JP2022151208A - インダクタおよびインダクタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コアに埋設された金属板を有するインダクタにおいて、部品サイズの制限の下で、より小さい直流抵抗と、より大きなインダクタンスおよび直流重畳電流を実現する。【解決手段】磁性粉を含むコアと、コアに埋設された導体と、を備えるインダクタであって、コアは、実装時に実装基板の側に向けられる実装面と、実装面に直交する一対の端面と、実装面及び一対の端面に直交する一対の側面と、を備え、導体は、板状であって、コアの内部を一対の端面に亘って延びる導線部と、導線部の両側の端部に設けられ、コアの端面から実装面に亘って延びる一対の電極部と、を備え、導線部は、帯状の平板部を含み、電極部のコアに面する一の面はコア内に埋設され、電極部の上記一の面に対向する他の面はコアから露出している。【選択図】図11
Description
本発明は、インダクタおよびインダクタの製造方法に関する。
成型体であるコアに埋設された金属板から導出されたリードが折り曲げられて外部端子を形成する従来の電子部品では、はんだ濡れ性を向上させるために、リード部分にめっきが施されている。
特許文献1には、金属板と、金属板の一部を内包する成型体とにより構成されるインダクタが記載されている。金属板は、成型体に埋設される第1金属板部と、第1金属板部から成型体外に延伸する第2金属板部とを含み、第2金属板部は、成型体の側面および基板実装面に沿って折り曲げられて外部端子を形成する。
しかしながら、上記従来技術では、金属板を成型体に埋設した後に、成型体から導出された金属板の一部であるリードを成型体の基板実装面まで折り曲げることで外部端子が形成されるので、インダクタの部品高さに対し、少なくともリードの厚さだけ成型体を薄く形成する必要があり、実現し得るインダクタンスや直流重畳電流が小さく制限され得る。
また、リードの折り曲げ加工時にリードに加わる力は、リードの幅に応じて大きくなり、成型体にひびや欠け等の機械的損傷を発生させ得る。したがって、成型体における機械的損傷の発生を避ける観点から、実用上用いることのできるリードの幅には限界があり、結果として、このリード幅がインダクタの直流抵抗値を低減する際の制限要因となり得る。
本発明の目的は、コアに埋設された金属板により構成されるインダクタにおいて、求められる部品サイズの制限の下で、直流抵抗値をより小さく抑制しつつ、より大きなインダクタンスおよび直流重畳電流を実現し得る構成を実現することである。
本発明の一の態様は、磁性粉を含むコアと、前記コアに埋設された導体と、を備えるインダクタであって、前記コアは、実装時に実装基板の側に向けられる実装面と、前記実装面に直交する一対の端面と、前記実装面及び前記一対の端面に直交する一対の側面と、を備え、前記導体は、板状であって、前記コアの内部を前記一対の端面に亘って延びる導線部と、前記導線部の両側の端部に設けられ、前記コアの前記端面から前記実装面に亘って延びる一対の電極部と、を備え、前記導線部は、帯状の平板部を含み、前記電極部の前記コアに面する一の面は、前記コア内に埋設され、前記電極部の前記一の面に対向する他の面は前記コアから露出している。
本発明の他の態様は、磁性粉を含むコアと、前記コアに埋設された導体と、を備えるインダクタの製造方法であって、導電板の折り曲げ加工により前記導体を形成する工程と、前記形成する工程の後に、前記導体の一部が前記コアから露出するように、前記コア内に前記導体を埋設する工程と、を有し、前記コアは、実装時に実装基板の側に向けられる実装面と、前記実装面に直交する一対の端面と、前記実装面及び前記一対の端面に直交する一対の側面と、を備え、前記導体は、板状であって、前記コアに埋設された状態において、前記コアの内部を前記一対の端面に亘って延びる導線部と、前記導線部の両側の端部に設けられ、前記コアの前記端面から前記実装面に亘って延びる一対の電極部と、を有し、前記導線部は、帯状の平板部を含み、前記コアに埋設された状態において、前記電極部の前記コアに面する一の面は、前記コア内に埋設され、前記電極部の前記一の面に対向する他の面は前記コアから露出している。
本発明の他の態様は、磁性粉を含むコアと、前記コアに埋設された導体と、を備えるインダクタの製造方法であって、導電板の折り曲げ加工により前記導体を形成する工程と、前記形成する工程の後に、前記導体の一部が前記コアから露出するように、前記コア内に前記導体を埋設する工程と、を有し、前記コアは、実装時に実装基板の側に向けられる実装面と、前記実装面に直交する一対の端面と、前記実装面及び前記一対の端面に直交する一対の側面と、を備え、前記導体は、板状であって、前記コアに埋設された状態において、前記コアの内部を前記一対の端面に亘って延びる導線部と、前記導線部の両側の端部に設けられ、前記コアの前記端面から前記実装面に亘って延びる一対の電極部と、を有し、前記導線部は、帯状の平板部を含み、前記コアに埋設された状態において、前記電極部の前記コアに面する一の面は、前記コア内に埋設され、前記電極部の前記一の面に対向する他の面は前記コアから露出している。
