特許 7538614 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】

(24)【登録日】2024-08-14

(45)【発行日】2024-08-22

(54)【発明の名称】コイル装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 17/04 20060101AFI20240815BHJP

   H01F 27/32 20060101ALI20240815BHJP

【ＦＩ】

H01F17/04 F

H01F17/04 A

H01F27/32 130

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020072410

(22)【出願日】2020-04-14

(65)【公開番号】P2021170577

(43)【公開日】2021-10-28

【審査請求日】2023-03-03

(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・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】杉本 聡

(72)【発明者】

【氏名】殿山 恭平

(72)【発明者】

【氏名】浅井 深雪

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 隆将

【審査官】木下 直哉

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３１８１４５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００３－２７２９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８３７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９９０８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ １７／００－１７／０８

Ｈ０１Ｆ ２７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性粉体と樹脂とを含む素体と、
前記素体の内部に埋設され、絶縁被覆層が形成されたワイヤを巻回してなるコイル部と、を有し、
前記コイル部の周辺部には、前記絶縁被覆層とは別に構成された樹脂リッチ層が形成されており、
前記樹脂リッチ層の厚さは、５０～１５０μｍであり、
前記磁性粉体は、第１磁性粉体と、前記第１磁性粉体よりも粒径の小さな第２磁性粉体とを含み、
前記樹脂リッチ層には、前記第１磁性粉体と前記第２磁性粉体とが含まれており、
前記第１磁性粉体の粒径は、２０μｍ～５０μｍであり、
前記第２磁性粉体の粒径は、５μｍ～１０μｍであり、
前記樹脂リッチ層において、前記コイル部に近接した位置では、前記第１磁性粉体よりも前記第２磁性粉体の含有量が多いコイル装置。

【請求項2】

前記絶縁被覆層の表面には、熱融着層が形成されている請求項１に記載のコイル装置。

【請求項3】

前記樹脂リッチ層に含まれる磁性粉体は、軟磁性金属からなる請求項１または２に記載のコイル装置。

【請求項4】

前記樹脂リッチ層には、前記絶縁被覆層の厚みよりも粒径が大きい前記磁性粉体が含まれている請求項１～３のいずれかに記載のコイル装置。

【請求項5】

前記樹脂リッチ層に含まれる磁性粉体は、金属磁性粉体であり、
前記樹脂リッチ層には、前記絶縁被覆層の厚みよりも粒径が小さい前記金属磁性粉体が含まれている請求項１～３のいずれかに記載のコイル装置。

【請求項6】

前記ワイヤは、平角線からなる請求項１～５のいずれかに記載のコイル装置。

【請求項7】

前記樹脂リッチ層では、前記コイル部に近づくにしたがって、前記第２磁性粉体の含有量が大きくなっており、前記コイル部から離れるにしたがって、前記第１磁性粉体の含有量が大きくなっている請求項１～６のいずれか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、コイル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、素体の内部にコイル部を埋設したコイル装置として、特許文献１に記載のコイル装置が知られている。特許文献１に記載のコイル装置は、絶縁被膜が表面に設けられたコイル部を磁性粉体が充填された成形型内に埋設し、これを圧縮成形することにより得られる。

【0003】

しかしながら、この種のコイル装置では、成形時に成形型内の樹脂を磁性粉体とともに圧縮すると、コイル部の表面に形成された絶縁被覆に磁性粉体の少なくとも一部が入り込む（ささる）場合がある。そのため、コイル部のターン間において、磁性粉体を介してショート不良が生じないよう留意する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－２６７１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、コイル部のターン間におけるショート不良の発生を防止することが可能な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】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
磁性粉体と樹脂とを含む素体と、
前記素体の内部に埋設され、絶縁被覆層が形成されたワイヤを巻回してなるコイル部と、を有し、
前記コイル部の周辺部には樹脂リッチ層が形成されている。

【0007】

本発明に係るコイル装置では、コイル部の周辺部に樹脂リッチ層が形成されている。樹脂リッチ層では、相対的に磁性粉体の含有量が少ない（あるいは、相対的に樹脂の含有量が多い）ため、成形型内の樹脂を磁性粉体とともに圧縮したときに、磁性粉体がワイヤの絶縁被覆層の内部に入り込む確率を低減することが可能である。そのため、本発明に係るコイル装置では、従来のコイル装置に比較して、磁性粉体がワイヤの絶縁被覆層に入り込む（ささる）現象が生じ難く、コイル部のターン間において、ショート不良が生じることを防止し、コイル装置の耐圧（ＥＳＤ）を向上させることができる。

【0008】

好ましくは、前記絶縁被覆層の表面には、熱融着層が形成されている。このような構成とすることにより、熱融着層を樹脂リッチ層として機能させることが可能となり、成形型内の樹脂を磁性粉体とともに圧縮したときに、熱融着層によって、磁性粉体がワイヤの絶縁被覆層に入り込むことを防止することができる。したがって、この場合も、コイル部のターン間において、ショート不良が生じることを防止することができる。

【0009】

好ましくは、前記磁性粉体は、第１磁性粉体と、前記第１磁性粉体よりも粒径の小さな第２磁性粉体とを含み、前記樹脂リッチ層には、前記第１磁性粉体と前記第２磁性粉体とが含まれている。第１磁性粉体は第２磁性粉体よりも粒径が大きいため、第１磁性粉体を樹脂リッチ層に包含させることにより、コイル装置全体としてインダクタンス特性が良好となる。また、第２磁性粉体は、第１磁性粉体よりも粒径が小さいため、成形型内の樹脂を磁性粉体とともに圧縮したときに、第１磁性粉体よりもワイヤの絶縁被覆層に入り込み難い。そのため、第２磁性粉体を樹脂リッチ層に包含させることにより、上述したワイヤの絶縁被覆層に磁性粉体が入り込む現象を効果的に防止することができる。

