JP2015115609A - Surface mount device type inductor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は表面実装型インダクタに関するものであり、特に外部電極と絶縁コイルの金属芯材間の電気接触抵抗を減少させて電気接触の信頼性を向上させた表面実装型インダクタとそれを経済的で効率的に製造する製造方法に関する。
また、本発明はインダクタンス値が高く高電流を流すことができるパワーインダクタに関する。
The present invention relates to a surface-mount inductor, and more particularly, to a surface-mount inductor in which the electrical contact resistance between an external electrode and a metal core material of an insulating coil is reduced to improve the reliability of the electrical contact, and to be economical. The present invention relates to a manufacturing method for efficiently manufacturing.
The present invention also relates to a power inductor that has a high inductance value and can flow a high current.
セラミック材料を使用する電子部品としてはキャパシタ、インダクタ、圧電素子、バリスタ又はサーミスタなどがある。 Examples of electronic components that use ceramic materials include capacitors, inductors, piezoelectric elements, varistors, and thermistors.
このようなセラミック電子部品のうち、インダクタは抵抗及びキャパシタと共に電子回路を成す重要な手動素子のうち一つであり、ノイズ(noise)を除去するかLC共振回路を成す部品として使用される。 Among such ceramic electronic components, an inductor is one of important manual elements forming an electronic circuit together with a resistor and a capacitor, and is used as a component for removing noise or forming an LC resonance circuit.
このようなインダクタは構造によって積層型、コイル巻線型及び薄膜型など多様に分類されるが、それぞれ適用範囲だけでなくその製造方法にも差がある。 Such inductors are classified into various types such as a laminated type, a coil winding type, and a thin film type depending on the structure, but there are differences not only in the application range but also in the manufacturing method.
通常、巻線型(wire wound type)インダクタは積層型(multilayer type)インダクタより精密度がよく高いインダクタンスを有し、許容電流を大きくする利点がある。 In general, a wound type inductor has a higher precision and higher inductance than a multilayer type inductor, and has an advantage of increasing the allowable current.
そのうち、表面実装型巻線型インダクタは、例えば、内部の磁性体コアに絶縁コイルを巻いて外部の磁性体モールド本体に挿入した後、絶縁コイルの金属芯線をスポットウェルディング(spot welding)などでモールド本体の外面に形成された外部電極に付着して形成される。 Among these, the surface mount type wound inductor is, for example, an insulating coil wound around an internal magnetic core and inserted into an external magnetic mold body, and then the metal core wire of the insulating coil is molded by spot welding or the like. It is formed by adhering to an external electrode formed on the outer surface of the main body.
絶縁コイルとしては大体エナメル線が使用されるが、絶縁被服によって外部に突出される絶縁コイルの金属芯材の断面積が小さいため外部電極と電気的に接触する面積が少なくならざるを得ず、その結果、電気接触抵抗が増加し電気接触の信頼性が落ちる問題点がある。 As the insulation coil, enameled wire is generally used, but the area of electrical contact with the external electrode is inevitably reduced because the cross-sectional area of the metal core of the insulation coil protruding outside by the insulation clothing is small. As a result, there is a problem that the electrical contact resistance is increased and the reliability of the electrical contact is lowered.
また、磁性体コアとモールド本体は半導電性を具備するが、コアに絶縁コイルを巻く際、又はコアをモールド本体に挿入するためにモールド本体をモールディングする際に絶縁コイルを構成する絶縁被服が破れるなど破損されると絶縁コイルの金属芯線に流れる電流が漏洩する。 In addition, the magnetic core and the mold body have semiconductivity, but when the insulation coil is wound around the core, or when the mold body is molded in order to insert the core into the mold body, the insulation clothing constituting the insulation coil is not provided. If it breaks or breaks, the current flowing in the metal core wire of the insulating coil leaks.
特に、半導電性であるモールド本体に高電流が漏洩される場合、外部電極の外面にめっき層を形成するための電界めっきの際にモールド本体の表面に沿ってめっきが広がる現象が発生する恐れがあり、漏洩電流自体がインダクタの特性に悪影響を及ぼす恐れがある。 In particular, when a high current is leaked to the semiconductive mold body, a phenomenon may occur where plating spreads along the surface of the mold body during electroplating to form a plating layer on the outer surface of the external electrode. There is a risk that the leakage current itself adversely affects the inductor characteristics.
本発明の目的は、内部絶縁コイルの金属芯材と外部電極間の電気接触抵抗を減らして信頼性のある電気接触を提供する表面実装型インダクタを提供することである。 It is an object of the present invention to provide a surface mount inductor that provides reliable electrical contact by reducing electrical contact resistance between a metal core of an internal insulation coil and an external electrode.
本発明の他の目的は、インダクタンス値が大きい表面実装型インダクタを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a surface mount inductor having a large inductance value.
