(57)【要約】【課題】基板に実装する端子の半田付けおよび画像認識が実施できる程度の実装部の突出量を確保しつつ、実装時における端子の浮き上がりに伴う実装不良の発生を防止する。【解決手段】端子保持部60に並列して保持される複数の端子50は、コイル20の巻線端部が接続される絡げ部52と、基板に接合される実装部53とを有し、該実装部の底部接合面53Ａが端子保持部60の底面に沿って配設され、実装部53の先端部が端子保持部60の側方に画像認識および半田付けに要する長さを露出させて突出し、実装部53の上部面53Ｂが端子保持部60の側端面に突設された押え部62の底面に当接して押えられ、実装時の熱影響等による浮き上がり変形が抑制される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にコイルが巻回される巻回部を有するボビンと、
前記ボビンを挟むように配設されるコア部材と、
前記コイルの巻線端部が接続され、基板に実装される複数の端子と、
前記複数の端子が並列して保持される絶縁材料による端子保持部と、を備えてなる面実装型コイル部品において、
前記端子は、前記巻線端部が接続される絡げ部と、基板に接合される実装部とを有し、
前記実装部の底部接合面が前記端子保持部の底面に沿って配設され、該実装部の先端部が端子保持部の側方に画像認識および半田付けに要する長さを露出させて突出し、
前記実装部の、前記底部接合面と反対側の上部面が前記端子保持部の側端面に突設された押え部の底面に当接して押えられてなることを特徴とする面実装型コイル部品。
【請求項２】
前記端子は、前記端子保持部に差し込むことによって保持されることを特徴とする請求項１記載の面実装型コイル部品。
【請求項３】
前記端子は、前記端子保持部に埋設されて一体的に保持されることを特徴とする請求項１記載の面実装型コイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に自動実装装置などによって面実装されるインダクタ等の面実装型コイル部品の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板への面実装を可能とした電子部品が知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
上記面実装電子部品に配設された複数の端子は、端子保持部（ベース部材）の下端部に底面に沿って延びる実装部を備え、この実装部を基板回路に対して半田付けによって実装するものであるが、この基板実装時にリフローの熱で実装部および端子保持部が変形して、本来基板表面に接して接合される前記実装部が基板表面から離れて浮き上がる問題を有している。
【０００４】
また、特許文献１の面実装電子部品は、各端子を保持する平板状の絶縁部材による端子保持部に対し、Ｌ字形状端子における先端の絡げ部を、端子保持部の縁部に底面より挿通して上方に貫通させ、当該端子の実装部が端子保持部の底面と平行に延び、この実装部の先端が端子保持部の側方に突出して構成されている。
【特許文献１】特許第３８０８０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、上記のような面実装電子部品をプリント基板に実装する際には、当該電子部品の形態、特に端子位置を画像認識技術によって認識し、実装の自動化を図ることが実施されるようになっている。
【０００６】
その際に、上記端子の実装部は、画像認識のために、端子保持部の側端より所定量突出して配設される必要がある。また、電子部品を実装した回路基板が振動を伴うような厳しい条件で使用され、基板配線との高い接合強度が要求される場合には、端子の実装部は寸法が長い方が設計上有利である。しかし、実装部の長さが大きいと、この実装部は実装時の熱影響により、昇温変形等に伴う端部の浮き上がりが大きくなる問題を有する。
【０００７】
特に、前記絡げ部に対するリード線の絡げ作業性を向上するために、この絡げ部を上記実装部と平行に外側に折り曲げ、端子の全体形状をコ字状に形成した際には、上記画像認識のために、さらに実装部の長さを長くする必要がある。つまり、上記絡げ部が端子保持部の側端より突出する長さより、さらに上記実装部の先端が所定量突出し、半田付けを行う実装部の位置が画像認識できるように設ける必要がある。このように実装部の長さが長くなると前述のように、実装時の熱影響等により浮き上がり変形が顕著となる問題を有する。
【０００８】
