JP2021170576A - インダクタおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】素体の成形時における巻回部の位置ずれが抑制されるインダクタを提供する。【解決手段】巻回部および巻回部の最外周から引き出される一対の引き出し部を有するコイルと、コイルを内包し、磁性粉を含む磁性部を含み、実装面側の底面と、底面に隣接する端面とを有する素体と、引き出し部のそれぞれの末端部が素体の端面から露出して接続される外部電極とを備えるインダクタである。導体は、断面が厚みおよび幅で規定される略矩形状である。巻回部は、導体の幅で規定される面を巻軸に平行にして巻回されるとともに、最内周部で繋って上下2段に巻回されて、導体の両端を最外周に位置させてなる。端面側から見て、上段からの引き出し部の先端における幅方向の上端が、上段側の第1開口面よりも底面側に配置される。下段からの引き出し部の先端における幅方向の下端が、下段側の第2開口面よりも上面側に配置される。【選択図】図1

Description

本発明は、インダクタおよびその製造方法に関する。
特許文献1には、被覆層を有する断面平角状で被覆された導線を、最内周で接続されるように2段の渦巻状に巻回した巻回部と、巻回部の最外周から引き出された引き出し部とを有するコイルを、磁性粉と樹脂とを含む磁性体からなり、巻回部の巻軸が実装面に対して垂直、かつ、引き出し部の末端部の平坦面が、対向する端面に露出するように埋設して加圧して形成される直方体形状の素体と、素体の対向する端面と隣接する面とに亘って形成される外部電極とを有するインダクタが提案されている。
米国特許出願公開第2016/0126006号明細書
磁性粉を含む複合材料に、コイルの引き出し部が素体の表面に露出するようにコイルを埋設して成型金型内で加圧することで素体が形成されるインダクタでは、コイルの巻回部が加圧時に素体の底面に対して傾いて配置され、素体内のコイルの位置がばらつく場合がある。このコイルの巻回部の素体における位置のばらつきに起因して、インダクタのL値のばらつきが発生する。本発明は、素体の成形時における巻回部の位置ずれが抑制されるインダクタおよびその製造方法を提供することを目的とする。
第1態様は、導体が巻回されてなる巻回部および巻回部の最外周から引き出される一対の引き出し部を有するコイルと、コイルを内包し、磁性粉を含む磁性部を含み、実装面側の底面と、底面に対向する上面と、底面に隣接して互いに対向する2つの端面とを有する素体と、少なくとも引き出し部の末端部のそれぞれが素体の端面で接続される一対の外部電極と、を備えるインダクタである。導体は、延伸方向に直交する断面の形状が、厚みおよび幅で規定される略矩形状である。巻回部は、導体の幅で規定される面を巻軸に平行にして巻回されるとともに、最内周部で繋って上下2段に巻回され、導体がその両端を最外周部に位置させてなる。コイルは、端面側から見て、巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の上端が、巻回部の上段側の第1開口面よりも底面側に配置される。また、コイルは端面側から見て、巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の下端が、巻回部の下段側の第2開口面よりも上面側に配置される。
第2態様は、導体が巻回されてなる巻回部および巻回部の最外周から引き出される引き出し部を有するコイルを準備する工程と、磁性粉を含有する複合材料からなり、底部と、底部に配置されコイルの巻回部の空間に挿入される巻軸部と、底部の周囲を包囲して配置される壁部とを備え、壁部の一部に切欠部を有する第1予備成形体を準備する工程と、巻回部の空間に巻軸部を挿入し、引き出し部の末端部を切欠部に配置し、コイルの巻回部を壁部に包囲させて、第1予備成形体の内部にコイルを配置する工程と、成型金型内で、コイルが配置された第1予備成形体を巻回部の巻軸方向に加圧成形して、コイルの巻回部を内包し、引き出し部の末端部の少なくとも一部が表面に露出する素体を得る工程と、引き出し部の末端部と接続する外部電極を形成する工程と、を含むインダクタの製造方法である。導体は、延伸方向に直交する断面の形状が、厚みおよび幅で規定される略矩形状である。巻回部は、導体がその両端を最外周部に位置させて幅で規定される面を巻軸に平行にして巻回されるとともに、最内周部で繋って上下2段に巻回されてなる。コイルは、端面側から見て、巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の上端が、巻回部の上段側の第1開口面よりも底面側に配置される。また、コイルは、端面側から見て、巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の下端が、巻回部の下段側の第2開口面よりも上面側に配置される。
