CN108417361A - 线圈装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种端子电极不易从磁芯主体部剥离的线圈装置。一种电感器(2)，具有：导线(6)，其埋设在磁芯主体部(4)的内部，且卷绕成线圈状；端子电极(8a、8b)，其形成于磁芯主体部(4)的端面，并与导线(6)的引线端(6a、6b)连接。电感器(2)除了导线(6)之外，还具有埋设在磁芯主体部(4)的内部的虚设导体(7a、7b)。而且，除了引线端(6a、6b)之外，从磁芯主体部(4)的端面(4e、4f)露出的虚设导体(7a、7b)的端部(7S3、7S4)与端子电极(8a、8b)连接。

Description

线圈装置

技术领域

本发明涉及一种将线圈埋设在磁芯主体部的内部的线圈装置。

背景技术

作为这种线圈装置，已知有专利文献1及2的电感器。在专利文献1的电感器中，倾斜切断构成线圈的电线的端部(引线端)，使其切断面与端子电极连接。从而，引线端和端子电极的接合强度提高，经由该引线端，能够提高元件主体(磁芯主体部)和端子电极的接合强度。

另外，在专利文献2的线圈中，将导电性树脂等接合于绕组终端，使与导电性树脂等一体化的绕组终端与端子电极连接，由此，谋求到接合可靠性的提高。

但是，即使在专利文献1及2的技术中，也不能说磁芯主体部和端子电极的接合强度足够，存在端子电极从磁芯主体部剥离的可能性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1(日本)特开2005-116708号公报

专利文献2(日本)特开2011-3761号公报

发明内容

本发明是鉴于这种实际状况而完成的，其目的在于提供一种端子电极的接合强度高的线圈装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种线圈部件，其特征在于，该线圈部件是一种线圈装置，具有：

导体，其埋设在磁芯主体部的内部，并卷绕成线圈状；

端子电极，其形成于上述磁芯主体部的端面，并与上述导体的引线端连接，

除上述导体之外，还具有埋设在上述磁芯主体部的内部的虚设导体，

除了上述引线端之外，从上述磁芯主体部的端面露出的上述虚设导体的端部与上述端子电极连接。

在本发明的线圈部件中，在磁芯主体部的内部，除卷绕成线圈状的导体之外，还埋设有虚设导体。而且，该虚设导体的端部与端子电极连接。因此，不仅导体的引线端，而且虚设导体的端部与端子电极连接，端子电极不易从磁芯主体部剥离，端子电极相对于磁芯主体部的剥离强度提高。

上述虚设导体也可以以沿着上述导体的卷绕轴方向与上述引线端重叠的方式，与上述引线端接近。通过采用这样的构成，引线端不易因磁芯主体部成型时的压力或切断时的加压力等而变形，引线端的位置难以产生偏移。

或者，上述虚设导体也可以是，在上述磁芯主体部的端面上，以上述导体的卷绕轴为中心，配置在上述引线端的相反侧。通过采用这样的构成，在磁芯主体部的端面的两侧，形成有导体彼此的接合部位，在磁芯主体部的端面的两侧平衡良好，端子电极相对于磁芯主体部的剥离强度提高。

作为上述磁芯主体部，没有特别限定，可以由合成树脂构成，或者也可以用包含磁性材料的合成树脂构成。通过在磁芯主体部的内部包含磁性材料，磁芯主体部成为磁路，感应系数提高。

本发明的线圈装置的制造方法特征在于，该制造方法是线圈制造方法，包括：

将卷绕成线圈状的多个导体至少沿第一轴方向配置在磁芯主体集合体的内部的工序；

将上述磁芯主体集合体沿着切断预定线切断，形成多个在内部包含单一导体的磁芯主体部的工序，上述切断预定线沿着与上述第一轴方向交叉的第二轴方向；

在沿着上述切断预定线切断的上述磁芯主体部的端面上形成端子电极的工序，

在上述第一轴方向上相邻的导体之间，以一个导体的前端部越过上述切断预定线侵入到配置另一个导体的另一区域内，且另一个导体的前端部越过上述切断预定线侵入到配置有一个导体的一个区域内的方式，在上述磁芯主体集合体的内部配置上述多个导体，

