JP2001319814A - 表面実装型ノイズ抑制素子及びその製造方法 - Google Patents
表面実装型ノイズ抑制素子及びその製造方法Info
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Abstract
ズ抑制素子においては、キャップ装着の際や、ノイズ抑
制素子にリードを挿入する際にコア部が破損することが
あり、本来の特性を発揮できないことがあった。また、
作製における工程数が多く、より簡単にノイズ抑制素子
を作製することが求められていた。 【解決手段】 外筒部及び内筒部からなり、前記外筒部
と前記内筒部は一端で封止され、他端に開放部を有する
ケース部と、前記外筒部と前記内筒部との間隙に挿入さ
れたコア部と、中心部に孔を有し、前記開放部に嵌め込
まれるキャップ部とからなるもの。
Description
制素子に係り、特にノイズ抑制素子内部にリードを通す
ことによって、ノイズを抑制する表面実装型ノイズ抑制
素子に関する。
て小型、軽量化が可能なスイッチング電源が多用されて
いる。このようなスイッチング電源においては、スイッ
チング周波数を基本周波数とする高周波ノイズ等が発生
するため、ノイズ対策が重要な課題となっている。
ノイズ抑制素子が挙げられる。このノイズ抑制素子に
は、フェライト等の磁性材料からなる環状磁心にリード
を複数回巻きつけたものや、円筒形の磁心にリードを挿
入するもの等がある。
ては、図9に示されるように、円筒形のケース4に、円
筒形の磁心8を挿入し、キャップ9等で固定するものが
ある。このように構成されたノイズ抑制素子の中心軸部
分12にリードを挿入することによって、リードに発生
したノイズを抑制することが可能となる。
ノイズ抑制素子は、キャップの一方の先端部を円筒形磁
心の内部に挿入することにより磁心を固定する構造とな
っている。このため、コアを挿入する際やキャップを設
置する際に、ケースの内筒部やキャップの先端部が円筒
形磁心の内壁部分と接触し、磁心の内壁部分を破損する
ことがある。このように磁心が破損すると、磁心の特性
が変化し十分なノイズ抑制効果が得られないことがあ
る。
子では、キャップ側からリードを挿入する際、ケースの
内部でリードの先端がケースの中心軸からはずれ、リー
ドがケースに設けられている穴に正確に入らないことが
ある。このため、リードの挿入には高い技術と時間が必
要となっている。また、リードが穴に正確に入らずにケ
ースの内壁等に接触することにより、リード自身あるい
はケースの内壁等が損傷することがあり、製品の歩留ま
りが低くなることがある。
めになされたものであって、磁心の損傷が抑制され、品
質の安定した表面実装型ノイズ抑制素子を提供すること
を目的としている。また、本発明はリードの挿入が容易
で、リード挿入の際のリードおよび磁心の損傷を抑制す
ることのできる表面実装型ノイズ抑制素子を提供するこ
とを目的としている。
制し、品質の安定した製品を、歩留まり良く作製する方
法を提供することを目的としている。
ズ抑制素子は、外筒部及び内筒部からなり、前記外筒部
と前記内筒部とが一端で封止され、他端に開放部を有す
るケース部と、前記外筒部と前記内筒部との間隙に挿入
されたコア部と、中心部に孔を有し、前記開放部に嵌め
込まれるキャップ部とからなることを特徴とするもので
ある。
りも長いことが好ましい。また、前記内筒部の軸長は、
前記コア部の軸長よりも長いことが好ましい。
部と前記内筒部との間隙に挿入するものであってもよ
い。あるいは、前記キャップ部は前記外筒部と前記内筒
部との間隙に嵌合するものであってもよい。
てより好ましくは、前記外筒部の開放部側の端部が、中
心軸方向へ曲げられているものである。
られる前記コア部は、主として磁性材料からなるもので
あることが好ましい。
方法は、外筒部及び内筒部からなり、前記外筒部と内筒
部の一端が封止され、他端に開放部を有するケース部を
作製する工程と、前記外筒部と前記内筒部との間隙に前
記開放部側よりコア部を挿入する工程と、前記開放部に
中心に孔を有するキャップ部を嵌め込む工程とを有する
ことを特徴とするものである。また、前記キャップ部は
前記外筒部と前記内筒部との間隙に嵌合により固定され
るものであってもよい。
も長いものが好ましい。前記内筒部の軸長は、前記コア
部の軸長よりも長いものが好ましい。また、前記外筒部
