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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Wickelspulenkomponente und insbesondere auf eine Wickelspulenkomponente, die einen trommelförmigen Kern mit einem Wickelkernabschnitt und einen Draht aufweist, der in Schichten um den Wickelkernabschnitt des trommelförmigen Kerns gewickelt ist.
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Die japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2011-82463 beispielsweise offenbart eine Wickelspulenkomponente mit einem Draht, der um einen Wickelkernabschnitt eines trommelförmigen Kerns gewickelt ist und der in drei oder mehr Schichten auf demselben gestapelt ist.
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Eine Technik, die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2011-82463 offenbart ist, zielt darauf ab, eine hohe Impedanz bei einer erwünschten Frequenz in einer Weise zu erhalten, bei der eine Resonanzfrequenz zu einer niederfrequenten Seite verschoben ist. Um dieses Ziel zu erreichen, ist der Draht derart gewickelt, dass die Anzahl von Windungen in einer zweiten Schicht zumindest zwei Windungen kleiner ist als die Anzahl von Windungen in einer ersten Schicht. Die Anzahl von Windungen in der zweiten Schicht beeinflusst eine Eigenresonanzfrequenz stark. Eine geeignete Anzahl von Windungen in der zweiten Schicht, die zumindest zwei Windungen kleiner ist als diejenige in der ersten Schicht, ermöglicht es, dass die Eigenresonanzfrequenz in einem erwünschten Frequenzband liegen kann.
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Wie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2011-82463 offenbart ist, benötigt die Wickelspulenkomponente mit dem Draht, der um den Wickelkernabschnitt gewickelt ist und der in Schichten auf demselben gestapelt ist, einen Überlagerungsanfangsabschnitt, an dem der Draht von einer Seite einer unteren Schicht zu einer Seite einer oberen Schicht wechselt.
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Die Wickelspulenkomponente kann das Auftreten einer Streukapazität zwischen Leitungen des gewickelten Drahts nicht vermeiden.
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Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat erkannt, dass, wenn der Draht um den Wickelkernabschnitt gewickelt wird, sich die Streukapazität der gesamten Wickelspulenkomponente in Abhängigkeit von der Position des Überlagerungsanfangsabschnitts in der Umfangsrichtung des Wickelkernabschnitts verändert. Es wird davon ausgegangen, dass die Veränderung der Streukapazität den Q-Faktor und die Resonanzfrequenz der Wickelspulenkomponente beeinflusst.
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Die japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2011-82463 jedoch offenbart die Position des Überlagerungsanfangsabschnitts überhaupt nicht.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Wickelspulenkomponente mit dem Überlagerungsanfangsabschnitt bereitzustellen, der eine Verbesserung des Q-Faktors ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wickelspulenkomponente gemäß Anspruch 1 oder 9.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung weist eine Wickelspulenkomponente einen trommelförmigen Kern mit einem Wickelkernabschnitt, einem ersten Flanschabschnitt und einem zweiten Flanschabschnitt, wobei der erste Flanschabschnitt und der zweite Flanschabschnitt an jeweiligen Endabschnitten des Wickelkernabschnitts positioniert sind, die einander entlang einer Mittelachse des Wickelkernabschnitts gegenüberliegen, wobei der Wickelkernabschnitt eine im Wesentlichen n-seitige Prismenform (n ist eine natürliche Zahl gleich 3 oder mehr) mit n Seitenoberflächen, die um die Mittelachse positioniert sind, aufweist und die n Seitenoberflächen eine erste Seitenoberfläche beinhalten, die einem Befestigungssubstrat zugewandt ist, und einen Draht auf, der um den Wickelkernabschnitt gewickelt ist und einen Mehrschichtabschnitt bildet, der in Schichten um den Wickelkernabschnitt gewickelt ist, wobei der Mehrschichtabschnitt einen Überlagerungsanfangsabschnitt aufweist, an dem der Draht von einer Seite einer unteren Schicht zu einer Seite einer oberen Schicht wechselt.
