CN103295754B - 表面安装电感器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型的表面安装电感器的制造方法。本发明的表面安装电感器的制造方法的特征在于，通过将密封材料预成形为在平板部的周缘部具有柱状凸部的形状而形成片构件；通过卷绕扁平导线而形成线圈；在片构件上载置线圈，使线圈以其两端部沿着片构件的柱状凸部的外侧侧面的方式配置在成型模具内；在线圈的两端部被夹持在片构件的柱状凸部的外侧侧面和成型模具的内壁面之间的状态下，使用树脂成形法或粉末压制成形法使线圈和密封材料一体化，从而形成芯部；通过对芯部的、除暴露出了线圈的两端部的表面以外的表面进行研磨或切断来调整芯部的大小；设置与线圈的两端部的至少一部分从芯部的表面所暴露的部分相连接的外部电极。

Description

表面安装电感器的制造方法

技术领域

本发明涉及一种小型的表面安装电感器的制造方法。

背景技术

将卷绕线材而得到的线圈内包在芯（core）内的表面安装电感器被广泛利用。近年来伴随着手机等电子设备的小型化、薄型化，也要求表面安装电感器这样的电子部件小型化、低高度化。于是申请人提出了一种小型的表面安装电感器及其制造方法，该表面安装电感器使用了预成形的片构件和以扁平导线的两端部被向外周引出的方式将该扁平导线卷绕成漩涡状而得到的线圈。

在该以往的表面安装电感器的制造方法中，首先，通过将含有树脂和填料的密封材料预成形为在平板部的周缘部具有柱状凸部的形状来制作片构件。接着，通过卷绕截面为扁平形状的导线制作线圈，并将该线圈载置在片构件上。此时，以使线圈的两端部沿着片构件的柱状凸部的方式配置该线圈，以将线圈的两端部夹持在片构件的柱状凸部的外侧侧面和成型模具的内壁面之间的方式将线圈和片构件配置在成型模具内，并且将预成形密封材料装填到成型模具内。接着，在线圈的两端部被夹持在片构件的柱状凸部的外侧侧面和成型模具的内壁面之间的状态下使用树脂成形法或粉末压制成形法使线圈和密封材料一体化，从而得到成形体。最后，将与线圈的两端部的至少一部分在成形体的表面所暴露的部分相连接的外部电极设置在成形体的表面或外周，从而得到表面安装电感器。

专利文献1：日本特开2010-245473

在以往的表面安装电感器的制造方法中，预先将含有树脂和填料的密封材料预成形为在平板部的周缘部具有柱状凸部的形状的片构件。特别是，当考虑到线圈的定位时，如图17所示，最好是将片构件102形成为具有包围线圈101这样的柱状凸部102a的形状。然而，当欲得到2mm见方以下的尺寸的表面安装电感器时，片构件的尺寸也较小，而不得不将柱状凸部做得较薄。在像上述这样减小了片构件的尺寸的情况下，对于由含有树脂和填料的密封材料（特别是填料的含量在60Vol%以上的密封材料）构成的片构件，若将其预成形为具有柱状凸部这样的复杂的形状时，则难以确保充分的机械强度。若片构件的机械强度降低，则在输送时、向成型模具内装填时片构件容易发生损坏或局部的缺损。当片构件发生损坏或局部的缺损时，有可能会产生内部的线圈的错位、成形不良，引起电感器的特性不良、偏差。因此，片构件的柱状凸部必须要确保一定程度的厚度，以往的表面安装电感器的制造方法中的小型化、低高度化存在有限度。

另外，如果将通过混合磁粉和树脂而得到的含有磁性材料的树脂用作密封材料来形成内包线圈的芯部，则会形成闭磁路构造。磁通量以自位于线圈内周侧的内芯部向位于线圈外周侧的外周部包围线圈的周围的方式经过芯部内。当考虑到这种内包线圈的芯部的磁饱和时，只要确保芯部中的位于线圈外周侧的外周部具有与位于线圈内周侧的内芯部的面积相同程度的面积即可。在此，在图18中表示利用以往的表面安装电感器的制造方法制作而成的芯部的俯视透视图，芯部103形成为外周部的面积S2大于内芯部的面积S1。这是因为在以往的表面安装电感器的制造方法的情况下，片构件的柱状凸部必须要确保一定程度的厚度，随之不得不使芯部103的外周部的面积S2超出需要地形成得较大。而且，尽管能够减小线圈自身的尺寸，但由于片构件的柱状凸部的厚度无法薄于某一程度，因此，越是想要使芯部小型化，上述倾向变得越明显。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种更加小型的表面安装电感器的制造方法。

