(57)【要約】【課題】  磁性部材の透磁率を高く、かつ直流重畳特性を向上させることができると共に、生産能率を向上させることが可能な磁性素子を提供すること。【解決手段】  絶縁被膜を有する導体から形成されるコイル３０、絶縁性の軟磁性フェライトから構成されると共にコイル３０を覆う第１のコア部材２０、軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、第１のコア部材２０により囲まれる第２のコア部材５０を具備している。さらに、軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、第２のコア部材５０よりも軟磁性の金属粉末の充填率が高く、かつ第１のコア部材２０により囲まれる第３のコア部材４０を具備している。【選択図】  図１
2006041173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁被膜を有する導体の巻回により形成されるコイルと、
絶縁性の軟磁性フェライトから構成されると共に、上記コイルを囲む第１のコア部材と、
軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、上記第１のコア部材により囲まれる第２のコア部材と、
軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、上記第２のコア部材よりも透磁率が高く、かつ上記第１のコア部材により囲まれる第３のコア部材と、
を有することを特徴とする磁性素子。
【請求項２】
絶縁被膜を有する導体の巻回により形成されるコイルと、
絶縁性の軟磁性フェライトから構成されると共に、上記コイルを囲む第１のコア部材と、
軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、上記第１のコア部材により囲まれる第２のコア部材と、
軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、上記第２のコア部材よりも上記軟磁性の金属粉末の充填率が高く、かつ上記第１のコア部材により囲まれる第３のコア部材と、
を有することを特徴とする磁性素子。
【請求項３】
前記第２のコア部材は、流動性を備えるペーストの硬化によって形成されると共に、上記ペーストは、前記軟磁性の金属粉末の他に、熱硬化性樹脂を材質として有していることを特徴とする請求項１または２記載の磁性素子。
【請求項４】
前記第３のコア部材は、前記軟磁性の金属粉末の加圧成型により形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の磁性素子。
【請求項５】
前記コイルから発生する磁束のうち、前記第１のコア部材、前記第２のコア部材および前記第３のコア部材を１つずつ直列に通過する部分が、これらのうちの少なくとも１つを除いて通過する部分よりも多いことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の磁性素子。
【請求項６】
前記第１のコア部材は、凹嵌部を有するカップ体を構成していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の磁性素子。
【請求項７】
前記第３のコア部材は、円柱形状に設けられ、この円柱形状の一端側の端面は、前記カップ体の底部に載置されると共に、該円柱形状の前記第３のコア部材は、前記第２のコア部材によって覆われることを特徴とする請求項６記載の磁性素子。
【請求項８】
前記第３のコア部材は、円柱形状に設けられ、この円柱形状の一端側の端面は、前記カップ体の底部に載置されると共に、該円柱形状の前記第３のコア部材は、前記第２のコア部材の端面と面一に設けられることを特徴とする請求項６記載の磁性素子。
【請求項９】
前記第３のコア部材は、蓋体状に設けられ、この蓋体状の前記第３のコア部材は、前記第２のコア部材または前記コイルに載置されて、前記カップ体の開口部分を塞ぐことを特徴とする請求項６記載の磁性素子。
【請求項１０】
前記第３のコア部材は、蓋体状の蓋体部と、この蓋体部の中央部分から該蓋体部の法線方向に向かって延伸する円柱状の円柱状部と、を具備し、
これら蓋体部と円柱状部とによって、前記第３のコアは、その側面形状がＴ字状をなすと共に、
前記第３のコア部材と、前記カップ体の底部との間には、前記第２のコア部材が介在していることを特徴とする請求項６記載の磁性素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に用いられるインダクタ等の磁性素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インダクタ等の磁気素子においては、一層の性能向上が求められている。この性能向上と共に、磁気素子には小型化の要請もあるため、性能向上のために磁気素子のサイズを大型化することはできない。ところで、現状の磁気素子においては、ドラム型、積層型等がある。
【０００３】
図８にドラム型の磁気素子の概略構成を示す。ドラム型の磁気素子には、該磁気素子が具備するドラム型コア１の上鍔部１ａと下鍔部１ｂとの間にエアギャップ２が存在し、このエアギャップ２の存在によって、直流重畳におけるＬ値（インダクタンス）の伸び（低下しないこと）を確保している。しかしながら、エアギャップ２が存在する場合、磁束が外部に漏れる、という問題がある。また、エアギャップ２が存在する場合、Ｌ値が若干低下する。
