巻線型コイル
【課題】 実装不良が発生せず、また実装後にコアにワレやカケが発生しない巻線型コイルを提供する。
【解決手段】 本発明の巻線型コイル１００は、巻芯部１ａの両側に、内側鍔部１ｂ、溝部１ｄ、外側鍔部１ｃが順に形成されたコア１と、両端部２ａが溝部１ｄにからげられたコイル２と、電極３を備え、溝部１ｄの底面から外側鍔部１ｃの実装基板に対向する外側面までの距離が、溝部１ｄの底面から内側鍔部１ｂの実装基板に対向する外側面までの距離よりも小さく、かつ、溝部１ｄから内側鍔部１ｃの実装基板に対向する外側面にかけて、テーパＴ１を形成した。
【解決手段】 本発明の巻線型コイル１００は、巻芯部１ａの両側に、内側鍔部１ｂ、溝部１ｄ、外側鍔部１ｃが順に形成されたコア１と、両端部２ａが溝部１ｄにからげられたコイル２と、電極３を備え、溝部１ｄの底面から外側鍔部１ｃの実装基板に対向する外側面までの距離が、溝部１ｄの底面から内側鍔部１ｂの実装基板に対向する外側面までの距離よりも小さく、かつ、溝部１ｄから内側鍔部１ｃの実装基板に対向する外側面にかけて、テーパＴ１を形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻芯部の両端にそれぞれ内側鍔部、溝部、外側鍔部が形成されたコアにコイルを巻回した巻線型コイルに関し、さらに詳しくは、実装不良が発生せず、また実装後にコアにワレやカケが発生しない、上記構成を備えた巻線型コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、補聴器や携帯電話などに内蔵されるアンテナや、ＥＭＩ（Electromagnetic Interference；電磁障害）除去用の電子部品として使用される巻線型コイルとして、巻芯部の両端にそれぞれ、内側鍔部、溝部、外側鍔部を形成したコアの巻芯部にコイルを巻回し、そのコイルの両端末をそれぞれ溝部にからげ、溝部にからげられたコイルの端末上に、はんだなどからなる電極を形成したものが広く使用されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１（実開平５‐７７９０９号公報）に、そのような巻線型コイルが開示されている。図９に、特許文献１に開示された従来の巻線型コイル６００を示す。
【０００４】
巻線型コイル６００は、フェライトなどからなる、棒状のコア１０１を備える。 コア１０１は、巻芯部１０１ａと、巻芯部１０１ａの両端にそれぞれ形成された内側鍔部１０１ｂおよび外側鍔部１０１ｃと、内側鍔部１０１ｂと外側鍔部１０１ｃの間の溝部１０１ｄを備える。
【０００５】
また、巻線型コイル６００は、コア１０１の巻芯部１０１ａに巻回されたコイル１０２を備える。コイル１０２の両端末１０２ａ、１０２ａは、それぞれ、溝部１０１ｄにからげられている。コイル１０２の表面には絶縁膜が形成されているが、溝部１０１ｄにからげられたコイル１０２の両端末１０２ａ、１０２ａ部分の絶縁膜は、たとえば、絶縁膜剥離剤に浸漬することにより剥離されている。そして、溝部１０１ｄにからげられたコイル１０２の両端末１０２ａ、１０２ａの上に、それぞれ、はんだ電極１０３が形成されている。はんだ電極１０３は、たとえば、溝部１０１ｄにからげられたコイル１０２の端末１０２ａを、はんだ槽に浸漬することにより形成される。
【０００６】
なお、巻線型コイル６００のコア１０１において、内側鍔部１０１ｂは、巻芯部１０１ａと、はんだ電極１０３が形成される溝部１０１ｄを区切る目的で設けられている。一方、外側鍔部１０１ｃは、溝部１０１ｄにからげられたコイル１０２の端末１０２ａをはんだ槽に浸漬して、はんだ電極１０３を形成する際に、からげられた端末１０２ａがほどけるのを防止する目的や、はんだ電極１０３が本来形成されるべき位置からずれて形成されるのを防止する目的で設けられている。
【０００７】
かかる構造からなる従来の巻線型コイル６００は、たとえば、図１０に示すように、はんだ電極１０３を、基板２０１に形成されたランド電極２０２に接合して実装される。具体的には、まず、基板２０１のランド電極２０２上に、クリームはんだ（図示せず）を塗布する。次に、そのクリームはんだ上に、コイル６００のはんだ電極１０３部分を配置する。次に、加熱して、クリームはんだと、はんだ電極１０３を溶融させる。最後に冷却して、クリームはんだと、はんだ１０３電極が融合したはんだ接合部２０３を形成して、はんだ電極１０３をランド電極２０２に接合する。なお、図１０においては、はんだ電極１０３とはんだ接合部２０３の界面は示していない。
【０００８】
しなしながら、上述した従来の巻線型コイル６００には、次のような問題があった。すなわち、図１０に示すように、実装された巻線型コイル６００は、コア１０１の外側鍔部１０１ｃの実装面側の角部Ｃと、基板２０１の表面との間隔が極めて小さい。この結果、実装後に、何らかの理由により、基板２０１が撓んだ場合や、基板２０１が落下した場合に、外側鍔部１０１ｃの角部Ｃが基板２０１の表面に接触し、角部Ｃにワレやカケが発生することがあった。角部Ｃにワレやカケが発生すると、外観不良となるだけではなく、巻線型コイル６００の電気的特性が変動してしまう場合もあった。
【０００９】
この問題を解決した、さらに別の巻線型コイル７００が、特許文献２（ＷＯ／２０１０／０７３６６１号公報）に開示されている。
【００１０】
巻線型コイル７００は、図１１に示すように、実装面側（図において下側）の、溝部１０１ｄの底面から、外側鍔部１１１ｃの実装基板に対向する外側面までの距離ＬOが、溝部１０１ｄの底面から、内側鍔部１０１ｂの実装基板に対向する外側面までの距離ＬIよりも小さくなるように形成されている。すなわち、巻線型コイル７００においては、外側鍔部１１１ｃの実装基板側に非形成部Ｎが設けられている。
