JP2003017336A - チップコイル - Google Patents

チップコイル

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JP2003017336A JP2001203295A JP2001203295A JP2003017336A JP 2003017336 A JP2003017336 A JP 2003017336A JP 2001203295 A JP2001203295 A JP 2001203295A JP 2001203295 A JP2001203295 A JP 2001203295A JP 2003017336 A JP2003017336 A JP 2003017336A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤー固定部の端子電極に対するワイヤー
端末の圧着部の信頼性を高める。 【解決手段】 端子電極を形成する鍔部であるワイヤー
固定部1b,1cを、ワイヤーの巻回部から鍔部の端部
方向へ向かって上り方向に傾斜するテーパー状に形成す
る。このワイヤー固定部に形成した端子電極は、ワイヤ
ー固定部のテーパー状に沿って形成されるため、端子電
極の頂上部分はワイヤー固定部の中央より外側に(ワイ
ヤー巻回部からより離れた位置に)形成されて、ワイヤ
ー端末は端子電極に対し広い圧着面で安定に圧着され
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、コア等にワイヤ
ーを巻回してなるチップコイルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、たとえば特開平10−31292
2号公報に示されているチップコイルが知られている。
【0003】このチップコイルは、両端部に鍔部を有す
る図5に示すようなコア1に導電性ワイヤー2を巻回
し、ワイヤー2の端末をコア1の鍔部の端子電極Aに熱
と圧力で固定したものである。この構造によれば、ワイ
ヤー圧着時の温度と圧力を最適化することにより、端子
電極に対するワイヤーの接合状態を安定化し、信頼性を
高めることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のチッ
プコイルにおいて、前記コアの鍔部のように、ワイヤー
を固定する固定部の端子電極は、一般的には導電ペース
トの塗布・焼付および多層メッキにより形成している。
ところが、導電ペーストを塗布・焼付すると、ワイヤー
固定部がフラットであっても、導電ペーストの表面張力
等により、ワイヤー固定部底面のほぼ中央部を頂点とし
た円弧状の電極膜が形成されることが多い。
【0005】図5の(A)は従来のチップコイルに用い
るコアの外観斜視図、(B)はワイヤー固定部である鍔
部の部分拡大断面図である。コア1の中央部はワイヤー
巻回部1aであり、その両端部の鍔部をワイヤー固定部
1b,1cとして形成している。ワイヤー固定部1b,
1cの電極形成面はフラットであり、上記塗布・焼付に
より焼付電極を形成すると、図5の(B)において一点
鎖線で示すワイヤー固定部のほぼ中央部を頂点とする円
弧状の焼付電極膜3が形成される。この電極膜3には、
Ni膜4、Cu膜5、Sn膜6が順にメッキ形成される
が、端子電極全体が焼付電極膜3と同様に、ワイヤー固
定部のほぼ中央部を頂点とする円弧状に盛り上がる。こ
のような形状の端子電極Aに対してワイヤー2を端末処
理すると、ワイヤー2の圧着部は端子電極Aの形状に沿
った形で圧着される。すなわち、ワイヤー固定部の中央
部近辺ではワイヤー2の潰れ厚が大きく、その部分でワ
イヤー2が非常に薄い状態で圧着されることになる。量
産時においては、端末処理時の圧力ばらつきや、端子電
極Aの丸みのばらつきにより、図5の(B)に示したよ
うに、ワイヤー固定部の中央部近辺でワイヤーが切れて
