JP2014049528A - インダクタ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【目的】 特に、ランドとの間でのはんだ接合の際、側面にフィレットが形成されるのを防止できるインダクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 コイルと、コイルが内部に配置された磁性コア11と、磁性コアの側面11aから磁性コアの下面11bにかけて引き出された端子13と、を有し、導体15の外周表面を絶縁被覆した被覆導体17が巻回されてコイルを構成しており、被覆導体17は端子13として、コイルから磁性コアの側面及び磁性コアの下面にかけて引き出されるとともに、磁性コアの下面11bの位置では、磁性コアと対向する導体上面15bに電気絶縁性の被覆部16を残した状態で、導体下面15aの被覆部16が剥がされて導体15が露出した電極面40が形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図2

Description

コイルと、コイルが内部に配置された磁性コアと、磁性コアの外面に引き出された端子と、を有するインダクタ及びその製造方法に関する。
下記特許文献にはインダクタの構造に関する発明が開示されている。磁性コア内にコイルが埋められており、特許文献1や特許文献2には、磁性コアの側面にコイルとは別部材として前記コイルに電気的に接続された端子が形成されている。
特許文献3〜特許文献5では、コイルからそのまま導体を磁性コアの外側に引き出している。いずれも磁性コアの外側に引き出した端子全体の被覆部を剥がして導体を露出させている(特許文献3の[0016]欄、特許文献4の[0018]欄、特許文献5の[0013]欄参照)。なお特許文献5では、磁性コアと端子の間に絶縁シートを介在させて磁気コアと端子間を電気的に絶縁している(特許文献5の[0015]欄、[0016]欄、図1、図2参照)。
特許文献1〜特許文献5に開示されたインダクタを、ランドとの間ではんだ付けした際、インダクタの側面から下面にかけての端子全体にはんだ層が形成される。したがってインダクタの側面にはフィレットが形成される。
特開2010−147272号公報 特開2002−93659号公報 特開2001−60523号公報 特開2006−13066号公報 特開平10−223450号公報
上記したように、従来のインダクタの構成では、磁性コアの側面にフィレットが形成されるためインダクタの実装面積はフィレットの面積を足したものとなった。したがって従来の構造ではフィレット分、実装面積が広がることになるが、近年におけるインダクタを組み込む電子機器の小型化や実装基板の小型化、実装基板上での各部品の実装効率化等を促進するためには、インダクタの実装面積をより小さくできる構造が求められた。
また、インダクタの小型化に伴い、特許文献5に示すようにインダクタを構成する磁性コアと端子間の電気絶縁を保つことが重要となる。ここで特許文献5では、磁性コアと端子間に別部材として絶縁シートを介在させているが、かかる構成では部品点数が増えて生産コストが上昇し、また製造工程が煩雑化するなどの問題があった。
そこで本発明は、上記の従来課題を解決するためのものであり、特に、ランドとの間でのはんだ接合の際、側面にフィレットが形成されるのを防止できるインダクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明におけるインダクタは、コイルと、前記コイルが内部に配置された磁性コアと、前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて引き出された端子と、を有し、
導体の外周表面を絶縁被覆した被覆導体が巻回されて前記コイルを構成しており、
