CN113345700A - 线圈部件以及具备其的电路基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够在宽的频带中提高自谐振频率的线圈部件以及具备其的电路基板。线圈部件(1)具备：鼓型芯(10)，其具有凸缘部(11、12)和卷芯部(13)；绕线(W)，其卷绕于卷芯部(13)；导电板(21)，其经由电介质板(31)而与绕线(W)重叠；端子电极(E1)，其设置于凸缘部(11)且与绕线(W)的一端连接；端子电极(E2)，其设置于凸缘部(12)且与绕线(W)的另一端连接；以及端子电极(E3)，其设置于凸缘部(11)且与导电板(21)连接。通过该结构，在绕线(W)与导电板(21)之间附加电容成分，因此，绕线(W)的匝之间的电容成分(线间电容)表观上减少。由此，能够在宽的频带中提高自谐振频率。

Description

线圈部件以及具备其的电路基板
技术领域
本发明涉及线圈部件以及具备其的电路基板，特别是涉及在鼓型芯卷绕绕线而成的线圈部件以及具备其的电路基板。
背景技术
作为在鼓型芯卷绕绕线而成的线圈部件，已知有专利文献1所记载的线圈部件。专利文献1所记载的线圈部件以成为3层构造的方式将绕线卷绕于卷芯部，并且通过各卷绕层中的绕线的匝数来调整自谐振频率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-82463号公报
发明内容
然而，在专利文献1所记载的方法中，虽然能够降低自谐振频率，但是难以提高自谐振频率。此外，专利文献1所记载的方法在超过1GHz的频带中无法得到充分的效果。
因此，本发明的目的在于提供一种能够在宽的频带中提高自谐振频率的线圈部件以及具备其的电路基板。
本发明的线圈部件，其特征在于，具备：芯，其具有卷芯部、位于卷芯部的轴向上的一端的第一凸缘部以及位于卷芯部的轴向上的另一端的第二凸缘部；绕线，其卷绕于卷芯部；第一导电性部件，其经由电介质而与绕线重叠；第一端子电极，其设置于第一凸缘部且与绕线的一端连接；第二端子电极，其设置于第二凸缘部且与绕线的另一端连接；以及第三端子电极，其设置于第一凸缘部且与第一导电性部件连接。
根据本发明，由于在绕线与第一导电性部件之间附加电容成分，所以绕线的匝之间的电容成分(线间电容)表观上减少。由此，能够在宽的频带中提高自谐振频率。
在本发明中，第一导电性部件也可以位于卷芯部与绕线之间。由此，能够防止第一导电性部件的脱落。或者，绕线也可以位于卷芯部与第一导电性部件之间。由此，绕线与第一导电性部件的距离的调整变得容易。
也可以是本发明的线圈部件还具备：第二导电性部件，其经由电介质而与绕线重叠；以及第四端子电极，其设置于第二凸缘部且与第二导电性部件连接，第一导电性部件和第二导电性部件相互绝缘。由此，绕线与第二导电性部件之间的电容成分也被附加，因此能够进一步提高自谐振频率。而且，由于第一导电性部件和第二导电性部件相互绝缘，因此不会产生因第一以及第二导电性部件作为线圈发挥功能而导致的电感的降低。
本发明的电路基板，其特征在于，具备：基板，其具有第一、第二以及第三焊盘图案；以及线圈部件，其具有上述的特征，线圈部件以第一、第二以及第三端子电极分别与第一、第二以及第三焊盘图案连接的方式搭载于基板，对第三焊盘图案赋予接地电位。
根据本发明，通过第一导电性部件在绕线与接地之间附加电容成分，因此，线间电容在表观上减少，能够提高线圈部件的自谐振频率。
根据本发明，能够提供一种能够在宽的频带中提高自谐振频率的线圈部件以及具备其的电路基板。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的线圈部件1的外观的概略立体图。
图2是搭载有线圈部件1的基板5的局部俯视图。
图3是线圈部件1的等效电路图。
图4是示出第一变形例的线圈部件1A的外观的概略立体图。
图5是示出第二变形例的线圈部件1B的外观的概略立体图。
图6是用于说明第三变形例的线圈部件1C的结构的示意截面图。
