JPH08288149A - 低プロファイル電子部品 - Google Patents

低プロファイル電子部品

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JPH08288149A
JPH08288149A JP7308932A JP30893295A JPH08288149A JP H08288149 A JPH08288149 A JP H08288149A JP 7308932 A JP7308932 A JP 7308932A JP 30893295 A JP30893295 A JP 30893295A JP H08288149 A JPH08288149 A JP H08288149A
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JP
Japan
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core
header
low profile
component
coil
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JP7308932A
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English (en)
Inventor
Willard K Dangler
ケー ダングラー ウィラード
Steven R Bodenstedt
アール ボンデンステッド スティーヴン
Bruce R Waring
アール ワリング ブルース
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Dale Electronics Inc
Original Assignee
Dale Electronics Inc
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Publication date
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/043Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with two, usually identical or nearly identical parts enclosing completely the coil (pot cores)
    • HELECTRICITY
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    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • H01F27/027Casings specially adapted for combination of signal type inductors or transformers with electronic circuits, e.g. mounting on printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
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  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低プロファイルで高性能のインダクタ/トラ
ンス部品を提供する。 【解決手段】 一部がヘッダ12の凹み16内に配置さ
れたコアセット18および20内に線コイル22を有す
る、低プロファイル低コスト高性能のインダクタ/トラ
ンス部品10であって、前記ヘッダ12は、それから延
び出して、コイル22から出たリード線26を巻いた時
に端子を形成する突起14を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低プロファイル電
子部品に関し、特に、低プロファイルかつ低コストで、
高性能のインダクタ/トランス部品に関する。
【0002】
【従来の技術】電子業界では、低プロファイルかつ低コ
ストで、高性能の部品が求められている。使用可能な空
間がきわめて限定されている、PCMCIAカード、携帯用コ
ンピュータおよびその他の電子装置等では、特に、この
種の部品を求めている。
【0003】低プロファイル電子部品は従来から存在し
ているが、大半の低プロファイルは、絶縁材層と銅箔層
との交互配設によって形成される「プレナ(planer)」
型、もしくは プリント配線板材の多重層上に形成され
るコイルに集中している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術で