前記被覆導体は前記端子として、前記コイルから前記磁性コアの側面及び前記磁性コアの下面にかけて引き出されるとともに、前記磁性コアの下面の位置では、前記磁性コアと対向する導体上面に電気絶縁性の被覆部を残した状態で、前記導体上面に対し逆側の導体下面の前記被覆部が剥がされて前記導体が露出した電極面が形成されていることを特徴とするものである。本発明によれば、被覆導体によりコイルを形成するとともに、コイルからそのまま被覆導体を端子として磁性コアの側面から下面にかけて引き出している。このとき、端子全体が被覆導体の状態では、ランドとはんだ接合できないので、ランドと対向する導体下面の被覆部を剥がして導体を露出させて電極面とした。一方、磁性コアの側面に位置する端子は被覆導体で構成されており、また磁性コアの下面と対向する導体上面にも被覆部を残している。したがってランドとの間ではんだ接合した際、端子の下面に設けられた前記電極面ではんだが濡れるが、磁性コアの側面に位置する端子部分までは濡れず、したがってフィレットが形成されることはない。また、端子の磁性コアとの対向面全域は被覆部で適切に覆われているから、磁性コアと端子との間の電気絶縁性を適切に保つことができる。
本発明では、前記被覆部は、前記導体上面から前記導体上面と前記導体下面との間の導体側面にかけて残されていることが好ましい。これにより、より好ましく磁性コアと端子との間の電気絶縁性を確保できる。
また本発明では、複数の前記端子が前記磁性コアの同じ前記側面から引き出されていることが好ましい。これによりインダクタの小型化を効果的に促進できる。
また本発明では、前記端子は前記磁性コアの下面に樹脂により接着されていることが好ましい。これにより、端子強度を向上させることができる。
また本発明では、前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて前記端子と対向する位置に溝が設けられていることが好ましい。磁性コアの下面にのみ溝を形成することもできるが、磁性コアの側面にも溝を形成し、端子全体を溝に配置する構成とすることで、インダクタの小型化をより効果的に促進できる。
また本発明では、前記端子は前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて前記溝内にて樹脂により接着されていることが好ましい。これにより、より効果的に端子強度を向上させることができる。
また本発明では、前記端子と前記磁性コア間を接着する樹脂材は、ガラス転移温度Tgが150℃以上であることが好ましい。これにより、リフローに対する耐熱性を備えた構成にできる。
また本発明では、前記磁性コアは、Fe基非晶質合金粉末及び結着材を圧縮成形したものであることが好ましい。かかる場合、磁性コアはフェライト等に比べて電気抵抗が高くないので、端子と磁性コア間に絶縁性の被覆部を備えることで、効果的に、磁性コアと端子との間の電気絶縁性を確保することができる。
また本発明は、コイルと、前記コイルが内部に配置された磁性コアと、前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて引き出された端子と、を有するインダクタの製造方法であって、
導体の外周表面を絶縁被覆した被覆導体を巻回して前記コイルを形成し、
前記被覆導体を前記端子として、前記コイルから前記磁性コアの側面及び前記磁性コアの下面にかけて引き出すとともに、前記磁性コアの下面の位置では、前記磁性コアと対向する導体上面に電気絶縁性の被覆部を残した状態で、前記導体上面に対し逆側の導体下面の被覆部を剥がして前記導体が露出した電極面を形成することを特徴とするものである。本発明によれば、端子を構成する被覆導体のうち、磁性コアの下面に配置される被覆導体の導体下面の被覆部を剥がすことで導体を露出させて電極面を形成している。一方、電極面の逆側の導体上面の被覆部や磁性コアの側面に位置する端子部分の被覆部はそのまま残している。これにより、ランドとの間ではんだ接合した際、インダクタの側面にフィレットが形成されるのを防止できる。また、磁性コアと端子との間の電気絶縁性を効果的に保つことができる。
本発明では、前記導体上面から、前記導体上面と前記導体下面間の導体側面にかけて前記被覆部を残すことが好ましい。このように、被覆部を導体上面のみならず導体側面にも残すことで、磁性コアとの間の電気絶縁性をより効果的に保つことができる。
また本発明では、前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面に前記被覆導体を折り曲げたのち、前記導体下面の前記被覆部を剥がして前記電極面を形成することが好ましい。これにより簡単に、導体下面の被覆部を剥がして電極面を形成できるとともに、導体上面に被覆部を残すことができる。
また本発明では、前記端子を前記磁性コアの下面に接着することが好ましい。
また本発明では、前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて溝を形成し、前記端子を前記溝に沿って配置することが好ましい。
