特開 2017-224716 コイル部およびコイル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-224716(P2017-224716A)

(43)【公開日】2017年12月21日

(54)【発明の名称】コイル部およびコイル装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/04 20060101AFI20171124BHJP

   H01F 27/29 20060101ALI20171124BHJP

【ＦＩ】

   H01F17/04 A

   H01F17/04 F

   H01F15/10 D

   H01F15/10 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-118948(P2016-118948)

(22)【出願日】2016年6月15日

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 信雄

(72)【発明者】

【氏名】柿崎 一輝

(72)【発明者】

【氏名】阿部 裕之

【テーマコード（参考）】

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E070AA01

5E070AB01

5E070BB03

5E070CC02

5E070CC03

5E070CC04

5E070CC10

5E070DA13

5E070EA04

(57)【要約】

【課題】コイル部の巻き数を増やすことが容易であると共に小型化が可能であり、しかもショート不良が生じにくいコイル装置と、そのコイル装置の内部に埋め込まれるコイル部とを提供すること。
【解決手段】二次元の第１所定パターンを有する第１導電性板片６ａと、二次元の第２所定パターンを有する第２導電性板片６ｂと、を有するコイル部である。第１導電性板片６ａと第２導電性板片６ｂとが積層方向に配置してある。第１導電性板片６ａの第１内側端部８ａには、積層方向に突出する第１内側立上部９ａ１を持つ第１内側凸部９ａが一体的に形成してある。第２内側端部８ｂには、第１内側凸部９ａが突出する方向に合わせて、積層方向に突出する第２内側立上部９ｂ１を持つ第２内側凸部９ｂが一体的に形成してある。第１内側凸部９ａと第２内側凸部９ｂとが電気的に接続してある。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１内側端部と第１外側端部とを持ち、二次元の第１所定パターンを有する第１導電性板片と、
第２内側端部と第２外側端部とを持ち、二次元の第２所定パターンを有する第２導電性板片と、を有するコイル部であって、
前記第１導電性板片と前記第２導電性板片とが積層方向に配置してあり、
前記第１内側端部には、前記第１所定パターンの二次元平面から積層方向に突出する第１内側立上部を持つ第１内側凸部が一体的に形成してあり、
前記第２内側端部には、前記第１内側凸部が突出する方向に合わせて、積層方向に突出する第２内側立上部を持つ第２内側凸部が一体的に形成してあり、
前記第１内側凸部と前記第２内側凸部とが電気的に接続してあるコイル部。

【請求項2】

前記第１所定パターンおよび前記第２所定パターンのうちの少なくとも１つが、らせん状のパターンである請求項１に記載のコイル部。

【請求項3】

前記第１外側端部には、第１外部端子片が一体に形成してある請求項１または２に記載のコイル部。

【請求項4】

前記第１内側凸部は、前記第１内側立上部に連結してある第１引出部をさらに有し、
前記第２内側凸部は、前記第２内側立上部に連結してある第２引出部をさらに有し、
これらの第１引出部と第２引出部が前記らせん状のパターンの外側に引き出されて先端部同士が接続されて接合部が形成してある請求項２または３に記載のコイル部。

【請求項5】

第１内側立上部と第２内側立上部とが接続されて接合部が形成してある請求項１〜３のいずれかに記載のコイル部。

【請求項6】

前記第２外側端部には、第２外部端子片が一体に形成してある請求項１〜５のいずれかに記載のコイル部。

【請求項7】

前記第２所定パターンが、リードパターンである請求項６に記載のコイル部。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれかに記載のコイル部と、
前記コイル部の主要部分を覆う封止部と、を有するコイル装置。

【請求項9】

前記封止部は、磁性体含有樹脂で構成されている請求項８に記載のコイル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、たとえばトランス、バラン、コモンモードフィルタ（コモンモードチョーク）などに含まれるインダクタなどとして用いられるコイル装置と、そのコイル装置の内部に配置されるコイル部とに関する。

【背景技術】

【0002】

各種の電子・電気機器には、インダクタなどとして用いられる多くのコイル装置が搭載されている。そのようなコイル装置の一例として、たとえば特許文献１に示すコイル装置が開発されている。この特許文献１に示すコイル装置では、一対のらせん状の導電性金属片を積層し、各金属片の内側端部同士を溶接して接続してある。

【0003】

しかしながら従来のコイル装置では、コイル部の巻き数を増やすことが困難である。また、コイル装置の小型化を図る場合に、積層される金属片相互の内側端部同士の溶接部が、その外側に位置するらせん状金属片部分にまで及び、ショート不良を生じさせるおそれがあるという課題を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−３２７６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、コイル部の巻き数を増やすことが容易であると共に小型化が可能であり、しかもショート不良が生じにくいコイル装置と、そのコイル装置の内部に埋め込まれるコイル部とを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係るコイル部は、
第１内側端部と第１外側端部とを持ち、二次元の第１所定パターンを有する第１導電性板片と、
第２内側端部と第２外側端部とを持ち、二次元の第２所定パターンを有する第２導電性板片と、を有するコイル部であって、
前記第１導電性板片と前記第２導電性板片とが積層方向に配置してあり、
前記第１内側端部には、前記第１所定パターンの二次元平面から積層方向に突出する第１内側立上部を持つ第１内側凸部が一体的に形成してあり、
前記第２内側端部には、前記第１内側凸部が突出する方向に合わせて、積層方向に突出する第２内側立上部を持つ第２内側凸部が一体的に形成してあり、
前記第１内側凸部と前記第２内側凸部とが電気的に接続してある。