【0010】

好ましくは、前記樹脂リッチ層において、前記コイル部に近接した位置では、前記第１磁性粉体よりも前記第２磁性粉体の含有量が多い。この場合、ワイヤのターン間に形成される溝の内側に第２磁性粉体が入り込み、あるいは複数の第１磁性粉体の各々の間に第２磁性粉体が配置されるため、素体内部において、磁性粉体の含有割合（密度）を高めることが可能となる。したがって、良好なインダクタンス特性を有するコイル装置を得ることができる。

【0011】

前記樹脂リッチ層に含まれる磁性粉体は、軟磁性金属で構成されていてもよい。このような構成とすることにより、良好な高周波特性を有するコイル装置を得ることができる。

【0012】

前記樹脂リッチ層には、前記絶縁被覆層の厚みよりも粒径が大きい前記磁性粉体が含まれていてもよい。例えばフェライトのように比較的導電性が低い材料を磁性粉体として用いる場合、仮にワイヤの絶縁被覆層に磁性粉体が入り込んだとしても、コイル部のターン間において、ショート不良が生じ難い。また、磁性粉体の粒径を上記のような大きさとすることにより、良好なインダクタンス特性を有するコイル装置を得ることができる。

【0013】

前記樹脂リッチ層に含まれる磁性粉体は、金属磁性粉体であり、前記樹脂リッチ層には、前記絶縁被覆層の厚みよりも粒径が小さい前記金属磁性粉体が含まれていてもよい。金属磁性粉体を磁性粉体として用いることにより、良好なインダクタンス特性を有するコイル装置を得ることができる。また、金属磁性粉体の粒径を上記のような大きさとすることにより、上述したワイヤの絶縁被覆層に磁性粉体が入り込む現象を効果的に防止することができる。

【0014】

前記樹脂リッチ層は、（実質的に）前記樹脂のみで構成されていてもよい。この場合、コイル部の周辺部に磁性粉体が包含されないため、上述したワイヤの絶縁被覆層に磁性粉体が入り込む現象を効果的に防止することができる。

【0015】

前記ワイヤは、平角線で構成されていてもよい。このような構成とすることにより、素体内部において、コイル部の占積率を高めることが可能となり、良好なインダクタンス特性を有するコイル装置を得ることができる。また、コイル部の低抵抗化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【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分解斜視図である。

【図3A】図３Ａは図１に示すコイル装置のIIIA-IIIA線に沿う断面図である。

【図3B】図３Ｂは図１に示すコイル装置のIIIB-IIIB線に沿う断面図である。

【図4】図４は図３Ａの点線で囲った領域の一部拡大図である。

【図5】図５は本発明の第３実施形態に係るコイル装置のワイヤの構成を示す横断面図である。

【図6】図６は本発明の第４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】

【0017】

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

【0018】

第１実施形態
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るコイル装置２は、磁性粉体と樹脂とを含む圧縮成形体としてのコア部（素体）４と、コア部４の内部に埋設され、絶縁被覆層（絶縁被膜）が形成されたワイヤ６ａを巻回してなるコイル部６（図３Ａ参照）と、ワイヤ６ａのリード部６ｂに接合部６ｃで接続される端子電極８とを有する。コイル装置２は、電源用トランス、電源用インダクタ、ノイズ除去用インダクタなどとして、電子機器、電気装置、車載装置などに用いられる。

【0019】

本実施形態では、図面において、コイル部６の巻軸方向をＺ軸とし、それに相互に直交する軸をＸ軸およびＹ軸とする。本実施形態では、Ｘ軸は、一対の端子電極８が向き合う方向に一致するが、特に限定されない。

【0020】

コイル装置２のサイズは、特に限定されないが、たとえばＸ軸方向幅が１．０～２０ｍｍ、Ｙ軸方向幅が１．０～２０ｍｍ、高さが１．０～１０ｍｍである。

【0021】

図２に示すように、コア部４は、Ｚ軸方向の下部に実装側外面４ａが形成してあると共に、Ｚ軸方向の上部には、反実装側外面４ｂが形成してある。実装側外面４ａと反実装側外面４ｂとの間には、側方外面である側面４ｃが形成してある。

【0022】

本実施形態では、側面４ｃは、複数の平面と曲面との組合せで構成してあるが、特に限定されず、全体として曲面であっても良く、全体として多角形の側面であっても良い。本実施形態では、コア部４をＺ軸方向の上部または下部から見たときに、非対称形状であることが好ましい。コア部４をＺ軸方向の上部または下部から見たときに、コイル装置の形状または方向を認識しやすいからである。

【0023】

コア部４の側面４ｃは、Ｘ軸方向に相互に反対側に位置する一対の主取付側面４ｃ１を有する。本実施形態では、主取付側面４ｃ１は、端子電極８の主端子本体８０の形状に合わせて平面状に形成してあるが、主端子本体８０の内面が曲面状であれば、それに合わせて曲面状にしてもよい。また、コア部４の側面４ｃは、Ｚ軸方向の上から見て主取付側面４ｃ１の時計回りの隣に、副取付側面４ｃ２を有している。副取付側面４ｃ２からは、リード部６ｂが飛び出している。

