特許 7385469 電子部品

(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】

(24)【登録日】2023-11-14

(45)【発行日】2023-11-22

(54)【発明の名称】電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/29 20060101AFI20231115BHJP

   H01G 4/30 20060101ALI20231115BHJP

   H01G 4/228 20060101ALI20231115BHJP

【ＦＩ】

H01F27/29 123

H01G4/30 513

H01G4/30 516

H01G4/228 B

H01G4/30 201F

H01G4/30 201G

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2019238929

(22)【出願日】2019-12-27

(65)【公開番号】P2021108327

(43)【公開日】2021-07-29

【審査請求日】2022-12-01

(73)【特許権者】

【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】若林 博孝

【審査官】古河 雅輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１５９０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３２０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２８７０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８２３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２４５２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０４１７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２０８９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１２８９５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５０２１９２１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ １７／００ －２１／１２

Ｈ０１Ｆ ２７／００

Ｈ０１Ｆ ２７／０２

Ｈ０１Ｆ ２７／０６

Ｈ０１Ｆ ２７／０８

Ｈ０１Ｆ ２７／２３

Ｈ０１Ｆ ２７／２６ －２７／３０

Ｈ０１Ｆ ２７／３２

Ｈ０１Ｆ ２７／３６

Ｈ０１Ｆ ２７／４２

Ｈ０１Ｆ ３０／００ －３８／１２

Ｈ０１Ｆ ３８／１６

Ｈ０１Ｆ ３８／４２ －４１／０４

Ｈ０１Ｆ ４１／０８

Ｈ０１Ｆ ４１／１０

Ｈ０１Ｇ ４／００ － ４／４０

Ｈ０１Ｇ １３／００ －１７／００

Ｈ０１Ｌ ２１／２８ －２１／２８８

Ｈ０１Ｌ ２１／３２９

Ｈ０１Ｌ ２１／４４ －２１／４４５

Ｈ０１Ｌ ２９／４０ －２９／４９

Ｈ０１Ｌ ２９／８７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基体と、
前記基体の内部又は外部に設けられる導体と、
前記導体と電気的に接続される第１の外部電極と、
前記導体と電気的に接続される第２の外部電極と、
前記導体と前記第１の外部電極との間に位置する金属膜と、を備え、
前記導体と前記金属膜との境界面に水平な方向における前記金属膜に含まれる一の金属粒子の寸法をａ、前記境界面に垂直な方向における当該一の金属粒子の寸法をｂとした場合、ｂ／ａの値の平均は０．８以上１．２以下であり、
前記導体と前記金属膜との少なくとも一部は、金属結合により接続されている、
電子部品。

【請求項2】

基体と、
前記基体の内部又は外部に設けられる導体と、
前記導体と電気的に接続される第１の外部電極と、
前記導体と電気的に接続される第２の外部電極と、
前記導体と前記第１の外部電極との間に位置する金属膜と、を備え、
前記導体と前記金属膜との境界面に水平な方向における前記金属膜に含まれる一の金属粒子の寸法をａ、前記境界面に垂直な方向における当該一の金属粒子の寸法をｂとした場合、ｂ／ａの値の平均は０．８以上１．２以下であり、
前記導体と前記金属膜との間に酸化膜を備え、
前記酸化膜の厚さは２００ｎｍ以下である、
電子部品。

【請求項3】

基体と、
前記基体の内部又は外部に設けられる導体と、
前記導体と電気的に接続される第１の外部電極と、
前記導体と電気的に接続される第２の外部電極と、
前記導体と前記第１の外部電極との間に位置する金属膜と、を備え、
前記導体と前記金属膜との境界面に水平な方向における前記金属膜に含まれる一の金属粒子の寸法をａ、前記境界面に垂直な方向における当該一の金属粒子の寸法をｂとした場合、ｂ／ａの値の平均は０．８以上１．２以下であり、
前記境界面に垂直な方向において、前記導体側に位置する金属粒子の粒径は、前記第１の外部電極側に位置する金属粒子の粒径より小さい、
電子部品。

【請求項4】

前記金属膜はスパッタ膜である、請求項１～３の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項5】

前記金属膜に含まれる金属粒子同士の界面における空隙は、前記金属粒子を構成する原子５個分以下である、請求項１～４の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項6】

前記金属膜は、Ｃｕ、Ａｇ、又はＣｕ及びＡｇの少なくとも一方を含む合金を含む、請求項１～５の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項7】

前記導体と前記第２の外部電極との間に位置する他の金属膜を備え、
前記導体と前記他の金属膜との他の境界面に水平な方向のおける前記他の金属膜に含まれる一の金属粒子の寸法をａ、前記他の境界面に垂直な方向における当該一の金属粒子の寸法をｂとした場合、ｂ／ａの値の平均は０．８以上１．２以下である、請求項１～６の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項8】

