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技術 インダクタ

出願人 スミダコーポレーション株式会社
発明者 佐野完神尾雄一
出願日 2006年3月16日 (14年8ヶ月経過) 出願番号 2006-072694
公開日 2007年9月27日 (13年2ヶ月経過) 公開番号 2007-250864
状態 特許登録済
技術分野 一般用変成器のコイル 通信用コイル・変成器
主要キーワード くぼむ 基板実装型 付け根付近 基板実装面 左側端面 コア部材 面実装タイプ 絶縁皮膜
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

インダクタ絶縁性を確保する共に、該インダクタの低背化を図ること。

解決手段

導電性を有する巻線16と、巻線16が巻回されるコア12,14と、巻線16の末端16a,16bに設けられる端子部16e,16fと、を有する基板実装型のインダクタ10において、コア12,14の基板実装面14aに当該コア12,14の高さ方向に向かってくぼんだ凹部26,27,28を設け、端子部16e,16fを、絶縁部材18を介在させて凹部27,28内に納まるよう配置する。

概要

背景

従来からのインダクタとしては、そのコアの材料としてNi−Zn系フェライトやMn−Zn系フェライト等の磁性材を採用したものが存在する。しかしながら、インダクタにおけるコアの材料としてMn−Zn系フェライトを採用した場合、巻線とコアとの間に絶縁不良が発生するおそれがある。したがって、Mn−Zn系フェライト等の磁性材からなるコアを採用したインダクタにおいては、実装基板とコアとを電気的に絶縁することが必要とされる。

特許文献1に開示されているチョークコイルは、巻線が巻回されたコアの底面部の下方に該巻線の末端が接続される接続端子を有する樹脂成形体が配置されている。このように樹脂成形体をコアの下方に配置することで、該チョークコイルが実装される実装基板とコアとが電気的に絶縁される。

特開2004−207371号公報(図1)

概要

インダクタの絶縁性を確保する共に、該インダクタの低背化をること。導電性を有する巻線16と、巻線16が巻回されるコア12,14と、巻線16の末端16a,16bに設けられる端子部16e,16fと、を有する基板実装型のインダクタ10において、コア12,14の基板実装面14aに当該コア12,14の高さ方向に向かってくぼんだ凹部26,27,28を設け、端子部16e,16fを、絶縁部材18を介在させて凹部27,28内に納まるよう配置する。

目的

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、絶縁性を確保できる共に、低背化を図ることが可能なインダクタを提供しようとするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

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請求項1

導電性を有する巻線と、上記巻線が巻回されるコアと、上記巻線の末端に設けられる端子部と、を有する基板実装型インダクタにおいて、上記コアの基板実装面に当該コアの高さ方向に向かってくぼんだ凹部を設け、上記端子部を、絶縁部材を介在させて上記凹部内に納まるよう配置したことを特徴とするインダクタ。

請求項2

前記巻線は、平角線からなり、かつ該平角線の末端を前記端子部とすることを特徴とする請求項1記載のインダクタ。

請求項3

前記端子部および前記絶縁部材における前記コアの側面側に位置する部分は、前記コアの側面と同一平面上にあることを特徴とする請求項1または2記載のインダクタ。

技術分野

0001

本発明は、携帯電話パーソナルコンピュータテレビ等の各種電気機器に用いられるインダクタに関する。

背景技術

0002

従来からのインダクタとしては、そのコアの材料としてNi−Zn系フェライトやMn−Zn系フェライト等の磁性材を採用したものが存在する。しかしながら、インダクタにおけるコアの材料としてMn−Zn系フェライトを採用した場合、巻線とコアとの間に絶縁不良が発生するおそれがある。したがって、Mn−Zn系フェライト等の磁性材からなるコアを採用したインダクタにおいては、実装基板とコアとを電気的に絶縁することが必要とされる。

0003

特許文献1に開示されているチョークコイルは、巻線が巻回されたコアの底面部の下方に該巻線の末端が接続される接続端子を有する樹脂成形体が配置されている。このように樹脂成形体をコアの下方に配置することで、該チョークコイルが実装される実装基板とコアとが電気的に絶縁される。

