WO2015178136A1 - コイル部品およびこのコイル部品を備えるモジュール - Google Patents

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WO2015178136A1
WO2015178136A1 PCT/JP2015/061683 JP2015061683W WO2015178136A1 WO 2015178136 A1 WO2015178136 A1 WO 2015178136A1 JP 2015061683 W JP2015061683 W JP 2015061683W WO 2015178136 A1 WO2015178136 A1 WO 2015178136A1
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coil
metal pins
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metal
magnetic core
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PCT/JP2015/061683
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French (fr)
Inventor
喜人 大坪
酒井 範夫
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • 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
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/26Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H01F27/266Fastening or mounting the core on casing or support
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    • H01F27/2804Printed windings
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    • H01F2027/2814Printed windings with only part of the coil or of the winding in the printed circuit board, e.g. the remaining coil or winding sections can be made of wires or sheets
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    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H01F2027/297Terminals; Tapping arrangements for signal inductances with pin-like terminal to be inserted in hole of printed path

Definitions

  • the present invention relates to a coil component including a magnetic core disposed on a substrate and a coil electrode wound around the magnetic core, and a module including the coil component.
  • the coil component 100 described in Patent Document 1 includes a substrate 101 formed of an insulating resin and an annular magnetic core 102 mounted on the upper surface of the substrate 101.
  • a plurality of wiring electrode patterns 103 formed on the substrate 101 and a plurality of jumpers 104 formed of rectangular wires that are arranged so as to straddle the magnetic core 102 and bend in a U-shape are formed.
  • a coil electrode that is spirally wound around is formed.
  • the coil electrode (jumper 104) comes into contact with the magnetic core 102, stress is applied to the magnetic core 102 and the coil characteristics deteriorate. Further, since the jumper 104 which is a part of the coil electrode is formed by bending a flat metal into a U-shape, it is difficult to narrow the gap between the jumpers 104 and increase the number of turns of the coil electrode. .
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a coil component having excellent coil characteristics by accurately positioning a coil core.
  • a coil component of the present invention comprises a substrate, a coil core disposed on one main surface of the substrate, and a coil electrode wound around the coil core, and the coil
  • the electrode includes a plurality of metal pins arranged around the coil core in a state where one end is connected to each of the plurality of mounting electrodes formed on one main surface of the substrate by soldering,
  • the plurality of metal pins includes a plurality of positioning metal pins, and a support portion formed in a fillet shape by solder is provided between the peripheral surface of the one end portion of each positioning metal pin and the mounting electrode.
  • the coil core is characterized in that the end edge is positioned by abutting against the outer peripheral surface of each of the support portions.
  • each fillet-shaped support portion formed by soldering between the peripheral surface of one end portion of the plurality of positioning metal pins forming a part of the coil electrode and the mounting electrode is the end of the coil core.
  • the coil core is positioned by abutting on the coil core. Therefore, relative positioning of each metal pin and coil core which a coil electrode has can be performed correctly.
  • the coil core is positioned accurately, unnecessary contact and approach between the coil core and each metal pin can be prevented, preventing the coil core from contacting and the metal pin from being displaced or falling down. can do. Furthermore, if the relative positioning of each metal pin and the coil core can be accurately performed, a minute gap can be maintained without bringing each metal pin and the coil core into contact with each other. In this case, since the total length of the coil electrode can be shortened to reduce unnecessary parasitic inductance, the coil characteristics of the coil component are improved. Further, the coil parts can be reduced in size by narrowing the gap between the coil core and each metal pin.
  • each metal pin and the coil core Even when they contact each other, the stress that the coil core receives from each metal pin can be reduced.
  • the number of turns of the coil electrode can be increased to increase the inductance of the coil component.
  • the coil core has an annular shape
  • each of the metal pins includes a plurality of inner metal pins arranged along the inner peripheral surface of the coil core, and a plurality of outer metal pins arranged along the outer peripheral surface of the coil core.
  • Each of the positioning metal pins may be composed of the inner metal pins and the outer metal pins arranged in the diameter direction of the coil core in a plan view.
  • the inner metal pins and the outer metal pins those aligned in the diameter direction of the coil core in plan view are used as positioning metal pins, thereby positioning the coil core. It can be done reliably.
  • the coil core has an annular shape
  • each of the metal pins includes a plurality of inner metal pins arranged along the inner peripheral surface of the coil core, and a plurality of outer metal pins arranged along the outer peripheral surface of the coil core.
  • Each of the positioning metal pins is divided into at least one inner metal pin for each inner block when the inner metal pins are divided into three inner blocks in the circumferential direction of the coil core.
  • a metal pin group, or an outer metal pin group comprising at least one outer metal pin for each outer block when the outer metal pins are divided into three outer blocks in the circumferential direction of the coil core.
  • the metal pins of at least one of the groups may be configured.
  • the positioning metal pin is an inner metal pin group consisting of at least one inner metal pin for each inner block, or at least one outer for each outer block.
  • the positioning metal pins may be arranged closer to the coil core than the other metal pins. In this way, each support portion formed in a fillet shape by solder between one end portion of each positioning metal pin and the mounting electrode can be brought close to the coil core, so that accurate positioning of the coil core is easily performed. be able to.
  • the area of the mounting electrode connected to each positioning metal pin may be larger than the area of the mounting electrode connected to the other metal pins.
  • the solder fillet (supporting portion) of the positioning metal pin can be made larger than the solder fillets of the other metal pins, so that the coil core can be accurately positioned easily.
  • the surface of the coil core may be covered with an insulating coating film. In this way, since the insulation between the coil core and each metal pin can be maintained, it is possible to prevent the deterioration of the coil characteristics caused by the coil core and each metal pin being brought into contact and conducting.
  • a support insulating layer may be provided so as to be interposed between the one main surface of the substrate and the coil core, and supporting the coil core.
  • the stress generated by the coil core's own weight, etc. is concentrated at the location where the coil core contacts the support portion. To do.
  • the insulating coating film covering the surface of the coil core may be broken at the contacted position. Therefore, by providing the support insulating layer so as to be interposed between the substrate and the coil core, the coil core can be positioned by the solder fillet after the coil core is supported by the support insulating layer, and the insulation coating film is broken. Can be prevented.
  • a module may be formed by mounting an electronic component on at least one of the above-described coil component and both main surfaces of the coil component substrate. In this case, a module provided with a coil component having excellent coil characteristics can be provided.
  • each fillet-shaped support portion is formed by soldering between the mounting surface and the peripheral surface of one end portion of the plurality of positioning metal pins that form part of the coil electrode.
  • the coil core is positioned by contacting the outer peripheral surface of the coil core. Therefore, relative positioning of each metal pin and coil core which a coil electrode has can be performed correctly.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1. It is a figure which shows the arrangement configuration of the positioning metal pin of the module concerning 2nd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the arrangement configuration of the positioning metal pin of the module concerning 3rd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the arrangement configuration of the positioning metal pin of the module concerning 4th Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the module concerning 5th Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the module concerning 6th Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the module concerning 7th Embodiment of this invention. It is a figure which shows the modification of a magnetic body core. It is a perspective view of the conventional coil components.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the module 1a
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • a module 1a is provided on a wiring board 3 (corresponding to “the board” of the present invention) and a lower surface of the wiring board 3 (corresponding to “one main surface of the board” of the present invention)
  • a coil component 2 including a magnetic core 4 (corresponding to a “coil core” of the present invention) and a coil electrode 5 wound around the magnetic core 4, and an electron mounted on the upper surface of the wiring board 3.
  • a component 6 and sealing resin layers 10 a and 10 b provided on both main surfaces of the wiring board 3 are provided.
  • the wiring board 3 is a laminate of a plurality of insulating layers 3a each formed of glass epoxy resin, low-temperature co-fired ceramic, or the like, and a plurality of connection electrodes 7 for mounting electronic components 6 are formed on the upper surface thereof.
