JP2011187856A - コイル部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高いインダクタンス値のコイル部品をバラツキ少なく得ることを目的とするものである。
【解決手段】一対の鍔部１とこの一対の鍔部１を互いに連結する巻芯部２とを備えるドラムコア３と、ドラムコア３の巻芯部２に巻回された導線４とからなるコイル部品であって、巻芯部２の全面に一方の鍔部１ａから他方の鍔部１ｂに繋がる溝部６が設けられており、巻芯部２と巻回された導線４との間に磁性体粉と樹脂との混合物５が充填されているものであり、これにより、高いインダクタンス値のコイル部品をバラツキ少なく得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、巻線型のコイル部品およびその製造方法に関するものである。

インダクタ部品は電気回路に広く用いられており、磁性体からなるコアに導体を巻きつけた巻線型のインダクタも広く知られている。この巻線型のインダクタのコアとして、コアの一部分であって導線を巻き付ける部分である巻芯部を備え、この巻芯部に磁性体粉と樹脂の混合物を充填するものが知られている。

なお、この出願の発明に関連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２００９−２１３１０号公報

上記のように磁性体粉と樹脂の混合物を充填しようとしても、巻芯部に対して導線を緊密に巻いているため、特に巻芯部と導線との間に磁性体粉と樹脂の混合物が入りにくくなり、入り方にバラツキが出る。このバラツキがコイル部品のインダクタンス値に繋がるため、インダクタンス値を安定させることが難しくなっていた。本発明はこれらの課題を解決するもので、透磁率を高めることにより高いインダクタンス値のコイル部品をバラツキ少なく得ることを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は一対の鍔部とこの一対の鍔部を互いに連結する巻芯部とを備えるドラムコアと、ドラムコアの巻芯部に巻回された導線とからなるコイル部品であって、巻芯部の全面に一方の鍔部から他方の鍔部に繋がる溝部が設けられており、巻芯部と巻回された導線との間に磁性体粉と樹脂との混合物を充填したものである。

以上のように本発明のコイル部品は、巻芯部と巻回された導線との間に確実に磁性体粉と樹脂との混合物を充填することができるため、高いインダクタンス値のコイル部品をバラツキ少なく得ることができる。

本発明の一実施の形態におけるコイル部品の断面図 本発明の一実施の形態におけるコイル部品に用いられるドラムコアの製造方法を示す斜視図 本発明の一実施の形態におけるコイル部品に用いられるドラムコアの斜視図

以下、本発明の一実施の形態におけるコイル部品について、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断面図である。フェライトの焼結体でできた鍔部１と巻芯部２とからなるドラムコア３の巻芯部２に、表面が絶縁体で被覆された導線４が巻きつけられてコイル部品を構成している。ここで巻芯部２には全面に鍔部１間をつなぐ溝部６が幅約２５μｍ、深さ約７μｍで設けられている。さらに巻芯部２と巻回された導線４との間には平均粒径約０．５μｍの金属磁性体粉とエポキシ樹脂との混合物５が充填されている。このように巻芯部２には、金属磁性体粉の粒径よりはるかに大きい溝部６を設けているため、巻芯部２と巻回された導線４との間に金属磁性体粉とエポキシ樹脂との混合物５を注入しようとした時、まず溝部６の方に入っていき、溝部６の方から巻回された導線４の方に広がって行くため、巻芯部２と巻回された導線４との間を金属磁性体粉とエポキシ樹脂との混合物５で完全に埋めることができ、インダクタンス値のバラツキを低減することができる。

図２は、本発明の一実施の形態におけるコイル部品に用いられるドラムコアの製造方法を示す斜視図である。

まず図２（ａ）において保持体シート９は第１の粉体（アルミナ）と第２の粉体（カーボン）の混合物に、バインダとしてブチラール樹脂、可塑剤としてブチルベンジルフタレートによるスラリーを用いてシート成形したものである。この保持体シート９はフィルム１１上に形成されている。フィルム１１は、保持体シート９との接着性を有しつつも、剥離も容易な材質のものが好ましく、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイト）を用いることができる。

次に図２（ｂ）において、レーザを照射することにより保持体シート９およびフィルム１１に孔８を形成する工程を示している。レーザで形成する場合には、連続的に照射しながら孔８を形成していくと、その表面がほぼフラットな形状となる。これに対して、中心を一定の間隔でずらしながら単発的に孔８を形成していくと、孔８の表面に深さ方向に延びる溝を有する形状にすることができる。本実施の形態では、レーザのスポット径を約１００μｍのものを用い、孔８の表面にあたる部分では中心間隔を約２５μｍずらしながら形成した。このようにすることにより、幅約２５μｍ、深さ約７μｍで、保持体シート９の上から下まで繋がった溝を全面に形成することができる。

次に図２（ｃ）において、フィルム１１に形成された保持体シート９をフィルム１１が上側に位置するようにして第１の磁性体シート７ａへ重ね合わせる工程を示している。この第１の磁性体シート７ａとしては、フェライトシートを用いることができる。