本発明によれば、素体の成形時における巻回部の位置ずれが抑制されるインダクタおよびその製造方法を提供することができる。
実施例1のインダクタを上面側から見た部分透過斜視図である。 実施例1のインダクタを上面側から見た部分透過平面図である。 実施例1のインダクタにおける素体を一方の端面側から見た部分透過平面図である。 実施例1のインダクタにおける素体を他方の端面側から見た部分透過平面図である。 実施例2のインダクタにおける素体を一方の端面側から見た部分透過平面図である。 実施例2のインダクタにおける素体を他方の端面側から見た部分透過平面図である。
インダクタは、導体が巻回されてなる巻回部および巻回部の最外周から引き出される一対の引き出し部を有するコイルと、コイルを内包し、磁性粉を含む磁性部を含み、実装面側の底面と、底面に対向する上面と、底面に隣接して互いに対向する2つの端面とを有する素体と、少なくとも引き出し部の末端部のそれぞれが素体の端面で接続される一対の外部電極と、を備える。コイルを形成する導体は、延伸方向に直交する断面の形状が、厚みおよび幅で規定される略矩形状である。巻回部は、導体の幅で規定される面を巻軸に平行にして巻回されるとともに、最内周部で繋って上下2段に巻回されて、導体がその両端を最外周部に位置させてなる。コイルは、端面側から見て、巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の上端は、巻回部の上段側の第1開口面よりも底面側に配置される。また、コイルは、端面側から見て、巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の下端は、巻回部の下段側の第2開口面よりも上面側に配置される。
端面側から見たときに、巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の上端が、巻回部の上段側の第1開口面よりも底面側に配置され、端面側から見たときに、巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の下端が、巻回部の下段側の第2開口面よりも上面側に配置されることで、巻回部の素体内における位置ずれが抑制される。加圧成形時においては、引き出し部の末端部が成型金型等に引っかかったり、巻回部が予備成形体の巻軸部に引っかかったりして、巻回部の素体内における位置がずれることがある。これに対してコイルの引き出し部の末端部を予め所定の方向に曲げておくことで、引っかかりが抑制され、結果として巻回部の位置ずれが抑制される。
コイルは、巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の中央が、端面側から見て、第1開口面と第2開口面の間の略中央に配置されてよい。また、巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の中央は、端面側から見て、第1開口面と第2開口面の間の略中央に配置されていてよい。これにより、より効果的に巻回部の位置ずれが抑制される。
コイルは、巻回部の上段の引き出し部の末端部において、巻回部側の幅方向の上端が、端面側から見て、第1開口面と略一致して配置されていてよい。また、巻回部の下段の引き出し部末端部において、巻回部側の幅方向の下端が、端面側から見て、第2開口面と略一致して配置されていてよい。これにより、より効果的に巻回部の位置ずれが抑制される。
コイルは、巻回部の上段からの引き出し部の末端部において、巻回部側の幅方向の上端が、端面側から見て、第1開口面よりも底面側に配置されていてよい。また、
