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JP7063668B2 - Coil, non-contact power supply unit, and coil manufacturing method - Google Patents
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Coil, non-contact power supply unit, and coil manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、電子機器に用いられるコイル、このようなコイルを用いた無接点給電ユニット、及びコイルの製造方法に関する。 The present invention relates to a coil used in an electronic device, a non-contact power feeding unit using such a coil, and a method for manufacturing the coil.

従来、電子機器が広く利用され、当該電子機器は様々な電子部品を用いて構成される。このような電子部品として、例えば下記に出典を示す特許文献1-3に記載のものがある。 Conventionally, electronic devices have been widely used, and the electronic devices are configured by using various electronic components. Examples of such electronic components include those described in Patent Documents 1-3 whose sources are shown below.

特許文献1にはコイル装置が記載されている。このコイル装置は、金属粒子が絶縁相で絶縁されている磁性体コアを用いて構成される。磁性体コアには、表面の一部の絶縁相が除去され、金属粒子の表面が所定面積領域内で露出する電極予定部分と、ワイヤが巻回される巻芯部とが形成される。 Patent Document 1 describes a coil device. This coil device is configured using a magnetic core in which metal particles are insulated by an insulating phase. In the magnetic core, a part of the insulating phase on the surface is removed, and a planned electrode portion where the surface of the metal particles is exposed within a predetermined area region and a winding core portion around which the wire is wound are formed.

特許文献2には電子部品が記載されている。この電子部品は、絶縁体及び金属磁性体の粒子を含有する材料により作製された素体と、当該素体の表面に設けられている外部電極とを備えている。素体には、コイル導体及びビア導体を含むコイルが設けられる。 Patent Document 2 describes electronic components. This electronic component includes a prime field made of a material containing particles of an insulator and a metal magnetic material, and an external electrode provided on the surface of the prime field. The prime field is provided with a coil including a coil conductor and a via conductor.

特許文献3には表面実装インダクタが記載されている。この表面実装インダクタは、導線を巻回して形成されたコイルと、金属磁性体粉末と樹脂を含有する封止材でコイルを封止した成形体を備えている。 Patent Document 3 describes a surface mount inductor. This surface mount inductor includes a coil formed by winding a conducting wire and a molded body in which the coil is sealed with a sealing material containing a metal magnetic powder and a resin.

特開2016-4815号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-4815 国際公開第2015/115180号パンフレットInternational Publication No. 2015/115180 Pamphlet 特開2016-58418号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-58418

特許文献1-3に記載の技術では、コイルはワイヤやコイル導体や導体(以下「ワイヤ等」とする)をコアに巻くように形成される。例えばワイヤ等をコアに巻くようにする際、ワイヤ等とコアとの間に隙間があったり、ワイヤ等にほつれがあればコイルの電気的特性に影響が出る。このように特許文献1-3に記載の技術は、コイルの製造工程が電気的特性に影響を与える可能性がある。 In the technique described in Patent Document 1-3, the coil is formed by winding a wire, a coil conductor, or a conductor (hereinafter referred to as "wire or the like") around a core. For example, when winding a wire or the like around a core, if there is a gap between the wire or the like or the wire or the like is frayed, the electrical characteristics of the coil are affected. As described above, in the technique described in Patent Document 1-3, the coil manufacturing process may affect the electrical characteristics.

そこで、製造工程に起因する電気的特性に対する影響が少ないコイルが求められる。 Therefore, there is a demand for a coil that has little influence on the electrical characteristics caused by the manufacturing process.

本発明に係るコイルの特徴構成は、磁性材を含む樹脂コンパウンドを用いて射出成形で形成された状態の磁性樹脂体と、前記磁性材が露出するように前記磁性樹脂体のスキン層を除去して形成された状態の溝部と、無電解メッキ処理により前記溝部に形成された状態の導体層と、を備え、前記溝部に露出した前記磁性材は、前記無電解メッキ処理における触媒核として利用されている点にある。 The characteristic configuration of the coil according to the present invention is to remove a magnetic resin body formed by injection molding using a resin compound containing a magnetic material and a skin layer of the magnetic resin body so that the magnetic material is exposed. The magnetic material exposed in the groove portion is provided with the groove portion formed in the above-mentioned state and the conductor layer in the state formed in the groove portion by the electroless plating treatment, and is used as a catalyst nucleus in the electroless plating treatment. It is in the point of being.

