(57)【要約】  【目的】低背で低コストでありながら大電流が流せて直流抵抗が小さく、磁気飽和が生じにくい面実装コイル部品を提供する。  【構成】面実装コイル部品１０は、ドラム型コア１の両端の鍔部２ａ、２ｂに設けた電極部４ａ、４ｂに巻芯部５に巻回されたコイル導体６の両端６ａ、６ｂが接続されたコイル素子１Ａ、１Ｂを、鍔部２ａ、２ｂの側面Ｓがそれぞれ互いに接するように並列に並べ、各コイル素子１Ａ、１Ｂの巻芯部５に巻回されたコイル導体６を一体に覆うように磁性粉含有樹脂７で覆い、コイル素子１Ａ、１Ｂの互いに接する各鍔部２ａ、２ａ及び２ｂ、２ｂに亘って共通の外部電極９ａ、９ｂを設け、電流を流した際に、巻芯部５に生じる磁束の向きが互いに等しく、且つ、巻線部同士の隙間に充填された部分の磁性粉含有樹脂７ａ中に生じる磁束Φ１の向きが前記巻芯部５に生じる磁束の向きに対して逆向きとなる構成。【選択図】  図１
2006100738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム型コアの両端の鍔部に設けた電極部に前記ドラム型コアの巻芯部に巻回されたコイル導体の両端が接続されたコイル素子を、前記鍔部の側面が互いに接するように並列に複数個並べ、それぞれのコイル素子の巻芯部に巻回された前記コイル導体を一体に覆うように磁性粉含有樹脂で覆い、前記複数のコイル素子の互いに接する各鍔部に亘って共通の外部電極を設けたことを特徴とする面実装コイル部品。
【請求項２】
ドラム型コアの両端の鍔部に設けた電極部に前記ドラム型コアの巻芯部に巻回されたコイル導体の両端が接続されたコイル素子を、前記鍔部の側面が互いに接するように、且つ、前記コイル導体の巻回方向が同一となるように並列に複数個並べ、それぞれのコイル素子の巻芯部に巻回された前記コイル導体を一体に覆うように磁性粉含有樹脂で覆い、前記複数のコイル素子の互いに接する各鍔部に亘って共通の外部電極を設け、前記外部電極を介して複数の巻線部に電流を流した際に、隣接するコイル素子の巻芯部に生じる磁束の向きが互いに等しく、且つ、隣接するコイル素子の巻線部同士の隙間に充填された部分の磁性粉含有樹脂中に生じる磁束の向きが前記巻芯部に生じる磁束の向きに対して逆向きとなることを特徴とする面実装コイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ型チョークコイルなどの面実装コイル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の薄型化に伴い、基板に実装される電子部品の薄型化・小型化の要請が強く、面実装コイル部品も低背化、チップ化が進んでいる。その一方で、一見相反する面実装コイル部品の大電流化、直流抵抗の低減、飽和磁気特性の改善も望まれている。
【０００３】
従来は、単に複数の面実装コイル部品を実装基板に並べて実装して並列接続として用い大電流化に対処している。
【０００４】
一方、複数個のコイル素子のコア同士を密着して一体化し、一つの面実装コイル部品（ユニット）とする発想がある。
【０００５】
下記［特許文献１］には、図１０に示されるように、コアに巻線を巻き回す際に手巻き作業をしなくて済むという主旨で考案された小型のコイルユニット部品４０として、３つのドラム型コアの一方の鍔部４３、４４、４４に複数の外部電極ｅ，ｆ，ａ，ｂ，ｃ，ｄを設けて巻線端部４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂをそれぞれ接続した複数のコイル素子４１、４２、４２を、リードフレーム４９上で、外部電極ｂ、ｃ同士が接続して中間タップとし、且つ外部電極ａ，ｄ，ｅ，ｆ，（ｂ，ｃ）同士が非接続となるように鍔部４３、４４、４４の側面同士が互いに密着するように複数並列に並べ、外装樹脂４８で一体にモールドした構成とし、図示されない他方の鍔部にはいずれも外部電極がなく、隣接するコイル素子４１、４２、４２のコアを連結することで閉磁路を形成しているコイルユニット構造が記載されている。
【０００６】
また、下記［引用文献２］には、図１１の（ａ）の構造を示す斜視図及び（ｂ）の断面図に示されるように、コモンモードチョークコイル５０として、ドラム型コア５２の表面の導体５３に切削加工またはレーザトリミングによって絶縁溝５４を設けてスパイラル部５５を設けた２つのトリミングインダクタ５１、５１を、スパイラル部５５の向きが同一となるように並列に並べて外装材５９で一体に成形した構造が記載されている。
