特開 2022-157440 コイル部品、回路基板及び電子機器

(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】P2022157440

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】コイル部品、回路基板及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/04 20060101AFI20221006BHJP

   H01F 27/29 20060101ALI20221006BHJP

   H01F 1/26 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

H01F17/04 F

H01F27/29 123

H01F1/26

H01F17/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021061661

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126572

【弁理士】

【氏名又は名称】村越 智史

(72)【発明者】

【氏名】松井 基樹

(72)【発明者】

【氏名】柏 智男

【テーマコード（参考）】

5E041

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E041AA11

5E041BB05

5E041BD12

5E070AA01

5E070AB08

5E070BA12

5E070BB03

5E070EA01

5E070EB04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】金属磁性粒子に生じる応力歪による金属磁性粒子間の絶縁性の低下を抑制することで基体の絶縁耐圧を改善可能なコイル部品を提供する。
【解決手段】コイル部品は、基体と、基体に設けられたコイル導体と、コイル導体と電気的に接続された第１外部電極と、コイル導体と電気的に接続された第２外部電極と、を備える。基体は、第１金属磁性粒子群と、第２金属磁性粒子群と、を含む。第１金属磁性粒子群は、各々がＦｅを含有する複数の第１金属磁性粒子３１から成り、第２金属磁性粒子群は、各々がＦｅを含有する複数の第２金属磁性粒子４１から成る。第１金属磁性粒子群は、第１平均粒径及び０．７５以上の第１平均円形度を有する。第２金属磁性粒子群は、第１平均粒径よりも小さな第２平均粒径及び第１平均円形度よりも大きな第２平均円形度を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

各々がＦｅを含有する複数の第１金属磁性粒子から成り第１平均粒径及び０．７５以上の第１平均円形度を有する第１金属磁性粒子群と、各々がＦｅを含有する複数の第２金属磁性粒子から成り前記第１平均粒径よりも小さな第２平均粒径及び前記第１平均円形度よりも大きな第２平均円形度を有する第２金属磁性粒子群と、を含む基体と、
前記基体に設けられたコイル導体と、
前記コイル導体と電気的に接続された第１外部電極と、
前記コイル導体と電気的に接続された第２外部電極と、
を備えるコイル部品。

【請求項2】

前記複数の第２金属磁性粒子の各々の強度は、前記複数の第１金属磁性粒子の各々の強度よりも高い、
請求項１に記載のコイル部品。

【請求項3】

前記第１平均粒径は、前記第２平均粒径よりも５倍以上大きい、
請求項１又は２に記載のコイル部品。

【請求項4】

前記基体において、前記複数の第１金属磁性粒子の重量比は、前記複数の第２金属磁性粒子の重量比よりも大きい、
請求項１から３のいずれか１項に記載のコイル部品。

【請求項5】

前記複数の第１金属磁性粒子の各々は、Ｓｉを含有する、
請求項１又は２に記載のコイル部品。

【請求項6】

前記複数の第２金属磁性粒子の各々は、Ｓｉを含有しており、
前記複数の第１金属磁性粒子におけるＳｉの含有比率は、前記複数の第１金属磁性粒子におけるＳｉの含有比率よりも高い、
請求項３に記載のコイル部品。

【請求項7】

前記基体は、樹脂を含有する、
請求項１から６のいずれか１項に記載のコイル部品。

【請求項8】

前記コイル導体は、コイル軸の周りに巻回される周回部を有し、
前記基体は、前記周回部の径方向内側にあるコア領域と、前記周回部の径方向外側にあるマージン領域と、を有し、
前記コア領域における前記第１平均円形度は、前記マージン領域における前記第１平均円形度よりも大きい、
請求項１から７のいずれか１項に記載のコイル部品。

【請求項9】

前記コア領域における前記第２平均円形度は、前記マージン領域における前記第２平均円形度よりも大きい、
請求項８に記載のコイル部品。

【請求項10】

前記基体は、各々がＦｅを含有する複数の第３金属磁性粒子から成り前記第２平均粒径よりも小さな第３平均粒径を有する第３金属磁性粒子群を含む、
請求項１から９のいずれか１項に記載のコイル部品。

【請求項11】

前記複数の第３金属磁性粒子は、前記第２平均円形度よりも小さな第３平均円形度を有する、
請求項１０に記載のコイル部品。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか１項に記載のコイル部品と、
前記外部電極にはんだにより接合されている前記実装基板と、
を備える回路基板。

【請求項13】

請求項１２に記載の回路基板を備える電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の開示は、コイル部品、回路基板及び電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

コイル部品用の磁性材料として、従来から軟磁性金属材料が知られている。軟磁性金属材料は、フェライト材料よりも飽和磁束密度が高いため、大電流が流れるコイル部品の基体の材料として特に適している。軟磁性金属材料は、金属磁性粒子の形態で基体中に含まれる。金属磁性粒子は、軟磁性金属材料を造粒することで作製される。金属磁性粒子は、数ｎｍ～数μｍの粒径を有することが多い。基体に含まれる各金属磁性粒子の表面には、隣接する金属磁性粒子間でショートが起きないようにするために絶縁膜が設けられる。

【0003】

金属磁性粒子を含む基体は、金属磁性粒子と樹脂とを混練して得られた混合樹脂組成物を成形金型に流し込み、この成形金型内で当該混合樹脂組成物に圧力を加える圧縮成形プロセスを経て作製される。

【0004】

コイル部品の基体は、高い透磁率を有することが求められる。特開２０１７－１８３６５５（特許文献１）に記載されているように、圧縮成形プロセスにおける成形圧力を高めることで基体に含まれる金属磁性粒子の充填率を高め、これにより基体の透磁率を改善できることが知られている。特許文献１では、成形圧力が低いと基体の透磁率が低くなってしまうことを指摘しており、圧縮成形工程では比較的高い６００ＭＰａ前後の成形圧力を用いている。要求される透磁率によって成形圧力は変更され得るが、従来は、４００～８００ＭＰａ程度の成形圧力で圧縮成形を行うことが望ましいと考えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－１８３６５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

４００～８００ＭＰａ程度の成形圧力で金属磁性粒子を含む磁性材料を圧縮成形すると、当該磁性材料に含まれる金属磁性粒子が変形する。例えば、特許文献１の図１には、変形した金属磁性粒子を含む基体の断面の写真が示されている。

【0007】

圧縮成形プロセスまたはそれ以外のプロセスにより変形した低い円形度の金属磁性粒子には応力歪が生じている。変形した金属磁性粒子を含む基体においては、金属磁性粒子に生じている応力歪により透磁率が低下するという問題がある。より高い成形圧力で磁性材料を圧縮すると、金属磁性粒子に生じる応力歪がより大きくなるため、基体の透磁率の低下度合いが大きくなる。このため、成形圧力を大きくすることにより実現される透磁率の向上は、金属磁性粒子に生じる応力歪による透磁率の低下によって、少なくともある程度相殺されてしまう。また、金属磁性粒子の変形は、金属磁性粒子間の絶縁性が低下の原因ともなる。このため、透磁率を高めるために成形圧力を大きくすると、磁性基体の絶縁耐圧が低下するという問題がある。さらに、金属磁性粒子に生じる応力歪が大きくなるほどコア損失が大きくなる。

【0008】

本明細書に開示される発明の目的の一つは、上記の問題の少なくとも一つを解消又は緩和することである。本明細書に開示される発明のより具体的な目的の一つは、金属磁性粒子に生じる応力歪による金属磁性粒子間の絶縁性の低下を抑制することで基体の絶縁耐圧を改善可能な新規なコイル部品を提供することである。

【0009】

本明細書に開示される発明の前記以外の目的は、本明細書全体を参照することにより明らかになる。本明細書に開示される発明は、前記の課題に代えて又は前記の課題に加えて、本明細書の記載から把握される課題を解決するものであってもよい。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の少なくとも一つの実施形態によるコイル部品は、基体と、前記基体に設けられたコイル導体と、前記コイル導体と電気的に接続された第１外部電極と、前記コイル導体と電気的に接続された第２外部電極と、を備える。本発明の少なくとも一つの実施形態において、基体は、第１金属磁性粒子群と、第２金属磁性粒子群と、を含む。第１金属磁性粒子群は、各々がＦｅを含有する複数の第１金属磁性粒子から成り、第２金属磁性粒子群は、各々がＦｅを含有する複数の第２金属磁性粒子から成る。第１金属磁性粒子群は、第１平均粒径及び０．７５以上の第１平均円形度を有する。第２金属磁性粒子群は、第１平均粒径よりも小さな第２平均粒径及び第１平均円形度よりも大きな第２平均円形度を有する。

【0011】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、複数の第２金属磁性粒子の各々の強度は、複数の第１金属磁性粒子の各々の強度よりも高い。

