WO2024166857A1 - 電子部品 - Google Patents

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WO2024166857A1
WO2024166857A1 PCT/JP2024/003686 JP2024003686W WO2024166857A1 WO 2024166857 A1 WO2024166857 A1 WO 2024166857A1 JP 2024003686 W JP2024003686 W JP 2024003686W WO 2024166857 A1 WO2024166857 A1 WO 2024166857A1
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magnetic
electronic component
wiring
sintered
component according
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PCT/JP2024/003686
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充 小田原
雄大 中江
慧 奥村
幹人 杉山
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株式会社村田製作所
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/255—Magnetic cores made from particles
    • H—ELECTRICITY
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof

Definitions

  • This disclosure relates to electronic components.
  • the inductor components as electronic components can be used in various power supply circuits.
  • the inductor components include a base body and wiring located inside the base body.
  • the base body can be a magnetic composite body having inorganic filler and resin as magnetic materials (see Patent Document 1).
  • the characteristics of the electronic component are improved by increasing the filling rate of the magnetic material in the magnetic composite body, i.e., the metal magnetic particles.
  • the metal magnetic particles also contain resin, there is a limit to how much the filling rate of the metal magnetic particles can be increased, and localized concentration of magnetic flux can occur between the metal magnetic particles. This makes the magnetic body more susceptible to magnetic saturation, which may result in a decrease in the magnetic energy that can be stored.
  • magnetic composite bodies are not sintered, the distortion applied to the metal magnetic body during molding is not alleviated, which may lead to a decrease in magnetic permeability.
  • the purpose of this disclosure is to provide electronic components that can improve inductance and magnetic energy.
  • the present disclosure provides an electronic component comprising a base body including one or more sintered bodies and wiring provided within the base body, the sintered bodies being made of a metallic magnetic material, at least one of the sintered bodies including a first magnetic portion having a porosity of 0% or more and 6.0% or less and a saturation magnetic flux density (Bs) of 1.89 T or more and 2.26 T or less, and the wiring being disposed within the first magnetic portion.
  • This disclosure makes it possible to improve the inductance and magnetic energy of electronic components.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an electronic component according to a first embodiment of the present disclosure.
  • 1B is a schematic cross-sectional view taken along line a-a in FIG. 1A.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating an electronic component according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating an electronic component according to a third embodiment of the present disclosure.
  • 2B is a schematic cross-sectional view taken along line bb in FIG. 2A.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating an electronic component according to a fourth embodiment of the present disclosure. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line cc in FIG. 3.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line cc in FIG. 3.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a schematic diagram of an electronic component (first large magnetic region + two wirings) according to a fifth embodiment of the present disclosure.
  • 6 is a schematic cross-sectional view taken along line dd in FIG. 5 .
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating an electronic component (in a first magnetic region plus two wirings) according to a sixth embodiment of the present disclosure.
  • 8 is a schematic cross-sectional view taken along line ee in FIG. 7.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a schematic diagram of an electronic component (first small magnetic region + two wirings) according to a seventh embodiment of the present disclosure.
  • 10 is a schematic cross-sectional view taken along line ff in FIG. 9 .
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view taken along line ff in FIG. 9 .
  • FIG. 13 is a perspective view showing a schematic diagram of an electronic component (four external electrodes and two wirings) according to an eighth embodiment of the present disclosure.
  • 12 is a schematic cross-sectional view taken along line gg in FIG. 11 .
  • FIG. 13 is a perspective view showing a schematic diagram of an electronic component (wiring connected to a bottom electrode) according to a ninth embodiment of the present disclosure.
  • 14 is a schematic cross-sectional view taken along line h-h in FIG. 13.
  • 14 is a schematic cross-sectional view taken along line ii in FIG. 13.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic diagram of a conventional electronic component (including a magnetic composite body and wiring).
  • 17 is a schematic cross-sectional view taken along line j-j in FIG. 16.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic diagram of a sintered body of an element body.
  • FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic diagram of a magnetic composite body
  • FIG. 1A is a perspective view showing a schematic diagram of an electronic component according to embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line a-a in FIG. 1A.
  • the electronic component 100 of embodiment 1 includes a base body 10, wiring 20, and external electrodes 30, 40.
  • the base body 10 includes a sintered body 11, which may be made of a metallic magnetic material.
  • the base body 10 may have a hexahedral structure.
  • the sintered body 11 may be at least one selected from the group consisting of iron, an alloy containing iron and nickel, an alloy containing iron and cobalt, and an alloy containing iron and silicon.
  • an insulating coating layer 60 may be provided that covers the surface of the base body 10 except for the external electrodes 30, 40.
  • the wiring 20 is provided within the element body 10 and is made of a conductive material.
  • the wiring 20 may be at least one type selected from the group consisting of, for example, silver, copper, aluminum, etc. As an example of the form of the wiring 20, it may be straight wiring as shown in FIG. 1A. Without being limited to this, the wiring may be coil-shaped wiring.
  • the external electrodes 30, 40 are provided on the surface of the element body 10. Materials for the external electrodes 30, 40 may include, for example, silver, copper, nickel, etc. These external electrodes are connected to both ends of the wiring 20, respectively, and are arranged facing each other at a distance across the element body 10.
  • the sintered body 11 has a first magnetic portion 12, and the wiring 20 is disposed within the first magnetic portion 12. From another perspective, the wiring 20 is surrounded by the first magnetic portion 12. Specifically, the portion of the wiring 20 other than both ends connected to the external electrodes 30, 40 is disposed within the first magnetic portion 12. From yet another perspective, when viewed in a cross section perpendicular to the extension direction of the wiring 20, the first magnetic portion 12 is present around the entire periphery of the cross-sectional portion of the wiring 20.
  • the above-mentioned first magnetic portion 12 refers to the region of the sintered body 11 with a void ratio of 0% to 6.0% and a saturation magnetic flux density (Bs) of 1.89 T to 2.26 T.
  • the first magnetic portion constituting the sintered body 11 has a high Bs of 1.89 T to 2.26 T, which makes it possible to suppress magnetic saturation compared to when a magnetic composite body is used for the base body 10'. As a result, it is possible to suppress the decrease in storable magnetic energy, and as a result, the DC superposition characteristics are improved.
  • the sintered body 11 Since the void ratio of the first magnetic portion is 6.0% or less, the sintered body 11 has a high-density region, and the space factor of the metal magnetic body can be increased compared to when a magnetic composite body is used for the base body 10' (see Figures 16, 17, and 19). As a result, the decrease in storable magnetic energy can be suppressed, and the DC superposition characteristics are improved.
  • the void ratio of the first magnetic portion is low, local concentration of magnetic flux can be suppressed, and magnetic saturation can be suppressed, improving the DC superposition characteristics.
  • the base body 10 since the base body 10 includes the sintered body 11, the stress distortion that occurred in the metal magnetic body during molding is alleviated, and the magnetic permeability is improved. This improves the inductance (L value).
  • I sat the DC current value when L drops by 30% from the initial value
  • I sat the DC current value when L drops by 30% from the initial value
  • the first magnetic part 12 which has a high saturation magnetic flux density, can be positioned so as to surround the wiring 20. This makes it possible to effectively suppress magnetic saturation and effectively improve the DC superposition characteristics.
  • the base body 10 may further have a first insulating layer 13.
  • This first insulating layer 13 may be continuous in a layered form from one side of the sintered body 11 to the other side in a direction intersecting the stacking direction L. With this form, two or more sintered bodies 11 separated by the first insulating layer 13 may be provided.
  • the base body 10 has two or more sintered bodies 11 and a first insulating layer 13, and adjacent sintered bodies 11 and the other sintered body can be stacked with the first insulating layer 13 sandwiched between them.
  • all of the partitioned two or more sintered bodies 11 can be composed of the first magnetic part 12. That is, each of the two or more sintered bodies 11 has a first magnetic part or is composed of the first magnetic part. Therefore, the first insulating layer 13 can be in contact with the first magnetic parts of the two or more sintered bodies (i.e., two sintered bodies 11 each composed of the first magnetic part 12).
  • Each sintered body 11 itself has at least one metal magnetic sintered layer, and the metal magnetic sintered layer and the first insulating layer 13 constituting each sintered body 11 can be stacked along the stacking direction.
  • the metal magnetic sintered layer and the first insulating layer 13 constituting each sintered body 11 can be stacked along the stacking direction.
  • the first insulating layer 13 By providing the above-mentioned first insulating layer 13, a magnetic gap function can be provided compared to when it is not provided. It is also preferable that the first insulating layer 13 is non-magnetic. This makes it possible to improve the DC superposition characteristics by reducing the magnetic permeability of the base body 10. However, without being limited to this, the first insulating layer 13 can be a low-permeability insulating layer that is not non-magnetic but has a magnetic permeability lower than that of the sintered body 11. In this case, inductance can also be improved compared to when it is non-magnetic.
  • first insulating layers 13 may be provided, spaced apart from each other.
  • the base body 10 has four sintered bodies 11.
  • the wiring 20 is disposed between the first insulating layers 13, and the base body 10 may include three or more sintered bodies 11.
  • a layered structure can be formed in which two or more sintered bodies 11 and two or more first insulating layers 13 are alternately stacked.
  • the two sintered bodies 11 located on either side of the wiring can have a smaller width than the other sintered bodies.
  • the two sintered bodies 11 can be arranged side by side with the wiring 20 in between in a direction intersecting the stacking direction L.
  • the first external electrode 30 and the second external electrode 40 are arranged on the surfaces of different sintered bodies 11.
  • the element body 10 can further have a second insulating layer 50.
  • the first external electrode 30 and the second external electrode 40 are respectively arranged on the surfaces of adjacent sintered bodies 11, with the first external electrode 30 arranged on the surface of the sintered body 11 on one side and the second external electrode 30 arranged on the surface of the sintered body 11 on the other side.
  • a second insulating layer 50 can be arranged between one sintered body 11 on which the first external electrode 30 is arranged and the sintered body 11 on which the second external electrode 40 is arranged.
  • the second insulating layer 50 may be a slit-shaped tangible object that extends in a direction intersecting, for example, perpendicular to, the extension direction of the first insulating layer 13. Note that the second insulating layer 50 is not disposed so as to penetrate into the wiring located inside the element body 10 and divide the wiring.
  • the first magnetic portion surrounds everything except the via conductor of the wiring, and preferably also surrounds the via conductor. Also, when there are multiple first magnetic portions, the magnetic permeability may or may not be the same.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view showing a schematic diagram of an electronic component according to embodiment 2 of the present disclosure.
  • the embodiment shown in FIG. 1C is a modified version of the embodiment shown in FIG. 1B.
  • embodiment 2 differs in that wiring 20 covered with an insulator 15 is provided.
  • the wiring 20 is directly surrounded by the insulator 15, except for the two ends connected to the external electrodes 30, 40.
  • This allows the insulator 15 to function as a magnetic gap.
