JP3317893B2 - 面実装型コイル - Google Patents

面実装型コイル

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チョークコイル等
の面実装型コイルに関し、特に複数の外部接続端子がド
ラム形コア本体の下鍔部の底面側に直接配設されたタイ
プの面実装型コイルのリードフレームの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、チョークコイル等の面実装型コイ
ルは、外部接続端子を植設した合成樹脂の基台上に巻線
を施した巻枠部と該巻枠部の両端に延設された上鍔部と
下鍔部とからなるコアを接着固定し、巻線の端部を外部
接続端子の根元にからげて半田付けする構造が主流であ
ったが、近年は低背化の要請から例えばフェライト、セ
ラミック等からなるコアの下鍔部の底面に外部接続端子
を備えたリードフレームを直接に接着剤等で固定する構
造が多く採用されている。
【０００３】図７はドラム形コアの下鍔部に直接に電極
を接着固定した特開平９−２１３５３９号公報に記載さ
れたタイプの従来の面実装型コイルを底面側（実装基板
側）から見た斜視図である。
【０００４】図７において、面実装型コイル２０は、巻
枠部３と該巻枠部３の両端に延設された上鍔部１と下鍔
部２とからなるコア５の前記巻枠部３に巻線（図示略）
が施されたコイル本体と、表面に半田付着可能層（錫メ
ッキ層、銅メッキ層、金メッキ層、半田メッキ層等であ
り、リードフレーム素材と同等以上に半田濡れ性が良好
な層である。）が被着された外部接続端子６、７と該外
部接続端子から延出され該外部接続端子の横幅Ｗよりも
幅広のコア載置部８、９とを備えたリードフレーム１
０、１１と、を備え、前記リードフレームのコア載置部
８、９の上面８ａ、９ａ（図中では下側の見えない面）
に前記コイル本体の下鍔部２の底面が接着剤等で接着固
定されるとともに、前記巻線の端部が前記リードフレー
ム１０、１１のからげ端子１５、１６に半田付けによっ
て導電接続された構造である。
【０００５】また、前記外部接続端子６、７とコア載置
部８、９との境界部には段差Ｈが設けられている。な
お、符号１３、１４はコイル本体との位置決めのための
リードフレーム１０、１１に設けられた係止突起であ
る。
【０００６】上記従来の面実装型コイル２０は、リード
フレーム１０、１１における幅広のコア載置部８、９を
外部接続端子６、７よりも段差Ｈだけ高い位置にするこ
とで（折り曲げ加工による）、直下の実装基板面の配線
パターンとリードフレームとの絶縁を保持するというも
のである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記面
実装型コイル２０の更なる小型化・低背化が進んで前記
段差Ｈが小さくなると、クリーム半田が塗布された回路
基板の電極ランド上に、面実装型コイル２０を搭載し、
リフロー半田付け炉を通して前記クリーム半田を溶融・
固化させて前記電極ランドと面実装型コイルの外部接続
端子６、７とを半田接続する際に、溶融半田がリードフ
レーム１０、１１の外部接続端子６、７の表面から幅広
のコア載置部８、９の下面に移動・拡散することによ
り、外部接続端子６、７近傍の滞留半田量が減少し、十
分な半田フィレットが形成されず、半田付けの外観検査
の際に、半田付け不良と判別される虞れが大きい。
【０００８】また、段差Ｈが全く無い面実装型コイルに
おいては、回路基板の電極上に該面実装型コイルが基板
面に対して水平でなくやや傾いて搭載された場合、回路
基板の電極ランドとリードフレームのコア載置部の下面
とで挟まれる間隙が生じ、該間隙内に溶融半田が侵入付
着して、上記と同様、半田付け不良が発生しやすいとい
う問題点がある。
【０００９】一方、近年の環境保護の高まりに呼応し
て、従来の半田に含まれている鉛を無くす動きが推進さ
れている。然るに、今後は鉛フリー半田（錫約９６wt
％，残り４wt％は銀またはビスマスまたは銅もしくはそ
れらの混合が一般である。）の使用が増加するものと考
えられる。
【００１０】しかし、この鉛フリー半田は従来から使用
されている低温半田（錫・鉛共晶半田であり、鉛を１０
％程度含む。その融点は約２２０℃である。）に比べて
融点が高いので、半田付け時には前記リードフレーム１
０、１１の外部接続端子６、７部分を十分高温にしない
