JP2003124031A - 巻線型チップコイルおよびその特性調整方法 - Google Patents
巻線型チップコイルおよびその特性調整方法Info
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Abstract
一された外形寸法である巻線型チップコイルを構成す
る。 【解決手段】 チップコイル100は、磁性体からなる
巻芯1に二本の導電性ワイヤ2を単層整列して巻付け、
その両端21を巻芯1の鍔部11に設けられた端子電極
3にそれぞれ固着して形成される。このようにすること
で、電流容量が増加するだけでなく、磁路長が長くなる
ため、インダクタンス値が低下する。このように、平行
させる導電性ワイヤの本数、導電性ワイヤの直径、巻数
をパラメータとすることにより、多数のインダクタンス
値を容易に得ることができる。
Description
イル、特に高周波回路に使用する小型の巻線型チップコ
イルおよびその特性調整方法に関するものである。
て、図12を参照して説明する。
斜視図である。図12において、100はチップコイル
であり、1は巻芯部、11は鍔部、2は導電性ワイヤ、
21は導電性ワイヤ端部、3は端子電極、4はコーティ
ング樹脂をそれぞれ示している。
芯1に一本の導電性ワイヤ2を巻き付け、その両端21
を巻芯1の鍔部11に設けられた端子電極3にそれぞれ
固着して形成される。
型チップコイルにおいては、以下に示す解決すべき課題
があった。
よび伝送線路間における整合が非常に難しく、微小イン
ダクタンス値(10nH以下)を有するコイルの種類が
豊富にあることが必要とされている。
な構造では、巻線回数が1周回、2周回のように整数回
巻きでしか電極に接続できず、これに対応したインダク
タンス値しかとることができなかった。
1.0mm ×0.5mm )の巻線型チップコイルのインダクタン
ス値の例を示す。図11は、この従来の巻線型チップコ
イルのとり得るインダクタンス値の例を示している。
(この図には、本発明の実施形態で説明する巻線型チッ
プコイルのインダクタンス値の例も合わせて示してい
る。)例えば1005サイズに直径50μmの1本の導
電性ワイヤを巻き付けた場合、1周回なら、1.5n
H、2周回なら2.7nHというように飛び飛びの値し
かとり得なかった。そのため、E12系列の1.5nH
未満のインダクタンス値や1.8nHや2.2nHとい
ったインダクタンス値はとり得ず、またE24系列の
1.5nH未満のインダクタンス値や1.6,1.8,
2.0,2.2,2.4nHといったインダクタンス値
はいずれもとることができなかった。
イズが1.6mm ×0.8mm )の巻線型チップコイルで、直径
80μmの導電性ワイヤを巻き付けた場合でも、1周回
ならば2.2nH、2周回ならば2.7nHというよう
な飛び飛びの値しかとり得なかった。
性ワイヤを用いる限り、例えば前述の例では、2.2n
H未満のインダクタンス値や、2.2nHと2.7nH
との間のインダクタンス値を取得することができなかっ
た。
で、取得し得るインダクタンス値の種類が豊富な巻線型
チップコイルおよびその特性調整方法を構成することに
ある。
ヤを少なくとも二本で構成することにより巻線型チップ
コイルを構成する。これにより、導電性ワイヤが一本の
場合とは異なるインダクタンス値を得ることを特徴とし
ている。
に単層整列巻きして巻線型チップコイルを構成する。こ
れにより、簡素な構造で巻線型チップコイルを構成する
ことを特徴としている。
複数のワイヤを巻芯部に巻き付けて巻線型チップコイル
を構成する。これにより、更に違うインダクタンス値を
得ることを特徴としている。
記巻芯部に分散させて巻き付けることによって巻線型チ
ップコイルを構成する。これにより、導電性ワイヤが一
本の場合とは異なり、且つ単層整列巻きの場合とも異な
ったインダクタンス値を得ることを特徴としている。
電極を形成した鍔部を備え、巻芯部に複数本の導電性ワ
イヤを巻き付け、端子電極表面に導電性ワイヤの両端を
固着した巻線型チップコイルの特性調整を行う際、巻芯
部で隣接するワイヤ相互の間隔を定めて、端子電極間の
インダクタンスを調整することを特徴としている。
線型チップコイルの構成について、図1〜図5を参照し
て説明する。図1は巻線型チップコイルの外観斜視図で
あり、図2はその底面図である。図1,図2において、