前記導体と前記他の金属膜との少なくとも一部は、金属結合により接続されている、請求項７に記載の電子部品。

【請求項9】

前記導体と前記他の金属膜との間に他の酸化膜を備え、
前記他の酸化膜の厚さは２００ｎｍ以下である、請求項７に記載の電子部品。

【請求項10】

前記他の境界面に垂直な方向において、前記導体側に位置する金属粒子の粒径は、前記第２の外部電極側に位置する金属粒子の粒径より小さい、７～９の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項11】

前記他の金属膜はスパッタ膜である、請求項７～１０の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項12】

前記他の金属膜に含まれる金属粒子同士の界面における空隙は、前記金属粒子を構成する原子５個分以下である、請求項７～１１の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項13】

前記他の金属膜は、Ｃｕ、Ａｇ、又はＣｕ及びＡｇの少なくとも一方を含む合金を含む、請求項７～１２の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項14】

前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極に含まれる金属の主成分のイオン化傾向は、前記導体に含まれる金属の主成分のイオン化傾向より小さい、請求項１～１３の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項15】

前記導体は、コイル軸の周りに巻回された部分を含む、請求項１～１４の何れか一項に記載の電子部品。

【請求項16】

請求項１～１５の何れか一項に記載の電子部品を備える、回路基板。

【請求項17】

請求項１６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、電子部品に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品として、例えばインダクタ等のコイル部品が知られている。従来のコイル部品は、典型的に、磁性材料からなる磁性基体と、当該磁性基体内に設けられ、コイル軸の周りに巻回されている導体と、当該導体の端部に接続された外部電極と、を備える。このコイル部品は、例えばはんだを用いて外部電極と基板とを電気的に接続することによって実装され、様々な電子機器の部品として用いられる。従来のコイル部品は、例えば、特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１４０３７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電子部品の導体と外部電極との間では、熱又は電圧印加等によってはんだ等に含まれる不純物原子のマイグレーションが発生することがある。マイグレーションが発生すると、不純物原子と、導体又は外部電極を構成する材料との合金化により、導体及び／又は外部電極にボイドが形成される。その結果、導体と外部電極との接合強度が低下するという問題がある。

【0005】

本発明の目的の一つは、導体と外部電極との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することが可能な電子部品を提供することである。本発明のこれ以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係る電子部品は、基体と、基体内部又は外部に設けられる導体と、導体と電気的に接続される第１の外部電極と、導体と電気的に接続される第２の外部電極と、導体と第１の外部電極との間に位置する金属膜と、を備え、導体と金属膜との境界面に水平な方向における金属膜に含まれる一の金属粒子の寸法をａ、境界面に垂直な方向における当該一の金属粒子の寸法をｂとした場合、ｂ／ａの値の平均は０．８以上１．２以下である。

【0007】

本発明の一実施形態において、導体と金属膜との少なくとも一部は、金属結合により接続されてもよい。

【0008】

本発明の一実施形態において、コイル部品は導体と金属膜との間に酸化膜を備え、酸化膜の厚さは２００ｎｍ以下であってもよい。

【0009】

本発明の一実施形態において、境界面に垂直な方向において、導体側に位置する金属粒子の粒径は、第１の外部電極側に位置する金属粒子の粒径より小さくてもよい。

【0010】

本発明の一実施形態において、金属膜はスパッタ膜であってもよい。

【0011】

本発明の一実施形態において、金属膜に含まれる金属粒子同士の界面における空隙は、金属粒子を構成する原子５個分以下であってもよい。

【0012】

本発明の一実施形態において、金属膜は、Ｃｕ、Ａｇ、又はＣｕ及びＡｇの少なくとも一方を含む合金を含んでいてもよい。

【0013】

本発明の一実施形態において、導体と第２の外部電極との間に位置する他の金属膜を備え、導体と他の金属膜との他の境界面に水平な方向のおける他の金属膜に含まれる一の金属粒子の寸法をａ、他の境界面に垂直な方向における当該一の金属粒子の寸法をｂとした場合、ｂ／ａの値の平均は０．８以上１．２以下であってもよい。

