JP2017199800A - コイル部品及び電源回路ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】高いインダクタンスを得ると共に、インダクタンスの変化を抑制する。【解決手段】巻線部21、22及び巻線部21、22と同一層内において巻線部21、22の周囲を覆う絶縁樹脂層12、13を含む環状の二つの平面コイル部23、24と、平面コイル部23、24の積層方向において隣り合う平面コイル部23、24の間に介在する絶縁樹脂層15と、積層方向における二つの平面コイル部23、24の一端側及び他端側にそれぞれ位置する一対の絶縁樹脂層14、16とを有するコイル部25と、コイル部25を被覆する被覆部7と、を備え、積層方向に関し、絶縁樹脂層15の厚さは、一対の絶縁樹脂層14、16のいずれの厚さよりも薄い。【選択図】図4

Description

本発明は、コイル部品及び電源回路ユニットに関する。
従来のコイル部品として、例えば特許文献1には、巻線部と、巻線部を覆う絶縁層とを有するコイル部を素体内に備えたコイル部品が開示されている。
特開2015−76606号公報
磁束密度は素体の体積に関連するが、上記特許文献1に記載されているようなコイル部品では、素体の体積を大きくすることについて十分な配慮がなされておらず、インダクタンスを高める余地があった。加えて、上記特許文献1に記載されているようなコイル部品においては、素体内におけるコイル部の位置安定性が高いことが求められる。素体内におけるコイル部の位置安定性が低いコイル部品では、熱履歴等によってコイル部の位置ずれが生じ易く、その結果、インダクタンスの変化が生じてしまう。
そこで、本発明は、高いインダクタンスを得ることができると共に、インダクタンスの変化を抑制することができるコイル部品、及び電源回路ユニットを提供することを目的とする。
本発明に係るコイル部品は、巻線部及び巻線部と同一層内において巻線部の周囲を覆う層内絶縁層を含む環状の複数の平面コイル部と、平面コイル部の積層方向において隣り合う平面コイル部の間に介在する層間絶縁層と、積層方向における複数の平面コイル部の一端側及び他端側にそれぞれ位置する一対の層外絶縁層とを有するコイル部と、コイル部を被覆する被覆部と、を備え、積層方向に関し、層間絶縁層の厚さは、一対の層外絶縁層のいずれの厚さよりも薄い。
本発明に係るコイル部品では、層間絶縁層の厚さと一対の層外絶縁層の厚さとが等しいコイル部品に比べて、積層方向において隣り合う平面コイル部の間隔が狭くなる。よって、積層方向において隣り合う平面コイル部における巻線部同士の積層方向での離間距離が短くなり、その結果、コイル部全体での磁界の発生効率が高くなる。その上、平面コイル部の間隔が狭くなる分、コイル部品の外形寸法が同じ場合に、コイル部を被覆する被覆部を厚くして被覆部の体積を増やすことができる。これらの結果、被覆部内に生じる最大磁束密度が高められ、高いインダクタンスを得ることができる。さらに、平面コイル部の間に介在する層間絶縁層が薄いことにより、熱履歴等を受けた場合にも平面コイル部の間隔が安定する。よって、熱履歴等による被覆部内におけるコイル部の位置ずれを抑制することができ、その結果、インダクタンスの変化を抑制することが可能となる。
本発明に係るコイル部品において、積層方向から見て、層間絶縁層は、積層方向において隣り合う平面コイル部の形成領域に対応した環状を呈していてもよい。
本発明に係るコイル部品において、積層方向から見て、一対の層外絶縁層はいずれも、積層方向で隣り合う平面コイル部の形成領域に対応した環状部分を有しており、かつ、積層方向における複数の平面コイル部の一端側に位置する層外絶縁層は、環状部分の内側を充たす中実部分を有していてもよい。
