JP6890260B2 - インダクタ部品およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、各種電子機器に用いられるインダクタ部品およびその製造方法に関するものである。
近年、電子機器の高性能化、小型化が進み、これらの電子機器を駆動するDC−DCコンバータなどの駆動電源において、駆動周波数の数百キロヘルツへの高周波化、出力の数十〜数百アンペアへの大容量化が進んでいる。
これらの駆動電源に使用されるインダクタ部品においては、磁心を高周波で渦電流損失を低く抑え、大電流に対して磁気飽和しにくい高い飽和磁束密度のものにする必要がある。
このため、インダクタ部品の磁心には、軟磁性材料の中でも飽和磁束密度の高い鉄や鉄を主成分とした合金を粉末にした金属磁性体粉末と、この金属磁性体粉末の粒子同士を結合する絶縁性樹脂からなる結合材とを混合し、顆粒状にした造粒粉を所定の形に加圧成形した磁心が用いられている。
このような磁心では、金属磁性体を粉末にしているので粒子内の渦電流が流れる距離を短くして損失を減少させ、絶縁性樹脂の結合材が金属磁性体粉末の粒子を被覆しているので粒子間に渦電流が流れて損失が大きくなること防止して、高周波化、大電流化に適応させている。
そして、この磁心の内部に、導線を巻回したコイル部を埋設することにより、小型化したインダクタ部品が知られている。
このような磁心の内部にコイル部を埋設した従来のインダクタ部品を図26に示す。図26は従来のインダクタ部品を示す透過斜視図であり、磁心の内部の部分を破線で示している。
図26に示すように、従来のインダクタ部品1は、四角柱状の本体部2と、絶縁被覆導線を螺旋状に巻回し、本体部2に埋設したコイル部3と、コイル部3の両端部を本体部2の同一面から外部に突出させた端子4とを備えており、本体部2の同一面から外部に突出させた端子4を実装基板のスルーホール実装に対応させている。
本体部2は、鉄を主体とした金属磁性体を粉末にした金属磁性体粉末と、絶縁性のエポキシ樹脂からなる結合材とを混合し、加圧成形して構成されており、コイル部3を埋設することにより閉磁路を構成するインダクタ部品1の磁心5を兼ねている。
そして、本体部2の製造方法としては、断面矩形状の貫通孔を上下方向に有した板状のダイ型(図示せず)と、ダイ型の下方に設けられダイ型の貫通孔に挿通可能な棒状の下パンチ(図示せず)と、ダイ型の上方に設けられダイ型の貫通孔に挿通可能な棒状の上パンチとを備え、ダイ型の貫通孔に下パンチと上パンチを挿入して、ダイ型、下パンチ、上パンチで囲まれた空間で本体部2の形状を形成するキャビティを構成する成形金型を用いて製造されていた。
この成形金型のダイ型の貫通孔に下パンチの一部を挿入し、キャビティ内にコイル部3と金属磁性粉末と結合材を混合したものを装填する。このとき、コイル部3の両端部の端子4となる部分を、ダイ型の貫通孔の一つの内壁からキャビティの外へ突出させて装填する。
端子4をキャビティの外へ突出させる方法としては、端子4を上パンチ、下パンチ側の加圧面に突出させることが困難なため、多くの場合、予めダイ型を下ダイと上ダイに分割して、下ダイと上ダイとの合せ面に端子4を嵌め込む凹部を設けておき、下ダイと上ダイを型締めすることにより端子4をキャビティの外に突出させて装填する。
次に、下パンチと上パンチとで所定の加圧力で加圧する。
次に、成形金型を開いて成形体を取り出し、得られた成形体を熱処理してエポキシ樹脂を熱硬化させて、インダクタ部品を得ることが知られている。
特開2008−258234号公報
本開示は、コイル部を磁心の内部に埋設し、スルーホール実装に対応したインダクタ部品において、端子間の電気抵抗を高くして、インダクタ部品の端子間の耐電圧を向上したインダクタ部品を提供することを目的としている。
本開示のインダクタ部品は、コイル部と、磁心と、第一端子と第二端子とを備え、コイル部は、導線が巻回されている。磁心は、コイル部を埋設し、金属磁性体粉末と絶縁性樹脂の結合材とから構成され、底面と、底面の反対側の天面と、底面と直交し底面と天面に連接した第一側面と、第一側面と反対側の第二側面と、第一側面と第二側面に連接した第三側面と、第三側面と反対側の第四側面とを有する。第一端子と第二端子とは、コイル部の両端部から各々延出し、底面から突出する。第一端子が突出した位置と第二端子が突出した位置とを底面に沿って結ぶ距離は、第一端子が突出した位置と第二端子が突出した位置とを直線で結ぶ距離より大きい。
上記構成により、両端子の間の底面の沿面距離が長くなって表面の電気抵抗を高くすることができ、両端子間の絶縁耐電圧を向上することができる。
本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の底面側から見た透過斜視図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の第一側面側から見た平面図 図1におけるA−A線の断面図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の底面側から見た平面図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 図6におけるD部拡大図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の底面側から見た透過斜視図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の第一側面側から見た平面図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の底面側から見た平面図 図14におけるE−E線の断面図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 図18におけるI部拡大図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の製造工程を説明する図 従来のインダクタ部品の透過斜視図
本開示の実施の形態の説明に先立ち、図26のインダクタ部品における問題点を簡単に説明する。図26のインダクタ部品の構成およびその製造方法では、本体部2の端子4を突出させた面が、成形金型のダイ型の内壁で成形されているので、成形金型を型開きして成形体を取り出すときに、本体部2の端子4を突出させた面がダイ型の内壁との摺接面となって、金属磁性粉末の表面に被覆した結合材が、ダイ型の貫通孔の内壁と擦れて一部が損傷してしまい、両端子4間の本体部2表面の電気抵抗が低下する恐れがあった。
このため、コイル部3を磁心5の内部に埋設したインダクタ部品1において、スルーホール実装する場合に、本体部2の同一面から突出させた端子4間の絶縁耐電圧を高くすることができず、使用される回路基板の動作電圧が制限されるという問題を有していた。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
以下の実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものであり、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定するものではない。
(実施の形態1)
以下、本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品について図面を参照して説明する。
図1は本開示の実施の形態1におけるインダクタ部品の底面側から見た透過斜視図である。
図1に示すように、本開示の実施の形態1のインダクタ部品11は、導線を巻回したコイル部12と、コイル部12を内蔵した磁心13と、コイル部12の両端部の導線を同一方向に延出されて磁心13の同一面から同一方向に突出し、実装基板(図示していない)のスルーホールに挿通させて電気回路と接続される、スル−ホール実装タイプの端子である第一端子14および第二端子15とを備えている。
コイル部12は、エナメルやポリアミドイミドなどからなる絶縁被膜を有した銅などの導線を螺旋状に巻回し、巻回軸心を中空にして形成したものである。導線は電子機器の大電流に対応するために、銅材からなる直径がφ0.8〜1.6mm程度の太い導線を用いるもので、本実施の形態では直径がφ1.2mmの導線を11ターン巻回したものである。
磁心13は、鉄系の金属磁性体粉末と絶縁樹脂性の結合材を混合した混合物で構成され、内部にコイル部12を埋め込んで加圧成形したものである。
この磁心13は、コイル部12の巻回軸心の中空部分に入り込み、コイル部12の外周を密に覆っており、インダクタ部品11の閉磁路の磁心13と、インダクタ部品11の本体部分となる外装体を兼ねている。
磁心13を構成する金属磁性体粉末と結合材の内、金属磁性体粉末は、軟磁性材料の中でも飽和磁束密度が高い鉄や鉄を主体とした金属磁性体、例えば鉄−ニッケル系合金、鉄−シリコン系合金、鉄−シリコン−アルミ系合金、鉄−シリコン−クロム系合金などの金属磁性体を粉砕法やアトマイズ法などで粉末にしたものである。