【0012】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、第１平均粒径は、第２平均粒径よりも５倍以上大きい。

【0013】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、基体における複数の第１金属磁性粒子の重量比は、複数の第２金属磁性粒子の重量比よりも大きい。

【0014】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、複数の第１金属磁性粒子の各々は、Ｓｉを含有する。

【0015】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、複数の第２金属磁性粒子の各々は、Ｓｉを含有しており、複数の第１金属磁性粒子におけるＳｉの含有比率は、前記複数の第１金属磁性粒子におけるＳｉの含有比率よりも高い。

【0016】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、基体は、樹脂を含有する。

【0017】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、コイル導体は、コイル軸の周りに巻回される周回部を有し、基体は、前記周回部の径方向内側にあるコア領域と、前記周回部の径方向外側にあるマージン領域と、を有する。本発明の少なくとも一つの実施形態において、コア領域における第１平均円形度は、マージン領域における前記第１平均円形度よりも大きい。本発明の少なくとも一つの実施形態において、コア領域における前記第２平均円形度は、マージン領域における前記第２平均円形度よりも大きい。

【0018】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、基体は、各々がＦｅを含有する複数の第３金属磁性粒子から成り前記第２平均粒径よりも小さな第３平均粒径を有する第３金属磁性粒子群を含む。本発明の少なくとも一つの実施形態において、複数の第３金属磁性粒子は、第２平均円形度よりも小さな第３平均円形度を有する。

【0019】

本発明の一態様による回路基板は、上記のいずれかのコイル部品と、前記外部電極にはんだにより接合されている前記実装基板と、を備える。

【0020】

本発明の一態様による電子機器は、上記の回路基板を備える。

【発明の効果】

【0021】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、金属磁性粒子に生じる応力歪による透磁率の低下を抑制することで基体の透磁率を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一の実施形態によるコイル部品を模式的に示す斜視図である。

【図2】図１のコイル部品の模式的な断面図である。

【図3】図２に示されている基体の領域Ａを拡大して模式的に示す図である。

【図4】従来のコイル部品が有する基体の断面を模式的に示す図である。

【図5】本発明の別の実施形態によるコイル部品を模式的に示す斜視図である。

【図6】本発明のさらに別の実施形態によるコイル部品を模式的に示す断面図である。

【図7】本発明のさらに別の実施形態によるコイル部品を模式的に示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、複数の図面において共通する構成要素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。以下で説明される本発明の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。以下の実施形態で説明されている諸要素が発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0024】

図１及び図２を参照して本発明の一の実施形態によるコイル部品１について説明する。図１は、コイル部品１を模式的に示す斜視図であり、図２はコイル部品１の模式的な断面図である。図示のように、コイル部品１は、基体１０と、基体１０に設けられたコイル導体２５と、基体１０の表面に設けられた外部電極２１と、基体１０の表面において外部電極２１から離間した位置に設けられた外部電極２２と、を備える。基体１０は、磁性材料を含む。

【0025】

本明細書においては、文脈上別に解される場合を除き、コイル部品１の「長さ」方向、「幅」方向及び「厚さ」方向はそれぞれ、図１の「Ｌ軸」方向、「Ｗ軸」方向及び「Ｔ軸」方向とする。「厚さ」方向を「高さ」方向と呼ぶこともある。Ｌ軸、Ｗ軸、及びＴ軸は、互いに直交している。

【0026】

コイル部品１は、実装基板２ａに実装され得る。実装基板２ａには、ランド部３ａ、３ｂが設けられている。コイル部品１は、外部電極２１とランド部３ａとを接合し、また、外部電極２２とランド部３ｂとを接続することで実装基板２ａに実装される。本発明の一実施形態による回路基板２は、コイル部品１と、このコイル部品１が実装される実装基板２ａと、を備える。回路基板２は、様々な電子機器に搭載され得る。回路基板２が搭載され得る電子機器には、スマートフォン、タブレット、ゲームコンソール、自動車の電装品、サーバ及びこれら以外の様々な電子機器が含まれる。図示の明瞭さのために、図１以外では、実装基板２ａ、ランド部３ａ、３ｂの図示を省略している。

【0027】

コイル部品１は、インダクタ、トランス、フィルタ、リアクトル及びこれら以外の様々なコイル部品であってもよい。コイル部品１は、カップルドインダクタ、チョークコイル及びこれら以外の様々な磁気結合型コイル部品であってもよい。コイル部品１は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータに用いられるインダクタであってもよい。コイル部品１の用途は、本明細書で明示されるものには限定されない。

【0028】

基体１０は、磁性材料で構成され、概ね直方体形状を有する。本発明の一実施形態において、基体１０は、Ｌ軸方向における寸法（長さ寸法）がＷ軸方向における寸法（幅寸法）及びＴ軸方向における寸法（高さ寸法）よりも大きくなるように構成されている。例えば、長さ寸法は、１．０ｍｍ～６．０ｍｍの範囲にあり、幅寸法は０．５ｍｍ～４．５ｍｍの範囲にあり、高さ寸法は０．５ｍｍ～４．５ｍｍの範囲にある。基体１０の寸法は、本明細書で具体的に説明される寸法には限定されない。本明細書において「直方体」又は「直方体形状」という場合には、数学的に厳密な意味での「直方体」のみを意味するものではない。基体１０の寸法及び形状は、本明細書で明示されるものには限定されない。

【0029】

基体１０は、第１主面１０ａ、第２主面１０ｂ、第１端面１０ｃ、第２端面１０ｄ、第１側面１０ｅ、及び第２側面１０ｆを有する。基体１０は、これらの６つの面によってその外表面が画定されている。第１主面１０ａと第２主面１０ｂとはそれぞれ基体１０の高さ方向両端の面を成し、第１端面１０ｃと第２端面１０ｄとはそれぞれ基体１０の幅方向両端の面を成し、第１側面１０ｅと第２側面１０ｆとはそれぞれ基体１０の長さ方向両端の面を成している。上面１０ａと下面１０ｂとの間は基体１０の高さ寸法だけ離間しており、第１端面１０ｃと第２端面１０ｄとの間は基体１０の幅寸法だけ離間しており、第１側面１０ｅと第２側面１０ｆとの間は基体１０の長さ寸法だけ離間している。図１に示されているように、第１主面１０ａは基体１０の上側にあるため、第１主面１０ａを「上面」と呼ぶことがある。同様に、第２主面１０ｂを「下面」と呼ぶことがある。コイル部品１は、第２主面１０ｂが基板２と対向するように配置されるので、第２主面１０ｂを「実装面」と呼ぶこともある。

【0030】

本発明の一の実施形態において、外部電極２１は、基体１０の実装面１０ｂ及び端面１０ｃに設けられている。外部電極２２は、基体１０の実装面１０ｂ及び端面１０ｄに設けられている。外部電極２１と外部電極２２とは、長さ方向において互いに離間して配置されている。各外部電極２１、２２の形状及び配置は、図示された例には限定されない。外部電極２１、２２は、基体１０の表面に導体ペーストを塗布することにより形成されてもよい。この導電性ペーストは、Ａｇ、Ｃｕ等の導電性に優れた金属粒子を含有する。外部電極２１、２２は、めっき層を含んでもよい。このめっき層は２層以上であってもよい。２層のめっき層は、Ｎｉめっき層と、当該Ｎｉめっき層の外側に設けられるＳｎめっき層と、を含んでもよい。

【0031】

コイル導体２５は、厚さ方向（Ｔ軸方向）に沿って延びるコイル軸Ａｘの周りに巻回されている周回部２５Ａと、周回部２５Ａの一端を外部電極２１に接続する引出部２５Ｂと、周回部２５Ａの他端を外部電極２２に接続する引出部２５Ｃと、を有する。図示の実施形態において、コイル導体２５は、その両端のみが基体１０から露出しており、それ以外の部位は基体内に設けられている。図示の実施形態において、コイル軸Ａｘは、第１主面１０ａ及び第２主面１０ｂと交わっているが、第１端面１０ｃ、第２端面１０ｄ、第１側面１０ｅ、及び第２側面１０ｆとは交わっていない。言い換えると、第１端面１０ｃ、第２端面１０ｄ、第１側面１０ｅ、及び第２側面１０ｆは、コイル軸Ａｘに沿って延びている。一実施形態において、コイル軸Ａｘは、基体１０を平面視したときに、基体１０の２本の対角線の交点を通過する。コイル導体２５の形状は、図示されたものには限られない。例えば、コイル導体２５は、平面視したとき（Ｔ軸方向から見たとき）に、１ターンより少ないターン数だけコイル軸Ａｘの周りに巻回されていてもよい。平面視におけるコイル導体２５の形状は、楕円形状、ミアンダ形状、直線形状、又はこれらを組み合わせた形状であってもよい。

