JP5375928B2 - インダクタ - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話、パソコン、テレビ等の各種電気機器に用いられるインダクタに関する。

従来から、巻線が巻回されるドラムコアの外側を覆うようにリングコアを配置し、当該リングコアの端面に直接メッキ等により電極が形成された実装タイプのインダクタが存在する。このようなタイプのインダクタとしては、例えば特許文献１のようなものが知られている。

特開２００３−２５７７４１号公報（図３、図４）

ところで、特許文献１記載のインダクタでは、コア端面に凸部を設け、当該凸部に導電性のペースト等を施すことで電極が形成されている。

しかしながら、特許文献１記載のインダクタでは、電極部分の凸部は頂面と側面とを有し、当該頂面と側面との境界はエッジを形成している。特許文献１記載のインダクタと基板との固着を、より強固にし、当該エッジ部分から電極をより剥がれにくくすることが要望されている。

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、基板との固着をより強固にし、より剥がれにくいインダクタを提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、巻線が巻回されるドラムコアとドラムコアの外周に配置されるリングコアとを有するインダクタであって、リングコアには、当該リングコアの端面から突出する凸部を有していて、凸部のうち電極凸部には電極形成部が設けられていて、電極凸部には、最も突出した部分であり平面状となると共に、表面に導電性の被膜が形成されている頂面と、頂面から当該頂面の突出する向きとは逆向きに切り欠かれると共に巻線の末端が配置される電極凹部と、当該頂面の外縁からコアの端面に渡って形成されると共に、表面に導電性の被膜が固着されている段部と、が設けられていて、ドラムコアには、巻線が巻回される巻軸の両端に上フランジ部と下フランジ部とがそれぞれ設けられていて、下フランジ部には巻線の末端が引き出される引き出し溝が設けられていて、引き出し溝は、電極凹部に対向する位置となるように配置され、凸部には、電極凸部以外に補助凸部が設けられ、リングコアは四角柱形状に設けられていて、電極凸部および補助凸部は、リングコアの端面の角部のうちそれぞれ異なる対角線方向に配置されている、ものである。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、リングコアのうち補助凸部が位置する部位の外周部には、切欠部が設けられている、ことが好ましい。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、導電性の被膜は電極凸部と段部と電極凹部との間に亘って一体的に設けられている、ことが好ましい。

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、電極凸部の頂面の外縁には、Ｒを有する曲面が存在する、ことが好ましい。

本発明によると、インダクタの基板に対する固着をより強固にし、より剥がれにくくすることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係るインダクタの構成を示す分解斜視図であり、面実装されない面を上方にした状態を示す図である。 図１のインダクタにおいて、面実装されない面から見た状態を示す平面図である。 図１のインダクタにおいて、面実装される面を上方にした状態を示す斜視図である。 図１のインダクタにおいて、面実装される面から見た状態を示す平面図である。 図３のインダクタをＫ−Ｋ線に沿って切断した断面図であり、電極凸部の近傍を示す図である。 図１のインダクタの側断面図である。 図１のインダクタを基板に実装した場合の電極形成部の状態を示す部分断面図である。

以下、本発明の一実施の形態に係るインダクタ１０について、図１から図７に基づいて説明する。本発明に係るインダクタは、面実装タイプのインダクタであり、図１は、本発明の一実施の形態に係るインダクタ１０の構成を示す分解斜視図であり、面実装されない面を上方にした状態を示す図である。また、図２は、インダクタ１０の平面図であり、面実装されない面から見た状態を示す図である。また、図３は、インダクタ１０の構成を示す斜視図であり、面実装される面を上方にした状態を示す斜視図である。さらに、図４は、インダクタ１０の構成を示す平面図であり、面実装される面から見た状態を示す図である。図５は、図３のインダクタ１０をＫ−Ｋ線に沿って切断した断面図であり、電極凸部５２ｂ近傍を示す図である。図６は、インダクタ１０の側断面図である。また、図７は、インダクタ１０を基板に実装した場合の電極形成部５３の状態を示す部分断面図であり、図６のＸで示す部分を拡大して示す図である。なお、以下の説明においては、上方側（上端側）とは、後述する上フランジ部２２が存在する側を指し、下方側（下端側）とは、後述する下フランジ部２３が存在する側を指すものとする。

