JP6341138B2 - 面実装インダクタ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は表面実装インダクタとその製造方法に関する。

特許文献１に示すように、磁性体粉末と樹脂とを混練した磁性体樹脂で巻線を封止したインダクタが、従来から広く利用されている。

表面実装インダクタは、断面が矩形状の導線を、巻線端末が最外周となるように渦巻き状に２段の外外巻きに巻回し、巻線端末が対向する端面に露出すように、外形が直方体形状の磁性体樹脂に埋設した素体を作成し、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂にＡｇなどの金属粒子を分散させた導電性ペーストに素体の端面を浸漬して、端面と、端面に隣接する周辺とに亘って電極を形成する。以後、このような電極構造を五面電極構造という。

特開２０１０−２４５４７３号公報

一般的に、表面実装部品は電極とフットプリントとの間にフィレットを形成する。そのため、五面電極構造の電子部品は、フットプリントが大きくなり、部品間のクリアランスを大きくしなければならず、また、近接して配置すると、部品間のフィレットがブリッジしてしまうという問題がある。したがって、高密度実装のために、下面の両端のみに電極を形成した下面電極構造の電子部品が多用されている。
表面実装インダクタにおいても、下面電極構造の面実装インダクタが望まれているが、従来の表面実装インダクタの構造では、巻線端末を下面から引き出し、下面のみに電極を形成することは困難であった。

本発明の面実装インダクタは、
巻線を、前記巻線のそれぞれの端末が、磁性粉と絶縁樹脂からなる磁性粉樹脂からなり、
一対の端面と、前記端面との間を接続する上面と下面と対向する側面とを有する直方体形状の素体の、前記端面から露出するように埋設し、前記端面と、前記端面と接する前記上面と前記底面と前記側面の端部とに、設外部電極が設けられ、少なくとも下面を除く素体外周を、絶縁性樹脂で被覆されていることを特徴とする。

本発明によれば、従来の五面電極構造の面実装インダクタを、簡単な方法で、下面電極構造にすることができる。

本発明の面実装インダクタの底面を上にした斜視図である。 本発明の面実装インダクタの製造方法を説明するための図である。 本発明の面実装インダクタの縦断面図である。 比較例の面実装インダクタの表面写真である。 試料１の面実装インダクタの表面写真である。 試料２の面実装インダクタの表面写真である。 試料３の面実装インダクタの表面写真である。 試料４の面実装インダクタの表面写真である。 試料５の面実装インダクタの表面写真である。 試料６の面実装インダクタの表面写真である。 試料７の面実装インダクタの表面写真である。 試料８の面実装インダクタの表面写真である。 試料９の面実装インダクタの表面写真である。 実施例３の面実装インダクタの断面写真である。

以下、図面を参照して、本発明の面実装インダクタを説明する。
図１は、本発明の面実装インダクタの一実施例を示す底面を上にした透視斜視図であり、図２は、縦断面図を示す。

図１と図２に示すように、表面実装インダクタ１０は、
磁性体樹脂３０を外形が長方体形状になる様に成形した素体４０内に、
端末２１ａ、２１ｂが素体４０の対向する端面４１ｄ、４１ｄから露出するように、巻線２０が埋設され、
端面４１ｄ、４１ｄと、端面４１ｄ、４１ｄが隣接する、上面４１ａ、下面４１ｂ、側面４１ｃ、４１ｃの周辺とに、導電性ペーストが塗布されて電極５０が形成され、
素体４０の底面４１ｂを除く外周を、絶縁性樹脂層６０で被覆されている。

巻線２０は、断面が矩形状の導線を、巻線端末が最外周となるように渦巻き状に２段の外外巻きにしたものを用いた。
磁性体樹脂３０は、鉄系金属磁性粉末とエポキシ樹脂とを混合して粉末状に造粒したものを用いた。
導電性ペーストは、導電性ペーストとして、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂とＡｇなどの金属粒子を分散させたものを用いた。
絶縁性樹脂層６０は、エポキシ樹脂を用いた。