本発明に係る電源回路ユニットは、上記のコイル部品を備えている。本発明に係る電源回路ユニットによれば、高いインダクタンスを得ることができると共に、インダクタンスの変化を抑制することができる。
本発明によれば、高いインダクタンスを得ることができると共に、インダクタンスの変化を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る電源回路ユニットを示す斜視図である。 図1の電源回路ユニットの等価回路を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコイル部品の斜視図である。 図3のコイル部品のIV-IV線に沿った断面図である。 図3のコイル部品の分解斜視図である。 図5の絶縁樹脂層を示す平面図である。 図3のコイル部品の製造工程を説明する図である。 図3のコイル部品の製造工程を説明する図である。 図3のコイル部品の製造工程を説明する図である。 図3のコイル部品の作用及び効果を説明するための図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
まず、図1及び図2を参照して、本発明の一実施形態に係る電源回路ユニット1の全体的な構成を説明する。本実施形態で説明する電源回路ユニットは、例えば、直流電圧の電圧変換(降圧)をおこなうスイッチング電源回路ユニット等である。図1及び図2に示されるように、電源回路ユニット1は、回路基板2と、電子部品3、4、5、6、10とを備えている。具体的には、回路基板2上に、電源IC3、ダイオード4、コンデンサ5、スイッチング素子6、及びコイル部品10が搭載された構成となっている。
図3〜図6を参照して、コイル部品10の構成について説明する。図3は、コイル部品10の斜視図である。図4は、コイル部品10のIV-IV線に沿った断面図である。図5は、コイル部品10の分解斜視図である。なお、図5の分解斜視図では、図3の磁性樹脂層18の図示を省略している。図6は、図5の絶縁樹脂層14、16を示す平面図である。図6の(a)は、絶縁樹脂層16を示し、図6の(b)は、絶縁樹脂層14を示している。
図3に示されるように、コイル部品10は、後述するコイル部25と、コイル部25を被覆する被覆部7と、被覆部7の主面7a上に設けられた絶縁層30とを備えている。被覆部7は、直方体形状の外形を有している。被覆部7の主面7aは長辺および短辺を有する矩形状をなしている。被覆部7の外形寸法は、一例として、短辺長さが約2.0mm、長辺長さが約3.0mm、厚さが約0.3mmである。矩形状には、角部が丸められている矩形が含まれる。直方体形状には、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。被覆部7は、例えば磁性材料で構成されている。具体的には、被覆部7は、磁性基板11と、磁性樹脂層18とで構成されている。
主面7aには、絶縁層30を介して端子電極20A、20Bが設けられている。端子電極20Aは、主面7aにおける一方の短辺に沿っており、端子電極20Bは、主面7aにおける他方の短辺に沿っている。端子電極20A、20Bは、主面7aにおける長辺に沿った方向に互いに離間している。
磁性基板11は、例えばフェライト等の磁性材料で構成された略平板状の基板である(図5参照)。磁性基板11は、被覆部7の、主面7aとは反対側に位置している。磁性基板11には、磁性樹脂層18及び後述のコイル部25が形成されている。
磁性樹脂層18は、磁性基板11上に形成されている。磁性樹脂層18の磁性基板11側の面18bとは反対側の面18aは、被覆部7の主面7aを構成している。磁性樹脂層18は、磁性粉とバインダ樹脂との混合物であり、磁性粉の構成材料は例えば鉄、カルボニル鉄、ケイ素、クロム、ニッケル、又はホウ素等であり、バインダ樹脂の構成材料は例えばエポキシ樹脂である。磁性樹脂層18の全体の90%以上が、磁性粉で構成されていてもよい。
