JP7369526B2

JP7369526B2 - コイル部品

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Publication number: JP7369526B2
Application number: JP2019010259A
Authority: JP
Inventors: 準松浦
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2023-10-26
Anticipated expiration: 2039-01-24
Also published as: JP2020120007A

Description

本発明は、コイル部品に関する。

コイル軸の周りに内部導体が複数ターン巻回された従来のコイル部品においては、内部導体同士の距離が小さくなると近接効果により交流抵抗が大きくなることが知られている。使用周波数が高くなると近接効果による影響が大きく現れるため、高周波回路に用いられるコイル部品においては、近接効果の軽減が求められる。

近接効果を軽減するための改善がなされた従来のコイル部品が、特開２０１７－３７８８８号公報に開示されている。同公報のコイル部品においては、隣接する内部導体の間に磁性粒子を含むモールド部材が設けられている。当該コイル部品においては、内部導体に流れる電流によって発生する磁束の一部が当該内部導体の周囲に存在する磁性粒子を通過する。このため、内部導体を流れる電流によって発生した磁束が他の内部導体と鎖交しにくくなるため、近接効果が緩和される。

特開２０１７－３７８８８号公報

上記の従来のコイル部品では、内部導体間に設けられたモールド部材の分だけ、内部導体の密度が小さくなり、その結果、インダクタンスが減少してしまう。言い換えると、内部導体間にモールド部材が設けられたコイル部品において所定のインダクタンスを得るためにはサイズアップしなければならない。

このように、内部導体の密度を高く保ったまま近接効果を緩和することができるコイル部品が求められている。本発明の目的の一つは、内部導体の密度を高く保ったまま近接効果を緩和することができるコイル部品を提供することである。本発明のこれ以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。

本発明の一実施形態によるコイル部品は、磁性粒子を含む磁性基体と、前記磁性基体内に設けられた絶縁板と、前記磁性基体内において前記絶縁板の少なくとも上面に設けられておりコイル軸周りの周方向に延びる内部導体と、当該内部導体の表面に設けられる絶縁膜と、を有するコイル構造体と、を備える。一実施形態において、前記コイル構造体は、前記コイル軸に沿う断面において互いに隣接する第１周回部と第２周回部とを有する一実施形態において、前記第１周回部と前記第２周回部とは、前記軸方向における第１区間で互いに接しており、且つ、前記第１区間よりも前記絶縁板から離れている第２区間において互いから離隔している。前記磁性基体は、前記第１周回部と前記第２周回部との間にある第１領域と、前記第１領域とは異なる第２領域と、を有する。一実施形態において、前記第１領域における前記磁性粒子の９０％累積平均粒径は、前記第１区間における前記絶縁膜の幅の１／２以下とされる。

本発明の一実施形態において、前記第１区間は、前記絶縁板に連続する区間である。

本発明の一実施形態において、前記第１領域における前記磁性粒子の充填率は、５０％以上８０％以下である。

本発明の一実施形態において、前記第２領域における前記磁性粒子の９０％累積平均粒径は、前記第１領域における前記磁性粒子の９０％累積平均粒径よりも大きい。

本発明の一実施形態において、前記第２領域における前記磁性粒子の充填率は、前記第１領域における前記磁性粒子の充填率よりも高い。

本発明の一実施形態において、前記第１区間は、前記絶縁板の前記上面を基準とした前記第１周回部の高さをＨ１としたときに、前記絶縁板の前記上面と前記絶縁板の前記上面から０．４Ｈ１～０．６Ｈ１の範囲に延在している。

本発明の一実施形態は、電子部品に関する。当該電子部品は、上記のコイル部品を備える。

本明細書の開示によれば、内部導体の密度を高く保ったまま近接効果を緩和することができるコイル部品を提供することができる。

本発明の一実施形態によるコイル部品の斜視図である。図１のコイル部品をＩ－Ｉ線で切断した断面を模式的に示す図である。図２に示されている断面の一部を拡大して模式的に示す図である。図３に示されている断面の一部をさらに拡大して模式的に示す図である。図４には、磁性基体の第１領域が含まれている。図３に示されている断面のうち一部をさらに拡大して模式的に示す図である。図５には、磁性基体の第２領域が示されている。

以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、複数の図面において共通する構成要素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。

