JP2005057199A - チップビーズインダクタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 真空吸引を行なう際の位置ずれや落下等という吸引ミスを防止でき、さらにはブラスト処理を行なう場合のブラスト不要な絶縁皮膜が除去されるのを防止できるチップビーズインダクタを提供する。
【解決手段】 磁性体コア２と、該磁性体コア２の外周面に巻回されたコイル３′と、該コイル３′の両端部に形成された外部電極４とを有するチップビーズインダクタにおいて、上記コイル３′を、導体線材３ａに絶縁皮膜３ｂを被覆形成してなる断面略正方形状の被覆導体３により構成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、数アンペアの電流が流れる電源ラインのノイズ対策に採用されるチップビーズインダクタに関する。

この種のチップビーズインダクタとして、従来、図６に示すように、磁性体コア３０の外周面に、断面円形の絶縁被覆導体３１を互いに密着させて巻回し、該絶縁被覆導体３１の両端部を絶縁剥離し、これにより半田付け用の端子部３１ａを形成した構造のものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

ところで、上記端子部３１ａを形成する場合、ブラスト工法により絶縁被覆導体３１の両端部の絶縁皮膜を除去し、これにより導体線材を露出させて半田処理を行なう場合がある。この場合、絶縁被覆導体３１のブラストしない部分をマスク３３で覆った状態でブラスト処理を行なうようにしている。
特開２００２−２０３７２２号公報 特開２００２−２５２１３２号公報

ところが、上記従来のように断面円形の絶縁被覆導体３１をコイル状に巻回する構造とした場合には、真空吸引ノズル３５により真空吸引する際に、該吸引ノズル３５と被覆導体３１との隙間から空気ａが入り込み、場合によっては部品の位置ずれや落下等の吸引ミスが発生するという懸念がある（図６参照）。

また上記従来のブラスト処理により絶縁皮膜を除去する場合、被覆導体３１とマスク３３との隙間からブラスト剤が流れ込み、マスク３３で覆われたブラスト不要な絶縁皮膜まで除去するおそれがあり、その結果インダクタンスやインピーダンスにばらつきが生じるという懸念がある。

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、真空吸引を行なう場合の位置ずれや落下等という吸引ミスを防止でき、さらにはブラスト処理を行なう場合のブラスト不要な絶縁皮膜が除去されるのを防止できるチップビーズインダクタ及びその製造方法を提供することを目的としている。

請求項１の発明は、磁性体コアと、該磁性体コアの外周面に巻回されたコイルと、該コイルの両端部に形成された外部電極とを有するチップビーズインダクタにおいて、上記コイルが、導体線材に絶縁皮膜を被覆形成してなる断面矩形の被覆導体により構成されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、上記被覆導体は、断面略正方形のものであることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記コイルは、上記被覆導体同士を互いに融着固定して形成された融着コイルであることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかにおいて、上記外部電極は、上記コイルの中央部分をマスキングした状態で上記被覆導体の両端部の絶縁皮膜をブラスト処理を行なうことにより除去し、これにより露出した導体線材にめっき処理を施すことにより形成されたものであることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１ないし４の何れかにおいて、上記外部電極の外形寸法は、コイルの外形寸法より大きく形成されていることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れかにおいて、上記磁性体コアの軸方向両端面は、上記コイルの軸方向両端面と略面一となっていることを特徴としている。

請求項７の発明は、磁性体コアと、該磁性体コアの外周面に巻回されたコイルと、該コイルの両端部に形成された外部電極とを有するチップビーズインダクタの製造方法において、導体線材に絶縁皮膜を被覆形成してなる断面矩形の被覆導体を互いに密着させて巻回するとともに融着固定して融着コイルを形成する工程と、該融着コイル内に磁性体コアを挿入し、該磁性体コアと融着コイルとを接着剤により固定する工程と、上記融着コイルの中央部分をマスクで覆った状態で上記被覆導体の両端部の絶縁皮膜をブラスト処理を行なうことにより除去して導体線材を露出させる工程と、該露出した導体線材にめっき処理を施すことにより外部電極を形成する工程とを備えたことを特徴としている。