【０００４】
また、ドラム型の磁気素子では、小型化（薄型化）が進展すると、ドラム型コア１を構成する上鍔部１ａおよび下鍔部１ｂが薄くなってしまう。そのため、上鍔部１ａおよび下鍔部１ｂに応力が加わると、破損する危険性が増大する。つまり、ドラム型の磁気素子においては、小型化に一定の限界がある。また、破損の問題に加えて、ドラム型の磁気素子においては、小型化が進展すると、大型の磁気素子と比べて、電流に対する抵抗を小さくすることが難しくなり、大電流が流せなくなる。さらに、磁気素子においては、直流重畳におけるインダクタンス（Ｌ値）の低下が少ないことが要求されており、高周波領域においても、損失の小さいことも求められている。
【０００５】
ところで、上述のドラム型の磁気素子において、大きなＬ値を得るための手法としては、エアギャップの部分に、透磁率の高い材料（例えば、フェライト）を配置することが考えられる。しかしながら、フェライトの如き透磁率の高い材料を配置した場合、磁気飽和し易くなり、所定の電流値以上では逆に透磁率が低下し、最終的に空芯コイルと同等となってしまう。そのため、配置される材料の透磁率は、ある程度抑える必要がある。また、大きなＬ値を得るために、インダクタンスを決定する他の要因（例えば磁路断面積）を変更すればよい。しかしながら、かかる変更は、磁気素子の大型化につながるため、小型化の要請に反する。このため、大きなインダクタンスを有し、直流重畳特性が良好であり、かつ高周波領域における損失の小さい磁気素子は、実現することが難しい。
【０００６】
また、他のタイプの磁気素子（ドラム型以外のタイプの磁気素子）のうち、小型化（薄型化）を図れるものとしては、積層型の磁気素子がある。この積層型の磁気素子においては、シート状に積層することや、印刷による積層の手法を用いる等して製作している。ここで、積層型の磁気素子は、現状では、微小電流の信号用等においては用いられている。しかしながら、積層型の磁気素子においては、構造上の制限、磁気特性の限界等から、大きな電流には対応できず、このような場合、インダクタとして十分に機能させることはできない。
【０００７】
つまり、ドラム型および積層型のいずれの磁気素子においても、小型化が進展する場合、一般にその特性が劣る状態となり、特性の向上が求められている。
【０００８】
ここで、このような問題点を解決するための手法としては、特許文献１に開示されている磁気素子がある。特許文献１に開示されている磁気素子においては、エアギャップをなくしてＬ値を高くすると共に、磁気飽和が生じるのを抑えるべく、金属粉末と樹脂からなるペースト（コンポジットともいう；特許文献１における磁性部材Ａ）を従来のエアギャップ部分に介在させ、かつコイルの周囲を磁性部材Ａによって覆う構成を採用している。なお、かかる構成を採用する場合、磁性部材Ｂ（フェライト）の透磁率よりも、ペーストからなる磁性部材Ａの透磁率の方が、Ｌ値等に対して、寄与が大きいことが判明している。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１８５４２１号公報（要約、図１、図２他参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の特許文献１に開示されている磁気素子の磁性部材Ａにおいては、ペーストの流動性を確保すべく、一定の割合で金属粉末と樹脂とが混合している。ところで、かかる磁性部材Ａの透磁率を、直流重畳特性を犠牲にせずに、より一層向上させようとする場合、金属粉末の量（割合）を増やすことが考えられる。しかしながら、ペーストにおいて金属粉末の量を増やすと、その分だけ、未硬化のペーストの流動性を阻害することになる。このため、成形性が悪化し、コイルの巻線の間等の細かい隙間にペーストが入り込めなく、不良の発生が多くなる、という問題がある。また、ペーストの流動性が悪いため、生産能率が悪化する、という問題もある。
【００１１】
また、特許文献１に開示されている磁気素子のように、上鍔部と下鍔部を備える構成では、製造に際して、流動性を備えるペーストからなる磁性部材Ａが、流出してしまう。そのため、専用の冶具が必要となる等、製造コストがかかる状態となっている。
【００１２】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、磁性部材の透磁率を高く、かつ直流重畳特性を向上させることができると共に、容易に製作することが可能な向上させることが可能な磁性素子を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、絶縁性の軟磁性フェライトから構成されると共に、コイルを囲む第１のコア部材と、軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、第１のコア部材により囲まれる第２のコア部材と、軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、第２のコア部材よりも透磁率が高く、かつ第１のコア部材により囲まれる第３のコア部材と、を有するものである。
【００１４】
このように構成した場合には、軟磁性の金属粉末を材質として有する第３のコア部材は、同じく軟磁性の金属粉末を材質とする第２のコア部材よりも、透磁率が高い。このため、第３のコア部材が存在する分だけ、磁性素子のインダクタンスを高めることが可能となる。また、第３のコア部材は、金属粉末を材質とするため、インダクタンスを高めながらも、直流重畳特性を良好にすることが可能となる。
