JPH09289111A - コイル部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は特性の優れたコイル部品を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 円錐形状の芯材４の外側面に位置決め部
５を設け、この位置決め部５に巻線６を施すものであ
り、一定のピッチでより確実に整列巻線できることから
設計上の無駄をなくすことができ、部品の小型化に有効
となる。また浮遊容量の抑制効果、巻線部のモールド処
理の効果的な組み合わせにより、電気特性にも優れたコ
イル部品を得ることができる。

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、通信
機器などに利用されるコイル部品およびその製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コイル部品は各種電子機器、通信機器に
多用されており、近年小型化、薄型化がますます求めら
れている。構造としてはフェライトコアに被覆導線を巻
いたもの、また上記の部品の小型化に有効なものとし
て、フェライト磁性体層とコイル用導体層を交互に積層
して得られる積層型のものがある。

【０００３】一例として巻線型のコイル部品の例を図６
に示す。図６に示すように従来の巻線コイルの場合、支
持体となるコア１に導線２を巻き、さらにモールド材３
でモールドして構成されている。コイル部品としての使
用に際しては、実際には端子電極を設けリード線型の部
品に、あるいは表面実装可能な部品とするが、コイル部
品の基本的な部分は、前述したようにコア１に導線２を
巻いたものであり、コア１に関しては、円筒形またはつ
ばのついたドラム型である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の巻
線型のものでは、前述したように円筒型コア１に導線２
を巻く場合、幾層かが重なってしまい、一巻一層分ずつ
コア１に巻くことは困難であった。また巻線時に導線２
の方向、張力、重なり厚み等を考慮する必要があり、巻
線部分は必要以上にスペースが必要であった。そのた
め、部品サイズを特定した場合、所望の電気特性を満足
しながら小型化を達成することは困難であった。また安
定した巻線を得るための工夫も必要であった。したがっ
て、安定した巻線を実現し、コア部分をより小さくで
き、部品の小型化に対応できる方法が要望されていた。

【０００５】本発明はこうした課題を解決し、電気特性
にも優れ製品の小型化を可能とするコイル部品を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明のコイル部品は、円錐形状ないしは角錐形状
の絶縁体の外側面に位置決め部を設け、この部分に巻線
を施す構造としたものである。

【０００７】本発明によれば絶縁体に導線を一巻ずつ、
しかも一定のピッチで確実に整列巻きすることが可能
で、コイル部品の設計上の無駄を排除でき、部品の小型
化に有効となり、また得られたコイル部品は電気特性的
にも優れたものとなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、円錐形状ないしは角錐形状の芯材の外側面に位置決
め部を設け、この部分に巻線を設けたものであり、芯材
に導線を一層ずつしかも一定のピッチで確実に整列巻き
できるためコイル部品の設計の無駄を排除することが可
能となり、小型のコイル部品を得ることができる。しか
も従来の巻線に比べて線間の浮遊容量を小さくできるた
め優れた電気特性を発揮する作用を有する。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に対して芯材の外側面の位置決め部を階段状もし
くは螺旋階段状としたものであり、巻線をした場合、段
差部分で導線が支持されるためより確実に整列巻線を施
しやすい作用を有する。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に対して芯材の外側面の位置決め部を角形、半円
形の凹部を階段状あるいは螺旋状としたものであり、導
線形状によりマッチした形状となるため前述の階段形状
の場合と比較してさらに確実に整列巻線しやすいものと
なる。しかも従来の巻線に比べて線間の浮遊容量を小さ
くできるため、優れた電気特性を発揮する作用を有す
る。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に対して芯材の外側面の位置決め部を突起部とし
たものであり、前述のようにより確実な整列巻線が可能
となるとともに導線間を所定の位置に設定できるので浮
遊容量が低くなるという作用を有する。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に対して芯材の外側面の位置決め部を接着層とし
たもので、単純形状の芯材により確実に整列巻線できる
作用を有する。

【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に対して芯材の外側面の位置決め部を磁性体とし
たもので、インダクタンス、インピーダンスのより高い
コイル部品を得るという作用を有する。

【００１４】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に対して芯材の外側面の位置決め部を非磁性体と
したもので、大きなインダクタンス、インピーダンスは
得られないものの自己共振周波数が高くなり、使用でき
る周波数帯域の改善につながるという作用を有する。

【００１５】請求項８に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に対して位置決め部を除く芯材の部分が磁性体で
構成したものであり、よりインダクタンスの大きなコイ
ル部品とすることができるという作用を有する。