在沿着上述切断预定线切断上述磁芯主体集合体时，包含在对应于上述一个区域的一个磁芯主体部的内部的上述导体的前端部被切开形成引线端，并且从上述另一个区域侵入的上述另一个导体的前端部被切开而作为虚设导体保留，

在对应于上述一个区域的一个磁芯主体部的端面形成上述端子电极时，上述端子电极与上述引线端连接，同时也与上述虚设电极连接。

在本发明的线圈装置的制造方法中，在第一轴方向上相邻的导体之间，以一个导体的前端部和另一个导体的前端部越过切断预定线侵入彼此的区域内的方式，配置多个导体(线圈状)。因此，沿切断预定线切断磁芯主体集合体时，包含在对应一个区域的一个磁芯主体部的内部的导体的前端部被切开形成引线端，并且从另一个区域侵入的另一个导体的前端部被切开，作为虚设导体保留。通过相对于该磁芯主体部的切断面形成端子电极，端子电极与引线端及虚设导体双方同时连接，端子电极难以从磁芯主体部剥离，端子电极的接合强度提高。

也可以是，一个导体的前端部和另一个导体的前端部在上述一个区域内，以沿着与上述第一轴方向及上述第二轴方向交叉的第三轴方向重叠的方式靠近而配置。

或者，也可以是，一个导体的前端部和另一个导体的前端部在上述一个区域内，沿着上述第二轴方向向相反侧远离而配置。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的电感器的立体图；

图2A是表示图1所示的电感器的制造过程的概略立体图；

图2B是表示图2A的后续工序的概略立体图；

图2C是表示图2B的后续工序的概略立体图；

图2D是表示图2C的后续工序的概略立体图；

图2E(a)是表示图2D的后续工序的概略立体图；图2E(b)是表示图2E(a)的后续工序的概略立体图；

图3是本发明的第二实施方式的电感器的立体图；

图4是图3所示的电感器的制造过程的概略立体图。

符号说明

2……电感器(线圈装置)

4……磁芯主体部

6……导线

6a、6b……引线端

7a、7b……虚设导体

8a、8b……端子电极

10……下部成型材料

11……上部成型材料

12……定位突起

20A、20B……切断预定线

40……磁芯主体集合体

67……前端部

具体实施方式

以下，基于附图表示的实施方式对本发明进行说明。

第一实施方式

如图1所示，作为本发明的第一实施方式的线圈装置的电感器2，具有大致长方体形状的磁芯主体部4。磁芯主体部4的纵向(X轴/第一轴)、横向(Y轴/第二轴)及高度(Z轴/第三轴)的尺寸，没有特别限定，但例如磁芯主体部4的纵向(X轴)尺寸优选为1.4～6.5mm，横向(Y轴)尺寸优选为0.6～6.5mm，高度(Z轴)尺寸优选为0.5～5.0mm。

在磁芯主体部4的内部，埋设有卷绕成线圈状的作为导体的导线6。在本实施方式中，作为导线6，优选使用带绝缘覆膜的导线。因为即使在构成磁芯主体部4的主成分中分散有金属磁性体粉末，导线芯线和磁芯主体部4的金属磁性体粉末短路的可能性也很小，耐电压特性提高并且有助于防止感应系数变差。

在本实施方式中，导线6例如由矩形线构成，该矩形线由用绝缘覆膜包覆的铜线构成。作为绝缘包覆，可使用环氧改性丙烯酸树脂等。另外，作为导线6，也可以使用漆包覆的铜线或银线。

磁芯主体部4具有四个侧面4a～4d和在X轴方向上相对的两个端面4e及4f。导线6在磁芯主体部4的内部卷绕成一圈以上的线圈状，构成线圈部6α。在本实施方式中，线圈部由通过将导线6进行α卷绕而卷绕成的空芯线圈构成，但也可以是通过一般的普通方法(normal wise)卷绕而成的空芯线圈或通过扁立绕法(edge wise)而成的空芯线圈。