被覆部7の主面7aに設けられた一対の端子電極20A、20Bはいずれも、膜状であり、平面視で略長方形形状を呈している。端子電極20A、20Bの各面積は、略同じである。端子電極20A、20Bは、例えばCu等の導電性材料によって構成されている。端子電極20A、20Bは、めっき形成により形成されためっき電極である。端子電極20A、20Bは、単層構造でも複数層構造でもよい。
被覆部7の主面7a上に設けられた絶縁層30は、主面7a上の一対の端子電極20A、20Bの間に介在している。本実施形態では、絶縁層30は、主面7aの全領域を覆うように設けられていると共に、長辺方向(一対の端子電極20A、20Bが隣り合っている方向)に交差する方向に延びて主面7aを横断する部分を含む。絶縁層30は、引出導体19A、19Bに対応する位置に貫通孔31a、32a(孔)を有している。貫通孔31a、32a内には、Cu等の導電性材料によって構成された導体部31、32が設けられている。絶縁層30は、絶縁性材料により構成されており、例えばポリイミド、エポキシ等の絶縁性樹脂で構成されている。
図4及び図5に示されるように、磁性樹脂層18の内部には、コイル部25及び引出導体19A、19Bが配置されている。
コイル部25は、環状の複数(本実施形態では、二つ)の平面コイル部23、24と、平面コイル部23、24に重なる複数層(本実施形態では、三層)の絶縁樹脂層14〜16と、連結部17a、17bとを有している。
平面コイル部23と平面コイル部24とは、主面7aに直交する方向に並んでおり、平面コイル部24が平面コイル部23よりも主面7a側に位置している。各平面コイル部23、24は、平面視で対称的な形状(具体的には、矩形状)を有している。本実施形態において、平面コイル部23と平面コイル部24とは、略同じ寸法を有している。すなわち、平面コイル部23と平面コイル部24とは、平面視において、外縁寸法及び内縁寸法が互いに同じ矩形環状を呈しており、その形成領域が完全に一致している。
平面コイル部23は、互いに同一の層に位置している巻線部21及び絶縁樹脂層12を有している。巻線部21は、平面視で矩形状に巻回されている。巻線部21は、例えばCu等の金属材料で構成されている。絶縁樹脂層12(層内絶縁層)は、巻線部21と同一層内において巻線部21の周囲を覆っている。具体的に、絶縁樹脂層12は、巻線部22の同一層内の周囲(内周側及び外周側)及び巻回部分の間を埋めている。
平面コイル部24は、互いに同一の層に位置している巻線部22及び絶縁樹脂層13を有している。巻線部22は、平面視で矩形状に巻回されている。巻線部22の巻回方向は、巻線部21の巻回方向と同じである。巻線部22は、例えばCu等の金属材料で構成されている。絶縁樹脂層13(層内絶縁層)は、巻線部22と同一層内において巻線部22の周囲を覆っている。具体的に、絶縁樹脂層13は、巻線部22の同一層内の周囲(内周側及び外周側)及び巻回部分の間を埋めている。
絶縁樹脂層14〜16は、磁性基板11側から、絶縁樹脂層14、絶縁樹脂層15、絶縁樹脂層16の順に設けられており、積層方向(すなわち、平面コイル部23、24の積層方向)に隣り合う絶縁樹脂層の間に平面コイル部23、24が介在している。すなわち、絶縁樹脂層14と絶縁樹脂層15との間に平面コイル部23が介在し、絶縁樹脂層15と絶縁樹脂層16との間に平面コイル部24が介在している。
絶縁樹脂層14(層外絶縁層)は、平面コイル部23の下側(磁性基板11側)に位置している。すなわち、絶縁樹脂層14は、積層方向において二つの平面コイル部23、34の一端側に位置しており、平面コイル部23と隣り合っている。絶縁樹脂層14は、磁性基板11側から平面コイル部23と対向し、当該平面コイル部23に重なっている。図6の(b)に示されるように、積層方向から見て、絶縁樹脂層14は、平面コイル部23の形成領域に対応した環状部分14cと、環状部分14cの内側を充たす中実部分14aとを有している。すなわち、絶縁樹脂層14は、平面コイル部23の形成領域の外周縁形状に対応した矩形状を呈している。
