CN110277218A - 线圈部件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线圈部件及其制造方法。提高了鼓状铁芯与板状铁芯的粘合强度。板状铁芯(25)以下方主面(26)与鼓状铁芯(21)的第1凸缘部(23)的顶面(30)、第2凸缘部(24)的顶面(31)对置的状态，经由粘合剂(35)而固定于第1凸缘部(23)和第2凸缘部(24)，上述粘合剂(35)由包含双氰胺的环氧类树脂固化物构成。

Description

线圈部件及其制造方法

技术领域

本发明涉及线圈部件及其制造方法，尤其涉及针对将凸缘部和板状铁芯粘合的粘合剂的改进，其中，该线圈部件具备：具有卷绕有线材的卷芯部和分别设置于卷芯部的各端部的第1凸缘部和第2凸缘部的鼓状铁芯、以及架设在第1凸缘部和第2凸缘部之间的板状铁芯。

背景技术

例如在日本特许第5796603号公报(专利文献1)中记载一种线圈部件，该线圈部件具备：具备卷芯部的由磁性材料构成的鼓状铁芯、由磁性材料构成的板状铁芯、以及卷绕于上述卷芯部的至少1根线材。图5是基于专利文献1的图2的(a)而制成的图，图示出线圈部件中的鼓状铁芯1的一个凸缘部2和板状铁芯3。

鼓状铁芯1具有卷绕有线材的卷芯部以及分别设置于卷芯部的各端部的第1凸缘部和第2凸缘部。在图5中，图示出第1凸缘部和第2凸缘部中的第1凸缘部2。第1凸缘部2具有：朝向卷芯部侧且使卷芯部的各端部定位的内侧端面(未图示)；朝向与内侧端面相反一侧的外侧的外侧端面4；将内侧端面和外侧端面4连结并且在安装时朝向安装基板侧的底面5；以及与底面5相反一侧的顶面6。虽然第2凸缘部未被图示，但具有与第1凸缘部2对称的形状。

另一方面，板状铁芯3具有相互朝向相反方向的下方主面7和上方主面8。板状铁芯3以下方主面7与顶面6对置的状态并且架设在第1凸缘部2与第2凸缘部之间的状态，经由粘合剂9而固定于第1凸缘部2和第2凸缘部。

在专利文献1中，提出如下的构造：虽然粘合剂9为较少的量，但能够在鼓状铁芯1与板状铁芯3之间得到较高的粘合强度。关于图示的凸缘部2，若更具体地进行说明，则在凸缘部2的顶面6上，在中央部11形成有位于最高位置的平坦面10，而且，形成从平坦面10朝向各端部而进一步变低这样的角度面12、13。

其结果为，凸缘部2的顶面6与板状铁芯3的下方主面7在顶面6的中央部11的平坦面10处没有经由粘合剂9而直接接触，并且经由从顶面6的端部朝向顶面6的中央部而逐渐变窄的间隙对置，在上述间隙配置粘合剂9。

根据专利文献1中记载的技术，由于能够在上述间隙中的顶面6的平坦面10附近的中央部侧引起毛细管现象，因此能够通过少量的粘合剂9，将凸缘部2与板状铁芯3之间填充。因此，能够在鼓状铁芯1与板状铁芯3之间以比较少的粘合剂9得到比较高的粘合强度。

专利文献1：日本特许第5796603号公报

在专利文献1中记载如下：作为上述粘合剂9，使用环氧类粘合剂。作为环氧类粘合剂，由于具有容易操作、能够加长保管期间这样的优点，因此热固化型的单液性环氧类树脂被广泛使用。粒径为几μm的粉末作为固化剂而分散于热固化型的单液性环氧类树脂是较为普遍的。

若将上述的热固化型的单液性环氧类树脂作为图5所示的粘合剂9来使用，则作为液体的环氧类树脂由于毛细管现象而扩展，但粉末状的固化剂不能追随于毛细管现象，因此有时在粘合剂9中未固化部分不均匀存在。这样的未固化部分的不均匀存在导致粘合强度的降低。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种线圈部件及其制造方法，提高了鼓状铁芯与板状铁芯的粘合强度。

