JPH1167519A

JPH1167519A - 巻線型電子部品

Info

Publication number: JPH1167519A
Application number: JP9237688A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Otsuka; 一彦大塚; Takayuki Uehara; 孝行上原; Hideki Ogawa; 秀樹小川; Hideyuki Karasawa; 秀幸唐澤; Hideo Aoba; 秀夫青葉; Kazuyuki Shibuya; 和行渋谷
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】放熱性，耐水性，耐静電気性を改善して、信
頼性の高い巻線型電子部品を提供する。【解決手段】樹脂材よりも熱伝導率の高い無機材又は
金属材のうち、一方又は両方の粉末を、充填材（フィ
ラ）として樹脂材に添加し、あるいは、前記無機材又は
金属材のうち、一方又は両方の粉末と、磁気シールド用
フェライト材の粉末との混合粉を、充填材として樹脂材
に添加する。高熱伝導材を樹脂材に添加して得た封止樹
脂を用いると、コイル導体に対する通電によって部品内
部に生じた熱が、高熱伝導材を通じて部品外部に効果的
に放出され、良好な放熱性を得ることができる。特に、
添加物として金属粉を用いると帯電も防止され、静電気
の発生が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インダクタ，ト
ランス，チョークコイルなどの巻線型電子部品及びその
封止樹脂にかかり、更に具体的には、その信頼性の改善
に関するものである。

【０００２】

【背景技術】巻線型電子部品は、例えば図５（A）に示
すような構造となっている。同図において、コイル導体
が巻回される円柱状（若しくは楕円状，角柱状など）の
コア１０の両端には、四角柱（ないしは四角厚板）状の
鍔１２，１４が設けられている。これら、コア１０及び
鍔１２，１４は、フェライトなどの磁性材料によって形
成されており、これらによって巻芯（コイルボビン）１
６が構成されている。鍔１２，１４の外側の側面及び端
面には、電極１８，２０がそれぞれ形成されている。

【０００３】巻芯１６の中央のコア１０には導体２２が
巻回されており、その両端の引出線２４，２６が、鍔１
２，１４の側面部分で電極１８，２０にそれぞれ接合し
ている。鍔１２，１４に挟まれた凹部には、導体２２を
被覆するように封止樹脂２８が塗布されている。引出線
２４，２６が接続された電極１８，２０には、更にメッ
キ３０，３２が施される。

【０００４】前記封止樹脂２８には、例えば特開昭６３
−２３６３０５号に開示されているようなフェライト粉
入りのエポキシ樹脂が用いられている。このようなフェ
ライト粉の添加により、点線で一例を示すように、磁束
３４が封止樹脂２８内を通過するようになって磁気シー
ルド性が向上し、隣接部品に対する磁気的影響を低減し
たり、部品自身のインダクタンス値の向上を図ることが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な構成の巻線型電子部品の導体２２に通電すると発熱す
るが、巻芯１６のフェライトや封止樹脂２８の充填材
（フィラ）であるフェライト粉は、その磁気的性質を示
す透磁率（μ）が温度によって変化する。従って、一般
の電子部品と同様に、良好な放熱性が要求される。ま
た、実装の観点からは、部品同志の連結を防止するた
め、静電気対策も重要である。

【０００６】更に、巻芯１６と封止樹脂２８との密着性
が悪いと、図５（B）に矢印ＦＡで示すように、鍔１２
（又は１４）と封止樹脂２８との接合部分から水分が内
部に侵入し、部品としての信頼性が低下するという不都
合がある。加えて、磁束３４の通路が鍔１２と封止樹脂
２８との接合部分で断たれ、磁気シールド効果が低下
し、あるいはインダクタンス値が低下するようになる。
封止樹脂２８にピンホール３６が存在するような場合
も、矢印ＦＢで示すように水分が部品内部に侵入する恐
れがある。

【０００７】また、フェライト含有量を上げてインダク
タンス値を大きくしようとすると、封止樹脂２８の表面
から巻芯１６もしくは導体２２に至るまでフェライト粉
の粒子３８が連結するようになる。このような場合に
は、矢印ＦＣで示すように、フェライト粒子３８の表面
を伝うようにして部品内部に水分が侵入する可能性があ
る。フェライト粒子３８の表面が樹脂材に対して濡れ性
がないような場合にも、同様の可能性がある。

