(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアのワイヤー巻回部に導電性ワイヤーを巻回し、端子電極を形成したワイヤー固定部に前記導電性ワイヤーの端末を接続固定したチップコイルにおいて、
前記ワイヤー固定部を、所定方向へ向かって登り方向に傾斜するテーパー状に形成し、前記端子電極を、前記ワイヤー固定部の中央から遠ざかる方向に頂上が位置する円弧状に形成し、導電性ワイヤーの端末を前記ワイヤー固定部の端子電極に対し、該ワイヤー固定部の登り方向へ向けて圧着したチップコイル。
【請求項２】
前記ワイヤー固定部の前記テーパー状部分の高低差が前記導電性ワイヤーの線径の１／２以下である請求項１に記載のチップコイル。
【請求項３】
ワイヤー固定部が所定方向へ向かって登り方向に傾斜するテーパー状であるコアを用意し、前記ワイヤー固定部のテーパー状部に、その頂上が前記ワイヤー固定部の中央から遠ざかる方向に位置する円弧状の端子電極を形成し、この端子電極に、導電性ワイヤーの端末を前記ワイヤー固定部の登り方向へ向けて配置し、加圧面が平坦なヒーターチップによって熱圧着するチップコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コア等にワイヤーを巻回してなるチップコイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえば特開平１０−３１２９２２号公報に示されているチップコイルが知られている。
【０００３】
このチップコイルは、両端部に鍔部を有する図５に示すようなコア１に導電性ワイヤー２を巻回し、ワイヤー２の端末をコア１の鍔部の端子電極Ａに熱と圧力で固定したものである。この構造によれば、ワイヤー圧着時の温度と圧力を最適化することにより、端子電極に対するワイヤーの接合状態を安定化し、信頼性を高めることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のチップコイルにおいて、前記コアの鍔部のように、ワイヤーを固定する固定部の端子電極は、一般的には導電ペーストの塗布・焼付および多層メッキにより形成している。ところが、導電ペーストを塗布・焼付すると、ワイヤー固定部がフラットであっても、導電ペーストの表面張力等により、ワイヤー固定部底面のほぼ中央部を頂点とした円弧状の電極膜が形成されることが多い。
【０００５】
図５の（Ａ）は従来のチップコイルに用いるコアの外観斜視図、（Ｂ）はワイヤー固定部である鍔部の部分拡大断面図である。コア１の中央部はワイヤー巻回部１ａであり、その両端部の鍔部をワイヤー固定部１ｂ，１ｃとして形成している。ワイヤー固定部１ｂ，１ｃの電極形成面はフラットであり、上記塗布・焼付により焼付電極を形成すると、図５の（Ｂ）において一点鎖線で示すワイヤー固定部のほぼ中央部を頂点とする円弧状の焼付電極膜３が形成される。この電極膜３には、Ｎｉ膜４、Ｃｕ膜５、Ｓｎ膜６が順にメッキ形成されるが、端子電極全体が焼付電極膜３と同様に、ワイヤー固定部のほぼ中央部を頂点とする円弧状に盛り上がる。このような形状の端子電極Ａに対してワイヤー２を端末処理すると、ワイヤー２の圧着部は端子電極Ａの形状に沿った形で圧着される。すなわち、ワイヤー固定部の中央部近辺ではワイヤー２の潰れ厚が大きく、その部分でワイヤー２が非常に薄い状態で圧着されることになる。量産時においては、端末処理時の圧力ばらつきや、端子電極Ａの丸みのばらつきにより、図５の（Ｂ）に示したように、ワイヤー固定部の中央部近辺でワイヤーが切れてしまう場合も生じる。その場合には、ワイヤーの圧着面が小さくなるため、固着力不足等の不具合が発生し易くなる。
