CN110098036A - 线圈部件以及线圈部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及线圈部件以及线圈部件的制造方法，能够实现鼓状芯体和板状芯体的粘合强度提高以及板状芯体的机械的强度提高。线圈部件具备：鼓状芯体，具有卷芯部(4)和分别位于卷芯部(4)的轴向两侧的凸缘部(5、6)；线(3a、3b)，卷绕于卷芯部(4)；以及板状芯体(13)，经由粘合剂(14)被分别配置在各凸缘部(5、6)的顶面(5a、6a)上以及线(3a、3b)上，粘合剂(14)不含填料，凸缘部(5、6)的顶面(5a、6a)与板状芯体(13)的最短距离t2为3μm以上。
Description
技术领域
本公开涉及绕组型的线圈部件以及该线圈部件的制造方法。
背景技术
绕组型的线圈部件(wire-wound coil component)例如具备：在卷芯部的轴向两侧分别具有凸缘部的鼓状芯体；卷绕于上述卷芯部的线；以及借助粘合剂被配置在上述各凸缘部的顶面上的板状芯体。如专利文献1那样，上述的粘合剂一般使用含有填料的树脂。
专利文献1：日本特开2009－302321号公报
由于如果今后线圈部件的小型化得以发展，则凸缘部顶面的面积会减少，所以粘合剂的涂覆面积也减少，可认为不能够充分确保板状芯体与凸缘部的粘合力。同样，如果线圈部件的低高度化得以发展，则板状芯体的厚度也变薄，可认为难以确保板状芯体的机械强度。
另外，如果线圈部件的小型化得以发展、凸缘部顶面的面积减少，则也可考虑到要求粘合剂的涂覆精度的可能性。鉴于此，作为粘合剂的涂覆方法，期待代替涂覆精度低的浸渍法(dipping technique)而采用涂覆精度高的通过点胶机进行涂覆的点胶机方法(dispenser technique)。然而，在以往的使用含有填料的粘合剂的情况下，若要利用点胶机涂覆粘合剂，则由于排出部会因填料而堵塞，所以实际上被限定为浸渍法。
发明内容
本公开是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供能够实现鼓状芯体和板状芯体的粘合强度提高、以及板状芯体的机械强度提高的线圈部件以及线圈部件的制造方法。
本公开的一个方式所涉及的线圈部件具备：鼓状芯体，具有卷芯部和分别位于上述卷芯部的轴向两侧的凸缘部；线，卷绕于上述卷芯部；以及板状芯体，经由粘合剂被分别配置在上述各凸缘部的顶面上以及上述线上，上述粘合剂不含填料，上述凸缘部的顶面与上述板状芯体的最短距离为3μm以上。
根据该结构，鼓状芯体和板状芯体的粘合强度以及板状芯体的机械强度提高。
另外，在上述的线圈部件中，优选上述线与上述板状芯体的最短距离小于50μm。
根据该结构，能够充分确保线与板状芯体之间的粘合剂的应力，容易确保凸缘部的顶面与上述板状芯体之间的距离。
另外，在上述的线圈部件中，优选上述线在上述卷芯部卷绕多层。
根据该结构，线与板状芯体之间的粘合剂的应力提高，容易确保凸缘部的顶面与上述板状芯体之间的距离。
另外，在上述的线圈部件中，优选上述板状芯体的厚度为包括上述板状芯体的厚度的上述线圈部件的高度的1/3以下。
在该结构中，板状芯体的机械强度提高效果更加有效。
另外，在上述的线圈部件中，优选上述板状芯体的厚度为200μm以下。
在该结构中，板状芯体的机械强度提高效果更加有效。
另外，在上述的线圈部件中，优选上述板状芯体为含有磁性粉的树脂板。
根据该结构，板状芯体的机械强度提高效果更加有效。
另外，在上述的线圈部件中，优选上述凸缘部的顶面上的上述粘合剂和上述线上的上述粘合剂一体化。
根据该结构，鼓状芯体和板状芯体的粘合强度、以及板状芯体的机械强度进一步提高。
另外，在上述的线圈部件中，优选上述凸缘部的顶面上的上述粘合剂在宽度方向比上述线上的上述粘合剂宽。
根据该结构，即使粘合剂的涂覆量过大，过大的粘合剂也被吸收到线上的粘合剂侧，可抑制粘合剂向板状芯体或者凸缘部的侧面泄漏。