【0032】

本明細書においては、基体１０のうち、コイル軸Ａｘの方向から見たときに周回部２５Ａの内側にある領域をコア領域１０Ｘとし、周回部２５Ａの外側にある領域をマージン領域１０Ｙとする。平面視においてコイル導体２５が１ターンより少ない数だけコイル軸Ａｘの周りに巻回されている場合でも、コイル軸Ａｘの周りに２／３以上（平面視において２４０°以上）周回している部位を有する場合には、その２／３以上周回している部位を周回部２５Ａとみなすことができ、基体１０のうちコイル導体２５の１ターン未満の周回部の内側の領域をコア領域１０Ｘとみなし、その外側の部位をマージン領域１０Ｙとみなすことができる。

【0033】

コイル導体２５がコイル軸Ａｘの周りに２／３以上（平面視において２４０°以上）周回している部位を有しないが（、コイル導体２５がＴ軸に平行に延びるいずれかの軸線の周りの周方向に２／３ターン以上延びる部位を有する場合（例えば、平面視におけるコイル導体２５の形状がミアンダ形状である場合））、基体１０のうちその軸線の周りに２／３ターン以上延びる部位よりも当該軸線を中心とする径方向（当該軸線に直交し当該軸線を中心とする径方向）の内側の領域（当該軸線に近い領域）をコア領域１０Ｘとみなし、その外側の部位をマージン領域１０Ｙとみなすことができる。コイル導体２５がコイル軸Ａｘの周りに２／３以上周回している部位を有しておらず、コイル導体２５がＴ軸に平行に延びるいずれかの軸線の周りの周方向に２／３ターン以上延びる部位も有しない場合（例えば、平面視によるコイル導体２５の形状が直線形状である場合）には、基体１０にはコア領域１０Ｘ又はマージン領域１０Ｙとみなせる領域は存在しない。

【0034】

コイル導体２５の表面は、絶縁性に優れた絶縁材料から構成される絶縁被膜で覆われていてもよい。この絶縁被膜は、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－イミド等の絶縁性に優れた樹脂から構成されてもよい。基体１０は、絶縁性に優れる絶縁材料から構成された基板を有していてもよく、コイル導体２５はこの基板上に形成されていても良い。

【0035】

本発明の一実施形態において、基体１０は、複数の金属磁性粒子を含む磁性材料から構成される。図３を参照して、基体１０の微細構造について説明する。図３は、基体１０の断面を拡大して模式的に示す拡大断面図である。具体的には、図３は、図２に示されている領域Ａを拡大して示している。図２は、コイル軸Ａｘを通る平面でコイル部品１を切断した断面を示しており、領域Ａは、図２に示されている基体１０の断面の一部を示す。

【0036】

図３に示されているように、一実施形態における基体１０は、複数の第１金属磁性粒子３１と、複数の第２金属磁性粒子４１と、を含む。本明細書では、基体１０に含まれる複数の第１金属磁性粒子３１をまとめて第１金属磁性粒子群と呼ぶことがあり、基体１０に含まれる複数の第２金属磁性粒子４１をまとめて第２金属磁性粒子群と呼ぶことがある。つまり、第１金属磁性粒子群は複数の第１金属磁性粒子３１から構成され、第２金属磁性粒子群は複数の第２金属磁性粒子４１から構成される。本明細書において、文脈上、第１金属磁性粒子３１と第２金属磁性粒子４１とを区別する必要がない場合には、説明の簡潔さのために、両者をまとめて「金属磁性粒子」と呼ぶことがある。

【0037】

第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１はそれぞれ、軟磁性金属材料から構成される。第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１用の軟磁性金属材料として、例えば、（１）金属系のＦｅ、（２）合金系のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ、Ｆｅ－ＮｉもしくはＮｉ、（３）非晶質のＦｅ―Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ－ＣもしくはＦｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ、（４）これ以外の金属系として、Ｆｅ－Ｂ－Ｐ－Ｃｕ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｐ－ＣｕもしくはＦｅ－Ｃｏ－Ｚｒ－Ｂ－Ｃｕ、または（５）これらの混合材料を用いることができる。第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１用の軟磁性金属材料は、上述のものには限られない。例えば、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１用の軟磁性金属材料は、上記の元素以外に、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、及びＰのうちの少なくとも一つの元素を含むことができる。本発明の少なくとも一つの実施形態において、第１金属磁性粒子３１と第２金属磁性粒子４１とを合わせて求められるＦｅの含有比率は、８０ｗｔ％以上とされる。

【0038】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、第１金属磁性粒子３１の組成は、第２金属磁性粒子４１の組成と異なっていてもよい。例えば、第１金属磁性粒子３１は、第２金属磁性粒子４１に含有されていない元素を含有していてもよい。例えば、第１金属磁性粒子３１と第２金属磁性粒子４１はいずれもＦｅ及びＳｉを含有するが、一方のみにＮｂ、Ｃｕ、及びＣｒのうちのいずれか一つが含まれていてもよい。例えば、第１金属磁性粒子群を構成する第１金属磁性粒子３１の各々がＦｅ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｂ、Ｃを含有し、第２金属磁性粒子群を構成する第２金属磁性粒子４１の各々がＦｅ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｂ、Ｃを含んでもよい。この場合、第１金属磁性粒子３１に含まれているＮｂ、Ｃｕが第２金属磁性粒子４１には含まれておらず、また、第２金属磁性粒子４１に含まれているＣｒが第１金属磁性粒子３１には含まれていない。このように、少なくとも一つの実施形態において、第１金属磁性粒子３１は、含有する元素の相違に基づいて第２金属磁性粒子４１から区別され得る。

【0039】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、第１金属磁性粒子３１は、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１がともに含有する元素の組成比の相違に基づいて第２金属磁性粒子４１から区別できてもよい。例えば、本発明の少なくとも一つの実施形態において、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１がいずれもＳｉを含有する場合に、第１金属磁性粒子３１におけるＳｉの含有比率は、第２金属磁性粒子４１におけるＳｉの含有比率よりも高くてもよい。

【0040】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、第２金属磁性粒子４１の各々の強度は、第１金属磁性粒子３１の各々の強度よりも高い。例えば、第１金属磁性粒子３１におけるＳｉの含有比率を第２金属磁性粒子４１におけるＳｉの含有比率よりも高くすることにより、第１金属磁性粒子３１の各々の強度を第２金属磁性粒子４１の各々の強度よりも高くすることができる。

【0041】

本発明の別の実施形態において、第１金属磁性粒子３１の各々の強度は、第２金属磁性粒子４１の各々の強度よりも高くてもよい。これにより、基体１０が圧縮成形プロセスにより作製される場合に、成形圧力が作用しやすい第１金属磁性粒子３１の変形を抑制することができる。

【0042】

本明細書において金属磁性粒子の「強度」という場合には、金属磁性粒子に塑性変形が起こる場合の変形強度を意味してもよく、金属磁性粒子に弾性変形が起こる場合の変形強度を意味してもよい。金属磁性粒子の変形強度は、当該金属磁性粒子が圧縮される場合の変形に要する強度を表す。金属磁性粒子の強度は、当該金属磁性粒子の変形のしにくさを表す指標であり、例えば、ＪＩＳ Ｚ ８８４４：２０１９に従って測定される変形強度を意味する。第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１の強度は、市販の圧縮試験機（例えば、株式会社島津製作所から提供されているＭＣＴ５１０）によって測定することができる。例えば、複数の第１金属磁性粒子３１の各々について粒子径の１０％の圧縮変位に対する変形強度を求め、この各粒子についての変形強度の平均値を第１金属磁性粒子３１の強度とすることができる。同様に、複数の第２金属磁性粒子４１の各々について粒子径の１０％の圧縮変位に対する変形強度を求め、この各粒子についての変形強度の平均値を第２金属磁性粒子４１の強度とすることができる。第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１の強度は、基体１０をＴ軸方向に沿って切断することで露出させた断面において、ビッカース硬度を測定し、この測定されたビッカース硬度を強度とすることもできる。この場合、ビッカース硬度の測定は、基体１０に含まれている金属磁性粒子のうち５μｍ以上のものを選択し、その選択した粒子に対して行われる。ビッカース硬度は、市販のマイクロビッカース硬度試験機（例えば、株式会社マツザワから提供されているＭＭＴ－Ｘ７）によって測定することができる。本発明の少なくとも一つの実施形態においては、第１金属磁性粒子３１の各々の強度が第２金属磁性粒子４１の各々の強度よりも高いため、第１金属磁性粒子３１の方が第２金属磁性粒子４１よりも変形しにくい。このため、基体１０を例えば圧縮成形法により作製する場合に、第１金属磁性粒子３１の変形が抑制される。金属磁性粒子におけるＳｉの含有比率を高くすることにより、当該金属磁性粒子の強度を高くすることができる。また、金属磁性粒子の磁性材料として非晶質の材料を用いることにより、当該金属磁性粒子の強度を高くすることができる。非晶質の金属磁性粒子を加熱することにより、一部が結晶質で残部が非晶質の金属磁性粒子を形成することができる。このような一部が結晶質の金属磁性粒子も高い強度を有する。本発明の少なくとも一つの実施形態において、第１金属磁性粒子３１の各々の強度及び第２金属磁性粒子４１の各々の強度はそれぞれ５００ＭＰａ以上とされる。本発明の少なくとも一つの実施形態において、第１金属磁性粒子３１の各々の強度及び第２金属磁性粒子４１の各々のビッカース硬度はそれぞれ１０００Ｈｖ以上とされる。

