JP6932748B2

JP6932748B2 - コイル部品の製造方法

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Publication number: JP6932748B2
Application number: JP2019152778A
Authority: JP
Inventors: 孝則吉沢; 渡辺　健二; 健二渡辺
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2021-09-08
Anticipated expiration: 2036-08-02
Also published as: JP2019216263A

Description

本発明は、コイル部品の製造方法に関し、更に具体的には、導線と端子電極の接合部の形成方法の改良に関するものである。

部品の用途が拡がり、環境対応の要求が高くなっている。特に、自動車では電子化の動きにより電子部品の採用数は増える一方であり、壊れることのない部品が求められている。従って、コイル部品においても、導線と端子との接合部に高い信頼性が求められている。従来の端子の接合方法としては、例えば、下記特許文献１に示す方法がある。前記特許文献１によれば、端子の挟み部によって絶縁樹脂でできたベースの上下面を挟み込むことにより、挟み部と一体成形された端子の絡げ部をベース上に位置させ、前記ベースの上面にドラム型コアを固着した後、ドラム型コアに巻線を巻き、この巻線のリード部を前記端子の絡げ部に巻き付けた後、リード部と絡げ部とを半田付けしている。

特開２０００−０２１６５１号公報

しかしながら、上述した背景技術の方法では、巻線の径が太くなるほど、巻線に用いられる被膜付の導線の腰の強さが増し、絡げ部に巻き付けることが容易ではなくなる。そして、巻き付けができても、絡げ部との間に隙間を生じてしまい、大きなスペースを要することや密着性が低下するといった、部品の小型化や接続の安定性の点で課題があり、使える被膜付き導線の太さなどの制約となっていた。このように、従来の方法では、太い導線を用いること、更に、その場合に接合部の高い信頼性を得ることが難しかった。

本発明は、以上のような点に着目したもので、導線の太さがかかわらず、巻線と端子の接合部の信頼性を高く維持しながら、小型部品にも使用できるコイル部品の製造方法を提供することを、その目的とする。

本発明は、外周に被膜を有する導線を巻回して形成される巻線部と、前記巻線部より外側に引き出され、前記被膜を有する導線と被膜の無い導線により連続的に形成される引出部と、前記引出部より外側に位置し、前記被膜の無い導線の端部に位置する接合部と、該接合部により前記引出部と電気的に導通する端子電極と、を有するコイル部品の製造方法であって、前記端子電極と接続する位置の導線の側面全周の被膜を取り除くことで、端部の被膜が剥離された導線を準備するステップと、前記端部の被膜が剥離された導線を、端子電極となる金属板の接続部に置くステップと、前記金属板の固定部を折り曲げ加工し、金属板上の接続部と固定部との間に前記導線の引出部を挟むステップと、前記導線の端部と固定部の一部に、接合用レーザを接続部側から導線側に向かう方向へ、かつ照射範囲に被膜がある導線部分が入らないように照射して前記接合部を形成するステップとを含み、前記接合部には、空隙を含むことがあり、その空隙の割合は、前記導線の引出部の中央を通り、かつ、前記導線の引出方向と平行な面における接合部の面積に対して、３０％以下であることを特徴とする。

主要な形態の一つは、前記接合部を、前記導線の被膜端部と接することなく、被膜と離れた位置で形成することを特徴とする。あるいは、前記接合部を、前記導線と前記接続部の一部から形成し、引出部から接合部に向って断面寸法が大きくなるように形成することを特徴とする。

本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明によれば、接合部が前記被膜の炭化物の影響を受けることなく、接合強度を得ることができる。また強度が得られる分、前記接合部の長さを短くでき、小型部品に用いることも可能となる。

本発明の実施例のコイル部品を示す図であり、(A)は外観斜視図，(B)は前記(A)の接合部を示す平面図，(C)は前記(B)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。前記実施例１を示す図であり、(A-1)はドラムコアの平面図，(A-2)はドラムコアの側面図，(B-1)はリングコアの平面図，(B-2)はリングコアの側面図，(C-1)は樹脂ベースの表面側から見た斜視図，(C-2)は樹脂ベースの裏面側を示す平面図である。前記実施例のコイル部品の製造手順を示す図である。前記実施例のコイル部品の製造手順を示す図である。導線端部と端子の接合部における被膜剥離の長さ，接合用のレーザ照射範囲及び接合部の長さを示す平面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

