TWI462131B - Production method of chip coil - Google Patents

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TWI462131B
TWI462131B TW102126087A TW102126087A TWI462131B TW I462131 B TWI462131 B TW I462131B TW 102126087 A TW102126087 A TW 102126087A TW 102126087 A TW102126087 A TW 102126087A TW I462131 B TWI462131 B TW I462131B
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Shinya Kodera
Tatsuya Saito
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Nittoku Eng
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Description

片狀線圈之製造方法
本發明係關於片狀線圈之製造方法，係將線材捲繞於在兩端部形成有突緣部之心部之捲體部。
以往已知有作為用於小型電子機器之片狀線圈，係將線材捲繞於在兩端部具有突緣部之心部之捲體部而製得線圈，並將在該心部端部之線材固定於形成於突緣部之電極。此處，為了將線材之端部固定於形成於突緣部之電極，係使用加熱器將線材之端部按壓於突緣部，使線材之絕緣覆膜剝離且使電極之焊料熔融以將線材接合於電極。
另一方面，近年來電子機器之小型化不斷進展，伴隨其小型化而越來越要求片狀線圈之小型化、高性能化。為了滿足此種要求，有時會對應心部大小使用直徑較大之線材。在如此使用直徑較大之線材製造片狀線圈之情形，為了使用加熱器使線材之絕緣覆膜剝離且使電極之焊料熔融以將線材加壓壓接於電極，必須以較大之力將線材按壓於突緣部。因此，有時會導致突緣部或電極破損。
為了解決此種不良情形，本案申請人提出了一種片狀線圈之製造方法，其包含：藉由壓潰線材而將相隔既定間隔之兩個平角狀部形成為能分別卡合於心部之突緣部之既定長度的步驟、進行捲線以使一方平角狀部配置於以線材保持構件保持之捲繞開始引線部且使另一方平角狀部配 置於捲繞結束引線部的步驟、為了使捲繞開始引線部及捲繞結束引線部之平角狀部分別對齊於形成於突緣部之電極而卡合於突緣部並沿突緣部加以折彎的步驟、以及將各個平角狀部加熱按壓於電極以接合平角狀部與電極的步驟(參照例如JP4875991B)。
此片狀線圈之製造方法，由於係將線材壓潰成平角狀後加以捲線，於捲線後加熱按壓平角狀部以使其接合於電極，因此不需將線材以較大之力按壓於突緣部。因此，使突緣部或電極破損之可能性低，能得到線材與電極之接合狀態穩定之片狀線圈。
然而，JP4875991B所揭示之片狀線圈之製造方法，由於係於捲線前形成相隔既定間隔之兩個平角狀部，在捲線後使該被壓潰之兩個平角狀部分別接合於電極，因此兩個平角狀部之間之線材係直接被捲繞於捲體部。因此，雖兩個平角狀部之間之線材之長度，從捲線之觀點來看係重要的要素，但被捲繞之線材有時亦會因在捲線時被施加之張力而伸張。又，在線材捲繞於複數層之情形，亦有隨層改變之位置不同，被捲繞之線材之長度亦不同的情形。因此，JP4875991B所揭示之片狀線圈之製造方法中，會產生兩個平角狀部間之全部線材不被捲繞的情形或在兩個平角狀部間之線材未滿捲線之長度的情形。在此種情形下，捲線後被壓潰之兩個平角狀部會從電極偏離，而產生無法使平角狀部正常地接合於電極的事態。
又，於捲線前形成相隔既定間隔之兩個平角狀部之上述習知之片狀線圈之製造方法中，若被捲繞之線材之外徑或捲線之次數等捲線規格改變，即會因此而必須於每次求出被捲繞之線材之長度，捲線前進行之作業增加，而難以快速地進行規格變更。
