JP5450675B2 - 面実装インダクタとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は小型の面実装インダクタとその製造方法に関する。

線材を巻回したコイルをコア内に内包する面実装インダクタが広く利用されている。近年の携帯電話などの電子機器の小型化や薄型化に伴い、面実装インダクタのような電子部品も小型化や低背化が要求されている。そこで出願人は、先に出願した特許文献１において、平角導線をその端部の両方が外周に引き出される様に渦巻き状に巻回したコイルと予備成形されたタブレットを用いた小型の面実装インダクタとその製造方法を提案した。

特許文献１の面実装インダクタは、平角導線を巻回したコイルをタブレット上に載置した状態で成形金型内にセットし、タブレットの軟化点以上で圧縮成形して直方体状の成形体を得る。その成形体の両側面からディップなどの方法を用いて外部電極を形成する。そのため、図１３に示すように、外部電極１０３を成形体１０２の５つの表面にわたって形成する。

特開２０１０−２４５４７３

しかしながら、電子機器の更なる小型化や大電流化に伴い、電子部品の回路基板上への高密度実装が要求されている。引用文献１のような面実装インダクタでは、外部電極１０３の幅は電極膜の厚み分だけ直方体状の成形体１０２の幅よりも大きく、且つ側面にまで電極が形成されているため隣り合う電子部品の外部電極同士が接触しないようにある程度距離を設けて実装する必要があり、高密度実装には不利な構造であった。そして、引用文献１の面実装インダクタでは、上面に形成された外部電極が金属製のシールド板と接触してショートする可能性あった。

そこで本発明では、回路基板上への高密度実装に有利な小型の面実装インダクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の面実装インダクタは、線材を巻回したコイルと、主に磁性粉末と樹脂とからなるコイルをその内部に封入するコア部と、コア部の表面に導電ペーストを用いて形成されたＬ字状の外部電極とを有する。コア部を上面と、底面と、コア部の中央部よりも狭い幅の対向する一対の端面とを有する形状に形成する。このとき、対向する端面の表面にコイルの端部のそれぞれが露出するようにコア部を形成する。端面と底面の一部に導電ペーストを印刷方式を用いて塗布してコイルの端部と電気的に接続させて外部電極を形成する。外部電極はコア部の中央部よりも狭い幅、且つ、コア部の上面まで到達しないように形成されることを特徴とする。

本発明の面実装インダクタは、外部電極をコア部の幅よりも狭く形成するとともに、上面まで到達しないように形成するため、回路基板上への高密度実装を実現できる。

本発明の面実装インダクタは、従来の面実装インダクタと比較して実装面以外の電極の厚み分だけコアと巻線の面積を大きくすることができるため、Ｌ値、直流抵抗、直流重畳特性などの特性上で有利となる。または、電極の厚み分だけ小型化や低背化が可能である。そして、従来の面実装インダクタと比較して電極面積が小さいので、漏れ磁束による渦電流が発生し難く回路効率上有利となる。

本発明の実施例で用いるコイルの斜視図である。 本発明の第１の実施例のコア部の斜視図である。 本発明の第１の実施例のコア部の上面図である。 本発明の第１の実施例の面実装インダクタの斜視図である。 本発明の第１の実施例の面実装インダクタの外部電極を説明する図である。 本発明の面実装インダクタの他の実施例の斜視図である。 本発明の面実装インダクタの他の実施例の斜視図である。 本発明の第２の実施例のコア部の斜視図である。 本発明の第２の実施例のコア部の側面図である。 本発明の第２の実施例の面実装インダクタの斜視図である。 本発明の面実装インダクタの他の実施例の斜視図である。 本発明の面実装インダクタの他の実施例の斜視図である。 従来の面実装インダクタの斜視図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の面実装インダクタとその製造方法の実施例を説明する。

（第１の実施例）
図１〜図５を参照しながら、本発明の面実装インダクタの第１の実施例を説明する。図１に、以下の実施例で用いるコイルの斜視図を示す。図２と図３に、本発明の第１の実施例のコア部を示し、図２は斜視図、図３は上面図である。図４に、本発明の第１の実施例の面実装インダクタの底面側からの斜視図を示す。図５に、本発明の第１の実施例の面実装インダクタの外部電極を説明する図を示す。

