JP2018056179A - Coil component - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coil component in which short circuit and exfoliation of top plate are less likely to occur.SOLUTION: A coil component includes a drum core 20, a wire W wound around the wrapping core 21 of the drum core 20, terminal electrodes E1-E4 provided, respectively, at the flanges 22, 23 of the drum core 20, and connected with the ends of the wire W, and a top plate 30 fixed to the flanges 22, 23. The top plate 30 includes a magnetic layer 31 formed by mixing magnetic powder with binder resin, and a resin layer 32 containing less magnetic powder than the magnetic layer 31, where the resin layer 32 is at least located between the flanges 22, 23 and the magnetic layer 31. With such an arrangement, short circuit can be prevented between the magnetic layer 31 and the terminal electrodes E1-E4 or the wire W. Exfoliation of the top plate 30 due to temperature change can also be prevented. Furthermore, mechanical strength of the top plate 30 can be improved by the resin layer 32.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はコイル部品に関し、特に、ドラムコアを用いたコイル部品に関する。   The present invention relates to a coil component, and more particularly to a coil component using a drum core.

ドラムコアを用いたコイル部品は、トロイダルコアを用いたコイル部品とは異なり、プリント基板上に表面実装が可能であることから、スマートフォンなどの携帯型電子機器に広く使用されている。また、ドラムコアを用いたコイル部品は低背であることから、携帯型電子機器の薄型化にも寄与する。   Unlike a coil component using a toroidal core, a coil component using a drum core is widely used in portable electronic devices such as smartphones because it can be surface-mounted on a printed circuit board. Moreover, since the coil component using a drum core is low-profile, it contributes to thinning of portable electronic devices.

しかしながら、近年においては、携帯型電子機器にさらなる薄型化が求められており、これを実現するためドラムコアを用いたコイル部品にもさらなる低背化が求められている。コイル部品を低背化する方法の一つとして、通常はドラムコアに接着される磁性天板を削除するという方法が考えられるが、この場合、磁束の漏れが多くなることから、アンテナなど他の回路に悪影響を与えるおそれがあった。一方、フェライトからなる磁性天板は脆いことから、その厚みを薄くすると強度が不足し、実装時や実使用時に破損するおそれがある。   However, in recent years, further reduction in thickness is required for portable electronic devices, and in order to realize this, further reduction in height is required for coil parts using a drum core. One way to reduce the height of coil components is to remove the magnetic top plate that is usually bonded to the drum core. In this case, however, the leakage of magnetic flux increases, so other circuits such as antennas can be used. There was a risk of adverse effects. On the other hand, since the magnetic top plate made of ferrite is brittle, if the thickness is reduced, the strength is insufficient, and there is a risk of damage during mounting or actual use.

このような問題を解決するためには、磁性天板の材料としてフェライトではなく可撓性を有する磁性粉含有樹脂を用いればよい。磁性粉含有樹脂は薄くしてもある程度の強度が保たれることから、磁性天板の材料として磁性粉含有樹脂を用いれば、低背化を実現しつつ、磁束の漏れを抑制することが可能となる。磁性天板の材料として磁性粉含有樹脂を用いた例としては、特許文献1及び2に記載されたコイル部品が挙げられる。   In order to solve such a problem, a magnetic powder-containing resin having flexibility instead of ferrite may be used as a material for the magnetic top plate. Since the magnetic powder-containing resin maintains a certain level of strength even if it is thin, using magnetic powder-containing resin as the material of the magnetic top plate can reduce the magnetic flux leakage while realizing a low profile. It becomes. Examples of using magnetic powder-containing resin as the material for the magnetic top plate include coil components described in Patent Documents 1 and 2.

特開平9−219318号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-219318 特開2004−363178号公報JP 2004-363178 A

しかしながら、磁性粉含有樹脂に含まれる磁性粉は、多くの場合、導電性を有しているため、端子電極やワイヤとの間でショート不良が発生する可能性が考えられる。また、磁性粉含有樹脂はドラムコアに比べて熱膨張係数が大きいことから、温度変化によってドラムコアから剥離する可能性も考えられる。   However, since the magnetic powder contained in the magnetic powder-containing resin often has conductivity, there is a possibility that a short circuit failure may occur between the terminal electrode and the wire. Further, since the magnetic powder-containing resin has a larger coefficient of thermal expansion than that of the drum core, there is a possibility that the magnetic powder-containing resin may be peeled off from the drum core due to a temperature change.

したがって、本発明は、低背化を実現しつつ、磁性粉含有樹脂を含む天板を用いたコイル部品であって、ショート不良や天板の剥離が生じにくいコイル部品を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a coil component that uses a top plate containing a magnetic powder-containing resin while realizing a low profile, and that is unlikely to cause a short circuit failure or peeling of the top plate. To do.

本発明によるコイル部品は、巻芯部及び前記巻芯部の両端に設けられた第1及び第2の鍔部を有するドラムコアと、前記巻芯部に巻回されたワイヤと、前記第1及び第2の鍔部にそれぞれ設けられ、前記ワイヤの端部が継線される端子電極と、前記第1及び第2の鍔部に固定された天板と、を備え、前記天板は、バインダ樹脂に磁性粉を混合してなる磁性層と、前記磁性粉の含有量が前記磁性層よりも少ない樹脂層とを含み、前記樹脂層は、少なくとも前記第1及び第2の鍔部と前記磁性層との間に位置していることを特徴とする。   The coil component according to the present invention includes a drum core having first and second flanges provided at both ends of the core and the core, a wire wound around the core, the first and second A terminal electrode provided on each of the second flanges and connected to an end of the wire; and a top plate fixed to the first and second flanges, wherein the top plate is a binder. A magnetic layer formed by mixing magnetic powder in a resin; and a resin layer having a content of the magnetic powder less than that of the magnetic layer, wherein the resin layer includes at least the first and second flange portions and the magnetic layer. It is characterized by being located between the layers.

