JP7435387B2 - 積層コイル部品 - Google Patents

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Description

本発明は、積層コイル部品に関する。
素体と、渦巻き状の複数のコイル導体と、を備えている積層コイル部品が知られている(たとえば、特許文献1参照)。素体は、複数の金属磁性粒子と、複数の金属磁性粒子間に存在している樹脂と、を含んでいる。
特開2018-98278号公報
渦巻き状のコイル導体には、直線状に延在している直線導体部と、直線導体部を接続すると共にコイル導体の角部を構成する接続導体部と、が含まれる。コイル導体の角部では、磁束が集中することで磁気飽和が生じ、直流重畳特性の低下が生じ得る。
本発明の一側面は、直流重畳特性の向上が図れる積層コイル部品を提供すること目的とする。
本発明の一側面に係る積層コイル部品は、複数の金属磁性粒子と、複数の金属磁性粒子間に存在している樹脂とを含んでいる素体と、素体内に配置されていると共に、互いに電気的に接続されている複数のコイル導体を含んで構成されているコイルと、を備え、複数のコイル導体の少なくとも一部は、渦巻き状であり、コイルのコイル軸に沿った方向から見て、互いに隣り合っている導体部を有しており、導体部は、直線状に延在している直線導体部と、直線導体部を接続していると共にコイル導体の角部を構成している接続導体部と、を含み、互いに隣り合っている接続導体部の間の金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている直線導体部の間の金属磁性粒子の密度よりも低い。
本発明の一側面に係る積層コイル部品では、互いに隣り合っている接続導体部の間の金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている直線導体部の間の金属磁性粒子の密度よりも低い。これにより、積層コイル部品では、接続導体部の間の透磁率が低い。すなわち、積層コイル部品では、コイル導体の角部の透磁率が低い。そのため、積層コイル部品では、コイル導体の角部において磁束が集中することを抑制できるため、当該角部において磁気飽和が生じることを抑制できる。したがって、積層コイル部品では、直流重畳特性の向上が図れる。
本発明の一側面に係る積層コイル部品は、複数の金属磁性粒子と、複数の金属磁性粒子間に存在している樹脂とを含んでいる素体と、素体内に配置されていると共に、互いに電気的に接続されている複数のコイル導体を含んで構成されているコイルと、を備え、複数のコイル導体の少なくとも一部は、渦巻き状であり、コイルのコイル軸に沿った方向から見て、互いに隣り合っている導体部を有しており、導体部は、直線状に延在している直線導体部と、直線導体部を接続していると共にコイル導体の角部を構成している接続導体部と、を含み、互いに隣り合っている接続導体部の間の透磁率は、互いに隣り合っている直線導体部の間の透磁率よりも低い。
本発明の一側面に係る積層コイル部品では、互いに隣り合っている接続導体部の間の透磁率は、互いに隣り合っている直線導体部の間の透磁率よりも低い。すなわち、積層コイル部品では、コイル導体の角部の透磁率が低い。そのため、積層コイル部品では、コイル導体の角部において磁束が集中することを抑制できるため、当該角部において磁気飽和が生じることを抑制できる。したがって、積層コイル部品では、直流重畳特性の向上が図れる。
一実施形態においては、素体に含まれる複数の金属磁性粒子は、互いに隣り合っている直線導体部の間の距離の1/3以上1/2以下である粒子径を有する複数の金属磁性粒子を含み、互いに隣り合っている直線導体部の間では、粒子径を有する金属磁性粒子が、直線導体部の対向方向に沿うように並んでいてもよい。対向方向で互いに隣り合っている直線導体部の間の距離の1/3以上である粒子径を有する金属磁性粒子の透磁率は、対向方向で互いに隣り合っている直線導体部の間の距離の1/3より小さい粒子径を有する金属磁性粒子の透磁率より高い。以下、対向方向で互いに隣り合っている直線導体部の間の距離は、「導体部間距離」と称される。積層コイル部品では、導体部間距離の1/3以上である粒子径を有する複数の金属磁性粒子が、直線導体部の間に対向方向に沿うように並んでいるので、透磁率の向上が図れる。その結果、積層コイル部品では、インダクタンスの向上が図れる。
導体部間距離の1/2より大きい粒子径を有する金属磁性粒子の透磁率は、導体部間距離の1/2以下である粒子径を有する金属磁性粒子の透磁率より高い。しかしながら、導体部間距離の1/2より大きい粒子径を有する金属磁性粒子が、直線導体部の間で対向方向に沿うように並ぶ場合、直線導体部間の金属磁性粒子の数が少なくなり得る。直線導体部の間に直線導体部の対向方向に沿うように並んでいる金属磁性粒子の数が少ない場合、直線導体部間の絶縁性が低下するおそれがある。導体部間距離の1/2以下である粒子径を有する金属磁性粒子が直線導体部の間に並ぶ数は、導体部間距離の1/2より大きい粒子径を有する金属磁性粒子が直線導体部の間に並ぶ数より大きい傾向にある。したがって、積層コイル部品では、直線導体部間の絶縁性の向上を図れる。
一実施形態においては、上記対向方向に沿った断面において、粒子径を有する金属磁性粒子が対向方向に沿うように並んでいる領域の面積は、対向方向で互いに隣り合っている直線導体部の間の領域の面積の50%より大きくてもよい。この構成は、直線導体部間の絶縁性の向上を一層図れる。
一実施形態においては、直線導体部及び接続導体部のそれぞれは、対向方向で対向している一対の側面を有していてもよい。一対の側面の表面粗さは、素体に含まれる複数の金属磁性粒子の平均粒子径の40%未満であってもよい。積層コイル部品のQ特性は、コイル導体の抵抗成分に依存する。高周波域では、表皮効果により、電流(信号)は、コイル導体の表面近傍を流れやすい。したがって、導体部の表面及び表面近傍での抵抗成分が増加すると、積層コイル部品のQ特性は低下する。以下、導体部の表面及び表面近傍での抵抗成分は、「表面抵抗」と称される。導体部の表面に凹凸が存在している構成では、導体部の表面に凹凸が存在していない構成に比して、電流が流れる長さが実質的に大きいため、表面抵抗が大きい。上記対向方向で互いに対向している一対の側面の表面粗さが、複数の金属磁性粒子の平均粒子径の40%未満である構成では、上記一対の側面の表面粗さが、複数の金属磁性粒子の平均粒子径の40%以上である構成に比して、表面抵抗の増加が抑制され、高周波域でのQ特性の低下が抑制される。したがって、積層コイル部品では、表面抵抗の増加を抑制して、高周波域でのQ特性の低下を抑制する。
一実施形態においては、複数のコイル導体は、めっき導体であってもよい。コイル導体が焼結金属導体である場合、コイル導体は、導電性ペーストに含まれる金属成分(金属粉末)が焼結することにより形成される。この場合、金属成分が焼結する以前の過程において、導電性ペーストに金属磁性粒子が食い込み、導電性ペーストの表面には、金属磁性粒子の形状に起因した凹凸が形成される。形成されたコイル導体の導体部は、金属磁性粒子が導体部に食い込むように変形している。したがって、コイル導体が焼結金属導体である構成は、コイル導体の導体部の表面粗さを著しく増加させる。これに対し、コイル導体がめっき導体である場合、金属磁性粒子はコイル導体に食い込み難く、コイル導体の変形が抑制される。したがって、コイル導体がめっき導体である構成は、コイル導体の導体部の表面粗さの増加を抑制し、表面抵抗の増加を抑制する。
