面実装コイル及び面実装コイルの製造方法
【目的】熱圧着接合時のコイルの巻回部と引出し部との接触による絶縁材の損傷を防止した面実装コイルと面実装コイルの製造方法を提供する。
【構成】 面実装コイル１０は、α巻きした平角線１２の両端部分が巻回部１５の最外周部１５ａから折曲成形されて引出し部１２ａ，１２ｂが形成された空芯コイル２０と、凹部２４を有する箱形コア２５と、その上面に接着固定された蓋コア２８と、蓋コア２８と一体の軸芯コア部２６と、箱形コア２５に取り付けた端子電極２９とを備え、空芯コイル２０の空芯部１８が軸芯コア部２６に隙間Ｓをもって挿通されるとともに、引出し部１２ａ，１２ｂの端末が端子電極２９，２９上に熱圧着にて導電接合された構造であり、特に、引出し部１２ａ，１２ｂと最外周部１５ａとの隙間部分には充填され、且つ空芯コイル２０の内周面と軸芯コア部２６との隙間Ｓは埋めないように絶縁樹脂７が充填硬化されている構造。
【構成】 面実装コイル１０は、α巻きした平角線１２の両端部分が巻回部１５の最外周部１５ａから折曲成形されて引出し部１２ａ，１２ｂが形成された空芯コイル２０と、凹部２４を有する箱形コア２５と、その上面に接着固定された蓋コア２８と、蓋コア２８と一体の軸芯コア部２６と、箱形コア２５に取り付けた端子電極２９とを備え、空芯コイル２０の空芯部１８が軸芯コア部２６に隙間Ｓをもって挿通されるとともに、引出し部１２ａ，１２ｂの端末が端子電極２９，２９上に熱圧着にて導電接合された構造であり、特に、引出し部１２ａ，１２ｂと最外周部１５ａとの隙間部分には充填され、且つ空芯コイル２０の内周面と軸芯コア部２６との隙間Ｓは埋めないように絶縁樹脂７が充填硬化されている構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の基板に面実装されるチョークコイルなどの巻線タイプの面実装コイルの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の基板に面実装されるチョークコイルに代表される巻線タイプの面実装コイルの１つとして、１アンペア若しくはそれ以上の大きな電流を流すことができる所謂パワーチョークコイルがある。
【０００３】
このパワーチョークコイルのような面実装コイルとして、例えば、図９のように垂直断面が長方形形状の導線１３をポリウレタン樹脂などの絶縁材１４で被覆した絶縁被覆導線の平角線１２を、図１０の従来のチョークコイルの構造を説明するための分解斜視図に示されるように、中側から外側に互いに逆方向に２段に巻回積層する所謂α巻きを施すとともに、導線１３に電流を流して加熱して前記巻回積層した平角線１２の絶縁材１４の表面を融着固定して巻回部１５全体を一体化し、前記平角線１２の両端部分をそれぞれ前記巻回部１５の最外周部１５ａから折曲成形して巻回部１５の上面と略面一に引き出した引出し部１２ａ，１２ｂを形成した空芯コイル２０と成し、これを前記空芯コイル２０を収容する凹部２４と該凹部２４を囲む側壁２３に設けられ前記凹部２４から外側に通じる引き出し溝２２とを備えたフェライトからなる箱形コア２５の前記凹部２４に収納し、前記箱形コア２５の側壁２３の引き出し溝２２の底面から側壁２３の外側面を介して前記箱形コア２５の底面に亘って設けられた一対の端子電極２９，２９に、前記空芯コイル２０の平角線１２の両端の引出し部１２ａ，１２ｂの端末がそれぞれ位置するように載せ、図示されない６００℃〜８５０℃程度の高温に加熱したヒータチップで上方から圧着して端末の絶縁材１４を蒸散しつつ導線（銅線材など）を潰して前記端子電極２９に瞬時に接合する熱圧着を行って導電接合し、フェライトからなる縦断面形状がＴ字形状の軸芯コア部２６を一体に設けた蓋コア（蓋付軸芯コア）２８を、前記軸芯コア部２６が前記空芯コイル２０の空芯部１８を挿通するように前記箱形コア２５の上面に被せて凹部２４を閉じ、図示されない接着剤で固定した構造の面実装コイル３０がある。
【０００４】
また、図１０に示される面実装コイル３０と似た構造の前記平角線１２を用いた面実装コイルの例として、下記［特許文献１］には、図１１の（ａ）分解斜視図，（ｂ）断面図に示されるような構造の面実装コイル４０が示されている。
【０００５】
即ち、端子電極３７を有する所定形状のフェライト又はセラミックスのコアケース３５の線輪収納凹部３６に、貫通穴３３が設けられたリード端子部３２ａ，３２ｂを有する円環状線輪３２が収納され、前記リード端子部３２ａ，３２ｂはリード端子部導出用溝部の底面に平行となるように折り曲げられて引き出され、端子電極３７とハンダ４１により溶着され、前記円環状線輪３２の中心穴３８に軸芯コア３４（円柱状磁性体）が挿入配置され、これらの上にコアケース３５と同材の蓋コア３１が接着剤等を用いて設けられた構造となっている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−４１１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の面実装コイル３０においては、前記端子電極２９と空芯コイル２０の引出し部１２ａ，１２ｂの端末との導電接合を、２００℃〜２５０℃程度の加熱で済むハンダ付けではなく、６００℃〜８５０℃という高温で端子電極２９の金属と導線１３の金属との合金を形成する熱圧着によって行っているために、熱圧着時に端子電極２９上の平角線１２の端末が潰れ、その潰れた部分が巻回部１５側に押しやられて、折曲成形された前記引出し部１２ａ，１２ｂを巻回部１５側に付勢して移動させる現象が起きる。この際、押しやられた引出し部１２ａ，１２ｂが巻回部１５の最外周部１５ａに接触し、さらに押圧されてその部分の絶縁材１４を損傷させる場合があり得る。
【０００８】
この点、上記［引用文献１］の図１１のような面実装コイル４０では、ハンダ付けによる導電接合方法を特に採用しているので、上記熱圧着による導電接合方法の場合に生じる前記引出し部１２ａ，１２ｂの前記巻回部１５との接触の問題は想定外となっている。
【０００９】
ここに、熱圧着による巻線の引出し部の両端末と端子電極との導電接合方法の接合強度の高信頼性と作業スピードの有利性、電子基板への電子部品のリフローハンダ付けの際の熱に対する面実装コイルのハンダ付けされた導電接合部の軟化・再溶融の問題などを考慮すると、今後、熱圧着による面実装コイルの引出し部の端末と端子電極との導電接合が主流になると考えられる。
【００１０】
そこで、熱圧着による導電接合方法を採用する場合に、前記引出し部１２ａ，１２ｂと巻回部１５との接触による絶縁材の損傷発生の可能性を回避することが重要課題となる。
【００１１】
絶縁材の損傷発生回避の手法として、前記空芯コイル２０の最外周部１５ａに絶縁物質を別途に貼るか、前記箱形コア２５の凹部２４に収納した空芯コイル２０の周囲すべてを絶縁樹脂若しくは絶縁溶剤（以下、絶縁樹脂等という。）に浸透させて固着することが考えられる。後者の手法は、古くより安定器や変圧トランスにおいて、板状鉄心とコイル全体をワニス含浸して絶縁する手法と相通じる。
【００１２】
しかしながら、面実装コイルの製造時に、前記絶縁物質を貼ったり絶縁樹脂等に浸漬することは、新たに貼り付け或いは浸漬・硬化・フェライトコア組付けのプロセスが別途必要となり、その度に製品ハンドリングで時間を要し、品質不良を引き起こす恐れが大きい。
【００１３】
また、前述の旧来より汎用されているワニスをコイル全体に漬浸して固める手法を面実装コイルに採用して本願のような箱形コア２５と空芯コイル２０との内周および外周の隙間全体を樹脂で埋めて固定する構造とすると、前記充填された絶縁樹脂と箱形コア２５や軸芯コア部２６との熱膨張係数の違いにより、温度上昇に伴う歪の発生によって応力が前記箱形コア２５や軸芯コア部２６に掛かってしまい、特にフェライトコアのような磁性コアの場合は磁気特性の低下が懸念されるので採用できない。
【００１４】
