JP7052238B2 - コイル装置 - Google Patents

Description

本発明は、コイル装置に関する。

特許文献１には、コアの底面にコイルのリード部が配置してあるコイル装置が記載されている。特許文献１に記載のコイル装置では、コアの底面に窪みが形成してあり、窪みの内部に長手方向に沿ってリード部が配置してある。また、端子電極は、窪みに入り込むように形成してあり、窪みの内部に配置してあるリード部と接続してある。そのため、コアの底面からリード部が不要に突出することがなく、コイル装置の低背化を図ることができる。

しかしながら、特許文献１に記載のコイル装置では、コアを窪ませた分だけコアの体積が減少し、インダクタンス値などの磁気特性が劣化するおそれがある。

特開２００５－２１００５５号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、磁気特性に優れた低背型のコイル装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
コイル状に巻回してあるワイヤからなるコイル部と、
前記コイル部を内部に有し、前記コイル部のリード部の外周面の一部が露出部として底面から露出し、残りの一部が埋設部として内部に埋設してある素子本体と、
前記素子本体の底面に形成され、前記露出部に接続してある端子電極とを有し、
前記埋設部における前記リード部の外周の長さは、前記リード部の外周の長さの略半分よりも長いことを特徴とする。

本発明に係るコイル装置では、コイルのリード部の外周面の一部が露出部として素子本体の底面から露出し、残りの一部が埋設部として素子本体の内部に埋設してある。しかも、埋設部におけるリード部の外周の長さが、リード部の外周の長さの略半分よりも長い。

そのため、リード部の長手方向に垂直な横断面において、リード部の略半分以上が素子本体の内部に埋設してあり、素子本体の底面から露出した部分は僅かしかない。したがって、素子本体の底面からリード部が不要に突出することがなく、コイル装置の低背化を図ることができる。素子本体の底面から露出したリード部の一部は、端子電極により覆われて端子電極に電気的に接続される。すなわち、本発明のコイル装置では、従来とは異なり、素子本体の底面に形成してある窪みに埋め込むように端子電極を形成することがない。したがって、コアの体積減少が少なく、磁気特性の劣化が小さいと共に、コイル装置の低背化を図ることができる。

前記露出部における前記リード部の外周の長さは、前記リード部の外周の長さの略半分よりも短くてもよい。素子本体の底面から突出したリード部の全部を除去することが可能であるが、このような場合でも、露出部におけるリード部の外周の長さは、リード部の外周の長さの略半分よりも短くなる。

好ましくは、前記素子本体は、前記コイル部を支持する支持部を持つ第１層を有する。このような構成とすることにより、コイル部が支持部によって支持され、素子本体の内部におけるコイル部の位置ずれなどを有効に防止することができる。

好ましくは、前記コイル部を支持する表面とは反対側に位置する前記支持部の底面には、前記リード部が配置される段差部が形成してあり、前記段差部の段差の高さは、前記リード部の外径よりも小さい。このような構成とすることにより、段差部にコイル部のリード部を配置したときに、リード部の外周部の一部が、支持部の底面よりも下方にはみ出す。たとえば、支持部の底面と面一となるように、段差部の内部に第２層を充填することにより、リード部の外周面の一部が第２層の底面から露出して露出部となる素子本体を形成することができる。リード部の外周面の一部である露出部は、端子電極により覆われて電気的に接続される。

好ましくは、前記素子本体は、巻芯部を有し、前記巻芯部は、前記支持部の表面に形成してあり、前記コイル部の内側に位置するように構成してある。このような構成とすることにより、コイル部を巻芯部に対して容易に位置決めされ、素子本体の内部でのコイル部の位置ずれなどを効果的に防止することができる。

好ましくは、前記素子本体は、前記第１層よりも透磁率の小さな第２層を有する。このような構成とすることにより、素子本体の磁気飽和特性を向上させることができる。また、透磁率の小さな第２層を構成する材料は、流動性が良好で成形性がよく、狭い隙間にも第２層を充填することができる。さらに、第１層は、透磁率が大きいため、素子本体のインダクタンスなどの磁気特性を向上させることができる。

好ましくは、前記リード部は、第１リード部と、前記第１リード部と略平行に延びる第２リード部とを有し、前記段差部は、第１段差部と、第２段差部とを有し、前記第１リード部は前記第１段差部に沿って延びており、前記第２リード部は前記第２段差部に沿って延びている。これらの第１段差部および第２段差部には、第２層が充填される。このような構成とすることにより、コイル部の各リード部の外周面の一部が底面から露出した素子本体を容易に作製することができる。リード部の外周面の一部である露出部は、端子電極により覆われて電気的に接続される。

上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置の製造方法は、
コイル状に巻回してあるワイヤからなる少なくとも１個のコイル部を、当該コイル部のリード部が底面に配置されるように第１層に備える工程と、
前記リード部の外周面の一部が露出するように、前記第１層を第２層で覆い、素子本体を形成する工程とを有する。

