(57)【要約】  複数のコイル部品をより短時間で製造することができるコイル部品の製造方法及びコイル部品を提供する。本発明に係るコイル部品の製造方法は、磁性体粒子を含む成形体である平板状の素体内に複数のコイルを埋設する工程であって、それぞれの巻回軸が素体の厚み方向に沿うようにマトリックス状に配置され、一端部が素体の一方の主面に露出し、且つ他端部が素体の他方の主面に露出するように、複数のコイルを埋設する工程と、素体の一方の主面及び他方の主面に、複数のコイルのそれぞれの一端部又は他端部に接触するように入出力端子となる電極膜を形成する工程と、互いに隣接するコイルの間に位置する素体を厚み方向に切断して、個々のコイル部品となるように個片化する工程とを含む。
2017130720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体粒子を含む成形体である平板状の素体内に複数のコイルを埋設する工程であって、それぞれの巻回軸が前記素体の厚み方向に沿うようにマトリックス状に配置され、一端部が前記素体の一方の主面に露出し、且つ他端部が前記素体の他方の主面に露出するように、前記複数のコイルを埋設する工程と、
前記素体の一方の主面及び他方の主面に、前記複数のコイルのそれぞれの一端部又は他端部に接触するように入出力端子となる電極膜を形成する工程と、
互いに隣接する前記コイルの間に位置する前記素体を厚み方向に切断して、個々のコイル部品となるように個片化する工程と、
を含む、コイル部品の製造方法。
【請求項２】
前記電極膜は、メッキ処理により形成される、請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項３】
前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部を有し、
前記巻線部を構成する線材は、互いに隣接する線材間に設けられた絶縁性固定材によって固定されている、請求項１又は２に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項４】
前記コイルは、巻回軸方向を長手方向とする縦長型コイルである、請求項１〜３のいずれか１つに記載のコイル部品の製造方法。
【請求項５】
前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、前記巻線部から離れて設けられた載置部と、前記巻線部と前記載置部とを連結する連結部とを備え、
前記素体は、前記コイルの載置部を台座上に載置し、当該載置部により前記巻線部が巻回軸方向に延在する姿勢を保持した状態で、前記コイルを埋設するように形成される、請求項１〜４のいずれか１つに記載のコイル部品の製造方法。
【請求項６】
前記載置部は、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回され且つ前記巻線部よりも巻数が少ない第２巻線部により構成されている、請求項５に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項７】
磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
を備える、コイル部品。
【請求項８】
前記コイルは、
巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、
前記巻線部から離れて設けられ、第１又は第２入出力端子に接続される接続部と、
前記巻線部と前記接続部とを連結する連結部と、
を備え、
前記接続部は、前記巻回軸を中心として周回方向に延びるように形成されている、
請求項７に記載のコイル部品。
【請求項９】
前記磁性体粒子は磁性金属粉末であり、前記素体は前記磁性金属粉末を含む圧粉成形体である、請求項７又は８に記載のコイル部品。
【請求項１０】
スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記チョークコイルは、
磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
を備える、ＤＣ−ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路のパワーインダクタ等に用いられるコイル部品の製造方法、コイル部品、及びこのコイル部品を備えるＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコイル部品の製造方法としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１には、磁性体粒子を含む成形体である素体の内部にコイルが埋設されたコイル部品の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８８５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のコイル部品の製造方法では、複数のコイル部品をより短時間で製造するという観点において、未だ改善の余地がある。【０００５】
本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、複数のコイル部品をより短時間で製造することができるコイル部品の製造方法及びコイル部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法は、