【０００６】
チップコイル全体のサイズが小さくなると、ワイヤー固定部の幅寸法が小さくなるため、端子電極の形状がさらに丸くなる。その結果、ワイヤー固定部の中央部近辺でワイヤーが切断される、というワイヤーの固着力不足等が発生する傾向がますます顕著になる。
【０００７】
この状態を、ワイヤー固着時の温度、時間、圧力等の圧着条件の管理で回避しようとしても、その条件管理は非常に厳密なものとなり、ワイヤーが端子電極からはみ出して切断されるカットヒゲと言われる突起が生じる等の別の問題も発生することもあるため、量産性に乏しいという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、ワイヤー固定部に対するワイヤーの固着部の信頼性を高めたチップコイルおよびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、コアのワイヤー巻回部に導電性ワイヤーを巻回し、端子電極を形成したワイヤー固定部に前記導電性ワイヤーの端末を接続固定したチップコイルにおいて、ワイヤー固定部を、所定方向へ向かって登り方向に傾斜するテーパー状に形成し、前記端子電極を、前記ワイヤー固定部の中央から遠ざかる方向に頂上が位置する円弧状に形成し、導電性ワイヤーの端末を前記ワイヤー固定部の端子電極に対し、該ワイヤー固定部の登り方向へ向けて圧着する。この構造により、ワイヤーの基部（末端部とは反対側の部分）からより離れた位置を端子電極の頂上とし、ワイヤーの圧着面を安定的に大きくし、ワイヤーの固着力を大きくできる。
【００１０】
また、この発明は、前記ワイヤー固定部の前記テーパー状部分の高低差を導電性ワイヤーの線径の１／２以下とする。これによりテーパー状部分の傾斜が急になり過ぎないようにし、ワイヤーをその長手方向の長い範囲に亘って、すなわち広い面積に亘って押し潰されるようにし、ワイヤーの圧着面の安定性を高める。
【００１１】
また、この発明のチップコイルの製造方法は、ワイヤー固定部が所定方向へ向かって登り方向に傾斜するテーパー状であるコアを用意し、前記ワイヤー固定部のテーパー状部に、その頂上が前記ワイヤー固定部の中央から遠ざかる方向に位置する円弧状の端子電極を形成し、この端子電極に、導電性ワイヤーの端末を前記ワイヤー固定部の登り方向へ向けて配置し、加圧面が平坦なヒーターチップによって熱圧着する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態に係るチップコイルの構成および製造方法を図１〜図３を参照して説明する。
図１はチップコイルの外観斜視図である。また、図２の（Ａ）はそのチップコイルで用いるコアの正面図、（Ｂ）はワイヤー固定部に対するワイヤーの圧着状態を示す部分拡大断面図である。
【００１３】
これらの図において、１はアルミナやフェライト等のセラミックス成型体からなる角形のコアである。このコア１の中央部がワイヤー巻回部１ａであり、その両側の鍔部がワイヤー固定部１ｂ，１ｃである。ワイヤー固定部１ｂ，１ｃの図における上部には多層の電極膜からなる端子電極Ａを形成している。ワイヤー巻回部１ａには導電性ワイヤー２を所定回数巻回し、その端末をワイヤー固定部１ｂ，１ｃの端子電極に圧着している。
【００１４】
コア１のワイヤー固定部１ｂ，１ｃは、図２の（Ａ）に示すように、ワイヤー巻回部１ａから外方へ向かって上り方向に傾斜するテーパー状に形成している。したがって後述するワイヤー固定部上に形成する端子電極の頂上は、図中一点鎖線で示すワイヤー固定部の中央より外側（ワイヤー巻回部から遠ざかる方向）の位置に生じる。
【００１５】