本発明のまた他の目的は、高電流を流すことができる表面実装型インダクタを提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a surface mount inductor capable of passing a high current.
本発明の更に他の目的は、漏洩電流を発生せずにめっきが容易な表面実装型インダクタを提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a surface-mount type inductor that can be easily plated without generating a leakage current.
本発明の更に他の目的は、絶縁コイルの被服が破損しても外部に電流が漏洩しないようにする表面実装型インダクタを提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a surface mount type inductor that prevents current from leaking to the outside even if the clothing of the insulating coil is damaged.
本発明の更に他の目的は、前記表面実装型インダクタを経済的で効率的に生産する製造方法を提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a manufacturing method for producing the surface mount inductor economically and efficiently.
前記目的は、磁性体材質のコアと、前記コアの外面に巻かれた絶縁コイルと、前記コアと前記絶縁コイルが挿入されるように収容し、対向する両側面にそれぞれ前記絶縁コイルの端部が突出され、磁性を有する軟磁性金属パウダーを使用した軟磁性金属成形体で構成されたモールド本体と、前記モールド本体の対向する側面に形成されてそれぞれ前記突出された絶縁コイルの端部の金属芯材と電気的に連結される外部電極と、を含み、前記突出された絶縁コイルの端部が物理的な力によって部分的に除去されて前記金属芯材が外部に露出され、前記外部電極は前記露出された金属芯材と電気的に連結されることを特徴とする表面実装型インダクタによって達成される。 The object is to accommodate a core made of a magnetic material, an insulating coil wound around the outer surface of the core, and the core and the insulating coil so that the core and the insulating coil are inserted. And a metal mold at the end of each of the protruding insulation coils formed on the opposing side surfaces of the mold main body, and a mold main body made of a soft magnetic metal powder using magnetic soft magnetic metal powder. An external electrode electrically connected to the core material, and the end of the protruding insulating coil is partially removed by a physical force to expose the metal core material to the outside, and the external electrode Is achieved by a surface mount inductor that is electrically connected to the exposed metal core.
前記目的は、磁性体材質のパウダーをプレスしてコアを形成するステップと、前記コアを塑性又は熱硬化するステップと、前記コアの外面に絶縁コイルを巻線するステップと、前記絶縁コイルが巻線されたコアを金型ジグに入れて軟磁性金属パウダーを適用して前記絶縁コイルと前記コアが挿入されて前記絶縁コイルの端部が突出されるようにしてモールド本体を形成するステップと、前記モールド本体を研磨又は研削するステップと、前記絶縁コイルの端部の金属芯材と電気的に連結されるように前記モールド本体の対向する側面に外部電極を形成するステップと、を含み、前記絶縁コイルの端部は前記研磨と研削によって部分的に除去されて前記絶縁コイルの端部の金属芯材が外部に露出され、前記外部電極は前記露出された金属心材と電気的に連結されることを特徴とする表面実装型インダクタの製造方法によって達成される。 The purpose is to press a powder of magnetic material to form a core, to plastically or thermoset the core, to wind an insulating coil around the outer surface of the core, and to wind the insulating coil. Forming a mold main body by placing the wired core in a mold jig and applying soft magnetic metal powder so that the insulating coil and the core are inserted and an end of the insulating coil protrudes; Polishing or grinding the mold body, and forming external electrodes on opposing side surfaces of the mold body so as to be electrically connected to a metal core at an end of the insulating coil, The end of the insulating coil is partially removed by the polishing and grinding, the metal core at the end of the insulating coil is exposed to the outside, and the external electrode is exposed to the exposed metal core. Is achieved by the method of manufacturing a surface mount inductors, characterized in that the gas-connected.
好ましくは、前記コアは磁性を有するフェライトパウダーをプレスしてから塑性して形成したフェライト焼結体で構成されるか、磁性を有する軟磁性金属パウダーを粉末プレスし熱硬化して形成した軟磁性金属成形体で構成される。 Preferably, the core is composed of a ferrite sintered body formed by pressing a ferrite powder having magnetism and then plastically formed, or a soft magnet formed by pressing and softening a soft magnetic metal powder having magnetism. It is composed of a metal molded body.
好ましくは、前記フェライトパウダーと前記軟磁性金属パウダーは耐熱性ポリマ樹脂がコーディングされるか含有されて構成される。 Preferably, the ferrite powder and the soft magnetic metal powder are configured by coding or containing a heat-resistant polymer resin.
好ましくは、前記絶縁コイルは前記金属芯材に耐熱性を有する絶縁ポリマ樹脂がコーティングされて構成され、前記物理的な力によって前記絶縁ポリマ樹脂が除去されて前記金属心材が露出される。 Preferably, the insulating coil is configured by coating the metal core with an insulating polymer resin having heat resistance, and the insulating polymer resin is removed by the physical force to expose the metal core.
