JPH09171926A - コイル部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の積層型コイル部品は、シートを多数枚
積み重ねて構成するため、極めて作業効率が悪く、しか
もコイルの断線し易く信頼性に欠けるものであったので
これを改善する。 【解決手段】 コイルパターンが印刷された帯状の磁性
シート１を同心巻きして構成した柱状の積層体２０に、
該積層体２０の巻心孔２１を囲む一種類以上の周回コイ
ルが形成されると共に、該周回コイルのリード部が前記
積層体２０の外面に引き出されて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器に使
用される積層・多重型のチップトランス或いはチップイ
ンダクタ等のコイル部品とその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、小型、薄型を特徴とするこの
種の積層構造のコイル部品は、例えば、ドクターブレー
ド法等で成形した帯状の磁性シートを角型等任意形状に
切断、又は打抜きし、形成された複数のシート上に図１
０に示すような複数種類（本実施例では３種類とする）
の導電性のコイルパターンＰ1 〜Ｐ3 を印刷し、これら
のコイルパターンＰ1 〜Ｐ3 が各々周回するように厚み
方向に積層した後、圧着・焼結することによって図１１
に示すような複数の周回コイルＮ1 、Ｎ2 、Ｎ3を同心
円状に形成して作製されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように多数のシートを積み重ねていく方法では、上下層
のパターンを接続するためのスルーホールＨ処理が必要
であることから、部品点数も多くなり、製作工程も複雑
化してしまう（スルーホール接続にはスルーホールを形
成し、導体を充填した専用シートを必要とする）し、ス
ルーホール加工用の設備も必要であることからコスト高
となった。

【０００４】又、組み立てに際しては、シート毎の位置
合わせ精度が厳しく、積層工程でのスルーホールのずれ
や導体の充填工程の不具等がコイルの断線の要因となる
ことから、組み立の自動化は難しく、そのため手作業に
頼る部分が多くなり、作業性が悪かった。

【０００５】又、係る積層型構造のコイル部品では磁束
の漏洩が発生し易く、その影響でコイルの出力効率がダ
ウンする等の不都合も生じた。

【０００６】本発明の目的は、これらの問題を解消し、
安価でしかも信頼性の高いコイル部品及びその製造方法
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１に記載の
本発明では、コイルパターン（Ｐ1 〜Ｐ2 ）が印刷され
た帯状の磁性シート（１）を同心巻きして構成した柱状
の積層体（２０）に、該積層体（２０）の巻心孔（２
１）を囲む一種類以上の周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn）が形
成されると共に、該周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）のリード
部（Ｅ1 〜Ｅn ）が前記積層体（２０）の外面に引き出
されて構成される。

【０００８】又、請求項２に記載の本発明では、前記周
回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）が前記巻心孔（２１）を囲む同
心面内に、又は前記積層体（２０）の高さ方向に、又は
前記巻心孔（２１）を囲む同心面内と前記積層体（２
０）の高さ方向に形成されて構成される。

【０００９】又、請求項３に記載の本発明では、前記周
回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）のリード部（Ｅ1 〜Ｅn ）が外
部回路との接続処理を容易とするように幅広く形成され
て構成される。

【００１０】又、請求項４に記載の本発明では、前記周
回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）が前記巻心孔（２０）を囲みス
パイラル状に形成されて構成される。

【００１１】又、請求項５に記載の本発明では、前記積
層体（２０）が四角形状、又は楕円形状、又は長円形状
に加圧成形されて構成される。

【００１２】又、請求項６に記載の本発明では、前記積
層体（２０）の巻心孔（２１）、又は周縁部（２２）に
取付金具（２３）が装着されて構成される。

【００１３】又、請求項７に記載の本発明では、前記周
回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）の周辺部分に非磁性材が配置さ
れると共に、前記周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）の磁路部分
に磁性材が配置されて構成される。

【００１４】又、請求項８に記載の本発明では、帯状の
磁性シート（１）にリード部（Ｅ1〜Ｅn ）の有るコイ
ルパターン（Ｐ1 〜Ｐn ）を一種類以上印刷してコイル
部（１b ）を設け、該コイル部（１b ）の両側に無パタ
ーン印刷の中心ディスク部（１a ）及び外ディスク部
（１c ）を設け、前記磁性シート（１）を同心巻して積
層体（２０）と成し、該積層体（２０）を圧着後、焼結
して巻心孔（２１）を囲む周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）を
形成するようにしたことを特徴とする。

