小型インダクタ及び同小型インダクタの製造方法
【課題】低抵抗及び高インダクタンスを有し、磁気飽和が発生し難いことにより直流重畳特性が良好な小型インダクタを提供すること。
【解決手段】小型インダクタ１０は、コイル１１と、コイル埋設体１２と、閉磁路構成体１３と、を有する。コイル埋設体は、第１透磁率を有する多孔質のセラミック焼成体であり、コイルを埋設している。コイル埋設体には、コイルの内側において「コイルの軸線に沿って貫通する貫通孔１２ａ」が形成されている。閉磁路構成体は、前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有する緻密なセラミック焼成体である。閉磁路構成体は、コイル埋設体の外周部及び貫通孔に密に配設される。その結果、磁路は、主として閉磁路構成体に形成され、コイル近傍における磁束密度が低下する。よって、磁気飽和が発生し難く、直流重畳特性が良好なインダクタが提供される。
【解決手段】小型インダクタ１０は、コイル１１と、コイル埋設体１２と、閉磁路構成体１３と、を有する。コイル埋設体は、第１透磁率を有する多孔質のセラミック焼成体であり、コイルを埋設している。コイル埋設体には、コイルの内側において「コイルの軸線に沿って貫通する貫通孔１２ａ」が形成されている。閉磁路構成体は、前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有する緻密なセラミック焼成体である。閉磁路構成体は、コイル埋設体の外周部及び貫通孔に密に配設される。その結果、磁路は、主として閉磁路構成体に形成され、コイル近傍における磁束密度が低下する。よって、磁気飽和が発生し難く、直流重畳特性が良好なインダクタが提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電源回路等に使用される小型パワーインダクタ等の小型インダクタ及び同小型インダクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、小型パワーインダクタが知られている。小型パワーインダクタは、例えば、半導体への電源供給回路及びＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源回路において、信号のノイズ抑制、整流及び信号の平滑化等の機能を実現するために使用される。このような小型パワーインダクタとして、巻線型インダクタ及び積層型インダクタ等が知られている。
【０００３】
小型パワーインダクタには、小型であること、インダクタンスが大きいこと、抵抗が小さいこと、及び、直流重畳特性が良好なこと、等が要求される。直流重畳特性が良好であるとは、コイルに交流電気信号に加えて比較的大きな直流電気信号を流した場合（即ち、大きな直流重畳電流を流した場合）であっても、磁気飽和（磁路の透磁率が小さくなること）が発生せず、従って、インダクタンスが低下しないことである。
【０００４】
従来の巻線型インダクタ１００は、その断面図である図１３に示したように、コア（磁芯）１０１と、コイル（導線）１０２と、を含む。コイル１０２は、コア１０１の周囲にらせん状に巻回されている。巻線型インダクタ１００においてコイル１０２に電流を流したとき、磁路は図１３の破線により示したように形成される。この磁路は、空間を通過する。即ち、巻線型インダクタ１００は、開磁路構造を有する。このため、磁束密度は過大となり難く、従って磁気飽和が発生し難いので、巻線型インダクタ１００の直流重畳特性は比較的良好である。しかしながら、巻線型インダクタ１００のインダクタンスを大きくするためには細い導線１０２をコア１０１の回りに多数回巻かなければならい。このため、抵抗が大きくなるという問題がある。更に、巻線型インダクタ１００は、その製造工程が複雑であり、且つ、小型化するにも限界がある。
【０００５】
これに対し、従来の積層型インダクタ１１０は、その透視斜視図である図１４及び断面図である図１５に示したように、磁性体１１１と、磁性体１１１内に埋設されたコイル１１２と、一対の端子電極１１３と、を備えている。コイル１１２は、各層毎に所定の形状に形成された薄板状の導体１１２ａと、各層の薄板状導体１１２ａを上下方向において電気的に接続するビア（ＶＩＡ）ホール内の導体１１２ｂと、により形成されている。一対の端子電極１１３は磁性体１１１の両端部に形成されている。
【０００６】
このような積層型インダクタ１１０においてコイル１１２に電流を流したとき、磁路は図１５の破線により示したように形成される。この磁路は、磁性体１１１のみを通過する。即ち、積層型インダクタ１１０は閉磁路構造を有する。従って、積層型インダクタ１１０はコイル１１２の巻数が比較的少なくても高いインダクタンスが得られるから、抵抗を小さくすること及び小型化が可能である。しかしながら、図１６に模式的に示したように、コイル１１２に電流を流したとき、コイル１１２に近い領域において磁束密度が極めて大きくなる。このため、磁気飽和が発生し易いから、積層型インダクタ１１０の直流重畳特性は良好でない。
【０００７】
図１７は、このような問題に対処した「従来の積層型インダクタ１２０」の断面図である。積層型インダクタ１２０は、セラミックからなる第１の外装体１２１と、樹脂層１２２と、中間体１２３と、樹脂層１２４と、第２の外装体１２５と、コア１２６と、渦巻き状のコイル導体１２７と、を備える。コア１２６は、中間体１２３及び第２の外装体１２５の中央部に形成されている。コイル導体１２７は、コア１２６を取り囲むように形成されている。第１の外装体１２１、第２の外装体１２５及びコア１２６は高透磁率材料から形成されている。中間体１２３は低透磁率材料から形成されている。従って、積層型インダクタ１２０において、磁路は図１７に破線により示したように開磁路となる。この結果、磁束密度は過大となり難く、従って磁気飽和が発生し難いので、小型で且つ直流重畳特性が良好な積層型インダクタ１２０が提供される（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２６７１２９号公報
【発明の概要】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載の積層型インダクタ１２０は、第１の外装体１２１の上に、樹脂層１２２、中間体１２３、樹脂層１２４及び第２の外装体１２５を積層し、且つ、その後にコア１２６を形成しなければならないので、製造工程が複雑であり、製造コストが高いという問題がある。加えて、磁路が開磁路であるから、インダクタンスを大きくするためにはコイル導体１２７の巻き数を大きくしなければならず、大型化するという問題もある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決した小型インダクタ及び同小型インダクタの製造方法を提供する。本発明による小型インダクタは、コイルと、コイル埋設体と、閉磁路構成体と、を備える。
【００１１】
前記コイルは、渦巻き状に形成された導体からなる。本明細書において、「渦巻き状に形成された導体」とは、その渦巻きが伸びる方向（軸線方向）に直交する平面にて同導体を切断した断面形状が円である場合に限らず、楕円、正方形及び長方形等である場合を含む。換言すると、渦巻き状に形成された導体の外形形状は、円柱形状に限られず、直方体形状及び円錐台形状等であってもよい。「渦巻き状」は「螺旋状」も含む。
前記コイル埋設体は、第１透磁率を有するセラミック焼成体である。前記コイル埋設体には前記コイルが埋設されている。前記コイル埋設体には、前記コイルの内側において「前記コイルの軸線に沿って貫通する貫通孔」が形成されている。
【００１２】
前記閉磁路構成体は、前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有するセラミック焼成体（焼成により一体化された焼成体）である。前記閉磁路構成体は、前記コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に密に配設されていて、前記コイル埋設体を埋設している（前記コイルを内部に収容している）。その結果、前記閉磁路構成体は、前記コイルに対する「切断部のない閉磁路」を構成するように形成されている。
【００１３】
これによれば、コイルの近傍には「第１透磁率を有するセラミック焼成体（コイル埋設体からコイルを除いた部分）」が配設され、その外側に「第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有するセラミック焼成体（閉磁路構成体）」が配設される。従って、コイル近傍に形成される磁界の強度（磁束密度）が従来の積層型インダクタに比べて低下するので、磁気飽和が発生し難い。即ち、直流重畳特性の優れた小型インダクタが提供される。
【００１４】
加えて、コイル（コイルが通電された際に同コイルが発生する磁界）に対する磁路は、第２透磁率を有する閉磁路構成体内を主として通過する。一方、閉磁路構成体は焼成により一体化された緻密なセラミックの焼成体である。従って、閉磁路構成体を通過する磁路は、空隙等の低透磁率からなる部分を有さない閉磁路（切断部のない閉磁路）となっている。従って、コイルの巻き数を多くしなくても、コイルのインダクタンスは大きくなる。このように、本発明によれば、上述した各要求を満たすことができる小型インダクタが提供され得る。
【００１５】
この場合、前記コイル埋設体はセラミックの多孔質体からなることが好適である。これによれば、閉磁路構成体の透磁率（第２透磁率）よりも小さい透磁率（第１透磁率）を有するコイル埋設体を容易に提供することができる。
【００１６】
このような小型インダクタを製造するための本発明による１つの製造方法（第１の製造方法）は、
（Ａ）コイル作成工程と、
（Ｂ）焼成前コイル埋設体を作成する焼成前コイル埋設体作成工程と、
（Ｃ）焼成前インダクタを作成する焼成前インダクタ作成工程と、
（Ｄ）前記焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、
を含む。
【００１７】
（Ａ）前記コイル作成工程は、導線を渦巻き状に巻回することにより、渦巻き状に形成された導体からなるコイルを作成する工程である。
【００１８】
（Ｂ）前記焼成前コイル埋設体作成工程は、前記焼成前コイル埋設体を作成する工程であり、次の工程を含む。
（Ｂ１）前記コイルを収容する凹部と、前記凹部内に立設され且つ前記コイルの内側を貫通することができる形状を有する柱状部と、を有する第１金型を準備する工程（第１金型準備工程）。前記コイルを収容する凹部は、前記コイルの形状（前記コイルの外周部により画定される形状）よりも大きな空間である。前記柱状部は、前記コイルに接することなく同コイルの軸線側（内側）を貫通することができる形状を備える。
（Ｂ２）前記柱状部が前記コイルの内側を貫通するように前記コイルを前記第１金型内に配置する工程（コイル配置工程）。
（Ｂ３）第１磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が第１透磁率となるように調整されたセラミックスラリー（第１のセラミックスラリー）を、前記第１金型内に注ぐ工程（第１注型工程）。
（Ｂ４）前記第１金型内に注がれた第１のセラミックスラリーが形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）同第１のセラミックスラリーを変化させ、前記コイルを埋設するとともに同コイルの内側に前記柱状部により形成された貫通孔を備える焼成前コイル埋設体を作成する工程（第１硬化工程）。
【００１９】
（Ｃ）前記焼成前インダクタ作成工程は、前記焼成前インダクタを作成する工程であり、次の工程を含む。
（Ｃ１）前記焼成前コイル埋設体を収容する空間を有する第２金型を準備する工程（第２金型準備工程）。前記焼成前コイル埋設体を収容する空間は、前記焼成前コイル埋設体の外周部により画定される形状よりも大きな空間である。
（Ｃ２）前記第２金型内に前記焼成前コイル埋設体を配置する工程（焼成前コイル埋設体配置工程）。このとき、焼成前コイル埋設体と第２金型とが接することのないように、焼成前コイル埋設体を前記第２金型内に保持する。また、コイルは第２金型内に完全に収容される。
（Ｃ３）第２磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が「前記第１透磁率よりも大きな第２透磁率」となるように調整された第２のセラミックスラリーを前記第２金型内に注ぐことにより、前記焼成前コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に前記第２のセラミックスラリーを存在させる工程（第２注型工程）。
（Ｃ４）前記第２金型内に注がれた第２のセラミックスラリーが形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、同第２のセラミックスラリーを変化させる工程（第２硬化工程）。
【００２０】
通常、この種の小型インダクタにおいては、セラミックグリーンシートに印刷等により形成されたペースト状金属（例えば、銀）を焼成することによりコイルを作成する。即ち、コイルは焼結金属から作成される。しかしながら、焼結金属にはフラックス等の混入物や気孔が不可避的に存在するので、抵抗が大きくなる。これに対し、上記製造方法によれば、コイルは焼結金属ではなく、通常の金属（例えば、稠密な純金属）から別途作成される。従って、小型インダクタの抵抗を小さくすることができる。
【００２１】
更に、通常のセラミックスラリー内に「変形し難い剛体のコイル」を埋設させた後、そのセラミックスラリーを乾燥させて「焼成前コイル埋設体（その後の焼成により前記コイル埋設体になる構造体）」を作成すると、その焼成前コイル埋設体中にクラックが発生する。このクラックは、焼成前コイル埋設体が乾燥して行く途中にて溶媒が蒸発し、それによって焼成前コイル埋設体が収縮するために発生する。
【００２２】
これに対し、上記焼成前コイル埋設体作成工程においては、「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーを用いて「焼成前コイル埋設体」が作成される。換言すると、ゲルキャスト成形によって「焼成前コイル埋設体」が作成される。ゲルキャスト成形においては、スラリーからなる構造体は化学反応により形状を維持しうる状態へと変化し（即ち、硬化し）、その後に溶媒が蒸発する。従って、その構造体は殆ど収縮しない。その結果、クラックを有さない「焼成前コイル埋設体」が極めて容易に作成される。
【００２３】
加えて、上記焼成前インダクタ作成工程においても、ゲルキャスト成形法に基いて「焼成前閉磁路構成体（閉磁路構成体の焼成前構造体）」が作成される。従って、焼成前閉磁路構成体にもクラックは発生しない。そして、焼成前コイル埋設体と焼成前閉磁路構成体とからなる焼成前インダクタが、前記焼成工程において焼成させられる。従って、「前記コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔」に前記第２透磁率を有する緻密な閉磁路構成体を容易に作成することができる。即ち、第１製造方法によれば、上述した構造を有する「本発明による小型インダクタ」を容易に作成することができる。
【００２４】
この小型インダクタの製造方法において、