最初に、図１〜図５を参照しながら本発明の実施例を説明する。本発明は、導線の外周を覆う被膜を有する被膜付き導線を用い、被膜付き導線をコアに巻回し、被膜付き導線の端部を端子電極に接合する接合部を有するコイル部品である。図１(A)は、被膜付き導線を巻回されるドラムコアと、被膜付き導線を巻回したドラムコアを貫通孔に収納するリングコアと、更に２つのコアの接着と端子電極を固定する樹脂ベースから構成されるコイル部品である。図１(A)は外観斜視図，図１(B)は(A)の接合部を示す平面図，図１(C)は(B)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。図２(A-1)は、本実施例のドラムコアの平面図，図２(A-2)はドラムコアの側面図，図２(B-1)は本実施例のリングコアの平面図，図２(B-2)はリングコアを矢印Ｆ２方向から見た側面図，図２(C-1)は樹脂ベースを表面側から見た斜視図，図２(C-2)は樹脂ベース裏面側を示す平面図である。図３及び図４は、本実施例のコイル部品の製造手順を示す図，図５は、導線端部と端子の接合部における被膜剥離の長さ，接合時のレーザ照射範囲及び接合部の長さを示す平面図である。

図１(A)及び図３に示すように、本実施例のコイル部品１０は、ドラムコア２０が、リングコア３０の貫通孔３２に収納されており、これらの間、すなわち、ドラムコア２０の鍔部の外周と、リングコア２０の貫通孔３２の内周の間のギャップＧに、２種類の固定部６０Ａ，６０Ｂ，６２Ａ，６２Ｂが設けられた構造となっている。また、ドラムコア２０の他方の鍔部２６と接着される樹脂ベース７０には、ドラムコア２０に巻回する巻線４０から引き出された端部と接続する端子電極５０Ａ，５０Ｂが設けられている。

図４(C)に概略を示すように、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂは、ドラムコア２０の鍔部２４の中心Ｃを挟んで対向するように２箇所に設けられている。そして、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂを設けた部分を覆うように、図４(D)に示すように、第１の固定部６２Ａ，６２Ｂが弧状に設けられている。第１の固定部６２Ａ，６２Ｂは、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂの外側を覆っていればよく、例えば、全周にリング状に設けてもよい。本実施例では、第２の固定部の硬度が、第１の固定部の硬度より高いものを用いている。

次に、コイル部品１０を構成する各部について、詳細に説明する。図２(A-1)及び(A-2)に示すように、コアの一部を構成するドラムコア２０は、巻線４０が巻回される巻軸２２の両端に、一対の鍔部２４，２６を備えている。本実施例では、巻軸２２及び鍔部２４，２６は、巻軸２２の軸方向と直交する断面形状が、略円形となっている。鍔部２４，２６の表面中央部には、凹部２５，２７が設けられている。巻線４０は、導線４２の外周を絶縁性の被膜４４で覆ったものである。導線４２としては例えば、Ｃｕが用いられ、被膜４４としては、耐熱温度が１２５℃〜１８０℃程度の樹脂製のものが用いられる。

リングコア３０は、図２(B-1)及び(B-2)に示すように、断面略円形の貫通孔３２を有する中空体であって、本実施例では、外形形状が略円形となっている。すなわち、リングコア３０は、上面３０Ａ，底面３０Ｂ，外周面３０Ｃからなる略円筒状である。リングコア３０の内周の寸法はドラムコア２０の外周の寸法より大きく、貫通孔３２にギャップＧを伴って、ドラムコア２０が収納される。リングコア３０の底面３０Ｂ側には、ドラムコア２０に巻回した巻線４０から導線４２を引き出すための溝３８Ａ，３８Ｂが形成されている。また、リングコア３０の上面３０Ａ側には、第１の固定部６２Ａ，６２Ｂとなる接着剤の厚みを増すための溝３６Ａ，３６Ｂが形成されている。

次に、樹脂ベース７０について説明する。樹脂ベース７０は、ドラムコア２０の一方の鍔部（本実施例では、鍔部２６）を装着するとともに、巻線４０の導線４２と電気的に導通する一対の板状の金属である端子電極５０Ａ，５０Ｂが設けられたものである。樹脂ベース７０は、図２(C-1)及び(C-2)に示すように、上面７０Ａと底面７０Ｂ間に所定の厚みを有し、側面７２Ａ〜７２Ｄを有する正方形の板状体の対角する角を２箇所切り落とした形状となっている。図示の例では、側面７２Ａと側面７２Ｂの間に側面７４Ａを形成し、側面７２Ｃと側面７２Ｄの間に側面７４Ｂを形成している。端子電極５０Ａ，５０Ｂは、コアの接着面と反対の実装面側に配置されている。端子電極５０Ａ，５０Ｂは、例えば、Ｎｉ／Ｓｎめっきを施した０．１５ｍｍ厚みのＣｕ板により形成される。Ｎｉ／Ｓｎめっきは、完成品として回路に実装される基板側のみに施すとしても良い。

