JP2023136455A - コイル部品、回路基板、電子機器およびコイル部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気飽和特性のよいコイル部品を提供する。
【解決手段】一態様に係るコイル部品は、周回した導体からなる周回部と、体積累計９０％の粒径を表すＤ９０が第１粒径である粒度分布を有する第１金属粒子が結合されてなる第１磁性部、および、Ｄ９０が、上記第１粒径よりも大きい第２粒径である粒度分布を有する第２金属粒子が結合されてなる第２磁性部を有して上記周回部を内包し、上記第１磁性部の少なくとも一部を上記周回部より外周側に含む磁性基体と、を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、コイル部品、回路基板、電子機器およびコイル部品の製造方法に関する。

コイル部品は、用途により求められる特性が異なり、磁気飽和特性が求められる場合は磁性材料としてＭｎ－Ｚｎ系のフェライト材料が用いられ、部品サイズの小型化が図られる場合は磁性材料として金属磁性材料が用いられることが多くなっている。

金属磁性材料が用いられる代表的なコイル部品としては、Ｆｅ系の金属磁性粒子と樹脂を混合させた複合磁性材料が用いられたメタルコンポジットと称されるコイル部品がある。このタイプのコイル部品は、例えば、外形寸法として２ｍｍの大きさまで小型化が進んでいる。

金属磁性材料が用いられるコイル部品は、金属磁性粒子と樹脂を混合させた複合磁性体材料に圧力を掛けて固める工程を経て製造されるので、樹脂の存在、または金属磁性粒子の配列や変形度合いに起因して金属磁性粒子の充填率が制限される。このため、金属磁性材料が用いられるコイル部品は、磁性体として得られる比透磁率が低く、フェライト磁性材料が用いられるコイル部品よりも用途に制約を生じる。例えば、高いインダクタンス特性が求められる用途には、金属磁性材料が用いられるコイル部品は適さない場合がある。

金属磁性材料を用いるコイル部品では、比透磁率を高めることで用途を広げることが求められている。比透磁率を高める方法の一つとして、高い圧力により金属磁性材料の充填率を高める技術が提案されている。

また、金属磁性材料を用いるコイル部品においてインダクタンス特性を得るためには、導体のうち周回している部分（周回部）の内側に存在する磁性体部分の影響が大きく、内側の磁性体部分の面積を大きくすることが有効であることが知られている。

例えば特許文献１では、研磨などを施すことで磁性体のサイズを調整し、コイルの内側と外側それぞれにおける磁性体部分の面積を同等程度とする技術が提案されている。

特開２０１３－１８３０５２号公報

近年、磁性体全体で見たとき、周回部の外側に位置する磁性体が有効に使えていないことがわかってきた。この原因は、通常の磁性体の外形形状が直方体である一方で、周回部の外形形状が円形または楕円形であり、それぞれの外形形状の差によって部分的に磁束が不均一となっていることによる。多くの場合、直方体の磁性体における角の部分が本来の磁性特性を生かせていない。
しかし、周回部の内側を大きくして周回部の外形形状を磁性体の外形形状と相似形にすると、周回部を作る導体の長さが長くなってしまい高抵抗化してしまう。つまり、周回部の単純な拡大ではコイル部品としての性能が上がらない。
このような状況は、充填率が高く、またコアの面積が増加し、更には小型化が進むことでコイル部品としての特性に対して顕著に影響するようになる。特に大きく影響することのひとつは、周回部の外側で磁束が不均一となることで、部分的に磁束の集中が生じることになる。この結果、コイル部品としては磁気飽和し易いものとなってしまう。
そこで、本発明は、磁気飽和特性のよいコイル部品を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るコイル部品は、周回した導体からなる周回部と、体積累計９０％の粒径を表すＤ９０が第１粒径である粒度分布を有する第１金属粒子が結合されてなる第１磁性部、および、Ｄ９０が、上記第１粒径よりも大きい第２粒径である粒度分布を有する第２金属粒子が結合されてなる第２磁性部を有して上記周回部を内包し、上記第１磁性部の少なくとも一部を上記周回部より外周側に含む磁性基体と、を備える。

また、本発明の一態様に係るコイル部品によれば、上記磁性基体における上記周回部より外周側において、上記周回部に対し近接乖離する方向の厚さが最も薄い箇所では、当該周回部に近い側の半分以内に上記第１磁性部が含まれる。
また、本発明の一態様に係るコイル部品によれば、上記磁性基体における上記周回部より外周側において、上記周回部に対し近接乖離する方向の厚さが最も薄い箇所では、当該厚さの半分以上を上記第１磁性部が占める。

