CN114464423A - 线圈部件 - Google Patents

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CN114464423A
CN114464423A CN202111311723.XA CN202111311723A CN114464423A CN 114464423 A CN114464423 A CN 114464423A CN 202111311723 A CN202111311723 A CN 202111311723A CN 114464423 A CN114464423 A CN 114464423A
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吉泽孝则
大河原雅则
铃木秀治
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

本发明的一个或多个实施方式的线圈部件包括磁芯、导线和焊料部。磁芯具有:沿着一轴方向从一端延伸至另一端的安装面;凹部,其与上述一轴方向上的上述安装面的上述一端相连且从上述安装面凹陷;和与上述凹部相连的端面。导线的一端配置于上述凹部。焊料部以与导线的一端电连接的方式设置于上述凹部。焊料部具有:从安装面突出的峰;内侧区域,其在一轴方向上位于比峰远离端面的位置;和外侧区域,其在一轴方向上位于比峰靠近端面的位置且具有比内侧区域大的体积。

Description

线圈部件
技术领域
本发明涉及一种线圈部件。
背景技术
现有技术中,已知有包括磁芯和卷绕于该磁芯的导线的卷绕型的线圈部件。如日本特开2010-171054号公报(专利文献1)、日本特开2009-64894号公报(专利文献2)和日本特开2020-057655号公报(专利文献3)所记载的那样,在现有技术的卷绕型的线圈部件中,有时在磁芯的安装面形成凹部,在该凹部引出导线的端部。在该凹部以覆盖导线的端部的方式填充焊料。如果在安装时卷绕型线圈部件被加热,则填充于凹部的焊料熔融而生成熔融焊料,该熔融焊料沿着焊盘润湿扩散。该润湿扩散的焊料固化,由此卷绕型线圈部件与安装基板的焊盘被接合在一起。在安装后,基于从所安装的卷绕型线圈部件的磁芯的端面形成至焊盘的焊料钎角(solder fillet)的形状来检查卷绕型线圈部件是否被正常地接合于焊盘。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-171054号公报
专利文献2:日本特开2009-64894号公报
专利文献3:日本特开2020-057655号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在导线的端部被引出到形成于安装面的凹部的卷绕型线圈部件中,存在如下问题:由于熔融的焊料在安装时难以润湿扩散到磁芯的端面,因此有时无法基于焊料钎角的形状来判断接合好坏。
本发明的目的在于解决或缓和上述问题的至少一部分。本发明的更具体的目的之一在于,在导体的端部被引出到磁芯的安装面的凹部的卷绕型线圈部件安装到安装基板时,焊料容易向磁芯的端面流动。本发明的上述以外的目的通过整个说明书的记载来明确。权利要求书所记载的发明也可以解决从“发明要解决的技术问题”得到的技术问题以外的技术问题。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一个或多个实施方式的线圈部件包括磁芯、导线和焊料部。在本发明的一个或多个实施方式中,磁芯具有:沿着一轴方向从一端延伸至另一端的安装面;凹部,其与上述一轴方向上的上述安装面的上述一端相连且从上述安装面凹陷;和与上述凹部相连的端面。在本发明的一个或多个实施方式中,导线的一端配置于上述凹部。在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部以与导线的一端电连接的方式设置于上述凹部。在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部具有:从安装面突出的峰;内侧区域,其在一轴方向上位于比峰远离端面的位置;和外侧区域,其在一轴方向上位于比峰靠近端面的位置且具有比内侧区域大的体积。
在本发明的一个或多个实施方式中,外侧区域具有比内侧区域大的表面积。
在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部与上述端面隔开间隔。
在本发明的一个或多个实施方式中,上述焊料部与上述端面接触。
在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部覆盖上述端面中的与上述安装面相连的连接区域。
在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部的上述峰在上述一轴向上位于比上述导线的截面的中心靠上述另一端侧的位置。
在本发明的一个或多个实施方式中,上述凹部由占据上述磁芯的表面的一部分的凹部表面界定。在本发明的一个或多个实施方式中,凹部表面包括底面和连接面,上述连接面在上述一轴方向上配置于上述底面与上述端面之间且在与上述一轴方向垂直的方向上配置于上述安装面与上述凹部的底面之间。
