(57)【要約】【課題】基板実装の際の無鉛化に対応したはんだレス継線が可能で、特性向上、構造の改善、作業性の改善を図ることができ、また、継線部の接合良否判定を容易な構造として、良否判定を機械的に実行可能とする。【解決手段】巻線端末２ａを金属端子フレーム２０に絡げ、前記巻線端末２ａと前記金属端子フレーム２０とを溶接して前記金属端子フレーム上端に球状継線部２５を形成した後、前記金属端子フレーム２０の上端に対向する方向から前記継線部を撮像して継線部画像判別を行う。前記継線部画像判別では、前記継線部を撮像した画像において輝度が一定レベル以上の明るい領域が所定面積以下の場合に溶接良好であり、前記所定面積を超えると溶接不良と判別する。【選択図】        図１
2005026256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線端末を金属端子フレームに絡げ、前記巻線端末と前記金属端子フレームとを溶接して前記金属端子フレーム上端に球状継線部を形成したことを特徴とするインダクタンス部品。
【請求項２】
巻線端末を金属端子フレームに絡げ、前記巻線端末と前記金属端子フレームとを溶接して前記金属端子フレーム上端に球状継線部を形成する工程と、
前記金属端子フレームの上端に対向する方向から前記継線部を撮像する継線部画像判別工程とを備え、
前記継線部画像判別工程では、前記継線部を撮像した画像において輝度が一定レベル以上の明るい領域が所定面積以下の場合に溶接良好であり、前記所定面積を超えると溶接不良と判別することを特徴とするインダクタンス部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線端末を金属端子フレームに溶接で継線する構造を有し、かつ好適な接合状態と継線状態を画像処理により機械的に判定可能とした構造を有するインダクタンス部品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁性体コアに単数又は複数の巻線を施し、その巻線端末を金属端子フレームに絡げた後、高温はんだにより継線することが行われていた。このように、継線部のはんだを高温はんだとすることで基板実装の際の溶断対策としていた。
また、その接合外観は供給されるはんだ量と金属端子フレームへの仮止めの仕方の影響を受けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のように、高温はんだで継線処理を行った場合、基板実装に鉛フリーはんだを用いると、継線部が溶融するため、基板実装後に断線する可能性があった。また、継線処理を鉛フリーはんだで行うことは、継線作業性の悪化を招く。さらに、はんだによる継線処理は接合外観が製品毎に不均一となり、出来ばえの合否判定が難しく、はんだ接合の良否を人手により検査していた。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑み、基板実装の際の無鉛化に対応したはんだレス継線が可能で、特性向上、構造の改善、作業性の改善を図ることができ、また、継線部の接合良否判定を容易な構造として、良否判定を機械的に実行可能としたインダクタンス部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るインダクタンス部品は、巻線端末を金属端子フレームに絡げ、前記巻線端末と前記金属端子フレームとを溶接して前記金属端子フレーム上端に球状継線部を形成したことを特徴としている。
【０００７】
本発明に係るインダクタンス部品の製造方法は、巻線端末を金属端子フレームに絡げ、前記巻線端末と前記金属端子フレームとを溶接して前記金属端子フレーム上端に球状継線部を形成する工程と、
前記金属端子フレームの上端に対向する方向から前記継線部を撮像する継線部画像判別工程とを備え、
前記継線部画像判別工程では、前記継線部を撮像した画像において輝度が一定レベル以上の明るい領域が所定面積以下の場合に溶接良好であり、前記所定面積を超えると溶接不良と判別することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインダクタンス部品及びその製造方法の実施の形態を図面に従って説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施の形態であって、インダクタンス部品の製造過程及びインダクタンス部品の完成状態を示し、図２は継線部画像判別工程における継線部の良否判別方法の説明図である。