  • various wiring electrodes 8a and 8b and a plurality of via conductors 9a and 9b are formed therein.
  • the wiring electrodes 8a and 8b and the connection electrodes 7 are formed of a general electrode material such as Cu, Ag, or Al.
  • Each via conductor 9a, 9b is formed of Cu, Ag, or the like.
  • the surface of each connection electrode 7 may be plated with Ni / Au.
  • the wiring board 3 may have a single layer structure.
  • Each electronic component 6 includes a semiconductor element formed of Si, GaAs, or the like, or a chip component such as a chip capacitor, a chip inductor, or a chip resistor, and is mounted on the wiring board 3 by a known surface mounting technique.
  • the magnetic core 4 is formed of a magnetic material that is employed as a general coil core such as Mn—Zn ferrite.
  • the magnetic body core 4 of this embodiment comprises cyclic
  • the coil electrode 5 is spirally wound around the annular magnetic core 4, and each of the plurality of metals disposed around the magnetic core 4 in a state of standing on the lower surface of the wiring substrate 3.
  • Pins 11a and 11b are provided.
  • Each metal pin 11a, 11b is formed of a metal material generally adopted as a wiring electrode, such as Cu, Au, Ag, Al, or a Cu-based alloy.
  • Each of the metal pins 11a and 11b can be formed by shearing a metal wire formed of any one of these metal materials.
  • standing means that each metal pin 11a, 11b is provided in a standing state
  • the axis (length direction) of each metal pin 11a, 11b is not necessarily a direction perpendicular to the lower surface of the wiring board. It is not necessary to be parallel to each other, and they may be arranged obliquely.
  • each of the metal pins 11 a and 11 b includes a plurality of inner metal pins 11 a arranged along the inner peripheral surface of the magnetic core 4, and each of the inner metal pins 11 a and a plurality of pairs. And a plurality of outer metal pins 11 b arranged along the outer peripheral surface of the magnetic core 4.
  • the lower end surfaces of the via conductors 9a and 9b formed on the lower surface side of the wiring board 3 are exposed from the lower surface of the wiring board 3, and one end portions of the inner and outer metal pins 11a and 11b are respectively
  • Each via conductor 9a is connected to the lower end surface by solder.
  • the lower end surfaces of the via conductors 9a connected to the inner and outer metal pins 11a and 11b correspond to “mounting electrodes” of the present invention.
  • each pair of inner metal pin 11a and one end of outer metal pin 11b are connected to one wiring electrode 8a provided on wiring board 3 via via conductor 9a.
  • the other end portion of the inner metal pin 11a and the other end portion of the outer metal pin 11b adjacent to a predetermined side (for example, clockwise direction) of the paired outer metal pin 11b are the surface of the sealing resin layer 10a ( They are connected by one wiring electrode pattern 12 formed on the surface opposite to the surface in contact with the wiring substrate 3.
  • each wiring electrode pattern 12 which connects the other end parts of the corresponding inner metal pin 11a and outer metal 11b is, for example, a conductive paste containing a metal such as Cu or Ag on the surface of the sealing resin layer 11a. It can be formed by a printing technique using Further, instead of each wiring electrode pattern 12, a bonding wire formed of a metal such as Au or Al may be used.
  • each inner metal pin 11a and the outer metal pins 11b function as metal pins for positioning the magnetic core 4.
  • each inner metal pin 11a and each outer metal pin 11b has a support portion 13 formed in a fillet shape by solder between the peripheral surface of one end thereof and the lower end surface of the via conductor 9a.
  • the magnetic core 4 is positioned by contacting the outer peripheral surface of each support portion 13 with the end edge.
  • a solder fillet is formed at the connection portion, and the magnetic core 4 is formed by using the solder fillet as the support portion 13.
  • the magnetic core 4 is positioned in contact with the lower surface of the wiring board 3.
  • the magnetic core 4 is magnetically brought into contact with each support portion 13 while being lifted from the lower surface of the wiring board 3.
  • the body core 4 may be positioned. If it does in this way, it can arrange more closely in the state where magnetic body core 4, each inner metal pin 11a, and each outer metal pin do not contact.
  • each of the external connection metal pins 14 has one end connected to the end surface of the predetermined via conductor 9b (end surface exposed from the lower surface of the wiring board 3) by solder, and the end surface of the other end is It is exposed from the surface of the sealing resin layer 10a and can be connected to the outside at the end face of the other end.
  • the sealing resin layer 10a on the lower surface side of the wiring board 3 is provided so as to cover the lower surface of the wiring board 3, the metal pins 11a, 11b, and 14 and the magnetic core 4, and the sealing resin layer 10b on the upper surface side is The upper surface of the wiring board 3 and each electronic component 6 are provided.
  • the sealing resin layers 10a and 10b may be made of various materials generally employed as a sealing material for the electronic component 6, such as an epoxy resin.
  • each of the via conductors 9a and 9b is formed, for example, with a laser or the like at a predetermined position of the insulating layer 3a, and the via hole is filled with a conductive paste containing a metal such as Cu or Ag by a printing technique. Can be formed.
  • Each of the wiring electrodes 8a and 8b and each of the connection electrodes 7 can also be formed by a printing technique using a conductive paste containing a metal such as Cu or Ag on the main surface of the insulating layer 3a. Further, the via conductors 9 a and 9 b arranged on the lower surface of the wiring board 3 are formed so that the lower end surfaces thereof are exposed from the lower surface of the wiring board 3.
  • each electronic component 6 is mounted on the upper surface of the wiring board 3 by a known surface mounting technique
  • each electronic component 6 and the wiring are mounted on the upper surface side of the wiring board 3 using a sealing resin such as an epoxy resin.
  • the sealing resin layer 10b provided so as to cover the upper surface of the substrate 3 is formed.
  • the sealing resin layer 10b can be formed by, for example, a coating method, a printing method, a compression mold method, a transfer mold method, or the like.
  • each inner metal pin 11a and each outer metal pin 11b has a support portion 13 formed in a fillet shape by solder between the peripheral surface of one end thereof and the lower end surface of each via conductor 9a, respectively. It is formed.
  • the annular magnetic core 4 is disposed in a region between each inner metal pin 11a and each outer metal pin 11b. At this time, the magnetic core 4 is positioned by the end edges of the magnetic core 4 coming into contact with the support portions.
  • a sealing resin layer 10a is formed so as to cover the connecting metal pins 14 and the lower surface of the wiring board 3.
  • each wiring electrode pattern 12 can be formed by a printing technique using a conductive paste containing a metal such as Cu or Ag.
  • the edge of the magnetic core 4 has the periphery of one end of each inner metal pin 11a and each outer metal pin 11b (positioning metal pin) forming part of the coil electrode 5.
  • the magnetic core 4 is positioned by contacting the outer peripheral surface of each fillet-like support portion 13 formed of solder between the surface and the lower end surface (mounting electrode) of the via conductor 9a. Therefore, the relative positioning between the metal pins 11a and 11b of the coil electrode 5 and the magnetic core 4 can be accurately performed.
  • the relative positioning between the metal pins 11a and 11b and the magnetic core 4 can be accurately performed, unnecessary contact and approach between the magnetic core 4 and the metal pins 11a and 11b can be prevented. Further, it is possible to prevent the magnetic core 4 from coming into contact and the metal pins 11a and 11b from being displaced or falling down. Furthermore, since the relative positions of the metal pins 11a and 11b and the magnetic core 4 are accurate, a minute gap can be maintained without bringing the metal pins 11a and 11b and the magnetic core 4 into contact with each other. It becomes easy.
