(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形が矩形である少なくとも一つの絶縁基板と、
前記絶縁基板の少なくとも一方の主面に形成されたスパイラル導体と、
金属磁性粉含有樹脂からなり、前記絶縁基板の前記一方の主面を覆う上部コアと、
金属磁性粉含有樹脂からなり、前記絶縁基板の他方の主面を覆う下部コアとを備え、
前記上部コア及び前記下部コアの少なくとも一方は、前記金属磁性粉含有樹脂からなり前記絶縁基板の中央部及び四隅の各々に個別に配置されて前記上部コアと前記下部コアとを物理的に連結する連結部を含み、
前記四隅の連結部は、前記絶縁基板のコーナー部のエッジに接して設けられており、
前記絶縁基板の側面に接する前記四隅の連結部の各々の内側側面は、当該絶縁基板の中央に向かって膨らむ湾曲面であることを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
前記四隅の連結部の平面形状は四半円であることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
【請求項３】
前記四隅の連結部は、前記絶縁基板の外形の内側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル部品。
【請求項４】
前記絶縁基板の側面に接しない前記四隅の連結部の各々の外側側面は、前記絶縁基板の対応する端面と面一であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項５】
前記絶縁基板の前記一方の主面に形成されためっき用導体パターンをさらに備え、前記めっき用導体パターンの一端は前記スパイラル導体と電気的に接続され、前記めっき用導体パターンの他端は前記絶縁基板のエッジまで延びており、
前記めっき用導体パターンは、前記同一基板上に複数のコイル部品を形成する量産時において、隣接するコイル部品のスパイラル導体同士を電気的に接続する短絡パターンの一部を構成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコイル部品。
【請求項６】
前記絶縁基板、前記上部コア及び前記下部コアからなる積層体の外周面に設けられた一対の端子電極と、
前記上部コア及び前記下部コアの表面を覆う絶縁被膜をさらに備え、
前記一対の端子電極と前記上部コア及び前記下部コアとの間に前記絶縁被膜が介在していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコイル部品
【請求項７】
前記絶縁被膜は、リン酸鉄、リン酸亜鉛又はジルコニア分散溶液を用いて化成処理された絶縁層であることを特徴とする請求項６に記載のコイル部品。
【請求項８】
前記絶縁被膜は、ニッケル系フェライト粉含有樹脂からなることを特徴とする請求項７に記載のコイル部品。
【請求項９】
前記絶縁基板を複数備え、
前記複数の絶縁基板は、前記金属磁性粉含有樹脂が実質的に介在することなく積層されており、
各絶縁基板に形成された前記スパイラル導体同士が前記一対の端子電極を通じて並列又は直列に接続されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル部品に関し、特に、電源用インダクタンスとして好ましく用いられるコイル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装型のコイル部品は、民生用又は産業用の電子機器に幅広く利用されている。中でも、小型携帯機器においては、機能の充実化に伴い、各種のデバイスを駆動させるために単一の電源から複数の電圧を得る必要が生じてきている。このような電源用途のコイル部品には、小型・薄型で電気的絶縁性や信頼性に優れ、しかも低コストで製造できることが求められている。
【０００３】
上記要求を満たすコイル部品の構造として、プリント基板回路技術を応用した平面コイル構造が知られている。この種のコイル部品は、プリント基板の表面及び裏面に平面コイルパターンを形成し、このプリント基板を例えばＥＥ型又はＥＩ型の焼結フェライトコアで挟み込んだ構造を有しており、これにより平面コイルパターンの周囲には閉磁路が形成されている。
【０００４】
電源用途のコイル部品には、ある程度大きな直流バイアス電流を加えたときでも磁気飽和によってインダクタンスが低下しないことが求められている。そのため、特許文献１に記載のコイル部品は、平面コイルパターンが形成された絶縁基板の上面を覆う第１磁性層と下面を覆う第２磁性層を備え、これら２つの樹脂層は、コイルパターンの外縁領域において厚み方向にギャップを有する構造を有している。そのため、磁気回路の磁気飽和を抑制することができ、インダクタンスを高くすることができる。
【０００５】