在本发明的一个或多个实施方式中,上述凹部表面具有中间面,上述中间面在上述一轴方向上配置于上述底面与上述安装面之间且在与上述一轴方向垂直的方向上配置于上述安装面与上述连接面之间。
在本发明的一个或多个实施方式中,上述导线的直径比上述安装面与上述底面之间的距离小。
在本发明的一个或多个实施方式中,在用与上述安装面和上述端面垂直的平面截断而得的截面中观察时,上述外侧区域的面积比上述内侧区域的面积大。
发明效果
依照本说明书所公开的发明,在导体的端部被引出到磁芯的安装面的凹部的卷绕型线圈部件安装到安装基板时,能够使焊料容易向磁芯的端面流动。
附图说明
图1是安装于安装基板的本发明的一个实施方式的线圈部件的纵截面图。
图2是图1所示的线圈部件的立体图。
图3是图2的线圈部件的I-I线截面图。
图4是将图2的截面的一部分放大表示的放大截面图。
图5是将本发明的一个实施方式的线圈部件的I-I线截面的一部分放大表示的放大截面图。
图6是将本发明的一个实施方式的线圈部件的I-I线截面的一部分放大表示的放大截面图。
图7是将本发明的一个实施方式的线圈部件的I-I线截面的一部分放大表示的放大截面图。
图8是用于说明本发明的一个实施方式中的焊料部的外侧区域和内侧区域的说明图。
图9是用于说明本发明的一个实施方式中的焊料部的外侧区域和内侧区域的说明图。
附图标记说明
1 线圈部件
2a 安装基板
3a、3b 焊盘
10 磁芯
10b 安装面
10c 第1端面
10d 第2端面
13a 第1凹部
13a1 底面
13a2 第1倾斜面
13a3 第2倾斜面
13a4 连接面
13a5 中间面
13a6 第3倾斜面
13b 第2凹部
25 导线
30a、30b 焊料部
30a1 外侧区域
30a2 内侧区域
31 峰。
具体实施方式
以下,适当参照附图,对本发明的各种实施方式进行说明。此外,对于在多个附图中共同的构成要素,在该多个附图中标注相同的附图标记。需要注意的是,为了便于说明,各附图未必以准确的比例尺记载。
参照图1至图4,对本发明的一个实施方式的线圈部件1进行说明。图1是安装于安装基板2a的线圈部件1的纵截面图,图2是安装于安装基板2a之前的线圈部件1的立体图,图3是用I-I截断线将图2的线圈部件1截断而得的截面图,图4是将图3所示的截面的一部分放大的放大截面图。
线圈部件1例如是在电子电路中为了除去噪声而使用的电感器。线圈部件1可以是组装于电源线的功率电感器,也可以是在信号线中使用的电感器。
在图1至图4中分别表示了彼此正交的W轴、L轴和Z轴。在本说明书中,除了在上下文上分开理解的情况以外,将线圈部件1的“长度”方向、“宽度”方向和“厚度”方向分别设为图1的“L轴”方向、“W轴”方向和“T轴”方向。在本说明书中,有时以L轴方向、W轴方向和Z轴方向为基准来说明线圈部件1的构成部件的朝向、配置。
如图1所示,线圈部件1安装于安装基板2a。如图1和图3所示,线圈部件1包括由磁性材料形成的磁芯10、设置于该磁芯10的导线25、焊料部130a、焊料部130b和外装部40。线圈部件1通过焊料部130a、130b分别与安装基板2a的焊盘3a和焊盘3b接合。焊料部130a、130b分别通过安装前的线圈部件1中的焊料部30a、30b在安装时熔融并固化而形成。关于焊料部30a、30b在后文说明。焊料部130a、130b优选具有适当的量和形状的钎角(fillet,焊脚),以将线圈部件1稳定地接合于安装基板2a。在焊盘3a与焊盘3b之间存在空隙G。该空隙G由焊盘3a和焊料部130a的L轴的正方向的端面、焊盘3b和焊料部130b的L轴的负方向的端面、以及后述的磁芯10的安装面10b的一部分界定。导线25可以经由焊料部130a与焊盘3a电连接,也可以与焊盘3a直接接触。同样地,导线25可以经由焊料部130b与焊盘3b电连接,也可以与焊盘3b直接接触。
磁芯10具有在T轴方向上延伸的卷芯11、设置于卷芯11的一个端部的长方体形状的凸缘12a、和设置于卷芯11的另一个端部的长方体形状的凸缘12b。卷芯11将凸缘12a和凸缘12b连结。卷芯11具有柱状的形状。卷芯11能够采用适合于卷绕导线25的任意形状。例如,卷芯11能够采用三棱柱形状、五棱柱形状、六棱柱形状等多棱柱形状、圆柱形状、椭圆柱形状或截头圆锥形状。卷芯11和凸缘12a、12b的形状并不限定于本说明书中具体公开的形状。
磁芯10由磁性材料或包含磁性材料的混合材料制作。作为磁芯10用的磁性材料,例如使用铁氧体材料。即,磁芯10也可以是使铁氧体粉烧结而成的铁氧体烧结体。作为磁芯10用的铁氧体材料,可以使用Ni-Zn系或Mn-Zn系的铁氧体材料。磁芯10也可以通过使由软磁性金属材料构成的金属磁性颗粒彼此结合而形成。多个金属磁性颗粒可以通过形成于其表面的绝缘膜而相互结合,也可以通过由环氧树脂等绝缘性优异的热固化性树脂构成的粘合材料而结合。磁芯10可以按照常规方法由各种材料以各种制法来制作。
