JP2016119385A - 表面実装インダクタおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形時にキャビティ内で金属端子の一部を金型で挟み込むための複雑な構造が不要であり、スプリングバックの問題が生じない、また、金属端子が脱落し難い、表面実装インダクタとその製造方法を提供する。【解決手段】巻回した巻線４０を磁性体粉末１１と樹脂とを混練した磁性体樹脂で封止されたモールドコイルと、モールドコイルの外装に配置された金属端子５０とを具える。金属端子５０には、その一部が折り曲げられた埋設部及び底面部と側面部が設けられ、埋設部及び底面部と側面部の厚み方向の一部が、磁性体樹脂に埋設されている。【選択図】図１

Description

本発明は、表面実装インダクタと、面実装インダクタの製造方法とに関する。

特許文献１に示すように、磁性体粉末と樹脂とを混練した磁性体樹脂で巻線を封止したインダクタが、従来から広く利用されている。磁性体樹脂で巻線を封止したモールドコイルに、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂にＡｇなどの金属粒子を分散させた導電性ペーストを塗布したり、金属端子を接着したりして、プリント基板等に実装するための外部電極を形成し、表面実装インダクタとなる。

特開２０１０−２４５４７３号広報 特開２０１０−０８７２４０号公報 特開２０１１−０５４７１３号公報

導電性ペーストは高価であり、広い面積に塗布するとコストが嵩んでしまう。そのため、比較的大型な表面実装インダクタの場合は、外部電極に金属板が多用されている。そのような表面実装インダクタの製造方法として、例えば、特許文献２や特許文献３に示されるような方法が知られている。

特許文献２には、端末を引き出して磁性体樹脂に巻線を埋設してモールドコイルを成形し、金属板を予め所定の形状に折り曲げた金属端子をモールドコイルに貼り付けて、巻線端末と金属端子とをはんだ付けや溶接等で電気的に接続する表面実装インダクタの製造方法が記載されている。

特許文献３には、巻線端末と金属板とをはんだ付けや溶接等で電気的に接続した後に、巻線とその接続部を含む金属板の一部とを共に磁性体樹脂に埋設してモールドコイルを成形し、モールドコイルから露出している金属板をモールドコイルの外装に添って折り曲げて金属端子とする表面実装インダクタの製造方法が記載されている。

しかし、特許文献２に記載の表面実装インダクタの製造方法では、モールドコイルを作成後に金属端子を配置するため、金属端子の厚み分だけ表面実装インダクタの外形が大きくなるという問題や、金属端子は、接着剤によりモールドコイルに固定されるが、この接着剤の強度がプリント基板等への実装時のはんだ付け時の熱などにより劣化して、金属端子が脱落しやすくなるという問題がある。
また、特許文献３に記載の表面実装インダクタの製造方法では、成形時にキャビティ内で金属端子の一部を金型で挟み込むための複雑な構造が必要になったり、折り曲げた金属端子のスプリングバックが問題になる。

本発明の表面実装インダクタは、
巻回した巻線を磁性体粉末と樹脂とを混練した磁性体樹脂で封止されたモールドコイルと、
前記モールドコイルの外装に配置された金属端子とを具え、
前記金属端子は、その一部が折り曲げられた埋設部が設けられ、
前記埋設部および、前記底面部と側面部との厚み方向の一部が前記磁性体樹脂に埋設されている
ことを特徴とする。

また本発明の表面実装インダクタの製造方法は、
成形金型を用いて磁性体粉末と樹脂とを混練した磁性体樹脂で巻線を封止する表面実装インダクタであって、
前記磁性体樹脂を、直方体形で、上面に長円形状の周回溝と、対向する側面と周回溝との間の壁の一部が切り欠かれた切欠とが設けられた形状に、予備成形して第１の予備成形体を形成し、
一部が折り曲げられて埋設部が設けられた金属端子を、前記埋設部が前記第１の予備成形体の前記切欠部に嵌合するように装着し、
巻回した巻線の夫々の端末が前記切欠部から引き出されるように、
前記第１の予備成形体の前記周回溝に、前記巻線を収納し、
前記第１の予備成形体を成形金型内に配置し、
前記磁性体樹脂を、平板形状に予備成形した第２の予備成形体を、前記第１の成形体の上に装填し、
上下方向から加温と共に加圧して一体化する
ことを特徴とする。

