(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状の底面部と、その底面部の縁部に沿って立設された所定高の円弧状側壁部と、前記底面部の中央に突設された柱状部とからなる一対のコア部材を係合してなる面実装型の磁性素子であって、
前記円弧状側壁部の先端面の、該円弧状側壁部が途切れた開口部の両端部分を相互に直線で結んだ方向と平行しかつ前記底面部の直径方向に対向する２個所に凹部を設け、前記一対のコア部材を前記柱状部の先端面どうしが対向するように係合したときに前記凹部で形成される孔が、面実装の際に当該磁性素子の両側面にあることを特徴とする面実装型の磁性素子。
【請求項２】
円弧状の底面部と、その底面部の縁部に沿って立設された所定高の円弧状側壁部と、前記底面部の中央に突設された柱状部とからなる一対のコア部材を係合してなる面実装型の磁性素子であって、
前記円弧状側壁部の先端面の、該円弧状側壁部が途切れた開口部の両端部分を相互に直線で結んだ方向と直交しかつ前記底面部の直径方向に１個の凹部を設け、前記一対のコア部材を前記底面部の背面どうしが対向するように係合したときに前記凹部で形成される孔が、面実装の際に当該磁性素子の上面端部にあることを特徴とする面実装型の磁性素子。
【請求項３】
前記凹部の底面と前記柱状部の先端面とが垂直方向においてほぼ同じ位置にあり、前記凹部の長さが前記柱状部の直径とほぼ等しいか、あるいはそれ以上の長さを有することを特徴とする請求項１または２に記載の面実装型の磁性素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、面実装タイプの磁性素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源トランスや通信用トランス、あるいはフィルターには、一般的にフェライトからなる磁心が使用され、これにより高周波帯域における透磁率の改善や信号の伝送損失の低減を図っている。また、電子機器における部品の高密度実装化や機器の製造コストの低減要求にともない、フェライトを使用した磁心で構成される部品そのものの小型化に加えて、電子部品を真空吸着によりピックアップし、基板に実装する電子部品実装装置（いわゆる、チップマウンター）を使用して基板上に迅速かつ効率的に実装できる部品（表面実装部品）の出現が望まれている。
【０００３】
特許文献１は、電源トランス用のコアとして使用されるＥＰ型コアとその加工方法を開示しており、特許文献３には、通信機器に使用される、特に高調波歪の小さい伝送用トランスの磁心（コア）とその製造方法が記載されている。また、特許文献２は、Ｅ型コアとＩ型コアとを組み合わせた磁性素子であって、実装基板に対する配置面積を小さくした磁性素子を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５５−５２８１８号公報
【特許文献２】特開２００７−１２６８６号公報
【特許文献３】特開２００５−１５０４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＥＰ型コアは、特許文献１に記載されているように、そのコアを構成する円弧状の筒部の上部に孔（凹部）が設けられている。このようなコアを２個組み合わせて磁性素子を構成したとき、例えば、図６に示すように、これらの凹部６１，６３が、磁性素子の上面（実装面と反対側の面）中央部近傍に現れる。そのため、吸着ノズルにより磁性素子をエアーで吸着して基板に実装する際、この凹部において空気漏れが発生し、吸着によるピックアップが確実に行えないという問題がある。そこで、従来より、凹部を覆うようにシールを貼って孔を塞ぐ等の対策をとり、このような問題に対処しているが、そのための工数と費用が、別途必要になる。さらには、上述したような部品の小型化要求があるため、シールなしの製品をエアーで吸着して基板上の所定の位置に移動することが極めて困難になってきている。そして、小型化された部品の場合、微細孔にシールを貼る必要があることから、さらなる工数と費用が不可欠となる。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エアー漏れ防止のためのシール等の貼付を不要とする磁性素子およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として以下の構成を備える。すなわち、本発明は、円弧状の底面部と、その底面部の縁部に沿って立設された所定高の円弧状側壁部と、前記底面部の中央に突設された柱状部とからなる一対のコア部材を係合してなる面実装型の磁性素子であって、前記円弧状側壁部の先端面の、該円弧状側壁部が途切れた開口部の両端部分を相互に直線で結んだ方向と平行しかつ前記底面部の直径方向に対向する２個所に凹部を設け、前記一対のコア部材を前記柱状部の先端面どうしが対向するように係合したときに前記凹部で形成される孔が、面実装の際に当該磁性素子の両側面にあることを特徴とする。
