(57)【要約】      （修正有）【課題】保護層の剥離が生じにくいコイル部品の提供する。【解決手段】金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部２と、磁性体部に埋設されたコイル導体３と、コイル導体に電気的に接続された外部電極４、５とを有して成るコイル部品であって、磁性体部上に、Ｔｉを含む保護層６が形成されている。保護層は、外部電極により覆われていない磁性体部の表面全体に形成され、厚みが、３μｍ以上２０μｍ以下である。【選択図】図２
2018182210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と、
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と、
前記コイル導体に電気的に接続された外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部上に、Ｔｉを含む保護層が形成されている、
コイル部品。
【請求項２】
前記保護層が、外部電極により覆われていない磁性体部の表面全体に形成されている、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項３】
前記保護層が、さらにＡｌおよびＳｉの一方または両方を含む、請求項１または２に記載のコイル部品。
【請求項４】
前記保護層の厚みが、３μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコイル部品。
【請求項５】
前記保護層の厚みが、３μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコイル部品。
【請求項６】
前記外部電極の保護層への乗り上げ距離が、１０μｍ以上８０μｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコイル部品。
【請求項７】
前記磁性体部は、凸部を有する磁性体ベースと、磁性体外装とを有してなり、
前記コイル導体は、前記磁性体ベース上に、凸部がコイル導体の巻芯部に位置するように配置され、
前記磁性体外装は、コイル導体を覆うように設けられている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のコイル部品。
【請求項８】
前記コイル導体の端末部が、前記磁性体ベースの側面を経由して底面に引き出され、側面に位置するコイル導体の引き出し部は、磁性体外装により覆われている、請求項７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、具体的には磁性体部と、該磁性体部に埋設されたコイル導体と、該磁性体部の外部に設けられた外部電極を有して成るコイル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性体部にコイル導体が埋設されているコイル部品として、磁性体部に、金属粒子および樹脂材料を含むコンポジット材料を用いたコイル部品が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２０１４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなコイル部品は、通常、磁性体部の露出部分は、絶縁性の保護層、一般的には樹脂層により覆われる。しかしながら、本発明者らは、このようなコイル部品において、電気装置等に実装して使用した際に、保護層の剥離が生じ得ることに気付いた。
【０００５】
本発明の目的は、保護層の剥離が生じにくい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】
本発明者は、上記の問題について検討した結果、磁性体部と保護層の熱膨張係数の違いにより、使用の際にコイル部品が加熱および冷却されることによる膨張および収縮の過程において、上記の剥離が生じることを突き止めた。そして、保護層にＴｉを含ませることにより、保護層の熱膨張係数を磁性体部の熱膨張係数に近づけることができ、その結果保護層の剥離を抑制できることを見出し、本発明に至った。
【０００７】
本発明の要旨によれば、
金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と、
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と、
前記コイル導体に電気的に接続された外部電極と
を有して成るコイル部品であって、
前記磁性体部上に、Ｔｉを含む保護層が形成されている、
コイル部品が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と、磁性体部に埋設されたコイル導体と、コイル導体に電気的に接続された外部電極と、磁性体部上に形成された保護層とを有して成るコイル部品において、保護層にＴｉを含有せしめることにより、保護層の剥離が生じにくいコイル部品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明のコイル部品の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のコイル部品のｘ−ｘに沿った切断面を示す断面図である。
【図３】図３は、図１のコイル部品のコイル導体３が埋設された磁性体部２の斜視図である。
【図４】図４は、図１のコイル部品のコイル導体３が配置された磁性体ベース８の平面図である。
【図５】図５は、図１のコイル部品の磁性体ベース８の斜視図である。
【図６】図６は、図５の磁性体ベース８のｙ−ｙに沿った切断面を示す断面図である。
【図７】図７は、図５の磁性体ベース８の平面図である。
【図８】図８は、別の態様における磁性体ベースの断面図である。
【図９】図９は、別の態様における磁性体ベースの断面図である。
【図１０】図１０は、図１のコイル部品のコイル導体３が配置された磁性体ベース８の断面図である。
【図１１】図１１は、実施例における金属粒子の充填率を算出するための測定箇所を説明するための図である。
【図１２】図１２は、比較例１のコイル部品を模式的に示す斜視図である。
【図１３】図１３は、比較例１における金属粒子の充填率を算出するための測定箇所を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のコイル部品について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本実施形態のコイル部品および各構成要素の形状および配置等は、図示する例に限定されない。
【００１１】
本実施形態のコイル部品１の斜視図を図１に、断面図を図２に模式的に示す。コイル部品１のコイル導体３が埋設された磁性体部２の斜視図を図３に模式的に示す。さらに、コイル部品１のコイル導体３が配置された磁性体ベース８の平面図を図４に模式的に示す。但し、下記実施形態のコンデンサおよび各構成要素の形状および配置等は、図示する例に限定されない。
【００１２】
図１および図２に示されるように、本実施形態のコイル部品１は、略直方体形状を有している。コイル部品１において、図２の図面左右側の面を「端面」と称し、図面上側の面を「上面」と称し、図面下側の面を「底面」と称し、図面手前側の面を「前面」と称し、図面奧側の面を「背面」と称する。コイル部品１は、概略的には、磁性体部２と、そこに埋設されたコイル導体３と、一対の外部電極４，５とを有してなる。図２および図３に示されるように、磁性体部２は、磁性体ベース８および磁性体外装９から構成される。磁性体部２、磁性体ベース８および磁性体外装９において、図２の図面左右側の面を「端面」と称し、図面上側の面を「上面」と称し、図面下側の面を「底面」と称し、図面手前側の面を「前面」と称し、図面奧側の面を「背面」と称する。図２〜図４に示されるように、磁性体ベース８はその上面に凸部１１を有している。磁性体ベース８は、前面、底面および背面に、両端面に接するように溝１４，１５を有している。磁性体ベース８上に、コイル導体３が、磁性体ベース８の凸部１１が巻芯部に位置するように配置されている。コイル導体３の引き出し部２４，２５は、磁性体ベース８の背面および底面の溝１４，１５に沿って、磁性体ベース８の上面から背面を通って底面に引き出されている。コイル導体３の末端１２，１３は、磁性体ベース８の前面、または前面付近まで引き出されている。磁性体ベース８上に、磁性体外装９が、コイル導体３を覆うように設けられている。コイル導体３の引き出し部２４，２５の一部である端末部２６，２７は、磁性体部２の底面において露出している。さらに、外部電極４，５が、磁性体部２の底面に設けられ、コイル導体３の上記端末部２６，２７に、それぞれ電気的に接続されている。また、コイル部品１は、外部電極４，５を除いて、保護層６により覆われている。
【００１３】
本明細書において、コイル部品１の長さを「Ｌ」、幅を「Ｗ」、厚み（高さ）を「Ｔ」と称する（図１を参照）。本明細書において、前面および背面に並行な面を「ＬＴ面」、端面に並行な面を「ＷＴ面」、上面および底面に並行な面を「ＬＷ面」と称する。