  • the total length of the coil electrode 5 can be shortened to reduce unnecessary parasitic inductance, the coil characteristics of the coil component 2 can be improved, and the module 1a including the coil component 2 having excellent coil characteristics. Can be provided. Moreover, the coil component 2 and the module 1a can be reduced in size by narrowing the gap between the magnetic core 4 and the metal pins 11a and 11b.
  • the magnetic core 4 is positioned (supported) by contacting the outer peripheral surface of the support portion 13 of each of the metal pins 11a and 11b, the metal pins 11a and 11b and the magnetic core 4 are in contact with each other. Even so, the stress that the magnetic core 4 receives from the metal pins 11a and 11b can be reduced. Further, by reducing the stress, it is possible to reduce deterioration of coil characteristics (inductance value variation or the like) that occurs when the magnetic core 4 receives from the outside.
  • the metal pins 11a and 11b it is easy to narrow the gap between the adjacent metal pins 11a and 11b. Therefore, by forming a part of the coil electrode 5 with the metal pins 11a and 11b, the coil The number of turns of the electrode 5 can be easily increased. Therefore, it is easy to increase the inductance of the module 1a (coil component 2).
  • the metal pins 11a and 11b have a smaller specific resistance than the via conductor formed of the conductive paste, the coil is compared with the coil electrode 5 made of the via conductor instead of the metal pins 11a and 11b. The characteristics can be improved.
  • the magnetic core 4 can be positioned reliably.
  • the above-described fillet-shaped support portion 13 has a structure having a predetermined slope, the risk of contact with the metal pins 11a and 11b is low in the alignment of the magnetic body core 4 and has a certain likelihood. It becomes possible to perform the above-mentioned alignment in a state having a degree.
  • FIG. 3 is a diagram showing an arrangement configuration of the positioning metal pins of the module 1b, and corresponds to FIG. Further, in FIG. 3, the external connection metal pins 14 are not shown.
  • the module 1b according to this embodiment is different from the module 1a of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 in that the arrangement configuration of the positioning metal pins is different as shown in FIG. is there. Since other configurations are the same as those of the module 1a of the first embodiment, the description thereof is omitted by attaching the same reference numerals.
  • each positioning metal pin is composed of only the inner metal pins 11 a and the outer metal pins 11 b that are arranged in the diameter direction of the magnetic core 4 in plan view. Yes.
  • four inner metal pins 11a at the left and right ends of each inner metal pin 11a and two outer metal pins 11b at the left and right ends of each outer metal pin 11b are used for positioning.
  • Metal pins are configured, and each of these metal pins 11a and 11b is arranged side by side in the diameter direction of the magnetic core 4 in plan view.
  • Each positioning metal pin is disposed closer to the magnetic core 4 than the other metal pins 11a and 11b, and the edge of the magnetic core 4 is the support portion 13 of each positioning metal pin.
  • the magnetic core 4 is positioned by abutting against. In this way, all the inner metal pins 11a and the outer metal pins 11b are not used as positioning metal pins, and the positioning metal pins are configured by only one row of inner metal pins 11a and outer metal pins 11b arranged in the diameter direction, for example. May be.
  • the magnetic core 4 is a toroidal coil having an annular shape
  • the ones arranged in the diameter direction of the magnetic core 4 in plan view are used as positioning metal pins.
  • the magnetic core 4 can be positioned, and the same effect as the module 1a of the first embodiment can be obtained.
  • the support portions 13 of the positioning metal pins can be brought closer to the magnetic core 4. Therefore, accurate positioning of the magnetic core 4 can be easily performed.
  • FIG. 4 is a diagram showing an arrangement configuration of the positioning metal pins of the module 1c, and corresponds to FIG. Moreover, in FIG. 4, each external connection metal pin 14 is not shown.
  • the module 1c according to this embodiment differs from the module 1b according to the second embodiment described with reference to FIG. 3 in that, as shown in FIG. 4, the bottom of each via conductor 9a connected to each positioning metal pin.
  • the area of the end face (mounting electrode) is formed larger than the areas of the metal pins 11a and 11b other than the positioning metal pins. Since other configurations are the same as those of the module 1b of the second embodiment, the description thereof is omitted by attaching the same reference numerals.
  • the two via conductors 9a connected to the outer metal pins 11b (positioning metal pins) at the left and right ends of the outer metal pins 11b, and the inner metal pins at the left and right ends of the inner metal pins 11a are equal to each via conductor 9a connected to each of the other inner metal pins 11a and each outer metal pin 11b. It is formed larger than the area of the lower end surface.
  • each of the positioning metal pin support portions 13 is formed by soldering between the peripheral surface of one end of the metal pins 11a, 11b other than the positioning metal pins and the lower end surface of the via conductor 9a. Therefore, the magnetic core 4 can be accurately positioned easily.
  • FIG. 5 is a diagram showing an arrangement configuration of the positioning metal pins of the module 1d, and corresponds to FIG. Further, in FIG. 5, the respective external connection metal pins 14 are not shown. Also, the inner metal pin 11a and the outer metal pin 11b other than the positioning metal pins are not shown.
  • the module 1c according to this embodiment is different from the module 1a of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 in that the arrangement configuration of the positioning metal pins is different as shown in FIG. is there. Since other configurations are the same as those of the module 1a of the first embodiment, the description thereof is omitted by attaching the same reference numerals.
  • each positioning metal pin is substantially the same among the three inner metal pins 11a arranged at intervals of about 120 ° C. and the outer metal pins 11b among the inner metal pins 11a. It consists of six metal pins 11a and 11b with three outer metal pins 11b arranged at intervals of 120 ° C. And the magnetic body core 4 is positioned when the edge of the magnetic body core 4 contact
  • Each positioning metal pin may be configured by one of the three inner metal pins 11a and the three outer metal pins 11b.
  • each positioning metal pin when each inner metal pin 11a is divided into three blocks (inner blocks) in the circumferential direction of the magnetic core 4 (for example, three blocks indicated by a one-dot chain line in FIG.
  • each outer block is constituted by the metal pins 11a and 11b of at least one metal pin group of the outer metal pin group constituted by at least one outer metal pin 11b.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the module 1e.
  • the module 1e according to this embodiment differs from the module 1a of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 in that the surface of the magnetic core 4 is an insulating coating film as shown in FIG. 15 is covered. Since other configurations are the same as those of the module 1a of the first embodiment, the description thereof is omitted by attaching the same reference numerals.
  • the insulating coating film 15 is made of an insulating resin such as a silicon-based resin, and the edge of the magnetic core 4 covered with the insulating coating film 15 is supported by the positioning metal pin support portion 13.
  • the magnetic core 4 is positioned by abutting on.
  • the magnetic core 4 with the insulating coating film 15 is disposed in contact with the lower surface of the wiring board 3.
  • the magnetic core 4 has a low specific resistance as in the case where the magnetic core 4 is made of a Mn—Zn ferrite material, the magnetic core 4 and each metal Since the insulation from the pins 11a and 11b can be maintained, it is possible to prevent the deterioration of the coil characteristics caused by the magnetic core 4 and the metal pins 11a and 11b being brought into contact and conducting.
  • the insulating coating film 15 is formed of silicon resin, the insulating coating film 15 functions as a stress relieving material when an external stress is applied to the magnetic core 4, so that the external stress is applied to the magnetic core 4. It is possible to prevent the deterioration of the coil characteristics due to the action.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the module 1f.
  • the module 1f according to this embodiment differs from the module 1e according to the fifth embodiment described with reference to FIG. 6 in that, as shown in FIG. 3 is arranged in a state of floating from the lower surface of 3. Since other configurations are the same as those of the module 1e of the fifth embodiment, the description thereof is omitted by attaching the same reference numerals.
  • the magnetic core 4 coated with the insulating coating film 15 is in a state where it floats from the lower surface of the wiring substrate 3, so that the edge contacts the support portions 13 of the positioning metal pins, thereby insulating the magnetic core 4.