【0007】

本発明に係るコイル部では、第１内側端部には、第１所定パターンの二次元平面から積層方向に突出する第１内側立上部を持つ第１内側凸部が一体的に形成してある。また、第２内側端部には、第１内側凸部が突出する方向に合わせて、積層方向に突出する第２内側立上部を持つ第２内側凸部が一体的に形成してある。すなわち、第１内側凸部と第２内側凸部とは、第１所定パターンおよび第２所定パターンの間で、立体的に接続することができる。

【0008】

そのため、第１内側凸部と第２内側凸部とを溶接などで接合する場合に、その接合部分が、所定パターンの導電性板片途中部分にまで及ばす、ショート不良を引き起こすおそれが少ない。したがって、本発明のコイル部では、コイル部の外径を小さくしても、導電性板片を複数積層することで、コイル部の巻き数を増大させることが容易である。

【0009】

好ましくは、前記第１所定パターンおよび前記第２所定パターンのうちの少なくとも１つが、らせん状のパターンである。このように構成することで、コイル部の巻き数を増大させることができる。

【0010】

前記第１外側端部には、第１外部端子片が一体に形成してあっても良い。第１外部端子片は、後述するコイル装置における封止部から外部に露出する部分である。この部分が第１外側端部に一体成形されることで、端子片を別途接続する必要がなくなる。

【0011】

前記第１内側凸部は、前記第１内側立上部に連結してある第１引出部をさらに有してもよく、
前記第２内側凸部は、前記第２内側立上部に連結してある第２引出部をさらに有してもよく、
これらの第１引出部と第２引出部が前記らせん状のパターンの外側に引き出されて先端部同士が接続されて接合部が形成してあってもよい。

【0012】

このように構成することで、接合部がらせん状のパターンの外側に形成され、接合作業が容易になると共に、その接合部分が、らせん状のパターンの導電性板片途中部分と干渉せず、ショート不良などを引き起こすおそれが少ない。なお、第１内側立上部と第２内側立上部とが直接に接続されて接合部が形成してあっても良く、その場合には、接合部は、らせん状パターンの内側に形成される。

【0013】

第３内側端部と第３外側端部とを持ち、二次元の第３所定パターンを有する第３導電性板片を、本発明のコイル部がさらに有してもよい。

【0014】

好ましくは、前記第２導電性板片と前記第３導電性板片とが積層方向に配置してあり、
前記第２外側端部には、前記第２所定パターンの二次元平面から積層方向に突出する第２外側立上部を持つ第２外側凸部が一体的に形成してあり、
前記第３外側端部には、前記第２外側凸部が突出する方向に合わせて積層方向に突出する第３外側凸部が一体的に形成してあり、
前記第２外側凸部と前記第３外側凸部とが電気的に接続してある。

【0015】

このように構成することで、コイル部の巻き数を、さらに増大させることができる。

【0016】

第４内側端部と第４外側端部とを持ち、二次元の第４所定パターンを有する第４導電性板片を、本発明のコイル部がさらに有してもよい。

【0017】

好ましくは、前記第３導電性板片と前記第４導電性板片とが積層方向に配置してあり、
前記第３内側端部には、前記第３所定パターンの二次元平面から積層方向に突出する第３内側立上部を持つ第３内側凸部が一体的に形成してあり、
前記第４内側端部には、前記第３内側凸部が突出する方向に合わせて積層方向に突出する第４内側凸部が一体的に形成してあり、
前記第３内側凸部と前記第４内側凸部とが電気的に接続してある。

【0018】

このように構成することで、コイル部の巻き数を、さらに増大させることができる。

【0019】

前記第４外側端部には、第４外部端子片が一体に形成してあってもよい。第４外部端子片は、後述するコイル装置における封止部から外部に露出する部分である。この部分が第４外側端部に一体成形されることで、端子片を別途接続する必要がなくなる。

【0020】

前記第１導電性板片と前記第４導電性板片との間には、前記第２導電性板片と前記第３導電性板片との対が、複数繰り返して積層してあってもよい。このように構成することで、コイル部の巻き数を、さらに増大させることができる。

【0021】

好ましくは、前記第３所定パターンおよび前記第４所定パターンのうちの少なくとも１つが、らせん状のパターンである。このように構成することで、コイル部の巻き数を、さらに増大させることができる。

【0022】

前記第１所定パターンおよび第４所定パターンの内の少なくとも一方がリードパターンであっても良い。全てのパターンがらせん状のパターンであることが、コイル部の巻き数を増大させる観点からは好ましいが、外部端子片が形成されるいずれかの導電性板片は、たとえば円弧状あるいは直線状のリードパターンであっても良い。リードパターンを有する導電性板片の内側端部には、溶接などによる接合部を形成しやすい。

【0023】

前記第２外側端部には、第２外部端子片が一体に形成してあってもよい。第２外部端子片は、後述するコイル装置における封止部から外部に露出する部分である。この部分が第２外側端部に一体成形されることで、端子片を別途接続する必要がなくなる。

【0024】

前記第２所定パターンが、リードパターンであっても良い。リードパターンを有する導電性板片の内側端部には、溶接などによる接合部を形成しやすい。

【0025】

本発明に係るコイル装置は、上記のいずれかに記載のコイル部と、前記コイル部の主要部分を覆う封止部と、を有する。前記封止部は、磁性体含有樹脂で構成されていてもよい。本発明のコイル部は、封止部の内部に容易に埋め込まれることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1A】図１Ａは本発明の一実施形態に係るコイル装置の概略斜視図である。

