JP7045145B2 - コイル部品及びコイル部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コイル部品及びコイル部品の製造方法に関する。

コイル部品の用途が広がり、温度変動などに対する耐久性に優れたコイル部品が求められている。コイル部品としては、導線が巻回されたドラムコアをリングコアの貫通孔に収納した構造のものが知られている（例えば、特許文献１）。また、導線を端子電極に接続する方法として、導線を端子電極の絡げ部に巻き付けた後に半田付けする方法や、アーク放電を用いて導線を端子電極に接合する方法が知られている（例えば、特許文献２、３）。また、導線をレーザで溶融させて端子電極に接合する方法も知られている（例えば、特許文献４）。

特開２００１－３３８８１８号公報 特開２０００－２１６５１号公報 特開２００９－１５８７７号公報 特開２００８－１０７５２号公報

しかしながら、従来における導線と端子電極の接合では、温度変動などによる耐久性の点で改善の余地が残されている。本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、耐久性を向上させることを目的とする。

本発明は、巻軸を有するドラムコアと、前記ドラムコアの前記巻軸に巻回されたコイル状の巻回部と、前記巻回部から引き出された引出部と、を有する導線と、前記ドラムコアが収納されたリングコアと、前記リングコアに装着され、前記引出部に隣り合って配置された導線接続部を有し、前記引出部が前記導線接続部に溶接接合された端子電極と、を備え、前記引出部と前記導線接続部との溶接部は、前記導線接続部に対して前記引出部とは反対側に隆起して前記導線接続部の端面と前記導線接続部の前記引出部とは反対側の面とを覆って形成され、前記引出部と前記導線接続部とが隣り合う第１方向における前記溶接部の断面において、前記引出部との境界近傍および前記導線接続部との境界近傍であり前記溶接部と前記引出部及び前記導線接続部との境界から３０μｍ以上８０μｍ以下の範囲である前記引出部及び前記導線接続部側の領域に存在する複数の結晶粒全ての前記第１方向の大きさは、前記引出部及び前記導線接続部とは反対側に位置し前記溶接部の表面から１５０μｍ以上３００μｍ以下の範囲である前記溶接部の表面側の領域に存在する複数の結晶粒のうちの前記第１方向の大きさが最も大きい結晶粒の前記第１方向の大きさの１／４以下である、コイル部品である。

上記構成において、前記第１方向における前記溶接部の断面において、前記溶接部の半分以上の領域は前記第１方向に直交する第２方向の大きさが前記第１方向の大きさよりも大きい前記結晶粒を有する構成とすることができる。

上記構成において、前記溶接部は、内部に空隙を有する構成とすることができる。

上記構成において、前記結晶粒は、銅の結晶粒である構成とすることができる。

上記構成において、前記引出部及び前記導線接続部側の領域に存在する前記複数の結晶粒全ての前記第１方向の大きさは、前記引出部及び前記導線接続部とは反対側に位置する前記溶接部の表面側の領域に存在する前記複数の結晶粒全ての前記第１方向の大きさよりも小さい構成とすることができる。

本発明は、ドラムコアの巻軸に導線を巻回してコイル状の巻回部を形成するとともに前記巻回部から前記導線の両端部を引き出して引出部とする工程と、前記巻回部及び前記引出部を形成した後、前記ドラムコアをリングコアに収納して、前記引出部と前記リングコアに装着された端子電極に含まれる導線接続部とが隣り合うように配置する工程と、前記ドラムコアを前記リングコアに収納した後、前記引出部と前記導線接続部との溶接部が前記導線接続部に対して前記引出部とは反対側に隆起して前記導線接続部の端面と前記導線接続部の前記引出部とは反対側の面とを覆うように、前記引出部を前記導線接続部にレーザ溶接する工程と、を備え、前記レーザ溶接する工程は、前記引出部と前記導線接続部とが隣り合う第１方向における前記溶接部の断面において、前記引出部との境界近傍および前記導線接続部との境界近傍であり前記溶接部と前記引出部及び前記導線接続部との境界から３０μｍ以上８０μｍ以下の範囲である前記引出部及び前記導線接続部側の領域に存在する複数の結晶粒全ての前記第１方向の大きさが前記引出部及び前記導線接続部とは反対側に位置し前記溶接部の表面から１５０μｍ以上３００μｍ以下の範囲である前記溶接部の表面側の領域に存在する複数の結晶粒のうちの前記第１方向の大きさが最も大きい結晶粒の前記第１方向の大きさの１／４以下になるように、前記導線接続部の前記引出部とは反対側から前記引出部及び前記導線接続部にレーザ光を照射する、コイル部品の製造方法である。

上記構成において、前記レーザ溶接する工程は、前記レーザ光の照射によって前記引出部及び前記導線接続部が受けるエネルギーが３０Ｊ／ｍｍ^２以下となるように前記引出部及び前記導線接続部に前記レーザ光を照射する構成とすることができる。

