JP2005236197A - 巻線型インダクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 絶縁被膜金属線のばらけが生じない巻線型インダクタの製造方法を提供する。
【解決手段】 絶縁被膜金属線１の表面に、接着剤３を塗布して固化させる。絶縁被膜および接着剤３を所定の間隔を置いて除去し、金属線の表面を露出させる。露出した金属線の表面に低融点はんだ２を形成する。コア５に絶縁被膜金属線１を密に巻回した後、絶縁被膜金属線１を切断して低融点はんだ２をコア５の両側に位置させる。絶縁被膜金属線１が巻回されたコア５を加熱して接着剤３を溶融して固化し、絶縁被膜金属線１とコア５を接着する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、巻線型インダクタの製造方法、特に、インダクタやインピーダンス素子などの巻線型インダクタの製造方法に関する。

従来より、巻線型インダクタとして、例えば特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。そして、このような巻線型インダクタを製造する方法として、特許文献１には以下の方法が記載されている。

図９に示すように、自動巻線装置のチャック６１にコア５５の一端を挟持した後、コア５５の一端に絶縁被膜金属線５１を適宜な手段で係止する。絶縁被膜金属線５１は、絶縁被膜を除去することにより金属線の表面が露出している端子部５２が所定の間隔で形成されている。端子部５２を係止したコア５５は、チャック６１が回転駆動されることにより、コア５５の外周面に絶縁被膜金属線５１が巻回される。このとき、絶縁被膜金属線５１は、隣接する部分同士が当接するように密に巻回される。そして、図１０に示すように、絶縁被膜金属線５１がコア５５の他端に達した位置で絶縁被膜金属線５１を切断することにより、コア５５の他端に絶縁被膜を除去して金属線表面が露出している端子部５２が位置し、巻線型インダクタが得られる。

しかしながら、このような製造方法によって得られた巻線型インダクタは、コア５５に巻回されている絶縁被膜金属線５１の隣接する部分同士が接着していないため、絶縁被膜金属線５１がばらけ易いという問題があった。このため、振動などの外力が加わると、絶縁被膜金属線５１がばらけ、インダクタンスが変動したり、印刷基板への面実装不良が生じたりする等の不具合があった。
特開２００２−２０３７２２号公報 特開平９−３２６３１７号公報

そこで、本発明の目的は、絶縁被膜金属線のばらけが生じない巻線型インダクタの製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る巻線型インダクタの製造方法は、
（ａ）絶縁被膜金属線の表面に、接着剤を塗布して固化させる工程と、
（ｂ）絶縁被膜および接着剤を所定の間隔を置いて除去し、金属線の表面を露出させる工程と、
（ｃ）露出した金属線の表面に金属被膜を形成する工程と、
（ｄ）コアに絶縁被膜金属線を密に巻回した後、絶縁被膜金属線を切断して金属被膜をコアの両側に位置させる工程と、
（ｅ）絶縁被膜金属線が巻回されたコアを加熱して接着剤を溶融して固化し、絶縁被膜金属線とコアを接着する工程と、
を備えたことを特徴とする。

以上の方法により、絶縁被膜金属線の表面に塗布された接着剤によって、絶縁被膜金属線の隣接部分同士が固定されるとともに、絶縁被膜金属線とコアが固定される。

また、本発明に係る巻線型インダクタの製造方法は、
（ｆ）絶縁被膜金属線の絶縁被膜を所定の間隔を置いて除去し、金属線の表面を露出させる工程と、
（ｇ）露出した金属線の表面に金属被膜を形成する工程と、
（ｈ）コアの表面に、接着剤を塗布して固化させる工程と、
（ｉ）接着剤が付与されたコアに絶縁被膜金属線を密に巻回した後、絶縁被膜金属線を切断して金属被膜をコアの両側に位置させる工程と、
（ｊ）絶縁被膜金属線が巻回されたコアを加熱して接着剤を溶融して固化し、絶縁被膜金属線とコアを接着する工程と、
を備えたことを特徴とする。