如图2所示,磁芯10具有第1主面10a、第2主面10b、第1端面10c、第2端面10d、第1侧面10e和第2侧面10f。如图所示,线圈部件1以第1主面10a朝向上侧的方式安装于安装基板2a,因此有时将第1主面10a称为“上表面”或“上表面10a”。此外,由于第2主面10b以与安装基板2a相对的方式配置,因此有时将第2主面10b称为“安装面”或“安装面10b”。第1端面10c与第2端面10d彼此相对。磁芯10的上表面10a、安装面10b、第1端面10c、第2端面10d、第1侧面10e和第2侧面10f如以下说明的那样,由凸缘12a和凸缘12b的表面构成。
凸缘12a具有:第1端面12a1;与该第1端面12a1相对的第2端面12a2;连接第1端面12a1和第2端面12a2且在安装时朝向上方的上表面12a3;与上表面12a3相对的下表面12a4;连接第1端面12a1和第2端面12a2并且连接上表面12a3和下表面12a4的第1侧面12a5;以及与第1侧面12a5相对的第2侧面12a6。凸缘12b具有:第1端面12b1;与该第1端面12b1相对的第2端面12b2;在安装时朝向下方的下表面12a3;与下表面12b3相对的上表面12b4;连接第1端面12b1和第2端面12b2并且连接下表面12b3和上表面12b4的第1侧面12b5;以及与第1侧面12b5相对的第2侧面12b6。凸缘12a的上表面12a3与磁芯10的上表面10a一致,凸缘12b的下表面12b3与磁芯10的安装面10b一致。凸缘12a的第1端面12a1和凸缘12b的第1端面12b1构成磁芯10的第1端面10c,凸缘12a的第2端面12a2和凸缘12b的第2端面12b2构成磁芯10的第2端面10d。凸缘12a的第1侧面12a5和凸缘12b的第1侧面12b5构成磁芯10的第1侧面10e,凸缘12a的第2侧面12a6和凸缘12b的第2侧面12b6构成磁芯10的第2侧面10f。凸缘12a和凸缘12b可以是彼此相同的形状,也可以是彼此不同的形状。在凸缘12a和凸缘12b不是相同形状的情况下,将具有第1凹部13a和第2凹部13b的凸缘12b的第1端面12b1设为磁芯10的第1端面10c,将凸缘12b的第2端面12b2设为磁芯10的第2端面10d,将凸缘12b的第1侧面12b5设为磁芯10的第1侧面10e,将凸缘12b的第2侧面12b6设为磁芯10的第2侧面10f。
在磁芯10的安装面10b与第1端面10c之间设置有第1凹部13a,在磁芯10的安装面10b与第2端面10d之间设置有第2凹部13b。换言之,第1凹部13a将安装面10b的L轴方向上的一端与第1端面10c的T轴方向上的下端连接,第2凹部13b将安装面10b的L轴方向上的另一端与第2端面10d的T轴方向上的下端连接。像这样,安装面10b沿着L轴方向从一端延伸至另一端,在其一端与第1凹部13a相连,在其另一端与第2凹部13b相连。在图2所示的实施方式中,第1凹部13a和第2凹部13b分别在安装面10b与第1端面10c之间以及安装面10b与第2端面10d之间沿着W轴方向延伸。在图示的实施方式中,第1凹部13a和第2凹部13b分别从第1侧面10e延伸至第2侧面10f。安装面10b的一部分与第1端面10c的一部分可以直接接触,安装面10b的一部分与第2端面10d的一部分可以直接接触。以下,参照图4,主要对第1凹部13a进行说明。与第1凹部13a有关的说明,被引用为第2凹部13b的说明。
如图4所示,第1凹部13a由占据磁芯10的表面的一部分的凹部表面界定。该凹部表面包括:底面13a1,其位于比安装面10b靠磁芯10的内侧(T轴方向的正侧)的位置;第1倾斜面13a2,其从该底面13a1向第1端面10c相对于T轴倾斜地延伸;第2倾斜面13a3,其从底面13a1向与第1端面10c相反的一侧相对于T轴倾斜地延伸;以及连接面13a4,其将第1倾斜面13a2的下端和第1端面10c相连。底面13a1可以与安装面10b平行,也可以相对于安装面10b倾斜。连接面13a4可以与安装面10b平行,也可以相对于安装面10b倾斜。连接面13a4在L轴方向上配置于底面13a1与第1端面10c之间,在T轴方向上配置于凹部13a1与安装面10b的底面之间。在磁芯10的第1凹部13a的底面13a1与第1凹部13a之间形成有隆起部14。在由与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中,隆起部14的外缘由第1倾斜面13a2、连接面13a4和第1端面10c的一部分界定。与安装面10b正交且与长度方向平行的平面,也可以是与安装面10b正交且与第1端面10c垂直的平面。在本整个说明书中,与安装面10b正交且与长度方向平行的平面,能够跟与安装面10b正交且与第1端面10c垂直的平面相互替换。也可以在底面13a1、第1倾斜面13a2、第2倾斜面13a3和连接面13a4分别设置未图示的金属膜。该金属膜也可以包含由铜、银、钯或银钯合金等金属材料构成的基底层和设置于该基底层上的镀层。镀层可以包含镍镀层和锡镀层。
