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JP6274376B2 - 表面実装型コイル部品及びその製造方法、並びにｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents

表面実装型コイル部品及びその製造方法、並びにｄｃ−ｄｃコンバータ Download PDF

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Description

本発明は、電源回路のパワーインダクタ等に用いられる表面実装型コイル部品及びその製造方法、並びに当該表面実装型コイル部品を備えるＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
従来、この種の表面実装型コイル部品としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１には、コイルの端部を除いて当該コイルが磁性体粒子を含む成形体である素体の内部に埋設された構造を有する表面実装型コイル部品が開示されている。
特許文献１において、前記素体は、鉄系の磁性金属粉末をバインダ樹脂で圧粉成形した構造を有する。この素体においては、磁性体粒子の容量が多くなるほど、飽和磁束密度が高くなり、素体としての性能が良くなる。
特開２０１５−１２６２０１号公報
しかしながら、前記素体は、磁性体粒子の容量が多くなるほど、素体の表面が脆く、当該表面の磁性体粒子が脱落して、凹凸（ざらざらした部分）が発生し易いという性質がある。このため、例えば、表面実装型コイル部品をプリント配線基板に実装する際、取扱い性が悪いという課題がある。
本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、取扱い性を向上させることができる表面実装型コイル部品及びその製造方法、並びに、当該表面実装型コイル部品を備えるＤＣ−ＤＣコンバータを提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る表面実装型コイル部品は、
磁性体粒子を含む成形体である素体と、
端部を除いて前記素体に埋設されたコイルと、
前記コイルの端部に電気的に接続された入出力端子と、
を備える表面実装型コイル部品であって、
前記素体の実装面側の表面には熱可塑性樹脂層が設けられ、
前記熱可塑性樹脂層には層間接続導体が設けられ、
前記入出力端子は、前記熱可塑性樹脂層の表面上に設けられ、前記層間接続導体を介して前記コイルの端部に電気的に接続されるように構成されている。
また、本発明の一態様に係る表面実装型コイル部品の製造方法は、
コイルの端部を除いて当該コイルが内部に埋設されるように、磁性体粒子を含む成形体である素体を形成する工程と、
層間接続導体が設けられた熱可塑性樹脂層を前記素体の実装面側の表面に配置するとともに、前記層間接続導体と前記コイルの端部とを接触させる工程と、
加熱により前記熱可塑性樹脂層を軟化させて前記熱可塑性樹脂層と前記素体とを接合するとともに、前記層間接続導体と前記コイルの端部とを接合する工程と、
を含む。
また、本発明の一態様に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記チョークコイルは、
磁性体粒子を含む成形体である素体と、
端部を除いて前記素体に埋設されたコイルと、
前記コイルの端部に電気的に接続された入出力端子と、
を備え、
前記素体の実装面側の表面には熱可塑性樹脂層が設けられ、
前記熱可塑性樹脂層には層間接続導体が設けられ、
前記入出力端子は、前記熱可塑性樹脂層の表面上に設けられ、前記層間接続導体を介して前記コイルの端部に電気的に接続されるように構成されている。
本発明によれば、表面実装型コイル部品の取扱い性を向上させることができる。
