CN111799059A - 电感器 - Google Patents

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Abstract

本发明的电感器，使为了除去导体的被覆层而由激光进行扫描的范围变窄，由此使生产率提高。电感器具备：线圈，具有卷绕部和引出部；基体，内置上述线圈；以及外部电极，配置于基体的表面。引出部的端部的沿着导体的长度方向的面的一部分分别作为露出部而在基体的表面露出，与外部电极连接。基体具有第1一对面、第2一对面和第3一对面，每对面相互对置地配置。使卷绕轴与上述第1一对面交叉，当从上述第2一对面侧观察时，卷绕轴与上述第1一对面大致正交，并且当从上述第3一对面侧观察时，卷绕轴与上述第1一对面的法线交叉，从而配置卷绕部，卷绕轴相对于第1一对面的法线向使露出部的位置接近与第1一对面分别相距等距离的中间面的方向倾斜。

Description

电感器
技术领域
本发明涉及电感器。
背景技术
在专利文献1中记载了模制线圈，该模制线圈具备：卷绕导线而形成的线圈、利用含有磁性粉和树脂的磁性体模制树脂将线圈密封而得到的成形体。线圈的引出部的端部在成形体的表面露出，在引出部的端部及其周边形成有镀层，该镀层由构成外部电极的导电材料形成。该镀层形成与线圈的引出部的端部连接的外部电极。
专利文献1：日本特开2010-147272号公报
线圈是将具有被覆层的导体在最内周连接而卷绕成2段的螺旋状从而形成的，引出部的端部从每个段的最外周引出到成形体的表面。因此，各自的端部在卷绕轴方向上从不同的位置引出，在成形体的表面露出。导体具有被覆层，因此需要在将外部电极和线圈的引出部的端部连接时除去被覆层。被覆层的除去一般使用激光，利用点状的激光来扫描被覆层的露出的范围而除去被覆层。此时，由于端部的露出位置在卷绕轴方向上不同，因此在例如使引出部的端部在基体的两端面露出并欲利用激光来扫描两端面的相同的范围的情况下，扫描的范围变宽。并且，引出端部的露出位置有时由于引出部的成型、成形时的位置偏移等而在制造上产生偏差。因此，需要利用激光来扫描考虑到偏差范围的较宽的范围而除去被覆层，存在加工时间变长的倾向。
发明内容
本发明的一个形态的目的在于，提供一种电感器，该电感器通过使用于除去被覆层的激光所扫描的范围变窄从而使生产率提高。
一种电感器，具备：线圈，具有卷绕部和引出部，卷绕部是通过使具有被覆层的导体在最内周连接而卷绕成2段的螺旋状而得到，引出部从卷绕部的最外周引出；基体，内置线圈，由含有磁性粉和树脂的磁性体形成；以及外部电极，配置于基体的表面。引出部的端部的沿着导体的长度方向的面的一部分分别在基体的表面露出而作为露出部，并与外部电极连接。基体具有第1一对面、第2一对面和第3一对面，每个一对面相互对置地配置。配置该卷绕部，以便卷绕轴与上述第1一对面交叉，当从第2一对面侧观察时，该卷绕轴与第1一对面大致正交，并且当从第3一对面侧观察时，该卷绕轴与第1一对面的法线交叉。而且，卷绕轴相对于第1一对面的法线以规定的角度倾斜，露出部的位置向接近与上述第1一对面分别相距等距离的中心面的一侧以规定的角度倾斜。
根据本发明的一个方式，能够提供一种电感器，该电感器通过使用于除去被覆层的激光所扫描的范围变窄从而使生产率提高。
附图说明
图1是从安装面侧观察实施例1的电感器而得到的局部透过立体图。
图2是从安装面侧观察实施例1的电感器而得到的局部透过俯视图。
图3是从基体的端面侧观察实施例1的电感器而得到的局部透过俯视图。
图4是与实施例1的电感器的安装面平行且经过安装面与上表面的中点的面的示意剖视图。
图5是从安装面侧观察实施例1的电感器而得到的局部透过俯视图。
图6是从安装面侧观察参考例1的电感器而得到的局部透过立体图。
图7是与参考例1的电感器的安装面平行且经过安装面与上表面的中点的面的示意剖视图。
图8是从安装面侧观察参考例1的电感器而得到的局部透过俯视图。
图9是对实施例1的电感器的制造方法的一个工序进行说明的示意剖视图。
图10是从实施例2的电感器的安装面侧观察的局部透过俯视图。