前記第１のセラミックスラリーは、
前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように機能する造孔剤を含むことが好適である。
【００２５】
前記造孔剤は、例えば、前記焼成工程において消失する微粒子（例えば、アクリル等の微粒子）であってもよい。
【００２６】
これによれば、前記コイル埋設体（前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分）に空孔が多数形成されるので、低透磁率（前記第２透磁率よりも小さい前記第１透磁率）を有するコイル埋設体を容易に作成することができる。
【００２７】
更に、これらの小型インダクタの製造方法において、
前記第１のセラミックスラリーは、
前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように、メディアン径が第１粒径に調整された磁性粉を前記第１磁性粉として含み、
前記第２のセラミックスラリーは、
前記第２のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が緻密体となるように、メディアン径が前記第１粒径よりも小さい第２粒径に調整された磁性粉を前記第２磁性粉として含むことができる。
【００２８】
これによれば、前記第１のセラミックスラリーに「メディアン粒径が比較的大きい磁性粉（第１粒径の磁性粉）」が混入されているので、前記コイル埋設体（前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分）に空孔が多数形成される。その結果、低透磁率（前記第２透磁率よりも小さい前記第１透磁率）を有するコイル埋設体を容易に作成することができる。
【００２９】
一方、前記第２のセラミックスラリーに「メディアン粒径が比較的小さい磁性粉（第２粒径の磁性粉）」が混入されているので、前記閉磁路構成体（前記第２のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分）は緻密なセラミック焼成体となる。その結果、高透磁率（前記第１透磁率よりも大きい前記第２透磁率）を有する閉磁路構成体を容易に作成することができる。
【００３０】
本発明による他の１つの小型インダクタの製造方法（第２の製造方法）は、
（Ｅ）焼成前コイル埋設体作成工程と、（Ｆ）焼成前インダクタ作成工程と、（Ｇ）前記焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、を含む。
【００３１】
（Ｅ）前記焼成前コイル埋設体作成工程は、焼成前コイル埋設体を作成する工程であり、次の工程を含む。
（Ｅ１）焼成後に第１透磁率を有するように調整された材料からなるセラミックグリーンシートを複数枚準備する工程（セラミックグリーンシート準備工程）。
（Ｅ２）準備したセラミックグリーンシートの各々の上部に「所定の領域の周りを取り囲むパターンを有する」ように薄膜導体を形成する工程（薄膜導体形成工程）。
【００３２】
（Ｅ３）前記複数のセラミックグリーンシートを積層するとともに、積層方向において隣接する前記セラミックグリーンシート（積層方向において互いに隣接する二枚のセラミックグリーンシート）にそれぞれ形成されている前記薄膜導体同士を「ビアホール（ビアホール内の導体）を用いて電気的に接続する」ことにより、「渦巻き状に形成された導体からなるコイル」を作成する工程（コイル作成工程）。
（Ｅ５）前記所定の領域に貫通孔を形成する工程（貫通孔形成工程）。この貫通孔形成工程は、前記積層工程（Ｅ３）によって積層されたセラミックグリーンシートに対してパンチ加工等により貫通孔を設ける工程であってもよく、前記積層工程（Ｅ３）の前の段階において各セラミックグリーンシートに対しパンチ加工等によって貫通孔を形成しておく工程であってもよい。
【００３３】
この焼成前コイル埋設体作成工程は、従来の「積層型インダクタ」の製造方法に含まれる工程と同様な工程である。これによれば、セラミックグリーンシートを用いながら「焼成前コイル埋設体」を簡単に作成することができる。
【００３４】
（Ｆ）前記焼成前インダクタ作成工程は、焼成前インダクタを作成する工程であり、次の工程を含む。この焼成前インダクタ作成工程は、前述した第１の製造方法における焼成前インダクタ作成工程（Ｃ）と実質的に同じ工程を含む。
【００３５】
（Ｆ１）前記焼成前コイル埋設体を収容する空間を有する金型を準備する工程（金型準備工程）。前記金型の「焼成前コイル埋設体を収容する空間」は、前記焼成前コイル埋設体の外周部により画定される形状よりも大きな空間である。
（Ｆ２）前記金型内に前記焼成前コイル埋設体を配置する工程（焼成前コイル埋設体配置工程）。このとき、焼成前コイル埋設体と金型とが接することのないように、焼成前コイル埋設体を前記金型内に保持する。また、コイルは金型内に完全に収容される。
（Ｆ３）磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が「前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率」となるように調整されたセラミックスラリー（上記第２セラミックスラリー）を前記金型内に注ぐことにより、前記焼成前コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に前記セラミックスラリーを存在させる工程（注型工程）。
（Ｆ４）前記金型内に注がれたセラミックスラリーが形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、同セラミックスラリーを変化させる工程（硬化工程）。
【００３６】
この焼成前インダクタ作成工程によれば、ゲルキャスト成形法に基いて「焼成前閉磁路構成体（閉磁路構成体の焼成前構造体）」が作成される。従って、焼成前閉磁路構成体の乾燥途中において、焼成前閉磁路構成体が収縮しないから、焼成前閉磁路構成体にクラックが生じることがない。
【００３７】
そして、この工程により、前記焼成前コイル埋設体を焼成前閉磁路構成体に収容した「焼成前インダクタ」が作成され、続く焼成工程においてその焼成前インダクタが焼成させられる。従って、「前記コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔」に第２透磁率を有する緻密な閉磁路構成体を容易に作成することができる。即ち、第２製造方法によっても、上述した構造を有する「本発明による小型インダクタ」を容易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る小型インダクタの縦断面図（小型インダクタの軸線に沿って切断した断面図）である。
【図２】図１に示した小型インダクタの横断面図（小型インダクタの軸線に直交する平面にて切断した断面図）である。
【図３】図１に示したコイルの断面図である。
【図４】本発明に係る第１の製造方法（第１製造方法）において使用される第１金型の縦断面図である。
【図５】第１製造方法における焼成前コイル埋設体作成工程を説明するための図である。
【図６】第１製造方法の途中の段階にて作成される焼成前コイル埋設体の縦断面図である。
【図７】第１製造方法において使用される第２金型の縦断面図を含む図である。
【図８】第１製造方法の途中の段階にて作成される焼成前インダクタの縦断面図である。
【図９】本発明に係る第２の製造方法（第２製造方法）における焼成前コイル埋設体作成工程を説明するための図である。
【図１０】第２製造方法の途中の段階にて作成される焼成前コイル埋設体の縦断面図である。
【図１１】第２製造方法において使用される金型の縦断面図を含む図である。
【図１２】第２製造方法の途中の段階にて作成される焼成前インダクタの縦断面図である。
【図１３】従来の巻線型インダクタの断面図である。
【図１４】従来の積層型インダクタの透視斜視図である
【図１５】図１４に示した積層型インダクタの断面図である
【図１６】図１４に示した積層型インダクタにおける磁束密度を示した図である。
【図１７】磁気飽和が発生しないように工夫された従来の積層型インダクタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態に係る「小型インダクタ及び同小型インダクタの製造方法」について説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施形態に係る「小型インダクタ１０」の縦断面図である。図２は、小型インダクタ１０の横断面図である。小型インダクタ１０は、コイル１１と、コイル埋設体１２と、閉磁路構成体１３と、を備える。
【００４１】
コイル１１は、渦巻き状に形成された導体からなる。従って、コイル１１は略円筒形状を有する。本例において、コイル１１は、断面が円形であってその直径が０．１ｍｍ（φ０．１ｍｍ）の銀（Ａｇ）線からなる。即ち、コイル１１は稠密な純金属から構成することができる。コイル１１は中心軸周りに５ターン巻かれている。コイル１１の表面はフェライト粒子分散樹脂からなる被膜により覆われている。その被膜の厚さは１０μｍである。
【００４２】
ここで、上記Ａｇ線の断面形状は円形に限られず、楕円形、正方形、長方形等である場合を含む。特に、コイル１１の軸線方向と平行な面にて導体（Ａｇ線）の断面形状を見た場合、軸線方向の長さを、軸線方向に直交する長さよりも小さくすると、導線の間隔（ピッチ）を短くでき、結果として導体を高密度に巻回することができる。このため、少ない巻回数でインダクタンスを大きくすることができる点で有利である。
【００４３】
コイル埋設体１２は、第１透磁率を有する多孔質のセラミック焼成体である。コイル埋設体１２は略円筒形状を有する。コイル埋設体１２の外周の直径はコイル１１の外周の直径よりも大きい。コイル埋設体１２内には、コイル１１がコイル埋設体１２と略同軸に配置されている。コイル埋設体１２の中央部には、コイル埋設体１２（及びコイル１１）と同軸の「円柱状の貫通孔１２ａ」が形成されている。貫通孔１２ａの直径はコイル１１の内周の直径よりも小さい。このように、コイル埋設体１２は、コイル１１が埋設され、且つ、コイル１１の内側においてコイル１１の軸線（中心軸）に沿って貫通する貫通孔１２ａを備えたセラミック焼成体である。
【００４４】
閉磁路構成体１３は、前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有する緻密なセラミック焼成体である。閉磁路構成体１３は略直方体形状を有する。閉磁路構成体１３の平面視における形状は略正方形であり、その正方形の一辺の長さはコイル埋設体１２の外周の直径よりも大きい。なお、閉磁路構成体１３は略円柱状形状を有していてもよい。この場合、閉磁路構成体１３の外周の直径はコイル埋設体１２の外周の直径よりも大きい。閉磁路構成体１３の中央部には、コイル埋設体１２と同形の空間が形成され、その空間にコイル埋設体１２が配設（埋設）されている。換言すると、閉磁路構成体１３内には、コイル埋設体１２が閉磁路構成体１３と略同軸に配置されている。
【００４５】
このように、閉磁路構成体１３は、コイル埋設体１２の外周部（コイル埋設体１２の側面に隣接する外部、上面に隣接する外部、及び、下面に隣接する外部）に密に配設された部分１３ａと、コイル埋設体１２の貫通孔１２ａに密に配設された部分１３ｂと、を有する「コイル埋設体１２を埋設したセラミック焼成体」である。
【００４６】
小型インダクタ１０においては、閉磁路構成体１３の透磁率（第２透磁率）はコイル埋設体１２の透磁率（第１透磁率）よりも大きい。従って、コイル１１に通電した際に形成される磁束の多くは、図１に破線により示したように、閉磁路構成体１３の内部を通過する。このように、閉磁路構成体１３は、コイル１１に対して「空隙等の低透磁率からなる部分を有さない閉磁路（切断部のない閉磁路）」を構成する。
【００４７】
以上、説明したように、小型インダクタ１０においては、コイル１１の近傍に「第１透磁率を有するセラミック焼成体（コイル埋設体１２からコイル１１を除いた部分）」が配設され、その外側に「第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有するセラミック焼成体（閉磁路構成体）１３」が配設される。従って、コイル１１に電流を流した場合、コイル１１の近傍に形成される磁界の強度（磁束密度）が相対的に低下するので、磁気飽和が発生し難い。この結果、小型インダクタ１０は、直流重畳特性の優れたインダクタとなっている。
【００４８】
加えて、コイル１１に対する磁路は、主として「第２透磁率を有し、且つ、焼成により一体化された緻密なセラミックの焼成体」からなる閉磁路構成体１３内に形成される。よって、この磁路は、空隙等の低透磁率からなる部分を通過することのない閉磁路となっている。従って、コイル１１の巻き数を多くしなくても、コイル１１のインダクタンスを大きくすることができる。
【００４９】
この結果、小型インダクタ１０は、小型であり、コイルの巻き数を少なくできるので抵抗が小さく、インダクタンスが大きく、且つ、磁気飽和が生じ難いので直流重畳特性に優れたインダクタとなっている。加えて、コイル１１は「焼結金属ではなく」、通常の金属（稠密な純金属、本例において、銀）から形成されている。従って、小型インダクタ１０は、抵抗が極めて小さいインダクタとなっている。
【００５０】
＜第１製造方法＞
次に、本発明の第１実施形態に係る「小型インダクタ１０の製造方法（以下、「第１製造方法」と称呼する。）」について説明する。この第１製造方法は、
（Ａ）渦巻き状に形成された導体からなるコイルを作成するコイル作成工程と、
（Ｂ）焼成前コイル埋設体を作成する焼成前コイル埋設体作成工程と、
（Ｃ）焼成前インダクタを作成する焼成前インダクタ作成工程と、
（Ｄ）焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、
を含む。以下、各工程について説明する。
【００５１】
（Ａ）コイル作成工程
断面が円形であってその直径が０．１ｍｍ（φ０．１ｍｍ）の銀（Ａｇ）線を準備する。次いで、この銀線を、フェライト粒子分散樹脂（分散樹脂）からなる膜（厚さ１０μｍ）により被覆する。この分散樹脂に含まれる樹脂はポリエステルである。この分散樹脂に含まれるフェライト粒子の粒径は０．５μｍである。このフェライト粒子は４０体積％となるように分散樹脂に対して添加される。次に、その銀線を、図３に示したように、中心軸（軸線）Ｃ１周りに５ターン巻回し、コイル１１を作成する。コイル１１の直径（コイル径）Ｌ１は１．４ｍｍである。なお、銀線の直径、コイル１１のターン数（巻回数）及び直径、並びに、フェライト粒子分散樹脂の成分等は適宜変更され得る。
【００５２】
（Ｂ）焼成前コイル埋設体作成工程
焼成前コイル埋設体作成工程は、（Ｂ１）第１金型準備工程、（Ｂ２）コイル配置工程、（Ｂ３）第１注型工程、及び、（Ｂ４）第１硬化工程を含む。
【００５３】
（Ｂ１）第１金型準備工程
先ず、図４に示した第１金型２１を準備する。第１金型２１の外形は略円柱状である。第１金型２１は、コイル１１を収容する円柱状の凹部２１ａと、円柱状の柱状部２１ｂと、を有する。柱状部２１ｂは、凹部２１ａ内において凹部２１ａと同軸となるように凹部２１ａの底面に立設されている。
