JP7420034B2

JP7420034B2 - コイル部品

Info

Publication number: JP7420034B2
Application number: JP2020162345A
Authority: JP
Inventors: 俊友廣
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2024-01-23
Anticipated expiration: 2040-09-28
Also published as: JP2022055009A

Description

本発明はコイル部品に関する。

特許文献１には、平角導体線を巻回して上下２層のアルファ状にコイルを形成したものを整列させ、磁性粉末と熱硬化性樹脂を混合した材料で一括モールドし、ダイシング等でチップ化した後に、コイルの引き出し部と接続する外部電極が形成されたコイル部品が開示されている。このコイル部品の外部電極は、該コイル部品の上面を含む五面に跨って断面視コ字状に形成されている。

特開２０１１－９６１８号公報

本願発明者は、従前のコイル部品では克服すべき課題があることに気付き、そのための対策を取る必要性を見出した。具体的には以下の課題があることを本願発明者は見出した。

近年、コイル部品を搭載する機器の薄型化および低背化に伴い、コイル部品の上面に金属部品等が接するものが増えており、外部電極を上面に設けないコイル部品が要求されている。

このため、特許文献１に開示されている五面に跨って形成された外部電極を備えるコイル部品では、コイル部品上面に金属部品等が接して短絡する虞があった。

本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものである。即ち、本発明の主たる目的は、外部電極を上面に形成せずに薄型化されたコイル部品を提供することにある。

本願発明者は、従来技術の延長線上で対応するのではなく、新たな方向で対処することによって上記課題の解決を試みた。その結果、上記主たる目的が達成された「コイル部品の発明」に至った。

本発明に係るコイル部品は、
素体と、該素体の内部に設けられ巻回軸方向に２層以上有するコイル導体と、を備えて成るものであって、
コイル導体は、巻回軸方向に少なくとも上層と下層を含む巻回部と、上層から引き出された上層引き出し部と、下層から引き出された下層引き出し部と、を有して成り、
上層引き出し部は、下層側に向けて引き出され、素体の側面から露出し、
上層引き出し部の素体からの露出部分および下層引き出し部の素体からの露出部分と電気的に接続された一対の外部電極を備えている。

本発明に係るコイル部品は、外部電極を上面に形成せずに薄型化することが可能である。さらに、本発明は、巻回軸方向に２層以上有するコイル導体の上層から引き出された上層引き出し部が、コイル導体の下層側に向けて引き出されているため、上層引き出し部と電気的に接続される外部電極を素体の下面側（例えば、実装面側）寄り形成することができる。従って、素体の上面側に外部電極がはみ出ることを低減することが可能である。

図１は、本発明の第一実施形態に係るコイル部品の構成を模式的に示した斜視図である。図２は、本発明に係るコイル部品の変形例の構成を模式的に示した斜視図である。図３は、図１をｙ方向から透視した透視正面図である。図４は、本発明の第一実施形態の変形例に係るコイル部品の構成を模式的に示した透視正面図である。図５は、本発明の第一実施形態の他の変形例に係るコイル部品の構成を模式的に示した透視正面図である。図６は、図１をｘ方向から見た側面図である。図７は、本発明の第二実施形態に係るコイル部品の構成を模式的に示した透視正面図である。図８は、本発明の実施形態に係るコイル部品の製造フローを示す製造工程斜視図である。図９は、本発明の実施形態に係るコイル部品の製造フローを示す製造工程斜視図である。図１０は、本発明の実施形態に係るコイル部品の製造フローを示す製造工程正面図である。図１１は、本発明の実施形態に係るコイル部品の製造フローを示す製造工程正面図である。

以下、本発明のコイル部品を詳細に説明する。必要に応じて図面を参照して説明を行うものの、図示する内容は、本発明の理解のために模式的かつ例示的に示したにすぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。

図１は、本発明の第一実施形態に係るコイル部品の構成を模式的に示した斜視図、図２は、本発明に係るコイル部品の変形例の構成を模式的に示した斜視図、図３は、図１をｙ方向から透視した透視正面図、図４は、本発明の第一実施形態の変形例に係るコイル部品の構成を模式的に示した透視正面図、図５は、本発明の第一実施形態の他の変形例に係るコイル部品の構成を模式的に示した透視正面図、図６は、図１をｘ方向から見た側面図である。なお、図６において、便宜上、外部電極３０の図示を省略している。

［コイル部品の第一実施形態］
本発明の一実施形態に係るコイル部品１は、素体１０と、該素体１０の内部に設けられ巻回軸方向に２層以上有するコイル導体２０と、を備えて成る。