本発明によれば、第1及び第2の鍔部と磁性層との間に樹脂層が介在していることから、磁性層と端子電極やワイヤとの間におけるショート不良を防止することができる。また、樹脂層の材料として、磁性層の熱膨張係数とドラムコアの熱膨張係数の間の熱膨張係数を有する材料を用いれば、温度変化に起因する天板の剥離を防止することも可能性となる。さらに、樹脂層によって天板の機械的強度が高めることも可能となる。   According to the present invention, since the resin layer is interposed between the first and second flanges and the magnetic layer, it is possible to prevent a short circuit failure between the magnetic layer and the terminal electrode or the wire. . Moreover, if a material having a thermal expansion coefficient between the thermal expansion coefficient of the magnetic layer and the thermal expansion coefficient of the drum core is used as the resin layer material, it is possible to prevent the top plate from peeling off due to a temperature change. Become. Further, the mechanical strength of the top plate can be increased by the resin layer.

本発明において、前記樹脂層は前記磁性粉を実質的に含まないことが好ましい。これによれば、ショート不良をより確実に防止することが可能となる。   In this invention, it is preferable that the said resin layer does not contain the said magnetic powder substantially. According to this, it becomes possible to prevent a short circuit failure more reliably.

本発明において、前記樹脂層は非磁性フィラーを含むことが好ましい。これによれば、熱膨張係数を所望の値に調整することが可能となる。   In the present invention, the resin layer preferably contains a nonmagnetic filler. According to this, it becomes possible to adjust a thermal expansion coefficient to a desired value.

本発明において、前記樹脂層は、前記磁性層の全面を覆っていても構わないし、前記第1及び第2の鍔部と前記磁性層との間に選択的に設けられていても構わない。前者によれば、天板の作製コストを低減することができるとともに、ショート不良をより確実に防止することができる。一方、後者によれば、温度変化に起因する天板の剥離をより確実に防止することができる。   In the present invention, the resin layer may cover the entire surface of the magnetic layer, or may be selectively provided between the first and second flanges and the magnetic layer. According to the former, it is possible to reduce the manufacturing cost of the top plate and more reliably prevent short circuit defects. On the other hand, according to the latter, the peeling of the top plate due to the temperature change can be more reliably prevented.

本発明によるコイル部品は、前記第1及び第2の鍔部と前記天板の前記樹脂層を接着する接着剤をさらに備えることが好ましい。これによれば、接着剤による絶縁効果も期待できる。   Preferably, the coil component according to the present invention further includes an adhesive that adheres the first and second flanges and the resin layer of the top plate. According to this, an insulating effect by the adhesive can also be expected.

本発明において、前記天板の前記磁性層は、前記樹脂層側を向く下面と、前記下面とは反対側に位置する上面とを有し、前記下面側の表層部よりも前記上面側の表層部の方が前記バインダ樹脂の密度が高いことが好ましい。これによれば、天板の上面の絶縁性が高められる。これにより、天板の上面が他の電子部品と接触することによるショート不良が防止されることから、信頼性の高いコイル部品を得ることが可能となる。しかも、磁性層の下面側の表層部においては磁性粉の密度が高いことから、天板を経由する磁路が短くなり、より高い磁気特性を得ることも可能となる。   In the present invention, the magnetic layer of the top plate has a lower surface facing the resin layer side and an upper surface located on the opposite side of the lower surface, and the surface layer on the upper surface side than the surface layer portion on the lower surface side. The part preferably has a higher density of the binder resin. According to this, the insulation of the upper surface of a top plate is improved. As a result, a short circuit failure caused by the top surface of the top plate coming into contact with another electronic component can be prevented, and a highly reliable coil component can be obtained. Moreover, since the density of the magnetic powder is high in the surface layer portion on the lower surface side of the magnetic layer, the magnetic path passing through the top plate is shortened, and higher magnetic characteristics can be obtained.

本発明において、前記磁性粉は金属軟磁性粉であることが好ましい。これによれば、高い磁気特性を得ることが可能となる。特に、金属軟磁性粉は扁平形状を有していることが好ましい。これによれば、より高い磁気特性を得ることが可能となる。   In the present invention, the magnetic powder is preferably a metal soft magnetic powder. According to this, high magnetic characteristics can be obtained. In particular, the metal soft magnetic powder preferably has a flat shape. According to this, higher magnetic characteristics can be obtained.

本発明によれば、低背化を実現しつつ、ショート不良や天板の剥離が生じにくいコイル部品を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a coil component that is less likely to cause a short circuit failure and peeling of the top plate while realizing a reduction in height.

図1は、本発明の第1の実施形態によるコイル部品11を斜め方向から見た斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a coil component 11 according to a first embodiment of the present invention viewed from an oblique direction. 図2は、コイル部品11を実装面から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the coil component 11 as viewed from the mounting surface. 図3は、コイル部品11の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the coil component 11. 図4は、天板30の構造を説明するための模式的な断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the top plate 30. 図5は、天板30に含まれる磁性粉35の形状を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the shape of the magnetic powder 35 included in the top plate 30. 図6は、磁性層31の構造を説明するための模式的な断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the magnetic layer 31. 図7は磁性層31の電子顕微鏡写真であり、(a)は表面31aを撮影した写真、(b)は表面31bを撮影した写真である。FIG. 7 is an electron micrograph of the magnetic layer 31, wherein (a) is a photograph of the surface 31a, and (b) is a photograph of the surface 31b. 図8は、ベースフィルムFの表面に磁性層31が塗布されたシートS1を作製する方法を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a method of producing the sheet S1 in which the magnetic layer 31 is applied on the surface of the base film F. 図9は、磁性層31の表面に樹脂層32が塗布されたシートS2を作製する方法を説明するための模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a method of producing the sheet S2 in which the resin layer 32 is applied on the surface of the magnetic layer 31. FIG. 図10は、コイル部品11の製造方法を説明するための工程図である。FIG. 10 is a process diagram for explaining the manufacturing method of the coil component 11. 図11は、本発明の第2の実施形態によるコイル部品12を斜め方向から見た斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of the coil component 12 according to the second embodiment of the present invention viewed from an oblique direction. 図12は、コイル部品12の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the coil component 12.