【0043】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、基体１０に含まれる複数の第１金属磁性粒子３１の平均粒径（つまり、第１金属磁性粒子群の平均粒径）は、当該基体１０に含まれる複数の第２金属磁性粒子４１の平均粒径（つまり、第２金属磁性粒子群の平均粒径）よりも大きい。第１金属磁性粒子３１の平均粒径は、例えば、４μｍ～３０μｍとされる。第２金属磁性粒子４１の平均粒径は、例えば、０．２μｍ～６μｍとされる。本明細書においては、第１金属磁性粒子群の平均粒径を第１平均粒径と呼び、第２金属磁性粒子群の平均粒径を第２平均粒径と呼ぶことがある。第１平均粒径及び第２平均粒径は、例えば、以下のようにして求められる。まず、基体１０をＴ軸方向に沿って切断して断面を露出させ、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により２０００倍～５０００倍の倍率で撮影してＳＥＭ像を得る。また、このＳＥＭ像の視野内でＳＥＭ－ＥＤＳマッピングを行って第１金属磁性粒子３１と第２金属磁性粒子４１とを識別する。例えば、第１金属磁性粒子３１は、第２金属磁性粒子４１よりもＳｉの含有比率が高いので、Ｓｉの含有比率が所定値より大きいか否かを基準として、基体１０に含まれる金属磁性粒子を第１金属磁性粒子３１と第２金属磁性粒子４１とに分けることができる。そして、当該ＳＥＭ像において、第１金属磁性粒子３１の粒度分布を求め、この粒度分布の５０％値を第１金属磁性粒子群の平均粒径（第１平均粒径）とすることができる。同様に、当該ＳＥＭ像において、第２金属磁性粒子４１の粒度分布を求め、この粒度分布の５０％値を第２金属磁性粒子群の平均粒径（第２平均粒径）とすることができる。本発明の少なくとも一つの実施形態において、第１平均粒径は、第２平均粒径よりも５倍以上大きい。本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、基体１０が第１平均粒径を有する複数の第１金属磁性粒子３１及び第１平均粒径よりも小さな第２平均粒径を有する複数の第２金属磁性粒子を含むため、第１金属磁性粒子３１の間に第２金属磁性粒子４１が入り込むことで基体１０における金属磁性粒子の充填率を高めることができる。

【0044】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、基体１０は、第１金属磁性粒子群及び第２金属磁性粒子群を重量比で６０：４０～８０：２０の範囲で含む。すなわち、基体１０における第１金属磁性粒子群及び第２金属磁性粒子群の質量の合計を１００ｗｔ％としたときに、基体１０は、第１金属磁性粒子群を６０～８０ｗｔ％の範囲で含有し、第２金属磁性粒子群を２０～４０ｗｔ％の範囲で含有する。このように、基体１０においては、第１金属磁性粒子群の重量比は、第２金属磁性粒子群の重量比よりも大きい。大径の第１金属磁性粒子３１を質量比で多く含むことにより、基体１０の透磁率を高めることができる。

【0045】

本発明の少なくとも一つの実施形態においては、基体１０は、複数の第１金属磁性粒子３１及び複数の第２金属磁性粒子４１に加えて、複数の第３金属磁性粒子（不図示）を含んでもよい。基体１０に含まれる複数の第３金属磁性粒子をまとめて第３金属磁性粒子群と呼ぶことがある。複数の第３金属磁性粒子の平均粒径は、複数の第２金属磁性粒子４１の平均粒径（第２平均粒径）よりも小さい。例えば、複数の第３金属磁性粒子の粒径は、第２平均粒径の０．７５倍以下とされる。複数の第３金属磁性粒子の平均粒径（つまり、第３金属磁性粒子群の平均粒径）は、例えば、０．１μｍ～３μｍとされる。本発明の少なくとも一つの実施形態において、基体１０は、第１金属磁性粒子群、第２金属磁性粒子群、及び第３金属磁性粒子群の質量の合計を１００ｗｔ％としたときに、第３金属磁性粒子群を０～５ｗｔ％の範囲で含有することができる。第３金属磁性粒子の組成は、第１金属磁性粒子３１の組成及び第２金属磁性粒子４１の組成のいずれとも異なっていてもよい。この場合、第３金属磁性粒子は、含有する元素の相違に基づいて、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１と区別できる。第３金属磁性粒子は、含有する元素の組成比の相違に基づいて第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１から区別できてもよい。第３金属磁性粒子は、第１金属磁性粒子３１の間の隙間、第２金属磁性粒子４１の間の隙間、及び第１金属磁性粒子３１と第２金属磁性粒子４１との間の隙間を充填することができるので、基体１０の機械的強度を高めることができる。更には、基体１０は、複数の第４金属磁性粒子を含んでもよい。複数の第４金属磁性粒子の平均粒径は、複数の第３金属磁性粒子の平均粒径（第３平均粒径）よりも小さい。

【0046】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、複数の第１金属磁性粒子３１の円形度の平均を表す第１平均円形度は、０．７５以上である。本発明の少なくとも一つの実施形態において、複数の第２金属磁性粒子４１の円形度の平均を表す第２平均円形度は、０．８以上である。基体１０に含まれる複数の第２金属磁性粒子４１の平均円形度は、基体１０に含まれる複数の第１金属磁性粒子３１の平均円形度よりも高い。基体１０において、複数の第１金属磁性粒子３１は０．７５以上の第１平均円形度を有し、複数の第２金属磁性粒子４１は、第１平均円形度よりも大きな第２平均円形度を有するので、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１に生じる応力歪が抑制されており、応力歪の増大に起因する基体１０の透磁率の低下が抑制される。また、金属磁性粒子の円形度が高いほど、当該金属磁性粒子の表面積は小さくなる。第２金属磁性粒子群の第２平均円形度が第１金属磁性粒子群の第１平均円形度よりも大きい場合には、第２金属磁性粒子の表面積を小さくすることができる。これにより、第２金属磁性粒子４１の凝集を抑制することができる。第２金属磁性粒子４１が凝集すると、第１金属磁性粒子３１間の隙間に入り込む第２金属磁性粒子４１が不足し、その結果、基体１における金属磁性粒子の充填率が低下する。よって、第２金属磁性粒子群の第２平均円形度が第１金属磁性粒子群の第１平均円形度よりも大きくして第２金属磁性粒子４１の表面積を小さくすることにより、第２金属磁性粒子４１の凝集を抑制し、その結果、第２金属磁性粒子４１の凝集に起因する基体１０における金属磁性粒子の充填率の低下を抑制することができる。

【0047】

基体１０における第１金属磁性粒子３１の平均円形度は、以下のようにして算出できる。まず、平均粒径の算出時と同様に基体１０の断面を露出させ、当該断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により例えば５０００から５００００倍の倍率で撮影したＳＥＭ像を取得し、このＳＥＭ像の視野内でＳＥＭ－ＥＤＳマッピングを行って第１金属磁性粒子３１と第２金属磁性粒子４１とを識別する。既述のとおり、特定の元素（例えば、Ｓｉ）の含有比率が所定値より大きいか否かを基準として、基体１０に含まれる金属磁性粒子を第１金属磁性粒子３１と第２金属磁性粒子４１とに分けることができる。そして、市販の画像処理ソフトウェア（例えば、株式会社マウンテックから提供されているＭａｃ－Ｖｉｅｗ）を用いて当該ＳＥＭ像に含まれる第１金属磁性粒子３１の各々の円形度を算出し、その算出した円形度の平均値を第１平均円形度とする。同様に、上記のＳＥＭ像に含まれる第２金属磁性粒子４１の各々の円形度を算出し、その算出した円形度の平均値を第２平均円形度とする。ＳＥＭ像を取得する際の倍率は、観察対象の第１金属磁性粒子３１及び／又は第２金属磁性粒子４１の粒径によって変更され得る。

