(57)【要約】      （修正有）【課題】導線の線径が変わっても同じ金型を用いることができ、量産性が高く、磁性粉の漏れやバリの発生を抑えたコイル部品を得る。【解決手段】粉末磁性材料と結合剤とを混合して加圧成形した磁心１１と、導線を螺旋状に巻回して形成し、磁心１１に埋設したコイル素子１２と、コイル素子１２と電気的に接続した端子部１５とを備え、端子部１５は磁心１１に埋設された第１の突出部１３ａおよび第２の突出部１３ｂと、磁心から引き出され折曲加工したコイル素子の端部１２ａとコイル素子の端部１２ａに重ね合わせて接続することによりコイル素子の端部１２ａの位置および形状を保持する保持部材１３とからなり、保持部材１３は磁心１１の対向する２つの面から突出され、保持部材１３はその両側端部に第１の突出部１３ａを有するとともに、コイル素子の端部１２ａに沿った第２の突出部１３ｂを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末磁性材料と結合剤とを混合して加圧成形した磁心と、導線を螺旋状に巻回して形成し、前記磁心に埋設したコイル素子と、前記コイル素子と電気的に接続した端子部とを備え、前記端子部は前記磁心に埋設された第１の突出部および第２の突出部と、前記磁心から引き出され折曲加工した前記コイル素子の端部と前記コイル素子の端部に重ね合わせて接続することにより前記コイル素子の端部の位置および形状を保持する保持部材とからなり、前記保持部材は前記磁心の対向する２つの面から突出され、前記保持部材はその両側端部に前記第１の突出部を有するとともに、前記コイル素子の端部に沿った前記第２の突出部を有することを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
前記第２の突出部は、先端の方が細くなっていることを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
【請求項３】
導線を螺旋状に巻回したコイル素子を端子部に電気的に接続する工程と、粉末磁性材料と結合剤を混合して前記コイル部を埋設し加圧成形、加熱により磁心を形成する工程とを備え、前記端子部は、前記磁心から突出させて折曲加工した前記コイル素子の端部と、前記コイル素子の端部に重ね合わせて前記コイル素子の端部の位置および形状を保持する保持部材とからなり、前記端子部は前記磁心の対向する２つの面から突出され、前記保持部材はその両側端部に第１の突出部を有するとともに、前記コイル素子の端部に沿った第２の突出部を有することを特徴とするコイル部品の製造方法。
【請求項４】
前記コイル素子を前記端子部に接続した後、前記第２の突出部の先端部を前記コイル素子の端部に向かって変形させることを特徴とする請求項３記載のコイル部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に用いられるコイル部品およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の駆動系、制御系の電子制御化が益々進み、一台の自動車に数多くの電子制御機器が搭載されるようになり、電子制御機器の益々の小型化と高信頼性化が望まれている。さらにその特性に対しても多様な要望がされている。
【０００３】
そして、これらの電子制御機器に用いられる電子部品に対しても、小型化のために表面実装が可能で車載用部品に求められる高い信頼性を有するものが求められてきている。
【０００４】
次に、このような従来のコイル部品について、図面を参照しながら説明する。
【０００５】
図８は従来のコイル部品の平面図、図９は図４のＡ−Ａ線断面図であり、図９ではコイル部品を実装基板に実装した状態を示している。
【０００６】
図８、図９に示すように従来のコイル部品は、絶縁皮膜付き銅線を巻回してコイル素子１を形成し、このコイル素子１を金属磁性体粉末と熱硬化性樹脂からなる結着材との混合粉に埋設して加圧成形することによりボディー２を形成し、このボディー２の側面から突出したコイル素子１の両端部の引き出し線３を平板状に押し潰すとともにボディー２の側面から底面に向かって折り曲げて表面実装型の端子４を形成し、このようにしてコイル部品を構成していた。
【０００７】
そして、このコイル部品を、リフロー炉を用いて実装基板５のランド６にはんだ７によって実装していた。
【０００８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１２３９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
