(57)【要約】【課題】  特に、製造コストを低く抑えるとともに、接合部にて適切に端子部とコイル間を接合可能なコイル封入圧粉コア及びその製造方法等を提供することを目的とする。【解決手段】  圧粉コア３と、コイル２と、コイルに電気的に接続される外部接続用の端子部４とを有する。コイル２は例えば銅線が巻回形成されたものである。端子部４は、Ｃｕ基材と、Ｃｕ基材の表面に形成されたＮｉもしくはＮｉ合金層とを有する。  端子部４の表面電極部４２の位置では、前記ＮｉもしくはＮｉ合金層の表面にさらにＡｕ層が形成されている。端子部とコイルとの接合部４４では、Ｎｉ層が端子部の表面に露出して前記コイルとの接合表面とされて前記コイルと接合されている。【選択図】  図１
2013120919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧粉コアと、前記圧粉コアに覆われたコイルと、前記コイルに電気的に接続される外部接続用の端子部とを有し、
前記コイルは、少なくともＣｕを主成分とした表面層を備える線材を巻回して形成された構成であり、
前記端子部は、Ｃｕ基材と、前記Ｃｕ基材の表面に形成されたＮｉもしくはＮｉ合金層とを有し、
前記端子部の前記圧粉コアから外部に露出した表面電極部の位置では、前記ＮｉもしくはＮｉ合金層の表面にＡｕ層が形成されており、
前記端子部と前記コイルとの接合部では、前記ＮｉもしくはＮｉ合金層が前記端子部の表面に露出して前記コイルとの接合表面とされて前記コイルと接合されていることを特徴とするコイル封入圧粉コア。
【請求項２】
前記接合部における前記コイルの接合表面は、溶融し固化している請求項１記載のコイル封入圧粉コア。
【請求項３】
前記接合部における前記ＮｉもしくはＮｉ合金層は、溶融し固化している請求項１又は２に記載のコイル封入圧粉コア。
【請求項４】
前記接合部では、前記端子部と前記コイル間が抵抗溶接されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコイル封入圧粉コア。
【請求項５】
前記圧粉コアは、Ｆｅ基金属ガラス合金を有して構成される請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコイル封入圧粉コア。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載されたコイル封入圧粉コアと、実装基板とを有し、前記端子部の前記表面電極部に形成された前記Ａｕ層と前記実装基板の電極間が半田接合されていることを特徴とするコイル封入圧粉コアを有するデバイス。
【請求項７】
圧粉コアと、前記圧粉コアに覆われ、少なくともＣｕを主成分とした表面層を備える線材を巻回してなるコイルと、前記コイルに電気的に接続される外部接続用の端子部とを有し、
前記端子部を構成するＣｕ基材の表面にＮｉもしくはＮｉ合金層を形成する工程、
前記ＮｉもしくはＮｉ合金層の表面であって、前記圧粉コアを成形した際、前記圧粉コアから外部に露出する表面電極部の位置にＡｕ層を形成する工程、
前記端子部と前記コイルとの接合部では、前記端子部の表面に露出した前記ＮｉもしくはＮｉ合金層を前記コイルとの接合表面とし、前記端子部と前記コイルとの間を接合する工程、
前記圧粉コアを成形し、前記圧粉コア内に前記端子部が接続された前記コイルを埋設するとともに、前記端子部の前記表面電極部が外部に露出するように、前記圧粉コアを成形する工程、
を有することを特徴とするコイル封入圧粉コアの製造方法。
【請求項８】
前記接合部における前記コイルの接合表面を、溶融させ固化させる請求項７記載のコイル封入圧粉コアの製造方法。
【請求項９】
前記接合部における前記ＮｉもしくはＮｉ合金層を、溶融させ固化させる請求項７又は８に記載のコイル封入圧粉コアの製造方法。
【請求項１０】
前記接合部では、前記端子部と前記コイル間を抵抗溶接する請求項７ないし９のいずれか1項に記載のコイル封入圧粉コアの製造方法。
【請求項１１】
前記圧粉コアを、Ｆｅ基金属ガラス合金を有して形成し、前記圧粉コアに対して熱処理工程を有する請求項７ないし１０のいずれか１項に記載のコイル封入圧粉コアの製造方法。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のいずれか１項に記載されたコイル封入圧粉コアと、実装基板とを有し、前記端子部の前記表面電極部に形成された前記Ａｕ層と前記実装基板の電極間を半田接合することを特徴とするコイル封入圧粉コアを有するデバイスの製造方法。
