第１のコイル、Ｃ２…第２のコイル、ｐ…磁性粉。

Claims (8)

1. 素体と、
   前記素体内に設けられ、コイル軸方向において互いに重なるとともに前記素体の表面まで延びる一対の端部をそれぞれ有する一対のコイルと、
   前記素体の表面に設けられ、前記一対のコイルの端部にそれぞれ接続された二対の外部端子と、
   前記素体内に設けられ、前記コイル軸方向において前記一対のコイルの間に介在し、主面にうねりを有するシートと
   を備える、コイル部品。
2. 前記シートが、磁性粉と樹脂とを含む磁性材料で構成されている、請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記磁性材料に含まれる磁性粉が扁平状であり、前記コイル軸方向に対して交差する方向に延在している、請求項２に記載のコイル部品。
4. 前記コイルと前記シートとの間に介在する絶縁体をさらに備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のコイル部品。
5. 前記シートは、前記コイルの内周領域に対応する部分および前記コイルの外周領域に対応する部分のうちの少なくとも一方が除かれている、請求項１～４のいずれか一項に記載のコイル部品。
6. 前記シートの主面のうねりが不規則である、請求項１～５のいずれか一項に記載のコイル部品。
7. 前記コイルが、絶縁層と、該絶縁層の両面に形成された一対の平面コイルとを含み、
   前記シートの厚さが前記コイルの絶縁層の厚さより厚い、請求項１～６のいずれか一項に記載のコイル部品。
8. 前記シートの主面のうねりが、前記コイルの絶縁層の主面のうねりより大きい、請求項１～７のいずれか一項に記載のコイル部品。
   
   

Images