しまう場合も生じる。その場合には、ワイヤーの圧着面
が小さくなるため、固着力不足等の不具合が発生し易く
なる。
【0006】チップコイル全体のサイズが小さくなる
と、ワイヤー固定部の幅寸法が小さくなるため、端子電
極の形状がさらに丸くなる。その結果、ワイヤー固定部
の中央部近辺でワイヤーが切断される、というワイヤー
の固着力不足等が発生する傾向がますます顕著になる。
【0007】この状態を、ワイヤー固着時の温度、時
間、圧力等の圧着条件の管理で回避しようとしても、そ
の条件管理は非常に厳密なものとなり、ワイヤーが端子
電極からはみ出して切断されるカットヒゲと言われる突
起が生じる等の別の問題も発生することもあるため、量
産性に乏しいという問題があった。
【0008】この発明の目的は、ワイヤー固定部に対す
るワイヤーの固着部の信頼性を高めたチップコイルおよ
びその製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、コアのワイ
ヤー巻回部に導電性ワイヤーを巻回し、端子電極を形成
したワイヤー固定部に前記導電性ワイヤーの端末を接続
固定したチップコイルにおいて、ワイヤー固定部を、所
定方向へ向かって登り方向に傾斜するテーパー状に形成
し、導電性ワイヤーの端末を前記ワイヤー固定部の端子
電極に対し、該ワイヤー固定部の登り方向へ向けて圧着
する。この構造により、ワイヤーの基部(末端部とは反
対側の部分)からより離れた位置を端子電極の頂上と
し、ワイヤーの圧着面を安定的に大きくし、ワイヤーの
固着力を大きくできる。
【0010】また、この発明は、前記ワイヤー固定部の
前記テーパー状部分の高低差を導電性ワイヤーの線径の
1/2以下とする。これによりテーパー状部分の傾斜が
急になり過ぎないようにし、ワイヤーをその長手方向の
長い範囲に亘って、すなわち広い面積に亘って押し潰さ
れるようにし、ワイヤーの圧着面の安定性を高める。
【0011】また、この発明のチップコイルの製造方法
は、ワイヤー固定部が所定方向へ向かって登り方向に傾
斜するテーパー状であるコアを用意し、前記ワイヤー固
定部のテーパー状部に端子電極を形成し、この端子電極
に、導電性ワイヤーの端末を前記ワイヤー固定部の登り
方向へ向けて配置し、加圧面が平坦なヒーターチップに
よって熱圧着する。
【0012】
【発明の実施の形態】第1の実施形態に係るチップコイ
ルの構成および製造方法を図1〜図3を参照して説明す
る。図1はチップコイルの外観斜視図である。また、図
2の(A)はそのチップコイルで用いるコアの正面図、
(B)はワイヤー固定部に対するワイヤーの圧着状態を
示す部分拡大断面図である。
【0013】これらの図において、1はアルミナやフェ
ライト等のセラミックス成型体からなる角形のコアであ
る。このコア1の中央部がワイヤー巻回部1aであり、
その両側の鍔部がワイヤー固定部1b,1cである。ワ
イヤー固定部1b,1cの図における上部には多層の電
極膜からなる端子電極Aを形成している。ワイヤー巻回
部1aには導電性ワイヤー2を所定回数巻回し、その端
末をワイヤー固定部1b,1cの端子電極に圧着してい
る。
【0014】コア1のワイヤー固定部1b,1cは、図
2の(A)に示すように、ワイヤー巻回部1aから外方
へ向かって上り方向に傾斜するテーパー状に形成してい
る。したがって後述するワイヤー固定部上に形成する端
子電極の頂上は、図中一点鎖線で示すワイヤー固定部の
中央より外側(ワイヤー巻回部から遠ざかる方向)の位
置に生じる。
【0015】図2の(B)における3〜6は、一例を示
せば、3はAg焼付電極膜、4はNiメッキ膜、5はC
uメッキ膜、6はSnメッキ膜である。このような4層
構造の端子電極Aに対して導電性ワイヤー2が広い圧着
面で安定に圧着されている。
【0016】ここで、焼付電極膜3は端子電極の下地電
極膜として形成している。Ni膜4は焼付電極の半田へ
の拡散防止のために形成している。Cu膜5は耐半田材