巻回部の下段からの引き出し部の末端部において、巻回部側の幅方向の下端が、端面側から見て、第2開口面よりも上面側に配置されていてよい。これによりコイルの曲げ加工の負荷が軽減される。
コイルは、2.5ターンで構成されていてよい。巻回部の巻数が少ないと巻回部の大きさが小さくなるため倒れやすく位置ずれが発生し易くなるが、引き出し部の末端部を所定の位置に配置することで巻回部の位置ずれが、効果的に抑制される。
インダクタの製造方法は、導体が巻回されてなる巻回部および巻回部の最外周から引き出される引き出し部を有するコイルを準備するコイル準備工程と、磁性粉を含有する複合材料からなり、底部と、底部に配置されコイルの巻回部の空間に挿入される巻軸部と、底部の周囲を包囲して配置される壁部とを備え、壁部の一部に切欠部を有する第1予備成形体を準備する予備成形体準備工程と、巻回部の空間に巻軸部を挿入し、引き出し部の末端部を切欠部に配置し、コイルの巻回部を壁部に包囲させて、第1予備成形体の内部にコイルを配置するコイル配置工程と、成型金型内で、コイルが配置された第1予備成形体を巻回部の巻軸方向に加圧成形して、コイルの巻回部を内包し、引き出し部の末端部の少なくとも一部が表面に露出する素体を得る加圧成形工程と、引き出し部の末端部と接続する外部電極を形成する外部電極形成工程と、を含む。コイルを形成する導体は、延伸方向に直交する断面の形状が、厚みおよび幅で規定される略矩形状である。巻回部は、導体がその両端を最外周部に位置させて幅で規定される面を巻軸に平行にして巻回されるとともに、最内周部で繋って上下2段に巻回されてなる。コイルは、端面側から見て、巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の上端が、巻回部の上段側の第1開口面よりも底面側に配置される。コイルは、端面側から見て、巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の下端が、巻回部の下段側の第2開口面よりも上面側に配置される。
素体から露出するコイルの引き出し部の末端部を予め所定の方向に曲げておくことで、素体成形時における巻回部の位置ずれが抑制される。
素体は、コイルが配置される第1予備成形体上に、磁性粉を含む複合材料を配置して、第1予備成形体および複合材料を成型金型内で一体に加圧成形して得られてもよい。これにより、第2予備成形体を予め準備する工程を省くことができ、製造方法全体としての工数を低減することができる。
素体は、コイルが配置される第1予備成形体上に、平板状の第2予備成形体を配置して、第1予備成形体および第2予備成形体を成型金型内で一体に加圧成形して得られてもよい。第2予備成形体を用いることで、効率的に成形体が形成され、成形体の製造品質がより安定化する。
コイルは、2.5ターンで構成されていてもよい。一般に巻回部の巻回数が少ないと巻回部の大きさと引き出し部の大きさの差が小さくなるため倒れやすく、位置ずれが発生し易くなるが、引き出し部の末端部を所定の位置に配置することで巻回部の位置ずれが、効果的に抑制される。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための、インダクタおよびその製造方法を例示するものであって、本発明は、以下に示すインダクタおよびその製造方法に限定されない。なお特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に限定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。またさらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。実施例2以降では実施例1と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1
実施例1のインダクタを図1から図4を参照して説明する。図1はインダクタ100を上面側から見た部分透過斜視図である。図2はインダクタ100を上面側から見た部分透過平面図である。図3はインダクタ100を構成する素体を一方の端面側から見た部分透過平面図である。図4はインダクタ100を構成する素体を他方の端面側から見た部分透過平面図である。
