JP6388015B2 - Coil parts and coil equipment - Google Patents
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Description
本発明は、たとえばインダクタなどとして用いられるコイル装置と、そのコイル装置の内部に配置されるコイル部品とに関する。 The present invention relates to a coil device used as an inductor, for example, and a coil component disposed inside the coil device.
各種の電子・電気機器には、インダクタなどとして用いられる多くのコイル装置が搭載されている。そのようなコイル装置の一例として、たとえば特許文献1に示すコイル装置が開発されている。この特許文献1に示すコイル装置では、一対のらせん状の導電性金属片を積層し、各金属片の内側端部同士を溶接して接続してある。 Various electronic devices are equipped with many coil devices used as inductors. As an example of such a coil device, for example, a coil device shown in Patent Document 1 has been developed. In the coil device shown in Patent Document 1, a pair of spiral conductive metal pieces are laminated, and the inner ends of the metal pieces are welded to each other and connected.
しかしながら従来のコイル装置では、各金属片が薄く扁平であるため、各金属片の内側端部同士を接続したコイル部品の曲げ強度を十分に確保することが困難である。コイル部品の曲げ強度が不十分であると、コイル部品を搬送する際、あるいはコイル部品を金型内部に配置して、磁性粉体などを含む顆粒を圧縮成型して圧粉磁心を形成する際に、コイル部品に荷重が加えられ、各金属片に位置ずれや変形が生じる。 However, in the conventional coil apparatus, since each metal piece is thin and flat, it is difficult to ensure sufficient bending strength of the coil component in which the inner ends of each metal piece are connected. When the coil component has insufficient bending strength, when the coil component is transported, or when the coil component is placed inside the mold and a granule containing magnetic powder is compressed to form a powder magnetic core. In addition, a load is applied to the coil component, and each metal piece is displaced or deformed.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、十分な曲げ強度を有するコイル部品と、そのコイル部品を有するコイル装置とを提供することである。 This invention is made | formed in view of such an actual condition, The objective is to provide the coil component which has sufficient bending strength, and the coil apparatus which has the coil component.
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係るコイル部品は、
幅広となる幅広領域と、幅狭となる幅狭領域とが、パターン溝の長手方向に沿って形成してあり、二次元の所定パターンを有する導電性板片と、
前記幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士を接続する絶縁体と、を有する。
In order to achieve the above object, the coil component according to the first aspect of the present invention provides:
A wide region that is wide and a narrow region that is narrow are formed along the longitudinal direction of the pattern groove, and a conductive plate piece having a two-dimensional predetermined pattern;
And an insulator for connecting the pattern edges facing each other across the narrow region.
本発明の第1の観点では、導電性板片には、幅広領域と幅狭領域とが、パターン溝の長手方向に沿って形成してある。そのため、導電性板片に絶縁被覆を施すと、幅狭領域を挟んで対向する各パターン縁には絶縁体が形成される。幅狭領域の幅に対する絶縁体の厚みが大きくなると、幅狭領域の内部が絶縁体で満たされ、幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士が絶縁体を介して接続される。 In the first aspect of the present invention, the conductive plate piece is formed with a wide region and a narrow region along the longitudinal direction of the pattern groove. Therefore, when an insulating coating is applied to the conductive plate piece, an insulator is formed at each pattern edge facing the narrow region. When the thickness of the insulator with respect to the width of the narrow region increases, the inside of the narrow region is filled with the insulator, and the pattern edges facing each other across the narrow region are connected via the insulator.
このように、幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士を接続する絶縁体を有するため、上記パターン縁同士が、パターン溝の長手方向に沿って、絶縁体を介して一体化する。そのため、導電性板片の機械的強度(たとえば曲げ強度)が高められる。そして、この機械的強度が高められた導電性板片でコイル部品を構成することにより、コイル部品に十分な機械的強度が具備される。 As described above, since the insulator that connects the pattern edges facing each other across the narrow region is provided, the pattern edges are integrated via the insulator along the longitudinal direction of the pattern groove. Therefore, the mechanical strength (for example, bending strength) of the conductive plate piece is increased. Then, by configuring the coil component with the conductive plate piece having increased mechanical strength, the coil component has sufficient mechanical strength.
また、幅狭領域は幅広領域に比べると幅が狭いため、幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士を接続する絶縁体の厚みは、さほど厚くはならない。そのため、幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士を接続する絶縁体の厚みを形成するための被膜形成時間を短縮することができる。また、絶縁体を構成する材料としてたとえば樹脂を用いる場合には、樹脂中の気泡が抜けやすくなる。これにより、上記各パターン縁と絶縁体との接着強度が高まり、上記各パターン縁から絶縁体が剥離しにくくなる。 Further, since the narrow region is narrower than the wide region, the thickness of the insulator that connects the pattern edges facing each other across the narrow region does not have to be so thick. Therefore, the film formation time for forming the thickness of the insulator that connects the pattern edges facing each other across the narrow region can be shortened. Moreover, when resin is used as a material constituting the insulator, for example, bubbles in the resin are easily removed. Thereby, the adhesive strength between each pattern edge and the insulator is increased, and the insulator is difficult to peel from each pattern edge.
また、幅広領域は幅狭領域に比べると幅が広いため、幅広領域を通じて絶縁体を形成するための材料がスムーズに入り込む。そのため、導電性板片に絶縁被覆を施すと、パターン溝の内部では、幅広領域を通じたスムーズな絶縁被覆が実現される。 In addition, since the wide region is wider than the narrow region, the material for forming the insulator smoothly enters through the wide region. Therefore, when an insulating coating is applied to the conductive plate piece, a smooth insulating coating through the wide region is realized inside the pattern groove.
また、絶縁体を構成する材料として樹脂を用いる場合には、樹脂を硬化させることにより、幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士を、硬化した樹脂を介して高い結合力で接続させることができる。そのため、コイル部品の強度を十分なものとすることができる。加えて、導電性板片がコイル装置内に充填された磁性紛体等の圧縮成型体(コア)から剥離することを有効に防止することができる。 Further, when using a resin as a material constituting the insulator, by curing the resin, the pattern edges facing each other across the narrow region can be connected with a high bonding force through the cured resin. it can. Therefore, the strength of the coil component can be made sufficient. In addition, it is possible to effectively prevent the conductive plate piece from being peeled off from a compression molded body (core) such as a magnetic powder filled in the coil device.
また、コイル部品の強度が高められることにより、コイル部品を搬送する際、あるいはコイル部品を金型の内部に配置して、磁性粉体などを含む顆粒を圧縮成型して圧粉磁心を形成する際に、コイル部品に荷重が加えられたとしても、各導電性板片に位置ずれや変形が生じにくくなり、各導電性板片が互いに水平に維持される。このため、コイル装置の特性(インダクタンス特性等)のばらつきを抑えることができる。 Further, by increasing the strength of the coil component, when the coil component is transported, or when the coil component is placed inside the mold, a granule containing magnetic powder or the like is compression molded to form a dust core. At this time, even if a load is applied to the coil component, it is difficult for the conductive plate pieces to be displaced or deformed, and the conductive plate pieces are kept horizontal to each other. For this reason, the dispersion | variation in the characteristic (inductance characteristic etc.) of a coil apparatus can be suppressed.
好ましくは、前記幅広領域および前記幅狭領域は、前記所定パターンの長手方向に沿って交互に配置してある。このような構成とすることで、幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士が、一定のピッチで、絶縁体を介して接続されるため、コイル部品の強度をさらに向上させることができる。 Preferably, the wide area and the narrow area are alternately arranged along the longitudinal direction of the predetermined pattern. By setting it as such a structure, since the pattern edges which oppose on both sides of a narrow area | region are connected via an insulator with a fixed pitch, the intensity | strength of a coil component can further be improved.
好ましくは、前記幅広領域の幅(G1)に対する前記幅狭領域の幅(G2)の比(G2/G1)は、0.1〜0.9である。このような構成とすることで、導電性板片には適度な幅を有する幅広領域および幅狭領域が形成され、幅広領域を通じてパターン溝の内部にスムーズに絶縁被覆を施しつつ、幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士を強固に接続する絶縁体を形成することができる。 Preferably, a ratio (G2 / G1) of the width (G2) of the narrow region to the width (G1) of the wide region is 0.1 to 0.9. With such a configuration, the conductive plate pieces are formed with a wide area and a narrow area having an appropriate width, and the narrow area is formed while smoothly covering the inside of the pattern groove through the wide area. It is possible to form an insulator that firmly connects the pattern edges opposed to each other.
