WO2020261939A1 - インダクタ - Google Patents

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WO2020261939A1
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magnetic material
magnetic
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芳春 佐藤
澄江 新井
拓也 石田
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株式会社村田製作所
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Publication date
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    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F27/292Surface mounted devices

Definitions

  • the present invention relates to an inductor.
  • Inductors used in electronic devices are required to be miniaturized and have high performance (high inductance value, high DC superimposition characteristics, etc.).
  • inductors there is an inductor having a coil embedded in the body and an external terminal connected to the coil and exposed from the body (see, for example, Patent Document 1).
  • One aspect of the present invention is to provide an inductor that can suppress a decrease in DC superimposition characteristics even if the filling rate of magnetic powder is increased.
  • the inductor includes a coil having a winding portion and a pair of drawing portions drawn out from the winding portion, and a first magnetic powder and a second magnetic powder in which the coil is embedded.
  • the element body containing the magnetic powder containing the magnetic powder is provided, and the average particle size of the first magnetic powder is larger than the average particle size of the second magnetic powder, and the element body includes the winding shaft of the winding portion of the element body.
  • boronoy division is performed with the center of gravity of each magnetic powder as the base point, and the standard deviation of the area of the boronoy division region with the magnetic powder having a particle size of 6 ⁇ m or more as the base point is calculated. Is 300 or less.
  • One aspect of the present invention is to provide an inductor that can suppress a decrease in DC superimposition characteristics even if the filling rate of magnetic powder is increased.
  • FIG. 1 It is an upper perspective view which shows the inductor which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a lower perspective view which shows the inductor which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a perspective view which shows only the magnetic material base of the inductor of FIG. It is a perspective view which shows only the coil of the inductor of FIG. It is sectional drawing in A1-A1 line of FIG. It is sectional drawing in A2-A2 line of FIG. It is a figure which shows the contour line of the winding part in the surface including the opening end surface of the upper part of the inductor shown in FIG. It is a figure which shows the outline of the winding part in the surface including the boundary surface of the lower part of the inductor shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the conductive resin layer arranged in the inductor shown in FIG. It is a figure explaining the Voronoi division.
  • A A diagram showing an example of a cross section of an element body, (b) a diagram showing an example of a Voronoi division region of a magnetic material base region, and (c) a diagram showing an example of a Voronoi division region of a magnetic material exterior region. ..
  • A A graph showing a particle size distribution in a cross section of a magnetic material base, and (b) a graph showing a particle size distribution in a cross section of a magnetic material exterior.
  • a graph showing the particle size distribution of large particles and small particles in a cross section of a magnetic material base and (b) a graph showing a particle size distribution of large particles and small particles in a cross section of a magnetic material exterior.
  • Large particle particle size distribution and large particle lognormal distribution in the magnetic material exterior cross section It is a graph which shows the cumulative frequency distribution of. It is a figure which showed typically the cross-sectional image of a magnetic material base.
  • FIG. 1 is an upward perspective view showing an inductor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a downward perspective view showing an inductor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing only the magnetic material base of the inductor of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing only the coil of the inductor of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A1-A1 of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A2-A2 of FIG. FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing the outline of the wound portion on the surface including the open end surface of the upper portion of the inductor shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing the outline of the wound portion on the surface including the boundary surface of the lower portion of the inductor shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing a conductive resin layer arranged on the inductor shown in FIG.
  • the inductor 1 includes a body 2 and a pair of external terminals 4a and 4b formed on the surface of the body 2.
  • the element body 2 includes a magnetic material base 8, a coil 54, and a magnetic material exterior 6.
  • the magnetic material base 8 has a base portion 10 and a columnar portion 16 formed on the upper surface 10a of the base portion 10.
  • the coil 54 has a winding portion 44 wound around the columnar portion 16 and a pair of drawing portions 40, 42 drawn from the outer peripheral portion of the winding portion 44.
  • the winding portion 44 is composed of a single conducting wire having a wide surface facing each other and having a rectangular cross section. One of the wide surfaces is brought into contact with the side surface of the columnar portion 16, and the winding portion 44 has two upper and lower stages with respect to the columnar portion 16. It is formed by winding around, and both ends of the winding portion are located on the outer periphery, and has an upper stage portion 46 and a lower stage portion 48 connected to each other by a conducting wire forming an inner peripheral portion.
  • the winding portion 44 has an annular shape in which the plan view shape seen through from the upper surface of the element body 2 has a lateral direction and a longitudinal direction.
  • the upper portion of the winding portion 44 has a protruding portion protruding in the lateral direction and a straight portion 52 extending in the lateral direction and projecting in the longitudinal direction.
  • the pair of drawer portions 40, 42 are pulled out from the outer periphery of the winding portion 44 toward the side surface of the base portion 10, respectively, and the tip portions 40a, 42a are arranged on the lower surface 10b of the base portion 10.
  • the magnetic material exterior 6 covers a part of the magnetic material base 8, a part of the drawer portions 40 and 42, and at least a part of the winding portion 44.
  • the pair of external terminals 4a and 4b are arranged so as to cover the tip portions 40a and 42a of the pair of drawer portions 40 and 42 and the lower surface 10b around the tip portions 40a and 42a.
  • each component will be described in detail.
  • the magnetic material base 8 includes a base portion 10 and a columnar portion 16.
  • the base portion 10 is a substantially rectangular plate-shaped member in which the upper surface 10a and the lower surface 10b have a longitudinal direction and a lateral direction.
  • the base portion 10 has a corner portion formed by a first side surface 10c extending in the longitudinal direction and a second side surface 10d extending in the lateral direction, and a fourth side surface extending in the lateral direction with the first side surface 10c.
  • Notches 14 and 15 are provided at the corners formed by 10f.
  • the cutouts 14 and 15 are for arranging the drawer portions 40 and 42 of the coil 54.
  • a recess 12 is provided in the central portion of the lower surface 10b of the base portion 10 along the lateral direction.
  • the lower surface 10b of the base portion 10 is provided with external terminals 4a and 4b and serves as a mounting surface for the inductor 1.
  • the length of the base portion 10 in the longitudinal direction is, for example, about 1.4 mm to 2.2 mm
  • the length in the lateral direction is, for example, 0.6 mm to 1.4 mm
  • the thickness (upper surface 10a and lower surface 10b) is, for example, 0.1 mm to 0.2 mm.
  • the columnar portion 16 is arranged on the upper surface 10a of the base portion 10.
  • the columnar portion 16 has a substantially oval shape having a lateral direction and a longitudinal direction at the root portion on the base portion 10 side of a cross section substantially orthogonal to the winding shaft B1.
  • the winding shaft B1 coincides with the central axis at the root portion of the columnar portion 16 on the base portion 10 side.
  • the lateral direction and the longitudinal direction of the columnar portion 16 substantially coincide with the lateral direction and the longitudinal direction of the base portion 10.
  • the side surface of the columnar portion 16 has two planar regions 28, 30 extending in the longitudinal direction of the base portion 10 and two curved surface regions 32, 34 connecting the two planar regions 28, 30.
  • the height of the columnar portion 16 is approximately twice the height of the conducting wire forming the coil 54.
  • the first plane region 28 in the upper portion 18 has a protruding surface 22 projecting in the lateral direction.
  • the protruding surface 22 is a curved surface. The degree of protrusion of the protruding surface 22 increases as the distance from the base portion 10 increases. Therefore, the upper portion 18 of the columnar portion 16 becomes thicker as the distance from the base portion 10 increases (see FIG. 5).
  • first curved surface region 32 in the upper portion 18 of the columnar portion 16 has a flat surface 24 extending in the lateral direction.
  • the degree of protrusion of the flat surface 24 increases as the distance from the base portion 10 increases. Therefore, the upper portion 18 of the columnar portion 16 becomes thicker as the distance from the base portion 10 increases (see FIG. 6).
  • the length D1 between the winding shaft B1 of the columnar portion 16 and the first side surface 10c of the base portion 10 is such that the winding shaft B1 of the columnar portion 16 and the third side surface 10e of the base portion 10 It is arranged on the upper surface 10a of the base portion 10 so as to be longer than the length D2 between them.
  • the magnetic material base 8 is formed of a composite magnetic material containing magnetic powder and resin.
  • the magnetic powder contains large particles (first magnetic powder) and small particles (second magnetic powder) having an average particle size smaller than the average particle size of the large particles.
  • the average particle size of the large particles is, for example, 15 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less, and the average particle size of the small particles is, for example, 1.5 ⁇ m or more and 4.0 ⁇ m or less.
  • the magnetic powder base 8 has a magnetic powder filling factor of 60 wt% or more, preferably 80 wt% or more.
  • the magnetic powder is an iron-based metal magnetism such as Fe, Fe-Si-Cr, Fe-Ni-Al, Fe-Cr-Al, Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-Ni, Fe-Ni-Mo.
  • Powder metal magnetic powder of other composition system, metal magnetic powder such as amorphous, metal magnetic powder whose surface is coated with an insulator such as glass, metal magnetic powder with modified surface, nano-level minute metal magnetic powder Is used.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin, a polyimide resin or a phenol resin, or a thermoplastic resin such as a polyethylene resin or a polyamide resin is used.
  • the coil 54 has a winding portion 44 wound around the columnar portion 16 and a pair of drawing portions 40, 42 drawn from the outer peripheral portion of the winding portion 44.
  • the conductor used to form the coil 54 is a conductor having an insulating coating layer on the surface of the conductor and a fusion layer on the surface of the coating layer, and has wide surfaces 64 and 66 facing each other.
  • a conducting wire having a rectangular cross section (so-called flat wire).
  • the conductor is made of, for example, copper or the like, and has a width of 140 ⁇ m to 170 ⁇ m and a thickness of 67 ⁇ m to 85 ⁇ m.
  • the coating layer is formed of an insulating resin such as polyamide-imide, and has a thickness of, for example, 1 ⁇ m to 7 ⁇ m, preferably 6 ⁇ m.
  • the fusion layer is formed of a thermoplastic resin or a thermosetting resin containing a self-bonding component so that the conductors constituting the wound portion can be fixed to each other, and has a thickness of, for example, 1 ⁇ m to 3 ⁇ m, preferably 1.5 ⁇ m. Is.
  • the length (width of the wide surfaces 64 and 66, the line width) w1 of the lead wire in the line width direction is, for example, 144 ⁇ m to 190 ⁇ m
  • the thickness (length between the opposite wide surfaces 64 and 66) t1 is For example, it is 71 ⁇ m to 105 ⁇ m.
  • the winding portion 44 is formed by using one such conducting wire, and is wound in two upper and lower stages so that both ends are located on the outer periphery, so that the upper stage portion 46 and the lower stage portion 48 are formed.
  • the upper portion 46 and the lower portion 48 are connected to each other by a lead wire forming an inner peripheral portion.
  • the winding portion 44 is wound around the columnar portion 16 so that the winding shaft B2 substantially coincides with the winding shaft B1 of the columnar portion 16 and the wide surface of the conducting wire contacts the side surface of the columnar portion 16.
  • the winding portion 44 is arranged so that the open end surface H1 of the lower portion 48 substantially coincides with the upper surface 10a of the base portion 10 of the magnetic material base 8.
  • the winding portion 44 has an elliptical ring shape having a lateral direction and a longitudinal direction in a plan view.
  • the winding portion 44 has a first plane region 56 and a second plane region 58, a first curved region 60 connecting the two plane regions 56 and 58, and a second curved region 62.
  • the first plane region 56 is a region along the first plane region 28 of the columnar portion 16 of the magnetic material base 8
  • the second plane region 58 is a region along the second plane region 30 of the columnar portion 16. ..
  • the first curved region 60 is a region along the first curved surface region 32 of the columnar portion 16, and the second curved region 62 is a region along the second curved surface region 34 of the columnar portion 16.
  • the first plane region 56 of the upper portion 46 includes a protruding portion 50 projecting in the lateral direction along the protruding surface 22 of the columnar portion 16.
  • the first curved region 60 of the upper portion 46 includes a straight portion 52 extending in the lateral direction along the plane 24 of the columnar portion 16.
  • the protruding portion 50 is a region in which the conducting wire is curved and protrudes in the lateral direction.
  • the wire of the protruding portion 50 is inclined in the line width direction with respect to the winding shaft B2.
