特許 6561905 コイル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6561905

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】コイル装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/04 20060101AFI20190808BHJP

   H01F 17/02 20060101ALI20190808BHJP

   H01F 27/255 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   H01F17/04 F

   H01F17/02

   H01F27/255

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-87407(P2016-87407)

(22)【出願日】2016年4月25日

(65)【公開番号】特開2017-199733(P2017-199733A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2019年1月10日

(73)【特許権者】

【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

【審査官】 秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−４５９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３４８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２５２１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−６９０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１４７１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ １７／０４

Ｈ０１Ｆ １７／０２

Ｈ０１Ｆ ２７／２５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤがコイル状巻回してある巻線部と、
磁性材と樹脂とを含有しており、前記巻線部の内部も含めて前記巻線部の全体を覆うコア部と、
前記巻線部の巻軸方向の一端に位置する前記コア部の実装側外面に装着してある端子電極と、を有するコイル装置であって、
前記実装側外面の少なくとも中央部分を含む前記コア部の第１領域に含まれる空孔の密度よりも、前記実装側外面と反対側に位置する前記コア部の反実装側外面の少なくとも中央部分を含む前記コア部の第２領域に含まれる空孔の密度が高いことを特徴とするコイル装置。

【請求項2】

前記第２領域は、前記巻線部の内側と外側に連続して存在している請求項１に記載のコイル装置。

【請求項3】

前記コア部の内部で、前記巻軸方向に沿って前記第１領域と第２領域との間には、前記第１領域とは異なると共に、第２領域とも異なる空孔の密度を持つ第３領域が存在する請求項１または２に記載のコイル装置。

【請求項4】

前記第３領域は、前記巻線部の内側および外側に連続して存在している請求項３に記載のコイル装置。

【請求項5】

前記第１領域は、前記巻線部の内側で、前記第２領域に向けて突出する凸部を有する請求項１〜４のいずれか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、インダクタ素子などとして用いられるコイル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

各種の電子・電気機器には、インダクタ素子などとして多くのコイル装置が搭載されている。たとえば、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、コイルの断面形状を工夫することにより、コイルの中央内部に生じるおそれがあるクラックを防止している。

【0003】

しかしながら、従来では、コイルが内蔵してあるコア部の反実装側外面に生じるクラックを防止することができないなどの不都合を有している。特にスイッチング周波数が高い用途に用いられるコイル装置などの場合に、コイルの発熱により、コア部の実装側外面と反実装側外面との熱膨張差が生じ、反実装側外面にクラックが生じやすい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２０１２−８９５９５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、クラックの発生を防止できるコイル装置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装置は、
ワイヤがコイル状巻回してある巻線部と、
磁性材と樹脂とを含有しており、前記巻線部の内部も含めて前記巻線部の全体を覆うコア部と、
前記巻線部の巻軸方向の一端に位置する前記コア部の実装側外面に装着してある端子電極と、を有するコイル装置であって、
前記実装側外面の少なくとも中央部分を含む前記コア部の第１領域に含まれる空孔の密度よりも、前記実装側外面と反対側に位置する前記コア部の反実装側外面の少なくとも中央部分を含む前記コア部の第２領域に含まれる空孔の密度が高いことを特徴とする。

【0007】

本発明に係るコイル装置では、反実装側外面の少なくとも中央部分を含むコア部の第２領域の空孔の密度が、実装側外面に比較して高くなっている。このため、コア部の反実装側外面では、空孔リッチ層が形成され、その空孔リッチ層が、応力緩和層となると共に、クラックの連続を阻止するクラック拡大防止層となり、クラックの発生および拡大を抑制する。

【0008】

本発明では、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）に用いられるコイル装置などの場合に、巻線部が発熱してコア部の実装側外面と反実装側外面との熱膨張差が生じたとしても、反実装側外面にクラックが生じ難くなる。なお、従来では、巻線部の自己発熱が大きい条件で使用されるコイル装置では、基板との熱膨張係数差などによる影響を受けて反実装側外面のコア部にクラックが発生しやすい。本発明では、巻線部の自己発熱が大きい条件で使用されて、基板との熱膨張係数差などによる影響を受けたとしても、コア部の反実装側外面では、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、クラックの発生および拡大を抑制する。

