JP6784269B2

JP6784269B2 - 表面実装インダクタ

Info

Publication number: JP6784269B2
Application number: JP2018036900A
Authority: JP
Inventors: 工新井; 龍太植松; 齋藤　公一; 公一齋藤; 工藤　和秀; 和秀工藤
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2020-11-11
Anticipated expiration: 2038-03-01
Also published as: CN110223828B; US11404200B2; CN110223828A; JP2019153644A; US20190272946A1

Description

本発明は、表面実装インダクタに関する。

素体に内蔵されたコイル導体から引き出される金属板が、折り曲げ加工されて外部端子を形成している電子部品が知られている。例えば、特許文献１には、コイル導体と接続され、折り曲げられた金属板が実装面および側面に配置された電子部品が記載され、半田フィレットを視覚的に確認可能であるとされている。また特許文献２には、ビーズコア貫通孔を設け、折り曲げた電極板を挿入し、引き出された電極板を折り曲げてなるビーズインダクタが記載され、組み立て工程が簡易化できるとされている。

特開２０１７−３７８９１号公報実開平５−３６８１１号公報

コイルを収容する素体を成型した後にボディの外部に引き出された金属板を折り曲げて外部端子を形成する電子部品では、電子部品のサイズが小さくなると金属板の折り曲げ時にボディの損傷が発生する場合があった。また、外部端子が素体の実装面と側面に配置された電子部品では、実装時に側面にはんだフィレットが形成され、高密度実装の要求に十分に応えられない場合があった。そこで、本発明の一態様は、外部端子の形成に伴う成型体の損傷が抑制され、高密度実装が可能な表面実装インダクタを提供することを目的とする。

第１態様である表面実装インダクタは、磁性体粉を含有する複合材料からなる成型体と、一部を実装面側に露出して前記成型体に埋設される金属板とを備える。金属板は、延伸方向および幅方向が実装面に対して平行に成型体に埋設される第１金属板部と、第１金属板部の延伸方向の両端部からそれぞれ実装面方向に成型体の底面まで延在する第２金属板部と、第２金属板部から該成型体の底面に沿って、成型体の底面に隣接する側面から離隔して配置され、成型体から少なくとも表面を露出する第３金属板部とを有する。そして金属板の末端部は、成型体の側面から離隔して埋設される。

本発明の一態様によれば、外部端子の形成に伴う成型体の損傷が抑制され、高密度実装が可能な表面実装インダクタを提供することができる。

実施例１の表面実装インダクタの一例を示す断面図である。図１Ａの表面実装インダクタを実装面とは反対側から観た透過平面図である。実施例２の表面実装インダクタの一例を示す断面図である。実施例３の表面実装インダクタの一例を示す断面図である。実施例４の表面実装インダクタの一例を示す断面図である。実施例５の表面実装インダクタの一例を示す断面図である。実施例６の表面実装インダクタの一例を示す断面図である。実施例７の表面実装インダクタの一例を示す断面図である。実施例８の表面実装インダクタの一例を示す断面図である。

表面実装インダクタは、磁性体粉を含有する複合材料からなる成型体と、一部を実装面側に露出して成型体に埋設される金属板とを備える。金属板は、延伸方向および幅方向が実装面に対して平行に成型体に埋設される第１金属板部と、成型体内において第１金属板部の延伸方向の両端部からそれぞれ実装面方向に成型体の底面まで延在する第２金属板部と、第２金属板部から成型体の底面に沿って、成型体の底面に隣接する側面から離隔して配置され、成型体から少なくとも表面を露出する第３金属板部とを有する。金属板の末端部は、成型体の側面から離隔して埋設されている。

成型体の実装面側である底面から引き出される第３金属板部が、底面に沿って、底面に隣接する側面から離隔して配置されて外部端子を構成し、金属板の末端部が成型体に埋設されていることで、成型体と外部端子との固着強度に優れる。また、外部端子の末端部が成型体の側面に露出していないことで、実装時に成型体の側面に、はんだフィレットが形成されず、良好な実装強度を維持しつつ、実装密度を向上させることができる。

金属板は、第３金属板部の第２金属板部とは反対側の末端部から、成型体の実装面と対向する上面と交差する方向に延伸する第４金属板部を更に有してもよい。金属板の末端である第４金属板部が成型体に内に再挿入されていることで、成型体と外部端子との固着強度がより向上する。

第３金属板部はそれぞれ、第２金属板部から他方の第３金属板部が接続する第２金属板部方向に延在していてもよい。２つの外部端子が互いに接近方向に、成型体の底面に沿って配置されることで、第１金属板部の長さを十分に確保することができ、第１金属板部、第２金属板部、第３金属板部で構成されるコイル導体部において所望のインダクタンスを容易に達成することができる。