【００１１】
この結果、巻線型コイル７００においては、基板への実装後に、外側鍔部１１１ｃの実装面側の角部Ｃと、基板の表面との間隔が大きくなる。したがって、実装後に、何らかの理由により、基板が撓んだ場合や、基板が落下した場合においても、外側鍔部１１１ｃの角部Ｃが基板の表面に接触することがない。したがって、外側鍔部１１１ｃの角部Ｃにワレやカケが発生することがない。このように、巻線型コイル７００は、上述した従来の巻線型コイル６００の有していた問題が解決されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開平５‐７７９０９号公報
【特許文献２】ＷＯ／２０１０／０７３６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、巻線型コイル７００には、トンネル炉などを使って、リフローはんだにより基板に実装する場合に、塗布されるクリームはんだの厚みや均一性がばらついたり、巻線型コイル７００が配置される位置がずれたりすると、稀に実装不良が発生する場合があった。図１２に、実装不良が発生した場合を示す。以下、巻線型コイル７００の実装不良の内容、原因について、図１２を参照して説明する。
【００１４】
巻線型コイル７００の基板への実装は、たとえば、まず、基板２０１のランド電極２０２上に、クリームはんだ（図示せず）を塗布する。次に、そのクリームはんだ上に、巻線型コイル７００のはんだ電極１０３部分を配置する。なお、図１２においては、基板２０１および巻線型コイル７００の左側半分をのみを示しているが、右側半分においても、基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだ上に、巻線型コイル７００のはんだ電極１０３を配置する。このとき、クリームはんだの厚み、均一性がばらつく、巻線型コイル７００の配置位置がずれるなどの不具合があったと仮定する。
【００１５】
次に、巻線型コイル７００および基板２０１を、トンネル炉（図示せず）を通過させて加熱する。トンネル炉は、ベルトコンベヤに搭載された巻線型コイル７００および基板２０１を、ベルトコンベヤ３０１を駆動することによって、加熱された炉内を通過させるものであるが、仮に、ベルトコンベヤ３０１を、図１２において矢印Ｂで示すように右側から左側に駆動した場合、巻線型コイル７００のはんだ電極１０３および基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだは、左側のものが右側のものより先に溶融する。これは、先にトンネル炉内の高温領域に到達するからである。
【００１６】
このとき、図１２に示すように、左側の、基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだと巻線型コイル７００のはんだ電極１０３の、溶融したはんだ接合部分２０３を支点として、表面張力により、巻線型コイル７００の右側が浮き上がることがあった。この表面張力は、溝部１０１ｄの底面から、外側鍔部１１１ｃの実装基板２０１に対向する外側面までの距離が、溝部１０１ｄの底面から、内側鍔部１０１ｂの実装基板２０１に対向する外側面までの距離よりも小さいことに起因すると考えられる。すなわち、溶融したはんだ接合部分２０３の、外側鍔部１１１ｃに対する表面張力と、内側鍔部１０１ｂに対する表面張力が、バランスを保とうとすることに起因すると考えられる。
【００１７】
このように、巻線型コイル７００は、リフローはんだにより基板などへ実装する場合に、クリームはんだの厚み、均一性がばらつく、巻線型コイル７００の配置位置がずれるなどの不具合があると、実装不良が発生してしまう場合があった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上述した巻線型コイル７００の問題を解決するためになされたものであり、その手段として、本発明の巻線型コイルは、巻芯部の両側に、それぞれ、内側鍔部、溝部、外側鍔部が順に形成されたコアと、コアの巻芯部に巻回され、両端部がそれぞれ溝部にからげられたコイルと、溝部にからげられたコイルの両端部上にそれぞれ形成された電極を備え、溝部の底面から外側鍔部の実装基板に対向する外側面までの距離が、溝部の底面から内側鍔部の実装基板に対向する外側面までの距離よりも小さく、かつ、溝部から内側鍔部の実装基板に対向する外側面にかけて、テーパ、段差、Ｒ部のいずれかを形成するようにした。
【００１９】
なお、巻芯部の軸方向に垂直な内側鍔部および外側鍔部の断面形状は、たとえば、いずれも矩形とすることができる。
【００２０】
また、内側鍔部および外側鍔部は、それぞれ、コアの相対向する２方向に突出して形成することができる。この場合には、巻線型コイルの相対向する２方向を、いずれも実装面として選択して用いることができる。
【００２１】
電極は、たとえば、はんだにより形成することができる。この場合には、製造容易で、生産性に優れた巻線型コイルになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の巻線型コイルは、上述した構成としたため、溶融したはんだ接合部分の、外側鍔部に対する表面張力と、内側鍔部に対する表面張力のバランスが保たれるため、基板に実装する際に、片側が浮き上がるような実装不良が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる巻線型コイル１００のコア１を示す斜視図である。
