JPH0363802B2 - - Google Patents

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JPH0363802B2
JPH0363802B2 JP59227466A JP22746684A JPH0363802B2 JP H0363802 B2 JPH0363802 B2 JP H0363802B2 JP 59227466 A JP59227466 A JP 59227466A JP 22746684 A JP22746684 A JP 22746684A JP H0363802 B2 JPH0363802 B2 JP H0363802B2
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JP
Japan
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inductance element
insulated
conductive path
ultrasonic bonding
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Sanyo Electric Co Ltd
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Priority to CN85108084A priority patent/CN1007943B/zh
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    • HELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はインダクタンス素子の形成方法、特に
超音波ボンデイング装置を用いて絶縁巻線を巻回
して形成するインダクタンス素子の形成方法に関
する。
(ロ) 従来の技術 最近チツプ部品の進歩に伴い、電子回路の混成
集積回路化が著しく発展して来た。混成集積回路
は半導体集積回路の他にその外付部品であるコン
デンサ、抵抗、コイル特を1パツケージに収容す
ることにより、電子機器の部品点数を大巾に低減
でき且つ組立の簡素化や保守点検の容易化が図れ
る利点を有する。
しかしインダクタンス素子に関しては小型チツ
プ化が大巾に遅れている状況にある。これは導体
を巻回して形成するコイルでは、チツプ部品とし
て基板に実装する場合のハンダ・デイツプにおい
て導体を被覆する絶縁体の耐熱性と導体と外部端
子との接続に解決できない問題点が残つているか
らである。
従来の小型インダクタンス素子としては第4図
及び第5図に示すものを挙げることができる(例
えば特開昭57−92807号公報参照)。第4図は磁性
体、例えばドラム型コア20に巻線21を施し、
巻線端末22,22をコア20の両端鍔部23,
23の端面に形成された銀電極24,24の表面
に折り曲げた後、半田25,25を介して巻線端
末、電極及びリード線26,26を電気的に接続
してなる小型インダクタンス素子である。第5図
は、予じめ鍔部23底面にリード線26,26を
突設したドラム型コア20の巻回部に巻線21を
施し、巻線端末22,22をそれぞれリード線2
6,26に絡げて半田25,25により接続した
小型インダクタンス素子である。いずれの小型イ
ンダクタンス素子もリード線26,26、半田2
5,25を必要とし、チツプ抵抗やチツプコンデ
ンサの様に小型化できないのである。
そこで第6図に示すチツプインダクタンス素子
が特開昭59−43513号公報に提案されている。第
6図ではドラム型コア20に巻線21を施し、コ
ア20の鍔部23底面に離間した銀電極24,2
4を設け、巻線端末を銀電極24,24表面まで
折り曲げた後半田25,25で銀電極24,24
に接続されている。斯るチツプインダクタンス素
子は銀電極24,24上の半田25,25を用い
て所望の電極に固着される。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上述した小型インダクタンス素子
およびチツプインダクタンス素子では巻線21を
ドラム型コア20に所定のターン数だけ巻回した
後、巻線端末を銀電極24,24に半田付けする
必要があり、普通のインダクタンス素子と何ら変
らない形成方法を採用しなくてはならない。この
ため小型インダクタンス素子およびチツプインダ
クタンス素子を製造する場合に小型化するために
却つてコスト高になる欠点があつた。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は斯点に鑑みてなされ、絶縁巻線を超音
波ボンデイング装置を用いて直接絶縁基板上にイ