また、上記目的を達成するために、本発明の第2の観点に係るコイル部品は、
幅広となる幅広部と、幅狭となる幅狭部とが、長手方向に沿って形成してある二次元の所定パターンを有する導電性板片と、
パターン溝を挟んで対向する前記導電性板片のパターン縁同士を接続する絶縁体と、を有する。
In order to achieve the above object, the coil component according to the second aspect of the present invention includes:
A conductive plate piece having a two-dimensional predetermined pattern in which a wide part to be wide and a narrow part to be narrow are formed along the longitudinal direction;
And an insulator that connects the pattern edges of the conductive plate pieces facing each other across the pattern groove.
本発明の第2の観点に係るコイル部品では、所定パターンに、幅広部と幅狭部とが、パターンの長手方向に沿って形成してある。そのため、パターン溝を挟んで、幅広部のパターン縁同士が対向し、さらには幅狭部のパターン縁同士が対向する場合と、パターン溝を挟んで、幅広部のパターン縁と幅狭部のパターン縁とが対向する場合と、それらの中間の場合とが存在する。 In the coil component according to the second aspect of the present invention, the wide portion and the narrow portion are formed in the predetermined pattern along the longitudinal direction of the pattern. Therefore, the pattern edges of the wide part face each other across the pattern groove, and the pattern edges of the narrow part face each other, and the pattern edge of the wide part and the pattern of the narrow part sandwich the pattern groove. There are cases where the edges face each other and intermediate cases between them.
パターン溝を挟んで、幅広部のパターン縁同士が対向し、さらには幅狭部のパターン縁同士が対向する場合では、パターン溝には、幅広領域と幅狭領域とが、パターン溝の長手方向に沿って形成される。この場合には、第1の観点に係るコイル部品と同様に、パターン溝を挟んで対向する導電性板片(正確には、幅広部)のパターン縁同士が絶縁体を介して接続される。すなわち、上記パターン縁同士が、パターン溝の長手方向に沿って、絶縁体を介して一体化する。そのため、導電性板片の強度が高められる。そして、この強度が高められた導電性板片でコイル部品を構成することにより、コイル部品に十分な強度が具備される。 When the pattern edges of the wide part face each other and the pattern edges of the narrow part face each other across the pattern groove, the pattern groove has a wide area and a narrow area in the longitudinal direction of the pattern groove. Formed along. In this case, similarly to the coil component according to the first aspect, the pattern edges of the conductive plate pieces (more precisely, the wide portions) facing each other with the pattern groove interposed therebetween are connected via the insulator. That is, the pattern edges are integrated via an insulator along the longitudinal direction of the pattern groove. Therefore, the strength of the conductive plate piece is increased. And a coil part is comprised with sufficient intensity | strength by comprising a coil part with the electroconductive board piece by which this intensity | strength was raised.
一方、パターン溝を挟んで、幅広部のパターン縁と幅狭部のパターン縁とが対向する場合には、パターン溝には、略一定幅の領域が、パターン溝の長手方向に沿って形成される。すなわち、パターン溝には、幅広領域と幅狭領域とが、パターン溝の長手方向に沿って形成されることはない。このような場合でも、パターン溝が、曲がりくねって構成されることになり、パターン縁同士が絶縁体を介して接続されることで、コイル部品に十分な強度が具備される。 On the other hand, when the pattern edge of the wide portion and the pattern edge of the narrow portion face each other across the pattern groove, a region having a substantially constant width is formed along the longitudinal direction of the pattern groove. The That is, the wide region and the narrow region are not formed in the pattern groove along the longitudinal direction of the pattern groove. Even in such a case, the pattern groove is formed to be bent, and the pattern edges are connected to each other via an insulator, so that the coil component has sufficient strength.
また、所定パターンには、幅広部と幅狭部とが、パターンの長手方向に沿って形成してあるため、導電性板片のパターン縁の形状は凹凸形状となる。そのため、パターン縁の形状が直線状または巻回曲線形状である場合に比べて、パターン縁の長手方向における単位長さあたりの表面積が大きくなり、より多くの絶縁体がパターン縁に形成される。これにより、絶縁体とパターン縁との接合面積が増加し、パターン縁から絶縁体が剥離しにくくなる。 Moreover, since the wide part and the narrow part are formed in the predetermined pattern along the longitudinal direction of the pattern, the shape of the pattern edge of the conductive plate piece is uneven. Therefore, the surface area per unit length in the longitudinal direction of the pattern edge is larger than when the shape of the pattern edge is a linear shape or a winding curve shape, and more insulators are formed on the pattern edge. As a result, the bonding area between the insulator and the pattern edge increases, and the insulator becomes difficult to peel off from the pattern edge.
また、上記目的を達成するために、本発明に係る第3の観点に係るコイル部品は、
二次元の所定パターンが長手方向に沿って形成してある導電性板片と、
パターン溝を挟んで対向する前記導電性板片のパターン縁同士を接続する絶縁体と、を有し、
パターン溝を挟んで対向する前記導電性板片のパターン縁同士の少なくともいずれか一方には、所定ピッチで凹凸の繰り返しが形成してある。
In order to achieve the above object, the coil component according to the third aspect of the present invention includes:
A conductive plate piece in which a two-dimensional predetermined pattern is formed along the longitudinal direction;
An insulator for connecting the pattern edges of the conductive plate pieces facing each other across the pattern groove; and
At least one of the pattern edges of the conductive plate pieces facing each other with the pattern groove interposed therebetween is formed with repeated irregularities at a predetermined pitch.
本発明の第3の観点に係るコイル部品においては、パターン溝の長手方向に沿って、幅広領域と幅狭領域とを交互に形成することができる。そのため、第1の観点に係るコイル部品と同様な作用効果を有することができる。 In the coil component according to the third aspect of the present invention, wide regions and narrow regions can be alternately formed along the longitudinal direction of the pattern groove. Therefore, it can have the same effect as the coil component according to the first aspect.
また、本発明の第3の観点に係るコイル部品において、パターン溝を挟んで対向する前記導電性板片のパターン縁同士の双方に、所定ピッチで凹凸の繰り返しを形成し、その凹凸の繰り返しの位置を合わせることで、パターン溝の長手方向に沿って、略一定幅のパターン溝を形成することもできる。このような場合でも、パターン溝が、曲がりくねって構成されることになり、パターン縁同士が絶縁体を介して接続されることで、コイル部品に十分な強度が具備される。 Further, in the coil component according to the third aspect of the present invention, the concave and convex portions are repeatedly formed at a predetermined pitch on both of the pattern edges of the conductive plate pieces facing each other across the pattern groove. By aligning the positions, a pattern groove having a substantially constant width can be formed along the longitudinal direction of the pattern groove. Even in such a case, the pattern groove is formed to be bent, and the pattern edges are connected to each other via an insulator, so that the coil component has sufficient strength.
好ましくは、前記所定パターンは、らせん状パターンである。このように構成することで、コイル部品の巻き数を、増大させることができる。 Preferably, the predetermined pattern is a spiral pattern. With this configuration, the number of turns of the coil component can be increased.
本発明に係るコイル部品は、少なくとも2以上の前記導電性板片が積層方向に配置してあり、隣り合う2つの前記導電性板片がそれぞれ内側端部を持ち、一方の前記導電性板片の内側端部には、前記所定パターンの二次元平面から積層方向に突出する内側凸部が形成してあり、他方の前記導電性板片の内側端部に前記内側凸部が電気的に接続してある。 In the coil component according to the present invention, at least two or more conductive plate pieces are arranged in the stacking direction, and the two adjacent conductive plate pieces each have an inner end, and one of the conductive plate pieces. An inner convex portion that protrudes in the stacking direction from the two-dimensional plane of the predetermined pattern is formed on the inner end portion of the predetermined pattern, and the inner convex portion is electrically connected to the inner end portion of the other conductive plate piece. It is.
このように、少なくとも2以上の導電性板片でコイル部品を構成することで、コイル部品の巻き数をさらに増大させることができる。また、隣り合う2つの導電性板片の一方の導電性板片の内側端部と他方の導電性板片の内側凸部とは、各導電性板片の所定パターンの間で立体的に接続される。そのため、各所定パターンの間に隙間ができ、各導電性板片の間でショート不良が生じるのを防止することができる。なお、上記隙間に絶縁性のシートを介在させることにより、各導電性板片の間でショート不良が生じるのを効果的に防止することができる。 In this way, the number of turns of the coil component can be further increased by configuring the coil component with at least two conductive plate pieces. Further, the inner end of one conductive plate piece of two adjacent conductive plate pieces and the inner convex portion of the other conductive plate piece are three-dimensionally connected between predetermined patterns of the respective conductive plate pieces. Is done. Therefore, a gap is formed between each predetermined pattern, and it is possible to prevent occurrence of a short circuit between the conductive plate pieces. In addition, it can prevent effectively that a short defect arises between each electroconductive board piece by interposing an insulating sheet in the said clearance gap.