图11是从实施例1的电感器的安装面侧观察的局部透过俯视图。
图12是从参考例1的电感器的安装面侧观察的局部透过俯视图。
图13示出从安装面侧观察实施例3的电感器的局部而得到透过立体图。
图14是经过图13的A-A线且与安装面正交的面的示意剖视图。
图15是经过图13的B-B线且与安装面正交的面的示意剖视图。
附图标记的说明
100、110、120…电感器；10…基体；20…外部电极；30…线圈；15、16…第3一对面(安装面、上表面)；17…第2一对面(端面)；18…第1一对面(侧面)；N…卷绕轴；34a、34b…露出部；CP…中心面。
具体实施方式
电感器具备：线圈，其具有卷绕部和引出部，该卷绕部是通过使具有被覆层的导体在最内周连接而卷绕成2段的螺旋状而得到，该引出部从卷绕部的最外周引出；基体，其内置线圈，由含有磁性粉和树脂的磁性体形成；以及外部电极，其配置于基体的表面。引出部的端部的沿着导体的长度方向的面的一部分分别在基体的表面露出而作为露出部，并与外部电极连接。基体具有第1一对面、第2一对面和第3一对面，每个一对面相互对置地配置。配置该卷绕部，以便卷绕轴与上述第1一对面交叉，当从第2一对面侧观察时，该卷绕轴与第1一对面大致正交，并且当从第3一对面侧观察时，该卷绕轴与第1一对面的法线交叉。而且，卷绕轴与第1一对面的法线的交叉方向朝向露出部的位置接近与上述第1一对面分别相距等距离的中心面的一侧倾斜。
通过将线圈的卷绕轴相对于基体的面倾斜地配置线圈，以使露出部的位置接近第1一对面之间的中间面，由此露出部相互接近。由此，用于除去被覆层的激光所扫描的范围变窄，能够缩短加工时间而提高生产率。
露出部在第3一对面中的一个面露出较佳。由此，能够使引出部的端部在安装面露出，能够减少电感器的直流电阻。
对于在第3一对面中的一个面露出的露出部的导体而言，与导体的长度方向交叉的端面与第2一对面大致平行较佳。从基体露出的引出部的端部为梯形形状，能够扩大外部电极与引出部的连接面积。由此，能够减小电感器的直流电阻，并且引出部与外部电极的连接的可靠性提高。
露出部在第2一对面的每个面露出较佳。由于露出部在卷绕轴方向上相互接近，因此除去被覆层的范围变窄，能够缩短加工时间而提高生产率。
对于在第2一对面的每个面露出的露出部的导体而言，与导体的长度方向交叉的端面与第3一对面大致平行较佳。露出部为梯形形状，能够扩大外部电极与引出部的连接面积。由此，能够减小电感器的直流电阻，并且引出部与外部电极的连接的可靠性提高。
在本说明书中，“工序”这样的词语不仅是指独立的工序，在不能与其他的工序明确区别的情况下，只要实现该工序的所期望的目的，也包含在本用语中。以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。其中，以下所示的实施方式是用于将本发明的技术思想具体化的、例示了电感器的实施方式，本发明不限于以下所示的电感器。另外，绝不是使权利要求所示的部件不限定于实施方式的部件。特别是实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等，只要没有特别地进行特定的记载，就并不是将本发明的范围限定于此的意思，只不过是单纯的说明例。另外，在各图中，对相同的部位标注相同的附图标记。考虑到要点的说明或者理解的容易性，为了方便，分开表示实施方式，但能够进行不同的实施方式所示的构成的局部置换或者组合。在实施例2之后，省略与实施例1共用的事项的记述，仅对不同点进行说明。特别是，关于基于相同的构成而得到的相同的作用效果，没有依次在每个实施方式中提及。
【实施例】
(实施例1)
参照图1至图5对实施例1的电感器进行说明。图1示出从安装面侧观察电感器100而得到的局部透过立体图。图2示出从安装面侧观察电感器100而得到的局部透过俯视图。图3示出从基体的端面侧观察电感器100而得到的局部透过俯视图。图4示出与电感器100的安装面平行且经过安装面与上表面的距离的中点的面的示意剖视图，图5示出从安装面侧观察的局部透过俯视图。
