CN108695039A

CN108695039A - 线圈部件

Info

Publication number: CN108695039A
Application number: CN201810270502.4A
Authority: CN
Inventors: 青木秀宪; 柏智男
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2018-10-23
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: CN108695039B; JP7221583B2; TW201837929A; JP2022065205A; JP2018170353A; JP7369220B2; US11101062B2; TWI719285B; KR20180110592A; US20180286555A1; KR102148317B1

Abstract

本发明提供一种用于提高线圈部件的有效磁导率的新的改善方案。本发明的一个实施方式的线圈部件包括：鼓型磁芯，其具有第一凸缘、第二凸缘和连结该第一凸缘与该第二凸缘的卷芯；卷绕于上述卷芯的绕组；和以覆盖上述绕组的至少一部分的方式设置于上述卷芯的周围的外装部。该外装部在与上述卷芯的轴芯平行的方向具有易磁化方向。

Description

线圈部件

技术领域

本发明涉及线圈部件。更具体而言，本发明涉及具有卷绕在鼓型磁芯上的绕组的绕组型线圈部件。

背景技术

电子器件中用到各种各样的线圈部件。作为线圈部件的例子，可以举出电感器和变压器。电感器例如为了从信号中除去噪声而使用。

历来，已知绕组型线圈部件。绕组型线圈部件包括：鼓型磁芯；卷绕在该鼓型磁芯的周围的绕组；和与该绕组的端部电连接的多个外部电极。该鼓型磁芯具有一对凸缘和连结该一对凸缘的卷芯。绕组卷绕在该卷芯的周围。

在以往的线圈部件中，在一对凸缘之间以覆盖绕组的方式设置外装体。外装体通常由环氧树脂等热固化性树脂构成。为了提高线圈部件的有效磁导率，该外装体有时由混合有铁氧体粉等填料颗粒的树脂形成。

包括这样的含有填料颗粒的外装体的线圈部件例如公开在日本特开2007-273532号公报(专利文献1)和日本特开2014-099501号公报(专利文献2)中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-273532号公报

专利文献2：日本特开2014-099501号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

为了小型化，期望线圈部件以少的卷绕数实现高电感。包括含有填料颗粒的外装体的线圈部件也被期望进一步提高有效磁导率，实现高电感。为了提高有效磁导率，可以考虑提高外装体中的填料颗粒的含有比例。

可是，当提高外装体中填料颗粒相对于树脂的比例时，该填料颗粒相比于该树脂，粘接力非常弱，因此该外装体变得容易从鼓型磁芯剥离。此外，在使外装体的树脂热固化时，填料颗粒不进行热收缩(外装体的树脂的线性膨胀系数比填料颗粒的线性膨胀系数大得多)，因此，应力从该填料颗粒作用于该树脂。进一步，在使用线圈部件时，有时在其外装体产生热应力，在该情况下，应力也从填料颗粒作用于树脂。这些应力也可能成为外装体从鼓型磁芯剥离的主要原因。因此，外装体中的填料颗粒的含有比例只能提高到不引起外装体的剥离的程度。像这样，想要通过提高外装体中的填料颗粒的含有比例来提高有效磁导率的方法存在限制。

于是，本发明的目的在于，提供一种用于提高线圈部件的有效磁导率的新的改善方案。本发明的具体目的之一是，在设置有外装体的线圈部件中，不促进该外装体的剥离地提高该线圈部件的有效磁导率。更加具体的本发明的目的之一是，在设置有含有填料颗粒的外装体的线圈部件中，不提高该填料颗粒的含有比例地提高该线圈部件的有效磁导率。本发明的此外的目的可通过说明书整体的记载而明确。

解决技术课题的技术方案

本发明的一个实施方式的线圈部件包括：鼓型磁芯，其具有第一凸缘、第二凸缘和连结上述第一凸缘与上述第二凸缘的卷芯；卷绕于上述卷芯的绕组；和以覆盖上述绕组的至少一部分的方式设置于上述卷芯的周围的外装部，上述外装部在与上述卷芯的轴芯平行的方向上具有易磁化方向。

根据该实施方式，在外装部能够使磁通的朝向与该外装部的易磁化方向一致。由此，能够提高该实施方式的线圈部件的有效磁导率。

在本发明的一个实施方式的线圈部件中，外装部包含树脂和扁平形状的多个填料颗粒。在该实施方式中，该多个填料颗粒各自以其最长轴朝向与上述卷芯的轴芯平行的方向的方式包含于上述外装部中。

根据该实施方式，通过外装部中包含的填料颗粒能够提高该线圈部件的有效磁导率。根据该实施方式，通过使填料颗粒具有形状各向异性(即形成为扁平形状)，能够不提高外装部中填料颗粒的含有比例地提高线圈部件的有效磁导率。例如，当将该实施方式的线圈部件与包括含有不具有形状各向异性的(例如球形的)填料颗粒的外装部的现有的线圈部件进行比较时，在两者的外装部中的填料颗粒的含有比例相等的情况下，上述本发明的实施方式的线圈部件具有高的有效磁导率。在包括含有不具有形状各向异性的填料颗粒的外装部的线圈部件中，如果想要实现与上述实施方式的线圈部件的有效磁导率同等的有效磁导率，则需要(以体积比)提高外装部中的填料颗粒的含有比例。可是，如果(以体积比)提高外装部中填料颗粒的含有比例，则由于外装体的树脂与填料颗粒相比线性膨胀系数大得多，所以在外装体的树脂的热固化时或使用线圈部件时，从填料颗粒对树脂作用的应力变大。而且，由于该应力，该外装部变得容易与鼓型磁芯、绕组剥离。与此相对，上述实施方式的线圈部件中，具有形状各向异性的填料颗粒配置在外装部的树脂内，因此与卷芯的轴芯平行的方向上的树脂的含量变得比与卷芯的轴芯垂直的方向上的树脂的含量少。因此，能够使与卷芯的轴芯平行的方向上的外装部的线性膨胀系数小于与卷芯的轴芯垂直的方向上的外装部的线性膨胀系数，由此应力也变小。因此，与以往的包括含有不具有形状各向异性的填料颗粒的外装部、并且具有同等的有效磁导率的线圈部件相比较，能够使外装部不易与鼓型磁芯剥离。

