特開 2023-161116 コイル部品、回路基板、電子機器およびコイル部品の製造方法

(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】P2023161116

(43)【公開日】2023-11-07

(54)【発明の名称】コイル部品、回路基板、電子機器およびコイル部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/29 20060101AFI20231030BHJP

   H01F 27/30 20060101ALI20231030BHJP

【ＦＩ】

H01F27/29 123

H01F27/30 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022071279

(22)【出願日】2022-04-25

(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】100109380

【弁理士】

【氏名又は名称】小西 恵

(74)【代理人】

【識別番号】100109036

【弁理士】

【氏名又は名称】永岡 重幸

(72)【発明者】

【氏名】星野 英昭

(72)【発明者】

【氏名】野木 謙一郎

【テーマコード（参考）】

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E070AA01

5E070AB03

5E070BB03

5E070EA01

(57)【要約】

【課題】直流抵抗が抑制されるとともに応力への対応も可能な外部電極を持つコイル部品を提供する。
【解決手段】一態様に係るコイル部品は、金属磁性粒子が結合されてなる磁性基体と、上記磁性基体の内部および表面の少なくとも一方に設けられる導体と、上記磁性基体が有する互いに隣り合った第１面および第２面のうち当該第１面の当該第２面に近い側に設けられる、金属材料を含んだ第１電極層と、当該第２面の当該第１面に近い側に設けられ、当該第１電極層よりも低い金属充填率で金属材料を含んだ第２電極層と、当該第１面と第２面との間を繋いで設けられ、当該第１電極層および当該第２電極層を覆う第３電極層とから形成され、上記導体と電気的に接続される外部電極とを備える。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属磁性粒子が結合されてなる磁性基体と、
前記磁性基体の内部および表面の少なくとも一方に設けられる導体と、
前記磁性基体が有する互いに隣り合った第１面および第２面のうち当該第１面の当該第２面に近い側に設けられる、金属材料を含んだ第１電極層と、当該第２面の当該第１面に近い側に設けられ、当該第１電極層よりも低い金属充填率で金属材料を含んだ第２電極層と、当該第１面と第２面との間を繋いで設けられ、当該第１電極層および当該第２電極層を覆う第３電極層とから形成され、前記導体と電気的に接続される外部電極とを備えることを特徴とするコイル部品。

【請求項2】

前記第１面が実装時に基板と対面することを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。

【請求項3】

前記第２電極層は、前記第１面および前記第２面の双方に平行な方向の寸法より、前記第１面に垂直な方向の寸法の方が小さいことを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。

【請求項4】

前記第２電極層は、一部が前記第１面において前記第１電極層の一部を覆うことを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。

【請求項5】

前記外部電極は、前記導体の端部が前記第１電極層と接続されることで当該導体と導通していることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。

【請求項6】

前記第２電極層は、金属充填率が６０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。

【請求項7】

前記第１電極層は、金属充填率が７０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載のコイル部品と、
前記コイル部品が実装された基板と、
を備えたことを特徴とする回路基板。

【請求項9】

請求項８に記載の回路基板を備えることを特徴とする電子機器。

【請求項10】

請求項１から７のいずれか１項に記載のコイル部品を製造する製造方法であって、
前記第１面の前記第２面側に、金属材料と非金属材料とを含んだ第１導電性ペーストを塗布する工程と、
前記第２面の前記第１面側に、金属材料と非金属材料とを含み、前記第１導電性ペーストよりも金属充填率が高い第２導電性ペーストを塗布する工程と、
前記第１導電性ペーストおよび前記第２導電性ペーストを焼結して前記第１電極層および前記第２電極層を形成する工程と、
前記第１電極層および前記第２電極層を覆う前記第３電極層を形成する工程と、
を有することを特徴とするコイル部品の製造方法。

【請求項11】

前記第１面に塗布された前記第１導電性ペーストに、当該第１面に向かう圧力を掛けて当該第１導電性ペーストを平面化する工程を更に有することを特徴とする請求項１０に記載のコイル部品の製造方法。

【請求項12】

前記第３電極層を形成する工程は、当該第３電極層をめっきにより形成する工程であることを特徴とする請求項１０に記載のコイル部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コイル部品、回路基板、電子機器およびコイル部品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

通信機器などの電子機器は、高性能化が進み、使われる電子部品の数量は性能と比例するように増加してきている。しかし、電気機器自体の大きさにも制約があり、数量の増加に伴う体積増を、より小さい部品への置き換えで抑制することも必要となっている。このため、電子部品は、性能の向上が求められるとともに、より小型化が求められることになる。これは、ＳＤＧｓ（Sustainable Development Goals）の観点からも重要視されている。