【０００８】本発明は、これらの点に着目したもので、
放熱性，耐水性，耐静電気性を改善して、信頼性の高い
巻線型電子部品を提供することを、その目的とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明の巻線型電子部品は、その封止樹脂に対し
て、（1）高熱伝導材である粉末を樹脂材に添加する，
（2）高熱伝導材，例えば金属材，無機材の少なくとも
一つの粉末を、磁気シールド用のフェライト材の粉末と
ともに樹脂材に添加する，（3）巻芯の熱膨張率に近い
値となるように、磁気シールド用のフェライト材によっ
て封止樹脂の熱膨張率を調整する，（4）樹脂中のフェ
ライト材の移動などによって、磁気シールド用のフェラ
イト材を主成分とする第１の層と、樹脂を主成分とする
第２の層を積層する，（5）樹脂材に添加される添加物
の表面に疎水性の表面処理，あるいは疎水性及び樹脂材
に対する濡れ性の表面処理を施す，ようにしたことを特
徴とする。

【００１０】この発明の前記及び他の目的，特徴，利点
は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。（1）形態１この形態は、熱伝導率の向上を図るとともに、静電気の
発生を抑制するようにして信頼性を改善したもので、図
１に示すようになっている。すなわち、ａ，樹脂材よりも熱伝導率の高い無機材又は金属材のう
ち、一方又は両方の粉末を、充填材として樹脂材に添加
（図１（A）〜（C）参照），ｂ，前記無機材又は金属材のうち、一方又は両方の粉末
と、磁気シールド用フェライト材の粉末との混合粉を、
充填材として樹脂材に添加（同図（D）〜（F）参照），
のいずれかの構成となっている。

【００１２】このような高熱伝導材を樹脂材に添加して
得た封止樹脂を用いると、コイル導体に対する通電によ
って部品内部に生じた熱が、高熱伝導材を通じて部品外
部に効果的に放出されるようになり、良好な放熱性を得
ることができる。特に、樹脂材に対する添加物として金
属粉を用いると、この金属粉によって帯電も防止される
ようになり、静電気の発生が抑制されるようになる。こ
のため、実装時に部品同士が付着するなどの不都合が解
消し、部品の実装性が向上する。また、混入する高熱伝
導材料によっては、封止樹脂の透磁率が変化し、ひいて
は部品のインダクタンス値も変化する。従って、高熱伝
導材の混入量を制御することで、インダクタンス値を調
整することも可能となる。

【００１３】次に、本形態にかかる実施例を示すと、樹
脂材としては、例えば熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が用
いられる。例えば、エポキシ樹脂が好適な例である。高
熱伝導率の無機材としては、例えば、フェライト，窒化
アルミ，ダイヤモンドが用いられる。金属材は、一般的
に熱伝導率が高いので、どのようなものでも適用可能で
ある。

【００１４】樹脂材に対する高熱伝導材の充填割合は、
例えば図１（A）の場合、樹脂材１０ｗｔ％に対して高
熱伝導無機材９０ｗｔ％とする。その理由は、高熱伝導
無機材をできる限り多く充填した方が効果が上がるが、
それに伴って樹脂による補強効果は減少する。このよ
うな観点から見積もると、樹脂材は少なくとも１０％は
必要である。図１（B）〜（F）の場合は、例えば、図示
のような重量割合とする。

【００１５】高熱伝導材の粒径としては、あまり粒径が
小さいと熱伝導度が改善されず、逆にあまり粒径が大き
いと封止樹脂表面が凹凸となったり、特性が不均一にな
るなどの不都合がある。このような観点からすると、例
えば図１（A）の場合、無機材の粒径としては１〜１０
０μm，平均粒径は１０μm程度が好適である。図１
（B）〜（F）についても同様である。

【００１６】更に、図１（D）〜（F）の場合は、封止樹
脂に磁気シールド用フェライト材が充填されるが、この
フェライト材と高熱伝導材との割合や粒径の関係は、フ
ェライト材による磁気シールド効果と高熱伝導材による
放熱効果（信頼性の向上に寄与）のバランスによって決
めるようにする。特に、フェライト材を高熱伝導無機材
として使用するときは、フェライト粉の粒度分布を１〜
１００μmとすると、混入した封止樹脂の硬化時に微少
粒子が移動し、内部応力が緩和されるようになる。