このような特徴構成とすれば、所謂巻線型コイルのように磁性樹脂体に巻線を巻き回す必要がなく、任意な位置に導体層を形成することができる。また、磁性樹脂体の表面に導体層を直接形成することができるため、導体層と磁性樹脂体との間隔を一定にでき、インダクタ値を安定させることが可能となる。したがって、製造工程に起因する電気的特性に対する影響が少ないコイルを実現できる。 With such a characteristic configuration, it is not necessary to wind the winding around the magnetic resin body as in the so-called winding type coil, and the conductor layer can be formed at an arbitrary position. Further, since the conductor layer can be directly formed on the surface of the magnetic resin body, the distance between the conductor layer and the magnetic resin body can be made constant, and the inductor value can be stabilized. Therefore, it is possible to realize a coil having less influence on the electrical characteristics caused by the manufacturing process.

また、前記溝部の底面からの前記導体層の厚さよりも、前記底面から前記溝部の開口部までの高さの方が高いと好適である。 Further, it is preferable that the height from the bottom surface to the opening of the groove portion is higher than the thickness of the conductor layer from the bottom surface of the groove portion.

このような構成とすれば、導体層の厚さの値よりも溝部の深さの値の方が大きくできるので、互いに隣接する導体層同士の短絡を防止できる(すなわち、導体層同士を絶縁する沿面距離を延ばすことができる)。また、仮に前記導体層同士が短絡した場合でも、短絡した部分の導電層のみを例えば研磨により除去すれば良いので修正を容易に行うことができる。また、磁性樹脂体における互いに隣接する溝部同士の間に導体が付着した場合であっても、溝部の深さの方が導体層の厚さよりも深いので前記導体層同士が短絡することがない。更には、前記導体層同士の間隔を狭くして、夫々の導体層の幅を広くすることができるので、より大きな電流を流すことが可能となる。 With such a configuration, the value of the depth of the groove can be made larger than the value of the thickness of the conductor layer, so that it is possible to prevent short circuits between the conductor layers adjacent to each other (that is, to insulate the conductor layers from each other). The creepage distance can be extended). Further, even if the conductor layers are short-circuited, only the conductive layer in the short-circuited portion needs to be removed by polishing, for example, so that the correction can be easily performed. Further, even when the conductor adheres between the grooves adjacent to each other in the magnetic resin body, the depth of the grooves is deeper than the thickness of the conductor layer, so that the conductor layers do not short-circuit each other. Further, since the distance between the conductor layers can be narrowed and the width of each conductor layer can be widened, a larger current can be passed.

また、前記コイルは、前記溝部において前記磁性樹脂体を貫通する貫通穴を更に備えると好適である。 Further, it is preferable that the coil further includes a through hole penetrating the magnetic resin body in the groove portion.

このような構成とすれば、導体層が形成された磁性樹脂体の面とは異なる面を配線に利用することができる。したがって、コイルの端子と導体層の端部との間に別の導体層が形成されている場合であっても、コイルの端子と導体層の端部とを電気的に接続することが可能となる。 With such a configuration, a surface different from the surface of the magnetic resin body on which the conductor layer is formed can be used for wiring. Therefore, even when another conductor layer is formed between the terminal of the coil and the end of the conductor layer, it is possible to electrically connect the terminal of the coil and the end of the conductor layer. Become.

また、前記導体層は、リンを含有するニッケルメッキ層と、当該ニッケルメッキ層に積層された金メッキ層とを有すると好適である。 Further, it is preferable that the conductor layer has a nickel-plated layer containing phosphorus and a gold-plated layer laminated on the nickel-plated layer.

このような構成とすれば、磁性樹脂体に磁石のような磁気を持たせることなく、導体層を形成することが可能となる。 With such a configuration, it is possible to form a conductor layer without causing the magnetic resin body to have magnetism like a magnet.

また、前記磁性樹脂体は、前記スキン層の表面を覆う樹脂コーティング層を有し、前記溝部は、前記スキン層と共に前記樹脂コーティング層を除去して形成されると好適である。 Further, it is preferable that the magnetic resin body has a resin coating layer that covers the surface of the skin layer, and the groove portion is formed by removing the resin coating layer together with the skin layer.

このような構成とすれば、磁性樹脂体の表面に磁性材が現れていた場合であっても、磁性樹脂体において導体層を形成する部位の磁性樹脂体の表面の樹脂コーティング層を除去することで、当該導体層を形成する部位以外には導体層を形成しないようにできる。すなわち、導体層を選択的に形成することが可能となる。 With such a configuration, even if the magnetic material appears on the surface of the magnetic resin body, the resin coating layer on the surface of the magnetic resin body at the portion forming the conductor layer in the magnetic resin body can be removed. Therefore, it is possible to prevent the conductor layer from being formed except for the portion where the conductor layer is formed. That is, it becomes possible to selectively form the conductor layer.

また、前記コイルによれば、前記コイルを用いて形成され、磁界に基づいて電力伝送が行われる無接点給電用コイルと、前記導体層と電気的に接続して形成された端子電極と、を備えた無接点給電ユニットを構成することができる。 Further, according to the coil, a non-contact power feeding coil formed by using the coil and performing power transmission based on a magnetic field, and a terminal electrode formed by being electrically connected to the conductor layer are provided. A non-contact power supply unit provided can be configured.