【0003】

コイル部品においても小型化が進んでおり、小型化を進める技術のひとつに磁性材料の置換えがある。従来、多くのコイル部品ではフェライト磁性材料が使われていたが、例えば、１Ａ以上の電流が印加されるような用途のコイル部品では金属磁性材料への置換えが行われている。金属磁性材料はフェライト磁性材料より磁気飽和特性が高く、磁気飽和特性の差に相当する分について磁性材料の体積が縮小できるためである。

【0004】

また、外部電極について、厚みを薄くするためにスパッタリングが用いられたり、電極を設ける面が６面体の５面ではなく１面のみとされたりすることでコイル部品の更なる小型化が進められている。
例えば特許文献１には、外部電極が６面体の１面のみに設けられたコイル部品が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－２６７１４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、外部電極には、いくつかの制約があり、例えば、コイル部品においては、直流抵抗の低いことが求められるため、外部電極は抵抗の低い金属を用いたり、またはある程度の厚みを設けることが行われている。
また、基板への実装性の確保のためには、外部電極からめっきを無くすことは難しい。このため、いわゆる５面型の外部電極では問題となっていなかった外部電極の応力が、特許文献１のような１面型の外部電極では大きな問題となっている。

【0007】

このように、外部電極を設ける面が少なくなる場合には、応力に対応できる外部電極が必要となっている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、直流抵抗が抑制されるとともに応力への対応も可能な外部電極を持つコイル部品の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るコイル部品は、金属磁性粒子が結合されてなる磁性基体と、上記磁性基体の内部および表面の少なくとも一方に設けられる導体と、上記磁性基体が有する互いに隣り合った第１面および第２面のうち当該第１面の当該第２面に近い側に設けられる、金属材料を含んだ第１電極層と、当該第２面の当該第１面に近い側に設けられ、当該第１電極層よりも低い金属充填率で金属材料を含んだ第２電極層と、当該第１面と第２面との間を繋いで設けられ、当該第１電極層および当該第２電極層を覆う第３電極層とから形成され、上記導体と電気的に接続される外部電極とを備える。

【0009】

本発明の一態様に係るコイル部品において、上記第１面が実装時に基板と対面する。
また、本発明の一態様に係るコイル部品において、上記第２電極層は、上記第１面および上記第２面の双方に平行な方向の寸法より、上記第１面に垂直な方向の寸法の方が小さい。
また、本発明の一態様に係るコイル部品において、上記第２電極層は、一部が上記第１面において上記第１電極層の一部を覆う。

【0010】

また、本発明の一態様に係るコイル部品において、上記外部電極は、上記導体の端部が上記第１電極層と接続されることで当該導体と導通している。
また、本発明の一態様に係るコイル部品において、上記第２電極層は、金属充填率が６０％以下である。

【0011】

また、本発明の一態様に係るコイル部品において、上記第１電極層は、金属充填率が７０％以上である。
また、本発明の一態様に係る回路基板は、いずれかの上記コイル部品と、上記コイル部品が実装された基板と、を備える。
また、本発明の一態様に係る電子機器は、上記回路基板を備える。

【0012】

また、本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法は、いずれかの上記コイル部品を製造する製造方法であって、上記第１面の上記第２面に近い側に、金属材料と非金属材料とを含んだ第１導電性ペーストを塗布する工程と、上記第２面の上記第１面に近い側に、金属材料と非金属材料とを含み、上記第１導電性ペーストよりも金属充填率が高い第２導電性ペーストを塗布する工程と、上記第１導電性ペーストおよび上記第２導電性ペーストを焼結して上記第１電極層および上記第２電極層を形成する工程と、上記第１電極層および上記第２電極層を覆う上記第３電極層を形成する工程と、を有する。

【0013】

本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法は、上記第１面に塗布された上記第１導電性ペーストに、当該第１面に向かう圧力を掛けて当該第１導電性ペーストを平面化する工程を更に有する。
本発明の一態様に係るコイル部品の製造方法において、上記第３電極層を形成する工程は、当該第３電極層をめっきにより形成する工程である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、直流抵抗が抑制されるとともに応力への対応も可能な外部電極を持つコイル部品が実現される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。

【図2】図１に示すコイル部品の側面図である。

【図3】図１に示すコイル部品の端面図である。

【図4】図１に示すコイル部品の底面図である。

【図5】図１に示すコイル部品の断面図である。

【図6】外部電極の変形例を示す図である。

【図7】図６に示す変形例の外部電極における部分拡大図である。

【図8】第１比較例のコイル部品における外部電極の製造工程を示す図である。

【図9】第１比較例の構造を示す図である。

【図10】第２比較例のコイル部品における外部電極の製造工程を示す図である。

【図11】第２比較例の構造を示す図である。

【図12】磁性基体の上面に達した外部電極の部分拡大断面図である。

【図13】第１導電性ペーストの塗布工程を示す図である。

【図14】第２導電性ペーストの塗布工程を示す図である。

【図15】導電性ペーストの焼結工程を示す図である。

【図16】第３電極層の形成工程を示す図である。

【図17】変形例のコイル部品を示す斜視図である。

【図18】変形例のコイル部品を示す端面図である。

【図19】第１電極層の金属充填率が異なる実施例に対する電気的試験の結果を示す表である。

【図20】第２電極層の金属充填率が異なる実施例に対する強度試験の結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の構成に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件（使用条件、使用環境等）によって適宜修正または変更され得る。

