CN105719787A - 表面贴装电感器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及表面贴装电感器及其制造方法。表面贴装电感器包括:线圈,通过缠绕绝缘导线而形成,并将引线端从所述线圈引出;以及多个预成型体,用于将所述线圈容纳在内部,由此进行热压而成形,其中一对金属端子横向地埋入表面贴装电感器的外表面上,并且线圈的引线端从表面贴装电感器的底面引出并横向地放置在金属端子的外表面上。
Description
技术领域
本发明涉及表面贴装电感器及其制造方法。
背景技术
如JP2010-245473(专利文献1)中所示,具有埋入磁性体树脂中的线圈的电感器已经被广泛使用,其中磁性体树脂是磁性体粉末和树脂的混合物。埋入磁性体树脂中的模压线圈被构造为表面贴装电感器,其是通过形成用于安装在印制线路板上的电极而构造的。电极是通过涂布在热固性树脂(例如,环氧树脂)中分散了金属颗粒(例如,银)而得到的导电膏制成的,或者是将金属端子粘合至模压线圈而制成的。
发明内容
发明要解决的问题
由于导电膏价格昂贵,因此大面积涂布时成本很高。因此,作为替代,金属板被广泛地用作大尺寸表面贴装电感器的外部端子。例如,在JP2010-087240(专利文献2)和JP2011-054713(专利文献3)中公开了制造这种表面贴装电感器的方法。
专利文献2公开了一种制造表面贴装电感器的方法,在其中通过将线圈埋入磁性体树脂中并将引线端从该磁性体树脂中引出,从而形成模压线圈,以预定形状初步弯折金属端子,将金属端子附接至模压线圈,并且通过焊接或熔接将引线端和金属端子电连接。
专利文献3公开了另一种制造表面贴装电感器的方法,在其中通过焊接或熔接来连接引线端和金属端子,引线端和包括连接部的金属板的一部分被埋入磁性体树脂中,从而形成模压线圈,从模压线圈露出的金属板沿着模压线圈的最外匝弯折,从而形成金属端子。
专利文献2中的用于制造表面贴装电感器的方法具有一些问题。其中之一是由于金属端子是在完成线圈之后进行安装的,因此导致表面贴装电感器的尺寸较大。电感器的尺寸随着金属端子的厚度而改变。另一个问题是当将金属端子焊接至模压线圈上时,由于粘合剂的粘合度的劣化而导致端子脱落。
此外,专利文献3中的用于制造表面贴装电感器的方法具有以下问题:金属端子和引线端的连接部被埋入模压线圈中,使得不可能以目视确认连接状态。
解决问题的手段
根据本发明的表面贴装电感器的特征在于,该表面贴装电感器包括:线圈,通过缠绕绝缘导线并将引线端从线圈引出而形成;以及预成型体,通过对磁性体粉末和热固性树脂的混合物进行热压成形而形成,用于容纳线圈,线圈的引线端从预成型体引出,上述表面贴装电感器包括:
一对金属端子,由可形变的板制成,并且布置在预成型体的露出的外表面上;以及
线圈,其引线端埋入露出的表面。
一种根据本发明的制造表面贴装电感器的方法,其特征在于以下步骤:
将磁性体粉末和热固性树脂混合,从而产生预定形状的组合型预成型体;以及
制备通过缠绕绝缘导线而形成的线圈,将线圈容纳在组合型预成型体中,使线圈的引线端从预成型体引出,在预成型体的外表面上布置金属端子,在金属端子的外表面上布置引线端,并且对预成型体进行热压而成形。
发明效果
根据本发明的表面贴装电感器,可以在不使用任何粘合剂的情况下制造表面贴装电感器,由此由于金属端子被部分地埋入树脂中,金属端子不会脱落。并且,金属端子和引线端的连接部露出在表面贴装电感器的表面上,使得可以以目视确认连接状态。
附图说明
图1是示出根据本发明的表面贴装电感器的结构的分解立体图;
图2是在图1的结构中的金属端子的展开图;
图3A到图3F示出根据本发明的表面贴装电感器的制造过程的步骤;
图4A是根据本发明的在成形过程前的表面贴装电感器的截面图;
图4B是根据本发明的在成形过程后的表面贴装电感器的截面图;
图5是根据本发明的表面贴装电感器的放大截面图;
图6是示出根据本发明的表面贴装电感器的截面图的照片。
