CN109087791A - 线圈部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供线圈部件，在螺旋状的平面导体被隙缝在径向上分离的线圈中，使位于内周侧的导体部分和位于外周侧的导体部分的电流密度分布均匀化。第一线圈部(100)包括被螺旋状的隙缝(SL1)在径向上分离的第一和第二导体部分(C1、C2)。第二线圈部(200)包括被螺旋状的隙缝(SL2)在径向上分离的第三和第四导体部分(C3、C4)。位于内周侧的第一导体部分(C1)的内周端(C1a)与位于外周侧的第四导体部分(C4)的内周端(C4a)连接，位于外周侧的第二导体部分(C2)的内周端(C2a)与位于内周侧的第三导体部分(C3)的内周端(C3a)连接。根据本发明，由于内外周之差相互抵消，因此能够进一步使电流密度分布均匀化，降低直流电阻和交流电阻。

Description

线圈部件
技术领域
本发明涉及线圈部件，尤其是涉及具有螺旋状的平面导体的线圈部件。
背景技术
作为在各种电子设备中使用的线圈部件，除了在磁芯上卷绕着导线(包覆导线)这一类型的线圈部件之外，已知在绝缘层的表面连续形成有多匝螺旋状的平面导体这一类型的的线圈部件。例如，在专利文献1中公开了这样一种线圈部件，即在多个绝缘层分别形成螺旋状的平面导体，与它们的内周端或者外周端彼此连接。
在有螺旋状的平面导体构成的线圈部件中，为了降低直流电阻和交流电阻，增大螺旋状的平面导体的导体宽度即可。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－251455号公报
专利文献2：日本特开2001－319813号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，仅单纯地增大平面导体的导体宽度，电流密度的偏差会变大，因此难以充分降低直流电阻和交流电阻。作为进一步使电流密度均匀化的方法，如专利文献2记载的那样，可以列举出平面导体的各匝被螺旋状的隙缝分离为多条的方法，但是在此情况下，会产生这样的问题，即在构成同一匝的平面导体中，在位于内周侧的导体部分与位于外周侧的导体部分的电流密度分布上产生差异。
因此，本发明的目的在于提供一种线圈部件，其能够降低直流电阻和交流电阻，并且能够使位于内周侧的导体部分与位于外周侧的导体部分的电流密度分布进一步均匀化。
用于解决课题的方法
本发明的线圈部件包括：以螺旋状卷绕多匝的第一线圈部；和与所述第一线圈部重叠，在与所述第一线圈部相反的方向上以螺旋状卷绕多匝第二线圈部，所述第一线圈部的至少最内周匝包括被螺旋状的隙缝在径向上分离的第一和第二导体部分，所述第二线圈部的至少最内周匝包括被螺旋状的隙缝在径向上分离的第三和第四导体部分，所述第一导体部分位于比所述第二导体部分靠内周侧的位置，所述第三导体部分位于比所述第四导体部分靠内周侧的位置，所述第一导体部分的内周端与所述第四导体部分的内周端连接，所述第二导体部分的内周端与所述第三导体部分的内周端连接。
根据本发明，第一和第二线圈部的至少最内周匝被螺旋状的隙缝在径向上分离，因此能够降低电流密度的偏差，能够降低直流电阻和交流电阻。并且，位于内周侧的第一导体部分与位于外周侧的第四导体部分连接，位于外周侧的第二导体部分与位于内周侧的第三导体部分连接，因此能够使位于内周侧的导体部分和位于外周侧的导体部分的电流密度分布进一步均匀化。由此，能够进一步降低直流电阻和交流电阻。
在本发明中，第一线圈部的包括最内周匝的各匝可以被隙缝分离为第一和第二导体部分，第二线圈部的包括最内周匝的各匝可以被隙缝分离为第三和第四导体部分。由此，能够进一步降低电流密度的偏差，因而能够进一步降低直流电阻和交流电阻。
在本发明中，所述第一乃至第四导体部分可以具有径向的位置不变化的圆周区域和径向的位置发生迁移的迁移区域，第一导体部分的圆周区域与第三导体部分的圆周区域可以彼此重叠，第二导体部分的圆周区域与第四导体部分的圆周区域可以彼此重叠。由此，第一和第二线圈部的结构设计变得容易。
