JP2023058799A - コイル部品 - Google Patents

コイル部品 Download PDF

Info

Publication number
JP2023058799A
JP2023058799A JP2021168517A JP2021168517A JP2023058799A JP 2023058799 A JP2023058799 A JP 2023058799A JP 2021168517 A JP2021168517 A JP 2021168517A JP 2021168517 A JP2021168517 A JP 2021168517A JP 2023058799 A JP2023058799 A JP 2023058799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
coil component
element body
external terminals
component according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021168517A
Other languages
English (en)
Inventor
翔太 大塚
Shota Otsuka
孝潔 工藤
Takakiyo Kudo
恭平 殿山
Kyohei Tonoyama
大地 松井
Taiji Matsui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2021168517A priority Critical patent/JP2023058799A/ja
Priority to CN202211249841.7A priority patent/CN115985621A/zh
Priority to US17/964,457 priority patent/US20230123939A1/en
Publication of JP2023058799A publication Critical patent/JP2023058799A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006Printed inductances
    • H01F17/0013Printed inductances with stacked layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • H01F27/022Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • H01F27/2828Construction of conductive connections, of leads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F27/292Surface mounted devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F2017/048Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with encapsulating core, e.g. made of resin and magnetic powder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Abstract

Figure 2023058799000001
【課題】過渡電圧に対する耐圧向上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は、外部端子14A、14Bと素体10との間にそれぞれ介在し、かつ、外部端子14A、14Bが形成された形成領域のうちの接続領域を除く全領域に形成された絶縁層30A、30Bとを備える。コイル部品1においては、絶縁層30A、30Bにより、一対の外部端子14A、14Bの間に高い過渡電圧(たとえば25kV)が印加された場合であっても、絶縁破壊が生じない、または生じにくくなっている。
【選択図】図2

Description

本発明は、コイル部品に関する。
従来、金属粉と樹脂とを含む磁性材料で構成された素体内にコイルが設けられたコイル部品が知られている。下記特許文献1には、素体の端面に両端部が引き出されたコイルと、素体の端面にそれぞれ設けられてコイルの端部と電気的にそれぞれ接続された一対の外部端子とを備えるコイル部品が開示されている。
米国特許出願公開第2016/0086714号明細書 特開2021-093468号公報
上述したコイル部品においては、瞬間的に大きな静電気が印加されても絶縁破壊が生じないESD耐性が求められる。特に車載用のコイル部品では、極めて高い過渡電圧(たとえば25kV)に対するESD耐性が求められる。
発明者らは、コイル部品のESD耐性について研究を重ね、過渡電圧に対する耐圧を向上することができる技術を新たに見出した。
