JPH10312922A - ワイヤを有する電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装時に安定性がよく、ワイヤ端末の電極へ
の接合性が良好な電子部品及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 コア１０の両端部に設けた電極１３を、
Ａｇ又はＡｇ−Ｐｄ等からなる良導電材層１３ａと、Ｎ
ｉからなる耐半田材層１３ｂと、Ｓｎ又は半田からなる
親半田材層１３ｃとで構成し、導電性ワイヤ１５の端末
１６を親半田材層１３ｃに略同一平面となるように埋め
込んだチップコイル。ワイヤ端末１６は加熱圧着によっ
て耐半田材層１３ｂと固相溶接され、親半田材層１３ｃ
とろう接される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線型チップコイ
ル等のワイヤを有する電子部品及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来、チップコイルとして
は、図５に示すように、磁性材からなるコア１に導電性
ワイヤ５を巻回し、ワイヤ５の両端末５ａ，５ａをコア
１に設けた電極２，２上にワイヤボンディング等で熱圧
着したものが提供されていた。電極２はＡｇ又はＡｇ−
Ｐｄ等からなり、ワイヤ端末５ａは電極２の表面に盛り
上がった状態で固着されていた。そのため、この種のチ
ップコイルではプリント基板上に実装する際の安定性が
悪く、傾いたり、倒れるという不具合を有していた。ま
た、ワイヤ端末５ａは直接空気に露出しているため、酸
化して実装時の半田付け性が悪くなるという問題点を有
していた。

【０００３】安定性に関しては、図６に示すように、コ
ア１の両端部にワイヤ端末５ａを収納する凹部３，３を
形成することが考えられる。しかし、これではコア１の
形状が複雑で、製造に手間を要する。

【０００４】そこで、本発明の目的は、実装時に安定性
がよいワイヤを有する電子部品及びその製造方法を提供
することにある。本発明の他の目的は、電極上に固着さ
れたワイヤが酸化されにくい電子部品を提供することに
ある。本発明のさらに他の目的は、電極とワイヤとの接
合状態が安定しており、信頼性の高い電子部品の製造方
法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】以上の目的を達
成するため、本発明は、絶縁性基体に形成された電極上
に導電性ワイヤを固着した電子部品において、前記電極
が少なくとも高融点耐半田材層とその表面に設けた低融
点親半田材層とを備え、前記導電性ワイヤが加熱圧着に
よって前記親半田材層に略同一平面となるように埋めら
れていることを特徴とする。

【０００６】本発明の電子部品において、導電性ワイヤ
は加熱圧着されて偏平に成形された状態で親半田材層に
略同一平面となるように埋められており、電極上に突出
することはない。従って、この電子部品は回路基板上に
実装される際、傾いたり、倒れたりすることがなく、安
定性が良好である。本発明の電子部品では、前記親半田
材層及び前記導電性ワイヤの表面をさらに親半田材層で
覆うことが好ましい。これにて電極の表面がよりフラッ
トになり、かつ、ワイヤの酸化が防止される。

【０００７】さらに、本発明に係る電子部品の製造方法
は、絶縁体基体上に、少なくとも高融点耐半田材層とそ
の表面に設けた低融点親半田材層とからなる電極を形成
する工程と、前記電極上に導電性ワイヤを加圧しつつ加
熱し、該ワイヤと耐半田材層とを固相溶接すると共に、
該ワイヤと親半田材層とをろう接する工程とを備えてい
る。

【０００８】以上の製造方法によれば、加熱によって親
半田材層が溶融し、加圧によりワイヤが押しつぶされて
親半田材層に沈み込み、電極表面が略フラットに成形さ
れると共に、ワイヤと耐半田材層とが固相溶接され、ワ
イヤと親半田材層とがろう接され、ワイヤと電極との接
合が安定化する。また、ワイヤがポリエステルイミド等
の絶縁皮膜を有する場合、前記加熱によって絶縁皮膜が
溶融／気化し、ことさら皮膜を除去する必要はない。

【０００９】特に、前記接合工程にあっては、瞬時にワ
イヤと電極とを親半田材層の融点以上で耐半田材層の融
点以下の温度で加熱し、さらに、瞬時に親半田材層の融
点以下の温度に冷却することが好ましい。加熱、保温及
び冷却時間はワイヤの材質や直径等によって微少に異な
るが、それぞれ数秒以下、さらに１秒以下の瞬時であ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子部品及び
その製造方法の実施形態について添付図面を参照して説
明する。