【００１５】又、請求項９に記載の本発明では、帯状の
非磁性シートにリード部（Ｅ1 〜Ｅn ）の有るコイルパ
ターン（Ｐ1 〜Ｐn ）を一種類以上印刷してコイル部
（３）を形成し、該コイル部（３）の両端に帯状の磁性
シートより成る無パターン印刷の中心ディスク部（２）
及び外ディスク部（４）を配置し、前記中心ディスク部
（２）とコイル部（３）と外ディスク部（４）を順次に
同心巻きして積層体（２０）と成し、次いで、帯状の磁
性シートより成る無パターン印刷の上ディスク部（５）
と下ディスク部（６）を巻回して前記積層体（２０）の
上下に組み合わせ、その後、これらを圧着して一体化
し、巻心孔（２１）を囲む周回コイル（Ｎ1〜Ｎn ）を
形成するようにしたことを特徴とする。

【００１６】又、請求項１０に記載の本発明では、前記
コイルパターン（Ｐ1 〜Ｐn ）を前記コイル部（１b 又
は３）の長手方向に直列配置に、又は幅方向に並列配置
に、又は両者を併合させた形で直・並列配置に印刷する
ようにしたことを特徴とする。

【００１７】又、請求項１１に記載の本発明では、前記
外ディスク部（４）の外面側に幅方向のパターン印刷を
行い、積層体（２０）の周縁部（２２）に前記リード部
（Ｅ1 〜Ｅn ）の接続端子（Ｄ1 〜Ｄn ）を形成するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るコイル部品の
製造工程を示すものである。本図によれば、例えばドク
ターブレード法等で成形した絶縁性の磁性シートを長さ
方向に切断して所定幅の帯状の磁性シート１を作製す
る。次に、この磁性シート１に後述するコイル用の導体
パターン（コイルパターン呼ぶ）を印刷し、この印刷部
分が内側になるように同心巻きし、円柱状の積層体２０
と成すことで、内部に巻心孔２１を囲む一種類以上の周
回コイルを形成するというものである。

【００１９】図２に上記磁性シート１の詳細を示すが、
この磁性シート１は複数のコイルパターンＰ1 〜Ｐ3 が
印刷されたコイル部１b と、その両側に設けられた無パ
ターン印刷の中心ディスク部１a と外ディスク部１c で
構成されており、このコイル部１b のコイルパターンＰ
1 〜Ｐ3 の印刷には、以下の印刷形態が有る。

【００２０】一つは、図２(a) に示すように、シート長
手方向に３種類のコイルパターンＰ1 〜Ｐ3 を直列配置
で印刷した場合であり、他の一つが図２(b) に示すのよ
うに、上記３種類のコイルパターンＰ1 〜Ｐ3 をシート
幅方向に並列配置で印刷した場合である。いずれの場合
も、コイルパターンＰ1 〜Ｐ3 の両端からはシート方向
に外部接続用のリード部Ｅ1 〜Ｅ3 が引き出されてい
る。

【００２１】係る磁性シート１を積層・プレス・焼結し
て作製したコイル部品の構成を図３及び図４に示す。い
ずれも、積層体２０の中心側と外周側には磁路となる中
心ディスク部１a と外ディスク部１c が配置され、これ
ら中心ディスク部１a と外ディスク１c の間に周回コイ
ルＮ1 〜Ｎ3 が形成されたコイル部１b が配置される構
成である。

【００２２】図３はコイルパターンＰ1 〜Ｐ3 が直列状
態に配置された図２(a) の磁性シート１を巻回した場合
であり、各周回コイルＮ1 〜Ｎ3 が巻心孔２１を囲む同
心面上に形成された低背形状のコイル部品である。そし
て、リード部Ｅ1 〜Ｅ3 によって各周回コイルＮ1 〜Ｎ
3 の巻始端と巻終端が積層体２０の上面側と下面側に引
き出されている。

【００２３】一方、図４はコイルパターンＰ1 〜Ｐ3 が
並列状態に配置された図２(b) の磁性シート１を巻回し
た場合で、各周回コイルＮ1 〜Ｎ3 が巻心孔２１を囲ん
で高さ方向に並んで形成された小径形状のコイル部品で
ある。尚、本図では、リード部Ｅ1 〜Ｅ3 の図示は省略
してある。