【００１４】
上記したように、上記磁性体部２は、磁性体ベース８および磁性体外装９から構成される。尚、本実施形態において、磁性体部は、磁性体ベースおよび磁性体外装の２つの部分により構成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、磁性体シートの間にコイル導体を挟み込んで圧縮成形することにより得られる磁性体部であってもよい。
【００１５】
図５〜図７に示されるように、上記磁性体ベース８は、ベース部１６と、ベース部１６上に形成された凸部１１を有して成る。ベース部１６と凸部１１は一体に形成されている。ベース部１６は、両端部（図６における左右の領域）に、前面１７、底面１９および背面１８にわたって溝１４，１５を有する。また、ベース部１６の上面２０は、縁部が中央部よりも高く、即ち、かかる上面において凸部１１の縁が存在する箇所よりも両端の縁部分が上方（図６の上側）に位置する。
【００１６】
上記したように、磁性体ベース８において、ベース部１６の上面２０は、凸部１１の縁が存在する箇所よりも少なくとも一部の縁部分が上方に位置する。即ち、図６におけるｔ１よりもｔ２の方が大きい。上記上方に位置する縁部分は、両端面の縁部分であってもよく、前面および背面の縁部分であってもよい。好ましくは、縁部分の全体が、凸部１１の縁が存在する箇所よりも上方に位置する。このようにベース部１６の中央部よりも縁部を高くすることにより、コイル導体３の位置決めが容易になる。また、縁部の位置を高くすることにより、そこにコイル導体を配置した場合に、底面に存在する導体とコイル導体との距離が大きくなるので、信頼性が向上する。ベース部１６の上面２０の位置は、凸部１１の縁からベース部１６の縁まで、直線的に上がってもよく、曲線的に上がっていてもよい。即ち、ベース部１６の上面２０は、平面であってもよく、湾曲していてもよい。好ましくは、ベース部１６の上面２０の位置は、凸部１１の縁からベース部１６の縁まで、直線的に上がっている。
【００１７】
尚、本発明において、ベース部１６の上面２０において、凸部１１の縁が存在する箇所よりも縁部分が上方に位置することが好ましいが、これに限定されない。例えば、ベース部１６の上面２０において、凸部１１の縁が存在する箇所と縁部分の高さが同じ（即ち上記ｔ１とｔ２が同じ）であってもよく（図９）、凸部１１の縁が存在する箇所よりも縁部分が下方に位置してもよい（即ち上記ｔ２よりもｔ１が大きくてもよい）。
【００１８】
一の態様において、上記ｔ２とｔ１の差（ｔ２−ｔ１）は、好ましくは０．１０ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下、より好ましくは０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であり得る。
【００１９】
上記したように、磁性体ベース８において、ベース部１６は、溝１４，１５を有する。溝１４，１５は、それぞれ、コイル導体３の引き出し部２４，２５をガイドする役割を有する。
【００２０】
上記溝の深さは、特に限定されないが、コイル導体３を構成する導体の厚み以下であることが好ましく、例えば、好ましくは０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下、例えば０．１０ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり得る。
【００２１】
上記溝の幅は、好ましくはコイル導体３を構成する導体の幅以上であり、より好ましくはコイル導体３を構成する導体の幅よりも大きい。
【００２２】
尚、本発明において、磁性体ベースは、必ずしも溝を有している必要はない。
【００２３】
上記したように、磁性体ベース８において、凸部１１は円筒形である。かかる態様において凸部１１の径は、好ましくは０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり得る。
【００２４】
尚、磁性体ベース８の上面側から見た凸部の形状は特に限定されず、円形、楕円形、三角形、四角形等の多角形であってもよい。好ましくは、コイル導体の巻芯部の断面形状と同様の形状であり得る。
【００２５】
上記凸部１１の高さは、好ましくはコイル導体の巻芯部の長さ以上であり、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上であり得る。凸部１１の高さは、好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは０．８ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下であり得る。ここに、「凸部の高さ」とは、凸部が接するベース部の上面から凸部の頂部までの高さを意味し、「巻芯部の長さ」とは、巻芯部のコイルの中心軸に沿った長さを意味する。
【００２６】
尚、本発明において、磁性体ベースは、凸部を有する構造であれば特に限定されない。
【００２７】
好ましい態様において、図８に示されるように、磁性体ベースは、その底面の凸部に対向する箇所の少なくとも一部に、凹部２１を有していてもよい。このように凹部２１を凸部１１に対向する磁性体ベースの底面の少なくとも一部に設けることにより、圧縮成形により凸部１１の金属粒子の充填率をより大きくすることができる。
【００２８】
磁性体ベース８の底面側から見た凹部２１の形状は、特に限定されず、円形、楕円形、三角形、四角形等の多角形、帯状であってもよい。
【００２９】
一の態様において、上記凹部２１は、外部電極４，５間に、好ましくは外部電極４，５間全体に存在する。外部電極４，５間に凹部を設けることにより、外部電極４，５間の経路長（磁性体表面に沿った距離）が大きくなり、両外部電極間の電気的な絶縁性を高めることができ、信頼性が高くなる。さらに、凹部２１を外部電極４，５間の全体に設けることにより、基板等に実装した際に、基板等と磁性体部の底面との最小距離を大きくすることができることから、信頼性が高くなる。また、保護層を凹部に収容することができるので、凹部を形成しない場合と比較して、コイル部品の厚みを小さくすることができる。
【００３０】
一の態様において、上記凹部２１は、磁性体ベースの底面の凸部１１に対向する部分全体に設けられる。このように凹部２１を磁性体ベースの底面の凸部１１に対向する部分全体に設けることにより、圧縮成形により凸部１１の金属粒子の充填率をより大きくすることができる。
【００３１】
上記凹部２１の深さは、特に限定されないが、好ましくは０．０１ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下、より好ましくは０．０２ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であり得る。ここに、「凹部の深さ」とは、最も深い箇所の深さを意味する。
【００３２】
上記凹部２１の幅（Ｌ方向の幅）は、特に限定されないが、好ましくは０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下、より好ましくは０．４ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であり得る。ここに、「凹部の幅」とは、最も広い箇所の幅を意味する。
【００３３】
上記凹部２１の壁面２２と底面２３のなす角は、好ましくは９０°以上、より好ましくは１００°以上であり、さらに好ましくは１１０°以上であり得る。凹部２１の壁面２２と底面２３のなす角は、好ましくは１３０°以下、より好ましくは１２０°以下であり得る。
【００３４】
上記磁性体外装９は、磁性体ベース８の上面および該上面に位置するコイル導体３、磁性体ベース８の背面および該背面上に位置するコイル導体３の引き出し部２４，２５、および磁性体ベース８の両端面を覆うように設けられる。即ち、本実施形態においては、磁性体ベース８の前面、磁性体ベース８の底面および該底面上に位置するコイル導体３の端末部２６，２７は、磁性体外装９から露出している。
【００３５】
一の態様において、磁性体外装９は、磁性体ベース８の少なくとも一の側面以外、即ち３つの側面を覆っている。尚、側面とは、前面、背面および両端面の４つの面を総称する。即ち、磁性体ベース８の少なくとも一の側面は、磁性体外装９から露出している。
【００３６】
一の態様において、磁性体外装９は、磁性体ベース８の側面上に存在するコイル導体の引き出し部を覆っている。
【００３７】
尚、本発明において、磁性体外装は、コイル導体３の巻線部を覆っている限り、その形状は特に限定されない。
【００３８】
上記磁性体部２は、金属粒子および樹脂材料を含むコンポジット材料から構成される。
【００３９】
上記樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。樹脂材料は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。
【００４０】
