JPH09219316A - 線輪部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】銅箔または銅板によりコイルパターンが形成さ
れた多層基板よりなるコイルブロックにＥＥ型又はＥＩ
型のコアが装着された線輪部品とその製造方法に関し、
線輪部品の薄型化，小形化及び信頼性の向上と、製造工
程の合理化を図る。 【解決手段】コイルブロック２２のコア２１で覆われて
いない側端面の一方又は両方に、コイルパターン３１の
端子部を導出させて構成された線輪部品において、コイ
ルブロック２２のコア２１で覆われていない下面部の両
側に、コア２１の下面よりも下方に突き出るダミー基板
３３による突出部２３が設けられると共に、端子部４５
が導出されている部分の突出部２３を含む多層基板の厚
さ方向に帯状の金属メッキによる電極２４が形成されて
いることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
に面実装等により搭載するトランス，チョークコイル等
の線輪部品およびその製造方法に関し、特に積層基板上
に銅箔によるコイルパターンが形成されたコイルブロッ
クを有する小型の線輪部品およびその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からプリント配線基板を用いた電子
回路装置は、小型化・薄型化・低価格化の要求に応えて
広く実用化されている。又、高密度・高機能・高信頼性
化を実現するためにプリント配線基板も多種多様なもの
が開発され、その進歩はめざましいものがある。このプ
リント配線基板としては、例えば紙基材銅張積層板、ガ
ラス基材銅張積層板、アルミ基材銅張積層板、セラミッ
ク基材プリント板などが用いられているが、中でもガラ
ス基材銅張積層板については主にＯＡ機器のデジタル回
路等で多く用いられている。このため、配線を流れる電
流はデジタル信号としての微小電流であり、銅箔の更な
る細線化、高密度化が検討されている。

【０００３】プリント配線基板への搭載部品としても、
半導体部品，抵抗器，コンデンサ等の能動および受動素
子のほか、トランス，チョークコイル，インダクタ等の
線輪部品の小形化，薄方化の要求がある。この線輪部品
の従来の最も一般的な構造のものとしては、図６に断面
図として示すように樹脂ボピン１に導線が巻回されて巻
線２を構成し、コア３を上下方向から嵌め込むタイプの
ものである。なお、ボビン１には巻線２の引出線が接続
された配線用リード端子４が設けられている。

【０００４】また、最近はガラス基材等に銅箔でコイル
パターンを形成して、これを積層して多層基板としたコ
イルブロックを用いた線輪部品も使用されている。この
コイルブロックは、プリント配線基板と同様に多数個取
りが可能であり生産性が向上すると共に、ボビンレスの
線輪部品が得られることで製造プロセスの合理化が図ら
れる。この線輪部品は、図７に示すようにフェライトコ
ア５内にコイルブロック６を挿入し、コイルブロック６
の側縁部に棒状のピン端子７を半田接続したもので、シ
ートトランスと言われる非常に薄型の線輪部品であり、
低背タイプの電子回路装置には有効な形状である。ま
た、前述のピン端子７に替えて、図８に示すようにコイ
ルブロック６の側端面にメタライズ電極８を設けたもの
もある。

【０００５】この線輪部品の詳細を図７〜図１２に基づ
いて説明する。図７（ａ）は組立完了状態を示す斜視
図、図７（ｂ）は組立途中段階（ピン端子７を省略して
ある。）の斜視図である。コイルブロック６は、図９に
断面図として示すように、例えばガラス基材からなるベ
ース基板９の両面に、図１０に示すような銅箔によるコ
イルパターン１０をエッチング法により形成し、両面の
コイルパターン１０相互間を必要に応じてメッキ等が施
されたスルーホール１１により接続し、このベース基板
９を例えばそのベース基板９と同種の材料からなる絶縁
性のシート状接着剤１２にて、複数枚張り合わせ積層圧
着して形成したものである。なお、１６はピン端子７の
嵌入孔である。

【０００６】このコイルブロック６の中心部には中空部
１３が設けられており、ＥＥ型のコア５の中央脚１４を
中空部１３に挿入すると共に、その両側の外側脚１５は
コイルブロック６の外側で相互に合体してコイルブロッ
ク６と一体化されている。コイルブロック６のコア５で
覆われていない両側の側縁部または側端面には、図７
（ａ）および図８の斜視図に示すように、ベース基板９
に形成されているコイルパターン１０の端子部と、図１
１，図１２に示すプリント配線基板１７への接続実装用
としての、ピン端子７またはメタライズ電極８が複数個
設けられ、線輪部品として構成されている。なお、この
従来例ではコア５にＥＥ型を用いているものを示してい
るが、当然のことながらＥＩ型のコアを用いることもで
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のガラス基材等の銅箔或いは銅張積層板によるコ
イルブロック６を用いた線輪部品を、プリント配線基板
１７に半田１８により面実装する場合、図１１に示すよ
うに端子電極をピン端子７とした線輪部品では、コイル
ブロック６に端子嵌入孔を設け、ピン端子７を嵌入し固
定しなければならず、コイルブロックの加工や組立作業
が繁雑であり、かつ接続箇所が増えるとともに異種材料
を電流が通過するため、比較的大電流（５Ａ以上）下で
使用する場合、例えば導通損など回路特性上に問題があ
った。更に、ピン端子７を挿入する構造であるため、強
度の面から嵌入孔はある一定の孔径を有すると共に、コ
イルブロック６の側端から内側に一定の距離をおいて設
ける必要があるため、外形サイズを大きくしまうという
欠点があった。

