JP6299560B2 - 表面実装インダクタ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2の表面実装インダクタは、2つあるコイルの引き出し端部のうち、片方の引き出し端部が表面実装インダクタの底面付近から底面に向かって引き出され、もう片方の引き出し端部が表面実装インダクタの上面付近から底面に向かって引き出されているため、引き出し端部の長さが異なる。このため、コイルの形状は左右非対称となる。左右非対称なコイルを内蔵した表面実装インダクタは、一方の外部端子に入力した場合の電気的特性と、他方の外部端子に入力した場合の電気的特性が異なっていた。このような表面実装インダクタは、電気的特性の極性を示すマーキングを印字することが多い。
表面実装インダクタの実装面とコイルの巻き軸方向とが平行になるようにコイルを巻回することにより、コイルの形状を左右対称にすることができる。
また、本発明の表面実装インダクタは、成形体に一対の金属体が取り付けられるので、金属体によりコイルをシールドすることができ、外部からのノイズを軽減し外部への影響を小さくできる。さらに、本発明の表面実装インダクタは、回路基板に実装し、半田付けした際に、端子と1対の金属体との間にフィレットを侵入させることができるので、回路基板への固着強度を向上させることができる。
以上より、コイルへの熱ストレス・機械的ストレスを低減し、抵抗値を抑え、実装時の基板との固着強度が強く、外部からのノイズにも耐性があり、さらに電気的特性の極性が無い表面実装インダクタの製造方法を提供することができる。
1対のスピンドル3は、円柱形状の第1の巻回部分3aと、第1の巻回部分3aと中心軸が一致して隣接し、第1の巻回部分3aの外径より大きい外径を有する円柱状の第2の巻回部分3bと、第2の巻回部分3bと中心軸が一致して隣接する、第2の巻回部分3bの外径より大きい外径を有する円柱状の壁部とをそれぞれ有している。各巻回部分の巻軸方向の長さは、コイルに用いる平角線の幅の長さより長く、スピンドル3の先端3cは、第2の巻回部分3bとは反対方向にある、第1の巻回部分3aの端面部である。図2(a)に示すように、2つのスピンドル3は、先端3cが向かい合った状態になるよう配置される。
図3に示すように、タブレット4aは、一つの側面に開口端を備えた立方体であり、内部にコイル2を収納するためのスペース4bを有している。開口端を有する面と向かい合う面の内壁の中央部からは、コイル2の巻軸に挿入するための軸4cが、開口端を有する面に向かって突出している。コイル2の巻軸に挿入される軸4cは円柱状に形成される。
タブレット4aの上面もしくは底面が実装面4eとなる。図4に示す様に、実装面4eの形状はそれぞれ長方形であり、この長方形を囲む4辺のうち、開口端に一番近い辺を含む向かいあう一対の辺を短辺とし、他方の一対の辺を長辺とする。実装面4eの短辺方向の両端部には、タブレット4aの内部から外側へ向かう方向へ突出した細長い形状の第1の凸部4fを備え、第1の凸部4fと隣接する位置にはそれぞれ、コイル2の引き出し端部2bを引き出すための細長い形状のスリット4dが設けられている。また、開口端側の短辺と、長手方向の中心軸と、2つのスリット4dとに囲まれた領域には、タブレット4aの内部から外側へ向かう方向へ突出した第2の凸部4gとなっている。
金型6は、内部に成形体4を収納するスペースを有した、ひとつの開口端を有する金属製の立方体である。金型6の内壁の底面は平坦であり、その面積は、実装面4eを横に2つ並べた面積と略同じ大きさである。金型6の側面の内壁の高さは、タブレット4aの高さよりも高い。上蓋7は、平坦な底面を有しており、その底面の面積は、実装面4eを横に2つ並べた面積と略同じである。
さらに、図6(a)に示すように、金型6の中にコイル2を内蔵したタブレット4aを、実装面4eが下を向くように入れ、成形体4の上方から、上蓋7を被せる。そして、金型を加熱した状態で図6(b)に示す様に、上蓋7で上方から下方に向かって垂直に圧縮することによって、第1の凸部4fと第2の凸部4gとが押し潰され、第1の凸部4fと第2の凸部4gを構成する封止材がスペース4bとスリット4dに充填されて成形体4が形成される。この成形体4の実装面4eには、コイル2の引き出し端部2bの表面が露出している。