前記パターン溝に充填してある絶縁体の少なくとも一部には、前記導電性板片の表側の板面と裏側の板面とを連通させる空孔が形成してもよい。上述したように、幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士は絶縁体で接続されるため、幅狭領域の内部は絶縁体で塞がれる。その一方で、幅広領域を挟んで対向するパターン縁同士は絶縁体で必ずしも接続される必要はない。そのため、幅広領域には、導電性板片の表側の板面と裏側の板面とを連通させる空孔が形成されてもよい。このような構成の場合には、磁性粉体などを含む顆粒を圧縮成形または射出成形してコア部を形成する際に、磁性紛体が空孔の内部に充填される。そのため、トータルで充填される磁性粉体の量が増大し、コイル装置の磁気特性(たとえば、インダクタンス値)を向上させることができる。 At least a part of the insulator filled in the pattern groove may be formed with a hole for communicating the front plate surface and the back plate surface of the conductive plate piece. As described above, since the pattern edges facing each other across the narrow region are connected by the insulator, the inside of the narrow region is closed by the insulator. On the other hand, the pattern edges facing each other across the wide region do not necessarily need to be connected by an insulator. Therefore, the wide area | region may be provided with the hole which connects the board surface of the front side of a conductive board piece, and the board surface of a back side. In the case of such a configuration, the magnetic powder is filled into the pores when the core portion is formed by compression molding or injection molding of granules containing magnetic powder or the like. As a result, the amount of magnetic powder filled in total increases, and the magnetic characteristics (for example, inductance value) of the coil device can be improved.
本発明に係るコイル装置は、上記のいずれかに記載のコイル部品と、前記コイル部品の主要部分を覆う封止部と、を有する。前記封止部は、磁性体含有樹脂で構成されていてもよい。本発明のコイル部品は、封止部の内部に容易に埋め込まれることができる。 A coil device according to the present invention includes the coil component according to any one of the above and a sealing portion that covers a main part of the coil component. The sealing portion may be made of a magnetic substance-containing resin. The coil component of the present invention can be easily embedded in the sealing portion.
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
第1実施形態
図1Aに示すように、本発明の一実施形態におけるコイル装置としてのインダクタ素子2は、圧縮成形体としてのコア部(封止部)4と、コア部4の内部でコイルを構成するコイル部品6とを有する。コイル部品6の主要部分は、コア部4により覆われている。なお、コイル部品6の主要部分とは、コア部4から露出しているリード部17a,17bを除く部分である。
First Embodiment As shown in FIG. 1A, an inductor element 2 as a coil device according to an embodiment of the present invention includes a core part (sealing part) 4 as a compression molded body, and a coil inside the core part 4. And a coil component 6 to be configured. The main part of the coil component 6 is covered by the core part 4. The main part of the coil component 6 is a part excluding the
図2に示すように、コイル部品6は、Z軸方向(積層方向)に積層される複数の導電性板片6aおよび6bから成る。以下の実施形態では、2つの第1および第2導電性板片6aおよび6bがZ軸方向に積層されてコイル部品6が構成されているものとして説明するが、これに限定されない。
As shown in FIG. 2, the coil component 6 includes a plurality of
図3Bに示すように、第1導電性板片6aは、X軸およびY軸を含む二次元の平面でらせん状(渦巻き状)の第1所定パターン5aを有する。第1所定パターン5aは、第1導電性板片6aに、らせん状の第1所定パターン溝7aを形成することで形成される。本実施形態では、第1所定パターン溝7aは、らせん溝を構成する。第1導電性板片6aのZ軸方向板厚は、特に限定されないが、たとえば0.1〜0.6mmである。
As shown in FIG. 3B, the first
より詳細には、図1Bに示すように、第1導電性板片6aには、第1所定パターン溝7aの長手方向Lに略垂直な方向に向けて幅広となる幅広領域7a1と、上記長手方向Lに略垂直な方向に向けて幅狭となる幅狭領域7a2とが、上記長手方向Lに沿って交互に形成してある。なお、図1Bに示す例では、長手方向LはX軸方向またはY軸方向に対応しているが、第1所定パターン溝7aが巻線に沿った曲線からなる場合には、長手方向Lは当該曲線に沿った方向となる。
More specifically, as shown in FIG. 1B, the first
第1幅広領域7a1および第1幅狭領域7a2からなるパターン溝7aは、たとえば、刃面に幅広部分と幅狭部分とが形成された刃を持つ切削工具を用いて、第1導電性板片6aに打抜き加工を施すことにより形成される。あるいは、パターン溝7aは、たとえば、レーザ加工、あるいはワイヤカット、ウォーターカット、エッチング加工などで形成されても良い。
The
一般に、金属板に打抜き加工を施す場合、切削工具の刃が折れるのを防止するため、金属板の板厚に対して過度に刃を薄くすることはできない。たとえば従来では、金属板の板厚よりも幅が狭いパターン溝を、金属板に形成することはできないと考えられていた。本実施形態では、パターン溝7aの長手方向に沿って幅広領域7a1と幅狭領域7a2とを交互に形成してある。
Generally, when a punching process is performed on a metal plate, the blade cannot be made excessively thin with respect to the thickness of the metal plate in order to prevent the cutting tool blade from being broken. For example, conventionally, it has been considered that a pattern groove having a width smaller than the thickness of the metal plate cannot be formed in the metal plate. In the present embodiment, wide regions 7a1 and narrow regions 7a2 are alternately formed along the longitudinal direction of the
このパターン溝7aに合わせて切削工具の刃を設計するために、本実施形態では、切削工具の刃の強度を高めることができ、金属板からなる第1導電性板片6aの板厚に対して、従来よりも幅が狭い幅G2で幅狭領域7a2を形成することができる。すなわち、幅G2は、金属板からなる第1導電性板片6aの板厚よりも、たとえば30%程度に小さくすることができる。なお、幅広領域7a1の幅G1は、第1導電性板片6aの板厚と同等以上、好ましくは5〜40%以上に大きくてよい。
In order to design the blade of the cutting tool according to the
たとえば、第1導電性板片6aの板厚が0.1〜0.6mmである場合、幅G1は、好ましくは0.1〜0.6mmであり、幅G2は、好ましくは0.05〜0.1mmである。すなわち、幅G1に対する幅G2の比G2/G1は、好ましくは0.1〜0.9、さらに好ましくは0.2〜0.5である。
For example, when the plate thickness of the first
隣り合う第1幅広領域7a1間のピッチP、あるいは隣り合う第1幅狭領域7a2間のピッチPは、好ましくは0.01〜0.2mmである。ピッチPは、パターン溝7aの長手方向Lに沿って一定であることが好ましいが、変化してもよい。ただし、ピッチPは、幅広領域7a1の幅G1に対して、下記の関係にある範囲であることが好ましい。すなわち、P/G1は、好ましくは1〜1/20である。すなわち、ピッチPは、らせん状のパターン溝7aの一周分の長さに比較して、好ましくは1/5以下、さらに好ましくは1/10以下程度に、十分に小さいサイズであることが好ましい。