【００１５】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、絶縁被膜を有する導体の巻回により形成されるコイルと、絶縁性の軟磁性フェライトから構成されると共に、コイルを囲む第１のコア部材と、軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、第１のコア部材により囲まれる第２のコア部材と、軟磁性の金属粉末を材質として有すると共に、第２のコア部材よりも軟磁性の金属粉末の充填率が高く、かつ第１のコア部材により囲まれる第３のコア部材と、を有するものである。
【００１６】
このように構成した場合には、第３のコア部材は、第２のコア部材よりも、金属粉末の充填率が高い。このように、金属粉末の充填率を高くする場合には、第３のコア部材において存在する、エアの割合を低減することが可能となる。それにより、第３の透磁率を向上させることができ、インダクタンスも高めることが可能となる。
【００１７】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、第２のコア部材は、流動性を備えるペーストの硬化によって形成されると共に、ペーストは、軟磁性の金属粉末の他に、熱硬化性樹脂を材質として有しているものである。このように構成した場合には、第２のコア部材は、熱硬化性樹脂が硬化する前の状態においては、ペーストであり、流動性を有する状態となる。そのため、コイルや第１のコア部材等に存在する細かな凹凸部分に、該ペーストを流し込むことが可能となる。このように、第２のコア部材がペーストの硬化により製作されるため、磁性素子を製造し易くなり、生産性を向上させることが可能となる。また、ペーストが硬化することにより、第１のコア部材に対して、第３のコア部材およびコイルを、強固に接着することができる。
【００１８】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、第３のコア部材は、軟磁性の金属粉末の加圧成型により形成されるものである。このように構成した場合には、軟磁性の金属粉末から構成される第３のコア部材は、内包するエアギャップを加圧成型により押し潰すことが可能となる。それにより、第３のコア部材の充填率を、第２のコア部材よりも高くすることが可能となり、磁性素子の透磁率およびインダクタンスを向上させることが可能となる。
【００１９】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、コイルから発生する磁束のうち、第１のコア部材、第２のコア部材および第３のコア部材を１つずつ直列に通過する部分が、これらのうちの少なくとも１つを除いて通過する部分よりも多いものである。
【００２０】
このように構成した場合には、コイルから発生する磁束は、主として第１のコア部材、第２のコア部材および第３のコア部材を直列に通過する。すなわち、コイルから発生する磁束は、第２のコア部材よりも透磁率の高い第３のコア部材も通過する。そのため、磁性素子のインダクタンスを高めることが可能となる。
【００２１】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、第１のコア部材は、凹嵌部を有するカップ体を構成しているものである。このように構成した場合には、コイル、第２のコア部材および第３のコア部材を、凹嵌部に容易に配置することができる。特に、第２のコア部材が、流動性を備えるペーストの硬化によって形成される場合には、凹嵌部においてペーストを容易に受け止めることができる。それによって、磁性素子の生産性を向上させることが可能となる。また、第１のコア部材がカップ体をなし、上鍔部および下鍔部を有するドラム型コアをなさない。このため、磁性素子の薄型化を図るに際して、上鍔部および下鍔部が薄くなって破損し易くなる、という不具合が発生するのを防止可能となる。そのため、薄型化が図れる場合でも、磁性素子の強度を確保することが可能となる。
【００２２】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、第３のコア部材は、円柱形状に設けられ、この円柱形状の一端側の端面は、カップ体の底部に載置されると共に、該円柱形状の第３のコア部材は、第２のコア部材によって覆われるものである。
【００２３】
このように構成した場合には、第３のコア部材は、円柱形状に設けられているため、コイルの芯部分に第３のコア部材を配置することが可能となる。それにより、インダクタンスを向上させることが可能となる。また、第３のコア部材が第２のコア部材を覆うため、磁束は、第１のコア部材、第２のコア部材および第３のコア部材を、主として直列に通過させることが可能となる。
【００２４】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、第３のコア部材は、円柱形状に設けられ、この円柱形状の一端側の端面は、カップ体の底部に載置されると共に、該円柱形状の第３のコア部材は、第２のコア部材の端面と面一に設けられるものである。
【００２５】
このように構成した場合には、凹嵌部における第３のコア部材の体積が増える構成となる。このため、凹嵌部の内部においては、透磁率の高い第３のコア部材の割合が増大し、よって磁性素子のインダクタを高めることが可能となる。