上記金属粒子を構成する金属材料としては、特に限定されないが、例えば、鉄、コバルト、ニッケルもしくはガドリニウム、またはこれらの１種または２種以上を含む合金が挙げられる。好ましくは、上記金属材料は、鉄または鉄合金である。鉄は、鉄そのものであってもよく、鉄誘導体、例えば錯体であってもよい。かかる鉄誘導体としては、特に限定されないが、鉄とＣＯの錯体であるカルボニル鉄、好ましくはペンタカルボニル鉄が挙げられる。特に、オニオンスキン構造（粒子の中心から同心球状の層を形成している構造）のハードグレードのカルボニル鉄（例えば、ＢＡＳＦ社製のハードグレードのカルボニル鉄）が好ましい。鉄合金としては、特に限定されないが、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金等が挙げられる。上記合金は、さらに、他の副成分としてＢ、Ｃ等を含んでいてもよい。副成分の含有量は、特に限定されないが、例えば０．１ｗｔ％以上５．０ｗｔ％以下、好ましくは０．５ｗｔ％以上３．０ｗｔ％以下であり得る。上記金属材料は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。また、磁性体ベース８における金属材料と、磁性体外装９における金属材料は、同じであっても、異なっていてもよい。
【００４１】
一の態様において、上記金属粒子は、磁性体ベース８および磁性体外装９のそれぞれにおいて独立して、好ましくは０．５μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上５μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以上３μｍ以下の平均粒径を有する。上記金属粒子の平均粒径を０．５μｍ以上とすることにより、金属粒子の取り扱いが容易になる。また、上記金属粒子の平均粒径を、１０μｍ以下とすることにより、金属粒子の充填率をより大きくすることが可能になり、磁性体部の磁気的特性が向上する。好ましい態様において、上記金属粒子は、磁性体ベースおよび磁性体外装において同じ平均粒径を有し得る。換言すれば、磁性体部２に含まれる金属粒子は、全体として、好ましくは０．５μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上５μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以上３μｍ以下の平均粒径を有する。尚、金属粒子の粒度分布において、ピークは１つであってもよく、２つ以上であってもよく、あるいは２つ以上のピークが重なったものであってもよい。
【００４２】
ここに、上記平均粒径とは、磁性体部の断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像における金属粒子の円相当径の平均を意味する。例えば、上記平均粒径は、コイル部品１を切断して得られた断面について、複数箇所（例えば５箇所）の領域（例えば１３０μｍ×１００μｍ）をＳＥＭで撮影し、このＳＥＭ画像を画像解析ソフト（例えば、旭化成エンジニアリング株式会社製、Ａ像くん（登録商標））用いて解析して、５００個以上の金属粒子について円相当径を求め、その平均を算出することにより得ることができる。
【００４３】
好ましい態様において、上記金属粒子は、好ましくは５０％以上９０％以下、より好ましくは７０％以上９０％以下のＣＶ値を有する。このようなＣＶ値を有する金属粒子は、比較的ブロードな粒度分布を有し、相対的に小さい粒子が、相対的に大きい粒子の間に入ることができるので、磁性体部における金属粒子の充填率がより高くなる。その結果、磁性体部の透磁率をより高くすることができる。
【００４４】
ここに、上記ＣＶ値とは、下記式により算出される値である。
ＣＶ値（％）＝（σ／Ａｖｅ）×１００
（式中：
Ａｖｅは、平均粒径であり
σは、粒径の標準偏差である。）
【００４５】
好ましい態様において、上記金属粒子は、磁性体ベース８および磁性体外装９のそれぞれにおいて独立して、好ましくは０．５μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上５μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以上３μｍ以下の平均粒径を有し、かつ、好ましくは５０％以上９０％以下、より好ましくは７０％以上９０％以下のＣＶ値を有する。さらに好ましい態様において、上記金属粒子は、磁性体ベースおよび磁性体外装において同じ平均粒径を有し得る。
【００４６】
上記金属粒子は、結晶質の金属（あるいは合金）の粒子（以下、単に「結晶質粒子」ともいう）であってもよく、アモルファスの金属（あるいは合金）の粒子（以下、単に「アモルファス粒子」ともいう）であってもよく、ナノ結晶構造の金属（あるいは合金）の粒子（以下、単に「ナノ結晶粒子」ともいう）であってもよい。尚、ここに、ナノ結晶構造とは、アモルファスに微小な結晶を析出させた構造を意味する。一の態様において、磁性体部を構成する金属粒子は、結晶質粒子、アモルファス粒子、およびナノ結晶粒子から選択される少なくとも２種の混合物、好ましくは結晶質粒子およびアモルファス粒子またはナノ結晶粒子の混合物であり得る。一の態様において、磁性体部を構成する金属粒子は、結晶質粒子およびアモルファス粒子の混合物であり得る。一の態様において、磁性体部を構成する金属粒子は、結晶質粒子およびナノ結晶粒子の混合物であり得る。
【００４７】
上記結晶質粒子およびアモルファス粒子またはナノ結晶粒子の混合物において、結晶質粒子とアモルファス粒子またはナノ結晶構造の金属粒子の混合比（結晶質粒子：アモルファス粒子またはナノ結晶粒子（質量比））は、特に限定されないが、好ましくは１０：９０〜９０：１０、より好ましくは１０：９０〜６０：４０、さらに好ましくは１５：８５〜６０：４０であり得る。
【００４８】
好ましい態様において、結晶質粒子およびアモルファス粒子の混合物において、上記結晶質の金属粒子は鉄、好ましくはカルボニル鉄（好ましくは、オニオンスキン構造のハードグレードのカルボニル鉄）であり得る。上記アモルファスの金属粒子は、鉄合金、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金またはＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金であり、好ましくはＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金であり得る。より好ましい態様において、上記結晶質の金属粒子は鉄であり、かつ、上記アモルファスの金属粒子は、鉄合金、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金またはＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金であり、好ましくはＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金であり得る。
【００４９】
好ましい態様において、結晶質粒子およびナノ結晶粒子の混合物において、上記結晶質の金属粒子は鉄、好ましくはカルボニル鉄（好ましくは、オニオンスキン構造のハードグレードのカルボニル鉄）であり得る。かかる混合物を用いることにより、透磁率をより高くし、損失を低減することができる。
【００５０】
好ましい態様において、上記アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子は、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以上４０μｍ以下の平均粒径を有する。好ましい態様において、上記結晶質の金属粒子は、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上３μｍ以下の平均粒径を有する。より好ましい態様において、上記アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子は、２０μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上４０μｍ以下の平均粒径を有し、上記結晶質の金属粒子は１μｍ以上５μｍ以下、好ましくは１μｍ以上３μｍ以下の平均粒径を有する。好ましい態様において、上記アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子は、上記結晶質の金属粒子よりも大きい平均粒径を有する。アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子の平均粒径を、結晶質の金属粒子の平均粒径よりも大きくすることにより、アモルファス粒子およびナノ結晶構造の金属粒子の透磁率への寄与を相対的に大きくすることができる。
【００５１】
