CN116895454A - 线圈装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有高品质且高可靠性的线圈装置。线圈装置(2)具备:芯(4);和线圈(6),其具有埋设于芯(4)的内部的卷绕部(60)、和从卷绕部(60)朝向芯(4)的底部(4a)引出的引出部(6b)。引出部(6b)具有配置于芯(4)的底部(4a)的端子部(61),端子部(61)具有埋设于芯(4)的内部的埋设部(610)、和从芯(4)露出的露出部(611)。在露出部(611)的表面形成有金属层(8)。
Description
技术区域
本发明涉及线圈装置。
背景技术
作为用作电感器等的线圈装置,例如已知有专利文献1所记载的线圈装置。专利文献1所记载的线圈装置具有芯、和埋设于芯的内部的线圈,在芯的底部配置有线圈的引出部。对引出部实施镀敷处理,由此,能够将配置于芯的底部的引出部与安装基板连接。这样,通过使线圈的引出部作为与安装基板的连接部发挥作用,能够省略在芯的表面形成端子电极(例如,与引出部导通的树脂电极)的工序,能够实现线圈装置的制造容易化及制造成本的降低。
但是,在专利文献1所记载的线圈装置中,在线圈的引出部和芯的底部之间存在间隙,因此,镀敷液进入该间隙,存在残留镀敷液的残渣的风险。另外,在将线圈装置安装于安装基板时,焊剂(flux)进入该间隙,存在引出部腐蚀的风险。这样的情况会导致线圈装置的品质及可靠性的降低,因此期望改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2017-510072号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于这样的实际情况而作成的,其目的在于提供具有高品质且高可靠性的线圈装置。
用于解决问题的技术方案
为了实现上述目的,本发明的线圈装置具备:
芯;以及
线圈,其具有:埋设于所述芯的内部的卷绕部、和从所述卷绕部朝向所述芯的底部引出的引出部,
所述引出部具有:配置于所述芯的底部的端子部,
所述端子部具有:埋设于所述芯的内部的埋设部、和从所述芯露出的露出部,
在所述露出部的表面,形成有金属层。
在本发明的线圈装置中,在露出部的表面形成有金属层。因此,能够经由金属层将线圈装置安装于基板。因此,不需要与金属层另外地在芯的表面形成端子电极,能够实现线圈装置的制造容易化及制造成本的降低。
另外,端子部具有埋设于芯的内部的埋设部、和从芯露出的露出部。端子部作为露出部从芯露出,因此,能够使露出部有助于与基板的连接。另外,端子部作为埋设部埋设于芯的内部,因此,在端子部和芯的底部之间不存在间隙(即,产生镀敷液或焊剂等进入的风险的空间)。因此,能够防止镀敷液的残渣的产生或因焊剂引起的引出部的腐蚀,能够提高线圈装置的品质及可靠性。
另外,在芯的内部,通过埋设部固着于芯,能够提高端子部和芯之间的固着强度,防止端子部从芯的底部剥离。
优选的是,所述金属层由金属膜构成。通过设为这样的结构,能够提高金属层的焊料润湿性,飞跃性地提高金属层和基板之间的连接强度,能够有效地防止线圈装置的安装不良。
也可以是,所述露出部具有构成所述引出部的端部的第一端部、和沿着所述露出部的延伸方向位于与所述第一端部为相反侧的第二端部,在所述第二端部,在所述露出部的表面形成有朝向所述芯的底部弯曲的弯曲面。通过设为这样的结构,例如在用焊料将金属层与基板连接的情况下,能够在弯曲面较厚地形成焊料,能够提高金属层和基板之间的连接强度。
也可以是,在所述弯曲面,在从所述金属层的底面朝向所述芯的底部离开的位置,不存在所述金属层。通过设为这样的结构,能够根据不存在金属层的金属层非形成部的面积,调整金属层中实质上有助于与基板连接的部分(有效金属层)的面积。其结果,能够根据基板的焊盘图案的面积,调整有效金属层的面积。
优选的是,所述埋设部的厚度为所述端子部的厚度的1/4以上且小于1。通过设为这样的结构,能够防止端子部从芯的底部剥离。另外,因为露出部(即,端子部中、从芯露出的部分)的厚度相对变小,所以能够谋求线圈装置低高度化。