【０００８】また、端子電極をメタライズ電極８とした
場合は、図１２に示すように、搭載するプリント配線基
板１７にコア５を落とし込むための穴１９を設けなけれ
ばならず、プリント配線基板１７の回路パターン設計が
制約を受けると共に、当該プリント配線基板１７を大型
にするなどの問題があった。本発明は、面実装型であり
ながら、これらの問題を解決し得る線輪部品およびその
製造方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による線輪部品
は、銅板又は銅箔によりコイルパターンが形成された多
層基板からなり、その中心部に中空部を有するコイルブ
ロックと、該コイルブロックの両面から挟むように前記
中空部とその両側との間に設けられたＥＥ型又はＥＩ型
のコアと、前記コイルブロックの前記コアに覆われてい
ない側端面の一方または両方に、該コイルブロックのコ
イルパターンの端子部が導出されるように構成された線
輪部品において、前記コイルブロックの前記コアに覆わ
れていない下面部の両側に、前記コアの下面よりも下方
に突き出るダミー基板による突出部が設けられると共
に、前記コイルパターンの端子部が導出されている部分
の前記突起部を含む多層基板の厚さ方向に、帯状の金属
メッキによる電極が形成されているものである。

【００１０】本発明による線輪部品の製造方法は、銅板
または銅箔により同一のコイルパターンが複数個形成さ
れた集合コイルパターンと、該集合コイルパターンと同
一種類または異種類の集合コイルパターンとを基板を介
して積層すると共に、ダミー基板を積層して多数個取り
のコイルブロック集合基板として作成し、該コイルブロ
ック集合基板を単位コイルブロックに分割した際に、該
単位コイルブロックの前記各コイルパターンの端子部が
その側端面に露出するように、ルーター加工等により端
子形成穴を設け、該端子形成穴の側端面に露出した前記
各コイルパターンの端子部を含みその厚さ方向に帯状の
金属メッキを施したメタライズ電極とした後、ルーター
加工等により、前記コイルブロック集合基板の各コイル
パターンの略中心部にコアの中央脚を挿入する中空部を
設けると共に、前記ダミー基板の配線基板搭載用の突出
部を残して削り落とし、該コイルブロック集合基板をル
ーター加工等により、単位コイルブロックに形成するた
めの分割箇所を切断して単体のコイルブロックとし、該
コイルブロックにＥＥ型又はＥＩ型のコアを装着固定し
て形成するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図５に示した実施
例に基づき説明する。図１は本発明による線輪部品の全
体構造とコイルブロックの構造を示すもので、図１
（ａ）は線輪部品の斜視図、図１（ｂ）は組立途中段階
の斜視図、図１（ｃ）はコイルブロックを下方から見た
斜視図である。この実施例はＥＩ型のコア２１ａ，２１
ｂを、本発明に係るコイルブロック２２の両面から挟ん
で固定するようにしたもので、コイルブロック２２のＥ
型コア２１ａを挿入する下面側の、コア２１ａと対向す
る面の両側に突出部２３を設けたものである。この突出
部２３は、コア２１ａのコイルブロック２２の下面と接
する部分の厚さよりも高くし、図１（ａ）に示す線輪部
品とした状態において、突出部２３の下面がコア２１ａ
の下面よりも突き出るようにしたものである。

【００１２】また、コイルブロック２２のコア２１ａに
よって覆われない両側面には、コイルブロック２２内に
積層形成されている同一種類または異種類の複数のコイ
ルパターンに接続される端子部と、プリント配線基板１
７への接続固定端子として、メタライズ電極２４が設け
られている。なお、２５はコア２１ａの中央脚、２６は
中央脚２５を挿入するコイルブロック２２の中空部、２
７はプリント配線基板１７の回路パターン２８への半田
接続部である。コイルブロック２２は、図２（ａ）およ
び図３に示すように、銅板により形成されたコイルパタ
ーン３１をガラス基材等の基板３２と積層して接着固定
するか、或いは基板３２に絶縁性のシート状接着剤を用
い積層圧着するが、このとき図１に示した突出部２３を
形成させるためのダミー基板３３を積層して、図２
（ｂ）に示す加工前のコイルブロックとした後、コア２
１ａの上面と接触する面、即ち図３において鎖線で示し
た部分をルーター等により削り落として、突出部２３が
形成されるようにしたものである。この削り落し部の深
さは、コア２１ａの厚さよりも深くし、突出部２３の下
面がコア２１ａの下面より突出すようにする。なお、ダ
ミー基板３３は、基板３２と同様な材質のものであって
も異なる材質であってもよい。

