JP2007220788A - 面実装チョークコイル - Google Patents

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敬之 吉本
Takemasa Kondo
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Abstract

【課題】実装面積を小さくして高密度実装に、より適切に対応しうる面実装チョークコイルを提供し、また性能向上を図り、さらにははんだフィレットの形成を容易に確認する。
【解決手段】下鍔１０ｃの下面に取り付けられた一対の外部電極１１，１１から、所定の寸法規格からなる方形状の外形寸法枠５における対向した角部位置で且つ、形成されるはんだフィレット８ａが前記外形寸法枠５内に収まる下鍔１０ｃの側部位置に、はんだフィレット形成部１１ａ，１１ａをそれぞれ立上げた。
【選択図】図１

Description

本発明は、面実装チョークコイルに関するものであり、特に、実装面積を小さくすることができて高密度実装に、より適切に対応しうるとともに実装時におけるはんだフィレットの形成を容易に確認することが可能な面実装チョークコイルに関するものである。
従来の面実装チョークコイルとして、例えば、図３の（ａ）〜（ｅ）に示すようなものがある。図３（ａ）、（ｂ）において、巻芯を備えたドラムコア２が設けられている。該ドラムコア２は、平面視で四隅が切り欠かれたほぼ四角形をしており、その下面に一対の外部電極（後述の符号３）が固着されている。該一対の外部電極からはドラムコア２の横方向側面にドラムコア位置決め部を兼ねたはんだフィレット形成部３ａ，３ａがそれぞれ立上げられている。ドラムコア２の巻芯には図示しない巻線が巻回され、その両端部がはんだ接続部４を介して前記一対の外部電極にそれぞれ接続されている。前記巻線の部分は、磁性粉末含有接着剤により適宜に被覆されている。面実装チョークコイル１は、前記はんだフィレット形成部３ａ，３ａを含めて、所定の寸法規格である例えば３×３ｍｍ２からなる方形状の外形寸法枠５内に収められている。
図３の（ｃ）、（ｄ）は、面実装チョークコイル１が基板６上に直接実装される際に前記一対の外部電極が、それぞれはんだ付けされる接続ランド７，７を示している。該接続ランド７，７は、前記外形寸法枠５を超えた大きさに形成されている。図３（ｅ）に示すように、外部電極３が接続ランド７にはんだ付けされる際、溶融されたはんだがはんだフィレット形成部３ａを上昇して該はんだフィレット形成部３ａと接続ランド７との間にはんだフィレット８が形成される。
実装時に形成されるこのはんだフィレット８は、外部電極３が接続ランド７に確実に接続されていることを保証するものである。このため、実装時に形成されるはんだフィレット８を、外部から確認できるような面実装チョークコイル１であることがユーザ側から要望されている。
また、面実装チョークコイルに関連する従来技術として、例えば次のようなチップインダクタが知られている。この従来技術におけるチップインダクタは、巻芯部と該巻芯部の一方端に延設された平面視四角形の鍔部とからなる縦断面がＴ型の磁性コアと、前記鍔部の下面から側面にかけて該鍔部に直付けされた断面Ｌ形の一対の外部電極と、前記巻芯部の外周面上の領域に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ導電接続された巻線と、前記磁性コアの巻芯部の端面を露出させつつ前記巻芯部に巻回された巻線を被覆するように前記巻芯部の外周面上の領域のみに形成された磁性粉入り外装樹脂層とを有し、前記一対の外部電極の下面には、面実装用の銀ペースト層と半田メッキ層とがそれぞれ設けられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１５０４７０号公報（第４頁、図１、図２）。
図３の（ａ）〜（ｅ）に示した従来技術に係る面実装チョークコイルにおいては、ドラムコアの横方向側面に立上げられたはんだフィレット形成部を含めて所定の寸法規格からなる方形状の外形寸法枠内に収められている。このため、ドラムコアは前記はんだフィレット形成部の厚さ分だけ外形寸法が奪われることになって、該ドラムコアの体積が小さくなり、チョークコイルの性能はコアの体積に依存することから、面実装チョークコイルの性能向上を妨げることになる。また、はんだフィレットを外部から確認できるようにするため、はんだフィレット形成部がドラムコアの横方向側面に立上げられ、基板上の接続ランドは前記外形寸法枠を超えた大きさに形成されて、はんだフィレットが前記外形寸法枠を超えた部分に形成されている。このため、実装面積が大きくなって、高密度実装を妨げることになる。
特許文献１に記載の従来技術においては、平面視四角形の鍔部の下面から側面にかけて断面Ｌ形の一対の外部電極が直付けされている。このため、鍔部側面に直付けされている外部電極部分の分だけ実装面積が大きくなっている。したがって、前記と同様に、高密度実装を妨げることになる。また外部電極の下面に設けられた半田メッキ層によって基板の表面に形成された接続ランドに接続されている。このため、半田メッキ層による接続部の確認は困難である。
