JP6428792B2 - コイル部品 - Google Patents

コイル部品 Download PDF

Info

Publication number
JP6428792B2
JP6428792B2 JP2016568720A JP2016568720A JP6428792B2 JP 6428792 B2 JP6428792 B2 JP 6428792B2 JP 2016568720 A JP2016568720 A JP 2016568720A JP 2016568720 A JP2016568720 A JP 2016568720A JP 6428792 B2 JP6428792 B2 JP 6428792B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
insulating layer
wiring
heat radiating
coil core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016568720A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016111282A1 (ja
Inventor
喜人 大坪
喜人 大坪
酒井 範夫
範夫 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of JPWO2016111282A1 publication Critical patent/JPWO2016111282A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6428792B2 publication Critical patent/JP6428792B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2876Cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type
    • H01F17/0006Printed inductances
    • H01F17/0013Printed inductances with stacked layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type
    • H01F17/0006Printed inductances
    • H01F17/0033Printed inductances with the coil helically wound around a magnetic core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type with magnetic core
    • H01F17/06Fixed inductances of the signal type with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
    • H01F17/062Toroidal core with turns of coil around it
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/22Cooling by heat conduction through solid or powdered fillings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F27/292Surface mounted devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/041Printed circuit coils
    • H01F41/043Printed circuit coils by thick film techniques
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • H01F2027/2809Printed windings on stacked layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