磁性体粒子を含む成形体である平板状の素体内に複数のコイルを埋設する工程であって、それぞれの巻回軸が前記素体の厚み方向に沿うようにマトリックス状に配置され、一端部が前記素体の一方の主面に露出し、且つ他端部が前記素体の他方の主面に露出するように、前記複数のコイルを埋設する工程と、
前記素体の一方の主面及び他方の主面に、前記複数のコイルのそれぞれの一端部又は他端部のいずれか一方に接触するように入出力端子となる電極膜を形成する工程と、
互いに隣接する前記コイルの間に位置する前記素体を厚み方向に切断して、個々のコイル部品となるように個片化する工程と、
を含む。【０００７】
本発明の一態様に係るコイル部品は、
磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
を備える。【０００８】
本発明の一態様に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、
スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記チョークコイルは、
磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数のコイル部品をより短時間で製造することができるコイル部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るコイル部品の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のコイル部品の製造方法の一工程を模式的に示す斜視図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】図２に続く工程を示す断面図である。
【図５】図４に続く工程を示す断面図である。
【図６】図５に続く工程を示す断面図である。
【図７】図６に続く工程を示す断面図である。
【図８】図７に続く工程を示す斜視図である。
【図９】図８に続く工程を示す断面図である。
【図１０】図１のコイル部品における磁束の流れを示す断面図である。
【図１１】比較例に係るコイル部品を示す断面図である。
【図１２】コイルを構成する巻線間に絶縁性固定材が設けられた状態を模式的に示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係るコイル部品の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を示す断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を示す断面図である。
【図１６】図１５に続く工程を示す断面図である。
【図１７】図１６に続く工程を示す断面図である。
【図１８】図１７に続く工程を示す斜視図である。
【図１９】本発明の実施の形態２に係るコイル部品の概略構成を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態２に係るコイル部品の変形例を示す断面図である。
【図２１】図１又は図１９のコイル部品を備えるＤＣ−ＤＣコンバータの斜視図である。
【図２２】図２１のＤＣ−ＤＣコンバータの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法は、
磁性体粒子を含む成形体である平板状の素体内に複数のコイルを埋設する工程であって、それぞれの巻回軸が前記素体の厚み方向に沿うようにマトリックス状に配置され、一端部が前記素体の一方の主面に露出し、且つ他端部が前記素体の他方の主面に露出するように、前記複数のコイルを埋設する工程と、
前記素体の一方の主面及び他方の主面に、前記複数のコイルのそれぞれの一端部又は他端部のいずれか一方に接触するように入出力端子となる電極膜を形成する工程と、
互いに隣接する前記コイルの間に位置する前記素体を厚み方向に切断して、個々のコイル部品となるように個片化する工程と、
を含む。
【００１２】
この製造方法によれば、素体内に複数のコイルを埋設し、電極膜を形成した後、個々のコイル部品となるように個片化しているので、複数のコイル部品をより短時間で（同時に）製造することができる。
【００１３】
なお、前記電極膜は、メッキ処理により形成されてもよい。この場合、入出力端子となる電極膜をより容易に形成することができ、複数のコイル部品をより短時間で製造することができる。
【００１４】
また、前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部を有し、前記巻線部を構成する線材は、互いに隣接する線材間に設けられた絶縁性固定材によって固定されていることが好ましい。この場合、例えば、素体の形成時にコイルに対して巻回軸方向に圧縮力が加わったとしても、コイルが変形することを抑えることができる。これにより、コイルの変形を特に意識することなく、素体をより容易に形成することができる。
【００１５】
また、前記コイルは、巻回軸方向を長手方向とする縦長型コイルであることが好ましい。この場合、コイルが巻回軸方向を短手方向とする横長型コイルである場合に比べて、素体の厚み方向から見て特定の面積内に配置できるコイルの個数を増加させることができる。その結果、より多くのコイル部品をより短時間で製造することができる。
