JPH0777176B2 - 積層コイルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、DC−DCコンバータ等のスイッチング電源装置
用のトランスやコイルとしての使用に好適な積層コイル
およびその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

プリント配線板技術や薄膜技術の進歩に伴い、絶縁フィ
ルムの表面にコイルのスパイラルパターンを形成し、こ
のスパイラルパターンが形成された絶縁フィルムを複数
積層して下層側のスパイラルパターンの巻き終わり端末
部と上層側のスパイラルパターンの巻き始め側とスルー
ホールの手法により接続して積層コイルを形成する方式
が知られている。

通常、この種の積層コイルは次のようにして形成され
る。まず、テープ状の絶縁フィルム上に、長さ方向に一
定間隔をへだてて複数のスパイラルパターンを形成した
フィルムを多数用意しておき、スプロケット等により繰
り出される最下層の絶縁フィルムの上側に第２番目の絶
縁フィルムを繰り出し、最下層のスパイラルパターンの
巻き終わり端末部と第２番目の絶縁フィルムにおけるス
パイラルパターンの巻き始め側をハンダの流し込み等に
よりスルーホール方式で接続し、しかる後に、第３番目
の絶縁フィルムを繰り出し、第２層目のスパイラルパタ
ーンの巻き終わり端末側と第３層目のスパイラルパター
ンの巻き始め側の端末部とを同様にハンダの流し込み等
によりスルーホール方式で接続する。このように、スパ
イラルパターンが形成された絶縁フィルムを次々に繰り
出して下層側のスパイラルパターンの巻き終わり側とそ
の上側の層のスパイラルパターンの巻き始め側とを次々
にスルーホール方式で接続することにより、第１層目か
ら第ｎ層目までのスパイラルパターンが接続されて多数
巻きのコイルが積層形成される。しかる後、各多層コイ
ルごとに積層絶縁フィルムを切断分割することにより、
目的とする積層コイルが形成されるものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の積層コイルは、下層側のスパイラ
ルパターンと上層側のスパイラルパターンとをスルーホ
ール方式で接続するものであるため、この接続に際し
て、ハンダの流し込み等に長い時間がかかり、この工程
で製造ラインが一時的に停止した状態となり、積層コイ
ルの製造効率が低下するという問題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたもの
であり、その目的は、製造ラインを長い時間にわたり止
めることがなく、作業効率の良い積層コイルおよびその
製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために次のように構成され
ている。すなわち、本発明の積層コイルは、絶縁フィル
ム上にコイルの導電体パターンが形成されたパターン形
成フィルムが複数積層され、下層側の導電体パターンと
その上層側の導電体パターンとが順次接続されて多数巻
きのコイルとなっている積層コイルにおいて、最下層の
パターン形成フィルムの上に順次重ねられるパターン形
成フィルムには導電体パターンの端末部に透孔窓が形成
され、この透孔窓に導電体パターンの端末が舌片状に突
出されており、上層側の導電体パターンの舌片状の端末
は透孔窓を通して下層側の導電体パターンに接続されて
いることを特徴として構成されており、また、本発明の
積層コイルの製造方法は、第１番目の絶縁フィルム上に
はフィルムの長さ方向に所定間隔をへだてて複数のコイ
ルの導電体パターンを形成しておき、第２番目以降の絶
縁フィルム上にはフィルムの長さ方向に所定間隔をへだ
てて複数のコイルの導電体パターンを形成するとともに
各導電体パターンの端末部には透孔窓を形成してこの透
孔窓には導電体パターンの端末を舌片状に突出させてお
き、繰り出される第１番目の絶縁フィルムの上に第２番
目の絶縁フィルムを導電体パターンが重なるように繰り
出して２層側の導電体パターンの舌片状の端末を透孔窓
を通して１層側の導電体パターンに接続し、さらに、第
３番目の絶縁フィルムを繰り出して３層側の導電体パタ
ーンの舌片状の端末を透孔窓を通して２層側の導電体パ
ターンに接続するという如く第１番目から第ｎ番目まで
の絶縁フィルムを次々と繰り出して行き、下層側の導電
体パターンに上層側の導電体パターンの舌片状の端末を
透孔窓を通して次々に接続して多数巻きのコイルを形成
し、しかる後に、第１層から第ｎ層まで形成されたコイ
ル形成部分の絶縁フィルム積層体を切断分割することを
特徴として構成されている。