【００２６】
さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、第３のコア部材は、蓋体状に設けられ、この蓋体状の第３のコア部材は、第２のコア部材に載置されて、カップ体の開口部分を塞ぐものである。
【００２７】
このように構成した場合も、凹嵌部の内部において、透磁率の高い第３のコア部材の体積を増大させることができる。また、コイルから発生する磁束のうち、第１のコア部材、第２のコア部材および第３のコア部材を主として直列に通過する磁束の割合を増大させることができる。それによって、磁性素子のインダクタンスを増大させる効果を得ることが可能となる。
【００２８】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、第３のコア部材は、蓋体状の蓋体部と、この蓋体部の中央部分から該蓋体部の法線方向に向かって延伸する円柱状の円柱状部と、を具備し、これら蓋体部と円柱状部とによって、第３のコアは、その側面形状がＴ字状をなすと共に、第３のコア部材と、カップ体の底部との間には、第２のコア部材が介在しているものである。
【００２９】
このように構成した場合、凹嵌部の内部において、透磁率の高い第３のコア部材の体積を一層増大させることができる。また、コイルから発生する磁束のうち、主要な部分は、第１のコア部材、第２のコア部材および第３のコア部材を直列に通過させることができる。それによって、磁性素子のインダクタンスを増大させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、磁性素子において、磁性部材の透磁率を高く、かつ直流重畳特性を向上させることができる。また、磁性素子を容易に製作することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施の形態に係る磁気素子としてのインダクタについて、図１に基づいて説明する。図１は、インダクタ１０の構成を示す側断面図である。この図１に示すように、インダクタ１０は、カップ体２０と、コイル３０と、プレス体４０と、ペースト硬化部５０と、コイル端末３１と、外部電極６０と、を有している。
【００３２】
カップ体２０は、その外観を有底のカップ形状としている。カップ体２０は、円盤状の底部２１と、この底部２１の外周側縁部を、後記する上方側に向かい周方向に途切れなく取り巻く外周壁部２２と、を有している。これら底部２１と外周壁部２２とで囲まれることにより、後述するコイル３０等を入れ込むための凹嵌部２３が構成される。なお、底部２１と対向する側（後記する上方側）は、開放している。また、カップ体２０の外周壁部２２には、一対の孔部２４が設けられている。孔部２４は、凹嵌部２３から外径側に向かい外周壁部２２を貫いていて、後述するコイル端末３１を外部電極６０側に導出させている。すなわち、孔部２４は、コイル端末３１に対応する直径を有する貫通孔である。
【００３３】
なお、以下の説明においては、カップ体２０のうち、底部２１から見てそれと対向する開放側を上側（下方側）とし、開放側から見てそれと対向する底部２１側を下側（下方側）とする。
【００３４】
このカップ体２０は、第１のコア部材に対応し、その材質を磁性材であって絶縁性を有するフェライトとしている。フェライトには、ＮｉＺｎフェライト、ＭｎＺｎフェライト等がある。しかしながら、カップ体２０の材質は、磁性材でありかつ絶縁性を有するものであれば、フェライトには限られない。また、後述する外部電極６０が、カップ体２０に対して直接接触しなく、外部電極６０とカップ体２０との間で絶縁性を確保できる場合（例えば、樹脂等を外部電極６０とカップ体２０の間に介在させる等の場合）には、カップ体２０の材質は、絶縁性がさほど高くないパーマロイ等とすることも可能である。
【００３５】
凹嵌部２３には、コイル３０が配置される。このコイル３０は、例えばエナメル等の絶縁皮膜で導電体を覆った導線から構成されていて、この導線を所定の回数だけ巻回することでコイル３０を形成している。なお、コイル３０は、凹嵌部２３に配置する当初は空芯コイルである。また、導線のうち、コイル３０を構成しない部分は、後述するコイル端末３１となっている。
【００３６】
また、コイル３０の空芯部分３２には、第３のコア部材としてのプレス体４０が配置される。プレス体４０は、軟磁性の金属粉末を材質とすると共に、この金属粉末をプレス成型することにより、形成されるものである。プレス体４０を構成する軟磁性の金属粉末としては、鉄を主成分とするものが挙げられ、例えば、センダスト（Fe-Al-Si）、パーマロイ（Fe-Ni ）、鉄シリコンクロム（Fe-Si-Cr）等がある。しかしながら、これら以外の軟磁性を、金属粉末としてプレス体４０を形成しても良い。
【００３７】
本実施の形態では、プレス体４０は、円柱形状（ロッド状）に設けられている。また、プレス体４０の長さは、円柱形状の下端面４０ｂ（一端側の端面に対応）を底部２１に載置した場合において、その（プレス体４０の）上端面４０ａが、カップ体２０の上端面２０ａよりも低くなるように設けられている。すなわち、プレス体４０は、凹嵌部２３から突出せずに、後述するペースト硬化部５０で覆われる状態となっている。
【００３８】
