特許 6784014 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】6784014

(24)【登録日】2020年10月27日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】コイル装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/04 20060101AFI20201102BHJP

   H01F 27/255 20060101ALI20201102BHJP

   H01F 27/24 20060101ALI20201102BHJP

【ＦＩ】

   H01F17/04 F

   H01F27/255

   H01F27/24 H

   H01F27/24 J

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-226638(P2015-226638)

(22)【出願日】2015年11月19日

(65)【公開番号】特開2017-98326(P2017-98326A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2018年7月30日

【前置審査】

(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】殿山 恭平

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 直樹

(72)【発明者】

【氏名】工藤 孝潔

(72)【発明者】

【氏名】須貝 正則

(72)【発明者】

【氏名】北島 保彦

(72)【発明者】

【氏名】森田 誠

(72)【発明者】

【氏名】千葉 和規

【審査官】 久保田 昌晴

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０４−０９２６０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−２５１５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５３４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４６７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００４５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２５５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６１５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０９００６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８２３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１３０６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ １７／００−１７／０８、２７／０２、２７／２４

Ｈ０１Ｆ ２７／２５５、２７／３２、３７／００、４１／０４

Ｈ０１Ｆ ４１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁被覆ワイヤを中空筒状に巻回して成るコイル部と、
磁性材と当該磁性材を繋ぐ結合材とを含有しており、前記コイル部を覆う磁性材含有部と、
前記コイル部と前記磁性材含有部との間に挟まれる第１部分と、前記絶縁被覆ワイヤに流れる電流に応じて前記磁性材含有部に生じる磁束の流れ方向に関して、少なくとも前記コイル部の外周側で前記磁性材含有部に両側を挟まれる第２部分とを有しており、前記磁性材含有部より樹脂含有率が高い樹脂層と、を有し、
前記磁性材含有部は、前記磁性材と前記結合材としての樹脂とを含有し前記樹脂層の一方側に配置される第１磁性材含有部と、前記磁性材と前記結合材としての樹脂とを含有し前記樹脂層の他方側に配置される第２磁性材含有部とを組み合わせてなり、
前記第１部分と前記第２部分とは、互いに連続しており１つの前記樹脂層を形成しており、
前記樹脂層は薄層状からなり、前記樹脂層の厚みは０．１〜３μｍであり、前記樹脂層は、前記第１磁性材含有部の樹脂が前記第１磁性材含有部の表層部分に集中して形成されるコイル装置。

【請求項2】

前記コイル部の表面は、内周側面、外周側面、上面及び底面を含み、
前記第１部分は、前記上面及び前記底面のうちいずれか一方と、前記磁性材含有部との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコイル装置。

【請求項3】

前記樹脂層は、前記磁性材含有部の外表面まで連続しており、前記外表面まで連続する前記樹脂層は、前記コイル部の表面に含まれる外周側面と前記外表面との間に挟まれる前記磁性材含有部の最薄部分に、接していることを特徴とする請求項１又は請求項２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、インダクタ素子等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、インダクタ素子等として多くのコイル装置が搭載されている。例えば、そのようなコイル装置の一例として、熱硬化性樹脂を含有する結合材と、磁性粉末とを混ぜ合わせた圧粉体でコイル部を被覆したものが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−２０３７３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来のコイル装置では、落下時の衝撃や熱衝撃時に、磁性材を含む磁性材含有部にクラックが生じる問題があり、特に、コイル部の外周側のような磁性材含有部の厚みが薄い部分に、衝撃によるクラックが生じる問題がある。

【0005】

また、従来のコイル装置では、コイル部を構成するワイヤの表面に形成された絶縁被覆が、成型時に加えられる圧力により、磁性材含有部に含まれる磁性材等によって傷つけられ、ワイヤ表面の絶縁性が保たれないという問題が生じている。このような問題を回避する手法として、成型時の圧力を低く制限することが考えられるが、そのような制限を行った場合、磁性材含有部の密度を十分に高めることができず、磁性材含有部の透磁率を高めることが難しいという問題が発生する。

