JPH11283847A - 面実装型コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コアの底面側に直接に外部接続端子を備えたリ
ードフレームを接着固定するタイプの面実装型コイルに
おけるコイル本体とリードフレームとの接着強度を向上
する。 【構成】 面実装型コイル３０は、巻枠部３と上鍔部と
下鍔部２とからなるコア５の巻枠部３に巻線が施された
コイル本体と、表面に半田付着可能層１９（厚さ１〜２
０μｍの錫メッキや半田メッキ）が被着された外部接続
端子６、７と該外部接続端子から延出されたコア載置部
８、９とを備えたリードフレーム１０′、１１′と、を
備え、前記コア載置部の上面８ａ、９ａに前記コイル本
体の下鍔部２の底面２Ａが接着剤１８で接着固定された
構造であって、コア載置部の上面８ａ、９ａに、エポキ
シ樹脂やフッ素樹脂またはホウ珪酸ガラスペーストから
なる半田付着防止層２５が設けられている構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チョークコイル等
の面実装型コイルに関し、特に外部接続端子を備えたリ
ードフレームがコイル本体の下鍔部の底面側に直接接着
固定されたタイプの面実装型コイルのリードフレームと
コア本体の接着構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、チョークコイル等の面実装型コイ
ルは、外部接続端子を植設した合成樹脂の基台上に巻線
を施した巻枠部と該巻枠部の両端に延設された上鍔部と
下鍔部とからなるコアを接着固定し、巻線の端部を外部
接続端子の根元にからげて半田付けする構造が主流であ
ったが、近年は低背化の要請から例えばフェライト、セ
ラミック等からなるコアの下鍔部の底面に外部接続端子
を備えたリードフレームを直接に接着剤等で固定する構
造の面実装型コイルが多く採用されている。

【０００３】図８はドラム形コアの下鍔部に直接に電極
を接着固定した特開平９−２１３５３９号公報に記載さ
れたタイプの従来の面実装型コイルを底面側（実装基板
側）から見た斜視図である。

【０００４】図８において、面実装型コイル２０は、巻
枠部３と該巻枠部３の両端に延設された上鍔部１と下鍔
部２とからなるコア５の前記巻枠部３に巻線（図示略）
が施されたコイル本体と、表面全体に半田付着可能層
（錫メッキ層や半田メッキ層等のリードフレーム素材と
同等以上に半田濡れ性が良好な層を意味する。）が被着
された外部接続端子６、７と該外部接続端子６、７から
延出された幅広のコア載置部８、９とを備えたリードフ
レーム１０、１１と、を備え、前記リードフレーム１
０、１１の各コア載置部８、９の上面８ａ、９ａ（図中
では下側の見えない面）に前記コイル本体の下鍔部２の
底面２Ａが耐熱性のエポキシ系接着剤等で接着固定され
るとともに、前記巻線の端部が前記リードフレーム１
０、１１のからげ端子１５、１６に半田付けによって導
電接続された構造である。

【０００５】また、前記外部接続端子６、７とコア載置
部８、９との境界部には段差が設けられていて、実装基
板の電極ランドへの外部接続端子６、７の最下部６ａ、
７ａの接触を確実にしている。なお、符号１３、１４は
コイル本体との位置決めのためのリードフレーム１０、
１１に設けられた係止突起である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の面実装型コイル２０では、図９の部分拡大断面図に
示されるように、表面全体にメッキされた半田付着可能
層１９を有するリードフレーム１０、１１のコア載置部
の上面８ａ、９ａに前記コイル本体の下鍔部２の底面２
Ａが接着剤１８にて接着固定された構造、即ち半田付着
可能層１９の上に接着剤１８を挟んでコイル本体が接着
固定された状態にあるので、クリーム半田が塗布された
回路基板の電極ランド上に、前記面実装型コイル２０を
搭載してリフロー半田付け炉を通して前記クリーム半田
を溶融・固化させて前記電極ランドと面実装型コイルの
外部接続端子６、７とを半田接続する際に、前記半田付
着可能層１９（通常は錫メッキ層または半田メッキ層な
ので融点は半田とほぼ同等である。）が半田とともに軟
化・溶融する。

【０００７】一方、近年の環境保護の高まりに呼応し
て、従来の半田に含まれている鉛を無くす動きが推進さ
れており、今後は従来の鉛を含む低温半田に代わって鉛
フリー半田（錫約９６wt％，残り４wt％は銀またはビス
マスまたは銅もしくはそれらの混合が一般である。）の
適用が増加するものと考えられる。