側面７４Ａ，７４Ｂからは、接合用の接続部５２Ａ，５２Ｂが引き出されている。該接続部５２Ａ，５２Ｂは、樹脂ベース７０内において、端子電極５０Ａ，５０Ｂの一部とそれぞれ一体化されたものであり、電気的につながっている。すなわち、樹脂ベース７０の一部を面取りして側面７４Ａ，７４Ｂを設けることによって、接合用のスペースが形成されている。接続部５２Ａ，５２Ｂの先端には、図２(C-1)及び(C-2)に示すように、接続部５２Ａ，５２Ｂの延長方向と直交するＬ字形の固定部５４Ａ，５４Ｂが一体のものとして設けられている。固定部５４Ａ，５４Ｂは、図３(D)及び(E)に示すように、巻線４０の引出部４６Ａ，４６Ｂを、接続部５２Ａ，５２Ｂとの間に挟むように折り返される。固定部５４Ａ，５４Ｂは、折り曲げやすいように、接続部５２Ａ，５２Ｂの半分程度の幅に形成されている。また、樹脂ベース７０の上面７０Ａには、中央に突起７６が設けられ、ドラムコア３０の鍔部２６の凹部２７を位置合わせして取り付けられている。

接続部５２Ａ，５２Ｂ上に巻線４０の端部を引き出し、引出部４６Ａ，４６Ｂを固定部５４Ａ，５４Ｂと挟む。接続部５２Ａ，５２Ｂは、用いる導線４２の太さより幅が広く、約３倍以内とする。このような範囲とし、被膜端部４５より外側のみ、これらをレーザで溶融させることにより接合部５６Ａ，５６Ｂが形成され、巻線４０の導線端部４７Ａ，４７Ｂが、端子電極５０Ａ，５０Ｂの接続部５２Ａ，５２に接続される。すなわち、導線端部４７Ａ，４７Ｂが、端子電極５０Ａ，５０Ｂと電気的に接続される。接合部５６Ａ，５６Ｂは、図１(C)に示すように、空隙（ないし気泡）５８を含んでいる。空隙５８は、巻線４０の引出部４６Ｂの中央を通り、かつ、導線４２の引出部４６Ｂと平行な面（図１(C)に＃Ｂ−＃Ｂで示す断面）における接合部５６Ｂの面積に対して、１０％以下である。

次に、図３〜図５も参照して、本実施例のコイル部品１０の製造方法の一例を説明する。まず、図３(A)に示すように、上述したドラムコア２０とリングコア３０と樹脂ベース７０を準備する。上述したように、樹脂ベース７０には、あらかじめ電極板が埋め込まれ、実装面側に端子電極５０Ａ，５０Ｂが露出し、側面７４Ａ，７４Ｂから接続部５２Ａ，５２Ｂが引き出されている。次に、図３(B)に示すように、ドラムコア２０の巻軸２２に、巻線４０を、例えば、被膜４４を持つ断面が円形である丸線を用い、一方側から巻軸２２に沿って導線を重ねるようにして巻回する。巻線４０は、巻軸２２の周りに巻回し、巻軸２２から外側に向かい、ドラムコア２０より外側に両引出部４６Ａ，４６Ｂを引き出す。該引出部４６Ａ，４６Ｂは、図３(B)に示すように、端子電極５０Ａ，５Ｂとの接続位置に合うようにフォーミングする。

ここでは、両引出部４６Ａ，４６Ｂは、ドラムコア２０の一方の鍔部２６の内側に沿うように高さを揃え、ドラムコア３０から、周方向外側に向けて、それぞれに導線端部４７Ａ，４７Ｂ（引出部４６Ａ，４６Ｂ）が反対方向に向かうようにフォーミングしている。すなわち、一方の導線端部４７Ａ側から他方の導線端部４７Ｂ側を見ると、これらの導線端部４７Ａ，４７Ｂ（及び引出部４６Ａ，４６Ｂ）がほぼ一直線上にある。このように、引出部４６Ａ，４６Ｂが一直線上にあると、次工程以降の被膜剥離を精度よくでき、接合の安定性も良くなる。

次に、図３(C)に示すように、巻線４０の引き出された引出部４６Ａ，４６Ｂから、端子電極５０Ａ，５０Ｂと接続する位置の被膜４４を剥離する。被膜剥離は、例えば、グリーンレーザを巻線４０の引出部４６Ａ，４６Ｂの端部を含むように、引出部４６Ａ，４６Ｂの側面方向から照射したのち、巻線したドラムコア２０を１８０度反転して再度照射を行う。このように、一方の側面側と１８０度反転した側面側の２方向からグリーンレーザを照射することになり、この部分の引出部４６Ａ，４６Ｂの側面全周の被膜４４はほぼ残らず取り除くことができる。ここでのグリーンレーザは、被膜４４を昇華させるようにエネルギー調整を行うことで、被膜４４の炭化などを起こすことなく、寸法精度良く剥離することができる。このとき、剥離後の被膜４４の端部４５が、後の接合時に用いるレーザの照射範囲に含まれないように、図５(A)に示すように、導線４２の端部４７Ｂから剥離する距離ＬＡを決めて行う。このように、１８０度角度の異なる２方向からレーザ照射を行うことで、巻線の引出部４６Ａ，４６Ｂの端部側の導線４２のほぼ全周の被膜４４を取ることができる。