【図２】巻線型コイル１００のコイル２が巻回されたコア１を示す斜視図である。
【図３】巻線型コイル１００を示す斜視図である。
【図４】巻線型コイル１００の実装状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる巻線型コイル２００を示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態にかかる巻線型コイル３００を示す断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態にかかる巻線型コイル４００を示す断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態にかかる巻線型コイル５００を示す断面図である。
【図９】従来の巻線型コイル６００を示す断面図である。
【図１０】巻線型コイル６００の実装状態を示す断面図である。
【図１１】さらに別の従来の巻線型コイル７００を示す断面図である。
【図１２】巻線型コイル７００の実装不良が発生した実装状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
図１〜図３に、本発明の第１実施形態にかかる巻線型コイル１００を示す。ただし、図１はコア１を示し、図２はコイル２が巻回されたコア１を示し、図３は巻線型コイル１００の完成状態を示す。
【００２６】
巻線型コイル１００は、フェライトなどからなる棒状のコア１を備える。
【００２７】
コア１は、巻芯部１ａと、巻芯部１ａの両端にそれぞれ形成された内側鍔部１ｂおよび外側鍔部１ｃと、内側鍔部１ｂと外側鍔部１ｃの間の溝部１ｄを備える。本実施形態においては、内側鍔部１ｂ、外側鍔部１ｃは、それぞれ、コア１の相対向する２方向（図における下方向と上方向）に突出して形成されている。
【００２８】
コア１は、溝部１ｄの底面から、外側鍔部１ｃの外側面までの距離ＬOが、溝部１ｄの底面から、内側鍔部１ｂの外側面までの距離ＬIよりも小さくなっている。これは、実装後に、外側鍔部１ｃの角部Ｃが基板の表面と接触して、ワレやカケが発生するのを防止するためである。
【００２９】
また、コア１の、溝部１ｄの底面から、内側鍔部１ｂの実装基板に対向する外側面にかけて、テーパＴ１が形成されている。
【００３０】
巻線型コイル１００は、コア１の巻芯部１ａに巻回されたコイル２を備える。コイル２の両端末２ａ、２ａは、それぞれ、溝部１ｄにからげられている。コイル２の表面には絶縁膜が形成されているが、溝部１ｄにからげられたコイル２の両端末２ａ、２ａ部分の絶縁膜は剥離されている。
【００３１】
そして、巻線コイル１００の、溝部１ｄにからげられたコイル２の両端末２ａ、２ａの上に、それぞれ、はんだ電極３が形成されている。
【００３２】
かかる構造からなる、本発明の第１実施形態にかかる巻線型コイル１００は、内側鍔部１ｂ、外側鍔部１ｃの突出している２方向（図における下方向と上方向）の面の、いずれかを実装面として、基板に実装して使用される。
【００３３】
図４に、巻線型コイル１００の基板２０１への実装方法の一例を示す。
【００３４】
まず、基板２０１のランド電極２０２上に、クリームはんだ（図示せず）を塗布する。次に、そのクリームはんだ上に、巻線型コイル１００のはんだ電極３を配置する。図示しないが、巻線型コイル１００の右側半分においても、基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだ上に、巻線型コイル１００のはんだ電極３が配置される。
【００３５】
次に、巻線型コイル１００および基板２０１を、トンネル炉（図示せず）を通過させて加熱する。ベルトコンベヤ３０１を、図４において矢印Ｂで示すように右側から左側に駆動した場合、巻線型コイル１００のはんだ電極３および基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだは、左側のものが右側のものより先に溶融する。先に、トンネル炉内の高温領域に到達するからである。
【００３６】
しかしながら、このとき、巻線型コイル１００の右側が浮き上がることがない。これは、巻線型コイル１００においては、内側鍔部１ｂにテーパＴ１が形成されているため、溶融したはんだ接合部分２０３の、外側鍔部１ｃに対する表面張力Ｓ1に加え、内側鍔部１ｂに対する表面張力Ｓ2が発生しているからと考えられる。本実施形態では、巻線型コイル１００において、テーパＴ１が溝部１ｄの底面にまで達するように形成されているため、はんだ接合部分２０３が溶融している状態では、内側鍔部１ｂに対する表面張力Ｓ2が、相対的に外側鍔部１ｃに対する表面張力Ｓ1より強くなり、巻線型コイル１００の右側を基板２０１に押しつける方向に力Ｐが働くと考えられる。
【００３７】
そして、巻線型コイル１００および基板２０１は、左右両側の、ランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだと、はんだ電極３が溶融され、融合された後に、トンネル炉から取出される。そして、冷却されることにより、左右両側において、はんだ接合部２０３が固化され、はんだ電極１０３がランド電極２０２に接合されて、巻線型コイル１００の基板２０１への実装は完了する。
【００３８】
巻線型コイル１００は、たとえば、次の方法で製造される。
【００３９】
まず、コア１を作製する。具体的には、まず、フェライトなどの原料粉を、所定の形状を備えた金型内に充填し、加圧して成型する。そして、得られた成型体を、所定のプロファイルで焼成して、コア１を得る。
