JP7257735B2

JP7257735B2 - コイル部品およびその製造方法

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Publication number: JP7257735B2
Application number: JP2017095538A
Authority: JP
Inventors: 隆幸新井; 博太朗制野; 伸介竹岡; 奈津子佐藤; 将典長野; 健二大竹
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2023-04-14
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: JP2017228768A

Description

本発明は、合金磁性粒子で構成された磁性体部を有するコイル部品およびその製造方法に関する。

携帯機器の多機能化や自動車の電子化などにより、チップタイプと呼ばれる小型のコイル部品あるいはインダクタンス部品が広く用いられている。特に、積層型のインダクタンス部品（積層インダクタ）は薄型化に対応できるため、近年、大電流が流れるパワーデバイス向けの開発が進められている。

積層インダクタは、磁性体層と内部導体とが交互に形成され、多くの場合、内部導体は複数の層状にて形成されている。例えば特許文献１には、積層インダクタの製造方法の一つとして、フェライト等を含有するセラミックグリーンシートに導体パターンを印刷し、これらのシートを積層し、焼成する方法が開示されている。

特開平７－２７２９３５号公報

近年、電子機器の小型化の進展により、搭載される電子部品の更なる薄型化、小型化が求められている。しかしながら特許文献１に記載の構造においては、導体パターン間に介在する磁性シートが当該導体パターン間の電気的な絶縁層としての機能をも兼ねており、所定の絶縁耐圧を確保する上では当該磁性層に所定以上の厚み（パターン間距離）が必要とされるため、部品の薄型化が困難であった。また、上記磁性層中に樹脂成分やガラス成分等の非磁性成分の含有量を高めることで絶縁耐圧を確保することも可能であるが、磁性材料の含有量が相対的に低下するため、磁気特性の低下が避けられない。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、磁気特性を確保しつつ部品の薄型化を実現することができるコイル部品およびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るコイル部品は、磁性体部と、導体部と、複数の絶縁体部と、を具備する。
上記磁性体部は、合金磁性粒子で構成される。
上記導体部は、複数の周回部を有し、上記磁性体部の内部において一軸まわりに巻回される。
上記複数の絶縁体部は、上記複数の周回部の間にそれぞれ配置され、上記一軸方向に少なくとも一部が対向する２つの周回部に各々接合される２つの接合面をそれぞれ含む周回形状を有し、電気絶縁性粒子で構成される。

上記コイル部品においては、上記一軸方向に対向する複数の周回部間に配置される絶縁体部が電気絶縁性粒子で構成された単一の層で構成されているため、上記周回部間の電気的絶縁を確保しつつ、部品全体の薄型化を実現することが可能となる。また、上記コイル部品においては、絶縁体部が上記周回部の少なくとも一部に対向する周回形状を有するため、当該周回形状の内周側及び外周側の領域が磁性体部を構成する合金磁性粒子で構成することが可能となる。これによりコイル部品の所望とする磁気特性を確保することが可能となる。

上記複数の絶縁体部の上記一軸方向に沿った厚み寸法は、上記複数の周回部の上記一軸方向に沿った厚み寸法よりも小さくてもよい。
これにより周回部間の狭ピッチ化が可能となり、部品の更なる薄型化を図ることができる。

上記複数の絶縁体部の上記一軸方向に直交する幅寸法は、上記複数の周回部の上記一軸方向に直交する幅寸法以上の大きさを有してもよい。
これにより周回部間の安定した電気的絶縁を確保することができる。

上記電気絶縁性粒子は、１μｍ以下の平均粒径を有する第１の合金磁性粒子を含んでもよい。
これにより絶縁体部の電気的絶縁特性が向上し、周回部間の絶縁耐圧の向上あるいは周回部間の更なる狭ピッチ化を図ることができる。

上記磁性体部は、上記第１の合金磁性粒子よりも平均粒径が大きい第２の合金磁性粒子で構成されてもよい。
これにより磁性体部の磁気特性の向上を図ることができる。

上記電気絶縁性粒子は、平均粒径が１μｍ以下のシリカ粒子、ジルコニア粒子又はアルミナ粒子を含んでもよい。上記絶縁体粒子は、フェライト粒子であってもよい。
これにより絶縁体部の絶縁特性の向上を図ることができる。

本発明の一形態に係るコイル部品の製造方法は、一軸まわりに巻回された周回形状の第１の絶縁体部と、上記第１の絶縁体部の上に設けられ上記第１の絶縁体部の一端から延出する第１の端部を有する導電性の第１の周回部と、上記第１の絶縁体部及び上記第１の周回部各々の内周部及び外周部に隣接する第１の磁性体パターンとを有する第１の層を形成することを含む。
上記一軸まわりに巻回された周回形状の第２の絶縁体部と、上記第２の絶縁体部の上に設けられ上記第２の絶縁体部の一端から延出し上記第１の端部と接続される第２の端部を有する導電性の第２の周回部と、上記第２の絶縁体部及び上記第２の周回部各々の内周部及び外周部に隣接する第２の磁性体パターンとを有する第２の層が、上記第１の層の上に形成される。