0004

特開2004−207371号公報(図1

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1に開示されているチョークコイルでは、樹脂成形体がコアと実装基板との間に介在されている。そのため、樹脂形体の厚さだけチョークコイルの高さ方向の寸法が大きくなってしまうという問題がある。また、このような構成をインダクタに採用した場合にも、同様な問題が発生する。

0006

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、絶縁性を確保できる共に、低背化を図ることが可能なインダクタを提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するために、本発明は、導電性を有する巻線と、巻線が巻回されるコアと、巻線の末端に設けられる端子部と、を有する基板実装型のインダクタにおいて、コアの基板実装面に当該コアの高さ方向に向かってくぼんだ凹部を設け、端子部を、絶縁部材を介在させて凹部内に納まるよう配置したものである。

0008

このように構成した場合には、基板実装面から当該コアの高さ方向に向かってくぼんだ凹部に端子部が配置される。このため、この凹部の高さだけコアの高さ方向の寸法を有効に活用することができる。その結果、インダクタの低背化を図ることが可能となる。また、端子部と凹部との間には、絶縁部材が介在されている。このため、実装基板とコアとの間の電気的な絶縁性が確保される。さらに、絶縁部材は、凹部に納まる大きさとなっているため、絶縁部材がインダクタの外側に突出しない。その結果、インダクタが大型化するのを抑制できる。

0009

また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、巻線は、平角線からなり、かつ該平角線の末端を端子部としたものである。このように構成した場合には、平角線の末端を端子部とすることができるため、別個端子を設ける必要がなくなる。したがって、インダクタの構成が単純化すると共に、部品点数を削減することが可能となる。

0010

さらに、他の発明は、上述の発明に加えて更に、端子部および絶縁部材におけるコアの側面側に位置する部分を、コアの側面と同一平面上としたものである。このように構成した場合には、端子部および絶縁部材の双方がインダクタの外側に突出しないため、インダクタの横方向の寸法が大きくなるのを抑制できる。

発明の効果

0011

本発明によると、インダクタの絶縁性を確保できる共に、該インダクタの低背化を図ることが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0012

(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態に係るインダクタ10について、図面を参照しながら説明する。

0013

図1は、本発明の第1の実施の形態に係るインダクタ10の構成を示す分解斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。図2は、I型コア14の構成を示す図であり、(a)は、その平面図であり、(b)は、(a)におけるA−A線で切断した断面を示す図である。なお、以下の説明において、図1図2および図4図8に示す矢示X1方向を左側、矢示X2方向を右側、矢示Y1方向を奥側、矢示Y2方向を手前側、矢示Z1方向を上方および矢示Z2方向を下方とそれぞれ規定する。

0014

インダクタ10は、図1に示すように、面実装タイプのインダクタであり、E型コア12と、I型コア14と、巻線16と、樹脂製の絶縁部材18と、から主に構成されている。

0015

E型コア12は、図1に示すように、平板状の底面部20と、底面部20の奥側および手前側に立設される壁部22と、底面部20の略中央に穿設される巻芯部24と、を有している。E型コア12は、Mn−Zn系のフェライト等の磁性材から成る。ただし、E型コア12の材料として、例えば、パーマロイセンダスト、鉄またはカルボニル等の磁性材を用いても良い。

0016

底面部20は、上述したように、略正方形の平板状を有しており、その奥側と手前側の両端からは、一対の壁部22,22が対向するように立設されている。壁部22の内壁面22aは、曲面部22bと平面部22cとを有している。曲面部22bは、図1に示すように、左側から右側に向かうにつれて、内側に向かって湾曲するような曲面を有している。また、平面部22cは、略長方形の平面形状を有しており、曲面部22bの右端22dの右側に隣接するように形成されている。底面部20の略中央部からは、上方に向かって突出する円柱形状を有する巻芯部24が設けられている。壁部22と巻芯部24の高さは同じ高さとなるように形成されている。底面部20の高さD、幅Eおよび長さFの寸法は、それぞれ1.3mm、10.2mm、10.0mmであるが、これらの値に限定されるものではない。また、壁部22および巻芯部24の高さGの寸法は、共に2.5mmであるが、これらに限定されるものではない。

