JP2010003954A - コイル部品及びコイル部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程を簡単にすることができ、且つ、コイルから端子までの電気的な接続の信頼性が高く、且つ抵抗が高くなることを防止したコイル部品及びコイル部品の製造方法の提供。
【解決手段】貫通部３２、３３は、端子貫通孔８０ｂ、８０ｇをそれぞれ貫通し端子８１Ａ、８１Ｉにそれぞれ電気的に接続されている。貫通部６２、６３は、端子貫通孔８０ｃ、８０ｇをそれぞれ貫通し端子８１Ｂ、８１Ｉにそれぞれ電気的に接続されている。貫通部４２、４３は、端子貫通孔８０ｅ、８０ｉをそれぞれ貫通し端子８１Ｅ、８１Ｈにそれぞれ電気的に接続されている。貫通部５２、５３は、端子貫通孔８０ｊ、８０ｆをそれぞれ貫通し端子８１Ｈ、８１Ｇにそれぞれ電気的に接続されている。貫通部７２、７３は、端子貫通孔８０ｈ、８０ｄをそれぞれ貫通し端子８１Ｃ、８１Ｄにそれぞれ電気的に接続されている。
【選択図】図３

Description

本発明はコイル部品及びコイル部品の製造方法に関し、特に電源装置などに用いられるトランスやチョークコイルなどのインダクタンス部品であって、複数のコイルと当該複数のコイルを挿通するコアとを備えるインダクタンス部品等のコイル部品及びコイル部品の製造方法に関する。

トランスやチョークコイル等のインダクタンス部品は、コアとコイルを主要な構成要素とし、コイル間の相互電磁誘導作用に基づいて、交流電圧の変圧を行ったり、入力回路と出力回路との間の絶縁等を行なったりする場合に利用される電子部品たるコイル部品として従来より知られている。このようなコイル部品としては、例えば、複数のコイルが積層され、積層された複数のコイルはスルーホールを介して互いに電気的に接続され、また、コイルはスルーホールを介して、積層された複数のコイルの積層方向における一端又は他端に設けられたランドパターンや端子に電気的に接続された構成のものが知られている。このようなコイル部品は、例えば、特開２００４−６８９７号公報に記載されている。
特開２００４−６８９７号公報

しかし、前述のようにコイルを、スルーホールを介してランドパターンや端子に電気的に接続する構成では、スルーホールを形成したり、トランスとしての用途で大電流をスルーホール内に流すためにスルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりする必要があり、製造工程が複雑になる。

また、コイルとスルーホールとを電気的に接続するため、この電気的な接続の信頼性が問題となる。また上述のように、トランスとしての用途で大電流をスルーホール内に流すためにスルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりする場合に、導体の充填不良やメッキの形成不良が生ずると抵抗が高くなるという問題が生ずる。

そこで、本発明は製造工程を簡単にすることができ、且つ、コイルから端子までの電気的な接続の信頼性が高く、且つ抵抗が高くなることを防止したコイル部品及びコイル部品の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、中央空間が形成されるように略平面状に導体が渦巻状に配置されてなるコイル本体部と該導体の端部及び端部近傍部をなす貫通部とをそれぞれ有し、該中央空間が略一致した位置関係で互いに積層された複数のコイルと、該複数のコイル間にそれぞれ設けられ、該コイルの該貫通部がそれぞれ貫通するコイル貫通孔と該中央空間に対向する位置に形成されたコア貫通孔とを有する絶縁樹脂層と、該中央空間及び該コア貫通孔を貫通するようにして配置されたコアと、該複数のコイル及び該絶縁樹脂層を収容するケースとを備え、該貫通部は、該コイル本体部を構成する素材と同一の素材からなるコイル部品を提供している。

貫通部は、コイル本体部を構成する素材と同一の素材からなるため、貫通部をコイル貫通孔に貫通させて構成することができ、スルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりする必要がなく、製造工程を簡単にすることができる。また、スルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりしなくて済むため、導体の充填不良やメッキの形成不良が生ずると抵抗が高くなるという問題が生ずることを防止できる。また、コイルとスルーホールとを電気的に接続しなくて済み、この電気的な接続の信頼性を問題にせずに済む。

ここで、該コイルは平角ワイヤにより構成されていることが好ましい。コイルは平角ワイヤにより構成されているため、複数のコイルの積層方向におけるコイル部品の薄型化を図ることができる。

また、該複数のコイルは複数の１次コイルと少なくとも１つの２次コイルとを有し、該複数の１次コイルは該複数のコイルの積層方向において該２次コイルを挟んだ位置関係をなすことが好ましい。

複数のコイルは複数の１次コイルと少なくとも１つの２次コイルとを有し、複数の１次コイルは複数のコイルの積層方向において２次コイルを挟んだ位置関係をなすため、１次コイルと２次コイルの磁気結合を良くすることができ、リーケージインダクタンスを減らすことができる。