1は、その両端部に鍔部11がそれぞれ形成されてなる
巻芯部、2a,2bは巻芯1に巻回されている導電性ワ
イヤ、21a,21bは導電性ワイヤ端部、3は前記鍔
部11の端部に付与された端子電極、4は導電性ワイヤ
2a,2bが巻回された巻芯1の一方の主面に形成され
たコーティング樹脂であり、100はチップコイルであ
る。
法について図3〜図5を参照して説明する。図3は端子
電極3の塗布工程を示した図であり、(a)は塗布前の
図、(b)は塗布後の図である。図3において、51は
巻芯1を保持しているホルダ、53は例えばAgを含む
導電ペースト、54は定盤である。図4は導電性ワイヤ
2a,2bを巻芯1に巻付ける工程を示した図である。
図4において、61は巻芯1の一方の端部を保持し、所
定方向に回転させるためのチャック、62は巻線用ノズ
ルである。図5は導電性ワイヤが巻回された巻芯1をホ
ルダ51により保持し、その一方の主面にコーティング
樹脂4を施す工程を示した図であり、(a)は塗布前の
図、(b)は塗布後の図、(c)はUV光照射状態の図
である。図5において、71は定盤である。
芯1は、導電性ワイヤ2a,2bが巻かれる部分とその
両端の鍔部11とからなり、プレス成形等により外形が
形成される。
ストをディップ法または印刷法により付与し、端子電極
3を形成する。ここで、端子電極3の膜厚は乾燥・焼成
後で10〜30μm程度である。
には、巻芯1は、図3に示すように、ホルダ51によ
り、その他方の主面側、つまり鍔部11の先端部を下方
にて保持される。一方、定盤54には導電ペースト53
が、鍔部11の突出高さよりも薄い厚み(例えば0.5
〜1.0mm程度)で備えられている。この状態で、ホ
ルダ51を下方に移動させ、巻芯1の鍔部11を定盤5
4に当接するまで導電ペースト53に浸漬させる。これ
により、鍔部11の底面及び隣接する四側面に導電ペー
ストが塗布される。この後、引き上げ・乾燥・焼成する
ことにより端子電極3が形成される。
電極3を形成した巻芯1の一方の端部をチャック61に
固定し、巻線用ノズル62から抽出された平行な2本の
導電性ワイヤ2a,2bのそれぞれの端部21a,21
bを一方の端子電極に同時に固着させる。導電性ワイヤ
2a,2bには絶縁性被膜が施されているが、この絶縁
性被膜は、例えば固着する際に加える熱により固着部付
近を除去すればよい。
bを、図4に示すようなスピンドル方式で巻芯1に巻い
ていく。すなわち、巻芯1を回転させ、固定された巻線
用ノズル62から抽出された導電性ワイヤを巻芯部に巻
き付けるのである。このとき、チャック61は巻芯1の
長さ方向を回転軸として回転するとともに、長さ方向に
微少量移動する。これにより、位置を固定した巻線用ノ
ズル62から抽出された2本の導電性ワイヤ2a,2b
を巻芯1に平行整列して所定周回巻く。
ワイヤ2a,2bを、前記と同様にして、もう一方の端
子電極に同時に固着し、切り離す。ここで、導電性ワイ
ヤ2a,2bは、直径20〜120μmの範囲で巻芯1
の大きさ、取得インダクタンス値から算出される巻数等
により適宜決定して用いる。また、導電性ワイヤ2a,
2bは異なる線径であってもよく、その材質としては、
例えばCuからなるマグネットワイヤまたは、Cu合金
線を用いる。また、絶縁性被膜としては、ポリウレタン
系またはポリエステル系のものを用いるとよい。
2bを巻いた巻芯1は、この状態でもチップコイルとし
ての機能を有するが、導電性ワイヤ保護のため、あるい
はコイルとしての取り扱い性の利便のために、一方の主
面側にコーティング樹脂を付与する。
ホルダ51に、端子電極底面を介してチップコイル10
0の天面を下方にして保持される(図5(a))。一
方、定盤71には、所定の深さでコーティング樹脂であ
る例えばUV硬化樹脂ペースト4を備えており、チップ
コイル100を天面から所定の深さに浸漬して引き上げ
る(図5(b))。その後、樹脂ペースト4を塗布した
チップコイルに、樹脂ペースト4を塗布した方向からU
Vを照射して樹脂を硬化させる。コーティング樹脂の厚
みは、鍔部11の天面方向に突出している高さよりも高
く形成できるように設定するとよく、例えば、突出して
いる高さが0.1mmであれば、コーティング厚みは
0.15〜0.3mm程度とするのがよい。また、コー
ティング樹脂は電極3を除く全面に塗布してもよい。
