繞線型線圈部件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種繞線型線圈部件的制造方法，在每次制造繞線型線圈部件時(shí)，縮短用于形成外部電極的焊接時(shí)間。此外，降低鐵氧體鐵芯的熱損傷，并且能夠抑制導(dǎo)線彼此的短路。將導(dǎo)線（20）的端部（25）焊接到鐵芯端子部（16）前，通過激光除去端部（25）的包覆材料（22）的一部分。由此，焊接時(shí)包覆材料（22）容易被融解，從而縮短焊接時(shí)間。此外，能夠?qū)⒑附訙囟仍O(shè)定得低，降低鐵氧體鐵芯（11）的熱損傷，并且能夠抑制纏繞在卷繞主體（12）上的導(dǎo)線（20）彼此的短路。
【專利說明】繞線型線圈部件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有鐵氧體鐵芯的繞線型線圈部件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]繞線型線圈部件具有:導(dǎo)線；供導(dǎo)線纏繞的鐵氧體鐵芯；設(shè)置于鐵氧體鐵芯的用于固定導(dǎo)線的端部的鐵芯端子部。鐵氧體鐵芯由導(dǎo)線直接纏繞的卷繞主體，以及配置于卷繞主體的兩端的上擋邊法蘭盤和下?lián)踹叿ㄌm盤構(gòu)成。導(dǎo)線的端部通過焊接固定于鐵芯端子部，由于導(dǎo)線的外周最初被絕緣材料包覆，因此需要在除去導(dǎo)線的端部的絕緣材料后，將導(dǎo)線和焊料電連接。
[0003]圖8是示出專利文獻(xiàn)1(日本特開2006-13239號公報(bào))所述的繞線型線圈部件101的焊接方法圖。專利文獻(xiàn)I中，記載了通過將鐵氧體鐵芯111的下?lián)踹叿ㄌm盤114以及導(dǎo)線120的端部125浸潰到焊料槽152的熔融焊料153，從而形成繞線型線圈部件101的外部電極的方法。根據(jù)該方法，使導(dǎo)線120的端部125的絕緣材料在熔融焊料153內(nèi)融解，從而除去絕緣材料，同時(shí)使導(dǎo)線120與焊料電連接。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-13239號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]但是，專利文獻(xiàn)I所述的方法中，為了在熔融焊料153內(nèi)除去包覆于導(dǎo)線120的絕緣材料，需要較長的時(shí)間。特別的，為了降低對鐵氧體鐵芯111的熱損傷，將熔融焊料153的溫度設(shè)定較低的情況下，需要更多除去絕緣材料的時(shí)間，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能夠縮短形成外部電極的焊接時(shí)間的繞線型線圈部件的制造方法。
[0007]本發(fā)明的繞線型線圈部件具有:在外周包覆有包覆材料的導(dǎo)線；供導(dǎo)線纏繞的鐵氧體鐵芯；以及用于固定導(dǎo)線的端部并且設(shè)置于鐵氧體鐵芯的鐵芯端子部。該繞線型線圈部件制造方法具備:將導(dǎo)線纏繞在鐵氧體鐵芯上的繞線工序；將導(dǎo)線的端部配置于鐵芯端子部的導(dǎo)線配置工序；通過將激光照射在導(dǎo)線的端部來除去導(dǎo)線的端部的包覆材料的一部分的包覆材料除去工序；將導(dǎo)線的端部焊接在鐵芯端子部的焊接工序。
[0008]優(yōu)選，包覆材料除去工序包含將激光沿導(dǎo)線的軸向照射的工序。
[0009]此外，優(yōu)選，包覆材料除去工序包含將激光照射后的包覆材料的形狀成為有底槽形狀的工序。
[0010]此外，優(yōu)選，包覆材料除去工序的激光為CO2激光。