本発明に係るコイル装置の製造方法では、コイル部のリード部の外周面の一部が露出するように、第１層を第２層で覆い、素子本体を形成する。このような方法でコイル装置を製造することにより、コイル部のリード部の外周面の一部が第２層の底面から露出した素子本体を得ることができる。リード部の外周面の一部である露出部は、端子電極により覆われて端子電極と電気的に接続されることができる。本発明の方法によれば、本発明に係るコイル装置を容易に製造することができる。

本発明の方法は、前記第２層で覆われた前記第１層を切断し、前記素子本体を形成する工程を有していてもよい。このような方法でコイル装置を製造することにより、コイル部のリード部の外周面の一部が第２層の底面から露出した素子本体を、一度に多数で形成することができる。

前記第２層の底面から露出したリード部の外周面の一部に接続させるように、端子電極を前記素子本体の底面に形成する工程を有していてもよい。本発明の方法は、前記第２層の底面から露出したリード部の外周面の一部に接続させるように、端子電極を前記第１層および前記第２層の底面に形成した後に、前記第２層で覆われた前記第１層を切断し、前記素子本体を形成する工程を有してもよい。この方法でコイル装置を製造することにより、端子電極が形成してある素子本体を容易に得ることができ、コイル装置の製造効率を高めることができる。

前記第１層には、前記リード部が通過するための通路が形成してあり、当該通路を通じて前記第２層を構成する樹脂を流動させることにより、前記第１層を前記第２層で覆うようにしてもよい。このような方法でコイル装置を製造することにより、第１層を第２層で容易に覆うことができる。

前記第１層の底面には、実装面となる主面に対して所定の段差高さで引き込んであり、前記リード部が配置される段差部を形成してもよく、前記第１層の主面をシートの上に置き、前記通路を通して、前記段差部と前記シートの隙間に前記第２層を構成する樹脂を介在させてもよい。段差部の段差高さは、リード部の外径よりも小さい。そのため、段差部よりもはみ出したリード部の外周の一部は、シートの表面に食い込む。そのため、第２層を構成する樹脂の流動時に、リード部の外周面の全部が、第２層を構成する樹脂によって覆われることがなく、第２層の底面からリード部の外周面の一部が露出した素子本体を容易に形成することができる。

好ましくは、前記通路は、第１層に形成してある貫通孔または切り欠きである。このような構成とすることにより、貫通孔または切り欠きを通じて、第１層の表面から裏面に向けて（あるいは逆に裏面から表面に向けて）第２層を構成する樹脂を容易に流動させることができる。その結果、第２層は、第１層の大部分を覆うことができる。ただし、第１層の底面の内、実装面となる主面は、第２層で覆わなくてもよい。

図１Ａは本発明の第１実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図１Ｂは図１Ａに示すＩＢ－ＩＢ線に沿う同コイル装置の断面図である。 図１Ｃは図１Ａに示す同コイル装置を実装面側からみたときの斜視図である。 図１Ｄは図１Ｂに示すコイル装置の変形例を示す断面図である。 図１Ｅは図１Ｂに示すコイル装置の他の変形例を示す断面図である。 図１Ｆは図１Ｂに示すコイル装置の一部拡大断面図である。 図２Ａ（ａ）および図２Ａ（ｂ）は同コイル装置を製造する過程を示す斜視図である。 図２Ｂ（ａ）および図２Ｂ（ｂ）は図２Ａの続きの工程を示す斜視図である。 図２Ｃは図２Ｂの続きの工程を示す断面図である。 図２Ｄ（ａ）および図２Ｄ（ｂ）は図２Ｃの続きの工程を示す斜視図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

第１実施形態
図１Ａに示すように、本発明の第１実施形態に係るコイル装置（チップ部品）としてのインダクタ２は、略直方体形状（略六面体）からなる素子本体４を有する。なお、本発明に係るコイル装置としては、インダクタ２に限定されるものではなく、その他のコイル装置であってもよい。

素子本体４は、上面４ａと、上面４ａとはＺ軸方向に反対側にある底面（実装面となる主面）４ｂと、４つの側面４ｃ～４ｆとを有する。素子本体４の寸法は、特に限定されないが、たとえば素子本体４の縦（Ｘ軸）寸法は、好ましくは１．２～６．５ｍｍであり、横（Ｙ軸）寸法は、好ましくは０．６～６．５ｍｍであり、高さ（Ｚ軸）寸法は、好ましくは０．５～５．０ｍｍである。

素子本体４は、コイル状に巻回してある導体としてのワイヤ６を内部に有する。本実施形態では、ワイヤ６は、たとえば絶縁被覆で覆われた銅線からなる丸線で構成してある。絶縁被覆としては、エポキシ変性アクリル樹脂などが用いられる。ワイヤ６は、素子本体４の内部において、１巻以上（図示の例では、５×５巻）にコイル状に巻回してあり、コイル部６αを構成している。