【0014】

本発明の一実施形態において、導体と他の金属膜との少なくとも一部は、金属結合により接続されていてもよい。

【0015】

本発明の一実施形態において、導体の他方の端部と他の金属膜との間に他の酸化膜を備え、他の酸化膜の厚さは２００ｎｍ以下であってもよい。

【0016】

本発明の一実施形態において、他の境界面に垂直な方向において、導体側に位置する金属粒子の粒径は、第２の外部電極側に位置する金属粒子の粒径より小さくてもよい。

【0017】

本発明の一実施形態において、他の金属膜はスパッタ膜であってもよい。

【0018】

本発明の一実施形態において、他の金属膜に含まれる金属粒子同士の界面における空隙は、金属粒子を構成する原子５個分以下であってもよい。

【0019】

本発明の一実施形態において、他の金属膜は、Ｃｕ、Ａｇ、又はＣｕ及びＡｇの少なくとも一方を含む合金を含んでいてもよい。

【0020】

本発明の一実施形態において、第１の外部電極及び第２の外部電極に含まれる金属の主成分のイオン化傾向は、導体に含まれる金属の主成分のイオン化傾向より小さくてもよい。

【0021】

本発明の一実施形態において、導体は、コイル軸の周りに巻回された部分を含んでいてもよい。

【0022】

本発明の一実施形態は、上記の何れかの電子部品を備える回路基板に関する。また、本発明の一実施形態は、上記の回路基板を備える電子機器に関する。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、導体と外部電極との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することが可能な電子部品が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態に係る電子部品であるコイル部品を模式的に示す斜視図である。

【図2】図１のコイル部品の磁性基体の断面を拡大して模式的に示す拡大断面図である。

【図3】図１のコイル部品の導体の一方の端部と外部電極との接合部分の周辺の断面を拡大して示す拡大断面図である。

【図4】コイル部品の導体の端面と金属膜との接合部分の断面の電子顕微鏡像の模式図である。

【図5A】コイル部品の金属膜に含まれる金属粒子を示す透過電子顕微鏡像の模式図である。

【図5B】一般的な金属膜に含まれる金属粒子を示す透過電子顕微鏡像の模式図である。

【図6A】図５Ａに示される金属膜の金属粒子の粒界を模式的に示す図である。

【図6B】図５Ｂに示される一般的な金属膜の金属粒子の粒界を模式的に示す図である。

【図7A】図５Ａに示される金属膜における原子の移動経路を模式的に示す図である。

【図7B】図５Ｂに示される一般的な金属膜における原子の移動経路を模式的に示す図である。

【図8】本発明の別の実施形態に係るコイル部品を模式的に示す斜視図である。

【図9】本発明の別の実施形態に係る電子部品であるキャパシタを模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

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し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。

【0026】

図１を参照して、本発明の一実施形態に係る電子部品であるコイル部品１の概要を説明する。図１は、コイル部品１を模式的に示す斜視図である。図１に示されるように、コイル部品１は、基体１０と、基体１０の内部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（第１の外部電極）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（第２の外部電極）２２と、を備える。

【0027】

本明細書においては、文脈上別と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」方向は、「高さ」方向と呼ぶこともある。

【0028】

コイル部品１は、不図示の回路基板に実装される。この回路基板には、２つのランド部が設けられている。コイル部品１は、外部電極２１，２２と、当該外部電極２１，２２に対応するランド部とをそれぞれ接合することで回路基板に実装され得る。この回路基板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、及びこれら以外の様々な電子機器が含まれる。この回路基板は、電子機器の一種である自動車の電装品に搭載されてもよい。

【0029】

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に適用され得る。コイル部品１は、カップル度インダクタ、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にも適用することができる。コイル部品１の用途は、本明細書で明示されるものに限定されない。

【0030】

基体１０は、絶縁材料で構成される。一実施形態において、基体１０は主に磁性材料で構成され、直方体形状に形成されている。本発明の一実施形態に係るコイル部品１の基体１０は、長さ寸法（Ｌ軸方向の寸法）が１．０ｍｍ～４．５ｍｍ、幅寸法（Ｗ軸方向の寸法）が０．５ｍｍ～３．２ｍｍ、高さ寸法（Ｔ軸方向の寸法）が０．５ｍｍ～５．０ｍｍとなるように形成されている。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。

【0031】

基体１０は、第１の主面１０ａ、第２の主面１０ｂ、第１の端面１０ｃ、第２の端面１０ｄ、第１の側面１０ｅ、及び第２の側面１０ｆを有する。基体１０の外面は、これらの６つの面によって画定されている。第１の主面１０ａと第２の主面１０ｂとはそれぞれ高さ方向両端の面を成し、第１の端面１０ｃと第２の端面１０ｄとはそれぞれ長さ方向両端の面を成し、第１の側面１０ｅと第２の側面１０ｆとはそれぞれ幅方向両端の面を成している。

【0032】

図１に示されるように、第１の主面１０ａは基体１０の上側にあるため、第１の主面１０ａを「上面」と呼ぶことがある。同様に、第２の主面１０ｂを「下面」と呼ぶことがある。コイル部品１は、第１の主面１０ａが回路基板と対向するように配置されるので、第１の主面１０ａを「実装面」と呼ぶこともある。コイル部品１の上下方向に言及する際には、図１の上下方向を基準とする。

【0033】

次に、図２を参照して磁性を持つ基体１０について更に説明する。図２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。図示のように、基体１０は、複数の第１金属磁性粒子１１、複数の第２金属磁性粒子１２、及び結着材１３を含む。結着材１３は、複数の第１金属磁性粒子１１及び複数の第２金属磁性粒子１２を互いに結着させている。言い換えると、基体１０は、結着材１３並びに結着材１３により結着されている複数の第１金属磁性粒子１１及び複数の第２金属磁性粒子１２によって構成されている。