上記のように、端子の実装部が長くなることは、画像認識特性を確保でき、また半田付け長さが長くなって振動等に対する安定性を確保できる利点があるが、熱影響などによって基板実装面との平行度を確保することが難しく、上記のような浮き上がり変形に伴う実装不良を発生しやすく実装強度が低下するものである。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、半田付けおよび画像認識が実施できる程度の実装部の突出量を確保しつつ、実装時における端子の浮き上がりに伴う実装不良の発生を防止し得る面実装型コイル部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る面実装型コイル部品は、外周にコイルが巻回される巻回部を有するボビンと、前記ボビンを挟むように配設されるコア部材と、前記コイルの巻線端部が接続され、基板に実装される複数の端子と、前記複数の端子が並列して保持される絶縁材料による端子保持部と、を備えてなる面実装型コイル部品において、
前記端子は、前記巻線端部が接続される絡げ部と、基板に接合される実装部とを有し、
前記実装部の底部接合面が前記端子保持部の底面に沿って配設され、該実装部の先端部が端子保持部の側方に画像認識および半田付けに要する長さを露出させて突出し、
前記実装部の、前記底部接合面と反対側の上部面が前記端子保持部の側端面に突設された押え部の底面に当接して押えられてなることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明において、前記端子は、前記端子保持部に差し込むことによって保持されるように構成することができる。
【００１２】
また、前記端子は、前記端子保持部に埋設されて一体的に保持されるように構成することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記端子は、前記絡げ部が前記端子保持部の上面と平行なコ字状に構成することが好ましい。
【００１４】
具体的には、前記端子は、前記端子保持部を貫通する連結部と、該連結部の上端から前記端子保持部の上面と平行に屈曲され前記巻線端部が接続される絡げ部と、前記連結部の下端から前記端子保持部の底面と平行に屈曲され基板に接合される実装部とを有し、
前記絡げ部の先端部は、前記端子保持部の端部より前記巻線端部の接続に要する突出長さａに突出し、
前記実装部の底部接合面が、前記端子保持部の底面に沿って該底面より突出する高さに配設され、該実装部の先端部が前記端子保持部の前記押え部より画像認識および半田付けに要する突出長さｂを露出させて突出し、
前記実装部の突出長さｂは、前記絡げ部の先端部よりさらに突出して設置されるように構成することができる。
【００１５】
その際、前記絡げ部の先端は、平面的に見て、前記端子保持部の前記押え部の端面と同じ突出位置とするのが好ましい。
【００１６】
また、前記実装部の突出長さｂより、前記絡げ部の突出長さａが大きくなるように設定するのが好適である。
【００１７】
本発明において、前記端子は、前記絡げ部が前記端子保持部の上面と垂直なＬ字状に構成するようにしたり、前記実装部と前記絡げ部が互いに鋭角をもって交差するような形状に構成してもよい。
【００１８】
一方、上記のような本発明において、前記ボビンと前記端子保持部が、絶縁樹脂材料により一体成形されてなるように構成することができる。
【００１９】
また、前記押え部の断面形状は、略台形状、略矩形状、略三角形状、先端円弧状等の各種形状に構成することが可能である。
【００２０】
さらに、前記押え部は、前記端子の実装部に対応する位置にのみ設置するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の面実装型コイル部品によれば、端子保持部に並列して保持される複数の端子は、コイルの巻線端部が接続される絡げ部と、基板に接合される実装部とを有し、該実装部の底部接合面が前記端子保持部の底面に沿って配設され、実装部の先端部が端子保持部の側方に画像認識および半田付けに要する長さを露出させて突出し、前記実装部の底部接合面と反対側の上部面が前記端子保持部の側端面に突設された押え部の底面に当接して押えられてなることにより、上記端子の実装部は上記押え部の設置により実質的突出量が低減して、実装時の熱影響、その他の影響による浮き上がり変形が抑制され、実装後の端子浮きの発生を未然に防止することができ、高い実装強度を確保でき、振動に対する耐久性が向上するとともに、突出量を確保することにより、自動半田付けにおける画像認識により実装部の位置を認識し、基板の所定位置に自動半田付けが行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る面実装型コイル部品の実施形態について、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る面実装型コイル部品の平面図であり、図２はその正面図、図３はその底面図、図４はその斜視図、図５は要部の中央断面斜視図である。また、図６はコイルを巻回する前の分解斜視図である。