また、本発明の一態様に係るコイル部品によれば、上記第２磁性部の少なくとも一部は、上記周回部より外周側に含まれる上記第１磁性部の更に外周側に存在する。
また、本発明の一態様に係るコイル部品によれば、外形形状の短辺が１．０ｍｍ以下である。
また、本発明の一態様に係る回路基板は、いずれかの上記コイル部品と、上記コイル部品が実装された基板と、を備える。
また、本発明の一態様に係る電子機器は、上記回路基板を備える。

また、本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法は、いずれかの上記コイル部品を製造する製造方法であって、周回した導体からなる周回部を配置する工程と、上記第２磁性部を、上記第２粒径の３倍以上の厚さで形成する工程と、上記周回部が配置される箇所より外周側の箇所に、上記第１磁性部を、上記第２粒径の３倍以下の厚さで形成する工程と、を任意の順で有し、上記第１磁性部を形成する工程と上記第２磁性部を形成する工程との少なくとも一方は、上記周回部と一体に上記磁性基体を形成する工程である。

また、本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法によれば、上記第１磁性部を形成する工程と上記第２磁性部を形成する工程との少なくとも一方は、熱処理による金属粒子の結合を含んだ工程である。
また、本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法によれば、上記磁性基体を形成する工程は、上記第１磁性部と上記第２磁性部との熱処理による結合を含んだ工程である。

本発明によれば、磁気飽和特性のよいコイル部品が得られる。

本発明の一実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。 図１に示すコイル部品の断面図である。 変形例のコイル部品を示す図である。 図１に示すコイル部品における磁性基体の断面図である。 第１磁性部の微視的構造を示す模式的な拡大図である。 第２磁性部の微視的構造を示す模式的な拡大図である。 コイル部品の製造工程の第１段階を示す図である。 領域Ｒ１の模式的拡大図である。 コイル部品の製造工程の第２段階を示す図である。 コイル部品の製造工程の第３段階を示す図である。 領域Ｒ２の模式的拡大図である。 コイル部品の製造工程の第４段階を示す図である。 第２実施形態における製造工程の第１段階を示す図である。 第２実施形態における製造工程の第２段階を示す図である。 第２実施形態における製造工程の第３段階を示す図である。 第２実施形態における製造工程の第４段階を示す図である。 第３実施形態における製造工程の第１段階を示す図である。 第３実施形態における製造工程の第２段階を示す図である。 第３実施形態における製造工程の第３段階を示す図である。 第３実施形態における製造工程の第４段階を示す図である。 第４実施形態における製造工程の第１段階を示す図である。 第４実施形態における製造工程の第２段階を示す図である。 第４実施形態における製造工程の第３段階を示す図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の構成に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件（使用条件、使用環境等）によって適宜修正または変更され得る。

本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって画定され、以下の個別の実施形態によって限定されない。以下の説明に用いる図面は、各構成を分かり易くするため、実際の構造と縮尺および形状などを異ならせることがある。先に説明した図面に示された構成要素については、後の図面の説明で適宜に参照する場合がある。

＜コイル部品の構造＞
図１は、本発明の一実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。図２は、図１に示すコイル部品の断面図である。図２（Ａ）には、図１に示すＡ－Ａ線に沿った断面が示され、図２（Ｂ）には、図２（Ａ）に示すＢ－Ｂ線に沿った断面が示されている。
コイル部品１は、基板２ａに実装されている。基板２ａには、例えば２つのランド部３が設けられている。コイル部品１は、１つの磁性基体１１と２つの外部電極１２とを有する。コイル部品１は各外部電極１２とランド部３とがはんだで接合されることで基板２ａに実装される。本発明の一実施形態による回路基板２は、コイル部品１と、このコイル部品１が実装された基板２ａと、を備える。回路基板２は、様々な電子機器に備えられる。回路基板２を備えた電子機器としては、自動車の電装品、サーバ、ボードコンピュータおよびこれら以外の様々な電子機器が想定される。
コイル部品１は、インダクタ、トランス、フィルタ、リアクトルこれら以外の様々なコイル部品であってもよい。コイル部品１は、カップルドインダクタ、チョークコイルおよびこれら以外の様々な磁気結合型コイル部品であってもよい。コイル部品１は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータに用いられるインダクタであってもよい。コイル部品１の用途は、本明細書で明示されるものには限定されない。

本明細書においては、文脈上別に解される場合を除き、方向の説明は、図１の「Ｌ軸」方向、「Ｗ軸」方向および「Ｈ軸」方向を基準に用い、それぞれ、「長さ」方向、「幅」方向および「高さ」方向と称する。「高さ」方向については「厚さ」方向と呼ぶ場合もある。

コイル部品１は、直方体形状の外形を有する。即ちコイル部品１は、長さ方向の両端に第１の端面１ａおよび第２の端面１ｂを有し、高さ方向の両端に第１の主面１ｃ（上面１ｃ）および第２の主面１ｄ（底面１ｄ）を有し、幅方向の両端に前面１ｅおよび後面１ｆを有する。