【００１６】
また、前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、前記巻線部から離れて設けられた載置部と、前記巻線部と前記載置部とを連結する連結部とを備え、前記素体は、前記コイルの載置部を台座上に載置し、当該載置部により前記巻線部が巻回軸方向に延在する姿勢を保持した状態で、前記コイルを埋設するように形成されることが好ましい。これにより、コイルの姿勢を保持して、素体をより容易に形成することができるし、コイルと各入出力端子との接続信頼性も高くすることができる。
【００１７】
また、前記載置部は、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回され且つ前記巻線部よりも巻数が少ない第２巻線部により構成されることが好ましい。これにより、一本の線材で巻線部、連結部、及び載置部を構成することができる。
【００１８】
また、本発明の一態様に係るコイル部品は、
磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記素体の第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体内に埋設されたコイルと、
前記素体の第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
前記素体の第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
を備えるように構成されている。
【００１９】
この構成によれば、磁性体粒子を含む成形体である素体の第１及び第２面以外の面は第１又は第２入出力端子が形成されないので、当該面に第１又は第２入出力端子が形成されることにより渦電流が発生することを抑えて、コイル部品の性能をより向上させることができる。
【００２０】
なお、前記コイルは、巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、前記巻線部から離れて設けられ、第１又は第２入出力端子に接続される接続部と、前記巻線部と前記接続部とを連結する連結部と、を備え、前記接続部は、前記巻回軸を中心として周回方向に延びるように形成されることが好ましい。この構成によれば、前記コイルが前記第１又は第２入出力端子と接続される面積を、前記コイルを構成する線材の断面積よりも拡大することができるので、コイルと入出力端子との接続の信頼性を向上させることができる。
【００２１】
前記磁性体粒子は磁性金属粉末であり、前記素体は前記磁性金属粉末を含む圧粉成形体であることが好ましい。この圧粉成形体は、磁性金属粉末を樹脂等の結合材を介して圧縮成形したものであり、素体における磁性金属粉末のコンテンツを高めることができるため、磁気飽和を起こしにくく、直流重畳特性に優れたコイル部品を構成できる。なお、圧粉成形体は樹脂を含んでいなくてもよい。
【００２２】
また、本発明の一態様に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、
スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記チョークコイルは、
磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
を備える。
【００２３】
この構成によれば、磁性体粒子を含む成形体である素体の第１及び第２面以外の面は第１又は第２入出力端子が形成されないので、当該面に第１又は第２入出力端子が形成されることにより渦電流が発生することを抑えて、チョークコイル部品の性能をより向上させることができる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１を用いて、本発明の実施の形態１に係るコイル部品の製造方法により製造されるコイル部品の構成を説明する。図１は当該コイル部品の概略構成を示す断面図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態に係るコイル部品４は、コイル１と、直方体形状の素体２と、第１入出力端子３ａと、第２入出力端子３ｂとを備えている。
【００２７】
コイル１は、一端部１２ａが素体２の第１面２ａに露出し且つ他端部１２ｂが素体２の第１面２ａに対向する第２面２ｂに露出するように、素体２内に埋設されている。コイル１は、例えば、銅系などの線材を平面視において略矩形に巻き回して構成された空芯型のコイルである。線材の断面は、例えば、矩形（正方形を含む）、円形などである。なお、コイル１の表面には、絶縁被膜が形成されてもよい。
【００２８】
素体２は、磁性体粒子を含む成形体である。例えば、素体２は、磁性体粒子を８５体積％以上、好ましくは９５体積％以上含む。素体２は、例えば、鉄系の磁性金属粉末を熱硬化性のバインダ樹脂（例えば、エポキシ樹脂）で圧粉成形した構造を有する。鉄系の磁性金属粉末の磁性体粒子は、例えば、鉄に添加剤としてマンガン又はクロムを加えたものであってよい。また、素体２は、バインダ樹脂を含まず、磁性体粒子の表面に絶縁体として酸化膜を形成し、当該酸化膜を構成する結晶同士が繋がるように成形された成形体であってもよい。
