JP2005294731A - 薄型インダクタンス部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄型で柔軟性を有し、複数層に折り曲げて実装したり、湾曲させて他の電子部品を跨いで実装することができ、且つ変形を加えた場合においてもインダクタンス値が変化せず、回路設計を容易に行える薄型インダクタンス部品およびその製造方法を得る。
【解決手段】 薄い金属を所定の形状に形成した導体で構成されるインダクタ部１６と、前記インダクタ部１６を覆う外装部からなるインダクタンス部品であって、前記外装部は柔軟性を有する絶縁性樹脂と磁性粉末との混練物からなるインダクタンス部品。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主として、各種電子機器に利用されるインダクタンス部品とその製造方法に関する。

従来、薄い金属板を打ち抜いて一対の電極とこの電極間を結ぶ蛇行導体を形成し、この蛇行導体を絶縁性樹脂でモールドして外装部材を設けたインダクタンス部品がある。 このインダクタンス部品の製造方法は、金属板を打ち抜いて蛇行導体と電極を形成した後、これを金型にセットし、合成樹脂材を注入して、外装部材を形成していた。この場合、合成樹脂材の注型圧によって蛇行導体が変形してしまい、ショートを発生したりインダクタンスの低下やばらつきが発生するという問題があった。

これを解決する方法として、例えば特許文献１に述べられているような、金属薄板を一体に打ち抜いて蛇行形状やうず巻き等の湾曲形状に形成された導体と、この導体の一部からなるインダクタ部と、前記インダクタ部を覆う外装部材が設けられ、前記外装部材はシート状で薄形の柔軟性を有する絶縁性樹脂からなるインダクタンス部品がある。 これにより複数層に折り曲げて実装したり、湾曲させて他の電子部品を跨いで実装できるインダクタンス部品の製造が可能となったが、製造後に変形させた場合インダクタの鎖交磁束が変化するためにそのインダクタンス値が変化してしまい、回路設計がしずらい状況にあった。

なお、外装部は薄形で柔軟性を有する絶縁性樹脂と磁性粉末との混練物からなるインダクタンス部品としては、特許文献２が挙げられるが、これらは変形により実効磁路長及び実効透磁率を変化させインダクタンス値を可変にしようとするものであり、インダクタンス値を固定することは困難であった。

特開２０００−９１１３５号公報 特開平５−２６７０６６号公報

従って、本発明の目的は、薄型で柔軟性を有し、複数層に折り曲げて実装したり、湾曲させて他の電子部品を跨いで実装することができ、且つ変形を加えた場合においてもインダクタンス値が変化せず、回路設計を容易に行える薄型インダクタンス部品およびその製造方法を提供することである。

本発明は、薄い金属を所定の形状に形成した導体で構成されるインダクタ部と、前記インダクタ部を覆う外装部からなるインダクタンス部品であって、前記外装部は柔軟性を有する絶縁性樹脂と磁性粉末との混練物からなる薄型インダクタンス部品とする。

また、本発明は、前記インダクタ部を構成する前記導体は、その両端部が前記外装部から露出して電極を構成しており、前記電極に連続する前記インダクタ部は絶縁皮膜を有し、且つ前記外装部とともに所定形状に変形された薄型インダクタンス部品である。

また、本発明は、金属薄板を所定の湾曲した形状にエッチングしてインダクタ部及び電極を形成し、このインダクタ部は絶縁皮膜を有し且つその外周部に柔軟性を有する絶縁性樹脂と磁性粉末との混練物を塗布して形成された外装部を有する薄型インダクタンス部品の製造方法である。

薄い金属を所定の形状に形成した導体で構成されるインダクタ部と、前記インダクタ部を覆う外装部からなるインダクタンス部品であって、前記外装部は柔軟性を有する絶縁性樹脂と磁性粉末との混練物から構成され、且つ前記インダクタ部には予め絶縁皮膜を施してあるインダクタンス部品を構成する事で、薄型で柔軟性を有するため、複数層に折り曲げて実装したり、湾曲させて他の電子部品を跨いで実装することができ、外部形状を変形してもインダクタンス値が変化せず、回路設計を容易に行える薄型インダクタンス部品を提供することができる。