本発明は、過渡電圧に対する耐圧向上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、金属粉と樹脂とを含む磁性材料で構成された素体と、素体内に設けられ、表面が絶縁体で覆われており、かつ、両端部が素体の表面まで引き出されたコイルと、素体の表面に設けられ、コイルの両端とそれぞれ接続される接続領域を含む一対の外部端子と、少なくとも一方の外部端子と素体との間に介在し、かつ、外部端子が形成された形成領域のうちの接続領域を除く全領域に形成された絶縁層とを備える。
上記コイル部品においては、少なくとも一方の外部端子と素体との間に介在する絶縁層により、一対の外部端子の間に高い過渡電圧が印加された場合であっても絶縁破壊が生じにくい。そのため、上記コイル部品では過渡電圧に対する耐圧向上が図られている。
他の側面に係るコイル部品は、素体が、コイル部品が実装される実装基板側を向く実装面を有し、コイルの両端部が実装面に引き出されるとともに、外部端子の少なくとも一部が実装面に設けられている。
他の側面に係るコイル部品は、素体が、コイル部品が実装される実装基板側を向く実装面と、該実装面に対して平行な一方向において対向する一対の端面とを有し、コイルの両端部が一対の端面にそれぞれ引き出されるとともに、外部端子の少なくとも一部が端面に設けられている。
他の側面に係るコイル部品は、コイルの表面を覆う絶縁体が、素体の表面に露出しており、かつ、素体の表面においてコイルの端部の全周を覆っている。
他の側面に係るコイル部品素体の表面において絶縁層が絶縁体と接している。
他の側面に係るコイル部品は、素体の表面において絶縁層がコイルの端部の一部を覆っている。
他の側面に係るコイル部品は、コイルの端部が、素体から突出して外部端子の外側まで延びている。
本発明によれば、過渡電圧に対する耐圧向上が図られたコイル部品が提供される。
図1は、第1実施形態に係るコイル部品の概略斜視図である。 図2は、図1に示すコイル部品のII-II線断面図である。 図3は、図2の下側磁性素体を示した概略斜視図である。 図4は、図2のコイルを示した概略斜視図である。 図5は、図1の素体の下面を示した図である。 図6は、図2の断面図の要部を拡大した図である。 図7は、第2実施形態に係るコイル部品の概略斜視図である。 図8は、図7に示すコイル部品のVIII-VIII線断面図である。 図9は、図7の素体の端面を示した図である。 図10は、図8の断面図の要部を拡大した図である。 図11は、第3実施形態に係るコイル部品の概略斜視図である。 図12は、図11に示すコイル部品のXII-XII線断面図である。 図13は、図11に示す素体の分解斜視図である。 図14は、図11の素体の端面を示した図である。 図15は、図12の断面図の要部を拡大した図である。 図16は、第4実施形態に係るコイル部品の概略斜視図である。 図17は、図16に示す素体の分解斜視図である。 図18は、図16に示すコイル部品のXVIII-XVIII線断面図である。 図19は、図16の素体の端面を示した図である。 図20は、図18の断面図の要部を拡大した図である。
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。
(第1実施形態)
第1実施形態に係るコイル部品1は、素体10と、素体10内に埋設されたコイル20と、素体10の表面に設けられた一対の外部端子14A、14Bとを備えて構成されている。
素体10は、略直方体状の外形を有し、6つの面10a~10fを有する。素体10は、一例として、長辺2.5mm、短辺2.0mm、高さ1.2mmの寸法で設計される。素体10の面10a~10fのうち、端面10aと端面10bとが互いに平行であり、上面10cと下面10dとが互いに平行であり、側面10eと側面10fとが互いに平行である。素体10の下面10dは、コイル部品1が実装される実装基板の実装面と平行に対向する面である。
素体10は、下側磁性素体11と上側磁性素体12とを含んで構成されている。下側磁性素体11および上側磁性素体12は、磁性材料の一種である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。金属磁性粉含有樹脂の金属磁性粉は、たとえば鉄を含有し、合金系であるパーマロイ、センダスト、FeSiCr、FeSiや、カルボニル鉄、または、アモルファス合金、ナノ結晶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75~92vol%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80~92vol%、質量パーセントで97~99wt%であってもよい。
下側磁性素体11は、平板部11aと凸部11bを有しており、凸部11bがコイル20の内径部に挿入されるよう、平板部11aにコイル20が載置される。したがって、下側磁性素体11は、コイル20の下側領域および内径領域に位置する。平板部11aには、コイル20の端部20a、20bを平板部11aの下方に位置する素体10の下面10dまで引き出すための開口部11cが設けられている。