【0048】

本発明の少なくとも一つの実施形態において基体１０に含まれる複数の第１金属磁性粒子３１の第１平均円形度及び複数の第２金属磁性粒子４１の第２平均円形度はいずれも０．７５以上であるため、基体１０の断面において第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１の各々は、概して、図３に例示されているような比較的複雑でない（すなわち、円に近い）形状を有する。本発明の実施形態と比較するために、従来のコイル部品の基体の断面の例を図４に示す。従来のコイル部品においては、４００ＭＰａ～８００ＭＰａ程度の比較的高い成形圧力で金属磁性粒子が圧縮されるため、従来のコイル部品の基体に含まれている金属磁性粒子５１は、圧縮成形過程で変形を受け図４に示されているような複雑な形状を有する。図３と図４とを比較すると、本発明の実施携帯における第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１の各々の外周面は内側に向かって凹む凹部を有していないのに対して、従来のコイル部品における金属磁性粒子５１の少なくとも一部は、内側に凹む凹部を有している。このような凹部は、特許文献１において図１として提出されている写真でも確認することができる。

【0049】

既述のとおり、基体１０は、コア領域１０Ｘと、マージン領域１０Ｙと、を有することができる。コア領域１０Ｘにおける第１平均円形度とマージン領域１０Ｙにおける第１平均円形度と異なっていてもよい。例えば、コア領域１０Ｘにおける第１平均円形度は、マージン領域１０Ｙにおける第１平均円形度よりも大きくてもよい。コイル導体２５に電流が流れる際に生じる磁束の磁束密度が大きいコア領域１０Ｘにおける第１平均円形度をマージン領域１０Ｙにおける第１平均円形度よりも高くすることで、基体１０の透磁率をさらに向上させることができる。同様に、本発明の少なくとも一つの実施形態において、コア領域１０Ｘにおける第２平均円形度は、マージン領域１０Ｙにおける第２平均円形度よりも大きくてもよい。

【0050】

コア領域１０Ｘにおける第１平均円形度とマージン領域１０Ｙにおける第１平均円形度とが異なる場合には、両者の差は、コア領域１０Ｘにおける第１平均円形度の５％以下とされる。基体１０において、コア領域１０Ｘにおける第１平均円形度とマージン領域１０Ｙにおける第１平均円形度との差を所定の範囲内（例えば、コア領域１０Ｘにおける第１平均円形度の５％以下）とすることにより、基体１０において第１金属磁性粒子３１が均一に分布する。同様に、コア領域１０Ｘにおける第２平均円形度とマージン領域１０Ｙにおける第２平均円形度とが異なる場合には、両者の差は、コア領域１０Ｘにおける第２平均円形度の５％以下とされる。基体１０において、コア領域１０Ｘにおける第２平均円形度とマージン領域１０Ｙにおける第２平均円形度との差を所定の範囲内（例えば、コア領域１０Ｘにおける第２平均円形度の５％以下）とすることにより、基体１０において第２金属磁性粒子３１が均一に分布する。基体１０において第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１を均一に分布させることにより、コイル導体２５に電流が流れた際に基体１０内の一部の領域に局所的に磁束が集中することを防止できる。また、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１を基体１０内に均一に分布させることにより、基体１０における金属磁性粒子の充填率を高くすることができる。

【0051】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、基体１０は、第１金属磁性粒子３１及び／又は第２金属磁性粒子３１の表面の形状に従って変形しやすい第３金属磁性粒子を含むことができる。これにより、第３金属磁性粒子によって、第１金属磁性粒子３１の間、第２金属磁性粒子４１の間、及び／又は第１金属磁性粒子３１と第２金属磁性粒子４１との間に入り込んだ第３金属磁性粒子によって基体１０の機械的強度を効果的に改善することができる。この場合、基体１０に含まれる複数の第３金属磁性粒子の平均円形度（本明細書において、「第３平均円形度」と呼ぶ。）は、第２平均円形度よりも小さい。

【0052】

本発明の少なくとも一つの実施形態において、第３平均円形度は、第２平均円形度より高くてもよい。本発明の少なくとも一つの実施形態において、第３金属磁性粒子の第３平均円形度は、０．８以上であってもよい。第２金属磁性粒子４１の凝集に起因する基体１０における金属磁性粒子の充填率の低下を抑制することができる。第３平均円形度が第２平均円形度よりも大きい場合には、第３金属磁性粒子の表面積を小さくすることができので、これにより、第２金属磁性粒子４１の凝集を抑制することができる。これにより、第３金属磁性粒子の凝集に起因する基体１０における金属磁性粒子の充填率の低下を抑制することができる。

【0053】

基体１０に含まれる複数の金属磁性粒子の各々は、隣接する金属磁性粒子と絶縁膜を介して結合してもよい。絶縁膜は、金属磁性粒子の構成元素の酸化物を含んでもよいし、金属磁性粒子の構成元素以外の絶縁性の材料から形成されてもよい。

【0054】

基体１０は、樹脂を含んでもよい。基体１０は、例えば、金属磁性粒子同士を結合する樹脂製の結着材を含んでいてもよい。結着材は、例えば、絶縁性に優れた熱硬化性樹脂からなる。結着材の材料として用いられる樹脂材料は、第１磁性材料よりも小さな透磁率を有する。結着材用の樹脂材料として、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）樹脂、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリフッ化ビニルデン（ＰＶＤＦ）樹脂、フェノール（Ｐｈｅｎｏｌｉｃ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂又はポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）樹脂が用いられ得る。本発明の少なくとも一つの実施形態において、基体１０に含まれる樹脂の含有比率は、基体１０に含まれる金属磁性粒子の質量の合計を１００ｗｔ％としたときに、１～３ｗｔ％とされる。

【0055】

続いて、本発明の一実施形態によるコイル部品１の製造方法の例について説明する。以下では、圧縮成形法を利用するコイル部品１の製造方法の一例を説明する。圧縮成形法を利用するコイル部品１の製造方法は、金属磁性粒子と樹脂を混練して混合樹脂組成物を生成する準備工程と、この混合樹脂組成物を圧縮成形して成形体を形成する圧縮成形工程と、当該圧縮成形工程により得られた成形体を加熱する熱処理工程と、を備える。

【0056】

準備工程においては、まず、複数の第１金属磁性粒子３１を含む第１金属磁性粒子群と複数の第２金属磁性粒子４１を含む第２金属磁性粒子群との混合粒子を樹脂及び希釈溶剤と混練して混合樹脂組成物を生成する。基体が第３金属磁性粒子も含む場合には、混合粒子には、複数の第３金属磁性粒子が含まれる。本発明の少なくとも一つの実施形態においては、混合樹脂組成物中の原料となる第１金属磁性粒子３１、第２金属磁性粒子４１、及び第３金属磁性粒子として、平均円形度が０．９以上の粒子が用いられる。第１金属磁性粒子３１、第２金属磁性粒子４１、及び第３金属磁性粒子の平均円形度は、後段の圧縮成形工程において圧縮力による変形を受けることで低下し得るが、準備工程においては０．９以上であってもよい。

【0057】

次に、圧縮成形工程において成型金型内に予め準備したコイル導体２５を配置し、コイル導体２５が設置された成型金型内に上記のようにして生成した混合樹脂組成物を入れ、この成型金型内の混合樹脂組成物を加熱しながら適切な成形圧力で加圧することで、内部にコイル導体２５を含む成形体を作製する。本発明の少なくとも一つの実施形態において、適切な成形圧力は１００ＭＰａ以下である。成型圧力が高すぎると金属磁性粒子の変形の原因となり円形度が低下してしまう。本発明の実施形態において、成形体を作製する際の成形圧力は、５０ＭＰａ以下、４０ＭＰａ以下、又は３０ＭＰａ以下とされ得る。成型圧力が低すぎると、成形体における金属磁性粒子の充填率が低下してしまうため、成形圧力には下限が設定され得る。本発明の実施形態において、成形体を作製する際の成形圧力の下限は、１０ＭＰａ又は１５ＭＰaとされ得る。