图7是示出第四变形例的线圈部件1D的外观的概略立体图。
图8是示出本发明的第二实施方式的线圈部件2的外观的概略立体图。
图9是从z方向观察线圈部件2的概略俯视图。
图10是示出第五变形例的线圈部件2A的外观的概略立体图。
图11是示出本发明的第三实施方式的线圈部件3的外观的概略立体图。
图12是线圈部件3的局部截面图。
图13是第六变形例的线圈部件的局部截面图。
符号的说明
1～3、1A～1D、2A 线圈部件
5 基板
6 搭载区域
10 鼓型芯
11、12 凸缘部
13 卷芯部
13a、13b xz面
13c、13d xy面
14 板状芯
21、22 导电板(导电性部件)
31、32 电介质板(电介质)
40 带箔的绝缘片
41 铜箔
42 树脂层
51 导电性树脂
52 绝缘树脂
E1～E4 端子电极
L1～L4 配线图案
P1～P4 焊盘图案
S 空间
W 绕线。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。
＜第一实施方式＞
图1是表示本发明的第一实施方式的线圈部件1的外观的概略立体图。
如图1所示，第一实施方式的线圈部件1具备鼓型芯10、端子电极E1～E4、绕线W、导电板21、22以及电介质板31、32。鼓型芯10包括以x方向为轴向的卷芯部13、设置于卷芯部13的x方向上的一端的凸缘部11、以及设置于卷芯部13的x方向上的另一端的凸缘部12。作为鼓型芯10的材料，优选使用铁氧体等导磁率μ为10～4000H/m的高导磁率材料。
端子电极E1、E3设置于凸缘部11，端子电极E2、E4设置于凸缘部12。端子电极E1～E4可以由端子金属件构成，也可以由涂布于凸缘部11、12的表面的导电性膏构成。绕线W卷绕于卷芯部13，其一端连接于端子电极E1，另一端连接于端子电极E2。
导电板21、22是由金属等构成的导电性部件，以覆盖卷芯部13的xz面的方式配置。电介质板31、32由树脂或陶瓷等电介质材料构成，分别以覆盖导电板21、22的表面的方式配置。由此，绕线W在卷芯部13的一个xz面上经由电介质板31以及导电板21卷绕于卷芯部13，在卷芯部13的另一个xz面上经由电介质板32以及导电板22卷绕于卷芯部13。于是，导电板21与端子电极E3连接，导电板22与端子电极E4连接。导电板21和端子电极E3、导电板22和端子电极E4也可以分别为一体。
图2是搭载有本实施方式的线圈部件1的基板5的局部俯视图。
如图2所示，在基板5定义了搭载线圈部件1的搭载区域6。在搭载区域6内设置有焊盘图案P1～P4，当将线圈部件1搭载于搭载区域6时，端子电极E1～E4分别与焊盘图案P1～P4连接。焊盘图案P1～P4分别与配线图案L1～L4连接。其中，配线图案L1、L2构成一对输入输出配线，经由线圈部件1所包含的绕线W而连接。另一方面，配线图案L3、L4是被供给接地电位GND的接地图案。由此，若将线圈部件1搭载于基板5，则对导电板21、22赋予接地电位GND。另外，在图2所示的平面中，配线图案L3与L4分离，但也可以在未图示的其他区域使两者短路。
图3是本实施方式的线圈部件1的等效电路图。
如图3所示，本实施方式的线圈部件1在端子电极E1与端子电极E2之间连接有作为线圈发挥功能的绕线W，并且在绕线W与导电板21、22之间附加电容成分。附加的电容成分的量能够通过导电板21、22的面积、电介质板31、32的厚度以及介电常数来调整。若附加这样的电容成分，则在绕线W的相邻匝之间产生的电容成分(线间电容)对自谐振频率产生的影响变小，其结果，自谐振频率变高。这意味着线间电容在表观上减少。这样的效果在超过1GHz的频带中也能够得到。但是，若电介质板31、32的厚度过薄，则绕线W与导电板21、22的距离变得过于接近，根据所使用的频带，两者有可能引起高频短路。因此，考虑到所使用的频带，绕线W与导电板21、22的距离优选设计为确保不产生高频短路的距离。