[0011]進(jìn)而，優(yōu)選，在包覆材料除去工序之前還具備在鐵芯端子部形成由Ag制成的底層電極的工序。
[0012]本發(fā)明在焊接工序之前設(shè)置有事先除去導(dǎo)線的端部的包覆材料的一部分的包覆材料除去工序。由此，在焊接工序中，以包覆材料除去了的一部分的位置作為起點(diǎn)，促進(jìn)包覆材料的融解，結(jié)果，能夠在短時(shí)間內(nèi)除去包覆材料，從而能夠縮短用于形成外部電極的焊接時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是繞線型線圈部件I的下?lián)踹叿ㄌm盤14朝上的狀態(tài)的立體圖。
[0014]圖2是示出將導(dǎo)線20的始端部25A配置于第I鐵芯端子部16A的第I導(dǎo)線配置
工序圖。
[0015]圖3是示出將導(dǎo)線20纏繞在鐵氧體鐵芯11的繞線工序圖。
[0016]圖4是示出將導(dǎo)線20的終端部25B配置于第2鐵芯端子部16B的第2導(dǎo)線配置工序圖。
[0017]圖5是示出將導(dǎo)線20的端部25的包覆材料22的一部分除去的包覆材料除去工序圖。
[0018]圖6是圖5所示的包覆材料除去工序中使用的激光加工裝置40的示意圖。
[0019]圖7是示出將導(dǎo)線20的端部25焊接到鐵芯端子部16的焊接工序圖。
[0020]圖8是示出專利文獻(xiàn)I所述的繞線型線圈部件101的焊接方法圖。
[0021]附圖標(biāo)記的說明
[0022]1:繞線型線圈部件
[0023]11:鐵氧體鐵芯
[0024]12:鐵氧體鐵芯11的卷繞主體
[0025]13:鐵氧體鐵芯11的上擋邊法蘭盤
[0026]14:鐵氧體鐵芯11的下?lián)踹叿ㄌm盤
[0027]16:鐵芯端子部
[0028]16A:第I鐵芯端子部
[0029]16B:第2鐵芯端子部
[0030]17:焊料
[0031]18:底層電極
[0032]19:外部電極
[0033]20:導(dǎo)線
[0034]21:導(dǎo)線主體
[0035]22:包覆材料
[0036]23:包覆材料22的有底槽
[0037]24:包覆材料22的薄皮
[0038]25:導(dǎo)線20的端部
[0039]25A:導(dǎo)線20的始端部
[0040]25B:導(dǎo)線20的終端部
[0041]31、41、51:鐵芯夾頭
[0042]32:按壓棒
[0043]33:導(dǎo)線引導(dǎo)件
[0044]34:導(dǎo)線夾具
[0045]35:剪切刀[0046]40:激光加工裝置
[0047]42:激光振蕩器
[0048]43:反射鏡
[0049]44:透鏡
[0050]45:氣體供給噴嘴
[0051]46:集塵管
[0052]52:焊料槽
[0053]53:熔融焊料
[0054]L:激光
【具體實(shí)施方式】
[0055]如圖1所示，繞線型線圈部件I具有:導(dǎo)線20 ;供導(dǎo)線20纏繞的鐵氧體鐵芯11 ；用于固定導(dǎo)線20的端部25并且設(shè)置于鐵氧體鐵芯11的鐵芯端子部16。
[0056]導(dǎo)線20由導(dǎo)線主體21以及包覆于導(dǎo)線主體21的外周的包覆材料22構(gòu)成(參照圖5 (B))。導(dǎo)線主體21的材質(zhì)為例如Cu。包覆材料22為絕緣材料，作為包覆材料22的材質(zhì)列舉了例如聚氨酯、聚酯纖維等。優(yōu)選，包覆材料22的材質(zhì)采用對后述的CO2激光L的吸收率高的材質(zhì)。導(dǎo)體主體21的直徑例如為0.12mm。包覆材料22的厚度例如為0.01mm。包覆材料22的外周可以進(jìn)一步被例如含有丁醛樹脂的熱粘材料包覆。
