(実施の形態1)
 以下、本発明の実施の形態1を用いて、本発 明のインダクタンス部品について図面を参照 しながら説明する。

 図1は本発明の実施の形態1におけるイン� �クタンス部品の斜視図である。図2は図1の2-2 線断面図である。図3は図1の3-3線断面図であ� ��。図4は図3のD部拡大模式図である。

 図1~図4において、コイル導体11は銅板な� �の金属導体からなるコイル導体であり、金� �平板を直線状に打ち抜き加工して一層で形� �するとともにその表面に絶縁被膜を非形成� �したものである。このコイル導体11の材質は 良好な導電性を有するものであれば適宜選択 して用いればよく、例えばビッカース硬度が 50~150(HV)程度の銅板から形成したものである� �

 磁性体部12は、金属磁性体粉末13と結合材 14を混合したものを加圧成形したものである� ��また、端子部16は、磁性体部12によりコイル 導体11を内包するとともに磁性体部12の両側� �部からコイル導体11の両端部を導出させて形 成されている。金属磁性体粉末13の材質は、� ��イル導体11より硬度の硬い材質が好ましく� �例えば、ビッカース硬度が400~500(HV)のFeSiAl粉 末を用いたものである。

 磁性体部12を構成する金属磁性体粉末13は 、飽和磁束密度、比透磁率がともに高い材質 が望ましい。例えば、Fe、FeSi系、FeNi系、FeCo� ��、FeMo系等の金属磁性体でも良く、粒径が1~1 00μm以下、好ましくは平均粒径が20μm以下の� �砕粉あるいは噴霧粉に形成したものが望ま� �い。また、金属磁性体粉末13は、表面を酸化 膜(図示していない)で被覆したものが好まし� ��。この酸化膜は放置状態でもある程度は生� ��ている。しかし、放置状態で生じた酸化膜� ��通常5nm以下と薄すぎるために、適宜熱処理� ��どを施して厚みが10~500nm酸化被膜を形成し� �いることが好ましい。

 結合材14は、有機系ではアクリル樹脂、� �ポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール� �脂、塩化ビニール樹脂等、無機系では水ガ� �ス等で構成される。なお、図4において結合� ��14はハッチングを施していない部分で示し� �いる。

 磁性体部12の金属磁性体粉末13の粒子間に は電気絶縁材料15を介在させておくことが望� ��しい。この電気絶縁材料15としては金属磁� �体粉末13の平均粒子径の10分の1以下の平均粒 子径を有し、かつ、その形状が板状または針 状の固体粉末が望ましい。例えば、タルク、 窒化硼素、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アル ミニウム、酸化鉄、硝酸バリウム等から適宜 選択して用いればよい。金属磁性体粉末13と� ��合材14を混合するときに電気絶縁材料15を同 時に混合することにより金属磁性体粉末13の� ��子間に電気絶縁材料15が介在するようにな� �。

 磁性体部12は、金属磁性体粉末13を塑性変 形させるとともに金属磁性体粉末13がコイル� ��体11の表面にくい込むまでの高い加圧力で� �圧することにより成形される。磁性体部12の 金属磁性体粉末13の充填率は、80体積%以上、1 00体積%未満である。この場合、加圧力は490MPa (5t/平方センチメートル)以上にすることがよ� ��、加圧力を高くするほど充填率を高くする� ��とができる。加圧成形機や成形金型の性能� ��もよるが好適には960MPa(10t/平方センチメー� �ル)の加圧力で加圧成形することがよい。こ� ��ように高い加圧力で磁性体部12を形成する� �とにより、FeSiAlからなる金属磁性体粉末13が 塑性変形する。すると、金属磁性体粉末13よ� ��柔らかい銅からなるコイル導体11の表面に� �深さ10μm程度の凹凸17が形成される。このよ� ��な凹凸17が形成されるように、金属磁性体� �末の充填率を85体積%としている。

 また、上記で説明したように、金属磁性� ��粉末13がコイル導体11の表面にくい込むまで 加圧して成形したことにより、コイル導体近 傍18の磁性体部12の密度は、磁性体部12の平均 密度より高くなる。ここで、磁性体部12のコ� ��ル導体近傍18とは、図4において、磁性体部1 2内のコイル導体11に隣接している部分を示す 。さらに、磁性体部12は、金属磁性体粉末13� �加圧成形したときに生じる金属磁性体粉末13 の内部歪みを除去する歪みとり焼鈍が施され ている。

