(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト、パーマロイ等の磁性材よりなるコイル巻芯に、銅線等の導体をポリウレタン、ポリエステルの絶縁被膜で被覆し、その上をポリアミド系の融着被膜を焼き付けた融着マグネットワイヤを所定の巻数巻回してコイル部を形成する巻線工程と、該コイル部の巻き始め端末と巻き終わり端末を、それぞれ端末カラゲ処理をした後、前記端末カラゲ部を半田ディップする半田工程と、クリーム半田を印刷した回路基板上の電極パターンに、前記半田ディップしたターミナル部をマウントし、リフローを通すことにより、ターミナル部の固着と、コイル部の巻線の融着を同時に行うリフロー工程とよりなることを特徴とするコイル融着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話、ＰＨＳ、通信機等の一般電子機器に使用されるＳＭＤ型コイルのコイル融着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器は、高性能化、多機能化とともに小型化、軽量化を追求している。携帯電話、ＰＨＳ、通信機等がその一例である。これらの電子機器で使用されるインダクタは、ＳＭＤであることが必須となっている。
【０００３】
インダクタは、フェライト、パーマロイ等の磁性材よりなるコアに巻線された導線に電流を流すことにより発生する電磁気の作用を利用したインピーダンス素子である。この原理のために、他の受動部品に比べ構造が複雑になりＳＭＤ化が比較的遅れている。
【０００４】
一般的に融着マグネットワイヤの巻線を用いたコイルのコイル融着方法には次のような方法が公知である。以下その概要について説明する。
【０００５】
図３は、従来のアルコールを塗布しながら巻線し、融着する方法を示す説明図である。図３（ａ）は、融着マグネットワイヤ１の断面図である。一般に市販されている融着マグネットワイヤ１は、銅線等の導体１ａをポリウレタン、ポリエステル等の絶縁皮膜１ｂで被覆したシングルマグネットワイヤの上に、熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂等の融着皮膜１ｃを焼き付けた二層構造のマグネットワイヤであり、前記融着マグネットワイヤ１には、各種絶縁皮膜と融着皮膜の組合せがあり、使用方法及び用途により最適な線材を選定する。
【０００６】
図３（ｂ）において、２はフェライト、パーマロイ等の磁性材よりなる棒状のコイル巻芯、３は溶剤としてアルコール３ａを充填した容器、４は前記容器３よりアルコール３ａを適量常時浸したフエルトである。融着マグネットワイヤ１は前記フエルト４を通過するように配置されていて、前記コイル巻芯２を矢印Ａ方向に回転させながら、融着マグネットワイヤ１を所定の巻数巻回してコイル部５を形成する。該コイル部５は、融着マグネットワイヤ１の融着皮膜１ｃが溶剤であるアルコール３ａにて溶解して融着される。
【０００７】
前記融着マグネットワイヤ１としては、熱可塑性樹脂として、例えば、可溶ポリイミド系の融着皮膜を施した溶剤タイプのものを使用する。また、溶剤としてのアルコール３ａは、メチルアルコール、変成アルコール等を使用するのが最適である。
【０００８】
図４は、熱風をかけながら巻線し、融着する方法を示す説明図である。６は図示しないヒータ及びファンを内蔵した熱風送風機である。前記熱風送風機６から所定の温度の熱風７を送風しながら、前記コイル巻芯２を矢印Ａ方向に回転させて、融着マグネットワイヤ１を所定の巻数巻回してコイル部５を形成する。該コイル部５は、融着マグネットワイヤ１の融着皮膜１ｃが前記熱風７により溶解して融着される。
【０００９】
前記融着マグネットワイヤ１としては、１５０〜１８０°Ｃの熱風で融着可能な熱可塑性樹脂、例えば、ポリアミド系の融着皮膜を施したものを使用する。
【００１０】
図５は、巻線後のコイルを加熱炉の中に入れて融着する方法を示す説明図である。８は加熱炉で、所定の温度、例えば、１５０〜２５０°Ｃの加熱炉８の中に、前記融着マグネットワイヤ１を所定の巻数巻回してコイル部５を形成した巻線済コイル巻芯９を、所定時間投入して加熱処理することにより融着される。
【００１１】
前記融着マグネットワイヤ１としては、ポリウレタン銅線、ポリエステル銅線等のシングルマグネットワイヤの上に、熱硬化型樹脂等の融着皮膜を施したものを使用する。前記熱硬化タイプは、巻線後のコイルを加熱処理することにより、熱的に安定な三次元構造の皮膜に変化させるものである。
【００１２】
図６は、巻線後のコイルを通電して融着する方法を示す説明図である。融着マグネットワイヤ１を所定の巻数巻回してコイル部５を形成した巻線済コイル巻芯９の両端末に電流計を結び、所定の値の電流を所定時間通電して加熱処理することにより融着される。
【００１３】
前記融着マグネットワイヤ１としては、熱可塑性樹脂等、例えば、ブチラール系又はポリアミド系の融着皮膜を施したものを使用する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したコイル融着方法には次のような問題点がある。即ち、アルコールを塗布しながら巻線し、融着する方法においては、フエルトに塗布したアルコールが飛び散り、巻線前のボビンに付着し、また治具に融着剤が付着し断線し易くなる。
