JP2007012969A - 積層コイルの製造方法及び積層コイル - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、電気回路用のチョークコイル或いはトランス等に用いられる積層コイルに関し、製造工程が単純化できかつ大量生産に好適であるとともに、低コストで品質に優れた積層コイルの製造方法及び積層コイルを提供することを課題とする。
【解決手段】 一回巻き又は渦状に複数回巻きに形成され、端部近傍に接続部８が設けられた平坦な導電性のシートコイル２を用い、各シートコイルに、接続部８を除いて皮膜状に絶縁材１０を塗布するとともに、接続部８に低融点金属１２を被着し、積層の際には、重なり合うシートコイル２間に絶縁材１０を介在させ、かつ接続部８同士が対向するように各シートコイル２を積み重ね、積層したシートコイルの全体を加熱し、接続部に付着された低融点金属１２を溶融させ、シートコイルの接続部８同士を電気的に接続して螺旋状にコイルを形成したことである。
【選択図】 図１
【解決手段】 一回巻き又は渦状に複数回巻きに形成され、端部近傍に接続部８が設けられた平坦な導電性のシートコイル２を用い、各シートコイルに、接続部８を除いて皮膜状に絶縁材１０を塗布するとともに、接続部８に低融点金属１２を被着し、積層の際には、重なり合うシートコイル２間に絶縁材１０を介在させ、かつ接続部８同士が対向するように各シートコイル２を積み重ね、積層したシートコイルの全体を加熱し、接続部に付着された低融点金属１２を溶融させ、シートコイルの接続部８同士を電気的に接続して螺旋状にコイルを形成したことである。
【選択図】 図１
Description
本発明は、電気回路用のチョークコイル或いはトランス等に用いられる積層コイルの製造方法及び積層コイルに関する。
従来、電気回路用のコイル例えばチョークコイルは、絶縁被覆を施した電線（マグネットワイヤ等の銅線）を珪素鋼板、フェライトコア等の芯材に一回以上巻いた物であり、特に大電流を扱う場合には太い電線が巻線されたものを用いる。
また、上記コイルを流れる電流は、周波数が数ｋＨｚ以下では一般の銅線を巻線したものでも問題はないが、電流の周波数が高い場合には表皮効果により電流が導体の中心部を流れなくなる現象が生じる。この表皮効果を避けるためには、表皮効果が問題とならない細い銅線を並列に接続して巻線するか、或いは丸い銅線でなく板状の銅線を巻線する方法が採用される。
このため、従来の巻線から脱却して印刷基板を利用したコイルが開発されている。このような印刷基板コイルは、重なる次の層のコイルと接続するために、絶縁層である基材に穴を開け、その穴に接続するための導電性のピンを埋め込む等の処理が必要となる。このため、多層状にコイルを形成する場合には、絶縁層を挟んだ層間の接続穴としてインナービアを形成し、また不必要な接続穴の部分を避けて印刷コイルを形成する等の処理が必要である。
他の例として、特許文献１には薄型コイル部品とその製造方法が開示されている。これは図９に示すように、片面または両面に導体のコイルパターン５２，５３を設けた複数枚の絶縁材５４を積層し、各コイルパターンの内端部を接続するためのスルーホール５６及びパッド５８にもスルーホール６０を設け、これらスルーホールの内壁にメッキを施して導体を固着し、これにより各内端部同士を電気的に導通させて積層コイルを構成したものである。また、特許文献２には、平角線を軸方向に重ねて螺旋巻きにすることで大電流化を図ったインダクタンス素子に関する記載がある。
しかし、上記板状銅線を巻線し及び銅線を並列に巻線する方法は、巻線処理、末端処理、及びピン絡げ処理等の手間及びコストが問題になり、また印刷基板を使用する方法では、印刷基板の加工コスト及び材料コストがかさむという問題がある。
また、従来の印刷基板コイルは、上記ピンの埋め込み或いはインナービアに係る処理など多くの手間とコストがかかり、且つ小型化を妨げるという問題があった。特許文献１に記載の積層コイルについても、スルーホールを設け、このスルーホールの内壁にメッキにより導体を固着する処理が必要であり、これらの手間及びコストが問題である。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、製造工程が単純化できかつ大量生産に好適であるとともに、低コストで品質に優れた積層コイルの製造方法及び積層コイルを提供することを目的とする。
