(57)【要約】  【課題】  磁束の外部への漏洩防止効果の高いインダクタ部品を提供すること。  【解決手段】  筒状支持体２と、筒状支持体２に巻き付けられているコイル３とが、磁性体を主成分とする焼結体４中に、筒状支持体２の内側に焼結体４が充填された状態で埋設されているインダクタ部品１である。筒状支持体２の内側に充填された焼結体４（内側焼結体４ａ）と、筒状支持体２およびコイル３を被覆している焼結体４（外側焼結体４ｂ）とは一体で焼結されているので、コイル３で生じた磁束がインダクタ部品１の外部へ漏れにくくなり、磁束の外部への漏洩を効果的に防止することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状支持体と、該筒状支持体に巻き付けられているコイルとが、磁性体を主成分とする焼結体中に、前記筒状支持体の内側に前記焼結体が充填された状態で埋設されていることを特徴とするインダクタ部品。
【請求項２】
前記コイルは、前記筒状支持体に、互いに間隔を有して巻き付けられている導線であることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ部品。
【請求項３】
前記筒状支持体は両端部の外周表面に突起部を有しており、該突起部の頂面に、前記コイルの入出力端部が取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインダクタ部品。
【請求項４】
前記筒状支持体は、アルミナ質焼結体から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインダクタ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気に対するシールド効果が高く、インダクタ値を大きくすることができ、製造工程の簡略化が可能なインダクタ部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等の情報処理装置および画像表示装置や携帯電話等の通信装置等の各種電子装置の電源回路は、入力された電源電圧を所定の大きさの電源電圧に変換するものであるため、これらの電源回路内のインダクタ部品にはパルス電流等による大電流が流れる場合がある。このようなインダクタ部品としては、例えば、磁性体から成るインダクタ部品の本体に形成されたコイル上に、別体の磁性体を設ける構成のものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
このような構成により、コイルで発生する磁束は、磁性体から成るインダクタ部品の本体から別体の磁性体を通過して再度本体を通過し、磁性体から成るインダクタ部品の本体と別体の磁性体との間で、対称的な閉磁路ループを形成する。その結果、磁束がインダクタ部品の外部へ漏れるのを抑制することができるとともに、高いインダクタ値を得ることができる。
【０００４】
また、例えば上鍔と下鍔との間の巻軸にコイルが巻回されたドラムコアをシールドコアの内側空間に挿入して、ドラムコアの一部をシールドコアに取り付ける構成のものが採用されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００５】
このような構成により、ドラムコアをシールドコアで覆うことによって、コイルに電流が流れても、コイルで発生した磁気がインダクタ部品の外部に漏れることを防ぐことができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2002−134323号公報
【特許文献２】特開平11−135331号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１で提案されたような従来の構成のインダクタ部品においては、磁性体から成るインダクタ部品の本体に形成されたコイル上に別体の磁性体を設ける際には、例えば磁性材料を有機溶剤等に混入して磁性体ペーストを作製し、その磁性体ペーストをコイル上に塗布した後に焼結させて磁性体とする方法が採用されているので、この別体の磁性体を十分に厚くして設けることは困難である。その結果、コイルで発生した磁束の中に厚みが十分でない別体の磁性体を通過することができないものが生じやすくなるので、コイルで発生した磁束の一部がインダクタ部品の外部に漏れやすくなるという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献２で提案されたような従来の構成のインダクタ部品においては、ドラムコアと別体のシールドコアとを接合して成るものであるために、その接合部に隙間が生じてしまい易い。その結果、コイルで発生した磁気がこのドラムコアとシールドコアとの接合部の隙間を通ってインダクタ部品の外部へ漏出し易いものであった。そして、インダクタ部品の外部へ漏出した磁束は、電源回路内部の他の回路部の電子部品等はもとより、外部の電子回路および電子装置に対してもノイズ発生等の原因となり、その機能に悪影響を与えるという問題点があった。
【０００９】
