JP2004349391A

JP2004349391A - 表面実装用巻線型コイル

Info

Publication number: JP2004349391A
Application number: JP2003143400A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takagi; 博史高城
Original assignee: NEC Saitama Ltd
Current assignee: NEC Saitama Ltd
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP4068501B2

Abstract

【課題】表面実装用巻線型コイルにおいて、外形寸法を大きくすることなくＱ値を高くする。
【解決手段】巻線部及びその両端部に設けられた２つの足部を有するコア１と、巻線部に巻回された巻線２と、巻線の上面部を平坦にする樹脂３と、２つの足部にそれぞれ設けられた端子電極１２と、コア１の両端部間を貫通するように設けられた中空穴１１とから構成される。コアに中空穴を有するコイルは、空芯コイルと等価な構造となり、Ｑ値が高くなると同時に重量を軽くする効果がある。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面実装用巻線型コイルに関し、特に携帯電話機などの移動体無線通信機器に用いられ、製造工程において自動機で回路基板にに搭載される超小型の表面実装用巻線型コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の表面実装用巻線型コイルは、携帯電話機などのアンテナのマッチング回路、或いはフイルタ回路のインダクタンス素子として用いられる。そして回路基板に自動搭載機を用いて表面実装される。
【０００３】
この表面実装用巻線型コイルの一般的な従来例を図４に示す。図４はこの従来例の構造を示す斜視図である。巻線部及びその両端部に設けられた２つの足部を有するコア４１と、巻線部に巻回された巻線４２と、２つの足部にそれぞれ設けられた端子電極４４とから構成される。
【０００４】
２つの端子電極４４は、コアの足部表面に電解メッキで導電膜を形成したもので、ここに巻回された巻線４２の両端がそれぞれに圧着処理され接続されている。コア４１は、アルミナ或いはフェライトを主成分とした磁性材料から作られている。
この表面実装用巻線型コイルの寸法は、図示したＡ（高さ）が０．８〜１．６ｍｍ、Ｂ（幅）が０．８〜１．６ｍｍ、Ｃ（長さ）が１．６〜３．２ｍｍ程度で超小型の大きさである。尚、巻線４２の上面部の樹脂４３は、本コイルを基板に実装する時に自動搭載機を使用する関係で巻線の上面部を平坦にするものである。
【０００５】
一般に磁性部品においては、Ｑ値を高くすると急峻な選択特性が得られ、特性の向上、或いは部品の小型化に寄与できるので、Ｑ値を高めるための工夫がなされている。この種の表面実装用巻線型コイルにおいても同様で、例えば、図５はＱ値を高めた従来例を示すものである。
【０００６】
図５はこの従来例の構造を示す（ａ）斜視図、及び（ｂ）断面図である。図５（ａ）において、この表面実装用インダクタ５１は、巻線部５１ｃとその巻線部５１ｃの両端の下部に設けられた２つの足部５１ａ、５１ｂとからなるいわゆるＣ型（Ｕ型）タイプのコアを用いる。また巻線部５１ｃには巻線５１ｅを備え、足部５１ａ、５１ｂには端子電極５１ｆ、５１ｇを備えている。更に巻線部５１ｃの端子電極５１ｆ、５１ｇ側には板状の磁性体５１ｄをエポシキ樹脂系にて接着することで巻線５１ｅを覆う構造としている。
【０００７】
図（ｂ）において、板状の磁性体５１ｄで巻線下側を覆ったことにより、磁束２２ａが磁性体５１ｄに吸収されここを貫通する。これは磁束２２ａが実効透磁率の低い個所より高い個所に集中しやすい性質による。このため磁束２２ａが端子電極５１ｆ、５１ｇを貫通することを防止することができる。このため端子電極５１ｆ、５１ｇを貫通する磁束のために発生する渦電流損を抑えることができる。従って外形寸法を大きくすることなくＱ値を大きくすることができる。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】
特開２００２−３５３０３４号公報（第１−２頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したＱ値を大きくする従来例では、板状の磁性体を巻線の下方に接着する必要があり、この付加分について製造コストが上昇するという問題がある。また、外形寸法は変化しないものの、付加分の重さが増加するという問題がある。特に携帯電話機においては、小型、軽量が強く要望され、わずかな重量の増加でも避けねばならない事情がある。
【０００９】
本発明の目的は、製造コストの上昇を抑え、また寸法、重量を大きくしないでＱ値の高い表面実装用巻線型コイルを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の表面実装用巻線型コイルは、巻線部及びその両端部に設けられた２つの足部を有するコアと前記巻線部に巻回された巻線と、前記２つの足部にそれぞれ設けられた端子電極とから成る表面実装用巻線型コイルにおいて、前記コアの中心部に両端部間を貫通する中空穴を設ける構造にする。
【００１１】
また、本発明の表面実装用巻線型コイルは、巻線部及びその両端部に設けられた２つの足部を有するコアと、前記巻線部に巻回された巻線と、前記２つの足部にそれぞれ設けられた端子電極とから成る表面実装用巻線型コイルにおいて、前記コアの両端部間の足部側中心線に沿って溝を設ける構造にする。
前記中空穴は、例えば、円形でその直径を前記コアの幅寸法の１／３〜１／２とする。
【００１２】
また、前記溝の幅寸法は、例えば、前記コアの幅寸法の１／３〜１／２とする。
また、前記中空穴は、複数の中空穴から成るようにしてもよい。
更に、前記巻線が巻回された前記コアの上面側を樹脂材で覆い平面構造としても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施の形態例を示す斜視図である。
【００１５】
先ず、構成について説明する。本表面実装用巻線型コイルは、巻線部及びその両端部に設けられた２つの足部を有するコア１と、巻線部に巻回された巻線２と、巻線の上面部を平坦にする樹脂３と、２つの足部にそれぞれ設けられた端子電極１２と、コア１の中心部に両端部間を貫通するように設けられた中空穴１１とから構成される。
【００１６】
中空穴１１は、直径がコアの幅寸法の１／３〜１／２で、ここでは０．３〜０．５ｍｍ程度である。この中空穴はコイルのＱ値を高めるためのものである。この直径寸法は、特性と強度、即ち巻線をコアに巻回する時に巻線のテンションでコアが破損しない、あるいは自動搭載機などで取り扱って壊れない程度の強度とのバランスから最適な寸法に設定される。
【００１７】
２つの端子電極１２は、コアの足部表面に電解メッキで導電膜を形成したもので、ここに巻回された巻線２の両端がそれぞれに圧着処理され接続されている。コア１は、アルミナ或いはフェライトを主成分とした磁性材料から作られている。
この表面実装用巻線型コイルの寸法は、図示したＡ（高さ）が０．８〜１．６ｍｍ、Ｂ（幅）が０．８〜１．６ｍｍ、Ｃ（長さ）が１．６〜３．２ｍｍ程度で超小型の大きさである。尚、巻線１の上面部の樹脂３は、本コイルを基板に実装する時に自動搭載機を使用する関係で巻線の上面部を平坦にするものである。
【００１８】
本コイルは中空穴１１を有するためにＱ値を高める効果がある。即ち、巻線を巻くコアの形状を中空構造にすると、コアの内径中心部分に空気の占める割合が大きくなり、所謂、空芯コイルと呼ばれる構造に近くなる。このような空芯コイル構造にすると、ムクのコアに巻回されたコイルに比べ下記の作用によりＱ値が高くなる。
即ち、ムクのコアに巻回されたコイルは、巻線に発生する磁束がコアを貫通する際に、コアの中心部を貫通する磁束において、上下対向する巻線の磁束同志が交差し乱れるためにここに渦電流損が発生し、この分Ｑ値を低下させる。コアの形状を空芯構造にすると、磁束は実効透磁率の低い個所より高い個所に集中しやすい性質があるので、磁束は透磁率の低い中空部の空気部分を通らずにコア部分に吸収され、全磁束が整然とコアを貫通する。従って渦電流損は発生せずＱ値が向上する。
【００１９】
次に本発明の第２の実施の形態例を説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態例を示す斜視図である。
【００２０】
本形態例は、図１の表面実装用巻線型コイルにおいて、１つの中空穴を複数の中空穴に変えたもので、他の構造は同一である。即ち、巻線部及びその両端部に設けられた２つの足部を有するコア８は、両端部間を貫通するように設けられた５本の中空穴８１と、２つの足部にそれぞれ端子電極８２とを有する。本形態例の表面実装用巻線型コイルは、図１のものに比べて特性は若干下がるが、コアの強度が強くなる特徴がある。
【００２１】
次に本発明の第３の実施の形態例を説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態例を示す（ａ）は通常の状態、（ｂ）は上下反転させた状態の斜視図である。
本形態例は、図１の表面実装用巻線型コイルにおいて、中空穴を溝に変えたもので、他の構造は同一である。即ち、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本表面実装用巻線型コイルは、巻線部及びその両端部に設けられた２つの足部を有するコア４と、巻線部に巻回された巻線５と、巻線の上面部を平坦にする樹脂３と、コア４の両端部間の足部側中心線に沿って設けられた溝部４１と、コア４の４つの足部にそれぞれ設けられた端子電極４２とから構成される。
【００２２】
本表面実装用巻線型コイルは、コアの中心部まで溝部が形成されているので、図１のものと同様に空芯構造に等価であるので、Ｑ値を高くする。また、図１のものと比べて更に重量が軽くなる特徴がある。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の表面実装用巻線型コイルは、コアに中空穴、あるいは溝部を設けているので、空芯コイルと等価な構造となり、外形寸法を大きくすることなくＱ値を高くするという効果がある。また、中空穴、あるいは溝部の部分は重量を軽くするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態例を示す（ａ）は通常の状態、、（ｂ）は上下反転させた状態の斜視図である。
【図４】従来例を示す斜視図である。
【図５】他の従来例の構造を示す（ａ）斜視図、及び（ｂ）断面図である。
【符号の説明】
１、４、８コア
２巻線
３樹脂
１１中空穴
１２端子電極
４１溝部
４２端子電極
８１中空穴
８２端子電極

