CN107808757A - 线圈部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够提高导线与端子电极的电连接以及机械连接的可靠性高的线圈部件。端子电极(37)包括夹持导线(35)的作为第一端子板的承接部(46)与作为第二端子板的覆盖部(47)，承接部(46)与覆盖部(47)经由连结部(48)相互连结，并且在与连结部(48)不同的位置经由熔球(51)而成为一体。导线(35)的端部的四周被熔球(51)覆盖，并且位于熔球(51)之中。
Description
技术领域
本发明涉及具备螺旋状的导线的线圈部件，特别涉及导线与端子电极的连接部分的构造。
背景技术
作为与本发明相关的技术，例如存在日本专利第4184394号公报(专利文献1)所记载的技术。图7、图8以及图9引用自专利文献1，分别相当于专利文献1的图2、图4以及图5。图7～图9图示出作为线圈部件所具备的芯部的一部分的一个凸缘部1、配置于该凸缘部1的端子电极2以及连接于端子电极2的导线3的端部。
如图7以及图9所示，导线3具备线状的中心导体4以及覆盖中心导体4的周面的绝缘覆盖层5。端子电极2具备配置于凸缘部1的外侧端面6侧的基部7以及从基部7经由弯曲部8延伸且承接导线3的端部的承接部9。端子电极2还具备从承接部9经由第一折返部10延伸且焊接于导线3的中心导体4的焊接部11、以及从承接部9经由第二折返部12延伸且保持并定位导线3的保持部13。
关于上述的焊接部11，图7中示出实施焊接工序前的状态，图8以及图9中示出焊接工序后的状态。图8以及图9图示出通过焊接产生的熔球14。熔球14是在焊接时熔融的金属凭借表面张力而成为球状，并在该状态下冷却凝固而成的。
焊接工序的详细内容如下。在焊接工序前的阶段，端子电极2的焊接部11以及保持部13相对于承接部9处于打开的状态，且不与承接部9对置。图7中图示出保持部13与承接部9对置但焊接部11相对于承接部9处于打开的状态。
首先，为了在端子电极2的承接部9上载置导线3，并暂时固定该状态，将保持部13经由第二折返部12而相对于承接部9弯折，以便利用承接部9与保持部13来夹持导线3。
接下来，如图7所示，将比保持部13更靠前端侧的部分处的导线3的绝缘覆盖层5除去。为了除去该绝缘覆盖层5，例如使用激光的照射。此外，如图9中良好地示出那样，不除去绝缘覆盖层5中的与承接部9抵接的部分而使其残留。
接下来，将焊接部11相对于承接部9经由第一折返部10弯折，而成为在焊接部11与承接部9之间夹持导线3的状态。
接下来，将导线3的中心导体4与焊接部11焊接。更具体而言，使用激光焊接。使激光照射至焊接部11，由此导线3的中心导体4与焊接部11相互熔融，液态化的熔融部分凭借表面张力而成为球状。其结果，如上所述，形成熔球14。
在上述的焊接工序中，有时熔融金属从端子电极2的承接部9突出而到达至弯曲部8乃至基部7。对于上述的过度焊接而言，在端子电极2中，即使不期望也会导致弯曲部8的局部熔融乃至变形，因此，也有无法适当地实现端子电极2的功能的担忧。
因此，在专利文献1所记载的技术中，为了防止上述的过度焊接，如上所述，不除去绝缘覆盖层5中的与承接部9抵接的部分而使其残留。
专利文献1：日本专利第4184394号公报
在上述的专利文献1所记载的技术中，采用利用绝缘覆盖层5防止过度焊接的结构。因此，从其他观点来看，导线3的中心导体4相对于熔球14仅以有限的部分被焊接。对此，本申请发明人研究后更具体地明确：导线3的中心导体4仅在前端面附近的有限的区域、即图9中的实施网状剖面线来示出的有限的区域15相对于熔球14被焊接。
因此，导线3的连接可靠性较低，在对熔球14施加例如箭头16所示的物理性外力时，导线3与熔球14的接合状态容易劣化。特别地，如图9所示，在熔球14突出为与箭头16对置的情况下，容易受到上述的箭头16所示的物理性外力的影响。
另外，在专利文献1所记载的技术中，熔球14未直接电连接以及机械连接于承接部9，而经由第一折返部10(参照图7)电连接以及机械连接于承接部9。其结果，首先，从导线3至端子电极2的电路比较长，相应地电阻也比较高。另外，在第一折返部10容易产生表面裂缝，因此，容易产生机械式应力所引起的断线。
发明内容
