(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状の導体によりコイルを形成するコイル形成工程と、
磁性体粒子と樹脂とを混合した複合磁性材料が板状に形成され、その厚みが該コイルを前記複合磁性材料に埋め込んだときに、前記コイルの上下端部の複合磁性材料の付着量が僅かであるか、前記コイルの上下端部が一部露出する状態の厚みであり、板状複合磁性材料を軟化させた状態で該コイルを該板状複合磁性材料に埋め込む圧入工程と、
該圧入工程でコイルが埋め込まれた該板状複合磁性材料の上下に、軟化させた他の板状複合磁性材料を配置し、該圧入工程では覆いきれない該コイルを覆うカバー工程と、
全体を加圧して成形する加圧工程と、
該複合磁性材料を硬化させる硬化工程と、
を備える電子部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品の製造方法において、
少なくとも前記圧入工程以降の工程は、複数のコイルを並べて配置可能な大きさの前記板状複合磁性材料を用いて、複数のコイルに対して同時に行われること、
を特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電子部品の製造方法において、
前記加圧工程と前記硬化工程が同時に行われること、
を特徴とする電子部品の製造方法。
【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電子部品の製造方法、電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電源回路で使用されるパワーインダクタは、小型化、低損失化、大電流対応化が要求されている。これらの要求に対応すべく、その磁性材料に飽和磁束密度の高い金属磁性粉等の複合磁性材料を使用するインダクタが開発されている（例えば、特許文献１）。複合磁性材料を使用するインダクタは、直流重畳許容電流が大きいというメリットがある。しかし、自己インダクタンスＬを維持したまま小型化するためには、複合磁性材料により形成されている部分を薄く形成する必要がある。この場合、巻線を複合磁性材料で埋め込む構造のパワーインダクタは、１つ１つ成形するため、特に素子の側面部の複合磁性材料の厚みが薄い箇所で複合磁性材料の剥離が発生し、歩留まりが悪くなり、小型化しにくいという問題があった。
【０００３】
また、従来、造粒粉によるコアを成型し、その中に巻線を入れて１つ１つ圧縮成型を行うことも行われている。しかし、この従来の方法では、造粒粉によるコアが成型できないとインダクタの製造ができない。特に、小型化するためには、側壁を薄くしなければならず、コアを成型する成型金型が製造できず、小型化しにくいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７１４７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、自己インダクタンスＬ及び許容電流が大きく、歩留まりがよく小型化が容易な電子部品の製造方法、電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
請求項１の発明は、線状の導体によりコイル（１２）を形成するコイル形成工程と、磁性体粒子と樹脂とを混合した複合磁性材料が板状に形成された板状複合磁性材料（１１１）を軟化させた状態で前記コイルを前記板状複合磁性材料に埋め込む圧入工程と、前記圧入工程では覆いきれない前記コイルを、軟化させた他の板状複合磁性材料（１１１）によりさらに覆うカバー工程と、全体を加圧して成形する加圧工程と、前記複合磁性材料を硬化させる硬化工程と、を備える電子部品の製造方法である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電子部品の製造方法において、少なくとも前記圧入工程以降の工程は、複数のコイル（１２）を並べて配置可能な大きさの前記板状複合磁性材料（１１１）を用いて、複数のコイルに対して同時に行われること、を特徴とする電子部品の製造方法である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の電子部品の製造方法において、前記加圧工程と前記硬化工程が同時に行われること、を特徴とする電子部品の製造方法である。
【００１０】