また、特許文献２には、空芯コイルを外装樹脂に埋設して一体化したコイル部品が開示されている。このコイル部品は、金属磁性粉末を含有する樹脂を用いており、特に、２種以上の平均粒子径の異なる非晶質金属磁性粉末と絶縁結着剤が混ざり合った複合材を用いることにより、低加圧成形下でも高密度で高い透磁率と低コア損失が得られるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１０７１６号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３４１０２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に開示された従来のコイル部品は、インダクタンスを高くするためにギャップを設ける必要があるが、組み立て精度や加工精度上の理由からギャップの幅の調整が非常に難しいという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載された従来のコイル部品は、コア材として金属磁性粉末を含有する樹脂を用いているものの、巻線を用いた空芯コイルを使用しているため非常に大型であり、しかもコイルの形状を一定に維持することが難しく、コイルの内径および空芯コイルの位置のバラツキが大きいという問題がある。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、直流重畳特性が良く、磁気ギャップを形成する必要がない高性能なコイル部品を提供することにある。また、本発明の他の目的は、寸法加工精度が高く、小型且つ薄型なコイル部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明によるコイル部品は、少なくとも一つの絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面に形成されたスパイラル導体と、前記絶縁基板の前記一方の主面を覆う上部コアと、前記絶縁基板の他方の主面を覆う下部コアとを備え、前記上部コア及び前記下部コアの少なくとも一方は、金属磁性粉含有樹脂からなると共に、前記絶縁基板の中央部及び外側に配置されて前記上部コアと前記下部コアとを物理的に繋げる連結部を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、閉磁路の材料として金属磁性粉含有樹脂を用いているので、金属磁性粉の間に樹脂が存在し、微小なギャップが形成された状態となることによって飽和磁束密度を高めることができ、フェライトコアのようにギャップを形成する必要がない。したがって、精度の高い機械加工は必要なく、小型且つ薄型なコイル部品を提供することができる。
【００１２】
本発明においては、前記上部コア及び前記下部コアの両方が前記金属磁性粉含有樹脂からなることが好ましい。この構成によれば、磁性コアの全体が金属磁性粉含有樹脂であることから、直流重畳特性が十分に高いコイル部品を提供することができる。
【００１３】
本発明においては、前記上部コア及び前記下部コアの一方が前記金属磁性粉含有樹脂からなり、他方がフェライト基板からなることが好ましい。この構成によれば、フェライト基板を支持基板として用いて金属磁性粉含有樹脂ペーストを塗布することができるので、金属磁性粉含有樹脂を用いた磁性コアの形成が容易である。また、一方の磁性コアによって飽和磁束密度が十分に高められるので、たとえ他方がフェライト基板であったとしても、ギャップを形成することなく直流重畳特性が高いコイル部品を提供することができる。
【００１４】
本発明において、前記上部コアと前記下部コアとを連結する前記連結部は、前記絶縁基板の四隅に配置されていることが好ましい。絶縁基板の四隅に閉磁路を形成した場合、スパイラル導体の形成領域を広げることができ、ループサイズを大きくすることができる。したがって、コイルの低抵抗化、高インダクタンス化、及び小型化が可能となる。さらに、スパイラル導体が形成されていない比較的広い余白領域を利用して連結部を形成することができ、閉磁路の断面積を大きくすることができる。
【００１５】
前記上部コアと前記下部コアとを連結する前記連結部を前記絶縁基板の四隅に配置する場合において、前記四隅の連結部は、前記絶縁基板のコーナー部のエッジに接して設けられていてもよく、前記絶縁基板のコーナー部のエッジよりも内側に設けられていてもよい。四隅の連結部が絶縁基板のコーナー部のエッジに接する場合には、量産時に隣接する４つのチップに共通の連結部を形成した後、これを４分割することにより、個々のチップの連結部を形成することができ、加工が容易である。また、四隅の連結部が絶縁基板のコーナー部のエッジよりも内側である場合には、後述するめっき用導体パターンを容易に配置することができる。
【００１６】
本発明によるコイル部品は、前記絶縁基板の前記一方の主面に形成されためっき用導体パターンをさらに備え、前記めっき用導体パターンの一端は前記スパイラル導体と電気的に接続され、前記めっき用導体パターンの他端は前記絶縁基板のエッジまで延びており、前記めっき用導体パターンは、前記同一基板上に複数のコイル部品を形成する量産時において、隣接するコイル部品のスパイラル導体同士を電気的に接続する短絡パターンの一部を構成することが好ましい。この構成によれば、隣接する複数のチップの導体パターンを一括してメッキ処理することができ、製造工程の効率化を図ることができる。
【００１７】