【００２４】又、コイル部１b に印刷されるコイルパタ
ーンＰ1 〜Ｐ3 は上述した実施形態のように直列配置や
並列配置だけでなく、図示しないが両者を併合させた直
・並列配置を持つパターン構成であっても構わない。

【００２５】図５は本発明による図１とは別のコイル部
品の製造工程を示すものである。

【００２６】本実施形態では、中心ディスク部２とコイ
ル部３と外ディスク部４が夫々分離した形で配置されて
いる。このコイル部３は磁気抵抗の高い非磁性シートが
使用されており、既述した実施形態と同様、リード部Ｅ
1 〜Ｅ3 を有するコイルパターンＰ1 〜Ｐ3 が印刷され
ている。又、上記コイル部３の両側には中心ディスク部
２と外ディスク部４が配置されており、いずれも無パタ
ーン印刷の磁性シートが使用されている。更に、本実施
形態では、この一連のシートの上下に磁性シートを用い
た無パターン印刷の上ディスク部５と下ディスク部６が
夫々配置されて構成されている。

【００２７】上記構成に於いて、積層の際は先ず中心デ
ィスク部２が巻回され、これに続いてコイル部３、外デ
ィスク部４の順でシートが巻回されていき、円柱状の積
層体２０が形成される。次ぎに、上ディスク部５と下デ
ィスク部６の巻回が行われ、これら巻回された上ディス
ク部５と下ディスク部６が上記積層体２０の上面と下面
に加圧・圧着され、その後焼結されてコイル部品が作製
される。

【００２８】係る実施形態では、各ディスク部２、４、
５、６によって構成された周回磁路内に非磁性材で囲ま
れた周回コイルＮ1 〜Ｎ3 が形成される。その構成を図
６、図７に示すが、図６は周回コイルＮ1 〜Ｎ3 が同心
面上に形成された場合、図７は周回コイルＮ1 〜Ｎ3 が
高さ方向に形成された場合である。

【００２９】このように、コイル部３に磁気抵抗の高い
非磁性材を使用することで、周回コイルＮ1 〜Ｎ3 の漏
洩磁束が他のコイル間を通過しなくなるため、漏洩磁束
によるコイルの効率ダウンが防止できる。

【００３０】以上説明したように、本発明のコイル部品
は帯状のシートをそのまま巻回して積層体と成す構造
で、従来の積み重ね方式のような厳しい積層精度は要求
されないため、作業工程が大幅に簡略化できる。又、夫
々の周回コイルＮ1 〜Ｎ3 が連続パターンで形成される
ため、コイルの断線といったトラブルも解消される。

【００３１】又、以上の実施形態では、説明を分かり易
くするためにシートに一組のコイルパターンを印刷した
ものを図示して説明したが、実際は係るコイルパターン
を長さ方向に連続して多数組印刷しておいて、巻回と切
断を繰り返しながら順次コイル部品を作製していく方法
が実施される。

【００３２】又、コイル部品と外部回路との接続には、
図２に示すリード部Ｅ1 〜Ｅ3 を介してリード線（図示
せず）が引き出されるが、このリード部Ｅ1 〜Ｅ3 のパ
ターン幅を広くすることでリード線の引き出しが容易に
なると共に、接続を確実なものにできる。

【００３３】又、図２や図５の実施形態では、全てのコ
イルパターンＰ1 〜Ｐ3 が帯状のシートと平行に印刷さ
れているが、これらをシートに対して傾めに印刷にする
と、周回コイルＮ1 〜Ｎ3 は巻心孔２１に対してスパイ
ラル状となって、巻回によるコイルパターンＰ1 〜Ｐ3
の重なり部分が少なくでき、形成された積層体２０の印
刷部分と非印刷部分の積層厚のアンバランスが改善され
る。

【００３４】一方、巻回が終了した積層体２０は円柱状
であるが、プレス時に、これを例えば四角形状や楕円形
状、或いは長円形状等任意の形状に成形することも可能
である。このように形状を変えることで、製品の仕分け
管理が容易になり、又コイル部品の実装も効率的とな
る。