The pitch P between the adjacent first wide regions 7a1 or the pitch P between the adjacent first narrow regions 7a2 is preferably 0.01 to 0.2 mm. The pitch P is preferably constant along the longitudinal direction L of the
このように本実施形態では、第1導電性板片6aに、第1幅広領域7a1と第1幅狭領域7a2とを、第1所定パターン溝7aの長手方向に沿って交互に形成してある。また、本実施形態では、第1導電性板片6aに、全体としてらせん状の第1所定パターン5aが残されるように、らせん状の第1所定パターン溝7aが形成してある。本実施形態では、第1所定パターン5aは、第1所定パターン5aの長手方向に垂直な方向(この実施形態ではX軸方向またはY軸方向)に向けて幅広となる第1幅広部5a1と、同方向に向けて幅狭となる第1幅狭部5a2とが、上記長手方向に沿って形成してある。
Thus, in this embodiment, the first wide regions 7a1 and the first narrow regions 7a2 are alternately formed in the first
すなわち、本実施形態では、らせん状の内側に位置する第1所定パターン5aの幅広部5a1と、らせん状の外側に位置する第1所定パターン5aの幅広部5a1とが周方向の略同一位置に位置するように、第1所定パターン溝7aが形成してある。また同様に、本実施形態では、らせん状の内側に位置する第1所定パターン5aの幅狭部5a2と、らせん状の外側に位置する第1所定パターン5aの幅狭部5a2とが周方向の略同一位置に位置するように、第1所定パターン溝7aが形成してある。すなわち、第1幅広部5a1および第1幅狭部5a2は、第1幅広領域7a1を挟んで第1幅広部5a1同士が対向し、第1幅狭領域7a2を挟んで第1幅狭部5a2同士が対向するように位置してある。
That is, in the present embodiment, the wide portion 5a1 of the first
第1導電性板片6aの第1幅広部5a1の上記長手方向に略垂直な方向の幅W1は、好ましくは0.05〜2mmである。第1幅狭部5a2の上記長手方向に略垂直な方向の幅W2は、好ましくは0.03〜1.8mmである。また、幅W1に対する幅W2の比W2/W1は、好ましくは0.3〜0.9である。また、幅W1は、幅G1に比較して、大きいことが好ましく、W1/G1は、好ましくは1〜4である。
The width W1 of the first wide portion 5a1 of the first
このように、第1所定パターン5aの第1導電性板片6aは、パターン5aの長手方向に沿って第1幅広部5a1と第1幅狭部5a2とを交互に有し、本実施形態では、第1所定パターン5aをZ軸方向から見たとき、第1幅広部5a1および第1幅狭部5a2の各パターン縁を結ぶ稜線の形状は略正弦波状となる。なお、上記パターン縁を結ぶ稜線の形状はこれに限定されるものではなく、たとえば矩形波状、鋸波状、波形形状、あるいはその他の凹凸の繰り返し形状であってもよい。
As described above, the first
また、上記パターン縁を結ぶ稜線は、凹凸形状の繰り返しと、凹凸形状の繰り返しとの間に、所定長さの直線形状部分または巻回方向に沿った曲線形状部分が介在してあってもよい。さらに本実施形態では、第1導電性板片6aの幅方向の両側に、凹凸形状の稜線を形成してあるが、第1導電性板片6aの幅方向の片側のみに、凹凸形状の稜線を形成してもよい。
Further, the ridge line connecting the pattern edges may include a linear shape portion having a predetermined length or a curved shape portion along the winding direction between the repetition of the uneven shape and the repetition of the uneven shape. . Furthermore, in this embodiment, the uneven ridge line is formed on both sides in the width direction of the first
らせん状の第1所定パターン5aの巻き数は、特に限定されないが、好ましくは1ターンより大きく10ターン以内、さらに好ましくは1.5〜5ターンである。図3Bに示すように、らせん状の第1所定パターン5aの内側端には、第1内側端部8aが形成してあり、らせん状の第1所定パターン5aの外側端には、第1外側端部10aが形成してある。第1外側端部10aは、らせん状の第1所定パターン5aの外側端に位置する部分である。
The number of turns of the spiral first
第1外側端部10aから第1内側端部8aに向けてらせん状に、第1所定パターン溝7aが延びている。なお、「らせん」とは、図示するようなZ軸方向から見て四角形(長方形含む)のらせんのみでなく、円形のらせん、楕円状のらせん、その他の曲線形状、あるいはその他の多角形状のらせんを含む。
A first
本実施形態では、第1外側端部10aには、第1リード部17aが一体的に形成してある。第1リード部17aは、第1外側端部10aから、らせんの径方向外側方向(この実施形態ではX軸方向)に突出している。この第1リード部17aは、リードフレーム14aに一体に成形してあり、リードフレーム14aは、後工程で除去される。
In the present embodiment, a
第1内側端部8aは、本実施形態では、らせん状のパターン7aのパターン幅よりも広い幅を有する部分であり、略四角形状の形状を有する。第1内側端部8aの周縁から、第1所定パターン溝7aが延びているため、第1内側端部8aのパターン縁の形状も図1Bに示すような凹凸形状となる。第1内側端部8aには、らせん状のパターンの二次元平面から積層方向(Z軸方向)に突出する第1内側凸部9aが一体的に形成してある。
In the present embodiment, the first
図3Dに示すように、第2導電性板片6bは、X軸およびY軸を含む二次元の平面でらせん状の第2所定パターン5bを有する。第2所定パターン5bは、第2導電性板片6bに、らせん状の第2所定パターン溝7bを形成することで形成される。より詳細には、図1Bに示すように、第2導電性板片6bには、第1導電性板片6aと同様に、第2幅広領域7b1と第2幅狭領域7b2とが、第2所定パターン溝7bの長手方向に沿って形成してある。第2幅広領域7b1および第2幅狭領域7b2は、第1幅広領域7a1および第1幅狭領域7a2と同様である。本実施形態では、第2所定パターン溝7bは、らせん溝を構成する。
As shown in FIG. 3D, the second
らせん状の第2所定パターン5bは、らせん状の第1所定パターン5aに対して、内から外側に向けて逆向きのらせん状のパターンである以外は同様である。すなわち、図3Cに示すように、第1所定パターン5aは、左巻の渦巻き形状であり、図3Dに示すように、第2所定パターン5bは、右巻の渦巻き形状である。第2所定パターン5bには、図1Bに示すように、第2幅広部5b1と第2幅狭部5b2とが、第2所定パターン5bの長手方向に沿って形成してある。第2幅広部5b1および第2幅狭部5b2は、第1幅広部5a1および第1幅狭部5a2と同様である。
The spiral second
このらせん状の第2所定パターン5bの内側端には、第2内側端部8bが形成してあり、らせん状のパターン7bの外側端には、第2外側端部10bが形成してある。第2外側端部10bから第2内側端部8bに向けて、らせん状の第2所定パターン溝7aが延びている。また、第2内側端部8bの周縁から、第2所定パターン溝7aが延びているため、第2内側端部8aのパターン縁の形状も、図1Bに示すような凹凸形状となる。
A second
図3Dに示すように、第2外側端部10bにはリード部17bが一体的に形成してある。リード部17bは、リード部17aとX軸方向の逆向きに形成してあり、後工程で除去されるリードフレーム14bに連結してある。
As shown in FIG. 3D, a
図2に示すように、第2内側端部8bは、第1内側凸部9aに相当するような凸部が一体的に形成されてはいない以外は、第1内側端部8aと同様である。そのため、第2内側端部8bにおいて、第1導電性板片6aが配置されている側の板面は、平坦な形状となっている。第1導電性板片6aと第2導電性板片6bとの間のZ軸方向の隙間は、好ましくは10〜100μm、さらに好ましくは10〜50μmである。なお、第1内側凸部9aのZ軸方向の高さ、あるいは絶縁層(絶縁体)16の厚みなどを調整することで、上記隙間を制御することができる。
As shown in FIG. 2, the second
図2および図3Dに示すように、第1導電性板片6aおよび第2導電性板片6bには絶縁被覆が施されており、各導電性板片6aおよび6bは絶縁層16で覆われている。絶縁層16は、第1導電性板片6aの上面および下面に加えて、第1所定パターン溝7aを挟んで対向する第1所定パターン5aのパターン縁にも形成してある。同様に、絶縁層16は、第2導電性板片6bの上面および下面に加えて、第2所定パターン溝7bを挟んで対向する第2所定パターン5bのパターン縁にも形成してある。
As shown in FIGS. 2 and 3D, the first
ただし、図2に示すように、第1内側端部8aの上面の中心付近と、第2内側端部8bの下面の中心付近には、絶縁層16を形成しないことが好ましい。絶縁層16を形成した後に、第1導電性板片6aと第2導電性板片6bとの接合部9abを形成しやすくするためである。このように、第1導電性板片6aおよび第2内側端部8bに絶縁層16を形成することにより、コイル部品6を構成する各導電性板片6aおよび6bの導電経路15の相互間を絶縁することができる。本実施形態では、導電経路15の横断面形状は、長方形になる。
However, as shown in FIG. 2, it is preferable not to form the insulating
第1導電性板片6aと第2導電性板片6bとの間に絶縁層16を容易に形成する観点からは、絶縁層16は、接合部9abを形成する前に、第1導電性板片6aと第2導電性板片6bとの表面に別々に形成することが好ましい。ただし、本実施形態では、第1導電性板片6aと第2導電性板片6bとの接合部9abを形成した後に、接合部9ab以外の第1導電性板片6aと第2導電性板片6bとの表面に絶縁層16を形成しても良い。各パターン溝7aおよび7bの幅広領域7a1,7b1から絶縁層16を構成する絶縁材料が、第1導電性板片6aと第2導電性板片6bとの隙間に侵入しやすいからである。