也可以是,所述芯包含树脂和磁性体,在所述芯的底部,形成有树脂的含量相对多的富树脂部、和磁性体的含量相对多的富磁性体部,所述露出部从所述富磁性体部露出。富磁性体部例如通过对芯的底部的规定范围(配置有露出部的部分及其周围)照射激光,使树脂成分飞散而形成。通过对该范围照射激光,在芯的底部形成富磁性体部,其结果,能够对露出部照射激光,除去露出部的表面的绝缘覆膜(其中,线圈由绝缘包覆线形成的情况)。由此,能够在露出部的表面容易地形成金属层,能够有助于线圈装置的制造容易化。
所述富磁性体部中的所述芯的底部的表面粗糙度也可以比所述富树脂部中的所述芯的底部的表面粗糙度大。为了获得这样的结构,例如通过对芯的底部的规定范围(配置露出部的部分及其周围)以规定强度照射激光,能够有效地获得上述的效果。
优选的是,所述线圈卷绕被绝缘包覆的扁线而成。扁线具有宽度较宽的面。因此,通过设为上述那样的结构,能够增大露出部及形成于其表面的金属层的表面积,提高金属层和基板之间的连接强度。
优选的是,所述端子部从其延伸方向的一端朝向另一端沿着所述芯的底部以直线状延伸。通过设为这样的结构,能够防止端子部侵入芯的内部,实现芯的体积的确保、及由此带来的线圈装置的磁特性的提高。另外,能够防止伴随端子部的弯曲的线圈装置的品质降低。
所述端子部的延伸方向也可以相对于所述芯的侧部彼此相对的第一方向、或在与所述芯的底部平行的面内与所述第一方向正交的第二方向倾斜。通过设为这样的结构,能够根据端子部的倾斜角度,增大埋设部的长度(表面积),能够提高埋设部和芯之间的固着强度。另外,能够根据端子部的倾斜角度增大露出部的长度(表面积),能够提高露出部和基板之间的连接强度。
在所述芯的一侧部与另一侧部相对的方向上,所述露出部和所述芯的一侧部之间的第一距离与所述露出部和所述芯的另一侧部之间的第二距离也可以不同。例如,在第二距离比第一距离大的情况下,在端子部和芯的另一侧部之间形成有相对较大的空间。其结果,在该部分,能够增大芯的厚度,防止在芯产生裂纹。
也可以是,所述引出部具有埋设于所述芯的内部且将所述卷绕部和所述端子部连接的连接部,所述连接部从所述卷绕部的位置至所述端子部的位置弯曲,在所述线圈的卷绕轴方向上,所述端子部和所述卷绕部之间的距离比所述连接部的弯曲部处的内径小。通过设为这样的结构,关于赋予连接部的弯曲形状(R形状),能够使其曲率半径较大,在赋予该形状时,能够降低施加于连接部的机械负荷。
所述埋设部的前端部也可以具有凸形状。通过设为这样的结构,在芯的内部,埋设部的前端部容易与芯卡合,能够提高芯和埋设部之间的固着强度。
也可以是,在所述埋设部的前端部形成有锥面,所述锥面在所述芯的内部朝向从所述芯的底部离开的方向倾斜。通过设为这样的结构,埋设部的前端部被配置于芯的较深的位置(芯的中心侧),能够有效地防止端子部从芯的底部剥离。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的线圈装置的立体图。
图2A是从安装面侧观察图1所示的线圈装置时的立体图。
图2B是图2A所示的线圈装置的变形例的立体图。
图3是沿着图1所示的线圈装置的III-III线的截面图。
图4A是沿着图1所示的线圈装置的IVA-IVA线的截面图。
图4B是图4A所示的线圈装置的变形例的截面图。
图4C是图4A所示的线圈装置的其它变形例的截面图。
图5A是图4A所示的线圈装置的局部放大截面图。
图5B是图4A所示的线圈装置的其它局部放大截面图。
图5C是图5B所示的线圈装置的变形例的局部放大截面图。
图6A是表示图1所示的线圈装置的制造工序的图。
图6B是从其它角度观察图6A所示的第一层成形体的图。
图6C是表示图6A所示的工序的后续工序的图。
图6D是从其它角度观察图6C所示的第一层成形体的图。
图6E是表示图6C所示的工序的后续工序的图。
图6F是表示图6E所示的工序的后续工序的图。
图6G是从其它角度观察图6F所示的基板的图。
图7是本发明的第二实施方式的线圈装置的立体图。
图8是沿着图7所示的线圈装置的VIII-VIII线的截面图。
具体实施方式
下面,基于附图所示的实施方式对本发明进行说明。
第一实施方式