と半田の濡れ性が得られない。一方、この場合に不可避
的にリードフレーム１０、１１が長時間高温に晒される
ことになるので、溶融半田が温度の高くなったコア載置
部８、９にまで侵入しやすくなってしまうので、結果と
して前述の半田付け不良の問題がさらにクローズアップ
されることになる。
【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、リードフレームの外部接続端子と回路基板との半
田付け不良を低減する構造の面実装型コイルを提供する
ものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、 （１）巻枠部と該巻枠部の両端に延設された上鍔部と下
鍔部とからなるコアの前記巻枠部に巻線が施されたコイ
ル本体と、表面に半田付着可能層が被着された外部接続
端子と該外部接続端子から延出され該外部接続端子より
幅広のコア載置部とを備えたリードフレームと、を備
え、前記リードフレームのコア載置部の上面に前記コイ
ル本体が接着固定されるとともに、前記巻線の端部が前
記リードフレームに導電接続された面実装型コイルにお
いて、前記リードフレームのコア載置部の下面に、半田
付着防止層が設けられていることを特徴とする面実装型
コイルを提供することにより上記目的を達成するもので
ある。
【００１３】（２）また、巻枠部と該巻枠部の両端に延
設された上鍔部と下鍔部とからなるコアの前記巻枠部に
巻線が施されたコイル本体と、表面に半田付着可能層が
被着された外部接続端子と該外部接続端子から延出され
該外部接続端子より幅広のコア載置部とを備えたリード
フレームと、を備え、前記リードフレームのコア載置部
の上面に前記コイル本体が接着固定されるとともに、前
記巻線の端部が前記リードフレームに導電接続された面
実装型コイルにおいて、前記リードフレームの下面の外
部接続端子とコア載置部との境界部に、半田付着防止層
が設けられていることを特徴とする面実装型コイルを提
供することにより上記目的を達成するものである。
【００１４】（３）さらに、上記（１）または（２）記
載の面実装型コイルにおいて、前記半田付着防止層は、
前記半田付着可能層の形成前に形成されたものであるこ
とを特徴とする面実装型コイルを提供することにより上
記目的を達成するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面に基
いて詳細に説明する。なお、従来と同等部材については
同符合にて指称する。
【００１６】図１は本発明の請求項１に係わる面実装型
コイルの斜視図であり、図２は上記面実装型コイルを裏
面側から見た斜視図（巻線は省略）である。また、図３
は上記面実装型コイルを実装基板面に実装した状態の側
面図である。図４は本発明に係わるリードフレームの形
状を示す拡大図である。また、図５の（ａ）は本発明の
請求項１に係わる面実装型コイルのリードフレームの外
部接続端子及びコア載置部の半田付け状態を示す拡大図
であり、（ｂ）は本発明の請求項２に係わる面実装型コ
イルのリードフレームの外部接続端子及びコア載置部の
半田付け状態を示す拡大図である。図６は本発明の請求
項２に係わるリードフレームの折曲加工前の形状を示す
拡大図である。
【００１７】図１、図２、図３及び図４において、本発
明に係わる面実装型コイル３０（例えばチョークコイ
ル）は、前述の従来の面実装型コイル２０と同様に、巻
枠部３と該巻枠部３の両端に延設された上鍔部１と下鍔
部２とからなるコア５の前記巻枠部３に巻線が施された
コイル本体と、表面に半田付着可能層（厚さ１〜２０μ
ｍの錫メッキや半田メッキ等）が被着された外部接続端
子６、７と該外部接続端子から段差Ｈだけ高い位置に延
出され該外部接続端子の横幅Ｗよりも幅広のコア載置部
８、９とを備えたリードフレーム１０′、１１′と、を
備え、前記リードフレームのコア載置部８、９の上面８
ａ、９ａ（図２では下側の見えない面）に前記コイル本
体の下鍔部２の底面２Ａが接着剤等で接着固定されると
ともに、前記巻線の端部が前記リードフレーム１０′、
１１′のからげ端子１５、１６に半田付けによって導電
接続された構造である。
【００１８】特に上記リードフレーム１０′、１１′に
は、上記構造に加えて前記コア載置部８、９のコア５と
接しない下面８Ａ、９Ａ（図３の実装基板２７側であ