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Die n Seitenoberflächen sind in einer Wickelrichtung in Reihenfolge von der ersten Seitenoberfläche zu einer n-ten Seitenoberfläche angeordnet, in der eine unterste Schicht des Mehrschichtabschnitts in Richtung des Überlagerungsanfangsabschnitts wickelt. Der Überlagerungsanfangsabschnitt beinhaltet einen ersten Überlagerungsanfangsabschnitt, der sich in einer anderen Region als einer Region oberhalb der n-ten Seitenoberfläche befindet.
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Der erste Überlagerungsanfangsabschnitt kann in einer Region oberhalb einer anderen der n Seitenoberflächen als der n-ten Seitenoberfläche positioniert sein. Der erste Überlagerungsanfangsabschnitt kann oberhalb einer Firstlinie zwischen benachbarten Seitenoberflächen der n Seitenoberflächen angeordnet sein. Mit der obigen Struktur kann der gewickelte Draht stabil sein.
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Der Wickelkernabschnitt weist vorzugsweise eine im Wesentlichen viereckige Prismenform mit der ersten Seitenoberfläche, einer zweiten Seitenoberfläche, einer dritten Seitenoberfläche und einer vierten Seitenoberfläche in Reihenfolge in der Wickelrichtung auf. Dies ermöglicht eine einfache Ausbildung des Wickelkernabschnitts.
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Wenn der Wickelkernabschnitt eine im Wesentlichen viereckige Prismenform besitzt, befindet sich der erste Überlagerungsanfangsabschnitt vorzugsweise in einer Region oberhalb der dritten Seitenoberfläche, um den Q-Faktor zu verbessern.
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Wenn der Wickelkernabschnitt eine im Wesentlichen viereckige Prismenform aufweist, könnte sich der erste Überlagerungsanfangsabschnitt in einer Region oberhalb der ersten Seitenoberfläche befinden. Mit dieser Struktur kann die Anzahl von Windungen (auf der Ebene eines Bruchteils) an der Seite der oberen Schicht größer sein als die Anzahl von Windungen an der Seite der unteren Schicht und die Anzahl von Windungen kann in Bezug auf die Länge des Wickelkernabschnitts erhöht sein.
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Vorzugsweise besteht der Überlagerungsanfangsabschnitt nur aus einer Mehrzahl der ersten Überlagerungsanfangsabschnitte. Mit dieser Struktur kann der Q-Faktor weiter verbessert werden.
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Der Draht könnte eine Mehrzahl der Mehrschichtabschnitte aufweisen und die Mehrzahl der Mehrschichtabschnitte entlang der Mittelachse angeordnet sein.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Wickelspulenkomponente einen trommelförmigen Kern mit einem Wickelkernabschnitt, einem ersten Flanschabschnitt und einem zweiten Flanschabschnitt, wobei der erste Flanschabschnitt und der zweite Flanschabschnitt an jeweiligen Endabschnitten des Wickelkernabschnitts positioniert sind, die einander entlang einer Mittelachse des Wickelkernabschnitts gegenüberliegen, einen Kern, der um den Wickelkernabschnitt gewickelt ist und einen Mehrschichtabschnitt bildet, der in Schichten um den Wickelkernabschnitt gewickelt ist, wobei der Mehrschichtabschnitt einen Überlagerungsanfangsabschnitt aufweist, an dem der Draht von einer Seite einer unteren Schicht zu einer Seite einer oberen Schicht wechselt, eine erste Anschlusselektrode, die an einer Oberfläche des ersten Flanschabschnitts befestigt ist, die einer Befestigungssubstratseite zugewandt ist, und mit einem ersten Ende des Drahts verbunden ist, und eine zweite Anschlusselektrode, die an einer Oberfläche des zweiten Flanschabschnitts befestigt ist, die der Befestigungssubstratseite zugewandt ist, und mit einem zweiten Ende des Drahtes verbunden ist.
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Der Draht ist in einer Wickelrichtung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende gewickelt, in der eine unterste Schicht des Mehrschichtabschnitts in Richtung des Überlagerungsanfangsabschnitts wickelt. Der Überlagerungsanfangsabschnitt beinhaltet einen ersten Überlagerungsanfangsabschnitt, der sich in einer anderen Region als einer Region innerhalb eines Bereichs von 225° bis 315° in Bezug auf einen Winkel befindet, der von dem ersten Ende in der Wickelrichtung um die Mittelachse gemessen wird.