一実施形態においては、直線導体部は、第一方向に沿って直線状に延在している第一導体部と、第一方向と交差する第二方向に沿って直線状に延在している第二導体部と、を含み、第一導体部は、第二導体部よりも長く、互いに隣り合っている第一導体部の間の金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている第二導体部の間の金属磁性粒子の密度よりも低くてもよい。第二導体部よりも長い第一導体部は、第二導体部よりも、断面におけるコイル内径面積が小さくなる。そのため、第一導体部では、第二導体部に比べて磁気飽和が生じ易くなる。そのため、積層コイル部品では、第一導体部の間の金属磁性粒子の密度を第二導体部の間の金属磁性粒子の密度よりも低くすることで、第一導体部において磁気飽和が生じることを抑制できる。その結果、積層コイル部品では、直流重畳特性の向上が一層図れる。
本発明の一側面によれば、直流重畳特性の向上が図れる。
図1は、一実施形態に係る積層コイル部品を示す斜視図である。 図2は、本実施形態に係る積層コイル部品の分解斜視図である。 図3は、本実施形態に係る積層コイル部品の断面構成を示す模式図である。 図4は、コイル導体の平面図である。 図5(a)は、第一導体部及び金属磁性粒子の断面構成を示す図であり、図5(b)は、第三導体部及び金属磁性粒子の断面構成を示す図である。 図6は、導体部及び金属磁性粒子を示す模式図である。 図7は、導体部及び金属磁性粒子の断面構成を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図1~図3を参照して、本実施形態に係る積層コイル部品1の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る積層コイル部品を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る積層コイル部品の分解斜視図である。図3は、本実施形態に係る積層コイル部品の断面構成を示す模式図である。
図1~図3に示されるように、積層コイル部品1は、素体2と、一対の外部電極4,5と、を備えている。一対の外部電極4,5は、素体2の両端部にそれぞれ配置されている。積層コイル部品1は、たとえば、ビーズインダクタ又はパワーインダクタに適用できる。
素体2は、直方体形状を呈している。直方体形状は、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状を含む。素体2は、互いに対向する一対の端面2a,2bと、四つの側面2c,2d,2e,2fと、を有している。四つの側面2c,2d,2e,2fは、一対の端面2a,2bを連結するように、端面2aと端面2bとが互いに対向している方向に延在している。
端面2aと端面2bとは、第一方向D1で互いに対向している。側面2cと側面2dとは、第二方向D2で互いに対向している。側面2eと側面2fとは、第三方向D3で互いに対向している。第一方向D1と、第二方向D2と、第三方向D3とは、互いに略直交している。側面2dは、たとえば、図示しない電子機器に積層コイル部品1が実装される際に、電子機器と対向する面である。電子機器は、たとえば、回路基板又は電子部品を含む。本実施形態では、側面2dは、実装面を構成するように配置される。側面2dは、実装面である。
素体2は、複数の磁性体層7が積層されることによって構成されている。各磁性体層7は、第三方向D3に積層されている。素体2は、積層されている複数の磁性体層7を有している。実際の素体2では、複数の磁性体層7は、その層間の境界が視認できない程度に一体化されている。
各磁性体層7は、複数の金属磁性粒子を含んでいる。金属磁性粒子は、たとえば、軟磁性合金から構成される。軟磁性合金は、たとえば、Fe-Si系合金である。軟磁性合金がFe-Si系合金である場合、軟磁性合金は、Pを含んでいてもよい。軟磁性合金は、たとえば、Fe-Ni-Si-M系合金であってもよい。「M」はCo、Cr、Mn、P、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、B、Al、及び希土類元素から選択される一種以上の元素を含む。
磁性体層7では、金属磁性粒子同士が結合している。金属磁性粒子同士の結合は、たとえば、金属磁性粒子の表面に形成される酸化膜同士の結合で実現される。磁性体層7では、酸化膜同士の結合により、金属磁性粒子同士が電気的に絶縁されている。酸化膜の厚さは、たとえば、5~60nm以下である。酸化膜は、一又は複数の層によって構成されていてもよい。酸化膜が複数の層で構成されている場合、各層の厚さが同じであってもよいし、異なっていてもよい。酸化膜は、たとえば、Cr及びAlの少なくとも一方を含む酸化物、FeとCr及びAlの少なくとも一方とを含む酸化物を主成分として含んでいてもよい。
素体2は、樹脂を含んでいる。樹脂は、複数の金属磁性粒子間に存在している。樹脂は、電気絶縁性を有する樹脂(絶縁性樹脂)である。絶縁性樹脂は、たとえば、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、又はエポキシ樹脂を含む。
金属磁性粒子の平均粒子径は、0.5~15μmである。本実施形態では、金属磁性粒子の平均粒子径は、5μmである。本実施形態では、「平均粒子径」は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径を意味する。
外部電極4は、素体2の端面2aに配置されており、外部電極5は、素体2の端面2bに配置されている。すなわち、外部電極4と外部電極5とは、第一方向D1で互いに離間している。外部電極4,5は、平面視で略矩形形状を呈しており、外部電極4,5の角は丸められている。外部電極4,5は、導電性材料を含んでいる。導電性材料は、たとえば、Ag又はPdである。外部電極4,5は、導電性ペーストの焼結体として構成されている。導電性ペーストは、導電性金属粉末及びガラスフリットを含んでいる。導電性金属粉末は、たとえば、Ag粉末又はPd粉末である。外部電極4,5の表面には、めっき層が形成されている。めっき層は、たとえば、電気めっきにより形成される。電気めっきは、たとえば、電気Niめっき又は電気Snめっきである。
外部電極4は、5つの電極部分を含んでいる。外部電極4は、端面2a上に位置する電極部分4aと、側面2d上に位置する電極部分4bと、側面2c上に位置する電極部分4cと、側面2e上に位置する電極部分4dと、側面2f上に位置する電極部分4eと、を含んでいる。電極部分4aは、端面2aの全面を覆っている。電極部分4bは、側面2dの一部を覆っている。電極部分4cは、側面2cの一部を覆っている。電極部分4dは、側面2eの一部を覆っている。電極部分4eは、側面2fの一部を覆っている。5つの電極部分4a,4b,4c,4d,4eは、一体的に形成されている。
外部電極5は、5つの電極部分を含んでいる。外部電極5は、端面2b上に位置する電極部分5aと、側面2d上に位置する電極部分5bと、側面2c上に位置する電極部分5cと、側面2e上に位置する電極部分5dと、側面2f上に位置する電極部分5eと、を含んでいる。電極部分5aは、端面2bの全面を覆っている。電極部分5bは、側面2dの一部を覆っている。電極部分5cは、側面2cの一部を覆っている。電極部分5dは、側面2eの一部を覆っている。電極部分5eは、側面2fの一部を覆っている。5つの電極部分5a,5b,5c,5d,5eは、一体的に形成されている。
