JP2015002228A

JP2015002228A - 面実装インダクタの製造方法

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Publication number: JP2015002228A
Application number: JP2013125283A
Authority: JP
Inventors: 佐々森　邦夫; Kunio Sasamori; 邦夫佐々森; 昌明戸塚; Masaaki Totsuka; 千寿境; Senju Sakai; 高橋　直人; Naoto Takahashi; 直人高橋; 博康森; Hiroyasu Mori; 森　　博康
Original assignee: Toko Inc
Current assignee: Toko Inc
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2015-01-05
Anticipated expiration: 2033-06-14
Also published as: KR20140145991A; JP5894119B2; KR102163206B1; US20140366365A1

Abstract

【課題】特別な部品等を用いることなく、引き出し端がコア内に埋没することを防止できる面実装インダクタの製造方法を提供する。
【解決手段】下型３０Ａと、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の上型３０Ｂと、第１の上型の開口を塞ぐ第２の上型３０Ｃとでキャビティを形成する成形金型を用いる。コイル３１は、巻線を巻回し、巻線の引き出し端部が第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に加工される。コイルを第１の上型の開口から成型金型のキャビティ内に、コイルの引出し端部３１Ａ、３１Ｂが第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に配置する。第１の上型と第２の上型を型締めした状態で、磁性粉末を含有する封止材でコイルを封止してコアを形成する。コアに外部電極を形成してコイルの引き出し端部と外部電極を接続する。
【選択図】図４

Description

本発明は、巻線を巻回して形成したコイルと、磁性粉末を含有し、内部にコイルを内蔵するコアを備えた面実装インダクタの製造方法に関するものである。

従来の面実装インダクタに、巻線を巻回してコイルを形成し、このコイルを内部に備える様に、磁性粉末に結合材を添加したものを圧粉成形して又は、磁性粉末と樹脂の複合材料を圧縮成形してコアを形成したものがある。このコアの表面には外部端子が形成され、外部端子間にコイルが接続される。
この様な従来の面実装インダクタは、図６に示す様に、巻線を巻回して形成したコイル６１を、磁性粉末と樹脂の複合材料で形成されたＥ字状のタブレット６２Ａ上に配置した状態で、コイル６１の引き出し端６１Ａ、６１ＢがＥ字状のタブレット６２Ａと金型の内壁で挟まれる様に、下型６０Ａと上型６０Ｂで構成される金型内に収納し、このタブレット６２Ａ上に磁性粉末と樹脂の複合材料で形成されたタブレット６２Ｂを配置し、これらを金型とパンチ６０Ｃで熱圧縮して形成される（例えば、特許文献１を参照。）。
また、この様な従来の面実装インダクタは、図７に示す様に、巻線を巻回して形成したコイル７１を、磁性粉末と樹脂の複合材料で形成されたタブレット７２Ａ、７２Ｂで挟まれる様に、下型７０Ａと上型７０Ｂで構成される金型内に収納し、コイル７１の引き出し端７１Ａ、７１Ｂを下型７０Ａと上型７０Ｂで保持し、これらを金型とパンチ７０Ｃで熱圧縮して形成する場合もある（例えば、特許文献２を参照。）。
さらに、この様な従来の面実装インダクタは、図８に示す様に、巻線を巻回して形成したコイル８１を下型８０Ａと上型８０Ｂで構成される金型内に収納し、コイル８１の引き出し端８１Ａ、８１Ｂを下型８０Ａと上型８０Ｂで保持し、この金型内に磁性粉末に結合材を添加したものを充填してこれらを金型とパンチ８０Ｃで高圧で加圧して成形する場合もある。

特開２０１０−２４５４７３号公報特開２００９−１７０４８８号公報

Ｅ字状のタブレットを用いて形成した従来の面実装インダクタは、面実装インダクタの小型化に伴って、Ｅ字状のタブレットを小型化する必要がある場合、タブレットの形状が複雑であるため、Ｅ字状のタブレットが形成するのが困難であった。また、Ｅ字状のタブレットが形成できた場合でも、コイルを搭載したり、金型内に収納する際にハンドリングしたりするのに必要な強度が保てず、コイルを搭載、金型内に収納する際に破損したりするという問題があった。Ｅ字状のタブレットの強度を保つためには、タブレットの外表面とコイル間の厚みを厚くする必要があり、面実装インダクタが大型化したり、コイルの大きさが制限され、充分な特性が得られなかったりする。さらに、面実装インダクタの小型化に伴って、コイルの引き出し端がＥ字状のタブレットと金型の内壁で挟まれる様金型内に配置することが困難となり、コイルの引き出し端がコア内に埋没し、コイルの引き出し端と外部端子が充分に接続できずに断線するという問題があった。
また、金型でコイルの引き出し端を保持して形成した従来の面実装インダクタは、金型のコイルの引き出し端を保持している部分からコアを構成している材料が漏れ、コアに大きなバリが発生するという問題があった。コアに大きなバリが発生した場合、面実装インダクタが小型であるためバリを除去するのが困難であった。

