JPH1167521A

JPH1167521A - 巻線型電子部品及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1167521A
Application number: JP9237690A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Amada; 義弘天田; Hideki Ogawa; 秀樹小川; Kazuhiko Otsuka; 一彦大塚; Hideyuki Karasawa; 秀幸唐澤; Hideo Aoba; 秀夫青葉; Kazuyuki Shibuya; 和行渋谷
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】応力を緩和して巻芯や線材を保護するととも
に、応力変化に起因するインダクタンス値の変動を抑制
する。【解決手段】導体２２上に通常樹脂５４が塗布され、
その後フェライト入樹脂５６が塗布される。すなわち、
封止樹脂は、通常樹脂５４及びフェライト入樹脂５６の
２層構造となっている。このような内側が柔らかく外側
が硬い樹脂構造となっているため、内側は粘度，粘性が
低く流動性が高い。このため、外装としてフェライト入
樹脂５６を重畳しても、応力が通常樹脂５４によって緩
和され、巻芯１６，特にコア１０と鍔１２，１４との接
合部分におけるクラックの発生が低減される。また、導
体２２に対する応力も緩和され、その断線が防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インダクタ，ト
ランス，チョークコイル，コモンモードチョークコイル
などの巻線型電子部品にかかわり、更に具体的には、そ
の応力の緩和に関するものである。

【０００２】

【背景技術】巻線型電子部品は、例えば図８に示すよう
な構造となっている。同図において、コイル導体が巻回
される円柱状のコア１０の両端には、四角柱（ないしは
四角厚板）状の鍔１２，１４が設けられている。これ
ら、コア１０及び鍔１２，１４は、フェライトなどの磁
性材料によって形成されており、これらによって巻芯
（コイルボビン）１６が構成されている。鍔１２，１４
の外側の側面及び端面には、電極１８，２０がそれぞれ
形成されている。

【０００３】巻芯１６の中央のコア１０には導体２２が
巻回されており、その両端の引出線２４，２６が、鍔１
２，１４の側面部分で電極１８，２０にそれぞれ接合し
ている。鍔１２，１４に挟まれた凹部には、導体２２を
被覆するように封止樹脂２８が塗布されている。引出線
２４，２６が接続された電極１８，２０には、更にメッ
キ３０，３２が施される。

【０００４】前記封止樹脂２８には、例えば特開昭６３
−２３６３０５号に開示されているようなフェライト粉
入りのエポキシ樹脂が用いられている。フェライト粉と
しては、例えば、酸化鉄，酸化ニッケル，酸化亜鉛，酸
化銅を主成分ものが用いられる。このようなフェライト
粉の添加により、点線で一例を示すように、磁束３４が
封止樹脂２８内を通過するようになって磁気シールド性
が向上し、隣接部品に対する磁気的影響を低減したり、
部品自身のインダクタンス値の向上を図ることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような背景技術には、次のような不都合がある。 (1)フェライト粉を充填すると、封止樹脂全体としての
粘度が上がる。高粘度の封止樹脂を用いて成形する場
合、低粘度の樹脂より高い成形圧が必要である。この成
形圧によって、巻芯１６やコイル導体２２に高い応力が
かかるようになる。すると、強度が弱い鍔１２，１４と
コア１０の接合部分などにクラックが発生する可能性が
ある。また、導体２２が断線する恐れもある。

【０００６】(2)更に、応力が変化すると素子のインダ
クタンス値が変化してしまう。このため、一方では特性
がばらつくなどのために品質が低下し、他方では特性の
揃った部品を生産性よく得ることができないという不都
合がある。