積層コイル部品1は、コイル20と、一対の接続導体13,14と、を備えている。コイル20は、素体2内に配置されている。コイル20は、複数のコイル導体Cを含んでいる。本実施形態では、複数のコイル導体Cは、九つのコイル導体21~29を含んでいる。コイル20は、スルーホール導体30を含んでいる。一対の接続導体13,14も、素体2内に配置されている。
コイル導体C(コイル導体21~29)は、素体2内に配置されている。コイル導体21~29は、第三方向D3で互いに離間している。第三方向D3で互いに隣り合っている各コイル導体21~29の間の距離Dcは、それぞれ同等である。各距離Dcは、異なっていてもよい。第三方向D3で互いに隣り合っているコイル20のコイル軸Ax(図4参照)は、第三方向D3に沿って延在している。コイル導体21~29の厚みは、たとえば、約5~300μmである。
距離Dcは、たとえば、5~30μmである。本実施形態では、距離Dcは、15μmである。コイル導体C(コイル導体21~29)の表面は、後述するように、粗さを有しているので、距離Dcは、コイル導体Cの表面形状に応じて変化する。したがって、距離Dcは、たとえば、以下のようにして得られる。
各コイル導体C(各コイル導体21~29)を含む積層コイル部品1の断面写真を取得する。断面写真は、たとえば、一対の端面2a,2bに平行であり、かつ、一方の端面2aから所定距離だけ離れている平面で積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られる。上記平面は、一対の端面2a,2bから等距離に位置していてもよい。断面写真は、一対の側面2e,2fに平行であり、かつ、一方の側面2eから所定距離だけ離れている平面で積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られてもよい。取得した断面写真上での、第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体Cの間の距離を、任意の複数の位置で測定する。測定位置の数は、たとえば、「50」である。測定した距離の平均値を算出する。算出した平均値を、距離Dcとする。
図4は、コイル導体の平面図である。図4では、コイル導体22を示している。図2及び図4に示されるように、複数のコイル導体Cのうち、一部のコイル導体C(コイル導体21~28)は、第三方向D3(コイル軸Axに沿った方向)から見て、渦巻き状を呈している。コイル導体Cは、直線状に延在している第一導体部(直線導体部)SC1及び第二導体部(直線導体部)SC2と、第一導体部SC1の端部と第二導体部SC2の端部とを接続している第三導体部(接続導体部)SC3と、を有している。
第一導体部SC1は、第一方向D1に沿って延在している。第一導体部SC1は、第二方向D2で対向している。第二導体部SC2は、第二方向D2に沿って延在している。第二導体部SC2は、第一方向D1で対向している。第二導体部SC2は、第一導体部SC1よりも短い。言い換えれば、第一導体部SC1は、第二導体部SC2よりも長い。第三導体部SC3は、コイル導体Cの角部を構成している。第三導体部SC3は、湾曲形状を呈している。第三導体部SC3は、所定の曲率を有している。第三導体部SC3において、外側の側面と内側の側面とは、平行を成している。すなわち、第三導体部SC3において、外側の側面の曲率と、内側の側面の曲率とは、異なっている。第三導体部SC3は、第一方向D1及び第二方向D2に交差する方向で対向している。第一導体部SC1、第二導体部SC2及び第三導体部SC3の幅は、たとえば、約5~300μmである。
隣り合う第一導体部SC1と第一導体部SC1との間の第一距離(導体部の間の距離)Dc1と、隣り合う第二導体部SC2と第二導体部SC2との間の第二距離(導体部の間の距離)Dc2とは、同等である(Dc1≒Dc2)。第一距離Dc1と第二距離Dc2とは、異なっていてもよい。隣り合う第三導体部SC3と第三導体部SC3との間の第三距離(導体部の間の距離)Dc3は、第一距離Dc1及び第二距離Dc2よりも大きい(Dc3>Dc1,Dc2)。隣り合う第一導体部SC1と第一導体部SC1との間の第一距離Dc1とは、第三方向D3から見て、第一方向D1において隣り合う一対の第一導体部SC1の間の距離である。第三方向D3において隣り合う第一導体部SC1の間の距離(距離Dc)ではない。第二距離Dc2及び第三距離Dc3についても同様である。
第一距離Dc1及び第二距離Dc2は、たとえば、5~30μmである。本実施形態では、第一距離Dc1及び第二距離Dc2は、10μmである。第三距離Dc3は、たとえば、8~50μmである。本実施形態では、第三距離Dc3は、15μmである。コイル導体C(コイル導体21~26)の表面は、後述するように、粗さを有しているので、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3は、コイル導体Cの表面形状に応じて変化する。したがって、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3は、たとえば、以下のようにして得られる。
コイル導体C(コイル導体21~28)を含む積層コイル部品1の断面写真を取得する。断面写真は、たとえば、側面2c,2dに平行であり、かつ、側面2c又は側面2dから所定距離だけ離れている平面で一のコイル導体Cを含んで積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られる。取得した断面写真上での、互いに隣り合っている第一導体部SC1、第二導体部SC2及び第三導体部SC3の間の距離を、任意の複数の位置で測定する。測定位置の数は、たとえば、「50」である。測定した距離の平均値を算出する。算出した平均値を、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3とする。
スルーホール導体30は、第三方向D3で互いに隣り合っている各コイル導体21~29の端部の間に位置している。スルーホール導体30は、第三方向D3で互いに隣り合っている各コイル導体21~29の端部を互いに接続している。複数のコイル導体21~29は、スルーホール導体30を通して互いに電気的に接続されている。コイル導体21の端部は、コイル20の一端を構成している。コイル導体29の端部は、コイル20の他端を構成している。コイル20の軸心の方向は、第三方向D3に沿っている。
接続導体13は、コイル導体21と接続している。接続導体13は、コイル導体21と連続している。接続導体13は、コイル導体21と一体的に形成されている。接続導体13は、コイル導体21の端部21aと外部電極4とを連結しており、素体2の端面2aに露出している。接続導体13は、外部電極4の電極部分4aと接続されている。接続導体13は、コイル20の一端部と外部電極4とを電気的に接続している。
接続導体14は、コイル導体29と接続している。接続導体14は、コイル導体29と連続している。接続導体14は、コイル導体29と一体的に形成されている。接続導体14は、コイル導体29の端部29bと外部電極5とを連結しており、素体2の端面2bに露出している。接続導体14は、外部電極5の電極部分5aと接続されている。接続導体14は、コイル20の他端部と外部電極5とを電気的に接続している。
