特開 2024-79263 コイルおよび磁性部品

(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】P2024079263

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】コイルおよび磁性部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 5/06 20060101AFI20240604BHJP

   H01F 17/04 20060101ALI20240604BHJP

   H01B 7/02 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

H01F5/06 Q

H01F5/06 T

H01F17/04 A

H01B7/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022192104

(22)【出願日】2022-11-30

(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・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】中澤 遼馬

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 真一

(72)【発明者】

【氏名】阿部 翔平

【テーマコード（参考）】

5E070

5G309

【Ｆターム（参考）】

5E070AA01

5E070AB10

5E070CA03

5G309MA15

5G309MA18

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高い耐熱性を有するコイルおよび当該コイルを含む磁性部品を提供する。
【解決手段】Ｃｕを含む金属導体部６と、金属導体部６を覆う絶縁層８Ａと、を含む導線２を有するコイルであって、絶縁層が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、ＮｉおよびＭｇから選択される１種以上の無機元素Ｍを含有する有機物を含む。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｃｕを含む金属導体部と、前記金属導体部を覆う絶縁層と、を含む導線を有し、
前記絶縁層が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、および、Ｍｇから選択される１種以上の無機元素Ｍを含有する有機物を含むコイル。

【請求項2】

前記有機物が、前記無機元素Ｍとして、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される１種以上を含む請求項１に記載のコイル。

【請求項3】

前記絶縁層の平均厚みが１．５μｍ以上２２０μｍ以下である請求項１または２に記載のコイル。

【請求項4】

Ｃｕを含む金属導体部と、前記金属導体部を覆う無機絶縁層と、を含む導線を有し、
前記無機絶縁層が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、および、Ｍｇから選択される１種以上の無機元素Ｍを含有する酸化物を含むコイル。

【請求項5】

前記酸化物が、前記無機元素Ｍとして、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される１種以上を含む請求項４に記載のコイル。

【請求項6】

前記無機絶縁層の平均厚みが１μｍ以上２００μｍ以下である請求項４または５に記載のコイル。

【請求項7】

請求項４または５に記載のコイルと、軟磁性材料を含む磁心と、を有し、
前記コイルが、前記磁心の内部に埋設してある磁性部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、絶縁被覆を有する導線からなるコイル、および、当該コイルを含む磁性部品に関する。

【背景技術】

【0002】

インダクタ、トランス、チョークコイルなどの磁性部品では、コイルの材料として、絶縁被覆を有する導線が用いられている。このような磁性部品において、導線の絶縁被覆は、コイルにおける巻線間の絶縁性を確保する役割を有する。従来の磁性部品では、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、もしくは、ウレタン樹脂などの樹脂を含む絶縁被覆を設けた導線を用いることが一般的である。たとえば、特許文献１は、エポキシ樹脂を含む絶縁被覆を形成した導線を開示しており、特許文献２では、共重合ポリアミド樹脂を含む絶縁被覆を形成した導線を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許２８９０２８０号

【特許文献2】特開平３－０８９４１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、高い耐熱性を有するコイルと、当該コイルを含む磁性部品と、を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の第１の観点に係るコイルは、
Ｃｕを含む金属導体部と、前記金属導体部を覆う絶縁層と、を含む導線を有し、
前記絶縁層が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、および、Ｍｇから選択される１種以上の無機元素Ｍを含有する有機物を含む。

【0006】

前記有機物が、前記無機元素Ｍとして、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される１種以上を含んでいてもよい。

【0007】

前記絶縁層は、１．５μｍ以上２２０μｍ以下の平均厚みを有していてもよい。

【0008】

本開示の第２の観点に係るコイルは、
Ｃｕを含む金属導体部と、前記金属導体部を覆う無機絶縁層と、を含む導線を有し、
前記無機絶縁層が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、および、Ｍｇから選択される１種以上の無機元素Ｍを含有する酸化物を含む。

【0009】

前記酸化物が、前記無機元素Ｍとして、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される１種以上を含んでいてもよい。

【0010】

前記無機絶縁層は、１μｍ以上２００μｍ以下の平均厚みを有していてもよい。

【0011】

第１および第２の観点に係るコイルは、空芯コイルとして回路に組み込まれてもよく、磁心を有する磁性部品に適用してもよい。たとえば、第２の観点に係るコイルを磁性部品に適用する場合、当該磁性部品は、軟磁性材料を含む磁心を有し、前記コイルが前記磁心の内部に埋設してあってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係るコイルを模式的に示す斜視図である。

【図2A】図２Ａは、焼成前の絶縁被覆を有する導線を示す断面図である。

【図2B】図２Ｂは、焼成後の絶縁被覆を有する導線を示す断面図である。

【図3】図３は、図１に示すコイルを含む磁性部品の一例を示す断面図である。

【図4A】図４Ａは、コイルの一変形例を模式的に示す斜視図である。

【図4B】図４Ｂは、図４Ａに示すコイルを構成する導線を示す断面図である。

【図5】図５は、コイルを構成する導線の一変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下に説明する本開示の実施形態は、本開示を説明するための例示である。本開示の実施形態に係る各種構成要素、例えば数値、形状、材料、製造工程などは、技術的に問題が生じない範囲内で改変したり変更したりすることができる。また、本開示の図面に表された形状等は、実際の形状等とは必ずしも一致しない。説明のために形状等を改変している場合があるためである。

【0014】

本実施形態のコイル２０は、図１に示すように、Ｚ軸に沿って螺旋状に巻回してある導線２を有する。図１のコイル２０では、整列多層巻きの巻回方式が採用されているが、コイル２０における導線２の巻回方式は、特に限定されない。たとえば、一層整列巻き、不均等巻き、斜行巻き、もしくは、スペース巻きなどの巻回方式を採用してもよい。コイル２０における導線２の巻き数（ターン数）は、特に限定されず、所望のコイル特性に応じて適宜決定すればよい。たとえば、導線２の巻き数は、０．５～１００ターンとしてもよい。また、導線２が多層巻きしてある場合、巻線の層数は、特に限定されず、たとえば、２～１０層としてもよい。

【0015】

図１のコイル２０では、導線２の端部２ｅ１，２ｅ２が、それぞれ、巻回部分からＸ軸方向の外側に向かって引き出されている。この端部２ｅ１，２ｅ２には、それぞれ、図示しない外部端子が接続可能である。なお、端部２ｅ１，２ｅ２の形状や引出方向は、特に限定されない。

【0016】

図１のコイル２０を構成する導線２は、丸線であり、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、円形の断面形状を有する。ただし、導線２の形状は特に限定されず、導線２は、楕円形、矩形、正方形、もしくは、その他多角形の断面形状を有していてもよい。なお、図２Ａおよび図２Ｂは、導線２の長手方向と直交する断面を例示しており、各図におけるＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は相互に垂直である。

【0017】

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、導線２は、金属導体部６と、当該金属導体部６を覆う絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）と、を有する。

【0018】

金属導体部６は、電流が流れる部位であり、導線２における中心的役割を担う。そのため、金属導体部６は、金属成分で構成してあり、少なくともＣｕを含む。たとえば、金属導体部６は、純銅、もしくは、銅合金であってもよい。金属導体部６の詳細な組成は、特に限定されないが、Ｃｕが、金属導体部６の少なくとも５０ｗｔ％を占める主成分であることが好ましく、金属導体部６におけるＣｕの含有率は、７０ｗｔ％以上であることがより好ましい。金属導体部６が銅合金の場合、金属導体部６には、Ｃｕに加えて、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｓｎ、および、Ｍｎなどから選択される１種以上の元素が含まれていてもよい。

