JP2003124046A - ビーズインダクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビーズインダクタの製造工程において、工
程数を増加させることなく無電解メッキ後のレジスト処
理及びエッチング処理の工程を不要にすることで、製造
工程の工程数を減少させ、製造工程の簡略化及び製造コ
ストの削減が可能になるようにする。 【解決手段】 導体コイル１１を複合材料１２内にイ
ンサート成形した成形体１２Ａを同一の保持プレート１
３の孔１４に挿入して保持させる。ついで、成形体１２
Ａの端部のブラスト処理から外部電極形成のための金属
被膜処理までの工程を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビーズインダクタ
の製造方法に関し、特に磁性体と樹脂の複合材料に導体
コイルを埋め込んだ成形体を保持プレートの孔に挿入し
た状態で無電解メッキ等の金属被膜処理を行うビーズイ
ンダクタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】図１(a)〜(d)及び図２(e)〜(i)は、従来の
ビーズインダクタの製造工程を説明する図である。従来
のビーズインダクタの製造工程においては、まず、ポリ
エステルやポリアミドイミド等の絶縁被膜で被覆された
線状導体(銅線)を巻き回して導体コイル１１を作製し、
当該導体コイル１１をフェライト等の磁性体粉末とＰＰ
Ｓ(ポリフェニレンスルファイド)樹脂等を混練した複合
材料１２で射出成形し、成形体１２Ａを作製する(図１
(a))。その後、当該成形体１２Ａを保持プレート１３の
孔１４内に挿入して、成形体１２Ａを保持プレート１３
の孔１４に保持させる(図１(ｂ))。ついで、当該成形体
１２Ａのうち保持プレート１３の孔１４から露出してい
る両端部の複合材料１２をブラスト処理によって研磨除
去し、線状導体の端部を複合材料１２から露出させると
共にその線状導体の端部を絶縁被膜から露出させ、同時
に成形体の面荒しを行う(図１(c))。次に、当該成形体
１２Ａを保持プレート１３から取り出し、洗浄し乾燥さ
せる(図１(d))。次に、成形体１２Ａの表面全面を無電
解メッキ用のＰｄで前処理した後、成形体１２Ａの表面
全面にＮｉ無電解メッキ１５を施す(図２(e))。成形体
１２Ａの表面において外部電極２１を形成しようとする
領域の無電解メッキ１５上にレジスト剤１６を塗布して
覆い、レジスト剤１６を硬化させる(図２(f))。そし
て、この成形体１２Ａを硝酸中に浸漬してエッチング
し、レジスト剤１６に覆われていないＮｉ無電解メッキ
１５の露出部分を除去した後(図２(g))、水酸化ナトリ
ウム中でレジスト剤１６を剥離させる。こうして成形体
１２Ａの両端部に形成されたＮｉ無電解メッキ１５を外
部電極２１の下地部分とし(図２(h))、Ｎｉ無電解メッ
キ１５の表面にＣｕ電解メッキ１８、Ｎｉ電解メッキ１
９及びＳｎ電解メッキ２０等の被膜を順次付与して外部
電極２１を作製し、ビーズインダクタ２２の完成品を得
ている(図２(i))。

【０００３】しかし、上述のようにして製造される従来
のビーズインダクタの製造工程は非常に多くの工程から
構成されているので、製造工程が複雑になり、製造コス
トが高くついていた。しかも、外部電極を形成する工程
において、成形体の全面に形成された無電解メッキのう
ち外部電極に必要のない領域を除去するために行うレジ
スト処理及びエッチング処理において排出される廃液は
環境汚染を引き起こすので、廃液を処理するための専用
の設備を備えた特定の工場でしか製造できなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の従来の
欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、従来の製造工程においてなされていた、無電解メ
ッキ後のレジスト処理及びエッチング処理の工程を不要
にし、両処理における廃液による環境汚染問題を回避
し、製造工程の簡略化によって、製造コストを削減する
ことができるビーズインダクタの製造方法を提供するこ
とにある。