【図1B】図１Ｂは図１Ａに示すコイル装置のIB−IB線に沿う概略断面図である。

【図2A】図２Ａは図１Ａに示すコイル装置のコイル部を製造する過程を示す分解斜視図である。

【図2B】図２Ｂは図２Ａの続きの工程を示す斜視図である。

【図2C】図２Ｃは図２Ａおよび図２Ｂに示すリードフレーム付き導電性板片の一部を示す平面図である。

【図3】図３は本発明の他の実施形態に係るコイル装置の概略斜視図である。

【図4】図４は図３に示すコイル装置のコイル部を製造する過程を示す分解斜視図である。

【図5A】図５Ａは本発明の他の実施形態に係るコイル装置のコイル部を製造する過程を示す分解斜視図である。

【図5B】図５Ｂは本発明のさらに他の実施形態に係るコイル装置のコイル部を製造する過程を示す分解斜視図である。

【図6A】図６Ａは本発明のさらに他の実施形態に係るコイル装置の概略斜視図である。

【図6B】図６Ｂは図６Ａに示すコイル装置のVIB−VIB線に沿う概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

【0028】

第１実施形態
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、本発明の一実施形態におけるコイル装置としてのインダクタ素子２は、圧縮成形体としてのコア部（封止部）４と、コア部４の内部でコイルを構成するコイル部６とを有する。コイル部６の主要部分は、コア部４により覆われている。なお、コイル部６の主要部分とは、コア部４から露出している外部端子片１２ａ，１２ｂを除くコイルとして機能する部分である。

【0029】

図２Ａに示すように、コイル部６は、Ｚ軸方向（積層方向）に積層される複数の導電性板片６ａおよび６ｂから成る。以下の実施形態では、２つの第１および第２導電性板片６ａおよび６ｂがＺ軸方向に積層されてコイル部６が構成されているものとして説明するが、これに限定されない。

【0030】

第１導電性板片６ａは、Ｘ軸およびＹ軸を含む二次元の平面でらせん状（渦巻き状）の第１所定パターン７ａを有する。らせん状のパターン７ａの巻き数は、特に限定されないが、好ましくは１／２〜１０ターン、さらに好ましくは１〜５ターンである。らせん状の第１所定パターン７ａの内側端には、第１内側端部８ａが形成してあり、らせん状のパターン７ａの外側端には、第１外側端部１０ａが形成してある。なお、「らせん」とは、図示するようなＺ軸方向から見て楕円状のらせんのみでなく、円形のらせん、四角形（長方形含む）のらせん、その他の多角形状、あるいはその他の曲線形状のらせんを含む。

【0031】

第１外側端部１０ａには、第１外側凸部１１ａが一体的に形成してある。本実施形態では、第１外側凸部１１ａが、らせんの径方向外側方向（この実施形態ではＸ軸方向）に突出する第１外部端子片１２ａを構成している。第１外部端子片１２ａは、後工程で除去される第１リードフレーム１４ａに連結してある。

【0032】

第１内側端部８ａには、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、らせん状のパターンの二次元平面から積層方向（Ｚ軸方向）に突出する第１内側立上部９ａ１を持つ第１内側凸部９ａが一体的に形成してある。第１内側立上部９ａ１は、第１内側端部８ａからＺ軸の上方向に突出している。第１内側凸部９ａは、第１内側立上部９ａ１の上端に一体化して連結してある第１引出部９ａ２をさらに有する。第１引出部９ａ２は、らせん状のパターン７ａの内側から外側に、パターン７ａの半径方向に延びている。図１Ｂに示すように、第１引出部９ａ２は、そのＺ軸方向の下方に位置するらせん状のパターン７ａとは絶縁されるように離れている。

【0033】

第２導電性板片６ｂは、Ｘ軸およびＹ軸を含む二次元の平面でらせん状の第２所定パターン７ｂを有する。らせん状の第２所定パターン７ｂは、らせん状の第１所定パターンに対して、内から外側に向けて逆向きのらせん状のパターンである以外は同様である。このらせん状の第２所定パターン７ｂの内側端には、第２内側端部８ｂが形成してあり、らせん状のパターン７ｂの外側端には、第２外側端部１０ｂが形成してある。

【0034】

第２外側端部１０ｂには、第２外側凸部１１ｂが一体的に形成してある。本実施形態では、第２外側凸部１１ｂが、らせんの径方向外側方向（この実施形態ではＸ軸方向）に突出している。本実施形態では、第２外側凸部１１ｂが、第２外部端子片１２ｂを構成している。第２外部端子片１２ｂは、第１外部端子片１２ａとＸ軸方向の逆向きに形成してあり、後工程で除去される第２リードフレーム１４ｂに連結してある。

【0035】

第２内側端部８ｂには、第１内側凸部９ａが突出する方向に合わせて突出する第２内側凸部９ｂが一体的に形成してある。第２内側凸部９ｂは、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、らせん状のパターンの二次元平面から積層方向（Ｚ軸方向）の下に突出する第２内側立上部９ｂ１を有する。第２内側立上部９ｂ１は、第１内側立ち上げ部９ａ１と周方向に隣り合う位置で、第２内側端部８ｂからＺ軸の下方向に突出している。

【0036】

第２内側凸部９ｂは、第２内側立上部９ｂ１の上端に一体化して連結してある第２引出部９ｂ２をさらに有する。第２引出部９ｂ２は、らせん状のパターン７ｂの内側から外側に、パターン７ｂの半径方向に延びている。図１Ｂに示すように、第２引出部９ｂ２は、そのＺ軸方向の上方に位置するらせん状のパターン７ｂとは絶縁されるように離れている。なお図１Ｂでは、第１引出部９ａ２と第２引出部９ｂ２とは、接触しているように見えるが、実際には、これらは、らせんの周方向に位置ズレしてあり離れており、それらの先端に形成してある接合部９ａｂ以外では、電気的に接続されていない。