【0019】

金属導体部６の組成は、たとえば、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）、もしくは、波長分散型Ｘ線分析（ＷＤＳ）により解析することができる。また、金属導体部６の平均直径Ｄは、図２Ａおよび図２Ｂに示すような断面で計測することができ、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。ただし、金属導体部６の寸法は、上記の寸法範囲に必ずしも限定されない。

【0020】

絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）は、金属導体部６の表面を覆っており、金属導体部６の表面に対する絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）の被覆率は、９０％以上であることが好ましく、１００％であることがより好ましい。当該被覆率は、図２Ａおよび図２Ｂに示すような導線２の長手方向と直交する断面を観察することで算出すればよい。絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）は、導線２の最も外側に位置し、絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）の表面が、導線２の最表面２ｓを成している。

【0021】

絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）は、所定の無機元素Ｍを含む絶縁材料を含む。具体的に、無機元素Ｍは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、および、Ｍｇから選択される１種以上の元素である。絶縁材料に含まれる無機元素Ｍの種類数は、特に限定されず、たとえば、１種～３種としてもよい。また、絶縁材料の無機元素Ｍは、酸化物と成った後の室温での分解性が極めて低いこと、および、高絶縁性の観点から、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される１種以上の元素であることが好ましい。

【0022】

導線２の絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）は、ゾル－ゲル法にて形成される。ゾルゲル法で絶縁被覆を形成する場合、焼成前と、焼成後とで、金属導体部６の仕様（寸法および材質など）は変化しないが、絶縁被覆の状態が変化する。本実施形態では、焼成前の絶縁被覆を「未焼成絶縁層８Ａ」と称し、焼成後の絶縁被覆を「無機絶縁層８Ｂ」と称する。未焼成絶縁層８Ａでは、無機元素Ｍが有機物中に含有されているのに対して、無機絶縁層８Ｂは、無機元素Ｍで構成される酸化物を含む。以下、絶縁被覆の形成方法の一例と共に、未焼成絶縁層８Ａおよび無機絶縁層８Ｂの特徴について詳述する。

【0023】

ゾルゲル法で絶縁被覆を形成する際には、まず、無機元素Ｍを含む原料を用いて、コーティング液を調製する。無機元素Ｍを含む原料としては、焼成処理後に酸化物となる液状の有機化合物を使用してもよい。このような有機化合物としては、たとえば、アルコキシド、および、キレート化合物などが挙げられる。以下、無機元素Ｍを含む有機化合物について例示する。

【0024】

Ｓｉ源としては、特に限定されないが、たとえば、アルコキシシランを用いることが好ましい。アルコキシシランとしては、モノアルコキシシラン、ジアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、テトラアルコキシシランが例示される。モノアルコキシシランとしては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチル（フェノキシ）シラン等が例示される。ジアルコキシシランとしては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ｔ－ブチルメチルジメトキシシラン、ｔ－ブチルメチルジエトキシシラン等が例示される。トリアルコキシシランとしては、トリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ｎ－プロピルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等が例示される。テトラアルコキシシランとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン等が例示される。コーティング液にＳｉ源を添加する場合、１種類のアルコキシシランを用いてもよく、２種類以上のアルコキシシランを併用してもよい。

【0025】

Ｔｉ源は、特に限定されないが、たとえば、チタンアルコキシド、もしくは、チタンキレートを用いることが好ましい。チタンアルコキシドとしては、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラ－ｎ－プロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラ－ｎ－ブトキシド等が例示される。チタンキレートとしては、チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンエチルアセトアセテート、チタンオクチレングリコレート、チタンエチルアセトアセテート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート等が例示される。コーティング液にＴｉ源を添加する場合、１種類のチタンアルコキシドまたはチタンキレートを用いてもよく、２種類以上のチタンアルコキシドまたは／およびチタンキレートを用いてもよい。

【0026】

Ｚｒ源としては、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラ－ｎ－プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ－ｎ－ブトキシド等のジルコニウムアルコキシドが例示される。コーティング液にＺｒ源を添加する場合、１種類のジルコニウムアルコキシドを用いてもよく、２種類以上のジルコニウムアルコキシドを併用してもよい。

【0027】

Ａｌ源としては、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムセカンダリ－ブトキシドなどのアルミニウムアルコキシド、および、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）などのアルミニウムキレートが例示される。コーティング液にＡｌ源を添加する場合、１種類のアルミニウムアルコキシドまたはアルミニウムキレートを用いてもよく、２種類以上のアルミニウムアルコキシドまたは／およびアルミニウムキレートを併用してもよい。

【0028】

Ｚｎ源としてはジンクエトキシドなどのジンクアルコキシドを用いてもよく、Ｎｂ源としてはペンタエトキシニオブなどのニオブアルコキシドを用いてもよく、Ｔａ源としてはペンタエトキシタンタルなどのタンタルアルコキシドを用いてもよく、Ｂ源としてはトリブトキシボランなどのホウ酸アルコキシドを用いてもよく、Ｎｉ源としてはニッケルジエトキシドなどのニッケルアルコキシドを用いてもよく、Ｍｇ源としてはマグネシウムジエトキシドなどのマグネシウムアルコキシドを用いてもよい。上記のような、Ｚｎ源、Ｎｂ源、Ｔａ源、Ｂ源、Ｎｉ源、もしくはＭｇ源をコーティング液に添加する場合においても、２種以上のアルコキシドまたは／およびキレート化合物を併用してもよい。

【0029】

なお、コーティング液の粘性を調整するために、コーティング液には、上述した無機元素Ｍを含む原料の他に、適宜、有機溶媒を添加してもよい。この場合、使用する有機溶媒は、特に限定されない。たとえば、有機溶媒として、エタノール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、もしくは、メチルエチルケトンを用いてもよい。最終的に生成する無機絶縁層８Ｂの組成、および、絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）における無機元素Ｍの含有量は、コーティング液における原料（無機元素Ｍを含む原料）の配合比により制御すればよい。

【0030】

次に、上記のコーティング液を用いて、たとえば、ディップコーティング法により未焼成絶縁層８Ａを形成する。具体的に、ディップコーティング法では、金属導体部６のみからなる線材を上記のコーティング液に浸し、その後、コーティング液から取り出した線材を乾燥させる。コーティング液に浸す前の金属導体部６のみからなる線材は、公知の方法で製造してもよいし、市販品を購入して準備してもよい。金属導体部６のみからなる導線は、コイル形状に加工する前にコーティング液に浸漬させてもよい。もしくは、金属導体部６のみからなる線材を予めコイル状に巻回した後で、コイル状の線材をコーティング液に浸漬してもよい。

【0031】

線材をコーティング液に浸す工程は、複数回、実施してもよい。未焼成絶縁層８Ａの厚みｔＡ、および、無機絶縁層８Ｂの厚みｔＢは、コーティング液への浸漬時間、および、コーティング液への浸漬回数などによって制御できる。たとえば、コーティング液への１回あたりの浸漬時間は、１秒～３００秒としてもよく、コーティング液への浸漬回数は、１回～１０回としてもよい。

【0032】

なお、浸漬工程を複数回実施する場合は、各浸漬の後に、乾燥処理を実施すればよく、乾燥処理の条件は、特に限定されない。たとえば、１回あたりの乾燥温度を５０℃以上３００℃未満に設定してもよく、１回あたりの熱乾燥時間を０．５時間～３時間に設定してもよい。

【0033】

上記のディップコーティング法により、金属導体部６の表面に、未焼成絶縁層８Ａが形成される。なお、未焼成絶縁層８Ａの形成方法は、ディップコーティング法に限定されず、スプレーコーティング法などの他の形成方法を採用してもよい。