[0057]另外，雖然導(dǎo)線20具有始端部25A和終端部25B，但是單獨(dú)稱作導(dǎo)線20的端部25時(shí)，指的是導(dǎo)線20的始端部25A以及終端部25B的任意一方或者兩方。
[0058]鐵氧體鐵芯11由導(dǎo)線20直接纏繞的卷繞主體12以及配置于卷繞主體12的兩端的上擋邊法蘭盤13以及下?lián)踹叿ㄌm盤14構(gòu)成。向纏繞的導(dǎo)線20通入電流時(shí)，在鐵氧體鐵芯11產(chǎn)生磁通量。
[0059]鐵芯端子部16具有第I鐵芯端子部16A和第2鐵芯端子部16B。第I鐵芯端子部16A以及第2鐵芯端子部16B空開間隔地并列設(shè)置于鐵氧體鐵芯11的下?lián)踹叿ㄌm盤14偵U。導(dǎo)線20的始端部25A通過焊料17固定于第I鐵芯端子部16A，導(dǎo)線20的終端部25B通過焊料17固定于第2鐵芯端子部16B。利用該焊料17在鐵芯端子部16形成外部電極19。另外，為了便于理解，圖1中示出了除去第I鐵芯端子部16A的焊料17的狀態(tài)。如圖所示，在鐵芯端子部16事先形成有焊料17容易附著的由Ag等形成的底層電極18。
[0060]繞線型線圈部件I由以下方式制造，將導(dǎo)線20纏繞在鐵氧體鐵芯11的卷繞主體12，并且將導(dǎo)線20的端部25焊接于鐵芯端子部16。焊接時(shí)的溫度例如為400°C。在該溫度狀況下通過使導(dǎo)線20的端部25的包覆材料22融解將其除去。由此，導(dǎo)線主體21與焊料17電連接。但是，除去包覆材料22需要規(guī)定的時(shí)間。本實(shí)施方式的特征在于，為了縮短焊接所需時(shí)間，焊接前對導(dǎo)線20進(jìn)行處理。
[0061]另外，以下，將鐵氧體鐵芯11的卷繞主體12的軸線方向稱為Z方向、將與Z方向正交，并且鐵芯端子部16并列配置的方向稱為X方向，將與Z方向和X方向正交的方向稱為Y方向。此外，以Z方向?yàn)橹行妮S旋轉(zhuǎn)的方向稱為Θ方向。
[0062]圖2?圖7為用于說明本實(shí)施方式所涉及的繞線型線圈部件I的制造方法圖。繞線型線圈部件I的制造方法具備:繞線工序；導(dǎo)線配置工序；包覆材料除去工序；焊接工序。另外，雖然導(dǎo)線配置工序中有后述的第I導(dǎo)線配置工序和第2導(dǎo)線配置工序，但是單獨(dú)叫做導(dǎo)線配置工序時(shí)，指的是第I導(dǎo)線配置工序以及第2導(dǎo)線配置工序的任意一方或者兩方。
[0063]圖2所示的工序?yàn)?，將?dǎo)線20的始端部25A配置于第I鐵芯端子部16A的第I導(dǎo)線配置工序。首先，使鐵氧體鐵芯11的上擋邊法蘭盤13通過鐵芯夾頭(core chuck)31進(jìn)行保持，使鐵氧體鐵芯11的卷繞主體12的軸線方向(Z方向)朝向水平。另一方面，使把持導(dǎo)線20的導(dǎo)線夾具34向比鐵氧體鐵芯11的下?lián)踹叿ㄌm盤14靠下的位置(圖2中箭頭Y方向)移動。通過此移動，導(dǎo)線20通過導(dǎo)線引導(dǎo)件33朝箭頭Pl的方向被拉出。另外，導(dǎo)線20由未圖示的線材供給裝置供給。
[0064]下面，使按壓棒32朝箭頭Q的方向移動。由此，將導(dǎo)線20推靠到第I鐵芯端子部16A，并且將鐵氧體鐵芯11夾入鐵芯夾頭31和按壓棒32之間。隨后，通過剪切刀35將在導(dǎo)線夾具34和第I鐵芯端子部16A之間延伸的導(dǎo)線20切斷。通過此切斷，成為使始端部25A形成于導(dǎo)線20，并且將導(dǎo)線20的始端部25A配置于第I鐵芯端子部16A的狀態(tài)。另外，所謂導(dǎo)線20的端部25為未纏繞在卷繞主體12的部分，且為配置于鐵氧體鐵芯11的下?lián)踹叿ㄌm盤14的部分,并非意味著一定含有導(dǎo)線20的末端。
