JP3552189B2 - ワイヤを有する電子部品 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線型チップコイル等のワイヤを有する電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】
従来、チップコイルとしては、図5に示すように、磁性材からなるコア1に導電性ワイヤ5を巻回し、ワイヤ5の両端末5a,5aをコア1に設けた電極2,2上にワイヤボンディング等で熱圧着したものが提供されていた。電極2はAg又はAg−Pd等からなり、ワイヤ端末5aは電極2の表面に盛り上がった状態で固着されていた。そのため、この種のチップコイルではプリント基板上に実装する際の安定性が悪く、傾いたり、倒れるという不具合を有していた。また、ワイヤ端末5aは直接空気に露出しているため、酸化して実装時の半田付け性が悪くなるという問題点を有していた。
【0003】
安定性に関しては、図6に示すように、コア1の両端部にワイヤ端末5aを収納する凹部3,3を形成することが考えられる。しかし、これではコア1の形状が複雑で、製造に手間を要する。
【0004】
そこで、本発明の目的は、実装時に安定性がよいワイヤを有する電子部品を提供することにある。
本発明の他の目的は、電極上に固着されたワイヤが酸化されにくい電子部品を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】
以上の目的を達成するため、本発明は、絶縁性基体に形成された電極上に導電性ワイヤを固着した電子部品において、Niからなる高融点耐半田材層とその表面に設けたSn又は半田からなる低融点親半田材層とを含む電極と、加熱圧着によって前記親半田材層に略同一平面となるように扁平化されて埋められているCuからなる導電性ワイヤと、を備え、前記導電性ワイヤは扁平化された部分が予め設けられている前記親半田材層に埋め込まれて前記耐半田材層と固相溶接されていること、を特徴とする。
【0006】
本発明の電子部品において、導電性ワイヤは加熱圧着されて扁平に成形された状態で親半田材層に略同一平面となるように埋められており、電極上に突出することはない。従って、この電子部品は回路基板上に実装される際、傾いたり、倒れたりすることがなく、安定性が良好である。また、CuからなるワイヤはNiからなる耐半田材層と固相溶接されており、両者の接合は強固である。
本発明の電子部品では、前記親半田材層及び前記導電性ワイヤの表面をさらに親半田材層で覆うことが好ましい。これにて電極の表面がよりフラットになり、かつ、ワイヤの酸化が防止される。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0008】
(第1実施形態、図1、図2、図3参照)
図1は第1実施形態であるチップコイルを示す。このチップコイルはセラミックスからなるコア10の胴部11に導電性ワイヤ15を巻回し、この端末16,16をコア10の両端突部12,12に設けた電極13,13上に熱圧着にて固着したものである。
【0009】
電極13は、図1(C)に示すように、コア10上にAg又はAg−Pd等からなる良導電材層13aを塗布、焼付にて形成し、その表面にNiからなる耐半田材層13bを電気めっきにて形成し、さらに、その表面にSn又は半田からなる親半田材層13cを電気めっきにて形成したものである。
ワイヤ15はCuからなる直径20〜60μmの導体上にポリエステルイミド等の絶縁材で被覆したもので、端末16,16は加熱圧着された状態で親半田材層13cに埋められている。
【0010】
以下、ワイヤ15を電極13に接合する工程について説明する。
図2(A)に示すように、電極13上にワイヤ端末16を乗せて上方からヒータ20で加熱、加圧する。加熱、加圧はヒータ20によって二つの端末16,16を同時に行い、1秒以内の瞬時に、ヒータ20の温度を、親半田材層13cの融点以上で、(Snの融点は231℃、半田の融点は183℃)、耐半田材層13bの融点以下(Niの融点は1455℃)の温度に、好ましくは500℃以上に上昇させ、1秒以内この温度を維持する。次に、1秒以内の瞬時に、親半田材層13cの融点以下に急冷し、ヒータ20を取り外す。ヒータ20は例えばパルス電流を供給して加熱するパルスヒート方式とすることで加熱、加圧を良好にコントロールできる。なお、Cuの融点は1083℃、Agの融点は960.5℃である。
【0011】
また、加熱は前記パルスヒート方式以外に、超音波を放射する方式等によってもよい。
以上の接合工程において、加熱によってワイヤ端末16の絶縁皮膜が溶融/気化する。ワイヤ端末16はその表面が溶融した状態で軟化し、親半田材層13cも溶融する。そしてワイヤ端末16は押しつぶされて扁平となり、親半田材層13cに沈み込む(図1(C)参照)。この状態において、ワイヤ端末16と耐半田材層13bとは接合面17aにおいて固相溶接され、ワイヤ端末16と親半田材層13cとは接合面17bにおいてろう接される。