本发明的一个方式的线圈部件具备：由磁性材料构成的鼓状铁芯，其具有：沿轴线方向延伸的卷芯部、以及分别设置于卷芯部的轴线方向上的相互相反的第1端部和第2端部的第1凸缘部和第2凸缘部；由磁性材料构成的板状铁芯，其具有相互朝向相反方向的下方主面和上方主面；以及线材，其绕着卷芯部卷绕。

上述第1凸缘部和第2凸缘部分别具有在安装时朝向安装基板侧的底面和与底面相反一侧的顶面。另外，上述板状铁芯以其下方主面与第1凸缘部和第2凸缘部的顶面对置的状态，经由粘合剂而固定于第1凸缘部和第2凸缘部。

上述粘合剂由包含双氰胺的环氧类树脂固化物构成。

包含双氰胺的环氧类树脂固化物是使双氰胺作为固化剂而使环氧类树脂固化从而得到的。

在上述方式的线圈部件中，优选线材具有绝缘皮膜，绝缘皮膜由与上述粘合剂不同的树脂构成。由与上述粘合剂不同的树脂构成的绝缘皮膜满足至少不包含双氰胺这样的条件。

另外，本发明还面向制造上述的线圈部件的方法。

本发明的一个方式的线圈部件的制造方法具备如下的工序：分别准备上述鼓状铁芯和上述板状铁芯；以及将板状铁芯以其下方主面与鼓状铁芯的凸缘部的顶面对置的状态，经由粘合剂而固定于第1凸缘部和第2凸缘部。

而且，将上述的板状铁芯固定于第1凸缘部和第2凸缘部的工序包含如下工序：在板状铁芯与第1凸缘部、第2凸缘部之间赋予环氧类树脂，使双氰胺作为固化剂而使该环氧类树脂固化从而成为上述粘合剂。

根据上述方式，能够提供一种线圈部件及其制造方法，提高了鼓状铁芯的凸缘部与板状铁芯之间的粘合强度。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的线圈部件20的外观的图，(A)是主视图，(B)是左侧视图。

图2是示出本发明的第2实施方式的线圈部件40的外观的立体图。

图3是将图2所示的线圈部件40所具备的鼓状铁芯41和板状铁芯45以组合状态示出的立体图。

图4是将图3所示的鼓状铁芯41和板状铁芯45以组合状态示出的图，(A)是主视图，(B)是左侧视图。

图5是示出专利文献1中记载的线圈部件中的鼓状铁芯1的一个凸缘部2和板状铁芯3的侧视图。

附图标记的说明

20、40…线圈部件；21、41…鼓状铁芯；22、41…卷芯部；23、24、43、44…凸缘部；25、45…板状铁芯；26、46…下方主面；27、47…上方主面；28、29、48、49…底面；30、31、50、51…顶面；34、56、57…线材；35、58…粘合剂。

具体实施方式

参照图1对作为本发明的一个方式的第1实施方式的线圈部件20进行说明。

如图1所示，线圈部件20具备例如由铁氧体等磁性体、或者含有铁氧体粉或金属磁性粉的树脂这样的磁性材料构成的鼓状铁芯21。鼓状铁芯21具有：沿轴线方向延伸的卷芯部22、以及分别设置于卷芯部22的在轴线方向上的相互相反的第1端部和第2端部的第1凸缘部23和第2凸缘部24。

另外，线圈部件20具备架设在上述第1凸缘部23和第2凸缘部24之间的板状铁芯25。板状铁芯25具有相互朝向相反方向的下方主面26和上方主面27。与鼓状铁芯21的情况同样，板状铁芯25也由例如铁氧体等磁性体、或者含有铁氧体粉或金属磁性粉的树脂这样的磁性材料构成，由此，板状铁芯25与鼓状铁芯21协同构成闭磁路。