以上の技術的課題を解決するため、本発明に係る積層コイルの製造方法は、図１等に示すように、一回巻き又は渦状に複数回巻きに形成され、端部近傍の表面部及び裏面部、又は一方の面部に接続部８が設けられた平坦な導電性のシートコイル２を用い、上記各シートコイルの片面又は両面に、上記接続部８を除いて皮膜状に絶縁材１０を塗布するとともに、上記接続部８に低融点金属１２を被着し、上記シートコイル２を、重なり合う各シートコイルの上記接続部８同士が対向し、かつこれら接続部同士を導通させたときに巻回方向が同じになるように構成し、積層の際には、重なり合う上記シートコイル２間に上記絶縁材１０を介在させ、かつ上記接続部８同士が対向するように各シートコイル２を積み重ね、上記積層した上記シートコイルの全体を加熱し、上記接続部に付着された低融点金属１２を溶融させ、上記シートコイルの接続部８同士を電気的に接続して螺旋状にコイルを形成したことである。このとき、積層コイルの層の両端部のシートコイルは、一方の面部のみに接続部を設ければ足りる。
本発明に係る積層コイルの製造方法は、上記積み重ねられる各シートコイル２間に、熱硬化性の接着剤１４を介在させ、上記加熱により各シートコイル同士を接着させたことである。
本発明に係る積層コイルの製造方法は、上記絶縁材１０として、２乃至４塩基の酸無水物を硬化剤とする２乃至４オキシラン環のエポキシ樹脂を用いたことである。
本発明に係る積層コイルの製造方法は、上記絶縁材１０として、イミダゾール類を硬化剤とする２乃至４オキシラン環のエポキシ樹脂を用いたことである。
また、本発明に係る積層コイルの製造方法は、上記絶縁材として、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を硬化剤とする２乃至４オキシラン環のエポキシ樹脂を用いたことである。
本発明に係る積層コイルの製造方法は、上記低融点金属１２として錫、鉛、又は半田を用いたことである。
本発明に係る積層コイルの製造方法は、上記シートコイル２を、銅板を矩形のループ状に打ち抜いて形成したことである。また、本発明に係る積層コイルの製造方法は、上記加熱後、積層した上記シートコイル２の周囲に、鉄粉を混入したモールド材２０を被覆させたことである。
また、本発明に係る積層コイルは、上記何れかに記載の積層コイルの製造方法により製造されたものである。
本発明に係る積層コイルの製造方法によれば、積層の際には、重なり合うシートコイル間に絶縁材を介在させ、かつ接続部同士が対向するように各シートコイルを積み重ね、積層したシートコイルの全体を加熱し、接続部に付着された低融点金属を溶融させ、シートコイルの接続部同士を電気的に接続して螺旋状にコイルを形成したから、一貫した処理工程による製造が可能であり、このため大量生産が容易に行えコストダウンが図れ、併せて大電流容量かつ高品質のコイルが容易に得られるという効果を奏する。
本発明に係る積層コイルの製造方法によれば、積み重ねられる各シートコイル間に、熱硬化性の接着剤を介在させ、各シートコイル同士を接着させたから、各シートコイル同士が良好に接合され積層コイルの品質が高められるという効果がある。
本発明に係る積層コイルの製造方法によれば、絶縁材として２乃至４塩基の酸無水物を硬化剤とする２乃至４オキシラン環のエポキシ樹脂を用いたから、高いガラス転移温度が確保され、低融点金属が溶融する温度及び冷却後においても変質（例えば膨張係数が高くなる等）することなく各シートコイル間の絶縁皮膜としての形態、機能を維持し、また熱膨張が小さいことから冷却後においても他に剥離などの悪影響を及ぼすことがないという効果がある。
本発明に係る積層コイルの製造方法によれば、絶縁材として、イミダゾール類を硬化剤とする２乃至４オキシラン環のエポキシ樹脂を用いたから、上記と同様高いガラス転移温度が確保され低融点金属が溶融する温度においても変質しないという効果があり、また、硬化剤として、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を用いた場合にも、同様の効果が得られる。
