JP6821946B2 - Electronic components and their manufacturing methods - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品及びその製造方法に関する。 The present invention relates to electronic components and methods for manufacturing them.
電子部品の一種として、例えば特許文献１にはコイル部品が開示されている。このコイル部品は、コイルを含む電極層と、電極層を囲む磁性複合材と、コイルの端部に連結されている外部端子と、を備えており、当該コイル部品の表面には、磁性複合材と外部端子とが露出している。 As a kind of electronic component, for example, Patent Document 1 discloses a coil component. This coil component includes an electrode layer including the coil, a magnetic composite material surrounding the electrode layer, and an external terminal connected to the end of the coil, and a magnetic composite material is provided on the surface of the coil component. And the external terminal are exposed.
上述したような電子部品の磁性複合材は、磁性粉同士が樹脂によって結合されたペースト（磁性粉含有樹脂ペースト）を用いて形成される。具体的には、磁性複合材は、基板上に磁性粉含有樹脂ペーストを塗布した後、当該ペーストが硬化されることによって形成される。この場合、磁性複合材の内部には、磁性粉も樹脂も存在しない空孔が形成されていることがある。このような空孔が形成された磁性複合材に対して研磨加工及び切削加工等の機械加工を施すと、空孔周辺の磁性粉は、樹脂による結合が解けることによって欠落してしまうことがある。 The magnetic composite material of the electronic component as described above is formed by using a paste (magnetic powder-containing resin paste) in which magnetic powders are bonded to each other by a resin. Specifically, the magnetic composite material is formed by applying a magnetic powder-containing resin paste on a substrate and then curing the paste. In this case, holes may be formed inside the magnetic composite material in which neither magnetic powder nor resin exists. When the magnetic composite material having such pores is subjected to machining such as polishing and cutting, the magnetic powder around the pores may be lost due to the dissolution of the resin bond. ..
そこで、本発明は、磁性粉の欠落を抑制できる電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic component capable of suppressing the loss of magnetic powder and a method for producing the same.
本発明の一側面に係る電子部品の製造方法は、基板上に設けられる電子部品構造部を、磁性粉含有樹脂ペーストによって覆う第１工程と、磁性粉含有樹脂ペーストを硬化させて樹脂層を形成する第２工程と、樹脂層の表面側から樹脂を付与し、樹脂層内に存在する複数の空孔の少なくとも一部を樹脂によって埋める第３工程と、を備える。 The method for manufacturing an electronic component according to one aspect of the present invention includes a first step of covering an electronic component structure provided on a substrate with a magnetic powder-containing resin paste, and curing the magnetic powder-containing resin paste to form a resin layer. The second step is to apply the resin from the surface side of the resin layer, and to fill at least a part of the plurality of pores existing in the resin layer with the resin.
本発明の一側面に係る電子部品の製造方法によれば、第３工程にて付与される樹脂によって、磁性粉含有樹脂ペーストの塗布時及び硬化時等に形成される複数の空孔の少なくとも一部が埋められる。これにより、空孔に入り込んだ樹脂が、当該空孔周辺の磁性粉同士を結合するバインダとして機能する。これにより、樹脂によって結合された磁性粉同士の結合力が向上し、例えば樹脂層に機械加工を実施した際等における磁性粉の欠落を抑制できる。 According to the method for manufacturing an electronic component according to one aspect of the present invention, at least one of a plurality of pores formed at the time of application and curing of the magnetic powder-containing resin paste by the resin applied in the third step. The part is filled. As a result, the resin that has entered the pores functions as a binder that binds the magnetic powders around the pores. As a result, the binding force between the magnetic powders bonded by the resin is improved, and it is possible to suppress the loss of the magnetic powders when, for example, the resin layer is machined.
また、第２工程では、樹脂層を形成させた後に樹脂層の表面を研削してもよい。この場合、第２工程にて樹脂層の表面粗さを所定の範囲にした後に、第３工程にて樹脂を付与できる。これにより、電子部品の表面状態のばらつきを低減できる。 Further, in the second step, the surface of the resin layer may be ground after the resin layer is formed. In this case, after the surface roughness of the resin layer is set within a predetermined range in the second step, the resin can be applied in the third step. As a result, variations in the surface state of the electronic component can be reduced.
また、上記製造方法は、第３工程後、樹脂を常温硬化させる第４工程をさらに備えてもよい。一般に、樹脂を加熱した場合、発泡が生じる傾向にある。このため、空孔に埋められた樹脂を常温硬化させることにより、当該樹脂が加熱により発泡することを防止できるので、当該発泡による磁性粉同士の結合力低下を抑制できる。 Further, the above-mentioned manufacturing method may further include a fourth step of curing the resin at room temperature after the third step. Generally, when the resin is heated, foaming tends to occur. Therefore, by curing the resin buried in the pores at room temperature, it is possible to prevent the resin from foaming due to heating, so that it is possible to suppress a decrease in the binding force between the magnetic powders due to the foaming.
また、第３工程では、真空含浸により複数の空孔の少なくとも一部を樹脂によって埋めてもよい。この場合、樹脂層の空孔を樹脂によって好適に埋めることができるので、磁性粉の欠落を良好に抑制できる。 Further, in the third step, at least a part of the plurality of pores may be filled with resin by vacuum impregnation. In this case, since the pores of the resin layer can be suitably filled with the resin, the loss of the magnetic powder can be satisfactorily suppressed.
また、上記製造方法は、第３工程後、樹脂層の表面上に絶縁層を形成する第５工程と、樹脂層及び絶縁層を加熱する第６工程と、をさらに備えてもよい。この場合、樹脂層の表面近傍に位置する空孔内に埋められた樹脂が蓋として機能することによって、加熱時に空孔内にて膨張した空気が絶縁層に到達することを抑制できる。これにより、当該空気に起因した絶縁層の剥離等を抑制できる。 Further, the manufacturing method may further include, after the third step, a fifth step of forming an insulating layer on the surface of the resin layer and a sixth step of heating the resin layer and the insulating layer. In this case, since the resin buried in the pores located near the surface of the resin layer functions as a lid, it is possible to prevent the air expanded in the pores from reaching the insulating layer during heating. As a result, peeling of the insulating layer due to the air can be suppressed.
また、樹脂は、磁性粉含有樹脂ペーストに含有される磁性粉よりも小さい粒径を有する磁性粒子を含んでもよい。この場合、樹脂層の空孔内に樹脂に加えて磁性粒子が入り込み、電子部品のインダクタンスを向上し得る。 Further, the resin may contain magnetic particles having a particle size smaller than that of the magnetic powder contained in the magnetic powder-containing resin paste. In this case, magnetic particles may enter the pores of the resin layer in addition to the resin to improve the inductance of the electronic component.
本発明の他の一側面に係る電子部品は、基板と、基板上に設けられた電子部品構造部と、基板上で電子部品構造部を覆うように設けられ、硬化した磁性粉含有樹脂ペーストから構成される樹脂層と、を備え、樹脂層全体の空隙率は、１０体積％以下である。 The electronic component according to the other aspect of the present invention is made of a substrate, an electronic component structure portion provided on the substrate, and a magnetic powder-containing resin paste provided so as to cover the electronic component structure portion on the substrate and cured. The resin layer is provided, and the void ratio of the entire resin layer is 10% by volume or less.
本発明の他の一側面に係る電子部品によれば、樹脂層全体の空隙率が１０体積％以下となっているので、樹脂層中の空孔に起因した磁性粉同士の結合力低下を抑制できる。これにより、樹脂層に機械加工を実施した場合等に磁性粉の欠落を抑制できる。 According to the electronic component according to the other aspect of the present invention, the porosity of the entire resin layer is 10% by volume or less, so that the decrease in the binding force between the magnetic powders due to the pores in the resin layer is suppressed. it can. As a result, it is possible to suppress the loss of magnetic powder when the resin layer is machined.