【0006】

また、従来のコイル装置では、コイル装置の磁気飽和特性が、コイル装置の外形状及びコイル部の内径等によって決定されてしまうため、同様のコイル部を用いた場合、同じ外形状を有していながら異なる直流重畳特性を有するコイル装置を製造することが難しいという問題があった。すなわち、従来のコイル装置では、同じ外形状で異なる直流重畳特性を有するコイル装置を設計する場合、個別にコイル部を設計・製造する必要があり、開発・製造コストが高くなるという問題を有している。

【0007】

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、衝撃によるクラックの発生を防止でき、かつ、直流重畳特性を容易に制御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】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、絶縁被覆ワイヤを中空筒状に巻回して成るコイル部と、
磁性材と当該磁性材を繋ぐ結合材とを含有しており、前記コイル部を覆う磁性材含有部と、
前記コイル部と前記磁性材含有部との間に挟まれる第１部分と、前記絶縁被覆ワイヤに流れる電流に応じて前記磁性材含有部に生じる磁束の流れ方向に関して前記磁性材含有部に両側を挟まれる第２部分とを有しており、前記磁性材含有部より樹脂含有率が高い樹脂層と、を有する。

【0009】

樹脂層のうち、特に第２部分は、コイル装置に衝撃が加えられた場合に緩衝部として作用し、衝撃によるクラックが磁性材含有部に生じる問題を防止できる。また、本発明に係るコイル装置は、樹脂層における特に第２部分の厚みを変更することにより、外形状やコイル部の内径等を変更しなくても、コイル装置の磁気飽和特性及び直流重畳特性を容易に制御することができる。さらに、成型時においてコイル部に圧力が加えられた際には、第１部分が変形することにより、磁性材含有部からコイル部へ加えられる圧力を吸収し、ワイヤの絶縁被覆が損傷する問題を防止できる。そのため、成型時の圧力を従来のコイル装置より上昇させ、磁性材含有部の透磁率を向上させることが可能となる。なお、第１部分にも、コイル装置に加えられる衝撃を緩和し、クラックの発生を防止する効果がある。

【0010】

また、例えば、前記第１部分と前記第２部分とは、互いに連続しており１つの前記樹脂層を形成していてもよい。

【0011】

第１部分と第２部分が連続していることにより、磁性材含有部に加えられる衝撃を、樹脂層全体によって効果的に吸収することが可能であり、磁性材含有部におけるクラックの発生を効果的に防止できる。

【0012】

また、例えば、前記コイル部の表面は、内周側面、外周側面、上面及び底面を含んでいてもよく、
前記第１部分は、前記上面及び前記底面のうちいずれか一方と、前記磁性材含有部との間に配置されていてもよい。

【0013】

第１部分をコイル部の上面又は底面に配置することにより、成型時に加えられる圧力によってワイヤの絶縁被膜が損傷する問題を防止することができる。また、第１部分を上面と底面のいずれか一方に配置することにより、このような第１部分を含む樹脂層は、コイル部のみを衝撃から保護するのではなく、磁性材含有部にクラックが生じる問題を効果的に防止できる。

【0014】

また、例えば前記樹脂層は、前記磁性材含有部の外表面まで連続していてもよい。

【0015】

このような樹脂層を有するコイル装置は、磁性材含有部の外表面近傍のような比較的クラックが発生しやすい場所まで樹脂層を連続させることにより、衝撃により磁性材含有部にクラックが発生する問題を効果的に防止できる。また、樹脂層を外表面まで連続させることにより、樹脂層を磁気ギャップとして好適に作用させることができる。

【0016】

また、例えば、前記磁性材含有部には前記結合材としての樹脂が含まれており、前記結合材としての樹脂は、前記樹脂層に含まれる樹脂と同じ樹脂であってもよい。

【0017】

結合材として磁性材含有部に含まれる樹脂や、樹脂層に含まれる樹脂は、特に限定されないが、磁性材含有部と樹脂層との材質を近似させて結合性を高める観点や、熱膨張・収縮特性を磁性材含有部と近似させて耐熱衝撃性を高める観点から、結合材としての樹脂は、樹脂層に含まれる樹脂と同じ樹脂であることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は本発明の第１実施形態に係るコイル装置の斜視図である。

