JP2009026897A - コイル部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】実装強度を向上させ、実装精度が良好であり、且つQ特性の良好なコイル部品の提供。
【解決手段】鍔部15の外表面上において、巻芯部11の軸方向における一対の鍔部15、15のそれぞれの端部表面をなす底面20全面と、第2の側面17全面とには、Agが焼付けられて設けられた下地電極41Aと、当該下地電極41A上に全面にわたってAg層、Ni層がディップによりこの順で形成されNi層表面上全面にSnがめっきされてなる上地電極41Bとからなる端子電極40が設けられている。端子電極40の実装面対向部42の一部をなす下地電極42Aの一部は、巻線30の一端30A、他端30Bを構成する銅線が熱圧着によりそれぞれ固着され電気的に接続されて継線された領域である導体接続領域を有し、一端30A、他端30Bは上地電極41Bにより覆われている。
【選択図】図2
【解決手段】鍔部15の外表面上において、巻芯部11の軸方向における一対の鍔部15、15のそれぞれの端部表面をなす底面20全面と、第2の側面17全面とには、Agが焼付けられて設けられた下地電極41Aと、当該下地電極41A上に全面にわたってAg層、Ni層がディップによりこの順で形成されNi層表面上全面にSnがめっきされてなる上地電極41Bとからなる端子電極40が設けられている。端子電極40の実装面対向部42の一部をなす下地電極42Aの一部は、巻線30の一端30A、他端30Bを構成する銅線が熱圧着によりそれぞれ固着され電気的に接続されて継線された領域である導体接続領域を有し、一端30A、他端30Bは上地電極41Bにより覆われている。
【選択図】図2
Description
本発明はコイル部品に関し、特に一対の鍔部と一対の鍔部を連結する巻芯部とを有するドラムコアを備え、一対の鍔部がそれぞれ基板上に対向配置されて当該基板に実装されるコイル部品に関する。
コイル部品としては、一対の鍔部と当該一対の鍔部を連結する巻芯部とを有するドラムコアを備える構成のものが知られている。ドラムコアの巻芯部には、絶縁被覆された銅線からなる巻線が巻回されており、その上から、一対の鍔部間を埋めるようにして磁性粉入りの樹脂が充填され固定されている。一対の鍔部はそれぞれ略直方体形状をしており、それぞれの鍔部の一の側面が基板に対向配置されてコイル部品は基板上に実装される。
巻線の一端又は他端が電気的に接続されて継線される端子電極は、略直方体形状をなす一対の鍔部の当該一の側面全面に主として設けられている。端子電極の部分に半田フィレットが形成されてコイル部品は基板上に実装され固定される。このようなコイル部品は、例えば、特開2006−286807号公報(特許文献1)に記載されている。
特開2006−286807号公報
しかし、上述した従来のコイル部品では、端子電極は、略直方体形状をなす一対の鍔部の一の側面全面に主として設けられていたため、半田フィレットを十分に形成することができず、コイル部品の基板への実装強度を高めることが困難であった。また、半田フィレットを十分に形成することができないため、基板に対してコイル部品を所定の方向へ高い精度で指向させた状態で基板に実装固定させることが困難であり、いわゆる実装精度が悪く、コイル部品の特性以外の基板実装技術に関する問題が少なからず生じていた。
そこで、本発明は、実装強度を向上させ、実装精度が良好であり、且つQ特性の良好なコイル部品を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、一対の鍔部と該一対の鍔部を互いに連結する芯部とを有するドラムコアと、少なくとも該芯部に配置され一端と他端とを有する導体と、該一対の鍔部にそれぞれ設けられ、該導体の一端又は他端が固着され電気的に接続される導体接続領域を有する端子電極とを備え、該一対の鍔部の輪郭をそれぞれ規定する外表面は、該芯部の軸方向における該一対の鍔部のそれぞれの端部表面をなす端面と、該導体接続領域に対向する導体接続領域対向面とを有し、該端子電極は、該外表面上においては一対の該端面全面上及び該導体接続領域対向面全面上にのみ設けられているコイル部品を提供している。
端子電極は、外表面上においては一対の端面全面上に設けられているため、半田フィレットを当該端面全面にわたって十分に形成することができる。このため、十分な半田フィレットによりコイル部品を基板上に実装固定することができ、実装強度を向上させることができ、実装精度を良好とすることができる。また、端子電極は、外表面上においては一対の端面全面上及び導体接続領域対向面全面上にのみ設けられているため、コイル部品のQ特性を悪化させることを極力防止することができ、良好なQ特性を得ることができる。
