(57)【要約】【課題】  磁性体からなるコアを磁化させることでインダクタンスを向上・調整でき、かつ、磁化させるための専用の工程や設備を別途新たに設ける必要がなく、よって、リードタイムの伸びを抑えることができ、量産性を維持できる巻線型電子部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る巻線型電子部品１の製造方法は、巻芯部３と巻芯部３の両端に設けられた鍔部４、５を有する磁性体からなるコア２を成型する工程と、巻芯部３に導電性のワイヤ６を巻回する工程と、鍔部４、５に少なくとも一対の電極７ａ、７ｂを形成する工程と、ワイヤ端部６ａ、６ｂを電極７ａ、７ｂにヒーターチップ２１を用いたパルスヒート方式により電気的に接続する接続工程と、を備え、上述の接続工程において、ワイヤ端部６ａ、６ｂの電極７ａ、７ｂへの接続の際に、ヒーターチップ２１に流れる電流Ｉによって発生する磁界Ｈを利用して、コア２を磁化させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯部と前記巻芯部の両端に設けられた鍔部を有する磁性体からなるコアを成型する工程と、
前記巻芯部に導電性のワイヤを巻回する工程と、
前記鍔部に少なくとも一対の電極を形成する工程と、
前記ワイヤの端部を前記電極に、ヒーターチップを用いたパルスヒート方式により電気的に接続する接続工程と、を備え、
前記接続工程において、前記ワイヤの端部の前記電極への接続の際に、前記ヒーターチップに流れる電流によって発生する磁界を利用して、前記コアを磁化させることを特徴とする巻線型電子部品の製造方法。
【請求項２】
巻芯部と前記巻芯部の両端に設けられた鍔部を有する磁性体からなるコアと、
前記巻芯部に巻回された導電性のワイヤと、
前記鍔部に設けられ、かつ、前記ワイヤの端部と電気的に接続された電極と、を備え、
前記ワイヤの端部の前記電極への接続の際に前記コアが磁化されていることを特徴とする巻線型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタやトランス等の巻線型電子部品及びその製造方法に関し、より詳しくは、コアを磁化させることでインダクタンスを向上させた巻線型電子部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、巻線型電子部品として、例えば図４のような巻線型電子部品５０１が知られている。
【０００３】
巻線型電子部品５０１は、巻芯部５０３と巻芯部５０３の両端に鍔部５０４、５０５を有するフェライト等の磁性体からなるコア５０２と、巻芯部５０３に巻回された銅等からなる導電性のワイヤ５０６と、鍔部５０４、５０５にそれぞれ設けられた電極５０７ａ、５０７ｂと、を有している。ワイヤ５０６はポリエステルイミド等で絶縁被覆され、ワイヤ５０６の端部（ワイヤ端部）５０６ａ、５０６ｂはパルスヒート方式により電極５０７ａ、５０７ｂにそれぞれ電気的に接続されている。なお、巻芯部５０３に巻回したワイヤ５０６上に、さらにエポキシ等の樹脂（図示せず）を塗布する場合もある。
【０００４】
このような巻線型電子部品５０１において、従来からインダクタンスを向上させる方法が数多く検討・提案されている。例えば、巻線回数を調整する、コアに透磁率の高い素材を選定する等の方法が知られている。
【０００５】
特に、本発明に関連して、磁化によってインダクタンスを調整することが示されている文献として、積層型のインダクタに係るものではあるが、特許文献1が挙げられる。特許文献１では、積層型インダクタにおいて、インダクタ形成後に、導体パターンに印加する直流バイアス電流等を使って磁性体を磁化させ、それによってインダクタを調整する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平５−１５２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、（仮に、特許文献１の方法を本発明が対象としている巻線型電子部品に適用できたとしても）巻線型電子部品の製造過程において、インダクタ形成後にバイアス電流を流す等の磁化工程が別途必要となってしまうという問題点があった。すなわち、磁化工程が別途必要となるため、磁化工程を有さない場合に比べて巻線型電子部品完成までのリードタイムが伸びてしまう。また、製造過程において新たに磁化工程・設備を設けることになるため、生産コストの増大を招いたり、磁化工程の処理能力によっては量産性が低下する等の問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑み、巻線型電子部品において、磁性体からなるコアを磁化させることでインダクタンスを向上・調整でき、かつ、磁化させるための専用の工程や設備を別途新たに設ける必要がなく、よって、リードタイムの伸びを抑えることができ、量産性を維持できる巻線型電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る巻線型電子部品の製造方法は、巻芯部と巻芯部の両端に設けられた鍔部を有する磁性体からなるコアを成型する工程と、巻芯部に導電性のワイヤを巻回する工程と、鍔部に少なくとも一対の電極を形成する工程と、ワイヤ端部を電極にパルスヒート方式により電気的に接続する接続工程と、を備え、上述の接続工程において、ワイヤ端部の電極への接続の際に、ヒーターチップに流れる電流によって発生する磁界を利用して、コアを磁化させることを特徴としている。