図１から図５を参照して本発明の一実施形態に係るコイル部品１０について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るコイル部品１０の斜視図である。図１においては、コイル部品１の構成要素のうち一部を透過させてコイル部品１０の内部構造を図示している。図２は、図１のコイル部品１０をＩ－Ｉ線で切断した断面を模式的に示す図であり、図３は、図２の断面の領域Ａを拡大して模式的に示す図であり、図４は、図３の断面の領域Ｂを拡大して模式的に示す図であり、図５は、図３の断面の領域Ｃを拡大して模式的に示す図である。

本発明は、様々なコイル部品に適用され得る。本発明は、例えば、インダクタ、フィルタ、リアクトル及びこれら以外の様々なコイル部品に適用され得る。図１～図５には、本発明が適用されるコイル部品１０の一例として、磁気結合型のコイル部品が示されている。本発明を適用できる磁気結合型のコイル部品には、トランス、コモンモードチョークコイル、及びカップルドインダクタが含まれる。

本明細書においては、文脈上別に解される場合を除き、コイル部品１０の「長さ」方向、「幅」方向、及び「厚さ」方向はそれぞれ、図１の「Ｌ」方向、「Ｗ」方向、及び「Ｔ」方向とする。コイル部品１０の上下方向に言及する際には、図１の上下方向を基準とする。厚さ方向を高さ方向ということもある。つまり、コイル部品１０の「高さ」方向は、図１の「Ｔ」方向である。本発明の一実施形態において、コイル部品１０は、長さ寸法（Ｌ方向の寸法）が１．０ｍｍ～２．６ｍｍ、幅寸法（Ｗ方向の寸法）が０．５～２．１ｍｍ、高さ寸法（Ｔ方向の寸法）が０．５～１．０ｍｍの直方体形状を有する。

図示のように、本発明の一実施形態におけるコイル部品１０は、磁性基体２０と、磁性基体２０内に設けられたコイル構造体２５と、磁性基体２０内に設けられた絶縁板５０と、４つの外部電極２１～２４と、を備える。

本発明の一実施形態において、磁性基体２０は、直方体形状を有する。磁性基体２０は、第１の主面２０ａ、第２の主面２０ｂ、第１の端面２０ｃ、第２の端面２０ｄ、第１の側面２０ｅ、及び第２の側面２０ｆを有する。磁性基体２０は、これらの６つの面によってその外面が画定される。磁性基体２０の第１の主面２０ａ、第２の主面２０ｂ、第１の端面２０ｃ、第２の端面２０ｄ、第１の側面２０ｅ、及び第２の側面２０ｆはいずれも、平坦な平面であってもよいし湾曲した湾曲面であってもよい。また、磁性基体２０の８つの角部は、丸みを有していてもよい。このように、本明細書においては、磁性基体２０の第１の主面２０ａ、第２の主面２０ｂ、第１の端面２０ｃ、第２の端面２０ｄ、第１の側面２０ｅ、及び第２の側面２０ｆの一部が湾曲している場合や、磁性基体２０の角部が丸みを有している場合にも、かかる形状を「直方体形状」と称することがある。つまり、本明細書において「直方体」又は「直方体形状」というときには、数学的に厳密な意味での「直方体」を意味するものではない。

本発明の一実施形態において、磁性基体２０は、モールド部材３２と、このモールド部材中に分散した多数の磁性粒子３１と、を含む。このような磁性基体２０は、結合材に多数の磁性粒子を混練して得られる複合樹脂材料から形成される。結合材が硬化されることにより、モールド部材３１となる。本発明の一実施形態において、この結合材は、樹脂であり、例えば絶縁性に優れた熱硬化性の樹脂である。磁性基体２０用の熱硬化性樹脂として、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリフェニレンエーテルオキサイド樹脂（ＰＰＯ）、ビスマレイミドトリアジンシアネートエステル樹脂、フマレート樹脂、ポリブタジエン樹脂、又はポリビニルベンジルエーテル樹脂が用いられ得る。

磁性基体２０に含まれる磁性粒子３１として、フェライト材料の粒子、金属磁性粒子、又はこれら以外の公知の磁性粒子を用いることができる。本発明の磁性粒子として適用可能なフェライト材料の粒子は、例えば、Ｎｉ－Ｚｎフェライトの粒子またはＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライトの粒子である。本発明の磁性粒子として適用可能な金属磁性粒子は、例えば、（１）金属系のＦｅもしくはＮｉ、（２）合金系のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ、Ｆｅ－Ｓｉ－ＡｌもしくはＦｅ－Ｎｉ、（３）非晶質のＦｅ―Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ－ＣもしくはＦｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ、（４）またはこれらの混合材料の粒子である。磁性基体２０に含まれる磁性粒子３１の詳細については後述する。磁性基体２０は、後述するように、第１領域２０Ａと、磁性粒子３１の充填率及び平均粒径の少なくとも一方の点でこの第１領域２０Ａと異なる第２領域２０Ｂと、を有する。