[0065]圖3所示的工序?yàn)閷?dǎo)線20纏繞在鐵氧體鐵芯11上的繞線工序。繞線工序中，通過未圖示的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使鐵芯夾頭31以及按壓棒32朝箭頭Θ的方向旋轉(zhuǎn)，伴隨著上述旋轉(zhuǎn)使鐵氧體鐵芯11也發(fā)生旋轉(zhuǎn)。另一方面，使導(dǎo)線引導(dǎo)件33從卷繞主體12的下?lián)踹叿ㄌm盤14側(cè)向上擋邊法蘭盤13側(cè)移動。通過這樣的旋轉(zhuǎn)動作以及移動動作，導(dǎo)線20 —邊從線材供給裝置向箭頭P2的方向被拉出，一邊以整齊排列的狀態(tài)被纏繞于卷繞主體12。
[0066]圖4所示的工序?yàn)閷?dǎo)線20的終端部25B配置于第2鐵芯端子部16B的第2導(dǎo)線配置工序。首先，通過使按壓棒32朝與下?lián)踹叿ㄌm盤14相反方向(與箭頭Q相反的方向)移動，在按壓棒32和下?lián)踹叿ㄌm盤14之間設(shè)置間隙。另一方面，通過導(dǎo)線夾具34把持在導(dǎo)線引導(dǎo)件33和卷繞主體12之間延伸的導(dǎo)線20，隨后，使導(dǎo)線夾具34移動至比下?lián)踹叿ㄌm盤14靠下方(圖4中箭頭Y的方向)。通過此移動，導(dǎo)線20通過導(dǎo)線引導(dǎo)件33朝箭頭P3的方向被拉出。
[0067]下面，通過使按壓棒32朝箭頭Q的方向移動，將導(dǎo)線20推靠到第2鐵芯端子部16B。隨后，通過剪切刀35將在第二鐵芯端子部16B和導(dǎo)線夾具34之間延伸的導(dǎo)線20切斷。通過此切斷，在導(dǎo)線20形成終端部25B，并且成為導(dǎo)線20的終端部25B配置于第2鐵芯端子部16B的狀態(tài)。另外，切斷導(dǎo)線20時(shí)，無需通過按壓棒32按住導(dǎo)線20。
[0068]圖5 (A)所示的工序?yàn)槌?dǎo)線20的端部25的包覆材料22的一部分的包覆材料除去工序。包覆材料22的除去通過分別對導(dǎo)線20的始端部15A以及終端部25B照射激光L來實(shí)現(xiàn)。通過事先除去端部25的包覆材料22的一部分，在后述的焊接工序中除去端部25的全部包覆材料22變得容易。
[0069]使激光L沿著導(dǎo)線20的端部25的軸線方向(圖5 (A)中Y方向)邊掃描邊照射。由此，包覆材料22沿著導(dǎo)線20的端部25的軸線大致直線狀地被除去。包覆材料22被除去的體積為端部25上的包覆材料22的1/10?1/3。所照射的激光L的光斑直徑為例如
0.1mm,激光L的掃描速度為例如IOOmm/秒。
[0070]圖6為激光加工裝置40的示意圖。激光的種類為波長是9.3 μ m的CO2激光。激光的功率為例如20W。
[0071]激光加工裝置40中，鐵氧體鐵芯11以使下?lián)踹叿ㄌm盤14朝上的方式被鐵芯夾頭41保持。鐵芯夾頭41被安裝于未圖示的直動工作臺上，能夠沿著圖6中X方向以及Y方向移動。另一方面，從激光振蕩器42輸出激光L。輸出的激光L通過反射鏡43被反射后，由透鏡44聚光，隨后照射到導(dǎo)線20的端部25。另外，也可以在激光L的照射位置設(shè)置氣體供給噴嘴45，來噴射出輔助氣體。通過照射激光L而被除去的飛散物產(chǎn)生時(shí)，通過集塵管46被回收。
[0072]另外，也可以使用未圖示的電流鏡(galvano mirror)機(jī)構(gòu),使激光L沿X方向以及Y方向掃描。此外，還可以使用未圖示的分光透鏡同時(shí)進(jìn)行朝導(dǎo)線20的始端部25A以及終端部25B照射激光L的作業(yè)。