コイル部品１の第１の端面１ａ、第２の端面１ｂ、第１の主面１ｃ、第２の主面１ｄ、前面１ｅおよび後面１ｆはいずれも、平坦な平面であってもよいし湾曲した湾曲面であってもよい。また、コイル部品１の８つの角部および１２の稜線部は、丸みを有していてもよい。

本明細書においては、コイル部品１の第１の端面１ａ、第２の端面１ｂ、第１の主面１ｃ、第２の主面１ｄ、前面１ｅおよび後面１ｆの一部が湾曲している場合や、コイル部品１の角部や稜線部が丸みを有している場合にも、かかる形状を「直方体形状」と称することがある。つまり、本明細書において「直方体」又は「直方体形状」という場合には、数学的に厳密な意味での「直方体」を意味するものではない。

本発明の一実施形態におけるコイル部品１は、磁性基体１１の内部に導体１４を有する。導体１４は、磁性基体１１の内部で周回した周回部１４ａと周回部１４ａから引き出されて外部電極１２に接続される引出部１４ｂとを有する。

導体１４は、例えばＡｇ、Ｃｕなどの金属線と、金属線の表面に設けられる絶縁物の皮膜とを有する導線によって形成される。または導体１４は、めっきで形成された金属線が絶縁皮膜で覆われて形成される。例えば、導体１４の周回部１４ａにおける周回数は、１ターン以上であり、引出部１４ｂが周回部１４ａの周囲の互いに対向する箇所に設けられる場合は、１．５ターン、２．５ターンというように１ターン未満の周回数を含むことになる。
図２に示す例では、周回部１４ａが、コイル部品１の上面１ｃおよび底面１ｄに沿って周回した導線からなり、いわゆる水平巻きの構造となっている。

図２（Ｂ）に示すように、外部電極１２は、例えばいわゆるＬ字型電極であって、底面１ｄから第１の端面１ａに至る部分、および底面１ｄから第２の端面１ｂに至る部分に形成される。
外部電極１２は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｎなどの金属によって形成され、例えば、厚みが１～５μｍに形成される。あるいは、外部電極１２は、複数種類の金属層の組み合わせによって形成されてもよく、組み合わせの合計の厚みが５～１０μｍとなる。また、外部電極１２は、一部に樹脂を含む金属層の組み合わせによって形成されてもよく、組み合わせの合計の厚みが１０～２０μｍとなる。

磁性基体１１は、Ｆｅ、ＮｉまたはＣｏを含む金属粒子によって形成される。磁性基体１１は、金属粒子以外に、樹脂、金属酸化物、セラミック材料を含んでいてもよい。磁性基体１１を形成する金属粒子は軟磁性特性を有し、金属磁性粒子とも称される。金属粒子は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの他に、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｂ、Ｐのいずれかを含んでもよいし、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｂ、Ｐのうち複数を含んでもよい。磁性基体１１は、複数種の金属粒子の組み合わせで形成されてもよい。

また、磁性基体１１を形成する金属粒子は、形状は特に限定されないが球形または球形に近く、粒子の大きさが例えば１～６０μｍであり、ある程度の粒度分布を有する。金属粒子は絶縁処理が施されたものでもよい。磁性基体１１が更に粒径の小さい金属微粒子、金属酸化物、セラミック材料など他の粒子を含む場合、他の粒子の大きさは０．０１～１μｍである。磁性基体１１が他の粒子を含む場合、当該他の粒子は磁性としての機能を高めることよりも、例えば空隙を減らすこと、または機械的強度を補うことに寄与する。

磁性基体１１を形成する金属粒子は、例えば樹脂、金属酸化物、セラミック材料などといったバインダーにより結合している。磁性基体１１は、金属粒子を８５ｖｏｌ％以上含み、更には８８ｖｏｌ％以上含んでもよく、残部が金属粒子以外の絶縁材料である。
磁性基体１１は、バインダーを介さずに金属粒子同士が結合している圧粉体であってもよい。磁性基体１１の材料は、本明細書で明示されるものに限られず、磁性基体の材料として公知の任意の材料が用いられ得る。

コイル部品１は、高さ方向Ｈから見た外形形状の一辺が４．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、更には１．０ｍｍ以下であり、高さが２．０ｍｍ、１．０ｍｍ、更には０．６５ｍｍ以下である。また、高さ方向Ｈから見た外形形状は、正方形でも、長方形でもよく、また一辺より高さを小さくしてもよい。また、高さ方向Ｈから見た外形形状が長方形の場合、短辺が３．０ｍｍ以下、更には１．０ｍｍ以下である。