本実施形態では、コイル部６αは、一般的なノーマルワイズにより巻回してある空芯コイルで構成されるが、ワイヤ６をα巻きにより巻回してある空芯コイル、あるいはエッジワイズにより巻回してある空芯コイルでもよい。あるいは、ワイヤ６は、後述する巻芯部４１ｂに直接に巻回してもよい。ワイヤ６の一端には第１リード部６ａが形成してあり、他端には第２リード部６ｂが形成してある。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、本実施形態における素子本体４は、第１層４１と、第２層４２とを有する。第１層４１と第２層４２は、たとえば同種の材料で構成し、第１層４１の比透磁率μ１と、第２層４２の比透磁率μ２を等しくしてもよいが、第２層４２の比透磁率μ２を、第１層４１の比透磁率μ１よりも小さくしてもよい。第１層４１の比透磁率μ１は特に限定されないが、たとえば２０～５０である。

本実施形態では、素子本体４の第１層４１および第２層４２は、磁性材料で構成されることが好ましく、たとえばフェライト粒子または金属磁性体粒子を含む。フェライト粒子としては、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライトなどが例示される。金属磁性体粒子としては、特に限定されないが、たとえばＦｅ－Ｎｉ合金粉、Ｆｅ－Ｓｉ合金粉、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金粉、Ｆｅ－Ｃｏ合金粉、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金粉、アモルファス鉄などが例示される。

素子本体４の第１層４１または第２層４２には、合成樹脂が含まれていてもよく、含まれる合成樹脂としては、特に限定されないが、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが例示される。

図１Ａに示すように、第１層４１は、支持部４１ａと、巻芯部４１ｂと、切り欠き部４１ｃと、段差部４１ｄとを有する。支持部４１ａは、Ｘ軸方向に沿って素子本体４の側面４ｅ側に突出する第１鍔部４１ａ１と、Ｘ軸方向に沿って素子本体４の側面４ｆ側に突出する第２鍔部４１ａ２と、Ｙ軸方向に沿って素子本体４の側面４ｃ側に突出する第３鍔部４１ａ３と、Ｙ軸方向に沿って素子本体４の側面４ｄ側に突出する第４鍔部４１ａ４とが形成してある。また、図１Ｂに示すように、支持部４１ａは、本体部４１ａ５を有し、本体部４１ａ５は、支持部４１ａの略中心部に形成してあり、第１鍔部４１ａ１～第４鍔部４１ａ４に囲まれている。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、第１鍔部４１ａ１～第４鍔部４１ａ４および本体部４１ａ５には、コイル部６αを載置することが可能となっている。すなわち、支持部４１ａは、コイル部６αを支持することができる。鍔部４１ａ１，４１ａ２は、鍔部４１ａ３，４１ａ４に比べて、厚みが薄くなるように形成してある。鍔部４１ａ３，４１ａ４は、本体部４１ａ５と同じ厚みである。

巻芯部４１ｂは、支持部４１ａのＺ軸上表面に形成してあり、支持部４１ａ（より正確には、本体部４１ａ５）に一体形成してある。巻芯部４１ｂは、上方に向かって突出する略楕円柱からなり、支持部４１ａ上に配置してあるコイル部６αの内側に挿入されている。本実施形態では、予めワイヤ６を巻回してあるコイル部６αを巻芯部４１ｂに固定しているが、ワイヤ６を巻芯部４１ｂに巻回することで、コイル部６αを巻芯部４１ｂに固定してもよい。なお、図１Ｅに示すように、巻芯部４１ｂの上方に、鍔部４１ａ１～４１ａ４をさらに形成してもよい。なお、図１Ｅでは鍔部４１ａ３および４１ａ４の図示は省略してある。

切り欠き部４１ｃは、素子本体４の側面４ｃと側面４ｅの交差部付近に形成してある第１切り欠き部４１ｃ１と、素子本体４の側面４ｃと側面４ｆの交差部付近に形成してある第２切り欠き部４１ｃ２と、素子本体４の側面４ｄと側面４ｅの交差部付近に形成してある第３切り欠き部４１ｃ３と、素子本体４の側面４ｄと側面４ｆの交差部付近に形成してある第４切り欠き部４１ｃ４（図示略）とを有する。図示の例では、切り欠き部４１ｃ１～４１ｃ４は、略正方形状に切り欠かれているが、他の形状に切り欠かれていてもよく、あるいは表裏面を貫通する貫通孔でもよい。

本実施形態では、第１切り欠き部４１ｃ１および第２切り欠き部４１ｃ２には、コイル部６αから引き出されたリード部６ａ，６ｂが通過する。すなわち、第１切り欠き部４１ｃおよび第２切り欠き部４１ｃ２は、主として、リード部６ａ，６ｂが通過するための通路として利用される。ただし、これらの第１切り欠き部４１ｃおよび第２切り欠き部４１ｃ２は、他の切り欠き４１ｃ３，４１ｃ４と共に、後述するように、第２層４２を構成する成形材料が、第１層４１の表面から裏面に流動する際の通路としても機能する。