図1および図2に示されるように、インダクタ100は、コイル30と、磁性粉と樹脂とを含みコイル30とを内包する磁性部とを含む素体10と、素体10の表面に配置されてコイル30と電気的に接続される1対の外部電極40a、40bとを備える。素体10は略直方体形状を有し、実装面側の底面12と、底面12に対して高さ方向(T方向)で対向する上面14と、底面12に隣接して略直交し、互いに長さ方向(L方向)で対向する2つの端面16a、16bと、底面12および端面16に隣接して略直交し、互いに幅方向(W方向)で対向する2つの側面18a、18bとを有する。コイル30は、導体が巻軸Nの周りに巻回されてなる巻回部32および巻回部32の最外周から引き出される一対の引き出し部36a、36bを有する。コイル30は、一方の引き出し部36aの末端部34aを素体10の端面16aに露出し、他方の引き出し部36bの末端部34bを素体10の端面16bに露出して素体10に内包される。一方の外部電極40aは、素体10の底面12、端面16a、側面18a、18bおよび上面14の5面に亘って配置され、端面16aにおいて露出するコイル30の引き出し部36aの末端部34aと接続される。他方の外部電極40bは、素体10の底面12、端面16b、側面18a、18bおよび上面14の5面に亘って配置され、端面16bにおいて露出するコイル30の引き出し部36bの末端部34bと接続する。素体10の稜線部はそれぞれ面取りされて、素体のそれぞれの面は曲面で接続される。図1では、曲面を表すための補助線として破線を用いる場合がある。
コイル30は、表面に被覆層を有し、導体の延伸方向(長さ方向)に直交する断面の形状が、厚みおよび幅で規定される略矩形状を有する導線を巻回して形成される。コイル30の巻回部32は、導体の両端が最外周部に位置し、導体の幅で規定される面の一方が外周側になり、他方の面が内周側になるようにし、導体の幅で規定される面を巻軸に対して平行にして、導体の幅で規定される面の少なくとも一部が重なるように渦巻状に巻回されるとともに、最内周部で繋り、導体の厚みで規定される面を互いに対向させた上下2段に巻回されてなる(いわゆるα巻き)。インダクタ100では、コイル30は、巻回部の2ターンおよびそれぞれの引き出し部が1/4ターンの合計2.5ターンで構成されている。コイル30は、巻回部32の巻軸Nを素体10の底面12および上面14に略直交させて素体10に内包される。巻回部32の上面14側の上段の最外周部からは、引き出し部36aがその先端部を素体の一方の側面18aに向けて引き出され、末端部34aにおいて導体の幅で規定される面を素体10の端面16aに露出する。巻回部32の底面12側の下段の最外周部からは、引き出し部36bがその先端部を素体の一方の側面18aに向けて引き出され、末端部34bにおいて導体の幅で規定される面を素体10の端面16bに露出する。端面16a,16bから露出した末端部34a、34bでは導体の表面からそれぞれ被覆層が除去されて、外部電極40a、40bと電気的に接続される。
図3は、インダクタ100を一方の端面16a側から見た部分透過平面図であり、説明のために外部電極を図示していない。端面16aでは、巻回部の上段からの引き出し部36aの末端部34aが端面16aから露出している。巻回部は、その上段側に第1開口面P1とその下段側に第2開口面P2を有している。すなわち、第1開口面P1は、巻回部における導体の厚み方向の面に沿って形成される面であり、素体の上面14に対向している。また、第2開口面P2は、巻回部における導体の厚み方向の面に沿って形成される面であり、素体の底面12に対向している。引き出し部の先端における導体の幅方向の上端E1aの高さ方向(T方向)の位置は、巻回部の第1開口面P1の高さ方向の位置よりも長さd1a分だけ底面12側にある。また、引き出し部の先端における幅方向の下端E2aの高さ方向(T方向)の位置は、巻回部の第2開口面P2の高さ方向の位置よりも長さd2a分だけ上面14側にある。長さd1aと長さd2aとは略同一であることが好ましい。すなわち、引き出し部の先端における導体の幅方向の中央の位置は、第1開口面P1と第2開口面P2の間の略中央である上段と下段の境界面付近に配置されることが好ましい。
図3では、引き出し部36aは、巻回部から引き出された直後から、第1開口面P1の位置よりも底面12側に曲がって配置されている。そのため、末端部34aの巻回部側の幅方向の上端は、第1開口面よりも底面側に配置される。
