CN115620988A - 线圈部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线圈部件，在线圈部件中，提高芯体与顶板的粘接强度。使芯体的凸缘部的顶面(9、10)的表面粗糙度与顶板(14)的下方主面(15)的表面粗糙度相互不同。例如，使顶板(14)的下方主面(15)的表面粗糙度小于芯体的凸缘部的顶面(9、10)的表面粗糙度。将从表面粗糙度更小的顶板的下方主面突出且与芯体的凸缘部的顶面接触的突起(21)设置在顶板的下方主面和芯体的凸缘部的顶面隔着粘接剂相互对置的区域内。通过突起，能够增大表面粗糙度更小的顶板的粘接面的表面积，并且能够获得粘接剂相对于顶板的锚固效果。另外，由于突起本身被挂住，因此能够提高顶板和芯体的相互对置的面的延伸方向上的剪切强度。

Description

线圈部件

技术领域

本发明涉及线圈部件，该线圈部件具备：芯体，具有卷绕有线材的卷芯部和设置于卷芯部的各端部的第一凸缘部及第二凸缘部；以及顶板，以跨设在第一凸缘部及第二凸缘部之间的状态被粘接固定于芯体，特别是涉及芯体与顶板的粘接部分的构造。

背景技术

例如在日本特开2020-57656号公报(专利文献1)中记载了如下线圈部件，具备：芯体，具有卷绕有线材的卷芯部和设置于卷芯部的各端部的第一凸缘部及第二凸缘部；以及顶板，以跨设在第一凸缘部及第二凸缘部之间的状态被粘接固定于芯体。芯体与顶板的粘接使用含有有机材料和填料的粘接剂。

专利文献1所记载的技术以提高芯体与顶板的粘接强度为课题，记载了为了解决该课题，芯体的经由粘接剂而粘接于顶板的面的表面粗糙度比填料的平均粒径大的技术。另外，在专利文献1中，记载了顶板的经由粘接剂而粘接于芯体的面的表面粗糙度小于芯体的经由粘接剂而粘接于顶板的面的表面粗糙度。

专利文献1所记载的技术旨在通过使填料进入芯体的凸缘部的顶面的凹部，使芯体的凸缘部与顶板直接接触或者隔着粘接剂更接近，由此，提高芯体与顶板的粘接强度。

此外，在专利文献1的段落0054以及图7中，记载了将突起设置在表面粗糙度更大的一侧亦即芯体的凸缘部的经由粘接剂而粘接于顶板的面中的远离宽度方向的中央部的两个位置的例子。这是为了避免由于在芯体的制造过程中，产生凸缘部的顶面的宽度方向上的中央向凹陷方向弯曲的起伏，而引发芯体与顶板的粘接状态的不良情况。即，通过突起将接近部设置于凸缘部的宽度方向的远离中央的位置，由此，能够提高粘接时的稳定性，其结果，能够提高粘接强度。

专利文献1：日本特开2020-57656号公报

如专利文献1所记载的技术那样，在顶板的经由粘接剂而粘接于芯体的面的表面粗糙度小于芯体的经由粘接剂而粘接于顶板的面的表面粗糙度的情况下，无法期待粘接剂相对于表面粗糙度更小的顶板的锚固效果，因此例如顶板侧的剪切方向的强度变得相对低，可能遇到粘接剂容易剥离的问题。

此外，如上所述，在专利文献1中记载了在芯体的凸缘部设置突起的情况，但由于该突起设置于表面粗糙度更大的一侧亦即芯体的凸缘部，因此不会表现出粘接剂相对于表面粗糙度更小的顶板的锚固效果。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种在线圈部件中能够提高芯体与顶板的粘接强度的构造。

本发明涉及线圈部件，具备：芯体，具有第一凸缘部、第二凸缘部以及沿轴线方向延伸的卷芯部，上述第一凸缘部和上述第二凸缘部分别设置于卷芯部的在轴线方向上的彼此相反的第一端、第二端；顶板，具有朝向彼此相反的方向的下方主面及上方主面；以及至少一根线材，卷绕于卷芯部。

第一凸缘部及第二凸缘部具有：在安装时朝向安装基板侧的第一底面及第二底面；和第一底面及第二底面各自的相反侧的第一顶面及第二顶面。顶板以上述下方主面隔着粘接剂与上述第一顶面及第二顶面对置的状态，被固定于芯体。