本発明によれば、成形時にキャビティ内で金属端子の一部を金型で挟み込むための複雑な構造が不要であり、金属端子は予め折り曲げられているためスプリングバックの問題が生じない、そして、金属端子の一部が成形体に埋設された状態で成形されるため、金属端子の脱落し難い、表面実装インダクタとその製造方法を提供することができる。

本発明の表面実装インダクタの透視斜視図である。 本発明の表面実装インダクタの製造方法を説明するための分解斜視図である。 金属端子の展開図である。 本発明の表面実装インダクタの製造方法を説明するための図である。 本発明の表面実装インダクタの加圧時を説明するための断面図である。

以下、図面を用いて本発明の表面実装インダクタとその製造方法の一実施例を説明する。
図１は、本発明の表面実装インダクタの透視斜視図を示し、図２は、本発明の表面実装インダクタの製造方法を説明するための分解斜視図であり、図３は、金属端子の展開図である。

表面実装インダクタ１０は、磁性体粉末とエポキシ等の熱硬化性樹脂とを混練した粉末を加圧成形（以後、予備成形と称する）した予備成形体２０と予備成形体３０とで、巻線４０を挟み、金属端子５０、５０とともに、加温と共に加圧（以後、本成形と称する）したものである。
巻線４０の巻線端末４１ａ、４１ｂと金属端子５０、５０とは、それぞれ表面実装インダクタ１０の外面（図１に６０で示す）ではんだ付けされて、電気的に接続される。

巻線４０は、絶縁被覆された断面矩形の平角線を、外形が長円形状となり、巻線端末４１ａと巻線端末４１ｂとが巻線の外周から引き出されるように巻回（所謂、外外巻き）したものである。
予備成形体２０は、外形が直方体形状で、上面に巻線４０が収納可能な長円形状の周回溝と、対向する側面に側面と周回溝２１との間の壁の一部が切り欠かれた切欠２２ａ、２２ｂとがそれぞれ設けられている。
予備成形体３０は、平面視が予備成形体２０と略同一形状の平板形状である。
金属端子５０は、薄い板状の銅板にニッケル鍍金を行った後更に錫鍍金した金属板をパンチング等により所定の形状に打ち抜いたものであり、底面部５１と、底面部５１に対して垂直に折り曲げられた側面部５２とからなる断面Ｌ字形状である。側面部５２には、並行な直線状の切込５４、５４の間が設けられ、切込５４と切込５４との間の埋設部が、底面部５１と同じ方向に直角に折り曲げられている。底面部５１と埋設部５３は略並行になっている。
金属端子５０の埋設部５３の幅ｗ_５３と、予備成形体２０の切欠２２ａ、２２ｂの幅ｗ_２０とは略等しい。

表面実装インダクタ１０は、図４（ａ）〜（ｆ）に示される順で製造される。
（ａ）金属端子５０、５０の夫々の埋設部５３が、切欠２２ａ、２２ｂに嵌合するように、一対の金属端子５０、５０を予備成形体２０の底面角部に装着する。
（ｂ）巻線端末４１ａ、４１ｂが、切欠２２ａ、２２ｂから予備成形体２０の外に導出されるように、巻線４０を周回溝２１に収納する。
（ｃ）上面と側面とに開口を有する直方体形状のキャビティ７０が設けられた金型８０に、予備成形体２０を収納する。キャビティ７０の側面の開口の長さＬ_７０は、予備成形体２０の長手方向の長さＬ_２０のよりも長く、キャビティ７０に予備成形体２０を収納したとき、巻線端末４１ａ、４１ｂは、金型８０の内壁面と金属端子の側面部５２と間に挟まれた状態で配置される。
（ｄ）キャビティ７０の側面の開口を金型８１で閉じる。
（ｅ）キャビティ７０の上方の開口から、予備成形体３０を、予備成形体２０に重ねて入れる。
（ｆ）キャビティ７０の上面の開口から金型８２でキャビティ７０内を、加温と共に加圧する。