From the viewpoint of easily forming the insulating
図2に示すように、接合部9abを形成する際には、必ずしも第1導電性板片6aの第1幅広領域7a1の上に第2導電性板片6bの第2幅広領域7b1が重ねられるように、各導電性板片6aおよび6bを配置する必要はない。同様に、必ずしも第1導電性板片6aの第1幅狭領域7a2の上に第2導電性板片6bの第2幅狭領域7b2が重ねられるように、各導電性板片6aおよび6bを配置する必要はない。図2に示すように、第1幅広領域7a1の上に第2幅狭領域7b2が重ねられ、第1幅狭領域7a2の上に第2幅広領域7b1が重ねられてもよい。
As shown in FIG. 2, when the joint portion 9ab is formed, the second wide region 7b1 of the second
図3C(A)および図3C(B)に示すように、絶縁被覆が施された第1導電性板片6aの第1幅狭領域7a2の内部は絶縁層16で満たされおり、この絶縁層16を介して第1幅狭領域7a2を挟んで対向するパターン縁同士は接続してある。一方、第1幅広領域7a1を挟んで対向する各パターン縁には、絶縁層16が一定の厚みで形成してあり、各パターン縁に形成された絶縁層16はそれぞれ離間してある。そのため、第1幅広領域7a1には、第1導電性板片6aの表側の板面と裏側の板面とを連通させる空孔18が形成される。
As shown in FIG. 3C (A) and FIG. 3C (B), the inside of the first narrow region 7a2 of the first
同様に、図3D(A)および図3D(B)に示すように、絶縁被覆が施された第2導電性板片6b第2幅狭領域7b2の内部は絶縁層16で満たされおり、この絶縁層16を介して第2幅狭領域7b2を挟んで対向するパターン縁同士は接続してある。一方、第2幅広領域7b1を挟んで対向する各パターン縁には、絶縁層16が一定の厚みで形成してあり、各パターン縁に形成された絶縁層16はそれぞれ離間してある。そのため、第2幅広領域7b1には、第2導電性板片6bの表側の板面と裏側の板面とを連通させる空孔18が形成される。
Similarly, as shown in FIG. 3D (A) and FIG. 3D (B), the inside of the second
絶縁層16は、金属酸化物あるいは樹脂などで構成される。絶縁層16を構成する金属酸化物としては、特に限定されないが、酸化チタンやアルマイトなどが例示される。絶縁層16を構成する樹脂としては、特に限定されないが、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂あるいはポリイミド系樹脂などの熱可塑性樹脂、あるいはメラミン樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、エポキシなどの紫外線硬化樹脂などが例示される。なお、絶縁被覆あるいは酸化被膜を施す方法としては、特に限定されないが、電着法、蒸着法あるいはスパッタリング法などが例示される。
The insulating
各導電性板片6aおよび6bの材質としては、特に限定されないが、たとえばCu、Al、Fe、Ag、Au、およびそれらの合金などが例示される。
Although it does not specifically limit as a material of each
本実施形態では、図2に示すように、第1内側凸部9aが第2内側端部8bに電気的に接続されて、接合部9abとなる。接合部9abは、らせん状のパターン7aおよび7bの中心付近に形成される。第1内側端部8aおよび第2内側端部8bに対応する部分には、絶縁層16は形成されていないか除去されているため、第1内側凸部9aと第2内側端部8bとの電気的な接続が絶縁層16により妨げられることはない。接合部9abは、第1内側凸部9aと第2内側端部8bとを積層方向に重ね、その部分にレーザを照射することなどで形成することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first inner
本実施形態では、図3D(A)に示すように、リードフレーム14aおよび14bが各導電性板片6aおよび6bにそれぞれ取り付けられた状態で、上記の接合が行われ、その後に、図2に示すコア部4の形成が行われ、その後に、リードフレーム14aおよび14bが切断などにより除去されてもよい。あるいは、コア部4の形成前に、リードフレーム14aおよび14bが切断などにより除去されてもよい。図2に示すように、本実施形態では、コア部4は、コイル部品6の内周部と外周部と巻回軸両端部とを一体化して全体を覆うようになっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3D (A), the joining is performed in a state where the lead frames 14a and 14b are attached to the
コア部4は、磁性粉体およびバインダを含む顆粒を圧縮成形または射出成形して形成してある。磁性粉体としては、特に限定されないが、センダスト(Fe−Si−Al;鉄−シリコン−アルミニウム)、Fe−Si−Cr(鉄−シリコン−クロム)、パーマロイ(Fe−Ni)、カルボニル鉄系、カルボニルNi系、アモルファス粉、ナノクリスタル粉などの金属磁性体粉が好ましく用いられる。 The core part 4 is formed by compression molding or injection molding a granule containing magnetic powder and a binder. Although it does not specifically limit as magnetic powder, Sendust (Fe-Si-Al; Iron-silicon-aluminum), Fe-Si-Cr (iron-silicon-chromium), permalloy (Fe-Ni), carbonyl iron system, Metallic magnetic powders such as carbonyl Ni-based, amorphous powder, and nanocrystal powder are preferably used.
磁性粉体の粒径は、好ましくは0.5〜50μmである。本実施形態では、磁性粉体は、金属磁性粒子であり、その粒子外周は、絶縁被膜してあることが好ましい。絶縁被膜としては、金属酸化物被膜、樹脂被膜、リンや亜鉛などの化成膜などが例示される。 The particle size of the magnetic powder is preferably 0.5 to 50 μm. In the present embodiment, the magnetic powder is a metal magnetic particle, and the outer periphery of the particle is preferably coated with an insulating film. Examples of the insulating film include a metal oxide film, a resin film, and a chemical film such as phosphorus or zinc.
ただし、磁性粉体としては、Mn−Zn、Ni−Cu−Znなどのフェライト磁性体粉であってもよい。バインダ樹脂としては、特に限定されないが、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、シリコン樹脂、これらを組み合わせたものなどが例示される。 However, the magnetic powder may be a ferrite magnetic powder such as Mn—Zn and Ni—Cu—Zn. The binder resin is not particularly limited, and examples thereof include epoxy resins, phenol resins, acrylic resins, polyester resins, polyimides, polyamideimides, silicon resins, and combinations thereof.
本実施形態では、図1Aに示すコア部4の下面4Bは、回路基板などに接続される実装側外面であり、相互に垂直なX軸およびY軸を通る平面と略平行に形成してあり、コイル部品6の巻軸が、X軸およびY軸を通る平面と垂直なZ軸に対して略平行になっている。本実施形態では、コア部4の上面4Aは、下面4Bに対して略平行な反実装側外面であり、4つの側面4Cは、これらの上面および下面に対して略垂直となっている。ただし、コア部4の形状は、特に限定されず、6面体に限らず、円柱形、楕円柱、多角柱などであってもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態のインダクタ素子2のサイズは、特に限定されないが、たとえばX軸方向幅X0が1.0〜20mm、Y軸方向幅Y0が1.0〜20mm、高さZ0が1.0〜10mmである。このインダクタ素子2は、たとえばトランス、バラン、コモンモードフィルタ(コモンモードチョーク)、DC/DCコンバータ等の回路素子、電源ラインにおけるチョークコイル、デカップリング素子、インピーダンスマッチングのための素子、フィルタの構成素子、アンテナ素子などとして用いることができる。 The size of the inductor element 2 of the present embodiment is not particularly limited. For example, the X-axis direction width X0 is 1.0 to 20 mm, the Y-axis direction width Y0 is 1.0 to 20 mm, and the height Z0 is 1.0 to 10 mm. It is. The inductor element 2 includes, for example, a transformer, a balun, a common mode filter (common mode choke), a circuit element such as a DC / DC converter, a choke coil in a power supply line, a decoupling element, an element for impedance matching, and a filter constituent element. It can be used as an antenna element.