結合材は、金属磁性体粉末の粒子を被覆し粒子間に介在して、粒子同士を結合するとともに粒子間に渦電流が流れることを絶縁して磁心13の渦電流損失が大きくなることを抑制するものであり、エポキシ樹脂や、シリコーン樹脂などの絶縁性の熱硬化性樹脂にすることによって、金属磁性体粉末と混合して粒子間を絶縁し、加圧成形後の熱処理によって結合材を熱硬化して粒子同士を結合させたものである。
このように、飽和磁束密度の高い金属磁性体を粉末にし、その粒子間に結合材を介在させることによって、磁心13に渦電流が流れる距離を短くして渦電流損失が大きくなること防止して、高周波化、大電流化に適応させている。
そしてこの磁心13は、底面21と、底面21の反対側の天面22と、コイル部12の巻回軸方向の一方で底面21と直交し底面21と天面22に連接した第一側面23と、コイル部12の巻回軸方向の他方で第一側面23と反対側の第二側面24と、第一側面23と第二側面24に連接した第三側面25と、第三側面25と反対側の第四側面26を有しており、本実施の形態では、磁心13の外形寸法を18.0×18.0×18.0mmの略四角柱形状の形状にしている。
磁心13は、成形金型を用いて形成されている。この成形金型は、貫通孔を(上方向を第一方向とする)上下方向に有した上ダイと下ダイとからなるダイ型と、ダイ型の下方に設けられダイ型の貫通孔に挿通可能な棒状の下パンチと、ダイ型の上方に設けられダイ型の貫通孔に挿通可能な棒状の上パンチとからなる。磁心13は、ダイ型、上パンチ、下パンチに囲まれてキャビティを構成する成形金型を用いて、金属磁性体粉末と結合材を混合し顆粒状に造粒したものにコイル部12を埋め込んで加圧成形することにより形成している。
そして、磁心13の底面21、天面22、第三側面25、および第四側面26がダイ型の貫通孔の内壁面で成形され、磁心13の第一側面23が、下パンチの加圧面で成形され、第一側面23の反対側の第二側面24が上パンチの加圧面で成形したものである。
また、第一端子14および第二端子15は、コイル部12の両端部の導線を同一方向に延出し、成形金型のキャビティの外部に突出させて磁心13の底面21から同一方向に突出させたものであり、第一端子14および第二端子15は導線の絶縁皮膜を除去してスルーホール実装に対応したインダクタ部品としたものである。
そして本開示の実施の形態1のインダクタ部品11は、底面21の第一端子14と第二端子15との間に、第一側面23と第二側面24に亘って凹部31を設けている。
このようにすることにより、第一端子14と第二端子15との間の底面21の沿面距離を長くして、第一端子14と第二端子15との間の表面の電気抵抗を高くすることができ、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができる。
図2は本開示の実施の形態1のインダクタ部品11の第一側面23側からみた側面図であり、第一端子14と第二端子15との間の沿面距離を線B(破線)で示している。第一端子14と第二端子15との間の沿面距離は、第一端子14の突出部分から底面21の表面を第二端子15の方向に向かい、凹部31の内面を通って凹部31を渡り、反対側の底面21の表面を通った第二端子15の突出部分までの距離となる。第一端子14と第二端子15との間の沿面距離は、従来の図26に示すインダクタ部品の両端子4間の沿面距離が両端子4の突出部分の間を直線で結んだ距離に比べて、本実施の形態では、第一側面23から第二側面24に亘って凹部31を設けたので、確実に沿面距離を長くして第一端子14と第二端子15との間の表面の電気抵抗を高くすることができ、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができる。
また、図2の線C線(一点鎖線)のように、磁心13の内部における第一端子14と第二端子15との間の突出部分の最短距離は、第一端子14の突出部分から、凹部31の底部に向かい、凹部31の底部から第二端子15の突出部分までの距離となり、従来の図26に示すインダクタ部品の両端子4間の本体部2内部の最短距離が端子4の突出部分の間を直線で結んだ距離となることに比べて、本実施の形態では磁心13内部の最短距離も長くすることができる。
これにより、第一端子14と第二端子15との間の磁心13内部の沿面距離を大きくして絶縁耐電圧を向上することができるものである。
このように、本実施の形態では、第一端子14と第二端子15との間の磁心13の表面および磁心13内部それぞれの電気抵抗を高くして絶縁耐電圧を向上することができる。
また、第一側面23と第二側面24を結ぶ方向において、底面21から突出した第一端子14および第二端子15の内、第二端子15を底面21の中央よりも第一側面23側に配置し、第一端子14を底面21の中央よりも第二側面24側に配置して、第一端子14および第二端子15を互いに底面21の中央から第一側面23側と第二側面24側に離間した距離TD(図1参照)を設けることが好ましい。
このようにすることにより、より第一端子14と第二端子15との間の沿面距離を長くして表面の電気抵抗を高くすることができ、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができる。
この場合、第一端子14および第二端子15のそれぞれを、底面21の中心に対して点対称の領域に離間することがよく、第二端子15を第一側面23と第四側面26とがなす角部、第一端子14を第二側面24と第三側面25とがなす角部にそれぞれ配置することが好ましい。
このようにすることにより、第一端子14と第二端子15との間の沿面距離をより長くして第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧をより向上させることができ、また、第一端子14および第二端子15を底面21の中心に対して点対称の位置に設けているので、実装基板にスルーホール実装されたときに、第一端子14および第二端子15それぞれの端子に掛かる荷重のバランスをよくすることができる。
そしてまた、本開示の実施の形態1のインダクタ部品11は、凹部31の内面に、凹部31以外の底面21の領域よりも表面の電気抵抗値を高くした高抵抗領域32を設けている。
この高抵抗領域32について、まず凹部31の形状を詳しく説明する。
図3は、図1におけるA−A線の断面図であり、図4は底面側から見た平面図である。
図3、図4に示すように、凹部31は、第一側面23から第二側面24を結ぶ方向と直交する断面の形状を矩形状にしている。凹部31は、凹部31を構成する内面の内、まず、天面22側の内底面は、第一側面23から第一側面23側の第二端子15の外側端までの内底面を形成した凹部第一内底面41、凹部第一内底面41と連接して底面21の中央までの内底面を形成した凹部第二内底面42、凹部第二内底面42と連接し第二側面24側の第一端子14の外側端までの内底面を形成した凹部第三内底面43、および凹部第三内底面43と連接し第二側面24までの内底面を形成した凹部第四内底面44とを有している。
また、凹部31は、凹部31を構成する内面の内、凹部31の第三側面25側の内側面は、第一側面23から第一側面23側の第二端子15の外側端までの内側面を形成した凹部第一内側面45、凹部第一内側面45と連接し底面21の中央までの内側面を形成した凹部第二内側面46、凹部第二内側面46と連接し第二側面24側の第一端子14の外側端までの内側面を形成した凹部第三内側面47、および凹部第三内側面47と連接し第二側面24までの内側面を形成した凹部第四内側面48を有している。
そして、凹部31は、凹部31を構成する内面の内、凹部31の第四側面26側の内側面は、第一側面23から第一側面23側の第二端子15の外側端までの内側面を形成した凹部第五内側面49、凹部第五内側面49と連接し底面21の中央までの内側面を形成した凹部第六内側面50、凹部第六内側面50と連接し第二側面24側の第二側面24側の第一端子14の外側端までの内側面を形成した凹部第七内側面51、および凹部第七内側面51と連接し第二側面24までの内側面を形成した凹部第八内側面52を有している。
そしてまた、凹部第二内底面42、凹部第二内側面46、凹部第六内側面50に囲まれた領域を、底面21の第一側面23と第二側面24の間との中央から第一側面23に向かうにつれて、凹部31の深さ寸法CCDをCCD1からCCD2へと大きくしており、また、凹部31の幅寸法CCWをCCW1からCCW2へと大きくしている。
さらにまた、凹部第三内底面43、凹部第三内側面47、凹部第七内側面51に囲まれた領域を、底面21の第一側面23と第二側面24との中央から第二側面24に向かうにつれて、凹部31の深さ寸法CCDをCCD1からCCD2へと大きくしており、また、凹部31の幅寸法CCWをCCW1からCCW2へと大きくしている。