【0034】

乾燥処理した後の未焼成絶縁層８Ａ（図２Ａ）は、原料の有機化合物に由来する高分子化合物などの有機物を含む、乾燥ゲルの被覆である。未焼成絶縁層８Ａに含まれる有機物の分子構造は、コーティング液で使用する原料（有機化合物）の種類、および、乾燥の度合いなどによって変化すると考えられる。未焼成絶縁層８Ａに含まれる有機物の構造解析は、困難な場合があり、分子構造は特に限定されないが、未焼成絶縁層８Ａの有機物は、少なくとも無機元素Ｍを含む。無機元素Ｍは、前述のとおり、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、および、Ｍｇから選択される１種以上の元素であり、好ましくは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される１種以上の元素である。なお、未焼成絶縁層８Ａの有機物は、無機元素Ｍの他に、有機物の一般的な構成元素であるＣ（炭素）、Ｈ（水素）、および、Ｏ（酸素）を含む。

【0035】

ここで、「無機元素Ｍを含む有機物」とは、分子鎖中に、無機元素Ｍを介する結合が含まれる有機化合物を意味する。つまり、無機元素Ｍが、有機化合物中の分子骨格中に存在しており、無機元素Ｍを介する結合としては、たとえば、Ｍ－Ｏ、Ｍ－Ｈ、Ｍ－ＯＨ、Ｍ－ＯＲ（Ｒは、有機官能基）などが挙げられる。前述のとおり、未焼成絶縁層８Ａにおける有機物の構造解析は、容易ではないため、無機元素Ｍを介する結合は、特に限定されないが、少なくともＭ－Ｏが、未焼成絶縁層８Ａの有機物に含まれていると考えられる。

【0036】

未焼成絶縁層８Ａには、有機物の一部が分解することで生じる酸化物が含まれていてもよい。有機物の分解により生じる酸化物とは、無機元素Ｍを含む酸化物（Ｍ－Ｏ_X）である。つまり、未焼成絶縁層８Ａは、有機物と無機化合物とを含む複合体であってもよい。

【0037】

上述のとおり、無機元素Ｍは、未焼成絶縁層８Ａにおいて、高分子化合物の骨格中に存在していると考えられ、一部の無機元素Ｍは、酸化物として存在していてもよい。未焼成絶縁層８Ａに含まれる無機元素Ｍは、ＥＤＳまたはＷＤＳを用いた点分析により特定することができる。ＥＤＳまたはＷＤＳの点分析は、未焼成絶縁層８Ａの断面において、少なくとも１０箇所で実施し、その平均値を算出することが好ましい。点分析で検出される元素の合計を１００ａｔ％とすると、未焼成絶縁層８Ａにおける無機元素Ｍの合計含有量は、必ずしも限定されないが、たとえば、１ａｔ％以上１０ａｔ％以下であることが好ましい。

【0038】

未焼成絶縁層８Ａは、ＣおよびＨを含むが、これらの元素は、後述する焼成過程において消失する。未焼成絶縁層８Ａに含まれる元素のうち、焼成で消失する元素の含有割合ＲＯは、７５ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以下であることが好ましい。未焼成絶縁層８Ａにおける当該含有割合ＲＯは、示差熱・熱重量同時測定装置（ＴＧ－ＤＴＡ）を用いて算出すればよい。具体的に、ＴＧ－ＤＴＡによる解析では、未焼成絶縁層８Ａを有する導線２から採取した測定試料を、一定の昇温速度で、７００℃まで加熱する。この際の測定試料の重量変化から、焼成で焼失する元素の含有割合ＲＯを算出すればよい。

【0039】

なお、未焼成絶縁層８Ａには、Ｐ、Ｂｉ、Ｂａ、Ｃａ、Ｖ、Ｇｅ、および、Ｔｅから選択される１種以上の元素が含まれていてもよい。これらの元素は、コーティング液中に意図的に添加してもよいし、不純物として未焼成絶縁層８Ａに含まれていてもよい。

【0040】

未焼成絶縁層８Ａの平均厚みＴ１_Aveは、必ずしも限定されないが、１．５μｍ以上２２０μｍ以下であることが好ましい。未焼成絶縁層８Ａの厚みｔＡのばらつきは、平均厚みＴ１_Aveの±１０％の範囲内であることが好ましく、平均厚みＴ１_Aveの±５％の範囲内であることがより好ましい。換言すると、未焼成絶縁層８Ａの厚みｔＡの公差が、±１０％の範囲内であることが好ましく、±５％の範囲内であることがより好ましい。

【0041】

未焼成絶縁層８Ａの平均厚みＴ１_Aveを算出する際には、導線２の断面を少なくとも１０箇所、解析することが好ましく、未焼成絶縁層８Ａの厚みｔＡを、各断面において１０箇所以上、計測することが好ましい。また、当該計測により未焼成絶縁層８Ａの最大厚みｔ１_MAXおよび最小厚みｔ１_MINを特定し、Ｔ１_Ave、ｔ１_MAX、および、ｔ１_MINに基づいて未焼成絶縁層８Ａにおける厚みｔＡの公差（％）を算出すればよい。具体的に、Ｔ１_Aveに対するｔ１_MAXの偏差（ｔ１_MAX－Ｔ１_Ave）、および、Ｔ１_Aveに対するｔ１_MINの偏差（ｔ１_MIN－Ｔ１_Ave）を算出し、絶対値が大きい方の偏差をＴ１_Aveで割ることで、厚みｔＡの公差を算出する。つまり、「Ｆ１＝（｜ｔ１_MAX－Ｔ１_Ave｜／Ｔ１_Ave）×１００」、および、「Ｆ２＝（｜ｔ１_MIN－Ｔ１_Ave｜／Ｔ１_Ave）×１００」をそれぞれ算出し、Ｆ１およびＦ２のうち大きい方を、厚みｔＡの公差（％）として採用する。

【0042】

未焼成絶縁層８Ａを有する導線２（図２Ａ）を、所定の条件で熱処理（焼成処理）し、未焼成絶縁層８Ａを焼結させることで、図２Ｂに示すような無機絶縁層８Ｂを有する導線２が得られる。熱処理の条件は、特に限定されないが、たとえば、保持温度を３００℃以上９００℃以下に設定することが好ましく（より好ましくは５００℃以上９００℃以下）、温度保持時間を０．５時間以上１０時間以下に設定することが好ましい。また、熱処理は窒素などの不活性雰囲気中で行ってもよい。導線２をコイル状に加工する前（導線２を巻回する前）に未焼成絶縁層８Ａを形成した場合には、未焼成絶縁層８Ａを上記の熱処理により焼結させてから導線２を巻回してもよいし、導線２を巻回した後で、上記の熱処理により未焼成絶縁層８Ａを焼結させてもよい。

【0043】

未焼成絶縁層８Ａには無機元素Ｍを含む有機物が存在するが、上記の熱処理により、当該有機物が分解および酸化し、無機元素Ｍを含有する酸化物の被覆が形成される。つまり、有機物中の無機元素Ｍは、無機絶縁層８Ｂに残存し、酸化物となる。その一方で、未焼成絶縁層８Ａに含まれる炭素および水素などの有機物由来の元素の大半は、未焼成絶縁層８Ａが酸化または／および相変化する過程で、気化し、消失する。たとえば、未焼成絶縁層８Ａ中の炭素は、ＣＯ₂ガスとなって、絶縁被覆中から消失する。また、未焼成絶縁層８Ａ中の水素は、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）となって、絶縁被覆中から消失する。