在这样的线圈部件中，其特征在于，为了解决上述技术课题，使芯体的第一顶面及第二顶面中的至少一方的表面粗糙度与顶板的下方主面的表面粗糙度相互不同，在将第一顶面及第二顶面中的至少一方和下方主面之中表面粗糙度更小的一方作为第一面，将表面粗糙度更大的一方作为第二面时，从第一面突出且与第二面接触的至少一个突起被设置在第一面与第二面隔着粘接剂相互对置的区域内。

此外，表面粗糙度例如能够通过激光显微镜“VK-X1000”，在物镜×20的视野中的任意1/3的范围内，对试样表面进行高度测定，并利用分析软件进行分析，根据Sdr界面的展开面积比而求出。

根据本发明，由于设置有从表面粗糙度更小的第一面突出且与表面粗糙度更大的第二面接触的至少一个突起，因此能够增大表面粗糙度更小的第一面的粘接面的表面积，并且能够获得粘接剂相对于第一面的锚固效果。另外，由于突起本身被挂住，因此能够提高相互对置的第一面和第二面的延伸方向上的剪切强度。因此，在线圈部件中，能够提高芯体与顶板的粘接强度，能够获得耐冲击性及耐振动性优异的线圈部件。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的线圈部件1的外观的主视图。

图2是表示图1所示的线圈部件1所具备的顶板14的图，(A)是主视图，(B)是仰视图。

图3是示意性地表示被设置于芯体2和顶板14相互对置的区域的突起21的放大剖视图。

图4是表示本发明的第二实施方式的线圈部件所具备的芯体2a的俯视图。

附图标记说明

1…线圈部件；2、2a…芯体；3…卷芯部；5、6…凸缘部；7、8…底面；9、10…顶面；11、12…端子电极；13…线材；14…顶板；15…下方主面；16…上方主面；17…粘接剂；21、22…突起。

具体实施方式

参照图1，对本发明的第一实施方式的线圈部件1进行说明。

如图1所示，线圈部件1具备由例如Ni-Zn系铁氧体那样的铁氧体、氧化铝或者含有金属磁性粉的树脂等构成的芯体2。芯体2具有沿轴线方向AX延伸的卷芯部3以及分别设置于卷芯部3的轴线方向AX上的彼此相反的第一端、第二端的第一凸缘部5、第二凸缘部6。卷芯部3的横截面形状例如为四边形形状，但另外也可以是六边形形状等多边形形状、圆形形状、椭圆形状或者将它们组合而得的形状。

第一凸缘部5及第二凸缘部6分别具有在安装时朝向安装基板(未图示)侧的第一底面7及第二底面8、和第一底面7及第二底面8各自的相反侧的第一顶面9及第二顶面10。

在第一凸缘部的底面7设置有第一端子电极11，在第二凸缘部6的底面8设置有第二端子电极12。端子电极11及12例如通过浸渍或印刷包含Ag粉末等导电性金属粉末的导电膏，接着，将它们烧结，进而依次实施镀Cu、镀Ni以及镀Sn而形成。或者，端子电极11及12也可以通过将由导电性金属板构成的端子构件安装于凸缘部5及6而设置。

在卷芯部3至少卷绕有一根线材13。线材13例如具备由铜、银或金等良导电性金属构成的中心线材、和覆盖中心线材的由聚酰胺酰亚胺、聚氨酯或者聚酯酰亚胺那样的电绝缘性树脂构成的绝缘覆膜。中心线材具有例如60μm以上且160μm以下的直径。线材13的一端与第一端子电极11连接，另一端同样地与第二端子电极12连接。端子电极11及12与线材13的连接例如应用热压接合、超声波焊接、激光焊接等。线材13在卷芯部3上的匝数根据所需的特性而任意地选择。线材13也可以根据需要卷绕多层。

线圈部件1具备跨设在上述第一凸缘部5及第二凸缘部6之间的顶板14。顶板14具有朝向彼此相反的方向的下方主面15及上方主面16。顶板14例如由铁氧体、氧化铝或者含有金属磁性粉的树脂等构成。此外，在芯体2及顶板14双方由磁性材料构成时，顶板14与芯体2协同动作而构成闭磁路。