次に、図1および図2に示すインダクタ素子2の製造方法について説明する。まず、金属板(たとえば、Snめっき材)などの導電性板片を図3Aに示すような形状に打抜き加工する(スタンピング工程)。図3Aに示すように、打抜き加工後の導電性板片には、リード部17aを介してリードフレーム14aに接続された複数の導電性板片6aが形成されている。各第1導電性板片6aには、第1内側凸部9aが一体的に形成されている。第1内側凸部9aは、打抜き加工時に同時に形成しても良いが、打抜き加工とは別工程で成形しても良い。
Next, a method for manufacturing the inductor element 2 shown in FIGS. 1 and 2 will be described. First, a conductive plate piece such as a metal plate (for example, Sn plating material) is punched into a shape as shown in FIG. 3A (stamping step). As shown in FIG. 3A, a plurality of
次に、図3Aに示す各第1導電性板片6aに打抜き加工を施し、図3Bに示すように、らせん状の第1所定パターン溝7aを形成し、各第1導電性板片6aに渦巻き状の第1所定パターン5aを形成する(パターン形成工程)。その際に、刃面に幅広部分と幅狭部分とが形成された刃を持つ切削工具を用いて第1導電性板片6aに打抜き加工を施すことで、第1導電性板片6aに、第1幅広領域7a1および第1幅狭領域7a2を有する第1所定パターン溝7aが形成される。これにより、各第1導電性板片6aは、渦巻き状の第1所定パターン5aを有することになり、第1所定パターン5aには、第1幅広部5a1および第1幅狭部5a2が交互に形成されることになる。
Next, the first
図3Aに示す各第1導電性板片6aに、らせん状の第1所定パターン溝7aを形成することで、各第1導電性板片6aには、第1内側端部8aおよび第1外側端部10aが同時に形成される。なお、らせん状の第1所定パターン溝7aは、図3Aに示す打抜き加工と同時に形成しても良い。
A spiral first
また、第1外側端部10aの近傍には、第1所定パターン5aの途中で幅拡張部13が形成される。幅拡張部13が形成されることで、図3D(A)に示すように、第1導電性板片6aの外周形状と第2導電性板片6bの外周形状とを同じにすることが可能になり、第1導電性板片6aと第2導電性板片6bとを積層してコイル部品6とした場合に、コイル部品6の強度を向上させることができる。
Further, in the vicinity of the first
上述のプロセスでは、第1導電性板片6aに第1所定パターン5aを形成する方法について説明したが、第2導電性板片6bに第2所定パターン5bを形成する方法についても同様なので、その説明は省略する。ただし、第2導電性板片6bに第2所定パターン5bを形成するには、図3Aに示す第1内側凸部9aを持たない以外は同じ導電性板片に、図3D(A)に示すような第2所定パターン溝7bを形成すれば良い。
In the above-described process, the method for forming the first
次に、第1導電性板片6aおよび第2導電性板片6bに絶縁被覆を施す(絶縁被覆工程)。この工程では、第1導電性板片6aおよび第2導電性板片6bの表面に電着により、絶縁性の樹脂層を形成し、必要に応じて、乾燥、熱処理を施し、各導電性板片6aおよび6bの表面を覆う絶縁層16を形成する。絶縁層16を電着形成するための電着液に用いられる高分子としては、電着性を有する各種アニオン性、またはカチオン性合成高分子樹脂を挙げることができる。また、上記の高分子樹脂に粘着性を付与するために、ロジン系、テルペン系、石油樹脂等の粘着性付与樹脂を必要に応じて添加することも可能である。
Next, an insulation coating is applied to the first
特に、絶縁性、強度、化学的安定性の面から絶縁層16がポリイミド樹脂であることが好ましい。たとえば、イオン性基を含有するポリイミド樹脂と、当該ポリイミド樹脂を溶解可能な有機溶剤、水、前記イオン性基と極性が異なるイオン性化合物からなる電着塗料組成物より電着により形成され、乾燥、熱処理された絶縁性の樹脂層が挙げられる。なお、樹脂を加熱して溶融させるとともに、溶融された樹脂を各導電性板片6aおよび6bに塗布し、その後、樹脂を本硬化させることで、絶縁層16を形成してもよい。また、パターン形成工程に先立って絶縁被覆工程を実施してもよい。
In particular, the insulating
次に、図3Eに示すように、第1内側凸部9aが第2内側端部8bのZ軸方向下面に突き合わされるように、第1導電性板片6aと第2導電性板片6bを積層する(積層工程)。次に、第1内側凸部9aに第2内側端部8bを突き合わせた状態で、第1内側凸部9aと第2内側端部8bの接合部分にレーザ溶接を施す(レーザ溶接工程)。これにより、当該部分には、接合部9abが形成される。
Next, as shown in FIG. 3E, the first
なお、接合部9abを形成するための方法は、レーザ溶接に限定されず、他にも抵抗溶接、アーク溶接法、超音波接合法、はんだ接合、導電性ペーストなどでの接合などが例示される。接合時には、リードフレーム14aおよび14bが各導電性板片6aおよび6bにそれぞれ取り付けられた状態であることが好ましいが、除去された後でもよい。
The method for forming the joint portion 9ab is not limited to laser welding, and other examples include resistance welding, arc welding, ultrasonic joining, solder joining, and joining with a conductive paste. . At the time of joining, the lead frames 14a and 14b are preferably attached to the
次に、コイル部品6の主要部分を金型の内部にインサートし、リード部17aおよび17b等を金型から露出させ、金型内でコア部4を圧縮成形により形成する(モールド工程)。圧縮成型時には、磁性粉末とバインダ樹脂とを含む混合物を金型のキャビティ内に充填し、全体を加熱圧縮することで、図1Aに示すインダクタ素子2が得られる。
Next, the main part of the coil component 6 is inserted into the mold, the
加熱圧縮時の加熱温度は、好ましくは50〜300°Cであり、圧縮圧力は、好ましくは1〜400Paである。圧縮成形するための方法としては、金型を用いてもよいし、油圧や水圧を利用してもよい。なお、圧縮成型時には、上述した混合物に代えて、樹脂のみをキャビティ内に充填してもよい。また、モールド工程を省略し、コイル部品6の主要部分を単に外装体(封止部)に入れて固定するだけでもよい。 The heating temperature at the time of heat compression is preferably 50 to 300 ° C., and the compression pressure is preferably 1 to 400 Pa. As a method for compression molding, a mold may be used, or hydraulic pressure or water pressure may be used. At the time of compression molding, instead of the above-described mixture, only the resin may be filled in the cavity. Further, the molding process may be omitted, and the main part of the coil component 6 may be simply put in the exterior body (sealing part) and fixed.
図3D(A)に示すリードフレーム14aおよび14bは、圧縮成形によるコア部4の成型後に切断器具で切断して除去してもよいし、コア部4の成形前に除去してもよい。また、図示は省略するが、コア部4から飛び出しているリード部17aおよび17bは、図1Aに示すコア部4の外表面に沿ってコア部4の側面4Cから下面4Bに折曲成形してもよい(カット・フォーミング工程)。これにより、リード部17aおよび17bの先端部分がコア部4の下面4Bに配置され、当該先端部分が外部端子片として機能するため、外部端子片を別途接続する必要がなくなる。本実施形態では、コア部4の下面4Bが実装面となり、コア部4の上面4Aが反実装面となる。
The lead frames 14a and 14b shown in FIG. 3D (A) may be removed by cutting with a cutting tool after the core part 4 is molded by compression molding, or may be removed before the core part 4 is molded. Although not shown, the
本実施形態に係るコイル部品6では、導電性板片6a,6bには、幅広領域7a1,7b1と幅狭領域7a2,7b2とが、パターン溝7a,7bの長手方向に沿って形成してある。また、本実施形態に係るコイル部品6では、所定パターン5a,5bは、幅広部5a1,5b1と幅狭部5a2,5b2とが、パターンの長手方向に沿って交互に形成してある。しかも、本実施形態では、所定パターン溝7a,7bを挟んで、幅広部5a1,5b1のパターン縁同士が対向し、さらには幅狭部5a2,5b2のパターン縁同士が対向するように所定パターン5a,5bが形成してある。
In the coil component 6 according to the present embodiment, wide regions 7a1, 7b1 and narrow regions 7a2, 7b2 are formed in the
そのため、導電性板片6a,6bに絶縁被覆を施すと、幅狭領域7a2,7b2を挟んで対向する各パターン縁にも絶縁層16が形成される。幅狭領域7a2,7b2の幅に対する絶縁層16の厚みが大きくなると、幅狭領域7a2,7b2の内部が絶縁層16で満たされ、幅狭領域7a2,7b2を挟んで対向するパターン縁同士が絶縁層16を介して接続される。
For this reason, when an insulating coating is applied to the
このように、幅狭領域7a2,7b2を挟んで対向するパターン縁同士を接続する絶縁層16を有するため、上記パターン縁同士が、パターン溝7a,7bの長手方向に沿って、絶縁層16を介して一体化する。そのため、導電性板片6a,6bの曲げ強度が高められる。そして、この曲げ強度が高められた導電性板片6a,6bでコイル部品6を構成することにより、コイル部品6に十分な曲げ強度が具備される。
As described above, since the insulating
また、幅狭領域7a2,7b2は幅広領域7a1,7b1に比べると幅が狭いため、幅狭領域7a2,7b2を挟んで対向するパターン縁同士を接続する絶縁層16の厚みは、さほど厚くしなくても、パターン縁同士を接続することができる。そのため、幅狭領域7a2,7b2を挟んで対向するパターン縁同士を接続する絶縁層16の厚みを形成するための被膜形成時間を短縮することができる。また、絶縁層16を構成する材料としてたとえば樹脂を用いる場合には、樹脂中の気泡が抜けやすくなる。これにより、上記各パターン縁と絶縁層16との接着強度が高まり、上記各パターン縁から絶縁層16が剥離しにくくなる。
Further, since the narrow regions 7a2 and 7b2 are narrower than the wide regions 7a1 and 7b1, the thickness of the insulating