解决上述课题的线圈部件的制造方法是在鼓状芯体的卷芯部卷绕线的线圈部件的制造方法，上述鼓状芯体具有卷芯部和分别位于上述卷芯部的轴向两侧的凸缘部，对板状芯体涂覆不含填料的粘合剂，将上述涂覆后的板状芯体以经由上述粘合剂的方式分别配置在上述凸缘部的顶面上以及上述线上，在上述配置后使上述粘合剂固化，使上述凸缘部的顶面与上述板状芯体之间的最短距离成为3μm以上。
根据该方法，能够实现鼓状芯体和板状芯体的粘合强度提高、板状芯体的机械强度提高。
另外，在上述的线圈部件的制造方法中，优选在上述涂覆中，将上述粘合剂涂覆于成为上述板状芯体的与上述各凸缘部的顶面对置的位置的四角部分、和成为与上述线对置的位置的中央部这五处位置。
根据该方法，若在各凸缘部的顶面上以及线上配置板状芯体，则被涂覆在这五处位置的粘合剂散布而成为一体。因此，鼓状芯体和板状芯体的粘合强度、以及板状芯体的机械强度提高。
另外，在上述的线圈部件的制造方法中，优选在上述涂覆中，使涂覆于上述板状芯体的上述中央部的粘合剂的涂覆宽度比涂覆于上述板状芯体的上述四角部分的粘合剂的涂覆宽度之和小。
根据该方法，即使粘合剂的涂覆量过大，过大的粘合剂也被吸收到线上的粘合剂侧，可抑制粘合剂向板状芯体或者凸缘部的侧面泄漏。
另外，在上述的线圈部件的制造方法中，优选在上述涂覆中，利用点胶机涂覆上述粘合剂。
根据该方法，粘合剂的涂覆精度提高。
根据本发明的线圈部件以及线圈部件的制造方法，能够实现鼓状芯体和板状芯体的粘合强度提高、以及板状芯体的机械强度提高。
附图说明
图1是表示线圈部件的立体图。
图2是表示鼓状芯体以及线与板状芯体粘合前的状态的侧视图。
图3是表示涂覆有粘合剂的板状芯体的仰视图。
图4是表示鼓状芯体以及线与板状芯体粘合后的状态的侧视图。
图5是表示在将板状芯体粘合到凸缘部时的粘合剂的状态的仰视图。
符号说明
1…线圈部件，2…鼓状芯体，3a、3b…线(wire)，4…卷芯部，5、6…凸缘部，5a、6a…顶面，13…板状芯体，14…粘合剂，C…线圈。
具体实施方式
以下，按照附图，对作为本公开的一个方式的实施方式进行说明。图1所示的线圈部件1具备鼓状芯体2、两根线3a、3b和板状芯体13。线圈部件1例如为共模扼流圈。
鼓状芯体2的材料为电绝缘性材料，具体为氧化铝、玻璃、树脂那样的非磁性体、铁氧体或含有磁性粉的树脂那样的磁性体等，优选是氧化铝、玻璃或者铁氧体那样的烧结体。
鼓状芯体2具有四棱柱状的卷芯部4、和第一凸缘部5以及第二凸缘部6，该第一凸缘部5以及第二凸缘部6位于卷芯部4的轴向(卷芯部4延伸的方向。在图1中为箭头A方向)的两侧，卷芯部4和凸缘部5、6一体形成。
凸缘部5、6具有大于卷芯部4的宽度以及高度的宽度W以及高度H、和小于卷芯部4的轴向的长度的厚度T，相对于卷芯部4形成为凸缘状。
根据这样的结构，凸缘部5、6分别具有位于卷芯部4的轴向外侧的外侧侧面7a、7b、和位于轴向内侧的内侧侧面9a、9b。另外，凸缘部5、6都在外侧侧面7a、7b的宽度方向两侧具备与外侧侧面7a、7b正交的第一侧面8a以及第二侧面8b。其中，在本公开中，宽度方向是与轴向A正交的方向，是指在将线圈部件1安装到电路基板时与电路基板的主面平行的方向。
在凸缘部5、6的底面(在图1中为上表面)，在宽度方向两侧分别设置有端子电极10a～10d。端子电极10a～10d形成于在凸缘部5、6的底面形成的凸状的台阶部上，例如通过以银作为导电成分的导电性糊剂的烧结而形成，可以根据需要在其上实施Ni、Cu、Sn等的镀覆。也可以代替于此，端子电极10a～10d是通过将由导电性金属构成的端子金属件粘合于凸缘部5、6而成的。
线3a、3b由例如被聚氨基甲酸乙酯、聚酰亚胺等树脂绝缘覆盖的铜线构成。在卷芯部4，将线3a、3b以螺旋状卷绕两层而形成线圈C，线3a的第一端11a与端子电极10a连接，第二端11b与端子电极10c连接。另外，线3b的第一端12a与端子电极10b连接，第二端12b与端子电极10d连接。端子电极10a～10d和线3a、3b的连接例如可应用热压接，但也可以是焊接等方法。