【０００８】しかし、この鉛フリー半田は従来の低温半
田（錫・鉛共晶半田であり、鉛を１０％程度含む。その
融点は約２２０℃である。）に比べて融点が高いので、
前記面実装型コイル２０の実装基板への半田付け時に
は、前記リードフレーム１０、１１の外部接続端子６、
７部分を十分高温にしないと良好な半田の濡れ性が得ら
れない。したがって、この半田付け工程の際に不可避的
にリードフレーム１０、１１のコア本体を載置している
コア載置部８、９の上面８ａ、９ａも高温になってしま
うので、半田付着可能層１９が軟化・溶融しやすい状態
となる。結果として半田付け工程後のコア本体とリード
フレームとの接着強度低下の問題がさらにクローズアッ
プされるのである。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、半田付着可能層が被着されたリードフレームにお
けるコア載置部の上面とコア本体との接着性を向上する
面実装型コイルを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、 （１）巻枠部と該巻枠部の両端に延設された上鍔部と下
鍔部とからなるコアの前記巻枠部に巻線が施されたコイ
ル本体と、表面に半田付着可能層が被着された外部接続
端子と該外部接続端子から延出されたコア載置部とを備
えたリードフレームと、を備え、前記リードフレームの
コア載置部の上面に前記コイル本体が接着固定されると
ともに、前記巻線の端部が前記リードフレームに導電接
続された面実装型コイルにおいて、前記リードフレーム
のコア載置部の上面に、半田付着防止層が設けられてい
ることを特徴とする面実装型コイルを提供することによ
り上記目的を達成するものである。

【００１１】（２）また、上記（１）記載の面実装型コ
イルにおいて、前記半田付着防止層は、前記半田付着可
能層の形成前に形成されたものであることを特徴とする
面実装型コイルを提供することにより上記目的を達成す
るものである。

【００１２】（３）また、巻枠部と該巻枠部の両端に延
設された上鍔部と下鍔部とからなるコアの前記巻枠部に
巻線が施されたコイル本体と、表面に半田付着可能層が
被着された外部接続端子と該外部接続端子から延出され
たコア載置部とを備えたリードフレームと、を備え、前
記リードフレームのコア載置部の上面に前記コイル本体
が接着固定されるとともに、前記巻線の端部が前記リー
ドフレームに導電接続された面実装型コイルにおいて、
前記リードフレームのコア載置部の上面に、前記半田付
着可能層の選択的未形成部分が設けられていることを特
徴とする面実装型コイルを提供することにより上記目的
を達成するものである。

【００１３】（４）さらに、上記（３）記載の面実装型
コイルにおいて、前記半田付着可能層の選択的未形成部
分は、前記半田付着可能層の形成後にサンドブラスト加
工により設けられたものであることを特徴とする面実装
型コイルを提供することにより上記目的を達成するもの
である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基い
て詳細に説明する。なお、従来と同等部材については同
符合にて指称する。

【００１５】図１は本発明の請求項１及び請求項２に係
わる面実装型コイルのリードフレームとコア本体との接
着部分の部分拡大断面図である。

【００１６】図２は上記面実装型コイルのリードフレー
ムの製造工程の一部を説明するためのフロー図であり、
図３はひとつのコイル部品に相当するリードフレームの
拡大平面図である。

【００１７】図４は本発明の請求項１及び請求項２に係
わる面実装型コイルの製造工程を表すフロー図である。

【００１８】図５は本発明の請求項３及び請求項４に係
わる面実装型コイルのリードフレームとコア本体との接
着部分の拡大図である。

【００１９】図６は本発明の請求項３及び請求項４に係
わる面実装型コイルの製造工程を表すフロー図である。

【００２０】図７は本発明の請求項３及び請求項４に係
わる面実装型コイルのコア本体下鍔部底面とリードフレ
ームの接着部分の断面を示す部分拡大断面図である。

【００２１】図１において、本発明に係わる面実装型コ
イル３０（例えばチョークコイル）は、前述の従来の面
実装型コイル２０と同様に、巻枠部３と該巻枠部３の両
端に延設された上鍔部と下鍔部２とからなるコア５（通
常はフェライトコア）の前記巻枠部３に巻線（図示略）
が施されたコイル本体と、表面に半田付着可能層１９
（厚さ１〜２０μｍの錫メッキや半田メッキ等）が被着
された外部接続端子６、７と該外部接続端子から延出さ
れたコア載置部８、９とを備えたリードフレーム１
０′、１１′と、を備え、前記リードフレーム１０′、
１１′のコア載置部８、９の上面８ａ、９ａに前記コイ
ル本体の下鍔部２の底面２Ａが接着剤１８で接着固定さ
れるとともに、図示されない前記巻線の端部が前記リー
ドフレーム１０′、１１′のからげ端子に導電接続され
た構造であって、特に上記リードフレーム１０′、１
１′のコア載置部の上面８ａ、９ａに、半田付着防止層
２５が設けられていることを特徴とする（請求項１に対
応）。