また、凹部第二内底面42、凹部第二内側面46、凹部第六内側面50に囲まれた領域に連接した凹部第一内底面41、凹部第一内側面45、凹部第五内側面49に囲まれた領域は、底面21の中央側と第一側面23側の凹部31の両方の深さ寸法をCCD2にしており、また、底面21の中央側と第一側面23側の凹部31の両方の幅寸法をCCW2にしている。
そして、凹部第三内底面43、凹部第三内側面47、凹部第七内側面51に囲まれた領域に連接した凹部第四内底面44、凹部第四内側面48、凹部第八内側面52に囲まれた領域は、底面21の中央側と第二側面24側の凹部31の両方の深さ寸法をCCD2にしており、底面21の中央側と第二側面24側の凹部31の両方の幅寸法をCCW2にして、凹部31を構成している。
このようにして凹部31を構成することにより、磁心13を成形する成形金型のダイ型から、上ダイと下ダイのダイ型を型開きして磁心13の成形体を取り出すときに、凹部31以外の底面21の表面は、上ダイ、下ダイと摺れて金属磁性体粉末の粒子を被覆した結合材の一部が損傷を受けやすくなる。一方、凹部第二内底面42、凹部第二内側面46、凹部第六内側面50、また、凹部第三内底面43、凹部第三内側面47、凹部第七内側面51は、上ダイ、下ダイと摺れることがなくなり、金属磁性体粉末の粒子を被覆した結合材の損傷をなくすことができ、凹部31の内面の内これらの領域を、凹部31以外の底面21の領域の表面よりも電気抵抗の高い領域に設けることができるものである。
そして、第一端子14と第二端子15との間の沿面距離の経路がこの表面の電気抵抗の高い領域を通るので、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を大きくすることができるものである。
ここで、第一側面23側の凹部第一内底面41、凹部第一内側面45、凹部第五内側面49に囲まれた領域、また、第二側面24側の凹部第四内底面44、凹部第四内側面48、および凹部第八内側面52に囲まれた領域は、凹部31の深さ寸法CCDをCCD2、凹部31の幅寸法CCWをCCW2の一定にして、凹部第一内底面41、凹部第四内底面44を磁心13の底面21と平行にして設けられることが望ましい。また、上記の領域は、凹部第一内側面45と凹部第五内側面49、凹部第四内側面48と凹部第八内側面52とを、磁心13の第一側面23と第二側面24を結ぶ方向に並行して設けることが望ましい。
このようにすることにより、磁心13を成形金型で加圧成形したときに、上パンチ、下パンチとの間の距離、すなわち磁心13の第一側面23と第二側面24との間の寸法にばらつきが生じても、磁心13の第一側面23および第二側面24に成形バリが生じることを防止することができる。
なお、本実施の形態では、磁心13の中央から第一側面23、磁心13の中央から第二側面24の方向に向かうにつれて凹部31の深さCCDを深くし、凹部31の幅寸法CCWを大きくした例で説明した。しかしながら、成形金型の上ダイと下ダイの合わせ面を変更して、例えば、凹部31の凹部第一内底面41、凹部第一内側面45、凹部第五内側面49に囲まれた領域の深さ寸法CCDを浅い寸法のCCD1、幅寸法CCWを狭い寸法のCCW1とし、凹部31の凹部第四内底面44、凹部第四内側面48、凹部第八内側面52に囲まれた領域に向かうにつれて、凹部31の深さ寸法CCDを深い寸法のCCD2、幅寸法CCWを広い寸法のCCW2としてもよく、本実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、凹部31の断面形状を矩形状の例で説明したが、矩形状に限定されるものではなく、断面形状が湾曲した形状でも同様の作用効果を得ることができる。
そして、凹部31の内面の電気抵抗が高い高抵抗領域32を、凹部第二内底面42、凹部第二内側面46、凹部第六内側面50に囲まれた領域の内面、および凹部第三内底面43、凹部第三内側面47、凹部第七内側面51に囲まれた領域の内面に形成した例で説明したが、高抵抗領域32は、第一端子14と第二端子15との間を結ぶ沿面距離の経路上に形成されて、第一端子14と第二端子15との間の電気抵抗が高ければよく、凹部31の一部分に設けてもよい。したがって、図4において凹部第二内側面46と凹部第七内側面51は必ずしも電気抵抗の高い領域を形成しなくてもよい。
次に、以上のように構成された本開示の実施の形態1のインダクタ部品11の製造方法について図5〜図13を参照して説明する。
まず、図5のように、導線を巻回したコイル部12を形成する。
コイル部12は、エナメルやポリアミドイミドからなる絶縁被膜を有した銅などの導線を、所定の巻き軸に巻きつけてコイル部12を形成する。
コイル部12は導線を巻回後、巻き軸から取り外して巻回軸心を中空に形成する。
なお、絶縁皮膜の外周に融着層を有した融着層付きの導線を用いて、コイル部12の形状を維持するようにしてもよい。
次に、コイル部12の両端部を同一方向に延出した第一端子14および第二端子15を形成する。
第一端子14および第二端子15は、コイル部12の両端の導線を巻回軸の方向と直交する同一方向に延出させ、導線の絶縁皮膜を除去して、インダクタ部品11のスルーホール実装に必要な所定の長さに形成する。
次に、金属磁性体粉末と絶縁性樹脂の結合材とを混合し、この混合物にコイル部12を埋設して加圧成形することにより、底面21と、底面21の反対側の天面22と、コイル部12の巻回軸方向の一方で底面21と直交し底面21と天面22に連接した第一側面23と、コイル部12の巻回軸方向の他方で第一側面23と反対側の第二側面24と、第一側面23と第二側面24に連接した第三側面25と、第三側面25と反対側の第四側面26を有する磁心13を形成する。
まず、図6、図7に示す磁心13を加圧成形する成形金型61を準備する。図7は図6におけるD部の拡大図である。
成形金型61は、上下方向(上方向を第一方向とする)に貫通孔62を有し、下ダイ(第一ダイ)63と上ダイ64(第二ダイ)に上下分離可能なダイ型65と、ダイ型65の下方に配置され貫通孔62に挿入し上下に摺動可能な下パンチ(第一パンチ)66と、ダイ型65の上方に配置され貫通孔62に挿入し上下に摺動可能な上パンチ(第二パンチ)67とからなる。
このダイ型65の貫通孔62、下パンチ66、および上パンチ67に囲まれた空間で構成されるキャビティ68で磁心13の形状が構成され、磁心13を成形する。
磁心13は、下パンチ66と上パンチ67を上下方向から近づけるように混合物を加圧することにより加圧成形される。磁心13の外周面の内、第一側面23を下パンチ66の上面が成形し、第二側面24を上パンチ67の下面が成形し、底面21をダイ型65の貫通孔62のダイ第一内壁69、天面22をダイ型65の貫通孔62のダイ第二内壁70、第三側面25をダイ型65の貫通孔62のダイ第三内壁71、および第四側面26をダイ型65の貫通孔62のダイ第四内壁が成形する。
ここで、図6、図7において、下ダイ63と上ダイ64は一部を切り欠いて図示しており、切り欠いた部分の境界を二点鎖線で示しており、その破断面にはハッチングを図示せず隠れた部分を破線で示している。また、ダイ第四内壁は切り欠いた部分であり図示をしていない。
そして、下ダイ63の上面の第一面72aと、上ダイ64の下面の第二面72bとの少なくともいずれか一方は、第一合わせ面を構成している。第一合わせ面は、第一端子14および第二端子15の内、上下方向の上側に配置される第一端子14、すなわち第二側面24側に配置される第一端子14に合わせている。下ダイ63のダイ第一内壁69に連接した第一面72aには貫通孔62と直交する方向に、下ダイ63のダイ第一内壁69に連接して周囲から凹んで第一端子14を嵌め込んで収納する溝状の第一端子収納部90aを設けている。上ダイ64のダイ第一内壁69に連接した第二面72bには貫通孔62と直交する方向に、上ダイ64のダイ第一内壁69に連接して周囲から凹んで第一端子14を嵌め込んで収納する溝状の第一端子収納部90bを設けている。
この第一端子収納部90aと第一端子収納部90bとは、下ダイ63と上ダイ64が閉じたときに、第一端子14をキャビティ68の外側に突出させるものであり、第一端子収納部90aと第一端子収納部90bとは、下ダイ63、上ダイ64のいずれか一方に設けてもよく、また、両方に設けてもよい。図6、図7では、下ダイ63、上ダイ64の両方に設けた例を示している。
また、上ダイ64の下面の第二面72bには、第一端子14および第二端子15の内、上下方向の下側に配置される第二端子15、すなわち第一側面23側に配置される第二端子15に向かって、ダイ第一内壁69に連接して下方向に突出した上ダイ嵌合突起部74が一体に設けられている。
そして、下ダイ63の上面の第一面72aには、第一側面23側に配置される第二端子15の位置に合わせた深さで周囲から凹むとともにダイ第一内壁69を切り欠いて、上ダイ嵌合突起部74と嵌り合う下ダイ嵌合凹欠部75を設けている。
下ダイ嵌合凹欠部75の最底部には、貫通孔62と直交する方向に、ダイ第一内壁69に連接して周囲から凹んで第二端子15を嵌め込んで収納する溝状の第二端子収納部91aを設けている。また、上ダイ嵌合突起部74の最下部には、貫通孔62と直交する方向に、ダイ第一内壁69に連接して周囲から凹んで第二端子15を嵌め込んで収納する溝状の第二端子収納部91bを設けている。
