JP2022154777A - コイル部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】コア及びワイヤを確実に保護しつつ、特性への影響を抑制し得るコイル部品を提供することを目的とする。【解決手段】コイル部品C1は、外装体2と、端子電極3と、コア5と、ワイヤ6と、フランジ4と、を備えている。外装体2は、樹脂からなり、互いに隣り合っている側面2a及び側面2bを有している。端子電極3は、側面2aに配置されている。コア5は、外装体2の内部に配置されていると共に、側面2bから露出する端面5aを有している。ワイヤ6は、外装体2の内部に配置され、かつ、端子電極3に電気的に接続されていると共に、コア5の周囲に位置する螺旋状のコイル部6aを有している。フランジ4は、コア5の端面5aに直交する方向から見て、端面5aを覆うように側面2bに配置されている。フランジ4の硬度は、コア5及び外装体2の硬度より高い。【選択図】図3
Description
本発明は、コイル部品に関する。
知られているコイル部品は、樹脂からなる外装体と、外装体上に配置されている端子電極と、外装体の内部に配置されているコアと、外装体の内部に配置されているワイヤと、を備えている(たとえば、特許文献1参照)。ワイヤは、端子電極に電気的に接続されていると共に、コアの周囲に位置する螺旋状のコイル部を有している。
外装体を備えるコイル部品の機械的強度は、外装体を構成する樹脂の強度に依存する。樹脂は、コア及びワイヤを保護していると共に、コイル部品の特性に影響を与える。この場合、保護と、特性への影響の抑制とを両立させがたいことがある。たとえば、コイル部品の自己共振周波数を低下させないために、比誘電率が小さい樹脂が使用される場合、機械的強度を確保しがたいことがある。すなわち、コア及びワイヤを確実に保護するため、機械的強度を確保し得る樹脂を使用する場合、自己共振周波数が低下するおそれがある。
本発明の一つの態様は、コア及びワイヤを確実に保護しつつ、特性への影響を抑制し得るコイル部品を提供することを目的とする。
本発明の一つの態様に係るコイル部品は、外装体と、端子電極と、コアと、ワイヤと、フランジと、を備えている。外装体は、樹脂からなり、互いに隣り合っている第一側面及び第二側面を有している。端子電極は、第一側面に配置されている。コアは、外装体の内部に配置されていると共に、第二側面から露出する端面を有している。ワイヤは、外装体の内部に配置され、かつ、端子電極に電気的に接続されていると共に、コアの周囲に位置する螺旋状のコイル部を有している。フランジは、コアの端面に直交する方向から見て、端面を覆うように第二側面に配置されている。フランジの硬度は、コア及び外装体の硬度より高い。
上記一つの態様によれば、フランジは、コアの端面を覆うように第二側面に配置されている。第二側面から露出するコアの端面が、フランジによって覆われている。フランジの硬度は、コア及び外装体の硬度より高い。このため、外装体がコアの端面を覆っているコイル部品と比べて、上記一つの態様は、高い機械的強度を有する。上記一つの態様は、コア及びワイヤを確実に保護する。たとえば、外装体が、比誘電率が小さい樹脂からなる、すなわち、機械的強度を確保し難い樹脂からなる場合でも、上記一つの態様では、機械的強度は、低下し難い。したがって、上記一つの態様では、比誘電率が小さい樹脂が、外装体を構成する樹脂に採用され得る。この結果、上記一つの態様は、特性への影響を抑制し得る。
上記一つの態様では、フランジは、第二側面の縁の位置まで延在していてもよい。
フランジが第二側面の縁の位置まで延在している構成は、フランジが縁の位置まで延在していない構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。
フランジが第二側面の縁の位置まで延在している構成は、フランジが縁の位置まで延在していない構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。
上記一つの態様では、フランジは、フィラー入りの樹脂によって形成されていてもよい。
フランジが、フィラー入りの樹脂によって形成されている構成は、フランジが、フィラーが含まれない樹脂によって形成されている構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。
フランジが、フィラー入りの樹脂によって形成されている構成は、フランジが、フィラーが含まれない樹脂によって形成されている構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。
上記一つの態様では、外装体は、フッ素系樹脂によって形成されていてもよい。