また、本発明は、円弧状の底面部と、その底面部の縁部に沿って立設された所定高の円弧状側壁部と、前記底面部の中央に突設された柱状部とからなる一対のコア部材を係合してなる面実装型の磁性素子であって、前記円弧状側壁部の先端面の、該円弧状側壁部が途切れた開口部の両端部分を相互に直線で結んだ方向と直交しかつ前記底面部の直径方向に１個の凹部を設け、前記一対のコア部材を前記底面部の背面どうしが対向するように係合したときに前記凹部で形成される孔が、面実装の際に当該磁性素子の上面端部にあることを特徴とする。
例えば、前記凹部の底面と前記柱状部の先端面とが垂直方向においてほぼ同じ位置にあり、前記凹部の長さが前記柱状部の直径とほぼ等しいか、あるいはそれ以上の長さを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板への実装時等におけるエアー吸着によるピックアップを確実に行える磁性素子およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態例に係る面実装型の磁性素子（コイル）に使用するＥＰ型コアの外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態例に係る磁性素子のＥＰ型コアに凹部を形成するための加工方法の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態例に係る磁性素子のＥＰ型コアに凹部を形成する加工工程を時系列で示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態例に係る、ＥＰ型コアによって作製された磁性素子の分解図および外観を示す図である。
【図５】本発明の変形例に係る磁性素子であって、従来のＥＰ型コア２個を、その突き合わせ方向を変えて係合して構成した磁性素子の外観を示す図である。
【図６】従来の磁性素子の外観を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施の形態例について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態例に係る面実装型の磁性素子（コイル等）に使用するＥＰ型コアの外観斜視図である。図１に示すＥＰ型コア１は、例えば、酸化鉄、酸化マンガン等を含有してなるフェライト組成物で構成され、所定の造粒、粉砕工程を経て得られた造粒物を金型に充填し、加圧（プレス）することで、所定形状に成形したものである。ＥＰ型コア１は、その底面部２の中央に立設された、所定の直径を有してなる柱状の巻心コア３と、巻心コア３と同心円状に形成された円弧状の筒部５を有する。この筒部５は、底面部２の縁部に沿って垂直方向に延びる、所定の高さの円弧状側壁部であり、その一部は、円弧が途切れる部分（弦ともいう。）において開口部１０となっている。また、筒部５の先端面には、底面部２の直径方向であって開口部１０と平行する位置２個所に、相互に対向する２個の凹部７，９が設けられている。
【００１１】
巻心コア３の上面部３ａはギャップ形成面となっており、筒部５の上面よりも垂直方向にやや低くなる位置となっている。そのため、ＥＰ型コア１を２個、それぞれの上面部３ａが対向するように組み合わせて磁性素子を構成したとき、その磁性素子の磁路にギャップが形成される。一方、凹部７，９の深さは、例えば、図１に示すように、それら凹部の底面部が、巻心コア３の上面部３ａと垂直方向にほぼ同じ位置となるような深さとし、凹部７，９の底面部の長さ寸法は、巻心コア３の直径とほぼ等しくなるか、それ以上になるようにする。なお、ここでは、巻心コアに挿通されるコイルについては、その図示や説明を省略する。
【００１２】
図２は、本実施の形態例に係る磁性素子のＥＰ型コアに、上述した深さと長さを有する凹部７，９を形成するための、コアの加工方法の一例を示す図であり、図３は、その加工工程を時系列で示すフローチャートである。本実施の形態例に係る磁性素子に使用するＥＰ型コアに凹部を形成するため、図３のステップＳ１において、図２に示すように加工の対象とするＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃを、それぞれのコアの開口部１０ａ，１０ｂ，１０ｃが同一の方向を向くように配する。そして、これらのコア１ａ，１ｂ，…１ｃが相互に接触するよう縦列状態に並べるとともに、それらを固定冶具１５ａ，１５ｂで両方向から挟み込むようにして固定する。