【００２９】
第１入出力端子３ａは、素体２の第１面２ａ上にのみ形成され、コイル１の一端部１２ａに接続されている。
【００３０】
第２入出力端子３ｂは、素体２の第２面２ｂ上にのみ形成され、コイル１の他端部１２ｂに接続されている。
【００３１】
次に、図２〜図９を用いて、本発明の実施の形態１に係るコイル部品の製造方法を説明する。図２〜図９は、本発明の実施の形態１に係るコイル部品の製造方法を模式的に示す断面図又は斜視図である。
【００３２】
まず、図２に示すように、台座１００上に複数のコイル１をマトリックス状に配置する。本実施の形態１において、コイル１は、図２及び図３に示すように巻回軸ＡＸを中心として螺旋状に巻き回された巻線部１１と、巻線部１１の両端部から互いに離れるように延在する一対の直線部１２，１２とを備えている。巻線部１１及び直線部１２は、一本の線材で構成されている。各コイル１は、図３に示すように、一方の直線部１２の端部１２ａが台座１００の内部に挿入されることにより、巻回軸ＡＸが台座１００の表面１００ａに対して垂直になるように配置される。
【００３３】
次いで、図４に示すように、台座１００上に複数のコイル１を内部に埋設するように未硬化状態の素体２を形成し、硬化（圧粉成形）させてコイル１と一体化する。これにより、平板状の素体２内に複数のコイル１が埋設される。また、各コイル１は、巻回軸ＡＸが素体２の厚み方向に沿うように配置される。
【００３４】
次いで、図５に示すように、素体２から台座１００を取り外し、当該素体２の一方の主面２ａからコイル１の一方の直線部１２の端部１２ａが突出するように露出させる。また、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を研磨して、図６に示すように、素体２の他方の主面２ｂからコイル１の他方の直線部１２の端部１２ｂが突出するように露出させる。なお、素体２の他方の主面２ｂの表層部分の研磨は、例えば、サンドブラストによって行うことができる。
【００３５】
次いで、図７に示すように、素体２の両主面２ａ，２ｂに、複数のコイル１のそれぞれの端部１２ａ，１２ｂに接触するように電極膜３，３を形成する。これにより、各コイル１が電極膜３，３に接続される。電極膜３は、例えば、銅箔などの金属薄膜を素体２の主面２ａ，２ｂに貼り付けることにより形成される。また、電極膜３は、導電性ペーストを素体２の両主面２ａ，２ｂに塗布した後、硬化させることによって形成されてもよい。また、電極膜３上には、例えば、ニッケル、金などの金属材料により構成されるメッキ膜が形成されてもよい。素体２の主面２ａに形成される電極膜３は、第１入出力端子３ａとして機能し、素体２の主面２ｂに形成される電極膜３は、第２入出力端子３ｂとして機能する。
【００３６】
次いで、図８にて点線で示す複数の切断線Ｌ１，Ｌ２に沿って、互いに隣接するコイル１，１間に位置する電極膜３及び素体２を厚み方向に切断して、図９に示すように、個々のコイル部品４となるように個片化する。
【００３７】
本実施の形態１によれば、素体２内に複数のコイル１を埋設し、電極膜３，３を形成した後、個々のコイル部品４となるように個片化しているので、複数のコイル部品４をより短時間で（同時的に）製造することができる。
【００３８】
また、本実施の形態１によるコイル部品４は、直方体形状を有し、コイル１は、図１０に示すように、端部１２ａが素体２の第１面２ａに露出し且つ他端部１２ｂが素体２の第２面２ｂに露出するように、素体２内に埋設される。また、第１入出力端子３ａとなる電極膜３は、素体２の第１面２ａ上にのみ形成される。また、第２入出力端子３ｂとなる電極膜３は、素体２の第２面２ｂ上にのみ形成される。この構成によれば、素体２の第１面２ａ及び第２面２ｂ以外の面は、電極膜３が形成されず、図１０にて破線矢印で示すように磁束の流れが阻害されないので、コイル部品４の性能をより向上させることができる。
【００３９】
なお、これに対して、図１１に示すように、電極膜３が素体２の第１面２ａ及び第２面２ｂ以外の面にも形成されるように折返し部３ｃを有する場合には、図１１にて破線矢印で示すように磁束の流れが折返し部３ｃに阻害され得る。これにより、渦電流が発生して、コイル部品４の性能（例えば、Ｑ値）が低下するおそれがある。特に折り返し部３ｃが図１１に示すより長く折り返し、図１１の横方向（巻回軸ＡＸと直交する方向）で巻線部１１と折返し部３ｃが重なる場合にＱ値の低下が大きくなる。
【００４０】
なお、コイル部品４がプリント配線基板等に実装された後、一方の電極膜３は入力端子として機能し、他方の電極膜３は出力端子として機能する。
【００４１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、図５及び図６を用いて説明したように、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を研磨することにより、コイル１の他方の直線部１２の端部１２ｂを素体２の他方の主面２ｂから突出するように露出させたが、本発明はこれに限定されない。例えば、素体２を形成する際、コイル１の他方の直線部１２の端部１２ｂが素体２の他方の主面２ｂから突出するように素体２を形成してもよい。
【００４２】