以下、添付図面を参照しながら、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<第1の実施形態>
図1〜図3は、本発明の第1の実施形態によるコイル部品11の構成を示す図であり、図1は斜め上方から見た斜視図、図2は実装面から見た平面図、図3は断面図である。
<First Embodiment>
1 to 3 are diagrams showing the configuration of the coil component 11 according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a perspective view seen from obliquely above, and FIG. 2 is a plan view seen from the mounting surface. 3 is a cross-sectional view.

図1〜図3に示すように、本発明の第1の実施形態によるコイル部品11は、ドラムコア20及び天板30を備えている。ドラムコア20は、x方向を軸方向とする巻芯部21と、巻芯部21のx方向における両端に設けられた第1及び第2の鍔部22,23とを有する。ドラムコア20はフェライトなど透磁率の高いセラミック材料からなり、巻芯部21と鍔部22,23が一体化された構成を有している。   As shown in FIGS. 1 to 3, the coil component 11 according to the first embodiment of the present invention includes a drum core 20 and a top plate 30. The drum core 20 includes a core portion 21 whose axial direction is the x direction, and first and second flange portions 22 and 23 provided at both ends of the core portion 21 in the x direction. The drum core 20 is made of a ceramic material having high magnetic permeability such as ferrite, and has a configuration in which the core 21 and the flanges 22 and 23 are integrated.

巻芯部21には2本のワイヤWが巻回されており、これらワイヤWの両端は鍔部22,23に設けられた端子電極E1〜E4に継線されている。本実施形態においては、一方の鍔部22に端子電極E1,E2が形成され、他方の鍔部23に端子電極E3,E4が形成されている。端子電極E1〜E4は、実装面を構成する鍔部22,23のxy面と、実装面とは反対側に位置し上面を構成する鍔部22,23のxy面と、外側面を構成する鍔部22,23のyz面に連続的に形成されている。本実施形態においては、鍔部22,23の上面に設けられた端子電極E1〜E4にワイヤWが継線されているが、鍔部22,23の実装面に設けられた端子電極E1〜E4にワイヤWを継線しても構わない。この場合、鍔部22,23の上面に端子電極E1〜E4を設ける必要はない。   Two wires W are wound around the core portion 21, and both ends of these wires W are connected to terminal electrodes E1 to E4 provided on the flange portions 22 and 23. In the present embodiment, the terminal electrodes E1 and E2 are formed on one flange portion 22, and the terminal electrodes E3 and E4 are formed on the other flange portion 23. The terminal electrodes E1 to E4 constitute an xy surface of the flange portions 22 and 23 constituting the mounting surface, an xy surface of the flange portions 22 and 23 which are located on the opposite side of the mounting surface and constitute the upper surface, and an outer surface. It is formed continuously on the yz plane of the flange portions 22 and 23. In the present embodiment, the wires W are connected to the terminal electrodes E1 to E4 provided on the upper surfaces of the flange portions 22 and 23, but the terminal electrodes E1 to E4 provided on the mounting surface of the flange portions 22 and 23 are provided. The wire W may be connected to the wire. In this case, it is not necessary to provide the terminal electrodes E1 to E4 on the upper surfaces of the flange portions 22 and 23.

本実施形態によるコイル部品11の用途については特に限定されず、インダクタンス用の汎用コイル部品であっても構わないし、特定の用途、例えば、コモンモードフィルタ用、パルストランス用、バルントランス用などのコイル部品であっても構わない。したがって、巻芯部21に巻回されるワイヤWの本数、巻回数、巻回方向、巻回方法などについては特に限定されるものではない。コイル部品11のサイズについても特に限定されないが、x方向における長さは1.6mm程度、y方向における幅は1.0mm程度、z方向における高さは0.55mm〜0.65mm程度である。   The application of the coil component 11 according to the present embodiment is not particularly limited, and may be a general-purpose coil component for inductance, or a specific application, for example, a coil for a common mode filter, a pulse transformer, a balun transformer, etc. It may be a part. Therefore, the number of wires W wound around the core 21, the number of windings, the winding direction, the winding method, and the like are not particularly limited. The size of the coil component 11 is not particularly limited, but the length in the x direction is about 1.6 mm, the width in the y direction is about 1.0 mm, and the height in the z direction is about 0.55 mm to 0.65 mm.

図1及び図3に示すように、鍔部22,23の上面を構成するxy面には、接着剤40を介して天板30が固定されている。図4に示すように、天板30は、磁性層31と樹脂層32の積層構造を有しており、磁性層31が上方、樹脂層32が下方となるよう積層されている。つまり、樹脂層32は、鍔部22,23と磁性層31との間に位置している。   As shown in FIGS. 1 and 3, the top plate 30 is fixed to the xy surfaces constituting the upper surfaces of the flange portions 22 and 23 via an adhesive 40. As shown in FIG. 4, the top plate 30 has a laminated structure of a magnetic layer 31 and a resin layer 32, and is laminated so that the magnetic layer 31 is on the upper side and the resin layer 32 is on the lower side. That is, the resin layer 32 is located between the flange portions 22 and 23 and the magnetic layer 31.

磁性層31は、バインダ樹脂34に磁性粉35を混合した磁性粉含有樹脂からなり、通常の樹脂よりも高い透磁率を有している。そして、磁性層31を有する天板30は、巻芯部21を跨ぐようにして鍔部22,23の上面に固定されていることから、ドラムコア20及び磁性層31によって閉磁路が構成される。このため、樹脂のみからなる天板を用いた場合と比べて磁束の漏れが少なくなり、他の回路、例えばアンテナ回路などへの磁気的な影響を低減することが可能となる。また、天板30は、プリント基板への実装時において、ハンドリング用の吸着面としても利用される。   The magnetic layer 31 is made of a magnetic powder-containing resin in which a magnetic powder 35 is mixed with a binder resin 34, and has a magnetic permeability higher than that of a normal resin. Since the top plate 30 having the magnetic layer 31 is fixed to the upper surfaces of the flange portions 22 and 23 so as to straddle the core portion 21, the drum core 20 and the magnetic layer 31 constitute a closed magnetic circuit. For this reason, the leakage of magnetic flux is reduced as compared with the case of using a top plate made of only resin, and it is possible to reduce the magnetic influence on other circuits such as an antenna circuit. The top plate 30 is also used as a suction surface for handling when mounted on a printed circuit board.