【0024】

さらに、コア部４の側面４ｃは、Ｚ軸方向の上から見て副取付側面４ｃ２の時計回りの隣に、非取付側面４ｃ３ａ，４ｃ４ａまたは４ｃ３ｂ，４ｃ４ｂを有している。本実施形態では、相互に反対側に位置する側面４ｃ１，４ｃ１は、相互に同じ形と面積を有し、側面４ｃ２，４ｃ２についても同様である。

【0025】

相互に反対側に位置する非取付側面４ｃ３ａ，４ｃ３ｂは、相互に異なるＸ軸方向幅を有する。また、相互に反対側に位置する非取付側面４ｃ４ａ，４ｃ４ｂは、一方が平面で他方が曲面であり、相互に異なる形を有している。すなわち、本実施形態では、相互に反対側に位置する非取付側面４ｃ３ａと４ｃ３ｂ（４ｃ４ａと４ｃ４ｂ）は、相互に異なる形状またはサイズを有する。このように構成することで、コア部４をＺ軸方向の上部または下部から見たときに、非対称形状にすることができる。

【0026】

各端子電極８は、主端子本体８０を有する。主端子本体８０は、コア体４の主取付側面４ｃ１の形状に合わせて四角形の平板形状であるが、前述したように、主取付側面４ｃ１の形状が変われば、その形状に合わせた形状を有することができる。

【0027】

図３Ｂに示すように、主端子本体８０のＺ軸方向の下部には、下弾性片８３が主端子本体８０から折り曲げられて一体に成形してある。また、主端子本体８０のＺ軸方向の上部には、上弾性片８４が主端子本体８０から折り曲げられて一体に成形してある。図２に示すように、下弾性片８３は、コア部４の底面である実装側外面４ａに形成してある下取付溝４ａ１に嵌合するようになっている。

【0028】

下取付溝４ａ１の底部は、コイル部６の中心軸に向けてＺ軸方向の上方向に傾斜しており、下弾性片８３が下取付溝４ａ１に嵌合した後には、抜けにくくなっている。上弾性片８４は、コア部４の上面である反実装側外面４ｂに形成してある上取付溝４ｂ１に嵌合するようになっている。上取付溝４ｂ１の底部は、コイル部６の中心軸に向けてＺ軸方向の下方向に傾斜しており、上弾性片８４が上取付溝４ｂ１に嵌合した後には、抜けにくくなっている。

【0029】

図２に示すように、主端子本体８０には、副端子本体８２が、一体に成形してある。副端子本体８２は、主端子本体８０の面に対して、所定の角度で交差するように折曲られている。上記角度は、コア部４の主取付面４ｃ１と副取付面４ｃ２との交差角度に略一致する。

【0030】

副端子本体８２は、副取付面４ｃ２の外面形状に合わせた内面形状を有し、本実施形態では平板形状であるが、副取付面４ｃ２の外面形状に合わせて曲面形状にしてもよい。また、副端子本体８２は、図３Ａに示すように、副取付面４ｃ２の外面に向き合っているが、必ずしも接触していなくてもよい。

【0031】

図２に示すように、副端子本体８２のＺ軸方向の上部には、リード支持部８５が副端子本体８２から外側に折り曲げられて一体に成形してある。なお、端子電極８において外側とは、コア部４から離れる側であり、内側とは、コア部４に近づく側である。

【0032】

図３Ａおよび図３Ｂに示すように、コイル部６は、ワイヤ６ａがコイル状に巻回してある部分であり、コイル部６からはワイヤ６ａの両端である少なくとも一対のリード部６ｂが、コア部４の外部に引き出される。図示する実施形態では、コイル部６からは、一対のリード部６ｂがコア部４の副取付側面４ｃ２から当該側面に対し略垂直方向に外部に引き出される。

【0033】

ワイヤ６ａは、たとえば、導線６０と、導線６０の外周を被覆してある絶縁被覆層６１とで構成してある。導線６０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６１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。本実施形態では、ワイヤ６ａの横断面形状は円形となっている。なお、後述するように、絶縁被覆層６１は二層（第１絶縁被覆層６１０および第２絶縁被覆層６２０）で構成されている。

【0034】

絶縁被覆層６１の厚みは、好ましくは１００～３００μｍであり、さらに好ましくは２００～３００μｍである。

【0035】

コア部４は、磁性粉体（磁性粉末）と樹脂とを含む複合材料からなり、磁性粉体および樹脂（バインダ樹脂）を含む顆粒を圧縮成形または射出成形して形成してある。磁性粉体としては、特に限定されないが、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）、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の金属磁性粉体（軟磁性金属磁性粉体）が好ましく用いられる。

【0036】

磁性粉体の粒径は、好ましくは０．５～５０μｍである。本実施形態では、磁性粉体は、金属磁性粉体であり、その粒子外周は、絶縁被膜してあることが好ましい。絶縁被膜としては、金属酸化物被膜、樹脂被膜、リンや亜鉛などの化成膜などが例示される。

【0037】

ただし、磁性粉体としては、Ｍｎ－Ｚｎ、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎなどのフェライト磁性粉体であってもよい。バインダ樹脂としては、特に限定されないが、たとえばエポキシ樹脂、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、これらを組み合わせたものなどが例示される。

【0038】

本実施形態では、コイル部６の周辺部に位置するコア部４には絶縁処理が施されており、コイル部６の周辺部には樹脂リッチ層４０が形成されている。樹脂リッチ層４０は、コア部４の一部を為し、磁性粉体と樹脂の両方を含んでいる。

