JP2003318041A - コイル部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻装部への熱ストレスを抑えて巻線の熱圧着
接合を迅速かつ確実に形成できるコイル部品の製造方法
及び信頼性の高いコイル部品を提供する。 【構成】 表面に端子電極２９が設けられたフェライト
コア２５と、前記フェライトコア２５に巻装されるとと
もに前記端子電極２９に引き出された引き出し部５５が
前記端子電極２９と熱圧着接合された巻線３３と、を有
するコイル部品のチョークコイル５０であって、前記巻
線３３の巻装部５４と熱圧着接合部Ｍとの間に断面積縮
小部Ｓ′を備えるくびれ部３７を有することを特徴とす
るコイル部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線型のコイル部
品及びその製造方法に関し、特に、巻線とフェライトコ
アの表面に設けられた端子電極との熱圧着接合部近傍の
構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小型の電子機器に用いられるコイ
ル部品としては、例えば図１１の斜視図に示されるチョ
ークコイル１０のように、長手方向に対して垂直な断面
が円形断面形状を有する絶縁被覆導線の所謂丸線２が巻
線として巻回された巻芯部１と、該巻芯部１と一体に設
けられた鍔形状の端子取付け部３ａ、３ｂと、を有する
フェライトコア４と、前記フェライトコア４の端子取付
け部３ａ、３ｂに固着された板状の端子電極５と、を有
し、前記丸線２の端末２ａ、２ｂが前記端子電極５上に
引き出されて、加熱されたヒータチップ８の押圧面８ａ
で端子電極５上の丸線２をフェライトコアに向かって押
し付けて熱圧着接合した構造のコイル部品がある。

【０００３】また、図１２の分解斜視図に示されるチョ
ークコイル３０のように、図１３に示されるような長手
方向に垂直な断面が矩形の導電線材１３の周りを絶縁被
覆膜１４で覆った絶縁被覆導線の所謂平角線１２をα巻
等で巻回して樹脂で固めたコイル２０と、前記コイル２
０に挿通する巻芯部２６を備える断面がＴ形のＴ形フェ
ライトコア２８と、該巻芯部２６と別体に設けられた端
子取付け部２３ａ、２３ｂを有する凹形フェライトコア
２５と、の組み合わせからなるコアと、前記凹形フェラ
イトコア２５の前記端子取付け部２３ａ、２３ｂの表面
に装着された端子電極２９と、を有し、前記平角線１２
の端末１２ａ、１２ｂが前記端子電極２９に前述のヒー
タチップ８によって熱圧着接合されてなる構造のコイル
部品がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような小型のコ
イル部品における前記丸線２や平角線１２等の絶縁被覆
導線を巻線としてフェライトコアに巻装した後、その端
末を前記板状電極５、２９に引き出して熱圧着接合によ
り導電接合する熱圧着接合工程においては、同時にポリ
ウレタン樹脂あるいはポリエステル樹脂等からなる導電
線材を覆う絶縁被覆膜を破壊・除去して導電線材を塑性
変形させて端子電極と堅固に接合する必要がある。

【０００５】この点、従来の製造方法の熱圧着接合工程
では、例えば前記チョークコイル３０の場合は、前記ヒ
ータチップ８先端の押圧面８ａ（４００℃〜６００℃に
加熱）を平角線１２の端末１２ａ、１２ｂに押し当て、
長時間にわたって加熱及び加圧しなければならず、前記
コア凹形フェライトコア２５に破損が生じたり、ヒータ
チップ８の寿命が短くなってランニングコストが高いと
いう課題があった。

【０００６】また、熱圧着接合時の加熱が熱伝導によっ
て巻線の熱圧着接合部から巻装部に伝わってその絶縁被
覆膜が軟化し、巻装部の絶縁性が悪化するという課題が
あった。