また、従来のインダクタ部品においては、磁性体から成るインダクタ部品の本体に、例えば磁性材料を有機溶剤等に混入して得られる磁性体ペーストを焼結させることによってコイル上に別体の磁性体を設ける際に、この磁性体ペーストを焼結させることができ、かつ磁性体から成る本体の表面が溶融する程度の温度に加熱することによって、本体と別体の磁性体とを互いに溶融結合させて一体化させている。従って、本体と別体との結合部付近に境界面が生じるおそれがある。そのため、インダクタ部品の焼結体の内部において、この境界面の付近のみが、他の焼結体と異なる透磁率を有している部分となるため、コイルで発生した磁束による閉磁路ループが非対称的となる。従って、従来のインダクタ部品においては、インダクタ値を大きくすることが困難であるという問題点があった。
【００１０】
さらに、従来のインダクタ部品においては、コイル上に設けられる別体の磁性体を十分に厚くすることは困難なので、コイルで発生した磁束の一部がインダクタ部品の外部へ漏出する結果、コイルで発生した磁束による閉磁路ループがさらに非対称的となる。従って、従来のインダクタ部品においても、インダクタ値を大きくすることが困難であるという問題点があった。
【００１１】
また、従来のインダクタ部品においては、インダクタ部品の本体に形成されたコイルの上に別体の磁性体を後から設ける必要があるので、インダクタ部品の製造工程数が増加することとなるため、製造効率を高めるのが困難であった。従って、低価格化が強く要求されている中で、製造コストを低減するのが難しくなるという問題点があった。
【００１２】
本発明は、以上のような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、コイルで発生した磁束がインダクタ部品の外部に漏れるのを大幅に抑制することにある。また、インダクタ部品のインダクタ値を大きくすることにある。さらに、インダクタ部品の製造工程数を低減させることができて、製造効率を高めて低コストに製造できるインダクタ部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のインダクタ部品は、筒状支持体と、該筒状支持体に巻き付けられているコイルとが、磁性体を主成分とする焼結体中に、前記筒状支持体の内側に前記焼結体が充填された状態で埋設されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のインダクタ部品は、上記構成において、前記コイルは、前記筒状支持体に、互いに間隔を有して巻き付けられている導線であることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のインダクタ部品は、上記各構成において、前記筒状支持体は両端部の外周表面に突起部を有しており、該突起部の頂面に、前記コイルの入出力端部が取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明のインダクタ部品は、上記各構成において、前記筒状支持体は、アルミナ質焼結体から成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のインダクタ部品によれば、筒状支持体と、筒状支持体に巻き付けられているコイルとが、磁性体を主成分とする焼結体中に、筒状支持体の内側に焼結体が充填された状態で埋設されていることから、筒状支持体の内側に充填された焼結体と、筒状支持体およびコイルを被覆している焼結体とは一体で焼結されているので、筒状支持体およびコイルを被覆している焼結体を、筒状支持体の内側に充填された焼結体との間に隙間を生じることなく、かつ十分厚く形成することができる。その結果、コイルで生じた磁束のほとんどを焼結体に含まれる磁性体中を通過させることができるようになり、また、外部へ磁気が漏れる隙間が生じにくくなることから、磁束がインダクタ部品の外部へ漏れるのを大幅に抑制することができる。従って、インダクタ部品の外部の他の電子部品，電子回路および電子装置に影響を与える磁気に対する漏洩防止効果を向上させることができる。
【００１８】
また、筒状支持体の内側に充填された焼結体と、筒状支持体およびコイルを被覆している焼結体との結合部はもとより、インダクタ部品を構成する焼結体の全体において境界面が形成されにくくなり、しかも筒状支持体およびコイルを被覆している焼結体を十分厚く形成することができる。その結果として、コイルで発生した磁束がインダクタ部品の内部において対称的な閉磁路ループを形成することから、インダクタ値を大きくすることができる。
【００１９】
さらに、筒状支持体の内側に充填された焼結体と、筒状支持体およびコイルが埋設された焼結体とは一体で焼結されているので、従来のインダクタ部品のように、磁性体から成るインダクタ部品の本体の焼結と別体の焼結とを別々の工程で行なう必要がなく、製造工程を簡略化することが可能である。
【００２０】
また、本発明のインダクタ部品によれば、コイルは、筒状支持体に、互いに間隔を有して巻き付けられている導線であるときには、導線同士が互いに間隔を有して巻き付けられていることから、巻回されているコイルにおける短絡を防ぐことができるので、コイルに大電流を流すことができ、結果として、インダクタ部品のインダクタ値をさらに大きくすることができる。
【００２１】
また、本発明のインダクタ部品によれば、筒状支持体は両端部の外周表面に突起部を有しており、その突起部の頂面に、コイルの入出力端部が取り付けられているときには、一方の入出力端部となるコイルの一端部を筒状支持体の一端部の外周表面の突起部の頂面に取り付けてから、コイルを筒状支持体に巻き付けて、しかる後に、他方の入出力端部となるコイルの他端部を筒状支持体の他端部の外周表面の突起部の頂面に取り付けることができる。その結果として、コイルの筒状支持体への巻き付けを容易に行なうことができるので、インダクタ部品の製造工程をさらに簡略化することが可能である。
