JP3755488B2 - 巻線型チップコイルおよびその特性調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、巻線型チップコイル、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。
【０００２】
【従来の技術】
従来の巻線型チップコイルの構成について、図１２を参照して説明する。
【０００３】
図１２は従来の巻線型チップコイルの外観斜視図である。
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。
【０００４】
チップコイル１００は、磁性体からなる巻芯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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の巻線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。
【０００６】
最近の高周波回路においては、回路素子お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。
【０００７】
しかし、従来の巻線型チップコイルのような構造では、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。
【０００８】
ここで、１００５サイズ（底面のサイズが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、１．５ｎＨ、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。
【０００９】
また、例えば、１６０８サイズ（底面のサイズが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。
【００１０】
そのため、このような構成では、同じ導電性ワイヤを用いる限り、例えば前述の例では、２．２ｎＨ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。
【００１１】
この発明の目的は、統一された外形寸法で、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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、導電性ワイヤを少なくとも二本で構成し、各ワイヤの一方の同一の端部を巻芯部の両端部の端子電極のうちの一方の端子電極に接続し、各ワイヤの他方の同一の端部を巻芯部の両端部の端子電極のうちの他方の端子電極に接続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。
【００１３】
また、この発明は、複数のワイヤを巻芯部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。
【００１４】
また、この発明は、縒られて一本にされた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。
【００１５】
また、この発明は、複数本のワイヤを、前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。
【００１６】
また、この発明は、巻芯部の両端部に端子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。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態に係る巻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。
【００１８】
以下に、このチップコイル１００の形成方法について図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。
【００１９】
アルミナ等の比透磁率１の材料からなる巻芯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。
【００２０】
巻芯１の鍔部１１の先端部には、導電ペー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。
【００２１】
例えば、ディップ法で電極を形成する場合には、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５４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。
【００２２】
次に、図４に示すように、鍔部１１に端子電極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，２１ｂ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。
【００２３】
そして、この２本の導電性ワイヤ２ａ，２ｂ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。
【００２４】
次に、所定周回巻き終わった２本の導電性ワイヤ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。
【００２５】
このように構成された導電性ワイヤ２ａ，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。
【００２６】
図５に示すようにチップコイル１００は、ホルダ５１に、端子電極底面を介してチップコイル１００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ＵＶ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。
【００２７】
このように、２本の導電性ワイヤを平行に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。
【００２８】
図１１の「実施例１」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１．２ｎＨ、２周回したときには２．４ｎＨと低減できる。
【００２９】
また、前述したように、１６０８サイズの巻芯で直径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。
【００３０】
また、導電性ワイヤを二本平行に巻くことで、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。
【００３１】
なお、二本の導電性ワイヤを縒って一本にした場合でも、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。
【００３２】
次に、第２の実施形態に係る巻線型チップ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。
【００３３】
この第２の実施形態に係る巻線型チップコイルは、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１１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１．１〜１．３ｎＨが得られる。２周回した時１．８〜２．４ｎＨが得られる。
【００３４】
このように、２周回の単層整列巻きの場合に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。
【００３５】
図７は、直径５０μｍの導電性ワイヤを２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。
【００３６】
次に、第３の実施形態に係る巻線型チップコイルについて図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。
【００３７】
第２の実施形態で示した巻線型チップコイルと異なり、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。
【００３８】
図９は直径５０μｍの導電性ワイヤを２周回した時の、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。
【００３９】
次に、第４の実施形態として、所望のイン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。
【００４０】
（Ｂ）の例では、２本の導電性ワイヤ２ａ，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。
【００４１】
また、（Ｃ）の例では、同じ巻線用ノズル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２ａ，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。
【００４２】
また、チャック６１が巻芯１を回転させるとともに、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。
【００４３】
【発明の効果】
この発明によれば、導電性ワイヤを少な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。
【００４４】
また、この発明によれば、複数の導電性ワ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。
【００４５】
また、この発明によれば、縒られて一本に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。
【００４６】
また、この発明によれば、複数本のワイヤ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る巻線型チップコイルの外観斜視図
【図２】同巻線型チップコイルの底面図
【図３】電極の塗布工程を示す図
【図４】導電性ワイヤを巻芯に巻付ける工程を示す図
【図５】コーティング樹脂を施す工程を示す図
【図６】第２の実施形態に係る巻線型チップコイルの外観斜視図
【図７】同巻線型チップコイルに係るワイヤ間隔とインダクタンス値との関係を示す図
【図８】第３の実施形態に係る巻線型チップコイルの外観斜視図
【図９】同巻線型チップコイルに係るワイヤ間隔とインダクタンス値との関係を示す図
【図１０】第４の実施形態に係る導電性ワイヤを巻芯に巻付ける工程を示す図
【図１１】各種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す図
【図１２】従来の巻線型チップコイルの外観斜視図
【符号の説明】
１−巻芯
１１−鍔部
１２−巻芯部
２，２ａ，２ｂ−導電性ワイヤ
２１，２１ａ，２１ｂ−導電性ワイヤ端部
３−端子電極
４−コーティング樹脂
５１−ホルダ
５３−導電ペースト
５４，７１−定盤
６１−巻芯部用のチャック
６２−巻線用ノズル
１００−チップコイル
【発明の属する技術分野】
この発明は、巻線型チップコイル、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。
【０００２】
【従来の技術】
従来の巻線型チップコイルの構成について、図１２を参照して説明する。
【０００３】
図１２は従来の巻線型チップコイルの外観斜視図である。
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。
