JPH0547563A - インダクタ及びその製造方法 - Google Patents

インダクタ及びその製造方法

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JPH0547563A
JPH0547563A JP3224769A JP22476991A JPH0547563A JP H0547563 A JPH0547563 A JP H0547563A JP 3224769 A JP3224769 A JP 3224769A JP 22476991 A JP22476991 A JP 22476991A JP H0547563 A JPH0547563 A JP H0547563A
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JP
Japan
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magnetic
core
groove
magnetic core
split
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JP3224769A
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English (en)
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Morikazu Yamada
盛一 山田
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波領域の周波数帯で使用されるトラン
ス、チョークコイル等のインダクタに於て、コイルボビ
ンを使用せずに、かつ表面実装型の小形のインダクタを
提供する。 【構成】 中央磁脚2と両側に両側磁脚4を有する2つ
の分割磁心1の、夫々の前記中央磁脚と両側磁脚の間の
ヨーク部3の面上に、中央磁脚を中心に渦巻状の溝を設
け、溝の両端は夫々の分割磁心外側の表面実装端子7に
導通し、前記溝に導電体を埋め込みコイル導体5を形成
し、2分割した分割磁心をつき合わせ外側面をばね性の
あるコア固定クリップ8で固定し、コイル導体を封止樹
脂で充填絶縁し本発明のインダクタを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子装置に実装する高周
波領域に於て使用される表面実装用の小型なトランスや
チョークコイルである、インダクタ及びその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から使われているトランス、チョー
クコイルは軟磁性フェライトコアを使用した環状コア、
EE型コア、壺型コア等各種形状の磁性コアがあるが、
予めコイルボビンに巻線を施し、巻線の端末をコイルボ
ビンに植設したピン端子にからげ半田付けし、磁心をコ
イルボビンに組み込み形成する構造となっている。トラ
ンスを構成する場合、トランスに加える電圧をVボル
ト、及びトランスの1次側の巻数をN回、磁心の断面積
をSm2、電源周波数をFHzとし、この時の磁心の動
作磁束密度をBとすると、トランスに加わる電圧と、こ
れら定数との間にはV=K・N・S・B・F(Kは定
数)の関係がある。従来の200KHz以下で使用する
トランス、チョークコイルにおいてはN・S・B積の値
が比較的大きいためトランスの体積は大きなものにな
り、トランスの中央磁脚に挿入されるコイルボビンに巻
線を施しコイルボビンに磁心を組み込む構造であり、量
産上コイルボビンの使用は有利であった。しかし、近年
トランスの駆動周波数の高周波化にともない、N・S・
B積を大きくとる必要がなくなり、トランスは小型化と
なる傾向に進んでいる。従ってコイルボビンの使用はト
ランスの小型化を進める上で障害となって来ている。又
トランスの巻数も少なくトランス用の磁心にじかに巻線
を施す必要が生じ、一方、トランスの端子も回路基板へ
面実装できる構造としたものが要求されてきている。一