【００２２】
このとき、突起部は筒状支持体の両端部の外周表面に部分的に形成されるので、突起部が、コイルで生じた磁束がインダクタ部品内部において対称的な閉磁路ループを形成することの妨げになりにくい。従って、大きなインダクタ値を維持することができる。
【００２３】
また、本発明のインダクタ部品によれば、筒状支持体は、アルミナ質焼結体から成るときには、アルミナは、磁性体を主成分とする焼結体を得るために使用する磁性材料から成る磁性体セラミックスラリーの焼結温度よりも融点が十分に高いことから、この磁性体セラミックスラリーの焼結時に筒状支持体が溶融しない。その結果、所望の特性のインダクタ部品を安定して得ることができ、インダクタ部品の信頼性を高めることができる。
【００２４】
さらに、アルミナは絶縁性が高いので、筒状支持体を通してのコイルにおける電気的な短絡が生じない。その結果、コイルの所定の巻数を維持して所望の特性を確保することができ、大きなインダクタ値を得ることができる。
【００２５】
また、アルミナは強度が高いため、コイルが巻き付けられた状態で長期間にわたってインダクタ部品の筒状支持体として使用されても、変形や破壊が起こりにくい。従って、インダクタ部品の信頼性を高めることができる。
【００２６】
しかも、アルミナは入手しやすく安価であることから、インダクタ部品の低コスト化にも有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のインダクタ部品の実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明のインダクタ部品の実施の形態の一例を示す側面図である。
【図３】（ａ）は本発明のインダクタ部品の実施の形態の他の例を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ´線における横断面図である。
【図４】本発明の実施例と比較例とのインダクタ部品について磁束の漏れをシミュレーションした結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明のインダクタ部品の実施の形態の例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明のインダクタ部品の実施の形態の一例を示す基本的構成の縦断面図である。図１に示す例のインダクタ部品１は、筒状支持体２と、筒状支持体２に巻き付けられているコイル３とが、磁性体を主成分とする焼結体４中に、筒状支持体２の内側に焼結体４が充填された状態で埋設されている。なお、以下の説明においては、筒状支持体２の内側に充填された、磁性体を主成分とする焼結体４を内側焼結体４ａといい、この内側焼結体４ａが内側に充填された筒状支持体２およびコイル３を被覆している、磁性体を主成分とする焼結体４を外側焼結体４ｂという。
【００３０】
このような構成のインダクタ部品１は、内側焼結体４ａと外側焼結体４ｂとが一体で焼結されているので、従来のように磁性体から成るインダクタ部品本体と別体の磁性体とを溶融結合させて一体化する構成に比べて、別体の磁性体の部分に相当する外側焼結体４ｂを十分に厚く形成できる。その結果、コイル３で生じた磁束のほとんどは外側焼結体４ｂに含まれる磁性体中を通過できることから、インダクタ部品１の外部へ磁束が漏れるのを大幅に抑制することができる。また、従来のように、コイルが巻回されたドラムコアをシールドコアで覆っている構成に比べて、内側焼結体４ａと外側焼結体４ｂとが一体で隙間なく焼結されていることから、ドラムコアとシールドコアの内面との間の空間に相当する空間がないこと、およびドラムコアとシールドコアとの接合部の隙間に相当する、外部へ磁気が漏れる部分が生じにくいことによって、インダクタ部品１の外部へ磁束が漏れるのを大幅に抑制することができる。従って、インダクタ部品１の外部の電子部品等はもとより、他の電子回路や電子装置等に影響を与える磁気に対する漏洩防止効果を向上させることができる。
【００３１】
例えば、インダクタ部品１が電源回路で使用されており、この電源回路が物理量の計測等に使用される精密機器、携帯電話等の通信機器、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、および液晶表示装置等の画像表示装置等の電子機器に用いられる際に、インダクタ部品１のコイル３から電源回路の外部への磁束の漏れを低減できることから、これらの電子機器に、コイル３で生じた磁束の変化による誘導電流に起因するノイズを生じさせないようにすることができるようになる。その結果として、インダクタ部品１が使用される電源回路が用いられた電子機器は、インダクタ部品１のコイル３で生じた磁束に起因するノイズによる誤作動の問題が生じにくくなるので、信頼性が高いものとなる。
【００３２】
また、従来のインダクタ部品の構成において存在していた、磁性体から成るインダクタ部品本体と別体の磁性体との結合部付近の境界面が形成されず、また、外側焼結体４ｂを十分に厚くできるので、コイル３で発生した磁束により内側焼結体４ａと外側焼結体４ｂとの間に形成される閉磁路ループは対称的となる。その結果として、インダクタ部品１のインダクタ値を大きくすることができる。
【００３３】