  • the insulator 15 is non-magnetic. This makes it possible to improve the DC superposition characteristics by reducing the magnetic permeability of the element body 10.
  • the insulator 15 can be a low-permeability insulator that is not non-magnetic and has a magnetic permeability lower than that of the sintered body 11. In this case, inductance can also be improved compared to the non-magnetic case.
  • FIG. 2A is a perspective view showing a schematic diagram of an electronic component according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2B is a schematic cross-sectional view taken along line b-b in FIG. 2A.
  • the third embodiment differs from the first embodiment in that at least one sintered body 11A has a high permeability portion 14A with a relative permeability of 700 or more.
  • Each magnetic portion may be composed of at least one metal magnetic sintered layer.
  • the first insulating layer 13A may be disposed within the first magnetic portion 12A. Since the high permeability portion 14A has a high relative permeability, the inductance can be further improved compared to the first embodiment (a configuration without a high permeability portion).
  • the first magnetic portion refers to a region in the sintered body 11A where the void ratio is 0% or more and 6.0% or less and the saturation magnetic flux density (Bs) is 1.89 T or more and 2.26 T or less.
  • the high permeability portion refers to a region in the sintered body 11A where the relative permeability is 700 or more.
  • the wiring 20A can be provided within the first magnetic part 12A.
  • the first magnetic part 12A which has a high saturation magnetic flux density, can be positioned in the vicinity of the wiring 20A. This makes it possible to effectively suppress magnetic saturation and effectively improve the DC superposition characteristics.
  • the term "sintered body of a metal magnetic material” refers to a sintered body of metal magnetic particles, as shown in FIG. 18, which is an enlarged view of the dotted circle area in FIG. 1B and FIG. 2B, and is composed of non-uniform metal magnetic particles, as compared with a conventional magnetic composite body (see FIG. 19) having a uniform (e.g., substantially circular) metal magnetic particles.
  • the region of the sintered body of a metal magnetic material in which the void ratio is 0% or more and 6.0% or less and the saturation magnetic flux density (Bs) is 1.89 T or more and 2.26 T or less is called the first magnetic part.
  • the first magnetic part may be a part of a sintered body of a metal magnetic material, or the entire sintered body of a metal magnetic material may be the first magnetic part. It is preferable that the grain boundary phase of the metal magnetic particles has a higher resistance than the resistance of the metal magnetic particle part. This can reduce eddy current loss, which increases with increasing frequency.
  • the grain boundary phase of the metal magnetic particles preferably contains a metal oxide or metal nitride in which a non-magnetic metal is oxidized or nitrided. In this disclosure, silicon, which is called a semimetal, is treated as a metal.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a schematic diagram of an electronic component according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line c-c in FIG. 3.
  • the multiple sintered bodies have a first magnetic portion 12B and a high magnetic permeability portion 14B, and each magnetic portion can be composed of at least one metal magnetic sintered layer.
  • the fourth embodiment differs from the third embodiment in that the first insulating layer 13B is disposed not only in the first magnetic portion 12B but also in the high magnetic permeability portion 14B, and the first insulating layer 13B and the metal magnetic sintered layers constituting each magnetic portion are alternately stacked.
  • the number of first insulating layers is increased, so that the first insulating layers 13B can function more effectively as magnetic gaps within the base body 10B, and the magnetic permeability of the base body 10B can be further reduced, thereby improving the DC superposition characteristics.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a schematic of an electronic component (first large magnetic region + 2 wires) according to embodiment 5 of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line d-d in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a schematic of an electronic component (first medium magnetic region + 2 wires) according to embodiment 6 of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view taken along line ee in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a schematic of an electronic component (first small magnetic region + 2 wires) according to embodiment 7 of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along line f-f in FIG. 9.
  • the fifth embodiment is different from the first embodiment in that it has two or more wirings 20C.
  • I sat the direct current value when L is reduced by 30% from the initial value
  • I sat the direct current value when L is reduced by 30% from the initial value
  • the number of layers of the first magnetic portion in the fifth embodiment shown in Fig. 5 and Fig. 6 is greater than those in the sixth and seventh embodiments.
  • the first magnetic portion is a region with a high Bs, and the greater number of layers of the first magnetic portion increases I sat and can increase the magnetic energy. This makes it possible to further suppress magnetic saturation and further improve the DC bias characteristics.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a schematic diagram of an electronic component (four external electrodes + two wirings) according to an eighth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view taken along line g-g in FIG. 11.
  • Embodiment 8 differs from embodiment 1 in that two external electrodes 31F, 32F are arranged spaced apart on one side of element body 10F, and two external electrodes 41F, 42F are arranged spaced apart on the other side of element body 10F.
  • two wirings 21F, 22F are provided as wiring, and both ends of first wiring 21F can be connected to mutually opposing external electrodes 31F, 41F, respectively.
  • Both ends of second wiring 22F can be connected to mutually opposing external electrodes 32F, 42F, respectively.
  • multiple inductor functions can be provided in electronic component 100F.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a schematic diagram of an electronic component (wiring connected to an external electrode provided on the bottom surface) according to a ninth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along line h-h in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view taken along line i-i in FIG. 13.
  • the external electrode provided on the bottom surface is referred to as a bottom electrode.
  • Embodiment 9 differs from embodiment 1 in that the external electrodes 30G, 40G are bottom electrodes.
  • the wiring 20G located within the base body 10G has, for example, a bent shape. Both ends of the wiring 20G can extend to the bottom side of the electronic component 100G and be connected to the external electrodes 30G, 40G, which serve as bottom electrodes.
  • By adopting such a bottom electrode structure it is possible to further improve the inductance. Without being bound by a particular theory, it is believed that this is due to the fact that the direction of the magnetic field formed by the wiring 20G extending to the bottom side is approximately the same as the longitudinal extension direction of the sintered body 11G.
  • Magnetic metal particles having a D50 particle size of about 0.40 ⁇ m or more and 3.10 ⁇ m or less are prepared.
  • ⁇ Preparation process of metal magnetic paste> After preparing the metal magnetic particles, the metal magnetic particles, varnish, a solvent (e.g., terpineol), etc. are mixed in a stirrer, and then a dispersion process is performed in a roll mill to obtain a metal magnetic paste.
  • a solvent e.g., terpineol
  • Non-magnetic insulating particles having a D50 particle size of about 0.1 ⁇ m to 0.5 ⁇ m are prepared. Then, the insulating particles, varnish, and a solvent (e.g., terpineol) are mixed in a stirrer. Then, a dispersion process is performed in a roll mill to obtain an insulating paste.
  • the non-magnetic insulating material used in the insulating paste may be, for example, a mixture of alumina, silica, glass, or a dielectric material such as calcium zirconate, strontium zirconate, and/or barium zirconate with borosilicate glass or the like.
  • Conductive particles with a D50 particle size of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m are mixed with a varnish and a solvent (e.g., terpineol) in a stirrer. Dispersion is then performed in a roll mill to obtain a wiring paste. Silver particles or the like can be selected as the conductive particles.
  • ⁇ Preparation step of unfired laminate> After preparing each paste, the above-mentioned metal magnetic paste is used to form a metal magnetic material layer of a predetermined thickness by, for example, screen printing, and then dried. After drying, slit grooves of a predetermined width are formed by laser processing, and the above-mentioned insulating paste is filled into the slit grooves by screen printing or the like, and then dried. Note that the slit grooves are not limited to post-processing by laser processing, and may be patterned in advance using a screen printing plate or the like.
  • an insulating layer of a specified thickness is formed on the metal magnetic layer using the above insulating paste by screen printing and drying.
  • the insulating paste used to form the insulating layer may be of a different type from the insulating paste filled into the slit grooves.
  • wiring paste is used to form wiring in the desired shape (for example, straight, coiled, meandering, etc.) by screen printing.
  • Coiled wiring refers to wiring with a circular wiring portion.
  • via patterns that connect wiring patterns to each other are formed on multiple metal magnetic layers using wiring paste.
  • the via pattern can be formed by first forming holes in the metal magnetic layer by laser processing or the like and filling them with wiring paste.
  • an insulating layer may be further formed on top of it. The formation of the above metal magnetic material layer and, optionally, the formation of an insulating layer are repeated to obtain an unsintered laminate.
  • the number of insulating layers may be reduced or eliminated. This makes it possible to adjust the balance between the L value and the DC superposition characteristics.
  • the type of metal magnetic paste used in the above process can be changed midway depending on the metal magnetic material layer being formed.
  • a screen printing layer formed using a screen printing method is laminated, but this is not limited to this, and the product can also be produced by preparing separate sheets and laminating the sheets.
  • the outer surface of the fired laminate may be coated with an insulating resin, the coating may be removed from the area where the wiring and the external electrodes are to be connected with a laser, and then a plating process may be performed to form external electrodes.
  • the material of the external electrodes may be, for example, silver.
  • the above is based on the premise that a non-magnetic insulating layer is formed, but by extending the time that the maximum temperature (top firing temperature) during the above firing is held, the metal magnetic material components can be diffused from the metal magnetic layer into the non-magnetic insulating layer, resulting in an insulating layer with low magnetic permeability and some magnetic properties.
  • the metal magnetic particles, varnish (resin type: ethyl cellulose, product name: Ethocel), and terpineol as a solvent were mixed in a mortar, the paste was oven-dried to remove the solvent, and the dried material was passed through a mesh to produce granulated powder.
  • the granulated powder was pressurized at 120 MPa for 2 minutes while heated to 80°C to produce a toroidal core and a cylindrical sample.
  • the mixture was degreased in a nitrogen atmosphere and fired at 900°C for 60 minutes in a reducing atmosphere of H2 : 3% / N2 : 97%, to obtain a toroidal core and a cylindrical sample made of a sintered body.
  • the toroidal core was wound and the magnetic permeability ⁇ (100 Hz) was measured using an impedance analyzer E4990A (Keysight).
  • the cylindrical sample was measured using a vibration sample magnetometer VSM-5 (Toei Kogyo Co., Ltd.) to measure the saturation magnetic flux density Bs (16000 Oe).
  • the measured ⁇ and Bs were entered into the following formula to calculate the B-H data.
  • B Bs ⁇ tanh(4 ⁇ 10-7 ⁇ H/Bs)
  • the Bs was calculated using the density of the metal material alone (Fe: 7.87 g/cm 3 , Ni: 8.9 g/cm 3 , Co: 8.9 g/cm 3 ) and the alloy density calculated from the composition ratio of each alloy.
  • the calculated alloy densities are as follows: Fe50Co: 8.37g/cm 3 , Fe10Ni30Co: 8.26g/cm 3 , Fe10Ni20Co: 8.16g/cm 3 , Fe20Ni: 8.06g/cm 3 , Fe45Ni: 8.31g/cm 3
  • all wiring other than the magnetic body can be removed, and the magnetic body can be processed into a shape suitable for measurement with a vibrating sample magnetometer, and then measurement can be performed.