段差部４１ｄは、コイル部６を支持する表面とは反対側に位置する支持部６の底面、すなわち第１層４１の底面に形成してある。段差部４１ｄは、素子本体４の側面４ｅ側に形成してある第１段差部４１ｄ１と、素子本体４の側面４ｆ側に形成してある第２段差部４１ｄ２とを有する。第１段差部４１ｄ１は、第１鍔部４１ａ１の下方に形成してあり、第２段差部４１ｄ２は第２段差部４１ａ２の下方に形成してある。上述したように、鍔部４１ａ１，４１ａ２は、鍔部４１ａ３，４１ａ４に比べて、厚みが薄くなるように形成してあるため、鍔部４１ａ１，４１ａ２のＺ軸方向の下方には、段差部４１ｄ１，４１ｄ２が形成される。

図１Ｆに示すように、段差部４１ｄ１，４１ｄ２の段差の高さＨは、リード部６ａ，６ｂの外径Ｌよりも小さい。そのため、段差部４１ｄ１，４１ｄ２にコイル部６αのリード部６ａ，６ｂを配置すると、リード部６ａ，６ｂの外周の一部は、段差部４１ｄ１，４１ｄ２の内側に収容され、残りの外周の一部は段差部４１ｄ１，４１ｄ２の外側にはみ出し、本体部４１ａ５（支持部４１ａ）の底面よりも下方に位置する。なお、リード部６ａ，６ｂは、外周面の一部が鍔部４１ａ１，４１ａ２の下面に当接した状態で、段差部４１ｄ１，４１ｄ２に配置される。段差部の段差の高さＨは、リード部６ａ，６ｂの外径Ｌに応じて、後述するようにして決定される。

図１Ａに示すように、コイル部６αから引き出されたリード部６ａ，６ｂは、各々略平行に、Ｙ軸方向に沿って延び、素子本体４の側面４ｃの近傍まで引き出される。また、リード部６ａ，６ｂは、素子本体４の側面４ｃの近傍において、Ｚ軸方向に屈曲して、素子本体４の底面４ｂの近傍まで引き出される。そして、リード部６ａ，６ｂは、素子本体４の底面４ｂの近傍において、切り欠き部４１ｃ１，４１ｃ２を通過した後、Ｙ軸方向に屈曲し、段差部４１ｄ１，４１ｄ２に沿って延び、段差部４１ｄ１，４１ｄ２の側面４ｄ側のＹ軸方向端部まで引き出される。

このように、コイル部６のリード部６ａ，６ｂは、切り欠き部４１ｃ１，４１ｃ２を通過すると、支持部４１ａの上でコイル部６αから引き出された方向とは反対方向（略１８０°だけ反転）に向かって、鍔部４１ａ１，４１ａ２の下面の段差部４１ｄ１，４１ｄ２内に引き出される。

図１Ｂに示すように、第２層４２は、第１層４１を覆っている。より詳細には、第２層４２は、支持部４１ａの上方を覆うとともに、切り欠き部４１ｃおよび段差部４１ｄ１，４１ｄ２の内部に充填してあり、支持部４１ａの底面４ｂは覆っていない。

第２層４２は、本体部４１ａ５（支持部４１ａ）の底面と略面一となるように、段差部４１ｄ１，４１ｄ２の内部に充填してある。そのため、本実施形態では、コイル部６αのリード部６ａ，６ｂの一部が、第２層４２の底面４ｂから突出する。

したがって、本実施形態では、図１Ｆに示すように、リード部６ａ，６ｂの外周面の一部が露出部６ａ１，６ｂ１として素子本体４の第２層４２の底面から露出し、残りの一部が埋設部６ａ２，６ｂ２として素子本体４の第２層４２の内部に埋設される。

埋設部６ａ２，６ｂ２におけるリード部６ａ，６ｂの外周の長さＬ２は、リード部６ａ，６ｂの外周の長さＬ０の略半分よりも長い。また、露出部６ａ１，６ｂ１におけるリード部６ａ，６ｂの外周の長さＬ１は、リード部６ａ，６ｂの外周の長さＬ０の略半分よりも短い。好ましくは、露出部６ａ１，６ｂ１におけるリード部６ａ，６ｂの外周の長さＬ１とリード部６ａ，６ｂの外周の長さＬとの比はＬ１／Ｌは、５～４９％、さらに好ましくは、２５～４０％である。

あるいは、図示の例では、埋設部６ａ２，６ｂ２におけるリード部６ａ，６ｂの外周の長さＬ２は、露出部６ａ１，６ｂ１におけるリード部６ａ，６ｂの外周の長さＬ１よりも長い。また、埋設部６ａ２，６ｂ２におけるリード部６ａ，６ｂの体積Ｖ２は、露出部６ａ１，６ｂ１におけるリード部６ａ，６ｂの体積Ｖ１よりも大きい。

