JP2005332890A - コイル部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特許文献１に記載のコア１の場合にも巻芯部２の稜線上のバリ８１とこのバリ８１と直交して鍔部３から逃げ面２１に沿ったバリ８２との二面からなるバリ８が形成され、巻芯部２のバリ８１を他のコアや研磨材により除去するようにしているが、バリ８を完全に除去できないため、依然としてコイル線の被膜損傷や断線を確実に防止することができないという課題があった。また、特許文献２に記載の技術は、インダクタ等の巻線型電子部品の寸法精度を得るために、封止樹脂としてフェライト粉入り樹脂の他に低粘度の通常樹脂を用いる技術であって、バリ対策として樹脂を用いるものではない。
【解決手段】本発明のコイル部品１０は、巻芯部１１Ａ及びその両端に鍔部１１Ｂを有するコア１１と、上記巻芯部に巻回されたワイヤ１２と、を備え、巻芯部１１Ａに残るバリＢを被覆する樹脂層１３を巻芯部１１Ａに設けたことものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイル部品及びその製造方法に関し、更に詳しくは、例えば低背化したコアの巻芯部でも絶縁被膜付きワイヤを損傷させることなく確実に巻回することができるコイル部品及びその製造方法に関するものである。

コイル部品は、例えば巻芯部及びその両端に形成された一対の鍔部を有するコアと、コアの巻芯部に巻回された絶縁被膜付きワイヤと、を有している。コアを製造する場合には、例えば図５の（ａ）に示すようにダイス１内の一方から第１のパンチ２Ａを挿入し、ダイス１の他方の開口部からフェライト粉末を充填した後、ダイス１の他方の開口から第２のパンチ２Ｂを挿入し、第１、第２のパンチ２Ａ、２Ｂを互いに矢印方向に駆動させてフェライト粉末３Ａを圧縮成形してコア３を製造することが多い。この際に、ダイス１と第１、第２のパンチ２Ａ、２Ｂとの間に形成される細隙にフェライト粉末が入り込むため、図５の（ｂ）に示すように圧縮成形後のコア３の巻芯部３Ａ及びその両端の鍔部３Ｂには第１、第２のパンチ２Ａ、２Ｂの駆動方向に沿って薄く鋭いバリＢが生じる。

コア３の巻芯部３ＡにバリＢを残したまま絶縁被膜付きワイヤを巻芯部３Ａに巻回すると、ワイヤの絶縁被膜を傷つけたり、ワイヤ断線の原因となり、コイル部品の信頼性を著しく損なう。そのため、成形後のコア３を焼成した後、バレル研磨してバリＢを除去することが行われている。しかしながら、近年、コイル部品に対する低背化の要求を受け、コア３の一対の鍔部３Ｂ、３Ｂ間の間隔が狭くなる傾向があり、バレル研磨では巻芯部３ＡのバリＢを完全に除去することが難しくなってきている。

即ち、コア３の低背化が進むと、図６の（ａ）に示すようにバレル研磨に用いられる研磨材４がコア３の寸法に対して相対的に大きくなり、研磨材４が鍔部３Ｂ、３Ｂ間に入り込むことができなかったり、入り込んでも巻芯部３Ａと鍔部３Ｂとの隅部のバリＢを完全に除去できずに残ってしまう。また、同図の（ｂ）に示すように研磨材４の大きさが小さく、鍔部３Ｂ、３Ｂ間に入り込むことができたとしても研磨材４の除去能力が不足してバリＢを除去できなかったり、研磨材４が鍔部３Ｂ、３Ｂの間に詰まり易くなる。

そこで、コアのバリ対策を講じた技術が特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されたコアの場合には、コアの巻芯部の表面に連続して鍔部側に所定長さ入り、且つ巻芯部の軸線に対して直角方向両側に向かって巻芯部より外側に拡がる逃げ面を形成し、バレル研磨によりバリの少なくとも巻芯部のバリの強度を低下させて除去され易いようにしたものである。

