JP2004165371A

JP2004165371A - コイル部品

Info

Publication number: JP2004165371A
Application number: JP2002328572A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Sato; 一範佐藤
Original assignee: HOKKO DENSHI KK; NEC Tokin Corp
Current assignee: HOKKO DENSHI KK; Tokin Corp
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】ドラムコア等を使用した電磁装置の低背型、表面実装型のコイル装置において、より低背型で、鉛フリーはんだ付けに対する耐熱性に対する信頼性を確保すると共に、従来のフラックス洗浄を行わないで製造可能なコイル部品を提供する。
【解決手段】コイル部品をより低背型にするため、穴を設け、多数の端子部１２４を持つ基板に、電磁装置１２２を基板１２１の底面と略同一面まで挿入し接着剤１２７にて固定し、コイル１２３の端子部と、基板の上面の端子部１２４を熱圧着にて電気的に接続し、基板の上面の端子部１２４と底面の端子部１２５をスルーホール１２６にて電気的接続する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ドラムコア等を使用するトランス、インダクタ等の表面実装部品としての低背型のコイル部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、低背型で、表面実装型のコイル部品で、特に基板を使用したコイル部品としては、図５に示すように、基板１０１上にドラムコア１０２を接着等により固定し、コイル１０３の両端を基板１０１上の端子部１０４にはんだ付けにて電気的接続をとり、端子部１０４から基板１０１の裏面に端子金具１０５等を用いて、コイル部品の端子を形成していた。
【０００３】
特許文献１において、図６に示すように、基板１１１に穴を設け、ドラムコア１１２を挿入し、基板１１１の厚さをカットできる低背型とし、コイル１１３の両端を基板１１１に設けた端子部１１４にはんだ付けを行う実装構造が開示されている。
【０００４】
同様に、特許文献２においても、低背型のトランスとして基板に穴を設け、ＥＥコアまたはＥＩコアを基板の穴に挿入した低背型のトランスで、基板の表裏面の双方にコアが出ており、トランスを実装する基板にコアの突出部の逃げ穴が設けてある実装方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
実開平７−０１４６１８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−１７６６４８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来の低背型で、表面実装型のコイル部品には、まだ、次のような課題がある。即ち、近年、ドラムコア等を使用した低背型のコイル部品において、表面実装型で、さらに従来の低背型より、はるかに薄型が望まれている。
【０００８】
また、低背型の要求にさらにプラスされて、表面実装型電子部品に対して、はんだが鉛フリーはんだに移行しているので、はんだ付け温度が従来の鉛はんだを使用したときのはんだ付け温度に対して、数十度温度が高くなっており、より耐熱性の向上が望まれている。特に、コイル部品のコイルの両端と、基板の端子部との電気的接続に対しては、従来のはんだ付けによる電気的接続方法よりも、耐熱性を向上する必要がある。
【０００９】
また、低背型で、表面実装型のコイル部品に対するコストダウンと信頼性の要求から、従来のはんだ付けによる電気的接続方法からフラックス処理を行わない、無洗浄のフラックスフリーによる電気的接続が必要とされている。
【００１０】
従って、本発明は、これらの問題を解決し、ドラムコア等を使用した電磁装置の低背型、表面実装型のコイル装置において、より低背型で、鉛フリーはんだ付けに対する耐熱性に対する信頼性を確保すると共に、従来のフラックス洗浄を行わないで製造可能なコイル部品を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、トランス、インダクタ等のコイル部品において、低背型であり、表面実装部品として実装時に、鉛フリーはんだによるリフロー、フローはんだ付けが適用可能で、コイル部品の製造工程において無洗浄化を実現し、低コストと高信頼性を実現した低背型、表面実装型のコイル部品が得られる。