本発明は、コイルコアが埋設された絶縁層と、コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極とを備えるコイル部品に関する。
高周波信号が用いられる電子機器では、ノイズを防止するためにコイル部品が使用される場合がある。この種のコイル部品では、磁性体材料などで形成されたコイルコアと、コイルコアを巻回するコイル電極で構成される。ここで、コイル電極の巻回は手作業により行われる場合が多く、この手作業をなくすことがコイル部品の製造コストの低減を図る上での課題となっていた。
そこで、従来では、手巻き作業が不要なコイル部品が提案されている。例えば、図9に示す特許文献1に記載のコイル部品100は、円環状のコイルコア102が内蔵された絶縁層101と、コイルコア102の周囲を巻回する2つのコイル電極103,104とを備える。両コイル電極103,104それぞれは、絶縁層101の上面に配列された複数の上側配線パターン105aと、絶縁層101の下面に配列された複数の下側配線パターン105bと、コイルコア102の内側で所定の上側配線パターン105aおよび下側配線パターン105bの一端同士を接続する複数の内側柱状導体106aと、コイルコア102の外側で所定の上側配線パターン105aおよび下側配線パターン105bの他端同士を接続する複数の外側柱状導体106bとを備える。
ここで、各上側、下側配線パターン105a,105bは、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷などで形成され、各内側、外側柱状導体106a,106bは、金属ピンやビア導体などで形成される。このようなコイル電極103,104の構成によると、コイル電極103,104の巻回に手作業が不要になるため、安価なコイル部品100を製造することができる。
特開2014−38884号公報(段落0031〜0039、図1等参照)
この種のコイル部品100では、コイル電極103,104に大電流を流す場合があり、このような場合には、通電時にコイル電極103,104の発熱量が大きくなる。コイル電極103,104の温度が上がると、特性の劣化やコイル部品100と一緒に実装される他の部品の特性に影響を与えるおそれがあるため、放熱特性に優れたコイル部品が求められている。
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、コイルコアが埋設された絶縁層と、当該コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極とを備えるコイル部品において、放熱特性の向上を図ることを目的とする。
上記した目的を達成するために、本発明のコイル部品は、環状のコイルコアが埋設された絶縁層と、前記コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極とを備え、前記コイル電極は、一端が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他端が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記コイルコアの内周面に沿って配列された複数の内側導体と、一端が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他端が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記各内側導体と複数の対を成すように、前記コイルコアの外周面に沿って配列された複数の外側導体と、前記絶縁層の一方主面に設けられ、各対を成す前記内側導体と前記外側導体との一端同士を接続する複数の第1の配線パターンと、前記絶縁層の他方主面に設けられ、前記外側導体の他端と、対を成す前記内側導体に隣接する前記内側導体の他端とをそれぞれ接続する複数の第2の配線パターンとを備え、前記各第1の配線パターンそれぞれは、前記外側導体の前記一端と前記内側導体の前記一端とを接続し、前記内側導体の前記一端と前記外側導体の前記一端とを十分被覆するよう形成された第1配線部を有するとともに、前記各第1の配線パターンの少なくとも1つは、当該第1配線部から、前記コイルコアの内周側および外周側のうちの少なくとも一方側に延出形成された第1放熱部をさらに有することを特徴としている。
この構成によると、第1の配線パターンの少なくとも1つは、第1配線部から延出形成された第1放熱部を有する。したがって、当該第1の配線パターンは、所定の内側導体と外側導体の一端部同士を接続する機能に加え、第1放熱部による放熱機能を有するため、コイル部品の放熱特性の向上を図ることができる。また、コイル部品の放熱特性が向上することで、コイル電極への大電流対応が可能になる。
また、前記第1放熱部を有する前記第1の配線パターンは、平面視において、前記コイルコアの前記一方側に位置する前記内側導体または前記外側導体から前記第1放熱部側の端部までの距離である第1の距離が、当該内側導体または外側導体から前記コイルコアまでの距離である第2の距離よりも長くなるように形成されていてもよい。このようにすると、第1放熱部のサイズを大きくできるため、コイル部品の放熱特性の向上を図ることができる。
また、前記第1の距離は、前記第2の距離の2倍以上であるのが好ましい。この場合、コイル部品の放熱特性を確実に向上することができる。
また、前記第1放熱部は、前記第1配線部から前記コイルコアの外周側に延出形成されていてもよい。コイルコアが環状の場合、コイルコアの内側に比べて外側の方が配線パターンなどの設計自由度が高い。そこで、第1放熱部をコイルコアの外周側に延出形成することで、第1放熱部の形成領域を容易に広くすることができる。