上側磁性素体12は、下側磁性素体11に載置されたコイル20を埋め込む部分である。したがって、上側磁性素体12は、コイル20の上側領域および外側領域に位置する。特に限定されるものではないが、本実施形態においては凸部11bがテーパー形状を有しており、これにより、金型を用いて下側磁性素体11を成形する際に、金型から凸部11bが抜けやすくなっている。
コイル20は、素体10に埋設されている。コイル20は、Cuなどからなる芯材21を絶縁被覆22(絶縁体)で覆ったワイヤ状の被覆導線で構成されている。本実施形態においては1本のコイル20が凸部11bに複数回巻回されいる。コイル20の一端20aおよび他端20bは、図5に示すように、素体10の下面10dに、端面10a、10bに平行な方向に延びるように露出する。コイル20の端部20a、20bはいずれも、研磨等によって絶縁被覆22が除去されており、下面10dに芯材21が露出している。コイル20の一端20aおよび他端20bは、素体10の下面10dを覆う部分の外部端子14A、14Bにそれぞれ接続される。コイル20は、断面が円形である丸線ワイヤであってもよく、断面が四角形である平角ワイヤであってもよい。
外部端子14A、14Bはいずれも、L字状に屈曲しており、端面10a、10bと下面10dとを連続的に覆っている。外部端子14Aは、端面10aの全域および下面10dの一部領域(具体的には、端面10a側の縁に沿って延びる矩形領域)を覆っている。外部端子14Bは、端面10bの全域および下面10dの一部領域(具体的には、端面10b側の縁に沿って延びる矩形領域)を覆っている。外部端子14A、14Bのうちの下面10dを覆う部分が、下面10dに露出したコイル20の端部20a、20bを覆っている。
本実施形態では、外部端子14A、14Bは、樹脂電極で構成されており、たとえばAg粉を含有する樹脂で構成されている。外部端子14A、14Bは、金属メッキにより構成することができる。外部端子14A、14Bは、単層構造であってもよく、複数層構造であってもよい。
外部端子14A、14Bはいずれも、素体10の表面を直接覆っておらず、絶縁層30A、30Bを介して素体10の表面を間接的に覆っている。絶縁層30Aは、外部端子14Aが形成された領域の素体10表面を直接覆うように設けられている。絶縁層30Aは、後述する接続領域Rを除く外部端子14Aの形成領域の全域に亘って設けられている。同様に、絶縁層30Bは、外部端子14Bが形成された領域の素体10表面を、直接覆うように設けられている。絶縁層30Bは、後述する接続領域Rを除く外部端子14Bの形成領域の全域に亘って設けられている。
絶縁層30A、30Bは、たとえばエポキシ系樹脂等の樹脂によって構成され得る。絶縁層30A、30Bの厚さは、たとえば10nm~100μmである。
図6に示すように、絶縁層30A、30Bには開口30aが設けられている。開口30aは、コイル20の端部20a、20bが下面10dにおいて露出する露出領域の一部または全部に設けられている。開口30aは、素体10の表面に絶縁層30A、30Bを形成した後にレーザ照射等により除去することで形成され得る。絶縁層30A、30B上に設けられた外部端子14A、14Bは、開口30a内に入り込んで下面10dに露出したコイル20の端部20a、20bまで達し、端部20a、20bと電気的に接続される。すなわち、開口30aが形成された領域が、コイル20の端部20a、20bと外部端子14A、14Bとが接続される接続領域Rに相当する。
発明者らは、上述したように、外部端子14A、14Bが形成された形成領域のうちの接続領域Rを除く全領域において、外部端子14A、14Bと素体10との間に絶縁層30A、30Bが介在する構成によれば、高いESD耐性が得られるとの知見を得た。そこで発明者らは、絶縁層30A、30Bを設けないコイル部品、一対の絶縁層30A、30Bが設けられたコイル部品、および、一方の絶縁層30Aのみ設けられたコイル部品をそれぞれ100個準備して、過渡電圧として25kVの電圧を1ナノ秒印加し、絶縁破壊の発生率(不良率)を確認した。その結果、絶縁層30A、30Bを設けないコイル部品では絶縁破壊の発生率が100%であったのに対し、一対の絶縁層30A、30Bが設けられたコイル部品および一方の絶縁層30Aのみ設けられたコイル部品では絶縁破壊の発生率が0%であった。これらの結果から、外部端子14A、14Bの少なくとも一方と素体10との間に絶縁層30A、30Bを介在させることで、素体10を介して外部端子14A、14Bが短絡する事態が抑えられて、25kV程度の高さの過渡電圧に対するESD耐性を実現できることが確認された。
発明者らは、絶縁層30A、30Bが外部端子14A、14Bの形成領域以外を覆ったコイル部品を準備して同様の試験をおこなったが、外部端子14A、14Bの形成領域以外を覆う絶縁層は絶縁破壊の発生率に影響しないことも確認された。すなわち、絶縁層30A、30Bは、外部端子14A、14Bの形成領域にありさえすれば、過渡電圧に対する耐圧が向上する。