また本発明では、前記端子を前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて前記溝内にて接着することが好ましい。
上記により端子強度を向上させることができる。
本発明のインダクタ及びその製造方法によれば、ランドとの間ではんだ接合した際、インダクタの側面にフィレットが形成されるのを防止できる。また、磁性コアと端子との間の電気絶縁性を効果的に保つことができる。
図1は、第1実施形態におけるインダクタの斜視図である。 図2は、図1に示すインダクタを基板上に実装した状態を示す縦断面図である。 図3は、本実施形態におけるインダクタの裏面図(下面図)である。 図4(a)は、コイル及び磁性コアの側面に位置する端子の拡大断面図を示し、図4(b)は、磁性コアの下面に位置する端子の拡大断面図を示し、図4(c)、図4(d)は、図4(b)の変形例を示す。 図5は、第2実施形態におけるインダクタの斜視図である。 図6は、図5に示すインダクタを基板上に実装した状態を示す縦断面図である。 図7は、図3に示すインダクタの裏面図(下面図)の変形例を示す。 図8は、図3に示すインダクタの裏面図(下面図)の変形例を示す。 図9は、比較例におけるインダクタを基板上に実装した状態を示す縦断面図である。 図10は、本実施形態におけるインダクタの製造方法を示す斜視図である。 図11(a)は、本実施形態におけるインダクタの製造方法を示す部分断面図を示し、図11(b)は図11(a)の次に行われる工程を示し、図11(c)は、図11(b)の変形例を示す。
図1は、第1実施形態におけるインダクタの斜視図であり、図2は、図1に示すインダクタを基板上に実装した状態を示す縦断面図であり、図3は、本実施形態におけるインダクタの裏面図(下面図)であり、図4(a)は、磁性コアの側面に位置する端子の拡大断面図を示し、図4(b)は、磁性コアの下面に位置する端子の拡大断面図を示し、図4(c)、図4(d)は、図4(b)の変形例を示す。なお図2の断面図では本来、コイル12の断面が一部、露出するが省略した。
図1,図2,図3に示すようにインダクタ10は、磁性コア11と、コイル12と、複数の端子13,13とを有して構成される。
磁性コア11は、多数のFe基非晶質合金(Fe基金属ガラス合金)粉末と、結着材とを圧縮成形したものである。本実施形態では、Fe基非晶質合金を例えば、アトマイズ法により粉末状に、あるいは液体急冷法により帯状(リボン状)に製造できる。
Fe基非晶質合金粉末は、略球状あるいは楕円体状等からなる。前記Fe基非晶質合金粉末は、コア中に多数個存在し、各Fe基非晶質合金粉末間が結着材(バインダー樹脂)にて絶縁された状態となっている。なお、本実施形態においては、他の磁性合金粉末、例えばFe−Si合金粉末、Fe−Al−Si合金粉末、Fe−Si−Cr合金粉末等に代えても良い。
結着材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、PVA(ポリビニルアルコール)、アクリル樹脂等の液状又は粉末状の樹脂あるいはゴムや、水ガラス(NaO−SiO)、酸化物ガラス粉末(NaO−B−SiO、PbO−B−SiO、PbO−BaO−SiO、NaO−B−ZnO、CaO−BaO−SiO、Al−B−SiO、B−SiO)、ゾルゲル法により生成するガラス状物質(SiO、Al、ZrO、TiO等を主成分とするもの)等を挙げることができる。
また潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等を添加してもよい。結着材の混合比は5質量%以下、潤滑剤の添加量は0.1質量%〜1質量%程度である。
図3に示すようにコイル12は、磁性コア11内に配置されている。コイル12を磁性コア11内に封入した状態で前記磁性コア11を圧縮成形したものであっても、例えば磁性コア11をコイル12の収納部を備える分割形状として、各磁性コアを単体にて圧縮成形し、その後、コイル12を磁性コア内の収納部に収納する構成とすることもできる。
コイル12は、図4(a)に示す導体15の外周表面15dを絶縁性の被覆部16で覆った被覆導体17を巻回形成したものである。図4(a)に示すように、被覆導体17の断面は矩形状であり、コイル12は、例えば、エッジワイズコイルにより形成されている。導体15は銅線等であるが特に材質を限定するものでない。また被覆部16は熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂の別を問わないが、難燃性、耐熱性に優れた材質であることが好適である。