また、コイル３０およびプレス体４０を覆うように、第２のコア部材としてのペースト硬化部５０が設けられている。ペースト硬化部５０は、未硬化状態のペースト（ペースト硬化部５０として硬化する前の、流動性を備えた金属粉末と熱硬化性樹脂の混合物；コンポジットともいう。）が凹嵌部２３に流し込まれて硬化したものである。しかも、本実施の形態では、ペースト硬化部５０の上端面５０ａは、カップ体２０の上端面２０ａと略面一（正確に面一としても良い。）となっている。そのため、ペースト硬化部５０は、コイル３０およびプレス体４０の上方において、該コイル３０およびプレス体４０の存在による凹凸に係らず、隙間なく覆っている。
【００３９】
ここで、本実施の形態においては、ペースト硬化部５０は、コイル３０のうち、最上部の層よりも下方側の導線と導線の間には、入り込まない状態となっている。また、本実施の形態においては、ペースト硬化部５０を図示しているため、ペーストのみの図示はしていない。また、上述の熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が代表例として挙げられる。
【００４０】
なお、ペースト硬化部５０が硬化する前の段階における、流動性を備えるペーストは、金属と熱硬化性樹脂に加えて、有機溶剤が混合されていて、硬化が進行するにつれて、有機溶剤は蒸発する。そのため、ペーストが硬化して、ペースト硬化部５０が形成された後においては、金属粉末と熱硬化性樹脂とが主成分となると共に、有機溶剤が蒸発した分だけエアギャップを有する状態となっている。
【００４１】
また、このペースト硬化部５０の成分としては、磁性金属粉末が７５〜９５ｖｏｌ％であると共に、熱硬化性樹脂が２５〜５ｖｏｌ％となっている。ここで、ｖｏｌ％は、金属または樹脂の粉末体積）／（金属の粉末体積＋樹脂の粉末体積）で表される概念である。
【００４２】
ここで、共に軟磁性の金属粉末を成分として有する、上述のプレス体４０とペースト硬化部５０とを比較して説明する。プレス体４０は、軟磁性の金属粉末を加圧成型したものであり、粉末充填率が、ペースト硬化部５０よりも高くなっている。ここで、粉末充填率とは、（金属粉末体積）／（粉末体積＋樹脂体積＋空間部分）で表される概念であり、上述のｖｏｌ％とは異なる概念である。
【００４３】
ところで、プレス体４０においては、樹脂体積が通常０〜４ｗｔ％である。このため、同じ体積を有する場合には、プレス体４０の方が、ペースト硬化部５０の粉末充填率よりも高くなる。しかしながら、実際には、空間部分に対して熱硬化性樹脂が入り込む。そのため、加圧しない場合の粉末充填率は、ペースト硬化部５０と比較して、大幅には高くならないケースがある。そこで、プレス体４０を製作する場合、加圧成型することにより、空間部分の体積を減じさせている。それによって、プレス体４０の粉末充填率は、ペースト硬化部５０の粉末充填率よりも高くなっている。
【００４４】
なお、プレス体４０における、金属粉末の粉末充填率としては、７０％〜９０％の範囲が好ましく、さらには８０〜９０％が特に好ましい。
【００４５】
また、ペースト硬化部５０は、軟磁性の金属粉末に、熱硬化性樹脂を混ぜて流動性を確保したものであり、特に加圧成型されていない。そのため、樹脂体積と有機溶剤が蒸発する分だけ、粉末充填率が減じられる結果となる。
【００４６】
なお、上述のペーストにおいて、流動性を確保（調整）したい場合には、金属粉末の粉末形状を調整すれば良い。例えば、金属粉末が、針状や多数の突起を有する形状の場合には、ペーストの流動性が悪くなる。しかしながら、金属粉末が、球状に近い場合には、流動性が良好となり、細かな凹凸に入り込みやすくなる。本実施の形態では、このような金属粉末の形状における、流動性の調整を行うようにしても良い。
【００４７】
また、カップ体２０の孔部２４には、コイル端末３１が挿入される。コイル端末３１は、導線のうち、コイル３０と連続していると共に、該コイル３０を形成しない端末部分であり、凹嵌部２３から外部に向かい導出される部分である。このコイル端末３１は、外周壁部２２の外表面に露出する。外周壁部２２のうち、かかるコイル端末３１の露出に対応する部分には、外部電極６０が設けられている。
【００４８】
ここで、本実施の形態では、外部電極６０は、カップ体２０の対称となる位置であって、孔部２４に対応する位置に一対（合計２つ）設けられている。しかしながら、外部電極６０の個数は、２つに限られるものではなく、３つ以上としても良い。この場合、外部電極６０の個数に対応させて、孔部２４の個数を増やすようにしても良い。
【００４９】
また、外部電極６０は、樹脂を含む導電性接着剤をカップ体２０の外周壁部２２の外周側に塗布することにより、構成されている。加えて、外部電極６０は、その表面にメッキ処理が施されている。そのため、外部電極６０は、外周壁部２２に倣い易く、形成し易くなっている。また、メッキ処理を施すことにより、外部電極６０に生じる、いわゆる半田食われ（接合に際して、半田によって外部電極６０が細くなること）を防止することができると共に、半田濡れ性を得ることも可能となる。しかしながら、外部電極６０は、例えば銀のような金属を、外周壁部２２に塗布する構成としても良い。
【００５０】
また、外部電極６０とコイル端末３１とは、電気的に接触している。すなわち、コイル端末３１の絶縁被覆が熱等で溶けて、外部電極６０とコイル３０の導電体とが直接接触している。
【００５１】
