特開 2022-154777 コイル部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022154777

(43)【公開日】2022-10-13

(54)【発明の名称】コイル部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/02 20060101AFI20221005BHJP

   H01F 27/32 20060101ALI20221005BHJP

   H01F 17/04 20060101ALI20221005BHJP

   H01F 37/00 20060101ALI20221005BHJP

【ＦＩ】

H01F27/02 120

H01F27/32 101

H01F17/04 N

H01F37/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021057973

(22)【出願日】2021-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】松浦 利典

(72)【発明者】

【氏名】加藤 一

(72)【発明者】

【氏名】占部 順一郎

(72)【発明者】

【氏名】飛田 和哉

(72)【発明者】

【氏名】志賀 悠人

(72)【発明者】

【氏名】田久保 悠一

(72)【発明者】

【氏名】數田 洋一

(72)【発明者】

【氏名】濱地 紀彰

【テーマコード（参考）】

5E070

【Ｆターム（参考）】

5E070AA01

5E070AB01

5E070BA20

5E070DA04

(57)【要約】

【課題】コア及びワイヤを確実に保護しつつ、特性への影響を抑制し得るコイル部品を提供することを目的とする。
【解決手段】コイル部品Ｃ１は、外装体２と、端子電極３と、コア５と、ワイヤ６と、フランジ４と、を備えている。外装体２は、樹脂からなり、互いに隣り合っている側面２ａ及び側面２ｂを有している。端子電極３は、側面２ａに配置されている。コア５は、外装体２の内部に配置されていると共に、側面２ｂから露出する端面５ａを有している。ワイヤ６は、外装体２の内部に配置され、かつ、端子電極３に電気的に接続されていると共に、コア５の周囲に位置する螺旋状のコイル部６ａを有している。フランジ４は、コア５の端面５ａに直交する方向から見て、端面５ａを覆うように側面２ｂに配置されている。フランジ４の硬度は、コア５及び外装体２の硬度より高い。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂からなり、互いに隣り合っている第一側面及び第二側面を有している外装体と、
前記第一側面に配置されている端子電極と、
前記外装体の内部に配置されていると共に、前記第二側面から露出する端面を有しているコアと、
前記外装体の内部に配置され、かつ、前記端子電極に電気的に接続されていると共に、前記コアの周囲に位置する螺旋状のコイル部を有しているワイヤと、
前記コアの前記端面に直交する方向から見て、前記端面を覆うように前記第二側面に配置されているフランジと、を備え、
前記フランジの硬度は、前記コア及び前記外装体の硬度より高い、コイル部品。

【請求項2】

前記フランジは、前記第二側面の縁の位置まで延在している、請求項１に記載のコイル部品。

【請求項3】

前記フランジは、フィラー入りの樹脂によって形成されている、請求項１又は２に記載のコイル部品。

【請求項4】

前記外装体は、フッ素系樹脂によって形成されている、請求項１～３の何れか一項に記載のコイル部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コイル部品に関する。

【背景技術】

【0002】

知られているコイル部品は、樹脂からなる外装体と、外装体上に配置されている端子電極と、外装体の内部に配置されているコアと、外装体の内部に配置されているワイヤと、を備えている（たとえば、特許文献１参照）。ワイヤは、端子電極に電気的に接続されていると共に、コアの周囲に位置する螺旋状のコイル部を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－０７０１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

外装体を備えるコイル部品の機械的強度は、外装体を構成する樹脂の強度に依存する。樹脂は、コア及びワイヤを保護していると共に、コイル部品の特性に影響を与える。この場合、保護と、特性への影響の抑制とを両立させがたいことがある。たとえば、コイル部品の自己共振周波数を低下させないために、比誘電率が小さい樹脂が使用される場合、機械的強度を確保しがたいことがある。すなわち、コア及びワイヤを確実に保護するため、機械的強度を確保し得る樹脂を使用する場合、自己共振周波数が低下するおそれがある。

【0005】

本発明の一つの態様は、コア及びワイヤを確実に保護しつつ、特性への影響を抑制し得るコイル部品を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一つの態様に係るコイル部品は、外装体と、端子電極と、コアと、ワイヤと、フランジと、を備えている。外装体は、樹脂からなり、互いに隣り合っている第一側面及び第二側面を有している。端子電極は、第一側面に配置されている。コアは、外装体の内部に配置されていると共に、第二側面から露出する端面を有している。ワイヤは、外装体の内部に配置され、かつ、端子電極に電気的に接続されていると共に、コアの周囲に位置する螺旋状のコイル部を有している。フランジは、コアの端面に直交する方向から見て、端面を覆うように第二側面に配置されている。フランジの硬度は、コア及び外装体の硬度より高い。

