JP4905324B2

JP4905324B2 - コイル部品

Info

Publication number: JP4905324B2
Application number: JP2007284979A
Authority: JP
Inventors: 睦泰大坪; 勝己松村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2027-11-01
Also published as: JP2009111314A

Description

本発明は、各種電子機器に使用するコイル部品に関するものである。

近年、電子機器の高周波化、大電流化に伴い、電子機器を駆動しているＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路に使用するコイル部品も高周波化、大電流化してきている。

従来のこの種の大電流用のコイル部品としては、平角導線をエッジワイズに巻回したコイル導体と、端子部品を設けた絶縁性材料からなるベースとを備え、前記コイル導体を前記ベースに固着するとともに、前記端子部品に半田で接続するようにしたものが知られている。

そして、このコイル部品の端子部品を実装基板に半田で接続することにより、コイル導体を実装基板に接続するようにしていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
特開２００１−１５５９３２号公報

上記した従来のコイル部品においては、コイル導体に幅の広い平角導線を用いているため、コイル導体を端子部品に半田付けする場合、その半田付けをする面積が広くなっているものであり、そのため、溶融した半田がコイル導体全体に流れ込まずに半田付けができていない部分が生じたり、溶融した半田の中に発生した気泡が平角導線からなるコイル導体と端子部品との間や、端子部品と実装基板との間に溜まり、半田接続部の半田にボイドを形成する恐れがあった。また、このような半田接続部に半田付けのできていない部分やボイドがあると、熱衝撃や振動あるいは衝撃などの使用条件によって半田にクラックを誘発しやすく、ついには半田が剥離して断線に至る恐れがあり、そして半田による接続点の数が多いほどクラックが生じる可能性が高くなって信頼性が悪くなるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、半田接続部の半田にクラックが生じるのを抑制することができる信頼性の高いコイル部品を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、両端に導出部を有する平角導線よりなるコイル導体と、このコイル導体を固定する端子付きケースとを備え、前記導出部を前記端子付きケースの底部より引き出し、かつこの導出部は前記端子付きケースの端子を覆うように重ねてこの導出部を端子に半田付けするとともに、前記端子と前記導出部とを互いに非平行な面とし、かつ前記端子と前記導出部との間隔を前記端子付きケースの外側より内側が大きくなるように構成したもので、この構成によれば、コイル導体の導出部を端子付きケースの底部より引き出し、かつこの導出部は前記端子付きケースの端子を覆うように重ねてこの導出部を端子に半田付けするようにしているため、このコイル導体における前記導出部が実装基板に直接半田付けされることになり、これにより、半田付けによる接続部を増やす必要はなくなる。また、前記導出部が端子付きケースの端子に半田付けされているため、前記導出部は前記端子付きケースと構造的に一体となり、これにより、コイル部品はより強固に実装基板に固定されることになるため、耐振動性、耐衝撃性を向上させることができる。そしてまた、前記端子と前記導出部とを互いに非平行な面とし、かつ前記端子と前記導出部との間隔を前記端子付きケースの外側より内側が大きくなるように構成しているため、前記端子と前記導出部との間に半田付け時に溶融した半田は流れ込みやすくなり、また、この溶融した半田の中に発生した気泡は間隔が大きくなっている側に移動して抜け出ることになり、これにより、前記端子と前記導出部との間に気泡が溜まってボイドが生じるのも抑えることができるため、熱衝撃や振動あるいは衝撃が加わった際にこのボイドが起因する半田のクラックも抑制することができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、端子付きケースの端子に半田付けした導出部の剥離部の反対側の面を実装基板への半田付け部とするとともに、前記導出部と前記実装基板とを互いに非平行な面とし、かつ前記実装基板と前記導出部との間隔を前記端子付きケースの内側より外側が大きくなるように構成したもので、この構成によれば、端子付きケースの端子に半田付けした導出部と実装基板とを互いに非平行な面とし、かつ前記実装基板と前記導出部との間隔を前記端子付きケースの内側より外側が大きくなるように構成しているため、コイル部品を前記実装基板に半田付けした時には、溶融した半田は前記導出部と前記実装基板との間に流れ込みやすくなり、また、この溶融した半田の中に発生した気泡は間隔が大きくなっている側に移動して抜け出ることになり、これにより、前記実装基板と前記導出部との間に気泡が溜まってボイドが生じるのも抑えることができるため、熱衝撃や振動あるいは衝撃が加わった際にこのボイドが起因する半田のクラックも抑制することができるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明のコイル部品は、コイル導体の導出部を端子付きケースの底部より引き出し、かつこの導出部は前記端子付きケースの端子を覆うように重ねてこの導出部を端子に半田付けするようにしているため、このコイル導体における前記導出部が実装基板に直接半田付けされることになり、これにより、半田付けによる接続部を増やす必要はなくなる。また、前記導出部が端子付きケースの端子に半田付けされているため、前記導出部は前記端子付きケースと構造的に一体となり、これにより、コイル部品はより強固に実装基板に固定されることになるため、耐振動性、耐衝撃性を向上させることができる。そしてまた、前記端子と前記導出部とを互いに非平行な面とし、かつ前記端子と前記導出部との間隔を前記端子付きケースの外側より内側が大きくなるように構成しているため、前記端子と前記導出部との間に半田付け時に溶融した半田は流れ込みやすくなり、また、この溶融した半田の中に発生した気泡は間隔が大きくなっている側に移動して抜け出ることになり、これにより、前記端子と前記導出部との間に気泡が溜まってボイドが生じるのも抑えることができるため、熱衝撃や振動あるいは衝撃が加わった際にこのボイドが起因する半田のクラックも抑制することができて信頼性を向上させることができるという優れた効果を奏するものである。