好ましくは、前記外部電極は電気伝導性エポキシペースト接着剤の硬化によって形成され、前記電気伝導性エポキシペースト接着剤の上にはニッケル及び錫が順次にめっきされる。 Preferably, the external electrode is formed by curing an electrically conductive epoxy paste adhesive, and nickel and tin are sequentially plated on the electrically conductive epoxy paste adhesive.
好ましくは、前記モールド本体の外面には耐熱絶縁コーティング層が形成され、前記耐熱絶縁コーティング層はガラス(glass)又は耐熱ポリマ樹脂で構成される。 Preferably, a heat resistant insulating coating layer is formed on the outer surface of the mold body, and the heat resistant insulating coating layer is made of glass or heat resistant polymer resin.
好ましくは、前記物理的は力は研磨又は研削のうち少なくともいずれか一つであり、前記物理的な力によって前記絶縁コイルの端部は前記モールド本体に密着され、前記金属芯材は曲がるか伸びるか又は圧着されて軟性変形される。 Preferably, the physical force is at least one of polishing and grinding, the end of the insulating coil is brought into close contact with the mold body by the physical force, and the metal core is bent or stretched. Or it is crimped and softly deformed.
好ましくは、前記物理的な力によって前記突出された絶縁コイルの端部だけ前記金属芯材が露出されて前記外部電極との接触面積が増加することで、前記外部電極と前記金属芯材の電気接触抵抗が小さくなり電気接触の信頼性が増加する。 Preferably, the metal core material is exposed only at an end portion of the protruding insulating coil by the physical force, and the contact area with the external electrode is increased, so that the electric power between the external electrode and the metal core material is increased. Contact resistance is reduced and the reliability of electrical contact is increased.
好ましくは、前記モールド本体は熱硬化され、前記熱硬化によって機械的強度が増加する。 Preferably, the mold body is heat-cured, and mechanical strength is increased by the heat-curing.
好ましくは、前記モールド本体の側面にその内部に前記絶縁コイルの端部が挿入されたチップ(tip)が突出され、前記チップを切断して前記モールド本体から分離することで前記絶縁コイルの端部が突出される。 Preferably, a tip (tip) having an end of the insulating coil inserted therein is protruded from a side surface of the mold body, and the end of the insulating coil is cut and separated from the mold body. Is projected.
好ましくは、前記モールド本体はボールミル(ball−mill)に入れて外面を研磨するか研削ロールを利用して研削処理する。 Preferably, the mold body is placed in a ball-mill to polish the outer surface or to perform a grinding process using a grinding roll.
好ましくは、前記モールド本体はポリマ樹脂がコーティングされた軟磁性金属パウダーを粉末プレスするか、軟磁性金属パウダーが含まれた液状のポリマ樹脂をポッティング(potting)するか、又は軟磁性金属パウダーが含まれたペレットを射出成形して形成される。 Preferably, the mold body presses soft magnetic metal powder coated with polymer resin, pots liquid polymer resin containing soft magnetic metal powder, or includes soft magnetic metal powder. The pellets are formed by injection molding.
前記構造によると、モールド本体の外側に突出された絶縁コイルの端部を物理的な力で軟性変形して金属芯材が外部に露出されるようにすることができる。よって、突出される絶縁コイルの端部の長さを調節して外部電極と実質的に電気接触する金属芯材を表面的に増加させることができるため、絶縁コイルの金属芯材と外部電極の電気接触抵抗を減らすことができ信頼性のある電気接触を提供することができる。 According to the above structure, the end portion of the insulating coil protruding to the outside of the mold body can be softly deformed by a physical force so that the metal core is exposed to the outside. Therefore, since the length of the protruding end portion of the insulated coil can be adjusted to increase the surface of the metal core material that is substantially in electrical contact with the external electrode, the metal core material of the insulated coil and the external electrode can be increased. The electrical contact resistance can be reduced and a reliable electrical contact can be provided.
また、内部のコアとして透磁率が高いフェライト焼結体を使用してインダクタのインダクタンス値を大きくすることができ、高電流を流すことができる。
また、少なくとも外部モールド本体の外面に絶縁コーティング層が形成されて漏洩電流を発生せずにめっきが容易である。
In addition, the ferrite sintered body having a high magnetic permeability can be used as the inner core to increase the inductance value of the inductor, and a high current can be passed.
In addition, an insulating coating layer is formed at least on the outer surface of the external mold body, and plating is easy without generating leakage current.
また、絶縁コイルの金属芯材と外部電極の電気接触抵抗を減らして信頼性のある電気接触を有する表面実装型インダクタを経済的で効率的に生産することができる。 In addition, it is possible to economically and efficiently produce a surface mount inductor having a reliable electrical contact by reducing the electrical contact resistance between the metal core of the insulating coil and the external electrode.
以下、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の表面実装型インダクタを示す外観図であり、図2は図1の2−2に沿って切断した断面図である。 FIG. 1 is an external view showing a surface mount inductor according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of FIG.