絶縁樹脂層16(層外絶縁層)は、平面コイル部24の上側(主面7a側)に位置している。すなわち、絶縁樹脂層16は、積層方向において二つの平面コイル部23、24の他端側に位置しており、平面コイル部24と隣り合っている。絶縁樹脂層16は、主面7a側から平面コイル部24と対向し、当該平面コイル部24に重なっている。図6の(a)に示されるように、積層方向から見て、絶縁樹脂層16は、中央開口部16aが形成されており、平面コイル部24の形成領域に対応した環状部分16cを有している。すなわち、絶縁樹脂層16は、平面コイル部24の形成領域の外形(外周縁形状及び内周縁形状)に対応した矩形環状を呈している。
絶縁樹脂層15(層間絶縁層)は、平面コイル部23と平面コイル部24との間に位置している。すなわち、絶縁樹脂層15は、積層方向において隣り合う平面コイル部23、24の間に介在して、平面コイル部23、24と隣り合っている。絶縁樹脂層15は、磁性基板11側から平面コイル部24と対向し、当該平面コイル部24に重なっていると共に、主面7a側から平面コイル部23と対向し、当該平面コイル部23に重なっている。積層方向から見て、絶縁樹脂層16は、平面コイル部23、24の形成領域に対応した環状を呈している。
図4を参照して、積層方向での絶縁樹脂層14〜16の厚さ(以下、積層方向に関する厚さを単に「厚さ」ともいう。)について説明する。図4に示されるように、平面コイル部23、24の間に介在する絶縁樹脂層15の厚さは、平面コイル部23の下側に位置する絶縁樹脂層14及び平面コイル部24の上側に位置する絶縁樹脂層16のそれぞれの厚さよりも薄くなっている。これにより、絶縁樹脂層14〜16の厚さがいずれも等しい場合に比べて、平面コイル部23、24の間隔が狭くなっている。平面コイル部23、24の間隔が狭くなる分、コイル部品の外形寸法が同じ場合に、コイル部25を被覆する被覆部7を厚くして被覆部7の体積を増やすことができる。すなわち、絶縁樹脂層14〜16の厚さがいずれも等しい場合に比べて、コイル部25の上層(主面7a)側に存在する磁性樹脂層18の体積を増やすことができる。
上述した絶縁樹脂層12〜16はいずれも、絶縁性を有し、絶縁性樹脂で構成されている。絶縁性樹脂としては、例えばポリイミド、アクリル又はエポキシが挙げられる。絶縁樹脂層12〜16は、積層方向において結合されており、実際には、絶縁樹脂層12〜16の間の境界が視認できない程度に一体化されている。絶縁樹脂層12〜16によって、各巻線部21、22は、上面(主面7a側の面)、下面(磁性基板11側の面)及び側面(積層方向に対して平行な面)が覆われている。
連結部17aは、絶縁樹脂層15と同一層に位置しており、絶縁樹脂層15を貫通している。連結部17aは、巻線部21と巻線部22との間に介在して、巻線部21の最も内側の巻回部分と巻線部22の最も内側の巻回部分とを連結している。連結部17bは、巻線部21の最も外側の巻回部分から絶縁樹脂層13、15を貫通して主面7a側に延び、巻線部21と引出導体19Bとを連結している。連結部17a、17bは、例えばCu等の金属材料で構成されている。
引出導体19A、19Bは、例えばCu等の金属材料で構成されている。引出導体19Aは、巻線部22の最も外側の巻回部分に接続されている。引出導体19Aは、絶縁樹脂層16及び磁性樹脂層18を貫通するようにして、巻線部22の最も外側の巻回部分から被覆部7の主面7aまで延びて、主面7aに露出している。主面7aにおける引出導体19Aの露出した部分に対応する位置に、端子電極20Aが設けられている。引出導体19Aは、絶縁層30の貫通孔31a内の導体部31によって、端子電極20Aに接続されている。これにより、引出導体19A及び導体部31を介して、巻線部22の最も外側の巻回部分と端子電極20Aとが電気的に接続されている。