ここで、該端面は該導体接続領域対向面とは不連続な別個独立した面をなし、該導体接続領域対向面は基板に対向配置される実装面をなし、該一対の鍔部間であって一方の該導体接続領域対向面と他方の該導体接続領域対向面との間の該芯部の部分には絶縁体が設けられ、該導体接続領域対向面上の該端子電極の部分は該絶縁体上に至るまで延出していることが好ましい。
一対の鍔部間であって一方の導体接続領域対向面と他方の導体接続領域対向面との間の芯部の部分には絶縁体が設けられているため、芯部の当該部分及び導体の保護を図ることができる。また、実装面の面積をより大きくすることができるので、導体接続領域対向面上の端子電極の部分を、絶縁体により支持した状態として絶縁体上に至るまで延出させることができ、基板上の導電パターンと電気的に接続される端子電極の面積をより大きくすることができ、このため、実装強度、実装性を向上させることができる。
また、該一対の鍔部はそれぞれ略直方体形状をなし、該導体接続領域対向面は該鍔部の一の側面からなり、該端面は該鍔部の底面からなり、該鍔部を規定する辺であって該底面に対向する上面と該導電体接続領域対向面とを接続する辺のみが面取りされていることが好ましい。
鍔部を規定する辺であって底面に対向する上面と導電体接続領域対向面とを接続する辺のみが面取りされているため、芯部から鍔部の導電体接続部対向面へと引出された導体が当該辺の部分で擦れて切断されてしまうことを防止することができる。また、当該辺のみが面取りされ他の辺は面取りされていないため、面取りの部分を通って鍔部の側面へ樹脂が回りこむことを極力防止することができる。このため、成形金型にコアをセットして一対の鍔部間の芯部の部分に絶縁体からなる樹脂部を設ける場合に、当該部分へ流込む樹脂の流動力によって、成形金型にセットされたコアが多少なりとも動いて傾いたり、鍔部の不必要な場所に樹脂が流込んで付着したりすることを防止することができる。コアの傾きは外観不良になり、不必要な樹脂は固まった後にバリとなりバリを除去する工程が必要となるが、外観不良となることを防止でき、バリを除去する工程を行わずに済む。また、コイル部品の製造する工程を簡単にすることができる。
また、該端面は該導体接続領域対向面を有することが好ましい。端面は導体接続領域対向面を有するため、鍔部の外表面においては当該端面全面にのみ端子電極が設けられ、コイル部品のQ特性を悪化させることを更に効果的に防止することができ、より良好なQ特性を得ることができる。
以上により、本発明は、実装強度を向上させ、実装精度が良好であり、且つQ特性の良好なコイル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コイル部品について図1乃至図3を参照しながら説明する。コイル部品1は、具体的には、携帯用の小型電子機器等において用いられるインダクタ部品であり、コイル部品1は、図2に示されるように、コア10と、巻線30と、端子電極40と、樹脂部60とを備えている。コイル部品1は、全体として略直方体形状をなしており、寸法は縦2.5mm、横1.5mm、高さ1.2mm程度である。
コア10は磁性体(例えば、フェライト等)からなる。図2に示されるように、コア10は、巻芯部11と一対の鍔部15、15とを有するいわゆるドラムコアである。以下、巻芯部11の軸方向をX軸方向、巻芯部11の軸方向に直交する方向であって図2の紙面の表側から裏側へと向かう方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向に直交する方向をZ軸方向と定義して説明する。また、図2等に示されるようにコイル部品1は、巻芯部11のX軸方向の中央位置を中心として対称形状となっており、特に説明しない限り一対の鍔部15、15については一方の鍔部15について説明するものとし、他方の鍔部15についての説明は省略する。
巻芯部11は軸心がX軸方向へ延びる略四角柱形状をなしている。一対の鍔部15、15は、図2示されるように、X軸方向における巻芯部11の両端に設けられている。鍔部15は、巻芯部11と一体的に形成される。鍔部15は略直方体形状を呈しており、図1に示されるように、第1〜4の側面16〜19と底面20と上面21とを有している。鍔部15の第1の側面16と第2の側面17とは、Z軸方向において互いに対向している。鍔部15の第3の側面18と第4の側面19とは、Y軸方向において互いに対向している。また、鍔部15の底面20と上面21とは、X軸方向において互いに対向している。従って、第1〜4の側面16〜19と底面20と上面21とは鍔部15の輪郭をなす外表面を構成し、底面20と後述の導体接続領域に対向する導体接続領域対向面たる第2の側面17とは不連続な別個独立した面をなす。