図4は、インダクタ100を他方の端面16b側から見た部分透過平面図であり、説明のために外部電極を図示していない。端面16bでは、巻回部の下段からの引き出し部36bの末端部34bが端面16bから露出している。引き出し部の先端における幅方向の下端E2bの高さ方向(T方向)の位置は、巻回部の第2開口面P2の高さ方法の位置よりも長さd2b分だけ上面14側にある。また、引き出し部の先端における幅方向の上端E1bの高さ方向(T方向)の位置は、巻回部の第1開口面P1の高さ方向の位置よりも長さd1b分だけ底面12側にある。長さd1bと長さd2bとは略同一であることが好ましい。すなわち、引き出し部の先端における幅方向の中央の位置は、第1開口面P1と第2開口面P2の間の略中央である上段と下段の境界面付近に配置されることが好ましい。
図4では、引き出し部36bは、巻回部から引き出された直後から、第2開口面P2の位置よりも上面14側に曲がって配置されている。そのため、末端部34bの巻回部側の幅方向の下端は、第2開口面よりも上面側に配置される。
素体10の大きさは、長さLが例えば1mm以上3.4mm以下、好ましくは1mm以上3mm以下であり、幅Wが例えば0.5mm以上2.7mm以下、好ましくは0.5mm以上2.5mm以下であり、高さTが例えば0.5mm以上2mm以下、好ましくは0.5mm以上1.5mm以下である。素体の大きさとして具体的には、L×W×Tが例えば、1mm×0.5mm×0.5mm、1.6mm×0.8mm×0.8mm、2mm×1.2mm×1mm、2.5mm×2mm×1.2mmであってよい。
素体10を構成する磁性部は、磁性粉と樹脂を含有する複合材料から形成される。磁性粉としては、Fe、Fe−Si、Fe−Ni、Fe−Si−Cr、Fe−Si−Al、Fe−Ni−Al、Fe−Ni−Mo、Fe−Cr−Al、等の鉄系の金属磁性粉、他の組成系の金属磁性粉、アモルファス等の金属磁性粉、表面がガラス等の絶縁層で被覆された金属磁性粉、表面を改質した金属磁性粉、ナノレベルの微小な金属磁性粉末が用いられる。また、樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂が用いられる。磁性部における磁性粉の充填率は、例えば50質量%以上85質量%以下、好ましくは60質量%以上85質量%以下または70質量%85質量%以下である。充填率は、インダクタの中心を通り長手方向の断面の中央部の所定の面積において、磁性粉の直径の平均値から求めることができる。
外部電極40a、40bは、銀粒子、銅粒子等の導電性粒子と結着樹脂とを含む導電層であってよい。さらに、外部電極は、導電層上に形成されるめっき層を含んでいてよい。めっき層は、例えば、ニッケルから形成される層と、その上に形成され、スズから形成される層とを含んでいてよい。また、外部電極40a、40bは、めっき層であってもよい。めっき層は例えば、銅から形成される第1層と、第1層上に形成され、ニッケルから形成される第2層と、第2層上に形成され、スズから形成される第3層とを備えていてよい。外部電極が形成される領域は、素体の表面から素体を構成する樹脂の一部、磁性粉の表面を被覆する絶縁層の一部が除去された磁性粉露出領域であってもよい。磁性粉露出領域では、一部の磁性粉が連結してネットワーク構造を形成しているため、容易にめっき層を形成することができ、また、導電層の素体への接着性が向上する。
導体の厚みは例えば0.01mm以上1mm以下であってよい。導体の幅は例えば0.1mm以上2mm以下であってよい。導体断面のアスペクト比(幅/厚み)は例えば1/1以上、または1/1以上30/1以下であってよい。また、導体を被覆する被覆層は、厚みが、例えば2μm以上20μm以下のポリイミド、ポリアミドイミド等の絶縁性樹脂で形成される。巻回部の巻き解けを防止するため、被覆層の表面には、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂等の自己融着成分を含む融着層が更に設けられていてもよく、その厚みが1μm以上8μm以下に形成されていてもよい。
