JP2005294461A - コイル封入圧粉成型体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 工程数が少なく、製造コストの低廉を図ることができ、製造歩留まりを向上させることが可能なコイル封入圧粉成型体の製造方法を提供する。
【解決手段】 螺旋部５０ａと、前記螺旋部５０ａから側部方向に向かって延びる脚部５０ｂ１、５０ｂ２とを有する螺旋構造体５０の前記脚部５０ｂ１、５０ｂ２を前記螺旋部５０ａの下方に屈曲させて、第１の端子部４ａ，４ｂを有するコイル３を形成した後、前記コイル３を成型型内３１ａに載置し、このとき前記コイル３の前記第１の端子部４ａ，４ｂの外側面４ａ１，４ｂ１を、前記成型型内３１ａの内側面３１ａ１に当接させる。その後、前記成型型内３１ａに磁性金属粉末を充填し、前記コイル３を前記磁性金属粉末で埋めた後、前記金属粉末を圧縮成型する。
【選択図】 図２０

Description

本発明は電子部品として用いられるコイル封入圧粉成型体の製造方法に係り、特に、コイル端子が表面に露出している表面実装に適した圧粉成型体を、少ない工程数および低廉な製造コストで製造でき、製造歩留まりを向上させることが可能なコイル封入型圧粉成型体の製造方法に関する。

近年の電子機器の小型化に伴って電子部品の小型化が要求されているが、小型化されたインダクタなどの電子部品として、コイルが磁性金属粉末の内部に封入された状態で成型されたコイル封入圧粉成型体が用いられている。

このようなコイル封入圧粉成型体では、磁性金属粉末を成型して形成された２つのコアの間にコイルを挟んで接合し、これによってコイルが２つの前記コアの内部に密封された構造となっている。しかし、２つのコアを接合したものでは、２つのコア間に空隙が生じ易いため、コイルとコアとの間には隙間ができ易い。このように、コイルとコアとの間に隙間ができることは、インダクタンスの低下を招くことから好ましくない。

以下に示す特許文献１の図１には、コイルとコアとの間の隙間を無くすことができるコイル封入圧粉成型体の製造方法が開示されている。

この特許文献１の図１に記載されたコイル封入圧粉成型体の製造方法では、まず、下型枠と上型枠とから構成される型枠（ダイ）の下型枠内部に絶縁材をコーティングした磁性金属粉末を充填した後、この磁性金属粉末の下方および上方から、下パンチおよび上パンチを用いて圧縮成型して下部コアを成型する。

次に、前記下型枠内に形成された下部コアの上にコイルを載置する。このとき、前記コイルの端部に形成された端子を下部コアの側方から外側に向かって直線状に延ばした状態で、下型枠と上型枠との間に挟む。そして、下部コアの上に載置したコイルが埋まるように、磁性金属粉末を下型枠から上型枠にかけて再充填し、下部コアおよび再充填した磁性金属粉末を上下方向から下パンチおよび上パンチによって圧縮して上部コアを成型すると、下部コアと上部コアとが一体となったコイル封入圧粉成型体が製造される。

この特許文献１に記載された製造方法によって製造されたコイル封入圧粉成型体では、成型された下部コア上にコイルを載置した後、このコイルを埋めるように磁性金属粉末を再充填しているため、製造されたコイル封入圧粉成型体は、下部コアおよび上部コアと、コイルとの間に隙間が形成されずに、インダクタンスを大きくすることができる。
特開２００１−２６７１６０号公報

しかし、前記特許文献１に開示された製造方法では、下部コアを圧縮成型してコイルを下部コア上に載置した後、さらに再充填した磁性金属粉末を圧縮して上部コアを成型しているため、２度の圧縮工程を必要としているため、工程数が多くなる。

また、コイルの端子を下型枠と上型枠との間に挟みこんだ状態で下部コアおよび上部コアを成型するため、型枠（ダイ）を下型枠と上型枠とに２分割された構造とする必要があるため、（型枠）ダイの製造コストが大きくなる。

また、下パンチと上パンチによって、下部コアを圧縮成型する際や上部コアを圧縮成型する際に、下パンチと上パンチの圧縮動作によってコイルが上下方向に移動するが、このとき、コイルの端子が下型枠と上型枠との間に挟まれた状態であることから、コイルの上下移動に合わせて下型枠と上型枠とを移動させなければコイルの端子が曲がってしまう。前記特許文献１に開示された製造方法では、コイルの端子の曲がりを回避するために、下型枠と上型枠とで構成された型枠（ダイ）をコイルの上下移動に合わせて移動させる必要がある。また、ダイが充填位置にあるときに、上パンチを２回上下運動しなければならない。これらの動作を行うためには、油圧式の圧縮成型機を設ける必要があるため、設備が複雑になるとともに、設備費用も大きくなる。

さらに、前記特許文献１に記載された製造方法によって製造されたコイル封入圧粉成型体では、コイルの端子が下部コアおよび上部コアの側方から外側に向かって直線状に延びた構造となっているため、小型化や表面実装に使用するには適した構造ではない。このコイル封入圧粉成型体を表面実装に適した形状とするには、コイル端子をコイル封入圧粉成型体の側面に沿って曲げる工程が必要となってしまい、その分の工程数が多くなってしまう。また、この端子を曲げる工程の際に、下部コアや上部コアが割れてしまい、製造歩留まりが低下するといった問題もある。