【００５４】
凹部２１ａの直径Ｌ２は、コイル１１の外径Ｌ１outよりも大きい。凹部２１ａの深さはコイル１１の高さよりも大きい。即ち、凹部２１ａは、コイル１１の形状（コイル１１の外周部により画定される形状）よりも大きな空間であり、コイル１１を収容することができる。柱状部２１ｂの直径Ｌ３は、コイル１１の内径Ｌ１inよりも小さい。柱状部２１ｂの高さはコイルの高さよりも大きい。従って、柱状部２１ｂは、コイル１１の内側（内周側、中心軸Ｃ１を含む空間）を貫通することができる形状を有する。
【００５５】
（Ｂ２）コイル配置工程
コイル配置工程は、図５に示したように、柱状部２１ｂがコイル１１の内側を貫通するように、コイル１１を第１金型２１（凹部２１ａ）内に配置する工程である。このとき、コイル１１は凹部２１ａと同軸的に配置される。即ち、コイル１１の中心軸Ｃ１と、凹部２１ａ及び柱状部２１ｂの中心軸Ｃ２と、が一致するように、コイル１１が第１金型２１内に収容される。このとき、コイル１１が凹部２１ａの壁面（側壁面、底壁面）及び柱状部２１ｂの壁面から所定距離だけ離間するように、コイル１１が保持される。加えて、コイル１１は凹部２１ａ内に完全に収容させられる。
【００５６】
（Ｂ３）第１注型工程
先ず、第１のセラミックスラリーＳ１を準備する。第１のセラミックスラリーＳ１は、第１磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、乾燥及び焼成後に「その透磁率が第１透磁率となるように調整されたセラミックスラリー」である。
【００５７】
本例において、第１のセラミックスラリーＳ１は次の要領に従って準備される。
第１磁性粉としてフェライト粉体を準備する。このフェライト粉体には、日本重化学工業社製のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト（品番ＪＲ２１、メディアン径０．８μｍ）であって、そのメディアン径が０．５μｍとなるように粒度調整されたものが使用される。
造孔剤を準備する。この造孔剤には、綜研化学社製のアクリル微粒子（品番ＭＸ−１５０、粒径１．５μｍ）が使用される。この造孔剤は、後の焼成工程（Ｄ）において消失する微粒子である。
【００５８】
次に、上記フェライト粉末及び上記造孔剤を、それぞれが２５体積％及び２０体積％となるようにしながら、ジルコニアボール、溶媒及び分散剤とともにボールミルに投入して混合する。このとき、ボールミルを８０ｒｐｍにて２４時間回転させる。
【００５９】
上記溶媒及び上記分散剤は以下の通りである。
・溶媒：トリアセチン及びグルタル酸ジメチルの混合物。トリアセチン及びグルタル酸ジメチルは、重量比で１：９とする。
・分散剤：上記溶媒１００重量部に対して４．３重量部のマリアリム（日油株式会社製、品番ＡＫＭ０５３１）。
【００６０】
上記ボールミルによる混合の結果として得られたスラリーに、以下に述べる樹脂、硬化剤及び触媒を加える。
・樹脂：上記溶媒１００重量部に対して６．５重量部の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート。
・硬化剤：上記溶媒１００重量部に対して０．３８重量部のエチレングリコール。
・触媒：上記溶媒１００重量部に対して０．０５重量部の６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノール。
【００６１】
この結果、第１磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性（この場合、熱硬化性）」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が第１透磁率となるように調整された第１のセラミックスラリーＳ１が準備される。
【００６２】
次いで、図５に示したように、第１のセラミックスラリーＳ１を第１金型２１内（凹部２１ａ）に注ぐ。なお、第１金型２１の凹部２１ａ及び柱状部２１ｂの表面には離型剤を予め塗布しておく。以上が、第１注型工程である。
【００６３】
（Ｂ４）第１硬化工程
その後、第１のセラミックスラリーＳ１を第１金型２１内に２４時間保持する。この間に第１のセラミックスラリーＳ１はゲル化する。次に、ゲル化したスラリーＳ１を１３０℃の環境下に４時間放置することによって乾燥させる。これにより、ゲルが硬化した硬化体が作成される。その後、硬化した硬化体を第１金型２１から取り出す（離型する）。即ち、第１硬化工程は、第１金型２１内に注がれた第１のセラミックスラリーＳ１が形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、第１のセラミックスラリーＳ１を変化させる工程である。
【００６４】
この結果、図６に示した「焼成前コイル埋設体１２’（その後の焼成により前記コイル埋設体１２となる構造体）」が作成される。焼成前コイル埋設体１２’は、コイル１１を埋設するとともに、貫通孔１２ａ’（焼成後に貫通孔１２ａとなる孔）を備えている。なお、本例における焼成前コイル埋設体１２’の所定部位の寸法は図６に記載したとおりである。
【００６５】
（Ｃ）焼成前インダクタ作成工程
焼成前インダクタ作成工程は、（Ｃ１）第２金型準備工程、（Ｃ２）焼成前コイル埋設体配置工程、（Ｃ３）第２注型工程、及び、（Ｃ４）第２硬化工程、を含む。
【００６６】
（Ｃ１）第２金型準備工程
図７に示した第２金型２２を準備する。第２金型２２は、焼成前コイル埋設体１２’を収容する凹部２２ａ（空間２２ａ）を有する。凹部２２ａの形状は略直方体である。また、凹部２２ａの底面の形状は略正方形である。
凹部２２ａの底面の一辺の長さＬ４は、焼成前コイル埋設体１２’の外径Ｌ２よりも大きい。凹部２２ａの深さは焼成前コイル埋設体１２’の高さよりも大きい。即ち、焼成前コイル埋設体１２’を収容するための空間２２ａは、焼成前コイル埋設体１２’の外周部により画定される形状よりも大きな空間である。
【００６７】
（Ｃ２）焼成前コイル埋設体配置工程
焼成前コイル埋設体配置工程は、図７に示したように、第２金型２２（凹部２２ａ）内に焼成前コイル埋設体１２’を配置する工程である。このとき、焼成前コイル埋設体１２’は凹部２２ａと同軸的に配置される。即ち、コイル１１及び焼成前コイル埋設体１２’の中心軸Ｃ１と凹部２２ａの中心軸Ｃ３とが一致するように、焼成前コイル埋設体１２’が凹部２２ａ内に配置される。更に、この場合、凹部２２ａの各壁部と焼成前コイル埋設体１２’とを所定の距離だけ離間させる。加えて、焼成前コイル埋設体１２’は凹部２２ａ内に完全に収容させられる。
【００６８】
（Ｃ３）第２注型工程
先ず、第２のセラミックスラリーＳ２を準備する。第２のセラミックスラリーＳ２は、第２磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が「前記第１透磁率よりも大きな第２透磁率」となるように調整されたセラミックスラリーである。
【００６９】
本例において、第２のセラミックスラリーＳ２は次の要領に従って準備される。
第２磁性粉としてフェライト粉体を準備する。このフェライト粉体には、日本重化学工業社製のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト（品番ＪＲ２１、メディアン径０．８μｍ）であって、そのメディアン径が０．５μｍとなるように粒度調整されたものが使用される。
【００７０】
次に、上記フェライト粉末を、４０体積％となるようにしながら、ジルコニアボール、溶媒及び分散剤とともにボールミルに投入して混合する。このとき、ボールミルを８０ｒｐｍにて２４時間回転させる。
【００７１】
上記溶媒及び上記分散剤は以下の通りである。
・溶媒：トリアセチン及びグルタル酸ジメチルの混合物。トリアセチン及びグルタル酸ジメチルは、重量比で１：９とする。
・分散剤：上記溶媒１００重量部に対して４．３重量部のマリアリム（日油株式会社製、品番ＡＫＭ０５３１）。
【００７２】
上記ボールミルによる混合の結果として得られたスラリーに、以下に述べる樹脂、硬化剤及び触媒を加える。
・樹脂：上記溶媒１００重量部に対して６．５重量部の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート。
・硬化剤：上記溶媒１００重量部に対して０．３８重量部のエチレングリコール。
・触媒：上記溶媒１００重量部に対して０．０５重量部の６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノール。
【００７３】
この結果、第２磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性（この場合、熱硬化性）」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が第２透磁率となるように調整された第２のセラミックスラリーＳ２が準備される。
【００７４】
次いで、図７に示したように、第２のセラミックスラリーＳ２を第２金型２２（凹部２２ａ）内に注ぐ。なお、第２金型２２の凹部２２ａの表面には離型剤を予め塗布しておく。この結果、焼成前コイル埋設体１２’の外周部及び貫通孔１２ａ’に第２のセラミックスラリーＳ２が密に存在させられる。以上が、第２注型工程である。
【００７５】
（Ｃ４）第２硬化工程
その後、第２のセラミックスラリーＳ２を第２金型２２内に２４時間保持する。この間に第２のセラミックスラリーＳ２はゲル化する。次に、ゲル化したスラリーＳ２を１３０℃の環境下に４時間放置することによって乾燥させる。これにより、ゲルが硬化した硬化体が作成される。その後、硬化した硬化体を第２金型２２から取り出す（離型する）。即ち、第２硬化工程は、第２金型２２内に注がれた第２のセラミックスラリーＳ２が形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、第２のセラミックスラリーＳ２を変化させる工程である。
【００７６】
この結果、図８に示した「コイル１１を埋設した焼成前コイル埋設体１２’、及び、焼成前コイル埋設体１２’を内部に収容した焼成前閉磁路構成体１３’」からなる焼成前インダクタ１０’が作成される。なお、本例における焼成前閉磁路構成体１３’の所定部位の寸法は図８に記載したとおりである。
【００７７】
（Ｄ）焼成前インダクタを焼成させる焼成工程
次に、上記のようにして作成された焼成前インダクタ１０’を炉内に置き、その環境温度（炉内温度）を５０℃／ｈの温度上昇率にて５００℃にまで上昇させ、その後、環境温度（炉内温度）を５００℃に維持して２時間放置する。これにより、焼成前インダクタ１０’の脱脂が行われる。
【００７８】
次に、環境温度（炉内温度）を、５００℃から９５０℃にまで１５分間にて迅速に上昇させ、次いで、環境温度（炉内温度）を９５０℃に維持して２時間放置する。この結果、焼成前インダクタ１０’が焼成される。即ち、焼成前コイル埋設体１２’は第１透磁率を有する多孔質のセラミック焼成体へと変化し、焼成前閉磁路構成体１３’は第２透磁率を有する緻密なセラミック焼成体へと変化する。従って、図１及び図２に示した小型インダクタ１０が製造される。その後、接続端子等を作成する。接続端子は、例えば、Ａｇペーストを６００℃で３０分の条件にて小型インダクタ１０に焼き付けることにより形成される。
【００７９】
以上、説明したように、第１製造方法によれば、「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックススラリーを用いるゲルキャスト成形によって「焼成前コイル埋設体１２’」が作成される。ゲルキャスト成形においては、乾燥前の構造体が乾燥する際、その構造体が収縮し難い。従って、剛体であるコイル１１を含む焼成前コイル埋設体１２’を、クラックが発生しないようにしながら、容易且つ確実に製造することができる。
【００８０】
更に、第１製造方法によれば、コイル１１の近傍に相対的に低透磁率体（第１透磁率を有するコイル埋設体１２）が存在し、その低透磁率体を囲むように高透磁率体（第２透磁率を有する閉磁路構成体１３）が存在するインダクタ１０が、一度の焼成によって提供される。従って、簡素な製造工程により高性能な小型インダクタ１０を製造することができる。
【００８１】
加えて、第１のセラミックスラリーＳ１は、「第１のセラミックスラリーＳ１が焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように機能する造孔剤」を含む。従って、コイル埋設体１２を多孔質体とすることができるので、コイル埋設体１２の透磁率を閉磁路構成体１３の透磁率よりも容易に小さくすることができる。
【００８２】
なお、第１のセラミックスラリーＳ１は、第１のセラミックスラリーＳ１が焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように、メディアン径が第１粒径に調整された磁性粉（フェライト粒子）を前記第１磁性粉として含み、
前記第２のセラミックスラリーＳ２は、第２のセラミックスラリーＳ２が焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が緻密体となるように、メディアン径が前記第１粒径よりも小さい第２粒径に調整された磁性粉（フェライト粒子）を前記第２磁性粉として含むことができる。
【００８３】
これによっても、コイル埋設体１２を多孔質体とすることができるので、コイル埋設体１２の透磁率を閉磁路構成体１３の透磁率よりも容易に小さくすることができる。
更に、メディアン径がセラミックスラリーＳ２に含まれる磁性粉のメディアン径よりも小さい磁性粉を第１のセラミックスラリーＳ１に混合するとともに、前述した造孔剤を第１のセラミックスラリーＳ１に混入させておいてもよい。
【００８４】
加えて、上記第１製造方法においては、脱脂後の焼成前インダクタ１０’を焼成するにあたり、炉内温度を、５００℃から９５０℃にまで１５分間という短時間内に上昇させている（昇温速度＝４５０℃／１５分）。このように焼成時における温度を制御することにより、コイル埋設体１２内のコイル１１近傍にクラックが発生することをより確実に回避することができる。以下、この理由について述べる。
【００８５】
一般に、セラミックの焼成を行う場合、炉内温度は、脱脂温度５００℃から焼成温度９００℃まで５時間程度をかけて除々に上昇させられる。この間、例えば、温度が７００℃程度になった時点から焼結が除々に開始・進行する。一方、コイル１１は銀等の導体金属から形成されていて、その融点は９００℃よりも高い（例えば、銀の場合９６０℃）。従って、従来のようにセラミックを焼成すると、剛体であるコイル１１によってセラミックの焼成に伴う収縮が阻害され、セラミックが焼結を開始した初期にセラミックにクラックが発生する。
【００８６】
これに対し、上記第１製造方法のように温度を制御すると（即ち、急速昇温すると）、セラミックの焼結が開始する時点においてコイル１１の温度が銀の融点近くに達していて、コイル１１の硬度が低下する。この結果、セラミックの焼結開始後においてセラミックに大きな応力が加わることがない。よって、セラミックにクラックが生じない。
【００８７】
