(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装面に垂直に配置される巻き軸と該巻き軸の端部に前記実装面と接するように設けられた板状の鍔とを有するコアの前記巻き軸にコイル導線を巻回するとともに、前記鍔の底面に設けた端子電極に前記コイル導線の端部を半田付け固定した巻線型コイル部品において、
前記鍔の側面の長さ方向の一部に張り出し部を設け、前記鍔の側面の張り出し部と該張り出し部に隣接する非張り出し部とに接するように前記鍔の底面に凹部を形成し、前記凹部の少なくとも前記側面と隣接する内壁面、前記張り出し部の底面、及び前記非張り出し部の底面に亘って連続する端子電極を設け、前記コイル導線の端部を固定する半田を前記端子電極の前記内壁面、前記張り出し部の底面、及び前記非張り出し部の底面まで覆うように設けたことを特徴とする巻線型コイル部品。
【請求項２】
前記鍔の側面の長さ方向の中央に張り出し部を設け、前記鍔の張り出し部の底面から両側の非張り出し部に亘ってそれぞれ端子電極を設けたことを特徴とする請求項１記載の巻線型コイル部品。
【請求項３】
前記鍔の側面の張り出し部の前記非張り出し部からの張り出し寸法を、前記鍔の凹部の深さ寸法よりも大きくしたことを特徴とする請求項１記載の巻線型コイル部品。
【請求項４】
前記鍔の側面の張り出し部の前記非張り出し部からの張り出し寸法を、前記コイル導線の線材の直径よりも大きくしたことを特徴とする請求項１記載の巻線型コイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、薄型の各種電子機器に用いられる巻線型コイル部品に関する。
【背景技術】
【０００２】  各種電子機器に用いられるインダクタ、トランス、コモンモードチョークコイル等の巻線型コイル部品は、ドラム型コアの巻き軸にコイル導線を巻回するとともに、実装面と接する鍔の底面に設けた端子電極にコイル導線の端部を半田付けしたものが一般的である。具体的には、特許文献１（図７）に示すように、回路基板の実装面と接するドラム型コアの鍔４の底面に溝５を設け、前記底面の溝を挟んで両側に端子電極６を設け、ドラム型コアの巻き軸に巻回したコイル導線２の端部２ａを前記溝５に挿入して前記底面の端子電極６に半田付けした面実装型のコイル部品１が知られている。このようなコイル部品１は、図８に示すように、回路基板７の実装面の予めクリーム半田を印刷したランド電極７ａ上に搭載され、リフロー半田付け等により半田実装される。このとき、前記回路基板７のランド電極７ａと前記コイル部品１の端子電極６との間に形成されるフィレット５の大小を自動外観検査装置等を用いて観察することにより、コイル部品１の端子電極６と回路基板７のランド電極７ａとの半田付け状態の良否の確認が行われる。また、図示省略するが、特許文献２には、上記のフィレットによる半田付け性の検査を容易にするため、回路基板の実装面と接するドラム型コアの鍔の底面に溝を設け、溝の内壁とこれに隣接する底面、及びこの底面と接する鍔の側面に連続する電極を設け、側面にフィレットを形成するようにしたコイル部品が提案されている。【０００３】
【特許文献１】実開平３−０８３９０９号全文明細書（図７、図８）
【特許文献２】特開平７−１１５０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  近年、省スペースや携帯性を意識した薄型の電子機器が利用される傾向が強まっており、これらの電子機器に用いる薄型のコイル部品が要望されている。しかしながら、上記特許文献１に記載された背景技術の面実装型コイル部品においては、前記鍔の溝の断面積に相当するフィレットが形成されるだけなので、大きなフィレットを得るためには前記ドラム型コアの鍔の厚みを厚くして深く大きな溝を設けなければならず、その分だけコイル部品の高さ寸法が高くなるので、低背型のコイルを得るのが困難であった。