  • the line width direction of the lead wire of the protruding portion 50 is inclined so as to be separated from the winding shaft B2 as the distance from the lower portion 48 increases (see FIG. 5). Therefore, the protruding portion 50 protrudes in the lateral direction between the boundary surface H3 of the upper stage portion 46 and the lower stage portion 48 and the opening end surface H2 of the upper stage portion 46, and the degree of protrusion thereof is maximized at the opening end surface H2. It has become.
  • the contour line 100 of the winding portion 44 in the opening end surface H2 of the upper portion 46 includes the inner peripheral contour line 102 of the winding portion 44 and the outer peripheral contour line 104 of the winding portion 44.
  • the inner peripheral contour line 102 is the inner peripheral contour line 106 of the first plane region 56, the inner peripheral contour line 108 of the second plane region 58, the inner peripheral contour line 110 of the first curved region 60, and the second curved region 62. It is composed of an inner contour line 112.
  • the inner peripheral contour line 106 of the first plane region 56 includes the inner peripheral contour line 114 of the protruding portion 50
  • the inner peripheral contour line 110 of the first curved region 60 includes the inner peripheral contour line 116 of the straight line portion 52. Including.
  • the inner peripheral contour line 108 of the second plane region 58 is located inside the inner peripheral contour line 108 as shown by the alternate long and short dash line, and is located inside the opening end surface H2 of the upper stage portion 46 to the boundary surface H3 of the lower stage portion 48. Includes an inner contour line 108'formed by a lead wire extending toward.
  • the outer peripheral contour line 104 includes the outer peripheral contour line 120 of the first plane region 56, the outer peripheral contour line 122 of the second plane region 58, the outer peripheral contour line 124 of the first curved region 60, and the outer peripheral contour line 126 of the second curved region 62. Consists of. Further, the outer peripheral contour line 120 of the first plane region 56 includes the outer peripheral contour line 128 of the protruding portion 50, and the outer peripheral contour line 124 of the first curved region 60 includes the outer peripheral contour line 130 of the straight line portion 52.
  • the contour line 150 of the winding portion 44 at the boundary surface H3 of the lower portion 48 of the winding portion 44 is the inner peripheral contour line 152 of the winding portion 44 and the outer peripheral contour line 154 of the winding portion 44. And include.
  • the inner peripheral contour line 152 is the inner peripheral contour line 156 of the first plane region 56, the inner peripheral contour line 158 of the second plane region 58, the inner peripheral contour line 160 of the first curved region 60, and the second curved region 62. It is composed of an inner contour line 162.
  • the inner peripheral contour line 158 of the second plane region 58 is located inside the inner peripheral contour line 158 as shown by the alternate long and short dash line, and is located from the boundary surface H3 of the lower stage portion 48 to the opening end surface H2 of the upper stage portion 46. Includes an inner contour line 158'formed by the wires extending towards.
  • the outer peripheral contour line 154 includes the outer peripheral contour line 170 of the first plane region 56, the outer peripheral contour line 172 of the second plane region 58, the outer peripheral contour line 174 of the first curved region 60, and the outer peripheral contour line 176 of the second curved region 62. Consists of.
  • the length y3 in the longitudinal direction between the two ends 114a and 114b of the inner peripheral contour line 114 of the protrusion 50 is the length between the two ends 106a and 106b of the inner peripheral contour line 106 of the first plane region 56. It is about 1/4 to 3/4 of y4 (see FIG. 7).
  • the maximum length x2 in the lateral direction between the projecting portion 50 and the inner peripheral contour line 114 in the lateral direction is the inner peripheral contour line 156 of the first plane region 56 of the lower portion 48 and the inner peripheral contour line of the second plane region 58.
  • the length x2 corresponds to the width of the inner peripheral contour line 102 in the lateral direction.
  • the lead wires on each circumference of the protruding portion 50 are not arranged directly above the lead wires on each circumference of the lower portion 48.
  • the first lead wire 70a on the first lap from the inside of the protruding portion 50 is arranged above the first lead wire 72a on the first lap and the second lead wire 72b on the second lap of the lower portion 48. ing. That is, the first lead wire 70a of the protruding portion 50 is supported by the first lead wire 72a and the second lead wire 72b of the lower portion 48.
  • the second and subsequent conductors of the protruding portion 50 are also supported by two conductors on the continuous circumference of the lower portion 48.
  • the outermost wire 70c of the protruding portion 50 is supported only by the outermost wire 72c of the lower portion 48.
  • the cross section of the boundary surface H3 between the lead wire of the protruding portion 50 and the lead wire of the lower stage portion 48 located below the protruding portion 50 has a substantially corrugated shape.
  • the lead wire of the straight portion 52 is inclined in the line width direction with respect to the winding shaft B2.
  • the line width direction of the lead wire of the straight portion 52 is inclined so as to be separated from the winding shaft B2 as the distance from the lower portion 48 increases. Therefore, the straight line portion 52 projects in the longitudinal direction between the boundary surface H3 of the upper stage portion 46 and the lower stage portion 48 and the opening end surface H2 of the upper stage portion 46, and the degree of protrusion thereof is maximized at the opening end surface H2. ing.
  • the length of the inner peripheral contour line 116 of the straight line portion 52 (the length between the two end portions 116a and 116b) x 4 is the inner peripheral contour line 106 of the first plane region 56 and the inner peripheral contour of the second plane region 58. 1 of the length x3 between the opening end surface H2 of the upper portion 46 and the inner peripheral contour line 108'formed by the conducting wire extending toward the boundary surface H3 of the lower portion 48, which is located inside the line 108. It is about / 4 to 3/4. Further, the degree of protrusion of the straight portion 52 will be described with reference to FIG. 8 in addition to FIG.
  • the maximum length y2 in the longitudinal direction between the inner peripheral contour line 116 of the straight portion 52 and the inner peripheral contour line 112 of the second curved region 62 is the inner peripheral contour line 160 of the first curved region 60 of the lower portion 48. It is longer than the length y1 by about 1/8 to 1/6 of the maximum length y1 in the longitudinal direction between the inner peripheral contour lines 162 of the second curved region 62.
  • the length y2 corresponds to the width of the inner peripheral contour line 102 in the longitudinal direction.
  • the lead wires on each circumference of the straight portion 52 are also supported by two adjacent peripheral guide wires of the lower stage portion 48 located below the straight portion 52, except for the lead wire 70c on the outermost circumference, like the lead wire of the protruding portion 50.
  • the cross section of the boundary surface H3 between the lead wire of the straight line portion 52 and the lead wire of each circumference of the lower stage portion located below the straight line region also has a substantially corrugated shape.
  • the pair of lead-out portions 40, 42 are continuous with the outermost lead wires of the step portions 46, 48 of the winding portion 44, respectively.
  • the pair of drawer portions 40, 42 are drawn out from the upper surface 10a side to the lower surface 10b side through the cutouts 14 and 15 of the base portion 10 of the magnetic material base 8.
  • the pair of drawer portions 40, 42 are twisted approximately 90 degrees on the upper surface 10a side of the base portion 10 so that the wide surfaces 64, 66 are substantially parallel to the upper surface 10a of the base portion 10.
  • the tip portions 40a, 42a of the drawer portions 40, 42 pulled out to the lower surface 10b side are arranged so that one of the wide surfaces 66 is in contact with the lower surface 10b. Further, the wire width of the portion of the lead-out portion 40, 42 beyond the portion close to the cutouts 14 and 15 of the lead-out portion 40, 42 is wider than the wire width of the copper wire of the winding portion 44, and the pair is wide. The thickness of the lead wire in the portion closer to the notches 14 and 15 of the lead-out portions 40 and 42 is thinner than the thickness of the lead wire in the winding portion 44.
  • the magnetic material exterior 6 includes the upper surface 10a of the base portion 10 of the magnetic material base 8, the inner surfaces of the notches 14 and 15, the columnar portion 16 of the magnetic material base 8, and the winding portion of the coil 54. It covers 44 and a region of the lead-out portions 40 and 42 of the coil 54 excluding the tip portions 40a and 42a.
  • the outer wide surface 64a of the outermost peripheral wire in the second plane region 58 of the winding portion 44 may be exposed from the magnetic material exterior 6.
  • it is desirable that the outer wide surface 64a of the conducting wire is arranged substantially in the same plane as the third side surface 10e of the base portion 10 of the magnetic material base 8. This is done by appropriately setting the length D1 between the winding shaft B1 of the columnar portion 16 and the first side surface 10c of the base portion 10, the thickness t1 of the lead wire forming the coil 54, and the number of turns N. realizable.
  • the magnetic material exterior 6 is formed of a composite magnetic material containing magnetic powder and resin.
  • the magnetic powder contains large particles (first magnetic powder) and small particles (second magnetic powder) having an average particle size smaller than the average particle size of the large particles.
  • the average particle size of the large particles is, for example, 15 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less, and the average particle size of the small particles is, for example, 1.5 ⁇ m or more and 4 ⁇ m or less.
  • the magnetic powder exterior 6 has a magnetic powder filling factor of 60 wt% or more, preferably 80 wt% or more.
  • the magnetic powder is an iron-based metal magnetism such as Fe, Fe-Si-Cr, Fe-Ni-Al, Fe-Cr-Al, Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-Ni, Fe-Ni-Mo.
  • Powder metal magnetic powder of other composition system, metal magnetic powder such as amorphous, metal magnetic powder whose surface is coated with an insulator such as glass, metal magnetic powder with modified surface, nano-level minute metal magnetic powder Is used.
  • a thermosetting resin such as an epoxy resin, a polyimide resin or a phenol resin, or a thermoplastic resin such as a polyethylene resin or a polyamide resin is used.
  • the magnetic powder of the magnetic material base 8 and the magnetic powder of the magnetic material exterior 6 may be magnetic powders having the same composition, the average particle size, the density, etc. of the first magnetic powder and the second magnetic powder, or different. It may be magnetic powder. Further, the resin of the magnetic material base 8 and the resin of the magnetic material exterior 6 may be the same resin or different resins. Then, the element body 2 is formed by the magnetic material base 8, the coil 54, and the magnetic material exterior 6. The element body 2 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having a substantially rectangular upper surface and a lower surface having a longitudinal direction and a lateral direction, and four side surfaces adjacent to the upper surface and the lower surface.
  • the pair of external terminals 4a and 4b are arranged apart from each other on the mounting surface of the element body 2 (that is, the lower surface 10b of the base portion 10 of the magnetic material base 8). ing.
  • the pair of external terminals 4a and 4b are arranged so as to cover the tip portions 40a and 42a of the drawer portions 40 and 42 and the lower surface 10b in the vicinity of the tip portions 40a and 42a, respectively.
  • the pair of external terminals 4a and 4b have a conductive resin layer 80 containing silver powder, a nickel layer, and a tin layer in the order in which they are arranged on the tip portions 40a and 42a and the lower surface 10b side.
  • the thickness of the conductive resin layer 80 is 6 ⁇ m to 13 ⁇ m, the thickness of the nickel layer is 3 ⁇ m to 6 ⁇ m, the thickness of the tin layer is about 1 ⁇ m, and the thickness of the external terminals 4a and 4b is 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • An exterior resin (not shown) is formed on the surface of the element body 2 other than the region where the pair of external terminals 4a and 4b are arranged.
  • the exterior resin contains a thermosetting resin such as an epoxy resin, a polyimide resin, and a phenol resin, or a thermoplastic resin such as a polyethylene resin and a polyamide resin, and may further contain a filler containing silicon, titanium, and the like. As shown in FIG.
  • the conductive resin layer 80 has the tip portions 40a and 42a sandwiched between the both end portions 40c and 42c on the lower surface 10b and the both end portions 40c and 42c of the tip portions 40a and 42a. It may be formed in a shape having a notch that exposes the central regions 40b and 42b.
  • the nickel layer is arranged on the conductive resin layer 80 and on the central regions 40b and 42b of the tip portions 40a and 42a.
  • the tin layer is arranged on the nickel layer. Further, the notches are arranged so as to face each other.
  • the element body 2 including the exterior resin has a length in the longitudinal direction of, for example, 1.4 mm to 2.2 mm, and a length in the lateral direction, for example, 0. It is 6 mm to 1.4 mm and has a height of, for example, 0.6 mm to 1 mm.
  • the inventors of the present invention compare the DC superimposition characteristics even if the filling rate of the magnetic powder based on each magnetic material and the filling rate of the magnetic powder on the exterior of the magnetic material are the same. Was found to be different. Therefore, the inventors focused on the possibility that the difference in the filling state of the magnetic powder particles affects the DC superimposition characteristics of the inductor. As a result, when the magnetic powder is uniformly dispersed, the local magnetic flux concentration is relaxed as compared with the case where the magnetic powder is partially agglomerated, so that magnetic saturation of the magnetic powder is less likely to occur. , It was found that the DC superimposition characteristics can be improved.