在卷芯11卷绕有导线25。导线25例如通过用绝缘覆膜覆盖由导电性优异的金属材料形成的金属线的周围而构成。作为导线25用的金属材料,例如可使用Cu、Al、Ni和Ag中的1种以上的金属或包含这些金属中的任意者的合金。设置于导线的周围的绝缘覆膜例如由聚酯酰亚胺、聚酰胺或者它们以外的绝缘性优异的绝缘材料构成。导线25的一端25a被引出到第1凹部13a内,导线25的另一端25b被引出到第2凹部13b内。导线25也可以被设置成其一端25a与第1凹部13a的底面13a1接触,其另一端25b与第2凹部13b的底面(省略附图标记)接触。在导线25的一端25a与第1凹部13a的底面13a1隔开间隔的情况、和/或、另一端25b与第2凹部13b的底面(省略附图标记)隔开间隔的情况下,第1凹部13a和第2凹部13b的T轴方向的尺寸变大。为了实现即使第1凹部13a和第2凹部13b的T轴方向的尺寸变大也保持凸缘12b的机械强度,需要增大凸缘12b的T轴方向的尺寸。通过以导线25的一端25a与第1凹部13a的底面13a1接触且另一端25b与第2凹部13b的底面(省略附图标记)接触的方式配置导线25,能够避免凸缘12b的T轴方向的尺寸变大,由此能够将线圈部件1的T轴方向的尺寸保持得较小。
在图示的实施方式中,导线25的截面形状为圆形。导线25的截面形状不限于圆形,也可以是椭圆形、长圆形、长方形或正方形。导线25的直径也可以比安装面10b与凹部13a的底面13a1之间的间隔小。由此,导线25以其一端25a不从安装面10b向外侧突出的方式配置在第1凹部13a内,其另一端25b以不从安装面10b向外侧突出的方式配置在第2凹部13b内。通过使导线25的直径比安装面10b与凹部13a的底面13a1之间的间隔小,焊盘3a、3b能够不借助于导线25的一端25a和另一端25b而借助于平坦的安装面10b来支承线圈部件1,因此能够防止在安装时线圈部件1相对于安装基板2a意外地倾斜。
在第1凹部13a内,以与导线25的一端25a电连接的方式设置有焊料部30a。焊料部30a能够通过如下方式制作:使对填充于第1凹部13a内的焊料糊膏进行加热而生成的熔融焊料在第1凹部13a润湿扩散,该润湿扩散后的熔融焊料固化。在本发明的一个或多个实施方式中,在向第1凹部13a填充焊料之前将包覆导线25的绝缘覆膜从导线25除去。包覆导线25的绝缘覆膜也可以通过与在安装时焊料部30a熔融而生成的熔化焊料接触而被热分解,其结果是从导线25被除去。焊料糊膏由任意焊接材料构成。作为焊接材料,例如能够使用JIS Z 3282中规定的无铅的合金材料。焊料糊膏例如可以通过孔版印刷法涂敷于第1凹部13a内。焊料部30a也可以通过将磁芯10浸渍于焊料槽而形成。焊料部30a也可以通过将使用模具对焊接材料进行成形得到的焊接材料的成形体与导线25的一端25a一起嵌入到第1凹部13a,并对嵌入于该第1凹部13a的焊接材料的成形体进行加热而形成。焊料部30a的具体的形成方法并不限定于本说明书中明确公开的方法。焊料部30b与焊料部30a同样地以与导线25的另一端25b电连接的方式设置在第2凹部13b内。焊料部30a向外侧(L轴方向的负侧)的移动被隆起部14限制,因此难以从磁芯10脱落。焊料30b也可以被与隆起部14同等的隆起部限制向外侧的移动。
外装部40通过在凸缘12a与凸缘12b之间填充绝缘性的树脂而形成。作为外装部40用的树脂材料,可以使用环氧树脂等绝缘性优异的树脂材料。外装部40填充于凸缘12a与凸缘12b之间的区域的一部分或全部。外装部40也可以含有填料。作为填料,能够使用磁性材料或非磁性材料。通过使用铁氧体粉、金属磁性颗粒、氧化铝颗粒或二氧化硅颗粒作为填料,能够降低外装部40的线膨胀系数,提高机械强度。
如图4明确所示,焊料部30a具有从安装面10b向磁芯10的外侧(即,T轴的负侧)突出的峰31。换言之,在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面(在图示的实施方式中为LT面)将焊料部30a截断而得的截面中,峰31从安装面10b向T轴的负侧突出。峰31表示在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面将焊料部30a截断而的的截断面中,焊料部30a中距通过安装面10b的平面的距离最大的部位。焊料部30a的各部与通过安装面10b的平面的距离,是指从该焊料部30a的各部向通过安装面10b的平面引出的垂线的长度。在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中,峰31也可以位于比导线25的一端25a的中心靠第2端面10d侧(即,L轴方向的正侧)的位置。