【0039】

以下において、図４に示すように、コア部４に含まれる磁性粉体を「磁性粉体４１」と表記し、コア部４に含まれる樹脂を「樹脂４２」と表記する。本実施形態では、樹脂リッチ層４０には、磁性粉体４１と樹脂４２とが含まれている。樹脂リッチ層４０に含まれる磁性粉体４１および樹脂４２の種別は、樹脂リッチ層４０以外の部分に含まれる磁性粉体４１および樹脂４２の種別と同様となっているが、異なっていてもよい。例えば、樹脂リッチ層４０に含まれる磁性粉体４０をフェライト等とし、樹脂リッチ層４０以外の部分に含まれる磁性粉体４０を金属磁性粉体等としてもよい。

【0040】

本実施形態では、コア部４における磁性粉体４１および樹脂４２の各々の含有量に差異（勾配）が設けられおり、樹脂リッチ層４０において樹脂リッチとなるよう、樹脂リッチ層４０では樹脂成分が多くなっている。なお、樹脂リッチ層４０における磁性粉体４１および樹脂４２の各々の含有量は、断面ＥＤＳによる簡易定量分析により求めることができる。この場合、樹脂リッチ層４０では、それ以外の部分（例えば、コア部４の中心部）に比べて、磁性粉体４１を構成する金属元素（例えば、Ｆｅ）の重量の割合（あるいは、原子数の割合）が少なくなっており、樹脂４２を構成する元素（例えば、Ｃ）の重量の割合（あるいは、原子数の割合）が多くなっている。

【0041】

樹脂リッチ層４０に含まれる磁性粉体４１は、軟磁性金属で構成されていることが好ましい。この場合、良好な高周波特性を有するコイル装置２を得ることができる。

【0042】

本実施形態では、樹脂リッチ層４０は磁性粉体４１と樹脂４２の両方で構成されているが、樹脂リッチ層４０の構成はこれに限定されるものではなく、樹脂４２のみで構成されていてもよい。あるいは、磁性粉体４１の含有量に比べて、樹脂４２の含有量が極めて大きくてもよい（実質的に、樹脂リッチ層４０が樹脂のみで構成されていてもよい）。なお、コイル部６を構成するワイヤ６ａには樹脂のみからなる絶縁被覆層６１が形成されているが、樹脂リッチ層４０は絶縁被覆層６１とは別に構成されている。

【0043】

樹脂リッチ層４０では、例えばコア部４の中心部（図３Ａに示すコイル部６の巻回軸Ｃの周辺部）に比べて、樹脂４２の含有量が多くなっている。あるいは、樹脂リッチ層４０では、例えばコア部４の中心部（図３Ａに示すコイル部６の巻回軸Ｃの周辺部）に比べて、磁性粉体４１の含有量が少なくなっている。なお、樹脂リッチ層４０における樹脂４２（あるいは、磁性粉体４１）の含有量は、コア部４の中心部以外の部分に比べて、多くてもよい（少なくてもよい）。

【0044】

図３Ａおよび図３Ｂに示すように、樹脂リッチ層４０は、所定の厚みを有し、コイル部６の周囲（外周面）を取り囲むように形成されている。より詳細には、樹脂リッチ層４０は、コイル部６の外周面形状に沿うように、ワイヤ６ａの絶縁被覆層６１（図４参照）の外表面上に所定の厚みで形成されている。樹脂リッチ層４０は、絶縁被覆層６１に磁性粉体４１（特に、後述する第１磁性粉体４１ａ）が入り込む（突き刺さる）ことを防止する機能を有する。

【0045】

樹脂リッチ層４０の形状は、図示の例に限定されるものではなく、例えば樹脂リッチ層４０は、コイル部６の周辺部に加えて、コイル部６から離間した位置にも形成されていてもよい。例えば、樹脂リッチ層４０の一部が、ワイヤ６ａのリード部６ｂの周辺部に形成されていてもよい。あるいは、樹脂リッチ層４０は、コイル部６の周辺部に局所的に形成されていてもよい。例えば、樹脂リッチ層４０は、成形時において、成形型内の樹脂を磁性粉体とともに圧縮するときに、その圧力が高くなる位置に選択的に形成されていてもよい。

【0046】

樹脂リッチ層４０の厚みは、好ましくは５～２００μｍであり、さらに好ましくは５０～１５０μｍであり、特に好ましくは８０～１２０μｍである。また、樹脂リッチ層４０の厚みは、導線６０の表面に形成された絶縁被覆層６１の厚みよりも厚くなっている。樹脂リッチ層４０の厚みは、断面ＳＥＭ画像等を基に求めることが可能である。

【0047】

図４に示すように、磁性粉体４１は、第１磁性粉体（大粒子あるいは粗粉）４１ａと、第１磁性粉体４１ａよりも粒径の小さな第２磁性粉体（小粒子あるいは微粉）４１ｂとを含む。第１磁性粉体４１ａは主としてコア部４のインダクタンス値を高めるためにコア部４に具備されており、第２磁性粉体４１ｂは主としてコア部４における磁性粉体４１の充填密度を高めるためにコア部４に具備されている。第１磁性粉体４１ａと第２磁性粉体４１ｂとは同じ組成でもよく、あるいは異なる組成でもよい。

【0048】

樹脂リッチ層４０には、第１磁性粉体４１ａと第２磁性粉体４１ｂとが含まれている。樹脂リッチ層４０には、例えば、粒径が２０～５０μｍである第１磁性粉体４１ａが存在し、粒径が５～１０μｍである第２磁性粉体４１ｂが存在していてもよい。