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Der Wickelkernabschnitt könnte eine im Wesentlichen n-seitige Prismenform mit planaren Umfangsoberflächen oder eine Form ohne planare Umfangsoberflächen aufweisen, wie zum Beispiel eine im Wesentlichen säulenartige Form oder eine im Wesentlichen elliptische Zylinderform.
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Der erste Überlagerungsanfangsabschnitt befindet sich vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0° bis 225°, bevorzugter von 90° bis 225°, noch bevorzugter von 180° bis 225° in Bezug auf den Winkel, der von dem ersten Ende in der Wickelrichtung um die Mittelachse gemessen wird. Wenn sich der Überlagerungsanfangsabschnitt des Drahts in dem letzten Teil einer bestimmten Windung des Drahts befindet, wird die Streukapazität weiter gesenkt und wird eine Reaktanz weiter verbessert. Folglich kann der Q-Faktor weiter verbessert werden.
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Vorzugsweise besteht der Überlagerungsanfangsabschnitt nur aus einer Mehrzahl der ersten Überlagerungsanfangsabschnitte. Mit dieser Struktur kann der Q-Faktor weiter verbessert werden.
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Der Draht könnte eine Mehrzahl der Mehrschichtabschnitte aufweisen und die Mehrzahl der Mehrschichtabschnitte könnte entlang der Mittelachse des Wickelkernabschnitts angeordnet sein.
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Gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann der Q-Faktor der Wickelspulenkomponente verbessert werden, wie aus später beschriebenen Daten zu sehen ist. Der Grund liegt vermutlich darin, dass die Streukapazität zwischen Leitungen des Drahts gesenkt wird und die Reaktanz verbessert wird.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen:
- 1 eine Wickelspulenkomponente gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung bei Betrachtung von einer Befestigungssubstratseite;
- 2 eine schematische Schnittansicht der Wickelspulenkomponente unter Darstellung eines Zustands, in dem ein Draht der in 1 dargestellten Wickelspulenkomponente gewickelt ist;
- 3 eine Schnittansicht eines trommelförmigen Kerns der in 1 dargestellten Wickelspulenkomponente entlang einer Linie III-III;
- 4 die in 1 dargestellte Wickelspulenkomponente bei Betrachtung aus einer Richtung einer zweiten Seitenoberfläche S2, die in 3 dargestellt ist;
- 5 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 4 unter Darstellung eines der Überlagerungsanfangsabschnitte des Drahts;
- 6A Frequenzkennlinien der Induktivität der Wickelspulenkomponente, 6B Frequenzkennlinien des Q-Faktors der Wickelspulenkomponente und die 6A und 6B einen Vergleich unter Proben ES1, ES2 und ES4, wobei der Überlagerungsanfangsabschnitt des Drahts sich in der Probe ES1 oberhalb einer ersten Seitenoberfläche S1 in 3 befindet, in der Probe ES2 oberhalb einer zweiten Seitenoberfläche S2 befindet und in der Probe ES4 oberhalb einer vierten Seitenoberfläche S4 befindet;
- 7A bis 7C schematische Schnittansichten zur Darstellung der Streukapazität zwischen Leitungen des Drahts, wobei 7A einen Zustand des Drahts an einer Seitenoberfläche benachbart an einer Vorderseite zu einer Seitenoberfläche, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt befindet, darstellt, 7B einen Zustand des Drahts an der Seitenoberfläche, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt befindet, darstellt und 7C einen Zustand des Drahts an einer Seitenoberfläche benachbart an einer Rückseite zu der Seitenoberfläche, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt befindet, darstellt;
- 8 eine Wickelspulenkomponente gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, 5 entsprechend;
- 9 schematisch eine Wickelspulenkomponente gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, 2 entsprechend; und
- 10 schematisch eine Wickelspulenkomponente gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, 2 entsprechend.
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Eine Wickelspulenkomponente 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird Bezug nehmend auf die 1 bis 6B beschrieben.
