コイル埋設型インダクタの製造方法
【課題】閉磁路構造であり且つ直流重畳特性が良好なインダクタを提供する。
【解決手段】絶縁被覆層２０を備えた略矩形断面の線材からなる円筒コイル１０の内部に第１の磁性体３１を配置し、その周囲を非磁性体３２で取り囲み、さらに全体を第２磁性体３３および第３磁性体３４で取り囲み、外周部に外部電極層４０を形成することによりコイル埋設型インダクタを構成する。コイル素線間を非磁性体３２によって塞ぐと共にコイル内部に配置された磁性体３１の端部を非磁性体３２によって覆うことになり、コイルによって発生される磁束のループが非磁性体３２によって完全に遮断されるので、インダクタの直流重畳特性が向上する。また、非磁性体３２を磁性体３３、３４によって取り囲むことになり、インダクタが閉磁路構造となる。
【解決手段】絶縁被覆層２０を備えた略矩形断面の線材からなる円筒コイル１０の内部に第１の磁性体３１を配置し、その周囲を非磁性体３２で取り囲み、さらに全体を第２磁性体３３および第３磁性体３４で取り囲み、外周部に外部電極層４０を形成することによりコイル埋設型インダクタを構成する。コイル素線間を非磁性体３２によって塞ぐと共にコイル内部に配置された磁性体３１の端部を非磁性体３２によって覆うことになり、コイルによって発生される磁束のループが非磁性体３２によって完全に遮断されるので、インダクタの直流重畳特性が向上する。また、非磁性体３２を磁性体３３、３４によって取り囲むことになり、インダクタが閉磁路構造となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル埋設型インダクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーインダクタには、直流重畳特性の向上が望まれている。ここで、パワーインダクタには、大まかに、巻線型インダクタと積層型インダクタとの２つのタイプがある。例えば、巻線型インダクタが特許文献１に開示されており、積層型インダクタが特許文献２および特許文献３に開示されている。
【０００３】
ところで、巻線型インダクタは、一般的に、開磁路構造になっている。このため、巻線型インダクタでは、磁気飽和が生じづらいことから直流重畳特性は高いが、コイルによって発生される磁束がインダクタの外部に漏れやすい。一方、積層型インダクタは、一般的に、閉磁路構造になっている。このため、積層型インダクタでは、コイルによって発生される磁束はインダクタの外部に漏れづらいが、磁気飽和が生じやすいことから直流重畳特性が低い。
【０００４】
また、巻線型インダクタでは、上述したように、磁束がインダクタの外部に漏れやすく、この外部に漏れた磁束がインダクタ周辺に配置される素子に悪影響を及ぼしかねない。そこで、磁束がインダクタの外部に漏れることを防止する方法として、特許文献１に記載されているように、ゲルキャスト法によってコイル周りに磁性体を形成することによってインダクタを閉磁路構造とするという方法がある。しかしながら、この場合、磁気飽和が生じやすくなり、直流重畳特性が低下してしまう。
【０００５】
一方、積層型インダクタでは、上述したように、磁気飽和が生じやすいことから直流重畳特性が低い。そこで、直流重畳特性を向上させる方法として、特許文献２および特許文献３に記載されているように、コイルの中心軸線に対して垂直な方向に巻線間を通るように延在する非磁性体層を磁性体部分に形成するという方法がある。すなわち、特許文献２および特許文献３は、インダクタの外部への磁束の漏れを防止することができる閉磁路構造のインダクタにおいて、磁性体部分に非磁性体層を形成すれば、直流重畳特性を向上させることができることを示唆している。
【０００６】
したがって、閉磁路構造とされた巻線型インダクタにおいて、上述したような非磁性体層を磁性体部分に形成すれば、インダクタの外部への磁束の漏れを防止しつつ高い直流重畳特性を得ることができると考えられる。
【０００７】
しかしながら、特許文献２および特許文献３に記載されている積層型インダクタのように、複数のフェライト（磁性体）シートを積層させることによってインダクタを製造する場合には、上述したような非磁性体層を形成することは比較的容易である。しかしながら、上述したような非磁性体層を巻線型インダクタに形成することは非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１２１２３４号公報
【特許文献２】特開２００１−４４０３７号公報
【特許文献３】特許４３０４０１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、閉磁路構造であり且つ直流重畳特性が良好なインダクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の１番目の発明は、導電性を備えた巻線型のコイルを有するコイル埋設型インダクタであって、非磁性体が前記コイルおよび該コイル内部に配置された磁性体を取り囲んでおり、更に該非磁性体を取り囲む磁性体が配置されているコイル埋設型インダクタである。
【００１１】
この発明によれば、コイル素線間を非磁性体によって塞ぐと共にコイル内部に配置された磁性体の端部を非磁性体によって覆うことになり、コイルによって発生される磁束のループが非磁性体によって完全に遮断されるので、インダクタの直流重畳特性が向上する。また、非磁性体を磁性体によって取り囲むことになり、インダクタが閉磁路構造となる。
【００１２】
本願の２番目の発明では、本願の１番目の発明に係るコイル埋設型インダクタであり、前記コイル素線が５μｍ〜４０μｍの厚みを有する非磁性体によって被覆されている。
【００１３】
この発明によれば、コイル内部に配置されている磁性体のコイル中心軸線に対して垂直な断面の面積が大きくなり、磁束が増えることから、インダクタンスを大きくすることができる。
【００１４】
本願の３番目の発明は、本願の１または２番目の発明に係るコイル埋設型インダクタであり、前記コイル内部に配置されている磁性体の外周面が前記コイル素線間に沿って延在する凸部を有する。
【００１５】
この発明によれば、更に、コイル内部に配置されている磁性体のコイル中心軸線に対して垂直な断面の面積がより大きくなり、磁束が増えることから、インダクタンスを大きくすることができる。
【００１６】
本願の４番目の発明は、本願の３番目の発明に係るコイル埋設型インダクタであり、前記コイル内部に配置されている磁性体の側面の凸部が前記コイル素線間まで突出している。
【００１７】
この発明によれば、更に、コイル内部に配置されている磁性体のコイル中心軸線に対して垂直な断面の面積がさらに大きくなり、磁束が増えることから、インダクタンスを大きくすることができる。
【００１８】
本願の５番目の発明は、本願の１〜４番目の発明のいずれか１つに係るコイル埋設型インダクタであり、前記コイルの外周面を覆う非磁性体の外周面が前記コイルの中心軸線を中心とした略平坦な円筒面である。
【００１９】
この発明によれば、コイルの外周面近傍の磁性体を磁束が均一に通過するので、インダクタンスおよび直流重畳特性のバラツキが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態のインダクタの斜視図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】本発明の実施形態のインダクタのコイルを示した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態のインダクタのコイルを示した側面図である。
【図５】本発明の実施形態のインダクタのコイルの素線部分を示した断面図である。
【図６】本発明の実施形態のインダクタのコイルの素線部分およびその周辺を示した拡大図である。
【図７】本発明の別の実施形態のインダクタのコイルの素線部分およびその周辺を示した拡大図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態のインダクタのコイルの素線部分およびその周辺を示した拡大図である。
【図９】（Ａ）は本発明の実施例および比較例１〜３の直流重畳特性とインダクタンスとを示した図であり、（Ｂ）は（Ａ）のインダクタンスのレンジを変えて実施例および比較例２、３の直流重畳特性とインダクタンスとを示した図である。
【図１０】図９の比較例１のコイル埋設型インダクタの断面図である。
【図１１】図９の比較例２の積層型インダクタの断面図である。
【図１２】図９の比較例３の積層型インダクタの断面図である。
【図１３】本発明の実施形態のインダクタのコイルの素線部分を示した拡大図である。
【図１４】本発明の実施形態において、コイルに配置された絶縁被覆層によって画成されるコア空間に第１磁性体用スラリーが配置された様子を示した拡大図である。
【図１５】本発明の実施形態において、非磁性体用スラリーを配置する工程を示した図である。
【図１６】本発明の実施形態において、非磁性体用スラリーが配設された様子を示した拡大図である。
【図１７】本発明の実施形態において、第３磁性体用成形体を作成するために使用される成形型を示した斜視図である。
【図１８】本発明の実施形態において、第３磁性体用成形体を作成する工程を示した図である。
【図１９】本発明の実施形態において、非磁性体用スラリーが第３磁性体用スラリーに載置された様子を示した図である。
【図２０】本発明の実施形態において、第２磁性体用スラリーが配置された様子を示した図である。
【図２１】本発明の実施形態において、第３磁性体用成形体によって第２磁性体用スラリーが押圧された様子を示した図である。
【図２２】本発明の実施形態において、非磁性体用スラリーおよび第２磁性体用スラリーが硬化せしめられて非磁性体用成形体および第２磁性体用成形体とされた様子を示した図である。
【図２３】本発明の実施形態において、第１磁性体用成形体〜第３磁性体用成形体および非磁性体用スラリーが焼成されて第１磁性体〜第３磁性体および非磁性体とされた様子を示した図である。
【図２４】本発明の実施形態において、外部電極層が配置された様子を示した図である。
【図２５】本発明の実施形態において、コイル埋設型インダクタを製造する工程のフローチャートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１および図２に、本発明のコイル埋設型インダクタの実施形態が示されている。図１は、コイル埋設型インダクタの斜視図であり、図２は、コイル埋設型インダクタの縦断面図である。図１および図２において、１はコイル埋設型インダクタ、１０はコイル、２０は絶縁被覆層、３１はセラミック焼結体からなる第１磁性体、３２はセラミック焼結体からなる非磁性体、３３はセラミック焼結体からなる第２磁性体、３４はセラミック焼結体からなる第３磁性体、４０は外部電極層をそれぞれ示している。