  • the magnetic core 4 with the coating film 15 is positioned. In this way, while maintaining the insulation between the magnetic core 4 and the metal pins 11a and 11b, both (the magnetic core 4 with the insulation coating film 15 and the metal pins 11a and 11b) can be arranged close to each other. it can.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the module 1g.
  • the module 1g according to this embodiment is different from the module 1f of the sixth embodiment described with reference to FIG. 7 in that the lower surface and the surface of the wiring board 3 are insulated coating film 15 as shown in FIG. A support insulating layer 16 for supporting the magnetic core 4 with the insulating coating film 15 is provided between the magnetic core 4 covered with the above. Since other configurations are the same as those of the module 1f of the sixth embodiment, the description thereof is omitted by attaching the same reference numerals.
  • the magnetic core 4 with the insulating coating film 15 is arranged in a state of being floated from the lower surface of the wiring substrate 3 and is supported and insulated so as to be interposed between the magnetic core 4 and the lower surface of the wiring substrate 3.
  • Layer 16 is formed.
  • the insulating support layer 16 is formed in such a thickness that the entire support portions 13 of the positioning metal pins are not buried, and the magnetic core 4 with the insulating coating film 15 is disposed in contact with the support insulating layer 16.
  • the magnetic core 4 is supported by the support insulating layer 16.
  • the support insulating layer 16 can be formed of a general material adopted as an underfill resin, such as an epoxy resin.
  • the magnetic core 4 In the configuration in which the magnetic core 4 is positioned by bringing the edge of the magnetic core 4 into contact with the outer peripheral surface of the support portion 13 of each positioning metal pin, the magnetic core 4 floats from the lower surface of the wiring board 3.
  • the stress generated by the weight of the magnetic core 4 or the like concentrates on a location where the magnetic core 4 abuts on the support portion 13 (corner portion of the magnetic core 4).
  • the insulating coating film 15 may be broken at the contact points. Therefore, by providing the support insulating layer 16 so as to be interposed between the wiring substrate 3 and the magnetic core 4, the magnetic core 4 can be supported, so that the insulating coating film 15 can be prevented from being broken. Can do.
  • a module may be formed by combining the configurations of the above-described embodiments.
  • the electronic component 6 may not be mounted on the upper surface of the wiring board 3 but may be constituted by the coil component 2 alone.
  • each inner metal pin 11a and each outer metal pin 11b are directly mounted on the end face of the via conductor 9a.
  • the inner metal pin 11a and each outer metal pin 11b are separately mounted on the end face of each via conductor 9a.
  • An electrode may be formed, and each of these mounting electrodes and each of the metal pins 11a and 11b may be connected by solder.
  • the magnetic core 4 does not necessarily have an annular shape, and may be formed in a rod shape, for example.
  • FIG. 9 is a view showing a modified example of the magnetic core 4 and is a view corresponding to FIG. 2 (the external connection metal pin 14 is not shown).
  • 9A shows a case where all of the metal pins 11c and 11d constituting the coil electrode 5 are formed as positioning metal pins
  • FIG. 9B shows a pair of the magnetic cores 4 facing each other. The case where the metal pins 11c and 11d constitute metal pins for positioning is illustrated.
  • the present invention can be widely applied to various coil components including a magnetic core disposed on a substrate and a coil electrode wound around the magnetic core, and various modules including the coil component. it can.
  • Module 2 Coil parts 3 Wiring board (Board) 4 Magnetic core (coil core) 5 Coil electrode 6 Electronic component 9a Via conductor (mounting electrode) 11a Inner metal pin (positioning metal pin) 11b Outer metal pin (positioning metal pin) 11c metal pin (positioning metal pin) 11d metal pin (positioning metal pin) 13 Supporting part 15 Insulating coating film 16 Supporting insulating layer