【0049】

なお、第１磁性粉体４１ａと第２磁性粉体４１ｂとは、コア部４のうち、樹脂リッチ層４０以外の領域（コア部４の中心部等）にも含まれている。当該領域に含まれる第１磁性粉体４１ａおよび第２磁性粉体４１ｂの各々の粒径は、樹脂リッチ層４０に含まれる第１磁性粉体４１ａおよび第２磁性粉体４１ｂの各々の粒径と同様であってもよいし、異なっていてもよい。

【0050】

第２磁性粉体４１ｂは、複数の第１磁性粉体４１ａの各々の間に位置するように（あるいは、複数の第１磁性粉体４１ａの各々の間を埋めるように）配置されている。樹脂リッチ層４０において、コイル部６に近接した位置では、第１磁性粉体４１ａよりも第２磁性粉体４１ｂの含有量が多くなっている。すなわち、樹脂リッチ層４０では、コイル部６に近づくにしたがって、第２磁性粉体４１ｂの含有量が大きくなっており、コイル部６から離れるにしたがって、第１磁性粉体４１ａの含有量が大きくなっている。ただし、樹脂リッチ層４０における磁性粉体４１および樹脂４２の含有量の分布は、これに限定されるものではなく、樹脂リッチ層４０全域において一定であってもよい。

【0051】

ワイヤ６ａの隣接ターン間に形成される略Ｖ字状の溝には、第２磁性粉体４１ｂが入り込んでいる（充填されている）。一方で、第１磁性粉体４１ａは、上記溝には入り込んではおらず、比較的コイル部６から離間した位置に配置されていることが好ましい。

【0052】

樹脂リッチ層４０には、導線６０の表面に形成された絶縁被覆層６１の厚みよりも粒径が大きい磁性粉体４１（第１磁性粉体４１ａ）が含まれている。このように、樹脂リッチ層４０に、絶縁被覆層６１の厚みよりも粒径が大きい第１磁性粉体４１ａを包含させる場合、当該磁性粉体４１を構成する材料は導電性が低い材料（例えば、Ｎｉ－Ｚｎ系のフェライト）であることが好ましい。この場合、第２磁性粉体４１ｂを構成する材料は、第１磁性粉体４１ａと同様に導電性が低い材料であってもよい。あるいは、第２磁性粉体４１ｂの粒径が絶縁被覆層６１の厚みよりも小さい場合には、第２磁性粉体４１ｂを構成する材料は、導電性が高い材料であってもよい。

【0053】

次に、図１に示すコイル装置２の製造方法について説明する。まず、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ワイヤ６ａがコイル状に巻回してあるコイル部６を準備する。コイル部６は、たとえば空芯コイルなどで構成される。ワイヤ６ａは、導線６０の表面に絶縁被覆層６１が形成されたワイヤを用いる。

【0054】

次に、コイル部６を樹脂液に浸漬し、コイル部６の表面に樹脂を付着させる。樹脂液としては、樹脂リッチ層４０を構成する樹脂４２（図４参照）を用いる。このとき、コイル部６を樹脂液に浸漬させる時間等を適宜調整することにより、コイル部６の表面に厚みが５～２００μｍの樹脂層を形成することができる。

【0055】

次に、コイル部６の表面に形成された樹脂層が硬化した状態で、該コイル部６の内部も含む全体を、コア部４（素体）で覆い、コア部４の外面から、コイル部６を構成するワイヤ６ａのリード部６ｂを露出させる。コア部４の成形は、たとえば金型のキャビティ内に、コイル部６をインサートした状態で、金型の内部に、磁性粉体とバインダ樹脂とを含む混合物をキャビティ内に充填し、全体を圧縮（加熱加圧）することにより行う。磁性粉体としては、樹脂リッチ層４０を構成する磁性粉体４１（図４参照）を用いる。また、磁性粉体４１としては、第１磁性粉体４１ａと第２磁性粉体４１ｂとを含む磁性粉体を用いる。圧縮成形するための方法としては、金型を用いてもよいし、油圧や水圧を利用してもよい。

【0056】

金型内の樹脂を磁性粉体とともに圧縮すると、コイル部６の表面に形成された樹脂層の内部に金型内の磁性粉体の一部が入り込み、当該磁性粉体を含む樹脂層がコイル部６の表面に形成される。前述の通り、上記磁性粉体は樹脂リッチ層４０を構成する磁性粉体４１で構成され、上記樹脂層は樹脂リッチ層４０を構成する樹脂４２で構成される。そのため、コイル部６の表面に形成された樹脂層の内部に金型内の磁性粉体が入り込むことにより、磁性粉体４１と樹脂４２とを含む樹脂リッチ層４０が得られる。

【0057】

圧縮成型時における圧力を調整することにより、コイル部６の表面に形成された樹脂層の内部に入り込む磁性粉体の量を調整することが可能であり、樹脂リッチ層４０における磁性粉体４１の含有量を所望の値とすることができる。成形後には、リード部６ｂは成形体と共に取り出される。コア部４の外表面には、ガラスコーティングや絶縁樹脂コーティングなどが施してあってもよい。