 端子部16は磁性体部12から導出したコイル 導体11の両端部であり、その外周側に半田め� ��きが施され、磁性体部12の側面から底面に� �って折り曲げて構成されている。

 次に、以上のように構成された本発明の� ��施の形態1におけるインダクタンス部品の製 造方法について、説明する。

 図5A~図5Cは本発明の実施の形態1における� ��ンダクタンス部品の製造ステップを示す製� ��ステップ図である。図5A~図5Cにおいて、本� �明の実施の形態1におけるインダクタンス部� ��の製造方法は、銅板などの金属導体からな� ��コイル導体11を形成するコイル導体形成ス� �ップ(図5A)と、鉄系の金属磁性体粉末13と結� �材14および電気絶縁材料15を混合したものを� ��圧成形することによりコイル導体を内包し� ��磁性体部12を形成する磁性体部形成ステッ� �(図5B)と、加圧成形された被成形体を熱処理� ��る熱処理ステップ(図示せず)と、コイル導� �11から導出される端子部16を形成する端子部� ��成ステップ(図5C)と、を有する。

 コイル導体形成ステップは、プレス加工� ��どにより銅板などの金属平板を直線状に打� ��抜き加工して、一層のコイル導体11を形成� �るとともにその表面に絶縁被膜を非形成に� �るステップである。

 磁性体部形成ステップは、成形金型19に� �イル導体11とこのコイル導体11を挟み込むよ� ��に金属磁性体粉末13と結合材14および電気絶 縁材料15を混合したものとを入れ、上下のパ� ��チ20を用いて図5Bの矢印の方向に加圧成形し て磁性体部12を形成するステップである。こ� ��磁性体部形成ステップにおいて、金属磁性� ��粉末13を塑性変形させるとともに金属磁性� �粉末13がコイル導体11の表面にくい込むまで� ��高い加圧力で加圧成形され、磁性体部12の� �属磁性体粉末13の充填率を80体積%以上、100体 積%未満にしている。この場合、加圧力は490MP a(5t/平方センチメートル)以上にすることがよ く、加圧力を高くするほど充填率を高くする ことができる。加圧成形機や成形金型の性能 にもよるが好適には960MPa(10t/平方センチメー� ��ル)の加圧力で加圧成形することがよい。こ の結果、金属磁性体粉末13を塑性変形させる� ��ともに、金属磁性体粉末13がコイル導体11の 表面に10μm程度の深さまでくい込み、磁性体� ��12の金属磁性体粉末13の充填率が85体積%にな る。そして、上記で説明したように、金属磁 性体粉末13がコイル導体11の表面にくい込む� �で加圧成形されたことにより、コイル導体� �傍18の磁性体部12の密度が磁性体部12の平均� �度より高くなっている。

 次に、熱処理ステップは、前のステップ� ��ある磁性体部形成ステップで加圧成形され� ��被成形体を、不活性ガス雰囲気の例えば窒� ��雰囲気で800℃、30分以上保持するステップ� �ある。この場合、熱処理する温度は600℃以� �で、かつ、コイル導体11と金属磁性体粉末13� ��が熱拡散する温度よりも低い温度に設定さ� ��ている。また、この熱処理ステップの後に� ��磁性体部12の機械的強度を補強するために� �ポキシ樹脂などによる含浸を施す含浸ステ� �プ(図示していない)を追加してもよい。

 そして、最後の端子部形成ステップは、� ��性体部12から導出したコイル導体11の両端部 に適宜半田めっきを施し、磁性体部12の側面� ��ら底面に沿って折り曲げて端子部16を形成� �るステップである。