这样，本实施方式的线圈部件1具备经由电介质板31、32而与绕线W重叠的导电板21、22，因此能够得到比根据实际的线间电容算出的自谐振频率高的自谐振频率。此外，绕线W从导电板21、22以及电介质板31、32之上卷绕，因此能够防止导电板21、22以及电介质板31、32的脱落。而且，由于在线圈部件内导电板21与导电板22相互绝缘，所以在将端子电极E3、E4与相同的接地图案连接的情况下，导电板21、22不会作为线圈发挥功能。由此，能够防止由于导电板21、22作为线圈发挥功能而导致的电感的降低。
图4是表示第一变形例的线圈部件1A的外观的概略立体图。
图4所示的第一变形例的线圈部件1A在省略了导电板22以及电介质板32这一点上，与第一实施方式的线圈部件1不同。其他基本的结构与第一实施方式的线圈部件1相同，因此对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。如第一变形例例示的那样，由导电板和电介质板构成的组也可以仅设置1组。在该情况下，与第一实施方式的线圈部件1相比，绕线W与导电板重叠的面积成为一半，因此附加的电容成分的值成为一半。这样，通过变更导电板的数量，能够调整自谐振频率。另外，在第一变形例的线圈部件1A中，也可以省略端子电极E4，也可以使用端子电极E4作为用于确保安装强度的虚设端子。
图5是表示第二变形例的线圈部件1B的外观的概略立体图。
图5所示的第二变形例的线圈部件1B在导电板21及电介质板31的x方向上的长度缩短为一半这一点上，与第一变形例的线圈部件1A不同。其他基本的结构与第一变形例的线圈部件1A相同，因此对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。如第二变形例例示的那样，由导电板以及电介质板构成的组不需要与绕线W的全部匝重叠，也可以仅与一部分匝重叠。在该情况下，与第一变形例的线圈部件1A相比，绕线W与导电板重叠的面积进一步成为一半，因此附加的电容成分的值进一步成为一半。这样，通过适当地设计绕线W与导电板重叠的面积，能够调整自谐振频率。
图6是用于说明第三变形例的线圈部件1C的结构的概略截面图。
图6所示的第三变形例的线圈部件1C在卷芯部13的xz面13a、13b和xy面13c被导电板21和电介质板31覆盖这一点上，与第一变形例的线圈部件1A不同。其他基本的结构与第一变形例的线圈部件1A相同，因此对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。如第三变形例例示的那样，由导电板21以及电介质板31构成的组也可以覆盖卷芯部13的多个面。
在图6所示的例子中，卷芯部13的另一个xy面13d未被导电板21及电介质板31覆盖，但对于xy面13d的一部分也可以由导电板21及电介质板31覆盖。但是，若导电板21为环状，则由于导电板21作为线圈发挥功能，因此电感大幅降低。因此，即使在导电板21覆盖卷芯部13的全部4面的情况下，也需要设计成导电板21不成为环状。
图7是表示第四变形例的线圈部件1D的外观的概略立体图。
图7所示的第四变形例的线圈部件1D在追加了板状芯14这一点上与第一实施方式的线圈部件1不同。其他基本的结构与第一实施方式的线圈部件1相同，因此对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
板状芯14固定于凸缘部11、12，作为将凸缘部11与凸缘部12相连的磁路而发挥功能。作为板状芯14的材料，优选使用与鼓型芯10同样的高导磁率材料。这样，若附加板状芯14，则由鼓型芯10和板状芯14形成闭合磁路，因此能够提高电感。
＜第二实施方式＞
图8是表示本发明的第二实施方式的线圈部件2的外观的概略立体图。此外，图9是从z方向观察线圈部件2的概略俯视图。
如图8以及图9所示，第二实施方式的线圈部件2在导电板21、22以及电介质板31、32配置于绕线W的外侧这一点上，与第一实施方式的线圈部件1不同。换言之，绕线W位于卷芯部13与导电板21、22及电介质板31、32之间。其他基本的结构与第一实施方式的线圈部件1相同，因此对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
