CN101859641A - 表面安装电感器的制造方法和表面安装电感器 - Google Patents

表面安装电感器的制造方法和表面安装电感器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种表面安装电感器的制造方法和表面安装电感器。该表面安装电感器的制造方法使用成型模具、由含有树脂和填充材料的密封构件来密封线圈。在本发明的方法中，其特征在于，使用片构件和线圈，该片构件是将密封构件预成形为在平板形状的周缘部具有柱状凸部的形状而得到的；线圈是通过卷绕截面为扁平形状的导线而得到的。在将线圈载置于片构件上、使线圈的两端部沿着片构件的柱状凸部的外侧侧面而夹在成型模具的内壁面与该柱状凸部的外侧侧面之间的状态下，使线圈和密封构件成为一体化而成为成形体。使线圈的两端部的至少一部分暴露在成形体的表面的部分与外部电极连接，并将该外部电极设置在成形体的表面或外周。

Description

表面安装电感器的制造方法和表面安装电感器
技术领域
本发明涉及表面安装电感器的制造方法和该表面安装电感器。
背景技术
一般来说，用包括磁粉和树脂的密封构件密封线圈而成的表面安装电感器广泛地被利用。在以往的表面安装电感器的制造方法中，例如日本特开2003-290992中公开有使用了引线框的表面安装电感器的制造方法。该方法通过电阻焊接等将线圈的端部与引线框接合。然后，用密封构件密封线圈整体而获得成形体。对从该成形体露出的引线框进行加工形成外部电极。
近年来电子设备的小型化、高功能化的技术革新尤为显著。与此同时，要求表面安装电感器等的电子零件高性能化、小型化、低价格化等。可是，在采用以往的引线框的方法中引线框的损耗量较多，成为导致成本上升的原因。此外，即使利用电阻焊接等方法将线圈的端部与引线框接合，由于线圈的回弹现象，有时线圈的端部与引线框的接合部会剥离。
因此，如日本特开2003-282346、日本特开2005-294461所公开的那样，提出有对线圈的端部进行加工而做成外部电极的方法。在日本特开2003-282346的方法中，使用上下一对的成型模具。通过夹着线圈的端部将线圈固定在该上下一对的成型模具之间的端子引出部上。可是，在制作小型的表面安装电感器的情况下，为了获得规定的卷数，必须使使用于线圈的线材变细。若线材过细，则难以仅通过线圈的端部来进行固定。难以使用该方法制作小型的表面安装电感器。而且，在该方法中，需要与每个所使用的线材的线径相对应地改变成型模具的端子引出部的尺寸。
另一方面，在日本特开2005-294461的方法中，使线圈的端部向下方弯曲。以将线圈的端部的外侧面与成型模具内的内侧面抵接的方式将线圈配置在成型模具内。在成型模具内填充密封构件，由密封构件埋设线圈。但是，在该方法中，端部不得不以空心的状态支承线圈的卷绕部。由此，线圈的端部需要一定程度的强度。若用细线制作线圈，则强度不足的线圈的端部难以以空心的状态支承卷绕部。此外，在填充密封构件时，有时线圈产生错位、变形。因此，难以用该方法制作小型的表面安装电感器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现线圈的端部和外部电极之间良好地接合的、廉价且小型的表面安装电感器的制造方法。此外，本发明的目的还在于提供该表面安装电感器。
为了解决上述的课题，本发明的表面安装电感器的制造方法的特征在于，使用成型模具由含有树脂和填充材料的密封构件密封线圈。使用将密封构件预成形为在平板形状的周缘部具有柱状凸部的形状而得到的片构件(tablet)。使用通过卷绕截面为扁平形状的导线而得到的线圈。将片构件和线圈放置于成形模具中。此时，将线圈载置于片构件上，使线圈的两端部沿着片构件的柱状凸部的外侧侧面而形成夹在该柱状凸部的外侧侧面与成型模具的内壁面之间的状态。使线圈和密封构件成为一体化而成为成形体。以使外部电极与线圈的两端部的从成形体的表面暴露的部分电连接的方式将外部电极设置在成形体的表面或外周。
