JPH01260803A

JPH01260803A - フラットコイル

Info

Publication number: JPH01260803A
Application number: JP8827588A
Authority: JP
Inventors: Shigetaka Higuchi; 樋口　重孝
Original assignee: Sony Chemicals Corp
Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-10-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、モータ、偏向ヨーク、トランス等に使用され
るフラットコイルに関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、金属層が接着剤層を介して巻回され所定の厚
さに切断されてなるフラットコイルであって、上記接着
剤層と接合する金属層の片面を絶縁性の高い絶縁性酸化
被膜としたことにより、金属層間の絶縁性が向上し、金
属層導体の導体占有率の高い高性能のフラットコイルを
提供しようとするものである。

〔従来の技術〕

従来、モータのコイルやブラウン管の偏向ヨークには、
銅線を幾重にも巻いた巻線式のコイルが一般的に使用さ
れているが、機器の小型化に伴ってより薄手のいわゆる
フラットコイルの開発が進められその一部が実用化され
つつある。

例えば、偏平モータ用のコイルには、絶縁シートにラミ
ネートされた銅箔に線幅５０μｍ程度の渦巻状のエツチ
ングを施し、これをコイルとしたシートコイルが使われ
ており、モータの薄型化。

小型化に大きく貢献している。

しかしながら、前述のシートコイルは薄型化には極めて
有用ではあるものの、非常に精度の高いエツチング技術
が要求されるため量産するのは難しく、また特殊な技術
が必要であるので何処でも簡単に作製できるというわけ
にはいかない。

そこで、接着剤等の絶縁層を金属箔に塗布し、これを巻
き取り貼り合わせて形成した積層体を所定の厚みに輪切
りにして作製するフラットコイルが提案されている。上
記フラットコイルは、モータの薄型化、小型化に優れ、
しかも導体占有率が高く、容易に作製できる等の利点を
有している。

〔発明が解決しようとする課題］ところで、上記フラットコイルをより小型化。

高性能化するには、前記巻回される金属箔間隔をできる
限り薄クシ、すなわち金属箔間に介在する絶縁層の膜厚
を薄くして導体占有率の向上を図ることにより達成され
る。

ところが、上記絶縁層の膜厚を薄クシようとすると、隣
接する金属箔同士が接触して短絡し易くなり絶縁性に対
する信頼性が損なわれる。

そこで、絶縁層の絶縁に対する信頼性を確保するため、
本願出願人は特願昭６１−１７５１９７号明細書におい
て微粒子を接着剤に含ませてこれを絶縁層としたものや
、特願昭６１−１７１７７５号明細書においてポリイミ
ドフィルム等の絶縁性フィルムを上記接着剤層中に介在
させるようにしたもの等を提案している。

上記微粒子を接着剤層に含ませる方法は、該微粒子の粒
径により金属箔の間隔が決定されるので、外力が加わっ
てもこの微粒子により隣接する・金属箔同士の短絡が存
効に防止される。ところが、この方法は上記微粒子の粒
径で絶縁層の厚さを規制するものであるため、さらに上
記絶縁層を薄くして導体占有率を高めようとすると、そ
の絶縁性を有効に発揮する微粒子の粒径に限界を生ずる
。また、上記微粒子の粒度をその絶縁性を有する範囲に
調整する工程や該微粒子を接着剤に均一に分散させる工
程等が必要となるため生産性の観点からも問題がある。

他方、絶縁性フィルムを接着剤層に介在させる方法では
、絶縁性が高く確実なものとなるが、金属箔間隔が厚く
なり導体占有率が低下する虞れがある。このため、上記
絶縁性フィルムの膜厚をさらに薄くすることも考えられ
るが、絶縁性を確保する上からその膜厚にはやはり限界
がある。また、この方法は絶縁性フィルムを積層重ねす
るためにその製造工程が複雑となり、やはり生産性の観
点からも問題がある。

そこで本発明は、上述のような実情に鑑みて提案された
ものであって、導体占有率が高く、しかも絶縁性が高く
信頼性ある高性能のフラットコイルを提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するために、絶縁性酸化被
膜を有する第１の金属層と低電気抵抗の第２の金属層と
からなる導電性金属箔が接着剤層を介して巻回され所定
の厚さに切断されてなることを特徴とするものである。