【００１２】
即ち、本発明は、穴を設けた多数の端子部を持つ基板の該基板の穴にコイルが巻回された電磁装置を挿入し実装したコイル部品において、前記電磁装置の底面が前記基板の底面と略同一面に位置し、前記コイルの端子部と、前記基板の上面の端子部が熱圧着にて電気的に接続されたコイル部品である。
【００１３】
また、前記基板と、前記基板の穴に挿入した前記電磁装置を接着剤にて固定したコイル部品である。
【００１４】
また、前記基板の上面部の端子部と、前記基板の底面の端子部をスルーホールにて電気的に接続し、前記コイル部品の端子を前記基板の底面の端部に設け、表面実装型に対応したコイル部品である。
【００１５】
また、前記基板の端子部および前記スルーホールに金めっき処理を施して、熱圧着による接続を可能にしたコイル部品である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態によるコイル部品の平面図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施の形態によるコイル部品の正面図であり、図１（ｃ）は、本発明の実施の形態によるコイル部品の底面図であり、図１（ｄ）は、本発明の実施の形態によるコイル部品の右側面図である。基板１２１に電磁装置１２２を挿入し、基板１２１と電磁装置１２２を接着剤１２７にて固定する。コイル１２３の両端と基板上面の端子部（パッド）１２４とは、熱圧着にて電気的接続をとっている。上面の端子部（パッド）１２４と底面の端子部（パッド）１２５は、スルーホール１２６で電気的接続をとっている。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態による基板の斜視図である。基板上面に４つの端子部（パッド）１２４と底面に４つの端子部（パッド）１２５（図示せず）をエッチングと金属めっきにより形成した。基板１２１における上面の４つの端子部（パッド）１２４と底面の４つの端子部（パッド）の端部に半円のスルーホール１２６を形成してある。スルーホール１２６は、基板１２１の上面の端子部（パッド）１２４と底面の端子部（パッド）１２５を電気的に接続する目的で設けてある。
【００１９】
基板１２１の上面の端子部（パッド）１２４、底面の端子部（パッド）１２５およびスルーホール１２６は、金めっき処理を行っている。金めっきは電解めっきにて行い、上面の端子部（パッド）１２４と底面の端子部（パッド）１２５は、スルーホール１２６にて電気的に接続される。基板１２１の材質にガラスエポキシを用いたが、コイル部品として基板に実装される場合の耐熱性を満足すれば、特にガラスエポキシに限定されない。また、金めっきの方法についても、電解めっきに限定されない。
【００２０】
基板１２１のほぼ中央部に、電磁装置１２２を挿入するための穴を設けてある。穴の径は、電磁装置の外形より若干大きく設定され、基板１２１を打ち抜いて作製する。本発明の実施の形態では、円形の穴であるが、電磁装置の外形に合わせて形状が決定される。形成工程は、基板１２１に穴加工を行い、次に、端子部（パッド）１２４、１２５をエッチングにより形成し、次いで、金属めっきを行う。
【００２１】
電磁装置１２２は、磁性コアにフェライトを使用したドラムコア１２８を用い、巻回部に巻線を施し、コイルを形成している。本発明の実施の形態では、円柱状のコイル巻回部とその両端に円形フランジを持つドラムコアを使用したが、円柱状のコイル巻回部とその両端に角柱を持つドラムコアでもよい。低背型のＥＥコア、ＥＩコア等も使用可能である。また、本発明の実施の形態では、インダクタを例示したが、巻線の本数を増やすことで、容易にトランスに対しても実施できる。
【００２２】
電磁装置１２２の円柱状の巻回部には、ポリウレタン被覆の銅線を使用して、巻線し、コイル１２３を形成する。コイル１２３の両端は、基板１２１の上面の端子部（パッド）１２４に熱圧着にて電気的に接続される部分である。
【００２３】
図３は、本発明の実施の形態のコイル部品の断面図である。基板１２１にコイル１２３とドラムコア１２８よりなる電磁装置１２２を挿入する。挿入の際、電磁装置１２２が基板１２１の底面よりはみ出さないように、電磁装置１２２の底面と基板１２１の底面が略同一面となるように配置する。基板１２１と電磁装置１２２の固定には、紫外線硬化の接着剤１２７を用いた。接着剤の選定は、リフローはんだ付けに対しての耐熱性を有する接着剤を選定する必要があるが、その条件を満足する接着剤であればよい。特に、紫外線硬化の接着剤に限定されない。