〔作用〕

本発明では、最下層の第１番目の絶縁フィルムの上側に
第２番目の絶縁フィルムを繰り出し、第２番目の絶縁フ
ィルムの導電体パターンの舌片状の端末を透孔窓を通し
て下層側の導電体パターンの端末部に当接し、この状態
で、舌片状の端末は下層側の導電体パターンの端末部に
ボンディングやスポット溶着等により瞬時のうちに接続
される。次に第３番目の絶縁フィルムを繰り出し、同様
に第３層目の導電体パターンの舌片状の端末が第２層目
の導電体パターンの端末部に接続される。このように、
導電体パターンと透孔窓とを形成した絶縁フィルムを次
々に繰り出し、上層側の導電体パターンの舌片状の端末
を下層側の導電体パターンの端末部に接続していくこと
により、第１層目の導電体パターンから第ｎ層目までの
導電体パターンが直列に接続されて多数巻きのコイルと
なり、この多数巻きの導電体コイルごとに絶縁フィルム
の積層体を切断することで目的とする積層コイルが製造
される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図〜第７図には本発明に係る積層コイルおよびその製
造方法の一実施例が示されている。本実施例の積層コイ
ルは、第１図に示すように、下層側の絶縁フィルム1a上
に上層側の絶縁フィルム1bを重ねたもので、下層側の絶
縁フィルム1a上には導電体パターンとしてのスパイラル
パターン2aが形成され、上層側の絶縁フィルム1bには下
層側のパターンとはスパイラル方向を逆にしたスパイラ
ルパターン2bが形成されている。そして、例えば、スパ
イラルパターン2bの内側の端末側には透孔窓３が形成さ
れ、この透孔窓３にスパイラルパターン2bの内側の端末
が舌片状に突出されている。そして、透孔窓３を介して
対向する下層側と上層側のスパイラルパターン2a,2bの
内側の端末同士はボンディング等により接続され、スパ
イラルパターン2a,2bが直列に接続されて積層コイルが
形成されている。なお、２層目の上側に３層目のスパイ
ラルパターンを積層接続する場合は、２層目のスパイラ
ルパターンとスパイラル方向を逆にした１層目のスパイ
ラルパターンとほぼ同一形状のスパイラルパターンが形
成されている絶縁フィルムを２層目の絶縁フィルム1bの
上側に重ね、３層目のスパイラルパターンの外側の端末
側に形成した透孔窓を利用して、２層目のスパイラルパ
ターンと３層目のスパイラルパターンの外側同士の端末
が接続される。

このように、本実施例の積層コイルはスパイラル方向を
逆にしたスパイラルパターンの絶縁フィルムが交互に重
ねられ、透孔窓を利用して下層側のスパイラルパターン
と上層側のスパイラルパターンとを、第１層目と第２層
目は内側の端末同士、第２層目と第３層目は外側の端末
同士という如く、交互に接続し、複数ターンのコイルが
形成され、各層の絶縁フィルム間が絶縁樹脂により含浸
されて目的とする積層コイルが形成されている。

第２図には積層コイルの製造方法の一例が示されてい
る。まず、各層の絶縁フィルムの積層に先立ち、第３図
〜第５図に示す工程で、各層の絶縁フィルム上にコイル
のスパイラルパターンが予め形成される。

すなわち、第３図に示すように、エポキシガラステー
プ、ポリイミドテープ、ポリエステルテープ等からなる
テープ状の絶縁フィルム1a,1b,1cに打ち抜き等により孔
あけ加工が行われる。まず、第１層目の絶縁フィルム1a
にはスプロケット等の送り孔４と、コア挿通孔５とがあ
けられ、第２層目と第３層目と絶縁フィルム1b,1cには
第３図（ｂ），（ｃ）に示すように、さらに加えて透孔
窓３と、リード端子孔６とがあけられる。