本発明によれば、コアに埋設された金属板により構成されるインダクタにおいて、求められる部品サイズの制限の下で、直流抵抗値をより小さく抑制しつつ、より大きなインダクタンスおよび直流重畳電流を実現し得る構成を実現することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係るインダクタ1を上面12の側から視た斜視図である。図2はインダクタ1の側面16を視た平面図、図3はインダクタ1の端面14を視た平面図、図4はインダクタ1の実装面10を視た平面図である。
本実施形態のインダクタ1は、表面実装型の電子部品として構成されており、略直方体形状の素体2と、当該素体2の表面に設けられた一対の外部電極4とを備えている。
以下、素体2において、実装時に図示しない実装基板に向けられる面を実装面10(図4)と定義し、実装面10に対向する面を上面12と言い、実装面10に直交する一対の面を端面14と言い、これら実装面10、及び一対の端面14に直交する一対の面を側面16と言う。
また、図1に示すように、実装面10から上面12までの距離を素体2の厚みTと定義し、一対の側面16の間の距離を素体2の幅Wと定義し、一対の端面14の間の距離を素体2の長さLと定義する。
図1は本実施形態に係るインダクタ1を上面12の側から視た斜視図である。図2はインダクタ1の側面16を視た平面図、図3はインダクタ1の端面14を視た平面図、図4はインダクタ1の実装面10を視た平面図である。
本実施形態のインダクタ1は、表面実装型の電子部品として構成されており、略直方体形状の素体2と、当該素体2の表面に設けられた一対の外部電極4とを備えている。
以下、素体2において、実装時に図示しない実装基板に向けられる面を実装面10(図4)と定義し、実装面10に対向する面を上面12と言い、実装面10に直交する一対の面を端面14と言い、これら実装面10、及び一対の端面14に直交する一対の面を側面16と言う。
また、図1に示すように、実装面10から上面12までの距離を素体2の厚みTと定義し、一対の側面16の間の距離を素体2の幅Wと定義し、一対の端面14の間の距離を素体2の長さLと定義する。
図5はインダクタ1の内部構成を示す透視斜視図である。
素体2は、導体20と、当該導体20が埋設された略直方形状のコア30と、を備え、かかる導体20をコア30に封入した導体封入型磁性部品として構成されている。
素体2は、導体20と、当該導体20が埋設された略直方形状のコア30と、を備え、かかる導体20をコア30に封入した導体封入型磁性部品として構成されている。
コア30は、磁性粉と樹脂を混合した混合粉を、導体20を内包した状態で加圧及び加熱することで略直方体形状に圧縮成型された成型体である。コア30の表面には、コア30の内部よりも酸化された酸化絶縁膜がある。また本実施形態の混合粉には、磁性粉及び樹脂以外に硫酸バリウムが滑剤として混合されている。
本実施形態の混合粉は、磁性粉に対する樹脂量が約3.1wt%となっている。
また本実施形態の磁性粉は、平均粒径が比較的大きな大粒子の第1磁性粒子と、平均粒径が比較的小さな小粒子の第2磁性粒子との2種の粒度の粒子を含み、圧縮成型時において、大粒子の第1磁性粒子の間に、小粒子である第2磁性粒子が樹脂とともに入り込むことでコア30の充填率を大きくし、また透磁率も高めることができる。
また本実施形態の磁性粉は、平均粒径が比較的大きな大粒子の第1磁性粒子と、平均粒径が比較的小さな小粒子の第2磁性粒子との2種の粒度の粒子を含み、圧縮成型時において、大粒子の第1磁性粒子の間に、小粒子である第2磁性粒子が樹脂とともに入り込むことでコア30の充填率を大きくし、また透磁率も高めることができる。
ここで、第1磁性粒子と第2磁性粒子との配合比(重量比)は、70:30から85:15、好ましくは70:30から80:20であり、本実施形態では75:25となっている。
また、第1磁性粒子と第2磁性粒子の平均粒径の比は5.0以上であることが好ましい。
なお、磁性粉が第1磁性粒子と第2磁性粒子の間の平均粒径の粒子を含むことで、3種以上の粒度の粒子を含んでもよい。
また、第1磁性粒子と第2磁性粒子の平均粒径の比は5.0以上であることが好ましい。
なお、磁性粉が第1磁性粒子と第2磁性粒子の間の平均粒径の粒子を含むことで、3種以上の粒度の粒子を含んでもよい。
本実施形態において、第1磁性粒子及び第2磁性粒子はいずれも、金属粒子と、その表面を覆う絶縁膜とを有した粒子であり、金属粒子にはFe-Si系アモルファス合金粉が用いられ、絶縁膜にはリン酸亜鉛が用いられている。金属粒子が絶縁膜で覆われることで、絶縁抵抗と耐電圧とが高められる。
なお、第1磁性粒子において、金属粒子には、CrレスのFe-C-Si合金粉、Fe-Ni-Al合金粉、Fe-Cr-Al合金粉、Fe-Si-Al合金粉、Fe-Ni合金粉、Fe-Ni-Mo合金粉を用いてもよい。