【００２２】
図３および図４に示されているように、コイル１０は、螺旋状に一定のピッチＰで巻かれた（巻回された）線材からなるコイルである。また、図２を参照すると判るように、コイル１０の線材の断面形状は、略矩形である。なお、以下、コイル１０の線材の両端には、参照符号「１０Ｅ」を付し、この両端を「コイル端部」と称し、コイル端部１０Ｅ以外の部分には、参照符号「１０Ｗ」を付し、この部分１０Ｗを「コイル素線部分」と称することとする。
【００２３】
また、図５を参照すると判るように、コイル素線部分１０Ｗの中心軸線（以下この素線部分の中心軸線を「コイル中心軸線」という）Ｃに対して略垂直な方向のコイル素線部分１０Ｗの幅ＷＴは、コイル中心軸線Ｃに対して平行な方向のコイル素線部分１０Ｗの幅ＷＬよりも広く、好ましくは、１．２倍以上、より好ましくは、２．０倍以上、さらに好ましくは、６．０倍以上である。また、コイル１０は、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）などの導電性のある金属からなる線材から形成され、或いは、これら銀、銅、白金、金などの導電性のある金属の少なくとも１つを含む合金からなる線材から形成される。
【００２４】
絶縁被覆層２０は、図２に示されているように、コイル１０の線材を覆うように塗布されており、磁性を有していない。したがって、絶縁被覆層２０は、非磁性体であるとも言える。因みに、絶縁被覆層２０は、ＳｉＯ２（すなわち、シリカ）の粒子を含む樹脂から形成され、この樹脂は焼成後焼失する。含まれる粒子としては、ＳｉＯ２以外にＡｌ２Ｏ３やＭｇＯなどの無機酸化物の粒子でも良い。
【００２５】
また、絶縁被覆層２０は、絶縁性を有していることから、コイル素線部分１０Ｗ同士が接触して短絡することを防止する。
【００２６】
さらに、詳細は後述するが、第１磁性体３１および非磁性体３２を形成するために第１磁性体３１を構成する第１磁性体用成形体および非磁性体３２を構成する非磁性体用成形体が高温環境に晒されると、コイル１０も高温環境に晒される。このとき、コイル１０が第１磁性体３１または非磁性体３２に直接接するように構成されていると、コイル１０の金属材料が第１磁性体３１または非磁性体３２の気孔内に拡散して流れ込み、これによって、インダクタ全体としての電気特性が悪化してしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態では、コイル１０が高温環境に晒されたとしても、絶縁被覆層２０（特に、シリカ）は、金属材料が第１磁性体３１および非磁性体３２の気孔内に拡散して流れ込むことを防止し、インダクタの電気特性の悪化を抑制する。
【００２７】
第１磁性体３１は、図２に示されているように、コイル１０の円筒内面であるコイル内周面（厳密には、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎ）によって画成される空間であって、コイル中心軸線Ｃを中心とする略円柱形の空間（以下この空間を「コア空間」という）内に配置されている。また、第１磁性体３１は、その気孔率が予め定められた気孔率となるように予め定められた粒径のセラミック粉末を主成分とするセラミックスラリーを焼成することによって形成される。
【００２８】
非磁性体３２は、図２および図６に示されているように、コイル素線部分１０Ｗ（および、絶縁被覆層２０）と第１磁性体３１とを取り囲んでいる。また、非磁性体３２は、その気孔率が予め定められた気孔率となるように予め定められた粒径のセラミック粉末を主成分とするセラミックスラリーを焼成することによって形成される。
【００２９】
また、図６を参照すると判るように、非磁性体３２の外周面３２ｏｕｔは、平坦な円筒面である。一方、コイル内周面上に配置されている絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎは、隣り合うコイル素線部分１０Ｗ間に向かってコイル内周面のところまで窪んだ部分を有し、第１磁性体３１の外周面は、この窪んだ部分に入りこむように隣り合うコイル素線部分１０Ｗ間に向かってコイル内周面のところまで突出する凸部を有する。なお、上記窪んだ部分は、コイル素線部分１０Ｗ間に沿って螺旋状に連続的に延在し、したがって、上記凸部もコイル素線部分１０Ｗ間に沿って螺旋状に連続的に延在する。
【００３０】
また、図７に示されているように、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎの窪んだ部分が、コイル内周面を越えてコイル素線部分１０Ｗ間まで窪んでいてもよい。すなわち、第１磁性体３１の外周面の凸部が、コイル内周面を越えてコイル素線部分１０Ｗ間まで突出していてもよい。
【００３１】
なお、本実施形態のコイル埋設型インダクタは、８つのコイル素線部分１０Ｗを有する。また、コイル中心軸線Ｃに平行な方向におけるコイル素線部分１０Ｗの厚みは、例えば、５０μｍである。また、絶縁被覆層２０の厚みは、例えば、５μｍ〜４０μｍである。したがって、コイル内周面に配置される絶縁被覆層の厚み（図６〜図８に示されている厚みＷＮ）も、５〜４０μｍである。また、コイル端面側に配置された非磁性体３２の厚みは、例えば、５０μｍ〜６０μｍである。また、コイル１０の線材を覆う際の絶縁被覆層２０を構成するＳｉＯ２粒子の粒径は、例えば、０．５μｍであり、その体積％は、例えば、１０体積％〜４０体積％である（焼成後、樹脂は焼失する）。
【００３２】
第２磁性体３３は、非磁性体３２の外周面３２ｏｕｔを包囲するように配置されている。また、第２磁性体３３は、その気孔率が予め定められた気孔率となるように予め定められた粒径のセラミック粉末を主成分とするセラミックスラリーを焼成することによって形成される。
【００３３】
第３磁性体３４は、比較的薄い略矩形のプレートの形状を有し、コイル中心軸線Ｃに対して平行な方向において非磁性体３２および第２磁性体３３の両側に、コイル中心軸線Ｃに対して垂直な方向に非磁性体３２と第２磁性体３３とを覆うように延在するように配置されている。また、第３磁性体３４は、その気孔率が予め定められた気孔率となるように予め定められた粒径のセラミック粉体を主成分とするセラミックスラリーを焼成することによって形成される。
【００３４】
また、コイル端部１０Ｅは、コイル中心軸線Ｃに対して略垂直な方向に延び、コイル中心軸線Ｃに対して平行に延在する第２磁性体３３の外壁面３３ｏｕｔ１、３３ｏｕｔ２から突出している。
【００３５】
外部電極層４０は、コイル端部１０Ｅに接触するように第２磁性体３３の外壁面３３ｏｕｔ１および３３ｏｕｔ２上に配置されている。また、外部電極層４０は、導電性を有し、例えば、銀（Ａｇ）などの金属粉末を含む流動性のある材料（すなわち、ペースト）を固化させることによって形成される。
【００３６】
図示されているコイル埋設型インダクタ１では、コイル１０を介して一方の外部電極層４０と他方の外部電極層４０との間で導通がとれる。
【００３７】
なお、コイル中心軸線Ｃに対して垂直な第１磁性体３１の断面の面積をできるだけ大きくし、インダクタンスを大きくするという観点では、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎが上記窪んだ部分を有することによって、第１磁性体３１の外周面が上記凸部を有することがより好ましいが、図８に示されているように、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎが上記窪んだ部分を有していない平坦な円筒面であり、したがって、第１磁性体３１の外周面が上記凸部を有していない場合であっても、比較的良好なインダクタンス特性および直流重畳特性が得られる。
【００３８】
また、図９（Ａ）に、本発明の考え方を採用して製造された実施例としてのコイル埋設型インダクタ、図１０に示されている比較例１としてのコイル埋設型インダクタ、図１１に示されている比較例２としての積層型インダクタ、および、図１２に示されている比較例３としての積層型インダクタのインダクタンスおよび直流重畳特性が示されている。なお、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）と同様の図であって、インダクタンスのレンジを変えた図であり、図９（Ａ）の実施例および比較例２、３のインダクタのインダクタンスおよび直流重畳特性を示したものである。
【００３９】
また、図９の実施例は、絶縁被覆層２０の内周面の形状が図８に示されている形状（すなわち、窪んだ部分を有していない平坦な円筒面の形状）とされ、コイル内周面上に配置された絶縁被覆層２０の厚みＷＮが４０μｍである場合のコイル埋設型インダクタである。また、直流重畳特性、すなわち、直流重畳電流値は、ＬＣＲメーター（アジレントテクノロジー社の４２８５Ａ）を用い、直流電流を印加したときのインダクタンスの変化が初期値に対して３０％減少したときの電流値とした。
【００４０】
また、図９の比較例１のインダクタは、図１０に示されているように、実施例のコイル素線部分の数と同じ数のコイル素線部分１０ＷＸを備えた巻線型のコイル１０Ｘを有するコイル埋設型インダクタ１Ｘであって、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間に絶縁被覆層ではなく磁性体部分６１が配置されているインダクタである。なお、図１０において、６２は外部電極層である。
【００４１】
また、図９の比較例２のインダクタは、図１１に示されているように、実施例のコイル素線部分の数と同じ数のコイル素線部分１０ＷＸを備えたコイル１０Ｘを有する積層型インダクタ１Ｘであって、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間を通るようにコイル中心軸線ＣＸに対して垂直な方向に延在する非磁性体層６０が磁性体部分６１内に設けられているインダクタである。そして、このインダクタでは、３つの非磁性体層６０が設けられており、各非磁性体層６０は、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間が隙間なく埋まるように設けられている。なお、図１１において、６２は外部電極層である。
【００４２】