絶縁板５０は、絶縁材料から板状に形成された部材である。絶縁板５０用の絶縁材料は磁性材料であってもよい。絶縁板５０用の磁性材料は、例えば、結合材及び磁性粒子を含む複合磁性材料である。この結合材は、絶縁性に優れた熱硬化性樹脂であり、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）樹脂、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリフッ化ビニルデン（ＰＶＤＦ）樹脂、フェノール（Ｐｈｅｎｏｌｉｃ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、又はポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）樹脂である。

本発明の一実施形態において、絶縁板５０に含まれる磁性粒子は、フェライト材料の粒子、金属磁性粒子、ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃などの無機材料粒子、ガラス系粒子、又はこれら以外の任意の公知のフィラー粒子である。本発明に適用可能なフェライト材料の粒子は、例えば、Ｎｉ－Ｚｎフェライトの粒子またはＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライトの粒子である。

本発明の一実施形態において、絶縁板５０は、磁性基体２０よりも大きな抵抗値を有するように構成される。これにより、絶縁板５０を薄くしても、コイル構造体２５ａとコイル構造体２５ｂとの間の電気的絶縁を確保することができる。

図示の実施形態において、コイル構造体２５は、絶縁板５０の上面に形成されたコイル構造体２５ａと、当該絶縁板５０の下面に形成されたコイル構造体２５ｂと、を含む。図示のコイル部品１０においては、このコイル構造体２５ａとコイル構造体２５ｂとが磁気結合する。本発明の他の実施形態におけるコイル部品１０においては、コイル構造体２５ｂを省略することができる。この場合、コイル部品１０は、絶縁板５０の上面に設けられたコイル構造体２５ａを備えるが、絶縁板５０の下面にはコイル構造体は設けられない。

コイル構造体２５ａは、絶縁板５０の上面に所定のパターンを有するように形成され、コイル構造体２５ｂは、絶縁板５０の下面に所定のパターンを有するように形成される。一実施形態において、内部導体２５ａ及びコイル構造体２５ｂは、コイル軸ＣＬの周りに巻回された複数ターン分の周回部を有するように形成される。コイル軸ＣＬは、絶縁板５０の上面に対して垂直な方向またはほぼ垂直な方向に延びる。図示の実施形態において、コイル構造体２５ａ及びコイル構造体２５ｂは、４ターン以上５ターン未満のターン数だけコイル軸ＣＬの周りに巻回されている。

図２を参照してコイル構造体２５ａ及びコイル構造体２５ｂについてさらに説明する。図２は、コイル部品１０を図１のＩ－Ｉ線で切断した断面を模式的に示す図である。このＩ－Ｉ線はコイル軸ＣＬを通るため、図２にはコイル軸ＣＬに沿う断面が示されている。このコイル軸ＣＬに沿う断面に示されているように、コイル構造体２５ａは、コイル軸ＣＬから１ターン目の周回部２５ａ１、この周回部２５ａ１に隣接する２ターン目の周回部２５ａ２、周回部２５ａ２に隣接する３ターン目の周回部２５ａ３、周回部２５ａ３に隣接する４ターン目の周回部２５ａ４、及び周回部２５ａ４に隣接する５ターン目の周回部２５ａ５を有する。同様に、コイル構造体２５ｂは、コイル軸ＣＬから１ターン目の周回部２５ｂ１、周回部２５ｂ１に隣接する２ターン目の周回部２５ｂ２、周回部２５ｂ２に隣接する３ターン目の周回部２５ｂ３、周回部２５ｂ３に隣接する４ターン目の周回部２５ｂ４、及び周回部２５ｂ４に隣接する５ターン目の周回部２５ｂ５を有する。

コイル構造体２５ａは、内部導体２８ａと、この内部導体２８ａの表面に設けられた絶縁膜２９ａと、を有する。同様に、コイル構造体２５ｂは、内部導体２８ｂと、この内部導体２８ｂの表面に設けられた絶縁膜２９ｂと、を有する。隣接する周回部におけるショートを防止するために、絶縁膜２９ａは、内部導体２８ａの全面（ただし、絶縁板５０と接している面は除く）を覆うように設けられ、絶縁膜２９ｂは、内部導体２８ｂの全面（ただし、絶縁板５０と接している面は除く）を覆うように設けられる。