は、コスト高であるばかりか、生産上の欠点がある。低
プロファイル用途のその他の従来技術としては、トロイ
ドを用いるものがある。トロイドは、電気的には効率が
良いが、これらを巻いて成端するには、非常な労力を要
する。
【0005】従来のインダクタ/トランスコイルリード
線は、ヘッダにモールド成形された別個の金属端子で成
端されている。「モールドイン(molded-in)」型端子
は、ヘッダのコストを 2、3倍高くする。この従来技
術では、部品の内部に、別個のはんだ付け接続部を要す
る。これらの機械的接続部は、部品内に故障発生ポイン
トを作る結果、固有信頼度が低い製品になってしまう。
【0006】本発明の第1の目的は、低プロファイル高
性能のインダクタ/トランス部品を提供することにあ
る。
【0007】本発明の第2の目的は、支持ヘッダフレー
ム内に、少なくとも一部が装填されたコアを有する、低
プロファイルインダクタ/トランス部品を提供すること
にある。
【0008】本発明の第3の目的は、自己支持巻線を利
用することによって、ボビンの必要性を排除した、低プ
ロファイルインダクタ/トランス部品を提供することに
ある。
【0009】本発明の第4の目的は、エポキシ接着剤で
接合された、低プロファイルインダクタ/トランス部品
を提供することにある。
【0010】本発明の第5の目的は、複数の異なる形状
に形成できるフェライトコアを有する低プロファイルイ
ンダクタ/トランス部品を提供することにある。
【0011】本発明の第6の目的は、端子に巻線するこ
とによって、ヘッダ内に、金属端子を形成する必要性を
排除した低プロファイルインダクタ/トランス部品を提
供することにある。
【0012】本発明の第7の目的は、PCMCIAカード、携
帯用またはノート型コンピュータ、バッテリ作動装置用
のDC-DC 変換器回路、および非常に高い実装密度を要す
るその他の製品に使用するに適する、低プロファイルイ
ンダクタ/トランス部品を提供することにある。
【0013】本発明の第8の目的は、自動生産技法で容
易に組立てできる、低プロファイルインダクタ/トラン
ス部品を提供することにある。
【0014】本発明の上記した特徴の他の特徴は、以下
の説明から明らかとなると思う。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、本発明による電子部品、すなわち低プロファイル
インダクタ/トランス部品は、複数の突起を有するヘッ
ダ、コアセットおよび予卷コイルを備えている。
【0016】ヘッダは、成形プラスチックの単一ピース
で形成されている。ヘッダ内には、コアセットの一部を
嵌入しうる凹みが形成されている。コアの下半部と上半
部との間には、線コイルが配設されている。コアセット
は凹み内に配設され、アセンブリ全体は、接着剤で接合
されている。本発明の低プロファイル電子部品は、コア
セットをヘッダの凹みに挿入することによって達成され
る。
【0017】端子は、ヘッダから延び出す突起と、線コ
イルから延びるリード線とによって形成されている。リ
ード線は、まずヘッダ突起に巻いてから、溶融はんだに
浸漬される。ヘッダの突起上に形成された端子は、非常
に低コストの成端を提供するとともに、従来の多くのヘ
ッダに存在するモールドイン型金属端子を不用とする。
【0018】完成された部品は、プリント配線板表面上
に取付けたり、この表面を貫通して取付けたり、その他
各種の方法によって、プリント配線板に取付けられる。
また、どのような形状のコアセットでも使用できる。
【0019】
【実施例】次に、本発明の好適実施例を説明するが、本
発明はこれに限定されるものではなく、その主旨および
請求の範囲に含まれる全ての代替例、修正例および等価
例を含むものである。
【0020】図1は、本発明による部品(10)の分解
図である。部品(10)を作るには、まずヘッダ(1
2)を設ける。ヘッダ(12)は、成形プラスチック材
の単一ピースとして構成されている。このプラスチック
材としては、部品製造工程およびユーザ−のプリント配
線板組立て工程における高温(230℃以上)に耐える
ようなものが選択される。
【0021】またヘッダ(12)は、それから延びる複
数の突起(14)を有し、これらの突起(14)は、部
品端子の形成に使用される。さらにヘッダ(12)は、
コア下半部(18)を嵌入しうるようになった凹み(1
6)を含んでいる。このような設計のヘッダは、非常に
廉価となり、かつ通常の産業用成形技法によって量産で
きる。
【0022】部品(10)全体の低プロファイルは、コ
アセットの一部を、ヘッダ(12)を貫通して延ばすこ
とによって達成される。この技法により、垂直に積み重
ねたコアセットの高さが、部品(10)の最高高さとな
る。
