WO2017130720A1 - コイル部品の製造方法、コイル部品、並びにｄｃ－ｄｃコンバータ - Google Patents

コイル部品の製造方法、コイル部品、並びにｄｃ－ｄｃコンバータ Download PDF

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加藤　登
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a coil component used for a power inductor or the like of a power supply circuit, a coil component, and a DC-DC converter including the coil component.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a coil component in which a coil is embedded in an element body that is a molded body including magnetic particles.
  • Patent Document 1 still has room for improvement in terms of manufacturing a plurality of coil components in a shorter time.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a coil component manufacturing method and a coil component capable of manufacturing a plurality of coil components in a shorter time.
  • a method for manufacturing a coil component includes: A step of embedding a plurality of coils in a flat element body that is a molded body including magnetic particles, each winding axis being arranged in a matrix shape along the thickness direction of the element body, and one end portion Embedded in the plurality of coils such that is exposed on one main surface of the element body and the other end is exposed on the other main surface of the element body; Forming an electrode film serving as an input / output terminal on one main surface and the other main surface of the element body so as to be in contact with either one end or the other end of each of the plurality of coils; Cutting the element body positioned between the coils adjacent to each other in the thickness direction, and dividing into individual coil parts; including.
  • a coil component according to an aspect of the present invention is provided.
  • a rectangular parallelepiped element that is a compact including magnetic particles;
  • a coil embedded in the element body such that one end part is exposed on the first surface of the element body and the other end part is exposed on the second surface opposite to the first surface;
  • a first input / output terminal formed only on the first surface and connected to one end of the coil;
  • a second input / output terminal formed only on the second surface and connected to the other end of the coil; Is provided.
  • a DC-DC converter includes: A DC-DC converter comprising a switching element and a choke coil connected to the switching element,
  • the choke coil is A rectangular parallelepiped element that is a compact including magnetic particles;
  • a coil embedded in the element body such that one end part is exposed on the first surface of the element body and the other end part is exposed on the second surface opposite to the first surface;
  • a second input / output terminal formed only on the second surface and connected to the other end of the coil; Is provided.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 2.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 5.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 6.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a process following the process in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 8.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 13.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 14.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 15.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 16.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step that follows FIG. 13.
  • FIG. 18 is a perspective view illustrating a process following the process in FIG. 17. It is sectional drawing which shows schematic structure of the coil component which concerns on Embodiment 2 of this invention. It is sectional drawing which shows the modification of the coil components which concern on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 20 is a perspective view of a DC-DC converter including the coil component of FIG. 1 or FIG. 19.
  • FIG. 22 is a circuit diagram of the DC-DC converter of FIG. 21.
  • a method for manufacturing a coil component includes: A step of embedding a plurality of coils in a flat element body that is a molded body including magnetic particles, each winding axis being arranged in a matrix shape along the thickness direction of the element body, and one end portion Embedded in the plurality of coils such that is exposed on one main surface of the element body and the other end is exposed on the other main surface of the element body; Forming an electrode film serving as an input / output terminal on one main surface and the other main surface of the element body so as to be in contact with either one end or the other end of each of the plurality of coils; Cutting the element body positioned between the coils adjacent to each other in the thickness direction, and dividing into individual coil parts; including.
  • the coils are separated into individual coil parts. ) Can be manufactured.
  • the electrode film may be formed by plating.
  • an electrode film serving as an input / output terminal can be formed more easily, and a plurality of coil components can be manufactured in a shorter time.
  • the coil has a winding portion wound spirally around the winding axis, and the wire constituting the winding portion is an insulating fixing material provided between adjacent wire rods. It is preferable that it is fixed by. In this case, for example, even when a compressive force is applied to the coil in the winding axis direction when the element body is formed, the coil can be prevented from being deformed. As a result, the element body can be more easily formed without being particularly conscious of the deformation of the coil.
  • the coil is a vertically long coil whose longitudinal direction is the winding axis direction.
  • the number of coils that can be arranged within a specific area when viewed from the thickness direction of the element body can be increased as compared with a case where the coil is a horizontally long coil having the winding axis direction as the short direction. As a result, more coil components can be manufactured in a shorter time.
  • the coil includes a winding portion spirally wound around the winding axis, a placement portion provided away from the winding portion, the winding portion, and the placement portion described above.
  • a connecting portion that connects the coil, and the element body places the placement portion of the coil on a pedestal, and the placement portion holds the posture in which the winding portion extends in the winding axis direction.
  • the coil is preferably formed so as to be embedded in the state. Thereby, the attitude
  • the mounting portion is configured by a second winding portion that is spirally wound around the winding axis and has a smaller number of turns than the winding portion.
  • winding part, a connection part, and a mounting part can be comprised with one wire.
  • the coil component which concerns on 1 aspect of this invention A rectangular parallelepiped element that is a compact including magnetic particles; A coil embedded in the element body such that one end is exposed on the first surface of the element body and the other end is exposed on a second surface opposite to the first surface of the element body; A first input / output terminal formed only on the first surface of the element body and connected to one end of the coil; A second input / output terminal formed only on the second surface of the element body and connected to the other end of the coil; It is comprised so that it may be provided.
  • the first or second input / output terminal is not formed on the surface other than the first and second surfaces of the element body that is a compact including the magnetic particles, the first or second insertion is performed on the surface.
  • the generation of eddy current due to the formation of the output terminal can be suppressed, and the performance of the coil component can be further improved.
  • the coil includes a winding portion spirally wound around a winding axis, a connection portion provided apart from the winding portion and connected to the first or second input / output terminal, It is preferable that the connection part is connected to the winding part and the connection part, and the connection part is formed to extend in the circumferential direction around the winding axis. According to this configuration, since the area where the coil is connected to the first or second input / output terminal can be expanded more than the cross-sectional area of the wire constituting the coil, the coil and the input / output terminal Connection reliability can be improved.
  • the magnetic particles are magnetic metal powder
  • the element body is a green compact including the magnetic metal powder.
  • This compacted body is formed by compression molding magnetic metal powder through a binder such as resin, and can increase the content of the magnetic metal powder in the element body. It is possible to configure an excellent coil component. In addition, the compacting body does not need to contain resin.
  • a DC-DC converter includes: A DC-DC converter comprising a switching element and a choke coil connected to the switching element,
  • the choke coil is A rectangular parallelepiped element that is a compact including magnetic particles;
  • a coil embedded in the element body such that one end part is exposed on the first surface of the element body and the other end part is exposed on the second surface opposite to the first surface;
  • a second input / output terminal formed only on the second surface and connected to the other end of the coil; Is provided.
  • the first or second input / output terminal is not formed on the surface other than the first and second surfaces of the element body that is a compact including the magnetic particles, the first or second insertion is performed on the surface.
  • the output terminal By forming the output terminal, the generation of eddy current can be suppressed and the performance of the choke coil component can be further improved.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of the coil component.
  • the coil component 4 includes a coil 1, a rectangular parallelepiped element body 2, a first input / output terminal 3a, and a second input / output terminal 3b.