本発明の実施の形態に係る表面実装型コイル部品の斜視図である。 図１のＡ１−Ａ１線断面図である。 図１のＡ２−Ａ２線断面図である。 図１の表面実装型コイル部品の製造方法の一工程を示す斜視図である。 図４に続く工程を示す斜視図である。 図５のＡ３−Ａ３線断面図である。 図５に続く工程を示す斜視図である。 図７のＡ４−Ａ４線断面図である。 図７に続く工程を示す斜視図である。 図１の表面実装型コイル部品の変形例を示す斜視図である。 図１の表面実装型コイル部品を備えるＤＣ−ＤＣコンバータの斜視図である。 図１１のＤＣ−ＤＣコンバータの回路図である。
本発明の一態様に係る表面実装型コイル部品は、
磁性体粒子を含む成形体である素体と、
端部を除いて前記素体に埋設されたコイルと、
前記コイルの端部に電気的に接続された入出力端子と、
を備える表面実装型コイル部品であって、
前記素体の実装面側の表面には熱可塑性樹脂層が設けられ、
前記熱可塑性樹脂層には層間接続導体が設けられ、
前記入出力端子は、前記熱可塑性樹脂層の表面上に設けられ、前記層間接続導体を介して前記コイルの端部に電気的に接続されるように構成されている。
この構成によれば、磁性体粒子を含む成形体である素体の実装面側の表面に熱可塑性樹脂層が設けられているので、当該表面が露出せず、表面実装型コイル部品の取扱い性を向上させることができる。また、熱可塑性樹脂層は、素体との接触面における表層領域が加熱により軟化して素体の表面の凹凸に入り込んで密着することができる（すなわち、アンカー効果を得ることができる）ので、熱可塑性樹脂層と素体との接合強度を向上させることができる。また、入出力端子は、熱可塑性樹脂層の表面に設けられていて、熱可塑性樹脂層に設けられた層間接続導体を介してコイルの端部に電気的に接続されるので、入出力端子の剥がれや脱落等を防止することができ、入出力端子とコイルの端部との導通を確保することができる。
なお、前記磁性体粒子は磁性金属粉末であり、前記素体は前記磁性金属粉末を含む圧粉成形体であることが好ましい。この圧粉成形体は、磁性金属粉末を樹脂等の結合材を介して圧粉成形したものであり、素体における磁性金属粉末のコンテンツを高めることができるため、磁気飽和を起こしにくく、直流重畳特性に優れたコイル部品を構成できる。なお、圧粉成形体は樹脂を含んでいなくてもよい。
なお、前記入出力端子の表面にはメッキ膜が形成されていることが好ましい。磁性体粒子を含む成形体である素体の表面には熱可塑性樹脂層が形成されているので、この部分にはメッキ処理時にメッキの異常析出が生じにくく、信頼性に優れた表面実装型のコイル部品を構成できる。
なお、前記コイルを構成する線材の幅は、前記層間接続導体の幅よりも小さく、前記コイルの端部は、前記素体の表面から突出して前記接続導体内に位置していることが好ましい。この構成によれば、層間接続導体とコイルの端部との接触面積を増加させて、層間接続導体とコイルの端部との接合強度を向上させることができる。つまり、コイルとして、金属線材をコイル状に巻回してなる巻線コイルを利用できる。
また、前記層間接続導体と前記コイルの端部との接合部分に、金属間化合物が形成されることが好ましい。この構成によれば、層間接続導体とコイルの端部との接合強度を一層向上させることができる。
また、前記素体の裏面にも、熱可塑性樹脂層が設けられることが好ましい。この構成によれば、素体の表面及び裏面の両面に熱可塑性樹脂層が設けられることになり、表面実装型コイル部品の反りや歪みを低減することができる。表裏の熱可塑性樹脂層を同じ材質のものとすることで、熱膨張係数が同様な熱可塑性樹脂層で素体が挟まれることになるので、表面実装型コイル部品の反りや歪みをさらに低減することができる。
また、本発明の一態様に係る表面実装型コイル部品の製造方法は、
コイルの端部を除いて当該コイルが内部に埋設されるように、磁性体粒子を含む成形体である素体を形成する工程と、
層間接続導体が設けられた熱可塑性樹脂層を前記素体の実装面側の表面に配置するとともに、前記層間接続導体と前記コイルの端部とを接触させる工程と、
加熱により前記熱可塑性樹脂層を軟化させて前記熱可塑性樹脂層と前記素体とを接合するとともに、前記層間接続導体と前記コイルの端部とを接合する工程と、
を含む。