以下、本発明の一実施の形態におけるコイル部品について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の底面側から見た斜視図、図２は同コイル部品の分解斜視図、図３は図１のＡ部拡大図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。

図１〜図４において、１はコイル導体で、このコイル導体１は絶縁被覆付き平角導線を面方向に積層して螺旋状に巻回したいわゆるエッジワイズ巻きに構成し、そして中央の巻軸方向に貫通孔２を形成するとともに、コイル導体１の両端部を延設させて同一方向に引き出した導出部３を形成しているものである。また、この導出部３の先端には絶縁被覆が剥離された剥離部４を形成しており、かつこの剥離部４の表面には半田めっきを施しているものである。５は端子付きケースで、この端子付きケース５は前記コイル導体１を横向きに収納して固定するとともに、液晶ポリマー等の絶縁性合成樹脂により底面開放型に構成されているものである。また、この端子付きケース５の底面の開口部周縁には膨大部６を形成し、かつこの膨大部６の底面には端子７ａ，７ｂを設けている。そしてまた、前記端子付きケース５の側面には前記コイル導体１の貫通孔２に対応する位置に孔８を形成している。また、前記した端子７ａ，７ｂのうち、一方の端子７ａは前記導出部３に半田付けした端子であり、かつ他方の端子７ｂは実装基板に半田付けする端子である。そしてまた、これらの端子７ａ，７ｂは共に半田めっきを施したリン青銅等の平板導体により構成されているもので、その一部を前記端子付きケース５の膨大部６の底面にインサート成形して強固に固定している。また、これらの端子７ａ，７ｂは一部を前記端子付きケース５の外側に延設させ、そしてこの端子付きケース５の側面に沿って折り返して断面Ｌ字形状に形成しているもので、前記端子付きケース５の側面に沿って折り返した部分と実装基板との間で半田のフィレットを形成している。

９は磁芯で、この磁芯９はフェライト材または金属磁性粉末等により断面Ｅ字形状に構成されているものである。そして、この断面Ｅ字形状の磁芯９を二つ用意し、この二つの磁芯９の中脚１０を前記端子付きケース５の両側から孔８に挿入して組み合わせる。また、この時、前記コイル導体１と前記磁芯９の中脚１０との間には、絶縁材料から成る筒状の絶縁スリーブ１１を予め挿入しており、そして、このようにして、前記二つの磁芯９を突き合わせて閉磁路を形成することにより、コイル部品１２を構成しているものである。