【００１６】請求項９に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に対して位置決め部を除く芯材の部分が非磁性体
で構成したものであり、大きなインダクタンス、インピ
ーダンスは望めないが自己共振周波数が高くなり、使用
できる周波数帯域を広くできるという作用を有する。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、巻線の外周部
をモールド材でモールドした構造としたもので、得られ
るコイル部品のインダクタンス値等電気特性、およびチ
ップ強度の向上につながるという作用を有する。

【００１８】請求項１１に記載の発明は、巻線の外周部
を磁性体でモールドした構造としたもので、磁気的に完
全に閉磁路構造となり電気特性がさらに優れたものとな
る作用を有する。

【００１９】請求項１２に記載の発明は、巻線の外周部
を非磁性体でモールドした構造としたもので、磁性体で
モールドした場合に比較しインピーダンス値は小さくな
るものの直流重畳特性等の改善につながるという作用を
有する。

【００２０】請求項１３に記載の発明は、巻線の外周部
を絶縁体でモールドしたものをさらに焼成する工程を付
加したものであり、得られるコイル部品の電気特性はさ
らに向上したものとなるという作用を有する。

【００２１】以下、本発明の実施の形態についてさらに
図面を用いて説明する。まず図１に本発明のコイル部品
の代表的な斜視図を示す。円錐形状の芯材４の外側面に
位置決め部５を設け、この位置決め部５に巻線６を施し
たものである。この場合、位置決め部５の形状について
は図１に示すような階段型にとどまらず、図２，図３，
図４に示すようなものも可能である。

【００２２】すなわち、図２に示すものは、円錐形状の
芯材４の外側面に半円状の凹部７からなる位置決め部５
としたものであり、この凹部７は角形状であってもよ
い。また、図３に示すものは、同じ芯材４の外側面に複
数個の突起８を一定の間隔をもって設けて位置決め部５
としたものである。さらに図４に示すものは、同じく芯
材４の外側面に螺旋状に接着層９を設けて位置決め部５
としたものである。

【００２３】また、上記実施の形態では円錐形状の芯材
４を示したが角錐形状のものとしてもよい。

【００２４】次に図５に本発明のコイル部品の模式的な
斜視図を示す。図５に示すコイル部品は表面実装を可能
とする形としたものである。円錐ないし角錐形状の芯材
４の外側面に位置決め部５を設け、この位置決め部５に
巻線６を整列巻線する。さらにモールド材１０を周囲に
充填し、チップ状に部品化したものである。導線からな
る巻線６のそれぞれの一端には引き出し電極１１が設け
られ、この引き出し電極１１はモールド材１０の両側部
に設けられた端面電極１２にそれぞれ接続されている。

【００２５】芯材４とモールド材１０を構成する非磁性
体としては、ガラスエポキシ、ポリイミドなどの有機系
の絶縁材料、ガラス、ガラスセラミック、セラミックな
どの無機系絶縁材料など電気的に絶縁性があればどのよ
うなものでも良い。一方、磁性体としては、ＮｉＺｎ系
やＮｉＺｎＣｕ系など透磁率の大きいフェライト材料で
あれば良い。芯材４あるいはモールド材１０を磁性体と
した場合は、インピーダンスあるいはインダクタンス値
を大きくすることができ、非磁性体とした場合は大きな
インピーダンスは得られないが、自己共振周波数が高く
なり使用できる周波数帯域は広くなる。

【００２６】また巻線６あるいは引出電極１１の材料と
しては、電気的に良導体であれば何でも良いが、低抵抗
の銅線、銀線、銀−パラジウム合金からなる導線などが
有効である。

【００２７】本発明のコイル部品の端面電極１２に関し
ては、一般によく知られた表面実装部品と同様の端面電
極と同じ構成として良い。ただこの場合、一般的に単一
層ではなく複数層から構成されることが望ましく、表面
実装用としてプリント基板に実装した際に耐え得る強
度、半田に対する濡れ性、くわれなど考慮する必要があ
る。具体的には最下層は銀を、中間層には半田に対して
耐性を有するニッケルを用い、最外層には半田濡れ性の
良い半田、錫を用いるのが一般的である。しかしこれら
はほんの一例であって、金属等の導電性に優れた材料以
外に導電性樹脂材料を用いても良い。