次に、各層の絶縁フィルム1a〜1cには、第４図に示すよ
うに、絶縁フィルムの送り孔４を除く中央部分に銅箔７
が接着等により貼着される。そして、第５図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すように、各層の絶縁フィルム1a〜
1cにコイルのスパイラルパターン2a,2b,2cがエッチング
等、プリント回路の形成技術を用いて形成される。この
実施例では、説明を簡単化するために、３層の積層コイ
ルの製造例が示されており、最下層の第１層目の絶縁フ
ィルム1a上にはコア挿通孔５の回りにスパイラルパター
ン2aがフィルムの長さ方向に間隔を介して複数形成され
る。このスパイラルパターン2aの外側の端末部にはコイ
ル端子９が形成されている。第２層目の絶縁フィルム1b
には前記第１層目のスパイラルパターン2aと逆回りのス
パイラルパターン2bが複数形成され、このスパイラルパ
ターン2bの内側の端末部は舌片状となって透孔窓３に突
出している。第３層目の絶縁フィルム1c上には前記第１
層目のスパイラルパターン2aとほぼ同パターンのスパイ
ラルパターン2cが形成されており、このスパイラルパタ
ーン2cの外側の端末は透孔３に突出する舌片状の端末と
なっている。そして、これら第２層目のスパイラルパタ
ーンの舌片状の端末部と第３層目のスパイラルパターン
2cの舌片状の端末部には必要に応じ、錫、金、ハンダ等
の接続用のメッキが施される。そして、各層の絶縁フィ
ルム1a,1b,1cはリールに巻き取られる。

上記のように、スパイラルパターン2a,2b,2cが形成され
たそれぞれの絶縁フィルム1a,1b,1cは第２図に示すよう
にリールから繰り出されて絶縁フィルム1a,1b、1cの積
層が行われる。まず、最下層の第１番目の絶縁フィルム
1aが繰り出され、その上側に第２層目の絶縁フィルム1b
がスパイラルパターン2aと2bが重なるように位置合わせ
した状態で繰り出される。この重ね合わせ状態で、第６
図に示すように、第１層目の絶縁フィルム1aのスパイラ
ルパターン2aの内側の端末部は透孔窓３を介して、２層
目のスパイラルパターン2bの内側の舌片状の端末部と対
向する。この状態で、例えば、ボンディングツール８を
透孔窓３の上側から挿入することにより、第７図に示す
ように、スパイラルパターン2bの舌片状の端末はボンデ
ィングツール８に押されて第１層目のスパイラルパター
ン2aの内側の端末部に当接し、この当接状態で、両端末
部はボンディングにより瞬時のうちに接続される。

このスパイラルパターン2aと2bとの接続が完了した後、
第３層目の絶縁フィルム1cが繰り出され、第２層目のス
パイラルパターン2bの上側に第３層目の絶縁フィルム1c
におけるスパイラルパターン2cの領域が重ねられる。こ
の重ね合わせ状態で、第２層目のスパイラルパターン2b
の外側の端末部は第３層目の絶縁フィルム1cにおける透
孔窓３を介してスパイラルパターン2cの外側の舌片状の
端末に対向する。この状態で、ボンディングツール８を
透孔窓３の上側から挿入すれば、スパイラルパターン2c
の舌片状の端末はボンディングツール８により押されて
第２層目のスパイラルパターン2bの端末部に当接し、こ
の当接状態で、スパイラルパターン2bと2cはボンディン
グにより瞬時のうちに接続されるのである。このよう
に、第１層目から第３層目までのスパイラルパターン2a
と2bと2cとがその端末部において直列に接続されること
により、積層絶縁フィルム内には多数巻きのコイルが形
成されることとなる。この多数巻きのコイルが形成され
た後、必要に応じ、各層の絶縁フィルム1a〜1cを仮止め
した後、絶縁フィルム1a〜1cの積層体を切断して個々の
積層コイルごとに分割し、この分割された各フィルム積
層体は注型絶縁樹脂によって含浸が行われ、目的とする
積層コイルが形成されるのである。

なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、様
々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例では、
積層前の段階で絶縁フィルム1a〜1cにあらかじめコア挿
通孔５を形成しておいたが、このコア挿通孔５は絶縁フ
ィルム1a〜1cを積層したあとで、パンチ加工等により形
成してもよい。また、フィルム積層の前段階で絶縁フィ
ルム1b,1cに、予め透孔窓３を形成しておいたが、この
透孔窓３はスパイラルパターン2b,2cを形成した後に、
樹脂エッチング等の手法により、後工程で形成してもよ
く、あるいは、予め絶縁フィルム1b,1cに透孔窓３を形
成してから絶縁フィルム1b,1c上にスパイラルパターン2
b,2cを形成し、しかる後に、第８図に示すように、スパ
イラルパターンの端末部の回りの斜線で示した部分を打
ち抜いて大きな透孔窓を形成してもよい。