素体１０は、直方体形状であることが好ましく、図１および図２に示すようにｘ方向で互いに対向する第１側面１３ａおよび第２側面１３ｂと、ｙ方向で互いに対向する第３側面１３ｃおよび第４側面１３ｄと、ｚ方向で互いに対向する上面１１および下面１２とを有していてもよい。なお、本明細書において「直方体」は、立方体を含む。また、本明細書において、「直方体」には、角部および稜線部の少なくとも一箇所が、丸みを有する直方体も含まれる。

素体１０の内部には、コイル導体２０の巻回軸方向がｚ方向と平行となるように、コイル導体２０が埋設されている。つまり、素体１０は、コイル導体２０を上下から挟持する少なくとも２以上の磁性体で構成されてよい。少なくとも２以上の磁性体は、同じ組成（例えば、種類および配合量）および／または平均粒径を有してよく、あるいは互いに異なる組成および／または平均粒径を有してよい。図１および図２では、ｚ方向でコイル導体２０が２以上の磁性体で挟持されている実施形態を示しているが、例えば、ｘ方向またはｙ方向でコイル導体２０を２以上の磁性体で挟持してもよい。

磁性体は、磁性粒子を含有することが好ましい。磁性粒子は、フェライト粒子および金属磁性体粒子から選択される１以上の材料であってよく、直流重畳特性が高い金属磁性材料がよい。より好ましくは、軟磁性の金属磁性材料がよい。軟磁性の金属磁性材料を選択することにより、フェライトよりも直流重畳特性を向上させることができる。なお、軟磁性とは、外部の磁界を取り除くと速やかに磁気がなくなり、元の状態に戻る材料を示し、一般的には、保磁力が８００Ａ／ｍ以下の材料を意味している。

軟磁性の金属磁性材料は、例えば、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金、Ｆｅ（カルボニル）、電磁軟鉄（Ｆｅ）、ケイ素鋼（Ｆｅ－３Ｓｉ）、鉄－アルミ（Ｆｅ－３．５Ａｌ）、アルパーム（Ｆｅ－１６Ａｌ）、パーメンジュール（Ｆｅ－５０Ｃｏ－２Ｖ）、センダスト（Ｆｅ－９．５Ｓｉ－５．５Ａｌ）、４５パーマロイ（Ｆｅ－４５Ｎｉ）、７８パーマロイ（Ｆｅ－７８．５Ｎｉ）、スーパーマロイ（Ｆｅ－９５Ｎｉ－５Ｍｏ）、ミューメタル（Ｆｅ－７７Ｎｉ－２Ｃｒ－５Ｃｕ）、ハードパーム（Ｆｅ－７９Ｎｉ－９Ｎｂ）、鉄基アモルファス（Ｆｅ－５Ｓｉ－３Ｂ）およびＣｏ基アモルファス（Ｃｏ_８１．８－Ｆｅ_４．２－Ｎｉ_４．２－Ｓｉ_１０－Ｂ_２０）からなる群から選択される１以上の材料であってよい。なお、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒのアモルファス合金は、錆びにくく、非常に硬いため変形に強く、直流重畳性が良好であるため、好ましい。

さらに、磁性体は、樹脂材を含有することが好ましい。磁性体が樹脂材を含有する場合、樹脂材を介して磁性粒子同士が結合することが可能であり、その結果、磁性体強度および素体強度をより向上させることができる。樹脂材は、例えば、熱硬化性を有するエポキシ樹脂および／またはフェノキシ樹脂であってよい。

本明細書におけるフェノキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ骨格、ビスフェノールＦ骨格、ビスフェノールＳ骨格、ビスフェノールアセトフェノン骨格から選択される１種以上の骨格を有するものが挙げられる。フェノキシ樹脂は、エピクロロヒドリンとビスフェノールとから合成される樹脂であってよい。ビスフェノールは、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールアセトフェノンを含む。フェノキシ樹脂は２種以上を混合して用いてもよい。フェノキシ樹脂の末端はフェノール性水酸基、エポキシ基等のいずれの官能基でもよい。フェノキシ樹脂は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）測定による重量平均分子量が１０，０００以上である。また、重量平均分子量の好ましい下限値は３０，０００であり、好ましい上限値は１，０００，０００であり、より好ましい上限値は２００，０００である。本明細書における樹脂の重量平均分子量は、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、アセトン等を展開溶媒として用いたＧＰＣ測定における、ポリスチレン換算の重量平均値として求めることができる。フェノキシ樹脂の市販品としては、例えば、ジャパンエポキシレジン（株）製１２５６（ビスフェノールＡ骨格フェノキシ樹脂）、４２５０（ビスフェノールＡ／ビスフェノールＦ混合骨格フェノキシ樹脂）、ジャパンエポキシレジン製ＹＸ８１００（ビスフェノールＳ骨格フェノキシ樹脂）、東都化成（株）製ＦＸ－３１６（ビスフェノールＦ骨格フェノキシ樹脂）等が挙げられる。

