(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】2024-10-29
(45)【発行日】2024-11-07
(54)【発明の名称】コイル部品
(51)【国際特許分類】
H01F 17/00 20060101AFI20241030BHJP
H01F 17/04 20060101ALI20241030BHJP
H01F 1/26 20060101ALI20241030BHJP
H01F 37/00 20060101ALI20241030BHJP
【ＦＩ】
H01F17/00 D
H01F17/04 F
H01F1/26
H01F37/00 A
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020062176
(22)【出願日】2020-03-31
(65)【公開番号】P2021163812
(43)【公開日】2021-10-11
【審査請求日】2023-03-02
【前置審査】
(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】佐藤 奈津子
(72)【発明者】
【氏名】新井 隆幸
(72)【発明者】
【氏名】笠原 敦子
(72)【発明者】
【氏名】柏 智男
【審査官】後藤 嘉宏
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００７／０８８９１４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１６５１６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００８／００４６３３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－２６８４５５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ １７／００
Ｈ０１Ｆ １７／０４
Ｈ０１Ｆ １／２６
Ｈ０１Ｆ ３７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁性材料からなる磁性体部、及び、前記磁性材料よりも低い比透磁率を有する低透磁率材料から成る磁気ギャップ部を有する絶縁性の本体と、コイル軸の周りに延びる周回部を有しており前記本体内に配置されているコイル導体であって、前記周回部は前記コイル軸に沿って配された複数の導体パターンを含み、前記複数の導体パターンは、前記周回部の上端の第１導体パターンと、前記周回部の下端の第２導体パターンと、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとの間に配された第３導体パターンとを含む、コイル導体と、
を備え、
前記磁気ギャップ部は、前記コイル軸の方向から見てリング状の形状を有しており、その外周面が前記周回部の上端の第１導体パターンの内周面のみ、前記周回部の下端の第２導体パターンの内周面のみ、又は前記周回部の上端の第１導体パターン及び下端の第２導体パターンの内周面のみに接するように前記周回部の内側に設けられ、
前記磁性体部は、前記周回部の内側にある第１領域と、前記コイル軸に沿う方向において前記磁気ギャップ部に対して前記第１領域と反対側にある第２領域と、前記ギャップ部の内周面で画定される貫通孔の内部に前記ギャップ部の内周面に接するように設けられており前記第１領域と前記第２領域とを接続する第３領域と、を有する、
コイル部品。
【請求項2】
前記コイル軸の方向から見たときに、前記周回部の内側の領域の面積に対する前記磁気ギャップ部の面積の比が０．１から０．９５の範囲にある、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項3】
前記コイル軸の方向から見たときに、前記周回部の内側の領域の面積に対する前記磁気ギャップ部の面積の比が０．５５から０．９５の範囲にある、請求項２に記載のコイル部品。
【請求項4】
前記コイル軸の方向から見たときに前記周回部の幾何中心が前記貫通孔の内側に配置されている、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】
前記低透磁率材料の比透磁率は、前記磁性材料の比透磁率の１／１０以下である請求項１から４のいずれか１項に記載のコイル部品。
【請求項6】
前記磁性体部は、複数の金属磁性粒子を含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のコイル部品。
【請求項7】
前記磁気ギャップ部は、第１磁気ギャップ層と、前記コイル軸に沿う方向において前記第１磁気ギャップ層から離間している第２磁気ギャップ層と、を有する、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】
請求項１から７のいずれか１項に記載のコイル部品を備える回路基板。
【請求項9】
請求項８に記載の回路基板を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、コイル部品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、磁性材料から成る磁性基体と、当該磁性基体の表面に設けられた外部電極と、当該磁性基体内においてコイル軸の周りに延びるコイル導体と、を備えるコイル部品が知られている。
【0003】
コイル部品の一つの例としてインダクタが挙げられる。インダクタは、電子回路において用いられる受動素子である。インダクタは、例えば、電源ラインや信号ラインにおいてノイズを除去するために用いられる。
【0004】
特開２０１３－２３６０５０号公報及び特開２０１８－１２１０２３号公報に記載されているように、基体における磁気飽和を抑制して直流重畳特性を改善するために、基体内に磁気ギャップ層が設けられることがある。磁気ギャップ層は、基体を構成する磁性材料よりも低い比透磁率を有する低透磁率材料から成る。特開２０１８－１２１０２３号公報に記載されているコイル部品は、非磁性材料から成る非磁性フェライト部を有しており、この非磁性フェライト部が磁気ギャップとして機能する。非磁性フェライト部は、コイル軸と直交する方向に延びる層形状の部材であり、平面視においてコイルの周回部の内側の領域の全体を覆っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１３－２３６０５０号公報
【文献】特開２０１８－１２１０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
磁気ギャップ層は、基体を構成する磁性材料の比透磁率よりも低い比透磁率を有する材料から作製されるため、磁気ギャップ層によりコイル部品のインダクタンスが劣化する。
【0007】
本明細書で開示される発明の目的の一つは、コイル部品のインダクタンスの劣化を抑制しつつ直流重畳特性を改善することである。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】
【0008】
本発明の一又は複数の実施形態によるコイル部品は、絶縁性の本体と、コイル軸の周りに延びる周回部を有しており前記本体内に配置されているコイル導体と、を備える。絶縁性の本体は、磁性材料からなる磁性体部、及び、前記磁性材料よりも低い比透磁率を有する低透磁率材料から成る磁気ギャップ部を有する。一又は複数の実施形態において、前記磁気ギャップ部は、コイル軸の方向から見てリング状の形状を有しており、その外周面が前記周回部の上端又は下端の少なくとも一方において前記周回部の内周面に接するように前記周回部の内側に設けられる。一又は複数の実施形態において、前記磁性体部は、前記周回部の内側にある第１領域と、前記コイル軸に沿う方向において前記磁気ギャップ部に対して前記第１領域と反対側にある第２領域と、前記ギャップ部の内周面で画定される貫通孔の内部に前記ギャップ部の内周面に接するように設けられており前記第１領域と前記第２領域とを接続する第３領域と、を有する。
【0009】
本発明の一又は複数の実施形態において、前記コイル軸の方向から見たときに、前記周回部の内側の領域の面積に対する前記磁気ギャップ部の面積の比は、０．１から０．９５の範囲にある。
【0010】