また、第1磁性粒子及び第2磁性粒子において、絶縁膜には、他のリン酸塩(リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸マンガン、リン酸カドミウムなど)、又は、樹脂材料(シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂など)を用いてもよい。
本実施形態の混合粉において、樹脂の材料には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を主剤としたエポキシ樹脂が用いられている。
なお、エポキシ樹脂は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂であってもよい。
また、樹脂の材料は、エポキシ樹脂以外であってもよく、また、1種ではなく2種以上であってもよい。例えば、樹脂の材料には、エポキシ樹脂の他にも、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。
なお、エポキシ樹脂は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂であってもよい。
また、樹脂の材料は、エポキシ樹脂以外であってもよく、また、1種ではなく2種以上であってもよい。例えば、樹脂の材料には、エポキシ樹脂の他にも、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。
導体20は、図5に示すように、コア30の内部を一対の端面14に亘って延びる導線部22と、当該導線部22の両端に一体形成された電極部24と、を備えている。
電極部24は、その表面24Aがコア30の端面14及び実装面10のそれぞれから露出し、実装性を確保するために、それらの表面24Aにニッケル(Ni)めっき、及びスズ(Sn)めっきが順に施されことで上記外部電極4が構成されている。そして、実装面10に構成された外部電極4が回路基板の配線に、はんだなどの適宜の実装手段によって電気的に接続される。
電極部24は、その表面24Aがコア30の端面14及び実装面10のそれぞれから露出し、実装性を確保するために、それらの表面24Aにニッケル(Ni)めっき、及びスズ(Sn)めっきが順に施されことで上記外部電極4が構成されている。そして、実装面10に構成された外部電極4が回路基板の配線に、はんだなどの適宜の実装手段によって電気的に接続される。
本実施形態において、図1から図5に示すように、導体20の電極部24は、実装面10及び端面14において、概ね表面24Aのみを露出させた状態でコア30に埋もれ、コア30からの突出量が抑えられるように構成されている。これにより、電極部24の突出を殆ど考慮する必要がないため、コア30をインダクタ1の規定サイズと同程度まで大きくすることができ、小型かつ低背でありながらも高性能なインダクタ1を実現できる。
コア30の幅Wの方向における導線部22の長さを導線部幅WAと定義し、電極部24の長さを電極幅WBと定義すると、本実施形態の電極部24の電極幅WBは、図5に示すように、導線部幅WAよりも広くなっており、直流抵抗の低抵抗化が図られている。
かかる電極部24は、コア30の長さL及び厚みTのそれぞれの方向を含むLT面でのLT切断面において略L字状に形成されている。
詳細には、電極部24は、導線部22の端部22Aで略垂直に折れ曲がって延びる第1電極部26と、当該第1電極部26の下端部26Aで略垂直に折れ曲がって延びる第2電極部27とを有し、これら第1電極部26及び第2電極部27がL字形状を構成している。そして、これら第1電極部26及び第2電極部27の表面24Aがコア30の端面14及び実装面10から露出し、外部電極4を構成している。
かかる電極部24によれば、導線部22と電極部24(外部電極4)とを別体で構成した場合に比べ、外部電極4のうち、主に電流が流れる低電気抵抗な領域である導線部22と電極部24(外部電極4)との間に接合面が存在しないため抵抗値を抑えることができ、大きな電流を流すことができる。
さらに本実施形態の導体20はタフピッチ銅から形成されており、より大きな電流を流すことを可能にしている。
詳細には、電極部24は、導線部22の端部22Aで略垂直に折れ曲がって延びる第1電極部26と、当該第1電極部26の下端部26Aで略垂直に折れ曲がって延びる第2電極部27とを有し、これら第1電極部26及び第2電極部27がL字形状を構成している。そして、これら第1電極部26及び第2電極部27の表面24Aがコア30の端面14及び実装面10から露出し、外部電極4を構成している。
かかる電極部24によれば、導線部22と電極部24(外部電極4)とを別体で構成した場合に比べ、外部電極4のうち、主に電流が流れる低電気抵抗な領域である導線部22と電極部24(外部電極4)との間に接合面が存在しないため抵抗値を抑えることができ、大きな電流を流すことができる。
さらに本実施形態の導体20はタフピッチ銅から形成されており、より大きな電流を流すことを可能にしている。