また、該複数のコイルは１次コイルと２次コイルとを有し、該１次コイルを構成する該導体の径と該２次コイルを構成する該導体の径とは異なることが好ましい。複数のコイルは１次コイルと２次コイルとを有し、１次コイルを構成する導体の径と２次コイルを構成する導体の径とは異なるため、従来ようにコイルを構成する導体の径に合わせてスルーホールの内径を変える等しなくて済み、太いコイル本体部の導体に対してはコイル本体部の導体と同様に貫通部を構成する導体が太くなり、細いコイル本体部の導体に対してはコイル本体部の導体と同様に貫通部を構成する導体が細くなるようにすることができる。

また、略平面状に導体が渦巻状に配置されてなる該複数のコイル本体部の該平面において該複数のコイル本体部はそれぞれ該コイル本体部の軸心を中心として略点対称形状をなし、略平面状に導体が渦巻状に配置されてなる該複数のコイル本体部の該平面において、該コイル本体部の軸心を通る仮想直線を中心とした線対称の位置関係で該コイル本体部の内側、外側のそれぞれに該絶縁樹脂層の該コイル貫通穴に対向する位置にコイル貫通空間が形成されていることが好ましい。

略平面状に導体が渦巻状に配置されてなる複数のコイル本体部の平面において複数のコイル本体部はそれぞれコイル本体部の軸心を中心として略点対称形状をなし、略平面状に導体が渦巻状に配置されてなる複数のコイル本体部の平面において、コイル本体部の軸心を通る仮想直線を中心とした線対称の位置関係でコイル本体部の内側、外側のそれぞれに絶縁樹脂層のコイル貫通穴に対向する位置にコイル貫通空間が形成されているため、全ての貫通部に対応してコイル貫通孔をプリプレグシートに形成しておくことで、複数のプリプレグシートを全て同一形状として、表裏左右の区別なく共通に使うことができる。

また、該積層された複数のコイルの積層方向における一端に配置され、該コイルの端部をなす該貫通部の部分がそれぞれ電気的に接続された端子を備えることが好ましい。

積層された複数のコイルの積層方向における一端に配置され、コイルの端部をなす貫通部の部分がそれぞれ電気的に接続された端子を備えるため、当該一端の側からまとめて外部端子を容易に引出すことができ、基板実装を容易とすることができる。

また、該貫通部は外部端子をなすことが好ましい。貫通部は外部端子をなすため、端子に貫通部を接続することを不要とすることができ、製造工程を容易にすることができ、コイル部品を構成する部材を少なくすることができる。

また、本発明は、中央空間が形成されるように略平面状に導体が渦巻状に配置されてなるコイル本体部と該コイル本体部から該平面に略垂直の方向へ延出し該導体の端部及び端部近傍部からなる貫通部とをそれぞれ有する複数のコイルを用意する工程と、該コイルの該貫通部がそれぞれ貫通するコイル貫通孔とコア貫通孔とがそれぞれ形成された複数のプリプレグシートを用意する工程と、該貫通部を該コイル貫通孔に貫通させ、該コア貫通孔と該中央空間とが対向するように且つ該複数のコイル間に該プリプレグシートが配置されるように該コイルと該プリプレグシートとを積層する工程と、該積層された複数のコイルの積層方向における一端に複数の端子が設けられた端子台を配置し、該コイルの端部をなす該貫通部の部分をそれぞれ電気的に該端子に接続する工程と、該中央空間及び該コア貫通孔を貫通するようにしてコアを配置するコア配置工程とを有するコイル部品の製造方法を提供している。

中央空間が形成されるように略平面状に導体が渦巻状に配置されてなるコイル本体部とコイル本体部から平面に略垂直の方向へ延出し導体の端部及び端部近傍部からなる貫通部とをそれぞれ有する複数のコイルを用意する工程と、コイルの貫通部がそれぞれ貫通するコイル貫通孔とコア貫通孔とがそれぞれ形成された複数のプリプレグシートを用意する工程と、貫通部をコイル貫通孔に貫通させ、コア貫通孔と中央空間とが対向するように且つ複数のコイル間にプリプレグシートが配置されるようにコイルとプリプレグシートとを積層する工程と、積層された複数のコイルの積層方向における一端に複数の端子が設けられた端子台を配置し、コイルの端部をなす貫通部の部分をそれぞれ電気的に端子に接続する工程とを備えるため、スルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりする必要がなく、製造工程を簡単にすることができる。また、スルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりしなくて済むため、導体の充填不良やメッキの形成不良が生ずると抵抗が高くなるという問題が生ずることを防止できる。また、コイルとスルーホールとを電気的に接続しなくて済み、この電気的な接続の信頼性を問題にせずに済む。