  • the inventors of the present invention perform Voronoi division with each particle as a mother point in the cross section of the element body, and calculate the standard deviation of the area of each division region. I figured out what to do.
  • Voronoi partitioning is a "method of drawing a perpendicular bisector on a straight line connecting adjacent matrix points and dividing the nearest neighborhood region of each matrix point to form a Voronoi partitioning region".
  • the procedure for forming the Voronoi partition region is STEP1: Prepare a plurality of mother points 300 to be analyzed (see FIG. 10A).
  • STEP2 Connect each mother point 300 with a line (see FIG. 10B).
  • STEP3 Draw a vertical bisector of each side of the triangle formed by STEP2 and connect each vertical bisector (see FIG. 10C).
  • the region divided by the combined vertical bisector 302 is the Voronoi division region 304 (see FIG. 10D).
  • the inductor 1 according to the first embodiment is actually manufactured; (2) In the cross section including the winding shaft B2 of the winding portion 44 and extending in the longitudinal direction of the element body 2, Voronoi division is performed with the center of gravity of each magnetic powder as the base point: (3) As shown in FIG. 11, the standard deviation of the area of the Voronoi division region with the magnetic powder in each region as the base point was calculated with respect to the magnetic material base region 306 and the magnetic material exterior region 308. The smaller the standard deviation value calculated in this way, the closer the magnetic powders are arranged at equal intervals. That is, it is found that the smaller the standard deviation value, the better the DC superimposition characteristic because the magnetic saturation is relaxed.
  • FIG. 11 the standard deviation of the area of the Voronoi division region with the magnetic powder in each region as the base point
  • 11 is an example of Voronoi division in the magnetic material base region 306 and the magnetic material exterior region 308 having a cross section extending in the longitudinal direction of the element body 2.
  • 11A and 11B are a diagram showing an example of a cross section of an element body, a diagram showing an example of a Voronoi division of a magnetic material base region 306, and an example of a Voronoi division of a magnetic material exterior region 308. It is a figure which shows.
  • Example 1 the same material is used for the material of the large particles of the magnetic powder based on the magnetic material and the material of the large particles of the magnetic powder on the exterior of the magnetic material, and the material of the small particles of the magnetic powder based on the magnetic material and the magnetic material are used.
  • the same material was used for the material of the small particles of the magnetic powder on the exterior, and the same material was used for the resin based on the magnetic material and the resin on the exterior of the magnetic material to form the element body.
  • the ratio of the average particle size of the small particles to the average particle size of the large particles is 7.5, and the magnetic powder on the exterior of the magnetic material is small with respect to the average particle size of the large particles.
  • the ratio of the average particle size of the particles was 6.3.
  • the dimensions of the element body 2 used in this example were 1.6 mm in the longitudinal direction and 0.8 mm in the lateral direction.
  • the material, particle size ( ⁇ m), and ratio (%) of the large particles and the small particles to the total volume of the magnetic powder used in this embodiment are as shown in Table 1.
  • STEP1 The particle size of the magnetic material base and the cross section of the magnetic material exterior in the cross section extending in the longitudinal direction of the element body including the winding shaft of the winding part of the element body was measured by image analysis, and the particle size as shown in FIG. A graph showing the distribution was created.
  • 12A and 12B are a graph in which the particle size is measured by image analysis of the cross section of the magnetic material base
  • FIG. 12B is a graph in which the particle size is measured by image analysis of the cross section of the magnetic material exterior.
  • the particle size ( ⁇ m) and the vertical axis are the probability density (standardization).
  • FIG. 1 shows the particle size distribution counted by the image analysis of the cross section of the magnetic material base
  • 2 shows the particle size distribution as a result of fitting to 1.
  • 3 shows the particle size distribution counted by the image analysis of the cross section of the magnetic material exterior
  • 4 shows the particle size distribution as a result of fitting to 3.
  • STEP2 In order to express 2 and 4 of FIG. 12 by the particle size distribution of the large particles and the particle size distribution of the small particles, a graph showing the particle size distribution of each of the large particles and the small particles was created as shown in FIG.
  • FIG. 13 is a graph showing the particle size distribution of large particles and small particles in the cross section of the magnetic material base, and FIG.
  • FIG. 13 is a graph showing the particle size distribution of large particles and small particles in the cross section of the magnetic material exterior.
  • the horizontal axis is the particle size ( ⁇ m) and the vertical axis is the frequency.
  • 5 shows the lognormal distribution of large particles
  • 6 shows the lognormal distribution of small particles
  • the sum of 5 and 6 in FIG. 13 (a) is 2 in FIG. 12 (a). It becomes.
  • 7 shows the lognormal distribution of large particles
  • 8 shows the lognormal distribution of small particles
  • the sum of 7 and 8 in FIG. 13 (b) is shown in FIG. 12 (b).
  • STEP3 Next, based on 5 and 7 of FIG.
  • FIG. 14A is a graph showing the cumulative frequency distribution of the lognormal distribution of 5 large particles and the lognormal distribution of large particles in FIG. 13, and FIG. 14B is the lognormal distribution of 7 large particles in FIG. It is a graph which shows the cumulative frequency distribution of the lognormal distribution of a large particle, the horizontal axis is particle diameter ( ⁇ m), the left vertical axis is frequency, and the right vertical axis is cumulative. 9 indicates the cumulative frequency distribution of the lognormal distribution of 5 large particles, and 10 indicates the cumulative frequency distribution of the lognormal distribution of 7 large particles.
  • STEP4 Using FIGS.
  • the lower limit of the particle size of the object for which the Voronoi division of the cross section of the magnetic body base and the magnetic body exterior in the element body is to be performed was determined.
  • the lower limit of the particle size of the target for Voronoi division of the cross section of the magnetic body base and the magnetic body exterior in the element body is recognized so that the small particle size is not recognized as much as possible and the particles on the lower limit side of the large particles are recognized. It is desirable to decide to be done.
  • the lower limit value is the particle size when the cumulative number of large particles in which the particle size distribution rises is 0.01.
  • FIG. 15 shows particles having a particle size equal to or larger than the lower limit value extracted using a magnetic material-based cross-sectional image of the element body.
  • the average particle size is the median diameter D50, which means a volume-based median diameter.
  • D10 and D90 are particle sizes when the cumulative totals are 10% and 90%, respectively, on a volume basis.
  • the volume ratio and particle size of large particles and small particles can be determined by analyzing an SEM (scanning electron microscope) image obtained by photographing a cross section.
  • a cross section extending in the longitudinal direction of the element body including the winding shaft of the winding part of the element body is cut out with a wire saw or the like and separated into individual pieces.
  • reflected electron images of 300x and 1000x images are obtained by SEM in a predetermined region of the magnetic material base in the element body and a predetermined region of the magnetic material exterior in the element body, respectively. Acquire 5 visual fields at a time. The reason for acquiring both the 300x image (low magnification image) and the 1000x image (high magnification image) is to accurately analyze both the particle size of the large particles and the particle size of the small particles.
  • the acquired SEM image is binarized using image analysis software, and the cross section of the magnetic powder in the predetermined region of the magnetic material base and the predetermined region of the magnetic material exterior in the binarized image.
  • Find the equivalent diameter of the circle A histogram is obtained by counting the frequency of the equivalent circle diameter obtained by image analysis.
  • the frequency in the 1000x image is multiplied by the square of (1000/300).
  • the value of the particle size in which the variation of the histogram of the 1000-fold image is larger than the variation of the histogram of the 300-fold image is obtained, and the value of the 300-fold image is adopted for the frequency of the particle size larger than this particle size.
  • the value of 1000 times image is adopted to make one histogram.
  • the frequency of the histogram is multiplied by the volume calculated from the particle size interval and divided by the particle size based on the metric morphology (Reference: RT DeHoff).
  • RT DeHoff metric morphology
  • F.N. Rines Kunio Makishima, Yasutada Shinohara, Translated by Takashi Komori, "Morphology", Uchida Otsuru Noshinsha, 1972, pp. 167-203.
  • the above calculations are based on studies of metric morphology, where particles with smaller cross-sectional areas appear more frequently.
  • normalization is performed by dividing the frequency of each section by the total frequency so that the total frequency is 1.
  • Equation 1 The probability density function of the lognormal distribution is given by Equation 1 below.
  • the variable x corresponds to the data interval particle size
  • corresponds to the logarithmic variance
  • corresponds to the logarithmic average. Since this probability density function is expressed for each of the large and small particles, the variables are x1, x2 given as the particle size and ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 1, ⁇ 2 given arbitrarily. Note that 1 at the end of each variable means a large particle, and 2 means a small particle. Furthermore, in order to express the probability density function of large particles and the probability density function of small particles as one probability density function, a predetermined ratio (p1, p2) is multiplied by each probability density function and summed. .. The probability density function obtained by synthesizing large particles and small particles thus obtained is standardized so that it can be fitted to a volume-based histogram.
  • the data interval particle size x1 and x2 are given by the data interval of the volume-based histogram. Therefore, in order to fit the volume-based histogram by the synthesized probability density function, the variances ⁇ 1 and ⁇ 2, the mean ⁇ 1 and ⁇ 2, and the ratios p1 and p2 are used as variables so that the difference between the two is minimized by the least squares method.
  • Optimize From the probability density functions of each of the large and small particles given by the variables optimized in this way, the value of the data interval that accumulates the normalized density functions and becomes 0.5 is obtained, and each of the large and small particles Obtain the average particle size. Further, from the optimized ratio of p1 and p2, a volume-based blending ratio (volume ratio) of large particles and small particles is obtained.
  • Voronoi division was performed.
  • the magnetic material base region 306 is subjected to Voronoi division using a magnetic powder having a diameter equivalent to a circle of 6.5 ⁇ m or more as a base point, and as shown in FIG. 11 (c).
  • Voronoi division was performed on the magnetic material exterior region 308 with a magnetic powder having a circle-equivalent diameter of 11.5 ⁇ m or more as a base point.
  • Table 2 shows the results of calculating the standard deviation of the area of the Voronoi division region obtained by this Voronoi division. Further, Table 2 shows the result of obtaining the filling rate by calculating the area ratio of the metal particles in the observation field of view based on the image obtained by binarizing the SEM image. Interpretation of area factor as filling factor is based on metric morphology (references: RT DeHoff, NF Rines, translated by Kunio Makishima, Yasutada Shinohara, Takashi Komori, "Measurement Morphology", Uchida It is known by Otsuru Farm Shinsha, 1972, pp. 52-55).
  • the standard deviation of the area of the Voronoi division region of the magnetic material exterior 6 is smaller than the standard deviation of the area of the Voronoi division region of the magnetic material base 8. It was also found that the filling rate of the magnetic powder based on the magnetic material is larger than the filling rate of the magnetic powder on the exterior of the magnetic material. Since the magnetic permeability of such an inductor is higher in the magnetic material base than in the magnetic material exterior, the inductance value can be made larger than that of the conventional inductor.
  • Example 2 different materials are used for the material of the large particles of the magnetic powder based on the magnetic material and the material of the large particles of the magnetic powder on the exterior of the magnetic material, and the material of the small particles of the magnetic powder based on the magnetic material and the magnetic material.
  • the same material was used for the material of the small particles of the magnetic powder on the exterior, and the same material was used for the resin based on the magnetic material and the resin on the exterior of the magnetic material to form the element body.
  • the ratio of the average particle size of the small particles to the average particle size of the large particles is 8, and the magnetic powder on the exterior of the magnetic material is that of the small particles with respect to the average particle size of the large particles.
  • the ratio of the average particle size was 5.3.
  • the dimensions of the element body 2 used in this example were 2.0 mm in the longitudinal direction and 1.2 mm in the lateral direction.
  • the material, particle size ( ⁇ m), and ratio (%) of the large particles and the small particles to the total volume of the magnetic powder used in this example were as shown in Table 3.
  • Voronoi division was performed on the magnetic material base region 306 and the magnetic material exterior region 308 by the same method as in Example 1. At this time, the Voronoi division was performed using a magnetic powder having a circle equivalent diameter of 6 ⁇ m or more as a base point, and the standard deviation of the area of the Voronoi division region was calculated. As a result, Table 4 was obtained. Further, the filling rate was obtained by calculating the area ratio of the metal particles in the observation field of view based on the image obtained by binarizing the SEM image, and the result is as shown in Table 4.