【０００７】
上記コモンモードチョークコイル５０は２回路４端子であり、両端鍔部のそれぞれの隣接する外部電極同士５６ａ、５６ｄ及び５６ｂ、５６ｃは接合部５８の絶縁部分で互いに独立に形成されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平０４−２５７２０８号公報
【０００９】
【特許文献２】特開２００２−２０３７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、面実装コイル部品において、低コストで低背であるとともに大電流化と直流抵抗Ｒｄｃの低減、及び磁気飽和が生じにくく、外部への磁束の漏洩を低減した構造を実現することにある。
【００１１】
この点、前記［引用文献１］のコイルユニット部品４０及び前記［引用文献２］のコモンモードチョークコイル５０では、中間タップ（外部電極ｃ，ｄの接続）という一部例外を除いていずれも異なる外部電極に接続されており、且つ、コア同士が連結されて複数のコアの内部を磁束が循環する閉磁路構造となっている。而して、大電流化や磁気飽和を生じにくくするといった観点は皆無である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を達成するために、
（１）ドラム型コアの両端の鍔部に設けた電極部に前記ドラム型コアの巻芯部に巻回されたコイル導体の両端が接続されたコイル素子を、前記鍔部の側面が互いに接するように並列に複数個並べ、それぞれのコイル素子の巻芯部に巻回された前記コイル導体を一体に覆うように磁性粉含有樹脂で覆い、前記複数のコイル素子の互いに接する各鍔部に亘って共通の外部電極を設けたことを特徴とする面実装コイル部品を提供する。
（２）ドラム型コアの両端の鍔部に設けた電極部に前記ドラム型コアの巻芯部に巻回されたコイル導体の両端が接続されたコイル素子を、前記鍔部の側面が互いに接するように、且つ、前記コイル導体の巻回方向が同一となるように並列に複数個並べ、それぞれのコイル素子の巻芯部に巻回された前記コイル導体を一体に覆うように磁性粉含有樹脂で覆い、前記複数のコイル素子の互いに接する各鍔部に亘って共通の外部電極を設け、前記外部電極を介して複数の巻線部に電流を流した際に、隣接するコイル素子の巻芯部に生じる磁束の向きが互いに等しく、且つ、隣接するコイル素子の巻線部同士の隙間に充填された部分の磁性粉含有樹脂中に生じる磁束の向きが前記巻芯部に生じる磁束の向きに対して逆向きとなることを特徴とする面実装コイル部品を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る面実装コイル部品は、上記のように構成されているため、以下の優れた効果を有する。
（１）低コストで低背でありながら直流抵抗Ｒｄｃが小さく、大電流が流せる電流対応の面実装コイル部品が得られる。
（２）磁気飽和が生じにくい。
（３）漏洩磁束が小さい。
（４）ドラム型コアを備える種々のコイル素子に対して適用可能である。
（５）ドラム型コアの鍔部の側面のコイル導体の両端の接合面同士が向かい合わせに接するように並べた場合には、特に、構造上、コイル導体接合部の保護を兼ねることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る面実装コイル部品の実施の形態について図面に基づき説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る第１の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための断面図である。図２は本発明に係る第１の実施の形態の面実装コイル部品の外観を示す斜視図である。図３の（ａ）は本発明に係る面実装コイル部品を用いた回路の一例を示す回路図であり、（ｂ）は比較例、（ｃ）は［特許文献２］のコモンモードチョークコイルを用いた回路図である。図４は本発明に係る第２の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための平面図である。図５は本発明に係る第２の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための正面図である。図６は本発明に係る第３の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための斜視図である。図７は本発明に係る第３の実施の形態の面実装コイル部品の外観を示す斜視図である。図８は本発明に係る第４の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための斜視図である。図９は本発明に係る第５の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための斜視図である。