この第二端子収納部91aと第二端子収納部91bとは、下ダイ63と上ダイ64が閉じたときに、第二端子15をキャビティ68の外側に突出させるものであり、第二端子収納部91aと第二端子収納部91bとは、下ダイ63、上ダイ64のいずれか一方に設けてもよく、また、両方に設けてもよい。図6、図7では、下ダイ63、上ダイ64の両方に設けた例を示している。
このようにすることにより、インダクタ部品11の、磁心13の第一側面23と第二側面24を結ぶ方向において、底面21から突出した第二端子15を底面21の中央よりも第一側面23側に配置し、第一端子14を底面21の中央よりも第二側面24側に配置する。そのことにより、第一端子14と第二端子15との間の沿面距離を長くして表面の電気抵抗を高くすることができ、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができるものである。
そしてまた、上ダイ嵌合突起部74と下ダイ嵌合凹欠部75との少なくともいずれか一方は、合わせ面を構成している。上ダイ嵌合突起部74と下ダイ嵌合凹欠部75との合わせ面は、下ダイ嵌合凹欠部75については、第二側面24側に配置される第一端子14の第一端子収納部90aに近傍の第一面72aから、下方向に第一端子14および第二端子15の上下方向の中間の高さまで延びた下ダイ63の第二合わせ面77aを有している。さらに、下ダイ63の第二合わせ面77aに連接し水平方向(第一方向と第一端子14および第二端子15が延出する方向とに直交する方向)に延びる下ダイ63の第三合わせ面78aと、下ダイ63の第三合わせ面78aと連接し下方向に延びた下ダイ63の第四合わせ面79aと、下ダイ63の第四合わせ面79aと連接し第一側面23側に配置される第二端子15の位置で水平方向に延びる下ダイ63の第五合わせ面(第三面)80aと、下ダイ63の第五合わせ面80aと連接し下ダイ63の上面の第一面72aに向かう下ダイ63の第六合わせ面81aを有している。あるいは、上ダイ嵌合突起部74と下ダイ嵌合凹欠部75との合わせ面は、上ダイ嵌合突起部74については、上記の下ダイ嵌合凹欠部75の面に接触する上ダイ64の第二〜第六合わせ面:77b、78b、79b、80b、81bを有している。
また、下ダイ63のダイ第一内壁69に連接した下ダイ63の第五合わせ面(第三面)80aには貫通孔62と直交する方向に、下ダイ63のダイ第一内壁69に連接して周囲から凹んで第二端子15を嵌め込んで収納する溝状の第二端子収納部91aを設けている。上ダイ64のダイ第一内壁69に連接した上ダイ64の第五合わせ面80b(第四面)には貫通孔62と直交する方向に、上ダイ64のダイ第一内壁69に連接して周囲から凹んで第二端子15を嵌め込んで収納する溝状の第二端子収納部91bを設けている。
これらの下ダイ63の第一〜第六合わせ面:72a、77a、78a、79a、80a、81aの内、第二合わせ面77aは、磁心13の凹部31の凹部第三内側面47から延長した位置に設け、第四合わせ面79aは、磁心13の凹部31の凹部第六内側面50から延長した位置に設けており、第二合わせ面77aの下端と第四合わせ面79aの上端との間、すなわち第三合わせ面78aの水平方向の幅寸法を、凹部31の幅寸法CCW1にあわせて設けている。
また、下ダイ63と上ダイ64のダイ第一内壁69には、断面形状が矩形状の凸部76が上下方向に直線状に設けており、下ダイ63と上ダイ64を型締めしたときに、ダイ第一内壁69の第一端子収納部90a,90bと第二端子収納部91a,91bとの間に上下方向の直線状に配置されており、磁心13の底面21の凹部31を成形する。
このようにすることにより、インダクタ部品11の底面21の第一端子14と第二端子15との間に、第一側面23と第二側面24に亘って凹部31を設けることができ、第一端子14と第二端子15との間の底面21の沿面距離を長くして表面の電気抵抗を高くすることができ、インダクタ部品11の第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができる。
また、下ダイ63の凸部76は、下ダイ63の下面から第二端子収納部91aの下端までは、ダイ第一内壁69からの突出高さ寸法CVHを磁心13の凹部31の深さ寸法CCD2に合わせており、また、ダイ第一内壁69と平行な方向の幅寸法CVWを、磁心13の凹部31の幅寸法CCW2に合わせており、この部分が磁心13の凹部第一内底面41、凹部第一内側面45、および凹部第五内側面49を成形する。
そして、下ダイ63の第二端子収納部91aの下端から下ダイ63の第三合わせ面78aまでの凸部76は、突出高さ寸法CVHを磁心13の凹部31の深さ寸法CCD2から第三合わせ面78aに近づくにつれてCCD1へと小さくしており、また、幅寸法CVWを磁心13の凹部31の幅寸法CCW2から第三合わせ面78aに近づくにつれてCCW1へと小さくしており、この部分が磁心13の凹部第二内底面42、凹部第二内側面46および凹部第六内側面50を成形する。
このように、下ダイ63の第二端子収納部91aの下端から下ダイ63の第三合わせ面78aの間において、下ダイ63の凸部76の突出した部分の突出高さ寸法CVHを、第三合わせ面78aに近づくにつれて小さくし、また、下ダイ63の凸部76の突出した部分の幅寸法CVWを、第三合わせ面78aに近づくにつれて小さくしているものである。
また、上ダイ64の凸部76は、上ダイ64の上面から第一端子収納部90bの上端までは、ダイ第一内壁69からの突出高さ寸法CVHを磁心13の凹部31の深さ寸法CCD2に合わせており、ダイ第一内壁69と平行な方向の幅寸法CVWを、磁心13の凹部31の幅寸法CCW2に合わせており、この部分が磁心13の凹部第四内底面44、凹部第四内側面48、凹部第八内側面52を成形する。
そして、上ダイ64の第一端子収納部90bの上端から上ダイ64の第三合わせ面78bまでの凸部76は、突出高さ寸法CVHを磁心13の凹部31の深さ寸法CCD2から上ダイ64の第三合わせ面78bに近づくにつれてCCD1へと小さくしており、また、幅寸法CVWを磁心13の凹部31の幅寸法CCW2から上ダイの第三合わせ面78bに近づくにつれてCCW1へと小さくしており、この部分が磁心13の凹部第三内底面43、凹部第三内側面47、凹部第七内側面51を成形する。
このように、上ダイ64の第一端子収納部90bの上端から上ダイ64の第三合わせ面78bの間において、上ダイ64の凸部76の突出した部分の突出高さ寸法CVHを、上ダイ64の第三合わせ面78bに近づくにつれて小さくし、また、上ダイ64の凸部76の突出した部分の幅寸法CVWを、上ダイの第三合わせ面78bに近づくにつれて小さくしたものである。
また下パンチ66と上パンチ67は、下ダイ63、上ダイ64に設けた凸部76が嵌り込んで挿通する上下方向に延びる嵌挿溝82が設けられ、貫通孔62に挿通し、摺動可能になっている。
次に、成形金型61のキャビティ68に、コイル部12と、鉄−シリコン−クロム系などの金属磁性体粉末とシリコーン樹脂などの絶縁性の熱硬化性樹脂の結合材を混合した混合物を充填する。
金属磁性体粉末と結合材は、金属磁性体粉末の粒子を結合材が被覆するように混合し、混合したものを顆粒状に造粒し、この造粒粉をキャビティ68に充填する。
造粒粉は粉体のままキャビティ68の中に充填してもよいが、図8に示すように、造粒粉を1ton/cm程度の加圧力で加圧して、内部にコイル部12と第一端子14および第二端子15を収容する収容凹部83を設け、外部に凸部76が挿通する嵌装溝84を設けた角柱状の圧粉体85を2個設けて、この圧粉体85をコイル部12の上下から被せるようにしてキャビティ68に装填してもよく、造粒粉を効率よくキャビティ68に充填できるので好ましい。
コイル部12と圧粉体85のキャビティ68への装填は、図9に示すように、下ダイ63の貫通孔62に下パンチ66を所定の位置まで挿入し、収容凹部83(図8参照)を上側に向けた一個目の圧粉体85をキャビティ68に入れ、次にコイル部12を、コイル部12の巻回軸の方向を上下方向にして下側半分を収容凹部83に入れ、下ダイ63の第一端子収納部90aおよび第二端子収納部91aに第一端子14および第二端子15(図5参照)を嵌め込んで載置する。
ここで、図9および、以降で説明する図10〜図13は、下ダイ63、上ダイ64の一部を切り欠いて図示しており、破断面にはハッチングを示し、破断面に隠れた部分は図示していない。
そして、図10に示すように、二個目の圧粉体85の収容凹部83(図8参照)を下側に向けてコイル部12(図5参照)の上半分に被せ、上ダイ64を降下させてダイ型65を閉じ、上パンチ67を所定の位置まで降下させ、キャビティ68(図9参照)にコイル部12と二個の圧粉体85を装填する。
次に、図11に示すように、下パンチ66と上パンチ67とで、5ton/cm程度の加圧力で上下方向から加圧し、圧粉体85が崩れて、コイル部12の巻心の中空部や外周を金属磁性体粉末と結合材との混合物が密に覆い、磁心13を加圧成形する。