この製造方法によれば、磁性体粒子を含む成形体である素体の実装面側の表面に熱可塑性樹脂層を配置するので、当該表面が露出せず、表面実装型コイル部品の取扱い性を向上させることができる。また、熱可塑性樹脂層は、素体との接触面における表層領域が加熱により軟化して素体の表面の凹凸に入り込んで密着することができるので、熱可塑性樹脂層と素体との接合強度を向上させることができる。
なお、前記コイルを構成する線材の幅は、前記層間接続導体の幅よりも小さく、前記素体は、前記コイルの端部が前記素体の表面から突出するように形成されることが好ましい。この製造方法によれば、層間接続導体とコイルの端部との接触面積を増加させて、層間接続導体とコイルの端部との接合強度を向上させることができる。
また、前記層間接続導体は、前記熱可塑性樹脂層に形成された穴内に未金属化状態で設けられ、当該未金属化状態で前記コイルの端部と接触され、前記加熱により前記未金属化状態から金属化状態にされ、前記コイルの端部と接合されることが好ましい。この製造方法によれば、加熱により未金属化状態の層間接続導体を金属化状態にして当該金属化状態の接続導体とコイルの端部とを接合するので、層間接続導体とコイルの端部との接合強度を向上させることができる。更に、熱可塑性樹脂層の加熱を利用して未金属化状態の層間接続導体を金属化状態にするので、熱可塑性樹脂層と素体との接合、及び、層間接続導体とコイルの端部との接合を同時に行うことができ、製造時間を短縮することができる。
また、前記加熱により前記金属化状態の層間接続導体と前記コイルの端部とを接合する際、前記金属化状態の層間接続導体と前記コイルの端部との接合部分に金属間化合物が形成されるように加圧しながら前記加熱を行うことが好ましい。この製造方法によれば、層間接続導体とコイルの端部とが単なる物理的な接触だけでなく、金属間化合物を介して接合するので、層間接続導体とコイルの端部との接合強度を一層向上させることができる。
また、本発明の一態様に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、
スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記チョークコイルは、
磁性体粒子を含む成形体である素体と、
端部を除いて前記素体に埋設されたコイルと、
前記コイルの端部に電気的に接続された入出力端子と、
を備え、
前記素体の実装面側の表面には熱可塑性樹脂層が設けられ、
前記熱可塑性樹脂層には層間接続導体が設けられ、
前記入出力端子は、前記熱可塑性樹脂層の表面に設けられるとともに、前記層間接続導体を介して前記コイルの端部に電気的に接続されるように構成されている。
この構成によれば、磁性体粒子を含む成形体である素体の実装面側の表面に熱可塑性樹脂層が設けられているので、当該表面が露出せず、表面実装型コイル部品であるチョークコイルの取扱い性を向上させることができる。また、熱可塑性樹脂層は、加熱により軟化して素体の表面の凹凸に入り込んで密着することができるので、熱可塑性樹脂層と素体との接合強度を向上させることができる。また、入出力端子は、熱可塑性樹脂層に設けられた層間接続導体を介してコイルの端部に電気的に接続されるので、入出力端子とコイルの端部との導通を確保することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態）
まず、図１〜図３を用いて、本実施の形態に係る表面実装型コイル部品１の一例について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る表面実装型コイル部品の斜視図である。図２は、図１のＡ１−Ａ１線断面図である。図３は、図１のＡ２−Ａ２線断面図である。
図１又は図２に示すように、本実施の形態に係る表面実装型コイル部品１は、素体２と、素体２内に埋設されたコイル３とを備えている。
素体２は、磁性体粒子を含む成形体である。例えば、素体２は、磁性体粒子を８５体積％以上、好ましくは９５体積％以上含む。素体２は、例えば、鉄系の磁性金属粉末を熱硬化性のバインダ樹脂（例えば、エポキシ樹脂）で圧粉成形した構造を有する。鉄系の磁性金属粉末の磁性体粒子は、例えば、鉄に添加剤としてマンガン又はクロムを加えたものであってよい。また、素体２は、バインダ樹脂を含まず、磁性体粒子の表面に絶縁体として酸化膜を形成し、当該酸化膜を構成する結晶同士が繋がるように成形された成形体であってもよい。素体２の形状は、例えば、直方体である。