また、前記第1放熱部は、前記一方主面の輪郭に沿うように延出形成されていてもよい。この場合、絶縁層の一方主面の輪郭形状に合わせて第1放熱部を形成することができるため、第1放熱部の平面視での面積を容易に大きくすることができる。
また、前記第1放熱部は、前記絶縁層の前記一方主面の端縁に達するように形成されていてもよい。この場合、第1放熱部の形成領域を大きくすることができるため、コイル部品の放熱特性をさらに向上することができる。また、第1放熱部が絶縁層の側面に露出する構造になるため、コイル部品の放熱特性のさらなる向上を図ることができる。
また、前記絶縁層の一方主面は矩形状を有し、前記各第1の配線パターンのうち、前記絶縁層の一方主面の四隅近傍に配置された前記第1の配線パターンのみが前記第1放熱部を有していてもよい。絶縁層の一方主面が矩形状の場合、四隅部では配線パターンなどの設計自由度が高いため、第1放熱部を容易に大きくすることができる。そのため、四隅部近傍に配置された第1の配線パターンのみが第1放熱部を有するように構成することで、効率よく放熱特性の向上を図ることができる。
また、全ての前記第1の配線パターンが、前記第1放熱部を有していてもよい。この場合、コイル部品の放熱特性をさらに向上させることができる。
前記各第2の配線パターンそれぞれは、前記外側導体の前記他端と前記内側導体の前記他端とを接続する第2配線部を有するとともに、前記各第2の配線パターンの少なくとも1つは、当該第2配線部から、前記コイルコアの内周側および外周側のうちの少なくとも一方側に延出形成された第2放熱部をさらに有していてもよい。この場合、第2の配線パターンにも放熱機能を持たせることができるため、コイル部品の放熱特性をさらに向上させることができる。
本発明によれば、第1の配線パターンの少なくとも1つは、第1配線部から延出形成された第1放熱部を有する。当該第1の配線パターンは、所定の内側導体と外側導体の一端部同士を接続する機能に加え、第1放熱部による放熱機能を有するため、コイル部品の放熱特性の向上を図ることができる。また、コイル部品の放熱特性が向上することで、コイル電極への大電流対応が可能になる。
本発明の第1実施形態にかかるコイル部品の断面図である。 図1のコイル部品の平面図である。 図1の配線パターンを説明するための図である。 図1の配線パターンの変形例を示す図である。 本発明の第2実施形態にかかるコイル部品の平面図である。 本発明の第3実施形態にかかるコイル部品の平面図である。 図6の配線パターンの変形例を示す図である。 本発明の第4実施形態にかかるコイル部品の平面図である。 従来のコイル部品の平面図である。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態にかかるコイル部品1aについて、図1〜図3を参照して説明する。なお、図1はコイル部品1aの断面図、図2はコイル部品1aの平面図、図3は上側、下側配線パターン6,7を説明するための図である。また、図3(a)はコイルコア3および下側配線パターン7を除いた状態のコイル部品1aの平面図、図3(b)はコイルコア3および上側配線パターン6を除いた状態のコイル部品1aの平面図である。
この実施形態にかかるコイル部品1aは、図1〜図3に示すように、コイルコア3が埋設された絶縁層2と、コイルコア3の周囲に巻回されたコイル電極4とを備え、高周波信号が使用される携帯電話機等の電子機器に搭載される。
絶縁層2は、例えば、エポキシ樹脂などの樹脂で形成され、コイルコア3および後述する複数の金属ピン5a,5bを被覆するように、所定の厚みで形成される。なお、この実施形態では、絶縁層2の主面(上面および下面)が矩形状に形成されている。
コイルコア3は、Mn−Znフェライト等の一般的なコイルコアとして採用される磁性材料で形成されている。なお、この実施形態のコイルコア3は、円環状に形成されている。
コイル電極4は、円環状のコイルコア3の周囲を螺旋状に巻回するものであり、コイルコア3の内周面に沿って配列された複数の内側金属ピン5a(本発明の「内側導体」に相当)と、各内側金属ピン5aと複数の対を成すように、コイルコア3の外周面に沿って配列された複数の外側金属ピン5b(本発明の「外側導体」に相当)と、絶縁層2の上面に設けられた複数の上側配線パターン6と、絶縁層2の下面に設けられた複数の下側配線パターン7とを備える。
各下側配線パターン7は、一端がコイルコア3の内周側に配置され、他端がコイルコア3の外周側に配置された状態でコイル電極4の巻回軸方向(コイルコア3の周方向)に配列される。また、各下側配線パターン7は、各対を成す内側金属ピン5aと外側金属ピン5bの一端(下端)同士をそれぞれ接続する。
各上側配線パターン6は、各下側配線パターン7と同様、一端がコイルコア3の内周側に配置され、他端がコイルコア3の外周側に配置された状態でコイル電極4の巻回軸方向(コイルコア3の周方向)に配列される。また、各上側配線パターン6は、外側金属ピン5bの他端(上端)と、当該外側金属ピン5bと対を成す内側金属ピン5aの所定側(この実施形態では時計方向)に隣接する内側金属ピン5aの他端(上端)とをそれぞれ接続する。
各上側、下側配線パターン6,7は、CuやAg等の金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷により形成された下地電極8と、該下地電極8に、例えばCuめっきで積層された表面電極9との2層構造で形成されている。なお、各上側、下側配線パターン6,7は、1層構造であってもかまわない。この場合、下地電極8と同様、CuやAg等の金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷により形成することができる。ここで、上述の上側配線パターン6が、本発明の「第2の配線パターン」に相当し、下側配線パターン7が、本発明の「第1の配線パターン」に相当する。