【0058】

コア部４の成形と同時に、あるいはその前後に、図２に示す端子電極８を準備する。端子電極８は、好ましくはＣｕおよびリン青銅などの金属（合金含む）で構成してある。端子電極８は、均一な厚みの単一金属板、あるいはクラッド材などの複合金属板をプレス加工などにより切り抜いて折曲成形することで得られる。端子電極８の表面には、ハンダとの密着性を向上させるメッキ膜などが形成してあっても良い。端子電極８には、必要に応じて、下弾性片８３および上弾性片８４が形成される。

【0059】

その後に、リード支持部８５の先端部にリード部６ｂとの接合部６ｃを形成する。接合部６ｃでは、リード部６ｂとリード支持部８５の先端部とが、たとえばレーザ溶接により接合される。なお、接続部６ｃを形成するための方法としては、レーザ溶接に限らず、アーク溶接、超音波接合、熱圧着接合およびハンダ接合などが例示される。

【0060】

接合部６ｃを形成する前に、リード部６ｂの樹脂皮膜は除去しておくことが好ましい。さらに好ましくは、リード部６ｂの樹脂皮膜の除去は、端子電極８をコア部４の外面に取り付ける前に行う。以上のようにして、図１に示すコイル装置２を得ることができる。

【0061】

本実施形態に係るコイル装置２では、コイル部６の周辺部に樹脂リッチ層４０が形成されている。樹脂リッチ層４０では、相対的に磁性粉体４１の含有量が少ない（あるいは、相対的に樹脂４２の含有量が多い）ため、成形型内の樹脂を磁性粉体４１とともに圧縮したときに、磁性粉体４１がワイヤ６ａの絶縁被覆層６１の内部に入り込む確率を低減することが可能である。そのため、本実施形態に係るコイル装置２では、従来のコイル装置に比較して、磁性粉体４１がワイヤ６ａの絶縁被覆層６１に入り込む（ささる）現象が生じ難く、コイル部６のターン間において、ショート不良が生じることを防止し、コイル装置２の耐圧（ＥＳＤ）を向上させることができる。

【0062】

また、本実施形態では、磁性粉体４１は、第１磁性粉体４１ａと、第１磁性粉体４１ａよりも粒径の小さな第２磁性粉体４１ｂとを含み、樹脂リッチ層４０には、第１磁性粉体４１ａと第２磁性粉体４１ｂとが含まれている。第１磁性粉体４１ａは第２磁性粉体４１ｂよりも粒径が大きいため、第１磁性粉体４１ａを樹脂リッチ層４０に包含させることにより、コイル装置２全体としてインダクタンス特性が良好となる。また、第２磁性粉体４１ｂは、第１磁性粉体４１ａよりも粒径が小さいため、成形型内の樹脂を磁性粉体４１とともに圧縮したときに、第１磁性粉体４１ａよりもワイヤ６ａの絶縁被覆層６１に入り込み難い。そのため、第２磁性粉体４１ｂを樹脂リッチ層４０に包含させることにより、上述したワイヤ６ａの絶縁被覆層６１に磁性粉体４１が入り込む現象を効果的に防止することができる。

【0063】

また、本実施形態では、樹脂リッチ層４０において、コイル部６に近接した位置では、第１磁性粉体４１ａよりも第２磁性粉体４１ｂの含有量が多い。この場合、ワイヤ６ａのターン間に形成される溝の内側に第２磁性粉体４１ｂが入り込む。また、複数の第１磁性粉体４１ａの各々の間に、第２磁性粉体４１ｂが配置される。そのため、コア部４（素体）内部において、磁性粉体４１の含有割合（密度）を高めることが可能となる。したがって、良好なインダクタンス特性を有するコイル装置２を得ることができる。

【0064】

また、本実施形態では、樹脂リッチ層４０には、絶縁被覆層６１の厚みよりも粒径が大きい磁性粉体４１（第１磁性粉体４１ａ）が含まれている。例えばフェライトのように比較的導電性が低い材料を第１磁性粉体４１ａとして用いる場合、仮にワイヤ６ａの絶縁被覆層６１に第１磁性粉体４１ａが入り込んだとしても、コイル部６のターン間において、ショート不良が生じ難い。また、第１磁性粉体４１ａの粒径を上記のような大きさとすることにより、良好なインダクタンス特性を有するコイル装置２を得ることができる。

【0065】

第２実施形態
本発明の第２実施形態に係るコイル装置は、その製造方法が相違するのみであり、その構成については、前述した第１実施形態と同様である。以下において、第１実施形態と共通する部分については、その詳細な説明は省略する。

【0066】

本実施形態におけるコイル装置の製造方法では、樹脂リッチ層４０の形成方法のみが異なる。すなわち、本実施形態では、まずワイヤ６ａがコイル状に巻回してあるコイル部６を準備し、該コイル部６の内部も含む全体を、コア部４（素体）で覆い、コア部４の外面から、ワイヤ６ａのリード部６ｂを露出させる。そして、この状態で、コア部４を予備成形する。コア部４の予備成形は、たとえば金型のキャビティ内に、コイル部６をインサートした状態で、金型の内部に、磁性粉体とバインダ樹脂とを含む混合物をキャビティ内に充填し、全体を圧縮（加熱加圧）することにより行う。予備成形では、後述する本成形よりも小さい圧力で、コア部４の圧縮を行う。磁性粉体としては、図４に示す第１磁性粉体４１ａと第２磁性粉体４１ｂとを含む磁性粉体４１を用いる。

