JP2015041702A

JP2015041702A - 面実装コイル部品

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Publication number: JP2015041702A
Application number: JP2013172296A
Authority: JP
Inventors: 祐二井田; Yuji Ida; 佐野　哲也; Tetsuya Sano; 哲也佐野
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2015-03-02

Abstract

【課題】部品点数が少なくて経済性に優れるとともに、簡易な構造によって高い位置精度で安定的な面実装を行うことができる面実装コイル部品を提供する。
【解決手段】板状の基台３の上面に、コアが挿入されたコイル１が取り付けられるとともに、回路基板と対向する基台３の下面３ｂ側にコイル１の端部１ａが引き出されて上記回路基板への接続部とされる面実装コイル部品において、基台３の下面３ｂに、下面３ｂから突出するとともに下面の外周縁に沿う外周面が円弧面６によって形成された突起部５を設け、下面側に引き出されて上記接続部となるコイル１の端部１ａを、下面３ｂに沿う方向に屈曲して突起部５の円弧面６の周方向に湾曲形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、回路基板に面実装されるチョークコイル等の面実装コイル部品に関するものである。

車載用途などの電源回路やＥＣＵに使用される制御回路などの回路基板には、電源平滑用やノイズ除去用等として、コモンモードチョークコイルやノーマルモードチョークコイルなどの各種のコイル部品が面実装されている。

一般的に、このような面実装されるコイル部品にあっては、コイルの端部を絡げる絡げ端子と、回路基板のランド部に接続・固定するための実装端子を別に設けた構造が採用されているが、２つの端子部品を用意する必要があり、部品点数が増加するうえ、絡げ端子が本体部分から突出する構造になるために、小型化を図る場合の障害となる。

そこで、例えば下記特許文献１においては、比較的太い絶縁被膜電線を巻線した磁心を接合した磁心保持用基板の対向する側面に、複数の配線溝を設け、この配線溝の上部にあたる上面に突起を設けて、巻線より引き出した各端末を一方の側面の配線溝に沿わせて上面から下面に通し、さらに下面に沿って対向する他方の配線溝に沿わせて下面から上面に通して、その先端部を突起に当て折り曲げ係止した面実装型巻線部品が提案されている。

しかしながら、上記従来の面実装型巻線部品にあっては、基板の側面の配線溝に沿わせた絶縁被覆銅線を下面側に屈曲する個所において、比較的太い線径の当該絶縁被覆銅線がＲ状に湾曲して下面側の溝部から外方へと局部的に膨出してしまうために、回路基板に実装する際に、平坦度や位置精度を確保することが難しく、よって半田付けによる接合強度を安定的に得ることが難しいという問題点があった。

特開２０００−１１８０１９号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部品点数が少なくて経済性に優れるとともに、簡易な構造によって高い位置精度で安定的な面実装を行うことができる面実装コイル部品を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、板状の基台の上面に、コアが挿入されたコイルが取り付けられるとともに、回路基板と対向する上記基台の下面側に上記コイルの端部が引き出されて上記回路基板への接続部とされる面実装コイル部品において、上記基台の上記下面に、当該下面から突出するとともに当該下面の外周縁に沿う外周面が円弧面によって形成された突起部を設け、上記下面側に引き出されて上記接続部となる上記コイルの端部を、上記下面に沿う方向に屈曲して上記突起部の上記円弧面の周方向に湾曲形成したことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記突起部は、上記円弧面の周方向に湾曲形成された上記コイルの上記接続部が、上記基台の一側面よりも外方に突出するように形成されていることを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記基台の角隅部には、上記上下面に貫通する貫通孔が穿設され、上記コイルの端部は上記貫通孔に挿通されて上記下面側に引き出されているとともに、上記下面には、当該下面から突出して上記貫通孔から引き出された上記端部を上記円弧面に沿って案内する段部が形成され、かつ当該段部の上記貫通孔側の端部には、面取り加工が施されていることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記突起部の先端面には、上記円弧面と同心の円形の穴部が形成されていることを特徴とするものである。