各内側金属ピン5aは、上端が絶縁層2の上面に露出するとともに、下端が絶縁層2の下面から露出した状態で、コイルコア3の内周面に沿って配列される。各外側金属ピン5bは、上端が絶縁層2の上面に露出するとともに、下端が絶縁層2の下面から露出した状態で、コイルコア3の外周面に沿って配列される。
これらの金属ピン5a,5bは、Cu、Au、Ag、AlやCu系の合金など、配線電極として一般的に採用される金属材料で形成されている。また、この実施形態では、各金属ピン5a,5bは、略同じ太さおよび長さで円柱状に形成されている。また、金属ピン5a,5bは、これらのいずれかの金属材料から成る線材をせん断加工するなどして形成することができる。なお、この実施形態では、各内側、外側金属ピン5a,5bは、円柱状に形成されているが、例えば、角柱状などに形成されていてもよい。また、各内側、外側金属ピン5a,5bに相当するものを、ビア導体などの柱状導体で形成してもかまわない。
ところで、各上側、下側配線パターン6,7を形成する導電性ペーストは、CuやAgで形成されたフィラと有機溶剤などを混合して形成されるため、各金属ピン5a,5bは、各上側、下側配線パターン6,7と比較して比抵抗が低い。したがって、通電時に配線パターン6,7と金属ピン5a,5bとの接続部で熱が生じる場合がある。特に、コイル電極4に大電流を流す仕様の場合は、このような熱量を外部に逃がす必要があるため、この実施形態では、大電流仕様に対応すべく、コイル部品1aの放熱特性の向上が図られている。
具体的には、図3(a)に示すように、各上側配線パターン6それぞれは、所定の内側金属ピン5aおよび外側金属ピン5bの上端同士を接続する配線部6a(配線パターン6における一点鎖線の内側の領域)と、配線部6aからコイルコア3の外周側(外側)に延出形成された放熱部6b(配線パターン6における一点鎖線の外側の領域)とで構成される。
また、図3(b)に示すように、各下側配線パターン7それぞれも、所定の内側金属ピン5aおよび外側金属ピン5bの下端同士を接続する配線部7a(配線パターン7における一点鎖線の内側の領域)と、配線部7aからコイルコア3の外周側(外側)に延出形成された放熱部7b(配線パターン7における一点鎖線の外側の領域)とで構成される。
なお、この実施形態の各配線部6a,7aは、内側金属ピン5aと外側金属ピン5bとの接続を確実に行うために、両金属ピン5a,5b間の距離よりも若干大きいサイズで形成されている(図3参照)。これに対して、各放熱部6b,7bそれぞれは、配線パターン6,7における、各配線部6a,7aのコイルコア3の外周側の端部から絶縁層2の上面の端縁側にさらに延出形成された部分である。
各放熱部6b,7bについて具体的に説明すると、各上側配線パターン6それぞれの放熱部6bおよび各下側配線パターン7それぞれの放熱部7bは、そのサイズ(平面視の面積)を大きくするために、配線部6a,7aの端部(外側金属ピン5b側の端部)から絶縁層2の上面または下面の端縁近傍まで延出形成されている。さらに、コイルコア3の内周側よりも外周側の方が配線パターンの設計自由度が高いのを利用して、各配線パターン6,7は、内周側から外周側に向かうに連れてパターン幅が広くなるように形成されている。
また、図2および図3に示すように、各配線パターン6,7それぞれは、平面視において、外側金属ピン5bから放熱部6b,7bの外周側の端部までの距離L1(本発明の「第1の距離」に相当)が、外側金属ピン5bからコイルコア3の外周面までの距離L2(本発明の「第2の距離」に相当)よりも長くなるように形成されている。
具体的には、距離L2は、図2に示すように、外側金属ピン5bのコイルコア3の外周面への最短距離であり、距離L1は、この最短距離を結ぶ直線をコイルコア3の外側方向に延長した直線が、放熱部6b,7bの端縁に交差する点と当該外側金属ピン5bとを結ぶ直線の長さで設定されている。この場合、外側金属ピン5bとコイルコア3の外周面への最短距離を結ぶ直線とは、コイルコア3の外周円の接線に垂直な直線のうち、当該外側金属ピン5bの中心を通る直線(以下、基準直線という。)である。そして、距離L2は、基準直線とコイルコア3の外周円との交点と、外側金属ピン5bの中心点との直線距離であり、距離L1は、外側金属ピン5bの中心点と、基準直線が放熱部6b,7bの端縁と交差する点との直線距離である。また、この実施形態では、距離L1は距離L2の2倍以上の長さになるように、各放熱部6b,7bの形状が設定されている。なお、距離L1の設定については、例えば、外側金属ピン5bから放熱部6b,7bの端縁までを結ぶ直線のうち、最も長い直線の長さを距離L1とし、この距離L1の長さが距離L2の長さよりも長くなるように設定してもよい。
また、絶縁層2の上面には、隣接する上側配線パターン6間の所定量のギャップを除いて、ほぼ上側配線パターン6が形成されており、各上側配線パターン6の大面積化が図られている。この場合、図3(a)に示すように、各放熱部6bそれぞれは、絶縁層2の上面の輪郭(矩形状を有する絶縁層2の上面の各辺)に沿うように延出形成されている。すなわち、各放熱部6bを絶縁層2の上面の矩形形状に合わせることで、各放熱部6bの面積の最大化が図られている。各下側配線パターン7も同様の構成である(図3(b)参照)。
なお、この実施形態では、各上側配線パターン6および各下側配線パターン7の両方に放熱部6b,7bを設ける場合について説明したが、どちらか一方の配線パターン6,7のみに放熱部を設けるようにしてもよい。例えば、絶縁層2の下面側がマザー基板と対向するようにコイル部品1aを実装する場合に、下側配線パターン7のみに放熱部7bを設けるようにしてもよい。このようにすると、マザー基板側に効率よく放熱することができる。