  • the alloy density used to calculate Bs can be calculated using the alloy composition determined by a separate composition analysis, using the above-mentioned calculation.
  • Comparative Example Metal magnetic particles, varnish (product name: Ethocel), and terpineol as a solvent were mixed in a mortar, and the paste was oven-dried to remove the solvent, and the dried product was passed through a mesh to produce granulated powder.
  • the granulated powder was pressurized at 120 MPa for 2 minutes while heated to 80°C to produce a toroidal core and a cylindrical sample.
  • the toroidal core was then degreased in air and fired at 650°C for 60 minutes in air.
  • the voids in the fired toroidal core were then impregnated with epoxy resin and thermally cured to obtain a toroidal core made of a composite material.
  • the toroidal core was then wound, and the magnetic permeability ⁇ (100 Hz) was measured using an impedance analyzer E4990A (manufactured by Keysight).
  • the filling rate of the metal magnetic particles in the composite material was determined by the following method. Specifically, each sintered sample was resin-solidified, polished with a polishing device Tegramin-25 (manufactured by Struers), and ion milled with an ion milling device IM-3000 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). SEM images and optionally element mapping images were then obtained using a field emission scanning electron microscope SU8230 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The imaging magnification was 2000x. These acquired images were analyzed using image analysis software WinROOF2021 (manufactured by Mitani Shoji Co., Ltd.) to calculate the filling rate. The filling rate was determined as the average value of the analysis values at three arbitrary locations.
  • the filling rates for different types of metal magnetic particles were as follows: ⁇ Fe50Co: Filling rate 60% ⁇ Fe10Ni20Co: Filling rate 62% ⁇ Fe45Ni: Filling rate 71%
  • the Bs of the composite material was calculated by multiplying this filling rate by the Bs measured for the above-mentioned sintered body.
  • ⁇ Fe50Co: 2.33 ⁇ 0.60 1.40T
  • ⁇ Fe45Ni: 1.57 ⁇ 0.71 1.11T
  • the values calculated above were used for the B-H curve of the magnetic material. Note that the B-H curve used portions with relative permeability ⁇ r of 1 or more so that it would not fall below the permeability of a vacuum, and was then extrapolated to the permeability of a vacuum using the functions of Femtet2022.
  • the wiring material was silver.
  • ⁇ Laminate model> For the laminate model, 30 layers of sintered bodies (longitudinal dimension (L)/width dimension (W)/height (T) (same below): 1.0 mm/0.5 mm/0.02 mm) and 29 layers of non-magnetic insulating layers (L/W/t: 1.0 mm/0.5 mm/0.001 mm) were alternately laminated to form a hexahedral base body with L/W/T: 1.0 mm/0.5 mm/0.629 mm.
  • a straight silver wiring (width/thickness/length: 0.0625 mm/0.02 mm/1.0 mm) was formed in the center of the W dimension.
  • a non-magnetic second insulating layer (width 0.01 mm) was formed in the center of the L dimension, positioned to provide two sintered bodies between two external electrodes.
  • Comparative Example 1 Sintered bodies of 1st to 30th layers (having neither the first magnetic portion nor the high magnetic permeability portion)
  • Examples 1 to 3 1st to 30th layers of sintered compacts were used as the first magnetic part.
  • Comparative Example 2 1st to 30th layers of sintered compacts were used as the high permeability part.
  • Example 4 The five sintered layers, the 14th to 18th layers, were used as the first magnetic part, and the other 25 layers were used as the high permeability part.
  • Comparative Examples 3 to 6 a composite material body with L/W/T of 1.0 mm/0.5 mm/0.629 mm was formed.
  • Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 can be manufactured through the following process.
  • metal magnetic particles having a D50 particle size of 0.40 ⁇ m were prepared, and then the metal magnetic particles, varnish, and terpineol as a solvent were mixed in a stirrer. After that, a dispersion process was performed in a roll mill to obtain a metal magnetic paste.
  • Non-magnetic insulating particles of alumina and borosilicate glass with a D50 particle size of about 0.1 to 0.5 ⁇ m were prepared. Then, these insulating particles were mixed with varnish and terpineol as a solvent in a stirrer. After that, a dispersion process was performed in a roll mill to obtain an insulating paste.
  • ⁇ Preparation step of unfired laminate> After preparing each paste, the above-mentioned metal magnetic paste was used to form a metal magnetic layer of a predetermined thickness by screen printing, which was then dried. After drying, a slit groove of a predetermined width was formed by laser processing, and the insulating paste was filled into the slit groove by screen printing, which was then dried.
  • an insulating layer of a specified thickness is formed on the metal magnetic layer using the above insulating paste by screen printing and drying.
  • the insulating paste used to form the insulating layer may be of a different type from the insulating paste filled into the slit grooves.
  • the outer surface of the sintered body is coated with an insulating resin, the coating at the portion where the wiring and the external electrodes are to be connected is removed with a laser, and then a plating process is performed to form the external electrodes. In this manner, an electronic component is obtained.
  • the material of the external electrodes can be, for example, silver.
  • the measurement results for the above were as follows.
  • Table 1 shows the results of measurements taken for each item, rather than a simulation, produced by actually producing a sintered body by firing the metal magnetic paste, as explained in the sections ⁇ Metal magnetic paste preparation process> and ⁇ Singulation and firing process of unfired laminate>.
  • the relative permeability and Bs in Table 2 are also the results of measurements taken from the material that was actually produced.
  • the measurement results for Li, Isat and magnetic energy in Table 2 are based on a simulation calculated from the above actual measurement data.
  • Example 4 when Bs was in the range of 1.89 T to 2.26 T and the relative permeability was 63 to 115, the conditions of Li of 9 nH or more and magnetic energy of 320 ⁇ 10 -9 (J) or more were satisfied.
  • the first magnetic part had the same permeability and Bs as in Example 2, while the high permeability part other than the first magnetic part had a large permeability and a small Bs. In this case, Li was larger and the magnetic energy was lower than in Example 2, but the overall conditions of Li of 9 nH or more and magnetic energy of 320 ⁇ 10 -9 (J) or more were satisfied.
  • Comparative Example 1 the magnetic permeability was less than Li:9 nH, and the L value judgment was not met.
  • the magnetic energy was 56 ⁇ 10 ⁇ 9 (J) due to the Bs being 1.57 T, and the magnetic energy condition was not satisfied.
  • the porosity was the average value of the analysis values at three arbitrary locations.
  • the average value is taken for the analysis values at three arbitrary locations at a position 1 times the wiring thickness upward from the top surface of the internal wiring and three arbitrary locations at a position 1 times the wiring thickness downward from the bottom surface of the internal wiring, a total of six locations.
  • the simulation model was as follows.
  • a straight silver wiring (width/thickness/length: 0.0625 mm/0.02 mm/1.0 mm) was formed inside an element body with L/W/T: 1.0 mm/0.5 mm/0.629 mm, 0.315 mm from the bottom surface and in the center of the W dimension.
  • a non-magnetic insulating layer (width 0.01 mm) was formed between two adjacent sintered bodies at the center of the L dimension. Then, inside the base body, the parts excluding the straight wiring and the non-magnetic insulating layer were made into a sintered body. That is, in Examples 5 to 8, the entire sintered body except for the non-magnetic insulating layer was made into the first magnetic part, and in Comparative Example 7, the entire sintered body except for the non-magnetic insulating layer was made into a simple sintered body that did not belong to either the high permeability part or the first magnetic part.
  • the measurement results for the above were as follows.
  • Example 4 The five sintered layers, 14th to 18th layers, were used as the first magnetic portion, and the remaining 25 layers were used as the high magnetic permeability portion.
  • Example 9 The nine sintered layers, the 12th to 20th layers from the bottom, were used as the first magnetic portion, and the other layers were used as the high magnetic permeability portion.
  • Example 10 The seven sintered layers, the 13th to 19th layers from the bottom, were used as the first magnetic portion, and the other layers were used as the high magnetic permeability portion.
  • Example 11 The five sintered layers, the 14th to 18th layers from the bottom, were used as the first magnetic portion, and the other layers were used as the high magnetic permeability portion.
  • the measurement results for the above were as follows.
  • Example 9 the number of layers of the first magnetic part in Example 9 is greater than those in Examples 10 and 11.
  • the first magnetic part is a region with a high Bs, and it was found that the greater number of layers of this first magnetic part results in a larger I sat and higher magnetic energy.
  • Example 10 differs in having two wirings. It was found that the increased number of wirings allows magnetic coupling to be formed, resulting in a larger I sat .
  • Example 12 The following simulation model was used. Specifically, 30 layers of sintered metal magnetic material (L/W/t: 1.0 mm/0.5 mm/0.02 mm) and 29 layers of non-magnetic insulating layers (L/W/t: 1.0 mm/0.5 mm/0.001 mm) were alternately stacked to form a hexahedral element with L/W/T: 1.0 mm/0.5 mm/0.629 mm.
  • Straight silver wiring (width/thickness/length: 0.0625 mm/0.02 mm/0.84 mm) was formed at the center of the W dimension in the 16th sintered layer from the bottom, and wiring was extended from both ends to the bottom of the element (see Figures 13 to 15).
  • external electrodes When external electrodes are formed, they may be bottom electrodes in which two external electrodes are formed only on the bottom surface. However, as long as external electrodes are included on the bottom surface, they are not limited to bottom electrodes, and external electrodes may also be provided extending from the bottom surface on the other five surfaces of the element body.
  • the measurement results for the above contents are as follows.
  • the data for the above-mentioned Example 2 is relisted in Table 6, which lists Measurement Results 6.
  • Example 2 when comparing Example 2 and Example 12, even though the constituent material of the first magnetic section is the same, in the structure using the bottom electrode in Example 12, the magnetic energy is maintained at the same level, while the L value is significantly increased and the inductance acquisition efficiency is approximately doubled. This is believed to be due to the fact that the direction of the magnetic field created by the wiring portion extending to the bottom surface is the same as the in-plane direction of the sintered body.
  • the composition of the first magnetic part of the present disclosure is only one example.
  • An electronic component comprising: a base body including one or more sintered bodies; and wiring provided within the base body, wherein the sintered bodies are made of a metal magnetic material; at least one of the sintered bodies includes a first magnetic portion having a porosity of 0% or more and 6.0% or less and a saturation magnetic flux density (Bs) of 1.89 T or more and 2.26 T or less; and the wiring is disposed within the first magnetic portion.
  • the base body has two or more of the sintered bodies and a first insulating layer, and the two or more sintered bodies are stacked with the first insulating layer sandwiched therebetween.
  • ⁇ 3> The electronic component according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein a portion of the wiring provided inside the sintered body is covered with an insulator.
  • ⁇ 4> The electronic component according to ⁇ 2> or ⁇ 3>, wherein the first insulating layer or the insulator has a lower magnetic permeability than the sintered body.
  • ⁇ 5> The electronic component according to ⁇ 4>, wherein the first insulating layer or the insulator is nonmagnetic.