次に、成形金型61から磁心13の成形体を取り出す。
まず、図12に示すように、下パンチ66と上パンチ67で磁心13の成形体に数百kg/cm程度の圧力を掛けた状態で、下ダイ63を降下、上ダイ64を上昇させてダイ型65を開く。
このとき、本実施形態では、成形金型61の下ダイ63の第二端子収納部91aの下端から下ダイ63の第三合わせ面78aの間において、下ダイ63の凸部76の突出した部分の突出高さ寸法CVHと幅寸法CVWを、第三合わせ面78aに近づくにつれて小さくし、また、上ダイ64の第一端子収納部90bの上端から上ダイ64の第三合わせ面78bの間において、上ダイ64の凸部76の突出した部分の突出高さ寸法CVHと幅寸法CVWを、上ダイ64の第三合わせ面78bに近づくにつれて小さくする。そのことにより、第一端子14と第二端子15との間の磁心13の凹部31の内面が、下ダイ63、上ダイ64と摺れることがなくなり、金属磁性体粉末の粒子を被覆した結合材の損傷をなくすことができ、凹部31の内面に、凹部31以外の底面21の領域の表面よりも電気抵抗が高い領域を形成することができ、インダクタ部品11の第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができるものである。
そして、図13に示すように、上パンチ67を上昇させて、磁心13の成形体を取り出す。
最後に、磁心13の成形体を熱処理して結合材のシリコーン樹脂を熱硬化させ、必要に応じて第一端子14および第二端子15にはんだめっきを施して、図1に示したインダクタ部品11を得ることができる。
(実施の形態2)
以下、本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品について図面を参照して説明する。
図14は本開示の実施の形態2におけるインダクタ部品の底面側から見た透過斜視図であり、図15は第一側面123側から見た平面図であり、図16は底面側から見た平面図である。
図14〜図16に示すように、本開示の実施の形態2のインダクタ部品111は、コイル部12と、磁心113と、スル−ホール実装タイプの端子である第一端子14および第二端子15とを備えている。コイル部12は、導線を巻回している。磁心113は、コイル部12を内蔵する。第一端子14および第二端子15は、コイル部12の両端部の導線を同一方向に延出されて磁心113の同一面から同一方向に突出し、実装基板(図示していない)のスルーホールに挿通させて電気回路と接続される。
コイル部12と第一端子14および第二端子15とは、実施の形態1と同様であるため、仔細は省略する。
本開示の実施の形態2のインダクタ部品111は、磁心113に、第一端子14および第二端子15の根元の底面121から第一端子14および第二端子15それぞれの延伸方向に隆起して第一端子14および第二端子15それぞれの根元部分を覆う第一端子覆設部133および第二端子覆設部134をそれぞれ設けている。磁心113は、第一端子覆設部133および第二端子覆設部134を設けている以外は実施の形態1の磁心13と同じであり、詳細は、省略する。
第一端子覆設部133について説明する。第一端子覆設部133は、第一端子覆設部の先端部133aと第一端子覆設部の底面部133bと、第一端子覆設部の側面部133cを有している。第一端子覆設部の先端部133aは、先端側で隆起している。第一端子覆設部の底面部133bは、底面121と連接している部分である。第一端子覆設部133の側面を構成する第一端子覆設部の側面部133cは、先端側の第一端子覆設部の先端部133aと底面121と連接した部分の第一端子覆設部の底面部133bを連接している。第二端子覆設部134は、第一端子覆設部133と同様の構造である。
図17は、図14におけるE−E線の断面図であり、第一端子14と第二端子15との間を通る直線のE−E線の断面の内、第一端子14および第二端子15と磁心113の部分を示しており、第一端子14と第二端子15との間の沿面距離を線F(破線)で示している。
従来のインダクタ部品では、両端子4(図26参照)間の沿面距離が第一端子14および第二端子15それぞれの突出部分の間を直線で結んだ距離になることに比べて、本実施の形態2では、底面121から隆起して第一端子14および第二端子15のそれぞれの根元部分を覆う第一端子覆設部133および第二端子覆設部134を設けている。そのため、第一端子14と第二端子15との間の底面121の沿面距離が、底面121から隆起した第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cを通ることになり、第一端子14と第二端子15との間の底面121の沿面距離を長くして、第一端子14と第二端子15との間の表面の電気抵抗を高くすることができ、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができる。
また、このように第一端子覆設部133および第二端子覆設部134を設けることにより、磁心113を成形する成形金型のダイ型から、下ダイと上ダイのダイ型を型開きして磁心113の成形体を取り出すときに、底面121の表面は、下ダイ、上ダイと摺れて金属磁性体粉末の粒子を被覆した結合材の一部が損傷を受けやすくなる。一方、第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cは、下ダイ、上ダイと摺れることなく離れて、金属磁性体粉末の粒子を被覆した結合材の損傷をなくすことができ、第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cの表面の電気抵抗を、底面121の表面よりも電気抵抗が高い領域の高抵抗領域132を設けることができる。
そして、第一端子14と第二端子15との間の沿面距離の経路が高抵抗領域132を通るので、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を大きくすることができるものである。
この場合、特に、第一端子覆設部133および第二端子覆設部134を、第一端子14および第二端子15の延伸方向の第一端子覆設部の先端部133aおよび第二端子覆設部の先端部134aの面積を、第一端子覆設部の底面部133bおよび第二端子覆設部の底面部134bの面積よりも小さくする。さらに、第一端子覆設部の先端部133aおよび第二端子覆設部の先端部134aと第一端子覆設部の底面部133bおよび第二端子覆設部の底面部134bを連接した第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cが傾斜した錐台形状に設けることが望ましい。
このようにすることにより、第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cが傾斜して表面の電気抵抗が高い第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cの寸法が長くなるので、より第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を大きくすることができる。
なお、第一端子覆設部133と第二端子覆設部134は、少なくとも一方が設けられたものでもよい。
また、さらに、図17に示した第一端子14および第二端子15を通る直線上の断面において、第一端子14と第二端子15との間の内側の第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cと底面121とが成す角度をθG、第一端子14と第二端子15との間の外側の第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cと底面121とが成す角度をθHとしたとき、θGをθHよりも大きくすることが望ましい。
このようにすることにより、底面121における第一端子14と第二端子15との間の外側の第一端子覆設部133および第二端子覆設部134が占める面積が小さくなって、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を大きくしつつ、インダクタ部品111を小型にすることも可能とすることができる。
この場合、第一端子14と第二端子15との間の内側の第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cと底面121とが成す角度θGを、120〜160°にすることがよい。角度θGが120°より小さいと表面の電気抵抗を大きくする効果が小さくなり、160°より大きくするとインダクタ部品111が大型化するので好ましくない。より好ましくは135〜150°にすることが好ましい。