このように、第１製造方法の上記焼成工程は、「焼成前インダクタ１０’（特に、焼成前コイル埋設体１２’）の焼結（緻密化）開始時又は開始直後において、コイル１１の温度がそのコイル１１を構成する金属の融点近傍の温度に到達するように、焼成前インダクタ１０’の温度を制御する工程（その焼成温度にまで急速に上昇させる温度制御工程）である。」ということもできる。
【００８８】
なお、焼成前インダクタ１０’（特に、焼成前コイル埋設体１２’）の焼結（緻密化）開始時におけるセラミック（焼成前インダクタ１０’）の破壊強度を高めるために、第１スラリーＳ１のセラミック粉末の充填度を従来の３２体積％程度から５４体積％程度にまで増大させておいてもよい。
【００８９】
＜第２製造方法＞
次に、本発明の第２実施形態に係る「小型インダクタ１０の製造方法（以下、「第２製造方法」と称呼する。）」について説明する。この第２製造方法は、（Ｅ）焼成前コイル埋設体作成工程と、（Ｆ）焼成前インダクタ作成工程と、（Ｇ）焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、を含む。以下、各工程について説明する。
【００９０】
（Ｅ）焼成前コイル埋設体作成工程
この焼成前コイル埋設体作成工程は、セラミックグリーンシートを用いて焼成前コイル埋設体を作成するための工程であり、（Ｅ１）セラミックグリーンシート準備工程、（Ｅ２）薄膜導体形成工程、（Ｅ３）コイル作成工程、及び、（Ｅ４）貫通孔形成工程、を含む。但し、貫通孔積層工程（Ｅ４）は、積層工程（Ｅ３）により得られた「積層されたセラミックグリーンシート」にパンチ加工等により貫通孔を設ける工程であってもよく、積層工程（Ｅ３）の前に各セラミックグリーンシートに対しパンチ加工等によって貫通孔を形成しておく工程であってもよい。
【００９１】
（Ｅ１）セラミックグリーンシート準備工程
図９に示したように、セラミックグリーンシート３１を複数毎準備する。セラミックグリーンシート３１は、ファライト粒子を含む材料から形成される。セラミックグリーンシート３１は略長方形状を有する薄板体である。セラミックグリーンシート３１に含まれるフェライト粒子は、セラミックグリーンシート３１の焼成後に形成されるセラミックが第１透磁率を有するように調整される。
【００９２】
（Ｅ２）薄膜導体形成工程
図９に示したように、薄膜導体３２を印刷等によって形成する。薄膜導体３２は、準備したセラミックグリーンシート３１の各々の上部に「図９に破線により示した所定の領域Ａの周りを取り囲む所定パターン」を有するように形成される。本例において、前記所定パターンは、長方形のセラミックグリーンシート３１の隣接する二辺に沿って直角に折れ曲がる形状を有する。なお、次の積層工程にて積層されるセラミックグリーンシート３１のうち、最も上に位置することになるセラミックグリーンシートと最も下に位置することになるセラミックグリーンシートには、端子部３２ａに相当するパターンも形成しておく。なお、薄膜導体３２は、セラミックグリーンシート３１の上部に形成され且つその薄膜導体３２の上面（露呈面）とセラミックグリーンシート３１の上面とが同一平面となるように形成されてもよい。
【００９３】
（Ｅ３）コイル作成工程
次に、薄膜導体３２が形成された複数のセラミックグリーンシート３１を積層し且つ圧着することにより積層体を作成する。このとき、隣接する二枚のセラミックグリーンシート３１をセラミックグリーンシート３１の上面に直交する方向から透視した場合、二つの薄膜導体３２が所定の領域Ａを取り囲む閉曲線を描くように、セラミックグリーンシート３１を積層する。更に、積層方向において隣接するセラミックグリーンシート３１（積層方向において互いに隣接する二枚のセラミックグリーンシート３１，３１）にそれぞれ形成されている薄膜導体３２，３２同士を「ビアホール」を用いて電気的に接続する（図９の破線の矢印を参照。）。これにより、「渦巻き状に形成された導体からなるコイル」が作成される。このビアホールを用いた接続は、例えば、セラミックグリーンシート３１の所定位置（薄膜導体３２の下方）にビアホールを形成し、そのビアホールに薄膜導体３２と同じ材質からなる金属を充填しておくことによりなされ得る。
（Ｅ４）貫通孔形成工程
図１０に示したように、その積層体の所定の領域Ａに「打ち抜き加工」により貫通孔３３ａ’を形成する。この結果、略直方体の焼成前コイル埋設体３３’が作成される。
【００９４】
（Ｆ）焼成前インダクタ作成工程
この焼成前インダクタ作成工程は、前述した第１製造方法における焼成前インダクタ作成工程（Ｃ）と実質的に同じ工程を含む。即ち、焼成前インダクタ作成工程は、（Ｆ１）金型準備工程、（Ｆ２）焼成前コイル埋設体配置工程、（Ｆ３）注型工程、及び、（Ｆ４）硬化工程を含む。
【００９５】
（Ｆ１）金型準備工程
図１１に示した金型４１を準備する。金型４１は、焼成前コイル埋設体３３’を収容する凹部４１ａ（空間４１ａ）を有する。凹部４１ａの形状は、焼成前コイル埋設体３３’の形状と相似形の略直方体である。凹部４１ａは、焼成前コイル埋設体３３’の外周部により画定される形状よりも大きな空間である。
【００９６】
（Ｆ２）焼成前コイル埋設体配置工程
金型４１内に焼成前コイル埋設体３３’を配置する。このとき、焼成前コイル埋設体３３’は凹部４１ａと同軸的に配置される。更に、この場合、凹部４１ａの各壁部と焼成前コイル埋設体３３’とを所定の距離だけ離間させる。即ち、焼成前コイル埋設体３３’と金型４１とが接することのないように、焼成前コイル埋設体３３’を金型４１内に保持する。加えて、焼成前コイル埋設体３３’は凹部４１ａ内に完全に収容させられる。
【００９７】
（Ｆ３）注型工程
先ず、セラミックスラリーＳを準備する。このセラミックスラリーＳは、上述した第２のセラミックスラリーＳ２と同様にして準備される。従って、セラミックスラリーＳは、磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が「前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率」となるように調整されたセラミックスラリーである。
【００９８】
次いで、図１１に示したように、セラミックスラリーＳを金型４１（凹部４１ａ）内に注ぐ。なお、金型４１の凹部４１ａの表面には離型剤を予め塗布しておく。この結果、焼成前コイル埋設体３３’の外周部及び貫通孔３３ａ’にセラミックスラリーＳが密に存在させられる。以上が、注型工程である。
【００９９】
（Ｆ４）硬化工程
その後、上述した第２硬化工程と同様に、セラミックスラリーＳを金型４１内に２４時間保持する。この間にセラミックスラリーＳはゲル化する。次に、ゲル化したスラリーＳを１３０℃の環境下に４時間放置することによって乾燥させる。これにより、ゲルが硬化した硬化体が作成される。その後、硬化した硬化体を金型４１から取り出す（離型する）。即ち、この硬化工程は、金型４１内に注がれたセラミックスラリーＳが形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、セラミックスラリーＳを変化させる工程である。
【０１００】
この結果、図１２に示した「焼成前コイル埋設体３３’、及び、焼成前コイル埋設体３３’を内部に収容した焼成前閉磁路構成体３４’」からなる焼成前インダクタ３５’が作成される。
【０１０１】
（Ｇ）焼成前インダクタを焼成させる焼成工程
次に、上述した焼成工程（Ｄ）に記載した条件と同様な条件又は従来と同様の条件（脱脂温度５００℃から焼成温度９００℃まで５時間程度をかけて除々に上昇させる条件）にて、焼成前インダクタ３５’を焼成する。この結果、図１に示した小型インダクタ１０と同様な小型インダクタが作成される。但し、この小型インダクタの形状は略直方体であり、コイル３２は薄板状の焼結金属からなる。
【０１０２】
以上、説明したように、第２製造方法によれば、従来の「積層型インダクタ」の製造方法に含まれる工程と同様な工程を含む「（Ｅ）焼成前コイル埋設体作成工程」により、セラミックグリーンシートを用いながら「焼成前コイル埋設体３３’」を簡単に作成することができる。
【０１０３】
更に、第２製造方法においても、焼成前インダクタ作成工程（Ｆ）においてゲルキャスト成形法が用いられることにより焼成前閉磁路構成体３４’が作成される。従って、焼成前閉磁路構成体３４’の乾燥途中において、焼成前閉磁路構成体３４’が収縮しないから、焼成前閉磁路構成体３４’にクラックが生じることがない。そして、焼成前コイル埋設体３３’を焼成前閉磁路構成体３４’に収容した「焼成前インダクタ３５’」が焼成工程（Ｇ）において焼成させられる。従って、「コイル埋設体の外周部及び貫通孔」に第２透磁率を有する緻密な閉磁路構成体を容易に作成することができる。即ち、第２製造方法によっても、上述した構造を有する「本発明による小型インダクタ」を容易に作成することができる。
【０１０４】
以上、本発明による小型インダクタ及び小型インダクタの製造方法の実施形態について説明した。これによれば、高性能の小型インダクタを簡単な方法にて製造することができる。なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、コイル１１は、その渦巻きが伸びる方向（軸線方向）に直交する平面にて切断した断面形状が円である場合に限らず、楕円、正方形及び長方形等であってもよい。換言すると、渦巻き状に形成された導体の外形形状は、円柱形状に限られず、直方体形状及び円錐台形状等であってもよい。「渦巻き状」は「螺旋状」も含む。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…小型インダクタ、１０’…焼成前インダクタ、１１…コイル、１２…コイル埋設体、１２ａ…貫通孔、１２’…焼成前コイル埋設体、１３…閉磁路構成体、１３’…焼成前閉磁路構成体、２１…第１金型、２１ａ…凹部、２１ｂ…柱状部、２２…第２金型、２２ａ…凹部、３１…セラミックグリーンシート、３２…薄膜導体、３３’…焼成前コイル埋設体、３３ａ’…貫通孔、３４…焼成前閉磁路構成体、３５…小型インダクタ、３５’…焼成前インダクタ、４１…金型、４１ａ…凹部、１００…巻線型インダクタ、１０１…コア、１０２…コイル、１１０…積層型インダクタ、１１１…磁性体、１１２…コイル、１２０…積層型インダクタ、１２１…第１外装体、１２２…樹脂層、１２３…中間体、１２４…樹脂層、１２５…第２外装体、１２６…コア、１２７…コイル導体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電源回路等に使用される小型パワーインダクタ等の小型インダクタ及び同小型インダクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、小型パワーインダクタが知られている。小型パワーインダクタは、例えば、半導体への電源供給回路及びＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源回路において、信号のノイズ抑制、整流及び信号の平滑化等の機能を実現するために使用される。このような小型パワーインダクタとして、巻線型インダクタ及び積層型インダクタ等が知られている。
【０００３】
小型パワーインダクタには、小型であること、インダクタンスが大きいこと、抵抗が小さいこと、及び、直流重畳特性が良好なこと、等が要求される。直流重畳特性が良好であるとは、コイルに交流電気信号に加えて比較的大きな直流電気信号を流した場合（即ち、大きな直流重畳電流を流した場合）であっても、磁気飽和（磁路の透磁率が小さくなること）が発生せず、従って、インダクタンスが低下しないことである。
【０００４】
従来の巻線型インダクタ１００は、その断面図である図１３に示したように、コア（磁芯）１０１と、コイル（導線）１０２と、を含む。コイル１０２は、コア１０１の周囲にらせん状に巻回されている。巻線型インダクタ１００においてコイル１０２に電流を流したとき、磁路は図１３の破線により示したように形成される。この磁路は、空間を通過する。即ち、巻線型インダクタ１００は、開磁路構造を有する。このため、磁束密度は過大となり難く、従って磁気飽和が発生し難いので、巻線型インダクタ１００の直流重畳特性は比較的良好である。しかしながら、巻線型インダクタ１００のインダクタンスを大きくするためには細い導線１０２をコア１０１の回りに多数回巻かなければならい。このため、抵抗が大きくなるという問題がある。更に、巻線型インダクタ１００は、その製造工程が複雑であり、且つ、小型化するにも限界がある。
【０００５】
これに対し、従来の積層型インダクタ１１０は、その透視斜視図である図１４及び断面図である図１５に示したように、磁性体１１１と、磁性体１１１内に埋設されたコイル１１２と、一対の端子電極１１３と、を備えている。コイル１１２は、各層毎に所定の形状に形成された薄板状の導体１１２ａと、各層の薄板状導体１１２ａを上下方向において電気的に接続するビア（ＶＩＡ）ホール内の導体１１２ｂと、により形成されている。一対の端子電極１１３は磁性体１１１の両端部に形成されている。
【０００６】
このような積層型インダクタ１１０においてコイル１１２に電流を流したとき、磁路は図１５の破線により示したように形成される。この磁路は、磁性体１１１のみを通過する。即ち、積層型インダクタ１１０は閉磁路構造を有する。従って、積層型インダクタ１１０はコイル１１２の巻数が比較的少なくても高いインダクタンスが得られるから、抵抗を小さくすること及び小型化が可能である。しかしながら、図１６に模式的に示したように、コイル１１２に電流を流したとき、コイル１１２に近い領域において磁束密度が極めて大きくなる。このため、磁気飽和が発生し易いから、積層型インダクタ１１０の直流重畳特性は良好でない。
【０００７】
図１７は、このような問題に対処した「従来の積層型インダクタ１２０」の断面図である。積層型インダクタ１２０は、セラミックからなる第１の外装体１２１と、樹脂層１２２と、中間体１２３と、樹脂層１２４と、第２の外装体１２５と、コア１２６と、渦巻き状のコイル導体１２７と、を備える。コア１２６は、中間体１２３及び第２の外装体１２５の中央部に形成されている。コイル導体１２７は、コア１２６を取り囲むように形成されている。第１の外装体１２１、第２の外装体１２５及びコア１２６は高透磁率材料から形成されている。中間体１２３は低透磁率材料から形成されている。従って、積層型インダクタ１２０において、磁路は図１７に破線により示したように開磁路となる。この結果、磁束密度は過大となり難く、従って磁気飽和が発生し難いので、小型で且つ直流重畳特性が良好な積層型インダクタ１２０が提供される（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２６７１２９号公報
【発明の概要】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載の積層型インダクタ１２０は、第１の外装体１２１の上に、樹脂層１２２、中間体１２３、樹脂層１２４及び第２の外装体１２５を積層し、且つ、その後にコア１２６を形成しなければならないので、製造工程が複雑であり、製造コストが高いという問題がある。加えて、磁路が開磁路であるから、インダクタンスを大きくするためにはコイル導体１２７の巻き数を大きくしなければならず、大型化するという問題もある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決した小型インダクタ及び同小型インダクタの製造方法を提供する。本発明による小型インダクタは、コイルと、コイル埋設体と、閉磁路構成体と、を備える。