以上述べたように、本発明によれば、磁気特性を確保しつつ部品の薄型化を実現することができる。

本発明の一実施形態に係るコイル部品の全体斜視図である。上記コイル部品の分解斜視図である。図１におけるＡ－Ａ線断面図である。上記コイル部品における一磁性体層の構成を示す概略斜視図である。上記磁性体層における周回部の要部平面図である。Ａは、図４におけるＡ－Ａ線断面図、Ｂは、図４におけるＢ－Ｂ線断面図である。上記磁性体層の製造方法を説明する斜視図である。上記コイル部品の構成の一変形例を示す要部断面図である。絶縁体部と周回部との厚みの関係を示す模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るコイル部品１０の全体斜視図、図２はコイル部品１０の分解斜視図、図３は図１におけるＡ－Ａ線断面図である。本実施形態のコイル部品１０は、例えばパワーデバイス用の積層インダクタとして構成される。

［コイル部品の全体構成］
コイル部品１０は、図１に示すように、部品本体１１と、一対の外部電極１４，１５とを有する。部品本体１１は、Ｘ軸方向に幅Ｗ、Ｙ軸方向に長さＬ、Ｚ軸方向に高さＨを有する概略直方体形状に形成される。一対の外部電極１４，１５は、部品本体１１の長辺方向（Ｙ軸方向）に対向する２つの端面に設けられる。

部品本体１１の各部の寸法は特に限定されず、本実施形態では、長さＬが１～２ｍｍ、幅Ｗが０．５～１ｍｍ、高さＨが０．３～０．６ｍｍとされる。

部品本体１１は、概略直方体形状の磁性体部１２と、磁性体部１２の内部に配置された螺旋状のコイル部１３（導体部）とを有している。部品本体１１は、図２及び図３に示すように、複数の磁性体層ＭＬＵ、ＭＬ１～ＭＬ４及びＭＬＤが高さ方向（Ｚ軸方向）に積層されて一体化された構造を有する。

（磁性体部）
磁性体層ＭＬＵ及びＭＬＤは、磁性体部１２の上下のカバー層をそれぞれ構成する。磁性体層ＭＬ１～ＭＬ３は、コイル部１３を構成する周回部Ｃ１～Ｃ３と、周回部Ｃ１～Ｃ３の内周側及び外周側に隣接する磁性パターン部Ｍ１～Ｍ３と、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３とをそれぞれ有する。磁性体層ＭＬ４は、コイル部１３を構成する周回部Ｃ４と、周回部Ｃ４の内周側及び外周側に隣接する磁性パターン部Ｍ４とを有する。

磁性体層ＭＬＵ、ＭＬＤ及び磁性パターン部Ｍ１～Ｍ４は、磁性体部１２を構成する。磁性体部１２は、合金磁性粒子で構成される。

合金磁性粒子には、Ｆｅ（鉄）と、第１の成分と、第２の成分との合金粒子が用いられる。第１の成分は、Ｃｒ（クロム）及びＡｌ（アルミニウム）の少なくとも１種からなり、第２の成分は、Ｓｉ（シリコン）及びＺｒ（ジルコニウム）の少なくとも１種からなる。本実施形態は、第１の成分がＣｒ、第２の成分がＳｉであり、したがって合金磁性粒子は、ＦｅＣｒＳｉ合金粒子で構成される。この合金磁性粒子の組成は、典型的には、Ｃｒが１～５ｗｔ％、Ｓｉが３～１０ｗｔ％であり、不純物を除き、残りをＦｅとし全体で１００ｗｔ％とする。

磁性体部１２は、各合金磁性粒子を相互に結合する第１の酸化膜を有する。第１の酸化膜は、上記第１の成分を含み、本実施形態では、Ｃｒ_２Ｏ_３である。磁性体部１２は、各合金磁性粒子と上記第１の酸化膜との間に介在する第２の酸化膜をさらに有する。第２の酸化膜は、第２の成分を含み、本実施形態では、ＳｉＯ_２である。

（コイル部）
周回部Ｃ１～Ｃ４は、コイル部１３を構成する。周回部Ｃ１～Ｃ４は、図２に示すように、Ｚ軸まわりに巻回されるコイルの一部を構成する周回パターン形状を有する。周回部Ｃ１～Ｃ４は、ビアＶ１２，Ｖ２３及びＶ３４をそれぞれ介してＺ軸方向にそれぞれ電気的に接続されることで、コイル部１３を形成する。図示の例では、コイル部１３のターン数は３．５であるが、これに限られず、仕様や部品サイズ等に応じてターン数は適宜設定可能である。