り、図２では上側に見える面）に半田付着防止層２５
（図２の黒塗り部分であり、図４における斜線領域であ
る。）が設けられていることを特徴とする。なお、ここ
にいう半田付着防止層２５はリードフレーム素体金属よ
りも半田が付着しにくい性質を有する層を意味し、例え
ばエポキシ樹脂、フッ素樹脂等の合成樹脂もしくはホウ
珪酸系ガラスペーストを硬化させた層であり、その厚さ
は１０〜２００μｍが効果上好ましいであろう。
【００１９】上記リードフレーム１０′、１１′のコア
載置部８、９の下面に設けた半田付着防止層２５によっ
て、実装基板２７の電極ランド２８と面実装型コイル３
０の外部接続端子６、７とを半田接続する際に、溶融半
田のコア載置部８、９下面への拡散が抑えられて、溶融
半田が電極ランド２８上に滞留して外部接続端子６、７
に十分な半田フィレットが形成されるので、半田付け不
良が生じにくく良好な半田付け外観となる。
【００２０】また、上記半田付着防止層２５は絶縁性を
も併せ持つので、図３に示されるように、リードフレー
ムのコア載置部８、９の下面を半田付着防止層２５で被
覆した構造は、面実装型コイル３０の低背化を犠牲にす
ることなく（即ち、段差Ｈは従来と同じ）、実装基板２
７上に搭載された前記面実装型コイル３０の直下に、他
の回路配線パターン２９を配設することが可能になり、
高密度化に寄与することができる。
【００２１】上記リードフレーム１０′、１１′の構造
によって、半田付け不良が低減されるとともにリードフ
レームと実装基板との絶縁性が確保されるので、仮にコ
ア載置部８、９の実装基板２７の回路配線パターン２９
との段差Ｈの隙間に導電体の異物が存在しても面実装型
コイル３０の絶縁性が保持され、且つ上記段差Ｈは可及
的に小さく設計できることになって低背化に資するので
ある。（但し、外部接続端子６、７の実装基板２７の電
極ランド２８との接触を確実にするために段差Ｈは僅か
でも残すことが肝要である。） また、図５の（ａ）に示されるように、上記面実装型コ
イル３０においては、前記半田付着防止層２５は半田付
着可能層３１の形成（例えばメッキ液槽への金属フレー
ム４０全体の浸漬による）前に形成されたものであるこ
とを特徴とする。
【００２２】即ち、半田付着防止層２５は帯状の金属板
（材質はリン青銅、青銅、銅等）に対して印刷、転写等
により形成され、その後外部接続端子６、７等の折り曲
げ加工と外部接続端子６、７及びからげ端子１５、１６
の半田メッキ処理が行われる。
【００２３】この構成では半田付着防止層２５はリード
フレーム１０′、１１′のコア載置部８、９の下面に直
に形成されるので固着強度が大きく、当該面実装型コイ
ル３０を実装基板２７に半田付けする際に、錫メッキや
半田メッキで形成された半田付着可能層３１が半田熱で
溶融しても半田付着防止層２５が剥がれる虞れがない。
仮にリードフレーム全体への半田付着可能層３１の形成
後に半田付着防止層２５が形成されると半田付けの際に
熱による半田付着可能層３１の溶融軟化とともに半田付
着防止層２５が剥がれてしまうのである。
【００２４】次に、上記半田付着防止層２５の作用が実
装基板２７への外部接続端子６、７の半田付け不良の防
止目的にあることに限定すれば、該目的は図５の（ｂ）
に示される面実装型コイル４０のリードフレーム１０″
の外部接続端子６及びコア載置部８の半田付け状態を示
す拡大図のように、リードフレーム１０″のコア載置部
８の下面全体に形成せずとも、リードフレーム１０″の
下面の外部接続端子６とコア載置部８との境界部３３
（段差Ｈを形成している部分）に半田付着防止層２５を
設けた構成でも達成されるであろう。
【００２５】即ち、この境界部３３の半田付着防止層２
５が溶融半田のコア載置部８への拡散を阻止する防波堤
となるのである。このリードフレーム１０″（及び１
１″）は図６に示されるように、各リードフレーム１
０″及び１１″の境界部３３に細い帯状の半田付着防止
層２５が印刷形成されることになる。勿論、この場合も
上記半田付着防止層２５は半田付着可能層３１の形成前
に形成されたものであることが好ましいことは言うまで
もない。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係わる面実装型コイルは上記の
ように半田付着防止層を設けたリードフレーム構造なの
で、 （１）半田付着防止層により、外部接続端子の実装基板