コイル導体C(コイル導体21~29)及び接続導体13,14は、めっき導体である。コイル導体C及び接続導体13,14は、導電性材料を含んでいる。導電性材料は、たとえば、Ag、Pd、Cu、Al、又はNiである。スルーホール導体30は、導電性材料を含んでいる。導電性材料は、たとえば、Ag、Pd、Cu、Al、又はNiである。スルーホール導体30は、導電性ペーストの焼結体として構成されている。導電性ペーストは、導電性金属粉末を含む。導電性金属粉末は、たとえば、Ag粉末、Pd粉末、Cu粉末、Al粉末、又はNi粉末である。スルーホール導体30は、めっき導体であってもよい。
図5(a)は、第一導体部及び金属磁性粒子の断面構成を示す図であり、図5(b)は、第三導体部及び金属磁性粒子の断面構成を示す図である。
図5(a)及び図5(b)に示されるように、互いに隣り合っている第三導体部SC3の間の金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている第一導体部SC1の間及び互いに隣り合っている第二導体部SC2の間のそれぞれの金属磁性粒子の密度よりも低い。互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている第二導体部SC2の間の金属磁性粒子の密度よりも低い。すなわち、各導体部の間の金属磁性粒子の密度は、以下の関係を満たす。
第三導体部SC3の間の金属磁性粒子の密度<第一導体部SC1の間の金属磁性粒子の密度<第二導体部SC2の間の金属磁性粒子の密度
本実施形態では、第三導体部SC3の間の金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている第一導体部SC1の間及び互いに隣り合っている第二導体部SC2の間のそれぞれの金属磁性粒子の密度の75%~97%である。本実施形態では、金属磁性粒子の密度は、導体部の間の所定領域の平均密度である。本実施形態では、金属磁性粒子の密度は、所定の断面において、互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の領域、互いに隣り合っている第二導体部SC2の間の領域、及び、互いに隣り合っている第三導体部SC3の間の領域における、金属磁性粒子の粒子面積で規定される。すなわち、金属磁性粒子の粒子面積が大きい場合、金属磁性粒子の密度が高く、金属磁性粒子の粒子面積が小さい場合、金属磁性粒子の密度が低い。
金属磁性粒子の粒子面積は、たとえば、以下のようにして得られる。
コイル導体C(コイル導体21~29)及び金属磁性粒子を含む積層コイル部品1の断面写真を取得する。上述したように、断面写真は、たとえば、側面2c,2dに平行であり、かつ、側面2c又は側面2dから所定距離だけ離れている平面で一のコイル導体Cを含んで積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られる。断面写真は、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3を得る際に撮影した断面写真であってもよい。取得した断面写真をソフトウェアにより画像処理する。この画像処理により、各金属磁性粒子の境界を判別し、各金属磁性粒子の面積を算出する。算出した各金属磁性粒子の面積から、第一導体部SC1の間の領域における、金属磁性粒子の平均粒子面積を算出する。第二導体部SC2の間の領域及び第三導体部SC3の間の領域のそれぞれの金属磁性粒子の平均粒子面積についても、上述の方法と同様にして得られる。
素体2に含まれる上記複数の金属磁性粒子は、第一距離Dc1及び第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3以上1/2以下である粒子径を有する複数の金属磁性粒子MMを含んでいる。本実施形態では、金属磁性粒子MMの粒子径は、5.0~7.5μmである。
図5(a)に示されるように、金属磁性粒子MMは、第二方向D2で互いに隣り合っている第一導体部SC1の間で、第二方向D2に沿うように並んでいる。すなわち、金属磁性粒子MMは、互いに隣り合っている第一導体部SC1の間で、第一導体部SC1の対向方向に沿うように並んでいる。同様に、金属磁性粒子MMは、互いに隣り合っている第二導体部SC2の間で、第二導体部SC2の対向方向(第一方向D1)に沿うように並んでいる。
図6は、導体部及び金属磁性粒子の断面構成を示す図である。図6では、第一導体部SC1を示しており、断面を表すハッチングが省略されている。金属磁性粒子MMが第二方向D2に沿うように並ぶとは、金属磁性粒子MMの全体が、第二方向D2から見て、互いに重なっている状態だけではなく、金属磁性粒子MMが、第二方向D2から見て、互いに一部でも重なっている状態も含む。第二導体部SC2及び第三導体部SC3についても同様である。素体2に含まれる上記複数の金属磁性粒子は、金属磁性粒子MMの粒子径より大きい粒子径を有する金属磁性粒子及び金属磁性粒子MMの粒子径より小さい粒子径を有する金属磁性粒子を含んでいる。本実施形態では、粒子径は、円相当径で規定される。
金属磁性粒子の円相当径は、たとえば、以下のようにして得られる。
コイル導体C(コイル導体21~29)及び金属磁性粒子を含む積層コイル部品1の断面写真を取得する。上述したように、断面写真は、たとえば、側面2c,2dに平行であり、かつ、側面2c又は側面2dから所定距離だけ離れている平面で一のコイル導体Cを含んで積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られる。断面写真は、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3を得る際に撮影した断面写真、又は、金属磁性粒子の平均粒子面積を得る際に撮影した断面写真であってもよい。取得した断面写真をソフトウェアにより画像処理する。この画像処理により、各金属磁性粒子の境界を判別し、各金属磁性粒子の面積を算出する。算出した金属磁性粒子の面積から、円相当径に換算した粒子径をそれぞれ算出する。
第二方向D2で互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の領域は、金属磁性粒子MMが第二方向D2に沿うように並んでいる領域を含んでいる。第二方向D2で互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の領域は、第二方向D2で近接して互いに隣り合っている第一導体部SC1で挟まれる領域である。たとえば、第一導体部SC1の間の領域は、図4において第一距離Dc1をあけて対向配置されている第一導体部SC1の間の領域であり、コイル軸Axを間に挟んで対向配置されている第一導体部SC1の間の領域ではない。また、第一導体部SC1の間の領域は、第三方向D3で対向配置されている第一導体部SC1の間の領域ではない。互いに隣り合っている第二導体部SC2の間の領域についても同様である。
第一方向D1及び第二方向D2に沿った断面において、金属磁性粒子MMが第二方向D2に沿うように並んでいる領域の面積は、第二方向D2で互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の領域の面積の50%より大きい。金属磁性粒子MMが第二方向D2に沿うように並んでいる領域では、金属磁性粒子MMは互いに接していてもよく、また、金属磁性粒子MMは互いに接していなくてもよい。第二方向D2で互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の領域には、金属磁性粒子MMの粒子径より大きい粒子径を有する金属磁性粒子及び金属磁性粒子MMの粒子径より小さい粒子径を有する金属磁性粒子も位置している。
金属磁性粒子MMが第二方向D2(対向方向)に沿うように並んでいる領域の面積は、たとえば、以下のようにして得られる。