コイル部品に対しても、形状は標準化への要望がある一方で、特性に対してはその用途に応じてインダクタンス値、直流抵抗値等への多様な要望がされている。そのためコイル素子に用いる導線の線径も、その特性に対して使い分ける必要が出てくる。しかしながら上記従来の加圧成形によるものであれば、導線の線径が異なれば、それに合わせた金型を準備することが望ましい。最大の線径に合わせた金型を準備し、線径の細いものにも共用するという方法もあるが、加圧成形時に磁性粉がもれやすくなったり、バリが発生しやすくなる。導線の線径に合わせて金型を準備すると、金型の費用が大きくなったり、切り替えのロスが増えるため、コストアップの要因となっていた。
【００１１】
本発明は、導線の線径が変わっても同じ金型を用いることができ、量産性の高いコイル部品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するために、粉末磁性材料と結合剤とを混合して加圧成形した磁心と、導線を螺旋状に巻回して形成し、磁心に埋設したコイル素子と、コイル素子と電気的に接続した端子部とを備え、端子部は磁心に埋設された第１の突出部および第２の突出部と、磁心から引き出され折曲加工したコイル素子の端部とコイル素子の端部に重ね合わせて接続することによりコイル素子の端部の位置および形状を保持する保持部材とからなり、保持部材は磁心の対向する２つの面から突出され、保持部材はその両側端部に第１の突出部を有するとともに、コイル素子の端部に沿った第２の突出部を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成により、導線の線径が変わっても同じ金型を用いることができ、量産性が高く、磁性粉の漏れやバリの発生を抑えたコイル部品を得ることができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態におけるコイル部品の分解斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における別のコイル部品に用いる保持部材の要部上面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法を説明する図
【図４】本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法を説明する図
【図５】本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法を説明する図
【図６】本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法を説明する図
【図７】本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法を説明する図
【図８】従来のコイル部品の平面図
【図９】図８のＡ−Ａ線の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態におけるコイル部品について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の分解斜視図である。本発明の一実施の形態におけるコイル部品は、金属磁性体粉末と結合剤を混合して加圧成形した断面が矩形状の磁心１１と、導線を螺旋状に巻回して形成し、この磁心１１に埋設したコイル素子１２と、このコイル素子１２と電気的に接続した保持部材１３とを備えている。
【００１７】
磁心１１は、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と金属磁性体粉末とを熱硬化性樹脂が完全硬化しない状態で混合して１トン／ｃｍ2程度で加圧成形した複数の圧粉体１４を、コイル素子１２を挟み込むように再加圧成形して、圧粉体１４でコイル素子１２を被覆するとともに熱硬化性樹脂が完全硬化するように加熱して成形している。この際、再加圧成形は加圧成形よりも大きな圧力の５トン／ｃｍ2程度で加圧しており、再加圧成形前よりも再加圧成形後は、圧粉体１４の厚みが薄くなり、成形密度が大きくなるようにしている。特に圧粉体１４は２個とし、一方の圧粉体１４はコイル素子１２を完全収納する収納部を形成した角柱状の形状とし、他方の圧粉体１４は一方の圧粉体１４に被せる蓋状の形状とし、コイル素子の端部１２ａおよび保持部材１３は、２個の圧粉体１４の界面から突出させている。
【００１８】
保持部材１３は、端面に２つの第１の突出部１３ａ、コイル素子の端部１２ａに沿った第２の突出部１３ｂを有しており、第１の突出部１３ａおよび第２の突出部１３ｂが磁心１１の対向する２つの面に埋設されている。
【００１９】
コイル素子１２は線径約０．３ｍｍの絶縁被覆銅線からなり、保持部材１３は厚さ約０．１５ｍｍの銅板をプレス加工したものを用いている。第２の突出部１３ｂは、幅約０．３ｍｍ、長さ約０．４ｍｍとし、この２つの第２の突出部１３ｂの間は、約０．６ｍｍとなっている。またこの２つの第２の突出部１３ｂの間は、深さ約０．２ｍｍの凹部をプレス加工した段加工部１３ｃとなっており、この部分でコイル素子の端部１２ａと溶接することにより、電気的および機械的に接合されている。