本発明は前記従来の課題を解決するものであり、工程数が少なく、製造コストの低廉を図ることができ、製造歩留まりを向上させることが可能なコイル封入圧粉成型体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のコイル封入圧粉成型体の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ａ）螺旋部と、前記螺旋部から側部方向に向かって延びる脚部とを有する螺旋構造体の前記脚部を前記螺旋部の下方に屈曲させて、第１の端子部と螺旋部とを有するコイルを形成する工程と、
（ｂ）前記コイルを成型型内に載置し、このとき前記コイルの前記第１の端子部の外側面を、前記成型型内の内側面に当接させる工程と、
（ｃ）前記成型型内に磁性金属粉末を充填し、前記コイルを前記磁性金属粉末で埋める工程と、
（ｄ）前記金属粉末を圧縮成型する工程。

この場合、前記（ａ）工程で、前記脚部の先端領域を、前記螺旋部方向に向かって屈曲させ、第２の端子部を形成するものとして構成することができる。

また、前記（ａ）工程で、前記第１の端子部を、前記螺旋部を基準として反対方向に位置するように形成し、前記（ｂ）工程で、前記第１の端子部の外側面を、前記コイルの螺旋部を基準として互いに対向する方向に位置する前記内側面に当接させることや、前記（ａ）工程で、前記第１の端子部を、前記螺旋部を基準として同じ方向に位置するように形成し、前記（ｂ）工程で、前記第１の端子部の外側面を、前記コイルの螺旋部を基準として同じ方向に位置する前記内側面に当接させることとしても良い。

本発明のコイル封入圧粉成型体の製造方法では、コイルの周囲に粉体を充填した後、この粉体の圧縮工程を１度行うだけで、コアを圧縮成型できるため、工程数を少なくでき、容易に製造することができる。

また、コイルの端子部の側面は、前記ダイに形成された穴部の内側面に当接した状態で粉体の充填が行われるため、粉体が前記端子部の側面とダイの穴部の内側面との間に充填されることはない。そのため、コアの側面に、前記端子部の側面を露出させることが可能となるため、表面実装に適したコイル封入圧粉成型体を容易に製造できる。

また、コイルにあらかじめ端子を形成しているため、コイル全体をダイの穴部内に載置することができる。そのため、ダイを下型枠と上型枠とに２分割した構造とする必要がなく、一体的な構造とすることができるため、ダイの製造コストを低廉にすることが可能となる。

また、コアを成型するための粉体の圧縮成型工程時に、前記ダイの穴部内にコイル全体を載置できるので、コイルが上下方向に移動しても、コイルの上下移動に合わせてダイを移動させ必要がないため、ダイの上下移動のためにの油圧装置などのダイ駆動手段を設ける必要がなく、設備を簡単な構造とすることができるとともに、設備費用も低廉にすることが可能となる。

さらに、コイルにあらかじめ端子を形成しているため、コイル全体をダイの穴部内に載置できるため、表面実装に適した構造のコイル封入圧粉成型体を容易に製造できる。また、コアが形成されていないときに、コイル単体の状態時に端子を形成しているため、端子を曲げる工程の際に、コアが割れてしまい、製造歩留まりが低下するといった問題は発生しないため、製造歩留まりの向上を図ることができる。

図１は、本発明の製造方法によって製造されたコイル封入圧粉成型体の第１の例を上面から見た平面図、図２は図１に示すコイル封入圧粉成型体を正面方向（図１に示すＹ１方向）から見た正面図、図３は図１に示すコイル封入圧粉成型体を右側面方向（図１に示すＸ２方向）から見た側面図、図４は図１に示すコイル封入圧粉成型体の内部に封入されたコイルを示す斜視図である。

図１ないし図３に示すコイル封入圧粉成型体１は、磁芯を一体化したインダクタなどの電子部品として使用されるものである。

前記コイル封入圧粉成型体１は、立方体に形成されたコア２と、このコア２の内部に封入されたコイル３とで構成されている。

前記コア２は、磁性金属粉末を含有した粉末集合体７１を圧縮して成型した圧縮成型体である。この磁性金属粉末は、軟磁性を示す遷移金属や、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉから選択される１種以上を含む合金、例えばパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、ケイ素鋼（Ｆｅ−Ｓｉ合金）、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｐ合金などの合金を使用することができる。

前記コア２は前記コイル３の表面を隙間なく埋めるように充填された状態でコイル３を密封しており、前記コア２と前記コイル３との間に隙間がない。そのため、前記コイル封入圧粉成型体１ではインダクタンスを高くすることが可能となっている。

図１に示す実施形態では、前記コア２の平面形状における縦寸法Ｌ１と横寸法Ｌ２とは同じ寸法で形成されているが、本発明ではこれに限定されるものではなく、前記縦寸法Ｌ１と横寸法Ｌ２とが異なる寸法として構成しても良い。

前記コイル３は、例えばＣｕやＡｕなどの導電率の高い材料で形成されている。
図４に示すように、前記コイル３は螺旋状に巻き回された螺旋部３ａと、この螺旋部３ａから実質的に側部方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に延びる脚部３ｂ１、３ｂ２とから構成されている。