如图1所示,本发明第一实施方式的线圈装置2例如作为电感器发挥作用,搭载于各种电子设备。线圈装置2具有芯4、线圈6以及金属层8。
线圈6是空芯线圈,通过沿边卷绕被绝缘包覆的扁线而形成。作为绝缘包覆,使用环氧改性丙烯酸树脂等。另外,作为扁线的材质,使用铜、银、含有它们的合金、或者其它金属或合金。线圈6具有卷绕部60和一对引出部6a及6b。卷绕部60埋设于芯4的内部。卷绕部60的匝数为5匝,但没有特别限定,只要是1匝以上即可。
引出部6a构成线圈6的一端部,引出部6b构成线圈6的另一端部。引出部6a从卷绕部60的卷绕轴方向的最上层的匝部(以下,为卷绕部60的上端部)朝向芯4的底部4a引出。引出部6b从卷绕部60的卷绕轴方向的最下层的匝部(以下,为卷绕部60的下端部)朝向芯4的底部4a引出。引出部6a及6b的详细结构在后文进行叙述。
芯4具有大致长方体形状,通过组合第一层41和第二层42而形成。在图1、图3及图4A~图4C中,为了便于说明,将第一层41和第二层42作为不同的部件而明确地表示,但实际上它们是浑然一体,实质上不能识别它们的边界。
芯4具有底部4a、侧部4b~4e以及上部4f。侧部4d和侧部4e在第一方向上相对,侧部4b和侧部4c在第二方向上相对,侧部4a和上部4f在第三方向上相对。此外,在附图中,X轴对应于第一方向,Y轴对应于第二方向,Z轴对应于第三方向。
芯4的尺寸没有特别限定,其X轴方向宽度例如为1.0~7.0mm,其Y轴方向宽度例如为1.0~7.0mm,其Z轴方向宽度例如为0.5~5.0mm。
芯4由包含磁性体和树脂的材料形成。作为形成芯4的磁性材料,可以例示铁氧体颗粒或者金属磁性体颗粒等。作为铁氧体颗粒,可以例示Ni-Zn系铁氧体、Mn-Zn系铁氧体等。作为金属磁性体颗粒,没有特别限定,可以例示Fe-Ni合金粉、Fe-Si合金粉、Fe-Si-Cr合金粉、Fe-Co合金粉、Fe-Si-Al合金粉、非晶铁等。作为形成芯4的树脂,没有特别限定,可以例示环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、其它合成树脂、或者其它非磁性材料等。芯4也可以是金属磁性体的烧结体。此外,第一层41和第二层42优选由同种材料形成,但它们也可以由不同种类的材料形成。
第一层41具有支承部41a、卷芯部41b、缺口部41c1~41c3、台阶部41d1及41d2(图3)。支承部41a由大致平板形状构成,形成为大致十字状。在支承部41a的上表面能够载置卷绕部60。即,支承部41a主要起支承卷绕部60的作用。支承部41a具有第一侧方部41a1、第二侧方部41a2、第三侧方部41a3以及第四侧方部41a4。
第一侧方部41a1是位于比卷芯部41b更靠X轴正方向侧的部分。第二侧方部41a2是位于比卷芯部41b更靠X轴负方向侧的部分。第三侧方部41a3是位于比卷芯部41b更靠Y轴正方向侧的部分。第四侧方部41a4是位于比卷芯部41b更靠Y轴负方向侧的部分。第一侧方部41a1及第二侧方部41a2形成为厚度比第三侧方部41a3及第四侧方部41a4薄。如后述,这是因为在第一侧方部41a1及第二侧方部41a2的底面分别形成有台阶部41d1及41d2(图3)。
卷芯部41b一体地形成于支承部41a的上表面。卷芯部41b具有朝向上方突出的圆柱形状,能够从其上方插入卷绕部60。此外,也可以通过将绕线卷绕于卷芯部41b的外周面,将线圈6设置于卷芯部41b。
缺口部41c1形成于第一侧方部41a1和第三侧方部41a3以大致直角交叉的位置。缺口部41c2形成于第二侧方部41a2和第三侧方部41a3以大致直角交叉的位置。缺口部41c3形成于第一侧方部41a1和第四侧方部41a4以大致直角交叉的位置。虽然省略详细的图示,但在第二侧方部41a2和第四侧方部41a4以大致直角交叉的位置也形成有缺口部。这些缺口部从上方观察被切割成大致长方形状,但也可以切割成其它形状。另外,也可以代替这些缺口部,在支承部41a的四角形成沿上下方向贯通支承部41a的贯通孔。
缺口部41c1起到作为用于将从卷绕部60引出的引出部6a向第一侧方部41a1的底面侧引出的通路的作用。缺口部41c2起到作为用于将从卷绕部60引出的引出部6b向第二侧方部41a2的底面侧引出的通路的作用。此外,缺口部41c1~41c3起到作为用于使构成第二层42的成形材料从支承部41a的上表面侧向底面侧流动的通路的作用。