次に図２（ｄ）において、孔８に磁性体ペースト１２を入れる工程を示している。磁性体ペースト１２には、フェライトをペースト化したものを用いている。ペースト化に当たっては、そのバインダや可塑剤を保持体シート９と同じものにすると、焼成の際の寸法変化のバラツキを抑えることができるので好ましい。なお、磁性体ペースト１２に替えて磁性体粉を用いることもできる。磁性体粉としては、フェライト粉を用いることができる。

次に図２（ｅ）において、保持体シート９からフィルム１１を剥離した状態を示している。このとき、磁性体ペースト１２が保持体シート９の上面より上部に出ていることがあるが、上から剛体で押さえつけることで平坦化している。

次に図２（ｆ）において、保持体シート９の上面に第２の磁性体シート７ｂを配置させる工程を示している。第２の磁性体シート７ｂの材質は第１の磁性体シート７ａと同様の材料を用いることができる。ここまでの工程によって、第１の磁性体シート７ａおよび第２の磁性体シート７ｂと、孔８の内部に磁性体ペースト１２が入れられた未焼成の保持体シート９とを含む積層体１０を得ることができる。

本実施の形態では１個のドラムコアで説明したが、シート内に多数個形成しても良い。多数個形成した場合は積層した後、ダイシングや切断などの方法で個片に分割する。

この状態の個片に分割された積層体１０を酸素雰囲気で焼成し、保持体シート９を除去することにより、図３のようなドラムコアを得ることができる。ここでこのドラムコアは、第１の磁性体シート７ａ、磁性体ペースト１２および第２の磁性体シート７ｂは焼成により一体化されている。このドラムコアは、巻芯部２の両端に鍔部１ａおよび鍔部１ｂを備えている。巻芯部２は焼成前の磁性体ペースト１２が、鍔部１ｂは焼成前の第２の磁性体シート７ｂが、鍔部１ａは焼成前の第１の磁性体シート７ａがそれぞれ該当する。

また、保持体シート９は酸素雰囲気で焼成することにより、第２の粉体、バインダ、可塑剤は消失し、第１の粉体のみが、未焼結の状態で残る。これを水中に浸漬し、超音波洗浄を実施することにより、保持体シート９を除去することができる。焼成温度は、８５０〜１１００℃で行う。この焼成温度は、保持体シート９を消失させることができることと、第１の磁性体シート７ａ、磁性体ペースト１２および第２の磁性体シート７ｂを焼結させることができる温度であることが求められる。

このようにすることにより、保持体シート９に設けた孔８の形状がそのまま巻芯部２の形状となるため、巻芯部２の全面に一方の鍔部１ａから他方の鍔部１ｂに繋がる溝部６が形成されたドラムコア３を得ることができる。

このドラムコア３の巻芯部２に表面が絶縁被覆された銅からなる導線４を巻きつけ、巻芯部２と巻回された導線４との間に、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒからなる金属磁性体粉とエポキシ樹脂との混合物５を注入する。金属磁性体粉には平均粒径約０．５μｍのものを用いることにより、溝部６の大きさが金属磁性体粉の平均粒径よりもはるかに大きいため、まず溝部６を伝わって内部に注入され、その後導線４の間へと広がっていき、巻芯部２と巻回された導線４との間に確実に磁性体粉と樹脂との混合物５を充填することができるため、高いインダクタンス値のコイル部品をバラツキ少なく得ることができる。

本発明に係るコイル部品およびその製造方法は、高いインダクタンス値のコイル部品をバラツキ少なく得ることができ、産業上有用である。

１ 鍔部
２ 巻芯部
３ ドラムコア
４ 導線
５ 磁性体粉と樹脂との混合物
６ 溝部
７ 磁性体シート
８ 孔
９ 保持体シート
１０ 積層体
１１ フィルム
１２ 磁性体ペースト

Claims (2)

1. 一対の鍔部と前記一対の鍔部を互いに連結する巻芯部とを備えるドラムコアと、前記ドラムコアの前記巻芯部に巻回された導線とからなるコイル部品であって、前記巻芯部の全面に一方の前記鍔部から他方の前記鍔部に繋がる溝部が設けられており、前記巻芯部と前記巻回された導線との間に磁性体粉と樹脂との混合物が充填されていることを特徴とするコイル部品。
2. 未焼成の磁性体シートと、孔の内部に磁性体ペーストまたは磁性体粉が入れられた未焼成の保持体シートとを含む積層体を得る工程と、前記積層体を焼成することによりドラムコアを得る工程と、前記ドラムコアの巻芯部に導線を巻きつける工程と、前記巻芯部と前記巻回された導線との間に磁性体粉と樹脂との混合物を充填する工程とを備え、前記孔を形成するにあたって前記保持体シートにレーザを用いることにより、前記巻芯部全面に溝部を設けることを特徴とするコイル部品の製造方法。

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