CN106104719B - 线圈部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的线圈部件具备：通过将粉末的磁性材料与结合剂混合并加压成形而成的磁心、埋设于磁心且端部从磁心突出的线圈元件、以及保持线圈元件的端部的保持构件。并且，在保持构件上设置有相互对置的第一狭缝与第二狭缝，在第一狭缝与第二狭缝之间的区域，线圈元件的端部与保持构件被焊接。

Description

线圈部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于各种电子设备的线圈部件及其制造方法。
背景技术
近年来，随着电子设备的高性能化，存在小型化的期望。同时，存在使用的电流变大的趋势。谋求满足上述双方的线圈部件。
如图12所示，对以往的线圈部件而言，卷绕带有绝缘包覆的铜线而形成线圈元件1，对线圈元件1的端部与保持构件3进行焊接，将该线圈元件1与保持构件3的一部分埋设于金属磁性体粉末与由热固性树脂构成的结合剂的混合粉并加压成形而形成主体2。此外，通过将从主体2的侧面突出的线圈元件1的端部与保持构件3折弯而形成端子4。
另外，作为与本申请的发明相关的在先技术文献信息，例如已知专利文献1。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-191726号公报
发明内容
然而，若使线圈部件小型化，也需要使保持构件3较薄。在对保持构件3与线圈元件1的端部进行焊接时，容易在保持构件3的周围产生形变。若保持构件3产生形变，则在欲将保持构件3的一部分埋入磁心时，存在保持构件3被模具卡住而无法顺利成形的可能性。
作为另一方法，可以考虑增大模具的间隙的方法，但在该情况下，存在加压成形时磁性材料泄漏的可能性。
本发明的一个方式的线圈部件即便小型化也能够获得稳定的成形性。
本发明的线圈部件具备：通过将粉末的磁性材料与结合剂混合并加压成形而成的磁心、埋设于磁心且端部从磁心突出的线圈元件、以及保持线圈元件的端部的保持构件。并且，在保持构件上设置有相互对置的第一狭缝与第二狭缝，在第一狭缝与第二狭缝之间的区域，线圈元件的端部与保持构件被焊接。
根据上述结构，在对线圈元件的端部与保持构件进行焊接时，即便保持构件欲沿与线圈元件端部的延伸方向垂直的方向延伸的力发生作用，由于设置有第一狭缝与第二狭缝，因此也能够通过第一、第二狭缝吸收形变，从而确保保持构件的形状。
由此根据本发明，即便小型化也能够减小模具与保持构件之间的间隙，能够获得量产性优良的线圈部件。
另外，本发明的线圈部件的制造方法具备：线圈部形成工序，将导线卷绕为螺旋状而形成线圈元件；焊接工序，对线圈元件的端部与将金属平板加工而成的保持构件进行焊接；磁心形成工序，将线圈元件埋入磁性材料与结合剂的混合物并进行加压成形，从而形成磁心；以及端子形成工序，将保持构件折弯而形成端子部。并且，在保持构件上设置有相互对置的第一狭缝与第二狭缝，在第一狭缝与第二狭缝之间的区域，对线圈元件的端部与保持构件进行焊接。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的线圈部件的分解立体图。
图2A是本发明的一个实施方式的线圈部件的透视立体图。
图2B是本发明的一个实施方式的线圈部件的立体图。
图3是本发明的一个实施方式的另一线圈部件的透视立体图。
图4是本发明的一个实施方式的又一线圈部件的透视立体图。
图5是本发明的一个实施方式的又一线圈部件的透视立体图。
图6是本发明的一个实施方式的又一线圈部件的透视立体图。
图7是对本发明的一个实施方式的线圈部件的制造方法进行说明的图。
图8是对本发明的一个实施方式的线圈部件的制造方法进行说明的图。
图9是对本发明的一个实施方式的线圈部件的制造方法进行说明的图。
图10是对本发明的一个实施方式的线圈部件的制造方法进行说明的图。