  • ⁇ 6> The electronic component according to any one of ⁇ 2> to ⁇ 5>, wherein the two or more sintered bodies have the first magnetic portion, and the first insulating layer is in contact with the first magnetic portion of one sintered body and the first magnetic portion of the other sintered body.
  • ⁇ 7> The electronic component according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the one or more sintered bodies have a high magnetic permeability portion having a relative magnetic permeability of 700 or more.
  • ⁇ 8> The electronic component according to any one of ⁇ 2> to ⁇ 7>, wherein the base body includes three or more of the sintered bodies and two or more of the first insulating layers, and has a layered structure in which the sintered bodies and the first insulating layers are alternately stacked.
  • ⁇ 9> The electronic component according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the wiring is straight wiring, and among the three or more sintered bodies, two sintered bodies have a smaller width than the other sintered bodies, and the two sintered bodies are arranged side by side with the wiring in between in a direction intersecting the stacking direction.
  • the external electrodes contain silver, copper, or nickel.
  • ⁇ 12> The electronic component according to claim ⁇ 10> or ⁇ 11>, wherein the base body has two or more of the sintered bodies and a second insulating layer, the first external electrode and the second external electrode are arranged on the surfaces of different sintered bodies, and the second insulating layer is arranged between the sintered body on which the first external electrode is formed and the sintered body on which the second external electrode is formed.
  • the external electrodes are bottom electrodes.
  • ⁇ 14> The electronic component according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>, wherein the sintered body is at least one selected from the group consisting of iron, an alloy containing iron and nickel, an alloy containing iron and cobalt, and an alloy containing iron and silicon.
  • the sintered body is at least one selected from the group consisting of iron, an alloy containing iron and nickel, an alloy containing iron and cobalt, and an alloy containing iron and silicon.
  • ⁇ 15> The electronic component according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14>, having two or more of the wirings.
  • ⁇ 16> The electronic component according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 15>, wherein the wiring is a coil-shaped wiring.
  • ⁇ 17> The electronic component according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 16>, which is an inductor.
  • the electronic component disclosed herein can be used as an inductor.

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Abstract

本開示では、１つ以上の焼結体を含む素体と、前記素体内に設けられた配線とを備え、前記焼結体が金属磁性材から構成され、前記焼結体の少なくとも１つは空隙率が０％以上６．０％以下かつ飽和磁束密度（Ｂｓ）が１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下である第１磁性部を含み、前記配線が前記第１磁性部内に配置される、電子部品が提供される。

Description

電子部品
　本開示は、電子部品に関する。
　電子部品としてのインダクタ部品は、各種電源回路に利用され得る。インダクタ部品は、素体および素体の内部に位置する配線を備える。素体は、磁性材としての無機フィラーおよび樹脂を有する磁性コンポジット体であり得る（特許文献１参照）。
特開２０１９－１９２９２０号公報
　電子部品の素体が磁性コンポジット体である場合、磁性コンポジット体における磁性材、すなわち金属磁性体粒子の充填率を高めることで電子部品の特性向上が図られている。しかしながら、磁性コンポジット体は樹脂も含むことから、金属磁性体粒子の充填率を高めるには限界があり、金属磁性体粒子間で磁束の局所集中が発生し得る。そのため、磁性体は磁気飽和しやすくなり、それに伴って蓄積できる磁気エネルギーの低下が生じる虞がある。また、磁性コンポジット体は焼成されないため、成形時に金属磁性体に加えられた歪みが緩和されず、透磁率の低下につながる虞もある。
　本開示は、インダクタンスおよび磁気エネルギーの向上を図ることが可能な電子部品を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示では、１つ以上の焼結体を含む素体と、前記素体内に設けられた配線とを備え、前記焼結体が金属磁性材から構成され、前記焼結体の少なくとも１つは空隙率が０％以上６．０％以下かつ飽和磁束密度（Ｂｓ）が１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下である第１磁性部を含み、前記配線が前記第１磁性部内に配置される、電子部品が提供される。
　本開示によれば、電子部品のインダクタンスおよび磁気エネルギーの向上を図ることが可能である。
本開示の実施形態１に係る電子部品を模式的に示す斜視図である。 図１Ａの線分ａ－ａ間における模式断面図である。 本開示の実施形態２に係る電子部品を模式的に示す斜視図である。 本開示の実施形態３に係る電子部品を模式的に示す斜視図である。 図２Ａの線分ｂ－ｂ間における模式断面図である。 本開示の実施形態４に係る電子部品を模式的に示す斜視図である。 図３の線分ｃ－ｃ間における模式断面図である。 本開示の実施形態５に係る電子部品（第１磁性部領域大＋２本の配線）を模式的に示す斜視図である。 図５の線分ｄ－ｄ間における模式断面図である。 本開示の実施形態６に係る電子部品（第１磁性部領域中＋２本の配線）を模式的に示す斜視図である。 図７の線分ｅ－ｅ間における模式断面図である。 本開示の実施形態７に係る電子部品（第１磁性部領域小＋２本の配線）を模式的に示す斜視図である。 図９の線分ｆ－ｆ間における模式断面図である。 本開示の実施形態８に係る電子部品（外部電極４つ＋２本の配線）を模式的に示す斜視図である。 図１１の線分ｇ－ｇ間における模式断面図である。 本開示の実施形態９に係る電子部品（底面電極と接続された配線）を模式的に示す斜視図である。 図１３の線分ｈ－ｈ間における模式断面図である。 図１３の線分ｉ－ｉ間における模式断面図である。 従来の電子部品（磁性コンポジット体と配線を備えたもの）を模式的に示す斜視図である。 図１６の線分ｊ－ｊ間における模式断面図である。 素体の焼結体を模式的に示す拡大断面図である。 図１７内の点線丸領域内の磁性コンポジット体を模式的に示す拡大断面図である。
（実施形態１）
　以下、本開示の実施形態１に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。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、本開示の理解のために模式的かつ例示的に示したに過ぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。
　図１Ａは、本開示の実施形態１に係る電子部品を模式的に示す斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの線分ａ－ａ間における模式断面図である。
　図１Ａおよび図１Ｂに示すように、実施形態１の電子部品１００は、素体１０、配線２０、および外部電極３０、４０を備える。素体１０は焼結体１１を含み、焼結体１１は金属磁性材から構成され得る。一例として、素体１０は六面体構造を有し得る。焼結体１１は、鉄、鉄およびニッケルを含む合金、鉄およびコバルトを含む合金、鉄およびケイ素を含む合金からなる群から少なくとも１種選択され得る。また、外部電極３０、４０を除いて素体１０の表面を覆う絶縁性の被覆層６０を供することもできる。