在本实施方式中，嵌入有导线6的磁芯主体部4由分散有铁氧体颗粒或金属磁性颗粒的合成树脂构成，也可以由不包含这些颗粒的合成树脂构成。作为铁氧体颗粒，例示有Ni-Zn系铁氧体、Mn-Zn系铁氧体等。作为金属磁性颗粒，没有特别限定，例如，例示Fe-Ni合金粉末、Fe-Si合金粉末、Fe-Si-Cr合金粉末、Fe-Co合金粉末、Fe-Si-Al合金粉末等。

作为包含在磁芯主体部4的合成树脂，没有特别限定，优选例示环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂等。

在本实施方式中，在图1所示的磁芯主体部4中，在X轴方向上相对的一对端面4e、4f和在Y轴方向上相对的一对侧面4c、4d，成为磁芯主体部4的制造过程中的切断面(外侧切断面)。在压粉成型磁芯主体部4的情况下，磁芯主体部4中的在Z轴方向上相对的一对侧面4a、4b成为模具成型面。另外，磁芯主体部4由片材的层叠体构成的情况下，侧面4a、4b与片材的表面对应。

如图1所示，在X轴方向上相对的一对端面4e、4f由端子电极8a、8b覆盖。另外，与这些端面4e、4f接近的侧面4a～4d也由端子电极8a的延长包覆部8a1及端子电极8b的延长包覆部8b1覆盖。

端子电极8a、8b例如由层叠电极膜构成，作为基底电极膜，由Sn、Ag、Ni、C等金属或包含它们的合金的导电膏膜构成，在该基底电极膜上，也可以形成镀膜。在这种情况下，形成基底电极膜后，进行干燥处理或热处理，之后进行镀膜的形成。作为镀膜，例如可例示Sn、Au、Ni、Pt、Ag、Pd等金属或它们的合金。

在本实施方式中，如图1所示，导线6以导线6的引线端6a、6b分别在侧面4c附近的端面4e和侧面4c附近的端面4f延伸的方式卷绕于磁芯主体部4的内部。

而且，在本实施方式中，除导线6之外，在磁芯主体部4的内部埋设有虚设导体7a、7b。虚设导体7a、7b优选由与导线6相同的材料构成，例如由通过树脂的包覆而被覆盖的铜线构成的矩形线构成。在本实施方式中，虚设导体7a、7b以在导线6的卷绕轴方向(Z轴方向)上分别与引线端6a、6b重叠的方式与引线端6a、6b接近。

更具体地说，如图1所示，虚设导体7a以使其Z轴正方向侧的面(上表面)7S1与引线端6a的Z轴负方向侧的面(下表面)6S2接近，并且在Z轴方向上重复的方式，配置在引线端6a的下方。另外，虚设导体7b以使虚设导体7b的Z轴负方向侧的面(下表面)7S2与引线端6b的Z轴正方向侧的面(上表面)6S1接近，并且在Z轴方向上重复的方式，配置在引线端6b的上方。

在本实施方式中，分别从磁芯主体部4的端面4e、4f露出的引线端6a、6b北端子电极8a、8b分别覆盖而连接，并且，从磁芯主体部4的端面4e、4f露出的虚设导体7a、7b的端部7S3、7S4被端子电极8a、8b覆盖而连接。

虚设导体7a、7b各自的X轴方向的长度等于或小于从线圈部6α引出的引线端6a、6b的X轴方向的长度，优选为引线端6a、6b的X轴方向长度的1/4～3/4。另外，优选虚设导体7a、7b的厚度与各引线端6a、6b的厚度相同。进一步，优选虚设导体7a、7b的Z轴方向宽度与导线6(引线端6a、6b)的Z轴方向宽度同样。

然后，对本实施方式的线圈部件2的制造方法进行说明。在本实施方式的方法中，首先，如图2A所示，作为多个(在图示的例子中为16个)的定位突起12，准备形成为矩阵状的下部成型材料10。