図４に示すように、脚部３ｂ１は中間部から下方向（図示Ｚ２方向）に向かって屈曲しており、さらに螺旋部３ａ方向（図示Ｘ１方向）に向かって屈曲している。この下方向に向かう領域がコイル３の第１の端子部４ａとなり、螺旋部３ａ方向に向かう領域が第２の端子部５ａとなる。同様に、前記脚部３ｂ２も中間部から下方向（図示Ｚ２方向）に向かって屈曲しており、さらに螺旋部３ａ方向（図示Ｘ２方向）に向かって屈曲している。この下方向に向かう領域がコイルの第１の端子部４ｂとなり、螺旋部３ａ方向に向かう領域が第２の端子部５ｂとなる。

図１ないし図３に示すように、前記螺旋部３ａは前記コア２の内部に密封されており、前記第１の端子部４ａ，４ｂの外側面４ａ１，４ｂ１は前記コア２の側面２ａ，２ｂに露出している。また、前記第２の端子部５ａ，５ｂの下面５ａ１，５ｂ１は前記コア２の下面２ｃに露出している。このように、図１ないし図３に示すコイル封入圧粉成型体１では、前記第１の端子部４ａ，４ｂが前記側面２ａ，２ｂに露出しており、また前記第２の端子部５ａ，５ｂが前記下面２ｃに露出しているため、表面実装に適したものである。また、前記コア２の側面２ａ，２ｂと下面２ｃの双方に、コイル３の第１の端子部および第２の端子部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂが露出しているため、実装する際に、回路などとの接続を強固でき、確実な実装が可能となる。

また、図１ないし図３に示す実施の形態では、前記第１の端子部４ａ，４ｂの外側面４ａ１，４ｂ１と前記コア２の側面２ａ，２ｂとは同一平坦面とされている。また、前記第２の端子部５ａ，５ｂの下面５ａ１，５ｂ１と前記コア２の下面２ｃとは同一平坦面とされている。したがって、前記第１の端子部および第２の端子部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂがコア２の側面２ａ，２ｂや下面２ｃから大きくはみ出すことがないため、コイル封入圧粉成型体１を小型化することが可能である。

ただし、前記第２の端子部５ａ，５ｂの下面５ａ１，５ｂ１が、前記コア２の下面２ｃと同一平坦面として形成されているものの他、図５に示すように、前記第２の端子部５ａ，５ｂが、前記コア２の下面２ｃよりも下方（図示Ｚ２方向）に突出する構成のコイル封入圧粉成型体１Ａとしても良い。このように構成すると、コイル封入圧粉成型体１Ａを実装する際に、前記第２の端子部５ａ，５ｂと回路との接続性を良好にすることができる。

図６は、本発明の製造方法によって製造された他の形態のコイル封入圧粉成型体の第２の例を上面から見た平面図、図７は図６に示すコイル封入圧粉成型体を正面方向（図６に示すＹ１方向）から見た正面図、図８は図６に示すコイル封入圧粉成型体を背面方向（図６に示すＹ２方向）から見た正面図、図９は図１に示すコイル封入圧粉成型体を右側面方向（図６に示すＸ２方向）から見た側面図、図１０は図１に示すコイル封入圧粉成型体の内部に封入されたコイルを示す斜視図である。

図６ないし図９に示すコイル封入圧粉成型体１０は、図１ないし図３に示す前記コイル封入圧粉成型体１と同じ構成要素を有して構成されているため、コイル封入圧粉成型体１０のうちコイル封入圧粉成型体１と同じ構成要素には同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。

図６ないし図１０に示すように、コイル封入圧粉成型体１０は、立方体に形成されたコア２と、このコア２の内部に封入されたコイル１３とで構成されている。

前記コア２は前記コイル１３の表面を隙間なく埋めるように充填された状態でコイル１３を密封しており、前記コア２と前記コイル１３との間に隙間がない。そのため、前記コイル封入圧粉成型体１０でもインダクタンスを高くすることが可能となっている。
前記コイル１３は、例えばＣｕやＡｕなどの導電率の高い材料で形成されている。

図１０に示すように、前記コイル１３は螺旋状に巻き回された螺旋部１３ａと、この螺旋部３ａから実質的に側部方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に延びる脚部１３ｂ１、１３ｂ２とから構成されている。

図１０に示すように、脚部１３ｂ１は中間部から下方向（図示Ｚ２方向）に向かって屈曲しており、さらに螺旋部１３ａ方向（図示Ｘ１方向）に向かって屈曲している。この下方向に向かう領域がコイル１３の第１の第１の端子部１４ａとなり、螺旋部１３ａ方向に向かう領域が第２の第２の端子部１５ａとなる。同様に、前記脚部１３ｂ２も中間部から下方向（図示Ｚ２方向）に向かって屈曲しており、さらに螺旋部１３ａ方向（図示Ｘ１方向）に向かって屈曲している。この下方向に向かう領域がコイルの第１の端子部１４ｂとなり、螺旋部３ａ方向に向かう領域が第２の端子部１５ｂとなる。

図６ないし図９に示すように、前記螺旋部１３ａは前記コア２の内部に密封されており、前記第１の端子部１４ａ，１４ｂの外側面４ａ１，４ｂ１は前記コア２の側面２ａに露出している。また、前記第２の端子部１５ａ，１５ｂの下面１５ａ１，１５ｂ１は前記コア２の下面２ｃに露出している。このように、図６ないし図９に示すコイル封入圧粉成型体１０では、前記第１の端子部１４ａ，１４ｂが前記側面２ａに露出しており、また前記第２の端子部１５ａ，１５ｂが前記下面２ｃに露出しているため、表面実装に適したものである。また、前記コア２の側面２ａと下面２ｃの双方に、コイル３の第１の端子部および第２の端子部１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂが露出しているため、実装する際に、回路などとの接続を強固にでき、確実な実装が可能となる。