図２を参照して、周回部Ｃ１は、そのターン長が（６／８）ターンであり、外部電極１４に接続される引出端部１３ｅ１と、ビアＶ１２の一部を構成する接続端部Ｃｅ１とを有する。周回部Ｃ２は、そのターン長が（７／８）ターンであり、接続端部Ｃｅ１と接続される接続端部Ｃｂ２と、ビアＶ２３を構成する接続端部Ｃｅ２とを有する。周回部Ｃ３は、そのターン長が（７／８）ターンであり、接続端部Ｃｅ２と接続される接続端部Ｃｂ３と、ビアＶ３４を構成する接続端部Ｃｅ３とを有する。周回部Ｃ４は、そのターン長が（６／８）ターンであり、接続端部Ｃｅ３と接続される接続端部Ｃｂ４と、外部電極１５と接続される引出端部１３ｅ２とを有する。

コイル部１３は、導電性材料で構成される。コイル部１３は、例えば、導電ペーストの焼成体で構成され、本実施形態では、導電ペーストに銀（Ａｇ）ペーストが用いられる。周回部Ｃ１～Ｃ４は、典型的には、それぞれ周回方向に沿って同一の幅、厚みで構成される。

（磁性パターン部）
磁性パターン部Ｍ１～Ｍ４は、周回部Ｃ１～Ｃ４の内周側に位置する第１の領域１２１と、周回部Ｃ１～Ｃ４の外周側に位置する第２の領域１２２とを有し、全体として磁性体層ＭＬＵ，ＭＬＤと同一の形状、大きさの矩形状に形成される（図３参照）。磁性パターン部Ｍ１～Ｍ４の厚みは、磁性体層ＭＬ１～ＭＬ４の厚みを決定する。したがって磁性パターン部Ｍ１は、絶縁体層ＩＳ１の厚みと周回部Ｃ１の厚みとの総和以上の厚みを有する。

磁性パターン部Ｍ１～Ｍ４は、上述のようにＦｅＣｒＳｉ系の合金磁性粒子で構成される。磁性パターン部Ｍ１～Ｍ４を構成する合金磁性粒子の平均粒径は、磁性体層ＭＬＵ，ＭＬＤを構成する合金磁性粒子の平均粒径と同一であってもよいし、異なっていてもよい。磁性パターン部Ｍ１を構成する合金磁性粒子の平均粒径は、例えば、１μｍ以上５μｍ以下である。

（絶縁体部）
絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３は、周回部Ｃ１～Ｃ４の間にそれぞれ配置され、Ｚ軸方向に少なくとも一部が対向する２つの周回部に各々接合される２つの接合面をそれぞれ含む周回形状を有する。すなわち本実施形態において絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３はそれぞれ、各周回部Ｃ１～Ｃ４の対向領域を含む周回パターン形状を有し、かつ、Ｚ軸方向に相互に対向する２つの周回部の各対向面に接合される２つの接合面Ｓａ，Ｓｂを有する単一層で構成される（図３参照）。

絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３は、磁性体層ＭＬ１～ＭＬ３の一部を構成する。一例として、磁性体層ＭＬ１に設けられた絶縁体部ＩＳ１の構成を、図４～図６に示す。
ここで図４は、磁性体層ＭＬ１の斜視図である。図５は、磁性体層ＭＬ１における周回部Ｃ１の接続端部Ｃｅ１の要部平面図、図６Ａは、図４におけるＡ－Ａ線断面図、図６Ｂは、図４におけるＢ－Ｂ線断面図である。

絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３はそれぞれ、周回部Ｃ１～Ｃ４よりもその周回方向に関する幅寸法と同等以上の幅寸法を有し、本実施形態においては周回部Ｃ１～Ｃ４の幅寸法Ｗｃよりも大きな幅寸法Ｗｓを有する（図３、図５参照）。これにより、周回部Ｃ１～Ｃ４に隣接する磁性体部１２を構成する合金磁性粒子間に滲み込んだ導電材料（周回部を構成する導体ペースト）による周回部間のショートを防止して、これらの間の所望とする絶縁耐圧を確保することができる。

周回部Ｃ１の幅寸法Ｗｃと絶縁体部ＩＳ１の幅寸法Ｗｓとの比は特に限定されず、例えば、（Ｗｓ－Ｗｃ）の値で１０μｍ以上８０μｍ以下とされる。

絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３は、図８に示すように、周回部Ｃ１～Ｃ４の幅寸法と同一の幅寸法で構成されてもよい。この場合、図３の構成と比較して、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３を挟む周回部間の耐電圧特性の低下によりコイル部品全体の磁気特性（インダクタンス特性）の低下が懸念されるが、当該コイル部品の直流重畳特性を高めることができる。すなわち、コイル部品の仕様等に応じて、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の幅寸法を調整することができる。

絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の厚み（Ｚ軸方向に沿った厚み寸法、以下同じ）は特に限定されず、周回部間の所定の絶縁耐圧を確保することができる適宜の厚みに設定される。絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の厚みは、周回部Ｃ１～Ｃ４の厚みと同等以上であってもよいし、周回部Ｃ１～Ｃ４の厚みよりも小さくてもよい。

本実施形態では、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３は、周回部Ｃ１～Ｃ４よりも小さな厚みで形成される。絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３が周回部Ｃ１～Ｃ４よりも小さな厚みで形成されることで、部品本体１１の薄型化を図ることができる。あるいは、周回部Ｃ１～Ｃ４の厚みを大きくすることができるため、周回部Ｃ１～Ｃ４の低抵抗化を図ることができる。

図６Ａにおいて絶縁体部ＩＳ１の上面は、周回部Ｃ１の下面に接合される第１の接合面Ｓａを構成し、絶縁体部ＩＳ１の下面は、磁性体層ＭＬ２の上面（磁性パターン部Ｍ２の上面）に接合される第２の接合面Ｓｂを構成する。第１の接合面Ｓａは、周回部Ｃ１の一端部Ｃｅ１を除くすべての領域に接合され、周回部Ｃ１の一端部Ｃｅ１と周回部Ｃ２の一端部Ｃｂ２との電気的接続が確保される。

絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３は、電気絶縁性粒子で構成される。磁性体部ＩＳ１～ＩＳ３を構成する電気絶縁性粒子は特に限定されず、合金磁性粒子でもよいし、シリカ粒子、ジルコニア粒子、アルミナ粒子、フェライト粒子等の酸化物セラミック粒子であってもよい。上記電気絶縁性粒子には、加熱処理により粒子相互が結合されて絶縁体層を構成することが可能な種々の合金磁性粒子と、当初より絶縁体であり、加熱処理により粒子相互が結合され、粒子相互が粒界を融合させ、粒子相互が焼結状態になって絶縁体の層を構成する、フェライト粒子等の酸化物セラミックス粒子と、当初より絶縁体であり加熱処理によっても粉体のままであるシリカ粒子、ジルコニア粒子、アルミナ粒子等の酸化物セラミックス粒子と、が含まれる。

上述のように電気絶縁性粒子には、加熱処理により各粒子間が結合したものも含まれる。つまり、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３は、絶縁体粒子そのもので構成される形態に限られず、絶縁体粒子間が結合したもので構成される形態も含まれる。特に本実施形態では、加熱処理により収縮あるいは体積変化がほとんど生じない粒子が用いられる。このような粒子で構成された絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３をＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）観察した場合、個々の粒子、粒子同士が結合した状態、粒子同士が焼結した状態などが、粒子間に形成された空隙と同時に観察される。空隙は、バインダその他の材料で充填されてもよい。

絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３は、加熱処理時に体積変化しないことが望ましい。絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３は、加熱処理によっても絶縁が高く、体積変化しない層となることで、確実に周回部Ｃ１～Ｃ４間の絶縁を確保したまま、薄い層として形成できる。例えば、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３が加熱処理により収縮の形状変化の両方を生じる材料、例えば、低融点ガラスなどで構成される場合、周回部Ｃ１～Ｃ４間の絶縁を確保するためには、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３を薄い層として形成することができなくなり、磁気特性を確保しつつ部品の薄型化を実現することができなくなる。

絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３を構成する合金磁性粒子（第１の合金磁性粒子）としては、磁性パターン部Ｍ１～Ｍ４（磁性体部１２）を構成する合金磁性粒子（第２の合金磁性粒子）と同一組成の合金磁性粒子、すなわちＦｅＣｒＳｉ系の合金磁性粒子を用いることができる。

絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３を構成する合金磁性粒子の平均粒径は、磁性パターン部Ｍ１～Ｍ４を構成する合金磁性粒子の平均粒径と同一であってもよいし、異なっていてもよい。典型的には、絶縁体部ＩＳ１を構成する合金磁性粒子として、磁性パターン部Ｍ１を構成する合金磁性粒子の平均粒径と同等以下（例えば３μｍ以下）の平均粒径を有する合金磁性粒子が用いられ、１μｍ以下の平均粒径を有する合金磁性粒子を用いることも可能である。