また、上記実施例では、各層のスパイラルパターンの接
続をボンディングにより行ったが、この接続はスポット
溶着、ハンダ接続等様々な手段により行うことができ
る。

さらに、本発明の積層コイルは、スイッチング電源装置
の積層コイルとしてばかりでなく、他の様々な用途の積
層コイルとして使用することができる。

さらに、導電体パターンとしてスパイラルパターンを例
にして述べたが、円弧状パターンに適用することもでき
る。

〔発明の効果〕

本発明は、最下層の絶縁フィルムを除く上層側の絶縁フ
ィルムの導電体パターンの接続端末部に透孔窓を形成し
たものであるから、下層の導電体パターンと上層の導電
体パターンとを接続する場合に、上層の導電体パターン
の舌片状の端末部分を透孔窓を通して下層側の導電体パ
ターンの端末部に瞬時のうちに接続することが可能とな
る。したがって、導電体パターンが形成された絶縁フィ
ルムを次々に引き出して各層間の導電体パターンを接続
する場合に、製造ラインがその接続作業のために長い時
間停止するということがなく、ほとんど連続的に製造作
業を進行させることが可能となり、これにより、製造の
容易化と製造効率の大幅な改善を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る積層コイルの一実施例を示す構成
説明図、第２図は同実施例における積層コイルの製造方
法の一例を示す説明図、第３図〜第５図は本実施例の積
層コイルを製造するための各層の絶縁フィルムの前処理
例を示す説明図、第６図は下層側のスパイラルパターン
と上層側のスパイラルパターンとの接続端末部の位置合
わせ状態の説明図、第７図は上下両層のスパイラルパタ
ーンの端末接続例の説明図、第８図はスパイラルパター
ンの端末部に形成する透孔窓の他の形成例を示す説明図
である。 1a,1b,1c……絶縁フィルム、2a,2b,2c……スパイラルパ
ターン、３……透孔窓、４……送り孔、５……コア挿通
孔、６……リード端子孔、７……銅箔、８……ボンディ
ングツール、９……コイル端子、10……リール。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁フィルム上にコイル状の導電体パター
   ンが形成されたパターン形成フィルムが複数積層され、
   下層側の導電体パターンとその上層側の導電対パターン
   とが順次接続されて多数巻きのコイルとなっている積層
   コイルにおいて、最下層のパターン形成フィルムの上に
   順次重ねられるパターン形成フィルムには導電体パター
   ンの端末部に透孔窓が形成され、この透孔窓には導電体
   パターンの端末が舌片状に突出されており、上層側の導
   電体パターンの舌片状の端末は透孔窓を通して下層側の
   導電体パターンに接続されていることを特徴とする積層
   コイル。
2. 【請求項２】第１番目の絶縁フィルム上にはフィルムの
   長さ方向に所定間隔をへだてて複数のコイル状の導電体
   パターンを形成しておき、第２番目以降の絶縁フィルム
   上にはフィルムの長さ方向に所定間隔をへだてて複数の
   コイル状の導電体パターンを形成するとともに各導電体
   パターンの端末部には透孔窓を形成してこの透孔窓に導
   電体パターンの端末を舌片状に突出させておき、繰り出
   される第１番目の絶縁フィルムの上に第２番目の絶縁フ
   ィルムを導電体パターンが重なるように繰り出して２層
   側の導電体パターンの舌片状の端末を透孔窓を通して１
   層側の導電体パターンに接続し、さらに、第３番目の絶
   縁フィルムを繰り出して３層側の導電体パターンの舌片
   状の端末を透孔窓を通して２層側の導電体パターンに接
   続するという如く第１番目から第ｎ番目までの絶縁フィ
   ルムを次々と繰り出して行き、下層側の導電体パターン
   に上層側の導電体パターンの舌片状の端末を透孔窓を通
   して次々に接続して多数巻きのコイルを形成し、しかる
   後に、第１層から第ｎ層まで形成されたコイル形成部分
   の絶縁フィルム積層体を切断分割する積層コイルの製造
   方法。