引出導体19Bは、巻線部21の最も外側の巻回部分に接続されている。引出導体19Bは、絶縁樹脂層16及び磁性樹脂層18を貫通するようにして、連結部17bから被覆部7の主面7aまで延びて、主面7aに露出している。主面7aにおける引出導体19Bの露出した部分に対応する位置に、端子電極20Bが設けられている。引出導体19Bは、絶縁層30の貫通孔32a内の導体部32によって、端子電極20Bに接続されている。これにより、連結部17b、引出導体19B、及び導体部32を介して、巻線部21の最も外側の巻回部分と端子電極20Bとが電気的に接続されている。
次に、図7〜図9を参照して、コイル部品10の製造方法について説明する。図7〜図9は、コイル部品10の製造工程を説明する図である。
まず、図7の(a)に示されるように、磁性基板11の上に絶縁性樹脂を塗布した後、フォトリソグラフィー等の手法でパターニングすることにより、絶縁樹脂層14を形成する。続いて、図7の(b)に示されるように、絶縁樹脂層14の上に、巻線部21をめっき形成するためのシード部41を形成する。シード部41は、所定のマスクを用いてめっきやスパッタリング等により形成することができる。続いて、図7の(c)に示されるように、絶縁樹脂層12を形成する。この絶縁樹脂層12は、磁性基板11の全面に絶縁性樹脂を塗布した後、フォトリソグラフィー等の手法でパターニングすることにより、シード部41に対応する部分の絶縁性樹脂を除去することで得ることができる。すなわち、絶縁樹脂層12は、シード部41を露出させる機能を有する。この絶縁樹脂層12は、磁性基板11上に立設された壁状の部分であり、巻線部21を形成される領域を画成する。続いて、図7の(d)に示されるように、絶縁樹脂層12の間においてシード部41を用いて、めっき層44を形成する。このとき、絶縁樹脂層12の間に画成された領域を充たすように成長するめっきが、巻線部21となる。その結果、巻線部21の巻回部分が隣り合う絶縁樹脂層12の間に位置するようになり、巻線部21及び絶縁樹脂層12を有する平面コイル部23が形成される。
続いて、図8の(a)に示されるように、絶縁性樹脂を巻線部21の上に塗布した後、フォトリソグラフィー等の手法でパターニングすることにより、絶縁樹脂層15を形成する。その際、絶縁樹脂層15に、連結部17a、17bを形成するための開口部17a’、17b’を形成する。続いて、図8の(b)に示されるように、絶縁樹脂層15の開口部17a’、17b’に、連結部17a、17bをめっき形成する。
続いて、図8の(c)に示されるように、上述した工程と同様にして、絶縁樹脂層15の上に、巻線部22および絶縁樹脂層13、16を形成する。具体的には、図7の(b)〜(d)に示す手順と同様に、巻線部22をめっき形成するためのシード部を形成し、巻線部22が形成される領域を画成する絶縁樹脂層13を形成し、絶縁樹脂層13の間において巻線部22をめっき形成する。その結果、巻線部22の巻回部分が隣り合う絶縁樹脂層13の間に位置するようになり、巻線部22及び絶縁樹脂層13を有する平面コイル部24が形成される。以上のようにして、平面コイル部23、24と、平面コイル部23、24に重なる絶縁樹脂層14〜16と、連結部17a、17bとを有するコイル部25が形成される。
そして、絶縁性樹脂を巻線部22の上に塗布した後、フォトリソグラフィー等の手法でパターニングすることにより、絶縁樹脂層16を形成する。その際、絶縁樹脂層16に、引出導体19A、19Bを形成するための開口部19A’、19B’を形成する。