采用本发明的表面安装电感器的制造方法，能够容易获得小型的表面安装电感器。而且，能够将线圈的两端部的至少一部分埋没并固定在成形体的规定位置。而且，因为能够使两端部的平面从成形体的表面暴露，所以能够获得和外部电极良好的接合面积。
因为不用成型模具夹着线圈的端部，所以能够使成型模具结构简单且廉价。
附图说明
图1是本发明的第1实施例所用的空芯线圈的立体图。
图2是本发明的第1实施例的片构件的立体图。
图3是说明本发明的第1实施例的空芯线圈与片构件的配置关系的立体图。
图4A是表示本发明的第1实施例的成型模具中的空芯线圈与片构件的配置的俯视图。
图4B是沿图4A的A-B-C线的组合剖视图。
图5是表示本发明的第1实施例的表面安装电感器的制造方法的一部分的剖视图。
图6是本发明的第1实施例的成形体的立体图。
图7是本发明的第1实施例的表面安装电感器的立体图。
图8是说明本发明的第2实施例的空芯线圈与片构件的配置关系的立体图。
图9A是表示本发明的第2实施例的成型模具中的空芯线圈与片构件的配置的俯视图。
图9B是沿图9A的A-B线的剖视图。
图10是表示本发明的第2实施例的表面安装电感器的制造方法的一部分的剖视图。
图11是本发明的第2实施例的成形体的立体图。
图12是本发明的第2实施例的表面安装电感器的立体图。
图13是说明本发明的变形实施例的空芯线圈与片构件的配置关系的立体图。
具体实施方式
以下，说明本发明的表面安装电感器的制造方法的实施例。
第1实施例
一边参照图1～7一边说明本发明的表面安装电感器的制造方法的第1实施例。首先，说明在第1实施例中所使用的空芯线圈。图1表示在第1实施例中所使用的空芯线圈的立体图。如图1所示，第1实施例中所使用的空芯线圈1是通过将扁平线卷绕成2层的旋涡状而获得的。空芯线圈1形成为其两端部1a均位于最外周。而且，两端部1a从空芯线圈1的相同侧面侧被引出。
接着，说明在第1实施例中所使用的密封构件。本实施例的密封构件是混合有铁系金属磁粉和环氧树脂的密封构件。用该密封构件制作片构件。图2表示第1实施例的片构件的立体图。如图2所示，片构件2具有平面部2a和2个柱状凸部2b。2个柱状凸部2b设于平面部2a的一端部。而且，片构件2在压力成型后进行热处理，使密封构件成为半固化状态。
接着，说明第1实施例的表面安装电感器的制造方法。首先，说明空芯线圈1与片构件2的配置关系。图3表示说明本发明的第1实施例的空芯线圈与片构件的配置关系的立体图。图4A和图4B表示第1实施例的成型模具中的空芯线圈与片构件的配置。图4A是俯视图。图4B是沿图4A的A-B-C线的组合剖视图。如图3所示，空芯线圈1载置在片构件2的平面部2a上。而且，空芯线圈1的两端部1a分别沿着片构件2的柱状凸部2b的外侧侧面配置。
如图4A和图4B所示，在第1实施例中使用具有上模3和下模4的成型模具。上模3由第1上模3a和第2上模3b构成。下模4通过和上模3组合形成成型模具的底面部。在该成型模具内配置载置有空芯线圈1的片构件2。通过这样地配置片构件2，空芯线圈1根据片构件2的厚度在成型模具内被配置成适当的高度。而且，空芯线圈1的两端部1a成为被片构件2的柱状凸部2b和第2上模3b的内壁面夹持的状态，空芯线圈1的两端部1a被固定在适当的位置。
图5是表示本发明的第1实施例的表面安装电感器的制造方法的一部分的剖视图。另外，图5是表示沿图4A的A-B-C线的各层次截面。图6是表示第1实施例的成形体的立体图。图7是表示第1实施例的表面安装电感器的立体图。
如图5的(a)所示，预先将预成形的未固化的板状片构件5从成型模具的开口部(上模3的开口部)覆盖空芯线圈1地进行装填，对成型模具进行预热。在本实施例中，用作预成形密封构件的板状片构件5是将与制作片构件2时相同组成的密封构件预成形为板状而形成的。此外，在本实施例中，将成型模具进行预热到密封构件的软化温度以上，使片构件2和板状片构件5成为软化状态。