【００２３】
本実施形態の面実装型コイル部品１は、外周にコイル２０が巻回される巻回部１１を有するボビン１０と、該ボビン１０を挟むように上下に配設されるフェライトによるＥ型の第１のコア部材３１および第２のコア部材３２と、前記コイル２０の巻線端部（図示せず）が接続され基板（図示せず）に実装される複数の端子５０と、前記複数の端子５０が並列して保持される絶縁材料による端子保持部６０，７０とで構成されてなる。
【００２４】
上記ボビン１０、端子保持部６０，７０および後述のベース部材８０は、絶縁性を有する樹脂材料により一体成形されてなる。
【００２５】
前記第１および第２のコア部材３１，３２は、互いに同形状に形成されており、それぞれ後述のボビン１０の巻回部１１の中空部１２内に挿通される円柱状の中脚部３１Ａ，３２Ａと、該中脚部３１Ａ，３２Ａを挟んで互いに対向するように配された矩形板状の２つの外脚部３１Ｂ，３１Ｃ，３２Ｂ，３２Ｃと、これら中脚部３１Ａ，３２Ａおよび２つの外脚部３１Ｂ，３１Ｃ，３２Ｂ，３２Ｃの各々の一方の端部同士を互いに連結する板状の基部３１Ｄ，３２Ｄと、をそれぞれ備えてなる。この第１および第２のコア部材３１，３２は、図中上下方向からボビン１０およびベース部材８０を挟み込むようにしてそれぞれと組み合わされる。
【００２６】
次に、ボビン１０について説明する。本実施形態のボビン１０は、インダクタやトランスに利用される巻回部縦置きタイプのものであり、図６の分解図に示すように、円筒状の巻回部１１と、該巻回部１１の図中上端部に配された外縁が円形状の鍔部１３とを備え、巻回部１１の外周に複数種類の１次巻線および２次巻線で構成されるコイル２０が巻回される。また、上記巻回部１１の図中下端部にベース部材８０が連接され、該ベース部材８０は外縁が矩形状の平板状であり、前記巻回部１１の下側の鍔部を兼ねる。
【００２７】
前記ベース部材８０の両側部には、第１の端子保持部６０および第２の端子保持部７０がそれぞれ横方向に延びて配設されている。つまり、ボビン１０の巻回部１１を挟んで図１で上下の両端部に、該巻回部１１の下端外周部に連設された平板状のベース部材８０を介して、第１の端子保持部６０と第２の端子保持部７０が連結され、巻回部１１の中心孔は下方に貫通して開口している。
【００２８】
上記第１および第２の端子保持部６０，７０の底面と、第２のコア部材３２の底面とはほぼ同じ高さで、両端子保持部６０，７０の底面が若干低く形成される。つまり、両端子保持部６０，７０の間におけるベース部材８０の平板部分は、上面が両端子保持部６０，７０の上面と同じ高さであり、底面が第２のコア部材３２の基部３２Ｄの厚み分より若干深い凹部が形成されて薄く設けられている。また、上記両端子保持部６０，７０が形成されていない前記ベース部材８０の両端部は、両端子保持部６０，７０の長手方向の両端位置より、上記第２のコア部材３２の外脚部３２Ｂ，３２Ｃの断面形状に相当する形状が凹状に切り欠かれ、この切欠き部分を下方より第２のコア部材３２の両外脚部３２Ｂ，３２Ｃが挿通するように形成されている。
【００２９】
なお、上記鍔部１３には、第１のコア部材３１における基部３１Ｄの両側に露出する部分が上方に突出して、ボビン１０に対する第１のコア部材３１の位置を規制するための扇状に高くなる２つのガイド部１３Ａ，１３Ａが設置されている。このガイド部１３Ａ，１３Ａに対向する第１のコア部材３１の基部３１Ｄの側辺は、その形状に対応して中央部分の幅が徐々に狭くなるように凹部３３，３３が形成され、第１のコア部材３１をボビン１０に組み合わせる際、ガイド部１３Ａ，１３Ａの間に挟まれるように収まり、第１のコア部材３１の回転方向および高さ方向の位置が規制される。第２のコア部材３２における基部３２Ｄも、第１のコア部材３１の基部３１Ｄと同形状の凹部３４，３４を有しており、両側端子保持部６０，７０の内側辺の中央には山形突起６０Ａ，７０Ａ（三角状突起）が形成され、両者は係合して第２のコア部材３２の回転方向および高さ方向の位置が規制される。
【００３０】
なお、第２の端子保持部７０の底面には、不図示の基板に開口された孔に装着されるピン状の突起６７が突設されている。
【００３１】
上記第１の端子保持部６０および第２の端子保持部７０は、それぞれ複数（本実施形態では５本）の端子５０（１０本とも同形状）を並列して保持する。各端子５０はコ字状に形成され、中間の連結部５１と、上部の絡げ部５２と、下部の実装部５３とからなる。上記連結部５１は、端子保持部６０，７０の縁部を貫通して保持され、絡げ部５２と実装部５３を連結する。上記絡げ部５２は、前記連結部５１の上端から前記端子保持部６０，７０の上面と平行に屈曲され、上記巻回部１１に巻回されたコイル２０の巻線端部が接続される。一方、前記実装部５３は、前記連結部５１の下端から前記端子保持部６０，７０の底面と平行に屈曲され、回路基板（図示せず）上の回路に接続される。