【００２２】なお、ここにいう半田付着防止層２５は、
リードフレーム素材よりも半田が付着しにくい性質を有
する層であり、例えば厚さ１０μｍ〜２００μｍのエポ
キシ樹脂、フッ素樹脂等の合成樹脂もしくはホウ珪酸系
ガラスペースト等のガラス質を硬化させた層である。

【００２３】また、図１に示される上記リードフレーム
１０′、１１′のコア載置部８、９の上面８ａ、９ａに
設けた半田付着防止層２５は、前記半田付着可能層１９
の形成前に形成されたものであり、半田付着可能層１９
は半田付着防止層２５の上にも下にも形成されていない
ことを特徴とする（請求項２に対応）。

【００２４】したがって、コイル本体の底面（換言すれ
ばコアの下鍔部２の底面２Ａ）をリードフレーム１
０′、１１′のコア載置部の上面８ａ、９ａの半田付着
防止層２５に接着剤１８で直接に接着固定すると、元々
接着性が良好な接着剤１８と半田付着防止層２５とは強
固に接着することになり、且つ実装基板への半田付け工
程の後にも接着強度が低下することはない。

【００２５】而して、実装基板の電極ランドと面実装型
コイル３０の外部接続端子６、７とを半田接続（リフロ
ー半田付け炉による半田融点以上の熱処理）した後に、
コイル本体とリードフレームとの接着部分の固着強度は
低下しにくいことになる。

【００２６】上記本発明の請求項１及び請求項２に係わ
る面実装型コイル３０のリードフレーム１０′、１１′
を中心とする製造工程を図４及び図１、図２、図３を元
に概説すれば下記（１）〜（６）の通りである。

【００２７】（１）先ず、図２の（イ）のようなリード
フレームとなるリン青銅、青銅、銅等からなる平板２１
に対して、図２の（ロ）のようにエポキシ樹脂やフッ素
樹脂等の合成樹脂またはホウ珪酸系ガラスペーストから
なる半田付着防止層２５を中央のコア載置部に該当する
領域（図３の破線幅内の黒塗り部分の領域参照）に１０
μｍ〜２００μｍの厚さで連続帯状または間欠に塗布・
印刷し、 （２）次に図２の（ハ）のように錫メッキまたは半田メ
ッキによる厚さ１μｍ〜２０μｍの半田付着可能層１９
を前記半田付着防止層２５以外の領域に形成する。な
お、この際メッキ槽にリードフレーム全体を浸しても半
田付着防止層２５の表面はメッキ液を弾くので該箇所に
半田付着可能層は付着しない。

【００２８】（３）次に、上記半田付着防止層２５と半
田付着可能層１９が形成された例えばリン青銅の平板２
１を打抜・プレス成型して図３の平面形状に示されるよ
うなリードフレーム１０′、１１′を形成する。図中の
斜線部領域がコア載置部８、９の上面に形成された半田
付着防止層２５の領域である。

【００２９】（４）次に、コイル本体のフェライトコア
の下鍔部の底面を図１のように載置してエポキシ系接着
剤１８にてリードフレーム１０′、１１′と接着固定す
る。

【００３０】（５）次に、リードフレーム１０′、１
１′をフレーム２２から切断し、 （６）コイル本体の巻枠部３に巻線を捲回してその両端
をからげ端子１５、１６にからげて半田付けするか若し
くはスポット溶接を施して導電接続する。

【００３１】一方、前記従来の面実装型コイル２０にお
ける半田付け時の上記リードフレーム１０、１１の表面
全体に形成された半田付着可能層１９が溶融・軟化する
ことによる接着性の問題を注視すれば、図５に示される
面実装型コイル４０のように、コイル本体とリードフレ
ーム１０″、１１″のコア載置部の上面８ａ、９ａの接
着部分に選択的に半田付着可能層１９の未形成部分が設
けられ、直接にコイル本体の下鍔部２の底面２Ａとリー
ドフレームのコア載置部８、９の上面８ａ、９ａが接着
剤１８にて接着固定されていれば上記問題点は解消され
るであろうことが判る（請求項３に対応）。