本発明によるコイル部品は、前記絶縁基板、前記上部コア及び前記下部コアからなる積層体の外周面に設けられた一対の端子電極と、前記上部コア及び前記下部コアの表面を覆う絶縁被膜をさらに備え、前記一対の端子電極と前記上部コア及び前記下部コアとの間に前記絶縁被膜が介在していることが好ましい。この場合において、前記絶縁被膜は、リン酸鉄、リン酸亜鉛又はジルコニア分散溶液を用いて化成処理された絶縁層であることが好ましい。この構成によれば、一対の端子電極間の絶縁性を確保することができる。
【００１８】
本発明において、前記絶縁被膜は、ニッケル系フェライト粉含有樹脂からなることもまた好ましい。この構成によれば、絶縁被膜を閉磁路の一部として機能させることができる。
【００１９】
本発明によるコイル部品は、前記絶縁基板を複数備え、前記複数の絶縁基板は、前記金属磁性粉含有樹脂が実質的に介在することなく積層されており、各絶縁基板に形成された前記スパイラル導体同士が前記一対の端子電極を通じて並列又は直列に接続されていることが好ましい。絶縁基板上に形成可能なスパイラル導体の断面積には限界があるが、絶縁基板を複数枚重ねて、個々の絶縁基板上のスパイラル導体を並列接続することにより、実質的にはスパイラル導体の断面積を大きくしたことと等価な構成となる。また、個々の絶縁基板上のスパイラル導体を直列接続することにより、一枚の基板で必要とされるコイルのターン数が少なくなるので、スパイラル導体の線幅及び厚さを大きくすることが可能になるため、スパイラル導体の断面積を十分に大きくすることができる。したがって、コイル部品の直流抵抗を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、直流重畳特性が良く、磁気ギャップを形成する必要がない高性能なコイル部品を提供することができる。また、本発明によれば、寸法加工精度が高く、小型且つ薄型なコイル部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるコイル部品１０の構造を示す略分解斜視図である。
【図２】図１に示すコイル部品１０の略平面図である。
【図３】図２のコイル部品１０の略側面断面図であって、（ａ）は図２のＸ−Ｘ線に沿った断面図、（ｂ）は図２のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。
【図４】コイル部品１０の製造工程を示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は略側面断面図である。
【図５】コイル部品１０の製造工程を示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は略側面断面図である。
【図６】コイル部品１０の製造工程を示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は略側面断面図である。
【図７】コイル部品１０の製造工程を示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は略側面断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるコイル部品２０の構成を示す略側面断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態によるコイル部品３０の構成を示す略平面図である。
【図１０】コイル部品３０の製造工程を示す略平面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態によるコイル部品４０の構成を示す略平面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態によるコイル部品５０の構成を示す略側面断面図である。
【図１３】コイル部品５０の製造工程を示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は略側面断面図である。
【図１４】コイル部品５０の製造工程を示す略側面断面図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態によるコイル部品６０の構成を示す略側面断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態によるコイル部品７０の構成を示す模式図であって、（ａ）は３端子構造、（ｂ）は４端子構造をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施の形態によるコイル部品１０の構造を示す略分解斜視図である。また、図２は、図１に示すコイル部品１０の略平面図であり、図３は、図２のＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線に沿ったコイル部品１０の略側面断面図である。
【００２４】
図１〜図３に示すように、第１の実施形態によるコイル部品１０は、絶縁基板１１と、絶縁基板１１の一方の主面（上面１１ａ）に形成された第１のスパイラル導体１２と、絶縁基板１１の他方の主面（裏面１１ｂ）に形成された第２のスパイラル導体１３と、第１及び第２のスパイラル導体１２，１３をそれぞれ覆う絶縁樹脂層１４ａ，１４ｂと、絶縁基板１１の上面１１ａ側を覆う上部コア１５と、絶縁基板１１の裏面１１ｂ側を覆う下部コア１６と、一対の端子電極１７ａ，１７ｂとを備えている。