請求項８の発明は、請求項７と同様のチップビーズインダクタの製造方法において、導体線材に絶縁皮膜を被覆形成してなる断面矩形の被覆導体を互いに密着させて巻回して密着コイルを形成する工程と、該密着コイル内に磁性体コアを挿入し、融着剤により上記被覆導体同士及び密着コイルと上記磁性体コアとを同時に固定する工程と、上記密着コイルの中央部分をマスクで覆った状態で上記被覆導体の両端部の絶縁皮膜をブラスト処理を行なうことにより除去して導体線材を露出させる工程と、該露出した導体線材にめっき処理を施すことにより外部電極を形成する工程とを備えたことを特徴としている。

請求項９の発明は、請求項７又は８において、上記外部電極は、電解めっきにより上記導体線材の表面に金属膜を析出させて形成されたものであることを特徴としている。

請求項１０の発明は、請求項８又は９において、上記密着コイルの内形寸法は、上記磁性体コアの外形寸法と同じか，もしくは該磁性体コアの外形寸法より僅かに小さくなるように形成されていることを特徴としている。

請求項１の発明に係るチップビーズインダクタによれば、磁性体コアに巻回されたコイルを断面矩形の被覆導体により構成したので、該コイルの表面を隙間のない略平坦面とすることができる。これにより真空吸引する際の真空吸引ノズルとコイルとの間の隙間をなくすことができ、チップ部品の位置ずれや落下といった吸引ミスを防止できる。

また上記コイルの表面を略平坦面とすることができるので、ブラスト処理を行なう際のコイルとマスクとの間の隙間をなくすことができ、ブラスト剤がマスク内に流れ込んで絶縁皮膜を除去するという問題を回避でき、インダクタンスやインピーダンスのばらつきを防止できる。

請求項２の発明では、被覆導体を断面正方形としたので、例えば断面長方形状とする場合に比べてコイル状に巻回する際の作業を精度良く容易に行なうことができる。

請求項３の発明では、被覆導体同士を互いに融着固定して融着コイルを形成したので、コイルピッチを精度良く設定することができ、安定した電気的特性を得ることができる。即ち、被覆導体を単にコイル状に巻回しただけでは、例えば組み付け作業中にコイルピッチが変化する場合があり、その結果電気的特性にばらつきが生じるという懸念がある。

請求項４の発明では、コイルの中央部分をマスキングした状態で被覆導体の両端部の絶縁皮膜をブラスト処理により除去して導体線材を露出させ、該導体線材にめっき処理を施して外部電極を形成したので、絶縁皮膜の除去に安価なブラスト工法を用いることができ、部品単価の低減が可能となる。またブラスト処理を行なうにあたって、コイルの表面は略平坦面であることから、該コイルとマスクとの間の隙間をなくすことができ、請求項１と同様にインダクタンスやインピーダンスのばらつきを防止できる。

請求項５の発明では、外部電極の外形寸法をコイルの外形寸法より大きくしたので、例えば基板に実装する際に外部電極のみが基板に当接することから、チップ部品が転がったり，動いたりすることはなく、外部電極を基板に精度良く接続することができる。

請求項６の発明では、磁性体コアの両端面とコイルの両端面とを略面一としたので、部品の小型化が可能となる。即ち、従来のように、磁性体コアに被覆導体を直接巻き付ける場合には、磁性体コアの端部にチャック代を設ける必要があり，それだけ部品の軸方向長さが長くなるという問題があった。

請求項７の発明では、断面矩形の被覆導体を互いに密着させて巻回するとともに融着固定して融着コイルを形成し、該融着コイルに磁性体コアを挿入した後、融着コイルと磁性体コアとを接着剤で固定したので、磁性体コアを挿入したり，接着剤で固定したりする際にコイルピッチが変化するのを防止でき、安定した電気的特性を得ることができる。

請求項８の発明では、断面矩形の被覆導体を互いに密着させて密着コイル形成し、該密着コイルに磁性体コアを挿入した後、融着剤により被覆導体同士及び被覆導体と磁性体コアとを同時に固定したので、被覆導体と磁性体コアとを接着剤により固定する作業を不要にでき、コストを低減することができる。

請求項９の発明では、外部電極を電解めっきにより形成したので、外部電極を低コストで形成することができる。

請求項１０の発明では、コイルの内形寸法を磁性体コアの外形寸法と同じか，若干小さくしたので、コイルに磁性体コアを挿入する際の位置決め及び固定を確実に行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図５は、本発明の一実施形態によるチップビーズインダクタ及びその製造方法を説明するための図であり、図１，図２，図３はそれぞれチップビーズインダクタの正面図，側面図，断面正面図、図４はチップビーズインダクタの真空吸引ノズルによる吸引状態を示す正面図、図５（ａ）〜図５（ｃ）はチップビーズインダクタの製造方法を示す概略工程図である。