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Wie in 1 gut dargestellt ist, beinhaltet die Wickelspulenkomponente 1 einen trommelförmigen Kern 3 mit einem Wickelkernabschnitt 2. Der trommelförmige Kern 3 beinhaltet einen ersten Flanschabschnitt 4 und einen zweiten Flanschabschnitt 5, die an jeweiligen Endabschnitten des Wickelkernabschnitts 2 positioniert sind, die einander entlang einer Mittelachse 10 des Wickelkernabschnitts 2 gegenüberliegen. Der trommelförmige Kern 3 besteht aus einem elektrischen Isoliermaterial, genauer gesagt einem nicht magnetischen Material, wie beispielsweise Aluminiumoxid, einem magnetischen Material, beispielsweise Ferrit, oder einem Harz. Wie aus 3 zu sehen ist, weisen der Wickelkernabschnitt 2 und der erste und der zweite Flanschabschnitt 4 und 5 des trommelförmigen Kerns 3 jeweils eine im Wesentlichen viereckige Prismenform mit einer im Wesentlichen vierseitigen Schnittform auf. Wie dargestellt sind Abschnitte entlang Firstlinien des Wickelkernabschnitts 2 und des ersten und zweiten Flanschabschnitts 4 und 5 mit einer im Wesentlichen viereckigen Prismenform vorzugsweise abgerundet.
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Die Wickelspulenkomponente 1 beinhaltet einen Draht 8, der in einer bestimmten Wickelrichtung um den Wickelkernabschnitt 2 gewickelt ist. Der Draht 8 ist aus einem Kupferdraht gebildet, der mit einem Isolator, wie beispielsweise Polyesterimid, beschichtet ist. Der Draht 8 weist typischerweise eine im Wesentlichen kreisförmige Schnittform auf, könnte jedoch auch ein rechteckiger Draht mit einer im Wesentlichen rechteckigen Schnittform sein.
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Der Draht 8 bildet beispielsweise drei Mehrschichtabschnitte 9a, 9b und 9c, die in Schichten um den Wickelkernabschnitt 2 gewickelt sind. 2 stellt einen Zustand dar, in dem der Draht 8 der Wickelspulenkomponente 1 gewickelt ist. Die Anzahl von Windungen des Drahts 8, die in 2 dargestellt ist, ist kleiner als die Anzahl von Windungen des Drahts 8, die in 1 dargestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass 2 die Wickelspulenkomponente 1 in einer vereinfachten Weise darstellt.
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Jeder der Mehrschichtabschnitte 9a, 9b und 9c beinhaltet Überlagerungsanfangsabschnitte R, an denen der Draht 8 von der Seite der unteren Seite zu der Seite einer oberen Schicht wechselt.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist eine erste Anschlusselektrode 6 an einer Oberfläche des ersten Flanschabschnitts 4 befestigt, die einer Seite eines Befestigungssubstrats (nicht dargestellt) zugewandt ist, und ist mit einem ersten Ende 8a des Drahts 8 verbunden. Eine zweite Anschlusselektrode 7 ist an einer Oberfläche des zweiten Flanschabschnitts 5 befestigt, die der Befestigungssubstratseite zugewandt ist, und ist mit einem zweiten Ende 8b des Drahts 8 verbunden. Die erste und die zweite Anschlusselektrode 6 und 7 sind typischerweise beispielsweise durch Brennen einer leitfähigen Paste gebildet, deren Ieitfähige Komponente Silber ist. Ein Ni-Plattieren, Cu-Plattieren und Sn-Plattieren könnte darauf in dieser Reihenfolge wie benötigt durchgeführt werden. Alternativ könnten die erste und die zweite Anschlusselektrode 6 und 7 in einer Weise befestigt sein, bei der Metallanschlüsse, die aus einem leitfähigen Metall gebildet sind, an dem ersten bzw. zweiten Flanschabschnitt 4 und 5 angebracht sind.