続いて、図8の(d)に示されるように、めっき層44のうち、巻線部21、22を構成していない部分(巻線部21、22の内周部及び外周部に対応する部分)をエッチング処理によって除去する。換言すると、図8の(c)の絶縁樹脂層12〜16に覆われていないめっき層44を除去する。続いて、図9の(a)に示されるように、絶縁樹脂層16の開口部19A’に対応する位置に引出導体19Aを形成すると共に、開口部19B’に対応する位置に引出導体19Bを形成する。具体的には、所定のマスクを用いてめっきやスパッタリング等により、開口部19A’、19B’上に引出導体19A、19Bのためのシード部を形成し、当該シード部を用いて引出導体19A、19Bをめっき形成する。
続いて、図9の(b)に示されるように、磁性基板11の全面に磁性樹脂を塗布すると共に所定の硬化処理をおこない、磁性樹脂層18を形成する。それにより、コイル部25及び引出導体19A、19Bの周りが磁性樹脂層18で覆われる。このとき、コイル部25の内径部分に磁性樹脂層18が充填される。続いて、図9の(c)に示されるように、引出導体19A、19Bが磁性樹脂層18から露出するように研磨する。
上記工程により、被覆部7の主面7aから引出導体19A、19Bが露出する被覆部7が得られ、被覆部7を準備する工程が終了する。
続いて、図9の(d)に示されるように、端子電極20A、20Bをめっき形成する前に、主面7a上に絶縁性樹脂を塗布した後、フォトリソグラフィー等の手法でパターニングすることにより、絶縁層30を形成する。絶縁層30を形成する際、主面7aの全体を覆うと共に、一対の引出導体19A、19Bに対応する位置に貫通孔31a、32aを形成し、絶縁層30から一対の引出導体19A、19Bを露出させる。具体的には、一旦、主面7aの全領域に絶縁性材料を塗布し、その後、引出導体19A、19Bに対応する箇所の絶縁層30を除去する。
そして、絶縁層30上に、所定のマスクを用いてめっきやスパッタリング等により、端子電極20A、20Bに対応する領域にシード部(図示せず)を形成する。シード部は、絶縁層30の貫通孔31a、32aから露出する引出導体19A、19B上にも形成される。続いて、当該シード部を用いて、端子電極20A、20Bを、無電解めっき等により形成する。このとき、めっきは、絶縁層30の貫通孔31a、32aを埋めるように成長して導体部31、32を形成すると共に、絶縁層30上の端子電極20A、20Bを形成する。以上によって、コイル部品10が形成される。
次に、図10を参照して、コイル部品10の作用及び効果を説明する。図10は、コイル部品10の作用及び効果を説明するための図であって、図4に対応する。
図10に示されるように、コイル部品10の被覆部7内には、コイル部25周りに磁界Hが発生する。ここで、コイル部25内における巻線部21、22同士の積層方向での離間距離は、絶縁樹脂層15の厚さ、すなわち平面コイル部23と平面コイル部24との間隔dが小さくなるほど短くなる。このため、コイル部25全体での磁界Hの発生効率は、平面コイル部23、24の間隔dが小さくなるほど増大する。また、コイル部の外形寸法が同じ場合には、平面コイル部23、24の間隔dが小さくなる分、コイル部25内における導体部分である巻線部21、22の割合を増やすことができ、磁界Hの発生効率がより向上する。その上、平面コイル部23、24の間隔dが小さくなる分、コイル部品の外形寸法が同じ場合に、コイル部25を被覆する被覆部7の磁性樹脂層18を厚くして磁性樹脂層18の体積を増やすことができる。これらの結果、被覆部7内に生じる最大磁束密度が高められ、高いインダクタンスを得ることができる。