の軸長は、前記内筒部の軸長よりも長いものであること
が好ましい。
向へ曲げることにより前記キャップ部を固定するもので
あってもよい。
る前記コア部は、主として磁性材料からなるものとする
ことが好ましい。
筒部と内筒部とが一端で封止され、他端に開放部を有す
るケース部と、前記開放部側より挿入されたコア部と、
さらに前記開放部に嵌め込まれたキャップ部とを具備す
ることを特徴とするものである。このようにすること
で、キャップ装着時のコア部の破損を抑制し、特性に優
れた表面実装型ノイズ抑制素子とすることが可能とな
る。また、このような本発明の表面実装型ノイズ抑制素
子は、製造工程を従来に比較して少なくすることが可能
であり、容易に作製することが可能となる。
ることによって、キャップ部を外筒部内側に容易に装着
することが可能となる。また、内筒部の軸長をコア部の
軸長よりも長くすることによって、キャップ部を外筒部
と内筒部の間に装着することも可能となる。さらに、外
筒部の開放部側の端部を中心軸方向へ曲げることによっ
てキャップ部を固定することにより、容易かつ確実にキ
ャップ部を固定することが可能となる。また、リードを
設けることにより、表面実装を容易にすることが可能と
なる。
素子においては、主として磁性材料からなるコア部を用
いることによって、効率的にノイズを抑制することが可
能となる。
方法は、外筒部及び内筒部からなり、外筒部と内筒部と
が一端で封止され、他端に開放部を有するケース部に、
開放部側からコア部を挿入し、さらに開放部にキャップ
部を嵌め込むことで、作製時のコア部の破損を抑制する
とともに、キャップ部の装着を容易に行うことが可能と
なる。
ることによって、キャップ部を外筒部内側に容易に装着
することが可能となる。また、内筒部の軸長をコア部の
軸長よりも長くすることによって、キャップ部を外筒部
と内筒部の間に装着することも可能となる。さらに、キ
ャップ部を装着後、外筒部の開放部側の端部を中心軸方
向へ曲げることにより、キャップ部を容易かつ確実に固
定することが可能となる。
素子においては、主として磁性材料からなるコア部を用
いることによって、効率的にノイズを抑制することが可
能となる。
子について詳説する。
の一例を示した外観図である。
例えば円筒形等の形状をしており、基板2上に基板平面
と軸方向が平行になるように設置される。また、内部に
は、軸方向と平行にリード3が挿入されて、リード3に
発生するノイズを抑制するものである。本発明の表面実
装型ノイズ抑制素子1は、例えば表面実装型ノイズ抑制
素子1から出たリード3を基板方向に曲げ、さらに基板
に接する個所でさらに基板と平行にリード3を曲げ、リ
ード3を基板に固定することによって、基板上に設置す
ることができる。なお、図1では円筒形形状の例を示し
たが、例えば四角柱状であってもよい。四角柱などの多
角形状の場合、インダクタンス素子の側面に平面ができ
ることから表面実装を行う際の吸着移動や基板に配置す
る際に転がり難い等の利点がある。
子の一例を示した断面図である。
ース部4は、外筒部5および内筒部6からなり、外筒部
5と内筒部6は一端が封止された封止部7を有し、他端
は封止されていない開放部を有している。コア部8は外
筒部5および内筒部6の間隙に挿入されている。さら
に、キャップ部9は、開放部に挿入され、コア部の脱落
を防止する等の効果を有する。このようにコア部8を外
筒部5と内筒部6とで挟みこむことで、コア部8を確実
に固定することが可能となる。また、コア部8は内筒部
6で保護されるため、リードを表面実装型ノイズ抑制素
子1に挿入する際に、リードがコア部8を傷つけること
を抑制することが可能となる。さらに、リード挿入の
際、リードが内筒部6内側によって案内されるので、容
易にリードを通すことが可能となる。
素子1においては、外筒部5の長さはコア部8よりも長
くしておくことで、キャップ部9を外筒部5内部に嵌め
込むことができる。さらに、外筒部5は、コア部8とキ
ャップ部9を足した長さよりもわずかに長くしておくこ
とで、中心軸方向へ折り曲げることが可能となり、キャ
ップ部9を確実に固定することができる。内筒部6は、
コア部8と同じ長さ、あるいは僅かに長くしておくこと
で、コア部8とリードの接触を防ぎ、コア部8の損傷を
抑制することが可能となる。
けるケース部4は、成型のしやすさやコア部の保護の点
から、例えば絶縁性樹脂、絶縁性セラミックス等からな
