JP2014082004A - 熱圧着用ヒーターチップおよび巻線電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁性樹脂被覆リード線へ十分な熱と圧力を加え、所望の箇所での切断を容易にし、かつ絶縁性樹脂被覆リード線と電極との接合の信頼性を向上させる熱圧着用ヒーターチップおよび巻線電子部品の製造方法を提供することである。
【解決手段】熱圧着用ヒーターチップは、被圧着物どうしを熱圧着するための抵抗発熱部を有し、前記抵抗発熱部は被圧着物の圧着領域に対応する位置に圧着部が形成され、前記圧着部が前記被圧着物に接触する面に、起伏を有している。起伏した面が絶縁性樹脂被覆リード線を複数の面、線または点で圧力を加えることで、絶縁性樹脂被覆リード線を所望の箇所でカットすることが容易になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱圧着用ヒーターチップに関し、さらに詳しくは、抵抗発熱部の形状に特徴を有する熱圧着用ヒーターチップに関する。

また、本発明は、上述した熱圧着用ヒーターチップを使用した巻線電子部品の製造方法に関する。

被圧着物どうしを接合する手段として熱圧着法が挙げられる。熱圧着法は、被圧着物どうしを重ね合わせ、熱と圧力を加えることで、両者を接合する方法である。

例えば、巻線電子部品の電極と絶縁性樹脂被覆リード線（以下「リード線」と称する。）を接合させる場合、巻線電子部品の電極上にリード線の端部を配置し、熱圧着用ヒーターチップにより、熱と圧力を加え、リード線に被覆された絶縁性樹脂を溶融しつつ、両者を接合する。

特許文献１に、上記の熱圧着法による巻線電子部品の製造方法が開示されている。特許文献１の製造方法において使用されている熱圧着用ヒーターチップは、巻線電子部品の鍔部などに形成された溝内に形成された電極にも対応できるよう、圧着部に凸部を有している。

熱圧着用ヒーターチップの圧着部（凸部）は、電極およびリード線に熱と圧力を加えるとともに、両者を接合した後に、リード線の一方を引っ張って切断する際の切断点としても機能する。

従来、熱圧着ヒーターチップの圧着部（凸部）の被圧着領域と接触する面は、十分に熱を伝えることができるように平坦に形成されている。しかしながら、上記で記載しているように巻線電子部品の製造における、熱圧着ヒーターチップの役割は、被圧着物に熱を伝え、被圧着物どうしを圧着することだけでなく、リード線を切断するために十分な圧力を加えることもある。このとき、熱圧着用ヒーターチップの圧着部（凸部）の被圧着領域と接触する面が平坦であると、十分な圧力がリード線に加わらず、圧着部（凸部）の被圧着領域と接触する面ではなく、例えば鍔部とリード線が接触する点が切断点になってしまい、巻線型電子部品が製造過程においてオープン不良を引き起こす。もしくは、リード線を引っ張った際に所望の箇所での切断が行われないことにより、電極から大幅にはみ出した箇所でリード線が切断される等の恐れがある。リード線に切断不良が発生すると、作業のやり直しが必要となり、歩留まり悪化によるコストアップする要因になってしまう。

特開２０１０‐１０９２１１号公報

そこで本発明の目的は、被圧着物の一つであるリード線へ十分な熱と圧力を加えて、所望の箇所での切断を容易にし、かつリード線と電極との接合の信頼性を向上させる熱圧着用ヒーターチップおよび巻線電子部品の製造方法を提供することである。

本発明の熱圧着用ヒーターチップ及び巻線電子部品の製造方法は、上述した問題を解決するためになされたものである。

その手段として、本発明の被圧着物どうしを熱圧着するための抵抗発熱部を有する熱圧着用ヒーターチップは、前記抵抗発熱部は被圧着物の圧着領域に対応する位置に圧着部が形成され、前記圧着部は前記圧着領域に接触する面に、起伏を有している。前記圧着部は前記圧着領域に接触する面に、起伏を有していることで、前記圧着領域を複数の箇所で十分な圧力を加えることができる。