  • the standard deviation of the area of the Voronoi division region of the magnetic material base 8 is smaller than the standard deviation of the area of the Voronoi division region of the magnetic material exterior 6. It was also found that the filling rate of the magnetic powder on the exterior of the magnetic material is larger than the filling rate of the magnetic powder based on the magnetic material. Therefore, in the inductor 1 manufactured in this embodiment, the rated current value determined by the decrease in the inductance value can be increased.
  • the standard deviation of the area of the Voronoi division region of the magnetic material base 8 is 230 or more and 300 or less
  • the standard deviation of the area of the Voronoi division region of the magnetic material exterior 6 is 190 or more and 290 or less. It became clear that it was desirable. These standard deviation ranges were also effective in reducing the concentration of magnetic flux between locally adjacent particles in each of the magnetic base 8 and the magnetic exterior 6.
  • the filling rate of the magnetic powder filled in the inductor contributes to the determination of the magnetic permeability of the inductor, and therefore contributes to the determination of the inductance value L of the inductor.
  • the filling rate of the magnetic powder contained in the magnetic material base 8 is 80% or more
  • the filling rate of the magnetic powder contained in the magnetic material exterior 6 is It was 77% or more, and both were sufficient filling rates.
  • the rated current value determined by the decrease in magnetic permeability and the inductance value When the magnetic permeability is high, the magnetic material is magnetically saturated at a lower magnetic field.
  • the inventors of the present invention have determined that it is desirable to set the upper limit of the filling rate of the magnetic powder contained in the magnetic material base 8 and the magnetic material exterior 6 to 85%.
  • the filling rate of the magnetic powder contained in the magnetic material base 8 is 80% or more and 85% or less, and the filling rate of the magnetic powder contained in the magnetic material exterior 6 is 77% or more and 85% or less. It was concluded that it is desirable.
  • the inductor has a coil 54 having a winding portion 44 and a pair of drawing portions 40, 42 drawn from the winding portion 44, and a first magnetism in which the coil 54 is embedded.
  • the element body 2 containing the magnetic powder containing the powder and the second magnetic powder is provided, and the average particle size of the first magnetic powder is larger than the average particle size of the second magnetic powder.
  • the boronoy is divided with the center of gravity of each magnetic powder as the base point, and the boronoy with the magnetic powder having a particle size of 6 ⁇ m or more as the base point. When the standard deviation of the area of the divided region is calculated, the standard deviation is 300 or less.
  • the inductor configured as described above can suppress the decrease in the rated current value, which is determined by the decrease in the inductance value, even if the filling rate of the magnetic powder is increased.
  • the magnetic powder filled in the inductor configured as described above contains large particles and small particles having different average particle sizes.
  • the small particles are filled in the gaps between the large particles, and the filling rate of the magnetic powder to be efficiently filled in the inductor can be increased.
  • the manufacturing method of the inductor 1 is (1) Step of forming magnetic base 8 and (2) The process of forming the coil 54 and (3) Molding / curing process and (4) Step of forming exterior resin on the body, (5) A step of removing the exterior resin of the element body, the coating layer of the lead wire, and the fusion layer. (6) The step of forming the external terminals 4a and 4b is included.
  • Step of Forming Magnetic Material Base 8 A mixture of magnetic powder and resin is filled into a mold cavity in which a columnar portion 16 and a base portion 10 can be formed.
  • the mold has, for example, a first portion having a shape and depth for forming the base portion 10, and a second portion provided on the bottom surface of the first portion and having a shape and depth for forming a columnar portion. It has a cavity with and.
  • a magnetic powder and resin mixture is pressed in a mold at a pressure of about 1 t / cm 2 to 10 t / cm 2 for several seconds to several minutes to form a magnetic base.
  • the magnetic powder base 8 may be formed by pressurizing the mixture of the magnetic powder and the resin at a temperature equal to or higher than the softening temperature of the resin (for example, 60 ° C. to 150 ° C.). Next, a temperature equal to or higher than the curing temperature of the resin (for example, 100 ° C. to 220 ° C.) is applied to cure the resin to obtain a base 10 and a magnetic base 8 having a columnar portion 16 formed on the base portion 10. In some cases, it may be semi-cured, in which case it is semi-cured by adjusting the temperature (for example, 100 ° C. to 220 ° C.) and the curing time (1 minute to 60 minutes).
  • Step of Forming Coil 54 By winding a lead wire around the columnar portion 16 of the obtained magnetic material base 8, the winding portion 44 and the pair of drawing portions 40 drawn out from the winding portion 44, A coil 54 having 42 is formed.
  • the lead wire a flat wire having a covering layer and a rectangular cross section is used.
  • the winding portion 44 is formed by winding one of the wide surfaces of the conducting wire in contact with the side surface of the columnar portion 16 in two upper and lower stages with respect to the columnar portion 16 so that both ends of the conducting wire are located on the outer periphery. Ru.
  • the pair of lead-out portions 40, 42 of the coil 54 is formed by crushing a portion of the magnetic material base 8 ahead of the portion arranged close to the cutouts 14 and 15 of the base portion 10 of the magnetic base 8, thereby winding the winding portion 44.
  • the tip portions 40a and 42a having a wider surface wider than that of the lead wire of the above are formed.
  • a pair of drawing portions 40, 42 of the coil 54 are pulled out from one side surface of the base portion 10 of the magnetic base 8.
  • the pair of drawers 40 and 42 are twisted toward the center of the base portion 10 of the magnetic base 8, respectively, so that one of the wide surfaces 66 comes into contact with the inner surfaces of the notches 14 and 15. It is pulled out to the lower surface 10b side of the base portion 10.
  • the tip portions 40a, 42a of the drawer portions 40, 42 pulled out to the lower surface 10b side are bent and arranged on the lower surface 10b of the magnetic material base 8.
  • the magnetic base 8 to which the coil 54 obtained in the above step is attached has a convex portion on the bottom surface of the cavity with the lower surface 10b of the base portion 10 facing the bottom surface of the cavity. It is housed in the cavity of the mold to be held, and the lower surface 10b of the base 10 is brought into contact with the bottom surface of the cavity of the mold. Next, the cavity is filled with a mixture of magnetic powder and resin. Further, in a state where the mixture of the magnetic powder and the resin is heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the resin (for example, 60 ° C. to 150 ° C.) in the mold, the pressure is applied at about 100 kg / cm 2 to 500 kg / cm 2 .
  • the magnetic body exterior 6, the coil 54, and the magnetic body base 8 are integrated to form the element body 2.
  • the curing may be performed after molding.
  • the magnetic material base 8 and the coil 54 wound around the columnar portion 16 of the magnetic material base 8 are built in, and the recess 12 (standoff) is built in the mounting surface (lower surface 10b of the base portion 10). ) Is formed.
  • the mixture of magnetic powder and resin filled in the mold is pressed, molded, and cured, the mixture of magnetic powder and resin is subjected to the softening temperature of both the resin and the fusion layer of the lead wire by using the mold.
  • temperature e.g., 60 °C ⁇ 150 °C
  • 100kg / cm 2 ⁇ 500kg / cm 2 approximately and heated at the curing temperature or higher of the resin (e.g., 100 °C ⁇ 220 °C) was added to
  • the lead wire of the upper step portion 46 and the lead wire of the lower step portion 48 of the winding portion 44 of the coil 54 are formed in a nested shape with each other.
  • the region in which the lead wire of the upper step portion 46 and the lead wire of the lower step portion 48 are formed in a nested manner may be formed not over the entire circumference of the winding portion 44 but as a part thereof.
  • a portion in which the upper portion of the lead wire is inclined in the direction away from the winding shaft B2 is formed on the lead wire of the upper portion 46 of the winding portion 44.
  • the protruding portion 50 and the straight portion 52 are formed on a part of the upper portion 46.
  • the columnar portion 16 of the magnetic material base 8 with which the inner circumference of the winding portion 44 is in contact is thicker at the tip than at the root portion, and the protruding surface 22 and the flat surface 24 are formed on the side surface.
  • exterior resin is formed on the entire surface of the obtained element body 2.
  • the exterior resin is formed by applying a thermosetting resin such as an epoxy resin, a polyimide resin, or a phenol resin, or a thermoplastic resin such as a polyethylene resin or a polyamide resin to the surface and curing the thermosetting resin.
  • Step of removing the exterior resin, the coating layer of the lead wire, and the fusion layer The element body 2 on which the exterior resin is formed is fused with the exterior resin at the position where the external terminals 4a and 4b are formed and the coating layer of the lead wire. The layer is removed. Removal of the coating layer and the fusion layer of the exterior resin and the conducting wire is performed by using physical means such as laser, blasting, and polishing.
  • Silver powder is contained so that the tip portions 40a and 42a of the drawer portions 40 and 42 of the coil 54 are covered at the positions where the external terminals 4a and 4b on the mounting surface of the element body 2 are formed. Resin is applied. At this time, the resin containing silver powder may be applied so that both end regions of the tip portions 40a and 42a of the drawing portions 40 and 42 of the coil 54 are covered and the central regions 40b and 42b are exposed.
  • the element body 2 is plated, and external terminals 4a and 4b are formed on the portion of the element body 2 from which the exterior resin has been removed.
  • the external terminals 4a and 4b are formed by plating and growing on the metallic magnetic powder exposed on the surface of the element body 2 and on the resin containing the silver powder. Further, when the resin containing silver powder covers both end regions of the tip portions 40a and 42a of the coil 54 withdrawal portions 40 and 42 and is applied so that the central regions 40b and 42b are exposed, the external terminals 4a and 4b Is formed by plating and growing on the metal magnetic powder exposed on the surface of the element body 2, on the resin containing silver powder, and on the central regions 40b and 42b of the tip portions 40a and 42a of the drawing portions 40 and 42 of the coil 54. Will be done.
  • the plating growth forms, for example, a nickel layer made of nickel and then a tin layer made of tin on the nickel layer.
  • the inductor 1 shown above includes a coil 54, a magnetic material base 8, a magnetic material exterior 6, and external terminals 4a and 4b, but is not limited thereto.
  • the inductor according to the present invention may not include the magnetic material base 8, but may be composed of a coil 54, a magnetic material exterior 6, and external terminals 4a and 4b.
  • the coil 54 of the inductor 1 shown above has an oval shape in a plan view, but the present invention is not limited to this.
  • the plan-view shape of the coil 54 may be, for example, an elliptical ring shape, a perfect circular ring shape, a substantially rectangular ring shape with curved corners, or the like.