るものであることが好ましい。また、キャップ部も絶縁
性樹脂、絶縁性セラミックス等からなるものであること
が好ましい。特に、ケース部およびキャップ部を絶縁性
樹脂である液晶ポリマーで形成することが好ましく、液
晶ポリマーは耐熱性に優れることから表面実装時に行わ
れるリフロー工程(ろう付け工程)中の約150〜20
0℃程度の高温中においても型崩れ等の不具合を示さな
いですむ。コア部は磁性材料であることが好ましい。磁
性材料としては、例えばフェライト、アモルファス等を
用いることが好ましい。これらの材料を用いることによ
って、ノイズを効率的に抑制することが可能となる。特
に、アモルファス合金はフェライトと比較して磁気特性
に優れていることから本発明のノイズ抑制素子に好適で
ある。一般にアモルファス合金は単ロール法等の急冷ロ
ール法により板厚30μm以下の磁性薄帯として作製さ
れる。この磁性薄帯は板厚が薄いことから応力に弱く、
必要以上に応力をかけると磁性薄帯が破損しやすいが、
本発明のノイズ抑制素子においては磁性材料への応力の
負荷を低減していることから、特に板厚30μm以下の
磁性薄帯を用いたコア部の場合に効果的であると言え
る。
部分10を落としておくことが好ましい。図2に示され
るように、角部分10を落としておくことで、角部分1
0が外筒部内壁に当たりにくくなり、ケース部4への挿
嵌を容易に行うことが可能となる。
子の他の例を示した断面図である。図3に示される表面
実装型ノイズ抑制素子1は、外筒部5および内筒部6か
らなり、外筒部5と内筒部6は一端が封止された封止部
7を有し、他端は封止されていない開放部を有してい
る。ここで、図3に示した表面実装型ノイズ抑制素子1
は、内筒部6の軸方向の長さを、コア部8とキャップ部
9を合わせた軸方向の長さと同じ、あるいはそれより長
くしたものである。このようにすることで、キャップ部
9も外筒部5と内筒部6の間隙に挿入することが可能と
なる。従って、キャップ部9が内筒部6によりリードに
直接触れることがなくなるので、リードの損傷を抑制す
ることが可能となる。また、従来のようにキャップの孔
が中心軸からずれることにより、リードを挿入する際、
キャップにリードがぶつかり挿入が困難になるというこ
とを抑制することができる。さらに、キャップ部がコア
部に直接的に接触しないようにすることにより、キャッ
プ挿入時の応力およびリード挿入時の応力によりコア部
の破損を防止しやすくする。
の製造方法の一例について、図を参照して説明する。
て、コア部を収容するケース部4を示した断面図であ
る。ケース部4は外筒部5および内筒部6からなり、外
筒部5と内筒部6との間隙(W)は、コア部が収容でき
る程度の間隙を設けている。外筒部5の高さ(Ho )
は、コア部の長さ(Hc )とキャップ部の長さ(Hp )
とを合わせた長さ程度とするのがよい。より好ましく
は、コア部の長さ(Hc )とキャップ部の長さ(Hp )
とを合わせた長さよりも若干長くすることがよい。この
ようにすることで、キャップ部を嵌め込んだ後、外筒部
6の先端を中心方向に折り曲げて、キャップ部を固定す
ることが可能となる。
(Hc )と同じもしくはそれ以上でもよいし、コア部と
キャップ部を足し合わせた長さ(Hc +Hp )と同じも
しくはそれ以上であってもよい。内筒部6の高さ
(Hi )をコア部の長さ(Hc )と同じもしくはそれ以
上とすることによって、コア部全体を保護することがで
き、リード挿入時の接触による損傷等を抑制することが
可能となる。また、内筒部6の高さ(Hi )をコア部の
長さと同じもしくはそれ以上とすることによって、コア
部を確実に固定することが可能となる。一方、内筒部の
高さ(Hi )を、コア部の長さとキャップ部の長さとを
合わせた長さ(Hc +Hp )と同じもしくはそれ以上に
することによって、コア部だけでなくキャップ部も外筒
部5と内筒部6との間隙に挿入できるようになり、従来
のようにキャップ部の孔が中心軸からずれることによ
り、リードを挿入する際、キャップ部にリードがぶつか
り挿入が困難になるということを抑制することができ
る。
の間に、コア部8を挿入した状態を示した断面図であ
る。コア部8は外筒部5と内筒部6との間隙の底部まで
挿入される。コア部8は間隙に挿入するだけでもよい
が、必要に応じて接着剤等で固定することが好ましい。
キャップ部9を嵌め込んだ状態を示した断面図である。