【0037】

リードフレーム１４ａおよび１４ｂをそれぞれ含む各導電性板片６ａおよび６ｂは、それぞれ金属板（金属箔含む）などの導電性板材を図２Ａ〜図２Ｃに示すパターンに加工してある板片である。パターン加工するための方法としては、打抜き加工、エッチング加工、ワイヤカット、レーザー加工、放電加工、ドリル加工などが例示される。

【0038】

各導電性板片６ａおよび６ｂの厚みは、好ましくは１００〜１０００μｍ、さらに好ましくは２００〜５００μｍである。コイルとしての性能を向上させる観点からは厚い方が好ましいが、厚すぎると加工が困難になる傾向にある。各導電性板片６ａ〜６ｄにおけるパターン隙間ｃ１（図２Ｃ参照）は、好ましくは５〜１００μｍであり、らせん状のパターン７ａ〜７ｄの各パターン幅ｃ２は、好ましくは１００〜１０００μｍである。

【0039】

各導電性板片および６ｂの材質としては、特に限定されないが、たとえばＣｕ、Ａｌ、Ｆｅ、Ａｇ、Ａｕ、およびそれらの合金などが例示される。各導電性板片６ａ〜６ｄには、パターン加工された後に、絶縁コートが施されることが好ましい。絶縁コートのための方法としては、電着法、コーティング法、ディップ法、印刷、フィルムの貼り付けなどが例示される。絶縁コートの材質としては、たとえばポリウレタン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエステル−イミド、ポリエステル−ナイロンなどが例示される。

【0040】

各導電性板片６ａおよび６ｂの外表面に絶縁コートが施されることで、図１Ｂに示すように、コイル部６を構成する導電性板片６ａおよび６ｂの導電経路１５の相互間が絶縁される。本実施形態では、導電経路１５の横断面形状は、四角形になる。

【0041】

本実施形態では、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第１内側凸部９ａの第１内側立上部９ａ１と第２内側凸部９ｂの第２内側立上部９ｂ１とが電気的に接続されて、接合部９ａｂとなる。なお、第１引出部９ａ２と第２引出部９ｂ２とは、周方向に位置ズレしてある。これらの引出部９ａ２および９ｂ２の先端部に接合部９ａｂを形成するために、これらの引出部９ａ２および９ｂ２のいずれかの先端部には、周方向に突出する橋渡し部９ｂ３（図２Ａおよび図２Ｂ参照）が形成してある。

【0042】

橋渡し部９ｂ３が形成されているため、引出部９ａ２および９ｂ２の先端部に、両者を接続するための接合部９ａｂを容易に形成することができる。たとえば引出部９ｂ２の橋渡し部９ｂ３の先端と引出部９ａ２の先端部とを積層方向に重ね（図２Ｂ参照）、その部分にレーザを照射することなどで接合部９ａｂを容易に形成することができる。接合部９ａｂは、らせん状のパターン７ａおよび７ｂの外側に形成される。

【0043】

これらの接合部９ａｂを形成するための方法は、特に限定されず、レーザ溶接、アーク溶接法、超音波接合法、はんだ接合、導電性ペーストなどでの接合などが例示される。接合時には、リードフレーム１４ａおよび１４ｂが各導電性板片６ａおよび６ｂにそれぞれ取り付けられた状態であることが好ましいが、除去された後でもよい。

【0044】

本実施形態では、リードフレーム１４ａおよび１４ｂ（図２Ａおよび図２Ｂの２点鎖線の部分）が各導電性板片６ａおよび６ｂにそれぞれ取り付けられた状態で、上記の接合が行われ、その後に、図１Ｂに示すコア部４の形成が行われ、その後に、リードフレーム１４ａ〜１４ｄが切断などにより除去されてもよい。あるいは、コア部４の形成前に、リードフレーム１４ａ〜１４ｄが切断などにより除去されてもよい。図１Ｂに示すように、本実施形態では、コア部４は、コイル部６の内周部と外周部と巻回軸両端部とを一体化して全体を覆うようになっている。

【0045】

コア部４は、磁性粉体およびバインダを含む顆粒を圧縮成形または射出成形して形成してある。磁性粉体としては、特に限定されないが、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ；鉄−シリコン−アルミニウム）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ（鉄−シリコン−クロム）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）、カルボニル鉄系、カルボニルＮｉ系、アモルファス粉、ナノクリスタル粉などの金属磁性体粉が好ましく用いられる。

【0046】

磁性粉体の粒径は、好ましくは０．５〜５０μｍである。本実施形態では、磁性粉体は、金属磁性粒子であり、その粒子外周は、絶縁被膜してあることが好ましい。絶縁被膜としては、金属酸化物被膜、樹脂被膜、リンや亜鉛などの化成膜などが例示される。

【0047】

ただし、磁性粉体としては、Ｍｎ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎなどのフェライト磁性体粉であってもよい。バインダ樹脂としては、特に限定されないが、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、シリコン樹脂、これらを組み合わせたものなどが例示される。

【0048】

コア部４の形成に際しては、コイル部６の主要部分が金型の内部にインサートされ、外部端子片１２ａおよび１２ｂの大部分は金型から露出して、金型内でコア部４が圧縮成形により形成される。図１Ａおよび図１Ｂに示す実施形態では、コア部４の対向するＸ軸方向側面４ＣからＸ軸方向に沿って外部端子片１２ａおよび１２ｂがそれぞれ引き出され、コア部４の形状に合わせてコア部４の側面４Ｃから上面４Ａに折曲成形される。本実施形態では、コア部４の上面４Ａが実装面となり、コア部４の下面が反実装面となる。

【0049】

本実施形態では、外部端子片１２ａおよび１２ｂは、コイル部６を構成する導電性板片６ａ〜６ｄのいずれかと一体に成形してあり、図２Ｃに示すパターン幅ｃ２よりも大きいＹ軸方向幅を有する。外部端子片１２ａおよび１２ｂのＹ軸方向幅は、コア部４のＹ軸方向幅の３０〜１００％の幅であることが好ましい。