更に、前記圧着部が前記抵抗発熱部に複数形成されていることを特徴とすることで、被圧着物が複数の圧着領域を有する場合、一つの工程で複数の圧着領域の熱圧着を可能とすることができる。

また、前記起伏は複数の凹凸からなることを特徴とすることで、前記圧着領域を複数の面で十分な圧力を加えることができる。

同様に、前記起伏は複数の線状の凸部または凹部からなることを特徴とすることで、前記圧着領域を複数の線で十分な圧力を加えることができる。

本発明の巻線電子部品の製造方法によれば、芯部と電極が形成されている被圧着物とリード線を用意する工程と、前記リード線を前記芯部に巻きつける工程と、前記リード線を前記電極に固定する工程と、前記リード線を切断する工程を有する巻線電子部品の製造方法において、熱圧着用ヒーターチップは前記リード線を前記電極に固定する工程と、前記リード線を切断する工程で使用され、前記熱圧着用ヒーターチップは前記リード線および前記電極に接触する面に起伏があることを特徴とすることで、前記電極と前記リード線への圧力が十分に加えることができ、所望の箇所での前記リード線の切断を容易にし、かつ前記リード線と前記電極との接合の信頼性を向上させることができる。

また、前記起伏は複数の凹凸からなることを特徴とすることで、複数の面で、前記電極と前記リード線に十分な圧力を加えることができ、所望の箇所での前記リード線の切断を容易にし、かつ前記リード線と前記電極との接合の信頼性を向上させることができる。

同様に、前記起伏は複数の線状の凸部または凹部からなることを特徴とすることで、複数の面で、前記電極と前記リード線に十分な圧力を加えることができ、所望の箇所での前記リード線の切断を容易にし、かつ前記リード線と前記電極との接合の信頼性を向上させることができる。

本発明によれば、熱圧着用ヒーターチップの被圧着物に接触する面が起伏を有しているため、熱圧着用ヒーターチップが被圧着物に接触する単位面積当たりの圧力が大きくなり、熱圧着用ヒーターチップで被圧着物を確実に保持することができる。そのため、巻線電子部品の製造において、被圧着物の一つであるリード線を保持する場合には、確実に保持することができ、リード線を引っ張ることにより、リード線を所望の場所でのカットすることができる。

本発明の実施形態にかかる熱圧着用ヒーターチップの詳細図である。 本発明の実施形態にかかる熱圧着用ヒーターチップを５つの面から見た詳細図である。 本発明の実施形態の変形例にかかる熱圧着用ヒーターチップを５つの面から見た詳細図である。 巻線電子部品の製造工程を示す斜視図である。 巻線電子部品の製造工程を示す斜視図である。

以下、図面とともに、本発明に係る熱圧着用ヒーターチップと巻線電子部品の製造方法について説明する。

（熱圧着用ヒーターチップ）
図１は、本発明に係る実施形態１の熱圧着用ヒーターチップの斜視図である。

実施形態１の熱圧着用ヒーターチップ１０は、たとえば、１〜３ｍｍの板厚に圧延されたタングステン板を用いて形成されている。このタングステン板をワイヤ放電加工により削り、一体加工することにより、本実施形態の熱圧着用ヒーターチップ１０が形成される。熱圧着用ヒーターチップ１０は、電流を流すことで、熱を発生させる抵抗発熱部１１を備えている。抵抗発熱部１１には、被圧着物の圧着領域に対応する位置に圧着部１２ａ，１２ｂが形成されている。圧着領域に接する圧着部１２ａ，１２ｂの面には、凹部１４ａ、１４ｂが形成され、起伏が設けられている。なお、本実施形態において、圧着部１２ａ，１２ｂは凸状の形状となっている。

図２は、図１に記載した熱圧着用ヒーターチップ１０をＡ−Ａ'で切断し、５つの方向から見たものである。圧着部１２ａ，１２ｂの被圧着物に接する面には、凹部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成されており、圧着領域を複数の面で熱圧着できるようになっている。