また、上記電子部品は、樹脂層の表面上に設けられる絶縁層をさらに備え、樹脂層における表面及びその近傍の空隙率は、樹脂層全体の空隙率よりも小さくてもよい。この場合、電子部品の温度上昇などによって空孔内にて膨張した空気が、樹脂層内の上方に移動したとしても、当該空気は絶縁層に到達しにくくなる。このため、当該空気に起因した絶縁層の剥離等を抑制できる。 Further, the electronic component further includes an insulating layer provided on the surface of the resin layer, and the porosity of the surface of the resin layer and its vicinity may be smaller than the porosity of the entire resin layer. In this case, even if the air expanded in the pores due to the temperature rise of the electronic component moves upward in the resin layer, the air does not easily reach the insulating layer. Therefore, peeling of the insulating layer due to the air can be suppressed.
本発明によれば、磁性粉の欠落を抑制できる電子部品及びその製造方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an electronic component capable of suppressing the loss of magnetic powder and a method for producing the same.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。また、添付した図面の縮尺は、本実施形態の説明のために適宜調整されており、図毎に異なり得る。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and duplicate description is omitted. In addition, the scale of the attached drawings is appropriately adjusted for the purpose of explaining the present embodiment, and may differ for each drawing.
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る電子部品を備える電源回路ユニットの構成を説明する。図１及び図２に示される電源回路ユニット１は、例えば、直流電圧の電圧変換（降圧）をおこなうスイッチング電源回路ユニット等である。電源回路ユニット１は、回路基板２と、電源ＩＣ３と、ダイオード４と、コンデンサ５と、スイッチング素子６と、本実施形態に係る電子部品であるコイル部品１０とを備えている。回路基板２上には、電源ＩＣ３と、ダイオード４と、コンデンサ５と、スイッチング素子６と、コイル部品１０とがはんだ等を介して搭載されている。 First, the configuration of the power supply circuit unit including the electronic components according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The power supply circuit unit 1 shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, a switching power supply circuit unit that performs voltage conversion (step-down) of a DC voltage. The power supply circuit unit 1 includes a circuit board 2, a power supply IC 3, a diode 4, a capacitor 5, a switching element 6, and a coil component 10, which is an electronic component according to the present embodiment. A power supply IC 3, a diode 4, a capacitor 5, a switching element 6, and a coil component 10 are mounted on the circuit board 2 via solder or the like.
次に、図３，図４を参照して、本実施形態に係る電子部品であるコイル部品１０の構成について説明する。図３は、コイル部品１０の斜視図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 Next, the configuration of the coil component 10, which is an electronic component according to the present embodiment, will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a perspective view of the coil component 10. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
図３及び図４に示されるコイル部品１０は、直方体形状の外形を有しており、インダクタとして機能する電子部品である。コイル部品１０は、後述するコイル３１が内部に設けられた直方体形状の素体１１と、素体１１の主面（一面）１１ａ上に設けられた絶縁層１２と、絶縁層１２上に設けられた表面電極１３Ａ，１３Ｂとを備えている。このため、素体１１の主面１１ａを含む表面は、長辺および短辺を有する矩形状をなしている。なお、直方体形状には、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、並びに、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。また、矩形状には、角部が丸められている矩形が含まれる。 The coil component 10 shown in FIGS. 3 and 4 is an electronic component that has a rectangular parallelepiped outer shape and functions as an inductor. The coil component 10 is provided on a rectangular parallelepiped element body 11 in which a coil 31 described later is provided, an insulating layer 12 provided on a main surface (one surface) 11a of the element body 11, and an insulating layer 12. The surface electrodes 13A and 13B are provided. Therefore, the surface of the element body 11 including the main surface 11a has a rectangular shape having a long side and a short side. The rectangular parallelepiped shape includes a rectangular parallelepiped shape in which the corners and ridges are chamfered, and a rectangular parallelepiped in which the corners and ridges are rounded. Further, the rectangular shape includes a rectangle whose corners are rounded.
素体１１は、コイル部品１０においてインダクタとして主に機能する本体部であり、コイル３１を埋設した部分である。素体１１は、磁性基板２１と、磁性基板２１上に位置する磁性樹脂層２２とを有している。 The element body 11 is a main body portion that mainly functions as an inductor in the coil component 10, and is a portion in which the coil 31 is embedded. The element body 11 has a magnetic substrate 21 and a magnetic resin layer 22 located on the magnetic substrate 21.
磁性基板２１は、略平板形状を有し、磁性材料（例えば、フェライト）を焼結して形成される基板である。磁性基板２１の主面は、長辺および短辺を有する矩形状をなしている。磁性基板２１の主面における長辺の長さは、例えば０．３ｍｍ〜３．０ｍｍであり、当該主面における短辺の長さは、例えば０．１５ｍｍ〜１．５０ｍｍである。また、磁性基板２１の厚さは、例えば０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍである。なお、磁性基板２１の主面における上記長辺及び上記短辺の長さは、素体１１の主面１１ａの長辺及び短辺の長さとそれぞれ略一致している。 The magnetic substrate 21 has a substantially flat plate shape and is formed by sintering a magnetic material (for example, ferrite). The main surface of the magnetic substrate 21 has a rectangular shape having a long side and a short side. The length of the long side on the main surface of the magnetic substrate 21 is, for example, 0.3 mm to 3.0 mm, and the length of the short side on the main surface is, for example, 0.15 mm to 1.50 mm. The thickness of the magnetic substrate 21 is, for example, 0.01 mm to 0.1 mm. The lengths of the long side and the short side on the main surface of the magnetic substrate 21 are substantially the same as the lengths of the long side and the short side of the main surface 11a of the element body 11, respectively.
磁性樹脂層２２は、後述する図５に示されるように、その厚さが例えば０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである略直方体形状を有し、磁性粉５１同士がバインダ樹脂５２によって結合されたペースト（磁性粉含有樹脂ペースト）が硬化してなる磁性複合材である。また、磁性樹脂層２２内には複数の空孔５３が形成されていると共に、当該複数の空孔５３の一部の内部に補填樹脂５４が設けられている。図４に示されるように、磁性樹脂層２２の内部には、コイル３１、被覆部３２、及び一対の引出導体３３Ａ、３３Ｂが配置されている。なお、磁性樹脂層２２の構成については後にて詳述する。 As shown in FIG. 5 described later, the magnetic resin layer 22 has a substantially rectangular shape having a thickness of, for example, 0.1 mm to 1.0 mm, and the magnetic powders 51 are bonded to each other by the binder resin 52. A magnetic composite material obtained by curing (magnetic powder-containing resin paste). Further, a plurality of pores 53 are formed in the magnetic resin layer 22, and a filling resin 54 is provided inside a part of the plurality of pores 53. As shown in FIG. 4, a coil 31, a covering portion 32, and a pair of lead conductors 33A and 33B are arranged inside the magnetic resin layer 22. The configuration of the magnetic resin layer 22 will be described in detail later.
コイル３１は、平面視において矩形状に巻回されている部材であり、コイル部品１０における電子部品構造部に相当する。コイル３１は、例えばＣｕ等の金属材料で構成されており、その軸心が主面１１ａに直交する方向に沿って延びている。コイル３１は、下コイル部４１及び上コイル部４２から構成される二層のコイル導体層と、一対の連結部４３，４４とを備えている。 The coil 31 is a member that is wound in a rectangular shape in a plan view, and corresponds to an electronic component structure portion in the coil component 10. The coil 31 is made of a metal material such as Cu, and its axis extends along a direction orthogonal to the main surface 11a. The coil 31 includes a two-layer coil conductor layer composed of a lower coil portion 41 and an upper coil portion 42, and a pair of connecting portions 43 and 44.
下コイル部４１と上コイル部４２とは、互いに同じ巻回方向を有しており、主面１１ａに直交する方向（コイル３１の軸心方向）において並んで配置されている。下コイル部４１は、上コイル部４２よりも磁性基板２１側に位置している。換言すると、上コイル部４２は、下コイル部４１よりも主面１１ａ側に位置している。 The lower coil portion 41 and the upper coil portion 42 have the same winding direction as each other, and are arranged side by side in a direction orthogonal to the main surface 11a (the axial direction of the coil 31). The lower coil portion 41 is located closer to the magnetic substrate 21 than the upper coil portion 42. In other words, the upper coil portion 42 is located closer to the main surface 11a than the lower coil portion 41.