根据上述实施方式，填料颗粒的最长轴朝向与卷芯的轴芯平行的方向，因此与填料颗粒配置为其他朝向的情况相比，能够抑制填料颗粒中的涡电流的产生。由此，能够抑制由外装部中产生的涡电流引起的线圈部件的Q值的变差。

本发明的一个实施方式的线圈部件构成为，上述卷芯在与上述线圈部件的主面平行的方向上延伸。

根据该实施方式，能够实现横置型的线圈部件。

本发明的一个实施方式的线圈部件构成为，上述卷芯的轴芯在上述主面的短边方向上延伸。

根据该实施方式，与卷芯的轴芯在主面的长边方向上延伸的线圈部件相比，难以发生由向电路基板安装时来自安装机的应力和安装后从电路基板受到的弯曲应力所导致的卷芯的破损。

本发明的一个实施方式的线圈部件还包括：设置于上述第一凸缘的、与上述绕组的一个端部电连接的第一外部电极；和设置于上述第一凸缘的、与上述绕组的另一个端部电连接的第二外部电极。

根据该实施方式，能够使绕组的两端(卷绕开始端和卷绕结束端)配置在鼓型磁芯的一组凸缘中的一个凸缘(即第一凸缘)。由此，能够将绕组绕着卷芯重叠地卷绕偶数层(2层、4层、6层、……)。

在本发明的一个实施方式中，第一凸缘和第二凸缘构成为，与上述主面垂直的方向上的厚度大于与上述卷芯的轴芯平行的方向上的厚度。

根据该实施方式，与安装面垂直的方向上的应力作用于该第一凸缘和第二凸缘的情况下，该第一凸缘和第二凸缘难以发生破损。

本发明的一个实施方式中，上述绕组在上述卷芯上仅卷绕有1层。

根据该实施方式，能够抑制绕组间的寄生电容的产生。

发明的效果

根据本发明的各种实施方式，能够提供用于提高线圈部件的有效磁导率的新的改善方案。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的线圈部件的立体图。

图2是图1所示的线圈部件的主视图。

图3是图1所示的线圈部件的右侧视图。

图4是图1所示的线圈部件的仰视图。

图5是将图2所示的线圈部件以通过I-I线的面切断而得到的截面图。

图6是将图4所示的线圈部件以通过II-II线的面切断而得到的截面图。

图7是图1所示的线圈部件的外装部中含有的填料颗粒的立体图。

图8是图7所示的填料颗粒的俯视图。

图9(a)～图9(f)是表示本发明的一个实施方式的线圈部件的制造方法的示意图。

图10(a)～图10(f)是表示本发明的一个实施方式的线圈部件的制造方法的示意图。

附图标记说明

1 线圈部件

10 鼓型磁芯

11 卷芯

12a、12b 凸缘

20 绕组

30a、30b 外部电极

40 外装部

50 填料颗粒

具体实施方式

以下，适当参照附图对本发明的各种实施方式进行说明。另外，对于多幅附图中相同的构成要素，在该多幅附图中标注相同的参照标记。请留意，为了便于说明，各附图未必以正确的比例尺记载。

图1是表示本发明的一个实施方式的线圈部件的立体图，图2是其主视图，图3是其右侧视图，图4是其仰视图，图5是将图2的线圈部件以通过I-I线的面切断而得到的截面图，图6是将图4所示的线圈部件以通过II-II线的面切断而得到的截面图。

图示的实施方式的线圈部件1通过第一焊垫部3a和第二焊垫部3b安装于电路基板2。该线圈部件1例如是在电子电路中为了除去噪声而使用的电感器。线圈部件1既可以是组装于电源线路的功率电感器，也可以是在信号线路中使用的电感器。

图1中示出彼此正交的X方向、Y方向和Z方向。本说明书中，有时以图1中示出的X方向、Y方向和Z方向为基准来说明线圈部件1的构成部件的朝向和配置。具体而言，以卷芯11的轴芯A延伸的方向为Y方向，以与卷芯11的轴芯A垂直且与电路基板2的安装面平行的方向为X方向。此外，以与X方向和Y方向正交的方向为Z方向。在本说明书中，有时将X方向称为线圈部件1的长度方向，将Y方向称为线圈部件1的宽度方向，将Z方向称为线圈部件1的高度方向。

本发明的一个实施方式的线圈部件1如图所示，形成为长方体形状。线圈部件1具有第一端面1a、第二端面1b、第一主面1c(上表面1c)、第二主面1d(底面1d)、第一侧面1e和第二侧面1f。更具体而言，第一端面1a是线圈部件1的X轴负方向的端面，第二端面1b是线圈部件1的X轴正方向的端面，第一主面1c是线圈部件1的Z轴正方向的端面，第二主面1d是线圈部件1的Z轴负方向的端面，第一侧面1e是线圈部件1的Y轴正方向的端面，第二侧面1f是线圈部件1的Y轴负方向的端面。