【００１１】
前記コイルは、渦巻き状に形成された導体からなる。本明細書において、「渦巻き状に形成された導体」とは、その渦巻きが伸びる方向（軸線方向）に直交する平面にて同導体を切断した断面形状が円である場合に限らず、楕円、正方形及び長方形等である場合を含む。換言すると、渦巻き状に形成された導体の外形形状は、円柱形状に限られず、直方体形状及び円錐台形状等であってもよい。「渦巻き状」は「螺旋状」も含む。
前記コイル埋設体は、第１透磁率を有するセラミック焼成体である。前記コイル埋設体には前記コイルが埋設されている。前記コイル埋設体には、前記コイルの内側において「前記コイルの軸線に沿って貫通する貫通孔」が形成されている。
【００１２】
前記閉磁路構成体は、前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有するセラミック焼成体（焼成により一体化された焼成体）である。前記閉磁路構成体は、前記コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に密に配設されていて、前記コイル埋設体を埋設している（前記コイルを内部に収容している）。その結果、前記閉磁路構成体は、前記コイルに対する「切断部のない閉磁路」を構成するように形成されている。
【００１３】
これによれば、コイルの近傍には「第１透磁率を有するセラミック焼成体（コイル埋設体からコイルを除いた部分）」が配設され、その外側に「第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有するセラミック焼成体（閉磁路構成体）」が配設される。従って、コイル近傍に形成される磁界の強度（磁束密度）が従来の積層型インダクタに比べて低下するので、磁気飽和が発生し難い。即ち、直流重畳特性の優れた小型インダクタが提供される。
【００１４】
加えて、コイル（コイルが通電された際に同コイルが発生する磁界）に対する磁路は、第２透磁率を有する閉磁路構成体内を主として通過する。一方、閉磁路構成体は焼成により一体化された緻密なセラミックの焼成体である。従って、閉磁路構成体を通過する磁路は、空隙等の低透磁率からなる部分を有さない閉磁路（切断部のない閉磁路）となっている。従って、コイルの巻き数を多くしなくても、コイルのインダクタンスは大きくなる。このように、本発明によれば、上述した各要求を満たすことができる小型インダクタが提供され得る。
【００１５】
この場合、前記コイル埋設体はセラミックの多孔質体からなることが好適である。これによれば、閉磁路構成体の透磁率（第２透磁率）よりも小さい透磁率（第１透磁率）を有するコイル埋設体を容易に提供することができる。
【００１６】
このような小型インダクタを製造するための本発明による１つの製造方法（第１の製造方法）は、
（Ａ）コイル作成工程と、
（Ｂ）焼成前コイル埋設体を作成する焼成前コイル埋設体作成工程と、
（Ｃ）焼成前インダクタを作成する焼成前インダクタ作成工程と、
（Ｄ）前記焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、
を含む。
【００１７】
（Ａ）前記コイル作成工程は、導線を渦巻き状に巻回することにより、渦巻き状に形成された導体からなるコイルを作成する工程である。
【００１８】
（Ｂ）前記焼成前コイル埋設体作成工程は、前記焼成前コイル埋設体を作成する工程であり、次の工程を含む。
（Ｂ１）前記コイルを収容する凹部と、前記凹部内に立設され且つ前記コイルの内側を貫通することができる形状を有する柱状部と、を有する第１金型を準備する工程（第１金型準備工程）。前記コイルを収容する凹部は、前記コイルの形状（前記コイルの外周部により画定される形状）よりも大きな空間である。前記柱状部は、前記コイルに接することなく同コイルの軸線側（内側）を貫通することができる形状を備える。
（Ｂ２）前記柱状部が前記コイルの内側を貫通するように前記コイルを前記第１金型内に配置する工程（コイル配置工程）。
（Ｂ３）第１磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が第１透磁率となるように調整されたセラミックスラリー（第１のセラミックスラリー）を、前記第１金型内に注ぐ工程（第１注型工程）。
（Ｂ４）前記第１金型内に注がれた第１のセラミックスラリーが形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）同第１のセラミックスラリーを変化させ、前記コイルを埋設するとともに同コイルの内側に前記柱状部により形成された貫通孔を備える焼成前コイル埋設体を作成する工程（第１硬化工程）。
【００１９】
（Ｃ）前記焼成前インダクタ作成工程は、前記焼成前インダクタを作成する工程であり、次の工程を含む。
（Ｃ１）前記焼成前コイル埋設体を収容する空間を有する第２金型を準備する工程（第２金型準備工程）。前記焼成前コイル埋設体を収容する空間は、前記焼成前コイル埋設体の外周部により画定される形状よりも大きな空間である。
（Ｃ２）前記第２金型内に前記焼成前コイル埋設体を配置する工程（焼成前コイル埋設体配置工程）。このとき、焼成前コイル埋設体と第２金型とが接することのないように、焼成前コイル埋設体を前記第２金型内に保持する。また、コイルは第２金型内に完全に収容される。
（Ｃ３）第２磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が「前記第１透磁率よりも大きな第２透磁率」となるように調整された第２のセラミックスラリーを前記第２金型内に注ぐことにより、前記焼成前コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に前記第２のセラミックスラリーを存在させる工程（第２注型工程）。
（Ｃ４）前記第２金型内に注がれた第２のセラミックスラリーが形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、同第２のセラミックスラリーを変化させる工程（第２硬化工程）。
【００２０】
通常、この種の小型インダクタにおいては、セラミックグリーンシートに印刷等により形成されたペースト状金属（例えば、銀）を焼成することによりコイルを作成する。即ち、コイルは焼結金属から作成される。しかしながら、焼結金属にはフラックス等の混入物や気孔が不可避的に存在するので、抵抗が大きくなる。これに対し、上記製造方法によれば、コイルは焼結金属ではなく、通常の金属（例えば、稠密な純金属）から別途作成される。従って、小型インダクタの抵抗を小さくすることができる。
【００２１】
更に、通常のセラミックスラリー内に「変形し難い剛体のコイル」を埋設させた後、そのセラミックスラリーを乾燥させて「焼成前コイル埋設体（その後の焼成により前記コイル埋設体になる構造体）」を作成すると、その焼成前コイル埋設体中にクラックが発生する。このクラックは、焼成前コイル埋設体が乾燥して行く途中にて溶媒が蒸発し、それによって焼成前コイル埋設体が収縮するために発生する。
【００２２】
これに対し、上記焼成前コイル埋設体作成工程においては、「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーを用いて「焼成前コイル埋設体」が作成される。換言すると、ゲルキャスト成形によって「焼成前コイル埋設体」が作成される。ゲルキャスト成形においては、スラリーからなる構造体は化学反応により形状を維持しうる状態へと変化し（即ち、硬化し）、その後に溶媒が蒸発する。従って、その構造体は殆ど収縮しない。その結果、クラックを有さない「焼成前コイル埋設体」が極めて容易に作成される。
【００２３】
加えて、上記焼成前インダクタ作成工程においても、ゲルキャスト成形法に基いて「焼成前閉磁路構成体（閉磁路構成体の焼成前構造体）」が作成される。従って、焼成前閉磁路構成体にもクラックは発生しない。そして、焼成前コイル埋設体と焼成前閉磁路構成体とからなる焼成前インダクタが、前記焼成工程において焼成させられる。従って、「前記コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔」に前記第２透磁率を有する緻密な閉磁路構成体を容易に作成することができる。即ち、第１製造方法によれば、上述した構造を有する「本発明による小型インダクタ」を容易に作成することができる。
【００２４】
この小型インダクタの製造方法において、
前記第１のセラミックスラリーは、
前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように機能する造孔剤を含むことが好適である。
【００２５】
前記造孔剤は、例えば、前記焼成工程において消失する微粒子（例えば、アクリル等の微粒子）であってもよい。
【００２６】
これによれば、前記コイル埋設体（前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分）に空孔が多数形成されるので、低透磁率（前記第２透磁率よりも小さい前記第１透磁率）を有するコイル埋設体を容易に作成することができる。
【００２７】
更に、これらの小型インダクタの製造方法において、
前記第１のセラミックスラリーは、
前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように、メディアン径が第１粒径に調整された磁性粉を前記第１磁性粉として含み、
前記第２のセラミックスラリーは、
前記第２のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が緻密体となるように、メディアン径が前記第１粒径よりも小さい第２粒径に調整された磁性粉を前記第２磁性粉として含むことができる。
【００２８】
これによれば、前記第１のセラミックスラリーに「メディアン粒径が比較的大きい磁性粉（第１粒径の磁性粉）」が混入されているので、前記コイル埋設体（前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分）に空孔が多数形成される。その結果、低透磁率（前記第２透磁率よりも小さい前記第１透磁率）を有するコイル埋設体を容易に作成することができる。
【００２９】
一方、前記第２のセラミックスラリーに「メディアン粒径が比較的小さい磁性粉（第２粒径の磁性粉）」が混入されているので、前記閉磁路構成体（前記第２のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分）は緻密なセラミック焼成体となる。その結果、高透磁率（前記第１透磁率よりも大きい前記第２透磁率）を有する閉磁路構成体を容易に作成することができる。
【００３０】
本発明による他の１つの小型インダクタの製造方法（第２の製造方法）は、
（Ｅ）焼成前コイル埋設体作成工程と、（Ｆ）焼成前インダクタ作成工程と、（Ｇ）前記焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、を含む。
【００３１】
（Ｅ）前記焼成前コイル埋設体作成工程は、焼成前コイル埋設体を作成する工程であり、次の工程を含む。
（Ｅ１）焼成後に第１透磁率を有するように調整された材料からなるセラミックグリーンシートを複数枚準備する工程（セラミックグリーンシート準備工程）。
（Ｅ２）準備したセラミックグリーンシートの各々の上部に「所定の領域の周りを取り囲むパターンを有する」ように薄膜導体を形成する工程（薄膜導体形成工程）。
【００３２】
（Ｅ３）前記複数のセラミックグリーンシートを積層するとともに、積層方向において隣接する前記セラミックグリーンシート（積層方向において互いに隣接する二枚のセラミックグリーンシート）にそれぞれ形成されている前記薄膜導体同士を「ビアホール（ビアホール内の導体）を用いて電気的に接続する」ことにより、「渦巻き状に形成された導体からなるコイル」を作成する工程（コイル作成工程）。
（Ｅ５）前記所定の領域に貫通孔を形成する工程（貫通孔形成工程）。この貫通孔形成工程は、前記積層工程（Ｅ３）によって積層されたセラミックグリーンシートに対してパンチ加工等により貫通孔を設ける工程であってもよく、前記積層工程（Ｅ３）の前の段階において各セラミックグリーンシートに対しパンチ加工等によって貫通孔を形成しておく工程であってもよい。
【００３３】
この焼成前コイル埋設体作成工程は、従来の「積層型インダクタ」の製造方法に含まれる工程と同様な工程である。これによれば、セラミックグリーンシートを用いながら「焼成前コイル埋設体」を簡単に作成することができる。
【００３４】
（Ｆ）前記焼成前インダクタ作成工程は、焼成前インダクタを作成する工程であり、次の工程を含む。この焼成前インダクタ作成工程は、前述した第１の製造方法における焼成前インダクタ作成工程（Ｃ）と実質的に同じ工程を含む。
【００３５】
（Ｆ１）前記焼成前コイル埋設体を収容する空間を有する金型を準備する工程（金型準備工程）。前記金型の「焼成前コイル埋設体を収容する空間」は、前記焼成前コイル埋設体の外周部により画定される形状よりも大きな空間である。
（Ｆ２）前記金型内に前記焼成前コイル埋設体を配置する工程（焼成前コイル埋設体配置工程）。このとき、焼成前コイル埋設体と金型とが接することのないように、焼成前コイル埋設体を前記金型内に保持する。また、コイルは金型内に完全に収容される。
（Ｆ３）磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が「前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率」となるように調整されたセラミックスラリー（上記第２セラミックスラリー）を前記金型内に注ぐことにより、前記焼成前コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に前記セラミックスラリーを存在させる工程（注型工程）。
（Ｆ４）前記金型内に注がれたセラミックスラリーが形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、同セラミックスラリーを変化させる工程（硬化工程）。
【００３６】
この焼成前インダクタ作成工程によれば、ゲルキャスト成形法に基いて「焼成前閉磁路構成体（閉磁路構成体の焼成前構造体）」が作成される。従って、焼成前閉磁路構成体の乾燥途中において、焼成前閉磁路構成体が収縮しないから、焼成前閉磁路構成体にクラックが生じることがない。
【００３７】
そして、この工程により、前記焼成前コイル埋設体を焼成前閉磁路構成体に収容した「焼成前インダクタ」が作成され、続く焼成工程においてその焼成前インダクタが焼成させられる。従って、「前記コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔」に第２透磁率を有する緻密な閉磁路構成体を容易に作成することができる。即ち、第２製造方法によっても、上述した構造を有する「本発明による小型インダクタ」を容易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る小型インダクタの縦断面図（小型インダクタの軸線に沿って切断した断面図）である。