ここで、各上側配線パターン6の各配線部6aそれぞれが本発明の「第2配線部」に相当し、各放熱部6bそれぞれが本発明の「第2放熱部」に相当する。また、各下側配線パターン7の各配線部7aそれぞれが本発明の「第1配線部」に相当し、各放熱部7bそれぞれが本発明の「第1放熱部」に相当する。
また、この実施形態では、図2に示すように、各上側配線パターン6それぞれは、隣接する2つの下側配線パターン7の両方に平面視で重なるように配置され、当該重なる領域に配置された外側または内側金属ピン5b,5aにより、これらの2つの下側配線パターン7に接続されている。
(コイル部品の製造方法)
次に、コイル部品1aの製造方法の一例について、簡単に説明する。
まず、平板状の転写板の一方主面に各金属ピン5a,5bを配置する。この場合、各金属ピン5a,5bの上端面を転写板の一方主面に固定し、各金属ピン5a,5bを立った状態で固定する。なお、各金属ピン5a,5bは、例えば、横断面が円形の金属線材(例えば、Cu、Au、Ag、Al、Cu系の合金)をせん断加工するなどして形成することができる。
次に、離型層付き樹脂シート(平板状)の一方主面に樹脂層を形成する。この場合、樹脂シート、離型層、樹脂層の順番で配置し、樹脂層を未硬化状態で形成する。
次に、各金属ピン5a,5bの下端面と樹脂層とが当接するように、転写板を樹脂シート上に反転搭載後、樹脂層の樹脂を硬化させる。
次に、転写板を剥離した後、樹脂シート上の所定位置にコイルコア3を配置し、例えばエポキシ樹脂で各金属ピン5a,5bおよびコイルコア3をモールドして、樹脂シート上に絶縁層2を形成する。
次に、離型層付き樹脂シートを剥離し、絶縁層2の表裏面を研磨または研削する。これにより、各金属ピン5a,5bの上端面が絶縁層2の上面から露出し、下端面が絶縁層2の下面から露出する。
最後に、絶縁層2の上面に各上側配線パターン6を形成し、絶縁層2の下面に各下側配線パターン7を形成してコイル部品1aが完成する。各上側、下側配線パターン6,7は、例えば、Cu等の金属を含有する導電性ペーストを用いたスクリーン印刷などで形成することができる。また、この導電性ペーストで形成された配線パターン上にCuめっきを施すことで、各上側、下側配線パターン6,7を2層構造にしてもよい。また、各上側、下側配線パターン6,7の形成方法の他の例としては、例えば、板状部材の一方主面にCu箔を張り付けたものをエッチングにより所定のパターン形状(上側または下側配線パターン6,7の形状)に加工する。この板状部材は各上側、下側配線パターン6,7で個別に用意する。この場合、各上側、下側配線パターン6,7は、前記板状部材を用いた超音波接合により、各金属ピン5a,5bの上端面または下端面に接合することができる。
したがって、上記した実施形態によれば、各上側、下側配線パターン6,7は、配線部6a,7aから延出形成された放熱部6b,7bを有する。したがって、各上側、下側配線パターン6,7は、所定の内側金属ピン5aと外側金属ピン5bの下端同士を接続する機能に加え、放熱部6b,7bによる放熱機能を有するため、コイル部品1aの放熱特性の向上を図ることができる。また、コイル部品1aの放熱特性が向上することで、コイル電極4の大電流対応が可能になる。
また、各放熱部6b,7bは、絶縁層2の上面または下面の端縁近傍に至るように、配線部6a,7aの端部からコイルコア3の外周側に延出形成されている。コイルコア3が環状の場合、コイルコア3の内側に比べて外側の方が配線パターンなどの設計自由度が高い。そこで、放熱部6b,7bをコイルコア3の外周側に延出形成することで、放熱部6b,7bの形成領域を容易に広くすることができる。さらに、放熱部6b,7bを、絶縁層2の上面または下面の端縁近傍まで形成することで、放熱部6b,7bの形成領域を広くできるため、コイル部品1aの放熱特性をさらに向上することができる。
また、各配線パターン6,7は、外側金属ピン5bから放熱部6b,7bまでの距離L1が、外側金属ピン5bからコイルコア3の外周面までの距離Lよりも長くなるように放熱部6b,7bのサイズが設定されているため、コイル部品1aの放熱特性の向上を確実に実現することができる。
(配線パターンの変形例)
次に、図3に示した配線パターン6,7の変形例について、図4を参照して説明する。なお、図4は、配線パターン6,7の変形例を示す図で、図3(b)に対応する図である。
上記した実施形態では、各下側配線パターン7の放熱部7bが、絶縁層2の下面の端縁近傍まで延出形成される場合について説明したが、例えば、図4に示すように、放熱部7bが、配線部7aの端部(外側金属ピン5b側の端部)から絶縁層2の下面の端縁に達するように形成されていてもよい。この場合、矩形状を有する絶縁層2の下面の四隅部近傍に配置された4つの下側配線パターン7は、それぞれ放熱部7bが絶縁層2の下面の端縁に達するように形成されている。
なお、四隅部の近傍以外の各下側配線パターン7の放熱部7bも、絶縁層2の下面の端縁に達するように形成してもかまわない。また、各下側配線パターン7だけでなく、各上側配線パターン6も同様に、放熱部6bを絶縁層2の上面の端縁に達するように形成してもかまわない。この構成によると、放熱部6b,7bのサイズをより大きくできるため、コイル部品1aの放熱特性のさらなる向上を図ることができる。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態にかかるコイル部品1bについて、図5を参照して説明する。なお、図5はコイルコア3および各上側配線パターン6を除いた状態のコイル部品1bの平面図であり、図3(b)に対応する図である。