【００４０】
次に、コア１の巻芯部１ａに、表面に絶縁膜（図示せず）の形成されたコイル２を巻回する。そして、コイル２の両端２ａ、２ａを、それぞれ、コア１の溝１ｄにからげる。
【００４１】
最後に、溝部１ｄにからげられたコイル２の両端末２ａ、２ａの上に、それぞれ、はんだ電極３を形成し、巻線型コイル１００を完成させる。はんだ電極３の形成は、たとえば、溝部１ｄにからげられたコイル２の両端末２ａ、２ａを、それぞれ、フラックス槽、はんだ槽に浸漬することによりおこなう。なお、このときの熱により、コイル２の両端末２ａ、２ａの表面の絶縁膜（図示せず）は、はんだ電極３が形成される前に剥離される。
【００４２】
以上、本発明の第１実施形態にかかる巻線型コイル１００の構造、実装方法の一例、製造方法の一例について説明した。しかしながら、本発明が上記の内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変形をなすことができる。
【００４３】
たとえば、巻線型コイル１００においては、内側鍔部１ｂ、外側鍔部１ｃを、それぞれ、コア１の相対向する２方向（図における下方向と上方向）に突出させて形成しているが、これを４方向すべてに突出させて形成しても良い。この場合には、巻線型コイル１００の４つの側面の、どの面を実装面としても、基板に実装することができる。
【００４４】
また、はんだ電極３に代えて、導電性接着剤など、他の種類の接合材料で電極を形成するようにしても良い。
【００４５】
［第２実施形態］
図５に、本発明の第２実施形態にかかる巻線型コイル２００を示す。
【００４６】
巻線型コイル２００においては、溝部１ｄから、内側鍔部１１ｂの外側面にかけて形成されるテーパＴ２の大きさを、図１〜３に示した第１実施形態にかかる巻線型コイル１００のテーパＴ１よりも小さくした。すなわち、テーパＴ２は、コア１の溝部１ｄの底面にまでは達しておらず、外側鍔部１ｃの外側面と同じ高さから設けられている。巻線型コイル２００の他の構成は、巻線型コイル１００と同じにした。この実施形態においては、内側鍔部１ｂに対する表面張力と、外側鍔部１ｃに対する表面張力がほぼ同じとなり、バランスがとれた状態となり、基板２０１への実装時に巻線型コイル２００が浮き上がることがない。
【００４７】
このように、本発明においては、溝部から、内側鍔部の外側面にかけて形成されるテーパの大きさを、適宜、調整することができる。
【００４８】
［第３実施形態］
図６に、本発明の第３実施形態にかかる巻線型コイル３００を示す。
【００４９】
巻線型コイル３００においては、溝部１ｄから、内側鍔部２１ｂの外側面にかけて、図１〜３に示した第１実施形態にかかる巻線型コイル１００のテーパＴ１に代えて、段差Ｄを形成した。巻線型コイル３００の他の構成は、巻線型コイル１００と同じにした。
【００５０】
このように、本発明においては、溝部から、内側鍔部の外側面にかけて、テーパではなく、段差を形成した構成とすることもできる。
【００５１】
［第４実施形態］
図７に、本発明の第４実施形態にかかる巻線型コイル４００を示す。
【００５２】
巻線型コイル４００においては、溝部１ｄから、内側鍔部３１ｂの外側面にかけて、図１〜３に示した第１実施形態にかかる巻線型コイル１００のテーパＴ１に代えて、Ｒ部Ｒを形成した。巻線型コイル４００の他の構成は、巻線型コイル１００と同じにした。
【００５３】
このように、本発明においては、溝部から、内側鍔部の外側面にかけて、テーパではなく、Ｒ部を形成した構成とすることもできる。
【００５４】
［第５実施形態］
図８に、本発明の第５実施形態にかかる巻線型コイル５００を示す。
【００５５】
巻線型コイル５００においては、図における下側面を実装面に定めた。そして、実装面側のみ、外側鍔部４１ｃの突出量を小さくした。また、実装面側のみ、溝部１ｄから、内側鍔部４１ｂの外側面にかけて、テーパＴ３を形成した。巻線型コイル５００の他の構成は、図１〜３に示した第１実施形態にかかる巻線型コイル１００と同じにした。
【００５６】
このように、本発明においては、巻線型コイルの実装面を一方の面に定めた構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１：コア
１ａ：巻芯部
１ｂ、１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ：内側鍔部
１ｃ、４１ｃ：外側鍔部
１ｄ：溝部
２：コイル
２ａ：端末
３：はんだ電極
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３：テーパ
Ｄ：段差
Ｒ：Ｒ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻芯部の両端にそれぞれ内側鍔部、溝部、外側鍔部が形成されたコアにコイルを巻回した巻線型コイルに関し、さらに詳しくは、実装不良が発生せず、また実装後にコアにワレやカケが発生しない、上記構成を備えた巻線型コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、補聴器や携帯電話などに内蔵されるアンテナや、ＥＭＩ（Electromagnetic Interference；電磁障害）除去用の電子部品として使用される巻線型コイルとして、巻芯部の両端にそれぞれ、内側鍔部、溝部、外側鍔部を形成したコアの巻芯部にコイルを巻回し、そのコイルの両端末をそれぞれ溝部にからげ、溝部にからげられたコイルの端末上に、はんだなどからなる電極を形成したものが広く使用されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１（実開平５‐７７９０９号公報）に、そのような巻線型コイルが開示されている。図９に、特許文献１に開示された従来の巻線型コイル６００を示す。
