CN113178300A

CN113178300A - 线圈部件及具备其的电路基板

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Publication number: CN113178300A
Application number: CN202110102769.4A
Authority: CN
Inventors: 大塚正人; 大井康裕; 木本裕介; 土田节
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2021-07-27
Anticipated expiration: 2041-01-26
Also published as: US11742134B2; JP7409110B2; US20210233702A1; JP2021118255A; CN113178300B

Abstract

本发明提供一种绕线的卷绕作业容易的线圈部件。本发明的线圈部件(1)具备双线卷绕的绕线(W1、W2)、和双线卷绕的绕线(W3、W4)。绕线(W1)连接于端子电极(E1、E6)，绕线(W2)连接于端子电极(E2、E5)，绕线(W3)连接于端子电极(E3、E8)，绕线(W4)连接于端子电极(E4、E7)。绕线(W1、W2)在交叉区域(A1)交叉，绕线(W3、W4)在交叉区域(A2)交叉。由此，即使在绕线(W1、W2)的匝数和绕线(W3、W4)的匝数不同的情况下，绕线的卷绕作业也变得容易。另外，如果在电路基板上使两个端子电极短路，则能够构成中心抽头。

Description

线圈部件及具备其的电路基板

技术领域

本发明涉及一种线圈部件及具备其的电路基板，特别是涉及一种能够作为脉冲变压器使用的线圈部件及具备其的电路基板。

背景技术

作为能够作为脉冲变压器使用的线圈部件，已知有专利文献1中公开的线圈部件。专利文献1中公开的线圈部件是在两个凸缘部分别设置有四个端子电极的八端子型的线圈部件。并且，通过使成对的两根绕线的一端在电路基板上短路，从而构成初级侧线圈的中心抽头，通过使成对的另外两根绕线的一端在电路基板上短路，从而构成次级侧线圈的中心抽头。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-199906号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1中公开的线圈部件中，由于构成中心抽头的两个端子电极设置于相同的凸缘部，因此需要将成对的两根绕线沿互为反方向卷绕，存在卷绕作业复杂的问题。此外，在初级侧线圈和次级侧线圈的匝数不同的情况下，由于无法将构成初级侧线圈的两根绕线的一方与构成次级侧线圈的两根绕线的一方同时卷绕，因此不得不将合计四根线圈一根一根地卷绕，存在卷绕作业耗费时间的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种即使在初级侧线圈和次级侧线圈的匝数不同的情况下，绕线的卷绕作业也容易的线圈部件及具备其的电路基板。

解决问题的手段

根据本发明的线圈部件，其特征在于，具备：芯，其包含第一凸缘部、第二凸缘部、和位于第一凸缘部与第二凸缘部之间的卷芯部；第一、第二、第三和第四端子电极，其设置于第一凸缘部；第五、第六、第七和第八端子电极，其设置于第二凸缘部；第一和第二绕线，其双线卷绕于卷芯部；以及第三和第四绕线，其双线卷绕于卷芯部，第一绕线的一端和另一端分别连接于第一和第六端子电极，第二绕线的一端和另一端分别连接于第二和第五端子电极，第三绕线的一端和另一端分别连接于第三和第八端子电极，第四绕线的一端和另一端分别连接于第四和第七端子电极，第一绕线和第二绕线在第一交叉区域交叉，第三绕线和第四绕线在与第一交叉区域不同的第二交叉区域交叉。

根据本发明，由于第一和第二绕线双线卷绕，第三和第四绕线双线卷绕，因此绕线的卷绕作业变得容易。另外，由于第一和第二绕线交叉，第三和第四绕线交叉，因此在通过在电路基板上使两个端子电极短路从而构成中心抽头的情况下，能够简化使两个端子电极短路的连接图案的图案形状。此外，由于第一和第二绕线交叉的第一交叉区域与第三和第四绕线交叉的第二交叉区域设置于不同的位置，因此能够防止因两个交叉区域干涉而引起的绕线的破损或卷崩。