　配線２０は、素体１０内に設けられ、導電性材料である。配線２０は、例えば銀、銅、アルミニウム等から成る群から少なくとも１種選択され得る。配線２０の形態としては、一例では図１Ａに示すようにストレート配線であり得る。これに限定されることなく、配線はコイル状配線であり得る。外部電極３０、４０は、素体１０の表面に設けられる。外部電極３０、４０の材料としては、例えば、銀、銅、またはニッケル等を含み得る。これら外部電極は、配線２０の両端とそれぞれ接続され、素体１０を挟み相互に離隔対向して配置される。
　焼結体１１は第１磁性部１２を有し、配線２０は第１磁性部１２内に配置される。別の観点からいえば、配線２０は第１磁性部１２により囲まれる。具体的には、配線２０のうちの外部電極３０、４０と接続される両端以外の部分が第１磁性部１２内に配置される。更に別の観点からいえば、配線２０の延在方向に対して垂直な断面でみた際に、その配線２０の断面部分の全周に第１磁性部１２がある。
　上記の第１磁性部１２とは、焼結体１１のうち、０％以上６．０％以下の空隙率と１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下の飽和磁束密度（Ｂｓ）の領域のことをいう。かかる特徴によれば、実施例の欄でも述べるように、焼結体１１を構成する第１磁性部が１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下の高いＢｓであることにより、素体１０’に磁性コンポジット体が用いられる場合と比べて、磁気飽和を抑制できる。これに伴い、蓄積できる磁気エネルギーの低下を抑制することができ、その結果として、直流重畳特性が向上する。
　第１磁性部の空隙率が６．０％以下であるため、焼結体１１は高密度領域を有することとなり、素体１０’に磁性コンポジット体が用いられる場合（図１６、１７および１９参照）と比べて金属磁性体の占積率を高くすることができる。その結果、蓄積できる磁気エネルギーの低下を抑制でき、直流重畳特性が向上する。また、第１磁性部の空隙率が低いため、磁束の局所集中も抑制でき、磁気飽和が抑制可能となることで、直流重畳特性が向上する。また、素体１０が焼結体１１を含むため、成形時に金属磁性体に入った応力歪みが緩和され、透磁率が向上する。これにより、インダクタンス（Ｌ値）が向上する。
　飽和磁束密度（Ｂｓ）が１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下である第１磁性部１２からなる焼結体を用いることで、従来の素体１０’に磁性コンポジット体が用いられる場合と比べてＩｓａｔ（Ｌが初期値より３０％低下する際の直流電流値）が大きくなり、磁気エネルギーが高くなり、磁気飽和を抑制することができる。その結果として直流重畳特性の向上を図ることが可能となる。
　電流を配線２０に流すと磁界集中が発生し易いところ、かかる配置により、配線２０を取り囲むように、飽和磁束密度の高い第１磁性部１２が位置することができる。これにより、磁気飽和を好適に抑制することができ、直流重畳特性の向上を好適に図ることが可能となる。
　図１Ａおよび図１Ｂに示すように、素体１０は第１の絶縁層１３を更に有し得る。この第１の絶縁層１３は、積層方向Ｌに対して交差する方向にて焼結体１１の一方の側から他方の側まで層形態をなして連続し得る。かかる形態により、第１の絶縁層１３により区画された２つ以上の焼結体１１が供され得る。
　この場合、素体１０は２つ以上の焼結体１１と第１の絶縁層１３とを有し、隣り合う一方の焼結体１１と他方の焼結体が第１の絶縁層１３を挟んで積層され得る。なお、実施形態１では、区画された２つ以上の焼結体１１の全てが第１磁性部１２により構成され得る。即ち、２つ以上の焼結体１１がそれぞれ、第１磁性部を有しまたは第１磁性部から構成される。そのため、第１の絶縁層１３は２つ以上の焼結体の第１磁性部（すなわち、第１磁性部１２からそれぞれ構成される２つの焼結体１１）と接し得る。各焼結体１１自体は少なくとも１つの金属磁性焼結層を有し、各焼結体１１を構成する金属磁性焼結層と第１の絶縁層１３とが積層方向に沿って積層され得る。なお、本開示では、図１Ｂのような配線２０の全周が第１の絶縁層１３を隔てて第１磁性部がある場合も、「配線２０が第１磁性部内にある」という。すなわち、配線の周囲の第１の絶縁層１３や配線の絶縁体被覆の存在は、配線２０が第１磁性部内にあるかどうかの判断に影響しない。
　上記の第１の絶縁層１３が配置されることで、配置されない場合と比べて、磁気ギャップ機能が供され得る。また、第１の絶縁層１３は非磁性であることが好ましい。これにより、素体１０の透磁率の低下による直流重畳特性の向上を図ることが可能となる。なお、これに限定されることなく、第１の絶縁層１３は、非磁性ではなく焼結体１１よりも透磁率の低い低透磁率の絶縁層であることができる。この場合、非磁性の場合と比べて、インダクタンスの向上も図ることができる。
　また、上記の第１絶縁層１３については相互に離隔して２つ以上供され得る。図１Ａおよび図１Ｂに示す態様では、素体１０は４つの焼結体１１を有する。この場合、配線２０は第１の絶縁層１３間に配置され、素体１０は３つ以上の焼結体１１を含み得る。また、２つ以上の第１絶縁層１３が供されると、２つ以上焼結体１１と２つ以上の第１の絶縁層１３とが交互に積層された積層構造をなすことができる。
　図示されるように、配線２０がストレート配線である態様では、３つ以上の焼結体１１のうち、配線を挟んで両側に位置する２つの焼結体１１はその他の焼結体よりも幅が小さくなり得る。すなわち、２つの焼結体１１は、積層方向Ｌに対して交差する方向に配線２０を挟んで、並んで配置され得る。２つ以上の第１の絶縁層１３が供される場合、上記の磁気ギャップ機能がより供され、各絶縁層１３が焼結体１１よりも透磁率が低いと、直流重畳特性をより向上させることが可能となる。
　また、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、素体１０は、２つ以上の焼結体１１を有する場合に、上記の第１の外部電極３０と第２の外部電極４０とは相互に異なる焼結体１１の表面に配置される。かかる外部電極３０、４０の配置下において、素体１０は第２の絶縁層５０を更に有することができる。
　具体的には、第１の外部電極３０と第２の外部電極４０とは隣り合う焼結体１１の表面にそれぞれ配置され、第１の外部電極３０は一方の側の焼結体１１の表面に配置され、第２の外部電極３０は他方の側の焼結体１１の表面に配置される。この構成下において、第２の絶縁層５０が、第１の外部電極３０が配置された一方の焼結体１１と第２の外部電極４０が配置された焼結体１１との間に配置され得る。かかる第２の絶縁層５０の配置により、第１の外部電極３０と第２の外部電極４０との間の短絡防止を図ることができる。
　一例では、第２の絶縁層５０は、上記の第１の絶縁層１３の延在方向に対して交差する方向、例えば垂直方向に延在する配置形態を有し、スリット状の有体物であり得る。なお、第２の絶縁層５０は、素体１０内部に位置する配線に入り込んで配線を分割するように配置されない。
　なお、図示されていないが、配線２０がコイル状配線の場合、第１磁性部は配線のビア導体を除くすべてを囲み、好ましくはビア導体も囲み得る。また、上記の第１磁性部が複数ある場合には、透磁率は同じであってもよく同じでなくてもよい。
　以下、本開示の実施形態２に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。
　図１Ｃは、本開示の実施形態２に係る電子部品を模式的に示す断面図である。図１Ｃに示す態様は図１Ｂに示す態様の変形例である。実施形態２は、実施形態１における第１の絶縁層（図１Ｂ参照）に挟まれた配線の構造と比べて、絶縁体１５により被覆された配線２０が供されている点で異なる。
　かかる構造では、配線２０のうちの外部電極３０、４０と接続される両端以外の部分が絶縁体１５により直接的に囲まれる。これにより、絶縁体１５が磁気ギャップとして機能することができる。また、絶縁体１５は非磁性であることが好ましい。これにより、素体１０の透磁率の低下による直流重畳特性の向上を図ることが可能となる。なお、これに限定されることなく、絶縁体１５は、非磁性ではなく焼結体１１よりも透磁率の低い低透磁率の絶縁体であることができる。この場合、非磁性の場合と比べて、インダクタンスの向上も図ることができる。
　以下、本開示の実施形態３に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。　
　図２Ａは、本開示の実施形態３に係る電子部品を模式的に示す斜視図である。図２Ｂは、図２Ａの線分ｂ－ｂ間における模式断面図である。
　実施形態３は、上記の実施形態１と比べて、少なくとも１つの焼結体１１Ａが比透磁率が７００以上の高透磁率部１４Ａを有する点で異なる。各磁性部は少なくとも１つの金属磁性焼結層から構成され得る。実施形態３では、第１の絶縁層１３Ａが第１磁性部１２Ａ内に配置され得る。高透磁率部１４Ａの透磁率が高い比透磁率であるため、実施形態１（高透磁率部を有さない形態）と比べて、インダクタンスの向上を更に図ることができる。なお、本開示における第１磁性部とは、焼結体１１Ａにおいて空隙率が０％以上６．０％以下かつ飽和磁束密度（Ｂｓ）が１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下である領域のことをいう。高透磁率部とは、焼結体１１Ａにおいて比透磁率が７００以上の領域のことをいう。
　一方、実施形態１と同様に、配線２０Ａが第１磁性部１２Ａ内に設けられ得る。かかる配置により、配線２０Ａの近傍に飽和磁束密度の高い第１磁性部１２Ａが位置することができる。これにより、磁気飽和を好適に抑制することができ、直流重畳特性の向上を好適に図ることが可能となる。
　なお、本明細書において、「金属磁性材の焼結体」とは、例えば図１Ｂおよび図２Ｂ内の点線丸領域を拡大した図１８に示すように、金属磁性体粒子の焼結体であって、定形（例えば略円状）の金属磁性体粒子を有する従来の磁性コンポジット体（図１９参照）と比べて、非定形の金属磁性体粒子から構成されるものを指す。特に、上記のとおり、金属磁性材の焼結体のうち、空隙率が０％以上６．０％以下かつ飽和磁束密度（Ｂｓ）が１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下である領域を第１磁性部と呼ぶ。第１磁性部は、一つの金属磁性材の焼結体の一部分にあってもよく、一つの金属磁性材の焼結体の全体が第1磁性部であってもよい。なお、金属磁性体粒子の粒界相は、金属磁性体粒子部分の抵抗よりも高抵抗であることが望ましい。これにより、高周波になるほど大きくなる渦電流損失を低減できる。金属磁性体粒子の粒界相は、非磁性金属が酸化または窒化した金属酸化物または金属窒化物を含むことが好ましい。なお、本開示において、半金属と呼ばれるケイ素は金属として扱う。
　以下、本開示の実施形態４に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。　　
　図３は、本開示の実施形態４に係る電子部品を模式的に示す斜視図である。図４は、図３の線分ｃ－ｃ間における模式断面図である。
　実施形態４は、上記の実施形態３と同様に、複数の焼結体が第１磁性部１２Ｂおよび高透磁率部１４Ｂを有し、各磁性部は少なくとも１つの金属磁性焼結層から構成され得る。一方、実施形態４は、実施形態３と比べて、第１の絶縁層１３Ｂは第１磁性部１２Ｂ内のみならず高透磁率部１４Ｂ内にも配置され、その上で、第１の絶縁層１３Ｂと各磁性部を構成する金属磁性焼結層とが交互に積層される点で異なる。