【０００７】上記課題の主たる要因は、巻線の丸線２や
平角線１２には銅等の熱伝導率の高い導電線材が用いら
れており、前記ヒータチップ８によって加熱された熱量
が端子電極まで効率的に伝導せず、無視できない熱量が
巻線の引き出し部を伝導して巻装部側に逃げてしまうこ
とにあると考えられる。

【０００８】特に、前記チョークコイル３０のように平
角線１２を巻線とした場合は、丸線２に比して端子電極
２９との接触面積が広いために加熱、加圧が分散して熱
圧着接合に長時間を要し、そのために端子電極２９表面
の酸化が進行してしまい、回路基板への実装時に実装信
頼性の目視検査で重要となるハンダ濡れ性が低下してし
まうという課題があった。

【０００９】このように熱圧着接合工程を備えるコイル
部品の製造方法においては、巻線の熱圧着接合部及び端
子電極に対するヒータチップ８等による加熱・加圧は熱
の分散を防ぎつつ効率的に行って確実に接合を形成し、
可及的に小さな熱量、短い時間としてコアに与えるダメ
ージを小さくし、且つ熱伝導による巻線の巻装部の温度
上昇を回避する必要がある。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、巻線と端子電極との熱圧着接合工程を有するコ
イル部品及びその製造方法において、ヒータチップによ
る熱圧着接合工程の際に、熱圧着接合を迅速かつ確実に
形成するようにしたコイル部品の製造方法を提供し、延
いては信頼性の高いコイル部品を提供することを課題と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、 （１）表面に端子電極が設けられたフェライトコアと、
前記フェライトコアに巻装されるとともに前記端子電極
に引き出された引き出し部が前記端子電極と熱圧着接合
された巻線と、を有するコイル部品において、前記巻線
の巻装部と熱圧着接合部との間に断面積縮小部を備える
ことを特徴とするコイル部品を提供することにより、上
記課題を達成する。

【００１２】（２）断面積縮小部は、コイル部品の端子
電極の直上領域からはみ出した位置に設けられているこ
とを特徴とする上記（１）記載のコイル部品を提供する
ことにより、上記課題を達成する。

【００１３】（３）さらに、断面積縮小部は、その一部
がコイル部品の端子電極の直上領域と重なる位置に設け
られており、前記断面積縮小部は前記巻線を厚み方向の
潰し加工により形成されていることを特徴とする上記
（１）に記載のコイル部品を提供することにより、上記
課題を達成する。

【００１４】（４）また、フェライトコアの表面に端子
電極を設けるとともに絶縁被覆導線を巻線としてフェラ
イトコアに巻装し、前記巻線の巻装部から前記端子電極
に至る引き出し部の端部との間には熱圧着接合に先立ち
断面積縮小部を設け、前記引き出し部の端部と前記端子
電極とが重なるように配置し、ヒータチップで重なり部
分をフェライトコアに向けて押しつけ、熱圧着接合する
ことを特徴とするコイル部品の製造方法を提供すること
により、上記課題を達成する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係るコイル部品とその製
造方法の実施の形態について図面に基づいて説明する。
なお、コイル部品としての構造及び製造方法は、巻線の
構造及び熱圧着接合工程を除き、例えば図１１、図１２
に示したチョークコイル１０、３０のような従来のコイ
ル部品と同様なので、主に巻線として用いられる絶縁被
覆導線の丸線２、平角線１２の特徴的構造と板状電極へ
の熱圧着接合工程について以下詳述する。

【００１６】図１は本発明のコイル部品で使用される丸
線の構造例（くびれ部）を示す斜視図である。図２は本
発明のコイル部品で使用される平角線の構造例（くびれ
部）を示す斜視図である。図３及び図４は本発明のコイ
ル部品で使用される平角線の構造例（切り欠き部）を示
す斜視図である。図５は本発明のコイル部品で使用され
る平角線の構造例（潰れ部）を示す斜視図である。図６
〜図９は本発明に係るチョークコイルの端子電極と平角
線との熱圧着接合部近傍の構造を示す斜視図である。図
１０は熱圧着接合工程の熱圧着状態の例を示す側面図で
ある。

