JP7501685B2 - インダクタ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、インダクタ及びその製造方法に関する。
近年、用途に応じて様々な種類のインダクタが開発されている。その中でも汎用性の高いインダクタの１つとして、コイル及びコイルを覆う磁性部を備える素体と、素体の実装面に配置された外部端子を有し、コイルの端部を実装面に引き出して、金属粒子と樹脂を含有する導電性樹脂によって形成された外部電極と接続したインダクタがある（例えば、特許文献１参照）。
このようなインダクタを車載用のインダクタとして用いる場合は、外部電極を素体の実装面と側面とにまたがって略Ｌ字形状に形成することが要求される。
特許文献１に記載されたようなインダクタは、外部電極の形状を略Ｌ字形状にした場合、素体の実装面に位置する外部電極がコイルの端部と素体に固着され、素体の側面に位置する外部電極が素体のみに固着される。このようなインダクタは、外部電極中の金属粒子とコイルの端部を接合することができるため、コイルの端部によって素体の実装面に位置する外部電極と素体の接続信頼性を向上させることができる。しかしながら、このようなインダクタは、素体の側面に位置する外部電極が外部電極中の樹脂によって素体のみに固定されているため、外部電極中の樹脂が劣化した場合、外部電極と素体の側面の接続信頼性が劣化する。従って、従来のインダクタは、基板にはんだ付けされた後、インダクタに力が加わった場合、素体の側面に位置する外部電極が剥がれやすく、インダクタと基板との接合強度が不十分であった。
特許文献１に記載されたようなインダクタは、外部電極の形状を略Ｌ字形状にした場合、素体の実装面に位置する外部電極がコイルの端部と素体に固着され、素体の側面に位置する外部電極が素体のみに固着される。このようなインダクタは、外部電極中の金属粒子とコイルの端部を接合することができるため、コイルの端部によって素体の実装面に位置する外部電極と素体の接続信頼性を向上させることができる。しかしながら、このようなインダクタは、素体の側面に位置する外部電極が外部電極中の樹脂によって素体のみに固定されているため、外部電極中の樹脂が劣化した場合、外部電極と素体の側面の接続信頼性が劣化する。従って、従来のインダクタは、基板にはんだ付けされた後、インダクタに力が加わった場合、素体の側面に位置する外部電極が剥がれやすく、インダクタと基板との接合強度が不十分であった。
本発明の１態様は、素体と外部電極の接続信頼性を向上させることができるインダクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の１態様に係るインダクタは、磁性粉を含有する磁性部、及び磁性部に埋設されるコイルを有し、外観形状が略直方体の素体と、素体上に形成され、コイルに接続される１対の外部電極と、を備え、コイルは、互いに対向する１対の幅広面を有する導線を上段と下段とに巻回して形成された巻回部と、上段の最外周に位置する巻回部の一方の端部及び下段の最外周に位置する巻回部の他方の端部から引き出された１対の引き出し部と、を含み、１対の引き出し部のうち、第１引き出し部の先端部は、一方の幅広面が、素体の実装面と、実装面に隣接する第１面と、実装面と第１面との間の角部において、素体から露出しており、第２引き出し部の先端部は、一方の幅広面が、素体の実装面と、実装面に隣接する第２面と、実装面と第２面との間の角部において、素体から露出しており、１対の外部電極はそれぞれ、素体の表面に露出した第１引き出し部の幅広面及び第２引き出し部の幅広面を覆っている。
また、本発明の１態様に係るインダクタの製造方法は、コイルを形成する工程と、コイルを成型金型内に配置する工程と、素体を形成する工程と、を含み、コイルを形成する工程では、互いに対向する１対の幅広面を有する導線を、その両端部が最外周に位置する様に、幅広面が巻軸に平行な状態で、上下２段に巻軸の周囲に巻き回して巻回部を形成し、巻回部の最外周から巻回部の端部における中心線の延長線に対して鋭角をなす引き出し方向に導線を引き出して１対の引き出し部を形成し、１対の引き出し部をそれぞれ、引き出し方向に延在する軸を中心にねじり、ねじられた１対の引き出し部をそれぞれ、巻回部の一方の端面側に曲げて第１曲げ部を形成し、曲げられた１対の引き出し部の末端領域をそれぞれ、巻回部の巻軸側に曲げて第２曲げ部を形成し、コイルを成型金型内に配置する工程では、コイルを形成する工程で形成されたコイルを、磁性粉を含む第１の予備成型体とともに成型金型内に配置し、巻回部の一方の端面上であって、１対の引き出し部それぞれの第２曲げ部の間に、磁性粉を含む第２予備成型体を配置し、素体を形成する工程では、成型金型内に配置されたコイルを、末端領域側から圧縮して素体を形成する。