上記の通り、磁性層31を構成する磁性粉含有樹脂は、バインダ樹脂34に磁性粉35を混合してなるものである。このうち、バインダ樹脂34は、アクリル酸エステル共重合体を主鎖とし、且つ、ウレタン結合による架橋構造を含むことが好ましい。一方、磁性粉35は、図5に示すように、xy方向に扁平した形状を有する金属軟磁性粉を用いることが好ましい。扁平形状を有する金属軟磁性粉を用いる場合、金属軟磁性粉の主平面がxy面となるようバインダ樹脂34に混合することが好ましい。これによれば、磁性層31を通る磁束の方向であるx方向における透磁率が高められるとともに、扁平形状を有する金属軟磁性粉が電磁シールドとしても機能する。   As described above, the magnetic powder-containing resin constituting the magnetic layer 31 is obtained by mixing the magnetic powder 35 with the binder resin 34. Among these, it is preferable that the binder resin 34 has an acrylic ester copolymer as a main chain and includes a crosslinked structure by a urethane bond. On the other hand, as the magnetic powder 35, it is preferable to use a metal soft magnetic powder having a shape flat in the xy direction, as shown in FIG. When using the metal soft magnetic powder which has a flat shape, it is preferable to mix with the binder resin 34 so that the main plane of the metal soft magnetic powder may be an xy plane. According to this, the magnetic permeability in the x direction that is the direction of the magnetic flux passing through the magnetic layer 31 is increased, and the soft metal powder having a flat shape also functions as an electromagnetic shield.

樹脂層32は、鍔部22,23と磁性層31との間に介在することによって、両者の直接的な接触を防ぐ役割を果たす。樹脂層32を介在させているのは、磁性層31に含まれる磁性粉35が導電性を有しており、これがバインダ樹脂34から露出している可能性があるためである。樹脂層32の材料としては、バインダ樹脂34と同様の絶縁性樹脂材料などを用いることができる。このような絶縁性樹脂材料からなる樹脂層32を用いることにより、磁性層31と端子電極E1〜E4やワイヤWとの間における絶縁耐圧が大幅に向上することから、両者間におけるショート不良を防止することができる。さらに、樹脂層32が緩衝材としても機能することから、耐衝撃性も向上する。   The resin layer 32 plays a role of preventing direct contact between the flange portions 22 and 23 and the magnetic layer 31 by being interposed therebetween. The resin layer 32 is interposed because the magnetic powder 35 contained in the magnetic layer 31 has conductivity, and this may be exposed from the binder resin 34. As a material of the resin layer 32, an insulating resin material similar to the binder resin 34 can be used. By using the resin layer 32 made of such an insulating resin material, the withstand voltage between the magnetic layer 31 and the terminal electrodes E1 to E4 and the wire W is greatly improved, so that a short circuit failure between them is prevented. can do. Furthermore, since the resin layer 32 functions also as a buffer material, impact resistance is also improved.

樹脂層32には、磁性または非磁性のフィラーが添加されていても構わない。但し、磁性粉の含有量が多すぎると絶縁性が低下することから、樹脂層32に磁性粉を添加する場合には、磁性粉の含有量を磁性層31よりも少なくする必要がある。一方、非磁性フィラーについては、熱膨張係数などの物理特性を調整するために添加することができる。非磁性フィラーの添加によって、樹脂層32の熱膨張係数を磁性層31の熱膨張係数とドラムコア20の熱膨張係数の間に調整すれば、温度変化に起因する天板30の剥離を防止することも可能性となる。非磁性フィラーとしては、例えばタルク、マイカ等が挙げられる。   A magnetic or nonmagnetic filler may be added to the resin layer 32. However, if the content of the magnetic powder is too high, the insulating property is lowered. Therefore, when the magnetic powder is added to the resin layer 32, the content of the magnetic powder needs to be smaller than that of the magnetic layer 31. On the other hand, a nonmagnetic filler can be added to adjust physical properties such as a thermal expansion coefficient. If the thermal expansion coefficient of the resin layer 32 is adjusted between the thermal expansion coefficient of the magnetic layer 31 and the thermal expansion coefficient of the drum core 20 by adding a nonmagnetic filler, peeling of the top plate 30 due to temperature change can be prevented. Is also possible. Examples of the nonmagnetic filler include talc and mica.

このように、本実施形態によるコイル部品11は、ドラムコア20に固定する天板30が磁性層31と樹脂層32の積層構造を有しているとともに、樹脂層32がドラムコア20と磁性層31との間に位置していることから、低背化を実現しつつ、絶縁耐圧、耐衝撃性、剥離強度などを向上させることが可能となる。   As described above, in the coil component 11 according to the present embodiment, the top plate 30 fixed to the drum core 20 has a laminated structure of the magnetic layer 31 and the resin layer 32, and the resin layer 32 includes the drum core 20, the magnetic layer 31, and the like. Therefore, it is possible to improve the withstand voltage, impact resistance, peel strength, etc. while realizing a low profile.

図6は、磁性層31の構造を説明するための模式的な断面図である。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the magnetic layer 31.

図6に示すように、磁性層31は厚み方向(z方向)におけるバインダ樹脂34及び磁性粉35の分布が完全には均一ではなく、表層部31Aと表層部31Bが異なる特性を有していることがある。   As shown in FIG. 6, in the magnetic layer 31, the distribution of the binder resin 34 and the magnetic powder 35 in the thickness direction (z direction) is not completely uniform, and the surface layer portion 31A and the surface layer portion 31B have different characteristics. Sometimes.