本发明的线圈部件可以还包括绝缘薄膜，第一线圈部形成于绝缘薄膜的一个表面，第二线圈部形成于绝缘薄膜的另一个表面，第一导体部分的内周端与第四导体部分的内周端经由贯通绝缘薄膜而设置的第一通孔导体来连接，第二导体部分的内周端与第三导体部分的内周端经由贯通绝缘薄膜而设置的第二通孔导体来连接。由此，线圈部件的制作变得容易。此时，本发明的线圈部件可以还包括具有突起部的磁性体，在绝缘薄膜，在相当于第一和第二线圈部的内径区域的部分设置有贯通孔，磁性体的突起部插入绝缘薄膜的贯通孔。由此，能够得到较高的电感。
本发明的线圈部件可以包括多个由第一和第二线圈部构成的组，该多个组并联连接。由此，能够进一步降低直流电阻和交流电阻。
发明效果
由此，根据本发明，能够降低直流电阻和交流电阻，并且能够使位于内周侧的导体部分和位于外周侧的导体部分的电流密度分布进一步均匀化。
附图说明
图1是用于说明本发明的第一实施方式的线圈部件10的主要部的结构的概略立体图。
图2是线圈部件10的平面图。
图3(a)是第一线圈部100的平面图，图3(b)是第二线圈部200的平面图。
图4是线圈部件10的等效电路图。
图5是线圈部件10的截面图。
图6是表示设有磁性体12的例子的截面图。
图7是表示还设有另一磁性体13的例子的截面图。
图8是用于说明本发明的第二实施方式的线圈部件20的主要部的结构的概要立体图。
图9是线圈部件20的等效电路图。
图10是表示设有磁性体12的例子的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行详细说明。
＜第一实施方式＞
图1是用于说明本发明的第一实施方式的线圈部件10的主要部的结构的概要立体图。另外，图2是线圈部件10的平面图。
如图1和图2所示，本实施方式的线圈部件10包括第一线圈部100和第二线圈部200，具有这两个线圈部互相重叠的结构。第一线圈部100和第二线圈部200均由以螺旋状连续卷绕多匝的螺旋状平面导体构成。第一线圈部100的卷绕方向与第二线圈部200的卷绕方向彼此相反。具体而言，当外周端为起始点时，第一线圈部100以顺时针(右旋)卷绕，与此相对，第二线圈部200以逆时针(左旋)卷绕。然后，第一线圈部100的内周端和第二线圈部200的内周端通过第一和第二通孔导体TH1、TH2互相连接，由此构成一个线圈。
图3(a)是第一线圈部100的平面图，图3(b)是第二线圈部200的平面图。
如图3(a)所示，第一线圈部100由以螺旋状连续卷绕5匝的螺旋状平面导体构成。在此，在构成第一线圈部100的各匝101～105中设置有螺旋状的隙缝SL1，由此各匝101～105由在径向上分离的第一和第二导体部分C1、C2构成。在同一匝内，第一导体部分C1位于比第二导体部分C2靠内周侧的位置。
构成第一线圈部100螺旋状平面导体具有径向的位置发生迁移的迁移区域S1，以该迁移区域S1为边界定义了由第一匝101～第五匝105构成的5匝。第一匝101是最外周匝，第五匝105是最内周匝。各匝101～105的迁移区域S1以外的部分是径向的位置不发生变化的圆周区域。并且，第一匝101的端部构成第一线圈部100的外周端，第五匝105的端部构成第一线圈部100的内周端。第一线圈部100的外周端经由引出图案(pattern)110与端子电极100A连接。在引出图案110中未设置有隙缝。
如图3(b)所示，第二线圈部200由以螺旋状连续卷绕5匝的螺旋状平面导体构成。在此，在构成第二线圈部200的各匝201～205中设置有螺旋状的隙缝SL2，由此各匝201～205由在径向上分离的第三和第四导体部分C3、C4构成。在同一匝内，第三导体部分C3位于比第四导体部分C4靠内周侧的位置。
构成第二线圈部200的螺旋状平面导体具有径向的位置发生迁移的迁移区域S2，以该迁移区域S2为边界定义了由第一匝201～第五匝205构成的5匝。第一匝201是最外周匝，第五匝205是最内周匝。各匝201～205的迁移区域S2以外的部分是径向的位置不发生变化的圆周区域。并且，第一匝201的端部构成第二线圈部200的外周端，第五匝205的端部构成第二线圈部200的内周端。第二线圈部200的外周端通过引出图案210与端子电极200A连接。在引出图案210未设置有隙缝。