フッ素系樹脂は、比較的小さな比誘電率を有する。したがって、外装体が、フッ素系樹脂によって形成されている構成は、特性への影響をより一層抑制し得る。
フッ素系樹脂は、比較的小さな比誘電率を有する。したがって、外装体が、フッ素系樹脂によって形成されている構成は、特性への影響をより一層抑制し得る。
本発明の一つの態様は、コア及びワイヤを確実に保護しつつ、特性への影響を抑制し得るコイル部品を提供する。
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。なお、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、重複する説明は適宜省略する。
図1~図4を参照して、本実施形態に係るコイル部品C1の構成を説明する。図1は、一実施形態に係るコイル部品C1の斜視図である。図2は、本実施形態に係るコイル部品C1を示す斜視図である。図3は、コア5及びワイヤ6を示す斜視図である。図4は、本実施形態に係るコイル部品C1の断面構成を示す図である。本実施形態では、コイル部品C1は、たとえば、インダクタである。コイル部品C1は、電子機器にはんだ実装される。電子機器は、たとえば、回路基板又は電子部品を含む。
コイル部品C1は、図1に示されるように、直方体形状を呈している外装体2と、一対の端子電極3と、板形状を呈しているフランジ4と、を備えている。本実施形態では、コイル部品C1は、一対のフランジ4を備えている。一対の端子電極3及び一対のフランジ4は、外装体2の外表面に配置されている。フランジ4は、外装体2の互いに対向する面にそれぞれ配置されている。一対の端子電極3は、外装体2の一つの面に配置されると共に、互いに離間している。
外装体2は、互いに対向している一対の側面2aと、互いに対向している一対の側面2bと、互いに対向している一対の側面2cと、を有している。各側面2a,2b,2cは、矩形状を呈している。側面2aと側面2bとは、互いに隣り合っている。側面2aと側面2cとは、互いに隣り合っている。側面2bは、4つの縁2dを含んでいる。たとえば、一つの側面2aが、第一側面を構成する場合、一つの側面2bは、第二側面を構成する。
一対の側面2bが互いに対向している方向D1は、側面2bに直交している。方向D1は、一対の側面2cが互いに対向している方向D2と直交している。方向D2は、側面2cに直交している。一対の側面2aが互いに対向している方向D3は、側面2aと直交していると共に、側面2bと側面2cとに平行である。方向D3は、方向D1と方向D2とに直交している。側面2aは、方向D3から見て露出している。側面2bは、方向D1から見て露出している。側面2cは、方向D2から見て露出している。側面2aは、複数の領域を含んでいてもよい。側面2aが複数の領域を含む場合、たとえば、側面2aには、段差が形成されていてもよい。側面2bは、複数の領域を含んでいてもよい。側面2bが複数の領域を含む場合、たとえば、側面2bには、段差が形成されていてもよい。側面2cは、複数の領域を含んでいてもよい。側面2cが複数の領域を含む場合、たとえば、側面2cには、段差が形成されていてもよい。
コイル部品C1では、一方の側面2aが、電子機器と対向する実装面を構成している。一方の側面2aには、一対の端子電極3が配置されている。一対の側面2bには、一対のフランジ4が配置されている。コイル部品C1は、コア5及びワイヤ6を有している。コア5及びワイヤ6は、外装体2の内部に配置されている。
外装体2は、樹脂からなる。外装体2は、たとえば、フッ素系樹脂によって形成されている。フッ素系樹脂は、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂である。外装体2は、フッ素系樹脂以外の樹脂によって形成されていてもよい。たとえば、外装体2は、液晶ポリマー、ポリイミド系樹脂、結晶性ポリスチレン、エポキシ系樹脂、及び、フッ素系樹脂から選択された少なくとも一つを含んでいてもよい。ポリイミド系樹脂は、たとえば、ビスマレイミド系樹脂である。外装体2は、コア5及びワイヤ6を保護している。外装体2は、端子電極3とワイヤ6との間に介在するため、コイル部品C1の特性に影響を与える。一例として、外装体2は、所定の型に樹脂を充填することで成形される。
図1に示されるように、一対の端子電極3は、一方の側面2aに沿って延在している。各端子電極3は、たとえば、板状又は膜状である。一対の端子電極3は、互いに離間しており、一方の側面2aの方向D2における端部にそれぞれ配置されている。一対の端子電極3は、コイル部品C1の実装面に配置されている。コイル部品C1が電子機器に実装された場合、一対の端子電極3と電子機器とが電気的に接続されている。