本発明に係る積層コイルの製造方法によれば、低融点金属として錫、鉛、又は半田を用いたから、低融点金属の溶融接続により接続部同士が良好かつ的確に導通しまた大電流にも耐えられるという効果がある。
本発明に係る積層コイルの製造方法によれば、シートコイルを、銅板を矩形のループ状に打ち抜いて形成したから、製造が容易でコストダウンが図れまた大電流容量のコイルが得られるという効果がある。
本発明に係る積層コイルの製造方法によれば、加熱後、積層したシートコイルの周囲に、鉄粉を混入したモールド材を被覆させたから、磁束がモールド材内に誘導され、効率よく磁力線を結ぶことができてコイルのインダクタンスが高められるという効果がある。
本発明に係る積層コイルは、上記何れかに記載の製造方法により製造されたものとしたから、一貫した処理工程による製造が可能であり、このため大量生産が容易に行えコストダウンが図れるという効果を奏する。
以下、本発明に係る積層コイルの製造方法及び積層コイルの実施の形態を図面に基づいて説明する。この積層コイル１は、電気回路用のチョークコイル等のコイルとして用いられる。この積層コイルには、一回巻のシート状のコイルを積層して複数回巻のコイルを形成する構造、及び複数回巻のシート状のコイルを積層して複数回巻きのコイルを形成する構造がある。
第一の実施の形態として、一回巻のシート状のコイルを積層してコイルを形成する形態を説明する。図１は、上記一回巻のシートコイル２を各層毎に示したもので、このシートコイル２には１層目〜１５層目までの形態がある。各コイルは何れも巻き方向が矩形状であり、一部に所定の間隙４（隙間）が形成された開ループ形状である。
これらシートコイルの内、最下端（１層目）と最上端（１５層目）の各シートコイルの一端部には、矩形の枠から突出する状態でコイル端子部６が形成され、他端部にはそれぞれ他のシートコイルと電気的に接続される接続部８が形成されている。また、２層目から１４層目までのシートコイル２には、上記間隙４を隔てて向い合う一方側の端部近傍の表面部、及び他方側の端部近傍の裏面部にはそれぞれ他のシートコイルと接続される接続部８が形成されている。
上記シートコイル２は、例えば下から一層目、二層目、三層目と順次積み重ねられる。このとき各シートコイル２の間隙４位置は順次１コマ（上記接続部の大きさ程度の範囲）ずつ、同一周囲方向にずれるように形成されている。これにより、上下に重なり合うシートコイル２同士の接続部８が向かい合うので、これらを電気的に接続して導通させれば１５回巻きのコイルができる。
ここで、上記積層コイル１の製造工程及び絶縁材料等について説明する。先ず、プレスによる打ち抜き工程により、導電性の板材を打ち抜いてシートコイルを造る。ここでは、銅板を打ち抜いて上記１層目から１５層目までのシートコイル２を造る。
次に、印刷工程において、上記各シートコイル２の両面（又は片面）に絶縁材１０としてエポキシ樹脂に硬化剤及び触媒を加えた樹脂組成材を、所定の厚さに印刷の手法により塗布し加熱硬化させて絶縁皮膜を形成する。このとき、上記接続部８は絶縁皮膜の対象から除く必要があるが、これは塗布の際に各接続部８を外して絶縁材１０を塗布する方法、或いは接続部８を含めてシートコイル全体に絶縁材１０を塗布し、後から接続部の絶縁皮膜を機械的、化学的な手法で除去する方法がある。上記各シートコイル２の片面に絶縁材１０を塗布する形態では、シートコイル２同士を積層する際には、向い合うどちらか一方のシートコイル２の面に絶縁材１０が塗布された状態に配置する。
この実施の形態では、上記絶縁材１０としてエポキシ樹脂（ビスフェノール型エピクロロヒドリン樹脂）を用いた。このエポキシ樹脂は、耐熱性、電気絶縁性、接着力、機械的強度に優れる。このエポキシ樹脂の硬化剤として、酸無水物（メチルテトラヒドロ無水フタル酸）を用いた。ここで、メチルテトラヒドロ無水フタル酸は常温で液体であり、印刷には便利で作業性が良い。