【0034】

複数の第１金属磁性粒子１１は、複数の第２金属磁性粒子１２よりも大きな平均粒径を有する。すなわち、複数の第１金属磁性粒子１１の平均粒径（以下、第１平均粒径と呼ぶ。）と、複数の第２金属磁性粒子１２の平均粒径（以下、第２平均粒径と呼ぶ。）とは、異なっている。第１平均粒径は例えば３０μｍであり、第２平均粒径は例えば０．１μｍであるが、それぞれ、これらと異なる平均粒径であってもよい。本発明の一の実施形態において、基体１０は、第１平均粒径及び第２平均粒径と異なる平均粒径を有する不図示の複数の第３金属磁性粒子（以下、第３金属磁性粒子の平均粒径を第３平均粒径と呼ぶ。）を更に含んでもよい。第３平均粒径は第１平均粒径よりも小さく第２平均粒径より大きくても、第２平均粒径より小さくてもよい。以下の説明では、本明細書においては、第１金属磁性粒子１１、第２金属磁性粒子１２及び第３金属磁性粒子を互いに区別する必要がない場合には、磁性基体１０に含まれる第１金属磁性粒子１１、第２金属磁性粒子１２及び第３金属磁性粒子を「金属磁性粒子」と総称することがある。

【0035】

第１金属磁性粒子１１及び第２金属磁性粒子１２は、様々な軟磁性材料から成る。第１金属磁性粒子１１は、例えば、Ｆｅを主成分とする。具体的には、１金属磁性粒子１１は、（１）Ｆｅ、Ｎｉ等の金属粒子、（２）Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金、Ｆｅ－Ｎｉ合金等の結晶合金粒子、（３）Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｃ合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ合金等の非晶質合金粒子、又は（４）これらが混合された混合粒子である。磁性基体１０に含まれる金属磁性粒子の組成は、前記のものに限られない。第１金属磁性粒子１１は、例えば、Ｆｅを８５ｗｔ％以上含む。これにより、優れた透磁率を有する磁性基体１０を得ることができる。第２金属磁性粒子１２の組成は、第１金属磁性粒子１１の組成と同じであってもよいし異なっていてもよい。磁性基体１０が不図示の複数の第３金属磁性粒子を含む場合、第３金属磁性粒子の組成は、第２金属磁性粒子１２の組成と同様に、第１金属磁性粒子１１の組成と同じであってもよいし異なっていてもよい。

【0036】

金属磁性粒子は、その表面を不図示の絶縁膜で被覆されていてもよい。例えば、この絶縁膜は、ガラス、樹脂又はこれら以外の絶縁性に優れた材料から形成されている。この絶縁膜は、例えば、第１金属磁性粒子１１とガラス材料の粉末とを不図示の摩擦混合機内で混合することにより第１金属磁性粒子１１の表面に形成される。ガラス材料から形成される絶縁膜は、摩擦混合機内において圧縮摩擦作用により第１金属磁性粒子１１の表面に固着している。ガラス材料は、ＺｎＯ及びＰ₂Ｏ₅を含んでもよい。この絶縁膜は、様々なガラス材料から形成され得る。絶縁膜１４は、ガラス粉に代えて又はガラス粉に加えて、アルミナ粉、ジルコニア粉又はこれら以外の絶縁性に優れた酸化物の粉末から形成されてもよい。絶縁膜の厚さは、例えば１００ｎｍ以下とされる。

【0037】

第２金属磁性粒子１２は、第１金属磁性粒子１１の絶縁膜と異なる絶縁膜で被覆されていてもよい。この絶縁膜は、第２金属磁性粒子１２が酸化してできる酸化膜であってもよい。この絶縁膜の厚さは、例えば２０ｎｍ以下とされる。この絶縁膜は、大気中雰囲気にて第２金属磁性粒子１２を熱処理することで、第２金属磁性粒子１２の表面に形成される酸化膜であってもよい。この絶縁膜は、Ｆｅ及びこれ以外の第２金属磁性粒子１２に含有される元素の酸化物を含む酸化膜であってもよい。この絶縁膜は、第２金属磁性粒子１２をリン酸へ投入して攪拌することにより、第２金属磁性粒子１２の表面に形成されるリン酸鉄膜であってもよい。第１金属磁性粒子１１の絶縁膜は第１金属磁性粒子１１が酸化してできる酸化膜であってもよく、第２金属磁性粒子１２の絶縁膜は第２金属磁性粒子１２の酸化によらず、別途設けられる被覆膜としてもよい。