本実施形態のインダクタ1は、上記の構成を基本として、長さLが約2.5mm、幅Wが約2.0mm、厚みTが約1.0mmのサイズにおいて、インダクタンス値が約10nH以上であり、直流抵抗が約0.85mΩ以下、温度上昇定格電流が15A以上(ただし40度の温度上昇時)、直流重畳電流が15A以上(ただし周波数が1MHz)の性能を実現可能となっている。
かかるインダクタ1は、コンデンサとスイッチとによって電圧を昇圧するチャージポンプ方式のDCDCコンバータ及びLCフィルタを有した電源回路や、高周波回路のインピーダンス整合用コイル(マッチングコイル)として用いられ、パソコン、DVDプレーヤー、デジカメ、TV、携帯電話、スマートフォン、カーエレクトロニクス、医療用・産業用機械などの電子機器に用いられる。ただし、インダクタ1の用途はこれに限られず、例えば、同調回路、フィルタ回路や整流平滑回路などにも用いることもできる。
なお、インダクタ1において、外部電極4の範囲を除く素体2の表面全体に、素体保護層を形成してもよい。素体保護層の材料には、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、又は、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、これらの樹脂は酸化ケイ素、酸化チタン等を含むフィラーを更に含んでいても良い。
図6は、インダクタ1の製造工程の概要図である。
同図に示すように、インダクタ1の製造工程は、導体部材成型工程、素体用タブレット成型工程、第1タブレット挿入工程、第2タブレット配置工程、熱成型・硬化工程、バレル研磨工程、前処理工程、及び、めっき工程を含んでいる。
同図に示すように、インダクタ1の製造工程は、導体部材成型工程、素体用タブレット成型工程、第1タブレット挿入工程、第2タブレット配置工程、熱成型・硬化工程、バレル研磨工程、前処理工程、及び、めっき工程を含んでいる。
導体部材成型工程は、上記導体20を成型する工程である。
本実施形態では、先ず、所定厚みの銅板の打抜加工によって所定形状の銅片が形成され、次いで、この銅片の折曲加工によって上記導体20が形成される。このとき、電極部24の第1電極部26及び第2電極部27も折曲加工される。すなわち、この導体部材成型工程により、上記導線部22及び電極部24を一体に有し、なおかつ、コア30に埋設される前に、電極部24の第1電極部26及び第2電極部27も予め成型された(すなわちプリフォーミングされた)導体20が形成される。
本実施形態では、先ず、所定厚みの銅板の打抜加工によって所定形状の銅片が形成され、次いで、この銅片の折曲加工によって上記導体20が形成される。このとき、電極部24の第1電極部26及び第2電極部27も折曲加工される。すなわち、この導体部材成型工程により、上記導線部22及び電極部24を一体に有し、なおかつ、コア30に埋設される前に、電極部24の第1電極部26及び第2電極部27も予め成型された(すなわちプリフォーミングされた)導体20が形成される。
タブレット成型工程は、第1タブレット40及び第2タブレット42の2つの予備成型体を成型する工程である。
予備成型体は、素体2の材料である上記混合粉を加圧することで、取り扱いが容易な固形状に成型したものである。第1タブレット40及び第2タブレット42はそれぞれ、導体20の導線部22の下側及び上側に配置される予備成型体であり、いずれも略板状に成型されている。
予備成型体は、素体2の材料である上記混合粉を加圧することで、取り扱いが容易な固形状に成型したものである。第1タブレット40及び第2タブレット42はそれぞれ、導体20の導線部22の下側及び上側に配置される予備成型体であり、いずれも略板状に成型されている。
第1タブレット挿入工程は、成型金型に導体20をセットした後、当該導体20の導線部22の下側であって、一対の電極部24の間に第1タブレット40を挿入する工程である。より詳細には、導体20は、導線部22の両側の端部22Aに、LT断面においてLの字状を成す電極部24が設けられることで、このLT断面の形状が略Cの字状を成しており、これら導線部22及び一対の電極部24で包囲される空間内に、第1タブレット40が挿入される。
第2タブレット配置工程は、導体20の導線部22の上に第2タブレット42を載せる工程である。
第2タブレット配置工程は、導体20の導線部22の上に第2タブレット42を載せる工程である。
熱成型・硬化工程は、成型金型にセットした第1タブレット40及び第2タブレット42に熱を加えながら、第1タブレット40と第2タブレット42の重なり方向に加圧し、これらを硬化させることとで、第1タブレット40、導体20、及び第2タブレット42を一体化する。これにより、導体20を内包した成型体が成型される。
上述の通り、導線部22及び一対の電極部24で包囲される空間内に第1タブレット40を収めた状態で成型されるため、導線部22が成型体に埋設され、第1電極部26及び第2電極部27からなる電極部24の表面がコア30と概ね面一に露出した成型体が得られる。また、電極部24の第1電極部26及び第2電極部27は、事前の上記導体部材成型工程で形成されているため、成型後の成型体に対し、これら第1電極部26及び第2電極部27を形成するための加工が不要となる。
