JP6822129B2 - 表面実装インダクタ - Google Patents

Description

本発明は、表面実装インダクタに関する。

コイルを磁性粉末と樹脂とを有する封止材で封止してなる表面実装インダクタが広く利用されている。特許文献１に記載の表面実装インダクタでは、コイルの両端部を封止材で形成される成形体の側面に露出させ、外部電極がその側面を含む５面に形成されている。また特許文献２に記載の面実装インダクタでは、コイルの両端部を封止材で形成される成形体の表面に露出させ、実装面と対向する面以外の部分に外部電極が形成されている。

特開２０１０−２４５４７３号公報 特開２０１３−０９８２８２号公報

特許文献１及び２に記載の表面実装インダクタでは、実装面以外の面にも外部電極が形成されるため、これらが使用される電子機器の更なる小型化の要求に十分に応えることが困難な場合があった。本発明は、実装面に外部電極を有する表面実装インダクタを提供することを目的とする。

本発明の表面実装インダクタは、導線を巻回して形成されるコイルと、金属磁性材料及び樹脂を含む封止材からなり、該コイルを内蔵する成形体とを備え、該コイルは、巻回部と引き出し部とを備え、該引き出し部の端部が該成形体内に配置され、該成形体は、実装面に外部電極が配置され、該外部電極と該引き出し部とを接続する導電体を含み、該導電体の少なくとも一部が、該成形体に埋設されていることを特徴とした。

本発明によれば、実装面に外部電極を有する表面実装インダクタを提供することができる。

実施例１の表面実装インダクタを実装面側から見た透視平面図である。 図１のＡ−Ｂ切断線における断面図である。 実施例１の表面実装インダクタの製造方法を説明する概略図である。 実施例２の表面実装インダクタを実装面側から見た透視平面図である。 実施例２の表面実装インダクタの製造方法を説明する概略図である。

本実施態様に係る表面実装インダクタは、導線を巻回して形成されるコイルと、金属磁性材料及び樹脂を含む封止材からなり、該コイルを内蔵する成形体とを備え、該コイルは、巻回部と引き出し部とを備え、該引き出し部の端部が該成形体内に配置され、該成形体は、実装面に外部電極が配置され、該外部電極と該引き出し部とを接続する導電体を含み、該導電体の少なくとも一部が、該成形体に埋設されている。実装面に配置される外部電極と、成形体内に配置されるコイルの引き出し部とが、成形体に埋設されている導電体で接続されることで、実装面以外の面に外部電極を設ける必要がない。またコイルの引き出し部の端部が成形体内に配置され、成形体の表面に露出していないため、引き出し部の形状が複雑化することなく、容易に製造することができる。

導電体の全体が成形体に埋設されていてもよい。すなわち、導電体は、成形体の実装面から引き出し部に向けて形成された孔部に配置されていてもよい。これにより、導電体を成形体外に露出させずに配置することができる。

導電体は、その表面の一部が前記成形体から露出していてもよい。すなわち、導電体は、例えば、引き出し部の少なくとも一部が露出するように実装面側に形成される溝部に配置されていてもよい。これにより、導電体の配置をより容易に行うことができ、生産性が向上する。

引き出し部が、コイルを形成する導線よりも薄い厚みの接続部を有し、接続部が導電体と接続してもよい。これより、引き出し部と導電体との接続面積が大きくなり、より安定した接続が可能になる。また導電体の配置を高精度に行う必要性が低下し、生産性が向上する。

コイルの巻軸は、実装面に直交していてもよい。これによりインダクタからの漏れ磁束の他の電子部品に対する影響を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための、表面実装インダクタを例示するものであって、本発明は、表面実装インダクタを以下のものに限定しない。なお特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に限定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能である。また本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。

図１は、本実施形態の表面実装インダクタを実装面側からみた透視平面図である。図１では、導線を巻回して形成されるコイル１１が、金属磁性材料と樹脂を含む封止材からなる成形体１２内に内蔵されている。コイル１１はその巻軸が実装面に直交して成形体１２に内蔵されている。コイル１１は、例えば断面矩形の導線をその両端部が外周に位置するように渦巻き状に２段の外外巻きに巻回して形成される巻回部１１ａと、巻回部から引き出される引き出し部１１ｂとを有している。引き出し部１１ｂは巻回部１１ａを挟んで対向する位置に引き出される。引き出し部１１ｂの端部は成形体１２内に配置され、成形体１２の表面に露出していない。外部電極１３は成形体１２内に埋設される導電体を介して引き出し部１１ｂと電気的に接続される。