【００１３】また、前述の例ではコイルブロック２２の
コイルパターン３１に銅板を用いた例を示したが、従来
例に示したようにガラス基材等のベース基板に銅箔によ
るコイルパターンを形成し、このベース基板の相互間を
絶縁性のシート状接着剤を介して積層するようにしたコ
イルブロック６にも適用できることは当然である。図４
は、このように構成されたコイルブロック２２に、ＥＩ
型のコア２１ａ，２１ｂを装着して線輪部品とし、プリ
ント配線基板１７へ面実装した状態を示したものであ
り、図４（ａ）は側面断面図、図４（ｂ）は斜視図であ
る。図４に示すようにダミー基板３３によって形成され
た突出部２３により、コア２１ａはプリント配線基板１
７より浮き上がった状態で搭載することができるもの
で、従来例のように穴１９を設ける必要がなく、搭載配
線基板に特殊なものを使用することの制約がない。ま
た、内部のコイルパターン３１と金属メッキされたメタ
ライズ電極２４を介して直接回路パターンに接続できる
ため、接続箇所が減り導通損を低減させることができ
る。

【００１４】次に、本発明の線輪部品の製造工程の一例
を説明する。図５（ａ）に示すように、銅板をあらかじ
めエッチングまたは金型によるプレス加工等を用い、同
一コイルパターン３１を複数個形成した集合コイルパタ
ーン４１を製作する。この集合コイルパターン４１は各
コイルパターン３１が分離しないように連結部４２が設
けられている。次に、この集合コイルパターン４１の同
一種類または異種類の集合コイルパターン４１相互間に
基板３２となるべき絶縁性のシート状接着剤を必要な量
挟み込み、所定の枚数を積層するが、この際図２（ａ）
または図３に示すようにプリント配線基板１７に接する
下面側にダミー基板３３を突出部２３の高さに対応する
厚さ分も積層する。

【００１５】この複数の各集合コイルパターン４１と基
板３２およびダミー基板３３とを位置合わせし加圧プレ
ス加工を施し、一体化することでコイルブロック集合基
板（図示していない。）を得る。この一体化に際して
は、各集合コイルパターン４１間を確実にシート状接着
剤で埋め込むため、その量や材料等を配慮する。例えば
シート状接着剤の樹脂分を多めにし、パターンの段差を
埋めるか、或いは予め樹脂成分だけを別の方法で供給し
ておくことが必要となる場合がある。また、前記実施例
ではコイルパターン２２に銅板を用いた例で説明した
が、銅箔によるコイルパターンをプリントした基板をシ
ート状接着剤を挟むと共に、ダミー基板３３とを積層し
てコイルブロック集合基板として製作してもよい。

【００１６】次にコイルブロック集合基板を、ルーター
等により図５（ｂ）に示すように加工する。先ず、鎖線
で示す分割線４６，４７で囲まれた単位コイルブロック
２２に切断された際、前記コイルパターン３１の端子部
４５がその側端面に露出するように端子形成穴４４を設
ける。次にこのコイルブロック集合基板４３の側端面に
露出したコイルパターンの端子部４５を含んで、その厚
さ方向に帯状の金属メッキを施したメタライズ電極２４
（図４に示す）を設ける。なお、この際突起部２３のプ
リント配線基板１７の搭載面に、回路パターン２８への
半田接続部２７を設け、この部分を含めてＬ字型又はコ
の字型のメタライズ電極２４として、プリント配線基板
１７への搭載を確実に行えるようにしてもよい。

