JP6357657B2 - インダクタおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁性体内にコイルが埋設された構造を有する面実装型のインダクタに関するものである。

近年電子機器の小型化に伴い、各種電子部品の小型化への要望も強くなってきている。インダクタに対してもその要望は強く、図２のように、磁性体粉末と樹脂とを混合した磁性体材料１にコイル２を埋設させて金型で加圧成形し、両側面から導出されたコイル端部３を側面から底面に沿わせることにより、面実装型のインダクタを実現していた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００９−１２３９２７号公報

上記従来のインダクタでは、両側面からコイル端部が導出されているため、その導出部でふくらみが生じてしまう。インダクタそのものの形状が小さくなってくると、そのふくらみの影響度が大きくなり、インダクタの小型化への支障が出てくる。

本発明はこの課題に対して、より小型化が可能な面実装型のインダクタを提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、磁性体粉と樹脂とを含む磁性体材料からなり、互いに対向した一対の側面を有する磁性体ボディと、磁性体ボディに埋設されたコイルと、磁性体ボディの一対の側面上に配され、コイルと導通した一対の外部電極とを備え、コイルは、表面および裏面を有する平角導線が表面を巻回中心に向けてアルファ巻きで巻回された巻回部と、平角導線が巻回部の両端から磁性体ボディの一対の側面に向かってそれぞれ延びた一対の導出部と、平角導線が一対の導出部の先でそれぞれ鋭角に折れ曲がり、磁性体ボディの一対の側面に沿ってそれぞれ延びた一対の引き出し部とを備え、平角導線の表面は、一対の引き出し部において磁性体ボディの一対の側面に露出し、一対の外部電極に接続されているものである。

上記構成により、磁性体ボディを加圧成形するときに、引き出し部と導出部との間、巻回部と導出部との間に磁性体材料が入ると、磁性体材料が引き出し部を金型の内壁に押し付ける状態とすることができるものであります。

この結果、成形された磁性体ボディの両側面に引き出し部が露出した状態とすることができ、この磁性体ボディの引き出し部が露出した両側面に外部電極を形成することにより、小型の面実装型のインダクタを得ることができるものであります。

本発明の一実施の形態におけるインダクタの製造方法を説明する図 従来のインダクタの側面図

以下、本発明の一実施の形態におけるインダクタについて、図面を参照しながら説明する。

まず図１（ａ）のように、厚さ約０．０４ｍｍ、幅約０．１５ｍｍの銅からなる平角導線の表面に厚さ約０．００５ｍｍの絶縁被覆（図示せず）を施したものを巻回してコイル１２を作る。コイル１２は長円状に所定回数巻回された巻回部１３と、この巻回部１３から延びる導出部１４と、この導出部１４とつながる引き出し部１５によって構成されている。巻回部１３の外形は、長手方向（Ｒ１）が約１．５ｍｍ、短手方向（Ｒ２）が約１．３ｍｍとなっている。巻回はアルファ巻きによって行われ、巻回の両端部は巻回部１３から離れる方向に導出部１４が延ばされ、導出部１４の先を約２０度に折り曲げることにより、引き出し部１５を構成している。両側の引き出し部１５はお互いにほぼ平行となるように折り曲げられており、その長さ（Ｌ１）は約１．２ｍｍとしている。そして、両引き出し部１５の外側の間であるコイル１２の長手方向の寸法を（Ｌ４）を約１．８ｍｍとしている。

これと並行して磁性体材料１６を準備する。平均粒径が約１０μｍのＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金からなる金属磁性体粉とエポキシ樹脂とを混合し、混錬、造粒、粉砕した後、目開き２００μｍと１００μｍのふるいにかけることにより、平均造粒径が約１５０μｍの粉体状の磁性体材料１６を得る。

次に、図１（ｂ）のように、所定の金型１７の底部に磁性体材料１６を入れ、その上にコイル１２を配置する。金型１７の内形は、長手方向（Ｌ３）が約１．８５ｍｍ、短手方向（Ｌ２）が約１．４５ｍｍの矩形状となっている。このようにすることにより、金型１７の内形（Ｌ３）の方がコイル１２の寸法（Ｌ４）よりもわずかに大きくなっているため、金型１７内部にコイル１２を入れるときにスムースに行うことができる。

