CN102290208A - 线圈封入压粉磁芯及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高端子电极周围的压粉成形体的强度，在端子电极的折弯等加工时，压粉成形体上不会产生裂纹或破裂的线圈封入压粉磁芯及其制造方法。线圈封入压粉磁芯具备：强磁性金属粉的压粉成形体，其将空心线圈埋入；端子电极，其具有在该压粉成形体内与空心线圈的边缘部连接的连接端部及从该连接端部延长而向压粉成形体外突出的外部连接用的端子部，其中，将该端子电极的端子部沿压粉成形体表面折弯而收纳在该压粉成形体表面上形成的端子收纳凹部内，端子电极的连接端部位于压粉成形体的未形成端子收纳凹部的厚壁部内。

Description

线圈封入压粉磁芯及其制造方法

技术领域

本发明涉及使用于电感器、变压器、其他电子设备的线圈封入压粉磁芯及其制造方法。

背景技术

近年来，电气、电子设备的小型化不断发展，要求小型(低高度)且对应于大电流的压粉磁芯。以往，压粉磁芯的材料使用铁氧体粉末，但最近使用强磁性金属粉末，与铁氧体粉末相比，该强磁性金属粉末的饱和磁通密度大，在高磁场下确保直流重叠特性且适合于需要大电流的用途。

专利文献1提出有将空心线圈埋入由磁性金属粉构成的压粉成形体内，将与空心线圈的边缘部连接的端子电极沿压粉成形体的外表面折弯，而收纳到压粉成形体表面上形成的端子收纳凹部内的结构。

专利文献1：日本特开2003-309024号公报

在该专利文献1中，与压粉成形体的端子收纳凹部在平面上重复的位置上，将从压粉成形体突出的端子电极折弯。即，端子电极的折弯部分位于端子收纳凹部的宽度内。然而，若此种线圈封入压粉磁芯追求小型化(低高度化)而在形成有端子收纳凹部的压粉成形体的薄壁部将端子电极折弯，则在端子电极的折弯时，压粉成形体上作用有力，因此压粉成形体容易产生裂纹。

发明内容

本发明在将端子电极从压粉成形体引出的线圈封入压粉磁芯中，其目的在于提供一种提高端子电极周围的压粉成形体的强度，在端子电极的折弯等加工时，压粉成形体上不会产生裂纹或破裂的线圈封入压粉磁芯及其制造方法。

本发明涉及一种线圈封入压粉磁芯，具备：空心线圈；强磁性金属粉的压粉成形体，其将该空心线圈埋入；端子电极，其具有在该压粉成形体内与所述空心线圈的边缘部连接的连接端部及从该连接端部延长而向压粉成形体外突出的外部连接用的端子部，其中，将该端子电极的端子部沿压粉成形体表面折弯而收纳在该压粉成形体表面上形成的端子收纳凹部内，所述线圈封入压粉磁芯的特征在于，所述压粉成形体具有薄壁部和厚壁部，该薄壁部具有所述端子收纳凹部，该厚壁部与该薄壁部相邻，所述端子电极的连接端部位于所述压粉成形体的厚壁部内。

所述空心线圈和所述端子电极优选由不同部件构成并通过该空心线圈的边缘部和所述端子电极的连接端部进行接合。或者所述空心线圈和所述端子电极优选由同一部件构成。

另外，本发明的特征在于，根据制造方法的方式，具有：准备具有与空心线圈的边缘部连接的连接端部及从该连接端部延长的外部连接用的端子部的薄板状的端子电极部件，并将该端子电极部件的连接端部和空心线圈的边缘部接合的步骤；在使所述端子电极部件的端子部突出的状态下将该端子电极部件的连接端部和所述空心线圈埋入强磁性金属粉内，进行压缩而形成压粉成形体的步骤；将从所述压粉成形体突出的端子部沿该压粉成形体的外表面折弯的步骤，在形成所述压粉成形体的步骤中，在所述压粉成形体的表面上的与使所述端子电极部件的端子部突出的位置在平面上不重复的位置上形成用于收纳所述端子部的端子收纳凹部。

