JPH0992540A - 薄型インダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルとコア間に絶縁不良のない、より容易
に製造できる薄型インダクタを提供しようとするもので
ある。即ち、偏平状の閉磁路型フェライトコアとその狭
い窓部（巻線部分）に挟んだ融着コイル間の耐電圧を満
足する製品歩留りを向上すると共に、組み立て工程をよ
り簡略化する。 【解決手段】 融着性絶縁導線を巻線し、固着して成る
融着コイルを、閉磁路型フェライトコアで挟んで成る薄
型インダクタにおいて、該融着コイルと接するコア表面
部分および該融着コイル表面の少なくとも一方に絶縁塗
装を施すことを特徴とする。 【効果】 絶縁不良をなくすことができる。即ち、耐電
圧を満足する製品歩留りを向上できる。この効果は、融
着コイルが融着性絶縁リボン導線を巻線し、固着して成
る時、特に顕著である。また、従来のコイル、コア間に
絶縁フィルムを挟む場合と比べ、融着コイルの上下に絶
縁フィルムを配置する手間が省けるため、組み立て工程
が簡略化され製造が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源回路の部品と
して使用される薄型インダクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型、薄型化要求に伴い、電
源回路に用いるチョークコイル、トランス等のインダク
タの小型、薄型化が進められている。焼結フェライトコ
アに巻線を施した巻線方式のインダクタは小型化に限界
があり、巻線の代わりに平面状コイルを用いる方式の開
発が進められている。

【０００３】平面状コイルとして、プリントコイルまた
は融着コイルを用い、偏平な閉磁路型フェライトコアで
挟んで成るインダクタを搭載することにより、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの薄型化が実施されている（例えば、特願
平６−０２４０２８号参照）。

【０００４】プリントコイルは、例えば、両面または片
面の銅張フレキシブルプリント配線板をフォトエッチン
グすることにより、スパイラル状平面コイルを形成し、
絶縁層を介して１層または多層に積層したものである。
スパイラル状平面コイル間はスルーホールを介してＣｕ
めっき等により電気的に直列に、かつ各スパイラル状平
面コイルに同方向の電流が流れるように接続する。ま
た、積層体の両面は絶縁層で覆う。

【０００５】融着コイルは、融着性絶縁導線を巻線し、
固着したものである。融着性絶縁導線は、ポリウレタン
やポリエステル等の被覆導線の上に、熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂等の融着性皮膜を焼き付けた二層構造の被覆
導線である。溶剤、通電加熱、または熱風加熱により、
導線間同士を接着可能であり、融着コイルは一体成形で
き、曲げ強度が得られる。

【０００６】融着コイルを閉磁路型フェライトコアで挟
んで成るインダクタの構造例の分解斜視図を図１に示
す。斜線部分は本発明を説明するためのものであり、後
述する。

【０００７】融着コイル１は一般に円形状であり、中心
部には、閉磁路型フェライトコア２の中脚部分２ａを挿
入するための穴部１ａが設けられている。融着コイルを
複数設けることにより、トランスが得られる。

【０００８】融着性絶縁導線に使用される導線には、断
面形状が円形の丸導線のほか、平角状のリボン導線や円
形の導線を複数本並列した多本平行導線等がある。リボ
ン導線や多本平行導線を用いると、丸導線に比べ、導線
間のスペースを小さく、密に配置できるため、融着コイ
ルをより小型、薄型化および低抵抗化できる。即ち、閉
磁路型フェライトコアの窓面積（巻線部分の断面積）を
小さくでき、インダクタを、さらに小型、薄型化でき、
また低抵抗化により銅損による発熱を低減できる。

【０００９】閉磁路型フェライトコア２は中脚部分２ａ
および外脚部分２ｂを備えた偏平状のコアである。閉磁
路型フェライトコア２は２つのコア部分から構成され、
その組み合わせ例としては図１に示したものの他、図２
に示すもの等がある。斜線部分は図１と同様に、本発明
を説明するためのものであり、後述する。

【００１０】図１は板状コアとＥＲ型コア、図２（ａ）
はＥＲ型コア同士、図２（ｂ）は板状コアとポット型コ
ア、図２（ｃ）はポット型コア同士の組み合わせであ
る。インダクタは融着コイル１を閉磁路型フェライトコ
ア２の２つのコア部分で挟むことにより、作製される。
コア同士は接着剤、粘着剤付テープまたは取り付け金具
等を用いて固定する。

【００１１】インダクタは感電に対する保護を行い、装
置を正常動作させるため、コイルとコア間に充分な絶縁
を施す必要がある。例えば、チョークコイルとして用い
る場合、一般に耐電圧５００Ｖが要求される。ところ
が、融着コイルを偏平な閉磁路型フェライトコアで直接
挟んで、インダクタを製造した場合、耐電圧を満足しな
いものがあり、歩留りが低下した。主に、リボン導線の
場合、顕著であった。絶縁不良は融着コイルの内側（中
脚部分側）、上下両面および導線の引き出し部で見られ
た。