 以上のように構成され、かつ製造された� ��発明の実施の形態1におけるインダクタンス 部品は、コイル導体11を一層で形成するとと� ��にその表面に絶縁被膜を非形成にしている� ��よって、従来のインダクタンス部品におい� ��、絶縁被膜6が破れるほどの高い加圧力で加 圧成形してコイル部3の複数のリング部2をシ� ��ートさせるようなことはない。従って、磁� ��体部12を形成するときに金属磁性体粉末13が コイル導体11の表面にくい込むまで高い加圧� ��で加圧成形して金属磁性体粉末13の充填率� �80体積%以上にして構成することができ、磁� �体部12の比透磁率を高くすることができる。

 また、通常、直線状のコイル導体11は磁� �体部12から抜けたり動いたりしやすくなる。 しかし、コイル導体11の表面に金属磁性体粉� ��13がくい込んでいるために、磁性体部12とコ イル導体11の剥離強度が向上して、コイル導� ��11が磁性体部12の中で動いたり抜け落ちたり することがない。従って、コイル導体11が動� ��ことによる磁性体部12への機械的応力がな� �なり、磁性体部12にクラックが発生すること が抑制される。

 さらに、コイル導体11に高周波電流を通� �したときは表皮効果によりコイル導体11の表 皮にしか高周波電流が流れない。しかし、金 属磁性体粉末13がコイル導体11の表面にくい� �んでいるのでコイル導体11の表面に凹凸17が� ��きて高周波電流の流れる面積が広くなり、� ��イル導体11による損失を低減することがで� �る。

 また、コイル導体11の材質を金属磁性体� �末13の鉄系合金よりも柔らかい銅であるので 、磁性体部12が形成されるときにコイル導体1 1の表面に金属磁性体粉末13をより深くくい込 ませることができ、金属磁性体粉末13の充填� ��をより高くすることができる。さらに、コ� ��ル導体11と金属磁性体粉末13との剥離強度が より向上して磁性体部12の機械的強度をより� ��上させることができる。

 また、コイル導体近傍18の磁性体部12の密 度が磁性体部12の平均密度より高いので、コ� ��ル導体近傍18の磁性体部12の飽和磁束密度を 高くすることができる。磁性体部12のコイル� ��体11に隣接する部分は磁束が集中しやすい� �で、効率よくインダクタンス値を高くする� �とができる。

 さらに、金属磁性体粉末13の粒子間に電� �絶縁材料15が介在するので、金属磁性体粉末 13の粒子間の接触が抑制される。よって、高� ��波電流による金属磁性体粉末内に発生する� ��電流が粒子間を流れて渦電流損が大きくな� ��ことが抑制される。

 また、磁性体部12を金属磁性体粉末13の内 部歪みを除去する歪みとり焼鈍したために、 磁性体部12を加圧成形して形成したときに生� ��る金属磁性体粉末13の内部歪みが除去され� �磁性体部12の磁気特性が向上する。その結果 として、よりインダクタンス部品を小型化で きる。

 また、コイル導体形成ステップを、コイ� ��導体11を一層で形成するとともにその表面� �絶縁被膜を非形成にするステップとしてい� �。よって、従来のインダクタンス部品にお� �て、絶縁被膜6が破れるほどの高い加圧力で� ��圧成形してコイル部3の複数のリング部2を� �ョートさせるようなことはない。従って、� �性体部12を形成するときに金属磁性体粉末13� ��コイル導体11の表面にくい込むまでの高い� �圧力で加圧成形して金属磁性体粉末13の充填 率を80体積%以上に構成することができ、磁性 体部12の比透磁率を高くすることができる。� ��た、コイル導体11の表面に金属磁性体粉末13 がくい込んでいるので、磁性体部12とコイル� ��体11の剥離強度を向上することができ、コ� �ル導体11が磁性体部12の中で動いたり抜け落� ��たりすることがない。よって、コイル導体1 1が動くことによる磁性体部12への機械的応力 がなくなり、磁性体部12にクラックが発生す� ��ことが抑制される。

 コイル導体11に高周波電流を通電したと� �は、表皮効果によりコイル導体11の表皮にし か高周波電流が流れない。しかし、金属磁性 体粉末13がコイル導体11の表面にくい込んで� �るので、コイル導体11の表面に凹凸17ができ� ��高周波電流の流れる面積が広くなり、コイ� ��導体11による損失を低減することができる� �その結果、インダクタンス部品の小型化が� �能となる。