[发明效果]

根据本发明的线圈封入压粉磁芯及其制造方法，由于与空心线圈的边缘部连接的端子电极的连接端部位于压粉成形体的厚壁部内，因此能够提高端子电极周围的压粉成形体的强度，在端子电极的折弯等加工时，能够防止压粉成形体产生裂纹或破裂。

附图说明

图1是对适用了本发明的线圈封入压粉磁芯的第一实施方式进行局部透视示出的立体图。

图2是表示图1的线圈封入压粉磁芯的制造中使用的端子电极板(端子电极部件)的俯视图。

图3是放大表示图2的端子电极形状部的图。

图4是表示适用了本发明的线圈封入压粉磁芯的制造方法的一工序的图。

图5是表示图4的下一工序的图。

图6是表示图5的下一工序的图。

图7是对适用了本发明的线圈封入压粉磁芯的第二实施方式进行局部透视示出的立体图。

图8是表示第二实施方式的线圈封入压粉磁芯的制造方法的一工序的图。

符号说明：

1  线圈封入压粉磁芯

2  空心线圈

3  压粉成形体

3a  安装面(表面)

3b、3c  侧面

4  端子电极

4’  端子电极形状部

40  连接端部

41  爪部

42  端子部

42a  第一折弯部

42b  第二折弯部

45  端子电极板(端子电极部件)

具体实施方式

图1表示适用了本发明的线圈封入压粉磁芯的一实施方式。线圈封入压粉磁芯1具备：空心线圈2；埋入有该空心线圈2的由强磁性金属粉构成的压粉成形体3；与空心线圈2电连接的端子电极4。

空心线圈2将被绝缘覆膜的导线卷绕成螺旋状而形成，具有从位于卷绕部2a的上下表面的始端、终端相互向离开方向引出的边缘部(一对引出端部)2b、2b。空心线圈2的匝数可以根据所需的电感而适当设定。

压粉成形体3对由涂敷有绝缘材料的强磁性金属离子构成的磁性粉末进行加压成形而形成，形成为覆盖空心线圈2周围的大致长方体状。该压粉成形体3在与外部电路的连接所使用的安装面(压粉成形体表面)3a上具备用于收纳端子电极4的端子收纳凹部30。端子收纳凹部30向安装面3a的对置的一对边，即，向压粉成形体3的侧面3b、3c露出形成，能够折弯并收纳端子电极4的一部分。端子收纳凹部30的深度为0.225mm左右，而能够实现该深度量的低高度化。在压粉成形体3所使用的强磁性金属粒子中，能够使用Fe、Fe基非晶质合金、Fe-Ni合金、Fe-Si合金等，并能够使用硅酮树脂、环氧树脂等作为涂敷在强磁性金属粒子上的绝缘材料。

在该压粉成形体3中，形成有端子收纳凹部30的区域成为压粉成形体3的厚度小的薄壁部α，未形成端子收纳凹部30的区域成为压粉成形体3的厚度大的厚壁部β。

端子电极4通过对薄板状的电极板进行折弯加工而形成，具有：埋设在压粉成形体3内部的连接端部40及爪部41；向压粉成形体3外突出的端子部42。连接端部40及爪部41从端子部42的宽度方向的两端部延伸，以对应于端子部42的宽度尺寸的间隔分离。端子部42的宽度尺寸与端子收纳凹部30的宽度尺寸相等或稍小。图1的虚线是折弯线。

连接端部40位于压粉成形体3的厚壁部β内，并在该厚壁部β中，与引出至压粉成形体3的侧面3b或3c附近的空心线圈2的边缘部2b电连接。该端子电极4的连接端部40与空心线圈2的边缘部2b的接合(接线)例如可以通过点焊实现。

