JPH11154610A

JPH11154610A - インダクタ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11154610A
Application number: JP33814797A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Goto; 紀之後藤
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】巻線部の端部と外部端子の接続部の信頼性が
高く、その上、生産性が向上したインダクタ及びその製
造方法を提供すること。【解決手段】磁性材からなる円柱形状のコア２の表面
に、導体ペーストを用いて、スクリーン印刷法により、
巻線導体部３を形成する。このとき、端部に巻線導体端
部５を形成する。次に、コア２の両端部に外部端子部４
を設ける。さらに、外部端子部４を残して、巻線導体部
３の表面に絶縁コーティング６を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性材からなる円
柱形状のコア（磁心）の周方向に、導体ペーストを用い
てスクリーン印刷法により巻線を施してなる、プリント
基板上に実装されるインダクタ及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の巻線型インダクタについて図５を
参照しながら説明する。図５に示すように、従来の巻線
型インダクタには、フェライト等からなる強磁性材をド
ラム形状に成形加工されたものをコア２２として用いて
いる。コア２２は、予め金属フレームからなる外部端子
１８上に接着剤にて固定されている。そして、このコア
２２の周面に対して、ポリウレタン、ポリイミド等の高
分子絶縁材によって被覆、絶縁処理された線材１７で巻
線を施し、ソレノイド形状のコイルが形成される。この
とき、コア２２には、巻線する際、巻きこぼれが生じな
いよう両端に、円柱部の径より一回り大きい径の耳部が
設けられており、コア２２自体がボビンとしての機能を
併せ持っている。

【０００３】そして、巻線の両方の終端部は、コア２２
を固定している外部端子１８に圧着溶接され、電気的に
接続されている。さらに、これに対し、熱硬化性樹脂等
を封止材７として射出成形法にて一体封止成形（モール
ド）されている。このとき両端の外部端子１８の一部
は、封止材７の外部に残されている。モールド後、外部
端子１８は、素子外形に沿って折り曲げ加工され、表面
実装可能な形態となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の巻線型インダクタにおいては、コアに巻線される線材
の終端部と外部端子が、圧着溶接にて電気的に接続され
ている。量産時の圧着溶接工程においては、自動溶接機
による連続処理で行うため、溶接電極チップの摩耗によ
る電極チップ先端形状の変形、また、溶接電極チップに
直接接触する線材被覆物質の加熱による溶剤付着等があ
り、安定した溶接条件を維持するのが困難である。この
ため、溶接後の圧着強度、圧着面積等のばらつきが大き
く、外部からの機械的衝撃、熱ショック等が加わった場
合に、断線不良、疑似断線不良の発生頻度を高くする原
因となっていた。これを回避するには、溶接電極チップ
先端のメンテナンスを頻繁に実施する必要があり、生産
性向上の大きな障害となっていた。

【０００５】従って、本発明の目的は、かかる欠点を除
き、巻線の終端部と外部端子の接続部の信頼性が高く、
その上、生産性が向上したインダクタ及びその製造方法
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のインダクタは、
コアに巻線する被覆線材の代わりに、コア表面に対して
ソレノイド形状のコイルが形成されるように、金属導電
材及び有機系バインダーよりなるペースト状の導電体イ
ンク（導体ペースト）を用いて、スクリーン印刷を施し
てなるものである。その際、巻線導体部の両端は、コア
両端部まで到達するように、あらかじめ印刷スクリーン
版にパターンを形成しておく。その後、コアの両端部に
対し、同様の導体ペーストを、先に印刷してある巻線導
体端部に重ねて塗布し、焼き付けすることにより、外部
端子部とする。

【０００７】即ち、本発明は、磁性材からなる円柱形状
のコアの表面に、導体ペーストからなる該コアの軸方向
に対して磁束が発生するように形成された巻線導体部
と、前記コアの端部に該巻線導体部と接続する外部端子
部を有するインダクタである。