また、上述の絶縁樹脂等を使用しないで、前記端子電極２９と前記空芯コイル２０の引出し線１２ａ，１２ｂの端末との熱圧着接合時の諸条件の操作により、絶縁材の損傷を防ぐ手法も考えられるが、確実な恒久対策ではない。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、熱圧着による端子電極と巻線（平角線）の導電接合方法を用いた面実装コイルの熱圧着時の絶縁材の損傷発生の恐れを確実に防止し、且つ、製造時の作業性に優れる面実装コイル及び面実装コイル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】
【００１６】
本発明は、
（１）絶縁材で被覆された平角線が中側から外側に巻回積層された空芯コイルと、該空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアと、前記箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘って設けられるとともに前記空芯コイルの平角線の両端の引出し部がそれぞれ熱圧着接合される一対の端子電極と、前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアと、該軸芯コアと一体又は別体に設けられ前記箱形コアの空芯コイルが収容された凹部を閉じる蓋コアと、を有する面実装コイルにおいて、
前記空芯コイルの前記引出し部と前記巻回部の最外周部との隙間部分には充填され、且つ、前記空芯コイルの内周面と前記軸芯コア部若しくは前記軸芯コアとの隙間は埋めないように絶縁樹脂が充填硬化されていることを特徴とする面実装コイルを提供することにより、上記課題を解決する。
【００１７】
（２）また、面実装コイルの製造方法として、
絶縁材で被覆された平角線を内側から外側に巻回積層する工程、
空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアを準備する工程、
空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアを準備する工程、及び前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋コアを準備する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯部と前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋部とを一体に備えた該蓋付軸芯コアを準備する工程、
前記箱形コアに該箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘る端子電極を設ける工程、
前記箱形コアの凹部に前記空芯コイルを挿入する工程、
前記箱形コアの凹部に前記空芯コイルを挿入する工程と前後して前記空芯コイルの巻回部の最外周部と前記空芯コイルの引出し部との隙間には充填され、且つ、前記空芯コイルの巻回部の内周面には至らないように、熱硬化型絶縁樹脂若しくは紫外線硬化型絶縁樹脂を塗布する工程、
前記塗布された絶縁樹脂に加熱又は紫外線照射を施し硬化させる工程、
前記巻回部の最外周部と前記引出し部との隙間に絶縁樹脂が充填・硬化された後の空芯コイルの前記引出し部の端部を前記端子電極に熱圧着接合する工程、
前記軸芯コアを前記空芯コイルの中心に挿入する工程、及び前記箱形コアの凹部を前記蓋コアで閉じて接着固定する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に前記蓋付軸芯コアの軸芯を挿入するととも前記箱形コアの凹部を前記蓋付軸芯コアの蓋部で閉じて接着剤で固定する工程、
を少なくとも有することを特徴とする面実装コイルの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る面実装コイル及びその製造方法は、上記のような構成のため、
（１）熱圧着による空芯コイルの引出し線と端子電極との導電接合の際に、熱圧着によって空芯コイル側に押し出された引出し部と空芯コイルの巻回部の最外周部とが接触して絶縁材の損傷が発生する恐れが、前記空芯コイルの引出し部と前記巻回部の最外周部との隙間部分に充填硬化された紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂によってブロックされるとともに押圧力が熱圧着接合部と絶縁樹脂が充填硬化された部分との間及び空芯コイルの巻回部全体に拡散して防止される。
（２）空芯コイルは箱形コアの凹部内に絶縁樹脂等で完全に埋められて固定されているのではなく、絶縁樹脂等は、空芯コイルの引出し部と巻回部の最外周部との隙間部分には充填され、且つ、空芯コイルの内周面と軸芯コア部若しくは軸芯コアとの隙間は埋めないように充填硬化されているので、熱圧着によって空芯コイルの両端の引出し部が巻回部側に一方から又は両方から押し出された場合に、空芯コイル全体が移動又は僅かの変形が生じるのみで、軸芯コア部若しくは軸芯コアに対して押圧力が働かず、特にフェライトコアの磁気特性への悪影響が生じない。また、熱圧着接合部と絶縁樹脂が充填硬化された部分との間のコイル引出し部において、平角線の厚み方向に線材の撓み変形を生じることにより押圧力の一部が緩和される。
（３）特に、大きな電流を流すパワーチョークコイルのショート恒久対策品として有益である。
（４）空芯コイルの引出し部と巻回部の最外周部との隙間部分に紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂を充填して硬化させるだけの簡単な工程を熱圧着工程の前に加えるだけなので、作業性に優れ、製造工程のコスト上昇や所要時間に殆ど影響しない。
（５）紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂の充填硬化の工程付加によって、信頼性の向上、製造歩留まりの向上が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る面実装コイル及びその製造方法の実施の形態について図面に基づいて説明する。なお、従来技術として公知の図９、図１０、図１１におけるものと同等の部材については同符号にて示す。
【００２０】
図１は本発明に係る面実装コイルの構造を説明するための断面図である。図２は端子電極と空芯コイルの引出し部の端末との熱圧着による導電接合部近傍の状態を説明するための拡大図である。図３は本発明に係る面実装コイルで用いるフェライトコアの斜視図である。図４は端子電極の取り付け状態を説明するための斜視図である。図５は空芯コイルの構造を説明するための斜視図である。図６は本発明に係る面実装コイルの熱圧着時の空芯コイルの引出し部の受ける圧力と移動を説明するための断面図である。図７は本発明に係る面実装コイルの組み立てが完了した状態を示す平面図である。図８は本発明に係る面実装コイルの第２の実施の形態の構造を説明するための断面図である。
【００２１】
図１に示される面実装コイル１０は、図９のポリウレタン樹脂等の絶縁材１４で被覆された所定の長さの平角線１２が、図５の（ａ）に示されるように、中側から外側に所謂α巻によって巻回積層されるとともに通電することによって絶縁材表面を融着固定して一体化し、さらに、図５の（ｂ）のように前記平角線１２の両端部分をそれぞれ巻回部１５の最外周部１５ａから折曲成形して巻回部１５の上面と略面一に引出し部１２ａ，１２ｂを形成してなる空芯コイル２０と、図３に示される前記空芯コイル２０を収納する凹部２４と該凹部２４を囲む側壁２３に設けられ前記凹部２４から外側に通じる引き出し溝２２とを備えたフェライト或いはセラミックスなどからなる箱形コア２５と、前記箱形コア２５の側壁２３の引き出し溝２２の底面から前記側壁２３の外側面を介して前記箱形コア２５の底面に亘って設けられるとともに前記空芯コイル２０の平角線１２の両端の引出し部１２ａ，１２ｂがそれぞれ熱圧着接合される一対の端子電極２９，２９と、前記空芯コイル２０の中心に挿入される軸芯コア２６と、該軸芯コア２６と一体（図３参照）又は別体（図１１参照）に設けられ前記箱形コア２５の空芯コイル２０が収容された凹部２４を閉じるフェライト或いはセラミックスなどからなる蓋コア２８と、を有し、前記空芯コイル２０の空芯部１８が前記箱形コア２５又は前記蓋コア２８に一体に設けられた軸芯コア部２６若しくは別体の軸芯コア３４に挿通されるとともに、前記引出し部１２ａ，１２ｂの端末がそれぞれ前記端子電極２９，２９上に熱圧着にて導電接合されてなる面実装コイルであって、特に、図１又は図２に示されるように、前記空芯コイル２０の前記引出し部１２ａ，１２ｂと前記巻回部１５の最外周部１５ａとの隙間部分には充填され、且つ、前記空芯コイル２０の内周面と前記軸芯コア部２６若しくは前記軸芯コア３４との隙間Ｓは埋めないように絶縁樹脂（紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂）７がディスペンサー６などによって塗布されて充填され、紫外線照射或いは加熱によって硬化されている構造を特徴とする。