一対の端子電極3は、ワイヤ6と電気的に接続されている。図2に示されるように、ワイヤ6は、一方の側面2aに露出している一対の端面を有している。ワイヤ6の各端面は、一対の端子電極3のうち対応する端子電極3に接続されている。一例として、端子電極3は、乾燥した導電性ペーストによって構成されている。端子電極3は、めっき層を有していてもよい。
図1及び図4に示されるように、フランジ4は、一対の側面2bにそれぞれ配置されている。フランジ4は、側面2bに沿って延在している板形状である。フランジ4は、方向D1から見て、矩形状を呈している。フランジ4は、方向D1で互いに対向している一対の主面を有している。各主面は、矩形状を呈している。一方の主面は、フランジ4が配置される側面2bと対向している。すなわち、一方の主面は、側面2bによって覆われている。他方の主面は、露出している。すなわち、他方の主面は、コイル部品C1の外表面の一部を構成している。フランジ4は、方向D1から見て、コア5の端面5a及びコイル部6aを覆っている。本実施形態では、フランジ4は、方向D1から見て、端面5aの全体を覆っている。フランジ4は、方向D1から見て、コイル部6aの全体も覆っている。フランジ4は、方向D1から見て、コイル部6aの一部を覆っていてもよい。フランジ4は、端面5a及び側面2bと接している。
フランジ4の各主面は、方向D2で互いに対向している一対の第一辺と、方向D3で互いに対向している一対の第二辺と、を有している。各第一辺は、一対の側面2cのうち対応する側面2cを含む仮想平面上に位置している。各第二辺は、一対の側面2aのうち対応する側面2aを含む仮想平面上に位置している。すなわち、フランジ4は、側面2bのすべての縁2dの位置まで延在している。フランジ4は、側面2bの全体を覆っている。フランジ4が端面5aを覆っている限り、フランジ4は、側面2bの全体を覆っていなくてもよい。
図4に示されるように、コイル部品C1では、外装体2の内部に、コア5及びワイヤ6が配置されている。コア5は、柱状を呈している。コア5は、方向D1に沿って延在している。すなわち、方向D1は、コア5の軸線方向である。本実施形態では、コア5は、方向D1に延在している稜部が丸められている直方体形状を呈している。コア5は、方向D1と直交する一対の端面5aと、方向D1と平行である共に、一対の端面5aを互いに連結している側面5bと、を有している。端面5aは互いに対向している。コア5は、たとえば、樹脂によって形成されている。コア5は、たとえば、エポキシ系樹脂によって形成されている。コア5は、エポキシ系樹脂以外の材料によって形成されていてもよい。コア5は、たとえば、フッ素系樹脂によって形成されていてもよい。コア5は、ワイヤ6を螺旋状に巻回するためのガイドとして機能してもよい。
フランジ4の硬度は、外装体2及びコア5の各硬度よりも高い。フランジ4と外装体2とに、同じ大きさの外力がそれぞれ作用する場合、フランジ4の変形量は、外装体2の変形量よりも小さい。外力は、たとえば、コイル部品1に加わる物理的衝撃に起因して、コイル部品1に作用する。フランジ4は、コア5及びワイヤ6を確実に保護している。フランジ4は、たとえば、セラミックスによって形成されている。フランジ4の硬度が外装体2及びコア5の各硬度よりも高ければ、フランジ4は、セラミック以外の材料によって形成されていてもよい。フランジ4は、たとえば、エポキシ系樹脂、又はフッ素系樹脂によって形成されていてもよい。
「硬度」とは、機械的強度を示す指標である。「硬度」は、たとえば、ビッカース硬さ試験、ロックウェル硬さ試験、又はデュロメーター硬さ試験によって定められてもよい。フランジ4がセラミックスによって形成されている場合、フランジ4のビッカース硬度は、たとえば、約10GPaである。外装体2が樹脂によって形成されている場合、外装体2のロックウェル硬度は、たとえば、約R100である。コア5が樹脂によって形成されている場合、コア5のロックウェルの硬度は、たとえば、約R100である。フランジ4、外装体2、及びコア5の各硬度は、上記数値に限定されない。
「硬度」とは、機械的強度を示す指標である。「硬度」は、たとえば、ビッカース硬さ試験、ロックウェル硬さ試験、又はデュロメーター硬さ試験によって定められてもよい。フランジ4がセラミックスによって形成されている場合、フランジ4のビッカース硬度は、たとえば、約10GPaである。外装体2が樹脂によって形成されている場合、外装体2のロックウェル硬度は、たとえば、約R100である。コア5が樹脂によって形成されている場合、コア5のロックウェルの硬度は、たとえば、約R100である。フランジ4、外装体2、及びコア5の各硬度は、上記数値に限定されない。