0017

図1に示すように、巻線16は、巻芯部24に挿入され、壁部22の内側に、かつ底面部20に当接するように配置される。巻線16は、エナメル等の絶縁皮膜で覆われた導電性を有する平角線を予め同心円状に巻回したものである。この平角線の材料としては、銅のような導電性に優れた金属が好ましいが、ステンレス、鉄またはアルミニウム等の金属としても良い。また、巻線16の末端16aおよび末端16bは、それぞれ巻回された巻線16の筒に接する接線方向に延出されている。末端16aおよび末端16bは、それぞれ上方に向かって折り曲げられた折曲げ部16c,16dと、折曲げ部16c,16dの各先端から巻線16の接線方向に向かって折り返された折返し部16e,16fとを有している。該折返し部16e,16fは、絶縁被膜に覆われておらず、外部と導電可能な端子である。

0018

巻線16が巻芯部24に挿入された後、E型コア12の上方に、E型コア12の上方の開口部を塞ぐように、I型コア14が配置される。I型コア14は、図1および図2に示すように、平板状を有するコア部材である。図2に示すように、I型コア14の高さS、幅Tおよび長さUの寸法は、それぞれ1.4mm、10.2mm、10.0mmであり、その幅Tおよび長さUは、それぞれ、E型コア12の幅Eおよび長さFと同じ大きさとなっている。また、I型コア14は、Mn−Zn系のフェライト等の磁性材からなる。ただし、I型コア14の材料として、例えば、パーマロイ、センダスト、鉄またはカルボニル等の磁性材を用いても良い。

0019

図1および図2(a)に示すように、I型コア14の基板実装面14aにおける左側端面14b近傍には、手前側から奥側に向かって2つの凹部26,27が設けられている。また、I型コア14の基板実装面14aにおける右側端面14cの中央部近傍には、凹部28が設けられている。

0020

具体的には、図2(a)および図2(b)に示すように、凹部26は、左側端面14bからI型コア14の内方に向かった所定の位置にかけて、基板実装面14aから下方に向かって高さHだけくぼむように形成されている。本実施の形態では、凹部26の高さHの寸法は0.7mmとされているが、これに限定されるものではない。また、凹部26の幅Iおよび奥行きJの寸法は、それぞれ2.7mmおよび2.9mmとされているが、これらに限定されるものではない。凹部26の底面26aは、凹部26の左端面14b近傍には形成されておらず、該左端面14bの近傍は、左端面14bから内方に向かって切り欠かれた切欠部26bとなっている。本実施の形態では、切欠部26bの奥行きKの寸法は0.8mmとされているが、これに限定されるものではない。また、基板実装面14aと凹部26を形成する3つの内壁面26cとの境界部にはテーパ26dが形成されている。このテーパ26dは、図3に示す絶縁部材18をスムーズに嵌め込むための傾斜である。凹部27および凹部28の形状は、凹部26と同様である。したがって、それらの構造の説明を省略する。

0021

図3は、絶縁部材18の構成を示す図であり、(a)は、その平面図であり、(b)は、(a)中のB−B線で切断した断面図であり、(c)は、その背面図である。

0022

図1に示すように、凹部26,27,28のそれぞれには、絶縁部材18が配置される。絶縁部材18の材料は、ポリエチレンポリプロピレン等の樹脂である。絶縁部材18は、図1および図3に示すように、平板部18bと側板部18cとを備えた断面L字状の基板部18aを有する。また、基板部18aの外縁において側板部18cの下端を除く部分(平板部18bの左側、手前側および奥側の端面と、側板部18cの手前側および奥側の端面)には、平板部18bおよび側板部18cのそれぞれに対して垂直方向に向かって周壁部18dが立設されている。本実施の形態では、絶縁部材18の長さL、幅Mおよび高さNの寸法は、それぞれ3.0mm、2.4mmおよび0.7mmとされているが、これらの値に限定されることはない。また、周壁部18dの平板部18bからの高さPおよび側板部18cからの高さQの寸法は、それぞれ0.3mmおよび0.4mmとされているが、これらに限定されるものではない。