在本发明中，可以是：以第一凸缘部为起点的第一交叉区域中的第一和第二绕线的匝数与以第一凸缘部为起点的第二交叉区域中的第三和第四绕线的匝数不同。由此，能够简单地防止两个交叉区域的干涉。在该情况下，可以是：以第一凸缘部为起点的第一交叉区域中的第一和第二绕线的匝数为第一匝，以第二凸缘部为起点的第二交叉区域中的第三和第四绕线的匝数为第一匝。由此，卷绕作业进一步变得容易。

在本发明中，可以是：卷芯部具有多个卷绕面，第一交叉区域和第二交叉区域位于互相不同的卷绕面。由此，能够可靠地防止两个交叉区域的干涉。在该情况下，可以是：多个卷绕面包含第一、第二和第三卷绕面，第一卷绕面中的第一、第二、第三和第四绕线的延伸距离比第二和第三卷绕面中的第一、第二、第三和第四绕线的延伸距离长，第一交叉区域位于第二卷绕面，第二交叉区域位于第三卷绕面。由此，由于两根绕线在绕线的延伸距离短的卷绕面交叉，因此能够通过卷芯部的角部固定交叉的前后的绕线的位置。

在本发明中，可以是：第一和第二绕线的匝数与第三和第四绕线的匝数互相不同。即使在这样的情况下，由于能够将第一和第二绕线双线卷绕，将第三和第四绕线双线卷绕，因此绕线的卷绕作业变得容易。在该情况下，可以是：第一和第二绕线的匝数比第三和第四绕线的匝数多，第三和第四绕线经由第一和第二绕线而卷绕于卷绕芯部。由此，能够将第一～第四绕线整齐排列并卷绕。

在本发明中，可以是：第一、第二、第三和第四端子电极在与卷芯部的轴方向正交的方向上依次排列，第五、第六、第七和第八端子电极在与卷芯部的轴方向正交的方向上依次排列。由此，能够使成对的两根绕线的距离接近。

根据本发明的电路基板，其特征在于，具备：基板；以及搭载于基板的上述线圈部件，基板具有：第一至第八焊盘图案，其分别连接于第一至第八端子电极；连接图案，其使第一焊盘图案和第五焊盘图案短路；以及连接图案，其使第四焊盘图案和第八焊盘图案短路。

根据本发明，能够简化使两个端子电极短路的连接图案的图案形状。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够提供一种即使在初级侧线圈和次级侧线圈的匝数不同的情况下，绕线的卷绕作业也容易的线圈部件及具备其的电路基板。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施方式的线圈部件1的外观的大致立体图。

图2是用于说明绕线W1～W4与端子电极E1～E8的连接关系的模式图。

图3是用于说明卷芯部13上的绕线W1～W4的卷绕图案的模式图。

图4是卷芯部13的展开图，图4的(a)示出绕线W1、W2的交叉区域A1的位置，图4的(b)示出绕线W3、W4的交叉区域A2的位置。

图5是示出搭载有线圈部件1的基板2a的图案形状的大致俯视图。

图6是示出根据变形例的基板2b的图案形状的大致俯视图。

图7是用于说明绕线W1～W4的根据第一变形例的卷绕图案的模式图，图7的(a)示出绕线W1、W2的卷绕图案，图7的(b)示出绕线W3、W4的卷绕图案。

图8是用于说明绕线W3、W4的根据第二变形例的卷绕图案的模式图。

图9是用于说明绕线W3、W4的根据第三变形例的卷绕图案的模式图。

图10是用于说明根据变形例的绕线W1～W4与端子电极E1～E8的连接关系的模式图。

符号说明

1 线圈部件

2a、2b 基板

3 搭载区域

10 鼓型芯

11、12 凸缘部

13 卷芯部

13a～13d 卷绕面

14a～14d 角部

20 板状芯

A1、A2 交叉区域

C1、C2 连接图案

E1～E8 端子电极

L1a、L1b 初级侧配线图案

L2a、L2b 次级侧配线图案

P1～P8 焊盘图案

W1～W4 绕线

θ1～θ4 交叉角

具体实施方式

在下文中，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

根据本实施方式的线圈部件1是脉冲变压器，如图1所示，具备鼓型芯10、板状芯20、端子电极E1～E8、以及绕线W1～W4。作为鼓型芯10和板状芯20的材料，可使用铁氧体等的导磁率高的磁性材料。在此，作为用于鼓型芯10和板状芯20的磁性材料，可以互相相同，也可以互相不同，但是优选使用磁导率μ为10～4000H/m的材料。