図２の（Ｂ）における３〜６は、一例を示せば、３はＡｇ焼付電極膜、４はＮｉメッキ膜、５はＣｕメッキ膜、６はＳｎメッキ膜である。このような４層構造の端子電極Ａに対して導電性ワイヤー２が広い圧着面で安定に圧着されている。
【００１６】
ここで、焼付電極膜３は端子電極の下地電極膜として形成している。Ｎｉ膜４は焼付電極の半田への拡散防止のために形成している。Ｃｕ膜５は耐半田材層であり、その上層のＳｎ膜とＮｉ膜との接着強度を高めるために形成している。Ｓｎ膜は親半田材層であり、チップコイルを実装基板上の電極に半田付けする際の半田付け性向上のために形成している。また、このＳｎ膜は、ワイヤーの圧着時に、加熱溶融膜として作用する。
【００１７】
このチップコイルの各構成要素の構造と、その製造方法の一例を次に示す。
【００１８】
導電性ワイヤー２としては、線径１２０〜２０μｍのＣｕワイヤーにポリエステルイミド等の絶縁材を被膜したワイヤーを用いる。
【００１９】
コア１としては、ワイヤー固定部１ａのテーパー状部分の高低差ｈが、ワイヤー２の線径ｒの１／２以下のものを用いる。したがって、線径１２０μｍのワイヤーを用いる場合には、高低差ｈは６０μｍ以下、線径２０μｍのワイヤーを用いる場合には、高低差ｈは１０μｍ以下である。但し、ワイヤー固定部は必ずテーパー状をなすため、ｈは０ではない。好ましくは、ｒ／４＜ｈ＜ｒ／２の範囲に定める。
【００２０】
上記端子電極は次のようにして形成する。まず、コアのワイヤー固定部１ｂ，１ｃを下面にして、Ａｇ等の導電ペーストへディッピングする。これにより、ワイヤー固定部１ｂ，１ｃに、そのテーパーに沿うように５μｍ以上の下地電極膜を形成し、乾燥し、焼成する。続く工程で、Ｎｉ膜４、Ｃｕ膜５、Ｓｎ膜６を順に電解メッキする。
【００２１】
このようにテーパー状のワイヤー固定部に導電ペーストを塗布することにより、下地電極膜の膜厚がワイヤー固定部の頂上付近で最も厚くなり、端子電極膜表面の丸みが従来のように緩やかになることがない。したがって、端子電極の頂上は、ワイヤーの基部からより離れた位置、すなわち図２の（Ｂ）において一点鎖線で示す中央部より外側に位置することになる。その結果、端子電極が長い距離に亘ってテーパー状に保たれ、ワイヤーの圧着面が広く確保できる。
【００２２】
図３は、コアのワイヤー固定部１ｃに対するワイヤー２の圧着工程を示す部分拡大断面図である。まず、（Ａ）に示すように、ワイヤー２をワイヤー固定部１ｃの端子電極上に接するように配置する。続いて、（Ｂ）に示すように、加圧面が平坦なヒーターチップ１０を、コアの軸方向（チップコイルの実装面）と平行にして、ワイヤー固定部１ｃに対して所定圧力で加圧しつつ加熱する。好ましくは、一つのヒーターチップで、両ワイヤー固定部１ｂ，１ｃの端子電極に、ワイヤー両端部を同時に加熱・圧着する。
【００２３】
ヒーターチップ１０のワイヤーに対する加重は０．２〜１ｋｇｆとし、加重をかけた状態で、パルスヒート方式で１秒以内の瞬時にヒーターチップの温度を５００℃前後まで上昇させ、１秒前後保持した後、外側に引き出しているワイヤーを所定張力で引っ張ることにより、ワイヤーを切断する。次に、１秒以内の瞬時にＳｎ膜６の融点以下に急冷し、ヒーターチップ１０を取り外す。上記加熱によってワイヤー２の端末の絶縁皮膜は溶融／気化する。ワイヤー端末はヒーターチップによる加重により押しつぶされて偏平となり、Ｓｎ膜６に幾分沈みこむ。この状態で、耐半田材層であるＣｕ膜５とワイヤー端末とは、その接合面において固相溶接され、親半田材層であるＳｎ膜６とワイヤー２の端末とは、その接合面においてろう接される。
【００２４】