【００１３】
次に、ステップＳ３において、凹部形成のための研削砥石（研削刃ともいう。）２１の位置決めをする。具体的には、図２に示すように縦列状態に並べたＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃの中心部を通る直線２５を延長した位置に研削砥石２１を設置する。研削砥石２１は、例えば、円柱状の砥石であり、不図示のモータで軸方向を中心に所定速度で回転駆動されている。また、ＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃ各々の筒部の先端面に上述した凹部を形成するため、ここでは、研削砥石２１の底面部と、各々のコアの凹部の底部とが垂直方向に同じ高さとなるように位置決めする。
【００１４】
ステップＳ５では、ステップＳ３において位置決めされ、軸方向に回転する研削砥石２１を、その垂直方向の位置を維持しながら、直線２５に沿ってＥＰ型コア１ａからＥＰ型コア１ｃへ向かう方向に、所定速度で水平に移動する。研削砥石２１は、ＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃ各々の筒部の一部を研削しながら移動するので、各ＥＰ型コアには、巻心コア３の上面部３ａとほぼ同じ垂直位置に底部を有する深さの凹部が形成されることになる。
【００１５】
ステップＳ７において、研削砥石２１がＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃすべてを通過し、所定の凹部形成のための研削が終了したかどうかを判断する。研削が終了していなければ、ステップＳ５における研削砥石２１の移動を続行し、研削が終了した場合は、ステップＳ９において、研削砥石２１の移動を停止し、同時に研削砥石２１の回転も止める。
【００１６】
このように研削砥石２１を回転させながら、ＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃの中心部を通過する方向へ水平に移動することで、図２に示すように、ＥＰ型コア１ａの筒部上面に２個の凹部７ａ，９ａが形成され、ＥＰ型コア１ｂの筒部上面には２個の凹部７ｂ，９ｂが、そして、ＥＰ型コア１ｃの筒部上面に２個の凹部７ｃ，９ｃが形成される。その結果、これらの凹部は、研削刃で研削された分の深さと長さを有する窪みとなる。なお、研削砥石２１の移動により、ＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃの巻心コアの上面部３ａ，３ｂ，３ｃも同時に研磨される。よって、凹部７ａ，９ａ，７ｂ，９ｂ，７ｃ，９ｃの底部と巻心コアの上面部３ａ，３ｂ，３ｃとが垂直方向において同じ位置になる。
【００１７】
上記の例では、研削砥石２１を回転させ、同時に研削砥石２１をＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃの中心部を通過する方向へ水平に移動して各コアに凹部を形成したが、凹部の形成方法は、これに限定されない。例えば、回転する研削砥石２１を、その位置を維持するように固定し、縦列状態になったＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃの中心部を、直線２５に沿って研削砥石２１が通過するように、ＥＰ型コア１ａ，１ｂ，…１ｃそのものを研削砥石２１に対して水平に移動するようにしてもよい。
【００１８】
図４は、上述した工程を経て加工されたＥＰ型コアを使用して作製された、本実施の形態例に係る磁性素子の分解図および外観を示す図である。図４（ｂ）の平面図に示すように角型の磁性素子４０は、角型ケース４２，４４の中に上述したＥＰ型コアが一体的に収納されている。すなわち、本実施の形態例に係る磁性素子は、図４（ａ），（ｂ）等に示すように２個のＥＰ型コア３１，３５の間に１個のＩ型コア３３を挟み込んだ構造の「ＥＰ型＋Ｉ型＋ＥＰ型」磁性素子（例えば、面実装型のコイル、デジタルアンプ（Ｄ級アンプ）用のローパスフィルタ）であり、巻心コアにコイル３２，３４を挿通したＥＰ型コア３１，３５の間にＩ型コア３３を挟んで組み合わせ、それらを角型ケース４２，４４に収容してなる。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す磁性素子４０をＡ方向から見たときの外観であり、図４（ｄ）は、磁性素子４０をＢ方向から見たときの外観である。