さらに、コイル部品10に温度変化が生じると、平面コイル部23、24又は絶縁樹脂層15等の厚さが熱膨張又は熱収縮等によって変化することにより、平面コイル部23、24の間隔dが変化する場合が考えられる。このような場合であっても、平面コイル部23、24の間隔dが十分に小さい場合には、熱履歴による変化量(膨張量又は収縮量)Δdを小さくすることができる。よって、熱履歴等を受けた場合にも、平面コイル部23、24の間隔dの変化量を小さくし、当該間隔dを安定することができる。
以上、本実施形態に係るコイル部品10によれば、絶縁樹脂層15の厚さが、一対の絶縁樹脂層14、16の厚さよりも薄いことにより、これらの厚さが等しいコイル部品に比べて、積層方向において隣り合う平面コイル部23、24の間隔dが狭くなる。よって、積層方向において隣り合う平面コイル部23、24における巻線部21、22同士の積層方向での離間距離が短くなり、その結果、コイル部25全体での磁界の発生効率が高くなる。その上、各平面コイル部23、24の間隔が狭くなる分、コイル部品の外形寸法が同じ場合に、コイル部25を被覆する被覆部7を厚くして被覆部7の体積を増やすことができる。これらの結果、高いインダクタンスを得ることができる。さらに、平面コイル部23、24の間に介在する絶縁樹脂層15が薄いことにより、熱履歴等を受けた場合にも平面コイル部23、24の間隔が安定する。よって、熱履歴等による被覆部7内におけるコイル部25の位置ずれを抑制することができ、その結果、インダクタンスの変化を抑制することが可能となる。
また、上記のコイル部品10を備える本実施形態に係る電源回路ユニット1によれば、高いインダクタンスを得ることができると共に、インダクタンスの変化を抑制することができる。
[実施例]
以下、上記効果を説明すべく、本発明者が実施した実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下の比較例及び実施例では、巻線部及び巻線部と同一層内において巻線部の周囲を覆う層内絶縁層を含む環状の二つの平面コイル部と、平面コイル部の積層方向において隣り合う平面コイル部の間に介在する層間絶縁層と、積層方向における二つの平面コイル部の一端側及び他端側にそれぞれ位置する一対の層外絶縁層とを有するコイル部と、コイル部を被覆する被覆部と、を備えるコイル部品を100個準備した。被覆部の外形寸法は、短辺長さが約2.0mm、長辺長さが約3.0mm、厚さが約0.3mmとして、いずれの比較例及び実施例でも同じとした。
以下の比較例1〜3及び実施例1では、初期のインダクタンス平均値を測定した。また、−20℃で5分間冷却するのと40℃で5分間加熱するのとを交互に100回繰り返すことにより、コイル部品に熱履歴を与えた後、インダクタンスの変化量を測定した。
(比較例1及び2)
比較例1及び比較例2では、層間絶縁層の厚さが層外絶縁層の厚さと略同じコイル部品を用いた。比較例1では、層間絶縁層及び層外絶縁層の厚さをいずれも10μmとし、比較例2では、層間絶縁層及び層外絶縁層の厚さをいずれも5μmとした。
(比較例3)
比較例3では、層間絶縁層の厚さが層外絶縁層の厚さよりも厚いコイル部品を用いた。比較例3では、層間絶縁層の厚さを3μmとすると共に、層外絶縁層の厚さを5μmとした。
(実施例1)
実施例1では、層間絶縁層の厚さが層外絶縁層の厚さよりも薄いコイル部品を用いた。実施例1では、層間絶縁層の厚さを5μmとすると共に、層外絶縁層の厚さを3μmとした。
(結果)
比較例1〜3及び実施例1の測定結果を表1に示す。なお、表1では、準備した10000個のコイル部品の測定結果の平均値を示している。
表1に示されるように、比較例1〜3の場合のいずれよりも、実施例1の場合の方が、高いインダクタンスを得ることができると共に、インダクタンス変化量を抑制することができることが示された。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他に適用してもよい。