【0017】

本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって画定され、以下の個別の実施形態によって限定されない。以下の説明に用いる図面は、各構成を分かり易くするため、実際の構造と縮尺および形状などを異ならせることがある。先に説明した図面に示された構成要素については、後の図面の説明で適宜に参照する場合がある。

【0018】

＜コイル部品の構造＞
図１は、本発明の一実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。
コイル部品１は、基板２ａに実装されている。基板２ａにはランド部３が設けられている。コイル部品１は、磁性基体１１と外部電極１２とを有する。コイル部品１は各外部電極１２とランド部３とがはんだで接合されることで基板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が実装された基板２ａと、を備える。回路基板２は、様々な電子機器に備えられる。回路基板２を備えた電子機器としては、自動車の電装品、サーバ、ボードコンピュータおよびこれら以外の様々な電子機器が想定される。

【0019】

本明細書においては、文脈上別に解される場合を除き、方向の説明は、図１の「Ｌ軸」方向、「Ｗ軸」方向および「Ｈ軸」方向を基準に用い、それぞれ、「長さ」方向、「幅」方向および「高さ」方向と称する。「高さ」方向については「厚さ」方向と呼ぶ場合もある。
コイル部品１は、直方体形状の外形を有する。即ちコイル部品１は、長さ方向Ｌの両端に第１の端面１ａおよび第２の端面１ｂを有し、高さ方向Ｈの両端に第１の主面１ｃ（上面１ｃ）および第２の主面１ｄ（底面１ｄ）を有し、幅方向Ｗの両端に前面１ｅおよび後面１ｆを有する。

【0020】

直方体形状のコイル部品１における各辺の寸法は、長さ方向Ｌが例えば１～５ｍｍの範囲にあり、幅方向Ｗが例えば０．５～４．５ｍｍの範囲にあり、高さ方向Ｈが例えば０．４～３．５ｍｍの範囲にある。また、高さ方向Ｈの寸法が長さ方向Ｌの寸法より小さく、更には高さ方向Ｈの寸法が幅方向Ｗの寸法より小さくなっている。
コイル部品１の第１の端面１ａ、第２の端面１ｂ、第１の主面１ｃ、第２の主面１ｄ、前面１ｅおよび後面１ｆはいずれも、平坦な平面であってもよいし湾曲した湾曲面であってもよい。また、コイル部品１の８つの角部および１２の稜線部は、丸みを有していてもよい。

【0021】

本明細書においては、コイル部品１の第１の端面１ａ、第２の端面１ｂ、第１の主面１ｃ、第２の主面１ｄ、前面１ｅおよび後面１ｆの一部が湾曲している場合や、コイル部品１の角部や稜線部が丸みを有している場合にも、かかる形状を「直方体形状」と称することがある。つまり、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」を意味するものではない。

【0022】

本発明の一実施形態におけるコイル部品１は、磁性基体１１と外部電極１２を有し、内部に導体を有する。ここで磁性基体１１としては、ドラムコアと称される、磁性基体１１の表面に導体が巻き付けられるものであってもよく、磁性基体１１の内部に導体が配置されるものであってもよい。

【0023】

磁性基体１１は、磁性材料を含む絶縁体である。磁性基体１１は、金属磁性材料を９５ｗｔ％以上含み、更に樹脂を１ｗｔ％以上含み、これら以外の成分を含んでもよい。金属磁性材料は、Ｆｅ、ＮｉまたはＣｏを含む金属磁性粒子であり、金属磁性粒子は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの他に、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｂ、Ｐのいずれかを含んでもよいし、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｂ、Ｐのうち複数を含んでもよい。また、磁性基体１１は、酸化物を含んでもよい。

【0024】

磁性基体１１は、複数種の金属磁性粒子の組み合わせで形成されてもよく、セラミック材料、ガラス材料を含んでもよい。磁性基体１１は、例えば、金属磁性粒子が樹脂で結合されて形成されてもよく、あるいは金属磁性粒子が酸化物で結合されて形成されてもよい。金属磁性粒子は絶縁処理が施されたものでもよく、樹脂、酸化物の存在により絶縁が担保されてもよい。
図２は、図１に示すコイル部品１の側面図であり、図３は、図１に示すコイル部品１の端面図であり、図４は、図１に示すコイル部品１の底面図であり、図５は、図１に示すコイル部品１の断面図である。図５には、図４に示すＡ－Ａ線に沿った断面が示されている。以下、図１～図５を参照して説明する。