【0007】

上記一つの態様によれば、フランジは、コアの端面を覆うように第二側面に配置されている。第二側面から露出するコアの端面が、フランジによって覆われている。フランジの硬度は、コア及び外装体の硬度より高い。このため、外装体がコアの端面を覆っているコイル部品と比べて、上記一つの態様は、高い機械的強度を有する。上記一つの態様は、コア及びワイヤを確実に保護する。たとえば、外装体が、比誘電率が小さい樹脂からなる、すなわち、機械的強度を確保し難い樹脂からなる場合でも、上記一つの態様では、機械的強度は、低下し難い。したがって、上記一つの態様では、比誘電率が小さい樹脂が、外装体を構成する樹脂に採用され得る。この結果、上記一つの態様は、特性への影響を抑制し得る。

【0008】

上記一つの態様では、フランジは、第二側面の縁の位置まで延在していてもよい。
フランジが第二側面の縁の位置まで延在している構成は、フランジが縁の位置まで延在していない構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。

【0009】

上記一つの態様では、フランジは、フィラー入りの樹脂によって形成されていてもよい。
フランジが、フィラー入りの樹脂によって形成されている構成は、フランジが、フィラーが含まれない樹脂によって形成されている構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。

【0010】

上記一つの態様では、外装体は、フッ素系樹脂によって形成されていてもよい。
フッ素系樹脂は、比較的小さな比誘電率を有する。したがって、外装体が、フッ素系樹脂によって形成されている構成は、特性への影響をより一層抑制し得る。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一つの態様は、コア及びワイヤを確実に保護しつつ、特性への影響を抑制し得るコイル部品を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、一実施形態に係るコイル部品の斜視図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。

【図3】図３は、コア及びワイヤを示す斜視図である。

【図4】図４は、本実施形態に係るコイル部品の断面構成を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態の変形例に係るコイル部品の断面構成を示す図である。

【図6】図６は、本実施形態の変形例に係るコイル部品の断面構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は適宜省略する。

【0014】

図１～図４を参照して、本実施形態に係るコイル部品Ｃ１の構成を説明する。図１は、一実施形態に係るコイル部品Ｃ１の斜視図である。図２は、本実施形態に係るコイル部品Ｃ１を示す斜視図である。図３は、コア５及びワイヤ６を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係るコイル部品Ｃ１の断面構成を示す図である。本実施形態では、コイル部品Ｃ１は、たとえば、インダクタである。コイル部品Ｃ１は、電子機器にはんだ実装される。電子機器は、たとえば、回路基板又は電子部品を含む。

【0015】

コイル部品Ｃ１は、図１に示されるように、直方体形状を呈している外装体２と、一対の端子電極３と、板形状を呈しているフランジ４と、を備えている。本実施形態では、コイル部品Ｃ１は、一対のフランジ４を備えている。一対の端子電極３及び一対のフランジ４は、外装体２の外表面に配置されている。フランジ４は、外装体２の互いに対向する面にそれぞれ配置されている。一対の端子電極３は、外装体２の一つの面に配置されると共に、互いに離間している。

【0016】

外装体２は、互いに対向している一対の側面２ａと、互いに対向している一対の側面２ｂと、互いに対向している一対の側面２ｃと、を有している。各側面２ａ，２ｂ，２ｃは、矩形状を呈している。側面２ａと側面２ｂとは、互いに隣り合っている。側面２ａと側面２ｃとは、互いに隣り合っている。側面２ｂは、４つの縁２ｄを含んでいる。たとえば、一つの側面２ａが、第一側面を構成する場合、一つの側面２ｂは、第二側面を構成する。