【００１０】
この方法によれば、コアを磁化させているため、コアの透磁率が向上し、よりインダクタンスの高い巻線型電子部品を得られる。さらに、上述の接続工程において、ワイヤ端部の電極への接続の際に、コアを磁化させることができるため、別途新たに専用の磁化工程や設備を設ける必要がなくなり、巻線型電子部品の完成までのリードタイムを縮小することが可能となる。さらに、製造過程において新たに専用の磁化工程・設備を設ける場合に比べ生産コストを抑えることができ、磁化工程の処理能力不足による量産性の低下も抑えることが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る巻線型電子部品は、巻芯部と巻芯部の両端に設けられた鍔部を有する磁性体からなるコアと、巻芯部に巻回された導電性のワイヤと、鍔部に設けられ、かつ、ワイヤ端部と電気的に接続された電極と、を備え、ワイヤ端部の電極への接続の際にコアを磁化させていることを特徴としている。
【００１２】
上述の通り、本発明に係る巻線型電子部品であれば、コアを磁化させているため、コアの透磁率が向上し、より高いインダクタンスを得られると共に、完成までのリードタイムや生産コスト等を抑制可能な巻線型電子部品を得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る巻線型電子部品及びその製造方法によれば、磁化させるための専用の工程を要することなくコアを磁化させることができ、巻線型電子部品のインダクタンスを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態に係る巻線型電子部品１を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）、図２（ｂ）は、それぞれ本実施形態に係る巻線型電子部品１の製造工程を示す正面図、側面図である。
【図３】図３は、磁性体を磁化させる前と、本発明に基づき磁化させた後の、インダクタンスの変化を示す図である。
【図４】図４は、従来の巻線型電子部品５０１を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る巻線型電子部品１及びその製造方法の例を紹介する。
【００１６】
まず、本実施形態に係る巻線型電子部品１は、図１に示す通り、巻芯部３と巻芯部３の両端に設けられた鍔部４、５を有するコア２を備えており、コア２はフェライト等の磁性体からなっている。巻芯部３には銅等からなる導電性のワイヤ６が巻回されており。ワイヤ６はポリエステルイミド等により縁被膜されている。さらに、上記鍔部４、５にはそれぞれ電極７ａ、７ｂが形成されており、ワイヤ端部６ａ、６ｂと電極７ａ、７ｂとがそれぞれ電気的に接続されている。また、本実施形態に係る巻線型電子部品１は、ワイヤ端部６ａ、６ｂの電極７ａ、７ｂへの接続の際にコア２が磁化されていることを特徴としている。
【００１７】
以下、上述の巻線型電子部品１について、その製造方法を解説する。
【００１８】
まず、巻芯部３と巻芯部３の両端に設けられた鍔部４、５を有する磁性体からなるコア２を作製する。コア２は、例えば、フェライト等の原料粉体を所定の形状からなる金型に充填し、加圧して一体成型した上で、金型から取り出し、所定のプロファイルで焼成することにより作製することができる。
【００１９】
なお、本実施形態においては、コア２の巻芯部３は四角柱状をしている。しかし、巻芯部３の形状は任意であり、円柱状、楕円柱状、あるいは四角柱状以外の多角柱状であっても良い。また、鍔部４、５の形状も任意であり、例えば、多角形、円形、丸みを帯びた形状等であっても良い。
【００２０】
次に、鍔部４、５に1対の電極７ａ、７ｂを形成する。電極７ａ、７ｂは、例えば、銀等の金属が含まれた導電ペーストを塗布し、所定の温度で焼き付けることにより形成することができる。なお、上述の焼き付けに替えて、電極７ａ、７ｂは蒸着、めっき、スパッタリング等の他の方法により形成されても良い。また、電極７ａ、電極７ｂは、半田食われ防止のためのニッケルめっき、さらに、実装時の半田付け性を高めるためのすずめっきを施すことが望ましい。
【００２１】
次に、巻芯部３に、巻線装置を用いて、銅等からなる導電性のワイヤ６を巻回する。なお、本実施形態では、ワイヤ６はポリエステルイミド等で絶縁被覆されたものを用いている。
【００２２】
次に、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、ワイヤ６の端部（ワイヤ端部）６ａ、６ｂを、それぞれ、電極７ａ、７ｂにパルスヒート方式により電気的に接続する。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）は、それぞれ、本実施形態に係る巻線型電子部品１の製造工程を示す正面図、側面図である。また、図２（ａ）、図２（ｂ）上に示す符号２１は、パルスヒート方式加熱圧着装置（全体像は図示せず）の一つのパーツであるヒーターチップ２１である。
【００２３】