【0012】
接合状態において、ワイヤ端末16は親半田材層13cと略同一平面となり、電極13から突出することがない。従って、このチップコイルをプリント基板上に実装する際、傾いたり、倒れたりすることがなく、安定性が良好である。また、ワイヤ端末16は電極13に固相溶接及びろう接されるため、接合状態が安定かつ確実である。さらに、加熱と同時にワイヤ端末16の絶縁皮膜が除去され、皮膜を除去する工程を省略することができる。なお、加熱時間は極めて短時間であるため、ワイヤ15の巻線部分の絶縁皮膜にダメージを与えることはない。
【0013】
ところで、図1(C)に矢印で示すように、溶融した親半田材層13cが流れてワイヤ端末16上を薄く被覆する場合があり、電極13表面の平坦性がより向上し、かつ、ワイヤ端末16の酸化が防止される。特に、図3に示すように、ワイヤ端末16を接合した電極13上に、さらにSn又は半田からなる親半田材層13dをめっき等で形成すれば、平坦性がより向上し、ワイヤ端末16の酸化防止効果も向上する。また、めっきによって親半田材層13dを形成する場合には、めっき浴に還元作用があるため、ワイヤ端末16が還元され、親半田材層13dの存在という相乗的効果で半田付け性が向上する。
【0014】
(第2実施形態、図4参照)
図4は本発明の第2実施形態であるチップコイルを示し、前記第1実施形態と異なる点は、コア10に設けた電極13’が、Niからなる耐半田材層13bとSn又は半田からなる親半田材層13cとの2層で構成されていることである。コイル端末16の熱圧着工程及びコイル端末16が耐半田材層13bとの接合面17aにおいて固相溶接され、親半田材層13cとの接合面17bにおいてろう接されることは第1実施形態と同様である。さらに、接合されたコイル端末16が親半田材層13cに埋められ、電極13’の表面がフラットであることも第1実施形態と同様である。また、ワイヤ端末16を接合した表面をSn又は半田等の親半田材層で被覆してもよいことは勿論である。
【0015】
(他の実施形態)
なお、本発明に係る電子部品は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
特に、本発明は第1、第2実施形態に示した横置きタイプのチップコイルのみならず、縦置きタイプ(コイルの巻回軸が実装面に対して鉛直方向に位置するタイプ)に対しても適用できる。絶縁性基体としては前記磁性コア10のみならず、セラミック積層体であってもよい。さらに、本発明はチップコイル以外の巻線型インダクタに適用すること、あるいはコンデンサ等の他の電気機能素子を内蔵した複合型電子部品にも幅広く適用可能である。
【0016】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、絶縁性基体に設けた電極が少なくともNiからなる高融点耐半田材層とSn又は半田からなる低融点親半田材層とを備え、Cuからなる導電性ワイヤが加熱圧着によって親半田材層に略同一平面となるように埋められて耐半田材層と固相溶接されているため、ワイヤが電極上から突出することがなく、プリント基板への実装時の安定性が良好になると共に、ワイヤと電極との接合が強固なものとなる。特に、加熱圧着されたワイヤの表面をさらに親半田材層で覆うことによって、ワイヤの酸化が防止され、半田付け性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態であるチップコイルを示し、(A)は斜視図、(B)は平面図、(C)は(B)のC−C断面図である。
【図2】前記チップコイルの製造方法の一例を示し、(A)は加熱圧着直前、(B)は加熱圧着時の断面図である。
【図3】前記第1実施形態の変形例を示す断面図。
【図4】本発明の第2実施形態であるチップコイルの製造方法を示し、(A)は加熱圧着直前、(B)は加熱圧着後の断面図である。
【図5】従来のチップコイルの一例を示す斜視図。
【図6】従来のチップコイルの他の例を示す斜視図。
【符号の説明】
10…コア
13,13’…電極
13a…良導電材層
13b…耐半田材層
13c…親半田材層
13d…親半田材層
15…ワイヤ
16…端末
20…ヒータ
Claims (2)
- 絶縁性基体に形成された電極上に導電性ワイヤを固着した電子部品において、
Niからなる高融点耐半田材層とその表面に設けたSn又は半田からなる低融点親半田材層とを含む電極と、
加熱圧着によって前記親半田材層に略同一平面となるように扁平化されて埋められているCuからなる導電性ワイヤと、を備え、
前記導電性ワイヤは扁平化された部分が予め設けられている前記親半田材層に埋め込まれて前記耐半田材層と固相溶接されていること、
を特徴とする電子部品。 - 前記親半田材層及び前記導電性ワイヤの表面が、さらに別途設けた親半田材層にて覆われていることを特徴とする請求項1記載の電子部品。
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