【0025】

磁性基体１１は直方体形状を有し、長さ方向Ｌの両端それぞれに端面１０２を有し、高さ方向Ｈの一端に底面１０１を有し、高さ方向Ｈの他端に上面１０３を有し、幅方向Ｗの両端に前面１０４および後面１０５を有する。底面１０１は、コイル部品１が基板２ａに実装される際に基板２ａと対向する面である。

【0026】

導体１４は、導電性に優れた金属材料から成る。導体１４用の金属材料としては、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉの少なくとも１つ以上の金属、又はこれらの金属のいずれかを含む合金が用いられ得る。導体１４の表面には絶縁被膜が設けられていてもよい。導体１４は１つの磁性基体１１に対して１つ設けられてもよいし、あるいは導体１４は、１つの磁性基体１１に対して複数設けられてもよい。

【0027】

図５に示す導体１４は、導線が周回してなる周回部４０２と、周回部４０２から引き出されて外部電極１２に繋げられた引出部４０１とを有する。図５には、導線が磁性基体１１の底面１０１と上面１０３に沿って周回した、いわゆる水平巻きの周回部４０２が例示されている。導体１４は、導線が磁性基体１１の端面１０２に沿って周回した、いわゆる垂直巻きの周回部を有してもよい。

【0028】

コイル部品１は、第１の端面１ａ側と第２の端面１ｂ側にそれぞれ外部電極１２を備える。本発明の一実施形態における各外部電極１２は、磁性基体１１の底面１０１の各一部から各端面１０２にわたって設けられ、即ち、外部電極１２は、底面１０１の端面１０２側の一部と端面１０２の底面１０１側の一部に広がっている。各端面１０２は、底面１０１に隣り合う面であり、コイル部品１の実装時に、基板２ａに対して交わる方向に延びる面である。上述したように、外部電極１２は基板２ａ上のランド部３とはんだ４で接合される。はんだ４は、外部電極１２の端面１０２に広がる部分にも濡れ上がり、いわゆるフィレットを形成している。フィレットの形成により、コイル部品１は基板２ａに対して十分な固着強度で接続される。本実施形態のコイル部品１は、フィレットが形成されることにより、１面型の外部電極を有するコイル部品よりも強い固着強度を有する。

【0029】

また、外部電極１２は、端面１０２から前面１０４および後面１０５にも各一部にわたって設けられる。図１に示す外部電極１２において、前面１０４および後面１０５に達する部分は、各面で広がらずに端面１０２の稜線に沿って細く延びている。
外部電極１２は、端面１０２の底面１０１側の一部に広がっており、上面１０３には達していない。即ち、底面１０１とは反対向きの上面１０３から外部電極１２は離間している。

【0030】

本発明の一実施形態におけるコイル部品１は、例えば積層により磁性基体１１と導体１４が一体で形成される。
磁性基体１１は、１以上の金属磁性粒子およびバインダー樹脂を含む複合磁性材料から作成される。磁性基体１１は、１以上の金属磁性粒子を含み、各金属磁性粒子の表面の酸化膜によって、各々の金属磁性粒子どうしが接合して作成されていてもよい。金属磁性粒子としては、ＦｅまたはＮｉを主成分とする、ＦｅＳｉＣｒ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＳｉＣｒＢ、Ｆｅ―Ｎｉ、Ｆｅなどが用いられ得る。あるいは、金属磁性粒子としてこれらの組み合わせが用いられてもよいし、金属磁性粒子は、例えば、Ｓｉ、Ｂｉなどを含んでもよい。

【0031】

金属磁性粒子の形状は特に限定されないが、球形または球形に近く、粒子の大きさとしては平均粒子径で１～２０μｍであるものが好ましい。金属磁性粒子は、絶縁処理が施されたものでもよい。
バインダー樹脂は、複数の金属磁性粒子同士を結着させる。バインダー樹脂は、例えば、絶縁性に優れた熱硬化性樹脂である。磁性基体１１の材料は、本明細書で明示されるものに限られず、基体の材料として公知の任意の材料が用いられ得る。

【0032】

導体１４は、導電性に優れた金属材料から成る。導体１４用の金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｇのうち少なくとも１つの金属、又はこれらの金属の少なくとも１つを含む合金が用いられ得る。導体１４は金属材料の一部として酸化物を含んでもよい。
コイル部品１の積層による形成では、上述した複合磁性材料からなる磁性シートが複数用意され、磁性シートの表面に、導体１４を形成するための平面状の導体パターンが例えば印刷などで作成される。導体パターンの形成には、めっきや、蒸着、ペーストの転写など印刷以外の手法が用いられてもよい。

【0033】

また、各導体パターンを接続するビアの形成のため、磁性シートには穴が開けられ、その穴に導体材料が充填される。ビアは、例えば印刷、充填によって作られる。ビアの印刷は導体パターンの印刷と同時に行われてもよく個別に行われてもよい。ビアの形成にも、めっきや、蒸着、ペーストの転写など印刷以外の手法が用いられてもよい。