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Abstract

 磁性体コアの正確な位置決めを行うことにより、コイル特性の向上を図る。 コイル部品2は、配線基板3と、配線基板3の下面に配設された環状の磁性体コア4と、磁性体コア4の周囲に巻回されたコイル電極5とを備え、コイル電極5は、配線基板3の下面から露出した複数のビア導体9aの端面それぞれに一方端部が半田により接続され、立設された状態で磁性体コア4の周囲に配置された複数の内側金属ピン11aおよび外側金属ピン11bを備える。また、各金属ピン11a,11bの一方端部の周面とビア導体9aの端面との間に、半田によりフィレット状に形成された支持部13がそれぞれ設けられ、磁性体コア4は、端縁が各支持部13の外周面に当接することで位置決めされている。

Description

コイル部品およびこのコイル部品を備えるモジュール
本発明は、基板に配設された磁性体コアと該磁性体コアの周囲を巻回するコイル電極とを備えるコイル部品およびこのコイル部品を備えるモジュールに関する。
 高周波信号が用いられるモジュールには、ノイズを防止するための部品として、コイル部品が広く使用されている。例えば、図10に示すように、特許文献1に記載のコイル部品100は、絶縁樹脂で形成された基板101と、該基板101の上面に実装された円環状の磁性体コア102とを備える。また、基板101上に形成された複数の配線電極パターン103と、磁性体コア102を跨ぐように配置されコの字型に折り曲げた平角線から成る複数のジャンパ104とにより、磁性体コア102の周囲を螺旋状に巻回するコイル電極が形成されている。
特開2006-278841号公報(段落0010~0014、図1等参照)
 ところで、近年の電子機器の小型化に伴ってコイル部品の小型・高性能化が要求されている。そのため、例えば、磁性体コアとコイル電極とを近接配置することによりコイル部品の小型化を図ることや、コイル電極の巻数を増やすことによりコイル部品の高インダクタンス化を図ることが考えられる。しかしながら、従来のコイル部品100では、磁性体コア102とコイル電極(ジャンパ104)との相対的な位置決めを正確に行うのが困難である。したがって、磁性体コア102とコイル電極のギャップを狭くする設計では、コイル電極(ジャンパ104)が磁性体コア102に接触するおそれがある。コイル電極(ジャンパ104)が磁性体コア102に接触すると、磁性体コア102に応力がかかりコイル特性が劣化する。また、コイル電極の一部であるジャンパ104が平板状の金属をコの字状に折り曲げて形成されているため、ジャンパ104間のギャップを狭くしてコイル電極の巻数を増やすのも困難である。
 本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、コイルコアの正確な位置決めを行うことにより、コイル特性の優れたコイル部品を提供する目的とする。
 上記した目的を達成するために、本発明のコイル部品は、基板と、前記基板の一方主面に配設されたコイルコアと、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、前記基板の一方主面に形成された複数の実装電極それぞれに一方端部が半田により接続され、立設された状態で前記コイルコアの周囲に配置された複数の金属ピンを備え、前記複数の金属ピンは、複数の位置決め用金属ピンを含み、前記各位置決め用金属ピンの前記一方端部の周面と前記実装電極との間に、半田によりフィレット状に形成された支持部が設けられ、前記コイルコアは、端縁が前記各支持部の外周面に当接することで位置決めされていることを特徴としている。
 この場合、コイルコアの端縁が、コイル電極の一部を成す複数の位置決め用金属ピンの一方端部の周面と実装電極との間に半田により形成されたフィレット状の各支持部の外周面に当接することにより、コイルコアが位置決めされる。したがって、コイル電極が有する各金属ピンとコイルコアとの相対的な位置決めを正確に行うことができる。
 また、コイルコアが正確に位置決めされることで、コイルコアと各金属ピンの不要な接触や接近を防止することができるため、コイルコアが接触して金属ピンが位置ずれしたり、倒れたりするのを防止することができる。さらに、各金属ピンとコイルコアとの相対的な位置決めを正確に行うことができると、各金属ピンとコイルコアとを接触させずに微小ギャップを維持することができる。この場合、コイル電極の総長を短くして不要な寄生インダクタンスの低減を図ることができるため、コイル部品のコイル特性が向上する。また、コイルコアと各金属ピンとのギャップを狭くすることで、コイル部品の小型化を図ることもできる。
 また、コイルコアが位置決め用金属ピンの一方端部の周面と実装電極との間に形成されたフィレット状の支持部の外周面に当接することで位置決め(支持)されるため、各金属ピンとコイルコアとが接触した場合であっても、コイルコアが各金属ピンから受ける応力を低減することができる。
 また、金属ピンの場合、隣接する金属ピン間のギャップを狭くするのが容易であるため、コイル電極の巻数を増やしてコイル部品の高インダクタンス化を図ることができる。
 また、前記コイルコアは環状を成し、前記各金属ピンは、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金属ピンと、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金属ピンとから成り、前記各位置決め用金属ピンは、前記各内側金属ピンおよび前記各外側金属ピンのうち、平面視で前記コイルコアの直径方向に並んだものにより構成されていてもよい。コイルコアが環状を成す、所謂、トロイダルコイルの場合は、各内側金属ピンおよび各外側金属ピンのうち、平面視でコイルコアの直径方向に並んだものを位置決め用金属ピンとすることで、コイルコアの位置決めを確実に行うことができる。
 また、前記コイルコアは環状を成し、前記各金属ピンは、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金属ピンと、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金属ピンとから成り、前記各位置決め用金属ピンは、前記各内側金属ピンを前記コイルコアの周方向に3つの内側ブロックに分割した場合に、前記各内側ブロックそれぞれ対して少なくとも1つの前記内側金属ピンから成る内側金属ピン群、または、前記各外側金属ピンを前記コイルコアの周方向に3つの外側ブロックに分割した場合に、前記各外側ブロックそれぞれ対して少なくとも1つの前記外側金属ピンから成る外側金属ピン群のうちの少なくとも一方の群の前記各金属ピンにより構成されていてもよい。
 コイルコアが環状を成すトロイダルコイルの場合は、位置決め用金属ピンを、各内側ブロックそれぞれに対して少なくとも1つの内側金属ピンから成る内側金属ピン群、または、各外側ブロックそれぞれに対して少なくとも1つの外側金属ピンから成る外側金属ピン群のうちの少なくとも一方の群の前記各金属ピンをとすることで、コイルコアの外周側の3つの金属ピンまたは/および内周側の3つの金属ピンの半田フィレット(支持部)でコイルコアが支持されるため、コイルコアの位置決めを確実に行うことができる。
 前記各位置決め用金属ピンは、それ以外の前記金属ピンよりも前記コイルコアに近接して配置されていてもよい。このようにすると、各位置決め用金属ピンの一方端部と実装電極との間に半田によりフィレット状に形成される各支持部をコイルコアに近づけることができるため、コイルコアの正確な位置決めを容易に行うことができる。
 また、前記各位置決め用金属ピンに接続される前記実装電極の面積が、それ以外の前記金属ピンに接続される前記実装電極の面積よりも大きく形成されていてもよい。このようにすると、位置決め用金属ピンの半田フィレット(支持部)を、それ以外の金属ピンの半田フィレットよりも大きくすることができるため、コイルコアの正確な位置決めを容易に行うことができる。
 また、前記コイルコアの表面が絶縁被覆膜で被覆されていてもよい。このようにすると、コイルコアと各金属ピンとの絶縁を保つことができるため、コイルコアと各金属ピンとが接触して導通することに起因するコイル特性の劣化を防止することができる。
 また、前記基板の一方主面と前記コイルコアとの間に介在するように設けられ、前記コイルコアを支持する支持絶縁層を備えていてもよい。コイルコアの端縁と位置決め用金属ピンの支持部の外周面とを当接させてコイルコアの位置決めを行う構成では、コイルコアの自重等により生じた応力が、コイルコアが支持部に当接した箇所に集中する。そのため、コイルコアの表面を被覆する絶縁被覆膜が、上記当接した箇所で破断するおそれがある。そこで、支持絶縁層を基板とコイルコアとの間に介在するように設けることで、支持絶縁層によりコイルコアを支持した上で半田フィレットによってコイルコアの位置決めを行うことができ、絶縁被覆膜の破断を防止することができる。
 上記したコイル部品と、該コイル部品の基板の両主面の少なくとも一方に電子部品を実装することによりモジュールを形成してもかまわない。この場合、コイル特性の優れたコイル部品を備えるモジュールを提供することができる。
