JP5793642B2

JP5793642B2 - コイル部品

Info

Publication number: JP5793642B2
Application number: JP2010206297A
Authority: JP
Inventors: 睦泰大坪; 一彰大西; 龍介寺本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2030-09-15
Also published as: JP2012064681A

Description

本発明は、各種電子機器に用いられるコイル部品に関するものである。

近年自動車のエンジン近傍のＤＣ／ＤＣコンバータ回路部等に用いられるコイル部品では、電気的性能および信頼性向上のため、図６に示すように、エッジワイズに巻回したコイル１を磁性体２に埋設させ、コイル１の端部を磁性体２から突出させたものを折り曲げて端子３とし、磁性体２底面の端子３が当接する部分に凹部４を設けていた。この凹部４を設けることにより、端子３の位置決め、および端子３の平坦性を確保していた。

なお、この出願の発明に関連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２００３−３０９０２４号公報

しかしながら、自動車用のコイル部品では大電流化に対応するために、直流抵抗値を低くすることが要求され、そのためにコイル電極を太くする必要があり、コイル部品の大型化を招き、上記従来のコイル部品では、耐振性や半田付け性に課題が生じてきていた。これに対し本発明は、耐振性、および半田付け性に優れたコイル部品を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、平角導線の幅広面を巻回軸に対して垂直に巻回してなるエッジワイズ状のコイル電極と、このコイル電極を埋設する外装体とを備え、コイル電極の端部を、コイル電極の両側からそれぞれ巻回軸に対して垂直な同一方向に延びるように外装体の底面から突出させ、この突出させた部分からそれぞれ遠い方の第１の側面に向かって折り曲げ、第１の側面に設けられた係止部でコイル電極の端部を係止させることにより端子電極を形成し、外装体の底面に沿った部分の端子電極の底面に、端子電極の延伸方向に伸びる直線状の凹部を設け、端子電極の凹部と反対側の面に、凹部に対応する凸部が設けられており、この凹部に半田を埋めたものである。

上記構成により、コイル部品が実装基板に実装されたときに、大きな面積の底面で半田付けをすることができ、耐振性等の信頼性を向上させることができる。コイル電極の端部を底面の端子電極として使う場合、端子電極のたわみによって平坦性が損なわれる場合があるが、本発明の構成によれば、端子電極の底面に沿った部分に、端子電極の延伸方向に伸びる直線状の凹部を設けているため、端子電極のたわみを防ぐことができる。さらに、コイル部品が大型化してくると、リフロー半田付け時に、熱がコイル部品の内部に吸収され、端子電極部分の温度が下がり、半田付け性が悪くなりやすい。特に、従来のコイル部品のように底面に凹部を設けて、ここに端子を収納するようにすると、端子の側面が凹部によって一部隠れるようになるため、リフロー半田付け時の加熱の熱風が遮られてさらに端子部分の温度が上がりにくくなり、半田付け性を悪化させていた。

これに対し本発明の構成によれば、外装体の底面に沿った部分の端子電極の底面に、端子電極の延伸方向に伸びる直線状の凹部を設けることにより、たわみ等による変形を受けにくくなり、端子電極の平坦性が確保できるとともに、外装体の底面に沿った部分の端子電極の表面積が大きくなるため、リフロー半田の熱を、半田付けする部分で吸収しやすくなり、半田付け性が向上するという効果も得ることができる。

本発明の一実施の形態におけるコイル部品の底面側斜視図本発明の一実施の形態におけるコイル部品の端子電極部分断面図本発明の一実施の形態における他の例を示すコイル部品の底面側斜視図本発明の一実施の形態におけるコイル部品の係止部付近の要部断面図本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法を示す図従来のコイル部品の断面図

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において、絶縁被覆付き平角導線の幅広面を巻回軸に対して垂直に巻回してなるいわゆるエッジワイズ巻きすることによって得られたコイル電極１１を、磁性体粉と樹脂を混合した外装体１２に埋設させ、コイル電極の端部１１ａをそれぞれ巻回軸に対して平行な外装体１２の一つの面（コイル部品の底面となる面）から突出させ、これを折り曲げることにより端子電極１７としている。

外装体の底面１２ａに沿った部分のコイル電極の端部１１ａからなる端子電極１７の底面には、端子電極１７の延伸方向に伸びる直線状の凹部１３が設けられ、この凹部１３は半田１５で埋められている。また凹部１３と反対側の面には、凹部１３に対応する凸部１４が設けられ、この凸部１４を設けた面が外装体の底面１２ａに当接するようになっている。このようにすることにより、実装基板（図示していない）にリフロー半田付けするときに、底面の端子電極１７にも十分に加熱の熱風を当てることができ、半田付け性を向上させることができる。

また、図２は、外装体の底面１２ａに沿った部分の端子電極１７の延伸方向に対して垂直に切った時の断面図であり、図２のように外装体の底面１２ａに、外装体の底面１２ａと当接する部分の端子電極１７の幅よりも狭い幅で、凸部１４が入る溝１６が設けられていることが望ましく、このようにすることにより端子電極１７の位置決めをすることができる。このとき、溝１６の深さは、凸部１４の高さ寸法よりも深くしている。これにより端子電極１７の平坦性を向上させることができる。この場合においても、端子電極１７の厚さ分は、外装体の底面１２ａから出ているため、半田付け性を確保することができる。さらに、図３（ａ）のように端子電極１７の外側部分の外装体１２を肉薄にしてもよく、また、図３（ｂ）のように端子電極１７と対向していない外装体の底面１２ａの全てを肉薄にしてもよい。このようにすることにより、リフロー半田付けするときに、さらに底面の端子電極１７に十分に加熱の熱風を当てることができ、半田付け性を向上させることができる。