为了解决上述课题，本发明的表面安装电感器的制造方法使用成型模具利用含有树脂和填料的密封材料将线圈密封，其特征在于，通过将密封材料预成形为在平板部的周缘部具有柱状凸部的形状而形成片构件；通过卷绕截面为扁平形状的导线而形成线圈；在片构件上载置线圈，使线圈以其两端部沿着片构件的柱状凸部的外侧侧面的方式配置在成型模具内；然后，在线圈的两端部被夹持在片构件的柱状凸部的外侧侧面和成型模具的内壁面之间的状态下，使用树脂成形法或粉末压制成形法使线圈和密封材料一体化，从而形成芯部；通过对芯部的、除暴露出了该线圈的两端部的表面以外的至少一个表面进行研磨或切断来调整芯部的大小；将与线圈的两端部的至少一部分从芯部的表面所暴露的部分相连接的外部电极设置在芯部的表面或外周。

采用本发明的表面安装电感器的制造方法，能够实现表面安装电感器的进一步小型化、低高度化。或者，在做成与以往相同尺寸的表面安装电感器时，能够将内置的线圈做得大于以往的线圈，能够选择较粗的线材。由此，能够实现降低直流电阻、提高电感值等表面安装电感器的特性的提高。

附图说明

图1是本发明的第1实施例中所使用的线圈的立体图。

图2是表示本发明的第1实施例的线圈和片构件以及板状片构件的配置的立体图。

图3是表示本发明的第1实施例的线圈和片构件在成型模具内的配置的俯视图。

图4是说明本发明的第1实施例的制造方法的、将线圈和片构件配置在成型模具内的工序的剖视图，其对应于图3的A-B-C-D组合截面。

图5是说明本发明的第1实施例的制造方法的、成形芯部的工序的剖视图，其对应于图3的A-B-C-D组合截面。

图6是本发明的第1实施例的调整大小之前的芯部的立体图。

图7是本发明的第1实施例的调整大小之后的芯部的俯视透视图。

图8是本发明的第1实施例的调整大小之后的芯部的立体图。

图9是本发明的第1实施例的表面安装电感器的立体图。

图10是本发明的第2实施例中所使用的线圈的立体图。

图11是表示本发明的第2实施例的线圈和片构件的配置的立体图。

图12是表示本发明的第2实施例的线圈和片构件在成型模具内的配置的俯视图。

图13是说明本发明的第2实施例的制造工序的一部分的剖视图，表示各阶段在图12的A-B-C-D组合截面上的状态。

图14是本发明的第2实施例的调整大小之前的芯部的立体图。

图15是本发明的第2实施例的调整大小之后的芯部的立体图。

图16是本发明的第2实施例的表面安装电感器的立体图。

图17是说明以往的片构件的立体图。

图18是以往的芯部的俯视透视图。

附图标记说明

1、11、线圈（1a、11a、卷绕部；1b、11b、端部）；2、12、片构件；3、板状片构件；4、14、模具（4a、4b、14a、14b、组合模具）；5、15、下模；6、16、冲头；7、17、芯部；8、18、外部电极；13、粉末状密封材料。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的表面安装电感器的制造方法。

第1实施例

参照图1～图9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，说明第1实施例中所使用的线圈。在图1中表示第1实施例中所使用的线圈的立体图。如图1所示，将扁平导线以其两端部1b形成为最外周的方式卷绕成两层的外对外式卷绕而形成卷绕部1a，从而得到线圈1。端部1b夹着卷绕部1a并被相对地引出来。

接着，说明第1实施例中所使用的密封材料。在本实施例中，作为密封材料使用通过混合铁系金属磁粉和环氧树脂而得到的材料。使用该密封材料制作片构件。在图2中表示第1实施例的线圈和片构件以及板状片构件的配置关系。片构件2和板状片构件3利用加压成形来制作。在本实施例中，为了提高片构件2的强度，进一步进行热处理从而使密封材料处于半硬化状态。如图2所示，片构件2以包围线圈1的方式形成为在平面部的周缘具有两个柱状凸部2a的形状。线圈1的两端部1b以沿着柱状凸部2a的外侧侧面的方式配置。