【０００４】
巻線型コイル６００は、フェライトなどからなる、棒状のコア１０１を備える。 コア１０１は、巻芯部１０１ａと、巻芯部１０１ａの両端にそれぞれ形成された内側鍔部１０１ｂおよび外側鍔部１０１ｃと、内側鍔部１０１ｂと外側鍔部１０１ｃの間の溝部１０１ｄを備える。
【０００５】
また、巻線型コイル６００は、コア１０１の巻芯部１０１ａに巻回されたコイル１０２を備える。コイル１０２の両端末１０２ａ、１０２ａは、それぞれ、溝部１０１ｄにからげられている。コイル１０２の表面には絶縁膜が形成されているが、溝部１０１ｄにからげられたコイル１０２の両端末１０２ａ、１０２ａ部分の絶縁膜は、たとえば、絶縁膜剥離剤に浸漬することにより剥離されている。そして、溝部１０１ｄにからげられたコイル１０２の両端末１０２ａ、１０２ａの上に、それぞれ、はんだ電極１０３が形成されている。はんだ電極１０３は、たとえば、溝部１０１ｄにからげられたコイル１０２の端末１０２ａを、はんだ槽に浸漬することにより形成される。
【０００６】
なお、巻線型コイル６００のコア１０１において、内側鍔部１０１ｂは、巻芯部１０１ａと、はんだ電極１０３が形成される溝部１０１ｄを区切る目的で設けられている。一方、外側鍔部１０１ｃは、溝部１０１ｄにからげられたコイル１０２の端末１０２ａをはんだ槽に浸漬して、はんだ電極１０３を形成する際に、からげられた端末１０２ａがほどけるのを防止する目的や、はんだ電極１０３が本来形成されるべき位置からずれて形成されるのを防止する目的で設けられている。
【０００７】
かかる構造からなる従来の巻線型コイル６００は、たとえば、図１０に示すように、はんだ電極１０３を、基板２０１に形成されたランド電極２０２に接合して実装される。具体的には、まず、基板２０１のランド電極２０２上に、クリームはんだ（図示せず）を塗布する。次に、そのクリームはんだ上に、コイル６００のはんだ電極１０３部分を配置する。次に、加熱して、クリームはんだと、はんだ電極１０３を溶融させる。最後に冷却して、クリームはんだと、はんだ１０３電極が融合したはんだ接合部２０３を形成して、はんだ電極１０３をランド電極２０２に接合する。なお、図１０においては、はんだ電極１０３とはんだ接合部２０３の界面は示していない。
【０００８】
しなしながら、上述した従来の巻線型コイル６００には、次のような問題があった。すなわち、図１０に示すように、実装された巻線型コイル６００は、コア１０１の外側鍔部１０１ｃの実装面側の角部Ｃと、基板２０１の表面との間隔が極めて小さい。この結果、実装後に、何らかの理由により、基板２０１が撓んだ場合や、基板２０１が落下した場合に、外側鍔部１０１ｃの角部Ｃが基板２０１の表面に接触し、角部Ｃにワレやカケが発生することがあった。角部Ｃにワレやカケが発生すると、外観不良となるだけではなく、巻線型コイル６００の電気的特性が変動してしまう場合もあった。
【０００９】
この問題を解決した、さらに別の巻線型コイル７００が、特許文献２（ＷＯ／２０１０／０７３６６１号公報）に開示されている。
【００１０】
巻線型コイル７００は、図１１に示すように、実装面側（図において下側）の、溝部１０１ｄの底面から、外側鍔部１１１ｃの実装基板に対向する外側面までの距離ＬOが、溝部１０１ｄの底面から、内側鍔部１０１ｂの実装基板に対向する外側面までの距離ＬIよりも小さくなるように形成されている。すなわち、巻線型コイル７００においては、外側鍔部１１１ｃの実装基板側に非形成部Ｎが設けられている。
【００１１】
この結果、巻線型コイル７００においては、基板への実装後に、外側鍔部１１１ｃの実装面側の角部Ｃと、基板の表面との間隔が大きくなる。したがって、実装後に、何らかの理由により、基板が撓んだ場合や、基板が落下した場合においても、外側鍔部１１１ｃの角部Ｃが基板の表面に接触することがない。したがって、外側鍔部１１１ｃの角部Ｃにワレやカケが発生することがない。このように、巻線型コイル７００は、上述した従来の巻線型コイル６００の有していた問題が解決されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開平５‐７７９０９号公報
【特許文献２】ＷＯ／２０１０／０７３６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、巻線型コイル７００には、トンネル炉などを使って、リフローはんだにより基板に実装する場合に、塗布されるクリームはんだの厚みや均一性がばらついたり、巻線型コイル７００が配置される位置がずれたりすると、稀に実装不良が発生する場合があった。図１２に、実装不良が発生した場合を示す。以下、巻線型コイル７００の実装不良の内容、原因について、図１２を参照して説明する。
【００１４】
巻線型コイル７００の基板への実装は、たとえば、まず、基板２０１のランド電極２０２上に、クリームはんだ（図示せず）を塗布する。次に、そのクリームはんだ上に、巻線型コイル７００のはんだ電極１０３部分を配置する。なお、図１２においては、基板２０１および巻線型コイル７００の左側半分をのみを示しているが、右側半分においても、基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだ上に、巻線型コイル７００のはんだ電極１０３を配置する。このとき、クリームはんだの厚み、均一性がばらつく、巻線型コイル７００の配置位置がずれるなどの不具合があったと仮定する。