ワイヤ6は、導電体から形成される心線と、心線を被覆する皮膜によって構成されている。皮膜は、電気絶縁性を有している。心線の材料は、たとえば、銅である。皮膜の材料は、たとえば、ポリエステルである。ワイヤ6の直径は、一例として、20μmである。ワイヤ6は、湾曲自在である。ワイヤ6は、コイル部6aを有している。ワイヤ6は、外装体2の内部に配置されている。ワイヤ6の各端部は、端子電極3が配置される側面2aと交差する方向に延在している。本実施形態では、ワイヤ6の各端部は、端子電極3が配置される側面2aと略直交する方向に延在している。すなわち、ワイヤ6の各端部は、方向D3と略平行な方向に延在している。なお、図4では、ワイヤ6の構成を説明するため、心線と皮膜との図示が省略されている。
図3に示されるように、コイル部6aは、螺旋状を呈している。コイル部6aは、コア5の周囲に位置している。コイル部6aは、たとえば、ワイヤ6の一部が側面5bに沿って螺旋状に巻回されることで構成されている。この場合、ワイヤ6の上記一部は、コア5の側面5bに沿って直接巻回されている。コア5は、ワイヤ6の巻芯でもある。コイル部6aの中心軸線は、方向D1に延在している。すなわち、コイル部品C1では、コイル軸が方向D1に延在している。
本実施形態では、フランジ4は、コア5の端面を覆うように側面2bに配置されている。側面2bから露出する端面5aが、フランジ4によって覆われている。フランジ4の硬度は、コア5及び外装体2の硬度より高い。このため、外装体が端面5aを覆っているコイル部品と比べて、本実施形態は、高い機械的強度を有する。本実施形態は、コア5及びワイヤ6を確実に保護する。たとえば、外装体2が、比誘電率が小さい樹脂からなる、すなわち、機械的強度を確保し難い樹脂からなる場合でも、本実施形態では、機械的強度は、低下し難い。したがって、本実施形態では、比誘電率が小さい樹脂が、外装体2を構成する樹脂に採用され得る。この結果、本実施形態は、特性への影響を抑制し得る。
本実施形態では、フランジ4は、側面2bの縁2dの位置まで延在している。
コイル部品C1は、フランジ4が縁2dの位置まで延在していない構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。
コイル部品C1は、フランジ4が縁2dの位置まで延在していない構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。
本実施形態では、外装体2は、フッ素系樹脂によって形成されている。
フッ素系樹脂は、比較的小さな比誘電率を有する。したがって、コイル部品C1は、特性への影響をより一層抑制し得る。
フッ素系樹脂は、比較的小さな比誘電率を有する。したがって、コイル部品C1は、特性への影響をより一層抑制し得る。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
図5を参照して、本実施形態の変形例に係るコイル部品C2の構成を説明する。図5は、本実施形態の変形例に係るコイル部品の断面構成を示す図である。本変形例は、フランジ4の構成に関して、上述した本実施形態と相違する。以下、上述した本実施形態と本変形例との相違点を主として説明する。
コイル部品C2は、フィラーF入りの樹脂によって形成されているフランジ4を備えている。本変形例では、フランジ4は、複数のフィラーFを含んでいる。複数のフィラーFは、フランジ4を構成する樹脂内に分散されている。フィラーFは、たとえば、炭素繊維からなる。フィラーFは、たとえば、ガラス繊維からなっていてもよい。
コイル部品C2は、フランジ4が、フィラーFが含まれない樹脂によって形成されている構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。
コイル部品C2は、フィラーF入りの樹脂によって形成されているフランジ4を備えている。本変形例では、フランジ4は、複数のフィラーFを含んでいる。複数のフィラーFは、フランジ4を構成する樹脂内に分散されている。フィラーFは、たとえば、炭素繊維からなる。フィラーFは、たとえば、ガラス繊維からなっていてもよい。
コイル部品C2は、フランジ4が、フィラーFが含まれない樹脂によって形成されている構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。
図6を参照して、本実施形態の変形例に係るコイル部品C3の構成を説明する。図6は、本実施形態の変形例に係るコイル部品の断面構成を示す図である。本変形例は、フランジ4の構成に関して、上述した本実施形態と相違する。以下、上述した本実施形態と本変形例との相違点を主として説明する。
