JP2021174800A - コイル部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】浮遊容量の低減が図られたコイル部品を提供する。【解決手段】 コイル部品１においては、上下方向に並んだ上層２１の導線２６と下層２２の導線２６との間の電位差に起因して、両者の間には浮遊容量が生じ得る。コイル部品１では、上層２１の導線２６と下層２２の導線２６との離間距離Ｇを、導線２６の側面２６ａを覆う部分の絶縁被膜２４の厚さｄ１の２倍より長くなるように設計されており、十分に長い距離が確保されているため、上記浮遊容量の低減が図られている。【選択図】図４
Description
本発明は、コイル部品に関する。
従来のコイル部品として、たとえば特許文献１、２には、一本の平角線が２層に巻かれてなるコイルを備えたコイル部品が開示されている。
上述した構造のコイル部品は、３０ＭＨｚ以上の高周波帯域におけるノイズフィルターに適用され得る。高周波帯域においてコイル部品のノイズ除去性能を高めるためには、高いインピーダンスが求められる。発明者らは、鋭意研究の末、インピーダンスを向上させるために、コイル部品の浮遊容量を低減する技術を新たに見出した。
本発明は、浮遊容量の低減が図られたコイル部品を提供することを目的とする。
本発明の一側面に係るコイル部品は、金属磁性粉含有樹脂で構成され、一対の側面を有する素体と、素体の内部において一対の側面の間を結び、導線と該導線の表面を覆う絶縁被膜とを含む平角線が、所定のコイル軸周りに２層に巻かれてなるコイルとを備え、平角線の上層の導線と下層の導線との離間距離が、コイル軸に対して平行な導線の表面を覆う部分の絶縁被膜の厚さの２倍より長い。
上記コイル部品においては、平角線の上層の導線と下層の導線との離間距離を、コイル軸に対して平行な導線の表面を覆う部分の絶縁被膜の厚さの２倍より長くすることで、平角線の上層の導線と下層の導線との間に生じる浮遊容量の低減が図られている。
他の形態に係るコイル部品では、平角線の上層と下層との間に介在するスペーサをさらに備える。
他の形態に係るコイル部品では、上層の導線の下面を覆う部分の絶縁被膜および下層の導線の上面を覆う部分の絶縁被膜の厚さが、コイル軸に対して平行な導線の表面を覆う部分の絶縁被膜の厚さより厚い。
本発明によれば、浮遊容量の低減が図られたコイル部品が提供される。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
図１〜３を参照しつつ、実施形態に係るコイル部品１の構造について説明する。図１に示すように、コイル部品１は、直方体形状を呈する素体１０と、素体１０の内部に設けられたコイル２０と、素体１０の両端面に設けられた一対の外部端子電極３０とを備えて構成されている。コイル部品１は、一例として、長辺２．５ｍｍ、短辺２．０ｍｍ、高さ０．８〜１．２ｍｍの寸法で設計される。
素体１０は、金属磁性粉含有樹脂で構成されている。金属磁性粉含有樹脂は、金属磁性粉体がバインダ樹脂により結着された結着粉体である。素体１０を構成する金属磁性粉含有樹脂の誘電率はたとえば１５０．０〜３００．０（一例として１９５．０）である。金属磁性粉含有樹脂の金属磁性粉は、たとえば鉄ニッケル合金（パーマロイ合金）、カルボニル鉄、アモルファス、非晶質または結晶質のＦｅＳｉＣｒ系合金、センダスト等で構成されている。バインダ樹脂は、たとえば熱硬化性のエポキシ樹脂である。本実施形態では、結着粉体における金属磁性粉体の含有量は、体積パーセントでは８０〜９２ｖｏｌ％であり、質量パーセントでは９５〜９９ｗｔ％である。磁気特性の観点から、結着粉体における金属磁性粉体の含有量は、体積パーセントで８５〜９２ｖｏｌ％、質量パーセントで９７〜９９ｗｔ％であってもよい。金属磁性粉含有樹脂の磁性粉は、１種類の平均粒径を有する粉体であってもよく、複数種類の平均粒径を有する混合粉体であってもよい。
コイル２０は、図２および図３に示すように、上層２１と下層２２とからなる二層構造を有する空芯コイルである。より詳しくは、コイル２０は、平角線２３がα巻きされた構成を有し、上層２１および下層２２においてコイル軸Ｘ周りに巻かれている。平角線２３は、絶縁被膜２４と導線２６とを含んで構成されており、平角状の導線２６の表面全体が絶縁被膜２４で覆われた構成を有する。平角線２３の両端部２７は、コイル２０の同じ側の側面から素体１０の両端面へそれぞれ延びている。平角線２３の寸法は、たとえば厚さＴは１００〜４００μｍ（一例として２５０μｍ）、幅Ｗは２０〜２５０μｍ（一例として１００μｍ）である。
絶縁被膜２４は、たとえば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の絶縁性を有する樹脂で構成されている。絶縁被膜２４の比誘電率はたとえば３．０〜５．０（一例として３．８）である。絶縁被膜２４は、導線２６が巻かれる前に、平角線２３の端部を構成する導線２６の端部を除く表面全体にコーティングされる。絶縁被膜２４は、たとえば、導線２６を液状の樹脂の槽にディップする等の手法により形成され得る。なお、平角線２３の端部２７には、外部端子電極３０との導通をとるために、絶縁被膜２４が形成されていない。