社内での積層コイルの試作により、上記ビスフェノール型エピクロロヒドリン樹脂に上記メチルテトラヒドロ無水フタル酸を硬化剤とした樹脂組成材は、特にガラス転移温度（Ｔｇ）が高められて耐熱性に優れ上記絶縁材１０として有効であること、及び上記樹脂組成材は下記低融点金属を溶融する温度においても熱変化することがなく、絶縁皮膜としての機能が損なわれることがないことが試作品により確認できた。また、上記樹脂組成材に触媒としてイミダゾール類（２−エチル−４−メチルイミダゾール）を加えた。
一般に、２オキシラン環〜４オキシラン環系の下記のエポキシ樹脂は耐熱性に優れ、上記絶縁材１０として使用可能である。このうち、上記絶縁材１０として用いることが可能な樹脂として、社内試験等で確認したものに以下の樹脂がある。上記２オキシラン環系のエポキシ樹脂としては、脂環式エポキシ樹脂、ビスフェノール型（Ａ、Ｆ型など）−エピクロロヒドリン樹脂、２官能フェノール型エポキシ樹脂があり、３オキシラン環系のエポキシ樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、異節環状型エポキシ樹脂、多官能性エポキシ樹脂があり、また４オキシラン環系のエポキシ樹脂としては、４官能フェノールエポキシ樹脂、４官能グリシジルアミン型エポキシ樹脂がある。上記絶縁材として、他にポリイミド、或いはポリアミドイミド等の熱硬化性樹脂、メラミン樹脂及びベンゾグアナミン樹脂も良好であることが確認されている。
また、上記エポキシ樹脂と組み合わせて耐熱性に寄与する硬化剤としては２塩基〜４塩基の酸無水物が有効である。このうち社内試験等で確認し、上記エポキシ樹脂の硬化剤として有効な材料及び触媒に以下のものがある。上記２塩基系の酸無水物として、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸無水物等、３塩基系の酸無水物としてトリメリット酸、４塩基系の酸無水物として、ピロメリット酸、４,４'−オキシジフタル酸無水物等がある。また、他の硬化剤として、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、及び２，４−ジアミノ−６−[２'−メチルイミダゾリル−（１'）]−エチル-ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加塩等のイミダゾール類系の硬化剤、ジアミノジフェニルエーテル、及び４，４−ジアミノジフェニルメタン等のアミン系の硬化剤などが良好であることが確認されている。また、ポリイミド、ポリアミドイミド或いはメラミン等の樹脂は硬化剤としての利用も可能であり、上記エポキシ樹脂の硬化剤として利用することで、優れた耐熱特性を発揮することが確認されている。上記触媒としては、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の第３級アミン、或いはイミダゾール類が硬化促進等に良好であることが確認されている。
上記エポキシ樹脂に、硬化剤として上記酸無水物又は上記イミダゾール類系、アミン系等の硬化剤を用いた絶縁材は、ガラス転移温度が高められて耐熱性に優れ、下記低融点金属を溶融する温度においても熱変化することがなく、絶縁皮膜としての機能が損なわれることがなく良好である。
上記絶縁皮膜を施した後、各シートコイル２の上記接続部８の表面の絶縁材１０からなる絶縁皮膜を、エッチング処理等の手法により除去する。この絶縁皮膜の除去工程では、接続部８の表面の絶縁皮膜を例えばエッチング処理等の化学的処理、機械的手法、或いはレーザービーム、高周波誘電加熱、放電等の物理的手法により除去する。これにより、上記シートコイル２の表面部及び裏面部の各端部近傍にはそれぞれ導電性の接続部８が形成される。
さらに次のメッキ工程では、上記絶縁皮膜を除去したシートコイルの導電性の接続部８に低融点金属１２を被着（メッキ）する。この低融点金属１２としては、錫、鉛、半田（錫と鉛の合金）等が好適である。特に、半田は錫の含有率を高くすると（６０％以上）融点が低くなり良好である。また、錫にニッケル、銀或いは銅などを少量混ぜた合金を用いることができる。