コイル３は、例えば、銅系などの線材を側面視において略矩形に巻き回して構成された空芯型の巻線コイルである。線材の断面は、例えば、矩形（正方形を含む）、円形などである。なお、コイル３を構成する線材の表面には、絶縁被膜が形成されてもよい。
素体２の実装面側の表面２ａには、熱可塑性樹脂層４が設けられている。熱可塑性樹脂層４は、例えば、ポリイミドや液晶ポリマーのシートで構成されている。
熱可塑性樹脂層４には、図３に示すように、熱可塑性樹脂層４の厚み方向に貫通する貫通穴４ａが形成されている。貫通穴４ａは、例えば、円錐台形、四角錐台形に形成されている。すなわち、貫通穴４ａは、素体２の表面に近づくに従い幅が大きくなるようにテーパ状に形成されている。
熱可塑性樹脂層４の貫通穴４ａには、熱可塑性樹脂層４の表裏層を接続するための層間接続導体である接続導体５が設けられている。接続導体５は、例えば、貫通穴４ａを隙間無く塞ぐように貫通穴４ａに充填されている。接続導体５は、加熱により未金属化状態から金属化状態に変化し、コイル３の端部３ａとの間に金属間化合物Ｍを形成可能な材料で構成されている。例えば、銅と錫とは、加圧しながら加熱することで、両者の間に金属間化合物を形成することが知られている。このため、例えば、コイル３が銅系の線材で構成されている場合、接続導体５は、錫系の金属粉末を含む部材で構成すればよい。
本実施の形態において、コイル３の端部３ａは、図３に示すように、素体２の表面２ａから突出して接続導体５内に位置している。コイル３を構成する線材の幅は、コイル３の端部３ａの全体が貫通穴４ａ内に位置するように、貫通穴４ａの幅よりも小さく設定されている。ここで、「線材の幅」とは、例えば、線材の断面が矩形である場合、長辺の長さをいい、線材の断面が円形である場合、直径をいう。また、「貫通穴４ａの幅（つまり、層間接続導体の幅）」とは、例えば、貫通穴４ａが円錐台形である場合、最小の直径をいい、貫通穴４ａが四角錐台形である場合、最小の短辺の長さをいう。
熱可塑性樹脂層４の表面４ｂには、接続導体５の表面５ａを覆うようにランド状の入出力端子６が設けられている。入出力端子６は、例えば、銅箔などの金属薄膜により構成されている。入出力端子６は、接続導体５を介してコイル３の端部３ａに電気的に接続されている。１つの表面実装型コイル部品１において、２つの入出力端子６が設けられている。プリント配線基板等に実装された後、一方の入出力端子６は入力端子として機能し、他方の入出力端子６は出力端子として機能する。一方の入出力端子６は、接続導体５を介してコイル３の一端部３ａに電気的に接続されている。他方の入出力端子６は、接続導体５を介してコイル３の他端部３ａに電気的に接続されている。
入出力端子６には、入出力端子６の露出表面６ａを覆うようにメッキ膜７が形成されている。メッキ膜７は、例えば、ニッケル、金などの金属材料により構成されている。
本実施の形態によれば、磁性体粒子を含む成形体である素体２の表面２ａに熱可塑性樹脂層４が設けられているので、素体２の実装面側の表面２ａが露出せず、表面実装型コイル部品１の取扱い性を向上させることができる。具体的には、磁性体粒子の脱落を抑制したり、ピックアップ等のハンドリング性を向上させたりすることができる。
また、本実施の形態によれば、熱可塑性樹脂層４が、加熱により軟化して素体２の表面２ａの凹凸に入り込んで密着することができるので、熱可塑性樹脂層４と素体２との接合強度を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、入出力端子６が、熱可塑性樹脂層４の貫通穴４ａに設けられた接続導体５を介してコイル３の端部３ａに電気的に接続されるので、入出力端子６とコイル３の端部３ａとの導通を確保することができる。