また、低背型のコイル部品を得るために鍔の厚み寸法を小さくすると、上記背景技術の特許文献２に記載された構造のコイル部品のように鍔の側面に十分な面積のフィレット確認用の電極を設けることが困難であった。【０００５】  本発明の目的は、半田付け良否の確認が容易なフィレットを形成させることができる低背型の巻線型コイル部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、実装面に垂直に配置される巻き軸と該巻き軸の端部に前記実装面と接するように設けられた板状の鍔とを有するコアの前記巻き軸にコイル導線を巻回するとともに、前記鍔の底面に設けた端子電極に前記コイル導線の端部を半田付け固定した巻線型コイル部品において、前記鍔の側面の長さ方向の一部に張り出し部を設け、前記鍔の側面の張り出し部と該張り出し部に隣接する非張り出し部とに接するように前記鍔の底面に凹部を形成し、前記凹部の少なくとも前記側面と隣接する内壁面、前記張り出し部の底面、及び前記非張り出し部の底面に亘って連続する端子電極を設け、前記コイル導線の端部を固定する半田を前記端子電極の前記内壁面、前記張り出し部の底面、及び前記非張り出し部の底面まで覆うように設けたことを特徴とする。
【０００７】  主要な形態の一つは、前記鍔の側面の長さ方向の中央に張り出し部を設け、前記鍔の張り出し部の底面から両側の非張り出し部の底面に亘ってそれぞれ端子電極を設けたことを特徴とする。
また、他の形態の一つは、前記鍔の側面の張り出し部の前記非張り出し部からの張り出し寸法を、前記鍔の凹部の深さ寸法よりも大きくしたことを特徴とする。
また、他の形態の一つは、前記鍔の側面の張り出し部の前記非張り出し部からの張り出し寸法を、前記コイル導線の線材の直径よりも大きくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、実装面に垂直に配置される巻き軸と該巻き軸の端部に前記実装面と接するように設けられた板状の鍔とを有するコアの前記巻き軸にコイル導線を巻回するとともに、前記鍔の底面に設けた端子電極に前記コイル導線の端部を半田付け固定した巻線型コイル部品において、前記鍔の側面の長さ方向の一部に張り出し部を設け、前記鍔の側面の張り出し部と該張り出し部に隣接する非張り出し部とに接するように前記鍔の底面に凹部を形成し、前記凹部の少なくとも前記側面と隣接する内壁面、前記張り出し部の底面、及び前記非張り出し部の底面に亘って連続する端子電極を設け、前記コイル導線の端部を固定する半田を前記端子電極の前記内壁面、前記張り出し部の底面、及び前記非張り出し部の底面まで覆うように設けることとした。
【０００９】  このため、本発明によれば、前記鍔の側面の張り出し部から前記側面の非張り出し部に亘って凹部の内壁面に沿ってフィレットの上縁部が形成されるとともに、前記鍔の張り出し部の底面の端子電極の角部と前記非張り出し部の底面の端子電極の角部とを回路基板の実装面のランド電極の外周に添って繋ぐようにフィレットの下縁部が形成され、前記上縁部と前記下縁部とで囲まれた斜面を視認面とするフィレットが形成される。
従って、鍔の張り出し寸法を利用して、コアの鍔の厚み寸法及びコアの高さ寸法を増加させることなく、半田付け良否の確認が容易なフィレットを形成させることができる。