具体的には、磁性層31の内層部31Cにおいては、バインダ樹脂34内に磁性粉35がほぼ均一に分布している一方、表層部31Bにおいては磁性粉35の密度が内層部31Cよりも低く、バインダ樹脂34の密度が内層部31Cよりも高い。その結果、表面31bに露出する磁性粉35は少なくなり、典型的にはほとんど磁性粉35が露出しない。この場合、表面31bのほぼ全面がバインダ樹脂34によって覆われることになる。これに対し、表層部31Aについては内層部31Cとほぼ同様である。つまり、表層部31Aにおいてはバインダ樹脂34内における磁性粉35の密度が内層部31Cとほぼ同じである。このため、表面31aからは磁性粉35がある程度露出することがある。   Specifically, in the inner layer portion 31C of the magnetic layer 31, the magnetic powder 35 is distributed almost uniformly in the binder resin 34, while in the surface layer portion 31B, the density of the magnetic powder 35 is lower than that of the inner layer portion 31C. The density of the binder resin 34 is higher than that of the inner layer portion 31C. As a result, the magnetic powder 35 exposed on the surface 31b is reduced, and typically the magnetic powder 35 is hardly exposed. In this case, almost the entire surface 31 b is covered with the binder resin 34. On the other hand, the surface layer portion 31A is substantially the same as the inner layer portion 31C. That is, in the surface layer portion 31A, the density of the magnetic powder 35 in the binder resin 34 is substantially the same as that of the inner layer portion 31C. For this reason, the magnetic powder 35 may be exposed to some extent from the surface 31a.

図7は実際に作製した磁性層31の電子顕微鏡写真であり、(a)は表面31aを撮影した写真、(b)は表面31bを撮影した写真である。これらの写真において、黒く写っている部分はバインダ樹脂34であり、白く写っている部分は磁性粉35である。   7A and 7B are electron micrographs of the magnetic layer 31 actually produced. FIG. 7A is a photograph of the surface 31a, and FIG. 7B is a photograph of the surface 31b. In these photographs, the black portion is the binder resin 34, and the white portion is the magnetic powder 35.

図7(a)に示すように、表面31a側の表層部31Aは磁性粉35の密度が高く、バインダ樹脂34の密度が低いことから、電子顕微鏡で撮影すると多くの磁性粉35が白く写ることが分かる。また、表面31aには多くの磁性粉35が露出していることも分かる。これに対し、図7(b)に示すように、表面31b側の表層部31Bは磁性粉35の密度が低く、バインダ樹脂34の密度が高いことから、電子顕微鏡で撮影すると全体的に黒く写ることが分かる。特に、表面31bに露出する磁性粉35はほとんど存在しない。   As shown in FIG. 7A, the surface layer portion 31A on the surface 31a side has a high density of the magnetic powder 35 and a low density of the binder resin 34, so that many magnetic powders 35 appear white when photographed with an electron microscope. I understand. It can also be seen that a lot of magnetic powder 35 is exposed on the surface 31a. On the other hand, as shown in FIG. 7B, the surface layer portion 31B on the surface 31b side has a low density of the magnetic powder 35 and a high density of the binder resin 34. I understand that. In particular, there is almost no magnetic powder 35 exposed on the surface 31b.

このように、磁性層31は、表層部31Aよりも表層部31Bの方がバインダ樹脂34の密度が高いという特徴を有している。表層部31A,31Bにこのような差が生じるのは、後述する天板30の製造工程に起因するものである。   Thus, the magnetic layer 31 is characterized in that the density of the binder resin 34 is higher in the surface layer portion 31B than in the surface layer portion 31A. The difference between the surface layers 31A and 31B is caused by the manufacturing process of the top plate 30 described later.

このような表面性の違いを利用すれば、目的に応じて、コイル部品11により好ましい特性を与えることができる。例えば、表面31aを下層側(樹脂層32側)、表面31bを上層側とすれば、天板30の上面側における絶縁性が高められることから、天板30の上面が他の電子部品と接触することによるショート不良を防止することができる。しかも、磁性層31の下面側の表層部31Aにおいてはバインダ樹脂34の密度が低く、より多くの磁性粉35が存在していることから、天板30を経由する磁路が短くなり、高い磁気特性を得ることも可能となる。   By utilizing such a difference in surface properties, more preferable characteristics can be given to the coil component 11 according to the purpose. For example, if the surface 31a is on the lower layer side (resin layer 32 side) and the surface 31b is on the upper layer side, the insulation on the upper surface side of the top plate 30 is enhanced, so the upper surface of the top plate 30 is in contact with other electronic components. By doing so, it is possible to prevent short-circuit defects. Moreover, in the surface layer portion 31A on the lower surface side of the magnetic layer 31, the density of the binder resin 34 is low and more magnetic powder 35 is present, so that the magnetic path passing through the top plate 30 is shortened and high magnetic properties are obtained. It is also possible to obtain characteristics.

逆に、表面31bを下層側(樹脂層32側)、表面31aを上層側とすれば、磁性層31と端子電極E1〜E4やワイヤWとの間の絶縁耐圧がより高められる。また、耐衝撃性や剥離強度についてもより向上することになる。   Conversely, if the surface 31b is on the lower layer side (resin layer 32 side) and the surface 31a is on the upper layer side, the dielectric strength between the magnetic layer 31 and the terminal electrodes E1 to E4 and the wires W can be further increased. In addition, impact resistance and peel strength are further improved.