线圈部件1的第一端面1a、第二端面1b、第一主面1c、第二主面1d、第一侧面1e和第二侧面1f都既可以是平坦的平面，也可以是弯曲的弯曲面。此外，线圈部件1的8个角部可以是圆角。像这样，在本说明书中，在线圈部件1的第一端面1a、第二端面1b、第一主面1c、第二主面1d、第一侧面1e和第二侧面1f的一部分弯曲的情况和线圈部件1的角部是圆角的情况下，有时也将该线圈部件1的形状称为“长方体形状”。即，在本说明书中，在称“长方体”或“长方体形状”时，不是指数学上严格意义的“长方体”。

如图所示，线圈部件1包括鼓型磁芯10、绕组20、第一外部电极30a、第二外部电极30b和外装部40。

鼓型磁芯10具有：在与电路基板2的安装面平行的方向上延伸的卷芯11；在该卷芯11的一个端部设置的长方体形状的凸缘12a；和在该卷芯11的另一个端部设置的长方体形状的凸缘12b。因此，卷芯11将凸缘12a和凸缘12b连结。凸缘12a和凸缘12b以它们的内表面彼此相对的方式配置。凸缘12a和凸缘12b的内表面和外表面以及将该内表面和外表面连接的4个面都既可以是平坦的平面，也可以是弯曲的弯曲面。此外，凸缘12a和凸缘12b的8个角部可以是圆角。像这样，本说明书中，在凸缘12a和凸缘12b具有弯曲的面的情况以及其角部是圆角的情况下，也有时将该形状称为“长方体形状”。

以与凸缘12a的内表面相对的方式配置的外表面和以与凸缘12b的内表面相对的方式配置的外表面都构成线圈部件1的外表面的一部分。凸缘12a和凸缘12b的一部分或全部可以被后述的外装部40覆盖。在此情况下，外装部40的外表面构成线圈部件的外表面的一部分。

凸缘12a和凸缘12b的内表面和外表面在与卷芯11的轴芯A垂直的方向上延伸。本说明书中，使用“垂直”、“正交”和“平行”这样的用语时，不是按照数学上严格的意义在使用。例如，在称凸缘12a的内表面在与卷芯11的轴芯A垂直的方向上延伸的情况下，凸缘12a的外表面与卷芯11的轴芯A所成的角度可以是90°，但只要是大致90°即可。大致90°的角度的范围可包含70°～110°、75°～105°、80°～100°或85°～95°的范围内的任意的角度。“平行”、“正交”和这些以外的本说明书中包含的在数学上能够严格解释的用语，同样地都可考虑本发明的宗旨、上下文意思和技术常识来进行比数学上严格的意义更宽裕的解释。

可适用于本发明的凸缘12a和凸缘12b的形状不限于长方体形状，凸缘12a和凸缘12b可形成为各种各样的形状。在一个实施方式中，在凸缘12a和凸缘12b中的一者或两者的角或边可以形成一个或多个缺口。能够将后述的绕组20的端部20a、20b热压接于该缺口。

鼓型磁芯10具有第一端面10a、第二端面10b、第一主面10c(上表面10c)、第二主面10d(底面10d)、第一侧面10e和第二侧面10f。更具体而言，第一端面10a是鼓型磁芯10的X轴负方向的端面，第二端面10b是鼓型磁芯10的X轴正方向的端面，第一主面10c是鼓型磁芯10的Z轴正方向的端面，第二主面10d是鼓型磁芯10的Z轴负方向的端面，第一侧面10e是鼓型磁芯10的Y轴正方向的端面，第二侧面10f是鼓型磁芯10的Y轴负方向的端面。第一端面10a、第二端面10b、第一主面10c、第二主面10d、第一侧面10e和第二侧面10f分别形成线圈部件1的第一端面1a、第二端面1b、第一主面1c、第二主面1d、第一侧面1e和第二侧面1f的一部分。

在图示的实施方式中，卷芯11呈大致四棱柱形状。卷芯11能够采用适于卷绕绕组20的任意的形状。例如，卷芯11能够采用三棱柱形状、五棱柱形状或六棱柱形状等多棱柱形状、圆柱形状、椭圆柱形状或截头圆锥形状。

鼓型磁芯10由磁性材料或非磁性材料构成。作为鼓型磁芯10用的磁性材料，能够使用例如铁氧体、软磁性金属材料或这些以外的适于鼓型磁芯的公知的磁性材料。作为鼓型磁芯10用的非磁性材料，可以使用氧化铝、玻璃。鼓型磁芯10用的磁性材料可以是各种晶质或非晶质的合金磁性材料、或者将晶质的材料与非晶质的材料组合而成的材料。作为鼓型磁芯10用的磁性材料能够使用的晶质的合金磁性材料例如是以Fe为主成分且含有选自Si、Al、Cr、Ni、Ti和Zr中的1种以上的元素的晶质的合金材料。作为鼓型磁芯10用的磁性材料能够使用的非晶质的合金磁性材料例如是在Si、Al、Cr、Ni、Ti、Zr中的任意者之外还含有B和C中的任一者或两者的非晶质的合金材料。作为鼓型磁芯10用的磁性材料，可以使用由Fe和不可避免的杂质构成的纯铁。作为鼓型磁芯10用的磁性材料，也可以使用将由Fe和不可避免的杂质构成的纯铁和各种晶质或非晶质的合金磁性材料组合而得到的材料。鼓型磁芯10的材料不限于本说明书中明示的材料，可以使用作为鼓型磁芯的材料公知的任意材料。