【0023】図1に示すように、コア下半部(18)
は、凹み(16)内に配置され、その少なくとも一部
は、ヘッダ(12)を貫通して延びている。コア下半部
(18)は、その上方に位置する上半部(20)と対応
する形状をしている。コア下半部(18)とコア上半部
(20)とに間には、予卷コイル(22)が配設されて
いる。
【0024】ヘッダ(12)、コア下半部(18)、コ
ア上半部(20)およびコイル(22)を組み立ててか
ら、接着剤(24)によってアセンブリを接合する。部
品(10)は、コア上下半部の隣接線領域、およびコア
下半部(18)とヘッダ(12)との接合線領域を接着
剤(24)で被覆することによって接合される。
【0025】図1にはさらに、部品(10)に中心脚切
り落としコアを使用した場合における接着剤(24A)
の塗布位置が示されている。接着剤接合構造にすること
によって、全ての部材が接合された頑強な部品ができ、
かつ一般的な悩みであるトランスまたはインダクタの巻
線の「ハム(hum)」が排除される。
【0026】本発明におけるコア下半部(18)とコア
上半部(20)との基本設計では、種々の形態および材
料のコアを採択できる。
【0027】図4には、可能なコアの設計例として、E-
E 型コア(32)、ER 型コア(34)、ER-I 型コア
(38)、E-I 型コア(36)、C-C 型コア(40)、
C-I型コア(42)、ポット(Pot) 型コア(44)、タ
ックディスク(Tack-Disk)型コア(46)およびタック
カップ(Tack-Cup) 型コア(48)が示されているが、
これらに限定されるものではなく、予卷コイルの周りに
組み立てられるものであれば、いかなるコアセットでも
使用できる。
【0028】本発明によるコア用として、種々の材料を
選択できるが、多くの場合、その固有の特性から、フェ
ライトが好ましい。低プロファイル部品(10)の最も
一般的な用途は、DC-DC変換器回路であるが、これに対
しては、一般的に、フェライト製のコアを選択する必要
がある。またフェライトは、複雑な形状に成形すること
ができる。さらに、切落しコアと使用する場合には、コ
ア材として、フェライトが、DC-DC変換器に使用するの
に最も望ましい。
【0029】本発明によるコイル(22)の巻線は、最
良容積効率を得るべく、自己支持型完全積層コイルにな
るようにしてある。従来の類似の型のボビンは、巻線窓
内の容積要件を緩和し、高さを低くすると共に、材料コ
ストを下げるために排除されている。本発明によるコイ
ル(22)は、非常に低い工賃で量産が可能な既存の自
動設備を使用して生産できる。回路の電気的要件に応じ
て、最も望ましい寸法のワイヤを使用するべく、個々の
巻線を個別に定めることができる。従来は、自動巻きト
ランスその他は、コストを下げるために、一種類のワイ
ヤが使用されていた。
【0030】図1に示すように、各コイル(22)は、
それから延びる複数のリード線(26)を有している。
各リード線(26)をヘッダ突起(14)に接続して、
端子が形成される。
【0031】図2は、本発明による端子の形成要領を示
している。予卷コイル(22)から出た各リード線(2
6)は、適宜のヘッダ突起(14)に成端を形成する。
また、リード線(26)は、端子突起(14)の周りに
「ばね(spring)」状に巻かれる。この「ばね」形の成
端を溶融はんだに浸漬すると、線から線絶縁物が溶け出
す。「ばね」は、連続した円筒形状にすずびきされて、
端子を形成する。
【0032】線巻端子については、多数の形状を有する
ヘッダ突起(14)に亘って形成することができる。た
とえば、ヘッダ突起の断面形を、円形、楕円形、矩形、
正方形、台形その他とすることができる。突起(14)
の形状が異なれば、自動巻取機および部品が取付けられ
たプリント配線板に対するプロファイルがに異なるもの
となり、異なった利点が得られる。通常、部品の端子の
数は、この基本的設計様式を組み込んだ部品に対して、
4個から12個まで変えることができる。ただし、その
他の設計については、異なる数の端子を有するものとす
ることは勿論である。
【0033】本発明による線巻端子は、低コストのヘッ
ダの使用を可能にし、かつきわめて低コストで、成端を
形成することができる。別個の金属端子をヘッダ(1
2)にモールド成形する必要がないため、成端コストを
下げることができる。「モールドイン(molded-in)」型
端子のコストにより、ヘッダのコストはかなり大とな
る。
【0034】またこれらの線巻端子は、部品(10)上
の各端子を、それぞれ機械的に結合する必要性をなくす
という利点を有している。すなわち、従来のモールドイ
ン型端子においては、コイルリード線と成形された金属
端子とを、接続しなければならないからである。
【0035】ヘッダ(12)、巻線(22)、コアセッ