本發明之目的係提供能容易地變更捲線規格且能使線材之 端部確實地接合於電極之片狀線圈之製造方法。
根據本發明之一態樣，係提供一種片狀線圈之製造方法，係將線材捲繞於在捲體部兩端部具有突緣部之心部之前述捲體部，將捲繞於前述捲體部之前述線材之兩端部連接於形成在前述突緣部之電極，其中，於前述捲體部捲繞前述線材後，將捲繞於前述捲體部之前述線材之端部壓潰而形成壓潰部，使前述壓潰部對向於前述電極加以連接。
11‧‧‧心部
11a,11b‧‧‧突緣部
11c‧‧‧捲體部
11e‧‧‧錐部
12‧‧‧電極
13‧‧‧線材
14‧‧‧壓潰部
25‧‧‧支撐構件
26‧‧‧按壓構件
40‧‧‧片狀線圈
圖1係用於本發明之實施形態之片狀線圈之製造方法之心部之立體圖。
圖2係用於本發明之實施形態之片狀線圈之製造方法之心部之剖面圖。
圖3係用於本發明之實施形態之片狀線圈之製造方法之心部之剖面圖。
圖4係顯示藉由夾具支撐心部之狀態之立體圖。
圖5係顯示於被夾具支撐之心部捲繞有線材之狀態之立體圖。
圖6係顯示捲繞有線材之心部之側視圖。
圖7係顯示藉由支撐構件支撐被捲繞之線材之端部之狀態之放大側視圖。
圖8係顯示將按壓構件按壓於被支撐構件支撐之線材之端部而壓潰線材之狀態之側視圖。
圖9係顯示使按壓構件從支撐構件離開之狀態之側視圖。
圖10係顯示使支撐構件往突緣部之中央移動而將線材拉出至突緣部側之狀態之側視圖。
圖11係顯示將線材在突緣部折彎而使壓潰部對向於電極之狀態之側視圖。
圖12係顯示將對向於電極之壓潰部按壓於電極之狀態之側視圖。
圖13係沿著圖12之C-C線之剖面圖。
圖14係顯示於電極藉由焊料而接合有壓潰部之狀態之剖面圖。
圖15係藉由本發明之實施形態之片狀線圈之製造方法而製得之片狀線圈之立體圖。
以下，參照圖式說明本發明之實施形態。
本實施形態之片狀線圈之製造方法，如圖15所示，係將線材13捲繞於在捲體部11c兩端部具有突緣部11a,11b之心部11(參照圖1)之捲體部11c，使捲繞於捲體部11c之線材13之兩端部對向於形成在突緣部11a之電極12並連接，藉此製得片狀線圈40。
如圖1所示，心部11係於捲體部11c之兩端部形成有突緣部11a,11b者。於突緣部11a,11b形成電極12。本實施形態中，係說明使用於一方之突緣部11a形成一對電極12,12、於另一方突緣部11b不形成電極12之心部11的情形。
如圖1至圖3所示，心部11由介電體、磁性體、絕緣體陶瓷或塑膠等絕緣性材料構成。於一方之突緣部11a外側形成一對彼此平行之凹槽11d。於各個凹槽11d形成電極12。電極12係藉由焊料16(參照圖14)而被接合線材13之端部的部分，構成為能藉由焊料16接合線材13。
本實施形態中，如圖2所示，電極12例示了積層有基底層12a、Ni鍍層12b、以及Sn鍍層12c之構造。基底層12a例如藉由塗布含Ag導電糊並加以燒結而形成。此外，基底層12a亦可藉由蒸鍍、鍍敷、濺鍍等其他方法形成。
於基底層12a上，為了防止焊料侵蝕，而形成Ni鍍層12b作為焊料侵蝕防止層。此外，亦可取代Ni而使用Cu或Fe等。於Ni鍍層 12b之外表面，為了提高構裝時之焊接性，係形成Sn鍍層12c以作為易焊接層。此外，亦可取代Sn，並藉由焊料等焊接性優異之其他材料來形成鍍層12c，而構成易焊接層。
捲繞於捲體部11c之線材13，係從捲體部11c被拉出而從一方之突緣部11a外周被折返至外表面(參照圖12)。接著，其端部進入凹槽11d，構成為對向於形成在凹槽11d之電極12。於形成有電極12之突緣部11a，以從外周連續於凹槽11d之方式形成能收容線材13之錐部11e。亦即，錐部11e構成為能收容從捲體部11c被拉出而從突緣部11a外周被折返至外表面之線材13、亦即從外周往凹槽11d折返之線材13。