ここで、該コア配置工程よりも前又は該コア配置工程の後に該プリプレグシートを加熱硬化する工程を行うことが好ましい。

コア配置工程よりも前又はコア配置工程の後にプリプレグシートを加熱硬化する工程を行うため、プリプレグシートを硬化させてコイル間の絶縁樹脂層を構成することができる。

また、該コア配置工程と同時に該プリプレグシートを加熱硬化する工程を行うことが好ましい。

コア配置工程と同時にプリプレグシートを加熱硬化する工程を行うため、コイル部品の製造工程を簡単にすることができ、製造に係る時間を短縮することができる。

以上により本発明は、製造工程を簡単にすることができ、且つ、コイルから端子までの電気的な接続の信頼性が高く、且つ抵抗が高くなることを防止したコイル部品及びコイル部品の製造方法を提供することができる。

本発明の実施の形態によるコイル部品及びコイル部品の製造方法について図１乃至図６に基づき説明する。図１に示されるようにコイル部品１は、より具体的には略直方体形状をした６５Ｗのアダプタ用のプレーナトランスであり、図２に示されるように第１の１次巻線３０と、第２の１次巻線６０と、第１の２次巻線４０と、第２の２次巻線５０と、樹脂製ケース２１と、樹脂製ケース蓋２２と、バイアス巻線７０（ドライブ巻線）と、絶縁樹脂端子台８０と、プリプレグシート９０と、第１磁心１１と、第２磁心１２とを備えている。第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、バイアス巻線７０はコイルに相当し、第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０は１次コイルに相当し、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、は２次コイルに相当する。樹脂製ケース２１及び樹脂製ケース蓋２２はケースに相当する。第１磁心１１、第２磁心１２はコアに相当する。

第１磁心１１と第２磁心１２とは同一形状であるため第１磁心１１についてのみ説明し、第１磁心１１の部材と同一の第２磁心１２の部材については、後述の第１磁心１１の各部材の符号「１１」に代えて符号「１２」を付して図示するものとする。第１磁心１１は、より具他的にはＭｎ−Ｚｎからなる導電性フェライトコアである。第１磁心１１は、略長方形状の板状をなす平板部１１Ａ（図２）を有しており、略長方形状の平板部１１Ａの一対の短辺全体にわたって平板部１１Ａの上面から図２の上方へ突出する端縁突出部１１Ｂが設けられている。また、平板部１１Ａの上面の中央位置には、当該上面から図２の上方へ突出する円柱形状の中央突出部１１Ｃが設けられている。図１に示されるようにコイル部品１が組立てられることにより、図２、図３に示される第１磁心１１の端縁突出部１１Ｂの突出端面と第２磁心１２の端縁突出部１２Ｂの突出端面とが互いに対向当接し、第１磁心１１の中央突出部１１Ｃの突出端面と第２磁心１２の中央突出部１１Ｃの突出端面とが互いに対向当接するように構成されている。

樹脂製ケース２１は、図２に示されるように、円形状に膨らんだ円形部２１Ｂをその中央部に有する略長方形状の板状をなす樹脂製ケース板状部２１Ａを有しており、当該円形部２１Ｂの中央には、円形部２１Ｂと同軸的に開口する円形の樹脂製ケース貫通孔２１ａが形成されている。樹脂製ケース板状部２１Ａの上面であって樹脂製ケース貫通孔２１ａの開口の周囲には、開口の周囲全体に渡って樹脂製ケース板状部２１Ａの上面から図２の上方へ突出する樹脂製ケース開口壁２１Ｃが設けられている。また、円形部２１Ｂの周縁及び樹脂製ケース板状部２１Ａの周縁には、円形部２１Ｂ及び樹脂製ケース板状部２１Ａの上面から図２の上方へ突出する樹脂製ケース縁部壁２１Ｄがそれぞれ設けられている。樹脂製ケース縁部壁２１Ｄの上端は開口部をなす。

第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、バイアス巻線７０それぞれは、導体たる銅板を打抜くことにより断面が略長方形状の平角ワイヤからなる渦巻状とされている。このように平角ワイヤにより構成されているため、第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、バイアス巻線７０の積層方向におけるコイル部品１の薄型化を図ることができる。

図３に示されるように、第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０の渦巻状をなす部分は、それぞれコイル本体部３１、４１、５１、６１、７１をなし、更に、略平面状に渦巻状に配置された当該コイル本体部３１、４１、５１、６１、７１からそれぞれ当該平面に垂直の方向へ延出する貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３が設けられている。