鼓型磁芯10例如通过将上述的磁性材料或非磁性材料的粉末与润滑剂混合，将该混合材料填充至成型模具的空腔中进行模压成型来制作压粉体，再将该压粉体烧结而制成。此外，鼓型磁芯10也可以通过将上述的磁性材料或非磁性材料的粉末与树脂、玻璃或绝缘性氧化物(例如Ni-Zn铁氧体、二氧化硅)混合，将该混合材料成型后固化或烧结而制成。

卷芯11上卷绕有绕组20。绕组20通过在由导电性优异的金属材料构成的导线的周围覆盖绝缘覆膜而构成。作为绕组20用的金属材料，例如可以使用Cu(铜)、Al(铝)、Ni(镍)和Ag(银)中的1个以上的金属或含有这些金属中的任意者的合金。

在凸缘12a和凸缘12b中的至少一者的X轴方向的两端部设置外部电极。外部电极既可以在凸缘12a和凸缘12b这两者上都设置，也可以仅设置在其中一者(仅凸缘12a或仅凸缘12b)上。图1中示出在凸缘12a和凸缘12b这两者上都设置有外部电极的例子。

本发明的一个实施方式中，凸缘12a和凸缘12b构成为，其X轴方向的长度L2(即主面1c和主面1d的长边的长度)大于焊垫部3a与焊垫部3b之间的距离L3。由此，能够将在凸缘12a和凸缘12b的X轴方向的端部设置的外部电极配置在俯视时与焊垫部3a或焊垫部3b对应的位置。图1的例子中，在凸缘12a和凸缘12b的X轴负方向端部设置的外部电极30a配置在俯视时与焊垫部3a对应的位置，在凸缘12a和凸缘12b的X轴正方向端部设置的外部电极30b配置在俯视时与焊垫部3b对应的位置。

更具体而言，图1所示的实施方式中，在凸缘12a的X轴负方向的端部设置有外部电极30a，该外部电极30a延伸至凸缘12b的X轴负方向端部。即，外部电极30a也设置在凸缘12b的X轴负方向端部。另一方面，在凸缘12a的X轴正方向的端部设置有外部电极30b，该外部电极30b延伸至凸缘12b的X轴正方向端部。即，外部电极30b也设置在凸缘12b的X轴正方向端部。

本发明的一个实施方式中，线圈部件1通过将该外部电极30a与焊垫部3a接合，将外部电极30b与焊垫部3b接合而安装于电路基板2。外部电极30a和外部电极30b通过焊料分别与焊垫部3a和焊垫部3b接合。由此，外部电极30a与焊垫部3a电导通，外部电极30b与焊垫部3b电导通。

本发明的一个实施方式中，外部电极30a构成为，覆盖鼓型磁芯10的底面10d的X轴负方向端部、端面10a的规定高度以下的区域、侧面10e和侧面10f的X轴负方向端部的规定高度以下的区域。同样地，外部电极30b构成为，覆盖鼓型磁芯10的底面10d的X轴正方向端部、端面10b的规定高度以下的区域、侧面10e和侧面10f的X轴正方向端部的规定高度以下的区域。

图示的外部电极30a和外部电极30b的形状和配置只不过是示例，外部电极30a和外部电极30b能够为各种各样的形状，能够进行各种配置。线圈部件1除了外部电极30a和外部电极30b之外，也可以适当具有模拟电极。

本发明的一个实施方式中，外部电极30a和外部电极30b分别具有基底电极和覆盖该基底电极的镀层。该基底电极例如通过浸渍(dip)将膏状的导电材料(例如银)涂敷在鼓型磁芯10的表面，使该涂敷后的导电材料干燥而形成。形成在基底电极上的镀层例如由镀镍层和形成在该镀镍层之上的镀锡层这两层构成。外部电极30a和外部电极30b可以通过溅射法或蒸镀法形成。

绕组20的一个端部与外部电极30a电连接，绕组20的另一个端部与外部电极30b电连接。

如上所述，通过以从凸缘12b的X轴负方向的端部延伸至凸缘12a的X轴负方向端部的方式设置外部电极30a，并且以从凸缘12b的X轴正方向的端部延伸至凸缘12a的X轴正方向端部的方式设置外部电极30b，由此绕组20的两端部在凸缘12a和凸缘12b这两者都能够固定。例如，通过将绕组20的卷绕起始端部固定于凸缘12b的X轴方向负侧的端部，将其卷绕终止端部固定于凸缘12a的X轴方向正侧的端部，能够将绕组20卷绕奇数层。特别是通过将绕组20卷绕1层，不会发生在卷绕了多层的绕组中发生的寄生电容(例如，卷绕了2层时在绕组的第一层的线与第二层的线之间产生的寄生电容)。由此，得到适于高频电路的线圈部件1。另一方面，通过将绕组20的卷绕起始端部固定于凸缘12b的X轴方向负侧的端部，将其卷绕终止端部固定于凸缘12b的X轴方向正侧的端部，能够将绕组20卷绕偶数层。由此，在线圈部件1中，与绕组被卷绕奇数层(1层、3层、5层、……)的以往的线圈部件相比，绕组20的长度的设定容易，并且不需要进行无用的绕组的缠绕。因此，在线圈部件1中，电感值的调整变得容易。

外装部40包含树脂和多个填料颗粒50。外装部40中包含的树脂是绝缘性优良的热固化性树脂，例如环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯乙烯(PS)树脂、高密度聚乙烯(HDPE)树脂、聚甲醛(POM)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚偏氟乙烯(PVDF)树脂、酚醛(Phenolic)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、聚苯并恶唑(PBO)树脂或在绕组型的线圈部件中为了覆盖绕组而使用的上述以外的任意的公知树脂材料。