【００１７】次に、各コイルパターン３１の略中心部に
コア２１ａの中央脚２５を挿入する中空部２６（図５
（ｂ）に鎖線で示す）を設ける。そして更にダミー基板
３３のプリント配線基板１７に搭載される突起部２３を
残して削り落としてコイルブロック集合基板４３を製作
する。次にコイルブロック集合基板４３をルーター加工
等により、分割線４６，４７で切断して、単体のコイル
ブロック２２とした後、メタライズ電極２４が側面に露
出するようにＥＩ型のコア２１を装着・固定して線輪部
品とするものである。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の線輪部品
は、コイルブロックの下面に積層基板による突起部を形
成し、ＥＥ型またはＥＩ型のコアの下面をプリント配線
基板面より浮き上がらせることができるため、プリント
配線基板に制約を与えることのない面実装型の線輪部品
を得ることができる。また、コイルパターンの端子部を
コイルブロック端面に導出させ、この端子部を含みコイ
ルブロックの厚さ方向に金属メッキを施したメタライズ
電極として、このメタライズ電極に直接半田接続できる
ものであるため、薄型のまま比較的大電流（５Ａ以上）
下で使用する時の導通損を低減させるとともに小型化，
薄型化を同時に実現できる。また、前述したコイルブロ
ックの突起部の形成は、多数個取りのコイルブロック集
合基板を製作する際、集合コイルパターンと基板の積層
と一緒にダミー基板も積層し、単体のコイルブロックに
分割する前にダミー基板の一部を削り落とすようにした
もので、製造工程の自動化が促進されコスト低減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る線輪部品の構造図である。

【図２】本発明に係るコイルブロックの構成を説明する
斜視図である。

【図３】本発明に係るコイルブロックの構成を説明する
側面図である。

【図４】本発明による線輪部品をプリント配線基板に搭
載した状態を示す側面断面図と斜視図である。

【図５】本発明の線輪部品の集合コイルパターンとコイ
ルブロック集合基板の平面図である。

【図６】従来の線輪部品の一例を示す構造図である。

【図７】従来のコイルブロックを用いた線輪部品の一例
を示す構造図である。

【図８】従来のコイルブロックを用いた線輪部品の他の
例を示す構造図である。

【図９】従来のコイルブロックの構造を説明する断面図
である。

【図１０】コイルパターンの一例を示す上面図である。

【図１１】従来のコイルブロックを用いた線輪部品をプ
リント配線基板に搭載した状態を示す側面図である。

【図１２】従来のコイルブロックを用いた他の線輪部品
をプリント配線基板に搭載した状態を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ ボビン ２ 巻線 ３ コア ４ リード端子 ５ ＥＥ型コア ６，２２ コイルブロック ７ ピン端子 ８，２４ メタライズ電極 ９ ベース基板 １０ 銅箔によるコイルパターン １１ スルーホール １２ 絶縁性のシート状接着剤 １３，２６ 中空部 １４，２５ 中央脚 １５ 外側脚 １６ 端子嵌入孔 １７ プリント配線基板 ２１ ＥＩ型コア ２３ 突起部 ２７ 半田接続部 ２８ 回路パターン ３１ 銅板によるコイルパターン ３２ 基板 ３３ ダミー基板 ４１ 集合コイルパターン ４２ 集合コイルパターンの連結部 ４３ コイルブロック集合基板 ４４ 端子形成穴 ４５ 端子部 ４６，４７ 分割線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅板又は銅箔によりコイルパターンが形
   成された多層基板からなり、その中心部に中空部を有す
   るコイルブロックと、該コイルブロックの両面から挟む
   ように前記中空部とその両側との間に設けられたＥＥ型
   又はＥＩ型のコアと、前記コイルブロックの前記コアに
   覆われていない側端面の一方または両方に、該コイルブ
   ロックのコイルパターンの端子部が導出されるように構
   成された線輪部品において、 前記コイルブロックの前記コアに覆われていない下面部
   の両側に、前記コアの下面よりも下方に突き出るダミー
   基板による突出部が設けられると共に、 前記コイルパターンの端子部が導出されている部分の前
   記突起部を含む多層基板の厚さ方向に、帯状の金属メッ
   キによる電極が形成されていることを特徴とする線輪部
   品。
2. 【請求項２】 コイルパターンが複数個形成された集合
   コイルパターンと、該集合コイルパターンと同一種類ま
   たは異種類の集合コイルパターンとを積層すると共に、
   ダミー基板を積層して多数個取りのコイルブロック集合
   基板として作成し、 該コイルブロック集合基板を単位コイルブロックに分割
   した際に、該単位コイルブロックの前記各コイルパター
   ンの端子部がその側端面に露出するように、ルーター加
   工等により端子形成穴を設け、 該端子形成穴の側端面に露出した前記各コイルパターン
   の端子部を含みその厚さ方向に帯状の金属メッキを施し
   たメタライズ電極とした後、 ルーター加工等により、前記コイルブロック集合基板の
   各コイルパターンの略中心部にコアの中央脚を挿入する
   中空部を設けると共に、前記ダミー基板の配線基板搭載
   用の突出部を残して削り落とし、 該コイルブロック集合基板をルーター加工等により、単
   位コイルブロックに形成するための分割箇所を切断して
   単体のコイルブロックとし、 該コイルブロックにＥＥ型又はＥＩ型のコアを装着固定
   して形成する線輪部品の製造方法。