なお、直線部１２は、必ずしも直線である必要はなく、例えば、円弧状であってもよい。直線部１２は、巻線部１１と素体２の主面２ａ，２ｂとの間から流れ出る磁束の流れに与える影響が少ない形状であればよい。
【００４３】
また、直線部１２，１２の端部１２ａ，１２ｂは、素体２の両主面２ａ，２ｂから必ずしも突出する必要はなく、素体２の両主面２ａ，２ｂから露出していればよい。例えば、素体２の両主面２ａ，２ｂの表層部分を、ダイヤモンドスクレイバーによって研磨して、直線部１２，１２の端部１２ａ，１２ｂを素体２の両主面２ａ，２ｂから露出させてもよい。但し、直線部１２，１２の端部１２ａ，１２ｂを素体２の両主面２ａ，２ｂから突出させる方が、電極膜３とコイル１の端部との接触面積を増加させて、電極膜３とコイル１の端部との接合強度を向上させることができるため、好ましい。
【００４４】
また、コイル１の巻線部１１を構成する線材は、図１２に示すように、互いに隣接する線材間に設けられた樹脂などの絶縁性固定材５によって固定されていることが好ましい。この場合、例えば、素体２の形成時にコイル１に対して巻回軸方向に圧縮力が加わったとしても、コイル１が変形することを抑えることができる。これにより、コイル１の変形を特に意識することなく、素体２をより容易に形成することができる。
【００４５】
また、コイル１は、巻回軸方向を長手方向とする縦長型コイルであることが好ましい。この場合、コイル１が巻回軸方向を短手方向とする横長型コイルである場合に比べて、素体２の厚み方向から見て特定の面積内に配置できるコイル１の個数を増加させることができる。その結果、より多くのコイル部品４をより短時間で製造することができる。
【００４６】
また、素体２と電極膜３との間に、非磁性または素体２よりも低透磁率の樹脂層を介在させてもよい。このような構造は、例えば、素体２を台座１００に付与する前、および付与した後に未硬化状態の樹脂層を配置することで実現できる。非磁性または素体２よりも低透磁率の樹脂層を素体２と電極膜３との間に設けることで、素体２内で閉磁路が形成され、電極膜３に磁束が衝突することによる渦電流がさらに発生しにくくなる。したがって、コイル１のＱ値の劣化が抑制できる。なお、電極膜３をメッキ膜として形成する場合、この樹脂層の樹脂として、素体２よりも耐メッキ性の高い材料を選択しやすくなる。
【００４７】
また、この樹脂層を、未硬化の状態で台座１００に配置した後にコイル１を配置することで、樹脂層の粘度（接着力）によってコイル１を台座１００に配置しやすくなる。
【００４８】
（実施の形態２）
図１３〜図１８を用いて、本発明の実施の形態２に係るコイル部品の製造方法を説明する。図１３〜図１８は、本発明の実施の形態２に係るコイル部品の製造方法を模式的に示す断面図又は斜視図である。なお、前記実施の形態１で説明した部品と同一又は類似の部品については、同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４９】
まず、図１３に示すように、台座１００上に複数のコイル１Ａを並列（例えば、マトリックス状）に配置する。コイル１Ａは、例えば、銅系の線材を平面視において略矩形に巻き回して構成された空芯型のコイルである。本実施の形態２において、コイル１Ａは、図１３に示すように、巻回軸ＡＸを中心として螺旋状に巻き回された巻線部（第１巻線部ともいう）１１と、巻線部１１の両端部から互いに離れるように延在する一対の直線部１２，１２とを備えている。
【００５０】
また、コイル１Ａは、更に、一対の直線部１２，１２の端部１２ａ，１２ｂにそれぞれ連結された載置部の一例である第２巻線部１３，１３を備えている。本実施の形態２において、直線部１２は、巻線部１１と第２巻線部１３とを連結する連結部として機能する。第２巻線部１３は、巻回軸ＡＸを中心として螺旋状に巻き回され且つ巻線部１１よりも少ない巻数を有するように構成されている。巻線部１１、直線部１２，及び第２巻線部１３は、一本の線材により上下左右対称に構成されている。各コイル１Ａは、図１３に示すように、一方の第２巻線部１３が台座１００上に載置されることにより、巻回軸ＡＸが台座１００の表面１００ａに対して垂直になるように配置される。なお、一方の第２巻線部１３は、例えば、接着材により台座１００上に貼り付けられてもよい。
【００５１】
次いで、図１４に示すように、台座１００上に複数のコイル１Ａを内部に埋設するように未硬化状態の素体２を形成し、硬化（圧粉成形）させてコイル１Ａと一体化する。これにより、平板状の素体２内に複数のコイル１Ａが埋設される。また、各コイル１Ａは、巻回軸ＡＸが素体２の厚み方向に沿うように配置される。
【００５２】
次いで、図１５に示すように、素体２から台座１００を取り外し、素体２の一方の主面２ａから一方の第２巻線部１３の一部を露出させる。
【００５３】
次いで、図１６に示すように、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を、サンドブラスト等により研磨して、素体２の他方の主面２ｂから他方の第２巻線部１３の一部を露出させる。
【００５４】
次いで、図１７に示すように、複数のコイル１Ａが埋設された素体２の全面にメッキ処理を行い、第１又は第２入出力端子３ａ，３ｂとなる電極膜３を形成する。例えば、複数のコイル１Ａが埋設された素体２をメッキ液に浸漬した後、乾燥させ、当該素体２の全面に電極膜３を形成する。これにより、各コイル１Ａが電極膜３に接続される。
【００５５】
