JP2009026897A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】実装強度を向上させ、実装精度が良好であり、且つＱ特性の良好なコイル部品の提供。
【解決手段】鍔部１５の外表面上において、巻芯部１１の軸方向における一対の鍔部１５、１５のそれぞれの端部表面をなす底面２０全面と、第２の側面１７全面とには、Ａｇが焼付けられて設けられた下地電極４１Ａと、当該下地電極４１Ａ上に全面にわたってＡｇ層、Ｎｉ層がディップによりこの順で形成されＮｉ層表面上全面にＳｎがめっきされてなる上地電極４１Ｂとからなる端子電極４０が設けられている。端子電極４０の実装面対向部４２の一部をなす下地電極４２Ａの一部は、巻線３０の一端３０Ａ、他端３０Ｂを構成する銅線が熱圧着によりそれぞれ固着され電気的に接続されて継線された領域である導体接続領域を有し、一端３０Ａ、他端３０Ｂは上地電極４１Ｂにより覆われている。
【選択図】図２

Description

本発明はコイル部品に関し、特に一対の鍔部と一対の鍔部を連結する巻芯部とを有するドラムコアを備え、一対の鍔部がそれぞれ基板上に対向配置されて当該基板に実装されるコイル部品に関する。

コイル部品としては、一対の鍔部と当該一対の鍔部を連結する巻芯部とを有するドラムコアを備える構成のものが知られている。ドラムコアの巻芯部には、絶縁被覆された銅線からなる巻線が巻回されており、その上から、一対の鍔部間を埋めるようにして磁性粉入りの樹脂が充填され固定されている。一対の鍔部はそれぞれ略直方体形状をしており、それぞれの鍔部の一の側面が基板に対向配置されてコイル部品は基板上に実装される。

巻線の一端又は他端が電気的に接続されて継線される端子電極は、略直方体形状をなす一対の鍔部の当該一の側面全面に主として設けられている。端子電極の部分に半田フィレットが形成されてコイル部品は基板上に実装され固定される。このようなコイル部品は、例えば、特開２００６−２８６８０７号公報（特許文献１）に記載されている。
特開２００６−２８６８０７号公報

しかし、上述した従来のコイル部品では、端子電極は、略直方体形状をなす一対の鍔部の一の側面全面に主として設けられていたため、半田フィレットを十分に形成することができず、コイル部品の基板への実装強度を高めることが困難であった。また、半田フィレットを十分に形成することができないため、基板に対してコイル部品を所定の方向へ高い精度で指向させた状態で基板に実装固定させることが困難であり、いわゆる実装精度が悪く、コイル部品の特性以外の基板実装技術に関する問題が少なからず生じていた。

そこで、本発明は、実装強度を向上させ、実装精度が良好であり、且つＱ特性の良好なコイル部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、一対の鍔部と該一対の鍔部を互いに連結する芯部とを有するドラムコアと、少なくとも該芯部に配置され一端と他端とを有する導体と、該一対の鍔部にそれぞれ設けられ、該導体の一端又は他端が固着され電気的に接続される導体接続領域を有する端子電極とを備え、該一対の鍔部の輪郭をそれぞれ規定する外表面は、該芯部の軸方向における該一対の鍔部のそれぞれの端部表面をなす端面と、該導体接続領域に対向する導体接続領域対向面とを有し、該端子電極は、該外表面上においては一対の該端面全面上及び該導体接続領域対向面全面上にのみ設けられているコイル部品を提供している。

端子電極は、外表面上においては一対の端面全面上に設けられているため、半田フィレットを当該端面全面にわたって十分に形成することができる。このため、十分な半田フィレットによりコイル部品を基板上に実装固定することができ、実装強度を向上させることができ、実装精度を良好とすることができる。また、端子電極は、外表面上においては一対の端面全面上及び導体接続領域対向面全面上にのみ設けられているため、コイル部品のＱ特性を悪化させることを極力防止することができ、良好なＱ特性を得ることができる。