このような構成とすれば、電気的特性の優れた無接点給電用コイルを構成できるので、伝送効率の優れた無接点給電ユニットを実現することが可能となる。 With such a configuration, a contactless power supply coil having excellent electrical characteristics can be configured, so that a contactless power supply unit having excellent transmission efficiency can be realized.

また、本発明に係る電子部品の製造方法の特徴構成は、磁性材を含む樹脂コンパウンドを用いて射出成形で磁性樹脂体を形成する磁性樹脂体形成ステップと、前記磁性材が露出するように前記磁性樹脂体のスキン層を除去して溝部を形成する溝部形成ステップと、無電解メッキ処理により前記溝部に導体層を形成する導体層形成ステップと、を備え、前記溝部形成ステップにおいて、露出した前記磁性材は、前記無電解メッキ処理における触媒核として利用されている点にある。 Further, the characteristic configuration of the method for manufacturing an electronic component according to the present invention is a magnetic resin body forming step of forming a magnetic resin body by injection molding using a resin compound containing a magnetic material, and the above-mentioned so that the magnetic material is exposed. A groove forming step for removing the skin layer of the magnetic resin body to form a groove and a conductor layer forming step for forming a conductor layer in the groove by electroless plating treatment are provided , and the exposed portion is provided in the groove forming step. The magnetic material is used as a catalyst nucleus in the electrolytic plating process .

このような特徴構成とすれば、磁性樹脂体と導体層との間に隙間が生じたり、導体層がほつれることがないコイルを製造することができる。したがって、製造工程に起因する電気的特性に対する影響が少ないコイルを容易に製造することが可能となる。 With such a characteristic configuration, it is possible to manufacture a coil in which a gap is not formed between the magnetic resin body and the conductor layer and the conductor layer is not frayed. Therefore, it is possible to easily manufacture a coil having little influence on the electrical characteristics caused by the manufacturing process.

コイルの模式図である。It is a schematic diagram of a coil. コイルの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a coil. 走査電子顕微鏡による導体層の二次電子像である。It is a secondary electron image of a conductor layer by a scanning electron microscope. 導体層の元素分析結果である。It is the elemental analysis result of the conductor layer.

本発明に係るコイルは、低コストで製造できるように構成されている。以下、本実施形態のコイル1について説明する。図1はコイル1の模式図であり、図2はコイル1の分解斜視図である。図1及び図2に示されるように、コイル1は、磁性樹脂体10、溝部20、導体層30を備えている。 The coil according to the present invention is configured to be manufactured at low cost. Hereinafter, the coil 1 of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic view of the coil 1, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the coil 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the coil 1 includes a magnetic resin body 10, a groove portion 20, and a conductor layer 30.

磁性樹脂体10は、磁性材を含む樹脂コンパウンドを用いて射出成形で形成された状態のものである。磁性材とは、例えばセンダスト等の軟磁性材料である。本実施形態では、このような軟磁性材料を射出成形の原料樹脂に混ぜ合わせたものが樹脂コンパウンドに相当する。本実施形態の磁性樹脂体10は、図1及び図2に示されるような形状となるような所定の金型と上記樹脂コンパウンドとを用いて射出成形により形成される。このような射出成形は公知であるのでここでは説明は省略する。 The magnetic resin body 10 is in a state of being formed by injection molding using a resin compound containing a magnetic material. The magnetic material is a soft magnetic material such as sendust. In the present embodiment, a mixture of such a soft magnetic material with a raw material resin for injection molding corresponds to a resin compound. The magnetic resin body 10 of the present embodiment is formed by injection molding using a predetermined mold having a shape as shown in FIGS. 1 and 2 and the resin compound. Since such injection molding is known, the description thereof is omitted here.

このような磁性材を含む樹脂コンパウンドを用いて射出成形で磁性樹脂体10を形成する工程は、コイル1の製造方法における磁性樹脂体形成ステップと称される。 The step of forming the magnetic resin body 10 by injection molding using the resin compound containing such a magnetic material is referred to as a magnetic resin body forming step in the method for manufacturing the coil 1.