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Abstract

磁性粉の充填率を高くしても直流重畳特性の低下を抑えることができるように、巻回部及び巻回部から引き出された1対の引き出し部を備えるコイルと、コイルが埋設された、第1の磁性粉と第2の磁性粉とを含む磁性粉を含有する素体を備え、第1の磁性粉の平均粒径は、第2の磁性粉の平均粒径よりも大きく、素体の、巻回部の巻軸を含み素体の長手方向に延在する断面において、各磁性粉の重心を母点にボロノイ分割を行い、粒径が6μm以上の磁性粉を母点としたボロノイ分割領域の面積の標準偏差を算出すると、標準偏差が300以下であるインダクタを提供する。

Description

インダクタ
 本発明は、インダクタに関する。
 電子機器に用いられるインダクタ、特に、電源用のインダクタは、小型化が要求されるとともに、高い性能(高いインダクタンス値、高い直流重畳特性等)を有することが求められている。このようなインダクタの1つとして、素体内に埋設されたコイルと、コイルに接続され素体から露出している外部端子とを有するインダクタがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2007-165779号公報
 特許文献1に記載されたようなインダクタの性能を向上させるために、インダクタに含有される磁性粉の充填率を高くすることが考えられる。しかしながら、磁性粉の充填率を高くすると、磁気飽和が起こりやすくなり直流重畳特性が低下するという問題があった。
 本発明の1態様は、磁性粉の充填率を高くしても直流重畳特性の低下を抑えることができるインダクタを提供することを目的とする。
 本発明の1態様に係るインダクタは、巻回部及び巻回部から引き出された1対の引き出し部を備えるコイルと、コイルが埋設された、第1の磁性粉と第2の磁性粉とを含む磁性粉を含有する素体を備え、第1の磁性粉の平均粒径は、第2の磁性粉の平均粒径よりも大きく、素体の、巻回部の巻軸を含み素体の長手方向に延在する断面において、各磁性粉の重心を母点にボロノイ分割を行い、粒径が6μm以上の磁性粉を母点としたボロノイ分割領域の面積の標準偏差を算出すると、標準偏差が300以下であることを特徴とする。
 本発明の1態様は、磁性粉の充填率を高くしても直流重畳特性の低下を抑えることができるインダクタを提供することを目的とする。
本発明の実施形態1に係るインダクタを示す上方斜視図である。 本発明の実施形態1に係るインダクタを示す下方斜視図である。 図1のインダクタの磁性体ベースのみを示す斜視図である。 図1のインダクタのコイルのみを示す斜視図である。 図1のA1-A1線における断面図である。 図1のA2-A2線における断面図である。 図1に示すインダクタの上段部の開口端面を含む面における巻回部の輪郭線を示す図である。 図1に示すインダクタの下段部の境界面を含む面における巻回部の輪郭線を示す図である。 図1に示すインダクタに配置された導電性樹脂層を示す図である。 ボロノイ分割を説明する図である。 (a)素体の断面の一例を示す図と、(b)磁性体ベース領域のボロノイ分割領域の一例を示す図と、(c)磁性体外装領域のボロノイ分割領域の一例を示す図である。 (a)磁性体ベースの断面における粒度分布を示すグラフ、(b)磁性体外装の断面における粒度分布を示すグラフである。 (a)磁性体ベースの断面における大粒子及び小粒子の粒度分布を示すグラフ、(b)磁性体外装の断面における大粒子及び小粒子の粒度分布を示すグラフである。 (a)磁性体ベースの断面における大粒子の粒度分布及び大粒子の対数正規分布の累積度数分布を示すグラフ、(b)磁性体外装の断面における大粒子の粒度分布及び大粒子の対数正規分布の累積度数分布を示すグラフである。 磁性体ベースの断面画像を模式的に示した図である。
 以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態や実施例を説明する。なお、以下に説明するインダクタは、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。
 各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態や実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態や実施例で示した構成の部分的な置換又は組み合わせは可能である。後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。また、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、及び、それらの用語を含む別の用語)を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
1.実施形態1
 図1から図9を参照しながら、本発明の実施形態1に係るインダクタについて説明する。図1は、本発明の実施形態1に係るインダクタを示す上方斜視図である。図2は、本発明の実施形態1に係るインダクタを示す下方斜視図である。図3は、図1のインダクタの磁性体ベースのみを示す斜視図である。図4は、図1のインダクタのコイルのみを示す斜視図である。図5は、図1のA1-A1線における断面図である。図6は、図1のA2-A2線における断面図である。図7は、図1に示すインダクタの上段部の開口端面を含む面における巻回部の輪郭線を示す図である。図8は、図1に示すインダクタの下段部の境界面を含む面における巻回部の輪郭線を示す図である。図9は、図1に示すインダクタに配置された導電性樹脂層を示す図である。
1.実施形態1
 図1及び図2に示すように、インダクタ1は、素体2と素体2の表面に形成された1対の外部端子4a、4bとを備える。素体2は、磁性体ベース8、コイル54、及び磁性体外装6を含む。
 磁性体ベース8は、ベース部10とベース部10の上面10aに形成された柱状部16とを有する。
 コイル54は、柱状部16に巻回された巻回部44と、巻回部44の外周部から引き出された1対の引き出し部40、42を有する。巻回部44は、互いに対向する幅広面を有する、断面が矩形形状の1本の導線により構成され、幅広面の一方を柱状部16の側面に接触させ、柱状部16に対して上下2段に巻回して形成され、巻回部の両端が外周に位置し、内周部を構成する導線で互いに繋がった上段部46及び下段部48を有する。巻回部44は、素体2の上面から透視した平面視形状が、短手方向及び長手方向を有する円環形状である。巻回部44の上段部は、短手方向に突出する突出部と、短手方向に延在し、長手方向に突出する直線部52を有する。1対の引き出し部40、42は、巻回部44の外周からそれぞれベース部10の側面に向かって引き出され、先端部分40a、42aがベース部10の下面10bに配置されている。
 磁性体外装6は、磁性体ベース8の一部、引き出し部40、42の一部、及び巻回部44の少なくとも一部を覆っている。
 1対の外部端子4a、4bは、1対の引き出し部40、42の先端部分40a、42aと先端部分40a、42aの周辺の下面10bとを覆って配置されている。
 以下、各構成部材について詳細に説明する。
(1)磁性体ベース
 磁性体ベース8は、ベース部10と柱状部16とを備える。
<ベース部>
 ベース部10は、図3に示すように、上面10a及び下面10bが長手方向と短手方向とを有する略矩形形状の板状の部材である。ベース部10は、長手方向に延在する第1側面10cと短手方向に延在する第2側面10dとが形成する角部、及び第1側面10cと短手方向に延在する第4側面10fとが形成する角部に、切り欠き14、15を有する。切り欠き14、15は、コイル54の引き出し部40、42を配置するためのものである。ベース部10の下面10bの中央部には、図2に示すように、短手方向に沿って凹部12が設けられる。ベース部10の下面10bは、後述するように、外部端子4a、4bが設けられ、インダクタ1の実装面となる。ベース部10の長手方向の長さは、例えば約1.4mm~2.2mmであり、短手方向の長さは、例えば0.6mm~1.4mmであり、厚さ(上面10aと下面10bとの間の長さ)は、例えば0.1mm~0.2mmである。
<柱状部>
 柱状部16は、ベース部10の上面10aに配置されている。
 柱状部16は、巻軸B1に略直交する断面のベース部10側の根元部分における形状が、短手方向及び長手方向を有する略長円形状である。巻軸B1は、柱状部16のベース部10側の根元部分における中心軸と一致している。また、柱状部16の短手方向及び長手方向は、ベース部10の短手方向及び長手方向と略一致している。柱状部16の側面は、ベース部10の長手方向に延在する2つの平面領域28、30と、2つの平面領域28、30を接続する2つの湾曲面領域32、34とを有する。柱状部16の高さは、コイル54を形成する導線の略2倍である。柱状部16を上下2等分し、上部18、下部20としたとき、上部18における第1平面領域28は、短手方向に突出する突出面22を有する。突出面22は湾曲した面である。突出面22の突出度合いは、ベース部10から離れるにしたがって大きくなっている。従って、柱状部16の上部18は、ベース部10から離れるにしたがって太くなっている(図5参照)。
 また、柱状部16の上部18における第1湾曲面領域32は、短手方向に延在する平面24を有する。平面24の突出度合いは、ベース部10から離れるにしたがって大きくなっている。従って、柱状部16の上部18は、ベース部10から離れるにしたがって太くなっている(図6参照)。
 さらに、柱状部16は、柱状部16の巻軸B1とベース部10の第1側面10cとの間の長さD1が、柱状部16の巻軸B1とベース部10の第3側面10eとの間の長さD2よりも長くなるようにベース部10の上面10aに配置されている。
 次に、磁性体ベース8の材質について説明する。磁性体ベース8は、磁性粉と樹脂を含有する複合磁性体により形成される。磁性粉は、大粒子(第1の磁性粉)と平均粒径が大粒子の平均粒径よりも小さい小粒子(第2の磁性粉)とを含有する。大粒子の平均粒径は、例えば15μm以上25μm以下であり、小粒子の平均粒径は、例えば1.5μm以上4.0μm以下である。磁性体ベース8は、磁性粉の充填率が60wt%以上、好ましくは80wt%以上である。磁性粉は、Fe、Fe-Si-Cr、Fe-Ni-Al、Fe-Cr-Al、Fe-Si、Fe-Si-Al、Fe-Ni、Fe-Ni-Mo等の鉄系の金属磁性粉、他の組成系の金属磁性粉、アモルファス等の金属磁性粉、表面がガラス等の絶縁体で被覆された金属磁性粉、表面を改質した金属磁性粉、ナノレベルの微小な金属磁性粉末が用いられる。樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂又は、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられる。
(2)コイル
 図1及び図4に示すように、コイル54は、柱状部16に巻回された巻回部44と巻回部44の外周部から引き出された1対の引き出し部40、42を有する。
 コイル54を形成するために用いられる導線は、導体の表面に絶縁性を有する被覆層と、被覆層の表面に融着層を有する導線であって、互いに対向する幅広面64、66を有する、断面が矩形形状の導線(いわゆる、平角線)である。導体は、例えば銅等で形成され、幅が140μm~170μm、厚みが67μm~85μmである。被覆層は、ポリアミドイミド等の絶縁性樹脂で形成され、厚みが例えば、1μm~7μm、好ましくは6μmである。融着層は、巻回部を構成する導線同士を固定できる様に自己融着成分を含む熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等で形成され、厚みが、例えば1μm~3μm、好ましくは1.5μmである。従って、導線の線幅方向の長さ(幅広面64、66の幅、線幅)w1は、例えば144μm~190μmであり、厚さ(対向する幅広面64、66間の長さ)t1は、例えば71μm~105μmである。
<巻回部>
 巻回部44は、この様な導線1本を用いて形成され、両端が外周に位置する様に上下2段に巻回されて、上段部46及び下段部48が形成される。上段部46及び下段部48は、内周部を構成する導線によって互いに繋がっている。巻回部44は、巻軸B2が柱状部16の巻軸B1と略一致し、導線の幅広面が柱状部16の側面に接触する様に柱状部16に巻回されている。巻回部44は、下段部48の開口端面H1を磁性体ベース8のベース部10の上面10aに略一致させて配置されている。また、上段部46の開口端面H2は、柱状部16の上面16aと略一致している。巻回部44は、平面視形状が、短手方向と長手方向とを有する長円環形状である。巻回部44は、第1平面領域56及び第2平面領域58と、2つの平面領域56、58を接続する第1湾曲領域60と、第2湾曲領域62と、を有する。第1平面領域56は、磁性体ベース8の柱状部16の第1平面領域28に沿った領域であり、第2平面領域58は、柱状部16の第2平面領域30に沿った領域である。第1湾曲領域60は、柱状部16の第1湾曲面領域32に沿った領域であり、第2湾曲領域62は、柱状部16の第2湾曲面領域34に沿った領域である。上段部46の第1平面領域56は、柱状部16の突出面22に沿った、短手方向に突出する突出部50を含む。また、上段部46の第1湾曲領域60は、柱状部16の平面24に沿った、短手方向に延在する直線部52を含む。