【0044】

上記のとおり、焼成後の無機絶縁層８Ｂは、少なくとも無機元素Ｍを含有する酸化物を含み、有機物を実質的に含まないことが好ましい。無機絶縁層８Ｂにおける有機物の含有量（残存量）は、ＴＧ－ＤＴＡを用いて解析することができる。具体的に、ＴＧ－ＤＴＡによる解析では、無機絶縁層８Ｂを有する導線２から採取した測定試料を、一定の昇温速度で、７００℃まで加熱する。そして、３００℃～７００℃の温度範囲における測定試料の重量変化から有機物の含有量を算出すればよい。たとえば、３００℃での試料重量を基準として、３００℃から７００℃までの温度範囲における試料重量の変化率が、±３％の範囲内（つまり、－３％以上、＋３％以下の範囲内）である場合は、無機絶縁層８Ｂが「有機物を実質的に含まない」と判断してよい。

【0045】

無機絶縁層８Ｂの酸化物を構成する無機元素Ｍは、前述のとおり、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、および、Ｍｇから選択される１種以上の元素であり、室温での分解性が極めて低いこと、および、高絶縁性を維持できるという観点から、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される１種以上の元素であることが好ましい。無機絶縁層８Ｂには、上記の酸化物の他に、炭化物、窒化物、および、不可避不純物などが含まれていてもよいが、無機絶縁層８Ｂにおける酸化物の含有割合が５０モル％以上であることが好ましく、７５モル％以上であることがより好ましい。

【0046】

無機絶縁層８Ｂにおいて、無機元素Ｍを含む酸化物は、簡易式「Ｍ－Ｏ_X」で表すこととする。無機絶縁層８Ｂに含まれる酸素を除く元素の合計含有量を１００ａｔ％とすると、無機絶縁層８Ｂにおける無機元素Ｍの合計含有量は、５０ａｔ％以上であることが好ましく、７５ａｔ％以上であることがより好ましい。

【0047】

なお、無機絶縁層８Ｂには、Ｐ、Ｂｉ、Ｂａ、Ｃａ、Ｖ、Ｇｅ、および、Ｔｅから選択される１種以上の元素が含まれていてもよい。これらの元素は、無機絶縁層８Ｂに意図的に添加してあってもよいし、不純物として無機絶縁層８Ｂに含まれていてもよい。

【0048】

無機絶縁層８Ｂの酸化物は、特に、無機元素ＭとしてＳｉを含むことがより好ましい。無機絶縁層８Ｂの酸化物がＳｉを含む場合、Ｓｉの他に、１種または２種の無機元素Ｍがさらに含まれていてもよい。Ｓｉと共に添加される無機元素Ｍとしては、Ｔｉ、Ｂ、およびＡｌから選択される１種以上であることが好ましく、たとえば、無機絶縁層８Ｂの酸化物が、Ｓｉ－Ｔｉ－Ｏ_X、Ｓｉ－Ｂ－Ｏ_X、もしくは、Ｓｉ－Ｂ－Ａｌ－Ｏ_Xであることが好ましい。

【0049】

無機絶縁層８Ｂの酸化物がＳｉ－Ｔｉ－Ｏ_Xである場合、無機絶縁層８ＢにおけるＳｉおよびＴｉの合計含有量に対するＴｉの含有量の比が、２．５ａｔ％以上５０ａｔ％以下であることが好ましく、５．０ａｔ％以上４０ａｔ％以下であることがより好ましく、７．５ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることがさらに好ましい。ＳｉおよびＴｉの合計含有量に対するＴｉの含有量の比を、２．５ａｔ％以上とすることで、無機絶縁層８Ｂの電気抵抗をより向上させることができる。また、ＳｉおよびＴｉの合計含有量に対するＴｉの含有量の比を、５０ａｔ％以下とすることで、Ｓｉ－Ｏ骨格へＴｉを効率的に取り込むことができる。

【0050】

無機絶縁層８Ｂの酸化物がＳｉ－Ｂ－Ｏ_Xである場合、無機絶縁層８ＢにおけるＳｉおよびＢの合計含有量に対するＢの含有量の比が、１ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましく、５ａｔ％以上１５ａｔ％以下であることがより好ましい。ＳｉおよびＢの合計含有量に対するＢの含有量の比を上記範囲とすることで、導線２を３００℃以上の高温環境に曝した際に、絶縁被覆において部分的に軟化する箇所が発生し、金属導体部６と絶縁被覆との間に生じる熱応力を緩和させることができる。

【0051】

無機絶縁層８Ｂの酸化物がＳｉ－Ｂ－Ａｌ－Ｏ_Xである場合、無機絶縁層８ＢにおけるＳｉ、Ｂ、およびＡｌの合計含有量に対するＢの含有量の比が、１ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましく、５ａｔ％以上１５ａｔ％以下であることがより好ましい。また、無機絶縁層８ＢにおけるＳｉ、Ｂ、およびＡｌの合計含有量に対するＡｌの含有量の比が、０．５ａｔ％以上５ａｔ％以下であることが好ましく、１ａｔ％以上３ａｔ％以下であることがより好ましい。Ｓｉ－Ｂ－Ａｌ－Ｏ_XにおけるＢの含有量または／およびＡｌの含有量を上記の範囲に設定することで、導線２を３００℃以上の高温環境に曝した際に、絶縁被覆において部分的に軟化する箇所が発生し、金属導体部６と絶縁被覆との間に生じる熱応力を緩和させることができる。

【0052】

無機絶縁層８Ｂにおける酸化物の組成、および、無機元素Ｍの含有量は、たとえば、ＥＤＳまたはＷＤＳを用いた点分析により算出することができる。ＥＤＳまたはＷＤＳの点分析は、無機絶縁層８Ｂの断面において少なくとも１０箇所で実施し、その平均値を算出することが好ましい。なお、無機絶縁層８Ｂにおける酸化物の組成は、コーティング液における原料（アルコキシドやキレート化合物などの有機化合物）の配合比に基づいて制御すればよい。

【0053】

なお、無機絶縁層８Ｂは、粒状物または／および繊維状物質が堆積したような様態ではなく、緻密性や均質性の高い被膜であることが好ましい。たとえば、無機絶縁層８Ｂでは、酸化物を構成する無機元素Ｍおよび酸素が、局所的に偏在することなく、一様に分布していることが好ましい。また、無機絶縁層８Ｂの酸化物が、２種以上の無機元素Ｍを含む場合は、各無機元素Ｍの存在箇所が重複していることが好ましい。

【0054】

無機絶縁層８Ｂにおける無機元素Ｍおよび酸素の分布は、たとえば、ＥＤＳまたはＷＤＳを用いたマッピング分析により確認することができる。当該分析で得られるマッピング像では、測定対象元素（無機元素Ｍ、酸素）の濃度が、検出ピーク（各測定点で検出された特性Ｘ線のピーク）の積分強度に応じた輝度として表されており、測定対象元素が偏在しているか否かを目視で確認できる。また、マッピング分析で得られる輝度もしくは積分強度のデータを母集団として、その母集団の平均値、標準偏差、および変動係数（標準偏差／平均値）などを算出することで、測定対象元素の分布を定量的に評価することができる。たとえば、無機絶縁層８Ｂにおいては、各無機元素Ｍに関する分布の変動係数、および、酸素分布の変動係数が、いずれも、０．５以下であることが好ましい。

【0055】

上記のとおり、無機絶縁層８Ｂでは、無機元素Ｍを含む酸化物が主相であって、当該主相が均質に分散していることが好ましい。たとえば、無機絶縁層８Ｂにおける主相の面積割合は、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。換言すると、無機絶縁層８Ｂの断面において、主相以外のその他の相の合計面積割合は、２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。その他の相とは、主相とは組成が異なる酸化物、残留炭素などが挙げられる。なお、上述した各面積割合は、ＳＥＭや光学顕微鏡等で無機絶縁層８Ｂの断面を解析することで算出すればよく、断面解析時の視野範囲は、たとえば、１００×１００μｍ²～５００×５００μｍ²としてもよい。