図において、１は１〜５Ａ程度の電流が流れる電源ラインのノイズ対策に採用されるチップビーズインダクタを示しており、これは四角柱状の磁性体コア２と、該磁性体コア２の外周面に巻回された四角形筒状のコイル３′と、該コイル３′の両端部に形成された外部電極４，４とから構成されている。そして上記コイル３′は、被覆導体３を所定ピッチで互いに密着させて巻回するとともに被覆導体３同士を加熱融着した融着コイルであり、該被覆導体３は断面略正方形のものにより構成されている。

上記磁性体コア２の軸長さはコイル３′の軸長さと略同じ長さに設定されており、これにより磁性体コア２軸方向両端面とコイル３′の両端面とは略面一となっている。また上記磁性体コア２はコイル３′に挿入した状態で接着剤により一体に固着されている。

上記被覆導体３は、銅線からなる導体線材３ａの外表面に熱硬化性ポリアミドイミド樹脂等からなる絶縁皮膜３ｂを被覆形成したものであり、該絶縁皮膜３ｂ同士は加熱させることにより互いに融着固定されている。

上記各外部電極４は、上記被覆導体３の中央部分をマスク６で覆った状態でブラスト処理を施し、これにより被覆導体３の両端部の１巻ないし２巻き程度の絶縁皮膜３ｂを除去して導体線材３ａを露出させ、該露出した導体線材３ａに電解めっきを施すことにより形成されたものである。

上記外部電極４の外径はコイル３′の外径より少し大きく形成されている。これによりコイル３′を基板７に載置すると、左，右の外部電極４だけが基板７に当接し、コイル３′と基板７との間には隙間ｃが形成されることとなる。

ここで、上記断面正方形状の被覆導体３を巻回すると、図３に示すように、そのピッチの如何によっては隣合う被覆導体３同士に僅かな段差が生じる。しかしこの段差は無視できる程度のものであり、また被覆導体３同士を融着固定，あるいは接着剤により固着させる際に段差は略なくなって略平坦面となっている。

本実施形態のチップビーズインダクタ１によれば、融着コイル３′を断面正方形の被覆導体３により構成したので、該コイル３′の各側面を略平坦面とすることができる。これにより真空吸引ノズル１０によりコイル３′を真空吸引する際の隙間をなくすことができ、インダクタ１の位置ずれや落下といった吸引ミスを防止できる。

本実施形態では、上記コイル３′を平坦面とすることができるので、ブラスト処理を行なう際のコイル３′とマスク６との間の隙間をなくすことができ、ブラスト剤がマスク６内に流れ込んで絶縁皮膜３ｂを除去するという問題を回避でき、インダクタンスやインピーダンスのばらつきを防止できる。

また上記被覆導体３を断面正方形としたので、例えば断面長方形状とする場合に比べてコイル状に巻回する際の作業を精度良く容易に行なうことができる。

本実施形態では、上記被覆導体３を互いに融着固定して融着コイル３′を形成したので、コイルピッチを精度良く設定することができ、安定した電気的特性を得ることができる。即ち、被覆導体を単にコイル状に巻回しただけでは、例えば組み付け作業中にコイルピッチが変化する場合があり、その結果電気的特性にばらつきが生じるという懸念がある。

本実施形態では、上記コイル３′の中央部分をマスク６で覆った状態で被覆導体３の両端部の絶縁皮膜３ｂをブラスト処理により除去して導体線材３ａを露出させ、該導体線材３ａに電解めっき処理を施して外部電極４を形成したので、絶縁皮膜３ｂの除去に安価なブラスト工法を用いることができ、部品単価の低減が可能となる。

本実施形態では、上記外部電極４の外形寸法をコイル３′の外形寸法より大きくしたので、表面実装する際に外部電極４のみが基板７に当接してコイル３′と基板７との間に隙間ｃを形成することができ、チップビーズインダクタ１が転がったり，動いたりすることなく外部電極４を基板７に精度良く接続することができる。