台阶部41d1形成于支承部41a的第一侧方部41a1的底面,沿着Y轴方向延伸。台阶部41d2(图3)形成于支承部41a的第二侧方部41a2的底面,沿着Y轴方向延伸。如图3所示,在台阶部41d1配置有引出部6a,在台阶部41d2配置有引出部6b。
台阶部41d1及41d2的台阶高度分别比引出部6a及6b的厚度小。因此,如果将引出部6a配置于台阶部41d1,则引出部6a从芯4的底部4a向下方突出,引出部6a的一部分配置于比底部4a更靠下方。另外,如果将引出部6b配置于台阶部41d2,则引出部6b从芯4的底部4a向下方突出,引出部6b的一部分配置于比底部4a更靠下方。
如图1所示,第二层42覆盖第一层41。更详细地说,第二层42覆盖支承部41a的上方,并且填充于缺口部41c1~41c3和台阶部41d1及41d2。此外,支承部41a的底面中的第三侧方部41a3及第四侧方部41a4的底面也可以不被第二层42覆盖。
在台阶部41d1及41d2或缺口部41c1~41c3的位置,第二层42的底面与支承部41a的底面大致齐平。因此,如图2A所示,引出部6a及6b各自的一部分从第二层42的底面(芯4的底部4a)露出。
接着,对引出部6a及6b的详细结构进行说明。如图1所示,引出部6a具有端子部61和连接部62。同样,如图4A所示,引出部6b具有端子部61和连接部62。
端子部61配置于芯4的底部4a的位置。更详细地说,引出部6a的端子部61(图1)配置于第一侧方部41a1的底面侧、即台阶部41d1。另外,引出部6b的端子部61(图4A)配置于第二侧方部41a2的底面侧、即台阶部41d2。
端子部61沿着Y轴方向延伸。端子部61的Y轴负方向侧的端部也可以配置于比第二侧方部41a2的Y轴负方向侧的端部更靠Y轴正方向侧。端子部61从其延伸方向的一端到另一端沿着芯4的底部4a以直线状延伸。即,端子部61不朝向芯4的内部弯曲,不侵入芯4的内部。
由此,能够增大芯4的体积,提高线圈装置2的磁特性。另外,能够防止伴随端子部61的弯曲的线圈装置2的品质降低。
端子部61(后述的露出部611)与芯4的侧部4b之间的第一距离L1(图2A)和端子部61(后述的露出部611)与芯4的侧部4c之间的第二距离L2(图2A)也可以不同。例如,第二距离L2也可以比第一距离L1大。在该情况下,在端子部61和芯4的侧部4c之间形成有相对较大的空间。其结果,在该部分,能够芯4的厚度,防止在芯4产生裂纹。
端子部61具有埋设部610和露出部611。埋设部610埋设于芯4(第二层42)的内部,在台阶部41d2被第二层42覆盖。埋设部610的上表面也可以固定于支承部41a的第二侧方部41a2的底面。此外,在图4A中,图示有引出部6b的端子部61,但引出部6a的端子部61的结构与引出部6b的端子部61的结构相同,因此省略其详细的说明。
如图5A所示,埋设部610的厚度T1比端子部61的厚度T2小,优选为端子部61的厚度T2的1/4以上且小于1,更优选为端子部61的厚度T2的1/2以上4/5以下。
通过将T1的范围设定为上述的范围,能够防止端子部61从芯4的底部4a剥离。另外,露出部611(即,端子部61中的配置于芯4的外侧的部分)的厚度相对较小,因此能够使线圈装置2低高度化。
埋设部610的表面被绝缘覆膜(省略图示)覆盖。如上所述,线圈6由绝缘包覆线形成,在埋设部610,绝缘覆膜未被除去而残留。由此,能够防止在埋设部610和芯4(芯4所含的磁性体)之间发生短路不良。
如图4A所示,露出部611配置于芯4的外侧。露出部611从芯4的底部4a向下方露出。露出部611的X轴方向的宽度与埋设部610的X轴方向的宽度实质上相等。另外,露出部611的Y轴方向的宽度与埋设部610的Y轴方向的宽度实质上相等。露出部611沿着Y轴方向延伸,从芯4的底部4a侧观察具有大致长方形状(参照图2A)。
如图2A所示,在露出部611的周围形成有磁性体的含量相对多的富磁性体部4a1。富磁性体部4a1形成于引出部6a及6b各自的露出部611的周围。换言之,露出部611从富磁性体部4a1露出。