【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、その他の電子部品に用いられるコイル封入圧粉コアの端子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品等に適用されるコイル封入圧粉コアは、圧粉コアの内部にコイルを封入した構造である。コイルとは別部材として端子部が設けられ、コイルと端子部とが接合されている。端子部は外部接続用として圧粉コアから外部に露出している。
【０００３】
このため、コイルと端子部間が適切に接合される構成でなければならない。例えばコイル封入コアにおける端子部とコイル間は抵抗溶接される。このため端子部は、コイルと抵抗溶接可能な構成でなければならない。また特許文献１に示すようにＦｅ基金属ガラス合金を圧粉コア材料として用いる場合には熱処理を必要とするため端子部は耐熱性に優れていることが必要である。
【０００４】
例えば従来では、端子部の表面にＡｇめっき層が形成された構造であった。そしてＡｇめっき層の表面が実装基板との間で電気的に接続される実装面である。
【０００５】
ところで上記の構成では端子部表面がＡｇめっき層であるためマイグレーションを起こしやすい問題があった。そのため実装基板上に搭載された電極部品間でショートする危険性があった。
【０００６】
したがってＡｇめっき層に代えて例えば下記特許文献２〜４に示すように端子部表面にＡｕめっき層を用いることで上記したマイグレーションの問題を解決できる。しかしながら特許文献２〜４には、Ａｕめっき層の形成範囲が不明で、またコイルと端子部との接合部の構成については何も記載されていない。
【０００７】
よって特許文献２〜４に示すＡｕめっき層を用いた場合、材料コストの高い前記Ａｕめっき層を広範囲に形成すれば、それだけ製造コストが高くなる問題があった。またコイルとは別部材として端子部が設けられた構成において、コイルと端子部間の接合構造を適正化し、簡便に接合できるようにするとともに、圧粉コアの端子部と実装基板との接合を安定化させることが重要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３３９５２５号公報
【特許文献２】特開２００４−５５５７２号公報
【特許文献３】特開２００５−３９１８７号公報
【特許文献４】特開平１１−３８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の従来課題を解決するためのものであり、特に、製造コストを低く抑えるとともに、接合部にて適切に端子部とコイル間を接合可能なコイル封入圧粉コア及びその製造方法、ならびに、コイル封入圧粉コアと実装基板間を適切且つ安定して半田接合することが可能なコイル封入圧粉コアを有するデバイス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】
【００１０】
本発明におけるコイル封入圧粉コアは、
圧粉コアと、前記圧粉コアに覆われたコイルと、前記コイルに電気的に接続される外部接続用の端子部とを有し、
前記コイルは、少なくともＣｕを主成分とした表面層を備える線材を巻回して形成された構成であり、
前記端子部は、Ｃｕ基材と、前記Ｃｕ基材の表面に形成されたＮｉもしくはＮｉ合金層とを有し、
前記端子部の前記圧粉コアから外部に露出した表面電極部の位置では、前記ＮｉもしくはＮｉ合金層の表面にＡｕ層が形成されており、
前記端子部と前記コイルとの接合部では、前記ＮｉもしくはＮｉ合金層が前記端子部の表面に露出して前記コイルとの接合表面とされて前記コイルと接合されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明におけるコイル封入圧粉コアの製造方法は、
圧粉コアと、前記圧粉コアに覆われ、少なくともＣｕを主成分とした表面層を備える線材を巻回してなるコイルと、前記コイルに電気的に接続される外部接続用の端子部とを有し、
前記端子部を構成するＣｕ基材の表面にＮｉもしくはＮｉ合金層を形成する工程、
前記ＮｉもしくはＮｉ合金層の表面であって、前記圧粉コアを成形した際、前記圧粉コアから外部に露出する表面電極部の位置にＡｕ層を形成する工程、
前記端子部と前記コイルとの接合部では、前記端子部の表面に露出した前記ＮｉもしくはＮｉ合金層を前記コイルとの接合表面とし、前記端子部と前記コイルとの間を接合する工程、