ここで、射出成形では、金型で形成されたキャビティに溶融した材料(本実施形態では「樹脂コンパウンド」)を注入する際、材料がキャビティ内を流動するが、キャビティ内を前進するに応じて金型表面に接する材料は、金型表面よりも内部にある材料(「コア層」)に比べて冷えて固まり易くなる。このようなコア層に対して先に冷えて固まった層が「スキン層」と称される。図1の#Aに示される磁性樹脂体10の径方向に直交する断面図において、このようなスキン層11及びコア層12が模式的に示される。このようなスキン層11の厚さは10μm程度である。 Here, in injection molding, when a molten material (“resin compound” in this embodiment) is injected into a cavity formed by a mold, the material flows in the cavity, but as it advances in the cavity, The material in contact with the mold surface cools and hardens more easily than the material inside the mold surface (“core layer”). The layer that cools and hardens first with respect to such a core layer is called a "skin layer". Such a skin layer 11 and a core layer 12 are schematically shown in a cross-sectional view orthogonal to the radial direction of the magnetic resin body 10 shown in # A of FIG. The thickness of such a skin layer 11 is about 10 μm.

溝部20は、磁性材が露出するように磁性樹脂体10のスキン層11を除去して形成された状態のものである。溝部20は、仮に磁性樹脂体10に巻線を巻き回したとした場合の当該巻線の位置に形成される。本実施形態では、スキン層11の除去は例えばミリングカッター等の切削加工機を用いてスキン層11を破壊することにより行われる。溝部20の深さはコイル1の巻線として用いられる後述する導体層30の厚さに応じて設定され、導体層30の厚さは導体層30を流れる電流の電流値に応じて設定される。したがって、溝部20の深さは、導体層30を流れる電流の電流値に応じて設定される。また、溝部20の幅も導体層30を流れる電流の電流値に応じて設定されるが、例えばミリングカッターのカッター歯を変えることで容易に変更することが可能である。これにより、幅が広い導体層30でも簡便に構成できる。 The groove portion 20 is formed by removing the skin layer 11 of the magnetic resin body 10 so that the magnetic material is exposed. The groove portion 20 is formed at the position of the winding when the winding is wound around the magnetic resin body 10. In the present embodiment, the skin layer 11 is removed by destroying the skin layer 11 using, for example, a cutting machine such as a milling cutter. The depth of the groove portion 20 is set according to the thickness of the conductor layer 30 described later used as the winding of the coil 1, and the thickness of the conductor layer 30 is set according to the current value of the current flowing through the conductor layer 30. .. Therefore, the depth of the groove portion 20 is set according to the current value of the current flowing through the conductor layer 30. Further, the width of the groove portion 20 is also set according to the current value of the current flowing through the conductor layer 30, and can be easily changed by changing the cutter teeth of the milling cutter, for example. As a result, even a wide conductor layer 30 can be easily configured.

このように溝部20は、市販されている基板加工機等を使った切削加工で容易に高精度な細線パターン(例えば0.05mm間隔)でも形成することができる。また、このような切削加工により同一面でのみでなく、互いに異なる面においても溝部20を形成することができる。すなわち、図示はしないが、溝部20を磁性樹脂体10の天面に形成し、磁性樹脂体10の側面にも溝部20を形成することが可能である。このように溝部20を形成する場合には、磁性樹脂体10に対して3次元的に溝部20を形成することが可能となる。 As described above, the groove portion 20 can be easily formed even with a highly accurate fine line pattern (for example, at intervals of 0.05 mm) by cutting using a commercially available substrate processing machine or the like. Further, by such a cutting process, the groove portion 20 can be formed not only on the same surface but also on different surfaces. That is, although not shown, it is possible to form the groove 20 on the top surface of the magnetic resin body 10 and to form the groove 20 on the side surface of the magnetic resin body 10. When the groove portion 20 is formed in this way, the groove portion 20 can be three-dimensionally formed with respect to the magnetic resin body 10.

このような磁性材が露出するように磁性樹脂体10のスキン層11を除去して溝部20を形成する工程は、コイル1の製造方法における溝部形成ステップと称される。なお、スキン層11はコア層12よりも先に冷えて固まった層である。このようなスキン層11は原料樹脂に混ぜ合わされた軟磁性材料(磁性材)が一様に分布していない可能性がある。係る場合、後述する導体層30を形成する際、磁性材を無電解メッキ処理における触媒核として利用することができず、所期の場所に導体層30を形成することができない。そこで、溝部形成ステップにおいてスキン層11の除去が行われる。 The step of removing the skin layer 11 of the magnetic resin body 10 to form the groove 20 so that the magnetic material is exposed is referred to as a groove forming step in the method of manufacturing the coil 1. The skin layer 11 is a layer that has cooled and hardened before the core layer 12. In such a skin layer 11, the soft magnetic material (magnetic material) mixed with the raw material resin may not be uniformly distributed. In such a case, when forming the conductor layer 30 described later, the magnetic material cannot be used as a catalyst nucleus in the electroless plating treatment, and the conductor layer 30 cannot be formed at the desired location. Therefore, the skin layer 11 is removed in the groove forming step.