如此，在本实施方式中，构成第一和第二线圈部100、200的各匝利用螺旋状的隙缝SL1、SL2在径向上被分离，因此与未设置这样的隙缝SL1、SL2的情况相比，能够降低电流密度的偏差。其结果能够降低直流电阻和交流电阻。
在本实施方式中，如图2所示，当从层叠方向看去时第一导体部分C1的圆周区域与第三导体部分C3的圆周区域彼此重叠。同样地，当从层叠方向看去时第二导体部分C2的圆周区域与第四导体部分C4的圆周区域彼此重叠。在本发明中，不必采用上述的结构，但是若采用上述的结构，则有第一和第二线圈部100、200的结构设计变得容易的优点。
另外，包含于第一线圈部100的第一导体部分C1的内周端C1a经由第一通孔导体TH1与包含于第二线圈部200的第四导体部分C4的内周端C4a连接。另外，包含于第一线圈部100的第二导体部分C2的内周端C2a经由第二通孔导体TH2与包含于第二线圈部200的第三导体部分C3的内周端C3a连接。
根据上述结构，如图4所示，第一线圈部100和第二线圈部200作为串联连接的2个线圈来发挥作用。总共的匝数为10匝。串联连接的2个线圈的一端为端子电极100A，另一端为端子电极200A。如上所述，第一线圈部100分为第一和第二导体部分C1、C2，第二线圈部200分为第三和第四导体部分C3、C4。然后，在本实施方式中，位于内周侧的第一导体部分C1与位于外周侧的第四导体部分C4互相连接，位于外周侧的第二导体部分C2与位于内周侧的第三导体部分C3互相连接，因此内外周之差相互抵消。由此，使电流密度分布更均匀，因此能够进一步降低直流电阻和交流电阻。
图5是本实施方式的线圈部件10的截面图。
如图5所示，本实施方式的线圈部件10在由PET树脂等形成的绝缘薄膜11的一个表面11a形成有第一线圈部100，在另一侧表面11b形成有第二线圈部200。虽然未图示，但是第一和第二通孔导体TH1、TH2贯通绝缘薄膜11而设置。如此，若在绝缘薄膜11的正反面形成第一和第二线圈部100、200，则能够同时形成它们。然后，为覆盖第一和第二线圈部100、200而利用树脂材料等对绝缘薄膜11的正反面进行模塑，能够保护第一和第二线圈部100、200。作为模塑材料，只要具有足够的绝缘性，也可以使用磁性材料。
另外，也能够将在正反面形成有第一和第二线圈部100、200的绝缘薄膜11载置在由磁性体形成的基板上。此时，如图6所示，若在绝缘薄膜11的中央部——即相当于第一和第二线圈部100、200的内径区域的部分——设置贯通孔11c，将磁性体12的突起部12a插入绝缘薄膜11的贯通孔11c，则能够获得较高的电感。此时，如图7(a)和图7(b)所示，另一磁性体13可以设置在磁性体12的底面或侧面，所述另一磁性体13由复透磁率的虚部(“μ”)大于构成磁性体12的材料的材料形成。由此，能够减少向外部泄漏的磁通量，因而降低对邻接的其他部件的影响。
＜第二实施方式＞
图8是用于说明本发明的第二实施方式的线圈部件20的主要部的结构的概要立体图。
如图8所示，本实施方式的线圈部件20包括2组(组A和组B)由第一线圈部100、第二线圈部200、第一通孔导体TH1和第二通孔导体TH2构成的组。包含于组A的端子电极100A和包含于组B的端子电极100A经由连接导体301互相连接。另外，包含于组A的端子电极200A和包含于组B的端子电极200A经由连接导体302互相连接。
由此，由于组A与组B并联连接，如图9所示，本实施方式的线圈部件20成为串联连接的2个线圈(C1和C4，或者C2和C3)以4个并联连接的结构。由此，能够进一步降低直流电阻和交流电阻。此外，并联连接的组的数量不限于2个，也可以并联连接3组以上。另外，多个组也可以不并联连接，而串联连接。
如图10所示，组A和组B能够分别在不同的绝缘薄膜14A、14B上形成。即，构成组A的第一线圈部100和第二线圈部200可以形成在绝缘薄膜14A的正反面，构成组B的第一线圈部100和第二线圈部200可以形成在绝缘薄膜14B的正反面。然后，若组A和组B利用双面胶带等构成的粘接层15层叠，并载置在具有突起部12a的磁性体12，则能够得到较高的电感。
