JP2002334813A - コイル部品の製造方法、コイル部品及びチップビーズインダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一の導線を用いて、該導線を密に巻回した
場合であっても様々なインダクタンス値を実現し得る安
価なコイル部品の製造方法を提供する。 【解決手段】 絶縁被覆が施されており、横断面が円形
の導線を用意し、該導線を加圧変形して横断面が略楕円
形状となるように加工し、横断面が略楕円形状の導線３
ａを該横断面形状の長軸がコイル３の中心軸と略直交す
る方向または略平行となる方向に密に巻回することによ
りコイル３を得る、コイル部品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインダクタ
やＬＣ複合部品として用いられるコイル部品の製造方
法、コイル部品及びチップビーズインダクタに関し、よ
り詳細には、絶縁被覆が施された導線がコイル状に巻回
されている構造を有するコイル部品の製造方法、コイル
部品及びチップビーズインダクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インダクタンス部品の製造に際し
ては、絶縁被覆が施された横断面円形の導線が巻回され
てコイルが構成されている。例えば、チップビーズイン
ダクタの製造に際しては、先ず横断面が円形でありかつ
絶縁被覆が施された導線がコイル状に巻回される。しか
る後、フェライト粉末と樹脂とからなる複合磁性材料中
に上記コイルが射出成形法により埋設される。次に、該
コイルの両端に電気的に接続されるように外部電極が形
成される。

【０００３】コイル部品では、上記導線の径や巻回数を
調整することにより、所望とするインダクタンスが得ら
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】コイル部品では、導線
は密に巻回される必要がある。導線を密に巻回せずに、
導線間に隙間をあけて巻回すれば、理論的には様々なイ
ンダクタンス値を実現することができる。しかしなが
ら、隙間をあけて導線を巻回した場合には、隙間が一定
となり難く、インダクタンス値のばらつきが生じざるを
得ない。特に、チップビーズインダクタでは、複合磁性
材料を射出成形した際に、該複合磁性材料の圧力により
巻回されている導線が移動し、上記隙間のばらつきがよ
り大きな問題となる。また、特に、細い径の導線を用い
た場合には、複合磁性材料の射出成形時の圧力により、
導線が隣り合う他の導線に重なったり、隣り合う他の導
線を超えて移動したりすることがあり、所望とするチッ
プビーズインダクタを得ることが非常に困難となる。

【０００５】上記のように、コイル部品では、導線を密
に巻回する必要があるが、同一径の導線を用いて一定の
寸法のコイル部品を構成しようとすると、密に巻回でき
るターン数はほぼ一義的に決定され、巻回数の自由度が
ほとんどない。従って、巻回数を調整することにより、
インダクタンス値を調整することは非常に困難であっ
た。

【０００６】また、導線の径を変更することにより、イ
ンダクタンスを異ならせることも可能であるが、市販さ
れている導線の径の種類は少ない。従って、導線の径を
変更したとしても、不連続的にインダクタンス値を変化
させ得るに過ぎず、様々なインダクタンス値を実現する
ことが困難であった。もっとも、特別に一般に市販され
ている径以外の径の導線を用いれば、様々なインダクタ
ンス値を容易に実現することが可能である。しかしなが
ら、特別な径の導線を用いる場合、導線のコストが非常
に高くつくことになる。従って、コイル部品の価格が非
常に高くなる。

【０００７】本発明の目的は、上述した従来技術の現状
に鑑み、様々なインダクタンス値を容易に実現すること
ができ、しかも安価に提供し得るコイル部品及びその製
造方法、並びに該コイル部品を用いたチップビーズイン
ダクタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るコイル部品
の製造方法は、絶縁被覆が施された横断面円形の導線を
加圧変形し、該導線の横断面が、長軸と短軸との比であ
るアスペクト比が１より大きい異形形状とする工程と、
前記異形形状の横断面を有する導線をコイル状に巻回す
る巻回工程とを備える。本発明では、横断面円形の導線
が上記のように加圧変形されてアスペクト比が１以上の
異形形状の横断面を有するように加工され、巻回工程に
おいて巻回される。従って、上記異形形状の向きを選択
することにより、密に巻回したとしても、巻回数を容易
に調整することができ、様々なインダクタンス値を実現
することができる。

