JP3319697B2

JP3319697B2 - 巻線型電子部品及びその製造方法

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Publication number: JP3319697B2
Application number: JP33497396A
Authority: JP
Inventors: 義弘天田; 信康柴; 勝男小泉; 一彦大塚; 信浩梅山; 孝行上原
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: JPH10163040A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インダクタ，ト
ランス，チョークコイルなどの巻線型の電子部品にかか
り、更に具体的には、巻芯（コイルボビン）の鍔部と巻
線の接合に対する改良に関するものである。

【０００２】

【背景技術と発明が解決しようとする課題】巻線型電子
部品としては、既に各種のものが実用化されており、ま
た各種の改良も行われている。例えば実開昭５１−１１
５５４７号公報には、端部に鍔部を有する巻芯のコア部
にコイルを巻くとともに、鍔部の周面に導電層を形成
し、この導電層にコイルのリード線の端部を接続し、且
つ、プリント基板の導電部にも接続するようにした固定
インダクタンス素子が開示されている。実開昭５６−１
１０６１２号公報には、鍔部に溝を形成し、この溝内に
コイル端部を収納するようにしたインダクタンス素子が
開示されている。

【０００３】特開昭５７−７３９１６号公報には、コア
中央に巻回されたコイルの端末をコア端部の鍔部に形成
された導電体層に接続するとともに、樹脂封止後端面に
電極を形成した小型インダクタが開示されている。更
に、実開昭６１−１４４６１６号公報には、四角形の鍔
部に巻線引出溝を設けてリード線を引出すとともに、鍔
部側面にも電極を設けるようにしたチップコイルが開示
されている。

【０００４】以上のように、巻線型電子部品は、コア部
にコイルを巻回するとともに、このコイルの引出し線を
鍔部の電極に接合した構成となっている。鍔部に対する
コイル引出し線の接合は、例えば熱圧着などの手法で行
われる。図７には、電極部分形成の主要工程における鍔
部断面が示されている。まず、四角形の鍔部９００を有
する巻芯を用意する（同図（A）参照）。次に、鍔部９
００にディップ法などの適当な方法で銀ペーストなどに
よって電極９０２を形成する（同図（B）参照）。そし
て、コイル（図示せず）をコア部（図示せず）に巻回す
るとともに、その引出し線９０４を鍔部９００の電極９
０２上に位置させ（同図（C）参照）、熱圧着を行う
（同図（D）参照）。そして更に、電極部分にメッキ９
０６を施す。

【０００５】ところで、上述したメッキ工程などでは、
通常多数の巻線型電子部品が槽内に投入されて擦れ合う
ため、電極９０２とコイル引出し線９０４の結合が弱い
と引出し線９０４が電極９０２から剥がれてしまう可能
性がある。特に最近では、巻線型電子部品もいわゆるバ
ルク対応となっており、容器内に多数の巻線型電子部品
を収納して吸着により取り出すようになってきている。
この場合にも、巻線型電子部品同士が擦れ合うため、同
様の不都合が生ずる。更に、巻線型電子部品は、上述し
た公報に指摘されているように、基板に対する実装の観
点から、電極９０２に対するコイル引出し線９０４の取
付け構造を工夫する必要もある。

【０００６】この発明は、以上の点に着目したもので、
その目的は、電極とコイル引出し線との間で、電気的，
材料的に良好な強度を得ることである。他の目的は、基
板上の導体パターンとの接合を良好に行うことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、端部に鍔部を有する巻芯のコア部に巻
回されたコイルの引出し導体を、前記鍔部に形成された
電極に接合する場合に、結合剤としてガラスフリットを
含む銀ペーストの焼き付けによって前記鍔部に前記電極
を形成するとともに、前記銀ペースト中の結合剤を、鍔
部側で高く、引出し線導体と接合される表面側で低くな
るように濃度調整して、前記電極表面側に銀粒による凹
凸を形成し、このようにして得た電極に前記コイルの引
出し線導体を接合することを特徴とする。

【０００８】あるいは、前記電極が、鍔部側に形成した
鍔部との密着性が高い層と、引出し線導体側に形成した
引出し線との接合性が高い層とを含むとともに、前記各
層を、組成の異なる導電体で形成したことを特徴とす
る。

【０００９】この発明の前記及び他の目的，特徴，利点
は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態につい
て、実施例を参照しながら詳細に説明する。