【００１６】
図１または図２において、本発明に係る面実装コイル部品１０は、ドラム型コア１の両端の鍔部２ａ、２ｂに設けた電極部４ａ、４ｂに前記ドラム型コア１の巻芯部５に巻回されたコイル導体６の両端６ａ、６ｂが熱圧着或いは半田付けにて接続されたコイル素子１Ａ、１Ｂを、前記鍔部２ａ、２ｂの側面Ｓが互いに接するように並列に並べ、それぞれのコイル素子１Ａ、１Ｂの巻芯部５に巻回された前記コイル導体６を一体に覆うように磁性粉含有樹脂７で覆い、前記２つのコイル素子１Ａ、１Ｂの互いに接する各鍔部２ａ、２ａ同士、２ｂ、２ｂ同士に亘って共通の外部電極９ａ、９ｂを設けた構造を特徴とする。
【００１７】
さらに上記構成に加えて、前記外部電極９ａ、９ｂを介して複数の巻線部８、８に電流を流した際に、隣接するコイル素子１Ａ、１Ｂの巻芯部５、５に生じる磁束Φの向きが互いに等しく、且つ、隣接するコイル素子１Ａ、１Ｂの巻線部８、８同士の隙間に充填された部分の磁性粉含有樹脂７ａ中に生じる磁束Φ１の向きが前記巻芯部５、５に生じる磁束の向きに対して逆向きとなることを特徴として備えている。
【００１８】
以下、本発明に係る上記面実装コイル部品１０の典型として面実装チョークコイルの場合の各部材の好適例を示す。
【００１９】
ドラム型コア１は、円柱形の巻芯部５の両端に一体形成された矩形の鍔２ａ、２ｂからなり、その素材は直付け電極部４を可能にする高抵抗率のニッケル亜鉛系フェライト材料粉末とバインダと溶媒とを含むスラリーを噴霧乾燥して造粒し、得られた造粒粉末を乾式成形プレスを用いてドラム型に一体成形する手段、或いは上記と同様の手法で平板状フェライト成形体を得た後、研削加工を施してドラム型フェライト形状に成形する手法によって得られた成形体を１０５０℃で２時間焼成してドラム型の焼結フェライトコアを得る。
【００２０】
コア直付けの電極部４は、前記鍔２ａ、２ｂの側面の巻線ガイド溝３を含む領域にスクリーン印刷の手法により、所望の開口パターンを有するスクリーンマスクを用いて、ドラム型コア１を印刷ステージ上に保持して、Ａｇ導電粉末とガラスフリットとビヒクルとを含むＡｇ電極材料ペーストをスキージで塗布し、６５０℃で３０分間焼き付ける。また、必要により、Ａｇ焼き付け電極表面にＮｉメッキ及び錫メッキ、或いは銅メッキ等を施す。
【００２１】
コイル導体６は、前記ドラム型コア１の巻芯部５に巻回するとともにその両端部６ａ、６ｂをそれぞれ前記電極部４、４に導電接続する。具体例として、ポリウレタン樹脂被覆銅線を前記フェライト材からなるドラム型コア１の巻芯５の外周に１０ターン程度巻回し、両端部６ａ、６ｂをそれぞれ鍔部２ａ、２ｂの外部電極４ａ、４ｂにおける側面側の巻線ガイド溝３上に導出して、熱圧着により接合する。
【００２２】
磁性粉含有外装樹脂７は、前記ドラム型コア１の前記巻芯５に巻回されたコイル導体６の鍔部２ａと鍔部２ｂ間に挟まれる巻線部８周りの領域にフェライト磁性粉１０〜９０重量％の磁性粉含有外装樹脂の塗料（例えば、エポキシ樹脂とカルボキシル基変性プロピレングリコールとを配合した塗料）をディスペンサーを用いて充填し、室温にて３０分間放置・乾燥して成形される。
【００２３】
以上のような磁性粉含有外装樹脂７で一体化してなる複数のコイル素子１Ａ、１Ｂを並列に並べて共通の外部電極９ａ、９ｂを設けた面実装コイル部品１０の構成によれば、インダクタンスは半分になるが、流せる電流は２倍となり、且つ直流抵抗Ｒｄｃを低く抑えることができる。
【００２４】