在本实施方式中，也可以在卷绕的绕线W与电介质板31、32之间存在空间S。在该情况下，能够根据空间S的大小来调整自谐振频率。
如本实施方式所例示的那样，导电板21、22以及电介质板31、32也可以配置在卷绕的绕线W的外侧。
图10是表示第五变形例的线圈部件2A的外观的概略立体图。
图10所示的第五变形例的线圈部件2A在省略了导电板22以及电介质板32这一点上，与第二实施方式的线圈部件2不同。其他基本的结构与第二实施方式的线圈部件2相同，因此对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。如第五变形例例示的那样，由导电板和电介质板构成的组也可以仅设置一组。
＜第三实施方式＞
图11是表示本发明的第三实施方式的线圈部件3的外观的概略立体图。
如图11所示，第三实施方式的线圈部件3在卷绕的绕线W被带铜箔的绝缘片(RCC)40覆盖这一点上，与第二实施方式的线圈部件2不同。如作为截面图的图12所示，带铜箔的绝缘片40具有铜箔41与树脂层42层叠而成的结构，以树脂层42位于铜箔41与绕线W之间的方式配置。铜箔41与端子电极E3连接。其他基本的结构与第五变形例的线圈部件2A相同，因此对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
在本实施方式中，构成带铜箔的绝缘片40的铜箔41作为导电性部件发挥功能，构成带铜箔的绝缘片40的树脂层42作为电介质发挥功能。这样，在本实施方式中，由于在卷绕的绕线W之上配置带铜箔的绝缘片40，因此能够以更低的成本制作线圈部件。
或者，如用于说明第六变形例的图13所示，也可以是以埋入绕线W的方式在卷芯部13的表面涂布绝缘树脂52，进一步地，在绝缘树脂52之上涂布导电性树脂51，将该导电性树脂51与端子电极E3电连接。在该情况下，能够进一步以低成本制作线圈部件。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更，当然它们也包含在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种线圈部件，其特征在于，
具备：
芯，其具有卷芯部、位于所述卷芯部的轴向上的一端的第一凸缘部、以及位于所述卷芯部的所述轴向上的另一端的第二凸缘部；
绕线，其卷绕于所述卷芯部；
第一导电性部件，其经由电介质而与所述绕线重叠；
第一端子电极，其设置于所述第一凸缘部并与所述绕线的一端连接；
第二端子电极，其设置于所述第二凸缘部并与所述绕线的另一端连接；以及
第三端子电极，其设置于所述第一凸缘部并与所述第一导电性部件连接。
2.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，
所述第一导电性部件位于所述卷芯部与所述绕线之间。
3.根据权利要求1所述的线圈部件，其特征在于，
所述绕线位于所述卷芯部与所述第一导电性部件之间。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的线圈部件，其特征在于，
还具备：
第二导电性部件，其经由电介质而与所述绕线重叠；以及
第四端子电极，其设置于所述第二凸缘部并与所述第二导电性部件连接，
所述第一导电性部件和所述第二导电性部件相互绝缘。
5.一种电路基板，其特征在于，
具备：
具有第一、第二以及第三焊盘图案的基板；以及
权利要求1～4中任一项所述的线圈部件，
所述线圈部件以所述第一、第二以及第三端子电极分别与所述第一、第二以及第三焊盘图案连接的方式搭载于所述基板，
对所述第三焊盘图案赋予接地电位。
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