【図2】図２は図１に示すコイル装置の断面斜視図である。

【図3】図３は図１に示すコイル装置の一部透明斜視図である。

【図4】図４は図１に示すコイル装置の製造工程を表す概念図である。

【図5】図５は本発明の第２実施形態に係るコイル装置の断面図である。

【図6】図６は本発明の第３実施形態に係るコイル装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

【0020】

図１に示すように、第１実施形態に係るコイル装置１０は、コイル部２０（図３参照）を覆う磁性材含有部３０と、コイル部２０及び磁性材含有部３０に挟まれる樹脂層４０とを有している。コイル装置１０は、例えばパソコンや携帯型電子機器などに搭載される回路素子（インダクタ素子）として使用されるが、コイル装置１０の用途やコイル装置１０を搭載する機器については、特に限定されない。

【0021】

図１の一部透視図である図３に示すように、磁性材含有部３０の内部には、コイル部２０が収容されている。コイル部２０は、絶縁被覆ワイヤ２０ａを中空筒状に巻回して成る。絶縁被覆ワイヤ２０ａは、電流を流すための導線と、導線を被覆する絶縁被覆とを有する。コイル部２０で採用する絶縁被覆ワイヤ２０ａは、電流方向に対する導線の直交断面形状が矩形である平角線であり、円形の断面を有する導線に比べてコイル部の線密度を高めて直流抵抗を低減できる利点がある。ただし、コイル部２０が採用する絶縁被覆ワイヤ２０ａとしてはこれに限定されず、円形の断面を有するものであってもよい。

【0022】

絶縁被覆ワイヤ２０ａの両方の端部２０ａａは、磁性材含有部３０の外表面３１に露出しており、外表面３１には、端部２０ａａに接続する端子部（不図示）が形成される。図１に示すように、絶縁被覆ワイヤ２０ａの端部２０ａａでは、導線が絶縁被覆から露出しており、外表面３１に形成される端子部との電気的な接続が確保される。端子部は、磁性材含有部３０の外表面３１に、メッキ等により金属被膜を形成したり、金属板材を接合したりすることにより形成されるが、端子部の種類又は形成方法については、特に限定されない。絶縁被覆ワイヤ２０ａと端子部の接合方法も、溶接や導電性接着剤を用いた接着などが挙げられるが、特に限定されない。

【0023】

図３に示すように、中空円筒状のコイル部２０の表面２１は、コイル部２０の中心軸を向く内周側面２１ａと、コイル部２０の外周方向を向く外周側面２１ｂと、内周側面２１ａ及び外周側面２１ｂとは垂直であって互いに対向する上面２１ｃ及び底面２１ｄとを有する。なお、実施形態の説明では、コイル装置１０を基板等に実装する際の実装面に近い側を底面２１ｄ、底面２１ｄに対向する面を上面２１ｃとする。

【0024】

絶縁被覆ワイヤ２０ａの導線は、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。

【0025】

コイル装置１０の断面を表す図２に示すように、磁性材含有部３０は、コイル装置１０の概略外形状を規定しており、略矩形の外形状を有する。磁性材含有部３０は、磁性材と、その磁性材を繋ぐ結合材とを含有しており、後述するように、磁性材の粉体及び結合材を含む顆粒を圧縮成型又は射出成型等して形成される。磁性材含有部３０に含まれる磁性材としては、特に限定されないが、Ｍｎ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎなどのフェライト、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）、パーマロイ（ＰＢ系、ＰＣ系）、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が例示される。結合材としては、特に限定されないが、例えばエポキシ樹脂、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、シリコン樹脂などの樹脂、及びこれらを組み合わせたものなどが例示される。