【００２５】
絶縁基板１１は第１及び第２のスパイラル導体１２，１３を形成するための下地面となるものである。絶縁基板１１は矩形状であり、その中央部には円形の開口１１ｈを有している。絶縁基板１１の材料は、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた一般的なプリント基板材料であることが好ましく、例えばＢＴ基材、ＦＲ４基材、ＦＲ５基材等を用いることができる。プリント基板材料を用いた場合には、スパイラル導体をいわゆる薄膜工法におけるスパッタリングではなくめっきにより形成できるので、導体の厚さを十分に厚くすることができる。浮遊容量の増大を回避するため、絶縁基板１１の誘電率は７以下（μ≦７）であることが好ましい。特に限定されるものではないが、絶縁基板１１の寸法は例えば２．５×２．０×０．３ｍｍとすることができる。
【００２６】
第１及び第２のスパイラル導体１２，１３は円形スパイラルであり、絶縁基板１１の開口１１ｈを取り囲むように配置されている。第１及び第２のスパイラル導体１２，１３は平面視にて概略的に重なり合っているが、完全には一致していない。すなわち、絶縁基板１１の上面１１ａ側から見た第１のスパイラル導体１２は外周端１２ｂから内周端１２ａに向かって反時計回りのスパイラルを構成しており、絶縁基板１１の上面１１ａ側から見た第２のスパイラル導体１３は内周端１３ａから外周端１３ｂに向かって反時計回りのスパイラルを構成している。これにより、スパイラル導体１２，１３に電流が流れることによって生じる磁束の方向が一致し、スパイラル導体１２，１３で発生する磁束は重畳して強め合うので、大きなインダクタンスを得ることができる。
【００２７】
絶縁基板１１、上部コア１５及び下部コア１６からなる積層体の対向する２つの側面１８ａ，１８ｂには一対の端子電極１７ａ，１７ｂがそれぞれ設けられている。第１のスパイラル導体１２の外周端１２ｂは第１の側面１８ａまで引き出されて一方の端子電極１７ａに接続されている。また、第２のスパイラル導体１３の外周端１３ｂは第２の側面１８ｂまで引き出されて他方の端子電極１７ｂに接続されている。さらに、第１のスパイラル導体１２の内周端１２ａと第２のスパイラル導体１３の内周端１３ａは絶縁基板１１を貫通するスルーホール導体１１ｉを介して互いに接続されている。これにより、第１及び第２のスパイラル導体１２，１３は互いに直列接続された単一のコイルを構成している。
【００２８】
第１及び第２のスパイラル導体１２，１３の材料としては導電率が高く加工も容易なＣｕを用いることが好ましい。特に限定されるものではないが、スパイラル導体１２，１３の幅は７０μｍ、高さは１２０μｍ、ピッチは１０μｍとすることができる。このようなスパイラル導体１２，１３はめっきにより形成したものであることが好ましい。スパイラル導体１２，１３をめっきにより形成した場合には、そのアスペクト比を高くすることができ、断面積が比較的大きく直流抵抗が小さなコイルを形成することができる。
【００２９】
上部コア１５及び下部コア１６は金属磁性粉含有樹脂からなる。本実施形態においては、上部コア１５及び下部コア１６は同一材料であり、一体的に成形されるため、両者の境界は外観上明確でなないが、ここでは上部コア１５は平板部分とそれよりも下方に突起する柱状部分（連結部）を含むＥ型コアであるものとし、下部コア１６は板状部分からなるＩ型コアであるものとする。
【００３０】
上部コア１５は、矩形状の平面領域の中央部に設けられた連結部１５ａと、対向する２つの側面１８ｃ，１８ｄに沿ってそれぞれ設けられた２つの連結部１５ｂを通じて下部コア１６とつながっており、これにより完全な閉磁路が形成されている。すなわち、連結部１５ａ，１５ｂは、絶縁基板１１及び絶縁樹脂層１４ａ，１４ｂを貫通しており、閉磁路内にギャップは存在しない。焼結フェライトコアを用いる場合、ある程度以上電流を流しても磁気飽和しないようにギャップを設けなければならないが、金属磁性粉含有樹脂を用いた場合には、金属磁性粉の間に樹脂が存在し、微小なギャップが形成された状態となることによって飽和磁束密度が高められるので、上部コア１５と下部コア１６との間にエアギャップを形成することなく磁気飽和を防止することができる。したがって、ギャップを形成するために磁性コアを高い精度で機械加工する必要はない。
【００３１】
金属磁性粉含有樹脂とは、樹脂に金属磁性粉が混入されてなる磁性材料である。金属磁性粉としてはパーマアロイ系材料を用いることが好ましい。具体的には、第１の金属磁性粉として平均粒径が２０〜５０μｍであるＰｂ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を用い、第２の金属磁性粉として平均粒径が３〜１０μｍであるカルボニル鉄を用い、これらを所定の比率、例えば７０：３０〜８０：２０、好ましくは７５：２５の重量比で含む金属磁性粉を用いることが好ましい。金属磁性粉の含有率は９０〜９６重量％であることが好ましい。樹脂に対して金属磁性粉の量を少なくすれば飽和磁束密度は小さくなり、逆に金属磁性粉の量を多めにすれば飽和磁束密度は大きくなるので、金属磁性粉の量だけで飽和磁束密度を調整することができる。