以上のようにして巻線４０が巻回され、引出部４６Ａ，４６Ｂから被膜４４が剥離されたドラムコア２０を、図３(D)に示すように、鍔部２６の表面２６Ａが樹脂ベース７０の上面７０Ａ側を向くように置く。鍔部２６の表面２６Ａと樹脂ベース７０の上面７０Ａの間には、熱硬化性接着剤を塗布しておく。このとき、上面７０Ａの中央部の突起７６と、鍔部２６の中央の凹部２７の位置を合わせるとともに、巻線４０の引出部４６Ａ，４６Ｂと、樹脂ベース７０の接合用の接続部５２Ａ，５２Ｂの位置が合うようにする（図３(D)及び図５(A)）。そして、樹脂ベース７０上にドラムコア２０を置いたら、ドラムコア２０に加重を掛けながら硬化させる。

続いて、図３(E)及び図５(B)に示すように、固定部５４Ａ，５４Ｂを折り曲げ加工し、該固定部５４Ａ，５４Ｂと接続部５２Ａ，５２Ｂとの間に、巻線４０の引出部４６Ａ，４６Ｂを挟む。そして、導線端部４７Ａ，４７Ｂと固定部５４Ａ，５４Ｂの一部に接合用のレーザを照射して接合部５６Ａ，５６Ｂを形成することにより、導線４２と接続部５２Ａ，５２Ｂが接合し、導線４２と端子電極５０Ａ，５０Ｂの電気的な接続を行う。レーザは、例えば、ＹＡＧレーザを用い、接続部５２Ａ，５２Ｂから導線４２に向ってから照射する。図４(A)では、背面方向からＹＡＧレーザを照射することになる。特に、太い導線を用いる場合は、ＹＡＧレーザのエネルギーを高くする必要があるが、このような場合でも背面方向からの照射を行うことで、巻線４０や引出部４６Ａ，４６ＢなどにＹＡＧレーザの反射の影響を受けなくすることができる。

接合は、図５(B)に示すように、被膜剥離した導線４２の引出部４６Ａ，４６Ｂの端部４７Ａ，４７Ｂと、折り曲げた固定部５４Ａ，５４Ｂの一部が、接合用のレーザ照射範囲ＬＢにおさまるようにする。すなわち、接合用のレーザ照射範囲ＬＢは、被膜４４がない範囲とする。なお、接合用のレーザ照射範囲ＬＢの設定は、ＹＡＧレーザのスポットの中心からの距離ｒ（図５(B)参照）で示される。この照射範囲ＬＢに被膜４４が存在しないことで、被膜４４などが反射することがなくなり、エネルギーを効率よく吸収させることができる。

なお、被膜剥離の長さは、導線端部４７Ａ，４７Ｂから被膜４４の残っている被膜端部４５までの長さ（図５(A)のＬＡ参照）を指し、ＹＡＧレーザの照射範囲（図５(B)のＬＢ）は、被膜端部４５と接するか、または被膜端部４５と接しない位置に設定し、照射範囲と被膜端部４５との間に距離を取るように行っている。この結果、接合部５６Ａ，５６Ｂは、被膜端部４５と接することなく、被膜と離れた位置で形成される。接合部５６Ａ，５６Ｂの長さ（図５(C)のＬＣ。ただし、接合部５６Ｂ側を図示し、接合部５６Ａ側は省略している。）は、引出部４６Ａ，４６Ｂから導線４２の断面寸法の変化する部分から接合部５６Ａ，５６Ｂの先端までの長さとした。接合部５６Ａ，５６Ｂは、導線４２と接続部５４Ａ，５４Ｂの一部から形成され、引出部４６Ａ，４６Ｂから接合部５６Ａ，５６Ｂに向って断面寸法が大きくなっている。ＹＡＧレーザの照射範囲ＬＢから被膜端部４５までの距離を十分確保することで、接合時の熱による被膜の分解を抑制でき、接合部５６Ａ，５６Ｂの形成に影響することがなくなる。このため、接合部５６Ａ，５６Ｂの大きさを小さくできる。この大きさは、長さとしてみることもでき、長さが短ければ、接合に必要なスペースを小さくでき、小型の部品にも用いることができる。また、本実施例においては、端子電極５０Ａ，５０Ｂから樹脂ベース７０に伝わる熱を低くでき、樹脂部分の変形や劣化を防ぐことになる。更には、導線４２の被膜４４へのダメージが抑えられ、巻線部分のショート不良などを防止できる。なお、本実施例では、被膜端部４５とＹＡＧレーザ照射範囲ＬＢとの間に、−０．５ｍｍの距離をとっているが、これ以上の距離を確保しても効果は同様である。なお、ここでは、被膜端部４５が、ＹＡＧレーザの照射範囲ＬＢに含まれる場合の長さをプラスとしており、含まれない場合はマイナスとしている。従って、マイナスの場合は、被膜端部４５とＹＡＧレーザ照射範囲ＬＢとの間に距離が確保されていることを意味し、ＹＡＧレーザの照射範囲ＬＢと被膜端部４５との距離を被膜端部位置とする。