また、本発明の１態様に係るインダクタの製造方法は、コイルを形成する工程と、コイルを成型金型内に配置する工程と、素体を形成する工程と、を含み、コイルを形成する工程では、互いに対向する１対の幅広面を有する導線を、その両端部が最外周に位置する様に、幅広面が巻軸に平行な状態で、上下２段に巻軸の周囲に巻き回して巻回部を形成し、巻回部の最外周から巻回部の端部における中心線の延長線に対して鋭角をなす引き出し方向に導線を引き出して１対の引き出し部を形成し、１対の引き出し部をそれぞれ、引き出し方向に延在する軸を中心にねじり、ねじられた１対の引き出し部をそれぞれ、巻回部の一方の端面側に曲げて第１曲げ部を形成し、曲げられた１対の引き出し部の末端領域をそれぞれ、巻回部の巻軸側に曲げて第２曲げ部を形成し、コイルを成型金型内に配置する工程では、コイルを形成する工程で形成されたコイルを、磁性粉を含む第１の予備成型体とともに成型金型内に配置し、巻回部の一方の端面上であって、１対の引き出し部それぞれの第２曲げ部の間に、磁性粉を含む第２予備成型体を配置し、素体を形成する工程では、成型金型内に配置されたコイルを、末端領域側から圧縮して素体を形成する。
本発明の１態様に係るインダクタ及びその製造方法は、素体と外部電極の接続信頼性を向上させることができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及び、それらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。
後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。
後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。
１．実施形態
図１から図４を参照して、本発明の実施形態１に係るインダクタ１の説明を行う。
図１は、本発明の実施形態に係るインダクタの底面側から見た斜視図である。図２は、図１に示す素体の底面側から見た斜視図である。図３は、図１に示すインダクタの側面図である。図４は、図１に示すインダクタの底面図である。
図１から図４を参照して、本発明の実施形態１に係るインダクタ１の説明を行う。
図１は、本発明の実施形態に係るインダクタの底面側から見た斜視図である。図２は、図１に示す素体の底面側から見た斜視図である。図３は、図１に示すインダクタの側面図である。図４は、図１に示すインダクタの底面図である。
図１に示すように、本実施形態に係るインダクタ１は、外観形状が略直方体形状の素体２と素体２上に配置された１対の外部電極４とを備える。素体２は、コイル８及びコイル８を埋設する磁性部６を備える。
コイル８を形成する導線は、導体の表面に絶縁性を有する被覆層と、被覆層の表面に融着層を有する導線であって、互いに対向する１対の幅広面を有し、断面が矩形形状の導線（いわゆる、平角線）である。コイル８は、１本の導線を用いて上下２段に巻回された巻回部１０と、巻回部１０の最外周から引き出された１対の引き出し部１６、１８とを含んでおり、いわゆるα巻きコイルである。１対の引き出し部１６、１８はそれぞれ、巻回部１０の最外周から引き出されたねじれ部２０、２６と、ねじれ部２０、２６から延びる先端部２２、２８とを備える。
一方の引き出し部（第１引き出し部）１６の先端部２２における一方の幅広面２４は、素体２の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する第１面２ｃと、実装面２ａと第１面２ｃとの間の角部（第１角部）２ｇと、に露出している。素体２の表面に露出した引き出し部（第１引き出し部）１６の先端部２２の幅広面２４は、導体が露出した状態で一方の外部電極４に覆われており、一方の外部電極４と電気的に接続している。
他方の引き出し部（第２引き出し部）１８の先端部２８における一方の幅広面３０は、素体２の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する第２面２ｄと、実装面２ａと第２面２ｄとの間の角部（第２角部）２ｈと、に露出している。素体２の表面に露出した引き出し部（第２引き出し部）１８の先端部２８の幅広面３０は、導体が露出した状態で他方の外部電極４に覆われており、他方の外部電極４と電気的に接続している。
他方の引き出し部（第２引き出し部）１８の先端部２８における一方の幅広面３０は、素体２の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する第２面２ｄと、実装面２ａと第２面２ｄとの間の角部（第２角部）２ｈと、に露出している。素体２の表面に露出した引き出し部（第２引き出し部）１８の先端部２８の幅広面３０は、導体が露出した状態で他方の外部電極４に覆われており、他方の外部電極４と電気的に接続している。
（素体）