ここで、コイル部品１の変形例について説明する。
図３は、変形例のコイル部品１を示す図である。図３のコイル部品１の外部電極１２の形状は、図１のコイル部品１の外部電極１２の形状と異なっている。
変形例の場合、コイル部品１には、例えば磁性基体１１の長さ方向Ｌの両端それぞれを覆う５面電極タイプの外部電極１２が形成される。コイル部品１は、各外部電極１２とランド部３とがはんだで接合されることで基板２ａに実装される。回路基板２は、コイル部品１と、このコイル部品１が実装された基板２ａと、を備える。

また、磁性基体１１内部の導体１４（図示せず）は、コイル部品１の第１の端面１ａおよび第２の端面１ｂに沿って周回した、いわゆる垂直巻きの構造となっている。
コイル部品１の磁気特性に対する磁性基体１１の各部位の寄与は、導体１４の周回部１４ａとの位置関係で主に決まる。つまり磁性基体１１の部位は、磁気特性に対する寄与で区別される場合、例えば、周回部１４ａに囲まれた内周部や周回部１４ａの外側を囲んだ外周部などと区別され、導体１４が水平巻きでも垂直巻きでも同様である。このため、以下では図１、図２に示す水平巻きの例で説明を続ける。

＜磁性基体の構造＞
図４は、図１、図２に示すコイル部品１における磁性基体１１の断面図である。図４の断面図は、図２（Ｂ）の断面図と同一箇所の断面を示しているが、磁性基体１１の詳細構造に着目した図示となっている。
磁性基体１１は、第１磁性部１１ａと第２磁性部１１ｂとを含んでいて周回部１４ａを内包している。図４に示す例では、第１磁性部１１ａは周回部１４ａの外周側に設けられ、第２磁性部１１ｂは第１磁性部１１ａ以外の箇所に設けられている。

図５は、第１磁性部１１ａの微視的構造を示す模式的な拡大図であり、図６は、第２磁性部１１ｂの微視的構造を示す模式的な拡大図である。
第１磁性部１１ａは、第１金属粒子１１ｃが互いに結合された構造を有する。第１金属粒子１１ｃは粒度分布を有し、当該粒度分布において、体積累積が９０％となる粒径Ｄ９０が５～２０μｍである。第１金属粒子１１ｃにおける粒径Ｄ９０を以下では第１粒径と称する。

第２磁性部１１ｂは、第２金属粒子１１ｄが互いに結合された構造を有する。第２金属粒子１１ｄは粒度分布を有し、当該粒度分布において、体積累積が９０％となる粒径Ｄ９０が1０～１００μｍである。第２金属粒子１１ｄにおける粒径Ｄ９０を以下では第２粒径と称する。
第２粒径は第１粒径よりも大きいため、第１磁性部１１ａは、第２磁性部１１ｂに較べて磁気飽和特性が高く、第２磁性部１１ｂは第１磁性部１１ａに較べて比透磁率が高い。
また、第２粒径は、第１粒径の１．５倍より大きく、３倍より小さい。第１金属粒子および第２金属粒子は、比透磁率と磁気飽和特性の両方が向上する配置などにより、コイル部品のインダクタンスおよび磁気飽和の性能を最も高めることができる。

金属粒子の粒径Ｄ９０は、例えばレーザ回折式の粒度分布測定装置によって求められる。あるいは、金属粒子の粒径Ｄ９０は、磁性基体１１の断面が例えば光学顕微鏡で観察され、１μｍ以上の大きさの粒子が測定され、測定結果からの計算によって求められてもよい。

図４に示すように第１磁性部１１ａが周回部１４ａの外周側に設けられることにより、コイル部品１としての磁気飽和特性が向上する。磁気飽和特性の向上により、周回部１４ａのコイル軸と直交する面で見て、周回部１４ａの外周側における磁性基体１１の部分について面積の縮小が可能となるので、コイル部品１の小型化も可能となる。また、磁性基体１１が第１磁性部１１ａと第２磁性部１１ｂとの双方を有することにより、磁気飽和特性の向上と高い比透磁率の保持とが両立し、コイル部品１としての性能が向上する。つまり、コイル部品１としての性能が保たれることとなるので、コイル部品１の小型化も可能となる。

第１磁性部１１ａは、少なくとも一部が周回部１４ａの外周側に設けられればよく、第１磁性部１１ａの他の一部が周回部１４ａの内周側に設けられてもよい。図４に示す例では、周回部１４ａの外周側に位置した第１磁性部１１ａの更に外周側に第２磁性部１１ｂが設けられている。第１磁性部１１ａは、第２磁性部１１ｂよりも外周側に設けられてもよい。

なお、第１磁性部１１ａが第２磁性部１１ｂよりも内周側に設けられると、周回部１４ａに近い磁気飽和し易い箇所に第１磁性部１１ａが設けられることになり、コイル部品１の磁気飽和特性が向上する。また、第２磁性部１１ｂが第１磁性部１１ａよりも外周側に位置することで比透磁率が向上し、コイル部品１のインダクタンス特性が向上する。