また、本実施の形態によれば、コイル３を構成する線材の幅が貫通穴４ａの幅よりも小さく、コイル３の端部３ａが素体２の表面２ａから突出して接続導体５内に位置している。この構成によれば、接続導体５とコイル３の端部３ａとの接触面積を増加させて、接続導体５とコイル３の端部３ａとの接合強度を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、接続導体５とコイル３の端部３ａとの接合部分に、金属間化合物Ｍが形成されるように構成している。この構成によれば、接続導体５とコイル３の端部３ａとの接合強度を一層向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、素体２ではなく、熱可塑性樹脂層４に入出力端子６が形成されている。熱可塑性樹脂層４を構成する熱可塑性樹脂は、一般的に素体２よりも耐メッキ性が高い。したがって、入出力端子６にメッキ膜７を不具合なく形成しやすい。
また、本実施の形態によれば、素体２と入出力端子６との間に非磁性体あるいは素体２よりも低透磁率である熱可塑性樹脂層４が介在する。これにより、素体２内で閉磁路が形成され、入出力端子６に磁束が衝突することによる渦電流が発生しにくい。したがって、コイル３のＱ値の劣化が抑制できる。
次に、図４〜図９を用いて、本実施の形態に係る表面実装型コイル部品１の製造方法の一例について説明する。
図４は、表面実装型コイル部品１の製造方法の一工程を示す斜視図である。図５は、図４に続く工程を示す斜視図である。図６は、図５のＡ３−Ａ３線断面図である。図７は、図５に続く工程を示す斜視図である。図８は、図７のＡ４−Ａ４線断面図である。図９は、図７に続く工程を示す斜視図である。
まず、図４に示すように、支持台１０上に半硬化状態の素体２１を配置し、当該素体２１上に複数のコイル３を配置する。このとき、複数のコイル３は、例えば、マトリックス状に配置する。各コイル３は、両端部３ａ，３ａがコイル３の本体より上方に位置するように配置する。なお、「半硬化状態」とは、素体２１が、例えば、形状を維持する程度の硬さを有するようにあらかじめ硬化（圧粉成形）された状態をいう。
次いで、半硬化状態の素体２１上に複数のコイル３を覆うように未硬化状態の素体２２を形成した後、半硬化状態の素体２１と未硬化状態の素体２２とを硬化（圧粉成形）させて一体化する。なお、「未硬化状態」とは、素体２１が、コイル３の周囲のみならず内部にも充填されるように低い粘性を有する状態をいう。なお、ここではあらかじめシート状又はブロック状に成形された半硬化状態の素体２１，２２を用いたが、圧粉成形用の金型内に複数のコイル３を配置し、ここに磁性金属粉末を粉末状態で投入し、これを所定温度及び所定圧力で成形してもよい。
次いで、素体２２の実装面側の表層部分を研磨して、図５及び図６に示すように、コイル３の端部３ａが素体２の表面２ａから突出するように露出させる。これにより、複数のコイル３が内部に埋設された素体２が形成される。なお、素体２の実装面側の表層部分の研磨は、例えば、サンドブラストによって行うことができる。
次いで、図７及び図８に示すように、貫通穴４ａを有し且つ当該貫通穴４ａ内に未金属化状態の接続導体５が設けられた熱可塑性樹脂層４を素体２の表面２ａに配置するとともに、未金属化状態の接続導体５とコイル３の端部３ａとを接触させる。このとき、貫通穴４ａが素体２の表面に近づくに従い幅が大きくなるようにテーパ状に形成されているので、未金属化状態の接続導体５とコイル３の端部３ａとが接触するように位置合わせすることを容易に行うことができる。なお、熱可塑性樹脂層４の表面４ｂには、接続導体５の表面５ａを覆うように入出力端子６があらかじめ設けられている。接続導体５は、例えば、熱可塑性樹脂層４の表面４ｂに貫通穴４ａを覆うように入出力端子６を設けた後、当該貫通穴４ａ内に導電性ペーストを充填されることによって形成される。
次いで、加熱により熱可塑性樹脂層４を軟化させて熱可塑性樹脂層４と素体２とを接合するとともに、当該加熱により未金属化状態の接続導体５を金属化状態にして当該金属化状態の接続導体５とコイル３の端部３ａとを接合する。このとき、金属化状態の接続導体５とコイル３の端部３ａとの接合部分に金属間化合物Ｍが形成されるように加圧しながら前記加熱を行う。
次いで、図２及び図３に示すように、各入出力端子６の露出表面６ａを覆うようにメッキ膜７を形成する。