素体10の表面には、保護層が配置されていてよい。保護層は外部電極が配置される領域以外の素体の表面に配置されてよいし、引き出し部の末端部が露出する領域以外の素体の表面に配置されてもよい。保護層は例えば、樹脂を含んで構成されてよい。保護層を構成する樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられる。保護層はフィラーを含んでいてもよい。フィラーとしては酸化ケイ素、酸化チタン等の非導電性フィラーが用いられる。保護層は例えば、樹脂とフィラーを含む樹脂組成物を、素体の表面に塗布、ディップ等の手段により付与し、必要に応じて、付与された樹脂を硬化することにより形成される。保護層は、水ガラス等の無機材料から形成されてもよい。また、保護層は、後述する磁性粉露出領域以外の領域に形成されていてもよい。
素体10にはマーカー(図示せず)が付与されていてもよい。マーカーは例えば、素体の上面14の、巻回部32の下段から引き出し部36bが引き出される側に付与され、インダクタの極性を示してよい。マーカーは例えば、印刷、レーザー刻印等で付与される。
インダクタの製造方法
次にインダクタの製造方法について説明する。インダクタは、例えば、コイル準備工程と、予備成形体準備工程と、コイル配置工程と、加圧成形工程と、外部電極形成工程とを含む製造方法で製造することができる。
コイル準備工程では、導体が巻回されてなる巻回部および巻回部の最外周から引き出される引き出し部を有するコイルを準備する。コイルを形成する導体は、延伸方向に直交する断面の形状が、厚みおよび幅で規定される略矩形状であってよい。コイルの巻回部は、導体を、その幅で規定される面を巻軸に平行にして、らせん状に巻回することにより、渦巻状のコイルが最内周部で繋って上下2段に巻回して形成され、引き出し部が上段と下段のそれぞれから引き出されたコイルを得ることができる。コイルは、巻回部の巻軸に直交する方向から見て、巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の上端の位置を、巻回部の上段側の第1開口面の位置よりも底面側に配置させ、巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の下端の位置を、巻回部の下段側の第2開口面の位置よりも上面側に配置させて形成してよい。また、コイルの巻回部は導体を、その幅で規定される面が互いに重なり、末端部が重ならないようにさらに巻回して形成されてもよい。
コイル準備工程で準備されるコイルの引き出し部が、所定の位置に配置される形状を有していることで、素体の加圧成形時における巻回部の素体の高さ方向における位置ずれを抑制することができる。
予備成形体準備工程では、磁性粉と樹脂を含有する複合材料を仮成形した第1予備成形体を準備する。第1予備成形体は、底部と、底部に配置されコイルの巻回部の空間に挿入される巻軸部と、底部の周囲を包囲して配置される壁部とを備え、壁部の一部に切欠部を有する。底部は板状に形成され、例えば、素体の底面を構成する。巻軸部は、コイルの巻回部の空間に挿入可能に形成され、その延伸方向を底部に略直交して配置される。壁部は、コイルの巻回部を収容可能に形成され、素体の端面に対応する位置にコイルの引き出し部の末端部を収容可能な切欠部が形成される。また、予備成形体形成工程は、平板状の第2予備成形体を準備する工程をさらに含んでいてもよい。第1予備成形体および第2予備成形体は、例えば、所定の形状を有する金型に複合材料を充填し、加圧することで形成できる。
コイル配置工程では、準備したコイルの巻回部の空間に、第1予備成形体の巻軸部を挿入し、コイルの引き出し部の末端部を切欠部に配置して、第1予備成形体の内部にコイルを配置する。これにより、コイルの巻回部は、第1予備成形体の壁部に包囲された状態となる。さらに、第1予備成形体の上には複合材料がコイルを被覆して配置されてもよく、第1予備成形体の上にコイルを被覆して第2予備成形体が配置されてもよい。
加圧成形工程では、成型金型内で、コイルが配置された第1予備成形体を巻回部の巻軸方向に加圧して素体を形成する。これにより、コイルの巻回部を内包し、引き出し部の末端部の少なくとも一部が表面に露出する素体が得られる。加圧成形工程では、必要に応じて加熱処理を行ってもよい。