本発明の実施の形態による薄型インダクタンス部品及びその製造方法について、以下説明する。

本発明は、金属薄板をエッチングにて蛇行形状やうず巻き等の湾曲形状に形成された導体と、この導体の一部からなるインダクタ部と、インダクタ部を覆う外装部とで構成され、前記外装部は薄形で柔軟性を有する絶縁性樹脂と磁性粉末との混練物からなるインダクタンス部品である。前記導体は、その両端部が前記外装部から露出して各々電極を構成し、前記電極に連続する前記インダクタ部は前記外装部とともに所定形状に変形可能である。また、導体は、金属箔や金属薄膜でも良く、所定形状に形成する方法は、エッチング以外にマスク蒸着や機械加工等でも良い。

また、本発明は、金属薄板をエッチングにて蛇行形状やうず巻き等の湾曲形状に形成された導体と、この導体の一部からなるインダクタ部と、前記インダクタ部を覆う外装部とで構成され、前記外装部は薄形で柔軟性を有する絶縁性樹脂と磁性粉末との混練物からなるインダクタンス部品の製造方法である。

本発明のインダクタンス部品は、例えば、複数層に折り重ねて小型化することが可能である。また、前記電極に連続するインダクタ部の形状は、例えば蛇行したものや、うず巻き状、波状等、適宜設定し得る。さらに、インダクタ部にコンデンサ用の板状部を併設しても良い。

本発明のインダクタンス部品は、外装部及びこれに内包させるインダクタ部が薄型で柔軟性を有するため、複数層に折り曲げて実装したり、湾曲させて他の電子部品を跨いで実装することができ、且つ外装部に磁性粉末を混練しているためこれら変形を加えた場合においても鎖交磁束が変化しないためそのインダクタンス値が変化せず、回路設計を容易に行える状況を提供することができる。また、前記インダクタ部に予め絶縁皮膜を施すことにより、前記外装部に含まれる磁性粉末とインダクタ部との間で電気的短絡が生じることはなく、不良の要因となる可能性が排除される。

図１は、本発明の実施例によるインダクタンス部品の説明図である。図１より、インダクタンス部品１０は、銅薄板で一体に形成された導体である一対の電極１２，１４と、電極１２，１４を結ぶ所定形状の蛇行導体からなるインダクタ部１６が設けられている。そして、インダクタ部１６は、磁性粉末とシリコーン樹脂との混練物から成る、柔軟性を有する絶縁性の外装部１８の中に埋め込まれている。外装部１８は、電極１２，１４およびインダクタ部１６と平行な薄形に形成されている。このインダクタンス部品１０は、図１に示すように、インダクタ部１６のほぼ中央で二つ折して回路基板に装着することが可能である。表裏に位置する外装部１８は、互いに密着させても良い。二つ折にして使用するインダクタ部１６は、二つ折りしたときに互いに上下に重ならないように、インダクタ部１６の中心を境に、蛇行の中心が互いに平行に離れて設けられている。また、電極１２，１４が互いに同じ高さとなるように電極の一方、例えば電極１２の基端部付近をプレス等で変形させて電極１４と同じ平面上に位置するようにしても良い。

次に、このインダクタンス部品１０の製造方法について説明する。まず、銅薄板にエッチング処理を施し、一対の電極１２，１４とインダクタ部１６を一体に形成する。また、インダクタ部１６には、フォルマル塗布によって、電気絶縁被覆２０を施しておく。次に、水アトマイズ法で作製した４．５ｗｔ％Ｓｉ−０．５ｗｔ％Ｏ−０．７ｗｔ％Ａｌ−３．０ｗｔ％Ｎｂ−ｂａｌＦｅ合金粉末を１５０μｍ〜２０μｍに分級した。ここで２０μｍ以下の粉末は全体の９％だったので、分級した粉末に戻した。この粉末をＳｉ系樹脂に重量比で８０ｗｔ％混合し、混練機で攪拌した。この混練物を、インダクタ部１６の両面に塗布して外装部１８を設けた。そして、一対の電極１２，１４は外装部１８から外側に突出させる。