下部成型材料10由分散有磁性体颗粒的合成树脂制板状的片材构成，在该片材上，使用模具等进行成型，形成定位突起12，由此，形成下部成型材料10。

然后，如图2B所示，将导线6卷绕成线圈状(卷线工序)，准备空芯线圈状的多个(在实施方式中为16个)线圈部6α。由导线6形成的线圈部6α的一对前端部67是在后续的切断工序中成为图1所示的引线端6a、6b和虚设导体7a、7b的部分。

如图2C所示，将图2B表示的由导体6构成的线圈部6α配置于下部成型材料10的定位突起12上(线圈配置工序)。在本实施方式的线圈配置工序中，以在X轴方向上相邻的导线6(线圈部6α)之间，一个导线6的前端部和另一个导线6的前端部在Z轴方向上重复的方式，且以定位突起12进入多个导线6的线圈部6α内的方式进行配置。

更具体地说，是以在X轴方向上相邻的导线6(线圈部6α)之间，以一个导线6的前端部67越过图2E(a)所示的切断预定线20B侵入配置有另一个导体6的另一个区域内，且另一个的导线6的前端部67越过图2E(a)所示的切断预定线20B侵入配置有一个导体6的一个区域内的方式，将多个导体6配置在磁芯主体集合体40的内部。

此时，如图2C所示，通过以位于Y轴方向的相同侧的方式配置各导线6的前端部67，一个导线6的前端部67向另一个导线6的前端部67重叠，且这些各导线6的前端部67彼此在Z轴方向上重合，从而形成重复部分(重叠部)。

另外，在图示的例子中，各导线6以各自的前端部67位于Y轴方向的面前侧的方式安装于各定位突起12上，但各导线6也可以以各自的前端部67位于Y轴正方向的里侧的方式安装于各定位突起12上。

然后，如图2D所示，准备上部成型材料11，在配置有各导线6的下部成型材料10上覆盖上部成型材料11(层叠)。在此之后，通过将这些材料沿Z轴方向进行压缩，下部成型材料10和/或上部成型材料11流动，从而填满这些成型材料10、11与各导线的间隙，将各导线6和成型材料10、11一体化而形成图2E(a)所示的磁芯主体集合体40。

另外，上部成型材料11除不形成突起12以外，与下部成型材料10同样。但是，根据需要，对于上部成型材料11，也可以由与下部成型材料10不同的材料构成上部成型材料11。

之后，如图2E(a)所示，将磁芯主体集合体(预成型体)40沿着向X轴方向延伸的切断预定线20A及向Y轴方向延伸的切断预定线20B切断(切断工序)，如图2E(b)所示，得到在内部埋设有单一的导线6的磁芯主体部4。作为磁芯主体部的集合体40的切断方法，没有特别限定，也可以使用线锯等切断工具或激光等。

在切断工序中，将磁芯主体集合体40沿切断预定线20B切断时，在X轴方向上相邻的磁芯主体部4中，在X轴方向的面前侧的磁芯主体部4，包含于该磁芯主体部4的内部的导线6的前端部67(参照图2D)被切开，作为虚设导体7b保留在X轴方向的里侧的磁芯主体部4的内部。另外，在X轴方向的面前侧的磁芯主体部4中，在将前端部67切开后的导线6的端部形成有引线端6a。

另外，在X轴方向的里侧的磁芯主体部4，包含在该磁芯主体部4的内部的导线6的前端部被切开，作为虚设导体7a被保留在X轴方向的眼前侧的磁芯主体部4的内部。另外，在X轴方向的里侧的磁芯主体部4，在将前端部67切断后的导线6的端部形成有引线端6b。

在本实施方式中，在导线配置工序中，在X轴方向上相邻的导线6之间，以一个导线6的前端部67和另一个导线6的前端部67在Z轴方向上重复的方式配置有多个导线6。因此，在切断后的磁芯主体部4的内部，虚设导体7a以相对于导线6的引线端6a在Z轴方向上重复的方式而配置。另外，虚设导体7b以相对于导线6的引线端6b在Z轴方向上重复的方式配置。

而且，如图2E(b)所示，在作为切断面的端面4e中，导线6的引线端6a及虚设导体7a的端部作为第一切断面6S3、7S3露出，并且在作为切断面的端面4f中，导线6的引线端6b及虚设导体7b作为第一切断面6S4、7S4露出。