焊料部30a被划分为在长度方向(L轴方向)上位于比峰31靠近第1端面10c的位置的外侧区域30a1和在长度方向上位于比峰31远离第1端面10c的位置的内侧区域30a2。换言之,外侧区域30a1在长度方向上位于比峰31靠第1端面10c侧的位置,内部区域30a2在长度方向上位于比峰31靠与第1端面10c相反的一侧(第2端面10d侧)的位置。在用与安装面10b垂直且与第1端面10c垂直的面截断而得的截面进行剖视时,从峰31向通过安装面10b的平面引出的垂线A成为外侧区域30a1与内侧区域30a2的边界。在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部30a构成为外侧区域30a1的体积比内侧区域30a2的体积大。外侧区域30a1的体积与内侧区域30a2的体积的大小,能够通过比较用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中的外侧区域30a1的面积与内侧区域30a2的面积来决定。具体而言,在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中,外侧区域30a1的面积比内侧区域30a2的面积大的情况下,能够判断为外侧区域30a1的体积比内侧区域30a2的体积大。在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截断面中的峰31的L轴方向上的位置根据截断面的宽度方向(W轴方向)上的位置的不同而变化的情况下,也可以用通过W轴方向上等间隔地分散的多个点(例如3个点或5个点)的LT面截断焊料部30a,比较该多个截断面中的外侧区域30a1的面积的合计与内侧区域30a2的面积的合计的大小,由此决定外侧区域30a1的体积与内侧区域30a2的体积的大小。
在从T轴的负侧观察的视角下,焊料部30a的表面被划分为外侧区域30a1的表面32和内侧区域30a2的表面33。即,焊料部30a的表面中的从T轴的负侧观察线圈部件1时可见的区域(即,焊料部30a的表面中的与安装面10b连接的区域)被峰31划分为2个区域。由峰31划分的一个区域为外侧区域30a1的表面32,另一个区域被划分为内侧区域30a2的表面33。在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部30a构成为外侧区域30a1的表面32的表面积比内侧区域30a2的表面33的表面积大。外侧区域30a1的表面32的表面积与内侧区域30a2的表面33的表面积的大小,能够通过比较用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中的外侧区域30a1的表面32的长度与内侧区域30a2的表面33的长度来决定。在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截断面中的峰31的L轴方向上的位置根据截断面的宽度方向(W轴方向)上的位置的不同而变化的情况下,也可以用通过W轴方向上等间隔地分散的多个点(例如,3个点或5个点)的LT面截断焊料部30a,比较该多个截断面中的外侧区域30a1的表面32的长度的合计与内侧区域30a2的表面33的长度的合计的大小,由此决定外侧区域30a1的表面32的表面积与内侧区域30a2的表面33的表面积的大小。
在将线圈部件1安装于安装基板2a时,焊料部30a中的位于比峰31靠第1端面10c侧的外侧区域30a1熔融而生成的熔融焊料容易沿着外部区域30a1的表面32向第1端面10c润湿扩散,位于比峰31靠第2端面10d侧的内侧区域30a2熔融而生成的熔融焊料容易沿着内侧区域30a2的表面向第2端面10d侧(与第1端面10c相反的一侧)润湿扩散。焊料部30a构成为外侧区域30a1的体积比内侧区域30a2的体积大,因此在安装时能够使足够量的熔融焊料向第1端面10c润湿扩散。由此,在安装于安装基板2a的线圈部件1中,容易在第1端面10c形成钎角。换言之,作为焊料部130a的一部分,容易形成适当的量和形状的钎角。
如图4所示,在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部30a整体配置于比第1端面10c靠磁芯10的内侧的位置。换言之,峰31在长度方向上位于比焊料部30a的长度方向上的中央靠第1端面10c的另一端侧的位置。焊料部30a整体在L轴方向上设置于比第1端面10c靠第2端面10d侧的位置。焊料部30a不从第1端面10c向外侧突出。如果焊料部30a比第1端面10c更向外侧突出,则有可能无法识别在安装后附着于第1端面10c的焊料是从安装前就设置于第1端面10c的焊料部30a的一部分还是安装时熔融焊料润湿扩散至第1端面10c而形成的焊料部130a的一部分。因此,当焊料30a从第1端面10c向外侧突出时,虽然熔融焊料没有润湿扩散至第1端面10c,但有可能误判断为实现了良好的接合。在图4所示的实施方式中,焊料部30a的整体位于比第1端面10c靠第2端面10d侧的位置,在安装前未在第1端面10c设置焊料部30,因此能够防止由从安装前就存在于第1端面10c的焊料引起的接合好坏的检查中的误判断。