【０００５】

【発明の開示】請求項１に記載のビーズインダクタの製
造方法は、磁性体粉末と樹脂からなる複合材料中に線状
導体を巻き回した導体コイルを埋め込んで成形体を形成
し、この成形体の両端部に前記導体コイルと電気的に導
通する外部電極を備えたビーズインダクタの製造方法に
おいて、前記成形体を保持プレートの孔に挿入すること
で前記成形体の外周面をマスキングし、前記保持プレー
トによって保持された成形体にブラスト処理を施すこと
によって前記線状導体の両端部を露出させ、更にブラス
ト処理を施した時と同一の保持プレートに前記成形体を
挿入した状態でマスキングされていない成形体の表面に
金属被膜を形成することを特徴とするものである。ここ
で、金属被膜処理は例えば無電解メッキ、金属材料の蒸
着、スパッタリングなどにより行われる。また、導体コ
イルを埋め込む複合材料は例えば、フェライト等の磁性
体の粉末とＰＰＳ樹脂等を混練して作製される。更に、
ブラスト工法は湿式でも乾式でもよい。

【０００６】しかして、請求項１に記載の発明によれ
ば、導体コイルを複合材料に埋め込んで作製した成形体
を保持プレートの孔に挿入し、成形体の外周面の全面も
しくは外周面の一部が保持プレートの孔の内周面によっ
てマスキングされた状態、すなわち成形体の端面又は端
部のみが露出している状態で金属被膜処理を行うので、
成形体の表面全体に金属被膜が形成されることはなく、
お互いに電気的に絶縁された状態で成形体の両端面又は
両端部にのみ金属被膜が形成される。したがって、従来
の製造工程において必要であったレジスト処理及びエッ
チング処理の両工程が不要になり、製造工程の工程数の
減少に伴って、製造工程の大幅な簡略化と製造コストの
大幅な削減が可能となる。更に、金属被膜の表面におけ
るレジスト処理及びエッチング処理の工程において排出
される廃液は環境汚染を引き起こし、廃液処理の設備を
持つ特定の工場でしかビーズインダクタを生産加工でき
なかったが、本発明の製造方法によればレジスト処理及
びエッチング処理の工程が不要になったので、廃液処理
の設備を持たない工場でも生産加工が可能となる。しか
も、ブラスト処理から金属被膜処理までの工程を同一の
保持プレートに成形体を挿入したまま行うことが可能な
ので、ブラスト処理や金属被膜処理等の各工程において
保持プレートから成形体を着脱する必要がなく、全工程
において保持プレートからの成形体の着脱が簡便にな
る。したがって、製造工程の工程数が減少し、それに伴
って、製造工程の簡略化及び製造コストの削減が可能に
なる。

【０００７】請求項２に記載のビーズインダクタの製造
方法は、請求項１に記載の発明において、前記成形体の
長さよりも厚い前記保持プレートに形成された孔に成形
体を挿入した状態で前記ブラスト処理及び前記金属被膜
処理を施し、前記成形体のマスキングされていない端面
にのみ金属被膜を形成するものである。

【０００８】しかして、請求項２に記載の発明によれ
ば、成形体の長さよりも厚い保持プレートに形成された
孔に成形体を挿入することで、成形体の外周面全体が保
持プレートの内周面でマスキングされた状態、すなわち
成形体の端面のみが保持プレートの孔の中で露出した状
態で金属被膜処理を施すことになるので、端面のみに金
属被膜が形成され、更に、電解メッキを施すことで端面
に形成された金属被膜上にのみ外部電極が形成できる。

【０００９】請求項３に記載のビーズインダクタの製造
方法は、請求項１に記載の発明において、前記成形体の
長さよりも薄い前記保持プレートに形成された孔に成形
体を挿入した状態で前記ブラスト処理及び前記金属被膜
処理を施し、前記成形体のマスキングされていない端部
に金属被膜を形成するものである。

【００１０】しかして、請求項３に記載の発明によれ
ば、成形体の長さよりも薄い保持プレートに形成された
孔に成形体を挿入することで、成形体の外周面の一部だ
けが保持プレートの内周面にマスキングされた状態、す
なわち成形体の端部(端面及びマスキングされていない
外周面)が露出した状態で金属被膜処理を施すことにな
るので、端部に金属被膜が形成され、更に、電解メッキ
を施すことで端部に形成された金属被膜上に外部電極が
形成される。それゆえ、成形体の端面及び折り返し部分
(マスキングされていない外周面)にも外部電極が形成さ
れ表面実装部品として実装基板へのはんだ付けが容易に
なる。

【００１１】請求項４に記載のビーズインダクタの製造
方法は、請求項１、２又は３に記載の発明において、前
記成形体に外部電極を形成する工程において、前記成形
体の金属被膜上に電解メッキを施すことを特徴とするビ
ーズインダクタの製造方法である。

