(57)【要約】 【課題】  ポットコアを用いないで、小型で表面実装用構造を有し、優れた特性を発現し得るコイル部品、及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  コイルを金型のキャビティ内に設置した状態で、磁性粉末と高分子からなる複合磁性材を可塑化させて、キャビティに充填する。これによってコイルの内周及び周囲が複合磁性材で覆われた成形体が得られ、成形体の外側の延長されているコイルの端末を、成形体の側面に沿って折り曲げ、フォーミング加工を施すことにより、表面実装用の端子とすることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉末及び高分子を含む磁性材料により、内周部及び周囲が覆われたコイルを有することを特徴とするコイル部品。
【請求項２】
前記磁性材料が閉磁路を構成することを特徴とする、請求項１に記載のコイル部品。
【請求項３】
コイルを金型のキャビティ内に装入し、磁性粉末と高分子からなる可塑化された磁性材料を、前記キャビティに充填して、前記磁性材料を固化させた後、一体化された前記コイルと前記磁性材料を、前記キャビティから取り出す工程を有することを特徴とする、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、インダクタなどに用いられるコイル部品、及びその製造方法に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
導体を巻き回したコイルは、電子機器を構成する重要な部品として、様々な形態のものが多用されている。そして、近年の電子機器への小型化薄型化の要求に対応するために、コイルについても小型化や、回路基板へ表面実装するための構造が検討され、実用化されている。
【０００３】
前記のような例として、ポットコアと称される形状の磁心に、コイルを組み付けたコイル部品が用いられている。図４はポットコアの一例を示す図で、図４（ａ）は、本体と蓋が分離した状態の斜視図、図４（ｂ）は、コイル（図示せず）と蓋を組み付けて表面実装用の端子を設けた状態を示す斜視図である。
【０００４】
図４において、９はポットコアの本体、１０は中芯、１１は蓋、１２は表面実装用の端子である。本体９、中芯１０、蓋１１は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトを代表とする、磁性材料で構成され、それぞれを組み立てた状態で閉磁路を構成する。また、端子１２は、内部に収納されるコイルの端末を外側に引き出し、潰し加工や折り曲げ加工などの、フォーミング加工を施すことで作製される。
【０００５】
また、図５は、図４に示したポットコアに組み付けるコイルの一例を示す図で、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は斜視図である。図５に示した例は、断面が円形の導体を用いているが、コイルの占積率を向上するために、断面が扁平な長方形の平角導体を、幅方向に屈曲させて巻き回した、エッジワイズ巻と称される方法で形成されたコイルが、一般的に用いられている。
【０００６】
このように、ポットコアにコイルを組み付けたコイル部品を、さらに小型化するには、当然のことながらポットコアを小型化する必要がある。しかしながら、ポットコアは、一般に、フェライトなどの磁性酸化物粉末を、所要の形状にプレス成形して焼結するか、磁性合金の粉砕粉末に、バインダを混合してプレス成形する、という方法で作製されるので、小型化には限度がある。
【０００７】
一方で、このようなコイル部品においては、コイルとポットコアとの間に、封止用高分子を充填して接着することが行われているが、さらに特性を向上するために、封止用高分子に磁性粉末を混合、分散して用いることも行われていて、たとえば、特許文献１には、これに関連する技術が開示されている。
【０００８】
特許文献１に開示されている技術を展開すると、磁性粉末を含む高分子をコイルの内周側に充填し、同時にコイルの周囲を覆うことで、ポットコアにコイルを組み付けたものと同等の特性を維持しながら、さらなる小型化が可能なこと、かつ製造工程が簡略化できることが期待できる。しかしながら、特許文献１は、このような技術には何ら言及していない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２２４０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の課題は、ポットコアを用いないで、小型で表面実装用構造を有し、簡略な工程で得られるコイル部品、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、コイルの内周及び周囲を、磁性粉末を含む高分子で覆う方法として、インサート成形を用いることを検討した結果なされたものである。
【００１２】
即ち、本発明は、磁性粉末及び高分子を含む磁性材料により、内周部及び周囲が覆われたコイルを有することを特徴とするコイル部品である。
【００１３】
また、本発明は、前記磁性材料が閉磁路を構成することを特徴とする、前記のコイル部品である。
【００１４】
また、本発明は、コイルを金型のキャビティ内に装入し、磁性粉末と高分子からなる可塑化された磁性材料を、前記キャビティに充填して、前記磁性材料を固化させた後、一体化された前記コイルと前記磁性材料を、前記キャビティから取り出す工程を有することを特徴とする、コイル部品の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、前記のように、コイルを金型のキャビティ内部に保持した状態で、磁性粉末を高分子に混合、分散した磁性材料（以下、複合磁性材と記す）を可塑化した状態でキャビティ内に圧入するので、所要の形状を具備し、コイルの内周及び周囲が複合磁性材で覆われたコイル部品を、容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のコイル部品の製造、特にコイルの内周と周囲を複合磁性材で覆う工程には、前記のようにインサート成形が用いられる。これには、射出成形やトランスファ成形などが用いられる。