【００１７】先ず、図１〜図５に示される本発明のコイ
ル部品で巻線として用いられる絶縁被覆導線の丸線３２
や平角線３３、３４、３５、３６は、従来の前記丸線２
や前記平角線１２に対して、熱圧着接合に先立って、く
びれ加工或いは切り欠き加工或いは潰し加工が図６〜図
９における巻装部５４から端子電極２９に至る引き出し
部５５の端部との間に施された構造となっている。

【００１８】上記くびれ加工によって形成されたくびれ
部３７、３８或いは切り欠き加工によって形成された切
り欠き部３９、穴を穿設してなる切り欠き部４０或いは
潰し加工によって形成された潰れ部４１は、その部分で
何れも巻線長手方向に垂直な導電線材６、１３の断面積
が他の箇所の断面積Ｓよりも小さい断面積縮小部Ｓ′を
有する構造となっている。

【００１９】一般に熱伝導は断面積に比例することから
上記各断面積縮小部Ｓ′では熱伝導効率が通常よりも落
ちることになり、この断面積縮小部Ｓ′が図６〜図９の
チョークコイル５０、５１、５２、５３のように巻線の
巻装部５４から端子電極２９に至る引き出し部５５の端
部との間に設けられていることによって、ヒータチップ
から巻線の熱圧着接合部Ｍを介して巻装部５４へ移動す
る熱伝導が低減される。その結果、ヒータチップからの
熱量が効率的に巻線の熱圧着接合部Ｍと端子電極に与え
られて、短時間の少ない加熱・加圧で良好な熱圧着接合
が形成される。また、その際のハンダ濡れ性に悪影響を
与える端子電極の酸化は抑えられている。

【００２０】さらに、上記チョークコイル５０、５１、
５２、５３を回路基板にハンダ実装する際には、前記断
面積縮小部Ｓ′の存在によって、巻線の巻装部５４側に
伝導されるハンダ熱の熱量が減少し、その分、端子電極
２９の温度低下が抑制され、これにより溶融ハンダの濡
れ上がりが良好となる。

【００２１】以上のように巻線として用いる丸線３２や
平角線３３、３４、３５、３６が巻装部５４と熱圧着接
合部Ｍとの間に、断面積縮小部Ｓ′を備えることによ
り、ヒータチップ８による熱圧着接合工程及び回路基板
へのハンダ実装時に、巻装部５４への熱ダメージが低減
されて信頼性が向上し、目視検査で重要な判断基準とな
るハンダ実装時の溶融ハンダの濡れ上がりが良好となる
のである。

【００２２】なお、図６のチョークコイル５０、図７の
チョークコイル５１、図８のチョークコイル５２はその
断面積縮小部Ｓ′が、端子電極２９の直上領域からはみ
出した位置に設けられている構成であり、巻装部５４へ
の熱伝導が断面積縮小部Ｓ′の断面積のみに律則されて
いて、巻装部５４への熱の伝導を効果的に低減すること
ができる。

【００２３】一方、図９のチョークコイル５３では、そ
の巻線として用いている平角線３６は図５のように潰し
加工によって巻線先端まで潰れ部４１が形成された構成
となっていて、端子電極２９上の熱圧着接合部Ｍまでも
潰れ部４１に含まれる。そして、潰し加工によって潰れ
部４１の導電線材１３は厚さ方向の寸法Ｙが縮小して薄
くなっており、且つ端子電極２９との接触面積が増大す
る方向に平坦に拡がった形状となっている。