内部導体２８ａ及び内部導体２８ｂは、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｇ（銀）等の導電性に優れた金属材料から形成される。一実施形態において、内部導体２８ａ及び内部導体２８ｂは、パターニングされたレジストを絶縁板５０の表面に形成し、このレジストの開口部をめっき処理により導電性金属で充填することで形成される。

絶縁膜２９ａ及び絶縁膜２９ｂは、酸化ケイ素、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリエステルイミドに代表される樹脂等の絶縁性に優れた絶縁材料から形成される。絶縁膜２９ａ及び絶縁膜２９ｂは、内部導体２８ａ及び内部導体２８ｂの表面が酸化されることで形成される酸化膜であってもよい。絶縁膜２９ａ及び絶縁膜２９ｂは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による１０００～２０００倍程度のＳＥＭ写真において、明度の違いに基づいて、内部導体２８ａ及び内部導体２８ｂから区別することができる。

コイル構造体２５ａの一方の端部には、引出導体２６ａが設けられ、他方の端部には、引出導体２７ａが設けられている。コイル構造体２５ａの内部導体２８ａは、この引出導体２６ａを介して外部電極２１と電気的に接続され、引出導体２７ａを介して外部電極２２と電気的に接続される。同様に、コイル構造体２５ｂの一方の端部には、引出導体２６ｂが設けられ、他方の端部には、引出導体２７ｂが設けられている。コイル構造体２５ｂの内部導体２８ｂは、この引出導体２６ｂを介して外部電極２３と電気的に接続され、引出導体２７ｂを介して外部電極２４と電気的に接続される。

図示の実施形態において、外部電極２１は、コイル構造体２５ａの内部導体２８ａの一端と電気的に接続され、外部電極２２は、当該コイル構造体２５ａの内部導体２８ａの他端と電気的に接続されている。外部電極２３は、コイル構造体２５ｂの内部導体２８ｂの一端と電気的に接続され、外部電極２４は、当該コイル構造体２５ｂの内部導体２８ｂの他端と電気的に接続されている。コイル構造体２５が絶縁板５０の上面に設けられたコイル構造体２５ａのみを有し、絶縁板５０の下面にはコイル構造体が設けられていない場合には、コイル構造体１０は、外部電極２３及び外部電極２４を備える必要がない。外部電極２１及び外部電極２３は、磁性基体２０の第１の端面２０ｃに設けられる。外部電極２２及び外部電極２４は、磁性基体２０の第２の端面２０ｄに設けられる。各外部電極は、図示のように、磁性基体２０の上面２０ａ及び下面２０ｃまで延伸していてもよい。外部電極２１～２４の形状及び設置場所は適宜変更され得る。

次に、図３及び図４を参照して、コイル構造体２５ａを構成する隣接する周回部の配置について説明する。図３及び図４には、コイル構造体２５ａの周回部２５ａ１及び周回部２５ａ２が示されている。既述のとおり、周回部２５ａ１と周回部２５ａ２とは、コイル軸ＣＬに沿う断面において隣接している。図３には、説明の便宜上、コイル軸ＣＬと平行な軸ＣＬ１が示されている。この軸ＣＬ１に沿う方向を軸方向と呼ぶことがある。周回部２５ａ１の高さＨ１は、周回部２５ａ２の高さＨ２と同じまたはほぼ同じであってもよい。周回部２５ａ１の高さＨ１は、周回部２５ａ１の上端と基板５０の上面との距離を意味し、周回部２５ａ２の高さＨ２は、周回部２５ａ２の上端と基板５０の上面との距離を意味してもよい。

図３に示されているように、周回部２５ａ１は、絶縁板５０に設けられた基部３５ａ１と、この基部３５ａ１の上端から上方に伸びる先端部３６ａ１と、を有する。同様に、周回部２５ａ２は、絶縁板５０に設けられた基部３５ａ２と、この基部３５ａ２の上端から上方に伸びる先端部３６ａ２と、を有する。基部３５ａ１及び基部３５ａ２はいずれも、絶縁板５０に接している。基部３５ａ１及び基部３５ａ２はいずれも、軸方向において、絶縁板５０の上面から点Ｐ１まで延伸している。よって、点Ｐ１を通り絶縁板５０の上面と平行な面が、周回部２５ａ１における基部３５ａ１と先端部３６ａ１との境界及び周回部２５ａ２における基部３５ａ２と先端部３６ａ２との境界となる。点Ｐ１は、磁性基体２０内に配置された仮想的な点である。一実施形態において、点Ｐ１と絶縁板５０の上面との間の距離Ｈｐ１（つまり、絶縁板５０の上面からの点Ｐ１の高さ）は、周回部２５ａ１の高さＨ１の０．４倍～０．６倍とされる。つまり、Ｈｐ１は、０．４Ｈ１～０．６Ｈ１の範囲の値をとり得る。