次いで、図９にて点線で示す複数の切断線Ｌ１，Ｌ２に沿って、互いに隣接するコイル３，３間に位置する素体２及び熱可塑性樹脂層４を厚み方向に切断して、個々の表面実装型コイル部品１（図１参照）となるように個片化する。
本実施の形態によれば、磁性体粒子を含む成形体である素体２の表面２ａに熱可塑性樹脂層４を形成するので、素体２の実装面側の表面２ａが露出せず、表面実装型コイル部品１の取扱い性を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、熱可塑性樹脂層４が加熱により軟化して素体２の表面２ａの凹凸に入り込んで密着することができるので、熱可塑性樹脂層４と素体２との接合強度を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、加熱により未金属化状態の接続導体５を金属化状態にして当該金属化状態の接続導体５とコイル３の端部３ａとを接合するので、接続導体５とコイル３の端部３ａとの接合強度を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、入出力端子６とコイル３の端部３ａとは、熱可塑性樹脂層４の貫通穴４ａに設けられた接続導体５を介して電気的に接続されるので、入出力端子６とコイル３の端部３ａとの導通を確保することができる。
また、本実施の形態によれば、熱可塑性樹脂層４の加熱を利用して未金属化状態の接続導体５となる導電性ペーストを金属化状態にするので、熱可塑性樹脂層４と素体２との接合、及び、接続導体５とコイル３の端部３ａとの接合を同時に行うことができる。従って、表面実装型コイル部品１の製造時間を短縮することができる。
また、本実施の形態によれば、コイル３を構成する線材の幅が貫通穴４ａの幅よりも小さく、コイル３の端部３ａが素体２の表面２ａから突出するように素体２を形成するようにしている。これにより、接続導体５とコイル３の端部３ａとの接触面積を増加させて、接続導体５とコイル３の端部３ａとの接合強度を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、加熱により金属化状態の接続導体５とコイル３の端部３ａとを接合する際、金属化状態の接続導体５とコイル３の端部３ａとの接合部分に金属間化合物Ｍが形成されるように加圧しながら前記加熱を行うようにしている。これにより、接続導体５とコイル３の端部３ａとの接合強度を一層向上させることができる。例えば、コイル３を構成する導体がＣｕを含み、接続導体５となる導電性ペーストがＳｎを含む場合、加熱により接続導体５とコイル３の端部の界面に例えばＣｕ６Ｓｎ５のような金属間化合物Ｍが生成される。
また、本実施の形態によれば、素体２の表面２ａに熱可塑性樹脂層４を形成するので、容易にメッキ膜７を形成することができる。すなわち、熱可塑性樹脂層４の表面４ｂにはメッキ膜７が付着し難いため、入出力端子６の位置を意識することなく、熱可塑性樹脂層４の表面４ｂの全体にメッキ膜７を形成することで、入出力端子６の露出表面６ａにメッキ膜７を形成することができる。
また、図７に示すブロック１Ａ全体をメッキ液中に浸漬させた後、乾燥させて、メッキ膜７を形成することもできる。この場合、ブロック１Ａの側面及び裏面にもメッキが付着（異常析出）することになるが、図９にて点線で示す複数の切断線Ｌ１，Ｌ２でブロック１Ａを切断することによって、表面実装型コイル部品１の側面に付着したメッキを除去することができる。また、ブロック１Ａの裏面に付着したメッキは、研磨等によって除去してもよいし、表面実装型コイル部品１の電気特性への影響が大きくない場合は除去しなくてもよい。
また、図１０に示すように、素体２の裏面２ｂに熱可塑性樹脂層８を設けてもよい。この場合、メッキ膜７を形成する前に熱可塑性樹脂層８を形成することによって、メッキが表面実装型コイル部品１の裏面に付着することを抑えることができる。また、この場合、素体２の表面２ａ及び裏面２ｂの両面に熱可塑性樹脂層４，８が設けられることになり、熱膨張係数が同様な熱可塑性樹脂層４，８で素体２が挟まれることになるので、表面実装型コイル部品１の反りや歪みを低減することができる。その結果、表面実装型コイル部品１の信頼性を向上させることができる。