素体２は、コイル８と磁性部６とにより構成される。素体２は、外観形状が、長手方向ｘと短手方向ｙとを有する略直方体である。素体２は、底面を実装面２ａとし、実装面２ａに対向する上面２ｂと、短手方向ｙに延在する第１面２ｃ及び第２面２ｄと、長手方向ｘに延在する第３面２ｅ及び第４面２ｆとを有する。素体２の寸法は例えば、長手方向ｘの長さＷが２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、短手方向ｙの長さＤが１．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、高さ方向ｚの長さＨが０．６５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
素体２は、コイル８と磁性部６とにより構成される。素体２は、外観形状が、長手方向ｘと短手方向ｙとを有する略直方体である。素体２は、底面を実装面２ａとし、実装面２ａに対向する上面２ｂと、短手方向ｙに延在する第１面２ｃ及び第２面２ｄと、長手方向ｘに延在する第３面２ｅ及び第４面２ｆとを有する。素体２の寸法は例えば、長手方向ｘの長さＷが２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、短手方向ｙの長さＤが１．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、高さ方向ｚの長さＨが０．６５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。
（コイル）
コイル８の導線を構成する導体は、例えば銅等で形成され、幅が１５０μｍ以上６００μｍ以下、厚みが３０μｍ以上２００μｍ以下である。被覆層は、ポリアミドイミド等の絶縁性樹脂で形成され、厚みが例えば、２μｍ以上１２μｍ以下、好ましくは６μｍである。融着層は、巻回部１０を構成する導線同士を固定できる様に自己融着成分を含む熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等で形成され、厚みが、例えば１μｍ以上８μｍ以下、好ましくは４μｍである。従って、導線の線幅方向の長さは、例えば１５６μｍ以上６４０μｍ以下であり、厚さは、例えば３６μｍ以上２４０μｍ以下である。
コイル８の導線を構成する導体は、例えば銅等で形成され、幅が１５０μｍ以上６００μｍ以下、厚みが３０μｍ以上２００μｍ以下である。被覆層は、ポリアミドイミド等の絶縁性樹脂で形成され、厚みが例えば、２μｍ以上１２μｍ以下、好ましくは６μｍである。融着層は、巻回部１０を構成する導線同士を固定できる様に自己融着成分を含む熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等で形成され、厚みが、例えば１μｍ以上８μｍ以下、好ましくは４μｍである。従って、導線の線幅方向の長さは、例えば１５６μｍ以上６４０μｍ以下であり、厚さは、例えば３６μｍ以上２４０μｍ以下である。
巻回部１０は、上記の導線の幅広面が巻軸Ａ０と略平行になるように上下２段に巻回されている。巻回部１０の上段１２と下段１４とは、巻回部１０の最内周で互いに繋がっており、上段１２の最外周には巻回部１０の一方の端部１０ａが位置し、下段１４の最外周には他方の端部１０ｂが位置している。図４に示すように、端部１０ａと、端部１０ｂは、巻回部１０の巻軸Ａ０を含み、素体の短手方向ｙに延在する面Ｂ０上又は該面Ｂ０の近傍に配置されている。巻回部１０は、巻軸Ａ０が素体２の実装面２ａと略直交するように素体２内に配置されている。巻回部１０の端部１０ａ、１０ｂはそれぞれ、巻回部１０の最外周から引き出して１対の引き出し部１６、１８が形成される。
第１引き出し部１６のねじれ部（第１ねじれ部）２０は、巻回部１０の上段１２の端部１０ａと、第１引き出し部１６の先端部（第１先端部）２２との間に延在する領域である。第１ねじれ部２０は、巻回部１０から引き出されているので、巻回部側端部２０ａの幅広面は、巻軸Ａ０と略平行である。一方、第１ねじれ部２０の先端側端部２０ｂの幅広面は、実装面２ａと略平行である。つまり、第１ねじれ部２０は、巻回部側端部２０ａの幅広面と先端側端部２０ｂの幅広面が略９０°異なる方向に延在するように、緩やかにねじられている。ここで、巻回部側端部２０ａは、巻回部１０の巻回部側終端を含むごくわずかな領域を示している。また、先端側端部２０ｂは、第１引き出し部１６の先端側始端を含むごくわずかな領域を示している。そのため、巻回部側端部２０ａの幅広面、及び先端側端部２０ｂの幅広面の延在方向は、第１引き出し部１６の延在方向に沿って直線に近似できる。第１ねじれ部２０の巻回部側終端と先端側終端とを結んだ直線Ｌ０は、図４に示す様に素体の実装面側から透視した場合、素体の短手方向ｙに延在する面Ｂ０と交差する。この時、直線Ｌ０と面Ｂ０によって形成される角度のうち、巻軸Ａ０側に形成される角度θ０が鋭角である。その角度θ０は、例えば、４５°以上７０°以下である。