また上記磁性体コア２の両端面とコイル３′の両端面とを略面一としたので、従来のチャック代を設ける場合に比べて部品の小型化が可能となる。

なお、上記実施形態では、被覆導体３を四角形筒状をなすように巻回したが、本発明では円柱状の磁性体コアを用いて被覆導体を円形をなすように巻回してもよく、この場合にも上記実施形態と略同様の効果が得られる。

次に、上記チップビーズインダクタの一製造方法について説明する。

まず、長さ4.5 ×幅2.74×高さ2.74ｍｍの大きさを有する四角柱体の磁性体コア２を準備するとともに、0.23ｍｍ角からなる正方形の被覆導体３を準備する。この被覆導体３の導体線材３ａは0.20ｍｍ角である。

第１工程
被覆導体３を正四角形をなすように、かつ互いに密接するように巻回するとともに、絶縁皮膜３ｂを互いに加熱融着により融着固定して融着コイル３′を形成する。この融着コイル３′の軸長さは磁性体コア２と略同じ長さの4.5 ｍｍとする（図５（ａ）参照）。

第２工程
融着コイル３′内に磁性体コア２を互いに端面同士が略面一となるように挿入する。次いで、ワニスをキシレンで適当な粘度となるように希釈して接着液を作成し、この接着剤に上記融着コイル３′とともに磁性体コア２を浸漬する。しかる後、接着剤から引き上げて液切りを行い、振動を付与しつつ乾燥させて硬化させる。これにより被覆導体３同士及び融着コイル３′と磁性体コア２とを固着する。

第３工程
上記融着コイル３′の外周面にマスク６を装着する（図５（ｂ）参照）。このマスク６により融着コイル３′の両端部の１巻分程度残して中央部を覆う。この状態で湿式又は乾式のブラスト処理を行なう。このブラスト処理はアルミナ等のブラスト砥粒を吹き付けることにより、被覆導体３の絶縁皮膜３ｂを剥離させて除去する。このようにして導体線材３ａを露出させる。この場合、融着コイル３′の各側面は平坦面であることからマスク６との隙間はなく、従ってマスク６内にブラスト砥粒が入り込んで必要な絶縁皮膜３ｂまで除去してしまうという問題は解消できる。

第４工程
上記融着コイル３′に電解めっき処理を施し、上記露出した導体線材３ａの表面にＣｕ−Ｎｉ−Ｓｎを順に析出させて外部電極４，４を形成する。この外部電極４，４は、融着コイル３′の外径より少し大きくなるように形成する（図５（ｃ）参照）。このようにして本実施形態のチップビーズインダクタ１が製造される。

なお、本実施形態では、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように１ターン分だけ露出させた導体線材３ａに外部電極を形成したが、本発明では、複数ターンを露出させて外部電極を形成してもよい。ちなみに、融着コイル３′の軸長さに対し、約１０〜２０％の寸法の外部電極をそれぞれ両端に形成することが実装上あるいは特性上好ましい。従って、導体線材３ａの線径を考慮して所望のターン数を露出させることとなる。

このように本実施形態によれば、断面正方形状の被覆導体３を互いに密着させて巻回するとともに融着固定して融着コイル３′を形成し、該融着コイル３′に磁性体コア２を挿入した後、融着コイル３′と磁性体コア２とを接着剤で固定したので、磁性体コア２を挿入したり，接着剤で固定したりする際にコイルピッチが変化するのを防止でき、安定した電気的特性を得ることができる。

本実施形態では、外部電極４を電解めっき処理により形成したので、外部電極４を低コストで形成することができる。

なお、上記実施形態の製造方法では、被覆導体３同士を互いに融着してなる融着コイル３′に磁性体コア２を挿入し、該磁性体コア２と融着コイル３′とを接着剤により固着したが、本発明は、これに限られるものではなく、以下の製造方法でもよい。

即ち、断面略正方形状の被覆導体を互いに密着させて巻回して密着コイルを形成する。次に、密着コイル内に磁性体コアを挿入し、この状態で所定温度に加熱して融着剤により固着する。これにより被覆導体同士が固着するとともに、密着コイルと磁性体コアが同時に固定する。この後、上記実施形態と同様に、ブラスト処理を施して導体線材を露出させ、電解めっき処理により外部電極を形成する。上記密着コイルの内形寸法は、磁性体コアの外形寸法と同じか，もしくは磁性体コアの外形寸法より僅かに小さくなるように形成する。