まず、図１に示すように、断面形状がオーバル形の巻き芯を用いて、自己融着性の皮膜を有する平角導線を２段の外外巻きに巻回してコイル１を得た。コイル１は、線材を巻回した巻回部１ａと、巻回部１ａを挟んで対向するように引き出した両端部１ｂを有する形状に作成した。

次に、図２に示すように、鉄系金属磁性粉末とエポキシ樹脂を混合して得た封止材でコイル１をその内部に封入するようにコア部２を圧縮成形法を用いて形成した。このとき、コイル１の端部１ｂをコア部２の対向する両端面の表面上に露出させるように形成する。図３に示すように本実施例では、コア部２の端面の幅Ｗ２がコア部２の中央部の幅Ｗ１よりも小さくなるように、コア部２を八角形状に形成した。

次に、サンドブラスト処理を行いバリ取りと露出する両端部１ｂの表面の皮膜を除去した後、コア部２の端面と底面の一部に導電ペーストを転写塗布し硬化させる。これにより導電ペーストと内部のコイル１は導通する。最後に、めっき処理を行い導体ペーストの表面上にめっき層を形成し、Ｌ字状の外部電極３を形成して図４に示すような面実装インダクタを得る。このとき外部電極３は図５に示すように、外部電極３の幅Ｗ３がコア部２の中央部の幅Ｗ１よりも狭く形成する。さらに、導電ペーストを印刷方式でコア部２の上面まで到達しないように転写させて、外部電極３をコア部２の上面まで到達しないように形成する。なお、めっき処理によって形成される電極は、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｄなどから１つもしくは複数を適宜選択して形成すれば良い。

ここで、第１の実施例に類似する他の実施例を示す。図６と図７に本発明の面実装インダクタの他の実施例の斜視図を示す。コア部２は図６のような十字形や図７のような角丸長方形に形成しても第１の実施例の八角形状のコア部と同様の効果を奏する。

（第２の実施例）
図８〜図１０を参照しながら、本発明の面実装インダクタの第２実施例を説明する。図８と図９に本発明の第２実施例のコア部を示し、図８は斜視図、図９は側面図である。図１０に本発明の第２実施例の面実装インダクタの上面側からの斜視図を示す。なお、第２の実施例では第１の実施例で用いたコイルと封止材を用いる。第１実施例と重複する部分の説明は割愛する。

まず、封止材でコイルをその内部に封入するようにコア部１２を圧縮成形法を用いて形成した。このとき、コイルの端部１ｂをコア部１２の対向する両端面の表面上に露出させるように形成する。本実施例では第１の実施例と同様にコア部１２を八角形状で形成し、さらに、図９に示すようにコア部１２の端面の高さＨ２が中央部の高さＨ１よりも低くなるように上面をテーパー状に形成した。

次に、サンドブラスト処理を行いバリ取りと露出する両端部１ｂの表面の皮膜を除去した後、コア部１２の端面と底面の一部にローラー印刷で導電ペーストを塗布し硬化させる。これにより導電ペーストと内部のコイルは導通する。最後に、めっき処理を行い導体ペーストの表面上にめっき層を形成し、Ｌ字状の外部電極１３を形成して図１０に示すような面実装インダクタを得る。第２の実施例の面実装インダクタは、予めコア部の上面を凸状に形成し、導電ペーストを印刷方式で塗布するため、第１の実施例のように高さ制御を行う必要もなく外部電極をコア部の上面まで到達させることなく形成することができる。

ここで、第２の実施例に類似する他の実施例を示す。図１１と図１２に本発明の面実装インダクタの他の実施例の斜視図を示す。コア部１２は図１１や図１２に示すようにコア部１２の上面に段差を有する形状に形成しても第２の実施例のテーパー状の上面を有するコア部と同様の効果を奏する。