【００２８】本発明のコイル部品の基本形は、円錐形状
あるいは角錐形状の芯材の外側面に位置決め部を設け、
この位置決め部に巻線をして得られると言うものであ
る。ここで巻線上をモールドしても良いし、さらにはモ
ールドしたものを焼成しても良い。前述したように、基
本形以外は芯材と巻線以外にモールド材を有する構成と
なるため、芯材とモールド材を磁気的性質の異なるもの
で構成することが可能となり、種々の電気特性のものが
得られる。

【００２９】例えば、芯材を磁性体で構成しモールド材
を非磁性体で構成すると、コイル部品としてはそれらを
ともに磁性体で構成した場合にくらべて、インピーダン
ス値が小さくなるものの、直流重上特性を大幅に改善す
ることができる。つまり電流値を変化させてもインピー
ダンス値の変化を小さくでき、許容電流値を大きくする
ことができる。

【００３０】また芯材とモールド材が共に磁性体であっ
て、しかも磁気的に透磁率の異なる特性のものとするこ
とによって、同一構造で種々のインピーダンス値を有す
るコイル部品を得ることができる。

【００３１】以上のように芯材とモールド材の磁気的性
質を適当に選ぶことにより、コイル部品としてのインピ
ーダンス値を任意に得ることができるとともに、直流重
畳特性のコントロールも自由に行えることとなる。

【００３２】ところで巻線に関する断面形状は円形のも
のが一般的ではあるが、種々のものも利用可能である。
また導線の全体的な巻線形状は、芯材の形状、外側面の
位置決め部の形状によって決定される。

【００３３】以上、いくつかの例で説明したように、芯
材の外側面に設けられた位置決め部に沿って導線が一層
ずつ、ある一定のピッチで連続的に巻線されることにな
る。これにより巻線部分に必要以上のスペースを要せ
ず、小型のコイル部品を得るのに有効である。また芯
材、モールド材の選択によっては種々の電気特性のコイ
ルを得ることが可能である。

【００３４】次に本発明のコイル部品の製造方法の一例
を説明する。本発明のコイル部品の製造方法は、円錐形
状あるいは角錐形状の外側面に位置決め部を有した芯材
を形成する工程と、位置決め部に沿って巻線する工程か
らなるものを基本形とする。巻線上を磁性体および非磁
性体でモールドする工程、さらに巻線したものを焼成す
る工程を付加したものである。

【００３５】次に、本発明のコイル部品の製造方法につ
いてさらに詳細に説明する。まず図１に示したように円
錐形状ないしは角錐形状の外側面に一定のピッチおよび
所定のターン数分の位置決め部５を有した芯材４を形成
する。巻線６はこの位置決め部５に沿って行う。このた
め巻線６をより確実に整列巻線することが可能である。

【００３６】次に図５に示すようなチップ状のコイル部
品とする場合は、芯材４に導線６を巻いたものからさら
に図のように引き出し電極１１を延ばした状態にして、
モールド材１０でモールドする。さらに端面電極１２を
形成すればチップ状のコイル部品を得ることができる。

【００３７】最後に端面電極１２の形成方法としては、
耐熱性に乏しい被覆導線を用いた場合には、まず金属粉
末を含んだ樹脂で下地を形成した後、メッキ法によって
Ｎｉ層、および半田層あるいは錫層を形成する方法があ
る。一方、巻線６を無機物で被覆し耐熱性導線としたも
のを用いた場合は、一般的な方法と同様、焼き付け型の
電極を形成した後、前述したメッキによる電極層を形成
すれば良い。

【００３８】以上に使用する芯材に関しては、粉末成形
法等により作製できる。またモールド部については印刷
法、ディッピング法等により形成する。

【００３９】芯材４を形成するためのペーストは、各種
粉末とブチルカルビトール、テルピネオール、アルコー
ルなどの溶剤、エチルセルロース、ポリビニルブチラー
ル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、
エチレン−酸化ビニルなどの結合材、さらに各種の酸化
物、ガラス等の焼結助材を添加したものである。また可
塑材としてはブチルベンジルフタレート、ジブチルフタ
レート、グリセリンなど、溶剤としては、酢酸ブチル、
メチルエチルケトン、アルコールなどを用い、これらを
混合分散したものである。