層であり、その上層のSn膜とNi膜との接着強度を高
めるために形成している。Sn膜は親半田材層であり、
チップコイルを実装基板上の電極に半田付けする際の半
田付け性向上のために形成している。また、このSn膜
は、ワイヤーの圧着時に、加熱溶融膜として作用する。
【0017】このチップコイルの各構成要素の構造と、
その製造方法の一例を次に示す。
【0018】導電性ワイヤー2としては、線径120〜
20μmのCuワイヤーにポリエステルイミド等の絶縁
材を被膜したワイヤーを用いる。
【0019】コア1としては、ワイヤー固定部1aのテ
ーパー状部分の高低差hが、ワイヤー2の線径rの1/
2以下のものを用いる。したがって、線径120μmの
ワイヤーを用いる場合には、高低差hは60μm以下、
線径20μmのワイヤーを用いる場合には、高低差hは
10μm以下である。但し、ワイヤー固定部は必ずテー
パー状をなすため、hは0ではない。好ましくは、r/
4<h<r/2の範囲に定める。
【0020】上記端子電極は次のようにして形成する。
まず、コアのワイヤー固定部1b,1cを下面にして、
Ag等の導電ペーストへディッピングする。これによ
り、ワイヤー固定部1b,1cに、そのテーパーに沿う
ように5μm以上の下地電極膜を形成し、乾燥し、焼成
する。続く工程で、Ni膜4、Cu膜5、Sn膜6を順
に電解メッキする。
【0021】このようにテーパー状のワイヤー固定部に
導電ペーストを塗布することにより、下地電極膜の膜厚
がワイヤー固定部の頂上付近で最も厚くなり、端子電極
膜表面の丸みが従来のように緩やかになることがない。
したがって、端子電極の頂上は、ワイヤーの基部からよ
り離れた位置、すなわち図2の(B)において一点鎖線
で示す中央部より外側に位置することになる。その結
果、端子電極が長い距離に亘ってテーパー状に保たれ、
ワイヤーの圧着面が広く確保できる。
【0022】図3は、コアのワイヤー固定部1cに対す
るワイヤー2の圧着工程を示す部分拡大断面図である。
まず、(A)に示すように、ワイヤー2をワイヤー固定
部1cの端子電極上に接するように配置する。続いて、
(B)に示すように、加圧面が平坦なヒーターチップ1
0を、コアの軸方向(チップコイルの実装面)と平行に
して、ワイヤー固定部1cに対して所定圧力で加圧しつ
つ加熱する。好ましくは、一つのヒーターチップで、両
ワイヤー固定部1b,1cの端子電極に、ワイヤー両端
部を同時に加熱・圧着する。
【0023】ヒーターチップ10のワイヤーに対する加
重は0.2〜1kgfとし、加重をかけた状態で、パル
スヒート方式で1秒以内の瞬時にヒーターチップの温度
を500℃前後まで上昇させ、1秒前後保持した後、外
側に引き出しているワイヤーを所定張力で引っ張ること
により、ワイヤーを切断する。次に、1秒以内の瞬時に
Sn膜6の融点以下に急冷し、ヒーターチップ10を取
り外す。上記加熱によってワイヤー2の端末の絶縁皮膜
は溶融/気化する。ワイヤー端末はヒーターチップによ
る加重により押しつぶされて偏平となり、Sn膜6に幾
分沈みこむ。この状態で、耐半田材層であるCu膜5と
ワイヤー端末とは、その接合面において固相溶接され、
親半田材層であるSn膜6とワイヤー2の端末とは、そ
の接合面においてろう接される。
【0024】次に、第2の実施形態に係るチップコイル
の外観斜視図を図4に示す。第1の実施形態では、コイ
ルの巻回軸が実装面に対して平行に位置する横置きタイ
プについて示したが、この図4に示すように、ワイヤー
2の巻回軸が実装面に対して垂直方向に位置する縦置き
タイプのチップコイルについても、本発明は同様に適用
できる。すなわち、コア1の図における下部の鍔部の底
面をワイヤー固定部1bとし、その面全面あるいは一部
をテーパー状に形成し、導電性ワイヤーの端末をワイヤ
ー固定部上の端子電極に対し、該ワイヤー固定部の登り
方向へ向けて圧着する。このワイヤー固定部の構造によ
り、第1の実施形態で示したものと同様に、広い面でワ
