JP2015201537A - Coil component and manufacturing method for the same - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a coil component used in various electronic devices and a manufacturing method thereof.
近年、自動車の駆動系、制御系の電子制御化が益々進み、一台の自動車に数多くの電子制御機器が搭載されるようになり、電子制御機器の益々の小型化と高信頼性化が望まれている。さらにその特性に対しても多様な要望がされている。 In recent years, electronic control of automobile drive systems and control systems has been increasingly advanced, and a large number of electronic control devices have been installed in a single automobile, and further downsizing and higher reliability of electronic control devices are desired. It is rare. Furthermore, there are various demands for the characteristics.
そして、これらの電子制御機器に用いられる電子部品に対しても、小型化のために表面実装が可能で車載用部品に求められる高い信頼性を有するものが求められてきている。 In addition, electronic components used in these electronic control devices are also required to have high reliability that can be surface-mounted for miniaturization and are required for in-vehicle components.
次に、このような従来のコイル部品について、図面を参照しながら説明する。 Next, such a conventional coil component will be described with reference to the drawings.
図8は従来のコイル部品の平面図、図9は図4のA−A線断面図であり、図9ではコイル部品を実装基板に実装した状態を示している。 8 is a plan view of a conventional coil component, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4, and FIG. 9 shows a state where the coil component is mounted on a mounting board.
図8、図9に示すように従来のコイル部品は、絶縁皮膜付き銅線を巻回してコイル素子1を形成し、このコイル素子1を金属磁性体粉末と熱硬化性樹脂からなる結着材との混合粉に埋設して加圧成形することによりボディー2を形成し、このボディー2の側面から突出したコイル素子1の両端部の引き出し線3を平板状に押し潰すとともにボディー2の側面から底面に向かって折り曲げて表面実装型の端子4を形成し、このようにしてコイル部品を構成していた。
As shown in FIGS. 8 and 9, a conventional coil component is formed by winding a copper wire with an insulating film to form a
そして、このコイル部品を、リフロー炉を用いて実装基板5のランド6にはんだ7によって実装していた。
And this coil component was mounted with the solder 7 on the
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。
As prior art document information related to the invention of this application, for example,
コイル部品に対しても、形状は標準化への要望がある一方で、特性に対してはその用途に応じてインダクタンス値、直流抵抗値等への多様な要望がされている。そのためコイル素子に用いる導線の線径も、その特性に対して使い分ける必要が出てくる。しかしながら上記従来の加圧成形によるものであれば、導線の線径が異なれば、それに合わせた金型を準備することが望ましい。最大の線径に合わせた金型を準備し、線径の細いものにも共用するという方法もあるが、加圧成形時に磁性粉がもれやすくなったり、バリが発生しやすくなる。導線の線径に合わせて金型を準備すると、金型の費用が大きくなったり、切り替えのロスが増えるため、コストアップの要因となっていた。 For coil parts, there is a demand for standardization of the shape, but for characteristics, there are various demands for an inductance value, a DC resistance value, and the like depending on the application. Therefore, the wire diameter of the conductive wire used for the coil element also needs to be properly used for the characteristics. However, in the case of the above-described conventional pressure molding, if the wire diameters of the conductive wires are different, it is desirable to prepare a mold according to the wire diameter. Although there is a method of preparing a mold matched to the maximum wire diameter and sharing it with a thin wire diameter, magnetic powder is liable to leak and burrs are likely to occur during pressure molding. If a mold is prepared in accordance with the diameter of the conductive wire, the cost of the mold increases and the loss of switching increases, resulting in an increase in cost.
本発明は、導線の線径が変わっても同じ金型を用いることができ、量産性の高いコイル部品を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a coil component that can use the same mold even if the wire diameter of the conducting wire changes, and has high mass productivity.