方チョークコイルにおいても実装する回路の使用周波数
が高い時には小さいインダクタンスのチョークコイルで
も大きなインピーダンスの値が得られる故、巻数をそれ
程必要とせず、基板への実装は前記トランスと同様に表
面実装可能な端子が要求されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、トランス、
チョークコイルの小型化の妨げになっているコイルボビ
ンを使用せずにコイル導体の巻線部分の体積効率を向上
し、かつ表面実装型の信頼性の高い小型トランスを提供
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、中央磁脚が円
形又は楕円形で、縦断面形状がE型をした材料固有抵抗
が電気絶縁性を有する磁心を用い、トランスを構成する
中央磁脚と両側磁脚との間のヨーク部分の、中央磁脚に
接する面内に、中央磁脚を中心とした巻線を埋め込むた
めの溝を予め設け、溝に銅線又は導電ペーストを埋め込
むことによりコイル導体を形成する巻線を構成し、巻線
の両端は導体で充填された貫通孔により表面実装端子に
導通し、2分割した半分の磁性コアに1次巻線を、他の
半分に2次巻線を巻回構成し、中央磁脚、両側磁脚のつ
き合わせ端面は鏡面仕上げをしてつき合わせ、つき合わ
せた2つの磁心の外側をばね特性を有するコア固定クリ
ップでおさえて本発明のインダクタとする。
【0005】本発明のインダクタにおいて、コイル導体
を構成する溝の形成は、焼結後、通常の機械加工によっ
て行うのが簡便であるが、機械加工による他、高温焼結
前に磁性粉体を圧粉成形する金型に予め溝部分を成形し
ておくか、又は射出成形を用いて磁性粉成形体に溝を設
け、脱脂、焼結することにより溝を有する分割磁心を得
るものである。
【0006】次にコイル導体を形成する巻線に用いる導
体は、融着導線を溝にはめ込むか、融着導線同士をかた
めてコイル導体とするか、導電塗料又は導電ペーストを
溝に埋め込み乾燥硬化又は昇温して磁心面に融着させる
ことで信頼性の高い巻線を得ることが出来る。磁心に直
接導体を密着させる場合、高い比透磁率特性と、高い固
有抵抗を有するNi−Znフェライトでは直接磁心表面
に導体を密着できるが、Mn−Znフェライトのように
材料そのものの固有抵抗が比較的小さな材質においては
導体を埋め込む前に磁心表面に絶縁処理を施す必要があ
り、この場合、酸化雰囲気中で熱処理して表面酸化によ
って高い固有抵抗を有する絶縁層を形成することにより
耐電圧特性を高くするか、又他の電気絶縁材であるガラ
スコート又は各種ポリマーによる絶縁コートの前処理を
行う。中央磁脚の周囲に形成した導電塗料、導電ペース
トを用いたコイル導体は、コイル導体形成後表面は電気
絶縁樹脂材、或は無機絶縁材により被覆し電気絶縁処理
を施す。
【0007】即ち本発明は、1.中央磁脚と両側に両側
磁脚を有し縦断面形状がE型の2つの分割磁心の夫々の
前記中央磁脚と両側磁脚の間のヨーク部に、中央磁脚を
中心に渦巻状の溝を設け、溝の一端はヨーク部を貫通し
て磁心端面の一方の表面実装端子形成部に通じ、他端は
両側磁脚を貫通して前記磁心端面上の他方の表面実装端
子に導通し、前記溝に導電体を埋め込みコイル導体を形
成し、コイル導体を形成した2つの分割磁心のつき合せ
面を鏡面に仕上げつき合わせて2つの分割磁心をコア固
定クリップで固定し、コア固定クリップは分割磁心と接
着固定し分割磁心が作る2つのコイル導体間を注入樹脂
で充填したことを特徴とする。2.磁心の中央磁脚の周
囲のコイル導体を融着絶縁導体の多巻線の積層により形
成したことを特徴とする請求項1記載のインダクタ。
3.渦巻状の溝を、焼結後、機械加工によって設けるこ
とを特徴とする請求項1記載のインダクタの製造方法。
4.軟磁性フェライトの假焼粉末にバインダ等を添加
し、渦巻状の溝を有する成形体を射出成形により作製
し、次いで脱脂、高温焼結を行うことにより渦巻状の溝
を有するフェライトコアの焼結体を得ることを特徴とす
る請求項1記載のインダクタの製造方法。5.導電ペー
ストを塗布する前に磁心を酸化雰囲気中で焼鈍し、磁心