(突出部)
 突出部50は、導線が湾曲しながら短手方向に突出している領域である。突出部50の導線は、線幅方向が巻軸B2に対して傾斜している。突出部50の導線の線幅方向は、下段部48から離れるにしたがって巻軸B2から離れるように傾斜している(図5参照)。
従って、突出部50は、上段部46及び下段部48の境界面H3と上段部46の開口端面H2との間で、短手方向に突出しており、その突出度合いは、開口端面H2で最大になっている。
 図7及び図8を参照して、突出度合いが最大になる開口端面H2における突出部50の最大寸法を説明する。まず、図7及び図8に示された巻回部44の輪郭線100について説明する。
 図7に示すように、上段部46の開口端面H2における巻回部44の輪郭線100は、巻回部44の内周輪郭線102と巻回部44の外周輪郭線104とを含む。
 内周輪郭線102は、第1平面領域56の内周輪郭線106、第2平面領域58の内周輪郭線108、第1湾曲領域60の内周輪郭線110、及び第2湾曲領域62の内周輪郭線112から構成される。さらに、第1平面領域56の内周輪郭線106は、突出部50の内周輪郭線114を含み、第1湾曲領域60の内周輪郭線110は、直線部52の内周輪郭線116を含む。またさらに、第2平面領域58の内周輪郭線108は、一点鎖線で示す様に、内周輪郭線108の内側に位置して、上段部46の開口端面H2から下段部48の境界面H3に向けて延在する導線によって形成される内周輪郭線108’を含む。
 外周輪郭線104は、第1平面領域56の外周輪郭線120、第2平面領域58の外周輪郭線122、第1湾曲領域60の外周輪郭線124、及び第2湾曲領域62の外周輪郭線126から構成される。さらに、第1平面領域56の外周輪郭線120は、突出部50の外周輪郭線128を含み、第1湾曲領域60の外周輪郭線124は、直線部52の外周輪郭線130を含む。
 図8に示すように、巻回部44の下段部48の境界面H3における巻回部44の輪郭線150は、巻回部44の内周輪郭線152と巻回部44の外周輪郭線154とを含む。 
内周輪郭線152は、第1平面領域56の内周輪郭線156、第2平面領域58の内周輪郭線158、第1湾曲領域60の内周輪郭線160、及び第2湾曲領域62の内周輪郭線162から構成される。またさらに、第2平面領域58の内周輪郭線158は、一点鎖線で示す様に、内周輪郭線158の内側に位置して、下段部48の境界面H3から上段部46の開口端面H2に向けて延在する導線によって形成される内周輪郭線158’を含む。
 外周輪郭線154は、第1平面領域56の外周輪郭線170、第2平面領域58の外周輪郭線172、第1湾曲領域60の外周輪郭線174、及び第2湾曲領域62の外周輪郭線176から構成される。
 突出部50の内周輪郭線114における2つの端部114a、114b間の長手方向の長さy3は、第1平面領域56の内周輪郭線106における2つの端部106a、106b間の長さy4の1/4~3/4程度である(図7参照)。
 第2平面領域58の内周輪郭線108の内側に位置して、上段部46の開口端面H2から下段部48の境界面H3に向けて延在する導線によって形成される内周輪郭線108’と突出部50の内周輪郭線114との間の短手方向の最大長さx2は、下段部48の第1平面領域56の内周輪郭線156と第2平面領域58の内周輪郭線158の内側に位置して、下段部48の境界面H3から上段部46の開口端面H2に向けて延在する導線によって形成される内周輪郭線158’との間の長さx1のおよそ1/6~1/3だけ、長さx1より長い(図7及び図8参照)。長さx2は、内周輪郭線102の短手方向の幅に相当する。
 次に、突出部50における導線と突出部50の下方に位置する下段部48の導線との配置関係について説明する。図5に示すように、突出部50の各周の導線は、下段部48の各周の導線の直上に配置されていない。具体的には、突出部50の内側から1周目の第1導線70aは、下段部48の第1周目の第1導線72aと第2周目の第2導線72bとの上方に配置されている。つまり、突出部50の第1導線70aは、下段部48の第1導線72a及び第2導線72bに支持されている。同様に、突出部50の第2周目以降の導線も、下段部48の連続する周の2つの導線に支持されている。ただし、突出部50の最外周の導線70cは、下段部48の最外周の導線72cのみに支持されている。さらに、突出部50の導線と突出部50の下方に位置する下段部48の導線との境界面H3の断面は、略波形形状になっている。
(直線部)
 直線部52の導線は、図6に示すように、線幅方向が巻軸B2に対して傾斜している。
直線部52の導線の線幅方向は、下段部48から離れるにしたがって巻軸B2から離れるように傾斜している。従って、直線部52は、上段部46及び下段部48の境界面H3と上段部46の開口端面H2との間で、長手方向に突出しており、その突出度合いは、開口端面H2で最大になっている。
 図7を参照して、直線部52の短手方向の長さを説明する。直線部52の内周輪郭線116の長さ(2つの端部116a、116b間の長さ)x4は、第1平面領域56の内周輪郭線106と、第2平面領域58の内周輪郭線108の内側に位置して、上段部46の開口端面H2から下段部48の境界面H3に向けて延在する導線によって形成される内周輪郭線108’との間の長さx3の1/4~3/4程度である。さらに、図7に加えて図8を参照して、直線部52の突出度合いを説明する。直線部52の内周輪郭線116と第2湾曲領域62の内周輪郭線112との間の長手方向の最大長さy2は、下段部48の第1湾曲領域60の内周輪郭線160と第2湾曲領域62の内周輪郭線162の間の長手方向の最大長さy1のおよそ1/8~1/6だけ、長さy1より長い。長さy2は、内周輪郭線102の長手方向の幅に相当する。
 また、直線部52の各周の導線も突出部50の導線同様、最外周の導線70cを除いて、直線部52の下方に位置する下段部48の2つの隣接する周の導線に支持されている。さらに、直線部52の導線と直線領域の下方に位置する下段部の各周の導線との境界面H3の断面も、略波形形状になっている。
<引き出し部>
 次に、図1及び図4を参照して、引き出し部40、42について説明する。
 1対の引き出し部40、42はそれぞれ、巻回部44の各段部46、48の最外周の導線に連続している。1対の引き出し部40、42は、磁性体ベース8のベース部10の切り欠き14、15を介して、上面10a側から下面10b側に引き出されている。1対の引き出し部40、42は、幅広面64、66がベース部10の上面10aと略平行になるように、ベース部10の上面10a側で略90度ねじられている。下面10b側に引き出された引き出し部40、42の先端部分40a、42aは、一方の幅広面66が下面10bに接するように配置されている。また、1対の引き出し部40、42の切り欠き14、15に近接している部分よりも先の部分の導線の線幅は、巻回部44の銅線の線幅よりも広く、1対の引き出し部40、42の切り欠き14、15に近接している部分よりも先の部分の導線の厚さは巻回部44の導線の厚さよりも薄い。
(3)磁性体外装
 磁性体外装6は、磁性体ベース8のベース部10の上面10a及び切り欠き14、15の内側面と、磁性体ベース8の柱状部16と、コイル54の巻回部44と、コイル54の引き出し部40、42のうち先端部分40a、42aを除く領域と、を覆っている。ただし、巻回部44の第2平面領域58における最外周の導線の外側幅広面64aは、磁性体外装6から露出していてもよい。この場合、導線の外側幅広面64aが、磁性体ベース8のベース部10の第3側面10eと略同一平面に配置されていることが望ましい。これは、柱状部16の巻軸B1とベース部10の第1側面10cとの間の長さD1と、コイル54を形成する導線の厚さt1及び巻き数Nと、を適宜設定することで実現できる。
 磁性体外装6は、磁性粉と樹脂を含有する複合磁性体により形成される。磁性粉は、大粒子(第1の磁性粉)と平均粒径が大粒子の平均粒径よりも小さい小粒子(第2の磁性粉)とを含有する。大粒子の平均粒径は、例えば15μm以上25μm以下であり、小粒子の平均粒径は、例えば1.5μm以上4μm以下である。磁性体外装6は、磁性粉の充填率が60wt%以上、好ましくは80wt%以上である。磁性粉は、Fe、Fe-Si-Cr、Fe-Ni-Al、Fe-Cr-Al、Fe-Si、Fe-Si-Al、Fe-Ni、Fe-Ni-Mo等の鉄系の金属磁性粉、他の組成系の金属磁性粉、アモルファス等の金属磁性粉、表面がガラス等の絶縁体で被覆された金属磁性粉、表面を改質した金属磁性粉、ナノレベルの微小な金属磁性粉末が用いられる。樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂又は、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられる。
 なお、磁性体ベース8の磁性粉と磁性体外装6の磁性粉とは、組成、第1の磁性粉及び第2の磁性粉の平均粒径、密度等が同一の磁性粉でもよいし、異なる磁性粉でもよい。また、磁性体ベース8の樹脂と磁性体外装6の樹脂とは、同じ樹脂でもよいし、異なる樹脂でもよい。
 そして、磁性体ベース8、コイル54、及び磁性体外装6によって素体2が形成される。素体2は、長手方向と短手方向を有する略矩形形状の上面と下面及び、上面と下面に隣接する4つの側面を有する略直方体形状に形成される。
(4)外部端子
 1対の外部端子4a、4bは、図2に示すように、素体2の実装面(すなわち、磁性体ベース8のベース部10の下面10b)に互いに離隔して配置されている。1対の外部端子4a、4bはそれぞれ、引き出し部40、42の先端部分40a、42aと、先端部分40a、42a近傍の下面10bを覆って配置されている。1対の外部端子4a、4bは、先端部分40a、42a及び下面10b側に配置される順に、銀粉を含有する導電性樹脂層80と、ニッケル層と、スズ層を有する。導電性樹脂層80の厚みは6μm~13μm、ニッケル層の厚みは3μm~6μm、スズ層の厚みは1μm程度であり、外部端子4a、4bの厚みは10μm~20μmである。
 この1対の外部端子4a、4bが配置される領域以外の素体2の表面には外装樹脂(図示せず)が形成される。外装樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂又はポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂を含み、ケイ素、チタン等を含むフィラーをさらに含んでいても良い。
 なお、導電性樹脂層80は、図9に示すように、下面10b上及び先端部分40a、42aの両端領域40c、42c上に、両端領域40c、42cに挟まれている先端部分40a、42aの中央領域40b、42bを露出する切り欠きを有する形状に形成されていても良い。この場合、ニッケル層は、導電性樹脂層80上及び先端部分40a、42aの中央領域40b、42b上に配置される。スズ層は、ニッケル層上に配置される。また、切り欠きは互いに対向する様に配置される。
 この様に形成されたインダクタにおける、外装樹脂を含めた素体2は、長手方向の長さが、例えば、1.4mm~2.2mmであり、短手方向の長さが、例えば、0.6mm~1.4mmであり、高さが、例えば、0.6mm~1mmである。
 本発明の発明者らは、このように構成された複数のインダクタの性能を比較すると、それぞれの磁性体ベースの磁性紛の充填率及び磁性体外装の磁性紛の充填率が同一でも直流重畳特性が異なることを知見した。そこで、発明者らは、磁性粉粒子の充填状態の違いが、インダクタの直流重畳特性に影響を及ぼしている可能性に着目した。その結果、磁性粉が均一に分散している方が、部分的に磁性粉の凝集が生じている場合よりも、局所的な磁束の集中が緩和されるため、磁性粉の磁気飽和が起きづらく、直流重畳特性を良好にできることの知見が得られた。
 次に、本発明の発明者らは、磁性粉の充填状態を指標化するために、素体の断面において、各粒子を母点にボロノイ分割を行い、各分割領域の面積の標準偏差を算出することを考え出した。
 ここで、ボロノイ分割について説明する。
 ボロノイ分割とは、「隣り合う母点間を結ぶ直線に垂直二等分線を引き、各母点の最近隣領域を分割してボロノイ分割領域を形成する手法」である。
 ボロノイ分割領域を形成する手順は、
 STEP1:分析対象となる複数の母点300を準備する(図10(a)参照)。
 STEP2:各母点300を線で結ぶ(図10(b)参照)。
 STEP3:STEP2によって形成された三角形の各辺の垂直二等分線をひき、各垂直二等分線を結ぶ(図10(c)参照)。この結び合わされた垂直二等分線302により分割された領域が、ボロノイ分割領域304である(図10(d)参照)。
 以上の知見に基づいて、発明者らは、
(1)実施形態1に係るインダクタ1を実際に製造して;
(2)巻回部44の巻軸B2を含み、素体2の長手方向に延在する断面において、各磁性粉の重心を母点にボロノイ分割を行い:
(3)図11に示す様に、磁性体ベース領域306及び磁性体外装領域308に対して、それぞれの領域の磁性粉を母点としたボロノイ分割領域の面積の標準偏差を算出した。
 この様にして算出した標準偏差の値は、小さいほど磁性粉が等間隔に近く配置されていることを指標している。すなわち、標準偏差の値が小さいほど、磁気飽和が緩和されているため、直流重畳特性が良好になることが知見される。