【0034】

その後、導体パターンやビアが施された磁性シートと、磁性基体１１の最上層部分や最下層部分となる磁性シートとが重ねられ、圧着されて積層体が得られる。そして、得られた積層体が個片化され、熱処理が行われて、導体１４を内蔵した磁性基体１１が得られる。積層体の熱処理では、６００～８５０℃の熱処理で樹脂を熱分解で除去するとともに金属磁性粒子を酸化させてもよい。
その後、導体１４の引出部４０１に接続されるように、外部電極１２が形成される。

【0035】

＜外部電極の構造＞
外部電極１２は、底面１０１に設けられる第１電極層２０１と、端面１０２に設けられる第２電極層２０２と、第１電極層２０１および第２電極層２０２を覆う第３電極層２０３とを備える。

【0036】

第１電極層２０１および第２電極層２０２は、金属材料と非金属材料とを含む導電性の層である。第１電極層２０１は、金属材料を７０ｗｔ％以上含み、第２電極層２０２は、金属材料を６０ｗｔ％以下含む。金属材料は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉの少なくとも１つを含む金属粒子であり、非金属材料としては、セラミック材料、ガラス材料を含んでもよい。第１電極層２０１および第２電極層２０２は空隙部分も含んでいる。
第２電極層２０２における金属充填率が第１電極層２０１よりも低いことにより、第１電極層２０１では低い直流抵抗が確保され、第２電極層２０２では応力が緩和される。即ち、第１電極層２０１では、第２電極層２０２よりも高い金属充填率により低い直流抵抗が得られる。また、第２電極層２０２では、第１電極層２０１よりも低い金属充填率の結果、樹脂や空隙によって応力が緩和される。

【0037】

第３電極層２０３は、導電性に優れた金属材料から成る。金属材料としては、例えばＣｕ、Ａｇが用いられ、更にＮｉ、Ｐｄ、Ｓｎが用いられ得る。第３電極層２０３は、それぞれの金属材料を主成分とする層、または一部で合金化した層が重なり、層状に形成される。第３電極層２０３は、例えばめっき、金属材料の塗布、スパッタリング法、あるいは蒸着法により形成される。

【0038】

外部電極１２は、磁性基体１１の表面に設けられ、導体１４の引出部４０１と接続される箇所において電気的な導通が図られる。当該箇所では、Ｓｎを含む層の一部を介して導体１４の引出部４０１と外部電極１２との接続が行われる。
図５に示すように、本実施形態では、導体１４と外部電極１２との接続は、底面１０１において引出部４０１と第１電極層２０１との間で行われ、電気的な導通が得られる。引出部４０１と第１電極層２０１とが接続された構造により、基板２ａとの間の直流抵抗が抑制される。

【0039】

外部電極１２は、第１電極層２０１若しくは第２電極層２０２と磁性基体１１との間に下地電極層（図示省略）を備えてもよい。下地電極層には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉなどの金属材料が用いられる。下地電極層は、めっき、金属材料の塗布、スパッタリング法、あるいは蒸着法により磁性基体１１の表面に設けられる。また、下地電極層は、厚みが１μｍ以下であり、一部分が他の部分から離間して存在していてもよい。

【0040】

図５に示す実施形態では、第１電極層２０１は、底面１０１のうち端面１０２に近い一部に広がっている。第２電極層２０２は、端面１０２のうち底面１０１に近い一部に広がっている。第２電極層２０２が上面１０３から離間していることにより、第３電極層２０３が例えばめっきで形成された場合でも、上面１０３に達するめっき伸びが抑制される。
端面１０２は、実装時には基板２ａの表面の垂線方向に沿って広がるので、第２電極層２０２も基板２ａの表面の垂線方向に沿って広がる。このため、はんだ４のフィレットから外部電極１２が受ける応力が緩和される。
第２電極層２０２の高さ方向Ｈの寸法は、幅方向Ｗの寸法よりも小さい。即ち、底面１０１に対して垂直な方向における第２電極層２０２の寸法は、底面１０１に平行な方向における寸法よりも小さい。第２電極層２０２における高さ方向Ｈの寸法が小さいことにより、はんだ４のフィレットから外部電極１２が受ける応力が更に緩和される。

【0041】

また、第２電極層２０２は一部が底面１０１に達し、第１電極層２０１における、底面１０１と端面１０２との間に在る稜線付近の一部を第２電極層２０２が覆っている。稜線付近で第２電極層２０２が第１電極層２０１の一部を覆っていると、第１電極層２０１側の応力が緩和される。第２電極層２０２は、第１電極層２０１を覆わずに第１電極層２０１と接していてもよく、あるいは、第２電極層２０２は、第１電極層２０１から離間していてもよい。