この実施形態にかかるコイル部品1bが、図1〜図3を参照して説明した第1実施形態のコイル部品1aと異なるところは、図5に示すように、各下側配線パターン7それぞれが、配線部7aの外周側に延出形成された放熱部7bに加えて、配線部7aの端部(内側金属ピン5a側の端部)からコイルコア3の内周側に延出形成された放熱部7c(本発明の「第1放熱部」に相当)をさらに有することである。その他の構成は第1実施形態のコイル部品1aと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、内周側の各放熱部7cそれぞれも、外周側の各放熱部7bと同様に、平面視において、内側金属ピン5aから放熱部7cの内周側の端部までの距離が、内側金属ピン5aからコイルコア3の内周面までの距離よりも長く(この実施形態では2倍以上)なるように形成されている。
この構成によると、通電時にコイル電極4で発生する熱を、コイルコア3の外周側の放熱部7bからのみならず内周側の放熱部7cからも放熱できるため、コイル部品1bの放熱特性をさらに向上させることができる。なお、各上側配線パターン6も同様に、コイルコア3の内周側にも放熱部を設けるようにしてもよい。
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態にかかるコイル部品1cについて、図6を参照して説明する。なお、図6はコイルコア3および各上側配線パターン6を除いた状態のコイル部品1cの平面図であり、図3(b)に対応する図である。
この実施形態にかかるコイル部品1cが、図1〜図3を参照して説明した第1実施形態のコイル部品1aと異なるところは、図6に示すように、複数の下側配線パターン7のうち、絶縁層2の下面の四隅近傍に配置された下側配線パターン7のみが放熱部7bを有することである。その他の構成は第1実施形態のコイル部品1aと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、絶縁層2の下面の四隅に最も近い4つの下側配線パターン7それぞれに対して、配線部7aの端部(外側金属ピン5b側の端部)から絶縁層2の下面の端縁近傍まで、放熱部7bが延出形成され、他の下側配線パターン7は、配線部7aのみで構成される。
絶縁層2の下面が矩形状の場合、四隅部では配線パターンなどを設けない場合が多く、比較的設計自由度が高いため、放熱部7bを容易に大きくすることができる。また、四隅部以外に配置された下側配線パターン7に放熱部7bを設けない場合は、そのスペースに別の配線パターンを形成するなど、他の用途に利用できる。そのため、四隅部近傍に配置された下側配線パターン7のみが放熱部7bを有するようにすることで、空きスペースを利用して効率よくコイル部品1cの放熱特性の向上を図ることができる。
(配線パターンの変形例)
次に、図6に示した配線パターン6,7の変形例について、図7を参照して説明する。なお、図7は、配線パターン6,7の変形例を示す図で、図6に対応する図である。
上記した実施形態では、各下側配線パターン7の放熱部7bが、絶縁層2の下面の四隅の端縁近傍まで延出形成される場合について説明したが、例えば、図7に示すように、放熱部7bが、配線部7aの端部(外側金属ピン5b側の端部)から絶縁層2の下面の端縁(四隅の端縁)に達するように形成されていてもよい。この構成によると、放熱部7bのサイズをより大きくできるとともに、放熱部7bが絶縁層2の端縁にまで達して、放熱部7bが絶縁層2の側面に露出する構造になるため、コイル部品1cの放熱特性のさらなる向上を図ることができる。
なお、各下側配線パターン7だけでなく、各上側配線パターン6も同様に、絶縁層2の上面の四隅近傍に配置された上側配線パターン6に放熱部6bを設け、これらの放熱部6bを絶縁層2の上面の端縁(四隅の端縁)に達するように形成してもかまわない。
<第4実施形態>
本発明の第4実施形態にかかるコイル部品1dについて、図8を参照して説明する。なお、図8はコイルコア3および各上側配線パターン6を除いた状態のコイル部品1dの平面図であり、図3(b)に対応する図である。
この実施形態にかかるコイル部品1dが、図1〜図3を参照して説明した第1実施形態のコイル部品1aと異なるところは、図8に示すように、各下側配線パターン7に設けられた放熱部7bの形状が異なることである。その他の構成は第1実施形態のコイル部品1aと同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。
この場合、各下側配線パターン7それぞれの放熱部7bには、配線部7aとの接続部にくびれが形成されている。このような放熱部7bの形状でも、第1実施形態のコイル部品1aと同様の効果を得ることができる。なお、各上側配線パターン6の放熱部6bも、各下側配線パターン7の放熱部7bと同様の形状に形成してもかまわない。
なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、絶縁層2を、例えば、セラミック材料で形成してもかまわない。
また、例えば、第3実施形態のコイル部品1cの構成に加えて、第2実施形態の構成であるコイルコア3の内周側にも放熱部7cを設けるなど、各実施形態の構成を組合わせてもかまわない。
また、絶縁層2の上下面に、各上側、下側配線パターン6,7を保護する保護膜を設けてもよい。この場合、保護膜を形成する材料として、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などが挙げられる。
本発明は、環状のコイルコアが埋設された絶縁層と、コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極とを備える種々のコイル部品に広く適用することができる。
1a〜1d コイル部品
2 絶縁層
3 コイルコア
4 コイル電極
5a 内側金属ピン(内側導体)
5b 外側金属ピン(外側導体)
6 上側配線パターン(第2の配線パターン)
6a 配線部(第2配線部)
6b 放熱部(第2放熱部)
7 下側配線パターン(第1の配線パターン)
7a 配線部(第1配線部)
7b,7c 放熱部(第1放熱部)
L1 距離(第1の距離)
L2 距離(第2の距離)