図３の（ａ）本発明に係る面実装コイル部品１０を用いた回路例と、（ｂ）従来の面実装コイル部品２個を用いた回路例と、（ｃ）［特許文献２］のコモンモードチョークコイル５０を用いた回路例において、破線で囲まれた部分が面実装コイル部品に相当する。本図により、（ａ）の本発明に係る面実装コイル部品においては、共通の入出力の外部電極を内包することで、（ｂ）の従来の面実装コイル部品の回路例と比較して、回路の一層の小型化が図れることが判る。また、（ｃ）のコモンモードチョークコイル５０の回路例との比較から明らかなように、両者は面実装コイル部品としての回路構成及び用いられ方が顕著に異なることが判る。
【００２５】
注視すべきは、この面実装コイル部品１０では、磁気砲和が生じにくく、外部への磁束の漏洩を低減する構造に特徴があり、その磁性コアは磁気的には互いに独立で並列しているのに対し、前述の［引用文献１］及び［引用文献２］に記載された面実装コイル部品はいずれも、磁性コア同士で閉磁路を形成することを目的にしている。
【００２６】
構造的には、本発明におけるドラム型コア１の鍔部２ａ、２ｂは、それぞれ電極部４（下地電極或いは内部電極とも称される。）で覆われており、コアから隣のコアに至る磁束Φは電極部４ａ、４ｂで大部分阻止される。換言すれば、コア同士はギャップがあって密着せず、循環する閉磁路を構成しない。
【００２７】
特に、本発明は同一方向に巻回したコイル素子１Ａ、１Ｂを並列に並べ、コイル導体６（典型は絶縁被覆導線からなる巻線）の一方の端部同士、および他方の端部同士をそれぞれ共通の外部電極９ａ、９ｂに接続する並列接続であるのに対し、［引用文献１］、［引用文献２］では、一部例外（中間タップ）を除いて、いずれも異なる外部電極に接続している別回路構造である。
【００２８】
また、機能的には、図１から判るように巻線部８（コイル）に電流を流した際にコアに同一方向で同じ大きさの磁束Φが形成されるため、コイル素子１Ａと１Ｂにおける鍔部４ａ同士及び鍔部４ｂ同士の接触面Ｓでは、磁束Φが互いにぶつかって差し引きゼロとなり、一方のコイル素子の鍔部４ａ、４ｂから他方のコイル素子の鍔部４ａ、４ｂへ通り抜ける磁束は殆ど生じないことになる。
【００２９】
さらに、動作原理・作用の違いから見ると、本発明では、巻線部８（コイル）に電流を流した際に発生する磁束Φはドラム型コア１の巻芯部５を通過する往路と外装材の磁性粉含有樹脂７中を通過する復路とからなり、復路の一部（磁性粉含有樹脂７ａ中の磁路Φ１）を複数の巻線部８、８のコイル同士で共有するのに対し、［引用文献ｌ］、［引用文献２］に記載の面実装コイル部品では、いずれも複数のコアの内部を循環する閉磁路を形成するものとなっていて、その磁束密度は高くなって磁気飽和が生じやすいものとなっている（例えば、図１１の（ｂ）に示されるようにコア５２、５２同士が連結して閉磁路となって磁束Φ３が生じる）。
【００３０】
而して、作用効果の違いとして、本発明の面実装コイル部品１０では、大電流を流すことができるとともに磁気飽和を生じにくいのに対し、［引用文献ｌ］、［引用文献２］は、いずれもこれらの効果を有さないのである。
【００３１】
次に、図４及び図５に示される本発明に係る第２の実施の形態の面実装コイル部品２０では、特に、ドラム型コア１の鍔部２ａ、２ｂの側面のコイル導体６の両端６ａ、６ｂの接合面同士が向かい合わせに接するように並べた構造として内部に密閉されており、コイル素子１Ａ、１Ｂの密着が同時にコイル導体６の端部６ａ、６ｂの接合部保護を兼ねたものとなっている。
【００３２】
次に、図６及び図７に示される本発明に係る第３の実施の形態の面実装コイル部品３０では、特に、コイル素子１Ａ、１Ｂの電極部４ａ、４ｂが鍔部全体ではなく、矩形の鍔部２ａ、２ｂの実装側の底面となる一側面（図６の上方の面）全体とその隣接する側面及び端面（巻芯部の軸方向と垂直な鍔部外側の面）への回り込み部分とのみに設けられており、さらに上記電極部４ａ、４ｂの鍔部２ａ、２ｂの一側面（底面）上に中間電極層２１ａ、２１ｂが塗布形成されて巻線ガイド溝３のコイル導体６の端部６ａ、６ｂの接合部を埋め、その中間電極層２１ａ、２１ｂの表面を覆うように外部電極９ａ、９ｂが形成されている構造となっている（一面電極構造）。
【００３３】
次に、本発明に係るコイル素子としては、前記コイル素子１Ａ、１Ｂのようなコイル導体６として絶縁被覆導線からなる巻線を巻回したタイプに限らず、図８に示される本発明に係る第４の実施の形態の面実装コイル部品３１のように、図１１のトリミングインダクタ５１のようなコイル素子３２Ａ、３２Ｂでもよい。但し、鍔部の電極部には絶縁部分はなく、全体が電極となっているものとする。勿論、コイル素子３２Ａ、３２Ｂの鍔部同士が接するように並列に並べて磁性粉含有樹脂７でスパイラル部の周囲を一体に形成し、鍔部の電極部の表面を外部電極９ａ、９ｂで覆うように設けられる。