本発明は、特別な部品等を用いることなく、コイルを金型内の所定の位置に位置決めすることができ、それによってコイルをコアの所定の位置に位置決めし、引き出し端がコア内に埋没するのを防止できる面実装インダクタの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、巻線を巻回して形成したコイルと、磁性粉末を含有し、内部にコイルを内蔵するコアを備えた面実装インダクタの製造方法において、下型と、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の上型と、第１の上型の開口を塞ぐ第２の上型とでキャビティを形成する成形金型を用い、コイルは、巻線を巻回し、巻線の引き出し端部が第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に加工され、コイルを、第１の上型の開口から成型金型のキャビティ内に、コイルの引出し端部が第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に配置し、第１の上型と第２の上型を型締めした状態で、磁性粉末を含有する封止材でコイルを封止してコアを形成し、コアに外部電極を形成してコイルの引き出し端部と外部電極を接続する。
また、本発明は、巻線を巻回して形成したコイルと、磁性粉末を含有し、内部にコイルを内蔵するコアを備えた面実装インダクタの製造方法において、下型と、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の中型と、第１の中型の開口を塞ぐ第２の中型と、上型とでキャビティを形成する成形金型を用い、コイルは、巻線を巻回し、巻線の引き出し端部が第１の中型の側面と第２の中型に接触する様に加工され、コイルを、第１の中型の開口から成型金型のキャビティ内に、コイルの引出し端部が第１の中型の側面と第２の中型に接触する様に配置し、第１の中型と第２の中型を型締めした状態で、磁性粉末を含有する封止材で該コイルを封止してコアを形成し、コアに外部電極を形成してコイルの引き出し端部と外部電極を接続する。

本発明は、巻線を巻回して形成したコイルと、磁性粉末を含有し、内部にコイルを内蔵するコアを備えた面実装インダクタの製造方法において、下型と、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の上型と、第１の上型の開口を塞ぐ第２の上型とでキャビティを形成する成形金型を用い、コイルは、巻線を巻回し、巻線の引き出し端部が第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に加工され、コイルを、第１の上型の開口から成型金型のキャビティ内に、コイルの引出し端部が第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に配置し、第１の上型と第２の上型を型締めした状態で、磁性粉末を含有する封止材でコイルを封止してコアを形成し、コアに外部電極を形成してコイルの引き出し端部と外部電極を接続するので、特別な部品等を用いることなく、引き出し端がコア内に埋没しない様にコイルをコアの所定の位置に位置決めし、コイルを外部電極に確実に接続することができる。
また、本発明は、巻線を巻回して形成したコイルと、磁性粉末を含有し、内部にコイルを内蔵するコアを備えた面実装インダクタの製造方法において、下型と、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の中型と、第１の中型の開口を塞ぐ第２の中型と、上型とでキャビティを形成する成形金型を用い、コイルは、巻線を巻回し、巻線の引き出し端部が第１の中型の側面と第２の中型に接触する様に加工され、コイルを、第１の中型の開口から成型金型のキャビティ内に、コイルの引出し端部が第１の中型の側面と第２の中型に接触する様に配置し、第１の中型と第２の中型を型締めした状態で、磁性粉末を含有する封止材でコイルを封止してコアを形成し、コアに外部電極を形成してコイルの引き出し端部と外部電極を接続するので、特別な部品等を用いることなく、引き出し端がコア内に埋没しない様にコイルをコアの所定の位置に位置決めし、コイルを外部電極に確実に接続することができる。

本発明に係る面実装インダクタの透過斜視図である。本発明に係る面実装インダクタの斜視図である。本発明の面実装インダクタの製造方法を説明する図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｂ断面図である。本発明の面実装インダクタの製造方法を説明する図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｂ断面図である。本発明の面実装インダクタの別の製造方法を説明する断面図である。従来の面実装インダクタの製造方法を示す部分断面図である。従来の面実装インダクタの別の製造方法を示す部分断面図である。従来の面実装インダクタのさらに別の製造方法を示す部分断面図である。