ここで、該端面は該導体接続領域対向面とは不連続な別個独立した面をなし、該導体接続領域対向面は基板に対向配置される実装面をなし、該一対の鍔部間であって一方の該導体接続領域対向面と他方の該導体接続領域対向面との間の該芯部の部分には絶縁体が設けられ、該導体接続領域対向面上の該端子電極の部分は該絶縁体上に至るまで延出していることが好ましい。

一対の鍔部間であって一方の導体接続領域対向面と他方の導体接続領域対向面との間の芯部の部分には絶縁体が設けられているため、芯部の当該部分及び導体の保護を図ることができる。また、実装面の面積をより大きくすることができるので、導体接続領域対向面上の端子電極の部分を、絶縁体により支持した状態として絶縁体上に至るまで延出させることができ、基板上の導電パターンと電気的に接続される端子電極の面積をより大きくすることができ、このため、実装強度、実装性を向上させることができる。

また、該一対の鍔部はそれぞれ略直方体形状をなし、該導体接続領域対向面は該鍔部の一の側面からなり、該端面は該鍔部の底面からなり、該鍔部を規定する辺であって該底面に対向する上面と該導電体接続領域対向面とを接続する辺のみが面取りされていることが好ましい。

鍔部を規定する辺であって底面に対向する上面と導電体接続領域対向面とを接続する辺のみが面取りされているため、芯部から鍔部の導電体接続部対向面へと引出された導体が当該辺の部分で擦れて切断されてしまうことを防止することができる。また、当該辺のみが面取りされ他の辺は面取りされていないため、面取りの部分を通って鍔部の側面へ樹脂が回りこむことを極力防止することができる。このため、成形金型にコアをセットして一対の鍔部間の芯部の部分に絶縁体からなる樹脂部を設ける場合に、当該部分へ流込む樹脂の流動力によって、成形金型にセットされたコアが多少なりとも動いて傾いたり、鍔部の不必要な場所に樹脂が流込んで付着したりすることを防止することができる。コアの傾きは外観不良になり、不必要な樹脂は固まった後にバリとなりバリを除去する工程が必要となるが、外観不良となることを防止でき、バリを除去する工程を行わずに済む。また、コイル部品の製造する工程を簡単にすることができる。

また、該端面は該導体接続領域対向面を有することが好ましい。端面は導体接続領域対向面を有するため、鍔部の外表面においては当該端面全面にのみ端子電極が設けられ、コイル部品のＱ特性を悪化させることを更に効果的に防止することができ、より良好なＱ特性を得ることができる。

以上により、本発明は、実装強度を向上させ、実装精度が良好であり、且つＱ特性の良好なコイル部品を提供することができる。

本発明の実施の形態によるコイル部品について図１乃至図３を参照しながら説明する。コイル部品１は、具体的には、携帯用の小型電子機器等において用いられるインダクタ部品であり、コイル部品１は、図２に示されるように、コア１０と、巻線３０と、端子電極４０と、樹脂部６０とを備えている。コイル部品１は、全体として略直方体形状をなしており、寸法は縦２．５ｍｍ、横１．５ｍｍ、高さ１．２ｍｍ程度である。

コア１０は磁性体（例えば、フェライト等）からなる。図２に示されるように、コア１０は、巻芯部１１と一対の鍔部１５、１５とを有するいわゆるドラムコアである。以下、巻芯部１１の軸方向をＸ軸方向、巻芯部１１の軸方向に直交する方向であって図２の紙面の表側から裏側へと向かう方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向と定義して説明する。また、図２等に示されるようにコイル部品１は、巻芯部１１のＸ軸方向の中央位置を中心として対称形状となっており、特に説明しない限り一対の鍔部１５、１５については一方の鍔部１５について説明するものとし、他方の鍔部１５についての説明は省略する。