第1凹部13a和焊料部30a能够构成为各种形状。参照图5至图7,对第1凹部13a和焊料部30a的变形例进行说明。图5是表示图4所示的第1凹部13a和焊料部30a的变形例的一例的放大截面图。图5所示的实施方式在第1凹部13a的底面13a1与第1端面10c直接连接这一点上,与图4所示的实施方式不同。在图5所示的实施方式中,界定第1凹部13a的凹部表面包括底面13a1和第2倾斜面13a3。焊料部30a在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中,从安装面10b与第2倾斜面13a3连接的位置延伸至底面13a1与第1端面10c连接的位置。在图5所示的实施方式中,焊料部30a的L轴方向上的负侧端配置于底面13a1与第1端面10c的连接位置。焊料部30a的L轴方向上的负侧端的位置不限于图示的位置,只要满足外侧区域30a1的体积比内侧区域30a2的体积大这样的条件即可,能够配置于底面13a1的任意位置。此外,焊料部30a也可以覆盖第1端面10c的一部分。在这样的实施方式中,由于在底面13a1与第1端面10c之间不存在凸点(bump),因此在安装时焊料部30a熔融而生成的熔融焊料更容易润湿扩散至第1端面10c。特别是,在焊料30a覆盖第1端面10c的至少一部分的情况下,能够使在安装时焊料部30a熔融而生成的熔融焊料可靠地润湿扩散至第1端面10c。由此,向第1端面10c的焊料钎角的形成变得更容易。在焊料部30a没有覆盖第1端面10c的情况下,能够防止由从安装前就存在于第1端面10c的焊料引起的接合好坏的检查中的误判断。
图6是表示图4所示的第1凹部13a和焊料部30a的另一变形例的放大截面图。在图6所示的实施方式中,焊料部30a以其一部分覆盖第1端面10c的一部分的方式配置。更具体而言,焊料部30a覆盖第1端面10c中的与安装面10b相连的连接区域10c1。第1端面10c中的连接区域10c1以外的区域没有被焊料部30a覆盖。根据图6所示的实施方式,焊料部30a的一部分以从安装前就覆盖第1端面10c的连接区域10c1的方式设置,因此在安装时焊料部30a熔融而生成的熔融焊料更容易润湿扩散至第1端面10c。由此,向第1端面10c的焊料钎角的形成变得更容易。焊料部30a中的设置于第1端面10c的部分的L轴方向上的厚度,优选薄至在接合好坏的判断中不产生误判断的程度。在焊料部30a覆盖第1端面10c的情况下,焊料部30a以其覆盖该第1端面10c的部分不与外装部40接触的方式设置。焊料部30a的覆盖第1端面10c的部分的T轴方向的正侧端,位于T轴方向上的连接面13a4与外装部40的T轴方向的负侧端之间的任意位置。如果在安装时焊料30a熔融而生成的熔融焊料润湿扩散至外装部40,则外装部40会被熔融焊料加热,外装部40中包含的树脂的绝缘特性劣化,或者热应力作用于外装部40而外装部40与磁芯10的紧贴性劣化。通过使焊料部30a中的覆盖第1端面10c的部分不与外装部40接触,能够抑制熔融焊料与外装部40接触。
图7是表示图6所示的第1凹部13a和焊料部30a的另一变形例的放大截面图。在图7所示的实施方式中,界定第1凹部13a的凹部表面除了底面13a1、第1倾斜面13a2、第2倾斜面13a3和连接面13a4之外,还包括从第2倾斜面13a3的下端与安装面10b平行地延伸的中间面13a5、以及连接中间面13a5和安装面10b的第3倾斜面13a6。利用中间面13a5以及连接中间面13a5与安装面10b的第3倾斜面13a6,限制在安装时焊料部30a熔融而生成的熔融焊料向磁芯10的内侧(L轴方向的正方向)润湿扩散的量,由此能够抑制端子电极间因熔融焊料而短路。在该情况下,能够缩短第1凹部13a与第2凹部13b的间隔,因此能够使线圈部件1的L轴方向上的尺寸变小。
图4至图7所示的第1凹部13a和焊料部30a为例示,第1凹部13a和焊料部30a的形状和配置不限于本说明书中明示的内容。例如,图5所示的凹部13a也可以具有连接中间面13a5和安装面10b的第3倾斜面13a6。
如上所述,与焊料部30a有关的说明,被引用为焊料部30b的说明。此外,与第1凹部13a有关的说明,被引用为第2凹部13b的说明。因此,焊料部30b和第2凹部13b也可以具有与图5至图7所示的焊料部30a的形状和配置对应的形状和配置。
接着,参照图8和图9,对外侧区域30a1和内侧区域30a2进一步进行说明。如上所述,在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部30a构成为外侧区域30a1的体积比内侧区域30a2的体积大。在图4所示的实施方式中,在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中,以从峰31向通过安装面10b的平面引出的垂线A为边界,将位于比该垂线A靠外侧的区域(位于比垂线A靠近第1端面10c的位置的区域)作为外侧区域30a1,将位于比垂线A靠内侧的区域(位于比垂线A远离第1端面10c的位置的区域)作为内侧区域30a2进行了说明。在图8和图9所示的实施方式中,以与上述不同的基准定义焊料部30a中的外侧区域30a1和内侧区域30a2。