[0073]實(shí)際上確認(rèn)到當(dāng)朝導(dǎo)線20照射CO2激光時(shí)在導(dǎo)線主體21上殘留了包覆材料22的薄皮24。圖5 (B)以及圖5 (C)是示出照射了 CO2激光的狀態(tài)的導(dǎo)線20的圖，圖5 (B)是將圖5 (A)所示的虛線B的區(qū)域的剖面放大的立體圖。此外，圖5 (C)是圖5 (A)的Yl-Yl剖面圖。如這些圖所示，包覆材料22未被貫通到底的除去，而被加工成有底槽23形狀。以聚氨酯為包覆材料22的情況下，有底槽23的尺寸，例如寬度為0.05mm,深度為0.009mm,有底槽23的下側(cè)殘留的薄皮24的厚度為例如0.0Olmm0有底槽23的寬度小于激光L的光斑直徑的原因是，在光斑直徑的外周附近，激光的能量降低，無法達(dá)到除去加工。
[0074]關(guān)于薄皮24的殘留，有相關(guān)的內(nèi)容如參考文獻(xiàn)(日本特開2008-234917號公報(bào))所述。根據(jù)此參考文獻(xiàn)所述，包覆膜的厚度為Iym以下時(shí)，90%左右的CO2激光透過包覆膜，此外，由于透過的激光的98%左右被Cu等的導(dǎo)線主體的表面反射，因此結(jié)果是激光產(chǎn)生的熱不傳遞到包覆膜上，殘留Iym左右的包覆膜。S卩，記載了 CO2激光器無法完全除去包覆膜的內(nèi)容。
[0075]本實(shí)施方式中，由于導(dǎo)線20的端部25的包覆材料22通過后述的焊接工序完全被除去，因此如果是薄皮24的程度，即使在導(dǎo)線主體21殘留包覆材料22也沒有問題。反而通過包覆材料22的薄皮24的殘留，能夠抑制焊接工序之前的導(dǎo)線主體21的氧化和腐蝕。因此，照射激光L后的包覆材料22的形狀有意圖地加工成有底槽23的形狀。
[0076]圖7 (A)以及圖7 (B)所示的工序，為將導(dǎo)線20的端部25焊接到鐵芯端子部16的焊接工序。首先，如圖7 (A)所示，通過鐵芯夾頭51邊保持鐵氧體鐵芯11邊使其下降，由此，將下?lián)踹叿ㄌm盤14浸潰到焊料槽52。將焊料槽52內(nèi)的熔融焊料53的溫度設(shè)定為例如400°C。通過此類浸潰，將導(dǎo)線20的端部25的包覆材料22，以一部分被除去的位置為起點(diǎn)融解并除去。同時(shí)，熔融焊料53附著于供底層電極18形成的鐵芯端子部16。
[0077]接下來，如圖7 (B)所示，通過使鐵氧體鐵芯11朝箭頭R的方向上升，除去鐵芯端子部16上附著的剩余的熔融焊料53。隨后，使鐵芯端子部16上附著的熔融焊料53固化。由此，在鐵芯端子部16，通過焊料17固定導(dǎo)線20的端部25，形成外部電極19。
[0078]本實(shí)施方式中，在焊接工序之前，設(shè)置事先將導(dǎo)線20的端部25的包覆材料22的一部分除去的包覆材料除去工序。由此,在焊接工序中，以除去包覆材料22的一部分的位置為起點(diǎn)，包覆材料22的融解被促進(jìn)。結(jié)果，能夠短時(shí)間內(nèi)除去包覆材料22，能夠縮短形成外部電極19過程中的焊接時(shí)間。
[0079]此外，如果除去導(dǎo)線20的端部35的包覆材料22變得容易，焊接時(shí)的溫度可以設(shè)定得較低。通過降低焊接溫度，能夠降低鐵氧體鐵芯11的熱損傷。進(jìn)而，能夠抑制纏繞在卷繞主體12的導(dǎo)線20的包覆受熱融化。由此，能夠抑制導(dǎo)線20彼此的短路。
[0080]優(yōu)選，包覆材料除去工序中，沿導(dǎo)線20的軸向除去包覆材料22。由此，在焊接工序中，包覆材料22容易進(jìn)一步被剝落。理由是由于來自熔融焊料53的熱傳遞，在包覆材料22引起熱收縮，容易以沿軸向除去包覆材料22的位置為起點(diǎn)被剝落。