表面実装インダクタでは、実装面に外部電極１３が２つ配置され、外部電極１３は実装面に隣接する面に延在していない。外部電極１３は、コイルの両端である２つの引き出し部１１ｂにそれぞれ対応する実装面上の位置に配置される。

図２は、図１のＡ−Ｂ切断線における表面実装インダクタの断面図である。図２では、断面矩形の導線が２段に巻回されてなるコイル１１の巻回部１１ａと、巻回部１１ａの２段のそれぞれから引き出される引き出し部１１ｂとが成形体１２内に内蔵されている。外部電極１３はそれぞれ導電体１４を介して引き出し部１１ｂと電気的に接続される。導電体１４は、成形体１２に形成された柱状の空間部に埋設されて成形体外に露出していない。導電体１４は、引き出し部１１ｂの厚みが薄くなっている接続部と接して配置されている。図２では外部電極１３と導電体１４とが一体に形成されている。外部電極１３及び導電体１４は、例えば導電性ペースト、メッキ等のコイルを形成する導線とは異なる材料を用いて形成される。ここで「導線とは異なる材料」とは、材料に含まれる導電性物質（例えば、金属）が同一であることを排除せず、導線とは異なる形態の材料であればよい。

表面実装インダクタは、例えば、巻回部及び引き出し部を有するコイルを内蔵し、金属磁性材料及び樹脂を含む封止材料からなる成形体を準備することと、コイルの巻軸に直交する実装面に開口部を有し、コイルの引き出し部の少なくとも一部が露出する空間部を形成することと、空間部に配置される導電体を介して引き出し部と実装面に配置される外部電極とを接続することと、を含む製造方法で製造することができる。

実施例１の表面実装インダクタの製造方法について図３を参照して説明する。図３（Ａ）は外部電極を形成する前の成形体１２を実装面側から見た透過平面図であり、図３（Ｂ）は成形体１２の断面図である。

まず図３（Ａ）に示すようなコイル１１を内蔵し、金属磁性材料及び樹脂を含む封止材料からなる成形体１２を準備する。コイル１１は、導線を巻回して形成される巻回部１１ａと、コイルの両端に配置され、巻回部１１ａから引き出される引き出し部１１ｂとを備える。コイル１１の巻回部１１ａ及び引き出し部１１ｂは成形体１２に内蔵されている。コイル１１の引き出し部１１ｂの端部は成形体１２内に配置され、成形体１２の表面に露出していない。成形体１２は、コイル１１を金属磁性材料及び樹脂を含む封止材料で被覆した後、加圧成形して形成される。図３（Ａ）では、実装面に開口部を有し、コイル１１のそれぞれの引き出し部１１ｂに達する孔部Ｈが、実装面に直交して２つ形成されている。孔部Ｈの底部及び底部に隣接する側面の一部には、引き出し部１１ｂの一部が露出している。孔部Ｈは、引き出し部１１ｂの導線の一部を除去して、引き出し部１１ｂに導線の厚みより薄い接続部を形成するように、成形体１２に形成される。また孔部Ｈは、その側面が成形体１２の外に露出していない。孔部Ｈは、例えばドリル、レーザー等を用いて形成される。

図３（Ｂ）は、図３（Ａ）における２つの孔部Ｈを横断する切断線における断面図である。図３（Ｂ）では、実装面から引き出し部１１ｂに向けて実装面に垂直な方向に孔部Ｈが２つ形成されている。孔部Ｈが形成される位置において、引き出し部１１ｂにはその断面の一部が削られて厚みが薄くなった接続部１１ｂ１が形成されている。孔部Ｈの実装面に垂直な方向への長さは、引き出し部１１ｂの位置に応じて、引き出し部１１ｂを縦断しないように調整されている。