図3(b)、(c)に示されるように第2の側面17と第3の側面18とを接続する辺15A、第2の側面17と第4の側面19とを接続する辺15Aはそれぞれ面取りされている。また、図3(b)に示されるように第2の側面17と上面21とを接続する辺15Bは面取りされている。これら以外の辺はいずれも面取りされていない。第2の側面17と上面21とを接続する辺15Bは面取りされているため、巻芯部11から鍔部15の導電体接続部対向面たる第2の側面17へと引出された巻線30が当該辺15Bの部分で擦れて切断されてしまうことを防止することができる。
底面20は、巻芯部11の軸方向における一対の鍔部15、15のそれぞれの端部表面をなす端面をなしており、底面20上には、その全面にわたって端子電極40の一部を構成する端面対向部41が底面20に対向するようにして設けられている。端面対向部41は、底面20上に全面にわたってAgが焼付けられることにより設けられた下地電極41Aと、当該下地電極41A上に全面にわたってAg層、Ni層がディップによりこの順で形成されNi層表面上全面にSnがめっきされて設けられた上地電極41Bとからなる。
第2の側面17は、コイル部品1を図示せぬ回路基板に実装するときに、図示せぬ回路基板の表面の電極パターンに対向する実装面をなし、導体接続領域対向面に相当し、図示せぬ回路基板の表面に平行をなすように構成されている。第2の側面17上には、その全面にわたって端子電極40の一部を構成する実装面対向部42が第2の側面17に対向するようにして設けられている。
実装面対向部42は、第2の側面17の全面と、後述する樹脂部60の外表面をなす底面60Aの一部とにわたって設けられている。より詳細には実装面対向部42は、第2の側面17の全面にわたってAgが焼付けられることにより設けられた下地電極42Aと、当該下地電極42A上の全面と後述する樹脂部60の底面60Aの一部とにわたってAg層、Ni層がディップによりこの順で形成されNi層表面全面にSnがめっきされて設けられた上地電極42Bとからなる。
端子電極40は端面対向部41と実装面対向部42とのみから構成されており、第2の側面17と底面20とが接続されている辺において、下地電極41Aと下地電極42Aとが接続され、上地電極41Bと上地電極42Bとが接続されることにより、端面対向部41と実装面対向部42とは接続されている。以上より端子電極40は、底面20の全面と、第2の側面17全面及び樹脂部60の底面60Aの一部とに設けられていることになるのであるが、鍔部15の外表面上においては底面20全面上と第2の側面17全面上とにのみ設けられていることになる。
端子電極40は、一対の底面20全面上に設けられているため、半田フィレットを底面20全面上の端子電極40の端面対向部41全体にわたり十分に形成することができる。このため、本実施の形態におけるコイル部品1のように非常に小型軽量であっても、十分な半田フィレットによりコイル部品1を図示せぬ基板上に強固に実装固定することができ、実装強度を向上させることができ、実装精度を良好とすることができる。
また、巻線30に電流を流すと、コイル部品1の周囲にはコア10の軸心を通る閉磁路が生じる。すると端子電極40に閉磁路の逆起電力が発生してQ特性の低下が問題とされる。しかし端子電極40は、鍔部15の外表面上においては一対の底面20全面上及び第2の側面17全面上にのみ設けられているため、コイル部品1のQ特性を悪化させることを極力防止することができ、良好なQ特性を得ることができる。
なお、前述のように底面20と第1の側面16〜第4の側面19とを接続する辺は面取りされていないが、この辺が面取りされている場合や、面取りされていなくても僅かな曲面がこの辺の部分に形成されている場合には、当該面取りされた辺の部分や当該僅かな曲面の部分も底面20に含まれるものとする。同様に、第2の側面17と、第3の側面18、第4の側面19とを接続する辺15Aは面取りされているが、この面取りされた部分や、この辺が面取りされていない場合であって僅かな曲面が形成されている場合には当該僅かな曲面の部分も第2の側面17に含まれるものとする。従って、後述のSnめっき処理によりこのような面取りの部分や僅かな曲面の部分に少量のめっきが回りこんだとしても、このめっきは底面20上、第2の側面17上にあることを意味するものとする。