  • the coil 1 is formed in the element body 2 such that one end portion 12a is exposed on the first surface 2a of the element body 2 and the other end portion 12b is exposed on the second surface 2b facing the first surface 2a of the element body 2. It is buried in.
  • the coil 1 is, for example, an air-core type coil configured by winding a copper wire or the like into a substantially rectangular shape in plan view.
  • the cross section of the wire is, for example, a rectangle (including a square) or a circle.
  • An insulating film may be formed on the surface of the coil 1.
  • Element body 2 is a molded body containing magnetic particles.
  • the element body 2 contains 85% by volume or more, preferably 95% by volume or more of magnetic particles.
  • the element body 2 has, for example, a structure in which iron-based magnetic metal powder is compacted with a thermosetting binder resin (for example, epoxy resin).
  • the magnetic particles of the iron-based magnetic metal powder may be, for example, iron added with manganese or chromium as an additive.
  • the element body 2 may be a molded body that does not contain a binder resin, forms an oxide film as an insulator on the surface of the magnetic particles, and is formed so that crystals forming the oxide film are connected to each other. .
  • the first input / output terminal 3 a is formed only on the first surface 2 a of the element body 2 and is connected to one end 12 a of the coil 1.
  • the second input / output terminal 3 b is formed only on the second surface 2 b of the element body 2 and is connected to the other end 12 b of the coil 1.
  • FIGS. 2 to 9 are sectional views or perspective views schematically showing the method for manufacturing the coil component according to the first embodiment of the present invention.
  • a plurality of coils 1 are arranged in a matrix on a pedestal 100.
  • the coil 1 is separated from the winding part 11 wound spirally around the winding axis AX and the both ends of the winding part 11 as shown in FIGS. 2 and 3.
  • a pair of linear portions 12, 12 extending in this manner.
  • the winding part 11 and the linear part 12 are comprised with one wire.
  • each coil 1 has an end 12 a of one linear portion 12 inserted into the pedestal 100 so that the winding axis AX is perpendicular to the surface 100 a of the pedestal 100. Placed in.
  • an uncured element body 2 is formed on a pedestal 100 so as to embed a plurality of coils 1 therein, and is cured (compacted) to be integrated with the coil 1.
  • the plurality of coils 1 are embedded in the flat element body 2.
  • Each coil 1 is arranged such that the winding axis AX is along the thickness direction of the element body 2.
  • the pedestal 100 is removed from the element body 2 and exposed so that the end portion 12 a of one linear portion 12 of the coil 1 protrudes from one main surface 2 a of the element body 2. Further, the surface layer portion of the other main surface 2b of the element body 2 is polished so that the end portion 12b of the other linear portion 12 of the coil 1 protrudes from the other main surface 2b of the element body 2 as shown in FIG. To be exposed.
  • the polishing of the surface layer portion of the other main surface 2b of the element body 2 can be performed by, for example, sand blasting.
  • electrode films 3 and 3 are formed on both main surfaces 2 a and 2 b of the element body 2 so as to be in contact with the respective end portions 12 a and 12 b of the plurality of coils 1. Thereby, each coil 1 is connected to the electrode films 3 and 3.
  • the electrode film 3 is formed, for example, by attaching a metal thin film such as a copper foil to the main surfaces 2 a and 2 b of the element body 2.
  • the electrode film 3 may be formed by applying a conductive paste to both the main surfaces 2 a and 2 b of the element body 2 and then curing the conductive paste.
  • a plating film made of a metal material such as nickel or gold may be formed.
  • the electrode film 3 formed on the main surface 2a of the element body 2 functions as the first input / output terminal 3a
  • the electrode film 3 formed on the main surface 2b of the element body 2 functions as the second input / output terminal 3b.
  • the electrode film 3 and the element body 2 positioned between the adjacent coils 1 and 1 are cut in the thickness direction along a plurality of cutting lines L1 and L2 indicated by dotted lines in FIG. In this way, the individual coil parts 4 are separated into individual pieces.
  • the plurality of coils 1 are embedded in the element body 2 and the electrode films 3 and 3 are formed, they are separated into individual coil components 4.
  • the coil component 4 can be manufactured in a shorter time (simultaneously).
  • the coil component 4 has a rectangular parallelepiped shape, and the coil 1 has an end portion 12a exposed to the first surface 2a of the element body 2 and the other end portion 12b as shown in FIG. Embedded in the element body 2 so as to be exposed on the second surface 2 b of the element body 2.
  • the electrode film 3 serving as the first input / output terminal 3 a is formed only on the first surface 2 a of the element body 2.
  • the electrode film 3 serving as the second input / output terminal 3 b is formed only on the second surface 2 b of the element body 2.
  • the electrode film 3 is not formed on the surfaces other than the first surface 2a and the second surface 2b of the element body 2, and the flow of magnetic flux is not hindered as shown by the broken line arrows in FIG.
  • the performance of the coil component 4 can be further improved.
  • the electrode film 3 has the folded portion 3c so as to be formed on the surface other than the first surface 2a and the second surface 2b of the element body 2, As shown by a broken line arrow in FIG. 11, the flow of magnetic flux can be inhibited by the folded portion 3c. Thereby, an eddy current is generated and the performance (eg, Q value) of the coil component 4 may be reduced.
  • the folded portion 3c is folded longer than shown in FIG. 11 and the winding portion 11 and the folded portion 3c overlap in the lateral direction (direction orthogonal to the winding axis AX) in FIG.
  • one electrode film 3 functions as an input terminal, and the other electrode film 3 functions as an output terminal.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various other modes.
  • the end portion 12b of the other linear portion 12 of the coil 1 is removed.
  • this invention is not limited to this.
  • the element body 2 when forming the element body 2, the element body 2 may be formed such that the end portion 12 b of the other linear portion 12 of the coil 1 protrudes from the other main surface 2 b of the element body 2.
  • the straight line portion 12 is not necessarily a straight line, and may be, for example, an arc shape.
  • the straight portion 12 may have any shape that has little influence on the flow of magnetic flux that flows from between the winding portion 11 and the main surfaces 2a and 2b of the element body 2.
  • the end portions 12 a and 12 b of the straight portions 12 and 12 do not necessarily protrude from both main surfaces 2 a and 2 b of the element body 2, and may be exposed from both main surfaces 2 a and 2 b of the element body 2.
  • the surface layer portions of both the main surfaces 2a and 2b of the element body 2 are polished with a diamond scraper so that the end portions 12a and 12b of the linear portions 12 and 12 are exposed from both the main surfaces 2a and 2b of the element body 2. May be.
  • projecting the end portions 12a and 12b of the straight portions 12 and 12 from both the main surfaces 2a and 2b of the element body 2 increases the contact area between the electrode film 3 and the end portion of the coil 1, and the electrode film 3 and the end of the coil 1 can be improved in bonding strength, which is preferable.
  • the wire constituting the winding portion 11 of the coil 1 is fixed by an insulating fixing material 5 such as a resin provided between adjacent wires as shown in FIG.
  • an insulating fixing material 5 such as a resin provided between adjacent wires as shown in FIG.
  • the coil 1 is preferably a vertically long coil whose longitudinal direction is the winding axis direction.