【００３２】
また、図１に示すように、下側の第１の端子保持部６０の長手方向（端子配列方向）に沿う長さは、上側の第２の端子保持部７０の長手方向の長さより長く形成されるとともに、角部に切欠きが形成され、この切欠き位置を基準にして合計１０個の各端子５０の順番が決められるとともに、面実装型コイル部品１の実装方向が規定される。
【００３３】
また、図５に示すように、上記第１および第２の端子保持部６０，７０は、各端子５０が配設される側端面６１，７１において、絡げ部５２を保持する上方端部（上半分）に対して、実装部５３を保持する下方端部（下半分）に、実装部５３の延長方向に突出した押え部６２，７２が設置されている。該押え部６２，７２の断面形状は、上面が傾斜した略台形状であり、その詳細については後述する。
【００３４】
本実施形態における前記端子５０は、前記端子保持部６０，７０に差し込むことによって保持されるもので、図５に基づいて、第１の端子保持部６０に対する端子５０の保持形態を説明する。第２の端子保持部７０の端子５０についても同様の保持構造であり、その説明は省略する。
【００３５】
第１の端子保持部６０には所定間隔で設定された端子保持部分に、端部より所定量内方位置に貫通孔６３が上下方向に形成されている。この貫通孔６３の上方開口部に連続して端子保持部６０の上面には、端子５０の絡げ部５２の厚さに相当する深さの溝６４が、側端面６１に向けて形成されている。また、上記貫通孔６３の下方開口部に連続して端子保持部６０の底面には、端子５０の実装部５３の厚みの半分（１/２）に相当する深さの溝６５が側端面６１に向けて押え部６２の底面にかけて形成されている。
【００３６】
各端子５０の取り付けは、ボビン１０およびベース部材８０と一体成形された上記第１および第２の端子保持部６０，７０に対して実施される。取り付け前の端子５０は、絡げ部５２が連結部５１の延長上に直線となっているＬ字形状である。まず、前記端子保持部６０の貫通孔６３に、下方より絡げ部５２に続いて連結部５１を挿入し、実装部５３の上面部５３Ｂが端子保持部６０の溝６５の底面に当接した状態で、端子保持部６０の上面より突出している絡げ部５２を外側に実装部５３と平行となるように、溝６４に沿って折り曲げて装着するものである。
【００３７】
端子保持部６０の上面では、絡げ部５２は溝６４に没入し、その上端面は端子保持部６０の上面と同じ高さになる。一方、端子保持部６０の底面では、実装部５３は溝６５に該実装部５３の高さの半分が没入し、その底部接合面５３Ａが、前記端子保持部６０の底面に沿って、この底面より実装部５３の高さの半分に相当する高さｄだけ突出する。つまり、端子保持部６０の底面が回路基板に接触しないように設定されている。
【００３８】
また、上記端子装着状態においては、端子５０の絡げ部５２の先端部は、端子保持部６０の側端面６１の上端より、巻線端部の接続に要する所定の突出長さａだけ突出している。この絡げ部５２の突出長さａは、コイル２０の巻線端部を絡げるのに適した突出量であり、例えば１．２ｍｍである。そして、前記押え部６２の突出長さｃは、上記絡げ部５２の突出長さａと同じ寸法（ａ＝ｃ）であり、押え部６２の突出先端面と端子５０の絡げ部５２の先端とが上方より見て、同一直線上に位置するようになっている。
【００３９】
さらに、実装部５３の先端部は前記絡げ部５２の先端部（押え部６２の端面）よりさらに突出して設置され、該実装部５３の押え部６２の端面よりの突出長さｂは、上記絡げ部５２の突出長さａより小さい値（ｂ＜ａ）に設定されている。この実装部５３の突出長さｂは、上方より撮像した画像に基づく画像認識において、端子位置が識別認識可能な寸法であるとともに、自動実装装置による自動半田付けが行える突出量であり、例えば０．４５ｍｍである。
【００４０】
上記のように端子保持部６０，７０に端子５０を組み付け、コア部材３１，３２を組み付ける前の状態で、ボビン１０の巻回部１１の外周に、複数の１次巻線および２次巻線を所定の巻回数で巻回し、全体として所定のコイル２０を巻回部１１の外周に構成し、各巻線の端部引出線を所定の端子５０の絡げ部５２に絡げ接続してなる。一例としては、第１の端子保持部６０の端子５０には１次巻線の巻き始めおよび巻き終わりの巻線端部を接続し、反対側の第２の端子保持部７０の端子５０には２次巻線の巻き始めおよび巻き終わりの巻線端部を接続する。また、複数本の巻線端部を１つの端子５０の絡げ部５２に接続するように構成してもよい。その後、第１および第２のコア部材３１，３２を上下から挟むように装着してコイル部品１を構成してなる。
【００４１】