如图1所示，鼓型芯10包含：卷芯部13，其以x方向为轴方向；凸缘部11，其设置于卷芯部13的x方向上的一端；以及凸缘部12，其设置于卷芯部13的x方向上的另一端。并且，端子电极E1～E4设置于凸缘部11，并且，依次排列于y方向。另外，端子电极E5～E8设置于凸缘部12，并且，依次排列于y方向。此外，绕线W1～W4卷绕于卷芯部13，其一端和另一端连接于分别相对应的端子电极E1～E8中的任一个。卷芯部13的yz截面是倒角的矩形。

如图2所示，绕线W1的一端和另一端分别连接于端子电极E1、E6，绕线W2的一端和另一端分别连接于端子电极E2、E5，绕线W3的一端和另一端分别连接于端子电极E3、E8，绕线W4的一端和另一端分别连接于端子电极E4、E7。在这些绕线W1～W4中，绕线W1和绕线W2成对，双线卷绕于卷芯部13。另外，绕线W3和绕线W4也成对，双线卷绕于卷芯部13。因此，绕线W1和绕线W2的匝数和卷绕方向互相相同，绕线W3和绕线W4的匝数和卷绕方向互相相同。尽管没有特别限制，但是在本实施方式中，绕线W1、W2的匝数以及绕线W3、W4的匝数不同。绕线W1、W2的卷绕方向与绕线W3、W4的卷绕方向相同。

此外，如图2所示，绕线W1和绕线W2在交叉区域A1交叉，绕线W3和绕线W4在交叉区域A2交叉。交叉区域A1和交叉区域A2在卷芯部13上位于互相不同的区域。在图2所示的例子中，两者在以凸缘部11(端子电极E1、E2)为起点的绕线W1、W2的第一匝交叉，两者在以凸缘部12(端子电极E7、E8)为起点的绕线W3、W4的第一匝交叉。

图3是用于说明卷芯部13上的绕线W1～W4的卷绕图案的模式图。

如图3所示，在本实施方式中，绕线W1、W2的匝数比绕线W3、W4的匝数多。另外，绕线W1、W2卷绕于下层，绕线W3、W4卷绕于上层。即，绕线W3、W4经由绕线W1、W2而卷绕于卷芯部13。这样的卷绕图案可以通过首先双线卷绕匝数多的绕线W1、W2，然后双线卷绕匝数少的绕线W3、W4而得到。如果是这样的卷绕图案，则能够将匝数多的绕线W1、W2整齐排列并卷绕于卷芯部13的表面上，并且能够沿着绕线W1、W2的谷线将匝数少的绕线W3、W4整齐排列并卷绕，因此难以发生卷崩。

如图4的(a)、(b)所示，卷芯部13具有四个卷绕面13a～13d。其中，卷绕面13a、13c构成xy面，卷绕面13b、13d构成xz面。在本实施方式中，卷绕面13a、13c的面积比卷绕面13b、13d大，因此，卷绕面13a，13c上的绕线W1～W4的延伸距离比卷绕面13b、13d上的绕线W1～W4的延伸距离长。

并且，绕线W1、W2的交叉区域A1位于卷绕面13b，绕线W3、W4的交叉区域A2位于卷绕面13d。如上所述，由于在卷绕面13b、13d上绕线W1～W4的延伸距离短，因此交叉区域A1与卷芯部13的角部14a、14b的距离、或交叉区域A2与卷芯部的角部14c、13d的距离变短。因此，容易通过角部14a～14d固定交叉的前后的绕线W1～W4的x方向位置。另外，由于端子电极E1、E2在卷绕面13b侧偏移地设置，并且，连接于端子电极E1、E2的绕线W1、W2在卷绕面13b交叉，因此交叉角θ1变得相对较大。同样地，端子电极E7、E8在卷绕面13d侧偏移地设置，并且，连接于端子电极E7、E8的绕线W3、W4在卷绕面13d交叉，因此交叉角θ2变得相对较大。由此，绕线的交叉所需的区间变短。