  • the number of coils 1 that can be arranged within a specific area when viewed from the thickness direction of the element body 2 is increased as compared with a case where the coil 1 is a horizontally long coil having a winding axis direction as a short direction. Can do. As a result, more coil components 4 can be manufactured in a shorter time.
  • a resin layer that is nonmagnetic or has a lower magnetic permeability than that of the element body 2 may be interposed between the element body 2 and the electrode film 3.
  • Such a structure can be realized, for example, by arranging an uncured resin layer before and after applying the element body 2 to the pedestal 100.
  • a nonmagnetic or resin layer having a lower permeability than that of the element body 2 between the element body 2 and the electrode film 3 a closed magnetic path is formed in the element body 2, and a magnetic flux collides with the electrode film 3. Due to this, eddy currents are less likely to occur. Therefore, deterioration of the Q value of the coil 1 can be suppressed.
  • the electrode film 3 is formed as a plating film, it is easy to select a material having higher plating resistance than the element body 2 as the resin of the resin layer.
  • the coil 1 can be easily placed on the base 100 due to the viscosity (adhesive force) of the resin layer.
  • FIGS. 13 to 18 are cross-sectional views or perspective views schematically showing a method for manufacturing a coil component according to the second embodiment of the present invention. Note that parts that are the same as or similar to the parts described in the first embodiment are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
  • a plurality of coils 1 ⁇ / b> A are arranged in parallel (for example, in a matrix) on a pedestal 100.
  • the coil 1A is, for example, an air-core type coil configured by winding a copper-based wire in a substantially rectangular shape in plan view.
  • the coil 1 ⁇ / b> A includes a winding part (also referred to as a first winding part) 11 that is spirally wound around a winding axis AX, and a winding part. 11 and a pair of linear portions 12 and 12 extending away from each other.
  • the coil 1A further includes second winding portions 13 and 13 which are examples of placement portions connected to the end portions 12a and 12b of the pair of linear portions 12 and 12, respectively.
  • the linear portion 12 functions as a connecting portion that connects the winding portion 11 and the second winding portion 13.
  • the second winding portion 13 is configured to be spirally wound around the winding axis AX and to have a smaller number of turns than the winding portion 11.
  • the winding part 11, the linear part 12, and the second winding part 13 are configured to be vertically and horizontally symmetrical by a single wire. As shown in FIG.
  • each coil 1 ⁇ / b> A has one second winding portion 13 placed on the pedestal 100 so that the winding axis AX is perpendicular to the surface 100 a of the pedestal 100. Be placed. Note that one second winding portion 13 may be attached to the pedestal 100 with an adhesive, for example.
  • the uncured element body 2 is formed on the pedestal 100 so as to embed a plurality of coils 1 ⁇ / b> A therein, and cured (compact molding) to be integrated with the coil 1 ⁇ / b> A.
  • a plurality of coils 1 ⁇ / b> A are embedded in the flat element body 2.
  • each coil 1 ⁇ / b> A is arranged such that the winding axis AX is along the thickness direction of the element body 2.
  • the pedestal 100 is removed from the element body 2, and a part of one second winding portion 13 is exposed from one main surface 2 a of the element body 2.
  • the surface layer portion of the other main surface 2 b of the element body 2 is polished by sandblasting or the like, so that the other main surface 2 b of the element body 2 has one of the other second winding portions 13. Expose the part.
  • the entire surface of the element body 2 in which the plurality of coils 1A are embedded is plated to form the electrode film 3 to be the first or second input / output terminals 3a, 3b.
  • the element body 2 in which the plurality of coils 1 ⁇ / b> A are embedded is dipped in a plating solution and then dried to form the electrode film 3 on the entire surface of the element body 2. Thereby, each coil 1 ⁇ / b> A is connected to the electrode film 3.
  • the electrode film 3 and the element body 2 located between the coils 1A and 1A adjacent to each other are cut in the thickness direction and separated into individual coil components 4A.
  • the individual coil parts 4 are separated into individual pieces. 4A can be manufactured in a shorter time (simultaneously).
  • the electrode film 3 is formed by plating. More specifically, in the second embodiment, the element body 2 in which the plurality of coils 1A are embedded is immersed in a plating solution and then dried, and the electrode film 3 serving as an input / output terminal on the entire surface of the element body 2. And then separated into individual coil parts 4. The electrode film (plating) 3 adhered (abnormally deposited) to the side surface of the coil component 4 is removed by cutting at the time of separation. As a result, the electrode films 3 and 3 serving as the first or second input / output terminals can be more easily (simultaneously) formed on both the main surfaces 2a and 2b of the element body 2, and the plurality of coil components 4A can be made shorter. Can be manufactured in time.
  • the element body 2 is placed on the pedestal 100 using the second winding portion 13 of the coil 1 ⁇ / b> A as a placement portion, and is wound by the second winding portion 13.
  • the coil 11A is formed so as to be embedded in a state in which the portion 11 is held in a posture extending in the winding axis direction. Thereby, the element body 2 can be more easily formed while maintaining the posture of the coil 1A.
  • the mounting portion is configured by one second winding portion 13, the winding portion 11, the straight portion 12, and the mounting portion are configured by a single wire. can do.
  • the two second winding portions 13 are provided in one coil 1A, when arranging a plurality of coils 1A on the pedestal 100 as shown in FIG.
  • the coils 1A can be arranged more easily without particularly worrying about the direction of the winding axis direction of each coil 1A.
  • this invention is not limited to this, The structure which provided the one 2nd winding part 13 in one coil 1A may be sufficient.
  • the coil component 4A according to the second embodiment has a rectangular parallelepiped shape, and the coil 1 includes a first surface 2a of the element body 2 in which a part of one of the second winding portions 13 is formed as shown in FIG. And is embedded in the element body 2 so that a part of the other second winding portion 13 is exposed to the second surface 2b of the element body 2.
  • the electrode film 3 serving as the first input / output terminal 3 a is formed only on the first surface 2 a of the element body 2.
  • the electrode film 3 serving as the second input / output terminal 3 b is formed only on the second surface 2 b of the element body 2.
  • the electrode film 3 is not formed on the surfaces other than the first surface 2a and the second surface 2b of the element body 2, and the flow of magnetic flux is not hindered as shown by the broken line arrows in FIG.
  • the performance of the coil component 4A can be further improved.
  • one electrode film 3 functions as an input terminal, and the other electrode film 3 functions as an output terminal.
  • the surface layer portion of the other main surface 2 b of the element body 2 is polished, and the other second surface of the element body 2 is then polished.
  • the present invention is not limited to this.
  • the element body 2 when forming the element body 2, the element body 2 may be formed such that a part of the other second winding portion 13 is exposed from the other main surface 2 b of the element body 2.
  • a part of the other second winding portion 13 located in the surface layer portion may also be polished. Since the second winding part 13 is spirally wound, even if a part of the second winding part 13 is polished, a part of the remaining part of the second winding part 13 is the other part of the element body 2.
  • the main surface 2b can be exposed.