本发明的一个实施方式中，外装部40通过将含有多个填料颗粒50的树脂片材卷绕在卷芯11上而形成。该树脂片材以覆盖绕组20的少至少一部分的方式设置。在一个实施方式中，外装部40以覆盖绕组20的端部以外的所有部分的方式设置。例如，外装部40以覆盖绕组20的位于凸缘12a的内表面与凸缘12b的内表面之间的所有部分的方式设置。像这样，外装部40在凸缘12a与凸缘12b之间以覆盖绕组20的至少一部分的方式设置在卷芯11的周围。

外装部40中含有的填料颗粒50例如包含铁氧体材料的颗粒、金属磁性颗粒和非晶形态(无定形)的合金颗粒。作为多个填料颗粒50的一部分，除了由上述的材料构成的颗粒之外，也可以包含SiO₂、Al₂O₃等的无机材料颗粒或玻璃类颗粒。绝缘体本体10中使用的铁氧体材料的颗粒例如是Ni-Zn铁氧体的颗粒或Ni-Zn-Cu铁氧体的颗粒。绝缘体本体10中使用的金属磁性颗粒是没有被氧化的金属部分中表现出磁性的材料，例如是包含没有被氧化的金属颗粒、合金颗粒的颗粒。可适用于本发明的金属磁性颗粒中包含例如Fe、合金类的Fe-Si-Cr、Fe-Si-Al或Fe-Ni、非晶质的Fe-Si-Cr-B-C或Fe-Si-B-Cr或它们的混合材料的颗粒。由这些颗粒得到的压粉体也能够作为绝缘体本体10用的金属磁性颗粒使用。进一步，在这些颗粒或压粉体的表面通过进行热处理形成了氧化膜而得到的材料也能够用作绝缘体本体10用的金属磁性颗粒。绝缘体本体10用的金属磁性颗粒例如用雾化法制造。此外，绝缘体本体10用的金属磁性颗粒能够使用雾化法以外的公知方法来制造。此外，作为绝缘体本体10用的金属磁性颗粒也能够使用市售的金属磁性颗粒。作为市售的金属磁性颗粒，例如有EPSON ATMIX(株)公司制PF-20F、日本雾化加工(株)公司制SFR-FeSiAl。

填料颗粒50如图5至图8所示，形成为具有扁平的形状。这样的扁平形状的填料颗粒50例如通过将市售的球形的金属磁性颗粒与铁球一起在球磨机内搅拌而形成。原本球形的金属磁性颗粒在球磨机内被铁球碾压而变形为扁平的形状。

填料颗粒50也可以通过上述以外的方法制成。例如也能够通过将铁氧体材料的颗粒、由Fe和不可避免的杂质构成的纯铁的箔、金属磁性颗粒、非晶形态(无定形)的合金颗粒、SiO₂及Al₂O₃等的无机材料颗粒或玻璃类颗粒的箔粉碎来制成。

外装部40不仅可以包含扁平形状的填料颗粒50，也可以包含此外的填料颗粒。例如外装部40可以在扁平形状的填料颗粒50之外，还包含球形的填料颗粒。

填料颗粒50可以包含利用不同的材料或不同的加工方法制成的2种以上的填料颗粒。例如填料颗粒50能够包含金属磁性材料的填料颗粒和铁氧体材料的填料颗粒。此外，填料颗粒50能够包含将球形的颗粒碾压而制成的扁平形状的颗粒和将箔粉碎而制成的扁平形状的颗粒。

如图7和图8所示，适用于本发明的扁平形状的填料颗粒50例如具有圆盘形状。图7和图8中示出彼此正交的S方向、T方向和U方向。在本说明书中，有时以图7和图8所示的S方向、T方向和U方向为基准说明填料颗粒50的朝向。如图8所示，以填料颗粒50的俯视时的长轴方向为S方向，以其短轴方向为T方向。U轴是与S轴和T轴垂直的轴。像这样，图示的填料颗粒50沿着包含S轴和T轴的平面延伸。

为了防止破损，填料颗粒50以在其U轴方向上具有规定厚度以上的厚度的方式形成。例如，填料颗粒50以其U轴方向上的厚度U1为0.2μm～2μm的方式形成。填料颗粒50形成为例如其俯视时的长轴方向的宽度S1为2μm～15μm，短轴方向的宽度T1为0.2μm～2μm。填料颗粒50的俯视时的长轴方向的宽度S1大于短轴方向的宽度T1和U轴方向的厚度U1，因此填料颗粒50的俯视时的长轴方向(S方向)成为该填料颗粒50的最长轴的延伸方向。填料颗粒50的宽度S1和宽度T1可根据卷芯11的长度确定。

本发明的一个实施方式中，填料颗粒50形成为，其厚度T1小于宽度S1和宽度T1中的任一者。即，填料颗粒50形成为，U轴方向成为最短轴方向。本发明的一个实施方式中，填料颗粒50以其最短轴朝向与轴芯A垂直的方向的方式配置。

填料颗粒50可以形成为俯视时为圆形。不过，在称填料颗粒50的俯视时的形状为圆形的情况下，该俯视时的形状不需要是数学上严格意义的“圆”形。当填料颗粒50以俯视时为圆形的方式形成时，S方向的宽度S1和T方向的宽度T1为相同宽度。在此情况下，填料颗粒50例如形成为，S方向的宽度S1和T方向的宽度T1都为1μm～30μm。在填料颗粒50形成为俯视时为圆形的情况下，S方向的宽度和T方向的宽度大致相等，因此S方向和T方向都成为填料颗粒50的最长轴方向。