本発明の一又は複数の実施形態において、前記コイル軸の方向から見たときに、前記周回部の内側の領域の面積に対する前記磁気ギャップ部の面積の比は、０．５５から０．９５の範囲にある。
【0011】
本発明の一又は複数の実施形態において、前記コイル軸の方向から見たときに前記周回部の幾何中心が前記貫通孔の内側に配置されている。
【0012】
本発明の一又は複数の実施形態において、前記低透磁率材料の比透磁率は、前記磁性材料の比透磁率の１／１０以下である。
【0013】
本発明の一又は複数の実施形態において、前記基体は、複数の金属磁性粒子を含む。
【0014】
本発明の一又は複数の実施形態において、前記磁気ギャップ部は、第１磁気ギャップ層と、前記コイル軸に沿う方向において前記第１磁気ギャップ層から離間している第２ギャップ層と、を有する。
【0015】
本発明の一実施形態は、回路基板に関する。本発明の一実施形態による回路基板は、上記のコイル部品を備える。
【0016】
本発明の一実施形態は、電子機器に関する。本発明の一実施形態による電子機器は、上記の回路基板を備える。
【発明の効果】
【0017】
本明細書に開示された発明の実施形態によれば、コイル部品のインダクタンスの劣化を抑制しつつ直流重畳特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の一実施形態によるコイル部品の斜視図である。
【図5】コア面積に対する磁気ギャップ層の面積の比とシミュレーションにより算出したインダクタンスとの関係を示すグラフである。
【図6】コア面積に対する磁気ギャップ層の面積の比とシミュレーションにより算出した直流重畳特性との関係を示すグラフである。
【図7】コア面積に対する磁気ギャップ層の面積の比とシミュレーションにより算出したエネルギー特性との関係を示すグラフである。
【図8】シミュレーションにより算出したコア領域における磁束密度の分布を示すグラフである。
【図9】本発明の別の実施形態によるコイル部品の模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
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。
【0020】
図１から図３を参照して、本発明の一実施形態によるコイル部品１について説明する。コイル部品１は、本発明が適用されるコイル部品の一例である。図示の実施形態において、コイル部品１は、積層インダクタである。この積層インダクタは、電源ラインに組み込まれるパワーインダクタ及びそれ以外の様々なインダクタとして使用され得る。本発明は、図示されている積層インダクタ以外の様々なコイル部品に適用され得る。
【0021】
図示の実施形態において、コイル部品１は、絶縁性の本体５と、コイル軸Ａｘの周りに延びる周回部２５ａを有しており本体５内に設けられたコイル導体２５と、本体５の表面に設けられた外部電極２１と、本体５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。本発明の一又は複数の実施形態において、本体５は、磁性材料から成るほぼ直方体形状を有する磁性体部１０と、磁性体部１０の内部に配置されている第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２と、を備える。第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２は、コイル軸Ａｘの方向から見たときに周回部２５ａの内側に配置されている。図３においては、第１磁気ギャップ部３１と磁性体部１０の隣接する部分（具体的には、後述する磁性体層１１及び上部カバー層１８）との間の境界及び第２磁気ギャップ部３２と磁性体部１０の隣接する部分（具体的には、後述する磁性体層１５、１６）が示されているが、本発明が適用された実際のコイル部品においては第１磁気ギャップ部３１及び第１磁気ギャップ部３２と磁性体部１０の隣接する部分との境界は視認できないこともある。
【0022】
コイル部品１は、実装基板２ａに実装されている。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。実装基板２ａには、２つのランド部３が設けられている。コイル部品１は、外部電極２１、２２のそれぞれと実装基板２ａの対応するランド部３とを接合することで実装基板２ａに実装されている。回路基板２は、コイル部品１及びコイル部品１以外の様々な電子部品を備えることができる。
【0023】
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、自動車の電装品及びこれら以外の様々な電子機器が含まれる。コイル部品１が搭載される電子機器は、本明細書で明示されるものには限定されない。
【0024】
磁性体部１０は磁性材料からおおむね直方体形状に形成される。磁性体部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。本体１０は、これらの６つの面によってその外面が画定される。第１の主面１０ａと第２の主面１０ｂとは互いに対向し、第１の端面１０ｃと第２の端面１０ｄとは互いに対向し、第１の側面１０ｅと第２の側面１０ｆとは互いに対向している。図１において第１の主面１０ａは本体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。磁気結合型コイル部品１は、第２の主面１０ｂが回路基板２と対向するように配置されるので、第２の主面１０ｂ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。本明細書においては、文脈上別に理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「高さ」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。Ｌ軸、Ｗ軸、及びＴ軸は互いに直交している。コイル軸Ａｘは、Ｔ方向に沿って延びている。コイル軸Ａｘは、例えば、平面視で長方形形状を有する第１の主面１０ａの対角線の交点を通り第１の主面１０ａに垂直な方向に延びる。
【0025】
本発明の一又は複数の実施形態において、コイル部品１は、長さ寸法（Ｌ軸方向の寸法）が０．２～６．０ｍｍ、幅寸法（Ｗ軸方向の寸法）が０．１～４．５ｍｍ、高さ寸法（Ｔ軸方向の寸法）が０．１～４．０ｍｍとなるように形成される。これらの寸法はあくまで例示であり、本発明を適用可能なコイル部品１は、本発明の趣旨に反しない限り、任意の寸法を取ることができる。一又は複数の実施形態において、コイル部品１は、低背に形成される。例えば、コイル部品１は、その幅寸法が高さ寸法よりも大きくなるように形成される。
【0026】
上述したように、磁性体部１０は、磁性材料から成る。例えば、磁性体部１０は、複数の磁性体粉末を含む。磁性体粉末は、例えば金属磁性粒子であってもよいし、フェライト粉末であってもよい。金属磁性粒子は、軟磁性金属材料から成る粒子又は粉末である。金属磁性粒子用の軟磁性金属材料は、例えば、（１）金属系のＦｅもしくはＮｉ、（２）合金系のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ、Ｆｅ－Ｓｉ－ＡｌもしくはＦｅ－Ｎｉ、（３）非晶質のＦｅ―Ｓｉ－Ｃｒ－Ｂ－ＣもしくはＦｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ、（４）またはこれらの混合材料の粒子である。金属磁性粒子の平均粒径は、例えば、１μｍ～１０μｍとされる。金属磁性粒子の平均粒径は、１μｍ～１０μｍの範囲には限定されず適宜変更可能である。金属磁性粒子におけるＦｅの含有比率は、８５ｗｔ％以上とされてもよい。磁性体部１０に含まれる金属磁性粒子の表面には絶縁膜が設けられる。金属磁性粒子の表面の絶縁膜は、例えば、金属磁性粒子の表面が酸化されることで形成される酸化膜であってもよい。金属磁性粒子の表面には、絶縁性のコーティング膜が設けられてもよい。このコーティング膜は、例えばシリカから成る又はシリカを含む薄膜であってもよい。磁性体部１０の材料として用いられる磁性体粉末には、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｚｎ－Ｍｇ系フェライト、Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ－Ｃｕ系フェライト、又はこれら以外の公知のフェライト粉末が含まれる。