この外部電極６０は、カップ体２０の底面よりも下方に突出する構成を採用することができ、かかる構成を採用する場合には、インダクタ１０を回路基板等に平面実装することができる。しかしながら、インダクタ１０が、平面実装される構成を採用しない場合には、外部電極６０がカップ体２０の底面よりも下方に突出する構成を採用しなくても良い。
【００５２】
以上の構成を採用することにより、コイル３０への電流の導通によって発生する磁束は、プレス体４０、ペースト硬化部５０、およびカップ体２０を、主として直列に通過する状態となる。ここで、主として直列に通過するとは、プレス体４０、ペースト硬化部５０、およびカップ体２０を直列に通過する磁束が、例えばこれらのうち少なくとも１つを欠いた状態で通過する磁束よりも、多いことを指す。
【００５３】
なお、上述の構成が、インダクタ１０の基本態様であるが、該インダクタ１０の基本的な構成（磁束が主としてプレス体４０、ペースト硬化部５０、およびカップ体２０を、主として直列に通過する）が同じであれば、種々変形可能である。その例を、以下に示す。
【００５４】
図２に示すインダクタ１１は、プレス体４１の上端面４１ａがペースト硬化部５０の上端面５０ａと略面一（正確に面一としても良い。）となるように設けた構成である。このように構成した場合も、磁束は、プレス体４１、ペースト硬化部５０、およびカップ体２０を、主として直列に通過する。また、この構成においては、プレス体４１の体積が増大しているため、金属粉末の充填率の高い部分が占める割合が向上している。
【００５５】
また、図３に示すインダクタ１２は、蓋体状（薄板の円盤状）に形成したプレス体４２の上端面４２ａを、カップ体２０の上端面２０ａと略面一（正確に面一としても良い。）となるように設けた構成である。このように構成した場合も、磁束は、プレス体４２、ペースト硬化部５０、およびカップ体２０を、主として直列に通過する。
【００５６】
さらに、図４に示すインダクタ１３は、側面形状が略Ｔ字状となるプレス体４３の上端面４３ａを、カップ体２０の上端面２０ａと略面一（正確に面一としても良い。）となるように設けた構成である。この場合、プレス体４３は、蓋体部４３１と、円柱状部４３２とから構成されている。また、円柱状部４３２の下面４３２ａと、底部２１との間には、ペースト硬化部５０が介在している。そのため、図４における構成においても、磁束は、プレス体４３、ペースト硬化部５０、およびカップ体２０を、主として直列に通過する。
【００５７】
また、図１のような構成のインダクタ１０の製造方法について、簡単に説明する。まず、カップ体２０の軸線とコイル３０の軸線とが一致する状態で、コイル３０をカップ体２０の凹嵌部２３の底部２１の中央部分に置く。この場合、コイル３０の設置と併せて、孔部２４へコイル端末３１を挿通させ、該コイル端末３１の端部が、凹嵌部２３の外方に延出するようにする。次に、コイル３０の空芯部分３２に、プレス体４０を入れて、該プレス体４０の下面を底部２１に接触させる。続いて、凹嵌部２３にペーストを流し込む。
【００５８】
なお、外部電極６０は、上述の各工程に先立って形成しておいても良く、また上述の各工程の後に形成するようにしても良い。いずれにせよ、外部電極６０を形成した後に、コイル端末３１と外部電極６０を、例えば半田付け等によって接合する。
【００５９】
また、図２におけるインダクタ１１の製造方法は、図１におけるインダクタ１０と、基本的に同様である。また、図３および図４におけるインダクタ１２，１３は、プレス体４０の設置と、ペーストの流し込みとが逆になるが、その他の工程は、図１における場合と同様である。
【００６０】
以上のような構成を有するインダクタ１０の作用について、実験結果に基づいて以下に説明する。上述のインダクタ１０を使用し、コイル３０に電流を流した場合のＬ値（インダクタンスの値；単位μＨ）と、Ｌ値が１０％下がる電流値（単位Ａ）について、図５に示す。ここで、図５においては、Ｌ値が１０％低下することにより、直流重畳特性が悪化するものと見なしており、電流値が高いほど、直流重畳特性が良好となる。
【００６１】
なお、この図５においては、比較例となるインダクタ１４が存在するが、この比較例の構成を図６に示す。この図６においては、プレス体４０が存在せず、ペースト硬化部５０のみが凹嵌部２３に存在するインダクタ１４の、側断面図を示している。
【００６２】
図５に示すように、プレス体４０において充填率を向上させると、その充填率の向上につれて、Ｌ値が高くなることが分かる。つまり、充填率が最大となる、８５％において、Ｌ値が最大となっている。また、プレス体４０において充填率を向上させると、その充填率が向上するにつれて、大きな電流を流せ、直流重畳特性が向上することが分かる。つまり、直流重畳特性の値も、Ｌ値が高くなるのに伴って、高くなっている。
【００６３】
また、図１〜図４に示す構成のインダクタ１０〜１３において、粉末充填率を８０％とした場合のＬ値と、Ｌ値が１０％下がる電流値について、図７に示す。この図に示す結果では、図４に示す構成が、Ｌ値およびＬ−１０％特性が最も良好となっている。なお、図４の示すインダクタ１３は、プレス体４０〜４３の中で、最も体積の大きなプレス体４３を備えている。
【００６４】