巻芯部１１は軸心がＸ軸方向へ延びる略四角柱形状をなしている。一対の鍔部１５、１５は、図２示されるように、Ｘ軸方向における巻芯部１１の両端に設けられている。鍔部１５は、巻芯部１１と一体的に形成される。鍔部１５は略直方体形状を呈しており、図１に示されるように、第１〜４の側面１６〜１９と底面２０と上面２１とを有している。鍔部１５の第１の側面１６と第２の側面１７とは、Ｚ軸方向において互いに対向している。鍔部１５の第３の側面１８と第４の側面１９とは、Ｙ軸方向において互いに対向している。また、鍔部１５の底面２０と上面２１とは、Ｘ軸方向において互いに対向している。従って、第１〜４の側面１６〜１９と底面２０と上面２１とは鍔部１５の輪郭をなす外表面を構成し、底面２０と後述の導体接続領域に対向する導体接続領域対向面たる第２の側面１７とは不連続な別個独立した面をなす。

図３（ｂ）、（ｃ）に示されるように第２の側面１７と第３の側面１８とを接続する辺１５Ａ、第２の側面１７と第４の側面１９とを接続する辺１５Ａはそれぞれ面取りされている。また、図３（ｂ）に示されるように第２の側面１７と上面２１とを接続する辺１５Ｂは面取りされている。これら以外の辺はいずれも面取りされていない。第２の側面１７と上面２１とを接続する辺１５Ｂは面取りされているため、巻芯部１１から鍔部１５の導電体接続部対向面たる第２の側面１７へと引出された巻線３０が当該辺１５Ｂの部分で擦れて切断されてしまうことを防止することができる。

底面２０は、巻芯部１１の軸方向における一対の鍔部１５、１５のそれぞれの端部表面をなす端面をなしており、底面２０上には、その全面にわたって端子電極４０の一部を構成する端面対向部４１が底面２０に対向するようにして設けられている。端面対向部４１は、底面２０上に全面にわたってＡｇが焼付けられることにより設けられた下地電極４１Ａと、当該下地電極４１Ａ上に全面にわたってＡｇ層、Ｎｉ層がディップによりこの順で形成されＮｉ層表面上全面にＳｎがめっきされて設けられた上地電極４１Ｂとからなる。

第２の側面１７は、コイル部品１を図示せぬ回路基板に実装するときに、図示せぬ回路基板の表面の電極パターンに対向する実装面をなし、導体接続領域対向面に相当し、図示せぬ回路基板の表面に平行をなすように構成されている。第２の側面１７上には、その全面にわたって端子電極４０の一部を構成する実装面対向部４２が第２の側面１７に対向するようにして設けられている。

実装面対向部４２は、第２の側面１７の全面と、後述する樹脂部６０の外表面をなす底面６０Ａの一部とにわたって設けられている。より詳細には実装面対向部４２は、第２の側面１７の全面にわたってＡｇが焼付けられることにより設けられた下地電極４２Ａと、当該下地電極４２Ａ上の全面と後述する樹脂部６０の底面６０Ａの一部とにわたってＡｇ層、Ｎｉ層がディップによりこの順で形成されＮｉ層表面全面にＳｎがめっきされて設けられた上地電極４２Ｂとからなる。

端子電極４０は端面対向部４１と実装面対向部４２とのみから構成されており、第２の側面１７と底面２０とが接続されている辺において、下地電極４１Ａと下地電極４２Ａとが接続され、上地電極４１Ｂと上地電極４２Ｂとが接続されることにより、端面対向部４１と実装面対向部４２とは接続されている。以上より端子電極４０は、底面２０の全面と、第２の側面１７全面及び樹脂部６０の底面６０Ａの一部とに設けられていることになるのであるが、鍔部１５の外表面上においては底面２０全面上と第２の側面１７全面上とにのみ設けられていることになる。