請求項４の発明は、線状の導体により形成されているコイル（１２）と、端子部（１３）を除いて前記コイルを覆うように磁性体粒子と樹脂とを混合して硬化させた複合磁性材料により形成された磁性体部（１１）と、を有し、前記磁性体部は、板状に形成された前記複合磁性材料である板状複合磁性材料（１１１）を軟化させた状態で前記コイルを前記板状複合磁性材料に埋め込んだ後に前記板状複合磁性材料を硬化させることにより形成されていること、を特徴とする電子部品（１０）である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の電子部品において、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電子部品の製造方法により製造されていること、を特徴とする電子部品（１０）である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００１３】
（１）本発明の電子部品の製造方法は、線状の導体によりコイルを形成するコイル形成工程と、磁性体粒子と樹脂とを混合した複合磁性材料が板状に形成された板状複合磁性材料を軟化させた状態でコイルを板状複合磁性材料に埋め込む圧入工程と、圧入工程では覆いきれないコイルを、軟化させた他の板状複合磁性材料によりさらに覆うカバー工程と、全体を加圧して成形する加圧工程と、複合磁性材料を硬化させる硬化工程とを備える。よって、本発明の電子部品の製造方法によれば、磁性体部を薄く形成しても、歩留まりよく製造が可能である。すなわち、コイル自体の形状を小型化することなく、磁性体部を薄くすることによって、全体の小型化が可能である。したがって、本発明の電子部品の製造方法によれば、電子部品の自己インダクタンスＬ及び許容電流を大きく保ったままであっても、歩留まりがよく製造が可能であり、かつ、小型化を容易に行える。
【００１４】
（２）本発明の電子部品の製造方法は、少なくとも圧入工程以降の工程は、複数のコイルを並べて配置可能な大きさの板状複合磁性材料を用いて、複数のコイルに対して同時に行われる。よって、本発明の電子部品の製造方法によれば、効率よく電子部品の製造を行うことができる。
【００１５】
（３）本発明の電子部品の製造方法では、加圧工程と硬化工程が同時に行われる。よって、本発明の電子部品の製造方法によれば、効率よく電子部品の製造を行うことができるとともに、磁性体部をより強固に形成することができる。
【００１６】
（４）本発明の電子部品は、線状の導体により形成されているコイルと、端子部を除いてコイルを覆うように磁性体粒子と樹脂とを混合して硬化させた複合磁性材料により形成された磁性体部と、を有し、磁性体部は、板状に形成された複合磁性材料である板状複合磁性材料を軟化させた状態でコイルを板状複合磁性材料に埋め込んだ後に板状複合磁性材料を硬化させることにより形成されている。よって、本発明の電子部品は、自己インダクタンスＬ及び許容電流が大きく、歩留まりがよく小型化が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による電子部品１０の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】電子部品１０を図１中のＺ−Ｚ線に沿って切断した縦断面図である。
【図３】第１実施形態の電子部品１０の製造工程を示す図である。
【図４】第１実施形態の電子部品１０の製造工程を示す図である。
【図５】第２実施形態の電子部品１０の製造工程を示す図である。
【図６】第２実施形態の電子部品１０の製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明による電子部品１０の第１実施形態を示す斜視図である。
図２は、電子部品１０を図１中のＺ−Ｚ線に沿って切断した縦断面図である。
なお、以下の説明において、理解を容易にするために上下等の文言を用いるが、この上下とは、図中における上下方向を指すものであり、本発明の構成を限定するものではない。
また、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
さらに、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
【００２０】
電子部品１０は、磁性体部１１と、巻線コイル１２と、外部端子１３とを備えたインダクタである。
【００２１】
磁性体部１１は、磁性体粒子と樹脂とを混合した複合磁性材料を硬化して形成されている。複合磁性材料としては、例えば、鉄系金属磁性粉末とエポキシ樹脂とを混合したものを用いることができる。磁性体部１１は、巻線コイル１２が存在していない部分を隙間なく埋めるように設けられている。
【００２２】