【0056】

無機絶縁層８Ｂの平均厚みＴ２_Aveは、必ずしも限定されないが、１μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。無機絶縁層８Ｂの平均厚みＴ２_Aveを１μｍ以上に設定することで、被覆の絶縁性をより向上させることができる。また、無機絶縁層８Ｂの平均厚みＴ２_Aveを２００μｍ以下に設定することで、コイル２０の断面における金属導体部６の占積率を十分に確保することができ、漏れ磁束増加に伴うインダクタンスの低下を抑制することができる。

【0057】

また、無機絶縁層８Ｂの厚みｔＢのばらつきは、平均厚みＴ２_Aveの±１０％の範囲内であることが好ましく、平均厚みＴ２_Aveの±５％の範囲内であることがより好ましい。換言すると、無機絶縁層８Ｂの厚みｔＢの公差が、±１０％の範囲内であることが好ましく、±５％の範囲内であることがより好ましい。無機絶縁層８Ｂの平均厚みＴ２_Ave、および、無機絶縁層８Ｂの厚みｔＢの公差は、未焼成絶縁層８Ａと同様の方法で算出すればよい。

【0058】

本実施形態のコイル２０は、空芯コイルとして回路に組み込んでもよいし、磁心と組み合わせて使用してもよい。コイル２０を、磁心を擁する磁性部品に適用する場合、非磁性材料からなるボビンに導線２を巻回することでコイル２０を構成し、ボビンと磁心とを組み合わせてもよい。また、コイル２０の内周壁内に磁心を挿入してもよいし、磁心の外面に導線２を巻回することでコイル２０を構成してもよい。さらに、コイル２０は、磁性粉末と樹脂とを含む圧粉磁心の内部に埋設して使用してもよい。ただし、本実施形態のコイル２０は、高い耐熱性を有するため、コイル２０は、特に、焼結体からなる磁心の内部に埋設して使用することが好ましい。たとえば、図３が、コイル２０を含む磁性部品の一例を示す断面図である。

【0059】

図３に示す磁性部品１００は、磁心４０と、磁心４０の内部に存在するコイル２０と、図示しない外部端子と、を有する。

【0060】

磁心４０は、磁性粉末の焼結体であり、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、もしくはシリコーン樹脂のような樹脂成分を含まない。磁心４０の形状および寸法は、特に限定されない。また、磁心４０の磁性粉末も、特に限定されず、たとえば、軟磁性金属粉末を用いることが好ましい。軟磁性金属粉末としては、たとえば、Ｆｅ－Ｎｉ合金粉、Ｆｅ－Ｓｉ合金粉、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金粉、Ｆｅ－Ｃｏ合金粉、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金粉、Ｆｅ基アモルファス合金粉、および、Ｆｅ基ナノ結晶合金粉などが例示される。磁性粉末の粒度は特に限定されず、たとえば、磁性粉末の平均粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下としてもよい。

【0061】

磁性粉末が、上記のような軟磁性金属の粒子で構成してある場合、各軟磁性金属粒子の表面には、金属表面の酸化による被膜や、無機化合物を含むコーティング層などの絶縁被膜が形成してあってもよい。この場合、隣接する軟磁性金属粒子が、絶縁被膜を介して互いに接しているか、Ｓｉ系酸化物を含む粒界相を介して接合している。換言すれば、粒子間には樹脂などの有機物成分が介在しない。軟磁性金属粒子の表面に形成する絶縁被膜の平均厚みは、特に限定されず、たとえば、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下としてもよい。

【0062】

なお、磁心４０の磁性粉末は、粒子の組成、または／および、粒径が異なる２種以上の粒子群を含む混合粉であってもよい。たとえば、粒径が２５μｍ以上であるＦｅ－Ｓｉ合金粒子と、粒径が５μｍ未満である純Ｆｅ粒子とを混ぜ合わせた磁性粉末を用いてもよい。

【0063】

磁性部品１００では、コイル２０が、焼結体である磁心４０の内部に存在しており、コイル２０の周囲が焼結した磁性粉末で覆われている。なお、焼結した磁性粉末は、コイル２０の周囲のみならず、コイル２０の巻線間においても存在していてもよい。このように、コイル２０が焼結体の内部に存在する場合、コイル２０を構成する導線２では、絶縁被覆が、焼結後の無機絶縁層８Ｂとして存在する。つまり、磁心４０の内部において、コイル２０の巻線間（Ｚ方向で隣接する金属導体部６の間）は、無機絶縁層８Ｂにより絶縁されている。

【0064】

また、コイル２０を構成している導線２の端部２ｅ１，２ｅ２は、それぞれ、磁心４０の内部から磁心４０の外面に引き出されており、磁心４０の外面に存在する外部端子に対して電気的に接続してある。端部２ｅ１，２ｅ２と外部端子の接続部分では、局所的に無機絶縁層８Ｂが除去してあり、金属導体部６と外部端子とが直に接触している。

【0065】

磁性部品１００の製造方法は特に限定されない。たとえば、磁心４０はプレス成形で製造してもよい。まず、成形用金型のキャビティ内にコイル２０を設置する。そして、磁性粉末とバインダとを混ぜ合わせた複合材をキャビティ内に充填し、所定の圧力でキャビティ内を加圧する。その後、コイル２０が埋設してある成形体を、焼成することで、コイル２０を含む焼結体としての磁心４０が得られる。焼成の条件は、磁性粉末が焼結する条件に設定すればよく、特に限定されない。例えば、焼成温度を５００℃以上９００℃以下とし、焼成時間を０．５時間～１０時間としてもよい。なお、焼成の前には、脱バインダ処理を実施してもよい。

【0066】

磁性部品１００の製造では、無機絶縁層８Ｂを有するコイル２０を成形体中に埋設してもよい。もしくは、未焼成絶縁層８Ａを有するコイル２０を成形体中に埋設し、磁心４０の焼成と同時に未焼成絶縁層８Ａを焼成してもよい。生産効率の観点では、後者のように、磁心４０の焼成と同時にコイル２０の絶縁被覆を焼成させることが好ましい。いずれにせよ、焼結後の磁心４０の内部では、コイル２０の無機絶縁層８Ｂが、有機物を実質的に含まない。

【0067】

樹脂（たとえば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、もしくは、ウレタン樹脂など）を含む絶縁被膜を擁する従来の導線でコイルを形成した場合、上記のように磁心を焼結させると、樹脂を含む絶縁被膜が焼失してしまう。もしくは、絶縁被膜中の樹脂が炭化することで、絶縁被膜の電気抵抗が著しく低下してしまう。その結果、コイルにおける導線間の絶縁性が損なわれてしまう。つまり、コイルの巻線間が短絡し、コイルにおける導線の巻き数が減少してしまう。その結果、磁心を焼結させても、インダクタンスが低下してしまう。

【0068】

これに対して、本実施形態のコイル２０を使用する場合、少なくとも磁心４０の焼成過程で、コイル表面の絶縁被覆が高い耐熱性を有する無機絶縁層８Ｂとなるため、磁心４０を焼成した後においても、コイル２０における巻線間の絶縁性を維持することができる。また、コイル２０の周囲および巻線間に存在する磁性粉末と、導線２の金属導体部６とが接触することを抑制できる。このように、コイル２０が高い耐熱性を有するため、コイル２０を埋設した状態で、磁心４０を焼結させることができ、磁心４０を焼結することで、磁心４０における磁性粉末の充填率が向上する。その結果、磁心４０の透磁率が大幅に向上するため、磁性部品１００では、磁性粉末と樹脂とを含む圧粉磁心からなる従来の磁性部品よりも、高いインダクタンスを得ることができる。なお、図３に示す磁性部品１００は、インダクタとして様々な回路で使用することができる。