また、図６ないし図９に示す実施の形態では、前記第１の端子部１４ａ，１４ｂの外側面１４ａ１，１４ｂ１と前記コア２の側面２ａとは同一平坦面とされている。また、前記第２の端子部１５ａ，１５ｂの下面１５ａ１，１５ｂ１と前記コア２の下面２ｃとは同一平坦面とされている。したがって、前記第１の端子部および第２の端子部１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂがコア２の側面２ａや下面２ｃから大きくはみ出すことがないため、コイル封入圧粉成型体１０を小型化することが可能である。

ただし、前記第２の端子部１５ａ，１５ｂの下面１５ａ１，１５ｂ１が、前記コア２の下面２ｃと同一平坦面として形成されているものの他、図１１および図１２に示すように、前記第２の端子部１５ａ，１５ｂが、前記コア２の下面２ｃよりも下方（図示Ｚ２方向）に突出する構成のコイル封入圧粉成型体１０Ａとしても良い。このように構成すると、コイル封入圧粉成型体１Ａを実装する際に、前記第２の端子部１５ａ，１５ｂと回路との接続性を良好にすることができる。

次に、図１ないし図３に示す前記コイル封入圧粉成型体１の製造方法を、図１３ないし図２４を用いて説明する。ここで、図１４ないし図２４に符号３０で示すのは、後記する磁性金属粉末を圧縮して成型するための圧縮成型機である。また、符号３１で示すのは前記圧縮成型機３０を構成する部材であり、成型型であるダイである。また図１４ないし２１に示すように、このダイ３１は成型型内となる穴部３１ａを有している。この穴部３１ａは、上面（図１４に示すＺ１方向）から見た平面形状が矩形であり、縦寸法と横寸法が、前記コイル封入圧粉成型体１の図１に示す縦寸法Ｌ１と横寸法Ｌ２とほぼ同じ寸法で構成されるものである。

図１４ないし図２４で符号３２で示すのは下パンチである。この下パンチ３２は、前記ダイ３１の下方から前記穴部３１ａ内に挿入される。この下パンチ３２の上面３２ａは、後記する磁性金属粉末を圧縮成型する際に押圧面として機能する面である。

また、図１４ないし図２４で符合３３で示すのは上パンチである。この上パンチ３３は、前記ダイ３１の上方から前記穴部３１ａ内に挿入される。この上パンチ３３の下面３３ａは、後記する磁性金属粉末を圧縮成型する際に押圧面として機能する面である。

前記下パンチ３２の前記穴部３１ａに挿入される部分、および前記上パンチ３３の前記穴部３１ａに挿入される部分は、ともに前記下面３３ａおよび上面３２ａと平行な面で切断した場合の断面形状が、前記穴部３１ａの前記平面形状と相似した矩形である。また、前記断面の縦寸法と横寸法が、前記穴部３１ａ内に嵌合した状態で挿入可能な寸法で構成されるものである。

前記コイル封入圧粉成型体１を製造するには、まず図１３に示すような螺旋構造体５０を、例えばＣｕやＡｕなどの導電率の高い材料によって公知の方法で形成する。前記螺旋構造体５０は螺旋状に巻き回された螺旋部５０ａと、この螺旋部５０ａから側部方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に延びる脚部５０ｂ１、５０ｂ２とから構成されている。図１３に示すように、前記脚部５０ｂ１、５０ｂ２は、前記螺旋部５０ａを中心として、反対方向へ延びている。

次に、図１３に示す螺旋構造体５０を、図示一点鎖線で示すように、脚部５０ｂ１を中間部から下方向（図示Ｚ２方向）に向かって屈曲させるとともに、脚部５０ｂ１の先端領域を螺旋部５０ａ方向（図示Ｘ１方向）に向かって屈曲させる。

前記脚部５０ｂ１の前記下方向に向かう領域が、図４に示すコイル３の第１の端子部４ａとなり、螺旋部５０ａ方向に向かう領域が第２の端子部５ａとして構成される。

同様に、前記脚部５０ｂ２も中間部から下方向（図示Ｚ２方向）に向かって屈曲させるとともに、螺旋部５０ａ方向（図示Ｘ２方向）に向かって屈曲させる。

前記脚部５０ｂ２の前記下方向に向かう領域がコイルの第１の端子部４ｂとなり、螺旋部５０ａ方向に向かう領域が第２の端子部５ｂとなる。

したがって、第１の端子部４ａ，４ｂは、前記螺旋部５０ａに対して反対方向の側部方向に形成される。

このように、前記螺旋構造体５０の脚部５０ｂ１、５０ｂ２を屈曲させて、第１の端子部および第２の端子部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを形成すると、図４に示す前記コイル３が形成される。なお、前記第１の端子部および第２の端子部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを形成する際に、前記脚部５０ｂ１，５０ｂ２を屈曲させるには、プレス機などを用いた公知の方法を使用できる。

次に図１４に示すように、圧縮成型機３０のダイ３１の穴部３１ａ内に嵌合した状態で挿入されている下パンチ３２を下方向（図示Ｚ２方向）に移動させて、前記穴部３１ａに、前記コイル３が挿入できる空間を形成する。