顶板14以其下方主面15隔着粘接剂17与第一凸缘部5的顶面9及第二凸缘部6的顶面10对置的状态，被固定于芯体2。粘接剂17例如包含环氧系树脂等热固化性树脂。为了提高耐热冲击性，也可以在粘接剂17中添加二氧化硅填料那样的无机填料。

线圈部件1作为一个例子，长度方向(轴线方向AX)的尺寸为2.0mm，宽度方向(图2(B)的上下方向)的尺寸为1.2mm，高度方向(图1的上下方向)的尺寸为1.6mm。

线圈部件1例如优选如以下那样制造。

首先，分别准备芯体2及顶板14。为了分别制造这些芯体2及顶板14，例如利用模具对铁氧体的粉末进行冲压成型，对所得到的成型体进行烧制，获得应成为芯体2及顶板14的烧结体。然后，通过对应成为芯体2及顶板14的烧结体实施滚筒研磨来去毛刺，分别获得芯体2及顶板14。虽然在图1及图2中省略图示，但芯体2及顶板14各自的棱线被倒角且被实施小的倒圆角。

接着，为了在芯体2设置端子电极11及12，在第一凸缘部5及第二凸缘部6的底面7及8例如施加包含Ag的导电膏，并进行烧结，之后应用电解滚镀法，依次实施镀Cu、镀Ni以及镀Sn。

接下来，例如通过喷嘴将线材13卷绕于芯体2的卷芯部3，将线材13的一端及另一端分别连接于第一端子电极11及第二端子电极12。这里，线材13与端子电极11及12的连接例如应用基于加热片的热压接合。与端子电极11及12连接的线材13的多余部分被切刀切断而除去。

如以上那样，完成线圈部件1。

线圈部件1具有以下的特征。

第一，具有的特征为：芯体2的第一顶面9及第二顶面10中的至少一方的表面粗糙度与顶板14的下方主面15的表面粗糙度相互不同。第二，具有的特征为：在将第一顶面9及第二顶面10中的至少一方和下方主面15之中表面粗糙度更小的一方作为第一面，将表面粗糙度更大的一方作为第二面时，从第一面突出且与第二面接触的至少一个突起21设置在第一面和第二面隔着粘接剂17相互对置的区域内。

在本实施方式中，如图3示意性地所示，表面粗糙度更小的第一面是顶板14的下方主面15，表面粗糙度更大的第二面是芯体2的第一顶面9及第二顶面10。因此，如图2所示，突起21设置于顶板14的下方主面15。更具体而言，突起21设置于顶板14与芯体2隔着粘接剂17相互对置的区域内，即顶板14的下方主面15中的与第一顶面9及第二顶面10的每一个对置的两个部分。为了了解顶板14的下方主面15与第一顶面9及第二顶面10的位置关系，在图2(B)的顶板14的仰视图中，用点划线图示了第一顶面9及第二顶面10各自的轮廓。

另外，在顶板14的下方主面15与第一顶面9相互对置的区域内，设置有多个例如两个突起21，同样地，在顶板14的下方主面15与第二顶面10相互对置的区域内，设置有多个例如两个突起21。这些突起21相对于包含卷芯部3的中心轴线且与下方主面15正交的面配置于对称位置，并且相对于与卷芯部3的中心轴线正交且经过卷芯部3的轴线方向AX上的中点的面配置于对称位置。

如果将多个突起21配置于上述那样的对称位置，则能够防止顶板14相对于芯体2倾斜，能够使顶板14相对于芯体2的姿势稳定。这容易使芯体2与顶板14之间的距离恒定。

突起21例如为圆锥台状。因此，其顶部不是点，而是平面状。这样，通过将突起21形成为圆锥台状，与形成为圆柱状的情况相比，能够在制造过程中不易产生突起21的缺损，另外，与顶部是点的情况相比，在组装芯体2和顶板14时不易摇晃，能够进行稳定的组装。参照图3，圆锥台状的突起21例如底面的直径D1为150μm以上且250μm以下，顶面的直径D2为100μm以上且200μm以下，高度H为20μm以上且60μm以下。