【００１７】（2）形態２この形態は、巻芯と封止樹脂との密着性の観点から信頼
性を改善したものである。図５（B）に矢印ＦＡで示し
たように、巻芯１６と封止樹脂２８との密着性が悪い
と、隙間から水分が侵入し耐水性が低下する。そこで、
本形態では、磁気シールド用のフェライト粉の量を増減
したり、あるいはその形状を工夫することによって、封
止樹脂２８の熱膨張率（あるいは熱膨張係数）を調整し
ている。これにより、封止樹脂２８の熱膨張率が巻芯１
６を構成するフェライト材の熱膨張率に近づくと、ヒー
トサイクルなどに基づく封止樹脂２８の剥離が防止され
る。このため、巻芯１６と封止樹脂２８との密着性が向
上し、鍔１２，１４と封止樹脂２８との接合部分からの
水分侵入が防止されるようになる。

【００１８】本形態の実施例を示すと、フェライト材と
樹脂材との混入割合は、例えば、フェライト粉７０ｗｔ
％，樹脂材３０ｗｔ％が好適である。更に、フェライト
材の粒径は１〜１００μmが好ましい。また、フェライ
ト粉として球状のものを用いることによっても、分散性
が向上するなどの理由により、熱膨張率を調整すること
ができる。

【００１９】（3）形態３この形態は、封止樹脂のピンホールによる耐水性の低下
を改善したものである。図５（B）に矢印ＦＢで示した
ように、封止樹脂２８にピンホール３６が存在すると、
水分が侵入する恐れがある。そこで、本形態では、図２
に示すように、封止樹脂２８上に、樹脂層５０を含浸塗
布している。これにより、封止樹脂２８のピンホール３
６が樹脂層５０で埋られて水分の侵入が阻止され、耐水
性が改善される。なお、樹脂層５０としては、粘性が低
く流動性の高いものを使用するとよい。更に、このよう
にすると、封止樹脂表面の整形性も向上する。

【００２０】（4）形態４この形態は、封止樹脂中の添加物による耐水性の低下を
改善したものである。図５（B）に矢印ＦＣで示したよ
うに、フェライト粒子３８が連結しているような場合
や、フェライト粒子３８の表面が樹脂材に対して濡れ性
がないような場合には、耐水性が低下する。

【００２１】そこで、本形態では、まず、磁気シールド
用フェライト材や高熱伝導材などの添加物６０に疎水性
の表面処理（マイクロカプセル化）を施し、図３に示す
ように添加物６０の表面に疎水膜６２を形成する。封止
樹脂中のフェライト含有量を上げると、同図に示すよう
に添加物６０が樹脂６４の表面から巻芯１６もしくは導
体２２まで連結するようになる。しかし、本形態によれ
ば、疎水膜６２の作用によって図５（B）に矢印ＦＣで
示した水分の侵入が防止され、耐水性が向上するように
なる。

【００２２】更に、この形態において、樹脂６４に対す
る疎水膜６２の濡れ性が良好となるような疎水膜６２を
用いるようにすると、疎水膜６２と樹脂６４との界面の
密着性が向上し、耐水性，防水性が向上する。なお、表
面処理を行わないフェライト粉を樹脂に充填する場合に
は、フェライト粉の樹脂に対する濡れ性が良好となるよ
うにする。

【００２３】次に、本形態の実施例を示すと、添加物６
０に対する疎水性の表面処理の具体的方法としては、例
えば、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を
用いた疎水処理がある。また、樹脂に対する濡れ性を改
善する具体的方法としては、例えば、シランカップリン
グ処理やチタンカップリング処理などがある。

【００２４】（5）形態５この形態も、前記形態と同様に耐水性，防水性の観点か
ら信頼性の向上を図ったものである。図４には、本形態
における封止樹脂の様子が示されている。まず、同図
（A）は、封止樹脂７０を塗布して硬化するときに、樹
脂分だけが選択的に表面側，すなわち外気との界面に位
置するようにしたものである。封止樹脂７０の硬化時
に、遠心力や外部磁界を印加することで、各種の添加物
７２をコイル導体２２側に移動させ、結果的に表面側が
樹脂層７０Ａとなる。比較的、粘度の低い流動性の高い
樹脂を使用すると、好都合である。上述した添加物７２
が介在することによる水分の侵入（図５矢印ＦＣ参照）
は、樹脂層７０Ａが存在することによって良好に防止さ
れるようになる。