以上において説明したとおり、コイル部品1は、外部端子14A、14Bと素体10との間にそれぞれ介在し、かつ、外部端子14A、14Bが形成された形成領域のうちの接続領域を除く全領域に形成された絶縁層30A、30Bと備える。コイル部品1においては、絶縁層30A、30Bにより、外部端子14A、14Bと素体10とが直接接しない構成となっており、一対の外部端子14A、14Bの間に高い過渡電圧(本実施形態では25kV)が印加された場合であっても、絶縁破壊が生じない、または生じにくくなっている。そのため、コイル部品1では過渡電圧に対する耐圧向上が実現されている。
絶縁層30A、30Bは、上述した実施形態のように両方を設ける態様であってもよく、一方(絶縁層30Aまたは絶縁層30B)のみを設ける態様であってもよい。
絶縁層30A、30Bは、素体10の下面10dに露出したコイル20の端部20a、20bの絶縁被覆22の一部または全部を覆う態様であってもよい。また、絶縁層30A、30Bは、コイル20との導通を図られている限りにおいて、素体10の下面10dに露出したコイル20の端部20a、20bの芯材21の一部を覆う態様であってもよい。絶縁層30A、30Bが、コイル20の端部20a、20bの絶縁被覆22(または、絶縁被覆22および芯材21)を覆う構成では、絶縁層30A、30Bの開口30aの位置ズレをある程度許容することができ、多少の位置ズレが生じたとしても外部端子14A、14Bと素体10とが直接接する事態を回避することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態に係るコイル部品1Aは、図7、8に示すように、素体10Aの外形、素体10A内に埋設されたコイル20Aの形状、および、素体10Aの表面に設けられた一対の外部端子14A、14Bの形状が、上述したコイル部品1とは異なっており、その他の構成についてはコイル部品1と同一または同様である。本実施形態における外部端子14A、14Bは、たとえば端子金具である。
素体10Aは、8つの面10a~10hを有する。素体10Aの面10a~10hのうち、上面10cと下面10dとが互いに平行であり、側面10eと側面10fとが互いに平行であり、側面10gと側面10hとが互いに平行であり、端面10aと端面10bとが互いに平行であり、側面10eと側面10fとが互いに平行である。側面10fと側面10gとの間は面取りがなされており、これによって側面10fと側面10gとの間に端面10aが形成されている。同様に、側面10eと側面10hとの間は面取りがなされており、これによって側面10eと側面10hとの間に端面10bが形成されている。素体10Aの下面10dは、コイル部品1Aが実装される実装基板の実装面と平行に対向する面である。
素体10Aの上面10cには、凹部10i、10jが形成されている、凹部10iは、側面10gと上面10cとによって形成される稜線から上面10cの中心に向かって形成されている。凹部10jは、側面10hと上面10cとによって形成される稜線から上面10cの中心に向かって形成される。
一対の外部端子14A、14Bのうち、一方の外部端子14Aは、基部14aと、接合部14bと、一方の挟持部14cと、他方の挟持部14dとを有する。外部端子14Aの基部14aは、素体10Aの側面10gに沿って配置されている。外部端子14Aの接合部14bは、基部14aから延び、素体10Aの端面10aに沿って配置されている。この接合部14bには融合部15が形成されており、この融合部15においてコイル20Aの一端20aと外部端子14Aとが溶接接合されている。外部端子14Aの挟持部14cは、基部14aから延び、素体10Aの上面10cに形成された凹部10iに沿って配置されている。外部端子14Aの挟持部14dは、基部14aから延び、下面10dに沿って配置されている。
一対の外部端子14A、14Bのうち、他方の外部端子14Bは、外部端子14Aと同様の構成を有する。すなわち、他方の外部端子14Bは、基部14aと、接合部14bと、一方の挟持部14cと、他方の挟持部14dとを有する。外部端子14Bの基部14aは、素体10Aの側面10hに沿って配置されている。外部端子14Bの接合部14bは、基部14aから延び、素体10Aの端面10bに沿って配置されている。この接合部14bには融合部15が形成されており、この融合部15においてコイル20Aの他端20bと外部端子14Bとが溶接接合されている。外部端子14Bの挟持部14cは、基部14aから延び、素体10Aの上面10cに形成された凹部10jに沿って配置されている。外部端子14Bの挟持部14dは、基部14aから延び、下面10dに沿って配置されている。
コイル部品1Aでは、一対の外部端子14A、14Bは、素体10Aの端面10a、10bの一部領域をそれぞれ覆っている。コイル部品1Aにおいても、外部端子14A、14Bはいずれも、素体10Aの表面を直接覆っておらず、絶縁層30A、30Bを介して素体10Aの表面を間接的に覆っている。絶縁層30Aは、外部端子14Aが形成された領域の素体10A表面を直接覆うように設けられている。絶縁層30Aは、接続領域Rを除く外部端子14Aの形成領域の全域に亘って設けられている。同様に、絶縁層30Bは、外部端子14Bが形成された領域の素体10A表面を、直接覆うように設けられている。絶縁層30Bは、接続領域Rを除く外部端子14Bの形成領域の全域に亘って設けられている。