本明細書においては、軸方向において絶縁板５０の上面と点Ｐ１との間の区間を第１区間と呼ぶことがある。このように、第１区間は、絶縁板５０の上面に連続する。この用法に従えば、基部３５ａ１及び基部３５ａ２はいずれも、第１区間において絶縁板５０の上面から点Ｐ１まで延伸している。第１区間は、軸方向において絶縁板５０の上面と点Ｐ１との間にある位置から点Ｐ１までの区間であってもよい。

本明細書においては、軸方向において点Ｐ１から上方に延びる区間を第２区間と呼ぶことがある。第２区間は、軸方向において、点Ｐ１と周回部２５ａ１の上端との間の区間であってもよく、点Ｐ１と周回部２５ａ２の上端との間の区間であってもよい。第２区間の下端は、第１区間の上端（つまり、点Ｐ１）の位置であってもよい。第２区間は、点Ｐ１から周回部２５ａ１の上端又は点Ｐ１から周回部２５ａ２の上端まで延在していてもよい。第２区間は、第１区間よりも絶縁板５０から離れた位置にある区間である。

一実施形態において、周回部２５ａ１の基部３５ａ１と周回部２５ａ２の基部３５ａ２とは、第１区間において互いに接している。言い換えると、周回部２５ａ１と周回部２５ａ２とは、絶縁板５０の上面と点Ｐ１との間の第１区間において互いに接するように設けられる。図３に示されている断面視において、基部３５ａ１及び基部３５ａ２はいずれも、その下端から上端まで一定またはほぼ一定の幅を有する。言い換えると、基部３５ａ１の外表面及び基部３５ａ２の外表面はいずれも、絶縁板５０の上面に対して垂直またはほぼ垂直に延伸している。

先端部３６ａ１及び先端部３６ａ２はいずれも先細の形状を有している。言い換えると、先端部３６ａ１及び先端部３６ａ２の下端における幅は、その上端における幅よりも大きい。このため、先端部３６ａ１と先端部３６ａ２とは、第２区間において互いから離隔している。図示されているように、先端部３６ａ１は、その軸方向における全長にわたって先端部３６ａ２から離隔していてもよい。よって、図示のように、先端部３６ａ１を画定する外表面と先端部３６ａ２を画定する外表面との間にはギャップがある。

周回部２５ａ１と周回部２５ａ２との配置に関する上記の説明は、他の隣接する周回部同士にも当てはまる。例えば、周回部２５ａ２と周回部２５ａ３との位置関係は、周回部２５ａ１と周回部２５ａ２との位置関係と同様であってもよい。コイル構造体２５ａの隣接する周回部に関する説明は、コイル構造体２５ｂを構成する隣接する周回部についても同様に当てはまる。例えば、コイル構造体２５ｂの周回部２５ｂ１と周回部２５ｂ１に隣接する周回部２５ｂ２との位置関係は、周回部２５ａ１と周回部２５ａ２との位置関係と同様であってもよい。

磁性基体２０は、第１領域２０Ａと、第２領域２０Ｂと、を有する。第１領域２０Ａは、コイル構造体２５ａ及びコイル構造体２５ｂを構成する複数の周回部のうち隣接する周回部の各々の先端部の間にあるギャップの少なくとも一つに設けられる。図２に示されている実施形態では、第１領域２０Ａは、周回部２５ａ１の先端部３６ａ１と周回部２５ａ２の先端部３６ａ２との間、周回部２５ａ２の先端部３６ａ２と周回部２５ａ３の先端部（符号無し）との間、周回部２５ａ３の先端部と周回部２５ａ４の先端部（符号無し）との間、周回部２５ａ４の先端部と周回部２５ａ５の先端部（符号無し）との間、周回部２５ｂ１の先端部（符号無し）と周回部２５ｂ２の先端部（符号無し）との間、周回部２５ｂ２の先端部と周回部２５ｂ３の先端部（符号無し）との間、周回部２５ｂ３の先端部と周回部２５ｂ４の先端部（符号無し）との間、及び周回部２５ｂ４の先端部と周回部２５ｂ５の先端部（符号無し）との間に設けられる。一部の隣接する周回部の間には、第１領域２０Ａを設けなくともよい。例えば、他の隣接する周回部の先端部同士の間に第１領域２０Ａが設けられていれば、周回部２５ａ３の先端部と周回部２５ａ４の先端部との間には第１領域２０Ａを設けなくともよい。第２領域２０Ｂは、磁性基体２０のうち第１領域２０Ａ以外の領域を指す。