【００１５】
次に、巻線型コイル７００および基板２０１を、トンネル炉（図示せず）を通過させて加熱する。トンネル炉は、ベルトコンベヤに搭載された巻線型コイル７００および基板２０１を、ベルトコンベヤ３０１を駆動することによって、加熱された炉内を通過させるものであるが、仮に、ベルトコンベヤ３０１を、図１２において矢印Ｂで示すように右側から左側に駆動した場合、巻線型コイル７００のはんだ電極１０３および基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだは、左側のものが右側のものより先に溶融する。これは、先にトンネル炉内の高温領域に到達するからである。
【００１６】
このとき、図１２に示すように、左側の、基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだと巻線型コイル７００のはんだ電極１０３の、溶融したはんだ接合部分２０３を支点として、表面張力により、巻線型コイル７００の右側が浮き上がることがあった。この表面張力は、溝部１０１ｄの底面から、外側鍔部１１１ｃの実装基板２０１に対向する外側面までの距離が、溝部１０１ｄの底面から、内側鍔部１０１ｂの実装基板２０１に対向する外側面までの距離よりも小さいことに起因すると考えられる。すなわち、溶融したはんだ接合部分２０３の、外側鍔部１１１ｃに対する表面張力と、内側鍔部１０１ｂに対する表面張力が、バランスを保とうとすることに起因すると考えられる。
【００１７】
このように、巻線型コイル７００は、リフローはんだにより基板などへ実装する場合に、クリームはんだの厚み、均一性がばらつく、巻線型コイル７００の配置位置がずれるなどの不具合があると、実装不良が発生してしまう場合があった。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上述した巻線型コイル７００の問題を解決するためになされたものであり、その手段として、本発明の巻線型コイルは、巻芯部の両側に、それぞれ、内側鍔部、溝部、外側鍔部が順に形成されたコアと、コアの巻芯部に巻回され、両端部がそれぞれ溝部にからげられたコイルと、溝部にからげられたコイルの両端部上にそれぞれ形成された電極を備え、溝部の底面から外側鍔部の実装基板に対向する外側面までの距離が、溝部の底面から内側鍔部の実装基板に対向する外側面までの距離よりも小さく、かつ、溝部から内側鍔部の実装基板に対向する外側面にかけて、テーパ、段差、Ｒ部のいずれかを形成するようにした。
【００１９】
なお、巻芯部の軸方向に垂直な内側鍔部および外側鍔部の断面形状は、たとえば、いずれも矩形とすることができる。
【００２０】
また、内側鍔部および外側鍔部は、それぞれ、コアの相対向する２方向に突出して形成することができる。この場合には、巻線型コイルの相対向する２方向を、いずれも実装面として選択して用いることができる。
【００２１】
電極は、たとえば、はんだにより形成することができる。この場合には、製造容易で、生産性に優れた巻線型コイルになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の巻線型コイルは、上述した構成としたため、溶融したはんだ接合部分の、外側鍔部に対する表面張力と、内側鍔部に対する表面張力のバランスが保たれるため、基板に実装する際に、片側が浮き上がるような実装不良が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる巻線型コイル１００のコア１を示す斜視図である。
【図２】巻線型コイル１００のコイル２が巻回されたコア１を示す斜視図である。
【図３】巻線型コイル１００を示す斜視図である。
【図４】巻線型コイル１００の実装状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる巻線型コイル２００を示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態にかかる巻線型コイル３００を示す断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態にかかる巻線型コイル４００を示す断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態にかかる巻線型コイル５００を示す断面図である。
【図９】従来の巻線型コイル６００を示す断面図である。
【図１０】巻線型コイル６００の実装状態を示す断面図である。
【図１１】さらに別の従来の巻線型コイル７００を示す断面図である。
【図１２】巻線型コイル７００の実装不良が発生した実装状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
図１〜図３に、本発明の第１実施形態にかかる巻線型コイル１００を示す。ただし、図１はコア１を示し、図２はコイル２が巻回されたコア１を示し、図３は巻線型コイル１００の完成状態を示す。
【００２６】
巻線型コイル１００は、フェライトなどからなる棒状のコア１を備える。
【００２７】
コア１は、巻芯部１ａと、巻芯部１ａの両端にそれぞれ形成された内側鍔部１ｂおよび外側鍔部１ｃと、内側鍔部１ｂと外側鍔部１ｃの間の溝部１ｄを備える。本実施形態においては、内側鍔部１ｂ、外側鍔部１ｃは、それぞれ、コア１の相対向する２方向（図における下方向と上方向）に突出して形成されている。
【００２８】