【0042】

図６は、外部電極１２の変形例を示す図であり、図７は、変形例の外部電極１２における部分拡大図である。
変形例の外部電極１２は、磁性基体１１の各端面１０２の全体に広がり、かつ、底面１０１の一部にも広がっている。変形例の外部電極１２は、一部が前面１０４および後面１０５に達しているが、上面１０３には達していない。
図７に示すように、第２電極層２０２は端面１０２いっぱいに広がっているが上面１０３からは離間している。より詳細には、端面１０２と上面１０３とを分ける稜線を成す曲面部分１０６の手前で第２電極層２０２が止まっている。このため、めっき伸びなどが抑制されて第３電極層２０３も上面１０３から離間している。めっき伸びが抑制されることにより、磁性材料の透磁率が低い、例えば、透磁率が４０より小さい場合に渦電流損失の発生が抑制される。また、コイル部品１のサイズが小さい、例えば、コイル部品１の１辺が０．５ｍｍより小さい場合でも渦電流損失の発生が抑制される。
図６，７に示す変形例の場合にも、外部電極１２は直流抵抗が抑制され、かつ、はんだ４のフィレットから外部電極１２が受ける応力は緩和される。

【0043】

外部電極１２を形成した各層の存在および厚みについては、外部電極１２の断面がＳＥＭ等により観察されることで確認可能である。例えば、ＳＥＭによる観察が行われることで、磁性基体１１と導体１４と第１電極層２０１と第２電極層２０２と第３電極層２０３とを区別するそれぞれの接触面の存在が確認できる。また、ＳＥＭによる成分分析により金属、炭素、酸素の存在が確認されることで各層が区別され、各層における金属充填率も得られる。

【0044】

＜外部電極の製造工程＞
以下、図１～図５に示すコイル部品１における外部電極の製造工程を説明するに先立って、比較例における製造工程と構造について説明する。
図８は、第１比較例のコイル部品における外部電極の製造工程を示す図であり、図９は、第１比較例の構造を示す図である。図９（Ａ）には、第１比較例の側面図が示され、図９（Ｂ）には、第１比較例の端面図が示されている。
第１比較例のコイル部品１００１は、一般的なディップ工法による５面型の外部電極１００４を有する。

【0045】

図８に示す製造工程では、定盤５００上に導電性ペースト１００３が広げられ（図８（Ａ））、磁性基体１００２の一端が導電性ペースト１００３に浸けられる（図８（Ｂ））。磁性基体１００２が定盤５００から引き上げられる（図８（Ｃ））ことで、磁性基体１００２の一端は導電性ペースト１００３で覆われた状態となる。同様の工程が磁性基体１００２の他端でも行われた後、導電性ペースト１００３が焼結され、磁性基体１００２の両端に５面型の外部電極１００４を有するコイル部品１００１が得られる（図８（Ｄ））。

【0046】

このようなディップ工法では、外部電極１００４の形成が本来不要な磁性基体１００２の上面１０２３や側面１０２４にも導電性ペースト１００３が付着して外部電極１００４が形成される。その結果、導電性ペースト１００３の形状が円弧状になるムーンシェイプによって外部電極１００４の高さ方向Ｈの寸法Ｈ１や幅方向Ｗの寸法Ｗ１が磁性基体１００２の外形寸法よりも大きくなる。

【0047】

また、外部電極１００４の長さ方向Ｌの寸法Ｅ１も大きく、コイル部品１００１の長さ方向Ｌの寸法Ｌ１は、磁性基体１００２の外形寸法よりも大きくなる。従って、第１比較例では５面型の外部電極１００４によってコイル部品１００１の小型化が阻害される。また、５面型の外部電極１００４を有するコイル部品１００１は、基板２ａのたわみによって引き起こされる外部電極１００４への応力が緩和されずに磁性基体１００２に伝わる。この結果、磁性基体１００２にクラックなどが生じる虞がある。

【0048】

図１０は、第２比較例のコイル部品における外部電極の製造工程を示す図であり、図１１は、第２比較例の構造を示す図である。図１１（Ａ）には、第２比較例の側面図が示され、図１１（Ｂ）には、第２比較例の端面図が示されている。
第２比較例のコイル部品１０１０は、ディップ工法による２面型の外部電極１００６を有する。
図１０に示す製造工程では、磁性基体１００２には、予め底面１０２１に底面電極部分１００５が形成されている。第２比較例の場合も定盤５００上に導電性ペースト１００３が広げられ（図１０（Ａ））、磁性基体１００２の一端が導電性ペースト１００３に浸けられる（図１０（Ｂ））。但し、導電性ペースト１００３が第１比較例の製造工程よりも薄く広げられるか、あるいは、磁性基体１００２の一端が第１比較例の製造工程よりも小さく導電性ペースト１００３に浸けられる。

【0049】

その結果、第２比較例では、第１比較例よりも薄く導電性ペースト１００３が磁性基体１００２に付着する（図１０（Ｃ））。同様の工程が磁性基体１００２の他端でも行われた後、導電性ペースト１００３が焼結され、磁性基体１００２の両端に２面型の外部電極１００６を有するコイル部品１０１０が得られる（図１０（Ｄ））。