ト(18)および(20)、および成端を備える、本発
明によるインダクタ/トランスの設計によると、自動生
産技法によって、容易に組み立てることができる。巻線
(22)は、既存の巻き取り装置に自動的に巻き取るこ
とができる。また、ヘッダ(12)、コアセット(1
8)および(20)、および巻線(22)を、自動装置
により、半自動的に組立てることができる。接着剤(2
4)も、自動供給装置により塗布できる。成端も、公知
の「線巻掛(wire wrap)」装置と類似する装置によ
り、自動的に達成することができる。
【0036】本発明によると、部品(10)を種々の要
領でプリント配線板(PCB)(28)に取付けることがで
きる。図3は、取付要領のいくつかの例を示している。
たとえば、部品を、PCBの表面に(図3A),PCBの表面
を貫通させて(図3B)、またはPCBのいずれかの面に
取付けられた部品の端子部と共に、PCBを貫通して突出
する別の部品(図3Cおよび3D)に取付けることがで
きる。
【0037】本発明をトランスに適用した場合、この部
品によると、真に分離された巻線と、所望の性能が容易
に得られる。従来、PCMCIA Type II 用のDC-DC変換
器回路に使用できる真に低プロファイルのトランスを提
供しているメーカーは非常に少ない。単一の電圧源か
ら、正負両電圧を発生させなければならないため、巻線
を単離すると、相当に大きな利点が得られる。コアをパ
イレーン等の絶縁材で被覆すると共に、組立て中に、予
卷コイルの間にマイラ−等の誘電材料製の絶縁ワッシャ
を加えることによって、単離度を高めることができる。
【0038】本発明は、最大容積効率、きわめて低いプ
ロファイル、および相当に高い電流処理容量を得るべく
設計されている。本発明の部品は、自動装置によって製
造することができ、しかも原料費は安くてすむ。原料の
選択は、製造中および製品の使用中に、表面に取付けら
れた部品が遭遇する過酷な環境に耐えるべく慎重に行わ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の分解図である。
【図2】ヘッダ突起およびリード線によって形成された
一端子の拡大図である。
【図3】本発明部品をプリント配線板に取付けるための
異なる方法を示す側面図である。
【図4】本発明によるフェライトコアの異なる形状を示
す図である。
【符号の説明】
(10) 部品 (12) ヘッダ (14) 突起 (16) 凹み (18) コア下半部 (20) コア上半部 (18)(20) コアセット (22) 予巻コイル (24) 接着剤 (24A) 結合接着剤 (26) リード線 (28) プリント配線板 (32)(34)(36)(38)(40)(42)
(44)(46)(48)コア
フロントページの続き (72)発明者 スティーヴン アール ボンデンステッド アメリカ合衆国 サウスダコタ州 57078 ヤンクトン ルーラルルート 1 ボッ クス 166 (72)発明者 ブルース アール ワリング アメリカ合衆国 サウスダコタ州 57078 ヤンクトン ルーラルルート 1 ボッ クス 227ビー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に凹みを有し、かつ複数の突起を有
    するヘッダ、前記凹み内に、少なくとも一部が配置され
    たコアセットを形成する第1および第2コア部材、およ
    び前記コアセット内に少なくとも一部が配置され、複数
    本のリード線を有するとともに、前記リード線の少なく
    とも1本を前記突起の1つに巻いて、端子を形成するよ
    うにした予卷コイルを備えることを特徴とする低プロフ
    ァイル電子部品。
  2. 【請求項2】 内部に凹みを有し、かつ複数の突起を有
    するヘッダを設ける工程、前記凹み内に少なくとも一部
    が配置された第1コア部材を設ける工程、前記第1コア
    部材に亘って配置されると共に、そこから延び出す複数
    のリード線を有する予卷コイルを設ける工程、第2コア
    部材を、前記第1コア部材および予卷コイルに亘って配
    置し、前記予卷コイルが前記第1および第2コア部材の
    間に位置するようにする工程、前記リード線の少なくと
    も1本を、前記突起の一つに巻き付けることによって、
    端子を形成する工程、および前記端子を溶融はんだにさ
    らす工程を備えることを特徴とする低プロファイル電子
    部品の製造方法。
JP7308932A 1994-12-02 1995-11-28 低プロファイル電子部品 Pending JPH08288149A (ja)

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