【図２】図１に示した小型インダクタの横断面図（小型インダクタの軸線に直交する平面にて切断した断面図）である。
【図３】図１に示したコイルの断面図である。
【図４】本発明に係る第１の製造方法（第１製造方法）において使用される第１金型の縦断面図である。
【図５】第１製造方法における焼成前コイル埋設体作成工程を説明するための図である。
【図６】第１製造方法の途中の段階にて作成される焼成前コイル埋設体の縦断面図である。
【図７】第１製造方法において使用される第２金型の縦断面図を含む図である。
【図８】第１製造方法の途中の段階にて作成される焼成前インダクタの縦断面図である。
【図９】本発明に係る第２の製造方法（第２製造方法）における焼成前コイル埋設体作成工程を説明するための図である。
【図１０】第２製造方法の途中の段階にて作成される焼成前コイル埋設体の縦断面図である。
【図１１】第２製造方法において使用される金型の縦断面図を含む図である。
【図１２】第２製造方法の途中の段階にて作成される焼成前インダクタの縦断面図である。
【図１３】従来の巻線型インダクタの断面図である。
【図１４】従来の積層型インダクタの透視斜視図である
【図１５】図１４に示した積層型インダクタの断面図である
【図１６】図１４に示した積層型インダクタにおける磁束密度を示した図である。
【図１７】磁気飽和が発生しないように工夫された従来の積層型インダクタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態に係る「小型インダクタ及び同小型インダクタの製造方法」について説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施形態に係る「小型インダクタ１０」の縦断面図である。図２は、小型インダクタ１０の横断面図である。小型インダクタ１０は、コイル１１と、コイル埋設体１２と、閉磁路構成体１３と、を備える。
【００４１】
コイル１１は、渦巻き状に形成された導体からなる。従って、コイル１１は略円筒形状を有する。本例において、コイル１１は、断面が円形であってその直径が０．１ｍｍ（φ０．１ｍｍ）の銀（Ａｇ）線からなる。即ち、コイル１１は稠密な純金属から構成することができる。コイル１１は中心軸周りに５ターン巻かれている。コイル１１の表面はフェライト粒子分散樹脂からなる被膜により覆われている。その被膜の厚さは１０μｍである。
【００４２】
ここで、上記Ａｇ線の断面形状は円形に限られず、楕円形、正方形、長方形等である場合を含む。特に、コイル１１の軸線方向と平行な面にて導体（Ａｇ線）の断面形状を見た場合、軸線方向の長さを、軸線方向に直交する長さよりも小さくすると、導線の間隔（ピッチ）を短くでき、結果として導体を高密度に巻回することができる。このため、少ない巻回数でインダクタンスを大きくすることができる点で有利である。
【００４３】
コイル埋設体１２は、第１透磁率を有する多孔質のセラミック焼成体である。コイル埋設体１２は略円筒形状を有する。コイル埋設体１２の外周の直径はコイル１１の外周の直径よりも大きい。コイル埋設体１２内には、コイル１１がコイル埋設体１２と略同軸に配置されている。コイル埋設体１２の中央部には、コイル埋設体１２（及びコイル１１）と同軸の「円柱状の貫通孔１２ａ」が形成されている。貫通孔１２ａの直径はコイル１１の内周の直径よりも小さい。このように、コイル埋設体１２は、コイル１１が埋設され、且つ、コイル１１の内側においてコイル１１の軸線（中心軸）に沿って貫通する貫通孔１２ａを備えたセラミック焼成体である。
【００４４】
閉磁路構成体１３は、前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有する緻密なセラミック焼成体である。閉磁路構成体１３は略直方体形状を有する。閉磁路構成体１３の平面視における形状は略正方形であり、その正方形の一辺の長さはコイル埋設体１２の外周の直径よりも大きい。なお、閉磁路構成体１３は略円柱状形状を有していてもよい。この場合、閉磁路構成体１３の外周の直径はコイル埋設体１２の外周の直径よりも大きい。閉磁路構成体１３の中央部には、コイル埋設体１２と同形の空間が形成され、その空間にコイル埋設体１２が配設（埋設）されている。換言すると、閉磁路構成体１３内には、コイル埋設体１２が閉磁路構成体１３と略同軸に配置されている。
【００４５】
このように、閉磁路構成体１３は、コイル埋設体１２の外周部（コイル埋設体１２の側面に隣接する外部、上面に隣接する外部、及び、下面に隣接する外部）に密に配設された部分１３ａと、コイル埋設体１２の貫通孔１２ａに密に配設された部分１３ｂと、を有する「コイル埋設体１２を埋設したセラミック焼成体」である。
【００４６】
小型インダクタ１０においては、閉磁路構成体１３の透磁率（第２透磁率）はコイル埋設体１２の透磁率（第１透磁率）よりも大きい。従って、コイル１１に通電した際に形成される磁束の多くは、図１に破線により示したように、閉磁路構成体１３の内部を通過する。このように、閉磁路構成体１３は、コイル１１に対して「空隙等の低透磁率からなる部分を有さない閉磁路（切断部のない閉磁路）」を構成する。
【００４７】
以上、説明したように、小型インダクタ１０においては、コイル１１の近傍に「第１透磁率を有するセラミック焼成体（コイル埋設体１２からコイル１１を除いた部分）」が配設され、その外側に「第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有するセラミック焼成体（閉磁路構成体）１３」が配設される。従って、コイル１１に電流を流した場合、コイル１１の近傍に形成される磁界の強度（磁束密度）が相対的に低下するので、磁気飽和が発生し難い。この結果、小型インダクタ１０は、直流重畳特性の優れたインダクタとなっている。
【００４８】
加えて、コイル１１に対する磁路は、主として「第２透磁率を有し、且つ、焼成により一体化された緻密なセラミックの焼成体」からなる閉磁路構成体１３内に形成される。よって、この磁路は、空隙等の低透磁率からなる部分を通過することのない閉磁路となっている。従って、コイル１１の巻き数を多くしなくても、コイル１１のインダクタンスを大きくすることができる。
【００４９】
この結果、小型インダクタ１０は、小型であり、コイルの巻き数を少なくできるので抵抗が小さく、インダクタンスが大きく、且つ、磁気飽和が生じ難いので直流重畳特性に優れたインダクタとなっている。加えて、コイル１１は「焼結金属ではなく」、通常の金属（稠密な純金属、本例において、銀）から形成されている。従って、小型インダクタ１０は、抵抗が極めて小さいインダクタとなっている。
【００５０】
＜第１製造方法＞
次に、本発明の第１実施形態に係る「小型インダクタ１０の製造方法（以下、「第１製造方法」と称呼する。）」について説明する。この第１製造方法は、
（Ａ）渦巻き状に形成された導体からなるコイルを作成するコイル作成工程と、
（Ｂ）焼成前コイル埋設体を作成する焼成前コイル埋設体作成工程と、
（Ｃ）焼成前インダクタを作成する焼成前インダクタ作成工程と、
（Ｄ）焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、
を含む。以下、各工程について説明する。
【００５１】
（Ａ）コイル作成工程
断面が円形であってその直径が０．１ｍｍ（φ０．１ｍｍ）の銀（Ａｇ）線を準備する。次いで、この銀線を、フェライト粒子分散樹脂（分散樹脂）からなる膜（厚さ１０μｍ）により被覆する。この分散樹脂に含まれる樹脂はポリエステルである。この分散樹脂に含まれるフェライト粒子の粒径は０．５μｍである。このフェライト粒子は４０体積％となるように分散樹脂に対して添加される。次に、その銀線を、図３に示したように、中心軸（軸線）Ｃ１周りに５ターン巻回し、コイル１１を作成する。コイル１１の直径（コイル径）Ｌ１は１．４ｍｍである。なお、銀線の直径、コイル１１のターン数（巻回数）及び直径、並びに、フェライト粒子分散樹脂の成分等は適宜変更され得る。
【００５２】
（Ｂ）焼成前コイル埋設体作成工程
焼成前コイル埋設体作成工程は、（Ｂ１）第１金型準備工程、（Ｂ２）コイル配置工程、（Ｂ３）第１注型工程、及び、（Ｂ４）第１硬化工程を含む。
【００５３】
（Ｂ１）第１金型準備工程
先ず、図４に示した第１金型２１を準備する。第１金型２１の外形は略円柱状である。第１金型２１は、コイル１１を収容する円柱状の凹部２１ａと、円柱状の柱状部２１ｂと、を有する。柱状部２１ｂは、凹部２１ａ内において凹部２１ａと同軸となるように凹部２１ａの底面に立設されている。
【００５４】
凹部２１ａの直径Ｌ２は、コイル１１の外径Ｌ１outよりも大きい。凹部２１ａの深さはコイル１１の高さよりも大きい。即ち、凹部２１ａは、コイル１１の形状（コイル１１の外周部により画定される形状）よりも大きな空間であり、コイル１１を収容することができる。柱状部２１ｂの直径Ｌ３は、コイル１１の内径Ｌ１inよりも小さい。柱状部２１ｂの高さはコイルの高さよりも大きい。従って、柱状部２１ｂは、コイル１１の内側（内周側、中心軸Ｃ１を含む空間）を貫通することができる形状を有する。
【００５５】
（Ｂ２）コイル配置工程
コイル配置工程は、図５に示したように、柱状部２１ｂがコイル１１の内側を貫通するように、コイル１１を第１金型２１（凹部２１ａ）内に配置する工程である。このとき、コイル１１は凹部２１ａと同軸的に配置される。即ち、コイル１１の中心軸Ｃ１と、凹部２１ａ及び柱状部２１ｂの中心軸Ｃ２と、が一致するように、コイル１１が第１金型２１内に収容される。このとき、コイル１１が凹部２１ａの壁面（側壁面、底壁面）及び柱状部２１ｂの壁面から所定距離だけ離間するように、コイル１１が保持される。加えて、コイル１１は凹部２１ａ内に完全に収容させられる。
【００５６】
（Ｂ３）第１注型工程
先ず、第１のセラミックスラリーＳ１を準備する。第１のセラミックスラリーＳ１は、第１磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、乾燥及び焼成後に「その透磁率が第１透磁率となるように調整されたセラミックスラリー」である。
【００５７】
本例において、第１のセラミックスラリーＳ１は次の要領に従って準備される。
第１磁性粉としてフェライト粉体を準備する。このフェライト粉体には、日本重化学工業社製のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト（品番ＪＲ２１、メディアン径０．８μｍ）であって、そのメディアン径が０．５μｍとなるように粒度調整されたものが使用される。
造孔剤を準備する。この造孔剤には、綜研化学社製のアクリル微粒子（品番ＭＸ−１５０、粒径１．５μｍ）が使用される。この造孔剤は、後の焼成工程（Ｄ）において消失する微粒子である。
【００５８】
次に、上記フェライト粉末及び上記造孔剤を、それぞれが２５体積％及び２０体積％となるようにしながら、ジルコニアボール、溶媒及び分散剤とともにボールミルに投入して混合する。このとき、ボールミルを８０ｒｐｍにて２４時間回転させる。
【００５９】
上記溶媒及び上記分散剤は以下の通りである。
・溶媒：トリアセチン及びグルタル酸ジメチルの混合物。トリアセチン及びグルタル酸ジメチルは、重量比で１：９とする。
・分散剤：上記溶媒１００重量部に対して４．３重量部のマリアリム（日油株式会社製、品番ＡＫＭ０５３１）。
【００６０】
上記ボールミルによる混合の結果として得られたスラリーに、以下に述べる樹脂、硬化剤及び触媒を加える。
・樹脂：上記溶媒１００重量部に対して６．５重量部の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート。
・硬化剤：上記溶媒１００重量部に対して０．３８重量部のエチレングリコール。
・触媒：上記溶媒１００重量部に対して０．０５重量部の６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノール。
【００６１】
この結果、第１磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性（この場合、熱硬化性）」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が第１透磁率となるように調整された第１のセラミックスラリーＳ１が準備される。
【００６２】
次いで、図５に示したように、第１のセラミックスラリーＳ１を第１金型２１内（凹部２１ａ）に注ぐ。なお、第１金型２１の凹部２１ａ及び柱状部２１ｂの表面には離型剤を予め塗布しておく。以上が、第１注型工程である。
【００６３】
（Ｂ４）第１硬化工程
その後、第１のセラミックスラリーＳ１を第１金型２１内に２４時間保持する。この間に第１のセラミックスラリーＳ１はゲル化する。次に、ゲル化したスラリーＳ１を１３０℃の環境下に４時間放置することによって乾燥させる。これにより、ゲルが硬化した硬化体が作成される。その後、硬化した硬化体を第１金型２１から取り出す（離型する）。即ち、第１硬化工程は、第１金型２１内に注がれた第１のセラミックスラリーＳ１が形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、第１のセラミックスラリーＳ１を変化させる工程である。
【００６４】
この結果、図６に示した「焼成前コイル埋設体１２’（その後の焼成により前記コイル埋設体１２となる構造体）」が作成される。焼成前コイル埋設体１２’は、コイル１１を埋設するとともに、貫通孔１２ａ’（焼成後に貫通孔１２ａとなる孔）を備えている。なお、本例における焼成前コイル埋設体１２’の所定部位の寸法は図６に記載したとおりである。
【００６５】
（Ｃ）焼成前インダクタ作成工程
焼成前インダクタ作成工程は、（Ｃ１）第２金型準備工程、（Ｃ２）焼成前コイル埋設体配置工程、（Ｃ３）第２注型工程、及び、（Ｃ４）第２硬化工程、を含む。
【００６６】
（Ｃ１）第２金型準備工程
図７に示した第２金型２２を準備する。第２金型２２は、焼成前コイル埋設体１２’を収容する凹部２２ａ（空間２２ａ）を有する。凹部２２ａの形状は略直方体である。また、凹部２２ａの底面の形状は略正方形である。
凹部２２ａの底面の一辺の長さＬ４は、焼成前コイル埋設体１２’の外径Ｌ２よりも大きい。凹部２２ａの深さは焼成前コイル埋設体１２’の高さよりも大きい。即ち、焼成前コイル埋設体１２’を収容するための空間２２ａは、焼成前コイル埋設体１２’の外周部により画定される形状よりも大きな空間である。
【００６７】
（Ｃ２）焼成前コイル埋設体配置工程
焼成前コイル埋設体配置工程は、図７に示したように、第２金型２２（凹部２２ａ）内に焼成前コイル埋設体１２’を配置する工程である。このとき、焼成前コイル埋設体１２’は凹部２２ａと同軸的に配置される。即ち、コイル１１及び焼成前コイル埋設体１２’の中心軸Ｃ１と凹部２２ａの中心軸Ｃ３とが一致するように、焼成前コイル埋設体１２’が凹部２２ａ内に配置される。更に、この場合、凹部２２ａの各壁部と焼成前コイル埋設体１２’とを所定の距離だけ離間させる。加えて、焼成前コイル埋設体１２’は凹部２２ａ内に完全に収容させられる。
【００６８】
（Ｃ３）第２注型工程