  • the area where a part of the remaining portion is exposed from the other main surface 2b of the element body 2 is larger than the cross-sectional area of the wire constituting the coil 1A. That is, the area where the second winding portion 13 is connected to the electrode film 3 can be increased. Thereby, the reliability of the connection between the coil 1A and the electrode film 3 can be improved.
  • the remaining part of the winding of the second winding part 13 embedded in the element body 2 by polishing the second winding part 13 may have a spiral form or a spiral form. (For example, the number of turns may be less than one turn). That is, the remaining portion of the second winding portion 13 only needs to be formed so as to extend in the circumferential direction about the winding axis AX.
  • the remaining part of the winding of the second winding part 13 embedded in the element body 2 by polishing the second winding part 13 is also referred to as a “connection part”.
  • the “connecting portion” is a portion where one end is connected to the end 12 a or 12 b of the linear portion 12 and the other end is connected to the electrode film 3.
  • the straight line portion 12 is not necessarily a straight line, and may be, for example, an arc shape.
  • the straight portion 12 may have any shape that has little influence on the flow of magnetic flux that flows from between the winding portion 11 and the second winding portion 13.
  • the surface layer portion of the one main surface 2a of the element body 2 is polished so that the one main surface 2a of the element body 2 and the second surface of the main body 2 A part of the winding part 13 may be exposed.
  • a part of one second winding portion 13 located in the surface layer portion of one main surface 2a of the element body 2 may also be polished.
  • the electrode film 3 serving as the first input / output terminal is formed only on the first surface 2 a of the element body 2, and the electrode film 3 serving as the second input / output terminal is the second surface of the element body 2.
  • the present invention is not limited to this.
  • the folded portion 3 c is preferably provided on the side of the second winding portion 13, but is not provided on the side of the linear portion 12.
  • the flow of magnetic flux is not hindered as shown by the broken line arrow in FIG. 19, and it is possible to suppress the influence of the second winding portion 13 on the flow of magnetic flux. Can be improved.
  • winding part 13 of the coil 1A is being fixed with insulating fixing materials, such as resin provided between the mutually adjacent wire materials.
  • insulating fixing materials such as resin provided between the mutually adjacent wire materials.
  • the coil 1A is preferably a vertically long coil whose longitudinal direction is the winding axis direction.
  • the number of coils 1A that can be arranged within a specific area when viewed from the thickness direction of the element body 2 is increased as compared with the case where the coil 1A is a horizontally long coil having the winding axis direction as the short direction. Can do. As a result, more coil components 4A can be manufactured in a shorter time.
  • DC-DC converter 50 Next, a configuration example of the DC-DC converter 50 including the coil components 4 and 4A according to the first and second embodiments will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 21 is a perspective view of the DC-DC converter 50 including the coil components 4 and 4A.
  • FIG. 22 is a circuit diagram of the DC-DC converter 50 of FIG.
  • the DC-DC converter 50 is a step-up / step-down DC-DC converter. As shown in FIG. 20, the DC-DC converter 50 includes a switching element 52, coil components 4 and 4A used as choke coils, an input capacitor 53, and an output capacitor 54 mounted on a printed wiring board 51. It has a structure.
  • the coil components 4 and 4A are connected to the switching element 52 as shown in FIG.
  • One end of an input capacitor 53 is connected to the input terminal of the switching element 52.
  • the other end of the input capacitor 53 is grounded.