符号说明
10表面贴装电感器
10A预成形的表面贴装电感器
10B已成形的表面贴装电感器
11模压线圈
20,30预成型体
21突出部
22a,22b开口部
31a,31b倒角部
40线圈
41a,41b引线端
42基部
50a,50b金属端子
51底面
52侧面
53埋设部
54切除部
具体实施方式
下面参考图1-6描述根据本发明的表面贴装电感器。
图1是描述本发明的表面贴装电感器的结构的倒置的分解立体图,图2是在图1的结构中的金属端子的展开图。
表面贴装电感器10包括:通过对磁性体树脂加压成形而形成的预成型体(premoldedbody)20、30,上述磁性体树脂是磁性体粉末和热固性树脂例如环氧树脂的混合物;通过缠绕绝缘导线而形成的线圈40;以及通过冲压薄金属板并以预定形状弯折而形成的一对金属端子50a、50b,它们分别与引线端41a、41b连接。
预成型体20具有长方体的外形(profile),内侧为圆柱形锅状(pot-like)空间,并且在该空间内的底面的中心设置有突出部21。预成型体20具有E形纵截面,并且其外壁在角部处被部分切除,从而形成开口部22a、22b。
与预成型体20装配的预成型体30在俯视图中大体是长方形,并且角部31a、31b被形成倒角。
线圈40缠绕成圆柱形形状,并且从最外匝沿径向方向向外引出引线端,且引线端沿线圈40的中心轴线的方向弯折大约90°。
如图2所示,由具有L形状的截面的金属板构成的金属端子50a和50b包括:底面51;以及沿着靠近中心的虚线弯折90°的侧面52。侧面52具有:舌状埋设部53,该埋设部53在靠近端部的另一条虚线所指示的位置上,通过沿与底面51相同的方向弯折90°而形成:以及在图2中的下方处的切除部(cutout)54a。金属端子50a和50b是对称的,并且金属端子50b与金属端子50a类似地具有切除部54b。
下面将顺序参考图3A到图3F描述根据本发明的制造表面贴装电感器的方法。
图3A:以引线端41a、41b置于开口部22a、22b的方式将线圈40容纳在预成型体20中。
图3B:以角部31a对应(inlinewith)切除部54a并且角部31b对应切除部54b的方式,分别将金属端子50a、50b布置在预成型体30的两侧。
图3C:以引线端41a、41b从金属端子50a、50b的切除部54a、54b引出的方式,将预成型体30与预成型体20重叠。
图3D、3E:从预成型体30引出的引线端41a、41b在从预成型体30露出的基部42、42处弯折,并且沿着金属端子50a、50b的上面布置。在图3E中的表面贴装电感器在下文中称为“预成形(pre-formed)的表面贴装电感器10A”。
图3F:预成形的表面贴装电感器10A在模具中进行热压(下文中称为“成形”),从而形成“已成形的表面贴装电感器10B(在连接至端子前)”。
通过浸焊处理已成形的表面贴装电感器10B,除去引线端41a、41b的绝缘层,同时将引线端41a、41b和金属端子50a、50b电连接,从而形成作为已成型品的表面贴装电感器10。在本文中,浸焊可以由热压焊接替代。
图4A是预成形的表面贴装电感器10A的纵向截面图(沿着图3E中的A-A截面),图4B是已成形的表面贴装电感器10B的纵向截面图(沿着图3F中的A-A截面)。
如图4A所示,预成形的表面贴装电感器10A具有载置在金属端子50a、50b上的引线端41a、41b,并且在预成型体20、30内部存在线圈40和预成型体20、30之间的空隙(vacantspace)60和开口部22a、22b(图1、图3A-3E)的空隙。
如图4B所示,表面贴装电感器10B是如下形成的:对预成型体20、30加压,使其反向形变(inverselydeform),从而填充上述空隙,并且埋设部53(图2)继而被埋入模压线圈(moldcoil)11中。金属端子50a、50b被埋入模压线圈11中,埋入至与其厚度对应的深度,并且引线端41a、41b被埋入金属端子50a、50b中,埋入至等于其直径的深度。之后,通过加热使热固性树脂完全固化,从而使表面贴装电感器10具有平整的表面。