一実施形態において、第１領域２０Ａと第２領域２０Ｂとの境界は、点Ｐ２を通り絶縁板５０の上面又は下面に平行な面とされる。つまり、磁性基体２０のうち、点Ｐ２を通り絶縁板５０の上面又は下面に平行な面よりも絶縁板５０に近い領域が第１領域２０Ａとされ、点Ｐ２を通り絶縁板５０の上面又は下面に平行な面よりも絶縁板５０から遠い領域が第２領域２０Ｂとされる。点Ｐ２は、磁性基体２０内において点Ｐ１と異なる位置に配置された仮想的な点である。点Ｐ２は、第２区間に配置されてもよい。点Ｐ２は、点Ｐ１よりも絶縁板５０から遠い位置に配置されてもよい。第１領域２０Ａと第２領域２０Ｂとは磁性基体２０を構成する連続した領域であり、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察しても両者の間には明瞭な境界が現れないことがある。第１領域２０Ａと第２領域２０Ｂとは、後述するように、磁性粒子３１の平均粒径及び充填率の観点から区別することができる。

図４及び図５に示されているように、磁性基体２０は、モールド部材３２と、このモールド部材３２中に分散した多数の磁性粒子３１と、を含む。図４には、図３の領域Ｂが示されており、図５には、図３の領域Ｃが示されている。図４には、磁性基体２０のうち第１領域２０Ａが示されており、図５には、磁性基体２０のうち第２領域２０Ｂが示されている。

一実施形態において、周回部２５ａ１と周回部２５ａ２との間の第１領域２０Ａにおける磁性粒子３１の９０％累積平均粒径ｄ９０は、第１区間に設けられている絶縁膜の幅Ｗ１の１／２以下とされる。第１区間に設けられている絶縁膜の幅Ｗ１は、第１区間における周回部２５ａ１の絶縁膜２９ａの厚さＴ１と第１区間における周回部２５ａ２の絶縁膜２９ａの厚さＴ２との合計となる。すなわち、Ｗ１＝Ｔ１＋Ｔ２である。第１区間に設けられている絶縁膜の幅Ｗ１は、基部３５ａ１の内部導体２８ａの表面と基部３５ａ２の内部導体２８ａとの間の距離に等しい。

一実施形態において、第１領域２０Ａにおける磁性粒子３１の９０％累積平均粒径ｄ９０は、０．１μｍ～３μｍとされる。一実施形態において、第１区間に設けられている絶縁膜の幅Ｗ１（周回部２５ａ１の絶縁膜２９ａの厚さＴ１と周回部２５ａ２の絶縁膜２９ａの厚さＴ２との合計）は、０．２μｍ～１０μｍの範囲とされる。一実施形態において、第１領域２０Ａにおける磁性粒子３１の充填率（Ｄｅｎｓｉｔｙ）は、５０％～８０％とされる。

一実施形態において、第２領域２０Ｂの磁性粒子３１の９０％累積平均粒径ｄ９０は、第１領域２０Ａの磁性粒子３１の９０％累積平均粒径ｄ９０よりも大きい。例えば、第２領域２０Ｂの磁性粒子３１の９０％累積平均粒径ｄ９０は、１μｍ～５０μｍの範囲とされる。一実施形態において、第２領域２０Ｂにおける磁性粒子３１の充填率は、第１領域２０Ａの磁性粒子３１の充填率よりも大きい。

磁性基体２０に含まれる磁性粒子の平均粒径は、当該磁性基体２０をその厚さ方向（Ｔ方向）に沿って切断して断面を露出させ、当該断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により１０００倍～２０００倍の倍率で撮影した写真に基づいて粒度分布を求め、この粒度分布に基づいて定められる。９０％累積平均粒径ｄ９０は、例えば、ＳＥＭ写真に基づいて求められた粒度分布の９０％値とされる。本明細書で平均粒径に言及する場合には、文脈上別に解すべき場合を除き９０％累積平均粒径を意味するものとする。