【0050】

本実施形態では、コア部４の上面４Ａは、回路基板などに接続される実装側外面であり、相互に垂直なＸ軸およびＹ軸を通る平面と略平行に形成してあり、コイル部６の巻軸が、Ｘ軸およびＹ軸を通る平面と垂直なＺ軸に対して略平行になっている。本実施形態では、コア部４の下面４Ｂは、上面４Ａに対して略平行な反実装側外面であり、４つの側面４Ｃは、これらの上面および下面に対して略垂直となっている。ただし、コア部４の形状は、特に限定されず、６面体に限らず、円柱形、楕円柱、多角柱などであっても良い。

【0051】

本実施形態のインダクタ素子２のサイズは、特に限定されないが、たとえばＸ軸方向幅Ｘ０が１．０〜２０ｍｍ、Ｙ軸方向幅Ｙ０が１．０〜２０ｍｍ、高さＺ０が１．０〜１０ｍｍである。このインダクタ素子２は、たとえばトランス、バラン、コモンモードフィルタ（コモンモードチョーク）、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の回路素子、電源ラインにおけるチョークコイル、デカップリング素子、インピーダンスマッチングのための素子、フィルタの構成素子、アンテナ素子などとして用いることができる。

【0052】

本実施形態に係るコイル部６では、第１内側端部８ａには、第１所定パターン７ａの二次元平面から積層方向（Ｚ軸方向）の一方に突出する第１内側立上部９ａ１を持つ第１内側凸部９ａが一体的に形成してある。また、第２内側端部８ｂには、第１内側凸部９ａが突出する方向に合わせて、積層方向の他方に突出する第２内側立上部９ｂ１を持つ第２内側凸部９ｂが一体的に形成してある。すなわち、第１内側凸部９ａと第２内側凸部９ｂとは、第１所定パターン７ａおよび第２所定パターン７ｂの間で、立体的に接続することができる。

【0053】

そのため、第１内側凸部９ａと第２内側凸部９ｂとを溶接などで接合する場合に、その接合部分９ａｂが、所定パターンの導電性板片６ａ，６ｂに干渉せず、ショート不良を引き起こすおそれが少ない。したがって、本実施形態のコイル部６では、コイル部６の外径を小さくしても、導電性板片６ａ，６ｂを複数積層することで、コイル部６の巻き数を増大させることが容易である。なお、第１内側立上部９ａ１および第２内側立上部９ｂ１のＺ軸方向の立上げ高さを調整することで、図１Ｂに示すように、第１所定パターン７ａおよび第２所定パターン７ｂの間のＺ軸方向の隙間を制御することができる。

【0054】

また本実施形態では、全ての導電性板片６ａおよび６ｂが、それぞれ、らせん状のパターン７ａおよび７ｂを有するために、コイル部６の巻き数を増大させることができる。さらに本実施形態では、第１外側端部１０ａには、第１外部端子片１２ａが一体に形成してあると共に、第２外側端部１０ｂには、第２外部端子片１２ｂが一体に形成してある。外部端子片１０ａ，１０ｂは、コア部（封止部）４から外部に露出する部分である。これらの部分が、いずれかの導電性板片に一体成形されることで、端子片を別途接続する必要がなくなる。

【0055】

第２実施形態
図３および図４に示すように、本実施形態に係るインダクタ素子２Ａは、コイル部６Ａの構成が少し異なる以外は、第１実施形態に係るインダクタ素子２と同じである。本実施形態のコイル部６Ａでは、各導電性板片６ａ，６ｂに形成してある内側端部８ａ，８ｂの内側凸部９ａ，９ｂの構成が、第１実施形態の内側凸部９ａ，９ｂの構成と異なる。以下、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、共通する部分の説明は省略する。

【0056】

本実施形態では、第１内側凸部９ａは、第１所定パターン７ａの二次元平面から積層方向（Ｚ軸方向）の一方（上方向）に突出する第１内側立上部９ａ１のみで構成してある。また、第２内側凸部９ｂは、第２所定パターン７ｂの二次元平面から積層方向（Ｚ軸方向）の他方（下方向）に突出する第２内側立上部９ｂ１のみで構成してある。これらの第１内側立上部９ａ１と第２内側立上部９ｂ１とは、積層方向に相互に向き合う位置に形成してあり、それぞれの先端部には、嵌合用凹凸が形成してあってもよい。これらの第１内側立上部９ａ１と第２内側立上部９ｂ１との先端部を突き合わせてレーザ溶接などを行うことで、図３に示す接合部９ａｂが形成される。

【0057】

これらの第１内側立上部９ａ１と第２内側立上部９ｂ１は、それぞれの板片６ａ、６ｂから積層方向に突出しているため、第１所定パターン７ａと第２所定パターンとの間には、隙間が形成され絶縁が良好に保たれる。なお、これらの間の隙間にも、絶縁コートによる絶縁被覆層（合成樹脂など）が形成してあってもよい。本実施形態に係るコイル部６Ａも、第１実施形態のコイル部６と同様な作用効果を奏する。

【0058】

第３実施形態
図５Ａに示すように、本実施形態に係るインダクタ素子は、コイル部６Ｂの構成が少し異なる以外は、第２実施形態に係るインダクタ素子２Ａと同じである。本実施形態では、第２導電性板片６ｂ１が、図４に示す第２実施形態の第２導電性板片６ｂの代わりに配置される。以下、第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、共通する部分の説明は省略する。