第１先端部２２は、図２に示すように、一方の幅広面２４のみが、素体２の実装面２ａと、第１面２ｃと、実装面２ａ及び第１面２ｃの間の第１角部２ｇにおいて、素体から露出するように、折り曲げられている。実装面２ａ上に露出した幅広面２４ａは、実装面２ａと面一になっている。また、第１面２ｃに露出した幅広面２４ｂは、第１面２ｃと面一になっている。
また、図３に示すように、素体２の第１面２ｃに露出した幅広面２４ｂの高さｈ１は、インダクタ１の高さＨの半分以下であることが望ましい。
また、図３に示すように、素体２の第１面２ｃに露出した幅広面２４ｂの高さｈ１は、インダクタ１の高さＨの半分以下であることが望ましい。
第２引き出し部１８のねじれ部（第２ねじれ部）２６は、巻回部１０の下段１４の端部１０ｂと、第２引き出し部１８の先端部（第２先端部）２８との間に延在する領域である。第２ねじれ部２６は、巻回部１０から引き出されているので、巻回部側端部２６ａの幅広面は、巻軸Ａ０と略平行である。一方、第２ねじれ部２６の先端側端部２６ｂの幅広面は、実装面２ａと略平行である。つまり、第２ねじれ部２６は、巻回部側端部２６ａの幅広面と先端側端部２６ｂの幅広面が、略９０°異なる方向に延在するように、緩やかにねじられている。ここで、巻回部側端部２６ａは、巻回部１０の巻回部側終端を含むごくわずかな領域を示している。また、先端側端部２６ｂは、第２引き出し部１８の先端側始端を含むごくわずかな領域を示している。そのため、巻回部側端部２６ａの幅広面、及び先端側端部２６ｂの幅広面の延在方向は、第２引き出し部１８の延在方向に沿って直線に近似できる。第２ねじれ部１８の巻回部側終端と先端側終端とを結んだ直線Ｌ０は、図４に示す様に素体の実装面側から透視した場合、素体の短手方向ｙに延在する面Ｂ０と交差する。この時、直線Ｌ０と面Ｂ０によって形成される角度のうち、巻軸Ａ０側に形成される角度θ０が鋭角である。その角度θ０は、例えば、４５°以上７０°以下である。
第２先端部２８は、図２に示すように、一方の幅広面３０のみが、素体２の実装面２ａと、第２面２ｄと、実装面２ａ及び第２面２ｄの間の第２角部２ｈにおいて、素体から露出するように、折り曲げられている。実装面２ａ上に露出した幅広面３０ａは、実装面２ａと面一になっている。また、第２面２ｄに露出した幅広面３０ｂは、第２面２ｄと面一になっている。
また、図３に示すように、素体２の第２面２ｄに露出した幅広面３０ｂの高さｈ２は、インダクタ１の高さＨの半分以下であることが望ましい。
また、図３に示すように、素体２の第２面２ｄに露出した幅広面３０ｂの高さｈ２は、インダクタ１の高さＨの半分以下であることが望ましい。
（磁性部）
磁性部６は、コイル８を埋設している。ただし、引き出し部１６、１８の先端部２２、２８の一方の幅広面２４、３０は、磁性部６から露出している。
磁性部６は、磁性粉と樹脂の混合物を加圧成型して形成される。混合物における磁性粉の割合は、例えば、６０重量％以上であり、好ましくは８０重量％以上である。磁性粉としては、Ｆｅ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ、Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｓｉ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｎｉ、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｍｏ等の鉄系の金属磁性粉、他の組成系の金属磁性粉、アモルファス等の金属磁性粉、表面がガラス等の絶縁体で被覆された金属磁性粉、表面を改質した金属磁性粉、ナノレベルの微小な金属磁性粉末が用いられる。樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂又は、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられる。
磁性部６は、コイル８を埋設している。ただし、引き出し部１６、１８の先端部２２、２８の一方の幅広面２４、３０は、磁性部６から露出している。
磁性部６は、磁性粉と樹脂の混合物を加圧成型して形成される。混合物における磁性粉の割合は、例えば、６０重量％以上であり、好ましくは８０重量％以上である。磁性粉としては、Ｆｅ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ、Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｓｉ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｎｉ、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｍｏ等の鉄系の金属磁性粉、他の組成系の金属磁性粉、アモルファス等の金属磁性粉、表面がガラス等の絶縁体で被覆された金属磁性粉、表面を改質した金属磁性粉、ナノレベルの微小な金属磁性粉末が用いられる。樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂又は、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられる。