在鼓状芯体2的与设置有端子电极10a～10d的底面相反侧的顶面侧(在图1中为下表面)利用粘合剂14粘合有板状芯体13。板状芯体13由与鼓状芯体2同样的材料形成，优选其厚度t3为在凸缘部5、6粘合了板状芯体13的状态的线圈部件1的高度的1/3以下。另外，如图1所示，板状芯体13是覆盖凸缘部5、6的顶面5a、6a以及凸缘部5、6间的卷芯部4的上方的长方体的板状，优选其厚度为200μm以下。另外，板状芯体13可以不是烧结体而是由树脂成形的树脂板，还可以是进而含有磁性粉的树脂板。在这些结构中，由于更容易实现线圈部件1的低高度化，而板状芯体13的机械强度相对容易降低，所以后述的板状芯体13的机械强度提高效果更加有效。
以下，对板状芯体13的粘合结构进行详述。
如图2以及图3所示，在板状芯体13的下表面、即与鼓状芯体2对置的面涂覆有粘合剂14。粘合剂14例如使用不含二氧化硅等填料的粘合剂。此外，从提高涂覆精度的观点来看，优选利用点胶机来涂覆粘合剂14，但粘合剂14的涂覆方法并未特别限定。
如图3所示，粘合剂14被涂覆在板状芯体13的各角部附近以及中央部这五处位置。而且，若将涂覆有粘合剂14的板状芯体13按压至凸缘部5、6的顶面5a、6a以及线圈C，则如图4所示，成为在板状芯体13和凸缘部5、6的顶面5a、6a上以及线3a、3b上分别被填充了粘合剂14的状态。于是，能够将板状芯体13以隔着粘合剂14的方式分别配置在凸缘部5、6的顶面5a、6a上以及上述线3a、3b上。在该配置之后，通过干燥、加热等来使粘合剂14固化，由此将板状芯体13粘合到鼓状芯体2，经由粘合剂14被配置在顶面5a、6a上以及线3a、3b上。根据该结构，与如以往那样将板状芯体13经由粘合剂14仅配置于凸缘部5、6的顶面5a、6a上的结构相比较，粘合剂14的涂覆面积增加线3a、3b上的区域量，鼓状芯体2和板状芯体13的粘合强度提高。另外，根据该结构，由于与板状芯体13如以往那样仅被保持在凸缘部5、6的顶面5a、6a上的结构相比较，以包括线3a、3b上的更宽的范围保持板状芯体13，所以板状芯体13的机械强度也提高。
此处，凸缘部5、6的顶面5a、6a与板状芯体13之间的最短距离t2(在图4的情况下，是顶面5a、6a的平坦面与板状芯体13的下表面的平坦面的间隔)为3μm以上。最短距离t2通常不取决于粘合板状芯体时的按压，粘合剂14有无含有填料成为主导，在如以往那样粘合剂14含有填料的情况下，由于填料成为隔离物，所以最短距离t2由填料的粒径、含量决定。此处，如线圈部件1那样，根据在板状芯体13与线圈C之间夹着的粘合剂14的应力，板状芯体13与凸缘部5、6的顶面5a、6a之间的距离t2为3μm以上。
并且，在线圈部件1中，粘合剂14不含填料，凸缘部5、6的顶面5a、6a与板状芯体13的最短距离t2为3μm以上。最短距离t2是微小的间隔，不取决于板状芯体13的按压量、按压时间，由粘合剂14的物性主导决定，在如以往那样粘合剂14含有填料的情况下，由于填料的粒径、含量(密度)而受到影响。
此处，在线圈部件1中，如上述那样，通过除了在顶面5a、6a上，还在线3a、3b上也涂覆粘合剂14，从而在按压板状芯体13时，由于线3a、3b上的粘合剂14在凸缘部5、6的顶面5a、6a上流动，所以顶面5a、6a上的粘合剂14的量变多。因此，在粘合剂14含有填料的情况下，顶面5a、6a上的填料的含量相对变大，导致最短距离t2过大。由于最短距离t2影响由线圈C产生的磁通通过鼓状芯体2以及板状芯体13的磁路中的磁阻，所以如果最短距离t2过大，则线圈部件1的电感值降低，不能获得必要的特性。鉴于此，在线圈部件1中，通过粘合剂14不含填料，从而抑制了最短距离t2变得过大。
另一方面，在粘合剂14不含填料的情况下，能够使最短距离t2极小。然而，本申请的发明人发现：若最短距离t2极小，尤其若小于3μm，则最短距离t2的偏差所引起的电感值的偏差变得极大，为了满足电感值的允许公差，批量生产产品的成品率大幅下降。鉴于此，在线圈部件1中，通过最短距离t2为3μm以上，使电感值稳定，实现了能够实际批量生产的品质。此外，在粘合剂14不含填料的情况下，最短距离t2可以根据粘合剂14的材料、和粘合剂14向板状芯体13的涂覆量来调整。