このように、ＹＡＧレーザの照射範囲ＬＢに被膜４４が存在しなければ、被膜４４の炭化物の影響を受けることもなく、高い接合強度を得ることができる。そして、必要な強度が得られることで、接合部５６Ａ，５６Ｂ自体の大きさを小さくできる。また、接合部５６Ａ，５６Ｂには、溶解段階で空隙５８を（図１(C)参照）を含むことがあるが、少なくとも被膜４４のガス化の影響は受けることがないため、空隙５８の割合を一定以下に少なくできる。このため、接合部５６Ａ，５６Ｂの大きさを小さくでき、長さとしても短くなる。これらにより、接合部５６Ａ，５６Ｂの長さは小さくしつつ、接合部５６Ａ，５６Ｂの機械的強度を確保することができ、省スペース化につなげることができる。また、本実施例では、導線と端子電極に同じ材質の金属を用いる。これにより、接合時の溶解をほぼ同時に行うことができ、接合部５６Ａ，５６Ｂ以外の周囲の部分への影響を抑えることができる。なお、端子電極については、Ｎｉ／Ｓｎめっきなどを施すこともあるが、この場合でも、Ｎｉ／Ｓｎめっきの接合への影響は小さく、この部分を除いた端子電極が導線と同じ材質であれば、同様に接続することができる。

以上のようにして接合部５６Ａ，５６Ｂを形成したら（図４(B)）、次に、図４(C)に示すように、リングコア３０の貫通孔３２にドラムコア２０が収納されるように、リングコア３０を樹脂ベース７０上に配置する。リングコア３０と樹脂ベース７０の間には、熱硬化性樹脂を塗布しておく。そして、画像認識により、ドラムコア２０とリングコア３０の位置調整を行う。この状態で、図４(C)に示すように、ドラムコア２０の上面側、すなわち、実装面と反対側（本実施例では、鍔部２４の上面２４Ａ側）からディスペンサを用い、ドラムコア２０の鍔部２４の外周面とリングコア３０の内周面との間にＵＶ接着剤を２点塗布し、ＵＶランプで硬化させる。

塗布して硬化させたＵＶ接着剤が、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂとなる。第２の固定部６０Ａ，６０Ｂは、ドラムコア２０とリングコア３０を位置決めした位置に固定する。そのため、以後の工程間や、環境試験等による位置の変動を抑制できる。また、図示の例では、複数（２箇所)配置し、ドラムコア２０の中心Ｃに対して対抗した位置にあるため、リングコア３０に掛かる応力も均等になる。

最後に、図４(D)に示すように、ドラムコア２０とリングコア３０間のギャップＧに、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂの上面（外側）を覆うように、熱硬化性接着剤をディスペンサを用いて塗布し、１５０℃で硬化させる。硬化後の熱硬化性接着剤は、第１の固定部６２Ａ，６２Ｂとなる。また、この熱硬化工程により、ドラムコア２０及びリングコア３０と樹脂ベース７０の間に塗布された熱硬化性接着剤も硬化し、ドラムコア２０及びリングコア３０と、樹脂ベース７０が接着される。

このように、第１の固定部６２Ａ，６２Ｂが、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂを覆うことで、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂとは重ならず、ドラムコア２０の外周面と接する部分では、第１の固定部６２Ａ，６２Ｂの高さ方向の厚みを確保できる。また、第１の固定部６２Ａ，６２Ｂとドラムコア２０の外周面と接する部分の長さを長くとることで、この厚みを確保した部分を長くでき、剥離などの欠陥を抑制できる。このため、第１の固定部６２とドラムコア２０の外周面と接触している部分の長さの割合が、ドラムコア２０の外周面の長さに対して６０％以上存在しているほうがよい。

なお、第１の固定部６２Ａ，６２Ｂと第２の固定部６０Ａ，６０Ｂの重なっている部分については、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂとドラムコア２０の外周面と接している部分の長さを、第１の固定部６２とドラムコア２０の外周面と接触している部分の長さに含む。本実施例では２種類の接着剤を用いているが、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂとなる接着剤は、硬化後の硬度の高いものを用い、第１の固定部６２Ａ，６２Ｂとなる接着剤（熱硬化性接着剤）としては、硬化後の線膨張係数の低いものを用いる。