因此，本发明的目的在于解决上述的课题，提供一种能够提高导线与端子电极的电连接以及机械连接的可靠性高的线圈部件。
本发明涉及具备螺旋状的导线以及电连接于导线的端部的端子电极的线圈部件。
为了解决上述的技术课题，本发明的特征在于，端子电极包括夹持导线的第一端子板以及第二端子板，第一端子板与第二端子板经由连结部相互连结，并且在与连结部不同的位置经由熔球而成为一体，导线的端部的四周被熔球覆盖。
根据上述的结构，熔球电连接以及机械连接于第一端子板与第二端子板双方，并利用上述的熔球覆盖导线的四周。
在本发明中，优选为，导线的端部与熔球被相互焊接。根据该结构，能够更加提高导线与熔球的电连接以及机械连接的可靠性。
本发明的线圈部件也可以不具备芯部，但优选具备芯部。在线圈部件具备芯部的情况下，芯部具有卷芯部以及分别设置于卷芯部的各端部的一对凸缘部，导线呈螺旋状地卷绕在卷芯部的周围。而且，端子电极配置在凸缘部上。
在上述的情况下，优选为，熔球位于第一端子板以及第二端子板的前端部。那是因为熔球容易形成于端子板的前端部。
在如上述那样熔球的第一端子板以及第二端子板的前端部位于从凸缘部突出的位置的情况下，容易受到物理性外力的影响，因此能够更加提高本发明的效果的意义。
根据本发明的线圈部件，导线的端部的四周被熔球覆盖，因此针对导线与端子电极的连接，能够提高相对于物理性外力的耐性，因此，能够提高可靠性。另外，导线的端部的四周被熔球覆盖，从而不仅能够提高相对于物理性外力的耐性，也能够提高相对于化学浸蚀等的耐性。
另外，导线经由熔球电连接于第一端子板以及第二端子板双方，因此能够降低从导线至端子电极的电路的电阻。另外，即便在一个端子板产生了断线的情况下，也在另一个端子板中保障电导通，因此能够提高电连接的可靠性。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的线圈部件20的外观的主视图。
图2是从底面侧示出图1所示的线圈部件20的立体图。
图3是示出图1以及图2所示的线圈部件20的一部分的仰视图，且示出了端子电极37、配置该端子电极37的芯部的凸缘部23的一部分以及连接于端子电极37的导线35。
图4是示出端子电极37的沿图3的线IV－IV的剖视图。
图5是用于对图3所示的端子电极37与导线35的连接工序进行说明的图，且示出了在端子电极37的承接部(第一端子板)46上配置导线35，使端子电极37热压接于承接部46的状态。
图6是用于对图3所示的端子电极37与导线35的连接工序进行说明的图，且示出了在图5所示的工序后，将端子电极37弯折，并在承接部46与覆盖部47之间夹持导线35，以便覆盖部(第二端子板)47重叠在承接部(第一端子板)46上的状态。
图7是示出记载于专利文献1的线圈部件所具备的芯部的凸缘部1、配置于该凸缘部1的端子电极2以及连接于端子电极2的导线3的立体图，且示出焊接工序前的状态。
图8是示出图7所示的局部的焊接工序后的状态的立体图。
图9是图8所示的局部的剖视图。
符号说明
20…线圈部件；21…卷芯部；22…芯部；23、24…凸缘部；35、36…导线；37～40…端子电极；46…承接部(第一端子板)；47…覆盖部(第二端子板)；48…连结部；51…熔球。
具体实施方式
参照图1～图6，对本发明的一实施方式的线圈部件20进行说明。图示的线圈部件20更具体而言，构成作为线圈部件的一个例子的共模扼流线圈。
线圈部件20具备具有卷芯部21的芯部22。芯部22呈圆筒状，并具备分别设置于卷芯部21的各端部的第一以及第二凸缘部23以及24。芯部22例如由铁素体等磁性体构成。
凸缘部23以及24分别具有朝向卷芯部21侧且位于卷芯部21的各端部的内侧端面25以及26与朝向内侧端面25以及26的相反一侧的外侧的外侧端面27以及28，进一步具有在安装时朝向安装基板(未图示。)侧的底面29以及30。
另外，在第一凸缘部23的底面29的两端部设置有切口形状的凹陷31以及32。相同地，在第二凸缘部24的底面30的两端部设置于切口形状的凹陷33以及34。
线圈部件20还具备呈螺旋状卷绕于卷芯部21的第一以及第二导线35以及36。这些导线35以及36虽省略图示，但分别具有线状的中心导体与覆盖中心导体的周面的绝缘覆盖层。中心导体例如由铜线构成。绝缘覆盖层例如由聚氨基甲酸乙酯、聚酰亚胺、聚酯亚胺、聚酰胺-酰亚胺那样的树脂构成。