【0027】
磁性体部１０には、金属磁性粒子同士の結合を強化するための結合材が含まれていてもよい。磁性体部１０に含まれる結合材は、絶縁性に優れた熱硬化性樹脂であってもよく、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、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、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、又はアクリル樹脂である。
【0028】
図２及び図３に示されているように、磁性体部１０は、積層された複数の磁性体層を有する。図示のように、磁性体部１０は、本体部２０、この本体部２０の上面に設けられた上部カバー層１８、この本体部２０の下面に設けられた下部カバー層１９を備えてもよい。本体部２０は、積層された磁性体層１１～１６を含む。磁性体部１０においては、図２の上から下に向かって、上部カバー層１８、磁性体層１１、磁性体層１２、磁性体層１３、磁性体層１４、磁性体層１５、磁性体層１６、磁性体層１７、下部カバー層１９の順に積層されている。
【0029】
上部カバー層１８は、４枚の磁性体層１８ａ～１８ｄを含む。この上部カバー層１８においては、図２の下から上に向かって、磁性体層１８ａ、磁性体層１８ｂ、磁性体層１８ｃ、磁性体層１８ｄの順に積層されている。
【0030】
下部カバー層１９は、４枚の磁性体層１９ａ～１９ｄを含む。この下部カバー層１９においては、図２の上から下に向かって、磁性体層１９ａ、磁性体層１９ｂ、磁性体層１９ｃ、磁性体層１９ｄの順に積層されている。
【0031】
コイル部品１は、磁性体層１１～磁性体層１６、磁性体層１８ａ～１８ｄ、及び磁性体層１９ａ～１９ｄ以外にも、必要に応じて、任意の数の磁性体層を含むことができる。磁性体層１１～磁性体層１６、磁性体層１８ａ～１８ｄ、及び磁性体層１９ａ～１９ｄの一部は、適宜省略することができる。図３においては、磁性体層間の境界が示されているが、本発明が適用された実際のコイル部品の磁性体部１０においては磁性体層間の境界は視認できないこともある。
【0032】
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Ｖ１～Ｖ６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、スパイラル状の周回部２５ａを形成する。すなわち、コイル導体２５の周回部２５ａは、導体パターンＣ１１～Ｃ１６及びビアＶ１～Ｖ６を有する。
【0033】
磁性体層１１～磁性体層１６の各々には、対応する導体パターンＣ１１～Ｃ１６が設けられている。これらの導体パターンＣ１１～Ｃ１６により、周回部２５ａが構成される。各導体パターンＣ１１～Ｃ１６は、コイル軸Ａｘの周りに延伸するように形成される。図示の実施形態において、コイル軸Ａｘは、Ｔ軸方向に延伸しており、磁性体層１１～磁性体層１６の積層方向と一致する。
【0034】
導体パターンＣ１１のビアＶ１に接続されている端部と反対側の端部は、引出導体２５ｂ２を介して外部電極２２に接続される。導体パターンＣ１６のビアＶ５に接続されている端部と反対側の端部は、引出導体２５ｂ１を介して外部電極２１に接続される。このように、コイル導体２５は、周回部２５ａと、引出導体２５ｂ１と、引出導体２５ｂ２と、を有する。図示の実施形態では、引出導体２５ｂ１は、コイル導体２５のうち導体パターンＣ１６の一端と外部電極２１とを接続する直線状の部位であり、同様に、引出導体２５ｂ２は、コイル導体２５のうち導体パターンＣ１１の一端と外部電極２２とを接続する直線状の部位である。本発明の一又は複数の実施形態において、引出導体２５ｂ１及び引出導体２５ｂ２は、コイル軸Ａｘの周りに巻回する湾曲する湾曲部部を有していてもよいし、かかる湾曲部を有していなくともよい。引出導体２５ｂ１又は引出導体２５ｂ２が湾曲部を有する場合には、当該湾曲部はコイル軸Ａｘの周りに１／４ターン未満だけ巻回されている。本明細書では、コイル導体２５のうち、ある磁性体層上でコイル軸Ａｘの周りに１／４ターン以上巻回されている部位は周回部２５ａの一部とされる。引出導体２５ｂ２は、導体パターンＣ１１が設けられている磁性体層とは別の磁性体層に設けられてもよい。例えば、磁性体層１１の上に磁性体層をもう１層設け、この追加された磁性体層に引出導体２５ｂ２を設けてもよい。この追加された磁性体層には、周回部２５ａを構成する導体パターンは設けられない。同様に、引出導体２５ｂ１は、導体パターンＣ１６が設けられている磁性体層とは別の磁性体層に設けられてもよい。例えば、磁性体層１６の下に磁性体層をもう１層設け、この追加された磁性体層に引出導体２５ｂ１を設けてもよい。この追加された磁性体層には、周回部２５ａを構成する導体パターンは設けられない。
【0035】
導体パターンＣ１１～Ｃ１６は、対応する磁性体層１１～磁性体層１６上にそれぞれ形成される。導体パターンＣ１１～Ｃ１６は、スクリーン印刷等の印刷、メッキ、エッチング、又はこれら以外の任意の公知の手法を用いて形成される。磁性体層１１～磁性体層１５の所定の位置には、ビアＶ１～Ｖ５がそれぞれ形成される。ビアＶ１～Ｖ５は、磁性体層１１～磁性体層１５の所定の位置に、磁性体層１１～磁性体層１５をＴ軸方向に貫く貫通孔を形成し、当該貫通孔に導電性材料を埋め込むことにより形成される。導体パターンＣ１１～Ｃ１６及びビアＶ１～Ｖ５は、導電性に優れた金属、例えば、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｌ又はこれらの合金を含んでいる。
【0036】
このように、コイル導体２５は、コイル軸Ａｘの周りに延びる周回部２５ａを有しており、磁性体部１０内に配置されている。コイル導体２５は、その引出導体２５ｂ１及び引出導体２５ｂ２の端部が磁性体部１０から外に向かって露出しているが、それ以外の部分は磁性体部１０内に配置されている。
【0037】
図３及び図４を参照して、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２について説明する。本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２は、低透磁率材料から板状に形成された部材である。本明細書において、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の材料となる低透磁率材料は、磁性体部１０の比透磁率の１／１０以下の比透磁率を有する。第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２用の低透磁率材料は、非磁性材料であってもよい。第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２用の低透磁率材料は、例えば、ガラス、セラミックス、非磁性フェライト、及びこれら以外の比透磁率が磁性体部１０の磁性材料の比透磁率の１／１０以下である公知の材料、前記の材料の混合物、又は前記の材料と磁性材料との混合物であってもよい。例えば、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２は、金蔵磁性粒子と樹脂とを混合した混合樹脂材料から作製されてもよい。本発明の一又は複数の実施形態において、基体１０の比透磁率は、例えば１０から５０の間の範囲とされる。磁性体部１０の比透磁率は、３５以上とされてもよい。第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の比透磁率はそれぞれ、例えば１から１０の間の範囲とされる。
【0038】
本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１は、低透磁率材料をバインダ樹脂及び溶剤と混練して得られる樹脂ペーストを磁性体層１１の上面に印刷することによって得られてもよい。また、第２磁気ギャップ部３２は、低透磁率材料をバインダ樹脂及び溶剤と混練して得られる樹脂ペーストを磁性体層１６の上面に印刷することによって得られてもよい。第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２は、低透磁率材料をバインダ樹脂及び溶剤と混練して得られる樹脂ペーストからドクターブレード法等の公知の手法によって低透磁率材料から成るシートを作製し、当該シートを磁性体層１１及び磁性体層１６の各々の上面に載置することで形成されてもよい。