如图5的(b)所示，从成型模具的开口部放置冲模(punch)6。如图5的(c)所示，用冲模6加压，使片构件2和板状片构件5一体化，使密封构件7固化。此时，片构件2和板状片构件5是软化状态，容易密封空芯线圈1。并且，空芯线圈1的两端部1a不会错位、且以至少其一部分埋没于密封构件7中的状态被密封。
从成型模具取出使密封构件7固化而获得的成形体。如图6所示，形成空芯线圈1的两端部1a的平面在成形体的表面暴露的状态。为了连接端部1a，在成形体的表面涂敫导电性树脂。接着，进行电镀处理而形成外部电极8，获得如图7所示的表面安装电感器。另外，由电镀处理而形成的电极可以通过从Ni、Sn、Cu、Au、Pd等中适当选择的一个或多个而形成。
第2实施例
参照图8～图12，说明本发明的表面安装电感器的制造方法的第2实施例。在第2实施例中，使用与第1实施例所用的扁平线相同组成的密封构件。另外，与第1实施例相同的部分省略说明。
图8表示说明第2实施例的空芯线圈与片构件的配置关系的立体图。第2实施例所用的空芯线圈11通过与第1实施例相同地将扁平线卷绕成2层的旋涡状而获得。空芯线圈11形成为其两端部11a的两方位于最外周。第2实施例所用的片构件12预成形为具有平面部12a和与空芯线圈11的两端部相对的2个柱状凸部12b的形状。如图8所示那样，空芯线圈11载置在片构件12的平面部12a上，其两端部11a被配置成分别沿着片构件12的柱状凸部12b的外侧侧面。
图9A和图9B表示第2实施例的成型模具中的空芯线圈与片构件的配置。图9A是俯视部，图9B是沿图9A的A-B线的剖视图。如图9A和图9B所示，在第2实施例中使用具有上模13和下模14的成型模具。上模13由第1上模13a和第2上模13b构成。下模14通过和上模13组合形成成型模具的底面部。在该成型模具内配置载置有空芯线圈11的片构件12。通过这样地配置片构件12，空芯线圈11成为其一端部11a被柱状凸部12b和第1上模13a的内壁面夹持的状态、其另一端部11a被柱状凸部12b和第2上模13b的内壁面夹持的状态。由此，空芯线圈11在成型模具内被配置成适当的高度，并且，两端部11a被固定在适当的位置。
图10是表示第2实施例的表面安装电感器的制造方法的一部分的剖视图。另外，图10是表示沿图9A的A-B线的各层的截面。图11是表示第2实施例的成形体的立体图，图12是表示第2实施例的表面安装电感器的立体图。
如图10的(a)所示，将秤量规定量的粉末状密封构件15从成型模具的开口部(上模13的开口部)投入到空芯线圈11上。在本实施例中，作为粉末状密封构件15，使用将与制作片构件12时相同组成的密封构件做成粉末状而成的密封构件。使片构件12和粉末状密封构件15成为未固化或半固化状态。
如图10的(b)所示，从成型模具的开口部放置冲模16。如图10的(c)所示，用冲模16通过压粉成形法使片构件12和粉末状密封构件15一体化，使密封构件17固化。此时，片构件12被再成形，与粉末状密封构件15一起密封空芯线圈11。并且且，空芯线圈11的两端部11a不会错位、且以至少其一部分埋没于密封构件17中的状态被密封。
从成型模具取出使密封构件17固化而获得的图11所示的成形体。如图11所示，形成空芯线圈11的两端部11a的平面在成形体的相对的侧面暴露的状态。以用锡焊等连接端部11a的方式安装金属端子等的外部电极18，获得如图12所示的表面安装电感器。另外，金属端子既可以使用磷青铜板、铜板等制作，也可以根据需要进行镀锡处理等。
其它的变形实施例
一边参照图13，一边说明其它的变形实施例。图13表示说明变形实施例的空芯线圈与片构件的配置关系的立体图。
如图13的(a)所示，只要在片构件22的平面部22a的四角设有柱状凸部22b，在密封空芯线圈21时，密封构件的填充压力就会容易变得均匀，不易产生空芯线圈21的进一步的错位，能够获得成形精度高的表面安装电感器。