図示したように、表面実装型インダクタはパワーインダクタであり、磁性体コア10、コア10の外面に巻かれた絶縁コイル20、コア10と絶縁コイル20を収容する磁性体のモールド本体30及びモールド本体30の対向する側面に形成されてそれぞれ絶縁コイル10と電気的に連結される外部電極40で構成される。
As shown in the figure, the surface mount type inductor is a power inductor, and includes a
以下、各構成部分について詳細に説明する。 Hereinafter, each component will be described in detail.
<コア10>
コア10は磁性を有する軟磁性金属成形体又は磁性を有するフェライト焼結体で構成される。軟磁性金属成形体は軟磁性を有する金属パウダーを粉末プレスしてから熱硬化して形成し、フェライト焼結体は磁性を有するフェライトパウダーを粉末プレスしてから塑性して形成する。
<Core 10>
The
ここで、軟磁性金属成形体が十分な機械的強度を有するように軟磁性金属パウダーが粉末プレスされた軟磁性金属成形体は大よそ160℃で熱硬化される。 Here, the soft magnetic metal molded body in which the soft magnetic metal powder is powder-pressed so that the soft magnetic metal molded body has sufficient mechanical strength is thermally cured at approximately 160 ° C.
最終形成されたフェライト焼結体と軟磁性金属成形体は大よそ104乃至109Ωを有する半導電性である。 The finally formed ferrite sintered body and soft magnetic metal formed body are semiconductive having about 10 4 to 10 9 Ω.
コア10としてフェライト焼結体を使用する場合、通常フェライト焼結体の透磁率は軟磁性金属パウダーを使用して製造された軟磁性金属成形体の透磁率より高いためインダクタは高い値のインダクタンスを有する。その結果、軟磁性金属成形体をコア10に適用する場合に比べコア10の上に絶縁コイル20を少なく巻いても同じインダクタンス値を有する利点がある。このような原理でコア10としてフェライト焼結体を使用して同じインダクタンス値を有する場合にはインダクタは絶縁コイルを少なく巻くことができるため、結果的に大きい直径を有する金属芯材21を使用することができるため高電流を流すことができる。
When a ferrite sintered body is used as the
ここで、磁性を有する軟磁性金属パウダーや磁性を有するフェライトパウダーは通常よく知られている磁性材料である。例えば、難磁性金属パウダーとしてはパーマロイ系金属パウダー、アモルファス系金属パウダー又はセンダストパウダーなどがあり、フェライトパウダーとしてはNi−Mn系パウダーなどがある。 Here, the soft magnetic metal powder having magnetism and the ferrite powder having magnetism are generally well-known magnetic materials. For example, the hard magnetic metal powder includes permalloy metal powder, amorphous metal powder, or sendust powder, and the ferrite powder includes Ni-Mn powder.
また、フェライトパウダーと軟磁性金属パウダーははんだ付け条件を満足する耐熱性ポリマ樹脂、例えば、エポキシ樹脂又はシリコーンゴムがコーティングされるか含有される。 Further, the ferrite powder and the soft magnetic metal powder are coated or contained with a heat-resistant polymer resin that satisfies the soldering conditions, for example, epoxy resin or silicone rubber.
本発明の一例によると、コア10の外面には絶縁ガラス又は耐熱性を有するエポキシ樹脂やパリレン(parylene)樹脂ようなポリマ樹脂がコーティングされて絶縁コーティング層12が形成される。
According to an example of the present invention, the outer surface of the
特に、コア10が軟磁性金属成形体であれば耐熱ポリマ樹脂をコーティングするが、ポリマ樹脂ははんだ付け温度に耐える耐熱性を有する。
このような構造によると、図2のように絶縁コイル20を構成する絶縁被服でコア10と接触する絶縁被服の部分が破れ、その部分から露出された金属芯材21bがコア10と接触することで絶縁コイル20の内部を流れる電流が漏洩されても、絶縁コーティング層12によって半導電性のコア10を介して漏洩電流が流れない。
In particular, if the
According to such a structure, as shown in FIG. 2, the insulating clothing that constitutes the insulating
パリレン樹脂以外にもベータポリビニリデンフルオライド(β−polyvinylidenefluoride)、ポリイミド(polyimide)などが使用される。 In addition to the parylene resin, beta-polyvinylidene fluoride, polyimide, and the like are used.
<絶縁コイル20>
絶縁コイル20とは電気伝導性のある金属芯材21を絶縁被服22で巻いた構造を有する巻線された導線を意味し、例えば、はんだ付け温度に耐える耐熱性を有するエナメル線が使用される。
<
The
公知のようにエナメル線は耐熱性を有する絶縁ポリマ樹脂を表面に薄くコーティングした絶縁電線であり、絶縁コーティング層が薄いながらも絶縁性が高く化学薬品にもよく変性しない特性を有する。 As is well known, an enameled wire is an insulated electric wire having a heat-resistant insulating polymer resin thinly coated on its surface, and has a characteristic that it has a high insulating property but does not denature well with chemicals even though the insulating coating layer is thin.