上記実施例では、封止材として磁性粉末に鉄系金属磁性粉末、結合材にエポキシ樹脂を用いた。鉄系金属磁性粉末を用いることで直流重畳特性の優れた表面実装インダクタを作製することができる。しかしながら、これに限らず例えば、磁性粉末としてフェライト系磁性粉末などや、絶縁皮膜形成や表面酸化などの表面改質を行った磁性粉末を用いても良い。また、ガラス粉末などの無機物を加えても良い。そして、結合材としてポリイミド樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂やポリエチレン樹脂やポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂や無機結合材などを用いても良い。

上記実施例では、平角導線を用いてオーバル形の外外巻きのコイルを作成したが、これに限らず、円形、扇形、半円状、台形や多角形状、若しくはそれらを組み合わせた形状のコイルを用いてもよい。また、平角導線ではなく丸線などを採用しても良く、外外巻きではなく整列巻きやエッジワイズ巻きなどでも良い。

上記実施例では、プラスチック成形法の一つである圧縮成形法を用いてコアを作成したが、これに限らず例えば圧粉成形法などの成形法を用いてコアを作成してもよい。

上記実施例では、バリ取りとコイルの端部表面の皮膜を剥離する方法としてサンドブラストを用いたが、これに限らずバレル研磨等によるバリ取りや機械剥離等の被膜剥離方法を用いても可能である。また、コア部を形成する前に予め端部の皮膜を剥離してもよい。

１：コイル、１ａ：巻回部、１ｂ：端部
２、１２：コア部
３、１３：外部電極

Claims (8)

1. 線材を巻回したコイルと、
   主に磁性粉末と樹脂とからなる該コイルをその内部に封入するコア部と、
   該コア部の表面に導電ペーストを用いて形成されたＬ字状の外部電極と、を有し、
   該コア部は上面と、底面と、該コア部の中央部よりも狭い幅の対向する一対の端面とを有する形状に形成され、
   該対向する端面の表面に該コイルの端部のそれぞれが露出し、
   該端面と該底面の一部に導電ペーストを印刷方式を用いて塗布して該コイルの端部と電気的に接続させて該外部電極を形成し、
   このとき該外部電極は該コア部の中央部よりも狭い幅、且つ、該コア部の上面まで到達しないように形成される
   ことを特徴とする面実装インダクタ。
2. 前記コア部において、
   前記端面の幅が中央部よりも狭くなるように４隅を切除した形状に形成された請求項１に記載の面実装インダクタ。
3. 前記コア部において、
   前記上面からみた形状が八角形、十字形、角丸長方形のいずれかである請求項２に記載の面実装インダクタ。
4. 前記コア部において、
   前記上面が凸状に形成され、前記コア部の中央部の高さよりも前記端面の高さが低い請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の面実装インダクタ。
5. 前記コア部において、
   前記上面がテーパ―状もしくは段差を有する形状である請求項４に記載の面実装インダクタ。
6. 線材を巻回してコイルを形成する工程と、
   主に磁性粉末と樹脂からなる封止材を準備する工程と、
   その内部に該コイルを封入するように該封止材を用いてコア部を形成する工程と、
   該端面と該底面の一部に導電ペーストを印刷方式を用いて塗布して該コイルの端部と電気的に接続させてＬ字状の外部電極を形成する工程と、を有し、
   該コア部を形成する工程において、該コア部を上面と、底面と、該コア部の中央部よりも狭い幅の対向する一対の端面とを有する形状に形成し、該対向する端面の表面に該コイルの端部のそれぞれが露出するように封止し、
   該外部電極を形成する工程において、該外部電極を該コア部の中央部よりも狭い幅、且つ、該コア部の上面まで到達しないように形成する
   ことを特徴とする面実装インダクタの製造方法。
7. 前記コア部を形成する工程において、
   前記端面の幅が中央部よりも狭くなるように４隅を切除した形状に形成した請求項６に記載の面実装インダクタの製造方法。
8. 前記コア部を形成する工程において、
   前記上面を凸状に形成し、前記コア部の中央部の高さよりも前記端面の高さが低くなるように形成した請求項６または請求項７に記載の面実装インダクタの製造方法。

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