【０００４】
チップコイル１００は、磁性体からなる巻芯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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の巻線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。
【０００６】
最近の高周波回路においては、回路素子お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。
【０００７】
しかし、従来の巻線型チップコイルのような構造では、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。
【０００８】
ここで、１００５サイズ（底面のサイズが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、１．５ｎＨ、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。
【０００９】
また、例えば、１６０８サイズ（底面のサイズが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。
【００１０】
そのため、このような構成では、同じ導電性ワイヤを用いる限り、例えば前述の例では、２．２ｎＨ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。
【００１１】
この発明の目的は、統一された外形寸法で、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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、導電性ワイヤを少なくとも二本で構成し、各ワイヤの一方の同一の端部を巻芯部の両端部の端子電極のうちの一方の端子電極に接続し、各ワイヤの他方の同一の端部を巻芯部の両端部の端子電極のうちの他方の端子電極に接続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。
【００１３】
また、この発明は、複数のワイヤを巻芯部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。
【００１４】
また、この発明は、縒られて一本にされた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。
【００１５】
また、この発明は、複数本のワイヤを、前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。
【００１６】
また、この発明は、巻芯部の両端部に端子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。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態に係る巻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。
【００１８】
以下に、このチップコイル１００の形成方法について図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。
【００１９】
アルミナ等の比透磁率１の材料からなる巻芯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。
【００２０】
巻芯１の鍔部１１の先端部には、導電ペー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。
【００２１】
例えば、ディップ法で電極を形成する場合には、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５４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。
【００２２】
次に、図４に示すように、鍔部１１に端子電極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，２１ｂ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。
【００２３】
そして、この２本の導電性ワイヤ２ａ，２ｂ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。
【００２４】
次に、所定周回巻き終わった２本の導電性ワイヤ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。
【００２５】
このように構成された導電性ワイヤ２ａ，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。
【００２６】
図５に示すようにチップコイル１００は、ホルダ５１に、端子電極底面を介してチップコイル１００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ＵＶ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。
【００２７】
このように、２本の導電性ワイヤを平行に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。
【００２８】
図１１の「実施例１」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１．２ｎＨ、２周回したときには２．４ｎＨと低減できる。
【００２９】
また、前述したように、１６０８サイズの巻芯で直径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。
【００３０】
また、導電性ワイヤを二本平行に巻くことで、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。
【００３１】
なお、二本の導電性ワイヤを縒って一本にした場合でも、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。
【００３２】
次に、第２の実施形態に係る巻線型チップ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。
【００３３】
この第２の実施形態に係る巻線型チップコイルは、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１１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１．１〜１．３ｎＨが得られる。２周回した時１．８〜２．４ｎＨが得られる。
【００３４】
このように、２周回の単層整列巻きの場合に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。
【００３５】
図７は、直径５０μｍの導電性ワイヤを２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。
【００３６】
次に、第３の実施形態に係る巻線型チップコイルについて図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。
【００３７】
第２の実施形態で示した巻線型チップコイルと異なり、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。
【００３８】
図９は直径５０μｍの導電性ワイヤを２周回した時の、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。
【００３９】
次に、第４の実施形態として、所望のイン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。
【００４０】
（Ｂ）の例では、２本の導電性ワイヤ２ａ，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。
【００４１】
また、（Ｃ）の例では、同じ巻線用ノズル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２ａ，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。
【００４２】
また、チャック６１が巻芯１を回転させるとともに、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。
【００４３】
【発明の効果】
この発明によれば、導電性ワイヤを少な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。
【００４４】
また、この発明によれば、複数の導電性ワ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。
【００４５】
また、この発明によれば、縒られて一本に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。
【００４６】
また、この発明によれば、複数本のワイヤ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る巻線型チップコイルの外観斜視図
【図２】同巻線型チップコイルの底面図
【図３】電極の塗布工程を示す図
【図４】導電性ワイヤを巻芯に巻付ける工程を示す図
【図５】コーティング樹脂を施す工程を示す図
【図６】第２の実施形態に係る巻線型チップコイルの外観斜視図
【図７】同巻線型チップコイルに係るワイヤ間隔とインダクタンス値との関係を示す図
【図８】第３の実施形態に係る巻線型チップコイルの外観斜視図
【図９】同巻線型チップコイルに係るワイヤ間隔とインダクタンス値との関係を示す図
【図１０】第４の実施形態に係る導電性ワイヤを巻芯に巻付ける工程を示す図
【図１１】各種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す図
【図１２】従来の巻線型チップコイルの外観斜視図
【符号の説明】
１−巻芯
１１−鍔部
１２−巻芯部
２，２ａ，２ｂ−導電性ワイヤ
２１，２１ａ，２１ｂ−導電性ワイヤ端部
３−端子電極
４−コーティング樹脂
５１−ホルダ
５３−導電ペースト
５４，７１−定盤
６１−巻芯部用のチャック
６２−巻線用ノズル
１００−チップコイル
Claims (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て、各導電性ワイヤの一方の同一の端部が前記両端部の端子電極のうちの一方の端子電極に接続され、前記各導電性ワイヤの他方の同一の端部が前記両端部の端子電極のうちの他方の端子電極に接続されていることを特徴とする巻線型チップコイル。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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、各導電性ワイヤの一方の同一の端部を前記両端部の端子電極のうちの一方の端子電極表面に固着し、前記各導電性ワイヤの他方の同一の端部を前記両端部の端子電極のうちの他方の端子電極表面に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。
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