磁性体粉は、金属磁性体粉を含んでいてもよい。成型体が金属磁性体粉を含んで形成されることで、直流重畳特性がより向上する。

第３金属板部は、成型体からの露出面にメッキ層を有していてもよい。実装時における外部端子のはんだへのぬれ性が向上し、実装強度がより向上する。

本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための、表面実装インダクタを例示するものであって、本発明は、以下に示す表面実装インダクタに限定されない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に限定するものでは決してない。特に、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。実施例２以降では実施例１と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明することがある。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施例毎には逐次言及しないことがある。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１
実施例１の表面実装インダクタ１００を、図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明する。図１Ａは、表面実装インダクタ１００の断面図である。図１Ｂは、表面実装インダクタ１０００を実装面とは反対側から観た透過平面図である。

図１Ａに示すように、表面実装インダクタ１００は、磁性体粉を含有する複合材料からなる成型体１０と、成型体１０内に埋設され、第１金属板部１２、第２金属板部１４および第３金属板部１６を有する金属板とを備える。成型体１０は、実装面側の底面と、底面に対向する上面と、底面および上面に隣接する４つの側面とを有する。

金属板の第１金属板部１２は、金属板の延伸方向および幅方向を実装面に対して平行にして埋設される。すなわち、金属板の厚み方向に直交する面が実装面に対して平行に埋設される。第１金属板部１２は、金属板の延伸方向および幅方向に直交する方向に厚みを有している。

第２金属板部１４は第１金属板部１２の延伸方向の両端部からそれぞれ実装面方向に延在し、成型体１０の底面から引き出される。第２金属板部１４は成型体１０の側面から離隔して配置されている。

２つの第３金属板部１６はそれぞれ、第２金属板部１４の実装面側の端部から、他方の第３金属板部１６が接続する第２金属板部１４とは反対側の方向へ、成型体１０の底面に沿って配置される。第３金属板部１６の第２金属板部１４とは反対側の端部、すなわち金属板の端部は、その端面を成型体１０の側面から露出せずに成型体１０に埋設される。第３金属板部１６はその側面の少なくとも一部が成型体１０に埋設され、成型体１０とは反対側の面が成型体１０の底面から露出して、表面実装インダクタの外部端子を構成する。また、第１金属板部１２、第２金属板部１４および第３金属板部１６は、表面実装インダクタ１００のコイル導体を構成する。

図１Ａでは第２金属板部１４は成型体１０の底面と略直交しているが、第２金属板部１４の延伸方向と成型体１０の底面とは鋭角または鈍角を有して交差していてもよい。

図１Ｂでは、金属板の第１金属板部１２は、成型体１０の短手方向に直交する２つの側面からそれぞれ離隔して配置され、成型体１０の長手方向に延在している。第３金属板部１６は、第１金属板部１２の両端部に設けられる第２金属板部（図示せず）を介して第１金属板部１２と連続している。第３金属板部１６の成型体１０の短手方向に平行な方向の幅は、成型体１０の短手方向の幅よりも狭く形成され、第３金属板部１６の幅方向の端部は成型体１０の側面からそれぞれ離隔して配置される。図１Ｂでは、第３金属板部１６の成型体１０の短手方向に平行な幅は、第１金属板部１２の幅よりも広く形成されているが、略同一に形成されていてもよい。図示はしないが、第２金属板部の幅は第３金属板部１６よりも狭く形成されてもよく、第１金属板部１２の幅と略同一であってもよい。

成型体１０を構成する複合材料は磁性体粉に加えて樹脂等の結着剤を含んでいてもよい。磁性体粉には、例えば、鉄を含む金属磁性体、アモルファス合金、ナノ結晶等の金属磁性粒子、フェライト等を用いることができる。また、結着剤には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。金属板は、例えば、銅等の導電性金属から形成され、少なくとも一方の面にメッキ層を有していてもよい。

成型体１０は、例えば、長手方向の長さである縦が２．５ｍｍ、短手方向の長さである横が２．０ｍｍ、底面と上面の距離である高さが１．０ｍｍの大きさ、いわゆる２５２０１０サイズに形成される。また金属板は、例えば、厚みが１５０μｍの銅製である金属母材から構成される。金属板の線幅は、例えば、第１金属板部１２の線幅としては６００μｍであり、第３金属板部１６の線幅としては１２００μｍとすることができる。

表面実装インダクタ１００では、第１金属板部１２に第２金属板部を介して接続され、コイル導体も兼ねる第３金属板部１６が、成型体１０の底面にその表面を露出して埋設されて外部端子を構成することで、外部端子と成型体との固着強度に優れる。また、外部端子が成型体の側面に露出していないことで、表面実装インダクタの実装時に側面に、はんだフィレットが形成されず、実装密度を向上させることができる。