連結部４３は、例えばＣｕ等の金属材料で構成されており、コイル３１における下コイル部４１と上コイル部４２とを連結する部材である。連結部４３は、コイル３１の軸心方向において下コイル部４１と上コイル部４２との間に位置しており、下コイル部４１の最も内側の巻回部分と上コイル部４２の最も内側の巻回部分とを連結している。このように連結部４３を介して下コイル部４１と上コイル部４２とが連結されることによって、コイル３１のインダクタンスが良好に向上する。 The connecting portion 43 is made of a metal material such as Cu, and is a member that connects the lower coil portion 41 and the upper coil portion 42 of the coil 31. The connecting portion 43 is located between the lower coil portion 41 and the upper coil portion 42 in the axial direction of the coil 31, and is the innermost winding portion of the lower coil portion 41 and the innermost winding portion of the upper coil portion 42. It is connected to the winding part. By connecting the lower coil portion 41 and the upper coil portion 42 via the connecting portion 43 in this way, the inductance of the coil 31 is satisfactorily improved.
連結部４４は、例えばＣｕ等の金属材料で構成されており、下コイル部４１と引出導体３３Ａとを連結する部材である。連結部４４は、コイル３１の軸心方向において、下コイル部４１における最も外側の巻回部分と、引出導体３３Ａとの間に位置している。 The connecting portion 44 is made of a metal material such as Cu, and is a member that connects the lower coil portion 41 and the lead conductor 33A. The connecting portion 44 is located between the outermost winding portion of the lower coil portion 41 and the lead conductor 33A in the axial direction of the coil 31.
被覆部３２は、コイル３１と磁性樹脂層２２との導通を防止するために設けられる部分である。被覆部３２は、下コイル部４１、上コイル部４２、及び連結部４３，４４のそれぞれを覆っている。被覆部３２は、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂で構成されている。なお、上コイル部４２における主面１１ａ側の表面の一部と、連結部４４における主面１１ａ側の表面とは、被覆部３２から露出している。 The covering portion 32 is a portion provided to prevent conduction between the coil 31 and the magnetic resin layer 22. The covering portion 32 covers the lower coil portion 41, the upper coil portion 42, and the connecting portions 43 and 44, respectively. The covering portion 32 is made of an insulating resin such as polyimide, acrylic resin, or epoxy resin. A part of the surface of the upper coil portion 42 on the main surface 11a side and the surface of the connecting portion 44 on the main surface 11a side are exposed from the covering portion 32.
一対の引出導体３３Ａ、３３Ｂは、例えばＣｕ等の金属材料で構成される導電部材であり、コイル３１の軸心方向に沿って延在している。 The pair of lead conductors 33A and 33B are conductive members made of a metal material such as Cu, and extend along the axial direction of the coil 31.
引出導体３３Ａは、連結部４４と共に、表面電極１３Ａと下コイル部４１とを導通させる部材である。引出導体３３Ａにおける主面１１ａ側の表面は、磁性樹脂層２２から露出している。引出導体３３Ａの露出した部分に対応する位置上に、表面電極１３Ａが設けられている。引出導体３３Ａは、絶縁層１２の貫通孔１２ａ内に設けられた導体部３４を介して、表面電極１３Ａに接続されている。これにより、引出導体３３Ａ、導体部３４、及び連結部４４を介して、下コイル部４１と表面電極１３Ｂとが電気的に接続されている。 The lead conductor 33A is a member that conducts the surface electrode 13A and the lower coil portion 41 together with the connecting portion 44. The surface of the lead conductor 33A on the main surface 11a side is exposed from the magnetic resin layer 22. A surface electrode 13A is provided at a position corresponding to the exposed portion of the lead conductor 33A. The lead conductor 33A is connected to the surface electrode 13A via a conductor portion 34 provided in the through hole 12a of the insulating layer 12. As a result, the lower coil portion 41 and the surface electrode 13B are electrically connected via the lead conductor 33A, the conductor portion 34, and the connecting portion 44.
引出導体３３Ｂは、表面電極１３Ｂと上コイル部４２とを導通させる部材である。引出導体３３Ｂは、上コイル部４２の最外の巻回部分において被覆部３２から露出した表面に接続されている。引出導体３３Ｂにおける主面１１ａ側の表面は、磁性樹脂層２２から露出している。引出導体３３Ｂの露出した部分に対応する位置上に、表面電極１３Ｂが設けられている。引出導体３３Ｂは、絶縁層１２の貫通孔１２ｂ内に設けられた導体部３５を介して、表面電極１３Ｂに接続されている。これにより、引出導体３３Ｂ及び導体部３５を介して、上コイル部４２と表面電極１３Ｂとが電気的に接続されている。 The lead conductor 33B is a member that conducts the surface electrode 13B and the upper coil portion 42. The lead conductor 33B is connected to the surface exposed from the covering portion 32 at the outermost winding portion of the upper coil portion 42. The surface of the lead conductor 33B on the main surface 11a side is exposed from the magnetic resin layer 22. A surface electrode 13B is provided at a position corresponding to the exposed portion of the lead conductor 33B. The lead conductor 33B is connected to the surface electrode 13B via a conductor portion 35 provided in the through hole 12b of the insulating layer 12. As a result, the upper coil portion 42 and the surface electrode 13B are electrically connected via the lead conductor 33B and the conductor portion 35.
絶縁層１２は、略平板形状を有し、磁性樹脂層２２を介した外部装置と上記コイルとの導通を防止する層である。絶縁層１２は、無機絶縁層でもよく、有機絶縁層でもよい。絶縁層１２が無機絶縁層である場合、当該絶縁層１２は、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、又はＳｉＮを含む絶縁層である。絶縁層１２が有機絶縁層である場合、当該絶縁層１２は、例えばノボラック（フェノール樹脂）、エポキシ樹脂、ポリイミド、又はアクリル樹脂を含む絶縁層である。絶縁層１２の厚さは、例えば１．０μｍ〜５．０μｍである。上述したように、絶縁層１２には、引出導体３３Ａ，３３Ｂの表面を露出するための貫通孔１２ａ，１２ｂが設けられている。 The insulating layer 12 has a substantially flat plate shape, and is a layer that prevents conduction between the external device and the coil via the magnetic resin layer 22. The insulating layer 12 may be an inorganic insulating layer or an organic insulating layer. When the insulating layer 12 is an inorganic insulating layer, the insulating layer 12 is, for example, an insulating layer containing Al 2 O 3 , SiO 2 , or SiN. When the insulating layer 12 is an organic insulating layer, the insulating layer 12 is, for example, an insulating layer containing novolak (phenol resin), epoxy resin, polyimide, or acrylic resin. The thickness of the insulating layer 12 is, for example, 1.0 μm to 5.0 μm. As described above, the insulating layer 12 is provided with through holes 12a and 12b for exposing the surfaces of the lead conductors 33A and 33B.
表面電極１３Ａ，１３Ｂのそれぞれは、コイル部品１０における外部端子であり、平面視にて矩形状を有している。表面電極１２Ａ，１３Ｂのそれぞれは、例えば種々のめっき法によって形成されており、銅等の導電性材料を含んでいる。 Each of the surface electrodes 13A and 13B is an external terminal in the coil component 10 and has a rectangular shape in a plan view. Each of the surface electrodes 12A and 13B is formed by, for example, various plating methods, and contains a conductive material such as copper.
次に、図５を参照しながら磁性樹脂層２２について詳細に説明する。図５は、図３におけるＶ−Ｖ線に沿った拡大断面図である。 Next, the magnetic resin layer 22 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VV in FIG.