【００１０】
まず、図１を用いてインダクタンス部品の製造過程について説明する。図１（Ａ）のようにフェライト等のリング状磁性体コア１に巻線２を施したコイル本体３の周囲に内装樹脂１０（シリコン樹脂等の弾性樹脂）を塗布、樹脂注型等により設ける。図示の例では、１対の巻線２がリング状磁性体コア１に巻回されたコモンモードチョークコイルを構成している。
【００１１】
一方、金属端子フレーム２０は、略Ｌ字状に折り曲げ形成され、水平部分の先端部２１が面装着端子部となり、水平部分に対して垂直に立ち上がった垂直部分の上端部が絡げ部２２となっている。また、垂直部分の上端面２３は平坦面となっている。これは、後述する継線部画像判別工程で良否判別が容易なように、上端面２３が平坦な光の反射面を構成するようにしている。なお、金属端子フレーム２０は、インダクタンス部品の製造工程においては、一点鎖線に示すように、リードフレームとなっており、水平部分が相互に一体に連結された状態であり、後述の外装体３０の成型後に所定長さ、形状に切り離されるものである。
【００１２】
従って、図１（Ａ）の状態においては、左右２対の金属端子フレーム２０は、リードフレームとして位置関係が定まっており、そこに前記内装樹脂１０を設けたコイル本体３が組み込まれ、内装樹脂１０から引き出された巻線端末２ａが絡げ部２２に絡げられ、不要な巻線端末部分は切除される。これにより、内装樹脂１０を設けたコイル本体３は金属端子フレーム２０に対して仮固定される。
【００１３】
その後、図１（Ｂ）のように、金属端子フレーム２０の絡げ部２２と巻線端末２ａとを溶接（レーザ溶接、アーク溶接（アーク放電）装置等を用いる）で継線する。このとき、溶接装置にて金属端子フレーム２０の絡げ部上部と巻線端末２ａが球状に溶融するエネルギーを与え、球状継線部２５を金属端子フレーム上端に形成するが、その際に絡げ部下部には溶融しない螺旋状の巻線端末導体が残るように、巻線端末２ａの金属端子フレーム２０への絡げ巻数と溶接装置による接合条件を設定する。ちなみに、金属端子フレーム２０は燐青銅等の銅合金、巻線２はウレタン線等の絶縁被覆銅線である。
【００１４】
図１（Ｂ）の溶接による継線処理が終わった後、継線部画像判別工程で継線部の良否を判別する。その方法は、撮像手段（カメラ）の視界の向き及び照明の光線の向きを図中矢印Ｐの方向に設定し、金属端子フレーム上端の各球状継線部２５を、金属端子フレーム２０の上端に対向する方向（溶接前の金属端子フレーム上端面に対向する方向）から撮像する。
【００１５】
図２（Ａ）は上記条件（製品上面からの視野）で撮像した写真図であり、上側の１対の金属端子フレームは巻線端末の絡げ処理のみで溶接前の状態、下側の１対の金属端子フレームは巻線端末の絡げ後の溶接処理が良好に行われて球状継線部が形成されている状態を示す。下側の球状継線部２５が形成されている場合（溶接良好の場合）、球状の頂点のみの光が反射するため、光の反射面積は小さく、上側の継線部溶接前は螺旋状の巻線端末と金属端子フレーム２０の平坦面となっている上端面２３にて光が反射するため反射面積は大きい。つまり、本実施の形態の継線構造は、溶接前後の光量の差が最も大きくなるように配慮されている。
【００１６】
図２（Ｂ）は、前記上側１対、下側１対の継線部を撮像した画像において、一定輝度をしきい値として白黒２値化した画像であり、輝度が一定レベル以上の明るい領域を白、輝度が一定レベル未満の暗い領域を黒で示す。上側の継線部溶接前は螺旋状の巻線端末及び金属端子フレーム２０の上端面２３が白い領域となり、白い領域の面積は大きいのに反し、下側の球状継線部２５が形成されたものは反射が殆ど無く、白い領域の面積は極めて小さい。
【００１７】
従って、図１（Ｂ）のように、４カ所の溶接による継線処理が良好に行われていれば、全て球状継線部２５が形成されて、図２（Ｂ）の画像において継線部に相当する白い領域は極めて小さく、継線部の溶接未処理乃至溶接不良で金属端子フレーム２０の平坦な上端面２３の形状が残存している場合には白い領域の面積は大きくなる。これにより、撮像手段の撮像画像を白黒２値化して画像処理し、さらに継線部に相当する白い部分の面積を演算して数値化し、所定数値以下（つまり明るい領域が所定面積以下）の場合に溶接良好であり、前記所定値を超えると（つまり明るい領域が所定面積を超えると）溶接不良と機械的に自動判別することが可能である。