好ましい態様において、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金を用いる場合、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金におけるＳｉの含有量は１．５ｗｔ％以上１４．０ｗｔ％以下、例えば３．０ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下であり、Ｃｒの含有量は、０．５ｗｔ％以上６．０ｗｔ％以下、例えば１．０ｗｔ％以上３．０ｗｔ％以下であることが好ましい。特にＣｒの含有量を上記の量とすることにより、電気特性の低下を抑えつつ、金属粒子の表面に不動態層が形成され、金属粒子の過剰な酸化が抑制することができる。
【００５２】
上記金属粒子の表面は、絶縁材料の被膜（以下、単に「絶縁被膜」ともいう）により覆われていてもよい。金属粒子の表面を絶縁被膜により覆うことにより、磁性体部の内部の比抵抗を高くすることができる。
【００５３】
上記金属粒子の表面は、粒子間の絶縁性を高めることができる程度に絶縁被膜に覆われていればよく、金属粒子の表面の一部だけ絶縁被膜に覆われていてもよい。また、絶縁被膜の形状は、特に限定されず、網目状であっても、層状であってもよい。好ましい態様において、上記金属粒子は、その表面の３０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上、特に好ましくは１００％の領域が絶縁被膜により覆われていてもよい。
【００５４】
本発明において、上記アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子の絶縁被膜と、結晶質の金属粒子の絶縁被膜は、異なる絶縁材料から形成される絶縁被膜である。ケイ素を含む絶縁材料による絶縁被膜は強度が高いので、金属粒子をケイ素を含む絶縁材料で被覆することにより、金属粒子の強度を高めることができる。
【００５５】
一の態様において、上記結晶質の金属粒子の表面は、Ｓｉを含んだ絶縁材料により覆われていてもよい。Ｓｉを含んだ絶縁材料としては、例えば、ケイ素系化合物、例えばＳｉＯｘ（ｘは１．５以上２．５以下、代表的にはＳｉＯ２）が挙げられる。ケイ素を含む絶縁材料による絶縁被膜は強度が高いので、金属粒子をケイ素を含む絶縁材料で被覆することにより、金属粒子の強度を高めることができる。
【００５６】
一の態様において、上記アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子の表面は、リン酸またはリン酸残基（具体的にはＰ＝Ｏ基）を含んだ絶縁材料により覆われていてもよい。
【００５７】
上記リン酸としては、特に限定されないが、（Ｒ２Ｏ）Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２または（Ｒ２Ｏ）２Ｐ（＝Ｏ）ＯＨで表される有機リン酸が挙げられる。式中、Ｒ２は、それぞれ独立して、炭化水素基である。Ｒ２は、鎖長が、好ましくは５原子以上、より好ましくは１０原子以上、さらに好ましくは２０原子以上の基であることが好ましい。Ｒ２の鎖長は、好ましくは２００原子以下、より好ましくは１００原子以下、さらに好ましくは５０原子以下の基であることが好ましい。
【００５８】
上記炭化水素基は、好ましくは、置換されていてもよい、アルキルエーテル基またはフェニルエーテル基である。置換基としては、例えば、アルキル基、フェニル基、ポリオキシアルキレン基、ポリオキシアルキレンスチリル基、ポリオキシアルキレンアルキル基、不飽和ポリオキシエチレンアルキル基等が挙げられる。
【００５９】
上記有機リン酸は、リン酸塩の形態であってもよい。かかるリン酸塩におけるカチオンとしては、特に限定されないが、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属のイオン、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属のイオン、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等のその他の金属のイオン、ＮＨ４＋、アミンイオン等が挙げられる。好ましくは、カウンターカチオンは、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、ＮＨ４＋またはアミンイオンである。
【００６０】
好ましい態様において、上記有機リン酸は、ポリオキシアルキレンスチリルフェニルエーテルリン酸、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸、ポリオキシアルキレンアルキルアリールエーテルリン酸、アルキルエーテルリン酸、または不飽和ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸またはその塩であり得る。
【００６１】
上記絶縁被膜のコーティングの方法は、特に限定されず、当業者に公知のコーティング法、例えば、ゾル−ゲル法、メカノケミカル法、スプレードライ法、流動層造粒法、アトマイズ法、バレルスパッタ等を用いて行うことができる。
【００６２】
好ましい態様において、上記結晶質の金属粒子の表面は、Ｓｉを含んだ絶縁材料により覆われており、上記アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子の表面は、リン酸またはリン酸残基を含んだ絶縁材料により覆われていてもよい。より好ましい態様において、上記結晶質の金属粒子は鉄であり、かつ、上記アモルファスの金属粒子は、鉄合金、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金またはＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金であり、好ましくはＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金であり得る。
【００６３】
上記絶縁被膜の厚みは、特に限定されないが、好ましくは１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以上３０ｎｍ以下、例えば１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下または５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり得る。絶縁被膜の厚みをより大きくすることにより、磁性体部の比抵抗をより高くすることができる。また、絶縁被膜の厚みをより小さくすることにより、磁性体部中の金属材料の量をより多くすることができ、磁性体部の磁気的特性が向上し、磁性体部の小型化を図ることが容易になる。
【００６４】
一の態様において、アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子の絶縁被膜の厚みは、結晶質の金属粒子の絶縁被膜の厚みよりも厚い。
【００６５】
かかる態様において、アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子の絶縁被膜の厚みと、結晶質の金属粒子の絶縁被膜の厚みとの差は、好ましくは５ｎｍ以上２５ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以上２０ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり得る。
【００６６】
好ましい態様において、アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子の絶縁被膜の厚みは、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、結晶質の金属粒子の絶縁被膜の厚みは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。
【００６７】
好ましい態様において、アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子は相対的に平均粒径が大きく、結晶質の金属粒子は相対的に平均粒径が小さく、アモルファスの金属粒子およびナノ結晶構造の金属粒子を覆う絶縁材料はリン酸を含み、結晶質の金属粒子を覆う絶縁材料はＳｉを含む。比較的粒径が大きい粒子（アモルファス粒子またはナノ結晶構造の金属粒子）を、絶縁性が比較的低いリン酸を含む絶縁材料で被覆すると、圧縮成形時に他のアモルファス粒子またはナノ結晶構造の金属粒子と電気的に繋がって、電気的に接続された粒子の塊を形成し得る。これにより磁性体部の透磁率が向上する。また、比較的粒径が小さい粒子（結晶性粒子）を、絶縁性が比較的高いＳｉを含む絶縁材料で被覆することにより、磁性体部全体としての絶縁性を高めることができる。これにより、高い透磁率と高い絶縁性を両立することが容易になる。
【００６８】
上記磁性体部２において、磁性体ベース８における金属粒子の充填率は、磁性体外装９における金属粒子の充填率よりも高い。磁性体ベースにおける金属粒子の充填率、特に磁性体ベースの凸部における金属粒子の充填率を高くすることにより、磁性体部の透磁率が高くなり、より高いインダクタンスを得ることが可能になる。
【００６９】