＜試作例＞・・・次に、本実施例の試作例について説明する。以下の表１に示す条件で、比較例１，２及び試作例１〜８のコイル部品を製作し、空隙の割合（％）と強度ｍｉｎ値（Ｎ）について確認を行った。コイル部品は１２．５×１２．５×６ｍｍの寸法の巻線型インダクタとし、磁性体であるドラムコア２０及びリングコア３０としては、Ｎｉ−Ｚｎフェライトを用いた。また、巻線４０としては、ポリアミドイミド被膜付きのφ０．４ｍｍの導線を用い（導線自体はＣｕ）、巻数は１０．５とした。

また、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂには短時間で硬化が可能な接着剤として、硬度としてショアＤの４０から６５であるＵＶ接着剤を用い、第１の固定部６２Ａ，６２Ｂ、および樹脂ベース７０と２つのコアの接着には熱硬化性接着剤を用い、硬度としてショアＤの３０、または４０であるエポキシ樹脂の接着剤を用いた。樹脂ベース７０としては、１５０℃以上の耐熱性のエポキシ樹脂からなる外形寸法（最大部分）１２．５×１２．５ｍｍで厚みが１ｍｍのものを用いた。また、端子電極５０Ａ，５０Ｂとしては、Ｎｉ／Ｓｎめっきが施された厚み０．１５ｍｍのＣｕ板を、樹脂ベース７０に埋め込んだものを用いた。接合に用いる接合用のレーザは、グリーンレーザ（波長５３２ｎｍ）とした。

なお、被膜長さは、ＹＡＧレーザの照射範囲ＬＢに含まれる場合の長さをプラス、含まれない場合の長さをマイナスとして、被膜４４の端部４５との位置関係を求める。被膜４４の端部４５は、被膜４４の有無による色の違いにより判断する。また、接合部長さは、引出部４６Ａ，４６Ｂから導線４２の断面寸法の変化する部分から接合部５６Ａ，５６Ｂの先端までの長さとした。接合部５６Ａ，５６Ｂは、引出部４６Ａ，４６Ｂから接合部５６Ａ，５６Ｂに向って断面寸法が大きくなることから容易に判断できる。

次に、空隙５８は、接合部５６Ａ，５６Ｂを、導線４２の引出部４６Ａ，４６Ｂの中央を通り、かつ、導線４２の引出方向と平行な面のＳＥＭ観察による断面写真を元に画像処理を行い、画像のコントラストの濃淡から、濃い部分を空隙５８とし、淡い部分を空隙５８ではない部分とし、接合部５６Ａ，５６Ｂの断面積に対する空隙５８の割合を求めた。空隙５８の大きさは５０倍の倍率に拡大し、画像処理により面積から円に置き換え、この円の直径に相当する大きさで１０μｍ以上のものを選択し、この面積の合計を空隙５８の面積とした。また、接合部の強度評価は、引出部を接合部から内側方向に引っ張り、接合部の破断する強度を測定した。測定は比較例、試作例ともにｎ＝２０でそれぞれの最小値（ｍｉｎ値）を求めた。なお、内側方向とは、リングコアの側面を外側とし、外側からドラムコアに向って見る方向を指す。

表１に示した比較例及び試作例の結果から、以下のことが確認された。なお、比較例１と試作例１〜４は線径がφ０．６ｍｍであり、比較例２と試作例５〜８は線径がφ０．２ｍｍであるが、比較例１及び試作例１〜４と、比較例２及び試作例５〜８は、端子の材質と被膜端部位置は対応させた。
比較例１は、φ０．６ｍｍの導線４２を用い、端子電極５０Ａ，５０Ｂとして、導線４２と同じ材質のＣｕを用い、被膜端部位置が０．３ｍｍ（被膜端部４５がＹＡＧレーザ照射範囲ＬＢに含まれる）としたものである。結果をみると、被膜剥離した被膜無し部分が先に溶けて、被膜有りの部分は黒い変色の痕跡が残る。これは、被膜４４の炭化によるものであり、このような部分があると、この部分を切っ掛けに剥離しやすいことで、十分な強度は得られず、これが強度ばらつきが生じる原因となる。このため、強度の最小値を確保するため、結果として、全体としての長さは長くなる。

試作例１は、φ０．６ｍｍの導線４２を用い、端子電極５０Ａ，５０Ｂとして、導線４２と同じ材質のＣｕを用い、被膜端部位置が０．０ｍｍ（被膜端部４５がＹＡＧレーザ照射範囲に入らないギリギリの位置）としたものである。試作例１によれば、被膜４４の端部４５が接合部５６Ａ，５６Ｂと干渉しない範囲で接合を行うことで、安定した接合が可能となる。このため、接合部の長さを短くでき、それでも十分な強度が得られている。また、接合に必要なパワーを従来より半減することができ、被膜４４へのダメージを抑え、巻線部分への影響はない。