前記圧粉コアを成形し、前記圧粉コア内に前記端子部が接続された前記コイルを埋設するとともに、前記端子部の前記表面電極部が外部に露出するように、前記圧粉コアを成形する工程、
を有することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明では端子部をＣｕ基材とＮｉもしくはＮｉ合金層との積層構造とし、さらに表面電極部では、ＮｉもしくはＮｉ合金層の表面にＡｕ層を形成した積層構造とした。このように、Ａｕ層をコイルとの接合部分に形成せず形成範囲を限定することで製造コストの低減を図ることができる。本発明ではＮｉもしくはＮｉ合金層は、Ａｕ層の下地としての役割と接合部での接合表面との役割を担う。そして端子部とコイルとの接合部では、Ｃｕ基材／ＮｉもしくはＮｉ合金層／線材（コイル）の積層構造とする。このように接合部では、同種材料のＣｕ材料間に異種材料のＮｉを挟んだ積層構造とすることで、端子部とコイル間の接合強度を安定したものにできる。
【００１３】
また本発明では、前記接合部における前記コイルの接合表面は、溶融し固化していることが好ましい。これにより接合強度を高めることができる。また本発明では、前記接合部における前記ＮｉもしくはＮｉ合金層は、溶融し固化していることが好ましい。
【００１４】
また本発明では、前記接合部では、前記端子部と前記コイル間が抵抗溶接されていることが好ましい。同種材料であるＣｕ同士であると抵抗溶接により適切に接合できないが、Ｃｕ間に異種のＮｉもしくはＮｉ合金を介在させることで抵抗溶接を適切に行うことができ、安定した接合強度（溶接強度）を得ることができる。
【００１５】
また本発明では、前記圧粉コアは、Ｆｅ基金属ガラス合金を有して構成されることが好ましい。これにより軟磁気特性を向上させることができる。またＦｅ基金属ガラスを用いることで熱処理を必要とするが、本発明の端子構造であれば、優れた耐熱性を備えている。
【００１６】
また本発明におけるコイル封入圧粉コアを有するデバイス及びその製造方法は、上記のいずれかに記載されたコイル封入圧粉コアと、実装基板とを有し、前記端子部の前記表面電極部に形成された前記Ａｕ層と前記実装基板の電極間を半田接合してなることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明によれば、コイル封入圧粉コアの端子部と実装基板の電極間を適切且つ安定して半田接合することが出来る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のコイル封入圧粉コア及びその製造方法によれば、製造コストを低減できるとともに、端子部とコイル間を適切に接合することができる。
【００１９】
また本発明のコイル封入圧粉コアを有するデバイス及びその製造方法によれば、コイル封入圧粉コアの端子部と実装基板の電極間を適切且つ安定して半田接合することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明を適用したコイル封入圧粉コアの実施形態を一部透視して示す斜視図、
【図２】図２は、図１に示すコイル封入圧粉コアを実装基板上に実装した状態を示す部分正面図、
【図３】図３は、図２のＡで囲った部分の部分拡大縦断面図、
【図４】図４（ａ）は、図１のＢで囲った部分の部分拡大縦断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の変形例である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本実施形態のコイル封入圧粉コアの製造方法を示す工程図である（各図は製造工程中の部分平面図を示す）。
【図６】図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図５の続きであり、本実施形態のコイル封入圧粉コアの製造方法を示す工程図である（各図は製造工程中の部分平面図を示す）。
【図７】図７（ａ）（ｂ）は、図６（ｂ）工程におけるコイルと端子部間の溶接工程を示す部分拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明を適用したコイル封入圧粉コアの実施形態を一部透視して示す斜視図、図２は、図１に示すコイル封入圧粉コアを実装基板上に実装した状態を示す部分正面図、図３は、図２のＡで囲った部分の部分拡大縦断面図、である。なお図１に示すコイル封入圧粉コアは、実装面を上向きに示しており、図２，図３に示すコイル封入圧粉コアは図１に示すコイル封入圧粉コアを１８０°反転させた状態（実装面が下向き）を示している。