次に図１５に示すように、搬送手段６０によって前記コイル３を前記穴部３１ａの上方向（図示Ｚ１方向）の位置に搬送する。この搬送手段６０は、アーム部６０ａとヘッド部６０ｂとを有して構成されており、前記ヘッド部６０ｂには保持部６０ｃが形成されている。この保持部６０ｃは、例えば中空状の管で構成され、この管を通じて前記コイル３を吸引することによって前記ヘッド６０ｂにコイル３を吸着させて保持し、コイル３を所定位置まで搬送できるように構成されたものである。

次に図１６に示すように、前記搬送手段６０によって、前記コイル３を前記ダイ３１の穴部３１ａ内に搬送し、前記コイル３を前記下パンチ３２の上面３２ａに載置する。したがって、前記コイル３は、前記搬送手段６０の前記ヘッド部６０ｂと前記下パンチ３２との間に位置する。このとき、前記搬送手段６０の保持部６０ｃが前記コイル３を保持した状態を維持している。また、前記コイル３の第２の端子部５ａ，５ｂの前記下面５ａ１，５ｂ１は、前記下パンチ３２の上面３２ａに当接した状態である。

また、前記コイル３は、前記上面３２ａの中央に載置されることが好ましい。前記コイル３を前記上面３２ａの中央に載置すると、コイル封入圧粉成型体１の磁路長や磁路断面積のバラつきを少なくすることができるため、磁気特性のバラつきを抑えることができる。また、コイル位置が偏った場合に比べて局所的な磁気飽和を抑制できるため、インダクタンスの低下を抑制できる。さらに、磁束漏れを小さくできるため、実装された場合に、コイル封入圧粉成型体１の近傍に位置する他の電子部品に、磁束による悪影響を与え難くすることができる。

図１６に示すように、前記コイル３が前記下パンチ３２の上面３２ａに載置された状態では、前記コイル３の前記第１の端子部４ａ，４ｂの外側面４ａ１，４ｂ１は、前記穴部３１ａの内側面３１ａ１から内側に所定距離Ｌ３だけ離れた場所に位置している。

次に図１７に示すように、前記搬送手段６０の前記ヘッド部６０ｂを図示矢印で示すように下方向（図示Ｚ２方向）に移動させるとともに、前記下パンチ３２を図示矢印で示すように上方向（図示Ｚ１方向）に移動させて、前記ヘッド部６０ｂと前記下パンチ３２との間に位置する前記コイル３を上下方向から押圧する。このとき、前記コイル３に上下方向から与えられる押圧力により、前記コイル３に形成された前記第１の端子部４ａ，４ｂが側部方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）に広げられ、前記外側面４ａ１，４ｂ１が前記穴部３１ａの内側面３１ａ１に当接する。このとき図１７に示すように、前記外側面４ａ１，４ｂ１は、前記コイル３の螺旋部３ａを基準として、互いに対向する方向に位置する内側面３１ａ１に当接する。

次に図１８に示すように、前記搬送手段６０の前記保持部６０ｃによる前記コイル３の保持を解除して前記穴部３１ａの上方向（図示Ｚ１方向）に移動させ、前記コイル３を前記穴部３１ａ内に位置する前記下パンチ３２の上面３２ａ上に載置した状態とする。

次に図１９に示すように、前記搬送手段６０を前記穴部３１ａの上方向（図示Ｚ１方向）から移動させる。このとき、前記ダイ３１の上には、前記穴部３１ａの側部方向（図示Ｘ１−Ｘ２方向）側には、磁性金属粉末を含有する粉体７０が収納された容器８０が待機している。

前記粉体７０は、磁性金属粉末を含有する粉末集合体７１、絶縁剤７２および潤滑剤７３とが混合されたものである。

前記磁性金属粉末としては、Ｆｅなどの軟磁性を示す遷移金属や、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉから選択される１種以上を含む合金、例えばパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、ケイ素鋼（Ｆｅ−Ｓｉ合金）、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｐ合金などの合金からなる粉末を使用することができる。

前記磁性金属粉末は、前記金属や合金を、例えば水アトマイズ法、油アトマイズ法、ガスアトマイズ法、電解法、回転円板法、双ロール法、回転電極法などの公知の方法によって製造できる。この磁性金属粉末の平均粒径は、６〜２００μｍの範囲内、好ましくは１５μｍである。また、この磁性金属粉末は、球体に近いほど、後記する図２０ないし図２２に示す工程において充填密度を向上することができるため好ましい。

前記粉末集合体７１は、例えば前記磁性金属粉末としてＦｅが７４．４３ａｔｍ％の他、Ｃｒを１．９６ａｔｍ％、Ｐを９．０４ａｔｍ％、Ｃを２．１６ａｔｍ％、Ｂを７．５４ａｔｍ％、Ｓｉを４．８７ａｔｍ％含有したものを使用できる。

前記絶縁剤７２は、前記粉末集合体７１を構成するためのバインダーとしての機能、および前記粉末集合体７１を構成する前記磁性金属粉末間の絶縁を図る機能を有する。前記磁性金属粉末間で電流が流れると、前記磁性金属粉末に渦電流が発生し易くなり、この渦電流によって鉄損が高くなる（渦電流損失）。前記絶縁剤７２は、この渦電流損失を抑制するための機能を有するものである。前記絶縁剤７２は有機材料を使用でき、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド樹脂およびポリイミド樹脂などを使用でき、好ましくは熱硬化性樹脂が使用される。