此外，在图8所示的例子中，构成组A的第二线圈部200与构成组B的第一线圈部100相对配置，但是组A与组B的配置不限于此。因此，构成组A的第一线圈部100与构成组B的第一线圈部100可以相对配置，构成组A的第二线圈部200与构成组B的第二线圈部200也可以相对配置。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述的实施方式，在不超出本发明的主旨的范围内可以进行各种变更，这些变更当然包含在本发明的范围内。
例如，在上述的各实施方式中，在绝缘薄膜11(14A、14B)的正反面形成有第一和第二线圈部100、200，但是本发明不限于这样的结构，也可以是以下的结构，即在基板上层叠第一和第二线圈部100、200，利用层间绝缘膜将它们分离。
此外，在上述的各实施方式中，构成第一和第二线圈部100、200的所有的匝被螺旋状的隙缝在径向上分离，在本发明中，不是所有的匝必须被隙缝在径向上分离，只要至少最内周匝(匝105和匝205)被隙缝在径向上分离即可。
另外，在上述的各实施方式中，构成第一和第二线圈部100、200的各匝分别被一条隙缝分离成2个，本发明中的各匝的分离数目不限于2个。因此，可以使用2条的隙缝将各匝分离为3个以上。
附图标记说明
10，20 线圈部件
11、14A、14B 绝缘薄膜
11a 绝缘薄膜的一个表面
11b 绝缘薄膜的另一个表面
11c 贯通孔
12、13 磁性体
12a 突起部
15 粘结层
100 第一线圈部
200 第二线圈部
100A、200A 端子电极
101～105、201～205 匝
110、210 引出图案
301、302 连接导体
A、B 组
C1 第一导体部分
C2 第二导体部分
C3 第三导体部分
C4 第四导体部分
C1a～C4a 内周端
S1、S2 迁移区域
SL1、SL2 隙缝
TH1、TH2 通孔导体

Claims (6)

1.一种线圈部件，其特征在于，
包括：
以螺旋状卷绕多匝的第一线圈部；和
与所述第一线圈部重叠，在与所述第一线圈部相反的方向上以螺旋状卷绕多匝的第二线圈部，
所述第一线圈部的至少最内周匝包括被螺旋状的隙缝在径向上分离的第一和第二导体部分，
所述第二线圈部的至少最内周匝包括被螺旋状的隙缝在径向上分离的第三和第四导体部分，
所述第一导体部分位于比所述第二导体部分更靠内周侧的位置，
所述第三导体部分位于比所述第四导体部分更靠内周侧的位置，
所述第一导体部分的内周端与所述第四导体部分的内周端连接，
所述第二导体部分的内周端与所述第三导体部分的内周端连接。
2.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，
所述第一线圈部的包括所述最内周匝的各匝被所述隙缝分离为所述第一和第二导体部分，
所述第二线圈部的包括所述最内周匝的各匝被所述隙缝分离为所述第三和第四导体部分。
3.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，
所述第一乃至第四导体部分具有径向上的位置不变化的圆周区域和径向上的位置发生迁移的迁移区域，
所述第一导体部分的所述圆周区域与所述第三导体部分的所述圆周区域彼此重叠，
所述第二导体部分的所述圆周区域与所述第四导体部分的所述圆周区域彼此重叠。
4.如权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，
还包括绝缘薄膜，
所述第一线圈部形成于所述绝缘薄膜的一个表面，
所述第二线圈部形成于所述绝缘薄膜的另一个表面，
所述第一导体部分的内周端与所述第四导体部分的内周端经由贯通所述绝缘薄膜而设置的第一通孔导体来连接，
所述第二导体部分的内周端与所述第三导体部分的内周端经由贯通所述绝缘薄膜而设置的第二通孔导体来连接。
5.如权利要求4所述的线圈部件，其特征在于，
还包括具有突起部的磁性体，
在所述绝缘薄膜，在相当于所述第一和第二线圈部的内径区域的部分设置有贯通孔，
所述磁性体的所述突起部插入所述绝缘薄膜的所述贯通孔。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的线圈部件，其特征在于，
具有多个由所述第一和第二线圈部构成的组，所述多个组并联连接。
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