【００２２】
図１に示すコイル封入圧粉コア１は、圧粉コア３と、圧粉コア３に覆われる空芯コイル２と、空芯コイル２に電気的に接続される端子部４とを備えて構成される。
【００２３】
空芯コイル２は、絶縁被膜された銅線（線材）を螺旋状に巻回して形成されたものである。なお線材は丸線でも平角線であってもどちらでもよい。また銅線でなく芯材の周囲にＣｕを主体とした表面層が形成された構造であってもよい。いずれにしても表面がＣｕあるいはＣｕ合金からなる線材が用いられる。
【００２４】
空芯コイル２は、巻回部２ａと巻回部２ａから引き出された引出端部２ｂ，２ｂとを有して構成される。空芯コイル２の巻き数は必要なインダクタンスに応じて適宜設定される。
【００２５】
圧粉コア３は、本実施形態におけるＦｅ基金属ガラス合金（Ｆｅ基非晶質合金）の粉末が結着材により固化成形されたものである。
【００２６】
本実施形態におけるＦｅ基金属ガラス合金（Ｆｅ基非晶質合金）は、例えば、組成式が、Ｆｅ100-a-b-c-x-y-z-tＮｉaＳｎbＣｒcＰxＣyＢzＳｉtで示され、０ａｔ％≦ａ≦１０ａｔ％、０ａｔ％≦ｂ≦３ａｔ％、０ａｔ％≦ｃ≦６ａｔ％、６．８ａｔ％≦ｘ≦１０．８ａｔ％、２．２ａｔ％≦ｙ≦９．８ａｔ％、０ａｔ％≦ｚ≦４．２ａｔ％、０ａｔ％≦ｔ≦３．９ａｔ％である。
【００２７】
上記のように、本実施形態のＦｅ基金属ガラス合金は、主成分としてのＦｅと、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｐ、Ｃ、Ｂ、Ｓｉ（ただし、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉの添加は任意）とを添加してなる軟磁性合金である。
【００２８】
上記のＦｅ基金属ガラス合金は、優れた軟磁気特性を備え、Ｆｅ基金属ガラス合金を使用することで、高いインダクタンスとともに優れた直流重畳特性を有するコイル封入圧粉コアにできる。また上記のＦｅ基金属ガラス合金のガラス遷移温度（Ｔｇ）を約７４０Ｋ（ケルビン）以下に設定できる。
【００２９】
本実施形態のＦｅ基金属ガラス合金は、組成式が、Ｆｅ100-c-x-y-z-tＣｒcＰxＣyＢzＳｉtで示され、１ａｔ％≦ｃ≦２ａｔ％、８．８ａｔ％≦ｘ≦１０．８ａｔ％、５．８ａｔ％≦ｙ≦８．８ａｔ％、１ａｔ％≦ｚ≦２ａｔ％、０ａｔ％＜ｔ≦１ａｔ％であることがより好適である。
【００３０】
これにより、ガラス遷移温度（Ｔｇ）を７２０Ｋ以下にでき、換算ガラス化温度（Ｔｇ／Ｔｍ）を０．５７以上にでき、飽和磁化Ｉｓを１．２５以上にでき、飽和質量磁化σｓを１７５×１０-6Ｗｂｍ／ｋｇ以上にできる。
【００３１】
また本実施形態のＦｅ基金属ガラス合金は、組成式が、Ｆｅ100-a-c-x-y-z-tＮｉaＣｒcＰxＣyＢzＳｉtで示され、４ａｔ％≦ａ≦６ａｔ％、１ａｔ％≦ｃ≦２ａｔ％、８．８ａｔ％≦ｘ≦１０．８ａｔ％、５．８ａｔ％≦ｙ≦８．８ａｔ％、１ａｔ％≦ｚ≦２ａｔ％、０ａｔ％＜ｔ≦１ａｔ％であることがより好適である。
【００３２】
これにより、ガラス遷移温度（Ｔｇ）を７０５Ｋ以下にでき、換算ガラス化温度（Ｔｇ／Ｔｍ）を０．５６以上にでき、飽和磁化Ｉｓを１．２５以上にでき、飽和質量磁化σｓを１７０×１０-6Ｗｂｍ／ｋｇ以上にできる。
【００３３】
また本実施形態のＦｅ基金属ガラス合金は、組成式が、Ｆｅ100-a-c-x-y-zＮｉaＣｒcＰxＣyＢzで示され、４ａｔ％≦ａ≦６ａｔ％、１ａｔ％≦ｃ≦２ａｔ％、８．８ａｔ％≦ｘ≦１０．８ａｔ％、５．８ａｔ％≦ｙ≦８．８ａｔ％、１ａｔ％≦ｚ≦２ａｔ％であることがより好適である。
【００３４】
これにより、ガラス遷移温度（Ｔｇ）を７０５Ｋ以下にでき、換算ガラス化温度（Ｔｇ／Ｔｍ）を０．５６以上にでき、飽和磁化Ｉｓを１．２５以上にでき、飽和質量磁化σｓを１７０×１０-6Ｗｂｍ／ｋｇ以上にできる。
【００３５】
本実施形態では、上記の組成式から成るＦｅ基金属ガラス合金を例えば、アトマイズ法により粉末状に、あるいは液体急冷法により帯状（リボン状）に製造できる。
【００３６】
Ｆｅ基金属ガラス合金粉末は、略球状あるいは楕円体状等からなる。前記Ｆｅ基金属ガラス合金粉末は、コア中に多数個存在し、各Ｆｅ基金属ガラス合金粉末間が結着材（バインダー樹脂）にて絶縁された状態となっている。