試作例２は、φ０．６ｍｍの導線を用い、端子電極５０Ａ，５０Ｂとして、導線４２と同じ材質のＣｕを用い、被膜端部位置が−０．２ｍｍ（被膜端部４５がＹＡＧレーザ照射範囲ＬＢから０．２ｍｍ離れている）としたものである。試作例２によれば、接合部の長さを短くしても安定性がよく、十分な強度が得られている。試作例３は、被膜端部位置が−０．５ｍｍである（被膜端部４５がレーザ照射範囲ＬＢから０．５ｍｍ離れている）ほかは、試作例２と同様である。試作例３によれば、被膜端部４５をＹＡＧレーザ照射範囲ＬＢからさらに離すことにより、空隙５８の割合が減って、接合部の強度を高く維持しつつ、接合部の長さを短くすることができる。なお、−０．２ｍｍと−０．５ｍｍの結果を比較すると、空隙の割合以外には大きな差がないことから、φ０．６ｍｍの導線４２を用いた場合であっても、被膜端部４５は、ＹＡＧレーザ照射範囲ＬＢから０．５ｍｍ離れていれば十分と考えられ、これ以上離しても有効な差は生じないと考えられる。

試作例４は、端子電極５０Ａ，５０Ｂとして、導線４２とは異なる材質のリン青銅を用いたものであり、その他は試作例３と同様に作成した。試作例４では、接合部５６Ａ，５６Ｂの形状が不安定になった。これは、リン青銅が先に溶けてしまい、（導線４２はＣｕ）を用い、導線４２が後から溶けるため、わずかであるが接合時のレーザを照射する時間を要することになる。このため、時間を長くかける分、溶融する量が多くなり、試作例３と比べると接合部の長さは長くなる。

比較例２及び試作例５〜８は、導線４２をφ０．２ｍｍにしたほかは、比較例１及び試作例１〜４と同じであり、同様の傾向を示す。なお、細い導線４２の場合には、導線４２も溶けやすくなるため接合に必要なエネルギーは低くてよいことになる。この場合、端子は低いエネルギーで溶けることが望ましく、試作例８に示すように、一つの方法としてリン青銅を用いることで、リン青銅を先に溶かすことができる。これは、細い導線４２では、被膜４４の厚みが薄い場合に用い、熱による被膜ダメージを受けにくくすることにつながる。

このように、実施例１によれば、次のような効果がある。
(1)被膜付き導線を巻回して形成した巻線部４０と、導線４２の端部にある接合部５６Ａ，５６Ｂと、該接合部５６Ａ，５６Ｂにより導線４２と電気的に接続する端子電極５０Ａ，５０Ｂを有するコイル部品１０において、導線４０の被膜４４と接合部５６Ａ，５６Ｂが接していないため、導通を確実にとることができる。また、強度を得られる分、接合部の長さを短くできるため、省スペース化を図ることも可能である。
(2)接合部５６Ａ，５６Ｂが空隙（ないし気泡）５８を含み、該空隙５８が、導線４２の引出部４６Ａ，４６Ｂの中央を通り、かつ、導線４２の引出方向と平行な面における接合部５６Ａ，５６Ｂの断面積に対して１０％以下とした。このため、空隙５８の存在を抑えることで、強度を高くすることができ、更に接合部の長さを短くすることができる。また、体積を小さくできるため、無駄なスペースを使うことなく、小型の部品にも用いることができる。

(3)導線４２及び端子電極５０Ａ，５０Ｂ（及び接続部５２Ａ，５２Ｂ）に、Ｃｕを用いることで太い導線であっても接続しやすくなる。これは、引出部５２Ａ，５２Ｂと導線５２の接合時のレーザ照射による熱の吸収率、温度変化を同じにすることができ、同じタイミングでそれぞれを溶融させることによるものであり、また形状の安定性にもつながる。
(4)導線４２の被膜４４の耐熱温度を１２５℃〜１８０℃としたので、高温の対応が可能となる。これは、接合部５６Ａ，５６Ｂの熱による被膜４４のダメージを受けにくくし、引出部４６Ａ，４６Ｂおよび巻線４０の絶縁劣化を防止できることによる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。例えば、前記実施例では、リングコア３０の外形断面形状を円形としたが、八角形や四角形等であってもよく、また、角に回転しない程度のＲをつけた形状としてもよい。
(2)前記実施例で示した被膜剥離の範囲も一例であり、導線の太さや接合に用いる接合用のレーザの照射範囲や出力に応じて、同様の効果を奏する範囲内で適宜変更可能である。被膜剥離する長さは、被膜４４の端部４５が、その後の導線と端子電極の引出部との接合部と干渉しない位置であればよい。また、このときの接合に用いる接合用のレーザを照射するパワーは、導線にはダメージを与えない範囲で設定すればよい。
(3)前記実施例で示したリングコア３０からの巻線４０の引き出し構造も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜設計変更可能である。
(4)前記実施例では、導線４２と端子電極５０を同じ材質で形成することとしたが、これも一例であり、導線の太さによっては、上述した試作例８のように、端子電極として導線より溶けやすい金属を用いてもよい。