表面に酸化被膜層を形成することを特徴とする請求項1
記載のインダクタの製造方法である。
【0008】
【作用】本発明によるトランス、チョークコイルは、中
央磁脚が断面円形又は楕円形をし、縦断面形状がE型を
した2ケの分割磁心の夫々に溝を設けて溝に導体を埋め
込んで1回巻のコイル導体を設けるか、融着絶縁銅線を
用い多巻線の積層コイル導体を設け、コイル導体の両端
は磁心の両側磁脚外周の端面に形成した表面実装端子に
接続し、2つの分割した磁心のつき合わせ面は鏡面仕上
げを施し、2分割磁心の外側面をコア固定クリップで固
定する。分割した2つの分割磁心の一方の分割磁心のコ
イル導体の両端を1次巻線をする時は、他方の分割磁心
のコイル導体の巻数を変えることにより昇圧トランス、
降圧トランスを形成することとなり、又組み合わせた2
つの分割磁心の夫々一方の端面を平行導体の一方の入力
とし、夫々他方の端面を出力とし、かつ、コイル導体の
中央磁脚に作る夫々のコイル導体に流れる電流の作る磁
界の方向が同一方向で、かつコイル導体の巻数が同数で
あるようなコイル導体の巻線構造とすることにより、電
磁ノイズ抑制用のコモンモードチョークコイルを形成で
きる。なほ、本発明のトランス、チョークコイルは、分
割した2つの分割磁心夫々の中央磁脚を中心とし、中央
磁脚と両側磁脚との間のヨーク部の部分に中央磁脚を中
心とする円形の溝を設け、溝の中に融着絶縁銅線を埋め
込むか、溝に導電塗料或は導電ペーストを埋め込みコイ
ル導体とする。又本発明のコイル導体を形成するのに、
分割磁心夫々に融着絶縁銅線を用いて多層巻きのコイル
導体を形成し、銅線の端末を貫通孔を通し表面実装端子
へ接続する構造としてもよい。
【0009】
【実施例】本発明によるトランス、チョークコイル等の
インダクタの実施例を図面を用いて説明する。
【実施例1】図3に示す形状のNi−Znフェライトコ
アを、通常の粉末冶金法で作製した。次に中央磁脚2と
両側磁脚4の間のヨーク部3に、図2に示すコイル導体
5を形成する渦巻状の溝(幅0.5mm、深さ0.5m
m)を機械加工で形成し、溝の終端の一方の端は両側磁
脚5を貫通して表面実装端子7を形成する部分に引出
し、他端はヨーク部3を貫通する貫通孔6を設け、図2
に示す磁心の裏面を通し他方の表面実装端子7に引き出
す。次にこの溝にφ0.32mmの融着絶縁被覆銅線を
埋め込み、コイル導体を構成した。図2に示す表面実装
端子を形成する部分は磁心端面に予め溝を形成してお
き、鍍金により導体層を形成して溝中で高温半田により
鍍金層に半田接続する。この様にして作製した2つの分
割磁心の突合せ面を鏡面加工し、つき合せ、次いでばね
特性のあるコア固定クリップ8により磁心の両外側を固
定しコア固定クリップと磁心の間は接着剤を塗布して固
定し、本発明のインダクタとした。なほ本発明のインダ
クタでは、分割した2つの分割磁心に形成されたコイル
導体間の絶縁のためコア固定クリップ8で2つの磁心を
固定後、2つのコイル導体間の空間に絶縁樹脂を注入
し、2つのコイル導体間の電気絶縁耐圧を保証する構造
とした。
【0010】
【実施例2】実施例1に記載した図2に示すコイル導体
5を形成する渦巻状溝を作るのに、射出成形用金型を作
り、重量%でNi−Znフェライトの仮焼粉末84.1
%、低密度ポリエチレン8.29%、パラフィンワック
ス4.79%、ジオクチルフタレート2.82%を配合
し、スーパーミキサーを用いて混合した。さらに140
℃に加熱し30m/m二軸混練押し出し機で混練し、こ
れをプラスチック粉砕機で粒径約4mmに粉砕した。こ
の原料をもとに射出成形機で成形体を作製した。これを
20℃/時の速度で400℃まで昇温し2時間保持後室
温まで冷却し脱バインダを行った。得られた試料を高温
焼結炉に投入し、150℃/時の割合で1200℃まで
昇温し、2時間保持後放冷し焼結体を得た。磁心のつき
合わせ面を#1000の研石で研磨した。このようにし
て得られた磁心の溝部分に導電ペーストを流し込み、大
気中200℃で1時間保持後、冷却し、導体の硬化を確
認した。又銀入り導電ペーストを1000℃10分間大