  • One end of an output capacitor 54 is connected to the output terminal of the switching element 52. The other end of the output capacitor 54 is grounded.
  • the DC-DC converter 50 since the DC-DC converter 50 includes the coil parts 4 and 4A described above, it is possible to improve the performance of the DC-DC converter 50 such as the direct current superposition characteristics, and the DC corresponding to a large current. -A DC converter can be configured.
  • the present invention can manufacture a plurality of coil parts in a shorter time, it is useful for manufacturing a choke coil used for a DC-DC converter, for example.

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Abstract

複数のコイル部品をより短時間で製造することができるコイル部品の製造方法及びコイル部品を提供する。本発明に係るコイル部品の製造方法は、磁性体粒子を含む成形体である平板状の素体内に複数のコイルを埋設する工程であって、それぞれの巻回軸が素体の厚み方向に沿うようにマトリックス状に配置され、一端部が素体の一方の主面に露出し、且つ他端部が素体の他方の主面に露出するように、複数のコイルを埋設する工程と、素体の一方の主面及び他方の主面に、複数のコイルのそれぞれの一端部又は他端部に接触するように入出力端子となる電極膜を形成する工程と、互いに隣接するコイルの間に位置する素体を厚み方向に切断して、個々のコイル部品となるように個片化する工程とを含む。

Description

コイル部品の製造方法、コイル部品、並びにＤＣ－ＤＣコンバータ
　本発明は、電源回路のパワーインダクタ等に用いられるコイル部品の製造方法、コイル部品、及びこのコイル部品を備えるＤＣ－ＤＣコンバータに関する。
　従来、この種のコイル部品の製造方法としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１には、磁性体粒子を含む成形体である素体の内部にコイルが埋設されたコイル部品の製造方法が開示されている。
特開２０１５－８８５４５号公報
　しかしながら、特許文献１のコイル部品の製造方法では、複数のコイル部品をより短時間で製造するという観点において、未だ改善の余地がある。
　本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、複数のコイル部品をより短時間で製造することができるコイル部品の製造方法及びコイル部品を提供することにある。
　前記目的を達成するために、本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法は、
　磁性体粒子を含む成形体である平板状の素体内に複数のコイルを埋設する工程であって、それぞれの巻回軸が前記素体の厚み方向に沿うようにマトリックス状に配置され、一端部が前記素体の一方の主面に露出し、且つ他端部が前記素体の他方の主面に露出するように、前記複数のコイルを埋設する工程と、
　前記素体の一方の主面及び他方の主面に、前記複数のコイルのそれぞれの一端部又は他端部のいずれか一方に接触するように入出力端子となる電極膜を形成する工程と、
　互いに隣接する前記コイルの間に位置する前記素体を厚み方向に切断して、個々のコイル部品となるように個片化する工程と、
　を含む。
　本発明の一態様に係るコイル部品は、
　磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
　一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
　前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
　前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
　を備える。
　本発明の一態様に係るＤＣ－ＤＣコンバータは、
　スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ－ＤＣコンバータであって、
　前記チョークコイルは、
　磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
　一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
　前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
　前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
　を備える。
　本発明によれば、複数のコイル部品をより短時間で製造することができるコイル部品の製造方法を提供することができる。
本発明の実施の形態１に係るコイル部品の概略構成を示す断面図である。 図１のコイル部品の製造方法の一工程を模式的に示す斜視図である。 図２の断面図である。 図２に続く工程を示す断面図である。 図４に続く工程を示す断面図である。 図５に続く工程を示す断面図である。 図６に続く工程を示す断面図である。 図７に続く工程を示す斜視図である。 図８に続く工程を示す断面図である。 図１のコイル部品における磁束の流れを示す断面図である。 比較例に係るコイル部品を示す断面図である。 コイルを構成する巻線間に絶縁性固定材が設けられた状態を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係るコイル部品の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。 図１３に続く工程を示す断面図である。 図１４に続く工程を示す断面図である。 図１５に続く工程を示す断面図である。 図１６に続く工程を示す断面図である。 図１７に続く工程を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係るコイル部品の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係るコイル部品の変形例を示す断面図である。 図１又は図１９のコイル部品を備えるＤＣ－ＤＣコンバータの斜視図である。 図２１のＤＣ－ＤＣコンバータの回路図である。
　本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法は、
　磁性体粒子を含む成形体である平板状の素体内に複数のコイルを埋設する工程であって、それぞれの巻回軸が前記素体の厚み方向に沿うようにマトリックス状に配置され、一端部が前記素体の一方の主面に露出し、且つ他端部が前記素体の他方の主面に露出するように、前記複数のコイルを埋設する工程と、
　前記素体の一方の主面及び他方の主面に、前記複数のコイルのそれぞれの一端部又は他端部のいずれか一方に接触するように入出力端子となる電極膜を形成する工程と、
　互いに隣接する前記コイルの間に位置する前記素体を厚み方向に切断して、個々のコイル部品となるように個片化する工程と、
　を含む。
　この製造方法によれば、素体内に複数のコイルを埋設し、電極膜を形成した後、個々のコイル部品となるように個片化しているので、複数のコイル部品をより短時間で（同時に）製造することができる。
　なお、前記電極膜は、メッキ処理により形成されてもよい。この場合、入出力端子となる電極膜をより容易に形成することができ、複数のコイル部品をより短時間で製造することができる。
　また、前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部を有し、前記巻線部を構成する線材は、互いに隣接する線材間に設けられた絶縁性固定材によって固定されていることが好ましい。この場合、例えば、素体の形成時にコイルに対して巻回軸方向に圧縮力が加わったとしても、コイルが変形することを抑えることができる。これにより、コイルの変形を特に意識することなく、素体をより容易に形成することができる。
　また、前記コイルは、巻回軸方向を長手方向とする縦長型コイルであることが好ましい。この場合、コイルが巻回軸方向を短手方向とする横長型コイルである場合に比べて、素体の厚み方向から見て特定の面積内に配置できるコイルの個数を増加させることができる。その結果、より多くのコイル部品をより短時間で製造することができる。
　また、前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、前記巻線部から離れて設けられた載置部と、前記巻線部と前記載置部とを連結する連結部とを備え、前記素体は、前記コイルの載置部を台座上に載置し、当該載置部により前記巻線部が巻回軸方向に延在する姿勢を保持した状態で、前記コイルを埋設するように形成されることが好ましい。これにより、コイルの姿勢を保持して、素体をより容易に形成することができるし、コイルと各入出力端子との接続信頼性も高くすることができる。