【0017】

一対の側面２ｂが互いに対向している方向Ｄ１は、側面２ｂに直交している。方向Ｄ１は、一対の側面２ｃが互いに対向している方向Ｄ２と直交している。方向Ｄ２は、側面２ｃに直交している。一対の側面２ａが互いに対向している方向Ｄ３は、側面２ａと直交していると共に、側面２ｂと側面２ｃとに平行である。方向Ｄ３は、方向Ｄ１と方向Ｄ２とに直交している。側面２ａは、方向Ｄ３から見て露出している。側面２ｂは、方向Ｄ１から見て露出している。側面２ｃは、方向Ｄ２から見て露出している。側面２ａは、複数の領域を含んでいてもよい。側面２ａが複数の領域を含む場合、たとえば、側面２ａには、段差が形成されていてもよい。側面２ｂは、複数の領域を含んでいてもよい。側面２ｂが複数の領域を含む場合、たとえば、側面２ｂには、段差が形成されていてもよい。側面２ｃは、複数の領域を含んでいてもよい。側面２ｃが複数の領域を含む場合、たとえば、側面２ｃには、段差が形成されていてもよい。

【0018】

コイル部品Ｃ１では、一方の側面２ａが、電子機器と対向する実装面を構成している。一方の側面２ａには、一対の端子電極３が配置されている。一対の側面２ｂには、一対のフランジ４が配置されている。コイル部品Ｃ１は、コア５及びワイヤ６を有している。コア５及びワイヤ６は、外装体２の内部に配置されている。

【0019】

外装体２は、樹脂からなる。外装体２は、たとえば、フッ素系樹脂によって形成されている。フッ素系樹脂は、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂である。外装体２は、フッ素系樹脂以外の樹脂によって形成されていてもよい。たとえば、外装体２は、液晶ポリマー、ポリイミド系樹脂、結晶性ポリスチレン、エポキシ系樹脂、及び、フッ素系樹脂から選択された少なくとも一つを含んでいてもよい。ポリイミド系樹脂は、たとえば、ビスマレイミド系樹脂である。外装体２は、コア５及びワイヤ６を保護している。外装体２は、端子電極３とワイヤ６との間に介在するため、コイル部品Ｃ１の特性に影響を与える。一例として、外装体２は、所定の型に樹脂を充填することで成形される。

【0020】

図１に示されるように、一対の端子電極３は、一方の側面２ａに沿って延在している。各端子電極３は、たとえば、板状又は膜状である。一対の端子電極３は、互いに離間しており、一方の側面２ａの方向Ｄ２における端部にそれぞれ配置されている。一対の端子電極３は、コイル部品Ｃ１の実装面に配置されている。コイル部品Ｃ１が電子機器に実装された場合、一対の端子電極３と電子機器とが電気的に接続されている。

【0021】

一対の端子電極３は、ワイヤ６と電気的に接続されている。図２に示されるように、ワイヤ６は、一方の側面２ａに露出している一対の端面を有している。ワイヤ６の各端面は、一対の端子電極３のうち対応する端子電極３に接続されている。一例として、端子電極３は、乾燥した導電性ペーストによって構成されている。端子電極３は、めっき層を有していてもよい。

【0022】

図１及び図４に示されるように、フランジ４は、一対の側面２ｂにそれぞれ配置されている。フランジ４は、側面２ｂに沿って延在している板形状である。フランジ４は、方向Ｄ１から見て、矩形状を呈している。フランジ４は、方向Ｄ１で互いに対向している一対の主面を有している。各主面は、矩形状を呈している。一方の主面は、フランジ４が配置される側面２ｂと対向している。すなわち、一方の主面は、側面２ｂによって覆われている。他方の主面は、露出している。すなわち、他方の主面は、コイル部品Ｃ１の外表面の一部を構成している。フランジ４は、方向Ｄ１から見て、コア５の端面５ａ及びコイル部６ａを覆っている。本実施形態では、フランジ４は、方向Ｄ１から見て、端面５ａの全体を覆っている。フランジ４は、方向Ｄ１から見て、コイル部６ａの全体も覆っている。フランジ４は、方向Ｄ１から見て、コイル部６ａの一部を覆っていてもよい。フランジ４は、端面５ａ及び側面２ｂと接している。

【0023】

フランジ４の各主面は、方向Ｄ２で互いに対向している一対の第一辺と、方向Ｄ３で互いに対向している一対の第二辺と、を有している。各第一辺は、一対の側面２ｃのうち対応する側面２ｃを含む仮想平面上に位置している。各第二辺は、一対の側面２ａのうち対応する側面２ａを含む仮想平面上に位置している。すなわち、フランジ４は、側面２ｂのすべての縁２ｄの位置まで延在している。フランジ４は、側面２ｂの全体を覆っている。フランジ４が端面５ａを覆っている限り、フランジ４は、側面２ｂの全体を覆っていなくてもよい。