磁性体ベース８における金属粒子の充填率は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７５％以上、さらに好ましくは８５％以上であり得る。また、磁性体ベース８における金属粒子の充填率の上限は特に限定されないが、例えば、当該充填率は、９８％以下、９５％以下、９０％以下または８５％以下であり得る。一の態様において、磁性体ベース８における金属粒子の充填率は、６５％以上９８％以下、６５％以上８５％以下、７５％以上９８％以下、または８５％以上９８％以下であり得る。
【００７０】
磁性体外装９における金属粒子の充填率は、好ましくは５０％以上、より好ましくは６５％以上、さらに好ましくは７５％以上であり得る。また、磁性体外装９における金属粒子の充填率の上限は特に限定されないが、例えば、当該充填率は、９３％以下、９０％以下、８０％以下または７５％以下であり得る。一の態様において、磁性体外装９における金属粒子の充填率は、５０％以上９３％以下、５０％以上７５％以下、６５％以上９３％以下、または７５％以上９３％以下であり得る。
【００７１】
一の態様において、磁性体ベース８における金属粒子の充填率は、６５％以上９８％以下、６５％以上８５％以下、７５％以上９８％以下、または８５％以上９８％以下であり、磁性体外装９における金属粒子の充填率は、５０％以上９３％以下、５０％以上７５％以下、６５％以上９３％以下、または７５％以上９３％以下であり得る。例えば、磁性体ベース８における金属粒子の充填率は、６５％以上９８％以下であり、磁性体外装９における金属粒子の充填率は５０％以上９３％以下であり、あるいは、磁性体ベース８における金属粒子の充填率は、８５％以上９８％以下であり、磁性体外装９における金属粒子の充填率は７５％以上９３％以下であり得る。
【００７２】
ここに、上記充填率とは、磁性体部の断面のＳＥＭ画像における金属粒子の占める面積の割合を意味する。例えば、上記平均粒径は、コイル部品１をワイヤーソー（メイワフォーシス株式会社製ＤＷＳ３０３２−４）で製品中央部付近を切断し、ＬＴ面の略中央部が露出するようにする。て得られた断面に対して、イオンミリングを行い（株式会社日立ハイテク社製イオンミリング装置ＩＭ４０００）、切断によるダレを除去し、観察用の断面を得た。断面の複数箇所（例えば５箇所）の所定の領域（例えば１３０μｍ×１００μｍ）をＳＥＭで撮影し、このＳＥＭ画像を画像解析ソフト（例えば、旭化成エンジニアリング株式会社製、Ａ像くん（登録商標））用いて解析して、領域中金属粒子が占める面積の割合を求めることにより得ることができる。
【００７３】
磁性体部２（磁性体ベース８および磁性体外装９の両方またはいずれか一方）は、さらに他の物質の粒子、例えば酸化ケイ素（典型的には二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）粒子を含んでいてもよい。好ましい態様において、磁性体ベース８は、他の物質の粒子を含み得る。他の物質の粒子を含ませることにより、磁性体部を製造する際の流動性を調整することができる。
【００７４】
他の物質の粒子は、好ましくは３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、より好ましくは３５ｎｍ以上４５ｎｍ以下の平均粒径を有し得る。他の物質の粒子の平均粒径を上記のような範囲にすることにより、磁性体部を製造する際の流動性を高めることができる。
【００７５】
磁性体部２（磁性体ベース８および磁性体外装９の両方またはいずれか一方）における他の物質の粒子の充填率は、好ましくは０．０１％以上、例えば０．０５％以上であり、好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらにより好ましくは０．１％以下であり得る。他の物質の粒子の充填率を上記のような範囲にすることにより、磁性体部を製造する際の流動性をより高めることができる。
【００７６】
ここに、他の物質の粒子の平均粒径および充填率は、金属粒子の平均粒径および充填率と同様にして求めることができる。
【００７７】
本実施形態において、図２および図３に示されるように、上記コイル導体３は、コイル導体の中心軸がコイル部品の高さ方向に沿うように配置され、その両末端が外側に位置するように渦巻き状に２段に巻き回されて形成されている。即ち、コイル導体３は、導電性材料を含む導線をα巻に巻き回して形成されている。コイル導体３は、コイル導体が巻回されている巻線部、巻線部から引き出された引き出し部から構成される。さらに、引き出し部は、磁性体部の底面上に存在する端末部を有する。コイル導体３は、巻芯部（コイル導体の内部にある空洞部）に、上記凸部１１が存在し、コイル導体の中心軸がコイル部品の高さ方向に沿うように配置される。コイル導体３の引き出し部２４，２５は、磁性体ベース８の背面から底面に引き出されている。
【００７８】
上記コイル導体３は、巻線部の最内層を構成する導線よりも、最外層を構成する導線が、上方に位置する。換言すれば、コイル部品の底面から巻線部の最内層を構成する導線までの距離よりも、コイル部品の底面から最外層を構成する導線までの距離の方が大きい。即ち、図１０におけるＴ１よりもＴ２の方が大きい。このようにコイル導体の外側の層の位置をより高くすることにより、コイル導体と外部電極との距離をより大きくすることができ、信頼性が向上する。さらに、コイル導体の外側の層の下により大きなスペースを確保できることから、その部分に外部電極を形成することが可能になり、コイル部品の低背化が容易になる。コイル導体の巻線部の位置は、外側に向かうにつれて、直線的に上がってもよく、曲線的に上がっていてもよい。即ち、巻線部の側面は、平面であってもよく、湾曲していてもよい。好ましくは、コイル導体の巻線部の側面は、磁性体ベースのベース部の上面に沿った形状であり得る。
【００７９】
一の態様において、上記Ｔ２とＴ１の差（Ｔ２−Ｔ１：即ち、最外層を構成する巻線の高さと巻線部の最内層を構成する巻線の高さの差）は、好ましくは０．０２ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下、より好ましくは０．０４ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下であり得る。
【００８０】
上記導電性材料としては、特に限定されないが、例えば、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル等が挙げられる。好ましくは、導電性材料は銅である。導電性材料は、１種のみであっても、２種以上であってもよい。
【００８１】
上記コイル導体３を形成する導線は、丸線であっても、平角線であってもよいが、好ましくは平角線である。平角線を用いることにより、導線を隙間無く巻回すことが容易になる。
【００８２】
上記平角線の厚みは、好ましくは０．１４ｍｍ以下、より好ましくは０．９ｍｍ以下、さらに好ましくは０．８ｍｍ以下であり得る。平角線の厚みを小さくすることにより、同じ巻数であってもコイル導体が小さくなり、コイル部品全体の小型化に有利である。また、同じ大きさのコイル導体において、巻数を多くすることができる。上記平角線の厚みは、好ましくは０．０２ｍｍ以上、より好ましくは０．０３ｍｍ以上、さらに好ましくは０．０４ｍｍ以上であり得る。平角線の厚みを０．０２ｍｍ以上とすることにより、導線の抵抗を小さくすることができる。
【００８３】
上記平角線の幅は、好ましくは２．０ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以下、さらに好ましくは１．０ｍｍ以下であり得る。平角線の幅を小さくすることにより、コイル導体を小さくすることができ、部品全体の小型化に有利である。また、上記平角線の幅は、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上であり得る。平角線の幅を０．１ｍｍ以上とすることにより、導線の抵抗を小さくすることができる。
【００８４】
上記平角線の幅に対する厚みの比（厚み／幅）は、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、好ましくは０．７以下、より好ましくは０．６５以下、さらに好ましくは０．４以下であり得る。
【００８５】
一の態様において、上記コイル導体３を形成する導線は、絶縁性物質により被覆されていてもよい。コイル導体３を形成する導線を絶縁性物質により被覆することにより、コイル導体３と磁性体部２の絶縁をより確実にすることができる。尚、上記導線の外部電極４，５に接続される部分、例えば本実施形態においては磁性体ベース８の底面に引き出されたコイル導体の端末部には絶縁性物質は存在せず、導線が露出している。
【００８６】
上記導線を被覆する絶縁性物質の被膜の厚みは、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは２μｍ以上８μｍ以下、さらに好ましくは４μｍ以上６μｍ以下であり得る。
【００８７】
上記絶縁性物質としては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂が挙げられ、好ましくはポリアミドイミド樹脂である。
【００８８】