上述したように、図５に示される磁性樹脂層２２は、磁性粉含有樹脂ペーストを硬化して得られる樹脂層である。磁性粉含有有機ペーストは、磁性粉５１及びバインダ樹脂５２を含んでいる。また上述したように、磁性樹脂層２２には、複数の空孔５３が形成されていると共に、当該空孔５３の一部に補填樹脂５４が充填されている。この補填樹脂５４の一部は、空孔５３に充填されずに磁性樹脂層２２の一部として設けられている。磁性樹脂層２２において、磁性粉５１の重量と、バインダ樹脂５２及び補填樹脂５４の総重量との比率は、例えば８０：２０〜９９：１である。換言すると、磁性樹脂層２２の大部分は、磁性粉５１によって構成されている。なお、磁性樹脂層２２における主面１１ａに相当する表面２２ａ及びその近傍の大部分は、空孔５３に充填されていない補填樹脂５４によって構成されている。表面２２ａの近傍は、例えば磁性樹脂層２２の表面２２ａから厚さ方向において５％以内の領域とする。 As described above, the magnetic resin layer 22 shown in FIG. 5 is a resin layer obtained by curing the magnetic powder-containing resin paste. The magnetic powder-containing organic paste contains the magnetic powder 51 and the binder resin 52. Further, as described above, the magnetic resin layer 22 is formed with a plurality of pores 53, and a part of the pores 53 is filled with the filling resin 54. A part of the filling resin 54 is provided as a part of the magnetic resin layer 22 without filling the pores 53. In the magnetic resin layer 22, the ratio of the weight of the magnetic powder 51 to the total weight of the binder resin 52 and the filling resin 54 is, for example, 80:20 to 99: 1. In other words, most of the magnetic resin layer 22 is composed of the magnetic powder 51. The surface 22a of the magnetic resin layer 22 corresponding to the main surface 11a and most of the vicinity thereof are composed of the filling resin 54 that is not filled in the pores 53. The vicinity of the surface 22a is, for example, a region within 5% in the thickness direction from the surface 22a of the magnetic resin layer 22.
磁性粉５１は、粉状に磁性材料が凝集された粉体物であり、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、若しくはクロム等の金属、又はこれらの合金である。磁性粉５１は、ケイ素、フェライト、カルボニル鉄等によって構成されてもよい。本実施形態では、磁性粉５１としてカルボニル鉄粒子が用いられている。磁性粉５１は、例えば酸化ケイ素等によって絶縁被覆されてもよい。磁性粉５１の平均粒径（Ｄ５０）は、例えば０．０１μｍ〜３００μｍである。本実施形態の磁性粉５１には、平均粒径（Ｄ５０）が３μｍの粒子と、平均粒径（Ｄ５０）が５μｍの粒子と、平均粒径（Ｄ５０）が１０μｍの粒子とが、重量比にて均等に含まれている。 The magnetic powder 51 is a powder in which magnetic materials are aggregated into powder, and is, for example, a metal such as iron, nickel, cobalt, or chromium, or an alloy thereof. The magnetic powder 51 may be composed of silicon, ferrite, carbonyl iron or the like. In this embodiment, carbonyl iron particles are used as the magnetic powder 51. The magnetic powder 51 may be insulated and coated with, for example, silicon oxide. The average particle size (D50) of the magnetic powder 51 is, for example, 0.01 μm to 300 μm. In the magnetic powder 51 of the present embodiment, particles having an average particle diameter (D50) of 3 μm, particles having an average particle diameter (D50) of 5 μm, and particles having an average particle diameter (D50) of 10 μm are in a weight ratio. Is evenly included.
バインダ樹脂５２は、磁性粉５１同士を結合する樹脂である。バインダ樹脂５２は、モノマー又はポリマーであり、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びフェノール樹脂（ノボラック型フェノール樹脂を含む）の少なくとも何れかを含む。バインダ樹脂５２は、例えば加熱によって硬化する熱硬化樹脂である。また、硬化前のバインダ樹脂５２には、ピロール系化合物等の架橋剤が含有されてもよいし、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＥＣＡ）、又はジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ＢＣＡ）等の有機溶剤が含有されてもよいし、シリカ等の無機添加剤が含有されてもよいし、オルガノシラン等の有機添加剤が含有されてもよい。本実施形態では、硬化前のバインダ樹脂５２である前駆体ペーストには、エポキシ樹脂とフェノール樹脂との混合樹脂、架橋剤であるポリチオール、及び有機溶剤であるＰＥＧＭＥＡが含まれている。混合樹脂中のエポキシ樹脂とフェノール樹脂との重量は等しくなっており（いずれも５０ｗｔ％）、架橋剤は混合樹脂の半分の重量（混合樹脂の５０ｗｔ％）となっている。有機溶剤は、混合樹脂と架橋剤との混合物の半分の重量（混合物の５０ｗｔ％）となっている。 The binder resin 52 is a resin that binds the magnetic powders 51 to each other. The binder resin 52 is a monomer or a polymer, and includes, for example, at least one of an acrylic resin, an epoxy resin, and a phenol resin (including a novolak type phenol resin). The binder resin 52 is, for example, a thermosetting resin that is cured by heating. Further, the binder resin 52 before curing may contain a cross-linking agent such as a pyrrole compound, propylene glycol monomethyl ether acetate (PEGMEA), ethylene glycol monoethyl ether acetate (ECA), or diethylene glycol monobutyl ether acetate. An organic solvent such as (BCA) may be contained, an inorganic additive such as silica may be contained, or an organic additive such as organosilane may be contained. In the present embodiment, the precursor paste which is the binder resin 52 before curing contains a mixed resin of an epoxy resin and a phenol resin, polythiol which is a cross-linking agent, and PEGMEA which is an organic solvent. The weights of the epoxy resin and the phenol resin in the mixed resin are equal (50 wt% for each), and the cross-linking agent is half the weight of the mixed resin (50 wt% of the mixed resin). The organic solvent weighs half the weight of the mixture of the mixed resin and the cross-linking agent (50 wt% of the mixture).
複数の空孔５３は、例えば、磁性基板２１に磁性粉含有樹脂ペーストを塗布する際、及び磁性粉含有樹脂ペーストを熱処理する際等に発生する気泡に起因して形成される。空孔５３は、磁性樹脂層２２の内部に点在しており、互いにつながった空孔５３同士が溝等の空隙を形成しているものも含まれる。 The plurality of pores 53 are formed due to air bubbles generated when, for example, the magnetic powder-containing resin paste is applied to the magnetic substrate 21 and when the magnetic powder-containing resin paste is heat-treated. The pores 53 are scattered inside the magnetic resin layer 22, and the pores 53 connected to each other form voids such as grooves.
補填樹脂５４は、磁性樹脂層２２内に形成される空孔５３に充填された樹脂である。補填樹脂５４は、バインダ樹脂５２と同様に、モノマー又はポリマーであり、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びフェノール樹脂（ノボラック型フェノール樹脂を含む）の少なくとも何れかを含む。補填樹脂５４は、例えば常温にて硬化する樹脂である。また、補填樹脂５４には、ピロール系化合物等の架橋剤が含有されてもよいし、シリカ等の無機添加剤が含有されてもよいし、オルガノシラン等の有機添加剤が含有されてもよい。本実施形態では、補填樹脂５４の前駆体には、エポキシ樹脂とフェノール樹脂との混合樹脂と、架橋剤であるポリチオールとが含まれている。混合樹脂中のエポキシ樹脂とフェノール樹脂との重量は等しくなっており（いずれも５０ｗｔ％）、架橋剤は混合樹脂の半分の重量（混合樹脂の５０ｗｔ％）となっている。補填樹脂５４には、例えば０．５〜２質量％の有機溶媒が含有されてもよい。この有機溶媒としては、例えば、ＰＥＧＭＥＡ、ＥＣＡ、又はＢＣＡ等が挙げられる。なお、補填樹脂５４の前駆体は、バインダ樹脂５２の前駆体と同一材料でもよい。 The filling resin 54 is a resin filled in the pores 53 formed in the magnetic resin layer 22. Like the binder resin 52, the filling resin 54 is a monomer or a polymer, and includes, for example, at least one of an acrylic resin, an epoxy resin, and a phenol resin (including a novolak type phenol resin). The filling resin 54 is, for example, a resin that cures at room temperature. Further, the filling resin 54 may contain a cross-linking agent such as a pyrrole compound, an inorganic additive such as silica, or an organic additive such as organosilane. .. In the present embodiment, the precursor of the filling resin 54 contains a mixed resin of an epoxy resin and a phenol resin, and polythiol as a cross-linking agent. The weights of the epoxy resin and the phenol resin in the mixed resin are equal (50 wt% for each), and the cross-linking agent is half the weight of the mixed resin (50 wt% of the mixed resin). The filling resin 54 may contain, for example, 0.5 to 2% by mass of an organic solvent. Examples of this organic solvent include PEGMEA, ECA, BCA and the like. The precursor of the filling resin 54 may be the same material as the precursor of the binder resin 52.
