JP2006324458A

JP2006324458A - コイル部品

Info

Publication number: JP2006324458A
Application number: JP2005146246A
Authority: JP
Inventors: Mutsuyasu Otsubo; 睦泰大坪; Kazuaki Onishi; 一彰大西; Shusuke Uematsu; 秀典植松
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2025-05-19
Also published as: JP4665603B2

Abstract

【課題】接着剤の耐熱性を考慮する必要がないように、耐熱性を向上したコイル部品を提供することを目的としている。
【解決手段】磁性材料を粉末にして表面を絶縁被膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心２０と、導線を螺旋状に巻回して形成し、磁心２０に埋設するとともに磁心２０から端部を突出させたコイル２２と、磁心２０の側面に配置した端子２４とを備え、端子２４は、コイル２２の端部を磁心２０の側面から下面に向かって折曲加工して形成し、折曲加工されたコイル２２の端部と対向する磁心２０の側面には凹部２５を設けるとともに、コイル２２の端部には凹部２５の幅よりも広い幅広部２６を設けた構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器、通信機器等に利用されるコイル部品に関するものである。

以下、従来の技術について図面を参照しながら説明する。

図５は自動車エンジンの燃料噴射装置を制御する制御システム全体を示すブロック図、図６は同制御システムの制御コントロール部における電源部の回路図、図７は同コイル部品の断面図、図８は同コイル部品の斜視図である。

図５において、自動車エンジンの燃料噴射装置を制御する制御システムは、バッテリー１から駆動用の電流を供給された制御コントロール部２が、エンジンの燃料噴射装置３を制御している。制御コントロール部２には、燃料噴射装置の噴射量や噴射タイミングを計算・制御するＣＰＵ４と、このＣＰＵ４に電流を供給する電源部５とが設けられている。

この電源部５には、図６に示すように、コイル部品６、コンデンサ部品７とからなるフィルタ部８と、コイル部品６、コンデンサ部品７、ＩＣ９、スイッチング部品１０とからなるＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１とを互いに接続しており、バッテリー１側のバッテリー用端子１２にはフィルタ部８を、ＣＰＵ４側のＣＰＵ用端子１３にはＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１を接続している。特に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１に用いるコイル部品６はスイッチング部品１０によってスイッチング駆動させられ、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１において、バッテリー１の１２Ｖ電圧をＣＰＵ４用として、１．５〜５Ｖ程度に降圧している。

このようなＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１に用いるコイル部品６の１つとしては、図７、図８に示すように、巻軸部１３の両端に鍔を有するドラム状のドラム磁心１４と、このドラム磁心１４の巻軸部１３に巻回したコイル１５と、このコイル１５を被覆するように、ドラム磁心１４に組み合わせたリング状のリング磁心１６と、このコイル１５を電気的に接続した端子１７とを備えたものがある。このコイル１５は、丸線からなる導線を螺旋状に巻回して形成したものであり、その引き出し線１８はＬ字状の端子１７の一端に絡げている。

また、ドラム磁心１４およびリング磁心１６はフェライト材料からなり、ドラム磁心１４とリング磁心１６とは接着剤１９を塗布して一体化している。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００２−６４０２４号公報

上記従来のコイル部品は、自動車のエンジン近傍のＤＣ／ＤＣコンバータ回路部１１に用いるので、耐熱性が要求される。しかし、上記コイル部品は、ドラム磁心１４とリング磁心１６とを接着剤１９を塗布して一体化しているので、この接着剤１９の耐熱温度によっては接着剤１９が溶融して信頼性が劣化するという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決するために、接着剤の耐熱性を考慮する必要がないように、耐熱性を向上したコイル部品を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。

本発明は、磁性材料を粉末にして表面を絶縁被膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心と、前記磁心に埋設するとともに前記磁心から端部を突出させたコイルとを備え、前記コイルの端部は前記磁心の側面から下面に向かって折曲加工しており、折曲加工された前記コイルの端部と対向する前記磁心の側面に凹部を設けるとともに、前記コイルの端部に前記凹部の幅よりも広い幅広部を設けた構成である。

上記構成により、コイルは磁性材料を粉末にして表面を絶縁被膜で覆い、結合材を混ぜて加圧成形した磁心に埋設しているので、接着剤を用いずに磁心を形成でき、耐熱性を向上できる。

特に、折曲加工されたコイルの端部と対向する磁心の側面に凹部を設けるとともに、コイルの端部に凹部の幅よりも広い幅広部を設けているので、コイルの端部を端子として用いても、実装時における実装基板と磁心との熱膨張係数の差に起因した端子への熱応力を吸収できる。すなわち、コイルの端部と磁心の凹部の内壁面との間には空間が形成されるので、この空間によって端子が可動して応力を吸収できるとともに、凹部の幅よりも広い幅広部によって端子が位置規制されるので、必要以上に端子が可動することもない。

以下、実施の形態を用いて、本発明の全請求項に記載の発明について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の斜視図、図２は同コイル部品の実装状態を示す断面図、図３は同コイル部品のコイルの斜視図、図４は同コイル部品の製造工程の一部を示す工程図である。