图5是示出线圈40的基部42附近的纵向截面(图3中的B-B截面)的放大截面图。
如图5所示,由于在基部42附近,引线端41a的外围(图5中的“C”)被树脂填充,因此减轻了线圈40中的“回弹”(效应)。
由于金属端子50a、50b优选是薄的,使得引线端41a、41b能够容易地埋入其中,并且金属端子50a、50b的材料优选是软的,使得当引线端41a、41b埋入其中时,金属端子能容易地形变,因此相对于磷青铜,优选是紫铜,因此,使用相对软的例如标准化硬度小于1/2H的薄的金属端子50a、50b是理想的。
图6是示出通过上述方法制造的表面贴装电感器的截面图的照片。该表面贴装电感器构造成具有6mm宽度×6mm长度×3mm高度,导线的直径为0.23mm,由磷青铜制成的金属端子的厚度为0.08mm,并且成形压力是10kg/cm2。
如图6所示,引线端陷入金属端子中,并且金属端子在其厚度方向上埋入表面贴装电感器中。
由于金属端子被部分地埋入模压线圈中,因此上述表面贴装电感器能够防止金属端子的脱落,并且可以以目视识别连接状态。
此外,因为引线端陷入金属端子中并且金属端子继而陷入模压线圈中,所以金属端子不增加表面贴装电感器的尺寸。
此外,由于引线端的基部也被埋入树脂中,因此在将引线端电连接到金属端子之前由回弹引起的位置偏移被最小化,并且当使焊料熔融以焊接至安装板时的引线端和金属端子之间的连接损耗被最小化。
在形成预成型体的过程中,磁性体树脂中的树脂渗出预成型体,并且覆盖底面的一部分,因此妨碍表面贴装电感器的安装。在这种情况下,应该通过滚筒抛光等方式处理预成型体,从而除去渗出的树脂。
此外,为了向表面贴装电感器提供不容易从其脱落的金属端子,金属端子的埋设部可以被选择为具有例如宽顶形状或中空结构。
Claims (6)
1.一种表面贴装电感器,包括:线圈,通过缠绕绝缘导线而形成,并且将引线端从所述线圈引出;以及预成型体,由磁性体粉末和热固性树脂的混合物形成,用于容纳所述线圈,所述线圈的引线端从所述预成型体引出,由此通过热压处理所述预成型体而成形,所述表面贴装电感器包括:
一对金属端子,由可形变的板制成,并且布置在所述预成型体的露出的外表面上;以及
线圈,其引线端被埋入露出的表面。
2.根据权利要求1所述的表面贴装电感器,其中
所述一对金属端子被埋入所述表面贴装电感器的外表面中,并且
所述引线端从所述表面贴装电感器的底面引出,并沿所述引线端的径向方向横向地埋入所述金属端子的外表面中。
3.根据权利要求1所述的表面贴装电感器,其中
所述金属端子在其端部设置有埋设部,并且所述埋设部朝着所述表面贴装电感器的内部弯折并埋入其中。
4.根据权利要求1所述的表面贴装电感器,其中
所述表面贴装电感器设置有至少一对切除部,用于穿过所述切除部引出引线端。
5.一种制造表面贴装电感器的中间产品,所述中间产品包括:线圈,通过缠绕绝缘导线而形成,并且将引线端从所述线圈引出;以及预成型体,其为磁性体粉末和热固性树脂的混合物,所述预成型体将所述线圈容纳在内部,且所述引线端从所述预成型体引出,由此通过热压处理所述预成型体而成形,所述中间产品包括:
一对金属端子,通过加压而可形变,并且布置在所述预成型体的露出的外表面上;以及
线圈,其引线端被埋入露出的表面中。
6.一种用于制造表面贴装电感器的方法,所述方法包括以下步骤:
将磁性体粉末和热固性树脂混合,从而产生预定形状的可组装的预成型体;以及
制备通过缠绕绝缘导线而形成的线圈,将所述线圈容纳在多个可组装的预成型体内部,使所述线圈的引线端从所述预成型体引出,将一对金属端子布置在所述预成型体的外表面上,将一对引线端布置在所述金属端子的外表面上,并对所述预成型体进行热压而成形。
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