端子電極４０は、一対の底面２０全面上に設けられているため、半田フィレットを底面２０全面上の端子電極４０の端面対向部４１全体にわたり十分に形成することができる。このため、本実施の形態におけるコイル部品１のように非常に小型軽量であっても、十分な半田フィレットによりコイル部品１を図示せぬ基板上に強固に実装固定することができ、実装強度を向上させることができ、実装精度を良好とすることができる。

また、巻線３０に電流を流すと、コイル部品１の周囲にはコア１０の軸心を通る閉磁路が生じる。すると端子電極４０に閉磁路の逆起電力が発生してＱ特性の低下が問題とされる。しかし端子電極４０は、鍔部１５の外表面上においては一対の底面２０全面上及び第２の側面１７全面上にのみ設けられているため、コイル部品１のＱ特性を悪化させることを極力防止することができ、良好なＱ特性を得ることができる。

なお、前述のように底面２０と第１の側面１６〜第４の側面１９とを接続する辺は面取りされていないが、この辺が面取りされている場合や、面取りされていなくても僅かな曲面がこの辺の部分に形成されている場合には、当該面取りされた辺の部分や当該僅かな曲面の部分も底面２０に含まれるものとする。同様に、第２の側面１７と、第３の側面１８、第４の側面１９とを接続する辺１５Ａは面取りされているが、この面取りされた部分や、この辺が面取りされていない場合であって僅かな曲面が形成されている場合には当該僅かな曲面の部分も第２の側面１７に含まれるものとする。従って、後述のＳｎめっき処理によりこのような面取りの部分や僅かな曲面の部分に少量のめっきが回りこんだとしても、このめっきは底面２０上、第２の側面１７上にあることを意味するものとする。

一方の鍔部１５上の実装面対向部４２の一部をなす下地電極４２Ａの一部は、上地電極４２ＢのＡｇ層、Ｎｉ層が形成される前に、巻線３０の一端３０Ａ（図２）を構成する後述の銅線が熱圧着によりそれぞれ固着され電気的に接続されて継線された領域である導体接続領域を有している。導体接続領域において巻線３０の一端３０Ａを構成する銅線は、その上からＡｇ層、Ｎｉ層が形成され、Ｎｉ層表面上全面にＳｎがめっきされて設けられた上地電極４２Ｂによって覆われており、外部には露出せず、上地電極４２Ｂと下地電極４２Ａとの間に挟まれた位置関係となっている。他方の鍔部１５の実装面対向部４２の一部をなす下地電極４２Ａの一部も、一方の鍔部１５の実装面対向部４２の一部をなす下地電極４２Ａの一部と同様に、巻線３０の他端３０Ｂを構成する後述の銅線がそれぞれ固着され電気的に接続されて継線された領域である導体接続領域を有している。

巻芯部１１は、その一端、他端が一対の鍔部１５、１５の上面２１にそれぞれ接続されており、一対の鍔部１５、１５を互いに連結している。図２に示されるように、巻芯部１１には、１本の巻線３０が巻回されている。巻線３０としては、例えば、周囲を絶縁被覆された銅線を用いることができる。巻芯部１１は芯部に相当し、巻線３０を構成する銅線は導体に相当する。

巻線３０が巻回された巻芯部１１の部分には、図１、図２に示されるように、一対の鍔部１５、１５の上面２１間にわたるようにこの部分を環装し覆うようにして樹脂部６０が設けられている。樹脂部６０は、エポキシ樹脂にフェライト粉を混合して構成されている。