【００１２】絶縁不良は、融着性絶縁導線に初期に存在
するピンホール、融着コイル作製時、またはインダクタ
作製時における絶縁皮膜の剥がれ等によるものと考えら
れる。特に、融着性絶縁導線リボン導線の場合、導線作
製時断面角部において、絶縁皮膜が薄くなり、ピンホー
ルが発生し易いため、より顕著になったものと考えられ
る。

【００１３】上記課題を解決するために、本発明者等は
融着コイルと閉磁路型フェライトコアの間に、絶縁フィ
ルムを挟むことを提案している（特願平６−０４９３０
８号参照）。この提案手段は、コイル、コア間の耐電圧
を満足する製品歩留りを向上でき、絶縁不良をなくすこ
とができるが、薄型インダクタ製造時絶縁フィルムを融
着コイルの上下に配置するため組み立て工程が煩雑であ
った。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような現状から、
本発明の目的は、コイルとコア間に絶縁不良のない、よ
り容易に製造できる薄型インダクタを提供しようとする
ものである。即ち、偏平状の閉磁路型フェライトコアと
その狭い窓部（巻線部分）に挟んだ融着コイル間の耐電
圧を満足する製品歩留りを向上すると共に、組み立て工
程をより簡略化する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、融着性絶縁導線を巻線し、固着して成る融着コイル
を、偏平な閉磁路型フェライトコアで挟んで成る本発明
の薄型インダクタでは、該融着コイルと接するコア表面
部分および／または該融着コイルの表面に絶縁塗装を施
すことを特徴とする。ここで、本発明の薄型インダクタ
とは、厚さが５mm以下であり、電源のオンボード実装に
対する薄型化要求に応えるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】融着コイルを偏平な閉磁路型フェ
ライトコアで挟んで成る薄型インダクタの従来構造例を
図１に示したが、本発明では、挟んだ時該融着コイルと
接するコア表面の斜線部分、または該融着コイル表面に
予め絶縁塗装を施す。図２にも、図１と同様に、絶縁塗
装を施すコア表面部分を斜線で示した。フェライトコア
表面と融着コイル表面の双方に絶縁塗装を施すことも容
易に行える。

【００１７】フェライトコア表面としては、融着コイル
の内側（中脚部分側）、外側（外脚部分側）、上下両面
および導線の引き出し部と接する閉磁路型フェライトコ
アの巻線部分のコア表面部分に絶縁塗装を施す。融着コ
イルは表面に絶縁塗装後、回路パターン等にはんだ付け
により電気的に接続するために、融着絶縁導線の終端に
はんだめっきを施す。

【００１８】閉磁路型フェライトコアを構成する２つの
コア部分が接するコア表面には通常絶縁塗装を施さな
い。絶縁塗装を施しても良いが、塗装厚のばらつきによ
り電気特性にばらつきが見られるため、塗装厚に精度が
要求される。

【００１９】本発明で、絶縁塗装に適用できる塗料に
は、主として、エポキシ、ポリビニルホルマール、塩化
ビニル、ポリウレタン、メタクリル、ナイロン、ポリエ
ステル、キシレン、フェノール、シリコーン、ポリイミ
ド等の合成樹脂塗料の溶剤型、無溶剤型のほか、粉体塗
料等が挙げられる。絶縁性を向上させるために、ＳｉＯ
₂ 、Ｂ₂ Ｏ₃ 等無機系酸化物の顔料が通常添加されてい
る。

【００２０】塗装の方法としては、はけ塗り、吹きつけ
塗装、静電塗装、電着塗装等が、乾燥方法としては、自
然乾燥、焼き付け、紫外線硬化、電子線硬化等が適用可
能である。塗膜の厚さは、閉磁路型フェライトコアの窓
面積や絶縁の程度に応じて、任意に調整可能である。塗
装の容易さからは、１０μｍから１００μｍ程度が好ま
しい。

【００２１】融着性絶縁導線を巻線し、固着して成る融
着コイルを、偏平な閉磁路型フェライトコアで挟んで成
る薄型インダクタにおいて、挟んだ時該融着コイルと接
するコア表面部分および該融着コイル表面の少なくとも
一方に、予め絶縁塗装を施すことにより、コイルとコア
間の絶縁不良をなくすことができる。即ち、偏平状の閉
磁路型フェライトコアとその狭い窓部に挟んだ融着コイ
ル間の耐電圧を満足する製品歩留りを向上できる。ま
た、従来のコイル、コア間に絶縁フィルムを挟む場合と
比べ、融着コイルの上下に絶縁フィルムを配置する手間
が省けるため、組み立て工程が簡略化され製造が容易に
なる。