图11是对本发明的一个实施方式的线圈部件的制造方法进行说明的图。
图12是现有的线圈部件的透视立体图。
具体实施方式
(实施方式)
以下，参照图1、图2A、图2B对本发明的实施方式的线圈部件进行说明。
图1是本发明的一个实施方式的线圈部件的分解立体图，图2A是本发明的一个实施方式的线圈部件的透视立体图，图2B是本发明的一个实施方式的线圈部件的立体图。
需要说明的是，在图1中示出压粉体19的状态的形状，在图2A、图2B中示出对压粉体19进行再加压成形后的磁心11的形状。
本发明的一个实施方式的线圈部件具备：将金属磁性体粉末与结合剂混合并加压成形而成的剖面呈矩形状的磁心11、将导线卷绕为螺旋状而成并埋设于该磁心11的线圈元件12、以及通过焊接与该线圈元件12电连接的保持构件13。
磁心11通过如下方式成形：将含有热固性树脂的结合剂与金属磁性体粉末在热固性树脂未完全固化的状态下混合并以1吨/cm2左右的压力进行加压成形而形成多个压粉体19，对多个压粉体19以夹住线圈元件12的方式进行再加压成形，由压粉体19覆盖线圈元件12并且进行热处理以使得热固性树脂完全固化。此时，在再加压成形中以比加压成形更大的5吨/cm2左右的压力进行加压，与再加压成形前相比，压粉体19的厚度在再加压成形后变薄，成形密度变大。
如图1所示，在本实施方式中，磁心11使用两个压粉体19a、19b而形成。一方的压粉体19a呈形成有完全收纳线圈元件12的收纳部的棱柱状的形状。另一方的压粉体19b呈覆盖于一方的压粉体19a的盖状的形状。线圈元件的端部12a以及保持构件13从两个压粉体19a、19b的界面突出。
线圈元件12是通过将直径约为0.3mm的被绝缘包覆的铜线卷绕为螺旋状而成的构件，保持构件13使用对厚度约为0.15mm的铜板进行冲裁加工而成的构件。通过将突出部21埋设于磁心11中，从而保持构件13固定于磁心11。从磁心11的侧面突出的保持构件13根据需要进行浸焊而在表面覆盖钎料。另外，通过对保持构件13从磁心11的侧面朝向底面进行折弯加工而构成端子部20。
在保持构件13上设置有相互对置的第一狭缝14、第二狭缝15。第一狭缝14、第二狭缝15分别设置为宽度约为0.3mm、长度约为1.2mm，且以长边方向平行的方式对置。另外，第一狭缝14与第二狭缝15之间的间隔设为约1mm。在该第一狭缝14与第二狭缝15之间的区域对保持构件13与线圈元件的端部12a进行焊接。焊接的区域形成为线圈元件的端部12a的延伸方向约为1mm，宽度方向约为0.3mm。在对保持构件13与线圈元件的端部12a进行焊接时，容易在与线圈元件的端部12a的延伸方向垂直的方向上施加有力，从而保持构件13容易在宽度方向上延伸。其结果是，突出部21的位置在宽度方向上偏移，在加压成形时存在被模具卡住的可能性。然而，在本实施方式中，在对保持构件13与线圈元件的端部12a进行焊接的区域的宽度方向的两侧设置有第一狭缝14和第二狭缝15。由此，欲在宽度方向上延展的力被吸收，即便保持构件13使用铜这种较软的材料，使用厚度较薄的构件，也能够减小突出部21的位置偏移。
另外，线圈元件12的端部12a与保持构件13重叠的区域位于与保持构件13的其他区域相比向磁心11侧凹陷约0.2mm的台阶加工部18。第一狭缝14以及第二狭缝15设置在台阶加工部18的左右的端部。根据这种结构，能够减小线圈部件的侧面的伸出，并且台阶加工部18的形成变得容易。
需要说明的是，在本实施方式中，第一狭缝14以及第二狭缝15沿着台阶加工部18的左右的端部而形成，但形成第一狭缝14以及第二狭缝15的位置不限于此。
(实施方式的变形例1)
接下来，参照图3对狭缝的另一形状进行说明。需要说明的是，图3与图2A的不同点仅在于第一狭缝14以及第二狭缝15，因此对于其他结构省略说明。
在图3所示的线圈部件中，第一狭缝14以及第二狭缝15的与线圈元件的端部12a从磁心11突出的部分接近的一侧的宽度约为0.3mm，远离的一侧的宽度约为0.2mm。换言之，第一狭缝14以及第二狭缝15的与线圈元件12的端部12a从磁心11突出的部分接近的一侧的宽度比远离的一侧的宽度大。