【0069】

（実施形態のまとめ）
本実施形態のコイル２０は、巻回された導線２を有し、当該導線２が、Ｃｕを含む金属導体部６と、前記金属導体部を覆う絶縁被覆と、を有する。コイル２０の表面に存在する絶縁被覆は、焼成の前後で、未焼成絶縁層８Ａと、無機絶縁層８Ｂとに区別できる。

【0070】

焼成前の絶縁被覆である未焼成絶縁層８Ａは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、および、Ｍｇから選択される１種以上の無機元素Ｍを含有する有機物を含む。上記のような未焼成絶縁層８Ａを有するコイル２０を、３００℃以上の温度で加熱すると、金属導体部６の表面に無機元素Ｍを含む酸化物の被覆（無機絶縁層８Ｂ）が形成される。つまり、未焼成絶縁層８Ａを有するコイル２０では、焼成前のみならず焼成後においても、巻線間の絶縁性を維持することができる。その結果、未焼成絶縁層８Ａを有するコイル２０では、焼成後において高いインダクタンスを得ることができる。

【0071】

未焼成絶縁層８Ａの有機物は、無機元素Ｍとして、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。コイル２０が上記の要件を満たすことで、焼成後に、室温で分解が極めて発生しづらい安定的な酸化物の被覆が得られ、巻線間の絶縁性をより長期間維持できる。

【0072】

未焼成絶縁層８Ａの平均厚みＴ１_Aveは、１．５μｍ以上２２０μｍ以下であることが好ましい。未焼成絶縁層８Ａが上記の平均厚みＴ１_Aveを有することで、コイル２０の耐熱性をより向上させることができる。

【0073】

焼成後の絶縁被覆である無機絶縁層８Ｂは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、および、Ｍｇから選択される１種以上の無機元素Ｍを含有する酸化物を含む。上記のような無機絶縁層８Ｂは、高い電気抵抗を有しており、巻線間が短絡することを防止できる。すなわち、無機絶縁層８Ｂを有するコイル２０は、高い耐熱性を有する。

【0074】

無機絶縁層８Ｂの酸化物は、無機元素Ｍとして、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。コイル２０が上記の要件を満たすことで、室温において被覆中の酸化物が分解し難く、巻線間の絶縁性をより長期間維持できる。

【0075】

無機絶縁層８Ｂの平均厚みＴ２_Aveは、１μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。無機絶縁層８Ｂが上記の平均厚みＴ２_Aveを有することで、コイル２０の耐熱性をより向上させることができる。また、コイル２０の断面における金属導体部６の占積率を十分に確保することができ、漏れ磁束増加に伴うインダクタンスの低下を抑制することができる。

【0076】

上記のとおりコイル２０が高い耐熱性を有するため、コイル２０を磁性部品に適用する場合、コイル２０を内包する磁心４０を焼結させることができる。たとえば、図３に示す磁性部品１００では、無機絶縁層８Ｂを有するコイル２０が、焼結した磁心４０の内部に存在する。磁性部品１００では、巻線間の絶縁性を維持しつつ、磁性粉末の充填率を、磁性粉末と樹脂とを含む圧粉磁心よりも向上させることができる。その結果、磁心４０の透磁率が大幅に向上するため、磁性部品１００では、従来よりも高いインダクタンスを得ることができる。

【0077】

以上、本開示の実施形態について説明してきたが、本開示は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。

【0078】

たとえば、前述のとおり、導線２の形状は特に限定されず、導線２は平角線であってもよい。図４Ａは、平角線（導線２α）からなるコイル２０αを例示した斜視図である。図４Ａのコイル２０αでは、平角線である導線２αが、Ｚ軸に沿って巻回してある。コイル２０αでは、エッジワイズ方式が採用されており、導線２αの長幅（図４Ｂに示すＷｘ）の方向がＺ軸（巻回軸）と交差するように、導線２αが巻回されている。平角線である導線２αを用いる場合の巻回方式は、図４Ａに限定されず、フラットワイズ方式を採用してもよい。フラットワイズ方式の場合は、長幅（図４Ｂに示すＷｘ）の方向がＺ軸（巻回軸）と一致するように、導線αを巻回する。平角線である導線２αを用いる場合においても、導線２αの巻き数は、特に限定されず、所望のコイル特性に応じて適宜決定すればよい。また、導線２αは多層巻きされていてもよい。

【0079】

コイル２０αを構成する導線２αは、図２Ａおよび図２Ｂの丸線状の導線２と同様に、金属導体部６と、金属導体部６を覆う絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）と、を有する（図４Ｂ参照）。導線２αの場合、金属導体部６のＸ軸方向の幅Ｗｘ（長幅）は、たとえば、０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが好ましく、金属導体部６のＺ軸方向の幅Ｗｚ（短幅）は、たとえば、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。平角線における金属導体部６の寸法は、上記の寸法範囲に必ずしも限定されない。

【0080】

また、金属導体部６は、組成が異なる２以上の領域を有していてもよい。たとえば、金属導体部６は、図５に示す導線２βのように、本体部６ａと、金属被覆層６ｂと、を有していてもよい。図５では、導線２βが円状の断面形状を有する丸線であるが、図４Ｂに示すような平角線の場合でも、金属導体部６が、本体部６ａと、金属被覆層６ｂと、を有していてもよい。金属被覆層６ｂは、本体部６ａを覆う金属成分からなる層であり、メッキ法や蒸着法などで形成してもよい。また、金属被覆層６ｂは、２種以上のメッキ層を積層した構造を有していてもよい。なお、金属導体部６が金属被覆層６ｂを有する場合、絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）は、金属被覆層６ｂの表面を覆い、導線２βの最も外側に位置する。金属導体部６の本体部６ａと、絶縁被覆（８Ａ，８Ｂ）との間に金属被覆層６ｂを形成することで、導線２βの可撓性が向上する可能性がある。

【0081】

図５に示す導線２βの場合、Ｃｕは、本体部６ａまたは金属被覆層６ｂのいずれか一方に含まれていてもよいし、本体部６ａおよび金属被覆層６ｂの両方に含まれていてもよい。たとえば、本体部６ａを純銅もしくは銅合金とし（すなわち本体部６ａの主成分をＣｕとし）、当該本体部６ａの表面に、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｇ、および、Ｚｎから選択される１種以上を含む金属被覆層６ｂを形成してもよい。もしくは、本体部６ａを純ＡｌもしくはＡｌ合金とし、当該本体部６ａの表面にＣｕを含む金属被覆層６ｂを形成してもよい（所謂、銅被覆アルミ線）。

【0082】

金属被覆層６ｂの平均厚みは、特に限定されず、たとえば、１０μｍ以上１５０μｍ以下としてもよい。また、本体部６ａは、図２Ａにおける平均直径Ｄ、もしくは、図４Ｂにおける幅Ｗｘ，Ｗｚと同様の寸法を有していてもよい。

【実施例0083】

以下、本開示をさらに詳細な実施例に基づき説明するが、本開示はこれら実施例に限定されない。

【0084】

（実験１）
実験１では、以下に示す手順で、表１および表２に示す１５種類（表１の実施例１～１３、表２の比較例１～２）の空芯コイルを製造した。

【0085】

実施例１～１３
まず、導線として、０．６５ｍｍ×０．１８０ｍｍの断面寸法を有する平角線状のＣｕ線を準備し、ディップコーティング法によりＣｕ線の表面に未焼成絶縁層を形成した。