【００２２】
上記構造によれば、図２に示されるように、前記端子電極２９と前記空芯コイル２０の引出し部１２ｂ（及び１２ａ）は、６００℃〜８５０℃という高温に熱せられたヒータチップ５で端子電極２９の金属と平角線１２の導線１３の金属（一般に銅）との合金を形成する熱圧着の際に、一点鎖線で表されるように前記端子電極２９上の平角線１２の端末が潰れ、その潰れた部分が巻回部１５側に押しやられて、前記引出し部１２ｂ（１２ａ）を巻回部１５側に矢印Ｆの向きの押圧力で付勢して移動させる（撓ませる）現象が起きるが、熱圧着の前に前記巻回部１５の最外周部１５ａとの隙間部分に紫外線硬化性若しくは熱硬化性の絶縁樹脂７が充填硬化されているために、押し出された前記引出し部１２ｂ（１２ａ）は巻回部１５の最外周部１５ａと接触せず、巻回部１５側に損傷も生じず、絶縁性は保持されるのである。この時、上記押圧力は充填硬化された絶縁樹脂７によって空芯コイル２０の巻回部１５全体に分散する作用も担っている。
【００２３】
押し出された前記引出し部１２ｂ（１２ａ）は、一点鎖線で表されるように上に盛り上がるか、又はそのまま巻回部１５を中心側に押し動かすことになる。この際に、空芯コイル２０は箱形コア２５の凹部２４内に絶縁樹脂等で完全に埋められて固定されているのではなく、巻回部１５の最外周１５ａと箱形コア２５の凹部２４の内壁及び空芯部１８の内周と軸芯コア部２６若しくは軸芯コア３４との間に隙間Ｓが設けられているので、熱圧着によって空芯コイル２０の両端の引出し部１２ａ，１２ｂが巻回部１５側に一方から又は両方から押し出された場合でも、空芯コイル２０全体が移動又はやや楕円に僅かの変形が生じるのみで、軸芯コア部２６若しくは軸芯コア３４に対して押圧力が働かず、特にフェライトコアのような磁性コアの場合には磁気特性への悪影響が生じない。
【００２４】
次に、上記面実装コイル１０のように端子電極２９と巻線の平角線１２との導電接合に熱圧着を用いた面実装コイルの製造方法は、少なくとも以下の工程（イ）〜（チ）から成り立っている。
（イ）絶縁材で被覆された平角線を内側から外側に巻回積層する工程。
【００２５】
これは図９に示されるような導線１３（銅、金、銀、ニッケル、アルミニウム、コバルト、又はそれらの合金など）をポリウレタン樹脂或いはポリエステル樹脂などの絶縁材１４で被覆した平角線１２を、例えば図５に示されるように、その中央から互いに反対方向に同心円状に２段に巻回積層（所謂α巻）するとともに必要によりコイルに通電して前記絶縁材１４を融着したのち固化して固定し、前記平角線１２の両端部分をそれぞれ巻回部１５の最外周部１５ａから折曲成形して巻回部１５の上面と略面一に引き出した引出し部１２ａ，１２ｂを形成した空芯コイル２０を作るコイル本体の製造工程である。なお、上記平角線１２の巻回の仕方は上記α巻以外も含まれる。例えば、従来技術の前記面実装コイル４０の円環状線輪３２のような内側から外側に単純に１段に巻回積層して一方の引出し部３２ａが内周面から引き出され、他方の引出し部３２ｂが最外周面から引き出された構造の円環状線輪３２（空芯コイル）も本発明の射程内である。
（ロ）空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアを準備する工程と、空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアを準備する工程、及び前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋コアを準備する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯部と前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋部とを一体に備えた該蓋付軸芯コアを準備する工程。
【００２６】
これは、図３に示されるような前記空芯コイル２０を収納する凹部２４を有するフェライト又はセラミックスからなる箱形コア２５と、前記空芯コイル２０の中心に挿入される軸芯部２６と前記箱形コア２５の空芯コイル２０が収容される凹部２４を閉じる前記箱形コア２５と同材の蓋部２７とを一体に備えた該蓋付軸芯コア２８と、からなる一組のコアを成形するコア製造工程である。或いは、前記箱形コア２５と、図１１のような前記空芯コイル２０の中心に挿入される箱形コア２５と同材の円柱状の軸芯コア３４と、該軸芯コア３４と別体に設けられ前記箱形コア２５の空芯コイル２０が収容される凹部２４を閉じる前記箱形コア２５と同材の蓋コア３１と、からなる一組のコアを成形するコア製造工程である。
【００２７】
上記コアの製造は例えばフェライトを主成分とする混合材を型枠に入れて焼成したりフェライト焼成体を切削加工して作られる。
（ハ）箱形コアに該箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘る端子電極を設ける工程。
【００２８】
これは、図４に示されるように、例えばニッケルメッキやスズメッキ等を施した銅フレームからなる一対の端子電極２９を箱形コア２５に、該箱形コア２５の側壁２３の引き出し溝２２の底面から側壁２３の外側面を介して前記箱形コア２５の底面に亘って嵌着して取り付ける工程である。
（ニ）箱形コアの凹部に空芯コイルを挿入する工程。
【００２９】
これは、図６の（ａ）に示されるように、前記箱形コア２５の凹部２４に前記空芯コイル２０を挿入する工程であり、前記空芯コイル２０の引出し部１２ａ，１２ｂの端部がそれぞれ端子電極２９，２９の上面に位置するように置く。挿入された前記空芯コイル２０は完全に前記凹部２４の中に収納されている。
（ホ）前記箱形コアの凹部に空芯コイルを挿入する工程（ニ）と前後して前記空芯コイルの巻回部の最外周部と前記空芯コイルの引出し部との隙間には充填され、且つ、前記空芯コイルの巻回部の内周面には至らないように、熱硬化型絶縁樹脂若しくは紫外線硬化型絶縁樹脂を塗布する工程。
【００３０】
これは、本発明に特有な工程であり、図６の（ａ），（ｂ）に示されるように、前記空芯コイル２０を前記箱形コア２５の前記凹部２４に収納する前或いは後に、前記空芯コイル２０の前記引出し部１２ａ，１２ｂと巻回部１５の最外周部１５ａとの隙間部分に絶縁樹脂（紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂であり、好ましくは耐熱性が良好なエポキシ樹脂）７をディスペンサー６などによって塗布する工程である。ここで注意すべきは上記絶縁樹脂７の充填硬化は空芯コイル２０と箱形コア２５の凹部２４との隙間全体に及ぶのではなく、前記空芯コイル２０の巻回部１５の内周面には至っていない点である。この構造によって充填硬化した前記絶縁樹脂７とコア材の熱膨張係数差に起因する応力が軸芯コア部２６又は軸芯コア３４に及ばないのである。
（ヘ）塗布された絶縁樹脂に加熱又は紫外線照射を施し硬化させる工程。
【００３１】
前記塗布された絶縁樹脂７は例えばエポキシ樹脂であれば紫外線照射することで速やかに硬化する。
（ト）巻回部の最外周部と引出し部との隙間に絶縁樹脂が充填・硬化された後の空芯コイルの引出し部の端部を端子電極に熱圧着接合する工程。
【００３２】