磁性樹脂層２２全体の空隙率は、例えば１０体積％以下であり、好ましくは８体積％以下である。また、空孔５３は磁性樹脂層２２の内部側に偏在している。補填樹脂５４が表面２２ａ側から空孔５３に充填されることにより、磁性樹脂層２２の表面２２ａ及びその近傍の空隙率は、磁性樹脂層２２全体の空隙率よりも小さくなっており、例えば３体積％以下である。 The porosity of the entire magnetic resin layer 22 is, for example, 10% by volume or less, preferably 8% by volume or less. Further, the pores 53 are unevenly distributed on the inner side of the magnetic resin layer 22. By filling the pores 53 from the surface 22a side with the filling resin 54, the porosity of the surface 22a of the magnetic resin layer 22 and its vicinity is smaller than the porosity of the entire magnetic resin layer 22, for example, 3. It is less than or equal to the volume.
次に、図６〜１０を参照しながら、コイル部品１０の製造方法について説明する。図６〜１０は、コイル部品１０の製造方法を説明する図である。 Next, a method of manufacturing the coil component 10 will be described with reference to FIGS. 6 to 10. 6 to 10 are diagrams illustrating a method of manufacturing the coil component 10.
まず、第１ステップとして図６（ａ）に示されるように、磁性基板２１上に被覆部３２によって覆われたコイル３１を形成する。第１ステップでは、例えばシード金属層を用いた種々のめっき法によって、コイル３１における下コイル部４１及び上コイル部４２と、連結部４３，４４とをそれぞれ形成する。シード金属層は、例えばマスクを用いためっき法またはスパッタリング等によって形成される。また、絶縁性樹脂ペーストパターンを塗布することによって、被覆部３２を形成する。なお、被覆部３２を形成後、連結部４４を露出する開口部３２ａと、上コイル部４２を露出する開口部３２ｂとを当該被覆部３２に形成する。 First, as a first step, as shown in FIG. 6A, a coil 31 covered with a covering portion 32 is formed on the magnetic substrate 21. In the first step, for example, the lower coil portion 41 and the upper coil portion 42 of the coil 31 and the connecting portions 43 and 44 are formed by various plating methods using a seed metal layer, respectively. The seed metal layer is formed by, for example, a mask-based plating method or sputtering. Further, the covering portion 32 is formed by applying the insulating resin paste pattern. After forming the covering portion 32, an opening 32a that exposes the connecting portion 44 and an opening 32b that exposes the upper coil portion 42 are formed in the covering portion 32.
次に、第２ステップとして図６（ｂ）に示されるように、被覆部３２の開口部３２ａ上に引出導体３３Ａを形成すると共に、被覆部３２の開口部３２ｂ上に引出導体３３Ｂを形成する。具体的には、まず、マスクを用いためっき法又はスパッタリング等により、開口部３２ａ，３２ｂ上にそれぞれ引出導体３３Ａ，３３Ｂのためのシード層を形成する。続いて、当該シード層を用いためっき法によって、引出導体３３Ａ，３３Ｂを形成する。 Next, as a second step, as shown in FIG. 6B, the lead conductor 33A is formed on the opening 32a of the covering portion 32, and the drawer conductor 33B is formed on the opening 32b of the covering portion 32. .. Specifically, first, a seed layer for the lead conductors 33A and 33B is formed on the openings 32a and 32b by a plating method using a mask, sputtering, or the like. Subsequently, the lead conductors 33A and 33B are formed by a plating method using the seed layer.
次に、第３ステップとして図７（ａ）に示されるように、磁性基板２１上に設けられるコイル３１等を、磁性粉含有樹脂ペースト６１によって覆う。第３ステップでは、磁性基板２１上に磁性粉含有樹脂ペースト６１を塗布することによって、コイル３１、被覆部３２、及び引出導体３３Ａ，３３Ｂを磁性粉含有樹脂ペースト６１に埋没させる。例えば、スピンコート法又はスクリーン印刷法によって磁性粉含有樹脂ペースト６１を塗布する。なお、磁性粉含有樹脂ペースト６１は、磁性粉５１及び硬化前のバインダ樹脂６２を含む前駆体ペーストである。バインダ樹脂６２には、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の混合樹脂に加えて、上述した架橋剤及び有機溶媒が含まれている。なお、図７（ｂ）に示されるように、磁性粉含有樹脂ペースト６１の内部には、複数の空孔６３が形成されている。 Next, as a third step, as shown in FIG. 7A, the coil 31 or the like provided on the magnetic substrate 21 is covered with the magnetic powder-containing resin paste 61. In the third step, the coil 31, the covering portion 32, and the lead conductors 33A and 33B are embedded in the magnetic powder-containing resin paste 61 by applying the magnetic powder-containing resin paste 61 on the magnetic substrate 21. For example, the magnetic powder-containing resin paste 61 is applied by a spin coating method or a screen printing method. The magnetic powder-containing resin paste 61 is a precursor paste containing the magnetic powder 51 and the binder resin 62 before curing. The binder resin 62 contains the above-mentioned cross-linking agent and organic solvent in addition to the mixed resin of the epoxy resin and the phenol resin. As shown in FIG. 7B, a plurality of pores 63 are formed inside the magnetic powder-containing resin paste 61.
磁性粉含有樹脂ペースト６１は、減圧状態にて塗布されてもよい。この場合、磁性基板２１は、例えば塗布装置のチャンバ内に載置される。ここで、減圧状態とは、例えば５．４×１０−２Ｐａ以下の状態とする。また、磁性粉含有樹脂ペースト６１の塗布中に、減圧状態と常圧状態とが１回以上繰り返されてもよい。加えて、磁性基板２１を振動させながら磁性粉含有樹脂ペースト６１を塗布してもよい。この場合、磁性基板２１は、例えば−２０ｄＢ〜４０ｄＢ、１０Ｈｚ〜５０ｋＨｚの条件にて振動する。 The magnetic powder-containing resin paste 61 may be applied under reduced pressure. In this case, the magnetic substrate 21 is placed, for example, in the chamber of the coating apparatus. Here, the depressurized state is, for example, a state of 5.4 × 10-2 Pa or less. Further, during the application of the magnetic powder-containing resin paste 61, the reduced pressure state and the normal pressure state may be repeated once or more. In addition, the magnetic powder-containing resin paste 61 may be applied while vibrating the magnetic substrate 21. In this case, the magnetic substrate 21 vibrates under the conditions of, for example, −20 dB to 40 dB, 10 Hz to 50 kHz.
次に、第４ステップとして図８（ａ），（ｂ）に示されるように、磁性基板２１上の磁性粉含有樹脂ペースト６１を硬化させて磁性樹脂層２２を形成する。例えば、２００℃、１時間の条件にて磁性粉含有樹脂ペースト６１を加熱することによって、混合樹脂が架橋剤によって架橋される。これにより、熱硬化させたバインダ樹脂５２を含む磁性樹脂層２２が形成され、当該バインダ樹脂５２によって磁性粉５１同士が強固に結合される。また、磁性粉含有樹脂ペースト６１の加熱によって、有機溶媒の蒸発及び空孔６３内の空気の膨張が発生し、空孔５３が形成される。このとき、空孔６３が形成されていなかった領域に新たな空孔５３が形成されることや、磁性粉含有樹脂ペースト６１の空孔６３の一部が一体化し、溝等の形状になった空孔５３が形成されることがある。このため、磁性粉含有樹脂ペースト６１の加熱直後に形成される磁性樹脂層２２は、気泡及び溝等の空孔５３が形成された多孔質形状を有している。 Next, as a fourth step, as shown in FIGS. 8A and 8B, the magnetic powder-containing resin paste 61 on the magnetic substrate 21 is cured to form the magnetic resin layer 22. For example, by heating the magnetic powder-containing resin paste 61 at 200 ° C. for 1 hour, the mixed resin is crosslinked by the cross-linking agent. As a result, the magnetic resin layer 22 containing the thermosetting binder resin 52 is formed, and the magnetic powders 51 are firmly bonded to each other by the binder resin 52. Further, by heating the magnetic powder-containing resin paste 61, the organic solvent evaporates and the air in the pores 63 expands, and the pores 53 are formed. At this time, a new hole 53 was formed in the region where the hole 63 was not formed, and a part of the hole 63 of the magnetic powder-containing resin paste 61 was integrated to form a groove or the like. Pore 53 may be formed. Therefore, the magnetic resin layer 22 formed immediately after heating the magnetic powder-containing resin paste 61 has a porous shape in which pores 53 such as bubbles and grooves are formed.