上述したように、インダクタ１０は、面実装タイプのインダクタであり、ドラムコア２０と、銅製の巻線３０と、リングコア４０とから主に構成されている。

ドラムコア２０は、リングコア４０の内部に配置される。図１に示すように、ドラムコア２０は、円柱形状の巻軸２１と、巻軸２１の上下方向両端に形成された略円板状の上フランジ部２２及び下フランジ部２３とを有している。上フランジ部２２の外径は下フランジ部２３の外径よりも大きく形成されている。このドラムコア２０は、導電性を有するマンガン系のフェライト等の磁性材から形成されている。また、ドラムコア２０の表面には、非導電性の非磁性材料であるポリイミド系の絶縁塗料が塗布されることにより絶縁層（不図示）が形成されている。

図１に示すように、巻軸２１の外周には、巻線３０が巻回されている。下フランジ２３の側面には、巻線３０の末端を引き出すための引き出し溝２５が対向するように２箇所に形成されている。引き出し溝２５は、下フランジ２３の周側面から巻軸２１の中心に向かって略楕円状に切り欠かれるように形成されている。本実施の形態では、巻線３０の直径は０．０２〜０．０４ｍｍとされているが、これに限られるものではない。

リングコア４０は、図１に示すように、略四角柱の形状をしており、ニッケル系のフェライト等の磁性材から形成されている。また、リングコア４０の略四角柱の対向する２つの角部には半六角形状に切り欠かれた切欠部４２が形成されており、中央にはドラムコア２０および巻線３０を収容するための円柱状の中空部となる収容部４４が形成されている。また、リングコア４０の上面４５の四隅には上面４５から上方に向かって突出する突起部４７が設けられている。このため、当該突起部４７および上面４５により段部４９が形成されている。各突起部４７の内周は、円周の一部を形成しており、突起部４７の内周によって形成される円周の直径は、上フランジ部２２の直径よりも大きい。また、収容部４４の直径の大きさは、上フランジ２２の直径よりも小さく、かつ、下フランジ部２３の直径よりも大きくなっている。したがって、ドラムコア２０が下フランジ部２３側から収容部４４に嵌め込まれることで、上フランジ部２２の下面２２ａが段部４９と当接しドラムコア２０が収容部４４に納められる。

図３に示すように、リングコア４０において、面実装される面となる下面５０の四隅には、４つの凸部５２が設けられている。以下、凸部５２のうち切欠部４２が形成されている側に設けられているものを補助凸部５２ａとし、切欠部４２が形成されていない側に設けられているものを電極凸部５２ｂとする。また、下面５０において収容部４４の外周部には、凸部５２にも渡るようにテーパ５４が形成されている。補助凸部５２ａは、下面５０から当該下面５０に対して垂直方向に突出しており、最も突出した部分は、下面５０に対して水平な面となる頂面５２ｃとなっている。また、頂面５２ｃの両側には、補助凸部５２ｃ同士を結ぶ対角線に沿って、当該頂面５２ｃの外縁から上面５２に向かって傾斜する段部５２ｄが形成されている。また、上述したように、補助凸部５２ｃの収容部４４側にはテーパ５４が形成されている。

図３および図５に示すように、電極凸部５２ｂは、リングコア４０において四隅のうち切欠部４２が形成されていない部位から下面５０に対して垂直方向に向かって突出している。また、電極凸部５２ｂにおいて最も突出した部分は、下面５０に対して水平な面となる頂面５２ｅとなっている。さらに、頂面５２ｅの両側には、電極凸部５２ｂ同士を結ぶ対角線に沿う方向に、当該頂面５２ｅの外縁から上面５２に向かって傾斜する段部５２ｆが形成されている。また、電極凸部５２ｂの略中央には、電極凸部５２ｂ同士を結ぶ対角線に沿うように頂面５２ｅから上方へ向かって半楕円状に切り欠かれた電極凹部５２ｇが形成されている。本実施の形態では、補助凸部５２ａおよび電極凸部２５ｂの高さは０．１〜０.３ｍｍとされているがこれに限るものではない。