（外部電極）
１対の外部電極４は、素体２の表面に形成され、互いに離隔して配置されている。一方の外部電極４は、素体２の第１面２ｃと実装面２ａとにまたがって配置されている。また、一方の外部電極４は、素体２から露出した幅広面２４を覆っており、かつ幅広面２４の導体と電気的に接続している。他方の外部電極４は、素体２の第３面２ｅと実装面２ａとにまたがって配置されている。また、他方の外部電極４は、素体２から露出した幅広面３０を覆っており、かつ幅広面３０の導体と電気的に接続している。
１対の外部電極４は、素体２の表面に形成され、互いに離隔して配置されている。一方の外部電極４は、素体２の第１面２ｃと実装面２ａとにまたがって配置されている。また、一方の外部電極４は、素体２から露出した幅広面２４を覆っており、かつ幅広面２４の導体と電気的に接続している。他方の外部電極４は、素体２の第３面２ｅと実装面２ａとにまたがって配置されている。また、他方の外部電極４は、素体２から露出した幅広面３０を覆っており、かつ幅広面３０の導体と電気的に接続している。
１対の外部電極４は、例えば、金属粒子と樹脂を含有する導電性樹脂により形成される。金属粒子は銀が用いられる。樹脂はエポキシ樹脂が用いられる。また、１対の外部電極４は、金属粒子と樹脂を含有する導電性樹脂上にニッケルで形成された第１層と、第１層上にスズで形成された第２層を有する。
このように構成されたインダクタは、第１引き出し部１６の先端部２２の幅広面２４が素体２の実装面２ａと第１面２ｃとその間の第１角部２ｇにおいて素体から露出し、かつ第１引き出し部１６の先端部２２の幅広面２４の導体が外部電極４と接続している。また、このように構成されたインダクタでは、第２引き出し部１８の先端部２８の幅広面３０が素体２の実装面２ａと第２面２ｄとその間の第２角部２ｈにおいて素体から露出し、かつ第２引き出し部１８の先端部２８の幅広面３０の導体が外部電極４と接続している。これにより、外部電極４は、素体の実装面２ａのみならず素体２の第１面２ｃと素体２の第３面２ｅにおいても、外部電極中の金属粒子と引き出し部１６、１８の先端部２２、２８の導体を接合できるので、外部電極中の樹脂が劣化した場合でも素体と外部電極の接続信頼性を向上させることができる。従って、基板にはんだ付けされた後、インダクタに力が加わった場合でも、素体２の第１面２ｃと第３面２ｅの外部電極が剥がれることがなく、インダクタ１とインダクタ１を配置するための基板との接合強度を高めることができる。
また、このように構成されたインダクタでは、引き出し部１６、１８が素体２内で緩やかにねじられて、先端部２２、２８の幅広面２４、３０が素体２の表面２ａ、２ｃ、２ｅにおいて素体から露出している。これにより、引き出し部１６、１８に過剰な負荷を加えることなく、かつ素体２から露出させる先端部２２、２８の領域を十分に確保することができる。
以上のように構成されたインダクタは、磁性粉を含有する磁性部６、及び磁性部６に埋設されるコイル８を有し、外観形状が略直方体の素体２と、素体２上に形成され、コイル８に接続される１対の外部電極４と、を備え、コイル８は、互いに対向する１対の幅広面を有する導線を上段１２と下段１４とに巻回して形成された巻回部１０と、上段１２の最外周に位置する巻回部１０の一方の端部１０ａ及び下段１４の最外周に位置する巻回部１０の他方の端部１０ｂから引き出された１対の引き出し部１６、１８と、を含み、１対の引き出し部１６、１８のうち、第１引き出し部１６の先端部２２は、一方の幅広面２４が、素体２の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する第１面２ｃと、実装面２ａと第１面２ｃとの間の角部２ｇにおいて、素体から露出しており、第２引き出し部１８の先端部２８は、一方の幅広面３０が、素体２の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する第２面２ｄと、実装面２ａと第２面２ｄとの間の角部２ｈにおいて、素体から露出しており、１対の外部電極４はそれぞれ、素体２の表面に露出した第１引き出し部１６の幅広面２４及び第２引き出し部１８の幅広面３０を覆っている。
２．製造方法
次に、図５Ａから図５Ｈを参照して、実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、実施形態に係るインダクタの製造工程を説明する上面図である。
図５Ｃ～図５Ｈは、実施形態に係るインダクタの製造工程を説明する側面図である。
実施形態に係るインダクタの製造方法は、
（１）コイル８を形成する工程と、
（２）コイル８を成型金型内に配置する工程と、
（３）素体２を形成する工程と、
（４）外部電極４を形成する工程と、を含む。