先ず、第２のセラミックスラリーＳ２を準備する。第２のセラミックスラリーＳ２は、第２磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が「前記第１透磁率よりも大きな第２透磁率」となるように調整されたセラミックスラリーである。
【００６９】
本例において、第２のセラミックスラリーＳ２は次の要領に従って準備される。
第２磁性粉としてフェライト粉体を準備する。このフェライト粉体には、日本重化学工業社製のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト（品番ＪＲ２１、メディアン径０．８μｍ）であって、そのメディアン径が０．５μｍとなるように粒度調整されたものが使用される。
【００７０】
次に、上記フェライト粉末を、４０体積％となるようにしながら、ジルコニアボール、溶媒及び分散剤とともにボールミルに投入して混合する。このとき、ボールミルを８０ｒｐｍにて２４時間回転させる。
【００７１】
上記溶媒及び上記分散剤は以下の通りである。
・溶媒：トリアセチン及びグルタル酸ジメチルの混合物。トリアセチン及びグルタル酸ジメチルは、重量比で１：９とする。
・分散剤：上記溶媒１００重量部に対して４．３重量部のマリアリム（日油株式会社製、品番ＡＫＭ０５３１）。
【００７２】
上記ボールミルによる混合の結果として得られたスラリーに、以下に述べる樹脂、硬化剤及び触媒を加える。
・樹脂：上記溶媒１００重量部に対して６．５重量部の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート。
・硬化剤：上記溶媒１００重量部に対して０．３８重量部のエチレングリコール。
・触媒：上記溶媒１００重量部に対して０．０５重量部の６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノール。
【００７３】
この結果、第２磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性（この場合、熱硬化性）」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が第２透磁率となるように調整された第２のセラミックスラリーＳ２が準備される。
【００７４】
次いで、図７に示したように、第２のセラミックスラリーＳ２を第２金型２２（凹部２２ａ）内に注ぐ。なお、第２金型２２の凹部２２ａの表面には離型剤を予め塗布しておく。この結果、焼成前コイル埋設体１２’の外周部及び貫通孔１２ａ’に第２のセラミックスラリーＳ２が密に存在させられる。以上が、第２注型工程である。
【００７５】
（Ｃ４）第２硬化工程
その後、第２のセラミックスラリーＳ２を第２金型２２内に２４時間保持する。この間に第２のセラミックスラリーＳ２はゲル化する。次に、ゲル化したスラリーＳ２を１３０℃の環境下に４時間放置することによって乾燥させる。これにより、ゲルが硬化した硬化体が作成される。その後、硬化した硬化体を第２金型２２から取り出す（離型する）。即ち、第２硬化工程は、第２金型２２内に注がれた第２のセラミックスラリーＳ２が形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、第２のセラミックスラリーＳ２を変化させる工程である。
【００７６】
この結果、図８に示した「コイル１１を埋設した焼成前コイル埋設体１２’、及び、焼成前コイル埋設体１２’を内部に収容した焼成前閉磁路構成体１３’」からなる焼成前インダクタ１０’が作成される。なお、本例における焼成前閉磁路構成体１３’の所定部位の寸法は図８に記載したとおりである。
【００７７】
（Ｄ）焼成前インダクタを焼成させる焼成工程
次に、上記のようにして作成された焼成前インダクタ１０’を炉内に置き、その環境温度（炉内温度）を５０℃／ｈの温度上昇率にて５００℃にまで上昇させ、その後、環境温度（炉内温度）を５００℃に維持して２時間放置する。これにより、焼成前インダクタ１０’の脱脂が行われる。
【００７８】
次に、環境温度（炉内温度）を、５００℃から９５０℃にまで１５分間にて迅速に上昇させ、次いで、環境温度（炉内温度）を９５０℃に維持して２時間放置する。この結果、焼成前インダクタ１０’が焼成される。即ち、焼成前コイル埋設体１２’は第１透磁率を有する多孔質のセラミック焼成体へと変化し、焼成前閉磁路構成体１３’は第２透磁率を有する緻密なセラミック焼成体へと変化する。従って、図１及び図２に示した小型インダクタ１０が製造される。その後、接続端子等を作成する。接続端子は、例えば、Ａｇペーストを６００℃で３０分の条件にて小型インダクタ１０に焼き付けることにより形成される。
【００７９】
以上、説明したように、第１製造方法によれば、「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックススラリーを用いるゲルキャスト成形によって「焼成前コイル埋設体１２’」が作成される。ゲルキャスト成形においては、乾燥前の構造体が乾燥する際、その構造体が収縮し難い。従って、剛体であるコイル１１を含む焼成前コイル埋設体１２’を、クラックが発生しないようにしながら、容易且つ確実に製造することができる。
【００８０】
更に、第１製造方法によれば、コイル１１の近傍に相対的に低透磁率体（第１透磁率を有するコイル埋設体１２）が存在し、その低透磁率体を囲むように高透磁率体（第２透磁率を有する閉磁路構成体１３）が存在するインダクタ１０が、一度の焼成によって提供される。従って、簡素な製造工程により高性能な小型インダクタ１０を製造することができる。
【００８１】
加えて、第１のセラミックスラリーＳ１は、「第１のセラミックスラリーＳ１が焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように機能する造孔剤」を含む。従って、コイル埋設体１２を多孔質体とすることができるので、コイル埋設体１２の透磁率を閉磁路構成体１３の透磁率よりも容易に小さくすることができる。
【００８２】
なお、第１のセラミックスラリーＳ１は、第１のセラミックスラリーＳ１が焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように、メディアン径が第１粒径に調整された磁性粉（フェライト粒子）を前記第１磁性粉として含み、
前記第２のセラミックスラリーＳ２は、第２のセラミックスラリーＳ２が焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が緻密体となるように、メディアン径が前記第１粒径よりも小さい第２粒径に調整された磁性粉（フェライト粒子）を前記第２磁性粉として含むことができる。
【００８３】
これによっても、コイル埋設体１２を多孔質体とすることができるので、コイル埋設体１２の透磁率を閉磁路構成体１３の透磁率よりも容易に小さくすることができる。
更に、メディアン径がセラミックスラリーＳ２に含まれる磁性粉のメディアン径よりも小さい磁性粉を第１のセラミックスラリーＳ１に混合するとともに、前述した造孔剤を第１のセラミックスラリーＳ１に混入させておいてもよい。
【００８４】
加えて、上記第１製造方法においては、脱脂後の焼成前インダクタ１０’を焼成するにあたり、炉内温度を、５００℃から９５０℃にまで１５分間という短時間内に上昇させている（昇温速度＝４５０℃／１５分）。このように焼成時における温度を制御することにより、コイル埋設体１２内のコイル１１近傍にクラックが発生することをより確実に回避することができる。以下、この理由について述べる。
【００８５】
一般に、セラミックの焼成を行う場合、炉内温度は、脱脂温度５００℃から焼成温度９００℃まで５時間程度をかけて除々に上昇させられる。この間、例えば、温度が７００℃程度になった時点から焼結が除々に開始・進行する。一方、コイル１１は銀等の導体金属から形成されていて、その融点は９００℃よりも高い（例えば、銀の場合９６０℃）。従って、従来のようにセラミックを焼成すると、剛体であるコイル１１によってセラミックの焼成に伴う収縮が阻害され、セラミックが焼結を開始した初期にセラミックにクラックが発生する。
【００８６】
これに対し、上記第１製造方法のように温度を制御すると（即ち、急速昇温すると）、セラミックの焼結が開始する時点においてコイル１１の温度が銀の融点近くに達していて、コイル１１の硬度が低下する。この結果、セラミックの焼結開始後においてセラミックに大きな応力が加わることがない。よって、セラミックにクラックが生じない。
【００８７】
このように、第１製造方法の上記焼成工程は、「焼成前インダクタ１０’（特に、焼成前コイル埋設体１２’）の焼結（緻密化）開始時又は開始直後において、コイル１１の温度がそのコイル１１を構成する金属の融点近傍の温度に到達するように、焼成前インダクタ１０’の温度を制御する工程（その焼成温度にまで急速に上昇させる温度制御工程）である。」ということもできる。
【００８８】
なお、焼成前インダクタ１０’（特に、焼成前コイル埋設体１２’）の焼結（緻密化）開始時におけるセラミック（焼成前インダクタ１０’）の破壊強度を高めるために、第１スラリーＳ１のセラミック粉末の充填度を従来の３２体積％程度から５４体積％程度にまで増大させておいてもよい。
【００８９】
＜第２製造方法＞
次に、本発明の第２実施形態に係る「小型インダクタ１０の製造方法（以下、「第２製造方法」と称呼する。）」について説明する。この第２製造方法は、（Ｅ）焼成前コイル埋設体作成工程と、（Ｆ）焼成前インダクタ作成工程と、（Ｇ）焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、を含む。以下、各工程について説明する。
【００９０】
（Ｅ）焼成前コイル埋設体作成工程
この焼成前コイル埋設体作成工程は、セラミックグリーンシートを用いて焼成前コイル埋設体を作成するための工程であり、（Ｅ１）セラミックグリーンシート準備工程、（Ｅ２）薄膜導体形成工程、（Ｅ３）コイル作成工程、及び、（Ｅ４）貫通孔形成工程、を含む。但し、貫通孔積層工程（Ｅ４）は、積層工程（Ｅ３）により得られた「積層されたセラミックグリーンシート」にパンチ加工等により貫通孔を設ける工程であってもよく、積層工程（Ｅ３）の前に各セラミックグリーンシートに対しパンチ加工等によって貫通孔を形成しておく工程であってもよい。
【００９１】
（Ｅ１）セラミックグリーンシート準備工程
図９に示したように、セラミックグリーンシート３１を複数毎準備する。セラミックグリーンシート３１は、ファライト粒子を含む材料から形成される。セラミックグリーンシート３１は略長方形状を有する薄板体である。セラミックグリーンシート３１に含まれるフェライト粒子は、セラミックグリーンシート３１の焼成後に形成されるセラミックが第１透磁率を有するように調整される。
【００９２】
（Ｅ２）薄膜導体形成工程
図９に示したように、薄膜導体３２を印刷等によって形成する。薄膜導体３２は、準備したセラミックグリーンシート３１の各々の上部に「図９に破線により示した所定の領域Ａの周りを取り囲む所定パターン」を有するように形成される。本例において、前記所定パターンは、長方形のセラミックグリーンシート３１の隣接する二辺に沿って直角に折れ曲がる形状を有する。なお、次の積層工程にて積層されるセラミックグリーンシート３１のうち、最も上に位置することになるセラミックグリーンシートと最も下に位置することになるセラミックグリーンシートには、端子部３２ａに相当するパターンも形成しておく。なお、薄膜導体３２は、セラミックグリーンシート３１の上部に形成され且つその薄膜導体３２の上面（露呈面）とセラミックグリーンシート３１の上面とが同一平面となるように形成されてもよい。
【００９３】
（Ｅ３）コイル作成工程
次に、薄膜導体３２が形成された複数のセラミックグリーンシート３１を積層し且つ圧着することにより積層体を作成する。このとき、隣接する二枚のセラミックグリーンシート３１をセラミックグリーンシート３１の上面に直交する方向から透視した場合、二つの薄膜導体３２が所定の領域Ａを取り囲む閉曲線を描くように、セラミックグリーンシート３１を積層する。更に、積層方向において隣接するセラミックグリーンシート３１（積層方向において互いに隣接する二枚のセラミックグリーンシート３１，３１）にそれぞれ形成されている薄膜導体３２，３２同士を「ビアホール」を用いて電気的に接続する（図９の破線の矢印を参照。）。これにより、「渦巻き状に形成された導体からなるコイル」が作成される。このビアホールを用いた接続は、例えば、セラミックグリーンシート３１の所定位置（薄膜導体３２の下方）にビアホールを形成し、そのビアホールに薄膜導体３２と同じ材質からなる金属を充填しておくことによりなされ得る。
（Ｅ４）貫通孔形成工程
図１０に示したように、その積層体の所定の領域Ａに「打ち抜き加工」により貫通孔３３ａ’を形成する。この結果、略直方体の焼成前コイル埋設体３３’が作成される。
【００９４】
（Ｆ）焼成前インダクタ作成工程
この焼成前インダクタ作成工程は、前述した第１製造方法における焼成前インダクタ作成工程（Ｃ）と実質的に同じ工程を含む。即ち、焼成前インダクタ作成工程は、（Ｆ１）金型準備工程、（Ｆ２）焼成前コイル埋設体配置工程、（Ｆ３）注型工程、及び、（Ｆ４）硬化工程を含む。
【００９５】
（Ｆ１）金型準備工程
図１１に示した金型４１を準備する。金型４１は、焼成前コイル埋設体３３’を収容する凹部４１ａ（空間４１ａ）を有する。凹部４１ａの形状は、焼成前コイル埋設体３３’の形状と相似形の略直方体である。凹部４１ａは、焼成前コイル埋設体３３’の外周部により画定される形状よりも大きな空間である。
【００９６】
（Ｆ２）焼成前コイル埋設体配置工程
金型４１内に焼成前コイル埋設体３３’を配置する。このとき、焼成前コイル埋設体３３’は凹部４１ａと同軸的に配置される。更に、この場合、凹部４１ａの各壁部と焼成前コイル埋設体３３’とを所定の距離だけ離間させる。即ち、焼成前コイル埋設体３３’と金型４１とが接することのないように、焼成前コイル埋設体３３’を金型４１内に保持する。加えて、焼成前コイル埋設体３３’は凹部４１ａ内に完全に収容させられる。
【００９７】
（Ｆ３）注型工程
先ず、セラミックスラリーＳを準備する。このセラミックスラリーＳは、上述した第２のセラミックスラリーＳ２と同様にして準備される。従って、セラミックスラリーＳは、磁性粉を含むとともに「熱ゲル化特性又は熱硬化性」を有するセラミックスラリーであって、焼成後にその透磁率が「前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率」となるように調整されたセラミックスラリーである。
【００９８】
次いで、図１１に示したように、セラミックスラリーＳを金型４１（凹部４１ａ）内に注ぐ。なお、金型４１の凹部４１ａの表面には離型剤を予め塗布しておく。この結果、焼成前コイル埋設体３３’の外周部及び貫通孔３３ａ’にセラミックスラリーＳが密に存在させられる。以上が、注型工程である。
【００９９】
（Ｆ４）硬化工程
その後、上述した第２硬化工程と同様に、セラミックスラリーＳを金型４１内に２４時間保持する。この間にセラミックスラリーＳはゲル化する。次に、ゲル化したスラリーＳを１３０℃の環境下に４時間放置することによって乾燥させる。これにより、ゲルが硬化した硬化体が作成される。その後、硬化した硬化体を金型４１から取り出す（離型する）。即ち、この硬化工程は、金型４１内に注がれたセラミックスラリーＳが形状を維持するように（即ち、ゲル化又は熱硬化するように）、セラミックスラリーＳを変化させる工程である。