【００２４】したがって、同じく断面積縮小部Ｓ′を備
える他の巻線よりも熱圧着接合時のヒータチップ８から
与えられる熱量がより素早く端子電極２９まで達して効
率的に熱圧着接合部Ｍと端子電極２９の温度上昇が促進
されることになる。また、巻線の熱圧着接合の絶縁被覆
膜が潰し加工の際に機械的に破壊され、若しくは少なく
とも亀裂が生じるので、ヒータチップ８による絶縁被覆
膜の破壊、導電線材の塑性変形が、より少ない加熱・加
圧で済むことになり、フェライトコアに加わる機械的ス
トレスが一層低減されることになる。

【００２５】次に、本発明の上記チョークコイル５０〜
５３のようなコイル部品の製造方法の特徴は図１２の従
来のチョークコイル３０と比較すれば、上述の用いる巻
線構造の説明から明らかなように巻線とその端子電極２
９に対する熱圧着接合工程に存する。

【００２６】即ち、図９のチョークコイル５３を例にす
ると、凹形フェライトコア２５の表面に端子電極２９を
設けるとともに絶縁被覆導線である平角線３６を巻線と
してＴ形フェライトコア２８の巻芯部２６に巻回あるい
は装着により巻装し（図１２参照）、前記平角線３６の
巻装部５４から前記端子電極２９に至る引き出し部５５
の端部との間には熱圧着接合に先立ち潰し加工を行って
断面積縮小部Ｓ′を備える潰れ部４１を設け、図１０に
示されるように、前記平角線３６の引き出し部５５の端
部と前記端子電極２９とが重なるように配置し、ヒータ
チップ８で重なり部分を凹形フェライトコア２５に向け
て押しつけて熱圧着接合するのである。

【００２７】上記潰れ部４１にて断面積縮小部Ｓ′とな
って平角線３６の断面積が減少するため、熱圧着接合部
Ｍから巻装部５４への熱伝導が低減され、熱圧着接合の
際に、ヒータチップ８から伝えられた熱が効率よく熱圧
着接合部Ｍに留まる。このため、熱圧着接合部Ｍへの長
時間の加熱が不要となり、端子電極２９表面の酸化によ
るハンダ濡れ性低下も防止できるのである。また、上記
潰し加工による断面積縮小部Ｓ′を熱圧着接合に先立っ
て熱圧着接合位置に亙って設けておくことにより、熱圧
着接合時の潰れによる平角線３６の長さ方向の伸びが低
減され、巻線の巻装部５４の変形や巻き緩みの発生を防
止することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るコイル部品及びコイル部品
の製造方法は、上記のように構成されているため、 （１）断面積縮小部にて巻線の断面積が減少するため、
熱圧着接合時及び回路基板へのハンダ付け実装時に巻装
部側に伝導される熱量が減少し、その分、端子電極部の
温度上昇が促進されるので、短時間でより少ない加熱・
加圧で良好な熱圧着接合が得られ、巻装部の熱的ストレ
スが抑えられる。

【００２９】また、端子電極の酸化が抑えられて、回路
基板へのハンダ実装時の溶融ハンダの濡れ上がりが良好
となるという優れた効果を有する。

【００３０】（２）断面積縮小部が端子電極からはみ出
す位置に設けられているので、熱伝導が縮小部の断面積
のみに律則され、巻線の巻装部への熱の伝導を効果的に
低減することができる。

【００３１】（３）断面積縮小部が端子電極と重なる位
置に設けられ、且つ断面積縮小部が厚み方向の潰し加工
で形成されているので、引き出し部と端子電極との重な
った部分をヒータチップで加熱圧着する際、潰し加工に
より薄く且つ電極面と対向する面積が増大しているので
端子電極への熱伝導がより一層促進され、これにより短
時間で一層少ない加熱・加圧で良好な熱圧着接合が得ら
れ、巻装部の熱的ストレスが抑えられる。