【0026】

磁性材含有部３０は、コイル装置１０においてコアとして機能する。磁性材含有部３０は、軸部３２と、上部３３と、底部３４と、外周部３５とを有している。軸部３２は、コイル部２０の内部に配置される部分であり、コイル部２０の内周側面２１ａに囲まれる。上部３３は、コイル部２０の上方に位置し、コイル部２０の上面２１ｃに接触する。底部３４は、コイル部２０の下方に位置し、後述する樹脂層４０を、コイル部２０の底面２１ｄとの間に挟む状態に配置される。外周部３５は、コイル部２０の外周に配置され、コイル部２０の外周側面２１ｂと接触する。磁性材含有部３０における軸部３２、上部３３、底部３４及び外周部３５には、絶縁被覆ワイヤ２０ａに流れる電流に応じて、図２において矢印Ａで示す方向又はその逆方向の磁束の流れが生じる。

【0027】

図２に示すようにコイル装置１０は、磁性材含有部３０より樹脂含有率が高い樹脂層４０を有する。樹脂層４０は、コイル部２０の底面２１ｄと磁性材含有部３０の底部３４との間に挟まれる第１部分４１と、磁性材含有部３０に流れる磁束の流れ方向に関して磁性材含有部３０に両側を挟まれる第２部分４２とを有している。

【0028】

図２及び図３に示すように、第１部分４１と第２部分４２とは同一の平面に沿って互いに連続しており、１つの樹脂層４０を形成している。したがって、コイル装置１０における樹脂層４０は、磁性材含有部３０における軸部３２を挿通する貫通孔が形成された矩形シート状の形状を有している。樹脂層４０の外周縁は、磁性材含有部３０の外周縁に一致しており、樹脂層４０は磁性材含有部３０の外表面３１まで連続している。

【0029】

磁性材含有部３０のうち、外周部３５と底部３４は樹脂層４０を介して接続されているのに対して、軸部３２と上部３３、軸部３２と底部３４及び上部３３と外周部３５は、樹脂層４０を介さず直接接続されている。

【0030】

樹脂層４０の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．１〜３μｍとすることが好ましく、０．１〜１μｍとすることがさらに好ましい。樹脂層４０の樹脂含有率は、磁性材含有部３０より高ければ特に限定されないが、重量率で２０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがさらに好ましい。

【0031】

樹脂層４０に含まれる樹脂は、特に限定されないが、結合材として磁性材含有部３０に含まれる樹脂と同じ樹脂であることが好ましい。樹脂層４０に含まれる樹脂としては、例えば、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、耐熱性ゴムなどの樹脂、及びこれらを組み合わせたものなどが例示される。また、樹脂層４０は、結合材として磁性材含有部３０に含まれる樹脂と同様の樹脂のみで構成されていてもよい。

【0032】

本実施形態のコイル装置１０のサイズは、特に限定されないが、たとえば幅が１０〜２０ｍｍ、奥行が１０〜２０ｍｍ、高さ１〜１０ｍｍである。

【0033】

図１〜図３に示すコイル装置１０の製造方法の一例を、図４を用いて説明する。
コイル装置１０の製造では、まず、コイル装置１０の磁性材含有部３０の底部３４の材料である底部材料１３４（図４（ａ）参照）を準備する。底部材料１３４は、磁性材の粉体及び結合材を含む顆粒を圧縮成型して形成される。

【0034】

次に、図４（ａ）に示すように、底部材料１３４の一方の面に樹脂層４０の材料である樹脂層材料１４０を形成する。樹脂層材料１４０は、樹脂層４０を構成する樹脂を含む樹脂溶液を、底部材料１３４の一方の面にスプレーコートすることにより形成される。この際、底部材料１３４の一方の面のうち、樹脂層材料１４０が形成されない中央部分は、スプレーコートの前にマスクで覆っておく。

【0035】

次に、図４（ｂ）に示すように、底部材料１３４の表面に形成された樹脂層材料１４０の上に、空芯コイルの状態に準備されたコイル部２０を設置する。さらに、図４（ｂ）のように準備された底部材料１３４、樹脂層材料１４０及びコイル部２０を金型内に設置し、その上から、磁性材の粉体及び結合材を含む顆粒を金型内に投入して加圧する。これにより、図４（ｂ）に示す底部材料１３４、樹脂層材料１４０及びコイル部２０の上に、磁性材含有部３０における軸部３２、上部３３及び外周部３５の材料となる軸部材料１３２、上部材料１３３、外周部材料１３５が成型され、図４（ｃ）に示すようなコイル装置材料１００を得る。