接下来，对得到的磁芯主体部4实施例如滚筒研磨加工(研磨工序)，在作为切断面的端面4e及4f中，使引线端6a、6b的切断金属面完全露出，并且使虚设导体7a、7b的切断金属面完全露出。

接下来，在这些端面4e、4f中，通过粘贴法和/或电镀法(端子电极形成工程)形成具有延长包覆部8a1的端子电极8a和具有延长包覆部8b1的端子电极8b，并根据需要实施干燥处理或热处理。

在端子电极形成工序中，从磁芯主体部4的端面4e露出的导线6的引线端6a被端子电极8a覆盖而连接，同时，从端面4e露出的虚设导体7a的端部被端子电极8a覆盖而连接。另外，从磁芯主体部4的端面4f露出的导线6的引线端6b被端子电极8b覆盖而连接，同时，从端面4f露出的虚设导体7b的端部被端子电极8b覆盖而连接。

如图1所示，在本实施方式中，在磁芯主体部4的内部，除卷绕成线圈状的导体6之外还埋设有虚设导体7a、7b。而且，该虚设导体7a、7b的端部分别与端子电极8a、8b连接。因此，除导体7a、7b的引线端6a、6b之外，虚设导体7a、7b的端部也与端子电极8a、8b分别连接，端子电极8a、8b难以从磁芯主体部4剥离，端子电极8a、8b相对于磁芯主体部4的剥离强度提高。

另外，在本实施方式中，虚设导体7a、7b以沿着导体6的卷绕轴即Z轴方向与引线端6a、6b重叠的方式，分别与引线端6a、6b靠近。虽然虚设导体7a、7b和引线端6a、6b是分别接近，但也可以连接，也可以隔开。通过采用这样的构成，即使因磁芯主体部成型时的压力或切断时的加压力，成为虚设导体的部分和成为引线端的部分会相互支撑，引线端也不容易变形，不易产生引线端的位置偏差。

另外，在电感器2的制造方法中，如图2C所示，在X轴方向上相邻的导线6的前端部27彼此以相互越过图2E所示的切断预定线20B侵入相互的区域内的方式进行配置。因此，即使在X轴方向上相邻的一个导线6的前端部67向另一个导线6的线圈部6α自然弯曲，也会在其线圈部碰上从而可防止进一步弯曲。因此，可防止切断后形成在磁芯主体部4的内部的导线6的引线端6a、6b的长度不均匀地变长，并可防止电感器2的高电阻化，并且能够抑制电阻值的偏差。

第二实施方式

如图3所示，本实施方式的电感器102中，以下描述的部分与第一实施方式的电感器2不同，其它部分相同。省略相同的部分的说明。

在本实施方式中，如图3所示，从X轴方向观察时，虚设导体7a、7b在磁芯主体部4的端面4e、4f上，以导线6的卷绕轴c(与Z轴平行)为中心，配置于引线端6a、6b的相反侧。另外，从Z轴正方向观察时，虚设导体7a、7b相对于穿过导线6的卷绕轴c与X轴大致平行延伸的轴m，配置在导线6的引线端6a、6b的相反侧。

更详细地进行说明，如图3所示，在本实施方式中，引线端6a在位于磁芯主体部4的靠近侧面4c的端面4e上配置于Z轴方向的下侧。与其相对，虚设导体7a在靠近侧面4d的端面4e上配置于Z轴方向的下侧。另外，引线端6b在磁芯主体部4的靠近侧面4c的端面4f上配置于Z轴方向的上侧，与之相对，虚设导体7b在磁芯主体部4的靠近侧面4d的端面4f配置于Z轴方向的上侧。

在本实施方式中，如图4所示，在导线配置工序中，以一个导线6的前端部72和另一个导线6的前端部67的配置在Y轴方向交替的方式，将各导线6配置在下部成型材料10上(交错排列)。即，在本实施方式中，将多个导线6的每一个依次反转180度并且沿X轴方向配置。在这样的实施方式中，通过配置各导线6，执行切断工序或端子电极形成工序等，从而能够制造图3所示的电感器102。