前記潤滑剤７３は、後記する図２０ないし図２２に示す工程において、前記粉末集合体７１の潤滑性を向上させることによって充填密度を向上させる機能を有する。前記潤滑剤７３には、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸バリウム、Ｃａ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｍｇなどを使用できる。

前記粉末集合体７１、前記絶縁剤７２および前記潤滑剤７３の組成比としては、例えば前記粉末集合体７１を９８〜９９ｗｔ％、前記絶縁剤７２を1〜２ｗｔ％、前記潤滑剤７３を０．１〜０．５ｗｔ％で、全体として１００ｗｔ％となる組成比が挙げられる。

前記容器８０の底面８０ａには、穴部８０ｂが形成されている。図１９に示す状態では、前記穴部８０ｂは前記ダイ３１の上面３１ｂによって塞がれているため、前記容器８０内に収納されている前記粉体７０は、容器８０内に収納された状態を維持している。

図１９に示す状態で、前記容器８０を図示矢印に示すように、前記ダイ３１の前記穴部３１ａ方向（図示Ｘ１方向）に移動させ、前記容器８０の前記穴部８０ｂが前記ダイ３１の前記穴部３１ａと重なるようにすると、図２０に示すように、前記容器８０内に収納されていた前記粉体７０が、前記穴部８０ｂを通過して前記穴部３１ａ内に落下し、前記穴部３１ａ内に前記粉体７０が充填される。このようにして、前記コイル３を前記粉体７０によって埋める。このとき、前記粉体７０は前記穴部３１ａ内で、前記下パンチ３２の上面３２ａ上に載置されているコイル３の周囲を隙間なく充填される。また、前記コイル３の前記第１の端子部４ａ，４ｂの前記外側面４ａ１，４ｂ１は、前記ダイ３１に形成された前記穴部３１ａの内側面３１ａ１に当接しているため、前記粉体７０が前記外側面４ａ１，４ｂ１と前記内側面３１ａ１との間に充填されることはない。

前記粉体７０が前記穴部３１ａ内に所定量だけ充填されたときに、図２０で示す矢印に示すように、前記容器８０を前記ダイ３１方向（図示Ｘ２方向）に移動させると、前記容器８０の前記穴部８０ｂが前記ダイ３１の上面３１ｂによって塞がれ、前記粉体７０の前記穴部３１ａ内への充填が停止される。このときの状態を示したのが図２１である。

次に図２２に示すように、前記穴部３１ａ内に前記上パンチ３３を図示矢印に示すように下方向（図示Ｚ２方向）に下降させ、前記穴部３１ａ内に充填されている前記粉体７０を前記上パンチ３３の下面３３ａによって押圧するとともに、前記下パンチ３２を図示矢印に示すように上方向（図示Ｚ１方向）に上昇させ、前記穴部３１ａ内に充填されている前記粉体７０を前記下パンチ３２の上面３２ａで押圧する。前記穴部３１ａ内に充填された前記粉体７０は、前記穴部３１ａ内で前記上面３２ａ、および前記下面３３ａによって押圧されることにより、圧縮される。

次に図２３に示すように、前記下パンチ３２の前記上面３２ａおよび前記上パンチ３３の前記下面３３ａによる前記粉体７０の押圧を停止し、前記上パンチ３３を図示矢印に示すように上方向（図示Ｚ１方向）へ上昇させ、記穴部３１ａ内から前記上パンチ３３を抜いた後、図２４に示すように、前記下パンチ３２を図示矢印に示すように上方向（図示Ｚ１方向）に上昇させ、前記下パンチ３２の上面３２ａ上に載置された圧縮状態の前記粉体７０を、前記コイル３が封入された状態のまま取り出す。

次に、この圧縮状態の前記粉体７０を加熱して、前記絶縁剤７２を硬化させると、図１ないし図３に示すコイル封入圧粉成型体１が製造される。前記粉体７０の加熱温度は、３５０〜４５０℃の範囲内、例えば４００℃である。なお、この加熱時に、前記粉体７０を構成する前記絶縁剤７２の一部が気化し、加熱終了時には加熱前の絶縁剤７２の量に対して大部分が残る。また、この加熱時に、前記粉体７０を構成する前記潤滑剤７３のほとんどが気化する。このように前記粉体７０を圧縮成型すると、図１ないし図３に示す前記コイル封入圧粉成型体１の前記コア２が形成され、前記コイル封入圧粉成型体１が製造される。

図６ないし図９に示すコイル封入圧粉成型体１０を製造するには、まず図２５に示すような螺旋構造体１５０を、例えばＣｕやＡｕなどの導電率の高い材料によって公知の方法で形成する。前記螺旋構造体１５０は螺旋状に巻き回された螺旋部１５０ａと、この螺旋部１５０ａから側部方向（図示Ｘ２方向）に延びる脚部１５０ｂ１、１５０ｂ２とから構成されている。図２５に示すように、前記脚部１５０ｂ１、１５０ｂ２は、前記螺旋部５０ａを中心として、同じ方向（図示Ｘ２方向）へ延びている。

次に、図２５に示す螺旋構造体１５０を、図示一点鎖線で示すように、脚部１５０ｂ１を中間部から下方向（図示Ｚ２方向）に向かって屈曲させるとともに、脚部１５０ｂ１の先端領域を螺旋部１５０ａ方向（図示Ｘ１方向）に向かって屈曲させる。