【００３２】
さらに、金属磁性粉としては平均粒径が５μｍである第１の金属磁性粉と、平均粒径が５０μｍの混合である第２の金属磁性粉とを所定の比率、例えば７５：２５で混合したものであることが特に好ましい。このように、粒径が異なる２種類の金属磁性粉を用いた場合には、低加圧又は非加圧成形下において高密度な磁性コアを成形することができ、高透磁率且つ低損失な磁性コアを実現することができる。
【００３３】
金属磁性粉含有樹脂に含まれる樹脂は絶縁結着材として機能する。樹脂の材料としては液状エポキシ樹脂又は粉体エポキシ樹脂を用いることが好ましい。また、樹脂の含有率は４〜１０重量％であることが好ましい。
【００３４】
上部コア１５及び下部コア１６の厚さは同一であることが好ましく、厚さの合計は０．３〜１．２ｍｍであることが好ましい。上部コア１５及び下部コア１６の厚さの合計が０．３ｍｍよりも薄いと部品の機械的強度のみならずコイルのインダクタンスが低下するからであり、１．２ｍｍよりも厚いと部品が厚くなる割にインダクタンスは飽和してそれほど大きくならないからである。
【００３５】
本実施形態において、上部コア１５及び下部コア１６の表面には絶縁被膜１９が形成されていることが好ましい。絶縁被膜１９は化成処理によって形成することができ、化成処理にはリン酸鉄、リン酸亜鉛又はジルコニアを用いることが好ましい。上記のように、閉磁路を構成するため材料として金属磁性粉含有樹脂を用いた場合には、金属磁性粉が導体であることから、端子電極１７ａ，１７ｂ間の絶縁性が問題となる。しかし、本実施形態によれば、金属磁性粉含有樹脂の表面が絶縁被覆されているので、端子電極１７ａ，１７ｂ間の絶縁性を十分に確保することができる。
【００３６】
図４〜図７は、コイル部品１０の製造工程を示す図であって、（ａ）は略平面図、（ｂ）は略側面断面図である。
【００３７】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、コイル部品１０の製造では、一枚の大きな絶縁基板（集合基板）上に多数個（ここでは４個）のコイル部品を形成する、いわゆる量産プロセスが実施される。具体的には、まず大きな絶縁基板１１の所定の位置にスリット１１ｇ、開口１１ｈ及びスルーホール１１ｉを形成した後、絶縁基板１１の上面１１ａ及び裏面１１ｂに第１及び第２のスパイラル導体１２，１３をそれぞれ形成する。本実施形態において、スパイラル導体１２，１３はめっきによって形成される。詳細には、絶縁基板１１の略全面にＣｕの下地膜を無電解めっき法により形成する。このとき、スルーホール１１ｉの内部にはＣｕ膜が形成される。その後、フォトレジストを露光・現像することにより、スパイラル導体１２，１３と同一形状の開口パターン（ネガパターン）を形成する。
【００３８】
次に、このレジストパターンをマスクとして電解めっきを施すことにより、Ｃｕの下地膜上にＣｕの厚い膜を形成する。その後、レジストを除去し、下地膜をエッチングにより除去し、スパイラル導体のみを残す。以上により、スパイラル導体が形成された絶縁基板（以下、ＴＦＣ（Thin Film Coil）基板２１という）が完成する。
【００３９】
次に、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＴＦＣ基板２１の両面に絶縁樹脂層１４ａ及び１４ｂをそれぞれ形成した後、このＴＦＣ基板２１の裏面をＵＶテープ２２上に貼り付けて固定する。ＵＶテープの代わりに熱剥離テープを用いてもよい。この固定により、ＴＦＣ基板２１の反りを抑制することができる。次に、ＵＶテープ２２が貼り付けられていないＴＦＣ基板２１の表面側に金属磁性粉含有樹脂ペースト１５ｐをスクリーン印刷する。特に限定されるものではないが、スクリーンシートの厚さは約０．２７ｍｍである。このスクリーン印刷後、脱泡し、８０℃で３０分間加熱して、樹脂ペーストを仮硬化させる。
【００４０】
次に、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＴＦＣ基板２１を上下反転させた後、ＵＶテープ２２を剥離し、ＴＦＣ基板２１の裏面側に金属磁性粉含有樹脂ペースト１６ｐをスクリーン印刷する。このとき用いるスクリーンシートの厚さは同じく０．２７ｍｍである。その後、１６０℃で１時間加熱して樹脂ペースト１５ｐ，１６ｐを本硬化させる。こうして、上部コア１５及び下部コア１６が完成する。
【００４１】
次に、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、切断ラインＣｘ及びＣｙの位置でＴＦＣ基板２１をダイシングすることによってコイル集合体を個片化する。その後、上部コア１５及び下部コア１６の表面に絶縁被膜１９を形成し、個々のチップの側面に端子電極１７ａ，１７ｂを形成することにより、本実施形態によるコイル部品１０が完成する。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によるコイル部品１０は、第１及び第２のスパイラル導体１２，１３を覆う磁性体が樹脂モールドであり、寸法加工精度が非常に高く、また基板面に集合体として形成することでコイルの位置精度が非常に高く、小型化、薄型化が可能である。磁性体には金属磁性材料を用いており、フェライトよりも直流重畳特性がよいので、磁気ギャップの形成を省略することができる。