成形体１２に形成された孔部Ｈには、引き出し部１１ｂと外部電極とを接続する導電体が配置される。導電体は、一端が引き出し部１１ｂの接続部と接続し、他端が開口部に露出して、外部電極と接続可能に配置される。導電体は、例えば、導電性ペースト、メッキ等で形成される。１つの態様では導電体は外部電極と一体に形成される。すなわち、導電体を形成する材料を孔部と実装面の一部に付与して形成することができる。

図３（Ａ）では、孔部Ｈの断面は円形であるが、楕円形、長円形、多角形等であってもよい。また孔部Ｈは、引き出し部１１ｂの一部を削るように形成されているが、孔部Ｈの側面が引き出し部１１ｂと接するように形成されてもよい。さらに１つの引き出し部１１ｂに向けて形成される孔部Ｈは１つに限られず、複数の孔部Ｈが１つの引き出し部に向けて形成されてもよい。図３（Ｂ）では、孔部Ｈは実装面に直交し、引き出し部１１ｂを縦断しないように形成されているが、別の態様においては、孔部Ｈは引き出し部１１ｂを縦断して形成されていてもよい。また孔部Ｈは、実装面と直交せず、引き出し部１１ｂと交差するように形成されてもよい。

本実施形態の実施例２の表面実装インダクタを実装面側からみた透視平面図を図４に示す。実施例２の表面実装インダクタでは、コイルの引き出し部と外部電極とを接続する導電体が、その全体が成形体に埋設されず、実装面側に設けられる溝部に配置されて導電体の一部が成形体から露出していること以外は実施例１の表面実装インダクタと同様に構成される。

図４では、導線を巻回して形成されるコイル２１が、金属磁性材料及び樹脂を含む封止材からなる成形体２２内に内蔵されている。コイル２１はその巻軸が実装面に直交して成形体２２に内蔵されている。コイル２１は、例えば断面矩形の導線をその両端部が外周に位置するように渦巻き状に２段の外外巻きに巻回して形成される巻回部２１ａと、巻回部から引き出される引き出し部２１ｂとを有している。引き出し部２１ｂは巻回部２１ａを挟んで対向する位置に引き出される。引き出し部２１ｂの端部は成形体２２内に配置され、成形体２２の表面に露出していない。外部電極２３は成形体２２の溝部Ｓに配置される導電体を介して引き出し部２１ｂと電気的に接続される。

表面実装インダクタでは、実装面に外部電極２３が２つ配置され、外部電極２３は実装面に隣接する面に延在していない。外部電極２３は、コイルの両端である２つの引き出し部２１ｂにそれぞれ対応する実装面上の位置に配置される。

溝部Ｓは、成形体の実装面側に引き出し部２１ｂに達する深さで形成され、溝部Ｓの底部及び底部に隣接する側面の一部には、引き出し部１１ｂの一部が露出する。溝部Ｓは、引き出し部２１ｂの導線の一部を除去して、引き出し部２１ｂに導線の厚みより薄い接続部を形成するように成形体２２に形成される。また溝部Ｓは実装面に隣接し、互いに対向する２つ面のそれぞれに開口部となる切り欠きを設けて形成される。溝部Ｓに配置される導電体は、引き出し部２１ｂの接続部と外部電極２３とを接続可能に配置されていればよく、溝部Ｓの全体に配置されていなくてもよい。１つの態様では、導電体は外部電極２３の直下に配置される。導電体は、例えば導電性ペースト、メッキ等を用いて形成される。

実施例２の表面実装インダクタの製造方法について図５を参照して説明する。図５は外部電極を形成する前の成形体２２を実装面側から見た透過平面図である。

まず図５に示すようなコイル２１を内蔵し、金属磁性材料及び樹脂を含む封止材料からなる成形体２２を準備する。コイル２１は、導線を巻回して形成される巻回部２１ａと、コイルの両端に配置され、巻回部２１ａから引き出される引き出し部２１ｂとを備える。コイル２１の巻回部２１ａ及び引き出し部２１ｂは成形体１２に内蔵されている。コイル２１の引き出し部２１ｂの端部は成形体２２内に配置され、成形体１２の表面に露出していない。成形体２２は、コイル２１を金属磁性材料と樹脂とを含む封止材料で被覆した後、加圧成形して形成される。図５では、実装面と実装面に隣接する２つの面に開口部を有し、コイル２１のそれぞれの引き出し部２１ｂに達する溝部Ｓが、実装面に直交する方向に２つ形成されている。溝部Ｓの底部には引き出し部２１ｂの一部が露出している。溝部Ｓは、引き出し部２１ｂの導線の一部を除去して、引き出し部２１ｂに導線の厚みより薄い接続部を形成するように、成形体２２に形成される。溝部Ｓの実装面に垂直な方向への深さは、引き出し部２１ｂの位置に応じて、引き出し部２１ｂを縦断しないように調整されている。溝部Ｓは、例えばレーザー、ダイサー等を用いて、実装面側から成形体の一部分を削ることで形成することができる。