なお、メッキは、素体２中の磁性体粒子の容量が多くなるほど、素体２の表面、側面、及び裏面に付着し易くなる。素体２の表面、側面、及び裏面のいずれかにメッキが付着すると、コイル３の特性（例えば、Ｑ値）が低下する。また、隣接する入出力端子６，６間でショートを発生させる要因に成り得る。
（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
次に、図１１及び図１２を用いて、本実施の形態に係る表面実装型コイル部品１を備えるＤＣ−ＤＣコンバータ５０の構成例について説明する。
図１１は、表面実装型コイル部品１を備えるＤＣ−ＤＣコンバータ５０の斜視図である。図１２は、図１１のＤＣ−ＤＣコンバータ５０の回路図である。
ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、図１１に示すように、プリント配線基板５１上に、スイッチング素子５２と、チョークコイルとして用いられる表面実装型コイル部品１と、入力コンデンサ５３と、出力コンデンサ５４とを実装した構造を有している。
表面実装型コイル部品１は、図１２に示すように、スイッチング素子５２に接続されている。スイッチング素子５２の入力端子には、入力コンデンサ５３の一端が接続されている。入力コンデンサ５３の他端は接地されている。スイッチング素子５２の出力端子には、出力コンデンサ５４の一端が接続されている。出力コンデンサ５４の他端は接地されている。
この構成によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０が前述した表面実装型コイル部品１を備えているので、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０の直流重畳特性等の性能を向上させることができ、大電流に対応したＤＣ−ＤＣコンバータを構成できる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、素体２の表面２ａを研磨することにより、コイル３の端部３ａを素体２の表面２ａから突出するように露出させたが、本発明はこれに限定されない。例えば、素体２２を形成する際、コイル３の端部３ａが素体２の表面２ａから突出するように素体２２を形成してもよい。
また、コイル３の端部３ａは、素体２の表面２ａから必ずしも突出する必要はなく、素体２の表面２ａから露出していればよい。例えば、素体２２の実装面側の表層部分を、ダイヤモンドスクレイバーやバフによって研磨して、コイル３の端部３ａを素体２の表面２ａから露出させてもよい。
また、前記では、熱可塑性樹脂層４の表面４ｂにあらかじめ入出力端子６を形成した後、当該熱可塑性樹脂層４を素体２の表面２ａ上に形成するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、熱可塑性樹脂層４を素体２の表面２ａ上に形成した後、熱可塑性樹脂層４の表面４ｂに入出力端子６を形成するようにしてもよい。
また、前記では、熱可塑性樹脂層４の厚み方向に貫通する貫通穴４ａを設け、当該貫通穴４ａに層間接続導体として接続導体５を設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、熱可塑性樹脂層４は、複数の熱可塑性樹脂層を積層した積層構造であってもよく、層間接続導体は、当該積層構造の熱可塑性樹脂層の表裏層を接続するように設けられればよい。例えば、複数の熱可塑性樹脂層のそれぞれに、厚み方向に対して異なる位置に貫通穴を設け、各貫通穴に接続導体を充填し、各接続導体を配線等により電気的に接続する構成としてもよい。この場合、各接続導体及び配線が層間接続導体となる。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
本発明は、表面実装型コイル部品の取扱い性を向上させることができるので、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータに用いられるチョークコイルとして有用である。
１ 表面実装型コイル部品
１Ａ ブロック
２ 素体