貫通部３２、３３とコイル本体部３１とは同一の素材で一体で構成されており、貫通部４２、４３とコイル本体部４１とは同一の素材で一体で構成されており、貫通部５２、５３とコイル本体部５１とは同一の素材で一体で構成されており、貫通部６２、６３とコイル本体部６１とは同一の素材で一体で構成されており、貫通部７２、７３とコイル本体部７１とは同一の素材で一体で構成されている。貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３は、それぞれコイル本体部３１、４１、５１、６１、７１に対して折り曲げられた平角ワイヤの端部及び端部近傍部により構成されている。貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３は、後述のようにプリプレグシート９０のコイル貫通孔９０ａを貫通可能であり、後述のように第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０、プリプレグシート９０が積層される積層方向において絶縁樹脂端子台８０の端子貫通孔８０ｂ〜８０ｊ（図２）に対向する位置に配置され、絶縁樹脂端子台８０の方向たる当該積層方向の一端の方向、即ち、図３の上方向に延出している。

より詳細には、第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０のコイル本体部３１、４１、５１、６１、７１は、それぞれ平面視で樹脂製ケース２１の樹脂製ケース板状部２１Ａ（図２）と略相似形状をなす渦巻状をしており、樹脂製ケース板状部２１Ａよりも小さく樹脂製ケース板状部２１Ａ内に収容可能である。

図３に示されるように、当該平面視において第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０のコイル本体部３１、４１、５１、６１、７１内部の中央位置には円形の中央空間３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａと、中央空間３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａの直径方向にそれぞれ配置された一対の矩形のコイル貫通空間３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂ、７０ｂとが形成されている。

コイル貫通空間３０ｂは、図６に示されるように、略平面状に渦巻状に配置されたコイル本体部３１の当該平面において中央空間３０ａの中心に位置する第１の１次巻線３０の軸心Ｃを通り、樹脂製ケース板状部２１Ａ（図２）の長手方向に垂直な位置関係をなす仮想直線Ａを中心とした線対称の位置関係で配置されている。そして、同様な線対称の位置関係で第１の１次巻線３０のコイル本体部３１の長手方向たる図６の左右方向の端部の外側にもコイル貫通空間３０ｃが形成されている。第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０についても同様に線対称の形状をなし、それぞれコイル貫通空間４０ｂ、５０ｂ、６０ｂ、７０ｂ、コイル貫通空間３０ｃ、４０ｃ、５０ｃ、６０ｃ、７０ｃが形成されている。

そして、第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０は、当該平面視でそれぞれ全体として軸心Ｃを中心として点対称の形状をなしている。図２等に示されるように、第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０は、この順で図の下から上に向かって中央空間３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａ同士、コイル貫通空間３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂ、７０ｂ同士、コイル貫通空間３０ｃ、４０ｃ、５０ｃ、６０ｃ、７０ｃ同士がそれぞれ略一致した位置関係で互いに積層されている。

このような対称形状としたため、予め全ての貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３に対応してコイル貫通孔９０ａを後述のプリプレグシート９０に形成しておくことで、複数のプリプレグシート９０を全て同一形状として、表裏左右の区別なく共通に使うことができる。また、このように第１の１次巻線３０と第２の１次巻線６０とで第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０を積層方向において挟む位置関係をなすため、１次巻線３０、６０と２次巻線４０、５０の磁気結合を良くすることができ、リーケージインダクタンスを減らすことができる。

第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０の平角ワイヤの断面の寸法は、縦０．１ｍｍ、横０．３ｍｍ程度であり、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０の平角ワイヤの断面の寸法は、縦０．２ｍｍ、横１．０ｍｍ程度であり、バイアス巻線７０の平角ワイヤの断面の寸法は、縦０．１ｍｍ、横０．３ｍｍ程度である。即ち、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０には、第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０よりも大電流を流すことができるように構成されており、より具体的には、第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０には２４０Ｖで６５Ｗの電力が印加され、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０には、２０Ｖで６５Ｗの電力が印加される。

このように平角ワイヤの径を異なるようにしたため、従来のようにコイルを構成する平角ワイヤの径に合わせてスルーホールの内径を変える等しなくて済み、太いコイル本体部４１、５１の平角ワイヤに対しては当該コイル本体部４１、５１の平角ワイヤと同様に貫通部４２、４３、５２、５３を構成する平角ワイヤが太くなり、細いコイル本体部３１、６１、７１の平角ワイヤに対しては当該コイル本体部３１、６１、７１の平角ワイヤと同様に貫通部３２、３３、６２、６３、７２、７３を構成する平角ワイヤが細くなるようにすることができる。

また、貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３は、後述のプリプレグシート９０のコイル貫通孔９０ａをそれぞれ貫通し、絶縁樹脂端子台８０の端子８１Ａ〜８１Ｈに電気的に接続され、コイル本体部３１、４１、５１、６１、７１と同一の素材で一体で構成されているため、貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３をコイル貫通孔９０ａに貫通させて構成することができ、従来のようにスルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりする必要がなく、製造工程を簡単にすることができる。また、スルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりしなくて済むため、導体の充填不良やメッキの形成不良が生ずると抵抗が高くなるという問題が生ずることを防止できる。また、コイルとスルーホールとを電気的に接続しなくて済み、この電気的な接続の信頼性を問題にせずに済む。