【0036】

図４（ｃ）に示すコイル装置材料１００は、樹脂層材料１４０に含まれる揮発成分の除去及び磁性材含有部３０に含まれる結合材としての樹脂の硬化のために加熱処理される。さらに、加熱処理されたコイル装置材料１００の表面に、端部２０ａａ（図１参照）に導通する端子部をバレルめっき等により形成し、コイル装置１０を得る。なお、端子部を形成する前に、図１に示す磁性材含有部３０の外表面３１の一部に、スパッタリングメッキまたは導電ペースト等により、端部２０ａａと端子部とを電気的に接続する下地層が形成されてもよい。

【0037】

図３等に示すコイル装置１０では、樹脂層４０が、コイル装置１０に対して衝突による衝撃や熱衝撃が加えられた場合に緩衝部として作用し、衝撃によるクラックが磁性材含有部３０に生じる問題を防止できる。特に、磁性材含有部３０に両側を挟まれる第２部分４２は、磁性材含有部３０に加えられた衝撃を緩衝する緩衝部として好適に作用する。また、第１部分４１と第２部分４２とが連続していることにより、樹脂層４０全体によって効果的に衝撃を吸収することが可能となり、衝撃により磁性材含有部３０が損傷する問題を防止できる。

【0038】

また、樹脂層４０の第２部分４２が磁性材含有部３０の外表面３１まで連続していることにより、磁性材含有部３０のうち、コイル部２０の外周側に位置する外周部３５のように、厚みが薄くクラックが比較的生じやすい部分についても、衝撃によるクラックの発生を効果的に防止できる。

【0039】

また、樹脂層４０の第１部分４１は、成型時において圧力が加えられた際に変形することにより、コイル部２０へ加えられる圧力を吸収するクッションの役割を果たし、コイル部２０を構成する絶縁被覆ワイヤ２０ａの絶縁被覆が損傷する問題を防止できる。そのため、このようなコイル装置１０の製造では、成型時の圧力を従来のコイル装置より上昇させることが可能となり、従来より高い圧力で成型されたコイル装置１０では、磁性材含有部３０の透磁率が上昇し、高いＬ値を有するコイル装置１０を実現できる。

【0040】

また、コイル装置１０は、樹脂層４０における特に第２部分４２の厚みを変更することにより、外形状やコイル部２０の内径等を変更しなくても、コイル装置１０の磁気飽和特性及び直流重畳特性を容易に制御することができる。

【0041】

図１〜図３に示すコイル装置１０の形状や、図４に示すコイル装置１０の製造は、本発明に係るコイル装置の一実施形態にすぎず、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。

【0042】

図５は、第２実施形態に係るコイル装置２００の断面図である。コイル装置２００は、樹脂層２４０に貫通孔が形成されていないことと、磁性材含有部２３０におけるギャップの形成状態が異なることを除き、第１実施形態に係るコイル装置１０と同様である。

【0043】

コイル装置２００の樹脂層２４０は、矩形シート状の形状を有しており、軸部３３２を挿通させるための貫通孔が形成されていない。樹脂層２４０は、コイル部２０の底面２１ｄと磁性材含有部２３０の底部２３４との間に挟まれる第１部分２４１と、磁性材含有部２３０の外周部２３５と底部２３４との間に挟まれる第２部分２４２と、磁性材含有部２３０の軸部２３２と底部２３４との間に挟まれる第２部分２４３とを有している。樹脂層２４０における第２部分２４２、２４３は、磁性材含有部２３０に形成される磁束の流れ方向に関して磁性材含有部２３０に両側を挟まれており、コアとしての磁性材含有部２３０に設けられた磁気ギャップとして機能する。

【0044】

コイル装置２００の製造方法は、樹脂層材料が底部材料１３４の一方の面全体に形成されることを除き、図４に示すコイル装置１０の製造方法と同様である。なお、樹脂層材料の形成方法は、スプレーコートを採用してもよく、スピンコートを採用してもよい。