【００３５】図８は本コイル部品を基板等に実装するた
めの取付用金具２３の一実施形態を示すものである。

【００３６】図８(a) は積層体２０の巻心孔２１にピン
２４を嵌通させ、このピン２４両側に支持金具２５を取
り付けた縦実装型である。図８(b) は巻心孔２１に嵌通
させたピン２４の一端を直接基板等に固定する横実装
型、更に図８(c) は積層体２０の周縁部分に取付金具２
３を装着した横実装型である。

【００３７】又、図９に示すように、各周回コイルＮ1
〜Ｎ3 のリード端末処理のため、積層体２０の周縁部２
２に高さ方向にパターン印刷してリード部Ｅ1 〜Ｅ3 の
接続端子Ｄ1 〜Ｄ3 を形成した。こうすることで、特に
コイル部３の上下に上ディスク部５と下ディスク部６が
圧着された図６、図７のコイル部品では外部接続の際の
リード線Ｗの引出処理に好都合である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、請求項
８に記載の本発明のコイル部品は、帯状の磁性シート
を、そのまま巻回して積層体とする構造であるため、従
来の積み重ね方式のような厳しい積層精度は要求され
ず、組み立ての自動化が可能となる。その結果、作業工
程が簡略化でき、コスト低減が可能となる。

【００３９】又、従来方式のようなパターン接続のため
のスルーホール処理が一切不要で、夫々の周回コイルが
全て連続パターンで形成されるため、部品点数も削減で
きると共にコイルの断線といったトラブルが解消され、
コイル部品の信頼性も十分確保できる。更に、スルーホ
ール加工のための設備投資費用も削減できる。

【００４０】又、請求項２、請求項１０に記載の本発明
によれば、コイル部に印刷されるコイルパターンを直列
配置、或いは並列配置、或いは直並列併合とすること
で、低背・小径のコイル部品が自在に作製できるし、こ
れら低背・小径形状のコイル部品を実装条件に応じて選
択すれば、効率的な実装が可能となる。

【００４１】又、請求項３に記載の本発明によれば、周
回コイルのリード部のパターン幅を広くすることで、リ
ード端末処理が確実になると共に、外部回路への接続が
容易になる。

【００４２】又、請求項４に記載の本発明によれば、コ
イル部のコイルパターンを斜めに印刷することで、巻回
の際のコイルパターンの重なり部分を少なくでき、積層
厚のアンバランスが改善される。

【００４３】又、請求項５に記載の本発明によれば、積
層体を四角形状や楕円形状や長円形状とすることで、コ
イル部品の仕分け管理が容易となり、部品実装も効率的
となる。

【００４４】又、請求項６に記載の本発明によれば、コ
イル部品に取付金具を設けると、基板等への実装が簡
単、且つ確実となる。

【００４５】又、請求項７、請求項９に記載の本発明に
よれば、コイル部に磁気抵抗の高い非磁性シートを用い
ることで磁束の漏洩が減少でき、コイル部品の出力効率
が改善される。

【００４６】又、請求項１１に記載の本発明によれば、
周回コイルの接続端子を積層体の周縁部分に形成するこ
とで、外部回路との接続が極めて容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコイル部品の製造工程を示す図であ
る。

【図２】同、コイル部品のコイルパターンを示す図で、
(a) は直列配置、(b) は並列配置の場合を示す。

【図３】同、コイル部品の構造を示す断面図である。

【図４】同、図３とは別のコイル部品の構造を示す断面
図である。

【図５】同、図１とは別のコイル部品の製造工程を示す
図である。

【図６】同、図４とは別のコイル部品の構造を示す断面
図である。

【図７】同、図６とは別のコイル部品の構造を示す断面
図である。

【図８】取付金具を装着した本発明のコイル部品を示す
斜視図で、(a) は縦取付型、(b) 、(c) は横取付型を示
す。

【図９】本発明のコイル部品の接続端子を示す斜視図で
ある。

【図１０】従来のコイル部品のコイルパターンを示す図
である。

【図１１】同、コイル部品の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 磁性シート １a 、２ 中心ディスク部 １b 、３ コイル部 １c 、４ 外ディスク部 ５ 上ディスク部 ６ 下ディスク部 ２０ 積層体 ２１ 巻心孔 ２２ 積層体の周縁部 ２３ 取付金具 Ｄ1 〜Ｄn 接続端子 Ｅ1 〜Ｅn リード部 Ｎ1 〜Ｎn 周回コイル Ｐ1 〜Ｐn コイルパターン