【0039】
本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２は、コイル軸Ａｘに沿う方向（Ｔ軸方向）において互いから離間した位置に設けられている。図３に最も明瞭に示されているように、本発明の一又は複数の実施形態において、コイル軸Ａｘに沿う方向における第１磁気ギャップ部３１の位置は、周回部２５ａを構成する導体パターンＣ１１からＣ１６のうち最も上側にある導体パターンＣ１１の位置と重複している。つまり、Ｗ軸、Ｌ軸、及びＴ軸により表現される３次元座標空間において、第１磁気ギャップ部３１のＴ軸における座標は、導体パターンＣ１１のＴ軸における座標と等しい。同様に、コイル軸Ａｘに沿う方向における第２磁気ギャップ部３２の位置は、周回部２５ａを構成する導体パターンＣ１１からＣ１６のうち最も下側にある導体パターンＣ１６の位置と重複している。つまり、Ｗ軸、Ｌ軸、及びＴ軸により表現される３次元座標空間において、第２磁気ギャップ部３２のＴ軸における座標は、導体パターンＣ１６のＴ軸における座標と等しい。
【0040】
図示の実施形態では、第１磁気ギャップ部３１の上面３１ａが導体パターンＣ１１の上面（すなわち、周回部２５ａの上端）と面一になるように、第１磁気ギャップ部３１が配置されている。第１磁気ギャップ部３１の配置は図示されたものには限られない。本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１は、その上面３１ａのＴ軸における座標が導体パターンＣ１１の上面のＴ軸における座標と下面のＴ軸における座標の間に配置されていてもよい。つまり、第１磁気ギャップ部３１は、その上面３１ａが導体パターンＣ１１の上面よりもＴ軸方向の負方向に導体パターンＣ１１の厚さ以下だけシフトした位置に配置されてもよい。本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１は、その下面３１ｂのＴ軸における座標が導体パターンＣ１１の上面のＴ軸における座標と下面のＴ軸における座標の間に配置されていてもよい。つまり、第１磁気ギャップ部３１は、その下面３１ｂが導体パターンＣ１１の下面よりもＴ軸方向の正方向に導体パターンＣ１１の厚さ以下だけシフトした位置に配置されてもよい。
【0041】
図示の実施形態では、第２磁気ギャップ部３２の下面３２ｂが導体パターンＣ１６の下面（すなわち、周回部２５ａの下端）と面一になるように、第２磁気ギャップ部３２が配置されている。第２磁気ギャップ部３２の配置は図示されたものには限られない。本発明の一又は複数の実施形態において、第２磁気ギャップ部３２は、その下面３２ｂのＴ軸における座標が導体パターンＣ１６の上面のＴ軸における座標と下面のＴ軸における座標の間に配置されていてもよい。つまり、第２磁気ギャップ部３２は、その下面３２ｂが導体パターンＣ１６の下面よりもＴ軸方向の正方向に導体パターンＣ１６の厚さ以下だけシフトした位置に配置されてもよい。本発明の一又は複数の実施形態において、第２磁気ギャップ部３２は、その上面３２ａのＴ軸における座標が導体パターンＣ１６の上面のＴ軸における座標と下面のＴ軸における座標の間に配置されていてもよい。つまり、第２磁気ギャップ部３２は、その上面３２ａが導体パターンＣ１６の上面よりもＴ軸方向の負方向に導体パターンＣ１６の厚さ以下だけシフトした位置に配置されてもよい。
【0042】
上述したように、引出導体２５ｂ２は、周回部２５ａの最上層である導体パターンＣ１１が設けられている磁性体層１１よりも上にある磁性体層に設けられることがある。この場合、第１磁気ギャップ部３１は、コイル軸Ａｘに沿う方向において、引出導体２５ｂ２と重複する位置ではなく、周回部２５ａの上端に相当する導体パターンＣ１１と重複する位置に設けられる。同様に、引出導体２５ｂ１は、周回部２５ａの最下である導体パターンＣ１６が設けられている磁性体層１６よりも下にある磁性体層に設けられることがある。この場合、第２磁気ギャップ部３２は、コイル軸Ａｘに沿う方向において、引出導体２５ｂ１と重複する位置ではなく、周回部２５ａの上端に相当する導体パターンＣ１１と重複する位置に設けられる。
【0043】
本明細書においては、磁性体部１０のうち、コイル軸Ａｘの方向から見たときに（つまり、図４の視点から見たときに）周回部２５ａの内側にあり、且つ、コイル軸Ａｘを通る断面において（例えば、図３に示す断面において）第１磁気ギャップ部３１の下面３１ｂと第２磁気ギャップ部３２の上面３２ａとの間にある領域をコア領域１０Ａとする。コア領域１０Ａは、Ｔ軸方向においては、第１磁気ギャップ部３１の下面３１ｂから第２磁気ギャップ部３２の上面３２ａとの間に延在している。第１磁気ギャップ部３１が存在しない場合、コア領域１０Ａは、周回部２５ａの最上層にある導体パターンＣ１１の上面から、第２磁気ギャップ部３２の上面３２ａとの間に延在する。同様に、第２磁気ギャップ部３２が存在しない場合、コア領域１０Ａは第１磁気ギャップ部３１の下面３１ｂから、周回部２５ａの最下層にある導体パターンＣ１６の下面との間に延在する。また、磁性体部１０のうち導体パターンＣ１１の上面よりも上側（Ｔ軸方向における正側の領域）を上部カバー領域１０Ｂとし、導体パターンＣ１６の下面よりも下側（Ｔ軸方向における負側の領域）を下部カバー領域１０Ｃとする。図示の実施形態においては、上部カバー領域１０Ｂは上部カバー層１８と一致し、下部カバー領域１０Ｃは下部カバー層１９と磁性体層１６とを含む。上部カバー領域１０Ｂは、第１磁気ギャップ部３１に対してコア領域１０Ａと反対側にある。下部カバー領域１０ｃは、第２磁気ギャップ部３２に対してコア領域１０Ａと反対側にある。
【0044】
本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の厚さ（Ｔ軸方向に沿った寸法）は、コア領域１０Ａの厚さ（Ｔ軸に沿った寸法）の１／１０以下であってもよい。第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の厚さのコア領域１０Ａの厚さに対する比を小さくすることにより、周回部２５ａ内において磁性材料から成るコア領域１０Ａの体積比率を高めることができるので、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２によるコイル部品１のインダクタンスの劣化を抑制することができる。特に、磁性体部１０の比透磁率を４０以上とする場合には、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の各々の厚さのコア領域１０Ａの厚さに対する比を１／１０以下とすることができる。第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の各々の厚さは、１０μｍ以下とすることができる。第１磁気ギャップ部３１の厚さを１０μｍ以下とすること、及び／又は、第２磁気ギャップ部３２の厚さを１０μｍ以下とすることでインダクタンスが低下することを抑制できる。
【0045】
本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１は、コイル軸Ａｘに沿った方向に延びる貫通孔４１を有している。貫通孔４１は、第１磁気ギャップ部３１を貫通している。この貫通孔４１は、第１磁気ギャップ部３１の内周面３１ｃによって画定される。第１磁気ギャップ部３１は、内周面３１ｃと対向する外周面３１ｄを有しており、この外周面３１ｄにおいて導体パターンＣ１１の内周面と接している。このように、第１磁気ギャップ部３１は、導体パターンＣ１１の内周面との間に隙間がないように配置される。貫通孔４１は、磁性体部１０の一部である接続領域１０Ｄにより閉塞されている。接続領域１０Ｄは、磁性体部１０の一部であり、コア領域１０Ａと上部カバー領域１０Ｂとを接続する。つまり、磁性体部１０のコア領域１０Ａと上部カバー領域１０Ｂとは、貫通孔４１を閉塞する接続領域１０Ｄにより接続されている。接続領域１０Ｄは、第１磁気ギャップ部３１の内周面３１ｃに接するように設けられる。接続領域１０Ｄは、コイル軸Ａｘの方向から見たときに（図４に示されている平面視において）、貫通孔４１内に配置される。