より具体的には、まず、電極７ａ、７ｂの主面にそれぞれワイヤ端部６ａ、６ｂを乗せる。次に、上方からヒーターチップ２１で押圧することにより加熱・加圧し、ワイヤ６の絶縁被覆を熱で溶かすと同時に、ワイヤ６を切断して熱圧着を行う。例えば、本実施形態では、１秒以内の瞬時に、ヒーターチップ２１の温度を約５００℃に上昇させ、1秒以内この温度を維持し、1秒以内の瞬時に急冷し、ヒーターチップを取り外すことにより、ワイヤ端部６ａ、６ｂと電極７ａ、７ｂとの接続を行っている。
【００２４】
なお、この熱圧着の際には、ヒーターチップ２１には数十アンペアの電流Ｉが流れている。よって、ヒーターチップ２１の周囲には電流Ｉの流れに比例して磁界Ｈが発生し、かかる磁界Ｈによって、上述の熱圧着を行っている接続工程において、磁性体からなるコア２が磁化されることになる。コア２が磁化されると、コア２の透磁率が上がるため、結果、巻線型電子部品１のインダクタンスも向上させることが可能となる。例えば、本実施形態では、ヒーターチップ２１に流れる電流Ｉは 約20アンペアであり、コア２近傍の磁束は約200ガウスである。
【００２５】
このように、本発明によれば、上述の接続工程において、コア２を磁化させているため、コア２の透磁率が向上し、よりインダクタンスの高い巻線型電子部品１を得られる。さらに、上述の接続工程において、ワイヤ端部６ａ、６ｂの電極７ａ、７ｂへの接続の際に、コア２を磁化させることができるため、別途新たに専用の磁化工程や設備を設ける必要がなくなり、巻線型電子部品１の完成までのリードタイムを縮小することが可能となる。さらに、製造過程において新たに専用の磁化工程・設備を設ける場合に比べ生産コストを抑えることができ、磁化工程の処理能力不足による量産性の低下も抑えることが可能となる。
【００２６】
なお、コア２を磁化させる度合いを調整することによって、コア２の透磁率を調整することもできる。従って、例えば、ヒーターチップ２１に流す電流Ｉの大きさや、電流Ｉにより発生する磁界Ｈからのコア２の距離、当該距離を保つ時間、コア２の材質等を適宜調整・選択することによって、コア２の透磁率を調整し、結果、インダクタンスの値も調整可能となる。
【００２７】
なお、上述の加熱時間は極めて短時間であるため、ワイヤ６の巻線部分の絶縁被膜にダメージを与えることはない。
【００２８】
次に、巻芯部３に巻回されたワイヤ６上に、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂（図示せず）を塗布し、加熱して硬化させることにより、本実施形態に係る巻線型電子部品１を完成させる。
【００２９】
以上、本実施形態に係る巻線型電子部品１及びその製造方法を説明した。
【００３０】
次に、以下の方法により、本発明により実際にインダクタンスを向上させることができることを確認した。
【００３１】
図３は、巻線型電子部品１のコア２を磁化させる前と、本発明に基づき磁化させた後における、１００ＭＨｚの交流電流を流した際のインダクタンスの変化をＬＣＲメータ等を用いて確認した結果である。図３からも明らかな通り、本発明により磁化させた後の方が磁化する前に比べて、インダクタンスが向上していることが分かる。
【００３２】
従って、本発明に係る巻線型電子部品及びその製造方法によれば、磁化させるための専用の工程を要することなく、コアを磁化させることができ、かつ、それによって、巻線型電子部品のインダクタンスを向上させることができることが分かる。
【００３３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変更をなすことができる。例えば、ヒーターチップ２１の形状や大きさ、ヒーターチップ２１に電流Ｉを流す時間・電流Ｉの大きさ、熱圧着時間等は本実施形態に限定されず、ワイヤ端部６ａ、６ｂの電極７ａ、７ｂへの接続条件と、コア２の材質や形状、所望のインダクタンス値等を考慮して、適宜調整・選択可能である。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る巻線型電子部品１はインダクタであるため、巻芯部３に１本のワイヤが巻回されているが、鍔部４、５に二対の電極を形成した上で、巻芯部３に２本のワイヤを巻回してトランスを構成し、二対の電極と２本のワイヤを接続する際に、本発明を適用してコアを磁化させても良い。その場合には、磁化させる回数等も考慮に入れて、所望のインダクタンス値になるよう、磁化させる度合いを調整することが望ましい。また、本実施形態においては、電極を鍔部４、５それぞれに一つずつ形成し一対の電極７ａ、７ｂを形成しているが、電極の位置は任意であり、鍔部４、５のいずれか一方のみに一対又は複数の電極を形成しても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１、５０１：巻線型電子部品
２、５０２：コア
３、５０３：巻芯部
４、５、５０４、５０５：鍔部
６、５０６：ワイヤ
６ａ、６ｂ、５０６ａ、５０６ｂ：ワイヤ端部
７ａ、７ｂ、５０７ａ、５０７ｂ：電極
２１：ヒーターチップ
Ｈ：磁界
Ｉ：電流
【図１】
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【図２】
2014007186.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014007186.tif 000006