イヤーを端子電極に圧着することができ、その信頼性を
高めることができる。
【0025】なお、第1・第2の実施形態で示した巻き
線済の製品に対して、ワイヤー保護のための絶縁性樹脂
を被膜してもよい。また、ワイヤーの圧着を行った端子
電極部分に、さらにSnまたは半田からなる親半田材層
をメッキ等で形成して、実装基板に対する半田付け性を
向上させるとともに、ワイヤー端末の防錆効果を持たせ
てもよい。
【0026】また、端子電極の構造や材質は任意であ
り、例えば下地電極としてAg以外にAg−Pd合金や
Cu,Ni等であってもよく、さらに最上層を半田膜と
してもよい。
【0027】さらに、第1の実施形態では、テーパー状
部分をコアの上下面側に形成しているが、もちろんワイ
ヤーを圧着する側の面のみをテーパー状にしてもよい。
【0028】
【発明の効果】この発明によれば、端子電極を形成する
ワイヤー固定部を、所定方向へ向かって登り方向に傾斜
するテーパー状に形成し、導電性ワイヤーの端末をワイ
ヤー固定部に対し、その登り方向へ向けて圧着したこと
により、ワイヤーの圧着面が安定的に大きくなり、ワイ
ヤーの固着強度を大きくできる。その結果、ワイヤーの
圧着部の信頼性をさらに向上させることができる。
【0029】また、この発明によれば、ワイヤー固定部
のテーパー状部分の高低差をワイヤーの線径の1/2以
下とすることにより、テーパー状部分の傾斜が急になり
過ぎず、ワイヤーがその長手方向の長い範囲に亘って、
すなわち広い面積に亘って押し潰されるようになり、ワ
イヤーの圧着面の安定性が高まる。
【0030】また、この発明によれば、所定方向へ向か
って登り方向に傾斜するテーパー状であるワイヤー固定
部に対して導電ペーストをディッピング等により塗布・
焼成することにより、下地電極膜の膜厚がワイヤー固定
部の頂上部分で最も厚くなり、端子電極膜表面の丸みが
緩やかになることがなく、長い距離に亘ってテーパー状
に保たれる。その結果、ワイヤーの圧着面が広く確保で
き、ワイヤーの圧着部の信頼性を容易に向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係るチップコイルの外観斜視
【図2】同チップコイルで用いるコアの正面図およびワ
イヤー固定部の部分拡大断面図
【図3】同チップコイルにおけるワイヤーの圧着工程を
示す図
【図4】第2の実施形態に係るチップコイルの外観斜視
【図5】従来のチップコイルで用いるコアの外観斜視図
およびワイヤー固定部の部分拡大断面図
【符号の説明】
1−コア 1a−ワイヤー巻回部 1b,1c−ワイヤー固定部(鍔部) 2−導電性ワイヤー 3−下地電極 A−端子電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コアのワイヤー巻回部に導電性ワイヤー
    を巻回し、端子電極を形成したワイヤー固定部に前記導
    電性ワイヤーの端末を接続固定したチップコイルにおい
    て、 前記ワイヤー固定部を、所定方向へ向かって登り方向に
    傾斜するテーパー状に形成し、導電性ワイヤーの端末を
    前記ワイヤー固定部の端子電極に対し、該ワイヤー固定
    部の登り方向へ向けて圧着したチップコイル。
  2. 【請求項2】 前記ワイヤー固定部の前記テーパー状部
    分の高低差が前記導電性ワイヤーの線径の1/2以下で
    ある請求項1に記載のチップコイル。
  3. 【請求項3】 ワイヤー固定部が所定方向へ向かって登
    り方向に傾斜するテーパー状であるコアを用意し、前記
    ワイヤー固定部のテーパー状部に端子電極を形成し、こ
    の端子電極に、導電性ワイヤーの端末を前記ワイヤー固
    定部の登り方向へ向けて配置し、加圧面が平坦なヒータ
    ーチップによって熱圧着するチップコイルの製造方法。
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