【００２５】図４（B）は、添加物７２を封止樹脂７０
の表面側に移動させたもので、コイル導体２２側に樹脂
層７０Ｂが形成されている。図４（C）は、（A）及び
（B）を組み合わせたもので、樹脂層７０Ｃが封止樹脂
７０の中央部分に形成されている。このような構造は、
例えば、上述した遠心力や外部磁界を印加する方法と、
封止樹脂７０を多層構造とすることで実現できる。

【００２６】この発明には数多くの実施形態があり、以
上の開示に基づいて多様に改変することが可能である。
例えば、次のようなものも含まれる。（1）図５に示した巻線型電子部品の構造は一例であ
り、各種構造のものに適用可能である。例えば、特開平
４ー３３８６１３号公報に開示されているような縦型構
造の巻線部品にも適用可能である。その他、コアにバイ
ファイラ巻きによって巻線を施したコモンモードチョー
クコイルなどの巻線部品にも適用可能である。（2）上述した材料や条件も一例であり、それらに限定
されるものではない。更に、前記形態を組み合わるよう
にしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。（1）封止樹脂に高熱伝導材を添加することとしたの
で、良好な放熱性が得られるようになり、信頼性が向上
する。特に、金属粉を使用すると静電気による不都合も
低減される。（2）巻芯と封止樹脂との熱膨張率を調整することとし
たので、巻芯と封止樹脂との密着性が向上する，樹脂層
を多層形成する，添加物に対する疎水性，濡れ性の表面
処理を施す，ことにより、耐水性，防水性の面から信頼
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の形態１における添加物の態様を示す
図である。

【図２】この発明の形態３における封止樹脂部分の様子
を示す図である。

【図３】この発明の形態４における封止樹脂部分の様子
を示す図である。

【図４】この発明の形態５における封止樹脂部分の様子
を示す図である。

【図５】巻線型電子部品の一例の基本構成と、封止樹脂
部分の様子を示す図である。

【符号の説明】

１０…コア１２，１４…鍔１６…巻芯１８，２０…電極２２…導体２４，２６…引出線２８，７０…封止樹脂３０，３２…メッキ３４…磁束３６…ピンホール３８…フェライト粒子５０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ…樹脂層６０，７２…添加物６２…疎水膜６４…樹脂

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｆ 37/00 Ｈ０１Ｆ 37/00 Ｎ 1/37 (72)発明者唐澤秀幸東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (72)発明者青葉秀夫東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (72)発明者渋谷和行東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻芯に巻回された導体を樹脂材によって
封止した巻線型電子部品において、前記樹脂材に高熱伝導材の粉末を添加したことを特徴と
する巻線型電子部品。
【請求項２】前記樹脂材に、磁気シールド用のフェラ
イト材を添加したことを特徴とする請求項１記載の巻線
型電子部品。
【請求項３】前記フェライト材によって、封止樹脂の
熱膨張率が巻芯の熱膨張率に近い値となるように調整し
たことを特徴とする請求項２記載の巻線型電子部品。
【請求項４】前記高熱伝導材は、金属材，無機材の少
なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１，２又は
３のいずれかに記載の巻線型電子部品。
【請求項５】巻芯に巻回された導体を封止樹脂によっ
て封止した巻線型電子部品において、前記封止樹脂を、磁気シールド用のフェライト材を主成
分とする第１の層と、樹脂材を主成分とする第２の層に
よって積層形成したことを特徴とする巻線型電子部品。
【請求項６】樹脂中のフェライト材を移動して、前記
第１及び第２の層を形成したことを特徴とする請求項５
記載の巻線型電子部品。
【請求項７】巻芯に巻回された導体を、添加物を含む
樹脂材によって封止した巻線型電子部品において、前記添加物の表面に疎水性の表面処理を施したことを特
徴とする巻線型電子部品。
【請求項８】樹脂材に対する濡れ性を考慮して前記添
加物に対する表面処理を施したことを特徴とする請求項
７記載の巻線型電子部品。