例えば、コイル部25は、三つ以上の平面コイル部と、積層方向において隣り合う平面コイル部の間に介在する二層以上の層間絶縁層とを有していてもよい。この場合、コイル部25の巻回数が増え、より高いインダクタンスを得ることができる。
コイル部25が二層以上の層間絶縁層を有する場合において、いずれかの層間絶縁層の厚さが、一対の層外絶縁層の厚さよりも薄くてもよい。この場合、いずれかの層間絶縁層の厚さを選択的に薄くすることができる。
コイル部25が二層以上の層間絶縁層を有する場合において、全ての層間絶縁層の厚さが、一対の層外絶縁層の厚さよりも薄くてもよい。この場合、全ての各平面コイル部の巻線部同士の積層方向での離間距離が短くなるため、コイル部25全体での磁界の発生効率がより高くなると共に、被覆部7の体積をより増やすことができる。これらの結果、被覆部内に生じる最大磁束密度がより高められ、より高いインダクタンスを得ることができる。さらに、全ての平面コイル部の間隔が安定することにより、熱履歴等による被覆部内におけるコイル部の位置ずれをより抑制することができる結果、インダクタンスの変化をより抑制することができる。
絶縁樹脂層14〜16の形状は、上記実施形態に限られず、例えば平面コイル部23,24の形成領域に対応していなくてもよい。また、平面コイル部23、24の形成領域は完全に一致していなくてもよい。
上記実施形態では、絶縁層30は、被覆部7の主面7aの全体を覆うように設ける態様を示したが、これに限られず、主面7aにおける一対の端子電極20A、20Bの間の少なくとも一部に設けられていてもよい。例えば、絶縁層30は、主面7aの長辺方向(一対の端子電極20A、20Bが隣り合っている方向)に交差する方向に延びて主面7aを横断する形状であってもよい。
上記実施形態では、端子電極20A、20Bが絶縁層30上に設けられているとしたが、これに限られない。例えば、端子電極20A、20Bの形成領域に対応する寸法形状の貫通孔を絶縁層30に設け、端子電極20A、20Bが被覆部7の主面7aに直接設けられていてもよい。
上記実施形態では、端子電極20A、20Bと導体部31、32とを一度に形成する態様を示したが、別々に形成してもよい。このとき、端子電極20A、20Bの構成材料と導体部31、32の構成材料とを異ならせてもよい。
1…電源回路ユニット、7…被覆部、10…コイル部品、11…磁性基板(基板)、12、13…絶縁樹脂層(層内絶縁層)、14、16…絶縁樹脂層(層外絶縁層)、15…絶縁樹脂層(層間絶縁層)、21、22…巻線部、23、24…平面コイル部、25…コイル部。

Claims (4)

  1. 巻線部及び前記巻線部と同一層内において前記巻線部の周囲を覆う層内絶縁層を含む環状の複数の平面コイル部と、前記平面コイル部の積層方向において隣り合う前記平面コイル部の間に介在する層間絶縁層と、前記積層方向における前記複数の平面コイル部の一端側及び他端側にそれぞれ位置する一対の層外絶縁層とを有するコイル部と、
    前記コイル部を被覆する被覆部と、
    を備え、
    前記積層方向に関し、前記層間絶縁層の厚さは、前記一対の層外絶縁層のいずれの厚さよりも薄い、コイル部品。
  2. 前記積層方向から見て、前記層間絶縁層は、前記積層方向において隣り合う前記平面コイル部の形成領域に対応した環状を呈している、請求項1に記載のコイル部品。
  3. 前記積層方向から見て、前記一対の層外絶縁層はいずれも、積層方向で隣り合う前記平面コイル部の形成領域に対応した環状部分を有しており、かつ、前記積層方向における前記複数の平面コイル部の一端側に位置する前記層外絶縁層は、前記環状部分の内側を充たす中実部分を有する、請求項1又は2に記載のコイル部品。
  4. 請求項1〜3の何れか一項に記載のコイル部品を備える電源回路ユニット。
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