本明細書におけるエポキシ樹脂は、ＧＰＣ測定による重量平均分子量が１０，０００未満であり、液状エポキシ樹脂と固形エポキシ樹脂のいずれか又はそれらの混合物が挙げられる。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂及びナフタレン型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらを単独又は２種以上を混合して使用することができる。エポキシ樹脂としては、シート成形時に巻取り可能な柔軟性のあるシートを得るために、液状エポキシ樹脂を用いることが好ましい。液状エポキシ樹脂は、室温（２５℃）で液状のエポキシ樹脂のことであり、固形エポキシ樹脂としては、室温（２５℃）で固体のエポキシ樹脂であって未硬化樹脂の軟化点が１２０℃以下であるものが好ましく、より好ましくは１００℃以下である。また、エポキシ樹脂の重量平均分子量が１，０００以下であることが好ましい。

さらに、磁性体は、磁性粒子および樹脂材に加えて、硬化剤、硬化促進剤、フィラー、難燃材、カップリング剤、分散剤、表面処理剤、レベリング剤、低弾性化ゴム成分、低弾性ゴム粒子、密着付与剤および／またはチクソ剤等を更に含んでよい。

コイル導体２０は、巻回軸方向に少なくとも上層２１ｕと下層２１ｄを含む巻回部２１と、上層２１ｕから引き出された上層引き出し部２２ｕと、下層２１ｄから引き出された下層引き出し部２２ｄと、を有している（図３～５参照）。本実施形態では、上層２１ｕおよび下層２１ｄを有する２層のコイル導体を例示しているが、この例に限定されず、例えば、上層、複数の中間層、下層を有する複数層のコイル導体としてもよい。

コイル導体２０は、平角線によって構成されていることが好ましく、これにより、電線間を隙間なく高密度に巻回できる効果および直流抵抗を低減できる効果を有する。この例に限定されず、例えば、丸線等を用いてもよい。

また、コイル導体２０は、金属線（例えば、銅線）を樹脂等の絶縁材料によって被覆して構成されていることが好ましく、この場合、上述した磁性体内に含有された樹脂と相俟ってコイル導体２０を素体１０内に強固にモールドすることができる。

さらに、コイル導体２０は、巻始めと巻終わりを外側に向かって同時に巻回するアルファ巻きによって巻回されることが好ましい。コイル導体２０をアルファ巻きによって巻回することにより巻終わりが外側に配置されるため、引き出し部の取り回しを容易に行うことができる。また、アルファ巻きとすることで、低背なコイル部品であっても高いインダクタンス値とすることができる。なお、コイル導体の巻回は、アルファ巻きに限定されず、例えば、整列巻きで巻回されていてもよい。

巻回部２１から引き出された引き出し部は、上層引き出し部２２ｕと下層引き出し部２２ｄとを有してよい。図３～５に示す実施形態のように、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄは、互いに対向する素体１０の側面に向かうように引き出されていることが好ましい。本実施形態では、上層引き出し部２２ｕは第１側面１３ａに向けて引き出され、下層引き出し部２２ｄは第２側面１３ｂに向けて引き出されてよい。このような引き出し手法によれば、上層引き出し部２２ｕと下層引き出し部２２ｄとを離すことができ短絡し難くなっている。なお、引き出しの態様はこの例に限定されず、素体１０の対向しない二側面から引き出す態様（例えば、図１および図２に示す第１側面１３ａと第３側面１３ｃから引き出す態様）、素体１０の１つの側面のみから引き出す態様、素体１０の側面および下面に跨って引き出す態様、素体１０の下面からのみ引き出す態様であってもよい。本実施形態では、下面を実装面とすることができる。

ここで、本実施形態では、巻回部２１の上層２１ｕから引き出された上層引き出し部２２ｕは、下層２１ｄ側に向けて引き出されている。本明細書でいう「下層側に向けて引き出されている」とは、引き出しの方向について少なくとも垂直方向（－ｚ方向）の成分を有していることを意味している。つまり、図３～５に示すとおり、上層引き出し部２２ｕは、水平方向（－ｘ方向）にそのまま引き出されているのではなく、垂直方向（－ｚ方向）に折り曲げられながら素体１０の側面に引き出され、素体１０の側面から露出する露出部分２２ｅを有している。換言すると、上層引き出し部２２ｕは、下方側に傾斜するように素体１０の側面に向けて引き出され、露出部分２２ｅは、素体１０から露出している。なお、図３～５において、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２の配置は、この例に限定されず、例えば、上層引き出し部２２ｕと下層引き出し部２２ｄとがｘ方向と平行な直線上に配置されていなくてもよい。つまり、下層引き出し部２２ｄが上層引き出し部２２ｕに対してｙ方向にオフセットされていてもよい。