金型１７の内壁と引き出し部１５との間の隙間は数１０μｍ程度と非常に小さいものとなっている。一方引き出し部１５の先端部と巻回部１３との間（Ｄ１）は約０．４ｍｍの隙間ができている。この上に平均造粒径が約１５０μｍの磁性体材料１６を入れると、磁性体材料１６よりも大きな隙間に入っていく。したがって、金型１７の内壁と引き出し部１５との間には入っていかず、引き出し部１５と巻回部１３との間には入っていく。この磁性体材料１６の上から金型により約４トン／平方センチメートルの圧力で加圧していくと、造粒粉はつぶされ、その間の隙間を埋めていく。このとき引き出し部１５と巻回部１３との間に入っている磁性体材料１６は、加圧力を受け、引き出し部１５を金型１７の内壁に押し付けるように働く。その結果として、成形されたものは、図１（ｃ）のように、磁性体ボディ１１の両側面に引き出し部１５が露出した形となる。

このあと引き出し部１５が露出した部分の絶縁皮膜を、レーザ等で剥離したあと、両端
面に樹脂銀を塗布、硬化することにより外部電極１８を形成し、図１（ｄ）のようなインダクタを得る。なお必要に応じて樹脂銀の上にＮｉ、Ｓｎ等をメッキしてもかまわない。

樹脂銀を用いて外部電極１８を形成する場合、引き出し部１５との接触抵抗による直流抵抗の増加が課題となるが、本実施の形態のように、導出部１４と引き出し部１５とのなす角度を鋭角になるように形成することにより、引き出し部１５全体を磁性体ボディ１１の両側面に露出させることができ、接触抵抗を小さくすることができる。さらに引き出し部１５の長さは長いほど接触抵抗に対して有利になり、少なくとも外部電極１８を形成する面の長さの半分より長くすることが望ましい。

また、引き出し部１５の長さを、外部電極１８を形成する面の長さとほぼ同等とすることにより、コイル１２を金型１７に入れるとき、引き出し部１５によって位置規制されるため、位置ずれを防ぐことができ、特性も安定するため、より望ましい。

本発明に係るインダクタは、小型で、直流抵抗の小さいインダクタを提供することができ、産業上有用である。

１１ 磁性体ボディ
１２ コイル
１３ 巻回部
１４ 導出部
１５ 引き出し部
１６ 磁性体材料
１７ 金型
１８ 外部電極

Claims (3)

1. 磁性体粉と樹脂とを含む磁性体材料からなり、互いに対向した一対の側面を有する磁性体ボディと、前記磁性体ボディに埋設されたコイルと、前記磁性体ボディの前記一対の側面上に配され、前記コイルと導通した一対の外部電極とを備え、
   前記コイルは、表面および裏面を有する平角導線が前記表面を巻回中心に向けてアルファ巻きで巻回された巻回部と、前記平角導線が前記巻回部の両端から前記磁性体ボディの前記一対の側面に向かってそれぞれ延びた一対の導出部と、前記平角導線が前記一対の導出部の先でそれぞれ鋭角に折れ曲がり、前記磁性体ボディの前記一対の側面に沿ってそれぞれ延びた一対の引き出し部とを備え、
   前記平角導線の前記表面は、前記一対の引き出し部において前記磁性体ボディの前記一対の側面に露出し、前記一対の外部電極に接続されていることを特徴とするインダクタ。
2. 前記一対の引き出し部のうちの一方の、前記磁性体ボディの前記一対の側面のうちの一方に沿って延びる長さをＬ１とし、前記磁性体ボディの前記一対の側面のうちの前記一方の、前記一対の引き出し部のうちの前記一方が該側面に沿って延びる方向に沿った長さをＬ２とするとき、Ｌ２／２＜Ｌ１＜Ｌ２であることを特徴とする請求項１記載のインダクタ。
3. 磁性体粉と樹脂とを含む磁性体材料からなり、互いに対向した一対の側面を有する磁性体ボディと、巻回部、一対の導出部および一対の引き出し部を有し、前記磁性体ボディに埋設されたコイルと、を備えたインダクタの製造方法であって、
   表面および裏面を有する平角導線を、前記表面を巻回中心に向けてアルファ巻きで巻回することにより前記巻回部を形成し、前記平角導線を前記巻回部の両端から引き出して前記一対の導出部を形成し、前記平角導線を前記一対の導出部の先でそれぞれ鋭角に折り曲げることにより前記一対の引き出し部を形成して前記コイルを作製する第１工程と、
   互いに対向した一対の内壁を有する金型内に、前記磁性体材料の未成形物と前記コイルを配置して加圧成形する第２工程とを備え、
   前記第２工程において、前記一対の引き出し部の前記平角導線の前記表面を、前記一対の内壁にそれぞれ対向させて、前記コイルを前記金型内に配置することを特徴とするインダクタの製造方法。

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