接着，说明第1实施例的制造方法的、向成型模具配置线圈和片构件的工序。在图3和图4中表示线圈和片构件在成型模具内的配置。另外，图4是对应于图3的A-B-C-D组合截面的剖视图。如图3和图4所示，在第1实施例中，使用包括下模5、冲头6和由组合模具4a和组合模具4b组成的模具4的成型模具。在该成型模具内装填已配置有线圈1的片构件2，在该片构件2上装填板状片构件3。通过如此配置线圈1和片构件2，由片构件2的平面部的厚度，在成型模具内能够将线圈1配置在适当的高度。而且，线圈1的两端部1b处于被片构件2的柱状凸部2a和模具4b的内壁面夹持的状态，能够将线圈1的两端部1b固定在适当的位置。然后，设置冲头6，对成型模具进行预热。在本实施例中，将成型模具预热至密封材料的软化温度以上的温度，而使片构件2和板状片构件3处于软化状态。

接着，说明第1实施例的制造方法的、形成芯部的工序。在图5中表示说明第1实施例的制造方法的、成形芯部的工序的剖视图。另外，图5的截面对应于图3的A-B-C-D组合截面。如图5所示，使用冲头6进行加压而使片构件2和板状片构件3一体化，并使密封材料固化。此时，片构件2和板状片构件3为软化状态，能够容易地将线圈1密封。而且，线圈1的两端部1b并没有发生错位，而以该线圈1的两端部1b的至少一部分埋设在密封材料中的状态进行密封。然后，将通过使密封材料硬化而得到的芯部7从成型模具中取出。如图6所示，呈线圈1的端部1b的平面从芯部7的表面暴露的状态。

接着，说明调整芯部的大小的工序。在图7和图8中表示调整大小之后的芯部。如图7和图8所示，在第1实施例中，对芯部7的、没有暴露线圈的端部1b的两个侧面进行研磨，对芯部7的大小进行了调整。此时，如图7所示，对芯部7的大小进行调整使得在芯部7中位于线圈1外周侧的外周部的面积S2处于减至位于线圈1内周侧的内芯部的面积S1的范围即可，更优选对芯部7的大小进行调整使得S1和S2为同等程度。

最后，为了与从芯部7的表面暴露的端部1b相连接，在芯部7的表面涂敷导电性树脂。在本实施例中，使用印刷法在底面的一部分和暴露出端部1b的两个侧面上以相对的方式涂敷成字母L形。接着，进行镀敷处理形成外部电极8，从而得到图9所示的表面安装电感器。另外，由镀敷处理形成的电极可以通过从Ni、Sn、Cu、Au、Pd等中适当选择一种或多种来形成。

第2实施例

参照图10～图16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实施例中所使用的密封材料成分相同的密封材料。另外，省略对与第1实施例共同的部分的说明。

首先，说明第2实施例中所使用的线圈。在图10中表示第2实施例中所使用的线圈的立体图。如图10所示，线圈1是通过将扁平导线卷绕为两层的外对外式卷绕而得到的。端部1b被引出到线圈1的相同侧面。

接着，说明第2实施例中所使用的片构件。在图11中表示说明第2实施例的线圈和片构件的配置的立体图。利用加压成形，将密封材料制作成片构件12。在本实施例中，片构件12在未硬化状态下直接使用。如图11所示，片构件12以包围线圈11的方式形成为在其平面部的周缘具有柱状凸部12a的形状。线圈11的两端部11b以沿着柱状凸部12a的外侧侧面被引出到片构件12的相同侧面的方式配置。

接着，说明第2实施例的制造方法的、向成型模具配置线圈和片构件的工序和形成芯部的工序。在图12中表示线圈和片构件在成型模具内的配置。在图13中表示说明第2实施例的制造工序的一部分的剖视图。另外，图13的截面对应于图12的A-B-C-D组合截面。如图12和图13的（a）所示，在第2实施例中，使用包括下模15、冲头16和由组合模具14a和组合模具14b构成的模具14的成型模具。在该成型模具内装填已配置有线圈11的片构件12。