上記構成において、前記レーザ光の照射時間は６ｍｓ以下である構成とすることができる。

本発明によれば、耐久性を向上させることができる。

図１（ａ）は、実施例１に係るコイル部品の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ間の断面図である。 図２（ａ）は、端子電極が装着される前のリングコアの平面図、図２（ｂ）は、端子電極が装着された後のリングコアの斜視図である。 図３（ａ）は、導線の引出部と端子電極の導線接続部との接合部分を示す斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ－Ａ間の断面図である。 図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係るコイル部品の製造方法を示す平面図（その１）である。 図５（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係るコイル部品の製造方法を示す平面図（その２）である。 図６（ａ）から図６（ｆ）は、実施例１における導線と端子電極との接合工程を示す図（その１）である。 図７（ａ）から図７（ｆ）は、実施例１における導線と端子電極との接合工程を示す図（その２）である。 図８は、第１方向における溶接部の断面での結晶の分析結果である。 図９は、実施例２における導線の引出部と端子電極の導線接続部との接合部分を示す断面図である。 図１０（ａ）から図１０（ｄ）は、実施例２における導線と端子電極との接合工程を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１（ａ）は、実施例１に係るコイル部品１００の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ間の断面図である。なお、図１（ａ）は実装面とは反対側から見た平面図であり、図１（ａ）及び図１（ｂ）においては後述する固定部の図示を省略している。図１（ａ）及び図１（ｂ）のように、実施例のコイル部品１００は、ドラムコア１０と、導線２０と、リングコア３０と、１対の端子電極５０ａ、５０ｂと、を備えるインダクタである。

ドラムコア１０は、巻軸１２と、巻軸１２の軸方向の両端にそれぞれ設けられた１対の鍔部１４ａ、１４ｂと、を有する。巻軸１２は円柱形状をしている。鍔部１４ａ、１４ｂは巻軸１２の軸方向に厚みを有する円盤形状をしている。したがって、巻軸１２及び鍔部１４ａ、１４ｂは、巻軸１２の軸方向に直交する方向における断面形状が円形状となっている。巻軸１２の直径は例えば４ｍｍ程度、高さは例えば３．８ｍｍ程度である。鍔部１４ａ、１４ｂの直径は例えば７．４ｍｍ程度、厚さは例えば１ｍｍ程度である。ドラムコア１０は、磁性体で形成され、例えばニッケル（Ｎｉ）－亜鉛（Ｚｎ）系のフェライトで形成されているが、その他のスピネルフェライト、六方晶フェライト、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系又はＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ系等の軟磁性合金、あるいはアモルファス金属等で形成されていてもよく、これら粒子もしくは鉄系粒子に絶縁処理が施されたもので形成されていてもよい。

導線２０は、ドラムコア１０の巻軸１２に巻回されたコイル状の巻回部２２と、巻回部２２から引き出された引出部２４と、を有する。導線２０は絶縁被膜付きの導線からなる。例えば、導線２０はポリアミドイミド被膜付きの銅（Ｃｕ）線からなる。導線２０の直径は例えば０．４ｍｍ程度である。

リングコア３０は、貫通孔３２を有する円筒形状をしている。リングコア３０の内径（貫通孔３２の直径）は例えば７．６ｍｍ程度、外径は例えば１０ｍｍ程度、高さは例えば５ｍｍ程度である。このように、貫通孔３２の直径はドラムコア１０の鍔部１４ａ、１４ｂの直径よりも大きく、貫通孔３２にドラムコア１０がリングコア３０と略同軸に収納されている。リングコア３０は、磁性体で形成され、例えばドラムコア１０と同じ材料で形成されている。また、リングコア３０は、ドラムコア１０と異なる材料で形成されていてもよい。好ましくは、リングコア３０の材料には、ドラムコア１０よりも磁気的飽和し易い、透磁率の高い材料が用いられる。この構造により、ドラムコア１０における磁気的な飽和を防止したコイル部品とすることができる。なお、実施例１では、リングコア３０に貫通孔３２が設けられている場合を例に説明するが、この場合に限られず、例えば貫通孔３２に上面部又は底面部が設けられていてもよい。また、リングコア３０は切り欠き、溝、又は突起などがあってもよい。これらの切り欠き、溝、及び突起は、導線２０の引き出し及び／又は端子電極５０ａ、５０ｂの取り付けなどに用いることができる。

１対の端子電極５０ａ、５０ｂは、リングコア３０に装着されている。端子電極５０ａ、５０ｂは、金属で形成されていて、例えばニッケル（Ｎｉ）と錫（Ｓｎ）のめっきが施されたＣｕで形成されている。端子電極５０ａ、５０ｂの厚さは例えば０．１５ｍｍ程度である。