图5是示出搭载有根据本实施方式的线圈部件1的基板2a的图案形状的大致俯视图。

图5所示的基板2a通过搭载线圈部件1而用作包含脉冲变压器的电路基板，具有用于搭载线圈部件1的搭载区域3。在搭载区域3设置有8个焊盘图案P1～P8。当将线圈部件1搭载于搭载区域3时，焊盘图案P1～P8分别连接于线圈部件1的端子电极E1～E8。其中，焊盘图案P2、P6构成一对初级侧端子，分别连接于初级侧配线图案L1a、L1b。另外，焊盘图案P3、P7构成一对次级侧端子，分别连接于次级侧配线图案L2a、L2b。然而，初级侧和次级侧的区别是相对的，可以将两者相反地使用。

此外，焊盘图案P1和焊盘图案P5经由设置于搭载区域3内的连接图案C1而短路，作为初级侧中心抽头发挥作用。同样地，焊盘图案P4和焊盘图案P8经由设置于搭载区域3内的连接图案C2而短路，作为次级侧中心抽头发挥作用。

由此，如果将根据本实施方式的线圈部件1搭载于基板2a，则端子电极E1、E5经由连接图案C1而短路，端子电极E4、E8经由连接图案C2而短路，因此作为具有初级侧中心抽头和次级侧中心抽头的脉冲变压器发挥作用。

图6是示出根据变形例的基板2b的图案形状的大致俯视图。

图6所示的基板2b中，焊盘图案P2和焊盘图案P6通过连接图案C1而短路，焊盘图案P3和焊盘图案P7通过连接图案C2而短路。并且，焊盘图案P1、P5构成一对初级侧端子，焊盘图案P4、P8构成一对次级侧端子。即使在使用了具有这样的结构的基板2b的情况下，如果将线圈部件1搭载于搭载区域3，则作为具有初级侧中心抽头和次级侧中心抽头的脉冲变压器发挥作用。

如上所述，根据本实施方式的线圈部件1可以通过搭载于具有连接图案C1、C2的基板2a，从而作为脉冲变压器使用。另外，虽然绕线W1、W2的匝数以及绕线W3、W4的匝数不同，但是由于可以将绕线W1、W2双线卷绕，将绕线W3、W4双线卷绕，从而使卷绕作业变得容易。此外，由于使绕线W1、W2交叉，使绕线W3、W4交叉，因此可以将连接图案C1、C2在x方向上成为直线性的形状，可以缩短连接图案C1、C2的配线长。而且，由于绕线W1、W2的交叉区域A1和绕线W3、W4的交叉区域A2设置于不同的位置，因此还能够防止因交叉区域A1、A2干扰而引起的绕线的破损或卷崩。

图7所示的卷绕图案是作为以凸缘部12(端子电极E5、E6)为起点的绕线W1、W2的第一匝，两者在卷绕面13d交叉，作为以凸缘部11(端子电极E3、E4)为起点的绕线W3、W4的第一匝，两者在卷绕面13b交叉。即使是这样的卷绕图案，也可以获得与图4所示的卷绕图案大致相同的效果。然而，卷绕面13d上的绕线W1、W2的交叉角θ3、或卷绕面13b上的绕线W3、W4的交叉角θ4与交叉角θ1、θ2相比容易变小，在该情况下绕线的交叉所需的区间变长。考虑到这一点，可以说图4所示的卷绕图案是优选的。

图8是用于说明绕线W3、W4的根据第二变形例的卷绕图案的模式图。绕线W1、W2的卷绕图案如图4的(a)所示。

图8所示的卷绕图案是作为以凸缘部11(端子电极E3、E4)为起点的绕线W3、W4的第一匝，两者在绕线表面13d交叉。这样，即使在交叉区域A1、A2均位于以凸缘部11为起点的第一匝的情况下，交叉区域A1和交叉区域A2也位于不同的卷绕面，因此能够防止交叉区域A1、A2的干扰。

图9是用于说明绕线W3、W4的根据第三变形例的卷绕图案的模式图。绕线W1、W2的卷绕图案如图4的(a)所示。

图9所示的卷绕图案是作为以凸缘部11(端子电极E3、E4)为起点的绕线W3、W4的第二匝，两者在绕线表面13b交叉。这样，即使在交叉区域A1、A2均位于相同的卷绕面13b的情况下，如果构成交叉区域A1的绕线W1、W2的匝位置、和构成交叉区域A2的绕线W3、W4的匝位置不同，则能够防止交叉区域A1、A2的干扰。