本発明の前記目的とそれ以外の目的、構成特徴、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  以下、本発明の巻線型コイル部品の第１の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の巻線型コイル部品の回路基板の実装面と接する側から見た外観斜視図であり、図２は第１の実施形態の前記図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は第１の実施形態の巻線型コイル部品に用いるコアを示す斜視図であり、図３（Ａ）は、コアの外観斜視図、図３（Ｂ）はコアに端子電極を設けた状態の外観斜視図である。また、図４は本実施形態の巻線型コイル部品を回路基板の実装面のランド電極上に半田実装するステップを説明するための部分拡大斜視図であり、図４（Ａ）は回路基板のランド電極を示す図、図４（Ｂ）は同ランド電極にクリーム半田を塗布した状態を示す図、図４（Ｃ）は同ランド電極上に本実施形態の巻線型コイル部品を搭載した状態を示す図、図４（Ｄ）は同ランド電極と巻線型コイル部品とをリフロー半田付けした状態を示す図、図４（Ｅ）は前記図４（Ｄ）における破線で囲んだ範囲をさらに拡大した状態を示す図である。【００１１】  図１〜図３に示すように、本実施形態の巻線型コイル部品２０は、実装面に垂直に配置される巻き軸１８と該巻き軸１８の端部に前記実装面と接するように設けられた板状の鍔１２とを有するドラム型のコア１０の前記巻き軸１８にコイル導線２１を巻回するとともに、前記鍔１２の底面１６に設けた端子電極１７に前記コイル導線２１の端部２２を半田付け固定した巻線型コイル部品２０であって、
前記鍔１２の側面１９の長さ方向の一部に張り出し部１３が設けられ、前記鍔１２の側面１９の張り出し部１３と該張り出し部１３に隣接する非張り出し部１４とに接するように前記鍔１２の底面１６に凹部１５が形成され、前記凹部１５の少なくとも前記側面１９と隣接する内壁面１５Ａ、前記張り出し部１３の底面１３Ａ、及び前記非張り出し部１４の底面１４Ａに亘って連続する端子電極１７が設けられている。
さらに、上記実施形態の巻線型コイル部品２０は、前記ドラム型のコア１０の前記巻き軸１８に巻回されたコイル導線２１の外周が、磁性粉を含有した外装樹脂２５により被覆されている。【００１２】
また、上記第１の実施形態の巻線型コイル部品２０においては、前記鍔１２の側面１９の長さ方向の中央に張り出し部１３を設け、前記鍔１２の張り出し部１３の底面１３Ａから両側の非張り出し部１４の底面１４Ａに亘ってそれぞれ端子電極１７が設けられており、前記コイル導線２１の端部２２を固定する半田２８が、前記端子電極１７の全面を覆うように設けられている。
【００１３】  また、上記第１の実施形態の巻線型コイル部品２０においては、前記鍔１２の側面１９の張り出し部１３の前記非張り出し部１４からの張り出し寸法Ｗ１が前記鍔１２の凹部１５の深さ寸法よりも大きくされている。【００１４】
また、上記第１の実施形態の巻線型コイル部品２０においては、前記鍔１２の側面１９の張り出し部１３の前記非張り出し部１４からの張り出し寸法Ｗ１が前記コイル導線２１の線材の直径よりも大きくされている。
【００１５】  次に、図４を参照しながら、本発明の巻線型コイル部品を回路基板に半田実装するステップを説明する。
まず、図４（Ａ）に示すように、回路基板３０の主面の配線パターン３２に接続されたランド電極３１の上に、図４（Ｂ）に示すように、メタルマスクを用いて孔版印刷によりクリーム半田３３を塗布し、次に図４（Ｃ）に示すように、クリーム半田３３が  塗布されたランド電極上に前記巻線型コイル部品２０の端子電極１７が重なるように前記巻線型コイル部品２０を電子部品マウント装置等を用いて搭載する。次に、前記巻線型コイル部品２０が搭載された回路基板３０を図示省略したリフロー半田付け炉を通して加熱し、前記クリーム半田３３を溶融・固化させて、図４（Ｄ）に示すように、前記巻線型コイル部品２０の端子電極１７と前記回路基板３０のランド電極３１とを導電接続する。この際、図４（Ｅ）に示すように、前記巻線型コイル部品２０の端子電極１７と前記回路基板３０のランド電極３１とを導電接続する半田により、前記巻線型コイル部品２０の前記鍔１２の側面１９の張り出し部１３から前記側面１９の非張り出し部１４に亘って凹部１５の内壁面に沿ってフィレット３５の上側の縁部が形成されるとともに、前記鍔１２の張り出し部１３の底面の端子電極１７の角部と前記非張り出し部１４の底面の端子電極１７の角部とを回路基板３０の実装面のランド電極３１の外周に添って繋ぐようにフィレット３５の下縁部が形成され、前記上縁部と前記下縁部とで囲まれた領域に、広い面積で視認性の良好なフィレット３５が形成される。