在线圈部件20为共模扼流线圈时，导线35以及36相互向相同方向卷绕。此时，导线35以及36可以以任意一方为内层侧、任意另一方为外层侧地双层卷绕，也可以形成在卷芯部21的轴线方向交替地排列并且相互平行地并排的状态下卷绕的双线卷绕。
线圈部件20还具备第一～第四端子电极37～40。这些第一～第四端子电极37～40中的第一以及第三端子电极37以及39经由粘合剂固定于第一凸缘部23。第二以及第四端子电极38以及40经由粘合剂固定于第二凸缘部24。
第一端子电极37与第四端子电极40相互呈相同的形状，第二端子电极38与第三端子电极39相互呈相同的形状。另外，第一端子电极37与第三端子电极39相互呈面对称形状，第二端子电极38与第四端子电极40相互呈面对称形状。因此，对第一～第四端子电极37～40中的任一个端子电极，例如第一端子电极37的详细进行说明，省略对第二、第三以及第四端子电极38、39以及40的详细的说明。
图3～图6图示出端子电极37。
端子电极37通常相对于由例如磷青铜、韧铜等铜系合金构成的一张金属板实施金属板加工而被制造。但是，端子电极37也可以通过其他的制造方法，例如浇铸等被制造。
端子电极37具备沿着凸缘部23的外侧端面27延伸的基部41以及从该基部41经由覆盖凸缘部23的外侧端面27与底面29交叉的棱线部分的第一弯曲部42沿着凸缘部23的底面29延伸的安装部43。安装部43成为在将线圈部件20安装于未图示的安装基板上时，通过钎焊等电连接以及机械连接于安装基板上的导电区(land)的部分。
另外，端子电极37具有从安装部43经由第二弯曲部44延伸的连接部45。第二弯曲部44给予S字状的弯曲形态。连接部45具有承接并定位导线35的功能与将导线35电连接以及机械连接于端子电极37的功能双方。
更加详细而言，连接部45具备承接导线35的端部的作为第一端子板的承接部46以及与承接部46重叠地经由从承接部46折返的连结部48延伸并且使导线35的端部位于与承接部46之间的作为第二端子板的覆盖部47。连接部45位于设置于第一凸缘部23的凹陷31内。
此外，存在为了分别指明上述的第一端子电极37的基部、第一弯曲部、安装部、第二弯曲部以及连接部和承接部、覆盖部以及连结部而使用的参照附图标记41、42、43、44以及45和46、47以及48分别指明第二、第三以及第四端子电极38、39以及40的对应的基部、第一弯曲部、安装部、第二弯曲部以及连接部和承接部、覆盖部以及连结部的情况。
上述的第一导线35的一端连接于第一端子电极37，第一导线35的另一端连接于第二端子电极38。另一方面，第二导线36的一端连接于第三端子电极39，第二导线36的另一端连接于第四端子电极40。以下，作为代表，对将第一导线35连接于第一端子电极37的工序进行说明。
在连接导线35前的阶段，端子电极37在连接部49中，如图5所示，成为作为第二端子板的覆盖部47相对于作为第一端子板的承接部46展开的状态。在该状态下，导线35的端部存在于端子电极37的承接部46上。
接下来，在承接部46临时固定导线35。为了实现该临时固定，例如实施热压接工序。在热压接工序中，在绝缘覆盖层由耐热性比较高的化合物，例如聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺等形成的情况下，对导线35的绝缘覆盖层施加热而使其软化的软化物49发挥粘合剂的作用，对导线35的端部施加负载，从而软化物49粘合于承接部46，进而临时固定导线35的端部。或者，在绝缘覆盖层由耐热性比较低的化合物，例如聚氨基甲酸乙酯、聚酯亚胺等形成的情况下，对导线35的绝缘覆盖层施加热而使其气化，由此中心导体露出，对导线35的端部施加负载与热，从而在中心导体与承接部46之间产生固相扩散，由此临时固定导线35的端部。
接下来，根据需要，除去导线35的端部的绝缘覆盖层。该绝缘覆盖层的除去例如应用激光照射。
接下来，在图5中，经由由点划线示出的折返线50弯折连结部48。通过该弯折，如图6所示，覆盖部47隔着导线35的端部与承接部46对置并重叠。在该状态下，导线35的端部可以与承接部46以及覆盖部47双方接触，或者仅与承接部46以及覆盖部47的任一方接触，而不与任意另一方接触，也可以仅为接近。