以上の結果より、金属粉末の充填率が向上すると、Ｌ値が高くなると共に、直流重畳特性も良好となっている。この原因としては、凹嵌部２３において、ペーストのみでコイル３０を覆う場合、そのペーストが硬化して有機溶剤がなくなると、有機部材が存在していた部位に、有機溶剤に代わってエアが入り込む。すなわち、ペースト硬化部５０のみでコイル３０を覆う場合には、熱硬化性樹脂の量とエアの入り込み量の分だけ、金属粉末の充填率が低下してしまう。これに対して、金属粉末の充填率が高められたプレス体４０を凹嵌部２３に配置する場合、プレス体４０には、熱硬化性樹脂が存在しなく、また加圧成型によりエアが減じられているため、その配置によって金属粉末の量を増やすことができる。それにより、凹嵌部２３に存在しているエアギャップが低減され、Ｌ値を高めることができる。また、金属粉末の間には、加圧成型によってもなお適度な量のエアギャップが存在するため、直流重畳特性も落ちず、良好となる。
【００６５】
このような構成のインダクタ１０においては、従来のインダクタと比較して、凹嵌部２３の内部に、ペースト硬化部５０と共にプレス体４０が配置される構成であり、凹嵌部２３の内部における金属粉末の充填率を向上させることができる。この充填率の向上に伴って、透磁率を高めることができ、もってＬ値を高めることができる。
【００６６】
また、金属粉末を用いてプレス体４０を形成しているため、プレス体４０は、所定のエアギャップを内包する構成となっている。そのため、直流重畳特性は悪化せず、むしろ図６に示すようなプレス体４０が存在しない場合と比較して、良好となっている（図５参照）。このため、大電流を流した場合でも、Ｌ値が低下しない領域を広げることが可能となる。すなわち、大電流を流すことが可能となる。
【００６７】
さらに、ドラム型のインダクタ（磁性素子）とは異なり、ドラム型コアを備えない構成となる。そのため、ドラム型コアの上鍔部および下鍔部を薄型化する必要性を減じることができ、インダクタ１０の強度が低下するのを防ぐことができる。また、強度の低下を防止することができるので、インダクタ１０の一層の小型化を図ることが可能となる。
【００６８】
また、上述のインダクタ１０において、金属粉末（プレス体４０、ペースト硬化部５０）と外部電極６０との間には、絶縁性のフェライトを材質とするカップ体２０が介在している。このため、金属粉末を具備するプレス体４０およびペースト硬化部５０と、外部電極６０の間で、絶縁性を確保することができ、絶縁性を確保しない場合に生じる、Ｌ値の低下等を防ぐことが可能となる。
【００６９】
さらに、上述の構成のインダクタ１０においては、ドラム型コアの如きエアギャップが存在しない構成のため、磁束が外部に漏れるのを低減することができる。また、上述のインダクタ１０においては、第１のコア部材として、カップ型のタイプを採用している。つまり、上鍔部および下鍔部を有するドラム型コアを具備しない構成となるため、インダクタ１０の薄型化を図る場合、上鍔部および下鍔部を薄くする等せずに済む。それにより、インダクタ１０の薄型化を図った場合でも、該インダクタ１０の強度を確保することが可能となる。
【００７０】
また、図２に示すタイプのインダクタ１１においては、プレス体４１の体積を、図１に示すタイプのインダクタ１０における場合よりも増大させることができる。このため、凹嵌部２３において、透磁率の高い部分を、図１におけるインダクタ１０よりも増大させることができ、Ｌ値を高くすることが可能となる。また、インダクタ１１は、図１におけるインダクタ１０よりも、直流重畳特性を良好にすることが可能となる（図７参照）。
【００７１】
さらに、図３に示すタイプのインダクタ１２においては、プレス体４２が蓋体状に設けられている。このため、図３に示すインダクタ１２においても、凹嵌部２３の内部において、透磁率の高いプレス体４２の体積を増大させることができ、図１におけるインダクタ１０と同様の効果を得ることが可能となる。
【００７２】
また、図４に示すタイプのインダクタ１３においては、プレス体４３は、その側面形状が略Ｔ字状となる態様を為している。このため、図４に示すインダクタ１３においても、凹嵌部２３の内部において透磁率の高いプレス体４３の体積を増大させることができる。加えて、このタイプのインダクタ１３においては、図１〜図３に示すタイプのインダクタ１０，１１，１２と比較して、Ｌ値および直流重畳特性を良好にすることが可能となる（図７参照）。このため、インダクタとしての機能が、優れたものとなる。
【００７３】
また、上述の実施の形態では、ペースト硬化部５０は、熱硬化性樹脂を含むと共に流動性を備えるペーストが硬化することにより、形成されている。このため、コイル３０やカップ体２０に存在する細かな凹凸部分にも、ペースト硬化部５０を入り込ませることができる。また、ペーストの流動性を確保することにより、インダクタ１０を製造し易くなり、生産性を向上させることが可能となる。また、未硬化のペーストが硬化することにより、カップ体２０に対して、コイル３０およびプレス体４０を、強固に接着することができる。
【００７４】
さらに、上述の実施の形態では、プレス体４０を加圧成型により形成している。このため、金属粉末の間に存在するエアギャップを、加圧成型により減少させることが可能となり、プレス体４０の粉末充填率を、確実に高めることが可能となる。このように、エアギャップを減じさせたプレス体４０を、凹嵌部２３の内部に配置することにより、インダクタ１０の透磁率およびインダクタンスを、確実に向上させることが可能となる。
【００７５】
また、上述のインダクタ１０においては、コイル３０から発生する磁束のうち、カップ体２０の内部、ペースト硬化部５０の内部、およびプレス体４０の内部を１つずつ直列に通過する磁束が、これらのうち少なくとも１つを除いて通過する部分よりも多くなっている。すなわち、透磁率の高いプレス体４０の内部を通過する磁束が多いため、インダクタ１０のＬ値を高めることが可能となる。