次いで、図１８に示すように、互いに隣接するコイル１Ａ，１Ａ間に位置する電極膜３及び素体２を厚み方向に切断して、個々のコイル部品４Ａとなるように個片化する。
【００５６】
本実施の形態２によれば、素体２内に複数のコイル１Ａを埋設し、電極膜３を形成した後、個々のコイル部品４となるように個片化しているので、複数のコイル部品４Ａをより短時間で（同時的に）製造することができる。
【００５７】
また、本実施の形態２によれば、電極膜３は、メッキ処理により形成されるようにしている。より具体的には、本実施の形態２では、複数のコイル１Ａが埋設された素体２をメッキ液に浸漬した後、乾燥させ、当該素体２の全面に入出力端子となる電極膜３を形成し、その後、個々のコイル部品４となるように個片化している。この個片化時の切断によりコイル部品４の側面に付着（異常析出）した電極膜（メッキ）３を除去するようにしている。これにより、素体２の両主面２ａ，２ｂに第１又は第２入出力端子となる電極膜３，３をより容易に（同時に）形成することができ、複数のコイル部品４Ａをより短時間で製造することができる。
【００５８】
また、本実施の形態２によれば、素体２が、コイル１Ａの一方の第２巻線部１３を載置部として台座１００上に載置し、当該第２巻線部１３により巻線部１１が巻回軸方向に延在する姿勢を保持した状態で、コイル１Ａを埋設するように形成されるようにしている。これにより、コイル１Ａの姿勢を保持して、素体２をより容易に形成することができる。
【００５９】
また、本実施の形態２によれば、載置部が一方の第２巻線部１３で構成されているので、一本の線材で巻線部１１、直線部１２、及び載置部を構成することができる。
【００６０】
また、本実施の形態２によれば、１つのコイル１Ａに２つの第２巻線部１３が設けられているので、図１３に示すように台座１００上に複数のコイル１Ａを配置する際、各コイル１Ａの巻回軸方向の向きを特に気にすることなく、より容易に配置することができる。なお、本発明は、これに限定されるものではなく、１つのコイル１Ａに１つの第２巻線部１３を設けた構成であってもよい。
【００６１】
また、本実施の形態２によるコイル部品４Ａは、直方体形状を有し、コイル１は、図１９に示すように、一方の第２巻線部１３の一部が素体２の第１面２ａに露出し且つ他方の第２巻線部１３の一部が素体２の第２面２ｂに露出するように、素体２内に埋設される。また、第１入出力端子３ａとなる電極膜３は、素体２の第１面２ａ上にのみ形成される。また、第２入出力端子３ｂとなる電極膜３は、素体２の第２面２ｂ上にのみ形成される。この構成によれば、素体２の第１面２ａ及び第２面２ｂ以外の面は、電極膜３が形成されず、図１９にて破線矢印で示すように磁束の流れが阻害されないので、コイル部品４Ａの性能をより向上させることができる。
【００６２】
なお、コイル部品４Ａがプリント配線基板等に実装された後、一方の電極膜３は入力端子として機能し、他方の電極膜３は出力端子として機能する。
【００６３】
なお、前記では、図１５及び図１６を用いて説明したように、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を研磨して、素体２の他方の主面２ｂから他方の第２巻線部１３の一部を露出させるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、素体２を形成する際、他方の第２巻線部１３の一部が素体２の他方の主面２ｂから露出するように素体２を形成してもよい。
【００６４】
また、素体２の他方の主面２ｂの表層部分を研磨する際、当該表層部分に位置する他方の第２巻線部１３の一部も研磨してもよい。第２巻線部１３は螺旋状に巻き回されているので、第２巻線部１３の一部を研磨しても、第２巻線部１３の残部の一部を素体２の他方の主面２ｂから露出させることができる。また、この場合、前記残部の一部が素体２の他方の主面２ｂから露出する面積は、コイル１Ａを構成する線材の断面積よりも大きくなる。すなわち、第２巻線部１３が電極膜３と接続される面積を拡大することができる。これにより、コイル１Ａと電極膜３との接続の信頼性を向上させることができる。
【００６５】
なお、第２巻線部１３の研磨により素体２内に埋設される第２巻線部１３の巻線の残部は、螺旋状の形態を有しても良いし、螺旋状の形態を有しなくてもよい（例えば、巻数が１周未満であってもよい）。すなわち、第２巻線部１３の残部は、巻回軸ＡＸを中心として周回方向に延びるように形成されていればよい。ここでは、第２巻線部１３の研磨により素体２内に埋設される第２巻線部１３の巻線の残部を「接続部」ともいう。「接続部」は、一端部が直線部１２の端部１２ａ又は１２ｂに接続され、他端部が電極膜３に接続される部分である。
【００６６】
なお、直線部１２は、必ずしも直線である必要はなく、例えば、円弧状であってもよい。直線部１２は、巻線部１１と第２巻線部１３との間から流れる出る磁束の流れに与える影響が少ない形状であればよい。
【００６７】
また、素体２の他方の主面２ｂの表層部分と同様にして、素体２の一方の主面２ａの表層部分を研磨して、素体２の一方の主面２ａから一方の第２巻線部１３の一部を露出させるようにしてもよい。また、このとき、素体２の一方の主面２ａの表層部分に位置する一方の第２巻線部１３の一部も研磨してもよい。これにより、第２巻線部１３が第１又は第２入出力端子となる電極膜３と接続される面積を拡大することができ、コイル１Ａと電極膜３との接続の信頼性を向上させることができる。