また、特許文献２にはインダクタ等等の巻線型電子部品の封止樹脂を改良した技術が開示されている。この特許文献２に開示されたインダクタの場合には、高粘度のフェライト粉入り樹脂を封止樹脂として用いた場合に生じるインダクタの寸法精度のバラツキ等を改善するために、フェライト粉入り樹脂の他に、低粘度の通常樹脂を寸法調整用の樹脂として用いている。

特開２０００−１５０２８２号公報 特開平１１−０６７５２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のコア１の場合にも巻芯部２の稜線上のバリ８１とこのバリ８１と直交して鍔部３から逃げ面２１に沿ったバリ８２との二面からなるバリ８が形成され、巻芯部２のバリ８１を他のコアや研磨材により除去するようにしているが、バリ８を完全に除去できないため、依然としてコイル線の被膜損傷や断線を確実に防止することができないという課題があった。更に、特許文献１に記載のコアの場合には、鍔部に逃げ面を形成するための彫り込みを入れるため、鍔部の強度が低下する虞があり、しかも逃げ面を形成するための金型の構造が複雑になるため、金型の加工費が高くなると共に金型自体の寿命も低下する虞があり、結果的にコア加工費のコストアップを生じるという課題があった。

一方、特許文献２に記載の技術は、インダクタ等の巻線型電子部品の寸法精度を得るために、封止樹脂としてフェライト粉入り樹脂の他に低粘度の通常樹脂を用いる技術であって、バリ対策として樹脂を用いるものではない。このことは、未硬化のフェライト粉入り樹脂上からコイル線を巻回して樹脂層内にコイル線を埋め込んでいること、及びコアとして切削加工品を用いていることからも明らかである。また、この技術を粉末圧縮によって形成されたコアに用いたとしてもバリによってコイル線が傷つけられ、断線する虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ワイヤを何等損傷させることなくコアに巻回することができ、しかもコストアップを招くことなく製造することができるコイル部品及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に記載のコイル部品は、巻芯部及びその両端に鍔部を有するコアと、上記巻芯部に巻回された絶縁被膜付きワイヤと、を備えたコイル部品において、少なくとも上記巻芯部に残るバリを被覆する樹脂層を上記巻芯部に設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載のコイル部品は、請求項１に記載の発明において、上記樹脂層は、上記バリを被覆する部分の表面が上記巻芯部と上記鍔部との間で湾曲面を形成していることを特徴とすることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載のコイル部品の製造方法は、巻芯部及びその両端に鍔部を有するコアと、上記巻芯部に巻回された絶縁被膜付きワイヤと、を備えたコイル部品を製造する方法において、上記巻芯部に樹脂を塗布して上記巻芯部に残るバリを被覆し、上記硬化性樹脂を硬化させた後、上記巻芯部に上記ワイヤを巻回することを特徴とするものである。

本発明の請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、ワイヤを何等損傷させることなくコアに巻回することができ、しかもコストアップを招くことなく製造することができるコイル部品及びその製造方法を提供することができる。

以下、図１〜図４に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明のコイル部品の一実施形態の要部を示す断面図、図２は本発明のコイル部品の製造方法の全工程を示す工程図、図３は図１に示すコアの巻芯部に樹脂を塗布する状態の要部を示す断面図、図４はコアの巻芯部に樹脂層を形成した状態を示す断面図である。

本実施形態のコイル部品１０は、例えば図１に示すように、磁性体材料または非磁性体材料からなるコア１１と、コア１１の巻芯部１１Ａに巻回された絶縁被膜付きワイヤ（以下、単に「ワイヤ」と称す。）１２と、を有している。コア１１は、同図に示すように、例えば断面が四角形状を呈する巻芯部１１Ａと、巻芯部１１Ａの両端に形成された一対の鍔部１１Ｂ、１１Ｂとからなり、従来と同様にダイスと一対のパンチを用いてフェライト粉末を圧縮成形して形成されている。巻芯部１１Ａは四角形状でなくても良く、圧縮成形によってバリＢを形成する形状であれば、四角形状に制限されず他の多角形状であっても良い。