【００１８】
上記継線部画像判別工程で４カ所の継線部の溶接が全て良好と判定されたものに対して、図１（Ｃ）のように外装樹脂成型を行う。すなわち、２対の金属端子フレーム２０を含むリードフレーム状態にて、外装樹脂成型によってコイル本体を覆った内装樹脂１０の周囲をさらに覆う外装体３０を成型（例えば、射出成型）し、リードフレームから２対の金属端子フレーム２０を所定形状となるように切り離す。
【００１９】
これにより、コア１に巻線２を設けたコイル本体３を弾性のある内装樹脂１０（保護層となる）で覆って保護し、さらに内装樹脂１０及び金属端子フレーム２０を外装樹脂成型による外装体３０で覆う構造のインダクタンス部品が完成する。
【００２０】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００２１】
（１）  垂直方向に位置する金属端子フレーム２０の垂直部分に巻線端末２ａを螺旋状に巻き付け金属端子フレーム２０の絡げ部先端を溶融させる構造により、表面張力により球状となった溶融部は当該端子フレーム自身の方向に拡散しながら、冷却固化するため点溶接ではなく線状の溶接部となり、接合部の体積が多く信頼性が高い。
【００２２】
（２）  垂直方向に位置する金属端子フレーム２０の垂直部分に巻線端末２ａを螺旋状に巻き付け端子先端を溶融させる構造では、球状となった溶融部が拡散していく当該フレーム自身が重力方向にあるため、先端の球状形状を維持でき、冷却固化後に球状継線部２５を形成することになり、画像認識による機械判別（人手によらない自動判別）に必要な球状部の頂点が維持できる。
【００２３】
（３）  溶接後も、螺旋状の巻線端末２ａの導体が球状継線部２５の下部に残る継線構造とすることにより、機械的強度と電気的接合の両方を兼ね備える。
【００２４】
（４）  インダクタンス部品の製造過程における継線部画像判別工程では、溶接不良のときに金属端子フレーム２０の上端面２５及び巻線端末２ａの絡げ部分が光を反射して明るくなり、溶接良好のときは反射の少ない球状継線部２５が形成されることに着目し、前記継線部を撮像した画像において輝度が一定レベル以上の明るい領域が所定面積以下の場合に溶接良好であり、前記所定面積を超えると溶接不良と判別することが可能である。このように判別基準を数値化して判別基準を明確に設定できるため、画像処理装置による機械判別が可能で、工程の自動化を図ることができる。
【００２５】
上記の実施の形態では、１対の巻線がリング状磁性体コアに巻回されたコモンモードチョークコイルを例示したが、本発明は巻線端末を金属端子フレームに絡げる継線構造を有するインダクタンス部品に適用可能であることは明らかである。
【００２６】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、巻線端末と金属端子フレームとの継線部が溶接処理されているため、鉛フリーはんだを用いた基板実装温度領域では前記継線部が溶融しないため信頼性が高い。また、溶接により継線部は球状に形成されているため、溶接不良の発見が容易で、目視での外観判別が容易にできることは勿論のこと、画像処理により継線部の良否の自動判別も可能になるためコスト低減を図り得る。さらに、継線部に鉛フリーハンダを用いない為、部材費が削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインダクタンス部品及びその製造方法の実施の形態を示し、製造過程及び完成状態のインダクタンス部品を示す斜視図である。
【図２】溶接による継線処理が終わった後の継線部画像判別工程を説明するための画像を示す写真図である。
【符号の説明】
１  リング状磁性体コア
２  巻線
２ａ  巻線端末
３  コイル本体
１０  内装樹脂
２０  金属端子フレーム
２２  絡げ部
２３  上端面
２５  球状継線部
３０  外装体
【図１】
2005026256.tif 000003
【図２】
2005026256.tif 000004