Claims

巻線部及びその両端部に設けられた２つの足部を有するコアと前記巻線部に巻回された巻線と、前記２つの足部にそれぞれ設けられた端子電極とから成る表面実装用巻線型コイルにおいて、前記コアの中心部に両端部間を貫通する中空穴を設けることをことを特徴とする表面実装用巻線型コイル。
巻線部及びその両端部に設けられた２つの足部を有するコアと、前記巻線部に巻回された巻線と、前記２つの足部にそれぞれ設けられた端子電極とから成る表面実装用巻線型コイルにおいて、前記コアの両端部間の足部側中心線に沿って溝を設けることを特徴とする表面実装用巻線型コイル。
前記中空穴は、円形でその直径を前記コアの幅寸法の１／３〜１／２とすることを特徴とする請求項１記載の表面実装用巻線型コイル。
前記溝の幅寸法は、前記コアの幅寸法の１／３〜１／２とすることを特徴とする請求項２記載の表面実装用巻線型コイル。
前記中空穴は、複数の中空穴から成ることをことを特徴とする請求項１記載の表面実装用巻線型コイル。
前記巻線が巻回された前記コアの上面側を樹脂材で覆い平面構造にすることを特徴とする請求項１、２、３、４或いは５記載の表面実装用巻線型コイル。