JP7219641B2

JP7219641B2 - インダクタ

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Publication number: JP7219641B2
Application number: JP2019044769A
Authority: JP
Inventors: 佳宏古川; 圭佑奥村
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2023-02-08
Anticipated expiration: 2039-03-12
Also published as: KR20210132073A; TW202034356A; CN113544802A; KR102728438B1; JP2020150058A; WO2020183989A1; TWI826648B

Description

本発明は、インダクタに関する。

インダクタは、電子機器などに搭載されて、電圧変換部材などの受動素子として用いられることが知られている。

例えば、磁性体材料からなる直方体状のチップ本体部と、そのチップ本体部の内部に埋設された銅などの内部導体とを備え、チップ本体部の断面形状と内部導体の断面形状とが相似形であるインダクタが提案されている（特許文献１参照。）。すなわち、特許文献１のインダクタでは、断面視矩形状（直方体状）の配線（内部導体）の周囲に磁性体材料が被覆されている。

特開平１０－１４４５２６号公報

ところで、磁性体材料として、扁平状磁性粒子などの異方性磁性粒子を用いて、配線の周囲に、その異方性磁性粒子を配向させて、インダクタのインダクタンスを向上させることが検討されている。

しかしながら、特許文献１のインダクタでは、配線が、断面視矩形状であるため、角部などの存在によって、その配線の周囲に異方性磁性粒子を配向させにくい不具合が生じる。そのため、インダクタンスの向上が不十分となる場合がある。

そこで、断面視略円形状の配線を用いて、その配線の周囲に異方性磁性粒子を配向することがさらに検討される。

しかしながら、この方法では、直流重畳特性が不十分であり、さらなる改良が求められている。

加えて、複数の配線を備えるインダクタも要望されている。しかしながら、インダクタが複数の配線を備えると、隣り合う配線同士の磁気が影響し合い、ノイズが発生する不具合（クロストーク）が生じる。

本発明は、インダクタンスおよび直流重畳特性が良好であり、クロストークを抑制できるインダクタを提供する。

本発明［１］は、断面視略円形状の複数の配線と、前記複数の配線を被覆する磁性層とを備え、前記複数の配線は、第１方向において、互いに間隔を隔てて配置されており、前記複数の配線は、それぞれ、導線と、前記導線を被覆する絶縁層とを備え、前記磁性層は、異方性磁性粒子と、バインダとを含有し、前記磁性層は、前記複数の配線の周辺領域において、それぞれ、前記異方性磁性粒子が、前記配線の円周方向に沿って配向する第１領域と、前記異方性磁性粒子が、前記配線の円周方向に沿って配向していない第２領域とを有し、前記周辺領域は、断面視において、前記配線の重心から前記配線の外面までの距離の１．５倍値を、前記配線の前記外面から外側に進んだ領域であり、前記第２領域における円周方向一端と円周方向他端とを結ぶ仮想円弧の中心が、互いに隣り合う前記複数の配線の中心を通る第１仮想線上に、存在しない、インダクタを含む。

このインダクタによれば、複数の配線の周辺には、それぞれ、異方性磁性粒子が円周方向に沿って配向する第１領域が存在するため、インダクタンスが良好である。

また、複数の配線の周辺には、それぞれ、異方性磁性粒子が、前記配線の円周方向に沿って配向していない第２領域が存在するため、直流重畳性が良好である。

また、第２領域における中心が、互いに隣り合う前記複数の配線の中心を通る第１仮想線上に、存在しない。したがって、磁束が第２領域を経由して一方の配線から他方の配線に到達する距離を長くすることができる。すなわち、配線間の磁束の距離を実質的に長くすることができる。よって、一方の配線から他方の配線への磁気に関する影響を低減でき、クロストークを抑制することができる。

本発明［２］は、前記仮想円弧の中心は、前記第１仮想線と、前記配線の中心を通り、前記第１仮想線と直交する第２仮想線との間に、位置する、［１］に記載のインダクタを含む。

このインダクタによれば、一方の磁性層に複数の配線を配置し、続いて、複数の配線が埋設されるように、他方の磁性層を一方の磁性層に積層することにより、第２領域の中心が、第１仮想線と第２仮想線との間に位置するインダクタを製造することができる。よって、［１］に記載のインダクタを容易に製造することができる。

本発明のインダクタによれば、インダクタンスおよび直流重畳性が良好であり、クロストークを抑制することができる。

図１Ａ－Ｂは、本発明のインダクタの一実施形態であって、図１Ａは、平面視図、図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａ断面図を示す。図２は、図１Ｂの破線部の部分拡大図を示す。図３Ａ－Ｂは、図１Ａ－Ｂに示すインダクタの製造工程であって、図３Ａは、配置工程、図３Ｂは、積層工程を示す。図４は、図１Ａ－Ｂに示すインダクタの実際のＳＥＭ写真断面図を示す。図５は、本発明のインダクタの変形例（交差部が配線の下端に位置する形態）の断面図を示す。図６は、実施例および比較例のシミュレーションに用いたインダクタのモデルの平面図を示す。図７Ａ－Ｃは、図６のＡ－Ａ断面図であって、図７Ａは、実施例１の断面図、図７Ｂは、比較例１の断面図、図７Ｃは、比較例２を示す。