次に、第２の実施形態に係るチップコイルの外観斜視図を図４に示す。第１の実施形態では、コイルの巻回軸が実装面に対して平行に位置する横置きタイプについて示したが、この図４に示すように、ワイヤー２の巻回軸が実装面に対して垂直方向に位置する縦置きタイプのチップコイルについても、本発明は同様に適用できる。すなわち、コア１の図における下部の鍔部の底面をワイヤー固定部１ｂとし、その面全面あるいは一部をテーパー状に形成し、導電性ワイヤーの端末をワイヤー固定部上の端子電極に対し、該ワイヤー固定部の登り方向へ向けて圧着する。このワイヤー固定部の構造により、第１の実施形態で示したものと同様に、広い面でワイヤーを端子電極に圧着することができ、その信頼性を高めることができる。
【００２５】
なお、第１・第２の実施形態で示した巻き線済の製品に対して、ワイヤー保護のための絶縁性樹脂を被膜してもよい。また、ワイヤーの圧着を行った端子電極部分に、さらにＳｎまたは半田からなる親半田材層をメッキ等で形成して、実装基板に対する半田付け性を向上させるとともに、ワイヤー端末の防錆効果を持たせてもよい。
【００２６】
また、端子電極の構造や材質は任意であり、例えば下地電極としてＡｇ以外にＡｇ−Ｐｄ合金やＣｕ，Ｎｉ等であってもよく、さらに最上層を半田膜としてもよい。
【００２７】
さらに、第１の実施形態では、テーパー状部分をコアの上下面側に形成しているが、もちろんワイヤーを圧着する側の面のみをテーパー状にしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
この発明によれば、端子電極を形成するワイヤー固定部を、所定方向へ向かって登り方向に傾斜するテーパー状に形成し、前記端子電極を、前記ワイヤー固定部の中央から遠ざかる方向に頂上が位置する円弧状に形成し、導電性ワイヤーの端末をワイヤー固定部に対し、その登り方向へ向けて圧着したことにより、ワイヤーの圧着面が安定的に大きくなり、ワイヤーの固着強度を大きくできる。その結果、ワイヤーの圧着部の信頼性をさらに向上させることができる。
【００２９】
また、この発明によれば、ワイヤー固定部のテーパー状部分の高低差をワイヤーの線径の１／２以下とすることにより、テーパー状部分の傾斜が急になり過ぎず、ワイヤーがその長手方向の長い範囲に亘って、すなわち広い面積に亘って押し潰されるようになり、ワイヤーの圧着面の安定性が高まる。
【００３０】
また、この発明によれば、所定方向へ向かって登り方向に傾斜するテーパー状であるワイヤー固定部に対して導電ペーストをディッピング等により塗布・焼成することにより、下地電極膜の膜厚がワイヤー固定部の頂上部分で最も厚くなり、端子電極膜表面の丸みが緩やかになることがなく、長い距離に亘ってテーパー状に保たれる。その結果、ワイヤーの圧着面が広く確保でき、ワイヤーの圧着部の信頼性を容易に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るチップコイルの外観斜視図
【図２】同チップコイルで用いるコアの正面図およびワイヤー固定部の部分拡大断面図
【図３】同チップコイルにおけるワイヤーの圧着工程を示す図
【図４】第２の実施形態に係るチップコイルの外観斜視図
【図５】従来のチップコイルで用いるコアの外観斜視図およびワイヤー固定部の部分拡大断面図
【符号の説明】
１−コア
１ａ−ワイヤー巻回部
１ｂ，１ｃ−ワイヤー固定部（鍔部）
２−導電性ワイヤー
３−下地電極
Ａ−端子電極
【図１】
0003928376.tif 000002
【図２】
0003928376.tif 000003
【図３】
0003928376.tif 000004
【図４】
0003928376.tif 000005
【図５】
0003928376.tif 000006