【実施例１】最初に、図１を参照しながら実施例１につ
いて説明する。コイルとして使用される線は、図１
（A）に示すように、導体１０に絶縁物による被覆１２
を施した構成となっている。従って、コイル引出し線を
電極に接続するときは、被覆１２を何らかの方法で除去
する。

【００１１】このとき、本実施例では、同図（B）に示
すように導体１０の表面を荒して凹凸（粗面）１４を形
成する。凹凸１４は、例えば、被覆１２を剥ぐときに導
体１０の表面を機械的に擦るようにすれば簡単に形成で
きる。凹凸１４が形成された導体１０は、同図（C）に
長手方向断面，（D）に長手方向垂直断面を示すよう
に、鍔部１６に形成された電極１８上に置かれ、導体１
０は熱圧着，溶接，超音波圧着などの方法で電極１８と
接合される。導体１０と電極１８との接合状態は、同図
（E），（F）に示すように、いわゆるアンカー効果によ
り凹凸１４によって電極１８に対する導体１０の食い付
きがよくなり、結合の強度が向上する。

【００１２】なお、鍔部１６を端部に備えた巻芯は、例
えばフェライトやアルミナを焼成することで形成され
る。そして、端部の鍔部１６の表面に形成された電極１
８は、Ａg，Ａg−Ｐd，Ａg−Ｐt，Ｃuなどによる１〜３
０μmの薄膜層もしくは厚膜層と、その上に形成された
Ｎi，Ｓn，Ｓn−Ｐbなどによる１〜１０μmのメッキ層
によって形成されている。また、寸法の一例を示すと、
巻芯の長さは１．６mm程度，幅及び高さは０．８mm程度
である。巻芯中央のコア部の径は０．２〜０．７mmであ
り、鍔部１６の幅は０．２〜０．５mmである。

【００１３】同図（G）〜（K）には変形例が示されてい
る。この例は、鍔部１６に断面Ｕ字状の溝２０を形成し
たものである（同図（G），（H）参照）。導体１０は、
溝２０内において電極１８と接合されるが、このとき、
導体１０の凹凸１４と、電極１８が絡まるようになり、
両者の結合の強度が前記実施例と同様に向上する（同図
（I），（J）参照）。なお、導体１０が、同図（K）に
示すように溝２０内に収まるようにしてもよい。このよ
うにすると、実装面で好都合である。

【００１４】本実施例によれば、溝２０を形成したた
め、導体１０と電極１８との接合面積が増大し、これに
よっても接合強度が増加するようになる。更に、導体１
０が溝２０内に収まるようになって電極１８からの突出
が低減される。このため、基板（図示せず）の電極パタ
ーンとの接合性が向上し、取付けが安定するという利点
もある。

【００１５】

【実施例２】次に、図２を参照しながら実施例２につい
て説明する。同図（A）はコイルボビンの長手方向断面
で、この＃２−＃２線に沿って矢印方向に見た断面主要
部が（B），（C）にそれぞれ示されている。巻芯３０の
鍔部３２には、その側面及び端面に電極３４がそれぞれ
形成される。

【００１６】ところで、電極３４を形成する導電性ペー
スト，例えば銀ペーストには、結合剤としてガラスフリ
ットが含まれている。また、導電性接着剤（ないしは導
電性樹脂）の場合には、結合剤として有機成分（例え
ば、エポキシ樹脂，フェノール樹脂，アクリル樹脂）が
含まれている。そこで本実施例では、同図（B）に矢印
で方向を示すように、鍔部３２側ほどガラスフリット濃
度が高く、表面側ほどガラスフリット濃度が低くなるよ
うに、電極３４が形成される。別言すれば、鍔側でガラ
スフリット３４Ａの濃度が高く、逆に表面側で銀粒３４
Ｂの濃度が高くなっており、表面側の凹凸が大となる。
このような濃度勾配は、焼き付け温度を調整する，ある
いは鍔部素体とのぬれ性を調整するなどの方法で形成す
ることができる。このような電極３４に対し、同図
（C）に示すように、コイルの引出し線導体３６が熱圧
着などによって結合される。

【００１７】一般に銀ペーストは、ガラスフリット濃度
が高くなるほど接合強度が増大する傾向にある。従っ
て、鍔部３２を形成するコア材と電極３４を形成する銀
ペーストは、高いガラスフリット濃度により大きな強度
で接合することとなる。他方、銀ペーストとコイル引出
し線導体３６との接合は、同図（B），（C）に示すよう
に銀粒３４Ｂによる凹凸が存在するため、上述した実施
例１と同様にアンカー効果によって強力なものとなる。