コイル部品1Aでは、コイル20Aの両端部20a、20bは、素体10Aの端面10a、10bにそれぞれ引き出されて、素体10Aの端面10a、10bに対して交差する方向(本実施形態では直交する方向)に端面10a、10bから突出している。図9に示すように、コイル20Aの両端部20a、20bは、素体10Aの端面10a、10bにおいて、端部20a、20bの芯材21の全周を絶縁被覆22が覆っている。また、コイル20Aの両端部20a、20bは、端面10a、10bに設けられた外部端子14A、14Bおよび絶縁層30A、30Bを貫通して、外部端子14A、14Bの外側まで延びている。すなわち、絶縁層30A、30Bは、コイル20の端部20a、20bによって貫通される貫通孔30aが設けられている。端部20a、20bは、たとえば図10に示したような溶接接合により、外部端子14A、14Bと電気的に接続される。コイル部品1Aでは、貫通孔30aが形成された領域が、コイル20Aの端部20a、20bと外部端子14A、14Bとが接続される接続領域Rに相当する。
コイル部品1Aは、コイル部品1同様、外部端子14A、14Bと素体10Aとの間にそれぞれ介在し、かつ、外部端子14A、14Bが形成された形成領域のうちの接続領域Rを除く全領域に形成された絶縁層30A、30Bを備えるため、過渡電圧に対する耐圧向上が図られる。
絶縁層30A、30Bは、上述した実施形態のように両方を設ける態様であってもよく、一方(絶縁層30Aまたは絶縁層30B)のみを設ける態様であってもよい。
(第3実施形態)
第3実施形態に係るコイル部品1Bは、図11~13に示すように、素体10内に埋設されたコイル20B、および、素体10の表面に設けられた一対の外部端子14A、14Bが、上述した第1実施形態に係るコイル部品1とは異なっており、その他の構成についてはコイル部品1と同一または同様である。
コイル部品1Bでは、一対の外部端子14A、14Bは、素体10の端面10a、10bの全領域をそれぞれ覆っている。各外部端子14A、14Bは、端面10a、10b近傍の上面10c、下面10dおよび側面10e、10fを覆う部分を含み、それらの部分は端面10a、10bを覆う部分から連続的に延びている。
図12、13に示すように、コイル20Bは、複数のコイル導体24a~24fを含んで構成されている。複数のコイル導体24a~24fは、導電材(例えばAg又はPdなど)を含んでおり、たとえば導電性材料(例えばAg粉末又はPd粉末など)を含む導電性ペーストを焼結して形成することができる。複数のコイル導体24a~24fは、素体10内において上下方向に並んで設けられている。具体的には、コイル導体24a、コイル導体24b、コイル導体24c、コイル導体24d、コイル導体24e、コイル導体24fの順に上から並んでいる。
コイル導体24aは、コイル20Bの端部20bを構成する接続導体25を含んでいる。接続導体25は、素体10の端面10a側に配置されていると共に、端面10bに露出する端部を有している。接続導体25の端部は、端面10bにおいて、上面10c寄りの位置に露出し、外部端子14Bに接続されている。すなわち、コイル20Bは、接続導体25を介して外部端子14Bと電気的に接続されている。本実施形態においては、コイル導体24aの導体パターンと接続導体25の導体パターンとは、一体に連続して形成されている。コイル導体24fは、コイル20Bの端部20aを構成する接続導体26を含んでいる。接続導体26は、素体10の端面10b側に配置されていると共に、端面10aに露出する端部を有している。接続導体26の端部は、端面10aにおいて、下面10d寄りの位置に露出し、外部端子14Aに接続されている。すなわち、コイル20Bは、接続導体26を介して外部端子14Aと電気的に接続されている。本実施形態においては、コイル導体24fの導体パターンと接続導体26の導体パターンとは、一体に連続して形成されている。
コイル導体24a~24fの端部同士は、素体10を構成する磁性材料で構成された磁性層13を貫くスルーホール導体27a~27eにより接続されている。スルーホール導体27a~27eにより、コイル導体24a~24fは、相互に電気的に接続されている。コイル20Bは、複数のコイル導体24a~24fが電気的に接続されて構成されている。各スルーホール導体27a~27eは、導電材(例えばAg又はPdなど)を含んでいる。各スルーホール導体27a~27eは、複数のコイル導体24a~24fと同様に、導電性材料(例えばAg粉末又はPd粉末など)を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。