合金磁性粒子で構成される絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の厚みは、例えば３μｍ以上とされる。この場合において、平均粒径が１μｍ以下の合金磁性粒子で絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３を構成したとき、厚み方向に３つ以上の合金磁性粒子が並ぶことになる。平均粒径が小さいほど比表面積は大きくなるため、粒子表面と酸化膜との接触面積も増加し、したがって所望とする絶縁特性が安定に確保される。

絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３を構成する電気絶縁性粒子としてシリカ粒子、ジルコニア粒子、アルミナ粒子、フェライト粒子等の酸化物セラミック粒子を用いた場合、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の絶縁特性をさらに向上させることができる。これにより、周回部Ｃ１～Ｃ４の導体間にかかる電位差による絶縁破壊を防止することができ、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の厚みをさらに小さくすることもできる。また、この種のセラミック粒子には１μｍ以下の平均粒径を有する粒子を容易に入手することができるため、例えば２μｍ以下の厚みの絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３を安定に作製することが可能である。

一方、合金磁性粒子及びフェライト粒子は磁性材料で構成されているため、これらを電気絶縁性粒子として用いることにより、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の厚みや幅寸法が比較的大きい場合でも、コイル部品の磁気特性の低下が抑制される。したがって図３に示すように、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の幅寸法Ｗｓが周回部Ｃ１～Ｃ４の幅寸法よりも大きい場合でも、周回部Ｃ１～Ｃ４間の絶縁を確実に確保しつつ、コイル部品の磁気特性の低下を抑えることができる。

［コイル部品の製造方法］
部品本体１１は、上述のように、磁性体層ＭＬＵ、ＭＬ１～ＭＬ４及びＭＬＤをその厚み方向に積層することで作製される。上下のカバー層を構成する磁性体層ＭＬＵ及び磁性体層ＭＬＤは、それぞれ所定枚数の磁性シートの積層体で構成される。一方、コイル部１３を構成する磁性体層ＭＬ１～ＭＬ４は、例えば印刷法等により個々に作製される。

図７Ａ～Ｃは、磁性体層ＭＬ１の製造方法を説明する斜視図である。

磁性体層ＭＬ１の作製に際しては、図７Ａに示すようにＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂シートで構成された支持シートＳを用いる。そして、この支持シートＳの一方の面に、あらかじめ準備した絶縁体ペースト、導体ペースト及び磁性体ペーストを用いて絶縁体部ＩＳ１、周回部Ｃ１及び磁性パターン部Ｍ１を例えばスクリーン印刷法により順次形成することで、磁性体層ＭＬ１が作製される。

絶縁体部ＩＳ１は、支持シートＳ上の周回部Ｃ１の形成領域に、周回部Ｃ１に対応する周回形状で形成される。このとき絶縁体部ＩＳ１は、周回部Ｃ１よりも幅広形状を有するとともに、周回部Ｃ１のビア（Ｖ１２）を構成する一端部Ｃｅ１を除くすべての領域に設けられる（図７Ａ）。

周回部Ｃ１は、絶縁体部ＩＳ１の上に所定の周回形状で形成される。このとき周回部Ｃ１は、絶縁体部ＩＳ１の中央部にその幅寸法（Ｗｓ）よりも小さい幅寸法（Ｗｃ）で形成される（図５参照）。また、周回部Ｃ１の一端部Ｃｅ１は、絶縁体部ＩＳ１の端部を跨ぐように所定長さだけ延出して支持シートＳ上に形成される（図６Ｂ参照）。

図９Ａ～Ｃは、絶縁体部ＩＳ１と周回部Ｃ１との厚みの関係を示す模式図である。ここで、図９Ａは、絶縁体部ＩＳ１が周回部Ｃ１と同等の厚みで形成された例を示し、図９Ｂ，Ｃは、絶縁体部ＩＳ１が周回部Ｃ１よりも薄く形成された例を示している。また、図９Ａ～Ｃは、絶縁体部ＩＳ１が周回部Ｃ１よりも大きな幅寸法で形成された例を示している。絶縁体部ＩＳ１と周回部Ｃ１の幅の差は特に限定されないが、図示するように、絶縁体部ＩＳ１がその厚みに相当する量だけ周回部Ｃ１の側面からはみ出るように構成されてもよい。この場合、絶縁体部ＩＳ１と周回部Ｃ１の幅の差は、絶縁体部ＩＳ１の厚みが小さいほど小さく設定される。

絶縁体部ＩＳ１の厚みを小さくする場合には、絶縁体部ＩＳ１を構成する粒子の平均粒径は小さいものほど好ましい。平均粒径が大きいと厚みが必要となり、その分、周回部Ｃ１の側面からのはみ出し量も大きくなるからである。また、平均粒径が小さいほど厚みの均一性が得られるため、絶縁体部ＩＳ１を安定に形成することができる。