【0086】

未焼成絶縁層を形成する際には、まず、無機元素Ｍを含有する原料を添加したコーティング液を調製した。具体的に、各実施例では、以下に示す原料を含むコーティング液を準備した。実施例１はトリメチルエトキシシラン（Ｓｉ源）を使用し、実施例２はアルミニウムセカンダリ－ブトキシド（Ａｌ源）を使用し、実施例３はジルコニウムテトラ－ｎ－プロポキシド（Ｚｒ源）を使用し、実施例４はジンクエトキシド（Ｚｎ源）を使用し、実施例５はチタンテトラ－ｎ－ブトキシド（Ｔｉ源）を使用し、実施例６はペンタエトキシニオブ（Ｎｂ源）を使用し、実施例７はペンタエトキシタンタル（Ｔａ源）を使用し、実施例８はトリブトキシボラン（Ｂ源）を使用し、実施例１２はニッケルジエトキシド（Ｎｉ源）を使用し、実施例１３はマグネシウムジエトキシド（Ｍｇ源）を使用した。また、実施例９は、トリメチルエトキシシランと、チタンテトラ－ｎ－ブトキシドとを配合したコーティング液を使用し、実施例１０は、トリメチルエトキシシランと、トリブトキシボランとを配合したコーティング液を使用し、実施例１１は、トリメチルエトキシシランと、トリブトキシボランと、アルミニウムセカンダリ－ブトキシドとを配合したコーティング液を使用した。

【0087】

次に、平角線状のＣｕ線を、上記のコーティング液に３０秒間浸し、静置した。その後、コーティング液から取り出したコイルを、１００℃で、３０分間、加熱して乾燥させた。このコーティング液への浸漬と乾燥処理とを、３回繰り返すことで、未焼成絶縁層を有するＣｕ線を作製した。

【0088】

次に、未焼成絶縁層を有するＣｕ線を、エッジワイズ方式で、螺旋状に巻回することで、未焼成絶縁層を有する空芯コイルを得た。この際、Ｃｕ線の巻き数は、６．５ターンに設定し、巻回後のコイルの内径は、２．０ｍｍに設定した。

【0089】

焼成前の絶縁被覆の解析
空芯コイルを構成する導線の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、Ｃｕ線の表面に存在する未焼成絶縁層の厚みｔＡを計測した。導線の断面は、各試料につき、それぞれ１０箇所解析し、各断面において厚みｔＡを１０箇所計測し、その計測結果から未焼成絶縁層の平均厚みＴ１_Ave（μｍ）を算出した。また、各実施例においては、ＳＥＭによる断面解析時に、ＥＤＳによる点分析を実施し、未焼成絶縁層の有機物中に含まれる無機元素Ｍを同定した。各実施例では、コーティング液の成分に応じて、狙い通り、表１に示す無機元素Ｍが有機物中に含まれていることが確認できた。

【0090】

焼成前のインダクタンスＬ１の測定
焼成前における空芯コイルのインダクタンスＬ１（μＨ）を、ＬＣＲメータを用いて測定した。この際、測定周波数は１ＭＨｚに設定した。

【0091】

＜絶縁被覆の焼成＞
未焼成絶縁層を焼結させるために、各実施例の空芯コイルに対して、熱処理（焼成処理）を施した。熱処理では、保持温度を７００℃に設定し、温度保持時間を１時間に設定した。各実施例では、当該熱処理により、未焼成絶縁層が焼結し、無機絶縁層を有する空芯コイルが得られた。

【0092】

焼成後の絶縁被覆の解析
焼成前の未焼成絶縁層の解析と同様の方法で、各実施例における無機絶縁層の平均厚みＴ２_Aveを測定した。また、ＳＥＭによる断面解析時に、ＥＤＳによる点分析を実施し、無機絶縁層の酸化物に含まれる無機元素Ｍを同定した。各実施例では、未焼成絶縁層と同様に、コーティング液の成分に応じて、狙い通り、表１に示す無機元素Ｍが酸化物中に含まれていることが確認できた。

【0093】

ＴＧ－ＤＴＡを用いて、無機絶縁層に残存する有機物量を測定したところ、全ての実施例において、無機絶縁層が有機物を実質的に含まないことが確認できた。また、ＥＤＳによるマッピング分析を実施したところ、各実施例では、無機元素Ｍおよび酸素が、無機絶縁層中で重複して一様に分布していることが確認でき、無機元素Ｍを含む酸化物の面積割合が、無機絶縁層の面積に対して、９０％以上であった。

【0094】

なお、実施例９では、無機絶縁層がＳｉ－Ｔｉ－Ｏ_Xで表される酸化物を含んでおり、無機絶縁層におけるＳｉおよびＴｉの合計含有量に対するＴｉの含有量の比が、２．５ａｔ％以上５０ａｔ％以下の範囲内であった。実施例１０では、無機絶縁層がＳｉ－Ｂ－Ｏ_Xで表される酸化物を含んでおり、無機絶縁層におけるＳｉおよびＢの合計含有量に対するＢの含有量の比が、１ａｔ％以上２０ａｔ％以下の範囲内であった。また、実施例１１では、無機絶縁層がＳｉ－Ｂ－Ａｌ－Ｏ_Xで表される酸化物を含んでおり、無機絶縁層におけるＳｉ、Ｂ、およびＡｌの合計含有量に対して、Ｂの含有量の比が、１ａｔ％以上２０ａｔ％以下の範囲内であり、Ａｌの含有量の比が、０．５ａｔ％以上５ａｔ％以下の範囲内であった。

【0095】

焼成後のインダクタンスＬ１の測定
焼成前と同様に、焼成後における空芯コイルのインダクタンスＬ２（μＨ）を、ＬＣＲメータを用いて測定した。この際、測定周波数は１ＭＨｚに設定した。

【0096】

コイルの耐熱性評価
コイルの耐熱性は、焼成後のインダクタンスの変化率（％）に基づいて評価した。具体的に、インダクタンスの変化率は、焼成前のインダクタンスＬ１と、焼成後のインダクタンスＬ２とを、計算式「（（Ｌ２－Ｌ１）／Ｌ１）×１００」に代入することで算出した。実験１では、インダクタンスの変化率が－２５％以上である試料の耐熱性を、「良好」と判定し、インダクタンスの変化率が－１５％以上である試料の耐熱性を、「特に良好」と判定した。

【0097】

比較例１および比較例２
比較例１では、ポリアミドイミド樹脂からなる絶縁被覆を有する平角線状のＣｕ線を準備し、当該Ｃｕ線を、エッジワイズ方式で、螺旋状に巻回することで空芯コイルを製造した。使用したＣｕ線の断面における導体部分の寸法は０．６５ｍｍ×０．１８０ｍｍであった。また、Ｃｕ線の巻き数は、６．５ターンに設定し、巻回後のコイルの内径は、２．０ｍｍに設定した。

【0098】

比較例２では、ポリイミド樹脂からなる絶縁被覆を有する平角線状のＣｕ線を準備し、当該Ｃｕ線を、エッジワイズ方式で、螺旋状に巻回することで空芯コイルを製造した。使用したＣｕ線の断面における導体部分の寸法は０．６５ｍｍ×０．１８０ｍｍであった。また、Ｃｕ線の巻き数は、６．５ターンに設定し、巻回後のコイルの内径は、２．０ｍｍに設定した。

【0099】

比較例１および比較例２では、上記の方法で製造した後の空芯コイルのインダクタンスをＬ１として、ＬＣＲメータを用いて測定した。Ｌ１を計測した後、空芯コイルを、７００℃で１時間、熱処理した。比較例１および比較例２では、当該熱処理を実施した後のインダクタンスをＬ２として、ＬＣＲメータを用いて測定した。なお、Ｌ１およびＬ２を測定する際には、測定周波数を１ＭＨｚに設定した。比較例１および比較例２においても、実施例と同様に、計算式「（（Ｌ２－Ｌ１）／Ｌ１）×１００」に基づいて、熱処理後のインダクタンスの変化率（％）を算出し、コイルの耐熱性を評価した。