これは、図２に示されるように、前記空芯コイル２０の平角線の引出し部１２ａ，１２ｂの端末をそれぞれ前記端子電極２９、２９上に位置させた状態で、６００℃〜８５０℃程度の高温に加熱したヒータチップ５の圧着による熱圧着にて導電接合する熱圧着工程である。熱圧着後は一点鎖線のように潰された部分が左右に移動して引出し部１２ａ，１２ｂは撓んで押圧力が矢印Ｆ方向に働くが充填硬化した絶縁樹脂７が介在しているので引出し線１２ａ，１２ｂが空芯コイル２０の巻回部１５の最外周部１５ａに接触してその部分の絶縁材が損傷する危険は防止される。
（チ）軸芯コアを空芯コイルの中心に挿入する工程、及び箱形コアの凹部を蓋コアで閉じて接着固定する工程、若しくは空芯コイルの中心に蓋付軸芯コアの軸芯を挿入するととも箱形コアの凹部を蓋付軸芯コアの蓋部で閉じて接着剤で固定する工程。
【００３３】
これは、コア組立工程である。最終的に例えば図１の断面図に示されるように、前記箱形コア２５の前記凹部２４に収納され、熱圧着によって前記端子電極２９に引きし部１２ａ、１２ｂが導電接合された空芯コイル２０の空芯部１８に前記蓋付軸芯コア２８の軸芯２６が挿入されるととも前記箱形コア２５の凹部２４を前記蓋付軸芯コア２８の蓋部２７で閉じてその周辺部を箱形コア２５と接着剤９で固定する。
【００３４】
本発明の面実装コイルの製造方法では、以上の（イ）〜（チ）の各工程を少なくとも有する。なお、上記工程に加えて最終ラインで品名番号などを前記蓋部２７或いは前記蓋コア３１の上面に印刷する表示印刷工程や特性選別テーピング工程を経て面実装コイルが完成する。
【００３５】
上記製造工程から判るように、本発明の主旨である熱圧着時の空芯コイルの絶縁材の損傷発生の防止対策のために従来の工程に付加した工程は、絶縁樹脂７（紫外線硬化絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂）を塗布・硬化する工程のみであり、極めて簡単で作業性に優れ、しかもその作用は空芯コイル２０の巻回部１５との接触による絶縁材の損傷発生の防止対策として確実且つ恒久的な効果が得られるものである。
【００３６】
なお、上記絶縁樹脂７の紫外線硬化絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂としては、耐熱性に優れ、作業性に有利なエポキシ樹脂が、熱硬化性であり且つ紫外線硬化性の樹脂として最適であるが、勿論、熱圧着時の熱伝導に対して耐熱性が十分な他の熱硬化性又はＵＶ硬化性の樹脂であってもよい。
【００３７】
次に、図８に示される本発明に係る面実装コイルの第２の実施の形態の面実装コイル５０は、図１１の従来の面実装コイル４０に相当する場合の適用例である。
【００３８】
図８において、空芯コイル２１はα巻でではなく、単純に平角線１２が中側から外側に１段に巻回積層されたものであり、巻回部１５の中側から引出し部１２ａが、外側から引出し部１２ｂが引き出されており、特に、この場合は先の実施の形態とは異なり、前記巻回部１５の中側から引き出された引出し部１２ａについては絶縁樹脂７が前記引出し部１２ａと巻回部１５の最外周部１５ａとが接するエッジ部分の隙間（引出し部１２ａの直下）に充填固化されている。
【００３９】
上記構造の面実装コイル５０においても、上記引出し部１２ａ，１２ｂと巻回部１５の最外周部１５ａとが熱圧着時の押圧力による移動で接触して絶縁材が損傷する恐れのある箇所に絶縁樹脂７が予め充填固化されているので、前述の面実装コイル１０と同様の作用効果が得られる。この面実装コイル５０に製造方法についても上記（イ）〜（チ）の各工程を少なくとも有する面実装コイルの製造方法が適用できることは言うまでもない。
【００４０】
なお、念のために付言すれば、本発明の面実装コイルの製造方法では、空芯コイルの引出し部と端子電極との熱圧着による導電接合工程の前に、前記空芯コイルの引出し部と巻回部の最外周部との隙間部分に紫外線硬化絶縁樹脂又は熱硬化性絶縁樹脂を塗布・硬化する工程を行うことが要件であり、他の工程の順序は適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る面実装コイルの構造を説明するための断面図である。。
【図２】端子電極と空芯コイルの引出し部の端末との熱圧着による導電接合部近傍の状態を説明するための拡大図である。
【図３】本発明に係る面実装コイルで用いるフェライトコアの斜視図である。
【図４】端子電極の取り付け状態を説明するための斜視図である。
【図５】空芯コイルの構造を説明するための斜視図である。
【図６】本発明に係る面実装コイルの熱圧着時の空芯コイルの引出し部の受ける圧力と移動を説明するための断面図である。
【図７】本発明に係る面実装コイルの組み立てが完了した状態を示す平面図である。
【図８】本発明に係る面実装コイルの第２の実施の形態の構造を説明するための断面図である。
【図９】平角線と称される絶縁被覆導線の構造を示す斜視図である。
【図１０】従来のチョークコイルの構造を説明するための分解斜視図である。
【図１１】［引用文献１］に記載された表面実装型コイルの（ａ）分解斜視図と、（ｂ）断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
５ ヒータチップ
６ ディスペンサー
７ 絶縁樹脂（紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂）
９ 接着剤
１０、３０、４０、５０ 面実装コイル
１２ 平角線
１２ａ，１２ｂ 引出し部
１３ 導線
１４ 絶縁材
１５ 巻回部
１５ａ 最外周部
１８ 空芯部
２０、２１ 空芯コイル
２２ 引き出し溝
２３ 側壁
２４ 凹部
２５ 箱形コア
２６ 軸芯コア部
２７ 蓋部
２８ 蓋付軸芯コア
２９、３７ 端子電極
３１ 蓋コア
３４ 軸芯コア
Ｆ 矢印の向きの押圧力
Ｓ 隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の基板に面実装されるチョークコイルなどの巻線タイプの面実装コイルの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の基板に面実装されるチョークコイルに代表される巻線タイプの面実装コイルの１つとして、１アンペア若しくはそれ以上の大きな電流を流すことができる所謂パワーチョークコイルがある。
【０００３】
このパワーチョークコイルのような面実装コイルとして、例えば、図９のように垂直断面が長方形形状の導線１３をポリウレタン樹脂などの絶縁材１４で被覆した絶縁被覆導線の平角線１２を、図１０の従来のチョークコイルの構造を説明するための分解斜視図に示されるように、中側から外側に互いに逆方向に２段に巻回積層する所謂α巻きを施すとともに、導線１３に電流を流して加熱して前記巻回積層した平角線１２の絶縁材１４の表面を融着固定して巻回部１５全体を一体化し、前記平角線１２の両端部分をそれぞれ前記巻回部１５の最外周部１５ａから折曲成形して巻回部１５の上面と略面一に引き出した引出し部１２ａ，１２ｂを形成した空芯コイル２０と成し、これを前記空芯コイル２０を収容する凹部２４と該凹部２４を囲む側壁２３に設けられ前記凹部２４から外側に通じる引き出し溝２２とを備えたフェライトからなる箱形コア２５の前記凹部２４に収納し、前記箱形コア２５の側壁２３の引き出し溝２２の底面から側壁２３の外側面を介して前記箱形コア２５の底面に亘って設けられた一対の端子電極２９，２９に、前記空芯コイル２０の平角線１２の両端の引出し部１２ａ，１２ｂの端末がそれぞれ位置するように載せ、図示されない６００℃〜８５０℃程度の高温に加熱したヒータチップで上方から圧着して端末の絶縁材１４を蒸散しつつ導線（銅線材など）を潰して前記端子電極２９に瞬時に接合する熱圧着を行って導電接合し、フェライトからなる縦断面形状がＴ字形状の軸芯コア部２６を一体に設けた蓋コア（蓋付軸芯コア）２８を、前記軸芯コア部２６が前記空芯コイル２０の空芯部１８を挿通するように前記箱形コア２５の上面に被せて凹部２４を閉じ、図示されない接着剤で固定した構造の面実装コイル３０がある。
【０００４】