一方、下層引き出し部２２ｄは、水平方向（＋ｘ方向）にそのまま引き出されてよい。換言すると、下層引き出し部２２ｄは、上層引き出し部２２ｕのように傾斜させることなく素体１０の側面に向けて引き出され、素体１０の側面から露出されてよい。

このように、本実施形態のコイル部品では、上層引き出し部２２ｕが下層２１ｄ側に向けて引き出されるため、上層引き出し部２２ｕが水平方向に引き出される場合と比較して、素体１０の下面１２から上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅまでの高さを低くすることができる。

また、素体１０から露出する上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅおよび素体１０における巻回軸方向と平行な側面は、互いに面一であってよい。本明細書でいう「面一」とは、上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅおよび素体１０の側面との間に段差が無いことに加えて、限りなく段差が小さいことをも包含する。このように、露出部分２２ｅおよび素体１０の側面が面一であるため、露出部分２２ｅに外部電極３０を形成しても外部電極３０と素体１０の側面との間および外部電極３０と露出部分２２ｅとの間の隙間が低減され、外部電極３０の剥がれを防ぐことができる。

また、互いに対向するように引き出された上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄは、その露出部分をｘ方向から透視した際に互いに重複する重複領域Ａ（図３～５参照）を有してもよい。

図３～５の実施形態では、重複領域Ａは、ｘ方向から透視した際に上層引き出し部２２ｕの一部と下層引き出し部２２ｄの一部とが重複する実施形態を示しているが、この例に限定されず、例えば、上層引き出し部２２ｕと下層引き出し部２２ｄが完全に重複していてもよい。つまり、本明細書でいう「重複領域」とは、一部分が重複している領域の他に、完全に重複している領域も包含する。このような構成によれば、上層引き出し部２２ｕをより下面側（例えば、実装面側）に寄せることができる。

上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄが露出された露出部分は、外部電極３０と電気的に接続されていてよい。この外部電極３０は素体１０の上面には形成されていない。この外部電極３０は、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、ＮｉまたはＳｎ等の金属導体で構成されてよく、ガラスを更に含んでよい。本実施形態において一対の外部電極３０は、素体１０における対向する一対の側面（例えば、第１側面１３ａおよび第２側面１３ｂ）にそれぞれ設けられていてよい（図１および図２参照）。なお、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄが素体１０の１つの側面のみから引き出されている場合は、これに対応させて素体１０の１つの側面に一対の外部電極３０が設けられてよい。

素体１０の側面に形成された外部電極３０は、素体１０の下面まで連続的に跨って設けられていてよい。換言すると、外部電極３０は、断面視においてＬ字状に形成されていてよい（図１）。このように外部電極３０が形成されている場合、素体１０と外部電極３０との接触面積が増えるため接合強度を高めること、および、コイルに流れる許容電流を高めることができる。なお、コイル部品の実装態様により、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄを素体１０の下面１２のみに露出させた場合は、素体１０の下面１２のみに外部電極３０を設けてもよい。なお、図２に示すように、各外部電極３０は、４面（３つの側面および下面）に跨って設けられていてもよい。

以上説明したとおり、本実施形態のコイル部品では、巻回部２１の上層２１ｕから引き出された上層引き出し部２２ｕが下層２１ｄ側に向けて引き出されるため、素体１０の下面１２から上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅまでの高さを低くできる。そして、露出部分２２ｅまでの高さに合わせて外部電極３０の高さを低くすることができるため、外部電極３０が素体１０上面にはみ出さないように高さ方向にマージンを確保することができる。また、コイル部品上面に金属部品等が接して短絡することを防ぐことができる。

また、素体１０の側面に位置する外部電極３０の形成について、素体１０の巻回軸方向と平行な側面における上層引き出し部２２ｕの露出部分より上側に、外部電極３０が設けられていない領域を有することが好ましい。言い換えると、素体１０の巻回軸方向と平行な側面に形成された外部電極３０における垂直方向の上方には、素体１０が露出する領域を有していてもよい。なお、図３～５の実施形態において、外部電極３０の上端位置と露出部分２２ｅの上端位置とを一致させ、外部電極３０を上層引き出し部２２ｕの上端位置より上側に設けないようにしてもよい。このような構成によれば、素体１０の上側に外部電極３０が形成されていない領域を有するため高さ方向にマージンを確保することができる。よって外部電極３０が素体１０上面にはみ出すことをより低減することができる。