 さらに、磁性体部形成ステップは、コイ� ��導体11近傍の磁性体部12の密度を磁性体部12� ��平均密度より高くして加圧成形するステッ� ��としているので、コイル導体近傍18の磁性� �部の飽和磁束密度を高くすることができる� �磁性体部12のコイル導体11に隣接する部分は� ��束が集中しやすいので、効率よくインダク� ��ンス値を高くすることができる。

 また、熱処理ステップは、600℃以上で、� ��つ、コイル導体11と金属磁性体粉末13とが熱 拡散する温度よりも低い温度で熱処理するス テップであるので、例えば、コイル導体11の� ��質を銅、金属磁性体粉末13の材質を鉄系合� �とした場合、熱処理する温度を900℃程度の� �温で熱処理を行うことができる。すなわち� �600℃以上の温度で熱処理を行えば、金属磁� �体粉末13を加圧成形したときの塑性変形によ る金属磁性体粉末13の内部歪みを除去するこ� ��ができる。従って、コイル導体11と金属磁� �体粉末13を熱拡散させることなく、金属磁性 体粉末13の歪みとり焼鈍を行うことができ、� ��性体部12の比透磁率をさらに高くすること� �できる。従来のインダクタンス部品のよう� �複数のリング部2の表面に形成した絶縁被膜6 構成では、熱処理の温度によって絶縁被膜が 熱分解して複数のリング部2がショートする� �とになる。しかし、本発明のようにコイル� �体11を一層で形成するとともにその表面に絶 縁被膜を非形成したために、金属磁性体粉末 13の内部歪みを除去する600℃以上の歪みとり� ��鈍が可能となる。

 さらに、600℃以上の温度で熱処理するの� ��、結合材に有機珪素化合物を混合しておけ� ��、有機珪素化合物と金属磁性体粉末13に含� �れる酸素とが熱処理の温度によって反応し� �その一部がシリカに変化して金属磁性体粉� �13の粒子間の絶縁性を向上させる。なお、上 記説明した金属磁性体粉末13に含まれる酸素� ��、金属磁性体粉末13の原料に由来したり、� �の粉末製造ステップで混入したりすること� �より含まれている。

 以上の結果から、周波数帯域を10MHzまで� �周波化したときに、インダクタンス部品の� �形寸法を、幅寸法2mm×奥行き寸法2mm×高さ寸� ��1mm程度にまで小型化することが可能となる� ��

 なお、本実施の形態1では、熱処理ステッ プを金属磁性体粉末13の内部歪みを除去する� ��みとり焼鈍するステップで説明した。しか� ��、加圧成形による内部歪みが生じている金� ��磁性体粉末13で所定のインダクタンス値が� �られれば、歪みとり焼鈍に替えて100℃~300℃� ��熱処理を行い、結合材を熱硬化させる熱硬� ��ステップとしてもよい。この場合、歪みと� ��焼鈍による効果以外の本実施の形態1の効果 を同様に得ることができる。

 (実施の形態2)
 次に、本発明の実施の形態2を用いて、本発 明のインダクタンス部品について図面を参照 しながら説明する。なお、実施の形態1と同� �構成は同一の符号を付し詳細な説明は省略� �る。

 図6は本発明の実施の形態2におけるイン� �クタンス部品の斜視図である。図7は図6の7-7 線断面図である。図6、図7において、本発明� ��実施の形態2におけるインダクタンス部品は 、磁性体部12のコイル導体11から上面側の上� �部21および下面側の下面部22の密度が、コイ� ��導体11から側面側の中間部23の密度より高く なっている。さらに、磁性体部12の中間部の� ��み寸法26を、磁性体部12の上面部の厚み寸法 24および下面部の厚み寸法25より大きくして� �る。

 ここで、図7に示す長方体形状である磁性 体部12の断面図の上側の横線を含む面が磁性� ��部12の上面であり、同様に下側の横線を含� �面が磁性体部12の下面である。また、上面部 の厚み寸法24とは、図7に示すようにコイル導 体11の上面から磁性体部12の上面までの厚み� �法である。同様に、下面部の厚み寸法25とは 、コイル導体11の下面から磁性体部12の下面� �での厚み寸法である。そして、中間部の厚� �寸法26とは、コイル導体11の側面から磁性体� ��12の側面までの厚み寸法である。