また、図１０に示される面実装コイル３０と似た構造の前記平角線１２を用いた面実装コイルの例として、下記［特許文献１］には、図１１の（ａ）分解斜視図，（ｂ）断面図に示されるような構造の面実装コイル４０が示されている。
【０００５】
即ち、端子電極３７を有する所定形状のフェライト又はセラミックスのコアケース３５の線輪収納凹部３６に、貫通穴３３が設けられたリード端子部３２ａ，３２ｂを有する円環状線輪３２が収納され、前記リード端子部３２ａ，３２ｂはリード端子部導出用溝部の底面に平行となるように折り曲げられて引き出され、端子電極３７とハンダ４１により溶着され、前記円環状線輪３２の中心穴３８に軸芯コア３４（円柱状磁性体）が挿入配置され、これらの上にコアケース３５と同材の蓋コア３１が接着剤等を用いて設けられた構造となっている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−４１１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の面実装コイル３０においては、前記端子電極２９と空芯コイル２０の引出し部１２ａ，１２ｂの端末との導電接合を、２００℃〜２５０℃程度の加熱で済むハンダ付けではなく、６００℃〜８５０℃という高温で端子電極２９の金属と導線１３の金属との合金を形成する熱圧着によって行っているために、熱圧着時に端子電極２９上の平角線１２の端末が潰れ、その潰れた部分が巻回部１５側に押しやられて、折曲成形された前記引出し部１２ａ，１２ｂを巻回部１５側に付勢して移動させる現象が起きる。この際、押しやられた引出し部１２ａ，１２ｂが巻回部１５の最外周部１５ａに接触し、さらに押圧されてその部分の絶縁材１４を損傷させる場合があり得る。
【０００８】
この点、上記［引用文献１］の図１１のような面実装コイル４０では、ハンダ付けによる導電接合方法を特に採用しているので、上記熱圧着による導電接合方法の場合に生じる前記引出し部１２ａ，１２ｂの前記巻回部１５との接触の問題は想定外となっている。
【０００９】
ここに、熱圧着による巻線の引出し部の両端末と端子電極との導電接合方法の接合強度の高信頼性と作業スピードの有利性、電子基板への電子部品のリフローハンダ付けの際の熱に対する面実装コイルのハンダ付けされた導電接合部の軟化・再溶融の問題などを考慮すると、今後、熱圧着による面実装コイルの引出し部の端末と端子電極との導電接合が主流になると考えられる。
【００１０】
そこで、熱圧着による導電接合方法を採用する場合に、前記引出し部１２ａ，１２ｂと巻回部１５との接触による絶縁材の損傷発生の可能性を回避することが重要課題となる。
【００１１】
絶縁材の損傷発生回避の手法として、前記空芯コイル２０の最外周部１５ａに絶縁物質を別途に貼るか、前記箱形コア２５の凹部２４に収納した空芯コイル２０の周囲すべてを絶縁樹脂若しくは絶縁溶剤（以下、絶縁樹脂等という。）に浸透させて固着することが考えられる。後者の手法は、古くより安定器や変圧トランスにおいて、板状鉄心とコイル全体をワニス含浸して絶縁する手法と相通じる。
【００１２】
しかしながら、面実装コイルの製造時に、前記絶縁物質を貼ったり絶縁樹脂等に浸漬することは、新たに貼り付け或いは浸漬・硬化・フェライトコア組付けのプロセスが別途必要となり、その度に製品ハンドリングで時間を要し、品質不良を引き起こす恐れが大きい。
【００１３】
また、前述の旧来より汎用されているワニスをコイル全体に漬浸して固める手法を面実装コイルに採用して本願のような箱形コア２５と空芯コイル２０との内周および外周の隙間全体を樹脂で埋めて固定する構造とすると、前記充填された絶縁樹脂と箱形コア２５や軸芯コア部２６との熱膨張係数の違いにより、温度上昇に伴う歪の発生によって応力が前記箱形コア２５や軸芯コア部２６に掛かってしまい、特にフェライトコアのような磁性コアの場合は磁気特性の低下が懸念されるので採用できない。
【００１４】
また、上述の絶縁樹脂等を使用しないで、前記端子電極２９と前記空芯コイル２０の引出し線１２ａ，１２ｂの端末との熱圧着接合時の諸条件の操作により、絶縁材の損傷を防ぐ手法も考えられるが、確実な恒久対策ではない。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、熱圧着による端子電極と巻線（平角線）の導電接合方法を用いた面実装コイルの熱圧着時の絶縁材の損傷発生の恐れを確実に防止し、且つ、製造時の作業性に優れる面実装コイル及び面実装コイル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】
【００１６】
本発明は、
（１）絶縁材で被覆された平角線が中側から外側に巻回積層された空芯コイルと、該空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアと、前記箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘って設けられるとともに前記空芯コイルの平角線の両端の引出し部がそれぞれ熱圧着接合される一対の端子電極と、前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアと、該軸芯コアと一体又は別体に設けられ前記箱形コアの空芯コイルが収容された凹部を閉じる蓋コアと、を有する面実装コイルにおいて、
前記空芯コイルの前記引出し部と前記巻回部の最外周部との隙間部分には充填され、且つ、前記空芯コイルの内周面と前記軸芯コア部若しくは前記軸芯コアとの隙間は埋めないように絶縁樹脂が充填硬化されていることを特徴とする面実装コイルを提供することにより、上記課題を解決する。
【００１７】
（２）また、面実装コイルの製造方法として、
絶縁材で被覆された平角線を内側から外側に巻回積層する工程、
空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアを準備する工程、
空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアを準備する工程、及び前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋コアを準備する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯部と前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋部とを一体に備えた該蓋付軸芯コアを準備する工程、
前記箱形コアに該箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘る端子電極を設ける工程、
前記箱形コアの凹部に前記空芯コイルを挿入する工程、
前記箱形コアの凹部に前記空芯コイルを挿入する工程と前後して前記空芯コイルの巻回部の最外周部と前記空芯コイルの引出し部との隙間には充填され、且つ、前記空芯コイルの巻回部の内周面には至らないように、熱硬化型絶縁樹脂若しくは紫外線硬化型絶縁樹脂を塗布する工程、
前記塗布された絶縁樹脂に加熱又は紫外線照射を施し硬化させる工程、
前記巻回部の最外周部と前記引出し部との隙間に絶縁樹脂が充填・硬化された後の空芯コイルの前記引出し部の端部を前記端子電極に熱圧着接合する工程、
前記軸芯コアを前記空芯コイルの中心に挿入する工程、及び前記箱形コアの凹部を前記蓋コアで閉じて接着固定する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に前記蓋付軸芯コアの軸芯を挿入するととも前記箱形コアの凹部を前記蓋付軸芯コアの蓋部で閉じて接着剤で固定する工程、
を少なくとも有することを特徴とする面実装コイルの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る面実装コイル及びその製造方法は、上記のような構成のため、