另外,在包围引出部6a的露出部611的富磁性体部4a1和包围引出部6b的露出部611的富磁性体部4a1之间的区域形成有树脂的含量相对多的富树脂部4a2。在富树脂部4a2,与富磁性体部4a1相比,树脂的含量多。另外,在富磁性体部4a1,与富树脂部4a2相比,磁性体的含量多。此外,富磁性体部4a1及富树脂部4a2形成于芯4的底部4a。
作为用于形成富磁性体部4a1的方法,例示激光照射。通过对芯4的底部4a的规定范围(配置露出部611的部分及其周围)进行激光照射,露出部611的周围的树脂(构成芯4的树脂、或者覆盖金属颗粒的绝缘覆膜)飞散。其结果,在露出部611的周围(激光照射面),磁性体的含量与树脂的含量相比相对较多,形成富磁性体部4a1。此外,露出部611的表面的绝缘覆膜通过激光照射而被除去。
从芯4的底部4a侧观察,富磁性体部4a1具有大致长方形状。富磁性体部4a1的X轴方向的宽度比引出部6a或6b的X轴方向的宽度大,富磁性体部4a1的Y轴方向的宽度比引出部6a或6b的露出部611的Y轴方向的宽度大。
富磁性体部4a1的X轴方向的宽度W1与芯4的X轴方向的宽度W2之比W1/W2优选为1/8~1/3。通过将上述比W1/W2的值设定为上述的范围,能够避免线圈装置2的磁特性随着芯4中的树脂的含量的减少而变动。
在富磁性体部4a1中,因为通过激光照射使底部4a的树脂飞散,所以富磁性体部4a1处的芯4的底部4a的表面粗糙度比富树脂部4a2处的芯4的底部4a的表面粗糙度大。富磁性体部4a1处的底部4a的表面粗糙度(算术平均高度)Sa例如为2.3~2.9μm。另一方面,富树脂部4a2处的底部4a的表面粗糙度(算术平均高度)Sa例如为1.0~2.0μm。另外,富磁性体部4a1处的底部4a的表面粗糙度与富树脂部4a2处的底部4a的表面粗糙度之差例如为0.9~1.7μm。
在表面粗糙度Sa的测定中,使用基恩士(KEYENCE)公司制的激光显微镜(VK-X1000),以1000倍的倍率获取富磁性体部4a1的中央部的3处部位的表面粗糙度的测定值。然后,将这些平均值用作富磁性体部4a1处的底部4a的表面粗糙度Sa的值。同样,获取富树脂部4a2的中央部的3处部位的表面粗糙度的测定值,将这些平均值用作富树脂部4a2处的底部4a的表面粗糙度Sa的值。
如图4A所示,露出部611的第一端部611a(Y轴负方向侧的端部)的形状和露出部611的第二端部611b(Y轴正方向侧的端部)的形状也可以不同。在第一端部611a中,露出部611的表面为平坦面。另一方面,如图5A所示,在第二端部611b中,也可以在露出部611的表面形成有朝向芯4的底部4a弯曲的弯曲面612。
由此,例如在用焊料将露出部611与安装基板连接的情况下,能够在弯曲面612上较厚地形成焊料,能够提高露出部611和安装基板之间的连接强度。此外,在露出部611的表面也可以形成锥面来代替弯曲面612。
露出部611的厚度优选为端子部61的厚度T2的1/5以上且1/2以下。通过将露出部611的厚度的范围设定为上述的范围,容易将露出部611与安装基板连接。另外,在线圈装置2的制造工序中,容易在露出部611的表面形成金属层8。
如图4A所示,连接部62埋设于芯4(第二层42)的内部,将卷绕部60和端子部61连接。连接部62具有弯曲形状(R形状),从Y轴正方向侧朝向Y轴负方向侧以大致180度转换方向,并且从卷绕部60的位置延伸至端子部61的位置。
更详细地说,如图1及图4A所示,引出部6a的连接部62从卷绕部60的上端部引出到芯4的侧部4b的附近。另外,引出部6b的连接部62从卷绕部60的下端部引出到芯4的侧部4b的附近。
另外,引出部6a及6b各自的连接部62在芯4的侧部4b的附近向Z轴方向弯曲,引出到芯4的底部4a的附近。
进而,引出部6a的连接部62在芯4的底部4a的附近(缺口部41c1)向Y轴方向弯曲,在台阶部41d1的附近与端子部61连接。另外,引出部6b的连接部62在芯4的底部4a的附近(缺口部41c2)向Y轴方向弯曲,在台阶部41d2的附近与端子部61连接。