【０００７】この発明は、以上の点に着目したもので、
その目的は、応力を緩和して巻芯や線材を保護すること
である。また、他の目的は、応力変化に起因するインダ
クタンス値の変動を抑制し、良好な品質の部品を効率よ
く生産することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、巻芯側に通常樹脂を塗布し、その外側に
フェライト入り樹脂を塗布して封止することを特徴とす
る。通常樹脂の塗布は、コイル導体の巻回前後のいずれ
でもよいし、コイル導体に通常樹脂を被覆して巻芯に巻
回するようにしてもよい。一つの発明では、巻芯を覆う
ように通常樹脂が巻芯に塗布される。主要な形態の一つ
は、前記通常樹脂の代わりに低充填フェライト入樹脂を
使用し、前記フェライト入樹脂の代わりに高充填フェラ
イト入樹脂を使用したことを特徴とする。

【０００９】他の一つの発明は、巻芯又は封止樹脂の少
なくとも一方に、応力緩和材を添加したことを特徴とす
る。更に他の発明は、樹脂材に充填されるフェライト材
として、１μm以下から１００μm以上の粒度分布の粒子
を含むフェライト粉を使用したことを特徴とする。更に
他の発明は、巻芯のコアに対して導体を巻回するステッ
プ；この導体巻回後に、熱可塑性樹脂を巻芯に塗布する
ステップ；この樹脂塗布後の巻芯素体を磁性粉に入れて
加熱振動を加えるステップ；を含むことを特徴とする。

【００１０】この発明の前記及び他の目的，特徴，利点
は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。 (1)実施形態１最初に、図１及び図２を参照しながら実施形態１につい
て説明する。図１には、この形態１におけるインダクタ
素子の主要製造工程が示されている。まず、同図(A)に
示すように、四角柱状のコア素体５０を用意する。コア
素体５０は、例えばフェライト材を乾式成形することで
得られる。コア素体５０の長手方向側面中央には、溝５
２がそれぞれ形成されている。これら溝５２は、コイル
導体の引出線を接合するためのものである。なお、溝５
２の断面形状としては、Ｖ字，Ｕ字など各種の形状があ
る。

【００１２】次に、図１(B)に示すように、コア素体５
０の内側を円柱状（もしくは断面楕円状，角柱状）に研
削加工し、上述したコア１０，鍔１２，１４を形成す
る。これを焼成すると、巻芯１６が得られる。次に、図
１(C)に示すように、鍔１２，１４の側面及び端面に、
ディップ法などによって第１層目の電極１８Ａ，２０Ａ
を形成する。そして、図１(D)のように、コア１０に導
体２２を巻回するとともに、導体２２の引出線２４，２
６を鍔１２，１４の溝５２において電極１８Ａ，２０Ａ
に熱圧着などの方法で接合する。

【００１３】次に、図１(E)に示すように、鍔１２，１
４に挟まれた素子の凹部に通常樹脂５４を塗布する。こ
こで、通常樹脂とは、フェライト材が充填されていない
樹脂であり、エポキシ樹脂，フェノール樹脂，不飽和ポ
リエステル樹脂，シリコン樹脂，ポリイミド樹脂，ポリ
アミド樹脂，ポリウレタン樹脂，ポリブチレンテレフタ
レート樹脂，ポリフェニレンスルフィド樹脂，ホリフェ
ニレンエーテル樹脂，ポリエーテルケトン樹脂，液晶ポ
リエステル樹脂などを用いることができる。

【００１４】次に、図１(F)に示すように、前記のよう
な各種樹脂材にフェライト粉を充填したフェライト入樹
脂５６を前記通常樹脂５４の上に塗布する。フェライト
入樹脂５６は、塗布とともに形状の成形硬化が行われ
る。一般的には、素子全体が四角柱状となるように成形
する。その後、同図(G)に示すように、電極１８Ａ，２
０Ａ及び引出線２４，２６の接合部分に第２層目の電極
１８Ｂ，２０Ｂを形成するとともに、同図(H)に示すよ
うにメッキ３０，３２をそれぞれ施す。このようにし
て、インダクタ素子が製造される。なお、第２層目の電
極１８Ｂ，２０Ｂは、なくても差し支えない。

【００１５】図２には、主要工程における縦断面が示さ
れている。図２(A)〜(C)は、図１(D)〜(F)にそれぞれ対
応する。これらの図に拡大して示すように、まず導体２
２上に通常樹脂５４が塗布され、その後フェライト入樹
脂５６が塗布される。すなわち、封止樹脂は、通常樹脂
５４及びフェライト入樹脂５６の２層構造となってい
る。