【００３７】
また、前記結着材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、アクリル樹脂等の液状又は粉末状の樹脂あるいはゴムや、水ガラス（Ｎａ2Ｏ−ＳｉＯ2）、酸化物ガラス粉末（Ｎａ2Ｏ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2、ＰｂＯ−ＢａＯ−ＳｉＯ2、Ｎａ2Ｏ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ、ＣａＯ−ＢａＯ−ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2）、ゾルゲル法により生成するガラス状物質（ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2等を主成分とするもの）等を挙げることができる。
【００３８】
また潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等を添加してもよい。結着材の混合比は５質量％以下、潤滑剤の添加量は０．１質量％〜１質量％程度である。
【００３９】
なお本実施形態の圧粉コア３は、上記したＦｅ基金属ガラス合金を有する構成に限定されない。
【００４０】
図１に示すように、実装基板に対する実装面３ａに、端子部４の一部を収納するための収納凹部３０が形成されている。収納凹部３０は、実装面３ａの両側にて対向する圧粉コア３の側面３ｂ，３ｃに露出して形成されている。図１に示すように端子部４が折り曲げられて、前記端子部４の一部が、収納凹部３０内に収納される。
【００４１】
端子部４は、後述する製造方法で示すように薄板状のフープ材を折り曲げ加工して形成されたものである。端子部４は圧粉コア３の内部に埋設されて空芯コイル２の延出端部２ｂ，２ｂに電気的に接続される接続端部４０と、圧粉コア３の外面に露出する表面電極部４２とを有して構成される。表面電極部４２は、前記圧粉コア３の側面３ｂ，３ｃから実装面３ａにかけて折り曲げ形成されており、第１曲折部４２ａ及び第２曲折部４２ｂとを有して構成される。
【００４２】
図２に示すように図１に示す本実施形態のコイル封入圧粉コア１が、実装基板１０上に実装される。
【００４３】
実装基板１０には、表面に電極１１が設けられている。電極１１は、前記電極１１と一体あるいは別体の配線部に接続されている。
【００４４】
図２に示すようにコイル封入圧粉コア１は、実装面３ａが実装基板１０側に向けられて、コイル封入圧粉コア１の外部に露出する端子部４の表面電極部４２と実装基板１０の電極１１間が半田層１２にて接合される。
【００４５】
図２に示すように端子部４の表面電極部４２と実装基板１０の電極１１との間にフィレット状の半田層１２を形成することができる。
【００４６】
図３に示すように、本実施形態の端子部４の表面電極部４２は、Ｃｕ基材１５と、Ｃｕ基材１５の表面に形成されたＮｉもしくはＮｉ合金層１６と、ＮｉもしくはＮｉ合金層１６の表面に形成されたＡｕ層１７との積層構造で構成される。図３に示すようにＡｕ層１７は表面電極部４２の最表面に位置している。よってＡｕ層１７の表面が実装基板１０の電極１１との間の半田接合面となっている。
【００４７】
Ｃｕ基材１５の厚みは、２００μｍ程度である。またＣｕ基材１５の材質は特に限定されるものでないが、銅損によるコイルの効率低下を避けるため無酸素銅が好ましく適用される。
【００４８】
ＮｉもしくはＮｉ合金層１６の厚みは、１〜５μｍ程度であることが好適である。ＮｉもしくはＮｉ合金層１６は、Ａｕをめっきする際に適切に析出させ、また、Ｃｕ基材１５からの拡散をできる限り抑制等するためのものであり、Ｎｉ合金層とする場合はＮｉ−Ｓｎ合金もしくはＮｉ−Ａｇ合金とするのが良い。
【００４９】
Ａｕ層１７は、ＮｉもしくはＮｉ合金層１６の表面にＮｉもしくはＮｉ合金層１６よりも薄い膜厚で形成される。例えばＡｕ層１７の膜厚は、０．０２μｍ〜０．０７μｍ程度である。
ＮｉもしくはＮｉ合金層１６及びＡｕ層１７を共にめっき形成することができる。
【００５０】
図４（ａ）は、図１のコイル封入圧粉コア１を１８０°反転させた状態にて図１に示すＢの部分を図１に示すＸ１−Ｘ２方向に沿って高さ方向から切断した部分縦断面図である。
【００５１】