如图1所示，电感器100具备：线圈30；基体10，其由包含磁性粉和树脂的磁性体形成，内置有线圈30；以及一对外部电极20，其配置在基体10的表面，与线圈30电连接。基体10具有：安装面15；上表面16，其与安装面15对置；一对端面17，其与安装面15以及上表面16邻接而相互对置地配置；以及一对侧面18，其与安装面15、上表面16以及端面17邻接而相互对置地配置。在电感器100中，2个侧面18构成第1一对面，2个端面17构成第2一对面，安装面15以及上表面16构成第3一对面。基体10具有由X轴方向的长度L、Y轴方向的宽度W、以及Z轴方向的高度T规定的形状。基体10的大小例如为L×W×T＝2.5mm×2.0mm×2.0mm。
作为构成磁性体的磁性粉，使用Fe、Fe-Si-Cr、Fe-Ni-Al、Fe-Cr-Al、Fe-Si、Fe-Si-Al、Fe-Ni、Fe-Ni-Mo等铁系的金属磁性粉、其他的组成系的金属磁性粉、非晶体等金属磁性粉、表面被玻璃等绝缘体包覆的金属磁性粉、表面改性的金属磁性粉、纳米级的微小的金属磁性粉末。另外，作为树脂，使用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固化性树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂。
外部电极20的剖面为L字形状，跨越安装面15和端面17而配置。线圈30具有卷绕部32和从卷绕部32的最外周部分别引出的一对引出部34。引出部34的端部与外部电极20电连接。虽然未图示，但除了设置有外部电极20的部分之外的基体的表面被外装树脂覆盖较佳。外部电极20例如通过镀敷处理而形成在包含露出部34a的基体10的表面。镀敷处理例如可以包含通过镀铜而在基体10的表面形成镀层的工序、之后的镀镍工序、以及镀锡工序等。
线圈30的卷绕部32具有被覆层，例如将剖面为大致矩形状的导体(所谓的扁平线)以其两端位于最外周部且在最内周部相互相连的状态卷绕成上下2段(所谓的α(alpha)卷绕)而形成的。与导体的长度方向正交的剖面例如为长方形，由与长方形的长边对应的宽度、和与长方形的短边对应的厚度来规定。卷绕部32配置成使其卷绕轴N的方向与第1一对面即侧面18交叉，并内置于基体10。引出部34从卷绕部32各自的段的最外周朝向基体10的安装面15侧引出，引出部34的端部沿着安装面15配置。即，引出部34从卷绕部32沿Z方向被引出，以便与L×W面即安装面15正交，引出部34被折弯，以便引出部的端部的由导体的长度方向和宽度规定的宽幅面沿安装面15延伸。在引出部34的端部的安装面15侧设置有供导体的宽幅面的一部分从安装面15露出的露出部34a，露出部34a与外部电极20电连接。
导体的宽度例如为120μm以上350μm以下，导体的厚度例如为10μm以上150μm以下。另外，导体的被覆层由厚度例如为2μm以上10μm以下、优选为6μm左右的聚酰胺酰亚胺等绝缘性树脂形成。在被覆层的表面还设置有包含热塑性树脂或者热固化性树脂等自粘合成分的自粘合层，其厚度形成为1μm以上3μm以下较佳。
如图2所示，对线圈30的卷绕部32而言，当从安装面15(L×W)的法线方向、即Z轴方向观察时，卷绕轴N与安装面15大致平行，以相对于侧面18(L×T)的法线方向、即Y轴方向向右(顺时针)旋转了规定的角度θ的状态内置于基体10。另外，如图3所示，将线圈30的卷绕部32内置于基体10，使得当从端面17(W×T)的法线方向、即X轴方向观察时，卷绕轴N与安装面15大致平行且与侧面18(L×T)大致正交。如图4所示，使卷绕轴N相对于侧面18的法线向右旋转了规定的角度θ地使线圈的卷绕部32内置于基体10的内部。角度θ例如为5°以上15°以下较佳。
如图2、图5所示，中心面CP与安装面15以及端面17大致正交，与侧面18大致平行，并经过侧面18之间的距离的一半的位置。这里，卷绕轴N相对于Y轴方向的旋转方向为2个露出部34a的位置分别向中心面CP接近的方向。
(参考例1)