また、図９の比較例３のインダクタは、図１２に示されているように、実施例のコイル素線部分の数と同じ数のコイル素線部分１０ＷＸを備えたコイル１０Ｘを有する積層型インダクタ１Ｘであって、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間を通るようにコイル中心軸線ＣＸに対して垂直な方向に延在する非磁性体層６０が磁性体部分６１内に設けられているインダクタである。そして、このインダクタでは、３つの非磁性体層６０が設けられており、各非磁性体層６０は、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間の一部領域に延在し且つ各非磁性体層６０とそれに隣接するコイル素線部分１０ＷＸとの間に磁性体部分６１が存在するように設けられている。なお、図１２において、６２は外部電極層である。
【００４３】
図９を参照すると、明らかに、実施例の直流重畳特性（すなわち、直流重畳電流値）は、比較例１〜３の直流重畳特性に比べて高いことが判る。これは、実施例のインダクタが確実な閉磁路構造となっているからである。また、コイル端面側にのみ、或いは、コイル素線部分１０Ｗ周りのみ非磁性体で覆われている場合、磁束が漏れてしまうが、実施例のように非磁性体が配置されていれば、磁束が漏れることがないので、より良い直流重畳特性およびインダクタンス特性が得られる。
【００４４】
また、下の表１に、本発明の考え方を採用して製造されたコイル埋設型インダクタのインダクタンス特性であって、絶縁被覆層２０の内周面の形状と同絶縁被覆層２０の厚みＷＮとに応じたインダクタンス特性が示されている。
【００４５】
表１の比較例１−１、比較例１−２、および、実施例１〜４は、絶縁被覆層２０の内周面の形状が図８に示されている形状（すなわち、窪んだ部分を有していない平坦な円筒面の形状）とされた場合のコイル埋設型インダクタである。また、表１の実施例５は、絶縁被覆層２０の内周面の形状が図６に示されている形状（すなわち、コイル内周面と略面一のところまで窪んだ部分を有する形状）とされた場合のコイル埋設型インダクタである。さらに、表１の実施例６は、絶縁被覆層２０の内周面の形状が図７に示されている形状（すなわち、コイル内周面を越えてコイル素線部分１０Ｗ間まで窪んだ部分を有する形状）とされた場合のコイル埋設型インダクタである。
【００４６】
また、表１の比較例１−１、比較例１−２、および、実施例１〜６は、それぞれ、絶縁被覆層２０の厚みＷＮが０μｍ（厳密には、「０」ではなく、極めて「０」に近い値）、５０μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、４０μｍ、４０μｍ、および、４０μｍであるコイル埋設型インダクタである。
【００４７】
また、表１において、インダクタンス低下率は、比較例１−１のインダクタンスを基準とした値である。このため、比較例１−１のインダクタンス低下率は、「０」と表示されている。
【表１】
【００４８】
表１から判るように、比較例１−２では、比較例１−１のインダクタンスに対するインダクタンスの低下率が２０％と比較的大きかった。
【００４９】
一方、表１から判るように、実施例１〜６では、比較例１−１のインダクタンスに対するインダクタンスの低下率が１．１％〜７．０％と比較的小さかった。
【００５０】
このことから、本発明の考え方を採用してコイル埋設型インダクタを製造する場合、絶縁被覆層２０の内周面の形状に係わらず、絶縁被覆層２０の厚みＷＮが５μｍ〜４０μｍであれば、比較的高いインダクタンスが得られることが判る。したがって、本発明の考え方を採用してコイル埋設型インダクタを製造する場合、絶縁被覆層２０の厚みＷＮが５μｍ〜４０μｍであることが好ましい。
【００５１】
次に、上述した本発明の実施形態のコイル埋設型インダクタを製造する方法の一例について説明する。まず、本例の方法では、コイル１０を形成するために、横断面矩形の導電性を有する線材が準備される。
【００５２】
次いで、斯くして準備された線材の外壁面に樹脂とシリカとからなる絶縁被覆層２０が塗布される。
【００５３】
次いで、斯くして絶縁被覆層２０が塗布された線材が巻回され、図１３に示されているように、コイル１０が形成される。
【００５４】
一方、これとは別に、第１磁性体３１〜第３磁性体３４を形成するために使用されるセラミックスラリー（以下このセラミックスラリーを「磁性体用スラリー」という）が以下のようにして準備される。
【００５５】
本発明では磁性体として、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系などのフェライト系磁性体が用いられる。特に、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが、コイルの材質が溶融しない温度で焼成することができ好適である。主成分の組成としては、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯの合計を１００ｍｏｌ％として、Ｆｅ２Ｏ３：４７〜４９ｍｏｌ％、ＺｎＯ：９〜３６ｍｏｌ％、ＮｉＯ：８〜３２ｍｏｌ％、ＣｕＯ：７〜１２ｍｏｌ％、であることが好ましい。この範囲を外れると、焼結体の緻密化度が低下したり、インダクタとしての所望の特性を満たさなかったりする。Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトには、必要に応じてＭｎ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｂｉ等の酸化物が含まれていてもよい。また、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト中には、ＺｒやＳｉ、Ｐ、Ｓなどの不可避的に混入する不純物が含まれていてもよい。
まず始めに、当該磁性体用スラリーの原料粉末であるＦｅ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＮｉＯ粉末、ＣｕＯ粉末、および、ＭｎＯ２粉末がそれぞれ所定量だけ秤量される。本例では、Ｆｅ２Ｏ３粉末が４７．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ粉末が２７．３ｍｏｌ％、ＮｉＯ粉末が１６．３ｍｏｌ％、ＣｕＯ粉末が８．７ｍｏｌ％、そして、ＭｎＯ２粉末が０．２ｍｏｌ％となるように、各原料粉末が秤量される。
【００５６】
次いで、これら秤量された原料粉末がジルコニアボールおよびイオン交換水と共にポリポットに入れられ、ボールミル法によって予め定められた時間に亘って湿式混合され、これによって、スラリーが得られる。ここで、予め定められた時間は、例えば、５時間である。
【００５７】
次いで、斯くして得られたスラリーが乾燥機によって乾燥され、その後、ふるいにかけられ、これによって、粉末が得られる。
【００５８】
次いで、斯くして得られた粉末が予め定められた温度の環境下で予め定められた時間に亘って仮焼される。ここで、予め定められた温度は、例えば、６００℃〜８００℃（本実施形態では、７６０℃）である。また、予め定められた時間は、例えば、２時間である。また、粉末を取り巻く環境の温度は、例えば、２００℃／ｈの昇温速度でもって上記予め定められた温度まで上昇せしめられ、例えば、２００℃／ｈの降温速度でもって上記予め定められた温度から下降せしめられる。
【００５９】
次いで、斯くして焼成された粉末がジルコニアボールおよびイオン交換水と共にポリポットに入れられ、予め定められた時間に亘って湿式粉砕され、これによって、スラリーが得られる。ここで、予め定められた時間は、例えば、１０時間〜８０時間（本実施形態では、６０時間）である。
【００６０】
次いで、斯くして得られたスラリーが乾燥機によって乾燥され、その後、ふるいにかけられ、これによって、フェライト粉末が得られる。
【００６１】
次いで、斯くして得られたフェライト粉末に、公知の樹脂、分散媒、分散剤等が加えられ磁性体用スラリーが得られるが、本発明ではゲルキャスト法が好適に用いられる。ゲルキャスト法は、型のキャビティ内にセラミック粉末を主成分とするスラリーを流し込み、このスラリーを型内で固化させつつ架橋させ、セラミック成形体を作製する方法である。このゲルキャスト法によれば、スラリーが固化しつつ架橋せしめられる過程において、硬化収縮や乾燥収縮が殆ど生じないので、コイルがあっても、クラックの無い精密な形状とすることができる。
フェライト粉末と溶剤と分散媒と分散剤とがそれぞれ所定量だけ秤量され、これらとジルコニアボールとがポリポットに入れられ、ボールミル法によって湿式混合が行われ、これによって、フェライトスラリーが得られる。
【００６２】
次いで、斯くして得られたフェライトスラリーとゲル化剤と触媒と硬化剤とがそれぞれ所定量だけ秤量され、これらがミキサーによって攪拌され、これによって、磁性体用スラリーが得られる。
【００６３】
一方、これとは別に、非磁性体３２を形成するために使用されるセラミックスラリー（以下このセラミックスラリーを「非磁性体用スラリー」という）が以下のようにして準備される。
【００６４】
非磁性体の組成としては、主成分がＦｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯであり、これらの合計を１００ｍｏｌ％として、Ｆｅ２Ｏ３：４７〜５０ｍｏｌ％、ＺｎＯ：３２〜４０ｍｏｌ％、ＣｕＯ：１０〜２０ｍｏｌ％、であることが好適である。
まず始めに、当該非磁性体用スラリーの原料粉末であるＦｅ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＣｕＯ粉末、および、ＭｎＯ２粉末がそれぞれ所定量だけ秤量される。本例では、Ｆｅ２Ｏ３粉末が４９．２ｍｏｌ％、ＺｎＯ粉末が３７．３ｍｏｌ％、ＣｕＯ粉末が１３．２ｍｏｌ％、そして、ＭｎＯ２粉末が０．３ｍｏｌ％となるように、各原料粉末が秤量される。
【００６５】
そして、以降、上述した磁性体用スラリーを得る手順と同じ手順によって非磁性体用スラリーが得られる。なお、非磁性体用スラリーを得る場合、上述した磁性体用スラリーを得る手順において、焼成された粉末がジルコニアボールおよびイオン交換水と共にポリポットに入れられ、予め定められた時間に亘って湿式粉砕されるときの予め定められた時間は、例えば、１０時間〜８０時間であるが、本実施形態では、２０時間である。
【００６６】