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Der Draht 8 ist in einer Wickelrichtung von dem ersten Ende 8a zu dem zweiten Ende 8b gewickelt, in der eine unterste Schicht der Mehrschichtabschnitte 9a bis 9c in Richtung des Überlagerungsanfangsabschnitts R wickelt. Das erste Ende 8a des Drahts 8 entspricht einem ersten Ende einer ersten Schicht, die die niedrigste Schicht des ersten Mehrschichtabschnitts 9a ist.
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Bezug nehmend auf 2 ist an dem ersten Mehrschichtabschnitt 9a der Draht 8 zuerst um den Wickelkernabschnitt 2 gewickelt und dabei in der Richtung von dem ersten Flanschabschnitt 4 in Richtung des zweiten Flanschabschnitts 5 angeordnet, wie durch einen Pfeil A1 dargestellt ist, und bildet die erste Schicht. Der Draht 8 wechselt danach von der ersten Schicht zu einer zweiten Schicht, wie durch einen Pfeil A2 dargestellt ist. Der Draht 8 ist danach so gewickelt, dass er in der Richtung von dem zweiten Flanschabschnitt 5 in Richtung des ersten Flanschabschnitts 4 angeordnet ist, wie durch einen Pfeil A3 dargestellt ist, der in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils A1 gerichtet ist, und bildet die zweite Schicht. Der Draht 8 wechselt danach von der zweiten Schicht zu der dritten Schicht, wie durch einen Pfeil A4 dargestellt ist. Der Draht 8 ist danach in der dritten Schicht gewickelt, wobei die Anzahl von Windungen eine Windung oder weniger beträgt, und ist zu einer Position geführt, an der der Draht 8 in Kontakt mit dem Wickelkernabschnitt 2 kommt, wie durch einen Pfeil A5 dargestellt ist. An diesem Punkt ist ein erstes Ende des zweiten Mehrschichtabschnitts 9b definiert.
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Der Draht 8 ist danach in der gleichen Weise wie in dem Fall des ersten Mehrschichtabschnitts 9a an dem zweiten Mehrschichtabschnitt 9b und dem dritten Mehrschichtabschnitt 9c gewickelt. Danach ist das zweite Ende 8b des Drahts 8, das einem zweiten Ende des dritten Mehrschichtabschnitts 9c des Drahts 8 entspricht, mit der zweiten Anschlusselektrode 7 verbunden (siehe 1).
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Der Draht 8 wird beispielsweise durch Thermokompressionsbonden mit der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 6 und 7 verbunden.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein wichtiger Faktor der, oberhalb welcher der Umfangsoberflächen des Wickelkernabschnitts 2 sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R befindet.
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Bezug nehmend auf 3 weist der Wickelkernabschnitt 2 eine im Wesentlichen viereckige Prismenform auf, wie oben beschrieben wurde. Die im Wesentlichen viereckige Prismenform weist vier Seitenoberflächen auf, die um die Mittelachse 10 positioniert sind, und die vier Seitenoberflächen beinhalten eine erste Seitenoberfläche S1, die der Befestigungssubstratseite zugewandt ist, das heißt einer Seitenoberfläche, die sich an einer Seite befindet, an der die erste und die zweite Anschlusselektrode 6 und 7 an dem ersten und zweiten Flanschabschnitt 4 und 5 befestigt sind. Die vier Seitenoberflächen sind in Reihenfolge von der ersten Seitenoberfläche S1 bis zu einer vierten Oberfläche S4 angeordnet, das heißt in der Reihenfolge der ersten Seitenoberfläche S1, einer zweiten Seitenoberfläche S2, einer dritten Seitenoberfläche S3 und der vierten Seitenoberfläche S4 in der Wickelrichtung 11, in der die unterste Schicht der Mehrschichtabschnitte 9a bis 9c in Richtung des Überlagerungsanfangsabschnitts wickelt.