【００４０】

【実施例】次に本発明のさらに具体的な実施例について
説明する。

【００４１】（実施例１）まずＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェ
ライトからなる外側に階段状らせん溝を有した円錐型焼
結体を準備した。このコアの概寸は、大径部の大きさが
１mm、小径部の大きさを０．４mmとした。そしてこのコ
アに無機物で被覆した銀線を位置決め部に沿って一層整
列巻線した。被覆に用いた無機物はガラス粉末をブチラ
ール樹脂、ブチルベンジルフタレート、メチルエチルケ
トンおよび酢酸ブチルとで混合したものであり、銀線太
さは直径５０μｍのものを用いた。結果きれいな一層整
列巻線が構成でき、しかも得られたコイル部品の電気特
性をインピーダンスアナライザーを用いて測定したとこ
ろ、優れた特性を有するコイル部品であった。

【００４２】（実施例２）実施例１で作製したフェライ
トコアに巻線したものをさらにフェライトスラリーを用
いてモールドし、長さ２．３５mm、幅１．４７mm、高さ
１．４７mmの直方体状にした。ここでフェライトスラリ
ーはＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト粉末１００ｇに対し
て、ブチラール樹脂を８ｇ、ブチルベンジルフタレート
を４ｇ、メチルエチルケトンを２４ｇおよび酢酸ブチル
を２４ｇ混合し、ポットミルを用いて混合し作製した。
得られたコイル部品の電気特性をインピーダンスアナラ
イザーを用いて測定したところ、優れた特性を有するコ
イル部品であった。

【００４３】（実施例３）実施例１で作製したフェライ
トコアに巻線し、さらにフェライトでモールドしたもの
にさらに図５に示すように、端面に市販の銀ペーストを
用いて端面電極１２を形成し、９００℃で２時間保持す
る条件で焼成した。

【００４４】以上の方法で得られた本発明のコイル部品
には剥離、われ、そりなどの欠陥は認められなかった。
また得られたコイル部品の電気特性をインピーダンスア
ラナイザーを用いて測定したところ、優れた特性を有す
るコイル部品であった。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のコイル部品の基本構造は円錐形状あるいは角錐形状の
芯材の外側面に位置決め部を設け、この位置決め部に沿
って巻線を設けたものである。そして巻線部分をモール
ドする工程あるいは巻線したまま焼成する工程を付加し
たコイル部品およびその製造方法である。本発明によれ
ば、巻線の際必要ターン数分、より確実に所定ピッチで
整列巻きが可能となることから設計の無駄がなく、部品
の小型化に有効である。また浮遊容量も小さく抑えるこ
とができ、電気特性的にも優れたものとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のコイル部品の模式的な
斜視図

【図２】他の実施の形態の模式的な正面図

【図３】他の実施の形態の模式的な正面図

【図４】他の実施の形態の模式的な正面図

【図５】他の実施の形態の模式的な斜視図

【図６】従来のコイル部品を示す斜視図

【符号の説明】

４ 芯材 ５ 位置決め部 ６ 巻線 １０ モールド材 １１ 引出電極 １２ 端面電極

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円錐形状ないし角錐形状の芯材の外側面
   に位置決め部を設け、この部分に巻線を施したコイル部
   品。
2. 【請求項２】 芯材の外側面の位置決め部が階段状もし
   くは螺旋階段状である請求項１記載のコイル部品。
3. 【請求項３】 芯材の外側面の位置決め部が角形、半円
   形の凹部を階段状あるいは螺旋状とした請求項１記載の
   コイル部品。
4. 【請求項４】 芯材の外側面の位置決め部が突起部であ
   る請求項１記載のコイル部品。
5. 【請求項５】 芯材の外側面の位置決め部が接着層であ
   る請求項１記載のコイル部品。
6. 【請求項６】 位置決め部の近傍が磁性体である請求項
   １記載のコイル部品。
7. 【請求項７】 位置決め部の近傍が非磁性体である請求
   項１記載のコイル部品。
8. 【請求項８】 位置決め部を除く芯材の部分が磁性体で
   ある請求項１記載のコイル部品。
9. 【請求項９】 位置決め部を除く芯材の部分が非磁性体
   である請求項１記載のコイル部品。
10. 【請求項１０】 少なくとも巻線の外周部をモールド材
    でモールドした請求項１記載のコイル部品。
11. 【請求項１１】 モールド材が磁性体である請求項１０
    記載のコイル部品。
12. 【請求項１２】 モールド材が非磁性体である請求項１
    ０記載のコイル部品。
13. 【請求項１３】 円錐形状ないし角錐形状の外側面に位
    置決め部を有する芯材を形成する工程と、この位置決め
    部に沿って巻線する工程と、少なくとも巻線の外周部を
    絶縁体でモールドする工程と、これを焼成する工程とか
    らなるコイル部品の製造方法。