【００１６】このように、本形態によれば、素子の内側
が通常樹脂５４となっている。すなわち、内側が柔らか
く外側が硬い樹脂構造となっている。このため、フェラ
イト入樹脂のみを用いた背景技術と比較して粘度，粘性
が低く流動性が高い。従って、外装としてフェライト入
樹脂５６を重畳しても、応力が通常樹脂５４によって緩
和され、巻芯１６，特にコア１０と鍔１２，１４との接
合部分におけるクラックの発生が低減される。また、導
体２２に対する応力も緩和され、その断線が防止され
る。更に、インダクタンス値のバラツキも低減され、信
頼性，生産性が改善される。加えて、封止樹脂が２層構
造のため、ピンホールが表面から内部まで連通すること
もなく、水分の侵入が防止されて信頼性が向上する。

【００１７】(2)実施形態２次に、図３を参照しながら実施形態２について説明す
る。前記形態では、導体２２の巻回の後に通常樹脂５４
を塗布したが、本形態では、図３(A)に示すように、導
体巻回前に通常樹脂５４がコア１０に塗布される。そし
て、その後、図３(B)に示すように、通常樹脂５４の上
から、導体２２が巻回される。このため、導体２２とコ
ア１０との隙間の部分まで通常樹脂５４が含浸するよう
になる。その後、図３(C)に示すように、フェライト入
樹脂５６が積層塗布される。

【００１８】この形態２においても、前記形態１と同様
の効果を得ることができる。また、巻芯１６が導体２２
から直接応力を受けない，ウレタンコート，ポリエステ
ル，ナイロンなどによる線材被覆以外に樹脂が介在する
ため、隣接導体間でショートなどの不具合が生じないと
いう利点もある。

【００１９】(3)実施形態３次に、図４を参照しながら実施形態３について説明す
る。本形態では、図４(A)に示すように、導体巻回前の
導体２２に通常樹脂５４を塗布する。この作業は、例え
ば巻回時に、導体２２に通常樹脂５４の塗料を垂下しな
がら塗布することで行われる。塗布後の導体２２は、図
４(B)に示すように、コア１０に巻回される。従って、
本形態においても、前記形態２と同様に、導体２２とコ
ア１０との隙間の部分まで通常樹脂５４が含浸するよう
になる。その後、図４(C)に示すように、フェライト入
樹脂５６が積層塗布される。この形態３も、前記形態２
と同様の効果が得られる。

【００２０】なお、前記形態１〜３において、通常樹脂
の代わりにフェライトの量を低減した低充填フェライト
入樹脂を塗布し、その後充填率の高いフェライト入樹脂
を外装として塗布するようにしてもよい。この場合、内
側と外側の各樹脂層に添加するフェライトの粒径や充填
率は、例えば、内側の樹脂層では平均粒径５〜２０μ
m，フェライト充填率５〜５０ｗｔ％（好ましくは１０
〜５０ｗｔ％）とし、外側の樹脂層では平均粒径５〜２
０μm，フェライト充填率３０〜９０μm（好ましくは６
０〜８０ｗｔ％）とする。

【００２１】(4)実施形態４次に、図５を参照しながら実施形態４について説明す
る。この形態では、上述した図２〜図４の(B)にそれぞ
れ示した状態，すなわちコア１０に導体２２が巻回され
て通常樹脂５４として熱可塑性樹脂が塗布された状態の
素体６０を用意する。この素体６０を、磁性粉６２とと
もに容器６４に入れ、加熱振動を加える。磁性粉６２と
しては、Ｍｎ−Ｚｎ系，Ｎｉ−Ｚｎ系などの磁性体が使
用される。粒径としては、例えば０．１〜１００μmの
ものを用いる。加熱振動には、例えば超音波がある。す
なわち、超音波振動を加えながら、遠赤外ランプによっ
て加熱を行う。このような加熱振動を行うと、熱可塑性
樹脂の接着作用によって磁性粉６２が素体６０の樹脂面
に均一に付着するようになる。また、加熱振動による磁
性粉６２の付着のため、応力が作用することはなく、イ
ンダクタンス値も安定である。