の電極ランドへの半田付け（半田リフロー）の際に、溶
融半田の移動・拡散が抑えられ、半田付け不良が生じに
くいという優れた効果を有する。
【００２７】（２）リードフレームのコア載置部の下面
を半田付着防止層で被覆した場合には、面実装型コイル
の低背化を犠牲にすることなく、面実装型コイルが搭載
される実装基板上の前記面実装型コイルの直下に、他の
回路配線パターンを配設することが可能になり、高密度
化に寄与することができる。
【００２８】（３）半田付着防止層が半田付着可能層の
形成以前にリードフレーム表面に形成されることによ
り、鉛フリー半田等、従来の錫・鉛共晶半田に比べて半
田リフローの設定温度が高い場合でも、リードフレーム
表面と半田付着防止層との界面に半田付着可能層が存在
しないので、該熱処理時に半田付着可能層が溶融軟化し
た場合でも、半田付着防止層の固着強度が低下しにく
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１に係わる面実装型コイルの斜
視図である。
【図２】上記面実装型コイルを裏面側から見た斜視図
（巻線は省略）である。
【図３】上記面実装型コイルを実装基板面に実装した状
態の側面図である。
【図４】本発明に係わるリードフレームの形状を示す拡
大図である。
【図５】（ａ）は本発明の請求項１に係わる面実装型コ
イルのリードフレームの外部接続端子及びコア載置部の
半田付け状態を示す拡大図であり、（ｂ）は本発明の請
求項２に係わる面実装型コイルのリードフレームの外部
接続端子及びコア載置部の半田付け状態を示す拡大図で
ある。
【図６】本発明の請求項２に係わるリードフレームの折
曲加工前の形状を示す拡大図である。
【図７】従来の面実装型コイルの底面側から見た斜視図
である。
【符号の説明】
１ 上鍔部 ２ 下鍔部 ２Ａ 下鍔部の底面 ３ 巻枠部 ５ コア ６、７ 外部接続端子 ８、９ コア載置部 ８ａ、９ａ コア載置部の上面 ８Ａ、９Ａ コア載置部の下面 １０、１１、１０′、１１′、１０″、１１″ リー
ドフレーム １３、１４ 係止突起 １５、１６ からげ端子 ２０、３０、４０ 面実装型コイル ２５ 半田付着防止層 ２７ 実装基板 ２８ 電極ランド ２９ 回路配線パターン ３１ 半田付着可能層 Ｈ 段差 Ｗ 外部接続端子の横幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01F 27/06 H01F 27/29

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 巻枠部と該巻枠部の両端に延設された上
    鍔部と下鍔部とからなるコアの前記巻枠部に巻線が施さ
    れたコイル本体と、表面に半田付着可能層が被着された
    外部接続端子と該外部接続端子から延出され該外部接続
    端子より幅広のコア載置部とを備えたリードフレーム
    と、を備え、前記リードフレームのコア載置部の上面に
    前記コイル本体が接着固定されるとともに、前記巻線の
    端部が前記リードフレームに導電接続された面実装型コ
    イルにおいて、前記リードフレームのコア載置部の下面
    に、半田付着防止層が設けられていることを特徴とする
    面実装型コイル。
  2. 【請求項２】 巻枠部と該巻枠部の両端に延設された上
    鍔部と下鍔部とからなるコアの前記巻枠部に巻線が施さ
    れたコイル本体と、表面に半田付着可能層が被着された
    外部接続端子と該外部接続端子から延出され該外部接続
    端子より幅広のコア載置部とを備えたリードフレーム
    と、を備え、前記リードフレームのコア載置部の上面に
    前記コイル本体が接着固定されるとともに、前記巻線の
    端部が前記リードフレームに導電接続された面実装型コ
    イルにおいて、前記リードフレームの下面の外部接続端
    子とコア載置部との境界部に、半田付着防止層が設けら
    れていることを特徴とする面実装型コイル。
  3. 【請求項３】 請求項１記載または請求項２記載の面実
    装型コイルにおいて、前記半田付着防止層は、前記半田
    付着可能層の形成前に形成されたものであることを特徴
    とする面実装型コイル。
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