【0009】

前記第２領域は、前記巻線部の内側と外側に連続して存在していてもよい。

【0010】

前記コア部の内部で、前記巻軸方向に沿って前記第１領域と第２領域との間には、前記第１領域とは異なると共に、第２領域とも異なる空孔の密度を有する第３領域が存在してもよい。

【0011】

前記第３領域は、前記巻線部の内側および外側に連続して存在していてもよい。第３領域が、第２領域の空孔の密度よりも低い場合には、相対的に磁性材が多くなり、磁気特性が向上する。第３領域が、第１領域の空孔の密度よりも低い場合には、相対的に磁性材がさらに多くなり、磁気特性がさらに向上する。第３領域が、第１領域の空孔の密度よりも高い場合には、第３領域も第１領域に比較して空孔リッチ層となり、応力緩和特性が向上すると共に、クラック拡大防止特性も向上する。

【0012】

前記第１領域は、前記巻線部の内側で、前記第２領域に向けて突出する凸部を有してもよい。巻線部の内側に凸部を配置することで、巻線部の位置決めが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は本発明の一実施形態に係るコイル装置の斜視図である。

【図2A】図２Ａは図１に示すコイル装置の断面図である。

【図2B】図２Ｂは本発明の他の実施形態に係るコイル装置の断面図である。

【図2C】図２Ｃは本発明のさらに他の実施形態に係るコイル装置の断面図である。

【図2D】図２Ｄは本発明のさらに他の実施形態に係るコイル装置の断面図である。

【図2E】図２Ｅは本発明のさらに他の実施形態に係るコイル装置の断面図である。

【図2F】図２Ｆは本発明のさらに他の実施形態に係るコイル装置の断面図である。

【図2G】図２Ｇは本発明のさらに他の実施形態に係るコイル装置の断面図である。

【図3】図３（ａ）は図１に示すコイル装置の製造過程を表す断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の続きの製造過程を表す断面図である。

【図4A】図４Ａは第２領域において空孔の密度が高い状態を示すコア部の断面写真である。

【図4B】図４Ｂは第１領域において空孔の密度が低い状態を示すコア部の断面写真である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

第１実施形態
図１および図２Ａ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４と、コア部４の内部でコイル状にワイヤ６ａが巻回してある巻線部６とを有する。ワイヤ６ａは、たとえば、導線と、必要に応じて導線の外周を被覆してある絶縁被覆層とで構成してある。

【0015】

導線は、たとえばＣｕ、Ａｌ、Ｆｅ、Ａｇ、Ａｕ、リン青銅などで構成してある。絶縁被覆層は、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−ナイロンなどで構成してある。ワイヤ６ａの横断面形状は、特に限定されず、円形、平角形状などが例示される。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

図２Ａに示すように、巻線部６は、１本以上のワイヤ６ａがコイル状に巻回してある部分であり、巻線部６からはワイヤ６ａの両端である少なくとも一対のリード部６ｂが、コア部４の外部に引き出される。図示する実施形態では、巻線部６からは、Ｚ軸方向に沿って一対のリード部６ｂがコア部４の実装側外面４Ａから引き出され、その外面４Ａに設けられた一対の端子電極８に、溶接または導電性接着剤の手段でそれぞれ接続してある。

【0019】

各端子電極８は、本実施形態では、コア部４の実装側外面４Ａにのみ形成してあるが、コア部４の側面４Ｃにまで連続して形成してある電極側部８ａを有していてもよい。端子電極８としては、特に限定されず、コア部４に接着された銅または銅合金などの金属端子であってもよく、あるいは銀あるいは銀合金などを含む焼付け電極、あるいはメッキなどにより形成された金属膜電極であってもよい。

【0020】

本実施形態では、コア部４の下面は、回路基板などに接続される実装側外面４Ａ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、巻線部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の上面は、その下面に対して略平行な反実装側外面４Ｂ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。

【0021】

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、たとえばパソコンや携帯型電子機器などに搭載されるＤＣ／ＤＣコンバータ等の回路素子、パソコンや携帯型電子機器などに搭載される電源ラインにおけるチョークコイル、パソコンや携帯型電子機器などに搭載されるデカップリング素子、パソコンや携帯型電子機器などに搭載されるインピーダンスマッチングのための素子、パソコンや携帯型電子機器などに搭載されるフィルタの構成素子、パソコンや携帯型電子機器などに搭載されるアンテナ素子などとして用いることができる。