［作用］本発明によれば、第１の金属層に絶縁性の高い絶縁性酸
化被膜を設けであるので、金属層間に介在する接着剤層
の膜厚を薄くすることが可能となり、これにより高い導
体占有率が得られる。また、上記絶縁層である接着剤層
を極めて薄くしたとしても、金属層同士の短絡は防止さ
れ絶縁性に対する信輔性が確保される。

また、上記絶縁性酸化被膜は上記第１の金属層の一部を
化学処理、例えば酸化処理して形成されるものであるか
ら、微粒子等を接着剤に含ませたり絶縁シート等を使用
する必要がなく、工程数が削減でき、しかも容易にフラ
ットコイルを製造することが可能となり、生産性が向上
する。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した一実施例を図面を参照しながら
説明する。

本実施例のフラットコイルは、第１図及び第２図に示す
ように、絶縁層となる接着剤Ｎ（１）を塗布した導電性
金属箔（２）を所定の特性が得られるような大きさに略
台形状に巻回積層し、所定の厚さに切断してなり、その
導電性金属Ｆｆｉ（２）の巻き始めと巻き終わり部分に
外部接続部となる電極端子形成部（３）、（４）を設け
たものである。

ここで、上記フラントコイルのコイル部を形成する導電
性金属箔（２）は、第１の金属層（５）と第２の金属Ｎ
（６）との積層体構造となっている。上記第１の金属層
（５）は、通常は導電性に優れた金属材料より形成され
るものであるが、特に本実施例では前記接着剤層（１）
と接合卒れる面が高い絶縁性を有する絶縁性酸化波１（
５ａ）とされているため、絶縁性の高い酸化被膜が形成
されるような材料で形成することが好ましい。

かかる材料としては、例えばアルミニウム、銅。

ニッケル、ステンレス、スズ、亜鉛、リン青銅。

鉛、チタン等が挙げられ、中でもアルミニウムがより好
適であり実用的である。なお、上記第１の金！１１！（
５）の膜厚は本実施例では２５μｍとされている。

上記絶縁性酸化被膜（５ａ）は、前記第１の金属層（５
）の片面を化学処理することにより形成される。

例えば、上記第１の金属層（５）をシュウ酸水溶液中に
浸漬し、直流電流を与え所定時間陽極酸化処理を施して
形成される。なお、その膜厚は例えば１μｍ程度と非常
に薄い膜とされている。上記絶縁性酸化被膜（５ａ）は
、１μｍと極めて薄い膜であっても優れた絶縁性を示し
、仮に金属層間に介在する接着剤層（１）が設けられて
いなくとも当該金属層同士の短絡を充分に防止すること
ができる。

したがって、前記接着剤Ｎ（１）の膜厚を極めて薄くす
ることが可能となり、これにより高い導体占有率が達成
される。なお、上記絶縁性酸化被膜（５ａ）の膜厚は１
〜１０μｍの範囲であることが好ましく、例えば１μｍ
以下では絶縁性の確保が難しくなり、１０μｍ以上では
絶縁層の厚みが厚くなりすぎ導体占有率の点で好ましく
ない。また、前記接着剤Ｎ（１）の膜厚は本実施例では
２μｍとされている。

上記第２の金属Ｎ（６）は、上記絶縁性酸化被膜（５ａ
）とは反対側の前記第１の金属層（５）にメツキにより
積層されている。この第２の金属ｒｒＪ（６）　は、先
の第１の金属層（５）の酸化を防止するものであるとと
もに、その巻き始めと巻き終わり部分の電極端子形成部
（３）、（４）に電子機器等の外部端子を半田等により
接続するためのものであり、さらには前記第１の金属層
（５）の膜厚〔ここでは、絶縁性酸化被膜（５ａ）の膜
厚は除く。〕とともに電気砥抗及び電流密度を確保する
ためのものである。このため、かかる材料としては、例
えば銅３ニッケル、クロム、亜鉛、スズ、鉛、ハンダ等
が使用可能である。なお、上記第２の金属層（６）の膜
厚は、上記に掲げる材料、予め要求するコイル特性、先
の第１の金属層（５）の膜厚等に応じて適宜設定すれば
よく、本実施例ではその膜厚は３μｍとなっている。

