CN103339695A - 表面安装电感器和表面安装电感器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种表面安装电感器及表面安装电感器的制造方法。本发明的表面安装电感器具有：线圈，其是将扁平导线卷绕成外外卷状态（以使两个导线端部处于最外周的方式进行卷绕）而成的；芯材，其主要由磁性粉末和结合剂构成；外部电极，其形成于该芯材的一个表面。并且，本发明的表面安装电感器的特征在于，以线圈的卷轴与形成有外部电极的芯材表面平行的方式将线圈内包于芯材。
Description
技术领域
本发明涉及一种小型的表面安装电感器及其制造方法。
背景技术
将卷绕有线材的线圈内包在芯材内的表面安装电感器被广为利用。随着近年来手提电话等电子设备的小型化和薄型化，表面安装电感器这样的电子部件也正要求小型化和薄体化。于是，申请人在之前申请的日本特开2010-245473中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把扁平导线卷绕成外外卷状态（日文：外外巻き）以使其两个端部被引出至外周的线圈和预成形的感应板。
发明内容
发明所要解决的技术问题
日本特开2010-245473的表面安装电感器使把扁平导线卷绕成外外卷状态以使其两个端部被引出至外周的线圈以载置在感应板上的状态设在成形模具内，在感应板的软化点以上进行压缩成形而得到成形体。利用浸渍等方法从该成形体的两侧面形成外部电极。因此，如图10所示，遍及成形体102的五个表面形成了外部电极103。因此，现有的表面安装电感器一般在芯材的上表面上也形成有外部电极。然而，随着电子设备的进一步小型化，在这种构造的表面安装电感器中，形成于上表面的外部电极有可能与屏蔽板接触而短路。因此，对底面电极构造的表面安装电感器的要求日趋提高。
此前，日本特开2009-290076等中公开了底面电极构造的表面安装电感器。日本特开2009-290076的底面电极构造的表面安装电感器如图11所示那样卷绕线材而形成线圈201，并且形成使线圈201的两根引线末端201a从一个面（电极形成面）突出至外部的磁性体层202。此时，以线圈201的卷轴与电极形成面正交的方式封闭线圈201。而后，在电极形成面的规定位置形成外部电极203来制造底面电极构造的表面安装电感器。在该结构的情况下，由于以线圈的卷轴与电极形成面正交的方式配置线圈，因此，线圈的内部构造和外部电极的左右位置关系成为非对称。即，若在安装于电路基板时左右交换安装，则线圈的卷绕起始位置和卷绕终止位置反转。若线圈的卷绕起始位置和卷绕终止位置反转，则产生的磁通方向也将反转，因此，会对周边部件带来影响。
本发明的目的在于提供一种小型的表面安装电感器，其具有即使左右交换安装也使产生的磁通方向一定的底面电极构造。另外，本发明的目的在于提供一种该表面安装电感器的制造方法。
用于解决技术问题的方法
为了解决上述技术问题，本发明的表面安装电感器具有：线圈，其是将扁平（日文：平角）导线卷绕成外外卷状态（以使两个导线端部处于最外周的方式进行卷绕）而成的；芯材，其主要由磁性粉末和结合剂构成；外部电极，其形成于该芯材的一个表面。并且，本发明的表面安装电感器的特征在于，以线圈的卷轴与形成有外部电极的芯材表面平行的方式将线圈内包于芯材。
发明效果
与现有的表面安装电感器相比，本发明的表面安装电感器根据安装面以外的电极的厚度来相应地增大芯材和线圈的面积，因此，在L值、直流阻抗、直流重叠特性上更为有利。或者说，能够根据电极的厚度来相应地实现小型化和薄体化。并且，与现有的表面安装电感器相比电极面积小，因此，难以因漏磁通产生涡电流，在电路效率上更为有利。