あるいはまた、埋設部６ａ２，６ｂ２におけるリード部６ａ，６ｂのＸ軸方向の最大幅Ｗ２ｍａｘは、露出部６ａ１，６ｂ１におけるリード部６ａ，６ｂのＸ軸方向の最大幅Ｗ１ｍａｘよりも大きい。

なお、素子本体４の底面４ｂから露出したリード部６ａ，６ｂの一部あるいは全部を除去してもよい。この場合、露出部６ａ１は、素子本体４の第２層４２の底面４ｂに沿って形成されることになる。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、素子本体４の底面４ｂのＸ軸方向一端側（側面４ｅ側）には、第１層４１および第２層４２に跨がるように、第１端子電極８ａが形成してある。また、底面４ｂのＸ軸方向他端側（側面４ｆ側）には、第１層４１および第２層４２に跨がるように、第２端子電極８ｂが形成してある。なお、端子電極８ａ，８ｂを、第１層４１および第２層４２に跨がることなく、第２層４２の底面４ｂにのみ形成してもよい。

本実施形態では、側面にも端子電極が形成してある一般的な電子部品とは異なり、第１端子電極８ａは、素子本体４の側面４ｃ～４ｅに跨がることなく、底面面４ｂにのみ形成してもよい。第１端子電極８ａは、Ｙ軸方向に細長い形状を有し、底面４ｂの側面４ｃ側のＹ軸方向一端から、側面４ｄ側のＹ軸方向他端までを覆っている。図１Ｂに示すように、第１端子電極８ａは、底面４ｂから露出した第１リード部６ａの外周面の一部（露出部６ａ１）を覆っており、第１リード部６ａに電気的に接続されている。

同様に、第２端子電極８ｂは、側面にも端子電極が形成してある一般的な電子部品とは異なり、素子本体４の側面４ｂ～４ｄ，４ｆに跨がることなく、底面４ｂにのみ形成してもよい。第２端子電極８ｂは、Ｙ軸方向に細長い形状を有し、底面４ｂの側面４ｃ側のＹ軸方向一端から、側面４ｄ側のＹ軸方向他端までを覆っている。第２端子電極８ｂは、底面４ｂから露出した第２リード部６ｂの外周面の一部（露出部６ｂ１）を覆っており、第２リード部６ｂに電気的に接続されている。

端子電極８ａ，８ｂは、たとえば下地電極膜とメッキ膜との積層電極膜で構成され、下地電極膜としては、Ｓｎ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃなどの金属またはこれらの合金を含む導電ペースト膜で構成してあり、その下地電極膜の上に、メッキ膜が形成してあっても良い。この場合、下地電極膜の形成後、乾燥処理あるいは熱処理を行い、その後メッキ膜の形成を行う。メッキ膜としては、たとえばＳｎ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄなどの金属またはこれらの合金が例示される。なお、端子電極８ａ，８ｂをスパッタリングにより形成してもよい。端子電極８ａ，８ｂの厚みは、好ましくは３～３０μｍであり、段差部の高さＨの約１／３以下である。

次に、本実施形態のインダクタ２の製造方法について説明する。本実施形態の方法では、まず、上述した第１層４１に対応する図２Ａ（ａ）に示す第１層成形体４１０と、図２Ｂ（ａ）に示す空芯コイル状に巻回してある複数（本実施形態では１６個）のコイル部６αとを準備する。

図２Ａ（ａ）に示すように、第１層成形体４１０は、上述した第１層４１を複数（本実施形態では１６個）連結させたような構成を有する。第１層成形体４１０は、圧粉成形や射出成形、あるいは削り出し加工などによって得ることができ、成形密度が高く、透磁率が高い材料で構成することができる。

第１層成形体４１０は、支持部４１０ａと、複数（本実施形態では１６個）の巻芯部４１０ｂと、支持部４１０ａの外周に形成してある複数（本実施形態では１６個）の切り欠き部４１０ｃと、複数（本実施形態では２０個）の段差部４１０ｄとに加えて、支持部４１０ａの内部に形成してある複数（本実施形態では９個）の貫通孔４１０ｅを有する。

支持部４１０ａは、上述した支持部４１ａを連結させたような構成を有する。切り欠き部４１０ｃおよび貫通孔４１ｅは、後述するように、第２層４２０を構成する樹脂が成形金型７（図２Ｃ参照）の内部で流動するための通路として利用される。図２Ａ（ｂ）に示す段差部４１０ｄは、主としてコイル部６αのリード部６ａ，６ｂを配置するために利用される。

図２Ａ（ａ）に示す各巻芯部４１０ｂは、Ｘ軸方向に隣り合う巻芯部４１０ｂ間の間隔と、Ｙ軸方向に隣り合う巻芯部４１０ｂ間の間隔とが略同一となるように格子状に配置してある。また、各貫通孔４１０ｅは、Ｘ軸方向に隣り合う貫通孔４１０ｅ間の間隔と、Ｙ軸方向に隣り合う貫通孔４１０ｅ間の間隔とが略同一となるように格子状に配置してある。

