CN1144242C - 片状电感器 - Google Patents

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Abstract

本发明的片状电感器备有带卷芯和两个矩形凸缘的铁心、与凸缘直接相连的第一导电覆膜层、卷绕在卷芯上并且两端部分别导电地固着于第一导电覆膜层上的绕组和包覆绕组外周的外装材，该外装材与凸缘的周侧面形状吻合并与其大致齐平地埋住两凸缘间的间隙，将其包覆住并整形，同时外装材重叠在周侧面上，其靠两凸缘的端部一直覆盖到凸缘的周侧面上的第一导电覆膜层。

Description

片状电感器
技术领域
本发明涉及安装在印刷基板上的片状电感器，特别涉及备有与铁心直接相连的外部电极的片状电感器，该片状电感器适合采用管心支撑的逐个方式整体安装。
背景技术
为了在采用管心支撑(芯片安装机)的印刷基板上实现高密度安装，在现有技术中，电阻元件、电容等电子零件的小型化、薄型化、片状化的进展很快。关于这一点，作为把绕组卷在铁心的卷芯上的构造(绕组形)的片状电感器，典型的构造是，例如图5A的立体图和图5 B的剖面图所示片状电感器10那样，绕组8卷绕在鼓型铁心7的卷芯1上，绕组8的两端与外部电极5相连接，该外部电极5由固着在铁心7的凸缘2外面的导线架构成，用长方体形状的外装材(合成树脂)9包覆鼓型铁心7和外部电极5，使外部电极5前端的L字形部露出于外装材9的两侧面及下面。
另外，作为小型、薄型的片状电感器，本案申请人曾提出过一种片状电感器(日本专利公开第306744/1997号公报中记载的片状电感器)，该片状电感器的构造是，铁心的卷芯为横置型，外部电极直接连接于铁心的两凸缘(略呈矩形)，沿电感器本体的绕组外周面全周装有外装材，使表面形状成为矩形。
即，如图6A的立体图和图6B的卷芯部分剖面图所示，日本专利公开第306744/1997号公报记载的片状电感器20，备有铁心17、绕组18和外装材19。铁心17具有剖面大致呈圆形的圆柱形卷芯11、在该卷芯11的轴方向两端与卷芯11形成为一体的大致呈矩形的凸缘12，12和由形成在凸缘12的端面12a及周侧面12b上的第一导电覆盖膜层14构成的与铁心直接相连的外部电极15 。绕组18卷绕在铁心17的卷芯11上，同时其两端部导电地固着在前述与铁心直接相连的外部电极15上。外装材19沿着卷绕在卷芯11上的绕组18的外周面全周包覆，使表面形状成为矩形。
上述片状电感器20中所用的铁心17，例如是由高电阻率的镍锌类铁氧体等磁性体或氧化铝等绝缘体构成的铁心，可以与外部电极15即第一导电覆膜层14直接相连。第一导电覆膜层14例如是通过浸渍·烘焙或镀层等方式，由银、银-白金或铜以及覆盖在其上的镍或铅-锡等导电材料构成的导电覆盖膜。前述外装材19例如是通过浇注封装或复印而覆盖的环氧基合成树脂材料。绕组18是直径为0.03～0.15mm左右的绝缘覆盖导线(绝缘覆盖材料是聚氨脂、聚酰亚胺)，其两端通过设在凸缘12周侧面12b上的沟槽16导出到外部电极15，通过焊接、热压接或超声波振动或这些方式的并用而与外部电极15接合。
如上所述，铁心17的卷芯11是横置式，其两端的凸缘12，12的端面12a及周侧面12b上直接连接着外部电极15。另外，通过将外装材19外装在绕组18的外周面，将其整形，可实现尺寸符合日本电子机械工会的叠层磁器电容规格RC-3402的极小型，薄型的片状电感器20。
但是，上述现有的绕组形片状电感器10，其外部电极5的位置定在外装材9的下面侧，至少在片上有上下的方向性，所以不能采用管心支撑的逐个方式的整体安装。另外，在小型化、薄型化方面，构造也偏大，不容易象叠层片状电感器那样符合上述叠层磁器电容规格RC-3402规定的尺寸。
前述的片状电感器20，能实现尺寸小型化、薄型化并符合前述规格RC-3402，虽然外部电极15上的绕组18端部的导电固着部分Z存在于设在凸缘12的沟槽16内，但该导电固着部分Z的凹凸露出于外部，依情况不同可从外部电极15的矩形表面突出，要把导电固着部分Z的周侧面朝下地装在印刷基板上，以倾斜状态安装。
另外，虽说是片状，但是外装材19的表面在凸缘12周侧面12b的内侧，不能完全地埋住相向的两凸缘12，12间的间隙。换言之，外装材19与凸缘的周侧面12b之间的交界处，存在着肉眼可见的台阶，作为芯片部件不能说是长方体形状。在吸着等方面存在着安装上的问题。另外，在外观上，可看见导电固着部分Z的凹凸，作为芯片部件是不理想的。
另外，通常作为外装材19的合成树脂和作为铁心17的铁氧体材料，它们的热膨胀率不同，所以，在上述片状电感器20的构造中，在外装材19与凸缘12的内侧面12c(与卷芯11相连的交界面)的交界S处容易产生间隙，从绕组卷绕部到导电固着部分的绕组引线部分从该间隙露出。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种片状电感器，该片状电感器，备有与横置式卷芯的铁心的凸缘直接相连的外部电极，在绕组外周全面外装着外装材，可实现逐个方式的整体安装，同时提高外观性。
本发明用以下技术方案实现上述目的。
(1)本发明的片状电感器，备有铁心、与铁心直接相连的外部电极、绕组和外装材；前述铁心具有卷芯和在该卷芯的轴方向两端与卷芯形成为一体的矩形凸缘；前述外部电极由形成在前述铁心的凸缘端面及周侧面的第一导电覆膜层和第二导电覆膜层构成；前述绕组卷绕在前述铁心的卷芯上，其两端部分别导电地固着在前述与铁心直接相连的外部电极上；前述外装材埋住上述铁心的两凸缘间的间隙并包覆于卷绕在卷芯上的绕组的外周；外装材叠层地形成在第一导电覆膜层上，外装材的靠两凸缘的端部重叠在凸缘周侧面的第一导电覆膜层上，第二导电覆膜层的端部重叠在凸缘的外装材上。
(2)在前述(1)记载的片状电感器中，重叠在前述第一导电覆膜层上的外装材，覆盖着从绕组卷绕部分到导电固着部分的绕组引线部分。
(3)在前述(1)或(2)记载的片状电感器中，重叠在外装材上的前述第二导电覆膜层的端部，越过凸缘的周侧面上，一直达到绕组卷绕的区域。