如图4A所示,在Z轴方向上,端子部61和卷绕部60之间的距离L3比连接部62的弯曲部(折回部)处的内径(弯曲径)L4小。因此,关于对连接部62赋予的弯曲形状,能够使其曲率半径较大,在赋予该形状时,能够降低对连接部62施加的机械负荷。
在露出部611的表面形成有金属层8。金属层8是与基板连接的部分,由镀敷膜构成。因此,金属层8具有焊料润湿性,起到辅助露出部611与安装基板之间的连接的作用。作为镀敷膜,例如可以例示Sn、Au、Ni、Pt、Ag、Pd等金属或它们的合金。此外,也可以用溅射等方法形成金属层8。金属层8的厚度优选为3~30μm。金属层8的厚度优选小于端子部61的露出部611的厚度。
金属层8的Y轴方向的宽度与露出部611的Y轴方向的宽度大致相等,金属层8的X轴方向的宽度与露出部611的Y轴方向的宽度大致相等。即,金属层8优选覆盖露出部611的整个区域。但是,如图5A所示,在露出部611的弯曲面612上,在从金属层8的底面朝向芯4的底部4a离开的位置也可以不存在金属层8。以下,将不存在该金属层8的区域称为金属层非形成部613。
金属层非形成部613主要起到用于调整金属层8的面积的作用。即,通过在露出部611设置金属层非形成部613,能够根据金属层非形成部613的面积调整金属层8中实质上有助于与安装基板的连接的部分(有效金属层)的面积。其结果,能够根据安装基板的焊盘图案的面积,调整有效金属层的面积。此外,在金属层非形成部613,也可以在露出部611(弯曲面612)的表面形成绝缘覆膜。
金属层8形成于露出部611的表面,而未形成于埋设部610的表面。这是为了防止在埋设部610和芯4的内部的磁性体之间发生短路不良。
接着,对线圈装置2的制造方法进行说明。在本实施方式的方法中,首先,准备与图1所示的第一层41对应的第一层成形体410(图6A)、和卷绕成空芯线圈状的多个线圈6(图6C)。
如图6A所示,第一层成形体410具有连结了多个第一层41的形状。第一层成形体410可以通过压粉成形、注塑成形、或者切削加工等而获得。
如图6A及图6B所示,第一层成形体410具有支承部410a、多个卷芯部410b、多个缺口部410c、多个台阶部410d以及多个贯通孔410e。
支承部410a具有连结有多个支承部41a(图1)的形状。如后述,缺口部410c及贯通孔410e被用作使构成第二层420的成形材料在模具的内部流动的通路。台阶部410d主要用于配置线圈6的引出部6a及6b。
接着,如图6C及图6D所示,将线圈6配置于卷芯部410b。此外,也可以在卷芯部410b的外周面卷绕绕线6。接着,将线圈6的引出部6a及6b朝向第一层成形体410的底面引出,配置于台阶部410d。
接着,将配置有线圈6的第一层成形体410设置于模具中。另外,以使引出部6a及6b的一部分露出的方式,用第二层420(图6E)覆盖第一层成形体410,形成由第一层成形体410及第二层420构成的基板400(图6F)。
作为用于成形第二层420的方法,没有特别限定,例如使用在模具的内部配置第一层成形体410而成形的嵌件注塑成形。根据该成形,构成第二层420的成形材料穿过图6A所示的缺口部410c或者贯通孔410e从第一层成形体410的表面向背面流动,能够使该成形材料遍布台阶部410d的内部。此外,作为构成第二层420的材料,使用成形时具有流动性的材料,使用以热塑性树脂或热固性树脂为粘合剂的复合磁性材料。
在此,图6B所示的台阶部410d的台阶高度比构成线圈6的绕线的厚度小。因此,当用第二层420(图6E)覆盖第一层成形体410时,如图6G所示,引出部6a及6b各自的一部分从基板400的底面露出。即,从该基板400的底面露出的部分成为图4A所示的端子部61的露出部611。
接着,对基板400的底面的规定范围照射规定强度的激光,除去从基板400的底面露出的引出部6a及6b各自的露出部611的绝缘覆膜。接着,沿着图6F所示的切断预定线10A及10B切断基板400,将基板400单片化。由此,能够获得图1所示那样的在内部埋设有单一的线圈6的芯4。
接着,对单片化的多个芯4进行滚筒抛光。接着,通过在引出部6a及6b各自的露出部611的表面利用镀敷法形成金属层8,能够获得图1所示的线圈装置2。