図４（ａ）に示すように端子部４のコイル２との接続端部４０は、Ｃｕ基材１５とＮｉもしくはＮｉ合金層１６との積層構造で構成され、ＮｉもしくはＮｉ合金層１６が接合表面とされる。そして端子部４の接続端部４０とコイル２の延出端部２ｂとが接合される。すなわち接合部４４では、Ｃｕ基材１５／ＮｉもしくはＮｉ合金層１６／銅線４３の積層構造とされている。本実施形態では、端子部４とコイル２間を抵抗溶接（スポット溶接）により接合することができる。
【００５２】
図４（ｂ）は、Ｃｕ基材１５の厚さ方向の両面にＮｉもしくはＮｉ合金層１６，１８が形成された構成である。これにより圧粉コア３の外部に露出する端子部４のＣｕ基材１５の腐食を防止できる。ただし、後述の製造方法で説明するように、Ｃｕ基材１５の裏面１５ｂ側のＮｉもしくはＮｉ合金基材１８は接合部４４の位置に形成しないほうがよい。
【００５３】
以上のように本実施形態ではＡｕ層１７は表面電極部４２に限定して形成されている。Ａｕ層１７は半田濡れ性を確保するために必要であり、それほど厚い膜厚が必要でない。またＡｕは延性に富むため、Ａｕ層１７の膜厚を非常に薄く形成できる。本実施形態では、Ａｕ層１７をＮｉもしくはＮｉ合金層１６よりも薄く形成することが好ましい。このようにＡｕの使用を少なくでき、製造コストの低減を図ることができる。
【００５４】
また本実施形態では、端子部４のＣｕ基材１５の表面にＮｉもしくはＮｉ合金層１６を形成し、このＮｉもしくはＮｉ合金層１６を表面電極部４２ではＡｕ層１７の下地として用い、また端子部４とコイル２との接合部４４では、端子部４の表面に露出させて、コイル２との接合表面としている。これにより接合部４４では、Ｃｕ基材１５／ＮｉもしくはＮｉ合金層１６／銅線４２（コイル２）との積層構造となる。本実施形態では、ＮｉもしくはＮｉ合金層１６を、Ｃｕ基材１５の表面全域に形成でき、接合部４４でのＮｉもしくはＮｉ合金層１６と表面電極部４２でのＮｉもしくはＮｉ合金層１６とを連続して形成できる。接合部４４でのＮｉもしくはＮｉ合金層１６と表面電極部４２でのＮｉもしくはＮｉ合金層１６との間に、ＮｉもしくはＮｉ合金層１６が形成されない領域があってもよいが、Ｃｕ基材１５の表面全域にＮｉもしくはＮｉ合金層１６を形成したほうが製造を容易化できまた製造コストを低減できる。
【００５５】
このように本実施形態では、ＮｉもしくはＮｉ合金層１６を空芯コイル２との接合表面とし、接合部４４にて同種材料のＣｕ材料間に異種材料のＮｉもしくはＮｉ合金を挟んだ積層構造としたことで、端子部４とコイル２間の接合強度を安定したものにできる。
【００５６】
本実施形態では、接合部４４におけるコイル２（延出端部２）の接合表面は、溶融し固化していることが好ましい。すなわち図４（ａ）（ｂ）に示す銅線４３のＮｉもしくはＮｉ合金層１６と接する表面付近が溶けて固化した状態であると、コイル２と端子部４間の接合強度を高めることができる。またこのとき、接合部４４におけるＮｉもしくはＮｉ合金層１６は、溶融し固化した状態であることが、接合強度を高めるうえで好適である。
【００５７】
特に本実施形態では、空芯コイル２と端子部４間を抵抗溶接することが好ましい。抵抗溶接は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、Ｃｕ基材１５と空芯コイル２の銅線４３とをＮｉもしくはＮｉ合金層１６を介して圧着しつつ電流を流し、その抵抗熱（ジュール熱）により母材間を接合する。仮にＮｉもしくはＮｉ合金層１６がなくＣｕ基材１５と銅線４３との抵抗溶接であると同種材料間での抵抗溶接になるため、適切にＣｕ基材１５と銅線４３間を接合できない。これに対して本実施形態では、Ｃｕよりも電気抵抗の高いＮｉもしくはＮｉ合金層１６を溶接表面としたことでＣｕ間を適切に抵抗溶接により接合することが可能になっている。
【００５８】
以上により本実施形態では製造コストを抑えつつ、コイル２と端子部４間を適切に接合することができる。また端子部４の表面層としてＡｇ層を用いた場合のようなマイグレーションも生じない。
【００５９】
また本実施形態では、圧粉コア３を、Ｆｅ基金属ガラス合金を用いて形成することができる。これにより、軟磁気特性を向上させることができ、高いインダクタンスとともに優れた直流重畳特性を有するコイル封入圧粉コアにできる。
【００６０】
Ｆｅ基金属ガラス合金を用いることで、アモルファス化に必要な熱処理を施す。本実施形態では、Ｆｅ基金属ガラス合金のガラス遷移温度（Ｔｇ）を低くでき、したがって圧粉コア３に対する最適熱処理温度を低くできる。ここで「最適熱処理温度」とは、Ｆｅ基金属ガラス合金に対して効果的に応力歪みを緩和でき、コアロスを最小限に小さくできる熱処理温度である。