第1凸缘部23和第2凸缘部24分别具有：在安装时朝向安装基板(未图示)侧的底面28和底面29、以及与底面28和底面29相反一侧的顶面30和顶面31。第1凸缘部23和第2凸缘部24的顶面30和顶面31与板状铁芯25的下方主面26相互对置。

在第1凸缘部23的底面28侧设置有第1端子电极32，在第2凸缘部24的底面29侧设置有第2端子电极33。端子电极32、33例如是通过浸渍或者印刷包含Ag粉末等导电性金属粉末的导电性浆料、接着将其烧结、进一步地实施镀Ni和镀Sn而形成的。或者，也可以是，端子电极32、33例如是通过将由韧铜或者磷青铜等铜系金属构成的导电性金属片粘贴于凸缘部23、24而形成的。

绕着卷芯部22卷绕有线材34。线材34例如由被聚酰胺酰亚胺、聚氨酯、聚酯酰亚胺这样的树脂进行了绝缘覆盖起来的铜线材构成。线材34的一端与第1端子电极32连接，同样地，另一端与第2端子电极33连接。端子电极32、33与线材34的连接例如应用了热压、超声波熔敷、激光熔敷等。线材34也可以根据需要而进行多层卷绕。

在板状铁芯25的下方主面26与第1凸缘部23的顶面30、第2凸缘部24的顶面31之间存在粘合剂35。通过粘合剂35，将板状铁芯25固定于鼓状铁芯21。另外，在图1中，为了能够图示出粘合剂35，而夸张地图示出粘合剂35的厚度。

粘合剂35由包含双氰胺的环氧类树脂固化物构成。包含该双氰胺的环氧类树脂固化物是将双氰胺作为固化剂而使环氧类树脂固化从而得到的。在该情况下，在环氧类树脂固化物中残存有一些作为固化剂的双氰胺，由此，可知作为粘合剂35的环氧类树脂固化物像上述那样包含双氰胺。这能够通过利用FT-IR法(红外线傅里叶分光吸光法)来检测氰基而进行确认。另外，在未包含双氰胺而作为固化剂的环氧类树脂固化物中，没有检测出氰基。

在制造线圈部件20时，分别准备上述鼓状铁芯21和上述板状铁芯25，使板状铁芯25以其下方主面26与鼓状铁芯21的凸缘部23、24的顶面30、31对置的状态、并且架设在第1凸缘部23和第2凸缘部24之间的状态经由粘合剂35而固定于第1凸缘部23和第2凸缘部24。而且，在将上述的板状铁芯25固定于第1凸缘部23和第2凸缘部24的工序中，实施如下的工序：在板状铁芯25与第1凸缘部23、第2凸缘部24之间赋予环氧类树脂，将双氰胺作为固化剂而使该环氧类树脂固化从而成为上述粘合剂35。在该固化工序中，通常进行加热。

可知将双氰胺作为固化剂而使环氧类树脂固化从而得到的粘合剂35相对于包含铁氧体等金属的材料，示出较高的粘合强度。在基于JIS K 6850而评价环氧类树脂的粘合强度时，相对于在作为固化剂使用了胺系固化剂的情况下，破坏强度为17MPa，在作为固化剂使用了双氰胺的情况下，破坏强度为25MPa，示出更高值。推测出这是由于在通过双氰胺而使环氧基进行附加反应时所生成的OH基与鼓状铁芯21或板状铁芯25中包含的金属元素进行氢结合而产生的。

如上所述，作为线材34的绝缘皮膜的材料，例如使用聚酰胺酰亚胺、聚氨酯、聚酯酰亚胺这样的树脂。即，线材34的绝缘皮膜由与粘合剂35不同的树脂构成。因此，线材34的绝缘皮膜至少不包含双氰胺。由此，线材34不会过度固化，能够提高卷线时的作业性和卷线后的耐久性。

接下来，参照图2至图4，对本发明的第2实施方式的线圈部件40进行说明。线圈部件40构成例如共模扼流线圈。

线圈部件40与上述的线圈部件20的情况同样，具备由磁性材料构成的鼓状铁芯41。鼓状铁芯41具有卷芯部42以及分别设置于卷芯部42的轴线方向上的相互相反的第1端部和第2端部的第1凸缘部43和第2凸缘部44。