そこで、実装面積を小さくして高密度実装に、より適切に対応しうる面実装チョークコイルを提供し、また実装面積を小さくしたままでドラムコアの体積を大きくするとともに該ドラムコアの磁気抵抗の増加を抑えて性能向上を図り、さらにははんだフィレットの形成を容易に確認するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、巻芯の両端に該巻芯と一体に上鍔及び下鍔が形成されたドラムコアと、前記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極と、前記巻芯に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ接続された巻線と、該巻線を覆いつつ前記上鍔と下鍔との間に充填された磁性粉末含有接着剤とを備えた面実装チョークコイルであって、前記磁性粉末含有接着剤は、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有する接着剤を用いて構成してなる面実装チョークコイルを提供する。
この構成によれば、磁性粉末含有接着剤における接着剤の粘度を所定値以上に上げることで、熱硬化前における磁性粉末含有接着剤中の磁性粉末の沈殿が抑えられて、該磁性粉末含有接着剤の透磁率の低下が防止される。
請求項２記載の発明は、巻芯の両端に該巻芯と一体に上鍔及び下鍔が形成されたドラムコアと、前記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極と、前記巻芯に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ接続された巻線と、該巻線を覆いつつ前記上鍔と下鍔との間に充填された磁性粉末含有接着剤とを備えた面実装チョークコイルであって、前記磁性粉末含有接着剤は、熱硬化後に前記ドラムコアの割れを防止しうる硬度以下となる接着剤を用いて構成してなる面実装チョークコイルを提供する。
この構成によれば、磁性粉末含有接着剤における接着剤が、熱硬化後に所定の硬度以下に低下することで、ドラムコアの割れが防止されて該ドラムコアの磁気抵抗の増加が抑えられる。
請求項３記載の発明は、巻芯の両端に該巻芯と一体に上鍔及び下鍔が形成されたドラムコアと、前記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極と、前記巻芯に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ接続された巻線と、該巻線を覆いつつ前記上鍔と下鍔との間に充填された磁性粉末含有接着剤とを備えた面実装チョークコイルであって、前記磁性粉末含有接着剤は、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有し且つ、熱硬化後に前記ドラムコアの割れを防止しうる硬度以下となる接着剤を用いて構成してなる面実装チョークコイルを提供する。
この構成によれば、磁性粉末含有接着剤における接着剤の粘度を所定値以上に上げることで、熱硬化前における磁性粉末含有接着剤中の磁性粉末の沈殿が抑えられて、該磁性粉末含有接着剤の透磁率の低下が防止され、また磁性粉末含有接着剤における接着剤が、熱硬化後に所定の硬度以下に低下することで、ドラムコアの割れが防止されて該ドラムコアの磁気抵抗の増加が抑えられる。
請求項４記載の発明は、巻芯の両端に該巻芯と一体に上鍔及び下鍔が形成されたドラムコアと、前記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極と、前記巻芯に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ接続された巻線と、該巻線を覆いつつ前記上鍔と下鍔との間に充填された磁性粉末含有接着剤とを備えた面実装チョークコイルであって、前記一対の外部電極から、所定の寸法規格からなる方形状の外形寸法枠における対向した角部位置で且つ、形成されるはんだフィレットが前記外形寸法枠内に収まる前記下鍔の側部位置に、はんだフィレット形成部をそれぞれ立上げてなる面実装チョークコイルを提供する。
この構成によれば、一対の外部電極を、基板の表面に形成された接続ランドにはんだ付けして、面実装チョークコイルを基板の表面に直接実装する際、溶融されたはんだが、下鍔の側部位置に立上げられたはんだフィレット形成部を上昇してはんだフィレットが形成される。このとき、該はんだフィレットは、その形成を確認しうる下鍔の側部位置で且つ、所定の寸法規格からなる外形寸法枠内に収まるように形成される。
請求項５記載の発明は、上記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極における対向部は、ほぼ一円をなす円弧状部でそれぞれ形成してなる面実装チョークコイルを提供する。