【0038】

結着材１３は、例えば、絶縁性に優れた熱硬化性樹脂である。結着材１３には、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。また、結合材１３としてガラス等を用いてもよく、結合剤１３は絶縁フィラー等を含んでもよい。

【0039】

導体２５は、所定のパターンを有するように形成されている。図示の実施形態では、導体２５は、コイル軸Ａｘの周りに巻回されている（図１参照）。導体２５は、例えば、平面視において、スパイラル形状、ミアンダ形状、直線形状、又はこれらを組み合わせた形状を有する。

【0040】

導体２５は、Ｃｕ、Ａｇ、又はこれら以外の導電性材料からめっき法により形成されている。導体２５は、端面２５ａ２及び端面２５ｂ２以外の表面の全域が絶縁膜に覆われていてもよい。図示のように導体２５がコイル軸Ａｘの周りに複数ターン巻回されている場合には、導体２５の各ターンは、隣接する他のターンと離間していてもよい。この場合、隣接するターン同士の間には基体１０が介在している。

【0041】

導体２５は、その一方の端部に引出導体２５ａ１を有し、その他方の端部に引出導体２５ｂ１を有する。引出導体２５ａ１の端部には端面２５ａ２が形成され、引出導体２５ｂ１の端部には端面２５ｂ２が形成されている。導体２５の一方の端部である引出導体２５ａ１は外部電極２１と電気的に接続され、導体２５の他方の端部である引出導体２５ｂ１は外部電極２２と電気的に接続されている。

【0042】

本発明の一実施形態において、外部電極２１は、基体１０の第１の主面１０ａ、第２の主面１０ｂ、第２の端面１０ｃ、第１の側面１０ｅ、及び第２の側面１０ｆの一部に設けられている。外部電極２２は、基体１０の第１の主面１０ａ、第２の主面１０ｂ、第２の端面１０ｄ、第１の側面１０ｅ、及び第２の側面１０ｆの一部に設けられている。外部電極２１と外部電極２２とは、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。引出導体２５ａ１及び引出導体２５ｂ１は、それぞれ基体１０の第１の主面（すなわち、実装面）１０ａに引き出されており、引出導体２５ａ１の端面２５ａ２及び引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２は第１の主面１０ａにおいて基体１０から露出する。すなわち、引出導体２５ａ１の端面２５ａ２及び引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２は、同一の面において基体１０から露出する。引出導体２５ａ１の端面２５ａ２及び引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２は、互いに異なる面において基体１０から露出していてもよい。

【0043】

外部電極２１、２２は、全体が金属製であっても、一部に樹脂等の金属以外の材料が含まれていてもよい。一部に樹脂等の金属以外の材料が含まれる例としては、導電性樹脂膜がある。この導電性樹脂膜の表面には、例えばめっき層が設けられてもよい。めっき層は、例えば、Ｎｉメッキ層、Ｓｎめっき層等の単層のめっき層、ニッケルめっき層及び当該ニッケルめっき層の上に形成されるスズめっき層の２層から成るめっき層であってもよい。

【0044】

図３は、図１のコイル部品１の導体２５の一方の端部と外部電極２１との接合部分の周辺の断面を拡大して示す拡大断面図である。図３に示されるように、コイル部品１は、外部電極２１と導体２５の一方の端部（すなわち、引出導体２５ａ１）との間に位置する金属膜２３を有する。すなわち、外部電極２１と導体２５の一方の端部とは、金属膜２３を介して電気的に接続されている。また、コイル部品１は、外部電極２２と導体２５の他方の端部（すなわち、引出導体２５ｂ１）との間に位置する他の金属膜（不図示）を有する。金属膜２３及び他の金属膜は、例えばスパッタ膜である。図示の実施形態では、金属膜２３と他の金属膜とは同じ機能、材料、形状を有する。以下の説明では、特段の事情がない限り、金属膜２３の説明は他の金属膜にも援用される。また、図３～図７Ｂは金属膜２３を説明する図であるが、他の金属膜についても援用される。

【0045】

金属膜２３の材料は、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔａ等の金属、又はこれらの合金である。金属膜２３に用いられる金属は、酸化しにくい金属、又は酸化しても容易に還元可能な金属が好ましい。また、金属膜２３には、体積低効率が低い材料が用いられることが好ましい。金属膜２３の厚みは特に限定されないが、例えば１μｍ以上５μｍ以下とすることができる。金属膜２３に含まれる金属の主成分のイオン化傾向は、導体２５を構成する金属のイオン化傾向よりも小さいことが好ましい。ここで、「金属膜２３に含まれる金属の主成分」とは、金属膜２３を構成する金属のうち重量％で金属種の過半を占める金属の成分をいう。金属膜２３に含まれる金属の種類が一種類であれば、主成分とはその金属の成分をいう。一例として、導体２５を構成する材料がＣｕである場合、金属膜２３に含まれる金属はＡｇとすることができる。