巻線コイル１２は、平角線を２段のα巻き（外外巻き）に巻回して形成されている。また、巻線コイル１２の両端部１２ａは、巻線コイル１２の同じ側の側面から電子部品１０の両端へそれぞれ延在している。
【００２３】
外部端子１３は、電子部品１０の両端において、巻線コイル１２の両端部１２ａとそれぞれ導通するように、銀、銅等の導電材料により形成されている端子部である。
【００２４】
次に、本実施形態の電子部品１０の製造方法について説明する。
図３及び図４は、第１実施形態の電子部品１０の製造工程を示す図である。
【００２５】
（第１工程：コイル形成工程）
先ず、図３（ａ）に示すように、巻線コイル１２を平角線から形成し（コイル形成工程）、また、磁性体部１１の素材である板状複合磁性材料１１１を用意する。
【００２６】
（第２工程：圧入工程）
次に、板状複合磁性材料１１１を７０℃から１２０℃に加温して、板状複合磁性材料１１１が軟化した状態で、図３（ｂ）に示すように、巻線コイル１２を板状複合磁性材料１１１に対してプレス金型Ｐによりプレスして、巻線コイル１２を板状複合磁性材料１１１に埋め込む。
【００２７】
（第３工程：カバー工程）
次に、図４（ｃ）に示すように、第２工程では覆いきれずに突出して残った巻線コイル１２を、軟化させた他の板状複合磁性材料１１１によりさらに覆うようにして配置する。そして、これをプレス金型Ｐによりプレスする。これにより、巻線コイル１２の上面も板状複合磁性材料１１１により覆うことができ、図４（ｄ）に示す形態となる。
【００２８】
（第４工程：加圧工程及び硬化工程）
次に、図４（ｄ）に示した状態のまま、１５０℃から２００℃に保ちながら全体を加圧（プレス）して成形し（加圧工程）、磁性体部１１（複合磁性材料）を硬化させる（硬化工程）。この加圧工程及び硬化工程により磁性体部１１が強固に形成されることから、巻線コイル１２から外径形状までの距離を、例えば、１００μｍから２００μｍ程度に薄く形成しても、剥離等が生じず、歩留まりよく製造が可能である。よって、本実施形態の製造方法によれば、電子部品１０は、小型化が可能である。
なお、加圧と硬化は、別々に行ってもよいし、１５０℃から２００℃に保ちながら全体を加圧して成形する際に、同時に磁性体部１１を硬化させてもよい。
【００２９】
（第５工程：外部電極形成工程）
最後に、図４（ｅ）に示すように、銀や銅などの導電ペーストをディップしたり、銀や銅などの導電材料をスパッタ、めっきなどで施したりして外部端子１３を両端に形成して、電子部品１０が完成する。なお、第４工程と第５工程との間に、所定の外径形状に切断する切断工程等を適宜設けることができる。外部端子１３は、磁性体部１１の底面と端面に渡ってＬ字状に形成したり、磁性体部１１の底面にのみ形成したり様々な形状に形成することができる。
【００３０】
なお、上述した各工程のうち、少なくとも圧入工程以降の工程は、複数の巻線コイル１２を並べて配置可能な大きさの板状複合磁性材料１１１を用いて、複数の巻線コイル１２に対して同時に行われる。これにより、効率よく電子部品１０の製造が可能である。
【００３１】
以上説明したように、第１実施形態によれば、先ず巻線コイル１２を形成し、これを板状複合磁性材料１１１に圧入して複合磁性材料を加圧及び硬化させて電子部品１０を製造した。よって、磁性体部１１を薄く形成しても、歩留まりよく製造が可能である。すなわち、第１実施形態によれば、コイル自体の形状を小型化することなく、磁性体部１１を薄くすることによって、全体の小型化が可能である。
したがって、第１実施形態によれば、電子部品１０の自己インダクタンスＬ及び許容電流を大きく保ったままであっても、歩留まりがよく製造が可能であり、かつ、小型化を容易に行える。
また、第１実施形態によれば、板状複合磁性材料１１１に対して複数の巻線コイル１２を整列配置して同時に複数の電子部品１０を製造可能であり、効率よく電子部品１０の製造を行うことができる。
【００３２】
（第２実施形態）
第２実施形態の電子部品１０は、製造方法が部分的に異なる他は、第１実施形態の電子部品１０と同様な形態をしている。よって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００３３】
以下、第２実施形態の電子部品１０の製造方法について説明する。
図５及び図６は、第２実施形態の電子部品１０の製造工程を示す図である。
【００３４】
（第１工程：コイル形成工程）
先ず、図５（ａ）に示すように、巻線コイル１２を平角線から形成し（コイル形成工程）、また、磁性体部１１の素材である板状複合磁性材料１１１を用意する。ここで準備する板状複合磁性材料１１１の厚さは、巻線コイル１２の高さと略一致した厚さとしている。