一対の外部端子電極３０は、素体１０の各端面に露出する平角線２３の両端部２７とそれぞれ接続される。
ここで、平角線２３の絶縁被膜２４の厚さについて、図４および図５を参照しつつ説明する。図４は、上層２１における平角線２３の断面を示している。図５は、上層２１の平角線２３と下層２２の平角線２３とが重なる領域の断面を示している。
図４に示すように、上層２１の導線２６は、コイル軸Ｘに対して平行な表面である側面２６ａと、下層２２の導線２６に対向する表面である対向面２６ｂと、対向面２６ｂとは反対側に位置する表面である非対向面２６ｃとを有する。下層２２の導線２６も、上層２１の導線２６同様、コイル軸Ｘに対して平行な側面２６ａと、上層２１の導線２６に対向する対向面２６ｂと、対向面２６ｂとは反対側に位置する非対向面２６ｃとを有する。
本実施形態では、上層２１および下層２２において、導線２６の側面２６ａを覆う部分の絶縁被膜２４の厚さｄ１はたとえば１〜１０μｍであり、導線２６の非対向面２６ｃを覆う部分の絶縁被膜２４の厚さｄ２はたとえば１〜１０μｍである。絶縁被膜２４の厚さｄ１と厚さｄ２とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。たとえば、絶縁被膜２４の厚さｄ２が厚さｄ１よりも厚い形態であってもよい。
図４に示した断面において隣り合う導線２６の間の絶縁被膜２４の厚さＤ１は、厚さｄ１の２倍の厚さであってもよい。絶縁被膜２４の厚さＤ１は、隣り合う導線２６の間に生じる圧縮応力により、厚さｄ１の２倍の厚さより薄くなっていてもよい。
図５に示すように、上層２１の導線２６の対向面２６ｂと下層２２の導線２６の対向面２６ｂとは互いに対向しており、互いに対向する対向面２６ｂ間には絶縁被膜２４が介在している。互いに対向する対向面２６ｂ間の上下方向に関する離間距離Ｇは、導線２６の対向面２６ｂを覆う部分の絶縁被膜２４の厚さを規定している。コイル２０においては、離間距離Ｇが導線２６の側面２６ａを覆う部分の絶縁被膜２４の厚さｄ１の２倍より長くなるように設計されている（すなわち、Ｇ＞２ｄ）。本実施形態において、離間距離Ｇはたとえば２５〜８０μｍである。
コイル部品１においては、上下方向に並んだ上層２１の導線２６と下層２２の導線２６との間の電位差に起因して、両者の間には浮遊容量が生じ得る。ただし、コイル部品１では、上層２１の導線２６と下層２２の導線２６との離間距離Ｇを、導線２６の側面２６ａを覆う部分の絶縁被膜２４の厚さｄ１の２倍より長くなるように設計されており、十分に長い距離が確保されているため、上記浮遊容量の低減が図られている。
コイル部品１は、図６に示すように、コイル２０の上層２１と下層２２との間に介在するスペーサ４０を設けることができる。スペーサ４０は、コイル軸Ｘに対して直交するように延在している。スペーサ４０は、コイル２０の上層２１と下層２２との間に介在するフィルム状部材であってもよく、この場合、スペーサ４０は接着剤等の絶縁材料、金属粉等の導電材料、金属磁性粉含有樹脂等の磁性体材料で構成することができる。また、スペーサ４０は空乏層であってもよい。
スペーサ４０の厚さＤが厚くなるほど、上層２１の導線２６と下層２２の平角線との離間距離Ｇが長くなり、上記浮遊容量がより低減される。導線２６の対向面２６ｂを覆う部分の絶縁被膜２４の厚さｄ３は、導線２６の側面２６ａを覆う部分の絶縁被膜２４の厚さｄ１より厚くなるように設計することができる（ｄ３＞ｄ１）。この場合、スペーサ４０の誘電率が比較的高い場合であっても、浮遊容量を十分に低減することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、様々な態様をとり得る。たとえば、上層２１の導線２６と下層２２の導線２６とは、上下方向において完全に重なるように位置合わせされていなくてもよく、位置ズレしていてもよい。
１…コイル部品、１０…素体、２０…コイル、２１…上層、２２…下層、２３…平角線、２４…絶縁被膜、２６…導線、２６ａ…側面、２６ｂ…対向面、３０…外部端子電極、４０…スペーサ。
Claims (3)
- 金属磁性粉含有樹脂で構成され、一対の側面を有する素体と、
前記素体の内部において前記一対の側面の間を結び、導線と該導線の表面を覆う絶縁被膜とを含む平角線が、所定のコイル軸周りに２層に巻かれてなるコイルと、
を備え、
前記平角線の上層の導線と下層の導線との離間距離が、前記コイル軸に対して平行な前記導線の表面を覆う部分の前記絶縁被膜の厚さの２倍より長い、コイル部品。 - 前記平角線の上層と下層との間に介在するスペーサをさらに備える、請求項１に記載のコイル部品。
- 前記上層の導線の下面を覆う部分の前記絶縁被膜および前記下層の導線の上面を覆う部分の前記絶縁被膜の厚さが、前記コイル軸に対して平行な前記導線の表面を構成する部分の前記絶縁被膜の厚さより厚い、請求項１または２に記載のコイル部品。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240220 |