【0022】

図２Ａに示すように、本実施形態では、コア部４は、巻線部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。コア部４は、実装側外面４Ａの少なくとも中央部分を含む第１領域４ａと、反実装側外面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、巻線部６の内側部分を意味する。

【0023】

本実施形態では、第１領域４ａは、巻線部６のＺ軸方向下端よりもさらに下に位置して実装側外面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反実装側外面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、実装側外面４Ａと、コア部４の４つの側面４Ｃの下部とを構成している。

【0024】

第２領域４ｂは、巻線部６のＺ軸方向上端よりもさらに上に位置して反実装側外面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実装側外面４Ａ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と巻線部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から巻線部６の外周部で連続して実装側外面４Ａの方向にＺ軸方向に沿って突出する外周部４ｂ３とを有する。外周部４ｂ３は、コア部４の４つの側面４Ｃの上部を構成している。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、巻線部６を構成するワイヤ６ａ間の隙間にも充填されている。

【0025】

第１領域４ａのベース部４ａ１のＺ軸方向の厚みＺ１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Ｚ２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Ｚ１ａは、巻線部６のＺ軸方向の高さＺ３より低くても高くてもよく、高さＺ３の２０〜１２０％の高さが好ましく、さらに好ましくは５０〜１００％％の高さである。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巻線部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。

【0026】

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、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よりも、第２領域４ｂにおける空隙の密度が高い。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、たとえば図４Ａに示すように、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。なお、図４Ｂは、空隙の密度が低い断面写真である。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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、巻回されているワイヤ６ａ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、巻回されているワイヤ６ａ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。

【0030】

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側を巻線部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側を巻線部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。

【0031】

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。

【0032】

第１領域４ａおよび第２領域４ｂから成るコア体４には、磁性材としての磁性粉末が、コア体４の全体の質量に対して、９０〜９９質量％で含まれていることが好ましい。また、磁性粉末およびバインダ樹脂以外には、溶剤、可塑剤、滑材、酸化防止剤、難燃剤、熱安定剤などがコア体４の内部に含まれていても良い。

【0033】

次に、図１および図２Ａ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３（ａ）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。

【0034】

次に、図３（ｂ）に示すように、凸部４ａ２が空芯コイルとしての巻線部６の内部に入り込むように、巻線部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、巻線部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、巻線部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。

【0035】

その後に、図２Ａに示す第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１および図２Ａ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。巻線部６からのリード部６ｂの図示は、図３では省略してあるが、成形後には、リード部６ｂは成形体と共に取り出される。その後にコア体４の実装側外面４Ａに端子電極８がリード部６ｂに接続されるように、メッキまたは導電ペーストなどを用いて形成される。

【0036】

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、樹脂被膜などが例示される。磁性粉体の粒径は、好ましくは０．５〜５０μｍである。

【0037】

本実施形態に係るインダクタ素子２では、反実装側外面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４Ｂでは、ベース部４ｂ１、凸部４ｂ２および外周部４ｂ３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。

【0038】

本実施形態に係るインダクタ素子２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、巻線部６が発熱してコア部４の実装側外面４Ａと反実装側外面４Ｂとの間で熱膨張差が生じたとしても、反実装側外面４Ｂにクラックが生じ難くなる。また、第２領域４ｂにおいては、空隙により、クラックが連続して拡大することが抑制される。なお、従来では、巻線部６の自己発熱が大きい条件で使用されるコイル装置では、基板との熱膨張係数差などによる影響を受けて反実装側外面のコア部に、反実装側外面から巻線部６の内側内部に向けて広がるクラック１０（図２Ａ参照）が発生しやすい。また、クラック１０が連結して拡大しやすい。本実施形態では、巻線部６の自己発熱が大きい条件で使用されて、基板との熱膨張係数差などによる影響を受けたとしても、コア部４の反実装側外面４Ｂでは、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１０の発生を抑制すると共に、クラック１０の拡大を抑制する。

【0039】

第２実施形態
図２Ｂに示すように、本実施形態に係るインダクタ素子２ａは、第１領域４ａが、平板状のベース部４ａ１のみで構成してあり、凸部を有さない以外は、第１実施形態のインダクタ素子２と同様であり、重複する説明は省略する。本実施形態では、巻線部６の内側は、第２領域４ｂの内周部４ｂ２のみで充填されている。本実施形態のインダクタ素子２Ａは、第１実施形態のインダクタ素子２のコア部４における凸部４ａ２を有さない以外は、インダクタ素子２と同様な作用効果を奏する。