0023

図4は、本発明の第1の実施の形態に係るインダクタ10の構成を示す斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。

0024

巻線16は、E型コア12の巻芯部24に挿入され、その上にI型コア14が配置されている。なお、I型コア14は、壁部22の上端面22fとI型コア14の下側の面との間に接着剤を介在させてE型コア12に固定される。さらに、I型コア14に設けられた凹部26,27,28内に絶縁部材18を配置させ、末端16aの折曲げ部16cおよび折返し部16eが凹部26に配置された絶縁部材18の側板部18cおよび平板部18bにそれぞれ接するように配置している。さらに、末端16bの折曲げ部16dおよび折返し部16fが凹部27に配置された絶縁部材18の側板部18cおよび平板部18bにそれぞれ接するように配置させる。なお、絶縁部材18と凹部26,27,28、並びに、末端16a,16bと絶縁部材18とは、それぞれ接着剤を介在して固定される。以上のようにして、図4に示すインダクタ10が製造される。インダクタ10において、凹部26,27の高さHと、絶縁部材18の高さNは、それぞれ0.7mmと同じ大きさとなっている。このため、凹部26,27に絶縁部材18を配置すると、基板実装面14aと、絶縁部材18の上端面18eは、同一平面を構成することになる。折返し部16e,16fは、共に上記同一平面よりやや上方に突出している。

0025

以上のように構成されたインダクタ10では、基板実装面14aからI型コア14の高さ方向に向かってくぼんだ凹部26,27に、絶縁部材18を介在させて、折返し部16e,16fがそれぞれ配置されている。したがって、凹部26,27の高さだけI型コア14の高さ方向の寸法を有効に活用することができる。その結果、インダクタ10の低背化を図ることが可能となる。また、末端16a,16bと凹部26,27との間には、絶縁部材18が介在されているため、実装される基板面とI型コア14との間の電気的な絶縁性が確保される。

0026

また、インダクタ10では、巻線16は、平角線から構成されており、その末端16a,16bの折返し部16e,16fを端子としている。このため、別部材として端子を設ける必要がなく、インダクタ10の構成が単純化すると共に、部品点数を削減することが可能となる。

0027

また、インダクタ10では、折返し部16e,16fは、基板実装面14aと絶縁部材18の上端面18eとが構成する同一平面よりやや上方に突出している。このように構成した場合、インダクタ10を基板に実装する際、折返し部16e,16fが、共に実装基板のランドパターンに接触する。したがって、巻線16と実装基板のランドパターンとの接続を確実にできると共に、インダクタ10の高さ方向の寸法が大きくなるのを抑制できる。

0028

(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態に係るインダクタ30について、図面を参照しながら説明する。なお、第2の実施の形態に係るインダクタ30において、第1の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共にその説明を省略または簡略化する。

0029

図5は、本発明の第2の実施の形態に係るインダクタ30の構成を示す分解斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。図6は、本発明の第2の実施の形態に係るインダクタ30の構成を示す斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。

0030

インダクタ30は、図5に示すように、面実装タイプのインダクタであり、E型コア12と、I型コア14と、樹脂製の絶縁部材18と、巻線32と、端子部34a,34bと、から主に構成されている。

0031

図5に示すように、巻線32は、第1の実施の形態の場合と同様、E型コア12における巻芯部24に挿入され、壁部22の内側に、かつ底面部20に当接するように配置される。巻線32は、エナメル等の絶縁皮膜で覆われた導電性を有する平角線を予め同心円状に巻回したものである。この平角線の材料としては、銅のような導電性に優れた金属が好ましいが、ステンレス、鉄またはアルミニウム等の金属を採用しても良い。また、巻線32の末端32a,32bは、それぞれ巻回された巻線32の筒に接する接線方向に延出されている。末端32a,32bは、絶縁被膜に覆われておらず、外部と導電可能な状態となっている。