【００３２】これを実現するには図６の（ａ）に示すよ
うに、リードフレームに半田付着可能層１９をメッキ形
成する際に、（１）コア載置部８、９の上面８ａ、９ａ
に該当するフレーム部分にメッキマスキング層を形成
し、（２）半田付着可能層を形成した後、（３）前記メ
ッキマスキング層を除去し、以後、（４）打抜・プレス
成型、（５）コア接着、（６）フレーム切断、（７）巻
線捲回・接続を行う手法があり、また、より簡単で且つ
より高い接着強度が得られる効果を有する手段として、
前記半田付着可能層１９を従来と同様にリードフレーム
１０″、１１″の全体にメッキ形成した後にサンドブラ
スト加工によりコア載置部の上面８ａ、９ａの半田付着
可能層を選択的に除去して選択的未形成部分を設ける手
法を適用する（請求項４に対応）。

【００３３】上記サンドブラスト加工（一般にアブレッ
シブ加工とも称する）は細いノズルからアルミナ微粉末
等の研磨粉（サンド）を高圧空気とともに高速で噴射し
てトリミングする加工であり、厚膜抵抗体素子等の抵抗
値の調整に汎用されている方法であるが、このサンドブ
ラスト加工を前記リードフレーム１０″、１１″のコア
載置部の上面８ａ、９ａの半田付着可能層１９に施し
て、当該箇所の半田付着可能層１９のみを除去するので
ある。

【００３４】結果として図７に示されるように、面実装
型コイル４０の上記サンドブラスト加工によって得られ
たリードフレーム１０″、１１″の選択的未形成部分で
あるコア載置部８、９の半田付着可能層１９が削られた
上面８ａ、９ａは細かな凹凸が形成された粗面（所謂
「梨地」である）となり接着面積が拡大するので、元々
フェライトコアの表面（特に下鍔部２の底面２Ａ）が焼
結された凹凸のある粗面であることと相俟って接着剤１
８によって強固な接着強度が得られることになる。

【００３５】上記本発明の請求項３、請求項４に係わる
面実装型コイル４０のリードフレーム１０″、１１″を
中心とする製造工程を図６の（ｂ）及び図５を基に概説
すれば下記（１）〜（６）の通りである。

【００３６】（１）先ず、リードフレームとなるリン青
銅の平板に対して、錫メッキまたは半田メッキによる厚
さ１μｍ〜２０μｍの半田付着可能層１９を全体にメッ
キ形成する。

【００３７】（２）次に、前記サンドブラスト加工を前
記コア載置部８、９の上面８ａ、９ａに施して当該領域
の半田付着可能層１９を選択的に削り除去する。

【００３８】（３）次に、上記半田付着可能層１９が形
成されたリン青銅の平板を打抜・プレス成型して前記連
続するリードフレーム１０″、１１″を形成する。上記
リードフレーム１０″、１１″の形状は図３に示される
ような形状であり、斜線部が前記（２）で削除された半
田付着可能層の選択的未形成部分に該当する。

【００３９】（４）次に、コイル本体のフェライトコア
の下鍔部２の底面２Ａを図１のようにリードフレーム１
０″、１１″のコア載置部８、９の上面に載置しつつエ
ポキシ系接着剤１８にて接着固定する。

【００４０】（５）次に、リードフレーム１０″、１
１″をフレームから切断し、 （６）コイル本体の巻枠部３に巻線を捲回してその両端
をからげ端子１５、１６にからげて半田付けするか若し
くはスポット溶接を施して導電接続する。

【００４１】なお、本発明の対象とする面実装型コイル
は、コアの下鍔部の底面に外部接続端子を備えたリード
フレームを直接に接着剤等で固定する構造のもの全てで
あり、その用途、種類に制限はなく、またリードフレー
ムやコアの形状にも制限はなく、例えば上記実施の形態
以外にドラム形コアにスリーブコアを外装したタイプ等
も含まれることは言うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に係わる
面実装型コイルは半田付着防止層または半田付着可能層
の選択的未形成部分をリードフレームのコア載置部の上
面に設けた構造なので、 （１）上記半田付着防止層により、コイル本体の下鍔部
の底面とリードフレームのコア載置部との接着剤による
接着強度が実装基板への当該面実装型コイルの半田付け
工程の際にも低下することなく、コイル本体がリードフ
レームに対して位置ずれや離脱が防止される。