プリプレグシート９０は、樹脂製ケース２１の樹脂製ケース板状部２１Ａと略相似形状をなしており、樹脂製ケース板状部２１Ａよりもわずかに小さい。プリプレグシート９０は繊維が編み込まれた布状のシートに熱硬化性の樹脂を含浸して構成されており、図３等に示されるように、その長手方向両端縁近傍位置に、当該端縁に沿って４つの貫通孔たるコイル貫通孔９０ａが形成されており、また、長手方向の中央位置に、樹脂製ケース貫通孔２１ａよりもわずかに大きな円形のコア貫通孔９０ｂが形成されている。コア貫通孔９０ｂの近傍の位置であってプリプレグシート９０の長手方向に一致するコア貫通孔９０ｂの直径方向位置には、それぞれ２つずつ貫通孔たるコイル貫通孔９０ａが形成されている。プリプレグシート９０は、コア貫通孔９０ｂの中央を中心とする点対称形状をなしている。

プリプレグシート９０は、図２又は図３に示されるように、第１の１次巻線３０と第１の２次巻線４０との間に３枚、第１の２次巻線４０と第２の２次巻線５０との間に２枚、第２の２次巻線５０と第２の１次巻線６０との間に３枚、第２の１次巻線６０とバイアス巻線７０との間に２枚、バイアス巻線７０と後述の絶縁樹脂端子台８０との間に３枚重ねられて設けられている。これらのプリプレグシート９０は、後述のようにコイル部品１の製造工程中で加熱されて硬化されるため、コイル部品１中では硬化された絶縁樹脂層をなしている。

絶縁樹脂端子台８０は、図２に示されるように、円形状に膨らんだ円形部８０Ｂをその中央部に有する略長方形状の板状をなす端子台板状部８０Ａを有しており、当該円形部８０Ｂの中央には、円形部８０Ｂと同軸的に開口する円形の端子台コア貫通孔８０ａが形成されている。端子台板状部８０Ａの長手方向両端縁近傍位置には、当該端縁に沿ってそれぞれ３つの貫通孔、２つの貫通孔たる端子貫通孔８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ、８０ｅ、８０ｆが形成されており、また、長手方向の中央位置に、樹脂製ケース貫通孔２１ａよりもわずかに大きな円形の端子台コア貫通孔８０ａが形成されている。また、端子台コア貫通孔８０ａの近傍の位置であって端子台板状部８０Ａの長手方向に一致する端子台コア貫通孔８０ａの略直径方向位置には、それぞれ２つずつ貫通孔たる端子貫通孔８０ｇ、８０ｈ、８０ｉ、８０ｊが形成されている。

端子貫通孔８０ｂ、８０ｃ、８０ｈ、８０ｄ、８０ｅ、８０ｆには、それぞれ絶縁樹脂端子台８０の長手方向外方へ延出する端子８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅ、８１Ｇが設けられており、これらの端子８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅ、８１Ｇの先端部分は、段状に折り曲げられている。また、端子貫通孔８０ｉ、８０ｊは端子８１Ｈによって電気的に接続され、端子８１Ｈは絶縁樹脂端子台８０の長手方向外方へ延出している。そして端子８１Ｈの先端部分は、段状に折り曲げられて端子８１Ｆを構成する。また、端子貫通孔８０ｇには端子８１Ｉが設けられている。

第１の１次巻線３０を構成する平角ワイヤの端部からなる貫通部３２、３３の部分は、端子貫通孔８０ｂ、８０ｇをそれぞれ貫通し、半田付けされることにより端子８１Ａ、８１Ｉにそれぞれ電気的に接続されている。第２の１次巻線６０を構成する平角ワイヤの端部からなる貫通部６２、６３の部分は、端子貫通孔８０ｃ、８０ｇをそれぞれ貫通し、半田付けされることにより端子８１Ｂ、８１Ｉにそれぞれ電気的に接続されている。第１の２次巻線４０を構成する平角ワイヤの端部からなる貫通部４２、４３の部分は、端子貫通孔８０ｅ、８０ｉをそれぞれ貫通し、半田付けされることにより端子８１Ｅ、８１Ｈにそれぞれ電気的に接続されている。第２の２次巻線５０を構成する平角ワイヤの端部からなる貫通部５２、５３の部分は、端子貫通孔８０ｊ、８０ｆをそれぞれ貫通し、半田付けされることにより端子８１Ｈ、８１Ｇにそれぞれ電気的に接続されている。バイアス巻線７０を構成する平角ワイヤの端部からなる貫通部７２、７３の部分は、端子貫通孔８０ｈ、８０ｄをそれぞれ貫通し、半田付けされることにより端子８１Ｃ、８１Ｄにそれぞれ電気的に接続されている。