ここで、図２（ａ）及び図２（ｂ）を用いて端子電極５０ａ、５０ｂについて説明する。図２（ａ）は、端子電極５０ａ、５０ｂが装着される前のリングコア３０の平面図、図２（ｂ）は、端子電極５０ａ、５０ｂが装着された後のリングコア３０の斜視図である。図２（ａ）のように、リングコア３０は、内周面３４は全体が円形状となっているが、外周面３６は円形の一部が削除されてリングコア３０の軸方向に略平行な平坦面４２ａ、４２ｂが形成された形状となっている。平坦面４２ａ、４２ｂは、リングコア３０の中心を挟んで対向する位置に設けられている。

図２（ａ）及び図２（ｂ）のように、リングコア３０の上面３８には、平坦面４２ａ、４２ｂの位置に溝４４ａ、４４ｂが設けられている。したがって、溝４４ａ、４４ｂは、リングコア３０の中心を挟んで対向する位置に設けられている。また、リングコア３０の上面３８には、溝４４ａ、４４ｂよりも大きな深さの溝４６ａ、４６ｂが設けられている。溝４６ａ、４６ｂは、リングコア３０の中心を挟んで対向する位置に設けられている。

端子電極５０ａ、５０ｂは、リングコア３０の平坦面４２ａ、４２ｂから外周面３６に延在してリングコア３０に取り付けられている。端子電極５０ａ、５０ｂは、側面部５２がリングコア３０の平坦面４２ａ、４２ｂに位置し、上面部５４がリングコア３０の上面３８に設けられた溝４４ａ、４４ｂに位置し、下面部５６がリングコア３０の下面４０に位置し、爪部６０がリングコア３０の内周面３４に位置することで、リングコア３０に取り付けられている。端子電極５０ａ、５０ｂは、側面部５２から側方に延びてリングコア３０の上面３８に設けられた溝４６ａ、４６ｂの下方に到達した延長部５８を有する。延長部５８は、導線接続部６２と導線固定部６４を有する。端子電極５０ａ、５０ｂは、例えば側面部５２、上面部５４、下面部５６、延長部５８、爪部６０、導線接続部６２、及び導線固定部６４からなる１枚の金属プレートを所定の位置で曲げ加工し、かしめることで、リングコア３０に装着される。なお、導線固定部６４は、すでに折り曲げた状態で図示されているが、実際は、後述する図６（ｂ）及び図６（ｅ）のように、導線２０の引出部２４を導線接続部６２上に引き出してから折り曲げ加工をするものである。

図１（ａ）のように、導線２０の引出部２４と端子電極５０ａ、５０ｂの導線接続部６２とは溶接接合されており、引出部２４と導線接続部６２との溶接部８０が形成されている。ここで、引出部２４と導線接続部６２の接合部分について説明する。図３（ａ）は、導線２０の引出部２４と端子電極５０ａ、５０ｂの導線接続部６２との接合部分を示す斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ－Ａ間の断面図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）のように、引出部２４と導線接続部６２は、互いに隣り合って配置され、例えば互いに接している。導線固定部６４は、引出部２４の一部を覆うようにして引出部２４を導線接続部６２に位置決め固定している。引出部２４と導線接続部６２はレーザ溶接によって接合されている。このため、溶接部８０が形成されている。溶接部８０は、導線接続部６２に対して引出部２４とは反対側に隆起して導線接続部６２の端面６６と導線接続部６２の引出部２４とは反対側の面６８とを覆って形成されている。すなわち、溶接部８０は、引出部２４に接合すると共に、導線接続部６２の端面６６と反対側の面６８とに接合している。溶接部８０は、例えば導線接続部６２の反対側の面６８から導線接続部６２の厚さよりも大きく隆起している。

次に、実施例１に係るコイル部品１００の製造方法について説明する。図４（ａ）から図４（ｃ）及び図５（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係るコイル部品１００の製造方法を示す平面図である。図４（ａ）のように、上述したドラムコア１０とリングコア３０を準備する。図４（ｂ）のように、リングコア３０に端子電極５０ａ、５０ｂを曲げ加工及びかしめ等によって組み付ける。

図４（ｃ）のように、ドラムコア１０の巻軸１２に、巻軸１２に沿って重なるようにして導線２０を巻回してコイル状の巻回部２２を形成する。巻軸１２の周りに巻回した巻回部２２から導線２０の両端部を引き出して引出部２４とする。そして、引出部２４が端子電極５０ａ、５０ｂとの接続位置に合うようにフォーミング加工（曲げ加工）する。例えば、導線２０の両端における引出部２４が、ドラムコア１０の鍔部１４ａからの高さが互いに等しく且つドラムコア１０に対して反対側に延伸するようにフォーミング加工（曲げ加工）する。この場合、導線２０の両端における引出部２４は一直線上に位置して形成される。