(4)在前述(1)或(2)记载的片状电感器中，前述第二导电覆膜层埋住前述绕组与第一导电覆膜层的导电固着部分，同时导电固着部分上的第二导电覆膜层的表面整形为平坦状。
(5)在前述(3)记载的片状电感器中，前述第二导电覆膜层埋住前述绕组与第一导电覆膜层的导电固着部分，同时导电固着部分上的第二导电覆膜层的表面整形为平坦状。
根据前述(1)至(5)的构造，外部电极是第一导电覆膜层和第二导电覆膜层的双层构造，导电固着部分被完全埋住，具有与无上下方向性的叠层磁器电容同样的优点，形成为长方体形状的片状电感器，可实现由管心支撑的逐个方式的整体安装。另外，由于外装材和第二导电覆膜层是重叠构造，可防止由热膨胀、收缩引起的外观性降低。
附图说明
下面参照附图说明本发明片状电感器的实施例。
图1是本发明片状电感器的剖面图；
图2是本发明片状电感器的凸缘周侧面的外部电极和外装材的重叠构造的放大剖面图；
图3A至图3 E是用于说明本发明片状电感器的制造工序的流程图；
图4是本发明的外装材形状的立体图；
图5A是现有的片状电感器的立体图，图5B是其剖面图；
图6A是日本专利公开第306744/1997号公报记载的片状电感器的立体图，图6B是其卷芯部分的剖面图。
具体实施方式
图1和图2中，片状电感器30备有铁心17、绕组18和外装材。铁心17具有卷芯11、在该卷芯11的轴方向两端与卷芯形成为一体的矩形凸缘12，12以及形成在凸缘12的端面12a及周侧面12b上的第一导电覆膜层14。绕组18卷绕在铁心17的卷芯11上，其两端部分别导电地固着在前述与铁心直接相连的第一导电覆膜层14上。外装材外装于卷绕在卷芯11上的绕组18的外周面全周，其外部形状整形为矩形。前述这些构造与现有的片状电感器20相同。外装材29与凸缘12的周侧面形状吻合，将两凸缘12，12间的间隙埋住并与两凸缘大致齐平，同时，外装材29与凸缘12的周侧面12b重叠，即，其靠两凸缘的端部29a一直重叠地覆盖到凸缘12的周侧面12b的第一导电覆膜层14上(重叠宽度为W1，但并不限于此)。第二导电覆膜层24重叠在第一导电覆膜层14上，其端部重叠地覆盖到凸缘12的外装材29的端部29a上(图2中重叠宽度为W1+W2)。另外，前述重叠宽度W1也可以不沿着周侧面12b的全周而是一部分(见图4)。
前述第二导电覆膜层24例如是含银树脂膏，外装材29的合成树脂材料是环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂等。
如上所述，将外装材29覆盖到凸缘12的周侧面12b，完全地装于两凸缘12，12间的间隙内，整体成为大致呈长方形的片状。由于外装材29一直重叠地覆盖到凸缘12的周侧面12b(重叠宽度W1)，所以，外装材29与凸缘12之间的间隙V不张开。
如图4所示，当外装材29覆盖住从绕组卷绕部分到导电固着部分Z的绕组引线部分R时，可解决从绕组卷绕部分到导电固着部分的绕组引线部分R露出等的问题。
从图2可知，当重叠在外装材29上形成的第二导电覆膜层24的端部24a越过凸缘12周侧面12b并一直重叠到卷芯11上的外装材29的区域(卷芯上的重叠宽度为W2)时，可防止因铁氧体铁心17与外装材29的合成树脂之间的热膨胀率差而引起界面间隙V的张开。
因此，一直重叠到卷芯11上的外装材29区域的第二导电覆膜层24牢固地保持着外装材29，可抑制界面(凸缘12的内侧面12c的延长线上)的间隙V。
另外，由凸缘12的沟槽部分加厚第二导电覆膜层24的厚度，把从绕组卷绕部分到导电固着部分Z的绕组引线部分完全埋入其中，使第二导电覆膜层24的上面成为平坦面时，虽然凸缘部分多少会有一些隆起，但是在外观上成为与叠层片状电感器完全相同的长方体形状，可用良好的管心支撑实现逐个方式的安装。
在除去变压器的扼流圈和滤波器等无极性的二端子电感元件中，把铁氧体铁心17的两凸缘12，12的端面形状做成大致呈正方形，同时，该两凸缘上各备有一个与铁心直接相连的外部电极25，形成为无上下方向性的构造，这样也可实现整体安装。
下面说明本发明片状电感器30的制造工序。如图3A至图3E中的立体图所示，图3A对干式成形为矩形的铁氧体材料31进行内部研削加工，形成圆形的卷芯11，再加以烧制；图3B在两矩形凸缘12，12的端面12a及周侧面12b上直接形成第一导电覆膜层14；图3C卷绕绕组18，通过沟槽26将其两端导电地固着(例如热压接)在两凸缘12，12周侧面12b的第一导电覆膜层14上；图3D把例如环氧树脂等外装材29包覆于卷绕在卷芯11上的绕组18的外周面全周，例如用浇注封装埋住两凸缘12，12间的间隙，使外装材29与凸缘12的周侧面形状吻合并与其大致齐平地重叠在凸缘12的周侧面12b上，进行外装整形；图3E将含银树脂膏材料的第二导电覆膜层24的端部24a涂敷、烧制在第一导电覆膜层14上，使它与覆盖在凸缘12周侧面12b上的外装材重叠，叠层地形成由第一导电覆膜层14和第二导电覆膜层24构成的外部电极25。另外，之后也可以在外部电极25上实施外部电极镀层(锡镀层、镍镀层、锡焊镀层或它们的组合等)。
前述外装材29适合采用混入了铁氧体粉末等磁性粉的含磁性粉树脂材料，可得到高电感值，并且可提高屏蔽性。
如上所述，由于外部电极25的叠层构造和外装材29的双重构造，片状电感器30的形状适合于整体安装，并且可提高外观性。
上述构造的本发明的片状电感器具有以下效果。
(1)本发明的片状电感器，由于外装材重叠在凸缘的周侧面，所以凸缘与外装材之间的间隙不张开。
(2)本发明的片状电感器，从绕组卷绕部分到导电固着部分的绕组引线部分不露出。
(3)除了上述效果外，本发明的片状电感器，由于第二导电覆膜层的端部越过凸缘的周侧面，一直重叠到卷芯上的外装材区域，所以，不容易产生界面的外装材的间隙，提高外观性。
(4)本发明的片状电感器，由于导电固着部分完全被第二导电覆膜层埋设，表面平坦，所以，外形成为大致呈长方体的片状，可得到与叠层磁器电容同等的安装性，可采用管心支撑进行逐个方式的整体安装。