次に、上述した本実施形態の付加的な構成について説明する。図３に示すように、素体１０内の巻回部２１の位置は、素体の厚さ方向の中央に位置することが好ましい。つまり、巻回部２１の厚さ方向の中央位置は、素体の厚さ方向の中央に位置することが好ましい。なお、本明細書でいうコイル部品の厚さ方向の中央位置とは、厳密に中央であることに限定されるものではなく、高さが１ｍｍ程度のコイル部品に対して中央位置から±１００μｍ程度の誤差、より好ましくは、±５０μｍの誤差を許容してよい。巻回部２１が中央位置に配置されていると、巻回部２１の上側の磁力線および下側の磁力線を均一に行き渡らせることができるため、インダクタンス値を大きくすることができる。また、巻回部２１を中央に配置することでコイル導体２０を大きくしても寸法制限が緩和されるため、所望の直流抵抗値となるように設計することができる。

また、本実施形態では、図３に示すように、正面透視にて素体１０の下面１２から上層２１ｕの中央位置までの高さをＨ１、素体１０の下面１２から上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅの中央位置までの高さをｈｃ、としたときに、ｈｃ＜Ｈ１を満たしてもよい。このように上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅと巻回部２１との間の位置関係を特定することにより、上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅの位置を低くすることが可能となる。そして、当該位置関係に合わせて外部電極３０の高さを低くすることができ、外部電極３０が素体１０の上面１１にはみ出すことを抑え、コイル部品上面に金属部品等が接して短絡することを防ぐことができる。

さらに、本実施形態では、素体１０の下面１２から上層２１ｕにおける巻回軸方向の下端位置までの高さをＨ２としたときに、Ｈ２≦ｈｃ＜Ｈ１を満たしてもよい。このように上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅと巻回部２１との間の位置関係を特定することにより、上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅの位置をさらに低い位置にすることが可能となる。そして、当該位置関係に合わせて外部電極３０の高さをさらに低くすることができ、外部電極３０が素体１０上面にはみ出すことを抑え、コイル部品上面に金属部品等が接して短絡することを防ぐことができる。

さらに、図４に示すように、素体１０の下面から上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅにおける巻回軸方向の上端位置までの高さをｈｕとしたときに、Ｈ２≦ｈｕ＜Ｈ１を満たしてもよい。このように上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅと巻回部２１との間の位置関係を特定することにより、上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅの位置を図３で特定された位置よりもさらに低くすることが可能となる。そして、当該位置関係に合わせて外部電極３０の高さをさらに低くすることができ、外部電極３０が素体１０の上面１１にはみ出すことを抑え、コイル部品上面に金属部品等が接して短絡することを防ぐことができる。

さらに、図５に示すように、ｈｕ＜Ｈ２を満たしてもよい。このように上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅと巻回部２１との間の位置関係を特定することにより、上層引き出し部２２ｕの露出部分２２ｅの位置を図４で特定された位置よりもさらに低くすることが可能となる。そして、当該位置関係に合わせて外部電極３０の高さをさらに低くすることができ、外部電極３０が素体１０の上面１１にはみ出すことを抑え、コイル部品上面に金属部品等が接して短絡することを防ぐことができる。

本実施形態では、図６に示すように、巻回部２１の上層２１ｕから引き出された上層引き出し部２２ｕを下層２１ｄ側に向けて引き出す際、素体１０の側面に向けて捻じれていてもよい。なお、本明細書でいう「引き出し部の捻じれ」とは、引き出し部における引き出し方向を中心として回転して引き出された状態をいう。例えば、図６では、上層引き出し部２２ｕは、引き出し方向であるｘ方向に対して時計回り方向に回転して引き出されていてよい。なお、捻じれの回転方向は、時計回り方向に代えて反時計回り方向としてもよい。

上層引き出し部２２ｕを捻りながら引き出した場合、図３～５の正面透視において、巻回部２１との境界位置での上層引き出し部２２ｕの巻回軸方向の長さｄ１は、素体１０から露出する位置での上層引き出し部２２ｕの巻回軸方向の長さｄ２よりも長くなっている。このように上層引き出し部２２ｕを捻りながら引き出すことにより、素体１０のより低い位置まで上層引き出し部２２ｕを引き出すことができる。そして、当該上層引き出し部２２ｕに合わせて外部電極３０の高さをさらに低くすることができ、素体１０の上面に外部電極がはみ出ることをより低減できる。