根据上述的第一实施方式，由于设置有从表面粗糙度更小的顶板14的下方主面15突出且与表面粗糙度更大的芯体2的顶面9及10接触的多个突起21，因此能够增大表面粗糙度更小的顶板14的下方主面15的粘接面的表面积，并且能够获得粘接剂17相对于顶板14的下方主面15的锚固效果。另外，由于突起21本身被挂住，因此能够提高顶板14和芯体2的相互对置的面的延伸方向上的剪切强度。因此，在线圈部件1中，能够提高芯体2与顶板14的粘接强度，能够使线圈部件1的耐冲击性及耐振动性优异。

另外，突起21使芯体2与顶板14之间形成一定的间隔。该间隔在线圈部件1作为电感器发挥功能时，有助于电感器的直流叠加特性的提高。

如以上说明的第一实施方式那样，若突起21设置于顶板14，则与设置于芯体2的情况相比，能够避免模具的复杂化以及制造的复杂化。然而，如果不特别期望这样的优点，则也可以如以下说明的第二实施方式那样，将突起设置于芯体2。此外，在第二实施方式中，在顶板没有设置突起。

图4是表示本发明的第二实施方式的线圈部件所具备的芯体2a的俯视图。在图4中，对与图1或图2所示的要素相当的要素标注相同的参照附图标记，省略重复的说明。

在第二实施方式中，表面粗糙度的关系与第一实施方式的情况相反，使得表面粗糙度更小的第一面是芯体2a的第一顶面9及第二顶面10的至少一方，表面粗糙度更大的第二面是顶板的下方主面。因此，如图4所示，突起22设置于芯体2a的第一顶面9及第二顶面10中的至少一方，在本实施方式中，设置于芯体2a的第一顶面9及第二顶面10双方。突起22与上述突起21的情况相同，例如为圆锥台状。

另外，在第一顶面9及第二顶面10分别设置有多个例如两个突起22。这些突起22相对于包含卷芯部3的中心轴线且与顶板的下方主面正交的面配置于对称位置，并且相对于与卷芯部3的中心轴线正交且经过卷芯部3的轴线方向AX上的中点的面配置于对称位置。

在第二实施方式的情况下，也与第一实施方式的情况相同，如果将多个突起22配置于上述那样的对称位置，则能够防止顶板相对于芯体2a倾斜，能够使顶板相对于芯体2a的姿势稳定。

根据上述的第二实施方式，由于设置有从表面粗糙度更小的芯体2a的第一顶面9及第二顶面10突出且与表面粗糙度更大的顶板的下方主面接触的多个突起22，因此能够增大表面粗糙度更小的芯体2a的第一顶面9及第二顶面10的粘接面的表面积，并且能够获得粘接剂相对于芯体2a的第一顶面9及第二顶面10的锚固效果。另外，由于突起22本身被挂住，因此能够提高芯体2a和顶板的相互对置的面的延伸方向上的剪切强度。因此，在线圈部件中，能够提高芯体2a与顶板的粘接强度，能够使线圈部件的耐冲击性及耐振动性优异。

此外，在第一及第二实施方式中，多个突起21或22也可以不一定配置于对称位置。例如，与第一实施方式相关联，突起21也可以仅设置于顶板14的下方主面15中的与第一顶面9及第二顶面10的一方对置的部分。与第二实施方式相关联，突起22也可以仅设置于第一顶面9及第二顶面10的一方。

如上所述，第一及第二实施方式所涉及的线圈部件1具有如下特征：芯体2或2a的第一顶面9及第二顶面10中的至少一方的表面粗糙度与顶板14的下方主面15的表面粗糙度相互不同。为了这样控制表面粗糙度，使用各种方法，例如存在使芯体的材料与顶板的材料相互不同的方法、使用于成型芯体的模具与用于成型顶板的模具各自的平滑度相互不同的方法、在芯体的烧制和顶板的烧制中使烧制温度、烧制时间相互不同的方法、在芯体和顶板中使在烧制后实施的滚筒研磨的时间相互不同的方法等。

例如，在采用在芯体和顶板中使滚筒研磨的时间相互不同的方法时，若用Sdr界面的展开面积比(与平坦的面相比时的表面积的增加程度)表示表面粗糙度，则能够在滚筒研磨的时间50分钟内为0.04～0.12，在滚筒研磨的时间60分钟内为0.15～0.22。即，滚筒研磨的时间越长，研磨介质的碰撞次数越多，因此表面粗糙度越大。