表面実装インダクタ１００は、例えば、所定の形状に折り曲げた金属板を、第３金属板部の表面が露出する様に、磁性体粉を含む複合材料に埋設し、加圧成型することで製造することができる。

実施例２
実施例２の表面実装インダクタ２００を、図２を参照して説明する。図２は表面実装インダクタ２００の断面図である。表面実装インダクタ２００は、第３金属板部１６の端部に成型体１０の上面と交差する方向に延伸する第４金属板部１８を有している。これにより外部端子と成型体との固着強度がより向上する。

表面実装インダクタ２００では、金属板は、第１金属板部１２の両端方向にそれぞれ第２金属板部１４、第３金属板部１６および第４金属板部１８を連続して有して形成される。第４金属板部１８は、成型体１０の底面に配置される第３金属板部１６の端部から、成型体１０の上面に交差する方向に延伸して配置される。図２では第４金属板部１８の延伸方向は、成型体１０の上面と略直交しているが、第２金属板部１４とは反対側にある成型体１０の側面と交差する方向に延伸していてもよい。

実施例３
実施例３の表面実装インダクタ３００を、図３を参照して説明する。図３は表面実装インダクタ３００の断面図である。表面実装インダクタ３００は、実施例２の表面実装インダクタ２００における金属板が、導電性の金属母材２０Ａの片面にメッキ層２０Ｂを有する金属板に変更されている。表面実装インダクタ３００では、実装面側に露出する第３金属板部１６の露出面にメッキ層２０Ｂが設けられることで、はんだぬれ性が向上し、実装強度と信頼性がより向上する。

表面実装インダクタ３００では、金属板では、銅等の導電性金属母材２０Ａの一方の面上にメッキ層２０Ｂが形成されている。メッキ層２０Ｂは、例えば、金属母材２０Ａに接して設けられる第１層のニッケル（Ｎｉ）メッキと、第１層上に設けられる第２層のスズ（Ｓｎ）メッキとを含んで形成される。金属板は、第１金属板部１２、第２金属板部１４、第３金属板部１６および第４金属板部１８を連続して有して形成され、第３金属板部１６は成型体１０からの露出面にメッキ層２０Ｂを有している。

実施例４
実施例４の表面実装インダクタ４００を、図４を参照して説明する。図４は表面実装インダクタ４００の断面図である。表面実装インダクタ４００では、第３金属板部１６が、成型体１０の底面において、それぞれの第２金属板部から他方の第２金属板部の方向に向かって延在している。すなわち、第３金属板部１６は互いに対向する方向に延在している。さらに、金属板の先端部である第４金属板部１８が成型体１０の内部方向に再び埋設されている。また、金属板が、導電性の金属母材２０Ａの片面にメッキ層２０Ｂを有している。表面実装インダクタ４００では、金属板の末端が成型体の内部方向に再び埋設されることで、外部端子部と成型体との固着強度がより向上する。また、第３金属板部１６が成型体１０の側面から離れる方向に延在していることで、第１金属板部１２の長さを長くすることができ、第１金属板部、第２金属板部および第３金属板部で構成されるコイル導体部において所望のインダクタンスを容易に達成することができる。

表面実装インダクタ４００では、金属板がメッキ層２０Ｂを外側にして折り曲げられて、第１金属板部１２、第２金属板部１４、第３金属板部１６および第４金属板部１８が形成されている。表面実装インダクタ４００では、第３金属板部１６がメッキ層２０Ｂを成型体１０の底面から露出させている。また、第２金属板部１４は成型体１０の側面から離隔して配置され、成型体１０の側面には金属板が露出していない。金属板の第４金属板部１８は成型体１０の底面から内部方向へと延在している。図４では、第４金属板部１８は第３金属板部１６との内角が鈍角を有して折り曲げられているが、第４金属板部１８は成型体１０の底面と直交して折り曲げられていてもよい。

実施例５
実施例５の表面実装インダクタ５００を、図５を参照して説明する。図５は表面実装インダクタ５００の断面図である。表面実装インダクタ５００では、実施例３の表面実装インダクタ３００における金属板のメッキ層が、金属母材２０Ａの片面全体ではなく、第３金属板部１６の成型体１０の底面に露出している面上にのみ設けられている。これによりメッキ処理に要する材料を低減することができる。

表面実装インダクタ５００は、表面実装インダクタ２００を準備した後、第３金属板部１６の露出面にメッキ処理することで製造することができる。

実施例６
実施例６の表面実装インダクタ６００を、図６を参照して説明する。図６は表面実装インダクタ６００の断面図である。表面実装インダクタ６００では、実施例４の表面実装インダクタ４００における金属板のメッキ層が、金属母材２０Ａの片面全体ではなく、第３金属板部１６の成型体１０の底面に露出している面上にのみ設けられている。これによりメッキ処理に要する材料を低減することができる。