 本発明によれば、コイルコアの端縁が、コイル電極の一部を成す複数の位置決め用金属ピンの一方端部の周面と実装電極との間に半田により形成されたフィレット状の各支持部の外周面に当接することにより、コイルコアが位置決めされる。したがって、コイル電極が有する各金属ピンとコイルコアとの相対的な位置決めを正確に行うことができる。
本発明の第1実施形態にかかるモジュールの断面図である。 図1のA-A矢視断面図である。 本発明の第2実施形態にかかるモジュールの位置決め用金属ピンの配置構成を示す図である。 本発明の第3実施形態にかかるモジュールの位置決め用金属ピンの配置構成を示す図である。 本発明の第4実施形態にかかるモジュールの位置決め用金属ピンの配置構成を示す図である。 本発明の第5実施形態にかかるモジュールの断面図である。 本発明の第6実施形態にかかるモジュールの断面図である。 本発明の第7実施形態にかかるモジュールの断面図である。 磁性体コアの変形例を示す図である。 従来のコイル部品の斜視図である。
 <第1実施形態>
 本発明の第1実施形態にかかるモジュール1aについて、図1および図2を参照して説明する。なお、図1はモジュール1aの断面図、図2は図1のA-A矢視断面図である。
 この実施形態にかかるモジュール1aは、図1に示すように、配線基板3(本発明の「基板」に相当)、配線基板3の下面(本発明の「基板の一方主面」に相当)に配設された磁性体コア4(本発明の「コイルコア」に相当)および磁性体コア4の周囲に巻回されたコイル電極5を備えるコイル部品2と、配線基板3の上面に実装された電子部品6と、配線基板3の両主面に設けられた封止樹脂層10a,10bとを備える。
 配線基板3は、それぞれガラスエポキシ樹脂や低温同時焼成セラミック等で形成された複数の絶縁層3aの積層体であり、その上面には、電子部品6を実装するための複数の接続電極7が形成されるとともに、その内部には、各種配線電極8a,8bや複数のビア導体9a,9bが形成される。このとき、各配線電極8a,8bおよび各接続電極7は、Cu、Ag、Al等の一般的な電極材料で形成される。各ビア導体9a,9bは、CuやAg等で形成されている。なお、各接続電極7の表面にNi/Auめっきが施されていてもよい。また、配線基板3は、単層構造であっても構わない。
 各電子部品6は、SiやGaAs等で形成された半導体素子や、チップコンデンサ、チップインダクタ、チップ抵抗等のチップ部品などから成り、周知の表面実装技術で配線基板3に実装される。
 磁性体コア4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により形成されている。なお、この実施形態の磁性体コア4は、環状を成し、トロイダルコイルのコアとして使用される。
 コイル電極5は、環状の磁性体コア4の周囲を螺旋状に巻回するものであり、それぞれ配線基板3の下面に立設された状態で磁性体コア4の周囲に配置された複数の金属ピン11a,11bを備える。各金属ピン11a,11b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。なお、各金属ピン11a,11bは、これらの金属材料のうちのいずれかで形成された金属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、立設とは、各金属ピン11a,11bが立った状態で設けられることを意味するが、必ずしも、各金属ピン11a,11bの軸(長さ方向)が配線基板の下面と直交する方向に平行である必要はなく、斜めに配置されていてもよい。
 ここで、各金属ピン11a,11bは、図2に示すように、磁性体コア4の内周面に沿って配列された複数の内側金属ピン11aと、各内側金属ピン11aそれぞれと複数の対を成すように、磁性体コア4の外周面に沿って配列された複数の外側金属ピン11bとで構成されている。また、配線基板3の下面側に形成された各ビア導体9a,9bの下端面それぞれは、配線基板3の下面から露出しており、各内側、外側金属ピン11a,11bの一方端部が、1つのビア導体9aの下端面に半田でそれぞれ接続される。なお、各内側、外側金属ピン11a,11bに接続される各ビア導体9aの下端面それぞれが本発明の「実装電極」に相当する。
 また、各対を成す内側金属ピン11aの一方端部と外側金属ピン11bの一方端部とは、ビア導体9aを介して配線基板3に設けられた1つの配線電極8aにそれぞれ接続される。また、内側金属ピン11aの他方端部と、対を成す外側金属ピン11bの所定側(例えば、時計方向)に隣接する外側金属ピン11bの他方端部とが、封止樹脂層10aの表面(配線基板3に接する面と反対面)に形成された1つの配線電極パターン12によりそれぞれ接続される。このような各金属ピン11a,11b、各配線電極8a、各ビア導体9aおよび各配線電極パターン12の接続構造により、環状の磁性体コア4の周囲を螺旋状に巻回するコイル電極5が形成されている。なお、対応する内側金属ピン11aと外側金属11bの他方端部同士を接続する各配線電極パターン12は、例えば、封止樹脂層11aの表面に、CuやAg等の金属を含有する導電性ペーストを用いた印刷技術などにより形成することができる。また、各配線電極パターン12に代えて、AuやAlなどの金属で形成されたボンディングワイヤを使用してもかまわない。
 この実施形態では、各内側金属ピン11aおよび各外側金属ピン11bの全てが、磁性体コア4の位置決め用金属ピンとして機能している。具体的には、各内側金属ピン11aおよび各外側金属ピン11bそれぞれは、その一方端部の周面と、ビア導体9aの下端面との間に、半田によりフィレット状に形成された支持部13が設けられ、磁性体コア4は、端縁が各支持部13の外周面に当接することで位置決めされている。換言すれば、各金属ピン11a,11bそれぞれは、ビア導体9aの下端面に半田接続されると、接続部に半田フィレットが形成されるが、当該半田フィレットを支持部13として磁性体コア4が位置決めされる。なお、この実施形態では、磁性体コア4は、配線基板3の下面に接触した状態で位置決めされているが、配線基板3の下面から浮いた状態で各支持部13に当接することにより、磁性体コア4が位置決めされていてもよい。このようにすると、磁性体コア4と各内側金属ピン11aおよび各外側金属ピンとが接触しない状態でより近接して配置することができる。
 また、配線基板3の下面側には、モジュール1aを外部のマザー基板等に接続するための複数の外部接続用金属ピン14が設けられている。これらの外部接続用金属ピン14は、配線基板3の下面に立設された状態で各外側金属ピン11bの外側にそれぞれ配置される。ここで、各外部接続用金属ピン14は、一方端部が所定のビア導体9bの端面(配線基板3の下面から露出した端面)に半田によりそれぞれ接続されるとともに、他方端部の端面が、封止樹脂層10aの表面から露出して設けられ、当該他方端部の端面で外部との接続が可能となっている。
 配線基板3の下面側の封止樹脂層10aは、配線基板3の下面、各金属ピン11a,11b,14および磁性体コア4を被覆するように設けられ、上面側の封止樹脂層10bは、配線基板3の上面および各電子部品6を被覆するように設けられている。なお、両封止樹脂層10a,10bは、例えば、エポキシ樹脂など、電子部品6の封止材料として一般的に採用される種々の材料を用いることができる。
 (モジュールの製造方法)
 次に、モジュール1aの製造方法の一例について説明する。まず、各配線電極8a,8b、各ビア導体9a,9bおよび各接続電極7が形成された配線基板3を準備する。この場合、各ビア導体9a,9bは、例えば、絶縁層3aの所定位置にレーザ等によりビアホールを形成し、該ビアホールにCuやAgなどの金属を含有する導電性ペーストを印刷技術などにより充填することで形成することができる。また、各配線電極8a,8bおよび各接続電極7それぞれも、絶縁層3aの主面にCuやAgなどの金属を含有する導電性ペーストを用いた印刷技術などにより形成することができる。また、配線基板3の下面に配置される各ビア導体9a,9bについては、その下端面が配線基板3の下面から露出するように形成する。
 次に、配線基板3の上面に、周知の表面実装技術により各電子部品6を実装した後、エポキシ樹脂などの封止樹脂を用いて、配線基板3の上面側に、各電子部品6および配線基板3の上面を被覆するように設けられた封止樹脂層10bを形成する。なお、封止樹脂層10bは、例えば、塗布方式、印刷方式、コンプレッションモールド方式、トランスファモールド方式などにより形成することができる。
 次に、配線基板3の下面から露出した各ビア導体9a,9bの下端面に、各内側金属ピン11a、各外側金属ピン11bおよび各外部接続用金属ピン14を半田によりそれぞれ実装する。このとき、各内側金属ピン11aおよび各外側金属ピン11bには、その一方端部の周面と各ビア導体9aの下端面との間に、半田によりフィレット状に形成された支持部13がそれぞれ形成される。
 次に、各内側金属ピン11aと各外側金属ピン11bとの間の領域に、環状の磁性体コア4を配置する。このとき、磁性体コア4の端縁が各支持部に当接することで、磁性体コア4が位置決めされる。
 次に、配線基板3の上面側の封止樹脂層10bの形成方法と同じ要領で、配線基板3の下面側に、各内側金属ピン11a、各外側金属ピン11b、磁性体コア4、各外部接続用金属ピン14および配線基板3の下面を被覆するように設けられた封止樹脂層10aを形成する。