また、幅広領域7a1,7b1は幅狭領域7a2,7b2に比べると幅が広いため、幅広領域7a2,7b2を通じて、絶縁層16を形成するための材料がスムーズに入り込む。そのため、導電性板片6a,6bに絶縁被覆を施すと、所定パターン溝7a,7bの内部では、幅広領域7a1,7b1を通じたスムーズな絶縁被覆が実現される。
Further, since the wide regions 7a1 and 7b1 are wider than the narrow regions 7a2 and 7b2, the material for forming the insulating
また、絶縁層16を構成する材料として樹脂を用いる場合には、樹脂を硬化させることにより、幅狭領域7a2,7b2を挟んで対向するパターン縁同士を、硬化した樹脂を介して高い結合力で接続させることができる。そのため、コイル部品6の曲げ強度を十分なものとすることができる。加えて、導電性板片6a,6bがコイル装置2内に充填された磁性紛体等の圧縮成型体(コア)から剥離することを有効に防止することができる。
Further, when using a resin as a material constituting the insulating
また、コイル部品6の曲げ強度が高められることにより、コイル部品6を搬送する際、あるいはコイル部品6を金型の内部に配置して、磁性粉体などを含む顆粒を圧縮成型して圧粉磁心を形成する際に、各導電性板片6aおよび6bに位置ずれや変形が生じにくくなり、各導電性板片6aおよび6bが互いに水平に維持される。このため、インダクタンス素子2のインダクタンス値および直流重畳特性のばらつきや、絶縁不良等が発生するのを防止することができる。
Further, since the bending strength of the coil component 6 is increased, when the coil component 6 is transported, or the coil component 6 is disposed inside the mold, a granule containing magnetic powder or the like is compression-molded and compressed. When forming the magnetic core, the
第2実施形態
図1Cに示すように、本実施形態に係るインダクタ素子では、パターン溝7a,7bの構成が異なる以外は、第1実施形態に係るインダクタ素子2と同様である。以下、第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、共通する部分の説明は省略する。また図面に示す部材において、共通する部材には共通する符号を付し、その説明は一部省略する。
Second Embodiment As shown in FIG. 1C, the inductor element according to this embodiment is the same as the inductor element 2 according to the first embodiment except that the configuration of the
本実施形態では、第1導電性板片6aおよび第2導電性板片6bの各パターン5a,5bにそれぞれ形成してある幅広部5a1,5b1と幅狭部5a2,5b2とは、第1実施形態と同様であるが、それらの間に形成されるパターン溝7a’,7b’が、第1実施形態のパターン溝7a,7bとは異なる。本実施形態では、図1Cに示すように、幅広部5a1,5b1と幅狭部5a2,5b2とが対向するように、導電性板片6a,6bに、長手方向に沿って略一定な幅のパターン溝7a’,7b’が形成してある。
In the present embodiment, the wide portions 5a1, 5b1 and the narrow portions 5a2, 5b2 respectively formed in the
本実施形態では、パターン溝7a’,7b’が、長手方向に沿って曲がりくねって構成されることになり、パターン縁同士が絶縁層を介して接続されることで、コイル部品に十分な曲げ強度が具備される。また、所定パターンには、幅広部5a1,5b1と幅狭部5a2,5b2とが、パターン5a,5bの長手方向に沿って形成してあるため、導電性板片6a,6bのパターン縁の形状は凹凸形状となる。そのため、パターン縁の形状が直線状または巻回曲線形状である場合に比べて、パターン縁の長手方向における単位長さあたりの表面積が大きくなり、より多くの絶縁層がパターン縁に形成される。これにより、絶縁層とパターン縁との接合面積が増加し、パターン縁から絶縁層が剥離しにくくなる。
In the present embodiment, the
なお、図1Cにおいて、パターン溝7a’,7b’と導電性板片6a,6bとを逆にしてもよい。すなわち、パターン溝7a’,7b’のパターンで、導電性板片のパターンを構成し、導電性板片6a,6bのパターンで、パターン溝を形成してもよい。その場合には、パターン溝のみに、幅広部と幅狭部とが交互に表れるパターンになる。ただし、パターン溝のパターン幅を、導電性板片のパターン幅よりは狭くすることが好ましい。
In FIG. 1C, the
また、本実施形態に係るコイル部品6では、図3Cおよび図3Dに示すように、所定パターン5a,5bは、双方共に、らせん状パターンである。しかも、第1導電性板片6aおよび第1導電性板片6bが積層方向に配置してある。このように構成することで、コイル部品6の巻き数を、増大させることができる。
In the coil component 6 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 3C and 3D, the
また、図2に示すように、第1導電性板片6aの第1内側凸部9aと第2導電性板片6bの第1内側端部8bとは、各導電性板片6aおよび6bの所定パターン5aおよび5bの間で立体的に接続される。そのため、各所定パターン5aおよび5bの間に隙間ができ、各導電性板片6aおよび6bの間でショート不良が生じるのを防止することができる。なお、上記隙間に絶縁性のシートを介在させてもよい。その場合には、各導電性板片6aおよび6bの間でショート不良が生じることを、さらに効果的に防止することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the first inner
また、本実施形態では、図3C(A)および図3D(A)に示すように、幅広領域7a1,7b1には、導電性板片6a,6bの表面と裏面とを連通させる空孔18が形成してある。このような構成としたため、磁性粉体などを含む顆粒を圧縮成形または射出成形してコア部4を形成する際に、磁性紛体が空孔18の内部に充填される。そのため、インダクタンス素子2の磁気特性(たとえば、インダクタンス値)を向上させることができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3C (A) and 3D (A), the wide regions 7a1 and 7b1 are provided with
なお、上述した実施形態において、第1リード部17aは、第1外側端部10aに溶接等により後付けしてもよい。また、第1外側端部10aの形状は図3Bに示す例に限定されるものではなく、円形状にするなど適宜変更してもよい。第2リード部17bおよび第2外側端部10bに関しても、第1リード部17aおよび第1外側端部10aと同様である。
In the embodiment described above, the
また、第1内側端部8aの形状は図3Bに示す例に限定されるものではなく、円形状にするなど適宜変更してもよい。また、第1内側凸部9aについても適宜形状を変更してもよい。また、第1内側端部8aの領域内で第1内側凸部9aの位置を適宜変更してもよい。また、第1内側凸部9aを第1内側端部8aに後付け可能な構成にしてもよい。第2内側端部8bに関しても、第1内側端部8aと同様である。
Further, the shape of the first
また、上述した実施形態において、図3Aに示す導電性板片6a(6bも同様)を構成する金属板(金属箔含む)を加工するための方法としては、打抜き加工に限らず、エッチング加工、ワイヤカット、レーザー加工、放電加工、ドリル加工などが例示される。また、所定パターン溝7a,7bを形成するための加工方法としては、打抜き加工に限らず、レーザ加工、エッチング加工、ワイヤカット、放電加工、ドリル加工などが例示される。
In the embodiment described above, the method for processing the metal plate (including the metal foil) constituting the
なお、図1Bに示す例では、所定パターン5a,5bには、幅広部5a1,5b1および幅狭部5a2、5b2の2種類の幅からなる部分が含まれているが、3種類以上の幅からなる部分が含まれていてもよい。すなわち、幅広部5a1,5b1および幅狭部5a2,5b2の中間の幅を持つ部分や、幅広部5a1,5b1よりも大きな幅を持つ部分、あるいは幅狭部5a2,5b2よりも小さな幅をもつ部分がさらに含まれていてもよい。その場合、幅広部5a1,5b1および幅狭部5a2,5b2は、図1Bに示すように長手方向Lに沿って交互に配置されている必要はなく、適宜変更することが可能である。
In the example shown in FIG. 1B, the
また、図1Bに示す例では、所定パターン5a,5bをZ軸方向から見たとき、幅広部5a1,5b1および幅狭部5a2,5b2の各パターン縁を結ぶ稜線の形状が正弦波状であったが、さらに波形曲線状や鋸歯状などの繰り返し凹凸形状の稜線が含まれるように、所定パターン5a,5bを形成してもよい。
In the example shown in FIG. 1B, when the
また、図1Bに示す例では、幅広部5a1,5b1および幅狭部5a2,5b2が、所定パターン5a,5bの長手方向各部に形成されているが、所定パターン5a,5bの一部にのみ形成されていてもよい。さらに、図1Bに示す例では、パターン溝7a,7bの両側に位置する導電性板片6a,6bの幅方向の両側パターン縁に長手方向Lに沿って繰り返し凹凸を形成してあるが、片側のパターン縁にのみ繰り返し凹凸形状を形成してもよい。
In the example shown in FIG. 1B, the wide portions 5a1 and 5b1 and the narrow portions 5a2 and 5b2 are formed in the respective portions in the longitudinal direction of the
第3実施形態
図4A、図4Bおよび図5に示すように、本実施形態に係るインダクタ素子102は、コイル部品106の構成が異なる以外は、上述した第1実施形態または第2実施形態に係るインダクタ素子と同様である。本実施形態のコイル部品106では、第1導電性板片106aおよび第2導電性板片106bにそれぞれ形成してある第1内側端部108aおよび第2内側端部108bの位置が、第1実施形態の第1内側端部8aおよび第2内側端部8bの位置と異なる。
Third Embodiment As shown in FIGS. 4A, 4B, and 5, the
以下、第1実施形態または第2実施形態と異なる部分について詳細に説明し、共通する部分の説明は省略する。また図面に示す部材において、共通する部材には共通する符号を付し、その説明は一部省略する。 Hereinafter, a different part from 1st Embodiment or 2nd Embodiment is demonstrated in detail, and description of a common part is abbreviate | omitted. Further, in the members shown in the drawings, common members are denoted by common reference numerals, and description thereof is partially omitted.