另外，与上述的线圈部件20的情况同样，线圈部件40具备板状铁芯45，该板状铁芯45由磁性材料构成，与鼓状铁芯41配合而构成闭磁路。板状铁芯45具有相互朝向相反方向的下方主面46和上方主面47。

第1凸缘部43和第2凸缘部44分别具有：在安装时朝向安装基板(未图示)侧的底面48 49、以及与底面48、49相反一侧的顶面50、51。第1凸缘部43的顶面50和第2凸缘部44的顶面51与板状铁芯45的下方主面46相互对置。

在第1凸缘部43的底面48侧设置有第1端子电极52和第2端子电极53(参照图4的(B))，在第2凸缘部44的底面49侧设置有第3端子电极54和第4端子电极55(参照图2和图3)。端子电极52～55能够利用与上述的端子电极32、33的情况相同的方法来形成。

在图2中省略图示，例如2根线材、即第1线材56和第2线材57以相同方向呈螺旋状卷绕于卷芯部42。与上述的线材34的情况同样，线材56、57例如由被聚酰胺酰亚胺、聚氨酯、聚酯酰亚胺这样的树脂进行了绝缘覆盖得到的铜线构成。

省略具体的图示，但第1线材56的第1端与第1端子电极52连接，第1线材56的与第1端相反的第2端与第3端子电极54连接。第2线材57的第1端与第2端子电极53连接，第2线材57的与第1端相反的第2端与第4端子电极55连接。这些端子电极52～55与线材56、57的连接例如应用了热压、超声波熔敷、激光熔敷等。线材56、57也可以根据需要而进行多层卷绕。

如图2所示，在板状铁芯45的下方主面46与第1凸缘部43的顶面50、第2凸缘部44的顶面51之间存在粘合剂58。粘合剂58实现与上述的粘合剂35相同的功能，由相同的材料、即包含双氰胺的环氧类树脂固化物构成。

第2实施方式的线圈部件40与第1实施方式的线圈部件20在以下的方面不同。

若关注第1凸缘部43的顶面50和第2凸缘部44的顶面51，则如图4的(A)和图4的(B)所示，分别设置有第1隆起部59和第2隆起部60。第1隆起部59的顶部59a位于比第1凸缘部43的外侧端面61更接近内侧端面63的一侧的位置。第2隆起部60的顶部60a位于比第2凸缘部44的外侧端面62更接近内侧端面64的一侧的位置。其结果为，第1凸缘部43的顶面50和第2凸缘部44的顶面51在上述顶部59a和顶部60a处，与其周边部相比，更接近板状铁芯45的下方主面46。

在本实施方式中，第1凸缘部43的顶面50和第2凸缘部44的顶面51最接近板状铁芯45的下方主面46的部位由上述顶部59a、60a提供。根据该结构，能够在由鼓状铁芯41和板状铁芯45形成的磁路中的、路径更短的部分，实现稳定的磁路。

如上所述，若使隆起部59的顶部59a和隆起部60的顶部60a位于更接近凸缘部43的内侧端面63和凸缘部44的内侧端面64一侧的位置，则能够在由鼓状铁芯41和板状铁芯45形成的磁路中的、路径更短的部分减少磁阻。因此，能够高效地获得电感。

另外，在将鼓状铁芯41和板状铁芯45粘合时，与专利文献1中记载的构造不同，不需要积极地设置使凸缘部43的顶面50、凸缘部44的顶面51与板状铁芯45的下方主面46直接接触这样的特定的部分，因此能够确保基于粘合剂58的粘合面积较大。