キャップ部9は、例えば外筒部5と内筒部6との間隙に
挿入される。キャップ部9の外径は、外筒部5の内径よ
りも若干大きくすることで、嵌め込み式とすることもで
き、作業を簡素化することができる。キャップ部9は、
前記したような嵌め込み式に限られず、接着剤等により
固定してもよいし、溶着してもよい。また、図7に示さ
れるように、キャップ部9を嵌め込んだ後、外筒部の開
放部側の先端11を中心軸方向に折り曲げてキャップ部
9を固定してもよい。このようにすることで、より一層
キャップ部9の固定を確実に行うことができるようにな
る。また、キャップ部の固定には、外筒部の内側および
/または内筒部の外側に溝を設けることにより嵌合形式
としてもよい。
ズ抑制素子は、例えば図8に示すように、リード3を中
心に挿入することによって使用される。本発明の表面実
装型ノイズ抑制素子の製造方法によれば、キャップ部が
コア部の内径部分に接触することがないので、コア部の
破損を抑制することが可能となる。また、コア部がケー
ス部の外筒部と内筒部との間に確実に固定されるので、
キャップ取り付け等を容易に行うことができる。さらに
は、コア部がケース部の内筒部により保護されるので、
リード挿入時のコア部の破損を抑制することが可能とな
る。なお、リードの形状は板状、棒状、線状等、特に限
定されるものではなく、必要に応じて様々な形状のもの
を適用することが可能である。
を参照して説明する。
封止され、他端に開放部を有するケース部を作製した。
内筒部の長さはコア部の長さより1mm長くし、外筒部
はコア部とキャップ部とを足した長さにキャップ部を固
定するための長さを足したものとした。このケース部に
板厚20μmのアモルファス薄帯を巻回した円筒形の磁
心を開放部側から、外筒部と内筒部との間隙に挿入し
た。さらに、キャップ部をケース部の開放部に挿入し、
図2に示すような高さ5mm×横5mm×縦4mmの四
角柱状(高さがリード挿入方向)の表面実装型ノイズ抑
制素子を作製した。さらに、外筒部の開放部側の先端を
中心軸方向に折り曲げキャップ部を固定した。
止され、他端に開放部を有するケース部を作製した。内
筒部の長さは、コア部とキャップ部を足した長さとし
た。外筒部はコア部とキャップ部を足した長さに、キャ
ップ部を固定するための長さを足したものとした。この
ケース部にアモルファスからなる円筒形の磁心を開放部
側から、外筒部と内筒部の間隙に挿入した。さらに、キ
ャップ部をケース部の外筒部と内筒部の間隙に挿入し、
図3に示されるような高さ5mm×直径5mmの円柱状
(高さがリード挿入方向)の表面実装型ノイズ抑制素子
を作製した。さらに、外筒部の開放部側の先端を軸方向
に折り曲げキャップ部を固定した。
部を作製した。なお、封止されている部分にはリードを
通すためのリード孔が設けてある。次に、このケース部
の開放部側より、アモルファスからなる円筒状のコア部
を挿入し、さらにキャップ部を挿入した。なお、キャッ
プ部は一部が、円筒状のコア部の内部に挿入される構造
とし、図9に示されるような表面実装型ノイズ抑制素子
を作製した。
て、ケース部に挿入されるコアの形状、材質は同一のも
のとした。
1について、コア部の破損状況を調べた。これらの結果
を表1に示す。
とんどなく、歩留まりよく表面実装型ノイズ抑制素子を
作製できることがわかった。これに対して、比較例1で
は、キャップ部が挿入される側のコア部内径部分に破損
が多く見られ、歩留まりよく表面実装型ノイズ抑制素子
を作製することが困難であることがわかった。これは、
キャップ部を挿入する際、キャップ部の中心軸とコア部
の中心軸とが正確に揃っていないために、キャップ部挿
入時に損傷したものと思われる。
1について、同一の太さのリードをキャップ部側から挿
入し、リードの挿入具合を調べた。さらに、リードを実
際の回路に接続し、ノイズ除去特性を調べた。これらの
結果を表2に示す。なお、結果は実施例1、2および比
較例1のそれぞれにつき、100回ずつ行ったときの平
均的なものを示した。
り、ノイズ除去特性についても十分な結果が得られた。
特に、実施例2のような、キャップ部を外筒部と内筒部
との間隙に挿入したものは、リードを挿入する際の引っ
かかりがなく、またリード挿入の際に加える圧力もほぼ
一定であり、挿入具合が良好であることがわかった。
入時にリードが中心軸からずれて正確にケースの孔の位