この実施例では絶縁コイル20としてエナメル線を例に挙げているが、それに限ることはない。
In this embodiment, an enameled wire is taken as an example of the insulating
図2を参照すると絶縁コイル20は金属芯材21と金属芯材21を巻く絶縁被服20で構成され、絶縁コイル20の直径は0.03mm乃至0.3mm程度である。
Referring to FIG. 2, the insulating
電気通路の役割をする金属芯材21の材質としてはよく伸びる、言い換えると延性がよく電気伝導性が優秀な銅又は銅合金が使用される。
As the material of the
絶縁被服22は金属芯材21同士に電気的絶縁を維持するのに使用されるため電気的絶縁性はもちろん耐熱性を具備するが、耐熱の程度ははんだ付けに耐える温度であれば十分である。絶縁被服22としては、例えば、ポリエステル樹脂やポリイミド樹脂などが使用される。
The insulation garment 22 is used to maintain electrical insulation between the
絶縁コイル20の両端はそれぞれ軟磁性体モールド本体30を通過しいて外部に突出され、後述するように金属芯材21が外部電極40に電気的に連結される。
Both ends of the insulating
モールド本体30の外部に突出される絶縁コイル20は外部の物理的な力、例えば、後述する研磨又は検索によって絶縁被服22が除去されて金属芯材21が露出され、その結果、突出された絶縁コイル20の長さだけ金属芯材21が露出されることで究極的に外部電極40と接触する金属芯材21の面積が増加する。
The
それに加えて、物理的な力によって金属芯材21が曲げられてモールド本体30に密着されるか、金属芯材21が延伸によって伸びる場合には表面積が増加する。
In addition, the surface area increases when the
その結果、外部電極40はより広い面積にわたってよい信頼性で金属芯材121と電気的に接触するため、電気接触抵抗が減少し信頼性のある電気接触を提供することができる。
As a result, since the
<モールド本体30>
モールド本体30はコア10と絶縁コイル20が内部に挿入されるように囲む。
<Mold
The
モールド本体30は軟磁性金属パウダーを粉末プレスするか成形した軟磁性金属成形体で構成されるが、軟磁性金属成形対は以下のような方法で製造される。
The
1)耐熱性を有するエポキシ樹脂やシリコーンゴムなどのポリマ樹脂がコーティングされた軟磁性金属パウダを粉末プレスし選択的に硬化して形成する。
2)軟磁性金属パウダーをポリマ樹脂で包んだペレットを金型に注入し、射出成形し硬化して形成する。
3)軟磁性金属パウダーを液状ポリマ樹脂に普く分散して混合した後、金型にポッティングし硬化して形成する。
1) A soft magnetic metal powder coated with a polymer resin such as epoxy resin or silicone rubber having heat resistance is powder-pressed and selectively cured.
2) A pellet in which soft magnetic metal powder is wrapped with a polymer resin is poured into a mold, injection molded and cured.
3) A soft magnetic metal powder is usually dispersed and mixed in a liquid polymer resin, then potted and cured on a mold.
硬化は熱硬化であって大よそ150℃乃至250℃で10分乃至2時間程度行われ、硬化によってモールド本体30は十分は機械的強度を有する。
Curing is thermosetting and is performed at about 150 ° C. to 250 ° C. for about 10 minutes to 2 hours, and the mold
モールド本体30は大よそ104乃至109Ωを有する半導電性である。
The
軟磁性金属成形体で構成されたモールド本体30の外面にはコア10の絶縁コーティング層12に使用されたポリマ樹脂がコーティングされて絶縁コーティング層32が形成される。
A polymer resin used for the insulating coating layer 12 of the
このような構造によると、図2のように絶縁コイル20を構成する絶縁被服が破れ金属芯材21aが外部に露出されて絶縁コイル20の内部を流れる電流がモールド本体30を介して流れても、絶縁コーティング層32によってモールド本体30の外面に電流が漏洩されない。
According to such a structure, even if the insulation clothing which comprises the
また、金属芯材21aが外部に露出されて絶縁コイル20の内部を流れる電流がコア10とモールド本体30を介して流れても、絶縁コーティング層32によってモールド本体30の外面に電流が漏洩されない。