第１磁性部１１ａの少なくとも一部が、周回部１４ａの外周側のうち周回部１４ａ側の半分以内に含まれていると、含まれていない場合に較べてコイル部品１の磁気飽和特性が向上する。
周回部１４ａの外周側において、第１磁性部１１ａが磁性基体１１の厚みの半分以上を占めていると、占めていない場合に較べてコイル部品１の磁気飽和特性が向上する。

なお、周回部１４ａの外周側に位置する磁性基体１１の部分のうち、周回部１４ａに対して近接乖離する方向での厚みが最も薄い箇所（例えば図４に示す箇所）が、コイル部品１における磁気特性に最も影響する箇所である。このため、上述した第１磁性部１１ａの配置は、特に、磁性基体１１の厚みが最も薄い箇所で実現されていることが望ましい。磁性基体１１の最も厚みの薄い箇所は、例えば厚みが０．１ｍｍ以下、更には０．０５ｍｍ以下である。

磁性基体１１の外形形状が長方形の場合、周回部１４ａは長軸と短軸を持つ楕円形が望ましい。そして、磁性基体１１の外形形状に対して周回部１４ａの楕円形が、短軸と短辺の方向が揃い、長辺と長軸の方向が揃う配置となることが望ましい。この配置の場合、第１磁性部１１ａは、磁性基体１１の長辺と周回部１４ａの楕円形との間に、周回部１４ａの外周に沿って設けられることが望ましい。このように第１磁性部１１ａが設けられることにより、磁性基体１１の長辺に沿った広い範囲において磁性基体１１の磁気飽和特性が向上し、コイル部品１における磁気飽和特性も向上する。

なお、磁性基体１１は、第１磁性部１１ａ、第２磁性部１１ｂの他に、図示しない第３磁性部を有してもよい。第３磁性部の磁性材料は、第１磁性部１１ａと同じ成分の磁性材料であっても、第２磁性部１１ｂと同じ成分の磁性材料であっても、または第１磁性部１１ａおよび第２磁性部１１ｂの双方と異なる成分の磁性材料であってもよい。

＜コイル部品の製造方法＞
以下、コイル部品１の製造方法について、磁性基体１１を製造する工程を中心に説明する。
磁性基体１１は、第１磁性部１１ａと第２磁性部１１ｂとのそれぞれを形成するための各金属粒子と樹脂とが混合された複合材料が圧縮成形または温間成形される成形体から作られる。以下、圧縮成形または温間成形による形成のことを単に「成形」と称する。磁性基体１１の成形時における圧力は１０ＭＰａ～１ＧＰａであり、温度は１０～２００℃である。

磁性基体１１の製造における成形体の成形は、圧力と熱の両方が組み合わされてもよく、圧力と熱が組み合わされることで１０～１００ＭＰａという比較的低い圧力による成形が可能となる。圧力と熱が組み合わされる成形方法としては、例えばシート成形およびトランスファー成形がある。
磁性基体１１の製造における成形体の成形においては、例えば、粒径が異なる複数種の金属粒子が組み合わされる粒度配合の方法により、第１磁性部１１ａおよび第２磁性部１１ｂそれぞれ用の複合材料が用意されることで、所望の粒径を有した第１磁性部１１ａと第２磁性部１１ｂが得られる。即ち、Ｄ９０が第１粒径である第１金属粒子１１ｃを含む第１複合材料と、Ｄ９０が第２粒径である第２金属粒子１１ｄを含む第２複合材料がそれぞれ粒度配合で用意される。そして、第１磁性部１１ａの成形には第１複合材料が用いられ、第２磁性部１１ｂの成形には第２複合材料が用いられる。

あるいは、磁性基体１１の製造における成形体の成形においては、例えば、成形の厚みと金属粒子の大きさを調整する流動制御の方法によっても、所望の粒径を有した第１磁性部１１ａと第２磁性部１１ｂが得られる。即ち、成形時において、成形厚みの小さい箇所では粒径の大きい方の金属粒子について流動が制限されるため、成形厚みの小さい箇所に含まれる金属粒子は、結果として粒径の大きい方の金属粒子の割合が少なくなることによる。具体的には、第１磁性部１１ａは、複合材料に含まれる金属粒子のＤ９０に対し３倍未満の厚みで成形され、第２磁性部１１ｂは、当該Ｄ９０に対し３倍以上の厚みで成形される。

以下、図を参照しながらコイル部品１の具体的な製造工程について説明する。
図７～図１２は、コイル部品１の製造工程を示す図である。図７，９，１０の各図には、上面図（Ａ）と、上面図（Ａ）中のＣ－Ｃ線に沿った断面を示す断面図（Ｂ）が示されている。図８には、図７に示す領域Ｒ１の模式的拡大図が示され、図１１には、図１０に示す領域Ｒ２の模式的拡大図が示されている。図１２には、図２（Ｂ）に示された断面図に相応した断面図が示されている。
コイル部品１の具体的な製造工程の一例においては、磁性基体１１が、コイル部品１の底面１ｄ側の底部１１１と、コイル部品１の上面１ｃ側の上部１１２とに分けて形成される。