図５（ａ）〜（ｃ）は、このキャビティ７０内の様子を順に説明する断面図である。
（ａ）キャビティ７０内を上下方向に加圧すると、
（ｂ）圧力で予備成形体２０、３０が崩れて一体化し、金属端子５０、５０は、崩れた磁性体粉末に押圧されて、金型８０の内壁面の方向（図中、矢印Ｂで示す）に移動し始める。このとき、巻線４０の下面は埋設部５３に接触しているので、上下方向の位置は規制されている。
（ｃ）さらに加圧していくと、金属端子５０、５０はさらに移動し、最終的に、キャビティ７０の内壁面に押し付けられて、巻線端末４１ａ、４１ｂが金属端子５０と金型８０に挟まれ、キャビティ７０内の空隙は、磁性体粉末で満たされる。

この本成形では、加温と共に加圧されているので、磁性体粉末は完全に硬化する。本成形後の表面実装インダクタは、本成形前に比べて、底面積は大きく、厚みは薄くなっている。このようにして得られた表面実装インダクタは、金属端子と巻線端末とを、はんだ付け、熱圧着、溶接等で、電気的に接続されて最終製品となる。

上記した表面実装インダクタは、予め折り曲げされた金属端子を用いているのでスプリングバックの問題がなく、金属端子の埋設部および厚み分がモールドコイル内に埋設されているので、金属端子の脱落が難い上に、金属端子により面実装インダクタの外形寸法が大きくなるという問題がない。

本成形時には、夫々の金属端子５０、５０に同様に圧力が加わり、均等に移動していくので、モールドコイル上における金属端子の位置ずれは極僅かである。

なお、金属端子の底面部の一部が、本成形時に滲み出た樹脂により被覆されてしまう場合がある。このような場合は、サンドブラストや、バレル研磨等で、底面部の樹脂を除去してもよい。研磨やブラストによって金属端子の鍍金が剥離してしまうような場合は、はんだ鍍金を施してもよい。
また、埋設部に孔を設けることにより、金属端子がモールドコイルから更に脱落し難くしてもよい。

１０ 表面実装インダクタ
１１ 磁性体粉末
２０、３０ 予備成形体
２１ 周回溝
２２ａ、２２ｂ 切欠部
４０ 巻線
４１ａ、４１ｂ 巻線端末
５０ 金属端子
５１ 底面部
５２ 側面部
５３ 埋設部
５４ 切込
６０ はんだ
７０ キャビティ
８０、８１、８２ 金型

Claims (2)

1. 巻回した巻線を磁性体粉末と樹脂とを混練した磁性体樹脂で封止されたモールドコイルと、
   前記モールドコイルの外装に配置された金属端子とを具え、
   前記金属端子は、その一部が折り曲げられた埋設部が設けられ、
   前記埋設部および前記底面部と側面部との厚み方向の一部が、前記磁性体樹脂に埋設されている
   ことを特徴とする表面実装インダクタ。
2. 成形金型を用いて磁性体粉末と樹脂とを混練した磁性体樹脂で巻線を封止する表面実装インダクタであって、
   前記磁性体樹脂を、直方体形で、上面に長円形状の周回溝と、対向する側面と周回溝との間の壁の一部が切り欠かれた切欠とが設けられた形状に、予備成形して第１の予備成形体を形成し、
   一部が折り曲げられて埋設部が設けられた金属端子を、前記埋設部が前記第１の予備成形体の前記切欠部に嵌合するように装着し、
   巻回した巻線の夫々の端末が前記切欠部から引き出されるように、
   前記第１の予備成形体の前記周回溝に、前記巻線を収納し、
   前記第１の予備成形体を成形金型内に配置し、
   前記磁性体樹脂を、平板形状に予備成形した第２の予備成形体を、前記第１の成形体の上に装填し、
   上下方向から加温と共に加圧して一体化する
   表面実装インダクタの製造方法。

Images