0032

図5に示すように、巻線32をE型コア12の内部に配置した後、該E型コア12の上方にI型コア14が載置される。また、I型コア14の凹部26,27,28のそれぞれには、3つの絶縁部材18がそれぞれ配置される。さらに、凹部26,27に配置された絶縁部材18の基板部18a上には、端子部34a,34bがそれぞれ配置される。なお、端子部34a,34bは、凹部26,27内に接着剤を介在させて固定される。端子部34a,34bは、共に導電性を有する金属製の平板をL字状に折り曲げた形態を有している。端子部34a,34bにおいて、L字状の一端を構成する下端部34cの手前側および奥側方向の略中央には、上方に向かって平面形状が略長方形となるように切り欠かれた端子切欠部35が形成されている。端子切欠部35が形成されることにより、下端部34cにおける端子切欠部35の両側には、2つの脚部36,36が形成されている。

0033

図6に示すように、端子部34a,34bを絶縁部材18上に配置した状態では、L字状の他端を構成する上端部34dの下側の面が平板部18bと接すると共に、下端部34cにおいてL字の角部の付け根付近における内側の面が、側板部18cと接している。端子部34a,34bの上端部34d,34dは、共に基板実装面14aと絶縁部材18の上端面18eとが構成する同一平面よりやや上方に突出している。また、端子部34a,34bを絶縁部材18上に配置した状態で、末端32a,32bは、端子部34aおよび端子部34bのそれぞれに形成されている脚部36,36に挟まれるように、端子切欠部35にそれぞれ差し込まれている。

0034

以上のように構成されたインダクタ30では、基板実装面14aからI型コア14の高さ方向に向かってくぼんだ凹部26,27に、絶縁部材18を介在させて、端子部34a,34bがそれぞれ配置され、該端子部34a,34bに末端32a,32bがそれぞれ接続されている。したがって、凹部26,27の高さだけI型コア14の高さ方向の寸法を有効に活用することができ、その結果、インダクタ30の低背化を図ることが可能となる。また、端子部34a,34bと凹部26,27との間には、絶縁部材18が介在されている。このため、実装される基板面とI型コア14との間の電気的な絶縁性が確保される。さらに、端子部34a,34bを別部材として設けることにより、インダクタ30を実装基板に確実に接続することが可能となる。

0035

(第3の実施の形態)
以下、本発明の第3の実施の形態に係るインダクタ40について、図面を参照しながら説明する。なお、第3の実施の形態に係るインダクタ40において、第1の実施の形態および第2の実施の形態と共通する部分については、同一の符号を付すと共にその説明を省略または簡略化する。

0036

図7は、本発明の第3の実施の形態に係るインダクタ40の構成を示す分解斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。図8は、本発明の第3の実施の形態に係るインダクタ40の構成を示す斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。

0037

インダクタ40は、図7に示すように、面実装タイプのインダクタであり、E型コア12と、I型コア14と、樹脂製の絶縁部材18と、巻線42と、端子部34a,34bと、から主に構成されている。

0038

図7に示すように、巻線42は、第1の実施の形態の場合と同様、E型コア12における巻芯部24に挿入され、壁部22の内側に、かつ底面部20に当接するように配置される。巻線42は、エナメル等の絶縁皮膜で覆われた導電性を有する丸線を予め同心円状に巻回したものである。この丸線の材料としては、銅のような導電性に優れた金属が好ましいが、ステンレス、鉄またはアルミニウム等の金属を採用しても良い。また、巻線42の末端42a,42bは、それぞれ巻回された巻線42の筒に接する接線方向に延出されている。末端42a,42bは、絶縁被膜に覆われておらず、外部と導電可能な状態となっている。