第1のプローブ9aが導通していない場合、図8(a)に示すように、金属体8の下端が、成形体4の実装面4eに露出するコイル2の引き出し端部2bの表面よりも下方まで到達していることになり、表面実装インダクタの実装を阻害する要因となるため、検査されている表面実装インダクタは、検査装置によって不良品と判定される。図8(b)に示すように、第2のプローブ9bが導通していない場合、金属体8の下端が、成形体4の実装面4eに露出するコイル2の引き出し端部2bの表面まで達していないため、検査されている表面実装インダクタは、検査装置によって不良品と判定される。図8(c)に示すように、第3のプローブ9cが導通していない場合、金属体8の片方の下端が、成形体4の実装面4eに露出するコイル2の引き出し端部2bの表面よりも下方まで到達していることになり、表面実装インダクタの実装を阻害する要因となるので、検査されている表面実装インダクタは、検査装置によって不良品と判定される。
尚、図8(d)に示すように、第1のプローブ9a、第2のプローブ9b、第3のプローブ9c全てが導通している場合は、成形体4に金属体8が正しく装着されたとして、検査されている表面実装インダクタは、検査装置によって良品と判定される。
例えば、実施例のタブレットの形状は、開口端に一番近い辺を含む、向かい合う一対の辺を短辺とし、他方の向かい合う一対の辺を長辺としたが、短辺と長辺が逆になっても良い。
また、成形金型は、図9(a)、図9(b)に示す様に、内壁の底面の短辺方向の両端に、内壁の側面に向かって斜め上に向かう形状の、金型端部16aを備えた金型16と、底面の短辺方向の両端に、外側が底面から下方に垂直に突出し、内側が中心に向かう方向に傾斜した上蓋端部17aを備えた上蓋17と、を備えていても良い。
この場合、図9(a)に示す様に、金型16内にコイル2を内蔵したタブレット4aを収納し、上蓋17を被せる。次に、金型を加熱した状態で上蓋17で圧縮することにより、成形体4が形成される。
この様にすることにより、図9(b)に示す様に、上蓋17の上蓋端部17aと、金型端部16aによって、第1の凸部4fを構成する封止材がスリット4dの方向に押し流されるので、効率良くスリット4dを封止材で満たすことができる。
コイルが、内径の異なる2層以上で構成されている場合は、内径の異なる層ごとに、最も内側にある層から、第1の巻回部、第2の巻回部…として巻回部の番号をつける。ある番号Xのつけられた巻回部(第Xの巻回部)の外径よりも、ある番号Xに1を足した巻回部(第X+1の巻回部)の内径が大きい。例えば、図10に示すように、内径の異なる3層で構成されたコイル12は、1番内側にある巻回部の外径より、2番目に内側にある巻回部の内径が大きく、2番目に内側にある巻回部の外径より、3番目に内側にある巻回部の内径が大きい。コイルの一番内側の巻回部の外径・内径が一番小さく、外側の巻回部になるにつれて、外径・内径が大きくなる。
図1に示すコイルの各巻回部は、それぞれ2段であったが、これに限定されるものではなく、4段以上に巻回しても良い。
さらに、3つ巻回部がある場合の第2の巻回部は、コイルの巻軸に沿って、斜めに傾斜しても良い。
例えば、内径の異なる3つの巻回部を備えたコイルの巻回に用いるスピンドルは、円柱形状の第1の巻回部分と、第1の巻回部分に隣接して中心軸が一致し、第1の巻回部分の外径より大きい外径を有する、円柱状の第2の巻回部分と、第2の巻回部分に隣接して中心軸が一致し、第2の巻回部分の外径より大きい外径を有する、円柱状の第3の巻回部分と、第3の巻回部分に隣接して中心軸が一致し、第3の巻回部分の外径より大きい外径を有する、円柱状の壁部と、を有している。
また、第2の巻回部分はそれぞれ複数有していても良い。
さらに、スピンドルの形状は、左右対称でかつ、巻回を阻害しなければ、異なる形でも良い。例えば、各巻回部分がコイルの巻軸に沿って斜めに傾斜していても良いし、各巻回部分の間が段差ではなく、コイルの巻軸に沿って斜めに傾斜していても良い。
2、12 コイル
2a 幅広面
2b 引き出し端部
2c 第1の巻回部
2d 第2の巻回部
3 スピンドル
3a 第1の巻回部分
3b 第2の巻回部分
3c 先端
4 成形体
4a タブレット
4b スペース
4c 軸
4d スリット
4e 実装面
4f 第1の凸部
4g 第2の凸部
5 外部端子