【００１９】
本実施の形態例に係る磁性素子を構成するＥＰ型コア３１，３５は、上述したように、ＥＰ型コア周囲の筒部上面に、その直径方向において相互に対向する位置２個所に凹部が設けられている。そのため、２個のＥＰ型コア３１，３５とＩ型コア３３を組み合わせて磁性素子を構成した場合、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、これらの凹部によってＩ型コア３３との間にギャップ孔４１，４３，４５，４７形成される。そして、これらのギャップ孔４１，４３，４５，４７が、磁性素子４０の両側面に位置することになり、コイル等からの発熱を効率的に素子の外部へ放出できる。
【００２０】
本実施の形態例に係る磁性素子は、ギャップ孔の数が図６に示す従来品に比べて１個所から２個所に増えるため、これらのギャップ孔による影響を見るための比較検証を行った。そこで、本実施の形態例に係る磁性素子を吸着ノズルによりエアーで吸着したところ、ピックアップ時のエアー漏れ等の不具合は確認できなかった。また、ギャップ孔の増加による磁束漏れ等、磁性素子としての品質や電気的性能の劣化も見られなかった。
【００２１】
以上説明したように本実施の形態例によれば、複数のＥＰ型コアを組み合わせてなる磁性素子において、各々のＥＰ型コアの筒部の先端面に、その直径方向において相互に対向する位置に２個の凹部を設け、コアを組み合わせたときにこれらの凹部で形成されるギャップ孔が磁性素子の両側面に位置するように構成されている。ギャップ孔が磁性素子の側面部にあるため、例えば、その磁性素子を基板上に実装する際、磁性素子のピックアップ時においてエアー漏れ等の障害が発生しないようにすることができる。その結果、吸着による確実な磁性素子のピックアップが可能となり、磁性素子の実装工程でエアー漏れの対策シールや蓋等の部品を用意する必要がない。
【００２２】
また、対策シール等が不要となることから、それに伴う工数や費用を削減できるので、部品実装工程全般においてコストダウンを図ることができる。さらには、磁性素子のギャップ孔の位置を側面に設けた構造であっても、磁束漏れ等の電気的性能の低下や品質の劣化のない面実装タイプの磁性素子を提供でき、ギャップ孔の増加により素子の放熱効果を向上できるという利点がある。
【００２３】
なお、上述した実施の形態例では、ＥＰ型コアを構成する筒部の先端面に、相互に対向する位置に２個の凹部を設けた２個のＥＰ型コアを、これらの先端面が対向するように組み合わせて磁性素子を構成することで、ギャップ孔が磁性素子の両側面に位置するようにしているが、これと同一の技術的効果を得るための構成は、上記の例に限定されるものではない。例えば、図５に示す磁性素子５０では、コアを構成する円弧状の筒部の上部に１個の孔（凹部）が設けられている従来のＥＰ型コア２個を、それらの突き合わせ方向を変える（ＥＰ型コアの背面どうしを対向させる）ことで、これらの凹部で形成されるギャップ孔５１，５３が磁性素子の上面ではあるが、上面中央部を回避した端部に位置させている。このような構成によっても、磁性素子のピックアップ時におけるエアー漏れ等を回避できる。
【００２４】
また、本実施の形態例では、角型ケースに一体収納したＥＰ型コアを有する磁性素子を取上げたが、磁性素子の外形は角型に限るものではない。
【符号の説明】
【００２５】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，３１，３５    ＥＰ型コア
２    底面部
３    巻心コア
３ａ    上面部
５    筒部
７，９，７ａ，９ａ，７ｂ，９ｂ，７ｃ，９ｃ    凹部
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ    開口部
１５ａ，１５ｂ    固定冶具
２１    研削砥石
３２，３４    コイル
３３    Ｉ型コア
４０，５０    磁性素子
４１，４３，４５，４７，５１，５３    ギャップ孔
４２，４４    角型ケース
【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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