図５（ａ）のように、導線２０が巻回されたドラムコア１０をリングコア３０の貫通孔３２に収納し、それぞれの中心軸が一致するように位置決めをする。位置決めは、ドラムコア１０とリングコア３０の外周面を画像認識することで行う。この状態で、ドラムコア１０の上面側（すなわち、実装面とは反対側）からドラムコア１０の鍔部１４ａの外周面とリングコア３０の内周面との間にＵＶ接着剤をディスペンサによって２点塗布し、その後、ＵＶランプで硬化させる。ＵＶ接着剤は、例えば端子電極５０ａ、５０ｂの一部に掛かるように塗布するが、端子電極５０ａ、５０ｂに掛からなくてもよい。

硬化したＵＶ接着剤によって、ドラムコア１０とリングコア３０とを位置決めした位置に固定する固定部９０ａ、９０ｂが形成される。これにより、以後の製造工程などによってドラムコア１０とリングコア３０の相対位置が変わることを抑制できる。固定部９０ａ、９０ｂはドラムコア１０の中心軸に対して対向した位置に設けることが好ましい。これにより、リングコア３０に掛かる応力を均等にすることができる。

次に、導線２０の絶縁被膜を剥離した後、導線２０を端子電極５０ａ、５０ｂに接合する工程を実施する。図６（ａ）から図６（ｆ）及び図７（ａ）から図７（ｆ）は、実施例１における導線２０と端子電極５０ａ、５０ｂとの接合工程を示す図である。図６（ａ）から図６（ｃ）及び図７（ａ）から図７（ｃ）は、接合工程を示す斜視図、図６（ｄ）から図６（ｆ）及び図７（ｄ）から図７（ｆ）は、接合工程を示す側面図である。

図６（ａ）及び図６（ｄ）のように、導線２０の引出部２４と端子電極５０ａ、５０ｂの導線接続部６２とが隣り合うように、導線接続部６２に対する引出部２４の位置を位置決めする。引出部２４は周囲に絶縁被膜２６が形成された導線である。この際、引出部２４の先端側が所定の長さだけ導線接続部６２の端面から突出するように位置決めする。

図６（ｂ）及び図６（ｅ）のように、引出部２４の一部を覆うように導線固定部６４に折り曲げ加工を施し、引出部２４と導線接続部６２の位置がずれないように、引出部２４を導線接続部６２に固定する。

図６（ｃ）及び図６（ｆ）のように、引出部２４の導線接続部６２から突出した先端部分に、導線接続部６２側からグリーンレーザ光２５を照射する。これにより、引出部２４の周囲を覆う絶縁被膜２６のうちの導線接続部６２側の半分程度の絶縁被膜２６が剥離される。

図７（ａ）及び図７（ｄ）のように、引出部２４の導線接続部６２から突出した先端部分に、導線接続部６２とは反対側からグリーンレーザ光２５を照射する。これにより、引出部２４の導線接続部６２から突出した先端部分において、引出部２４の周囲を覆う絶縁被膜２６が完全に剥離される。

図７（ｂ）及び図７（ｅ）のように、導線接続部６２側から絶縁被膜２６を剥離した部分を含む引出部２４と導線接続部６２の引出部２４とは反対側の面６８の一部分とに、例えばＹＡＧレーザを用いてレーザ光２７を照射する。この際、レーザ光２７の照射によって引出部２４及び導線接続部６２が受ける単位面積当たりのエネルギーが３０Ｊ／ｍｍ^２以下となるように、レーザ光２７を引出部２４及び導線接続部６２に照射する。例えばレーザ光２７のスポット径が０．６ｍｍの場合、照射時間０．５ｍｓから６ｍｓ及び設定エネルギー２Ｊから６Ｊのうちから引出部２４及び導線接続部６２が受ける単位面積当たりのエネルギーが３０Ｊ／ｍｍ^２以下となるように条件が適宜組み合わされて選択される。これにより、図７（ｃ）及び図７（ｆ）のように、引出部２４と導線接続部６２とが溶接接合されて、溶接部８０が形成される。溶接部８０はレーザ光２７を照射した側に向かって隆起して形成される。このため、溶接部８０は、導線接続部６２に対して引出部２４とは反対側に隆起して導線接続部６２の端面６６と導線接続部６２の引出部２４とは反対側の面６８とを覆って形成される。

図６（ａ）から図６（ｆ）及び図７（ａ）から図７（ｆ）で説明した工程を行うことで、図５（ｂ）のように、導線２０と端子電極５０ａ、５０ｂとが溶接接合され、溶接部８０が形成される。