導体層30は、無電解メッキ処理により溝部20に形成された状態のものである。導体層30は、上述したようにコイル1における巻線に相当する。ここで、上述したように溝部20は磁性樹脂体10のスキン層11を除去して磁性材が露出するように形成されている。導体層30は、このように露出した磁性材を触媒核として活性化し、無電解メッキ処理を施すことにより磁性樹脂体10の表面に形成される。 The conductor layer 30 is in a state of being formed in the groove 20 by electroless plating. The conductor layer 30 corresponds to the winding in the coil 1 as described above. Here, as described above, the groove portion 20 is formed so that the skin layer 11 of the magnetic resin body 10 is removed to expose the magnetic material. The conductor layer 30 is formed on the surface of the magnetic resin body 10 by activating the exposed magnetic material as a catalyst nucleus and performing electroless plating treatment.

このような無電解メッキ処理は、例えば無電解銅メッキ処理を用いることが可能である。図3には、無電解銅メッキ処理により形成された導体層30の走査電子顕微鏡による二次電子像が示される。また、図4は、エネルギー分散型X線分光法による図3における二次電子像を取得した領域の元素分析結果である。なお、図3及び図4共に、電子の加速電圧を15kVとして取得している。図4に示されるように銅(Cu)のピークが大きいことから、図3に示される二次電子像内には無電解メッキ処理により適切に銅からなる導体層30が形成されていることがわかる。 For such electroless plating treatment, for example, electroless copper plating treatment can be used. FIG. 3 shows a secondary electron image of the conductor layer 30 formed by the electroless copper plating process by a scanning electron microscope. Further, FIG. 4 is an elemental analysis result of the region in which the secondary electron image in FIG. 3 was acquired by the energy dispersive X-ray spectroscopy. In both FIGS. 3 and 4, the electron acceleration voltage is acquired as 15 kV. Since the peak of copper (Cu) is large as shown in FIG. 4, it can be seen that the conductor layer 30 made of copper is appropriately formed in the secondary electron image shown in FIG. 3 by electroless plating. Understand.

なお、導体層30はリンを含有するニッケルメッキ層と、当該ニッケル層に積層された金メッキ層とを有するように行っても良い。これにより、磁性樹脂体10に永久磁石のような磁気を帯びさせることなく導体層30を形成することが可能となる。なお、ニッケルメッキ層のリンの含有量は例えば8%以上であると好適である(すなわち、含有量8%以上の高リンであると好適である)。このような高リンを用いることにより磁気を帯びさせることがない。 The conductor layer 30 may have a nickel-plated layer containing phosphorus and a gold-plated layer laminated on the nickel layer. This makes it possible to form the conductor layer 30 without causing the magnetic resin body 10 to be magnetized like a permanent magnet. The phosphorus content of the nickel-plated layer is preferably 8% or more (that is, a high phosphorus content of 8% or more is preferable). By using such high phosphorus, it does not become magnetized.

溝部20の底面からの導体層30の厚さよりも、溝部20の底面から溝部20の開口部までの高さの方が高く形成すると良い。これにより、互いに隣接する導体層30同士の短絡を防止でき、当該導体層30同士に間隔を短くすることが可能となる。したがって、導体層30を高密度に形成し、コイル1のコンパクト化に寄与できる。 It is preferable that the height from the bottom surface of the groove portion 20 to the opening of the groove portion 20 is higher than the thickness of the conductor layer 30 from the bottom surface of the groove portion 20. As a result, it is possible to prevent short circuits between the conductor layers 30 adjacent to each other, and it is possible to shorten the distance between the conductor layers 30. Therefore, the conductor layer 30 can be formed at a high density, which can contribute to the compactification of the coil 1.

また、仮に互いに隣接する導体層30同士が短絡した場合であっても、短絡した部分の導体層30のみを除去(例えば研磨により)することで、正規の導体層30を残したまま修正することが可能となる。更には、互いに隣接する導体層30同士の間に位置する磁性樹脂体10の表面に、仮に導体が付着した場合であっても互いに隣接する導体層30同士が付着した導体によりブリッジされることがないので、絶縁処理を施す必要もない。 Further, even if the conductor layers 30 adjacent to each other are short-circuited, only the short-circuited conductor layer 30 is removed (for example, by polishing) to correct the short-circuited conductor layer 30 while leaving the regular conductor layer 30. Is possible. Further, even if a conductor is attached to the surface of the magnetic resin body 10 located between the conductor layers 30 adjacent to each other, the conductor layers 30 adjacent to each other may be bridged by the attached conductor. Since there is no such thing, there is no need to apply insulation treatment.