外部電極形成工程では、素体の表面から露出する引き出し部の末端部と電気的に接続する外部電極を形成する。外部電極形成工程は、例えば、銀粒子、銅粒子等の導電性粒子と結着樹脂とを含む導電性ペーストを付与して樹脂を硬化することにより導電層を形成することを含んでいてよい。さらに、外部電極形成工程は、導電層にめっき処理して、導電層上にめっき層を形成することを含んでいてもよい。形成されるめっき層は、例えば、ニッケルから形成される層と、その上に形成され、スズから形成される層とを含んでいてよい。また、外部電極形成工程は、例えば、めっき処理により素体の表面に外部電極を形成してもよい。めっき処理によって形成される外部電極は、例えば、銅から形成される第1層と、第1層上に形成され、ニッケルから形成される第2層と、第2層上に形成され、スズから形成される第3層とを含んでいてよい。外部電極形成工程は、外部電極の形成に先立って、外部電極が形成される領域に磁性粉露出領域を形成することをさらに含んでいてもよい。磁性粉露出領域は、例えば、素体表面へのレーザー光照射、サンドブラスト等により、素体の表面から素体を構成する樹脂の一部、磁性粉の表面を被覆する絶縁層の一部等が除去されて形成される。
実施例2
実施例2のインダクタを図5および図6を参照して説明する。図5はインダクタ110を構成する素体を一方の端面側から見た部分透過平面図である。図6はインダクタ110を構成する素体を他方の端面側から見た部分透過平面図である。インダクタ110は、巻軸に直交する方向から見て、巻回部の上段から引き出された引き出し部であって、素体から露出した巻回部側の幅方向の上端の位置が、第1開口面の位置と略一致して配置され、巻回部の下段から引き出された引き出し部であって、素体から露出した巻回部側の幅方向の下端の位置が、第2開口面の位置と略一致して配置されること以外はインダクタ100と同様に構成される。
図5は、インダクタ110を一方の端面16a側から見た部分透過平面図であり、説明のために外部電極を図示していない。端面16aでは、巻回部の上段からの引き出し部36aの末端部34aが端面16aから露出している。巻回部は、その上段側に第1開口面P1とその下段側に第2開口面P2を有している。図5では、末端部34aの巻回部側の幅方向の上端の位置は、第1開口面P1の位置と略一致して配置される。また、末端部34aの先端側の幅方向の上端の位置は、第1開口面P1の位置よりも底面12側に配置されている。すなわち、末端部34aは端面16aから露出する位置において底面12側に曲がって配置される。
図6は、インダクタ110を他方の端面16b側から見た部分透過平面図であり、説明のために外部電極を図示していない。端面16bでは、巻回部の下段からの引き出し部36bの末端部34bが端面16bから露出している。図6では、末端部34bの巻回部側の幅方向の下端の位置は、第2開口面P2の位置と略一致して配置される。また、末端部34bの先端側の幅方向の下端の位置は、第2開口面P2の位置よりも上面14側に配置されている。すなわち、末端部34bは端面16bから露出する位置において上面14側に曲がって配置される。
上述したインダクタでは、外部電極は、素体の底面、側面、上面および端面に亘って配置されている場合を説明したが、素体の底面および端面にのみ形成されてもよい。導体の延伸方向の端面は素体の側面に露出していてもよい。導体の延伸方向に直交する断面は直線で構成されているが、半円、半楕円等の曲線で構成されてもよい。コイルの巻回部はいわゆるα巻き以外のエッジワイズ巻き等の形態であってもよい。コイルの巻回部を巻回軸方向から見た形状は、長円形以外の形状、例えば、円形状、楕円形状、面取りされた多角形状等であってもよい。素体の底面の外部電極が配置されていない領域には凹部(スタンドオフ)が形成されていてよい。素体底面に設けられる凹部は、幅W方向から見て高さT方向の形状が、半円形状であってもよい。
10 素体
30 コイル
40 外部電極
100、110 インダクタ

Claims (9)

  1. 導体が巻回されてなる巻回部および前記巻回部の最外周から引き出される一対の引き出し部を有するコイルと、
    前記コイルを内包し、磁性粉を含む磁性部を含み、実装面側の底面と、底面に対向する上面と、底面に隣接して互いに対向する2つの端面とを有する素体と、
    少なくとも前記引き出し部の末端部のそれぞれが前記素体の端面で接続される一対の外部電極と、を備え、
    前記導体は、延伸方向に直交する断面の形状が、厚みおよび幅で規定される略矩形状であり、