6 金型
6a 金型端部
7 上蓋
7a 上蓋端部
8 金属体
9a 第1のプローブ
9b 第2のプローブ
9c 第3のプローブ
Claims (7)
- 巻線を巻回して形成したコイルと、樹脂と充填材を含む封止材で該コイルを封止した成形体を備えた表面実装インダクタにおいて、
該コイルは、断面が平角形状の導線の両端部が外周に位置する様に2段に巻回した第1の巻回部と、その内径が該第1の巻回部の外径以上となる様に該コイルの巻軸に沿って互いに反対方向に位置をずらして巻回した第2の巻回部を備え、それぞれの第2の巻回部の外周から該導線の端部を引き出して引き出し端部とし、巻軸が該成形体の実装面と平行かつ、該引き出し端部の表面が該成形体の実装面の表面に露出する様に封止材で封止され、
該成形体の上面と端面と側面を覆い、下端が該成形体の実装面に露出する該コイルの引き出し端部の表面と同一面まで到達する1対の金属体を、該成形体の両端面に、それぞれ金属体と該成形体の実装面の表面に露出する該コイルの該引き出し端部の表面の間に隙間を有する様に取り付けたことを特徴とする表面実装インダクタ。 - 前記第2の巻回部を複数備える請求項1に記載の表面実装インダクタ。
- 巻線を巻回して形成したコイルと、樹脂と充填材を含む封止材で該コイルを封止した成形体を備えた表面実装インダクタにおいて、
該コイルは、断面が平角形状の導線の両端部が外周に位置する様に2段に巻回した第1の巻回部と、その内径が該第1の巻回部の外径以上となる様に該コイルの巻軸に沿って互いに反対方向に位置をずらして巻回した第2の巻回部と、その内径が該第2の巻回部の外径以上となる様に巻回された第3の巻回部を備え、それぞれの第3の巻回部の外周から該導線の端部を引き出して引き出し端部とし、巻軸が該成形体の実装面と平行かつ、該引き出し端部の表面が該成形体の実装面の表面に露出する様に封止材で封止され、
該成形体の上面と端面と側面を覆い、下端が該成形体の実装面に露出する該コイルの引き出し端部の表面と同一面まで到達する1対の金属体を、該成形体の両端面に、それぞれ金属体と該成形体の実装面の表面に露出する該コイルの該引き出し端部の表面の間に隙間を有する様に取り付けたことを特徴とする表面実装インダクタ。 - 巻線を巻回して形成したコイルと、樹脂と充填材を含む封止材で該コイルを封止した成形体を備えた表面実装インダクタの製造方法において、
断面が平角形状の導線の途中を巻線機のスピンドルに接触させ、導線の両端部が外周に位置する様に2段に巻回した第1の巻回部と、その内径が該第1の巻回部の外径以上となる様に該コイルの巻軸に沿って互いに反対方向に位置をずらして巻回した第2の巻回部を備え、それぞれの第2の巻回部の外周から該導線の端部を引き出して引き出し端部としたコイルを形成する工程と、
該コイルの両端から、該コイルを収納するスペースと、内壁から突出して該コイルの巻軸に挿入される軸と、側面に該コイルの引き出し端部を引き出すためのスリットを備える様に樹脂と充填材を含む封止材を用いて形成された1対のタブレットを嵌め合わせ、加熱圧縮して、巻軸が該成形体の実装面と平行かつ、該引き出し端部の表面が該成形体の実装面の表面に露出する様に該コイルを内蔵した成形体を形成する工程と、
該成形体の上面と端面と側面を覆い、下端が該成形体の実装面に露出する該コイルの引き出し端部の表面と同一面まで到達する1対の金属体を、該成形体の両端面に、それぞれ金属体と該成形体の実装面の表面に露出する該コイルの該引き出し端部の表面の間に隙間を有する様に取り付ける工程を有することを特徴とする表面実装インダクタの製造方法。 - 巻線を巻回して形成したコイルと、樹脂と充填材を含む封止材で該コイルを封止した成形体を備えた表面実装インダクタの製造方法において、
断面が平角形状の導線の途中を巻線機のスピンドルに接触させ、導線の両端部が外周に位置する様に2段に巻回した第1の巻回部と、その内径が該第1の巻回部の外径以上となる様に該コイルの巻軸に沿って互いに反対方向に位置をずらして巻回した第2の巻回部と、その内径が該第2の巻回部の外径以上となる様に巻回された第3の巻回部を備え、それぞれの第3の巻回部の外周から該導線の端部を引き出して引き出し端部としたコイルを形成する工程と、