単層整列巻きにすることにより、1本の場合よりも、電
流容量が増加するだけでなく、磁路長が長くなるため、
インダクタンス値は低下する。
の巻芯に、それぞれ直径50μmの2本の導電性ワイヤ
を単層整列巻きしたときのインダクタンス値を示してい
る。1本の導電性ワイヤを1周回したとき1.5nH、
2周回したとき2.7nHであった「従来例」に対し
て、2本の導電性ワイヤを1周回したときは1.2n
H、2周回したときには2.4nHと低減できる。
巻芯で直径80μmの導電性ワイヤを1本巻で1周回し
た場合のインダクタンス値は2.2nHであったが、そ
の導電性ワイヤを2本巻にすることで、インダクタンス
値は1.8nHにまで低下させることができる。このイ
ンダクタンス値は、平行する導電性ワイヤの本数を増や
すことにより、更に低下させることもできる。よって、
平行する導電性ワイヤ数と巻数とを各種設定することに
より、従来取得し得なかったインダクタンス値を有する
チップコイルを外形寸法を変えることなく容易に構成す
ることができる。
で、コイルとしての抵抗値が低下し、高いQ値のコイル
を構成することができる。よって、整合回路での損失を
大幅に改善することができる。
した場合でも、インダクタンス値の低下率は減少する
が、一本単体の導電性ワイヤの場合よりもインダクタン
ス値を低下させることができる。これにより、更に多種
のインダクタンス値を取得することができる。
コイルの構成について、図6および図7を参照して説明
する。図6は巻線型チップコイルの外観斜視図である。
図1に示した例では端子電極3の形成面を上面にして表
したが、この図6は端子電極3の形成面を下方に向けて
表している。図6において、1は巻芯、11はその両端
部の鍔部、12は巻芯部、2a,2bは巻芯部12に巻
回されている導電性ワイヤである。この2本の導電性ワ
イヤ2a,2bの端部は第1の実施形態の場合と同様に
して端子電極3に接続している。また、4は導電性ワイ
ヤ2a,2bが巻回された巻芯1の一方の主面に形成さ
れたコーティング樹脂である。
イルは、導電性ワイヤ2a,2bを巻芯1の巻芯部12
において分散して且つ均等な間隔で巻付けている。図1
1に示した「実施例2」は1005サイズの巻芯に、そ
れぞれ直径50μmの2本の導電性ワイヤを分散して均
等な間隔で巻き付けた時のインダクタンス値を示してい
る。この2本のワイヤを1周回した時1.1〜1.3n
Hが得られる。2周回した時1.8〜2.4nHが得ら
れる。
に2.4nHであったものが、その2本の導電性ワイヤ
の間隔を広げていくことによって、得られるインダクタ
ンス値を1.8nHにまで下げることができる。また1
周回の整列巻きの場合に1.2nHであったものが、そ
の2本の導電性ワイヤの間隔を広げることによって、得
られるインダクタンスの値を1.1nHまで低減させる
ことができる。このようにして、同一サイズではこれま
で得ることのできなかったE12系列およびE24系列
の低インダクタンス値の巻線型チップコイルが得られ
る。
周回した時の、その各導電性ワイヤの間隔とインダクタ
ンス値との関係を示している。この各導電性ワイヤの間
隔が50μmの時、インダクタンス値は約2.2nH、
間隔が70μmの時、インダクタンス値は2.0nH、
間隔が120μmの時、インダクタンス値は1.8nH
となり、E12系列およびE24系列をとることが可能
となった。
コイルについて図8および図9を参照して説明する。図
8は巻線型チップコイルの外観斜視図である。図8にお
いて、1は巻芯、11はその両端部の鍔部、12は巻芯
部、2a,2bは巻芯部12に巻回されている導電性ワ
イヤである。この2本の導電性ワイヤ2a,2bの端部
は第1の実施形態の場合と同様にして端子電極3に接続
している。また、4は導電性ワイヤ2a,2bが巻回さ
れた巻芯1の一方の主面に形成されたコーティング樹脂
である。
ルと異なり、2本の導電性ワイヤ2a,2bを単層整列
巻するとともに、巻芯部12において、1周回分異なっ
て隣接する2本の導電性ワイヤとの間隔を定めることに
よって、得ようとするインダクタンス値を定めるように
している。図11に示した「実施例3」は1005サイ
ズの巻芯に、それぞれ直径50μmの2本の導電性ワイ
ヤを巻回した時のインダクタンス値を示している。この
2本のワイヤを2周回した時2.0〜2.4nHが得ら