接下来，实施朝向承接部46以及覆盖部47的至少一方照射激光的激光焊接。由此，如图3以及图4所示，承接部46与覆盖部47在和连结部48不同的位置，经由熔球51而成为一体。熔球51例如通过焊接产生。在本实施方式中，承接部46与覆盖部47在各自的前端部经由熔球51而成为一体。而且，如图4所示，导线35的端部成为其四周被熔球51覆盖的状态。即，导线35的端部位于熔球51之中。
如上，若导线35的端部的四周被熔球51覆盖，则针对导线35与端子电极37的连接，能够提高相对于物理性外力的耐性，从而能够提高可靠性。
因此，如本实施方式那样，在存在熔球51的承接部46以及覆盖部47的前端部位于从凸缘部23或者24突出的位置的情况下，容易受到物理性外力的影响，因此能够更加提高上述的效果的意义。
另外，导线35的端部的四周被熔球51覆盖，从而也能够提高相对于化学侵蚀等的耐性。
另外，导线35经由熔球51电连接于承接部46以及覆盖部47双方，因此能够降低从导线35至端子电极37的电路的电阻。另外，即便在承接部46以及覆盖部47的任一方产生了断线的情况下，也通过任意另一方保障电导通，因此能够提高电连接的可靠性。
在上述的激光焊接工序中，导线35的端部与熔球51虽也可以不必被相互焊接，但优选导线35的端部与熔球51一同相互熔融，其结果，导线35的端部与熔球51被相互焊接。若如上被焊接，则能够更加提高导线35与熔球51的电连接以及机械连接的可靠性。
另外，端子电极37被镀锡的情况较多。在该情况下，在专利文献1所记载的技术中，如图9中由虚线示出锡层17的那样，锡成分呈层状残存，从而存在该锡层17阻碍导线3与熔球14的接合的情况。即，锡的熔点比较低，且脆弱，容易产生裂缝，因此经由锡成分呈层状的锡层17的接合容易成为可靠性较低的状态。但是，在上述的实施方式中，导线35的端部的四周被熔球51覆盖，因此即便在使用镀锡的端子电极的情况下，也能够获得较高的接合强度。
以上，对第一端子电极37与第一导线35的连接进行了说明，但对其他的端子电极38～40与导线35或者36的连接也实施相同的工序，而完成图1以及图2所示的线圈部件20。
以上，基于更加具体的实施方式对本发明的线圈部件进行了说明，但该实施方式为例示，能够进行其他各种的变形例。
例如，在上述实施方式中，为了形成熔球51，使用了激光焊接，但不局限于此，也可以使用电弧焊接等。
另外，在图1以及图2中，虽未图示，但也可以设置使一主面与第一以及第二凸缘部23以及24的各自的顶面接触，并且架设于一对凸缘部23以及24之间的板状的芯部。在该情况下，在圆筒状的芯部22以及板状的芯部均由铁氧体那样的磁性体构成时，通过圆筒状的芯部33以及板状的芯部形成闭合磁路。
此外，圆筒状的芯部22例如也可以由树脂那样的非磁性体构成。
另外，本发明的线圈部件也可以不具备芯部。
另外，线圈部件所具备的导线的根数以及端子电极的个数能够与线圈部件的功能对应地变更。
Claims (5)
1.一种线圈部件，其具备：
螺旋状的导线；和
电连接于所述导线的端部的端子电极，
所述端子电极包括夹持所述导线的第一端子板以及第二端子板，所述第一端子板与所述第二端子板经由连结部相互连结，并且在与所述连结部不同的位置经由熔球而成为一体，
所述导线的端部的四周被所述熔球覆盖。
2.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，
所述导线的端部与所述熔球被相互焊接。
3.根据权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于，
还具备芯部，该芯部具有卷芯部以及分别配置于所述卷芯部的各端部的一对凸缘部，所述导线呈螺旋状地卷绕在所述卷芯部的周围，所述端子电极配置在所述凸缘部上。
4.根据权利要求3所述的线圈部件，其特征在于，
所述熔球位于所述第一端子板以及所述第二端子板的前端部。
5.根据权利要求4所述的线圈部件，其特征在于，
所述第一端子板以及所述第二端子板的所述前端部位于从所述凸缘部突出的位置。
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