磁性樹脂層２２の表面２２ａは、平坦面ではなく、凹凸を有してもよい。表面２２ａが凹凸を有する場合、当該表面２２ａを研削して平坦化することが好ましい。例えば、粒径５３μｍ、メッシュサイズ２７０μｍの砥石が装着された汎用研削装置を用い、砥石回転数を毎分６０００回転、研削速度を毎分２５μｍと設定して、表面２２ａを研削し、当該表面２２ａを平坦化する。この平坦化処理によって、コイル部品１０として不要となる磁性樹脂層２２を予め除去し、磁性樹脂層２２の表面２２ａ及びその近傍を磁性粉５１によってほぼ占めさせることが好ましい。 The surface 22a of the magnetic resin layer 22 may have irregularities instead of a flat surface. When the surface 22a has irregularities, it is preferable to grind the surface 22a to flatten it. For example, using a general-purpose grinding device equipped with a grindstone having a particle size of 53 μm and a mesh size of 270 μm, the grindstone rotation speed is set to 6000 rpm and the grinding speed is set to 25 μm per minute, and the surface 22a is ground to grind the surface 22a. Flatten. It is preferable that the magnetic resin layer 22 which is unnecessary as the coil component 10 is removed in advance by this flattening treatment, and the surface 22a of the magnetic resin layer 22 and its vicinity are substantially occupied by the magnetic powder 51.
次に、第５ステップとして図９（ａ），（ｂ）に示されるように、磁性樹脂層２２の表面２２ａ側から樹脂を付与する。例えば、刷毛や板による塗布法、又はドクターブレード法等によって樹脂を付与する。これにより、磁性樹脂層２２内の空孔５３の一部に充填される第１樹脂部７１と、磁性樹脂層２２上に設けられ、当該磁性樹脂層２２の表面２２ａを平坦化する第２樹脂部７２と、磁性樹脂層２２上及び第２樹脂部７２上に設けられる層状の第３樹脂部７３とを形成する。第１樹脂部７１は、磁性樹脂層２２内の複数の空孔５３の少なくとも一部に樹脂を流れ込ませ、当該樹脂によって空孔５３の一部を埋めることによって設けられる。第５ステップでは、磁性樹脂層２２の表面２２ａ側から樹脂を付与するので、磁性樹脂層２２における表面２２ａ側に位置する空孔５３は樹脂によって埋められやすい傾向にあり、磁性樹脂層２２における磁性基板２１側に位置する空孔５３は樹脂によって埋められにくい傾向にある。このため、空孔５３は磁性樹脂層２２の内部側に偏在しており、磁性樹脂層２２の表面２２ａ及びその近傍の空隙率は、磁性樹脂層２２全体の空隙率よりも小さくなる。 Next, as a fifth step, as shown in FIGS. 9A and 9B, the resin is applied from the surface 22a side of the magnetic resin layer 22. For example, the resin is applied by a coating method using a brush or a plate, a doctor blade method, or the like. As a result, the first resin portion 71 that fills a part of the pores 53 in the magnetic resin layer 22 and the second resin that is provided on the magnetic resin layer 22 and flattens the surface 22a of the magnetic resin layer 22. The portion 72 and the layered third resin portion 73 provided on the magnetic resin layer 22 and the second resin portion 72 are formed. The first resin portion 71 is provided by allowing resin to flow into at least a part of a plurality of pores 53 in the magnetic resin layer 22 and filling a part of the pores 53 with the resin. In the fifth step, since the resin is applied from the surface 22a side of the magnetic resin layer 22, the pores 53 located on the surface 22a side of the magnetic resin layer 22 tend to be easily filled with the resin, and the magnetism in the magnetic resin layer 22 The pores 53 located on the substrate 21 side tend to be difficult to be filled with the resin. Therefore, the pores 53 are unevenly distributed on the inner side of the magnetic resin layer 22, and the porosity of the surface 22a of the magnetic resin layer 22 and its vicinity is smaller than the porosity of the entire magnetic resin layer 22.
表面２２ａ上に塗布された樹脂は、真空含浸によって空孔５３に浸入させ、バインダ樹脂５２と同様に磁性粉５１同士の結合に寄与する樹脂になることが好ましい。本実施形態の真空含浸は、圧力を５．４×１０−２Ｐａ以下に設定した条件下で、樹脂を空孔５３に埋めることである。また、第１樹脂部７１、第２樹脂部７２、及び第３樹脂部７３を、種々の手段によって硬化する。このとき、第１樹脂部７１、第２樹脂部７２、及び第３樹脂部７３を常温硬化することが好ましい。例えば、２３℃、１時間の条件にて第１樹脂部７１、第２樹脂部７２、及び第３樹脂部７３を硬化する。なお、硬化後の第３樹脂部７３の厚さは、例えば約３０μｍである。 It is preferable that the resin applied on the surface 22a is impregnated into the pores 53 by vacuum impregnation to become a resin that contributes to the bonding between the magnetic powders 51 like the binder resin 52. The vacuum impregnation of the present embodiment is to fill the pores 53 with the resin under the condition that the pressure is set to 5.4 × 10-2 Pa or less. Further, the first resin portion 71, the second resin portion 72, and the third resin portion 73 are cured by various means. At this time, it is preferable to cure the first resin portion 71, the second resin portion 72, and the third resin portion 73 at room temperature. For example, the first resin portion 71, the second resin portion 72, and the third resin portion 73 are cured under the conditions of 23 ° C. and 1 hour. The thickness of the third resin portion 73 after curing is, for example, about 30 μm.
次に、第６ステップとして図１０（ａ）に示されるように、硬化した第３樹脂部７３、硬化した第２樹脂部７２の表層部、及び磁性樹脂層２２の表層部を除去し、引出導体３３Ａ，３３Ｂを露出させる。例えば、粒径３８μｍ、メッシュサイズ４００μｍの砥石が装着された上記汎用研削装置を用い、砥石回転数を毎分２０００回転、研削速度を毎分１０μｍと設定して、硬化した第３樹脂部７３、硬化した第２樹脂部７２の一部、及び磁性樹脂層２２の一部を研削する。これにより、図１０（ｂ）に示されるように硬化した第１樹脂部７１、硬化した第２樹脂部７２、及び硬化した第３樹脂部７３が形成された後の磁性樹脂層２２の表面２２ａを平坦化し、図４に示される磁性基板２１及び磁性樹脂層２２を有する素体１１を形成する。このとき、研削されなかった第１樹脂部７１と第２樹脂部７２とは、補填樹脂５４に相当する。なお、第６ステップにおいては、例えば図１０（ｃ）に示されるように、第３樹脂部７３及び第２樹脂部７２の両方を除去してもよい。この場合、磁性樹脂層２２の表面２２ａの大部分が磁性粉５１によって構成される。 Next, as a sixth step, as shown in FIG. 10A, the cured third resin portion 73, the surface layer portion of the cured second resin portion 72, and the surface layer portion of the magnetic resin layer 22 are removed and drawn out. The conductors 33A and 33B are exposed. For example, using the general-purpose grinding device equipped with a grindstone having a particle size of 38 μm and a mesh size of 400 μm, the grindstone rotation speed is set to 2000 rpm and the grinding speed is set to 10 μm per minute, and the cured third resin portion 73. A part of the cured second resin portion 72 and a part of the magnetic resin layer 22 are ground. As a result, the surface 22a of the magnetic resin layer 22 after the cured first resin portion 71, the cured second resin portion 72, and the cured third resin portion 73 are formed as shown in FIG. 10B. Is flattened to form a body 11 having a magnetic substrate 21 and a magnetic resin layer 22 shown in FIG. At this time, the first resin portion 71 and the second resin portion 72 that have not been ground correspond to the filling resin 54. In the sixth step, both the third resin portion 73 and the second resin portion 72 may be removed, for example, as shown in FIG. 10 (c). In this case, most of the surface 22a of the magnetic resin layer 22 is composed of the magnetic powder 51.