【0059】

図５Ａに示すように、本実施形態の第２導電性板片６ｂ１は、第２所定パターン７ｂ１を有する。この第２所定パターン７ｂ１は、Ｘ軸およびＹ軸を含む二次元の平面で円弧状を形成するリードパターンであり、コイル部６Ｂからの引出配線を構成するが、約１/２周分だけ、コイル部６Ｂの一部も兼ねている。

【0060】

本実施形態の第２導電性板片６ｂ１のパターン７ｂ１の外側端には、第２外側端部１０ｂが形成してある。第２外側端部１０ｂには、第２外側凸部１１ｂが一体的に形成してある。本実施形態では、第２外側凸部１１ｂが、コイル部６Ｂの径方向外側方向（この実施形態ではＸ軸方向）に突出している。本実施形態では、第２外側凸部１１ｂが、第２外部端子片１２ｂを構成している。第２外部端子片１２ｂは、第１外部端子片１２ａとＸ軸方向の逆向きに形成してあり、後工程で除去される第２リードフレーム１４ｂに連結してある。

【0061】

第２内側端部８ｂには、第１内側凸部９ａの第１内側立上部９ａ１が突出する方向に合わせて突出する第２内側凸部９ｂの第２内側立上部９ｂ１が一体的に形成してある。第１内側凸部９ａの第１内側立上部９ａ１と第２内側凸部９ｂの第２内側立上部９ｂ１とが電気的に接続されて、図３に示すような接合部９ａｂとなる。

【0062】

本実施形態では、コイル部６Ｂを構成する導電経路１５の巻き数が、第２実施形態と比較して少なくなるが、第２導電性板片６ｂ１がリードパターンを有するために、その内側端部８ｂには、溶接などによる接合部９ａｂを形成しやすい。

【0063】

図５Ｂに示すコイル部６Ｃは、図５Ａに示すコイル部６Ｂの変形例であり、第２導電性板片６ｂ２が図４に示す第２導電性板片６ｂ１の代わりに配置してある以外は、図５Ａに示すコイル部６Ｂと同様である。本実施形態の第２導電性板片６ｂ２は、第２所定パターン７ｂ２を有する。

【0064】

この第２所定パターン７ｂ２は、Ｘ軸およびＹ軸を含む二次元の平面で直線状パターンの組合せからなるリードパターンであり、コイル部６Ｃからの引出配線を構成するが、約１/２周分だけ、コイル部６Ｂの一部も兼ねている。図５Ｂに示すコイル部６Ｃも、図５Ａに示すコイル部６Ｂと同様な作用効果を奏する。

【0065】

第４実施形態
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、本実施形態に係るインダクタ素子２Ｂは、コア部４の構成が異なる以外は、第１〜第３実施形態に係るインダクタ素子２と同じである。本実施形態のコア部４は、上面４Ａの少なくとも中央部分を含む第１領域４ａと、下面４Ｂの少なくとも中央部分を含む第２領域４ｂとから成る。本実施形態では、中央部分とは、コイル部６の内側部分を意味する。

【0066】

本実施形態では、第１領域４ａは、コイル部６のＺ軸方向上端よりもさらに上に位置して上面４Ａの全面を含むベース部４ａ１と、ベース部４ａ１の中央部から連続して下面４Ｂの方向にＺ軸方向に沿って山形に突出する凸部４ａ２とを有する。ベース部４ａ１は、上面４Ａと、コア部４の４つの側面４Ｃの上部とを構成している。

【0067】

第２領域４ｂは、コイル部６のＺ軸方向下端よりもさらに下に位置して下面４Ｂの全面を含むベース部４ｂ１と、ベース部４ｂ１の中央部から連続して上面４Ｂの方向にＺ軸方向に沿って突出する凸部４ｂ２とを有する。凸部４ｂ２は、山形に突出する凸部４ａ２と共に、コイル部６の内周面との隙間を埋めるような形状を有している。第２領域４ｂは、ベース部４ｂ１からコイル部６の外周部で連続して上面４Ａの方向にＺ軸方向に沿って突出する外周部４ｂ３を有する。外周部４ｂ３は、コア部４の４つの側面４Ｃの下部を構成している。第２領域４ｂを構成する磁性粉体とバインダ樹脂との混合物は、コイル部６を構成する導電経路１５間の隙間にも充填されている。

【0068】

第１領域４ａのベース部４ａ１のＺ軸方向の厚みは、好ましくは、コア部４の高さＺ０の１０〜４０％であり、第２領域４ｂのベース部４ｂ１のＺ軸方向の厚みと同程度であるが、必ずしも同一である必要はない。凸部４ａ２の高さ（Ｚ軸方向）は、コイル部６のＺ軸方向の高さより低くても高くてもよい。また、凸部４ａ２は、裁頭錐体形状であることが好ましい。凸部４ａ２の形成が容易であると共に、空芯コイルとしてのコイル部６の内部に凸部４ａ２を入り込ませやすく、しかも位置決め効果があるからである。

【0069】

本実施形態では、コア部４を構成する第１領域４ａおよび第２領域４ｂは、所定の界面で直接に接触しており、双方共に、磁性粉末とバインダ樹脂とを含むが、バインダ樹脂の含有量、あるいは空隙の密度が異なる。すなわち、第１領域４ａにおける空隙の密度に対して、第２領域４ｂにおける空隙の密度を異ならせても良い。あるいは、第１領域４ａにおけるバインダ樹脂の含有量に対して、第２領域４ｂにおけるバインダ樹脂の含有量を異ならせても良い。

【0070】

本実施形態において、空隙とは、コア部４を任意の断面で切断した場合に、内径が３〜３０μｍの断面空間が観察された部分を意味する。空隙の形状は、たとえば円形に近いことが好ましいが、必ずしも円形ではなく、楕円形、多角形でもよい。空隙の内径は、観察された断面空間の形状の外接円で判断する。