図１Ａにおいて、紙面左右方向は、第１方向であって、紙面左側が第１方向一方側、紙面右側が第１方向他方側である。紙面上下方向は、第２方向（第１方向と直交する方向）であって、紙面上側が第２方向一方側（配線軸方向一方向）、紙面下側が第２方向他方側（配線軸他方向）である。紙面紙厚方向は、上下方向（第１方向および第２方向と直交する第３方向、厚み方向）であって、紙面手前側が上側（第３方向一方側、厚み方向一方側）、紙面奥側が下側（第３方向他方側、厚み方向他方側）である。具体的には、各図の方向矢印に準拠する。

＜一実施形態＞
１．インダクタ
本発明のインダクタの一実施形態を、図１Ａ－図２を参照して説明する。

図１Ａ－Ｂに示すように、インダクタ１は、面方向（第１方向および第２方向）に延びる平面視略矩形状を有する。

インダクタ１は、図１Ａ－図２に示すように、複数（２つ）の配線２と、磁性層３とを備える。

複数の配線２は、それぞれ、第１配線４と、第１配線４と幅方向（第１方向）に間隔を隔てて配置される第２配線５とを備える。

第１配線４は、図１Ａ－Ｂに示すように、第２方向に長尺に延び、例えば、平面視略Ｕ字形状を有する。第１配線４は、図２に示すように、断面視略円形状を有する。

第１配線４は、導線６と、それを被覆する絶縁層７とを備える。

導線６は、第２方向に長尺に延び、例えば、平面視略Ｕ字形状を有する。また、導線６は、第１配線４と中心軸線を共有する断面視略円形状を有する。

導線６の材料は、例えば、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、これらの合金などの金属導体であり、好ましくは、銅が挙げられる。導線６は、単層構造であってもよく、コア導体（例えば、銅）の表面にめっき（例えば、ニッケル）などがされた複層構造であってもよい。

導線６の半径Ｒ１は、例えば、２５μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、２００μｍ以下である。

絶縁層７は、導線６を薬品や水から保護し、また、導線６の短絡を防止するための層である。絶縁層７は、導線６の外周面全面を被覆するように、配置されている。

絶縁層７は、第１配線４と中心軸線（中心Ｃ１）を共有する断面視略円環形状を有する。

絶縁層７の材料としては、例えば、ポリビニルホルマール、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミド（ナイロンを含む）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタンなどの絶縁性樹脂が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。

絶縁層７は、単層から構成されていてもよく、複数の層から構成されていてもよい。

絶縁層７の厚みＲ２は、円周方向のいずれの位置においても配線２の径方向において略均一であり、例えば、１μｍ以上、好ましくは、３μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。

絶縁層７の厚みＲ２に対する、導線６の半径Ｒ１の比（Ｒ１／Ｒ２）は、例えば、１以上、好ましくは、１０以上であり、例えば、２００以下、好ましくは、１００以下である。

第１配線４の半径（Ｒ１＋Ｒ２）は、例えば、２５μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、２００μｍ以下である。

第１配線４が略Ｕ字形状である場合、第１配線４の中心間距離Ｄ２は、後述する複数の配線２間の中心間距離Ｄ１と同一距離であり、例えば、２０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上であり、また、例えば、３０００μｍ以下、好ましくは、２０００μｍ以下である。

第２配線５は、第１配線４と同一形状であり、同一の構成、寸法および材料を備える。すなわち、第２配線５は、第１配線４と同様に、導線６と、それを被覆する絶縁層７とを備える。

第１配線４と第２配線５との中心間距離Ｄ１は、例えば、２０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上であり、また、例えば、３０００μｍ以下、好ましくは、２０００μｍ以下である。

磁性層３は、インダクタンスを向上させるための層である。

磁性層３は、複数の配線２の外周面全面を被覆するように、配置されている。磁性層３は、インダクタ１の外形をなす。具体的には、磁性層３は、面方向（第１方向および第２方向）に延びる平面視略矩形状を有する。また、磁性層３は、その第２方向他方面において、複数の配線２の第２方向端縁を露出する。

磁性層３は、異方性磁性粒子８およびバインダ９を含有する磁性組成物から形成されている。

異方性磁性粒子（以下、「粒子」とも略する。）８を構成する磁性材料としては、軟磁性体、硬磁性体が挙げられる。好ましくは、インダクタンスの観点から、軟磁性体が挙げられる。