互いに異なる平均粒径を有する２種類の磁性粒子が混合されたものを磁性粒子３１としてもよい。磁性基体２０に第１平均粒径を有する第１磁性粒子と第１平均粒径よりも大きな第２平均粒径を有する第２磁性粒子とが混合された磁性粒子３１が含まれる場合、第１領域２０Ａは、第１磁性粒子を主として含み、第２領域２０Ｂは、第１磁性粒子及び第２磁性粒子の両方を含んでもよい。

次に、コイル部品１０の製造方法の一例を説明する。まず磁性材料から板状に形成された絶縁板を準備する。この絶縁板は、例えば、上述した絶縁板５０と同様に構成される。次に、当該絶縁板の上面及び下面にフォトレジストを塗布し、続いて、当該絶縁板の上面及び下面の各々に導体パターンを露光・転写し、現像処理を行う。これにより、当該絶縁板の上面及び下面の各々に、コイル構造体を形成するための開口パターンを有するレジストが形成される。絶縁板の上面に形成される導体パターンは、例えば、上述したコイル構造体２５ａに対応する導体パターンであり、絶縁板の下面に形成される導体パターンは、例えば、上述したコイル構造体２５ｂに対応する導体パターンである。

次に、めっき処理により、当該開口パターンの各々を導電性金属で充填する。続いて、エッチングにより上記絶縁板からレジストを除去することで、当該絶縁板の上面及び下面の各々にコイル構造体が形成される。

次に、上記コイル構造体が形成された絶縁板の両面に、磁性基体を形成する。この磁性基体は、前述した磁性基体２０に対応する。この磁性基体は、例えば、シート成形により作成される。具体的には、成型金型に上記のコイル構造体が形成された絶縁板を配し、磁性粒子と結合材（例えば、エポキシ樹脂）とを混練して得られた樹脂組成物（スラリー）を当該成型金型に入れ、圧力を加えることで、当該絶縁板に磁性基体が形成された成型品を得ることができる。スラリーは、コイル構造体を構成する各周回部の間のギャップにも入り込む。各周回部の間には、スラリーに含まれる磁性粒子のうち、各周回部の間のギャップの幅よりも小さな粒径を有するものが入り込む。樹脂組成物への加圧に代えて、または樹脂組成物への加圧に加えて、当該樹脂組成物へ加熱してもよい。当該樹脂組成物に含まれる磁性粒子は、例えば、前述の磁性粒子３１である。

次に、当該絶縁板に磁性基体が形成された成型品に所定数の外部電極を形成する。この外部電極は、例えば、前述の外部電極２１～２４を対応するものである。各外部電極は、磁性基体の表面に導電性ペーストを塗布して下地電極を形成し、この下地電極の表面にめっき層を形成することにより形成される。めっき層は、例えば、ニッケルを含むニッケルめっき層と、スズを含むスズめっき層の２層構造とされる。

以上の工程により、本発明の一実施形態に係るコイル部品１０が得られる。上述したコイル部品１の製造方法は一例に過ぎず、コイル部品１０の製造方法は上述したものに限られない。

次に、上記の実施形態による作用効果について説明する。上記の一実施形態において、コイル構造体２５ａの周回部２５ａ１と周回部２５ａ２とは、第１区間において互いに接しているため、周回部２５ａ１と周回部２５ａ２とが接していない従来のコイル部品と比べて、内部導体の密度を高くすることができる。また、周回部２５ａ１と周回部２５ａ２とは第２区間において互いから離隔しているため、周回部２５ａ１と周回部２５ａ２との間に磁性基体２０の一部である第１領域２０Ａを設けることができる。磁性基体２０の第１領域２０Ａは磁性粒子３１を含んでいるため、周回部２５ａ１を流れる電流によって発生する磁束の一部が磁性粒子３１を通過して隣接する周回部２５ａ２と鎖交しなくなる。このように、周回部２５ａ１を流れる電流によって発生した磁束の一部が隣接する周回部２５ａ２と鎖交しにくくなるため、近接効果を緩和することができる。以上のとおり、上記の一実施形態によれば、内部導体２８ａの密度を高く保ったまま近接効果を緩和することができる。