請求項１〜４のいずれかに記載の発明によれば、基台の下面側に引き出されたコイルの端部を、上記下面に沿う方向に屈曲したうえで、さらに上記突起部の円弧面の周方向に湾曲形成しているために、上記円弧面によって回路基板への接続部となるコイルの端部の位置決めが容易になる。加えて、基台の下面側に引き出した上記コイルの端部を、下面に沿う方向に屈曲しているために、上記コイルとして比較的太い線径の絶縁被覆銅線を用いた場合にも、基台の下面においてコイルの屈曲部分が局部的に基台の下面からＲ状に突出することを抑止することができ、回路基板への接続部の平坦度、ひいては安定した高い接合強度を確保することもできる。

また、請求項２に記載の発明によれば、突起部の円弧面に湾曲形成したコイルの接続部が、基台の上面側から下方を見た際に、基台の一側面よりも外方に突出するように上記突起部の寸法を設定しているために、上記接続部を回路基板に半田付けによって接続した際に、基台の上面側から撮影する画像検査によって、上記半田付け部分におけるフィレットの形成状態を容易に確認することが可能になる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、基台の下面に、基台の貫通孔から引き出されたコイルの端部を上記突起部の円弧面に沿って案内する段部を形成しているために、上記段部によって基台の先端面との間の高さを設定することにより、コイルの接続部をより一層高い精度で位置決めすることができる。

しかも、上記段部における基台の貫通孔側の端部に、面取り加工を施しているために、上記貫通孔から引き出されたコイルの端部が基台の下面に沿って屈曲される際に、当該屈曲部に形成されるＲ状の部分を上記面取り加工部分によって逃がすことにより、段部と干渉することを確実に防止することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、突起部の先端面に、当該突起部の円弧面と同心の円形の穴部を形成しているために、コイルの端部を基台の下面側に引き出して、さらに上記下面に沿う方向に屈曲した後に、例えば先端が２本の脚部を有するコ字状の治具を用いて、一方の脚部を上記穴部に挿入し、他方の脚部を上記下面に沿って延在するコイルの端部の外周に当てて、上記一方の脚部を中心にして他方の脚部を回動させることにより、容易にコイルの端部を突起部の円弧面上に湾曲形成することができる。この結果、当該コイル部品の製造が容易になる。

本発明の面実装コイル部品の一実施形態を示す正面図である。図１の平面図である。図１の底面図である。図１の右側面図である。上記実施形態の製造方法を説明するための図で、コイルの端部を基台の貫通孔に挿通させた状態を示す右側面図である。図５のコイルの端部を基台の下面に沿う方向に屈曲した状態を示すもので、（ａ）は底面図、（ｂ）は右側面図である。図７のコイルの端部を突起部の円弧面に湾曲形成させる状態を示す底面図である。図７の湾曲形成に用いる治具を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。

図１〜図４は、本発明に係る面実装コイル部品を面実装されるチョークコイルに適用した一実施形態を示すもので、このチョークコイルにおいては、絶縁被覆銅線が円筒状に巻き回されたコイル１と、このコイル１の中心部に挿通された円柱状のコア２とが、絶縁性樹脂によって成形された基台３の上面３ａに接着・固定されている。

この基台３は、外観略長方形の板状に形成されており、その上面３ａに、上記コイル１およびコア２が固定されるとともに、下面３ｂが、当該チョークコイルが面実装される回路基板（図示を略す。）との対向面とされている。そして、この基台３の対角方向に対向する一対の角隅部に、各々上下面３ａ、３ｂに貫通する貫通孔４が穿設されており、各貫通孔４にコイル１の両端から引き出された各端部１ａが挿入されている。