 次に、以上のように構成された本発明の� ��施の形態2におけるインダクタンス部品の製 造方法について、説明する。

 図8A、図8Bは本発明の実施の形態2におけ� �インダクタンス部品の磁性体形成ステップ� �示す図である。図8A、8Bにおいて、実施の形� ��2のインダクタンス部品の製造方法と実施の 形態1のインダクタンス部品の製造方法とは� �性体部形成ステップが異なる。図8Aに示すよ うに、予め、金属磁性体粉末13と結合材14を� �合したものを98MPa(1t/平方センチメートル)程� ��の加圧力で予備加圧成形して高密度層部33� �形成する。そして、この高密度層部33に積層 させて46MPa(0.5t/平方センチメートル)程度の加 圧力で低密度層部34を予備加圧成形した予備� ��圧圧粉体35を2個準備しておく。

 次に、図8Bに示すように、コイル導体11を 予備加圧圧粉体35の低密度層部34側で上下か� �挟み込むようにして成形金型19に入れる。そ して、磁性体部12の上面部の厚み寸法24と下� �部の厚み寸法25とが、中間部の厚み寸法26よ� ��小さくなるまで、490MPa(5t/平方センチメート ル)、好適には980MPa(10t/平方センチメートル)� �加圧力で本加圧成形する。このようにする� �とにより、磁性体部12のコイル導体11から上� ��側の上面部21および下面側の下面部22の充填 率を、コイル導体11から側面側の中間部23の� �填率より大きくすることができる。

 上記のように構成された本発明の実施の� ��態2のインダクタンス部品は、磁性体部12の� ��イル導体11から上面側の上面部21および下面 側の下面部22の密度を、コイル導体11から側� �側の中間部23の密度より高くしている。よっ て、上面部21および下面部22の飽和磁束密度� �高くなり、上面部21および下面部22で磁気飽� ��が発生しにくい。これにより、上面部の厚� ��寸法24および下面部の厚み寸法25の厚み寸法 を小さくして全体としてインダクタンス部品 の小型化が可能となる。

 また、磁性体部12の中間部の厚み寸法26が 、磁性体部12の上面部の厚み寸法24および下� �部の厚み寸法25より大きいので、磁性体部12� ��上面部21および下面部22の密度を高くして全 体としてインダクタンス部品の低背化を図っ ても、中間部23において飽和磁束密度が高く� ��り、磁気飽和が発生することが抑制される� ��この場合、中間部の厚み寸法26と上面部の� �み寸法24および下面部の厚み寸法25とが同じ� ��法の場合に比べて、コイル導体11の体積に� �する磁性体部12の体積が大きくなって磁性体 部12の機械的強度が強くなる。従って、コイ� ��導体11から導出した端子部16にかかる外部応 力などによって磁性体部12にクラックが入る� ��とが抑制される。また、磁性体部12の上面� �21と下面部22の密度が高いので、磁性体部12� �上面部21と下面部22の強度がより向上するこ� ��との相乗効果により、インダクタンス部品� ��低背化を図っても、磁性体部12にクラック� �発生することをさらに抑制することができ� �。

 (実施の形態3)
 次に、本発明の実施の形態3を用いて、本発 明のインダクタンス部品について図面を参照 しながら説明する。実施の形態1と同じ構成� �同一の符号を付し詳細な説明は省略する。

 図9は本発明の実施の形態3におけるイン� �クタンス部品の斜視図である。図10は図9の10 -10線断面図である。図9、図10において、コイ ル導体11の端子部16と連接した両端部に、上� �方向に折曲した上面方向折曲部27と側面方向 に折曲した側面方向折曲部28とを有した偏倚� ��29が形成される。そして、コイル導体11の中 央部が、磁性体部12の上面と下面間のほぼ中� ��に配置されるとともに、端子部16が磁性体� �12側面の上面側に偏倚して導出している。