【0045】

コイル装置２００は、第１実施形態に係るコイル装置１０と同様の効果を奏する。また、コイル装置２００は、磁性材含有部２３０の軸部２３２と底部２３４との間に挟まれる第２部分２４３を有しているため、軸部２３２などコイル装置２００の中央部分で、衝撃によるクラックが発生する問題を、より効果的に防止できる。

【0046】

また、コイル装置１０及びコイル装置２００に示すように、コイル装置１０、１００の磁気飽和特性及び直流重畳特性は、樹脂層４０、２４０の厚みを変更するだけでなく、第２部分２４３の有無や広さによっても制御することができる。

【0047】

図６は、第３実施形態に係るコイル装置３００の断面図である。コイル装置３００は、樹脂層３４０がコイル装置３００の中央部からコイル部２０に向かって下方に傾斜する第２部分３４３を有しており、磁性材含有部３３０が、樹脂層３４０によって凹状部３３０ａと凸状部３３０ｂとに隔てられている点を除き、第２実施形態に係るコイル装置２００と同様である。

【0048】

樹脂層３４０は、コイル部２０の底面２１ｄと磁性材含有部３３０の底部３３４との間に挟まれる第１部分３４１と、磁性材含有部３３０の外周部３３５と底部３３４との間に挟まれる第２部分３４２と、磁性材含有部３３０の軸部３３２において凹状部３３０ａと凸状部３３０ｂとの間に挟まれる第２部分３４３、３４４と、を有している。凹状部３３０ａと凸状部３３０ｂとの間に挟まれる第２部分３４３、３４４のうち、コイル装置３００の中央部に位置する第２部分３４４は外表面３３１に対して平行又は垂直であるが、第２部分３４４を取り囲む第２部分３４３は、第２部分３４４の外周縁からコイル部２０の底面２１ｄの内周縁に向かって下方に傾斜している。

【0049】

コイル装置３００の製造方法では、磁性材の粉体及び結合材としての樹脂を含む顆粒を金型に投入し、凸状部３３０ｂの形状に成型された凸状部材料を加圧成型する。また、この、凸状部材料を成型する際、金型における凸状の突起と接触する面に、樹脂製の離型フィルムを装着しておく。これにより、成型された凸状部材料において離型フィルムに接触していた面には、顆粒の中に結合材として含まれている樹脂が集中し、樹脂層３４０となる樹脂層材料が形成される。

【0050】

次に、樹脂層材料が形成された凸状部材料の上に、コイル部２０を装着する。さらに、磁性材と結合材とを含む顆粒を凹状部３３０ａの形状に成型することにより別途準備した凹状部材料を、コイル部２０を挟むようにして凸状部材料と組み合わせる。この後、コイル装置１０と同様に加熱処理を施された後、端子部を形成し、コイル装置３００を得る。

【0051】

コイル装置３００は、第２実施形態に係るコイル装置２００と同様の効果を奏する。また、コイル装置３００は、磁性材含有部３３０の外表面３３１に対して平行又は垂直な第２部分３４２、３４４だけでなく、外表面３３１に対して傾斜している第２部分３４３を有している。このような第２部分３４２、３４３、３４４を有するコイル装置２００は、磁性材含有部３３０の内部に生じる応力をより効果的に低減し、衝撃によって磁性材含有部３３０にクラックが発生する問題を防止できる。