次に、コイル部６αを、リード部６ａ，６ｂが底面に配置されるように第１層成形体４１０に備える（コイル設置工程）。より詳細には、図２Ｂ（ａ）および図２Ｂ（ｂ）に示すように、コイル部６αを、巻芯部４１ｂがコイル部６αの内部に位置するように、第１層成形体４１０の支持部４１０ａに格子状に配置する。なお、巻芯部４１０ｂにワイヤ６を巻回することにより、コイル部６αを第１層成形体４１０の支持部４１０ａに備えてもよい。

次に、コイル部６αのリード部６ａ，６ｂを、各々略平行となるように向きを揃え、Ｙ軸方向に沿って所定距離だけ引き出すとともに、Ｚ軸方向に屈曲させ、Ｚ軸方向に沿って所定距離だけ引き出す。さらに、リード部６ａ，６ｂを、Ｙ軸方向に屈曲させ、Ｙ軸方向に沿って所定距離だけ引き出し、段差部４１０ｄに配置する。この結果、リード部６ａ，６ｂの一部は、支持部４１ａの底面よりも下方にはみ出す。

次に、図２Ｃに示すように、コイル部６αが配置してある第１層成形体４１０を、成形金型７に配置する。成形金型７のキャビティの内面には、予め離形フィルム（シート）８が敷いてある。離形フィルム９としては、ＰＥＴフィルムなど、可撓性のあるシート状の部材が用いられる。なお、図２Ｃでは、説明の容易化のために、単一の巻芯部４１０ｂのみが形成してある第１層成形体４１０が図示してあるが、多数の巻芯部４１０ｂが形成してある第１層成形体４１０を金型７の内部に配置してもよい。

図１Ｂに示すように、本実施形態では、第１層４１（支持部４１ａ）の下方にコイル部６αのリード部６ａ，６ｂの一部が位置しているため、コイル部６αのリード部６ａ，６ｂを離形フィルム９上に配置すると、リード部６ａ，６ｂの一部が離形フィルム９に食い込む。これにより、離形フィルム９は、リード部６ａ，６ｂの外周形状に追随して変形し、リード部６ａ，６ｂに密着する。この結果、リード部６ａ，６ｂの一部（支持部４１０ａの下方にはみ出している部分）は、離形フィルム９で覆われることになる。

次に、リード部６ａ，６ｂの外周面の一部が露出するように、第１層成形体４１０を第２層４２０で覆い、第１層成形体４１０および第２層４２０からなる基板４００（図２Ｄ参照）を形成する（基板形成工程）。第２層４２０を成形するための方法としては、特に限定されないが、たとえば金型７の内部に第１層成形体４１０を配置して成形するインサート射出成形が用いられる。この成形によれば、切り欠き部４１０ｃあるいは貫通孔４１０ｅを通じて、第２層４２０を構成する成形材料が成形体４１０の表面から裏面に流動し、段差部４１０ｄの内部にまで行き渡ることができる。

すなわち、第２層４２０を構成する成形材料の一部は、切り欠き部４１０ｃあるいは貫通孔４１０ｄを通じて、段差部４１０ｄと離形フィルム９の隙間に充填される。このとき、離形フィルム９で覆われているリード部６ａ，６ｂの外周面の一部には、第２層４２０を構成する樹脂が付着しない。すなわち、本実施形態では、段差部４１０ｄと離形フィルム９の隙間に不要に樹脂が回り込んで、リード部６ａ，６ｂの外周面の全部が樹脂で覆われることがない。そのため、リード部６ａ，６ｂの外周面の一部が露出した基板４００を形成することができる（図２Ｄ（ｂ）参照）。

なお、リード部６ａ，６ｂの外周面の全部が第２層４２０を構成する樹脂で覆われたとしても、基板４００の底面をフラットに研磨することにより、リード部６ａ，６ｂの外周面の一部を露出させることは可能である。

第２層４２０を構成する材料としては、成形時に流動性のある材料が用いられ、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂をバインダーとした複合磁性材料が用いられる。また、なお、成形金型７の材料は、特に限定されるものではなく、成形時の圧力に耐え得るものであれば、プラスチックや金属など適宜選択してよい。

次に、図２Ｄ（ａ）および図２Ｄ（ｂ）に示すように、成形金型７から基板４００を取り出し、Ｘ軸方向に延びる切断予定線１０Ａ、およびＹ軸方向に延びる切断予定線１０Ｂに沿って、基板４００を切断し、基板４００を１６個に個片化する（切断工程）。これにより、図１Ａに示すような内部に単一のコイル部６αが埋設してある素子本体４を得る。基板４００の切断方法としては、特に限定されず、ダイシングソーやワイヤソーなどの切断具、またはレーザなどを用いてもよい。なお、切断容易性の観点では、切断面が鋭利であるダイシングソーを用いることが好ましい。