［製造方法１］
次に、本発明の面実装インダクタの製造方法を説明する。
図３は、本発明の面実装インダクタの製造方法を説明するための図である。

（素体作成工程）
まず、図３（ａ）に示すように、巻線端末が最外周となるように渦巻き状に２段の外外巻きに巻回した巻線２０を用意し、巻線２０の端末２１ａ、２１ｂが露出するように磁性体樹脂３０に埋設して、圧縮成形法にて素体４０を作成する。

次に、図３（ｂ）に示すように、素体４０の対向する端面３１ｄ、３１ｄに露出する巻線端末２１ａ、２１ｂの表面の被膜（図中ハッチングで示す）を機械剥離等によって除去する。

（電極成形工程）
次に、図３（ｃ）に示すように、端面４１ｄ、４１ｄを導電性ペーストに浸漬し、熱処理して外部電極５０、５０（図中斜線で示す）を形成して、面実装インダクタ１０’を得る。

（スプレーコーティング工程）
そして、図３（ｄ）に示すように、面実装インダクタ１０’を、底面４１ｂを下側にして、ＵＶ剥離性の粘着シート７０の上に間隔を空けて配置し、スプレーコーティング法にて、熱硬化性の絶縁性樹脂６０を塗布し、熱処理する。
絶縁性樹脂は、一般的に用いられているエポキシ樹脂をエチルセロソルブで希釈したものを用いた。
これにより、下面４１ｂを除く電極が、絶縁性樹脂層で被覆され面実装インダクタが得られる。

（めっき工程）
最後に、粘着シートにＵＶを照射して、弱粘着化して、面実装インダクタ１０’を粘着シートから取り外して、バレルめっきにより、ニッケルめっき、錫メッキを順に施して、面実装インダクタ１０を得る。

［製造方法２］
絶縁性樹脂層の厚みが５μｍ以下の場合、メッキ工程で絶縁樹脂層が剥がれてしまう。そのため、絶縁性樹脂層はある程度の厚みが必要だが、スプレーコーティング法では、塗装が厚くなると、面実装インダクタの表面に所謂波打ちが発生する。

そこで、第１の溶剤であるエチルセロソルブに、エポキシ樹脂を溶解可能な、エチルセルソルブより蒸発速度の速い、第２の溶剤を加えることにより、レベリングされて、波打ちを抑制することができる。

表１は、第１の溶剤のみを使用した絶縁性樹脂と、第２の溶剤として、種々の溶剤を加えた絶縁性樹脂とを面実装インダクタにスプレーコーティングした場合の、溶剤の特性と、レベリング状態を示す表であり、
図４は、比較例１の比較例、図５乃至図１３は、それぞれ比較例および試料１乃至試料９の面実装インダクタの表面写真を示す。

表１の結果から、エチルセルソルブより蒸発速度の速く、エポキシ樹脂を溶解可能な、
キシレン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、トルエン、シクロヘキサノン、
プロピレングリコールモノメチルエチルアセテート、
プロピレングリコールモノメチルエーテル
を加えることにより、より好適には、
キシレン、メチルエチルケトン
を加えることにより、塗装がレベリングされて、波打ちを抑制することができることがわかる。

［製造方法３］
塗装の厚みを厚くするとともに、マシンビジョンの障害となる表面の光沢を抑えるために、絶縁樹脂にシリカを添加してもよい。

絶縁樹脂塗布工程において、まず、シリカを含有しない絶縁性樹脂をスプレーコーティング（第１の絶縁樹脂塗布工程）し、次に、フィラーを含有する絶縁性樹脂をスプレーコーティング（第２の絶縁樹脂塗布工程）する。フィラーとしては、たとえば、シリカ、窒化ホウ素、アルミナが使用可能である。