本発明は上記課題を解決するために、粉末磁性材料と結合剤とを混合して加圧成形した磁心と、導線を螺旋状に巻回して形成し、磁心に埋設したコイル素子と、コイル素子と電気的に接続した端子部とを備え、端子部は磁心に埋設された第1の突出部および第2の突出部と、磁心から引き出され折曲加工したコイル素子の端部とコイル素子の端部に重ね合わせて接続することによりコイル素子の端部の位置および形状を保持する保持部材とからなり、保持部材は磁心の対向する2つの面から突出され、保持部材はその両側端部に第1の突出部を有するとともに、コイル素子の端部に沿った第2の突出部を有するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a magnetic core formed by mixing a magnetic powder material and a binder and press-molding, a coil element formed by winding a conductive wire in a spiral, and embedded in the magnetic core, and a coil element And a terminal portion electrically connected to the first and second protrusions embedded in the magnetic core, the end of the coil element drawn from the magnetic core and bent, and the coil element It is composed of a holding member that holds the position and shape of the end of the coil element by overlapping and connecting to the end, and the holding member protrudes from two opposing surfaces of the magnetic core, and the holding member is placed on both side ends. While having a 1st protrusion part, it has a 2nd protrusion part along the edge part of a coil element.
上記構成により、導線の線径が変わっても同じ金型を用いることができ、量産性が高く、磁性粉の漏れやバリの発生を抑えたコイル部品を得ることができるという効果を得ることができる。 With the above configuration, the same mold can be used even if the wire diameter of the conductive wire changes, and it is possible to obtain an effect that mass production is high and a coil component in which leakage of magnetic powder and generation of burrs are suppressed can be obtained. it can.
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。 Hereinafter, a coil component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の分解斜視図である。本発明の一実施の形態におけるコイル部品は、金属磁性体粉末と結合剤を混合して加圧成形した断面が矩形状の磁心11と、導線を螺旋状に巻回して形成し、この磁心11に埋設したコイル素子12と、このコイル素子12と電気的に接続した保持部材13とを備えている。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a coil component according to an embodiment of the present invention. The coil component according to an embodiment of the present invention is formed by mixing a magnetic metal powder and a binder and press-molding a
磁心11は、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と金属磁性体粉末とを熱硬化性樹脂が完全硬化しない状態で混合して1トン/cm2程度で加圧成形した複数の圧粉体14を、コイル素子12を挟み込むように再加圧成形して、圧粉体14でコイル素子12を被覆するとともに熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形している。この際、再加圧成形は加圧成形よりも大きな圧力の5トン/cm2程度で加圧しており、再加圧成形前よりも再加圧成形後は、圧粉体14の厚みが薄くなり、成形密度が大きくなるようにしている。特に圧粉体14は2個とし、一方の圧粉体14はコイル素子12を完全収納する収納部を形成した角柱状の形状とし、他方の圧粉体14は一方の圧粉体14に被せる蓋状の形状とし、コイル素子の端部12aおよび保持部材13は、2個の圧粉体14の界面から突出させている。
The
保持部材13は、端面に2つの第1の突出部13a、コイル素子の端部12aに沿った第2の突出部13bを有しており、第1の突出部13aおよび第2の突出部13bが磁心11の対向する2つの面に埋設されている。
The
コイル素子12は線径約0.3mmの絶縁被覆銅線からなり、保持部材13は厚さ約0.15mmの銅板をプレス加工したものを用いている。第2の突出部13bは、幅約0.3mm、長さ約0.4mmとし、この2つの第2の突出部13bの間は、約0.6mmとなっている。またこの2つの第2の突出部13bの間は、深さ約0.2mmの凹部をプレス加工した段加工部13cとなっており、この部分でコイル素子の端部12aと溶接することにより、電気的および機械的に接合されている。
The
この接合されたコイル素子の端部12aと保持部材13は、磁心11の側面から底面に向かって折曲加工することによって端子部15を構成している。
The joined
以上のように構成することにより、加圧成形するときの金型は、第2の突出部13b間と第1の突出部13aを逃がす形状となるため、線径が変わっても同一の金型を用いることができる。さらに第2の突出部13bの形状を図2のように、根元の幅を約0.3mm、先端部の幅を約0.2mmと、先端の方が細くなるようにし、2つの第2の突出部13bの外形が、先端の方の幅が狭くなるようにすることがより望ましい。このようにすることにより、第2の突出部13bとコイル素子の端部12aとの間に隙間があっても、加圧成形時に第2の突出部13bをコイル素子の端部12aの方に変形させる力が働くため、第2の突出部13bとコイル素子の端部12aとの間から磁性粉がもれたり、バリが発生することを抑えることができる。
By configuring as described above, the mold for pressure molding has a shape that allows the first projecting
次に本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the coil component in one embodiment of this invention is demonstrated.