一の態様において、上記コイル導体の端末部と磁性体部の端面間の領域２８，２９には、磁性体部が存在する。かかるコイル導体の端末部と磁性体部の端面間の幅は、コイル導体を形成する導線の幅の、好ましくは０．２倍以上０．８倍以下、より好ましくは０．４倍以上０．６倍以下である。
【００８９】
上記外部電極４，５は、それぞれ、コイル部品１の底面の端部に設けられている。外部電極４，５は、それぞれ、磁性体ベース８の底面に引き出されたコイル導体３の端末部２６，２７上に設けられている。即ち、外部電極４，５は、コイル導体３の端末部２６，２７に、それぞれ電気的に接続されている。
【００９０】
一の態様において、外部電極４，５は、磁性体ベース８の底面に引き出されたコイル導体３の端末部２６，２７上だけではなく、コイル導体の端末部を越えて、コイル部品の底面の他の部分にまで延在していてもよい。
【００９１】
一の態様において、外部電極４，５は、保護層６が存在しない領域、即ち磁性体部２およびコイル導体３が露出している領域全体に設けられている。
【００９２】
一の態様において、外部電極４，５は、コイル部品の端面にまで延在していてもよい。
【００９３】
一の態様において、外部電極４，５は、コイル導体の端末部を越えて、コイル部品の底面の他の部分にまで延在し、さらにコイル部品の端面にまで延在していてもよい。
【００９４】
コイル導体の端末部上以外に形成された外部電極４，５は、磁性体部２上に形成されていてもよく、下記する保護層６の上に形成されていてもよい。
【００９５】
一の態様において、外部電極４，５は、保護層と磁性体部およびコイル導体の露出領域との境界を越えて、保護層６上に乗り上げている。好ましい態様において、外部電極の保護層への乗り上げ距離は、好ましくは１０μｍ以上８０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下であり得る。外部電極を保護層上に乗り上げさせることにより、保護層の剥離を防止することができる。
【００９６】
一の態様において、外部電極４，５は、コイル部品１の表面から突出しており、好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以上４０μｍ以下突出している。
【００９７】
上記外部電極の厚みは、特に限定されないが、例えば１μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上２０μｍ以下であり得る。
【００９８】
上記外部電極は、導電性材料、好ましくはＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、ＳｎおよびＣｕから選択される１種またはそれ以上の金属材料から構成される。
【００９９】
上記外部電極は、単層であっても、多層であってもよい。一の態様において、外部電極が多層である場合、外部電極は、ＡｇまたはＰｄを含む層、Ｎｉを含む層、またはＳｎを含む層を含み得る。好ましい態様において、上記外部電極は、ＡｇまたはＰｄを含む層、Ｎｉを含む層、およびＳｎを含む層からなる。好ましくは、上記の各層は、コイル導体側から、ＡｇまたはＰｄを含む層、Ｎｉを含む層、Ｓｎを含む層の順で設けられる。好ましくは、上記ＡｇまたはＰｄを含む層はＡｇペーストまたはＰｄペーストを焼き付けた層（即ち、熱硬化した層）であり、上記Ｎｉを含む層およびＳｎを含む層は、めっき層であり得る。
【０１００】
コイル部品１は、外部電極４，５を除いて、保護層６により覆われている。
【０１０１】
上記保護層６の厚みは、特に限定されないが、好ましくは３μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上１０μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以上８μｍ以下であり得る。保護層の厚みを上記の範囲とすることにより、コイル部品１のサイズの増加を抑制しつつ、コイル部品１の表面の絶縁性を確保することができる。
【０１０２】
上記保護層６を構成する絶縁性材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド等の電気絶縁性が高い樹脂材料が挙げられる。
【０１０３】
好ましい態様において、上記保護層６は、上記絶縁性材料に加え、さらにＴｉを含む。保護層にＴｉを含ませることにより、磁性体部と保護層の熱膨張係数の差を小さくできる。磁性体部と保護層の熱膨張係数の差を小さくすることにより、コイル部品の加熱および冷却によりコイル部品の膨張および収縮が生じた場合であっても、保護層が磁性体部から剥離することを抑制することができる。また、保護層にＴｉを含ませることにより、外部電極を形成する際のめっき処理において、保護層にめっきが伸びにくくなり、外部電極の保護層への乗り上げを調整することができる。
【０１０４】
上記Ｔｉの含有量は、特に限定されないが、保護層全体に対して、好ましくは５質量％以上５０質量％以下、より好ましくは１０質量％以上３０質量％以下であり得る。
【０１０５】
さらに好ましい態様において、上記保護層６は、上記絶縁性材料およびＴｉに加え、ＡｌおよびＳｉの一方または両方を含み得る。保護層にＡｌまたはＳｉを含ませることにより、保護層へのめっき伸びを抑制することができる。
【０１０６】
上記ＡｌおよびＳｉの含有量は、特に限定されないが、保護層全体に対して、それぞれ、好ましくは５質量％以上５０質量％以下、より好ましくは１０質量％以上３０質量％以下であり得る。
【０１０７】
上記Ｔｉ、ＡｌおよびＳｉの合計は、保護層全体に対して、好ましくは５質量％以上５０質量％以下、より好ましくは１０質量％以上３０質量％以下であり得る。
【０１０８】
尚、本発明において、保護層６は必須ではなく、存在しなくてもよい。
【０１０９】
本発明のコイル部品は、優れた電気的特性を保持したまま小型化することができる。一の態様において、本発明のコイル部品の長さ（Ｌ）は、好ましくは０．９ｍｍ以上２．２ｍｍ以下、より好ましくは０．９ｍｍ以上１．８ｍｍ以下である。一の態様において、本発明のコイル部品の幅（Ｗ）は、好ましくは０．６ｍｍ以上１．８ｍｍ以下、より好ましくは０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。好ましい態様において、本発明のコイル部品は、長さ（Ｌ）が０．９ｍｍ以上２．２ｍｍ以下であり、幅（Ｗ）が０．６ｍｍ以上１．８ｍｍ以下、好ましくは長さ（Ｌ）が０．９ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であり、幅（Ｗ）が０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。また、一の態様において、本発明のコイル部品の高さ（または厚み（Ｔ））は、好ましくは０．８ｍｍ以下、より好ましくは０．７ｍｍ以下である。
【０１１０】
次に、コイル部品１の製造方法について説明する。
【０１１１】
・磁性体ベースの作製
最初に、磁性体ベース８を製造する。
【０１１２】
金属粒子および樹脂材料、ならびに必要に応じて他の物質を混合し、得られた混合物を、金型で加圧成形する。次いで、加圧成形された成形体を、熱処理して樹脂材料を硬化させることにより、磁性体ベースを得る。
【０１１３】
用いるアモルファスの金属粒子は、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以上４０μｍ以下のメジアン径（体積基準の累積百分率５０％相当径）有する。好ましい態様において、上記結晶質の金属粒子は、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上３μｍ以下のメジアン径を有する。より好ましい態様において、上記アモルファスの金属粒子は、２０μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上４０μｍ以下のメジアン径を有し、上記結晶質の金属粒子は１μｍ以上５μｍ以下、好ましくは１μｍ以上３μｍ以下のメジアン径を有する。
【０１１４】
加圧成形の圧力は、好ましくは１００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下、より好ましくは５００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下、さらに好ましくは８００ＭＰａ以上１５００ＭＰａ以下であり得る。磁性体ベースの作成時には、コイル導体が配置されておらずコイル導体の変形等の問題が存在しないことから、高い圧力で加圧成形を行うことができる。高い圧力で加圧成形することにより、磁性体ベース中の金属粒子の充填率を高めることができる。
【０１１５】
加圧成形の温度は、用いる樹脂に応じて適宜選択することができ、例えば５０℃以上２
００℃以下、好ましくは８０℃以上１５０℃以下であり得る。
【０１１６】
熱処理の温度は、用いる樹脂に応じて適宜選択することができ、例えば１５０℃以上４００℃以下、好ましくは２００℃以上３００℃以下であり得る。
【０１１７】
・コイル導体の配置