　実施形態４では、第１の絶縁層の数が増していることから、素体１０Ｂ内にて第１の絶縁層１３Ｂが磁気ギャップとしてより好適に機能することができ、素体１０Ｂの透磁率の更なる低下による直流重畳特性の向上をより図ることが可能となる。
　以下、本開示の実施形態５～７に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。
　図５は、本開示の実施形態５に係る電子部品（第１磁性部領域大＋２本の配線）を模式的に示す斜視図である。図６は、図５の線分ｄ－ｄ間における模式断面図である。図７は、本開示の実施形態６に係る電子部品（第１磁性部領域中＋２本の配線）を模式的に示す斜視図である。図８は、図７の線分ｅ－ｅ間における模式断面図である。図９は、本開示の実施形態７に係る電子部品（第１磁性部領域小＋２本の配線）を模式的に示す斜視図である。図１０は、図９の線分ｆ－ｆ間における模式断面図である。
　実施形態５は、実施形態１と比べて、２本以上の配線２０Ｃを有する点で異なる。配線の数が増えることで磁気的な結合を形成することができ、Ｉｓａｔ（Ｌが初期値より３０％低下する際の直流電流値）がより大きくなり、それによって磁気エネルギーがより高くなり得る。これにより、磁気飽和をより抑制することができ、直流重畳特性をより向上させることが可能となる。
　また、実施形態５～７間において、図５および図６に示す実施形態５における第１磁性部の層数が他の実施形態６、７と比べて多い。第１磁性部はＢｓの高い領域であるところ、この第１磁性部の層数が多いことで、Ｉｓａｔがより大きくなり、磁気エネルギーがより高くなり得る。これにより、磁気飽和をより抑制することができ、直流重畳特性をより向上させることが可能となる。
　以下、本開示の実施形態８に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。
　図１１は、本開示の実施形態８に係る電子部品（外部電極４つ＋２本の配線）を模式的に示す斜視図である。図１２は、図１１の線分ｇ－ｇ間における模式断面図である。
　実施形態８は、実施形態１と比べて、素体１０Ｆの一方の側に離隔する２つの外部電極３１Ｆ、３２Ｆが配置され、素体１０Ｆの他方の側に離隔する２つの外部電極４１Ｆ、４２Ｆが配置される点で相違する。この場合、配線としては、２つの配線２１Ｆ、２２Ｆが供され、第１の配線２１Ｆの両端は相互に対向する外部電極３１Ｆ、４１Ｆにそれぞれ接続され得る。第２の配線２２Ｆの両端は相互に対向する外部電極３２Ｆ、４２Ｆにそれぞれ接続され得る。かかる配置によれば、電子部品１００Ｆにおいて、複数のインダクタ機能を供することができる。
　以下、本開示の実施形態９に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。
　図１３は、本開示の実施形態９に係る電子部品（底面に設けられた外部電極と接続された配線）を模式的に示す斜視図である。図１４は、図１３の線分ｈ－ｈ間における模式断面図である。図１５は、図１３の線分ｉ－ｉ間における模式断面図である。本開示において、底面に設けられた外部電極のことを底面電極と呼ぶ。
　実施形態９は、実施形態１と比べて、外部電極３０Ｇ、４０Ｇが底面電極である点で異なる。この場合、素体１０Ｇ内に位置する配線２０Ｇは例えば屈曲形態を有する。配線２０Ｇの両端は、電子部品１００Ｇの底面側へと延在し、底面電極としての外部電極３０Ｇ、４０Ｇにそれぞれ接続され得る。かかる底面電極構造を採ると、インダクタンスの向上をより図ることができる。特定の理論に拘束されるものではないが、底面側へと延在する配線２０Ｇが形成する磁界の向きが焼結体１１Ｇの長手延在方向と略同一方向であることに起因するものと解される。
　以下、本開示の電子部品の製造方法について説明する。
＜金属磁性体粒子の準備工程＞　
　まず、Ｄ５０粒径が０．４０μｍ以上３．１０μｍ以下程度の金属磁性体粒子を用意する。
＜金属磁性体ペーストの準備工程＞　
　金属磁性体粒子の用意後、金属磁性体粒子とワニスと溶剤（例えばテルピネオール）等を攪拌機で混合する。その後、ロールミルで分散処理を行い、金属磁性体ペーストを得る。
＜絶縁体ペーストの準備工程＞　
　非磁性のＤ５０粒径が０．１μｍ以上０．５μｍ以下程度の絶縁体粒子を用意する。その後、この絶縁体粒子とワニスと溶剤（例えばテルピネオール）等を攪拌機にて混合する。その後、ロールミルで分散処理を行い、絶縁体ペーストを得る。絶縁体ペーストにて用いる非磁性の絶縁材としては、例えば、アルミナ、シリカ、ガラスあるいはジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム、および／またはジルコン酸バリウム等の誘電体材と、ホウケイ酸ガラス等との混合物であり得る。
＜配線用ペーストの準備工程＞　
　Ｄ５０粒径が１μｍ以上５μｍ以下程度の導電性粒子とワニスと溶剤（例えばテルピネオール）等を攪拌機にて混合する。その後、ロールミルで分散処理を行い、配線用ペーストを得る。導電性粒子としては、銀粒子等を選択することができる。
＜未焼成積層体の準備工程＞　
　各ペーストの準備後、上記の金属磁性体ペーストを用いて、例えばスクリーン印刷法により所定厚みの金属磁性材層を形成し、乾燥させる。乾燥後、レーザー加工により所定幅のスリット溝を形成し、このスリット溝に、上記の絶縁体ペーストをスクリーン印刷法等により充填し、乾燥させる。なお、スリット溝はレーザー加工による後加工に限定されることなく、スクリーン印刷版等を用いて予めパターン形成してもよい。
　スリット溝に絶縁体ペーストを充填し、乾燥させた後、金属磁性体層の上に、上記の絶縁体ペーストを用いて、スクリーン印刷法により所定厚みの絶縁層を形成し、乾燥させる。絶縁層形成のために用いる絶縁体ペーストは、スリット溝に充填する絶縁体ペーストと種類が異なっていてもよい。
　その上に、配線用ペーストを用いて、スクリーン印刷法により所望の形状（例えば、ストレート状、コイル状、ミアンダ状等）の配線を形成する。コイル状の配線とは、周回形状の配線部をもつ配線のことをいう。コイル状の配線を形成する場合は、複数の金属磁性層に配線パターンと配線パターン同士をつなぐビアパターンを配線用ペーストによって形成する。ビアパターンは、あらかじめ金属磁性層にレーザー加工等によりホールを形成してそこに配線用ペーストを充填することで形成できる。配線形成後、その上に絶縁層の形成を更に行ってよい。以上の金属磁性材層の形成、任意には絶縁層の形成を繰り返し行うことにより、未焼成積層体を得る。
　なお、得られる電子部品において、Ｌ値が所望の特性より高いものである場合には、絶縁層の数を少なくしたり、なくしたりしてもよい。これにより、Ｌ値と直流重畳特性のバランスを調整することが可能となる。
　また、上記において、用いる金属磁性体ペーストについては、形成する金属磁性材層によってその種類を途中で替えることができる。更に、上記では、スクリーン印刷法を用いて形成したスクリーン印刷層を積層する態様であるが、これに限定されることなく、シートを別途準備しそのシートを積層する態様により作製してもよい。
＜未焼成積層体の個片化および焼成工程＞　
　上記の未焼成積層体をダイサー等を用いて切断して個片化し、その後この個片を焼成炉で窒素雰囲気にて脱脂後、Ｈ２:３％／Ｎ２:９７％の還元雰囲気で約９００度の温度で所定時間（例えば１時間）で焼成することにより、焼結体と絶縁層の焼成済み積層体を得ることができる。
＜外部電極の形成＞
　任意には、上記の焼成後の積層体の外表面を絶縁性樹脂でコーティングし、配線と外部電極が接続される部分のコーティングをレーザーで剥離し、その後めっき処理を行うことにより、外部電極を形成することができる。外部電極の材料は例えば、銀であり得る。
　なお、上記では、金属磁性体粒子を含むペーストを用いて金属磁性材層を形成する例を挙げたが、磁性金属錯体を含むインクを用いて金属磁性体層を形成し、その後、例えば３００度程度で熱処理、焼結させることにより焼結体を形成する態様が採られてもよい。
　また、上記では、非磁性の絶縁層を形成することを前提としているが、上記の焼成時の最高温度（焼成トップ温度）の保持時間を延ばす等を行うことで、金属磁性体層から非磁性の絶縁層へと金属磁性体成分を拡散侵入させ、若干の磁性を持たせた低透磁率の絶縁層を得てもよい。
　以下、本開示の実施例について説明する。
実施例：
＜Ｂ－Ｈデータの取得（シミュレーション用）＞
　まず、金属磁性体粒子とワニス（樹脂種：エチルセルロース、製品名：エトセル）と溶剤としてのテルピネオールを乳鉢で混合後、そのペースト状物をオーブン乾燥させて溶剤を飛ばし、その乾燥物をメッシュパスさせて造粒粉を作製した。その造粒粉を、８０℃の加温状態で１２０ＭＰａで２分間保持で加圧成形し、トロイダルコアと円柱状試料をそれぞれ作製した。その後に、窒素雰囲気で脱脂後、Ｈ２:３％／Ｎ２:９７％の還元雰囲気で９００度６０分間焼成し、焼結体からなるトロイダルコアと円柱状試料を得た。
トロイダルコアについては、巻き線を施し、インピーダンス・アナライザＥ４９９０Ａ（Keysight社製）で透磁率μ（１００Ｈｚ）を測定した。円柱状試料については、振動試料型磁力計ＶＳＭ－５型（東英工業株式会社製）で測定し、飽和磁束密度Ｂｓ（16000Oe）を測定した。測定したμとＢｓを以下の式に入れ、Ｂ－Ｈデータを算出した。
　　　Ｂ＝Ｂｓ×ｔａｎｈ(４π×１０－７×μ×Ｈ／Ｂｓ)
　Ｂｓの算出には、金属素材単体の密度（Ｆｅ：７．８７ｇ/ｃｍ３、Ｎｉ：８．９ｇ/ｃｍ３、Ｃｏ：８．９ｇ／ｃｍ３）と各合金の組成比から算出した合金密度を用いて行った。算出した合金密度は以下の通りである。
　Ｆｅ５０Ｃｏ：８．３７ｇ/ｃｍ３、Ｆｅ１０Ｎｉ３０Ｃｏ：８．２６ｇ/ｃｍ３、Ｆｅ１０Ｎｉ２０Ｃｏ：８．１６ｇ/ｃｍ３、Ｆｅ２０Ｎｉ：８．０６ｇ/ｃｍ３、Ｆｅ４５Ｎｉ：８．３１ｇ/ｃｍ３
　なお、最終的な電子部品において、その磁性体素体のＢｓを求めるには、例えば、磁性体素体以外の配線等を取り除き、その磁性体素体を振動試料型磁力計での測定に適した形状になるように加工した後、測定すれば良い。Ｂｓ算出に用いる合金密度は、別途組成分析により求めた合金組成から上記のような計算により算出すれば良い。
比較例：
　金属磁性体粒子とワニス（製品名：エトセル）と溶剤としてのテルピネオールを乳鉢で混合後、そのペースト状物をオーブン乾燥させて溶剤を飛ばし、その乾燥物をメッシュパスさせて造粒粉を作製した。その造粒粉を、８０℃の加温状態で１２０ＭＰａで２分間保持で加圧成形し、トロイダルコアと円柱状試料をそれぞれ作製した。その後に、トロイダルコアを、大気中で脱脂後、大気中で６５０度で６０分保持状態で焼成した。その後、焼成したトロイダルコア内の空隙部にエポキシ樹脂を含浸させ、熱硬化させて、コンポジット材料からなるトロイダルコアを得た。その後、トロイダルコアに巻き線を施し、インピーダンス・アナライザＥ４９９０Ａ（Keysight製）で透磁率μ（１００Ｈｚ）を測定した。
　次に、コンポジット材料中の金属磁性体粒子の充填率を以下の方法により求めた。具体的には、各焼成試料を樹脂固めし、研磨装置テグラミン－２５(ストルアス製)で研磨し、イオンミリング装置ＩＭ－３０００(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)でイオンミリングを行った。その後、電界放出形走査電子顕微鏡ＳＵ８２３０(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用いてＳＥＭ画像および任意には元素マッピング画像を取得した。撮像倍率は２０００倍であった。これらの取得画像を、画像解析ソフトウェアＷｉｎＲＯＯＦ２０２１(三谷商事株式会社製)を用いて解析し、充填率を算出した。充填率は、任意の部位３か所での解析値の平均値とした。