0039

図7に示すように、巻線42をE型コア12の内部に配置した後、該E型コア12の上方にI型コア14が載置される。また、I型コア14の凹部26,27,28のそれぞれには、3つの絶縁部材18がそれぞれ配置される。さらに、凹部26,27に配置された絶縁部材18の基板部18a上には、端子部34a,34bがそれぞれ配置される。図8に示すように、端子部34a,34bを絶縁部材18上に配置した状態では、端子部34a,34bの上端部34d,34dは、共に基板実装面14aと絶縁部材18の上端面18eとが構成する同一平面よりやや上方に突出している。末端42a,42bは、端子部34aおよび端子部34bのそれぞれに形成されている脚部36,36に挟まれるように、端子切欠部35にそれぞれ差し込まれる。

0040

以上のように構成されたインダクタ40では、基板実装面14aからI型コア14の高さ方向に向かってくぼんだ凹部26,27に、絶縁部材18を介在させて、端子部34a,34bがそれぞれ配置され、該端子部34a,34bに末端42a,42bがそれぞれ接続されている。このため、凹部26,27の高さだけI型コア14の高さ方向の寸法を有効に活用することができ、その結果、インダクタ40の低背化を図ることが可能となる。また、端子部34a,34bと凹部26,27との間には、絶縁部材18が介在されているため、実装される基板面とI型コア14との間の電気的な絶縁性が確保される。さらに、端子部34a,34bを別部材として設けることにより、インダクタ40を実装基板に確実に接続することが可能となる。

0041

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。

0042

上述の各実施の形態では、切欠部26bの奥行きKの寸法は、0.8mmであり、絶縁部材18の側板部18cから周壁部18dにかけての高さRの寸法は、0.85mmである。しかしながら、例えば、高さRの大きさを奥行きKと同じ大きさ(0.8mm)とすることで、絶縁部材18を凹部26に配置した状態で、E型コア12の左端面14bと絶縁部材18の側端面18fが同一平面となるようにしても良い。なお、凹部27に配置される絶縁部材18に関しても、上記と同様である。このような構成とすることで、絶縁部材18のが、E型コア12の外側に突出しなくなり、インダクタ10,30,40の横方向の寸法が大きくなるのを抑制できる。

0043

また、上述の各実施の形態では、折返し部16e,16fおよび上端部34d,34dは、基板実装面14aと絶縁部材18の上端面18eとが構成する同一平面よりやや上方に突出しているが、折返し部16e,16fおよび上端部34d,34dを基板実装面14aおよび上端面18eと同一平面上に配置するようにしても良い。

0044

また、上述の各実施の形態では、基板に実装されない側に配置されているコアは、E型コア12とされているが、これに限定されることなく、例えば、Xコア、LPコア、EPコア等の他の形態のコアを採用するようにしても良い。

0045

本発明のインダクタは、携帯電話、パソコン、テレビ等の各種電子機器において利用することができる。

図面の簡単な説明

0046

本発明の第1の実施の形態に係るインダクタの構成を示す分解斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。
図1中のI型コアの構成を示す図であり、(a)は、その平面図であり、(b)は、(a)におけるA−A線で切断した断面を示す図である。
図1中の絶縁部材の構成を示す図であり、(a)は、その平面図であり、(b)は、(a)中のB−B線で切断した断面図であり、(c)は、その背面図である。
本発明の第1の実施の形態に係るインダクタの構成を示す斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。
本発明の第2の実施の形態に係るインダクタの構成を示す分解斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。
本発明の第2の実施の形態に係るインダクタの構成を示す斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。
本発明の第3の実施の形態に係るインダクタの構成を示す分解斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。
本発明の第3の実施の形態に係るインダクタの構成を示す斜視図であり、基板に実装される面を上方にした状態を示す図である。

符号の説明

0047

10,30,40…インダクタ
12…E型コア(コアの一部)
14…I型コア(コアの一部)
14a…基板実装面
14b…左側側面(側面に相当)
14c…右側側面(側面に相当)
16,32,42…巻線
16a,16b,32a,32b,42a,42b…末端
16e,16f…折返し部(端子部に相当)
18…絶縁部材
26,27,28…凹部
34a,34b…端子部

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