図１〜図３において、本発明のコイル部品は、磁性材料を粉末にして表面を絶縁被膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心２０と、導線を螺旋状に巻回して形成し、磁心２０に埋設するとともに磁心２０から端部を突出させたコイル２２と、磁心２０の側面に配置した端子２４とを備えている。

また、端子２４は、コイル２２の端部を磁心２０の側面から下面に向かって折曲加工して形成している。

さらに、折曲加工されたコイル２２の端部と対向する磁心２０の側面には凹部２５を設けるとともに、コイル２２の端部には凹部２５の幅よりも広い幅広部２６を設けている。この際、コイル２２の端部と凹部２５の内壁面２７との間には空間２８が形成される。

そして、端子２４に形成された幅広部２６よりも下方の位置を半田接合部２９として、端子２４に半田３０を塗布して上記のコイル部品を実装基板３２に実装する。

上記コイル部品の製造方法は次の通りである。

図４（ａ）は２つの圧粉体でコイルを挟み込むように金型で再加圧成形する状態を示す工程図、図４（ｂ）は同金型で再加圧成形を完了した状態を示す工程図である。この図４（ａ）、（ｂ）に示すように、磁心２０は、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と磁性材料を粉末にした磁性粉末とを熱硬化性樹脂が完全硬化しない非加熱状態で混合して加圧成形した２つの圧粉体３４を、コイル２２を挟み込むように金型３６で再加圧成形して、圧粉体３４でコイル２２を被覆するとともに熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形している。

この際、加圧成形時の加圧力よりも再加圧成形時の加圧力を大きくしており、圧粉体３４を成形する加圧成形時の加圧力は０．５〜１ｔｏｎ／ｃｍ²程度で、圧粉体３４から磁心２０を成形する再加圧成形時の加圧力は３〜５ｔｏｎ／ｃｍ²程度である。

上記構成により、コイル２２は磁性材料を粉末にして表面を絶縁被膜で覆い、結合材を混ぜて加圧成形した磁心２０に埋設しているので、接着剤を用いずに磁心を形成でき、耐熱性を向上できる。

また、折曲加工されたコイル２２の端部と対向する磁心２０の側面に凹部２５を設けるとともに、コイル２２の端部に凹部２５の幅よりも広い幅広部２６を設けているので、コイル２２の端部を端子２４として用いても、実装時における実装基板３２と磁心２０との熱膨張係数の差に起因した端子２４への熱応力を吸収できる。すなわち、コイル２２の端部と磁心２０の凹部２５の内壁面２７との間には空間２８が形成されるので、この空間２８によって端子２４が可動して応力を吸収できるとともに、凹部２５の幅よりも広い幅広部２６によって端子２４が位置規制されるので、必要以上に端子が可動することもない。

さらに、磁心２０は、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と磁性材料を粉末にした磁性粉末とを熱硬化性樹脂が完全硬化しない非加熱状態で混合して加圧成形した複数の圧粉体３４を、コイル２２を挟み込むように再加圧成形して、圧粉体３４でコイル２２を被覆するとともに熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形しているので、圧粉体３４とコイル２２との間を隙間なく充填して、磁気ギャップを減少させ磁気効率を向上できる。特に、加圧成形時の加圧力よりも再加圧成形時の加圧力を大きくしているので、圧粉体３４とコイル２２との間の隙間だけでなく、圧粉体３４自体に形成されている隙間も緻密に充填し、コイル２２を埋設した磁心２０全体を緻密に形成できる。

以上のように本発明にかかるコイル部品は、接着剤の耐熱性を考慮する必要がないように、耐熱性を向上するので、各種電子機器、通信機器等に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるコイル部品の斜視図同コイル部品の実装状態の断面図同コイル部品のコイルの斜視図同コイル部品の製造工程の一部を示す工程図自動車エンジンの燃料噴射装置を制御する制御システム全体を示すブロック図同制御システムの制御コントロール部における電源部の回路図同コイル部品の断面図同コイル部品の斜視図

符号の説明

２０磁心
２２コイル
２４端子
２５凹部
２６幅広部
２７内壁面
２８空間
２９半田接合部
３０半田
３２実装基板
３４圧粉体
３６金型

Claims

磁性材料を粉末にして表面を絶縁被膜で覆い、結合剤を混ぜて加圧成形した磁心と、前記磁心に埋設するとともに前記磁心から端部を突出させたコイルとを備え、前記コイルの端部は前記磁心の側面から下面に向かって折曲加工しており、折曲加工された前記コイルの端部と対向する前記磁心の側面に凹部を設けるとともに、前記コイルの端部に前記凹部の幅よりも広い幅広部を設けたコイル部品。
前記コイルの端部は前記幅広部よりも下方を実装基板との半田接合部とした請求項１記載のコイル部品。
前記磁心は、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と磁性材料を粉末にした磁性粉末とを前記熱硬化性樹脂が完全硬化しない非加熱状態で混合して加圧成形した複数の圧粉体を、前記コイルを挟み込むように再加圧成形して、前記圧粉体で前記コイルを被覆するとともに前記熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形した請求項１記載のコイル部品。
加圧成形時の加圧力よりも再加圧成形時の加圧力を大きくした請求項３記載のコイル部品。