まず、図3に示すように、表面を絶縁被覆した銅線を螺旋状に巻回し、コイル素子の端部12aを左右に引き出したコイル素子12を形成する。
First, as shown in FIG. 3, a copper wire having an insulating coating on its surface is spirally wound to form a
次に、図4のように、銅板を金型で打ち抜くことにより、フープ状の保持部材13を形成し、これにコイル素子の端部12aを重ね、部分的に溶接することによりコイル素子12を保持部材13に固定する。ここで溶接する場所は、あとで磁心11を形成する部分の外側とする。なお、保持部材13の形状は、図4のようにコイル素子12と重ねる部分の両側に第1の突出部13a、およびコイル素子の端部12aに沿った第2の突出部13bを設け、それぞれが磁心11に埋設されるようにする。このようにすることにより、保持部材13を磁心11から抜けにくくするとともに、折り曲げやすくすることができる。
Next, as shown in FIG. 4, a hoop-
次に、図5のように、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と金属磁性体粉末とを熱硬化性樹脂が完全硬化しない状態で混合して、乾燥、粉砕して粉体とした磁性材料を、1トン/cm2程度で加圧成形して複数の圧粉体14を得た後、コイル素子12を挟み込むようにして5トン/cm2程度で再加圧成形し、圧粉体14でコイル素子12を被覆することによりコイル部品の磁心11の形にする。これを約180℃以上で加熱することにより圧粉体14を完全硬化させる。
Next, as shown in FIG. 5, a binder containing a thermosetting resin and a metal magnetic powder are mixed in a state where the thermosetting resin is not completely cured, dried and pulverized to obtain a magnetic material. Is pressed at about 1 ton / cm 2 to obtain a plurality of
次に図6のように、フープから切り離して個片化し、フラックスを付けて半田ディップすることにより、磁心11から突出した部分の保持部材13とコイル素子の端部12aとを半田付けする。このようにすることで、磁心11に埋設された部分では保持部材13とコイル素子12とは接合されておらず、磁心11の外部では接合されているという状態を作ることができる。
Next, as shown in FIG. 6, the
次に保持部材13とコイル素子の端部12aとを一体化した端子部15を所定の長さで切断して折り曲げることにより、図7のようなコイル部品を得ることができる。
Next, the
ここで、図5、図7は圧粉体14または磁心11を透視した透視斜視図であり、圧粉体14または磁心11の輪郭を破線で表示したものである。
Here, FIGS. 5 and 7 are perspective perspective views of the
なお、図4のように、コイル素子12を保持部材13に固定したあと、第2の突出部13bの先端部をコイル素子の端部12aに向かって変形させても良い。このようにすることにより、第2の突出部13bとコイル素子の端部12aとの間の隙間を小さくすることができ、磁性粉がもれたり、バリが発生することを抑えることができる。
In addition, after fixing the
また、上記実施の形態では、コイル素子の端部12aがコイル部品の底面まで保持部材13に沿って延びて端子部15を構成しているが、コイル素子の端部12aは側面部のみで、コイル部品の底面部分の端子部15は保持部材13のみであっても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the
本発明に係るコイル部品は、導線の線径が変わっても同じ金型を用いることができ、量産性が高く、磁性粉の漏れやバリの発生を抑えたコイル部品を得ることができ、産業上有用である。 The coil component according to the present invention can use the same mold even if the wire diameter of the conducting wire changes, can be obtained in high productivity, and can obtain a coil component that suppresses magnetic powder leakage and burrs. It is useful above.
11 磁心
12 コイル素子
12a コイル素子の端部
13 保持部材
13a 第1の突出部
13b 第2の突出部
13c 段加工部
14 圧粉体
15 端子部
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