【０００９】本発明の製造方法のある特定の局面では、
巻回工程において、異形形状の長軸がコイルの中心軸に
対して略直交する方向となるように導線が巻回され、そ
れによってコイルの巻回数が高められ、大きなインダク
タンス値を得ることができる。

【００１０】逆に、本発明の別の特定の局面では、異形
形状の長軸がコイルの中心軸に対して略平行となる方向
に導線が巻回され、それによって巻回数が小さくなり、
小さなインダクタンス値を得ることができる。

【００１１】なお、略直交及び略平行とは、必ずしも直
交及び平行である場合に限定されず、直交及び平行方向
から若干ずれた方向を含むものとする。さらに、本発明
においては、上記コイルの中心軸に対して異形形状の長
軸が略直交する方向と略平行する方向の間の任意の角度
をなすように導線が巻回されてもよく、それによって様
々なインダクタンス値を容易に得ることができる。

【００１２】上記異形形状については、上記アスペクト
比が１より大きい限り特に限定されないが、本発明のあ
る限定的な局面では、略楕円形状である。本発明のコイ
ル部品の製造方法の他の特定の局面では、前記巻回工程
の後に、磁性体粉末と樹脂とを含む複合磁性材料からな
る成形体中に前記コイルの少なくとも一部が埋設される
ように前記複合材料を形成する工程と、前記成形体の両
端に露出しているコイルに電気的に接続されるように、
一対の外部電極を形成する工程とをさらに備え、それに
よってチップビーズインダクタが得られる。

【００１３】本発明に係るコイル部品は、絶縁被覆が施
されており、かつ長軸と短軸との比であるアスペクト比
が１より大きい異形形状の横断面を有する導線がコイル
状に巻回されている構造を有する。導線の横断面が異形
形状であるため、異形形状の向きを選択して導線を巻回
することにより、様々なインダクタンス値を容易に実現
することができる。

【００１４】本発明に係るコイル部品のある特定の局面
では、異形形状の長軸がコイル部品のコイルの中心軸と
略直交するように導線が巻回されており、それによって
大きなインダクタンスが得られる。

【００１５】また、本発明に係るコイル部品の別の特定
の局面では、異形形状の長軸がコイル部品のコイルの中
心軸と略平行となるように導線が巻回されており、それ
によってより小さなインダクタンス値を得ることができ
る。

【００１６】また、本発明に係るコイル部品では、上記
異形形状の長軸は、コイルの中心軸と略直交する方向と
略平行な方向との間の任意の角度となるように導線が巻
回されてもよく、それによって様々なインダクタンス値
を容易に得ることができる。

【００１７】本発明に係るコイル部品のある限定的な局
面では、上記異形形状が略楕円形である。本発明に係る
チップビーズインダクタは、磁性体粉末と樹脂とを含む
複合磁性材料からなり、第１，第２の端部を有する成形
体と、前記成形体の第１の端部から第２の端部に向かっ
て延びる中心軸を有するように成形体中にて巻回されて
おり、かつ両端が第１，第２の端部に露出しているコイ
ルと、前記コイルに電気的に接続されており、前記成形
体の第１，第２の端部に形成されている第１，第２の外
部電極とを備え、前記コイルが本発明のコイル部品によ
り構成されていることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明
らかにする。

【００１９】図１は、本発明の一実施形態に係るチップ
ビーズインダクタの内部電極形成前の状態を示す正面断
面図であり、図２は該チップビーズインダクタの正面断
面図である。

【００２０】図２に示すチップビーズインダクタ１は、
成形体２と、成形体２内に配置されたコイル部品３と、
第１，第２の外部電極４，５とを有する。図１に戻り、
成形体２の第１の端面２ａから第２の端面２ｂに向かっ
て導線３ａが巻回されてコイル３が構成されている。コ
イル３の一端３ｂは、第１の端部２ａにおいて露出して
おり、第２の端部３ｃは第２の端部２ｂにおいて露出し
ている。上記外部電極４，５は、端部２ａ，２ｂを覆う
ように形成されており、それによってコイル３の端部３
ｂまたは端部３ｃに電気的に接続されている。