以下、各工程の詳細を説明する。
次に、図５Ａから図５Ｈを参照して、実施形態に係るインダクタの製造方法を説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、実施形態に係るインダクタの製造工程を説明する上面図である。
図５Ｃ～図５Ｈは、実施形態に係るインダクタの製造工程を説明する側面図である。
実施形態に係るインダクタの製造方法は、
（１）コイル８を形成する工程と、
（２）コイル８を成型金型内に配置する工程と、
（３）素体２を形成する工程と、
（４）外部電極４を形成する工程と、を含む。
以下、各工程の詳細を説明する。
（１）コイルを形成する工程
本工程では、導体と、導体の表面に形成された絶縁性を有する被覆層と、被覆層の表面に形成された融着層を有し、互いに対向する幅広面を有する導線（いわゆる、平角線）を用いてコイル８を形成する。
本工程では、導体と、導体の表面に形成された絶縁性を有する被覆層と、被覆層の表面に形成された融着層を有し、互いに対向する幅広面を有する導線（いわゆる、平角線）を用いてコイル８を形成する。
まず、巻回部１０を形成する。巻回部１０は、互いに対向する幅広面を有し、断面が矩形形状の１本の導線を用い、その両端部１０ａ、１０ｂが最外周に位置する様に、上下２段（いわゆるα巻き）に巻軸Ａ０の周囲に巻回して形成される。この時、導線は、幅広面を巻軸Ａ０に略平行にさせた状態で巻回される。巻回部１０の端部１０ａ、１０ｂは、巻軸Ａ０を含む面であって、後述の素体の短手方向ｙに延在する面Ｂ０又は該面Ｂ０の近傍に位置するように形成される（図５Ａ参照）。以下、引き出し部１６、１８が引き出される方向を引き出し方向と呼ぶ。
次に、巻回部１０の最外周から導線を引き出して引き出し部１６、１８を形成する。引き出し部１６、１８は、巻回部１０の端部１０ａ、１０ｂにおける中心線の延長線Ｌ１と引き出し部１６、１８の開始部１６ｓ、１８ｓにおける中心線Ｌ２とがなす角度θ１が鋭角になるように引き出される。つまり、引き出し部１６、１８は、巻回部１０の端部１０ａ、１０ｂにおける幅広面の延長面と引き出し部１６、１８の開始部１６ｓ、１８ｓにおける幅広面とがなす角度θ１が鋭角になるように引き出される。その角度θ１は、例えば２０°以上４５°以下が望ましい（図５Ａ参照）。
次に、巻回部１０から引き出された引き出し部１６、１８は、開始部１６ｓ、１８ｓの中心線Ｌ２を軸に略９０°、緩やかにねじられる。中心線Ｌ２は、引き出し方向に延在する。このとき、引き出し部１６、１８は、ねじれが終了する終了部１６ｆとねじれが終了する終了部１８ｆ間の長さｄ１が、後述の素体の長手方向ｘの長さＷの略半分になるようにねじる（図５Ｂ参照）。
次に、ねじられた引き出し部１６、１８を巻回部１０の一方の端面１０ｃ側に曲げる（図５Ｃ参照）。このときの曲げ角は鈍角であることが望ましい。なお、以降、この工程で形成された曲げ部を第１曲げ部４０と呼ぶ。
さらに、引き出し部１６、１８の末端領域２３、２７を巻軸Ａ０側に曲げる（図５Ｄ参照）。このときの曲げ角は鈍角であることが望ましい。末端領域２３、２７は、後述の素体の実装面２ａにおいて、先端部２２、２８の幅広面２４（２４ａ）、３０（３０ａ）を露出させる部分に相当する。なお、以降、この工程で形成された曲げ部を第２曲げ部４２と呼ぶ。
第２曲げ部４２間の長さｄ３は、第１曲げ部４０間の長さｄ２よりも長く、かつ後述の工程で用いられる成型金型６０の内側幅ｄ５と同一又は内側幅ｄ５よりもやや短くなるように設定する。また、巻回部１０の一方の端面１０ｃから第２曲げ部までの長さｄ４は、後述の工程で用いられる第２の予備成型体５２の厚さｔ１と略同一になるように設定する。
（２）成型金型内に配置する工程
本工程では、上記のように形作られたコイル８を第１の予備成型体５０に取り付け、それらを成型金型６０内に配置する（図５Ｅ参照）。第１の予備成型体５０は、例えば、樹脂及び磁性粉を含む複合材料を成型して形成された成型体である。第１の予備成型体５０は、例えば、基板と基板上に設けられた柱状部とを有する、断面がＴ形状の成型体や、基板と基板上に設けられた柱状部及び側壁部を有する、断面がＥ形状の成型体である。
コイル８は、第１の予備成型体５０の柱状部に巻回部１０を通すようにして配置される。
本工程では、上記のように形作られたコイル８を第１の予備成型体５０に取り付け、それらを成型金型６０内に配置する（図５Ｅ参照）。第１の予備成型体５０は、例えば、樹脂及び磁性粉を含む複合材料を成型して形成された成型体である。第１の予備成型体５０は、例えば、基板と基板上に設けられた柱状部とを有する、断面がＴ形状の成型体や、基板と基板上に設けられた柱状部及び側壁部を有する、断面がＥ形状の成型体である。
コイル８は、第１の予備成型体５０の柱状部に巻回部１０を通すようにして配置される。