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4 stellt die Wickelspulenkomponente 1 bei Betrachtung aus der Richtung der zweiten Seitenoberfläche S2 dar. In 4 ist ein Beschichtungsbauteil 12, das durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, so befestigt, dass ein Paar des ersten und zweiten Flanschabschnitts 4 und 5 an einer Seite gegenüber der Seite miteinander verbunden ist, an der die erste und die zweite Anschlusselektrode 6 und 7 an dem ersten und zweiten Flanschabschnitt 4 und 5 befestigt sind. Ein Plattenbauteil, das zuvor vorbereitet wurde, könnte anstelle des Beschichtungsbauteils 12 so befestigt sein, um das Paar des ersten und zweiten Flanschabschnitts 4 und 5 miteinander zu verbinden. 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 4 und stellt einen der Überlagerungsanfangsabschnitte R des Drahts 8 dar.
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Bezug nehmend auf die 4 und 5 ist, bei genauer Betrachtung des ersten Mehrschichtabschnitts 9a, zu sehen, dass sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R, der von der Seite der ersten Schicht zu der Seite der zweiten Schicht des Drahts 8 wechselt, in einer Region oberhalb der zweiten Seitenoberfläche S2 befindet. In 5 ist die erste Schicht durch eine gestrichelte Linie dargestellt und die zweite Schicht ist durch eine durchgezogene Linie dargestellt, so dass klar zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht des Drahts 8 unterschieden werden kann.
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Ebenfalls an dem zweiten Mehrschichtabschnitt 9b und dem dritten Mehrschichtabschnitt 9c befindet sich, wie aus 4 zu sehen ist, der Überlagerungsanfangsabschnitt R, der von der Seite der ersten Schicht zu der Seite der zweiten Schicht des Drahts 8 wechselt, in der Region oberhalb der zweiten Seitenoberfläche S2.
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Wie in 1 dargestellt ist, befindet sich an dem ersten bis dritten Mehrschichtabschnitt 9a bis 9c der Überlagerungsanfangsabschnitt R, der von der Seite der zweiten Schicht zu der Seite der dritten Schicht des Drahts 8 wechselt, in einer Region oberhalb der ersten Seitenoberfläche S1.
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In jedem Fall ist es wichtig, dass sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R des Drahts 8 in einer anderen Region als einer Region oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befindet.
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Die 6A und 6B stellen einen Vergleich unter Proben ES1, ES2 und ES4 dar, wobei sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R des Drahts 8 der Wickelspulenkomponente 1 bei der Probe ES1 oberhalb der ersten Seitenoberfläche S1 befindet, bei der Probe ES2 oberhalb der zweiten Seitenoberfläche S2 befindet und bei der Probe ES4 oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befindet. 6A stellt Frequenzkennlinien der Induktivität der Wickelspulenkomponente 1 dar. 6B stellt Frequenzkennlinien des Q-Faktors der Wickelspulenkomponente 1 dar.
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Der trommelförmige Kern 3 der Wickelspulenkomponente 1, der hergestellt ist, um Daten zu erhalten, die in den 6A und 6B dargestellt sind, ist aus Aluminiumoxid mit einer planaren Abmessung von etwa 2,0 mm × 1,5 mm gebildet. Zur Ausbildung jeder der ersten und zweiten Anschlusselektrode 6 und 7 wird eine Silberpaste aufgetragen und bei einer Spitzentemperatur von etwa 700°C gebrannt, wobei danach ein Ni-Film mit einer Dicke von etwa 3 µm, ein Cu-Film mit einer Dicke von etwa 5 µm und ein Sn-Film mit einer Dicke von etwa 16 µm in dieser Reihenfolge durch Elektroplattieren gebildet werden. Der Draht 8 ist aus einem mit Polyesterimid lackierten Kupferdraht mit einem Durchmesser von etwa 40 µm gebildet. Der Draht 8 wird durch Thermokompressionsbonden bei etwa 510°C mit der ersten und der zweiten Anschlusselektrode 6 und 7 verbunden. Das Beschichtungsbauteil 12 ist aus einem UV-aushärtbaren Harz gebildet. Das Beschichtungsbauteil 12 wird durch Aushärten mit UV-Licht gebildet.