【０００８】又、本発明は、前記外部端子部を残して、
前記巻線導体部の表面を、角柱形状にモールドしてなる
上記のインダクタである。

【０００９】又、本発明は、前記コアの軸方向を回転軸
にして、該コアを回転すると同時に、該コアの表面にス
クリーン印刷法により前記導体ペーストを印刷し、前記
巻線導体部を形成する上記のインダクタの製造方法であ
る。

【００１０】巻線導体端部と外部端子部を、異種金属同
士の圧着溶接による接続とせずに、同種の金属を含む導
体ペーストによる印刷、塗布、焼き付けにて連続的、な
おかつ高精度に接続されるので、従来の機械的衝撃、熱
ショック等による接続部の断線、及び疑似断線の発生を
回避できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】導体ペーストを用い、印刷により
巻線導体部を形成し、塗布により外部電極となる外部端
子部を形成する。その際、それらを圧着溶接による接続
を行わず、高温で焼き付けて接続する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明のインダクタについて、図面を
参照しながら説明する。本発明のインダクタの実施例を
図１〜図４に示す。

【００１３】図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、フ
ェライト等からなるコア２は、円柱形状である。このコ
ア２の周表面（円柱の上下端面部以外の面）に対して、
ＡｇあるいはＡｇ−Ｐｄ等の金属粉末と、これを分散さ
せるための有機系バインダーとからなる一定の粘性を有
した導体ペーストを用い、スクリーン印刷法によって、
ソレノイド形状の導体コイルパターン１６を形成するよ
う印刷塗布する。この時、巻線導体端部５は、外部端子
部４と接続しやすくするため、あらかじめ広い面積を確
保している。

【００１４】そして、コイルパターン１６が印刷された
コア２を、被印刷部を乾燥させるため１８０℃の恒温槽
に数十分放置する。その後、コア２の両端部に対して、
導体ペーストを巻線導体端部５に重なるように塗布し、
これを同様に恒温槽にて乾燥し、さらに６００℃をピー
ク点をする温度プロファイル条件で、導体部（巻線導体
部３及び外部端子部４）の焼き付け処理を行う。この時
の外部端子部４の電極ペーストは、表面実装型チップ部
品用の自動電極塗布機により塗布されるため、巻線導体
端部５に対し、高精度に重ねて塗布することができる。

【００１５】さらに、外部端子部４の電極材くわれ防
止、及び半田付け性確保のため、Ｎｉ、半田等のめっき
処理を行う。図１（ｂ）に示すように、両端の外部端子
部４を残して、巻線導体部３の表面にエポキシ樹脂等に
よる絶縁コーティング６処理を施すことで、巻線導体部
３間及び外部との絶縁性を確保している。

【００１６】以上の工程で、本発明のインダクタ１が形
成される。コア２の表面に形成された巻線導体端部５と
外部端子部４は、同種金属の焼き付けによる接続となる
ので外部からの機械的衝撃、熱ショック等の影響を受け
にくく、高い信頼性を確保できる。

【００１７】次に、図２により、コア２に対する導体コ
イルパターンの印刷方法を説明する。コア２は、回転が
容易な合成ゴムないし、合成樹脂により形成された複数
個のピンチローラ１１上に設置される。さらにコア２の
上部には、コイルパターンの形成されたスクリーン版８
が、左右の方向に移動可能に設置される。このスクリー
ン版８の上面には、巻線導体部を形成するために使用さ
れる導体ペースト９が盛られる。この導体ペースト９
は、スキージ１０の移動により、スクリーン版８上で平
滑にされる。コア２に導体を印刷する際は、スキージ１
０がコア２の真上位置に保持された状態で、左の方向１
３にスクリーン版８が移動する。そのとき、スクリーン
版８の下にあるコア２は、スクリーン版８の印刷圧力と
コア２を保持しているピンチローラ１１の作用により回
転力を受けるため、回転しながら導体ペーストにより印
刷される。その結果、円柱の全周面に対してコイルパタ
ーンが形成されることになる。

【００１８】図３に、コイルを形成するために使用され
るスクリーン版８の形状例を示す。スクリーン版８に
は、コア２の軸方向と直交する方向に対して角度をもっ
た帯状パターン２６を形成する。この帯状パターン２６
のコア２の軸方向と直交する方向に対する角度、パター
ン幅、パターン長さ及びパターン厚み等を可変すること
により、必要なコイルの巻数、及び導体断面積を得るこ
とができる。