【００２２】

【実施例】

（実施例１）融着コイルを、予め絶縁塗装を施した、偏
平な閉磁路型フェライトコアで挟んで、薄型インダクタ
を１００個作製した。融着コイルは、融着性絶縁導線と
して、断面が０．７５×０．０９５mm² のリボン導線を
用い、２６ターン巻線し、有機溶剤により導線間を接
着、成形することにより作製した。外径は円形状であ
り、中心穴部の直径７．６mm、外径１５mm、厚さ０．９
mmである。導線の巻き始め部を内側より、外周部に導き
出す必要があり、その外径分をコイルの厚さに含めた。

【００２３】閉磁路型フェライトコアは図１に示したよ
うに、板状コアとＥＲ型コアから成り、外形は幅２０m
m、長さ１３mm、厚さ４mmである。融着コイルの入る窓
部の厚さは１mmであり、中脚部分は直径７．２mm、外脚
部分は幅１．５mmとした。材質はＭｎ−Ｚｎ系である。
絶縁塗装として、エポキシ系塗料を図１に示した閉磁路
型フェライトコアの斜線部分に吹き付け塗装し、焼き付
け乾燥した。乾燥後の塗膜厚は５０μｍであった。

【００２４】融着コイルを、上述のように予め絶縁塗装
を施した、閉磁路型フェライトコアの２つのコア部分で
挟み、それらを接着剤で固定することにより容易に薄型
インダクタを得ることができた。薄型インダクタ試作品
１００個について、コイルとコア間に、耐電圧試験機に
より、直流５００Ｖを加え、絶縁性を調べた。その結
果、全ての試作品が耐電圧を満足した。

【００２５】（実施例２）実施例１と同様に薄型インダ
クタを１００個作製した。ただし、絶縁塗装を閉磁路型
フェライトコアの代わりに融着コイルに施した。エポキ
シ系塗料を融着コイル表面に吹き付け塗装し、焼き付け
乾燥した。乾燥後の塗膜厚は５０μｍであった。

【００２６】上述のように予め絶縁塗装を施した融着コ
イルを、閉磁路型フェライトコアの２つのコア部分で挟
み、それらを接着剤で固定することにより容易に薄型イ
ンダクタを得ることができた。薄型インダクタ試作品１
００個について、実施例１と同様に、耐電圧試験を行っ
た。その結果、全ての試作品が耐電圧を満足した。

【００２７】（比較例１）実施例１と同様に薄型インダ
クタを１００個作製した。ただし、閉磁路型フェライト
コアと融着コイル双方に絶縁塗装を施さず、融着コイル
を偏平な閉磁路型フェライトコアで直接挟んだ。得られ
た薄型インダクタ試作品１００個について、実施例１と
同様に、耐電圧試験を行った。その結果、試作品の内、
２５個が耐電圧を満足しなかった。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、融着性絶縁導線を巻線し、固
着して成る融着コイルを、偏平な閉磁路型フェライトコ
アで挟んで成る薄型インダクタにおいて、該融着コイル
と接するコア表面部分および該融着コイル表面の少なく
とも一方に絶縁塗装を施すことにより、絶縁不良をなく
すことができる。即ち、偏平状の閉磁路型フェライトコ
アとその狭い窓部に挟んだ融着コイル間の耐電圧を満足
する製品歩留りを向上できる。この効果は、融着コイル
が融着性絶縁リボンを巻線し、固着して成る時、顕著で
ある。また、従来のコイル、コア間に絶縁フィルムを挟
む場合と比べ、融着コイルの上下に絶縁フィルムを配置
する手間が省けるため、組み立て工程が簡略化され製造
が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の薄型インダクタの構造例および本発明の
絶縁塗装を施す部分を示す分解斜視図。斜線部分は絶縁
塗装を施すフェライトコア表面を示す。

【図２】閉磁路型フェライトコアのコア部分の組み合わ
せ例および本発明の絶縁塗装を施す部分を示す説明図。
斜線部分は絶縁塗装を施すフェライトコア表面を示す。

【符号の説明】

１ 融着コイル １ａ コア中脚部分２ａを挿入するための穴部 ２ 偏平な閉磁路型フェライトコア ２ａ コア中脚部分 ２ｂ コア外脚部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 融着性絶縁導線を巻線し、固着して成る
   融着コイルを、該融着コイルと接するコア表面部分に、
   予め絶縁塗装を施した、偏平な閉磁路型フェライトコア
   で挟んで成る薄型インダクタ。
2. 【請求項２】 融着性絶縁導線を巻線して固着後、さら
   に絶縁塗装を施した融着コイルを、偏平な閉磁路型フェ
   ライトコアで挟んで成る薄型インダクタ。
3. 【請求項３】 融着性絶縁導線を巻線して固着後、絶縁
   塗装を施した融着コイルを、該融着コイルと接するコア
   表面部分に、予め絶縁塗装を施した偏平な閉磁路型フェ
   ライトコアで挟んで成る薄型インダクタ。
4. 【請求項４】 融着コイルが融着性絶縁リボン導線を巻
   線し、固着して成ることを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれか１項記載の薄型インダクタ。