【００１８】以上のように、本実施例２によれば、電極
と鍔部との密着性と、電極とコイル引出し線導体との接
合性の両方がいずれも向上し、良好な信頼性を得ること
ができる。なお、この実施例でも、鍔部３２に溝を形成
して結合力を強化するようにしてよい。

【００１９】なお、電極を複数の層で形成するようにし
てもよい。例えば、図３（A）に示すように、鍔部３２
上に銀電極３１を形成するとともに、更にその上にＳｎ
−Ｐｂメッキ３３を施し、これに引出し線導体３６を超
音波及び加熱により熔融接合（合金接合を含む）するよ
うにしても、図２の例と同様の効果を得ることができ
る。接合の手法としては、図２に示した機械的接合，図
３（A）に示した熔融接合の他に、導体と下地の材料が
拡散して結合する拡散接合がある。もちろん、それらの
機械的接合，熔融接合，拡散接合を２以上組み合わせて
もよい。

【００２０】更に、同図（B）に示すように、鍔部３２
の側面における電極３４の端位置３４Ｐを矢印で示すよ
うに変更することで、結果的に電極３４と引出し線３６
との結合強度を調整することができる。なお、この例で
は、溝３８が幅広に形成されており、引出し線３６を、
巻芯長手方向（図中の矢印方向）に対して斜めの方向に
電極３４に接合することができる。これにより、引出し
線３６の曲げ角度が緩和され、断線が防止される。

【００２１】

【実施例３】次に、図４を参照しながら実施例３につい
て説明する。同図（A）には巻芯が示されており、中央
の円柱状のコア部４０の端部に四角柱状の鍔部４２がそ
れぞれ形成されている。鍔部４２には、各側面の略中央
に逆テーパ形状の溝４４がそれぞれ形成されている。同
図（B）には、矢印ＦＡ方向から見た溝４４の断面が示
されており、鍔部４２の表面には電極４８が形成され
る。そして、コイル引出し線導体４６が溝４４内に挿入
されて電極４８に圧着される。

【００２２】ところで、本実施例では、上述したように
溝４４が逆テーパ形状となっている。このため、圧着後
のコイル引出し線導体４６が、同図（C）に示すように
溝４４に食い込むようになる。電極とコイル引出し線導
体との接合強度は、接合時の条件によってばらつき、場
合によっては引出し線導体が剥がれてしまう可能性があ
る。しかし、本実施例によれば、接合時の条件が多少ば
らついても、逆テーパ形状の溝４４に対する引出し線導
体の食い込みによって結合状態が維持され、引出し線の
剥がれが防止される。

【００２３】

【実施例４】次に、図５を参照しながら実施例４につい
て説明する。同図（A）には実施例４の外観が示されて
おり、その＃４−＃４線に沿って矢印方向に見た断面が
（B）に示されている。また、コイル引出し線導体と電
極との接合部分が（C）に拡大して示されている。

【００２４】巻芯中央のコア部５０には、コイル５２が
巻回されている。そして、巻芯端部の鍔部５４には、巻
芯内側から外側に向かって貫通孔５６がそれぞれ設けら
れており、また側面及び端面に電極５８が形成されてい
る。コイル５２の引出し線導体６０は、それぞれ鍔部５
４の貫通孔５６に挿通されている。コイル引出し線導体
６０の先端は、電極５８に対して例えば導電性ペースト
により接合される。

【００２５】このように、本実施例によれば、コイル引
出し線導体６０が鍔部５４内に挿通され、鍔部５４の側
面には設けられない。従って、コイル引出し線導体６０
に対する外力の作用が低減され、電極５８との結合は良
好に保持される。また、鍔部５４の側面が良好に平坦に
保持されるので、基板側導体パターン（図示せず）との
接合も良好となる。更に、貫通孔５６がコア部５０に近
いほど、コイル引出し線導体６０に対する外力の影響が
低下し、コイル引出し線導体６０の断線も防止されるよ
うになる。