本发明的一个实施方式中，填料颗粒50分别配置成，由绕组20中流动的电流产生的磁通最容易通过的方向朝向与卷芯11的轴芯A平行的方向。填料颗粒50中磁通最容易通过的方向例如是其最长轴的方向。因此，如图5所示，多个填料颗粒50可以分别配置为在外装部40中，填料颗粒50的最长轴朝向与卷芯11的轴芯A平行的方向。因此，在外装部40中，与卷芯11的轴芯A平行的方向成为易磁化方向，与轴芯A垂直的方向成为不易磁化方向。填料颗粒50的含量以例如其易磁化方向(与轴芯A平行的方向)的磁导率为20～70，不易磁化方向(与轴芯A垂直的方向)的磁导率为2～11的方式确定。填料颗粒50例如以其S轴朝向与卷芯11的轴芯A平行的方向的方式配置。在填料颗粒50以俯视时为圆形的方式形成的情况下，填料颗粒50以其S方向和T方向中的任意者朝向与卷芯11的轴芯A平行的方向的方式配置。

如图5所示，由绕组20中流动的电流产生的磁通通过经卷芯11、凸缘12a、外装部40和凸缘12b而返回卷芯11的闭合磁路。因此，该磁通在外装部40中朝向与卷芯11的轴芯A平行的方向。因此，在图示的实施方式中的线圈部件1的外装部40中，能够使磁通的朝向与易磁化方向一致。由此，与外装部40中含有的填料颗粒形成为球形的情况相比较，能够不增加该填料颗粒的含量地提高线圈部件1的有效磁导率。

填料颗粒50能够降低外装部40的线性膨胀系数。特别是，填料颗粒50以其最长轴方向朝向与卷芯11的轴芯A的方向平行的方向的方式取向，因此能够降低轴芯A的方向上的线性膨胀系数。由此，在电子部件1的制造工序中或使用时，即使将外装部40进行了加热，也能够使该外装部40难以与鼓型磁芯10剥离。难以发生该剥离的原因如以下所述。在上述实施方式中，具有形状各向异性的填料颗粒50配置在外装部40的树脂内，因此与卷芯的轴芯平行的方向上的树脂的含量小于与卷芯的轴芯垂直的方向上的树脂的含量。因此，与卷芯11的轴芯A平行的方向上的外装部40的线性膨胀系数小于与卷芯11的轴芯A垂直的方向上的外装部40的线性膨胀系数，由此应力也变小。此外，具有形状各向异性的填料颗粒50的纠缠(絡み合い、entangled particles)在与卷芯11的轴芯A的方向平行的方向和与卷芯11的轴芯A垂直的方向上不同，纠缠较多的与卷芯11的轴芯A平行的方向上的线性膨胀系数变小。

本发明的一个实施方式中，卷芯11构成为沿着线圈部件1的主面1c(主面1d)的短边延伸。图1所示的实施方式中，通过以线圈部件1的X方向的尺寸大于Y方向的尺寸的方式构成该线圈部件1，能够使卷芯11沿着线圈部件1的主面1c的短边延伸。

本发明的另一个实施方式中，线圈部件1构成为，X方向的尺寸小于Y方向的尺寸。在此情况下，线圈部件1的主面1c(主面1d)中，与Y方向平行的边成为长边。因此，本发明的一个实施方式中，线圈部件1构成为卷芯11沿着线圈部件1的主面1c(主面1d)的长边延伸。

对线圈部件1、各构成要素的尺寸的例子进行说明。线圈部件1例如形成为，长度尺寸(X方向的尺寸)L1为1～2.6mm，宽度尺寸(Y方向的尺寸)W1为0.5～2.1mm，高度尺寸(Z方向的尺寸)H1为0.3～1.05mm。一个实施方式中，线圈部件1构成为，长度方向的尺寸L1为2.0mm，宽度方向的尺寸为1.2mm，高度方向的尺寸H1为0.8mm。这些尺寸不过是示例，能够适用本发明的线圈部件只要不违背本发明的宗旨，就能够取任意的尺寸。

本发明的一个实施方式中，鼓型磁芯10形成为，长度尺寸(X方向的尺寸)L2为1.0～2.5mm，宽度尺寸(Y方向的尺寸)W2为0.5～2.0mm，高度尺寸(Z方向的尺寸)H2为0.3～1.0mm。本发明的一个实施方式中，鼓型磁芯10形成为，其高度方向的尺寸H2与长度方向的尺寸L2之比(H2/L2)为0.2～0.5。

本发明的一个实施方式中，鼓型磁芯10的卷芯11的长度W3为0.9mm。卷芯11的长度W3等于从凸缘12a的内表面至凸缘12b的内表面的2个凸缘之间的距离。

本发明的一个实施方式中，鼓型磁芯10的与卷芯11的轴芯A垂直的截面的X方向的长度为1.4mm，Z方向的厚度为0.4mm。

本发明的一个实施方式中，鼓型磁芯10的凸缘12a和凸缘12b的与卷芯11的轴芯A平行的方向上的尺寸(Y方向的尺寸)W4为0.15mm。

本发明的一个实施方式中，凸缘12a和凸缘12b构成为，Z轴方向上的厚度(高度)H2大于与卷芯11的轴芯A平行的方向上的厚度W4。

本发明的一个实施方式中的线圈部件1构成为，卷芯11的轴芯方向的长度W3小于焊垫部3a与焊垫部3b之间的间隔L3。

上述的鼓型磁芯10的各部分的尺寸不过是示例，能够适用本发明的线圈部件中使用的鼓型磁芯只要不违背本发明的宗旨，就能够取任意的尺寸。

本发明的一个实施方式中，卷芯11形成为，其外周的上表面11a与鼓型磁芯10的上表面10c的间隔H3等于该外周的侧面11c与鼓型磁芯10的端面10a的间隔L4。

接着，参照图9(a)～图9(f)和图10(a)～图10(f)，对本发明的一个实施方式的线圈部件1的制造方法进行说明。图9(a)～图9(f)和图10(a)～图10(f)是说明线圈部件1的制造方法的示意图。图9(a)～图9(f)是示意性地表示从将制造中途的线圈部件1用通过II-II线的面切断而得到的截面看到的图，图10(a)～图10(f)是示意性地表示从右侧面看制造中途的线圈部件1得到的图。