此外，上述的表面粗糙度例如是利用激光显微镜“VK-X1000”进行试样表面的高度测定，并利用分析软件进行分析而求出的。

具体而言，在凸缘部5及6中，在第一顶面9及第二顶面10的除了突起、周围的边缘之外的平坦的部分，从物镜×20的视野中的任意1/3的范围根据Sdr界面的展开面积比求出。另一方面，在顶板14中，在下方主面15的除了突起、周围的边缘之外的平坦的部分，通过从物镜×20的视野中的任意1/3的范围对Sdr界面的展开面积比进行平均而求出。

另外，为了控制芯体和顶板的表面粗糙度，在采用使芯体的材料和顶板的材料相互不同的方法时，例如也可以是顶板为导磁率22左右的铁氧体、芯体为导磁率1000左右的铁氧体的组合。该组合能够在突起不过高的范围内有助于直流叠加特性的提高。

以上，与图示的实施方式相关联地说明了本发明，但在本发明的范围内能够具有其他各种变形例。

例如，本发明所涉及的线圈部件除了如图示的实施方式那样构成单一的线圈，或者构成共模扼流线圈以外，也可以构成变压器、平衡-不平衡转换器等。因此，对于线材的数量，也可以根据线圈部件的功能而变更，与此相应地，设置于各凸缘部的端子电极的数量也可以变更。

另外，在构成本发明所涉及的线圈部件时，在该说明书所记载的不同的实施方式之间，可以进行结构的部分置换或组合。

Claims (11)

1.一种线圈部件，其中，具备：

芯体，具有第一凸缘部、第二凸缘部以及沿轴线方向延伸的卷芯部，所述第一凸缘部和所述第二凸缘部分别设置于所述卷芯部的在所述轴线方向上的彼此相反的第一端、第二端；

顶板，具有朝向彼此相反的方向的下方主面及上方主面；以及

至少一根线材，卷绕于所述卷芯部，

所述第一凸缘部以及所述第二凸缘部具有：在安装时朝向安装基板侧的第一底面及第二底面；和所述第一底面及所述第二底面各自的相反侧的第一顶面及第二顶面，

所述顶板以所述下方主面隔着粘接剂与所述第一顶面及所述第二顶面对置的状态，被固定于所述芯体，

所述芯体的所述第一顶面及所述第二顶面中的至少一方的表面粗糙度与所述顶板的所述下方主面的表面粗糙度相互不同，在将所述第一顶面及所述第二顶面中的至少一方和所述下方主面之中表面粗糙度更小的一方作为第一面，并将表面粗糙度更大的一方作为第二面时，从所述第一面突出且与所述第二面接触的至少一个突起被设置在所述第一面与所述第二面隔着所述粘接剂相互对置的区域内。

2.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，

所述第一面是所述顶板的所述下方主面，所述第二面是所述芯体的所述第一顶面及所述第二顶面中的至少一方。

3.根据权利要求2所述的线圈部件，其中，

所述突起被设置于所述下方主面中的与所述第一顶面及所述第二顶面中的一方对置的部分。

4.根据权利要求2所述的线圈部件，其中，

所述突起被设置于所述下方主面中的与所述第一顶面及所述第二顶面的每一个对置的两个部分。

5.根据权利要求1所述的线圈部件，其中，

所述第一面是所述芯体的所述第一顶面及所述第二顶面中的至少一方，所述第二面是所述顶板的所述下方主面。

6.根据权利要求5所述的线圈部件，其中，

所述突起被设置于所述第一顶面及所述第二顶面中的一方。

7.根据权利要求5所述的线圈部件，其中，

所述突起被设置于所述第一顶面及所述第二顶面双方。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的线圈部件，其中，

多个所述突起被设置在所述第一面与所述第二面隔着所述粘接剂相互对置的一个区域内。

9.根据权利要求8所述的线圈部件，其中，

多个所述突起相对于包含所述卷芯部的中心轴线且与所述下方主面正交的面配置于对称位置。

10.根据权利要求8或9所述的线圈部件，其中，

多个所述突起相对于与所述卷芯部的中心轴线正交且经过所述卷芯部的在所述轴线方向上的中点的面配置于对称位置。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的线圈部件，其中，

所述芯体和所述顶板由相互不同的材料构成。

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