また、第一端子14と第二端子15との間の外側の第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cと底面121とが成す角度θHを、90〜120°とすることがよい。角度θHが、90°より小さいと、磁心113を成形する成形金型が複雑になり生産性が悪くなるので好ましくなく、120°より大きくするとインダクタ部品111が大型化するので好ましくない。より好ましくは90〜105°にすることが好ましい。
ここで、錐台形状に設けた第一端子覆設部133および第二端子覆設部134において、第一端子覆設部の先端部133aおよび第二端子覆設部の先端部134aは、第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cの先端の内側の面積を意味している。図14〜図17に示した例のように、第一端子14および第二端子15の断面において第一端子覆設部が接する先端部133aおよび第二端子覆設部が接する先端部134aに平面部分を設けてもよいが、第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cが第一端子14および第二端子15それぞれに接するようにしてもよい。第一端子覆設部の先端部133aおよび第二端子覆設部の先端部134aの平面部分を設けない場合には、第一端子14および第二端子15が接する部分が第一端子覆設部の先端部133aおよび第二端子覆設部の先端部134aを意味している。
このような、第一端子覆設部133および第二端子覆設部134を錐台形状に設けて、第一端子覆設部の先端部133aおよび第二端子覆設部の先端部134aの平面部分を設けない場合においては、成形金型の第一端子覆設部の側面部133cおよび第二端子覆設部の側面部134cと第一端子14あるいは第二端子15との角度が90°よりも大きくなる。そのことにより、第一端子14あるいは第二端子15の根元部分の導線の絶縁皮膜に成形金型が当たって、絶縁皮膜を損傷することを抑制することもできるものである。
また図14に示すように、第一端子14および第二端子15を配置する位置としては、第一側面123と第二側面124を結ぶ方向において、底面121から突出した第一端子14および第二端子15の内、第二端子15を底面121の中央よりも第一側面123側に配置し、第一端子14を底面121の中央よりも第二側面124側に配置して、第一端子14および第二端子15を互いに底面121の中央から第一側面123側と第二側面124側に離間した距離TDを設けることが好ましい。
このようにすることにより、より第一端子14と第二端子15との間の沿面距離を長くして表面の電気抵抗を高くすることができ、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができる。
この場合、第一端子14および第二端子15のそれぞれを、底面121の中心に対して点対称の領域に離間することがよく、第二端子15を第一側面123と第四側面26とがなす角部、第一端子14を第二側面124と第三側面25とがなす角部にそれぞれ配置することが好ましい。
このようにすることにより、第一端子14と第二端子15との間の沿面距離をより長くして第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧をより向上させることができ、また、第一端子14および第二端子15を底面121の中心に対して点対称の位置に設けると、実装基板にスルーホール実装されたときに、第一端子14および第二端子15それぞれの端子に掛かる荷重のバランスをよくすることができるものである。
なお、図14〜図17に示した本実施の形態2では、円錐台形状の第一端子覆設部133および第二端子覆設部134を例に説明したが、第一端子覆設部133および第二端子覆設部134は角錐台形状でもよい。
また、コイル部12、第一端子14および第二端子15を構成する導線を断面が円形状の例で説明したが、断面が矩形状のものでもよく、本実施の形態2と同様の作用効果が得られるものである。
次に、以上のように構成された本開示の実施の形態2のインダクタ部品111の製造方法について図5と図18〜図25を参照して説明する。
まず、図5のように、導線を巻回したコイル部12を形成する。
コイル部12は、エナメルやポリアミドイミドからなる絶縁被膜を有した銅などの導線を、所定の巻き軸に巻きつけてコイル部12を形成する。
コイル部12は導線を巻回後、巻き軸から取り外して巻回軸心を中空に形成する。
なお、絶縁皮膜の外周に融着層を有した融着層付きの導線を用いて、コイル部12の形状を維持するようにしてもよい。
次に、コイル部12の両端部を同一方向に延出した第一端子14および第二端子15を形成する。
第一端子14および第二端子15は、コイル部12の両端の導線を巻回軸の方向と直交する同一方向に延出させ、導線の絶縁皮膜を除去して、インダクタ部品111のスルーホール実装に必要な所定の長さに形成する。
次に、金属磁性体粉末と絶縁性樹脂の結合材とを混合し、この混合物にコイル部12を埋設して加圧成形することにより、底面121と、底面121の反対側の天面22と、コイル部12の巻回軸方向の一方で底面121と直交し底面121と天面22に連接した第一側面123と、コイル部12の巻回軸方向の他方で第一側面123と反対側の第二側面124と、第一側面123と第二側面124に連接した第三側面25と、第三側面25と反対側の第四側面26を有する磁心113を形成する。
まず、図18、図19に示す磁心113を加圧成形する成形金型161を準備する。図19は図18におけるI部の拡大図である。
成形金型161は、図18において、上下方向(上方向を第一方向とする)に貫通孔162を有し、下ダイ(第一ダイ)163と上ダイ(第二ダイ)164に上下分離可能なダイ型165と、ダイ型165の下方に配置され貫通孔162に挿入し上下に摺動可能な下パンチ(第一パンチ)166と、ダイ型165の上方に配置され貫通孔162に挿入し上下に摺動可能な上パンチ(第二パンチ)167とからなる。
このダイ型165の貫通孔162、下パンチ166、および上パンチ167に囲まれた空間で構成されるキャビティ168で磁心113の形状が構成され、磁心113を成形する。
磁心113は、下パンチ166と上パンチ167を上下方向から近づけるように混合物を加圧することにより加圧成形される。磁心113の外周面の内、第一側面123を下パンチ166の上面が成形し、第二側面124を上パンチ167の下面が成形する。さらに、底面121をダイ型165の貫通孔162のダイ第一内壁169、天面22をダイ型165の貫通孔162のダイ第二内壁170、第三側面25をダイ型165の貫通孔162のダイ第三内壁171、および第四側面26をダイ型165の貫通孔162のダイ第四内壁が成形する。
ここで、図18、図19において、下ダイ163と上ダイ164は一部を切り欠いて図示しており、切り欠いた部分の境界を二点鎖線で示しており、その破断面にはハッチングを図示せず隠れた部分を破線で示している。また、ダイ第四内壁は切り欠いた部分であり図示をしていない。
そして、下ダイ163の上面の第一面172aと、上ダイ164の下面の第二面172bの少なくともいずれか一方は、第一合わせ面を構成している。第一合わせ面は、第一端子14および第二端子15の内、上下方向の上側に配置される第一端子14、すなわち第二側面124側に配置される第一端子14に合わせている。下ダイ163のダイ第一内壁169に連接した第一面172aには貫通孔162と直交する方向に、ダイ第一内壁169に連接して周囲から凹んで第一端子14を嵌め込んで収納する溝状の第一端子収納部190aを設けている。上ダイ164のダイ第一内壁169に連接した第二面72bには貫通孔162と直交する方向に、上ダイ164のダイ第一内壁169に連接して周囲から凹んで第一端子14を嵌め込んで収納する溝状の第一端子収納部190bを設けている。
この第一端子収納部190aと第一端子収納部190bは、下ダイ163と上ダイ164が閉じたときに、第一端子14をキャビティ168の外側に突出させるものであり、第一端子収納部190aと第一端子収納部190bとは、下ダイ163、上ダイ164のいずれか一方に設けてもよく、また、両方に設けてもよい。図18、図19では、下ダイ163、上ダイ164の両方に第一端子収納部190aと第一端子収納部190bをそれぞれ設けた例を示している。
また、上ダイ164の下面の第二面172bには、第一端子14および第二端子15の内、上下方向の下側に配置される第二端子15、すなわち第一側面123側に配置される第二端子15に向かって、ダイ第一内壁169に連接して下方向に突出した上ダイ嵌合突起部174が一体に設けられている。
そして、下ダイ163の上面の第一面172aには、第一側面123側に配置される第二端子15の位置に合わせた深さで周囲から凹むとともにダイ第一内壁169を切り欠いて、上ダイ嵌合突起部174と嵌り合う下ダイ嵌合凹欠部175を設けている。