本実施形態では、被覆導体同士及びコイルと磁性体コアとの固着を同時に行なうようにしたので、１回の固定工程で済み、製造コストを低減できる。

また密着コイルの内形寸法を磁性体コアの外形寸法と同じか，若干小さくしたので、密着コイルに磁性体コアを挿入する際の位置決め及び固定を確実に行なうことができる。

本発明の一実施形態によるチップビーズインダクタを説明するための正面図である。 上記チップビーズインダクタの側面図である。 上記チップビーズインダクタの断面図である。 上記チップビーズインダクタの吸引状態を示す図である。 上記チップビーズインダクタの一製造方法を説明するための断面図である。 従来のチップビーズインダクタの吸引状態を示す図である。

符号の説明

１ チップビーズインダクタ
２ 磁性体コア
３ 被覆導体
３′ コイル
３ａ 導体線材
３ｂ 絶縁皮膜
４ 外部電極

Claims (10)

1. 磁性体コアと、該磁性体コアの外周面に巻回されたコイルと、該コイルの両端部に形成された外部電極とを有するチップビーズインダクタにおいて、上記コイルが、導体線材に絶縁皮膜を被覆形成してなる断面矩形の被覆導体により構成されていることを特徴とするチップビーズインダクタ。
2. 請求項１において、上記被覆導体は、断面略正方形のものであることを特徴とするチップビーズインダクタ。
3. 請求項１又は２において、上記コイルは、上記被覆導体同士を互いに融着固定して形成された融着コイルであることを特徴とするチップビーズインダクタ。
4. 請求項１ないし３の何れかにおいて、上記外部電極は、上記コイルの中央部分をマスキングした状態で上記被覆導体の両端部の絶縁皮膜をブラスト処理を行なうことにより除去し、これにより露出した導体線材にめっき処理を施すことにより形成されたものであることを特徴とするチップビーズインダクタ。
5. 請求項１ないし４の何れかにおいて、上記外部電極の外形寸法は、コイルの外形寸法より大きく形成されていることを特徴とするチップビーズインダクタ。
6. 請求項１ないし５の何れかにおいて、上記磁性体コアの軸方向両端面は、上記コイルの軸方向両端面と略面一となっていることを特徴とするチップビーズインダクタ。
7. 磁性体コアと、該磁性体コアの外周面に巻回されたコイルと、該コイルの両端部に形成された外部電極とを有するチップビーズインダクタの製造方法において、導体線材に絶縁皮膜を被覆形成してなる断面矩形の被覆導体を互いに密着させて巻回するとともに融着固定して融着コイルを形成する工程と、該融着コイル内に磁性体コアを挿入し、該磁性体コアと融着コイルとを接着剤により固定する工程と、上記融着コイルの中央部分をマスクで覆った状態で上記被覆導体の両端部の絶縁皮膜をブラスト処理を行なうことにより除去して導体線材を露出させる工程と、該露出した導体線材にめっき処理を施すことにより外部電極を形成する工程とを備えたことを特徴とするチップビーズインダクタの製造方法。
8. 磁性体コアと、該磁性体コアの外周面に巻回されたコイルと、該コイルの両端部に形成された外部電極とを有するチップビーズインダクタの製造方法において、導体線材に絶縁皮膜を被覆形成してなる断面矩形の被覆導体を互いに密着させて巻回して密着コイルを形成する工程と、該密着コイル内に磁性体コアを挿入し、融着剤により上記被覆導体同士及び密着コイルと上記磁性体コアとを同時に固定する工程と、上記密着コイルの中央部分をマスクで覆った状態で上記被覆導体の両端部の絶縁皮膜をブラスト処理を行なうことにより除去して導体線材を露出させる工程と、該露出した導体線材にめっき処理を施すことにより外部電極を形成する工程とを備えたことを特徴とするチップビーズインダクタの製造方法。
9. 請求項７又は８において、上記外部電極は、電解めっきにより上記導体線材の表面に金属膜を析出させて形成されたものであることを特徴とするチップビーズインダクタの製造方法。
10. 請求項８又は９において、上記密着コイルの内形寸法は、上記磁性体コアの外形寸法と同じか，もしくは該磁性体コアの外形寸法より僅かに小さくなるように形成されていることを特徴とするチップビーズインダクタの製造方法。

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