また、内側焼結体４ａと外側焼結体４ｂとは一体で焼結されているので、従来のインダクタ部品のように、磁性体から成るインダクタ部品本体の焼結と別体の磁性体の焼結とを別々の工程で行なう必要がなく、製造工程を簡略化することが可能である。
【００３４】
このようなインダクタ部品１は、例えば、パーソナルコンピュータ，テレビ等の画像表示装置や携帯電話等の通信装置といった各種電子装置に用いられる電源回路における平滑回路部等で使用されるものであり、この電源回路の整流回路部によって整流された非直流の脈動成分等を含む直流電圧を平滑化する役割を果たす。
【００３５】
筒状支持体２は、両端部に鍔部を有する形状あるいは両端部に鍔部を有さない形状のいずれのものを採用してもよい。特に、両端部に鍔部を有さない形状の筒状支持体２を採用した場合は、コイル３で生じた磁束により内側焼結体４ａと外側焼結体４ｂとの間に形成される閉磁路ループが、筒状支持体２の両端部の鍔部によって妨げられないことから、この閉磁路ループが対称的となり、大きなインダクタ値を維持することが可能となる。また、外側焼結体４ｂにおいて、鍔部の存在によって十分な厚みを有することができない部分が存在しなくなるので、コイル３で発生した磁束のほとんどは、外側焼結体４ｂ中の磁性体中を通過することができる。その結果として、インダクタ部品１の外部へ磁束が漏洩するのを抑制することができる。
【００３６】
また、筒状支持体２に用いる材料は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体，窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体等の、高融点を有し、絶縁性および強度の点で優れているものであることが好ましい。特に、アルミナ質焼結体が好ましく、アルミナは、磁性体を主成分とする焼結体４を得るための、磁性材料から成る磁性体セラミックスラリーの焼結温度よりも融点が十分に高いことから、磁性体セラミックスラリーを焼結させる際に筒状支持体２が溶融しない。従って、インダクタ部品１の信頼性を高めることができる。また、アルミナは鉄等の一般的な構造材料としての金属材料と比べて絶縁性が高いので、筒状支持体２を通してコイル３における電気的な短絡が生じなくなる。その結果、コイル３の所定の巻数を維持して所望の特性を確保することができ、大きなインダクタ値を得ることができる。
【００３７】
さらに、アルミナは強度が高いため、コイル３が巻き付けられた状態で長期間にわたってインダクタ部品１の筒状支持体２として使用されても変形や破壊が起こりにくく、インダクタ部品１の信頼性を高めることができる。しかも、アルミナは窒化珪素等の他の高融点，高絶縁性，高強度材料と比較して、比較的入手しやすく安価であることから、インダクタ部品１の低コスト化にも有利になる。
【００３８】
コイル３は、筒状支持体２に巻き付けられており、電流が流れることによって磁束を生じるものである。
【００３９】
このコイル３の材料としては、銅，銀，金等の電気抵抗の低い材料が使用されるのが好ましい。中でも、電気抵抗が低いことに加え、廉価であることから、インダクタ部品１の低コスト化に有利になる点で、銅を使用するのが好ましい。
【００４０】
また、コイル３の形状は、断面が円形状，楕円形状，四角形状等のいずれであってもよい。
【００４１】
また、本例のインダクタ部品１におけるコイル３の寸法は、直径が0.1〜６ｍｍであり、全長が0.5〜10ｍｍである。また、例えばコイル３の断面が円形状である場合であれば、コイル３の導線自体の直径は0.01〜１ｍｍとすることが好ましい。また、導線自体の直径が大きいほど、コイル３の電気抵抗が低下するので大電流を流しやすくなり、インダクタ値を大きくできる点で好ましい。
【００４２】
また、コイル３の配置は、コイル３の導線同士が接触しない程度に間隔を空けて５〜50回程度巻かれているものとすることが好ましい。このとき、導線同士の間隔が小さく巻かれているほど、巻かれている導線のそれぞれが発生する磁束が結合しやすくなり、インダクタ値が大きくなるので好ましい。また、このことから、導線同士の間隔が比較的大きい場合であったとしても、例えばコイル３の断面が円形状である場合は、導線同士の間隔を前述した導線自体の直径程度である0.01〜１ｍｍまでとするのが好ましい。
【００４３】
また、本例のインダクタ部品１におけるコイル３は、図２に側面図で示すように、筒状支持体２に、互いに間隔を有して巻き付けられている導線であるのが好ましい。なお、図２においては、図１と同じ部材には同じ符号を付しており、一点鎖線は、実線で示されたコイル３とコイル３が巻き付けられた筒状支持体２との外側に位置する、インダクタ部品１を構成する部材である外側焼結体４ｂおよび外部電極６を示している。この図２においては、コイル３とコイル３が巻き付けられた筒状支持体２との側面図を示すために、これら外側焼結体４ｂおよび外部電極６は一点鎖線で示している。この場合には、例えば従来のようにインダクタ部品の本体の外周面に薄膜導体層を被覆し、この薄膜導体層を溝切切削することにより形成されたコイルよりも、大きい電流を流すことができる。
【００４４】