次に、上記で得られた磁性体ベースの凸部がコイル導体の巻芯部に位置するように、コイル導体を磁性体ベース上に配置し、コイル導体が配置された磁性体ベースを得る。この際、コイル導体の両端末部は、磁性体ベースの底面に引き出される。
【０１１８】
コイル導体の配置方法としては、別途導線を巻回して得られたコイル導体を磁性体ベース上に配置してもよく、あるいは、磁性体ベースの凸部に導線を巻き付けて、直接磁性体ベース上でコイル導体を作製することにより配置してもよい。別途コイル導体を作製して磁性体ベース上に配置する場合は、製造工程が容易になる点で有利である。また、磁性体ベースの凸部に導線を巻き付けてコイル導体を作製する場合には、コイル導体を磁性体ベースにより密着させることができるので、コイル導体の径を小さくすることができる点で有利である。
【０１１９】
・磁性体外装の作製
金属粒子および樹脂材料、ならびに必要に応じて他の物質を混合する。得られた混合物に、溶剤を加えて適切な粘度に調整して、磁性体外装形成用の材料を得る。
【０１２０】
上記で得られたコイル導体が配置された磁性体ベースを、金型に配置する。次いで、上記で得られた材料を金型に注入し、加圧成形する。次いで、加圧成形された成形体を、熱処理して樹脂材料を硬化させることにより磁性体外装を形成し、これにより、内部にコイル導体が埋設された磁性体部（素体）を得る。
【０１２１】
一の態様において、磁性体ベースを金型に配置する際、好ましくは磁性体ベースの少なくとも一つの側面を金型の壁面に密着させてもよい。好ましくは、磁性体ベースのコイル導体が存在する側面（本実施形態では磁性体ベースの背面）と対向する側面（本実施形態では磁性体ベースの前面）を金型の壁面に密着させる。これにより、側面に存在するコイル導体をより確実に磁性体外装で覆うことができる。
【０１２２】
上記の溶剤としては、特に限定されないが、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭＡ）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＤＰＭ）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＤＰＭＡ）、γ−ブチロラクトン等が挙げられ、好ましくはＰＧＭが用いられる。
【０１２３】
加圧成形の圧力は、好ましくは１ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下、より好ましくは５ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下、さらに好ましくは５ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下であり得る。このような圧力で成形することにより、内部のコイル導体への影響を抑制することができる。
【０１２４】
加圧成形の温度は、用いる樹脂に応じて適宜選択することができ、例えば５０℃以上２
００℃以下、好ましくは８０℃以上１５０℃以下であり得る。
【０１２５】
熱処理の温度は、用いる樹脂に応じて適宜選択することができ、例えば１５０℃以上４００℃以下、好ましくは１５０℃以上２００℃以下であり得る。
【０１２６】
・保護層の作製
絶縁性材料に、必要に応じてＴｉ、Ａｌ、Ｓｉ等、有機溶剤を加えて混合して、コーティング材料を得る。得られたコーティング材料を、上記素体上に塗布し、硬化させて保護層を得る。
【０１２７】
塗布方法としては、特に限定されないが、例えばスプレー、ディッピング等により形成することができる。
【０１２８】
・外部電極の作製
外部電極を形成する箇所の保護層を除去する。この除去により、磁性体ベースの底面に引き出されたコイル導体の端末部の少なくとも一部を露出させる。次いで、コイル導体の露出箇所に、外部電極を形成する。また、コイル導体が絶縁性物質により被覆されている場合、保護層の除去と同時に当該絶縁性被膜の物質を除去してもよい。
【０１２９】
上記保護層の除去方法としては、特に限定されないが、例えばレーザー照射、サンドブラストなどの物理的処理、化学的処理等が挙げられる。好ましくは、保護層は、レーザー照射により除去される。
【０１３０】
上記外部電極の形成方法としては、特に限定されないが、例えばＣＶＤ、電解めっき、無電解めっき、蒸着、スパッタ、導電性ペーストの焼き付け等、またはこれらの組み合わせを用いることが挙げられる。好ましい態様において、外部電極は、導電性ペーストの焼き付けを行った後、めっき処理（好ましくは電解めっき処理）することにより形成される。
【０１３１】
以上のようにして、本発明のコイル部品１が製造される。
【０１３２】
従って、本発明は、金属粒子および樹脂材料を含んで成る磁性体部と
前記磁性体部に埋設されたコイル導体と
前記コイル導体に電気的に接続された外部電極と
を有して成り、
前記磁性体部は、凸部を有する磁性体ベースと、磁性体外装からなり、
前記コイル導体は、前記磁性体ベース上に、凸部がコイル導体の巻芯部に位置するように配置され、
前記磁性体外装は、コイル導体を覆うように設けられている、
コイル部品の製造方法であって、
（ｉ）磁性体ベースを作製する工程；
（ｉｉ）コイル導体を磁性体ベース上に配置する工程；
（ｉｉｉ）コイル導体が配置された磁性体ベースを金型に配置し、磁性体外装形成用の材料を注入して成形して、磁性体外装を形成し、コイル導体が埋設された磁性体部を得る工程；
（ｉｖ）コイル導体が埋設された磁性体部に保護層を形成する工程；および
（ｖ）所定の位置の保護層を除去し、そこに外部電極を形成する工程
を含む製造方法を提供する。
【０１３３】
以上、本発明のコイル部品およびその製造方法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ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
【実施例】
【０１３４】
（実施例１〜３）
・金属粒子の作製
金属粒子としてＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金のアモルファス粒子（Ｓｉ含有量７ｗｔ％、Ｃｒ含有量３ｗｔ％、Ｂ含有量３ｗｔ％、Ｃ含有量０．８ｗｔ％；メジアン径（Ｄ５０）５０μｍ）およびＦｅの結晶質粒子（メジアン径（Ｄ５０）２μｍ）を準備した。尚、アモルファスおよび結晶質については、Ｘ線回折を用いて、アモルファスを示すハローを確認することによりアモルファスであることを同定し、結晶相に起因する回折ピークを確認することにより結晶質であることを同定した。
【０１３５】
次いで、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金のアモルファス粒子を、機械的被覆法（メカノフュージョン（登録商標））により、リン酸でコートした（厚み２０ｎｍ）。また、Ｆｅの結晶質粒子を、金属アルコキシドとしてオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）を用いるゾル−ゲル法により、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）によりコートした（厚み１０ｎｍ）。
【０１３６】
・磁性体ベースの作製
上記Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金粒子８０質量％およびＦｅ粒子２０質量％の混合粉末１００質量部に対して、エポキシ系の熱硬化性樹脂を３質量部、メジアン径（Ｄ５０）が４０ｎｍのＳｉＯ２ビーズを０．０８質量部加え、プラネタリーミキサーで３０分混合して、磁性体ベース用の材料を調製した。得られた材料を、金型で加圧成形（１０００ＭＰａ、１００℃）し、金型から取り出した後、２５０℃で３０分熱硬化して、トラック状の凸部を有する磁性体ベースを得た。尚、凹部の壁面と底面のなす角は、１２０°とした。得られた磁性体ベース５個の平均寸法を下記表１に示す。
【０１３７】
【表１】
2018182210.tif 000003
【０１３８】
・コイル導体の作製
表２に示す厚みと幅寸法の異なる３種類の平角線を準備し、α巻にしてコイル導体を作製した。用いた平角線は、銅製であり、厚み４μｍのポリアミドイミドで被覆されている。また、巻き数は全て５ターンとした。
【０１３９】
【表２】
2018182210.tif 000004
【０１４０】
・磁性体外装用の材料の調製
上記Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金粒子８０質量％およびＦｅ粒子２０質量％の混合粉末１００質量部に対して、エポキシ系の熱硬化性樹脂を３質量部加え、さらに溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ）を適切な粘度になるように添加し、プラネタリーミキサーで３０分混合して、磁性体外装用の材料を調製した。
【０１４１】
・磁性体外装の作製