作为参考例1，参照图6至图8对以往的电感器200进行说明。图6示出从安装面侧观察电感器200而得到的局部透过立体图。图7示出与安装面平行且经过安装面与上表面的中点的面的示意剖视图，图8示出从安装面侧观察的局部透过俯视图。除了使线圈30的卷绕轴N与第1一对面即侧面18大致正交，并与安装面15、上表面16和端面17大致平行地配置卷绕部32之外，电感器200与电感器100同样地构成。
在电感器200中，如图6所示，使卷绕轴N与侧面18大致正交而将卷绕部32内置于基体10。因此，如图7所示，卷绕部32的开口面与基体10的侧面18大致平行。引出部与基体10的侧面大致平行地沿Z轴方向引出，露出部34a从安装面15露出。
在除去被覆层而在引出部的端部形成露出部的情况下，在电感器200中，如图8所示，激光所扫描的范围的Y轴方向的最小宽度为W2。另一方面，在电感器100中，如图5所示，扫描的范围的Y轴方向的最小宽度为W1，与电感器200相比，使用较窄的范围就足够了。由此，能够缩短加工时间而提高生产率。
接下来，对电感器的制造方法进行说明。电感器的制造方法例如具备：准备具有所希望的形状的线圈的准备工序；将所准备的线圈收容在包含磁性粉以及树脂的剖面E字形状的第1临时成形体，利用板状的第2临时成形体而盖在收容有线圈的第1临时成形体的开口部的收容工序；以及在模具内对收容了线圈的第1临时成形体以及第2临时成形体进行加压而得到与线圈一体化的基体的成形工序；以及在基体的表面配置外部电极的外部电极形成工序。
在准备工序中，准备具有卷绕部和引出部的线圈，该卷绕部是使具有被覆层的导体在最内周连接而卷绕成2段的螺旋状而得的，该引出部从卷绕部的最外周引出。如图9的示意剖视图所示，收容工序中的第1临时成形体12具备：底面部12a，其使线圈的卷绕部32倾斜来进行保持；中脚部12b，其设置在底面部12a上，插入于卷绕部32的内部空间；以及壁部12c，其被配置为包围底面部12a的外缘。虽然未图示，但在壁部12c设置有用于使线圈的引出部的端部向基体的表面引出的切口部。在收容工序中，在卷绕部32的卷轴中插入中脚部12b，使壁部12c包围卷绕部32而将卷绕部32配置在底面部12a上。另外，线圈的引出部从第1临时成形体12的切口部向与Z轴方向大致正交地形成的安装面侧引出，沿着形成安装面的壁部12c的外周而折弯。利用板状的第2临时成形体而盖在与第1临时成形体12的Y轴方向交叉地设置的开口部12d，将线圈收容于第1临时成形体以及第2临时成形体。在成形工序中，在模具内对收容了线圈的第1临时成形体以及第2临时成形体进行加热、加压而得到与线圈一体化的基体。接着，在外部电极形成工序中，利用激光来扫描在安装面露出的导体的被覆层而将其除去。最后，通过镀敷处理，将除去了被覆层的露出部包覆从而在基体的表面形成外部电极。在外部电极形成工序中，也可以取代镀敷处理而施加导电性糊剂来形成外部电极。
(实施例2)
参照图10对实施例2的电感器110进行说明。图10示出从电感器110的安装面侧观察的局部透过俯视图。在电感器110中，除了露出部的形状不同之外与电感器100同样地构成。
如图10所示，在电感器110中，引出部34的端部的与导体的长度方向正交的导体的端面与第2一对面即端面17大致平行。因此，露出部34b的形状为由上底的长度L21、下底的长度L22和高度W21规定的梯形形状。梯形的高度方向、即导体的宽度方向相对于端面17例如以角度θ交叉。另外，露出部34b被外部电极20包覆。
另一方面，如图11所示，在电感器100中，引出部的端部的与导体的长度方向交叉的端面与导体的长度方向大致正交。因此，露出部34a的形状为由导体的宽度W21和导体的长度L21规定的矩形形状，导体的宽度方向相对于端面17例如以角度θ交叉。另外，如图12所示，在电感器200中，露出部34a的形状与电感器100同样为矩形形状，导体的宽度方向与端面17大致平行。
电感器110的露出部34b的面积比电感器100以及200的露出部34a的面积大，因此与外部电极的连接面积变大。由此，进一步减少电感器110的直流电阻，并且引出部与外部电极的连接的可靠性提高。
(实施例3)