次に、図１Ｂに示すように、ワイヤ６が埋設してある素子本体４の底面４ｂに、端子電極８ａ，８ｂをペースト法および／またはメッキ法により形成し、必要に応じて乾燥処理あるいは熱処理を施す（端子電極形成工程）。なお、スパッタリング、あるいは銀ペーストを用いて、スクリーン印刷により端子電極８ａ，８ｂの形成を行うことが好ましい。これらの方法では、端子電極８ａ，８ｂを薄く形成することができるからである。

端子電極形成工程では、素子本体４の側面４ｃから側面４ｄまでを覆い、素子本体４の底面４ｂ（第２層４２の底面）から露出している各ワイヤ６のリード部６ａ，６ｂの外周面の一部に接続されるように、端子電極８ａ，８ｂを素子本体４の底面４ａに形成する。

なお、図１Ａに示す例では、端子電極８ａ，８ｂは、素子本体４の上面４ａと側面４ｃの交差部から、素子本体４の上面４ａと側面４ｄの交差部までを連続的に覆っているが、断続的に覆っていてもよい。また、端子電極形成工程あるいは切断工程を行う前に、予め露出部６ａ１，６ｂ１におけるリード部６ａ，６ｂの被膜を除去してもよい。被膜除去は、機械研磨やブラスト、あるいはレーザなどの熱によって行うことができる。

以上のような製造方法によれば、コイル部６αのリード部６ａ，６ｂの外周面の一部が第２層４２の底面から露出した素子本体４を効率的に生産することができ、本実施形態のインダクタ２の生産効率を向上させることができる。

なお、上記製造方法では、複数のコイル部６αが内部に埋設してある基板４００（成形体）を得た後、切断工程、端子電極形成工程、バレル研磨加工工程の順に各工程を行ったが、端子電極形成工程の後に、切断工程を行ってもよい。

すなわち、図２Ｄ（ａ）および図２Ｄ（ｂ）において、第２層４２０の底面から露出したリード部６ａ，６ｂの外周面の一部に接続させるように、端子電極パターンを基板４００（第１層成形体４１０および第２層４２０）の底面にＹ軸方向に沿って形成した後（端子電極形成工程）、基板４００を切断し（切断工程）、素子本体４を形成してもよい。以上のような製造方法によれば、端子電極８ａ，８ｂが形成してある素子本体４を有するインダクタ２の生産効率を向上させることができる。

本実施形態に係るインダクタ２では、リード部６ａ，６ｂの長手方向に垂直な横断面において、リード部６ａ，６ｂの略半分以上が素子本体４の内部に埋設してあり、素子本体４の底面４ｂから露出した部分は僅かしかない。したがって、素子本体４の底面４ａからリード部６ａ，６ｂが不要に突出することがなく、インダクタ２の低背化を図ることができる。

また、素子本体４の底面４ｂから露出したリード部６ａ，６ｂの一部は、端子電極８ａ，８ｂにより覆われて端子電極８ａ，８ｂに電気的に接続される。すなわち、本実施形態のインダクタ２では、従来とは異なり、素子本体４の底面４ｂに形成してある窪みに埋め込むように端子電極８ａ，８ｂを形成することがない。したがって、コアとして機能する素子本体４の体積減少が少なく、磁気特性の劣化が小さいと共に、インダクタ２の低背化を図ることができる。

また、素子本体４は、コイル部６αを支持する支持部４１ａを持つ第１層４１を有する。そのため、コイル部６αが支持部４１ａによって支持され、素子本体４の内部におけるコイル部６αの位置ずれなどを有効に防止することができる。

また、素子本体４は、巻芯部４１ｂを有し、巻芯部４１ａは、支持部４１ａの表面に形成してあり、コイル部６ａ，６ｂの内側に位置するように構成してある。そのため、コイル部６ａ，６ｂが支持部４１ａによって支持され、素子本体４の内部におけるコイル部６αの位置ずれなどを有効に防止することができる。

また、コイル部６ａ，６ｂを支持する表面とは反対側に位置する支持部４１ａの底面には、リード部６ａ，６ｂが配置される段差部４１ｄ１，４１ｄ２が形成してあり、段差部４１ｄ１，４１ｄ２の段差の高さＨは、リード部６ａ，６ｂの外径Ｌよりも小さい。このような構成とすることにより、段差部４１ｄ１，４１ｄ２にコイル部６αのリード部６ａ，６ｂを配置したときに、リード部６ａ，６ｂの外周部の一部が、支持部４１ａの底面よりも下方にはみ出す。たとえば、支持部４１ａの底面と面一となるように、段差部４１ｄ１，４１ｄ２の内部に第２層４２を充填することにより、リード部６ａ，６ｂの外周面の一部が第２層４２の底面から露出して露出部６ａ１，６ｂ１となる素子本体４を形成することができる。リード部６ａ，６ｂの外周面の一部である露出部６ａ１，６ａ２は、端子電極により覆われて電気的に接続される。