図3に示すように、被覆導体17はコイル12の両端からそのまま磁性コア11の側面11aにまで引き出されている。なお図3では、コイル12から引き出した被覆導体(点線で示す)17を少し、X方向にずらして図示している。すなわち後述する電極面40と被覆導体17とを高さ方向で一致させることができるが、図3では被覆導体17がコイル12から引き出されていることを明確にするために、被覆導体17を電極面40に対して少しずらして表示した。
そしてコイル12から引き出された被覆導体17は、図1,図2に示すように磁性コア11の側面11aから下面(裏面)11bに向けて折り曲げられている。なお図1では、磁性コア11の下面(裏面)11bを上方向に向けて示した。ここで磁性コア11の下面11bとは、基板20のランド21と接合する側の面を指す。よって下面側は設置状態により重力方向と一致することもあるが、必ずしもそうとは限らない。
そして、磁性コア11の側面11aから下面11bに引き出された被覆導体17により端子13が構成されている。端子13は磁性コア11の外面に露出した部分を指す。
図2に示すように、磁性コア11の側面11aに位置する端子13(以下、端子サイド部13aと称する場合がある)は、図4(a)と同様に、導体15の外周表面15d全体が被覆部16で覆われた状態にあり、したがって端子サイド部13aでは導体15は外部に露出していない。
一方、図2、図4(b)に示すように、磁性コア11の下面11bに位置する端子13(以下、端子下面部13bと称する場合がある)では、導体下面15a(磁性コア11の下面11bと対向する側である導体上面15bの逆面)の被覆部16が剥がされており、これにより導体15が外部に露出した状態となっている。図4(b)の実施形態では、導体下面15aの被覆部16のみが剥がされており、導体上面15bや導体側面15c(導体上面15bと導体下面15aとの間に位置する略垂直面)には被覆部16が残されている。
図1に示すように、磁性コア11の下面11bには端子下面部13bの延出方向(Y方向)に沿って溝25が形成されている。端子13は2本あるから、溝25も2本あり、各溝25はX方向に間隔を空けた状態でY方向に平行に形成されている。各端子下面部13bは少なくとも一部が各溝25内に位置しており、各端子下面部13bは各溝25に沿って平行に形成されている。
図4(b)に示すように、溝25の幅T1は、端子下面部13bの幅T2よりもやや広くなっている。
図1、図4(b)に示すように、溝25の底面25a(磁性コア11の下面11bの一部に相当する)と端子下面部13bとの間が樹脂層27を介して接着固定されている。
図4(c)に示すように樹脂層27が端子下面部13bと溝25の底面25aとの間のみならず、端子下面部13bと溝25の側壁面25bとの間にも介在して、端子下面部13bの一部が樹脂層27内に埋設された状態であると、より端子強度を向上させることが可能である。
図3に示す斜線部分が、端子下面部13bにおいて、被覆部16を剥がして導体下面15aが露出した電極面40を構成している。なお図3では、図1に示すはんだ層41を省略した。
このため図1に示すように、電極面40にはんだ層(はんだペースト)41を塗布(印刷)することができる。
そして図2に示すように、インダクタ10を実装基板20のランド21上に配置し、リフロー方式により、電極面40とランド21間をはんだ層41を介して接合することができる。
本実施形態によれば、被覆導体17によりコイル12を巻回形成するとともに、コイル12からそのまま被覆導体17を端子13として磁性コア11の側面11aから下面11bにかけて引き出している。このとき、端子全体が被覆導体17の状態では、ランド21とはんだ接合できないので、ランド21と対向する端子下面部13bの導体下面15aの被覆部16を剥がして導体15を露出させて電極面40とした。一方、磁性コア11の側面11aに位置する端子サイド部13aは被覆導体17で形成されており、また端子下面部13bのうち磁性コア11の下面11bと対向する導体上面15bには被覆部16を残している。