軟磁性体としては、例えば、１種類の金属元素を純物質の状態で含む単一金属体、例えば、１種類以上の金属元素（第１金属元素）と、１種類以上の金属元素（第２金属元素）および／または非金属元素（炭素、窒素、ケイ素、リンなど）との共融体（混合物）である合金体が挙げられる。これらは、単独または併用することができる。

単一金属体としては、例えば、１種類の金属元素（第１金属元素）のみからなる金属単体が挙げられる。第１金属元素としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、その他、軟磁性体の第１金属元素として含有することが可能な金属元素の中から適宜選択される。

また、単一金属体としては、例えば、１種類の金属元素のみを含むコアと、そのコアの表面の一部または全部を修飾する無機物および／または有機物を含む表面層とを含む形態、例えば、第１金属元素を含む有機金属化合物や無機金属化合物が分解（熱分解など）された形態などが挙げられる。後者の形態として、より具体的には、第１金属元素として鉄を含む有機鉄化合物（具体的には、カルボニル鉄）が熱分解された鉄粉（カルボニル鉄粉と称される場合がある）などが挙げられる。なお、１種類の金属元素のみを含む部分を修飾する無機物および／または有機物を含む層の位置は、上記のような表面に限定されない。なお、単一金属体を得ることができる有機金属化合物や無機金属化合物としては、特に制限されず、軟磁性体の単一金属体を得ることができる公知乃至慣用の有機金属化合物や無機金属化合物から適宜選択することができる。

合金体は、１種類以上の金属元素（第１金属元素）と、１種類以上の金属元素（第２金属元素）および／または非金属元素（炭素、窒素、ケイ素、リンなど）との共融体であり、軟磁性体の合金体として利用することができるものであれば特に制限されない。

第１金属元素は、合金体における必須元素であり、例えば、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などが挙げられる。なお、第１金属元素がＦｅであれば、合金体は、Ｆｅ系合金とされ、第１金属元素がＣｏであれば、合金体は、Ｃｏ系合金とされ、第１金属元素がＮｉであれば、合金体は、Ｎｉ系合金とされる。

第２金属元素は、合金体に副次的に含有される元素（副成分）であり、第１金属元素に相溶（共融）する金属元素であって、例えば、鉄（Ｆｅ）（第１金属元素がＦｅ以外である場合）、コバルト（Ｃｏ）（第１金属元素がＣｏ以外である場合）、ニッケル（Ｎｉ）（第１金属元素Ｎｉ以外である場合）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、各種希土類元素などが挙げられる。これらは、単独使用または２種以上併用することができる。

非金属元素は、合金体に副次的に含有される元素（副成分）であり、第１金属元素に相溶（共融）する非金属元素であって、例えば、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）などが挙げられる。これらは、単独使用または２種以上併用することができる。

合金体の一例であるＦｅ系合金として、例えば、磁性ステンレス（Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｓｉ合金）（電磁ステンレスを含む）、センダスト（Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金）（スーパーセンダストを含む）、パーマロイ（Ｆｅ－Ｎｉ合金）、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｍｏ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｍｏ－Ｃｕ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金、Ｆｅ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ－Ｓｉ合金、ケイ素銅（Ｆｅ－Ｃｕ－Ｓｉ合金）、Ｆｅ－Ｓｉ合金、Ｆｅ－Ｓｉ―Ｂ（－Ｃｕ－Ｎｂ）合金、Ｆｅ－Ｂ－Ｓｉ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ－Ｎｉ合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ－Ｎｉ－Ｃｒ合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｓｉ－Ｃｏ合金、Ｆｅ－Ｎ合金、Ｆｅ－Ｃ合金、Ｆｅ－Ｂ合金、Ｆｅ－Ｐ合金、フェライト（ステンレス系フェライト、さらには、Ｍｎ－Ｍｇ系フェライト、Ｍｎ－Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ－Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト、Ｃｕ－Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｎ系フェライトなどのソフトフェライトを含む）、パーメンジュール（Ｆｅ－Ｃｏ合金）、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｖ合金、Ｆｅ基アモルファス合金などが挙げられる。

合金体の一例であるＣｏ系合金としては、例えば、Ｃｏ－Ｔａ－Ｚｒ、コバルト（Ｃｏ）基アモルファス合金などが挙げられる。

合金体の一例であるＮｉ系合金としては、例えば、Ｎｉ－Ｃｒ合金などが挙げられる。

これら軟磁性体の中でも、磁気特性の点から、好ましくは、合金体、より好ましくは、Ｆｅ系合金、さらに好ましくは、センダスト（Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ合金）が挙げられる。また、軟磁性体として、好ましくは、単一金属体、より好ましくは、鉄元素を純物質の状態で含む単一金属体、さらに好ましくは、鉄単体、あるいは、鉄粉（カルボニル鉄粉）が挙げられる。