藉由焊料16(參照圖14)而接合於電極12之線材13係絕緣被覆導線，具有由Cu構成之導線與被覆導線外周面之絕緣被覆。絕緣被覆係藉由聚酯醯亞胺等構成，由於使聚酯醯亞胺所構成之絕緣被覆熔融之溫度為330℃以上，因此藉由焊料16接合時之熱，絕緣被覆熔融使導線被焊接於電極12。
本實施形態之片狀線圈之製造方法之特徵點，在於將線材13捲繞於捲體部11c後壓潰捲繞於捲體部11c之線材13之端部而形成壓潰部14。於捲體部11c捲繞線材13之捲線步驟，能藉由過去進行之公知一般捲線方法來進行(參照例如JP2012-80037A)。
具體而言，如圖4所示，例示說明藉由夾具21保持心部11並從嘴部(未圖示)送出線材13來加以捲繞的情形。此捲線方法，係藉由夾具21保持另一方突緣部11b，以從嘴部送出之線材13之端部作為捲繞開始之線材13a支撐於支撐構件(未圖示)。接著，從形成於形成有電極12(被接合捲繞開始之線材13a)之凹槽11d之端部之錐部11e將線材13拉入捲體部11c。其後，使支撐構件與夾具21同步旋轉於同方向，將從嘴部送出之線材13捲繞於與夾具21一起旋轉之心部11之捲體部11c。
此時，最好係使嘴部在捲體部11c寬度之範圍內往返移動。亦即，每於夾具21與心部11一起旋轉一次，即使嘴部移動與線材13之線徑相等之量，藉此能使從嘴部送出之線材13在緊貼於捲體部11c之狀態下排列捲繞。藉此，能進行所謂之線材13之排列捲繞。接著，如圖5所示，在線材13被捲繞既定次數之階段，即製得由已捲繞之線材13構成之線圈30。
本實施形態之片狀線圈之製造方法之特徵點，在於將線材13捲繞於捲體部11c後壓潰捲繞於捲體部11c之線材13之端部而形成壓潰部14(參照圖9)。如圖6所示，壓潰部14之形成，最好係在將捲繞於捲體部11c而從捲體部11c如圖中一點鍊線所示般延伸於徑方向之線材之端部13a,13b如圖中實線箭頭所示般往捲體部11c之軸方向折彎後再進行。亦即，如圖5所示，使捲繞開始之線材13a從捲體部11c延伸於捲體部11c之軸方向來進行捲線。接著，最好係於捲體部11c捲繞線材13後，將捲繞結束之線材13b，從形成於形成有電極12(被接合捲繞結束之線材13b)之凹槽11d之端部之錐部11e(圖3)拉出，並延伸於捲體部11c之軸方向。
捲繞結束之線材13b，藉由將捲繞於捲體部11c並從嘴部拉出之線材13切斷而形成。在捲繞於捲體部11c之線材13具有彈性之情形，若切斷線材13而形成捲繞結束之線材13b部分，則會因線材13之彈性使捲繞結束之線材13b部分往與捲繞於捲體部11c之方向相反方向移動。有可能會因捲繞結束之線材13b部分之移動導致捲繞於捲體部11c之線材13鬆弛。然而，可將線材13之兩端部13a,13b藉由一方之突緣部11a加以折彎並使其卡止於突緣部11a，藉此防止端部13a,13b從一方之突緣部11a脫離。如此，能避免因端部13a,13b從一方之突緣部11a脫離，而使捲繞於捲體部11c之線材13所構成之線圈30鬆弛。
特別是，如圖7所示，由於係將錐部11e從一方之突緣部 11a外周連續於凹槽11d而形成，因此只要使線材13從捲體部11c經由突緣部11a外周而進入錐部11e，線材13之端部13a,13b則被卡止於錐部11e。藉此，能有效地避免因線材13之端部13a,13b從一方之突緣部11a脫離而使線圈30鬆弛。
本實施形態中，藉由從突緣部11a近旁壓潰從一方之突緣部11a延伸之線材13兩端部來形成壓潰部14。在壓潰部14之形成時，只要能壓潰剖面為圓形之線材之端部13a,13b而使剖面形狀成為長圓狀或橢圓形狀，則何種態樣均可。本實施形態中，係說明藉由支撐構件25與按壓構件26同時夾住線材之兩端部13a,13b而加以壓潰來同時形成壓潰部14的情形。
如圖7所示，在壓潰部14之形成時，支撐構件25係從突緣部11a之徑方向外側支撐從一方之突緣部11a延伸之線材13之兩端部13a,13b。藉由如此地從外側支撐兩端部13a,13b，來防止被拉出之線材之端部13a,13b返回捲體部11c側導致線圈30鬆弛之事態。