【0052】

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

【0053】

（試料作製）
図４に示すように、磁性体と結合材を含む顆粒によって底部材料１３４を成型したのち、その表面にスプレーコートにより樹脂層材料１４０を形成し（図４（ａ））、樹脂材料１４０の上にコイル部２０を設置して金型内に投入する（図４（ｂ））。さらに磁性体と結合材を含む顆粒を金型内に投入して加圧成型してコイル装置材料１００を得、その後コイル装置材料を加熱処理することにより、コイル装置１０を得た。なお、比較例である試料１及び試料２の作成時は、樹脂層材料１４０を形成する工程を省略した。試料の条件は以下のとおりである。
・顆粒：磁性材としてＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金（平均粒径０．５〜１０μｍ）１００ｇに、水に溶解したシランカップリング剤を加え、１１０℃で３０分加熱し、磁性材表面に絶縁被膜を形成した。上記磁性材にアセトンに希釈したエポキシ樹脂を磁性粉重量に対して３重量％加え攪拌した後、２５０ミクロンの目開きのメッシュをパスさせ、室温で２４時間乾燥させ、顆粒を得た。
・コイル部：絶縁被覆ワイヤ（線材：ＡＩＷ（断面０．０６×０．３ｍｍ）、絶縁被膜：ポリアミドイミド）を用いて作成した空芯コイル（１０Ｔ、内径１．３ｍｍ）を用いた。
・樹脂層材料：アセトンに希釈したエポキシ樹脂を用いた。
・成型圧力：２ｔ〜６ｔ（表１参照）
・加熱条件：１７０℃ １．５時間
・コイル装置寸法：２．０×１．６×０．７ｍｍ（２０１６サイズ）
樹脂層厚さ：０μｍ、０．１μｍ、１．０μｍ、３．０μｍ

【0054】

（試験）
上述のようにして得られたＮｏ．１〜Ｎｏ．６の試料について、衝撃試験と、実効μｉの測定と、被膜損傷試験と、直流重畳特性の測定を実施した。結果を表１に示す。なお、各試験の条件は以下の通りである。
衝撃試験：低温（−５５℃）から高温（＋１２５℃）の温度変化を、１０００サイクル行い、試験前後の各試料の特性値（インダクタンス値）の変化が許容範囲内であるかを確認。インダクタンス値の変化が１０％以内である水準を良品と判断。
直流重畳特性：周波数１．０００ｋＨｚ、印加電圧０．５Ｖ、温度２３℃、直流電流０〜５Ａ（１ｋＨｚのインダクタンス）
実効μｉ：直流重畳（上述）した際の実効初透磁率を測定。
被膜損傷試験：絶縁被膜の損傷によってコイル部にショートが発生していないことを、各試料の特性値（インダクタンス値）の測定により確認。１０００ｋＨｚのインダクタンス値の変化が１０％以内、かつ周波数を変化させてインダクタンス値を測定した時、所定の共振ピークが見られる水準を良品と判断。

【0055】

【表1】

【0056】

（評価）
樹脂層を有する試料Ｎｏ．３〜Ｎｏ．６は、衝撃試験で向上が見られ、樹脂層を有しない試料Ｎｏ．１より耐衝撃性が向上していることが確認できた。樹脂層が無い場合、成型圧力４ｔ／ｃｍ^２（試料Ｎｏ．２）でコイル部の被膜損傷が発生し、これ以上成型圧力を上げることが困難であることが判明したが、樹脂層を有する場合（試料Ｎｏ．２〜試料Ｎｏ．６）、成型圧力６ｔ／ｃｍ^２でも被膜損傷は発生せず、樹脂層が無い場合に比べて成型圧力を上げられることが確認できた。また、樹脂層を有する試料Ｎｏ．３、試料Ｎｏ．４から、成型圧力を上げることにより実効μｉを向上させられることが確認できた。さらに、樹脂層の厚みを０．１〜３．０μｍの間で変化させた試料Ｎｏ．４〜試料Ｎｏ．６の比較から、樹脂層の厚みによってコイル装置の直流重畳特性を変更できることが確認できた。

【符号の説明】

【0057】

１０、２００、３００…コイル装置
２０…コイル部
２０ａ…絶縁被覆ワイヤ
２０ａａ…端部
２１ｄ…底面
３０、２３０、３３０…磁性材含有部
３１、３３１…外表面
３３…上部
３４、２３４、３３４…底部
３５、２３５、３３５…外周部
３３０ａ…凹状部
３３０ｂ…凸状部
４０、２４０、３４０…樹脂層
４１、２４１、３４１…第１部分
４２、２４２、２４３、３４２、３４３、３４４…第２部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】