粒子８の形状としては、異方性の観点から、例えば、扁平状(板状）、針状などが挙げられ、好ましくは、面方向（二次元）に比透磁率が良好である観点から、扁平状が挙げられる。なお、磁性層３は、異方性磁性粒子８に加え、非異方性磁性粒子をさらに含有することもできる。非異方性磁性粒子は、例えば、球状、顆粒状、塊状、ペレット状などの形状を有していてもよい。非異方性磁性粒子の平均粒子径は、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、０．５μｍ以上であり、また、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１５０μｍ以下である。

なお、扁平状の粒子８の扁平率（扁平度）は、例えば、８以上、好ましくは、１５以上であり、また、例えば、５００以下、好ましくは、４５０以下である。扁平率は、例えば、粒子８の平均粒子径（平均長さ）（後述）を粒子８の平均厚さで除したアスペクト比として算出される。

粒子８（異方性磁性粒子）の平均粒子径（平均長さ）は、例えば、３．５μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上であり、また、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１５０μｍ以下である。粒子８が扁平状であれば、その平均厚みが、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、０．２μｍ以上であり、また、例えば、３．０μｍ以下、好ましくは、２．５μｍ以下である。

バインダ９としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。接着性、耐熱性などの観点から、好ましくは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が挙げられる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂（６－ナイロン、６，６－ナイロンなど）、熱可塑性ポリイミド樹脂、飽和ポリエステル樹脂（ＰＥＴ、ＰＢＴなど）などが挙げられる。好ましくは、アクリル樹脂が挙げられる。

好ましくは、バインダ９として、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の併用が挙げられる。より好ましくは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の併用が挙げられる。これにより、粒子８を所定の配向状態で、かつ、高充填で、配線２の周囲により確実に固定できる。

また、磁性組成物は、必要に応じて、熱硬化触媒、無機粒子、有機粒子、架橋剤などの添加剤を含有することもできる。

磁性層３では、粒子８がバインダ９内に配向しながら均一に配置されている。

磁性層３は、断面視において、周辺領域１１と、外側領域１２とを有する。

周辺領域１１は、配線２の周辺領域であって、複数の配線２と接触するように複数の配線２の周囲に位置する。周辺領域１１は、配線２と中心軸線を共有する断面視略円環状を有する。より具体的には、周辺領域１１は、磁性層３のうち、配線２の半径（配線２の中心（重心）Ｃ１から外周面までの距離；Ｒ１＋Ｒ２）の１．５倍値（好ましくは、１．２倍値、より好ましくは、１倍値、さらに好ましくは、０．８倍値、とりわけ好ましくは、０．５倍値）、配線２の外周面から径方向外側に進んだ領域である。

周辺領域１１は、複数の配線２のそれぞれの周囲、すなわち、第１配線４および第２配線５の周囲に配置されている。

周辺領域１１は、それぞれ、複数（２つ）の第１領域１３と、複数（２つ）の第２領域１４とを備える。

複数の第１領域１３は、円周方向配向領域である。すなわち、第１領域１３では、粒子８が配線２（第１配線４または第２配線５）の円周方向に沿って配向する。

複数の第１領域１３は、配線２の上側（第３方向一方側）および下側（第３方向他方側）に、配線２の中心Ｃ１を挟んで互いに対向配置されている。すなわち、複数の第１領域１３は、配線２の上側に配置される上側第１領域１５と、配線２の下側に配置される下側第１領域１６とを備える。また、上側第１領域１５と下側第１領域１６との上下方向中央に、配線２の中心Ｃ１が位置する。

それぞれの第１領域１３では、粒子８の比透磁率が高い方向（例えば、扁平状異方性磁性粒子では、粒子の面方向）が、配線２の中心Ｃ１を中心とした円の接線と略一致する。より具体的には、粒子８の面方向と、その粒子８が位置する円の接線とがなす角度が、１５°以下である場合を、粒子８が円周方向に配向していると定義する。

第１領域１３に含まれる粒子８全体の数に対して、円周方向に配向している粒子８の数の割合は、例えば、５０％を超過し、好ましくは、７０％以上、より好ましくは、８０％以上である。すなわち、第１領域１３では、円周方向に配向していない粒子８を、例えば、５０％未満、好ましくは、３０％以下、より好ましくは、２０％以下含んでいてもよい。

複数の第１領域１３の総面積割合は、周辺領域１１全体に対して、例えば、４０％以上、好ましくは、５０％以上、より好ましくは、６０％以上であり、また、例えば、９０％以下、好ましくは、８０％以下である。