コイル部品C3では、側面2bは、段差を形成する複数の領域を含んでいる。たとえば、側面2bは、コイル部品C3の外表面の一部を構成している第一領域と、端面5aが露出している第二領域とを含んでいる。第一領域と第二領域とが、上述した段差を形成している。方向D1から見て、第二領域は、第一領域に囲まれている。第一領域は、側面2bの全ての縁2dを含んでいる。フランジ4は、第二領域に配置されている。フランジ4は、第一領域と第二領域との間の段差面と接している。本変形例では、フランジ4は、すべての段差面と接している。フランジ4は、第二領域の全体を覆っている。すなわち、フランジ4は、側面2bの一部を覆っている。
コイル部品C3では、側面2bは、段差を形成する複数の領域を含んでいる。たとえば、側面2bは、コイル部品C3の外表面の一部を構成している第一領域と、端面5aが露出している第二領域とを含んでいる。第一領域と第二領域とが、上述した段差を形成している。方向D1から見て、第二領域は、第一領域に囲まれている。第一領域は、側面2bの全ての縁2dを含んでいる。フランジ4は、第二領域に配置されている。フランジ4は、第一領域と第二領域との間の段差面と接している。本変形例では、フランジ4は、すべての段差面と接している。フランジ4は、第二領域の全体を覆っている。すなわち、フランジ4は、側面2bの一部を覆っている。
コイル部品C1,C2,C3は、一対のフランジ4を備えているが、各コイル部品C1,C2,C3が備えるフランジの数は、「1」であってもよい。すなわち、フランジ4は、一対の側面2bの少なくとも一方に配置されていればよい。一対のフランジ4を備えているコイル部品C1,C2,C3は、コア及びワイヤをさらに確実に保護する。
フランジ4は、側面2bと接着されていてもよい。フランジ4は、接着層を挟んで端面5a及び側面2bと対向していてもよい。詳細には、フランジ4の一方の主面と側面2bとの間には、接着層が位置していてもよい。フランジ4の一方の主面と側面2bとは、接着層が一方の主面と側面2bとの間に位置している状態で、間接的に対向していてもよい。
フランジ4は、外装体2が成形された後に、側面2bに設けられてもよい。外装体2は、端面5aにフランジ4が設けられた後に、成形されてもよい。
コイル部品C1,C2,C3では、方向D1から見て、フランジ4は端面5aの全体を覆っているが、フランジ4は端面5aの少なくとも一部を覆っていればよい。方向D1から見て、フランジ4が、端面5a全体を覆うように側面2bに配置されているコイル部品C1,C2,C3は、コア5及びワイヤ6をさらに確実に保護する。
フランジ4は、側面2bと接着されていてもよい。フランジ4は、接着層を挟んで端面5a及び側面2bと対向していてもよい。詳細には、フランジ4の一方の主面と側面2bとの間には、接着層が位置していてもよい。フランジ4の一方の主面と側面2bとは、接着層が一方の主面と側面2bとの間に位置している状態で、間接的に対向していてもよい。
フランジ4は、外装体2が成形された後に、側面2bに設けられてもよい。外装体2は、端面5aにフランジ4が設けられた後に、成形されてもよい。
コイル部品C1,C2,C3では、方向D1から見て、フランジ4は端面5aの全体を覆っているが、フランジ4は端面5aの少なくとも一部を覆っていればよい。方向D1から見て、フランジ4が、端面5a全体を覆うように側面2bに配置されているコイル部品C1,C2,C3は、コア5及びワイヤ6をさらに確実に保護する。
C1,C2,C3…コイル部品、2…外装体、2a,2b,2c…側面、2d…縁、3…端子電極、4…フランジ、5…コア、5a…端面、6…ワイヤ、6a…コイル部、F…フィラー。
Claims (4)
- 樹脂からなり、互いに隣り合っている第一側面及び第二側面を有している外装体と、
前記第一側面に配置されている端子電極と、
前記外装体の内部に配置されていると共に、前記第二側面から露出する端面を有しているコアと、
前記外装体の内部に配置され、かつ、前記端子電極に電気的に接続されていると共に、前記コアの周囲に位置する螺旋状のコイル部を有しているワイヤと、
前記コアの前記端面に直交する方向から見て、前記端面を覆うように前記第二側面に配置されているフランジと、を備え、
前記フランジの硬度は、前記コア及び前記外装体の硬度より高い、コイル部品。 - 前記フランジは、前記第二側面の縁の位置まで延在している、請求項1に記載のコイル部品。
- 前記フランジは、フィラー入りの樹脂によって形成されている、請求項1又は2に記載のコイル部品。
- 前記外装体は、フッ素系樹脂によって形成されている、請求項1~3の何れか一項に記載のコイル部品。
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