さて、図１３に示されているようにコイル１０が形成された後、図１４に示されているように、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎによって画成されるコア空間を満たすように、上述したようにして準備された磁性体用スラリーが配置され、磁性体用スラリー３１Ｓが形成される。なお、この磁性体用スラリー３１Ｓは、セラミック成形体を経て、最終的に、第１磁性体３１となることから、以下、この磁性体用スラリーを「第１磁性体用スラリー」と称することとする。
【００６７】
次いで、第１磁性体用スラリー３１Ｓをコア空間内に備えたコイル１０が予め定められた時間に亘って放置されることによって、第１磁性体用スラリー３１Ｓがゲル化し、その後、固化し、これによって、セラミック成形体３１Ｃとなる。ここで、予め定められた時間は、１０時間〜３０時間（本実施形態では、１５時間）である。なお、このセラミック成形体３１Ｃは、最終的に、第１磁性体３１となることから、以下、このセラミック成形体を「第１磁性体用成形体」と称することとする。
【００６８】
次いで、第１磁性体用成形体３１Ｃを内部に備えたコイル１０が、図１５に示されているように、上述したようにして準備された非磁性体用スラリー内に含浸される。斯くして、図１６に示されているように、コイル素線部分１０Ｗ（および、絶縁被覆層２０）と第１磁性体用成形体３１Ｃとを覆うように、非磁性体用スラリー３２Ｓが配置される。
【００６９】
一方、これとは別に、最終的に第３磁性体３４となるプレート状の２枚のセラミック成形体が以下のようにして作成される。
【００７０】
すなわち、図１７に示されているように、直方体のプレート状のステンレス（例えば、ジュラルミン等のアルミニウム合金）製の第１成形型５１および第２成形型５２が準備される。次いで、互いに対向する第１成形型５１の表面５１Ｓおよび第２成形型５２の表面５２Ｓ（以下これら表面を「成形面」という）に離型剤が塗布されることによって、これら成形面５１Ｓおよび５２Ｓ上に非付着性の被膜が形成される。
【００７１】
なお、これら非付着性の被膜は、成形面５１Ｓおよび５２Ｓ上に成形された第３磁性体用成形体を当該成形面５１Ｓおよび５２Ｓから引き離しやすくするために形成されるものである。また、これら非付着性の被膜には、例えば、フッ素樹脂、シリコン樹脂、フッ素油、シリコン油、めっき、ＣＶＤ、ＰＶＤ等による種々の被膜が用いられる。なお、フッ素樹脂、シリコン樹脂、フッ素油、シリコン油が上記非付着性の被膜の材料として用いられる場合、スプレー、ディッピング等によって上記非付着性の被膜が形成される。
【００７２】
次いで、図１８（Ａ）に示されているように、第１成形型５１と第２成形型５２とがこれら成形型間にスペーサ５３が挟まれると共に第１成形型５１の成形面５１Ｓと第２成形型５２の成形面５２Ｓとが互いに向き合うようにセットされる。
【００７３】
なお、ここでは、第１成形型５１の成形面５１Ｓと第２成形型５２の成形面５２Ｓとの間の距離が最終的に形成される第３磁性体３４の厚みに相当するようにスペーサ５３の寸法が設定されている。また、第１成形型５１と第２成形型５２とスペーサ５３によって画成される空間５４は、最終的に得ようとしている第３磁性体３４の形状と一致する形状とされる。
【００７４】
次いで、図１８（Ｂ）に示されているように、第１成形型５１と第２成形型５２とスペーサ５３とによって画成された空間５４内に、上述したように準備された磁性体用スラリーが充填され、磁性体用スラリー３４Ｓが形成される。なお、この磁性体用スラリー３４Ｓは、セラミック成形体を経て、最終的に、第３磁性体３４となることから、以下、この磁性体用スラリーを「第３磁性体用スラリー」と称することとする。
【００７５】
次いで、図１８（Ｃ）に示されているように、空間５４内に充填された第３磁性体用スラリー３４Ｓが予め定められた時間に亘って放置されることによって、第３磁性体用スラリー３４Ｓが固化（すなわち、硬化）し、これによって、セラミック成形体３４Ｃが形成される。ここで、予め定められた時間は、１０時間〜３０時間（本実施形態では、１５時間）である。なお、このセラミック成形体３４Ｃは、最終的に、第３磁性体３４となることから、以下、このセラミック成形体を「第３磁性体用成形体」と称することとする。
【００７６】
次いで、図１８（Ｄ）に示されているように、斯くして形成された第３磁性体用成形体３４Ｃから第１成形型５１、第２成形型５２、および、スペーサ５３が外される。
【００７７】
次いで、図１９に示されているように、図１６に示されている絶縁被覆層２０によって被覆されているコイル１０と第１磁性体用成形体３１Ｃとを内包する非磁性体用スラリー３２Ｓが１枚の第３磁性体用成形体３４Ｃ上に載置される。
【００７８】
次いで、図２０に示されているように、少なくとも、非磁性体用スラリー３２Ｓの外周面３２ｏｕｔを覆うように、上述したようにして準備された磁性体用スラリーが配置され、磁性体用スラリー３３Ｓが形成される。なお、この磁性体用スラリー３３Ｓは、セラミック成形体を経て、最終的に、第２磁性体３３となることから、以下、この磁性体用スラリーを「第２磁性体用スラリー」と称することとする。
【００７９】
次いで、図２１（Ａ）に示されているように、図面において上方から第２磁性体用スラリー３３Ｓがもう一方の第３磁性体用成形体３４Ｃによって押圧される。そして、図２１（Ｂ）に示されているように、第３磁性体用成形体３４Ｃが第２磁性体用スラリー３３Ｓと非磁性体用スラリー３２Ｓとの上に配置される。
【００８０】
次いで、非磁性体用スラリー３２Ｓと第２磁性体用スラリー３３Ｓとが予め定められた時間に亘って放置されることによって、スラリー３２Ｓおよび３３Ｓが固化（すなわち、硬化）し、これによって、図２２に示されているように、セラミック成形体３２Ｃおよび３３Ｃが形成される。ここで、予め定められた時間は、１０時間〜３０時間（本実施形態では、１５時間）である。なお、これらセラミック成形体３２Ｃおよび３３Ｃは、最終的に、それぞれ、非磁性体３２および第２磁性体３３となることから、以下、これらセラミック成形体をそれぞれ「非磁性体用成形体」および「第２磁性体用成形体」と称することとする。
【００８１】
次いで、第１磁性体用成形体３１Ｃ〜第３磁性体用成形体３４Ｃと非磁性体用成形体３２Ｃとが予め定められた温度の環境下で予め定められた時間に亘って焼成され、これによって、図２３に示されているように、第１磁性体３１〜第３磁性体３４、および、非磁性体３２が得られる。ここで、予め定められた温度は、４０℃／ｈの昇温速度でもって２００℃まで上昇せしめられ、２００℃の温度で５時間維持され、次いで、３０℃／ｈの昇温速度でもって５００℃まで上昇せしめられ、５００℃の温度で５時間保持され、次いで、２０００℃／ｈの昇温速度でもって９００℃まで上昇せしめられ、９００℃の温度で２時間保持され、２９０℃の降温速度でもって３０℃まで下降せしめられる。
【００８２】
最後に、図２４に示されているように、外部電極層４０がコイル端部１０Ｅに接触するように第２磁性体３３の外壁面３３ｏｕｔ１および３３ｏｕｔ２上に配置される。斯くして、上述した本発明の実施形態のコイル埋設型インダクタが得られる。
【００８３】
以上説明した本実施形態のコイル埋設型インダクタの製造方法のフローを簡単にまとめると、図２５に示されているようになる。
【００８４】
すなわち、ステップ１００に示されているように、磁性体用スラリーが作成される。一方、ステップ１１２に示されているように、非磁性体用スラリーが作成される。
【００８５】
また、ステップ１０１に示されているように、ステップ１００で作成された磁性体用スラリーを使用して第３磁性体用成形体３４Ｃが作成される。
【００８６】
また、ステップ１０２に示されているように、コイル１０が作成される。次いで、ステップ１０３に示されているように、ステップ１０２で作成されたコイル１０の外壁面上に塗布された絶縁被覆層２０によって画成されるコア空間内に、ステップ１００で作成された磁性体用スラリーが充填されることによって、第１磁性体用スラリー３１Ｓが配置される。次いで、ステップ１０４に示されているように、ステップ１０３で配置された第１磁性体用スラリー３１Ｓが硬化せしめられることによって、第１磁性体用成形体３１Ｃが形成される。
【００８７】
次いで、ステップ１０５に示されているように、ステップ１０４で得られたコイル１０と第１磁性体用成形体３１Ｃとの組立体がステップ１１２で作成された非磁性体用スラリーに含浸されることによって、コイル素線部分１０Ｗ（および、絶縁被覆層２０）と第１磁性体用成形体３１Ｃとを包囲するように、非磁性体用スラリー３２Ｓが配置される。
【００８８】
次いで、ステップ１０６に示されているように、ステップ１０５で得られたコイル１０がステップ１０１で作成された第３磁性体用成形体３４Ｃ上に載置される。
【００８９】
次いで、ステップ１０７に示されているように、ステップ１０６で第３磁性体用成形体３４Ｃ上に載置された非磁性体用スラリー３２Ｓを包囲するように、ステップ１００で作成された磁性体用スラリーが配置されることによって、第２磁性体用スラリー３３Ｓが形成される。
【００９０】
次いで、ステップ１０８に示されているように、ステップ１０７で形成された第２磁性体用スラリー３３Ｓがステップ１０１で作成された第３磁性体用成形体３４Ｃによって押圧される。
【００９１】
次いで、ステップ１０９に示されているように、非磁性体用スラリー３２Ｓおよび第２磁性体用スラリー３３Ｓが硬化せしめられることによって、非磁性体用成形体３２Ｃおよび第２磁性体用成形体３３Ｃが形成される。
【００９２】
次いで、ステップ１１０に示されているように、第１磁性体用成形体３１Ｃ〜第３磁性体用成形体３４Ｃおよび非磁性体用成形体３２Ｃが焼成されることによって、第１磁性体３１〜第３磁性体３４および非磁性体３２が形成される。
【００９３】
次いで、ステップ１１１に示されているように、第２磁性体用成形体３３を覆うように外部電極層４０が配置されることによって、コイル埋設型インダクタが得られる。
【符号の説明】
【００９４】
１…コイル埋設型インダクタ、１０…コイル、１０Ｗ…コイル素線部分、２０…絶縁被覆層、３１…第１磁性体、３２…非磁性体、３３…第２磁性体、３４…第３磁性体、４０…外部電極層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル埋設型インダクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーインダクタには、直流重畳特性の向上が望まれている。ここで、パワーインダクタには、大まかに、巻線型インダクタと積層型インダクタとの２つのタイプがある。例えば、巻線型インダクタが特許文献１に開示されており、積層型インダクタが特許文献２および特許文献３に開示されている。