なお、本実施形態において、圧着部１２ａ，１２ｂの圧着領域に接触する面には、それぞれ２つの凹部が形成されているが、それ以上または１つの凹部であってもよい。

また、本実施形態において、熱圧着用ヒーターチップ１０は、圧着部１２ａ，１２ｂが圧着領域に接する面に凹部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成されているが、被圧着物の圧着領域に接する圧着部１２ａ，１２ｂの面に１つまたは複数の線状の凹部または凸部が形成されたものとしても良い。すなわち、圧着部１２ａ，１２ｂの面に切り傷やヤスリによる削りを入れて圧着部１２ａ，１２ｂの面を複数に分断することで複数の線状の凹部または凸部を有するものとしても良い。

また、本実施形態においては、熱圧着用ヒーターチップ１０は、圧着部１２ａ，１２ｂの面の短手方向の長さに合わせて凹部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成されているが、これに代えて、図３に示す熱圧着用ヒーターチップ１１のように、凹部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを圧着部１２ａ，１２ｂの短手方向の長さの少なくとも一部に形成されたものにしても良い。

本実施形態の熱圧着用ヒーターチップは、被圧着物の圧着領域の接触する箇所が複数形成されていることにより、被圧着物に十分な熱を伝えることができるとともに、被圧着物に十分な圧力を加えることができる。
（巻線電子部品の製造方法）
巻線電子部品の製造方法を説明する前に、巻線電子部品の構成について説明する。図３（ａ）に示すように、巻線電子部品１００は、コア１１０、リード線１２０および電極１３０ａ，１３０ｂを備えている。コア１１０は、例えばフェライト、アルミナ等の絶縁材料により作製され、芯部１１０ａ及び鍔部１１０ｂ、１１０ｃを含んでいる。以上の構成からなる巻線電子部品の製造方法について図３，４を使用して説明する。

まず、図３（ａ）に示すような、コア１１０を準備する。次に鍔部１１０ｂには、スパッタリング法等によりＮｉ−Ｃｒ，Ｎｉ−Ｃｕ、Ｎｉ等のＮｉ系合金の膜及びＡｇ，Ｃｕ，Ｓｎ等の膜を、マスクを介して順次成膜することにより、電極１３０ａ、１３０ｂを形成する。

次に図３（ａ）に示すように、芯部１１０ａにリード線１２０を巻きつける。この際、リード線１２０の両端を所定量だけ芯部１１０ａから引き出しておく。

次にリード線１２０の引き出された部分の厚みがリード線１２０の他の部分よりも薄くなるように、リード線１２０を加工する。より詳細には、図３（ｂ）に示すように、リード線１２０の引き出された部分を図示しない台座上に配置し、加圧治具２００ａ，２００ｂにより、リード線１２０の引き出された部分に対して圧力を加える。

これにより、図３（ｃ）に示すように、円形の断面構造を有するリード線が押しつぶされて、楕円形状の断面構造を有する平坦部１２０ａ，１２０ｂが、リード線１２０の引き出された部分に形成される。なお、加圧治具２００ａ，２００ｂによる加圧の際に、リード線１２０の引き出された部分に対して熱や振動を加えてもよい。

次に図４（ａ）に示すように、平坦部１２０ａ，１２０ｂのそれぞれを、溝１５０ａ，１５０ｂの内部に沿って延在するように配置する。より詳細には、平坦部１２０ａ，１２０ｂを図４（ａ）の手前側に位置している鍔部１１０ｂの側面にて折り返す。そして、リード線１２０の引き出された部分の端部を図４（ａ）の奥側に引っ張って、溝１５０ａ，１５０ｂ全体に亘って平坦部１２０ａ，１２０ｂを延在させる。