【００１９】本発明によるインダクタを実際に設計、試
作した結果を以下に示す。コアに印刷される巻線導体部
の巻数Ｎは、図３のスクリーン版８の帯状パターン２６
のｙ方向の長さをａ、コア２の半径をｒ、その円周長２
πｒとすると、ａ／２πｒとなる。コア２の断面積をＳ
＝πｒ²、巻線長をｌ（エル）、コア材の透磁率をμ、
真空透磁率をμ₀とすると、インダクタンスは近似的
に、Ｌ＝（Ｓ／ｌ）・Ｎ²・μ・μ₀ ・・・（１）で算出される。

【００２０】帯状パターン幅をＷ＝２００μｍ、帯状パ
ターン凹部厚（導体ペースト印刷時の巻線部厚み寸法）
をｔ＝２０μｍ、帯状パターンのｙ方向長さを、ａ＝９
４、１３２、１８８ｍｍ、各々対応する巻数を、Ｎ＝
５，７，１０ターンとした。また、コア２については、
半径ｒ＝３ｍｍ、巻線長ｌ＝１２ｍｍの寸法で、磁性材
として、μ＝７００Ｈ／ｍ（ｆ＝１００ｋＨｚ）の透磁
率を持つＮｉ−Ｚｎ系フェライト焼結体を使用した。以
上の条件のもとで試作し、実測した結果を表１に示す。

【００２１】

【００２２】表１より、得られたデータは、理論式
（１）により計算された理論値とほぼ一致しており、ば
らつきも小さいことがわかる。

【００２３】図４に、本発明の他の実施例を示す。図１
に示したインダクタ１を外部端子部４を残して、全体を
封止材７にて角形にモールドしたものである。プリント
回路基板に実装する際、実装面が平らであるため安定し
て実装可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
巻線の終端部と外部端子が安定確実に接続されるので、
断線、疑似断線等の不良品の発生割合が極めて低い、信
頼性の高いインダクタ及びその製造方法が提供できた。
また、本発明によれば、生産性が向上したインダクタ及
びその製造方法が提供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるインダクタの説明図。
図１（ａ）はインダクタの斜視図。図１（ｂ）はインダ
クタの部分断面図。

【図２】コア表面に巻線導体部を形成するためのスクリ
ーン印刷法の原理を示す側面図。

【図３】コア表面に巻線導体部を形成するためのスクリ
ーン版及びスクリーン版とコアとの位置関係を示す平面
図。

【図４】本発明の他の実施例におけるインダクタの斜視
図。

【図５】従来の巻線型インダクタの部分断面図。

【符号の説明】

１（本発明の）インダクタ２，２２コア３巻線導体部４外部端子部５巻線導体端部６絶縁コーティング７封止材８スクリーン版９導体ペースト１０スキージ１１ピンチローラ１２スキージ移動方向１３（スクリーン版移動）方向１４コア回転方向１５コア保持治具１６（導体）コイルパターン１７線材１８外部端子１９圧着溶接部２６（導体コイルパターン形成用の）帯状パターンａ帯状パターンのｙ方向長さｂコアの円周長ｌ巻線長ｒコアの半径Ｓコアの断面積

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性材からなる円柱形状のコアの表面
に、導体ペーストからなる該コアの軸方向に対して磁束
が発生するように形成された巻線導体部と、前記コアの
端部に該巻線導体部と接続する外部端子部を有すること
を特徴とするインダクタ。
【請求項２】前記外部端子部を残して、前記巻線導体
部の表面を、角柱形状にモールドしてなることを特徴と
する請求項１記載のインダクタ。
【請求項３】前記コアの軸方向を回転軸にして、該コ
アを回転すると同時に、該コアの表面にスクリーン印刷
法により、前記導体ペーストを印刷し、前記巻線導体部
を形成することを特徴とする請求項１又は２記載のイン
ダクタの製造方法。