【０００３】
ところで、巻線型インダクタは、一般的に、開磁路構造になっている。このため、巻線型インダクタでは、磁気飽和が生じづらいことから直流重畳特性は高いが、コイルによって発生される磁束がインダクタの外部に漏れやすい。一方、積層型インダクタは、一般的に、閉磁路構造になっている。このため、積層型インダクタでは、コイルによって発生される磁束はインダクタの外部に漏れづらいが、磁気飽和が生じやすいことから直流重畳特性が低い。
【０００４】
また、巻線型インダクタでは、上述したように、磁束がインダクタの外部に漏れやすく、この外部に漏れた磁束がインダクタ周辺に配置される素子に悪影響を及ぼしかねない。そこで、磁束がインダクタの外部に漏れることを防止する方法として、特許文献１に記載されているように、ゲルキャスト法によってコイル周りに磁性体を形成することによってインダクタを閉磁路構造とするという方法がある。しかしながら、この場合、磁気飽和が生じやすくなり、直流重畳特性が低下してしまう。
【０００５】
一方、積層型インダクタでは、上述したように、磁気飽和が生じやすいことから直流重畳特性が低い。そこで、直流重畳特性を向上させる方法として、特許文献２および特許文献３に記載されているように、コイルの中心軸線に対して垂直な方向に巻線間を通るように延在する非磁性体層を磁性体部分に形成するという方法がある。すなわち、特許文献２および特許文献３は、インダクタの外部への磁束の漏れを防止することができる閉磁路構造のインダクタにおいて、磁性体部分に非磁性体層を形成すれば、直流重畳特性を向上させることができることを示唆している。
【０００６】
したがって、閉磁路構造とされた巻線型インダクタにおいて、上述したような非磁性体層を磁性体部分に形成すれば、インダクタの外部への磁束の漏れを防止しつつ高い直流重畳特性を得ることができると考えられる。
【０００７】
しかしながら、特許文献２および特許文献３に記載されている積層型インダクタのように、複数のフェライト（磁性体）シートを積層させることによってインダクタを製造する場合には、上述したような非磁性体層を形成することは比較的容易である。しかしながら、上述したような非磁性体層を巻線型インダクタに形成することは非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１２１２３４号公報
【特許文献２】特開２００１−４４０３７号公報
【特許文献３】特許４３０４０１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、閉磁路構造であり且つ直流重畳特性が良好なインダクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の１番目の発明は、導電性を備えた巻線型のコイルを有するコイル埋設型インダクタであって、非磁性体が前記コイルおよび該コイル内部に配置された磁性体を取り囲んでおり、更に該非磁性体を取り囲む磁性体が配置されているコイル埋設型インダクタである。
【００１１】
この発明によれば、コイル素線間を非磁性体によって塞ぐと共にコイル内部に配置された磁性体の端部を非磁性体によって覆うことになり、コイルによって発生される磁束のループが非磁性体によって完全に遮断されるので、インダクタの直流重畳特性が向上する。また、非磁性体を磁性体によって取り囲むことになり、インダクタが閉磁路構造となる。
【００１２】
本願の２番目の発明では、本願の１番目の発明に係るコイル埋設型インダクタであり、前記コイル素線が５μｍ〜４０μｍの厚みを有する非磁性体によって被覆されている。
【００１３】
この発明によれば、コイル内部に配置されている磁性体のコイル中心軸線に対して垂直な断面の面積が大きくなり、磁束が増えることから、インダクタンスを大きくすることができる。
【００１４】
本願の３番目の発明は、本願の１または２番目の発明に係るコイル埋設型インダクタであり、前記コイル内部に配置されている磁性体の外周面が前記コイル素線間に沿って延在する凸部を有する。
【００１５】
この発明によれば、更に、コイル内部に配置されている磁性体のコイル中心軸線に対して垂直な断面の面積がより大きくなり、磁束が増えることから、インダクタンスを大きくすることができる。
【００１６】
本願の４番目の発明は、本願の３番目の発明に係るコイル埋設型インダクタであり、前記コイル内部に配置されている磁性体の側面の凸部が前記コイル素線間まで突出している。
【００１７】
この発明によれば、更に、コイル内部に配置されている磁性体のコイル中心軸線に対して垂直な断面の面積がさらに大きくなり、磁束が増えることから、インダクタンスを大きくすることができる。
【００１８】
本願の５番目の発明は、本願の１〜４番目の発明のいずれか１つに係るコイル埋設型インダクタであり、前記コイルの外周面を覆う非磁性体の外周面が前記コイルの中心軸線を中心とした略平坦な円筒面である。
【００１９】
この発明によれば、コイルの外周面近傍の磁性体を磁束が均一に通過するので、インダクタンスおよび直流重畳特性のバラツキが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態のインダクタの斜視図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】本発明の実施形態のインダクタのコイルを示した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態のインダクタのコイルを示した側面図である。
【図５】本発明の実施形態のインダクタのコイルの素線部分を示した断面図である。
【図６】本発明の実施形態のインダクタのコイルの素線部分およびその周辺を示した拡大図である。
【図７】本発明の別の実施形態のインダクタのコイルの素線部分およびその周辺を示した拡大図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態のインダクタのコイルの素線部分およびその周辺を示した拡大図である。
【図９】（Ａ）は本発明の実施例および比較例１〜３の直流重畳特性とインダクタンスとを示した図であり、（Ｂ）は（Ａ）のインダクタンスのレンジを変えて実施例および比較例２、３の直流重畳特性とインダクタンスとを示した図である。
【図１０】図９の比較例１のコイル埋設型インダクタの断面図である。
【図１１】図９の比較例２の積層型インダクタの断面図である。
【図１２】図９の比較例３の積層型インダクタの断面図である。
【図１３】本発明の実施形態のインダクタのコイルの素線部分を示した拡大図である。
【図１４】本発明の実施形態において、コイルに配置された絶縁被覆層によって画成されるコア空間に第１磁性体用スラリーが配置された様子を示した拡大図である。
【図１５】本発明の実施形態において、非磁性体用スラリーを配置する工程を示した図である。
【図１６】本発明の実施形態において、非磁性体用スラリーが配設された様子を示した拡大図である。
【図１７】本発明の実施形態において、第３磁性体用成形体を作成するために使用される成形型を示した斜視図である。
【図１８】本発明の実施形態において、第３磁性体用成形体を作成する工程を示した図である。
【図１９】本発明の実施形態において、非磁性体用スラリーが第３磁性体用スラリーに載置された様子を示した図である。
【図２０】本発明の実施形態において、第２磁性体用スラリーが配置された様子を示した図である。
【図２１】本発明の実施形態において、第３磁性体用成形体によって第２磁性体用スラリーが押圧された様子を示した図である。
【図２２】本発明の実施形態において、非磁性体用スラリーおよび第２磁性体用スラリーが硬化せしめられて非磁性体用成形体および第２磁性体用成形体とされた様子を示した図である。
【図２３】本発明の実施形態において、第１磁性体用成形体〜第３磁性体用成形体および非磁性体用スラリーが焼成されて第１磁性体〜第３磁性体および非磁性体とされた様子を示した図である。
【図２４】本発明の実施形態において、外部電極層が配置された様子を示した図である。
【図２５】本発明の実施形態において、コイル埋設型インダクタを製造する工程のフローチャートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１および図２に、本発明のコイル埋設型インダクタの実施形態が示されている。図１は、コイル埋設型インダクタの斜視図であり、図２は、コイル埋設型インダクタの縦断面図である。図１および図２において、１はコイル埋設型インダクタ、１０はコイル、２０は絶縁被覆層、３１はセラミック焼結体からなる第１磁性体、３２はセラミック焼結体からなる非磁性体、３３はセラミック焼結体からなる第２磁性体、３４はセラミック焼結体からなる第３磁性体、４０は外部電極層をそれぞれ示している。
【００２２】
図３および図４に示されているように、コイル１０は、螺旋状に一定のピッチＰで巻かれた（巻回された）線材からなるコイルである。また、図２を参照すると判るように、コイル１０の線材の断面形状は、略矩形である。なお、以下、コイル１０の線材の両端には、参照符号「１０Ｅ」を付し、この両端を「コイル端部」と称し、コイル端部１０Ｅ以外の部分には、参照符号「１０Ｗ」を付し、この部分１０Ｗを「コイル素線部分」と称することとする。
【００２３】
また、図５を参照すると判るように、コイル素線部分１０Ｗの中心軸線（以下この素線部分の中心軸線を「コイル中心軸線」という）Ｃに対して略垂直な方向のコイル素線部分１０Ｗの幅ＷＴは、コイル中心軸線Ｃに対して平行な方向のコイル素線部分１０Ｗの幅ＷＬよりも広く、好ましくは、１．２倍以上、より好ましくは、２．０倍以上、さらに好ましくは、６．０倍以上である。また、コイル１０は、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）などの導電性のある金属からなる線材から形成され、或いは、これら銀、銅、白金、金などの導電性のある金属の少なくとも１つを含む合金からなる線材から形成される。
【００２４】
絶縁被覆層２０は、図２に示されているように、コイル１０の線材を覆うように塗布されており、磁性を有していない。したがって、絶縁被覆層２０は、非磁性体であるとも言える。因みに、絶縁被覆層２０は、ＳｉＯ２（すなわち、シリカ）の粒子を含む樹脂から形成され、この樹脂は焼成後焼失する。含まれる粒子としては、ＳｉＯ２以外にＡｌ２Ｏ３やＭｇＯなどの無機酸化物の粒子でも良い。