【００１２】しかして、請求項４に記載の発明によれ
ば、成形体に金属被膜処理を施した後に電解メッキを施
すことで、成形体の金属被膜領域のみに電解メッキが施
され、半田付性や半田耐熱性に優れた外部電極が形成さ
れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】(第１の実施形態)図３(a)〜(d)、
図４(a)〜(d)、図５(e)〜(g)及び図６は本発明の一実施
形態によるビーズインダクタの製造工程を説明する図で
ある。

【００１４】まず、図３(a)〜(d)に従ってビーズインダ
クタの成形体が射出成形によって作製されるまでの工程
を説明する。まず、ポリエステルやポリアミドイミド等
の絶縁被膜で被覆した線状導体を密巻きあるいは疎巻き
に巻き回して導体コイル１１を製作しておく。成形金型
３０は、ビーズインダクタ２２の外形と同じキャビティ
３４を持ち、キャビティ３４内の中心部には円柱状をし
た金属製の保持ピン３２を挿入できるようになってい
る。保持ピン３２は外径が導体コイル１１の内径と同じ
になっている。成形金型３０のキャビティ３４内に保持
ピン３２を突出させた後、保持ピン３２の外周に導体コ
イル１１を装着させる(図３(a))。次に、成形金型３０
の外周部に設けられている外周部用射出口３３からキャ
ビティ３４内に複合材料１２を射出させると、導体コイ
ル１１の外周部に複合材料１２が形成される(図３
(b))。この後、保持ピン３２を導体コイル１１の下まで
下降させる(図３(c))。その後、成形金型３０の上面に
設けられている内周部用射出口３１から複合材料１２を
キャビテイ３４内へ射出すると、導体コイル１１の内周
部に複合材料１２が成形され成形体の完成品となる(図
３(d))。

【００１５】その後の成形体１２Ａからビーズインダク
タ２２の完成までの工程を、図４(a)〜(d)、図５(e)〜
(g)及び図６を用いて説明する。まず、成形体１２Ａの
完成品を成形金型３０から取り出し(図４(a))、成形体
１２Ａを保持プレート１３の孔１４に挿入し(図４
(ｂ))、保持プレート１３によって成形体１２Ａを保持
させる。

【００１６】保持プレート１３の構造は成形体１２Ａが
保持プレート１３の孔１４に挿入された状態の保持プレ
ート１３の平面図である図６で説明する。保持プレート
１３は、ステンレス製の芯材１４ＡをＳｉゴムなどの弾
性体１４Ｂによって被覆したものである。芯材１４Ａに
は、成形体１２Ａの外形寸法よりも大きな形状(角孔も
しくは丸孔)の透孔１４Ｄが開口されており、弾性体１
４Ｂは芯材１４Ａの表面、裏面及び透孔１４Ｄの内周面
を覆い、芯材１４Ａの透孔１４Ｄ内には弾性体の孔(保
持プレートの孔１４)が開口している。保持プレート１
３の孔１４の内形寸法は成形体１２Ａの外形寸法よりも
若干小さくなっている。また、この実施形態では保持プ
レート１３の厚みは、成形体１２Ａの長さよりも厚くな
っており、従って成形体１２Ａは図４(b)に示すよう
に、保持プレート１３の孔１４内に埋まり込み、両端面
のみを孔１４の中で露出させている。