従って、鍔１２の張り出し寸法Ｗ１を利用することにより、ドラム型のコア１０の鍔１２の厚み寸法及びコア１０の高さ寸法を増加させることなく、半田付け良否の確認が容易なフィレット３５を形成させることができる。【００１６】
上記巻線型コイル部品２０のコア１０としては、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト等を主成分とする高透磁率絶縁材料、もしくはアルミナ等の非磁性絶縁材料等の各種セラミック材料から巻線型コイル部品の用途に応じて適宜選択して用いることができ、前記の絶縁材料の粉末とバインダーとを混合し、造粒した後、粉末成型プレスを用いて所定の形状に成型し、８００℃前後で脱バインダー処理した後、各絶縁材料の焼結温度に応じて所定の温度で焼成することにより得られる。また、前記コア１０は、前記のようにセラミック絶縁体に限定するものではなく、前記高透磁率絶縁材料の粉末、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトや金属磁性材料等の低抵抗磁性材料の粉末、もしくは前記非磁性絶縁材料の粉末と、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂とを混合して所定形状の金型内で成型して得られる、樹脂複合材のドラム型コア１０を用いることもできる。上記コアの形状はコイル導線が巻回される巻き軸の両端にそれぞれ平板状の鍔部が前記巻き軸と一体もしくは別体に形成されたドラム型のものが一般的であるが、本発明はこれに限定するものではなく、上側の鍔部を省略、もしくは他の形状、具体的にはキャップ型等に変更してもよい。また、前記のセラミック絶縁体と前記の樹脂複合材とを組み合わせてドラム型のコアを形成してもよい。
【００１７】  上記コア１０の鍔の底面に設けられる端子電極１７としては、セラミック絶縁体を用いたコアの場合には、Ａｇ粉末とガラス粉末とを含む焼付型の電極材料ペーストを用いることができるが、これに限定するものではなく、Ａｇ粉末やＡｇ−Ｐｄ粉末等の導電性粒子とエポキシ樹脂等とを混合した熱硬化型の導電性ペーストを用いることができる。また、後者の熱硬化型の導電性ペーストの場合には、前記の樹脂複合材を用いたコアの端子電極としても適用できる。
また、上記端子電極１７の表面に、半田付け性を向上させるために、必要によりＮｉメッキ、Ｓｎメッキ等を形成してもよい。【００１８】
上記ドラム型のコア１０の鍔１２の側面１９の長さ方向の一部に設ける張り出し部１３としては、前記鍔１２の側面１９の長さ方向の中央に設け、前記鍔１２の前記張り出し部１３の底面１３Ａから両側の非張り出し部１４の底面１４Ａに亘ってそれぞれ端子電極１７を設けることが好ましく、これによれば、鍔１２の四隅方向に向けてフィレット３５が形成されるので、外周からの半田接続の良否の確認が容易となるというメリットを有する。
【００１９】  また、前記鍔１２の側面１９の張り出し部１３の前記非張り出し部１４からの張り出し寸法Ｗを、前記鍔１２の凹部の深さ寸法よりも大きくすることが好ましく、これによれば、回路基板３０のランド電極３１上に半田実装した際に、鍔１２の厚み寸法及び鍔１２の底面１６の凹部１５の深さ寸法を増すことなく、張り出し寸法Ｗ１を底辺、少なくとも凹部１５の深さ寸法を高さ、視認面を斜辺とする断面略三角形状の大面積のフィレット３５が形成されるので、視認性が向上するというメリットを有する。【００２０】  また、前記鍔１２の側面１９の張り出し部１３の前記非張り出し部１４からの張り出し寸法Ｗを、前記コイル導線２１の線材の直径よりも大きくすることが好ましく、これによれば、回路基板３０のランド電極３１上に半田実装した際に、ドラム型のコア１０の高さ寸法及びコイル導線２１の線材の直径を増すことなく、張り出し寸法Ｗを底辺、少なくともコイル導線２１の線材の直径を高さ、視認面を斜辺とする断面略三角形状の大面積のフィレット３５が形成されるので、視認性が向上するというメリットを有する。【００２１】  次に、上記本発明の巻線型コイル部品２０の製造プロセスの一例について説明する。