【００１１】（第１実施形態、図１、図２、図３参照）
図１は第１実施形態であるチップコイルを示す。このチ
ップコイルはセラミックスからなるコア１０の胴部１１
に導電性ワイヤ１５を巻回し、この端末１６，１６をコ
ア１０の両端突部１２，１２に設けた電極１３，１３上
に熱圧着にて固着したものである。

【００１２】電極１３は、図１（Ｃ）に示すように、コ
ア１０上にＡｇ又はＡｇ−Ｐｄ等からなる良導電材層１
３ａを塗布、焼付にて形成し、その表面にＮｉからなる
耐半田材層１３ｂを電気めっきにて形成し、さらに、そ
の表面にＳｎ又は半田からなる親半田材層１３ｃを電気
めっきにて形成したものである。ワイヤ１５はＣｕから
なる直径２０〜６０μｍの導体上にポリエステルイミド
等の絶縁材で被覆したもので、端末１６，１６は加熱圧
着された状態で親半田材層１３ｃに埋められている。

【００１３】以下、ワイヤ１５を電極１３に接合する工
程について説明する。図２（Ａ）に示すように、電極１
３上にワイヤ端末１６を乗せて上方からヒータ２０で加
熱、加圧する。加熱、加圧はヒータ２０によって二つの
端末１６，１６を同時に行い、１秒以内の瞬時に、ヒー
タ２０の温度を、親半田材層１３ｃの融点以上で、（Ｓ
ｎの融点は２３１℃、半田の融点は１８３℃）、耐半田
材層１３ｂの融点以下（Ｎｉの融点は１４５５℃）の温
度に、好ましくは５００℃以上に上昇させ、１秒以内こ
の温度を維持する。次に、１秒以内の瞬時に、親半田材
層１３ｃの融点以下に急冷し、ヒータ２０を取り外す。
ヒータ２０は例えばパルス電流を供給して加熱するパル
スヒート方式とすることで加熱、加圧を良好にコントロ
ールできる。なお、Ｃｕの融点は１０８３℃、Ａｇの融
点は９６０．５℃である。

【００１４】また、加熱は前記パルスヒート方式以外
に、超音波を放射する方式等によってもよい。以上の接
合工程において、加熱によってワイヤ端末１６の絶縁皮
膜が溶融／気化する。ワイヤ端末１６はその表面が溶融
した状態で軟化し、親半田材層１３ｃも溶融する。そし
てワイヤ端末１６は押しつぶされて偏平となり、親半田
材層１３ｃに沈み込む（図１（Ｃ）参照）。この状態に
おいて、ワイヤ端末１６と耐半田材層１３ｂとは接合面
１７ａにおいて固相溶接され、ワイヤ端末１６と親半田
材層１３ｃとは接合面１７ｂにおいてろう接される。

【００１５】接合状態において、ワイヤ端末１６は親半
田材層１３ｃと略同一平面となり、電極１３から突出す
ることがない。従って、このチップコイルをプリント基
板上に実装する際、傾いたり、倒れたりすることがな
く、安定性が良好である。また、ワイヤ端末１６は電極
１３に固相溶接及びろう接されるため、接合状態が安定
かつ確実である。さらに、加熱と同時にワイヤ端末１６
の絶縁皮膜が除去され、皮膜を除去する工程を省略する
ことができる。なお、加熱時間は極めて短時間であるた
め、ワイヤ１５の巻線部分の絶縁皮膜にダメージを与え
ることはない。

【００１６】ところで、図１（Ｃ）に矢印で示すよう
に、溶融した親半田材層１３ｃが流れてワイヤ端末１６
上を薄く被覆する場合があり、電極１３表面の平坦性が
より向上し、かつ、ワイヤ端末１６の酸化が防止され
る。特に、図３に示すように、ワイヤ端末１６を接合し
た電極１３上に、さらにＳｎ又は半田からなる親半田材
層１３ｄをめっき等で形成すれば、平坦性がより向上
し、ワイヤ端末１６の酸化防止効果も向上する。また、
めっきによって親半田材層１３ｄを形成する場合には、
めっき浴に還元作用があるため、ワイヤ端末１６が還元
され、親半田材層１３ｄの存在という相乗的効果で半田
付け性が向上する。