（１）熱圧着による空芯コイルの引出し線と端子電極との導電接合の際に、熱圧着によって空芯コイル側に押し出された引出し部と空芯コイルの巻回部の最外周部とが接触して絶縁材の損傷が発生する恐れが、前記空芯コイルの引出し部と前記巻回部の最外周部との隙間部分に充填硬化された紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂によってブロックされるとともに押圧力が熱圧着接合部と絶縁樹脂が充填硬化された部分との間及び空芯コイルの巻回部全体に拡散して防止される。
（２）空芯コイルは箱形コアの凹部内に絶縁樹脂等で完全に埋められて固定されているのではなく、絶縁樹脂等は、空芯コイルの引出し部と巻回部の最外周部との隙間部分には充填され、且つ、空芯コイルの内周面と軸芯コア部若しくは軸芯コアとの隙間は埋めないように充填硬化されているので、熱圧着によって空芯コイルの両端の引出し部が巻回部側に一方から又は両方から押し出された場合に、空芯コイル全体が移動又は僅かの変形が生じるのみで、軸芯コア部若しくは軸芯コアに対して押圧力が働かず、特にフェライトコアの磁気特性への悪影響が生じない。また、熱圧着接合部と絶縁樹脂が充填硬化された部分との間のコイル引出し部において、平角線の厚み方向に線材の撓み変形を生じることにより押圧力の一部が緩和される。
（３）特に、大きな電流を流すパワーチョークコイルのショート恒久対策品として有益である。
（４）空芯コイルの引出し部と巻回部の最外周部との隙間部分に紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂を充填して硬化させるだけの簡単な工程を熱圧着工程の前に加えるだけなので、作業性に優れ、製造工程のコスト上昇や所要時間に殆ど影響しない。
（５）紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂の充填硬化の工程付加によって、信頼性の向上、製造歩留まりの向上が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る面実装コイル及びその製造方法の実施の形態について図面に基づいて説明する。なお、従来技術として公知の図９、図１０、図１１におけるものと同等の部材については同符号にて示す。
【００２０】
図１は本発明に係る面実装コイルの構造を説明するための断面図である。図２は端子電極と空芯コイルの引出し部の端末との熱圧着による導電接合部近傍の状態を説明するための拡大図である。図３は本発明に係る面実装コイルで用いるフェライトコアの斜視図である。図４は端子電極の取り付け状態を説明するための斜視図である。図５は空芯コイルの構造を説明するための斜視図である。図６は本発明に係る面実装コイルの熱圧着時の空芯コイルの引出し部の受ける圧力と移動を説明するための断面図である。図７は本発明に係る面実装コイルの組み立てが完了した状態を示す平面図である。図８は本発明に係る面実装コイルの第２の実施の形態の構造を説明するための断面図である。
【００２１】
図１に示される面実装コイル１０は、図９のポリウレタン樹脂等の絶縁材１４で被覆された所定の長さの平角線１２が、図５の（ａ）に示されるように、中側から外側に所謂α巻によって巻回積層されるとともに通電することによって絶縁材表面を融着固定して一体化し、さらに、図５の（ｂ）のように前記平角線１２の両端部分をそれぞれ巻回部１５の最外周部１５ａから折曲成形して巻回部１５の上面と略面一に引出し部１２ａ，１２ｂを形成してなる空芯コイル２０と、図３に示される前記空芯コイル２０を収納する凹部２４と該凹部２４を囲む側壁２３に設けられ前記凹部２４から外側に通じる引き出し溝２２とを備えたフェライト或いはセラミックスなどからなる箱形コア２５と、前記箱形コア２５の側壁２３の引き出し溝２２の底面から前記側壁２３の外側面を介して前記箱形コア２５の底面に亘って設けられるとともに前記空芯コイル２０の平角線１２の両端の引出し部１２ａ，１２ｂがそれぞれ熱圧着接合される一対の端子電極２９，２９と、前記空芯コイル２０の中心に挿入される軸芯コア２６と、該軸芯コア２６と一体（図３参照）又は別体（図１１参照）に設けられ前記箱形コア２５の空芯コイル２０が収容された凹部２４を閉じるフェライト或いはセラミックスなどからなる蓋コア２８と、を有し、前記空芯コイル２０の空芯部１８が前記箱形コア２５又は前記蓋コア２８に一体に設けられた軸芯コア部２６若しくは別体の軸芯コア３４に挿通されるとともに、前記引出し部１２ａ，１２ｂの端末がそれぞれ前記端子電極２９，２９上に熱圧着にて導電接合されてなる面実装コイルであって、特に、図１又は図２に示されるように、前記空芯コイル２０の前記引出し部１２ａ，１２ｂと前記巻回部１５の最外周部１５ａとの隙間部分には充填され、且つ、前記空芯コイル２０の内周面と前記軸芯コア部２６若しくは前記軸芯コア３４との隙間Ｓは埋めないように絶縁樹脂（紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂）７がディスペンサー６などによって塗布されて充填され、紫外線照射或いは加熱によって硬化されている構造を特徴とする。
【００２２】
上記構造によれば、図２に示されるように、前記端子電極２９と前記空芯コイル２０の引出し部１２ｂ（及び１２ａ）は、６００℃〜８５０℃という高温に熱せられたヒータチップ５で端子電極２９の金属と平角線１２の導線１３の金属（一般に銅）との合金を形成する熱圧着の際に、一点鎖線で表されるように前記端子電極２９上の平角線１２の端末が潰れ、その潰れた部分が巻回部１５側に押しやられて、前記引出し部１２ｂ（１２ａ）を巻回部１５側に矢印Ｆの向きの押圧力で付勢して移動させる（撓ませる）現象が起きるが、熱圧着の前に前記巻回部１５の最外周部１５ａとの隙間部分に紫外線硬化性若しくは熱硬化性の絶縁樹脂７が充填硬化されているために、押し出された前記引出し部１２ｂ（１２ａ）は巻回部１５の最外周部１５ａと接触せず、巻回部１５側に損傷も生じず、絶縁性は保持されるのである。この時、上記押圧力は充填硬化された絶縁樹脂７によって空芯コイル２０の巻回部１５全体に分散する作用も担っている。
【００２３】
押し出された前記引出し部１２ｂ（１２ａ）は、一点鎖線で表されるように上に盛り上がるか、又はそのまま巻回部１５を中心側に押し動かすことになる。この際に、空芯コイル２０は箱形コア２５の凹部２４内に絶縁樹脂等で完全に埋められて固定されているのではなく、巻回部１５の最外周１５ａと箱形コア２５の凹部２４の内壁及び空芯部１８の内周と軸芯コア部２６若しくは軸芯コア３４との間に隙間Ｓが設けられているので、熱圧着によって空芯コイル２０の両端の引出し部１２ａ，１２ｂが巻回部１５側に一方から又は両方から押し出された場合でも、空芯コイル２０全体が移動又はやや楕円に僅かの変形が生じるのみで、軸芯コア部２６若しくは軸芯コア３４に対して押圧力が働かず、特にフェライトコアのような磁性コアの場合には磁気特性への悪影響が生じない。
【００２４】
次に、上記面実装コイル１０のように端子電極２９と巻線の平角線１２との導電接合に熱圧着を用いた面実装コイルの製造方法は、少なくとも以下の工程（イ）〜（チ）から成り立っている。
（イ）絶縁材で被覆された平角線を内側から外側に巻回積層する工程。
【００２５】
これは図９に示されるような導線１３（銅、金、銀、ニッケル、アルミニウム、コバルト、又はそれらの合金など）をポリウレタン樹脂或いはポリエステル樹脂などの絶縁材１４で被覆した平角線１２を、例えば図５に示されるように、その中央から互いに反対方向に同心円状に２段に巻回積層（所謂α巻）するとともに必要によりコイルに通電して前記絶縁材１４を融着したのち固化して固定し、前記平角線１２の両端部分をそれぞれ巻回部１５の最外周部１５ａから折曲成形して巻回部１５の上面と略面一に引き出した引出し部１２ａ，１２ｂを形成した空芯コイル２０を作るコイル本体の製造工程である。なお、上記平角線１２の巻回の仕方は上記α巻以外も含まれる。例えば、従来技術の前記面実装コイル４０の円環状線輪３２のような内側から外側に単純に１段に巻回積層して一方の引出し部３２ａが内周面から引き出され、他方の引出し部３２ｂが最外周面から引き出された構造の円環状線輪３２（空芯コイル）も本発明の射程内である。