さらに、素子本体４は、第１層４１よりも透磁率の小さな第２層４２を有する。このような構成とすることにより、素子本体４１の磁気飽和特性を向上させることができる。また、透磁率の小さな第２層４２を構成する材料は、流動性が良好で成形性がよく、段差部４１ｄ１，４１ｄ２である狭い隙間にも第２層４２を構成する成形材料を充填することができる。さらに、第１層４１は、透磁率が大きいため、素子本体４０のインダクタンスなどの磁気特性を向上させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。たとえば上記実施形態では、ワイヤ６の巻回形状を楕円螺旋状としたが、たとえば円形らせん状、あるいは角形らせん状、同心円状であってもよい。

なお、ワイヤ６としては、エナメル被覆の銅線または銀線を用いてもよく、また図１Ｄに示す平角線で構成してもよい。また、絶縁被覆ワイヤに限定されず、絶縁被覆されていないワイヤであってもよい。また、ワイヤの種類としては、丸線に限定されず、図１Ｄに示すような平角線（平角ワイヤ）、四角線、あるいはリッツ線であってもよい。さらに、ワイヤの芯線の材質としては、銅および銀に限らず、これらを含む合金、あるいはその他の金属または合金であってもよい。

ワイヤ６としては、絶縁被膜付きワイヤが好ましく用いられる。素子本体４を構成する主成分に金属磁性体粉が分散されていたとしても、ワイヤ芯線と素子本体４の金属磁性体粉末とが短絡するおそれが少なく、耐電圧特性が向上すると共に、インダクタンスの劣化防止にも寄与するからである。

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

実施例
段差部４１ｄに第２層４２が充填されているインダクタ２（実施例）と、段差部４１ｄに第２層４２が充填されていないインダクタ（比較例）とを作製した。外形寸法が３．２ｍｍ×２．５ｍｍ×１．０ｍｍである場合において、実施例のインダクタ２のインダクタンス値が１１．５２μＨであったのに対して、比較例のインダクタ２のインダクタンス値が１０．９０μＨであった。すなわち、本実施形態に係るインダクタ２によれば、比較例のインダクタ２に比較して、インダクタンス値を５．４％向上させることができることが明らかになった。

２… インダクタ（コイル装置）
４… 素子本体
４０… 基板
４１… 第１層
４１ａ，４１０ａ… 支持部
４１ａ１… 第１鍔部
４１ａ２… 第２鍔部
４１ａ３… 第３鍔部
４１ａ４… 第４鍔部
４１ｂ，４１０ｂ… 巻芯部
４１ｃ，４１０ｃ… 切り欠き部
４１ｃ１… 第１切り欠き部
４１ｃ２… 第２切り欠き部
４１ｃ３… 第３切り欠き部
４１ｃ４… 第４切り欠き部
４１ｄ，４１０ｄ… 段差部
４１ｄ１… 第１段差部
４１ｄ２… 第２段差部
４１０ｅ… 貫通孔
４２… 第２層
６… ワイヤ
６α… コイル部
６ａ，６ｂ… リード端
７… 成形金型
８ａ，８ｂ… 端子電極
９… 離形フィルム
１０Ａ，１０Ｂ… 切断予定線
４１０… 第１層成形体
４２０… 第２層成形体

Claims (5)

1. コイル状に巻回してあるワイヤからなるコイル部と、
   前記コイル部を内部に有し、前記コイル部のリード部の外周面の一部が露出部として底面から露出し、残りの一部が埋設部として内部に埋設してある素子本体と、
   前記素子本体の底面に形成され、前記露出部に接続してある端子電極とを有し、
   前記埋設部における前記リード部の外周の長さは、前記リード部の外周の長さの略半分よりも長く、
   前記素子本体は、前記コイル部を支持する支持部を持つ第１層と、前記第１層を覆う第２層とを有し、
   前記コイル部を支持する表面とは反対側に位置する前記支持部の底面には、前記リード部が配置される段差部が形成してあり、
   前記段差部の段差の高さは、前記リード部の直径よりも小さく、
   前記第２層は、前記段差部に充填され、前記段差部を埋める充填部を有し、
   前記充填部の高さは、前記段差部の段差の高さと略等しくなっており、
   前記端子電極は、前記段差部の外側に位置することを特徴とするコイル装置。
2. 前記露出部における前記リード部の外周の長さは、前記リード部の外周の長さの略半分よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のコイル装置。
3. 前記素子本体は、巻芯部を有し、前記巻芯部は、前記支持部の表面に形成してあり、前記コイル部の内側に位置するように構成してあることを特徴とする請求項１または２に記載のコイル装置。
4. 前記素子本体は、前記第１層よりも透磁率の小さな前記第２層を有することを特徴とする請求項１～３のいずれかの請求項に記載のコイル装置。
5. 前記リード部は、第１リード部と、前記第１リード部と略平行に延びる第２リード部とを有し、
   前記段差部は、第１段差部と、第２段差部とを有し、
   前記第１リード部は前記第１段差部に沿って延びており、前記第２リード部は前記第２段差部に沿って延びていることを特徴とする請求項１～４のいずれかの請求項に記載のコイル装置。
   

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