【0058】

圧縮成形工程において成形体が得られた後に、当該製造方法は熱処理工程に進む。熱処理工程においては、圧縮成形工程により得られた成形体に対し熱処理が行われ、この熱処理により内部にコイル導体２５が設けられた基体１０が得られる。この熱処理により、混合樹脂組成物中の樹脂が硬化して結着材となり、結着材により複数の第１金属磁性粒子３１及び複数の第２金属磁性粒子４１が結着される。熱処理工程における熱処理は、混合樹脂組成物中の樹脂の硬化温度以上の温度で行われる。熱処理工程における熱処理は、例えば１００℃から２００℃にて３０分～２４０分間行われる。このような基体１０の形成プロセスにおいては、１０～１００ＭＰａの範囲の低い成形圧力が用いられている。このため、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１に高い成形圧力が作用せず、このため、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１に生じる応力歪が抑制される。また、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１の円形度が高いため、円形度が低い金属磁性粒子（又は成形圧力により円形度が低くなってしまう金属磁性粒子）と比較して、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１を含む混合樹脂組成物を圧縮する際に混合樹脂組成物内で第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１に作用する摩擦力は小さくなる。このため、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１は、圧縮成形中に混合樹脂組成物中で流動しやすいので、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１は、成型金型内で最密充填構造に近い構造を取りやすい。このように、第１金属磁性粒子３１及び第２金属磁性粒子４１の円形度を高くすることにより、低い成形圧力を用いることによる基体１０における金属磁性粒子の充填率の低下を抑制することができる。

【0059】

次に、上記のようにして得られた基体１０の両端部に導体ペーストを塗布することにより、外部電極２１及び外部電極２２を形成する。外部電極２１は、基体１０内に設けられているコイル導体２５の一方の端部と電気的に接続され、外部電極２２は、基体１０内に設けられているコイル導体２５の他方の端部と電気的に接続されるように設けられる。外部電極２１、２２は、めっき層を含んでもよい。このめっき層は２層以上であってもよい。２層のめっき層は、Ｎｉめっき層と、当該Ｎｉめっき層の外側に設けられるＳｎめっき層と、を含んでもよい。以上により、コイル部品１が製造される。

【0060】

製造されたコイル部品１は、リフロー工程により基板２に実装されてもよい。この場合、コイル部品１が配置された基板２は、例えばピーク温度２６０℃に加熱されているリフロー炉を高速で通過した後に、外部電極２１、２２がそれぞれ実装基板２ａのランド部３にはんだ接合されることで、コイル部品１が実装基板２に実装され、回路基板２が得られる。

【0061】

続いて、図５を参照して、本発明の別の実施形態によるコイル部品１０１について説明する。コイル部品１０１は、平面コイルである。図示のように、コイル部品１０１は、基体１１０と、基体１１０内に設けられた絶縁板１５０と、基体１１０内において絶縁板１５０の上面に設けられたコイル導体１２５と、基体１１０に設けられた外部電極１２１と、基体１１０に外部電極１２１から離間して設けられた外部電極１２２と、を備える。基体１１０は、基体１０と同様の磁性材料から形成される。絶縁板１５０は、絶縁材料から板状に形成された部材である。

【0062】

基体１１０は、基体１０と同様に複数の金属磁性粒子を含む磁性材料から成る。一実施形態における基体１１０は、複数の第１金属磁性粒子３１と、複数の第２金属磁性粒子４１と、を含む。基体１１０においても、複数の第１金属磁性粒子３１の円形度の平均を表す第１平均円形度は、０．７５以上であり、複数の第２金属磁性粒子４１の円形度の平均を表す第２平均円形度は、０．８以上である。基体１１０に含まれる複数の第２金属磁性粒子４１の平均円形度は、基体１０に含まれる複数の第１金属磁性粒子３１の平均円形度よりも高い。基体１１０は、概ね直方体形状を有する。基体１０に関する説明は、基体１１０についても可能な限り当てはまる。

【0063】

図示の実施形態において、コイル導体１２５は、絶縁板１５０の上面において、厚さ方向（Ｔ方向）に沿って延びるコイル軸Ａｘの周りに渦巻状に巻回されている周回部を有する。コイル導体１２５は、その一端において外部電極１２１と接続されており、その他端において外部電極１２２と接続されている。コイル導体１２５は、図示されている形状以外の形状を取り得る。例えば、コイル導体１２５は、絶縁板１５０の上面及び下面のそれぞれに、コイル軸Ａｘの周りに渦巻状に巻回されている周回部を有していてもよい。この場合、コイル導体１２５は、絶縁板１５０の上面に設けられた周回部と絶縁板１５０の下面に設けられた周回部とを接続する接続部を有する。コイル導体１２５は、矛盾を生じさせない限り、本明細書で具体的に説明した形状以外の任意の形状を取り得る。

【0064】

次に、コイル部品１０１の製造方法の例を説明する。まず磁性材料から板状に形成された絶縁板を準備する。次に、当該絶縁板の上面及び下面にフォトレジストを塗布し、続いて、当該絶縁板の上面及び下面の各々に導体パターンを露光・転写し、現像処理を行う。これにより、当該絶縁板１５０の上面及び下面の各々に、コイル導体１２５を形成するための開口パターンを有するレジストが形成される。

【0065】

次に、めっき処理により、当該開口パターンの各々を導電性金属で充填する。続いて、エッチングにより上記絶縁板１５０からレジストを除去することで、当該絶縁板の上面及び下面の各々にコイル導体１２５が形成される。また、絶縁板１５０に設けられた貫通孔に導電性金属を充填することにより、コイル導体１２５の絶縁板の表側の部分と裏側の部分とを接続するビアが形成される。

【0066】

次に、上記コイル導体１２５が形成された絶縁板１５０の両面に、基体１１０を形成する。基体１１０を形成するために圧縮成形工程が行われる。この圧縮成形工程では、まず、複数の第１金属磁性粒子３１を含む第１金属磁性粒子群と複数の第２金属磁性粒子４１を含む第２金属磁性粒子群との混合粒子を樹脂及び希釈溶剤と混練して混合樹脂組成物を得る。次に、この混合樹脂組成物をＰＥＴフィルムなどの基材上にシート状に塗工し、この塗工された混合樹脂組成物を乾燥させることで希釈溶剤を揮発させる。これにより、樹脂中に複数の第１金属磁性粒子３１及び複数の第２金属磁性粒子４１が分散したシート状の成形体が作製される。このシート状の樹脂成形体を磁性体シートと呼ぶ。この磁性体シートを２枚準備し、この２枚の磁性体シートの間に上記のコイル導体１２５を配置して加熱しながら１０～１００ＭＰａで加圧することで、内部にコイル導体を含む圧縮成形体（積層体）を作製する。

【0067】

コイル部品１０１の製造方法は、次に、熱処理工程に進む。熱処理工程においては、上記の積層体に対して熱処理が行われ、この熱処理により内部にコイル導体１２５を有する基体１１０が得られる。この熱処理により、混合樹脂組成物中の樹脂が硬化して結着材となり、結着材により複数の第１金属磁性粒子３１及び複数の第２金属磁性粒子４１が結着される。熱処理工程における熱処理は、混合樹脂組成物中の樹脂の硬化温度以上の温度で行われる。熱処理工程における熱処理は、例えば１００℃から２００℃にて３０分～２４０分間行われる。

【0068】

上記の製造工程における積層体の作製方法の別の例を説明する。この積層体の別の作成方法においては、コイル導体１２５が形成された絶縁板１５０を成型金型に設置し、この成型金型内複数の第１金属磁性粒子３１を含む第１金属磁性粒子群と複数の第２金属磁性粒子４１を含む第２金属磁性粒子群との混合粒子を樹脂及び希釈溶剤と混練して得られた混合樹脂組成物を入れ、加熱しながら１０～１００ＭＰａの成形圧力で加圧することで内部にコイル導体１２５を有する成形体が作成される。この成形体に対して上記の熱処理を行うことにより内部にコイル導体１２５を有する基体１１０が得られる。

【0069】

次に、上記のようにして得られた基体１１０の両端部に導体ペーストを塗布することにより、外部電極１２１及び外部電極１２２を形成する。外部電極１２１は、基体１１０内に設けられているコイル導体１２５の一方の端部と電気的に接続され、外部電極１２２は、基体１１０内に設けられているコイル導体１２５の他方の端部と電気的に接続されるように設けられる。以上により、コイル部品１０１が製造される。

【0070】

続いて、図６を参照して、本発明の別の実施形態によるコイル部品２０１について説明する。コイル部品２０１は、積層コイルである。図示のように、コイル部品２０１は、基体２１０と、基体２１０内に設けられたコイル導体２２５と、基体２１０に設けられた外部電極２２１と、基体２１０に外部電極２２１から離間して設けられた外部電極２２２と、を備える。基体２１０は、基体１０と同様に磁性材料から構成される。

【0071】

基体２１０は、基体１０と同様に複数の金属磁性粒子を含む磁性材料から構成される。本発明の少なくとも一つの実施形態における基体２１０は、複数の第１金属磁性粒子３１と、複数の第２金属磁性粒子４１と、を含む。基体２１０においても、複数の第１金属磁性粒子３１の円形度の平均を表す第１平均円形度は、０．７５以上であり、複数の第２金属磁性粒子４１の円形度の平均を表す第２平均円形度は、０．８以上である。基体１１０に含まれる複数の第２金属磁性粒子４１の平均円形度は、基体１０に含まれる複数の第１金属磁性粒子３１の平均円形度よりも高い。基体２１０は、概ね直方体形状を有する。基体１０に関する説明は、基体２１０についても可能な限り当てはまる。