第１領域１３の円周方向の比透磁率は、例えば、５以上、好ましくは、１０以上、より好ましくは、３０以上であり、また、例えば、５００以下である。径方向の比透磁率は、例えば、１以上、好ましくは、５以上であり、また、例えば、１００以下、好ましくは、５０以下、より好ましくは、２５以下である。また、径方向に対する円周方向の比透磁率の比（円周方向／径方向）は、例えば、２以上、好ましくは、５以上であり、また、例えば、５０以下である。比透磁率が上記範囲であれば、インダクタンスに優れる。

比透磁率は、例えば、磁性材料テストフィクスチャを使用したインピーダンスアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製、「４２９１Ｂ」）によって測定することができる。

複数の第２領域１４は、円周方向非配向領域である。すなわち、第２領域１４では、粒子８が、配線２の円周方向に沿って配向していない。換言すると、第２領域１４では、粒子８が、配線２の円周方向以外の方向（例えば、第１方向や径方向）に沿って配向するか、または、配向していない。

複数の第２領域１４は、配線２の第１方向一方側および他方側に、配線２を挟んで互いに対向配置されている。すなわち、複数の第２領域１４は、配線２（第１配線４または第２配線５）の第１方向一方側に配置される一方側第２領域１７と、配線２の第１方向他方側に配置される他方側第２領域１８とを有する。一方側第２領域１７と他方側第２領域１８とは、第２仮想線Ｌ３を基準に略線対称である。

なお、第２仮想線Ｌ３は、第１配線４または第２配線の中心Ｃ１を通り、かつ、上下方向に延びる直線である。

それぞれの第２領域１４では、粒子８の比透磁率が高い方向（例えば、扁平状異方性磁性粒子では、粒子の面方向）が、配線２の中心Ｃ１を中心とした円の接線と一致しない。より具体的には、粒子８の面方向と、その粒子８が位置する円の接線とがなす角度が、１５°を超過する場合を、粒子８が円周方向に配向していないと定義する。

第２領域１４に含まれる粒子８全体の数に対して、円周方向に配向していない粒子８の数の割合は、５０％を超過し、好ましくは、７０％以上であり、また、例えば、９５％以下、好ましくは、９０％以下である。

第２領域１４では、例えば、円周方向に配向する粒子８を含んでいてもよい。第２領域１４に含まれる粒子８全体の数に対して、円周方向に配向する粒子８の数の割合は、５０％未満であり、好ましくは、３０％以下であり、また、例えば、５％以上、好ましくは、１０％以上である。

なお、円周方向に配向する粒子８を含む場合、好ましくは、その円周方向に配向する粒子８は、第２領域１４の最内側、すなわち、配線２の表面に配置されている。

複数の第２領域１４の総面積割合は、周辺領域１１全体に対して、例えば、１０％以上、好ましくは、２０％以上であり、また、例えば、６０％以下、好ましくは、５０％以下、より好ましくは、４０％以下である。

第２領域１４の中心Ｃ２は、第１仮想線Ｌ２上に存在しない。すなわち、中心Ｃ２は、第１仮想線Ｌ２に対し、下側に位置し、好ましくは、第１仮想線Ｌ２に対し、半径Ｒの０．１倍の距離分、下方に位置し、より好ましくは、第１仮想線Ｌ２に対し、半径Ｒの０．３倍の距離分、下方に位置する。より具体的には、中心Ｃ２は、第１仮想線Ｌ２に対し、好ましくは、１０μｍ下方、より好ましくは、３０μｍ下方に位置する。

また、第２領域１４の中心Ｃ２は、第１仮想線Ｌ２と第２仮想線Ｌ３との間に、位置する。すなわち、第２領域１４の中心Ｃ２は、第１仮想線Ｌ２および第２仮想線Ｌ３のいずれの線上に存在しない。

なお、第２領域１４の中心Ｃ２は、第２領域１４において、円周方向一端と円周方向他端とを結ぶ仮想円弧Ｌ１の中心である。より具体的には、第２領域１４の中心Ｃ２は、第２領域１４において、円周方向一端縁の径方向中心と、円周方向他端縁の径方向中心とを結ぶ仮想円弧Ｌ１の中心である。

第１仮想線Ｌ２は、互いに隣り合う複数の配線２の中心Ｃ１を通り、第１方向に延びる直線である。

第２領域１４では、配向方向が異なる少なくとも２種類の粒子８により交差部（頂部）１９が形成されている。すなわち、第２領域１４の上側において、配線２の外側に向かうに従って円周方向から第１方向に配向する粒子８（第１粒子）と、第２領域１４の下側において、配線２の外側に向かうに従って円周方向から第１方向に配向する粒子８（第２粒子）とが、略三角形状の少なくとも２辺を構成して、これによって、交差部１９を形成する。具体的には、第１粒子と、第２粒子とは、第２領域１４の内側において円周方向に配向する粒子８（第３粒子）とともに、略三角形状（好ましくは、鋭角三角形状）を形成する。