【0050】

第２比較例のコイル部品１０１０では、外部電極１００６のうち、図１０（Ｃ）に示す導電性ペースト１００３からなる部分における長さ方向Ｌの寸法Ｅ２は、第１比較例の寸法Ｅ１よりも小さい。このため、第２比較例では第１比較例よりも、本来不要な上面１０２３や側面１０２４の電極面積が小さい。しかし、第２比較例でも第１比較例と同様に、磁性基体１００２の上面１０２３に外部電極１００６が達しているため、基板２ａのたわみによって引き起こされる外部電極１００６への応力により、磁性基体１００２にクラックなどが生じる虞がある。
第２比較例の場合には、磁性基体１００２の両端における外部電極１００６の厚さは第１比較例よりも薄いので、コイル部品１０１０の長さ方向Ｌの寸法Ｌ２は第１比較例よりも小さい。しかし、第２比較例の場合にも、磁性基体１００２の端部に付着した導電性ペースト１００３のムーンシェイプによって外部電極１００６の高さ方向Ｈの寸法Ｈ２や幅方向Ｗの寸法Ｗ２が磁性基体１００２の外形寸法よりも大きくなる。このため、第２比較例でも外部電極１００６によってコイル部品１０１０の小型化が阻害される。

【0051】

図１２は、磁性基体１００２の上面１０２３に達した外部電極１００６の部分拡大断面図である。
第２比較例の場合、外部電極１００６の端部が、磁性基体１００２の上面１０２３と端面１０２２とを分ける稜線を成す曲面部分１００８を覆っている。このため、第２比較例では、上面１０２３に沿っためっきの伸び１００７が生じて渦電流損失が発生する。

【0052】

図１３～図１６は、図１～図５に示すコイル部品１における外部電極の製造工程を示す図である。
本発明の一実施形態においては、図１３（Ａ）に示すように、導体１４の引出部４０１が存在している磁性基体１１の底面１０１に、第１導電性ペースト６０１がスクリーン印刷や転写等により塗布される。第１導電性ペースト６０１は、金属材料を例えば７０％以上含んだ導電性ペーストである。

【0053】

なお、第１導電性ペースト６０１が塗布される前に、メッキ、スパッタリングにより磁性基体１１に下地電極層が設けられても良い。下地電極層が設けられると、第１導電性ペースト６０１の厚みが薄くても、その後の第３電極層２０３の形成において、必要な部分の全体について第３電極層２０３の形成が可能となる。

【0054】

底面１０１に塗布された第１導電性ペースト６０１に対して本実施形態では、図１３（Ｂ）に示すように平面化が施される。即ち第１導電性ペースト６０１に対し、底面１０１に向かう圧力が、例えば治具５１０などによって掛けられて第１導電性ペースト６０１が平面化される。
平面化によって第１導電性ペースト６０１は、図１３（Ｃ）に示すように、表面が平滑で厚みも小さい層となる。

【0055】

底面１０１に対する第１導電性ペースト６０１の層の形成後、図１４に示すように、第２導電性ペースト６０２の塗布が行われる。第２導電性ペースト６０２は、金属材料を例えば６０％以下含んだ導電性ペーストである。
第２導電性ペースト６０２の塗布では、回転する塗布用のローラ５２０が用いられ、第２導電性ペースト６０２が磁性基体１１の端面１０２に塗布される。図１４（Ａ）に示すように、ローラ５２０の周面には、回転方向に延びる溝５２１が設けられており、溝５２１内には第２導電性ペースト６０２が充填されている。

【0056】

ローラ５２０の周面が、図１４（Ｂ）に示すように磁性基体１１の端面１０２に接することで溝５２１内の第２導電性ペースト６０２が磁性基体１１の端面１０２に塗布される。この際に、ローラ５２０の高さ方向Ｈの位置が調整されて、溝５２１の縁が端面１０２の途中に接するとともに、底面１０１と端面１０２との境界をなす稜線部分が溝５２１の幅内に位置するようにローラ５２０が位置決めされる。

【0057】

ローラ５２０の上記位置決めによって、図１４（Ｃ）に示すように、第２導電性ペースト６０２は、磁性基体１１の上面１０３から離れた位置に塗布される。また、第２導電性ペースト６０２の高さ方向Ｈにおける塗布幅は、溝５２１の縁によって精度よく決められる。第２導電性ペースト６０２のムーンシェイプは、磁性基体１１の底面１０１側で生じるが、高さ方向Ｈにおける塗布幅の寸法精度には影響が小さい。