この構成によれば、一対の外部電極における対向部がそれぞれ円弧状に切り欠かれて、該一対の外部電極とドラムコアとの接触面積が、前記切り欠かれた分だけ小さくなる。
請求項１記載の発明は、磁性粉末含有接着剤は、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有する接着剤を用いて構成したので、熱硬化前における磁性粉末含有接着剤中の磁性粉末の沈殿が抑えられて該磁性粉末含有接着剤の透磁率の低下が防止され、面実装チョークコイルの性能を所期値に設定することができるという利点がある。
請求項２記載の発明は、磁性粉末含有接着剤は、熱硬化後にドラムコアの割れを防止しうる硬度以下となる接着剤を用いて構成したので、ドラムコアの磁気抵抗の増加が抑えられることで、漏れ磁束が減少して面実装チョークコイルの性能向上を図ることができるという利点がある。
請求項３記載の発明は、磁性粉末含有接着剤は、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有し且つ、熱硬化後にドラムコアの割れを防止しうる硬度以下となる接着剤を用いて構成したので、磁性粉末含有接着剤の透磁率の低下が防止され、またドラムコアの磁気抵抗の増加が抑えられることで、面実装チョークコイルの性能向上を図ることができるという利点がある。
請求項４記載の発明は、一対の外部電極から、所定の寸法規格からなる方形状の外形寸法枠における対向した角部位置で且つ、形成されるはんだフィレットが前記外形寸法枠内に収まる下鍔の側部位置に、はんだフィレット形成部をそれぞれ立上げたので、はんだフィレット形成部を、所定の寸法規格からなる方形状の外形寸法枠における対向した角部位置に立上げたことで、ドラムコアの体積を前記外形寸法枠内のほぼ一杯まで大きくすることができ、チョークコイルの性能はコアの体積に依存することから、面実装チョークコイルの性能向上を図ることができる。また、はんだフィレットが外形寸法枠内に収まる下鍔の側部位置に形成されることで、実装面積が小さくなって、高密度実装に、より適切に対応した面実装チョークコイルを提供することができ、さらには、はんだフィレットの形成を容易に確認することができて、面実装チョークコイルが実装される製品の信頼性を保証する上で極めて有効となるという利点がある。
請求項５記載の発明は、上記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極における対向部は、ほぼ一円をなす円弧状部でそれぞれ形成したので、上記請求項４記載の発明の効果に加えてさらに、一対の外部電極とドラムコアとの接触面積を小さくすることができて、軽量化を図ることができるという利点がある。
実装面積を小さくして高密度実装に、より適切に対応しうる面実装チョークコイルを提供し、また実装面積を小さくしたままでドラムコアの体積を大きくするとともに該ドラムコアの磁気抵抗の増加を抑えて性能向上を図り、さらにははんだフィレットの形成を容易に確認するという目的を、巻芯の両端に該巻芯と一体に上鍔及び下鍔が形成されたドラムコアと、前記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極と、前記巻芯に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ接続された巻線と、該巻線を覆いつつ前記上鍔と下鍔との間に充填された磁性粉末含有接着剤とを備えた面実装チョークコイルであって、前記一対の外部電極から、所定の寸法規格からなる方形状の外形寸法枠における対向した角部位置で且つ、形成されるはんだフィレットが前記外形寸法枠内に収まる前記下鍔の側部位置に、はんだフィレット形成部をそれぞれ立上げるとともに、前記磁性粉末含有接着剤は、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有し且つ、熱硬化後に前記ドラムコアの割れを防止しうる硬度以下となる接着剤を用いることにより実現した。
以下、本発明の実施例を図面に従って詳述する。図１における（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は図（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
まず、本実施例に係る面実装チョークコイルの構成を説明する。図１の（ａ）〜（ｄ）において、面実装チョークコイル９には、巻芯１０ａの上下両端に該巻芯１０ａと一体に上鍔１０ｂ及び下鍔１０ｃが形成されたドラムコア１０が設けられている。該ドラムコア１０は、平面視で円形に形成されており、前記下鍔１０ｃの下面には、一対の外部電極１１，１１が接着剤で固着されている。