【００１７】ついで、アルミナ研磨剤を用いた湿式また
は乾式ブラストの工程によって成形体１２Ａの両端面に
形成されている複合材料１２の一部を除去して、導体コ
イル１１の両端を複合材料１２から露出させ、更に露出
部分において導体コイル１１の端部の絶縁被膜を除去し
て線状導体を露出させ、同時に無電解メッキ１５の付着
強度を高くするために成形体１２Ａの両端面を荒らす
(図４(c))。このとき、成形体１２Ａの外周面には保持
プレート１３の弾性体１４Ｂが密着しているので、成形
体１２Ａの外周面には湿式または乾式ブラストの工程に
おいてアルミナ研磨剤が入り込むことがなく、保持プレ
ート１３の孔１４の中で露出している成形体１２Ａの端
面のみが研磨され導体コイル１１を形成している線状導
体が露出する。次に、成形体１２Ａを保持プレート１３
の孔１４から取り出さずに成形体１２Ａの洗浄及び乾燥
を行う(図４(d))。この後も保持プレート１３の孔１４
に成形体１２Ａを保持したままで、露出している成形体
１２Ａの両端面に無電解メッキ用の前処理としてＰｄに
よる活性化処理を施し、更にＮｉ無電解メッキ１５を１
μｍ前後の厚みで付与する(図５(e))。この無電解メッ
キの工程においても成形体１２Ａは外周面を保持プレー
ト１３の孔１４の内周面によってマスキングされ端面の
みを露出させた状態で行われているので、成形体１２Ａ
の外周面には無電解メッキ１５は付着せず端面のみに形
成される。次に、保持プレート１３から無電解メッキ１
５を施した成形体１２Ａを取り出して(図５(f))、必要
により熱処理を施した後、無電解メッキ１５上に例えば
Ｃｕ電解メッキ１８を１０〜２０μｍの厚み、Ｎｉ電解
メッキ１９を１μｍ前後の厚み、及びＳｎ電解メッキ２
０を５μｍ前後の厚みとなるように、例えばバレルメッ
キで付与することで外部電極２１を形成し完成品のビー
ズインダクタ２２を得る(図５(g))。

【００１８】このようにして本発明によるビーズインダ
クタの製造方法においては、成形体１２Ａを保持プレー
ト１３の孔１４に挿入し、成形体１２Ａの外周面がマス
キングされた状態で無電解メッキ１５を施すことで、成
形体１２Ａの両端面のみに無電解メッキが電気的に絶縁
された状態で形成され、従来の工程において必要であっ
たレジスト処理及びエッチング処理の工程が不要とな
り、製造工程が大幅に減少し、それに伴って製造工程は
簡略化され、製造コストも大幅に削減される。また、レ
ジスト処理及びエッチング処理の工程において排出され
ていた廃液は環境汚染を引き起こしていたがその問題も
解決され、従来は廃液処理の設備を備えた工場のみでし
か製造ができなかったが、本発明のビーズインダクタの
製造方法においては特別な廃液処理の設備を備えていな
い工場でも製造が可能になる。しかも、ブラスト処理か
ら金属被膜処理までの工程を同一の保持プレート１３に
成形体１２Ａを挿入したまま行うことが可能なので、ブ
ラスト処理や金属被膜処理等の各工程において保持プレ
ート１３から成形体１２Ａを着脱する必要がなく、全工
程において保持プレート１３からの成形体１２Ａの着脱
が一度だけで済ませることができる。したがって、製造
工程の工程数が減少し、それに伴って、製造工程の簡略
化及び製造コストの削減が可能になる。

【００１９】(第２の実施形態)図７(a)〜(c)は本発明の
別な実施形態を説明する図である。成形体１２Ａの作製
方法は実施形態１と同様であるので省略する。この実施
形態においては、実施形態１で用いた保持プレート１３
の厚みを成形体１２Ａの長さよりも薄くする。その保持
プレート１３の孔１４に成形体１２Ａを挿入すると、保
持プレート１３の孔１４の内周面で成形体１２Ａの外周
面の一部だけがマスキングされ、成形体１２Ａの端面だ
けでなく外周面の一部も露出する(図７(a))。この成形
体１２Ａの端面と外周面の一部が露出した状態で、第１
の実施形態の場合と同様に、保持プレート１３の孔１４
から露出している成形体１２Ａ端部に湿式または乾式ブ
ラストを施して成形体１２Ａの端面で線状導体１１を露
出させた後、無電解メッキの工程を施す。無電解メッキ
の工程においては、成形体１２Ａが保持プレート１３の
孔１４の内周面によって外周面の一部だけマスキングさ
れている状態なので、成形体１２Ａの端面だけでなく露
出している外周面にも無電解メッキ１５が形成される
(図７(b))。この後、保持プレート１３の孔１４から成
形体１２Ａを取り出し、無電解メッキ１５の上に例えば
Ｃｕ電解メッキ１８、Ｎｉ電解メッキ１９、Ｓｎ電解メ
ッキ２０を順次施すと外部電極２１が形成され、完成品
のビーズインダクタ２２が得られる(図７(c))。

【００２０】この実施形態においては、保持プレート１
３の厚みを変えることで、無電解メッキ１５が施される
外周面の領域を容易に変えることができる。更に、外部
電極２１が端面のみならず外周面の一部にも形成される
ことで、表面実装用のビーズインダクタとして実装基板
へのはんだ付けが容易になる。