具体而言,在图8中,图示了在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中,将安装面10b与第1凹部13a的连接位置和第1倾斜面13a2与连接面13a4的连接位置连结的假想线B。在图8所示的实施方式中,用假想线B将焊料部30a上下地划分,将焊料部30a中的比垂线A靠外侧且比假想线B靠下侧的区域设为外侧区域30a1,将焊料部30a中的比垂线A靠内侧且比假想线B靠下侧的区域设为内侧区域30a2。在本发明的一个或多个实施方式中,可以为这样定义的外侧区域30a1的体积大于内侧区域30a2的体积。焊料部30a中的位于比假想线B靠上侧的部位在安装线圈部件1时难以从第1凹部13a向外部流出且与向第1端面10c润湿扩散的焊料的量的相关性小,因此在图8的实施方式中,对位于比假想线B靠下侧的外侧区域30a1的体积与内侧区域30a2的体积进行对比。在不存在第1倾斜面13a2和连接面13a4的情况下(例如,凹部表面具有图5所示的形状的情况下),假想线B能够为将安装面10b与第1凹部13a的连接位置和底面13a1与第1端面10c的连接位置连结的假想线。外侧区域30a1的体积与内侧区域30a2的体积的大小,能够在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中比较外侧区域30a1的面积与内侧区域30a2的面积的大小来决定。
在图9中,示出了在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中,通过导线25的一端25a的下端且与安装面10b平行地延伸的假想线C。在图9所示的例子中,用假想线C将焊料部30a上下地划分,将焊料部30a中的比垂线A靠外侧且比假想线C靠下侧的区域设为外侧区域30a1,将焊料部30a中的比垂线A靠内侧且比假想线C靠下侧的区域设为内侧区域30a2。在本发明的一个或多个实施方式中,可以为这样定义的外侧区域30a1的体积大于内侧区域30a2的体积。焊料部30a中的位于比假想线C靠上侧的部位在安装线圈部件1时难以从第1凹部13a向外部流出且与向第1端面10c润湿扩散的焊料的量的相关性小,因此在图9的实施方式中,对位于比假想线C靠下侧的外侧区域30a1的体积与内侧区域30a2的体积进行对比。外侧区域30a1的体积与内侧区域30a2的体积的大小,能够在用与安装面10b正交且与长度方向平行的平面截断而得的截面中比较外侧区域30a1的面积与内侧区域30a2的面积的大小来决定。
接着,对本发明的一个实施方式的线圈部件1的另一例示性的制造方法进行说明。首先,制作磁芯10。磁芯10例如可以用成形模具对将金属磁性颗粒和树脂混合而得的复合磁性材料进行压缩成形来制作。在成形模具具有与第1凹部13a和第2凹部13b对应的模具磁芯的情况下,在压缩成形工序中形成第1凹部13a和第2凹部13b。在压缩成形工序中,也可以对没有形成有第1凹部13a和第2凹部13b的成形体进行成形,并通过磨削加工在该成形体的与安装面10b对应的面形成第1凹部13a和第2凹部13b。也可以在第1凹部13a和第2凹部13b形成金属膜。该金属膜也可通过溅射法在第1凹部13a和第2凹部13b形成铜等基底层,在该基底层之上形成包含镍镀层和锡镀层的镀层而形成。
接着,将导线25设置在磁芯10。具体而言,将导线25卷绕于磁芯10的卷芯11,将导线25的一端25a引出到第1凹部13a,将另一端25b引出到第2凹部13b。在导线25以由绝缘覆膜包覆金属线的周围的方式构成的情况下,在导线25的一端25a和另一端25b将绝缘覆膜剥离,在第1凹部13a和第2凹部13b内使金属线从导线25露出。也可以省略剥离绝缘覆膜的处理。在该情况下,熔化焊料与绝缘包覆层接触,由此绝缘包覆层发生热分解,而金属线露出。
接着,在配置了导线25的一端25a的第1凹部13a和配置了导线25的另一端25b的第2凹部13b分别涂敷焊料糊膏,加热该焊料糊膏使其熔融,由此使焊料糊膏熔融而生成的熔融焊料在第1凹部13a和第2凹部13b内润湿扩散。在第1凹部13a和第2凹部13b内润湿扩散的熔融焊料固化,而成为焊料部30a和第2凹部13b。通过该加热处理,焊料部30a与导线25的一端25a电连接,焊料部30b与导线25的另一端25b电连接。此外,焊料部30a与界定第1凹部13a的凹部表面接合,焊料部30b与界定第2凹部13b的凹部表面接合。焊料部30a和焊料部30b也可以通过将磁芯10浸渍于焊料槽等其他方法来形成。
接着,通过在磁芯10的凸缘12a与凸缘12b之间填充树脂而形成外装部40。像上述这样,得到线圈部件1。
接着,对在安装基板2a安装线圈部件1的安装方法进行说明。首先,在设置有焊盘3a和焊盘3b的安装基板2a,以焊料部30a与焊盘3a相对且焊料部30b与焊盘3b相对的方式载置线圈部件1。接着,将载置有线圈部件1的安装基板2a放入加热炉,在加热炉中将安装基板2a加热至焊料部30a和焊料部30b的熔融温度以上。通过该加热处理,焊料部30a和焊料部30b熔融而生成熔融焊料,该熔融焊料沿着焊盘3a和焊盘3b润湿扩散。润湿扩散的熔融焊料固化,而成为焊料部130a和焊料部130b。像这样,线圈部件1通过焊料部130a和焊料部130b与安装基板2a接合。
焊料部30a熔融而生成的熔融焊料的一部分润湿扩散至第1端面10c。润湿扩散至该第1端面10c的熔融焊料固化,而成为跨第1端面10c和焊盘3a的焊料钎角。同样地,焊料部30b熔融而生成的熔融焊料的一部分润湿扩散至第2端面10d。润湿扩散至该第2端面10d的熔融焊料固化,而成为跨第2端面10d和焊盘3b的焊料钎角。在形成钎角的情况下,能够增强线圈部件1在安装基板2a的接合强度。焊料部30a熔融而生成的熔融焊料的一部分越过隆起部14而润湿扩散至第1端面10c的一部分,焊料部30a熔融而生成的熔融焊料的一部分被隆起部14限制移动而留在第1凹部13a内。由此,焊料部130a能够维持与导线25的一端25a的电连接,并且延伸至第1端面10c的一部分。