上述の通り、導線部22及び一対の電極部24で包囲される空間内に第1タブレット40を収めた状態で成型されるため、導線部22が成型体に埋設され、第1電極部26及び第2電極部27からなる電極部24の表面がコア30と概ね面一に露出した成型体が得られる。また、電極部24の第1電極部26及び第2電極部27は、事前の上記導体部材成型工程で形成されているため、成型後の成型体に対し、これら第1電極部26及び第2電極部27を形成するための加工が不要となる。
バレル研磨工程は、この成型体をバレル研磨する工程であり、当該工程により、成型体の角部へのR付けが行われる。
前処理工程は、次に続くめっき工程のための成型体の表面処理として、加熱処理および洗浄処理を行う。めっき工程では、バレルめっきによって、電極部24の表面24Aにニッケル(Ni)めっき、及びスズ(Sn)めっきが順に施される。
上記のように作製される本実施形態に係るインダクタ1は、図5に示すように、磁性粉を含む略直方体のコア30と、コア30内に埋設された導体20とで構成されている。導体20は、コア30内に内包された導線部22と、導線部22の両端のそれぞれにおいて当該導線部22の厚さ方向に折れ曲がって延びる第1電極部26と、を含む。また、導体20は、第1電極部26のそれぞれの導線部22に対向する端において、第1電極部26の厚さ方向に折れ曲がって延びる第2電極部27を有する。そして、導線部22は、上面12の側から見た平面視が帯状の平板部を含む。また、第1電極部26および第2電極部27の、コア30に面する一の面は、コア30内に埋設され、第1電極部26および第2電極部27の上記一の面に対向する他の面、すなわち、表面24Aは、コア30から露出している。以下、「平面視」とは、上面12の側から見た平面視をいうものとする。
図8は、図7に示すインダクタ1のVIII-VIII断面矢視図である。ここで、図7は、図3と同じ、インダクタ1の端面14を視た平面図である。また、図9は、導体20の構成を示す図であり、インダクタ1の上面12の側から視た導体20の平面図である。
図8に示すように、導体20は、コア30内に内包された導線部22と、導線部22の両端のそれぞれにおいて図示下方に折れ曲がって延びる第1電極部26と、第1電極部26の端部において図示左右方向に折れ曲がって延びる第2電極部27と、を有する。そして、導線部22は、図9に示すように、平面視が帯状の平板部60(図示ハッチング部)を含む。
また、図8に示すように、第1電極部26および第2電極部27の、コア30に面する一の面(表面24Aに対向する面)は、コア30内に埋設されている。そして、第1電極部26および第2電極部27の表面24Aは、コア30から露出して、その上にニッケルめっき層50およびスズめっき層51が形成されている。
上記の構成を有するインダクタ1は、導電板の折り曲げ加工により形成された導体20が、コア30に埋設されており、且つ、導体20を構成する第2電極部27のうち、コア30から露出する表面24Aに対向してコア30に面する部分が、コア30内に埋設されている(又は埋没している)。
このようなインダクタ1の構成は、予め折り曲げ加工された導体20をコア30に埋設することにより実現され、従来ようにコア30への埋設後に導体20を折り曲げることによっては実現され得ない。すなわち、インダクタ1では、コア30への埋設後の導体20の折り曲げに起因するコア30の機械的損傷は発生し得ない。また、インダクタ1では、予め折り曲げ加工される導体20において、第1電極部26および第2電極部27の電極幅WBを、インダクタ1の要求仕様が与えるインダクタ1の幅Wを上限として予め広く確保することができるので、従来に比べて直流抵抗を小さくすることができる。
さらに、インダクタ1では、図8に示すように第2電極部27のうち表面24Aに対向する面がコア30内に埋設されるので、実装面10と第2電極部27の表面24Aとをほぼ面一に構成することができ、インダクタ1の要求仕様から与えられるインダクタ1の厚みTに対してコア30の厚みをほぼ同じ厚みTとすることができる。すなわち、インダクタ1では、従来とは異なり、成型体であるコア30の厚みをインダクタ1の厚みに対し第2電極部27の厚さだけ薄く形成する必要はない。したがって、インダクタ1では、従来のインダクタに比べて、導線部22を取り巻く磁性粒子の体積を増加させ得るので、より大きなインダクタンスと、より大きな直流重畳電流を実現することができる。
上記より、インダクタ1では、求められる部品サイズの制限の下で、直流抵抗値をより小さく抑制しつつ、より大きなインダクタンスおよび直流重畳電流を実現し得る。
ここで、導線部22を構成する平面視が帯状の平板部60は、本実施形態では、平面視において第1電極部26の幅方向に対し直交する方向(すなわち、L方向)に延在する。ただし、導線部22を構成する平板部の構成は、これには限られない。平板部は、インダクタ1の要求仕様から与えられるインダクタンスに応じた所望の長さとなるように、任意の形状で構成され得る。一例として、平板部は、以下のいずれかの形状で構成され得る。