以上の方法により、コアの表面に塗布された接着剤によって、絶縁被膜金属線とコアが固定される。

また、金属被膜は、例えば低融点金属からなる。接着剤は低融点金属の溶融温度以上の軟化点を有するとともに、接着剤は熱可塑性樹脂からなる。そして、絶縁被膜金属線が巻回されたコアを加熱する際、加熱温度を低融点金属の融点以上にし、隣接して巻回されている低融点金属部分を互いに接着する。

本発明によれば、絶縁被膜金属線の表面やコアの表面に塗布された接着剤によって、絶縁被膜金属線の隣接部分同士を固定したり、絶縁被膜金属線とコアを固定することができる。この結果、絶縁被覆金属線のばらけが生じない巻線型インダクタを製造することができる。

以下に、本発明に係る巻線型インダクタの製造方法の実施例について、添付の図面を参照して説明する。

［第１実施例、図１〜図４］
図１（ａ）に示すように、絶縁被膜金属線１は、０．３ｍｍの径を有する金属線に絶縁被膜として約０．０１８ｍｍの厚さのポリアミドイミド樹脂を塗布して焼き付けたものである。金属線には、良導体である銅や銀等が使用される。また、絶縁被膜には、巻線型インダクタ製造中に複数回の熱ストレスが加わるので耐熱性が高く、かつ、後工程でのはんだディップに耐え得る材料が好ましい。具体的には、ポリアミドイミド樹脂の他に、ポリエステル樹脂やポリエステルイミド樹脂なども使用可能である。

図１（ｂ）に示すように、この絶縁被膜金属線１の表面に、約０．０１ｍｍの厚さのポリエーテルイミド樹脂とポリエステル樹脂の混合接着剤３を塗布して固化させる。巻線型インダクタ製造中に加熱工程が複数回あるので、接着剤３の材料として、熱硬化性樹脂を使用することはできず、熱可塑性樹脂が使用される。

次に、図１（ｃ）に示すように、絶縁被膜および接着剤３を所定の間隔を置いてダイヤモンドカッタなどの手段で機械的に除去することにより、金属線の表面が露出している端子部１ａを所定の間隔で形成する。本第１実施例では、７７．２ｍｍの間隔を置いて、２７ｍｍの長さの端子部１ａを繰り返して形成したが、巻線型インダクタのサイズが異なれば、それに応じて端子部１ａの長さや間隔が異なることは言うまでもない。

次に、図１（ｄ）に示すように、この絶縁被膜金属線１を、Ｓｎ−Ａｇ３．０−Ｃｕ０．５の低融点はんだの溶融浴槽（約２４０℃）に約３秒間ディップし、端子部１ａの露出した金属線の表面に、はんだ被膜２を約５０μｍ付与する。このとき、接着剤３は溶融しない。なお、他の組成の低融点はんだやＳｎ−Ｐｂはんだも使用可能であるが、はんだの融点が接着剤３の軟化点以下のものを選択する必要がある。

次に、図２に示すように、外径が約２．４９ｍｍで、長さが約４．５ｍｍの円柱コア５を用意する。コア５の材料としては、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトやセラミックスなどが使用される。そして、自動巻線装置のチャック（図示せず）にコア５の一端を挟持した後、コア５の一端に絶縁被膜金属線１の端子部１ａを適宜な手段で係止する。端子部１ａを係止したコア５は、チャックが回転駆動することにより、コア５の外周面に絶縁被膜金属線１が巻回される。このとき、絶縁被膜金属線１は、隣接する部分同士が当接するように密に巻回される。

そして、図３に示すように、絶縁被膜金属線１がコア５の他端に達した位置で絶縁被膜金属線１を切断することにより、コア５の他端に端子部１ａが位置する。この結果、低融点はんだが形成されている端子部１ａをコア５の両端部に略均等に位置させることができる。