コア１は、溝部１ｄの底面から、外側鍔部１ｃの外側面までの距離ＬOが、溝部１ｄの底面から、内側鍔部１ｂの外側面までの距離ＬIよりも小さくなっている。これは、実装後に、外側鍔部１ｃの角部Ｃが基板の表面と接触して、ワレやカケが発生するのを防止するためである。
【００２９】
また、コア１の、溝部１ｄの底面から、内側鍔部１ｂの実装基板に対向する外側面にかけて、テーパＴ１が形成されている。
【００３０】
巻線型コイル１００は、コア１の巻芯部１ａに巻回されたコイル２を備える。コイル２の両端末２ａ、２ａは、それぞれ、溝部１ｄにからげられている。コイル２の表面には絶縁膜が形成されているが、溝部１ｄにからげられたコイル２の両端末２ａ、２ａ部分の絶縁膜は剥離されている。
【００３１】
そして、巻線コイル１００の、溝部１ｄにからげられたコイル２の両端末２ａ、２ａの上に、それぞれ、はんだ電極３が形成されている。
【００３２】
かかる構造からなる、本発明の第１実施形態にかかる巻線型コイル１００は、内側鍔部１ｂ、外側鍔部１ｃの突出している２方向（図における下方向と上方向）の面の、いずれかを実装面として、基板に実装して使用される。
【００３３】
図４に、巻線型コイル１００の基板２０１への実装方法の一例を示す。
【００３４】
まず、基板２０１のランド電極２０２上に、クリームはんだ（図示せず）を塗布する。次に、そのクリームはんだ上に、巻線型コイル１００のはんだ電極３を配置する。図示しないが、巻線型コイル１００の右側半分においても、基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだ上に、巻線型コイル１００のはんだ電極３が配置される。
【００３５】
次に、巻線型コイル１００および基板２０１を、トンネル炉（図示せず）を通過させて加熱する。ベルトコンベヤ３０１を、図４において矢印Ｂで示すように右側から左側に駆動した場合、巻線型コイル１００のはんだ電極３および基板２０１のランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだは、左側のものが右側のものより先に溶融する。先に、トンネル炉内の高温領域に到達するからである。
【００３６】
しかしながら、このとき、巻線型コイル１００の右側が浮き上がることがない。これは、巻線型コイル１００においては、内側鍔部１ｂにテーパＴ１が形成されているため、溶融したはんだ接合部分２０３の、外側鍔部１ｃに対する表面張力Ｓ1に加え、内側鍔部１ｂに対する表面張力Ｓ2が発生しているからと考えられる。本実施形態では、巻線型コイル１００において、テーパＴ１が溝部１ｄの底面にまで達するように形成されているため、はんだ接合部分２０３が溶融している状態では、内側鍔部１ｂに対する表面張力Ｓ2が、相対的に外側鍔部１ｃに対する表面張力Ｓ1より強くなり、巻線型コイル１００の右側を基板２０１に押しつける方向に力Ｐが働くと考えられる。
【００３７】
そして、巻線型コイル１００および基板２０１は、左右両側の、ランド電極２０２上に塗布されたクリームはんだと、はんだ電極３が溶融され、融合された後に、トンネル炉から取出される。そして、冷却されることにより、左右両側において、はんだ接合部２０３が固化され、はんだ電極１０３がランド電極２０２に接合されて、巻線型コイル１００の基板２０１への実装は完了する。
【００３８】
巻線型コイル１００は、たとえば、次の方法で製造される。
【００３９】
まず、コア１を作製する。具体的には、まず、フェライトなどの原料粉を、所定の形状を備えた金型内に充填し、加圧して成型する。そして、得られた成型体を、所定のプロファイルで焼成して、コア１を得る。
【００４０】
次に、コア１の巻芯部１ａに、表面に絶縁膜（図示せず）の形成されたコイル２を巻回する。そして、コイル２の両端２ａ、２ａを、それぞれ、コア１の溝１ｄにからげる。
【００４１】
最後に、溝部１ｄにからげられたコイル２の両端末２ａ、２ａの上に、それぞれ、はんだ電極３を形成し、巻線型コイル１００を完成させる。はんだ電極３の形成は、たとえば、溝部１ｄにからげられたコイル２の両端末２ａ、２ａを、それぞれ、フラックス槽、はんだ槽に浸漬することによりおこなう。なお、このときの熱により、コイル２の両端末２ａ、２ａの表面の絶縁膜（図示せず）は、はんだ電極３が形成される前に剥離される。
【００４２】
以上、本発明の第１実施形態にかかる巻線型コイル１００の構造、実装方法の一例、製造方法の一例について説明した。しかしながら、本発明が上記の内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変形をなすことができる。
【００４３】
たとえば、巻線型コイル１００においては、内側鍔部１ｂ、外側鍔部１ｃを、それぞれ、コア１の相対向する２方向（図における下方向と上方向）に突出させて形成しているが、これを４方向すべてに突出させて形成しても良い。この場合には、巻線型コイル１００の４つの側面の、どの面を実装面としても、基板に実装することができる。
【００４４】
また、はんだ電極３に代えて、導電性接着剤など、他の種類の接合材料で電極を形成するようにしても良い。
【００４５】
［第２実施形態］
図５に、本発明の第２実施形態にかかる巻線型コイル２００を示す。
【００４６】
巻線型コイル２００においては、溝部１ｄから、内側鍔部１１ｂの外側面にかけて形成されるテーパＴ２の大きさを、図１〜３に示した第１実施形態にかかる巻線型コイル１００のテーパＴ１よりも小さくした。すなわち、テーパＴ２は、コア１の溝部１ｄの底面にまでは達しておらず、外側鍔部１ｃの外側面と同じ高さから設けられている。巻線型コイル２００の他の構成は、巻線型コイル１００と同じにした。この実施形態においては、内側鍔部１ｂに対する表面張力と、外側鍔部１ｃに対する表面張力がほぼ同じとなり、バランスがとれた状態となり、基板２０１への実装時に巻線型コイル２００が浮き上がることがない。