【００２２】(5)実施形態５次に、図６を参照しながら実施形態５について説明す
る。この形態では、巻芯１６の凹部，すなわち導体２２
が巻回されたコア１０及び鍔１２，１４の表面に沿っ
て、通常樹脂７０が塗布されている。そして、この通常
樹脂７０の外側に、凹部を埋めて鍔面位置となるまでフ
ェライト入樹脂７２が塗布されている。この形態によれ
ば、外側のフェライト入り樹脂７２と、コア１０や鍔１
２，１４との間に通常樹脂７０が存在する。従って、フ
ェライト入り樹脂７２がコア１０や鍔１２，１４に直接
触れず、通常樹脂７０が緩衝材として作用するため、巻
芯１６に対する圧縮や引っ張りの応力が緩和されるよう
になる。このように、本形態でも、外装による応力は良
好に低減され、巻芯１６におけるクラックの発生も低減
される。

【００２３】(6)実施形態６次に、図７を参照しながら実施形態６について説明す
る。上述した形態は、いずれも外装部分が２層構造とな
っているが、以下の形態ではいずれも１層構造である。
本形態は、樹脂材８０，磁気シールド用のフェライト粉
８２に加えて、応力緩和材８４を添加したものである。
具体的には、フェライト粉を充填したエポキシ樹脂，フ
ェノール樹脂，あるいは共重合樹脂などの熱硬化性樹脂
に、弾性率を下げるために応力緩和材８４が添加され
る。応力緩和材８４としては、シリコン樹脂，酸化ケイ
素，酸化鉛，酸化ビスマスなどが用いられる。例えば、
シリコン樹脂粉末の場合、平均粒径を１〜１５μm，添
加量を全体の１５〜３０ｗｔ％とする。シリコン樹脂を
添加すると、フェライト入樹脂全体として弾性率が低下
し、これによって硬化時に巻芯にかかる応力が低減され
るようになる。

【００２４】酸化ケイ素，酸化鉛，酸化ビスマスの粉末
の場合は、それらのうちの少なくとも一つを、全体に対
して１ｗｔ％程度の割合で添加する。これら酸化ケイ
素，酸化鉛，酸化ビスマスがフェライト粒界に偏析する
ことで、応力が緩和されるようになる。

【００２５】なお、以上の形態では、外装樹脂に応力緩
和材を添加したが、巻芯を構成する材料中に応力緩和材
を添加するようにしてもよく、外装樹脂及び巻芯の双方
に加えるようにしてもよい。

【００２６】(7)実施形態７次に、実施形態７について説明する。この形態では、粒
度分布が広いフェライト粉が使用され、これを樹脂材に
添加して外装に使用する。例えば、粒度分布が５〜２０
μm，最小粒径が１μm以下，最大粒径が１００μm以上
のフェライト粉を使用する。この例によれば、フェライ
ト粉中の微小粒子が樹脂硬化時に移動するため、応力が
緩和されるようになる。また、フェライト粉と樹脂材と
の濡れ性がよいので、防水性が向上する。