フロントページの続き (72)発明者 阪本 竜馬 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 斎藤 秀昭 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルパターン（Ｐ1 〜Ｐn ）が印刷さ
   れた帯状の磁性シート（１）を同心巻きして構成した柱
   状の積層体（２０）に、該積層体（２０）の巻心孔（２
   １）を囲む一種類以上の周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）が形
   成されると共に、該周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）のリード
   部（Ｅ1 〜Ｅn ）が前記積層体（２０）の外面に引き出
   されて成るコイル部品。
2. 【請求項２】 前記周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）が前記巻
   心孔（２１）を囲む同心面内に、又は前記積層体（２
   ０）の高さ方向に、又は前記巻心孔（２１）を囲む同心
   面内と前記積層体（２０）の高さ方向に形成されて成る
   請求項１記載のコイル部品。
3. 【請求項３】 前記周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）のリード
   部（Ｅ1 〜Ｅn ）が外部回路との接続処理を容易とする
   ように幅広く形成されて成る請求項１又は請求項２記載
   のコイル部品。
4. 【請求項４】 前記周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）が前記巻
   心孔（２０）を囲みスパイラル状に形成されて成る請求
   項１又は請求項２又は請求項３記載のコイル部品。
5. 【請求項５】前記積層体（２０）が四角形状、又は楕円
   形状、又は長円形状に加圧成形されて成る請求項１又は
   請求項２又は請求項３又は請求項４記載のコイル部品。
6. 【請求項６】 前記積層体（２０）の巻心孔（２１）、
   又は周縁部（２２）に取付金具（２３）が装着されて成
   る請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は
   請求項５記載のコイル部品。
7. 【請求項７】 前記周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）の周辺部
   分に非磁性材が配置されると共に、前記周回コイル（Ｎ
   1 〜Ｎn ）の磁路部分に磁性材が配置されてて成る請求
   項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項
   ５又は請求項６記載のコイル部品。
8. 【請求項８】 帯状の磁性シート（１）にリード部
   （Ｅ1 〜Ｅn ）の有るコイルパターン（Ｐ1 〜Ｐn ）を
   一種類以上印刷してコイル部（１b ）を設け、 該コイル部（１b ）の両側に無パターン印刷の中心ディ
   スク部（１a ）及び外ディスク部（１c ）を設け、 前記磁性シート（１）を同心巻して積層体（２０）と成
   し、該積層体（２０）を圧着後、焼結して巻心孔（２
   １）を囲む周回コイル（Ｎ1 〜Ｎn ）を形成するように
   したことを特徴とするコイル部品の製造方法。
9. 【請求項９】 帯状の非磁性シートにリード部（Ｅ1
   〜Ｅn ）の有るコイルパターン（Ｐ1 〜Ｐn ）を一種類
   以上印刷してコイル部（３）を形成し、 該コイル部（３）の両端に帯状の磁性シートより成る無
   パターン印刷の中心ディスク部（２）及び外ディスク部
   （４）を配置し、 前記中心ディスク部（２）とコイル部（３）と外ディス
   ク部（４）を順次に同心巻きして積層体（２０）と成
   し、 次いで、帯状の磁性シートより成る無パターン印刷の上
   ディスク部（５）と下ディスク部（６）を巻回して前記
   積層体（２０）の上下に組み合わせ、 その後、これらを圧着して一体化し、巻心孔（２１）を
   囲む周回コイル（Ｎ1〜Ｎn ）を形成するようにしたこ
   とを特徴とするコイル部品の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記コイルパターン（Ｐ1 〜Ｐn ）を
    前記コイル部（１b又は３）の長手方向に直列配置に、
    又は幅方向に並列配置に、又は両者を併合させた形で直
    ・並列配置に印刷するようにしたことを特徴とする請求
    項８又は請求項９記載のコイル部品の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記外ディスク部（４）の外面側に
    幅方向のパターン印刷を行い、積層体（２０）の周縁部
    （２２）に前記リード部（Ｅ1 〜Ｅn ）の接続端子（Ｄ
    1 〜Ｄn ）を形成するようにしたことを特徴とする請求
    項８又は請求項９又は請求項１０記載のコイル部品の製
    造方法。