JP2013065746A

JP2013065746A - コイル部品およびその製造方法

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Publication number: JP2013065746A
Application number: JP2011204090A
Authority: JP
Inventors: Mutsuyasu Otsubo; 睦泰大坪; Ryusuke Teramoto; 龍介寺本
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2031-09-20
Also published as: JP5838298B2

Abstract

【課題】耐振性を向上させたコイル部品およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】コイル電極の端部１１ａを外装体の底面１２ａから突出させ、この突出させた部分から遠い方の第１の側面１２ｂに向かって折り曲げ、第１の側面１２ｂに設けられた係止部１３でコイル電極の端部１１ａを係止させることにより端子電極１４を形成したものであり、係止部１３は外装体の第１の側面１２ｂから内部に向かって開口部を形成したものであり、コイル電極の端部１１ａを係止部１３の内方に向けて折り曲げることにより端子電極１４を固定したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器に用いられるコイル部品およびその製造方法に関するものである。

近年自動車のエンジン近傍のＤＣ／ＤＣコンバータ回路部等に用いられるコイル部品では、電気的性能および信頼性向上のため、図７に示すように、エッジワイズに巻回したコイル１を磁性体２に埋設させ、コイル１の端部を磁性体２から突出させたものを折り曲げて端子３とし、磁性体２底面の端子３が当接する部分に凹部４を設けていた。この凹部４を設けることにより、端子３の位置決め、および端子３の平坦性を確保していた。

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２００３−３０９０２４号公報

しかしながら、自動車用のコイル部品では大電流化に対応するために、直流抵抗値を低くすることが要求され、そのためにコイル電極を太くする必要があり、コイル部品の大型化を招き、上記従来のコイル部品では、耐振性や半田付け性に課題が生じてきていた。これに対し本発明は、耐振性、および半田付け性に優れたコイル部品を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、平角導線の幅広面を巻回軸に対して垂直に巻回してなるエッジワイズ状のコイル電極と、このコイル電極を埋設する外装体とを備え、コイル電極の端部を外装体の底面から突出させ、この突出させた部分から遠い方の第１の側面に向かって折り曲げ、第１の側面に設けられた係止部でコイル電極の端部を係止させることにより端子電極を形成したものであり、係止部は外装体の第１の側面から内部に向かって開口部を形成したものであり、コイル電極の端部を係止部の内方に向けて折り曲げることにより端子電極を固定したものである。

上記構成により、コイル部品が実装基板に実装されたときに、大きな面積の底面で半田付けをすることができ、また底面に強固に固定することができるため、耐振性等の信頼性を向上させることができる。

本発明の一実施の形態におけるコイル部品の斜視図本発明の一実施の形態におけるコイル部品の外装体形成前の分解斜視図本発明の一実施の形態におけるコイル部品の係止部付近断面図本発明の一実施の形態におけるコイル部品の係止部付近側面図本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法を説明する図本発明の一実施の形態におけるコイル部品の端子電極形成方法を説明する図従来のコイル部品の透過側面図

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、図２において、絶縁被覆付き平角導線の幅広面を巻回軸に対して垂直に巻回してなるいわゆるエッジワイズ巻きすることによって得られたコイル電極１１の中芯部に絶縁スリーブ１５を挿入し、中芯部及び周辺部に磁性体コア１６を装着し、全体を液晶ポリマー等の樹脂でモールドして外装体１２を形成したものである。コイル電極の端部１１ａをそれぞれ巻回軸に対して平行な外装体１２の一つの面（コイル部品の底面となる面）から突出させ、この突出部１７から遠い方の第１の側面１２ｂに向かって折り曲げて、外装体１２の側面に設けられた係止部１３で係止させることにより端子電極１４を形成している。

ここで係止部１３は外装体の第１の側面１２ｂから内部に向かってほぼ直方体の形状をした開口部を形成したものであり、コイル電極の端部１１ａを係止部１３の内方に向けて折り曲げることにより端子電極１４を外装体の底面１２ａに固定している。

このようにすることにより、端子電極１４の面積を大きくとることができ、また端子電極１４を外装体の底面１２ａおよび第１の側面１２ｂに密着させることができるため、耐振性等の信頼性を向上させることができる。

ここで端子電極１４をより強固に外装体の底面１２ａおよび第１の側面１２ｂに密着させるためには、係止部１３の外装体の底面１２ａに最も近い面にコイル電極の端部１１ａを当接させることにより端子電極１４を固定することが望ましい。