なお、導体層30における溝部20の壁面に接する部位には、上述した図1の#B(#Aの拡大図)に示されるように、導体層30の延出方向(磁性樹脂体10の径方向)に直交する断面ではテーパー状のフィレット32が形成されるが、上述した導体層30の厚さはこのようなフィレット32を含めて設定すると好適である。 As shown in # B (enlarged view of #A) in FIG. 1 described above, the portion of the conductor layer 30 in contact with the wall surface of the groove 20 is located in the extending direction of the conductor layer 30 (diameter of the magnetic resin body 10). A tapered fillet 32 is formed in a cross section orthogonal to the direction), and it is preferable to set the thickness of the conductor layer 30 described above to include such a fillet 32.

ここで、図1に示されるように、導体層30を磁性樹脂体10の天面に渦巻き状に形成した際に、導体層30の電極40を磁性樹脂体10の側面に配置する場合には、径方向外側の導体層30との短絡をしないようにする必要がある。そこで、溝部20において磁性樹脂体10を貫通する一対の貫通穴50を備えると良い。これにより径方向内側の導体層30の端部から一方の貫通穴50を介して磁性樹脂体10における上記天面とは異なる面に補助導体層31を形成して、径方向外側の導体層30の回避後、他方の貫通穴50で磁性樹脂体10における上記天面に戻って導体層30を形成することが可能となる。このように構成することで、例えば磁性樹脂体10の側面において電極40を近接して設けることが可能となる。 Here, as shown in FIG. 1, when the conductor layer 30 is formed in a spiral shape on the top surface of the magnetic resin body 10, the electrode 40 of the conductor layer 30 is arranged on the side surface of the magnetic resin body 10. , It is necessary to prevent a short circuit with the conductor layer 30 on the outer side in the radial direction. Therefore, it is preferable to provide a pair of through holes 50 that penetrate the magnetic resin body 10 in the groove portion 20. As a result, the auxiliary conductor layer 31 is formed from the end of the conductor layer 30 on the inner side in the radial direction to a surface different from the top surface of the magnetic resin body 10 through one through hole 50, and the conductor layer 30 on the outer side in the radial direction is formed. After avoiding the above, the conductor layer 30 can be formed by returning to the top surface of the magnetic resin body 10 at the other through hole 50. With this configuration, for example, the electrodes 40 can be provided close to each other on the side surface of the magnetic resin body 10.

なお、このような貫通穴50は後工程(磁性樹脂体10を射出成形よりも後の工程)で形成することができるので、磁性樹脂体10の形成に用いられる金型の構造を簡素にすることができる。 Since such a through hole 50 can be formed in a subsequent step (a step after the magnetic resin body 10 is injection molded), the structure of the mold used for forming the magnetic resin body 10 is simplified. be able to.

貫通穴50は、磁性樹脂体10に溝部20を形成後、公知のビア形成技術を用いて形成することができる。また、貫通穴50にも上記無電解メッキ処理を施すことにより、あるいは、貫通穴50に公知のスルーホールピンを実装することにより、容易に貫通穴50の軸方向両側を電気的に接続することが可能である。したがって、予め磁性樹脂体10に穴を開けておく必要がない。また、補助導体層31は、上述した導体層30と同様に、補助導体層31を形成する位置に磁性材が露出するようにスキン層11を除去して溝部20を形成しておき、無電解メッキ処理を施すことにより形成することが可能である。なお、貫通穴50は磁性樹脂体10の成形と同時に形成しても良い。 The through hole 50 can be formed by using a known via forming technique after forming the groove portion 20 in the magnetic resin body 10. Further, by applying the electroless plating treatment to the through hole 50 or by mounting a known through hole pin in the through hole 50, both sides of the through hole 50 in the axial direction can be easily electrically connected. Is possible. Therefore, it is not necessary to make a hole in the magnetic resin body 10 in advance. Further, in the auxiliary conductor layer 31, similarly to the conductor layer 30 described above, the skin layer 11 is removed so that the magnetic material is exposed at the position where the auxiliary conductor layer 31 is formed to form the groove portion 20, and electroless electrolysis is performed. It can be formed by applying a plating treatment. The through hole 50 may be formed at the same time as the molding of the magnetic resin body 10.

このような無電解メッキ処理により溝部20に導体層30を形成する工程は、コイル1の製造方法における導体層形成ステップと称される。 The step of forming the conductor layer 30 in the groove 20 by such electroless plating treatment is referred to as a conductor layer forming step in the method of manufacturing the coil 1.

以上のようにコイル1を構成することで、電気的特性に優れたコイルを低コストで実現することが可能となる。 By configuring the coil 1 as described above, it is possible to realize a coil having excellent electrical characteristics at low cost.

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、図1及び図2において、溝部20及び導体層30が磁性樹脂体10の天面に形成されるように示したが、溝部20及び導体層30は磁性樹脂体10の側面に形成することも可能であるし、天面及び側面の双方に形成することも可能である。
[Other embodiments]
In the above embodiment, in FIGS. 1 and 2, the groove portion 20 and the conductor layer 30 are shown to be formed on the top surface of the magnetic resin body 10, but the groove portion 20 and the conductor layer 30 are formed on the side surface of the magnetic resin body 10. It can be formed, or it can be formed on both the top surface and the side surface.