【００３２】また、端子電極の酸化が一層抑えられて、
回路基板へのハンダ実装時の溶融ハンダの濡れ上がりが
非常に良好となるという優れた効果を有する。

【００３３】（４）また、本発明の製造方法によれば、
熱圧着に先立ち、巻線に設けられた断面積縮小部にて巻
線の断面積が減少するため、熱圧着接合の際に、熱圧着
接合部から巻装部への熱伝導が低減される。このため、
ヒータチップから伝えられた熱が効率よく熱圧着接合部
に留まり、熱圧着接合部への長時間の加熱が不要とな
る。これにより、実装時に問題となる端子電極表面の酸
化によるハンダ濡れ性低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコイル部品で使用される丸線の構造例
（くびれ部）を示す斜視図である。

【図２】本発明のコイル部品で使用される平角線の構造
例（くびれ部）を示す斜視図である。

【図３】本発明のコイル部品で使用される平角線の構造
例（切り欠き部）を示す斜視図である。

【図４】本発明のコイル部品で使用される平角線の構造
例（穴の穿設による切り欠き部）を示す斜視図である。

【図５】本発明のコイル部品で使用される平角線の構造
例（潰れ部）を示す斜視図である。

【図６】本発明に係るチョークコイルの端子電極と平角
線との熱圧着接合部近傍の構造を示す斜視図である。

【図７】本発明に係るチョークコイルの端子電極と平角
線との熱圧着接合部近傍の構造を示す斜視図である。

【図８】本発明に係るチョークコイルの端子電極と平角
線との熱圧着接合部近傍の構造を示す斜視図である。

【図９】本発明に係るチョークコイルの端子電極と平角
線との熱圧着接合部近傍の構造を示す斜視図である。

【図１０】本発明に係る熱圧着接合工程の熱圧着状態の
例を示す側面図である。

【図１１】従来のチョークコイルの斜視図である。

【図１２】従来のチョークコイルの斜視図である。

【図１３】平角線の斜視図である。

【符号の説明】

１ 巻芯部 ２、３２ 丸線 ４ フェライトコア ５、２９ 端子電極 ８ ヒータチップ １０、３０、５０、５１、５２、５３ チョークコ
イル １２、３３、３４、３５、３６ 平角線 ６、１３ 導電線材 １４ 絶縁被覆膜 ２０ コイル ２５ 凹形フェライトコア ２８ Ｔ形フェライトコア ３７、３８ くびれ部 ３９、４０ 切り欠き部 ４１ 潰れ部 ５４ 巻装部 ５５ 引き出し部 Ｓ′ 断面積縮小部 Ｍ 熱圧着接合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒岩 克利 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 樋口 裕之 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Ｆターム(参考） 5E002 AD02 5E043 EA01 EA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に端子電極が設けられたフェライト
   コアと、前記フェライトコアに巻装されるとともに前記
   端子電極に引き出された引き出し部が前記端子電極と熱
   圧着接合された巻線と、を有するコイル部品において、
   前記巻線の巻装部と熱圧着接合部との間に断面積縮小部
   を備えることを特徴とするコイル部品。
2. 【請求項２】 断面積縮小部は、コイル部品の端子電極
   の直上領域からはみ出した位置に設けられていることを
   特徴とする請求項１記載のコイル部品。
3. 【請求項３】 断面積縮小部は、その一部がコイル部品
   の端子電極の直上領域と重なる位置に設けられており、
   前記断面積縮小部は前記巻線を厚み方向の潰し加工によ
   り形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコ
   イル部品。
4. 【請求項４】 フェライトコアの表面に端子電極を設け
   るとともに絶縁被覆導線を巻線としてフェライトコアに
   巻装し、前記巻線の巻装部から前記端子電極に至る引き
   出し部の端部との間には熱圧着接合に先立ち断面積縮小
   部を設け、前記引き出し部の端部と前記端子電極とが重
   なるように配置し、ヒータチップで重なり部分をフェラ
   イトコアに向けて押しつけ、熱圧着接合することを特徴
   とするコイル部品の製造方法。