接着如图13的（b）所述，在线圈11和片构件12上投入以预定量称量好的粉末状密封材料13，并设置冲头16。在本实施例中，作为粉末状密封材料，使用了将与制作片构件12时所使用的密封材料成分相同的密封材料做成粉末状而得到的粉末状密封材料。而且，粉末状密封材料成形为半硬化状态或与片构件同样的未硬化状态即可。

接着如图13的（c）所示，使用冲头16利用粉末压制成形法使片构件12和粉末状密封材料13一体化，从而形成芯部17。此时，片构件12被再次成形，并与粉末状密封材料13一起将线圈11密封。而且，线圈11的端部11b并没有发生错位，而以该线圈11的端部11b的至少一部分埋设在芯部17中的状态进行密封。在使密封材料硬化之后，将其从成型模具中取出，得到图14所示的芯部17。如图14所示，本实施例的芯部呈线圈11的端部11b的平面从芯部17的一个侧面暴露的状态。

接着，说明调整芯部的大小的工序。在图15中表示调整大小之后的芯部的立体图。在第2实施例中，对芯部17的上下表面和没有暴露线圈的端部11b的三个侧面进行切断，对芯部17的大小进行了调整。在本实施例中，在实现芯部的进一步小型化的同时实现低高度化。此时，对于欲切除的侧面而言，与第1实施例同样，对芯部的大小进行调整使得位于线圈外周侧的外周部的面积处于减至位于线圈内周侧的内芯部的面积的范围即可。而且，对于上下表面而言，只要确保磁通量经过所需的最小截面积这样的量即可，位于线圈内周侧的内芯部的周长乘以自线圈到上表面或底面的高度而得到的面积为位于线圈内周侧的内芯部的面积以上的面积即可。在本实施例的情况下，对芯部进行了切除使得椭圆的内芯部的周长与自线圈到上表面或底面的高度的乘积等于位于线圈内周侧的内芯部的面积。

最后，为了与端部11b相连接，在芯部17的表面涂敷导电性树脂。接着，进行镀敷处理形成外部电极18，从而得到图16所示的表面安装电感器。

在上述实施例中，作为密封材料，充填物使用了铁系金属磁粉，树脂使用了环氧树脂。通过使用铁系金属磁粉能够制造直流重叠特性优异的表面安装电感器。然而，并不限定与此，例如作为充填物，还可以使用铁氧体类磁粉、玻璃粉等。而且，作为树脂，还可以使用聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固性树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂。另外，还可以将铁氧体芯等使用了不同种类的材料的芯组合起来来形成芯部，但在进行研磨等时，由相同的材料形成芯部的表面的话，施加于芯部的应力均匀，因此，加工性优异。

在上述实施例中，作为线圈使用了卷绕成两层的外对外式卷绕而得到的空心线圈，但并不限定于此，例如还可以采用扁立绕法等卷绕方法，还可以使用圆形、矩形、梯形等形状的线圈。

在第1实施例中，使用了板状片构件，但并不限定于板状，还可以预成形为T型、E型等形状。另外，也可以不是未硬化状态而是半硬化状态。而且，其成形方法也可以根据用途适当选择加压成形法、从片状成形物上切下等方法。

Claims (1)

1.一种表面安装电感器的制造方法，该表面安装电感器使用成型模具利用含有树脂和填料的密封材料将线圈密封而成，其特征在于，该表面安装电感器的制造方法具有以下工序：

通过将该密封材料预成形为在平板部的周缘部具有柱状凸部的形状而形成片构件的工序；

通过卷绕截面为扁平形状的导线而形成该线圈的工序；

在该片构件上载置该线圈，使该线圈以其两端部沿着该片构件的柱状凸部的外侧侧面的方式配置在该成型模具内的工序；

在该线圈的两端部被夹持在该片构件的柱状凸部的外侧侧面和该成型模具的内壁面之间的状态下，使用树脂成形法或粉末压制成形法使该线圈和该密封材料一体化，从而形成芯部的工序；

通过对该芯部的、除暴露出了该线圈的两端部的表面以外的至少一个表面进行研磨或切断来调整该芯部的大小的工序；以及

将与该线圈的两端部的至少一部分从该芯部的表面所暴露的部分相连接的外部电极设置在该芯部的表面或外周的工序，

上述填料为磁粉，

在调整上述芯部的大小的工序中，

对该芯部的大小进行调整使得上述芯部中的、位于上述线圈外周侧的外周部的面积不小于位于上述线圈内周侧的内芯部的面积。