本発明の面実装インダクタの製造方法は、巻線を巻回して形成したコイルと、磁性粉末を含有し、内部にコイルを内蔵するコアを備えた面実装インダクタを、下型と、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の上型と、第１の上型の開口を塞ぐ第２の上型とでキャビティを形成する成形金型を用いて形成する。コイルは、巻線を巻回し、巻線の引き出し端部が第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に加工されて形成される。このコイルを、第１の上型の開口から成型金型のキャビティ内に、コイルの引出し端部が第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に配置し、第１の上型と第２の上型を型締めした状態で、磁性粉末を含有する封止材でコイルを封止してコアを形成する。このコアに外部電極を形成してコイルの引き出し端部と外部電極を接続する。
従って、本発明の面実装インダクタの製造方法は、第１の上型と第２の上型を型締めする際に、コイルの引き出し端部を第１の上型の側面と第２の上型に圧着させることができるので、弾性の弱い巻線を用いてコイルを形成した場合でも、コアの端面にコイルの引き出し端部を確実に露出させることができる。
また、本発明の面実装インダクタの製造方法は、巻線を巻回して形成したコイルと、磁性粉末を含有し、内部にコイルを内蔵するコアを備えた面実装インダクタを、下型と、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の中型と、第１の中型の開口を塞ぐ第２の中型と、上型とでキャビティを形成する成形金型を用いて形成する。コイルは、巻線を巻回し、巻線の引き出し端部が第１の中型の側面と第２の中型に接触する様に加工されて形成される。このコイルを、第１の中型の開口から成型金型のキャビティ内に、コイルの引出し端部が第１の中型の側面と第２の中型に接触する様に配置し、第１の中型と第２の中型を型締めした状態で、磁性粉末を含有する封止材でコイルを封止してコアを形成する。このコアに外部電極を形成してコイルの引き出し端部と外部電極を接続する。
従って、本発明の面実装インダクタの製造方法は、第１の中型と第２の中型を型締めする際に、コイルの引き出し端部を第１の中型の側面と第２の中型に圧着させることができるので、弾性の弱い巻線を用いてコイルを形成した場合でも、コアの端面にコイルの引き出し端部を確実に露出させることができる。

以下、本発明の面実装インダクタの製造方法の実施例を図１乃至図５を参照して説明する。
図１は本発明に係る面実装インダクタの透過斜視図である。
図１において、１１はコイル、１２はコアである。
コイル１１は、平角線をその両端がコイルの外周に位置するように２段に巻回して形成される。このコイル１１は、平角線の端部をそれぞれコイルの外周から引き出して引き出し端部１１Ａと引き出し端部１１Ｂが形成される。
コア１２は、磁性粉末と樹脂の複合材料を用いてコイル１１を内蔵し、コイル１１の引き出し端部１１Ａと引き出し端部１１Ｂがそれぞれ端面に露出する様に形成される。磁性粉末は金属磁性粉末が用いられる。また、樹脂はエポキシ樹脂が用いられる。このコア１２の表面には、図２に示す様に、外部電極１３Ａと外部電極１３Ｂが形成される。
そして、コイル１１の引き出し端部１１Ａが外部電極１３Ａに接続され、コイル１１の引き出し端部１１Ｂが外部電極１３Ｂに接続されることにより、コイル１１が外部電極１１Ａと外部電極１３Ｂ間に接続される。