【0046】

金属膜２３と導体２５の一方の端部（すなわち、端面２５ａ２）との少なくとも一部は、金属結合によって接続されている。ここで、「少なくとも一部」とは、端面２５ａ２の何れかの領域を意味する。例えば、金属膜２３と端部２５ａ１とは、端面２５ａ２の周縁ＰＰ（図３参照）において金属結合によって接続されていてもよい。図３は、端面２５ａ２の全面において、金属膜２３と導体２５の端部２５ａ１とが金属結合により接続されている例を示している。図３の例では、金属膜２３と端部２５ａ１とは、端面２５ａ２の周縁ＰＰにおいても金属結合している。

【0047】

次に、図４、図５Ａ、図６Ａを参照して、金属膜２３について詳細に説明する。図４は、コイル部品１の導体２５の端面２５ａ２と金属膜２３との接合部分の断面の電子顕微鏡像の模式図である。図５Ａは、コイル部品１の金属膜２３に含まれる金属粒子を示す透過電子顕微鏡像の模式図である。図６Ａは、図５Ａに示される金属膜２３の金属粒子の粒界を模式的に示す図である。

【0048】

図４に示されるように、金属膜２３と導体２５の端部２５ａ１との境界面ＢＩに垂直な方向（すなわち、金属膜２３の厚さ方向Ｔｎ）において、端部２５ａ１側に位置する金属粒子ＭＰの粒径は、外部電極２１側に位置する金属粒子ＭＰの粒径より小さい。境界面ＢＩは微視的に見て複数の凹凸を有するが、本明細書中において境界面ＢＩを基準に方向を規定する場合には、境界面ＢＩを一方向に延びる平坦な面としてとらえる。一例として、金属膜２３の厚さ方向Ｔｎの半分より端部２５ａ１側に位置する金属粒子ＭＰの粒径の平均は５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、金属膜２３の厚さ方向Ｔｎの半分より外部電極２１側に位置する金属粒子ＭＰの粒径の平均は１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることができる。図示の実施形態とは反対に、端部２５ａ１側に位置する金属粒子ＭＰの粒径が、外部電極２１側に位置する金属粒子ＭＰの粒径より大きくなっていてもよい。

【0049】

図５Ａに示されるように、金属膜２３に含まれる金属粒子ＭＰのアスペクト比の平均は、０．８以上１．２以下である。ここで、金属粒子ＭＰのアスペクト比とは、境界面ＢＩに水平な方向（すなわち、面方向Ｓｆ）における金属膜２３に含まれる一の金属粒子ＭＰの寸法をａ、境界面ＢＩに垂直な方向（すなわち、厚さ方向Ｔｎ）における当該一の金属粒子ＭＰの寸法をｂとした場合のｂ／ａの値のことをいう。金属粒子ＭＰのアスペクト比の平均は、例えば、５個、１０個等の複数個の金属粒子ＭＰの各アスペクト比の平均値とすることができる。また、図６Ａに示されるように、金属膜２３に含まれる金属粒子ＭＰ同士は、金属結合している。このため、金属膜２３に含まれる金属粒子ＭＰ同士の界面における空隙は、金属粒子ＭＰを構成する原子５個分以下である。図示の実施形態では、金属粒子ＭＰ同士の界面には不純物や空隙等が存在していない。金属粒子ＭＰ同士の界面において、金属粒子ＭＰを構成する原子は周期的に配列されており、連続性を有する。

【0050】

次に、本発明の一実施形態に係る電子部品であるコイル部品１の製造方法について説明する。まず、金属材料等によってコイル状に形成された導体２５と、第１金属磁性粒子１１及び第２金属磁性粒子１２を含む粒子群と樹脂等からなる結着剤１３とを混練して作製された混合樹脂組成物と、を成形金型に入れて、導体２５の引出導体２５ａ１の端面２５ａ２、及び、引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２が、表面に露出するように圧縮成形する。コイル状に形成された導体２５は、例えば、導線をスパイラル状に巻線して形成されたものを用いるが、巻線以外には、平面コイルとしてもよく、特にコイル形状を制限するものではない。導体２５は絶縁被覆を有することもできる。成形体中の樹脂を硬化することで、導体２５が埋め込まれた磁性基体１０が得られる。

【0051】

次に、導体２５の引出導体２５ａ１の端面２５ａ２、及び、引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２が露出した磁性基体１０の表面を平滑化し、酸化物を取り除く。ここでは、研磨剤を用いて研磨してから、プラズマエッチングを行った。この研磨剤の粒径としては、第１金属磁性粒子１１より小さい粒径のものを用いることが好ましい。例えば、第１金属粒子１１の平均粒径が３０μｍであれば、２５μｍの粒径が選ばれる。エッチングは、例えばプラズマエッチングなど、磁性基体の表面の酸化物を除去することができる方法であればよい。