図１４は、実施例３の方法で作成した面実装インダクタの断面写真を示す。フィラーは、絶縁性樹脂の最小粒径よりも大きい、直径１．５μｍのシリカを用い、絶縁樹脂を構成する成分と同量混合した。

上記実施例では、絶縁樹脂塗布工程の後にめっき工程を実施したが、電極成形工程の後に実施してもよい。
また、導電性ペーストの塗布方法としてディップ法を用いたが、印刷法やポッティング法などの方法を用いてもよい。
さらに、外部電極は、銅めっきや焼成銀により形成されていても良い。
また、塗布工程において、隣り合う面実装インダクタの端面を接して、側面間は間隔を空けて配置することにより、底面の電極だけでなく端面も、容易にマスキングすることができる。その結果、所謂Ｌ字電極の面実装インダクタとすることができる。

１０ 面実装インダクタ
２０ 巻線
２１ａ、２１ｂ 端末
３０ 磁性体樹脂
４０ 素体
４１ａ 上面、４１ｂ 下面、４１ｃ 側面、４１ｄ 端面
５０ 電極
６０ 絶縁樹脂
７０ 粘着シート

Claims (7)

1. 巻線を、前記巻線のそれぞれの端末が、
   磁性粉と絶縁樹脂からなる磁性粉樹脂からなり、
   一対の端面と、
   前記端面との間を接続する上面と下面と対向する側面とを有する直方体形状の素体の、
   前記端面から露出するように埋設し、
   前記端面と、前記端面と接する前記上面と前記下面と前記側面の端部とに、外部電極が設けられ、
   少なくとも下面を除く素体外周を、フィラーを含有しない第１の絶縁性樹脂膜と、前記第１の絶縁性樹脂膜上に形成されたフィラーを含有する第２の絶縁性樹脂膜を有する絶縁性樹脂膜で被覆されていることを特徴とする
   面実装インダクタ。
2. 前記外部電極は、銅めっきまたは銀ペーストまたは焼成銀により形成されている
   請求項１に記載の面実装インダクタ。
3. 前記外部電極は、ニッケルめっき層と錫めっき層を有することを特徴とする
   請求項２に記載された面実装インダクタ。
4. 磁性粉と絶縁樹脂からなる磁性粉樹脂からなり、一対の端面と前記端面間を接続する上面と下面と対向する側面とを有する直方体形状の素体と、前記素体に埋設された巻線からなり、
   前記巻線のそれぞれの端末は、前記素体のそれぞれの前記端面から露出する素体を準備する工程と、
   前記端面と、前記上面と前記下面と前記側面の端部とに、導電性樹脂を塗布させる工程と、
   前記素体の少なくとも下面を除く外周に、エポキシ樹脂と、前記エポキシ樹脂を溶解可能な第１の溶媒と、前記エポキシ樹脂を溶解可能な前記第１の溶媒より蒸発速度の速い第２の溶媒とからなる絶縁性樹脂をスプレーコーティングする工程と、
   前記素体のスプレーコーティングされていない導電性樹脂に、ニッケルめっき層を設ける工程と、
   前記ニッケルめっき層に錫めっきする工程と、
   からなり、
   前記スプレーコーティングする工程は、フィラーを含有しない第１の絶縁性樹脂をスプレーする第１のスプレーコーティング工程と、フィラーを含有する第２の絶縁性樹脂をスプレーする第２のスプレーコーティング工程とからなる、
   面実装インダクタの製造方法。
5. 前記フィラーは、シリカ、アルミナ、または、窒化硼素である
   請求項４に記載された面実装インダクタの製造方法。
6. 前記シリカの平均粒径は、前記絶縁性樹脂の最小粒径より大きい
   請求項５に記載の面実装インダクタの製造方法。
7. 前記第１の溶媒は、エチルセロソルブであり、
   第２の溶媒は、キシレン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、トルエン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルのいずれかである
   請求項４に記載の面実装インダクタの製造方法。