【００２１】本実施形態の特徴は、上記コイル３を構成
している導線３ａの横断面形状が、図示のように長軸と
短軸とを有する略楕円形状とされていることにある。す
なわち、全長にわたり長軸と短軸との比が１より大きい
異形形状を有するように導線３ａの横断面が構成されて
いる。

【００２２】本実施形態では、上記略楕円形の長軸がコ
イル３の中心軸と略直交する方向となるように導線３ａ
が巻回されている。従って、図１に示されているよう
に、成形体２の端部２ａ，２ｂ間の寸法が一定である場
合、横断面が円形の導線を用いた場合に比べて、巻回数
を高めることができ、大きなインダクタンスを得ること
ができる。

【００２３】上記チップビーズインダクタ１の製造方法
を、図３を参照しつつ説明する。チップビーズインダク
タ１の製造に際しては、まず、図３に矢印Ａで横断面を
略図的に示すように、横断面が円形の導線３Ａを用意す
る。導線３Ａは周囲が絶縁被覆されている。導線３Ａ
が、図示の矢印Ｘ方向に搬送され、加圧ローラー６，７
間で挟みこまれ、加圧変形される。この加圧変形は、矢
印Ｂで変形後の横断面を略図的に示すように、横断面が
略楕円となるように導線３Ａを押圧することにより行わ
れる。

【００２４】上記のように、横断面が略楕円形とされた
導線３ａが、図１のコイル３を構成するように巻回され
る。巻回は、図示しない芯材の周囲に、巻回治具８を用
いて導線３ａを密に巻回することにより行われる。この
場合、図１に示したように、略楕円形の形状の長軸がコ
イル３の中心軸と直交する方向となるように、巻回治具
８を操作することにより、導線３ａが巻回される。

【００２５】上記のようにして得られたコイルから芯材
を抜き出し、該コイルを射出成形用金型内に配置する。
次に、射出成形用金型内に、磁性体粉末としてのフェラ
イト粉末と合成樹脂とを含む複合磁性材料が射出され、
射出成形法により図１に示す成形体２が得られる。

【００２６】上記射出成形に際しては、コイル３の端部
３ｂ，３ｃが成形体２の端部２ａ，２ｂから露出するよ
うに、また、コイル３の他の部分は成形体に埋設される
ように行われる。

【００２７】このようにして、成形体２内にコイル３が
両端を除いて埋設された構造が得られる。しかる後、成
形体２の両端を研磨することにより、端部２ａ，２ｂに
露出しているコイル３の端部３ｂ，３ｃの導線の絶縁被
覆を除去する。

【００２８】次に、導電ペーストの塗布・焼付等の適宜
の電極形成方法により外部電極４，５が形成される。チ
ップビーズインダクタ１では、横断面が円形ではなく、
略楕円形の導線３ａが密に巻回されている。しかも、略
楕円形の長軸がコイルの中心軸と直交する方向となるよ
うに巻回が行われている。従って、横断面が円形の導線
を巻回した場合に比べて、本実施形態では大きなインダ
クタンスを得ることができる。

【００２９】また、上記異形形状の導線を巻回する先立
ち、巻回治具８の操作方法を異ならせることにより、図
４に示すように、略楕円形の長軸がコイル３の中心軸と
略平行となる方向に導線３ａを巻回してコイル３を構成
してもよい。

【００３０】この場合には、成形体２の端部２ａ，２ｂ
間の距離が一定の場合、図１に示した構造に比べて巻回
数を小さくすることができ、従って小さなインダクタン
スを得ることができる。

【００３１】図１及び図４を比較すれば明らかなよう
に、横断面が略楕円形の導線３ａを巻回する場合、横断
面の長軸をコイル軸に対して略直交する方向と略平行な
方向との間で種々異ならせることができ、それによっ
て、様々なインダクタンスを容易に実現することができ
る。

【００３２】なお、上記実施形態では、異形形状として
略楕円形の形状を示したが、図５に示すように、向かい
合う半円形状が長方形の長手方向両端に連なっている長
楕円形状であってもよい。すなわち、本発明において異
形形状とは、円形の横断面が変形された場合に得られ
る、アスペクト比が１より大きい様々な形状を含むもの
とする。