コア１１には、図１に示すように、巻芯部１１Ａから鍔部１１Ｂに至るバリＢが残っている。このバリＢはバレル研磨によって除去できずに残ったものである。そこで、本実施形態では、同図に示すようにコア１１の巻芯部１１Ａの表面には、バレル研磨では除去できずに残ったバリＢを被覆する樹脂層１３が設けられている。この樹脂層１３は、例えば硬化性樹脂によって形成され、巻芯部１１の表面と鍔部１１Ｂの表面が交差する隅角部を埋め、その表面が湾曲してバリＢの端部を完全に被覆している。樹脂層１３は、バリＢを被覆する範囲内で形成されたものであれば良く、巻芯部１１Ａの鍔部１１Ｂ、１１Ｂ間の中央部分には樹脂層１３が形成されていなくても良い。ワイヤ１２は、バリＢを被覆する硬化後の樹脂層１３の表面に巻回され、巻回時にワイヤ１２がバリＢと直接接触することがない構造になっている。

次に、本実施形態のコイル部品１０の製造方法について図２、図３を参照しながら説明する。まず、磁性体または非磁性体の粉末（以下、「磁性体粉末」で代表する。）を準備する。次いで、従来の圧縮成形の手法と同様に例えばダイスの下端開口から一方のパンチを挿入し、ダイスの上端開口からダイス内へ磁性体粉末を充填した後、ダイスの上端開口から他方のパンチを挿入し、これらのパンチを互いに接近する方向へ駆動させ、図２に示すように磁性体粉末を所定の圧力で圧縮成形してコアを成形する（ステップＳ１）。引き続き、ダイスから上下のパンチをそれぞれ抜き取ってコアをダイスから取り出す。このコアには従来と同様にダイスと上下のパンチとの間に形成される細隙に起因するバリが形成されている。

圧縮成形後、図２に示すように複数のコアをバリの付いたまま所定の温度で焼成した後（ステップＳ２）、複数のコアをバレル内に投入して研磨材によって研磨し（ステップＳ３）、複数のコアからバリを除去する。このバレル研磨によって鍔部にできたバリは完全に除去することができるが、コアの巻芯部と鍔部との境界部分のバリは完全に除去できずに一部が残存している。

バレル研磨後、図２に示すように鍔部に電極を形成する（ステップＳ４）。この電極を形成する場合には、まずニッケル−クロム合金＋ニッケル−銅合金等からなる下地電極層（例えば、厚さ１μｍ以下）を形成し、この下地電極層上にニッケル、スズ、スズ−鉛合金等からなる外部電極（例えば、厚さ３０μｍ以下）をスパッタリング法やバレルメッキ法等の公知の手法によって形成する。

外部電極形成後、例えば図３の（ａ）に示すようにディスペンサニードル２０をコア１１の巻芯部１１Ａに接近させ、ディスペンサニードル２０から巻芯部１１Ａへ粘度調整された液状の樹脂Ｒを滴下すると、液状樹脂Ｒが巻芯部１１Ａの滴下部位から巻芯部１１Ａ全周面に回り込んで巻芯部１１Ａ全周面に樹脂を塗布することができる（ステップＳ５）。

樹脂Ｒとしては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、液晶ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂等を用いることができる。また、液状の樹脂Ｒには酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化銅等を成分とするフェライト粉末を混入させて用いても良い。樹脂Ｒの粘度や樹脂滴下量等は、バリＢの大きさに応じて適宜設定することができる。樹脂Ｒの塗布は、複数の方向から行っても良いが、液状樹脂は巻芯部１１Ａと鍔部１１Ｂとの境界線に沿って境界線全周に回り込むため、一方向から滴下するだけでも良い。

樹脂塗布後、図２のステップＳ６に示すように、樹脂Ｒを硬化させて樹脂層１３を形成する。樹脂Ｒとして熱硬化性樹脂を用いた場合には加熱によって樹脂Ｒを硬化させ、紫外線硬化性樹脂を用いた場合には紫外線照射によって樹脂Ｒを硬化させる。この処理によって樹脂層１３はバリＢを被覆した状態で確実に硬化して固化する。この際、樹脂層１３は、巻芯部１１Ａと鍔部１１Ｂとの間で湾曲面を形成し、巻芯部１１Ａにおける鍔部１１Ｂを機械的に補強し、鍔部１１Ｂの機械的強度を高めることができる。