【００６８】
また、前記では、第１入出力端子となる電極膜３は、素体２の第１面２ａ上にのみ形成され、第２入出力端子となる電極膜３は、素体２の第２面２ｂ上にのみ形成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図２０に示すように、電極膜３が素体２の第１面２ａ及び第２面２ｂ以外の面にも形成されるように折返し部３ｃを有してもよい。この場合、折返し部３ｃは、第２巻線部１３の側方に設けられる一方、直線部１２の側方には設けられないことが好ましい。これにより、図１９にて破線矢印で示すように磁束の流れが阻害されず、第２巻線部１３が磁束の流れに影響を与えることも抑えることができるので、コイル部品４Ａの性能をより向上させることができる。
【００６９】
なお、コイル１Ａの巻線部１１及び第２巻線部１３を構成する線材は、互いに隣接する線材間に設けられた樹脂などの絶縁性固定材によって固定されていることが好ましい。この場合、例えば、素体２の形成時にコイル１Ａに対して巻回軸方向に圧縮力が加わったとしても、コイル１Ａが変形することを抑えることができる。これにより、コイル１Ａの変形を特に意識することなく、素体２をより容易に形成することができる。
【００７０】
また、コイル１Ａは、巻回軸方向を長手方向とする縦長型コイルであることが好ましい。この場合、コイル１Ａが巻回軸方向を短手方向とする横長型コイルである場合に比べて、素体２の厚み方向から見て特定の面積内に配置できるコイル１Ａの個数を増加させることができる。その結果、より多くのコイル部品４Ａをより短時間で製造することができる。
【００７１】
（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
次に、図２１及び図２２を用いて、本実施の形態１、２に係るコイル部品４，４Ａを備えるＤＣ−ＤＣコンバータ５０の構成例について説明する。
【００７２】
図２１は、コイル部品４，４Ａを備えるＤＣ−ＤＣコンバータ５０の斜視図である。図２２は、図２０のＤＣ−ＤＣコンバータ５０の回路図である。
【００７３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、図２０に示すように、プリント配線基板５１上に、スイッチング素子５２と、チョークコイルとして用いられるコイル部品４，４Ａと、入力コンデンサ５３と、出力コンデンサ５４とを実装した構造を有している。
【００７４】
コイル部品４，４Ａは、図２２に示すように、スイッチング素子５２に接続されている。スイッチング素子５２の入力端子には、入力コンデンサ５３の一端が接続されている。入力コンデンサ５３の他端は接地されている。スイッチング素子５２の出力端子には、出力コンデンサ５４の一端が接続されている。出力コンデンサ５４の他端は接地されている。
【００７５】
この構成によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０が前述したコイル部品４，４Ａを備えているので、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０の直流重畳特性等の性能を向上させることができ、大電流に対応したＤＣ−ＤＣコンバータを構成できる。
【００７６】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【００７７】
なお、前記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、複数のコイル部品をより短時間で製造することができるので、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータに用いられるチョークコイルの製造に有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１，１Ａ  コイル
２    素体
２ａ  主面（第１面）
２ｂ  主面（第２面）
３    電極膜
３ａ  第１入出力端子
３ｂ  第２入出力端子
３ｃ  折返し部
４，４Ａ  コイル部品
１１    巻線部（第１巻線部）
１２    直線部（連結部）
１２ａ，１２ｂ  端部
１３    第２巻線部
５０    ＤＣ−ＤＣコンバータ
５１    プリント配線基板
５２    スイッチング素子
５３    入力コンデンサ
５４    出力コンデンサ
１００    台座
１００ａ  表面
【図１】
2017130720.tif 000003
【図２】
2017130720.tif 000004
【図３】
2017130720.tif 000005
【図４】
2017130720.tif 000006
【図５】
2017130720.tif 000007
【図６】
2017130720.tif 000008
【図７】
2017130720.tif 000009
【図８】
2017130720.tif 000010
【図９】
2017130720.tif 000011
【図１０】
2017130720.tif 000012
【図１１】
2017130720.tif 000013
【図１２】
2017130720.tif 000014
【図１３】