ンダクタンス素子を形成することにより、従来の
欠点を完全に除去するものである。
(ホ) 作用 本発明に依れば、絶縁巻線が直接導電路上に超
音波ボンデイングを行なえる点に着目し、超音波
ボンデイング装置でボンデイングワイヤーを直接
巻回してインダクタンス素子を形成している。
(ヘ) 実施例 本発明の一実施例を第1図イ乃至第1図ニを参
照して詳述する。
本発明の第1の工程は絶縁基板1上に導電路2
を形成し且つ巻枠体3を配置することにある(第
1図イ参照)。絶縁基板1は支持基板として働き、
セラミツク基板、ガラスエポキシ樹脂等より成る
プリント基板、表面をアルマイト処理したアルミ
ニウム基板等を用いる。斯る絶縁基板1上にはそ
の一主面に全面に銅箔を貼り付けた後、選択的に
銅箔をエツチングして所望のパターンの導電路2
を形成する。導電路2はインダクタンス素子の巻
線を接続するパツドのみならず、混成集積回路の
形成に必要な導電路を同時に形成するのが望まし
い。
巻枠体3はインダクタンス素子を形成する巻線
を巻回させる役目を有し、形成するインダクタン
ス素子のリアクタンスの値によりフエライト等の
磁性体やプラスチツク等の絶縁物を用いても良
い。なお巻枠体3の形状は図示した筒状でも良い
が、その他に棒状あるいはI型形状でも良い。巻
枠体3は接着剤4により導電路2に近接した絶縁
基板1上に固定配置されている。
本発明の第2の工程は超音波ボンデイング装置
を用いて一の導電路2上にリール12に内蔵する
巻線5の一端を超音波ボンデイングすることにあ
る(第1図ロ参照)。
本発明に用いる絶縁巻線は第2図に示す如く、
50〜800μφの銅細線6とその表面を被覆するウレ
タンあるいは弗化エチレンより成る絶縁被膜7で
形成されている。絶縁被膜7は銅細線6をウレタ
ンあるいは弗化エチレン溶液中を通して10〜50μ
厚(平均的には20μ厚)に付着され、インダクタ
ンス素子を形成する各巻線の絶縁をしている。
本発明に用いる超音波ボンデイング装置は第3
図に示す如く、テーブル8、キヤピラリチツプ
9、超音波振動源10、クランプ11、リール1
2および絶縁巻線5より構成されている。斯る超
音波ボンデイング装置は既知のものであり、半導
体装置の組立に広く利用されている。簡単に動作
を説明すると、テーブル8上に載置したトランジ
スタ等の電極にキヤピラリチツプ9の中央の孔よ
り導出されるアルミニウムボンデイング細線の一
端を20K〜60KHzの超音波振動を与えて固着し、
然る後キヤピラリチツプ9を移動して他のリード
にアルミニウムホンデイング細線の他端を超音波
振動を与えて固着する様に作業する。本発明に用
いる超音波ボンデイング装置は斯る半導体装置の
組立に用いるものにいくつかの改良を加えてい
る。第1にリール12にはインダクタンス素子の
形成のため絶縁巻線5が貯蔵されている。第2に
超音波振動源は半導体装置の組立用よりは若干パ
ワーアツプしている。第3にテーブル8にはXY
軸移動装置13とZ軸移動装置14が設けられ、
テーブル8をX・Y・Z方向に自在に可動できる
構造となつている。第4にテーブル8は回転装置
15が設けられ、テーブル8をXYの任意の座標
を中心に回転できる。
本工程では斯上の超音波ボンデイング装置のテ
ーブル8上に絶縁基板1を真空の吸引力を利用し
て固定し、一の導電路2がキヤピラリチツプ9の
真下に来る様にテーブル8をXY軸移動装置13
で移動させる。続いてキヤピラリチツプ9を下降
して一の導電路2に絶縁巻線5の一端を超音波振
動により固着する。絶縁巻線5は断面円形の銅細
線を用いているので、導電路2との接点に超音波
振動のエネルギーが集中して絶縁被膜7が破れて
銅細線が露出される。そして銅細線と銅の導電路
2との同一材料の結合により超音波ボンデイング
が実現できる。
本発明の第3の工程はリール12より給送され
る絶縁巻線5を巻枠体3に巻回させることにある
(第1図ハ参照)。
本工程では巻枠体3に所定のターン数だけ絶縁
巻線5を巻回し、所望の値のインダクタンス素子
を形成できる。前工程で絶縁巻線5の一端は一の
導電路2に固着されているので、XY軸移動装置
13により絶縁基板1を移動して巻枠体3に絶縁
巻線5がからむ様にする。続いてXY軸移動装置
13を用いて巻枠体3の中心あるいは中心近傍に
回転の中心が設定される様に移動する。然る後超
音波ボンデイング装置の回転装置15を作動させ
て巻枠体3を回転させてリール12より給送され
る絶縁巻線5を巻枠体3に均一に所定のターン数
だけ巻回する。なお巻枠体3に均一な厚みに絶縁
巻線5を巻回するためにZ軸移動装置14を用い
てテーブルを上下動させて巻枠体3の位置を上下
動させることにより均一な巻回を実現できる。更
に本発明では巻枠体3を回転させることにより絶