このような絶縁樹脂端子台８０を設けたため、第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、バイアス巻線７０の積層方向における一端の側からまとめて外部端子として端子８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅ、８１Ｇを容易に引出すことができ、基板実装を容易とすることができる。

樹脂製ケース蓋２２は、外形がプリプレグシート９０と略相似形状をなし、プリプレグシート９０よりわずかに大きく、略板状をなしている。プリプレグシート９０、第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、バイアス巻線７０が樹脂製ケース２１内に収容された状態で、樹脂製ケース縁部壁２１Ｄの上端の開口部に樹脂製ケース蓋２２が配置されることにより、当該開口部が閉塞されるように構成されている。以上の構成のコイル部品１は、第１磁心１１又は第２磁心１２の一部が図示せぬ実装基板に形成された貫通孔に挿入されることにより、段状に折り曲げられた端子８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅ、８１Ｇの先端部分が図示せぬ実装基板の導電パターンに対向し電気的に接続され継線されるよう構成されている。

コイル部品の製造方法では、先ず、複数のコイルを用意する工程を行う。複数のコイルを用意する工程では、銅板を打抜くことにより、その中央に中央空間３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａが形成されるように略平面状に銅線たる平角ワイヤが渦巻状に配置されてなるコイル本体部３１、４１、５１、６１、７１を形成すると共に、コイル本体部３１、４１、５１、６１、７１から当該平面に略垂直の方向たる図２の上方向へ折曲げられて延出し平角ワイヤの端部及び端部近傍部からなる貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３を形成する。この工程により、第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０が製造される。

次に、複数のプリプレグシート９０を用意する工程を行う。プリプレグシート９０を用意する工程では、繊維が編み込まれた布状のシートに熱硬化性の樹脂を含浸して構成されたプリプレグシート材にコイル貫通孔９０ａとコア貫通孔９０ｂとを形成する。この工程により、同一形状の１３枚のプリプレグシート９０が製造される。

次に、コイルとプリプレグシート９０とを積層する工程を行う。コイルとプリプレグシート９０とを積層する工程では、図２等に示されるように、第１の１次巻線３０、３枚のプリプレグシート９０、第１の２次巻線４０、２枚のプリプレグシート９０、第２の２次巻線５０、３枚のプリプレグシート９０、第２の１次巻線６０、２枚のプリプレグシート９０、バイアス巻線７０、３枚のプリプレグシート９０の順で図の下から上に向かって、中央空間３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａとコア貫通孔９０ｂとを互いに対向させ略一致した位置関係となるように互いに積層する。積層の際には、第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０の貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３をコイル貫通孔９０ａへ図の下から上に向かってそれぞれ貫通させる。

次に、コイルとプリプレグシート９０とを積層してなる積層体の積層方向の一端たる図２の上端に絶縁樹脂端子台８０を対向配置させ、第１の１次巻線３０の貫通部３２、３３を端子貫通孔８０ｂ、８０ｇに貫通させ、第１の２次巻線４０の貫通部４２、４３を端子貫通孔８０ｅ、８０ｉに貫通させ、第２の２次巻線５０の貫通部５２、５３を端子貫通孔８０ｊ、８０ｆに貫通させ、第２の１次巻線６０の貫通部６２、６３を端子貫通孔８０ｃ、８０ｇに貫通させ、バイアス巻線７０の貫通部７２、７３を端子貫通孔８０ｈ、８０ｄに貫通させる。そして、貫通部３２、３３の部分を半田付けにより端子８１Ａ、８１Ｉにそれぞれ電気的に接続し、貫通部４２、４３の部分を半田付けにより端子８１Ｅ、８１Ｈにそれぞれ電気的に接続し、貫通部５２、５３の部分を半田付けにより端子８１Ｈ、８１Ｇにそれぞれ電気的に接続し、貫通部６２、６３の部分を半田付けにより端子８１Ｂ、８１Ｉにそれぞれ電気的に接続し、貫通部７２、７３の部分を半田付けにより端子８１Ｃ、８１Ｄにそれぞれ電気的に接続する。

次に、樹脂製ケース２１の樹脂製ケース開口壁２１Ｃを、第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０の中央空間３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａと、プリプレグシート９０のコア貫通孔９０ｂとに貫通させるようにして、樹脂製ケース２１内に第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０、プリプレグシート９０を積層してなる積層体を収容し、樹脂製ケース蓋２２で、樹脂製ケース縁部壁２１Ｄの上端の開口部を閉塞する。