【0046】
本発明の一又は複数の実施形態において、第２磁気ギャップ部３２は、コイル軸Ａｘに沿った方向に延びる貫通孔４２を有している。貫通孔４２は、第２磁気ギャップ部３２を貫通している。この貫通孔４２は、第１磁気ギャップ部３２の内周面３２ｃによって画定される。第２磁気ギャップ部３２は、内周面３２ｃと対向する外周面３２ｄを有しており、この外周面３２ｄにおいて導体パターンＣ１６の内周面と接している。このように、第２磁気ギャップ部３２は、導体パターンＣ１６の内周面との間に隙間がないように配置される。貫通孔４２は、磁性体部１０の一部である接続領域１０Ｅによりにより閉塞されている。接続領域１０Ｅは、磁性体部１０の一部であり、コア領域１０Ａと下部カバー領域１０Ｃとを接続する。つまり、磁性体部１０のコア領域１０Ａと下部カバー領域１０Ｅとは、貫通孔４２を閉塞する接続領域１０Ｅにより接続されている。接続領域１０Ｅは、第２磁気ギャップ部３２の内周面３２ｃに接するように設けられる。接続領域１０Ｅは、コイル軸Ａｘの方向から見たときに、貫通孔４２内に配置される。
【0047】
上記のように、磁性体部１０は、複数の領域に区画される。本発明の一又は複数の実施形態において、接続領域１０Ｄ及び接続領域１０Ｅの比透磁率は３５以上である。接続領域１０Ｄ及び接続領域１０Ｅの比透磁率を３５以上とすることにより、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の厚さを厚くしても、コイル部品１に要求される高い実効透磁率を実現しやすくなる。コア領域１０Ａの比透磁率を３５以上とすることにより、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の厚さを例えば５μｍ以上とすることができる。第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の厚さを厚くすることにより（例えば、５μｍ以上とすることにより）、製造時に不可避的に生じる第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の厚さのバラツキによるコイル部品１の実効透磁率の変化を小さくすることができる。
【0048】
このように、平面視において（すなわち、コイル軸Ａｘの方向から見たときに）、第１磁気ギャップ部３１は、その外周面が導体パターンＣ１１の内周面に接するリング形状を有しており、第２磁気ギャップ部３２は、その外周面が導体パターンＣ１６の内周面に接するリング形状を有している。
【0049】
本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の少なくとも一方は、複数の層に跨がる形状を有していてもよい。図９に、２層に跨がった形状を有する配置第１磁気ギャップ部を備えるコイル部品１の平面図を示す。図９に示されているコイル部品１は、第１磁気ギャップ部３１に代えて第１磁気ギャップ部１３１を備え、導体パターンＣ１１及び導体パターンＣ１２に代えてそれぞれ導体パターンＣ１１１及び導体パターンＣ１１２を備える点で図４のコイル部品１と異なっている。より具体的には、図４に示されている最上層の導体パターンＣ１１がコイル軸Ａｘの周りに約１ターン巻回されているのに対して、図９に示されている最上層の導体パターンＣ１１１は、約３／４ターンだけコイル軸Ａｘの周りに（つまり、コイル軸Ａｘの周りに約２７０°だけ）巻回されている。導体パターンＣ１１２は、導体パターンＣ１１１とビアＶ１を介して接続されている。一又は複数の実施形態において、導体パターンＣ１１２は、導体パターンＣ１１１と同じターン数だけコイル軸Ａｘの周りに巻回される。図９に示されている例では、導体パターンＣ１１２は、コイル軸Ａｘの周りに３／４ターンだけ巻回される。
【0050】
本発明の一又は複数の実施形態において、上側第１磁気ギャップ部１３１ａは、その外周面が導体パターンＣ１１１の内周面に接するように、コイル軸Ａｘの周りに３／４ターンだけ巻回する形状を有している。つまり、上側第１磁気ギャップ部１３１ａは、周方向の一部が破断された部分リング形状を有する。
【0051】
第１磁気ギャップ部１３１は、コイル軸Ａｘに沿う方向において導体パターンＣ１１１と重複する位置に設けられている上側第１磁気ギャップ部１３１ａと、コイル軸Ａｘに沿う方向において導体パターンＣ１１２と重複する位置に設けられている下側第１磁気ギャップ部１３１ｂと、を有する。つまり、上側第１磁気ギャップ部１３１ａのＴ軸における座標は、導体パターンＣ１１１のＴ軸における座標と等しく、下側第１磁気ギャップ部１３１ｂのＴ軸における座標は、導体パターンＣ１１２のＴ軸における座標と等しい。このように、上側第１磁気ギャップ部１３１ａと下側第１磁気ギャップ部１３１ｂとは、Ｔ軸方向において互いに異なる位置に設けられている。
【0052】
本発明の一又は複数の実施形態において、下側第１磁気ギャップ部１３１ｂは、その外周面が導体パターンＣ１１２の内周面の一部又は全部に接するように、コイル軸Ａｘの周りに延びている。本発明の一又は複数の実施形態において、下側第１磁気ギャップ部１３１ｂは、コイル部品１をコイル軸Ａｘの方向から平面視したときに（すなわち、図９の視点において）、上側第１磁気ギャップ部１３１ａとともにコイル軸Ａｘの周りを一周するリング形状を構成する。例えば、図９に示されているように、上側第１磁気ギャップ部１３１ａが３／４ターンだけコイル軸Ａｘの周りに延びている場合には、下側第１磁気ギャップ部１３１ｂは、平面視において上側第１磁気ギャップ部１３１ａによってカバーされていない残りの１／４ターンの領域に配置される。これにより、コイル部品１を平面視したときに、上側第１磁気ギャップ部１３１ａ及び下側第１磁気ギャップ部１３１ｂから成る第１磁気ギャップ部１３１は、コイル軸Ａｘの周りを一周している。、第１磁気ギャップ部１３１を構成する上側第１磁気ギャップ部１３１ａ及び下側第１磁気ギャップ部１３１ｂの各々が１ターン未満だけコイル軸Ａｘの周りに延びている場合であっても、図９に示されているようにコイル軸Ａｘの方向から見たときに第１磁気ギャップ部１３１がコイル軸Ａｘの周りを一周している場合には、第１磁気ギャップ部１３１がコイル軸Ａｘの方向から見て（又は平面視で）リング状の形状を有するという。
【0053】
本発明の一又は複数の実施形態において、第２磁気ギャップ部は、第１磁気ギャップ部と同様に、複数の層に跨がる形状を有していてもよい。第１磁気ギャップ部３１に関する説明は、矛盾を生じさせない限り、第１磁気ギャップ部１３１にも当てはまる。第２磁気ギャップ部３２に関する説明は、矛盾を生じさせない限り、２層に跨がって構成された第２磁気ギャップ部にも当てはまる。
【0054】
図示の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の外周面３１ｄは、平面視において矩形形状を呈しており、その内周面３１ｃ、３２ｃも矩形形状を呈している。第１磁気ギャップ部３１の内周面３１ｃ及び第２磁気ギャップ層３２の内周面３２ｃが矩形形状を有することから、接続領域１０Ｄ及び接続領域１０Ｅも同様に矩形形状を呈している。図示されている第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の平面視における形状は例示であり、本発明を適用可能な第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の平面視における形状は、図示されたものには限られない。例えば、第１磁気ギャップ部３１の外周面３１ｄの平面視における形状は、矩形以外に、楕円形、長円形、円形、矩形以外の多角形、及びこれら以外の形状を取り得る。また、第１磁気ギャップ部３１の内周面３１ｃ及び第２磁気ギャップ層３２の内周面３２ｃの形状、すなわち貫通孔４１及び貫通孔４２の平面視における形状も例示である。本発明を適用可能な第１磁気ギャップ部３１の内周面３１ｃ及び第２磁気ギャップ層３２の内周面３２ｃの平面視における形状、すなわち貫通孔４１及び貫通孔４２の平面視における形状は、図示されたものには限られず、例えば、これらの平面視形状は、矩形以外に、楕円形、長円形、円形、矩形以外の多角形、及びこれら以外の形状を取り得る。平面視における第１磁気ギャップ部３１の外周面３１ｄの形状と内周面３１ｃの形状とは、相似形であってもよいし、相似形でなくともよい。同様に、平面視における第２磁気ギャップ部３２の外周面３２ｄの形状と内周面３２ｃの形状とは、相似形であってもよいし、相似形でなくともよい。外周面３１ｄと内周面３１ｃとを互いに相似形とすることにより、コア領域１０Ａにおいて磁束の分布を一様にすることができる。外周面３２ｄと内周面３２ｃとを互いに相似形とすることにより、コア領域１０Ａにおいて磁束の分布を一様にすることができる。