　なお、金属磁性体粒子の種類の違いによる充填率は以下のとおりであった。
・Ｆｅ５０Ｃｏ：充填率６０％
・Ｆｅ１０Ｎｉ２０Ｃｏ：充填率６２％
・Ｆｅ４５Ｎｉ：充填率７１％
　この充填率を、上述の焼結体で測定したＢｓに乗じることによりコンポジット材料のＢｓを算出した。
・Ｆｅ５０Ｃｏ：２．３３×０．６０＝１．４０Ｔ
・Ｆｅ１０Ｎｉ２０Ｃｏ：２．１３×０．６２＝１．３１T
・Ｆｅ４５Ｎｉ：１．５７×０．７１＝１．１１Ｔ
＜シミュレーション条件とモデル＞
　シミュレーションでは、ムラタソフトウェア株式会社のＦｅｍｔｅｔ（登録商標）を用いた。使用したソフトはＦｅｍｔｅｔ２０２２である。ソルバは、磁場解析（調和解析）とし、オプションを「インダクタンスを計算する」とした。モデルは3次元とした。標準メッシュサイズは０．０３ｍｍとした。
　磁性体のＢ－Ｈカーブについては、上記の算出した値を用いた。なお、Ｂ－Ｈカーブは、真空の透磁率以下にならないように、比透磁率μｒが１以上の部分を使用し、さらにＦｅｍｔｅｔ２０２２の機能を使って真空の透磁率へ外挿した。配線の材質は銀とした。
＜積層体モデル＞
　積層体モデルとして、３０層の焼結体（長手寸法（Ｌ）／幅寸法（W）／高さ（Ｔ）（以下同様）：１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．０２ｍｍ)と、２９層の非磁性絶縁層（Ｌ/Ｗ/ｔ：１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．００１ｍｍ）を交互に積層し、Ｌ/Ｗ/Ｔ：１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．６２９ｍｍの六面体の素体を形成した。
　下から１６層目の焼結体内でＷ寸法中央位置に、銀からなるストレート配線(幅/厚み/長さ：０．０６２５ｍｍ/０．０２ｍｍ/１．０ｍｍ)を形成した。Ｌ寸法中央位置に、２つの外部電極間にて２つの焼結体を供するように配置された非磁性の第２絶縁層（幅０．０１ｍｍ）を形成した。 
　なお、比較例、実施例において設定条件は以下のとおりとした。
　比較例１：１～３０層目の焼結体　（第１磁性部及び高透磁率部のいずれも有さない）
　実施例１～３：１～３０層目の焼結体　第１磁性部
　比較例２：１～３０層目の焼結体　高透磁率部
　実施例４：１４～１８層目の５層の焼結体を第１磁性部、それ以外の２５層を高透磁率部とした。
　なお、比較例３～６では、Ｌ/Ｗ/Ｔ：１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．６２９ｍｍのコンポジット材料からなる素体を形成した。銀からなるストレート配線（幅/厚み/長さ＝０．０６２５ｍｍ/０．０２ｍｍ/１．０ｍｍ）を実施例と同様に同じ位置に形成した。
　なお、今回はシミュレーションモデルを用いたが、以下の工程を経て実施例１～４および比較例１～６の電子部品を製造することができる。
実施例１～４および比較例１～６関連
＜金属磁性体ペーストの準備工程＞　
　まず、Ｄ５０粒径が０．４０μｍの金属磁性体粒子を用意し、その後、金属磁性体粒子とワニスと溶剤としてのテルピネオールを攪拌機で混合した。その後、ロールミルで分散処理を行い、金属磁性体ペーストを得た。
＜絶縁体ペーストの準備工程＞　
　Ｄ５０粒径が０．１～０．５μｍ程度のアルミナとホウケイ酸ガラスの非磁性絶縁体粒子を用意した。その後、これらの絶縁体粒子とワニスと溶剤としてのテルピネオールを攪拌機にて混合した。その後、ロールミルで分散処理を行い、絶縁体ペーストを得た。
＜配線用ペーストの準備工程＞　
　Ｄ５０粒径が１～５μｍ程度の銀粒子とワニスと溶剤としてのテルピネオールを攪拌機にて混合した。その後、ロールミルで分散処理を行い、配線用ペーストを得た。
＜未焼成積層体の準備工程＞　
　各ペーストの準備後、上記の金属磁性体ペーストを用いて、スクリーン印刷法により所定厚みの金属磁性体層を形成し、乾燥させた。乾燥後、レーザー加工により所定幅のスリット溝を形成し、このスリット溝に、絶縁体ペーストをスクリーン印刷法により充填し、乾燥させた。
　スリット溝に絶縁体ペーストを充填し、乾燥させた後、金属磁性体層の上に、上記の絶縁体ペーストを用いて、スクリーン印刷法により所定厚みの絶縁層を形成し、乾燥させる。絶縁層形成のために用いる絶縁体ペーストは、スリット溝に充填する絶縁体ペーストと種類が異なっていてもよい。
　その上に、配線用ペーストを用いて、スクリーン印刷法によりストレート形状の配線を形成した。配線形成後、その上に絶縁層の形成を更に行った。以上の金属磁性材層の形成と絶縁層の形成を繰り返し行うことにより未焼成積層体を得た。なお、上記において、用いる金属磁性体ペーストについては、形成する金属磁性体層によってその種類を途中で替えることができる。
＜未焼成積層体の個片化および焼成工程＞　
　上記の未焼成積層体をダイサー等を用いて切断して個片化し、その後この個片を焼成炉で窒素雰囲気にて脱脂後、Ｈ２:３％／Ｎ２:９７％の還元雰囲気で焼成トップ温度９００度で１時間保持し、焼成した。これにより、焼結体と絶縁層の焼成済積層体を得ることができた。
＜外部電極の形成＞
　その後、上記の焼結体の外表面を絶縁性樹脂をコーティングし、配線と外部電極が接続される部分のコーティングをレーザーで剥離し、その後めっき処理を行うことにより、外部電極を形成した。以上により、電子部品を得られる。外部電極の材料は例えば、銀であり得る。
　以上の内容についての計測結果は以下のとおりとなった。なお、目標特性として、Ｌｉ（Ｉｄｃ＝１ｍＡでのＬ値）:１０ｎＨ、Ｉｓａｔ（Ｌｉから３０％低下するところの
直流電流値）:８Ａを設定し、判定基準として、Ｌｉ:９ｎＨ以上、磁気エネルギー（１/２×Ｌｉ×Ｉｓａｔ２）：３２０×１０－９（Ｊ）以上を設定し、両判定基準を満たしたものを総合判定〇（適）とした。
　表１は、シミュレーションではなく、＜金属磁性体ペーストの準備工程＞および＜未焼成積層体の個片化および焼成工程＞の欄で説明の通り、金属磁性体ペーストを焼成させて焼結体を実際に作製し、各項目について計測を行った結果を示している。また、表２の比透磁率およびＢｓも、実際に作製した材料から計測した結果である。表２のＬｉ、Ｉｓａｔおよび磁気エネルギーの測定結果は、以上の実測データから算出したシミュレーションによるものである。
［表１］計測結果１
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
［表２］計測結果２
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　以上の結果から、素体が焼結体を有する実施例１～４、比較例１、２を対比すると、実施例１～３では、Ｂｓが１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下の範囲であり、比透磁率が６３以上１１５以下である場合に、９ｎＨ以上のＬｉと３２０×１０－９（Ｊ）以上の磁気エネルギーの条件を満足した。実施例４では、実施例２と比べて、第１磁性部の透磁率およびＢｓが同じである一方、第１磁性部以外では、高透磁率部として透磁率が大きくＢｓが小さいものが用いられた。この場合、実施例２と比べて、Ｌｉが大きくなり、磁気エネルギーは下がったが、全体として９ｎＨ以上のＬｉと３２０×１０－９（Ｊ）以上の磁気エネルギーの条件を満足した。
　一方、比較例１では、透磁率がＬｉ:９ｎＨ未満となり、Ｌ値判定が不適合であった。比較例２では、Ｂｓが１．５７Ｔであることに伴い、磁気エネルギーが５６×１０－９（Ｊ）となり、磁気エネルギーの条件を満足しなかった。
　素体が磁性コンポジット体を有する比較例３、４および６においては、金属磁性体粒子の充填率が低く、透磁率が低いためにＬ値判定不適合であり、比較例５では、Ｂｓが低いために磁気エネルギー判定が不適合であった。
実施例５～８および比較例７関連
＜焼結体の空隙率の算出＞
　各焼成試料を樹脂固めし、研磨装置テグラミン－２５(ストルアス製)で研磨し、イオンミリング装置ＩＭ－３０００(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)でイオンミリングを行った。その後、電界放出形走査電子顕微鏡ＳＵ８２３０(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用いて、ＳＥＭ画像および任意には元素マッピング画像を取得した。撮像倍率は２０００倍であった。これら取得した画像を、画像解析ソフトウェアＷｉｎＲＯＯＦ２０２１(三谷商事株式会社製)を用いて解析し、空隙率を算出した。空隙率は、任意の部位３か所での解析値の平均値とした。なお、最終的な電子部品において空隙率を算出する場合には、内部配線最上面から上側に配線厚みの１倍の位置の任意の３か所と内部配線最下面から下側に配線厚みの１倍の位置の任意の３か所、計６か所での解析値の平均値とする。
＜シミュレーションモデル＞
　シミュレーションモデルを以下のとおりとした。
　Ｌ/Ｗ/Ｔ：１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．６２９ｍｍの素体内部で、下面から０．３１５ｍｍ、W寸法中央位置に、銀からなるストレート配線（幅/厚み/長さ：０．０６２５ｍｍ/０．０２ｍｍ/１．０ｍｍ)を形成した。また、ストレート配線の上面および下面に接するように、非磁性の第１絶縁層（Ｌ/Ｗ/ｔ＝１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．００２ｍｍ）２層を形成した。
　Ｌ寸法中央位置に、隣接する２つの焼結体間に非磁性の絶縁層（幅０．０１ｍｍ）を形成した。その上で、素体内部で、ストレート配線および非磁性の絶縁層を除く部分を焼結体とした。すなわち、実施例５～８において、非磁性の絶縁層以外の焼結体全体を第１磁性部とし、比較例７において、非磁性の絶縁層以外の焼結体全体を高透磁率部にも第１磁性部にも属さない単なる焼結体とした。
　以上の内容についての計測結果は以下のとおりとなった。なお、目標特性として、Ｌｉ（Ｉｄｃ＝１ｍＡでのＬ値）:１０ｎＨ、Ｉｓａｔ（Ｌｉから３０％低下するところの
直流電流値）:８Ａを設定し、判定基準として、Ｌｉ:９ｎＨ以上、磁気エネルギー（１/２×Ｌｉ×Ｉｓａｔ２）：３２０×１０－９（Ｊ）以上を設定し、両判定基準を満たしたものを総合判定〇（適）とした。
［表３］計測結果３
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
［表４］計測結果４
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
　以上の結果から、金属磁性材の焼結体を形成しても、焼結体の空隙率が６．０％を上回ると、実施例５～８と比べて、比較例７では、磁性部の透磁率が低くなり、その結果として９ｎＨ以上のＬｉの条件を満足しないことが分かった。
実施例４、９～１１関連
　以下のシミュレーションモデルを用いた。
　具体的には、金属磁性材の焼結体（Ｌ/Ｗ/ｔ＝１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．０２ｍｍ）３０層と非磁性の絶縁層（Ｌ/Ｗ/ｔ＝１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．００１ｍｍ）２９層を交互に積層し、Ｌ/Ｗ/Ｔ＝１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．６２９ｍｍの六面体の素体を形成した。下から１５層目と１７層目の焼結体内でW寸法中央位置に、銀からなるストレート配線(幅/厚み/長さ：０．０３１３ｍｍ/０．０２ｍｍ/１．０ｍｍ)２本を形成した。L寸法中央位置に、２つの外部電極間にて２つの焼結体を供する非磁性の第２絶縁層（幅０．０１ｍｍ）を形成した。 