【0024】

図４に示されるように、コイル部品Ｃ１では、外装体２の内部に、コア５及びワイヤ６が配置されている。コア５は、柱状を呈している。コア５は、方向Ｄ１に沿って延在している。すなわち、方向Ｄ１は、コア５の軸線方向である。本実施形態では、コア５は、方向Ｄ１に延在している稜部が丸められている直方体形状を呈している。コア５は、方向Ｄ１と直交する一対の端面５ａと、方向Ｄ１と平行である共に、一対の端面５ａを互いに連結している側面５ｂと、を有している。端面５ａは互いに対向している。コア５は、たとえば、樹脂によって形成されている。コア５は、たとえば、エポキシ系樹脂によって形成されている。コア５は、エポキシ系樹脂以外の材料によって形成されていてもよい。コア５は、たとえば、フッ素系樹脂によって形成されていてもよい。コア５は、ワイヤ６を螺旋状に巻回するためのガイドとして機能してもよい。

【0025】

フランジ４の硬度は、外装体２及びコア５の各硬度よりも高い。フランジ４と外装体２とに、同じ大きさの外力がそれぞれ作用する場合、フランジ４の変形量は、外装体２の変形量よりも小さい。外力は、たとえば、コイル部品１に加わる物理的衝撃に起因して、コイル部品１に作用する。フランジ４は、コア５及びワイヤ６を確実に保護している。フランジ４は、たとえば、セラミックスによって形成されている。フランジ４の硬度が外装体２及びコア５の各硬度よりも高ければ、フランジ４は、セラミック以外の材料によって形成されていてもよい。フランジ４は、たとえば、エポキシ系樹脂、又はフッ素系樹脂によって形成されていてもよい。
「硬度」とは、機械的強度を示す指標である。「硬度」は、たとえば、ビッカース硬さ試験、ロックウェル硬さ試験、又はデュロメーター硬さ試験によって定められてもよい。フランジ４がセラミックスによって形成されている場合、フランジ４のビッカース硬度は、たとえば、約１０ＧＰａである。外装体２が樹脂によって形成されている場合、外装体２のロックウェル硬度は、たとえば、約Ｒ１００である。コア５が樹脂によって形成されている場合、コア５のロックウェルの硬度は、たとえば、約Ｒ１００である。フランジ４、外装体２、及びコア５の各硬度は、上記数値に限定されない。

【0026】

ワイヤ６は、導電体から形成される心線と、心線を被覆する皮膜によって構成されている。皮膜は、電気絶縁性を有している。心線の材料は、たとえば、銅である。皮膜の材料は、たとえば、ポリエステルである。ワイヤ６の直径は、一例として、２０μｍである。ワイヤ６は、湾曲自在である。ワイヤ６は、コイル部６ａを有している。ワイヤ６は、外装体２の内部に配置されている。ワイヤ６の各端部は、端子電極３が配置される側面２ａと交差する方向に延在している。本実施形態では、ワイヤ６の各端部は、端子電極３が配置される側面２ａと略直交する方向に延在している。すなわち、ワイヤ６の各端部は、方向Ｄ３と略平行な方向に延在している。なお、図４では、ワイヤ６の構成を説明するため、心線と皮膜との図示が省略されている。

【0027】

図３に示されるように、コイル部６ａは、螺旋状を呈している。コイル部６ａは、コア５の周囲に位置している。コイル部６ａは、たとえば、ワイヤ６の一部が側面５ｂに沿って螺旋状に巻回されることで構成されている。この場合、ワイヤ６の上記一部は、コア５の側面５ｂに沿って直接巻回されている。コア５は、ワイヤ６の巻芯でもある。コイル部６ａの中心軸線は、方向Ｄ１に延在している。すなわち、コイル部品Ｃ１では、コイル軸が方向Ｄ１に延在している。

【0028】

本実施形態では、フランジ４は、コア５の端面を覆うように側面２ｂに配置されている。側面２ｂから露出する端面５ａが、フランジ４によって覆われている。フランジ４の硬度は、コア５及び外装体２の硬度より高い。このため、外装体が端面５ａを覆っているコイル部品と比べて、本実施形態は、高い機械的強度を有する。本実施形態は、コア５及びワイヤ６を確実に保護する。たとえば、外装体２が、比誘電率が小さい樹脂からなる、すなわち、機械的強度を確保し難い樹脂からなる場合でも、本実施形態では、機械的強度は、低下し難い。したがって、本実施形態では、比誘電率が小さい樹脂が、外装体２を構成する樹脂に採用され得る。この結果、本実施形態は、特性への影響を抑制し得る。