図５（ｃ）のように、ドラムコア１０とリングコア３０の間のギャップに、固定部９０ａ、９０ｂの上面を覆うように熱硬化性接着剤をディスペンサによって塗布し、その後、例えば１５０℃で硬化させる。硬化後の熱硬化性接着剤は固定部９２ａ、９２ｂとなる。このように、固定部９２ａ、９２ｂが固定部９０ａ、９０ｂを覆うことで、固定部９２ａ、９２ｂが固定部９０ａ、９０ｂとは重ならずにドラムコア１０の外周面と接する部分では、固定部９２ａ、９２ｂの高さ方向の厚みを確保できる。また、固定部９２ａ、９２ｂのドラムコア１０の外周面と接する部分の長さを長く取ることで、この厚みを確保した部分を長くでき、剥離等の欠陥を抑制できる。

ここで、溶接部８０の結晶について説明する。なお、以下において、引出部２４と導線接続部６２が隣り合う方向を第１方向とし、第１方向に交差する方向を第２方向とする。図８は、第１方向における溶接部８０の断面での結晶の分析結果である。分析は、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ：Field-Emission Scanning Electron Microscope）による電子線後方散乱解析（ＥＢＳＤ：Electron BackScattered Diffraction）法を用いて行った。測定条件は、加速電圧：１５ｋＶ、測定間隔：１μｍで行った。測定試料は、接合部を切断し、断面部分に研磨及びイオンミリング処理を行った後、導電性付与のためにオスミウム（Ｏｓ）コーティングを施すことで作製した。

図８のように、溶接部８０には銅（Ｃｕ）の結晶粒である複数の結晶粒８２が形成されている。溶接部８０のうちの引出部２４及び導線接続部６２側の領域（以下、接続側領域と称す）は、引出部２４及び導線接続部６２とは反対側に位置する溶接部８０の表面側の領域（以下、表面側領域と称す）に比べて、第１方向の大きさが小さい結晶粒８２を有する。ここで、接続側領域にある結晶粒８２の接続側領域での第１方向の大きさを第１の大きさと称し、表面側領域にある結晶粒８２の表面側領域での第１方向の大きさを第２の大きさと称すこととする。接続側領域は、例えば溶接部８０と引出部２４及び導線接続部６２との境界から３０μｍ以上且つ８０μｍ以下の範囲である。表面側領域は、例えば引出部２４及び導線接続部６２と反対側に位置する溶接部８０の表面から１５０μｍ以上且つ３００μｍ以下の範囲である。この場合に、接続側領域にある複数の結晶粒８２のうちの第１の大きさが最も大きい結晶粒８２の第１の大きさは、表面側領域にある複数の結晶粒８２のうちの第２の大きさが最も大きい結晶粒８２の第２の大きさよりも小さくてもよいし、表面側領域にある複数の結晶粒８２の第２の大きさの平均値よりも小さくてもよい。接続側領域にある複数の結晶粒８２の第１の大きさの平均値は、表面側領域にある複数の結晶粒８２の第２の大きさの平均値よりも小さくてもよいし、表面側領域にある全ての結晶粒８２の第２の大きさよりも小さくてもよい。接続側領域にある全ての結晶粒８２の第１の大きさは、表面側領域にある複数の結晶粒８２のうちの第２の大きさが最も大きい結晶粒８２の第２の大きさよりも小さくてもよいし、表面側領域にある複数の結晶粒８２の第２の大きさの平均値よりも小さくてもよいし、表面側領域にある全ての結晶粒８２の第２の大きさよりも小さくてもよい。このように、接続側領域では表面側領域に比べて第１方向の大きさが小さい結晶粒８２が形成されるのは、接続側領域は引出部２４及び導線接続部６２への放熱により表面側領域よりも急速に結晶化するためと考えられる。

また、溶接部８０のうちの半分以上の領域は、第２方向の長さが第１方向の長さよりも長い結晶粒８２が形成されている。このように、第２方向の長さが第１方向の長さよりも長い結晶粒８２が形成されるのは、レーザ光２７の照射により形成される溶接部８０ではレーザ光２７が照射される面と平行な方向に異方性の結晶化反応が起こるためと考えられる。

実施例１によれば、図８のように、第１方向における溶接部８０の断面において、接続側領域は、表面側領域に比べて、第１方向の大きさが小さい結晶粒８２を有する。例えばコイル部品１００に温度変動が生じた場合、導線２０及び端子電極５０ａ、５０ｂは線膨張係数に応じた伸び縮みをする。この伸び縮みによって引出部２４と導線接続部６２とが離れる方向（第１方向）に動こうとする力が生じる場合がある。この場合、溶接部８０のうちの引出部２４及び導線接続部６２側の結晶粒８２に第２方向の応力が加わることがある。大きな結晶粒８２に応力が加わると構造欠陥が起こり易いが、実施例１では、引出部２４及び導線接続部６２側の結晶粒８２の第１方向の大きさが小さいため、この結晶粒８２に第２方向の応力が加わっても構造欠陥が起こり難い。したがって、実施例１によれば、温度変動などに対する耐久性を向上させることができる。なお、耐久性を向上させる点から、接続側領域にある全ての結晶粒８２は、表面側領域にある複数の結晶粒８２のうちの第１方向の大きさが最も大きい結晶粒８２に比べて、第１方向の大きさが１／４以下の場合が好ましく、１／１０以下の場合がより好ましく、１／２０以下の場合がさらに好ましい。