【００２６】

【実施例５】次に、図６を参照しながら実施例５につい
て説明する。まず、同図（A）に示す実施例から説明す
ると、鍔部７０の側面にそれぞれ断面Ｕ字状の溝７２が
形成されており、更に鍔部７０の側面及び端面に電極７
４が形成されている。そして、本実施例では、電極７４
の表面に凹凸７６が形成されている。凹凸７６は、例え
ばサンドブラスト，選択エッチングなどの方法で形成す
ることができる。コイル引出し線導体（図示せず）は、
溝７２内において電極７４と圧着接合されるが、このと
き、電極７４の凹凸７６が絡まるようになり、両者の結
合の強度が向上する。なお、この実施例と図１の実施例
を組み合わせ、引出し線導体側と電極側の双方に凹凸を
形成すれば、更に両者の結合強度の向上を図ることがで
きる。

【００２７】また、上述したように、溝７２を形成した
ため、引出し線導体と電極７４との接合面積が増大し、
これによっても接合強度が増加するようになる。更に、
引出し線導体が溝７２内に収まるようになって電極７４
からの突出が低減される。このため、基板（図示せず）
の電極パターンとの接合性が向上し、取付けも安定す
る。

【００２８】次に、同図（B）に示す実施例について説
明する。鍔部８０には溝８２が形成されており、その側
面及び端面には電極８４が形成されている。この実施例
では、コイル引出し線導体８６の先端が鍔部８０の端面
８０Ａより内側の位置で、電極８４に接合される。コイ
ル引出し線導体８６の先端が鍔部８０の端面８０Ａまで
くると、メッキ時やバルク実装時に先端部分が擦れてコ
イル引出し線８６が電極８４から剥離することがある
が、本実施例によればそのような剥離が良好に防止され
る。

【００２９】次に、同図（C）の実施例について説明す
る。鍔部９０には溝９２が形成されており、その側面及
び端面には電極９４が形成されている。この実施例で
は、コイル引出し線導体９６の先端が溝９２よりも突出
しており、その先端が鍔部９０の角部Ｒ形状に沿って端
面側に回り込み、電極９４に接合されている。コイル引
出し線導体９６の先端が鍔部端面まで回り込んでいるた
め、電極９４との接合面積が増大し、両者の結合強度が
向上する。従って、メッキ時や実装時におけるコイル引
出し線導体９６の先端部分の剥離が良好に防止される。

【００３０】

【他の実施例】この発明には数多くの実施の形態があ
り、以上の開示に基づいて多様に改変することが可能で
ある。例えば、次のようなものも含まれる。（1）前記実施例では、コア中央が円柱状，鍔部が四角
状の巻芯を示したが、コア中央部を四角柱状とするなど
各種の巻芯形状としてよい。コイル引出し線導体を接合
する鍔部の溝は一個所でもよいが、鍔部の側面にそれぞ
れ設けると実装や特性調整に好都合である。各部に使用
する材料も、必要に応じて適宜選択してよい。

【００３１】（2）また、前記実施例を組み合わせるよ
うにしてもよい。例えば、図１の実施例と図６（B）や
（C）の実施例を組み合わせるなどである。（3）前記実施例では、銀ペーストなどで電極を形成し
たが、メッキ，スパッタ，蒸着など、各種の方法を用い
てよい。（4）前記実施例では、本発明を主としてインダクタに
適用したが、それ以外にコモンモードチョークコイル，
トランス，ビーズアレイなど、各種の巻線型電子部品に
適用可能である。また、コア部の一端にのみ鍔部を備え
た縦型の巻線型電子部品にも同様に適用可能である。（5）前記実施例では銀ぺーストを用いたが、他に、Ｃ
ｕ，Ｎｉ，Ｎｉ−Ｃｒなどのペーストや導電性樹脂を用
いてよい。

【００３２】以上説明したように、本発明によれば次の
ような効果がある。（１）結合剤としてガラスフリットを含む銀ペーストの
焼き付けによって電極を形成する際に、前記結合剤を、
鍔部側で高く、引出し線導体と接合される表面側で低く
なるように濃度調整して、電極表面側に銀粒による凹凸
を形成することとした。これにより、コイル引出し線導
体の接合時に凹凸が引出し線導体にくい込むようになっ
て、電極とコイル引出し線導体との接合性が強化される
とともに、電極と鍔部との密着性の向上を図ることがで
きる。