根据以上内容，在线圈部件1中，板状芯体13经由粘合剂14分别配置在凸缘部5、6的顶面5a、6a上以及线3a、3b上，并且粘合剂14不含填料，凸缘部5、6的顶面5a、6a与板状芯体13的最短距离t2为3μm以上。因此，实现了能够实际批量生产的品质，并能够实现鼓状芯体2和板状芯体13的粘合强度提高以及板状芯体13的强度提高。
此外，此时优选线3a、3b与板状芯体13的最短距离t1(在图4的情况下，是线3a、3b的外周缘与板状芯体13的下表面的间隔)小于50μm。其中，通过调整粘合剂14向板状芯体13的涂覆量来设定该最短距离t1的调整。
一般，可根据粘合剂14的材料、和粘合剂14向板状芯体13的涂覆量来调整最短距离t2。然而，根据上述的结构可知，不取决于粘合剂14的材料，能够充分确保线3a、3b与板状芯体13之间的粘合剂14的应力，能够将最短距离t2设为3μm以上，由此容易确保凸缘部5、6的顶面5a、6a与板状芯体13之间的最短距离t2。
另外，优选凸缘部5、6的顶面5a、6a上的粘合剂14和线3a、3b上的粘合剂14一体化。例如，在线圈部件1中，对于在板状芯体13的下表面中涂覆于五处位置的粘合剂14而言，通过将板状芯体13按压至凸缘部5、6以及线3a、3b，从而如图5所示那样分别散布而一体化。根据该结构，板状芯体13的机械强度提高效果更加有效。此时，由于涂覆粘合剂14时的板状芯体13的中央部处的粘合剂14的涂覆位置比在板状芯体13的四角部分中位于宽度方向的一对粘合剂的涂覆位置位于内侧，所以被按压的粘合剂14容易朝向板状芯体13的下表面中央部分延伸。
此外，也可以利用点胶机预先在图5所示那样的范围中一体状地涂覆粘合剂14。
另外，线3a、3b向卷芯部4的卷绕形状没有特别限定，但优选如线圈部件1那样，将线3a、3b在卷芯部4卷绕多层。根据该结构，通过线3a、3b与板状芯体13之间的间隔变得更窄，使得粘合剂14的应力提高，更容易确保凸缘部5、6的顶面5a、6a与板状芯体13的最短距离t2。
另外，板状芯体13的下表面中的粘合剂14的涂覆形状没有特别限定，可以如线圈部件1那样，在板状芯体13的下表面中，通过在中央部以及四角部分涂覆粘合剂14等，来使涂覆于板状芯体13的中央部的粘合剂14的涂覆宽度比涂覆于板状芯体13的四角部分的粘合剂14的涂覆宽度之和小。此外，由此在线圈部件1中，优选凸缘部5、6的顶面5a、6a上的粘合剂14在宽度方向上比线3a、3b上的粘合剂14宽。根据该结构，即使粘合剂14的涂覆量过大，过大的粘合剂14也被吸收到线3a、3b上的粘合剂14侧，可抑制粘合剂14向板状芯体13或者凸缘部5、6的侧面泄漏。
在上述那样的线圈部件1中，能够获得如下所示的效果。
(1)由于板状芯体13通过粘合剂14而与鼓状芯体2的凸缘部5、6的顶面5a、6a以及卷绕于卷芯部4的线3a、3b粘合，所以鼓状芯体2和板状芯体13的粘合强度以及板状芯体13的机械强度提高。另外，由于凸缘部5、6的顶面5a、6a与板状芯体13的最短距离t2为3μm以上，所以电感值稳定。
(2)通过粘合剂14不含填料，可抑制凸缘部5、6的顶面5a、6a与板状芯体13的最短距离t2过大。另外，通过调整粘合剂14向板状芯体13的涂覆量，能够调整最短距离t2。因此，容易调整线圈部件1的电感值。
(3)若调整粘合剂14向板状芯体13的涂覆量而使线3a、3b与板状芯体13的最短距离小于50μm，则通过线3a、3b与板状芯体13之间的粘合剂14的应力，容易使最短距离t2为3μm以上。
(4)通过线3a、3b在卷芯部4卷绕多层，由此线3a、3b与板状芯体13之间的间隔变得更窄。因此，粘合剂14的应力提高，更容易确保凸缘部5、6的顶面5a、6a与板状芯体13的最短距离t2。