 コイル導体11の形状についてさらに詳し� �説明する。上面方向折曲部27の折り曲げ角度 30は90度以上180度未満である。また、上面方� �折曲部27と側面方向折曲部28との間に位置す� ��コイル導体11が発生する磁束と、磁性体部12 のほぼ中央に位置するコイル導体11が発生す� ��磁束とが重なり合って磁束密度が高くなら� ��いように、折り曲げ角度30を大きくするこ� �が好ましい。なお、側面方向折曲部28は磁性 体部12の側面に向かって水平になるように折� ��曲げて形成される。

 ここで、図10に示す長方体形状である磁� �体部12の断面図の上側の横線を含む面が磁性 体部12の上面であり、同様に下側の横線を含� ��面が磁性体部12の下面である。また、コイ� �導体11の中央部を磁性体部12の上面と下面間� ��ほぼ中央に配置している。ほぼ中央とは、� ��性体部12の上面と下面の丁度中央の場合と� �製造上のバラツキ等によりこの丁度中央よ� �僅かにずれて形成された場合も含んだ実質� �に中央とみなすことのできる中央部のこと� �意味している。

 以上のように構成された本発明の実施の� ��態3のインダクタンス部品において、コイル 導体11の端子部16と連接した両端部には、上� �方向に折曲した上面方向折曲部27と側面方向 に折曲した側面方向折曲部28とを有した偏倚� ��29が形成される。そして、コイル導体11の中 央部が磁性体部12の上面と下面間のほぼ中央� ��配置されるとともに、端子部16が磁性体部12 側面の上面側に偏倚して導出する。従って、 端子部16を側面から底面に沿って折り曲げれ� ��、磁性体部12に位置する端子部の高さ寸法31 が長くなり、実装基板(図示していない)に半� ��接続したときに半田フィレット(図示してい ない)を形成しやすくなる。その結果、半田� �装性を損なうことなくインダクタンス部品� �小型化することができる。

 通常、端子部16が磁性体部12の側面の上面 側に偏倚して導出する場合、コイル導体11が� ��性体部12の上面寄りに配置され、上面側に� �った配置となるため、コイル導体11の上面側 と下面側とで磁束密度に差が生じて磁気効率 が悪くなる。しかし、本発明の実施の形態3� �おけるインダクタンス部品においては、偏� �部29によってコイル導体11が磁性体部12のほ� �中央に配置されるので、コイル導体11が発生 した磁束を磁性体部12の中でより均等に分布� ��せて、効率よくインダクタンス値を大きく� ��ることができる。

 本発明のように金属磁性体粉末13の充填� �を高くすると磁性体部12の磁束飽和も高くな り、このため磁性体部12の形状、寸法がイン� ��クタンス部品の特性に与える影響が大きく� ��る。そして、本発明のように、コイル導体1 1が一層の場合には、コイル導体11に流れる電 流による磁力線は、コイル導体11に流れる電� ��方向を中心とする同心円状に発生する。よ� ��て、コイル導体11の電流方向に対する垂直� �向の磁性体部12の断面の形状がインダクタン ス値に与える影響が大きくなる。効率よくイ ンダクタンス値を大きくするためには、本発 明の実施の形態3において説明したように、� �性体部12の中央にコイル導体11を配置させる� ��がよく、これによりインダクタンス部品の� ��なる小型化が可能になる。

 (実施の形態4)
 次に、本発明の実施の形態4を用いて、本発 明のインダクタンス部品について図面を参照 しながら説明する。実施の形態1と同じ構成� �同一の符号を付し詳細な説明は省略する。

 図11は本発明の実施の形態4のインダクタ� ��ス部品の斜視図である。図12は図11の12-12線� ��面図である。図13は図12のH部拡大図である� �図11~図13において、本発明の実施の形態4に� �けるインダクタンス部品では、コイル導体11 の上面または下面のいずれか一方の縁にその 上面もしくは下面と垂直方向に伸びる突起32� ��形成される。

 以上のように構成された本発明の実施の� ��態4におけるインダクタンス部品では、突起 32が磁性体部12に入り込み、磁性体部12に対し てコイル導体11のアンカー効果が生じてイン� ��クタンス部品の機械的強度が増す。さらに� ��この場合、コイル導体11と磁性体部12とが密 着する表面積が広くなる。よって、コイル導 体11に電流を通電したときに発生する熱が磁� ��体部12に放熱しやすくなり、温度上昇を低� �することができる。