また、本実施形態では、図６に示すように、上層引き出し部２２ｕにおける素体１０から露出する露出部分２２ｅは、巻回軸方向に対する露出部分２２ｅの射影長ｚ_ｓが、巻回軸方向と直交する方向に対する露出部分２２ｅの射影長ｙ_ｓよりも長くてもよい。ここで、本明細書でいう「射影長」とは、物体を射影させたときの射影部分の長さを指し、例えば、「巻回軸方向に対する露出部分２２ｅの射影長」とは、巻回軸方向と垂直な方向（ｙ方向）から見て露出部分２２ｅを射影させた際の巻回軸方向（ｚ方向）の長さｚ_ｓに対応する。同様に、「巻回軸方向と直交する方向に対する露出部分２２ｅの射影長」とは、巻回軸方向（ｚ方向）から見て露出部分２２ｅを射影させた際の巻回軸方向と直交する方向（ｙ方向）の長さｙ_ｓに対応する。巻回軸方向に対する露出部分２２ｅの射影長ｚ_ｓを、巻回軸方向と直交する方向に対する露出部分２２ｅの射影長ｙ_ｓよりも長くすることにより、過度な捻りがなくコイル導体２０に負荷がかからない状態で素体１０のより低い位置まで上層引き出し部２２ｕを引き出すことができる。そして、当該上層引き出し部２２ｕに合わせて外部電極３０の高さを低くすることができ、素体１０の上面に外部電極がはみ出ることをより低減できる。

［コイル部品の第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係るコイル部品について、図７を参照しながら説明する。なお、第一実施形態と同一の構成に関しては説明を省略する。図７は、本発明の第二実施形態に係るコイル部品の構成を模式的に示した透視正面図である。

本実施形態では、上層引き出し部２２ｕとともに下層引き出し部２２ｄが素体１０の下面１２に向けて引き出されていてよい。また、上層引き出し部２２ｕを下方に向けて傾斜して引き出す際の傾斜角度と、下層引き出し部２２ｄを下方に向けて傾斜して引き出す際の傾斜角度とが異なっており、上層引き出し部２２ｕを引き出す際の傾斜角度は、下層引き出し部２２ｄを引き出す際の傾斜角度よりも大きい角度となるように上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄが引き出されてよい。換言すると、図７の正面透視において、巻回部２１との境界位置での上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄの長さｄ１、素体１０から露出する位置での上層引き出し部２２ｕの長さｄ２、素体１０から露出する位置での下層引き出し部２２ｄの長さｄ３とすると、ｄ１＞ｄ３＞ｄ２が成り立つように、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄが引き出されてよい。

素体１０の側面に向けて引き出された上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄは、素体１０の側面から下面に連続的に跨って露出することが好ましい。つまり、露出部分２２ｅは、断面視でＬ字状に設けられていてよい。換言すると、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄと一対の外部電極３０とが接触する接触部分Ｓは、素体１０の側面から下面に連続的に跨っていてよい。このように接触部分Ｓが素体１０の側面から下面に連続的にＬ字状に跨っていることにより、外部電極３０と上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄとの間の接触面積を広くすることができ、接触抵抗が低減される。よって、コイル部品のインクタンス特性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄがｚ方向（図７参照）で略同程度の高さとなるように素体１０の下面１２に向けて引き出されているが、この例に限定されず、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄが互いに異なる高さとなるように引き出されていてもよい。これに伴って、外部電極３０のｚ方向の大きさについて、上層引き出し部２２ｕと接続される外部電極３０と下層引き出し部２２ｄと接続される外部電極３０との間で異なっていてもよい。

また、本実施形態では、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄと外部電極３０とが接触する接触部分Ｓならびに外部電極３０は、素体１０の側面から下面に連続的にＬ字状に跨っている構成を示しているが、この例に限定されず例えば、接触部分Ｓおよび外部電極３０が素体１０の側面から下面に断続的に跨っていてもよく、この場合でも引き出し部と外部電極との間の接触抵抗を低減でき、インクタンス特性を向上させることができる。

［コイル部品の製造方法］
次に、本発明の実施形態に係るコイル部品の製造方法について、図８～１１を参照しながら説明する。図８～１１は、本発明の実施形態に係るコイル部品の製造フローを示す工程図である。なお、以下に説明する方法は一例にすぎず、本発明の実施形態に係るコイル部品の製造方法は以下の方法に限定されるものではない。

コイル部品１の製造方法は、コイル導体２０を所定の形状にフォーミングするフォーミング工程と、コイル導体２０を磁性体シート１４で挟持して押圧するモールド工程と、該モールド工程によって生成された成形品をダイシングしてチップ化するダイシング工程と、該ダイシング工程によって生成されたチップに外部電極を形成する外部電極形成工程と、を含んでいる。