(a)平板部は、平面視において第1電極部26の幅方向(W方向)に対し所定の角度をもって延在する帯状部分を含んで構成され得る。
(b)平板部は、平面視において、第1電極部26の幅方向(W方向)に延在する帯状部分と、第1電極部26の幅方向に対し直交する方向(L方向)に延在する帯状部分と、を含んで構成され得る。
(c)平板部は、平面視において曲線状の帯状部分を含むよう構成され得る。
(b)平板部は、平面視において、第1電極部26の幅方向(W方向)に延在する帯状部分と、第1電極部26の幅方向に対し直交する方向(L方向)に延在する帯状部分と、を含んで構成され得る。
(c)平板部は、平面視において曲線状の帯状部分を含むよう構成され得る。
以下、インダクタ1に用いられる導体20の変形例について説明する。
[第1変形例]
図10は、導体20の第1の変形例に係る導体20-1の構成を示す図であり、インダクタ1の上面12の側から視た導体20-1の平面図である。また、図11は、導体20-1を用いた場合の、インダクタ1の内部構成を示す透視斜視図である。なお、図10および図11において、図9および図5に示す構成要素と同じ構成要素については、それぞれ、図9および図5における符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図9および図5についての説明を援用する。
[第1変形例]
図10は、導体20の第1の変形例に係る導体20-1の構成を示す図であり、インダクタ1の上面12の側から視た導体20-1の平面図である。また、図11は、導体20-1を用いた場合の、インダクタ1の内部構成を示す透視斜視図である。なお、図10および図11において、図9および図5に示す構成要素と同じ構成要素については、それぞれ、図9および図5における符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図9および図5についての説明を援用する。
本変形例に係る導体20-1は、平板部60を備える導線部22に代えて、上述した(a)の構成を有する平板部60-1を含む導線部22-1を備える。具体的には、平板部60-1は、上述した(a)の構成の一例として、平面視において第1電極部26の幅方向(W方向)に対し所定の角度θをもって延在する直線状の帯状部分として構成され、中心点Aに関して回転対称の形状をなす。中心点Aは、例えば、インダクタ1の略矩形の上面12の対角線の交点である。
本変形例に係る平板部60-1は、平面視において第1電極部26の幅方向に対し所定の角度θをもって延在するため、平面視において平板部60-1の延在方向に沿って測った長さは、平板部60の長さよりも長い。このため、導体20-1を用いることにより、インダクタ1のインダクタンスを、導体20を用いた場合に比べて大きくすることができる。
[第2変形例]
図12は、導体20の第2の変形例に係る導体20-2の構成を示す図であり、インダクタ1の上面12の側から視た導体20-2の平面図である。また、図13は、導体20-2を用いた場合の、インダクタ1の内部構成を示す透視斜視図である。なお、図12および図13において、図9および図5に示す構成要素と同じ構成要素については、それぞれ、図9および図5における符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図9および図5についての説明を援用する。
図12は、導体20の第2の変形例に係る導体20-2の構成を示す図であり、インダクタ1の上面12の側から視た導体20-2の平面図である。また、図13は、導体20-2を用いた場合の、インダクタ1の内部構成を示す透視斜視図である。なお、図12および図13において、図9および図5に示す構成要素と同じ構成要素については、それぞれ、図9および図5における符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図9および図5についての説明を援用する。
本変形例に係る導体20-2は、平板部60を備える導線部22に代えて、上述した(b)の構成を有する平板部60-2を含む導線部22-2を備える。具体的には、平板部60-2は、第1電極部26の幅方向に延在する1つの帯状部分61と、第1電極部26の幅方向に対し直交する方向に延在する2つの帯状部分62と、を含み、全体として、平面視においてクランク状に折れ曲がった形状を含むよう構成されている。
本変形例に係る平板部60-2は、平面視においてクランク状に折れ曲がった形状を含むよう構成されている。このため、平面視において平板部60-2の延在方向に沿って測った長さは、平板部60および平板部60-1の長さよりも長い。このため、導体20-2を用いることにより、インダクタ1のインダクタンスを、導体20および導体20-1を用いた場合に比べて、更に大きくすることができる。
[第3変形例]