交差部１９は、第１配線４および第２配線５の間において、それらの中心を通る第１仮想線Ｌ２上に、存在しない。すなわち、交差部１９は、第１仮想線Ｌ２の下側に、仮想円弧Ｌ１と間隔を隔てる位置に配置されている。より具体的には、交差部１９の中心および配線２の中心Ｃ１を結ぶ直線と、第１仮想線Ｌ２とのなす角度θは、例えば、１５°以上、好ましくは、４５°以上であり、また、例えば、７５°以下、好ましくは、６０°以下である。

周辺領域１１（特に、第１領域１３および第２領域１４のそれぞれ）において、粒子８の充填率は、例えば、４０体積％以上、好ましくは、４５体積％以上であり、また、例えば、９０体積％以下、好ましくは、７０体積％以下である。充填率が上記下限以上であれば、インダクタンスに優れる。

充填率は、実比重の測定、ＳＥＭ写真断面図の二値化などによって算出することができる。

周辺領域１１において、複数の第１領域１３と複数の第２領域１４とは、円周方向に互いに隣接するように、配置されている。具体的には、上側第１領域１５、一方側第２領域１７、下側第１領域１６および他方側第２領域１８は、円周方向に、この順で連続する。なお、第１領域１３と第２領域１４との円周方向における境界（一端縁または他端縁）は、配線２の中心から径方向外側に延びる仮想直線とする。

外側領域１２は、磁性層３のうち、周辺領域１１以外の領域である。外側領域１２は、周辺領域１１の外側において、周辺領域１１と連続するように配置されている。

外側領域１２では、粒子８が面方向（特に第１方向）に沿って配向している。

外側領域１２では、粒子８の比透磁率が高い方向（例えば、扁平状異方性磁性粒子では、粒子の面方向）が、第１方向と略一致する。より具体的には、粒子８の面方向と、第１方向とがなす角度が、１５°以下である場合を、粒子８が第１方向に配向していると定義する。

外側領域１２では、外側領域１２に含まれる粒子８全体の数に対して、第１方向に配向している粒子８の数の割合が、５０％を超過し、好ましくは、７０％以上、より好ましくは、９０％以上である。すなわち、外側領域１２では、第１方向に配向していない粒子８を５０％未満、好ましくは、３０％以下、より好ましくは、１０％以下含んでいてもよい。

外側領域１２において、第１方向の比透磁率は、例えば、５以上、好ましくは、１０以上、より好ましくは、３０以上であり、また、例えば、５００以下である。上下方向の比透磁率は、例えば、１以上、好ましくは、５以上であり、また、例えば、１００以下、好ましくは、５０以下、より好ましくは、２５以下である。また、上下方向に対する第１方向の比透磁率の比（第１方向／上下方向）は、例えば、２以上、好ましくは、５以上であり、また、例えば、５０以下である。比透磁率が上記範囲であれば、インダクタンスに優れる。

外側領域１２において、粒子８の充填率は、例えば、４０体積％以上、好ましくは、４５体積％以上であり、また、例えば、９０体積％以下、好ましくは、７０体積％以下である。充填率が上記下限以上であれば、インダクタンスに優れる。

磁性層３の第１方向長さＴ_１は、例えば、５ｍｍ以上、好ましくは、１０ｍｍ以上であり、また、例えば、５０００ｍｍ以下、好ましくは、２０００ｍｍ以下である。

磁性層３の第２方向長さＴ_２は、例えば、５ｍｍ以上、好ましくは、１０ｍｍ以上であり、また、例えば、５０００ｍｍ以下、好ましくは、２０００ｍｍ以下である。

磁性層３の上下方向長さ（厚さ）Ｔ_３は、例えば、１００μｍ以上、好ましくは、２００μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。

２．インダクタの製造方法
図３Ａ－Ｂを参照して、インダクタ１の製造方法の一実施形態について説明する。インダクタ１の製造方法は、例えば、用意工程、配置工程および積層工程を順に備える。

用意工程では、複数の配線２、および、２つの異方性磁性シート２０を用意する。

２つの異方性磁性シート２０は、それぞれ、面方向に延びるシート状を有し、磁性組成物から形成されている。異方性磁性シート２０では、粒子８が、面方向に配向されている。好ましくは、２つの半硬化状態（Ｂステージ）の異方性磁性シート２０を用いる。

このような異方性磁性シート２０としては、特開２０１４－１６５３６３号、特開２０１５－９２５４４号などに記載の軟磁性熱硬化性接着フィルムや軟磁性フィルムなどが挙げられる。

配置工程では、図３Ａに示すように、一方の異方性磁性シート２０の上面に複数の配線２を配置するとともに、複数の配線２の上方に、他方の異方性磁性シート２０を対向配置する。