【００１７】（第２実施形態、図４参照）図４は本発明
の第２実施形態であるチップコイルを示し、前記第１実
施形態と異なる点は、コア１０に設けた電極１３’が、
Ｎｉからなる耐半田材層１３ｂとＳｎ又は半田からなる
親半田材層１３ｃとの２層で構成されていることであ
る。コイル端末１６の熱圧着工程及びコイル端末１６が
耐半田材層１３ｂとの接合面１７ａにおいて固相溶接さ
れ、親半田材層１３ｃとの接合面１７ｂにおいてろう接
されることは第１実施形態と同様である。さらに、接合
されたコイル端末１６が親半田材層１３ｃに埋められ、
電極１３’の表面がフラットであることも第１実施形態
と同様である。また、ワイヤ端末１６を接合した表面を
Ｓｎ又は半田等の親半田材層で被覆してもよいことは勿
論である。

【００１８】（他の実施形態）なお、本発明に係る電子
部品及びその製造方法は前記実施形態に限定するもので
はなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができ
る。特に、本発明は第１、第２実施形態に示した横置き
タイプのチップコイルのみならず、縦置きタイプ（コイ
ルの巻回軸が実装面に対して鉛直方向に位置するタイ
プ）に対しても適用できる。絶縁性基体としては前記磁
性コア１０のみならず、セラミック積層体であってもよ
い。さらに、本発明はチップコイル以外の巻線型インダ
クタに適用すること、あるいはコンデンサ等の他の電気
機能素子を内蔵した複合型電子部品にも幅広く適用可能
である。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、絶縁性基体に設けた電極が少なくとも高融点耐
半田材層と低融点親半田材層とを備え、導電性ワイヤが
加熱圧着によって親半田材層に略同一平面となるように
埋められているため、ワイヤが電極上から突出すること
がなく、プリント基板への実装時の安定性が良好にな
る。特に、加熱圧着されたワイヤの表面をさらに親半田
材層で覆うことによって、ワイヤの酸化が防止され、半
田付け性が向上する。

【００２０】また、本発明によれば、電極上にワイヤを
加圧しつつ加熱し、該ワイヤと耐半田材層とを固相溶接
すると共に、該ワイヤと親半田材層とをろう接するよう
にしたため、ワイヤの電極への接合が安定化、確実化
し、衝撃や振動に耐え得る信頼性の高い電子部品とする
ことができる。また、加熱によってワイヤの絶縁皮膜が
溶融／気化するため、皮膜除去の工程が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるチップコイルを示
し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ｂ）
のＣ−Ｃ断面図である。

【図２】本発明に係る製造方法の一例を示し、（Ａ）は
加熱圧着直前、（Ｂ）は加熱圧着時の断面図である。

【図３】前記第１実施形態の変形例を示す断面図。

【図４】本発明の第２実施形態であるチップコイルの製
造方法を示し、（Ａ）は加熱圧着直前、（Ｂ）は加熱圧
着後の断面図である。

【図５】従来のチップコイルの一例を示す斜視図。

【図６】従来のチップコイルの他の例を示す斜視図。

【符号の説明】

１０…コア １３…電極 １３ａ…良導電材層 １３ｂ…耐半田材層 １３ｃ…親半田材層 １３ｄ…親半田材層 １５…ワイヤ １６…端末 ２０…ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畠中 哲夫 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基体に形成された電極上に導電性
   ワイヤを固着した電子部品において、 前記電極が少なくとも高融点耐半田材層とその表面に設
   けた低融点親半田材層とを備え、 前記導電性ワイヤが加熱圧着によって前記親半田材層に
   略同一平面となるように埋められていること、 を特徴とする電子部品。
2. 【請求項２】 前記親半田材層及び前記導電性ワイヤの
   表面が、さらに親半田材層にて覆われていることを特徴
   とする請求項１記載の電子部品。
3. 【請求項３】 絶縁性基体上に、少なくとも高融点耐半
   田材層とその表面に設けた低融点親半田材層とからなる
   電極を形成する工程と、 前記電極上に導電性ワイヤを加圧しつつ加熱し、該ワイ
   ヤと前記耐半田材層とを固相溶接すると共に、該ワイヤ
   と前記親半田材層とをろう接する工程と、 を備えたことを特徴とする電子部品の製造方法。
4. 【請求項４】 前記電極上に前記導電性ワイヤを加圧し
   つつ加熱する際、瞬時にワイヤと電極とを親半田材層の
   融点以上で耐半田材層の融点以下の温度で加熱し、さら
   に、瞬時に親半田材層の融点以下の温度に冷却すること
   を特徴とする請求項３記載の電子部品の製造方法。