【００１７】
射出成形は、溶融した熱可塑性高分子を金型のキャビティに圧入し、圧入された熱可塑性高分子、つまり成形品が冷却されて固化したところでキャビティから取り出す方法で、トランスファ成形は、主に熱硬化性高分子を溶融した状態で、キャビティに高圧移送し、キャビティの中で、移送された熱硬化性高分子、つまり成形品の硬化反応が進んだ状態で取り出す方法である。インサート成形には、その成形方法の特徴から、金型設計を適正に行うことが必要となるが、射出成形、トランスファ成形の両方が適用可能である。
【００１８】
前記のように、射出成形には、基本的に熱可塑性高分子が用いられるので、具体的に本発明の複合磁性材に用いられるものとしては、各種のポリオレフィン、ポリアミド、アクリル系高分子、液晶樹脂などの線状高分子を挙げることができる。しかし、近年においては、熱硬化性高分子を射出成形に用いる技術も開発されているので、必ずしも熱可塑性高分子に限定されない。
【００１９】
また、トランスファ成形には、基本的に架橋反応により硬化する高分子が用いられるので、具体的に本発明の複合磁性材に用いられるものとしては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ゴム系材料などが挙げられる。しかし、成形条件を適宜設定することにより、熱可塑性高分子も使用できる。
【００２０】
また、複合磁性材に用いられる磁性粉末としては、基本的に粉末として得られるものであれば、材質的な限定はなく、フェライトなどの各種酸化物粉末や磁性合金粉末などを、要求特性によって、適宜選択することができる。
【実施例１】
【００２１】
次に、具体的な実施例を挙げ、本発明について、さらに詳しく説明する。ここでは、射出成形を用いて、コイルを複合磁性材で覆う例を説明する。
【００２２】
まず、複合磁性材の調製工程について説明する。磁性粉末として、平均粒径が３μｍのＭｎ−Ｚｎ系のフェライト粉末を準備した。また、熱可塑性高分子としてナイロン１２を準備した。
【００２３】
複合磁性材としての、成形工程における流動性を向上するために、フェライト粉末には、チタン系のカップリング剤を用いて表面処理を施した。処理方法は、１００重量部のフェライト粉末に対し、チタン系カップリン剤を２重量部秤量し、容量で２０倍量のエチルアルコールを加えて希釈し、フェライト粉末に加えて攪拌した後、８０℃に加熱して３分保持するというものである。
【００２４】
次に、１００重量部の表面処理済みのフェライト粉末に対し、１０重量部のナイロン１２を秤量し、二軸混練押出機を用いて、混練とペレット化を同時に行い、射出成形用の複合磁性材を得た。
【００２５】
図３は、インサート成形を行う射出成形用の金型の内部を、模式的に示した断面図である。図３において、４はキャビティ、１はコイル、５はスプル、６はランナ、７はゲート、８はエジェクタピンである。ここではコイル１として、図５に示したのと同様の形状のものを用いた。ただし、導体には、ポリウレタンの絶縁を施した銅線からなる、平角導体を用いた。
【００２６】
図３のように、キャビティ４にコイル１を設置した状態で、金型温度を１００〜１２０℃に設定し、２４０℃に加熱して可塑化した複合磁性材を、スプル５、ランナ６、ゲート７を経由して、キャビティ４に充填した。充填完了後、成形体を１２秒間保持して冷却し、金型を開きエジェクタピン８を用いて取り出した。
【００２７】
図２は、コイル部品の外観を示す斜視図で、図２（ａ）は金型から取り出した直後の状態、図２（ｂ）は端子にフォーミング加工を施した状態を示す。また、図１は、本実施例のコイル部品の完成状態を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図である。図１及び図２において、２はコイル部品本体、３は端子である。
【００２８】
図２に示したように、端子３は金型から取り出した直後は、図における水平方向に延長された状態なので、コイル部品本体２の側面に沿わせた状態で、底面まで折り曲げ、表面実装用の端子とする。この際、端子３には、適宜潰し加工を施して、表面実装用端子としての面積を拡大してもよい。
【００２９】
また、コイルの内周や周囲を覆っている複合磁性材は、連続した状態なので、閉磁路を構成している。必要であれば、インサート成形の際に、適当な部材をキャビティ内に装入することで、磁気的なギャップを形成することも容易である。
【００３０】
なお、前記実施例にはインサート成形に、射出成形を用いた例を示したが、トランスファ成形を用いることも可能で、プレス成形などの他の成形方法も、金型設計などを適宜検討することで、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】コイル部品の完成状態を示す図。図１（ａ）は平面図。図１（ｂ）は正面図。
【図２】コイル部品の外観を示す斜視図。図２（ａ）は金型から取り出した直後の状態。図２（ｂ）は端子にフォーミング加工を施した状態。
【図３】インサート成形を行う射出成形用の金型の内部を模式的に示した断面図。
【図４】ポットコアの一例を示す図。図４（ａ）は本体と蓋が分離した状態の斜視図。図４（ｂ）は、コイルと蓋を組み付けて表面実装用の端子を設けた状態を示す斜視図。
【図５】コイルの一例を示す図。図５（ａ）は平面図。図５（ｂ）は斜視図。
【符号の説明】
【００３２】
１    コイル
２    コイル部品本体
３，１２    端子
４    キャビティ
５    スプル
６    ランナ
７    ゲート
８    エジェクタピン
９    （ポットコアの）本体
１０    中芯
１１    蓋
【図１】
2005142380.tif 000002
【図２】
2005142380.tif 000003
【図３】
2005142380.tif 000004
【図４】
2005142380.tif 000005
【図５】
2005142380.tif 000006