由于将卷绕成外外卷状态的线圈以卷轴与电极形成面平行的方式内包在芯材内，因此，内部的线圈构造与外部电极的位置关系具有对称性。即，线圈的卷绕方向相对于电路基板不论左右均相同。其结果是，本发明的表面安装电感器即使左右交换安装于电路基板，所产生的磁通方向也一定，因此无需在安装时考虑方向性。
附图说明
图1是本发明第一实施例的表面安装电感器所使用的空心线圈的立体图。
图2是本发明第一实施例的表面安装电感器的预成形体的立体图。
图3是说明本发明第一实施例的表面安装电感器的制造工序的图。
图4是表示本发明第一实施例的表面安装电感器的线圈封闭构造的透视图。
图5是说明本发明第一实施例的表面安装电感器的制造工序的图。
图6是本发明第一实施例的表面安装电感器的立体图。
图7是本发明第二实施例的表面安装电感器所使用的空心线圈的立体图。
图8是说明本发明第二实施例的表面安装电感器的制造工序的图。
图9是本发明第二实施例的表面安装电感器的立体图。
图10是说明现有的表面安装电感器的立体图。
图11是说明现有的底面电极构造的表面安装电感器的立体图。
具体实施方式
<第一实施例>
参照图1～图6说明本发明的表面安装电感器的第一实施例。图1示出了本发明第一实施例的表面安装电感器所使用的空心线圈的立体图。图2示出了本发明的表面安装电感器所使用的预成形体的立体图。图3及图5示出了本发明第一实施例的表面安装电感器的制造工序。图4示出了本发明第一实施例的表面安装电感器的线圈封闭构造。图6示出了本发明第一实施例的表面安装电感器的立体图。
首先，如图1所示，使用截面形状为长圆状（an oval：长圆）的卷芯，将具有自焊性覆膜的扁平导线卷绕成双层的外外卷状态（以其两个端部被引出至外周的方式卷绕成双层的漩涡状）而得到空心线圈1。此时，空心线圈1的两端部1a被引出至同一侧面侧。
接着，对混合铁类金属磁性粉末和环氧树脂而得到的封闭材料进行预成形，形成如图2所示的设有凸部2a和引导部2b的预成形体2。如图3所示，将空心线圈1载置在预成形体2上，以使预成形体2的凸部2a与空心线圈的中空部嵌合。使另一个预成形体2从其上方覆盖。此时，空心线圈1的端部1a沿预成形体2的引导部2b引出。以该状态设在成形模具的型腔内，在150℃下进行压缩成形而得到如图4所示的芯材3。如图4所示，空心线圈1以线圈1的两端部1a在芯材3的与空心线圈1的卷轴平行的表面上露出的方式内包在芯材3内。露出该两端部1a的表面成为芯材3的电极形成面（表面安装电感器的底面部）。
接着，如图5所示，进行喷砂处理而除去毛刺并露出的两端部1a表面的覆膜，而后，在芯材3的电极形成面上转印涂覆导电膏4并使之硬化。由此，将导电膏4与内部的空心线圈1导通。最后，进行电镀处理而在导体膏4的表面上形成外部电极5，得到如图6所示的表面安装电感器。此外，只要从Ni、Sn、Cu、Au、Pd等中适当地选择一种或者多种来形成通过电镀处理形成的电极即可。
<第二实施例>
参照图7～图9说明本发明的表面安装电感器的第二实施例。图7示出了本发明第二实施例的表面安装电感器所使用的空心线圈的立体图。图8示出了本发明第二实施例的表面安装电感器的制造工序。图9示出了本发明第二实施例的表面安装电感器的立体图。与第一实施例重复的部分从略。