【0072】

コイル導体２２５は、厚さ方向（Ｔ軸方向）に沿って延びるコイル軸Ａｘの周りに螺旋状に巻回されている。コイル導体２２５は、導体パターンＣ１１～Ｃ１６と、この導体パターンＣ１１～Ｃ１６のうち隣接して配置されたもの同士を接続するビア導体（不図示）とを有する。ビア導体は、概ねコイル軸Ａｘに沿って延びる。導体パターンＣ１１～Ｃ１６は、例えば、導電性に優れた金属又は合金から成る導電ペーストをシート状の圧縮成形体にスクリーン印刷法により印刷することにより形成される。この導電ペーストの材料としては、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｌ又はこれらの合金を用いることができる。導体パターンＣ１１～Ｃ１６の各々は、隣接する導体パターンとビア導体を介して電気的に接続される。このようにして接続された導体パターンＣ１１～Ｃ１６が、螺旋状のコイル導体２２５を形成する。

【0073】

次に、コイル部品２０１の製造方法の例を説明する。コイル部品２０１は、例えば積層プロセスによって製造することができる。以下では、積層プロセスによるコイル部品２０１の製造方法の一例を説明する。

【0074】

まず、磁性材料から成る複数の磁性体シートを作成する。これらの磁性体シートの各々は、複数の第１金属磁性粒子３１を含む第１金属磁性粒子群と複数の第２金属磁性粒子４１を含む第２金属磁性粒子群との混合粒子を結着剤としての熱分解性の樹脂（例えばポリビニルブチラート（ＰＶＢ）樹脂）及び希釈溶剤と混練して得られた混合樹脂組成物をＰＥＴフィルムなどの基材上にシート状に塗工し、この塗工された混合樹脂組成物を乾燥させて希釈溶剤を揮発させることで得られる。これにより、樹脂中に複数の第１金属磁性粒子３１及び複数の第２金属磁性粒子４１が分散した磁性体シートが作成される。このようにして作成した磁性体シートを型内に配置して加熱しながら１０～１００ＭＰａで加圧することで、シート状の圧縮成形体を作製する。

【0075】

次に、以下のようにしてシート状の圧縮成形体に対してコイル導体を設ける。まず、シート状の圧縮成形体の所定の位置に当該シート状の圧縮成形体をＴ軸方向に貫く貫通孔を形成し、次に、シート状の圧縮成形体の各々の上面に、導電ペーストをスクリーン印刷法により印刷することで、各圧縮成形体に未焼成導体パターンを形成し、各圧縮成形体に形成された各貫通孔に導電ペーストを埋め込む。

【0076】

次に、各圧縮成形体を積層してコイル積層体を得る。各圧縮成形体は、当該各磁性体シートに形成されている導体パターンＣ１１～Ｃ１６に対応する未焼成導体パターンの各々が隣接するも同士で未焼成のビアを介して電気的に接続されるように積層される。

【0077】

次に、複数のシート状の圧縮成形体を積層して上側カバー層となる上側積層体を形成する。また、複数のシート状の圧縮成形体を積層して下側カバー層となる下側積層体を形成する。次に、下側積層体、コイル積層体、上側積層体をＴ軸方向の負方向側から正方向側に向かってこの順序で積層し、この積層された各積層体をプレス機により熱圧着することで本体積層体が得られる。本体積層体は、下側積層体、コイル積層体、及び上側積層体を形成せずに、準備したシート状の圧縮成形体全てを順番に積層して、この積層された圧縮成形体を一括して熱圧着することにより形成しても良い。

【0078】

次に、ダイシング機やレーザ加工機等の切断機を用いて上記本体積層体を所望のサイズに個片化することで、チップ積層体が得られる。次に、このチップ積層体に対して熱処理を行う。この熱処理は、例えば１００℃から２００℃にて３０分～２４０分間行われる。このチップ積層体の端部に対して、必要に応じて、バレル研磨等の研磨処理を行う。

【0079】

次に、このチップ積層体の両端部に導体ペーストを塗布することにより、外部電極２２１及び外部電極２２２を形成する。以上により、コイル部品２０１が得られる。

【0080】

続いて、図７を参照して、本発明の別の実施形態によるコイル部品３０１について説明する。本発明の一実施形態によるコイル部品３０１は、巻線型のインダクタである。図示のように、コイル部品３０１は、基体３１０と、コイル導体３２５（巻線３２５）と、第１の外部電極３２１と、第２の外部電極３２２と、を備えている。基体３１０は、巻芯３１１と、当該巻芯３１１の一方の端部に設けられた直方体形状のフランジ３１２ａと、当該巻芯３１１の他方の端部に設けられた直方体形状のフランジ３１２ｂとを有する。巻芯３１１には、コイル導体３２５が巻回されている。コイル導体３２５は、導電性に優れた金属材料から成る導線と、当該導線の周囲を被覆する絶縁被膜とを有する。第１の外部電極３２１は、フランジ３１２ａの下面に沿って設けられており、第２の外部電極３２２は、フランジ３１２ｂの下面に沿って設けられている。

【0081】

基体３１０は、基体１０と同様に複数の金属磁性粒子を含む磁性材料から成る。一実施形態における基体３１０は、複数の第１金属磁性粒子３１と、複数の第２金属磁性粒子４１と、を含む。基体３１０においても、複数の第１金属磁性粒子３１の円形度の平均を表す第１平均円形度は、０．７５以上であり、複数の第２金属磁性粒子４１の円形度の平均を表す第２平均円形度は、０．８以上である。基体３１０に含まれる複数の第２金属磁性粒子４１の平均円形度は、基体１０に含まれる複数の第１金属磁性粒子３１の平均円形度よりも高い。基体１０に関する説明は、基体３１０についても可能な限り当てはまる。

【0082】

次に、コイル部品３０１の製造方法の例を説明する。まず、基体３１０が作製される。基体３１０は、混合樹脂組成物を準備する準備工程と、この混合樹脂組成物を圧縮成形する圧縮成形工程を含む。準備工程では、まず、複数の第１金属磁性粒子３１を含む第１金属磁性粒子群と複数の第２金属磁性粒子４１を含む第２金属磁性粒子群との混合粒子を樹脂及び希釈溶剤と混練して混合樹脂組成物を得る。この混合樹脂組成物には、金属磁性粒子が分散している。この混合樹脂組成物を成型金型に入れ、この成型金型内の混合樹脂組成物を加熱しながら１０～１００ＭＰａの成形圧力で加圧することで成形体が作製される。

【0083】

次に、上記の圧縮成形工程により得られた成形体に対して熱処理を行う熱処理工程が行われる。この熱処理工程により基体３１０が得られる。この熱処理により、混合樹脂組成物中の樹脂が硬化して結着材となり、結着材により複数の第１金属磁性粒子３１及び複数の第２金属磁性粒子４１が結着される。熱処理は、例えば１００℃から２００℃にて３０分～２４０分間行われる。

【0084】

次に、上記の熱処理工程により得られた基体３１０にコイル導体３２５を設けるコイル設置工程が行われる。コイル設置工程においては、基体３１０の周りにコイル導体３２５を巻回し、このコイル導体３２５の一端を第１の外部電極３２１に接続し、他端を第２の外部電極３２２に接続する。以上により、コイル部品３０１が得られる。

【実施例0085】

以下のようにして５種類のコイル部品を作成した。各コイル部品をそれぞれ試料１～試料５と呼ぶ。試料１～試料５のコイル部品を作製するために、まず、平均粒径が２０μｍであり表１の「大粒子（円形度）」の欄に示されている平均円形度を有するＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ結晶質合金粒子（以下、「大粒子」という。）を準備し、また、平均粒径が４μｍであり表１の「小粒子（円形度）」の欄に示されている平均円形度を有するＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ結晶質合金粒子（以下、「小粒子」という。）を準備した。平均円形度は、混合前の金属磁性粒子からサンプルを１０個抜き出し、その１０個のサンプルの各々の円形度の平均値とすることができる。平均粒径は、混合前の金属磁性粒子からサンプルを１０個抜き出し、その１０個のサンプルの粒径の平均とすることができる。大粒子の組成は、Ｆｅ：９５ｗｔ％、Ｓｉ：３．５％、Ｃｒ：１．５ｗｔ％とし、小粒子の組成は、Ｆｅ：９０．５ｔ％、Ｓｉ：７．０％、Ｃｒ：２．５ｗｔ％とした。