一方の鍔部15上の実装面対向部42の一部をなす下地電極42Aの一部は、上地電極42BのAg層、Ni層が形成される前に、巻線30の一端30A(図2)を構成する後述の銅線が熱圧着によりそれぞれ固着され電気的に接続されて継線された領域である導体接続領域を有している。導体接続領域において巻線30の一端30Aを構成する銅線は、その上からAg層、Ni層が形成され、Ni層表面上全面にSnがめっきされて設けられた上地電極42Bによって覆われており、外部には露出せず、上地電極42Bと下地電極42Aとの間に挟まれた位置関係となっている。他方の鍔部15の実装面対向部42の一部をなす下地電極42Aの一部も、一方の鍔部15の実装面対向部42の一部をなす下地電極42Aの一部と同様に、巻線30の他端30Bを構成する後述の銅線がそれぞれ固着され電気的に接続されて継線された領域である導体接続領域を有している。
巻芯部11は、その一端、他端が一対の鍔部15、15の上面21にそれぞれ接続されており、一対の鍔部15、15を互いに連結している。図2に示されるように、巻芯部11には、1本の巻線30が巻回されている。巻線30としては、例えば、周囲を絶縁被覆された銅線を用いることができる。巻芯部11は芯部に相当し、巻線30を構成する銅線は導体に相当する。
巻線30が巻回された巻芯部11の部分には、図1、図2に示されるように、一対の鍔部15、15の上面21間にわたるようにこの部分を環装し覆うようにして樹脂部60が設けられている。樹脂部60は、エポキシ樹脂にフェライト粉を混合して構成されている。
樹脂部60の表面は底面60A、上面60B、第1側面60C、図示せぬ第2側面を有している。底面60Aは、X軸方向において一方の鍔部15の第2の側面17と他方の鍔部15の第2の側面17との間に位置しこれら2つの第2の側面17、17を結ぶように第2の側面17、17に面一に構成されている。上面60Bは、一方の鍔部15の第1の側面16と他方の鍔部15の第1の側面16との間に位置しこれら2つの第1の側面16、16を結ぶように第1の側面16、16に面一に構成されている。第1側面60Cは、一方の鍔部15の第3の側面18と他方の鍔部15の第3の側面18との間に位置しこれら2つの第3の側面18、18を結ぶように第3の側面18、18に面一に構成されている。図示せぬ第2側面は、一方の鍔部15の第4の側面19と他方の鍔部15の第4の側面19との間に位置しこれら2つの第4の側面19、19を結ぶように第4の側面19、19に面一に構成されている。
樹脂部60が設けられているため、樹脂部60が設けられている巻芯部11の当該部分及び巻線30の保護を図ることができる。また、基板に対向するコア10の実装面の面積をより大きくすることができるので、導体接続領域対向面たる第2の側面17上の端子電極40の部分を、絶縁体たる樹脂部60により支持した状態として当該樹脂部60上に至るまで延出させることができ、図示せぬ基板上の導電パターンと電気的に接続される端子電極40の面積をより大きくすることができ、このため、実装強度、実装性を向上させることができる。
コイル部品1の製造方法については以下の通りである。まず、巻芯部11と、一対の鍔部15、15とを備えたコア10を用意する。次に、ディップ(浸漬)により、鍔部15の底面20全面及び第2の側面17全面にAgペーストを付着させた後乾燥させて、下地電極41A、42AたるAg膜を形成する。次に、巻芯部11に巻線30を巻き付け、巻線30の一端30A、他端30Bを構成する銅線を、鍔部15、15の第2の側面17、17上の下地電極42A、42A上に熱圧着する。
次に、一対の鍔部15、15の間で、巻芯部11に巻き付けられた巻線30を環装して覆うように、樹脂部60をトランスファー成形によるモールドなどにより形成する。次に、巻線30の一端30A、他端30Bを構成する銅線の熱圧着された部分を覆うように下地電極41A、42Aの上にAg層をディップにより形成し、Ni層を電界めっきによるめっき処理により形成し、更に、その上に電解めっきによるSnめっき処理を施すことによりNi層の表面にSnめっき層を形成して上地電極41B、42Bを形成する。以上の工程を経てコイル部品1を製造する。
本発明によるコイル部品は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、巻芯部11の軸方向における一対の鍔部15、15のそれぞれの端部表面をなす端面たる底面20と、導体接続領域に対向する導体接続領域対向面たる第2の側面17とは不連続な別個独立した面をなして底面20全面上及び第2の側面17全面上に端子電極40が設けられたが、巻芯部11の軸方向における一対の鍔部15、15のそれぞれの端部表面をなす端面が導体接続領域対向面を有する構成としてもよい。このような構成とすることにより、鍔部15の外表面においては当該端面全面にのみ端子電極が設けられ、コイル部品のQ特性を悪化させることを更に効果的に防止することができ、より良好なQ特性を得ることができる。