【００２１】なお、本発明において外部電極を構成する
材質については、上記各実施例のものに限定されず、ま
た外部電極の各層の形成の仕方についても適宜選択され
るものである。

【００２２】

【発明の効果】本発明のビーズインダクタの製造方法に
よれば、複合材料で被覆された成形体を保持プレートに
挿入した状態で無電解メッキを施すので、無電解メッキ
が成形体の全面にではなく、端面又は端部にのみ形成さ
れる。それゆえ、成形体の全面に無電解メッキが行われ
た際に必要な、レジスト処理及びエッチング処理が不要
になるので製造工程が減少し、それに伴って製造工程の
簡略化と製造コストの削減が可能となっている。更に両
処理の際に排出される廃液による環境汚染の問題も解決
され、廃液処理のための特別な設備を持たない工場でも
ビーズインダクタの製造が可能になっている。しかも、
ブラスト処理から金属被膜処理までの工程を同一の保持
プレートに成形体を挿入したまま行うことが可能なの
で、ブラスト処理や金属被膜処理等の各工程において保
持プレートから成形体を着脱する必要がなく、全工程に
おいて保持プレートからの成形体の着脱が一度だけでよ
い。したがって、製造工程の工程数が減少し、それに伴
って、製造工程の簡略化及び製造コストの削減が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a),(b),(c),(d)は従来法による、ビーズイン
ダクタの製造工程を説明する図である。

【図２】(e),(f),(g),(h),(i)は従来法による、ビーズ
インダクタの製造工程を説明する図であって、図１の工
程に続く工程を示している。

【図３】(a),(b),(c),(d)は本発明の一実施形態にかか
るビーズインダクタの製造工程において成形体を成形す
る工程を説明する図である。

【図４】(a),(b),(c),(d)は同上の製造工程において、
ブラスト処理によって成形体の端面に線状導体を露出さ
せるまでの工程を説明する図である。

【図５】(e),(f),(g)は同上の製造工程の続きであっ
て、成形体の端面に外部電極を形成する工程を説明する
図である。

【図６】本発明にかかるビーズインダクタの製造工程で
用いる保持プレートの平面図である。

【図７】(a),(b),(c)は本発明の第２の実施形態による
ビーズインダクタの製造工程を説明する図である。

【符号の説明】

１１ 導体コイル １２ 複合材料 １２Ａ 成形体 １３ 保持プレート １４ 保持プレートの孔 １５ 無電解メッキ １６ レジスト剤 １８〜２０ 電解メッキ ２１ 外部電極 ２２ ビーズインダクタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体粉末と樹脂からなる複合材料中に
   線状導体を巻き回した導体コイルを埋め込んで成形体を
   形成し、 この成形体の両端部に前記導体コイルと電気的に導通す
   る外部電極を備えたビーズインダクタの製造方法におい
   て、 前記成形体を保持プレートの孔に挿入することで前記成
   形体の外周面をマスキングし、 前記保持プレートによって保持された成形体にブラスト
   処理を施すことによって前記線状導体の両端部を露出さ
   せ、 更にブラスト処理を施した時と同一の保持プレートに前
   記成形体を挿入した状態でマスキングされていない成形
   体の表面に金属被膜を形成することを特徴とするビーズ
   インダクタの製造方法。
2. 【請求項２】 前記成形体の長さよりも厚い前記保持プ
   レートに形成された孔に成形体を挿入した状態で前記ブ
   ラスト処理及び前記金属被膜処理を施した後、 前記成形体のマスキングされていない端面にのみ金属被
   膜を形成することを特徴とする請求項１に記載のビーズ
   インダクタの製造方法。
3. 【請求項３】 前記成形体の長さよりも薄い前記保持プ
   レートに形成された孔に成形体を挿入した状態で前記ブ
   ラスト処理及び前記金属被膜処理を施した後、 前記成形体のマスキングされていない端部にのみ金属被
   膜を形成することを特徴とする請求項１に記載のビーズ
   インダクタの製造方法。
4. 【請求項４】 前記成形体に外部電極を形成する工程に
   おいて、 前記成形体の金属被膜上に電解メッキを施すことを特徴
   とする請求項１、２又は３に記載のビーズインダクタの
   製造方法。