例えば図７に示すように、初めに底部１１１が形成される。底部１１１は、コイル部品１の底面１ｄに沿って広がる底板部１１１ａと、底板部１１１ａからコイル部品１の上面１ｃ側へと楕円形状に突き出した突出部１１１ｂとを有する。突出部１１１ｂの楕円形状は、導体１４の周回部１４ａが内部にちょうど収まる形状となっている。

底部１１１は、底板部１１１ａと突出部１１１ｂの形状に相応した金型に上記複合材料が充填されて成形される。例えば流動制御の方法で底部１１１が成形される場合には、複合材料に含まれる金属粒子は、Ｄ９０が第２粒径の第２金属粒子１１ｄであり、底板部１１１ａは、第２金属粒子１１ｄが結合した第２磁性部１１ｂとなる。

一方、突出部１１１ｂの厚みｄ１（図８）は第２粒径の３倍未満に形成され、第２金属粒子１１ｄのうち大きな粒径の粒子について流動が制限される。つまり、厚みｄ１の突出部１１１ｂに相応する金型の部分には、小粒径の金属粒子が制限なく流入するのに対して大粒径の金属粒子は流入が制限される。この結果、突出部１１１ｂを形成する金属粒子の粒度分布は第２金属粒子１１ｄの粒度分布から変化し、突出部１１１ｂは、Ｄ９０が第２粒径よりも小さい第１粒径の第１金属粒子１１ｃが結合した第１磁性部１１ａとなる。

底部１１１の成形においては、熱処理によって第１金属粒子１１ｃおよび第２金属粒子１１ｄの結合が図られてもよい。熱処理による金属粒子の結合は、底部１１１の強度を増すとともに、底板部１１１ａと突出部１１１ｂとの結合（即ち第１磁性部１１ａと第２磁性部１１ｂとの結合）を強化する。
底部１１１の成形体に対し、図９に示すように、楕円形状の突出部１１１ｂの内側に導体１４が配置される。なお、以下では便宜上、導体１４を代表して周回部１４ａのみが図示される場合がある。

その後、図１０に示すように、底部１１１と導体１４の上に上部１１２が成形されて、導体１４と一体の成形体１１０が得られる。当該成形体１１０が磁性基体１１となる。上部１１２は、コイル部品１の上面１ｃに沿って広がる上板部１１２ａと、上板部１１２ａから底面１ｄ側に向かって突き出した芯部１１２ｂおよび外縁部１１２ｃとを有する。芯部１１２ｂは、周回部１４ａの内周側で上板部１１２ａから突き出し、外縁部１１２ｃは、周回部１４ａの外周側で上板部１１２ａから突き出している。

例えば、上部１１２の上面１ｃ側の形状を有した金型が底部１１１と導体１４の上に被せられ、金型内に上記複合材料が充填されて上部１１２が成形される。上部１１２の成形においては、特に厚みの制限が設けられず、第２粒径に対して厚みが３倍以上となる十分な厚みで成形が行われる。即ち、上部１１２のうち、厚さが最も薄くなっている領域Ｒ２についても厚さｄ２は第２粒径の３倍以上となっている。このため、図１１に示すように、外縁部１１２ｃのうち最も薄い箇所も含めて上部１１２の全体が、第２金属粒子１１ｄが結合した第２磁性部１１ｂとなる。

なお、上述した例では底部１１１と上部１１２が同一の複合材料にて成形されるが、底部１１１と上部１１２は別々の複合材料で成形されてもよい。例えば、底部１１１が第１金属粒子１１ｃを含んだ複合材料で成形されて、上部１１２が第２金属粒子１１ｄを含んだ複合材料で成形されてもよい。この場合、底部１１１全体が第１磁性部１１ａとなり、上部１１２が第２磁性部１１ｂとなる。
また、この場合は、周回部１４ａの外周側において、第１磁性部１１ａが第２磁性部１１ｂよりも厚く成形されてもよく、周回部１４ａの外周側で第１磁性部１１ａが、磁性基体１１の厚さの半分以上を占めることができる。

導体１４と一体の、磁性基体１１となる成形体１１０に対しては更に熱処理が施されてもよい。熱処理によって底部１１１と上部１１２との結合が強化され、導体１４と磁性基体１１との一体性が向上する。
導体１４と一体の磁性基体１１が得られた後、図１２に示すように、外部電極１２が磁性基体１１の外面に形成されてコイル部品１が得られる。外部電極１２は、Ａｇ、Ｃｕなどといった上記材料が用いられ、ペーストの印刷、スパッタリングまたはめっきによる成膜、金属箔の接着などにより磁性基体１１の表面に形成される。または、外部電極１２の一部は、磁性基体１１に対する熱処理の前に設けられてもよい。