【００４７】
このように、本発明においては、溝部から、内側鍔部の外側面にかけて形成されるテーパの大きさを、適宜、調整することができる。
【００４８】
［第３実施形態］
図６に、本発明の第３実施形態にかかる巻線型コイル３００を示す。
【００４９】
巻線型コイル３００においては、溝部１ｄから、内側鍔部２１ｂの外側面にかけて、図１〜３に示した第１実施形態にかかる巻線型コイル１００のテーパＴ１に代えて、段差Ｄを形成した。巻線型コイル３００の他の構成は、巻線型コイル１００と同じにした。
【００５０】
このように、本発明においては、溝部から、内側鍔部の外側面にかけて、テーパではなく、段差を形成した構成とすることもできる。
【００５１】
［第４実施形態］
図７に、本発明の第４実施形態にかかる巻線型コイル４００を示す。
【００５２】
巻線型コイル４００においては、溝部１ｄから、内側鍔部３１ｂの外側面にかけて、図１〜３に示した第１実施形態にかかる巻線型コイル１００のテーパＴ１に代えて、Ｒ部Ｒを形成した。巻線型コイル４００の他の構成は、巻線型コイル１００と同じにした。
【００５３】
このように、本発明においては、溝部から、内側鍔部の外側面にかけて、テーパではなく、Ｒ部を形成した構成とすることもできる。
【００５４】
［第５実施形態］
図８に、本発明の第５実施形態にかかる巻線型コイル５００を示す。
【００５５】
巻線型コイル５００においては、図における下側面を実装面に定めた。そして、実装面側のみ、外側鍔部４１ｃの突出量を小さくした。また、実装面側のみ、溝部１ｄから、内側鍔部４１ｂの外側面にかけて、テーパＴ３を形成した。巻線型コイル５００の他の構成は、図１〜３に示した第１実施形態にかかる巻線型コイル１００と同じにした。
【００５６】
このように、本発明においては、巻線型コイルの実装面を一方の面に定めた構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１：コア
１ａ：巻芯部
１ｂ、１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ：内側鍔部
１ｃ、４１ｃ：外側鍔部
１ｄ：溝部
２：コイル
２ａ：端末
３：はんだ電極
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３：テーパ
Ｄ：段差
Ｒ：Ｒ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯部の両側に、それぞれ、内側鍔部、溝部、外側鍔部が順に形成されたコアと、
前記コアの巻芯部に巻回され、両端部がそれぞれ前記溝部にからげられたコイルと、
前記溝部にからげられた前記コイルの前記両端部上にそれぞれ形成された電極を備えた、実装基板に実装される巻線型コイルであって、
前記溝部の底面から前記外側鍔部の前記実装基板に対向する外側面までの距離が、前記溝部の底面から前記内側鍔部の前記実装基板に対向する外側面までの距離よりも小さく、
かつ、前記溝部から前記内側鍔部の前記実装基板に対向する外側面にかけて、テーパ、段差、Ｒ部のいずれかが形成されている巻線型コイル。
【請求項２】
前記巻芯部の軸方向に垂直な前記内側鍔部および前記外側鍔部の断面形状が、いずれも矩形である、請求項１に記載された巻線型コイル。
【請求項３】
前記内側鍔部および前記外側鍔部が、それぞれ、前記コアの相対向する２方向に突出して形成されている、請求項１または２に記載された巻線型コイル。
【請求項４】
前記電極がはんだにより形成されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載された巻線型コイル。
【請求項１】
巻芯部の両側に、それぞれ、内側鍔部、溝部、外側鍔部が順に形成されたコアと、
前記コアの巻芯部に巻回され、両端部がそれぞれ前記溝部にからげられたコイルと、
前記溝部にからげられた前記コイルの前記両端部上にそれぞれ形成された電極を備えた、実装基板に実装される巻線型コイルであって、
前記溝部の底面から前記外側鍔部の前記実装基板に対向する外側面までの距離が、前記溝部の底面から前記内側鍔部の前記実装基板に対向する外側面までの距離よりも小さく、
かつ、前記溝部から前記内側鍔部の前記実装基板に対向する外側面にかけて、テーパ、段差、Ｒ部のいずれかが形成されている巻線型コイル。
【請求項２】
前記巻芯部の軸方向に垂直な前記内側鍔部および前記外側鍔部の断面形状が、いずれも矩形である、請求項１に記載された巻線型コイル。
【請求項３】
前記内側鍔部および前記外側鍔部が、それぞれ、前記コアの相対向する２方向に突出して形成されている、請求項１または２に記載された巻線型コイル。
【請求項４】
前記電極がはんだにより形成されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載された巻線型コイル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８９２３（Ｐ２０１３−８９２３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４２００２（Ｐ２０１１−１４２００２）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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