コイル部品1Bでは、コイル20Bの両端部20a、20bは、素体10の端面10a、10bにそれぞれ引き出されている。コイル20Bの両端部20a、20bは、素体10の端面10a、10bに対して交差する方向(本実施形態では直交する方向)に延びて、図14に示すように端面10a、10bから露出している。
図15に示すように、絶縁層30A、30Bには開口30aが設けられている。開口30aは、コイル20の端部20a、20bが端面10a、10bにおいて露出する露出領域の一部または全部に設けられている。開口30aは、素体10の表面に絶縁層30A、30Bを形成した後にレーザ照射等により除去することで形成され得る。絶縁層30A、30B上に設けられた外部端子14A、14Bは、開口30a内に入り込んで端面10a、10bに露出したコイル20Bの端部20a、20bまで達し、端部20a、20bと電気的に接続される。すなわち、開口30aが形成された領域が、コイル20Bの端部20a、20bと外部端子14A、14Bとが接続される接続領域Rに相当する。
コイル部品1Bは、コイル部品1、1A同様、外部端子14A、14Bと素体10との間にそれぞれ介在し、かつ、外部端子14A、14Bが形成された形成領域のうちの接続領域Rを除く全領域に形成された絶縁層30A、30Bを備えるため、過渡電圧に対する耐圧向上が図られる。
絶縁層30A、30Bは、上述した実施形態のように両方を設ける態様であってもよく、一方(絶縁層30Aまたは絶縁層30B)のみを設ける態様であってもよい。
(第4実施形態)
第4実施形態に係るコイル部品1Cは、図16~18に示すように、素体10内に埋設されたコイル20Cが、上述した第3実施形態に係るコイル部品1Bとは異なっており、その他の構成についてはコイル部品1Bと同一または同様である。
コイル部品1Cの素体10には、コイル20Cおよび絶縁基板40が埋設されている。
絶縁基板40(絶縁体)は、非磁性の絶縁材料で構成された板状部材であり、その厚さ方向から見て略楕円環状の形状を有している。絶縁基板28の中央部分には、楕円形の貫通孔40cが設けられている。絶縁基板40としては、ガラスクロスにエポキシ系樹脂が含浸された基板を用いることができる。なお、エポキシ系樹脂のほか、BTレジン、ポリイミド、アラミド等を用いることもできる。絶縁基板40の材料としては、セラミックやガラスを用いることもできる。絶縁基板40の材料としては、大量生産されているプリント基板材料が好ましく、特にBTプリント基板、FR4プリント基板、あるいはFR5プリント基板に用いられる樹脂材料が好ましい。
コイル20Cは、絶縁基板40の一方面40a(図17における上面)に設けられた平面空芯コイル用の第1導体パターン29Aが絶縁被覆された第1コイル部28Aと、絶縁基板40の他方面40b(図17における下面)に設けられた平面空芯コイル用の第2導体パターン29Bが絶縁被覆された第2コイル部28Bと、第1導体パターン29Aと第2導体パターン29Bとを接続するスルーホール導体THとを有する。
第1導体パターン29Aは、平面空芯コイルとなる平面渦巻状パターンであり、Cuなどの導体材料でめっき形成されている。第1導体パターン29Aは、絶縁基板40の貫通孔40c周りに巻回するように形成されている。第1導体パターン29Aは、より詳しくは、上方向から見て外側に向かって右回りに3ターン分だけ巻回されている。第1導体パターン29Aの高さ(絶縁基板40の厚さ方向における長さ)は全長に亘って同一である。第1導体パターン29Aの外側の端部29aは、素体10の端面10bにおいて露出し、端面10bを覆う外部端子14Bと接続されている。第1導体パターン29Aの内側の端部29bは、スルーホール導体THに接続されている。
第2導体パターン29Bも、第1導体パターン29A同様、平面空芯コイルとなる平面渦巻状パターンであり、Cuなどの導体材料でめっき形成されている。第2導体パターン29Bも、絶縁基板40の貫通孔40c周りに巻回するように形成されている。第2導体パターン29Bは、より詳しくは、上方向から見て外側に向かって左回りに3ターン分だけ巻回されている。すなわち、第2導体パターン29Bは、上方向から見て、第1導体パターン29Aとは反対の方向に巻回されている。第2導体パターン29Bの高さは全長に亘って同一であり、第1導体パターン29Aの高さと同一に設計し得る。第2導体パターン29Bの外側の端部29cは、素体10の端面10aにおいて露出し、端面10aを覆う外部端子14Aと接続されている。第2導体パターン29Bの内側の端部29dは、第1導体パターン29Aの内側の端部29bと、絶縁基板40の厚さ方向において位置合わせされており、スルーホール導体THに接続されている。
スルーホール導体THは、絶縁基板40の貫通孔40cの縁領域に貫設されており、第1導体パターン29Aの端部29bと第2導体パターン29Bの端部29dとを接続する。スルーホール導体THは、絶縁基板40に設けられた孔と、その孔に充填された導電材料(たとえばCu等の金属材料)とで構成され得る。スルーホール導体THは、絶縁基板40の厚さ方向に延びる略円柱状または略角柱状の外形を有する。