【0055】
本発明の一又は複数の実施形態において、周回部２５ａの内周面の内側の領域の面積であるコア面積に対する第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の各々の面積の比は、０．１から０．９５の範囲とされる。本発明の一又は複数の実施形態において、周回部２５ａの内周面の内側の領域の面積に対する第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の各々の面積の比は、０．５５から０．９５の範囲とされる。本発明の一又は複数の実施形態において、周回部２５ａの内周面の内側の領域の面積に対する第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の各々の面積の比は、０．８から０．９５の範囲とされる。周回部２５ａの内周面の内側の領域の面積及び第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２の面積は、特に断りのない限り、平面視における（Ｔ軸の方向からみたときの）面積を意味する。第１磁気ギャップ部３１の面積は、外周面３１ｄの内側の領域から貫通孔４１を除外した領域の面積に等しく、第２磁気ギャップ部３２の面積は、外周面３２ｄの内側の領域から貫通孔４２を除外した領域の面積に等しい。
【0056】
本発明の一又は複数の実施形態において、磁気ギャップ部３１における貫通孔４１の配置は、コイル軸Ａｘの方向から見たときに周回部２５ａの幾何中心が貫通孔４１の中に存在するように定められる。例えば、図示の実施形態においては、第１磁気ギャップ部３１が長方形の形状を有する。長方形の幾何中心は長方形の対角線の交点であるから、貫通孔４１は、コイル軸Ａｘの方向から見たときに第１磁気ギャップ部３１の幾何中心である対角線の交点が貫通孔４１の内部に存在するように第１磁気ギャップ部３１に形成される。第１磁気ギャップ部３１が楕円形状を有する場合には、その幾何中心は、当該楕円の２つの焦点の中点である。第１磁気ギャップ部３１の幾何中心は、第１磁気ギャップ部３１の形状に応じて定められる。第１磁気ギャップ部３１の幾何中心は、第１磁気ギャップ部３１を通りコイル軸Ａｘに垂直な面でコイル部品１を切断した断面を撮像し、撮像した画像を画像解析することによって求めることができる。貫通孔４２の配置も貫通孔４１の配置と同様に定められる。すなわち、第２磁気ギャップ部３２における貫通孔４２の配置は、本発明の一又は複数の実施形態において、コイル軸Ａｘの方向から見たときに周回部２５ａの幾何中心が貫通孔４２の中に存在するように定められる。
【0057】
本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１の外周面３１ｄに囲まれた領域と貫通孔４１とは相似形であってもよい。本発明の一又は複数の実施形態において、第１磁気ギャップ部３１の外周面３１ｄに囲まれた領域の幾何中心は、貫通孔４１の幾何中心と一致またはほぼ一致していてもよい。第１磁気ギャップ部３１の外周面３１ｄに囲まれた領域の幾何中心と貫通孔４１の幾何中心との間の距離が、磁気ギャップ部３１のＬ軸方向における寸法の１０％以下である場合に、第１磁気ギャップ部３１の外周面３１ｄに囲まれた領域の幾何中心と貫通孔４１の幾何中心とはほぼ一致ということができる。上記の第１磁気ギャップ部３１の外周面３１ｄに囲まれた領域と貫通孔４１との関係は、第２磁気ギャップ部３２の外周面３２ｄに囲まれた領域と貫通孔４２との関係にも当てはまる。つまり、本発明の一又は複数の実施形態において、第２磁気ギャップ部３２の外周面３２ｄに囲まれた領域の幾何中心は、貫通孔４２の幾何中心と一致またはほぼ一致していてもよい。
【0058】
次に、コイル部品１の製造方法の一例を説明する。本発明の一又は複数の実施形態において、コイル部品１は磁性体シートを用いたシート製法により作製される。シート製法によりコイル部品１を作製する場合には、まず、上部カバー層１８となる上部積層体、中間積層体、及び下部カバー層１９となる下部積層体を形成する。上部積層体は磁性体層１８ａ～１８ｄとなる複数の磁性体シートを積層することによって形成され、下部積層体は磁性体層１９ａ～１９ｄとなる複数の磁性体シートを積層することによって形成され、中間積層体は磁性体層１１～１６となる複数の磁性体シートを積層することによって形成される。磁性体シートは、例えば金属磁性粒子を樹脂と混練して得られたスラリーを成型金型に入れて所定の成形圧力を加えることで作製される。金属磁性粒子と混練される樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性に優れた樹脂が用いられ得る。
【0059】
中間積層体は、導体パターンＣ１１～Ｃ１６に対応する未焼成導体パターンが形成された複数の磁性体シートを積層することによって形成される。中間積層体用の磁性体シートの各々には積層方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔が形成された磁性体シートにスクリーン印刷等により導体ペーストを塗布することにより、焼成後に導体パターンＣ１１～Ｃ１６となる未焼成導体パターンが形成される。このとき、導体ペーストが磁性体シートの貫通孔内に埋め込まれ、ビアＶ１～Ｖ５となる未焼成ビアが形成される。
【0060】
導体パターンＣ１１となる未焼成導体パターンが形成される磁性体シートには、第１磁気ギャップ部３１となる未焼成磁気ギャップ層が設けられ、導体パターンＣ１６となる未焼成導体パターンが形成される磁性体シートには、第２磁気ギャップ部３２となる未焼成磁気ギャップ層が設けられる。これらの未焼成磁気ギャップ層は、低透磁率材料をバインダ樹脂及び溶剤と混練して得られる樹脂ペーストをスクリーン印刷等により磁性体シートに塗布することによって当該磁性体シート上に形成される。未焼成ギャップ層は、導体パターンＣ１１、Ｃ１６となる未焼成導体パターンより先に磁性体シートに形成されてもよいし、未焼成導体パターンより後に磁性体シートに形成されてもよい。未焼成磁気ギャップ層の形成方法は、スクリーン印刷には限られない。例えば、低透磁率材料からシート状のシート部材（低透磁率シート）を予め成型しておき、この低透磁率シートを磁性体シートの所定の位置に載置してもよい。この低透磁率シートは、低透磁率材料をバインダ樹脂及び溶剤と混練して得られる樹脂ペーストを用いてドクターブレード法等の公知の手法によって作製され得る。この低透磁率シートが、加熱後に第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２となる。低透磁率材料としては、既述のとおり、ガラス、セラミックス、非磁性フェライト、及びこれらの混合物、又は前記の材料と磁性材料との混合物を用いることができる。以上のようにして、未焼成導体パターン、未焼成ビア、及び未焼成磁気ギャップ層が形成された磁性体シートを積層することで中間積層体が得られる。
【0061】
次に、上記のように作製された中間積層体を上下から上部積層体及び下部積層体で挟み込み、この上部積層体及び下部積層体を中間積層体に熱圧着して本体積層体を得る。次に、ダイシング機やレーザ加工機などの切断機を用いて当該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。
【0062】
次に、このチップ積層体を脱脂し、脱脂されたチップ積層体を加熱処理する。チップ積層体への加熱処理は、例えば４００℃～９００℃で２０分間～１２０分間行われる。
【0063】
次に、加熱処理されたチップ積層体の表面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。以上の工程により、コイル部品１が得られる。