首先，如图7所示，使用四棱柱状的卷芯，将具有绝缘覆膜的具有自焊性覆膜的扁平导线卷绕成双层的外外卷状态（以其两个端部被引出至外周的方式卷绕成双层的漩涡状）而得到空心线圈6。此时，空心线圈6的两端部6a被引出至同一侧面侧。
接着，以与第一实施例同样的方法进行压缩成形，得到内包有空心线圈6的芯材7。此时，使线圈的两端部6a在与空心线圈6的卷轴平行的芯材7的表面上露出。露出该两端部6a的面成为芯材7的电极形成面。进行喷砂处理，除去毛刺和露出的两端部6a表面的覆膜，如图8所示那样在电极形成面上转印涂覆导电膏8而与内部的空心线圈6导通。
接着，将加工金属框架而成的外部电极9贴附于导电膏8并使导电膏8硬化，得到图9所示的表面安装电感器。
在上述实施例中，作为封闭材料，磁性粉末使用了铁类金属磁性粉末，结合材料使用了环氧树脂。通过使用铁类金属磁性粉末，能够制造出直流重叠特性出色的表面安装电感器。然而，不限于此，例如，作为磁性粉末，也可以使用铁素体磁性粉末等，以及进行过绝缘覆膜形成、表面氧化等表面改性的磁性粉末。另外，也可以添加玻璃粉末等无机物。并且，作为结合材料，也可以使用聚酰亚胺树脂和酚醛树脂等热固性树脂、聚乙烯树脂和聚酰胺树脂等热塑性树脂以及无机结合材料等。
在上述实施方式中，制造了长圆形（an oval：长圆）和长方形的外外卷状态的空心线圈，但并不限于此，也可以使用除定宽曲线（日文：定幅図形）以外的形状，例如椭圆状（an ellipse：椭圆）、扇形、半圆形、梯形、多边形状，或者将它们组合起来的形状的外外卷状态的空心线圈。由此，能在成形时防止空心线圈旋转。而且，在所制造的表面安装电感器中，能在安装时带来结构上的稳定性，并且实现薄体化。另外，也可以具有磁心而非空心线圈。
在上述实施例中，利用塑料成形法之一的压缩成形法制造了芯材，但并不限于此，例如，也可以利用压粉成形法等成形法制造芯材。在芯材的尺寸中，若高度尺寸（从电极形成面朝向与其对置的面的方向）形成为与长度尺寸、宽度尺寸相同或者在其以下，则安装时的稳定性好。
在上述实施例中，作为涂覆导电膏的方法而采用了转印法，但并不限于此，也可以使用由分配器进行的涂覆、浸渍方式等方法。并且，在上述实施例中，作为剥离线圈端部表面的覆膜的方法而使用了喷砂，但不限于此，也可以使用机械剥离等方法。另外，也可以在形成芯材前预先剥离端部的覆膜。
Claims (5)
1.一种表面安装电感器，其特征在于，具有：
线圈，其是卷绕截面为扁平形状的导线而成的；
芯材，其主要由磁性粉末和结合材料构成；
外部电极，其形成于该芯材的一个表面；
该线圈的导线的两个端部处于该线圈的最外周，
以该线圈的卷轴与形成有该外部电极的芯材表面平行的方式将该线圈内包于该芯材。
2.如权利要求1所述的表面安装电感器，其特征在于，所述线圈的形状是定宽曲线以外的形状。
3.如权利要求2所述的表面安装电感器，其特征在于，所述线圈的形状为长圆、椭圆、长方形中的任一种。
4.一种表面安装电感器的制造方法，其特征在于，包括：
将扁平导线卷绕成外外卷状态而制造线圈的工序；
利用主要由磁性粉末和结合材料构成的封闭材料封闭该线圈而形成芯材的工序，使该线圈的两端部在该芯材的一个表面上露出，以该线圈的卷轴与露出该端部的表面平行的方式进行封闭的所述工序；
在露出该端部的该芯材的表面形成外部电极的工序。
5.如权利要求4所述的表面安装电感器的制造方法，其特征在于，
形成所述芯材的工序包括：
使用所述封闭材料形成预成形体的工序；
通过压缩成形使该预成形体与所述线圈一体化的工序。
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