このとき図２に示すように、各シートコイル２の接続部８にメッキされた低融点金属１２層の厚さ（Ｍ）は、絶縁材１０による絶縁皮膜層の厚さ（Ｗ）より若干厚い程度（Ｍ>Ｗ）に形成する。この低融点金属１２層の厚さを絶縁材１０の絶縁皮膜層の厚さより厚くすることで、向い合うシートコイルの低融点金属１２層同士が確実に融合導通する。以上の一貫した印刷工程及び処理工程により、各シートコイル毎の絶縁等の処理が完成する。
次の積層工程では図３に示すように、上記接続部８を残して上記シートコイル２の片面又は両面に接着剤１４を付着塗布し、１層目から１５層面までのシートコイルを積層して互いを接着する。上記接着剤１４は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性の接着剤を用いる。この接着剤には例えば、低温（６０℃〜８０℃）で溶融するものがあり、この状態で上記積層接着を行い、さらにこの接着剤を高温（１２０℃以上）にさらすと、反応が生じて熱硬化性の接着剤に変化するので、この特性を利用して接着する。
最後の加熱工程では、上記積層したシートコイルを、加熱炉等に入れて所定の温度で加熱する。この加熱温度は、上記低融点金属１２が溶融する融解点を超えた近傍の温度とする。この加熱により、積層したシートコイル２の各向い合う接続部の低融点金属１２層が溶融し、この低融点金属によって向い合う接続部同士が電気的に接続導通される。また、上記加熱により上記接着剤１４は溶融し、その後は熱硬化してシートコイル同士を接着する。
このとき絶縁材１０として、上記エポキシ樹脂に上記硬化剤等を施した樹脂組成材を用いた場合、この絶縁材からなる絶縁皮膜は上記低融点金属の溶融温度にも耐え、絶縁皮膜自体はその絶縁状態が良好に維持されることが確認できた。また、この絶縁皮膜は低融点金属とも反応せず低融点金属が流出することもなかった。さらに、この絶縁皮膜は熱膨張が少ないことから、熱処理による積層したシートコイルの形態に影響がなく、良好である。
冷却後は、上記接着剤１４は硬化してシートコイル２同士を接着させ、また重なり合うシートコイルの接続部８同士は低融点金属１２により電気的に接続される。これにより、各シートコイルが螺旋状に接続され、全体では１５回巻きの積層コイル１が形成される。この積層コイル１の周囲は、さらにエポキシ樹脂、絶縁テープ等により絶縁皮膜を施す。
そして図４に示すように、この積層コイル１の矩形状中空部に磁性材料からなる芯材１８、例えば鉄芯を挿通させる。この芯材としては、鋼材、フェライト、コバルト、ニッケル等が利用できる。次に、積層コイル１及び芯材１８の周囲に、樹脂のモールド材２０を所定の厚さに被覆する。このモールド材２０としては、例えばエポキシ樹脂等に、鉄粉及びカーボン粉末を混入したものを用いる。この鉄粉は磁性材料として磁束を誘導し、効率良く磁力線を結ぶことができてコイルのインダクタンスが高められる。また、鉄粉及びカーボン粉による熱伝導効果により、コイルの冷却の効率化が図れる。
また、図５に示すように、上記樹脂モールドでは、積層コイル１の外側部分（反中心方向側）に膨出部２２を形成する。この膨出部がないと、積層コイル１の外側部分の樹脂モールドの厚さが狭くなり、磁力線が大気中を回ることになって好ましくない。上記膨出部２２を設けることにより、磁力線２３の通路が広くなって磁束がモールド材２０及び膨出部２２のモールド材の内部に誘導され、磁力線が効率よく結ばれてコイルのインダクタンスが高められる。
上記樹脂モールドにより、積層コイル１を用いたチョークコイル１６が完成する。このチョークコイル１６は、図６に示すように、上記１層目のシートコイルのコイル端子部６及び１５層目のシートコイルのコイル端子部６をそれぞれ上部に突出させた状態で、この底面部をセルフタッピングネジ等の止着具を用いて、基板に固定する。このチョークコイルは、冷暖房用の空調装置など、特に大電流を扱う力率改善回路のコイルとして有用である。また、積層コイル１は、トランス用のコイルとしても利用可能である。