また、図18に示すように、第1コイル部28Aおよび第2コイル部28Bはそれぞれ樹脂壁42A、42B(絶縁体)を有する。第1コイル部28Aの樹脂壁42Aは、第1導体パターン29Aの線間、内周および外周に位置している。同様に、第2コイル部28Bの樹脂壁42Bは、第2導体パターン29Bの線間、内周および外周に位置している。本実施形態では、導体パターン29A、29Bの内周および外周に位置する樹脂壁42A、42Bは、導体パターン29A、29Bの線間に位置する樹脂壁42A、42Bよりも厚くなるように設計されている。
樹脂壁42A、42Bは、絶縁性の樹脂材料で構成されている。樹脂壁42A、42Bは、第1導体パターン29Aや第2導体パターン29Bを形成する前に絶縁基板40上に設けることができ、この場合には樹脂壁42A、42Bにおいて画成された壁間において第1導体パターン29Aや第2導体パターン29Bがめっき成長される。樹脂壁42A、42Bは、第1導体パターン29Aや第2導体パターン29Bを形成した後に絶縁基板40上に設けることができ、この場合には第1導体パターン29Aおよび第2導体パターン29Bに樹脂壁42A、42Bが充填や塗布等により設けられる。
第1コイル部28Aおよび第2コイル部28Bは、第1導体パターン29Aおよび第2導体パターン29Bと樹脂壁42A、42Bとを上面側から一体的に覆う絶縁層44(絶縁体)をそれぞれ有する。絶縁層44は、絶縁樹脂または絶縁磁性材料で構成され得る。
素体10を構成する磁性材料は、コイル20Cおよび絶縁基板40を一体的に覆っている。より詳しくは、素体10を構成する磁性材料は、コイル20Cおよび絶縁基板40を上下方向から覆うとともに、コイル20Cおよび絶縁基板40の外周を覆っている。また、素体10を構成する磁性材料は、絶縁基板40の貫通孔40cの内部およびコイル20Cの内側領域を充たしている。
コイル部品1Cでは、第2導体パターン29Bの外側の端部29cがコイル20Cの端部20aに相当し、第1導体パターン29Aの外側の端部29aがコイル20Cの端部20bに相当する。コイル20Cの両端部20a、20bは、素体10の端面10a、10bにそれぞれ引き出されている。コイル20Cの両端部20a、20bは、素体10の端面10a、10bに対して交差する方向(本実施形態では直交する方向)に延びて、図19に示すように端面10a、10bから露出している。
図20に示すように、絶縁層30A、30Bには開口30aが設けられている。開口30aは、コイル20Cの端部20a、20bが端面10a、10bにおいて露出する露出領域の一部または全部に設けられている。開口30aは、素体10の表面に絶縁層30A、30Bを形成した後にレーザ照射等により除去することで形成され得る。絶縁層30A、30B上に設けられた外部端子14A、14Bは、開口30a内に入り込んで端面10a、10bに露出したコイル20Cの端部20a、20bまで達し、端部20a、20bと電気的に接続される。
本実施形態では、絶縁層30A、30Bは、コイル20Cの端部20a、20bの上下に位置する絶縁基板40および絶縁層44を覆い、かつ、コイル20Cの端部20a、20bの一部を覆っている。そのため、接続領域Rは、開口30aが形成された領域よりも狭く、コイル20Cの端部20a、20bと外部端子14A、14Bとが実際に接続されている領域となっている。絶縁層30A、30Bが、コイル20Cの端部20a、20bの一部を覆うように設計することで、絶縁層30A、30Bの開口30aの位置ズレをある程度許容することができ、多少の位置ズレが生じたとしても外部端子14A、14Bと素体10とが直接接する事態を回避することができる。
コイル部品1Cは、コイル部品1、1A、1B同様、外部端子14A、14Bと素体10との間にそれぞれ介在し、かつ、外部端子14A、14Bが形成された形成領域のうちの接続領域Rを除く全領域に形成された絶縁層30A、30Bを備えるため、過渡電圧に対する耐圧向上が図られる。
絶縁層30A、30Bは、上述した実施形態のように両方を設ける態様であってもよく、一方(絶縁層30Aまたは絶縁層30B)のみを設ける態様であってもよい。
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。たとえば、コイルの平面形状は、楕円環状や矩形環状に限らず、円環状や多角形環状であってもよい。コイル端部の露出形状は、円形状や矩形状に限らず、楕円形状や多角形状であってもよい。
1、1A~1C…コイル部品、10、10A…素体、10a、10b…端面、10d…下面、20、20A~20C…コイル、20a、20b…端部、30A、30B…絶縁層、R…接続領域。

Claims (7)

  1. 金属粉と樹脂とを含む磁性材料で構成された素体と、
    前記素体内に設けられ、表面が絶縁体で覆われており、かつ、両端部が前記素体の表面まで引き出されたコイルと、
    前記素体の表面に設けられ、前記コイルの両端とそれぞれ接続される接続領域を含む一対の外部端子と、
    少なくとも一方の前記外部端子と前記素体との間に介在し、かつ、前記外部端子が形成された形成領域のうちの前記接続領域を除く全領域に形成された絶縁層と
    を備える、コイル部品。