まず、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトを主成分とする磁性材料粉末と有機バインダーと溶剤とを混合してスラリーを作成し、得られたスラリーをスプレードライヤーを用いて造粒し、乾式成型プレスを用いて所定の形状に成型し、得られた成型体を大気中８００℃で３０分間加熱して脱バインダー処理した後、１３００℃で３時間焼成して、実装面に垂直に配置される巻き軸１８と該巻き軸１８の端部に実装面と接するように設けられた板状の鍔１２とを有するとともに、前記鍔１２の側面１９の長さ方向の一部に張り出し部１３が設けられ、前記鍔１２の側面１９の張り出し部１３と該張り出し部１３に隣接する非張り出し部１４とに接するように前記鍔１２の底面１６に凹部１５が形成されたドラム型のコア１０を得る。
次に、Ａｇ粉末を主成分とする焼付け型の電極材料ペーストを準備し、得られたコア１０の実装面と接する側の鍔１２に、前記凹部１５の少なくとも前記側面１９と隣接する内壁面１５Ａ、前記張り出し部１３の底面１３Ａ、及び前記非張り出し部１４の底面１４Ａに亘って連続するように転写法により前記電極材料ペーストを塗布し、６５０℃で１０分間焼付けして端子電極１７を形成し、さらに、前記端子電極１７の表面に電解メッキ法によりＮｉメッキ、Ｓｎメッキを順次形成する。
こうして得られたコア１０の実装面に垂直に配置される巻き軸１８の周りにポリウレタン被覆銅線からなるコイル導線２１を巻回し、コイル導線２１の端部２２を予め溶融半田層に浸漬して絶縁被覆を剥離したのち、前記コア１０の底面１６の前記端子電極１７が形成された凹部１５に導入して、２４０℃に加熱して前記端子電極１７に半田付けにより固定する。
次に、前記コア１０の巻き軸１８に巻回されたコイル導線２１の外周に、フェライト粉末を含有する熱硬化型の絶縁性樹脂ペーストを塗布し、１５０℃で１０分間加熱して外装樹脂２５を形成することにより、本発明の実施形態の巻線型コイル部品２０を得る。【００２２】  次に、図５を用いて本発明の実施形態の第１の変形例について説明する。図５は本発明の巻線型コイル部品の第１の変形例に用いられるドラム型のコア４０を示す外観斜視図である。本第１の変形例の巻線型コイル部品の外観は前記第１の実施形態の巻線型コイル部品とほぼ同様であるため省略する。本第１の変形例の巻線型コイル部品と前記第１の実施形態の巻線型コイル部品とで異なる点は、第１の変形例の巻線型コイル部品に用いるコアは、実装面に垂直に配置される巻き軸と該巻き軸の端部に前記実装面と接するように設けられた板状の鍔４２とを有するコア４０の前記鍔４２の側面４９の長さ方向の一部に張り出し部４３を設け、前記鍔４２の側面４９の張り出し部４３と該張り出し部４３に隣接する非張り出し部４４とに接するように前記鍔４２の底面４６に凹部４５が４つ形成され、前記４つの凹部４５の少なくとも前記側面４９と隣接する内壁面４５Ａ、前記張り出し部４３の底面４３Ａ、及び前記非張り出し部４４の底面４４Ａに亘って連続する端子電極４７がそれぞれ設けられている。
このため、本変形例のドラム型のコア４０を用いた巻線型コイル部品は、２回路の巻線を設けることが可能であり、トランスやコモンモードチョークコイル等の用途に用いることができる。