上記のような実施形態によれば、不図示の回路基板に対して上記面実装型コイル部品１を自動実装する際には、基板の所定位置にコイル部品１を載置し、上方からの画像を撮像し、画像認識処理によって実装部５３を認識し、その位置を基板の実装位置に対応させて、必要部分を自動化した半田付け機構によって接合してなるものである。この実装時においては、熱の発生を伴い、端子５０および端子保持部６０，７０が昇温するが、端子５０の実装部５３については、その底部接合面５３Ａとは反対側の上部面５３Ｂに、押え部６２，７２の溝６５の底面が当接して、基板表面から離れる方向の変形が抑制され、実装部５３の浮き上がり変形が防止される。
【００４２】
したがって、端子５０における実装部５３が浮き上がることなく実装でき、また、実装部５３の設計長さも大きくでき、押え部６２，７２の先端からの突出長さも確保することにより、コイル部品１の基板に対する高い実装強度が確保でき、振動を受ける場合にも耐久性に優れるとともに、画像認識に伴う自動実装が実現でき、効率の良い実装が可能となる。
【００４３】
さらに、多端子構造の採用により、コンパクトに多機能コイル部品１を構成することが可能となっている。
【００４４】
図７は他の実施形態に係る面実装型コイル部品１００の要部の中央断面斜視図である。
【００４５】
この実施形態に係る面実装型コイル部品１００は、端子保持部６０の押え部１６２の断面形状が上記実施の形態とは異なるものであり、上面が底面と平行な断面形状が矩形状に形成されている。その他は、前記実施の形態の図５の構造と同様であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
本発明における押え部の断面形状は、その他の各種形状に構成可能であり、実装部５３の上部面５３Ｂに当接してその変形を抑制できる形態が採用でき、正方形、略三角形、舌状、楕円状など、押え機能が得られる程度の断面積が確保できれば、その断面形状の変更は成形性等を考慮して適宜設計変更可能である。
【００４７】
以上、本発明に係る面実装型コイル部品の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、種々の態様のものを構成することができる。
【００４８】
例えば、前述の各実施の形態では、押え部は端子が設置されていない部位についても突出形成されているが、端子の設置部位についてのみ押え部を突出させた、平面形状が櫛形に構成してもよく、この押え部の底面が実装部の上部面に当接し、変形を抑えるものである。
【００４９】
また、前述の各実施形態の端子は、絡げ部と実装部とが平行なコ字状に形成されているが、絡げ部が直立したＬ字状に形成されたものでもよく、その場合には直立した絡げ部の先端部分に巻線端部を接続するものであり、その場合においても、端子保持部の側端面には実装部の端子の浮き上がりを防止する押え部を前記実施形態と同様に形成するものである。さらに、実装部と絡げ部が互いに鋭角をもって交差するようなＶ形状に形成された端子を採用してもよく、その場合には絡げ部は端子保持部の押え部より上部の側端面から斜め上方に突出するように設置するものである。
【００５０】
また、前述の各実施形態の端子は、端子保持部に差し込むことによって保持されるように構成しているが、前記端子保持部を成形する際に、端子をインサートし該端子を埋設して一体的に保持されるように構成してもよい。その際に、埋設した端子は、前述のようなコ字状、Ｌ字状、Ｖ形状等が採用可能である。
【００５１】
さらに、上記実施形態の端子保持部は、巻回部を挟んでコア部材の両側にそれぞれ配されているが、本発明は、片側のみに端子保持部が配された構造に対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】一実施形態に係る面実装コイル部品の平面図
【図２】図１に示す面実装コイル部品の平面図
【図３】図１に示す面実装コイル部品の底面図
【図４】図１に示す面実装コイル部品の斜視図
【図５】図１に示す面実装コイル部品の要部中央断面斜視図
【図６】図１に示す面実装コイル部品のコイル巻回前の状態の分解斜視図
【図７】他の実施形態における面実装コイル部品の要部中央断面斜視図
【符号の説明】
【００５３】
１０    ボビン
１１    巻回部
１２    中空部
１３    鍔部
２０    コイル
３１，３２    コア部材
５０    端子
５１    連結部
５２    絡げ部
５３    実装部
５３Ａ    底部接合面
５３Ｂ    上部面
６０    端子保持部
６０，７０    端子保持部
６１，７１    側端面
６２，７２    押え部
６３    貫通孔
６４，６５    溝
８０    ベース部材
１６２    押え部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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