    前記巻回部は、前記導体の幅で規定される面を巻軸に平行にして巻回されるとともに、最内周部で繋って上下2段に巻回されて、前記導体がその両端を最外周部に位置させてなり、
    端面側から見て、前記巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の上端が、前記巻回部の上段側の第1開口面よりも底面側に配置され、
    端面側から見て、前記巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の下端が、前記巻回部の下段側の第2開口面よりも上面側に配置されるインダクタ。
  2. 前記コイルは、
    前記巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の中央が、端面側から見て、前記第1開口面と第2開口面の間の略中央に配置され、
    前記巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の中央が、端面側から見て、前記第1開口面と第2開口面の間の略中央に配置される請求項1に記載のインダクタ。
  3. 前記コイルは、
    前記巻回部の上段からの引き出し部の末端部において、巻回部側の幅方向の上端が、端面側から見て、前記第1開口面と略一致して配置され、
    前記巻回部の下段からの引き出し部の末端部において、巻回部側の幅方向の下端が、端面側から見て、前記第2開口面と略一致して配置される請求項1または2に記載のインダクタ。
  4. 前記コイルは、
    前記巻回部の上段からの引き出し部の末端部において、巻回部側の幅方向の上端が、端面側から見て、前記第1開口面よりも底面側に配置され、
    前記巻回部の下段からの引き出し部の末端部において、巻回部側の幅方向の下端が、端面側から見て、前記第2開口面よりも上面側に配置される請求項1または2に記載のインダクタ。
  5. 前記コイルは、2.5ターンで構成される請求項1から4のいずれかに記載のインダクタ。
  6. 導体が巻回されてなる巻回部および前記巻回部の最外周から引き出される引き出し部を有するコイルを準備することと、
    磁性粉を含有する複合材料からなり、底部と、前記底部に配置され前記コイルの巻回部の空間に挿入される巻軸部と、前記底部の周囲を包囲して配置される壁部とを備え、前記壁部の一部に切欠部を有する第1予備成形体を準備することと、
    前記巻回部の空間に前記巻軸部を挿入し、前記引き出し部の末端部を前記切欠部に配置し、前記コイルの巻回部を前記壁部に包囲させて、前記第1予備成形体の内部に前記コイルを配置することと、
    成型金型内で、前記コイルが配置された第1予備成形体を前記コイル巻き軸方向に加圧成形して、前記コイルの巻回部を内包し、前記引き出し部の末端部の少なくとも一部が表面に露出する素体を得ることと、
    前記引き出し部の末端部と接続する外部電極を形成することと、を含み、
    前記導体は、延伸方向に直交する断面の形状が、厚みおよび幅で規定される略矩形状であり、
    前記巻回部は、前記導体がその両端を最外周部に位置させて幅で規定される面を巻軸に平行にして巻回されるとともに、最内周部で繋って上下2段に巻回されてなり、
    前記コイルは、
    端面側から見て、前記巻回部の上段からの引き出し部の先端における幅方向の上端が、前記巻回部の上段側の第1開口面よりも底面側に配置され、
    端面側から見て、前記巻回部の下段からの引き出し部の先端における幅方向の下端が、前記巻回部の下段側の第2開口面よりも上面側に配置される、インダクタの製造方法。
  7. 前記素体は、前記コイルが配置される第1予備成形体上に、磁性粉を含む複合材料を配置して、前記第1予備成形体および複合材料を成型金型内で一体に加圧成形して得られる請求項6に記載の製造方法。
  8. 前記素体は、前記コイルが配置される第1予備成形体上に、平板状の第2予備成形体を配置して、前記第1予備成形体および第2予備成形体を成型金型内で一体に加圧成形して得られる請求項6に記載の製造方法。
  9. 前記コイルは、2.5ターンで構成される請求項6から8のいずれかに記載の製造方法。
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