(5)前記実施例で示した端子電極５０Ａ，５０Ｂの形状や、樹脂ベース７０を用いた巻線４０の引出部４６Ａ，４６Ｂとの接合形態も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜設計変更可能である。
(6)前記実施例では、２つの第２の固定部６０Ａ，６０Ｂを設けることとしたが、これも一例であり、第２の固定部は２つ以上であれば、その数や配置は適宜変更可能である。
(7)前記実施例では示した樹脂ベース７０も一例であり、同様の効果を奏する範囲で、材料や形状等を適宜変更してよい。
(8)前記実施例では、第２の固定部６０Ａ，６０Ｂの上面を完全に覆うように第１の固定部６２Ａ，６２Ｂを設けることとしたが、これも一例であり、必ずしも第２の固定部の全体を覆う必要はなく、一部を覆うような形態であってもよい。少なくとも第２の固定部６０Ａ，６０Ｂは第１の固定部６２Ａ，６２Ｂのいずれかに接していればよい。いずれの形態であっても、第１及び第２の固定部が部品から脱落するようなことがない。

本発明によれば、被膜付き導線を巻回した巻線部と、前記導線の引出部の端部に位置する接合部と、該接合部により前記導線と電気的に導通する端子電極と、を有するコイル部品において、前記被膜と前記接合部が離れている。このため、被膜の炭化物の影響を受けることなく、接合強度を得ることができる。また、強度が得られる分、接合部の長さを短くできるため、小型部品向けのコイル部品の用途に適用できる。特に、耐温度や耐衝撃性に優れることから、自動車や産業機械の分野向けのコイル部品の用途として好適である。

１０：コイル部品
２０：ドラムコア
２２：巻軸
２４，２６：鍔部
２４Ａ，２６Ａ：表面
２５，２７：凹部
３０：リングコア
３０Ａ：上面
３０Ｂ：底面
３０Ｃ：外周面
３０Ｄ：内周面
３２：貫通孔
３６Ａ，３６Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ：溝
４０：巻線
４２：導線
４４：被膜
４５：被膜端部
４６Ａ，４６Ｂ：引出部
４７Ａ，４７Ｂ：導線端部
５０Ａ，５０Ｂ：端子電極
５２Ａ，５２Ｂ：接続部
５４Ａ，５４Ｂ：固定部
５６Ａ，５６Ｂ：接合部
５８：空隙
６０Ａ，６０Ｂ：第２の固定部
６２Ａ，６２Ｂ：第１の固定部
７０：樹脂ベース
７０Ａ：上面
７０Ｂ：底面
７２Ａ〜７２Ｄ：側面
７４Ａ，７４Ｂ：側面
７６：突起
Ｃ：ドラムコアの中心
ＬＡ：被膜剥離の長さ
ＬＢ：接合用のレーザ照射範囲
ＬＣ：接合部長さ
Ｇ：ギャップ

Claims

外周に被膜を有する導線を巻回して形成される巻線部と、
前記巻線部より外側に引き出され、前記被膜を有する導線と被膜の無い導線により連続的に形成される引出部と、
前記引出部より外側に位置し、前記被膜の無い導線の端部に位置する接合部と、
該接合部により前記引出部と電気的に導通する端子電極と、
を有するコイル部品の製造方法であって、
前記端子電極と接続する位置の導線の側面全周の被膜を取り除くことで、端部の被膜が剥離された導線を準備するステップと、
前記端部の被膜が剥離された導線を、端子電極となる金属板の接続部に置くステップと、
前記金属板の固定部を折り曲げ加工し、金属板上の接続部と固定部との間に前記導線の引出部を挟むステップと、
前記導線の端部と固定部の一部に、接合用レーザを接続部側から導線側に向かう方向へ、かつ照射範囲に被膜がある導線部分が入らないように照射して前記接合部を形成するステップと、
を含み、
前記接合部には、空隙を含むことがあり、その空隙の割合は、前記導線の引出部の中央を通り、かつ、前記導線の引出方向と平行な面における接合部の面積に対して、３０％以下であることを特徴とするコイル部品の製造方法。
前記接合部を、前記導線の被膜端部と接することなく、被膜と離れた位置で形成することを特徴とする請求項１記載の製造方法。
前記接合部を、前記導線と前記接続部の一部から形成し、引出部から接合部に向って断面寸法が大きくなるように形成することを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。