－フォーミング工程－
フォーミング工程では、平角導体線で上層２１ｕおよび下層２１ｄの２層の巻回部２１を形成する。巻回は、導体線をフラットワイズ曲げのアルファ巻きによって巻始めと巻終わりを外側に向かって同時に巻回する。そして、上層２１ｕから引き出された上層引き出し部２２ｕを下層２１ｄ側近くに引き出すように整える。ここで、より下層２１ｄ側近くに上層引き出し部２２ｕを引き出すために、引き出し部の端部を捻らせて引き出してもよい。なお、図７で示したコイル部品を製造する際は、下層２１ｄから引き出された下層引き出し部２２ｄも上層引き出し部２２ｕと同様に引き出し部の端部を下方に引き出してもよい。

－モールド工程－
フォーミング工程によってフォーミングされたコイル導体２０を複数配置し、磁性体シート１４で挟持する（図８参照）。図示例では、ｙ方向に３個、ｘ方向に４個のコイル導体２０を配置した状態で磁性体シート１４によって挟持する例を示している。磁性体シート１４は、原料（磁性粒子、樹脂、および硬化剤等の添加剤）を所定の割合で混合してシート状に成形することによって製造することができる。混合にあたっては、更に溶剤を加えて粘度を調整してもよい。溶剤としては、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ＰＧＭ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＰＭＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＤＰＭ（ジプロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＤＰＭＡ（ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）および／またはγ－ブチロラクトン等を用いてよい。シート状に成形する方法は特に限定されるものではないが、樹脂成分が未硬化状態（Ａステージ状態）である混合物を、ＰＥＴフィルム等からなる支持基材上に塗布して加熱することで、支持基材上に半硬化状態（Ｂステージ状態）の樹脂成分からなる磁性体シートを形成することができる。加熱は例えば熱風乾燥機を用いて行うことができる。Ａステージ状態の樹脂成分とは、硬化反応が進行していないエポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂を含む成分である。また、Ｂステージ状態の樹脂成分とは、エポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂が加熱されることで、エポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂の硬化反応が一部進行しているが、完全には硬化していない状態の樹脂を含む成分である。

このような磁性体シート１４でコイル導体２０を挟持した後、上下から押圧して、コイル導体２０の少なくとも一部を一対の磁性体シート１４に埋め込む。これにより、磁性体の内部にコイル導体２０が充填される。磁性体シート１４の数は特に限定されず、コイル導体２０の上下に磁性体シートを１枚ずつ配置して押圧してよく、また、複数枚の磁性体シートを積層させて押圧してもよい。この押圧と同時に又は押圧の後に加熱を行い、磁性体シートを硬化させてよい。硬化条件は樹脂の種類および含有量等に応じて適宜設定してよい。

－ダイシング工程－
モールド工程によって生成された成形品を所定の寸法に切断して、チップ化する（図９参照）。切断は例えばダイシング等により行うことができ、図９中の「ＤＬ」はダイシングラインを示している。ここで、図示のようにｘ方向のダイシングは、上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄが露出するように行う。これにより、ダイシング後のチップ化された素体１０から上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄが露出する。なお、図７で示した素体１０の側面に加えて下面にも上層引き出し部２２ｕおよび下層引き出し部２２ｄを露出させる場合は、素体１０の下面を研磨してもよい。なお、図３～５で示したコイル部品を製造する場合であっても、コイル部品１の寸法調整のために素体１０の研磨を施してもよい。

－外部電極形成工程－
次に、素体１０の両側面に外部電極を形成する。まず、素体１０の全面に絶縁膜コートを形成した後に、外部電極３０を形成する位置の素体表面をレーザー等で改質を行う。つまり、外部電極３０の形成位置以外の位置を絶縁膜Ｉによって覆う（図１０参照）。図１０では、素体１０の側面から下面に跨ってＬ字状に外部電極を形成するため、素体１０の側面から下面に跨ってレーザー等で絶縁膜コートを除去する。

レーザー等で改質を行った後に、素体１０の側面から下面に跨るように外部電極３０をメッキ処理によって形成する（図１１参照）。なお、本実施形態では、外部電極をメッキ処理によって形成したが、この形成手法に限定されず、例えば、金属導体を含む導電性ペーストを素体に塗布し、焼き付けることにより形成する形成手法や、スパッタリング等によって形成する形成手法を用いてもよい。

以上により、上述の製造方法によって製造されたコイル部品は、巻回部２１の上層２１ｕから引き出された上層引き出し部２２ｕが巻回部２１の下層２１ｄ側に向けて引き出されるため、上層引き出し部２２ｕの位置を低くすることができる。したがって、上層引き出し部２２ｕと接続する外部電極３０の形成位置を低くすることができるため、素体１０上面に外部電極がはみ出ることを低減することができる。