Claims (9)

  1. 環状のコイルコアが埋設された絶縁層と、
    前記コイルコアの周囲に巻回されたコイル電極とを備え、
    前記コイル電極は、
    一端が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他端が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記コイルコアの内周面に沿って配列された複数の内側導体と、
    一端が前記絶縁層の一方主面に露出するとともに、他端が前記絶縁層の他方主面に露出した状態で、前記各内側導体と複数の対を成すように、前記コイルコアの外周面に沿って配列された複数の外側導体と、
    前記絶縁層の一方主面に設けられ、各対を成す前記内側導体と前記外側導体との一端同士を接続する複数の第1の配線パターンと、
    前記絶縁層の他方主面に設けられ、前記外側導体の他端と、対を成す前記内側導体に隣接する前記内側導体の他端とをそれぞれ接続する複数の第2の配線パターンとを備え、
    前記各第1の配線パターンそれぞれは、前記外側導体の前記一端と前記内側導体の前記一端とを接続し、前記内側導体の前記一端と前記外側導体の前記一端とを十分被覆するよう形成された第1配線部を有するとともに、前記各第1の配線パターンの少なくとも1つは、当該第1配線部から、前記コイルコアの内周側および外周側のうちの少なくとも一方側に延出形成された第1放熱部をさらに有することを特徴とするコイル部品。
  2. 前記第1放熱部を有する前記第1の配線パターンは、平面視において、前記コイルコアの前記一方側に位置する前記内側導体または前記外側導体から前記第1放熱部側の端部までの距離である第1の距離が、当該内側導体または前記外側導体から前記コイルコアまでの距離である第2の距離よりも長くなるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。
  3. 前記第1の距離は、前記第2の距離の2倍以上であることを特徴とする請求項2に記載のコイル部品。
  4. 前記第1放熱部は、前記第1配線部から前記コイルコアの外周側に延出形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のコイル部品。
  5. 前記第1放熱部は、前記一方主面の輪郭に沿うように延出形成されていることを特徴とする請求項4に記載のコイル部品。
  6. 前記第1放熱部は、前記絶縁層の前記一方主面の端縁に達するように形成されていることを特徴とする請求項4に記載のコイル部品。
  7. 前記絶縁層の一方主面は矩形状を有し、
    前記各第1の配線パターンのうち、前記絶縁層の一方主面の四隅近傍に配置された前記第1の配線パターンのみが前記第1放熱部を有することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のコイル部品。
  8. 全ての前記第1の配線パターンが、前記第1放熱部を有することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のコイル部品。
  9. 前記各第2の配線パターンそれぞれは、前記外側導体の前記他端と前記内側導体の前記他端とを接続する第2配線部を有するとともに、前記各第2の配線パターンの少なくとも1つは、当該第2配線部から、前記コイルコアの内周側および外周側のうちの少なくとも一方側に延出形成された第2放熱部をさらに有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のコイル部品。
JP2016568720A 2015-01-07 2016-01-05 コイル部品 Active JP6428792B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015001468 2015-01-07
JP2015001468 2015-01-07
PCT/JP2016/050101 WO2016111282A1 (ja) 2015-01-07 2016-01-05 コイル部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016111282A1 JPWO2016111282A1 (ja) 2017-10-19
JP6428792B2 true JP6428792B2 (ja) 2018-11-28