【００６１】
本実施形態の端子部４は、Ｃｕ基材１５の表面にＮｉもしくはＮｉ合金層１６が形成されており、さらに表面電極部４２では、ＮｉもしくはＮｉ合金層１６の表面にＡｕ層１７が形成された積層構造となっている。これにより、熱処理が施されても、変質が起こるのを抑制でき、耐熱性を向上させることができる。
【００６２】
図５は本実施形態のコイル封入圧粉コア１の製造方法を示す工程図である。各工程は部分平面図で示される。
【００６３】
図５（ａ）の工程では、抜き加工した複数の端子部４が連なる薄板状のフープ材２０（Ｃｕ基材１５に相当）を形成する。
【００６４】
次に図５（ｂ）の工程では、フープ材２０の表面２０ａの全域にＮｉもしくはＮｉ合金層１６をめっき形成する。図５（ｂ）では斜線でＮｉもしくはＮｉ合金層１６を示している。このときＮｉもしくはＮｉ合金層１６を１μｍ〜５μｍ程度の膜厚で形成する。ＮｉもしくはＮｉ合金層１６は、接続端部４０にて空芯コイル２との抵抗溶接用、及び表面電極部４２にてＡｕ層１７の下地層として形成される。また図５（ｂ）の工程では、フープ材２０の表面２０ａのみならず裏面にもＮｉもしくはＮｉ合金層１６をめっき形成することができる。
【００６５】
次に図５（ｃ）の工程では、ＮｉもしくはＮｉ合金層１６の表面に部分的にＡｕ層１７をめっき形成する。図５（ｃ）ではＡｕ層１７の形成領域を異なるニ方向からの斜線で示している。本実施形態ではＡｕ層１７を、表面電極部４２の位置に形成する。Ａｕ層１７を、０．０２μｍ〜０．０７μｍ程度の非常に薄い膜厚で形成する。Ａｕ層１７は表面電極部４２にて半田濡れ性の確保のために形成される。よってＡｕ層１７は表面電極部４２の位置のみに非常に薄く形成できる。
【００６６】
続いて図６（ａ）の工程では、フープ材２０の所定箇所を切断する。これにより端子部４に空芯コイル２との接続端部４０を形成することができる。接続端部４０の表面にはＮｉもしくはＮｉ合金層１６が露出している。なお図６（ａ）では、一つの端子部４のみを拡大して図示した。
【００６７】
次に図６（ｂ）の工程では、空芯コイル２の延出端部２ｂと端子部４の接続端部４０とを抵抗溶接する。接続端部４０では、露出したＮｉもしくはＮｉ合金層１６が空芯コイル２との接合表面（溶接表面）とされている。
【００６８】
図７は溶接工程中の空芯コイル２の延出端部２ｂと端子部４の接続端部４０との部分拡大縦断面図である。
【００６９】
図７（ａ）に示すように、端子部４の接続端部４０のＮｉもしくはＮｉ合金層１６と、空芯コイル２の延出端部２ｂとの間を端子部４及び空芯コイル２の両側に配置された抵抗溶接電極２５，２６により圧接する。図７（ａ）に示すようにＣｕ基材１５と銅線４３との間にＮｉもしくはＮｉ合金層１６が介在した状態となる。図７（ａ）の状態にて抵抗溶接電極２５，２６間に電圧を印加して電流を流す。このとき抵抗の高いＮｉもしくはＮｉ合金が優先してジュール熱を発生し、ＮｉもしくはＮｉ合金、Ｃｕ又は、ＮｉもしくはＮｉ合金及びＣｕが溶けて同種のＣｕ基材１５と銅線４３間を適切に接合することができる。なお接合界面に位置するコイル２を構成する銅線４３の表面、ＮｉもしくはＮｉ合金層１６、又はＮｉもしくはＮｉ合金層１６及び銅線４３の表面が溶けて固化することで、接合界面での接合強度（溶接強度）を安定して高い状態にできる。
【００７０】
図７（ａ）では、Ｃｕ基材１５の両面にＮｉもしくはＮｉ合金層１６，１８が形成されており、ＮｉもしくはＮｉ合金層１８も抵抗溶接時にジュール熱を発生する。このため、抵抗溶接電極２６と端子部４の接続端部４０間がくっ付かないように、抵抗溶接電極２６の材質を工夫したり、あるいは溶接条件を適正化する。
【００７１】
あるいは図７（ｂ）に示すように、Ｃｕ基材１５の表面側にだけＮｉもしくはＮｉ合金層１６を形成して裏面１５ｂにＮｉもしくはＮｉ合金層１８を設けない構成とすることで、抵抗溶接電極２６と端子部４の接続端部４０間がくっ付くのを防止できる。また、Ｃｕ基材１５の裏面１５ｂにて抵抗溶接電極２６が当接する領域を除いてＮｉもしくはＮｉ合金層１８を形成してもよい。
【００７２】
次に図６（ｃ）では、圧粉コア３をプレス成形して、空芯コイル２を圧粉コア３内に埋設し、さらにＣｕ基材の不要部分を切断する。
【００７３】