【0071】

本実施形態において、空隙の密度は、コア部４を任意の断面で切断した場合の断面写真において、９０μｍ×１２０μｍの四角形の面積内に観察される空隙の数で定義される。また、空隙の密度が高いとは、比較される断面における空隙の密度に対して、好ましくは１５０％以上、さらに好ましくは３００％以上に密度が高いことを意味する。

【0072】

たとえば第１領域４ａに対して第２領域４ｂの空隙の密度を高くするための方法の一例としては、たとえば第２領域４ｂを形成するための材料に含まれる溶剤の量を、第２領域４ｂを形成するための材料に含まれる溶剤の量よりも多くすることが挙げられる。溶剤の量を多くすることで、コア部４を成形するための乾燥工程、加熱工程、あるいは圧縮工程において、第２領域４ｂでは、溶剤が蒸発して空隙となる割合が多くなり、第２領域４ｂの空隙の密度を高くすることができる。

【0073】

なお、本実施形態では、第１領域４ａは、単純な形状を有しており、巻回されている導電経路１５の間の隙間に入り込ませる必要がないため、第１領域４ａを形成するための材料には、溶剤は、ほとんど含ませなくてもよい。逆に、第２領域４ｂは、巻回されている導電経路１５の間の隙間に入り込ませる必要があるため、第２領域４ｂを形成するための材料には、溶剤が多く含まれていることが好ましい。

【0074】

第１領域４ａに対して第２領域４ｂの空隙の密度を高くするための方法の別の例としては、以下の方法も考えられる。たとえば第１領域４ａを予め成形した後に、第２領域４ｂを形成するための磁性体ペーストに、成形後の第１領域４ａの凸部４ａ２側をコイル部６と共に浸漬させ、磁性体ペーストを硬化させる際に、磁性体ペーストから溶剤成分が抜け難くするようにしてもよい。たとえば溶剤が抜けにくいパレットに磁性体ペーストを入れ、そこに、成形後の第１領域４ａの凸部４ａ２側をコイル部６と共に浸漬させ、溶剤が外部に抜けにくい状態で磁性体ペーストを硬化させてもよい。このような方法によっても、第２領域４ｂにおける空隙の密度を、第１領域４ａよりも高めることができる。

【0075】

本実施形態では、第１領域４ａおよび第２領域４ｂに含まれるバインダ樹脂の含有量は、磁性粉末１００質量部に対して、１〜１１であることが好ましい。第１領域４ａおよび第２領域４ｂに含まれるバインダ樹脂の含有量は、同じでもよいが、異ならせても良い。第２領域４ｂにおいて、空隙の密度を上げる観点からは、第２領域４ｂに含まれるバインダ樹脂の含有量は、第１領域４ａに含まれるバインダ樹脂の含有量よりも多いことが好ましい。たとえば第２領域４ｂに含まれるバインダ樹脂の含有量は、第１領域４ａに含まれるバインダ樹脂の含有量の１１０〜２００％であることが好ましい。

【0076】

次に、図６Ａおよび図６Ｂに示すインダクタ素子２の製造方法について説明する。まず、たとえば金型のキャビティ内に、図６Ｂに示す第１領域４ａを形成する。第１領域４ａには、山形の凸部４ａ２が形成してある。第１領域４ａは、磁性粉末とバインダ樹脂とを少なくとも含んでいる。第１領域４ａの形状は比較的に単純な形状なので、第１領域４ａを形成するための材料には、溶剤はほとんど含ませなくても良い。

【0077】

次に、凸部４ａ２が空芯コイルとしてのコイル部６の内部に入り込むように、コイル部６をベース部４ａ１の上に設置する。その際に、凸部４ａ２とベース部４ａ１との鈍角状の境界部に、コイル部６の下端内周部が自己整合的に位置合わせされる。凸部４ａ２は、裁頭錐体形状を有するために、コイル部６を第１領域４ａのベース部４ａ１上の中央部に位置決めして設置しやすい。なお、コイル部６は、第１実施形態のコイル部６と同様にして製造される。

【0078】

その後に、第２領域４ｂを構成する磁性粉末とバインダ樹脂とを含む混合物（第１領域４ａよりも溶剤を多く含む）をキャビティ内に充填し、全体を加熱圧縮することで、図６Ａに示すインダクタ素子２が得られる。加熱圧縮時の加熱温度は、好ましくは５０〜３００°Ｃであり、圧縮圧力は、好ましくは１〜４００Ｐａである。圧縮成形するための方法としては、金型を用いてもよいし、油圧や水圧を利用してもよい。

【0079】

その後にコア体４から飛び出している外部端子片１２ａ，１２ｂをコア部４の外表面に沿って折り曲げて成形する。

【0080】

本実施形態に係るインダクタ素子２では、反実装側外面である下面４Ｂの少なくとも中央部分を含むコア部４の第２領域４ｂにおける空隙の密度が、実装側外面の上面４Ａに比較して多くなっている。このため、コア部４の反実装側外面である下面４Ｂでは、第２領域４ｂから成る空孔リッチ層が形成され、その空孔リッチ層が、応力緩和層およびクラック拡大防止層となり、クラックの発生を抑制すると共に、クラックの拡大を抑制する。

【0081】

本実施形態に係るインダクタ素子２Ｂでは、特にスイッチング周波数が高い用途（たとえば携帯電話用）に用いられる場合に、コイル部６が発熱してコア部４の実装側外面と反実装側外面との間で熱膨張差が生じたとしても、反実装側外面である下面４Ｂにクラックが生じ難くなる。