２ａ 表面
２ｂ 裏面
３ コイル
３ａ 端部
４ 熱可塑性樹脂層
４ａ 貫通穴
４ｂ 表面
５ 接続導体
５ａ 表面
６ 入出力端子
６ａ 露出表面
７ メッキ膜
８ 熱可塑性樹脂層
５０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
５１ プリント配線基板
５２ スイッチング素子
５３ 入力コンデンサ
５４ 出力コンデンサ
Ｍ 金属間化合物

Claims (11)

  1. 磁性体粒子を含む成形体である素体と、
    端部を除いて前記素体に埋設されたコイルと、
    前記コイルの端部に電気的に接続された入出力端子と、
    を備える表面実装型コイル部品であって、
    前記素体の実装面側の表面には熱可塑性樹脂層が設けられ、
    前記熱可塑性樹脂層には層間接続導体が設けられ、
    前記入出力端子は、前記熱可塑性樹脂層の表面上に設けられ、前記層間接続導体を介して前記コイルの端部に電気的に接続されている、
    表面実装型コイル部品。
  2. 前記磁性体粒子は磁性金属粉末であり、前記素体は前記磁性金属粉末を含む圧粉成形体である、請求項１に記載の表面実装型コイル部品。
  3. 前記入出力端子の表面にはメッキ膜が形成されている、請求項１又は２に記載の表面実装型コイル部品。
  4. 前記コイルを構成する線材の幅は、前記層間接続導体の幅よりも小さく、
    前記コイルの端部は、前記素体の表面から突出して前記層間接続導体内に位置している、請求項１〜３のいずれか１つに記載の表面実装型コイル部品。
  5. 前記層間接続導体と前記コイルの端部との接合部分に、金属間化合物が形成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の表面実装型コイル部品。
  6. 前記素体の裏面にも熱可塑性樹脂層が設けられている、請求項１〜５のいずれか１つに記載の表面実装型コイル部品。
  7. コイルの端部を除いて当該コイルが内部に埋設されるように、磁性体粒子を含む成形体である素体を形成する工程と、
    層間接続導体が設けられた熱可塑性樹脂層を前記素体の実装面側の表面に配置するとともに、前記層間接続導体と前記コイルの端部とを接触させる工程と、
    加熱により前記熱可塑性樹脂層を軟化させて前記熱可塑性樹脂層と前記素体とを接合するとともに、前記層間接続導体と前記コイルの端部とを接合する工程と、
    を含む、表面実装型コイル部品の製造方法。
  8. 前記コイルを構成する線材の幅は、前記層間接続導体の幅よりも小さく、
    前記素体は、前記コイルの端部が前記素体の表面から突出するように形成される、請求項７に記載の表面実装型コイル部品の製造方法。
  9. 前記層間接続導体は、前記熱可塑性樹脂層の穴内に未金属化状態で設けられ、当該未金属化状態で前記コイルの端部と接触され、前記加熱により前記未金属化状態から金属化状態にされ、前記コイルの端部と接合される、請求項７又は８に記載の表面実装型コイル部品の製造方法。
  10. 前記加熱により前記金属化状態の層間接続導体と前記コイルの端部とを接合する際、前記金属化状態の層間接続導体と前記コイルの端部との接合部分に金属間化合物が形成されるように加圧しながら前記加熱を行う、請求項９に記載の表面実装型コイル部品の製造方法。
  11. スイッチング素子と、当該スイッチング素子に接続されたチョークコイルと、を備えるＤＣ−ＤＣコンバータであって、
    前記チョークコイルは、
    磁性体粒子を含む成形体である素体と、
    端部を除いて前記素体に埋設されたコイルと、
    前記コイルの端部に電気的に接続された入出力端子と、
    を備え、
    前記素体の実装面側の表面には熱可塑性樹脂層が設けられ、
    前記熱可塑性樹脂層には層間接続導体が設けられ、
    前記入出力端子は、前記熱可塑性樹脂層の表面上に設けられ、前記層間接続導体を介して前記コイルの端部に電気的に接続されている、
    ＤＣ−ＤＣコンバータ。
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