【００３４】
次に、本発明の面実装コイル部品の構成要素たるコイル素子は２個に限らず、図９に示される本発明に係る第５の実施の形態の面実装コイル部品３５のように３個以上でもよい。但しその寸法形状及びインダクタ特性は同等のものとする。前述の実施の形態と同様に、コイル素子１Ａ、１Ｂ、１Ｃの鍔部同士が接するように並列に並べて磁性粉含有樹脂７で各巻線部８の周囲を埋めるように一体に形成し、鍔部の電極部４ａ、４ａ、４ａと電極部４ｂ、４ｂ、４ｂの各表面を共通に覆うようにして外部電極９ａ、９ｂが設けられる。
【００３５】
以上詳述したように、本発明の面実装コイル部品１０、２０、３０、３１、３５は、構成要素たるコイル素子としてドラム型コアを有する種々のコイル素子が適用でき、その個数も３個、４個、・・・と増やすこともできるので、大電流化、直流抵抗の低減が容易に実現する。また、その製造は既存のコイル素子の製造工程を利用し、唯、共通の外部電極を形成し、一体に外装するという工程のみが異なる以外は、ほぼ従来の製造方法が踏襲でき低コストが実現する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための断面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態の面実装コイル部品の外観を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る面実装コイル部品を用いた回路の一例を示す回路図であり、（ｂ）は比較例、（ｃ）は［特許文献２］のコモンモードチョークコイルを用いた回路図である。
【図４】本発明に係る第２の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための平面図である。
【図５】本発明に係る第２の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための正面図である。
【図６】本発明に係る第３の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための斜視図である。
【図７】本発明に係る第３の実施の形態の面実装コイル部品の外観を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る第４の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための斜視図である。
【図９】本発明に係る第５の実施の形態の面実装コイル部品の構造を説明するための斜視図である。
【図１０】公知の小型のコイルユニット部品を説明するための正面図である。
【図１１】公知のコモンモードチョークコイルの（ａ）構造を示す斜視図、（ｂ）断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、３２Ａ、３２Ｂ  コイル素子
１    ドラム型コア
２ａ、２ｂ    鍔部
３    巻線ガイド溝
４ａ、４ｂ    電極部
５    巻芯部
６    コイル導体
６ａ、６ｂ    コイル導体の両端
７    磁性粉含有樹脂
７ａ    巻線部同士の隙間に充填された部分の磁性粉含有樹脂
８    巻線部
９ａ、９ｂ    外部電極
１０、２０、３０、３１、３５    面実装コイル部品
Ｓ    鍔部の側面
Φ    磁束
Φ１    磁性粉含有樹脂７ａ中に生じる磁束
【図１】
2006100738.tif 000003
【図２】
2006100738.tif 000004
【図３】
2006100738.tif 000005
【図４】
2006100738.tif 000006
【図５】
2006100738.tif 000007
【図６】
2006100738.tif 000008
【図７】
2006100738.tif 000009
【図８】
2006100738.tif 000010
【図９】
2006100738.tif 000011
【図１０】
2006100738.tif 000012
【図１１】
2006100738.tif 000013