【００３３】（２）組成の異なる導電体によって、鍔部
側に形成した鍔部との密着性が高い層と、引出し線導体
側に形成した引出し線との接合性が高い層よりなる電極
を形成することとしたので、電極と鍔部との密着性と、
コイル引出し線導体と電極との接合性の両方が向上し、
良好な信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す図である。（A）及
び（B）はコイル引出し線の断面図，（C）〜（K）は巻
芯鍔部の断面図である。

【図２】この発明の実施例２を示す図である。（B）及
び（C）は（A）の＃２−＃２線に沿って矢印方向に見た
断面を拡大した図である。

【図３】実施例２の変形例を示す図である。

【図４】この発明の実施例３を示す図である。（A）は
巻芯の斜視図，（B）及び（C）は、（A）の矢印ＦＡ方
向から見た導体接合時の断面図である。

【図５】この発明の実施例４を示す図である。（A）は
斜視図，（B）は（A）の＃４−＃４線に沿って矢印方向
に見た断面図，（C）は導体結合部分を拡大した図であ
る。

【図６】この発明の実施例５の主要部を示す斜視図であ
る。

【図７】鍔部に対するコイル引出し線の接合手順を示す
図である。

【符号の説明】

１０，３６，４６，６０，８６，９６…コイル引出し線
導体１２…被覆１４，７６…凹凸１６，３２，４２，５４，７０，８０，９０…鍔部１８，３４，４８，５８，７４，８４，９４…電極２０，３８，４４，７２，８２，９２…溝３０…巻芯３１…銀電極３３…Ｓｎ−Ｐｂメッキ３４Ａ…ガラスフリット３４Ｂ…銀粒３４Ｐ…端位置４０，５０…コア部５２…コイル５６…貫通孔８０Ａ…鍔部の端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大塚一彦東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (72)発明者梅山信浩東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (72)発明者上原孝行東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (56)参考文献特開平７−192931（ＪＰ，Ａ) 特開平８−298359（ＪＰ，Ａ) 特開平４−364009（ＪＰ，Ａ) 特開平７−192924（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−144616（ＪＰ，Ｕ) 実開昭56−126833（ＪＰ，Ｕ) 実開昭56−110612（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−190322（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 17/00 - 17/08 H01F 41/00 - 41/10 H01F 27/28 - 27/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】端部に鍔部が設けられた巻芯のコア部に
コイルが巻回されており、結合剤としてガラスフリット
を含む銀ペーストの焼き付けによって前記鍔部に形成さ
れた電極に、前記コイルの引出し線導体が接合されてい
る巻線型電子部品において、前記銀ペースト中の結合剤を、鍔部側で高く、引出し線
導体と接合される表面側で低くなるように濃度調整し
て、前記表面側に銀粒による凹凸を形成したことを特徴
とする巻線型電子部品。
【請求項２】端部に鍔部が設けられた巻芯のコア部に
コイルが巻回されており、このコイルの引出し線導体
が、前記鍔部の電極に接合されている巻線型電子部品に
おいて、前記電極が、鍔部側に形成した鍔部との密着性が高い層
と、引出し線導体側に形成した引出し線との接合性が高
い層とを含むとともに、前記各層を、組成の異なる導電
体で形成したことを特徴とする巻線型電子部品。
【請求項３】機械的接合，溶融接合，拡散接合のいず
れか，もしくはそれらの組み合わせで、前記電極に前記
引出し線導体を接合したことを特徴とする請求項１又は
２記載の巻線型電子部品。
【請求項４】前記鍔部の少なくとも１つの面に溝を形
成し、この溝において前記電極に前記コイルの引出し線
導体を接合したことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の巻線型電子部品。
【請求項５】端部に鍔部を有する巻芯のコア部に巻回
されたコイルの引出し線導体を、前記鍔部に形成された
電極に接合する巻線型電子部品の製造方法であって、結合剤としてガラスフリットを含む銀ペーストの焼き付
けによって前記鍔部に前記電極を形成するステップ，前記銀ペースト中の結合剤を、鍔部側で高く、引出し線
導体と接合される表面側で低くなるように濃度調整し
て、前記表面側に銀粒による凹凸を形成するステップ，これらのステップによって形成した電極に、前記コイル
の引出し線導体を接合するステップ，を含むことを特徴とする巻線型電子部品の製造方法。
【請求項６】前記濃度調整を、前記結合剤の焼き付け
温度の調整もしくは前記鍔部素体に対する前記結合剤の
ぬれ性の調整によって行うことを特徴とする請求項５記
載の巻線型電子部品の製造方法。