れる。
回した時の、その2本の導電性ワイヤの間隔とインダク
タンス値との関係を示している。この2本の導電性ワイ
ヤの1周回分異なって隣接する間隔が70μmの時、イ
ンダクタンス値は約2.2nH、間隔が330μmの
時、インダクタンス値は約2.0nHとなる。
ダクタンス値を得るための巻線型チップコイルの特性調
整方法を図10を基に説明する。図10の(A)は、導
電性ワイヤ2a,2bを巻芯1に巻き付ける工程を示し
ている。(B),(C)は巻線用ノズル62について示
している。
a,2bの間隔を定めるために、巻線用ノズル62に設
けた、導電性ワイヤが通る2つの孔の間隔xを定める。
すなわち、このxの異なった幾つかの巻線用ノズル62
を用意しておき、それを交換することによって、同一の
巻芯11を用いて所望のインダクタンス値を得る。
62を用いて2本の導電性ワイヤ2a,2bの間隔を変
えるために、図10の(C)に示すように、その巻線用
ノズル62を、その長手方向の中心軸を回転中心として
所定角度だけ回転させた状態で導電性ワイヤ2a,2b
を引き出す。この巻線用ノズル62の回転角度によっ
て、巻芯1に巻回された状態で、2つの導電性ワイヤ2
a,2bの間隔を狭める方向に定める。このことによ
り、巻線用ノズル62を交換することなく、所望のイン
ダクタンス値を得る。これにより、第2の実施形態で示
した構造の巻線型チップコイルを製造する。
とともに、巻線用ノズル62を図中矢印方向に直線移動
させるが、その移動速度の制御によって、2つの導電性
ワイヤ2a,2bの所定の周回位置と、それに隣接する
次の周回位置との間隔を所定量に定める。これにより、
第3の実施形態で示した構造の巻線型チップコイルを製
造する。但し、2つの端子電極の間隔は一定であるの
で、巻線用ノズル62の移動速度パターンを、巻始めか
ら巻終わりまでの間に変化させる。このことによって、
導電性ワイヤ2a,2bの両端位置を一定にしたまま、
隣接する導電性ワイヤ間の間隔を所定量に定める。
くとも二本で構成することにより、現状より細分化され
たインダクタンス値の種類を有する巻線型チップコイル
を統一された形状で構成することができる。また、素子
のQ値を向上し、直流抵抗を大幅に低減できるので、整
合回路での損失を大幅に改善することができる。
イヤを巻芯部に単層整列巻きすることにより、現状より
細分化されたインダクタンス値の種類を有する巻線型チ
ップコイルを統一された形状で容易に簡素な構造で構成
することができる。
された複数の導電性ワイヤ(縒線)を巻芯部に巻き付け
ることにより、更に多種のインダクタンス値を有する巻
線型チップコイルを構成することができる。
を巻芯部に分散させて巻き付けることにより、導電性ワ
イヤが一本の場合、単層整列巻きの場合、縒線の場合、
のいずれとも異なったインダクタンス値を得ることがで
きる。
観斜視図
観斜視図
ダクタンス値との関係を示す図
観斜視図
ダクタンス値との関係を示す図
巻付ける工程を示す図
タンス値の例を示す図
Claims (5)
- 【請求項1】 巻芯部の両端部に端子電極を形成した鍔
部を備え、前記巻芯部に導電性ワイヤを巻き付け、前記
端子電極表面に前記導電性ワイヤの両端を固着した巻線
型チップコイルにおいて、 前記導電性ワイヤが複数本で構成されていることを特徴
とする巻線型チップコイル。 - 【請求項2】 前記複数本のワイヤが、前記巻芯部に単
層整列巻きされている請求項1に記載の巻線型チップコ
イル。 - 【請求項3】 前記複数本のワイヤが一本に縒られてお
り、該縒られたワイヤが前記巻芯部に巻き付けられてい
る請求項1に記載の巻線型チップコイル。 - 【請求項4】 前記複数本のワイヤが、前記巻芯部に分
散されて巻き付けられている請求項1に記載の巻線型チ
ップコイル。 - 【請求項5】 巻芯部の両端部に端子電極を形成した鍔
部を備え、前記巻芯部に複数本の導電性ワイヤを巻き付
け、前記端子電極表面に前記導電性ワイヤの両端を固着
した巻線型チップコイルの特性調整方法であって、 前記巻芯部で隣接するワイヤ相互の間隔を定めて、前記
端子電極間のインダクタンスを調整することを特徴とす
る巻線型チップコイルの特性調整方法。
Priority Applications (7)
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