如图13的(b)所示，只要片构件32的柱状凸部32b为围绕空芯线圈31那样的形状，就容易对空芯线圈31定位。而且，在密封空芯线圈31时不易产生空芯线圈31的错位，能够获得成形精度高的表面安装电感器。此外，通过将柱状凸部32b形成在侧面整体而不是形成在角部，能够提高片构件的强度，减少在工序中的破损。此外，如图13的(b)所示，只要将空芯线圈31的端部31a配置成沿着形成片构件的角的2侧面的两方，就能够增大端部31a在所获得的成形体的表面暴露的面积。因此，能够充分地获得空芯线圈与外部电极的接合面积，能够获得接触阻力少的表面安装电感器。
如图13的(c)所示，只要在片构件42上设有空芯线圈41定位用的柱状凸部42c，就容易对空芯线圈41定位。而且，在密封空芯线圈41时不易产生空芯线圈41的错位，能够获得成形精度高的表面安装电感器。
在上述实施例中，作为密封构件在填充物中使用了铁系金属磁粉，在树脂中使用了环氧树脂。通过使用铁系金属磁粉能够制作直流重叠特性优异的表面安装电感器。但是不限于此，例如作为填充物，还可以使用铁氧体类磁粉、玻璃粉末等。而且，作为树脂，还可以使用聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固化性树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂。
在上述实施例中，将片构件预成形为半固化状态，但不限于此，也可以是未固化状态。此外，将片构件的柱状凸部预成形为棱柱状，但也能够对应于侧面具有曲面的构造等用途适当变更。此外，柱状凸部也可以形成为围绕着片构件的周缘部。
在上述实施例中，作为线圈，使用了卷绕成2层的旋涡状的空芯线圈，但不限于此，例如还可以使用扁立绕法等的卷绕方法、椭圆、矩形等形状的线圈。
在上述第1实施例中，作为预成形密封构件，使用了未固化的板状片构件。预成形密封构件不限于板状，也可以预成形为T型、E型等形状。此外，也可以不是未固化状态而是半固化状态。而且，该成形方法也可以是压力成形法、只要与从片状成形物切出等用途相对应地适当选择即可。

Claims (7)

1.一种表面安装电感器的制造方法，其使用成型模具，由含有树脂和填充材料的密封构件来密封线圈，其特征在于，
使用片构件和该线圈，其中，该片构件是由该密封构件预成形为在平板形状的周缘部具有柱状凸部的形状而得到的，该线圈是通过卷绕截面为扁平形状的导线而得到的，
在将该线圈载置于该片构件上、使该线圈的两端部沿着该片构件的柱状凸部的外侧侧面而夹在该成型模具的内壁面与该片构件的柱状凸部的外侧侧面之间的状态下，使该线圈和该密封构件成为一体化而形成为成形体，
使该线圈的两端部的至少一部分在该成形体的表面暴露的部分与外部电极连接，并将该外部电极设置在该成形体的表面或外周。
2.根据权利要求1所述的表面安装电感器的制造方法，其特征在于，在上述密封构件中，上述树脂包括热固化性树脂，上述片构件形成为未固化状态或半固化状态。
3.根据权利要求1所述的表面安装电感器的制造方法，其特征在于，上述密封构件包括预成形密封构件或粉末状密封构件，该密封构件与上述片构件一起密封上述线圈。
4.根据权利要求1所述的表面安装电感器的制造方法，其特征在于，在上述片构件中，在多个部位形成有上述柱状凸部。
5.根据权利要求1所述的表面安装电感器的制造方法，其特征在于，上述填充材料由磁性材料构成。
6.根据权利要求1所述的表面安装电感器的制造方法，其特征在于，该表面安装电感器的制造方法使用树脂成形法或压粉成形法。
7.一种表面安装电感器，该表面安装电感器是用权利要求1所述的表面安装电感器的制造方法制作的。
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