【0052】

次に、金属膜２３を形成する。金属膜２３を形成する方法としては、例えば、スパッタリング堆積法、特には高密度スパッタリング堆積法がある。高密度スパッタリング堆積法とは、大電力を短時間のみかけることで、スパッタ膜が高温になることを防止しながら、緻密な膜を得る方法である。スパッタ時に試料を冷却することにより、さらに大電力をかけることができるようになりさらに緻密なスパッタ膜を得ることができる。この方法により上記の金属を用いれば、スパッタリング収率が高く、金属膜２３を効率よく形成することができる。本明細書では、スパッタリング堆積法により形成された金属膜をスパッタ膜という。金属膜２３の形成方法は、導体２５の端面２５ａ２と金属膜２３とを金属結合させることができれば、スパッタリング堆積法以外の方法により金属膜２３を形成してもよい。

【0053】

スパッタリング堆積法により形成される金属膜２３は、当該金属膜２３を構成する金属粒子ＭＰの粒径を小さくできる。これにより、金属膜２３は、図４に示されるように、緻密な膜にすることができる。具体例として、金属粒子ＭＰの平均粒径は、接合界面ＢＩから金属膜２１ａの厚み２００ｎｍまでは１０ｎｍ～５０ｎｍであり、金属膜２１ａの厚み２００ｎｍ～５００ｎｍまでは５０ｎｍ～１５０ｎｍであり、金属膜２１ａの厚み５００ｎｍ以上では１５０ｎｍ～３００ｎｍである。また、この方法では、金属膜２１ａを構成する金属粒子ＭＰにおける、金属膜２１ａの厚み方向でのアスペクト比を例えば０．８～１．５にすることができる。より好ましくは、金属膜２１ａを構成する金属粒子ＭＰのアスペクト比を０．８～１．２とすることができる。このため、金属膜２１ａに占める金属粒子ＭＰの割合（密度）が９９％以上の緻密な膜を形成することができる。この割合は、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）にて５０万倍の明視野像内の空隙の割合が１％未満であることから確認できる。

【0054】

スパッタリング堆積法を不図示のスパッタリング装置により実施する場合、例えば、装置の設定を以下のようにする。まず、装置内に部品をセットし、装置内を高真空状態にして装置内の酸素を排気し、希ガスをイオン化して、逆スパッタによる膜形成面の清浄化を行い、次に、金属ターゲット（金属膜２３の材料となる金属）をスパッタする。金属ターゲットから反跳した金属原子は、高いエネルギーで部品本体の実装面１０ａに堆積する。このようにして、スパッタリング堆積法では、不純物が少なく、酸化物を含まない金属膜２３を形成することができる。引出導体２５ａ１の端面２５ａ２と引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２とはそれぞれ実装面１０ａで剥き出しになっているため、この方法は金属膜２１ａ、２２ａを同時に形成することができる。また、酸化し易い金属材料を用いることもできる。特に、金属ターゲットの金属のイオン化傾向が端面２５ａ２、２５ｂ２の金属のイオン化傾向よりも小さい場合、金属ターゲットから反跳した金属原子は端面２５ａ２の金属よりも酸化され難い。このため、酸化物を含まない金属膜２１ａを形成することができる。

【0055】

最後に、スパッタリング等により外部電極２１、２２を形成する。以上により、コイル部品１が製造される。製造されたコイル部品１は、外部電極２１、２２がそれぞれ回路基板のランド部にはんだ接合されることで、回路基板に実装される。

【0056】

次に、図５Ａ～図７Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係るコイル部品１の作用効果について説明する。図５Ｂは、一般的な金属膜に含まれる金属粒子を示す透過電子顕微鏡像の模式図である。図６Ｂは、図５Ｂに示される一般的な金属膜の金属粒子の粒界を模式的に示す図である。図７Ａは、図５Ａに示される金属膜２３における原子の移動経路を模式的に示す図である。図７Ｂは、図５Ｂに示される一般的な金属膜における原子の移動経路を模式的に示す図である。

【0057】

図５Ａに示されるように、本発明の一実施形態に係るコイル部品１は金属膜２３を備え、導体２５の一方の端部２５ａ１と金属膜２３との境界面ＢＩに水平な方向における金属膜２３に含まれる一の金属粒子ＭＰの寸法をａ、境界面ＢＩに垂直な方向における当該一の金属粒子ＭＰの寸法をｂとした場合、ｂ／ａの値の平均は０．８以上１．２以下である。図５Ｂに示されるように、一般的な金属膜に含まれる金属粒子のアスペクト比の平均は２よりも大きい。このため、一般的な金属膜においては、境界面ＢＩに垂直な方向（すなわち、厚さ方向Ｔｎ）に不純物原子が移動する際に、金属膜に含まれる金属粒子と衝突する確率が低い（図７Ｂ参照）。不純物原子の種類としては、例えばコイル部品１を回路基板に実装するためのはんだに含まれるスズ等が挙げられる。これに対し、本発明の一実施形態に係るコイル部品１のようにｂ／ａの値の平均が０．８以上１．２以下となっていることにより、境界面に垂直な方向に不純物原子が移動する際に、金属膜に含まれる金属粒子と衝突する確率が大きくなり、平均自由行程がより短くなる。その結果、不純物原子が方向Ｓｆに移動する回数が増加し、金属膜２３を通過するために必要な移動距離が長くなる（図７Ａ及び図７Ｂ参照）。一例として、金属膜２３における拡散速度を１とした場合、一般的な金属膜における拡散速度は１０ｅ³～⁷程度である。したがって、導体２５と外部電極２１との間におけるマイグレーションを抑制することができる。