次に、平坦部１２０ａ，１２０ｂを電極１３０ａ，１３０ｂに対して熱圧着用ヒーターチップ１０によって固定する。より詳細には、図４（ｂ）に示すように、熱圧着用ヒーターチップ１０により、溝１５０ａ，１５０ｂ内に位置している電極１３０ａ，１３０ｂに対して平坦部１２０ａ，１２０ｂを加熱しながらＺ軸方向の負方向に軽く押さえつける。熱圧着用ヒーターチップ１０は、溝１５０ａ，１５０ｂ内に位置している電極１３０ａ、１３０ｂを圧着できるように、溝１５０ａ，１５０ｂに対応する位置においてＺ軸方向の負方向側に圧着部１２ａ，１２ｂを有し、その圧着部１２ａ，１２ｂの面には、リード線１２０を複数の点、線または面で圧力を加えるために起伏または凹部１４ａ，１４ｂを有する。また、熱圧着用ヒーターチップ１０によって平坦部１２０ａ，１２０ｂを押さえつける力の大きさは、加圧治具２００ａ，２００ｂによってリード線１２０を押さえつける力の大きさよりも小さい。熱圧着用ヒーターチップ１０による熱によって、平坦部１２０ａ，１２０ｂの絶縁性樹脂の皮膜は、焼失する。これにより、樹脂被膜が焼失した平坦部１２０ａ，１２０ｂの芯線は、電極１３０ａ，１３０ｂに接触し、電極１３０ａ，１３０ｂに圧着される。

次に図４（ｃ）に示すように、溝１５０ａ，１５０ｂからはみ出しているリード線１２０をカットする。リード線１２０のカットは、熱圧着用ヒーターチップ１０を押し当てた状態で、リード線１２０が溝１５０ａ，１５０ｂからはみ出している部分の端部を引っ張るだけでよい。これは、熱圧着用ヒーターチップ１０による熱圧着により、溝１５０ａ，１５０ｂからはみ出しているリード線１２０の部分の強度が低下しているためである。

本実施形態の巻線電子部品の製造方法によれば、熱圧着用ヒーターチップ１０が、溝１５０ａ，１５０ｂに対応する圧着部１２ａ，１２ｂに凹部１４ａ．１４ｂを備えているため、圧着部１２ａ，１２ｂにより、リード線１２０の平坦部１２０ａ，１２０ｂを確実に保持するとともに、電極１３０ａ，１３０ｂに圧着することができる。そのため、リード線１２０を引っ張ることにより、所望の場所でのカットを容易にすることができる。

１０，１１：熱圧着用ヒーターチップ
１２ａ，１２ｂ：圧着部
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ：凹部
１００：巻線電子部品
１１０：コア
１１０ａ：芯部
１１０ｂ，１１０ｃ：鍔部
１２０：リード線
１２０ａ，１２０ｂ：平坦部
１３０ａ，１３０ｂ：電極
１５０ａ，１５０ｂ：溝
２００ａ，２００ｂ：加圧冶具

Claims (7)

1. 抵抗発熱部を有する熱圧着用ヒーターチップにおいて、
   前記抵抗発熱部は被圧着物の圧着領域に対応する位置に圧着部が形成され、前記圧着部は前記圧着領域に接触する面に、起伏を有していることを特徴とする熱圧着用ヒーターチップ。
2. 前記圧着部が前記抵抗発熱部に複数形成されていることを特徴とする。請求項１に記載の熱圧着用ヒーターチップ。
3. 前記起伏は複数の凹凸からなることを特徴とする請求項１または２に記載の熱圧着用ヒーターチップ。
4. 前記起伏は複数の線状の凸部または凹部からなることを特徴とする、請求項１または２に記載の熱圧着用ヒーターチップ。
5. 芯部と電極が形成されている被圧着物とリード線を用意する工程と、
   前記リード線を前記芯部に巻きつける工程と、
   前記リード線を前記電極に固定する工程と、
   前記リード線を切断する工程を有する巻線電子部品の製造方法において、
   熱圧着用ヒーターチップは前記リード線を前記電極に固定する工程と、前記リード線を切断する工程で使用され、前記熱圧着用ヒーターチップは前記リード線および前記電極に接触する面に起伏があることを特徴とする巻線電子部品の製造方法。
6. 前記起伏は複数の凹凸からなることを特徴とする請求項５に記載の巻線電子部品の製造方法。
7. 前記起伏は複数の線状の凸部または凹部からなることを特徴とする請求項５に記載の巻線電子部品の製造方法。

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