また、実施例１によれば、図７（ｂ）及び図７（ｅ）で説明したように、引出部２４を導線接続部６２にレーザ溶接する際、レーザ光２７の照射によって引出部２４及び導線接続部６２が受けるエネルギーが３０Ｊ／ｍｍ^２以下となるように引出部２４及び導線接続部６２にレーザ光２７を照射する。これにより、図８のように、溶接部８０の断面において、接続側領域では、表面側領域に比べて、第１方向の大きさが小さい結晶粒８２が形成されるようになる。例えばレーザ光２７のスポット径が０．６ｍｍの場合、照射時間０．５ｍｓ以上且つ６ｍｓ以下及び設定エネルギー２Ｊ以上且つ６Ｊ以下のうちから引出部２４及び導線接続部６２が受けるエネルギーが３０Ｊ／ｍｍ^２以下となるように条件が適宜組み合わされて選択される。好ましくは、引出部２４及び導線接続部６２が受けるエネルギーが２５Ｊ／ｍｍ^２以下となるようにレーザ光２７の照射時間を５ｍｓ以下とする。さらに好ましくは、引出部２４及び導線接続部６２が受けるエネルギーが２０Ｊ／ｍｍ^２以下となるようにレーザ光２７の照射時間を４ｍｓ以下とする。

また、実施例１によれば、図８のように、溶接部８０の断面において、溶接部８０のうちの半分以上の領域は、第２方向の大きさが第１方向の大きさよりも大きい結晶粒８２を有する。これにより、第１方向から加わる外力に対する機械的強度を向上させることができる。なお、機械的強度を更に向上させる点から、第２方向の大きさが第１方向の大きさよりも大きい結晶粒８２は、溶接部８０のうちの６０％以上の領域に形成されている場合が好ましく、７０％以上の領域に形成されている場合がより好ましく、８０％以上の領域に形成されている場合が更に好ましい。また、溶接部８０の断面において、全ての結晶粒８２の第２方向の長さに対する第１方向の長さの比（第１方向の長さ／第２方向の長さ）の平均値は、３０％以下の場合が好ましく、２０％以下の場合がより好ましく、１０％以下の場合が更に好ましい。

図９は、実施例２における導線２０の引出部２４と端子電極５０ａ、５０ｂの導線接続部６２との接合部分を示す断面図である。図９のように、実施例２においては、溶接部８０内に複数の空隙８４が形成されている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

次に、実施例２に係るコイル部品の製造方法について説明する。まず、実施例１の図４（ａ）から図４（ｃ）及び図５（ａ）で説明した工程を行う。次いで、導線２０の絶縁被膜を剥離した後、導線２０を端子電極５０ａ、５０ｂに接合する工程を実施するが、この工程の一部が実施例１と異なる。図１０（ａ）から図１０（ｄ）は、実施例２における導線２０と端子電極５０ａ、５０ｂとの接合工程を示す図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、接合工程を示す斜視図、図１０（ｃ）及び図１０（ｄ）は、接合工程を示す側面図である。

まず、実施例１の図６（ａ）から図６（ｆ）で説明した工程を行い、引出部２４の周囲を覆う絶縁被膜２６のうちの導線接続部６２側の半分程度の絶縁被膜２６を剥離する。なお、絶縁被膜２６の剥離量は、引出部２４の周囲を覆う絶縁被膜２６のうちの半分程度の場合に限られず、１／３程度や１／４程度などその他の場合でもよい。詳しくは後述するが、絶縁被膜２６の残存量によって溶接部８０内に形成される空隙８４の量が変化することから、溶接部８０内に形成する空隙８４の量に応じて、絶縁被膜２６の剥離量を適宜設定すればよい。

図１０（ａ）及び図１０（ｃ）のように、引出部２４の導線接続部６２とは反対側に絶縁被膜２６が残存している状態で、導線接続部６２側から絶縁被膜２６を剥離した部分を含む引出部２４と導線接続部６２の引出部２４とは反対側の面６８の一部分とに、例えばＹＡＧレーザを用いてレーザ光２７を照射する。この際、レーザ光２７の照射によって引出部２４及び導線接続部６２が受ける単位面積当たりのエネルギーが３０Ｊ／ｍｍ^２以下となるように、レーザ光２７を引出部２４及び導線接続部６２に照射する。例えばレーザ光２７のスポット径が０．６ｍｍの場合、照射時間０．５ｍｓから６ｍｓ及び設定エネルギー２Ｊから６Ｊのうちから引出部２４及び導線接続部６２が受ける単位面積当たりのエネルギーが３０Ｊ／ｍｍ^２以下となるように条件が適宜組み合わされて選択される。これにより、図１０（ｂ）及び図１０（ｄ）のように、引出部２４と導線接続部６２とが溶接接合されて、溶接部８０が形成される。すなわち、実施例１の図５（ｂ）のように、導線２０と端子電極５０ａ、５０ｂとが溶接接合され、溶接部８０が形成される。溶接部８０内には、図９のような複数の空隙８４が形成される。次いで、実施例１の図５（ｃ）で説明した工程を行う。これにより、実施例２のコイル部品が形成される。