上記実施形態では、溝部20は磁性材が露出するように磁性樹脂体10のスキン層11を除去して形成された状態のものであるとして説明したが、磁性樹脂体10がスキン層11の表面を覆う樹脂コーティング層を有するように形成することも可能である。係る場合には、溝部20は、スキン層11と共に樹脂コーティング層を除去して形成すると良い。これにより、磁性樹脂体10の表面に磁性材が露出されていた場合でも、全表面が一旦、樹脂コーティング層で覆われ、導体層30を形成する部位のみ改めて磁性材を露出させることができる。したがって、無電解メッキ処理を施した場合でも不要な部分に導体層30が形成され難くすることができる。 In the above embodiment, the groove portion 20 has been described as being formed by removing the skin layer 11 of the magnetic resin body 10 so that the magnetic material is exposed, but the magnetic resin body 10 is the surface of the skin layer 11. It is also possible to form it so as to have a resin coating layer covering the above. In such a case, the groove portion 20 may be formed by removing the resin coating layer together with the skin layer 11. As a result, even if the magnetic material is exposed on the surface of the magnetic resin body 10, the entire surface is once covered with the resin coating layer, and only the portion forming the conductor layer 30 can be exposed again. Therefore, even when the electroless plating treatment is applied, it is possible to prevent the conductor layer 30 from being formed in an unnecessary portion.

上記実施形態では、溝部20は切削加工で形成されるとして説明したが、レーザーを用いてスキン層11を除去するように構成しても良いし、エッチングによりスキン層11を除去しても良い。更には、熱でスキン層11を選択的に溶融させて除去しても良い。 In the above embodiment, the groove portion 20 has been described as being formed by cutting, but the skin layer 11 may be removed by using a laser, or the skin layer 11 may be removed by etching. Further, the skin layer 11 may be selectively melted and removed by heat.

上記実施形態では、射出成形で形成された磁性樹脂体10を例に挙げて説明したが、所謂CT(Current Transformer)方式の電流センサのコアをフェライト系プラスチックマグネット材料を用いて射出成形で形成し、コアに上記実施形態で説明したように導体層30を形成することも可能である。 In the above embodiment, the magnetic resin body 10 formed by injection molding has been described as an example, but the core of a so-called CT (Current Transformer) type current sensor is formed by injection molding using a ferrite-based plastic magnet material. It is also possible to form the conductor layer 30 on the core as described in the above embodiment.

例えば、上記実施形態で説明したコイル1を用いて形成した、磁界に基づいて電力伝送を行う無接点給電用コイルと、導体層30と電気的に接続して形成された端子電極とを備えた無接点給電ユニットを構成することも可能である。 For example, it includes a non-contact power feeding coil formed by using the coil 1 described in the above embodiment and performing power transmission based on a magnetic field, and a terminal electrode formed by being electrically connected to the conductor layer 30. It is also possible to configure a non-contact power supply unit.

一般的な巻線コイルにおいて、巻線とコアとの間で距離が生じると、磁性体の透過率によってインダクタ値が変動するため、無接点給電においてインダクタ値に応じて共振調整用コンデンサを調整する必要がある。特に磁気共鳴方式の無接点給電では共振条件を厳格に合わせ込む必要があり、インダクタ値の変動が好ましくない。上記実施形態で説明したコイル1によれば、インダクタ値が安定するので、個体毎に調整が不要となる。また、効率良く一次コイルから電力伝送されることが可能となる。また、三次元的に無接点給電用コイルを形成することで給電の方向特性をなくし、磁性樹脂体10が磁束を集める働きをして、受電側のみで無指向に給電することが可能となる。更には、磁性樹脂体10に、無接点給電用コイルとの共振調整を行う共振調整用コンデンサを実装するためのランドを形成することも可能である。このようなランドも、上述した導体層30と同様に形成することができ、無接点給電用コイルを小型化することが可能となる。 In a general winding coil, when a distance is generated between the winding and the core, the inductor value fluctuates depending on the transmittance of the magnetic material. Therefore, in non-contact power supply, the resonance adjustment capacitor is adjusted according to the inductor value. There is a need. In particular, in the case of non-contact feeding of the magnetic resonance method, it is necessary to strictly adjust the resonance conditions, and fluctuation of the inductor value is not preferable. According to the coil 1 described in the above embodiment, the inductor value is stable, so that adjustment is not required for each individual. In addition, electric power can be efficiently transmitted from the primary coil. Further, by forming the non-contact power feeding coil three-dimensionally, the directional characteristic of the power feeding is eliminated, and the magnetic resin body 10 works to collect the magnetic flux, so that the power can be omnidirectionally supplied only on the power receiving side. .. Further, it is also possible to form a land on the magnetic resin body 10 for mounting a resonance adjusting capacitor that adjusts resonance with the non-contact power feeding coil. Such a land can also be formed in the same manner as the conductor layer 30 described above, and the non-contact power feeding coil can be miniaturized.