他方、基台３の下面３ｂには、当該下面３ｂから長円形の柱状に突出する突起部５が形成されている。この突起部５は、底面視において長方形状をなす下面３ｂの短辺側の外周縁に沿う外周面が、円弧面６によって形成されており、この円弧面６は、下面３ｂの短辺側の側面３ｃよりも内側に形成されている。

そして、下面３ｂの短辺と突起部５の円弧面６との間には、下面３ｂから側面３ｃと面一に突出する段部７が一体に形成され、貫通孔４から下面３ｂ側に引き出されて下面３ｂに沿う方向に屈曲されたコイル１の端部１ａが、この段部７上に案内されて円弧面６に沿って湾曲形成されている。

ここで、段部７は、突起部５の先端面５ａよりも高さが低く、より具体的には、当該段部７と突起部５の先端面５ａとの高さ寸法の差が、コイル１の線径よりも僅かに小さくなるように形成されている。また、段部７の貫通孔４側に位置する端部には、面取り部８が形成されている。

また、突起部５は、円弧面６の周方向に湾曲形成されたコイル１の端部１ａの一部が、図２に示すように、上記側面３ｃよりも外方に突出する位置に形成されている。さらに、突起部５の先端面５ａには、図３に示すように、円弧面６と同心の円形の穴部９が形成されている。

他方、下面３ｂの長辺側の外周縁の長手方向中央部には、それぞれ角柱状に突出する支承部１０が形成されている。そして、この支承部１０は、段部７の高さ寸法にコイル１の線径を加えた寸法とほぼ等しいか、あるいはこれよりも僅かに低くなる高さ寸法に形成されている。

上記構成からなる面実装チョークコイルを製作するには、先ず図５に示すように、円筒状に形成されたコイル１の中心に円柱状のコア２を挿入し、コイル１の両端から引き出された端部１ａを、基台３の角隅部に形成された貫通孔４に挿通して下面３ｂ側に引き出すとともに、これらコイル１およびコア２を接着剤によって基台３の上面３ａに固定する。

次いで、図６に示すように、貫通孔４から引き出されたコイル１の端部１ａを、基台３の下面３ｂに沿う方向に屈曲して段部７上に位置させる。この際に、段部７の貫通孔４側の端部に、面取り部８を形成しているために、貫通孔４の開口部に形成されたコイル１の端部１ａのＲ状の屈曲部と段部７の端部との干渉が防止される。

そこで次に、コイル１の端部１ａを、段部７上において突起部５の円弧面６の外周に巻回する。この際に、上記基台３の突起部５の先端面５ａに、円弧面６と同心の円形の穴部９を形成しているために、例えば図８に示すような、略平板状の把持部１１の先端に、一対の脚部１２ａ、１２ｂが並行に突設された治具Ｔを用いることにより、極めて容易にコイル１の端部１ａを円弧面６上に湾曲形成することができる。

すなわち、図７に示すように、上記治具Ｔの長さ寸法が大きい一方の脚部１２ａを穴部９に挿入し、他方の脚部１２ｂを下面３ｂに沿って延在するコイル１の端部１ａの外周に位置させて、図中矢印で示すように、一方の脚部１２ａを中心にして他方の脚部１２ｂを回動させることにより、上記端部１ａを円弧面６の外周に湾曲形成することができる。

このようにして、コイル１の端部１ａを基台３の突起部５の円弧面６の外周に湾曲形成した後に、当該湾曲形成部分を回路基板のランド部に半田付けして接続することにより、当該回路基板への面実装が完了する。

以上のように、上記構成からなる面実装チョークコイルによれば、基台３の下面３ｂ側に引き出されたコイル１の端部１ａを、下面３ｂに沿う方向に屈曲したうえで、さらに突起部５の円弧面６の周方向に湾曲形成しているために、円弧面６によって回路基板への接続部となるコイル１の端部１ａの位置決めが容易に行うことができる。