　実施例４、９～１１の設定条件は以下のとおり。
　実施例４：１４～１８層目の５層の焼結体を第１磁性部とし、それ以外の２５層を高透磁率部とした。

　実施例９：
　下から１２～２０層目の９層の焼結体を第１磁性部とし、それ以外の層を高透磁率部とした。

　実施例１０：
　下から１３～１９層目の７層の焼結体を第１磁性部とし、それ以外の層を高透磁率部とした。

　実施例１１：
　　下から１４～１８層目の５層の焼結体を第１磁性部とし、それ以外の層を高透磁率部とした。 
　以上の内容についての計測結果は以下のとおりとなった。なお、目標特性として、Ｌｉ（Ｉｄｃ＝１ｍＡでのＬ値）:１０ｎＨ、Ｉｓａｔ（Ｌｉから３０％低下するところの
直流電流値）:８Ａを設定し、判定基準として、Ｌｉ:９ｎＨ以上、磁気エネルギー（１/２×Ｌｉ×Ｉｓａｔ２）：３２０×１０－９（Ｊ）以上を設定し、両判定基準を満たしたものを総合判定〇（適）とした。
［表５］計測結果５
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
　上記の結果から分かるように、実施例９における第１磁性部の層数が実施例１０および１１と比べて多い。第１磁性部はＢｓの高い領域であるところ、この第１磁性部の層数が多いことで、Ｉｓａｔがより大きくなり、磁気エネルギーがより高くなることが分かった。また、実施例４と比べて、実施例１０は、２本の配線を有する点で異なる。配線の数が増えることで磁気的な結合を形成することができ、Ｉｓａｔがより大きくなることが分かった。
実施例１２関連
　以下のシミュレーションモデルを用いた。
　具体的には、金属磁性材の焼結体（Ｌ/Ｗ/ｔ：１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．０２ｍｍ）３０層と、非磁性の絶縁層（Ｌ/Ｗ/ｔ：１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．００１ｍｍ）２９層を交互に積層し、Ｌ/Ｗ/Ｔ：１．０ｍｍ/０．５ｍｍ/０．６２９ｍｍの六面体の素体を形成した。下から１６層目の焼結体内のＷ寸法中央位置に、銀からなるストレート配線(幅/厚み/長さ：０．０６２５ｍｍ/０．０２ｍｍ/０．８４ｍｍ)を形成し、その両端部からそれぞれ素体の底面まで配線を引き延ばした（図１３～図１５参照）。
　外部電極を形成する場合は、底面のみに２つの外部電極が形成された底面電極であってもよい。ただし、底面に外部電極を含めば、底面電極に限定はされず、さらに素体の他の５面にも底面から延伸して外部電極が設けられていてもよい。
　以上の内容についての計測結果は以下のとおりとなった。なお、目標特性として、Ｌｉ（Ｉｄｃ＝１ｍＡでのＬ値）:１０ｎＨ、Ｉｓａｔ（Ｌｉから３０％低下するところの
直流電流値）:８Ａを設定し、判定基準として、Ｌｉ:９ｎＨ以上、磁気エネルギー（１/２×Ｌｉ×Ｉｓａｔ２）：３２０×１０－９（Ｊ）以上を設定し、両判定基準を満たしたものを総合判定〇（適）とした。比較のため、前述の実施例２に関するデータを、計測結果６を記載した表６に再掲している。
［表６］計測結果６
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
　以上の結果から、実施例２と実施例１２とを比べると、第１磁性部の構成材料が同じであっても、実施例１２の底面電極を利用する構造では、磁気エネルギーは同程度に維持された上で、Ｌ値が大幅に増加しており、インダクタンス取得効率も約２倍であることが分かった。底面に延びる配線部分が作る磁界の向きが焼結体の面内方向と同方向であることに起因すると解される。
　以上の全ての測定結果をふまえると、配線が焼結体の第１磁性部内に配置されることによって、磁気エネルギーとインダクタンスが良好となることが分かった。また、焼結体の焼結が十分でなく、空隙率が６．０％より大きくなると、透磁率が悪化し、良好なＬ値を得ることができないということがわかった。また、Ｂｓが高すぎると、Ｂｓとトレードオフであるといわれている透磁率が低くなり、Ｌ値判定が不適合となった。一方で、Ｂｓが低すぎるとＩｓａｔが低く、磁気エネルギー判定が不適合となった。このように、空隙率とＢｓの両方を満たす焼結体の第１磁性部の内部に配線が配置されることで、Ｌ値および磁気エネルギーの両立を図ることができると分かった。なお、本開示の第１磁性部の組成は、一例に過ぎない。
　本開示は以下の態様を含むが、これらの態様に限定されるものではない。
＜１＞
　１つ以上の焼結体を含む素体と、前記素体内に設けられた配線とを備え、前記焼結体が金属磁性材から構成され、前記焼結体の少なくとも１つは空隙率が０％以上６．０％以下かつ飽和磁束密度（Ｂｓ）が１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下である第１磁性部を含み、前記配線が前記第１磁性部内に配置される、電子部品。
＜２＞
　前記素体は２つ以上の前記焼結体と、第１の絶縁層を有し、２つ以上の前記焼結体が前記第１の絶縁層を挟んで積層される、＜１＞に記載の電子部品。
＜３＞
　前記配線のうち、前記焼結体の内部に設けられた部分は絶縁体によって被覆されている、＜１＞または＜２＞に記載の電子部品。
＜４＞
　前記第１の絶縁層または前記絶縁体は前記焼結体よりも透磁率が低い、＜２＞または＜３＞に記載の電子部品。
＜５＞
　前記第１の絶縁層または前記絶縁体は非磁性である、＜４＞に記載の電子部品。
＜６＞
　前記２つ以上の焼結体は前記第１磁性部を有し、前記第１の絶縁層は一方の焼結体の第１磁性部と他方の焼結体の第１磁性部に接する、＜２＞～＜５＞のいずれかに記載の電子部品。
＜７＞
　１つ以上の前記焼結体は、比透磁率が７００以上である高透磁率部を有する、＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の電子部品。
＜８＞
　前記素体は、３つ以上の前記焼結体と、２つ以上の前記第１の絶縁層を含み、前記焼結体と前記第１の絶縁層が交互に積層された積層構造を有する、＜２＞～＜７＞のいずれかに記載の電子部品。
＜９＞
　前記配線がストレート配線であり、前記３つ以上の前記焼結体のうち、２つの焼結体はその他の焼結体よりも幅が小さく、前記積層方向に対して交差する方向に前記配線を挟んで前記２つの焼結体が並んでいる、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載の電子部品。
＜１０＞
　前記素体の表面に設けられ、かつ前記配線の両端にそれぞれ接続された第１の外部電極および第２の外部電極を有する、＜１＞～＜９＞のいずれかに記載の電子部品。
＜１１＞
　前記外部電極は銀、銅またはニッケルを含む、＜１０＞に記載の電子部品。
＜１２＞
　前記素体は２つ以上の前記焼結体と第２の絶縁層を有し、前記第１の外部電極と前記第２の外部電極は、相互に異なる焼結体の表面に配置され、第１の外部電極が形成された焼結体と第２の外部電極が形成された焼結体との間に、前記第２の絶縁層が配置される、請＜１０＞又は＜１１＞に記載の電子部品。
＜１３＞
　前記外部電極が底面電極である、＜１０＞～＜１２＞のいずれかに記載の電子部品。
＜１４＞
　前記焼結体が、鉄、鉄およびニッケルを含む合金、鉄およびコバルトを含む合金、鉄およびケイ素を含む合金からなる群から少なくとも１種選択される、＜１＞～＜１３＞のいずれかに記載の電子部品。
＜１５＞
　２本以上の前記配線を有する、＜１＞～＜１４＞のいずれかに記載の電子部品。
＜１６＞
　前記配線がコイル状配線である、＜１＞～＜１５＞のいずれかに記載の電子部品。
＜１７＞
　インダクタである、＜１＞～＜１６＞のいずれかに記載の電子部品。
　以上、本開示の一実施形態について説明してきたが、本開示の適用範囲のうちの典型例を例示したに過ぎない。従って、本開示はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。
　本開示に係る電子部品はインダクタとして用いることができる。
　　１００　電子部品
　　１０　　素体
　　１１　　金属磁性材の焼結体
　　２０　　配線
　　３０、４０　外部電極

Claims (17)

  1. 　１つ以上の焼結体を含む素体と、前記素体内に設けられた配線とを備え、前記焼結体が金属磁性材から構成され、前記焼結体の少なくとも１つは空隙率が０％以上６．０％以下かつ飽和磁束密度（Ｂｓ）が１．８９Ｔ以上２．２６Ｔ以下である第１磁性部を含み、前記配線が前記第１磁性部内に配置される、電子部品。
  2. 　前記素体は２つ以上の前記焼結体と、第１の絶縁層を有し、２つ以上の前記焼結体が前記第１の絶縁層を挟んで積層される、請求項１に記載の電子部品。
  3. 　前記配線のうち、前記焼結体の内部に設けられた部分は絶縁体によって被覆されている、請求項１または２に記載の電子部品。
  4. 　前記第１の絶縁層または前記絶縁体は前記焼結体よりも透磁率が低い、請求項２または３に記載の電子部品。
  5. 　前記第１の絶縁層または前記絶縁体は非磁性である、請求項４に記載の電子部品。
  6. 　前記２つ以上の焼結体は前記第１磁性部を有し、前記第１の絶縁層は一方の焼結体の第１磁性部と他方の焼結体の第１磁性部に接する、請求項２～５のいずれかに記載の電子部品。
  7. 　１つ以上の前記焼結体は、比透磁率が７００以上である高透磁率部を有する、請求項１～６のいずれかに記載の電子部品。
  8. 　前記素体は、３つ以上の前記焼結体と、２つ以上の前記第１の絶縁層を含み、前記焼結体と前記第１の絶縁層が交互に積層された積層構造を有する、請求項２～７のいずれかに記載の電子部品。
  9. 　前記配線がストレート配線であり、前記３つ以上の前記焼結体のうち、２つの焼結体はその他の焼結体よりも幅が小さく、前記積層方向に対して交差する方向に前記配線を挟んで前記２つの焼結体が並んでいる、請求項１～８のいずれかに記載の電子部品。
  10. 　前記素体の表面に設けられ、かつ前記配線の両端にそれぞれ接続された第１の外部電極および第２の外部電極を有する、請求項１～９のいずれかに記載の電子部品。
  11. 　前記外部電極は銀、銅またはニッケルを含む、請求項１０に記載の電子部品。
  12. 　前記素体は２つ以上の前記焼結体と第２の絶縁層を有し、前記第１の外部電極と前記第２の外部電極は、相互に異なる焼結体の表面に配置され、第１の外部電極が形成された焼結体と第２の外部電極が形成された焼結体との間に、前記第２の絶縁層が配置される、請求項１０または１１に記載の電子部品。
  13. 　前記外部電極が底面電極である、請求項１０～１２のいずれかに記載の電子部品。
  14. 　前記焼結体が、鉄、鉄およびニッケルを含む合金、鉄およびコバルトを含む合金、鉄およびケイ素を含む合金からなる群から少なくとも１種選択される、請求項１～１３のいずれかに記載の電子部品。
  15. 　２本以上の前記配線を有する、請求項１～１４のいずれかに記載の電子部品。
  16. 　前記配線がコイル状配線である、請求項１～１５のいずれかに記載の電子部品。
  17. 　インダクタである、請求項１～１６のいずれかに記載の電子部品。
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