図14は、導体20の第3の変形例に係る導体20-3の構成を示す図であり、インダクタ1の上面12の側から視た導体20-3の平面図である。また、図15は、導体20-3を用いた場合の、インダクタ1の内部構成を示す透視斜視図である。なお、図14および図15において、図9および図5に示す構成要素と同じ構成要素については、それぞれ、図9および図5における符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図9および図5についての説明を援用する。
図14は、導体20の第3の変形例に係る導体20-3の構成を示す図であり、インダクタ1の上面12の側から視た導体20-3の平面図である。また、図15は、導体20-3を用いた場合の、インダクタ1の内部構成を示す透視斜視図である。なお、図14および図15において、図9および図5に示す構成要素と同じ構成要素については、それぞれ、図9および図5における符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図9および図5についての説明を援用する。
本変形例に係る導体20-3は、平板部60を備える導線部22に代えて、上述した(b)の構成を有する平板部60-3を含む導線部22-3を備える。具体的には、平板部60-3は、第1電極部26の幅方向に延在する2つの帯状部分63、64と、第1電極部26の幅方向に対し直交する方向に延在する3つの帯状部分65、66、67と、を含み、全体として、平面視において略コの字状に折れ曲がった形状を含むよう構成されている。
本変形例に係る平板部60-3は、平面視においてコの字状に折れ曲がった形状を含むよう構成されている。このため、平面視において平板部60-3の延在方向に沿って測った長さは、平板部60、60-1、および60-2の長さよりも長い。このため、導体20-3を用いることにより、導体20、20-1、および20-2を用いた場合に比べて、インダクタ1のインダクタンスを、更に大きくすることができる。
[第4変形例]
図16は、導体20の第4の変形例に係る導体20-4の構成を示す図であり、インダクタ1の上面12の側から視た導体20-4の平面図である。なお、図16において、図9に示す構成要素と同じ構成要素については、それぞれ、図9における符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図9についての説明を援用する。
図16は、導体20の第4の変形例に係る導体20-4の構成を示す図であり、インダクタ1の上面12の側から視た導体20-4の平面図である。なお、図16において、図9に示す構成要素と同じ構成要素については、それぞれ、図9における符号と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図9についての説明を援用する。
本変形例に係る導体20-4は、平板部60を備える導線部22に代えて、上述した(c)の構成を有する平板部60-4を含む導線部22-4を備える。具体的には、平板部60-4は、曲線状の帯状部分を含み、略S字状に構成されている。
本変形例に係る平板部60-4は、平面視において曲線状の帯状部分を含むよう構成されている。このため、平板部60-4の延在方向に沿って測った長さは、平板部60の長さよりも長い。このため、導体20-4を用いることにより、導体20を用いた場合に比べて、インダクタ1のインダクタンスを、大きくすることができる。
以上説明したように、上述した実施形態に係るインダクタ1は、磁性粉を含むコア30と、コア30に埋設された導体20と、を備える。コア30は、実装時に実装基板の側に向けられる実装面10と、実装面10に直交する一対の端面14と、実装面10及び一対の端面14に直交する一対の側面16と、を備える。また、導体20は、板状であって、コア30の内部を一対の端面14に亘って延びる導線部22と、導線部22の両側の端部22Aに設けられ、前記コアの前記端面から前記実装面に亘って延びる一対の電極部と、を備える。また、導線部22は、帯状の平板部60を含む。そして、電極部24のコア30に面する一の面は、コア30内に埋設され、電極部24の上記一の面に対向する他の面である表面24Aはコア30から露出している。
この構成によれば、コア30に埋設された金属板である導体20により構成されるインダクタ1において、求められる部品サイズの制限の下で、直流抵抗値をより小さく抑制しつつ、より大きなインダクタンスおよび直流重畳電流を実現し得ることができる。
また、導線部22の平板部60は、コア30の端面14に対し直交する方向に延在する。この構成によれば、導体20を単純な形状で構成することができる。
また、導体20の変形例に係る導体20-1の導線部22-1の平板部60-1は、コア30の端面14に直交する方向に対し傾いて延在する。また、導体20の変形例に係る導体20-2、20-3の導線部22-2、22-3の平板部60-2、60-3は、コア30の側面16に直交する方向に延在する帯状部分61と、コア30の端面14に対し直交する方向に延在する帯状部分62と、を含む。一例として、平板部60-2は、クランク状に折れ曲がった形状をなす。他の一例として、平板部60-3は、略コの字状に折れ曲がった形状をなす。また、導体20の変形例に係る導体20-4の導線部22-4の平板部60-4は、曲線状の帯状部分63を含む。一例として、平板部60-4は、S字状に曲がった形状をなす。