そして、巻回部１０の一方の端面１０ｃ上に、板状の第２の予備成型体５２を配置する（図５Ｆ参照）。第２の予備成型体５２は、例えば、樹脂及び磁性粉を含む複合材料を成型して形成された成型体である。このとき、引き出し部１６、１８は、第２曲げ部４２で第２の予備成型体５２を挟み込むように配置する。従って、巻回部１０と引き出し部１６、１８の末端領域２３、２７は、第２の予備成型体５２を挟んで、反対側に位置した状態になる。
（３）素体を形成する工程
本工程では、２つの予備成型体５０、５２とその間に挟まされたコイル８を、第２の予備成型体５２側から加圧して素体２を形成する（図５Ｇ参照）。このとき、加圧金型６２は、最初に引き出し部１６、１８の末端領域２３、２７を加圧し始める。続いて、加圧金型６２は、第２の予備成型体５２を加圧する。これにより、第２の予備成型体５２は、崩れて、第２の予備成型体５２を形成していた材料が隙間に流れ込み、コイル８を覆う。また、末端領域２３、２７は、加圧金型６２により折り曲げられて、一方の幅広面２３ａ、２７ａが加圧金型６２の表面と接した状態で加圧される。これにより、末端領域２３、２７の一方の幅広面２３ａ、２７ａは、第２の予備成型体５２を形成していた材料に覆われず、露出した状態のまま圧縮される。さらに加圧を続けると、第２曲げ部４２を介して末端領域２３、２７から延びた領域２１、２５は、一方の幅広面２１ａ、２５ａが成型金型６の側壁に押しつけられる（図５Ｈ参照）。この領域２１、２５は、後述の素体の第１面２ｃ又は第２面２ｄにおいて、先端部２２、２８の幅広面２４（２４ｂ）、３０（３０ｂ）を露出させる部分に相当する。加圧により崩れた第２の予備成型体５２の材料は、隙間に流れ込み続けて、幅広面２１ａ、２５ａ及び幅広面２３ａ、２７ａ以外を覆う。
本工程では、２つの予備成型体５０、５２とその間に挟まされたコイル８を、第２の予備成型体５２側から加圧して素体２を形成する（図５Ｇ参照）。このとき、加圧金型６２は、最初に引き出し部１６、１８の末端領域２３、２７を加圧し始める。続いて、加圧金型６２は、第２の予備成型体５２を加圧する。これにより、第２の予備成型体５２は、崩れて、第２の予備成型体５２を形成していた材料が隙間に流れ込み、コイル８を覆う。また、末端領域２３、２７は、加圧金型６２により折り曲げられて、一方の幅広面２３ａ、２７ａが加圧金型６２の表面と接した状態で加圧される。これにより、末端領域２３、２７の一方の幅広面２３ａ、２７ａは、第２の予備成型体５２を形成していた材料に覆われず、露出した状態のまま圧縮される。さらに加圧を続けると、第２曲げ部４２を介して末端領域２３、２７から延びた領域２１、２５は、一方の幅広面２１ａ、２５ａが成型金型６の側壁に押しつけられる（図５Ｈ参照）。この領域２１、２５は、後述の素体の第１面２ｃ又は第２面２ｄにおいて、先端部２２、２８の幅広面２４（２４ｂ）、３０（３０ｂ）を露出させる部分に相当する。加圧により崩れた第２の予備成型体５２の材料は、隙間に流れ込み続けて、幅広面２１ａ、２５ａ及び幅広面２３ａ、２７ａ以外を覆う。
以上のように加圧をすることで、実装面２ａと、実装面２ａに隣接する面２ｃ又は２ｄと、その間の角部２ｇ又は２ｈに先端部２２又は２８の幅広面２４又は３０が露出した素体２が形成される。
（４）外部電極を形成する工程
素体から露出した先端部２２、２８の幅広面２４又は３０は、被覆層と融着層を剥離し、導体を露出させる。その後、素体の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する面２ｃ及び素体の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する面２ｄに樹脂銀ペースト等を塗布することにより、当該部を覆う外部電極４を形成する。
素体から露出した先端部２２、２８の幅広面２４又は３０は、被覆層と融着層を剥離し、導体を露出させる。その後、素体の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する面２ｃ及び素体の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する面２ｄに樹脂銀ペースト等を塗布することにより、当該部を覆う外部電極４を形成する。
以上、本発明の実施形態を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施形態における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。例えば、外部電極は、素体の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する面２ｃ、２ｄと、上面２ｂとに跨って形成したり、素体の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する面２ｃ、２ｄと、面２ｃ、２ｄに隣接する面２ｅ、２ｆとに跨って形成したり、素体の実装面２ａと、実装面２ａに隣接する面２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆと、上面２ｂとに跨って形成したりしても良い。