根据该结构，在对保持构件13进行浸焊的情况下，钎料容易进入第一狭缝14以及第二狭缝15中，能够提高端子强度。
(实施方式的变形例2)
接下来，参照图4对狭缝的又一形状进行说明。需要说明的是，图4与图2A的不同点仅在于还具有第三狭缝16，因此对于其他结构省略说明。
如图4所示，在保持构件13的、位于第一狭缝14与第二狭缝15之间的区域且在线圈元件12的端部12a的延长方向上延伸的区域设置有第三狭缝16。第三狭缝16形成为保持构件13的宽度方向的长度约为0.6mm、线圈元件12的端部12a的延长方向的长度约为0.3mm的形状，且形成在从第一狭缝14以及第二狭缝15离开约0.5mm的位置。另外，第三狭缝16进入第一狭缝14与第二狭缝15之间的区域的延长线中。通过采用这种方式，能够缓和在焊接时施加于保持构件13的沿线圈元件的端部12a的延长方向施加的力。
需要说明的是，在本实施方式中，第三狭缝16沿着台阶加工部18的下方的端部而形成，但形成第三狭缝16的位置不限于此。
(实施方式的变形例3)
接下来，参照图5对狭缝的又一形状进行说明。需要说明的是，图5与图2A中不同点仅在于还具有第四狭缝17，因此对于其他结构省略说明。
如图5所示，在保持构件13上设置有第四狭缝17，第四狭缝17将第一狭缝14与第二狭缝15连接。在跨越第四狭缝17的两侧的区域，对线圈元件的端部12a与保持构件13进行焊接。根据该结构，能够缓和在焊接时施加于保持构件13的沿线圈元件的端部12a的延长方向施加的力。
(实施方式的变形例4)
接下来，参照图6对狭缝的又一形状进行说明。需要说明的是，图6与图2A的不同点仅在于第一狭缝14以及第二狭缝15的形状，因此对于其他结构省略说明。
在上述的实施方式中，第一狭缝14与第二狭缝15的形状为长孔。然而，在本实施方式的变形例中，也可以如图6所示，从保持构件13的磁心11侧的端缘沿保持构件13的延伸方向(磁心11的底面的方向)形成切口。在图6所示的结构中，能够获得与上述的本实施方式同样的作用效果。
此外，在线圈元件的端部12a与保持构件13重叠的部分形成台阶加工部18，在磁心11的侧面，从线圈元件的端部12a突出的部分直至底面形成收容台阶加工部18的收容槽22，在该情况下，与将第一狭缝14以及第二狭缝15形成为长孔时的收容槽22(例如，参照图2A)相比，能够减小收容槽22的宽度(MW)。由此，能够抑制磁心11的截面积减小而使磁特性优异。
需要说明的是，图2A、图3～图6是透视磁心11的透视立体图，用虚线表示磁心11的轮郭。
[线圈部件的制造方法]
接下来，对本发明的实施方式的线圈部件的制造方法进行说明。
如图7所示，将对表面进行了绝缘包覆的铜线卷绕为螺旋状，并在左右引出引出线，从而形成线圈元件12。之后，将线圈元件12的端部12a的、与保持构件13焊接的部分的绝缘包覆剥离。
接下来，如图8所示，通过模具对铜板进行冲裁，形成带状的保持构件13。在带状的保持构件13上重叠线圈元件12，通过局部焊接而将线圈元件12固定于保持构件13。在通过模具进行冲裁时，还能够同时冲裁第一狭缝14以及第二狭缝15。之后，优选通过冲压而将包括焊接部分的区域的保持构件13加工成与其他部分相比向磁心侧凹陷约0.2mm的台阶加工部18。在台阶加工部18的端部设置有第一狭缝14以及第二狭缝15。
通过设置台阶加工部18，能够减小线圈部件的侧面的伸出，通过将台阶加工部18的端部设为第一狭缝14以及第二狭缝15，从而台阶加工部18的形成变得容易。在对保持构件13与线圈元件的端部12a进行焊接时，在第一狭缝14与第二狭缝15之间的区域进行焊接。在对保持构件13与线圈元件的端部12a进行焊接的情况下，容易在与线圈元件的端部12a的延伸方向垂直的方向上对保持构件13施加力。然而，由于在施加力的方向上设置有第一狭缝14与第二狭缝15，因此能够通过第一狭缝14以及第二狭缝15来吸收该力，从而减小保持构件13的形变。