したがって、この実施の形態に係る積層コイルによれば、打ち抜き工程、印刷工程、メッキ工程及び加熱工程など、一貫した処理工程による製造が可能であり、このため大量生産が容易に行えコストダウンが図れる。また、基材が無いために穴開け工程の必要がなく、製造が迅速に行え、併せて銅板の使用及び多層化が容易なことから、表皮効果の影響も低減でき数百Ａ（アンペア）の大電流容量のコイルも簡単に造れる。
なお、１枚の銅板に図１に示す１層目〜１５層目までのシートコイルを配置し、この銅板全体に上記絶縁材１０を塗布し後に接続部８に該当する部位の絶縁材を除去し、或いは接続部８を残して絶縁材１０を塗布し、さらに各接続部８に上記低融点金属１２をメッキした後、プレス加工により各シートコイルを打ち抜き、この後上記積層工程、過熱工程を経て積層コイルを得るようにしてもよい。
さらに、同時に複数の積層コイルを得る方法がある。これは、一枚目の銅板に１層目のシートコイルを複数配置し、この銅板全体に上記と同様絶縁材１０の塗布、低融点金属１２のメッキをする。同様にして、二枚目の銅板に上記１層目のシートコイルとそれぞれ重なる形態で２層目のシートコイルを複数配置し、これに絶縁材１０の塗布、低融点金属１２のメッキをする。同様にして、三枚目以降の銅板に３層目から１５層目のシートコイルを形成する。そして、１枚目から１５枚目の銅板を上記積層工程と同様に接着剤を塗布し積層し（或いは複数枚ずつ何回かに分けて）、次いでプレスにより全てのシートコイルを打ち抜いて一度に複数の積層コイルを得る。このとき、打ち抜きの箇所に残ったバリなどは削除しておく。
次に、第二の実施の形態に係り、複数回巻（ここでは４回巻）のシート状のコイルを積層して複数回巻きの積層コイルを形成する形態を説明する。図７は、この積層コイルを構成するシートコイル３２を各層毎に示したものである。これらシートコイル３２は、１層目から６層目までの６枚で構成され、それぞれ４回巻のシートコイルである。各シートコイル３２は何れも巻き方向が矩形状であり、シートの内側（或いは外側）に向けて渦巻状にコイルが形成され、両端部は開放された形態である。
上記シートコイル３２の内、最下端（１層目）と最上端（６層目）の各シートコイル３２の一端部は、矩形の枠から突出する状態でコイル端子部３６が形成され、他端部にはそれぞれ他のシートコイルと電気的に接続される接続部３８が形成されている。また、２層目から５層目までのシートコイル３２には、一端部側の端部近傍の表面部、及び他端部側の端部近傍の裏面部にはそれぞれ他のシートコイルと接続される接続部３８が形成されている。そして、各シートコイル３２は、一方の端部近傍の接続部同士が重なるよう、かつこれら接続部同士を導通させたときに巻回方向が同じになるように接続部３８が形成されている。
上記シートコイル３２は、例えば下から一層目、二層目、三層目と順次積み重ねられる。このとき、上下に重なり合うシートコイル３２同士の接続部が向かい合うように配置されており、これらを電気的に接続して導通させれば２４回（＝４×６）巻きのコイルが得られる。
この形態の積層コイルの製造工程及び絶縁などに用いられる材料は、上記積層コイル１の場合と基本的には同様である。先ず、プレスによる打ち抜き工程により、上記１層目から６層目までのシートコイルを造る。この工程では、銅板を打ち抜いて各シートコイルを造る。
図８に示すように、印刷工程において、上記各シートコイルの両面に上記絶縁材１０を所定の厚さに印刷して絶縁皮膜を形成する。上記絶縁皮膜を施した後、各シートコイル３２の上記接続部３８の表面の絶縁材からなる絶縁皮膜を、上記エッチング処理等の手法により除去する。
さらに次のメッキ工程では、上記絶縁皮膜を除去したシートコイルの導電性の接続部３８に上記低融点金属１２をメッキ処理により被着する。次に、上記接続部３８を残して、上記シートコイル３２の片面又は両面に上記接着剤１４を塗布し、１層目から６層面までのシートコイルを積層して互いを接着する。
最後に、上記積層したシートコイルを、加熱炉等に入れて所定の温度で加熱する。この加熱により、積層したシートコイルの各向い合う接続部の低融点金属が溶解し、この低融点金属の層によって向い合う接続部同士が電気的に接続導通される。また、上記加熱により上記接着剤１４は溶融し、その後は熱硬化してシートコイル同士を接着する。冷却後は、上記接着剤は硬化してシートコイル同士を接着させ、また重なり合うシートコイルの接続部同士は低融点金属により電気的に接続し、これにより２４回巻きの積層コイルが形成される。