【0029】

本実施形態では、フランジ４は、側面２ｂの縁２ｄの位置まで延在している。
コイル部品Ｃ１は、フランジ４が縁２ｄの位置まで延在していない構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。

【0030】

本実施形態では、外装体２は、フッ素系樹脂によって形成されている。
フッ素系樹脂は、比較的小さな比誘電率を有する。したがって、コイル部品Ｃ１は、特性への影響をより一層抑制し得る。

【0031】

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0032】

図５を参照して、本実施形態の変形例に係るコイル部品Ｃ２の構成を説明する。図５は、本実施形態の変形例に係るコイル部品の断面構成を示す図である。本変形例は、フランジ４の構成に関して、上述した本実施形態と相違する。以下、上述した本実施形態と本変形例との相違点を主として説明する。
コイル部品Ｃ２は、フィラーＦ入りの樹脂によって形成されているフランジ４を備えている。本変形例では、フランジ４は、複数のフィラーＦを含んでいる。複数のフィラーＦは、フランジ４を構成する樹脂内に分散されている。フィラーＦは、たとえば、炭素繊維からなる。フィラーＦは、たとえば、ガラス繊維からなっていてもよい。
コイル部品Ｃ２は、フランジ４が、フィラーＦが含まれない樹脂によって形成されている構成に比べて、より一層高い機械的強度を有する。

【0033】

図６を参照して、本実施形態の変形例に係るコイル部品Ｃ３の構成を説明する。図６は、本実施形態の変形例に係るコイル部品の断面構成を示す図である。本変形例は、フランジ４の構成に関して、上述した本実施形態と相違する。以下、上述した本実施形態と本変形例との相違点を主として説明する。
コイル部品Ｃ３では、側面２ｂは、段差を形成する複数の領域を含んでいる。たとえば、側面２ｂは、コイル部品Ｃ３の外表面の一部を構成している第一領域と、端面５ａが露出している第二領域とを含んでいる。第一領域と第二領域とが、上述した段差を形成している。方向Ｄ１から見て、第二領域は、第一領域に囲まれている。第一領域は、側面２ｂの全ての縁２ｄを含んでいる。フランジ４は、第二領域に配置されている。フランジ４は、第一領域と第二領域との間の段差面と接している。本変形例では、フランジ４は、すべての段差面と接している。フランジ４は、第二領域の全体を覆っている。すなわち、フランジ４は、側面２ｂの一部を覆っている。

【0034】

コイル部品Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、一対のフランジ４を備えているが、各コイル部品Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が備えるフランジの数は、「１」であってもよい。すなわち、フランジ４は、一対の側面２ｂの少なくとも一方に配置されていればよい。一対のフランジ４を備えているコイル部品Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、コア及びワイヤをさらに確実に保護する。
フランジ４は、側面２ｂと接着されていてもよい。フランジ４は、接着層を挟んで端面５ａ及び側面２ｂと対向していてもよい。詳細には、フランジ４の一方の主面と側面２ｂとの間には、接着層が位置していてもよい。フランジ４の一方の主面と側面２ｂとは、接着層が一方の主面と側面２ｂとの間に位置している状態で、間接的に対向していてもよい。
フランジ４は、外装体２が成形された後に、側面２ｂに設けられてもよい。外装体２は、端面５ａにフランジ４が設けられた後に、成形されてもよい。
コイル部品Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３では、方向Ｄ１から見て、フランジ４は端面５ａの全体を覆っているが、フランジ４は端面５ａの少なくとも一部を覆っていればよい。方向Ｄ１から見て、フランジ４が、端面５ａ全体を覆うように側面２ｂに配置されているコイル部品Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、コア５及びワイヤ６をさらに確実に保護する。

【符号の説明】

【0035】

Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…コイル部品、２…外装体、２ａ，２ｂ，２ｃ…側面、２ｄ…縁、３…端子電極、４…フランジ、５…コア、５ａ…端面、６…ワイヤ、６ａ…コイル部、Ｆ…フィラー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】