在如以上那样将线圈部件1安装于安装基板2a之后,利用市面上贩售的检查装置(例如,欧姆龙株式会社的VT-RNS系列)观察焊料钎角,由此能够进行接合好坏的判断。当钎角的倾斜度、量在规定的范围时,判断为线圈部件1在安装基板2a的接合良好。
接着,对上述实施方式的作用效果进行说明。在本发明的一个或多个实施方式中,在将线圈部件1安装到安装基板2a时,焊料部30a中的外侧区域30a1熔融而生成的熔融焊料容易沿着外部区域30a1的表面向第1端面10c润湿扩散,内侧区域30a2熔融而生成的熔融焊料容易沿着内侧区域30a2的表面向与第1端面10c相反的一侧润湿扩散。本发明的一个或多个实施方式的焊料部30a构成为外侧区域30a1的体积比内侧区域30a2的体积大,因此在安装时能够使足够量的熔融焊料在第1端面10c润湿扩散。由此,在安装于安装基板2a的线圈部件1中,容易在第1端面10c形成钎角。
在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部30a具有比安装面10b突出的峰31。因此,能够从焊料部30a供给用于形成钎角的足够量的熔融焊料。
在本发明的一个或多个实施方式中,焊料部30a的整体位于比第1端面10c靠内侧(L轴方向的正侧)的位置,在安装前焊料部30不与第1端面10c接触,因此能够防止由从安装前就存在于第1端面10c的焊料导致的接合好坏的判断中的误判断。
依照本发明的一个或多个实施方式,焊料部30的一部分从安装前就设置于第1端面10c,因此安装时熔融的焊料更容易向第1端面10c润湿扩散。由此,向第1端面10c的钎角的形成变得更容易。
以上说明的作用效果也适用于焊料部30b。即,在焊料部30b中,外侧区域的体积也比内侧区域的体积大,因此在安装时能够使足够量的熔融焊料向第2端面10d润湿扩散。
在本说明书中说明的各构成要素的尺寸、材料和配置并不限定于在实施方式中明示地说明的内容,该各构成要素能够以具有本发明能够包含的范围的任意的尺寸、材料和配置的方式变形。另外,既能够将在本说明书中没有明示地说明的构成要素附加于所说明的实施方式,也能够省略在各实施方式中说明的构成要素的一部分。

Claims (10)

1.一种线圈部件,其特征在于,包括:
具有安装面、凹部和端面的磁芯,其中,所述安装面沿着一轴方向从一端延伸至另一端,所述凹部与所述一轴方向上的所述安装面的所述一端相连且从所述安装面凹陷,所述端面与所述凹部相连;
导线,其以一端配置于所述凹部的方式卷绕于所述磁芯;以及
焊料部,其以与所述导线的所述一端电连接的方式设置于所述凹部,并具有峰、内侧区域和外侧区域,其中,所述峰从所述安装面突出,所述内侧区域在所述一轴方向上位于比所述峰远离所述端面的位置,所述外侧区域在所述一轴方向上位于比所述峰靠近所述端面的位置且具有比所述内侧区域大的体积。
2.如权利要求1所述的线圈部件,其特征在于:
所述外侧区域具有比所述内侧区域大的表面积。
3.如权利要求1或2所述的线圈部件,其特征在于:
所述焊料部与所述端面隔开间隔。
4.如权利要求1或2所述的线圈部件,其特征在于:
所述焊料部与所述端面接触。
5.如权利要求4所述的线圈部件,其特征在于:
所述焊料部覆盖所述端面中的与所述安装面相连的连接区域。
6.如权利要求1~5中任一项所述的线圈部件,其特征在于:
所述焊料部的所述峰在所述一轴方向上位于比所述导线的截面的中心靠所述另一端侧的位置。
7.如权利要求1~6中任一项所述的线圈部件,其特征在于:
所述凹部由占据所述磁芯的表面的一部分的凹部表面界定,
所述凹部表面包括底面和连接面,其中,所述连接面在所述一轴方向上配置于所述底面与所述端面之间且在与所述一轴方向垂直的方向上配置于所述安装面与所述凹部的底面之间。
8.如权利要求7所述的线圈部件,其特征在于:
所述凹部表面具有中间面,所述中间面在所述一轴方向上配置于所述底面与所述安装面之间且在与所述一轴方向垂直的方向上配置于所述安装面与所述连接面之间。
9.如权利要求1~8中任一项所述的线圈部件,其特征在于:
所述凹部表面具有底面,
所述导线的直径比所述安装面与所述底面之间的距离小。
10.一种线圈部件,其特征在于,包括:
具有安装面、凹部和端面的磁芯,其中,所述安装面沿着一轴方向从一端延伸至另一端,所述凹部与所述一轴方向上的所述安装面的所述一端相连且从所述安装面凹陷,所述端面与所述凹部相连;
导线,其以一端配置于所述凹部的方式卷绕于所述磁芯;以及
焊料部,其以与所述导线的所述一端电连接的方式设置于所述凹部,并具有峰、内侧区域和外侧区域,其中,所述峰从所述安装面突出,所述内侧区域在所述一轴方向上位于比所述峰远离所述端面的位置,所述外侧区域在所述一轴方向上位于比所述峰靠近所述端面的位置,在用与所述安装面和所述端面垂直的平面截断而得的截面中观察时,所述外侧区域的面积比所述内侧区域的面积大。
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