 次に、封止樹脂層10aの表面(封止樹脂層10aの配線基板3との接触面と反対面)を研磨または研削することにより、各金属ピン11a,11b,14それぞれの他方端部の端面を封止樹脂層10aの表面から露出させる。最後に、封止樹脂層10aの表面に、それぞれ所定の内側金属ピン11aの他方端部の端面と外側金属ピンの他方端部の端面とを接続する複数の配線電極パターン12を形成してモジュール1aが完成する。なお、各配線電極パターン12は、CuやAg等の金属を含有する導電性ペーストを用いた印刷技術などによりそれぞれ形成することができる。
 したがって、上記した実施形態によれば、磁性体コア4の端縁が、コイル電極5の一部を成す各内側金属ピン11aおよび各外側金属ピン11b(位置決め用金属ピン)の一方端部の周面とビア導体9a下端面(実装電極)との間に半田により形成されたフィレット状の各支持部13の外周面に当接することにより、磁性体コア4が位置決めされる。したがって、コイル電極5の各金属ピン11a,11bと磁性体コア4との相対的な位置決めを正確に行うことができる。
 また、各金属ピン11a,11bと磁性体コア4との相対的な位置決めを正確に行うことで、磁性体コア4と各金属ピン11a,11bの不要な接触や接近を防止することができるため、磁性体コア4が接触して金属ピン11a,11bが位置ずれしたり、倒れたりするのを防止することができる。さらに、各金属ピン11a,11bと磁性体コア4との相対的な位置が正確になることで、各金属ピン11a,11bと磁性体コア4とを接触させずに微小ギャップを維持することが容易となる。したがって、コイル電極5の総長を短くして不要な寄生インダクタンスの低減を図ることができるため、コイル部品2のコイル特性を向上することができるとともに、コイル特性の優れたコイル部品2を備えるモジュール1aを提供することができる。また、磁性体コア4と各金属ピン11a,11bとのギャップを狭くすることで、コイル部品2およびモジュール1aの小型化を図ることもできる。
 また、磁性体コア4が各金属ピン11a,11bそれぞれの支持部13の外周面に当接することで位置決め(支持)されるため、各金属ピン11a,11bと磁性体コア4とが接触した場合であっても、磁性体コア4が各金属ピン11a,11bから受ける応力を低減することができる。また、当該応力が低減することで、磁性体コア4が外部から受けた場合に生じるコイル特性の劣化(インダクタンス値のばらつき等)を低減することができる。
 また、金属ピン11a,11bの場合、隣接する金属ピン11a,11b間のギャップを狭くするのが容易であるため、コイル電極5の一部を各金属ピン11a,11bで形成することで、コイル電極5の巻数を容易に増やすことができる。したがって、モジュール1a(コイル部品2)の高インダクタンス化が容易となる。また、金属ピン11a,11bは導電性ペーストにより形成されたビア導体と比較して比抵抗が小さいため、各金属ピン11a,11bの代わりにビア導体で構成されたコイル電極5と比較してコイル特性を向上することができる。
 また、コイル電極5の一部を成す各金属ピン11a,11bの全てが、磁性体コア4の位置決め用金属ピンとして機能するため、磁性体コア4の位置決めを確実に行うことができる。また、上述のフィレット状の支持部13は、所定の斜面を有する構造であることから、磁性体コア4の位置合わせにおいて、金属ピン11a,11bとの接触のリスクが低く、かつ、一定の尤度を持った状態で上述の位置合わせを行うことが可能になる。
 <第2実施形態>
 本発明の第2実施形態にかかるモジュール1bについて、図3を参照して説明する。なお、図3はモジュール1bの位置決め用金属ピンの配置構成を示す図であり、図2に対応する図である。また、図3では、各外部接続用金属ピン14を図示省略している。
 この実施形態にかかるモジュール1bが、図1および図2を参照して説明した第1実施形態のモジュール1aと異なるところは、図3に示すように、位置決め用金属ピンの配置構成が異なることである。その他の構成は、第1実施形態のモジュール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、図3に示すように、各位置決め用金属ピンは、各内側金属ピン11aおよび各外側金属ピン11bのうち、平面視で磁性体コア4の直径方向に並んだもののみにより構成されている。この実施形態では、図3において、各内側金属ピン11aのうちの左右両端の2つの内側金属ピン11aおよび各外側金属ピン11bのうちの左右両端の2つの外側金属ピン11bの4つにより位置決め用金属ピンが構成されており、これらの各金属ピン11a,11bは、平面視で磁性体コア4の直径方向に並んで配置されている。また、各位置決め用金属ピンは、それ以外の金属ピン11a,11bよりも磁性体コア4に近接して配置されており、磁性体コア4の端縁が各位置決め用金属ピンそれぞれの支持部13に当接することにより、磁性体コア4が位置決めされている。このように、全ての内側金属ピン11a、外側金属ピン11bを位置決め用金属ピンとせずに、例えば、直径方向に並んだ一列の内側金属ピン11a、外側金属ピン11bのみで位置決め用金属ピンを構成してもよい。
 磁性体コア4が環状を成すトロイダルコイルの場合、各内側金属ピン11aおよび各外側金属ピン11bのうち、平面視で磁性体コア4の直径方向に並んだものを位置決め用金属ピンとすることで、磁性体コア4の位置決めを行うことができ、第1実施形態のモジュール1aと同様の効果を得ることができる。
 また、位置決め用金属ピンをそれ以外の金属ピン11a,11bよりも磁性体コア4に近接して配置することで、各位置決め用金属ピンの各支持部13を磁性体コア4に近づけることができるため、磁性体コア4の正確な位置決めを容易に行うことができる。
 <第3実施形態>
 本発明の第3実施形態にかかるモジュール1cについて、図4を参照して説明する。なお、図4はモジュール1cの位置決め用金属ピンの配置構成を示す図であり、図2に対応する図である。また、図4では、各外部接続用金属ピン14を図示省略している。
 この実施形態にかかるモジュール1cが図3を参照して説明した第2実施形態のモジュール1bと異なるところは、図4に示すように、各位置決め用金属ピンに接続される各ビア導体9aの下端面(実装電極)の面積が、各位置決め用金属ピン以外の金属ピン11a,11bの面積よりも大きく形成されていることである。その他の構成は、第2実施形態のモジュール1b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、各外側金属ピン11bのうちの左右両端の外側金属ピン11b(位置決め用金属ピン)に接続される2つのビア導体9a、および、各内側金属ピン11aのうちの左右両端の内側金属ピン11a(位置決め用金属ピン)に接続される2つのビア導体9aそれぞれの下端面(実装電極)の面積は、これら以外の各内側金属ピン11aおよび各外側金属ピン11bに接続される各ビア導体9aの下端面の面積よりも大きく形成される。
 このようにすると、各位置決め用金属ピンの支持部13それぞれを、各位置決め用金属ピン以外の金属ピン11a,11bの一方端部の周面とビア導体9aの下端面との間に半田により形成される半田フィレットよりも大きくすることができるため、磁性体コア4の正確な位置決めを容易に行うことができる。
 <第4実施形態>
 本発明の第4実施形態にかかるモジュール1dについて、図5を参照して説明する。なお、図5はモジュール1dの位置決め用金属ピンの配置構成を示す図であり、図2に対応する図である。また、図5では、各外部接続用金属ピン14を図示省略している。また、位置決め用金属ピン以外の内側金属ピン11a、外側金属ピン11bも図示省略している。
 この実施形態にかかるモジュール1cが、図1および図2を参照して説明した第1実施形態のモジュール1aと異なるところは、図5に示すように、位置決め用金属ピンの配置構成が異なることである。その他の構成は、第1実施形態のモジュール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、図5に示すように、各位置決め用金属ピンは、各内側金属ピン11aのうち、略120℃間隔で配置された3つの内側金属ピン11aと、各外側金属ピン11bのうち、略120℃間隔で配置された3つの外側金属ピン11bとの6つの金属ピン11a,11bで構成される。そして、磁性体コア4の端縁が、これらの各金属ピン11a,11bの各支持部13それぞれに当接することで、磁性体コア4が位置決めされる。なお、各位置決め用金属ピンは、上記した3つの内側金属ピン11aおよび3つの外側金属ピン11bのうちの一方の各金属ピン11a,11bで構成されていてもよい。
 環状の磁性体コア4の場合は、このような位置決め用金属ピンの配置構成でも、磁性体コア4の位置決めを確実に行うことができる。なお、上記した位置決め用金属ピンの配置構成は、適宜、変更することができる。すなわち、各位置決め用金属ピンは、各内側金属ピン11aを磁性体コア4の周方向に3つのブロック(内側ブロック)に分割した場合(例えば、図5における一点鎖線で示す3つのブロック)に、各内側ブロックそれぞれに対して少なくとも1つの内側金属ピン11aで構成された内側金属ピン群、または、各外側金属ピン11bを磁性体コア4の周方向に3つのブロック(外側ブロック)に分割した場合に、各外側ブロックそれぞれに対して少なくとも1つの外側金属ピン11bで構成された外側金属ピン群のうちの少なくとも一方の金属ピン群の各金属ピン11a,11bにより構成されていればよい。
 <第5実施形態>
 本発明の第5実施形態にかかるモジュール1eについて、図6を参照して説明する。なお、図6はモジュール1eの断面図である。