【００４３】（２）半田付着防止層が半田付着可能層の
形成以前にリードフレーム表面に形成されることでリー
ドフレームと半田付着防止層との界面に半田付着可能層
が存在しないので、鉛フリー半田等、従来の錫・鉛共晶
半田に比べて半田付け（半田リフロー）の設定温度が高
い場合でも接着剤によるコイル本体とリードフレームと
の接着強度が低下しない。

【００４４】（３）リードフレームのコア載置部の上面
には半田付着可能層の選択的未形成部分が設けられてい
るので、該選択的未形成部分とコイル本体との接着剤に
よる接着強度は半田付け工程の後にも低下しない。

【００４５】（４）特に、リードフレームのコア載置部
の半田付着可能層がサンドブラスト加工により除去され
た構造においては、該除去された選択的未形成部分のリ
ードフレーム表面にサンドブラストによって形成された
多数の凹凸によって接着剤によるコイル本体との接着強
度は一層強くなるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１及び請求項２に係わる面実装
型コイルのリードフレームとコア本体との接着部分の部
分拡大断面図である。

【図２】上記面実装型コイルのリードフレームの製造工
程の一部を説明するためのフロー図である。

【図３】本発明の面実装型コイルのひとつに相当するリ
ードフレームの拡大平面図である。

【図４】本発明の請求項１及び請求項２に係わる面実装
型コイルの製造工程を表すフロー図である。

【図５】本発明の請求項３及び請求項４に係わる面実装
型コイルのリードフレームとコア本体との接着部分の拡
大図である。

【図６】本発明の請求項３及び請求項４に係わる面実装
型コイルの製造工程を表すフロー図である。

【図７】本発明の請求項３及び請求項４に係わる面実装
型コイルのコア本体下鍔部底面とリードフレームの接着
部分の断面を示す部分拡大断面図である。

【図８】従来の面実装型コイルを底面側（実装基板側）
から見た斜視図である。

【図９】上記面実装型コイルの部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 上鍔部 ２ 下鍔部 ２Ａ 下鍔部の底面 ３ 巻枠部 ５ コア ６、７ 外部接続端子 ８、９ コア載置部 ８ａ、９ａ コア載置部の上面 １０、１１、１０′、１１′、１０″、１１″ リー
ドフレーム １３、１４ 係止突起 １５、１６ からげ端子 １８ 接着剤 １９ 半田付着可能層 ２０、３０、４０ 面実装型コイル ２１ リン青銅の平板 ２２ フレーム ２５ 半田付着防止層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻枠部と該巻枠部の両端に延設された上
   鍔部と下鍔部とからなるコアの前記巻枠部に巻線が施さ
   れたコイル本体と、表面に半田付着可能層が被着された
   外部接続端子と該外部接続端子から延出されたコア載置
   部とを備えたリードフレームと、を備え、前記リードフ
   レームのコア載置部の上面に前記コイル本体が接着固定
   されるとともに、前記巻線の端部が前記リードフレーム
   に導電接続された面実装型コイルにおいて、前記リード
   フレームのコア載置部の上面に、半田付着防止層が設け
   られていることを特徴とする面実装型コイル。
2. 【請求項２】 請求項１記載の面実装型コイルにおい
   て、前記半田付着防止層は、前記半田付着可能層の形成
   前に形成されたものであることを特徴とする面実装型コ
   イル。
3. 【請求項３】 巻枠部と該巻枠部の両端に延設された上
   鍔部と下鍔部とからなるコアの前記巻枠部に巻線が施さ
   れたコイル本体と、表面に半田付着可能層が被着された
   外部接続端子と該外部接続端子から延出されたコア載置
   部とを備えたリードフレームと、を備え、前記リードフ
   レームのコア載置部の上面に前記コイル本体が接着固定
   されるとともに、前記巻線の端部が前記リードフレーム
   に導電接続された面実装型コイルにおいて、前記リード
   フレームのコア載置部の上面に、前記半田付着可能層の
   選択的未形成部分が設けられていることを特徴とする面
   実装型コイル。
4. 【請求項４】 請求項３記載の面実装型コイルにおい
   て、前記半田付着可能層の選択的未形成部分は、前記半
   田付着可能層の形成後にサンドブラスト加工により設け
   られたものであることを特徴とする面実装型コイル。