この様な面実装インダクタは以下の様にして製造される。まず、平角線をその両端がコイルの外周に位置するように２段に巻回してコイルが形成される。
次に、このコイルの外周に位置する平角線の端末を後述の成形金型の第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に加工して引き出し端部が形成される。
続いて、図３に示す様に、コイル３１の引き出し端部３１Ａの表面が第１の上型３０Ｂの側面に接触し、コイル３１の引き出し端部３１Ｂの表面が第２の上型に接触可能な様に、コイル３１を第１の上型３０Ｂの開口から成型金型のキャビティ内に収納される。この時、鉄系金属磁性粉末とエポキシ樹脂の複合材料を板状に予備成形したタブレット４２Ａを下型３０Ａ上に収納し、このタブレット３２Ａ上にコイル３１が収納される。
さらに、図４に示す様に、タブレット３２Ａとコイル３１が収納された成形金型の第１の上型３０Ｂの開口を塞ぐ様に第２の上型３０Ｃを配置し、第１の上型３０Ｂと第２の上型３０Ｃを型締めする。これにより、コイル３１の引き出し端部３１Ａを第１の中型の側面に、コイル３１の引き出し端部３１Ｂを第２の中型にそれぞれ圧着させることができる。
続いて、コイル３１が収納された成形金型のキャビティ内に鉄系金属磁性粉末とエポキシ樹脂の複合材料を充填するか又は、コイルが収納された成形金型のキャビティ内に鉄系金属磁性粉末とエポキシ樹脂の複合材料を板状に予備成形したタブレットが収納される。
さらに、これらを下型３０Ａと、第１の上型３０Ｂと、第２の上型３０Ｃと、パンチによって１２０〜２５０℃で圧縮成形することにより、磁性粉末を含有する封止材でコイルが封止され、コイルを内蔵し、コイルの引き出し端部が端面に露出したコア１２が形成される。
そして、このコア１２に導電ペーストを塗布し、硬化させてコア１２に外部電極１３Ａ、１３Ｂが形成される。この外部電極１３Ａ、１３Ｂは、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｄ等から１つもしくは複数を適宜選択した材料でメッキを施してもよい。

以上、本発明の面実装インダクタの製造方法の実施例を述べたが、本発明はこの実施例に限られるものではない。例えば、成形金型は、図５に示す様に、下型５０Ａと、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の中型５０Ｂと、第１の中型の開口を塞ぐ第２の中型５０Ｃと、ピンゲートが設けられた上型とでキャビティを形成する成形金型を用いてもよい。この場合、巻線を巻回し、巻線の引き出し端部が第１の中型の側面と第２の中型に接触する様に加工されたコイルを、第１の中型の開口から成型金型のキャビティ内に、コイルの引出し端部が第１の中型の側面と第２の中型に接触する様に配置し、第１の中型と第２の中型を型締めした状態で、ピンゲートから磁性粉末を含有する封止材を注入することにより、封止材でコイルを封止してコアを形成し、コアに外部電極を形成してコイルの引き出し端部と外部電極が接続される。
また、金属磁性粉末は、その組成を様々に変えることができ、その表面がガラス等の絶縁体で被覆された金属磁性粉末、表面を酸化した金属磁性粉末が用いられても良い。さらに、樹脂は、ポリイミド樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリエチレン樹脂やポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂を用いても良い。またさらに、コアは、コイルが収納された成形金型のキャビティ内に磁性粉末に結合材を添加したもの充填し、これらを金型とパンチを用いて高圧で加圧成形しても良い。この時、磁性粉末として、金属磁性粉末、その表面がガラス等の絶縁体で被覆された金属磁性粉末、表面を酸化した金属磁性粉末等が用いられても良い。

１１コイル
１２コア

Claims

巻線を巻回して形成したコイルと、磁性粉末を含有し、内部に該コイルを内蔵するコアを備えた面実装インダクタの製造方法において、
下型と、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の上型と、該第１の上型の開口を塞ぐ第２の上型とでキャビティを形成する成形金型を用い、
該コイルは、巻線を巻回し、該巻線の引き出し端部が該第１の上型の側面と該第２の上型に接触する様に加工され、
該コイルを、該第１の上型の開口から該成型金型のキャビティ内に、該コイルの引出し端部が第１の上型の側面と第２の上型に接触する様に配置し、第１の上型と第２の上型を型締めした状態で、磁性粉末を含有する封止材で該コイルを封止して該コアを形成し、
該コアに外部電極を形成して該コイルの引き出し端部と外部電極を接続したことを特徴とする面実装インダクタの製造方法。
巻線を巻回して形成したコイルと、磁性粉末を含有し、内部に該コイルを内蔵するコアを備えた面実装インダクタの製造方法において、
下型と、３方向を囲み、１方向を開口とする側面を備えた第１の中型と、該第１の中型の開口を塞ぐ第２の中型と、上型とでキャビティを形成する成形金型を用い、
該コイルは、巻線を巻回し、該巻線の引き出し端部が該第１の中型の側面と該第２の中型に接触する様に加工され、
該コイルを、該第１の中型の開口から該成型金型のキャビティ内に、該コイルの引出し端部が第１の中型の側面と第２の中型に接触する様に配置し、第１の中型と第２の中型を型締めした状態で、磁性粉末を含有する封止材で該コイルを封止して該コアを形成し、
該コアに外部電極を形成して該コイルの引き出し端部と外部電極を接続したことを特徴とする面実装インダクタの製造方法。