前記と同様の所定の寸法規格からなる外形寸法枠５における対向した角部位置で且つ、当該外形寸法枠５内には、前記一対の外部電極１１，１１から前記下鍔１０ｃの側部位置に、ドラムコア位置決め部を兼ねたはんだフィレット形成部１１ａ，１１ａがそれぞれ立上げられている。
このように、面実装チョークコイル９は、前記外形寸法枠５における対向した角部位置に立上げられたはんだフィレット形成部１１ａ，１１ａを含めて、当該外形寸法枠５内に収まる大きさに形成されている。また、前記一対の外部電極１１，１１における下鍔１０ｃ下面の対向部には、ほぼ一円をなす円弧状部１１ｂ，１１ｂがそれぞれ形成されている。
前記ドラムコア１０における巻芯１０ａには、巻線１２が巻回され、該巻線１２の両端部は、それぞれ鉛フリーはんだによるはんだ接続部１３，１３を介して前記一対の外部電極１１，１１に接続されている。前記上鍔１０ｂと下鍔１０ｃとの間には、前記巻線１２を覆うように、磁性粉末含有接着剤１４が充填されている。
該磁性粉末含有接着剤１４における接着剤は、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有するものか、もしくは熱硬化後に前記ドラムコア１０の割れを防止しうる硬度以下となるものか、又はこれらの両特性を備えたものが用いられている。
次に、上述のように構成された面実装チョークコイルの作用及び基板への実装を説明する。前記磁性粉末含有接着剤１４における接着剤として、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有するものが用いられている場合、熱硬化前における磁性粉末含有接着剤１４中の磁性粉末の沈殿が抑えられて、該磁性粉末含有接着剤１４の透磁率の低下が防止される。また、前記接着剤として、熱硬化後に前記ドラムコア１０の割れを防止しうる硬度以下となるものが用いられている場合、前記ドラムコア１０の割れが防止されて該ドラムコア１０の磁気抵抗の増加が抑えられる。さらに、前記接着剤として、前記両特性を備えたものが用いられている場合は、前記磁性粉末含有接着剤１４の透磁率の低下が防止されるとともに前記ドラムコア１０の磁気抵抗の増加が抑えられる。
また、前記一対の外部電極１１，１１は、その下鍔１０ｃ下面の対向部がそれぞれ円弧状部１１ｂ，１１ｂ切り欠かれていることで、該一対の外部電極１１，１１とドラムコア１０との接触面積が、前記切り欠かれた分だけ小さくなる。
次いで、図２の（ａ）、（ｂ）を用いて、面実装チョークコイルの基板への実装を説明する。図２（ａ）は、面実装チョークコイル９が基板１５へ実装される際に前記一対の外部電極１１，１１が、それぞれはんだ付けされる一対の接続ランド１６，１６を示している。該一対の接続ランド１６，１６は、前記外形寸法枠５内に収まる大きさに形成されている。
面実装チョークコイル９における一対の外部電極１１，１１を接続ランド１６，１６にはんだ付けして、面実装チョークコイル９を基板１５の表面に直接実装する際、前述したように、溶融されたはんだが、前記はんだフィレット形成部１１ａ，１１ａを上昇して該はんだフィレット形成部１１ａ，１１ａと前記接続ランド１６，１６との間にはんだフィレット８ａが形成される。このとき、図１（ｅ）に示すように、該はんだフィレット８ａは、その形成を確認しうる下鍔１０ｃの側部位置で且つ、前記外形寸法枠５内に収まる接続ランド角部位置１６ａ，１６ａに形成される。
上述したように、本実施例に係る面実装チョークコイルにおいては、磁性粉末含有接着剤１４における接着剤として、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有するものを用いた場合には、磁性粉末含有接着剤１４の透磁率の低下が防止されて、面実装チョークコイル９の性能を所期値に設定することができる。
前記接着剤として、熱硬化後にドラムコア１０の割れを防止しうる硬度以下となるものを用いた場合には、該ドラムコア１０の磁気抵抗の増加が抑えられることで、漏れ磁束が減少して面実装チョークコイル９の性能向上を図ることができる。
前記接着剤として、前記両特性を備えたものを用いた場合には、磁性粉末含有接着剤１４の透磁率の低下が防止され、またドラムコア１０の磁気抵抗の増加が抑えられることで、面実装チョークコイル９の性能向上を図ることができる。
前記一対の外部電極１１，１１は、その下鍔１０ｃ下面の対向部をそれぞれ円弧状部１１ｂ，１１ｂ切り欠かいたことで、一対の外部電極１１，１１とドラムコア１０との接触面積を小さくすることができて、軽量化を図ることができる。
はんだフィレット形成部１１ａ，１１ａを、方形状の外形寸法枠５における対向した角
部位置に立上げたことで、平面視円形のドラムコア１０の体積を前記外形寸法枠５内のほぼ一杯まで大きくすることができ、チョークコイルの性能はコアの体積に依存することから、この点においても、面実装チョークコイル９の性能向上を図ることができる。
はんだフィレットが、前記外形寸法枠５内に収まる接続ランド角部位置１６ａ，１６ａに形成されることで、実装面積が小さくなって、高密度実装に、より適切に対応した面実装チョークコイル９を提供することができる。