圧粉コア３を、Ｆｅ基金属ガラス合金（Ｆｅ基非晶質合金）の粉末と結着材とを有してなる構成とした場合には、圧粉コア３に対してアモルファス化に必要な熱処理を施す。
そして図６（ｃ）に示す表面電極部４２を図１に示すように折り曲げる。
【００７４】
本実施形態ではＡｕの使用量を極力少なくでき、製造コストを抑制できるとともに、空芯コイル２の延出端部２ｂと端子部４の表面電極部４２との間を適切に接合（溶接）することができる。
【００７５】
その後、図２，図３に示すように、表面電極部４２と実装基板１０の電極１１間をリフロー工程により半田接合する。Ｐｂフリー半田接合時の加熱温度は、２４５〜２６０℃程度である。
【００７６】
本実施形態では、上記した、組成式が、Ｆｅ100-a-b-c-x-y-z-tＮｉaＳｎbＣｒcＰxＣyＢzＳｉtで示されるＦｅ基金属ガラス合金（Ｆｅ基非晶質合金）を用いることで、圧粉コア３に対する熱処理温度を３５０℃〜４００℃程度に設定することが出来る。
【００７７】
本実施形態の端子部４の表面電極部４２は、Ｃｕ基材１５の表面にＮｉもしくはＮｉ合金層１６を介してＡｕ層１７が形成された積層構造となっている。これにより、３５０℃〜４００℃程度の熱処理が施されても、Ａｕ層１７が変質してしまうことはなく優れた耐熱性を得ることができる。
【００７８】
よって、図２，図３に示すように、コイル封入圧粉コア１を実装基板１０上に半田接合するとき、Ａｕ層１７が最表面に露出した表面電極部４２の半田濡れ性は良好であり、端子部２と実装基板１０の電極１１間に適切にフィレット状の半田層１２を形成することができ、適切且つ安定した半田接合を行うことが可能である。
【実施例】
【００７９】
インダクタンスが１．５μＨのコイル（銅の線材（平角線）：０、２１ｍｍ×０．８７ｍｍと端子部とを抵抗溶接した。
【００８０】
端子部をＣｕ基材／Ｎｉ層（１μｍ、２μｍ、３μｍ）で形成した。括弧内の数値は膜厚を示している。
【００８１】
そしてＮｉ層を溶接表面として端子部とコイル間を抵抗溶接した。その際の電圧を１．１０Ｖ〜１．６Ｖ／３ｍｓとし、またエア圧を０．４ＭＰａとした。
【００８２】
実験では実施例として、Ｎｉ層の膜厚が１μｍである１０個の各端子部とコイルとを抵抗溶接し、直流抵抗Ｒｄｃを測定した。直流抵抗Ｒｄｃの測定はクリップタイプの接続端子を有するプローブを使用した。以下の表２においても同様である。なお、Ｎｉ層（１μｍ）の表面に膜厚が５μｍのＡｇ層を形成し、前記Ａｇ層を溶接表面とした構成を比較例として実験した。その実験結果が以下の表１に示されている。
【００８３】
【表１】
2013120919.tif 000003
【００８４】
表１に示すように、実施例と比較例の各直流抵抗Ｒｄｃはほぼ同じとなった。
次に、Ｎｉ層の膜厚を２μｍ、３μｍとし、Ｎｉ層を溶接表面として端子部とコイル間を抵抗溶接した複数の実施例の直流抵抗Ｒｄｃ及び引張強度を測定した。引張強度は万能試験機により測定した。その実験結果が以下の表２に示されている。
【００８５】
【表２】
2013120919.tif 000004
【００８６】
表２に示すように、直流抵抗Ｒｄｃを、８．２ｍΩ以上１０．０ｍΩ以下、引張強度を５Ｎ以上にできることがわかった。
【００８７】
Ｎｉ層の膜厚が厚くなることで、発熱量が増え、銅も溶けているものと思われる。直流抵抗ＲｄｃはＮｉ層を厚くすることでやや高くなる傾向があるが溶接強度は安定していた。これは、銅（コイル側）が溶けて固化したことに起因するものと考えられる。
【符号の説明】
【００８８】
１  コイル封入圧粉コア
２  空芯コイル
２ｂ  引出端部
３  圧粉コア
４  端子部
１０  実装基板
１１  電極
１２  半田層
１５  Ｃｕ基板
１６  ＮｉもしくはＮｉ合金層
１７  Ａｕ層
２０  フープ材
２５、２６  抵抗溶接電極
４０  接続端部
４２  表面電極部
４３  銅線
４４  接合部
【図１】
2013120919.tif 000005
【図２】
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【図３】
2013120919.tif 000007
【図４】
2013120919.tif 000008
【図５】
2013120919.tif 000009
【図６】
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【図７】
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