次に、コア配置工程を行う。コア配置工程では、第１磁心１１、第２磁心１２の中央突出部１１Ｃを、第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０の中央空間３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａと、プリプレグシート９０のコア貫通孔９０ｂと、樹脂製ケース２１の樹脂製ケース縁部壁２１Ｄの内側の空間とに貫通させ、第１磁心１１、第２磁心１２の中央突出部１１Ｃの突出端面同士を接着剤で接着すると共に、第１磁心１１、第２磁心１２の端縁突出部１１Ｂ、１１Ｂの突出端面同士を熱硬化性の接着剤で接着する。そして、積層体及び第１磁心１１、第２磁心１２を加熱することにより、第１磁心１１と第２磁心１２とを接着する接着剤とプレプレグ中の熱硬化性の樹脂とを硬化させて、第１磁心１１、第２磁心１２を積層体に固定するとともに、プリプレグシート９０が固化されてなる絶縁樹脂層を形成する。以上がコア配置工程である。

中央空間３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａが形成されるように略平面状に平角ワイヤが渦巻状に配置されてなるコイル本体部３１、４１、５１、６１、７１とコイル本体部３１、４１、５１、６１、７１から当該平面に略垂直の方向へ延出し平角ワイヤの端部及び端部近傍部からなる貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３とをそれぞれ有する複数のコイルたる第１の１次巻線３０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、第２の１次巻線６０、バイアス巻線７０を用意する工程と、当該複数のコイルの貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３がそれぞれ貫通するコイル貫通孔９０ａとコア貫通孔９０ｂとがそれぞれ形成された複数のプリプレグシート９０を用意する工程と、貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３をコイル貫通孔９０ａに貫通させ、コア貫通孔９０ｂと中央空間３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａとが対向するように且つ当該複数のコイル間にプリプレグシート９０が配置されるように当該コイルとプリプレグシート９０とを積層する工程と、積層された当該複数のコイルの積層方向における一端に複数の端子８１Ａ〜８１Ｇが設けられた絶縁樹脂端子台８０を配置し、当該コイルの端部をなす貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３の部分をそれぞれ電気的に端子８１Ａ〜８１Ｇに接続する工程とを備えるため、従来のように、スルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりする必要がなく、製造工程を簡単にすることができる。また、スルーホール内に導体を充填したりメッキを形成したりしなくて済むため、導体の充填不良やメッキの形成不良が生ずると抵抗が高くなるという問題が生ずることを防止できる。また、コイルとスルーホールとを電気的に接続しなくて済み、この電気的な接続の信頼性を問題にせずに済む。

また、コア配置工程と同時にプリプレグシート９０を加熱硬化する工程を行うため、コイル部品１の製造工程を簡単にすることができ、製造に係る時間を短縮することができる。

本発明のコイル部品、コイル部品の製造方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、コイル部品１には絶縁樹脂端子台８０が設けられたが、このような絶縁樹脂端子台８０を設けなくてよい。この場合には、貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３をより長く構成し、平角ワイヤの端部を構成する貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３の部分がそのまま外部端子を構成するようにすればよい。このようにすることで、本実施の形態のような端子８１Ａ〜８１Ｇに貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３を接続することを不要とすることができ、製造工程を容易にすることができ、コイル部品１を構成する部材を少なくすることができる。

また、コア配置工程では、積層体及び第１磁心１１、第２磁心１２を加熱することにより接着剤とプレプレグ中の熱硬化性の樹脂とを硬化させたが、この方法に限定されず、例えば、熱硬化性の接着剤ではなく常温で硬化する接着剤を用いて第１磁心１１、第２磁心１２を積層体に固定した後にプリプレグシート９０を加熱して硬化してもよく、または、プリプレグシート９０を加熱して硬化した後に、接着剤を用いて第１磁心１１、第２磁心１２を積層体に固定してもよい。このようにすることで、プリプレグシート９０を硬化させてコイル間の絶縁樹脂層を構成することができる。

また、積層体の積層方向において第１の１次巻線３０と第２の１次巻線６０とで第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０を挟んだ位置関係をなしていたが、このように挟まない構成としてもよいし、また、第１の１次巻線３０と第２の１次巻線６０との２つのコイルで１次巻線を構成しなくてもよい。

また、第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、バイアス巻線７０を構成する平角ワイヤの端部からなる貫通部３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３の部分は、半田付けされることにより端子貫通孔８０ｂ〜８０ｊに電気的に接続されていたが、半田付けに限定されず、例えば、超音波溶接やレーザ溶接等を用いてもよい。

また、第１の１次巻線３０、第２の１次巻線６０、第１の２次巻線４０、第２の２次巻線５０、バイアス巻線７０の芯線部分は、銅板を打抜くことにより構成されたが、これに限定されず、例えば、銅板をエッチングすることにより構成したり、導体からなるワイヤを巻回して構成してもよい。このようにワイヤを巻回して構成する場合、ワイヤには絶縁被覆が施されていてもよい。

また、第１磁心１１、第２磁心１２は、Ｍｎ−Ｚｎからなる導電性フェライトコアにより構成されたが、これに限定されない。例えば、金属圧粉磁心などの導電性コアや、Ｎｉ系フェライトコアにより構成されてもよい。