[0081]此外，優(yōu)選，在包覆材料除去工序中，將通過激光L的照射除去后的包覆材料22的形狀，設(shè)置成有底槽23形狀。通過設(shè)置成有底槽23的形狀，由于在導(dǎo)線主體21殘留包覆材料22的薄皮24，因此能夠抑制從包覆材料除去工序到焊接工序當(dāng)中導(dǎo)線20發(fā)生氧化和腐蝕的情況。
[0082]此外，優(yōu)選，包覆除去工序的激光L為CO2激光。通過使用CO2激光，容易除去包覆材料22，并且能夠使包覆材料22的薄皮24殘留于導(dǎo)線主體21。由此，能夠有效地形成有底槽23的形狀。
[0083]進(jìn)而，優(yōu)選，在包覆材料除去工序之前，還具備在鐵芯端子部16形成由Ag制成的底層電極18的工序。一般的，與導(dǎo)線20的端部25抵接的底層電極18，由于被激光L照射，容易受到熱損傷。但是，底層電極18由Ag形成，并且激光L為CO2激光的情況下，能夠抑制在底層電極18吸收激光L的情況。結(jié)果是，能夠抑制對底層電極18的熱損傷。
[0084]本實(shí)施方式，不限定于權(quán)利要求范圍所述的發(fā)明，在技術(shù)性思想的等同性被認(rèn)可的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變形。例如，除去導(dǎo)線20的始端部25A的包覆材料22的一部分的作業(yè)，可以在繞線工序前進(jìn)行。此外，如果不事先除去始端部25A的包覆材料22的一部分，導(dǎo)線20的始端部25A的焊接可以在繞線工序前進(jìn)行。
[0085]此外，對于繞線型線圈部件1，也可以在上擋邊法蘭盤13以及下?lián)踹叿ㄌm盤14兩方均設(shè)置鐵芯端子部16。
【權(quán)利要求】
1.一種繞線型線圈部件的制造方法，其特征在于， 所述繞線型線圈部件具有: 導(dǎo)線，其在外周包覆有包覆材料； 鐵氧體鐵芯，其供所述導(dǎo)線纏繞； 鐵芯端子部，其設(shè)置于所述鐵氧體鐵芯，用于固定所述導(dǎo)線的端部， 所述繞線型線圈部件的制造方法具備: 將所述導(dǎo)線纏繞在所述鐵氧體鐵芯上的繞線工序； 將所述導(dǎo)線的端部配置于所述鐵芯端子部的導(dǎo)線配置工序； 通過將激光照射在所述導(dǎo)線的端部來除去所述導(dǎo)線的端部的所述包覆材料的一部分的包覆材料除去工序； 將所述導(dǎo)線的端部焊接在所述鐵芯端子部的焊接工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞線型線圈部件的制造方法，其特征在于， 所述包覆材料除去工序包含將所述激光沿所述導(dǎo)線的軸向照射的工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的繞線型線圈部件的制造方法，其特征在于， 所述包覆材料除去工序包含將所述激光照射后的所述包覆材料的形狀形成為有底槽形狀的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的繞線型線圈部件的制造方法，其特征在于， 所述包覆材料除去工序的所述激光為CO2激光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的繞線型線圈部件的制造方法，其特征在于， 在所述包覆材料除去工序之前，還具備在所述鐵芯端子部形成由Ag制成的底層電極的工序。
【文檔編號】H01R43/05GK103779071SQ201310484678
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】永長信彥, 三好幸德, 八代英之 申請人:株式會社村田制作所