【００４３】
図８は、本発明の第２の実施の形態によるコイル部品２０の構成を示す略側面断面図である。
【００４４】
図８に示すように、第２の実施形態によるコイル部品２０は、下部コア２３がフェライト基板で構成されている点にある。上部コア１５の材料は、第１の実施形態によるコイル部品１０と同じく金属磁性粉含有樹脂である。このように、本実施形態においては上部コア１５及び下部コア２３の材料が別々であるため、第１の実施形態と異なり、両者の境界は明確であり、上部コア１５はＥ型コア、下部コア２３はＩ型コアをそれぞれ構成している。その他の構成は第１の実施形態によるコイル部品１０と実質的に同一であるため、同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
コイル部品２０の製造では、まず図４に示したＴＦＣ基板２１を作製し、ＴＦＣ基板２１の両面に絶縁樹脂層１４ａ及び１４ｂをそれぞれ形成した後、ＴＦＣ基板２１と同等の大きさのフェライト基板上にこれを搭載し、フェライト基板上で金属磁性粉含有樹脂ペーストのスクリーン印刷を実施する。フェライト基板を用いているのでＵＶテープ２２は不要である。このスクリーン印刷後、脱泡し、１６０℃で１時間加熱して樹脂ペーストを本硬化させることにより、本実施形態によるコイル部品２０が完成する。
【００４６】
このように、本実施形態によるコイル部品２０は、上部コア１５に金属磁性粉含有樹脂を用いているので、第１の実施形態によるコイル部品１０と同様の作用効果を奏することができる。また、フェライト基板を樹脂ペースト形成時における支持基板として使用することができるので、ＵＶテープ２２を使用しなくても良く、その製造も容易である。
【００４７】
図９は、本発明の第３の実施の形態によるコイル部品３０の構成を示す略平面図である。
【００４８】
図９に示すように、第３の実施形態によるコイル部品３０は、上部コア１５と下部コア１６が絶縁基板１１の外側の四隅に設けられた連結部１５ｄを通じてつながっていることを特徴としている。すなわち、金属磁性粉含有樹脂による連結部１５ｄは、積層体の各側面１８ａ〜１８ｄの幅方向全体にではなく、幅方向の端部にのみ形成されている。四隅の連結部１５ｄは、絶縁基板１１のコーナー部のエッジに接しており、平面的には四半円の形状を有している。その他の構成は第１の実施形態によるコイル部品１０と実質的に同一であるため、同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
本実施形態において、四隅の連結部１５ｄの材料が金属磁性粉含有樹脂であれば、下部コア１６の材料は特に限定されない。したがって、下部コア１６の材料は金属磁性粉含有樹脂であってもよく、フェライト基板であってもよい。いずれの場合でも、絶縁基板１１の四隅において上部コア１５と下部コア１６とが完全に連結されるので、第１の実施形態と同様、ギャップのない閉磁路を形成することができる。さらに本実施形態においては、四隅に閉磁路を形成することでスパイラル導体１２，１３の形成領域を広げることができ、ループサイズを大きくすることができる。したがって、コイルの低抵抗化、高インダクタンス化、及び小型化が可能となる。
【００５０】
図１０は、コイル部品３０の製造工程を示す略平面図である。
【００５１】
コイル部品３０の製造では、まずＴＦＣ基板２１を作製する。ＴＦＣ基板２１の作製方法は第１の実施形態によるコイル部品１０と同様であるが、図１０に示すように、図４（ａ）におけるスリット１１ｇの代わりに、切断後の絶縁基板の四隅に相当する位置に略円形の開口パターン１１ｋを形成する。その後の工程はコイル部品１０の製造工程と同じであり、ＴＦＣ基板２１の両面に金属磁性粉含有樹脂を形成すると共に、開口１１ｈ及び開口１１ｋ内にも金属磁性粉含有樹脂を埋め込む（図５、図６参照）。その後、開口１１ｋの中心を交点とする切断ラインＣｘ，Ｃｙに沿ってＴＦＣ基板２１を切断した後、端子電極１７ａ，１７ｂを形成することにより、コイル部品３０が完成する。
【００５２】
図１１は、本発明の第４の実施の形態によるコイル部品の構成を示す略平面図である。
【００５３】
図１１に示すように、第４の実施形態によるコイル部品４０は、第３の実施形態によるコイル部品３０と同様、上部コア１５と下部コア１６が絶縁基板１１の外側の四隅に設けられた連結部を通じてつながっているが、第３の実施形態によるコイル部品３０と異なり、隣接する４つのコイル部品に共通の開口パターン１１ｋではなく、個別の開口１１ｍに基づいて連結部が形成されていることを特徴とするものである。
【００５４】