【００２４】
コイル１２３の両端と基板１２１の上面の端子部（パッド）１２４の電気的接続は、熱圧着を用いる。モリブデンを用いたチップに一定の加重をかけ、チップに電流を流し、チップの温度を設定する熱圧着装置を用いて、加重と温度および時間を設定し、コイル１２３の両端と端子部（パッド）１２４を熱圧着接合する。熱圧着接合によるコイル１２３と端子部（パッド）１２４の電気的接続方法は、表面実装型のコイル部品の鉛フリーはんだ（特に融点が高温タイプのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系）によるリフローはんだ付けに対しても、電気的接続の信頼性が十分確保でき、従来のはんだ付けと異なり、その後の製造工程でフラックスを除去するための洗浄工程が不要となる。
【００２５】
図４は、本発明の実施の形態によるコイル部品のプリント基板１２９への実装状態の正面図である。基板１２１の上面の端子部（パッド）１２４と底面の端子部（パッド）１２５がスルーホール１２６にて電気的に接続されており、表面実装型のコイル部品の端子は、端子部（パッド）１２５であり、はんだ１３０によりプリント基板１２９へ実装される。また、基板１２９にコイル部品の端子を設けることにより、プリント基板１２９の反りや熱による膨張、収縮によるドラムコア１２８への応力が緩和できる。さらに、この構造では、接着剤１２７の選定により、さらに膨張と収縮による応力の緩和が可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したごとく、本発明によれば、ドラムコア等を使用した低背型で、表面実装型のコイル部品において、従来の低背型コイル部品に対して、薄型の低背型コイル部品が得られ、表面実装型のコイル部品として実用性が高い。また、鉛フリーはんだ付け対応で、特にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の高温はんだによるリフロー、フローはんだ付けに対しても、耐熱性を確保することも可能で、信頼性の高い鉛フリーはんだ付け対応の低背型コイル部品が得られた。コイル部品の製造工程で、はんだ付け工程を用いないため、フラックスフリーが実現でき、無洗浄化が可能となり、コストダウンにも寄与した。また、基板を使用し、基板と電磁装置の固定に接着剤を使用しているため、プリント基板の反りや熱による膨張、収縮からの電磁装置に対する応力の緩和が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるコイル部品を示す図、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は底面図、図１（ｄ）は右側面図。
【図２】本発明の実施の形態による基板の斜視図。
【図３】本発明の実施の形態のコイル部品の、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’部分での断面図。
【図４】本発明の実施の形態によるコイル部品のプリント基板への実装状態の正面図。
【図５】従来の低背型コイル部品の正面図。
【図６】従来のドラムコアを使用したコイル部品の断面図。
【符号の説明】
１０１基板
１０２ドラムコア
１０３コイル
１０４端子部
１０５端子金具
１１１基板
１１２ドラムコア
１１３コイル
１１４端子部（パッド）
１２１基板
１２２電磁装置
１２３コイル
１２４上面の端子部（パッド）
１２５底面の端子部（パッド）
１２６スルーホール
１２７接着剤
１２８ドラムコア
１２９プリント基板
１３０はんだ

Claims

複数の端子部を持つ基板に設けられた穴にコイルを有する電磁装置が挿入されたコイル部品において、前記電磁装置の底面が前記基板の底面と略同一面に位置し、前記コイルの端子部と、前記基板の上面の端子部が熱圧着にて電気的に接続されていることを特徴とするコイル部品。
前記基板と、前記基板の穴に挿入した前記電磁装置とが接着剤にて固定されていることを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
前記基板の上面の端子部と、前記基板の底面の端子部がスルーホールにて電気的に接続され、前記コイル部品の端子が前記基板の底面の端部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコイル部品
前記基板の端子部および前記スルーホールが金めっき処理を施されていることを特徴とする請求項３記載のコイル部品。