図9は比較例のインダクタの縦断面図を示す。図9では、磁性コア11の側面11aから下面11bに引き出された端子50は、被覆導体17の被覆部16をすべて剥いだ状態にあり、したがって端子50は全体が導体15で形成されている。このため図9に示すように、ランド21との間ではんだ接合した際、はんだが端子50全体に濡れ、したがってフィレット51がインダクタの側面に形成される。
これに対して本実施形態では、導体15が露出しているのは、端子下面部13bの下面の電極面40のみであるため(ただし後述する図4(d)のように導体下面15aとともに導体側面15cが露出する形態もある)、ランド21との間ではんだ接合した際、前記電極面40ではんだが濡れるが、磁性コア11の側面11aに位置する端子サイド部13aまでは濡れず、したがって図9に示す比較例と違ってフィレットがインダクタの側面に形成されることはない。
図9に示すようにフィレット51が形成されることで、フィレット51の領域(図9では幅T3として示した)分、インダクタの実装面積が大きくなるが、本実施形態では、前記フィレットが形成されるのを防止できるため、インダクタの実装面積を従来の構成に比べて効果的に小さくすることができる。
この結果、本実施形態のインダクタ10を使用することで、近年におけるインダクタ10を組み込む電子機器の小型化や実装基板20の小型化、実装基板20上での各部品の実装効率化等を適切に促進することが可能となる。
また図9の比較例に示すように、端子50の表面全体が導体15であると、磁性コア11と端子50との間での電気絶縁性を確保するために、例えば、特許文献5に記載されたように絶縁シートを端子50と磁性コア11との間に挟む必要性がある。特に磁性コア11が磁性合金粉末と結着材で形成される場合、磁性合金粉末は結着材(バインダー樹脂)で覆われているため、ある程度電気絶縁性を有しているが、高電圧、高電流で用いられる場合に絶縁破壊が生じやすい。従って、端子50と磁性コア11との間の絶縁性はより高くする必要があるため、この様な絶縁対策は必須となる。
これに対して本実施形態では、端子13の磁性コア11との対向面全域(端子サイド部13aにおける磁性コア11の側面11aとの対向面及び端子下面部13bの導体上面15b側(図2、図4(a)(b)参照))は被覆部16で適切に覆われているから、磁性コア11と端子13との間の電気絶縁性を適切に保つことができる。
特に本実施形態における磁性コア11は、磁性合金粉末、例えばFe基非晶質合金粉末及び結着材を圧縮成形したものであり、フェライトなどと比べて電気抵抗が高くない。また、本実施形態では図3に示すように、コイル12を巻回形成して磁性コア11の同じ側面11aから2本の端子13を引き出している。このような構成によりコイル12から無理なく端子13を外部に引き出すことができる。例えば図8に示すようにコイル12からの被覆導体17を異なる方向に延出させて、2本の端子13,13を磁性コア11の異なる側面11a,11cに引き出すことも可能であるが、かかる場合、引き出し方に工夫が必要となる。なお図8では、コイル12から被覆導体17を反対方向に引き出し、反対面となる側面11aと側面11cから端子13,13を外部に引き出している。
図8に示す端子13の引き出し方に対して、図3に示すようにコイル12から磁性コア11の同じ側面11aに向けて端子13を引き出す構成であると、特に引き出し方に工夫を必要とすることなく端子13を磁性コア11の側面11aに向けてストレートに簡単に引き出すことができ、図8の構成に比べてコイル12を効果的に薄く形成でき、ひいてはインダクタの小型化(薄型化)を図ることが可能である。図1では、インダクタ10の縦横寸法を例えば、1mm〜3mm程度、厚さ寸法を1mm程度以下にできる。
このように図3に示す構造によりインダクタ10の小型化を促進できるが、小型化されたインダクタ10では、コイル12と磁性コア11の表面までの距離が非常に薄くなっている。よって本実施形態に示すように、磁性コア11の側面11aの位置における端子サイド部13aを被覆導体17で形成し、また端子下面部13bのうち磁性コア11の下面11bと対向する導体上面15bに端子サイド部13aから連続する電気絶縁性の被覆部16を残したことで、インダクタの小型化や磁性コア11にFe基非晶質合金を用いた構成において好ましく端子13と磁性コア11との間の電気絶縁性を保つことができる。