また、本例のインダクタ部品１は、内側焼結体４ａおよび内側焼結体４ａが内側に充填された筒状支持体２ならびにコイル３を被覆している外側焼結体４ｂが一体で焼結されることによって形成されるので、例えば、コイル３を樹脂材料等によって絶縁被覆したとしても、間隔を空けずに２重，３重等にコイル３を巻いてしまうと、コイル３を被覆している樹脂材料が溶融して、コイル３の導線同士が短絡してしまうことがある。従って、本例のインダクタ部品１は、導線同士が互いに接触した状態で巻き付けられている構成のものと比べて、巻き付けられている導線同士の短絡を防ぐことができるので、コイル３の巻数を多くすることができる。この結果として、インダクタ部品１のインダクタ値をさらに大きくすることができる。
【００４５】
また、例えば、比透磁率が50〜100である焼結体４を有する本例のインダクタ部品１を100ｍＡ〜２Ａの電流が流れる条件下で使用し、0.3〜150μＨのインダクタ値を設定する際は、直径が0.1〜0.3ｍｍの銅からなる導線を全体として２〜６ｍｍの長さに、0.1〜0.3ｍｍの間隔を有して、0.5〜３ｍｍの直径で10〜30巻としたコイル３を使用するとよい。
【００４６】
なお、この例の他にも、コイル３を形成する方法が考えられる。
【００４７】
例えば、まず薄膜導体層を、直径が0.1〜６ｍｍで、外径が1.5〜12ｍｍで、内径が１〜10ｍｍであり、長さが１〜11ｍｍである筒状支持体２の外周面に電解メッキ法によって形成して、この形成された薄膜導体層を螺旋状に溝を切るように切削して、コイル３を形成してもよい。
【００４８】
また、この薄膜導体層の材料としては、銅，銀，金等の電気抵抗の低い材料が使用されるのが好ましい。中でも、電気抵抗が低いことに加え、廉価であることから、インダクタ部品１の低コスト化に有利になる点で、銅を使用するのが好ましい。
【００４９】
また、この場合のコイル３の寸法は、薄膜導体層の厚さが10〜100μｍで、コイル３の線状導体部の幅が0.01〜１ｍｍで、線状導体部同士が0.01〜１ｍｍの間隔を有して５〜50回巻かれており、全長が１〜10ｍｍであるものとすればよい。このとき、薄膜導体層の厚さが大きいほど、大電流を流すことができるようになることから、インダクタ値を大きくできる点で好ましい。
【００５０】
焼結体４は、磁性体を主成分としており、インダクタ部品１を構成する内側焼結体４ａおよび外側焼結体４ｂから成るものである。なお、これら内側焼結体４ａと外側焼結体４ｂとは一体で焼結されて形成されているので、両者の間に特に境界はないが、筒状支持体２の筒状部の開口を境界と見て捉えればよい。
【００５１】
この焼結体４は、Ｎｉフェライト，ＮｉＺｎフェライトまたはＮｉＣｕＺｎフェライト等の磁性材料に、これらをより低温で焼結させるために酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３），酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３），酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ），酸化チタン（ＴｉＯ２），酸化スズ（ＳｎＯ２），酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２），酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の各種酸化物を添加して、約1000℃以下の低温で焼成することによって得られる。
【００５２】
以下に、本例のインダクタ部品１の製造方法において、焼結体４を形成する際の一例を示す。
【００５３】
まず、磁性材料にＮｉＣｕＺｎフェライトを用いた磁性体を得るために、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３），酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化ニッケル（ＮｉＯ），酸化銅（ＣｕＯ），酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）等の粉末を所定の比率で秤量した原料をボールミルに投入し、湿式調合を行なう。これにより、ＮｉＣｕＺｎフェライト原料の混合物を得る。
【００５４】
次に、得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を仮焼する。これにより、ＮｉＣｕＺｎフェライトの仮焼粉末を得る。
【００５５】
次に、得られた仮焼粉末をボールミルによって湿式粉砕した後、乾燥してから解砕し、ＮｉＣｕＺｎフェライトのセラミック粉末を得る。
【００５６】
次に、このセラミック粉末に対してエチルセルロース等の結合剤および可塑剤を、またテルピネオール，ブチルカルビノール等の湿潤剤および分散剤を加えてボールミルによって混合を行ない、その後、減圧処理により脱泡を行なう。これにより、磁性体セラミックスラリーを得る。
【００５７】
次に、得られた磁性体セラミックスラリーを所定の金型の中に流し込む。この際、金型の内部には、コイル３が巻き付けられた筒状支持体２を予め設置しておき、この筒状支持体２の内側に磁性体セラミックスラリーを充填させるとともに、コイル３および筒状支持体２が埋設されるように、磁性体セラミックスラリーを金型の中に流し込むものとする。
【００５８】
次に、この磁性体セラミックスラリーを金型に流し込んだ状態で、約1000℃以下の温度で焼結させることにより、コイル３が巻き付けられた筒状支持体２が焼結体４に埋設されたインダクタ部品１を得る。
【００５９】