磁性パターン部Ｍ１は、絶縁体部ＩＳ１及び周回部Ｃ１各々の内周部及び外周部に隣接するように支持シートＳ上に形成される。このとき磁性パターン部Ｍ１は、周回部Ｃ１によって被覆されていない絶縁体部ＩＳ１の両側部と、周回部Ｃ１の端部Ｃｅ１の先端所定領域を被覆する。

なお説明を容易にするため、図７Ａ～Ｃには単一の磁性層ＭＬ１のみが示されているが、実際には支持シートＳは磁性層ＭＬ１を面内で多数個取りすることができる大きさ（サイズ）に形成されており、上記各工程を経ることで同一の支持シートＳ上に複数の磁性層ＭＬ１が形成される。

磁性体層ＭＬ２～ＭＬ４もまた上述と同様な方法で作製される。なお磁性体層ＭＬ４については、絶縁体層の形成が不要であるため、周回部Ｃ４及び磁性パターン部Ｍ４のみが作製される（図２参照）。

各磁性体層ＭＬＵ、ＭＬＤ，ＭＬ１～ＭＬ４は図２に示すように積層された後、熱圧着により一体化される。このとき支持シートＳは、各磁性体層ＭＬ１～ＭＬ４を重ねるときに順次剥離、除去される。これにより、積層方向に隣接する各周回部Ｃ１～Ｃ４の端部Ｃｅ１～Ｃｅ４がそれぞれ接続され、ビアＶ１２、Ｖ２３，Ｖ３４が形成される（図２参照）。

磁性体層の積層体は、ダイシング機やレーザ加工機等の切断機（図示略）を用いて、部品本体サイズに切断される。得られた部品チップは、焼成炉等の加熱処理機（図示略）を用いて、大気等の酸化性雰囲気中で加熱処理される。この加熱処理は、脱脂プロセスと酸化物膜形成プロセスとを含み、脱脂プロセスは約３００℃、約１時間の条件で実施され、酸化物膜形成プロセスは約７００℃、約２時間の条件で実施される。

脱脂プロセスに続く酸化物膜形成プロセスでは、加熱処理前の磁性体内のＦｅＣｒＳｉ合金粒子が密集して磁性体部１２（図１、図２参照）が作製されると同時に、ＦｅＣｒＳｉ合金粒子それぞれの表面に当該粒子の酸化物膜が形成される。また、加熱処理前のコイル部内のＡｇ粒子群が焼結してコイル部１３（図１、図２参照）が作製されるとともに、各磁性体層ＭＬ１～ＭＬ４の磁性パターン部Ｍ１～Ｍ４が一体化して共通の磁性パターン部Ｍ（図３参照）が作製される。これにより部品本体１１が作製される。

続いて、ディップ塗布機やローラ塗布機等の塗布機（図示略）を用いて、予め用意した導体ペーストを部品本体１１の長さ方向両端部に塗布し、これを焼成炉等の加熱処理機（図示略）を用いて、約６５０℃、約２０分の条件で焼付け処理を行い、当該焼付け処理によって溶剤及びバインダの消失とＡｇ粒子群の焼結を行って、外部電極１４，１５（図１、図２参照）を作製する。最後に、めっきを行う。めっきは、一般的な電気めっきにより行われ、ＮｉとＳｎの金属膜が、先にＡｇ粒子群を焼結して形成された外部電極１４，１５に付けられる。これによりコイル部品１０が作製される。

なお、磁性体層ＭＬ１～ＭＬ４は、ビルドアップ工法により順次積層されてもよい。この場合、最初に磁性体層ＭＬ４が支持シート上に作製され、その上に、磁性体層ＭＬ３、磁性体層ＭＬ２及び磁性体層ＭＬ１が順次作製される。磁性体層ＭＬ４の支持シートＳとして、下カバー層を構成する磁性体層ＭＬＤが用いられてもよい。

以上のように構成される本実施形態のコイル部品１０においては、Ｚ軸方向に対向する複数の周回部Ｃ１～Ｃ４間に配置される絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３が電気絶縁性粒子で構成された単一の層で構成されているため、周回部Ｃ１～Ｃ４間の電気的絶縁を確保しつつ、部品全体の薄型化を実現することが可能となる。

また、本実施形態のコイル部品１０においては、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３が周回部Ｃ１～Ｃ４の少なくとも一部に対向する周回形状を有するため、当該周回形状の内周側及び外周側の領域が磁性体部１２（磁性パターン部Ｍ１～Ｍ４）を構成する合金磁性粒子で構成することが可能となる。これによりコイル部品１０の所望とする磁気特性を確保することができる。

本実施形態によれば、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の厚み寸法が周回部Ｃ１～Ｃ４の厚み寸法よりも小さいため、周回部Ｃ１～Ｃ４間の狭ピッチ化が可能となり、部品の更なる薄型化を図ることができる。