首先，如图9(a)和图10(a)所示，准备鼓型磁芯10。鼓型磁芯10可通过任意的公知方法制成。例如，如日本特开平05-226156号公报所公开，能够通过模压成型，形成具有凸缘12a、12b和卷芯11的鼓型磁芯10。此外，也能够通过与模压成型相组合地对具有旋转基准面的成形体进行磨削加工，形成具有凸缘12a、12b和卷芯11的鼓型磁芯10。

接着，通过浸渍(dip)使银膏粘着于凸缘12a的下部，使该银膏干燥，在凸缘12a中鼓型磁芯10的侧面10a侧的端部形成第一基底电极(未图示)，在凸缘12a中鼓型磁芯10的侧面10b侧的端部形成第二基底电极(未图示)。该第一基底电极和第二基底电极在凸缘12a上以在线圈部件1的X方向上彼此隔开规定间隔的方式设置。除了浸渍以外，各基底电极也可通过笔涂、转印、印刷、薄膜工艺、金属板的粘贴、金属带的粘贴等的公知的各种方法来形成。

接着，如图9(b)和图10(b)所示，将绕组20在卷芯11上卷绕规定的卷数。绕组20的一个端部20a被热压接于第一基底电极，绕组20的另一个端部20b被热压接于第二基底电极。除热压接以外，绕组20也可用公知的各种方法固定于基底电极。例如，绕组20可通过基于金属的焊接、基于耐热性粘接剂的粘接、基于金属板的夹入或它们的组合来固定于对应的基底电极。

接着，如图9(c)和图10(c)所示，准备树脂片材40a和树脂片材40b。树脂片材40a和树脂片材40b如以下那样形成。首先，将热固化性树脂与形成为扁平形状的填料颗粒50一起混揉而得到混揉组成物。接着，通过将该混揉组成物涂在基板上，得到鼓型磁芯10的高度的2倍或2倍以上的厚度的片材体。接着，将该片材体一边以约120℃加热一边滚轧。该滚轧后的片材体的厚度为滚轧前的片材体的厚度的一半左右。通过该滚轧工序能够进行调整，使得该片材体的填料颗粒的含有比例(填料颗粒相对于树脂的比例)成为期望的比例。通过将该滚轧后的片材体切断，使得其宽度大致等于凸缘12a与凸缘12b的间隔，从而得到长的树脂片材40a和树脂片材40b。

接着，如图9(d)和图10(d)所示，将树脂片材40a从鼓型磁芯10的上表面10c侧插入凸缘12a与凸缘12b之间，同样地将树脂片材40b从鼓型磁芯10的下表面10d侧插入凸缘12a与凸缘12b之间。

接着，如图9(e)和图10(e)所示，将插入凸缘12a与凸缘12b之间的树脂片材40a和树脂片材40b绕着卷芯11以覆盖绕组20的方式卷绕而形成外装部40。即，在凸缘12a与凸缘12b之间绕着卷芯11以覆盖绕组20的方式卷绕的树脂片材40a和树脂片材40b成为外装部40。树脂片材40a和树脂片材40b以绕组20的端部20a和端部20b从外装部40露出的方式卷绕。

接着，如图9(f)和图10(f)所示，通过在宽度方向(X方向)的端面10a侧的端部，对鼓型磁芯10的底面10d和端面10a的规定高度以下的区域涂敷银膏，形成外部电极30a。在宽度方向(X方向)的端面10b侧的端部也同样地，通过对鼓型磁芯10的底面10d和端面10b的规定高度以下的区域涂敷银膏而形成外部电极30b。该外部电极30a以与绕组20的端部20a电连接的方式形成，外部电极30b以与绕组20的端部20b电连接的方式形成。

根据需要，对凸缘12a和凸缘12b或外装部40的一部分实施研磨加工。

通过以上那样操作，制成表面被平滑化且薄型化的线圈部件1。

在以上的线圈部件1的制造工序中，树脂片材40a和树脂片材40b被适当切断为期望的大小。例如，在图9(e)和图10(e)所示的工序中，在树脂片材40a或树脂片材40b在X轴方向具有多余的长度的情况下，切下其X轴方向的端部。

根据上述的本发明的一个实施方式的线圈部件1，如上所述，卷芯11的轴芯A以沿着线圈部件1的短边(Y方向的边)延伸的方式设置，因此与以卷芯的轴芯在线圈部件的长边方向上延伸的方式构成的线圈部件相比，卷芯难以被破坏。

根据本发明的一个实施方式的线圈部件1，卷芯11的轴芯方向的长度W3小于焊垫部3a与焊垫部3b之间的间隔L3。现有的线圈部件中，为了将一对凸缘配置在与对应的一对焊垫部对应的位置，连接该一对凸缘的卷芯具有与一对焊垫部的间隔相同或其以上的长度。根据该实施方式，卷芯11的轴芯方向的长度W3小于焊垫部彼此的间隔L3，因此能够使卷芯11短于以往的线圈部件的卷芯。因此，该实施方式的线圈部件1的卷芯11与以往的线圈部件相比，难以因应力而被破坏。