爪部41位于与连接端部40所处的厚壁部β隔着薄壁部α的相反侧的厚壁部β，并作为将端子电极4相对于压粉成形体3稳定固定的保持机构发挥作用。在本实施方式中，连接端部40和爪部41定位成关于端子部42的中心位置对称配置。该爪部41相对于压粉成形体3的侧面3b或3c倾斜规定角度θ(图3)，因此难以从压粉成形体3脱落。爪部41与空心线圈2未进行电连接。需要说明的是，在端子电极4具有充分的刚性时或通过粘结等方法将端子部42固定于压粉成形体3的端子收纳凹部30时，也可以省略该爪部41。

端子部42在与薄壁部α相邻的厚壁部β中，从压粉成形体3的侧面3b或3c突出。该端子部42包括：从连接端部40及爪部41朝压粉成形体3的侧面3b或3c折弯的第一折弯部42a；从该第一折弯部42a朝压粉成形体3的安装面3a的端子收纳凹部30折弯的第二折弯部42b。通过向安装面3a露出的第二折弯部42b，能够实现压粉成形体3内的空心线圈2与外部电路的电连接。即，端子电极4作为表面安装端子发挥作用。

接下来，参照图2～图6，说明适用了本发明的线圈封入压粉磁芯的制造方法的一实施方式。

首先，如图2及图3所示，准备设有多个包含上述的连接端部40、爪部41及端子部42在内的端子电极形状部4’的薄板状的端子电极板(端子电极部件)45。端子电极形状部4’在隔开空心线圈2的设置空间45b的状态下以使彼此的连接端部40及爪部41对置的方式组合一对对，与支承框45a连结。在端子电极板45上隔开规定间隔排列有多对这样的端子电极形状部4’。

接下来，准备多个空心线圈2，如图4所示，将端子电极板45的各端子电极形状部4’的连接端部40和空心线圈2的边缘部2b接合。在接合中，例如使用点焊。通过该接合，多个空心线圈2和端子电极板45一体化，对应的空心线圈2和端子电极形状部4’进行电连接。

接下来，准备由涂敷了绝缘材料的强磁性金属粒子构成的磁性粉末，在使各端子电极形状部4’的端子部42露出的状态下将连接端部40和爪部41及空心线圈2埋入磁性粉末内，进行压缩而分别形成压粉成形体3。在该压缩成形时，使用未图示的由下冲头及上冲头构成的成形模具，在成为压粉成形体表面的面上的与各端子部42的突出位置在平面上不重复的位置上形成端子收纳凹部30。在成形模具的下冲头及上冲头上设置与要形成的端子收纳凹部30对应的形状的凸部，通过该凸部压缩磁性粉末时，能够形成所希望形状的端子收纳凹部30。由此，得到在安装面(压粉成形体表面)3a上形成有端子收纳凹部30的压粉成形体3。

在上述压粉成形体3中，形成有端子收纳凹部30的薄壁部α与端子电极形状部4’的端子部42的突出位置在平面上不重复。即，端子电极形状部4’的连接端部40及爪部41位于压粉成形体3的未形成端子收纳凹部30的厚壁部β，端子部42从该厚壁部β突出。

接下来，通过图5的虚线所示的剖切线I将端子电极板的支承框45a切掉。由此，各端子电极形状部4’分割成各个端子电极4，能同时得到多个具有空心线圈2、压粉成形体3及端子电极4的线圈封入压粉磁芯。

接下来，关于各个线圈封入压粉磁芯，如图6所示，将从压粉成形体3的侧面3b或3c的厚壁部β突出的端子电极4的端子部42沿该侧面3b或3c折弯。沿着该侧面3b或3c的部分成为第一折弯部42a。然后，将该第一折弯部42a沿压粉成形体3的端子收纳凹部30折弯。沿着端子收纳凹部30的部分为第二折弯部42b。由此，能得到图1的线圈封入压粉磁芯1。