また、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３を構成する電気絶縁性粒子として平均粒径が１μｍ以下の合金磁性粒子を用いることにより、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３の電気的絶縁特性が向上し、周回部Ｃ１～Ｃ４間の絶縁耐圧の向上あるいは周回部Ｃ１～Ｃ４間の更なる狭ピッチ化、ひいては部品の薄型化を図ることができる。

さらに磁性体部１２は、絶縁体部ＩＳ１～ＩＳ３を構成する合金磁性粒子よりも平均粒径が大きい合金磁性粒子で構成されているため、磁性体部１２の磁気特性の向上を図ることができる。あるいは、磁性体部１２の磁気特性の向上により、上下のカバー層を構成する磁性体層ＭＬＵ，ＭＬＤの厚みを薄くして、部品のさらなる薄型化を図ることができる。

続いて、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
以下の条件で、図３（又は図８）に示すコイル部品を作製した。
・磁性体部
大きさ：長さ１０００μｍ、幅５００μｍ、高さ４９９μｍ
合金磁性粒子：ＦｅＳｉＣｒ（３．５Ｓｉ４．５Ｃｒ）、平均粒径３μｍ
・導体部（周回部）
ターン数：１３．５（１６層）
厚み：９．０μｍ
幅（Ｗｃ）：１４０μｍ
・絶縁体部
構成粒子：合金磁性粒子（ＦｅＳｉＣｒ（３．５Ｓｉ４．５Ｃｒ））、平均粒径３μｍ
厚み１３μｍ
幅（Ｗｓ）：２１８μｍ
幅差（Ｗｓ－Ｗｃ）：７８μｍ

平均粒径は、体積基準の粒子径として見た場合の平均粒径（メディアン径）であって、例えば、レーザ回折式粒度分布測定法で測定した粒度分布の積算％が５０％の値（Ｄ５０）を意味する。

続いて、インパルス試験機を用いて、作製したコイル部品の耐電圧を測定した。測定条件としては、パルス幅を１．５μｓｅｃとし、２０個の試料すべてがクリアできる電圧を評価した。その結果、５０Ｖであった。

（実施例２）
磁性体部の高さを４７２μｍ、合金磁性粒子の平均粒径を２μｍとし、導体部の厚みを１２μｍとし、絶縁体部の構成粒子の平均粒径を２μｍ、厚みを８μｍ、幅（Ｗｓ）を１８５μｍ（幅差４５μｍ）とした以外は、実施例１と同一の条件でコイル部品を作製した。作製したコイル部品の耐電圧を実施例１と同一の条件で測定したところ、５０Ｖであった。

（実施例３）
磁性体部の高さを４７４μｍ、合金磁性粒子の平均粒径を１．５μｍとし、導体部の厚みを１４μｍとし、絶縁体部の構成粒子の平均粒径を１．５μｍ、厚みを６μｍ、幅を１７０μｍ（幅差３０μｍ）とした以外は、実施例１と同一の条件でコイル部品を作製した。作製したコイル部品の耐電圧を実施例１と同一の条件で測定したところ、５０Ｖであった。

（実施例４）
磁性体部の高さを４２９μｍ、合金磁性粒子の平均粒径を１μｍとし、導体部の厚みを１４μｍとし、絶縁体部の構成粒子の平均粒径を１μｍ、厚みを３μｍ、幅を１５５μｍ（幅差１５μｍ）とした以外は、実施例１と同一の条件でコイル部品を作製した。作製したコイル部品の耐電圧を実施例１と同一の条件で測定したところ、５０Ｖであった。

（実施例５）
磁性体部の高さを４０５μｍ、合金磁性粒子の平均粒径を５μｍとし、導体部の厚みを１４μｍとし、絶縁体部の構成粒子の平均粒径を１μｍ、厚みを３μｍ、幅を１５５μｍ（幅差１５μｍ）とした以外は、実施例１と同一の条件でコイル部品を作製した。作製したコイル部品の耐電圧を実施例１と同一の条件で測定したところ、５０Ｖであった。

（実施例６）
磁性体部の高さを３８２．５μｍ、合金磁性粒子の平均粒径を５μｍとし、導体部の厚みを１４μｍとし、絶縁体部の構成粒子をシリカ粒子（平均粒径０．５μｍ）、厚みを１．５μｍ、幅を１５０μｍ（幅差１０μｍ）とした以外は、実施例１と同一の条件でコイル部品を作製した。作製したコイル部品の耐電圧を実施例１と同一の条件で測定したところ、５０Ｖであった。