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In Bezug auf die so spezifizierte Wickelspulenkomponente 1 ist der Draht 8 in einer Weise gewickelt, die in 1 und 4 dargestellt ist, um die Probe ES1, bei der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R des Drahts 8 oberhalb der ersten Seitenoberfläche S1 befindet, die Probe ES2, bei der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R oberhalb der zweiten Seitenoberfläche S2 befindet, und die Probe ES4 herzustellen, bei der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befindet. Bei den Proben ES1, ES2 und ES4 ist die Anzahl von Windungen des gesamten Drahts 8 untereinander gleich und die Anzahl von Windungen hinter dem Überlagerungsanfangsabschnitt R ist untereinander gleich.
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Wie in 6A dargestellt ist, sind die Frequenzkennlinien der Induktivität bei den Proben ES1, ES2 und ES4 im Wesentlichen untereinander gleich. In Bezug auf die Frequenzkennlinien des Q-Faktors ist, wie in 6B dargestellt ist, der Q-Faktor bei der Probe ES1, bei der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R oberhalb der ersten Seitenoberfläche S1 befindet, in im Wesentlichen dem gesamten Frequenzband höher als bei der Probe ES4, bei der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befindet, und ist der Q-Faktor bei der Probe ES2, bei der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R oberhalb der zweiten Seitenoberfläche S2 befindet, in im Wesentlichen dem gesamten Frequenzband höher als bei der Probe ES1.
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Eine Betrachtung von 6A lässt erkennen, dass die Induktivität bei der Probe ES2 niedriger ist als diejenigen bei der Probe ES1 und der Probe ES2 und die Induktivität bei ES4 höher ist als diejenigen bei der Probe ES1 und der Probe ES2. Aus diesem Grund wird angenommen, dass die Q-Faktoren bei den Proben ES1 und ES2 niedriger sind als derjenige bei der Probe ES4. Wie jedoch in 6B dargestellt ist, sind die Q-Faktoren bei den Proben ES1 und ES2 höher als derjenige bei der Probe ES4, obwohl die Induktivitäten bei den Proben ES1 und ES2 niedriger sind als diejenige bei der Proben ES4. Es kann aus diesem Phänomen geschlossen werden, dass die Q-Faktoren bei den Proben ES1 und ES2 um ein Maß verbessert werden, das größer ist als das Maß, zu dem die Tatsache überwunden werden kann, dass die Induktivitäten bei den Proben ES1 und ES2 niedriger sind als diejenigen bei der Probe ES4.
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Es wird angenommen, dass ein Rückgang der Streukapazität die obige Verbesserung der Q-Faktoren bei den Proben ES1 und ES2 bewirkt. Dies wird unter Bezugnahme auf die 7A und 7B untersucht.
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7A stellt einen Zustand des Drahts 8 an einer Seitenoberfläche benachbart an einer Vorderoberfläche zu einer Seitenoberfläche dar, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt befindet. 7B stellt einen Zustand des Drahts 8 an der Seitenoberfläche dar, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt befindet. 7C stellt einen Zustand des Drahts 8 an einer Seitenoberfläche benachbart an einer Rückseite zu der Seitenoberfläche, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt befindet, dar. In den 7A, 7B und 7C sind vier Windungsabschnitte T1, T2, T3 und T4 des Drahts 8 dargestellt und Streukapazitäten in Bezug auf den Windungsabschnitt T1 des Drahts 8 sind bezeichnet mit C1, C2, C3 und C4.
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Wie in 7A dargestellt ist, liegt an der Seitenoberfläche benachbart an der Vorderseite zu der Seitenoberfläche, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt befindet, die Streukapazität C1 zwischen dem Windungsabschnitt T1 des Drahts 8, der als Nächstes überlagert wird, und dem Windungsabschnitt T2 benachbart zu demselben vor.
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Wie in 7B dargestellt ist, liegt an der Seitenoberfläche, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R befindet, die Streukapazität C2 zwischen dem Windungsabschnitt T1, der dem Überlagerungsanfangsabschnitt R entspricht, der sich an der Seite der oberen Schicht befindet, und dem Windungsabschnitt T2 vor, der sich an der Seite der unteren Schicht befindet. Die Streukapazität C2 ist fast gleich der obigen Streukapazität C1.