なお、今回開示した実施態様は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施態様のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明に係るコイル部品は、外部電極を上面に形成せずに薄型化および低背化できる。

１コイル部品
１０素体
１１上面
１２下面
１３ａ第１側面
１３ｂ第２側面
１３ｃ第３側面
１３ｄ第４側面
１４磁性体シート
２０コイル導体
２１巻回部
２１ｕ上層
２１ｄ下層
２２ｕ上層引き出し部
２２ｄ下層引き出し部
２２ｅ露出部分
３０外部電極
Ｓ接触部分
Ａ重複領域
Ｉ絶縁膜

Claims

素体と、該素体の内部に設けられ平角導体線を巻回軸方向に２層以上有するコイル導体と、を備えて成る、コイル部品であって、
前記コイル導体は、前記平角導体線の幅広面が巻回軸と平行かつ、前記巻回軸方向に配列する様に巻回された、少なくとも上層と下層を含む巻回部と、前記上層から引き出された上層引き出し部と、前記下層から引き出された下層引き出し部と、を有して成り、
前記上層引き出し部は、前記平角導体線の上端側又は下端側が前記素体の側面に向けて捻じれた状態で前記下層側に向けて引き出され、前記素体の側面から露出し、
前記素体の長さ方向の側面から見た時に、前記平角導体線の断面が素体の実装面に対して斜めに傾いた状態で、前記平角導体線の断面が素体の側面に露出し、
前記上層引き出し部の前記素体からの露出した平角導体の断面および前記下層引き出し部の前記素体からの露出した平角導体の断面と電気的に接続された一対の外部電極を備えている、コイル部品。
前記素体から露出する前記上層引き出し部の露出部分および前記素体における前記巻回軸方向と平行な側面は、互いに面一である、請求項１に記載のコイル部品。
前記巻回部は、前記素体の厚さ方向の中央に配置されている、請求項１または２に記載のコイル部品。
前記素体から露出する前記上層引き出し部の露出部分について、前記巻回軸方向に対する露出部分の射影長が、前記巻回軸方向と直交する方向に対する露出部分の射影長よりも長い、請求項１～３のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記素体における前記巻回軸方向と直交する下面から前記上層の中央位置までの高さをＨ１、
前記素体の下面から前記上層引き出し部の露出部分の中央位置までの高さをｈｃ、
としたときに、
ｈｃ＜Ｈ１
を満たす、請求項１～４のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記素体における前記巻回軸方向と直交する下面から前記上層の下端位置までの高さをＨ２としたときに、
Ｈ２ ≦ ｈｃ＜Ｈ１
を満たす、請求項５に記載のコイル部品。
前記素体における前記巻回軸方向と直交する下面から前記上層の下端位置までの高さをＨ２、
前記素体の下面から前記上層引き出し部の露出部分における上端位置までの高さをｈｕとしたときに、
Ｈ２ ≦ ｈｕ＜Ｈ１
を満たす、請求項５に記載のコイル部品。
前記素体における前記巻回軸方向と直交する下面から前記上層の下端位置までの高さをＨ２、
前記素体の下面から前記上層引き出し部の露出部分における上端位置までの高さをｈｕとしたときに、
ｈｕ＜Ｈ２
を満たす、請求項１～５のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記上層引き出し部が露出する前記素体の側面と前記下層引き出し部が露出する前記素体の側面は、互いに対向している、請求項１～８のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記上層引き出し部の露出部分および前記下層引き出し部の露出部分が対向する方向において、互いに重複領域を有している、請求項９に記載のコイル部品。
前記素体における前記巻回軸方向と平行な側面において、前記上層引き出し部の露出部分より上側に前記外部電極が設けられていない領域を有している、請求項１～１０のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記外部電極は、前記素体における前記巻回軸方向と平行な側面から前記巻回軸方向と直交する下面に連続的に跨って設けられている、請求項１～１１のいずれか１項に記載のコイル部品。
少なくとも前記上層引き出し部および前記下層引き出し部と前記一対の外部電極とが接触する接触部分は、前記素体の側面から下面に連続的に跨っている、請求項１２に記載のコイル部品。
前記素体は、直方体形状である、請求項１～１３のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記コイル導体は、アルファ巻によって巻回されている、請求項１～１４のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記コイル導体は、平角線から構成されている、請求項１～１５のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記素体は、軟磁性の金属磁性材料を含んで成る、請求項１～１６のいずれか１項に記載のコイル部品。
前記素体は、さらに樹脂材を含んで成る、請求項１７に記載のコイル部品。