另外，优选构成为，如图8所示那样在将线圈元件12的端部12a与保持构件13重叠的部分的两侧设置突出部21，将保持构件13设为U字状，突出部21埋设于磁心11。根据该结构，保持构件13不易从磁心11脱出。另外，根据该结构，保持构件13容易折弯。
接下来，如图9所示，将含有热固性树脂的结合剂与金属磁性体粉末在热固性树脂未完全固化的状态下混合、干燥、粉碎而形成粉体的磁性材料以1吨/cm2左右的压力进行加压成形，由此如图1所示那样得到多个压粉体19a、19b，然后对多个压粉体19a、19b以夹住线圈元件12的方式以5吨/cm2左右的压力进行再加压成形。由压粉体19覆盖线圈元件12，从而形成线圈部件的磁心11(图9所示)的形态。以约180℃以上的温度对上述构件进行热处理，从而使磁心11完全固化。
接下来，如图10所示，将保持构件13从带上切离而单片化。然后，添加焊剂对保持构件13进行浸焊，从而对从磁心11突出的部分的保持构件13与线圈元件的端部12a进行钎焊。通过采用这种方式，形成保持构件13与线圈元件12不在埋设于磁心11的部分接合而在磁心11的外部接合的状态。
换言之，在本实施方式的线圈部件的制造方法中，具有：线圈部形成工序，将导线卷绕为螺旋状而形成线圈元件12；焊接工序，对线圈元件12的端部12a与将金属平板加工而成的保持构件13进行焊接；磁心形成工序，将线圈元件12埋入磁性材料与结合剂的混合物并进行加压成形，从而形成磁心11；以及端子形成工序，将保持构件13折弯而形成端子部20。并且，在保持构件13上设置有相互对置的第一狭缝14与第二狭缝15。此外，在第一狭缝14与第二狭缝15之间的区域，对线圈元件12的端部12a与保持构件13进行焊接。
更优选将第一狭缝14以及第二狭缝15设置于台阶加工部18。
另外，也可以如参照图3说明的那样，将第一狭缝14以及第二狭缝15的形状形成为，与线圈元件的端部12a从磁心11突出的部分接近的一侧的宽度约为0.3mm，远离的一侧的宽度约为0.2mm。
换言之，在本实施方式的线圈部件的制造方法中，更优选第一狭缝14以及第二狭缝15的与线圈元件12的端部12a从磁心11突出的部分接近的一侧的宽度比远离的一侧的宽度大，对保持构件13以及线圈元件12的端部12a进行浸焊。在这种制造方法中，在对保持构件13进行浸焊的情况下，钎料容易进入第一狭缝14以及第二狭缝15中，能够提高端子强度。
通过将保持构件13与线圈元件12的端部12a一体化而成的端子部20以规定的长度切断并折弯，从而能够得到图11所示那样的线圈部件。
需要说明的是，图9、图10、图11是透视磁心11的透视立体图，用虚线表示磁心11的轮郭。
另外，也可以如图4所示，在保持构件13的、使第一狭缝14与第二狭缝15之间的区域在线圈元件的端部12a的延长方向上延伸而成的区域设置第三狭缝16。第三狭缝16形成为保持构件13的宽度方向的长度约为0.6mm、线圈元件的端部12a的延长方向的长度约为0.3mm的形状，且形成在从第一狭缝14以及第二狭缝15离开约0.5mm的位置。
需要说明的是，在保持构件13上设置有台阶加工部18的情况下，也可以将第一狭缝14、第二狭缝15、以及第三狭缝16设置于台阶加工部18。
在这种线圈元件的制造方法中，能够缓和在焊接时施加于保持构件13的沿线圈元件的端部12a的延长方向施加的力，并且能够容易地形成台阶加工部18。
另外，也可以如图5所示，在保持构件13上没置将第一狭缝14与第二狭缝15连接的第四狭缝17，在包括第四狭缝17的区域，跨越该第四狭缝17的两侧而对线圈元件的端部12a与保持构件13进行焊接。
在这种线圈元件的制造方法中，能够缓和在焊接时施加于保持构件13的沿线圈元件的端部12a的延长方向施加的力。