本実施形態では、図5に示すように、第1内側端部108aは、らせん状の第1所定パターン107aの中心から径方向外側に離れた位置に配置してある。また、第2内側端部108bは、らせん状の第2所定パターン107bの中心から径方向外側に離れた位置に配置してある。そのため、第1所定パターン107aおよび第2所定パターン107bの中央付近には、パターンは形成されていない。第1所定パターン105aは、第1導電性板片106aに第1所定パターン溝107aを形成することで形成される。本実施形態では、第1所定パターン溝107aは、らせん状のパターン105aのらせん溝を構成する。第1所定パターン溝107aは、その長手方向の長さが異なる以外は、第1所定パターン溝7aと同様である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the first
また、第2所定パターン105bは、第2導電性板片106bに第2所定パターン溝107bを形成することで形成される。本実施形態では、第2所定パターン溝107bは、らせん状のパターン105bのらせん溝を構成する。第2所定パターン溝107bは、その長手方向の長さが異なる以外は、第2所定パターン溝7bと同様である。図4Bに示す接合部109abは、第1内側端部108aに形成された第1内側凸部109aと第2内側端部108bを突き合わせてレーザ溶接などを行うことで形成される。
The second
本実施形態に係るコイル部品106も、第1実施形態のコイル部品6と同様な作用効果を奏する。加えて、上記構成とすることで、第1導電性板片106aと、第2導電性板片106bとを積層したときに、コイル部品106には図4Aおよび図4Bに示すような中空部分が形成され、この中空部分にコア部4を配置することができる。そのため、インダクタンス素子102のインダクタンスを大きくすることができるとともに、飽和電流特性を改善する(飽和電流を大きくする)ことができる。なお、中空部分にコア部4を配置することなく、コイル部品106を空芯コイルとして用いてもよい。コア部としては、コイル部品106と共に圧粉成形されたものに限らず、コイル部品106とは別に成形されたトロイダル型コアやEI型コアなどを例示することができる。
The
なお、第1内側端部108aおよび第2内側端部108bの巻回軸中心方向への突出幅を図5に示す例よりも小さくしてもよい。このような構成とすることで、第1所定パターン105aおよび第2所定パターン105bの中央付近には、図5に示す例よりも大きな中空部分が形成される。そのため、第1導電性板片106aおよび第2導電性板片106bを積層したときに、コイル部品106には図4Aに示す例よりも大きな中空部分が形成され、この中空部分にさらに直径の大きなコア部を配置することができる。
In addition, you may make the protrusion width | variety to the winding-axis center direction of the 1st inner
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.
たとえば、上記各実施形態では、第1導電性板片6aと第2導電性板片6bとがZ軸方向に積層されてコイル部品6が構成されているが、図3Dに示す第2導電性板片6bの上に、第3〜第4導電性板片、あるいはそれ以上の導電性板片が積層されていてもよい。
For example, in each of the above embodiments, the first
また、図2および図3Dに示す例では、絶縁層16は、第1導電性板片6aおよび第2導電性板片6bの表面全体を覆うように形成してあるが、少なくとも第1幅広部5a1のパターン縁および第2幅広部5b1のパターン縁に形成してあればよい。すなわち、第1幅狭領域7a1を挟んで対向するパターン縁を接続するように、あるいは第2幅狭領域7b2を挟んで対向するパターン縁を接続するように絶縁層16が少なくとも形成してあればよい。
2 and 3D, the insulating
2,102… インダクタ素子(コイル装置)
4… コア部(封止部)
4A… 上面
4B… 下面
4C… 側面
5a,105a… 第1所定パターン
5a1… 第1幅広部
5a2… 第1幅狭部
5b,105b… 第2所定パターン
5b1… 第2幅広部
5b2… 第2幅狭部
6,106… コイル部品
6a,106a… 第1導電性板片
6b,106b… 第2導電性板片
7a… 第1所定パターン溝
7a1… 第1幅広領域
7a2… 第1幅狭領域
7b… 第2所定パターン溝
7b1… 第2幅広領域
7b2… 第2幅狭領域
8a,108a… 第1内側端部
8b,108b… 第2内側端部
9a,109a… 第1内側凸部
9ab,109ab… 接合部
10a… 第1外側端部
10b… 第2外側端部
13… 幅拡張部
14a,14b… リードフレーム
15… 導電経路
16… 絶縁層(絶縁体)
17a,17b…リード部
18… 空孔
2,102 ... Inductor element (coil device)
4 ... Core part (sealing part)
4A ...
17a, 17b ...
Claims (9)
前記幅狭領域を挟んで対向するパターン縁同士を接続する絶縁層と、を有し、
前記幅広領域および前記幅狭領域は、前記所定パターンの長手方向に沿って交互に配置してあるコイル部品。 A wide region that is wide and a narrow region that is narrow are formed along the longitudinal direction of the pattern groove, and a conductive plate piece having a two-dimensional predetermined pattern;
Have a, and an insulating layer for connecting the pattern edges facing each other across the narrow region,
The coil component in which the wide region and the narrow region are alternately arranged along a longitudinal direction of the predetermined pattern .
パターン溝を挟んで対向する前記導電性板片のパターン縁同士を接続する絶縁層と、を有するコイル部品。 A conductive plate piece having a two-dimensional predetermined pattern in which a wide part to be wide and a narrow part to be narrow are repeatedly formed along the longitudinal direction;
A coil component comprising: an insulating layer that connects pattern edges of the conductive plate pieces facing each other across a pattern groove.
パターン溝を挟んで対向する前記導電性板片のパターン縁同士を接続する絶縁層と、を有し、
パターン溝を挟んで対向する前記導電性板片のパターン縁同士の少なくともいずれか一方には、所定ピッチで凹凸の繰り返しが形成してあるコイル部品。 A conductive plate piece in which a two-dimensional predetermined pattern is formed along the longitudinal direction;
An insulating layer connecting the pattern edges of the conductive plate pieces facing each other across the pattern groove;
A coil component in which at least one of pattern edges of the conductive plate pieces opposed to each other with a pattern groove interposed therebetween is formed with repeated irregularities at a predetermined pitch.
一方の前記導電性板片の内側端部には、前記所定パターンの二次元平面から積層方向に突出する内側凸部が形成してあり、他方の前記導電性板片の内側端部に前記内側凸部が電気的に接続してある請求項1〜5のいずれかに記載のコイル部品。 At least two or more conductive plate pieces are arranged in the stacking direction, and two adjacent conductive plate pieces each have an inner end,
An inner convex portion that protrudes in the stacking direction from the two-dimensional plane of the predetermined pattern is formed at the inner end portion of one of the conductive plate pieces, and the inner end portion of the other conductive plate piece is at the inner end portion. The coil component according to any one of claims 1 to 5, wherein the convex portions are electrically connected.
前記コイル部品の主要部分を覆う封止部と、を有するコイル装置。 The coil component according to any one of claims 1 to 7,
And a sealing unit that covers a main part of the coil component.
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