このインダクタンス部品１０の使用方法は、図１のように折り重ねて実装する方法以外に、回路基板上でインダクタ部１６を湾曲させ他の電子部品を跨いで実装したり、フレキシブル基板や平面以外の基板にも取り付けたりすることができる。

本発明の実施の形態のインダクタンス部品１０によれば、インダクタ部１６を覆う外装部１８が薄型で柔軟性を有するため自由に変形可能で、折り重ねて実装密度を高めることができる。また、湾曲させて他の電子部材を跨いで実装したり、平面以外のところにも取り付け可能であるため、実装密度を向上させることができる。そして、インダクタ部１６に外装部１８を取り付ける際にインダクタ部１６に力がかからず変形することがないため、品質が安定し、薄い金属板でインダクタ部１６を作ることができる。

比較例として、実施例と同様の方法で、磁性粉末を含まないインダクタンス部品を形成し、湾曲させた場合のインダクタンスの変化を実施例と比較した。湾曲させる方法として、０．１ｍｍ厚のガラスエポキシ基板に各々のインダクタンス素子を平面状のまま接着固定し、測定用配線を半田付けして、円筒状のパイプ側面に這わせるように変形させながら、Ｈｅｗｌｅｔ Ｐａｃｋａｒｄ製４２８４Ａ ＬＣＲメーターを用いて、２０ｋＨｚ−１Ｖ励磁でのインダクタンス値を測定した。結果を図２に示す。

図２より、比較例では、そのインダクタンス値が３．４→４．７μＨへと４０％程度変動するのに対し、実施例では、ほとんどインダクタンス値が変化していないのが判る。これは、比較例ではインダクタ部１６に電流が流れて生じる磁界の広がりが大きく、湾曲によって互いに鎖交する量が増え、鎖交磁束が増加する事に伴いインダクタンス値が変化するのに比べ、実施例では磁界の広がりが磁性を有する外装部１８内に限定されるため湾曲しても鎖交磁束の量が変化しないためと考えられる。

なお、上述の実施例は、本発明の技術的思想に基いて種々に変形可能である。例えば、上述した樹脂部分を含め、導体部及び外装部１８の形状や材質等は種々変更してよい。使用する磁性粉は実施例で用いたＦｅＳｉ系磁性粉以外にもフェライト、センダスト、パーマロイ、カーボニル鉄等の他の磁性粉も使用可能であり、またその形状も粉粒状以外であってよい。使用する樹脂も上述したものに限られることはない。電気絶縁被覆においてもフォルマルに限定されず、酸化皮膜や絶縁シートの接着などであってもよい。また、上述したインダクタンス素子の用途は種々存在し、チョークコイル等としても使用可能であり、中間タップを設けたタップインダクタ等としても使用できる。その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更を加えた態様で実施し得る。

本発明の実施例によるインダクタンス部品の説明図。 本発明の実施例によるインダクタンス部品と比較例における、変形によるインダクタンス値の変化を示す図。

符号の説明

１０ インダクタンス部品
１２，１４ 電極
１６ インダクタ部
１８ 外装部
２０ 電気絶縁被覆

Claims (3)

1. 薄い金属を所定の形状に形成した導体で構成されるインダクタ部と、前記インダクタ部を覆う外装部からなるインダクタンス部品であって、前記外装部は柔軟性を有する絶縁性樹脂と磁性粉末との混練物からなることを特徴とする薄型インダクタンス部品。
2. 前記インダクタ部を構成する前記導体は、その両端部が前記外装部から露出して電極を構成しており、前記電極に連続する前記インダクタ部は絶縁皮膜を有し、且つ前記外装部とともに所定形状に変形されたことを特徴とする請求項１記載の薄型インダクタンス部品。
3. 金属薄板を所定の湾曲した形状にエッチングしてインダクタ部及び電極が形成され、前記インダクタ部は絶縁皮膜を有し、且つ該絶縁皮膜の外周部に柔軟性を有する絶縁性樹脂と磁性粉末との混練物を塗布して形成された外装部を有することを特徴とする請求項１記載の薄型インダクタンス部品の製造方法。

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