JP2005236198A - 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。この絶縁被膜金属線１を密に巻回した後、絶縁被膜金属線１を切断して金属線の表面が露出した部分を両端部に有した空芯のコイル２を形成する。空芯のコイル２にコア５を挿入する。コア５が挿入されたコイル２の両端部をはんだ浴３５にディップし、露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部とする。
【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１２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１３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、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、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線の表面が露出した部分を両端部に有した空芯のコイルを形成する工程と、空芯のコイルにコアを挿入する工程と、コアが挿入されたコイルの両端部をはんだ浴にディップし、露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部とする工程とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る巻線型インダクタの製造方法は、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、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線の表面が露出した部分をコアの両端部に位置させる工程と、絶縁被膜金属線が巻回されたコアの両端部をはんだ浴にディップし、露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部と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、はんだ浴槽にディップして、露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部とするので、絶縁被膜金属線の端子部の隣接部分同士が接着してショートリングとなり、絶縁被膜金属線が端部からばらける心配がない。

また、本発明に係る巻線型インダクタの製造方法は、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、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線の表面が露出した部分を両端部に有した空芯のコイルを形成する工程と、空芯のコイルにコアを挿入する工程と、コアが挿入されたコイルを加熱して接着剤を溶融して固化し、コイルとコアを接着する工程と、コアが挿入されたコイルの両端部をはんだ浴にディップし、露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部とする工程とを備えたことを特徴とする。

さらに、本発明に係る巻線型インダクタの製造方法は、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、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線の表面が露出した部分をコアの両端部に位置させる工程と、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、絶縁被膜金属線が巻回されたコアの両端部をはんだ浴にディップし、露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部と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、絶縁被膜金属線の端子部の隣接部分同士が接着してショートリングとなり、絶縁被膜金属線が端部からばらける心配がない。さらに、絶縁被膜金属線の表面に塗布された接着剤によって、コイル状の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。

はんだ被膜としては、例えば低融点はんだが使用され、絶縁被膜金属線としては、例えばエナメル線が使用される。

本発明によれば、絶縁被膜金属線の端子部の隣接部分同士が接着してショートリングとなり、絶縁被膜金属線が端部からばらける心配がない。さらに、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にはエナメル線、例えば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が使用される。金属線としては、良導体である銅や銀等が使用される。また、絶縁被膜には、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１（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２に示すように、絶縁被膜金属線１を用いて、内径が約２．４９ｍｍで、長さが約４．５ｍｍ、巻回数が約１１．６回の空芯コイル２を形成する。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。また、金属線が露出している端子部１ａが空芯コイル２の両端部に略均等に位置するようにする。

次に、図３に示すように、コア５の材料として外径が約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、空芯コイル２を治具で整列させ、フッ素樹脂からなるマスク部材３１に挿入する。この後、コア５を治具整列させ、マスク部材３１に挿入されている空芯コイル２の内側にプレス機などで圧入する。このとき、空芯コイル２の両端に空芯コイル２の軸方向の圧力を加え、隣接する部分同士の隙間をなくするようにする。

次に、マスク部材３１からコア５を装着したコイル２を取り出し、図４に示すように、このコイル２を、Ｓｎ−Ａｇ３．０−Ｃｕ０．５の低融点はんだの溶融浴（約２４０℃）３５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（厚さが約５０μｍ）を付与する。これにより、端子部１ａに低融点はんだの外部電極が形成される。同様にして、反対側の端子部１ａの露出した金属線の表面にも、はんだ被膜が付与されて外部電極が形成される。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。この後、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、コイル２の端子部１ａの隣接部分同士が接着してショートリングとなり、コイル２が端部からばらける心配がない。はんだディップ冷却時において、コイル２の方がコア５より大きく収縮するので、コイル２の端子部１ａがコア５から外れにくくなるからである。しかも、コイル２の両端部がこのように、確実にコア５に固着すると、コイル２の中央部も自然と固定され、ばらけにくくなる。この結果、コイル２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、振動などの外力が加わっても、コイル２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。

［第２実施例、図５〜図７］
図５に示すように、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している絶縁被膜金属線１を用意する。この絶縁被膜金属線１は、前記第１実施例で説明した方法と同様の方法で製作されており、その詳細は省略する。さらに、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６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、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。