【００３３】また、上記実施形態では、成形体２内にコ
イル３が埋設されている構造を有するチップビーズイン
ダクタの製造方法につき説明したが、本発明は、成形体
２を用いない、他のインダクタンス部品、例えば空洞コ
イルにも適用することができる。さらに、本発明は、磁
性材料もしくは非磁性材料からなる芯材の周囲にコイル
が巻回された様々なコイル部品一般に適用することがで
きる。

【００３４】次に、具体的な実験例につき説明する。上
記導線３Ａとして、径が０．３ｍｍであり、外周面がポ
リアミドイミド絶縁被膜により被覆されている銅線を用
意し、上記実施形態に従って横断面形状が略楕円形状と
なるように変形し、内径約１．８ｍｍのコイル３を巻回
治具８を用いて形成した。この場合、ローラー６，７に
よる加圧処理を種々異ならせ、さらに巻回治具８に当接
する前に導線３ａに巻回治具８により様々なひねりを加
え、下記の表１に示す試料番号２〜１１のコイルを作製
した。なお、比較のために、上記横断面形状の変形加工
を行わずに、用意した導線３Ａをそのまま用いて試料番
号１のコイルを作製した。

【００３５】なお、表１において、試料番号２〜７は、
長軸がコイル軸と直交する方向に導線が巻回されている
構造であり、試料番号８〜１１では、長軸がコイル軸と
略平行な方向となるように導線が巻回されている構造で
ある。

【００３６】

【表１】

【００３７】また、上記のようにして得た試料番号１〜
１１のコイルを、射出成形器の金型に投入し、フェライ
ト粉末とＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂と
を重量比で８５：１５の割合で混練してなる複合磁性材
料を射出成形し、成形体２を作製した。しかる後、上記
成形体２の両端面をサンドブラストにより研磨し、導線
の絶縁被覆を除去した。次に、Ｎｉめっき膜、Ｃｕめっ
き膜及びＳｎめっき膜を順に形成して、これらのめっき
膜が積層されている外部電極４，５を形成した。このよ
うにして、試料番号１〜１１のチップビーズインダクタ
を得、インダクタンス値を測定した。結果を下記の表２
に示す。なお、上記チップビーズインダクタの寸法は、
長さが４．５ｍｍ、幅が３．２ｍｍであり、外部電極
４，５の成形体側面に至っている部分の長さは０．７ｍ
ｍである。

【００３８】

【表２】

【００３９】表１及び表２から明らかなように、略楕円
形状の長軸をコイル軸と略直交する方向及び略平行な方
向になるように巻回し、さらに各略楕円形の長軸／短軸
比を種々異ならせることにより、導線の巻回数を様々に
変化させることができ、それによって様々なインダクタ
ンス値のチップビーズインダクタの得られることがわか
る。

【００４０】また、試料番号５，６の結果から明らかな
ように、長軸がコイル軸と直交する方向に導線が巻回さ
れている場合には、アスペクト比を２〜３とすることが
好ましく、それによってより大きなターン数を得ること
ができる。

【００４１】なお、上記実施形態では、コイルの端部が
露出するように複合磁性材料の射出成形が行なわれてい
るが、射出成形後に、コイル端部が露出するように成形
体を研磨等により除去してもよい。

【００４２】また、上述してきた実施形態では、複合磁
性材料からなる成形体は射出成形により形成されていた
が、射出成形などの成形方法に限らず、例えば、コイル
を複合磁性材料中に浸漬する方法や、コイルの外表面に
複合磁性材料を塗布していく方法などを用いてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るコイル部品
の製造方法によれば、同一の横断面が円形の導線を加圧
変形することにより該横断面が異形形状とされ、次に、
異形形状の導線が巻回されることにより、コイル部品が
製造される。従って、加圧変形により得られる異形形状
を調整することにより、すなわちアスペクト比を種々異
ならせることにより、様々なインダクタンス値を容易に
実現することができる。よって、特別な径の線材を用意
することなく、市販の線材を用い、かつ該線材を密に巻
回した場合であっても、所望とするインダクタンス値を
有するコイル部品を安価に提供することができる。

【００４４】また、本発明に係るコイル部品の製造方法
を用いて得られたコイル部品では、上記のように長軸と
短軸との比であるアスペクト比が１より大きい異形形状
の横断面を有する導線が巻回された構造を有するので、
該異形形状におけるアスペクト比を調整することによ
り、導線が密に巻かれた場合でも、様々なインダクタン
ス値を実現することができる。従って、市販の線材を導
線として用いて、様々なインダクタンス値を有するコイ
ル部品を容易に提供することができる。