在图10所示的例子中，绕线W1的一端和另一端分别连接于端子电极E1、E7，绕线W2的一端和另一端分别连接于端子电极E3、E5，绕线W3的一端和另一端分别连接于端子电极E2、E8，绕线W4的一端和另一端分别连接于端子电极E4、E6。即使是具有这样的连接关系的线圈部件，通过搭载于图5所示的基板2a或图6所示的基板2b，从而与根据上述实施方式的线圈部件1同样地，作为具有初级侧中心抽头和次级中心抽头的脉冲变压器发挥功能。

在上文中，已经对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种修改，不用说，这些也包含于本发明。

例如，在上述实施方式中，绕线W1、W2的匝数与绕线W3、W4的匝数不同，但是这一点在本发明中不是必须的，绕线W1、W2的匝数以及绕线W3、W4的匝数也可以相同。

另外，在上述实施方式中，交叉区域A1、A2位于卷绕面13b或13d，但是也可以使交叉区域A1、A2位于卷绕面13a或13c。

Claims

1.一种线圈部件，其特征在于，

具备：

芯，其包含第一凸缘部、第二凸缘部、和位于所述第一凸缘部与所述第二凸缘部之间的卷芯部；

第一、第二、第三和第四端子电极，其设置于所述第一凸缘部；

第五、第六、第七和第八端子电极，其设置于所述第二凸缘部；

第一和第二绕线，其双线卷绕于所述卷芯部；以及

第三和第四绕线，其双线卷绕于所述卷芯部，

所述第一绕线的一端和另一端分别连接于所述第一和第六端子电极，

所述第二绕线的一端和另一端分别连接于所述第二和第五端子电极，

所述第三绕线的一端和另一端分别连接于所述第三和第八端子电极，

所述第四绕线的一端和另一端分别连接于所述第四和第七端子电极，

所述第一绕线和所述第二绕线在第一交叉区域交叉，

所述第三绕线和所述第四绕线在与所述第一交叉区域不同的第二交叉区域交叉。

2.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

以所述第一凸缘部为起点的所述第一交叉区域中的所述第一和第二绕线的匝数与以所述第一凸缘部为起点的所述第二交叉区域中的所述第三和第四绕线的匝数不同。

3.根据权利要求2所述的线圈部件，其特征在于，

以所述第一凸缘部为起点的所述第一交叉区域中的所述第一和第二绕线的匝数为第一匝，

以所述第二凸缘部为起点的所述第二交叉区域中的所述第三和第四绕线的匝数为第一匝。

4.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

所述卷芯部具有多个卷绕面，

所述第一交叉区域和所述第二交叉区域位于互相不同的卷绕面。

5.根据权利要求4所述的线圈部件，其特征在于，

所述多个卷绕面包含第一、第二和第三卷绕面，

所述第一卷绕面中的所述第一、第二、第三和第四绕线的延伸距离比所述第二和第三卷绕面中的所述第一、第二、第三和第四绕线的延伸距离长，

所述第一交叉区域位于所述第二卷绕面，

所述第二交叉区域位于所述第三卷绕面。

6.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，

所述第一和第二绕线的匝数与所述第三和第四绕线的匝数互相不同。

7.根据权利要求6所述的线圈部件，其特征在于，

所述第一和第二绕线的匝数比所述第三和第四绕线的匝数多，

所述第三和第四绕线经由所述第一和第二绕线而卷绕于所述卷绕芯部。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的端子电极，其特征在于，

所述第一、第二、第三和第四端子电极在与所述卷芯部的轴方向正交的方向上依次排列，

所述第五、第六、第七和第八端子电极在与所述卷芯部的轴方向正交的方向上依次排列。

9.一种电路基板，其特征在于，

具备：

基板；以及

搭载于所述基板的权利要求1～8中任一项所述的线圈部件，

所述基板具有：

第一至第八焊盘图案，其分别连接于所述第一至第八端子电极；

连接图案，其使所述第一焊盘图案和所述第五焊盘图案短路；以及

连接图案，其使所述第四焊盘图案和所述第八焊盘图案短路。