特に限定されるものではないが、天板30のz方向における厚さは100μm以下であることが好ましく、75μm以下であることがより好ましく、60μm程度であることが特に好ましい。天板30の厚さを100μm以下とすれば、コイル部品11全体のz方向における高さを低背化することが可能となる。天板の厚みを100μm以下まで薄くした場合、フェライトを用いると強度不足によって破損が生じるおそれがあるが、バインダ樹脂34に磁性粉35を混合させた磁性層31と樹脂層32の積層体からなる天板30を用いれば、厚みを100μm以下まで薄くしても破損などが生じることがない。天板30の厚さの下限については特に限定されないが、30μm以上であることが好ましい。これは、天板30の厚みを30μm未満まで薄くすると、強度が不足するとともに、十分な磁気特性を確保することが困難となるからである。磁束の漏れを十分に抑制するためには、天板30を構成する磁性層31の透磁率は30以上であることが好ましい。   Although not particularly limited, the thickness of the top plate 30 in the z direction is preferably 100 μm or less, more preferably 75 μm or less, and particularly preferably about 60 μm. If the thickness of the top plate 30 is 100 μm or less, the height of the entire coil component 11 in the z direction can be reduced. When the thickness of the top plate is reduced to 100 μm or less, if ferrite is used, damage may occur due to insufficient strength, but the laminate is composed of a magnetic layer 31 in which a magnetic powder 35 is mixed with a binder resin 34 and a resin layer 32. If the top plate 30 is used, even if the thickness is reduced to 100 μm or less, breakage or the like does not occur. The lower limit of the thickness of the top plate 30 is not particularly limited, but is preferably 30 μm or more. This is because if the thickness of the top plate 30 is reduced to less than 30 μm, the strength is insufficient and it is difficult to ensure sufficient magnetic properties. In order to sufficiently suppress leakage of magnetic flux, the magnetic permeability of the magnetic layer 31 constituting the top plate 30 is preferably 30 or more.

磁性層31に用いるバインダ樹脂には、所定の可撓性、耐熱性及び強度が求められる。可撓性及び強度が必要である理由は、天板30の厚さを例えば100μm以下まで薄くした場合であっても破損を生じさせないためであり、耐熱性が必要である理由は、リフロー時に変形などを生じさせないためである。したがって、強度が高くても可撓性の低い材料や、可撓性が高くても耐熱性の低い材料は適切ではない。リフロー温度は260℃程度であることから、少なくとも、当該温度において変形が生じないバインダ樹脂を用いる必要がある。   The binder resin used for the magnetic layer 31 is required to have predetermined flexibility, heat resistance, and strength. The reason why flexibility and strength are required is to prevent damage even when the thickness of the top plate 30 is reduced to, for example, 100 μm or less. The reason why heat resistance is necessary is that deformation occurs during reflow. This is because it does not cause the above. Therefore, a material having high strength and low flexibility or a material having high flexibility and low heat resistance is not appropriate. Since the reflow temperature is about 260 ° C., it is necessary to use at least a binder resin that does not deform at that temperature.

これらの点を考慮し、本実施形態においては、アクリル酸エステル共重合体を主鎖とし、且つ、ウレタン結合による架橋構造を含むバインダ樹脂を用いている。組成については特に限定されないが、アクリル酸エステル共重合体は、少なくともアクリル酸エチルの共重合構造及びアクリル酸ブチルの共重合構造を含むことが好ましい。これは、アクリル酸エチルの共重合構造によって高い強度を確保しつつ、アクリル酸ブチルの共重合構造によって可撓性を付加するためである。また、アクリル酸エステル共重合体は、アクリロニトリルの共重合構造をさらに含むことが好ましい。これは、アクリロニトリルの共重合構造を含むことによって耐熱性及び強度が高められるからである。   Considering these points, in this embodiment, a binder resin having an acrylic ester copolymer as a main chain and including a crosslinked structure by a urethane bond is used. The composition is not particularly limited, but the acrylate copolymer preferably includes at least an ethyl acrylate copolymer structure and a butyl acrylate copolymer structure. This is because flexibility is added by the copolymer structure of butyl acrylate while ensuring high strength by the copolymer structure of ethyl acrylate. The acrylic ester copolymer preferably further includes a copolymerized structure of acrylonitrile. This is because heat resistance and strength are enhanced by including a copolymerized structure of acrylonitrile.

天板30は、次の方法によって作製することが可能である。まず、官能基として水酸基またはカルボキシル基を有するアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル及びアクリロニトリルを主モノマーとする溶質をメチルエチルケトンなどの有機溶媒に溶かしたバインダ溶液を用意し、このバインダ溶液に磁性粉及び硬化剤を混合して混合溶液を調製する。硬化剤としては、イソシアネートを使用することが好ましい。イソシアネートとしては、例えば芳香族イソシアネートやトリアジン環を構造中に含むイソシアネート等を用いることが好ましく、1分子中に複数のイソシアネート基を有していることがより好ましい。これにより、アクリル酸エステル共重合体が官能基として有する水酸基またはカルボキシル基とイソシアネートが反応して架橋構造が形成される。また、磁性粉以外のフィラー、例えばタルク、マイカ等をさらに混合させても構わない。   The top plate 30 can be manufactured by the following method. First, a binder solution prepared by dissolving a solute having a hydroxyl group or a carboxyl group as a functional group as a main monomer in ethyl acrylate, butyl acrylate, and acrylonitrile in an organic solvent such as methyl ethyl ketone is prepared. Magnetic powder and a curing agent are added to the binder solution. To prepare a mixed solution. It is preferable to use isocyanate as the curing agent. As the isocyanate, for example, an aromatic isocyanate or an isocyanate containing a triazine ring in the structure is preferably used, and it is more preferable to have a plurality of isocyanate groups in one molecule. Thereby, the hydroxyl group or carboxyl group that the acrylic ester copolymer has as a functional group reacts with isocyanate to form a crosslinked structure. In addition, fillers other than magnetic powder, such as talc and mica, may be further mixed.