コイル導体C(コイル導体21~29)及び金属磁性粒子を含む積層コイル部品1の断面写真を取得する。上述したように、断面写真は、たとえば、側面2c,2dに平行であり、かつ、側面2c又は側面2dから所定距離だけ離れている平面で一のコイル導体Cを含んで積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られる。断面写真は、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3を得る際に撮影した断面写真、金属磁性粒子の平均粒子面積を得る際に撮影した断面写真、又は、金属磁性粒子の円相当径を得る際に取得した断面写真であってもよい。取得した断面写真をソフトウェアにより画像処理する。この画像処理により、第二方向D2で互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の領域に位置している各金属磁性粒子の境界を判別し、当該各金属磁性粒子の面積を算出する。算出した金属磁性粒子の面積から、円相当径に換算した粒子径をそれぞれ算出する。第二方向D2で互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の領域に位置している金属磁性粒子のうち、粒子径が第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3以上1/2以下である粒子径を有している金属磁性粒子MMを特定する。
図6に示されるように、第二方向D2に沿うように並んでいる複数の金属磁性粒子MMに接し、かつ、第二方向D2に平行な一対の直線Lrを、断面写真上で規定する。一対の直線Lrと、第二方向D2で互いに対向している一対の第一導体部SC1とで囲まれる領域の面積を算出する。一対の直線Lrと一対の第一導体部SC1とで囲まれる複数の領域が存在する場合には、各領域の面積の和を、金属磁性粒子MMが第二方向D2に沿うように並んでいる領域の面積とする。図6は、導体部及び金属磁性粒子を示す模式図である。図6では、説明理解の容易性を考慮して、第一導体部SC1の側面が直線状で示されると共に、金属磁性粒子MMが真円で示されている。当然のことながら、第一導体部SC1及び金属磁性粒子MMの実際の形状は、図6に示された形状に限られない。第一導体部SC1の間の領域には、上述したように、金属磁性粒子MMの粒子径より大きい粒子径を有する金属磁性粒子MM及び金属磁性粒子MMの粒子径より小さい粒子径を有する金属磁性粒子MMも位置している。
第二方向D2で互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の領域の面積は、たとえば、以下のようにして得られる。
金属磁性粒子MMが第二方向D2に沿うように並んでいる領域の面積を得る際に取得した断面写真をソフトウェアにより画像処理する。この画像処理により、第一導体部SC1の間の境界を判別し、第二方向D2で互いに対向している一対の第一導体部SC1で挟まれる領域の面積を算出する。第二導体部SC2の間の領域についても、上述の方法と同様にして得られる。
各コイル導体C(各コイル導体21~29)は、図3に示されているように、一対の側面SF1を有している。一対の側面SF1は、第三方向D3で互いに対向している。図3及び図5に示されるように、各コイル導体Cは、一対の側面SF1とは別の一対の側面SF2を有している。一対の側面SF2は、一対の側面SF1を連結するように延在している。各コイル導体C(第一導体部SC1、第二導体部SC2、第三導体部SC3)の断面形状は、略四角形状を呈している。各コイル導体Cの断面形状は、たとえば、略矩形状又は略台形状を呈している。
各側面SF1及び各側面SF2の表面粗さは、金属磁性粒子の平均粒子径の40%未満である。本実施形態では、各側面SF1及び各側面SF2の表面粗さは、2μm未満である。各側面SF1及び各側面SF2の表面粗さは、たとえば、1.0~1.8μmである。この場合、各側面SF1及び各側面SF2の表面粗さは、金属磁性粒子の平均粒子径の20~36%である。各側面SF1及び各側面SF2の表面粗さは、略0μmであってもよい。各側面SF1の表面粗さと各側面SF2の表面粗さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。図5にも示されるように、樹脂REが、金属磁性粒子間に存在している。樹脂REは、上述したように、たとえば、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、又はエポキシ樹脂を含む。
コイル導体Cの各側面SF1の表面粗さは、たとえば、以下のようにして得られる。
各コイル導体C(各コイル導体21~29)を含む積層コイル部品1の断面写真を取得する。上述したように、断面写真は、たとえば、一対の端面2a,2bに平行であり、かつ、一方の端面2aから所定距離だけ離れている平面で積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られる。この場合、上記平面は、一対の端面2a,2bから等距離に位置していてもよい。上述したように、断面写真は、一対の側面2e,2fに平行であり、かつ、一方の側面2eから所定距離だけ離れている平面で積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られてもよい。断面写真は、距離Dcを得る際に撮影した断面写真、金属磁性粒子の円相当径を得る際に取得した断面写真であってもよい。
取得した断面写真上での側面SF1に対応する曲線は、粗さ曲線で表される。断面写真上での側面SF1(粗さ曲線)から基準長さだけを抜き取り、抜き取った部分における最も高い頂での山頂線を得る。基準長さは、たとえば、100μmである。山頂線は、第三方向D3に直交しており、基準線である。抜き取った部分を、所定数に等分する。所定数は、たとえば、「10」である。等分された区画ごとに、最も低い底での谷底線を得る。谷底線も、第三方向D3に直交している。等分された区画ごとに、山頂線と谷底線との第三方向D3での間隔を測定する。測定した間隔の平均値を算出する。算出した平均値を、表面粗さとする。側面SF1ごとに、上述した手順によって表面粗さを得る。異なる位置での複数の断面写真を取得し、断面写真毎に表面粗さを取得してもよい。この場合、取得した複数の表面粗さの平均値を表面粗さとしてもよい。
コイル導体Cの各側面SF2の表面粗さは、たとえば、以下のようにして得られる。
コイル導体C(コイル導体21~29)を含む積層コイル部品1の断面写真を取得する。上述したように、断面写真は、たとえば、側面2c,2dに平行であり、かつ、側面2c又は側面2dから所定距離だけ離れている平面で一のコイル導体Cを含んで積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られる。断面写真は、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3を得る際に撮影した断面写真、金属磁性粒子の円相当径を得る際に取得した断面写真、又は、金属磁性粒子MMが第二方向D2に沿うように並んでいる領域の面積を得る際に取得した断面写真であってもよい。