【0100】

実験１の各実施例の評価結果を表１に示し、各比較例の評価結果を表２に示す。

【表1】

【表2】

【0101】

表２に示すように、比較例１および比較例２では、いずれも、７００℃での熱処理後に、樹脂を含む絶縁層が焼失し、巻線間が短絡してしまった。そのため、比較例１および比較例２では、熱処理後のインダクタンスＬ２が、熱処理前のＬ１よりも大幅に低下した。

【0102】

一方、表１に示すように、実施例１～１３の空芯コイルでは、未焼成絶縁層が所定の無機元素Ｍを含有する有機物を含むことで、７００℃での焼成処理後においても、巻線間の絶縁抵抗が保つことができ、高い耐熱性が得られた。換言すると、所定の無機元素Ｍを含有する酸化物で構成される無機絶縁層を、空芯コイルの表面に形成することで、高い耐熱性が得られた。

【0103】

特に、実施例１～１１では、実施例１２～１３よりもインダクタンスの変化率を小さくすることができた。この結果から、無機絶縁層の酸化物が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＢから選択される少なくとも１種の無機元素Ｍを含むことで、コイルの耐熱性がさらに向上することがわかった。

【0104】

（実験２）
実験２では、絶縁被覆の平均厚みが異なる表３～表１３に示す空芯コイルを製造した。具体的に、絶縁被覆の平均厚みは、ディップコーティング工程の繰り返し回数に基づいて、表３～表１３に示す値に制御した。

【0105】

表３の実施例１Ａ～１Ｆでは、実験１の実施例１と同じコーティング液を用い、表４の実施例２Ａ～２Ｆでは、実施例２と同じコーティング液を用い、表５の実施例３Ａ～３Ｆでは、実施例３と同じコーティング液を用い、表６の実施例４Ａ～４Ｆでは、実施例４と同じコーティング液を用い、表７の実施例５Ａ～５Ｆでは、実施例５と同じコーティング液を用い、表８の実施例６Ａ～６Ｆでは、実施例６と同じコーティング液を用い、表９の実施例７Ａ～７Ｆでは、実施例７と同じコーティング液を用い、表１０の実施例８Ａ～８Ｆでは、実施例８と同じコーティング液を用い、表１１の実施例９Ａ～９Ｆでは、実施例９と同じコーティング液を用い、表１２の実施例１０Ａ～１０Ｆでは、実施例１０と同じコーティング液を用い、表１３の実施例１１Ａ～１１Ｆでは、実施例１１と同じコーティング液を用いた。

【0106】

実験２の各実施例においても、実験１と同様の評価を実施した。実験２では、焼成前のインダクタンスＬ１が０．０７００μＨ以上で、かつ、インダクタンスの変化率が－７．５％以上の試料を、「特に良好」と判定した。実験２の評価結果を表３～表１３に示す。

【0107】

【表3】

【表4】

【表5】

【表6】

【表7】

【表8】

【表9】

【表10】

【表11】

【表12】

【表13】

【0108】

表３～表１３に示すように、未焼成絶縁層の平均厚みが１．５μｍ以上２２０μｍ以下の試料で、焼成前のインダクタンスＬ１が０．０７００μＨ以上となり、かつ、焼成後のインダクタンスの変化率が－７．５％となった。実験２の結果から、未焼成絶縁層の平均厚みは、１．５μｍ以上２２０μｍ以下であることが好ましく、無機絶縁層の平均厚みは、１μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましいことがわかった。

【0109】

（実験３）
実験３では、実験１で製造したコイルを用いて、表１４および表１５に示す１３種類（表１４の実施例Ｍ１～実施例Ｍ１１、表１５の比較例Ｍ１～Ｍ２）の磁性部品（インダクタ）を製造した。実験３の各実施例および各比較例では、試料番号に付した数字が、実験１における試料番号に対応している。つまり、比較例Ｍ１では、比較例１と同様にポリアミドイミド樹脂の絶縁被覆を有するコイルを用い、比較例Ｍ２では、比較例２と同様にポリイミド樹脂の絶縁被覆を有するコイルを用いた。また、実施例Ｍ１～Ｍ１１は、それぞれ、実施例１～１１と同様に、表１４に示す無機元素Ｍを含有する絶縁被覆を有するコイルを用いた。各実施例および各比較例で使用したコイルの線径（Ｃｕ線の平均直径）およびコイルの内径は、実験１と同様とした。

【0110】

実験３の各実施例および各比較例では、いずれも、磁性粉末として、Ｆｅ－Ｓｉ合金粉末を用いた。実験３で使用したＦｅ－Ｓｉ合金粉末の平均粒径は３０μｍであり、各粒子の表面には、５０ｎｍの平均厚みを有し、かつ、ＳｉおよびＴｉの複合酸化物からなる絶縁被膜を形成した。実験３では、上記のＦｅ－Ｓｉ合金粉末を、バインダであるシリコーン樹脂と混ぜ合わせて複合材を得た。

【0111】

各実施例では、成形用金型のキャビティ内に未焼成絶縁層を有するコイルを設置した後、キャビティ内に上記の複合材を充填し、加圧した。当該成形工程により、圧粉磁心の内部に未焼成絶縁層を有するコイルが埋設してある磁性部品を得た。実験３では、成形後の磁性部品のインダクタンスＬ３（μＨ）を、ＬＣＲメータを用いて測定した。この際、測定周波数は１ＭＨｚに設定した。

【0112】

また、実験３では、インダクタンスＬ３を測定した後、磁性部品を、７００℃で１時間、熱処理し、圧粉磁心を焼結させた。各実施例では、当該熱処理により、コイルの絶縁被覆が、有機物を実質的に含まない無機絶縁層となったことが確認でき、当該無機絶縁層の酸化物が、表１４に示す無機元素Ｍを含んでいることが確認できた。

【0113】

上記の方法で圧粉磁心を焼結させた後、焼結後の磁性部品のインダクタンスＬ４（μＨ）を、ＬＣＲメータを用いて測定した。この際、測定周波数は１ＭＨｚに設定した。実験３では、焼結後のインダクタンスＬ４が成形後のインダクタンスＬ３よりも大きくなった試料（すなわち、Ｌ３＜Ｌ４を満たす試料）を、「良好」と判定した。実験３の評価結果を表１４および表１５に示す。

【0114】

【表14】

【表15】

【0115】

表１５に示すように、比較例Ｍ１および比較例Ｍ２では、焼結により磁性粉末の充填率が向上したものの、コイル表面の絶縁被覆（樹脂を含む絶縁被覆）が熱処理中に消失し、コイルの巻線間が短絡してしまった。その結果、コイルの実質的な巻き数が磁心の焼結後に減少し、焼結後のインダクタンスＬ４が成形後のインダクタンスＬ３よりも大幅に減少してしまった。

【0116】

一方、表１４に示すように、所定の無機元素Ｍを含む絶縁被覆（未焼成絶縁層、無機絶縁層）を有するコイルを使用した実施例Ｍ１～実施例Ｍ１１では、磁心の焼結後においても、無機絶縁層による巻線間の絶縁抵抗が保たれていた。そして、実施例Ｍ１～実施例Ｍ１１では、磁心の焼結により磁性粉末の充填率が向上したことで、成形後のインダクタンスＬ３よりも高いインダクタンスＬ４を得ることができた。

【符号の説明】

【0117】

２，２α，２β … 導線
２ｓ … 最表面
２ｅ１，２ｅ２ … 端部
６ … 金属導体部
６ａ … 本体部
６ｂ … 金属被覆層
２０，２０α，２０β … コイル
８Ａ … 未焼成絶縁層
８Ｂ … 無機絶縁層
１００ … 磁性部品
４０ … 磁心

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】