その他の構成及び作用効果は先の第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。【００２３】  次に、図６を用いて本発明の実施形態の第２の変形例について説明する。図６は本発明の巻線型コイル部品の第２の変形例に用いられるドラム型のコア５０を示す外観斜視図である。本第２の変形例の巻線型コイル部品の全体構造および外観についての記載は省略する。本第２の変形例の巻線型コイル部品に用いられるドラム型のコア５０は、回路基板の実装面と接する鍔５２の側面の長さ方向の両端にそれぞれ張り出し部５３が設けられ、前記鍔５２の側面５９の張り出し部５３と該張り出し部５３に隣接する非張り出し部５４とに接するように前記鍔５２の底面５６に２つの凹部５５が形成され、前記凹部５５の少なくとも前記側面５９と隣接する内壁面５５Ａ、前記張り出し部５３の底面５３Ａ、及び前記非張り出し部５４の底面５４Ａに亘って連続する端子電極５７がそれぞれ設けられている。
本第２の変形例の巻線型コイル部品においては、上記のようなドラム型のコア５０を用いるため、前記第１の実施形態のように鍔の四隅方向に向けてフィレットが形成されるのではないため外周からの確認が容易というメリットが得られない代わりに、前記張り出し部５３から鍔５２の長さ方向の中心側に向けて一対のフィレットが形成されるために、側面５９方向から同時に２つのフィレットを確認することが容易になる。
その他の構成及び作用効果は先の第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００２４】  本発明によれば、半田付け良否の確認が容易なフィレットを形成させることができる低背型の巻線型コイル部品に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の巻線型コイル部品の第１の実施形態の全体を示す外観斜視図である。
【図２】前記第１の実施形態の巻線型コイル部品の内部構造を示す図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】前記第１の実施形態の巻線型コイル部品に用いられるドラム型のコアを説明するための外観斜視図である。
【図４】前記第１の実施形態の巻線型コイル部品を回路基板に半田実装するステップを説明するための外観斜視図である。
【図５】本発明の巻線型コイル部品の第１の変形例に用いられるドラム型のコアを説明するための外観斜視図である。
【図６】本発明の巻線型コイル部品の第２の変形例に用いられるドラム型のコアを説明するための外観斜視図である。
【図７】背景技術の一例を示す外観斜視図である。
【図８】上記背景技術の実装状態を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００２６】１０：コア
１１、１２：鍔
１３：張り出し部
１３Ａ：張り出し部の底面
１４：非張り出し部
１４Ａ：非張り出し部の底面
１５：凹部
１５Ａ：凹部の内壁面
１６：鍔の底面
１７：端子電極
１８：巻き軸
１９：鍔の側面
２０：巻線型コイル部品
２１：コイル導線
２２：端部
２３：引き出し部
２５：外装樹脂
２８：半田
３０：回路基板
３１：ランド電極
３２：配線パターン
３３：クリーム半田
３５：フィレット（視認面）
４０：コア
４１、４２：鍔
４３：張り出し部
４３Ａ：張り出し部の底面
４４：非張り出し部
４４Ａ：非張り出し部の底面
４５：凹部
４５Ａ：凹部の内壁面
４６：鍔の底面
４７：端子電極
４９：鍔の側面
５０：コア
５１、５２：鍔
５３：張り出し部
５３Ａ：張り出し部の底面
５４：非張り出し部
５４Ａ：非張り出し部の底面
５５：凹部
５５Ａ：凹部の内壁面
５６：鍔の底面
５７：端子電極
５９：鍔の側面
【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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