取得した断面写真上での側面SF2に対応する曲線は、粗さ曲線で表される。断面写真上での側面SF2(粗さ曲線)から基準長さだけを抜き取り、抜き取った部分における最も高い頂での山頂線を得る。基準長さは、たとえば、100μmである。山頂線は、第一方向D1又は第二方向D2に直交しており、基準線である。抜き取った部分を、所定数に等分する。所定数は、たとえば、「10」である。等分された区画ごとに、最も低い底での谷底線を得る。谷底線も、第一方向D1又は第二方向D2に直交している。等分された区画ごとに、山頂線と谷底線との第一方向D1又は第二方向D2での間隔を測定する。測定した間隔の平均値を算出する。算出した平均値を、表面粗さとする。側面SF2ごとに、上述した手順によって表面粗さを得る。異なる位置での複数の断面写真を取得し、断面写真毎に表面粗さを取得してもよい。この場合、取得した複数の表面粗さの平均値を表面粗さとしてもよい。
図7は、導体部及び金属磁性粒子の断面構成を示す図である。図7では、第一導体部SC1を示している。図7に示されるように、積層コイル部品1では、素体2に含まれる上記複数の金属磁性粒子は、コイル導体C間の距離Dcの1/3以上1/2以下である粒子径を有する複数の金属磁性粒子MMを含んでいる。金属磁性粒子MMは、第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体C(第一導体部SC1、第二導体部SC2、第三導体部SC3)の間で、第三方向D3に沿うように並んでいる。
金属磁性粒子MMが第三方向D3に沿うように並ぶとは、金属磁性粒子MMの全体が、第三方向D3から見て、互いに重なっている状態だけではなく、金属磁性粒子MMが、第三方向D3から見て、互いに一部でも重なっている状態も含む。素体2に含まれる上記複数の金属磁性粒子は、金属磁性粒子MMの粒子径より大きい粒子径を有する金属磁性粒子及び金属磁性粒子MMの粒子径より小さい粒子径を有する金属磁性粒子を含んでいる。本実施形態では、粒子径は、円相当径で規定される。金属磁性粒子の円相当径は、上述の方法と同様の方法で算出することができる。
第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体Cの間の領域は、金属磁性粒子MMが第三方向D3に沿うように並んでいる領域を含んでいる。第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体Cの間の領域は、素体2における、第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体Cで挟まれる領域である。たとえば、コイル導体21とコイル導体22との間の領域は、素体2における、コイル導体21とコイル導体22とで挟まれる領域であり、第三方向D3から見て、コイル導体21及びコイル導体22の全体と重なっている。第三方向D3に沿った断面において、金属磁性粒子MMが第三方向D3に沿うように並んでいる領域の面積は、第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体Cの間の領域の面積の50%より大きい。金属磁性粒子MMが第三方向D3に沿うように並んでいる領域では、金属磁性粒子MMは互いに接していてもよく、また、金属磁性粒子MMは互いに接していなくてもよい。第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体Cの間の領域には、金属磁性粒子MMの粒子径より大きい粒子径を有する金属磁性粒子及び金属磁性粒子MMの粒子径より小さい粒子径を有する金属磁性粒子も位置している。
金属磁性粒子MMが第三方向D3に沿うように並んでいる領域の面積は、たとえば、以下のようにして得られる。各コイル導体C(各コイル導体21~29)及び金属磁性粒子を含む積層コイル部品1の断面写真を取得する。上述したように、断面写真は、たとえば、一対の端面2a,2bに平行であり、かつ、一方の端面2aから所定距離だけ離れている平面で積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られる。この場合、上記平面は、一対の端面2a,2bから等距離に位置していてもよい。上述したように、断面写真は、一対の側面2e,2fに平行であり、かつ、一方の側面2eから所定距離だけ離れている平面で積層コイル部品1を切断したときの断面を撮影することにより得られてもよい。断面写真は、距離Dcを得る際に撮影した断面写真、又は、金属磁性粒子の円相当径を得る際に取得した断面写真であってもよい。
取得した断面写真をソフトウェアにより画像処理する。この画像処理により、第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体Cの間の領域に位置している各金属磁性粒子の境界を判別し、当該各金属磁性粒子の面積を算出する。算出した金属磁性粒子の面積から、円相当径に換算した粒子径をそれぞれ算出する。第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体Cの間の領域に位置している金属磁性粒子のうち、粒子径が距離Dcの1/3以上1/2以下である粒子径を有している金属磁性粒子MMを特定する。
第三方向D3に沿うように並んでいる複数の金属磁性粒子MMに接し、かつ、第三方向D3に平行な一対の直線を、断面写真上で規定する。一対の直線と、第三方向D3で互いに対向している一対のコイル導体Cとで囲まれる領域の面積を算出する。一対の直線と一対のコイル導体Cとで囲まれる複数の領域が存在する場合には、各領域の面積の和を、金属磁性粒子MMが第三方向D3に沿うように並んでいる領域の面積とする。コイル導体Cの間の領域には、上述したように、金属磁性粒子MMの粒子径より大きい粒子径を有する金属磁性粒子MM及び金属磁性粒子MMの粒子径より小さい粒子径を有する金属磁性粒子MMも位置している。
第三方向D3で互いに隣り合っているコイル導体Cの間の領域の面積は、たとえば、以下のようにして得られる。金属磁性粒子MMが第三方向D3に沿うように並んでいる領域の面積を得る際に取得した断面写真をソフトウェアにより画像処理する。この画像処理により、コイル導体Cの間の境界を判別し、第三方向D3で互いに対向している一対のコイル導体Cで挟まれる領域の面積を算出する。
続いて、積層コイル部品1の製造方法について説明する。
金属磁性粒子、絶縁性樹脂及び溶剤などを混合して、スラリーを用意する。用意したスラリーを、ドクターブレード法によって基材(たとえば、PETフィルムなど)上に塗布して、磁性体層7となるグリーンシートを形成する。次に、グリーンシートにおけるスルーホール導体30(図2参照)の形成予定位置に、レーザー加工によって貫通孔を形成する。
続いて、第一の導電性ペーストをグリーンシートの貫通孔内に充填する。第一の導電性ペーストは、導電性金属粉末及びバインダ樹脂などを混合して作製される。続いて、グリーンシートの上に、各コイル導体C及び接続導体13,14となるめっき導体を設ける。このとき、めっき導体は、貫通孔内の導電性ペーストと接続される。
続いて、グリーンシートを積層する。ここでは、めっき導体が設けられた複数のグリーンシートを基材から剥がして積層し、積層方向に加圧して積層体を形成する。このとき、各コイル導体C及び接続導体13,14となる各めっき導体が積層方向に重なるように、各グリーンシートを積層する。
続いて、体グリーンシートの積層体を切断機で所定の大きさのチップに切断しグリーンチップを得る。続いて、グリーンチップから、各部に含まれるバインダ樹脂を除去した後、このグリーンチップを焼成する。これにより、素体2が得られる。