また、上記コイルの外部接続部となる電極端子形成部（
３）、（４）は、前記第２の金属層（６）の巻き始め位
置〔すなわちコイルの内周面〕及び巻き終わり位置〔す
なわちコイルの外周面〕にそれぞれ設けられている。本
例のフラットコイルは、前記第２の金属Ｎ（６）を内側
にして巻回しているので、コイルの内周では第３図に示
すように、その第２の金属層（６）の巻き始め部分が一
方の電極端子形成部（４）となっている。これに対して
、コイルの外周面は第４図に示すように、接着剤層（１
）となるために前記第２の金属Ｎ（６）が外側にくるよ
うに折り返えされ、この折り返された第２の金属層（６
）の巻き終わり位置が他方の電極端子形成部（３）とさ
れている。

なお上記フラットコイルは、例えば第５図に示すように
、前記第２の金属層（６）を外側にして巻回したもので
あってもよく、この場合には先のフラットコイルとは反
対にコイルの内周面が接着剤Ｎ（１）となり、外周面が
上記第２の金属層（６）となる。このため、コイルの内
周では前記第２の金属層（６）が外側にくるように折り
返され、当該筒２の金属層（６）の巻き始め位置が一方
の電極端子形成部（４）とされる。他方コイルの外周面
は第２の金属Ｎ（６）であるのでその巻き終わり位置が
他方の電極端子形成部（３）となる。

ここで、上記フラットコイルの構造をより理解し易くす
るために、その製造方法について図面を参照しながら工
程順に沿って説明する。

先ず、フラットコイルの原料となるアルミ箔を３容量％
の希硫酸溶液中に、その温度を６５°Ｃとして５分間浸
漬し不純物を除去した後、水洗いして常温で乾燥させた
。なお、本実施例では上記アルミ箔には、日本製箔社製
、商品名Ａ　ｒ　Ｈ−０−２５−ＲＴを使用し、その膜
厚を２５μｍとした。

次に、上記アルミ箔を温度３５°Ｃの１０容量％のシュ
ウ酸水溶液中に浸漬させ、４５Ｖ、　　１．　５Ａ／ｄ
ｍ”の直流電流をかけて５分間陽極酸化処理を行い１μ
ｍの絶縁性酸化被膜を形成した。その後、水洗いして常
温で乾燥させ、第６図に示すような極めて薄い膜の絶縁
性酸化被膜（５ａ）を有する第１の金属Ｎ（５）を作製
した。

次に、上記陽極酸化処理を施した面〔すなわち上記絶縁
性酸化被膜（５ａ））に対して３気圧の水蒸気を２０分
間当てて、当該絶縁性酸化被膜（５ａ）の膜を緻密なも
のとするために封孔処理した。

次に、第７図に示すように、上記第１の金属層（５）の
陽極酸化処理を施していない面に、硫酸銅メツキを付け
て第２の金属層（６）を形成した。なお本実施例では、
上記第２の金属Ｎ（６）の膜厚は３μｍとした。また、
メツキ浴には硫酸銅２５０ｇ／１．硫酸７５　ｇ／ｆを
用い、メツキ条件は液温を４０°Ｃ２電流密度を３Ａ／
ｄｍ”として処理時間を１２分間とした。

次に、第８図に示すように、上記絶縁性酸化被膜（５ａ
）上に以下に示す組成の接着剤を塗布し、１４０°Ｃで
２〜３分間乾燥した後、溶剤を除去して２μｍ厚の接着
剤Ｎ（１）を形成した。

接着剤組成エポキシ樹脂　　　　　　　　　　１００重量部（大日
本インキ社製；商品名エピクロンＥ−１５２）エポキシ樹脂　　　　　　　　　　　４０重量部（油化
シェルエポキシ社製；商品名エピコート８７２）ＮＢＲ３０重量部（日本ゼオン社製；商品名ハイカー＃１００１）フェノール樹脂　　　　　　　　　　２５重量部（丸善
石油社製；商品名レジンＭＢ）２−ウンデジイミダゾール　　　　　　１重量部ジクミ
ルパーオキサイド　　　　　　　１ｆｆｉ量部（上記接
着剤組成物を溶剤であるメチルエチルケトン（ＭＥＫ）
に対し３０重量％となるような割合で混合し、接着剤を
調製した。）上記組成の接着剤を塗布するには、例えば接着剤塗布装
置により行う。すなわち、巻出しロールより供給される
前記第１の金属層（５）と第２の金属Ｎ（６）とからな
る導電性金属箔（２）を接着剤塗布機に導き、その第１
の金属Ｎ（５）の絶縁性酸化被膜（５ａ）上に上記接着
剤をコーティングする。次いで乾燥機を通して上記接着
剤を乾燥させ、さらにラミネータにより巻出しロールか
ら供給される導電性金属箔（２）と圧着接合し巻取りロ
ールに巻き取る。以上により第１の金属層（５）、第２
の金属Ｊｉｌ（６）　、接着剤Ｎ（１）からなる積層体
の原反ロールが得られる。