图7及图8表示适用了本发明的线圈封入压粉磁芯的第二实施方式。该第二实施方式与上述第一实施方式不同之处在于，空心线圈2具有从位于卷绕部2a的上下表面的始端、终端平行(同一引出方向)引出的边缘部(一对引出端部)2b、2b，且该两边缘部2b的导线的长度方向与端子电极4的连接端部40的长度方向以相互交叉90度的位置关系电连接。除两边缘部2b的引出方向及两边缘部2b与连接端部40的连接部分之外的结构与第一实施方式相同。

如此将空心线圈2的两边缘部2b向同一方向引出时，与将两边缘部2b以相互分离的方式引出的第一实施方式相比，能够将导线多卷绕约半周，因此能够多取得约0.5T的匝数。而且，能够使两缘部2b位于空心线圈2的卷绕部2a的外侧(参照图8)，因此能够更宽地确保端子电极4的端子部42的宽度尺寸，在外部电路基板上安装本线圈封入压粉磁芯1时，能提高其位置精度的自由度。同时，外部电路基板的钎焊用的焊盘与端子电极4(尤其是第二折弯部42b)的粘结面积增加，因此粘结强度也提高。

该第二实施方式的线圈封入压粉磁芯能够通过与上述的第一实施方式同样的制造工序进行制造，但将多个空心线圈2与端子电极板45的各端子电极4分别接合时，如图8所示，将在同一方向上引出的空心线圈2的两边缘部2b与端子电极板45的各端子电极形状部4’的连接端部40以相互交叉90度的位置关系电连接。

根据以上的各实施方式，由于与空心线圈2的边缘部2b连接的端子电极4的连接端部40位于压粉成形体3的厚壁部β，因此能够充分大地确保从该连接端子部40延长而向压粉成形体3外突出的端子部42的折弯位置(第一折弯部42a的折弯位置)周边的压粉成形体3的厚度，能够防止压粉成形体发生裂纹或破裂。

以上，对空心线圈2和端子电极4由不同部件构成并将空心线圈2的边缘部2b和端子电极4的连接端部接合的实施方式进行了说明，但空心线圈和端子电极也可以由同一部件构成。

Claims (4)

1.一种线圈封入压粉磁芯，具备：空心线圈；强磁性金属粉的压粉成形体，其将该空心线圈埋入；端子电极，其具有在该压粉成形体内与所述空心线圈的边缘部连接的连接端部及从该连接端部延长而向压粉成形体外突出的外部连接用的端子部，其中，将该端子电极的端子部沿压粉成形体表面折弯而收纳在该压粉成形体表面上形成的端子收纳凹部内，所述线圈封入压粉磁芯的特征在于，

所述压粉成形体具有薄壁部和厚壁部，该薄壁部具有所述端子收纳凹部，该厚壁部与该薄壁部相邻，

所述端子电极的连接端部位于所述压粉成形体的厚壁部内。

2.根据权利要求1所述的线圈封入压粉磁芯，其中，

所述空心线圈和所述端子电极由不同部件构成，并通过该空心线圈的边缘部和所述端子电极的连接端部进行接合。

3.根据权利要求1所述的线圈封入压粉磁芯，其中，

所述空心线圈和所述端子电极由同一部件构成。

4.一种线圈封入压粉磁芯的制造方法，其特征在于，具有：

准备具有与空心线圈的边缘部连接的连接端部和从该连接端部延长的外部连接用的端子部的薄板状的端子电极板，并将该端子电极板的连接端部和空心线圈的边缘部接合的步骤；

在使所述端子电极板的端子部突出的状态下将该端子电极板的连接端部和所述空心线圈埋入强磁性金属粉内，进行压缩而形成压粉成形体的步骤；

将从所述压粉成形体突出的端子部沿该压粉成形体的外表面折弯的步骤，

在形成所述压粉成形体的步骤中，

在所述压粉成形体的表面上的与使所述端子电极板的端子部突出的位置在平面上不重复的位置上形成用于收纳所述端子部的端子收纳凹部。

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