これらの構成によれば、平板部がコア30の端面14に直交する方向にのみ延在する場合に比べて、平板部の延在方向に測った当該平板部の長さを長くすることができ、したがってインダクタ1のインダクタンスを大きくすることができる。
また、本実施形態に係る製造方法は、磁性粉を含むコア30と、コア30に埋設された導体20と、を備えるインダクタ1の製造方法である。この製造方法は、導電板の折り曲げ加工により導体20を形成する工程と、当該形成する工程の後に、導体20の一部がコア30から露出するように、当該コア30内に導体20を埋設する工程と、を有する。コア30は、実装時に実装基板の側に向けられる実装面10と、実装面10に直交する一対の端面14と、実装面10及び一対の端面14に直交する一対の側面16と、を備える。導体20は、板状であり、コア30に埋設された状態において、コア30の内部を一対の端面14に亘って延びる導線部22と、導線部22の両側の端部に設けられ、コア30の端面14から実装面10に亘って延びる一対の電極部24と、を有する。そして、導線部は、帯状の平板部60を含む。また、コア30に埋設された状態において、電極部24のコア30に面する一の面はコア30内に埋設され、電極部24の当該一の面に対向する他の面である表面24Aは、コア30から露出している。
この構成によれば、コア30に埋設された板状の導体20を含み、求められる部品サイズの制限の下で直流抵抗値をより小さく抑制しつつより大きなインダクタンスおよび直流重畳電流を実現し得るインダクタ1を、製造することができる。
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において任意に変形、及び応用が可能である。
また、上述した実施形態における水平、及び垂直等の方向や各種の数値、形状、材料は、特段の断りがない限り、それら方向や数値、形状、材料と同じ作用効果を奏する範囲(いわゆる均等の範囲)を含む。
1、80…インダクタ、2…素体、4…外部電極、10…実装面、12…上面、14…端面、16、85…側面、20、20-1、20-2、20-3、20-4…導体、22、22-1、22-2、22-3、22-4…導線部、24…電極部、24A…表面、26…第1電極部、27…第2電極部、30…コア、40…第1タブレット、42…第2タブレット、50…ニッケルめっき層(Niめっき層)、51…スズめっき層(Snめっき層)、60、60-1、60-2、60-3、60-4…平板部、61、62、63、64、65、66、67…帯状部分。
Claims (6)
- 磁性粉を含むコアと、前記コアに埋設された導体と、を備えるインダクタであって、
前記コアは、
実装時に実装基板の側に向けられる実装面と、
前記実装面に直交する一対の端面と、
前記実装面及び前記一対の端面に直交する一対の側面と、
を備え、
前記導体は、
板状であって、
前記コアの内部を前記一対の端面に亘って延びる導線部と、
前記導線部の両側の端部に設けられ、前記コアの前記端面から前記実装面に亘って延びる一対の電極部と、
を備え、
前記導線部は、帯状の平板部を含み、
前記電極部の前記コアに面する一の面は、前記コア内に埋設され、前記電極部の前記一の面に対向する他の面は前記コアから露出している、
インダクタ。 - 前記導線部の前記平板部は、前記端面に対し直交する方向に延在する、
請求項1に記載のインダクタ。 - 前記平板部は、前記端面に直交する方向に対し傾いて延在する、請求項1に記載のインダクタ。
- 前記平板部は、前記側面に直交する方向に延在する帯状部分と、前記端面に対し直交する方向に延在する帯状部分と、を含む、請求項1に記載のインダクタ。
- 前記平板部は、曲線状の帯状部分を含む、請求項1に記載のインダクタ。
- 磁性粉を含むコアと、前記コアに埋設された導体と、を備えるインダクタの製造方法であって、
導電板の折り曲げ加工により前記導体を形成する工程と、
前記形成する工程の後に、前記導体の一部が前記コアから露出するように、前記コア内に前記導体を埋設する工程と、
を有し、
前記コアは、実装時に実装基板の側に向けられる実装面と、前記実装面に直交する一対の端面と、前記実装面及び前記一対の端面に直交する一対の側面と、を備え、
前記導体は、板状であって、前記コアに埋設された状態において、前記コアの内部を前記一対の端面に亘って延びる導線部と、前記導線部の両側の端部に設けられ、前記コアの前記端面から前記実装面に亘って延びる一対の電極部と、を有し、
前記導線部は、帯状の平板部を含み、
前記コアに埋設された状態において、前記電極部の前記コアに面する一の面は、前記コア内に埋設され、前記電極部の前記一の面に対向する他の面は前記コアから露出している、
インダクタの製造方法。
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