【0067】

次に、予備成形により得られたコア部４（予備成形体）を樹脂液に浸漬する。樹脂液としては、樹脂リッチ層４０を構成する樹脂４２を用いる。このとき、毛細管現象により、樹脂液がワイヤ６ａのリード部６ｂの周囲に形成された僅かな隙間を通ってコア部４の内部に流入し、コイル部６の周辺部まで到達する。その結果、樹脂液がコイル部の周囲を覆うように（取り巻くように）コイル部６の表面に付着し、コイル部６の表面に樹脂層が形成される。コア部４を樹脂液に浸漬させる時間等を適宜調整することにより、コイル部６の表面に厚みが５～２００μｍの樹脂層を形成することができる。

【0068】

次に、コア部４を本成形する。本成形では、予備成形よりも大きな圧力でコア部４の圧縮（加熱加圧）を行う。コア部４を圧縮すると、コイル部６の表面に形成された樹脂層の内部に金型内の磁性粉体の一部が入り込み、当該磁性粉体を含む樹脂層がコイル部６の表面に形成される。前述の通り、上記磁性粉体は樹脂リッチ層４０を構成する磁性粉体４１で構成され、上記樹脂層は樹脂リッチ層４０を構成する樹脂４２で構成される。そのため、コイル部６の表面に形成された樹脂層の内部に金型内の磁性粉体が入り込むことにより、磁性粉体４１と樹脂４２とを含む樹脂リッチ層４０が得られる（図３Ａおよび図３Ｂ参照）。

【0069】

本実施形態では、コイル部６の周辺部だけでなく、ワイヤ６ａのリード部６ｂの周辺部にも樹脂液が充填されるため、該周辺部にも樹脂層が形成される。そのため、コア部４の圧縮時（本成形時）には、リード部６ｂの周辺部に形成される樹脂層にも、金型内の磁性粉体が入り込み、樹脂リッチ層４０が形成される。なお、リード部６ｂの周辺部以外の部分にも樹脂リッチ層４０が形成されていてもよい。

【0070】

本実施形態においても、第１実施形態と同様のコイル装置２が得られ、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0071】

第３実施形態
本発明の第３実施形態に係るコイル装置は、その製造方法が相違するのみであり、その構成については、前述した第１実施形態と同様である。以下において、第１実施形態と共通する部分については、その詳細な説明は省略する。

【0072】

本実施形態では、樹脂リッチ層４０の形成方法のみが異なる。すなわち、本実施形態では、まず、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ワイヤ６ａがコイル状に巻回してあるコイル部６ａを準備する。コイル部６は、たとえば空芯コイルなどで構成される。図５に示すように、導線６０の表面に形成された絶縁被覆層６１は、第１絶縁被覆層６１０と第２絶縁被覆層６２０とを有する。第１絶縁被覆層６１０は導線６０の表面に形成され、第２絶縁被覆層６２０は第１絶縁被覆層６１０の表面に形成されている。

【0073】

第２絶縁被覆層６２０を構成する樹脂としては、第１絶縁被覆層６１０を構成する樹脂よりも溶融しやすい樹脂が用いられる。本実施形態では、第２絶縁被覆層６２０を構成する樹脂として、樹脂リッチ層４０を構成する樹脂４２を用いる。例えば、第１絶縁被覆層６１０はポリアミドイミドで構成され、第２絶縁被覆層６２０はポリアミドイミドに添加物を加えた材料で構成される。

【0074】

本実施形態では、コイル部６の形成段階において、例えば空芯コイルを加熱することにより、第２絶縁被覆層６２０を溶融させ、熱融着層（自己融着層）を形成する。これにより、第１絶縁被覆層６１０の表面は、熱融着層で全体的に覆われ、コイル部６の隣接する各ターン同士は熱融着層によって接続（接着）される。その結果、コイル部６ａの隣接する各ターン同士は、熱融着層を介して一体化されることになる。なお、後述するように加熱雰囲気中で金型内の樹脂を磁性粉体とともに圧縮（加熱加圧）させるときに、第２絶縁被覆層６２０を溶融させ、第１絶縁被覆層６１０の表面に熱融着層を形成してもよい。

【0075】

次に、コイル部６の内部も含む全体を、コア部４（素体）で覆い、コア部４の外面から、コイル部６を構成するワイヤ６ａのリード部６ｂを露出させる。コア部４の成形は、たとえば金型のキャビティ内に、コイル部６をインサートした状態で、金型の内部に、磁性粉体とバインダ樹脂とを含む混合物をキャビティ内に充填し、全体を圧縮することにより行う。磁性粉体としては、図４に示す第１磁性粉体４１ａと第２磁性粉体４１ｂとを含む磁性粉体４１を用いる。

【0076】

加熱雰囲気中で金型内の樹脂を磁性粉体とともに圧縮（加熱加圧）すると、第１絶縁被覆層６１０の表面に形成された熱融着層の一部が溶融し、コイル部６の周辺部に位置するコア部４の内部に滲み出す。その結果、コイル部６の周辺部は、溶融した熱融着層の分だけ樹脂リッチとなる。前述の通り、上記磁性粉体は樹脂リッチ層４０を構成する磁性粉体４１で構成され、上記熱融着層は樹脂リッチ層４０を構成する樹脂４２で構成される。そのため、第１絶縁被覆層６１０の表面に形成された熱融着層をコイル部６の周辺部に滲み出させることにより、磁性粉体４１と樹脂４２とを含む樹脂リッチ層４０が得られる（図３Ａおよび図３Ｂ参照）。

【0077】

なお、圧縮成型時における加熱温度を調整することにより、コア部４の内部に滲み出す熱融着層の量を調整することが可能であり、コイル部６の表面に厚みが５～２００μｍの熱融着層を形成することができる。また、樹脂リッチ層４０における樹脂４２の含有量を所望の値とすることができる。