続いて、素体2の一対の端面2a,2bのそれぞれに対して第二の導電性ペーストを設ける。第二の導電性ペーストは、導電性金属粉末、ガラスフリット及びバインダ樹脂等を混合して作製される。続いて、熱処理を施すことにより第二の導電性ペーストを素体2に焼付けて、一対の外部電極4,5を形成する。一対の外部電極4,5の表面に電気めっきを施して、めっき層を形成する。以上の工程により、積層コイル部品1が得られる。
以上説明したように、本実施形態に係る積層コイル部品1では、互いに隣り合っている第三導体部SC3の間の金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている第一導体部SC1の間及び第二導体部SC2の間のそれぞれの金属磁性粒子の密度よりも低い。これにより、積層コイル部品1では、第三導体部SC3の間の透磁率が低い。すなわち、積層コイル部品1では、コイル導体Cの角部の透磁率が低い。そのため、積層コイル部品1では、コイル導体Cの角部において磁束が集中することを抑制できるため、当該角部において磁気飽和が生じることを抑制できる。したがって、積層コイル部品1では、直流重畳特性の向上が図れる。
本実施形態に係る積層コイル部品1では、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3以上である粒子径を有する金属磁性粒子MMの透磁率は、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3より小さい粒子径を有する金属磁性粒子の透磁率より高い。積層コイル部品1では、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3以上である粒子径を有する複数の金属磁性粒子MMが、第一導体部SC1及び第二導体部SC2(以下、「導体部」)の間において、各導体部の対向方向に沿うように並んでいるので、透磁率の向上が図れる。その結果、積層コイル部品1では、インダクタンスの向上が図れる。
第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/2より大きい粒子径を有する金属磁性粒子の透磁率は、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/2以下である粒子径を有する金属磁性粒子MMの透磁率より高い。しかしながら、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/2より大きい粒子径を有する金属磁性粒子が、導体部の間で、導体部の対向方向に沿うように並ぶ場合、導体部間の金属磁性粒子の数が少なくなり得る。導体部の間に導体部の対向方向に沿うように並んでいる金属磁性粒子の数が少ない場合、導体部間の絶縁性が低下するおそれがある。第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/2以下である粒子径を有する金属磁性粒子MMが導体部の間に並ぶ数は、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/2より大きい粒子径を有する金属磁性粒子が導体部の間に並ぶ数より大きい傾向にある。したがって、積層コイル部品1では、導体部間の絶縁性の向上が図れる。
第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3より小さい粒子径を有する金属磁性粒子が導体部の間に並ぶ数は、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3以上である粒子径を有する金属磁性粒子MMが導体部の間に並ぶ数より大きい傾向にある。しかしながら、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3より小さい粒子径を有する金属磁性粒子が導体部の間に並んでいる場合、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3以上である粒子径を有する金属磁性粒子MMが導体部の間に並んでいる場合に比して、金属磁性粒子(金属磁性粒子MM)間に形成される間隙が小さい。したがって、金属磁性粒子間に樹脂REが存在し難く、導体部間の絶縁性が低下するおそれがある。積層コイル部品1では、第一距離Dc1、第二距離Dc2及び第三距離Dc3の1/3以上である粒子径を有する複数の金属磁性粒子MMが、導体部の間に導体部の対向方向に沿うように並んでいるので、金属磁性粒子MM間に樹脂REが存在しやすく、導体部間の絶縁性が低下し難い。これらの結果、積層コイル部品1は、導体部間の絶縁性の向上が図れる。
本実施形態に係る積層コイル部品1では、導体部の対向方向に沿った断面において、粒子径を有する金属磁性粒子が対向方向に沿うように並んでいる領域の面積は、対向方向で互いに隣り合っている導体部の間の領域の面積の50%より大きい。この構成は、導体部間の絶縁性の向上を一層図れる。
積層コイル部品1のQ特性は、コイル導体C(コイル導体21~29)の抵抗成分に依存する。高周波域では、表皮効果により、電流(信号)は、コイル導体Cの表面近傍を流れやすい。したがって、コイル導体C(導体部)の表面抵抗が増加すると、積層コイル部品1のQ特性は低下する。コイル導体Cの表面に凹凸が存在している構成では、コイル導体Cの表面に凹凸が存在していない構成に比して、電流が流れる長さが実質的に大きいため、表面抵抗が大きい。各側面SF1及び各側面SF2の表面粗さが、金属磁性粒子MMの平均粒子径の40%未満である構成では、各側面SF1及び各側面SF2の表面粗さが、金属磁性粒子MMの平均粒子径の40%以上である構成に比して、表面抵抗の増加が抑制され、高周波域でのQ特性の低下が抑制される。したがって、積層コイル部品1は、表面抵抗の増加を抑制して、高周波域でのQ特性の低下を抑制する。
本実施形態に係る積層コイル部品1では、コイル導体C(コイル導体21~29)は、めっき導体である。コイル導体が焼結金属導体である場合、コイル導体は、導電性ペーストに含まれる金属成分(金属粉末)が焼結することにより形成される。この場合、金属成分が焼結する以前の過程において、導電性ペーストに金属磁性粒子が食い込み、導電性ペーストの表面には、金属磁性粒子の形状に起因した凹凸が形成される。コイル導体が焼結金属導体である場合、コイル導体は、金属磁性粒子がコイル導体に食い込むように変形している。したがって、コイル導体が焼結金属導体である構成は、コイル導体の表面粗さを著しく増加させる。
これに対し、コイル導体Cがめっき導体である場合、図5に示されるように、金属磁性粒子MMはコイル導体C(導体部)に食い込み難く、コイル導体Cの変形が抑制される。したがって、コイル導体Cがめっき導体である構成は、コイル導体Cの表面粗さの増加を抑制し、表面抵抗の増加を抑制する。
本実施形態に係る積層コイル部品1では、コイル導体Cの導体部は、第一方向D1に沿って直線状に延在している第一導体部SC1と、第一方向D1と交差する第二方向D2に沿って直線状に延在している第二導体部SC2と、第一導体部SC1と第二導体部SC2とを接続していると共にコイル導体Cの角部を構成している第三導体部SC3と、を含んでいる。互いに隣り合っている第三導体部SC3の間の第三距離Dc3は、互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の第一距離Dc1、及び、互いに隣り合っている第二導体部SC2の間の第二距離Dc2よりも大きい。積層コイル部品1を製造する過程で、コイル導体Cが形成されたグリーンシートを積層して加圧する際、コイル導体Cの角部には圧力が均一に加わり難いため、コイル導体Cの角部を構成する第三導体部SC3の間に金属磁性粒子が入り込み難い傾向にある。これにより、第三導体部SC3の間の金属磁性粒子の数が少なくなり、第三導体部SC3間の絶縁性が低下するおそれがある。積層コイル部品1では、第三導体部SC3の間の距離を大きくすることにより、第三導体部SC3間の絶縁性の低下を抑制できる。