前記脚部１５０ｂ１の前記下方向に向かう領域が、図１０に示すコイル１３の第１の端子部１４ａとなり、螺旋部１５０ａ方向に向かう領域が第２の端子部１５ａとして構成される。

同様に、前記脚部１５０ｂ２も中間部から下方向（図示Ｚ２方向）に向かって屈曲させるとともに、螺旋部１５０ａ方向（図示Ｘ１方向）に向かって屈曲させる。

前記脚部１５０ｂ２の前記下方向に向かう領域がコイルの第１の端子部１４ｂとなり、螺旋部１５０ａ方向に向かう領域が第２の端子部１５ｂとなる。

したがって、第１の端子部１４ａ，１４ｂは、前記螺旋部１５０ａに対して同じ方向の側部方向に形成される。

このように、前記螺旋構造体１５０の脚部１５０ｂ１、１５０ｂ２を屈曲させて、第１の端子部および第２の端子部１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを形成すると、図４に示す前記コイル１３が形成される。なお、前記第１の端子部および第２の端子部１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを形成する際に、前記脚部１５０ｂ１，１５０ｂ２を屈曲させるには、プレス機などを用いた公知の方法を使用できる。

その後は、図１ないし図３に示すコイル封入圧粉成型体１の製造方法である図１４ないし図２４に示す製造方法とほぼ同様の製造方法によって製造できる。ただし、図６ないし図９に示す前記コイル封入圧縮成型体１０を製造するには、コイル封入圧粉成型体１の製造方法である図１６に示す工程で、図２６に示すように前記コイル３に換えて前記コイル１３を前記ダイ３１の前記穴部３１ａ内で、前記下パンチ３２の上面３２ａ上に載置する。このとき、前記コイル１３の第１の端子部１４ａ，１４ｂの外側面１４ａ１，１４ｂ１が、前記穴部３１ａの内側面３１ａ１に当接していない場合には、図２７に示すように、前記搬送手段６０を図示矢印に示すように前記穴部３１ａの内側面３１ａ１方向（図示Ｘ２方向）に移動させて、前記コイル１３の第１の端子部１４ａ，１４ｂの外側面１４ａ１，１４ｂ１を、前記穴部３１ａの内側面３１ａ１に当接させる。このとき図２７に示すように、前記外側面１４ａ１，１４ｂ１は、前記コイル１３の螺旋部１３ａを基準として、互いに同じ方向に位置する内側面３１ａ１に当接する。

その後は、前記コイル封入圧粉成型体１の製造方法を示す図１８ないし図２４と同様の工程により、前記コイル封入圧粉成型体１０を製造できる。

また、図５に示すコイル封入圧縮成型体１Ａや、図１１および図１２に示すコイル封入圧縮成型体１０Ａを製造するには、前記下パンチ３２の前記上面３２ａに、前記第２の端子部５ａ，５ｂ、および１５ａ，１５ｂの大きさや形状に合わせた溝を形成し、この溝に前記第２の端子部５ａ，５ｂ、および１５ａ，１５ｂを嵌合させた状態で、前記粉体７０の圧縮成型を行えば良い。

本発明のコイル封入圧粉成型体１，１Ａ，１０，１０Ａの製造方法では、コイル３，１３の周囲に前記粉体７０を充填した後、この粉体７０の圧縮工程を１度行うだけで、コア２を圧縮成型できるため、工程数を少なくでき、容易に製造することができる。

また、前記コイル３，１３の前記第１の端子部４ａ，４ｂ、１４ａ，１４ｂの前記外側面４ａ１，４ｂ１、１４ａ１，１４ｂ１は、前記ダイ３１に形成された前記穴部３１ａの内側面３１ａ１に当接しているため、前記粉体７０が前記外側面４ａ１，４ｂ１、１４ａ１，１４ｂ１と前記内側面３１ａ１との間に充填されることはない。そのため、前記コア２の側面２ａや２ｂに、前記第１の端子部４ａ，４ｂ、１４ａ，１４ｂの前記外側面４ａ１，４ｂ１、１４ａ１，１４ｂ１を露出させることが可能となるため、表面実装に適したコイル封入圧粉成型体１，１Ａ，１０，１０Ａを容易に製造できる。

また、コイル３，１３の脚部３ｂ１，３ｂ２、１３ｂ１，１３ｂ２を屈曲させて、コイル３，１３にあらかじめ端子部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ、１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを形成しているため、コイル３，１３全体をダイ３１の穴部３１ａ内に載置することができる。そのため、前記特許文献１に開示された製造方法のように、コイル３，１３の脚部３ｂ１，３ｂ２、１３ｂ１，１３ｂ２を下型枠と上型枠との間に挟みこんだ状態で粉体７０の圧縮成型を行う必要がないため、ダイ３１を下型枠と上型枠とに２分割した構造とする必要がなく、一体的な構造とすることができるため、ダイ３１の製造コストを低廉にすることが可能となる。

また、コア２を成型するための粉体７０の圧縮成型工程時に、前記ダイ３１の穴部３１ａ内にコイル３，１３全体を載置できるので、コイル３，１３が上下方向に移動しても、コイル３，１３の上下移動に合わせてダイ３１を移動させ必要がないため、ダイ３１の上下移動のためにの油圧装置などのダイ３１の駆動手段を設ける必要がなく、設備を簡単な構造とすることができるとともに、設備費用も低廉にすることが可能となる。