【0058】

図１３および図１４に示す塗布の工程を経ることにより、図１４（Ｄ）に示すように、磁性基体１１は、底面１０１と端面１０２に導電性ペースト６０１、６０２が塗布された状態となる。
導電性ペースト６０１、６０２が塗布された磁性基体１１は、図１５に示すように加熱炉５３０内に収容され、導電性ペースト６０１、６０２が焼結されて第１電極層２０１と第２電極層２０２が形成される。
その後、図１６に示すように、磁性基体１１上に形成された第１電極層２０１および第２電極層２０２を覆うように、例えばめっき、金属材料の塗布、スパッタリング法、あるいは蒸着法によって第３電極層２０３が形成されて外部電極１２が得られる。

【0059】

図１７は、変形例のコイル部品を示す斜視図であり、図１８は、変形例のコイル部品を示す端面図である。
変形例のコイル部品１０では、磁性基体１１の端面１０２と底面１０１に亘る外部電極１２が設けられるとともに、磁性基体１１の端面１０２と上面１０３に亘る外部電極１２も設けられる。そして、変形例のコイル部品１０は、実装に際して端面１０２が基板２ａに対面する。

【0060】

変形例のコイル部品１０でも外部電極１２は、図５に示す外部電極１２と同様に、第１電極層２０１と第２電極層２０２と第３電極層２０３とを有する。但し、変形例のコイル部品１０では、第１電極層２０１が磁性基体１１の端面１０２に設けられ、第２電極層２０２が底面１０１と上面１０３に設けられる。
また、変形例のコイル部品１０では、第１電極層２０１となる第１導電性ペースト６０１が、図１４に示すローラ５２０による塗布で磁性基体１１の端面１０２に塗布される。この塗布により、狭い端面１０２に対して精度よく第１電極層２０１が形成される。

【0061】

＜実施例＞
ここで、図１～図５に示すコイル部品１における実施例について説明する。
第１電極層２０１および第２電極層２０２における金属充填率が異なる複数の実施例について、強度試験と電気的試験とを行った。
図１９は、第１電極層２０１の金属充填率が異なる実施例に対する電気的試験の結果を示す表である。
第１電極層２０１における金属充填率を調整するため、第１電極層２０１を形成する第１導電性ペーストとして金属材料の含有量が異なる複数種類の第１導電性ペーストを用いた。電気的試験としては、直流抵抗Ｒｄｃの測定試験と高負荷（ＨＣ）試験を行った。

【0062】

図１９の表の上段には、各実施例における第１電極層２０１の金属充填率が示されている。図１９の表の中段には、直流抵抗Ｒｄｃの測定値が示され、図１９の表の下段には、高負荷（ＨＣ）試験後にオープン（断線）状態となった率が示されている。
直流抵抗Ｒｄｃの測定値は、第１電極層２０１の金属充填率が高いほど低い値を示しており、第１電極層２０１の金属充填率が７０％以上であるとＨＣ試験後のオープン率は０％となった。従って、電気的試験の結果から、第１電極層２０１の金属充填率としては７０％以上が望ましいと言える。

【0063】

図２０は、第２電極層２０２の金属充填率が異なる実施例に対する強度試験の結果を示す表である。
第２電極層２０２における金属充填率を調整するため、第２電極層２０２を形成する第２導電性ペーストとして金属材料の含有量が異なる複数種類の第２導電性ペーストを用いた。強度試験としては、コイル部品１の基板２ａに対する固着力を測定する固直強度試験と、基板２ａを撓ませてコイル部品１のクラック発生などを確認するたわみ強度試験と、回路基板２を落下させてコイル部品１の脱落などを確認する落下試験とを行った。

【0064】

図２０の表の最上段には、各実施例における第２電極層２０２の金属充填率が示され、図２０の表の２段目には、固直強度の測定値が示されている。図２０の表の３段目には、２０個の試料に対するたわみ強度試験によりクラックなどが生じた割合が分数形式で示されている。図２０の表の最下段には、２０個の試料に対する落下試験により脱落などが生じた割合が分数形式で示されている。

【0065】

第２電極層２０２の金属充填率は６０％以下であると、固着強度が３０Ｎを超える高い値を示し、クラックの発生やコイル部品１の脱落も生じなかった。従って、第２電極層２０２の金属充填率としては６０以下が望ましいと言える。また、第１電極層２０１では７０％以上の金属充填率が望ましいことと考え合わせるならば、第２電極層２０２の金属充填率が第１電極層２０１の金属充填率よりも低いと、外部電極１２に掛かる応力の緩和と低い抵抗値との両立が図られることも確認できた。

【符号の説明】

【0066】

１ コイル部品
２ 回路基板
２ａ 基板
３ ランド部
４ はんだ
１１ 磁性基体
１２ 外部電極
１４ 導体
１０１ 底面
１０２ 端面
１０３ 上面
１０４ 前面
１０５ 後面
２０１ 第１電極層
２０２ 第２電極層
２０３ 第３電極層
４０１ 周回部
４０２ 引出部
６０１ 第１導電性ペースト
６０２ 第２導電性ペースト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】