具体的には、下側異方性磁性シート２１を水平台に載置し、続いて、下側異方性磁性シート２１の上面に複数の配線２を第１方向に所望の間隔を隔てて配置する。

次いで、上側異方性磁性シート２２を、下側異方性磁性シート２１および複数の配線２の上側に、間隔を隔てて対向配置する。

積層工程では、図３Ｂに示すように、複数の配線２を埋設するように、２つの異方性磁性シート２０を、積層する。

具体的には、上側異方性磁性シート２２を下側に向かって押圧する。

この際、２つの異方性磁性シート２０が半硬化状態である場合は、押圧によって、複数の配線２は、下側異方性磁性シート２１内にわずかに沈み込み、沈み込み部分において、粒子８が複数の配線２に沿って配向する。すなわち、下側第１領域１６が形成される。

また、上側異方性磁性シート２２は、複数の配線２に沿って被覆され、その粒子８が複数の配線２に沿って配向するとともに、下側異方性磁性シート２１の上面に積層される。すなわち、配線２の上側では、上側異方性磁性シート２２によって、上側第１領域１５が形成されるとともに、配線２の第１方向両側（側方）では、下側異方性磁性シート２１と上側異方性磁性シート２２との接触付近にて、これらに配向している粒子８が衝突し、その結果、第２領域１４や交差部１９が形成される。

なお、異方性磁性シート２０が半硬化状態である場合は、加熱する。これにより、異方性磁性シート２０が硬化状態（Ｃステージ）となる。また、２つの異方性磁性シート２０の接触界面２５が消滅し、２つの異方性磁性シート２０は、一の磁性層３を形成する。

これにより、図２に示すように、断面視略円形状の配線２と、それを被覆する磁性層３とを備えるインダクタ１が得られる。すなわち、インダクタ１は、複数（２つ）の異方性磁性シート２０を、配線２を挟むように、積層してなるものである。なお、実際のインダクタ１の一例の断面図（ＳＥＭ写真）を図４に示す。

３．用途
インダクタ１は、電子機器の一部品、すなわち、電子機器を作製するための部品であり、電子素子（チップ、キャパシタなど）や、電子素子を実装する実装基板を含まず、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。

インダクタ１は、例えば、電子機器などに搭載される（組み込まれる）。図示しないが、電子機器は、実装基板と、実装基板に実装される電子素子（チップ、キャパシタなど）とを備える。そして、インダクタ１は、はんだなどの接続部材を介して実装基板に実装され、他の電子機器と電気的に接続され、コイルなどの受動素子として作用する。

そして、インダクタ１によれば、複数の配線２の周辺領域１１には、それぞれ、粒子８が円周方向に沿って配向する第１領域１３が存在するため、インダクタンスが良好である。

また、複数の配線２の周辺領域１１には、それぞれ、粒子８が円周方向に沿って配向していない第２領域１４が存在するため、直流重畳性が良好である。

また、第２領域１４における中心Ｃ２が、第１仮想線Ｌ２上に、存在しない。したがって、磁束が第２領域１４を経由して第１配線４から第２配線５に到達する距離を長くすることができる。すなわち、配線２間の磁束が通る距離を実質的に長くすることができる。よって、第１配線４から第２配線５への磁気に関する影響を低減でき、クロストークを抑制することができる。

また、第２領域１４の中心Ｃ２は、円周方向において、第１仮想線Ｌ２と第２仮想線Ｌ３との間に、位置する。このため、図３Ａ－Ｂに示すように、下側の異方性磁性シート２１の上面に複数の配線２を配置し、続いて、複数の配線２が埋設されるように、上側の異方性磁性シート２２を下側の異方性磁性シート２１に積層することにより、第２領域１４を上記位置に容易に配置することができる。よって、インダクタンスおよび直流重畳特性が良好であり、クロストークを抑制できるインダクタ１を容易に得ることができる。

＜変形例＞
図５を参照して、図１Ａ－図２に示す一実施形態の変形例について説明する。なお、変形例において、上記した一実施形態と同様の部材には、同様の符号を付し、その説明を省略する。これら変形例についても、上記した一実施形態などと同様の作用効果を奏する。

図２に示す実施形態では、交差部１９の上下方向位置は、配線２の中心Ｃ１と配線２の最下端との間であるが、例えば、図５に示すように、交差部１９の上下方向位置は、配線２の最下端と同一位置とすることができる。

図５に示す実施形態は、例えば、２つの異方性磁性シート２０として、硬化状態の下側異方性磁性シート２１と、半硬化状態の上側異方性磁性シート２２とを用いる。これにより、複数の配線２は、下側異方性磁性シート２１に沈み込まないため、図５に示すインダクタ１を容易に製造することができる。