樹脂部６０の表面は底面６０Ａ、上面６０Ｂ、第１側面６０Ｃ、図示せぬ第２側面を有している。底面６０Ａは、Ｘ軸方向において一方の鍔部１５の第２の側面１７と他方の鍔部１５の第２の側面１７との間に位置しこれら２つの第２の側面１７、１７を結ぶように第２の側面１７、１７に面一に構成されている。上面６０Ｂは、一方の鍔部１５の第１の側面１６と他方の鍔部１５の第１の側面１６との間に位置しこれら２つの第１の側面１６、１６を結ぶように第１の側面１６、１６に面一に構成されている。第１側面６０Ｃは、一方の鍔部１５の第３の側面１８と他方の鍔部１５の第３の側面１８との間に位置しこれら２つの第３の側面１８、１８を結ぶように第３の側面１８、１８に面一に構成されている。図示せぬ第２側面は、一方の鍔部１５の第４の側面１９と他方の鍔部１５の第４の側面１９との間に位置しこれら２つの第４の側面１９、１９を結ぶように第４の側面１９、１９に面一に構成されている。

樹脂部６０が設けられているため、樹脂部６０が設けられている巻芯部１１の当該部分及び巻線３０の保護を図ることができる。また、基板に対向するコア１０の実装面の面積をより大きくすることができるので、導体接続領域対向面たる第２の側面１７上の端子電極４０の部分を、絶縁体たる樹脂部６０により支持した状態として当該樹脂部６０上に至るまで延出させることができ、図示せぬ基板上の導電パターンと電気的に接続される端子電極４０の面積をより大きくすることができ、このため、実装強度、実装性を向上させることができる。

コイル部品１の製造方法については以下の通りである。まず、巻芯部１１と、一対の鍔部１５、１５とを備えたコア１０を用意する。次に、ディップ（浸漬）により、鍔部１５の底面２０全面及び第２の側面１７全面にＡｇペーストを付着させた後乾燥させて、下地電極４１Ａ、４２ＡたるＡｇ膜を形成する。次に、巻芯部１１に巻線３０を巻き付け、巻線３０の一端３０Ａ、他端３０Ｂを構成する銅線を、鍔部１５、１５の第２の側面１７、１７上の下地電極４２Ａ、４２Ａ上に熱圧着する。

次に、一対の鍔部１５、１５の間で、巻芯部１１に巻き付けられた巻線３０を環装して覆うように、樹脂部６０をトランスファー成形によるモールドなどにより形成する。次に、巻線３０の一端３０Ａ、他端３０Ｂを構成する銅線の熱圧着された部分を覆うように下地電極４１Ａ、４２Ａの上にＡｇ層をディップにより形成し、Ｎｉ層を電界めっきによるめっき処理により形成し、更に、その上に電解めっきによるＳｎめっき処理を施すことによりＮｉ層の表面にＳｎめっき層を形成して上地電極４１Ｂ、４２Ｂを形成する。以上の工程を経てコイル部品１を製造する。

本発明によるコイル部品は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、巻芯部１１の軸方向における一対の鍔部１５、１５のそれぞれの端部表面をなす端面たる底面２０と、導体接続領域に対向する導体接続領域対向面たる第２の側面１７とは不連続な別個独立した面をなして底面２０全面上及び第２の側面１７全面上に端子電極４０が設けられたが、巻芯部１１の軸方向における一対の鍔部１５、１５のそれぞれの端部表面をなす端面が導体接続領域対向面を有する構成としてもよい。このような構成とすることにより、鍔部１５の外表面においては当該端面全面にのみ端子電極が設けられ、コイル部品のＱ特性を悪化させることを更に効果的に防止することができ、より良好なＱ特性を得ることができる。

また、コア１０においては、第２の側面１７と、第３の側面１８、第４の側面１９とを接続する辺１５Ａは面取りされており、また、第２の側面１７と上面２１とを接続する辺１５Ｂは面取りされていたが、第２の側面１７と上面２１とを接続する辺１５Ｂのみ面取りされて、他の辺は全て面取りされないような構成としてもよい。