図4(b)(c)に示すように、端子下面部13bにおいて、被覆部16は導体上面15bから導体側面15cにかけて残されていることが好適である。図4(b)(c)では、端子下面部13bと溝25の側壁面25bとの間に間隔が空いているが、多少、端子下面部13bがずれて配置されると、端子下面部13bが溝25の側壁面25bに接触する可能性がある。かかる場合でも、被覆部16が導体側面15cまで形成されていることで、磁性コア11と端子13との間の電気絶縁性を良好に保つことができる。またはんだ層41が導体下面15aに塗布され、導体側面15cを伝って両側に広がるのを抑制できる。はんだ層41が広がると、端子下面部13bと磁性コア11とがはんだ層41を介して電気的につながる恐れもあるが、図4(b)(c)の構成では、そのような心配はない。
一方、図4(d)では、導体側面15cの被覆部16の大部分が剥がされた状態とされている。ここで、導体側面15cの半分以上の領域に、被覆部16が残されていることが好ましいが、図4(d)のように被覆部16が導体側面15cにわずかに残された状態であっても、あるいは被覆部16が導体側面15cに残っていなくても、被覆部16は導体上面15bには残された状態にあり、したがっていずれも本実施形態とされる。
なお被覆部16はレーザ、エッチング、機械的処理等により剥がすことができるが、レーザ等で被覆部16を剥がすと図4(d)に示すように、被覆部16は導体下面15aのみならず導体側面15cの少なくとも一部において剥がれるものと思われる。このように図4(d)では、導体側面15cが露出した状態にあるが、例えば、後述の図11(c)で示すように、電気絶縁性の表皮層60を磁性コア11の表面全域に形成することで、端子13と磁性コア11間の電気絶縁性を効果的に保つことが可能になる。図4(d)の構成でも、被覆部16は導体上面15bには残されているので、導体上面15bと磁性コア11の下面11b(溝24の底面25a)との間の電気絶縁性は適切に保たれた状態となっている。
図1,図2,図4(b)〜図4(d)に示すように、端子下面部13bと磁性コア11の下面11b(溝24の底面25a)との間が電気絶縁性の樹脂層27により接着されている。ここで樹脂層27は例えばエポキシ樹脂であるが材質を限定するものではない。樹脂層27には耐熱性に優れた樹脂を用いることが好ましい。具体的には、ガラス転移温度Tgが150℃以上の樹脂を用いることが好ましい。これにより、リフローに対する耐熱性を備えた構成にできる。
端子下面部13bと磁性コア11の下面11b間を樹脂層27により接着したことで強度を効果的に向上させることができる。すなわち、端子13を磁性コア11に接着固定していない構成では、図2のようにインダクタ10をランド21との間ではんだ接合した状態やインダクタ10単体の状態において、磁性コア11や端子13に力が加わると、端子13の部分が折れ曲がったり損傷を受けるなどして、インダクタ10が不良品となったり、あるいは適切にインダクタ10をランド21上に実装できなくなる。したがって端子下面部13bと磁性コア11の下面11b間を樹脂層27により接着したことで端子強度ひいてはインダクタ全体の強度を効果的に向上させることができる。
本実施形態では図1に示すように磁性コア11の下面11bに溝25,25を設ける構成のほか、図5に示すように、磁性コア11の側面11aから下面11bにかけて連続し、端子13と対向する位置に、溝44,44を設けることもできる。またこの際、図5,図6(図5の縦断面図である。図2と同様にコイル断面を省略した)に示すように磁性サイド部13aと磁性コア11の側面11aに該当する溝44の底面44aとの間も、磁性下面部13bと磁性コア11の下面11b(溝44の底面44a)との間と同様に樹脂層45により接着することが、より効果的に強度を向上させることができ好適である。
また磁性コア11の側面11aにも溝44を設け、前記溝44に沿って端子サイド部13aを配置することで、溝44の略深さ分、端子サイド部13aの位置を後退させやすく、したがってインダクタ10の小型化を促進できる。また、端子サイド部13aの少なくとも一部を溝44内に入れることで、磁性コア11の最側面(最も出っ張った位置の側面であり、図6では符号11a1を付した)からの端子サイド部13aの突出量を小さくすることができる。