在本实施方式中，虚设导体7a、7b在磁芯主体部4的端面4e、4f上，以导线6的卷绕轴为中心配置在引线端6a、6b的相反侧。通过采用这样的构成，能够在引线端6a、6b的附近以外的位置，使虚设导体7a、7b与端子电极8a，8b连接，在该位置，经由虚设导体7a、7b，能够提高磁芯主体部4和端子电极8a、8b的接合强度。

另外，在本实施方式中，如图3所示，在磁芯主体部4的端面4e、4f上，以导线6的卷绕轴c为中心，在一侧配置有导线6的引线端6a、6b，在另一侧配置有虚设导体7a、7b。因此，在上述一侧，经由引线端6a、6b，磁芯主体部4和端子电极8a、8b的接合强度提高，在上述另一侧，经由虚设导体7a、7b，磁芯主体部4和端子电极8a、8b的接合强度提高。因此，能够防止磁芯主体部4和端子电极8a、8b的接合强度的偏重，端子电极8a、8b难以从磁芯主体部4剥离。

另外，本发明不限定于上述的实施方式，可以在本发明的范围内进行各种改变。

例如，在图1所示的例子中，虚设导体7a平行于X轴方向而配置,虚设导体7a的上表面7S1的全部与引线端6a的下表面6S2连接。但是，虚设导体7a的配置状态不限定于该状态，也可以使虚设导体7a相对于X轴倾斜规定角度而配置，并且可以仅将虚设导体7a的上表面7S1的一部分与引线端6a的下表面6S2连接。同样，也可以使虚设导体7b相对于X轴倾斜规定角度而配置，仅将虚设导体7b的下表面7S2的一部分与引线端6b的上表面6S1连接。

另外，在图1表示的例子中，虚设导体7a、7b和引线端6a、6b抵接，不过也可以在虚设导体7a、7b和引线端6a、6b之间，设有Z轴方向的规定的间隙。

另外，也可构成包含图1表示的电感器2和图3表示的电感器102两者的特征的电感器。该情况下，在线圈配置工序中，关于多个导线6中的一部分导线6，在X轴方向上相邻的导线6之间，以一个导线6的前端部和另一个导线6的前端部在Z轴方向上重复的方式进行配置。而且，关于其余的导线6，可以在X轴方向上相邻的导线6之间，以一个导线6的前端部和另一个导线6的前端部的配置在Y轴方向交替的方式配置。

另外，在上述各实施方式中，虚设电极7a、7b两者从磁芯主体部4的端面4e、4f露出，但也可以省略任一个虚设电极7a、7b。

另外，作为导线6，不限定于绝缘包覆导线，也可以不是绝缘包覆导线。另外，作为导线的种类，不限定于矩形线(矩形导线)，也可以是圆线、方线或利兹线。进而，作为导线的芯线的材质，不限定于铜及银，也可以是包含这些的合金或者其它金属或合金。

另外，导线6的卷绕形状不限定于上述的实施方式，也可以是圆形螺旋状、椭圆螺旋状或方形螺旋状、同心圆状。

Claims (4)

1.一种线圈装置，其特征在于，

具有：

导体，其埋设在磁芯主体部的内部，并卷绕成线圈状；及

端子电极，其形成于所述磁芯主体部的端面，并与所述导体的引线端连接，

除所述导体之外，还具有埋设在所述磁芯主体部的内部的虚设导体，

除所述引线端之外，从所述磁芯主体部的端面露出的所述虚设导体的端部与所述端子电极连接。

2.根据权利要求1所述的线圈装置，其特征在于，

所述虚设导体在所述磁芯主体部的端面上，以沿着所述导体的卷绕轴方向与所述引线端重叠的方式，接近于所述引线端而配置。

3.根据权利要求1所述的线圈装置，其特征在于，

所述虚设导体在所述磁芯主体部的端面上，以所述导体的卷绕轴为中心，配置于所述引线端的相反侧。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的线圈装置，其特征在于，

所述磁芯主体部由包含磁性材料的合成树脂构成。