さらに、電極凸部５２ｂにおいてリングコア４０の外周側に相当し電極凹部５２ｇの端部から段部５２ｆに渡る部分は、凸状の曲面をした凸曲部５２ｈとなっている。凸曲部５２ｈは、リングコア４０の外周部から少し内側に位置した部位から頂面５２ｅにかけて形成されている。すなわち、リングコア４０において凸曲部５２ｈの外周側には下面５０が存在する。また、インダクタ１０の下面５０側は、基板に面実装されるため、実装時にインダクタ１０が安定するように、補助凸部５２ａの頂面５２ｃの高さと電極凸部５２ｂの頂部５２ｅの高さは同一とされている。また、補助凸部５２ｃと同様に、電極凸部５２ｂの収容部４４側にはテーパ５４が形成されている。

電極凸部５２ｂは、その表面に銀の薄膜が形成されることで基板と導電可能な電極形成部５３とされている。銀の薄膜は、蒸着やメッキ等の方法により電極凸部５２ｂの表面に形成される。さらに、図３に示すように、ドラムコア２０は、引き出し溝２５が電極凹部５２ｇに対向する位置となるように配置される。このため、引き出し溝２５から引き出された巻線３０の末端を容易に電極凹部５２ｇ上に配置することが可能となる。巻線３０の末端（不図示）は、各電極凹部５２ｇ上に半田等を用いて一時的に固着される。また、ドラムコア２０とリングコア４０との間に形成されるギャプ５５には、接着剤等が充填され、ドラムコア２０とリングコア４０とが一体として固定されている。

以上のように構成されたインダクタ１０では、電極凸部５２ｂにおける頂部５２ｅから段部５２ｆ、凸曲面５２ｈおよびテーパ５４がテーパ状に形成されると共に、当該電極凸部５２ｂは電極形成部５３となっているため、段部５２ｆや凸曲面５２ｈが頂部５２ｅに対して直角に形成されている場合と比較して、広い面積にて半田等の導電性融着材を固着させることが可能となる。そのため、インダクタ１０と基板との固着面積が大きくなる。したがって、インダクタ１０と基板との間における接触不良を防止できると共に、インダクタ１０の基板に対する固着強度を大きくできる。

また、インダクタ１０では、凸曲面５２ｈは曲面形状となっているため、頂面５２ｅと凸曲面５２ｈとの境界はＲを有する曲面となっている。したがって、半田等によりインダクタ１０を基板に実装する場合、図７に示すように、基板と凸曲面５２ｈとの間に半田等が入り込み半田フィレット６０が形成される。このため、基板とインダクタ１０との固着面積が大きくなり、インダクタ１０の基板に対する固着強度が向上する。また、段部５２ｆと基板との間にも半田等を充填させて半田フィレットを形成させると、さらに強固に電極形成部５３を基板に固着することが可能となる。なお、インダクタ１０の基板への実装は、リフローすることによって行われる。

また、インダクタ１０では、頂面５２ｅと凸曲面５２ｈとの境界はＲを有する曲面となっているため、凸曲面５２ｈが曲面形状となっておらず平面形状であり、頂面５２ｅと凸曲面５２ｈとの境界がエッジを形成している場合と比較して、電極が剥がれにくくなる。したがって、インダクタ１０と基板との間における接触不良を防止することが可能となる。

また、インダクタ１０では、切欠部４２が形成された２つの隅部にも補助凸部５２ａが形成されているため、実装状態では四隅においてインダクタ１０を基板に接触させることが可能となり、安定した状態で電極形成部５３を基板に実装することが可能となる。