この巻線型インダクタ１０を、高耐熱性のパレット治具上に互いに接触しないようにして整列配置する。次に、パレット治具ごとにオーブンに入れ、約２３０℃で約１０分間加熱する。巻線型インダクタ１０を加熱する際、加熱温度を接着剤３の軟化点以上にする。これにより、絶縁被膜金属線１の表面に塗布された接着剤３が溶融して固化し、絶縁被膜金属線１の隣接部分同士が接着されるとともに、絶縁被膜金属線１とコア５が接着される。また同時に、端子部１ａの低融点はんだ２が溶融して、端子部１ａの隣接部分同士が接着してショートリングとなり、外部電極とされる。

この後、巻線型インダクタ１０を冷却してパレット治具から取り出し、必要に応じてマガジン詰めやテーピングに個装する。

以上の製造方法によって得られた巻線型インダクタ１０は、コア５に巻回されている絶縁被膜金属線１の隣接する部分同士が接着しているので、絶縁被膜金属線１がばらけにくい。従って、振動などの外力が加わっても、絶縁被膜金属線１がばらけず、インダクタンスが安定し、印刷基板への面実装信頼性が向上する。特に、端子部１ａの低融点はんだ２が溶融して、端子部１ａの隣接部分同士が接着してショートリングとなるので、絶縁被膜金属線１が端部からばらける心配がない。

［第２実施例、図５〜図８］
図５（ａ）に示すように、絶縁被膜金属線２１は、０．３ｍｍの径を有する金属線に絶縁被膜として約０．０１８ｍｍの厚さのポリアミドイミド樹脂を塗布して焼き付けたものである。金属線には、良導体である銅や銀等が使用される。また、絶縁被膜には、巻線型インダクタ製造中に複数回の熱ストレスが加わるので耐熱性が高く、かつ、後工程でのはんだディップに耐え得る材料が好ましい。具体的には、ポリアミドイミド樹脂の他に、ポリエステル樹脂やポリエステルイミド樹脂なども使用可能である。

次に、図５（ｂ）に示すように、絶縁被膜を所定の間隔を置いてダイヤモンドカッタなどの手段で機械的に除去することにより、金属線の表面が露出している端子部２１ａを所定の間隔で形成する。本第２実施例では、７７．２ｍｍの間隔を置いて、２７ｍｍの長さの端子部２１ａを繰り返して形成したが、巻線型インダクタのサイズが異なれば、それに応じて端子部２１ａの長さや間隔が異なることは言うまでもない。

次に、図５（ｃ）に示すように、この絶縁被膜金属線２１を、Ｓｎ−Ａｇ３．０−Ｃｕ０．５の低融点はんだの溶融浴槽（約２４０℃）に約３秒間ディップし、端子部２１ａの露出した金属線の表面に、はんだ被膜２２を約５０μｍ付与する。

次に、図６（ａ）に示すように、外径が約２．４９ｍｍで、長さが約４．５ｍｍの円柱コア２５を用意する。このコア２５の表面に、約０．０１ｍｍの厚さのポリエーテルイミド樹脂とポリエステル樹脂の混合接着剤２６を塗布して固化させる（図６（ｂ）参照）。

次に、図７に示すように、自動巻線装置のチャック（図示せず）にコア２５の一端を挟持した後、コア２５の一端に絶縁被膜金属線２１の端子部２１ａを適宜な手段で係止する。端子部２１ａを係止したコア２５は、チャックが回転駆動することにより、コア２５の外周面に絶縁被膜金属線２１が巻回される。このとき、絶縁被膜金属線２１は、隣接する部分同士が当接するように密に巻回される。

そして、図８に示すように、絶縁被膜金属線２１がコア５の他端に達した位置で絶縁被膜金属線２１を切断することにより、コア２５の他端に端子部２１ａが位置する。この結果、低融点はんだが形成されている端子部２１ａをコア２５の両端部に略均等に位置させることができる。