【００２５】
また、絶縁被覆層２０は、絶縁性を有していることから、コイル素線部分１０Ｗ同士が接触して短絡することを防止する。
【００２６】
さらに、詳細は後述するが、第１磁性体３１および非磁性体３２を形成するために第１磁性体３１を構成する第１磁性体用成形体および非磁性体３２を構成する非磁性体用成形体が高温環境に晒されると、コイル１０も高温環境に晒される。このとき、コイル１０が第１磁性体３１または非磁性体３２に直接接するように構成されていると、コイル１０の金属材料が第１磁性体３１または非磁性体３２の気孔内に拡散して流れ込み、これによって、インダクタ全体としての電気特性が悪化してしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態では、コイル１０が高温環境に晒されたとしても、絶縁被覆層２０（特に、シリカ）は、金属材料が第１磁性体３１および非磁性体３２の気孔内に拡散して流れ込むことを防止し、インダクタの電気特性の悪化を抑制する。
【００２７】
第１磁性体３１は、図２に示されているように、コイル１０の円筒内面であるコイル内周面（厳密には、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎ）によって画成される空間であって、コイル中心軸線Ｃを中心とする略円柱形の空間（以下この空間を「コア空間」という）内に配置されている。また、第１磁性体３１は、その気孔率が予め定められた気孔率となるように予め定められた粒径のセラミック粉末を主成分とするセラミックスラリーを焼成することによって形成される。
【００２８】
非磁性体３２は、図２および図６に示されているように、コイル素線部分１０Ｗ（および、絶縁被覆層２０）と第１磁性体３１とを取り囲んでいる。また、非磁性体３２は、その気孔率が予め定められた気孔率となるように予め定められた粒径のセラミック粉末を主成分とするセラミックスラリーを焼成することによって形成される。
【００２９】
また、図６を参照すると判るように、非磁性体３２の外周面３２ｏｕｔは、平坦な円筒面である。一方、コイル内周面上に配置されている絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎは、隣り合うコイル素線部分１０Ｗ間に向かってコイル内周面のところまで窪んだ部分を有し、第１磁性体３１の外周面は、この窪んだ部分に入りこむように隣り合うコイル素線部分１０Ｗ間に向かってコイル内周面のところまで突出する凸部を有する。なお、上記窪んだ部分は、コイル素線部分１０Ｗ間に沿って螺旋状に連続的に延在し、したがって、上記凸部もコイル素線部分１０Ｗ間に沿って螺旋状に連続的に延在する。
【００３０】
また、図７に示されているように、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎの窪んだ部分が、コイル内周面を越えてコイル素線部分１０Ｗ間まで窪んでいてもよい。すなわち、第１磁性体３１の外周面の凸部が、コイル内周面を越えてコイル素線部分１０Ｗ間まで突出していてもよい。
【００３１】
なお、本実施形態のコイル埋設型インダクタは、８つのコイル素線部分１０Ｗを有する。また、コイル中心軸線Ｃに平行な方向におけるコイル素線部分１０Ｗの厚みは、例えば、５０μｍである。また、絶縁被覆層２０の厚みは、例えば、５μｍ〜４０μｍである。したがって、コイル内周面に配置される絶縁被覆層の厚み（図６〜図８に示されている厚みＷＮ）も、５〜４０μｍである。また、コイル端面側に配置された非磁性体３２の厚みは、例えば、５０μｍ〜６０μｍである。また、コイル１０の線材を覆う際の絶縁被覆層２０を構成するＳｉＯ２粒子の粒径は、例えば、０．５μｍであり、その体積％は、例えば、１０体積％〜４０体積％である（焼成後、樹脂は焼失する）。
【００３２】
第２磁性体３３は、非磁性体３２の外周面３２ｏｕｔを包囲するように配置されている。また、第２磁性体３３は、その気孔率が予め定められた気孔率となるように予め定められた粒径のセラミック粉末を主成分とするセラミックスラリーを焼成することによって形成される。
【００３３】
第３磁性体３４は、比較的薄い略矩形のプレートの形状を有し、コイル中心軸線Ｃに対して平行な方向において非磁性体３２および第２磁性体３３の両側に、コイル中心軸線Ｃに対して垂直な方向に非磁性体３２と第２磁性体３３とを覆うように延在するように配置されている。また、第３磁性体３４は、その気孔率が予め定められた気孔率となるように予め定められた粒径のセラミック粉体を主成分とするセラミックスラリーを焼成することによって形成される。
【００３４】
また、コイル端部１０Ｅは、コイル中心軸線Ｃに対して略垂直な方向に延び、コイル中心軸線Ｃに対して平行に延在する第２磁性体３３の外壁面３３ｏｕｔ１、３３ｏｕｔ２から突出している。
【００３５】
外部電極層４０は、コイル端部１０Ｅに接触するように第２磁性体３３の外壁面３３ｏｕｔ１および３３ｏｕｔ２上に配置されている。また、外部電極層４０は、導電性を有し、例えば、銀（Ａｇ）などの金属粉末を含む流動性のある材料（すなわち、ペースト）を固化させることによって形成される。
【００３６】
図示されているコイル埋設型インダクタ１では、コイル１０を介して一方の外部電極層４０と他方の外部電極層４０との間で導通がとれる。
【００３７】
なお、コイル中心軸線Ｃに対して垂直な第１磁性体３１の断面の面積をできるだけ大きくし、インダクタンスを大きくするという観点では、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎが上記窪んだ部分を有することによって、第１磁性体３１の外周面が上記凸部を有することがより好ましいが、図８に示されているように、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎが上記窪んだ部分を有していない平坦な円筒面であり、したがって、第１磁性体３１の外周面が上記凸部を有していない場合であっても、比較的良好なインダクタンス特性および直流重畳特性が得られる。
【００３８】
また、図９（Ａ）に、本発明の考え方を採用して製造された実施例としてのコイル埋設型インダクタ、図１０に示されている比較例１としてのコイル埋設型インダクタ、図１１に示されている比較例２としての積層型インダクタ、および、図１２に示されている比較例３としての積層型インダクタのインダクタンスおよび直流重畳特性が示されている。なお、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）と同様の図であって、インダクタンスのレンジを変えた図であり、図９（Ａ）の実施例および比較例２、３のインダクタのインダクタンスおよび直流重畳特性を示したものである。
【００３９】
また、図９の実施例は、絶縁被覆層２０の内周面の形状が図８に示されている形状（すなわち、窪んだ部分を有していない平坦な円筒面の形状）とされ、コイル内周面上に配置された絶縁被覆層２０の厚みＷＮが４０μｍである場合のコイル埋設型インダクタである。また、直流重畳特性、すなわち、直流重畳電流値は、ＬＣＲメーター（アジレントテクノロジー社の４２８５Ａ）を用い、直流電流を印加したときのインダクタンスの変化が初期値に対して３０％減少したときの電流値とした。
【００４０】
また、図９の比較例１のインダクタは、図１０に示されているように、実施例のコイル素線部分の数と同じ数のコイル素線部分１０ＷＸを備えた巻線型のコイル１０Ｘを有するコイル埋設型インダクタ１Ｘであって、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間に絶縁被覆層ではなく磁性体部分６１が配置されているインダクタである。なお、図１０において、６２は外部電極層である。
【００４１】
また、図９の比較例２のインダクタは、図１１に示されているように、実施例のコイル素線部分の数と同じ数のコイル素線部分１０ＷＸを備えたコイル１０Ｘを有する積層型インダクタ１Ｘであって、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間を通るようにコイル中心軸線ＣＸに対して垂直な方向に延在する非磁性体層６０が磁性体部分６１内に設けられているインダクタである。そして、このインダクタでは、３つの非磁性体層６０が設けられており、各非磁性体層６０は、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間が隙間なく埋まるように設けられている。なお、図１１において、６２は外部電極層である。
【００４２】
また、図９の比較例３のインダクタは、図１２に示されているように、実施例のコイル素線部分の数と同じ数のコイル素線部分１０ＷＸを備えたコイル１０Ｘを有する積層型インダクタ１Ｘであって、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間を通るようにコイル中心軸線ＣＸに対して垂直な方向に延在する非磁性体層６０が磁性体部分６１内に設けられているインダクタである。そして、このインダクタでは、３つの非磁性体層６０が設けられており、各非磁性体層６０は、隣り合うコイル素線部分１０ＷＸ間の一部領域に延在し且つ各非磁性体層６０とそれに隣接するコイル素線部分１０ＷＸとの間に磁性体部分６１が存在するように設けられている。なお、図１２において、６２は外部電極層である。
【００４３】
図９を参照すると、明らかに、実施例の直流重畳特性（すなわち、直流重畳電流値）は、比較例１〜３の直流重畳特性に比べて高いことが判る。これは、実施例のインダクタが確実な閉磁路構造となっているからである。また、コイル端面側にのみ、或いは、コイル素線部分１０Ｗ周りのみ非磁性体で覆われている場合、磁束が漏れてしまうが、実施例のように非磁性体が配置されていれば、磁束が漏れることがないので、より良い直流重畳特性およびインダクタンス特性が得られる。
【００４４】
また、下の表１に、本発明の考え方を採用して製造されたコイル埋設型インダクタのインダクタンス特性であって、絶縁被覆層２０の内周面の形状と同絶縁被覆層２０の厚みＷＮとに応じたインダクタンス特性が示されている。
【００４５】