【0082】

また逆に、実装側外面の上面４Ａの少なくとも中央部分を含むコア部４の第１領域４ａにおける空隙の密度を、反実装側外面である下面４Ｂに比較して多くすれば、第１領域４ａが空孔リッチ層となる。その場合には、実装側外面である上面４Ｂに空孔リッチ層が形成され、空孔リッチ層が、応力緩和層およびクラック拡大防止層となり、クラックの発生を抑制すると共に、クラックの拡大を抑制する。特に自動車のエンジンルームや動力機械の内部など、高温環境下に曝される場合などに、回路基板が熱膨張したとしても、実装側外面であるコア部４の上面４Ａにクラックが生じ難くなる。

【0083】

さらに本実施形態において、実装側外面である上面４Ａの少なくとも中央部分を含むコア部４の第１領域４ａにおける樹脂の含有量を、反実装側外面の下面４Ｂに比較して多くした場合には、第１領域４ａから成る樹脂リッチ層が形成され、その樹脂リッチ層が、応力緩和層となり、クラックの発生を抑制する。

【0084】

さらにまた、本実施形態において、反実装側外面である下面４Ｂの少なくとも中央部分を含むコア部４の第２領域４ｂにおける樹脂の含有量を、実装側外面の上面４Ａに比較して多くした場合には、第２領域４ｂから成る樹脂リッチ層が形成され、その樹脂リッチ層が、応力緩和層となり、クラックの発生を抑制する。

【0085】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

【0086】

たとえば、図１〜図６に示す実施形態では、第１導電性板片６ａと第２導電性板片６ｂとがＺ軸方向に積層されてコイル部６が構成されているが、図４に示す第２導電性板片６ｂの上に、第３〜第４導電性板片、あるいはそれ以上の導電性板片が積層されていてもよい。第２導電性板片６ｂの上に、別の導電性板片が積層される場合には、たとえば以下のように構成することもできる。ただし、図示は省略する。

【0087】

すなわち、第３内側端部と第３外側端部とを持つ第３導電性板片を、本発明のコイル部がさらに有してもよい。第３導電性板片は、二次元の平面でらせん状の第３所定パターンを有する。らせん状の第３所定パターンは、らせん状の第２所定パターンに対して、内から外側に向けて逆向きのらせん状のパターンである以外は同様である。

【0088】

図４に示す第２導電性板片６ｂの上に、図示省略してある第３導電性板片がＺ軸の上方に配置される。ただし、その場合には、図４に示す第２外側端部１０ｂには、外部端子片１２ｂが形成されることなく、第２所定パターン７ｂの二次元平面からＺ軸の上方向に突出する第２外側立上部を持つ第２外側凸部が一体的に形成される。第２外側立上部は、第１内側立上部９ａ１と同様に、第２外側端部１０ｂからＺ軸方向の上側に突出している。

【0089】

第３導電性板片の第３外側端部には、第２外側凸部が突出する方向に合わせてＺ軸方向の下方に突出する第３外側凸部が一体的に形成してあり、第２外側凸部と第３外側凸部とが電気的に接続してある。このように構成することで、コイル部の巻き数を、さらに増大させることができる。

【0090】

さらにまた、第４内側端部と第４外側端部とを持つ第４導電性板片を、本発明のコイル部がさらに有してもよい。第４導電性板片は、Ｘ軸およびＹ軸を含む二次元の平面でらせん状の第４所定パターンを有する。らせん状の第４所定パターンは、らせん状の第３所定パターンに対して、内から外側に向けて逆向きのらせん状のパターンである以外は同様である。

【0091】

第３導電性板片と第４導電性板片とは積層方向に配置してある。第３内側端部には、第３所定パターンの二次元平面からＺ軸方向の上方に突出する第３内側立上部を持つ第３内側凸部が一体的に形成してある。第３内側立上部を持つ第３内側凸部は、図４に示す第１内側立上部９ａ１を持つ第１内側凸部９ａと同様である。

【0092】

第４内側端部には、第３内側凸部が突出する方向に合わせてＺ軸方向の下方に突出する第４内側凸部が一体的に形成してあり、第３内側凸部と前記第４内側凸部とが電気的に接続してある。このように構成することで、コイル部の巻き数を、さらに増大させることができる。

【0093】

第４外側端部には、第４外部端子片が一体に形成してあってもよい。第４外部端子片は、後述するコイル装置における封止部から外部に露出する部分である。この部分が第４外側端部に一体成形されることで、端子片を別途接続する必要がなくなる。第４外部端子片は、図４に示す第２外部端子片１２ｂと同様である。

【0094】

第１導電性板片と前記第４導電性板片との間には、第２導電性板片と前記第３導電性板片との対が、複数繰り返して積層してあってもよい。このように構成することで、コイル部の巻き数を、さらに増大させることができる。

【符号の説明】

【0095】

２，２ａ〜２ｂ… インダクタ素子（コイル装置）
４… コア部（封止部）
４ａ… 第１領域
４ａ１… ベース部
４ａ２… 凸部
４ｂ… 第２領域
４ｂ１… ベース部
４ｂ２… 内周部
４Ａ… 上面
４Ｂ… 下面
４Ｃ… 側面
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ… コイル部
６ａ，６ｂ，６ｂ１，６ｂ２… 導電性板片
７ａ，７ｂ… 所定パターン
８ａ，８ｂ… 内側端部
９ａ，９ｂ… 内側凸部
９ａ１… 立上部
９ａ２… 引出部
９ｂ１… 立上部
９ｂ２… 引出部
９ｂ３… 橋渡し部
９ａｂ… 接合部
１０ａ〜１０ｄ… 外側端部
１１ａ〜１１ｄ… 外側凸部
１２ａ，１２ｂ… 外部端子片
１４ａ〜１４ｄ… リードフレーム
１５… 導電経路
ｃ１… パターン隙間

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】