気中で保持し、銀入り導体を磁心に焼付け融着しコイル
導体を形成した。この磁心を2個つき合わせ組み合わせ
てトランスを作製した。
【0011】
【実施例3】実施例2に於てNi−Znフェライトに代
えMn−Znフェライトの仮焼粉末を用い実施例2と同
じ条件で射出成形体を形成した後、1300℃でわずか
な酸素を含有する窒素雰囲気中で焼結した。次いで機械
加工によってコイル導体を作る溝を作製した。この時の
磁心の固有抵抗は760Ωmである。この分割磁心を大
気中で500℃1時間保持後放冷した。この時の固有抵
抗は2160Ωmに上昇していた。次に溝に導電ペース
トを流し込み大気中200℃で1時間保持後冷却してコ
イル導体を形成し、この分割磁心を2こつき合わせてト
ランスを構成した。なほ本実施例は中央磁脚を断面円形
の例で示したが、角形であってもよいし、又トランスの
高さを低くするため楕円形としてもよい。なほ本発明の
一実施例の1つの試料例として、1MHzで動作するト
ランスに於て、入力6V、1次側巻線4ターンで出力容
量2Wの時、中央磁脚の断面積が0.44cm2で構成
できた。
【0012】
【発明の効果】本発明によるトランス、チョークコイル
のインダクタは、コイルボビンを使用せず分割磁心の中
央磁脚と両側磁脚の間のヨーク部面上に溝を形成してコ
イル導体が溝に埋め込み形成するか、融着銅線を用い巻
線して多層に形成されるため、磁心内部の空間を有効に
使用でき、トランスの小型化が可能となり、又表面実装
端子構造であるので電子機器の小型化に大きな寄与を与
えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるインダクタの外観斜視図。
【図2】本発明によるインダクタを構成するコイル導体
付分割磁性コアの平面図。
【図3】本発明によるインダクタに用いる磁心の外観斜
視図。
【符号の説明】
1 磁心 2 中央磁脚 3 ヨーク部 4 両側磁脚 5 コイル導体 6 貫通孔 7 表面実装端子 8 コア固定クリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 17/04 H 7129−5E 41/02 D 8019−5E

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央磁脚と両側に両側磁脚を有し縦断面
    形状がE型の2つの分割磁心の夫々の前記中央磁脚と両
    側磁脚の間のヨーク部に、中央磁脚を中心に渦巻状の溝
    を設け、溝の一端はヨーク部を貫通して分割磁心端面の
    一方の表面実装端子形成部に通じ、他端は両側磁脚を貫
    通して前記分割磁心端面上の他方の表面実装端子に導通
    し、前記溝に導電体を埋め込みコイル導体を形成し、コ
    イル導体を形成した2つの分割磁心のつき合せ面を鏡面
    に仕上げつき合わせて2つの分割磁心をコア固定クリッ
    プで固定し、コア固定クリップは分割磁心と接着固定
    し、分割磁心が作る2つのコイル導体間を注入樹脂で充
    填し形成したことを特徴とするインダクタ。
  2. 【請求項2】 磁心の中央磁脚の周囲のコイル導体を、
    融着絶縁導体の多巻線の積層により形成したことを特徴
    とする請求項1記載のインダクタ。
  3. 【請求項3】 渦巻状の溝を、焼結後、機械加工によっ
    て設けることを特徴とする請求項1記載のインダクタの
    製造方法。
  4. 【請求項4】 軟磁性フェライトの假焼粉末にバインダ
    等を添加し、渦巻状の溝を有する成形体を射出成形によ
    り作製し、次いで脱脂、高温焼結を行うことにより渦巻
    状の溝を有するフェライトコアの焼結体を用いることを
    特徴とする請求項1記載のインダクタの製造方法。
  5. 【請求項5】 導電ペーストを塗布する前に磁心を酸化
    雰囲気中で焼鈍し、磁心表面に酸化被膜層を形成したこ
    とを特徴とする請求項1記載のインダクタの製造方法。
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