其次，如圖8所示，將按壓構件26按壓於藉由支撐構件25支撐之線材之端部13a,13b，藉由按壓構件26與支撐構件25夾住線材13之端部13a,13b而加以壓潰。藉此形成壓潰部14。此時，藉由按壓構件26與支撐構件25從突緣部11a近旁夾住線材之端部13a,13b，藉此於突緣部11a近旁之線材13形成壓潰部14。壓潰之程度，最好係如圖14所示，所形成之壓潰部14之寬度w在較形成有電極12之凹槽11d之寬度D小之範圍內使壓潰部14之厚度d較凹槽11d之深度H薄。只要將壓潰部14如此地形成，即能於凹槽11d收容壓潰部14，能防止所製得之片狀線圈40之軸方向厚度擴大。
返回圖8，於突緣部11a近旁之線材13形成壓潰部14後，形成壓潰部14之突緣部11a近旁之線材13，亦有因線材之端部13a,13b被壓潰而如實線箭頭所示般其一部分延伸於捲體部11c側之情形。然而，在壓 潰部14之形成後，如圖9所示，係使按壓構件26從支撐構件25離開，解除按壓構件26與支撐構件25對線材13之夾持。接著，如圖10所示，使支撐構件25往突緣部11a中央移動些許。藉此，能將於突緣部11a周圍、連續於壓潰部14而有些許鬆弛之線材13如實線箭頭所示般往電極12側拉出並拉入錐部11e，解除因線材13鬆弛導致之線圈30之鬆弛。藉此方式，藉由線材13之端部13a,13b被壓潰而其一部分往捲體部11c側延伸，即使在突緣部11a周圍之線材13有些許鬆弛，亦能解除其鬆弛。
其次，如圖11所示，藉由在一方之突緣部11a將線材13折彎，而能使從突緣部11a延伸於心部11之軸方向之壓潰部14對向於電極12。此折彎雖亦能藉由上述之支撐構件25來進行，但亦可藉由其他裝置來進行。若為了藉由其他裝置折彎線材13而使心部11與線圈30移動，則有線圈30鬆弛之虞。然而，藉由將連續於壓潰部14之線材13拉入錐部11e而使其卡止於突緣部11a，即可防止線材13從突緣部11a周圍往捲體部11c側移動。藉此，即無線圈30鬆弛之情事。
說明藉由支撐構件25進行壓潰部14之折彎之情形。如圖11所示，壓潰部14之折彎，係藉由使接觸於壓潰部14之支撐構件25往突緣部11a中央進一步移動來進行。由於只要利用如此地形成壓潰部14之支撐構件25來進行至線材13之折彎，即能防止裝置之大型化，因此較為理想。不過，若使支撐構件25在突緣部11a近旁往突緣部11a中央移動，雖能折彎壓潰部14，但壓潰部14不一定會與電極12接觸。因此，如圖12所示，使在突緣部11a折彎線材13之支撐構件25往心部11之軸方向移動，使壓潰部14暫時接觸於形成於突緣部11a之電極12。藉此，即使其後使此支撐構件25離開，亦會維持該壓潰部14對向於電極12之狀態。
此處，本實施形態中，如圖13所示，於使壓潰部14接觸於電極12之支撐構件25，形成進入至凹槽11d內部、使壓潰部14接觸於電 極12之一對凸條25a,25b。藉由此種凸條25a,25b而進入至凹槽11d內部、使壓潰部14接觸於電極12。藉此，如圖12所示，連續於壓潰部14之線材13被收容於錐部11e。藉此，能避免線材13從突緣部11a之形成有電極12之部分往心部11之軸方向突出的事態。
對向於電極12之壓潰部14，其後連接於電極12。壓潰部14對電極12之連接，係藉由過去進行之公知一般捲線方法來進行。例如係使用焊劑或焊接來進行(JP2009-142835A)。在焊接時，本實施形態中，由於係壓潰絕緣被覆引線即線材13，因此藉由此壓潰使線材13之絕緣被覆一部分或全部被破壞。因此，將藉由壓潰而形成之壓潰部14焊接於電極之溫度，相較於焊接絕緣被覆未被破壞之線材13之情形，能將焊接溫度抑制得較低。接著，藉由將壓潰部14連接於電極12，即能製得具備由心部11與捲繞於心部11之線材13所構成之線圈30的片狀線圈40(參照圖15)。