（ロ）空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアを準備する工程と、空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアを準備する工程、及び前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋コアを準備する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯部と前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋部とを一体に備えた該蓋付軸芯コアを準備する工程。
【００２６】
これは、図３に示されるような前記空芯コイル２０を収納する凹部２４を有するフェライト又はセラミックスからなる箱形コア２５と、前記空芯コイル２０の中心に挿入される軸芯部２６と前記箱形コア２５の空芯コイル２０が収容される凹部２４を閉じる前記箱形コア２５と同材の蓋部２７とを一体に備えた該蓋付軸芯コア２８と、からなる一組のコアを成形するコア製造工程である。或いは、前記箱形コア２５と、図１１のような前記空芯コイル２０の中心に挿入される箱形コア２５と同材の円柱状の軸芯コア３４と、該軸芯コア３４と別体に設けられ前記箱形コア２５の空芯コイル２０が収容される凹部２４を閉じる前記箱形コア２５と同材の蓋コア３１と、からなる一組のコアを成形するコア製造工程である。
【００２７】
上記コアの製造は例えばフェライトを主成分とする混合材を型枠に入れて焼成したりフェライト焼成体を切削加工して作られる。
（ハ）箱形コアに該箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘る端子電極を設ける工程。
【００２８】
これは、図４に示されるように、例えばニッケルメッキやスズメッキ等を施した銅フレームからなる一対の端子電極２９を箱形コア２５に、該箱形コア２５の側壁２３の引き出し溝２２の底面から側壁２３の外側面を介して前記箱形コア２５の底面に亘って嵌着して取り付ける工程である。
（ニ）箱形コアの凹部に空芯コイルを挿入する工程。
【００２９】
これは、図６の（ａ）に示されるように、前記箱形コア２５の凹部２４に前記空芯コイル２０を挿入する工程であり、前記空芯コイル２０の引出し部１２ａ，１２ｂの端部がそれぞれ端子電極２９，２９の上面に位置するように置く。挿入された前記空芯コイル２０は完全に前記凹部２４の中に収納されている。
（ホ）前記箱形コアの凹部に空芯コイルを挿入する工程（ニ）と前後して前記空芯コイルの巻回部の最外周部と前記空芯コイルの引出し部との隙間には充填され、且つ、前記空芯コイルの巻回部の内周面には至らないように、熱硬化型絶縁樹脂若しくは紫外線硬化型絶縁樹脂を塗布する工程。
【００３０】
これは、本発明に特有な工程であり、図６の（ａ），（ｂ）に示されるように、前記空芯コイル２０を前記箱形コア２５の前記凹部２４に収納する前或いは後に、前記空芯コイル２０の前記引出し部１２ａ，１２ｂと巻回部１５の最外周部１５ａとの隙間部分に絶縁樹脂（紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂であり、好ましくは耐熱性が良好なエポキシ樹脂）７をディスペンサー６などによって塗布する工程である。ここで注意すべきは上記絶縁樹脂７の充填硬化は空芯コイル２０と箱形コア２５の凹部２４との隙間全体に及ぶのではなく、前記空芯コイル２０の巻回部１５の内周面には至っていない点である。この構造によって充填硬化した前記絶縁樹脂７とコア材の熱膨張係数差に起因する応力が軸芯コア部２６又は軸芯コア３４に及ばないのである。
（ヘ）塗布された絶縁樹脂に加熱又は紫外線照射を施し硬化させる工程。
【００３１】
前記塗布された絶縁樹脂７は例えばエポキシ樹脂であれば紫外線照射することで速やかに硬化する。
（ト）巻回部の最外周部と引出し部との隙間に絶縁樹脂が充填・硬化された後の空芯コイルの引出し部の端部を端子電極に熱圧着接合する工程。
【００３２】
これは、図２に示されるように、前記空芯コイル２０の平角線の引出し部１２ａ，１２ｂの端末をそれぞれ前記端子電極２９、２９上に位置させた状態で、６００℃〜８５０℃程度の高温に加熱したヒータチップ５の圧着による熱圧着にて導電接合する熱圧着工程である。熱圧着後は一点鎖線のように潰された部分が左右に移動して引出し部１２ａ，１２ｂは撓んで押圧力が矢印Ｆ方向に働くが充填硬化した絶縁樹脂７が介在しているので引出し線１２ａ，１２ｂが空芯コイル２０の巻回部１５の最外周部１５ａに接触してその部分の絶縁材が損傷する危険は防止される。
（チ）軸芯コアを空芯コイルの中心に挿入する工程、及び箱形コアの凹部を蓋コアで閉じて接着固定する工程、若しくは空芯コイルの中心に蓋付軸芯コアの軸芯を挿入するととも箱形コアの凹部を蓋付軸芯コアの蓋部で閉じて接着剤で固定する工程。
【００３３】
これは、コア組立工程である。最終的に例えば図１の断面図に示されるように、前記箱形コア２５の前記凹部２４に収納され、熱圧着によって前記端子電極２９に引きし部１２ａ、１２ｂが導電接合された空芯コイル２０の空芯部１８に前記蓋付軸芯コア２８の軸芯２６が挿入されるととも前記箱形コア２５の凹部２４を前記蓋付軸芯コア２８の蓋部２７で閉じてその周辺部を箱形コア２５と接着剤９で固定する。
【００３４】
本発明の面実装コイルの製造方法では、以上の（イ）〜（チ）の各工程を少なくとも有する。なお、上記工程に加えて最終ラインで品名番号などを前記蓋部２７或いは前記蓋コア３１の上面に印刷する表示印刷工程や特性選別テーピング工程を経て面実装コイルが完成する。
【００３５】
上記製造工程から判るように、本発明の主旨である熱圧着時の空芯コイルの絶縁材の損傷発生の防止対策のために従来の工程に付加した工程は、絶縁樹脂７（紫外線硬化絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂）を塗布・硬化する工程のみであり、極めて簡単で作業性に優れ、しかもその作用は空芯コイル２０の巻回部１５との接触による絶縁材の損傷発生の防止対策として確実且つ恒久的な効果が得られるものである。
【００３６】
なお、上記絶縁樹脂７の紫外線硬化絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂としては、耐熱性に優れ、作業性に有利なエポキシ樹脂が、熱硬化性であり且つ紫外線硬化性の樹脂として最適であるが、勿論、熱圧着時の熱伝導に対して耐熱性が十分な他の熱硬化性又はＵＶ硬化性の樹脂であってもよい。
【００３７】
次に、図８に示される本発明に係る面実装コイルの第２の実施の形態の面実装コイル５０は、図１１の従来の面実装コイル４０に相当する場合の適用例である。
【００３８】
図８において、空芯コイル２１はα巻でではなく、単純に平角線１２が中側から外側に１段に巻回積層されたものであり、巻回部１５の中側から引出し部１２ａが、外側から引出し部１２ｂが引き出されており、特に、この場合は先の実施の形態とは異なり、前記巻回部１５の中側から引き出された引出し部１２ａについては絶縁樹脂７が前記引出し部１２ａと巻回部１５の最外周部１５ａとが接するエッジ部分の隙間（引出し部１２ａの直下）に充填固化されている。
【００３９】
上記構造の面実装コイル５０においても、上記引出し部１２ａ，１２ｂと巻回部１５の最外周部１５ａとが熱圧着時の押圧力による移動で接触して絶縁材が損傷する恐れのある箇所に絶縁樹脂７が予め充填固化されているので、前述の面実装コイル１０と同様の作用効果が得られる。この面実装コイル５０に製造方法についても上記（イ）〜（チ）の各工程を少なくとも有する面実装コイルの製造方法が適用できることは言うまでもない。
【００４０】
なお、念のために付言すれば、本発明の面実装コイルの製造方法では、空芯コイルの引出し部と端子電極との熱圧着による導電接合工程の前に、前記空芯コイルの引出し部と巻回部の最外周部との隙間部分に紫外線硬化絶縁樹脂又は熱硬化性絶縁樹脂を塗布・硬化する工程を行うことが要件であり、他の工程の順序は適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る面実装コイルの構造を説明するための断面図である。。