【００２０】
この接合されたコイル素子の端部１２ａと保持部材１３は、磁心１１の側面から底面に向かって折曲加工することによって端子部１５を構成している。
【００２１】
以上のように構成することにより、加圧成形するときの金型は、第２の突出部１３ｂ間と第１の突出部１３ａを逃がす形状となるため、線径が変わっても同一の金型を用いることができる。さらに第２の突出部１３ｂの形状を図２のように、根元の幅を約０．３ｍｍ、先端部の幅を約０．２ｍｍと、先端の方が細くなるようにし、２つの第２の突出部１３ｂの外形が、先端の方の幅が狭くなるようにすることがより望ましい。このようにすることにより、第２の突出部１３ｂとコイル素子の端部１２ａとの間に隙間があっても、加圧成形時に第２の突出部１３ｂをコイル素子の端部１２ａの方に変形させる力が働くため、第２の突出部１３ｂとコイル素子の端部１２ａとの間から磁性粉がもれたり、バリが発生することを抑えることができる。
【００２２】
次に本発明の一実施の形態におけるコイル部品の製造方法について説明する。
【００２３】
まず、図３に示すように、表面を絶縁被覆した銅線を螺旋状に巻回し、コイル素子の端部１２ａを左右に引き出したコイル素子１２を形成する。
【００２４】
次に、図４のように、銅板を金型で打ち抜くことにより、フープ状の保持部材１３を形成し、これにコイル素子の端部１２ａを重ね、部分的に溶接することによりコイル素子１２を保持部材１３に固定する。ここで溶接する場所は、あとで磁心１１を形成する部分の外側とする。なお、保持部材１３の形状は、図４のようにコイル素子１２と重ねる部分の両側に第１の突出部１３ａ、およびコイル素子の端部１２ａに沿った第２の突出部１３ｂを設け、それぞれが磁心１１に埋設されるようにする。このようにすることにより、保持部材１３を磁心１１から抜けにくくするとともに、折り曲げやすくすることができる。
【００２５】
次に、図５のように、熱硬化性樹脂を含有した結合剤と金属磁性体粉末とを熱硬化性樹脂が完全硬化しない状態で混合して、乾燥、粉砕して粉体とした磁性材料を、１トン／ｃｍ2程度で加圧成形して複数の圧粉体１４を得た後、コイル素子１２を挟み込むようにして５トン／ｃｍ2程度で再加圧成形し、圧粉体１４でコイル素子１２を被覆することによりコイル部品の磁心１１の形にする。これを約１８０℃以上で加熱することにより圧粉体１４を完全硬化させる。
【００２６】
次に図６のように、フープから切り離して個片化し、フラックスを付けて半田ディップすることにより、磁心１１から突出した部分の保持部材１３とコイル素子の端部１２ａとを半田付けする。このようにすることで、磁心１１に埋設された部分では保持部材１３とコイル素子１２とは接合されておらず、磁心１１の外部では接合されているという状態を作ることができる。
【００２７】
次に保持部材１３とコイル素子の端部１２ａとを一体化した端子部１５を所定の長さで切断して折り曲げることにより、図７のようなコイル部品を得ることができる。
【００２８】
ここで、図５、図７は圧粉体１４または磁心１１を透視した透視斜視図であり、圧粉体１４または磁心１１の輪郭を破線で表示したものである。
【００２９】
なお、図４のように、コイル素子１２を保持部材１３に固定したあと、第２の突出部１３ｂの先端部をコイル素子の端部１２ａに向かって変形させても良い。このようにすることにより、第２の突出部１３ｂとコイル素子の端部１２ａとの間の隙間を小さくすることができ、磁性粉がもれたり、バリが発生することを抑えることができる。
【００３０】
また、上記実施の形態では、コイル素子の端部１２ａがコイル部品の底面まで保持部材１３に沿って延びて端子部１５を構成しているが、コイル素子の端部１２ａは側面部のみで、コイル部品の底面部分の端子部１５は保持部材１３のみであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係るコイル部品は、導線の線径が変わっても同じ金型を用いることができ、量産性が高く、磁性粉の漏れやバリの発生を抑えたコイル部品を得ることができ、産業上有用である。
【符号の説明】
【００３２】
１１  磁心
１２  コイル素子
１２ａ  コイル素子の端部
１３  保持部材
１３ａ  第１の突出部
１３ｂ  第２の突出部
１３ｃ  段加工部
１４  圧粉体
１５  端子部
【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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【図８】
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【図９】
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