続いて、上記原反ロールを所定の幅にスリットし、第９
回に示すように、巻出しロール（７）から送出しテンシ
ョンロール（８）によってバンクテンションを加えなが
ら断面略台形状の中心軸（９）に所定数巻き付は原反ロ
ール積層体の巻回体を得る。

ここでは、中心軸（９）に積層体を巻き付ける際にエア
シリンダ（１０）により付勢される熱ロール（１１）を
三方より圧着し、巻回体の巻回状態を整えている。また
、上記熱ロール（１１）の圧着により前記接着剤層（１
）は前記第１の金属層（５）と接着され、第１０図に示
すようなコイルブロック（１２）が形成される。

なお上記中心軸（９）の断面形状は、所望のコイル形状
に合わせればよく、例えば円形、楕円形。

多角形等の種々の形状とすることができる。

そして、上記コイルブロック（１２）を１５０°Ｃの加
熱炉の中に３０分間入れて、巻回体の眉間に介在する接
着剤１　（１）を一端軟化させ第１の金属層（５）と接
着剤層（１）とを密着させてから硬化して強固な積層巻
回体を作製する。

次に、上記コイルブロック（１２）を放電加工法により
所定の間隔に切断してフラントコイルを形成した。

上記放電加工法による切断加工を施すには、第１１図に
示すように、上記コイルブロック（１２）を加工液（１
３）で満たされた容器（１４）中に浸漬し、中心軸（９
）の長手方向に所定の間隔で配置される板状電極（１５
）よりパルス電源を与えればよい。放電加工時の加工？
（Ｗ（１３）としては、水又は石油系加工液（例えばケ
ロシン等）が使用可能である。

なお、上記コイルブロック（１２）を切断する手段とし
ては、前記放電加工法に限らず例えば、機械的な手段に
より切断する方法やワイヤー等を用いて切断する方法等
も使用可能であり、如何なる手段を用いてもよい。

このようにして得られたフラットコイルは、第１の金属
層の片面が絶縁性酸化被膜とされているため、金属層間
の絶縁性が非常に高く、しかも該金属層間に介在する絶
縁層が極めて薄いので導体占有率の高いものとなってお
り、モータ、偏向ヨ一り、トランス等に使用されるフラ
ットコイルとして有用であった。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、接
着剤層と接合する金属層の片面に高い絶縁性を有する絶
縁性酸化被膜を形成しているので、上記接着剤層の膜厚
を極めて薄くすることができ、導体占有率の高いフラッ
トコイルが得られる。さらにまた、上記接着剤層を介在
させなくとも上記金属石間の絶縁性が充分確保される。

また、絶縁層に非常に高価な絶縁性フィルムを用いたり
、接着剤層中に微粒子を含ませる必要がないため、工程
数が削減できしかも容易にフラットコイルを製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したフラットコイルの一例を示す
外観斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線における要部拡
大断面図、第３図はコイルの内側の電極端子形成部を示
す要部拡大断面図、第４図はコイルの外側の電極端子形
成部を示す要部拡大断面図である。第５図は本発明を適用したフラットコイルの他の例を示
す外観斜視図である。第６図ないし第１１図はフラットコイルの製造工程を示
すものであり、第６図は絶縁性酸化被膜形成工程を示す
要部拡大断面図、第７図は第２の金属層形成工程を示す
要部拡大断面図、第８図は接着剤層形成工程を示す要部
拡大断面図、第９図はコイルの巻回工程を示す概略側面
図、第１０図はコイルブロックを示す概略斜視図、第１
１図は放電加工工程を示す概略側面図である。１・・・接着剤層２・・・導電性金属箔５・・・第１の金属層５ａ・・・絶縁性酸化被膜６・・・第２の金属層第２図第３図第４図第５図第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

絶縁性酸化被膜を有する第１の金属層と低電気抵抗の第
２の金属層とからなる導電性金属箔が接着剤層を介して
巻回され所定の厚さに切断されてなることを特徴とする
フラットコイル。