次に、図７に示すように、この絶縁被膜金属線１を巻回したコア５を、Ｓｎ−Ａｇ３．０−Ｃｕ０．５の低融点はんだの溶融浴（約２４０℃）３５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（厚さが約５０μｍ）を付与する。これにより、端子部１ａに低融点はんだの外部電極が形成される。同様にして、反対側の端子部１ａの露出した金属線の表面にも、はんだ被膜が付与されて外部電極が形成される。この後、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実施例と同様の作用効果を奏する。

［第３実施例、図８〜図１１］
図８（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、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８（ｂ）に示すように、この絶縁被膜金属線１の表面に、約０．０１ｍｍの厚さの接着剤３を塗布して固化させる。

次に、図８（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。

次に、図９に示すように、この絶縁被膜金属線１を用いて、内径が約２．４９ｍｍで、長さが約４．５ｍｍ、巻回数が約１１．６回の空芯コイル２を形成する。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。また、金属線が露出している端子部１ａが空芯コイル２の両端部に略均等に位置するようにする。この後、空芯コイル２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１５０℃で加熱する。これにより、空芯コイル２の表面に塗布された接着剤３が溶融して固化し、空芯コイル２の隣接部分同士が接着される。

次に、図１０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、空芯コイル２を治具で整列させ、フッ素樹脂からなるマスク部材３１に挿入する。この後、コア５を治具整列させ、マスク部材３１に挿入されている空芯コイル２の内側にプレス機などで圧入する。このとき、空芯コイル２の両端に空芯コイル２の軸方向の圧力を加え、隣接する部分同士の隙間をなくするようにする。

次に、マスク部材３１からコア５を装着したコイル２を取り出し、図１１に示すように、このコイル２を、Ｓｎ−Ａｇ３．０−Ｃｕ０．５の低融点はんだの溶融浴（約２４０℃）３５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（厚さが約５０μｍ）を付与する。これにより、端子部１ａに低融点はんだの外部電極が形成される。同様にして、反対側の端子部１ａの露出した金属線の表面にも、はんだ被膜が付与されて外部電極が形成される。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。この後、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実施例の作用効果に加えて、空芯コイル２を予め接着剤３にて固着させておくので、加工中（特にマスク部材３１への挿入時）の空芯コイル２の変形が生じにくくなる。さらに、コイル２の中央部の隣接部分同士が接着しているので、より一層コイル２がばらけにくくなる。

なお、本第３実施例は、前記第１実施例に基づいたものであるが、前記第２実施例に基づいたものであっても同様に可能である。

［他の実施例］
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実施例を示す概略図。 図５に続く製造方法を示す概略図。 図６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３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３実施例に使用されるコアの加工方法を示す説明図。 図９に続く製造方法を示す概略図。 図１０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１２に続く製造方法を示す概略図。

符号の説明

１…絶縁被膜金属線
１ａ…端子部
２…空芯コイル
３…接着剤
５…コア
３５…低融点はんだ浴

Claims (6)

1. 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線の表面が露出した部分を両端部に有した空芯のコイルを形成する工程と、
   前記空芯のコイルにコアを挿入する工程と、
   前記コアが挿入されたコイルの両端部をはんだ浴にディップし、前記露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部とする工程と、
   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、
   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線の表面が露出した部分をコアの両端部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の両端部をはんだ浴にディップし、前記露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部とする工程と、
   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. 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線の表面が露出した部分を両端部に有した空芯のコイルを形成する工程と、
   前記空芯のコイルにコアを挿入する工程と、
   前記コアが挿入されたコイルを加熱して前記接着剤を溶融して固化し、前記コイルと前記コアを接着する工程と、
   前記コアが挿入されたコイルの両端部をはんだ浴にディップし、前記露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部とする工程と、
   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。
4. 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、
   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線の表面が露出した部分をコアの両端部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、
   前記絶縁被膜金属線が巻回されたコアの両端部をはんだ浴にディップし、前記露出した金属線の表面にはんだ被膜を形成して端子部とする工程と、
   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。
5. 前記はんだ被膜は低融点はんだであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の巻線型インダクタの製造方法。
6. 前記絶縁被膜金属線はエナメル線であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の巻線型インダクタの製造方法。

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