次に、図8に示すように、上記の混合溶液をベースフィルムFに塗布し、加熱して混合溶液中の溶剤の乾燥及びバインダ樹脂の硬化を行いながらロールで巻き取る。混合溶液をベースフィルムFに塗布する際に磁場を印加することによって磁性粉を所定方向に配向させてもよい。これにより、ベースフィルムFの表面に磁性粉含有樹脂からなる磁性層31が塗布されたシートS1が得られる。ベースフィルムFとしては、PETフィルムを用いることができる。ここで、硬化後の磁性粉含有樹脂における磁性粉の含有比率は50〜90重量%であることが好ましい。磁性粉の含有比率が50重量%未満であると十分な透磁率が得られず、90重量%を超えると、天板30の切断面から磁性粉が脱落するおそれが高まるからである。   Next, as shown in FIG. 8, the above mixed solution is applied to the base film F, heated and wound with a roll while drying the solvent in the mixed solution and curing the binder resin. The magnetic powder may be oriented in a predetermined direction by applying a magnetic field when applying the mixed solution to the base film F. Thereby, the sheet S1 in which the magnetic layer 31 made of the magnetic powder-containing resin is applied to the surface of the base film F is obtained. As the base film F, a PET film can be used. Here, the content ratio of the magnetic powder in the cured magnetic powder-containing resin is preferably 50 to 90% by weight. This is because if the content ratio of the magnetic powder is less than 50% by weight, sufficient magnetic permeability cannot be obtained, and if it exceeds 90% by weight, the possibility of the magnetic powder falling off from the cut surface of the top plate 30 increases.

ベースフィルムFの表面に磁性粉含有樹脂からなる磁性層31を塗布すると、磁性粉含有樹脂はベースフィルムF側の表層部と、その反対側である露出側の表層部の特性が僅かに相違する。これは、未硬化であるバインダ樹脂の表面張力によるものであると考えられ、ベースフィルムF側の表層部31Bにおいては磁性粉35の密度が低くなる一方、露出側の表層部31Aにおいては磁性粉35の密度が高くなる。   When the magnetic layer 31 made of a magnetic powder-containing resin is applied to the surface of the base film F, the characteristics of the magnetic powder-containing resin are slightly different between the surface layer portion on the base film F side and the surface layer portion on the opposite side that is the opposite side. . This is considered to be due to the surface tension of the uncured binder resin, and the density of the magnetic powder 35 is reduced in the surface layer portion 31B on the base film F side, while the magnetic powder is reduced in the surface layer portion 31A on the exposed side. The density of 35 increases.

次に、ベースフィルムFから磁性層31を剥離した後、図9に示すように、ベースフィルムFとは反対側に位置していた表面31aに樹脂層32を構成する樹脂材料を塗布し、加熱による硬化を行いながらロールで巻き取る。これにより、磁性層31の表面に樹脂層32が塗布されたシートS2が得られる。   Next, after peeling the magnetic layer 31 from the base film F, as shown in FIG. 9, a resin material constituting the resin layer 32 is applied to the surface 31a located on the opposite side of the base film F, and heated. Take up with a roll while curing by. Thereby, the sheet S2 in which the resin layer 32 is applied to the surface of the magnetic layer 31 is obtained.

次に、図10(a)に示すように金型によってシートS2を天板30の平面形状に型抜きする。次に、図10(b)に示すように型抜きされた部分にエポキシ系の接着剤40を塗布した後、図10(c)に示すようにワイヤWが巻回されたドラムコア20を接着する。そして、天板30が接着されたドラムコア20をシート本体から分離すれば、本実施形態によるコイル部品11が完成する。   Next, as shown in FIG. 10A, the sheet S <b> 2 is die-cut into a planar shape of the top plate 30 using a mold. Next, after applying an epoxy adhesive 40 to the die-cut portion as shown in FIG. 10 (b), the drum core 20 around which the wire W is wound is adhered as shown in FIG. 10 (c). . And if the drum core 20 with which the top plate 30 was adhere | attached is isolate | separated from a sheet | seat main body, the coil component 11 by this embodiment will be completed.

このような方法によってコイル部品11を作製すれば、塗布時においてベースフィルムF側を向いていた磁性粉含有樹脂の表面、つまり、磁性層31のうちバインダ樹脂34の密度が高い側の表面31bを上面として、ドラムコア20に接着することができる。尚、樹脂層32の形成は、ベースフィルムFから磁性層31を剥離することなく行っても構わない。この場合は、図10(c)に示す工程を行った後、ベースフィルムFを剥離すればよい。   If the coil component 11 is manufactured by such a method, the surface of the magnetic powder-containing resin facing the base film F side at the time of application, that is, the surface 31b on the side of the magnetic layer 31 on which the binder resin 34 is high is formed. As an upper surface, it can be bonded to the drum core 20. The resin layer 32 may be formed without peeling off the magnetic layer 31 from the base film F. In this case, the base film F may be peeled off after performing the process shown in FIG.

一方、磁性層31のうちバインダ樹脂34の密度が低い側の表面31aを上面としてドラムコア20に接着する場合には、ベースフィルムF自体を樹脂層32として用いることができる。これによれば、塗布工程が1回で済むことから、製造コストを低減することが可能となる。但し、この場合、ベースフィルムFの材料としてはPET樹脂ではなく、より耐熱性の高い樹脂材料を用いる必要がある。   On the other hand, the base film F itself can be used as the resin layer 32 when the magnetic layer 31 is bonded to the drum core 20 with the surface 31a of the binder resin 34 having the low density as the upper surface. According to this, it is possible to reduce the manufacturing cost because the coating process is performed only once. However, in this case, as the material of the base film F, it is necessary to use a resin material having higher heat resistance instead of a PET resin.

<第2の実施形態>
図11及び図12は、本発明の第2の実施形態によるコイル部品12の構成を示す図であり、図11は斜め上方から見た斜視図、図12は断面図である。
<Second Embodiment>
11 and 12 are views showing the configuration of the coil component 12 according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 11 is a perspective view seen from obliquely above, and FIG. 12 is a cross-sectional view.