次に、第７ステップとして図１１（ａ），（ｂ）に示されるように、磁性樹脂層２２の表面２２ａ上に厚さ５μｍの絶縁層１２を形成する。例えば、まず表面２２ａ上に塗布された有機絶縁材料をスピンコート法によって層状にする。続いて、例えば、磁性樹脂層２２と当該有機絶縁材料とを１００℃、９０秒の条件にて熱硬化することによって、絶縁層１２を形成する。絶縁層１２の形成後、一対の引出導体３３Ａ，３３Ｂに対応する位置に貫通孔１２ａ，１２ｂをそれぞれ形成することによって、絶縁層１２から一対の引出導体３３Ａ，３３Ｂを露出させる。 Next, as a seventh step, as shown in FIGS. 11A and 11B, an insulating layer 12 having a thickness of 5 μm is formed on the surface 22a of the magnetic resin layer 22. For example, first, the organic insulating material coated on the surface 22a is layered by a spin coating method. Subsequently, for example, the magnetic resin layer 22 and the organic insulating material are thermally cured at 100 ° C. for 90 seconds to form the insulating layer 12. After the insulating layer 12 is formed, the pair of lead conductors 33A and 33B are exposed from the insulating layer 12 by forming through holes 12a and 12b at positions corresponding to the pair of lead conductors 33A and 33B, respectively.
続いて、貫通孔１２ａ内に導体部３４を設けると共に貫通孔１２ｂ内に導体部３５を設けた後、表面電極１３Ａ，１３Ｂを形成する。そして、磁性基板２１及び磁性樹脂層２２を個片化するように厚さ方向に切削する（機械加工する）ことによって、図４に示されるコイル部品１０が形成される。 Subsequently, the conductor portion 34 is provided in the through hole 12a and the conductor portion 35 is provided in the through hole 12b, and then the surface electrodes 13A and 13B are formed. Then, the coil component 10 shown in FIG. 4 is formed by cutting (machining) the magnetic substrate 21 and the magnetic resin layer 22 in the thickness direction so as to be individualized.
以上に説明した本実施形態に係る製造方法によって形成されるコイル部品１０によれば、第５ステップにて塗布される第１樹脂部７１によって、磁性粉含有樹脂ペースト６１の形成時及び硬化時等により磁性樹脂層２２に形成される複数の空孔５３の少なくとも一部が埋められる。これにより、空孔５３に入り込んで充填された第１樹脂部７１が、当該空孔５３周辺の磁性粉５１同士を結合する補填樹脂５４として機能する。これにより、補填樹脂５４によって結合された磁性粉５１同士の結合力が向上し、磁性樹脂層２２に機械加工を実施した際等における磁性粉５１の欠落を抑制できる。加えて、複数の空孔５３の少なくとも一部が補填樹脂５４によって埋められることによって、磁性樹脂層２２全体の空隙率が１０体積％以下になり、当該磁性樹脂層２２中の空孔５３に起因した磁性粉５１同士の結合力低下を抑制できる。 According to the coil component 10 formed by the manufacturing method according to the present embodiment described above, the magnetic powder-containing resin paste 61 is formed and cured by the first resin portion 71 applied in the fifth step. At least a part of the plurality of pores 53 formed in the magnetic resin layer 22 is filled. As a result, the first resin portion 71 that has entered and filled the pores 53 functions as a filling resin 54 that binds the magnetic powders 51 around the pores 53 to each other. As a result, the binding force between the magnetic powders 51 bonded by the filling resin 54 is improved, and the loss of the magnetic powders 51 when the magnetic resin layer 22 is machined can be suppressed. In addition, since at least a part of the plurality of pores 53 is filled with the filling resin 54, the porosity of the entire magnetic resin layer 22 becomes 10% by volume or less, which is caused by the pores 53 in the magnetic resin layer 22. It is possible to suppress a decrease in the binding force between the magnetic powders 51.
また、上記コイル部品１０は、磁性樹脂層２２の表面２２ａ上に設けられる絶縁層１２をさらに備え、磁性樹脂層２２における表面２２ａ及びその近傍の空隙率は、磁性樹脂層２２全体の空隙率よりも小さくなっている。これにより、コイル部品１０の温度上昇などによって空孔５３内にて膨張した空気が、磁性樹脂層２２内の上方に移動したとしても、当該空気は絶縁層１２に到達しにくくなる。このため、当該空気に起因した絶縁層１２の剥離を抑制できる。加えて、当該空気が絶縁層１２内部に入り込むことによって、絶縁層１２が多孔質化することを抑制できる。 Further, the coil component 10 further includes an insulating layer 12 provided on the surface 22a of the magnetic resin layer 22, and the porosity of the surface 22a and its vicinity in the magnetic resin layer 22 is higher than the porosity of the entire magnetic resin layer 22. Is also getting smaller. As a result, even if the air expanded in the pores 53 due to the temperature rise of the coil component 10 moves upward in the magnetic resin layer 22, the air does not easily reach the insulating layer 12. Therefore, peeling of the insulating layer 12 due to the air can be suppressed. In addition, it is possible to prevent the insulating layer 12 from becoming porous by allowing the air to enter the inside of the insulating layer 12.
また、本実施形態に係るコイル部品１０の製造方法の第４ステップでは、磁性樹脂層２２を形成させた後に磁性樹脂層２２の表面２２ａを研削してもよい。この場合、第４ステップにて磁性樹脂層２２の表面粗さを所定の範囲にした後に、第５ステップにて樹脂を付与できる。これにより、各コイル部品１０の表面状態のばらつきを低減できる。 Further, in the fourth step of the method for manufacturing the coil component 10 according to the present embodiment, the surface 22a of the magnetic resin layer 22 may be ground after the magnetic resin layer 22 is formed. In this case, after the surface roughness of the magnetic resin layer 22 is set within a predetermined range in the fourth step, the resin can be applied in the fifth step. Thereby, the variation in the surface state of each coil component 10 can be reduced.
また、上記製造方法は、第５ステップ後、樹脂を常温硬化させてもよい。一般に、樹脂を加熱した場合、発泡が生じる傾向にある。このため、空孔５３に埋められた第１樹脂部７１を常温硬化させることにより、当該第１樹脂部７１が加熱により発泡することを防止できるので、当該発泡による磁性粉５１同士の結合力低下を抑制できる。 Further, in the above manufacturing method, the resin may be cured at room temperature after the fifth step. Generally, when the resin is heated, foaming tends to occur. Therefore, by curing the first resin portion 71 buried in the pores 53 at room temperature, it is possible to prevent the first resin portion 71 from foaming due to heating, so that the bonding force between the magnetic powders 51 due to the foaming decreases. Can be suppressed.
また、第５ステップでは、真空含浸により複数の空孔５３の少なくとも一部を樹脂によって埋めてもよい。この場合、磁性樹脂層２２の空孔５３を第１樹脂部７１によって好適に埋めることができるので、磁性粉５１の欠落を良好に抑制できる。 Further, in the fifth step, at least a part of the plurality of pores 53 may be filled with resin by vacuum impregnation. In this case, since the pores 53 of the magnetic resin layer 22 can be suitably filled by the first resin portion 71, the loss of the magnetic powder 51 can be satisfactorily suppressed.