【００２７】この発明には数多くの実施の形態があり、
以上の開示に基づいて多様に改変することが可能であ
る。例えば、次のようなものも含まれる。 (1)樹脂材としては、例えばエポキシ樹脂が好適である
が、もちろん他の樹脂を用いてもよい。例えば、エポキ
シ樹脂以外の熱硬化性樹脂，あるいは熱可塑性樹脂を用
いてよい。上述した他の材料についても同様である。 (2)図１に示した巻線型電子部品の構造は一例であり、
各種構造のものに適用可能である。例えば、特開平４ー
３３８６１３号公報に開示されているような縦型構造の
巻線部品にも適用可能である。その他、コアにバイファ
イラ巻きを施したコモンモードチョークコイルなどの巻
線部品にも適用可能である。 (3)前記実施形態を組み合わせるようにしてもよい。例
えば、図２〜図４に示した形態に図６，図７に示した形
態を適用するなどである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。 (1)封止樹脂を、通常樹脂とフェライト入樹脂，もしく
は低充填フェライト入樹脂と高充填フェライト入樹脂の
多層構造としたので、応力が良好に緩和されて巻芯や線
材が保護できる。また、応力変化に起因するインダクタ
ンス値の変動を抑制し、特性の揃った部品を効率よく生
産することができる。更に、ピンホールによる影響が防
止されて部品の信頼性が向上する。 (2)応力緩和材を添加したり、広い粒度分布のフェライ
ト粉を樹脂材に充填することとしたので、同様に応力が
緩和され、信頼性，量産性に優れた部品を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１の工程を示す図である。

【図２】前記形態１の主要工程における部品の縦断面を
示す図である。

【図３】実施形態２の主要工程における部品の縦断面を
示す図である。

【図４】実施形態３の主要工程における部品の縦断面を
示す図である。

【図５】実施形態４の主要工程を示す図である。

【図６】実施形態５の部品の縦断面を示す図である。

【図７】実施形態６における封止樹脂の組成を示す図で
ある。

【図８】巻線型電子部品の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０…コア１２，１４…鍔１６…巻芯１８，２０，１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ…電極２２…導体２４，２６…引出線２８…封止樹脂３０，３２…メッキ５０…コア素体５２…溝５４，７０…通常樹脂５６，７２…フェライト入樹脂６０…素体６２…磁性粉６４…容器８０…樹脂材８２…フェライト粉８４…応力緩和材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｆ 37/00 Ｈ０１Ｆ 37/00 Ｎ 41/04 Ｂ 41/04 1/37 (72)発明者唐澤秀幸東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (72)発明者青葉秀夫東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (72)発明者渋谷和行東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体がコアに巻回された巻線型電子部品
において、前記導体巻回後に通常樹脂を塗布するとともに、その上
に更にフェライト入り樹脂を塗布して封止したことを特
徴とする巻線型電子部品。
【請求項２】導体を巻回するためのコアを備えた巻線
型電子部品において、前記コアに通常樹脂を塗布した後に導体を巻回するとと
もに、その上に更にフェライト入り樹脂を塗布して封止
したことを特徴とする巻線型電子部品。
【請求項３】導体を巻回するためのコアを備えた巻線
型電子部品において、前記導体に通常樹脂を塗布するとともに、この通常樹脂
塗布後の導体を前記コアに巻回し、その上にフェライト
入り樹脂を塗布して封止したことを特徴とする巻線型電
子部品。
【請求項４】導体が巻芯に巻回された巻線型電子部品
において、前記巻芯の内側に通常樹脂を巻芯を覆うように塗布する
とともに、その上に更にフェライト入り樹脂を塗布して
封止したことを特徴とする巻線型電子部品。
【請求項５】前記通常樹脂の代わりに低充填フェライ
ト入樹脂を使用し、前記フェライト入樹脂の代わりに高
充填フェライト入樹脂を使用したことを特徴とする請求
項１，２，３又は４のいずれかに記載の巻線型電子部
品。
【請求項６】巻芯又は封止樹脂の少なくとも一方に、
応力緩和材を添加したことを特徴とする巻線型電子部
品。
【請求項７】封止用の樹脂材にフェライト材が充填さ
れた巻線型電子部品において、前記フェライト材として、１μm以下から１００μm以上
の粒度分布の粒子を含むフェライト粉を使用したことを
特徴とする巻線型電子部品。
【請求項８】巻芯のコアに対して導体を巻回するステ
ップ；この導体巻回後に、熱可塑性樹脂を巻芯に塗布す
るステップ；この樹脂塗布後の巻芯素体を磁性粉に入れ
て加熱振動を加えるステップ；を含むことを特徴とする
巻線型電子部品の製造方法。