このような本例のインダクタ部品１の作製においては、筒状支持体２の材料としてのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３），窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４），窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の融点、および導線の材料としての銅，銀，金等の融点よりも低い温度で磁性体セラミックスラリーを焼結させることができる。
【００６０】
また、焼結体４の内側焼結体４ａと外側焼結体４ｂとは一体で焼結されていることより、外側焼結体４ｂを内側焼結体４ａとの間に隙間を生じることなく、コイル３および筒状支持体２の周りに十分に厚く形成することができるので、コイル３で生じた磁束のほとんどは外側焼結体４ｂに含まれる磁性体中を通過することから、インダクタ部品１の外部へ磁束が漏れるのを大幅に抑制することができる。
【００６１】
ここで、インダクタ部品１からの磁気の漏れを少なくするためには、平均粒径が0.1〜30μｍ程度の磁性体の粒子を50体積％程度あるいはそれ以上含有させた焼結体４を、例えば導線の径が0.01〜0.1ｍｍ程度で、巻径が0.1〜１ｍｍ程度あるいはそれ以下であり、長さが0.5〜３ｍｍ程度のコイル３であれば、その周囲に0.3〜１ｍｍ程度あるいはそれ以上の厚さで外側焼結体４ｂを設けることが好ましい。焼結体４における磁性体の粒子の平均粒径を0.1〜30μｍ程度とすることにより、コイル３を被覆する磁性体の粒子の局所的な凝集を防ぐことができ、磁束の外部への漏れを小さくすることができる。また、焼結体４における磁性体の粒子の含有率を50体積％程度以上とし、コイル３の周囲に0.3〜１ｍｍ程度あるいはそれ以上の厚さとなるように外側焼結体４ｂを設けることにより、コイル３で生じた磁束のほとんどは外側焼結体４ｂに含まれる磁性体中を通過できるので、磁束がインダクタ部品１の外部へ漏れるのを抑制することができる。
【００６２】
次に、筒状支持体２とコイル３とが、磁性体を主成分とする焼結体４中に、筒状支持体２の内側に焼結体４が充填された状態で埋設されている構成について、以下に説明する。なお、以下の説明の中では、インダクタ部品１とは外部電極６が取り付けられた状態のものをいい、焼結構造体とは外部電極６が取り付けられていない状態のものをいう。
【００６３】
筒状支持体２に巻き付けられているコイル３において、磁性体を主成分とする焼結体４中に実質的に埋設されているのは、筒状支持体２に巻き付けられているコイル３の部分（巻回部分）であり、インダクタ部品１の外部からコイル３へ電流を流すために、コイル３の両端の入出力端部３ａは焼結構造体の外部へ引き出されている。
【００６４】
ここで、筒状支持体２が両端部に鍔部を有する形状であった場合における、コイル３の入出力端部３ａのインダクタ部品１から外部への取出方法について以下に説明する。
【００６５】
まず、コイル３の両端の入出力端部３ａを筒状支持体２の両端部の鍔部の外周表面に、それぞれ取り付けておく。
【００６６】
次に、入出力端部３ａがそれぞれ焼結構造体の両端部から外部に露出するように、磁性体セラミックスラリーを焼結させて焼結構造体を得る。
【００６７】
次に、焼結体４から露出している入出力端部３ａと接するように、外部電極６を焼結構造体の両端部に取り付けてインダクタ部品１を得る。
【００６８】
また、筒状支持体２が両端部に鍔部を有さない形状であった場合における、コイル３の入出力端部３ａのインダクタ部品１から外部への取出方法を以下に説明する。
【００６９】
まず、コイル３の両端の入出力端部３ａを筒状支持体２の両端部の方へ引っ張っておく。
【００７０】
次に、この入出力端部３ａがそれぞれ焼結構造体の両側の端面から延出して露出するように、磁性体セラミックスラリーを焼結させて焼結構造体を得る。
【００７１】
次に、焼結体４から露出している入出力端部３ａと接するように、外部電極６を焼結構造体の両側の端面に取り付けてインダクタ部品１を得る。
【００７２】
また、本発明の実施の形態の他の例のインダクタ部品１における、コイル３の入出力端部３ａのインダクタ部品１から外部への取出方法を図３に示す。図３（ａ）は本発明のインダクタ部品の実施の形態の他の例を示す縦断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＡ−Ａ´線における横断面図である。なお、図３においても、図１および図２と同じ部材には同じ符号を付している。図３に示す例のように、筒状支持体２は両端部の外周表面に突起部５を有しており、この突起部５の頂面に、コイル３の入出力端部３ａが取り付けられていることが好ましい。なお、ここでいう頂面とは、突起部５における外表面のうち、筒状支持体２の筒状部から外側に向けて最も突出した面のことをいう。
【００７３】
この例のような場合には、コイル３の入出力端部３ａのうちの一端部を、筒状支持体２の一端部の外周表面の突起部５の頂面に取り付けてから、コイル３を筒状支持体２に巻き付けて、しかる後に、コイル３の入出力端部３ａの他端部を筒状支持体２の他端部の外周表面の突起部５の頂面に取り付けることができる。その結果として、コイル３の筒状支持体２への巻き付けを容易に行なうことができるので、インダクタ部品１の製造工程をさらに簡略化することが可能である。しかも、この突起部５の頂面に取り付けられたコイル３の入出力端部３ａが、それぞれ焼結体４の両端部から外部に露出するように、磁性体セラミックスラリーを焼結させて焼結構造体を得ることが比較的容易にできる。その結果として、この入出力端部３ａが露出している焼結構造体の両端部に、導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより、コイル３への入出力のための外部電極６を容易に形成して接続することができる。