上記実施形態では、溝部20及び導体層30を備えたコイル1について説明したが、コイル1以外の電子部品の製造や回路基板のパターニングを行う場合に、上述した溝部20及び導体層30の形成方法を利用することも可能である。 In the above embodiment, the coil 1 provided with the groove portion 20 and the conductor layer 30 has been described. However, when manufacturing electronic components other than the coil 1 and patterning a circuit board, the method for forming the groove portion 20 and the conductor layer 30 described above. It is also possible to use.

本発明は、電子機器に用いられるコイル、このようなコイルを用いた無接点給電ユニット、及びコイルの製造方法に用いることが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a coil used in an electronic device, a non-contact power feeding unit using such a coil, and a method for manufacturing a coil.

1:コイル
10:磁性樹脂体
11:スキン層
20:溝部
30:導体層
50:貫通穴
1: Coil 10: Magnetic resin body 11: Skin layer 20: Groove 30: Conductor layer 50: Through hole

Claims (7)

磁性材を含む樹脂コンパウンドを用いて射出成形で形成された状態の磁性樹脂体と、
前記磁性材が露出するように前記磁性樹脂体のスキン層を除去して形成された状態の溝部と、
無電解メッキ処理により前記溝部に形成された状態の導体層と、
を備え
前記溝部に露出した前記磁性材は、前記無電解メッキ処理における触媒核として利用されるコイル。
A magnetic resin body formed by injection molding using a resin compound containing a magnetic material,
The groove portion formed by removing the skin layer of the magnetic resin body so that the magnetic material is exposed, and the groove portion.
The conductor layer formed in the groove by electroless plating and
Equipped with
The magnetic material exposed in the groove is a coil used as a catalyst nucleus in the electroless plating process .
前記溝部の底面からの前記導体層の厚さよりも、前記底面から前記溝部の開口部までの高さの方が高い請求項1に記載のコイル。 The coil according to claim 1, wherein the height from the bottom surface to the opening of the groove portion is higher than the thickness of the conductor layer from the bottom surface of the groove portion. 前記溝部において前記磁性樹脂体を貫通する貫通穴を更に備える請求項1又は2に記載のコイル。 The coil according to claim 1 or 2, further comprising a through hole penetrating the magnetic resin body in the groove portion. 前記導体層は、リンを含有するニッケルメッキ層と、当該ニッケルメッキ層に積層された金メッキ層とを有する請求項1から3のいずれか一項に記載のコイル。 The coil according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductor layer has a nickel-plated layer containing phosphorus and a gold-plated layer laminated on the nickel-plated layer. 前記磁性樹脂体は、前記スキン層の表面を覆う樹脂コーティング層を有し、
前記溝部は、前記スキン層と共に前記樹脂コーティング層を除去して形成される請求項1から4のいずれか一項に記載のコイル。
The magnetic resin body has a resin coating layer that covers the surface of the skin layer.
The coil according to any one of claims 1 to 4, wherein the groove portion is formed by removing the resin coating layer together with the skin layer.
請求項1から5のいずれか一項に記載のコイルを用いて形成され、磁界に基づいて電力伝送が行われる無接点給電用コイルと、
前記導体層と電気的に接続して形成された端子電極と、
を備えた無接点給電ユニット。
A non-contact power feeding coil formed by using the coil according to any one of claims 1 to 5 and performing power transmission based on a magnetic field.
A terminal electrode formed by being electrically connected to the conductor layer,
Non-contact power supply unit equipped with.
磁性材を含む樹脂コンパウンドを用いて射出成形で磁性樹脂体を形成する磁性樹脂体形成ステップと、
前記磁性材が露出するように前記磁性樹脂体のスキン層を除去して溝部を形成する溝部形成ステップと、
無電解メッキ処理により前記溝部に導体層を形成する導体層形成ステップと、
を備え
前記溝部形成ステップにおいて、露出した前記磁性材は、前記無電解メッキ処理における触媒核として利用されるコイルの製造方法。
A magnetic resin body forming step of forming a magnetic resin body by injection molding using a resin compound containing a magnetic material,
A groove forming step of removing the skin layer of the magnetic resin body to form a groove so that the magnetic material is exposed, and a groove forming step.
A conductor layer forming step of forming a conductor layer in the groove by electroless plating, and
Equipped with
A method for manufacturing a coil in which the exposed magnetic material in the groove forming step is used as a catalyst nucleus in the electroless plating process .
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