また、コア10においては、第2の側面17と、第3の側面18、第4の側面19とを接続する辺15Aは面取りされており、また、第2の側面17と上面21とを接続する辺15Bは面取りされていたが、第2の側面17と上面21とを接続する辺15Bのみ面取りされて、他の辺は全て面取りされないような構成としてもよい。
このように面取されている辺を極力少なくすることにより、面取りの部分を通って鍔部15の第1の側面16〜第4の側面19等へ樹脂が回りこむことを極力防止することができる。このため、一対の鍔部15、15間の巻芯部11の部分に絶縁体からなる樹脂部60を設けるときに、当該部分へ流込む樹脂の流動力によって図示せぬ成形金型にセットされたコア10が多少なりとも動いて傾いたり、鍔部15の不必要な場所に樹脂が流込んで付着したりすることを防止することができる。コア10の傾きは外観不良になり、不必要な樹脂は固まった後にバリとなりバリを除去する工程が必要となるが、外観不良となることを防止でき、バリを除去する工程を行わずに済む。また、面取り加工を極力少なくすることができ、コイル部品を製造する工程を簡単にすることができる。
また、コア10は磁性体(例えば、フェライト等)から構成されたが、これに限定されない。例えば、セラミック等の非磁性体によりコアが構成されてもよい。
また、樹脂部60は、エポキシ樹脂にフェライト粉を混合してなる絶縁体材料から構成されたが、これに限定されず、例えばフェライト粉が混合されていなくてもよい。
また、導体は巻線30を構成する銅線により構成されたが、これに限定されず、少なくとも巻芯部11に相当する芯部に配置され一端と他端とを有する導体であればよい。従って、導体は芯部に巻回されていなくてもよい。また、巻線30の本数は1本に限定されず、複数本であってもよい。
また、樹脂部60は、巻線30が巻回された巻芯部11の部分に、一対の鍔部15、15の上面21間にわたるようにこの部分を環装し覆うようにして設けられたが、環装せず、巻線30が巻回された巻芯部11の部分であって図示せぬ基板に対向する実装面側、即ち、図2の巻芯部11よりも図の下方の側にのみ設けられてもよい。このように設けられていれば、巻芯部11を樹脂部が環装していなくてもコイル部品の基板への実装強度、実装性を高めることができる。
本発明は、特に小型携帯用の電子機器等において用いられるインダクタ部品の分野において有用である。
1 コイル部品
10 コア
11 巻芯部
15 第一鍔部
15B 辺
17 第2の側面
20 底面
21 上面
30 巻線
30A 一端
30B 他端
40 端子電極
60 樹脂部
10 コア
11 巻芯部
15 第一鍔部
15B 辺
17 第2の側面
20 底面
21 上面
30 巻線
30A 一端
30B 他端
40 端子電極
60 樹脂部
Claims (4)
- 一対の鍔部と該一対の鍔部を互いに連結する芯部とを有するドラムコアと、
少なくとも該芯部に配置され一端と他端とを有する導体と、
該一対の鍔部にそれぞれ設けられ、該導体の一端又は他端が固着され電気的に接続される導体接続領域を有する端子電極とを備え、
該一対の鍔部の輪郭をそれぞれ規定する外表面は、該芯部の軸方向における該一対の鍔部のそれぞれの端部表面をなす端面と、該導体接続領域に対向する導体接続領域対向面とを有し、
該端子電極は、該外表面上においては一対の該端面全面上及び該導体接続領域対向面全面上にのみ設けられていることを特徴とするコイル部品。 - 該端面は該導体接続領域対向面とは不連続な別個独立した面をなし、該導体接続領域対向面は基板に対向配置される実装面をなし、
該一対の鍔部間であって一方の該導体接続領域対向面と他方の該導体接続領域対向面との間の該芯部の部分には絶縁体が設けられ、
該導体接続領域対向面上の該端子電極の部分は該絶縁体上に至るまで延出していることを特徴とする請求項1記載のコイル部品。 - 該一対の鍔部はそれぞれ略直方体形状をなし、該導体接続領域対向面は該鍔部の一の側面からなり、該端面は該鍔部の底面からなり、
該鍔部を規定する辺であって該底面に対向する上面と該導電体接続領域対向面とを接続する辺のみが面取りされていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のコイル部品。 - 該端面は該導体接続領域対向面を有することを特徴とする請求項1記載のコイル部品。
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