 図11は、素体2の長手方向に延在する断面の磁性体ベース領域306及び磁性体外装領域308におけるボロノイ分割の一例である。図11は、(a)素体の断面の一例を示す図と、(b)磁性体ベース領域306のボロノイ分割の一例を示す図と、(c)磁性体外装領域308のボロノイ分割の一例を示す図である。
(実施例1)
 本実施例では、磁性体ベースの磁性粉の大粒子の材質と磁性体外装の磁性粉の大粒子の材質に同じ材質のものを用い、磁性体ベースの磁性粉の小粒子の材質と磁性体外装の磁性粉の小粒子の材質に同じ材質のものを用い、磁性体ベースの樹脂と磁性体外装の樹脂に同じ材質のものを用いて素体を形成した。また、磁性体ベースの磁性粉は、大粒子の平均粒径に対する小粒子の平均粒径の比が7.5のものを用い、磁性体外装の磁性粉は、大粒子の平均粒径に対する小粒子の平均粒径の比は6.3のものを用いた。
 本実施例で用いた素体2の寸法は、長手方向の長さが1.6mm、短手方向の長さが0.8mmであった。なお、本実施形態に用いた磁性粉の材質、粒度(μm)、大粒子と小粒子の総体積に対する比(%)は、表1に示す通りであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 以下、本実施例で行った工程について説明する。
 STEP1:
 素体の巻回部の巻軸を含み、素体の長手方向に延在する断面における磁性体ベースと磁性体外装の断面をそれぞれ画像解析により粒径を測定し、図12に示す様な粒度分布を示すグラフを作成した。図12は、(a)が磁性体ベースの断面の画像解析により粒径を測定したグラフ、(b)が磁性体外装の断面の画像解析により粒径を測定したグラフであり、それぞれ横軸が粒径(μm)、縦軸が確率密度(規格化)である。1は磁性体ベースの断面の画像解析でカウントした粒度分布を示し、2は1にフィッティングした結果の粒度分布を示している。また、3は磁性体外装の断面の画像解析でカウントした粒度分布を示し、4は3にフィッティングした結果の粒度分布を示している。
 STEP2:
 図12の2と4を大粒子の粒度分布と小粒子の粒度分布とにより表現するために、図13に示す様に大粒子と小粒子のそれぞれについて、粒度分布を示すグラフを作成した。図13は、(a)磁性体ベースの断面における大粒子と小粒子の粒度分布を示したグラフ、(b)が磁性体外装の断面における大粒子と小粒子の粒度分布を示したグラフであり、それぞれ横軸が粒径(μm)、縦軸が頻度である。図13(a)において、5は大粒子の対数正規分布を、6は小粒子の対数正規分布をそれぞれ示しており、図13(a)の5と6の和が図12(a)の2となる。また、図13(b)においた、7は大粒子の対数正規分布を、8は小粒子の対数正規分布をそれぞれ示しており、図13(b)の7と8の和が図12(b)の4となる。
 STEP3:
 次に、図13の5と7を基に、図14に示す様な大粒子の対数正規分布と大粒子の対数正規分布の累積度数分布を示すグラフを作成した。図14は、(a)が図13の5の大粒子の対数正規分布と大粒子の対数正規分布の累積度数分布を示すグラフ、(b)が図13の7の大粒子の対数正規分布と大粒子の対数正規分布の累積度数分布を示すグラフであり、横軸が粒径(μm)、左縦軸が頻度、右縦軸が累積である。9は5の大粒子の対数正規分布の累積度数分布を、10は7の大粒子の対数正規分布の累積度数分布を示している。
 STEP4:
 図13と図14を用いて、素体における磁性体ベースと磁性体外装の断面のボロノイ分割を行う対象の粒径の下限値を決定した。
 この時、素体における磁性体ベースと磁性体外装の断面のボロノイ分割を行う対象の粒径の下限値は、小粒径がなるべく認識されない様に、また、大粒子の下限側の粒子が認識されるように決定するのが望ましい。検討した結果、大粒子の粒度分布が立ち上がる累積が0.01であるときの粒径を下限値とすることとした。
 この結果、素体における磁性体ベースの断面のボロノイ分割を行う対象の粒径の下限値は6.5μmとなり、素体における磁性体外装の断面のボロノイ分割を行う対象の粒径の下限値は11.5μmとなった。
 STEP5:
 図15は、素体における磁性体ベースの断面画像を用いて下限値以上の粒径を有する粒子を抽出したものである。この時、2次元の断面画像から画像に描画されている図形の面積に相当する、真円の直径を示す円相当径が6.5μmを抽出することで、素体における磁性体ベースの断面のボロノイ分割を行う対象の粒子を抽出することができた。
 次に、表1に記載する粒径の算出方法について説明する。
 本明細書では、平均粒径はメジアン径D50であり、体積基準のメジアン径を意味する。また、D10、D90は体積基準でそれぞれ累積がそれぞれ10%、90%の時の粒径である。大粒子及び小粒子の体積比率と粒径は、断面を撮影したSEM(走査型電子顕微鏡)画像を解析することにより求めることができる。
 まず、素体の巻回部の巻軸を含み素体の長手方向に延在する断面をワイヤーソー等で切り出し、個片化する。ミリング装置等を用いて断面を平坦に加工した後、素体における磁性体ベースの所定領域と素体における磁性体外装の所定領域において、それぞれSEMにより300倍像および1000倍像の反射電子画像を5視野ずつ取得する。なお、300倍像(低倍率画像)および1000倍像(高倍率画像)の両方を取得する理由は、大粒子の粒径と小粒子の粒径の両方を精度よく解析するためである。
 次に、画像解析ソフトを用いて、取得したSEM画像の2値化処理を行い、2値化処理を行った画像において磁性体ベースの所定領域と磁性体外装の所定領域の磁性粉の断面の円相当径を求める。画像解析により求めた円相当径について頻度をカウントして、ヒストグラムを得る。300倍像と1000倍像とでは、倍率の差に由来する頻度の差が存在する。1000倍像における頻度を300倍像における頻度にそろえるために、1000倍像における頻度に(1000/300)の2乗を乗じる。さらに、1000倍像のヒストグラムのばらつきが300倍像のヒストグラムのばらつきより大きくなる粒径の値を求め、この粒径以上の粒径の頻度については300倍像の値を採用し、この粒径より小さい粒径の頻度については1000倍像の値を採用して、1つのヒストグラムとする。
 ヒストグラムの頻度を体積基準の分布とするため、計量形態学に基づいて、頻度に対して粒径区間から計算した体積を乗じ、粒径で除する計算を行う(参考文献:R.T.DeHoff、F.N.Rhines著、牧島邦夫、篠原靖忠、小森尚志訳、「計量形態学」、内田老鶴圃新社、1972年、167~203頁)。上述の計算は、小さい断面積の粒子ほど頻度が高く現れるとされる計量形態学の研究に基づくものである。ここで、頻度の総和が1となるように、頻度の総和により各区間の頻度を除して規格化する。
 このようにして求めた体積基準のヒストグラムについて、2つの対数正規分布の和(大粒子の対数正規分布および小粒子の対数正規分布の和)でフィッティングすることにより、大粒子および小粒子それぞれの平均粒径、ならびに大粒子と小粒子との体積比率(配合比率)を計算する。対数正規分布の確率密度関数は、下記の式1で与えられる。
(式1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
 上記式において、変数xはデータ区間粒径、σは対数の分散、μは対数の平均に対応する。この確率密度関数が大粒子および小粒子のそれぞれについて表現されるため、変数はそれぞれ、粒径として与えられるx1、x2、任意に与えられるσ1、σ2、μ1、μ2となる。なお、各変数の末尾の1は大粒子、2は小粒子を意味する。さらに、大粒子の確率密度関数と小粒子の確率密度関数とを1つの確率密度関数として表現するために、所定の割合(p1、p2とする)をそれぞれの確率密度関数に乗じて和をとる。このようにして得られた、大粒子と小粒子とを合成した確率密度関数は、体積基準のヒストグラムとフィッティングすることができるように規格化しておく。
 確率密度関数の変数のうち、データ区間粒径x1およびx2は体積基準のヒストグラムのデータ区間により与えられる。したがって、合成した確率密度関数により体積基準のヒストグラムをフィッティングするため、両者の差分が最小になるように、分散σ1およびσ2、平均φ1およびφ2、ならびに割合p1およびp2を変数として、最小二乗法により最適化する。このように最適化した変数で与えられる大粒子および小粒子それぞれの確率密度関数から、規格化した密度関数を累積して0.5となるデータ区間の値を求め、大粒子および小粒子それぞれの平均粒径を得る。さらに、最適化したp1とp2との比率から、大粒子と小粒子との体積基準の配合比率(体積比率)を得る。
 また、画像解析ソフトを用いて、取得したSEM画像の2値化処理を行った画像を基にボロノイ分割ソフト「WinROOF2018」(三谷商事株式会社製)を用いて、図11(b)、(c)に示す様にボロノイ分割を行った。この時、図11(b)に示す様に、磁性体ベース領域306について、円相当径が6.5μm以上の磁性粉を母点としたボロノイ分割を行い、図11(c)に示す様に、磁性体外装領域308について、円相当径が11.5μm以上の磁性粉を母点としたボロノイ分割を行った。このボロノイ分割によって得られたボロノイ分割領域の面積の標準偏差を算出した結果、表2の様になった。
 また、SEM画像の2値化処理を行った画像を基に観測視野における金属粒子の面積率を算出することにより、充填率を求めた結果、表2の様になった。面積率を充填率として解釈することは、計量形態学に基づく(参考文献:R.T.DeHoff、F.N.Rhines著、牧島邦夫、篠原靖忠、小森尚志訳、「計量形態学」、内田老鶴圃新社、1972年、52~55頁)によって知られている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 以上の結果より、磁性体外装6のボロノイ分割領域の面積の標準偏差は、磁性体ベース8のボロノイ分割領域の面積の標準偏差より小さいことが知見された。また、磁性体ベースの磁性粉の充填率は、磁性体外装の磁性粉の充填率よりも大きいことが知見された。この様なインダクタは、磁性体ベースの方が磁性体外装よりも透磁率が高くなるため、従来のインダクタよりもインダクタンス値を大きくできる。
(実施例2)
 本実施例では、磁性体ベースの磁性粉の大粒子の材質と磁性体外装の磁性粉の大粒子の材質に異なる材質のものを用い、磁性体ベースの磁性粉の小粒子の材質と磁性体外装の磁性粉の小粒子の材質に同じ材質のものを用い、磁性体ベースの樹脂と磁性体外装の樹脂に同じ材質のものを用いて素体を形成した。また、磁性体ベースの磁性粉は、大粒子の平均粒径に対する小粒子の平均粒径の比が8のものを用い、磁性体外装の磁性粉は、大粒子の平均粒径に対する小粒子の平均粒径の比は5.3のものを用いた。
 本実施例で用いた素体2の寸法は、長手方向の長さが2.0mm、短手方向の長さが1.2mmであった。なお、本実施例に用いた磁性粉の材質、粒度(μm)、大粒子と小粒子の総体積に対する比(%)は、表3に示す通りであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 実施例1と同様の手法により磁性体ベース領域306及び磁性体外装領域308についてボロノイ分割を行った。この時、円相当径が6μm以上の磁性粉を母点としたボロノイ分割を行い、ボロノイ分割領域の面積の標準偏差を算出した結果、表4の様になった。また、SEM画像の2値化処理を行った画像を基に観測視野における金属粒子の面積率を算出することにより、充填率を求めた結果、表4の様になった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 以上の結果より、磁性体ベース8のボロノイ分割領域の面積の標準偏差は磁性体外装6のボロノイ分割領域の面積の標準偏差より小さいことが知見された。また、磁性体外装の磁性粉の充填率は、磁性体ベースの磁性粉の充填率よりも大きいことが知見された。従って、本実施例において製造されたインダクタ1では、インダクタンス値の低下によって決まる定格電流値を大きくできる。
 実施例1及び実施例2の結果より、磁性体ベース8のボロノイ分割領域の面積の標準偏差は230以上300以下であり、磁性体外装6のボロノイ分割領域の面積の標準偏差は190以上290以下であることが望ましいことが明らかになった。これらの標準偏差の範囲は、磁性体ベース8及び磁性体外装6それぞれにおいて、局所的に近接した粒子間に磁束が集中することを低減する点においても有効であった。
 また、上記の実施例1及び実施例2の結果より、磁性体外装6のボロノイ分割領域の面積の標準偏差と磁性体ベース8のボロノイ分割領域の面積の標準偏差とは異なっていることが知見された。これにより、磁性体ベース8のボロノイ分割領域の面積の標準偏差及び/又は磁性体外装6のボロノイ分割領域の面積の標準偏差を調整することにより、所望のインダクタンス値、及び/又は、定格電流値を有するインダクタを製造し得ることが明らかになった。