はんだフィレットが、下鍔１０ｃの側部位置に形成されることで、該はんだフィレットの形成を容易に確認することができる。
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
本発明の実施例に係る面実装チョークコイルを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は図（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｅ）ははんだフィレット形成部と接続ランドとの間に形成されたはんだフィレットを示す断面図。 図１の面実装チョークコイルが面実装される基板上の接続ランドを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は面実装チョークコイルにおける一対の外部電極が接続ランドにはんだ付けされた状態を説明するための平面図。 従来の面実装チョークコイルを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は基板上の接続ランドを示す平面図、（ｄ）は面実装チョークコイルにおける一対の外部電極が接続ランドにはんだ付けされた状態を説明するための平面図、（ｅ）ははんだフィレット形成部と接続ランドとの間に形成されたはんだフィレットを示す断面図。
符号の説明
５ 所定寸法規格の外形寸法枠
８ はんだフィレット
９ 面実装チョークコイル
１０ ドラムコア
１０ａ 巻芯
１０ｂ 上鍔
１０ｃ 下鍔
１１ 外部電極
１１ａ はんだフィレット形成部
１１ｂ 円弧状部
１２ 巻線
１４ 磁性粉末含有接着剤
１５ 基板
１６ 接続ランド

Claims (5)

  1. 巻芯の両端に該巻芯と一体に上鍔及び下鍔が形成されたドラムコアと、前記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極と、前記巻芯に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ接続された巻線と、該巻線を覆いつつ前記上鍔と下鍔との間に充填された磁性粉末含有接着剤とを備えた面実装チョークコイルであって、
    前記磁性粉末含有接着剤は、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有する接着剤を用いて構成してなることを特徴とする面実装チョークコイル。
  2. 巻芯の両端に該巻芯と一体に上鍔及び下鍔が形成されたドラムコアと、前記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極と、前記巻芯に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ接続された巻線と、該巻線を覆いつつ前記上鍔と下鍔との間に充填された磁性粉末含有接着剤とを備えた面実装チョークコイルであって、
    前記磁性粉末含有接着剤は、熱硬化後に前記ドラムコアの割れを防止しうる硬度以下となる接着剤を用いて構成してなることを特徴とする請求項１記載の面実装チョークコイル。
  3. 巻芯の両端に該巻芯と一体に上鍔及び下鍔が形成されたドラムコアと、前記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極と、前記巻芯に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ接続された巻線と、該巻線を覆いつつ前記上鍔と下鍔との間に充填された磁性粉末含有接着剤とを備えた面実装チョークコイルであって、
    前記磁性粉末含有接着剤は、含有される磁性粉末の沈殿を抑えうる所定値以上の粘度を有し且つ、熱硬化後に前記ドラムコアの割れを防止しうる硬度以下となる接着剤を用いて構成してなることを特徴とする面実装チョークコイル。
  4. 巻芯の両端に該巻芯と一体に上鍔及び下鍔が形成されたドラムコアと、前記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極と、前記巻芯に巻回されるとともに両端部が前記一対の外部電極にそれぞれ接続された巻線と、該巻線を覆いつつ前記上鍔と下鍔との間に充填された磁性粉末含有接着剤とを備えた面実装チョークコイルであって、
    前記一対の外部電極から、所定の寸法規格からなる方形状の外形寸法枠における対向した角部位置で且つ、形成されるはんだフィレットが前記外形寸法枠内に収まる前記下鍔の側部位置に、はんだフィレット形成部をそれぞれ立上げてなることを特徴とする面実装チョークコイル。
  5. 上記下鍔の下面に取り付けられた一対の外部電極における対向部は、ほぼ一円をなす円弧状部でそれぞれ形成してなることを特徴とする請求項４記載の面実装チョークコイル。
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