 この実施形態にかかるモジュール1eが、図1および図2を参照して説明した第1実施形態のモジュール1aと異なるところは、図6に示すように、磁性体コア4の表面が絶縁被覆膜15で被覆されていることである。その他の構成は、第1実施形態のモジュール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、絶縁被覆膜15は、シリコン系樹脂などの絶縁樹脂で形成されており、この絶縁被覆膜15で被覆された磁性体コア4の端縁が、位置決め用金属ピンの支持部13に当接することで、磁性体コア4が位置決めされている。また、この絶縁被覆膜15付の磁性体コア4は、配線基板3の下面に接触した状態で配置される。
 このようにすると、例えば、磁性体コア4がMn-Znフェライト材料で形成されている場合のように、磁性体コア4が有する固有抵抗が低い場合であっても、磁性体コア4と各金属ピン11a,11bとの絶縁を保つことができるため、磁性体コア4と各金属ピン11a,11bとが接触して導通することに起因するコイル特性の劣化を防止することができる。また、絶縁被覆膜15をシリコン樹脂で形成すると、当該絶縁被覆膜15が、磁性体コア4に外部応力が作用した場合の応力緩和材として機能するため、磁性体コア4に外部応力が作用することに起因するコイル特性の劣化を防止することができる。
 <第6実施形態>
 本発明の第6実施形態にかかるモジュール1fについて、図7を参照して説明する。なお、図7はモジュール1fの断面図である。
 この実施形態にかかるモジュール1fが図6を参照して説明した第5実施形態のモジュール1eと異なるところは、図7に示すように、絶縁被覆膜15付きの磁性体コア4が、配線基板3の下面から浮いた状態で配置されていることである。その他の構成は、第5実施形態のモジュール1e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、絶縁被覆膜15で被覆された磁性体コア4が、配線基板3の下面から浮いた状態で、その端縁が各位置決め用金属ピンの各支持部13に当接することで、絶縁被覆膜15付きの磁性体コア4が位置決めされる。このようにすると、磁性体コア4と各金属ピン11a,11bとの絶縁を保ちつつ、両者(絶縁被覆膜15付きの磁性体コア4と各金属ピン11a,11b)を近接配置することができる。
 <第7実施形態>
 本発明の第7実施形態にかかるモジュール1gについて、図8を参照して説明する。なお、図8はモジュール1gの断面図である。
 この実施形態にかかるモジュール1gが、図7を参照して説明した第6実施形態のモジュール1fと異なるところは、図8に示すように、配線基板3の下面と、表面が絶縁被覆膜15で被覆された磁性体コア4との間に、絶縁被覆膜15付きの磁性体コア4を支持する支持絶縁層16が設けられていることである。その他の構成は、第6実施形態のモジュール1f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。
 このとき、絶縁被覆膜15付きの磁性体コア4が、配線基板3の下面から浮いた状態で配置され、当該磁性体コア4と配線基板3の下面との間に介在するように支持絶縁層16が形成される。この支持絶縁層16は、各位置決め用金属ピンの各支持部13の全体が埋まらないような厚みで形成され、絶縁被覆膜15付きの磁性体コア4が支持絶縁層16に接触配置されることにより、当該磁性体コア4が支持絶縁層16により支持される。なお、支持絶縁層16は、例えば、エポキシ樹脂など、アンダーフィル樹脂として採用される一般的な材料で形成することができる。
 磁性体コア4の端縁と各位置決め用金属ピンの支持部13の外周面とを当接させて磁性体コア4の位置決めを行う構成では、磁性体コア4が配線基板3の下面から浮いた状態で配置されると、磁性体コア4の自重等により生じた応力が、磁性体コア4が支持部13に当接する箇所(磁性体コア4の角部)に集中する。そのため、磁性体コア4の表面を絶縁被覆膜15で被覆すると、前記当接する箇所で絶縁被覆膜15が破断するおそれがある。そこで、支持絶縁層16を配線基板3と磁性体コア4との間に介在するように設けることで、磁性体コア4を支持することができるため、絶縁被覆膜15の破断を防止することができる。
 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、上記した各実施形態の構成を組合わせてモジュールを形成してもかまわない。
 また、各実施形態において、配線基板3の上面に電子部品6を実装せず、コイル部品2単体で構成してもかまわない。
 また、上記した各実施形態では、各内側金属ピン11aおよび各外側金属ピン11bそれぞれを、ビア導体9aの端面に直接実装する場合について説明したが、ビア導体9aそれぞれの端面上に、別途、実装電極を形成し、これらの各実装電極と各金属ピン11a,11bとを半田により接続するようにしてもよい。
 また、図9に示すように、磁性体コア4は、必ずしも環状である必要はなく、例えば、棒状に形成されていてもよい。なお、図9は磁性体コア4の変形例を示す図であり、図2に対応する図(外部接続用金属ピン14は図示省略)である。また、図9(a)はコイル電極5を構成する金属ピン11c,11dの全てが位置決め用金属ピンとして構成されている場合、図9(b)は磁性体コア4を挟んで対峙した一対の金属ピン11c,11dが位置決め用金属ピンを構成している場合を例示している。
 また、本発明は、基板に配設された磁性体コアと該磁性体コアの周囲を巻回するコイル電極とを備える種々のコイル部品およびこのコイル部品を備える種々のモジュールに広く適用することができる。
 1a~1h  モジュール
 2      コイル部品
 3      配線基板(基板)
 4      磁性体コア(コイルコア)
 5      コイル電極
 6      電子部品
 9a     ビア導体(実装電極)
 11a    内側金属ピン(位置決め用金属ピン)
 11b    外側金属ピン(位置決め用金属ピン)
 11c    金属ピン(位置決め用金属ピン)
 11d    金属ピン(位置決め用金属ピン)
 13     支持部
 15     絶縁被覆膜
 16     支持絶縁層

Claims (8)

  1.  基板と、
     前記基板の一方主面に配設されたコイルコアと、
     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、
     前記基板の一方主面に形成された複数の実装電極それぞれに一方端部が半田により接続され、立設された状態で前記コイルコアの周囲に配置された複数の金属ピンを備え、
     前記複数の金属ピンは、複数の位置決め用金属ピンを含み、
     前記各位置決め用金属ピンの前記一方端部の周面と前記実装電極との間に、半田によりフィレット状に形成された支持部が設けられ、
     前記コイルコアは、端縁が前記各支持部の外周面に当接することで位置決めされている
    ことを特徴とするコイル部品。
  2.  前記コイルコアは環状を成し、
     前記各金属ピンは、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金属ピンと、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金属ピンとから成り、
     前記各位置決め用金属ピンは、前記各内側金属ピンおよび前記各外側金属ピンのうち、平面視で前記コイルコアの直径方向に並んだものにより構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.  前記コイルコアは環状を成し、
     前記各金属ピンは、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金属ピンと、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金属ピンとから成り、
     前記各位置決め用金属ピンは、
    前記各内側金属ピンを前記コイルコアの周方向に3つの内側ブロックに分割した場合に、前記各内側ブロックそれぞれ対して少なくとも1つの前記内側金属ピンから成る内側金属ピン群、または、前記各外側金属ピンを前記コイルコアの周方向に3つの外側ブロックに分割した場合に、前記各外側ブロックそれぞれ対して少なくとも1つの前記外側金属ピンから成る外側金属ピン群のうちの少なくとも一方の群の前記各金属ピンにより構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。
  4.  前記各位置決め用金属ピンは、それ以外の前記金属ピンよりも前記コイルコアに近接して配置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.  前記各位置決め用金属ピンに接続される前記実装電極の面積が、それ以外の前記金属ピンに接続される前記実装電極の面積よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のコイル部品。
  6.  前記コイルコアの表面が絶縁被覆膜で被覆されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のコイル部品。
  7.  前記基板の一方主面と前記コイルコアとの間に介在するように設けられ、前記コイルコアを支持する支持絶縁層を備え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.  請求項1ないし7のいずれかに記載のコイル部品と、
     前記基板の両主面の少なくとも一方に実装された電子部品とを備えることを特徴とするモジュール。
     
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