図11及び図12に示すように、本発明の第2の実施形態によるコイル部品12は、樹脂層32が鍔部22,23と磁性層31との間に選択的に設けられている点において、上述した第1の実施形態によるコイル部品11と相違する。つまり、平面視で樹脂層32が2つに分割されている。その他の構成は、第1の実施形態によるコイル部品11と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   As shown in FIGS. 11 and 12, the coil component 12 according to the second embodiment of the present invention is such that the resin layer 32 is selectively provided between the flange portions 22 and 23 and the magnetic layer 31. This is different from the coil component 11 according to the first embodiment described above. That is, the resin layer 32 is divided into two in plan view. Since other configurations are the same as those of the coil component 11 according to the first embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態によれば、樹脂層32が2つに分割されていることから、樹脂層32の熱膨張係数とドラムコア20の熱膨張係数に比較的大きな差があっても、天板30の剥離が生じにくいという利点を有する。尚、図11及び図12に示す例では、樹脂層32と鍔部22,23の平面サイズがほぼ一致しているが、少なくとも、鍔部22,23の一部と磁性層31との間に樹脂層32が介在すれば足りる。但し、絶縁耐圧や耐衝撃性をより確実にするためには、平面視で(z方向から見て)鍔部22,23の全面を樹脂層32で覆うことが好ましい。   According to the present embodiment, since the resin layer 32 is divided into two, even if there is a relatively large difference between the thermal expansion coefficient of the resin layer 32 and the thermal expansion coefficient of the drum core 20, the top plate 30 is peeled off. Has the advantage that it is difficult to occur. In the example shown in FIGS. 11 and 12, the planar sizes of the resin layer 32 and the flange portions 22 and 23 are substantially the same, but at least between a portion of the flange portions 22 and 23 and the magnetic layer 31. It is sufficient if the resin layer 32 is interposed. However, in order to further ensure the withstand voltage and impact resistance, it is preferable to cover the entire surface of the flange portions 22 and 23 with the resin layer 32 in a plan view (as viewed from the z direction).

本実施形態によるコイル部品12は、あらかじめ所定のサイズにカットした樹脂層32を鍔部22,23の上面に貼り付け、その後、磁性層31を接着することによって作製することが好ましい。この方法によれば、樹脂層32を磁性層31に貼り付ける方法と比べて、樹脂層32の位置決め作業を容易に行うことが可能となる。   The coil component 12 according to the present embodiment is preferably manufactured by adhering a resin layer 32 that has been cut to a predetermined size in advance to the upper surfaces of the flange portions 22 and 23 and then bonding the magnetic layer 31. According to this method, the positioning operation of the resin layer 32 can be easily performed as compared with the method of attaching the resin layer 32 to the magnetic layer 31.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

11,12 コイル部品
20 ドラムコア
21 巻芯部
22,23 鍔部
30 天板
31 磁性層
31A,31B 表層部
31C 内層部
31a,31b 表面
32 樹脂層
34 バインダ樹脂
35 磁性粉
40 接着剤
E1〜E4 端子電極
F ベースフィルム
S1,S2 シート
W ワイヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 12 Coil components 20 Drum core 21 Core part 22, 23 Edge part 30 Top plate 31 Magnetic layer 31A, 31B Surface layer part 31C Inner layer part 31a, 31b Surface 32 Resin layer 34 Binder resin 35 Magnetic powder 40 Adhesive E1-E4 Terminal Electrode F Base film S1, S2 Sheet W Wire

Claims (9)

巻芯部及び前記巻芯部の両端に設けられた第1及び第2の鍔部を有するドラムコアと、
前記巻芯部に巻回されたワイヤと、
前記第1及び第2の鍔部にそれぞれ設けられ、前記ワイヤの端部が継線される端子電極と、
前記第1及び第2の鍔部に固定された天板と、を備え、
前記天板は、バインダ樹脂に磁性粉を混合してなる磁性層と、前記磁性粉の含有量が前記磁性層よりも少ない樹脂層とを含み、
前記樹脂層は、少なくとも前記第1及び第2の鍔部と前記磁性層との間に位置していることを特徴とするコイル部品。
A drum core having a core part and first and second flanges provided at both ends of the core part;
A wire wound around the core,
A terminal electrode provided on each of the first and second flanges, to which an end of the wire is connected;
A top plate fixed to the first and second collars,
The top plate includes a magnetic layer obtained by mixing magnetic powder in a binder resin, and a resin layer in which the content of the magnetic powder is less than that of the magnetic layer,
The coil component, wherein the resin layer is located at least between the first and second flanges and the magnetic layer.
前記樹脂層は、前記磁性粉を実質的に含まないことを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。   The coil component according to claim 1, wherein the resin layer does not substantially contain the magnetic powder. 前記樹脂層は、非磁性フィラーを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のコイル部品。   The coil component according to claim 1, wherein the resin layer includes a nonmagnetic filler. 前記樹脂層は、前記磁性層の全面を覆っていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のコイル部品。   The coil component according to claim 1, wherein the resin layer covers the entire surface of the magnetic layer. 前記樹脂層は、前記第1及び第2の鍔部と前記磁性層との間に選択的に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のコイル部品。   4. The coil component according to claim 1, wherein the resin layer is selectively provided between the first and second flanges and the magnetic layer. 5. 前記第1及び第2の鍔部と前記天板の前記樹脂層を接着する接着剤をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のコイル部品。   The coil component according to any one of claims 1 to 5, further comprising an adhesive that bonds the first and second flanges and the resin layer of the top plate. 前記天板の前記磁性層は、前記樹脂層側を向く下面と、前記下面とは反対側に位置する上面とを有し、前記下面側の表層部よりも前記上面側の表層部の方が前記バインダ樹脂の密度が高いことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のコイル部品。   The magnetic layer of the top plate has a lower surface facing the resin layer side and an upper surface located on the opposite side of the lower surface, and the surface layer portion on the upper surface side is more than the surface layer portion on the lower surface side. The coil component according to any one of claims 1 to 6, wherein the binder resin has a high density. 前記磁性粉は、金属軟磁性粉であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のコイル部品。   The coil component according to any one of claims 1 to 7, wherein the magnetic powder is a metal soft magnetic powder. 前記金属軟磁性粉は、扁平形状を有していることを特徴とする請求項8に記載のコイル部品。   The coil component according to claim 8, wherein the metal soft magnetic powder has a flat shape.
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