成形体２２に形成された溝部Ｓには、引き出し部２１ｂと外部電極とを接続する導電体が配置される。導電体は、一部が引き出し部２１ｂの接続部と接続し、他の部分が開口部に露出して、外部電極と接続可能に配置される。導電体は、例えば、導電性ペースト、メッキ等で形成される。１つの態様では導電体は外部電極と一体に形成される。すなわち、導電体を形成する材料を溝部Ｓと実装面の一部に付与して形成することができる。

図５では、溝部Ｓは実装面に隣接する２つの面に開口部を有して形成されているが、一方の面のみに開口部が設けられてもよい。また溝部Ｓの底部は、平面に形成されていてもよく、局面を有するように形成されていてもよい。

上述した実施形態において、コイルを形成する導線は、断面矩形の導線に限らず、断面円形又は断面多角形の導線であってもよい。またコイルの巻回部は長円形に形成されているが、円形、多角形等であってもよい。コイルは、導体をその両端部が外周に位置するように、いわゆるα巻きで形成されているが、コイルの巻回し方式は、ガラ巻、エッジワイズ巻、整列巻等であってもよい。また外部電極は導電体とは別に形成されてもよく、導電体と一体に形成される外部電極上にさらに金属メッキ等を施してもよい。

１１、２１ コイル
１２、２２ 成形体
１３、２３ 外部電極
Ｈ 孔部
Ｓ 溝部

Claims (2)

1. 導線を巻回して形成されるコイルと、金属磁性材料及び樹脂を含む封止材からなり、前記コイルを内蔵する成形体とを備える表面実装インダクタであって、
   前記コイルは、断面が矩形の導線をその両端が外周に位置する様に巻回して形成された巻回部と、前記巻回部の外周から引き出されて形成された引き出し部とを備え、前記巻回部の巻軸が前記成形体の実装面と直交し、前記該引き出し部の線幅方向が前記巻軸と平行になる様に前記成形体内に埋設され、前記引き出し部の端部が前記成形体内に配置され、
   該成形体は、実装面にのみ外部電極が配置され、
   前記成形体の実装面側から前記外部電極と前記引き出し部間に延在する断面が円形の孔部と、前記孔部内に配置され、前記外部電極と前記引き出し部とを接続する導電体を含み、
   前記コイルの引き出し部は、前記成形体の孔部によりその線幅方向の一部に厚みが前記導線よりも薄い接続部が形成され、
   前記導電体が前記引き出し部の接続部に接続されている表面実装インダクタ。
2. 導線を巻回して形成されるコイルと、金属磁性材料及び樹脂を含む封止材からなり、前記コイルを内蔵する成形体とを備える表面実装インダクタであって、
   前記コイルは、断面が矩形の導線をその両端が外周に位置する様に巻回して形成された巻回部と、前記巻回部の外周から引き出されて形成された引き出し部とを備え、前記巻回部の巻軸が前記成形体の実装面と直交し、前記引き出し部の線幅方向が前記巻軸と平行になる様に前記成形体内に埋設され、前記引き出し部の端部が前記成形体内に配置され、
   前記成形体は、実装面にのみ外部電極が配置され、
   前記実装面から前記引き出し部まで到達する１対の溝と、前記溝の少なくとも一部に形成され、前記外部電極と前記引き出し部とを接続する導電体を含み、
   前記コイルの引き出し部は、前記成形体の溝によりその線幅方向の一部に厚みが前記導線よりも薄い接続部が形成され、
   前記導電体が前記引き出し部の接続部に接続されている表面実装インダクタ。