　また、前記載置部は、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回され且つ前記巻線部よりも巻数が少ない第２巻線部により構成されることが好ましい。これにより、一本の線材で巻線部、連結部、及び載置部を構成することができる。
　また、本発明の一態様に係るコイル部品は、
　磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
　一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記素体の第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体内に埋設されたコイルと、
　前記素体の第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
　前記素体の第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
　を備えるように構成されている。
　この構成によれば、磁性体粒子を含む成形体である素体の第１及び第２面以外の面は第１又は第２入出力端子が形成されないので、当該面に第１又は第２入出力端子が形成されることにより渦電流が発生することを抑えて、コイル部品の性能をより向上させることができる。
　なお、前記コイルは、巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、前記巻線部から離れて設けられ、第１又は第２入出力端子に接続される接続部と、前記巻線部と前記接続部とを連結する連結部と、を備え、前記接続部は、前記巻回軸を中心として周回方向に延びるように形成されることが好ましい。この構成によれば、前記コイルが前記第１又は第２入出力端子と接続される面積を、前記コイルを構成する線材の断面積よりも拡大することができるので、コイルと入出力端子との接続の信頼性を向上させることができる。
　前記磁性体粒子は磁性金属粉末であり、前記素体は前記磁性金属粉末を含む圧粉成形体であることが好ましい。この圧粉成形体は、磁性金属粉末を樹脂等の結合材を介して圧縮成形したものであり、素体における磁性金属粉末のコンテンツを高めることができるため、磁気飽和を起こしにくく、直流重畳特性に優れたコイル部品を構成できる。なお、圧粉成形体は樹脂を含んでいなくてもよい。
　また、本発明の一態様に係るＤＣ－ＤＣコンバータは、
　スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ－ＤＣコンバータであって、
　前記チョークコイルは、
　磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
　一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
　前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
　前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
　を備える。
　この構成によれば、磁性体粒子を含む成形体である素体の第１及び第２面以外の面は第１又は第２入出力端子が形成されないので、当該面に第１又は第２入出力端子が形成されることにより渦電流が発生することを抑えて、チョークコイル部品の性能をより向上させることができる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　（実施の形態１）
　図１を用いて、本発明の実施の形態１に係るコイル部品の製造方法により製造されるコイル部品の構成を説明する。図１は当該コイル部品の概略構成を示す断面図である。
　図１に示すように、本実施の形態に係るコイル部品４は、コイル１と、直方体形状の素体２と、第１入出力端子３ａと、第２入出力端子３ｂとを備えている。
　コイル１は、一端部１２ａが素体２の第１面２ａに露出し且つ他端部１２ｂが素体２の第１面２ａに対向する第２面２ｂに露出するように、素体２内に埋設されている。コイル１は、例えば、銅系などの線材を平面視において略矩形に巻き回して構成された空芯型のコイルである。線材の断面は、例えば、矩形（正方形を含む）、円形などである。なお、コイル１の表面には、絶縁被膜が形成されてもよい。
　素体２は、磁性体粒子を含む成形体である。例えば、素体２は、磁性体粒子を８５体積％以上、好ましくは９５体積％以上含む。素体２は、例えば、鉄系の磁性金属粉末を熱硬化性のバインダ樹脂（例えば、エポキシ樹脂）で圧粉成形した構造を有する。鉄系の磁性金属粉末の磁性体粒子は、例えば、鉄に添加剤としてマンガン又はクロムを加えたものであってよい。また、素体２は、バインダ樹脂を含まず、磁性体粒子の表面に絶縁体として酸化膜を形成し、当該酸化膜を構成する結晶同士が繋がるように成形された成形体であってもよい。
　第１入出力端子３ａは、素体２の第１面２ａ上にのみ形成され、コイル１の一端部１２ａに接続されている。
　第２入出力端子３ｂは、素体２の第２面２ｂ上にのみ形成され、コイル１の他端部１２ｂに接続されている。
　次に、図２～図９を用いて、本発明の実施の形態１に係るコイル部品の製造方法を説明する。図２～図９は、本発明の実施の形態１に係るコイル部品の製造方法を模式的に示す断面図又は斜視図である。
　まず、図２に示すように、台座１００上に複数のコイル１をマトリックス状に配置する。本実施の形態１において、コイル１は、図２及び図３に示すように巻回軸ＡＸを中心として螺旋状に巻き回された巻線部１１と、巻線部１１の両端部から互いに離れるように延在する一対の直線部１２，１２とを備えている。巻線部１１及び直線部１２は、一本の線材で構成されている。各コイル１は、図３に示すように、一方の直線部１２の端部１２ａが台座１００の内部に挿入されることにより、巻回軸ＡＸが台座１００の表面１００ａに対して垂直になるように配置される。
　次いで、図４に示すように、台座１００上に複数のコイル１を内部に埋設するように未硬化状態の素体２を形成し、硬化（圧粉成形）させてコイル１と一体化する。これにより、平板状の素体２内に複数のコイル１が埋設される。また、各コイル１は、巻回軸ＡＸが素体２の厚み方向に沿うように配置される。
　次いで、図５に示すように、素体２から台座１００を取り外し、当該素体２の一方の主面２ａからコイル１の一方の直線部１２の端部１２ａが突出するように露出させる。また、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を研磨して、図６に示すように、素体２の他方の主面２ｂからコイル１の他方の直線部１２の端部１２ｂが突出するように露出させる。なお、素体２の他方の主面２ｂの表層部分の研磨は、例えば、サンドブラストによって行うことができる。
　次いで、図７に示すように、素体２の両主面２ａ，２ｂに、複数のコイル１のそれぞれの端部１２ａ，１２ｂに接触するように電極膜３，３を形成する。これにより、各コイル１が電極膜３，３に接続される。電極膜３は、例えば、銅箔などの金属薄膜を素体２の主面２ａ，２ｂに貼り付けることにより形成される。また、電極膜３は、導電性ペーストを素体２の両主面２ａ，２ｂに塗布した後、硬化させることによって形成されてもよい。また、電極膜３上には、例えば、ニッケル、金などの金属材料により構成されるメッキ膜が形成されてもよい。素体２の主面２ａに形成される電極膜３は、第１入出力端子３ａとして機能し、素体２の主面２ｂに形成される電極膜３は、第２入出力端子３ｂとして機能する。
　次いで、図８にて点線で示す複数の切断線Ｌ１，Ｌ２に沿って、互いに隣接するコイル１，１間に位置する電極膜３及び素体２を厚み方向に切断して、図９に示すように、個々のコイル部品４となるように個片化する。
　本実施の形態１によれば、素体２内に複数のコイル１を埋設し、電極膜３，３を形成した後、個々のコイル部品４となるように個片化しているので、複数のコイル部品４をより短時間で（同時的に）製造することができる。
　また、本実施の形態１によるコイル部品４は、直方体形状を有し、コイル１は、図１０に示すように、端部１２ａが素体２の第１面２ａに露出し且つ他端部１２ｂが素体２の第２面２ｂに露出するように、素体２内に埋設される。また、第１入出力端子３ａとなる電極膜３は、素体２の第１面２ａ上にのみ形成される。また、第２入出力端子３ｂとなる電極膜３は、素体２の第２面２ｂ上にのみ形成される。この構成によれば、素体２の第１面２ａ及び第２面２ｂ以外の面は、電極膜３が形成されず、図１０にて破線矢印で示すように磁束の流れが阻害されないので、コイル部品４の性能をより向上させることができる。
　なお、これに対して、図１１に示すように、電極膜３が素体２の第１面２ａ及び第２面２ｂ以外の面にも形成されるように折返し部３ｃを有する場合には、図１１にて破線矢印で示すように磁束の流れが折返し部３ｃに阻害され得る。これにより、渦電流が発生して、コイル部品４の性能（例えば、Ｑ値）が低下するおそれがある。特に折り返し部３ｃが図１１に示すより長く折り返し、図１１の横方向（巻回軸ＡＸと直交する方向）で巻線部１１と折返し部３ｃが重なる場合にＱ値の低下が大きくなる。
　なお、コイル部品４がプリント配線基板等に実装された後、一方の電極膜３は入力端子として機能し、他方の電極膜３は出力端子として機能する。
　なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、図５及び図６を用いて説明したように、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を研磨することにより、コイル１の他方の直線部１２の端部１２ｂを素体２の他方の主面２ｂから突出するように露出させたが、本発明はこれに限定されない。例えば、素体２を形成する際、コイル１の他方の直線部１２の端部１２ｂが素体２の他方の主面２ｂから突出するように素体２を形成してもよい。
　なお、直線部１２は、必ずしも直線である必要はなく、例えば、円弧状であってもよい。直線部１２は、巻線部１１と素体２の主面２ａ，２ｂとの間から流れ出る磁束の流れに与える影響が少ない形状であればよい。
　また、直線部１２，１２の端部１２ａ，１２ｂは、素体２の両主面２ａ，２ｂから必ずしも突出する必要はなく、素体２の両主面２ａ，２ｂから露出していればよい。例えば、素体２の両主面２ａ，２ｂの表層部分を、ダイヤモンドスクレイバーによって研磨して、直線部１２，１２の端部１２ａ，１２ｂを素体２の両主面２ａ，２ｂから露出させてもよい。但し、直線部１２，１２の端部１２ａ，１２ｂを素体２の両主面２ａ，２ｂから突出させる方が、電極膜３とコイル１の端部との接触面積を増加させて、電極膜３とコイル１の端部との接合強度を向上させることができるため、好ましい。
　また、コイル１の巻線部１１を構成する線材は、図１２に示すように、互いに隣接する線材間に設けられた樹脂などの絶縁性固定材５によって固定されていることが好ましい。この場合、例えば、素体２の形成時にコイル１に対して巻回軸方向に圧縮力が加わったとしても、コイル１が変形することを抑えることができる。これにより、コイル１の変形を特に意識することなく、素体２をより容易に形成することができる。
　また、コイル１は、巻回軸方向を長手方向とする縦長型コイルであることが好ましい。この場合、コイル１が巻回軸方向を短手方向とする横長型コイルである場合に比べて、素体２の厚み方向から見て特定の面積内に配置できるコイル１の個数を増加させることができる。その結果、より多くのコイル部品４をより短時間で製造することができる。
　また、素体２と電極膜３との間に、非磁性または素体２よりも低透磁率の樹脂層を介在させてもよい。このような構造は、例えば、素体２を台座１００に付与する前、および付与した後に未硬化状態の樹脂層を配置することで実現できる。非磁性または素体２よりも低透磁率の樹脂層を素体２と電極膜３との間に設けることで、素体２内で閉磁路が形成され、電極膜３に磁束が衝突することによる渦電流がさらに発生しにくくなる。したがって、コイル１のＱ値の劣化が抑制できる。なお、電極膜３をメッキ膜として形成する場合、この樹脂層の樹脂として、素体２よりも耐メッキ性の高い材料を選択しやすくなる。
　また、この樹脂層を、未硬化の状態で台座１００に配置した後にコイル１を配置することで、樹脂層の粘度（接着力）によってコイル１を台座１００に配置しやすくなる。
（実施の形態２）
　図１３～図１８を用いて、本発明の実施の形態２に係るコイル部品の製造方法を説明する。図１３～図１８は、本発明の実施の形態２に係るコイル部品の製造方法を模式的に示す断面図又は斜視図である。なお、前記実施の形態１で説明した部品と同一又は類似の部品については、同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
　まず、図１３に示すように、台座１００上に複数のコイル１Ａを並列（例えば、マトリックス状）に配置する。コイル１Ａは、例えば、銅系の線材を平面視において略矩形に巻き回して構成された空芯型のコイルである。本実施の形態２において、コイル１Ａは、図１３に示すように、巻回軸ＡＸを中心として螺旋状に巻き回された巻線部（第１巻線部ともいう）１１と、巻線部１１の両端部から互いに離れるように延在する一対の直線部１２，１２とを備えている。
　また、コイル１Ａは、更に、一対の直線部１２，１２の端部１２ａ，１２ｂにそれぞれ連結された載置部の一例である第２巻線部１３，１３を備えている。本実施の形態２において、直線部１２は、巻線部１１と第２巻線部１３とを連結する連結部として機能する。第２巻線部１３は、巻回軸ＡＸを中心として螺旋状に巻き回され且つ巻線部１１よりも少ない巻数を有するように構成されている。巻線部１１、直線部１２，及び第２巻線部１３は、一本の線材により上下左右対称に構成されている。各コイル１Ａは、図１３に示すように、一方の第２巻線部１３が台座１００上に載置されることにより、巻回軸ＡＸが台座１００の表面１００ａに対して垂直になるように配置される。なお、一方の第２巻線部１３は、例えば、接着材により台座１００上に貼り付けられてもよい。
　次いで、図１４に示すように、台座１００上に複数のコイル１Ａを内部に埋設するように未硬化状態の素体２を形成し、硬化（圧粉成形）させてコイル１Ａと一体化する。これにより、平板状の素体２内に複数のコイル１Ａが埋設される。また、各コイル１Ａは、巻回軸ＡＸが素体２の厚み方向に沿うように配置される。
　次いで、図１５に示すように、素体２から台座１００を取り外し、素体２の一方の主面２ａから一方の第２巻線部１３の一部を露出させる。
　次いで、図１６に示すように、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を、サンドブラスト等により研磨して、素体２の他方の主面２ｂから他方の第２巻線部１３の一部を露出させる。
　次いで、図１７に示すように、複数のコイル１Ａが埋設された素体２の全面にメッキ処理を行い、第１又は第２入出力端子３ａ，３ｂとなる電極膜３を形成する。例えば、複数のコイル１Ａが埋設された素体２をメッキ液に浸漬した後、乾燥させ、当該素体２の全面に電極膜３を形成する。これにより、各コイル１Ａが電極膜３に接続される。
　次いで、図１８に示すように、互いに隣接するコイル１Ａ，１Ａ間に位置する電極膜３及び素体２を厚み方向に切断して、個々のコイル部品４Ａとなるように個片化する。
　本実施の形態２によれば、素体２内に複数のコイル１Ａを埋設し、電極膜３を形成した後、個々のコイル部品４となるように個片化しているので、複数のコイル部品４Ａをより短時間で（同時的に）製造することができる。
　また、本実施の形態２によれば、電極膜３は、メッキ処理により形成されるようにしている。より具体的には、本実施の形態２では、複数のコイル１Ａが埋設された素体２をメッキ液に浸漬した後、乾燥させ、当該素体２の全面に入出力端子となる電極膜３を形成し、その後、個々のコイル部品４となるように個片化している。この個片化時の切断によりコイル部品４の側面に付着（異常析出）した電極膜（メッキ）３を除去するようにしている。これにより、素体２の両主面２ａ，２ｂに第１又は第２入出力端子となる電極膜３，３をより容易に（同時に）形成することができ、複数のコイル部品４Ａをより短時間で製造することができる。
　また、本実施の形態２によれば、素体２が、コイル１Ａの一方の第２巻線部１３を載置部として台座１００上に載置し、当該第２巻線部１３により巻線部１１が巻回軸方向に延在する姿勢を保持した状態で、コイル１Ａを埋設するように形成されるようにしている。これにより、コイル１Ａの姿勢を保持して、素体２をより容易に形成することができる。
　また、本実施の形態２によれば、載置部が一方の第２巻線部１３で構成されているので、一本の線材で巻線部１１、直線部１２、及び載置部を構成することができる。
　また、本実施の形態２によれば、１つのコイル１Ａに２つの第２巻線部１３が設けられているので、図１３に示すように台座１００上に複数のコイル１Ａを配置する際、各コイル１Ａの巻回軸方向の向きを特に気にすることなく、より容易に配置することができる。なお、本発明は、これに限定されるものではなく、１つのコイル１Ａに１つの第２巻線部１３を設けた構成であってもよい。
　また、本実施の形態２によるコイル部品４Ａは、直方体形状を有し、コイル１は、図１９に示すように、一方の第２巻線部１３の一部が素体２の第１面２ａに露出し且つ他方の第２巻線部１３の一部が素体２の第２面２ｂに露出するように、素体２内に埋設される。また、第１入出力端子３ａとなる電極膜３は、素体２の第１面２ａ上にのみ形成される。また、第２入出力端子３ｂとなる電極膜３は、素体２の第２面２ｂ上にのみ形成される。この構成によれば、素体２の第１面２ａ及び第２面２ｂ以外の面は、電極膜３が形成されず、図１９にて破線矢印で示すように磁束の流れが阻害されないので、コイル部品４Ａの性能をより向上させることができる。
　なお、コイル部品４Ａがプリント配線基板等に実装された後、一方の電極膜３は入力端子として機能し、他方の電極膜３は出力端子として機能する。
　なお、前記では、図１５及び図１６を用いて説明したように、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を研磨して、素体２の他方の主面２ｂから他方の第２巻線部１３の一部を露出させるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、素体２を形成する際、他方の第２巻線部１３の一部が素体２の他方の主面２ｂから露出するように素体２を形成してもよい。
　また、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を研磨する際、当該表層部分に位置する他方の第２巻線部１３の一部も研磨してもよい。第２巻線部１３は螺旋状に巻き回されているので、第２巻線部１３の一部を研磨しても、第２巻線部１３の残部の一部を素体２の他方の主面２ｂから露出させることができる。また、この場合、前記残部の一部が素体２の他方の主面２ｂから露出する面積は、コイル１Ａを構成する線材の断面積よりも大きくなる。すなわち、第２巻線部１３が電極膜３と接続される面積を拡大することができる。これにより、コイル１Ａと電極膜３との接続の信頼性を向上させることができる。