【００３５】
（第２工程：圧入工程）
次に、板状複合磁性材料１１１を７０℃から１２０℃に加温して、板状複合磁性材料１１１が軟化した状態で、図５（ｂ）に示すように、巻線コイル１２を板状複合磁性材料１１１に対してプレス金型Ｐによりプレスして、巻線コイル１２を板状複合磁性材料１１１に埋め込む。
埋め込みが完了すると、図５（ｃ）に示すように、巻線コイル１２の上下端部は、複合磁性材料の付着量が僅かであるか、一部露出する状態である。
【００３６】
（第３工程：カバー工程）
次に、図６（ｄ）に示すように、第２工程では覆いきれていない巻線コイル１２の上下それぞれに、軟化させた他の２枚の板状複合磁性材料１１１を配置する。そして、巻線コイル１２の上下をこれら２枚の板状複合磁性材料１１１によりさらに覆うことができるように、これをプレス金型Ｐによりプレスする。これにより、巻線コイル１２の上面も下面も、板状複合磁性材料１１１により覆うことができ、図６（ｅ）に示す形態となる。第２実施形態では、上下両側に板状複合磁性材料１１１を配置することにより、巻線コイル１２の上下に形成される磁性体部１１（複合磁性材料）の厚さをより正確に制御可能である。
【００３７】
（第４工程：加圧工程及び硬化工程）
次に、図６（ｅ）に示した状態のまま、１５０℃から２００℃に保ちながら全体を加圧（プレス）して成形し（加圧工程）、磁性体部１１（複合磁性材料）を硬化させる（硬化工程）。この加圧工程及び硬化工程により磁性体部１１が強固に形成されることから、巻線コイル１２から外径形状までの距離を、例えば、１００μｍから２００μｍ程度に薄く形成しても、剥離等が生じず、歩留まりよく製造が可能である。また、第２実施形態では、上下両面の磁性体部１１の厚さも正確に制御できることから、この上下面についても、製造バラツキが減ることから、より限界に近い薄さまで形成が可能である。よって、本実施形態の製造方法によれば、電子部品１０は、小型化が可能である。なお、加圧と硬化は、別々に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
【００３８】
（第５工程：外部電極形成工程）
最後に、図６（ｆ）に示すように、銀や銅などの導電ペーストをディップしたり、銀や銅などの導電材料をスパッタ、めっきなどで施したりして外部端子１３を両端に形成して、電子部品１０が完成する。なお、第４工程と第５工程との間に、所定の外径形状に切断する切断工程等を適宜設けることができる。外部端子１３は、磁性体部１１の底面と端面に渡ってＬ字状に形成したり、磁性体部１１の底面にのみ形成したり様々な形状に形成することができる。
【００３９】
なお、第１実施形態と同様に、上述した各工程のうち、少なくとも圧入工程以降の工程は、複数の巻線コイル１２を並べて配置可能な大きさの板状複合磁性材料１１１を用いて、複数の巻線コイル１２に対して同時に行われる。これにより、効率よく電子部品１０の製造が可能である。
【００４０】
以上説明したように、第２実施形態によれば、カバー工程において、２枚の板状複合磁性材料１１１により巻線コイル１２を両側から挟んで覆うようにした。よって、上下方向の寸法管理をより正確に行うことができ、電子部品１０をより歩留まりよく、かつ、より小型に製造可能である。
【００４１】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
【００４２】
（１）各実施形態において、巻線コイル１２は、α巻きされたものである例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、巻線コイルは、外周側と内周側のそれぞれから端部が引き出される通常の巻き方であってもよい。
【００４３】
（２）各実施形態において、巻線コイル１２は、２段構成である例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、巻線コイルは、４段であってもよいし、どのような構成であってもよい。
【００４４】
なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００４５】
１０    電子部品
１１    磁性体部
１２    巻線コイル
１２ａ  両端部
１３    外部端子
１１１  板状複合磁性材料
Ｐ      プレス金型
【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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