また、コイル部品４０は、量産工程中において隣接のチップの導体パターンどうしを短絡するためのめっき用導体パターン２４が設けられている。この導体パターン２４は、量産時の電気めっき中においてすべての導体パターンに対して同時に電圧を印加できるようにするために設けられている。例えば図９及び図１０に示した第３の実施形態によるコイル部品３０では、左右方向に隣接するチップのスパイラル導体が電気的に絶縁分離されているので、それらの電気めっきを一括して行うことはできない。しかし、四隅に個別の開口１１ｋを形成し、この開口１１ｋに基づく個別の連結部を形成した場合には、左右方向に延びる導体パターン２４を容易にレイアウトことができるので、左右方向に隣接する複数のチップの導体パターンを一括してメッキ処理することができ、製造工程の効率化を図ることができる。
【００５５】
個々のチップを分割した完成品の状態において、めっき用導体パターン２４の一端はスパイラル導体１２（又はスパイラル導体１３）と電気的に接続され、他端は絶縁基板１１のエッジまで延びて開放端となる。導体パターン２４は、必ずしも絶縁基板１１のエッジに形成する必要はなく、任意の位置に形成してかまわない。その場合には、例えば、第３の実施形態によるコイル部品３０に導体パターン２４を形成することも可能である。
【００５６】
図１２は、本発明の第５の実施の形態によるコイル部品の構成を示す略側面断面図である。
【００５７】
図１２に示すように、第５の実施形態によるコイル部品５０は、上部コア１５及び下部コア１６を構成する金属磁性粉含有樹脂の表面（露出面）にＮｉ系フェライト含有樹脂の絶縁被膜５１が形成されている点にある。特に限定されるものではないが、絶縁被膜５１の厚さは約５０μｍである。Ｎｉ系フェライト含有樹脂の絶縁被膜５１は、絶縁被膜としてだけでなく、金属磁性粉含有樹脂と共に閉磁路の一部としても機能する。
【００５８】
上記のように、閉磁路を構成するための磁性コアとして金属磁性粉含有樹脂を用いた場合には、金属磁性粉が導体であることから、端子電極１７ａ，１７ｂ間の絶縁性が問題となる。しかし、本実施形態によれば、金属磁性粉含有樹脂の表面が絶縁被覆されているので、端子電極１７ａ，１７ｂ間の絶縁性を十分に確保することができる。さらに、第１の実施形態によるコイル部品１０では、上部コア１５及び下部コア１６の表面が化成処理によって絶縁被覆されていたが、この部分は閉磁路として機能するものではなかった。しかし、本実施形態によれば、絶縁性を確保しつつ、絶縁被膜を閉磁路の一部として機能させることができ、最終的にはインダクタンス特性の向上を図ることができる。
【００５９】
コイル部品５０の製造では、ＴＦＣ基板２１の両面に金属磁性粉含有樹脂を形成する（図６参照）。次に、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、金属磁性粉含有樹脂が埋め込まれたスリット１１ｇの幅方向中央部にスリット５２を形成する。このスリット５２を形成する際のブレード幅は例えば１００μｍとする。
【００６０】
次に、図１４に示すように、スリット５２の内部を含む基板全面にＮｉ系フェライト含有樹脂ペーストをスクリーン印刷し、これを本硬化させる。樹脂ペーストはスリット５２内にも入り込むので、樹脂ペーストは上部コア１５及び下部コア１６が形成されたＴＦＣ基板２１の上下面のみならず側面にも形成された状態となる。
【００６１】
次いで、切断ラインＣｘ及びＣｙの位置でＴＦＣ基板２１をダイシングすることによって個片化する（図７参照）。このときのブレード幅は例えば５０μｍであり、スリット形成時のブレード幅よりも狭いので、Ｎｉ系フェライト含有樹脂を部分的に残すことができる。その後、個々のチップの側面に一対の端子電極１７ａ，１７ｂを形成することにより、磁性コアの上下面のみならず側面までもがＮｉ系フェライト含有樹脂の絶縁被膜５１で被覆されたコイル部品５０が完成する。
【００６２】
図１５は、本発明の第６の実施の形態によるコイル部品６０の構成を示す略側面断面図である。
【００６３】
図１５に示すように、第６の実施形態によるコイル部品６０は、積層された２枚の絶縁基板１１Ａ，１１Ｂを備えている点にある。なお、積層数は２枚に限定されず、３枚以上であってもよい。各絶縁基板１１Ａ，１１Ｂの上下面には第１及び第２のスパイラル導体１２，１３がそれぞれ形成されており、それらの表面は絶縁樹脂層１４ａ，１４ｂでそれぞれ覆われており、金属磁性粉含有樹脂も介在していないので、絶縁基板１１Ａ，１１Ｂを重ねたとしても上下の導体が接触して短絡することはない。その他の構成は第１の実施形態によるコイル部品１０と実質的に同一であるため、同一の構成要素に同一の符号を付して説明を省略する。
【００６４】
上記構造において、絶縁基板１１Ａ，１１Ｂ間には、製造上の理由から意図しない金属磁性粉含有樹脂が微量に存在することがある。しかし、このような金属磁性粉含有樹脂が絶縁特性に影響を与えることはない。したがって、絶縁基板１１Ａ，１１Ｂ間には金属磁性粉含有樹脂が実質的に介在していなければよい。
【００６５】
絶縁基板１１Ａの上下面に形成された第１及び第２のスパイラル導体１２，１３は単一のコイルを構成しており、絶縁基板１１Ｂの上下面に形成された第１及び第２のスパイラル導体１２，１３もまた単一のコイルを構成している。そして、一方の絶縁基板１１Ａ上の第１のスパイラル導体１２の外周端１２ｂと絶縁基板１１Ｂ上の第１のスパイラル導体１２の外周端１２ｂとが第１の端子電極１７ａを介して互いに電気的に接続され、一方の絶縁基板１１Ａ上の第２のスパイラル導体１３の外周端１３ｂと他方の絶縁基板１１Ｂ上の第２のスパイラル導体１３の外周端１３ｂとが第２の端子電極１７ｂを介して互いに電気的に接続されていることにより、これら２つのコイルは並列接続された構成となっている。このように、同一構造のコイルを並列接続した場合にはコイル導体の断面積が２倍になったことと等しいため、コイルの抵抗を半分にすることができ、直流抵抗を小さくすることができる。