【0064】
コイル部品１は、シート製法以外の当業者に知られている方法、例えばスラリービルド法や薄膜プロセス法により作製されてもよい。
【0065】
図示されている積層インダクタは本発明が適用可能なコイル部品の例であり、本発明は積層インダクタ以外の様々な種類のコイル部品に適用され得る。例えば、本発明は、平面コイルにも適用され得る。
【0066】
本発明によるコイル部品は、積層プロセスではなく圧縮成形プロセスにより作製されてもよい。コイル部品１を圧縮成形プロセスにより製造する場合には、まず金属磁性粒子とバインダ樹脂とを混練してスラリーを作成する。また、低透磁率材料からシート状の低透磁率シートを作成する。低透磁率シートは、積層インダクタの製造方法において説明したのと同様に、低透磁率材料をバインダ樹脂及び溶剤と混練して得られる樹脂ペーストを用いてドクターブレード法等の公知の手法によって作製され得る。次に、コイル導体が設置された成形金型内にコイル導体の下端付近まで当該スラリーを入れ、この型内のスラリーの上面に第２磁気ギャップ部３２となる低透磁率シートを載置する。低透磁率シートは、コイル導体の周回部の中に配置する。次に、形金型内へのスラリーの注入を再開する。スラリーは、コイル導体の上端付近まで注入される。次に、この型内のスラリーの上面のコイル導体の周回部の内部に相当する位置に第１磁気ギャップ部３１となる低透磁率シートを載置する。次に、スラリーをさらに型内に注入する。次に、成型金型に成形圧力を加えることで内部にコイル導体を含む成形体が得られる。次に、加熱処理を行うことで磁性体部１０が得られる。次に、磁性体部１０に導体ペーストを塗布することにより、磁性体部１０の表面に外部電極２１及び外部電極２２が形成される。以上のようにして、圧縮成形プロセスによりコイル部品１が作製される。
【0067】
続いて、コイル部品１のインダクタ特性について説明する。インダクタ特性のシミュレーションのために、１０個の評価用モデル（評価用モデル＃１～評価用モデル＃１０）を構成した。評価用モデル＃１～評価用モデル＃１０の各々は、コイル部品１をモデル化したものである。各評価用モデルは、コイル部品１をモデル化するために、以下のように構成された。すなわち、評価用モデル＃２～評価用モデル＃１０は、磁性体部１０に相当する磁性材料から成る磁性体部、コイル導体２５に相当するコイル導体、第１磁気ギャップ部３１に相当する第１磁気ギャップ層、及び第２磁気ギャップ部３２に相当する第２磁気ギャップ層を有する。磁性体部の比透磁率を４０とし、第１磁気ギャップ部及び第２磁気ギャップ部の比透磁率を１とした。評価用モデル＃１には、比較のために、第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層を設けなかった。各評価用モデルにおいて、磁性体部の長さ寸法（Ｘ方向の寸法）を１．５ｍｍ、幅寸法（Ｙ方向の寸法）を１．３５ｍｍ、高さ寸法（Ｚ方向の寸法）を０．５ｍｍとした。各評価用モデルにおいて、コイル導体２５に相当するコイル導体は、コイル軸Ａｘに相当するコイル軸の周りに３．５ターンだけ巻回されており、コイル軸の方向から見たときに楕円形状の外周面及び内周面を有する周回部を備える。各評価用モデルにおいて、周回部２５ａの内側の領域の面積を０．７４ｍｍ2とした。評価用モデル＃２～評価用モデル＃１０において、第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ部３２の厚さを５．７５μｍとし、第１磁気ギャップ層の上面がコイル軸方向においてコイル導体の周回部の上面と面一となり、第２磁気ギャップ層の下面がコイル軸方向においてコイル導体の周回部の下面と面一となるように第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層を配置した。評価用モデル＃２～評価用モデル＃１０においては、第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層をコイル導体の周回部の内側に配置した。第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層は、コイル導体の周回部の内周面に沿った楕円形状の外周面を有している。評価用モデル＃２～評価用モデル＃９においては、第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層の幾何中心付近に、貫通孔４１及び貫通孔４２にそれぞれ相当する楕円形の貫通孔を設けた。この貫通孔は、この貫通孔の楕円形状を規定する２つの焦点の中点がコイル導体の周回部の幾何中心とほぼ一致するように設けた。評価用モデル＃１０においては、比較のために第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層に貫通孔を設けなかった。第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層に設けられた貫通孔の大きさは、評価用モデルごとに異なっている。各評価用モデルにおける貫通孔の短軸寸法、長軸寸法、及び貫通孔の面積は、表１に示すとおりである。表１には、コイル導体の周回部の内側の面積であるコア面積に対する貫通孔の面積の比及びコア面積に対する第１磁気ギャップ層の面積の比も示されている。第２磁気ギャップ層の面積は、第１磁気ギャップ層の面積と等しくしたため、記載を省略する。
【表1】
【0068】
以上のように構成した評価用モデル＃１～評価用モデル＃１０のそれぞれについて、インダクタンスＬ、直流重畳特性Ｉｄｃ、及びエネルギー特性ＬＩ2／２をシミュレーションにより算出した。直流重畳特性Ｉｄｃは、インダクタンスが初期値より一定割合（例えば、３０％）低下するときの直流電流値を表す。コイル部品のインダクタンスの初期値は、コイル導体に直流電流が流れていないときの当該コイル部品のインダクタンスである。直流重畳特性は、直流重畳定格電流又は直流重畳許容電流と呼ばれることもある。エネルギー特性ＬＩ2／２は、コイル部品に蓄えられるエネルギーを表す。このシミュレーション結果を表２及び図５から図７に示す。表２には、各評価用モデルについて算出されたインダクタンスＬ、直流重畳特性Ｉｄｃ、エネルギー特性ＬＩ2／２に加え、評価用モデル＃１を基準としたインダクタンスＬ、直流重畳特性Ｉｄｃ、及びエネルギー特性ＬＩ2／２の変化率を示す。図５から図７のそれぞれは、評価用モデル＃１を基準とした各評価用モデルのインダクタンスＬ、直流重畳特性Ｉｄｃ、及びエネルギー特性ＬＩ2／２の変化率のシミュレーション結果を示すグラフである。各グラフの横軸は、コア面積に対するギャップ層の面積の比を示す。図５の縦軸は、評価用モデル＃１を基準とした各評価用モデルのインダクタンスＬの変化率を示し、図６の縦軸は、評価用モデル＃１を基準とした各評価用モデルの直流重畳特性Ｉｄｃの変化率を示し、図７の縦軸は、評価用モデル＃１を基準とした各評価用モデルのエネルギー特性ＬＩ2／２の変化率を示す。
【表2】
【0069】
図５のグラフから、コア面積に対する第１磁気ギャップ層の面積の比が大きくなるほど、インダクタンスＬが減少することが確認された。
【0070】
図６のグラフから、貫通孔を有する磁気ギャップ層を有する評価用モデル＃２～＃９における直流重畳特性Ｉｄｃは、第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層を有しない評価用モデル＃１の直流重畳特性Ｉｄｃよりも優れていることが確認された。評価用モデル＃２～＃９における直流重畳特性Ｉｄｃが評価用モデル＃１の直流重畳特性Ｉｄｃよりも優れているのは、評価用モデル＃２から評価用モデル＃９が備える第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層によって磁気飽和が抑制されたためと考えられる。また、図５を参照して説明したとおり、評価用モデル＃２～＃９のインダクタンスは、評価用モデル＃１０のインダクタンスよりも優れている。このように、貫通孔を有する磁気ギャップ層を有する評価用モデル＃２～＃９は、磁気ギャップ層を有しない評価用モデル＃１よりも優れた直流重畳特性Ｉｄｃを有しており、この優れた直流重畳特性Ｉｄｃを、コイル導体の周回部の内側の全領域が磁気ギャップ層で覆われている従来のコイル部品よりもインダクタンスの劣化を抑制して実現している。この評価結果から、コア面積に対する磁気ギャップ層の面積の比が０．１から０．９５の範囲にある場合には、コイル部品のインダクタンスの劣化を抑制しつつ、磁気ギャップ層を備えていない従来のコイル部品よりも直流重畳特性を改善できることが確認された。