上記の一実施形態によれば、第１領域２０Ａにおける磁性粒子３１の９０％累積平均粒径は、第１区間における絶縁膜２９ａの幅Ｗ１の１／２以下とされる。周回部２５ａ１と周回部２５ａ２との間にある磁性粒子３１は、製造工程における加圧やそれ以外の原因で絶縁膜２９ａ内に食い込むことがある。第１領域２０Ａにおける磁性粒子３１の９０％累積平均粒径を第１区間における絶縁膜２９ａの幅Ｗ１の１／２以下とすることにより、磁性粒３１が絶縁膜２９ａに食い込んだとしても隣接する周回部の間（例えば、周回部２５ａ１と周回部２５ａ２との間）でのショートの発生を防止できる。

上記の一実施形態において、第１領域２０Ａにおける磁性粒子３１の充填率は、５０％以上８０％以下であるから、近接効果が大きく緩和することができる。

上記の一実施形態において、第２領域２０Ｂにおける磁性粒子３１の充填率は、第１領域２０Ａにおける磁性粒子３１の充填率よりも高い。これにより、透磁率に優れた磁性基体２０を得ることができる。

本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

１０コイル部品
２０磁性基体
２０Ａ第１領域
２０Ｂ第２領域
２５ａ，２５ｂコイル構造体
２８ａ，２８ｂ内部導体
２９ａ，２９ｂ絶縁膜
３１磁性粒子
３２モールド部材
５０絶縁板

Claims

磁性粒子を含む磁性基体と、
前記磁性基体内に設けられた絶縁板と、
前記磁性基体内において前記絶縁板の少なくとも上面に設けられておりコイル軸周りの周方向に延びる内部導体と、当該内部導体の表面に設けられる絶縁膜と、を有するコイル構造体と、
を備え、
前記コイル構造体は、前記コイル軸に沿う断面において互いに隣接する第１周回部と第２周回部とを有し、
前記第１周回部と前記第２周回部とは、前記コイル軸に沿う軸方向における第１区間で互いに接しており、且つ、前記第１区間よりも前記絶縁板から離れている第２区間において互いから離隔しており、
前記第１周回部及び前記第２周回部はそれぞれ、前記第２区間において先端部を有し、前記先端部は、前記第２区間において前記絶縁板からの距離が最も大きい位置に上端を有し、
前記磁性基体は、前記第１周回部と前記第２周回部との間にある第１領域と、前記第２区間において前記第１領域との境界を有する第２領域と、を有し、
前記第２領域の一部は、前記第１領域との境界から前記第１周回部の上端及び前記第２周回部の上端まで延在し、且つ、前記第１周回部の先端部及び前記第２周回部の先端部に接しており、
前記第１領域における前記磁性粒子の９０％累積平均粒径は、前記第１区間における前記絶縁膜の幅の１／２以下であり、
前記第２領域における前記磁性粒子の９０％累積平均粒径は、前記第１領域における前記磁性粒子の９０％累積平均粒径よりも大きい、
コイル部品。
磁性粒子を含む磁性基体と、
前記磁性基体内に設けられた絶縁板と、
前記磁性基体内において前記絶縁板の少なくとも上面に設けられておりコイル軸周りの周方向に延びる内部導体と、当該内部導体の表面に設けられる絶縁膜と、を有するコイル構造体と、
を備え、
前記コイル構造体は、前記コイル軸に沿う断面において互いに隣接する第１周回部と第２周回部とを有し、
前記第１周回部と前記第２周回部とは、前記コイル軸に沿う軸方向における第１区間で互いに接しており、且つ、前記第１区間よりも前記絶縁板から離れている第２区間において互いから離隔しており、
前記磁性基体は、前記第１周回部と前記第２周回部との間にある第１領域と、前記第１領域とは異なる第２領域と、を有し、
前記第１領域における前記磁性粒子の９０％累積平均粒径は、前記第１区間における前記絶縁膜の幅の１／２以下であり、
前記第１区間は、前記絶縁板の前記上面を基準とした前記第１周回部の高さをＨ１としたときに、前記絶縁板の前記上面と前記絶縁板の前記上面から０．４Ｈ１～０．６Ｈ１の範囲に延在している、
コイル部品。
前記第１区間は、前記絶縁板に連続する区間である、
請求項１又は２に記載のコイル部品。
前記第１領域における前記磁性粒子の充填率は、５０％以上８０％以下である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記第２領域における前記磁性粒子の９０％累積平均粒径は、前記第１領域における前記磁性粒子の９０％累積平均粒径よりも大きい、
請求項２に記載のコイル部品。
前記第２領域における前記磁性粒子の充填率は、前記第１領域における前記磁性粒子の充填率よりも高い、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のコイル部品。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のコイル部品を備える電子部品。