　なお、第２巻線部１３の研磨により素体２内に埋設される第２巻線部１３の巻線の残部は、螺旋状の形態を有しても良いし、螺旋状の形態を有しなくてもよい（例えば、巻数が１周未満であってもよい）。すなわち、第２巻線部１３の残部は、巻回軸ＡＸを中心として周回方向に延びるように形成されていればよい。ここでは、第２巻線部１３の研磨により素体２内に埋設される第２巻線部１３の巻線の残部を「接続部」ともいう。「接続部」は、一端部が直線部１２の端部１２ａ又は１２ｂに接続され、他端部が電極膜３に接続される部分である。
　なお、直線部１２は、必ずしも直線である必要はなく、例えば、円弧状であってもよい。直線部１２は、巻線部１１と第２巻線部１３との間から流れる出る磁束の流れに与える影響が少ない形状であればよい。
　また、素体２の他方の主面２ｂの表層部分と同様にして、素体２の一方の主面２ａの表層部分を研磨して、素体２の一方の主面２ａから一方の第２巻線部１３の一部を露出させるようにしてもよい。また、このとき、素体２の一方の主面２ａの表層部分に位置する一方の第２巻線部１３の一部も研磨してもよい。これにより、第２巻線部１３が第１又は第２入出力端子となる電極膜３と接続される面積を拡大することができ、コイル１Ａと電極膜３との接続の信頼性を向上させることができる。
　また、前記では、第１入出力端子となる電極膜３は、素体２の第１面２ａ上にのみ形成され、第２入出力端子となる電極膜３は、素体２の第２面２ｂ上にのみ形成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図２０に示すように、電極膜３が素体２の第１面２ａ及び第２面２ｂ以外の面にも形成されるように折返し部３ｃを有してもよい。この場合、折返し部３ｃは、第２巻線部１３の側方に設けられる一方、直線部１２の側方には設けられないことが好ましい。これにより、図１９にて破線矢印で示すように磁束の流れが阻害されず、第２巻線部１３が磁束の流れに影響を与えることも抑えることができるので、コイル部品４Ａの性能をより向上させることができる。
　なお、コイル１Ａの巻線部１１及び第２巻線部１３を構成する線材は、互いに隣接する線材間に設けられた樹脂などの絶縁性固定材によって固定されていることが好ましい。この場合、例えば、素体２の形成時にコイル１Ａに対して巻回軸方向に圧縮力が加わったとしても、コイル１Ａが変形することを抑えることができる。これにより、コイル１Ａの変形を特に意識することなく、素体２をより容易に形成することができる。
　また、コイル１Ａは、巻回軸方向を長手方向とする縦長型コイルであることが好ましい。この場合、コイル１Ａが巻回軸方向を短手方向とする横長型コイルである場合に比べて、素体２の厚み方向から見て特定の面積内に配置できるコイル１Ａの個数を増加させることができる。その結果、より多くのコイル部品４Ａをより短時間で製造することができる。
（ＤＣ－ＤＣコンバータ）
　次に、図２１及び図２２を用いて、本実施の形態１、２に係るコイル部品４，４Ａを備えるＤＣ－ＤＣコンバータ５０の構成例について説明する。
　図２１は、コイル部品４，４Ａを備えるＤＣ－ＤＣコンバータ５０の斜視図である。図２２は、図２０のＤＣ－ＤＣコンバータ５０の回路図である。
　ＤＣ－ＤＣコンバータ５０は、昇降圧型のＤＣ－ＤＣコンバータである。ＤＣ－ＤＣコンバータ５０は、図２０に示すように、プリント配線基板５１上に、スイッチング素子５２と、チョークコイルとして用いられるコイル部品４，４Ａと、入力コンデンサ５３と、出力コンデンサ５４とを実装した構造を有している。
　コイル部品４，４Ａは、図２２に示すように、スイッチング素子５２に接続されている。スイッチング素子５２の入力端子には、入力コンデンサ５３の一端が接続されている。入力コンデンサ５３の他端は接地されている。スイッチング素子５２の出力端子には、出力コンデンサ５４の一端が接続されている。出力コンデンサ５４の他端は接地されている。
　この構成によれば、ＤＣ－ＤＣコンバータ５０が前述したコイル部品４，４Ａを備えているので、ＤＣ－ＤＣコンバータ５０の直流重畳特性等の性能を向上させることができ、大電流に対応したＤＣ－ＤＣコンバータを構成できる。
　本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
　なお、前記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
　本発明は、複数のコイル部品をより短時間で製造することができるので、例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータに用いられるチョークコイルの製造に有用である。
　　１，１Ａ　コイル
　　２　　素体
　　２ａ　主面（第１面）
　　２ｂ　主面（第２面）
　　３　　電極膜
　　３ａ　第１入出力端子
　　３ｂ　第２入出力端子
　　３ｃ　折返し部
　　４，４Ａ　コイル部品
　１１　　巻線部（第１巻線部）
　１２　　直線部（連結部）
　１２ａ，１２ｂ　端部
　１３　　第２巻線部
　５０　　ＤＣ－ＤＣコンバータ
　５１　　プリント配線基板
　５２　　スイッチング素子
　５３　　入力コンデンサ
　５４　　出力コンデンサ
１００　　台座
１００ａ　表面

Claims (10)

  1. 　磁性体粒子を含む成形体である平板状の素体内に複数のコイルを埋設する工程であって、それぞれの巻回軸が前記素体の厚み方向に沿うようにマトリックス状に配置され、一端部が前記素体の一方の主面に露出し、且つ他端部が前記素体の他方の主面に露出するように、前記複数のコイルを埋設する工程と、
    　前記素体の一方の主面及び他方の主面に、前記複数のコイルのそれぞれの一端部又は他端部に接触するように入出力端子となる電極膜を形成する工程と、
    　互いに隣接する前記コイルの間に位置する前記素体を厚み方向に切断して、個々のコイル部品となるように個片化する工程と、
    　を含む、コイル部品の製造方法。
  2. 　前記電極膜は、メッキ処理により形成される、請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
  3. 　前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部を有し、
    　前記巻線部を構成する線材は、互いに隣接する線材間に設けられた絶縁性固定材によって固定されている、請求項１又は２に記載のコイル部品の製造方法。
  4. 　前記コイルは、巻回軸方向を長手方向とする縦長型コイルである、請求項１～３のいずれか１つに記載のコイル部品の製造方法。
  5. 　前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、前記巻線部から離れて設けられた載置部と、前記巻線部と前記載置部とを連結する連結部とを備え、
    　前記素体は、前記コイルの載置部を台座上に載置し、当該載置部により前記巻線部が巻回軸方向に延在する姿勢を保持した状態で、前記コイルを埋設するように形成される、請求項１～４のいずれか１つに記載のコイル部品の製造方法。
  6. 　前記載置部は、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回され且つ前記巻線部よりも巻数が少ない第２巻線部により構成されている、請求項５に記載のコイル部品の製造方法。
  7. 　磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
    　一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
    　前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
    　前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
    　を備える、コイル部品。
  8. 　前記コイルは、
    　巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、
    　前記巻線部から離れて設けられ、第１又は第２入出力端子に接続される接続部と、
    　前記巻線部と前記接続部とを連結する連結部と、
    　を備え、
    　前記接続部は、前記巻回軸を中心として周回方向に延びるように形成されている、
    　請求項７に記載のコイル部品。
  9. 　前記磁性体粒子は磁性金属粉末であり、前記素体は前記磁性金属粉末を含む圧粉成形体である、請求項７又は８に記載のコイル部品。
  10. 　スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ－ＤＣコンバータであって、
    　前記チョークコイルは、
    　磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
    　一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
    　前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
    　前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
    　を備える、ＤＣ－ＤＣコンバータ。
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