【００６６】
図１６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７の実施の形態によるコイル部品７０の構成を示す模式図である。なお、図１６ではコイル部品の積層構造及びスパイラル構造は省略し、コイルの電気的な構成のみを簡略的に示している。
【００６７】
図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第７の実施形態によるコイル部品７０は、積層された２枚の絶縁基板１１Ａ，１１Ｂを備えると共に、絶縁基板１１Ａに形成された第１及び第２のスパイラル導体１２，１３からなる単一のコイル（第１のコイル）７１Ａと、他方の絶縁基板１１Ｂの上下面に形成された第１及び第２のスパイラル導体１２，１３からなる単一のコイル（第２のコイル）７１Ｂとを備える点で第６の実施形態によるコイル部品６０と類似しているが、それらのコイル７１Ａ，７１Ｂが並列接続ではなく直列接続されている点が上記コイル部品７０と異なっている。
【００６８】
第１のコイル７１Ａと第２のコイル７１Ｂとの直列接続は、外部の端子電極を介して行う必要があり、そのため一対の端子電極１７ａ，１７ｂとは別に直列接続用の端子電極１７ｃが設けられている。このような端子電極１７ｃは、図１６（ａ）に示すように、一対の端子電極１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成された２つの側面１８ａ，１８ｂ（図２参照）とは異なる他の２つの側面１８ｃ，１８ｄのいずれか一方に形成してもよく、あるいは図１６（ｂ）に示すように、同じ側面１８ａ，１８ｂに形成してもよい。側面１８ａ，１８ｂに形成する場合には、一対の端子電極１７ａ，１７ｂの幅を狭めて４端子電極構造とし、残りの一つをダミー電極１７ｄとすればよい。
【００６９】
このように、２枚の絶縁基板１１Ａ，１１Ｂを用いると共に、各絶縁基板１１Ａ，１１Ｂ上にそれぞれ形成される単一のコイル７１Ａ，７１Ｂを直列接続した場合には、一枚の基板で必要とされるコイルのターン数が少なくなるので、スパイラル導体の線幅を広くすることができる。また、導体幅が広くなることでめっきを厚くすることが可能になるため、スパイラル導体の断面積を十分に大きくすることができ、直流抵抗を小さくすることができる。
【００７０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００７１】
例えば、上記実施形態においては、第１のスパイラル導体１２の内周端１２ａと第２のスパイラル導体１３の内周端１３ａとがスルーホール導体１１ｉを介して接続されているが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、プリント基板の開口１１ｈの内周面に形成された導体パターンを介して内周端同士が接続されていてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０、２０，３０，４０，５０，６０，７０    コイル部品
１１，１１Ａ，１１Ｂ    絶縁基板
１１ａ    絶縁基板の上面
１１ｂ    絶縁基板の裏面
１１ｇ    スリット
１１ｈ    中央部の開口
１１ｉ    スルーホール導体（スルーホール）
１１ｋ    四隅の開口（共通）
１１ｍ    四隅の開口（個別）
１２    第１のスパイラル導体
１２ａ    第１のスパイラル導体の外周端
１２ｂ    第１のスパイラル導体の内周端
１３    第２のスパイラル導体
１３ａ    第２のスパイラル導体の外周端
１３ｂ    第２のスパイラル導体の内周端
１４ａ，１４ｂ    絶縁樹脂層
１５    上部コア
１５ａ    連結部（中央）
１５ｂ    連結部（外側）
１５ｄ    連結部（四隅）
１５ｐ    上部コア用樹脂ペースト
１６    下部コア
１６ｐ    下部コア用樹脂ペースト
１７ａ，１７ｂ    端子電極
１７ｃ    直列接続用端子電極
１７ｄ    ダミー電極
１８ａ    積層体の第１の側面
１８ｂ    積層体の第２の側面
１８ｃ    積層体の第３の側面
１８ｄ    積層体の第４の側面
１９    絶縁被膜
２１    ＴＦＣ基板
２２    ＵＶテープ
２３    下部コア（フェライト基板）
２４    短絡パターン
５１    Ｎｉ系フェライト含有樹脂の絶縁被膜
５２    スリット
７１Ａ    絶縁基板１１Ａ上のコイル
７１Ｂ    絶縁基板１１Ｂ上のコイル
Ｃｘ，Ｃｙ    切断ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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