さらに図３のように、係止部１３の内方で、コイル電極の端部１１ａが折り曲げられ、その折り曲げた部分を係止部１３の外装体の底面１２ａに最も近い面に当接させるようにしても良い。

また図４のように、係止部１３の開口幅を中ほどで狭くなるように形成し、その最狭部の幅を端子電極１４の幅と同程度にし、最狭部の位置はその中心よりも外装体の底面１２ａに近い部分に設けるようにしても良い。このように係止部１３を形成し、この最狭部よりも外装体の底面側に押し込むことにより、さらに強固に端子電極１４を外装体の底面１２ａおよび第１の側面１２ｂに密着させて固定することができる。

なおここで図１のように、端子電極１４を上にして、コイル電極の突出部１７から第１の側面１２ｂ側を第１の底部１２ｃ、その反対側を第２の底部１２ｄとしたとき、第１の底部１２ｃが第２の底部１２ｄよりも高くなるようにしてもよい。このとき第１の底部１２ｃと第２の底部１２ｄとの高さの差をコイル電極の端部１１ａの厚さとほぼ等しくしている。

このようにすることにより、端子電極１４の面積を大きくしても、その両端部、すなわち係止部１３の部分と突出部１７の部分の両方が側面方向から見えているため、リフロー半田の熱を、端子電極１４の両端部で吸収しやすくなり、端子電極１４全体で半田付け性を向上させることができる。

次に、本実施の形態におけるコイル部品の製造方法について図５を用いて説明する。

まず、図５（ａ）のように、絶縁被覆付き平角導線の幅広面を巻回軸に対して垂直に巻回してなるいわゆるエッジワイズ巻きすることによってコイル電極１１を形成する。このときコイル電極１１の幅を約２．５ｍｍ、厚さを約０．２ｍｍとし、コイル電極の端部１１ａはそれぞれ巻回軸に対して垂直な同一方向に延びるようにする。このようにすることにより、外装体１２から直接実装基板の方につながるため、磁気効率を上げることができ、結果として直流抵抗が小さいコイル部品を得ることができる。

次に、図５（ｂ）のように、コイル電極１１の中芯部に絶縁スリーブ１５を挿入し、中芯部および周辺部に磁性体コア１６を形成する。

次に、図５（ｃ）のように、金型を用いて全体を液晶ポリマー等の樹脂でモールドして外装体１２を形成する。このとき外装体の側面となる部分に内部に向かってほぼ直方体の形状をした開口部を形成することで、係止部１３を設けておく。開口部の大きさは、その底面側が外装体の底面１２ａより約１．１ｍｍのところに幅約２．７ｍｍ、高さ約１．２ｍｍ、奥行き約１．２ｍｍとなるように形成している。

またモールド成形時にコイル電極の端部１１ａが突出している面を上にして、突出部１７から第１の側面１２ｂ側を第１の底部１２ｃ、その反対側を第２の底部１２ｄとしたとき、第１の底部１２ｃが第２の底部１２ｄよりも高くなるようにしている。

次に、外装体１２から突出したコイル電極の端部１１ａの絶縁被覆を剥離し、外装体の底面１２ａから突出したコイル電極の端部１１ａを折り曲げることにより端子電極１４を形成し、図５（ｄ）のようなコイル部品を得ることができる。

ここで端子電極を形成する工程について詳細に説明する。まずコイル電極の端部１１ａの絶縁被覆を剥離したあと、半田ディップし、図６（ａ）のように所定の長さに切断した後、図６（ｂ）のように突出部１７から遠い方の第１の側面１２ｂに向かって折り曲げたときに外装体の底面１２ａと第１の側面１２ｂとの境界になる部分を先に折り曲げておく。このとき折り曲げる角度は約８８°と、底面と側面とのなす角度よりもやや小さくしている。次に図６（ｃ）のようにコイル電極の端部１１ａを第１の底部１２ｃに沿わせて折り曲げる。次に図６（ｄ）のようにコイル電極の端部１１ａの先端部を、押し込み治具１８を外装体の底面１２ａに対して斜めの角度（図６（ｄ）において矢印の方向）で当てながら係止部１３の内方に向けて押し込むことにより、コイル電極の端部１１ａを係止部１３の内方に向けて折り曲げることにより端子電極１４を固定してコイル部品を得る。このようにすることにより、コイル電極の端部１１ａを伸ばしながら係止部１３に固定することができ、外装体１２と端子電極１４との間の空間を少なくすることができ、がたつきをなくすことができるため、耐振性を向上させることができる。