ここで、前記導出部３と端子７ａとの半田付けについてさらに詳しく説明すると、前記導出部３は端子付きケース５の底部より引き出し、そして外側に向かって導出させて前記端子７ａを覆うように重ねて半田付けしているものである。このような構成とすることにより、前記端子７ａと半田付けした前記導出部３の反対側の面が実装基板に直接半田接続されることになるため、従来のコイル導体と実装基板との接続に必要であった半田による接続点の数を減らすことができる。この場合、前記導出部３は前記端子付きケース５の内側から外側に導出させているため、前記導出部３を内側から導出した場合に比べて前記端子７ａを覆うように重ねて導出させやすく、かつ加工性をよくして生産性を高めることができるものである。

さらに、前記端子７ａは膨大部６の内側端から外側の方向に距離１３だけ外側の位置に設けて、内側に半田付け不能な面１４を残している。また、この半田付け不能な面１４には前記導出部３の幅方向の両端部をそれぞれ支持する凸部１５を設けている。そして、この凸部１５で前記導出部３を支持し、かつこの導出部３は前記端子７ａを覆うように重ねることにより、前記端子７ａと前記導出部３とを互いに非平行な面とし、そして前記端子７ａと前記導出部３との間隔を前記端子付きケース５の外側より内側が大きくなるようにしているものである。このような構成とすることにより、半田付け時に溶融した半田１６は前記導出部３の剥離部４と端子７ａとの間に流れ込みやすくなり、かつ溶融した半田１６の中に発生した気泡は前記傾斜した導出部３に沿わせて間隔を広くした内側の方向に移動し、そして半田付け不能な面１４によって形成された空間１７に抜け出るものである。なお、前記端子７ａと前記導出部３との間隔を前記端子付きケース５の内側より外側が大きくなるようにした逆の場合においては、端子付きケース５の側面に半田のフィレットを作るために前記端子付きケース５の側面に折り返した前記導出部３が、気泡が抜け出るのを遮ることになるため、本発明の一実施の形態においては、前記端子７ａと前記導出部３との間隔を前記端子付きケース５の外側より内側が大きくなるようにしているものである。

図５は本発明の一実施の形態におけるコイル部品を実装基板に半田付けした状態を示す端子部分の拡大断面図であり、この図５に示すように、本発明の一実施の形態におけるコイル部品は、端子付きケース５の端子７ａに半田１６により半田付けした導出部３の剥離部４の反対側の面を実装基板１８への半田付け部としているものである。また、前記導出部３と前記実装基板１８は互いに非平行な面とし、かつ前記実装基板１８と前記導出部３との間隔を前記端子付きケース５の内側より外側が大きくなるようにしているものである。このような構成とすることにより、半田付け時に溶融した半田１６ａは前記導出部３と前記実装基板１８との間に流れ込みやすくなり、かつ溶融した半田１６ａの中に発生した気泡は前記傾斜した導出部３に沿わせて間隔を広くした外側の方向に移動し、そして溶融した半田１６ａの外に抜け出るものである。

上記したように本発明の一実施の形態においては、コイル導体１の導出部３を端子付きケース５の底部より引き出し、かつこの導出部３は前記端子付きケース５の端子７ａを覆うように重ねてこの導出部３を端子７ａに半田付けするようにしているため、このコイル導体１における前記導出部３が実装基板１８に直接半田付けされることになり、これにより、半田付けによる接続部を増やす必要はなくなる。また、前記導出部３が端子付きケース５の端子７ａに半田付けされているため、前記導出部３は前記端子付きケース５と構造的に一体となり、これにより、コイル部品１２はより強固に実装基板１８に固定されることになるため、耐振動性、耐衝撃性を向上させることができる。そしてまた、前記端子７ａと前記導出部３とを互いに非平行な面とし、かつ前記端子７ａと前記導出部３との間隔を前記端子付きケース５の外側より内側が大きくなるように構成しているため、前記端子７ａと前記導出部３との間に半田付け時に溶融した半田１６は流れ込みやすくなり、また、この溶融した半田１６の中に発生した気泡は間隔が大きくなっている側に移動して抜け出ることになり、これにより、前記端子７ａと前記導出部３との間に気泡が溜まってボイドが生じるのも抑えることができるため、熱衝撃や振動あるいは衝撃が加わった際にこのボイドが起因する半田のクラックも抑制することができるものである。