参照图13至图15对实施例3的电感器120进行说明。图13示出从安装面侧观察电感器120而得到的局部透过立体图。图14示出经过图13的A-A线且与安装面正交的面的示意剖视图。图15示出经过图13的B-B线且与安装面正交的面的示意剖视图。除了使线圈的卷绕轴N与安装面以及上表面交叉而配置卷绕部、引出部向基体的端面侧分别引出、在基体的端面设置有露出部之外，电感器120与电感器100同样地构成。
在电感器120中，基体10的安装面15以及上表面16为第1一对面，端面17为第2一对面，侧面18为第3一对面。在电感器120中，引出部从卷绕部向基体10的2个端面17方向分别引出，引出部的端部的由导体的长度方向和宽度规定的宽幅面沿端面17延伸而折弯。在引出部的端部的端面17侧设置有供导体的宽幅面的一部分从端面17露出的露出部34a，露出部34a与外部电极20电连接。外部电极20跨越基体的端面17以及安装面15而设置。
如图14所示，线圈的卷绕部32与侧面18(L×T)大致平行，当从侧面18(L×T)的法线方向(即Y轴方向)观察时，以卷绕轴N相对于安装面15(L×W)的法线方向(即Z轴方向)向左(逆时针)旋转了角度θ的状态将线圈的卷绕部32内置于基体10。另外，如图15所示，当从端面17(W×T)的法线方向(即X轴方向)观察时，使卷绕轴N与安装面15以及上表面16大致正交、且与侧面18(L×T)大致平行而将线圈的卷绕部32内置于基体10。在电感器120中，使线圈的卷绕轴N与安装面以及上表面交叉而配置卷绕部，因此能够使电感器薄型化。
这里，卷绕轴N相对于Z轴方向的旋转方向为与安装面15以及上表面16大致平行、与端面17以及侧面18大致正交、且使2个露出部34a的位置分别接近经过安装面15和上表面16之间的距离的一半的位置的中心面CP的方向。
在电感器120中，引出部34的端部处的导体的端面与导体的长度方向大致正交，露出部34a呈矩形形状，但也可以是，与导体的长度方向正交的导体的端面与第3一对面即侧面18大致平行。露出部为梯形形状，能够扩大外部电极与引出部的连接面积。由此，电感器120的直流电阻进一步被减少，并且引出部与外部电极的连接的可靠性提高。
在上述的实施例中，基体为大致长方体形状，但也可以对形成立方体的各边进行倒角。
线圈的卷绕部在从卷绕轴方向观察时，也可以为大致圆形状、大致长圆形状、大致椭圆形状、大致多边形状等。

Claims (5)

1.一种电感器，其特征在于，具备：
线圈，具有卷绕部和引出部，其中，所述卷绕部是通过使具有被覆层的导体在最内周连接而卷绕成2段的螺旋状而得到，所述引出部从所述卷绕部的最外周引出；
基体，内置所述线圈，由含有磁性粉和树脂的磁性体形成；以及
外部电极，配置于所述基体的表面，
沿着所述导体的长度方向的所述引出部的端部的一部分分别在所述基体的表面露出而作为露出部，并与所述外部电极连接，
所述基体具有第1一对面、第2一对面以及第3一对面，每个一对面相互对置地配置，
所述线圈的卷绕轴与所述第1一对面交叉，
当从所述第2一对面侧观察时，所述卷绕轴与所述第1一对面大致正交，
并且，当从所述第3一对面侧观察时，所述卷绕轴与所述第1一对面的法线交叉，从而配置所述卷绕部，
所述卷绕轴相对于所述第1一对面的法线以规定的角度倾斜，
所述露出部的位置以所述规定的角度向接近中心面的一侧倾斜，其中，所述中心面为与所述第1一对面的每个面相距等距离的面。
2.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，
所述露出部在所述第3一对面中的一个面露出。
3.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，
与所述导体的长度方向正交的所述导体的端面与所述第2一对面大致平行。
4.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，
所述露出部在所述第2一对面的每个面露出。
5.根据权利要求4所述的电感器，其特征在于，
与所述导体的长度方向正交的所述导体的端面与所述第3一对面大致平行。
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