下ダイ嵌合凹欠部175の最底部には、貫通孔162と直交する方向に、ダイ第一内壁169に連接して周囲から凹んで第二端子15を嵌め込んで収納する溝状の第二端子収納部191aを設けている。また、上ダイ嵌合突起部174の最下部には、貫通孔62と直交する方向に、ダイ第一内壁69に連接して周囲から凹んで第二端子15を嵌め込んで収納する溝状の第二端子収納部191bを設けている。
この第二端子収納部191aと第二端子収納部191bとは、下ダイ163と上ダイ164が閉じたときに、第二端子15をキャビティ168の外側に突出させるものであり、第二端子収納部191aと第二端子収納部191bとは、下ダイ163、上ダイ164のいずれか一方に設けてもよく、また、両方に設けてもよい。図18、図19では、下ダイ163、上ダイ164の両方に設けた例を示している。
そしてまた、上ダイ嵌合突起部174と下ダイ嵌合凹欠部175との少なくともいずれか一方は、合わせ面を構成している。上ダイ嵌合突起部174と下ダイ嵌合凹欠部175との合わせ面は、下ダイ嵌合凹欠部175については、第二側面124側に配置される第一端子14の第一端子収納部190aに近傍の第一面172aから、下方向に第一端子14および第二端子15の上下方向の中間の高さまで延びた下ダイ163の第二合わせ面177aを有している。さらに、下ダイ163の第二合わせ面177aに連接し水平方向(第一方向と第一端子14および第二端子15が延出する方向とに直交する方向)に延びる下ダイ163の第三合わせ面178aと、第三合わせ面178aと連接し下方向に延びた下ダイ163の第四合わせ面179aと、下ダイ163の第四合わせ面179aと連接し第一側面123側に配置される第二端子15の位置で水平方向に延びる下ダイ163の第五合わせ面180aと、下ダイ163の第五合わせ面180aと連接し下ダイ163の上面の第一面172aに向かう下ダイ163の第六合わせ面181aを有している。あるいは、上ダイ嵌合突起部174と下ダイ嵌合凹欠部175との合わせ面は、上ダイ嵌合突起部174については、上記の下ダイ嵌合凹欠部175の面に接触する上ダイ164の第二〜第六合わせ面:177b、178b、179b、180b、181bを有している。
そして、下ダイ163のダイ第一内壁169に連接した下ダイ163の第五合わせ面(第三面)180aには、貫通孔162と直交する方向に、下ダイ163のダイ第一内壁169に連接して周囲から凹んで第二端子15を嵌め込んで収納する溝状の第二端子収納部191aを設けている。上ダイのダイ第一内壁169に連接した上ダイの第五合わせ面180b(第四面)には、貫通孔162と直交する方向に、上ダイのダイ第一内壁169に連接して周囲から凹んで第二端子15を嵌め込んで収納する溝状の第二端子収納部191bを設けている。
このようにすることにより、インダクタ部品111の、磁心113の第一側面123と第二側面124を結ぶ方向において、底面121から突出した第一端子14および第二端子15の内、第二端子15を底面121の中央よりも第一側面123側に配置し、第一端子14を底面121の中央よりも第二側面124側に配置する。そのことにより、第一端子14と第二端子15との間の沿面距離を長くして表面の電気抵抗を高くすることができ、第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができるものである。
また、ダイ第一内壁169に、第二端子収納部191aおよび第二端子収納部191bの延伸方向に向かって第二端子収納部191aおよび第二端子収納部191bを含んで周囲から凹んだ端子根元成形凹部(成形凹部)186,187を設けている。
端子根元成形凹部186,187は下ダイ163と上ダイ164に分けて設けており、下ダイ163と上ダイ164を閉じたときに、端子根元成形凹部186,187は、第二端子収納部191aおよび第二端子収納部191bの延伸方向に向かう方向の端子根元成形凹部の先端部186a,187aと、ダイ第一内壁169が凹んで開口した部分の端子根元成形凹部の底面部186b,187bと、端子根元成形凹部の先端部186a,187aと端子根元成形凹部の底面部186b,187bを連接した端子根元成形凹部の側面部186c,187cを有している。
そして、端子根元成形凹部186を、端子根元成形凹部の先端部186aの面積を、端子根元成形凹部の底面部186bの面積よりも小さくし、端子根元成形凹部の先端部186aと端子根元成形凹部の底面部186bを連接した端子根元成形凹部の側面部186cが傾斜した錐台形状に設けている。端子根元成形凹部187は端子根元成形凹部186と同様の構造をしている。
また、端子根元成形凹部188,189は、第一端子収納部190aおよび第一端子収納部190bに関して端子根元成形凹部186,187と同様の構造をしている。
この端子根元成形凹部186,187および188,189を設けることにより、前述したインダクタ部品111の第一端子覆設部133および第二端子覆設部134を成形することができるものであり、端子根元成形凹部(成形凹部)の側面部186c,187cとダイ第一内壁169との角度は、前述した所望のθG、θHに合わせて設けることにより、インダクタ部品111の第一端子14と第二端子15との間の絶縁耐電圧を向上することができる。
次に、成形金型161のキャビティ168に、コイル部12と、鉄−シリコン−クロム系などの金属磁性体粉末とシリコーン樹脂などの絶縁性の熱硬化性樹脂の結合材を混合した混合物を充填する。
金属磁性体粉末と結合材は、金属磁性体粉末の粒子を結合材が被覆するように混合し、混合したものを顆粒状に造粒し、この造粒粉をキャビティ168に充填する。
造粒粉は粉体のままキャビティ168の中に充填してもよいが、図20に示すように、造粒粉を1ton/cm程度の加圧力で加圧して、内部にコイル部12と第一端子14および第二端子15を収容する収容凹部183を設けた角柱状の圧粉体185を2個設けて、この圧粉体185をコイル部12の上下から被せるようにしてキャビティ168に装填してもよく、造粒粉を効率よくキャビティ168に充填できるので好ましい。
以降の図21〜図25に示した工程は、実施の形態1で説明した図9〜図13の工程と同じのため、図21〜25の詳細は省略する。
なお、実施の形態1及び実施の形態2を適宜組み合わせてもよい。
本開示に係るインダクタ部品およびその製造方法は、コイル部を磁心の内部に埋設し、スルーホール実装に対応したインダクタ部品において、インダクタ部品の端子間の耐電圧を向上して、インダクタ部品の汎用性を高めることができ、産業上有用である。
11,111 インダクタ部品
12 コイル部
13,113 磁心
14 第一端子
15 第二端子
21,121 底面
22 天面
23,123 第一側面
24,124 第二側面
25 第三側面
26 第四側面
31 凹部
32,132 高抵抗領域
41 凹部第一内底面
42 凹部第二内底面
43 凹部第三内底面
44 凹部第四内底面
45 凹部第一内側面
46 凹部第二内側面
47 凹部第三内側面
48 凹部第四内側面
49 凹部第五内側面
50 凹部第六内側面
51 凹部第七内側面
52 凹部第八内側面
61,161 成形金型
62,162 貫通孔
63,163 下ダイ(第一ダイ)
64,164 上ダイ(第二ダイ)
65,165 ダイ型
66,166 下パンチ(第一パンチ)
67,167 上パンチ(第二パンチ)
68,168 キャビティ
69,169 ダイ第一内壁
70,170 ダイ第二内壁
71,171 ダイ第三内壁
72a,172a 第一面(第一合わせ面)
72b,172b 第二面(第一合わせ面)
90a,90b,190a,190b 第一端子収納部
91a,91b,191a,191b 第二端子収納部
74,174 上ダイ嵌合突起部
75,175 下ダイ嵌合凹欠部
76 凸部
77a,177a 第二合わせ面
78a,78b,178a,178b 第三合わせ面
79a,79b,179a,179b 第四合わせ面
80a,180a 第五合わせ面(第三面)
80b,180b 第五合わせ面(第四面)
81a,81b,181a,181b 第六合わせ面
82 嵌挿溝
83,183 収容凹部
84 嵌装溝
85,185 圧粉体
133 第一端子覆設部
134 第二端子覆設部
133a 第一端子覆設部の先端部
133b 第一端子覆設部の底面部
133c 第一端子覆設部の側面部
134a 第二端子覆設部の先端部
134b 第二端子覆設部の底面部
134c 第二端子覆設部の側面部
186,187,188,189 端子根元成形凹部
186a,187a 端子根元成形凹部の先端部
186b,187b 端子根元成形凹部の底面部
186c,187c 端子根元成形凹部の側面部

Claims (16)

  1. 導線が巻回されたコイル部と、
    前記コイル部を埋設し、金属磁性体粉末と絶縁性樹脂の結合材とから構成され、底面と、
    前記底面の反対側の天面と、前記底面と直交し前記底面と前記天面に連接した第一側面と、前記第一側面と反対側の第二側面と、前記第一側面と前記第二側面に連接した第三側面と、前記第三側面と反対側の第四側面とを有する磁心と、