表１の比較例１−１、比較例１−２、および、実施例１〜４は、絶縁被覆層２０の内周面の形状が図８に示されている形状（すなわち、窪んだ部分を有していない平坦な円筒面の形状）とされた場合のコイル埋設型インダクタである。また、表１の実施例５は、絶縁被覆層２０の内周面の形状が図６に示されている形状（すなわち、コイル内周面と略面一のところまで窪んだ部分を有する形状）とされた場合のコイル埋設型インダクタである。さらに、表１の実施例６は、絶縁被覆層２０の内周面の形状が図７に示されている形状（すなわち、コイル内周面を越えてコイル素線部分１０Ｗ間まで窪んだ部分を有する形状）とされた場合のコイル埋設型インダクタである。
【００４６】
また、表１の比較例１−１、比較例１−２、および、実施例１〜６は、それぞれ、絶縁被覆層２０の厚みＷＮが０μｍ（厳密には、「０」ではなく、極めて「０」に近い値）、５０μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、４０μｍ、４０μｍ、および、４０μｍであるコイル埋設型インダクタである。
【００４７】
また、表１において、インダクタンス低下率は、比較例１−１のインダクタンスを基準とした値である。このため、比較例１−１のインダクタンス低下率は、「０」と表示されている。
【表１】
【００４８】
表１から判るように、比較例１−２では、比較例１−１のインダクタンスに対するインダクタンスの低下率が２０％と比較的大きかった。
【００４９】
一方、表１から判るように、実施例１〜６では、比較例１−１のインダクタンスに対するインダクタンスの低下率が１．１％〜７．０％と比較的小さかった。
【００５０】
このことから、本発明の考え方を採用してコイル埋設型インダクタを製造する場合、絶縁被覆層２０の内周面の形状に係わらず、絶縁被覆層２０の厚みＷＮが５μｍ〜４０μｍであれば、比較的高いインダクタンスが得られることが判る。したがって、本発明の考え方を採用してコイル埋設型インダクタを製造する場合、絶縁被覆層２０の厚みＷＮが５μｍ〜４０μｍであることが好ましい。
【００５１】
次に、上述した本発明の実施形態のコイル埋設型インダクタを製造する方法の一例について説明する。まず、本例の方法では、コイル１０を形成するために、横断面矩形の導電性を有する線材が準備される。
【００５２】
次いで、斯くして準備された線材の外壁面に樹脂とシリカとからなる絶縁被覆層２０が塗布される。
【００５３】
次いで、斯くして絶縁被覆層２０が塗布された線材が巻回され、図１３に示されているように、コイル１０が形成される。
【００５４】
一方、これとは別に、第１磁性体３１〜第３磁性体３４を形成するために使用されるセラミックスラリー（以下このセラミックスラリーを「磁性体用スラリー」という）が以下のようにして準備される。
【００５５】
本発明では磁性体として、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系などのフェライト系磁性体が用いられる。特に、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが、コイルの材質が溶融しない温度で焼成することができ好適である。主成分の組成としては、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯの合計を１００ｍｏｌ％として、Ｆｅ２Ｏ３：４７〜４９ｍｏｌ％、ＺｎＯ：９〜３６ｍｏｌ％、ＮｉＯ：８〜３２ｍｏｌ％、ＣｕＯ：７〜１２ｍｏｌ％、であることが好ましい。この範囲を外れると、焼結体の緻密化度が低下したり、インダクタとしての所望の特性を満たさなかったりする。Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトには、必要に応じてＭｎ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｂｉ等の酸化物が含まれていてもよい。また、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト中には、ＺｒやＳｉ、Ｐ、Ｓなどの不可避的に混入する不純物が含まれていてもよい。
まず始めに、当該磁性体用スラリーの原料粉末であるＦｅ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＮｉＯ粉末、ＣｕＯ粉末、および、ＭｎＯ２粉末がそれぞれ所定量だけ秤量される。本例では、Ｆｅ２Ｏ３粉末が４７．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ粉末が２７．３ｍｏｌ％、ＮｉＯ粉末が１６．３ｍｏｌ％、ＣｕＯ粉末が８．７ｍｏｌ％、そして、ＭｎＯ２粉末が０．２ｍｏｌ％となるように、各原料粉末が秤量される。
【００５６】
次いで、これら秤量された原料粉末がジルコニアボールおよびイオン交換水と共にポリポットに入れられ、ボールミル法によって予め定められた時間に亘って湿式混合され、これによって、スラリーが得られる。ここで、予め定められた時間は、例えば、５時間である。
【００５７】
次いで、斯くして得られたスラリーが乾燥機によって乾燥され、その後、ふるいにかけられ、これによって、粉末が得られる。
【００５８】
次いで、斯くして得られた粉末が予め定められた温度の環境下で予め定められた時間に亘って仮焼される。ここで、予め定められた温度は、例えば、６００℃〜８００℃（本実施形態では、７６０℃）である。また、予め定められた時間は、例えば、２時間である。また、粉末を取り巻く環境の温度は、例えば、２００℃／ｈの昇温速度でもって上記予め定められた温度まで上昇せしめられ、例えば、２００℃／ｈの降温速度でもって上記予め定められた温度から下降せしめられる。
【００５９】
次いで、斯くして焼成された粉末がジルコニアボールおよびイオン交換水と共にポリポットに入れられ、予め定められた時間に亘って湿式粉砕され、これによって、スラリーが得られる。ここで、予め定められた時間は、例えば、１０時間〜８０時間（本実施形態では、６０時間）である。
【００６０】
次いで、斯くして得られたスラリーが乾燥機によって乾燥され、その後、ふるいにかけられ、これによって、フェライト粉末が得られる。
【００６１】
次いで、斯くして得られたフェライト粉末に、公知の樹脂、分散媒、分散剤等が加えられ磁性体用スラリーが得られるが、本発明ではゲルキャスト法が好適に用いられる。ゲルキャスト法は、型のキャビティ内にセラミック粉末を主成分とするスラリーを流し込み、このスラリーを型内で固化させつつ架橋させ、セラミック成形体を作製する方法である。このゲルキャスト法によれば、スラリーが固化しつつ架橋せしめられる過程において、硬化収縮や乾燥収縮が殆ど生じないので、コイルがあっても、クラックの無い精密な形状とすることができる。
フェライト粉末と溶剤と分散媒と分散剤とがそれぞれ所定量だけ秤量され、これらとジルコニアボールとがポリポットに入れられ、ボールミル法によって湿式混合が行われ、これによって、フェライトスラリーが得られる。
【００６２】
次いで、斯くして得られたフェライトスラリーとゲル化剤と触媒と硬化剤とがそれぞれ所定量だけ秤量され、これらがミキサーによって攪拌され、これによって、磁性体用スラリーが得られる。
【００６３】
一方、これとは別に、非磁性体３２を形成するために使用されるセラミックスラリー（以下このセラミックスラリーを「非磁性体用スラリー」という）が以下のようにして準備される。
【００６４】
非磁性体の組成としては、主成分がＦｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯであり、これらの合計を１００ｍｏｌ％として、Ｆｅ２Ｏ３：４７〜５０ｍｏｌ％、ＺｎＯ：３２〜４０ｍｏｌ％、ＣｕＯ：１０〜２０ｍｏｌ％、であることが好適である。
まず始めに、当該非磁性体用スラリーの原料粉末であるＦｅ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＣｕＯ粉末、および、ＭｎＯ２粉末がそれぞれ所定量だけ秤量される。本例では、Ｆｅ２Ｏ３粉末が４９．２ｍｏｌ％、ＺｎＯ粉末が３７．３ｍｏｌ％、ＣｕＯ粉末が１３．２ｍｏｌ％、そして、ＭｎＯ２粉末が０．３ｍｏｌ％となるように、各原料粉末が秤量される。
【００６５】
そして、以降、上述した磁性体用スラリーを得る手順と同じ手順によって非磁性体用スラリーが得られる。なお、非磁性体用スラリーを得る場合、上述した磁性体用スラリーを得る手順において、焼成された粉末がジルコニアボールおよびイオン交換水と共にポリポットに入れられ、予め定められた時間に亘って湿式粉砕されるときの予め定められた時間は、例えば、１０時間〜８０時間であるが、本実施形態では、２０時間である。
【００６６】
さて、図１３に示されているようにコイル１０が形成された後、図１４に示されているように、絶縁被覆層２０の内周面２０ｉｎによって画成されるコア空間を満たすように、上述したようにして準備された磁性体用スラリーが配置され、磁性体用スラリー３１Ｓが形成される。なお、この磁性体用スラリー３１Ｓは、セラミック成形体を経て、最終的に、第１磁性体３１となることから、以下、この磁性体用スラリーを「第１磁性体用スラリー」と称することとする。
【００６７】
次いで、第１磁性体用スラリー３１Ｓをコア空間内に備えたコイル１０が予め定められた時間に亘って放置されることによって、第１磁性体用スラリー３１Ｓがゲル化し、その後、固化し、これによって、セラミック成形体３１Ｃとなる。ここで、予め定められた時間は、１０時間〜３０時間（本実施形態では、１５時間）である。なお、このセラミック成形体３１Ｃは、最終的に、第１磁性体３１となることから、以下、このセラミック成形体を「第１磁性体用成形体」と称することとする。
【００６８】
次いで、第１磁性体用成形体３１Ｃを内部に備えたコイル１０が、図１５に示されているように、上述したようにして準備された非磁性体用スラリー内に含浸される。斯くして、図１６に示されているように、コイル素線部分１０Ｗ（および、絶縁被覆層２０）と第１磁性体用成形体３１Ｃとを覆うように、非磁性体用スラリー３２Ｓが配置される。
【００６９】
一方、これとは別に、最終的に第３磁性体３４となるプレート状の２枚のセラミック成形体が以下のようにして作成される。
【００７０】
すなわち、図１７に示されているように、直方体のプレート状のステンレス（例えば、ジュラルミン等のアルミニウム合金）製の第１成形型５１および第２成形型５２が準備される。次いで、互いに対向する第１成形型５１の表面５１Ｓおよび第２成形型５２の表面５２Ｓ（以下これら表面を「成形面」という）に離型剤が塗布されることによって、これら成形面５１Ｓおよび５２Ｓ上に非付着性の被膜が形成される。
【００７１】