【０１００】
この結果、図１２に示した「焼成前コイル埋設体３３’、及び、焼成前コイル埋設体３３’を内部に収容した焼成前閉磁路構成体３４’」からなる焼成前インダクタ３５’が作成される。
【０１０１】
（Ｇ）焼成前インダクタを焼成させる焼成工程
次に、上述した焼成工程（Ｄ）に記載した条件と同様な条件又は従来と同様の条件（脱脂温度５００℃から焼成温度９００℃まで５時間程度をかけて除々に上昇させる条件）にて、焼成前インダクタ３５’を焼成する。この結果、図１に示した小型インダクタ１０と同様な小型インダクタが作成される。但し、この小型インダクタの形状は略直方体であり、コイル３２は薄板状の焼結金属からなる。
【０１０２】
以上、説明したように、第２製造方法によれば、従来の「積層型インダクタ」の製造方法に含まれる工程と同様な工程を含む「（Ｅ）焼成前コイル埋設体作成工程」により、セラミックグリーンシートを用いながら「焼成前コイル埋設体３３’」を簡単に作成することができる。
【０１０３】
更に、第２製造方法においても、焼成前インダクタ作成工程（Ｆ）においてゲルキャスト成形法が用いられることにより焼成前閉磁路構成体３４’が作成される。従って、焼成前閉磁路構成体３４’の乾燥途中において、焼成前閉磁路構成体３４’が収縮しないから、焼成前閉磁路構成体３４’にクラックが生じることがない。そして、焼成前コイル埋設体３３’を焼成前閉磁路構成体３４’に収容した「焼成前インダクタ３５’」が焼成工程（Ｇ）において焼成させられる。従って、「コイル埋設体の外周部及び貫通孔」に第２透磁率を有する緻密な閉磁路構成体を容易に作成することができる。即ち、第２製造方法によっても、上述した構造を有する「本発明による小型インダクタ」を容易に作成することができる。
【０１０４】
以上、本発明による小型インダクタ及び小型インダクタの製造方法の実施形態について説明した。これによれば、高性能の小型インダクタを簡単な方法にて製造することができる。なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、コイル１１は、その渦巻きが伸びる方向（軸線方向）に直交する平面にて切断した断面形状が円である場合に限らず、楕円、正方形及び長方形等であってもよい。換言すると、渦巻き状に形成された導体の外形形状は、円柱形状に限られず、直方体形状及び円錐台形状等であってもよい。「渦巻き状」は「螺旋状」も含む。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…小型インダクタ、１０’…焼成前インダクタ、１１…コイル、１２…コイル埋設体、１２ａ…貫通孔、１２’…焼成前コイル埋設体、１３…閉磁路構成体、１３’…焼成前閉磁路構成体、２１…第１金型、２１ａ…凹部、２１ｂ…柱状部、２２…第２金型、２２ａ…凹部、３１…セラミックグリーンシート、３２…薄膜導体、３３’…焼成前コイル埋設体、３３ａ’…貫通孔、３４…焼成前閉磁路構成体、３５…小型インダクタ、３５’…焼成前インダクタ、４１…金型、４１ａ…凹部、１００…巻線型インダクタ、１０１…コア、１０２…コイル、１１０…積層型インダクタ、１１１…磁性体、１１２…コイル、１２０…積層型インダクタ、１２１…第１外装体、１２２…樹脂層、１２３…中間体、１２４…樹脂層、１２５…第２外装体、１２６…コア、１２７…コイル導体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻き状に形成された導体からなるコイルと、
第１透磁率を有するセラミック焼成体であって前記コイルが埋設され且つ前記コイルの内側において前記コイルの軸線に沿って貫通する貫通孔が形成されたコイル埋設体と、
前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有するとともに前記コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に密に配設され、前記コイル埋設体を埋設することにより前記コイルに対する切断部のない閉磁路を構成するように一体的に形成されたセラミック焼成体からなる閉磁路構成体と、
を備えた小型インダクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の小型インダクタにおいて、
前記コイル埋設体はセラミックの多孔質体からなることを特徴とする小型インダクタ。
【請求項３】
小型インダクタの製造方法であって、
渦巻き状に形成された導体からなるコイルを作成するコイル作成工程と、
前記コイルを収容する凹部と、前記凹部内に立設され且つ前記コイルの内側を貫通することができる形状を有する柱状部と、を有する第１金型を準備し、前記柱状部が前記コイルの内側を貫通するように前記コイルを前記第１金型内に配置し、第１磁性粉を含むとともに熱ゲル化特性又は熱硬化性を有するセラミックスラリーであって焼成後にその透磁率が第１透磁率となるように調整された第１のセラミックスラリーを前記第１金型内に注ぎ、その後、前記第１金型内に注がれた第１のセラミックスラリーが形状を維持するように同第１のセラミックスラリーを変化させることにより、前記コイルを埋設するとともに同コイルの内側に前記柱状部により形成された貫通孔を備える焼成前コイル埋設体を作成する焼成前コイル埋設体作成工程と、
前記焼成前コイル埋設体を収容する空間を有する第２金型を準備し、前記第２金型内に前記焼成前コイル埋設体を配置し、第２磁性粉を含むとともに熱ゲル化特性又は熱硬化性を有するセラミックスラリーであって焼成後にその透磁率が前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率となるように調整された第２のセラミックスラリーを前記第２金型内に注ぐことにより前記焼成前コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に前記第２のセラミックスラリーを存在させ、その後、前記第２金型内に注がれた第２のセラミックスラリーが形状を維持するように同第２のセラミックスラリーを変化させることにより、焼成前インダクタを作成する焼成前インダクタ作成工程と、
前記焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、
を含む小型インダクタの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の小型インダクタの製造方法において、
前記第１のセラミックスラリーは、
前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように機能する造孔剤を含むことを特徴とする小型インダクタの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の小型インダクタの製造方法において、
前記第１のセラミックスラリーは、
前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように、メディアン粒径が第１粒径に調整された磁性粉を前記第１磁性粉として含み、
前記第２のセラミックスラリーは、
前記第２のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が緻密体となるように、メディアン粒径が前記第１粒径よりも小さい第２粒径に調整された磁性粉を前記第２磁性粉として含むことを特徴とする小型インダクタの製造方法。
【請求項６】
小型インダクタの製造方法であって、
焼成後に第１透磁率を有するように調整された材料からなるセラミックグリーンシートを複数枚準備し、各セラミックグリーンシートにおいて所定の領域の周りを取り囲むパターンを有するように薄膜導体を形成し、前記複数のセラミックグリーンシートを積層することにより積層体を作成するとともにその積層方向において隣接する前記セラミックグリーンシートに形成されている前記薄膜導体同士をビアホールを用いて電気的に接続することにより渦巻き状に形成された導体からなるコイルを作成し、且つ、前記所定の領域に貫通孔を形成する、焼成前コイル埋設体作成工程と、
前記焼成前コイル埋設体を収容する空間を有する金型を準備し、前記金型内に前記焼成前コイル埋設体を配置し、磁性粉を含むとともに熱ゲル化特性又は熱硬化性を有するセラミックスラリーであって焼成後にその透磁率が前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率となるように調整されたセラミックスラリーを前記金型内に注ぐことにより前記焼成前コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に前記セラミックスラリーを存在させ、その後、前記金型内に注がれたセラミックスラリーが形状を維持するように同セラミックスラリーを変化させることにより、焼成前インダクタを作成する焼成前インダクタ作成工程と、
前記焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、
を含む小型インダクタの製造方法。
【請求項１】
渦巻き状に形成された導体からなるコイルと、
第１透磁率を有するセラミック焼成体であって前記コイルが埋設され且つ前記コイルの内側において前記コイルの軸線に沿って貫通する貫通孔が形成されたコイル埋設体と、
前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率を有するとともに前記コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に密に配設され、前記コイル埋設体を埋設することにより前記コイルに対する切断部のない閉磁路を構成するように一体的に形成されたセラミック焼成体からなる閉磁路構成体と、
を備えた小型インダクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の小型インダクタにおいて、
前記コイル埋設体はセラミックの多孔質体からなることを特徴とする小型インダクタ。
【請求項３】
小型インダクタの製造方法であって、
渦巻き状に形成された導体からなるコイルを作成するコイル作成工程と、
前記コイルを収容する凹部と、前記凹部内に立設され且つ前記コイルの内側を貫通することができる形状を有する柱状部と、を有する第１金型を準備し、前記柱状部が前記コイルの内側を貫通するように前記コイルを前記第１金型内に配置し、第１磁性粉を含むとともに熱ゲル化特性又は熱硬化性を有するセラミックスラリーであって焼成後にその透磁率が第１透磁率となるように調整された第１のセラミックスラリーを前記第１金型内に注ぎ、その後、前記第１金型内に注がれた第１のセラミックスラリーが形状を維持するように同第１のセラミックスラリーを変化させることにより、前記コイルを埋設するとともに同コイルの内側に前記柱状部により形成された貫通孔を備える焼成前コイル埋設体を作成する焼成前コイル埋設体作成工程と、
前記焼成前コイル埋設体を収容する空間を有する第２金型を準備し、前記第２金型内に前記焼成前コイル埋設体を配置し、第２磁性粉を含むとともに熱ゲル化特性又は熱硬化性を有するセラミックスラリーであって焼成後にその透磁率が前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率となるように調整された第２のセラミックスラリーを前記第２金型内に注ぐことにより前記焼成前コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に前記第２のセラミックスラリーを存在させ、その後、前記第２金型内に注がれた第２のセラミックスラリーが形状を維持するように同第２のセラミックスラリーを変化させることにより、焼成前インダクタを作成する焼成前インダクタ作成工程と、
前記焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、
を含む小型インダクタの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の小型インダクタの製造方法において、
前記第１のセラミックスラリーは、
前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように機能する造孔剤を含むことを特徴とする小型インダクタの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の小型インダクタの製造方法において、
前記第１のセラミックスラリーは、
前記第１のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が多孔質体となるように、メディアン粒径が第１粒径に調整された磁性粉を前記第１磁性粉として含み、
前記第２のセラミックスラリーは、
前記第２のセラミックスラリーが前記焼成工程にて焼成されることにより得られる部分が緻密体となるように、メディアン粒径が前記第１粒径よりも小さい第２粒径に調整された磁性粉を前記第２磁性粉として含むことを特徴とする小型インダクタの製造方法。
【請求項６】
小型インダクタの製造方法であって、
焼成後に第１透磁率を有するように調整された材料からなるセラミックグリーンシートを複数枚準備し、各セラミックグリーンシートにおいて所定の領域の周りを取り囲むパターンを有するように薄膜導体を形成し、前記複数のセラミックグリーンシートを積層することにより積層体を作成するとともにその積層方向において隣接する前記セラミックグリーンシートに形成されている前記薄膜導体同士をビアホールを用いて電気的に接続することにより渦巻き状に形成された導体からなるコイルを作成し、且つ、前記所定の領域に貫通孔を形成する、焼成前コイル埋設体作成工程と、
前記焼成前コイル埋設体を収容する空間を有する金型を準備し、前記金型内に前記焼成前コイル埋設体を配置し、磁性粉を含むとともに熱ゲル化特性又は熱硬化性を有するセラミックスラリーであって焼成後にその透磁率が前記第１透磁率よりも大きい第２透磁率となるように調整されたセラミックスラリーを前記金型内に注ぐことにより前記焼成前コイル埋設体の外周部及び前記貫通孔に前記セラミックスラリーを存在させ、その後、前記金型内に注がれたセラミックスラリーが形状を維持するように同セラミックスラリーを変化させることにより、焼成前インダクタを作成する焼成前インダクタ作成工程と、
前記焼成前インダクタを焼成させる焼成工程と、
を含む小型インダクタの製造方法。
【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】
【公開番号】特開２０１０−１７１１８８（Ｐ２０１０−１７１１８８Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２１３３（Ｐ２００９−１２１３３）
【出願日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【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２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]