図7に示す別の実施形態では、図3と同様に斜線部分が、被覆部16を剥いだ電極面40である。図7では、図3よりも電極面40を端子サイド部13aが位置する側の磁性コア11の側面11aから後退させた位置に設けている。すなわち図3では、電極面40がちょうど端子サイド部13aが配置される側の磁性コア11の側面11aの位置から形成されているが、図7では、電極面40の端子サイド部13a側の端部40aを、磁性コア11の側面11aよりも少し奥まった位置(側面11aよりも内側)から形成した。これにより、ランド21と接合した際に、はんだ層41をインダクタ10の真下部分だけに設けやすい。ただし、図7のように電極面40を磁性コア11の側面11aよりも後退させた位置から形成すると、図3に比べて電極面40の領域が狭くなるので、電極面40の後退位置をランド21との間でのはんだ接合性を考慮して制御することが好適である。
また図示していないが、インダクタ10全体(ただし電極面40は除く)を、インダクタの強度を向上させるために、樹脂による表皮層にて覆うこともできる。これにより例えば磁性コア11を構成する磁性粉末の脱粒を防ぐことができる。
本実施形態におけるインダクタ10の製造方法では、導体15の外周表面15dを絶縁被覆した被覆導体17を巻回してコイル12を形成する。
Fe基非晶質合金(Fe基金属ガラス合金)粉末及び結着材を圧縮成形した磁性コア11を形成する。このとき磁性コア11を分割形状などとして、まずは各磁性コアを形成し、続いて磁性コア11内の収納部にコイル12を収納するか、あるいはコイル12を磁性コア11内に封入した状態で前記磁性コア11を圧縮成形する。このとき、図1に示す溝25や図5に示す溝44を磁性コア11の外面に形成する。
磁性コア11に対するアニール処理を施したのち、磁性コア11の側面11aから引き出された被覆導体17を端子13として、磁性コア11の側面11aから下面11bに向けて折り曲げ、少なくとも磁性コア11の下面11b(例えば図2に示す溝25の底面25a)と端子下面部13b間を樹脂層27により接着固定する。樹脂層27が熱硬化性樹脂であれば熱硬化させる。
続いて、インダクタ10の表面全体に絶縁性の表皮層60を形成する。端子下面部13b付近の状態を図11(a)に示す。なお図11(a)から図11(b)では、図4(b)〜図4(d)に対して上下を逆転させて図示した。よって図11(a)から図11(b)では、導体上面15bが下面側に位置し、導体下面15aが上面側に位置している。
図11(b)は図11(a)の次工程を示している。図11(b)では、導体下面15aの被覆部16及び表皮層60を例えば機械的処理により除去した。
図10に示す斜線部分が被覆部16及び表皮層60を除去した部分であり、これにより斜線部分に導体15が露出した電極面40を形成できる。
また図11(c)では、レーザ等で導体下面15aの被覆部16及び表皮層60を除去した例であり、これにより、導体下面15aのみならず導体側面15cの被覆部16及び表皮層60も一部が剥がれるものと思われる。ただし図11(c)の構成においても導体上面15bには被覆部16が残されているため、溝25の底面25a(磁性コア11の下面11b)と端子下面部13bとの間の電気絶縁性を確保することができる。
本実施形態におけるインダクタ10の製造方法によれば、端子13全体をまず被覆導体17で形成し、続いて、磁性コア11の下面11bに配置される被覆導体17の導体下面15aの被覆部16を剥がすことで導体15を露出させて電極面40を形成している。一方、電極面40と対向する導体上面15bの被覆部16や磁性コア11の側面11aに位置する端子サイド部13aの被覆部16はそのまま残している。これにより、図2に示すようにランド21との間ではんだ接合した際、インダクタ10の側面にフィレットが形成されるのを防止できる。また、磁性コア11と端子13との間の電気絶縁性を効果的に保つことができる。
本実施形態では、図10に示すように、磁性コア11の側面11aから下面11bにかけて端子13を構成する被覆導体17を折り曲げた後、導体下面15aの被覆部16を剥がして電極面40を形成することが好ましい。例えば、端子13を折り曲げる前の段階で被覆部16を剥がして電極面40を形成することもできるが、図10に示すように端子下面部13bを形成してから被覆部16を剥がして電極面40を形成したほうが、電極面40を所定領域に形成しやすく、また導体上面15bに被覆部16を適切に残すことができる。
また図11に示すように、端子下面部13bと磁性コア11の下面11bとの間を樹脂層27を介して接着固定することで、端子強度を向上させることができる。