このように面取されている辺を極力少なくすることにより、面取りの部分を通って鍔部１５の第１の側面１６〜第４の側面１９等へ樹脂が回りこむことを極力防止することができる。このため、一対の鍔部１５、１５間の巻芯部１１の部分に絶縁体からなる樹脂部６０を設けるときに、当該部分へ流込む樹脂の流動力によって図示せぬ成形金型にセットされたコア１０が多少なりとも動いて傾いたり、鍔部１５の不必要な場所に樹脂が流込んで付着したりすることを防止することができる。コア１０の傾きは外観不良になり、不必要な樹脂は固まった後にバリとなりバリを除去する工程が必要となるが、外観不良となることを防止でき、バリを除去する工程を行わずに済む。また、面取り加工を極力少なくすることができ、コイル部品を製造する工程を簡単にすることができる。

また、コア１０は磁性体（例えば、フェライト等）から構成されたが、これに限定されない。例えば、セラミック等の非磁性体によりコアが構成されてもよい。

また、樹脂部６０は、エポキシ樹脂にフェライト粉を混合してなる絶縁体材料から構成されたが、これに限定されず、例えばフェライト粉が混合されていなくてもよい。

また、導体は巻線３０を構成する銅線により構成されたが、これに限定されず、少なくとも巻芯部１１に相当する芯部に配置され一端と他端とを有する導体であればよい。従って、導体は芯部に巻回されていなくてもよい。また、巻線３０の本数は１本に限定されず、複数本であってもよい。

また、樹脂部６０は、巻線３０が巻回された巻芯部１１の部分に、一対の鍔部１５、１５の上面２１間にわたるようにこの部分を環装し覆うようにして設けられたが、環装せず、巻線３０が巻回された巻芯部１１の部分であって図示せぬ基板に対向する実装面側、即ち、図２の巻芯部１１よりも図の下方の側にのみ設けられてもよい。このように設けられていれば、巻芯部１１を樹脂部が環装していなくてもコイル部品の基板への実装強度、実装性を高めることができる。

本発明は、特に小型携帯用の電子機器等において用いられるインダクタ部品の分野において有用である。

本発明の実施の形態によるコイル部品を示す斜視図。 本発明の実施の形態によるコイル部品を示す断面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品のコアを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図。

符号の説明

１ コイル部品
１０ コア
１１ 巻芯部
１５ 第一鍔部
１５Ｂ 辺
１７ 第２の側面
２０ 底面
２１ 上面
３０ 巻線
３０Ａ 一端
３０Ｂ 他端
４０ 端子電極
６０ 樹脂部

Claims (4)

1. 一対の鍔部と該一対の鍔部を互いに連結する芯部とを有するドラムコアと、
   少なくとも該芯部に配置され一端と他端とを有する導体と、
   該一対の鍔部にそれぞれ設けられ、該導体の一端又は他端が固着され電気的に接続される導体接続領域を有する端子電極とを備え、
   該一対の鍔部の輪郭をそれぞれ規定する外表面は、該芯部の軸方向における該一対の鍔部のそれぞれの端部表面をなす端面と、該導体接続領域に対向する導体接続領域対向面とを有し、
   該端子電極は、該外表面上においては一対の該端面全面上及び該導体接続領域対向面全面上にのみ設けられていることを特徴とするコイル部品。
2. 該端面は該導体接続領域対向面とは不連続な別個独立した面をなし、該導体接続領域対向面は基板に対向配置される実装面をなし、
   該一対の鍔部間であって一方の該導体接続領域対向面と他方の該導体接続領域対向面との間の該芯部の部分には絶縁体が設けられ、
   該導体接続領域対向面上の該端子電極の部分は該絶縁体上に至るまで延出していることを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
3. 該一対の鍔部はそれぞれ略直方体形状をなし、該導体接続領域対向面は該鍔部の一の側面からなり、該端面は該鍔部の底面からなり、
   該鍔部を規定する辺であって該底面に対向する上面と該導電体接続領域対向面とを接続する辺のみが面取りされていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコイル部品。
4. 該端面は該導体接続領域対向面を有することを特徴とする請求項１記載のコイル部品。

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