【0078】

本実施形態においても、第１実施形態と同様のコイル装置が得られ、第１実施形態と同様の効果が得られる。特に、本実施形態では、絶縁被覆層６１の表面には、熱融着層（第２絶縁被覆層６２０を基に形成された熱融着層）が形成されている。そのため、熱融着層を樹脂リッチ層４０として機能させることが可能となり、成形型内の樹脂４２を磁性粉体４１とともに圧縮したときに、熱融着層によって、磁性粉体４１がワイヤ６の絶縁被覆層６１に入り込むことを防止することができる。したがって、本実施形態においても、コイル部６のターン間において、ショート不良が生じることを防止することができる。

【0079】

第４実施形態
図６に示す本発明の第４実施形態に係るコイル装置１０２は、以下の点が相違するのみであり、その他の構成は、前述した第１実施形態と同様である。図面において、第１実施形態と共通する部材には、共通する符号を付し、その詳細な説明については省略する。

【0080】

図６に示すように、コイル装置１１０は、コイル部１０６と樹脂リッチ層１４０とを有する。コイル部１０６はワイヤ１０６ａを有し、ワイヤ１０６ａは、平角線ワイヤで構成されているという点において、第１実施形態におけるワイヤ６ａとは異なる。

【0081】

ワイヤ１０６ａは、一般的なノーマルワイズにより巻回されている。ただし、ワイヤ１０６ａの巻回方式はこれに限定されるものではなく、例えばエッジワイズあるいはα巻きにより巻回されていてもよい。

【0082】

図示の例では、コイル部１０６はＺ軸方向（巻回軸方向）に２層で形成されているが、２層以外であってもよい。また、コイル部１０６はＸ軸方向あるいはＹ軸方向に４層で形成されているが、４層以外であってもよい。

【0083】

樹脂リッチ層１４０は、コイル部１０６の周辺部に形成されており、平角線ワイヤを巻回してなるコイル部１０６の周辺部を覆っている（取り巻いている）。

【0084】

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。特に、本実施形態では、ワイヤ１０６ａが、平角線で構成されている。そのため、コア部４（素体）内部において、コイル部１０６の占積率を高めることが可能となり、良好なインダクタンス特性を有するコイル装置１０２を得ることができる。また、コイル部６の低抵抗化を図ることができる。

【0085】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

【0086】

上記各実施形態において、樹脂リッチ層４０には、導線６０の表面に形成された絶縁被覆層６１の厚みよりも粒径が小さい磁性粉体４１（第１磁性粉体４１ａ）が含まれていてもよい。このように、樹脂リッチ層４０に、絶縁被覆層６１の厚みよりも粒径が小さい第１磁性粉体４１ａを包含させる場合、当該第１磁性粉体４１ａを構成する材料として、導電性の高い材料（金属磁性粉体）を用いてもよい。金属磁性粉体を第１磁性粉体４１ａとして用いることにより、良好なインダクタンス特性を有するコイル装置２を得ることができる。また、第１磁性粉体４１ａ（金属磁性粉体）の粒径を上記のような大きさとすることにより、上述したワイヤ６ａの絶縁被覆層６１に第１磁性粉体４１ａが入り込む現象を効果的に防止することができる。

【0087】

上記各実施形態において、樹脂リッチ層４０は、（実質的に）樹脂４２のみで構成されていてもよい。この場合、コイル部６の周辺部に磁性粉体４２が包含されないため、上述したワイヤ６ａの絶縁被覆層６１に磁性粉体４１が入り込む現象を効果的に防止することができる。

【0088】

上記各実施形態において、樹脂リッチ層４０は第２磁性粉体（小粒子）４１ｂのみで構成されていてもよい。この場合、第２磁性粉体４１ｂの粒径は、絶縁被覆層６１の厚みと同等、あるいはそれ以下であることが好ましい。

【0089】

上記各実施形態において、図２に示す相互に反対側に位置する側面４ｃ１，４ｃ１は、相互に同じ形と面積を有するが、異ならせても良い。側面４ｃ２，４ｃ２についても同様である。

【0090】

上記各実施形態において、コイル部６は、円形コイル状であるが、特に限定されず、四角コイル状、多角コイル状、楕円コイル状、その他のコイル状でもよい。さらに、コア部４の形状は、特に限定されず、円柱形、楕円柱、多角柱などであっても良い。

【0091】

上記各実施形態において、樹脂リッチ層４０に含まれる磁性粉体４１の種別は必要に応じて適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0092】

２，１０２…コイル装置
４，１０４…コア部
４ａ…実装側外面
４ａ１，４ｂ１…取付溝
４ｂ…反実装側外面
４ｃ…側面（側方外面）
４ｃ１…主取付側面
４ｃ２…副取付側面
４ｃ３ａ，４ｃ３ｂ、４ｃ４ａ，４ｃ４ｂ…非取付側面
４０，１４０…樹脂リッチ層
４１…磁性粉体
４１ａ…第１磁性粉体
４１ｂ…第２磁性粉体
４２…樹脂
６，１０６…コイル部
６ａ，１０６ａ…ワイヤ
６０…導線
６１…絶縁被覆層
６１０…第１絶縁被覆層
６２０…第２絶縁被覆層（熱融着層）
６ｂ…リード部
６ｃ…接合部
８…端子電極
８０…主端子本体
８２…副端子本体
８３，８４…弾性片
８５…リード支持部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】