【００７６】
また、インダクタ１０は、カップ体２０を構成している。そのため、コイル３０、プレス体４０を凹嵌部２３に容易に配置することができる。ここで、ペーストは、流動性を備えているため、凹嵌部２３でペーストを良好に貯留させることができる。それにより、インダクタ１０の製造が簡単になり、該インダクタ１０の生産性を向上させることが可能となる。
【００７７】
また、インダクタ１０は、上鍔部および下鍔部を有するドラム型コアを備えずに、カップ体２０を備えている。そのため、インダクタ１０の薄型化を図る場合、ドラム型コアの薄型化のような、上鍔部および下鍔部を薄くする、といったことがなくなる。それにより、インダクタ１０の薄型化を図っても、インダクタ１０の強度を確保することが可能となる。
【００７８】
また、プレス体４０は、金属粉末の加圧成型により形成されるため、金属のバルク材（塊体）と比較すると、電流が流れ難くなっている。そのため、バルク材を用いる場合のような、うず電流損失が生じ難くなり、インダクタ１０における発熱量を小さくすることができる。
【００７９】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
【００８０】
上述の実施の形態では、第１のコア部材として、カップ体２０を採用した場合について説明している。しかしながら、第１のコア部材は、カップ体２０に限られるものではない。例えば、第１のコア部材の形状をリング状としても良い。この場合、インダクタ１０は、リング状の底部に別途の底蓋部材を配置する構成を採用しても良く、また配置しない構成を採用しても良い。
【００８１】
また、上述の実施の形態では、外部電極６０は、導電性接着剤を用いると共に、塗布された電性接着剤の表面に、メッキ処理を施すことにより形成されている。しかしながら、外部電極６０は、かかる構成に限られるものではなく、例えば外周壁部２２に倣うように金属板を取り付け、かかる金属板を外部電極としても良い。
【００８２】
さらに、上述の実施の形態では、加圧成型により、第３のコア部材としてのプレス体４０を形成している。しかしながら、金属粉末の粉末充填率が向上するのであれば、加圧成型以外の方法を採用しても良い。その一例として、焼結により第３のコア部材を形成することが考えられる。
【００８３】
また、上述の実施の形態においては、コイル３０は、丸線によって構成される例が、図示されている（図１〜図４等参照）。しかしながら、コイル３０を構成する導線は、丸線には限られず、平角線等、丸線以外の導線を用いるようにしても良い。
【００８４】
また、上述の実施の形態においては、磁性素子のうち、インダクタ１０につき説明している。しかしながら、磁性素子は、インダクタに限られるものではない。他の磁性素子としては、例えば、トランス、フィルタ等、コイルを使用する構成に、本発明の構成（コイル、第１のコア部材、第２のコア部材、第３のコア部材）を適用することができる。また、上述の実施の形態では、巻線コイルを使用する磁性素子について説明しているが、巻線コイルを使用しない、積層型や薄膜型の磁性素子に対して、本発明を適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の磁性素子は、電気機器の分野において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインダクタの構成を示す側断面図であり、プレス体がペースト硬化部で覆われている状態を示す図である。
【図２】本発明の変形例に係り、プレス体が上端面まで延出している状態のインダクタの構成を示す側断面図である。
【図３】本発明の変形例に係り、蓋体状のプレス体が上端部分に載置されている状態のインダクタの構成を示す側断面図である。
【図４】本発明の変形例に係り、断面形状が略Ｔ字状を為すプレス体が上方側から挿入されている状態のインダクタの構成を示す側断面図である。
【図５】図１のインダクタにおいて、充填率を変化させた場合の特性を示す表図である。
【図６】本発明の各インダクタと特性を比較するためのインダクタに係り、プレス体が存在しない状態のインダクタの構成を示す側断面図である。
【図７】図１〜図４のインダクタにおいて、充填率を８０％に固定した状態における各インダクタの特性を示す表図である。
【図８】従来のドラム型コアを具備する磁性素子の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０〜１４…インダクタ（磁性素子に対応）
２０…カップ体（第１のコア部材に対応）
２１…底部
２２…外周壁部
２３…凹嵌部
２４…孔部
３０…コイル
３１…コイル端末
４０〜４３…プレス体（第３のコア部材に対応）
５０…ペースト硬化部（第２のコア部材に対応）
６０…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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【図５】
2006041173.tif 000007
【図６】
2006041173.tif 000008
【図７】
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【図８】
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