なお、これら非付着性の被膜は、成形面５１Ｓおよび５２Ｓ上に成形された第３磁性体用成形体を当該成形面５１Ｓおよび５２Ｓから引き離しやすくするために形成されるものである。また、これら非付着性の被膜には、例えば、フッ素樹脂、シリコン樹脂、フッ素油、シリコン油、めっき、ＣＶＤ、ＰＶＤ等による種々の被膜が用いられる。なお、フッ素樹脂、シリコン樹脂、フッ素油、シリコン油が上記非付着性の被膜の材料として用いられる場合、スプレー、ディッピング等によって上記非付着性の被膜が形成される。
【００７２】
次いで、図１８（Ａ）に示されているように、第１成形型５１と第２成形型５２とがこれら成形型間にスペーサ５３が挟まれると共に第１成形型５１の成形面５１Ｓと第２成形型５２の成形面５２Ｓとが互いに向き合うようにセットされる。
【００７３】
なお、ここでは、第１成形型５１の成形面５１Ｓと第２成形型５２の成形面５２Ｓとの間の距離が最終的に形成される第３磁性体３４の厚みに相当するようにスペーサ５３の寸法が設定されている。また、第１成形型５１と第２成形型５２とスペーサ５３によって画成される空間５４は、最終的に得ようとしている第３磁性体３４の形状と一致する形状とされる。
【００７４】
次いで、図１８（Ｂ）に示されているように、第１成形型５１と第２成形型５２とスペーサ５３とによって画成された空間５４内に、上述したように準備された磁性体用スラリーが充填され、磁性体用スラリー３４Ｓが形成される。なお、この磁性体用スラリー３４Ｓは、セラミック成形体を経て、最終的に、第３磁性体３４となることから、以下、この磁性体用スラリーを「第３磁性体用スラリー」と称することとする。
【００７５】
次いで、図１８（Ｃ）に示されているように、空間５４内に充填された第３磁性体用スラリー３４Ｓが予め定められた時間に亘って放置されることによって、第３磁性体用スラリー３４Ｓが固化（すなわち、硬化）し、これによって、セラミック成形体３４Ｃが形成される。ここで、予め定められた時間は、１０時間〜３０時間（本実施形態では、１５時間）である。なお、このセラミック成形体３４Ｃは、最終的に、第３磁性体３４となることから、以下、このセラミック成形体を「第３磁性体用成形体」と称することとする。
【００７６】
次いで、図１８（Ｄ）に示されているように、斯くして形成された第３磁性体用成形体３４Ｃから第１成形型５１、第２成形型５２、および、スペーサ５３が外される。
【００７７】
次いで、図１９に示されているように、図１６に示されている絶縁被覆層２０によって被覆されているコイル１０と第１磁性体用成形体３１Ｃとを内包する非磁性体用スラリー３２Ｓが１枚の第３磁性体用成形体３４Ｃ上に載置される。
【００７８】
次いで、図２０に示されているように、少なくとも、非磁性体用スラリー３２Ｓの外周面３２ｏｕｔを覆うように、上述したようにして準備された磁性体用スラリーが配置され、磁性体用スラリー３３Ｓが形成される。なお、この磁性体用スラリー３３Ｓは、セラミック成形体を経て、最終的に、第２磁性体３３となることから、以下、この磁性体用スラリーを「第２磁性体用スラリー」と称することとする。
【００７９】
次いで、図２１（Ａ）に示されているように、図面において上方から第２磁性体用スラリー３３Ｓがもう一方の第３磁性体用成形体３４Ｃによって押圧される。そして、図２１（Ｂ）に示されているように、第３磁性体用成形体３４Ｃが第２磁性体用スラリー３３Ｓと非磁性体用スラリー３２Ｓとの上に配置される。
【００８０】
次いで、非磁性体用スラリー３２Ｓと第２磁性体用スラリー３３Ｓとが予め定められた時間に亘って放置されることによって、スラリー３２Ｓおよび３３Ｓが固化（すなわち、硬化）し、これによって、図２２に示されているように、セラミック成形体３２Ｃおよび３３Ｃが形成される。ここで、予め定められた時間は、１０時間〜３０時間（本実施形態では、１５時間）である。なお、これらセラミック成形体３２Ｃおよび３３Ｃは、最終的に、それぞれ、非磁性体３２および第２磁性体３３となることから、以下、これらセラミック成形体をそれぞれ「非磁性体用成形体」および「第２磁性体用成形体」と称することとする。
【００８１】
次いで、第１磁性体用成形体３１Ｃ〜第３磁性体用成形体３４Ｃと非磁性体用成形体３２Ｃとが予め定められた温度の環境下で予め定められた時間に亘って焼成され、これによって、図２３に示されているように、第１磁性体３１〜第３磁性体３４、および、非磁性体３２が得られる。ここで、予め定められた温度は、４０℃／ｈの昇温速度でもって２００℃まで上昇せしめられ、２００℃の温度で５時間維持され、次いで、３０℃／ｈの昇温速度でもって５００℃まで上昇せしめられ、５００℃の温度で５時間保持され、次いで、２０００℃／ｈの昇温速度でもって９００℃まで上昇せしめられ、９００℃の温度で２時間保持され、２９０℃の降温速度でもって３０℃まで下降せしめられる。
【００８２】
最後に、図２４に示されているように、外部電極層４０がコイル端部１０Ｅに接触するように第２磁性体３３の外壁面３３ｏｕｔ１および３３ｏｕｔ２上に配置される。斯くして、上述した本発明の実施形態のコイル埋設型インダクタが得られる。
【００８３】
以上説明した本実施形態のコイル埋設型インダクタの製造方法のフローを簡単にまとめると、図２５に示されているようになる。
【００８４】
すなわち、ステップ１００に示されているように、磁性体用スラリーが作成される。一方、ステップ１１２に示されているように、非磁性体用スラリーが作成される。
【００８５】
また、ステップ１０１に示されているように、ステップ１００で作成された磁性体用スラリーを使用して第３磁性体用成形体３４Ｃが作成される。
【００８６】
また、ステップ１０２に示されているように、コイル１０が作成される。次いで、ステップ１０３に示されているように、ステップ１０２で作成されたコイル１０の外壁面上に塗布された絶縁被覆層２０によって画成されるコア空間内に、ステップ１００で作成された磁性体用スラリーが充填されることによって、第１磁性体用スラリー３１Ｓが配置される。次いで、ステップ１０４に示されているように、ステップ１０３で配置された第１磁性体用スラリー３１Ｓが硬化せしめられることによって、第１磁性体用成形体３１Ｃが形成される。
【００８７】
次いで、ステップ１０５に示されているように、ステップ１０４で得られたコイル１０と第１磁性体用成形体３１Ｃとの組立体がステップ１１２で作成された非磁性体用スラリーに含浸されることによって、コイル素線部分１０Ｗ（および、絶縁被覆層２０）と第１磁性体用成形体３１Ｃとを包囲するように、非磁性体用スラリー３２Ｓが配置される。
【００８８】
次いで、ステップ１０６に示されているように、ステップ１０５で得られたコイル１０がステップ１０１で作成された第３磁性体用成形体３４Ｃ上に載置される。
【００８９】
次いで、ステップ１０７に示されているように、ステップ１０６で第３磁性体用成形体３４Ｃ上に載置された非磁性体用スラリー３２Ｓを包囲するように、ステップ１００で作成された磁性体用スラリーが配置されることによって、第２磁性体用スラリー３３Ｓが形成される。
【００９０】
次いで、ステップ１０８に示されているように、ステップ１０７で形成された第２磁性体用スラリー３３Ｓがステップ１０１で作成された第３磁性体用成形体３４Ｃによって押圧される。
【００９１】
次いで、ステップ１０９に示されているように、非磁性体用スラリー３２Ｓおよび第２磁性体用スラリー３３Ｓが硬化せしめられることによって、非磁性体用成形体３２Ｃおよび第２磁性体用成形体３３Ｃが形成される。
【００９２】
次いで、ステップ１１０に示されているように、第１磁性体用成形体３１Ｃ〜第３磁性体用成形体３４Ｃおよび非磁性体用成形体３２Ｃが焼成されることによって、第１磁性体３１〜第３磁性体３４および非磁性体３２が形成される。
【００９３】
次いで、ステップ１１１に示されているように、第２磁性体用成形体３３を覆うように外部電極層４０が配置されることによって、コイル埋設型インダクタが得られる。
【符号の説明】
【００９４】
１…コイル埋設型インダクタ、１０…コイル、１０Ｗ…コイル素線部分、２０…絶縁被覆層、３１…第１磁性体、３２…非磁性体、３３…第２磁性体、３４…第３磁性体、４０…外部電極層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を備えた巻線型のコイルを有するコイル埋設型インダクタであって、非磁性体が前記コイルおよび該コイル内部に配置された磁性体を取り囲んでおり、更に該非磁性体を取り囲む磁性体が配置されているコイル埋設型インダクタ。
【請求項２】
前記コイル素線が５μｍ〜４０μｍの厚みを有する非磁性体によって被覆されている請求項１に記載のコイル埋設型インダクタ。
【請求項３】
前記コイル内部に配置されている磁性体の外周面が前記コイル素線間に沿って延びる凸部を有する請求項１または２に記載のコイル埋設型インダクタ。
【請求項４】
前記コイル内部に配置されている磁性体の側面の凸部が前記コイル素線間まで突出している請求項３に記載のコイル埋設型インダクタ。
【請求項５】
前記コイルの外周面を覆う非磁性体の外周面が前記コイルの中心軸線を中心とした略平坦な円筒面である請求項１〜４のいずれか１つに記載のインダクタ。
【請求項１】
導電性を備えた巻線型のコイルを有するコイル埋設型インダクタであって、非磁性体が前記コイルおよび該コイル内部に配置された磁性体を取り囲んでおり、更に該非磁性体を取り囲む磁性体が配置されているコイル埋設型インダクタ。
【請求項２】
前記コイル素線が５μｍ〜４０μｍの厚みを有する非磁性体によって被覆されている請求項１に記載のコイル埋設型インダクタ。
【請求項３】
前記コイル内部に配置されている磁性体の外周面が前記コイル素線間に沿って延びる凸部を有する請求項１または２に記載のコイル埋設型インダクタ。
【請求項４】
前記コイル内部に配置されている磁性体の側面の凸部が前記コイル素線間まで突出している請求項３に記載のコイル埋設型インダクタ。
【請求項５】
前記コイルの外周面を覆う非磁性体の外周面が前記コイルの中心軸線を中心とした略平坦な円筒面である請求項１〜４のいずれか１つに記載のインダクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−２１６８６６（Ｐ２０１１−２１６８６６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１６３７（Ｐ２０１１−４１６３７）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
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