該コイルの両端から、該コイルを収納するスペースと、内壁から突出して該コイルの巻軸に挿入される軸と、側面に該コイルの引き出し端部を引き出すためのスリットを備える様に樹脂と充填材を含む封止材を用いて形成された1対のタブレットを嵌め合わせ、加熱圧縮して、巻軸が該成形体の実装面と平行かつ、該引き出し端部の表面が該成形体の実装面の表面に露出する様に該コイルを内蔵した成形体を形成する工程と、
該成形体の上面と端面と側面を覆い、下端が該成形体の実装面に露出する該コイルの引き出し端部の表面と同一面まで到達する1対の金属体を、該成形体の両端面に、それぞれ金属体と該成形体の実装面の表面に露出する該コイルの該引き出し端部の表面の間に隙間を有する様に取り付ける工程を有することを特徴とする表面実装インダクタの製造方法。 - 巻線を巻回して形成したコイルと、樹脂と充填材を含む封止材で該コイルを封止した成形体を備えた表面実装インダクタの製造方法において、
断面が平角形状の導線の途中を巻線機のスピンドルに接触させ、導線の両端部が外周に位置する様に2段に巻回した第1の巻回部と、その内径が該第1の巻回部の外径以上となる様に該コイルの巻軸に沿って互いに反対方向に位置をずらして巻回した第2の巻回部を備え、それぞれの第2の巻回部の外周から該導線の端部を引き出して引き出し端部としたコイルを形成する工程と、
該コイルの両端から、該コイルを収納するスペースと、内壁から突出して該コイルの巻軸に挿入される軸と、側面に該コイルの引き出し端部を引き出すためのスリットを備える様に樹脂と充填材を含む封止材を用いて形成された1対のタブレットを嵌め合わせ、加熱圧縮して、巻軸が該成形体の実装面と平行かつ、該引き出し端部の表面が該成形体の実装面の表面に露出する様に該コイルを内蔵した成形体を形成する工程と、
該成形体の上面と端面と側面を覆い、下端が該成形体の実装面に露出する該コイルの引き出し端部の表面と同一面まで到達する1対の金属体を、該成形体の両端面に、それぞれ金属体と該成形体の実装面の表面に露出する該コイルの該引き出し端部の表面の間に隙間を有する様に取り付ける工程と、
該成形体の実装面に露出した該コイルの該引き出し端部に接触する1対の第1のプローブと、一方の金属体の下端と上面に接触する1対の第2のプローブと、他方の金属体の下端と上面に接触する1対の第3のプローブを備えた検査装置を用いて、第1のプローブ同士間、第2のプローブ同士間、第3のプローブ同士間の導通を確認する工程を有することを特徴とする表面実装インダクタの製造方法。 - 巻線を巻回して形成したコイルと、樹脂と充填材を含む封止材で該コイルを封止した成形体を備えた表面実装インダクタの製造方法において、
断面が平角形状の導線の途中を巻線機のスピンドルに接触させ、導線の両端部が外周に位置する様に2段に巻回した第1の巻回部と、その内径が該第1の巻回部の外径以上となる様に該コイルの巻軸に沿って互いに反対方向に位置をずらして巻回した第2の巻回部と、その内径が該第2の巻回部の外径以上となる様に巻回された第3の巻回部を備え、それぞれの第3の巻回部の外周から該導線の端部を引き出して引き出し端部としたコイルを形成する工程と、
該コイルの両端から、該コイルを収納するスペースと、内壁から突出して該コイルの巻軸に挿入される軸と、側面に該コイルの引き出し端部を引き出すためのスリットを備える様に樹脂と充填材を含む封止材を用いて形成された1対のタブレットを嵌め合わせ、加熱圧縮して、巻軸が該成形体の実装面と平行かつ、該引き出し端部の表面が該成形体の実装面の表面に露出する様に該コイルを内蔵した成形体を形成する工程と、
該成形体の上面と端面と側面を覆い、下端が該成形体の実装面に露出する該コイルの引き出し端部の表面と同一面まで到達する1対の金属体を、該成形体の両端面に、それぞれ金属体と該成形体の実装面の表面に露出する該コイルの該引き出し端部の表面の間に隙間を有する様に取り付ける工程と、
該成形体の実装面に露出した該コイルの該引き出し端部に接触する1対の第1のプローブと、一方の金属体の下端と上面に接触する1対の第2のプローブと、他方の金属体の下端と上面に接触する1対の第3のプローブを備えた検査装置を用いて、第1のプローブ同士間、第2のプローブ同士間、第3のプローブ同士間の導通を確認する工程を有することを特徴とする表面実装インダクタの製造方法。
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