Further, even if the metal core 21 a is exposed to the outside and a current flowing through the inside of the insulating
その結果、後述する外部電極40の外面にめっき層を形成するために電界めっきを行う際にめっきがモールド本体30の表面に沿って広がることを防止することができ、漏洩電流によってインダクタの特性が劣化することを防止することができる。
As a result, it is possible to prevent plating from spreading along the surface of the
絶縁コーティング層32はモールド本体30の外面全体を囲むように形成され、モールド本体30の上面と下面に形成された絶縁コーティング層32の厚さはモールド本体30の絶縁コイル20が突出される側面の絶縁コーティング層32の厚さより厚い。これは、後述するように絶縁コイル20が突出される側面は絶縁コイル20の絶縁被服22を除去するするために研磨や研削工程が行われるが、この過程で絶縁コーティング層32が一部除去されるためである。
The insulating coating layer 32 is formed so as to surround the entire outer surface of the
モールド本体30に形成され絶縁コーティング層32はコア10の絶縁コーティング層12のようにはんだ付け温度に耐える耐熱性を有する。
The insulating coating layer 32 formed on the
絶縁コーティング層32に使用されるポリマ樹脂としては、コア10と同じくエポキシ樹脂又はパリレン以外にもベータポリビニリデンフルオライド、ポリイミドなどが使用される。
As the polymer resin used for the insulating coating layer 32, beta polyvinylidene fluoride, polyimide, etc. are used in addition to the epoxy resin or parylene as in the
<外部電極40>
好ましくは、外部電極40は内部に銀などの金属パウダーがエポキシ接着剤に混合された耐熱性を有する電気伝導性エポキシペースト接着剤の上にニッケル及び錫がめっきされたもので構成される。
<
Preferably, the
例えば、モールド本体30の両側面に形成された外部電極40の最外部層はめっきされた錫層である。
For example, the outermost layer of the
外部電極40はモールド本体30の両側面に電気伝導性エポキシペースト接着剤をディッピングによってコーティングした後、250℃程度に熱硬化してモールド本体30と絶縁コイル20の金属芯材121に接着されて金属芯材121と電気的によい信頼性で連結される。
The
ここで、外部電極40と金属芯材121の電気接触抵抗は小さいほどよく、外部電極40と金属芯材121は衝撃が加えられてもよい信頼性で電気的に連結されるべきである。即ち、電気接触抵抗は小さくよい信頼性で電気的に連結されるように金属芯材121のできるだけ多くの面積が外部電極40と接触されるべきである。
Here, the smaller the electrical contact resistance between the
このように、モールド本体30の両側面にそれぞれ突出された絶縁コイル20の金属芯材121は外部電極40を構成する導電性エポキシに直接電気的に接触されるため、従来のようなスポットウェルディングなど他の連結手段なしに導電性エポキシの硬化によって金属芯材121と導電性エポキシが電気的に連結されるため製造が容易で製造原価が安いという利点がある。
As described above, the
また、モールド本体30の両側面にそれぞれ突出された絶縁コイル20の金属芯材121は外部電極40によって全て覆われるため、外部からインダクタの完成品を見るとコア10と絶縁コイル20は全く見えずモールド本体30と外部電極40のみ見え、金属芯材121は全く突出されないため信頼性がよい。
Further, since the
なお、外部電極40がモールド本体30の両側面に対称に形成されることで、外部電極40が上面や下面の両側に形成される場合に比べリフローはんだ付けの際に上方にはんだ上がり現象がよりよく発生するためはんだ付けの強度がよい。
Since the
以下、本発明による表面実装型インダクタの製造方法を図3乃至図4を参照して説明する。 Hereinafter, a method of manufacturing a surface mount inductor according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図3は本発明による表面実装型インダクタの製造方法を説明するフローチャートであり、図4は製造工程図である。 FIG. 3 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a surface mount inductor according to the present invention, and FIG. 4 is a manufacturing process diagram.