【0040】

第３実施形態
図２Ｃに示すように、本実施形態に係るインダクタ素子２ｂは、第１領域４ａに形成してある凸部４ａ２の形状と高さが異なる以外は、第１実施形態のインダクタ素子２と同様であり、重複する説明は省略する。本実施形態では、凸部４ａ２は、裁頭錐体形状ではなく、柱形状を有し、その高さは、インダクタ素子２の凸部４ａ２に比較して低く設定してある。たとえば本実施形態では、凸部４ａ２の高さＺ１ａは、巻線部６の高さＺ３の０〜４０％の高さであることが好ましい。

【0041】

本実施形態のインダクタ素子２ｂは、第１実施形態のインダクタ素子２のコア部４における凸部４ａ２と形状と高さが異なる凸部４ａ２を有する以外は、インダクタ素子２と同様な作用効果を奏する。

【0042】

第４実施形態
図２Ｄに示すように、本実施形態に係るインダクタ素子２ｃは、第１領域４ａにも、ベース部４ａ１からＺ軸方向に沿って反実装側表面４Ｂに向けて突出する外周部４ａ３が形成してある以外は、第１実施形態のインダクタ素子２と同様であり、重複する説明は省略する。本実施形態では、第１領域４ａの外周部４ａ３が、４つの側面４Ｃの一部を構成し、その内側に、第２領域４ｂの外周部４ｂ３が位置する。外周部４ａ３のＺ軸方向の高さは、凸部４ａ２のＺ軸方向の高さと同程度であるが、異なっていても良い。本実施形態のインダクタ素子２ｃは、コア部４における第１領域４ａに外周部４ａ３が一体的に形成してある以外は、インダクタ素子２と同様な作用効果を奏する。

【0043】

第５実施形態
図２Ｅに示すように、本実施形態に係るインダクタ素子２ｄは、第１領域４ａと第２領域４ｂとの間に、第３領域４ｃが形成してある以外は、第１実施形態のインダクタ素子２と同様であり、重複する説明は省略する。本実施形態では、第２領域４ｂは、平板状のベース部４ｂ１のみで構成してあり、この第２領域４ｂと第１領域４ａとの間が、第３領域４ｃで充填されている。

【0044】

第３領域４ｃは、巻線部６の内側で、第１領域４ａと巻線部６との間の隙間を埋めると共に、第１領域４ａと第２領域４ｂとの間の隙間を埋める内周部４ｃ２と、巻線部６の半径方向の外側に位置する外周部４ｃ３とを有し、ワイヤ６ａ間の隙間にも充填してあり、巻線部６の内側および外側に連続して存在している。第３領域４ｃが、第２領域４ｂの空隙密度よりも低い空隙密度の場合には、相対的に磁性粉末が多くなり、磁気特性が向上する。第３領域４ｃは、巻線部６を構成するワイヤ６ａの相互間にも充填される部分なので、ワイヤ６ａの相互間に入り込み易い材料組成であることが好ましい。第３領域４ｃが、第１領域４ａの空隙密度よりも高い空隙密度を有する場合には、第３領域４ｃも第１領域４ａに比較して空孔リッチ層となり、応力緩和特性が向上する。また、空孔リッチ層は、クラック拡大防止層となり、クラック１０の拡大を抑制する。

【0045】

第６実施形態
図２Ｆに示すように、本実施形態に係るインダクタ素子２ｅは、第１領域４ａと第２領域４ｂとの間に、第３領域４ｃが形成してある以外は、図２Ｂに示す第２実施形態のインダクタ素子２ａと同様であり、重複する説明は省略する。本実施形態では、第２領域４ｂは、平板状のベース部４ｂ１のみで構成してあり、この第２領域４ｂと第１領域４ａとの間が、第３領域４ｃで充填されている。

【0046】

第３領域４ｃは、巻線部６の内側の隙間を埋める内周部４ｃ２と、巻線部６の半径方向の外側に位置する外周部４ｃ３とを有し、ワイヤ６ａ間の隙間にも充填してあり、巻線部６の内側および外側に連続して存在している。第３領域４ｃが、第２領域４ｂの空隙密度よりも低い空隙密度の場合には、相対的に磁性粉末が多くなり、磁気特性が向上する。第３領域４ｃは、巻線部６を構成するワイヤ６ａの相互間にも充填される部分なので、ワイヤ６ａの相互間に入り込み易い材料組成であることが好ましい。第３領域４ｃが、第１領域４ａの空隙密度よりも高い空隙密度を有する場合には、第３領域４ｃも第１領域４ａに比較して空孔リッチ層となり、応力緩和特性が向上する。また、空孔リッチ層は、クラック拡大防止層となり、クラック１０の拡大を抑制する。