(5)由于板状芯体13的机械强度提高，所以能够使板状芯体13的厚度t3为在凸缘部5、6粘合了板状芯体13的状态的线圈部件1的高度的1/3以下，容易实现线圈部件1的小型化以及低高度化，并且线圈部件1的电感值提高。
(6)由于板状芯体13的机械强度提高，所以使板状芯体13的厚度薄到200μm以下，容易实现线圈部件1的小型化以及低高度化。
(7)若由含有磁性粉的树脂板形成板状芯体13，则与由陶瓷形成的情况相比，容易确保机械强度并且容易使厚度变薄。
(8)在板状芯体13的下表面，由于在中央部以及四角部分共计五处位置涂覆有粘合剂14的状态下，将板状芯体13与凸缘部5、6的顶面5a、6a以及凸缘部5、6间的线3a、3b粘合，所以被涂覆在五处位置的粘合剂14散布而成为一体。因此，板状芯体13的机械强度提高。
(9)即使粘合剂14的涂覆量过大，过大的粘合剂14也被线3a、3b与板状芯体13之间吸收，可抑制向板状芯体13的侧面的泄漏。
(10)由于使用不含填料的粘合剂14将板状芯体13与鼓状芯体2以及卷绕于卷芯部4的线3a、3b粘合，所以能够使用点胶机将粘合剂14涂覆到板状芯体13。因此，粘合剂14的涂覆精度提高。
此外，上述实施方式也可以如以下那样进行变更。
·板状芯体可以是金属箔。
Claims (12)
1.一种线圈部件，其中，具备：
鼓状芯体，具有卷芯部和分别位于上述卷芯部的轴向两侧的凸缘部；
线，卷绕于上述卷芯部；以及
板状芯体，经由粘合剂被分别配置在上述各凸缘部的顶面上以及上述线上，
上述粘合剂不含填料，
上述凸缘部的顶面与上述板状芯体的最短距离为3μm以上。
2.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，
上述线与上述板状芯体的最短距离小于50μm。
3.根据权利要求1或者2所述的线圈部件，其中，
上述线在上述卷芯部卷绕多层。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的线圈部件，其中，
上述板状芯体的厚度为包括上述板状芯体的厚度的上述线圈部件的高度的1/3以下。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的线圈部件，其中，
上述板状芯体的厚度为200μm以下。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的线圈部件，其中，
上述板状芯体是含有磁性粉的树脂板。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的线圈部件，其中，
上述凸缘部的顶面上的上述粘合剂和上述线上的上述粘合剂一体化。
8.根据权利要求7所述的线圈部件，其中，
上述凸缘部的顶面上的上述粘合剂在宽度方向比上述线上的上述粘合剂宽。
9.一种线圈部件的制造方法，是在鼓状芯体的卷芯部卷绕线的线圈部件的制造方法，上述鼓状芯体具有卷芯部和分别位于上述卷芯部的轴向两侧的凸缘部，其中，
对板状芯体涂覆不含填料的粘合剂，
将上述涂覆后的板状芯体以经由上述粘合剂的方式分别配置在上述凸缘部的顶面上以及上述线上，
在上述配置后使上述粘合剂固化，使上述凸缘部的顶面与上述板状芯体之间的最短距离为3μm以上。
10.根据权利要求9所述的线圈部件的制造方法，其中，
在上述涂覆中，将上述粘合剂涂覆于成为上述板状芯体的与上述各凸缘部的顶面对置的位置的四角部分、和成为与上述线对置的位置的中央部这五处位置。
11.根据权利要求10所述的线圈部件的制造方法，其中，
在上述涂覆中，使涂覆于上述板状芯体的上述中央部的粘合剂的涂覆宽度比涂覆于上述板状芯体的上述四角部分的粘合剂的涂覆宽度之和小。
12.根据权利要求9～11中的任意一项所述的线圈部件的制造方法，其中，
在上述涂覆中，利用点胶机涂覆上述粘合剂。
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