需要说明的是，在本实施方式中，对将第一狭缝14与第二狭缝15形成为长孔的例子进行了说明，但也可以如图6所示，从保持构件13的磁心11侧的端缘沿保持构件13的延伸方向(磁心11的底面的方向)形成切口。在这种线圈元件的制造方法中，也能够获得与上述的本实施方式的制造方法同样的作用效果。
此外，在线圈元件的端部12a与保持构件13重叠的部分形成台阶加工部18，在磁心11的侧面，从线圈元件的端部12a突出的部分直至底面形成有收容台阶加工部18的收容槽(未图示)，在该情况下，与将第一狭缝14以及第二狭缝15形成为长孔时的收容槽22(例如，参照图2A)相比，能够减小收容槽22的宽度(MW)。由此，在将保持构件13从磁心11的侧面朝向底面折弯加工时，能够与磁心11的侧面和底面的棱边抵接而稳定地折弯。
工业实用性
在本发明所涉及的线圈部件或该线圈部件的制造方法中，能够获得即便小型化也能够减小模具与保持构件之间的间隙且量产性优良的线圈部件。
附图标记说明
11 磁心
12 线圈元件
12a 端部
13 保持构件
14 第一狭缝
15 第二狭缝
16 第三狭缝
17 第四狭缝
18 台阶加工部
19、19a、19b 压粉体
20 端子部
21 突出部
22 收容槽

Claims (8)

1.一种线圈部件，具备：
磁心，其通过将粉末的磁性材料与结合剂混合并加压成形而成；
线圈元件，其埋设于所述磁心，且端部从所述磁心突出；以及
保持构件，其从所述磁心的侧面突出，并保持所述线圈元件的端部，
在所述保持构件上设置有相互对置的长孔状的第一狭缝与长孔状的第二狭缝，
在所述第一狭缝与所述第二狭缝之间的区域，所述线圈元件的所述端部与所述保持构件被焊接，
所述保持构件具有朝向所述磁心的中心侧凹陷的台阶加工部，
所述线圈元件的所述端部与所述保持构件重叠的区域位于所述台阶加工部的所述第一狭缝与所述第二狭缝之间的区域。
2.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，
所述第一狭缝以及所述第二狭缝的与所述线圈元件的所述端部从所述磁心突出的部分接近的一侧的宽度比远离的一侧的宽度大。
3.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，
在所述保持构件上设置有第三狭缝，
所述第三狭缝设置在沿所述线圈元件的所述端部的延伸方向延伸的区域。
4.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，
在所述保持构件上设置有第四狭缝，
所述第四狭缝将所述第一狭缝与所述第二狭缝连接。
5.一种线圈部件的制造方法，包括：
线圈部形成工序，将导线卷绕为螺旋状而形成线圈元件；
在将金属平板加工而成的保持构件上形成台阶加工部的工序；
在所述保持构件的所述台阶加工部上设置相互对置的长孔状的第一狭缝与长孔状的第二狭缝的工序；
焊接工序，对所述线圈元件的端部与所述台阶加工部进行焊接；
磁心形成工序，将所述线圈元件埋入磁性材料与结合剂的混合物并进行加压成形，从而形成磁心；以及
端子形成工序，将所述保持构件折弯而形成端子部，
在所述台阶加工部的所述第一狭缝与所述第二狭缝之间的区域，对所述线圈元件的所述端部与所述保持构件进行焊接。
6.根据权利要求5所述的线圈部件的制造方法，其中，
将所述第一狭缝以及所述第二狭缝的与所述线圈元件的端部从所述磁心突出的部分接近的一侧的宽度形成为比远离的一侧的宽度大，
对所述保持构件以及所述线圈元件的所述端部进行浸焊。
7.根据权利要求5所述的线圈部件的制造方法，其中，
在所述保持构件的所述台阶加工部设置第三狭缝，
将所述第三狭缝设置在沿所述线圈元件的所述端部的延伸方向延伸的区域。
8.根据权利要求5所述的线圈部件的制造方法，其中，
在所述保持构件的所述台阶加工部设置将所述第一狭缝与所述第二狭缝连接的第四狭缝。
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