  2. 前記素体が、前記コイル部品が実装される実装基板側を向く実装面を有し、
    前記コイルの両端部が前記実装面に引き出されるとともに、前記外部端子の少なくとも一部が前記実装面に設けられている、請求項1に記載のコイル部品。
  3. 前記素体が、前記コイル部品が実装される実装基板側を向く実装面と、該実装面に対して平行な一方向において対向する一対の端面とを有し、
    前記コイルの両端部が前記一対の端面にそれぞれ引き出されるとともに、前記外部端子の少なくとも一部が前記端面に設けられている、請求項1に記載のコイル部品。
  4. 前記コイルの表面を覆う絶縁体が、前記素体の表面に露出しており、かつ、前記素体の表面において前記コイルの端部の全周を覆っている、請求項1~3のいずれか一項に記載のコイル部品。
  5. 前記素体の表面において前記絶縁層が前記絶縁体と接している、請求項4に記載のコイル部品。
  6. 前記素体の表面において前記絶縁層が前記コイルの端部の一部を覆っている、請求項1~5のいずれか一項に記載のコイル部品。
  7. 前記コイルの端部が、前記素体から突出して前記外部端子の外側まで延びている、請求項1~6のいずれか一項に記載のコイル部品。

JP2021168517A 2021-10-14 2021-10-14 コイル部品 Pending JP2023058799A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021168517A JP2023058799A (ja) 2021-10-14 2021-10-14 コイル部品
CN202211249841.7A CN115985621A (zh) 2021-10-14 2022-10-12 线圈部件
US17/964,457 US20230123939A1 (en) 2021-10-14 2022-10-12 Coil component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021168517A JP2023058799A (ja) 2021-10-14 2021-10-14 コイル部品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023058799A true JP2023058799A (ja) 2023-04-26

Family

ID=85961791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021168517A Pending JP2023058799A (ja) 2021-10-14 2021-10-14 コイル部品

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230123939A1 (ja)
JP (1) JP2023058799A (ja)
CN (1) CN115985621A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
CN115985621A (zh) 2023-04-18
US20230123939A1 (en) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109243789B (zh) 线圈部件
CN109243759B (zh) 线圈部件
CN107004493B (zh) 电子部件及其制造方法
KR20060045548A (ko) 코일 부품 및 그 제조 방법
JP7198000B2 (ja) コイル部品及び電子機器
CN108806919B (zh) 线圈部件
KR102496328B1 (ko) 전자 부품
CN111986898B (zh) 线圈部件
US20200143979A1 (en) Coil component
CN108074728B (zh) 电子部件
JP2023058799A (ja) コイル部品
CN111128513A (zh) 线圈部件和电子器件
JP2017103355A (ja) コイル部品の製造方法、コイル部品、及び電源回路ユニット
JP2023016158A (ja) コイル部品
US20240331904A1 (en) Coil component
US20240331930A1 (en) Electronic component
JP2020077839A (ja) コイル部品
US12068099B2 (en) Coil component
US11854733B2 (en) Coil component
JP7334706B2 (ja) インダクタ部品
JP2022186354A (ja) コイル部品
JP2023058800A (ja) コイル部品
CN115732163A (zh) 线圈部件
CN111724967A (zh) 电子部件及线圈部件
CN115732164A (zh) 线圈部件

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240709