置に合わず、ケースの内壁にぶつかるなど挿入具合は不
良であった。また、リードがケースの内壁に接触するた
め、リード自身に傷が発生する等、いくつかの問題があ
ることがわかった。さらに、比較例1では、コア部ある
いはリードの損傷により、ノイズ除去特性が低くなるこ
ともわかった。
ズ抑制素子は、リード挿入性に優れるものであるととも
に、ノイズ除去特性に優れるものであることが確認され
た。
リード挿入性に優れるとともに、ノイズ除去特性に優れ
るものである。
の製造方法は、製造が容易であるとともに、製造の際の
コア部の損傷を抑制し、特性の安定した表面実装型ノイ
ズ抑制素子の製造が可能となる。
示した外観図。
示した断面図。
を示した断面図。
部の一例を示した断面図。
した断面図。
面図。
一例を示した断面図。
を挿入した場合の一例を示した断面図。
した断面図。
Claims (14)
- 【請求項1】 外筒部及び内筒部からなり、前記外筒部
と前記内筒部とが一端で封止され、他端に開放部を有す
るケース部と、 前記外筒部と前記内筒部との間隙に挿入されたコア部
と、 中心部に孔を有し、前記開放部に嵌め込まれるキャップ
部とからなることを特徴とする表面実装型ノイズ抑制素
子。 - 【請求項2】 前記外筒部の軸長は、前記コア部の軸長
よりも長いことを特徴とする請求項1記載の表面実装型
ノイズ抑制素子。 - 【請求項3】 前記内筒部の軸長は、前記コア部の軸長
よりも長いことを特徴とする請求項1または2記載の表
面実装型ノイズ抑制素子。 - 【請求項4】 前記キャップ部は、前記外筒部と前記内
筒部との間隙に挿入されることを特徴とする請求項3記
載の表面実装型ノイズ抑制素子。 - 【請求項5】 前記外筒部の開放部側の端部は、中心軸
方向へ曲げられていることを特徴とする請求項1乃至4
のいずれか1項記載の表面実装型ノイズ抑制素子。 - 【請求項6】 前記コア部は主として磁性材料からなる
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の
表面実装型ノイズ抑制素子。 - 【請求項7】 前記キャップ部の孔および前記内筒部内
部にリードが挿入されていることを特徴とする請求項1
乃至6のいずれか1項記載の表面実装型ノイズ抑制素
子。 - 【請求項8】 外筒部及び内筒部からなり、前記外筒部
と内筒部とが一端で封止され、他端に開放部を有するケ
ース部を作製する工程と、 前記外筒部と前記内筒部との間隙に、前記開放部側から
コア部を挿入する工程と、 前記開放部に、中心部に孔を有するキャップ部を嵌め込
む工程とを有することを特徴とする表面実装型ノイズ抑
制素子の製造方法。 - 【請求項9】 前記外筒部の軸長を前記コア部の軸長よ
りも長くしたことを特徴とする請求項8記載の表面実装
型ノイズ抑制素子の製造方法。 - 【請求項10】 前記内筒部の軸長を前記コア部の軸長
よりも長くしたことを特徴とする請求項8または9記載
の表面実装型ノイズ抑制素子の製造方法。 - 【請求項11】 前記キャップ部を、前記外筒部と前記
内筒部との間隙に挿入することを特徴とする請求項10
記載の表面実装型ノイズ抑制素子の製造方法。 - 【請求項12】 前記キャップ部を挿入した後、さらに
前記外筒部の開放部側の端部を、中心軸方向へ曲げたこ
とを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項記載の
表面実装型ノイズ抑制素子の製造方法。 - 【請求項13】 前記コア部は主として磁性材料からな
ることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項記
載の表面実装型ノイズ抑制素子の製造方法。 - 【請求項14】 前記キャップ部の孔および前記内筒部
内部にリードを挿入することを特徴とする請求項8乃至
13のいずれか1項記載の表面実装型ノイズ抑制素子の
製造方法。
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JP2007073974A Division JP4585535B2 (ja) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | スイッチング電源 |
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