まず、粉末プレスによってコア10を形成する(S31)。
First, the
詳しくは、エポキシ樹脂又はシリコーンゴムが塗布された軟磁性金属パウダーを金型に入れて粉末プレスしてから160℃程度で熱硬化してコア10を製造するか、フェライトパウダーを金型に入れてプレスしてから大よそ900℃前後で塑性してコア10を形成する。
Specifically, a soft magnetic metal powder coated with epoxy resin or silicone rubber is placed in a mold and pressed, and then thermally cured at about 160 ° C. to produce the core 10 or ferrite powder is placed in the mold. After pressing, the
コア10の外面に絶縁コーティング層12を選択的に形成してもよいが、例えば、蒸着法を利用してパリレンを蒸着してもよい。即ち、一定量のコア10をバレル円筒に入れて蒸気状のパリレンをバレル内に投入しながらバレルを回転させるとコア10が混合されながら普くコーティングされる。これとは異なって、ガラスの場合にはディッピング方法を利用して絶縁コーティング層12を形成してもよい。
Although the insulating coating layer 12 may be selectively formed on the outer surface of the core 10, for example, parylene may be vapor-deposited using a vapor deposition method. That is, when a certain amount of the
コア10の上にコイル20を巻線するが(S32)、コイル20の両端はコア10から多少長く延長して後述するようにモールド本体30の外側に一定長さで突出されるようにする。
The
次に、コイル20が巻線されたコア10を金型ジグに入れて整列する(S33)。
Next, the
金型ジグにはモールド本体30に対応する形状のキャビティが形成されるが、好ましくはキャビティはモールド本体30の外側に一定長さで突出される絶縁コイル20の両端を囲むチップ34が形成される空間を具備する。
A cavity having a shape corresponding to the
次に、金型ジグのキャビティにエポキシ樹脂又はシリコーンゴムが塗布された軟磁性金属パウダーを詰めて粉末プレスしてモールド本体30を形成する(S34)。粉末プレスの後には選択的にモールド本体30を160℃で1時間程度熱硬化する。
Next, the
その結果、図4(a)に示したようにモールド本体30の両側面にチップ34が突出形成され、チップ34の内部に絶縁コイル20の端部が挿入される。
次に、図4(b)に示したように突出されたチップ34を切断するが(S35)、その結果、チップ34がモールド本体30から離れることでモールド本体30の両側面から絶縁コイル20が突出される。
As a result, as shown in FIG. 4A, the
Next, the projecting
上述したように、チップ34は選択的に形成されるため切断ステップ(S35)は省略されてもよい。
As described above, since the
次に、選択的にモールド本体30の外面に耐熱ポリマー樹脂を塗布して絶縁コーティング層32を形成する(S36)。
Next, a heat-resistant polymer resin is selectively applied to the outer surface of the
次に、図4(c)のようにモールド本体30の側面に突出された絶縁コイル20に対して研磨又は研削処理して絶縁コイル20の絶縁被服22を除去することで金属芯材121を外部に露出させる(S37)。
Next, as shown in FIG. 4C, the insulating
即ち、絶縁コーティング層32が形成されない場合にはモールド本体をボールミルに入れて外面を研磨し、絶縁コーティング層32が形成される場合には研削ロールを利用してモールド本体30の両側面を研削処理する。
That is, when the insulating coating layer 32 is not formed, the mold body is put in a ball mill to polish the outer surface, and when the insulating coating layer 32 is formed, both side surfaces of the
この過程で、研磨又は研削によって絶縁コイル20の絶縁被服22が除去されて金属芯材121が外部に露出される。言い換えると、研磨又は研削によって金属芯材121は軟性変形によって曲げられてモールド本体30の側面に密着され、この状態で研磨又は研削が行われることでモールド本体30が支持体になってモールド本体30に密着されていない絶縁被服22は研磨又は研削によって除去されて金属芯材121が露出される。
In this process, the insulating jacket 22 of the insulating
研磨又は研削を行う過程で金属芯材121は軟性変形、例えば、延伸によって伸びるか圧着されるが、この場合には金属芯材121の表面積がより増加する。
In the process of polishing or grinding, the
その結果、外部電極40と接触する金属芯材121の面積が増加することで電気接触抵抗を減らすことができ、電気接触の信頼性を向上させることができる。
As a result, the electrical contact resistance can be reduced by increasing the area of the
S37の研磨又は研削過程において、モールド本体30の側面に形成された絶縁コーティング層32の一部が除去されて厚さが薄くなり得る。
In the polishing or grinding process of S37, a part of the insulating coating layer 32 formed on the side surface of the
本実施例では研磨と研削を例に挙げているが、それに限らずに絶縁コイル20の突出部分を燃やすか化学処理して絶縁被服22を除去してもよい。この場合にも残留する絶縁被服22又は絶縁被服22と絶縁コーティング層32を除去するか不純物を除去するために、そして金属芯材121を軟性変形してモールド本体30に密着させるために研磨又は研削工程を行う。
In the present embodiment, polishing and grinding are taken as an example, but the invention is not limited thereto, and the protruding portion of the insulating
次に、図4(d)に示したように突出された金属芯材121を含む側面に耐熱電気伝導性エポキシ樹脂をティッピングによって塗布し、250℃程度で熱硬化して外部電極40を形成する(S38)。
Next, as shown in FIG. 4D, a heat-resistant electrically conductive epoxy resin is applied to the side surface including the protruding
外部電極40の上には、はんだクリームによるリフローはんだ付けがニッケルや錫が追加されて順次に容易にめっきされる。
On the
その結果、外部電極40が突出され軟性変形された金属芯材121によってより広い面積にわたってよい信頼性で絶縁コイル20と電気的に接触されるため接触抵抗が減少する。
As a result, the
前記のような過程で製造された表面実装型インダクタによると、モールド本体から突出されて軟性変形された絶縁コイルの金属芯材によって外部電極はより広い面積にわたってよい信頼性で電気的に接触するため、電気接触抵抗が減少し信頼性のある電気接触を提供することができる。 According to the surface mount inductor manufactured through the above process, the external electrode is electrically contacted with good reliability over a wider area by the metal core material of the insulating coil that is protruded from the mold body and is softly deformed. In addition, the electrical contact resistance can be reduced and a reliable electrical contact can be provided.