【0058】

また、図６Ａに示されるように、金属膜２３に含まれる金属粒子ＭＰ同士の界面における空隙は、金属粒子ＭＰを構成する原子５個分以下であってもよい。図６Ｂに示されるように、一般的な金属膜における金属粒子同士の界面には明確な空隙が存在しており、格子配列の連続性は分断されている。このため、不純物原子が金属膜内を移動する際に、金属粒子同士の界面を通過しやすい。これに対し、本発明の一実施形態に係るコイル部品１の金属膜２３においては、金属粒子ＭＰ同士の界面における空隙が原子５個分以下であるので、不純物原子が金属粒子同士の界面を移動しにくくなる。したがって、導体２５と外部電極２１との間におけるマイグレーションを抑制することができる。

【0059】

次に、図８を参照して本発明の別の実施形態のコイル部品１００について説明する。図８は、コイル部品１００を模式的に示す斜視図である。図示のように、コイル部品１００は、コイル部品１と同様に、基体１０内にコイル導体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。コイル部品１００は、基体１０内に設けられた絶縁板５０を備え、導体２５が絶縁板５０の上面及び下面に設けられている点でコイル部品１と相違している。

【0060】

コイル部品１００も、コイル部品１と同様に、外部電極２１と導体２５の一方の端部との間に位置する金属膜２３を備えており、金属膜２３に含まれる金属粒子ＭＰのアスペクト比は、０．８以上１．２以下である。したがって、コイル部品１と同様の理由により、導体２５と外部電極２１との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することができる。

【0061】

本発明に係る電子部品はコイル部品に限定されず、例えばキャパシタであってもよい。図９は、本発明の別の実施形態に係る電子部品であるキャパシタ２００を模式的に示す断面図である。図９に示されるように、キャパシタ２００は、基体２１０と、基体２１０の内部に設けられた導体２２５と、基体２１０の外側に設けられた外部電極２０２、２０３と、を備えている。図９に示される実施形態ではキャパシタ２００はいわゆるＭＬＣＣであり、導体２２５は複数の第１電極層２２１と複数の第２電極層２２２とを含む。第１電極層２２１と第２電極層２２２とは、基材２１０を介して交互に配置されている。第１電極層２２１と第２電極層２２２との間に位置する基材２１０の部分は、誘電体として機能する。キャパシタ２００は、コイル部品１と同様に、外部電極２０２と導体２２５との間に位置する金属膜２３と、外部電極２０３と導体２２５との間に位置する他の金属膜とを有する。

【0062】

上記のキャパシタ２００も、コイル部品１と同様に、導体２２５と外部電極２０２との間に位置する金属膜２３と、導体２２５と外部電極２０３との間に位置する他の金属膜と、を備えており、金属膜２３及び他の金属膜に含まれる金属粒子ＭＰのアスペクト比は、０．８以上１．２以下である。したがって、コイル部品１と同様の理由により、導体２５と外部電極２１との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することができる。

【0063】

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。また、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。

【0064】

例えば、コイル部品１及びコイル部品１００は、導体２５の一方の端部２５ａ１と金属膜２３との間、及び導体２５の他方の端部２５ｂ１と他の金属膜との間のそれぞれに、酸化膜を更に備えていてもよい。酸化膜の厚さは、トンネル電流又はショットキー電流が流れ得る厚さとされる。一例として、酸化膜の厚さは２００ｎｍ以下とすることができる。酸化膜における拡散速度は、外部電極２１，２２における拡散速度より遅いので、この構成によれば、導体２５と外部電極２１，２２との間における不純物原子のマイグレーションを更に抑制することができる。

【符号の説明】

【0065】

１，１００…コイル部品（電子部品）、１０…磁性基体、１１…第１金属磁性粒子、１２…第２金属磁性粒子、１３…結着材、２１…外部電極（第１の外部電極）、２２…外部電極（第２の外部電極）、２３…金属膜、２５…導体、２５ａ１…引出導体（一方の端部）、２５ｂ１…引出導体（他方の端部）、２００…キャパシタ（電子部品）、ＢＩ…境界面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】