縁巻線5を一定の張力で巻回でき、且つターン数
が多くても全く任意に設定できる。
本発明で秀れた点は巻枠体3としてE型のもの
でもI型のものでも絶縁巻線5を巻回できること
にある。即ちI型の巻枠体3においてはキヤピラ
リチツプ9の高さをI型の巻枠体3に対応する様
に配置すれば良いからである。またE型のコアで
はキヤピラリチツプ9をE型のすき間に配置すれ
ば良いからである。
本発明の第4の工程は絶縁巻線5の他端を他の
導電路2に超音波ボンデイングすることにある
(第1図ニ参照)。
本工程では超音波ボンデイング装置のテーブル
8をXY軸移動装置13で移動させ、キヤピラリ
チツプ9を他の導電路2上に持つて来る。続いて
キヤピラリチツプ9を下降させて他の導電路2と
当接させて超音波振動を加え、絶縁巻線5の他端
を超音波ボンデイングする。なお絶縁巻線5はキ
ヤピラリチツプ9の上昇時にカツター等を用いて
切断する。
以上に詳述した工程は1つのインダクタンス素
子を形成する工程であり、この工程を繰り返し行
うことによつて複数のインダクタンス素子を形成
することができる。即ち第1の位置に第1のイン
ダクタンス素子を形成した後、テーブル8をXY
軸移動装置13で移動して第2の位置に同様に第
2のインダクタンス素子を形成できる。また複数
のインダクタンス素子はテーブル8の回転数を制
御することにより任意の値のインダクタンス素子
を形成でき、チユーナー回路等では有用である。
(ト) 発明の効果 本発明の第1の効果はインダクタンス素子を絶
縁基板1上に直接形成できることにある。即ち本
発明では巻枠体3と絶縁巻線5と最少限の部品で
インダクタンス素子を形成できるので、従来のチ
ツプインダクタンスに比べてきわめて小型で安価
なものを得ることができる。
本発明の第2の効果はインダクタンス素子を超
音波ボンデイング装置のリール12より給送され
る絶縁巻線5を巻回して形成しているので、任意
のターン数を実現でき広い巾の値を有するインダ
クタンス素子が形成できる。また絶縁巻線5はリ
ール12より連続的に供給されているので、イン
ダクタンス素子を連続して形成できる。
本発明の第3の効果はインダクタンス素子を絶
縁基板1上の任意の位置に連続して形成できるこ
とにある。即ち超音波ボンデイング装置のテーブ
ル8をXY軸移動装置13で移動させてインダク
タンス素子の形成工程を繰り返し行なえば良い。
本発明の第4の効果はインダクタンス素子を任
意の値に設定できることにある。即ち各インダク
タンス素子の形成工程に於いて絶縁巻線5のター
ン数をプログラムすれば良い。この結果多種のイ
ンダクタンスを必要とするチユーナー回路等では
きわめて利用価値が高い。
本発明の第5の効果はインダクタンス素子の形
成工程で加熱工程を不要としたことにある。即ち
本発明では絶縁巻線5と導電路2との接続を超音
波ボンデイングで行うので、加熱により絶縁被膜
7が溶けてレアシヨートを発生することが皆無と
なる。
本発明の第6の効果は超音波ボンデイング装置
にパターン認識およびプログラム可能なメモリを
付加することによつて絶縁巻線5がリール12よ
り供給される限りインダクタンス素子は自動的に
形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図イ乃至第1図ニは本発明に依るインダク
タンス素子の形成方法を説明する断面図、第2図
は本発明に用いる絶縁巻線を説明する断面図、第
3図は本発明に用いる超音波ボンデイング装置を
説明するブロツク図、第4図乃至第6図は従来の
小型インダクタンス素子およびチツプインダクタ
ンス素子を説明する断面図である。 主な図番の説明、1は絶縁基板、2は導電路、
3は巻枠体、5は絶縁巻線、9はキヤピラリチツ
プ、15は回転装置である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 回路基板上に直接組み込まれるインダクタン
    ス素子の形成方法に於いて、超音波ボンデイング
    装置のリールに絶縁巻線を内蔵し、該絶縁巻線の
    切断された一端を前記回路基板上に設けた一の導
    電路に超音波ボンデイングした後、前記リールよ
    り前記絶縁巻線を給送して巻回してインダクタン
    ス素子を形成し、然る後前記絶縁巻線を前記回路
    基板上の他の導電路に超音波ボンデイングし、前
    記絶縁巻線を切断することを特徴とするインダク
    タンス素子の形成方法。
JP59227466A 1984-10-18 1984-10-29 インダクタンス素子の形成方法 Granted JPS61105809A (ja)

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