この積層コイルの周囲は、さらにエポキシ樹脂、絶縁テープ等により絶縁皮膜を施す。そして、この積層されたコイルの矩形状中空部に磁性材料からなる上記芯材を挿通させる。次に、コイル及び鉄芯の周囲に、上記モールド材２０を被覆して樹脂モールドを行う。また、上記樹脂モールドでは、コイルの外側（反中心方向側）部分には膨出部を形成する。この樹脂モールドにより、積層コイルを用いたチョークコイルが完成する。このチョークコイルについても、冷暖房用の空調装置等の力率改善回路に有用である。また、この積層コイルは、トランス用のコイルとしても利用可能である。
したがって、この実施の形態に係る積層コイルについても上記積層コイルと同様に、打ち抜き工程、印刷工程、メッキ工程及び加熱工程など、一貫した処理工程による製造が可能であり、このため大量生産が容易に行えコストダウンが図れる。また、上記積層コイルを構成するシートコイルは、表面積が大きくて表皮効果の影響が低減でき、このため電流容量を大きくできる。
２ シートコイル
８ 接続部
１０ 絶縁材
１２ 低融点金属
１４ 接着剤
８ 接続部
１０ 絶縁材
１２ 低融点金属
１４ 接着剤
Claims (9)
- 一回巻き又は渦状に複数回巻きに形成され、端部近傍の表面部及び裏面部、又は一方の面部に接続部が設けられた平坦な導電性のシートコイルを用い、
上記各シートコイルの片面又は両面に、上記接続部を除いて皮膜状に絶縁材を塗布するとともに、上記接続部に低融点金属を被着し、
上記シートコイルを、重なり合う各シートコイルの上記接続部同士が対向し、かつこれら接続部同士を導通させたときに巻回方向が同じになるように構成し、積層の際には、重なり合う上記シートコイル間に上記絶縁材を介在させ、かつ上記接続部同士が対向するように各シートコイルを積み重ね、
上記積層した上記シートコイルの全体を加熱し、上記接続部に付着された低融点金属を溶融させ、上記シートコイルの接続部同士を電気的に接続して螺旋状にコイルを形成したことを特徴とする積層コイルの製造方法。 - 上記積み重ねられる各シートコイル間に、熱硬化性の接着剤を介在させ、上記加熱により各シートコイル同士を接着させたことを特徴とする請求項１記載の積層コイルの製造方法。
- 上記絶縁材として、２乃至４塩基の酸無水物を硬化剤とする２乃至４オキシラン環のエポキシ樹脂を用いたことを特徴とする請求項１又は２記載の積層コイルの製造方法。
- 上記絶縁材として、イミダゾール類を硬化剤とする２乃至４オキシラン環のエポキシ樹脂を用いたことを特徴とする請求項１又は２記載の積層コイルの製造方法。
- 上記絶縁材として、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を硬化剤とする２乃至４オキシラン環のエポキシ樹脂を用いたことを特徴とする請求項１又は２記載の積層コイルの製造方法。
- 上記低融点金属として錫、鉛、又は半田を用いたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の積層コイルの製造方法。
- 上記シートコイルを、銅板を矩形のループ状に打ち抜いて形成したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の積層コイルの製造方法。
- 上記加熱後、積層した上記シートコイルの周囲に、鉄粉を混入したモールド材を被覆させたことを特徴とする請求項７に記載の積層コイルの製造方法。
- 請求項１乃至請求項８の何れかに記載の積層コイルの製造方法により製造されたことを特徴とする積層コイル。
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- 2006-06-28 WO PCT/JP2006/312872 patent/WO2007004483A1/ja active Application Filing
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