【００７４】
また、突起部５は筒状支持体２の両端部の外周表面に部分的に形成されるので、突起部５が、コイル３で生じた磁束がインダクタ部品１の内部において対称的な閉磁路ループを形成することの妨げになりにくい。従って、図１に示す例のように筒状支持体２の両端部に鍔部を有するものに比べて大きなインダクタ値を維持することができる。
【００７５】
このような突起部５の位置は、筒状支持体２の両端部の外周面であれば、特にその位置は限定されない。なお、筒状支持体２の両端部のできるだけ端に突起部５が位置している方が、コイル３の巻数を多くすることができるので好ましい。
【００７６】
また、この突起部５の幅は、筒状支持体２の外周に沿った方向に0.1〜１ｍｍ程度、あるいは強度に問題がない範囲でこの値以下にすれば、コイル３で生じた磁束によりインダクタ部品１の内部において形成される閉磁路ループが突起部５によってあまり妨げられなくなることから、この閉磁路ループがより対称的となり、大きなインダクタ値を維持することが可能となるので好ましい。
【００７７】
また、この突起部５の高さは、外部電極６と突起部５の頂面に取り付けられたコイル３の入出力端部３ａとが接するように外部電極６が焼結構造体の両端部に取り付けられることから、突起部５の頂面が筒状支持体２から外周面の外側に向かう高さが0.05〜２ｍｍ程度とすることが好ましい。さらに、小型化されたインダクタ部品１とするには、突起部５の高さ（図３における上下方向の長さ）は、0.3〜0.5ｍｍとすることが好ましい。
【００７８】
また、この突起部５は、金型を用いて筒状支持体２と一体で成形して焼結することによって形成するか、あるいは図１に示す例のように、両端部に鍔部を有する筒状支持体２を形成し、これら鍔部を突起部５に相当する部分が残るようにそれぞれ切削加工することによって形成してもよい。
【実施例】
【００７９】
本発明のインダクタ部品の実施例を以下に説明する。なお、本実施例においては、図３に示す例のインダクタ部品１を作製した。
【００８０】
まず、前述のようにして酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３），酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化ニッケル（ＮｉＯ），酸化銅（ＣｕＯ），酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）等を用いて磁性材料としてＮｉＣｕＺｎフェライトを作製し、この磁性体粉末を含む磁性体セラミックスラリーを準備した。
【００８１】
次に、径が0.1ｍｍの銅からなる導線を、全体として1.4ｍｍの長さに0.01ｍｍの間隔を有して13巻としたコイル３を巻き付けた、外径が1.0ｍｍで、内径が0.5ｍｍであり、長さが1.5ｍｍの筒状支持体２を準備し、所定の金型内に設置した。なお、図３に示すように、この筒状支持体２は両端部に鍔部を有しておらず、両端部の外周表面に、筒状支持体２の外周方向の幅が0.1ｍｍで、長さ方向の長さも0.1ｍｍで、高さが0.45ｍｍの略直方体状の突起部５を有しており、コイル３の両端の入出力端部３ａをこの突起部５の頂面に取り付けた。
【００８２】
次に、磁性体セラミックスラリーを、この筒状支持体２の内側に磁性体セラミックスラリーを充填するとともに、コイル３および筒状支持体２が磁性体セラミックスラリー中に埋設されるように金型の中に流し込んだ。
【００８３】
次に、この金型内の磁性体セラミックスラリーを900℃で３時間加熱して焼結させて焼結体４とした。得られた焼結構造体の両側の端面に、コイル３の両端の入出力端部３ａに接続される外部電極６として銀（Ａｇ）粒子を含む導電性ペーストを塗布し、これを焼き付けて、本実施例のインダクタ部品１を作製した。なお、こうして作製されたインダクタ部品１における内側焼結体４ａと外側焼結体４ｂとは、比透磁率が100であった。なお、この比透磁率は、以下の方法によって求めた。
【００８４】
まず、焼結体４と同一の材料や条件によって形成された、線形状の焼結体を形成し、筒状支持体２等の支持体に巻かれていないコイルの内部に挿入し、電流を流すことによりインピーダンス値を計測した。次に、このインピーダンス値および測定時の周波数値によってインダクタ値を計算し、透磁率を計算した。なお、比透磁率は、この透磁率の値を真空の透磁率で割った値である。
【００８５】
このインダクタ部品１の寸法は、図３における上下方向を縦とし、図３における左右方向を横とし、図３における奥行方向（紙面に垂直な方向）を奥行としたときに、縦が2.0ｍｍで、横が2.5ｍｍで、奥行が2.0ｍｍで、全体として略円柱形状であった。
【００８６】
さらに、比較例である従来の構成のインダクタ部品として、ドラムコアをシールドコアの内側空間に挿入して、ドラムコアの一部をシールドコアに取り付けることにより作製したものを作製した。
【００８７】