図１Ａ－Ｂに示す実施形態では、２つの配線２を備えているが、その数は、限定されず、３つ以上とすることもできる。

図１Ａ－Ｂに示す実施形態では、各配線２は、平面視略Ｕ字形状を有しているが、その形状は限定されず、適宜設定できる。

図１Ａ－Ｂに示す実施形態において、磁性層３がアライメントマークを有することもできる。

図１Ａ－Ｂに示す実施形態において、磁性層３における異方性磁性粒子８の割合は、磁性層３において一様でもよく、また、各配線２から離れるに従って、高くなってもよく、あるいは、低くなってもよい。

＜シミュレーション結果＞
実施例１
図５の実施形態に類似したモデルとして、図６および図７Ａに示すモデルを用いた。このモデルにおいて、下記に示す条件にて、インダクタの自己インダクタンス、相互インダクタンス、インダクタンス密度、直流重畳特性および結合係数をシミュレーションによって算出した。

ソフト：ＡＮＳＹＳ社製の「Ｍａｘｗｅｌｌ３Ｄ」、導線６の半径Ｒ１：１１０μｍ、絶縁層７の厚みＲ２：５μｍ、磁性層３の第１方向長さＴ１：１４．５ｍｍ、磁性層３の第２方向長さＴ２：１２ｍｍ、配線２の第２方向長さ：１０ｍｍ、磁性層３の厚みＴ３：４３０μｍ、周辺領域１１の径方向長さ：６０μｍ、円周方向配向領域３０の周方向の比透磁率μ：１４０、円周方向配向領域３０の径方向の比透磁率μ：１０、第１方向配向領域３１の第１方向の比透磁率μ：１４０、第１方向配向領域３１の上下方向の比透磁率μ：１０、第１方向配向領域３１の上下方向距離：６０μｍ、周波数：１０ＭＨｚ、配線２間の中心間距離Ｄ１：０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、または、１．５ｍｍ
・直流重畳特性は、外部の磁界強度Ｈに対する磁気特性Ｂの変化を設定した。また、面方向に対しては非線形（外部の磁界強度Ｈが強くなると徐々にＢが飽和するモード）で設定し、厚み方向に対しては、線形（外部の磁界強度Ｈに対してＢが常に一定で飽和しないモード）で設定した。

配線に直流電流を印加した状態で、直流磁界に対するインダクタンス値を算出した。

電流値を０．１Ａ～１００Ａまで掃引した。この際、直流電流が０．１Ａである際のインダクタンス値を基準（１００％）とし、７０％に低下した際の直流電流の値を、直流重畳電流値として、算出した。

これらの結果を表１に示す。

比較例１
図６および図７Ｂに示すように、第１方向配向領域３１の中心Ｃ２が第１仮想線Ｌ２上に位置するように変更し、その上下方向長さを５０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、各値を算出した。結果を表１に示す。

比較例２
図６および図７Ｃに示すように、第１方向配向領域３１を配置せず、周辺領域１１を円周方向配向領域のみとした以外は、実施例１と同様にして、各値を算出した。結果を表１に示す。

考察
表１から明らかなように、実施例１のインダクタは、比較例１のインダクタと比較して、いずれの配線間距離Ｄ１においても、結合係数が低いため、配線間の影響が少なく、クロストークが低減されていた。また、インダクタンス密度が高いため、インダクタンスが良好であった。また、直流電流重畳時のインダクタンスの低下が少なく、直流重畳特性が良好であった。

また、実施例１のインダクタは、比較例２のインダクタと比較して、直流電流重畳時のインダクタンスの低下が少なく、直流重畳特性が良好であった。

１インダクタ
２配線
３磁性層
６導線
７絶縁層
８異方性磁性粒子
１３第１領域
１４第２領域
Ｃ１配線の中心
Ｃ２仮想円弧の中心
Ｌ１仮想円弧
Ｌ２第１仮想線
Ｌ３第２仮想線

Claims

断面視略円形状の複数の配線と、前記複数の配線を被覆する磁性層とを備え、
前記複数の配線は、第１方向において、互いに間隔を隔てて配置されており、
前記複数の配線は、それぞれ、導線と、前記導線を被覆する絶縁層とを備え、
前記磁性層は、異方性磁性粒子と、バインダとを含有し、
前記磁性層は、前記複数の配線の周辺領域において、それぞれ、
前記異方性磁性粒子が、前記配線の円周方向に沿って配向する第１領域と、
前記異方性磁性粒子が、前記配線の円周方向に沿って配向していない第２領域と
を有し、
前記周辺領域は、断面視において、前記配線の重心から前記配線の外面までの距離の１．５倍値を、前記配線の前記外面から外側に進んだ領域であり、
前記第２領域における円周方向一端と円周方向他端とを結ぶ仮想円弧の中心が、互いに隣り合う前記複数の配線の中心を通る第１仮想線上に、存在しないことを特徴とする、インダクタ。
前記仮想円弧の中心は、前記第１仮想線と、前記配線の中心を通り、前記第１仮想線と直交する第２仮想線との間に、位置することを特徴とする、請求項１に記載のインダクタ。