【００４５】本発明に係るチップビーズインダクタで
は、本発明に係るコイル部品をコイルとして備えている
ので、同一の線材を用い、同一の射出成形金型を用いた
ままで、すなわち同一寸法の部品において、様々なイン
ダクタンス値を容易に実現することができる。従って、
所望とするインダクタンス値を有するチップビーズイン
ダクタを容易にかつ安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態において製造されるチップ
ビーズインダクタの要部を示す正面図。

【図２】本発明の一実施形態で得られるチップビーズイ
ンダクタの正面断面図。

【図３】本発明の一実施形態において横断面が円形の導
線を加圧変形し、横断が略楕円形の導線を用意し、巻回
する工程を説明するための略図的側面図。

【図４】本発明の一実施形態の変形例において、異形形
状の長軸がコイル軸に略平行な方向に巻回された場合の
構造を示す正面断面図。

【図５】異形形状の他の例としての長楕円形状を示す略
図的横断面図。

【符号の説明】

１…チップビーズインダクタ ２…成形体 ２ａ，２ｂ…第１，第２の端部 ３…コイル ３ａ…導線 ３ｂ，３ｃ…第１，第２のコイル端部 ３Ａ…導線 ４，５…第１，第２の外部電極 ５Ａ，５Ｂ…第１，第２のコイル導体 ６，７…加圧ローラー ８…巻回治具

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁被覆が施された横断面円形の導線を
   加圧変形し、該導線の横断面が、長軸と短軸との比であ
   るアスペクト比が１より大きい異形形状とする工程と、 前記異形形状の横断面を有する導線をコイル状に巻回す
   る巻回工程とを備えることを特徴とする、コイル部品の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記巻回工程において、前記異形形状の
   長軸がコイルの中心軸に対して略直交する方向となるよ
   うに導線が巻回される、請求項１に記載のコイル部品の
   製造方法。
3. 【請求項３】 前記巻回工程において、前記異形形状の
   長軸がコイルの中心軸に対して略平行である方向となる
   ように導線が巻回される、請求項１に記載のコイル部品
   の製造方法。
4. 【請求項４】 前記異形形状が略楕円形である、請求項
   １〜３のいずれかに記載のコイル部品の製造方法。
5. 【請求項５】 前記巻回工程の後に、磁性体粉末と樹脂
   とを含む複合磁性材料からなる成形体中に前記コイルの
   少なくとも一部が埋設されるように前記複合材料を形成
   する工程と、 前記成形体の両端に露出しているコイルに電気的に接続
   されるように、一対の外部電極を形成する工程とをさら
   に備え、それによってチップビーズインダクタが得られ
   る、請求項１〜４のいずれかに記載のコイル部品の製造
   方法。
6. 【請求項６】 絶縁被覆が施されており、かつ横断面が
   長軸と短軸との比であるアスペクト比が１より大きい異
   形形状を有する導線がコイル状に巻回されていることを
   特徴とするコイル部品。
7. 【請求項７】 前記異形形状の長軸が前記コイル部品の
   コイルの中心軸と略直交するように前記導線が巻回され
   ている、請求項６に記載のコイル部品。
8. 【請求項８】 前記異形形状の長軸が前記コイル部品の
   コイルの中心軸と略平行となるように前記導線が巻回さ
   れている、請求項６に記載のコイル部品。
9. 【請求項９】 前記異形形状が略楕円形である、請求項
   ６〜８のいずれかに記載のコイル部品。
10. 【請求項１０】 磁性体粉末と樹脂とを含む複合磁性材
    料からなり、第１，第２の端部を有する成形体と、 前記成形体の第１の端部から第２の端部に向かって延び
    る中心軸を有するように、前記成形体中で巻回されてお
    り、かつ両端が第１，第２の端部に露出しているコイル
    と、 前記コイルに電気的に接続されており、前記成形体の第
    １，第２の端部に形成されている第１，第２の外部電極
    とを備え、 前記コイルが請求項６〜９のいずれかに記載のコイル部
    品により構成されている、チップビーズインダクタ。