【0047】

第７実施形態
図２Ｇに示すように、本実施形態に係るインダクタ素子２ｆは、第１領域４ａと第２領域４ｂとの間に、第３領域４ｃが形成してある以外は、図２Ｃに示す第３実施形態のインダクタ素子２ｂと同様であり、重複する説明は省略する。本実施形態では、第２領域４ｂは、平板状のベース部４ｂ１のみで構成してあり、この第２領域４ｂと第１領域４ａとの間が、第３領域４ｃで充填されている。

【0048】

第３領域４ｃは、巻線部６の内側の隙間を埋める内周部４ｃ２と、巻線部６の半径方向の外側に位置する外周部４ｃ３とを有し、ワイヤ６ａ間の隙間にも充填してあり、巻線部６の内側および外側に連続して存在している。第３領域４ｃが、第２領域４ｂの空隙密度よりも低い空隙密度の場合には、相対的に磁性粉末が多くなり、磁気特性が向上する。第３領域４ｃは、巻線部６を構成するワイヤ６ａの相互間にも充填される部分なので、ワイヤ６ａの相互間に入り込み易い材料組成であることが好ましい。第３領域４ｃが、第１領域４ａの空隙密度よりも高い空隙密度を有する場合には、第３領域４ｃも第１領域４ａに比較して空孔リッチ層となり、応力緩和特性が向上する。また、空孔リッチ層は、クラック拡大防止層となり、クラック１０の拡大を抑制する。

【0049】

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。

【0050】

たとえば、上述した実施形態では、コア部４は、第１領域４ａと第２領域４ｂとで構成されるか、それらの間に第３領域４ｃが配置してある。しかしながら、コア部４の第３領域４ｃは、単一の領域である必要はなく、空孔密度が異なる複数の領域に分割されていてもよい。

【0051】

また、上述した実施形態では、第１領域４ａを充填して形成した後に、巻線部６を取り付け、第２領域４ｂを充填して形成してあるが、その逆でもよい。すなわち、Ｚ軸方向に上下を逆にして、第２領域４ｂを充填して形成した後に、巻線部６を取り付け、第１領域４ａを充填して形成してもよい。その場合には、第２領域４ｂには、第１領域４ａの中央部に形成してある凸部４ａ２と同様な凸部を形成し、巻線部６を位置決めするようにしてもよい。

【0052】

さらに、上述した実施形態では、巻線部６のリード部６ｂを実装側外面４Ａに向けて直接に引き出しているが、それに限らず、側面４Ｃに向けてコア部４の外側に引き出して電極側部８ａに接続しても良い。あるいは、リード部６ｂは、側面４Ｃに向けてコア部４の外側に引き出した後に、実装側外面４Ａにまで引き延ばし、端子電極８に接続してもよい。

【0053】

さらにまた、上述した実施形態では、巻線部６の内径および外径が、巻軸方向であるＺ軸方向に沿って均一な巻線部６を用いているが、巻線部６の具体的な形状は、特に限定されない。たとえば図２Ａに示す山形の凸部４ａ２の外周面に沿って、Ｚ軸方向の上部に行くほど内径および外径が小さくなるような裁頭推体状の巻線部６であってもよく、その他の形状でもよい。

【符号の説明】

【0054】

２，２ａ〜２ｆ… インダクタ素子（コイル装置）
４… コア部
４ａ… 第１領域
４ａ１… ベース部
４ａ２… 凸部
４ａ３… 外周部
４ｂ… 第２領域
４ｂ１… ベース部
４ｂ２… 内周部
４ｂ３… 外周部
４ｃ… 第３領域
４ｃ２… 内周部
４ｃ３… 外周部
４Ａ… 実装側外面
４Ｂ… 反実装側外面
４Ｃ… 側面
６… 巻線部
６ａ… ワイヤ
６ｂ… リード部
８… 端子電極
８ａ… 電極側部
１０… クラック

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図3】

【図4A】

【図4B】