溶接部８０内に空隙８４が形成されるメカニズムは以下によるものと考えられる。すなわち、図１０（ａ）及び図１０（ｃ）のように、引出部２４の導線接続部６２から突出した先端部分のうちの導線接続部６２とは反対側の部分に絶縁被膜２６が残存した状態で、引出部２４の絶縁被膜２６を剥離した部分と導線接続部６２の引出部２４とは反対側の面６８の一部分とにレーザ光２７を照射している。これにより、引出部２４の先端部分が溶融し、溶融した金属はレーザ光２７が照射されている側へ移動して玉のような形状となると共に、残存している絶縁被膜２６が熱により分解し、その分解物が断片となって溶融した金属中に取り込まれ移動するようになり、さらには、この分解物は熱によりガス化していくと考えられる。このガスにより溶接部８０内に空隙８４が形成されるようになると考えられる。なお、空隙８４の発生状態を良好にする点から、絶縁被膜２６は耐熱温度が２００℃以上の材質で形成されている場合が好ましい。

実施例２によれば、図９のように、溶接部８０内に空隙８４が形成されている。これにより、コイル部品の温度変動によって溶接部８０に応力が生じた場合でも、空隙８４によって応力が緩和されるため、温度変動に対する耐久性を更に向上させることができる。

また、レーザ光の照射によって形成される溶接部８０は、レーザ光の照射により加わる熱によって、結晶化が進行し易い。この結晶化が進行するときに、溶接部８０内に空隙８４が形成されていると、空隙８４によって結晶化の進行が抑制され、その結果、結晶粒８２が大きくなることが抑制される。上述したように、結晶粒８２が大きいほど応力により構造欠陥が起こり易いことから、実施例２によれば、結晶粒８２が大きくなることが抑制されることで、耐久性を更に向上させることができる。

なお、実施例２では、溶接部８０内に空隙８４を形成することで、溶接部８０における結晶粒８２が大きくなることを抑制する場合を例に示したが、その他の方法によって結晶粒８２が大きくなることを抑制してもよい。例えば、導線２０が、主成分である第１金属と第１金属よりも融点の高い第２金属との合金で形成されるようにしてもよい。これにより、結晶化を遅らせることができるため、溶接部８０における結晶粒８２が大きくなることを抑制できる。なお、第１金属は、第２金属よりも電気抵抗率の低い金属である場合が好ましく、例えば銅（Ｃｕ）などを用いることができる。第２金属は、例えばニッケル（Ｎｉ）やクロム（Ｃｒ）などを用いることができる。

また、結晶粒８２が大きくなることを抑制する方法として、例えば導線２０（引出部２４）と端子電極５０ａ、５０ｂ（導線接続部６２）とを同じ金属で形成し、引出部２４及び導線接続部６２に同じエネルギーが加わるよう、例えば引出部２４及び導線接続部６２の照射面積が同じ面積となる位置に調整してレーザ光２７を照射してもよい。これにより、接合に必要なエネルギーを最小限にでき、その結果、結晶粒８２の大きさを抑制しつつ、溶接部８０の大きさを小さくすることができる。また、例えば導線２０（引出部２４）と端子電極５０ａ、５０ｂ（導線接続部６２）とを異なる金属、例えば引出部２４及び導線接続部６２の一方を第３金属、他方を第３金属よりも融点の低い第４金属又は合金で形成し、接合のためのエネルギーが引出部２４及び導線接続部６２に同量加わるようにレーザ光２７を照射してもよい。これにより、融点の高い第３金属の結晶化を遅らせることができるため、結晶粒８２が大きくなることを抑制できる。なお、第３金属は第４金属よりも電気抵抗率の低い金属例えば銅（ｃ）である場合が好ましく、第４金属は例えば錫（Ｓｎ）に微量のリン（Ｐ）を含むリン青銅である場合が好ましい。第３金属が銅（Ｃｕ）で第４金属がリン青銅である場合、引出部２４は第３金属で形成され、導線接続部６２は第４金属で形成されることが好ましい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ ドラムコア
１２ 巻軸
１４ａ、１４ｂ 鍔部
２０ 導線
２２ 巻回部
２４ 引出部
２５ グリーンレーザ光
２６ 絶縁被膜
２７ レーザ光
３０ リングコア
３２ 貫通孔
３４ 内周面
３６ 外周面
３８ 上面
４０ 下面
４２ａ、４２ｂ 平坦面
４４ａ～４６ｂ 溝
５０ａ、５０ｂ 端子電極
５２ 側面部
５４ 上面部
５６ 下面部
５８ 延長部
６０ 爪部
６２ 導線接続部
６４ 導線固定部
６６ 端面
６８ 面
８０ 溶接部
８２ 結晶粒
８４ 空隙
９０ａ～９２ｂ 固定部
１００ コイル部品