【００１５】
また、熱風をかけながら巻線し、融着する方法においては、高温、例えば、１５０〜２５０°Ｃとなるため、手作業が困難で自動化が前提となり、経済的に問題となる。
【００１６】
また、巻線後加熱炉の中に入れて融着する方法においては、別工程となり、設備費と共にコストアップとなる。
【００１７】
また、巻線後通電して融着する方法においては、別工程となり、コストアップになると同時に、ワイヤ径の細い物には、大電流を流すため断線等の不具合な問題が発生する。
【００１８】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、従来のような製造設備は不要となり、工程が短縮され、日程の短縮及びコスト低減が図れる。且つ、融着条件が管理し易く、融着品質が安定したコイル融着方法を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明におけるコイル融着方法は、フェライト、パーマロイ等の磁性材よりなるコイル巻芯に、銅線等の導体をポリウレタン、ポリエステルの絶縁皮膜で被覆し、その上をポリアミド系の融着皮膜を焼き付けた融着マグネットワイヤを所定の巻数巻回したコイル部を形成する巻線工程と、該コイル部の巻き始め端末と巻き終わり端末を、それぞれ端末カラゲ処理をした後、前記端末カラゲ部を半田ディップする半田工程と、クリーム半田を印刷した回路基板上の電極パターンに、前記半田ディップしたターミナル部をマウントし、リフローを通すことにより、ターミナル部の固着と、コイル部の巻線の融着を同時に行うリフロー工程とよりなることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明におけるコイル融着方法について説明する。図１及び図２は本発明の実施の形態であるコイル融着方法に係わり、図１はコイル融着方法の工程を示す平面図で、図１（ａ）は巻線及び端末カラゲ工程を示す巻線済コイル巻芯の平面図、図１（ｂ）は半田ディップ工程の巻線済コイル巻芯の平面図、図１（ｃ）は回路基板に巻線済コイル巻芯をマウントしてリフローするリフロー工程の平面図である。図２は図１（ｃ）の斜視図である。図において、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【００２１】
図１（ａ）において、２はフェライト、パーマロイ等の磁性材よりなるコイル巻芯で、巻線工程において、前記融着マグネットワイヤ１を所定の巻数巻回したコイル部５を形成する。前記巻線工程後にコイル部５の巻始め端末５ｂ及び巻終わり端末５ｃのターミナル部５ａの端末カラゲ処理を行う。
【００２２】
図１（ｂ）に示す半田工程において、上記端末処理したターミナル部５ａを半田、例えば、Ｐｂ：４０％、Ｓｎ：６０％をディップする。
【００２３】
図１（ｃ）及び図２に示すリフロー工程において、回路基板１１に形成された電極パターン１２に、予めクリーム半田１３、例えば、Ｐｂ：４０％、Ｓｎ：６０％を印刷しておく。前記巻線済コイル巻芯９のターミナル部５ａを前記電極パターン１２にマウントした後、リフローを通すことにより、ターミナル部５ａが回路基板１１の電極バターン１２に半田付けにより固着されると同時に、コイル部５の融着マグネットワイヤ１が溶解してコイル部５の巻線が融着される。融着マグネットワイヤ１としては、ポリアミド系の熱風タイプが使用され、自己滑性を有しており、均一な滑り性が得られ、整列巻線性が良好である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コイル巻芯に融着マグネットワイヤを巻線後、ターミナル部を半田ディップしておき、クリーム半田を印刷した回路基板の電極パターンにマウントし、一回のリフロー工程で、コイル部の融着とターミナル部を回路基板に固着することを同時に行うことが可能となる。従来のように、コイルの断線不良がなく、熱風による危険な作業から回避され、余分な工程の追加や、大がかりな設備が不要となる。コスト低減、日程短縮が計られると同時に、融着条件が管理し易くなり、融着品質が安定して、信頼性の優れたコイル融着方法を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるコイル融着工程を示す説明図である。
【図２】図１（ｃ）の斜視図である。
【図３】従来のアルコールを塗布しながら巻線し、融着するコイル融着方法の説明図である。
【図４】従来の熱風をかけながら巻線し、融着するコイル融着方法の説明図である。
【図５】従来の巻線後加熱炉の中に入れて融着するコイル融着方法の説明図である。
【図６】従来の巻線後通電して融着するコイル融着方法の説明図である。
【符号の説明】
１  融着マグネットワイヤ
２  コイル巻芯
５  コイル部
５ａ  ターミナル部
５ｂ  巻き始め端末
５ｃ  巻き終わり端末
９  巻線済コイル巻芯
１０  半田ディップ
１１  回路基板
１２  電極パターン
１３  クリーム半田
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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