【0071】
評価用モデル＃１０は、貫通孔がない第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層を有しているため、優れた直流重畳特性Ｉｄｃを有しているが、評価用モデル＃６～＃９の直流重畳特性Ｉｄｃは、評価用モデル＃１０の直流重畳特性Ｉｄｃよりもさらに優れていることが確認された。評価用モデル＃１０の第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層には貫通孔がないため、周回部の内側の領域における比透磁率が当該周回部からの距離にかかわらず一様である。このため、評価用モデル＃１０においては、コイル導体の周回部の幾何中心近辺を通過する磁束が少ない。これに対し、評価用モデル＃６～＃９においては第１磁気ギャップ層及び第２磁気ギャップ層の幾何中心付近に貫通孔が設けられているため、磁束がコイル導体の周回部の幾何中心近辺を通過しやすくなっている。このように、評価用モデル＃６～＃９においては磁束がコイル導体の周回部の幾何中心近辺を通過しやすいので、コア領域における磁束密度の分布がより均一になり、このためコア領域でさらに磁気飽和が起こりにくくなっている。このため、評価用モデル＃６～＃９においては評価用モデル＃１０よりも優れた直流重畳特性Ｉｄｃが得られると考えられる。この評価結果から、コア面積に対する磁気ギャップ層の面積の比が０．８から０．９５の範囲にある場合には、コイル導体の周回部の内側の全領域を覆う磁気ギャップ層を有する従来のコイル部品よりもインダクタンスの劣化を抑制しつつ直流重畳特性を改善できることが確認された。
【0072】
磁気ギャップ層に設けられた貫通孔が磁性体部のコア領域における磁束密度の分布に与える影響をシミュレーションにより算出した結果を図８に示す。図８は、評価用モデル＃１、評価用モデル＃８、及び評価用モデル＃１０のそれぞれについて、コア領域における磁束密度の分布をシミュレーションにより算出したグラフである。図８のグラフがシャープであるほど、磁束密度の分布が均一であることになる。図示されているように、評価用モデル＃８の磁束密度の分布は、評価用モデル＃１及び評価用モデル＃１０のいずれよりもシャープになっているので、評価用モデル＃８がコア領域において最も均一な磁束密度を有することが分かる。このように、貫通孔を有する磁気ギャップ層を有するコイル部品においては、磁気ギャップ層を有していないコイル部品（例えば、評価用モデル＃１）や貫通孔を有していない磁気ギャップ層を有するコイル部品（例えば、評価用モデル＃１０）よりもコア領域における磁束密度の分布がより均一であることが分かる。
【0073】
図７のグラフから、評価用モデル＃２～＃９におけるエネルギー特性は、評価用モデル＃１のエネルギー特性よりも優れていることが確認された。これは、図５のグラフに示されているように評価用モデル＃２～＃９においては評価用モデル＃１よりもインダクタンスが低下しているが、図６のグラフに示されているように評価用モデル＃２～＃９においては評価用モデル＃１よりも優れた直流重畳特性Ｉｄｃを有しており、直流重畳特性Ｉｄｃの相違の方がインダクタンスＬの相違よりもエネルギー特性に与える影響が大きいためと考えられる。また、評価用モデル＃４～＃９におけるエネルギー特性は、評価用モデル＃１０のエネルギー特性よりも優れていることが確認された。より具体的には、エネルギー特性のピークが、評価用モデル＃７近辺（コア面積に対するギャップ部の面積の比が０．８５付近）にあることが確認された。これは、コア面積に対するギャップ部の面積の比が概ね０．８５となるまでは、図５に示されているようにインダクタンスが緩やかに減少するのに対して図６に示されているように直流重畳特性Ｉｄｃが大きく改善する一方、コア面積に対するギャップ部の面積の比が概ね０．８５を超えて１．０となるまでは、図５に示されているようにインダクタンスが大きく減少するのに対して図６に示されているように直流重畳特性Ｉｄｃがほとんど改善しないか又は劣化しているためと考えられる。この評価結果から、コア面積に対する磁気ギャップ層の面積の比が０．５５から０．９５の範囲にある場合には、コイル導体の周回部の内側の全領域を覆う磁気ギャップ層を有する従来のコイル部品よりもインダクタンスの劣化を抑制しつつエネルギー特性を改善できることが確認された。
【0074】
続いて、上記の実施形態による作用効果について説明する。本発明の一又は複数の実施形態によるコイル部品１によれば、低透磁率材料からなる第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２が貫通孔４１、４２をそれぞれ有しているため、かかる低透磁率材料から成る磁気ギャップを備えない従来のコイル部品と比べて直流重畳特性を改善することができる。また、上記のコイル部品１においては、第１磁気ギャップ部３１及び第２磁気ギャップ部３２が貫通孔４１、４２を有しており、磁束が貫通孔４１、４２を通過することができるため、コイル部品１は、磁気ギャップ層がコイル導体の周回部の内周面の全領域を覆う従来のコイル部品よりもインダクタンスの劣化を抑制することができる。このように、本発明の一又は複数の実施形態によるコイル部品１によれば、インダクタンスの劣化を抑制しつつ直流重畳特性を改善することができる。
【0075】
本発明の一又は複数の実施形態によるコイル部品１によれば、周回部２５ａの幾何中心が貫通孔４１、４２の内側に配置されているので、磁束が周回部２５ａの幾何中心近辺を通過しやすくなる。これにより、コイル部品１では、コア領域１０Ａにおける磁束密度の分布をより均一にすることができるので、貫通孔を有しない磁気ギャップ層を備える従来のコイル部品と比べて直流重畳特性を改善することができる。
【0076】
磁気ギャップ層を有する従来のコイル部品においては、磁性体部と磁気ギャップ部とは互いに異なる材料で形成されていることから、磁性体部と磁気ギャップ層との熱膨張率の違いにより、製造工程における加熱時や使用時に高温になった場合に磁気ギャップ層が磁性体部から剥離しやすくなる。このため、従来のコイル部品においては、磁気ギャップ層が磁性体部から剥離して磁気ギャップ装置と磁性体部との間にマイクロクラックが発生しやすい。マイクロクラックは、コイル部品のインダクタンス及び機械的強度の低下要因となる。これに対して、本発明の一又は複数の実施形態によれば、第１磁気ギャップ部３１の貫通孔４１が磁性体部１０の一部である接続部によって閉塞されているため、第１磁気ギャップ部３１の下方にあるコア領域１０Ａと第１磁気ギャップ部３１の上方にある上部カバー層１８とが貫通孔４１を閉塞している接続部によって接続されている。このため、第１磁気ギャップ部３１が磁性体部１０から剥離しにくい。同様に、第２磁気ギャップ部３２の貫通孔４２が磁性体部１０の接続部によって閉塞されているため、第２磁気ギャップ部３２も磁性体部１０から剥離しにくい。これにより、磁性体部１０と第１磁気ギャップ部３１との間及び磁性体部１０と第２磁気ギャップ部３２との間におけるマイクロクラックの発生が抑制されるので、磁気ギャップ部に起因するコイル部品のインダクタンスの劣化及び機械的強度の劣化を抑制又は防止することができる。
【0077】
本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、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、説明した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。
【符号の説明】
【0078】
１ コイル部品
１０ 磁性体部
２１、２２ 外部電極
２５ コイル導体
２５ａ 周回部
３１ 第１磁気ギャップ層
３２ 第２磁気ギャップ層
４１、４２ 貫通孔
Ａｘ コイル軸
１０ 磁性体部
２１、２２ 外部電極
２５ コイル導体
２５ａ 周回部
３１ 第１磁気ギャップ層
３２ 第２磁気ギャップ層
４１、４２ 貫通孔
Ａｘ コイル軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