また、コアとして透磁率が高いフェライトを焼結体を使用する場合、高い値のインダクタンスを有することが容易で直径が大きいコイルを使用することができるため同じインダクタンスを有する場合に大電流を流すことができる利点がある。 Also, when using a sintered body of ferrite with high permeability as the core, it is easy to have a high value of inductance and a coil with a large diameter can be used, so a large current flows when having the same inductance There is an advantage that can be.
また、半導電性のコアの外面とモールド本体の外面に絶縁コーティング層が形成されて絶縁コイルの破損によって絶縁コイルに流れる電流がモールド本体の外面に漏洩されることを防止することができる。 Further, an insulating coating layer is formed on the outer surface of the semiconductive core and the outer surface of the mold body, so that it is possible to prevent the current flowing through the insulating coil from being leaked to the outer surface of the mold body due to the damage of the insulating coil.
また、半導電性のモールド本体の外面に絶縁コーティング層が形成されて外部電極を形成するためのめっきの際に広がる現象を防止することができ、モールド本体で漏洩電流が発生しないため漏洩電流によるインダクタの品質特性に異常がない。 In addition, an insulating coating layer is formed on the outer surface of the semiconductive mold body to prevent the phenomenon of spreading during plating for forming an external electrode, and since no leakage current is generated in the mold body, There is no abnormality in the quality characteristics of the inductor.
一方、前記の正常方法によると絶縁コイルの金属芯材と外部電極間の電気接触抵抗を減らした表面実装型インダクタを効率的に生産することができる。 On the other hand, according to the normal method, it is possible to efficiently produce a surface mount inductor in which the electrical contact resistance between the metal core of the insulating coil and the external electrode is reduced.
Claims (19)
前記コアの外面に巻かれた絶縁コイルと、
前記コアと前記絶縁コイルが挿入されるように収容し、対向する両側面にそれぞれ前記絶縁コイルの端部が突出され、磁性を有する軟磁性金属パウダーを使用した軟磁性金属成形体で構成されたモールド本体と、
前記モールド本体の対向する側面に形成されてそれぞれ前記突出された絶縁コイルの端部の金属芯材と電気的に連結される外部電極と、を含み、
前記突出された絶縁コイルの端部が物理的な力によって部分的に除去されて前記金属芯材が外部に露出され、前記外部電極は前記露出された金属芯材と電気的に連結されることを特徴とする表面実装型インダクタ。 A magnetic material core;
An insulating coil wound around the outer surface of the core;
The core and the insulating coil are accommodated so as to be inserted, and end portions of the insulating coil are protruded on opposite side surfaces, respectively, and are composed of a soft magnetic metal molded body using soft magnetic metal powder having magnetism. A mold body;
An external electrode formed on opposite side surfaces of the mold body and electrically connected to a metal core member at an end of the protruding insulating coil, and
The protruding end of the insulated coil is partially removed by a physical force so that the metal core is exposed to the outside, and the external electrode is electrically connected to the exposed metal core. A surface mount inductor.
前記物理的な力によって前記絶縁ポリマ樹脂が除去されて前記金属心材が露出されることを特徴とする請求項1に記載の表面実装型インダクタ。 The insulating coil is configured by coating the metal core with an insulating polymer resin having heat resistance,
The surface-mount inductor according to claim 1, wherein the insulating polymer resin is removed by the physical force to expose the metal core material.
前記コアを塑性又は熱硬化するステップと、
前記コアの外面に絶縁コイルを巻線するステップと、
前記絶縁コイルが巻線されたコアを金型ジグに入れて軟磁性金属パウダーを適用して前記絶縁コイルと前記コアが挿入されて前記絶縁コイルの端部が突出されるようにしてモールド本体を形成するステップと、
前記モールド本体を研磨又は研削するステップと、
前記絶縁コイルの端部の金属芯材と電気的に連結されるように前記モールド 本体の対向する側面に外部電極を形成するステップと、を含み、
前記絶縁コイルの端部は前記研磨と研削によって部分的に除去されて前記絶縁コイルの端部の金属芯材が外部に露出され、前記外部電極は前記露出された金属心材と電気的に連結されることを特徴とする表面実装型インダクタの製造方法。 Pressing a magnetic material powder to form a core;
Plastically or thermosetting the core;
Winding an insulating coil around the outer surface of the core;
The core around which the insulation coil is wound is put in a mold jig and soft magnetic metal powder is applied to insert the insulation coil and the core so that the end of the insulation coil protrudes. Forming step;
Polishing or grinding the mold body;
Forming external electrodes on opposite side surfaces of the mold main body so as to be electrically connected to the metal core at the end of the insulating coil,
The end of the insulating coil is partially removed by the polishing and grinding so that the metal core at the end of the insulating coil is exposed to the outside, and the external electrode is electrically connected to the exposed metal core. A method for manufacturing a surface mount inductor.
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