如上所说明,在本实施方式中,如图4A所示,在露出部611的表面形成有金属层8。因此,能够经由金属层8将线圈装置2安装于安装基板。因此,不需要与金属层8分开地在芯4的底部4a形成端子电极,能够实现线圈装置2的制造容易化及制造成本的降低。
另外,因为端子部61作为露出部611从芯4露出,所以能够使露出部611有助于与安装基板的连接。另外,因为端子部61作为埋设部610埋设于芯4的内部,所以在端子部61和芯4的底部4a之间不存在间隙(即,产生镀敷液或焊剂等进入的风险的空间)。因此,能够防止镀敷液的残渣的产生或因焊剂引起的引出部6a及6b的腐蚀,能够提高线圈装置2的品质及可靠性。
另外,在芯4的内部,通过将埋设部610固着于芯4,能够提高端子部61和芯4之间的固着强度,能够防止端子部61从芯4的底部4a剥离。
另外,因为线圈6由被绝缘包覆的扁线形成,所以能够增大露出部611及形成于其表面的金属层8的表面积,能够提高金属层8和安装基板之间的连接强度。
第二实施方式
图7所示的本发明第二实施方式的线圈装置2A除了以下所示的点以外,具有与第一实施方式的线圈装置2相同的结构。在图7中,对与第一实施方式的线圈装置2重复的部件标注相同符号,并省略其详细的说明。
线圈装置2A具有线圈6A。线圈6A通过交叉卷绕扁线而形成。线圈6A具有卷绕部60A,卷绕部60A从上方观察形成为大致椭圆形状。引出部6a及6b以分别从卷绕部60A的上方及下方扭转的方式朝向芯4的底部4a引出。
如图8所示,端子部61的露出部611从芯4的底部4a露出,在露出部611的表面形成有金属层8。因此,在本实施方式中,也能够获得与第一实施方式相同的效果。
此外,本发明不限于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的宗旨的范围内增加各种变更。
在上述第一实施方式中,如图4B所示,卷绕部60也可以以向上凸出的方式弯曲(也可以翘曲)。卷绕部60的弯曲程度越向卷绕部60的上端部越大。另外,卷绕部60的弯曲程度越向卷绕部60的下端部越小。
另外,如图4C所示,卷绕部60也可以以向下凸出的方式弯曲(也可以翘曲)。卷绕部60的弯曲程度越向卷绕部60的上端部越大。另外,卷绕部60的弯曲程度越向卷绕部60的下端部越小。
在上述各实施方式中,如图5B及图5C所示,埋设部610的前端部也可以具有凸形状(凸部610a)。通过设为这样的结构,在芯4的内部,凸部610a容易与芯4卡合,能够提高芯4和埋设部610之间的固着强度。
另外,也可以在埋设部610的前端部(凸部610a的表面)形成锥面610b。锥面610b也可以在芯4的内部朝向接近芯4的底部4a的方向倾斜。在图5B所示的例子中,这样的锥面的比重变大。
或者,锥面610b也可以在芯4的内部朝向从芯4的底部4a离开的方向倾斜。在图5C所示的例子中,这样的锥面的比重变大。在该情况下,埋设部610的前端部配置于芯4的较深的位置(芯4的中心侧),能够有效地防止端子部61从芯4的底部4a剥离。
在上述各实施方式中,如图2B所示,端子部61的延伸方向也可以相对于芯4的第一方向或第二方向(即,X轴方向或Y轴方向)倾斜。例如,端子部61的延伸方向也可以相对于Y轴方向朝向接近芯4的X轴方向的侧面的方向倾斜。或者,端子部61的延伸方向也可以相对于Y轴方向朝向远离芯4的X轴方向的侧面的方向倾斜。
通过设为这样的结构,能够根据端子部61的倾斜角度来增大埋设部610的长度(表面积),能够提高埋设部610和芯4之间的固着强度。另外,能够根据端子部61的倾斜角度增大露出部611的长度(表面积),能够提高露出部611和安装基板之间的连接强度。
在上述各实施方式中,图4A所示的金属层非形成部613不是必须的,也可以省略。即,也可以在露出部611的弯曲面612形成金属层8。另外,也可以省略弯曲面612。
在上述各实施方式中,也可以是图4A所示的端子部61与卷绕部60之间的距离L3和连接部62的弯曲部处的内径L4大致相等。
在上述各实施方式中,芯4由第一层41和第二层42构成,但芯4也可以由一个芯构成。例如,也可以将线圈6设置于模具的内部,并且在模具的内部填充成形材料,将其压缩成形,从而形成芯4。