樹脂硬化後、図２に示すように、巻芯部１１Ａにワイヤ１２を巻回した後（ステップＳ７）、ステップＳ８においてワイヤ１２の端部と鍔部１１Ｂの外部電極とを熱圧着等の公知の手法によって接合してコイル部品１０として完成させる。ワイヤ１２を巻芯部１１Ａに巻回する際に、巻芯部１１Ａと鍔部１１Ｂ間のバリＢは樹脂層１３によって被覆されているため、ワイヤ１２の絶縁被膜がバリＢによって傷つけられたり、バリＢによってワイヤ１２が切断されたりする虞がなく、ワイヤ１２を確実に巻芯部１１Ａに巻回することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、コイル部品１０を製造する際に、コア１１の巻芯部１１Ａに樹脂Ｒを塗布して巻芯部１１Ａに残るバリＢを被覆し、樹脂Ｒを硬化させた後、ワイヤ１２を巻芯部１１Ａに巻回するため、コア１１の巻芯部１１Ａにワイヤ１２を巻回する際にワイヤ１２をバリＢに接触させることなく巻芯部１１Ａに確実に巻回することができ、ワイヤ１２の傷や断線を確実に防止することができる。

また、本実施形態によれば、樹脂層１３は、バリＢを被覆する部分の表面が巻芯部１１Ａと鍔部１１Ｂとの間で湾曲面を形成しているため、樹脂層１３によって鍔部１１Ｂを機械的に補強して鍔部１１Ｂの機械的強度を高めることができる。

尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、要は、本発明のコイル部品は、少なくともコアの巻芯部に残るバリ（バレル研磨等によって除去できずに残ったバリ）を被覆する樹脂層を巻芯部に設けた構造を有したものであれば良く、バリを樹脂層によって被覆してあれば巻芯部全周面を完全に樹脂層によって被覆したものでなくても良い。

本発明は、コアにワイヤを巻回して構成されたコイル部品、特に低背化したコイル部品に広く利用することができる。

本発明のコイル部品の一実施形態の要部を示す断面図である。 本発明のコイル部品の製造方法の全工程を示す工程図である。 図１に示すコアの巻芯部に樹脂を塗布する状態の要部を示す断面図である。 コアの巻芯部に樹脂層を形成した状態を示す断面図である。 ダイスとパンチを用いてコイル部品のコアを圧縮成形する状態を示す図で、（ａ）はその断面図、（ｂ）は圧縮成形によって成形されたコアを示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれコアのバリをバレル研磨によって除去する状態を説明するための説明図である。

符号の説明

１０ コイル部品
１１ コア
１１Ａ 巻芯部
１１Ｂ 鍔部
１２ 絶縁被膜付きワイヤ
１３ 樹脂層
Ｒ 樹脂
Ｂ バリ

Claims (3)

1. 巻芯部及びその両端に鍔部を有するコアと、上記巻芯部に巻回された絶縁被膜付きワイヤと、を備えたコイル部品において、少なくとも上記巻芯部に残るバリを被覆する樹脂層を上記巻芯部に設けたことを特徴とするコイル部品。
2. 上記樹脂層は、上記バリを被覆する部分の表面が上記巻芯部と上記鍔部との間で湾曲面を形成していることを特徴とする請求項１に記載のコイル部品。
3. 巻芯部及びその両端に鍔部を有するコアと、上記巻芯部に巻回された絶縁被膜付きワイヤと、を備えたコイル部品を製造する方法において、上記巻芯部に樹脂を塗布して上記巻芯部に残るバリを被覆し、上記硬化性樹脂を硬化させた後、上記巻芯部に上記ワイヤを巻回することを特徴とするコイル部品の製造方法。

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