ここで外装体の底面１２ａと第１の側面１２ｂとの境界になる部分の折り曲げる角度を約８８°と、底面と側面とのなす角度よりもやや小さくしているため、端子電極１４を形成したときに、スプリングバックにより端子電極１４が緩むのを防ぐことができ、耐振性を向上させることができる。

なおコイル電極の端部１１ａの先端部の押し込み治具１８があたる部分に、貫通孔あるいは凹部を設けていてもよい。このようにすることにより、押し込み治具１８がすべることを防ぐことができ、強固に端子電極１４を固定することができる。

また係止部の外装体の底面１２ａに最も近い面に、コイル電極の端部１１ａを当接させることにより端子電極１４を固定することが望ましい。このようにすることにより、より強固に端子電極１４を固定することができる。

またコイル電極の端部１１ａの押し込み治具１８が当たった部分の反対側で係止部１３の外装体の底面１２ａに最も近い面に当接させ、それより先でコイル電極の端部１１ａが折り曲げられているようにしても良い。

さらに係止部１３の開口幅を、最上部（外装体の底面１２ａから最も遠い部分）で幅約２．７ｍｍ、係止部１３の最下部（外装体の底面１２ａに最も近い部分）から約０．４ｍｍ高い部分で幅約２．４ｍｍで最狭部となるように形成しても良い。このように係止部１３の中ほどで狭くなるように形成し、その最狭部の幅を端子電極１４の幅と同程度にし、最狭部の位置はその中心よりも外装体の底面１２ａに近い部分に設け、この最狭部よりも外装体の底面１２ａ側に押し込むことにより、さらに強固に端子電極１４を外装体の底面１２ａおよび第１の側面１２ｂに密着させて固定することができる。

なお、本実施の形態では、コイル電極１１に絶縁スリーブ１５と磁性体コア１６を装着し、全体を樹脂でモールドしているが、コイル電極１１そのものを樹脂と磁性体粉を混合したものでモールドしたものであっても構わない。

本発明に係るコイル部品およびその製造方法は、端子電極の面積を大きくしても、端子電極を外装体に強固に固定することができ、耐振性を向上させることができるため、産業上有用である。

１１コイル電極
１１ａコイル電極の端部
１２外装体
１２ａ外装体の底面
１２ｂ第１の側面
１２ｃ第１の底部
１２ｄ第２の底部
１３係止部
１４端子電極
１５絶縁スリーブ
１６磁性体コア
１７突出部
１８押し込み治具

Claims

平角導線の幅広面を巻回軸に対して垂直に巻回してなるエッジワイズ状のコイル電極と、このコイル電極を埋設する外装体とを備え、前記コイル電極の端部を前記外装体の底面から突出させ、この突出させた部分から遠い方の第１の側面に向かって折り曲げ、前記第１の側面に設けられた係止部で前記コイル電極の端部を係止させることにより端子電極を形成したものであり、前記係止部は前記外装体の第１の側面から内部に向かって開口部を形成したものであり、前記コイル電極の端部を前記係止部の内方に向けて折り曲げることにより前記端子電極を固定したことを特徴とするコイル部品。
前記係止部の前記外装体の底面に最も近い面に前記コイル電極の端部を当接させることにより前記端子電極を固定したことを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
前記係止部の内方で、前記コイル電極の端部が折り曲げられていることを特徴とする請求項２記載のコイル部品。
前記係止部の開口幅を中ほどで狭くなるように形成し、その最狭部はその中心よりも前記外装体の底面に近い部分に設けたことを特徴とする請求項２記載のコイル部品。
平角導線の幅広面を巻回軸に対して垂直に巻回してエッジワイズ状のコイル電極を形成する工程と、前記コイル電極を樹脂でモールドすることによって外装体を形成する工程と、前記外装体の底面から突出した前記コイル電極の端部をこの突出させた部分から遠い方の第１の側面に向かって折り曲げ、前記第１の側面に設けられた係止部で前記コイル電極の端部を係止させることにより端子電極を形成する工程とを備え、前記係止部は前記外装体の第１の側面から内部に向かって開口部を形成したものであり、前記コイル電極の端部を前記外装体の底面に対して斜めの角度で前記係止部の内方に向けて押し込むことにより前記端子電極を固定することを特徴とするコイル部品の製造方法。