図７～図１２に示す製造工程によれば、第１磁性部１１ａおよび第２磁性部１１ｂを有した磁性基体１１が成形によって得られるとともに、導体１４との一体化も成形により実現される。従って、組み立て等の工程を付加することなく、一体化が確実に実現される。

磁性基体１１の成形体１１０については、更に、熱処理が行われることで機械的強度の向上が可能である。
また、磁性基体１１、導体１４、および外部電極１２に対し、形成後のいずれかの一部に加工が施されてもよい。例えば、導体１４の引出部１４ｂの一部に加工が施されて磁性基体１１の表面から露出されてもよい。あるいは例えば、磁性基体１１の表面に加工が施されて外部電極１２の形成面が作成されてもよい。また、図７～図１２に示す製造工程によれば、第１磁性部１１ａおよび第２磁性部１１ｂの配置、寸法などの変更が容易である。

＜他の実施形態＞
以下、コイル部品１の他の実施形態について、図７～図１２に示す製造工程との相違に着目した説明を行う。
図１３～図１６は、第２実施形態におけるコイル部品１の製造工程を示す図である。図１３～図１５の各図には、上面図（Ａ）と、上面図（Ａ）中のＣ－Ｃ線に沿った断面を示す断面図（Ｂ）が示されている。図１６には、図１２の断面図に相応した断面図が示されている。
第２実施形態では、磁性基体１１の底部１１１が、底板部１１１ａから突き出した楕円形状の突出部１１１ｂを、周回部１４ａの外周側と内周側との双方に有している。外周側と内周側のいずれの突出部１１１ｂも、厚みが例えば第２粒径の３倍未満であり、第１磁性部１１ａとなる。つまり、第２実施形態では、周回部１４ａの外周側と内周側との双方に第１磁性部１１ａが配備される。

第２実施形態では、底部１１１の成形体に対し、図１４に示すように、外周側と内周側の周回部１４ａの間に周回部１４ａが嵌るように導体１４が配置される。そして、図１５に示すように、底部１１１と導体１４の上に上部１１２が成形されて、導体１４と一体の、磁性基体１１となる成形体１１０が得られる。第２実施形態でも第１実施形態と同様に、上部１１２は、上板部１１２ａと芯部１１２ｂと外縁部１１２ｃとを有する。第２実施形態の場合、芯部１１２ｂは、周回部１４ａの内周側に位置した突出部１１１ｂの更に内周側に位置する。
第２実施形態でも、上部１１２は厚みの制限が無く、最も薄い箇所を含めて厚さは第２粒径の３倍以上となっている。このため上部１１２の全体が第２磁性部１１ｂとなる。

第２実施形態でも、導体１４と一体に成形された磁性基体１１の外面に、図１６に示すように外部電極１２が形成されてコイル部品１が得られる。第２実施形態の場合も、コイル部品１は、高い磁気飽和特性を有するとともに高いインダクタンス特性を有し、コイル部品１としての性能を保った小型化も可能である。

図１７～図２０は、第３実施形態におけるコイル部品１の製造工程を示す図である。図１７～図１９の各図には、上面図（Ａ）と、上面図（Ａ）中のＣ－Ｃ線に沿った断面を示す断面図（Ｂ）が示されている。図２０には、図１２の断面図に相応した断面図が示されている。

第３実施形態では、磁性基体１１の底部１１１が、底板部１１１ａから突き出した楕円形状の突出部１１１ｂを有するとともに、周回部１４ａの内周側に突き出した芯部１１１ｃも有する。第３実施形態でも突出部１１１ｂは厚みが例えば第２粒径の３倍未満であり、第１磁性部１１ａとなる。一方、芯部１１１ｃは第２磁性部１１ｂとなる。

第３実施形態では、底部１１１の成形体に対し、図１８に示すように、突出部１１１ｂと芯部１１１ｃの間に周回部１４ａが嵌るように導体１４が配置される。そして、図１９に示すように、底部１１１と導体１４の上に上部１１２が成形されて、導体１４と一体の、磁性基体１１となる成形体１１０が得られる。第３実施形態における上部１１２は、上板部１１２ａと外縁部１１２ｃとを有し、芯部を有さない。第３実施形態でも、上部１１２は厚みの制限が無く、最も薄い箇所を含めて厚さは第２粒径の３倍以上となっている。このため上部１１２の全体が第２磁性部１１ｂとなる。

第３実施形態でも、導体１４と一体に成形された磁性基体１１の外面に、図２０に示すように外部電極１２が形成されてコイル部品１が得られる。第３実施形態の場合も、コイル部品１は、高い磁気飽和特性を有するとともに高いインダクタンス特性を有し、コイル部品１としての性能を保った小型化も可能である。