また、インダクタ１０の下面側におけるドラムコア２０とリングコア４０との間にはギャップ５５が形成されているため、インダクタ１０は、磁気飽和しにくく、優れた直流重畳特性を有するものとなる。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態では、段部５２ｆは平坦な斜面となっているが、これに限ることなく、凸曲面状の斜面としても良い。また、電極凸部５２ｂに形成された段部５２ｆと凸曲面５３ｈのうちの少なくとの１つを凸曲面状の斜面とすることで、電極凸部５２ｂの側面の一部のみに半田フィレット６０が形成されるようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、電極凸部５２ｂには銀の薄膜による電極が形成されているが、予め電極を形成することなく、後から金属製のフープ等を取り付けることにより電極を形成するようにしても良い。また、電極の材料は、銀に限ることなく、亜鉛やニッケル等の他の金属としても良い。

また、上述の実施の形態では、電極形成部５３は蒸着やメッキ等により形成されているが、これに限らず、導電性ペースト、印刷、溶射、熱酸化等の他の方法によって形成するようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、ドラムコア２０を、マンガン系のフェライトコアとしているが、これに限ることなく、コアの材料をニッケル系のフェライトコア、ケイ素鋼板、センダスト、パーマロイ等としても良い。

また、上述の実施の形態では、リングコア４０を、ニッケル系のフェライトコアとしているが、これに限ることなく、コアの材料をマンガン系のフェライトコア、ケイ素鋼板、センダスト、パーマロイ等としても良い。

また、上述の実施の形態では、凸部５２の数を４つとしているが、３つ以下としても良いし、５つ以上としても良い。

また、上述の実施の形態では、収容部４４に収容されるコアをドラムコア２０としているが、これに限ることなく、棒状コア、Ｔコア、ＬＰコア等としても良い。また、ドラムコア２０の外側に配置されるリングコア４０を有底のコアとしても良い。

また、上述の実施の形態では、テーパ５４は、平面状の斜面となっているが、これに限らず、凸状の曲面をした斜面としても良い。

１０…インダクタ
２０…ドラムコア
３０…巻線
４０…リングコア
５０…下面（端面）
５２…凸部
５２ｂ…電極凸部（凸部）
５２ｅ…頂面
５２ｆ…段部
５２ｈ…凸曲面（段部）
５３…電極形成部

Claims (4)

1. 巻線が巻回されるドラムコアと前記ドラムコアの外周に配置されるリングコアとを有するインダクタであって、
   前記リングコアには、当該リングコアの端面から突出する凸部を有していて、前記凸部のうち電極凸部には電極形成部が設けられていて、
   前記電極凸部には、
   最も突出した部分であり平面状となると共に、表面に導電性の被膜が形成されている頂面と、
   前記頂面から当該頂面の突出する向きとは逆向きに切り欠かれると共に前記巻線の末端が配置される電極凹部と、
   当該頂面の外縁から上記コアの端面に渡って形成されると共に、表面に導電性の被膜が固着されている段部と、
   が設けられていて、
   前記ドラムコアには、前記巻線が巻回される巻軸の両端に上フランジ部と下フランジ部とがそれぞれ設けられていて、
   前記下フランジ部には前記巻線の末端が引き出される引き出し溝が設けられていて、
   前記引き出し溝は、前記電極凹部に対向する位置となるように配置され、
   前記凸部には、前記電極凸部以外に補助凸部が設けられ、
   前記リングコアは四角柱形状に設けられていて、前記電極凸部および前記補助凸部は、前記リングコアの前記端面の角部のうちそれぞれ異なる対角線方向に配置されている、
   ことを特徴とするインダクタ。
2. 請求項１記載のインダクタであって、
   前記リングコアのうち前記補助凸部が位置する部位の外周部には、切欠部が設けられている、
   ことを特徴とするインダクタ。
3. 請求項１または２記載のインダクタであって、
   前記導電性の被膜は前記電極凸部と前記段部と前記電極凹部との間に亘って一体的に設けられている、
   ことを特徴とするインダクタ。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載のインダクタであって、
   前記電極凸部の頂面の外縁には、Ｒを有する曲面が存在する、
   ことを特徴とするインダクタ。

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