表面実装インダクタ６００は、表面実装インダクタ４００を準備した後、第３金属板部１６の露出面にメッキ処理することで製造することができる。

実施例７
実施例７の表面実装インダクタ７００を、図７を参照して説明する。図７は表面実装インダクタ７００の断面図である。表面実装インダクタ７００では、金属板が、実施例２の表面実装インダクタ２００の金属板と同様に折り曲げられて形成されるが、第２金属板部１４が表面実装インダクタ２００よりも長く形成されている。

表面実装インダクタ７００では、金属板は、第１金属板部１２の両端方向にそれぞれ第２金属板部１４、第３金属板部１６および第４金属板部１８を連続して有して形成される。第１金属板部１２は、金属板の延伸方向および幅方向を実装面に対して平行にして、成型体１０の上面に接近して埋設される。第２金属板部１４は、成型体１０の側面から離隔して配置され、その延伸方向が底面に対して略直交している。２つの第２金属板部１４は、第１金属板部によって互いに接続される。第３金属板部１６は、成型体１０の底面から引き出され、底面に沿って第２金属板部１４とは反対側の側面方向に延在している。第３金属板部１６の第２金属板部１４とは反対側の端部には、第４金属板部１８が接続される。第４金属板部１８は成型体１０の上面方向に延在している。この様に、第１金属板部を成型体の上面に近接させることにより、第２金属板部の長さを長くすることができ、第１金属板部、第２金属板部、第３金属板部で構成されるコイル導体部において所望のインダクタンスを容易に達成することができる。

実施例８
実施例８の表面実装インダクタ８００を、図８を参照して説明する。図８は表面実装インダクタ８００の断面図である。表面実装インダクタ８００では、金属板が、実施例４の表面実装インダクタ４００の金属板と同様に折り曲げられて形成されるが、第２金属板部１４が表面実装インダクタ４００よりも長く形成されている。また、金属板がメッキ層を有していない。

表面実装インダクタ８００では、金属板は、第１金属板部１２の両端方向にそれぞれ第２金属板部１４、第３金属板部１６および第４金属板部１８を連続して有して形成される。第１金属板部１２は、金属板の延伸方向および幅方向を実装面に対して平行にして、成型体１０の上面に接近して埋設される。第２金属板部１４は、成型体１０の側面から離隔して配置され、その延伸方向が底面に対して略直交している。２つの第２金属板部１４は、第１金属板部によって互いに接続される。第３金属板部１６はそれぞれ、成型体１０の底面から引き出され、底面に沿って他方の第３金属板部に接続する第２金属板部方向に延在している。第３金属板部１６の第２金属板部１４とは反対側の端部には、第４金属板部１８が接続される。第４金属板部１８は成型体１０の上面と交差する方向に延在している。

上述した表面実装インダクタでは、第１金属板部または第２金属板部は直線形状を有してコイル導体部を形成するが、第１金属板部または第２金属板部は幅方向に屈曲するコイル形状を有していてもよい。また、成型体のサイズや、金属板のサイズは、インダクタの特性に応じて適宜変更することができる。

１０成型体
１２第１金属板部
１４第２金属板部
１６第３金属板部
１８第４金属板部
２０Ａ金属母材
２０Ｂメッキ層
１００表面実装インダクタ

Claims

磁性体粉を含有する複合材料からなる成型体と、一部を実装面側に露出して前記成型体に埋設される金属板とを備え、
前記金属板は、延伸方向および幅方向が実装面に対して平行に前記成型体に埋設される第１金属板部と、前記第１金属板部の延伸方向の両端部からそれぞれ実装面方向に前記成型体の底面まで延在する第２金属板部と、前記第２金属板部から前記成型体の底面に沿って、前記成型体の底面に隣接する側面から離隔して配置され、前記成型体から少なくとも表面を露出する第３金属板部とを有し、
前記金属板の末端部が、前記成型体の側面から離隔して埋設され、
前記第３金属板部はそれぞれ、前記第２金属板部から他方の第３金属板部が接続する第２金属板部方向に延在する表面実装インダクタ。
前記金属板は、前記第３金属板部の前記第２金属板部とは反対側の末端部から、前記成型体の実装面と対向する上面と交差する方向に延伸する第４金属板部を更に有する請求項１に記載の表面実装インダクタ。
前記磁性体粉は、金属磁性体粉を含む請求項１または請求項２に記載の表面実装インダクタ。
前記第３金属板部は、前記成型体からの露出面にメッキ層を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の表面実装インダクタ。