 また、通常、インダクタに充填される磁性粉の充填率は、インダクタの透磁率の決定に寄与し、それ故インダクタのインダクタンス値Lの決定に寄与する。上記の実施例1及び実施例2で製造したインダクタ1では、磁性体ベース8に含有される磁性粉の充填率が80%以上であり、磁性体外装6に含有される磁性粉の充填率が77%以上であり、ともに十分な充填率であった。しかしながら、透磁率とインダクタンス値の低下によって決まる定格電流値は、トレードオフの関係にあることが知られている。透磁率が高いと、より低い磁場で磁性体は磁気飽和する。すると、インダクタに印加する直流電流で発生する磁場が低くても、インダクタの磁性体が磁気飽和することになる。このため、インダクタに印加する直流電流値が小さくても、磁性体の磁気飽和により、交流電流により得られるインダクタンス値が低下してしまう。そのため、透磁率が大きすぎる、すなわち、充填率が大きすぎると直流重畳特性が低下する。従って、本発明の発明者らは、磁性体ベース8及び磁性体外装6に含有される磁性粉の充填率の上限を85%と設定することが望ましいと判断した。つまり、磁性体ベース8に含有される磁性粉の充填率が80%以上85%以下であることが望ましく、磁性体外装6に含有される磁性粉の充填率が77%以上85%以下であることが望ましいと結論づけられた。
 従って、本発明の1態様に係るインダクタは、巻回部44及び巻回部44から引き出された1対の引き出し部40、42を備えるコイル54と、コイル54が埋設された、第1の磁性粉と第2の磁性粉とを含む磁性粉を含有する素体2を備え、第1の磁性粉の平均粒径は、第2の磁性粉の平均粒径よりも大きく、素体2の、巻回部44の巻軸を含み素体2の長手方向に延在する断面において、各磁性粉の重心を母点にボロノイ分割を行い、粒径が6μm以上の磁性粉を母点としたボロノイ分割領域の面積の標準偏差を算出すると、標準偏差が300以下である。
 上記のように構成されたインダクタは、磁性粉の充填率を高くしてもインダクタンス値の低下によって決まる定格電流値の低下を抑えることができる。
 さらに、上記のように構成されたインダクタに充填される磁性粉は、平均粒径の異なる大粒子と小粒子とを含んでいる。これにより、大粒子の隙間に小粒子が充填され、効率的にインダクタに充填させる磁性粉の充填率を高めることができる。
6.製造方法
 次に、上記のように構成されたインダクタ1の製造方法を説明する。
 インダクタ1の製造方法は、
(1)磁性体ベース8を形成する工程と、
(2)コイル54を形成する工程と、
(3)成形・硬化する工程と、
(4)素体に外装樹脂を形成する工程、
(5)素体の外装樹脂と導線の被覆層と融着層とを除去する工程、
(6)外部端子4a、4bを形成する工程と、を含む。
(1)磁性体ベース8を形成する工程
 磁性粉と樹脂の混合物を、柱状部16及びベース部10を形成可能な金型のキャビティ内に充填する。金型は、例えば、ベース部10を形成するための形状、深さを有する第1部分と、第1部分の底面に設けられ、柱状部を形成するための形状、深さを有する第2部分とを有するキャビティを備える。金型内で磁性粉と樹脂の混合物を1t/cm~10t/cm程度の圧力で数秒~数分加圧して磁性体ベースを成形する。この時、磁性粉と樹脂の混合物を、樹脂の軟化温度以上の温度(例えば、60℃~150℃)に加温した状況で加圧して磁性体ベース8を成形しても良い。次いで、樹脂の硬化温度以上の温度(例えば、100℃~220℃)を加えて硬化させて、ベース10と、ベース部10に形成された柱状部16を有する磁性体ベース8を得る。なお、半硬化する場合もあり、その場合、温度(例えば、100℃~220℃)及び硬化時間(1分~60分)を調整することにより半硬化させる。
(2)コイル54を形成する工程
 得られた磁性体ベース8の柱状部16に導線を巻回することにより、巻回部44と、巻回部44から引き出された1対の引き出し部40、42を有するコイル54を形成する。
導線は、被覆層を有し、断面が長方形の平角線が用いられる。また、巻回部44は、導線の幅広面の一方が柱状部16の側面に接触し、柱状部16に対して上下2段に、導線の両端が外周に位置する様に巻回して形成される。
 コイル54の1対の引き出し部40、42は、磁性体ベース8のベース部10の切り欠き14、15に近接して配置される部分よりも先の部分を押し潰すことにより、巻回部44の導線よりも幅広の幅広面を有する先端部40a、42aを形成される。
 コイル54の1対の引き出し部40、42は、磁性体ベース8のベース部10の1つの側面から引き出される。この時、1対の引き出し部40、42はそれぞれ、磁性体ベース8のベース部10の中心部に向けてねじられ、一方の幅広面66が切り欠き14、15の内側面に接触する様にベース部10の下面10b側に引き出される。下面10b側に引き出された引き出し部40、42の先端部分40a、42aは、折り曲げられて磁性体ベース8の下面10bに配置される。
(3)成形・硬化する工程
 上記工程で得られたコイル54が取り付けられた磁性体ベース8は、ベース部10の下面10bをキャビティの底面に対向させた状態で、キャビティの底面に凸部を有する金型のキャビティに収容し、ベース10の下面10bと金型のキャビティの底面を接触させる。次に、キャビティ内に、磁性粉と樹脂の混合物を充填する。さらに、金型内で磁性粉と樹脂の混合物を樹脂の軟化温度以上の温度(例えば、60℃~150℃)に加温した状態で、100kg/cm~500kg/cm程度で加圧し、樹脂の硬化温度以上の温度(例えば、100℃~220℃)に加温して成形・硬化する。これにより、磁性体外装6とコイル54と磁性体ベース8が一体化されて素体2が形成される。なお、硬化は、成形後に行っても良い。
 この成形・硬化することにより、磁性体ベース8と、磁性体ベース8の柱状部16に巻回されたコイル54を内蔵し、その実装面(ベース部10の下面10b)に凹部12(スタンドオフ)が形成される。
 また、金型に充填された磁性粉と樹脂の混合物を加圧・成形・硬化させる際に、金型を用いて磁性粉と樹脂の混合物を樹脂と導線の融着層の両方の軟化温度以上の温度(例えば、60℃~150℃)に加温した状態で100kg/cm~500kg/cm程度で加圧し、樹脂の硬化温度以上の温度(例えば、100℃~220℃)を加えて成形・硬化させることにより、コイル54の巻回部44の上段部46の導線と下段部48の導線が互いに入れ子状に形成される。この上段部46の導線と下段部48の導線が入れ子状に形成される領域は、巻回部44の全周にわたってではなく、一部に形成されてもよい。この時、成形時の圧力により、巻回部44の上段部46の導線に、導線の上側部分が巻軸B2から離間する方向に傾いた部分が形成される。これにより、上段部46の一部に突出部50及び直線部52が形成される。また、巻回部44の内周が接触している磁性体ベース8の柱状部16は、根元部分よりも先端の方が太くなり、側面に突出面22及び平面24が形成される。
(4)素体に外装樹脂を形成する工程
 本工程では、得られた素体2の全面に外装樹脂が形成される。外装樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂又は、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂を表面に塗布し、これを硬化することにより形成される。
(5)外装樹脂と導線の被覆層と融着層とを除去する工程
 外装樹脂が形成された素体2は、外部端子4a、4bが形成される位置の外装樹脂と導線の被覆層と融着層が除去される。外装樹脂と導線の被覆層と融着層の除去は、レーザ、ブラスト処理、研磨等の物理的手段を用いて行われる。
(6)外部端子を形成する工程
 素体2の実装面の外部端子4a、4bが形成される位置において、コイル54の引き出し部40、42の先端部分40a、42aが覆われる様に銀粉を含有する樹脂が塗布される。この時、銀粉を含有する樹脂は、コイル54の引き出し部40、42の先端部分40a、42aにおける両端領域が覆われ、中央領域40b、42bが露出する様に塗布されても良い。
 この素体2にめっきが施され、素体2の外装樹脂が除去された部分に外部端子4a、4bが形成される。外部端子4a、4bは、素体2の表面に露出した金属磁性粉上と、銀粉を含有する樹脂上にめっき成長させることにより形成される。また、銀粉を含有する樹脂がコイル54の引き出し部40、42の先端部分40a、42aにおける両端領域を覆い、中央領域40b、42bが露出する様に塗布された場合には、外部端子4a、4bは、素体2の表面に露出した金属磁性粉上、銀粉を含有する樹脂上、コイル54の引き出し部40、42の先端部分40a、42aの中央領域40b、42b上にめっき成長させることにより形成される。めっき成長は、例えば、ニッケルからなるニッケル層を形成し、次いでニッケル層上にスズから形成されるスズ層を形成する。
7.変形例
 上記に示したインダクタ1は、コイル54と、磁性体ベース8と、磁性体外装6と、外部端子4a、4bとを備えていたが、これに限られるものではない。本発明に係るインダクタは、例えば、磁性体ベース8を備えず、コイル54と、磁性体外装6と、外部端子4a、4bとから構成されていてもよい。
 さらに、上記に示したインダクタ1のコイル54は、平面視において長円環形状であったが、これに限られるものではない。コイル54の平面視形状は、例えば、楕円環形状、真円環形状、角部が湾曲した略矩形環形状等であってもよい。
 上記では、本発明の実施形態、実施例を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施形態、実施例における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
1、201 インダクタ
2 素体
4a、4b 外部端子
6 磁性体外装
8 磁性体ベース
10 ベース
10a 上面
10b 下面
10c 第1側面
10d 第2側面
10e 第3側面
10f 第4側面
12 凹部
14、15 切り欠き
16 柱状部
18 上部
20 下部
22 突出面
24 平面
28、30 平面領域
32、34 湾曲面領域
40、42、240、242 引き出し部
40a、42a 先端部分
44 巻回部
46 上段部
48 下段部
50 突出部
52 直線部
54、254 コイル
56、58 平面領域
60、62 湾曲領域
64、66 幅広面
H1 開口端面
H2 開口端面
H3 境界面
70、72 導線
70a、72a 1周目の導線
72b 2周目の導線
70c、72c  最外周の導線
100、150 輪郭線
102、152 内周輪郭線
104、154 外周輪郭線
106、156 第1平面領域56の内周輪郭線
106a、106b、114a、114b 端部
108、158 第2平面領域58の内周輪郭線
110、160 第1湾曲領域60の内周輪郭線
112、162 第2湾曲領域62の内周輪郭線
114 突出部50の内周輪郭線
116 直線部52の輪郭線
120、170 第1平面領域56の外周輪郭線
122、172 第2平面領域58の外周輪郭線
124、174 第1湾曲領域60の外周輪郭線
126、176 第2湾曲領域62の外周輪郭線
128 突出部50の外周輪郭線
130 直線部52の外周輪郭線
132 素体2の外形輪郭線
240a、242a 第1領域
240b、242b 第2領域
240c、242c 第3領域
300 母点
302 垂直二等分線
304 ボロノイ分割領域
306 磁性体ベース領域
308 磁性体外装領域

Claims (12)

  1.  巻回部及び前記巻回部から引き出された1対の引き出し部を備えるコイルと、
     前記コイルが埋設された、第1の磁性粉と第2の磁性粉とを含む磁性粉を含有する素体を備え、
     前記第1の磁性粉の平均粒径は、前記第2の磁性粉の平均粒径よりも大きく、
     前記素体の、前記巻回部の巻軸を含み前記素体の長手方向に延在する断面において、各磁性粉の重心を母点にボロノイ分割により分割し、粒径が6μm以上の磁性粉を母点としたボロノイ分割領域の面積の標準偏差を算出すると、前記標準偏差が300以下であることを特徴とするインダクタ。
  2.  前記素体の磁性粉の充填率が77%以上である請求項1に記載のインダクタ。
  3.  前記標準偏差は230以上300以下である請求項1又は2に記載のインダクタ。
  4.  前記標準偏差は190以上290以下である請求項1又は2に記載のインダクタ。
  5.  前記素体は、前記巻回部が巻回され、前記磁性粉を含有する磁性体ベースと、前記磁性体ベースの一部と、前記1対の引き出し部の一部と、前記巻回部とを覆う、前記磁性粉を含有する磁性体外装からなる、請求項1に記載のインダクタ。
  6.  前記磁性体外装における前記標準偏差と前記磁性体ベースにおける前記標準偏差とは、異なっている、請求項5に記載のインダクタ。
  7.  前記磁性体ベースの磁性粉の充填率が80%以上である請求項5又は6に記載のインダクタ。
  8.  前記磁性体ベースの磁性粉の充填率が80%以上85%以下である請求項5から7のいずれか1項に記載のインダクタ。
  9.  前記磁性体外装の磁性粉の充填率が77%以上である請求項5から8のいずれか1項に記載のインダクタ。
  10.  前記磁性体外装の磁性粉の充填率が77%以上85%である請求項5から9のいずれか1項に記載のインダクタ。
  11.  前記第1の磁性粉の平均粒径が16μm以上23μm以下である請求項1から10のいずれか1項に記載のインダクタ。
  12.  前記第2の金属磁性粉の平均粒径が1.9μm以上3.5μm以下である請求項1から11のいずれか1項に記載のインダクタ。
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