Claims (8)

1. 巻軸を有するドラムコアと、
   前記ドラムコアの前記巻軸に巻回されたコイル状の巻回部と、前記巻回部から引き出された引出部と、を有する導線と、
   前記ドラムコアが収納されたリングコアと、
   前記リングコアに装着され、前記引出部に隣り合って配置された導線接続部を有し、前記引出部が前記導線接続部に溶接接合された端子電極と、を備え、
   前記引出部と前記導線接続部との溶接部は、前記導線接続部に対して前記引出部とは反対側に隆起して前記導線接続部の端面と前記導線接続部の前記引出部とは反対側の面とを覆って形成され、
   前記引出部と前記導線接続部とが隣り合う第１方向における前記溶接部の断面において、前記引出部との境界近傍および前記導線接続部との境界近傍であり前記溶接部と前記引出部及び前記導線接続部との境界から３０μｍ以上８０μｍ以下の範囲である前記引出部及び前記導線接続部側の領域に存在する複数の結晶粒全ての前記第１方向の大きさは、前記引出部及び前記導線接続部とは反対側に位置し前記溶接部の表面から１５０μｍ以上３００μｍ以下の範囲である前記溶接部の表面側の領域に存在する複数の結晶粒のうちの前記第１方向の大きさが最も大きい結晶粒の前記第１方向の大きさの１／４以下である、コイル部品。
2. 前記第１方向における前記溶接部の断面において、前記溶接部の半分以上の領域は前記第１方向に直交する第２方向の大きさが前記第１方向の大きさよりも大きい前記結晶粒を有する、請求項１記載のコイル部品。
3. 前記溶接部は、内部に空隙を有する、請求項１または２記載のコイル部品。
4. 前記結晶粒は、銅の結晶粒である、請求項１から３のいずれか一項記載のコイル部品。
5. 前記引出部及び前記導線接続部側の領域に存在する前記複数の結晶粒全ての前記第１方向の大きさは、前記引出部及び前記導線接続部とは反対側に位置する前記溶接部の表面側の領域に存在する前記複数の結晶粒全ての前記第１方向の大きさよりも小さい、請求項１から４のいずれか一項記載のコイル部品。
6. ドラムコアの巻軸に導線を巻回してコイル状の巻回部を形成するとともに前記巻回部から前記導線の両端部を引き出して引出部とする工程と、
   前記巻回部及び前記引出部を形成した後、前記ドラムコアをリングコアに収納して、前記引出部と前記リングコアに装着された端子電極に含まれる導線接続部とが隣り合うように配置する工程と、
   前記ドラムコアを前記リングコアに収納した後、前記引出部と前記導線接続部との溶接部が前記導線接続部に対して前記引出部とは反対側に隆起して前記導線接続部の端面と前記導線接続部の前記引出部とは反対側の面とを覆うように、前記引出部を前記導線接続部にレーザ溶接する工程と、を備え、
   前記レーザ溶接する工程は、前記引出部と前記導線接続部とが隣り合う第１方向における前記溶接部の断面において、前記引出部との境界近傍および前記導線接続部との境界近傍であり前記溶接部と前記引出部及び前記導線接続部との境界から３０μｍ以上８０μｍ以下の範囲である前記引出部及び前記導線接続部側の領域に存在する複数の結晶粒全ての前記第１方向の大きさが前記引出部及び前記導線接続部とは反対側に位置し前記溶接部の表面から１５０μｍ以上３００μｍ以下の範囲である前記溶接部の表面側の領域に存在する複数の結晶粒のうちの前記第１方向の大きさが最も大きい結晶粒の前記第１方向の大きさの１／４以下になるように、前記導線接続部の前記引出部とは反対側から前記引出部及び前記導線接続部にレーザ光を照射する、コイル部品の製造方法。
7. 前記レーザ溶接する工程は、前記レーザ光の照射によって前記引出部及び前記導線接続部が受けるエネルギーが３０Ｊ／ｍｍ^２以下となるように前記引出部及び前記導線接続部に前記レーザ光を照射する、請求項６記載のコイル部品の製造方法。
8. 前記レーザ光の照射時間は６ｍｓ以下である、請求項７記載のコイル部品の製造方法。

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