Claims (5)

1.一种片状电感器，备有铁心、与铁心直接相连的外部电极、绕组和外装材；前述铁心具有卷芯和在该卷芯的轴方向两端与卷芯形成为一体的矩形凸缘；前述外部电极由形成在前述铁心的凸缘端面及周侧面的第一导电覆膜层和第二导电覆膜层构成；前述绕组卷绕在前述铁心的卷芯上，其两端部分别导电地固着在前述与铁心直接相连的外部电极上；前述外装材埋住上述铁心的两凸缘间的间隙并包覆于卷绕在卷芯上的绕组的外周；其特征在于，前述外装材叠层地形成在前述第一导电覆膜层上，前述外装材的靠两凸缘的端部重叠在凸缘周侧面的第一导电覆膜层上，第二导电覆膜层的端部重叠在凸缘的外装材上。
2.如权利要求1所述的片状电感器，其特征在于，重叠在前述第一导电覆膜层上的外装材，覆盖着从绕组卷绕部分到导电固着部分的绕组引线部分。
3.如权利要求1或2所述的片状电感器，其特征在于，重叠在外装材上的前述第二导电覆膜层的端部，越过凸缘的周侧面，一直达到绕组卷绕的区域。
4.如权利要求1或2所述的片状电感器，共特征在于，前述第二导电覆膜层埋住前述绕组与第一导电覆膜层的导电固着部分，同时导电固着部分上的第二导电覆膜层的表面整形为平坦状。
5.如权利要求3所述的片状电感器，其特征在于，前述第二导电覆膜层埋住前述绕组与第一导电覆膜层的导电固着部分，同时导电固着部分上的第二导电覆膜层的表面整形为平坦状。
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