図１２は、真空含浸を実施せずに作製した磁性樹脂層２２の断面写真であり、図１３は、真空含浸を実施して作製した磁性樹脂層２２の断面写真である。図１２に示される表面２２ａ側における空孔５３の密度は、図１３に示される磁性樹脂層２２よりも小さくなっている。これらの断面写真からも、真空含浸を実施した場合、磁性樹脂層２２内の空孔５３を好適に埋めることができることがわかる。 FIG. 12 is a cross-sectional photograph of the magnetic resin layer 22 produced without vacuum impregnation, and FIG. 13 is a cross-sectional photograph of the magnetic resin layer 22 produced by performing vacuum impregnation. The density of the pores 53 on the surface 22a side shown in FIG. 12 is smaller than that of the magnetic resin layer 22 shown in FIG. From these cross-sectional photographs, it can be seen that the pores 53 in the magnetic resin layer 22 can be suitably filled when vacuum impregnation is performed.
また、本実施形態に係るコイル部品１０の製造方法は、第５ステップ後、磁性樹脂層２２の表面２２ａ上に絶縁層１２を形成し、磁性樹脂層２２及び絶縁層１２を加熱する。この場合、磁性樹脂層２２の表面２２ａ近傍に位置する空孔５３内に埋められた樹脂が蓋として機能することによって、加熱時に空孔５３内にて膨張した空気が絶縁層１２に到達することを抑制できる。これにより、当該空気に起因した絶縁層１２の剥離及び多孔質化を抑制できる。なお、良質な絶縁層１２を形成する観点から、第６ステップ後に絶縁層１２を形成することが好ましい。 Further, in the method for manufacturing the coil component 10 according to the present embodiment, after the fifth step, the insulating layer 12 is formed on the surface 22a of the magnetic resin layer 22, and the magnetic resin layer 22 and the insulating layer 12 are heated. In this case, the resin buried in the pores 53 located near the surface 22a of the magnetic resin layer 22 functions as a lid, so that the air expanded in the pores 53 during heating reaches the insulating layer 12. Can be suppressed. As a result, peeling and porosification of the insulating layer 12 due to the air can be suppressed. From the viewpoint of forming the insulating layer 12 of good quality, it is preferable to form the insulating layer 12 after the sixth step.
本発明による電子部品は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態の第５ステップにおいて、磁性樹脂層２２の表面２２ａに塗布される樹脂は、磁性粉含有樹脂ペースト６１に含有される磁性粉５１よりも小さい粒径を有する磁性粒子を含んでもよい。この場合、磁性樹脂層２２の空孔５３内に第１樹脂部７１に加えて磁性粒子が入り込み、磁性樹脂層２２における磁性粉５１の割合が向上する。これにより、コイル部品１０のインダクタンスが設計値を維持できるように、コイル部品１０のインダクタンスが向上され得る。 The electronic component according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other modifications are possible. For example, in the fifth step of the above embodiment, the resin applied to the surface 22a of the magnetic resin layer 22 may contain magnetic particles having a particle size smaller than that of the magnetic powder 51 contained in the magnetic powder-containing resin paste 61. Good. In this case, the magnetic particles enter the pores 53 of the magnetic resin layer 22 in addition to the first resin portion 71, and the proportion of the magnetic powder 51 in the magnetic resin layer 22 is improved. As a result, the inductance of the coil component 10 can be improved so that the inductance of the coil component 10 can maintain the design value.
また、上記実施形態においては、電子部品はコイル部品に限られない。例えば、電子部品としてアクチュエータが用いられてもよいし、キャパシタが用いられてもよい。 Further, in the above embodiment, the electronic component is not limited to the coil component. For example, an actuator may be used as an electronic component, or a capacitor may be used.
また、上記実施形態においては、第４ステップにて表面２２ａを研削しなくてもよい。加えて、第６ステップにおいても、第３樹脂部７３及び磁性樹脂層２２の一部を研削しなくてもよい。この場合、磁性樹脂層２２の表面２２ａに対して、有機溶剤等による洗浄のみが施されてもよい。なお、引出導体３３Ａ，３３Ｂを露出させるために、第３樹脂部７３の硬化処理前後のいずれかに、引出導体３３Ａ，３３Ｂ上の磁性樹脂層２２及び第３樹脂部７３の除去処理が行われる。 Further, in the above embodiment, it is not necessary to grind the surface 22a in the fourth step. In addition, even in the sixth step, it is not necessary to grind a part of the third resin portion 73 and the magnetic resin layer 22. In this case, the surface 22a of the magnetic resin layer 22 may only be cleaned with an organic solvent or the like. In order to expose the drawer conductors 33A and 33B, the magnetic resin layer 22 and the third resin portion 73 on the drawer conductors 33A and 33B are removed before and after the curing treatment of the third resin portion 73. ..
また、上記実施形態においては、必ずしも第１〜第７ステップが順番通りでなくてもよい。例えば、第３ステップと第４ステップとの間に第５ステップを実施してもよい。すなわち、磁性粉含有樹脂ペースト６１を硬化させる前に第１樹脂部７１、第２樹脂部７２、及び第３樹脂部７３を形成した後、磁性粉含有樹脂ペースト６１と、第１樹脂部７１、第２樹脂部７２、及び第３樹脂部７３とを硬化してもよい。 Further, in the above embodiment, the first to seventh steps do not necessarily have to be in order. For example, the fifth step may be carried out between the third step and the fourth step. That is, after forming the first resin portion 71, the second resin portion 72, and the third resin portion 73 before curing the magnetic powder-containing resin paste 61, the magnetic powder-containing resin paste 61 and the first resin portion 71, The second resin portion 72 and the third resin portion 73 may be cured.
また、上記実施形態においては、磁性樹脂層２２の空孔５３内に第１樹脂部７１を真空含浸した後、当該第１樹脂部７１を加熱硬化してもよい。これにより、コイル部品１０の製造時間を短縮化できる。この場合、上記樹脂には有機溶媒が含まれていないことが好ましい。 Further, in the above embodiment, the first resin portion 71 may be vacuum-impregnated in the pores 53 of the magnetic resin layer 22, and then the first resin portion 71 may be heat-cured. As a result, the manufacturing time of the coil component 10 can be shortened. In this case, it is preferable that the resin does not contain an organic solvent.
１…電源回路ユニット、１０…コイル部品、１１…素体、１１ａ…主面、１２…絶縁層、１３Ａ，１３Ｂ…表面電極、２１…磁性基板、２２…磁性樹脂層、２２ａ…表面、３２…被覆部、３３Ａ，３３Ｂ…引出導体、５１…磁性粉、５２…バインダ樹脂、５３…空孔、５４…補填樹脂、６１…磁性粉含有樹脂ペースト、７１…第１樹脂部。 1 ... Power supply circuit unit, 10 ... Coil component, 11 ... Elementary body, 11a ... Main surface, 12 ... Insulation layer, 13A, 13B ... Surface electrode, 21 ... Magnetic substrate, 22 ... Magnetic resin layer, 22a ... Surface, 32 ... Coating part, 33A, 33B ... Drawer conductor, 51 ... Magnetic powder, 52 ... Binder resin, 53 ... Pore, 54 ... Filling resin, 61 ... Magnetic powder-containing resin paste, 71 ... First resin part.
Claims (4)
前記磁性粉含有樹脂ペーストを硬化させて樹脂層を形成する第２工程と、
前記樹脂層の表面側から樹脂を付与し、前記樹脂層内に存在する複数の空孔の少なくとも一部を前記樹脂によって埋める第３工程と、
前記第３工程後、前記樹脂を常温硬化させる第４工程と、
を備え、
前記第３工程では、真空含浸により前記複数の空孔の少なくとも一部を前記樹脂によって埋める、電子部品の製造方法。 The first step of covering the electronic component structure provided on the substrate with a magnetic powder-containing resin paste, and
The second step of curing the magnetic powder-containing resin paste to form a resin layer, and
A third step of applying the resin from the surface side of the resin layer and filling at least a part of the plurality of pores existing in the resin layer with the resin.
After the third step, the fourth step of curing the resin at room temperature and
With
In the third step, a method for manufacturing an electronic component, in which at least a part of the plurality of pores is filled with the resin by vacuum impregnation.
前記樹脂層及び前記絶縁層を加熱する第６工程と、
をさらに備える請求項１又は２に記載の電子部品の製造方法。 After the third step, a fifth step of forming an insulating layer on the surface of the resin layer and
The sixth step of heating the resin layer and the insulating layer, and
The method for manufacturing an electronic component according to claim 1 or 2, further comprising.
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