外装体の底面１２ａから突出させたコイル電極の端部１１ａは、それぞれ突出させた部分から遠い方の第１の側面１２ｂに向かって折り曲げられることにより、端子電極１７を形成している。このようにすることにより、半田付けする面積を大きくすることができ、実装した時のコイル部品の耐振性を向上させることができる。またコイル電極１１の両端部から形成される端子電極１７は、お互いに点対称になるようにすることが望ましく、このようにすることにより、回転方向の振動に対して強くすることができる。

図４は、係止部１８付近の要部断面図であり、コイル電極の端部１１ａを、外装体の底面１２ａから突出させ、この突出させた部分から遠い方の第１の側面１２ｂに向かって折り曲げ、第１の側面１２ｂに設けられた係止部１８に向かってコイル電極の端部１１ａを折り曲げることにより、固定させ、端子電極１７を形成したものである。このとき係止部１８の位置が高すぎると、外装体１２の側面にきた電極により、半田付けしたときのフィレットが大きくなるため、外装体の底面１２ａから係止部１８の下部までの高さを、端子電極１７の幅寸法よりも低くすることが望ましい。

次に、本実施の形態におけるコイル部品の製造方法について図５を用いて説明する。

まず、図５（ａ）のように、絶縁被覆付き平角導線の幅広面を巻回軸に対して垂直に巻回してなるいわゆるエッジワイズ巻きすることによってコイル電極１１を形成する。このときコイル電極１１の幅を約２．５ｍｍ、厚さを約０．２ｍｍとし、コイル電極の端部１１ａはそれぞれ巻回軸に対して垂直な同一方向に延びるようにする。このようにすることにより、外装体１２から直接実装基板の方につながるため、磁気効率を上げることができ、結果として直流抵抗が小さいコイル部品を得ることができる。

次に、図５（ｂ）のように、コイル電極１１を、磁性体粉と樹脂を混合したものに金型（図示していない）により埋設させることにより、外装体１２を形成する。このとき同時に金型により外装体１２の側面に係止部１８、必要に応じて外装体の底面１２ａに溝１６を形成する。この場合、溝１６の幅寸法を約０．９ｍｍ、深さ寸法を約０．３ｍｍとしている。ここで係止部１８を外装体の底面１２ａ（コイル端部が突出している面）から約２．０ｍｍの位置に形成し、その幅を約２．７ｍｍとしている。尚、本実施の形態では外装体１２を磁性体粉と樹脂を混合したもので形成したが、コイル電極１１の中芯部に絶縁スリーブ（図示していない）を挿入し、中芯部および周辺部に磁性体コア（図示していない）を形成し、全体を液晶ポリマー等の樹脂でモールドして外装体１２を形成しても良く、この場合、外側の樹脂モールド部分に係止部１８、溝１６等を形成することにより同様の効果を得ることができる。

次に、外装体１２から突出したコイル電極の端部１１ａの絶縁被覆を剥離し、金型（図示していない）でプレスすることにより、コイル電極の端部１１ａの所定の位置に、凹部１３および凸部１４を形成し、半田ディップすることにより凹部１３を半田１５で埋めることにより、図５（ｃ）のようになる。このとき凸部１４の幅寸法を約０．８ｍｍ、高さ寸法を約０．２ｍｍとし、凹部１３および凸部１４は、コイル電極の端部１１ａの延伸方向に伸びる直線状の形状とし、その長さは、コイル電極の端部１１ａを折り曲げて端子電極１７とした時に、外装体の底面１２ａに沿う部分のほぼ全域とする。このようにすることにより端子電極１７の平坦性を向上させることができる。

次に、外装体の底面１２ａから突出したコイル電極の端部１１ａを、それぞれ突出させた部分から遠い方の第１の側面１２ｂに向かって折り曲げ、第１の側面１２ｂに設けられた係止部１８でコイル電極の端部１１ａを係止させることにより端子電極１７を形成し、図５（ｄ）のようなコイル部品を得ることができる。

本発明に係るコイル部品は、耐振性、および半田付け性に優れたコイル部品を提供することができ、産業上有用である。

１１コイル電極
１１ａコイル電極の端部
１２外装体
１２ａ外装体の底面
１２ｂ第１の側面
１３凹部
１４凸部
１５半田
１６溝
１７端子電極
１８係止部

Claims

平角導線の幅広面を巻回軸に対して垂直に巻回してなるエッジワイズ状のコイル電極と、このコイル電極を埋設する外装体とを備え、前記コイル電極の端部を、前記コイル電極の両側からそれぞれ巻回軸に対して垂直な同一方向に延びるように前記外装体の底面から突出させ、この突出させた部分からそれぞれ遠い方の第１の側面に向かって折り曲げ、前記第１の側面に設けられた係止部で前記コイル電極の端部を係止させることにより端子電極を形成し、前記外装体の底面に沿った部分の前記端子電極の底面に、前記端子電極の延伸方向に伸びる直線状の凹部を設け、前記端子電極の前記凹部と反対側の面に、前記凹部に対応する凸部が設けられており、前記凹部に半田を埋めたコイル部品。
前記外装体の底面の前記凸部と当接する部分には溝が設けられており、前記溝の幅は、前記外装体の底面と当接する部分の前記端子電極の幅よりも狭い請求項１記載のコイル部品。
前記端子電極から外側部分の外装体を肉薄にした請求項１記載のコイル部品。
前記端子電極と対向していない外装体の底面を肉薄にした請求項１記載のコイル部品。