    前記コイル部の両端部から各々延出し、前記底面から突出した第一端子と第二端子とを備え、
    前記第一端子が突出した位置と前記第二端子が突出した位置とを前記底面に沿って結ぶ距離は、前記第一端子が突出した位置と前記第二端子が突出した位置とを直線で結ぶ距離より大きく、
    前記底面において、前記第一端子と前記第二端子との間の部分に前記第一側面と前記第二側面に亘る凹部が設けられており、
    前記凹部の内面のいずれかに位置する領域の表面の電気抵抗が、前記凹部以外の前記底面の表面の電気抵抗よりも高いインダクタ部品。
  2. 前記第一端子は、前記第一側面よりも前記第二側面に近い位置に設けられ、前記第二端子は、前記第二側面よりも前記第一側面に近い位置に設けられた請求項記載のインダクタ部品。
  3. 導線が巻回されたコイル部と、
    前記コイル部を埋設し、金属磁性体粉末と絶縁性樹脂の結合材とから構成され、底面と、
    前記底面の反対側の天面と、前記底面と直交し前記底面と前記天面に連接した第一側面と、前記第一側面と反対側の第二側面と、前記第一側面と前記第二側面に連接した第三側面と、前記第三側面と反対側の第四側面とを有する磁心と、
    前記コイル部の両端部から各々延出し、前記底面から突出した第一端子と第二端子とを備え、
    前記第一端子が突出した位置と前記第二端子が突出した位置とを前記底面に沿って結ぶ距離は、前記第一端子が突出した位置と前記第二端子が突出した位置とを直線で結ぶ距離より大きく、
    前記磁心は、前記底面から隆起して前記第一端子と前記第二端子の根元部分の少なくとも一方を覆う端子覆設部をさらに有し、
    前記端子覆設部の先端部の面積は、前記端子覆設部の底面部の面積よりも小さく、前記端子覆設部は、前記先端部と前記底面部とを連接した側面部を含む錐台形状を有するインダクタ部品。
  4. 前記第一端子は、前記第一側面よりも前記第二側面に近い位置に設けられ、前記第二端子は、前記第二側面よりも前記第一側面に近い位置に設けられた請求項記載のインダクタ部品。
  5. 導線を巻回したコイル部と、前記コイル部の両端部を同一方向に延出した第一端子と第二端子とを形成するステップと、
    金属磁性体粉末と絶縁性樹脂の結合材との混合物で前記コイル部を埋設して加圧成形することにより、底面と、前記底面の反対側の天面と、前記底面と直交し前記底面と前記天面に連接した第一側面と、前記第一側面と反対側の第二側面と、前記第一側面と前記第二側面に連接した第三側面と、前記第三側面と反対側の第四側面とを有する磁心を形成するステップとを備え、
    前記磁心を形成するステップでは、第一方向に分離可能な第二ダイと前記第一方向と反対の方向に分離可能な第一ダイとからなるとともに、前記第一方向に伸びる貫通孔が設けられたダイ型と、
    前記第一ダイの前記第二ダイに対し反対側に設けられ前記ダイ型の前記貫通孔に挿通可能な棒状の第一パンチと、
    前記第二ダイの前記第一ダイに対し反対側に設けられ前記ダイ型の前記貫通孔に挿通可能な棒状の第二パンチとを含む成形金型を用いて、
    前記第一パンチと前記第二パンチとを前記第一方向に沿って近づけるように、前記コイル部を埋没した前記混合物を加圧することにより、前記第一パンチの当接した面が前記第一側面、前記第二パンチの当接した面が前記第二側面、前記ダイ型の前記貫通孔の内壁が当接した面が前記底面、前記天面、前記第三側面、前記第四側面となり、
    前記第一ダイは、前記第二ダイと当接する第一面を有し、前記第二ダイは前記第一ダイの前記第一面と当接する第二面を有し、
    前記第一面と前記第二面の少なくともいずれか一方は合わせ面を構成し、前記内壁に連接して周囲から凹んで前記第一端子を収納する第一端子収納部が前記第一面あるいは前記第二面の少なくともいずれかに設けられ、
    前記第一ダイは、さらに前記第一方向において第一面と異なる位置で前記第二ダイと当接する第三面を有し、前記第二ダイは前記第一ダイの前記第三面と当接する第四面を有し、前記内壁に連接して周囲から凹んで前記第二端子を収納する第二端子収納部が前記第三面あるいは前記第四面の少なくともいずれかに設けられ、
    前記第一端子収納部と、前記第二端子収納部とを前記内壁に沿って結ぶ距離は、前記第一端子収納部と、前記第二端子収納部とを直線で結ぶ距離より大きいインダクタ部品の製造方法。
  6. 前記第一ダイと前記第二ダイとの少なくとも一方は、前記第一端子収納部と前記第二端子収納部との間に位置している前記貫通孔の前記内壁に前記第一方向に延びる凸部を有する請求項記載のインダクタ部品の製造方法。
  7. 前記合わせ面に近づくほど前記凸部の突出高さがより小さい請求項記載のインダクタ部品の製造方法。
  8. 前記合わせ面に近づくほど前記凸部の突出方向と前記第一方向とに垂直な方向の長さがより小さい請求項記載のインダクタ部品の製造方法。
  9. 前記内壁に、前記第一端子収納部の延伸方向に向かって前記第一端子収納部を含んで周囲から凹む成形凹部と、前記第二端子収納部の延伸方向に向かって前記第二端子収納部を含んで周囲から凹む成形凹部とのうち、少なくとも一方が設けられた請求項記載のインダクタ部品の製造方法。
  10. 前記成形凹部の先端部の面積は前記成形凹部の底面部の面積よりも小さく、前記成形凹部は、前記成形凹部の前記先端部と前記成形凹部の前記底面部とを連接した前記成形凹部の側面部を含む錐台形状を有する請求項記載のインダクタ部品の製造方法。
  11. 前記第一端子収納部と、前記第二端子収納部との各々に連接した前記貫通孔の前記内壁において、
    前記第二ダイの前記第二面に前記第一方向と反対側に突出する嵌合突起部が設けられ、
    前記第一ダイの前記第一面に、周囲から凹んで前記第二ダイの前記嵌合突起部を入れて嵌め合わせられる嵌合凹欠部が設けられ、
    前記嵌合突起部の先端部あるいは前記嵌合凹欠部のいずれかに前記第二端子収納部が設けられた請求項記載のインダクタ部品の製造方法。
  12. 導線が巻回されたコイル部と、
    前記コイル部を埋設し、金属磁性体粉末と絶縁性樹脂の結合材とから構成され、底面と、前記底面の反対側の天面と、前記底面と直交し前記底面と前記天面に連接した第一側面と、前記第一側面と反対側の第二側面と、前記第一側面と前記第二側面に連接した第三側面と、前記第三側面と反対側の第四側面とを有する磁心と、
    前記コイル部の両端部から各々延出し、前記底面から突出した第一端子と第二端子とを備え、
    前記第一端子が突出した位置と前記第二端子が突出した位置とを前記底面に沿って結ぶ距離は、前記第一端子が突出した位置と前記第二端子が突出した位置とを直線で結ぶ距離より大きく、
    前記底面において、前記第一端子と前記第二端子との間の部分に前記第一側面と前記第二側面に亘る凹部が設けられており、
    前記磁心の前記底面からの前記凹部の深さは、前記第一側面と前記第二側面との間の中央から前記第一側面に向かうにつれて大きくしており、前記第一側面と前記第二側面との間の前記中央から前記第二側面に向かうにつれて大きくしているインダクタ部品。
  13. 前記磁心の前記底面に沿った前記凹部の幅は、前記第一側面と前記第二側面との間の前記中央から前記第一側面に向かうにつれて大きくしており、前記第一側面と前記第二側面との間の前記中央から前記第二側面に向かうにつれて大きくしている請求項12記載のインダクタ部品。
  14. 前記第一端子は、前記第一側面よりも前記第二側面に近い位置に設けられ、前記第二端子は、前記第二側面よりも前記第一側面に近い位置に設けられた請求項12記載のインダクタ部品。
  15. 導線が巻回されたコイル部と、
    前記コイル部を埋設し、金属磁性体粉末と絶縁性樹脂の結合材とから構成され、底面と、前記底面の反対側の天面と、前記底面と直交し前記底面と前記天面に連接した第一側面と、前記第一側面と反対側の第二側面と、前記第一側面と前記第二側面に連接した第三側面と、前記第三側面と反対側の第四側面とを有する磁心と、
    前記コイル部の両端部から各々延出し、前記底面から突出した第一端子と第二端子とを備え、
    前記第一端子が突出した位置と前記第二端子が突出した位置とを前記底面に沿って結ぶ距離は、前記第一端子が突出した位置と前記第二端子が突出した位置とを直線で結ぶ距離より大きく、
    前記底面において、前記第一端子と前記第二端子との間の部分に前記第一側面と前記第二側面に亘る凹部が設けられており、
    前記磁心の前記底面に沿った前記凹部の幅は、前記第一側面と前記第二側面との間の中央から前記第一側面に向かうにつれて大きくしており、前記第一側面と前記第二側面との間の前記中央から前記第二側面に向かうにつれて大きくしているインダクタ部品。
  16. 前記第一端子は、前記第一側面よりも前記第二側面に近い位置に設けられ、前記第二端子は、前記第二側面よりも前記第一側面に近い位置に設けられた請求項15記載のインダクタ部品。
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