図２１～図２３は、第４実施形態におけるコイル部品１の製造工程を示す図である。図２１～図２３の各図には、上面図（Ａ）と、上面図（Ａ）中のＣ－Ｃ線に沿った断面を示す断面図（Ｂ）が示されている。
第４実施形態では、第３実施形態における構造と同様の構造のコイル部品１が、第３実施形態における製造工程とは異なる製造工程で製造される。

第４実施形態では、図２１に示すように、底部１１１の成形用の金型４０が用意されて金型４０内に導体１４が配置される。そして、図２２に示すように、底板部１１１ａと突出部１１１ｂと芯部１１１ｃとを有した底部１１１が成形される。この成形に際し、突出部１１１ｂの厚みは、金型４０と周回部１４ａとの隙間によって設定される。なお、底部１１１は、底面１ｄ側が上を向いた上下反転の状態で図示されている。

第４実施形態では、導体１４が金型４０に入った状態で底部１１１が成形されるため、第３実施形態に較べて底部１１１と導体１４との一体性が高い。底部１１１と導体１４とが一体化した成形体は、金型４０から抜かれて上下が反転される。
その後、底部１１１と導体１４とが一体化した成形体に対し、図２３に示すように、第３実施形態と同様の上部１１２が第３実施形態と同様に成形されて、導体１４と一体の、磁性基体１１となる成形体１１０が得られる。また、第４実施形態でも外部電極１２が形成されてコイル部品１が得られる（図示省略）。

第４実施形態における製造工程でも、第３実施形態と同様の構造のコイル部品１が製造可能である。また、第４実施形態では、第３実施形態に較べて導体１４と磁性基体１１との一体性が高い。

１ コイル部品
２ 回路基板
２ａ 基板
３ ランド部
１１ 磁性基体
１１ａ 第１磁性部
１１ｂ 第２磁性部
１１ｃ 第１金属粒子
１１ｄ 第２金属粒子
１１０ 成形体
１１１ 底部
１１２ 上部
１１１ａ 底板部
１１１ｂ 突出部
１１１ｃ 芯部
１１２ａ 上板部
１１２ｂ 芯部
１１２ｃ 外縁部
１２ 外部電極
１４ 導体
１４ａ 周回部
１４ｂ 引出部

Claims (10)

1. 周回した導体からなる周回部と、
   体積累計９０％の粒径を表すＤ９０が第１粒径である粒度分布を有する第１金属粒子が結合されてなる第１磁性部、および、Ｄ９０が、前記第１粒径よりも大きい第２粒径である粒度分布を有する第２金属粒子が結合されてなる第２磁性部を有して前記周回部を内包し、前記第１磁性部の少なくとも一部を前記周回部より外周側に含む磁性基体と、
   を備えることを特徴とするコイル部品。
2. 前記磁性基体における前記周回部より外周側において、前記周回部に対し近接乖離する方向の厚さが最も薄い箇所では、当該周回部に近い側の半分以内に前記第１磁性部が含まれることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
3. 前記磁性基体における前記周回部より外周側において、前記周回部に対し近接乖離する方向の厚さが最も薄い箇所では、当該厚さの半分以上を前記第１磁性部が占めることを特徴とする請求項１または２に記載のコイル部品。
4. 前記第２磁性部の少なくとも一部は、前記周回部より外周側に含まれる前記第１磁性部の更に外周側に存在することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のコイル部品。
5. 外形形状の短辺が１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコイル部品。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のコイル部品と、
   前記コイル部品が実装された基板と、を備えることを特徴とする回路基板。
7. 請求項６に記載の回路基板を備えることを特徴とする電子機器。
8. 請求項１から５のいずれか１項に記載のコイル部品を製造する製造方法であって、
   周回した導体からなる周回部を配置する工程と、
   前記第２磁性部を、前記第２粒径の３倍以上の厚さで形成する工程と、
   前記周回部が配置される箇所より外周側の箇所に、前記第１磁性部を、前記第２粒径の３倍未満の厚さで形成する工程と、
   を任意の順で有し、
   前記第１磁性部を形成する工程と前記第２磁性部を形成する工程との少なくとも一方は、前記周回部と一体に前記磁性基体を形成する工程であることを特徴とするコイル部品の製造方法。
9. 前記第１磁性部を形成する工程と前記第２磁性部を形成する工程との少なくとも一方は、熱処理による金属粒子の結合を含んだ工程であることを特徴とする請求項８に記載のコイル部品の製造方法。
10. 前記磁性基体を形成する工程は、前記第１磁性部と前記第２磁性部との熱処理による結合を含んだ工程であることを特徴とする請求項８または９に記載のコイル部品の製造方法。

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