本発明のコイル部品は、特に電源装置などに用いられるトランスやチョークコイルなどのインダクタンス部品等の分野において特に有用である。

本発明の実施の形態によるコイル部品を示す斜視図。 本発明の実施の形態によるコイル部品を示す分解斜視図。 本発明の実施の形態によるコイル部品を示す分解斜視図。 本発明の実施の形態によるコイル部品を示す分解正面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品を示す分解側面図。 本発明の実施の形態によるコイル部品の第１の１次巻線を示す平面図。

符号の説明

１ コイル部品
１１ 第１磁心
１２ 第２磁心
３０ 第１の１次巻線
３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａ 中央空間
３０ｂ、３０ｃ、４０ｂ、４０ｃ、５０ｂ、５０ｃ、６０ｂ、６０ｃ、７０ｂ、７０ｃ コイル貫通空間
３１、４１、５１、６１、７１ コイル本体部
３２、３３、４２、４３、５２、５３、６２、６３、７２、７３ 貫通部
４０ 第１の２次巻線
５０ 第２の２次巻線
６０ 第２の１次巻線
７０ バイアス巻線
８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ、８０Ｅ、８０Ｆ、８０Ｇ、８０Ｈ、８０Ｉ 端子
９０ プリプレグシート
９０ａ コイル貫通孔
Ａ 仮想直線
Ｃ 軸心

Claims (10)

1. 中央空間が形成されるように略平面状に導体が渦巻状に配置されてなるコイル本体部と該導体の端部及び端部近傍部をなす貫通部とをそれぞれ有し、該中央空間が略一致した位置関係で互いに積層された複数のコイルと、
   該複数のコイル間にそれぞれ設けられ、該コイルの該貫通部がそれぞれ貫通するコイル貫通孔と該中央空間に対向する位置に形成されたコア貫通孔とを有する絶縁樹脂層と、
   該中央空間及び該コア貫通孔を貫通するようにして配置されたコアと、
   該複数のコイル及び該絶縁樹脂層を収容するケースとを備え、
   該貫通部は、該コイル本体部を構成する素材と同一の素材からなることを特徴とするコイル部品。
2. 該コイルは平角ワイヤにより構成されていることを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
3. 該複数のコイルは複数の１次コイルと少なくとも１つの２次コイルとを有し、該複数の１次コイルは該複数のコイルの積層方向において該２次コイルを挟んだ位置関係をなすことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコイル部品。
4. 該複数のコイルは１次コイルと２次コイルとを有し、該１次コイルを構成する該導体の径と該２次コイルを構成する該導体の径とは異なることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコイル部品。
5. 略平面状に導体が渦巻状に配置されてなる該複数のコイル本体部の該平面において該複数のコイル本体部はそれぞれ該コイル本体部の軸心を中心として略点対称形状をなし、
   略平面状に導体が渦巻状に配置されてなる該複数のコイル本体部の該平面において、該コイル本体部の軸心を通る仮想直線を中心とした線対称の位置関係で該コイル本体部の内側、外側のそれぞれに該絶縁樹脂層の該コイル貫通穴に対向する位置にコイル貫通空間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一記載のコイル部品。
6. 該積層された複数のコイルの積層方向における一端に配置され、該コイルの端部をなす該貫通部の部分がそれぞれ電気的に接続された端子を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一記載のコイル部品。
7. 該貫通部は外部端子をなすことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一記載のコイル部品。
8. 中央空間が形成されるように略平面状に導体が渦巻状に配置されてなるコイル本体部と該コイル本体部から該平面に略垂直の方向へ延出し該導体の端部及び端部近傍部からなる貫通部とをそれぞれ有する複数のコイルを用意する工程と、
   該コイルの該貫通部がそれぞれ貫通するコイル貫通孔とコア貫通孔とがそれぞれ形成された複数のプリプレグシートを用意する工程と、
   該貫通部を該コイル貫通孔に貫通させ、該コア貫通孔と該中央空間とが対向するように且つ該複数のコイル間に該プリプレグシートが配置されるように該コイルと該プリプレグシートとを積層する工程と、
   該積層された複数のコイルの積層方向における一端に複数の端子が設けられた端子台を配置し、該コイルの端部をなす該貫通部の部分をそれぞれ電気的に該端子に接続する工程と、
   該中央空間及び該コア貫通孔を貫通するようにしてコアを配置するコア配置工程とを有することを特徴とするコイル部品の製造方法。
9. 該コア配置工程よりも前又は該コア配置工程の後に該プリプレグシートを加熱硬化する工程を行うことを特徴とする請求項８記載のコイル部品の製造方法。
10. 該コア配置工程と同時に該プリプレグシートを加熱硬化する工程を行うことを特徴とする請求項８記載のコイル部品の製造方法。

Images