また、外部電極は、素体の外部電極を形成する領域に、素体を構成する金属磁性粉を露出させ、金属磁性粉を露出させた領域に、引き出し部の幅広面を覆うように、銅によるメッキを施して銅で形成された下地層と、下地層の上にニッケルで形成された第１層と、第１層上にスズで形成された第２層を形成しても良い。この様に形成した場合、コイルの端部によって、導線中の銅と親和性の良い外部電極中の銅とコイルの端部を接合させることができるので、素体と外部電極の接続信頼性を向上させることができる。
また、外部電極は、素体の外部電極を形成する領域に、素体を構成する金属磁性粉を露出させ、金属磁性粉を露出させた領域に、引き出し部の幅広面を覆うように、銅によるメッキを施して銅で形成された下地層と、下地層の上にニッケルで形成された第１層と、第１層上にスズで形成された第２層を形成しても良い。この様に形成した場合、コイルの端部によって、導線中の銅と親和性の良い外部電極中の銅とコイルの端部を接合させることができるので、素体と外部電極の接続信頼性を向上させることができる。
１ インダクタ
２ 素体
２ａ 実装面
２ｂ 上面
２ｃ 第１面
２ｄ 第２面
２ｅ 第３面
２ｆ 第４面
４ 外部電極
６ 磁性部
８ コイル
１０ 巻回部
１０ａ、１０ｂ 端部
１０ｃ 端面
１２ 上段
１４ 下段
１６、１８ 引き出し部
１６ｓ、１８ｓ 開始部
１６ｆ、１８ｆ 終了部
２０、２６ ねじれ部
２１、２５ 末端領域に連続する領域
２１ａ、２５ａ
２２、２８ 先端部
２３、２７ 末端領域
２４、２４ａ、２４ｂ、３０、３０ａ、３０ｂ 幅広面
４０ 第１曲げ部
４２ 第２曲げ部
５０ 第１の予備成型体
５２ 第２の予備成型体
６０ 成型金型
６２ 加圧金型
Ａ０ 巻軸
Ｂ０ 短手方向に延在する面
Ｌ１ 中心線の延長線
Ｌ２ 中心線
２ 素体
２ａ 実装面
２ｂ 上面
２ｃ 第１面
２ｄ 第２面
２ｅ 第３面
２ｆ 第４面
４ 外部電極
６ 磁性部
８ コイル
１０ 巻回部
１０ａ、１０ｂ 端部
１０ｃ 端面
１２ 上段
１４ 下段
１６、１８ 引き出し部
１６ｓ、１８ｓ 開始部
１６ｆ、１８ｆ 終了部
２０、２６ ねじれ部
２１、２５ 末端領域に連続する領域
２１ａ、２５ａ
２２、２８ 先端部
２３、２７ 末端領域
２４、２４ａ、２４ｂ、３０、３０ａ、３０ｂ 幅広面
４０ 第１曲げ部
４２ 第２曲げ部
５０ 第１の予備成型体
５２ 第２の予備成型体
６０ 成型金型
６２ 加圧金型
Ａ０ 巻軸
Ｂ０ 短手方向に延在する面
Ｌ１ 中心線の延長線
Ｌ２ 中心線
Claims (3)
- 磁性粉を含有する磁性部、及び前記磁性部に埋設されるコイルを有し、実装面、前記実装面に対向する上面及び、前記実装面と前記上面に隣接する４つの側面を備える略直方体の素体と、
前記素体上に形成され、前記コイルに接続される１対の外部電極と、を備え、
前記コイルは、
互いに対向する１対の幅広面を有する導線を、幅広面が巻軸と平行になる様に上段と下段とに巻回して形成された巻回部及び、
前記上段の最外周に位置する前記巻回部の一方の端部から引き出された第１引き出し部と前記下段の最外周に位置する前記巻回部の他方の端部から引き出された第２引き出し部と、
を含み、
前記コイルは、前記巻軸が前記素体の実装面に交差するように配置されており、
前記巻回部の前記端部は、前記４つの側面のうちのいずれか１つの側面の近傍で互いに交差し、
前記第１引き出し部と第２引き出し部は、前記巻回部の前記端部が交差した位置から、前記巻回部の前記端部が近接する側面に隣接する側面の近傍に位置する様に、それぞれ異なる側面に向けて延在すると共に、それぞれ前記巻回部の前記端部と前記引き出し部の先端部との間に延在するねじれ部を備えており、
前記第１引き出し部のねじれ部と前記第２引き出し部のねじれ部は、前記素体のそれぞれの前記引き出し部が近傍に位置する側面と実装面とによって構成される角部にそれぞれ配置され、前記第１引き出し部のねじれ部及び前記第２引き出し部のねじれ部の一方の幅広面が前記素体のそれぞれの前記引き出し部が近傍に位置する側面、前記実装面及びそれぞれの前記角部から露出し、
前記１対の外部電極はそれぞれ、前記素体の表面に露出した前記第１引き出し部の幅広面及び前記第２引き出し部の幅広面を覆っていることを特徴とするインダクタ。 - 前記第１引き出し部と前記第２引き出し部の素体の側面から露出する幅広面の素体の高さ方向の長さは、素体の高さの１／２以下である請求項１に記載のインダクタ。
- 前記外部電極は、前記素体の前記引き出し部が露出した前記側面と前記実装面に跨って、前記素体を構成する金属磁性粉の表面と前記引き出し部の幅広面に接触する銅の下地層を有する請求項１又は請求項２に記載のインダクタ。
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