附图标记说明
2、2A…线圈装置
4…芯
4a…底部
4a1…富磁性体部
4a2…富树脂部
41…第一层
41a…支承部
41a1~41a4…第一侧方部~第四侧方部
41b…卷芯部
41c1~41c3…缺口部
41d1、41d2…台阶部
42…第二层
6、6A…线圈
6a、6b…引出部
60、60A…卷绕部
61…端子部
610…埋设部
610a…凸部
610b…锥面
611…露出部
612…弯曲面
613…金属层非形成部
62…连接部
8…金属层
400…基板
410…第一层成形体
410a…支承部
410b…卷芯部
410c…缺口部
410d…台阶部
410e…贯通孔
420…第二层
Claims (14)
1.一种线圈装置,其中,
具备:
芯;
线圈,其具有:埋设于所述芯的内部的卷绕部、和从所述卷绕部朝向所述芯的底部引出的引出部,
所述引出部具有:配置于所述芯的底部的端子部,
所述端子部具有:埋设于所述芯的内部的埋设部、和从所述芯露出的露出部,
在所述露出部的表面,形成有金属层。
2.根据权利要求1所述的线圈装置,其中,
所述金属层由金属膜构成。
3.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述露出部具有:构成所述引出部的端部的第一端部、和沿着所述露出部的延伸方向,位于与所述第一端部为相反侧的第二端部,
在所述第二端部,在所述露出部的表面,形成有朝向所述芯的底部弯曲的弯曲面。
4.根据权利要求3所述的线圈装置,其中,
在所述弯曲面,在从所述金属层的底面朝向所述芯的底部离开的位置,不存在所述金属层。
5.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述埋设部的厚度为所述端子部的厚度的1/4以上且小于1。
6.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述芯包含:树脂、和磁性体,
在所述芯的底部,形成有:树脂的含量相对多的富树脂部、和磁性体的含量相对多的富磁性体部,
所述露出部从所述富磁性体部露出。
7.根据权利要求6所述的线圈装置,其中,
所述富磁性体部处的所述芯的底部的表面粗糙度,比所述富树脂部处的所述芯的底部的表面粗糙度大。
8.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述线圈卷绕被绝缘包覆的扁线而成。
9.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述端子部从其延伸方向的一端至另一端,沿着所述芯的底部以直线状延伸。
10.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述端子部的延伸方向相对于第一方向或第二方向倾斜,所述第一方向为所述芯的侧部彼此相对的方向,所述第二方向为在与所述芯的底部平行的面内与所述第一方向正交的方向。
11.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
在所述芯的一侧部与另一侧部相对的方向上,所述露出部和所述芯的一侧部之间的第一距离、与所述露出部和所述芯的另一侧部之间的第二距离不同。
12.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述引出部具有:埋设于所述芯的内部,且将所述卷绕部和所述端子部连接的连接部,
所述连接部从所述卷绕部的位置至所述端子部的位置弯曲,
在所述线圈的卷绕轴方向上,所述端子部和所述卷绕部之间的距离,比所述连接部的弯曲部的内径小。
13.根据权利要求1或2所述的线圈装置,其中,
所述埋设部的前端部具有凸形状。
14.根据权利要求13所述的线圈装置,其中,
在所述埋设部的前端部,形成有锥面,
所述锥面在所述芯的内部,朝向从所述芯的底部离开的方向倾斜。
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