【表1】

【0086】

この２種類の金属磁性粉末を大粒子が７０ｗｔ％であり、小粒子が３０ｗｔ％となる比率で混合して各試料用の混合粒子を得た。例えば、試料番号１の試料を作成するために、平均円形度が７５の大粒子が７０ｗｔ％含有し、平均円形度が７０の小粒子を３０ｗｔ％含有する混合粒子を作成した。

【0087】

次に、この各試料用の混合粒子をエポキシ樹脂と混練して混合樹脂組成物を生成した。次に、成型金型内に予め準備した銅製で表面に絶縁膜が設けられた巻線コイルを配置し、この巻線コイルが設置された成型金型内に上記のようにして生成した混合樹脂組成物を入れ、この成型金型内の混合樹脂組成物に３０ＭＰａの成形圧力を加えて内部にコイル導体を含む成形体を作製した。次に、上記のようにして作製した成形体に対し１８０℃で１２０分間熱処理を行って混合樹脂組成物中の樹脂を硬化させた。これにより、内部にコイル導体を有する基体が得られた。

【0088】

次に、上記のようにして得られた基体の両端部に導体ペーストを塗布することにより、外部電極２１及び外部電極２２を形成した。このようにして得られたコイル部品の各々を試料１～試料５とする。

【0089】

上記のようにして得られた試料１～試料５のそれぞれについて、市販のＢ－Ｈアナライザを用いてインダクタンス（μＨ）を測定し、市販のインピーダンス・アナライザを用いて自己共振周波数の測定し、市販の抵抗計を用いて比抵抗を測定した。

【0090】

また、試料１～試料５の各々に含まれる大粒子の平均円形度と小粒子の平均円形度を以下のようにして算出した。巻線コイルのコイル軸に沿って試料１～試料５の各々のコイル部品を切断して基体の断面を露出させ、当該断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、それぞれ５０００倍及び２００００倍の倍率で撮影した複数のＳＥＭ像を取得した。この複数のＳＥＭ像の視野内で各々ＳＥＭ－ＥＤＳマッピングを行って大粒子と小粒子とを識別した。そして、上記の複数のＳＥＭ像のうち倍率５０００倍で撮影されたＳＥＭ像を株式会社マウンテックから提供されているＭａｃ－Ｖｉｅｗを用いて解析し、当該ＳＥＭ像に含まれる大粒子の各々の円形度を算出し、その算出した円形度の平均値を第１平均円形度とした。同様に、上記の複数のＳＥＭ像のうち倍率２００００倍で撮影されたＳＥＭ像をＭａｃ－Ｖｉｅｗを用いて解析し、当該ＳＥＭ像に含まれる小粒子の各々の円形度を算出し、し、その算出した円形度の平均値を第２平均円形度とした。

【0091】

以上の測定結果及び計算結果を以下の表２に示す。

【表2】

【0092】

表２に示されている測定結果から、大粒子の平均円形度を０．７５以上とし、小粒子の平均円形度を大粒子の平均円形度よりも大きくすることで、インダクタンスを劣化させることなく、比抵抗が改善できることが確認された。また、比抵抗が改善されたことにより共振周波数が改善することも確認された。

【0093】

試料１～試料５のいずれについても、成形圧力の印加前後で大粒子及び小粒子それぞれの平均円形度が変わらないことが確認できた。上記のとおり、各試料の基体を作製する圧縮プロセスにおいては、３０ＭＰａの成形圧力を用いている。１００ＭＰａ以下の成形圧力を用いれば、金属磁性粒子の円形度を低下させることなく、基体を作製することができると考えられる。

【0094】

次に、上記の実施形態が奏する作用効果について説明する。本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、第１金属磁性粒子群は０．７５以上の第１平均円形度を有し、第２金属磁性粒子群は、第１平均円形度よりも大きな第２平均円形度を有するので、第１金属磁性粒子及び第２金属磁性粒子に生じる応力歪が抑制されている。これにより、金属磁性粒子に生じる応力歪に起因する基体１０の透磁率の低下を抑制することができる。また、第１金属磁性粒子群の第１平均円形度及び第２金属磁性粒子群の第２平均円形度を高くすることで、第１金属磁性粒子群及び第２金属磁性粒子群に含まれる各金属磁性粒子間の接触面積を少なくすることができるため、この結果、金属磁性粒子間での絶縁破壊が起こりにくくなる。このため、本発明の実施形態においては基体１０の比抵抗を高くすることができる。また、第１金属磁性粒子及び第２金属磁性粒子に生じる応力歪が抑制されているため、基体１０におけるコア損失も抑制される。

【0095】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、基体１０が第１平均粒径を有する第１金属磁性粒子群及び第１平均粒径よりも小さな第２平均粒径を有する第２金属磁性粒子群を含むため、第１金属磁性粒子の間に第２金属磁性粒子が入り込むことで基体１０における金属磁性粒子の充填率を高めることができる。

【0096】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、第１金属磁性粒子群は０．７５以上の第１平均円形度を有し第２金属磁性粒子群は、第１平均円形度よりも大きな第２平均円形度を有しているので、第１金属磁性粒子及び第２金属磁性粒子は、それぞれの円形度に応じた小さな表面積を有する。第１金属磁性粒子及び第２金属磁性粒子が各々の円形度に応じた小さな表面積を有するため、基体１０においては金属磁性粒子の凝集を抑制することができ、その結果、金属磁性粒子の凝集による金属磁性粒子の充填率の低下を抑制することができる。本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、より小径の第２金属磁性粒子がより大径の第１金属磁性粒子よりも高い円形度を有しているため、第１金属磁性粒子よりも凝集が起こりやすい第２金属磁性粒子の凝集を抑制することが可能である。

【0097】

比較的大径の第１金属磁性粒子と比較的小径の第２金属磁性粒子とが混合された混合粒子を含む磁性材料に成形圧力を加えると、成形圧力は比較的大径の第１金属磁性粒子に伝達されやすい。本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、第１金属磁性粒子３１の硬度を第２金属磁性粒子４１の硬度よりも高くすることで、成形圧力が作用しやすい第１金属磁性粒子３１の変形を抑制することができる。

【0098】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、基体１０において大径の複数の第１金属磁性粒子３１の重量比が小径の複数の第２金属磁性粒子４１の重量比よりも大きいため、基体１０の透磁率をさらに高めることができる。

【0099】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、第１金属磁性粒子３１にＳｉを含有させることにより、第１金属磁性粒子３１の結晶磁気異方性定数や磁歪定数を低下させ、これにより第１金属磁性粒子３１における保磁力を減少させることができるので、ヒステリシス損失を小さくすることができる。また、第１金属磁性粒子３１にＳｉを含有させることにより、第１金属磁性粒子３１の電気抵抗率を高くすることができ、これにより第１金属磁性粒子３１における渦電流損失を減少させることができる。

【0100】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、コイル導体２５に電流が流れたときに生じる磁束の磁束密度が高くなるコア領域１０Ｘに含まれる第１金属磁性粒子３１の平均円形度がマージン領域１０Ｙに含まれる第１金属磁性粒子３１の平均円形度よりも小さいので、基体１０の透磁率をさらに高めることができる。

【0101】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、第３金属磁性粒子により第１金属磁性粒子の間、第２金属磁性粒子の間、及び第１金属磁性粒子と第２金属磁性粒子との間の隙間を充填することができるので、基体の機械的強度を高めることができる。

【0102】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、第３金属磁性粒子によって、第１金属磁性粒子の間、第２金属磁性粒子の間、及び第１金属磁性粒子と第２金属磁性粒子との間の隙間のより多くの領域を充填することができるため、基体１０における金属磁性粒子の充填率を高めることができる。

【0103】

前述の様々な実施形態で説明された各構成要素の寸法、材料及び配置は、それぞれ、各実施形態で明示的に説明されたものに限定されず、当該各構成要素は、本発明の範囲に含まれ得る任意の寸法、材料及び配置を有するように変形することができる。

【0104】

本明細書において明示的に説明していない構成要素を、上述の各実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

【0105】

本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」などの表記は、構成要素を識別するために付するものであり、必ずしも、数、順序、もしくはその内容を限定するものではない。また、構成要素の識別のための番号は文脈毎に用いられ、一つの文脈で用いた番号が、他の文脈で必ずしも同一の構成を示すとは限らない。また、ある番号で識別された構成要素が、他の番号で識別された構成要素の機能を兼ねることを妨げるものではない。

【符号の説明】

【0106】

１、１０１、２０１、３０１ コイル部品
１０、１１０、２１０、３１０ 基体
２１、２２、１２１、１２２、２２１、２２２、３２１、３２２ 外部電極
２５、１２５、２２５、３２５ コイル導体
３１ 第１金属磁性粒子
４１ 第２金属磁性粒子
１０Ｘ コア領域
１０Ｙ マージン領域
Ａｘ コイル軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】