加えて、基台３の下面３ｂ側に引き出したコイル１の端部１ａを、下面３ａに沿う方向に屈曲し円弧面６の外周に巻回しているために、コイル１として比較的太い線径の絶縁被覆銅線を用いた場合にも、基台３の下面３ｂにおいてコイル１の屈曲部分が局部的に基台３の下面３ｂからＲ状に突出することを抑止することができる。この結果、回路基板への接続部の平坦度を確保して、安定した高い接合強度を得ることもできる。

また、製作時においては、基台３の下面３ｂに、貫通孔４から引き出されたコイル１の端部１ａを突起部５の円弧面６に沿って案内する段部７を形成するとともに、この段部７における貫通孔４側の端部に面取り部８を形成しているために、貫通孔４から引き出されたコイル１の端部１ａが基台３の下面３ｂに沿って屈曲される際に、屈曲部に形成されるＲ状の部分を面取り部８によって逃がすことにより、段部７と干渉することを確実に防止することができる。

次いで、突起部５の先端面５ａに、円弧面６と同心の円形の穴部９を形成しているために、図８に示したような治具Ｔを用いることにより、容易にコイル１の端部１ａを突起部５の円弧面６の周方向に湾曲形成することができる。

また、段部７と突起部５の先端面５ａとの高さ寸法の差がコイル１の線径よりも僅かに小さくなるように形成しているために、円弧面６の周方向に湾曲形成されて回路基板への接続部となるコイル１の端部１ａを、半田付けに好適な突起部５の先端面５ａから幾分突出させた状態で位置決めすることができる。

加えて、下面３ｂの長辺側の外周縁の長手方向中央部に支承部１０を形成するとともに、当該支承部１０の高さ寸法を、段部７の高さ寸法にコイル１の線径を加えた寸法とほぼ等しいか、あるいはこれよりも僅かに低くなる寸法に設定している。この結果、面実装時に、このチョークコイルを回路基板の所定位置に配置して半田付けする際に、コイル１の両端部１ａと両支承部１０との４箇所において、チョークコイルを回路基板上に仮置きしておくことができるために、安定した半田付けを行うことができる。

さらに、回路基板への半田付けが完了した後においては、図２および図３に示すように、突起部５の円弧面６に湾曲形成したコイル１の端部１ａの一部が、基台３の上面３ａ側から下方を見た際に、基台３の側面３ｃよりも外方に突出するように突起部５の寸法を設定しているために、端部１ａを回路基板に半田付けによって接続した際に、基台３の上面３ａ側から撮影する画像検査によって、接続部におけるフィレットの形成状態を容易に確認することができる。

１コイル
１ａ端部
２コア
３基台
３ａ上面
３ｂ下面
４貫通孔
５突起部
５ａ先端面
６円弧面
７段部
８面取り部
９穴部

Claims

板状の基台の上面に、コアが挿入されたコイルが取り付けられるとともに、回路基板と対向する上記基台の下面側に上記コイルの端部が引き出されて上記回路基板への接続部とされる面実装コイル部品において、
上記基台の上記下面に、当該下面から突出するとともに当該下面の外周縁に沿う外周面が円弧面によって形成された突起部を設け、上記下面側に引き出されて上記接続部となる上記コイルの端部を、上記下面に沿う方向に屈曲して上記突起部の上記円弧面の周方向に湾曲形成したことを特徴とする面実装コイル部品。
上記突起部は、上記円弧面の周方向に湾曲形成された上記コイルの上記接続部が、上記基台の一側面よりも外方に突出するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面実装コイル部品。
上記基台の角隅部には、上記上下面に貫通する貫通孔が穿設され、上記コイルの端部は上記貫通孔に挿通されて上記下面側に引き出されているとともに、上記下面には、当該下面から突出して上記貫通孔から引き出された上記端部を上記円弧面に沿って案内する段部が形成され、かつ当該段部の上記貫通孔側の端部には、面取り加工が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の面実装コイル部品。
上記突起部の先端面には、上記円弧面と同心の円形の穴部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の面実装コイル部品。