Family

ID=56355970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016568720A Active JP6428792B2 (ja) 2015-01-07 2016-01-05 コイル部品

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11430601B2 (ja)
JP (1) JP6428792B2 (ja)
CN (1) CN107112111B (ja)
WO (1) WO2016111282A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12009144B2 (en) * 2007-04-05 2024-06-11 Grant A. MacLennan Cooled / cast inductor apparatus and method of use thereof
US9824811B2 (en) * 2014-12-19 2017-11-21 Texas Instruments Incorporated Embedded coil assembly and method of making
DE102016119164A1 (de) 2016-10-10 2018-04-12 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Planarer Übertrager mit integriertem Ringkern
DE102018007042B4 (de) 2018-09-06 2024-06-20 Kostal Industrie Elektrik GmbH & Co. KG Leistungselektronik
WO2023149168A1 (ja) * 2022-02-03 2023-08-10 ローム株式会社 回路部品、電子装置および回路部品の製造方法
DE102023203239A1 (de) * 2023-04-06 2024-10-10 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Spulenanordnung

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2765448A (en) * 1950-05-26 1956-10-02 Siemens Ag Saturable switching reactor
US2907968A (en) * 1951-04-13 1959-10-06 Siemens Ag Edgewise wound reactor coils and method of making the same
JPH0446570U (ja) * 1990-08-24 1992-04-21
ATE101301T1 (de) * 1990-09-04 1994-02-15 Gw Elektronik Gmbh Verfahren zum herstellen einer hfmagnetspulenanordnung in chip-bauweise.
DE4027994A1 (de) 1990-09-04 1992-03-05 Gw Elektronik Gmbh Hf-magnetspulenanordnung und verfahren zu ihrer herstellung
JPH07169634A (ja) * 1993-12-15 1995-07-04 Nagano Japan Radio Co 多層基板の製造方法
JPH1140915A (ja) * 1997-05-22 1999-02-12 Nec Corp プリント配線板
EP1164011A3 (en) 2000-06-16 2005-09-14 ROSSINI S.p.A. Multi-layered printing sleeve
AU2001296724A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-22 Primarion, Inc. Microelectronic magnetic structure, device including the structure, and methods of forming the structure and device
EP2109867A4 (en) * 2007-01-11 2014-12-24 Keyeye Comm BROADBAND planar transformers
GB2485318B (en) * 2007-04-13 2012-10-10 Murata Manufacturing Co Magnetic field coupling antenna module and magnetic field coupling antenna device
US8466769B2 (en) * 2010-05-26 2013-06-18 Tyco Electronics Corporation Planar inductor devices
US8917524B2 (en) * 2012-02-06 2014-12-23 General Electric Company Multi-function inductor and manufacture thereof
US8823480B2 (en) * 2012-08-10 2014-09-02 Tyco Electronics Corporation Planar electronic device
JP2014038884A (ja) 2012-08-10 2014-02-27 Murata Mfg Co Ltd 電子部品および電子部品の製造方法
DE102012216101B4 (de) * 2012-09-12 2016-03-24 Festo Ag & Co. Kg Verfahren zum Herstellen einer in einem Substrat integrierten Spule, Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Leiterplatte und elektronisches Gerät
DE102012220022B4 (de) * 2012-11-02 2014-09-25 Festo Ag & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Spule und elektronisches Gerät
CN103986436A (zh) * 2014-05-08 2014-08-13 南京航空航天大学 集成共模电感、差模电感及差模电容的平面emi滤波器

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016111282A1 (ja) 2017-10-19
CN107112111B (zh) 2018-10-19
CN107112111A (zh) 2017-08-29
WO2016111282A1 (ja) 2016-07-14
US20170301456A1 (en) 2017-10-19
US11430601B2 (en) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6428792B2 (ja) コイル部品
JP6365692B2 (ja) コイル部品
US20170084384A1 (en) Coil component
JP6540808B2 (ja) フレキシブルインダクタ
JP6217841B2 (ja) モジュールおよびこのモジュールの製造方法
US11769623B2 (en) Coil component
JP6414645B2 (ja) インダクタ部品およびその製造方法
JP2021100098A (ja) インダクタ
US20160268687A1 (en) Coil module
JP6838547B2 (ja) コイル部品およびその製造方法
WO2017131011A1 (ja) インダクタ部品およびその製造方法
JP6447090B2 (ja) コイル部品
JP6439384B2 (ja) コイル部品
JP6607312B2 (ja) インダクタ部品
JP6520130B2 (ja) コイル部品
JP6432674B2 (ja) インダクタ部品
JPWO2016068067A1 (ja) コイル部品
JP2015185745A (ja) 電子部品の実装構造体
WO2017188076A1 (ja) インダクタ部品

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170703

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170703

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181002

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181015

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6428792

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150