【図２】端子電極と空芯コイルの引出し部の端末との熱圧着による導電接合部近傍の状態を説明するための拡大図である。
【図３】本発明に係る面実装コイルで用いるフェライトコアの斜視図である。
【図４】端子電極の取り付け状態を説明するための斜視図である。
【図５】空芯コイルの構造を説明するための斜視図である。
【図６】本発明に係る面実装コイルの熱圧着時の空芯コイルの引出し部の受ける圧力と移動を説明するための断面図である。
【図７】本発明に係る面実装コイルの組み立てが完了した状態を示す平面図である。
【図８】本発明に係る面実装コイルの第２の実施の形態の構造を説明するための断面図である。
【図９】平角線と称される絶縁被覆導線の構造を示す斜視図である。
【図１０】従来のチョークコイルの構造を説明するための分解斜視図である。
【図１１】［引用文献１］に記載された表面実装型コイルの（ａ）分解斜視図と、（ｂ）断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
５ ヒータチップ
６ ディスペンサー
７ 絶縁樹脂（紫外線硬化性絶縁樹脂若しくは熱硬化性絶縁樹脂）
９ 接着剤
１０、３０、４０、５０ 面実装コイル
１２ 平角線
１２ａ，１２ｂ 引出し部
１３ 導線
１４ 絶縁材
１５ 巻回部
１５ａ 最外周部
１８ 空芯部
２０、２１ 空芯コイル
２２ 引き出し溝
２３ 側壁
２４ 凹部
２５ 箱形コア
２６ 軸芯コア部
２７ 蓋部
２８ 蓋付軸芯コア
２９、３７ 端子電極
３１ 蓋コア
３４ 軸芯コア
Ｆ 矢印の向きの押圧力
Ｓ 隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材で被覆された平角線が中側から外側に巻回積層された空芯コイルと、該空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアと、前記箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘って設けられるとともに前記空芯コイルの平角線の両端の引出し部がそれぞれ熱圧着接合される一対の端子電極と、前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアと、該軸芯コアと一体又は別体に設けられ前記箱形コアの空芯コイルが収容された凹部を閉じる蓋コアと、を有する面実装コイルにおいて、
前記空芯コイルの前記引出し部と前記巻回部の最外周部との隙間部分には充填され、且つ、前記空芯コイルの内周面と前記軸芯コア部若しくは前記軸芯コアとの隙間は埋めないように絶縁樹脂が充填硬化されていることを特徴とする面実装コイル。
【請求項２】
絶縁材で被覆された平角線を内側から外側に巻回積層する工程、
空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアを準備する工程、
空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアを準備する工程、及び前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋コアを準備する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯部と前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋部とを一体に備えた該蓋付軸芯コアを準備する工程、
前記箱形コアに該箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘る端子電極を設ける工程、
前記箱形コアの凹部に前記空芯コイルを挿入する工程、
前記箱形コアの凹部に前記空芯コイルを挿入する工程と前後して前記空芯コイルの巻回部の最外周部と前記空芯コイルの引出し部との隙間には充填され、且つ、前記空芯コイルの巻回部の内周面には至らないように、熱硬化型絶縁樹脂若しくは紫外線硬化型絶縁樹脂を塗布する工程、
前記塗布された絶縁樹脂に加熱又は紫外線照射を施し硬化させる工程、
前記巻回部の最外周部と前記引出し部との隙間に絶縁樹脂が充填・硬化された後の空芯コイルの前記引出し部の端部を前記端子電極に熱圧着接合する工程、
前記軸芯コアを前記空芯コイルの中心に挿入する工程、及び前記箱形コアの凹部を前記蓋コアで閉じて接着固定する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に前記蓋付軸芯コアの軸芯を挿入するととも前記箱形コアの凹部を前記蓋付軸芯コアの蓋部で閉じて接着剤で固定する工程、
を少なくとも有することを特徴とする面実装コイルの製造方法。
【請求項１】
絶縁材で被覆された平角線が中側から外側に巻回積層された空芯コイルと、該空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアと、前記箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘って設けられるとともに前記空芯コイルの平角線の両端の引出し部がそれぞれ熱圧着接合される一対の端子電極と、前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアと、該軸芯コアと一体又は別体に設けられ前記箱形コアの空芯コイルが収容された凹部を閉じる蓋コアと、を有する面実装コイルにおいて、
前記空芯コイルの前記引出し部と前記巻回部の最外周部との隙間部分には充填され、且つ、前記空芯コイルの内周面と前記軸芯コア部若しくは前記軸芯コアとの隙間は埋めないように絶縁樹脂が充填硬化されていることを特徴とする面実装コイル。
【請求項２】
絶縁材で被覆された平角線を内側から外側に巻回積層する工程、
空芯コイルを収容する凹部と該凹部を囲む側壁に設けられ前記凹部から外側に通じる引き出し溝とを備えた箱形コアを準備する工程、
空芯コイルの中心に挿入される軸芯コアを準備する工程、及び前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋コアを準備する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に挿入される軸芯部と前記箱形コアの空芯コイルが収容される凹部を閉じる蓋部とを一体に備えた該蓋付軸芯コアを準備する工程、
前記箱形コアに該箱形コアの側壁の引き出し溝の底面から側壁の外側面を介して前記箱形コアの底面に亘る端子電極を設ける工程、
前記箱形コアの凹部に前記空芯コイルを挿入する工程、
前記箱形コアの凹部に前記空芯コイルを挿入する工程と前後して前記空芯コイルの巻回部の最外周部と前記空芯コイルの引出し部との隙間には充填され、且つ、前記空芯コイルの巻回部の内周面には至らないように、熱硬化型絶縁樹脂若しくは紫外線硬化型絶縁樹脂を塗布する工程、
前記塗布された絶縁樹脂に加熱又は紫外線照射を施し硬化させる工程、
前記巻回部の最外周部と前記引出し部との隙間に絶縁樹脂が充填・硬化された後の空芯コイルの前記引出し部の端部を前記端子電極に熱圧着接合する工程、
前記軸芯コアを前記空芯コイルの中心に挿入する工程、及び前記箱形コアの凹部を前記蓋コアで閉じて接着固定する工程、若しくは前記空芯コイルの中心に前記蓋付軸芯コアの軸芯を挿入するととも前記箱形コアの凹部を前記蓋付軸芯コアの蓋部で閉じて接着剤で固定する工程、
を少なくとも有することを特徴とする面実装コイルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−１６５４６０（Ｐ２００６−１６５４６０Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５８３２１（Ｐ２００４−３５８３２１）
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
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