さらに、コイル３，１３の脚部３ｂ１，３ｂ２、１３ｂ１，１３ｂ２を屈曲させて、コイル３にあらかじめ端子部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ、１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを形成しているため、コイル３，１３全体をダイ３１の穴部３１ａ内に載置できるため、表面実装に適した構造のコイル封入圧粉成型体１，１Ａ，１０，１０Ａを容易に製造できる。特に、前記第２の端子部５ａ，５ｂ、および１５ａ，１５ｂが形成されているため、この第２の端子部５ａ，５ｂ、および１５ａ，１５ｂの下面５ａ１，５ｂ１，１５ａ１，１５ｂ１を下パンチ３２の上面３２ａに接触した状態で粉体７０を圧縮成型できるため、前記下面５ａ１，５ｂ１，１５ａ１，１５ｂ１を、前記コア２の下面２ｃから現すことができるため、表面実装に適したコイル封入圧粉成型体１、１Ａ，１０，１０Ａとすることが可能となる。

また、コア２が形成されていないときに、コイル３，１３単体の状態時に端子部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを形成しているため、端子部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ、１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを曲げる工程の際に、コア２が割れてしまい、製造歩留まりが低下するといった問題は発生しないため、製造歩留まりの向上を図ることができる。

本発明の製造方法によって製造されたコイル封入圧粉成型体の第１の例を上面から見た平面図、 図１に示すコイル封入圧粉成型体を正面方向から見た正面図、 図１に示すコイル封入圧粉成型体を右側面方向から見た側面図、 図１に示すコイル封入圧粉成型体の内部に封入されたコイルを示す斜視図、 図１に示すコイル封入圧粉成型体の変形例を正面方向から見た正面図、 本発明の製造方法によって製造されたコイル封入圧粉成型体の第２の例を上面から見た平面図、 図６に示すコイル封入圧粉成型体を正面方向から見た正面図、 図６に示すコイル封入圧粉成型体を背面方向（図６に示すＹ２方向）から見た正面図、 図１に示すコイル封入圧粉成型体を右側面方向から見た側面図、 図１に示すコイル封入圧粉成型体の内部に封入されたコイルを示す斜視図、 図６に示すコイル封入圧粉成型体の変形例を正面方向から見た正面図、 図６に示すコイル封入圧粉成型体の変形例を背面方向から見た正面図、 図１に示すコイル封入圧粉成型体のコイルを製造するための工程を示す工程図、 図１に示すコイル封入圧粉成型体の製造方法を示す一工程図、 図１４に示す工程の次に行う一工程図、 図１５に示す工程の次に行う一工程図、 図１６に示す工程の次に行う一工程図、 図１７に示す工程の次に行う一工程図、 図１８に示す工程の次に行う一工程図、 図１９に示す工程の次に行う一工程図、 図２０に示す工程の次に行う一工程図、 図２１に示す工程の次に行う一工程図、 図２２に示す工程の次に行う一工程図、 図２３に示す工程の次に行う一工程図、 図６に示すコイル封入圧粉成型体のコイルを製造するための工程を示す工程図、 図６に示すコイル封入圧粉成型体の製造方法を示す一工程図、 図２６に示す工程の次に行う一工程図、

符号の説明

１，１Ａ，１０，１０Ａ コイル封入圧粉成型体
２ コア
３ コイル
３ａ 螺旋部
３ｂ 脚部
４ａ，４ｂ，１４ａ，１４ｂ 第１の端子部
４ａ１，４ｂ１，１４ａ１，１４ｂ１ 外側面
５ａ，５ｂ，１５ａ，１５ｂ 第２の端子部
３１ ダイ
３１ａ 穴部
３２ 下パンチ
３３ 上パンチ
５０，１５０ 螺旋構造体
５０ａ，１５０ａ 螺旋部
５０ｂ１，５０ｂ２，１５０ｂ１，１５０ｂ２ 脚部
７０ 粉体

Claims (4)

1. 以下の工程を有することを特徴とするコイル封入圧粉成型体の製造方法。
   （ａ）螺旋部と、前記螺旋部から側部方向に向かって延びる脚部とを有する螺旋構造体の前記脚部を前記螺旋部の下方に屈曲させて、第１の端子部と螺旋部とを有するコイルを形成する工程と、
   （ｂ）前記コイルを成型型内に載置し、このとき前記コイルの前記第１の端子部の外側面を、前記成型型内の内側面に当接させる工程と、
   （ｃ）前記成型型内に磁性金属粉末を充填し、前記コイルを前記磁性金属粉末で埋める工程と、
   （ｄ）前記金属粉末を圧縮成型する工程、
2. 前記（ａ）工程で、前記脚部の先端領域を、前記螺旋部方向に向かって屈曲させ、第２の端子部を形成する請求項１記載のコイル封入圧粉成型体の製造方法。
3. 前記（ａ）工程で、前記第１の端子部を、前記螺旋部を基準として反対方向に位置するように形成し、前記（ｂ）工程で、前記第１の端子部の外側面を、前記コイルの螺旋部を基準として互いに対向する方向に位置する前記内側面に当接させる請求項１ないし２記載のコイル封入圧粉成型体の製造方法。
4. 前記（ａ）工程で、前記第１の端子部を、前記螺旋部を基準として同じ方向に位置するように形成し、前記（ｂ）工程で、前記第１の端子部の外側面を、前記コイルの螺旋部を基準として同じ方向に位置する前記内側面に当接させる請求項１ないし２記載のコイル封入圧粉成型体の製造方法。

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