本実施形態に係る積層コイル部品1では、コイル導体Cは、第一方向D1に沿って直線状に延在している第一導体部SC1と、第二方向D2に沿って直線状に延在している第二導体部SC2と、を含む。第一導体部SC1は、第二導体部SC2よりも長い。互いに隣り合っている第二導体部SC2の間の金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている第一導体部SC1の間の金属磁性粒子の密度よりも低い。第二導体部SC2よりも長い第一導体部SC1は、第二導体部SC2よりも、断面におけるコイル内径面積が小さくなる。そのため、第一導体部SC1では、第二導体部SC2に比べて磁気飽和が生じ易くなる。そのため、積層コイル部品1では、第一導体部SC1の間の金属磁性粒子の密度を第二導体部SC2の間の金属磁性粒子の密度よりも低くすることで、第一導体部SC1において磁気飽和が生じることを抑制できる。その結果、積層コイル部品1では、直流重畳特性の向上が一層図れる。
本実施形態に係る積層コイル部品1では、距離Dcの1/3以上である粒子径を有する金属磁性粒子MMの透磁率は、距離Dcの1/3より小さい粒子径を有する金属磁性粒子の透磁率より高い。積層コイル部品1では、距離Dcの1/3以上である粒子径を有する複数の金属磁性粒子MMが、コイル導体C(コイル導体21~26)の間に第三方向D3に沿うように並んでいるので、透磁率の向上が図れる。その結果、積層コイル部品1では、インダクタンスの向上が図れる。
距離Dcの1/2より大きい粒子径を有する金属磁性粒子の透磁率は、距離Dcの1/2以下である粒子径を有する金属磁性粒子MMの透磁率より高い。しかしながら、距離Dcの1/2より大きい粒子径を有する金属磁性粒子が、コイル導体Cの間で、第三方向D3に沿うように並ぶ場合、積層コイル部品1を製造する過程で、コイル導体Cに積層ズレが生じやすい。コイル導体Cに積層ズレが生じた場合、コイル20の内側に位置する磁路の断面積が減少し、インダクタンスが低下するおそれがある。積層コイル部品1では、距離Dcの1/2以下である粒子径を有する複数の金属磁性粒子MMが、コイル導体Cの間に第三方向D3に沿うように並ぶので、コイル導体Cに積層ズレが生じ難い。これらの結果、積層コイル部品1は、インダクタンスの低下を抑制する。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
第一方向D1及び第二方向D2に沿った断面において、金属磁性粒子MMが導体部の対向方向に沿うように並んでいる領域の面積は、互いに隣り合っている導体部の間の領域の面積の50%以下であってもよい。第一方向D1及び第二方向D2に沿った断面において、金属磁性粒子MMが導体部の対向方向に沿うように並んでいる領域の面積は、互いに隣り合っている導体部の間の領域の面積の50%より大きい構成は、上述したように、導体部間の絶縁性の低下をより一層抑制する。
コイル導体C(コイル導体21~29)の数は、上述した値に限られない。
コイル20のコイル軸Axは、第一方向D1に沿って延在していてもよい。この場合、各磁性体層7は、第一方向D1に積層されており、コイル導体C(コイル導体21~29)は、第一方向D1で互いに離間している。
外部電極4は、電極部分4aのみを有していてもよく、電極部分4bのみを有していてもよい。外部電極5も、電極部分5aのみを有していてもよく、電極部分5bのみを有していてもよい。
1…積層コイル部品、2…素体、20…コイル、21~29,C…コイル導体、Ax…コイル軸、D1…第一方向、D2…第二方向、D3…第三方向、Dc1…第一距離(導体部の間の距離)、Dc2…第二距離(導体部の間の距離)、Dc3…第三距離(導体部の間の距離)、MM…金属磁性粒子、RE…樹脂、SC1…第一導体部(直線導体部)、SC2…第二導体部(直線導体部)、SC3…第三導体部(接続導体部)、SF2…側面。

Claims (7)

  1. 複数の金属磁性粒子と、前記複数の金属磁性粒子間に存在している樹脂とを含んでいる素体と、
    前記素体内に配置されていると共に、互いに電気的に接続されている複数のコイル導体を含んで構成されているコイルと、を備え、
    前記複数のコイル導体の少なくとも一部は、渦巻き状であり、前記コイルのコイル軸に沿った方向から見て、互いに隣り合っている導体部を有しており、
    前記導体部は、直線状に延在している直線導体部と、前記直線導体部を接続していると共に前記コイル導体の角部を構成している接続導体部と、を含み、
    互いに隣り合っている前記接続導体部の間の前記金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている前記直線導体部の間の前記金属磁性粒子の密度よりも低い、積層コイル部品。
  2. 複数の金属磁性粒子と、前記複数の金属磁性粒子間に存在している樹脂とを含んでいる素体と、
    前記素体内に配置されていると共に、互いに電気的に接続されている複数のコイル導体を含んで構成されているコイルと、を備え、
    前記複数のコイル導体の少なくとも一部は、渦巻き状であり、前記コイルのコイル軸に沿った方向から見て、互いに隣り合っている導体部を有しており、
    前記導体部は、直線状に延在している直線導体部と、前記直線導体部を接続していると共に前記コイル導体の角部を構成している接続導体部と、を含み、
    互いに隣り合っている前記接続導体部の間の透磁率は、互いに隣り合っている前記直線導体部の間の透磁率よりも低い、積層コイル部品。
  3. 前記素体に含まれる前記複数の金属磁性粒子は、互いに隣り合っている前記直線導体部の間の距離の1/3以上1/2以下である粒子径を有する複数の金属磁性粒子を含み、
    互いに隣り合っている前記直線導体部の間では、前記粒子径を有する前記金属磁性粒子が、前記直線導体部の対向方向に沿うように並んでいる、請求項1又は2に記載の積層コイル部品。
  4. 前記対向方向に沿った断面において、前記粒子径を有する前記金属磁性粒子が前記対向方向に沿うように並んでいる領域の面積は、前記対向方向で互いに隣り合っている前記直線導体部の間の領域の面積の50%より大きい、請求項3に記載の積層コイル部品。
  5. 前記直線導体部及び前記接続導体部のそれぞれは、前記対向方向で対向している一対の側面を有し、
    前記一対の側面の表面粗さは、前記素体に含まれる前記複数の金属磁性粒子の平均粒子径の40%未満である、請求項4に記載の積層コイル部品。
  6. 前記複数のコイル導体は、めっき導体である、請求項1~5のいずれか一項に記載の積層コイル部品。
  7. 前記直線導体部は、第一方向に沿って直線状に延在している第一導体部と、前記第一方向と交差する第二方向に沿って直線状に延在している第二導体部と、を含み、
    前記第一導体部は、前記第二導体部よりも長く、
    互いに隣り合っている前記第一導体部の間の前記金属磁性粒子の密度は、互いに隣り合っている前記第二導体部の間の前記金属磁性粒子の密度よりも低い、請求項1~6のいずれか一項に記載の積層コイル部品。
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