2017130720.tif 000015
【図１４】
2017130720.tif 000016
【図１５】
2017130720.tif 000017
【図１６】
2017130720.tif 000018
【図１７】
2017130720.tif 000019
【図１８】
2017130720.tif 000020
【図１９】
2017130720.tif 000021
【図２０】
2017130720.tif 000022
【図２１】
2017130720.tif 000023
【図２２】
2017130720.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月27日(2017.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体粒子を含む成形体である平板状の素体内に複数のコイルを埋設する工程であって、それぞれの巻回軸が前記素体の厚み方向に沿うようにマトリックス状に配置され、一端部が前記素体の一方の主面に露出し、且つ他端部が前記素体の他方の主面に露出するように、前記複数のコイルを埋設する工程と、
前記素体の一方の主面及び他方の主面に、前記複数のコイルのそれぞれの一端部又は他端部に接触するように入出力端子となる電極膜を形成する工程と、
互いに隣接する前記コイルの間に位置する前記素体を厚み方向に切断して、個々のコイル部品となるように個片化する工程と、
を含み、
前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、前記巻線部から離れて設けられた載置部と、前記巻線部と前記載置部とを連結する連結部とを備え、
前記素体は、前記コイルの載置部を台座上に載置し、当該載置部により前記巻線部が巻回軸方向に延在する姿勢を保持した状態で、前記コイルを埋設するように形成される、コイル部品の製造方法。
【請求項２】
前記電極膜は、メッキ処理により形成される、請求項１に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項３】
前記コイルは、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部を有し、
前記巻線部を構成する線材は、互いに隣接する線材間に設けられた絶縁性固定材によって固定されている、請求項１又は２に記載のコイル部品の製造方法。
【請求項４】
前記コイルは、巻回軸方向を長手方向とする縦長型コイルである、請求項１〜３のいずれか１つに記載のコイル部品の製造方法。
【請求項５】
前記載置部は、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回され且つ前記巻線部よりも巻数が少ない第２巻線部により構成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載のコイル部品の製造方法。
【請求項６】
磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
を備え、
前記コイルは、
巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、
前記巻線部から離れて設けられ、第１又は第２入出力端子に接続される接続部と、
前記巻線部と前記接続部とを連結する連結部と、
を備え、
前記接続部は、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された第２巻線部により構成されている、コイル部品。
【請求項７】
前記第２巻線部は、前記巻線部よりも巻数が少ない、請求項６に記載のコイル部品。
【請求項８】
前記磁性体粒子は磁性金属粉末であり、前記素体は前記磁性金属粉末を含む圧粉成形体である、請求項６又は７に記載のコイル部品。
【請求項９】
スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記チョークコイルは、
磁性体粒子を含む成形体である直方体形状の素体と、
一端部が前記素体の第１面に露出し且つ他端部が前記第１面に対向する第２面に露出するように、前記素体に埋設されるコイルと、
前記第１面上にのみ形成され、前記コイルの一端部に接続された第１入出力端子と、
前記第２面上にのみ形成され、前記コイルの他端部に接続された第２入出力端子と、
を備え、
前記コイルは、
巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された巻線部と、
前記巻線部から離れて設けられ、第１又は第２入出力端子に接続される接続部と、
前記巻線部と前記接続部とを連結する連結部と、
を備え、
前記接続部は、前記巻回軸を中心として螺旋状に巻き回された第２巻線部により構成されている、ＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項１０】
前記第２巻線部は、前記巻線部よりも巻数が少ない、請求項９に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【国際調査報告】
2017130720.tif 000025
2017130720.tif 000026
2017130720.tif 000027
2017130720.tif 000028