上記で得られた磁性体ベースの凸部に、コイル導体の巻芯部を嵌め込み、コイル導体の両端を、溝に沿って磁性体ベースの背面を通して底面に引き出した。コイル導体を設けた磁性体ベースを、金型にセットした。この際、磁性体ベースの前面が金型の壁面に接するように片寄せした。次いで、磁性体ベースをセットした金型に、上記で得られた磁性体外装用の材料を注入した。次いで、１００℃、１０ＭＰａで加圧して、磁性体外装を成形し、金型から取り出した。その後、得られた成形体を１８０℃で３０分熱硬化した。硬化後、メディアとしてＺｒＯ２質のセラミックパウダーを用いて、乾式でバレル研磨を行い、コイル部品の素体を作製した。
【０１４２】
・樹脂コート（保護層）の形成
絶縁性のエポキシ樹脂に所定量（２０ｗｔ％）のＴｉを加え、有機溶剤を添加し、コーティング材料を調製した。得られたコーティング材料に、上記で得られた素体を浸漬し、素体表面に保護層を形成した。
【０１４３】
・外部電極の形成
上記で得られた保護層の一部をレーザーにより除去し、磁性体ベースの底面に引き出したコイル導体の端末部および端末部に隣接する磁性体ベースの底面の一部を露出させた。露出部にＡｇ粉末と熱硬化性エポキシ樹脂を含む導電性ペーストを塗布し、熱硬化することで下地電極を形成し、その後、電解めっきでＮｉ、Ｓｎ膜を形成し、外部電極を形成した。
【０１４４】
以上により、実施例１〜３の試料（コイル部品）を作製した。
【０１４５】
評価
（１）透磁率μ
作製した試料を各実施例につき５個について、インピーダンスアナライザ（アジレント・テクノロジー社製、Ｅ４９９１Ａ；条件：１ＭＨｚ、１Ｖｒｍｓ、周囲温度２０±３℃）でインダクタンスを測定し、透磁率（μ）を計算した。５個の平均を求めて、各実施例の透磁率とした。結果を下記表４に示す。
【０１４６】
（２）磁性体ベースの金属粒子の充填率
各実施例の試料をワイヤーソー（メイワフォーシス株式会社製ＤＷＳ３０３２−４）で製品中央部付近を切断し、ＬＴ面の略中央部が露出するようにした。得られた断面に対して、イオンミリングを行い（株式会社日立ハイテク社製イオンミリング装置ＩＭ４０００）、切断によるダレを除去し、観察用の断面を得た。磁性体ベースにおける充填率は、ベース部をＬ方向に六等分した場所（図１１に示す△５ヶ所）を、磁性体外装の充填率は、巻芯部の上部をＬ方向に六等分した場所（図１１に示す○５ヶ所）をＳＥＭで撮影し（１３０μｍ×１００μｍの領域）、このＳＥＭ写真を画像解析ソフト（旭化成エンジニアリング株式会社製；Ａ像くん（登録商標））用いて、金属粒子が占める面積を求め、測定した全体の面積に対する金属粒子の占める割合を求め、５ヶ所の平均値を充填率とした。結果を下記表３に示す。
【０１４７】
（３）金属粒子の粒度分布
（２）と同様に、試料の断面における図１１に示す△５ヶ所のＳＥＭ写真を画像解析し、任意の５００個の金属粒子について円相当径を求め、５ヶ所の平均値を平均粒径（Ａｖｅ）とした。また、粒径の標準偏差（σ）を求めた。また、これらの結果から、ＣＶ値（（σ／Ａｖｅ）×１００）を求めた。結果を下記表３に示す。
【０１４８】
（４）樹脂コート（保護層）の厚み
（２）と同様に、試料の断面における保護層について、任意の場所５ヶ所のＳＥＭ写真を画像解析し、保護層の厚みを測定して、５ヶ所の平均値を保護層の厚みとした。結果を下記表４に示す。
【０１４９】
（５）外部電極の保護層への乗り上げ距離
（２）と同様に、試料の断面における、磁性体ベースの底面側の保護層と外部電極の境界の任意の２ヶ所のＳＥＭ写真を画像解析し、外部電極（めっき電極）の保護層への乗り上げ距離を測定し、２ヶ所の平均値を乗り上げ距離とした。結果を下記表４に示す。
【０１５０】
（６）金属粒子の絶縁被膜厚み
（２）と同様に試料を加工し、断面を露出させた。断面を、走査透過型電子顕微鏡（Scanning Transmission electron microscope；型式ＪＥＭ−２２００ＦＳ；日本電子株式会社製）を用い、コイル部品の巻芯部の略中央部（図１１の□の場所）の金属粒子の組成を分析し、アモルファス粒子か、結晶質粒子かを同定した。同定した粒子を各３個ずつ３００ｋ倍で写真を撮影し、絶縁被覆厚みを測定した。３個の平均値を求め、これを絶縁被膜の厚みとした。結果を下記表４に示す。
【０１５１】
【表３】
2018182210.tif 000005
【０１５２】
【表４】
2018182210.tif 000006
【０１５３】
（実施例４および５）
磁性体ベースの寸法を、下記表５に示す寸法とし、磁性体ベースおよび磁性体外装の作製に用いるエポキシ樹脂の添加量を２質量部とした以外は、実施例１と同様にして、実施例４および５の試料（コイル部品）を作製した。
【０１５４】
【表５】
2018182210.tif 000007
【０１５５】
評価
実施例１〜３と同様に評価を行い、コイル部品の外形寸法、充填率および金属粒子の粒度分布の結果を表６に、透磁率、保護層の厚み、乗り上げ距離および被覆厚みの結果を表７に示す。
【０１５６】
【表６】
2018182210.tif 000008
【０１５７】
【表７】
2018182210.tif 000009
【０１５８】
比較例１
金属粒子として実施例１と同じＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金のアモルファス粒子およびＦｅの結晶質粒子を準備した。これらの粒子を実施例１〜３と同様にして、表面を被覆した。
【０１５９】
上記Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系合金粒子８０質量％およびＦｅ粒子２０質量％の混合粉末１００質量部に対して、エポキシ系樹脂を３質量部加え、さらに溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ）を適切な粘度になるように添加して、湿式で混合して、スラリーを得た。得られたスラリーを用いて、ドクターブレード法で磁性体シートを作製した。
【０１６０】
実施例１と同じ平角線を用い、巻き数５のα巻のコイル導体を作製した。ただし、本比較例１におけるコイル導体は、Ｔ２−Ｔ１が０である。
【０１６１】
２枚の磁性体シートの間にコイル導体を挟み込み、１００℃、１０ＭＰａで加圧した。得られた積層体をダイサーで切断し、個片化した後、１８０℃で３０分保持し熱硬化させた。尚、コイル導体は素体の端面から引き出した（図１２参照）。
【０１６２】
実施例１〜３と同様に、バレル研磨を行い、次いで、Ｔｉを含まないエポキシ樹脂を用いて保護層を形成した。次いで、外部電極を形成する箇所の保護層をレーザーにより除去して、磁性体部の端面と周囲４面を露出させた。露出部にＡｇ粉末と熱硬化性エポキシ樹脂を含む導電性ペーストを塗布し、熱硬化することで下地電極を形成し、その後、電解めっきでＮｉ、Ｓｎ膜を形成し、外部電極を形成した。
【０１６３】
以上により、比較例１の試料（コイル部品）を作製した。
【０１６４】
評価
・透磁率
実施例１〜３における（１）と同様に比較例１の透磁率を測定した。
【０１６５】
・充填率
実施例１〜３における（２）と同様に試料を加工し、試料の断面を露出させた。この断面をコイル導体の軸に沿って六等分した場所（図１３に示す△５ヶ所）を、上記実施例１〜３における（２）と同様にして充填率を算出した。結果を下記表８に示す。
【０１６６】
【表８】
2018182210.tif 000010
【０１６７】
・ヒートサイクル試験
実施例１および比較例１の試料１００個について、ヒートサイクル試験（−４０℃で３０分保持、＋１２５℃まで昇温し、＋１２５℃で３０分保持、５００サイクル）を行った。その後、外観を光学顕微鏡で観察し、保護層が剥離している試料を計数した。結果を下記表９に示す。
【０１６８】
【表９】
2018182210.tif 000011
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明のコイル部品は、インダクタなどとして幅広く様々な用途に使用され得る。
【符号の説明】
【０１７０】
１…コイル部品
２…磁性体部
３…コイル導体
４，５…外部電極
６…保護層
８…磁性体ベース
９…磁性体外装
１１…凸部
１２，１３…コイル導体の末端
１４，１５…溝
１６…ベース部
１７…ベース部の前面
１８…ベース部の背面
１９…ベース部の底面
２０…ベース部の上面
２１…凹部
２２…凹部の壁面
２３…凹部の底面
２４，２５…コイル導体の引き出し部
２６，２７…コイル導体の端末部
２８，２９…コイル導体の端末部と磁性体部の端面間の領域
１０１…比較例１のコイル部品
１０２…磁性体部
１０３…コイル導体
１０４，１０５…外部電極
１０６…保護層
【図１】
2018182210.tif 000012
【図２】
2018182210.tif 000013
【図３】
2018182210.tif 000014
【図４】
2018182210.tif 000015
【図５】
2018182210.tif 000016
【図６】
2018182210.tif 000017
【図７】
2018182210.tif 000018
【図８】
2018182210.tif 000019
【図９】
2018182210.tif 000020
【図１０】
2018182210.tif 000021
【図１１】
2018182210.tif 000022
【図１２】
2018182210.tif 000023
【図１３】
2018182210.tif 000024