如圖14所示，藉由焊接將進入至凹槽11d內部而與電極12對向之壓潰部14連接於電極12，藉此能將線材13端部之壓潰部14在收容於凹槽11d之狀態下連接於電極12。因此，即使線材13較大徑，亦可避免線材13從突緣部11a之形成有電極12之部分往心部11之軸方向突出的事態。因此，可防止所製得之片狀線圈40(參照圖15)在軸方向之厚度擴大的情事。
根據以上實施形態，發揮以下所示之作用效果。
在捲線後壓潰捲繞開始之線材13a與捲繞結束之線材13b，將藉此而形成之壓潰部14分別接合於電極12。如此，即使因線材13之伸張或在線材捲繞於複數層時之隨層改變之位置不同使直接捲繞於捲體部11c之線材13之長度亦不同，亦能使形成在捲繞於捲體部11c之線材13之兩端部之兩個壓潰部14確實地接合於電極12。
又，由於係在捲繞線材13後壓潰線材13之端部而形成壓潰 部14，因此即使捲線次數等之捲線規格改變，亦不需要求出此時被捲繞之線材13之長度。因此，能快速地進行規格變更。此結果，能使捲線規格之變更容易且使壓潰部14確實地接合於電極12。
又，由於將壓潰線材13而成之壓潰部14接合於電極12，而使線材13與電極12之接合面積增加，因此能使線材13與電極12之接合狀態在機械上或電氣上穩定。
此外，上述實施形態中，說明了使連續於壓潰部14之線材13收容於錐部11e，藉此能避免線材13從突緣部11a之形成有電極12之部分往心部11之軸方向突出的事態的情形。然而，若無連續於壓潰部14之線材13從突緣部11a之形成有電極12之部分往心部11之軸方向突出之虞，亦可不形成錐部11e。
又，上述實施形態中，說明了同時夾住捲繞於捲體部11c之線材13之兩端部13a,13b並加以壓潰而同時形成壓潰部14之情形。然而，若壓潰部14之形成係在將線材13捲繞於捲體部11c之後，則亦可分別壓潰捲繞開始之線材13a與捲繞結束之線材13b並分別形成壓潰部14。
以上，雖說明了本發明之實施形態，但上述實施形態不過是顯示本發明之適用例之一部分，並非將本發明之技術範圍限定於上述實施形態之具體構成。
11‧‧‧心部
11a,11b‧‧‧突緣部
11c‧‧‧捲體部
11d‧‧‧凹槽
11e‧‧‧錐部
12‧‧‧電極

Claims (4)

  1. 一種片狀線圈之製造方法，係將線材(13)捲繞於在捲體部(11c)兩端部具有突緣部(11a,11b)之心部(11)之前述捲體部(11c)，將捲繞於前述捲體部(11c)之前述線材(13)之兩端部連接於形成在前述突緣部(11a)之電極(12)，其中，於前述捲體部(11c)捲繞前述線材(13)後，將捲繞於前述捲體部(11c)之前述線材(13)之端部壓潰而形成壓潰部(14)，使前述壓潰部(14)對向於前述電極(12)加以連接。
  2. 如申請專利範圍第1項之片狀線圈之製造方法，其中，從前述突緣部(11a)之徑方向外側藉由支撐構件(25)支撐從突緣部(11a)延伸之線材(13)之端部，將按壓構件(26)按壓於被前述支撐構件(25)支撐之前述線材(13)之端部，藉由前述按壓構件(26)與前述支撐構件(25)夾住前述線材(13)之端部並加以壓潰，藉此形成壓潰部(14)；使按壓構件(26)從前述支撐構件(25)離開後使前述支撐構件(25)朝向前述突緣部(11a)中央移動。
  3. 如申請專利範圍第2項之片狀線圈之製造方法，其中，將接觸於前述突緣部(11a)之線材(13)在前述突緣部(11a)折彎，使形成於前述線材(13)之端部之前述壓潰部(14)對向於前述突緣部(11a)之前述電極(12)。
  4. 如申請專利範圍第3項之片狀線圈之製造方法，其中，能收容連續於前述壓潰部(14)之線材(13)之錐部(11e)形成於前述突緣部(11a)。
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