在上述的本发明的一个实施方式的线圈部件1中，凸缘12a和凸缘12b构成为，Z轴方向的厚度(高度)H2大于与轴芯A平行的方向上的厚度W4，因此对于Z轴方向的应力具有高的抗弯强度。因此，即使在向电路基板2上安装时等，对线圈部件1作用向Z轴方向(与电路基板2垂直的方向)的强应力，凸缘12a和凸缘12b也难以被破坏。

在上述的本发明的一个实施方式的线圈部件1中，凸缘12a和凸缘12b以跨第一焊垫部3a和第二焊垫部3b的方式配置。由此，即使在向电路基板2上安装时对于线圈部件1作用向Z轴方向(与电路基板2垂直的方向)的强应力，也能够利用凸缘12a和凸缘12b抵挡该应力。由此，线圈部件1对于Z轴方向的应力具有高的抗弯强度。

此外，根据上述的本发明的一个实施方式的线圈部件1，卷芯11的强度提高，因此能够使线圈部件1进一步薄型化。此外，通过使卷芯11的外周的上表面11a与鼓型磁芯10的上表面10c的间隔H3等于或大于卷芯11的外周的下表面11b与鼓型磁芯10的下表面10d的间隔H4，能够不易受到绕组20与外部电极30连接时或向电路基板2安装时的热的影响，或者向电路基板2安装后的来自该电路基板2的电影响。

此外，通过使卷芯11的外周的侧面11c与鼓型磁芯10的端面10a的间隔L4等于卷芯11的外周的侧面11d与鼓型磁芯10的端面10b的间隔L5，则不需要使鼓型磁芯10的X方向上的朝向一致。

此外，根据上述的本发明的一个实施方式的线圈部件1，卷芯11的强度提高，因此与卷芯11的轴芯A垂直的截面的设计的自由度提高。由此，例如能够使卷芯11细径化，能够提高绕组20的收纳能力。由此，也能够使用线径较粗的绕组20。通过使用线径粗的绕组20，能够减小绕组20的电阻值。这样的电阻值小的线圈部件适合功率电感器。

此外，由于与卷芯11的轴芯A垂直的截面的设计自由度提高，在通过卷芯11、凸缘12a和凸缘12b的磁路中，容易使与该磁路垂直的方向上的卷芯11、凸缘12a和凸缘12b的截面面积一定。

本说明书中说明的各构成要素的尺寸、材料和配置不限于实施方式中明示说明的内容，该各构成要素能够以具有本发明的范围中可包含的任意的尺寸、材料和配置的方式变形。此外，既可以将本说明书中没有明示说明的构成要素追加至已说明的实施方式中，也可以在各实施方式中省略已说明的构成要素的一部分。

例如，线圈部件1也可以为具有4个外部电极的4端子型的线圈部件。该4端子型的线圈部件中，代替绕组20，彼此电绝缘的2个绕组卷绕在卷芯11的周围。该2个绕组各自的两端部与4个外部电极中的适当的外部电极连接。4端子的线圈部件可用作共模扼流线圈、变压器或其以外的被要求高耦合系数的线圈部件。

在线圈部件1用作具有中间端子的变压器的情况下，可以在凸缘12a与凸缘12b之间设置中间凸缘，在该中间凸缘设置作为中间端子的外部电极。

在线圈部件1用作具有3系统的绕组的共模扼流线圈的情况下，可以在凸缘12a与凸缘12b之间设置中间凸缘，在该中间凸缘设置用于第三系统的绕组的外部电极。例如，由MIPI联盟制定的C-PHY中，规定每1线路使用3条信号线差动传输信号。线圈部件1可用作遵循该C-PHY的共模扼流线圈。

线圈部件1也可以配置成，其鼓型磁芯10的卷芯11在与电路基板2的安装面垂直的方向上延伸。在此情况下，线圈部件1纵置地安装在电路基板2上。

Claims

1.一种线圈部件，其特征在于，包括：

鼓型磁芯，其具有第一凸缘、第二凸缘和连结所述第一凸缘与所述第二凸缘的卷芯；

卷绕于所述卷芯的绕组；和

以覆盖所述绕组的至少一部分的方式设置于所述卷芯的周围的外装部，所述外装部在与所述卷芯的轴芯平行的方向上具有易磁化方向。

2.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于：

所述外装部包含树脂和扁平形状的多个填料颗粒，

所述多个填料颗粒各自以其最长轴朝向与所述卷芯的轴芯平行的方向的方式包含于所述外装部中。

3.如权利要求1或2所述的线圈部件，其特征在于：

所述卷芯在与所述线圈部件的主面平行的方向上延伸。

4.如权利要求3所述的线圈部件，其特征在于：

所述卷芯的轴芯在所述主面的短边方向上延伸。

5.如权利要求3所述的线圈部件，其特征在于：

所述卷芯的轴芯在所述主面的长边方向上延伸。

6.如权利要求1至5中任一项所述的线圈部件，其特征在于，还包括：

设置于所述第一凸缘的、与所述绕组的一个端部电连接的第一外部电极；和

设置于所述第一凸缘的、与所述绕组的另一个端部电连接的第二外部电极。

7.如权利要求1至5中任一项所述的线圈部件，其特征在于，还包括：

设置于所述第二凸缘的、与所述绕组的另一个端部电连接的第二外部电极。

8.如权利要求1至6中任一项所述的线圈部件，其特征在于：

所述绕组在所述卷芯上仅卷绕有1层。

9.如权利要求1至8中任一项所述的线圈部件，其特征在于：

所述第一凸缘和所述第二凸缘的与所述主面垂直的方向上的厚度大于与所述卷芯的轴芯平行的方向上的厚度。