また、上記本発明の一実施の形態においては、端子付きケース５の端子７ａに半田１６により半田付けした導出部３と実装基板１８とを互いに非平行な面とし、かつ前記実装基板１８と前記導出部３との間隔を前記端子付きケース５の内側より外側が大きくなるように構成しているため、コイル部品１２を前記実装基板１８に半田付けした時には、溶融した半田１６ａは前記導出部３と前記実装基板１８との間に流れ込みやすくなり、また、この溶融した半田１６ａの中に発生した気泡は間隔が大きくなっている側に移動して抜け出ることになり、これにより、前記実装基板１８と前記導出部３との間に気泡が溜まってボイドが生じるのも抑えることができるため、熱衝撃や振動あるいは衝撃が加わった際にこのボイドが起因する半田１６ａのクラックも抑制することができるものである。

なお、前記端子７ａは端子付きケース５の底面側の一部に導出部３の幅より大きな拡大部１９を設けることが望ましく、このようにすれば、前記端子７ａと前記導出部３との間の間隔が広くなって半田が多く必要になるが、この拡大部１９の存在により多くの半田を載せることができるため、半田が不足するのを解消することができるものである。

また、前記端子７ａは、導出部３の厚み寸法と凸部１５の高さ寸法を加えた寸法を端子付きケース５の下面から差し引いた位置に設けるのが望ましい。このようにすれば、前記導出部３が前記端子付きケース５の下面より飛び出すことは無くなるため、コイル部品１２の取り付け面の平坦性を保つことができ、これにより、半田付けの信頼性をより高めることができるものである。

そしてまた、前記実装基板１８と半田付けする端子７ｂは、その形状を導出部３を半田付けする端子７ａと同等にするとともに、端子７ａと対称となる位置に設けることが望ましい。このようにすれば、各半田付け部にかかる荷重をより均等にすることができるため、半田付けの信頼性をより高めることができるものである。

本発明に係るコイル部品は、端子と導出部との間に気泡が溜まってボイドが生じるのを抑えることができ、これにより、熱衝撃や振動あるいは衝撃が加わった際にこのボイドが起因する半田のクラックを抑制することができて信頼性を向上させることができるという効果を有するものであり、特に各種の電子機器に適用して有用となるものである。

本発明の一実施の形態におけるコイル部品の底面側から見た斜視図同コイル部品の分解斜視図図１のＡ部拡大図図３のＡ−Ａ線断面図同コイル部品を実装基板に半田付けした状態を示す端子部の拡大断面図

符号の説明

１コイル導体
３導出部
４剥離部
５端子付きケース
７ａ端子
１２コイル部品
１６半田
１６ａ半田
１８実装基板

Claims

両端に導出部を有する平角導線よりなるコイル導体と、このコイル導体を固定する端子付きケースとを備え、前記導出部を前記端子付きケースの底部より引き出し、かつこの導出部は前記端子付きケースの端子を覆うように重ねてこの導出部を端子に半田付けするとともに、前記端子と前記導出部とを互いに非平行な面とし、かつ前記端子と前記導出部との間隔を前記端子付きケースの外側より内側が大きくなるように構成したコイル部品。
端子付きケースの端子に半田付けした導出部の剥離部の反対側の面を実装基板への半田付け部とするとともに、前記導出部と前記実装基板とを互いに非平行な面とし、かつ前記実装基板と前記導出部との間隔を前記端子付きケースの内側より外側が大きくなるように構成した請求項１記載のコイル部品。