なお図11に示した表皮層60を形成してもよいし形成しなくてもよい。ただし表皮層60を形成した場合、表皮層60とともに被覆部16を剥いで電極面40を形成することで、製造工程を容易化でき好適である。
10 インダクタ
11 磁性コア
11a (磁性コアの)側面
11b (磁性コアの)下面
12 コイル
13 端子
13a 端子サイド部
13b 端子下面部
15 導体
15a 導体下面
15b 導体上面
15c 導体側面
16 被覆部
17 被覆導体
20 実装基板
21 ランド
25、44 溝
27 樹脂層
40 電極面
41 はんだ層
51 フィレット
60 表皮層

Claims (14)

  1. コイルと、前記コイルが内部に配置された磁性コアと、前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて引き出された端子と、を有し、
    導体の外周表面を絶縁被覆した被覆導体が巻回されて前記コイルを構成しており、
    前記被覆導体は前記端子として、前記コイルから前記磁性コアの側面及び前記磁性コアの下面にかけて引き出されるとともに、前記磁性コアの下面の位置では、前記磁性コアと対向する導体上面に電気絶縁性の被覆部を残した状態で、前記導体上面に対し逆側の導体下面の前記被覆部が剥がされて前記導体が露出した電極面が形成されていることを特徴とするインダクタ。
  2. 前記被覆部は、前記導体上面から前記導体上面と前記導体下面との間の導体側面にかけて残されている請求項1記載のインダクタ。
  3. 複数の前記端子が前記磁性コアの同じ前記側面から引き出されている請求項1又は2に記載のインダクタ。
  4. 前記端子は前記磁性コアの下面に樹脂により接着されている請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインダクタ。
  5. 前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて前記端子と対向する位置に溝が設けられている請求項1ないし4のいずれか1項に記載のインダクタ。
  6. 前記端子は前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて前記溝内にて樹脂により接着されている請求項5記載のインダクタ。
  7. 前記端子と前記磁性コア間を接着する樹脂材は、ガラス転移温度Tgが150℃以上である請求項4、6または7に記載のインダクタ。
  8. 前記磁性コアは、Fe基非晶質合金粉末及び結着材を圧縮成形したものである請求項1ないし7のいずれか1項に記載のインダクタ。
  9. コイルと、前記コイルが内部に配置された磁性コアと、前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて引き出された端子と、を有するインダクタの製造方法であって、
    導体の外周表面を絶縁被覆した被覆導体を巻回して前記コイルを形成し、
    前記被覆導体を前記端子として、前記コイルから前記磁性コアの側面及び前記磁性コアの下面にかけて引き出すとともに、前記磁性コアの下面の位置では、前記磁性コアと対向する導体上面に電気絶縁性の被覆部を残した状態で、前記導体上面に対し逆側の導体下面の被覆部を剥がして前記導体が露出した電極面を形成することを特徴とするインダクタの製造方法。
  10. 前記導体上面から、前記導体上面と前記導体下面間の導体側面にかけて前記被覆部を残す請求項9記載のインダクタの製造方法。
  11. 前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面に前記被覆導体を折り曲げたのち、前記導体下面の前記被覆部を剥がして前記電極面を形成する請求項9又は10に記載のインダクタの製造方法。
  12. 前記端子を前記磁性コアの下面に接着する請求項9ないし11のいずれか1項に記載のインダクタの製造方法。
  13. 前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて溝を形成し、前記端子を前記溝に沿って配置する請求項9ないし12のいずれか1項に記載のインダクタの製造方法。
  14. 前記端子を前記磁性コアの側面から前記磁性コアの下面にかけて前記溝内にて接着する請求項13載のインダクタの製造方法。
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