この巻線型インダクタを、高耐熱性のパレット治具上に互いに接触しないようにして整列配置する。次に、パレット治具ごとにオーブンに入れ、約２３０℃で約１０分間加熱する。巻線型インダクタを加熱する際、加熱温度を接着剤３の軟化点以上にする。これにより、コア２５の表面に塗布された接着剤２６が溶融して固化し、絶縁被膜金属線２１とコア２５が接着される。また同時に、端子部２１ａの低融点はんだ２２が溶融して、端子部２１ａの隣接部分同士が接着してショートリングとなり、外部電極とされる。

この後、巻線型インダクタを冷却してパレット治具から取り出し、必要に応じてマガジン詰めやテーピングに個装する。

以上の製造方法によって得られた巻線型インダクタは、前記第１実施例の巻線型インダクタ１０と同様の作用効果を奏する。

［他の実施例］
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。コアの横断面形状は、円形、楕円形、矩形など任意である。また、絶縁被膜金属線の横断面形状も円形、楕円形、矩形など任意である。

本発明に係る巻線型インダクタの製造方法の第１実施例に使用される絶縁被膜金属線の加工方法を示す説明図。 本発明に係る巻線型インダクタの製造方法の第１実施例を示す概略図。 図２に続く製造方法を示す概略図。 図３に続く製造方法を示す概略図。 本発明に係る巻線型インダクタの製造方法の第２実施例に使用される絶縁被膜金属線の加工方法を示す説明図。 本発明に係る巻線型インダクタの製造方法の第２実施例に使用されるコアの加工方法を示す説明図。 本発明に係る巻線型インダクタの製造方法の第２実施例を示す概略図。 図７に続く製造方法を示す概略図。 従来の巻線型インダクタの製造方法を示す概略図。 図９に続く製造方法を示す概略図。

符号の説明

１，２１…絶縁被膜金属線
２，２２…低融点はんだ
３，２６…接着剤
５，２５…コア
１０…巻線型インダクタ

Claims (5)

1. 絶縁被膜金属線の表面に、接着剤を塗布して固化させる工程と、
   絶縁被膜および接着剤を所定の間隔を置いて除去し、金属線の表面を露出させる工程と、
   前記露出した金属線の表面に金属被膜を形成する工程と、
   コアに前記絶縁被膜金属線を密に巻回した後、絶縁被膜金属線を切断して前記金属被膜をコアの両側に位置させる工程と、
   前記絶縁被膜金属線が巻回されたコアを加熱して前記接着剤を溶融して固化し、前記絶縁被膜金属線と前記コアを接着する工程と、
   を備えたことを特徴とする巻線型インダクタの製造方法。
2. 絶縁被膜金属線の絶縁被膜を所定の間隔を置いて除去し、金属線の表面を露出させる工程と、
   前記露出した金属線の表面に金属被膜を形成する工程と、
   コアの表面に、接着剤を塗布して固化させる工程と、
   前記接着剤が付与されたコアに前記絶縁被膜金属線を密に巻回した後、絶縁被膜金属線を切断して前記金属被膜をコアの両側に位置させる工程と、
   前記絶縁被膜金属線が巻回されたコアを加熱して前記接着剤を溶融して固化し、前記絶縁被膜金属線と前記コアを接着する工程と、
   を備えたことを特徴とする巻線型インダクタの製造方法。
3. 前記金属被膜は低融点金属からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の巻線型インダクタの製造方法。
4. 前記接着剤は前記低融点金属の溶融温度以上の軟化点を有するとともに、前記接着剤は熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項３に記載の巻線型インダクタの製造方法。
5. 前記絶縁被膜金属線が巻回されたコアを加熱する際、加熱温度を前記低融点金属の融点以上にし、隣接して巻回されている低融点金属部分を互いに接着することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の巻線型インダクタの製造方法。

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