特别是，在本实施方式中，粘合剂58没有被明确地图示，但在进一步包含隆起部59、60与板状铁芯45的下方主面46对置的部位在内的、第1凸缘部43的顶面50、第2凸缘部44的顶面51与板状铁芯45的下方主面46对置的区域的整个区域或者大致整个区域内，存在粘合剂58。根据该结构，能够不依赖于毛细管现象，而在凸缘部43、44与板状铁芯45之间导入粘合剂58，并且能够更可靠地扩大凸缘部43、44与板状铁芯45之间的粘合面积。其结果为，能够更可靠地提高凸缘部43、44与板状铁芯45之间的粘合强度。

另外，在本实施方式中，具有如下的特征：如图4的(A)所示，关于比顶部59a、60a靠外侧的外侧端面61、62侧，第1凸缘部43的顶面50、第2凸缘部44的顶面51与板状铁芯45的下方主面46的间隔从凸缘部43、44的内侧端面63、64侧趋向外侧端面61、62侧而扩大。根据该结构，能够将粘合剂58顺利地导入凸缘部43的顶面50、凸缘部44的顶面51与板状铁芯45的下方主面46之间。

另外，在将与卷芯部42的延伸方向正交的方向、即与凸缘部43、44的底面48、49和顶面50、51对置的方向正交的方向设为宽度方向时，第1隆起部59的顶部59a和第2隆起部60的顶部60a像图4的(B)所示那样，位于第1凸缘部43的顶面50和第2凸缘部44的顶面51的宽度方向的中央部。而且，第1凸缘部43的顶面50和第2凸缘部44的顶面51与板状铁芯45的下方主面46间的间隔从凸缘部43、44各自的宽度方向的中央部趋向侧面65、66或者侧面67、68而扩大。根据该结构，也能够将粘合剂58顺利地导入凸缘部43的顶面50、凸缘部44的顶面51与板状铁芯45的下方主面46之间。

以上，与图示的实施方式相关联地对本发明进行说明，但在本发明的范围内能够有其他的各种变形例。

例如，本发明所面向的线圈部件除了像图示的实施方式那样，是构成单一的线圈的结构、或者是构成共模扼流线圈的结构以外，也可以是构成变压器或平衡-不平衡转换器等的结构。因此，关于线材的数量，也能够根据线圈部件的功能而变更，与其对应地还能够变更设置于各凸缘部的端子电极的数量。

另外，与线圈部件所具备的鼓状铁芯和板状铁芯相关的形状，并不局限于图示的内容，能够根据所期望的设计而任意地变更。

另外，在构成本发明的线圈部件时，在该说明书中记载的不同的实施方式之间，能够进行结构的部分性的替换或者组合。

Claims (3)

1.一种线圈部件，其具备：

由磁性材料构成的鼓状铁芯，其具有：沿轴线方向延伸的卷芯部、以及分别设置于所述卷芯部的所述轴线方向上的相互相反的第1端部和第2端部的第1凸缘部和第2凸缘部；

由磁性材料构成的板状铁芯，其具有相互朝向相反方向的下方主面和上方主面；以及

线材，其绕着所述卷芯部卷绕，

所述第1凸缘部和第2凸缘部分别具有在安装时朝向安装基板侧的底面和与所述底面相反一侧的顶面，

所述板状铁芯以所述下方主面与所述第1凸缘部的所述顶面、第2凸缘部的所述顶面对置的状态，经由粘合剂而固定于所述第1凸缘部和第2凸缘部，

所述粘合剂由包含双氰胺的环氧类树脂固化物构成。

2.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，

所述线材具有绝缘皮膜，所述绝缘皮膜由与所述粘合剂不同的树脂构成。

3.一种线圈部件的制造方法，其是制造权利要求1或2所述的线圈部件的方法，其中，具备如下的工序：

分别准备所述鼓状铁芯和所述板状铁芯；以及

将所述板状铁芯以所述下方主面与所述顶面对置的状态，经由粘合剂而固定于所述第1凸缘部和第2凸缘部，

将所述板状铁芯固定于所述第1凸缘部和第2凸缘部的工序包含如下工序：在所述板状铁芯与所述第1凸缘部和第2凸缘部之间赋予环氧类树脂，使双氰胺作为固化剂而使该环氧类树脂固化从而成为所述粘合剂。