この比較例のインダクタ部品におけるドラムコアおよびシールドコアの材質は、実施例と同様に、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３），酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化ニッケル（ＮｉＯ），酸化銅（ＣｕＯ）等を用いて作製したＮｉＣｕＺｎフェライトの磁性材料からなる磁性体の焼結体とした。そして、このドラムコアの一方の鍔部と他方の鍔部との間の巻軸に実施例と同様のコイルが巻回されているものとした。
【００８８】
ここで、ドラムコアの寸法は、一方の鍔部および他方の鍔部のそれぞれの直径を3.5ｍｍとし、それぞれの厚みを0.5ｍｍとし、巻軸の直径を2.5ｍｍとし、全体の高さを1.8ｍｍとした。また、シールドコアの外形寸法は、幅を3.5ｍｍとし、奥行きを3.5ｍｍとして、高さを1.8ｍｍとした。
【００８９】
なお、実施例のインダクタ部品１および比較例のインダクタ部品のインダクタ値は、両方ともに10μＨとした。
【００９０】
そして、実施例のインダクタ部品１および比較例のインダクタ部品をそれぞれ基板上に設置し、100ｍＡの定格電流を入力して、それぞれのインダクタ部品から漏れる磁束を磁気センサーによって測定した。なお、インダクタ部品から漏れた磁束の測定については、この漏れた磁束を加えた半導体中に電流を流し、半導体中でローレンツ力により電流および磁束の向きに垂直な方向に発生した電位差を信号として検出することによって、漏れた磁束の大きさを測る方法を採用した。
【００９１】
その測定結果を図４に示す。図４は比較例と本実施例との測定結果を示すグラフであり、グラフの横軸はインダクタ部品の中心点からの距離（単位：ｍｍ）を、縦軸はインダクタ部品の外部に漏れた磁束レベルの電圧換算値（単位：ｄＢμＶ）を表している。また、破線は比較例の測定結果を、実線は本実施例の測定結果を示している。また、一点鎖線は、それぞれのインダクタ部品の中心点からの距離が３ｍｍの位置を示している。
【００９２】
ここで、それぞれのインダクタ部品の中心点からの距離が３ｍｍの位置での比較例と実施例とのインダクタ部品の外部に漏れた磁束の値について比較し、それぞれのインダクタ部品の付近に他の電子部品を設置したときに、この他の電子部品に及ぼす影響について検討した。
【００９３】
なお、ここで比較例と実施例とのインダクタ部品の外部に漏れた磁束の計測結果の検討について、それぞれのインダクタ部品の中心点からの距離が３ｍｍの位置で比較した理由は、それぞれのインダクタ部品の付近に他の電子部品等を設置する際には、一般的にインダクタ部品の中心点から３ｍｍ程度離れた位置に設置することが多いからである。
【００９４】
図４に示す結果から分かるように、それぞれのインダクタ部品の中心点からの距離が３ｍｍの位置での比較例と実施例とのインダクタ部品の外部に漏れた磁束の値は、比較例のインダクタ部品においては56.5ｄＢμＶであり、これに対して、実施例のインダクタ部品１においては27.5ｄＢμＶであった。
【００９５】
従って、それぞれのインダクタ部品の中心点からの距離が３ｍｍの位置に他の電子部品を設置したときには、この他の電子部品に影響を及ぼしている、インダクタ部品から漏れた磁束の大きさは、実施例のインダクタ部品では比較例のインダクタ部品よりも29ｄＢμＶ小さかった。
【００９６】
この結果より、本発明のインダクタ部品においては、筒状支持体と筒状支持体に巻き付けられているコイルとを埋設する、磁性体を主成分とする焼結体について内側焼結体と外側焼結体とを一体で焼結させることが可能であることから、比較例のインダクタ部品に比べて、コイルで発生した磁束がインダクタ部品の外部へ漏れるのを抑制することが可能であることが分かった。
【００９７】
また、一般的にインダクタ部品から漏れた磁束が30ｄＢμＶより小さい値であれば、外部の電子部品等に及ぼす影響は無視できるものとみなされていることから、実施例のインダクタ部品は中心点からの距離が３ｍｍの位置で27.5ｄＢμＶであったことより、実施例のインダクタ部品における磁束の漏出防止効果が十分であることが分かった。
【００９８】
また、比較例のインダクタ部品として、ドラムコアをシールドコアの内側空間に挿入して、ドラムコアの一部をシールドコアに取り付けることにより作製する構成のものを用いたが、前述したような、磁性体から成るインダクタ部品の本体に形成されたコイル上に、別体の磁性体を設ける構成のインダクタ部品を用いて比較例として測定したところ、ほとんど同様の測定結果であった。
【００９９】
なお、本発明は以上の実施の形態の例および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施しても何ら差し支えない。本発明のインダクタ部品は、焼結体として内側焼結体と外側焼結体とを一体で焼結させていることから、焼結体に埋設したコイルで発生した磁束が外部へ漏れるのを抑制することができるので、本実施例に限らず、電源回路を有する他の電子回路モジュール等にも好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１：インダクタ部品
２：筒状支持体
３：コイル
３ａ：入出力端部
４：焼結体
４ａ：内側焼結体
４ｂ：外側焼結体
５：突起部
６：外部電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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