（実施例７）
磁性体部の高さを３８２．５μｍ、合金磁性粒子の平均粒径を５μｍとし、導体部の厚みを１４μｍとし、絶縁体部の構成粒子をシリカ粒子（平均粒径０．０５μｍ）、厚みを１．５μｍ、幅を１７０μｍ（比率２１％）とした以外は、実施例１と同一の条件でコイル部品を作製した。作製したコイル部品の耐電圧を実施例１と同一の条件で測定したところ、５０Ｖであった。

（実施例８）
磁性体部の高さを４９４μｍ、合金磁性粒子の平均粒径を５μｍとし、導体部の厚みを４μｍとし、絶縁体部の構成粒子の平均粒径を５μｍ、厚みを１８μｍ、幅を１４０μｍ（幅差０）とした以外は、実施例１と同一の条件でコイル部品を作製した。作製したコイル部品の耐電圧を実施例１と同一の条件で測定したところ、２５Ｖであった。

実施例１～８の作製条件及び耐電圧を表１にまとめて示す。

表１に示すように、実施例１～８について概ね２５Ｖ以上の耐電圧が得られることが確認された。特に、絶縁体部の構成粒子の平均粒径が３μｍ以下である実施例１～７については、当該平均粒径が５μｍである実施例８と比較して、絶縁体部の厚みが小さいにもかかわらず耐電圧が高いことが確認された。これは、絶縁体部の構成粒子の平均粒径が小さいほど平滑性が高くなり、厚みの均一性が得られるためであると推認される。

さらに、実施例１～７は実施例８と比較して導体部の厚みが大きいため、実施例８よりも低抵抗なコイル部品を作製することができる。実施例８の導体部の直流抵抗に対する実施例１～７のそれの比を測定したところ、表１に示すような結果が得られた。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の実施形態では、外部電極１４，１５は、部品本体１１の長辺方向に対向する２つの端面に設けられたが、これに限られず、部品本体１１の短辺方向に対向する２つの側面に設けられてもよい。

１０…コイル部品
１１…部品本体
１２…磁性体部
１３…コイル部
１４，１５…外部電極
Ｃ１～Ｃ４…周回部
ＩＳ１～ＩＳ３…絶縁体部
Ｍ１～Ｍ４…磁性パターン部
ＭＬ１～ＭＬ４，ＭＬＵ，ＭＬＤ…磁性体層

Claims

磁性体部と、
複数の周回部を有し、前記磁性体部の内部において一軸まわりに巻回され、前記複数の周回部各々の内周部及び外周部が前記磁性体部に隣接し、前記一軸方向に少なくとも一部が対向する２つの周回部のうち、一方の周回部は前記磁性体部で一部が被覆される第１の接続端部を有し、他方の周回部は前記第１の接続端部と積層される第２の接続端部を有する導体部と、
前記複数の周回部の間にそれぞれ配置され、前記一方の周回部の前記第１の接続端部を除く領域に接合される第１の接合面と前記他方の周回部に接合される第２の接合面とをそれぞれ含む周回形状を有する複数の絶縁体部と
を具備し、
前記複数の絶縁体部は、電気絶縁性粒子である第１の合金磁性粒子で構成され、
前記磁性体部は、前記第１の合金磁性粒子よりも平均粒径が大きい第２の合金磁性粒子で構成される、コイル部品。
請求項１に記載のコイル部品であって、
前記複数の絶縁体部の前記一軸方向に沿った厚み寸法は、前記複数の周回部の前記一軸方向に沿った厚み寸法よりも小さい
コイル部品。
請求項１又は２に記載のコイル部品であって、
前記複数の絶縁体部の前記一軸方向に直交する幅寸法は、前記複数の周回部の前記一軸方向に直交する幅寸法以上の大きさを有する
コイル部品。
請求項１～３のいずれか１つに記載のコイル部品であって、
前記第１の合金磁性粒子は、１μｍ以下の平均粒径を有する
コイル部品。
合金磁性粒子で構成され一軸まわりに巻回された周回形状の第１の絶縁体部と、前記第１の絶縁体部の上に設けられた第１の接続端部を有する導電性の第１の周回部と、前記第１の絶縁体部及び前記第１の周回部各々の内周部及び外周部に隣接する第１の磁性体パターンとを有する第１の層を形成し、
合金磁性粒子で構成され前記一軸まわりに巻回された周回形状の第２の絶縁体部と、前記第２の絶縁体部の上に設けられ前記第２の絶縁体部の一端から延出し前記第１の接続端部と接続される第２の接続端部を有する導電性の第２の周回部と、前記第２の絶縁体部及び前記第２の周回部各々の内周部及び外周部に隣接し前記第２の接続端部の先端所定領域を被覆する第２の磁性体パターンとを有する第２の層を、前記第１の層に積層する
コイル部品の製造方法。