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Wie in 7C dargestellt ist, sind an der Seitenoberfläche benachbart an der Rückseite zu der Seitenoberfläche, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt befindet, die beiden Windungsabschnitte T2 und T3, die sich an der Seite der unteren Schicht befinden, benachbart zu dem überlagerten Windungsabschnitt T1, der sich an der Seite der oberen Schicht befindet. Entsprechend liegt die Streukapazität C3 zwischen dem Windungsabschnitt T1 und dem Windungsabschnitt T2 vor und die Streukapazität C4 liegt zwischen dem Windungsabschnitt T1 und dem Windungsabschnitt T3 vor. Dies bedeutet, dass an der Seitenoberfläche benachbart an der Rückseite zu der Seitenoberfläche, oberhalb der sich der Überlagerungsanfangsabschnitt befindet, die Streukapazität C3 + C4 größer ist als die Streukapazität C1 und die Streukapazität C2.
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So ist zu sehen, dass die Streukapazität C2 an der Seitenoberfläche, die in 7B dargestellt ist, an der eine Überlagerung des Drahts 8 an der Seite der oberen Schicht beginnt, nicht höher ist als die Streukapazität C1 an der Seitenoberfläche, die in 7A dargestellt ist, vor der Überlagerung. An der Seitenoberfläche jedoch, die in 7C dargestellt ist, nach der Überlagerung liegt die hohe Streukapazität C3 + C4 vor.
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Entsprechend wird, wenn der Überlagerungsanfangsabschnitt R sich oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befindet, wie bei der Probe ES4, die Streukapazität des ersten Windungsabschnitts an der Seite oder oberen Schicht von der ersten Seitenoberfläche S1, an der eine Wicklung des Drahts beginnt, erhöht. Dies bedeutet, dass die Streukapazität über den gesamten Umfang des ersten Windungsabschnitts erhöht wird.
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Wenn sich jedoch der Überlagerungsanfangsabschnitt R oberhalb der ersten Seitenoberfläche S1 befindet, wie bei der Probe ES1, wird die Streukapazität des ersten Windungsabschnitts an der Seite der oberen Schicht von der Mitte erhöht, das heißt von der zweiten Seitenoberfläche S2, und entsprechend kann die Streukapazität des ersten Windungsabschnitts an der Seite der oberen Schicht gesenkt werden.
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Ähnlich wird, wenn sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R oberhalb der zweiten Seitenoberfläche S1 befindet, wie bei der Probe ES2, die Streukapazität des ersten Windungsabschnitts an der Seite der oberen Schicht von der Mitte erhöht. In diesem Fall wird die Streukapazität von der dritten Seitenoberfläche S3 hinter der zweiten Seitenoberfläche S2 erhöht und folglich kann die Streukapazität mehr als in dem Fall der Probe ES1 gesenkt werden.
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Es ist aus dem obigen Vergleich zwischen der Probe ES1 und der Probe ES2 ohne Weiteres abzuleiten, dass, wenn sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R in einer Region oberhalb der dritten Seitenoberfläche S3 befindet, die Streukapazität weiter gesenkt werden kann, dies ist jedoch nicht dargestellt. Zusätzlich kann daraus ohne Weiteres geschlossen werden, dass eine effektive Weise zur weiteren Senkung der Streukapazität darin besteht, dass sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R soweit wie möglich in dem späten Teil einer Windung des Drahts 8 befindet, was bedeutet, dass sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R vorzugsweise in einer Region von 0 Windungen oder mehr, noch bevorzugter 1/4 Windungen oder mehr, und weiter bevorzugt 1/2 Windungen oder mehr an einer Windung des Drahts 8 von der Referenzposition befindet, an der das erste Ende 8a des Drahts 8 mit der ersten Anschlusselektrode 6 verbunden ist, und zwar in der Seitenansicht, das heißt bei Betrachtung parallel zu der Mittelachse 10 des Wickelkernabschnitts 2.
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Es kann außerdem angenommen werden, dass die Position des Überlagerungsanfangsabschnitts R die gleiche ist wie bei der Probe ES4 und der Überlagerungsanfangsabschnitt R um die Entfernung, die einer Windung entspricht, zu der Rückseite verschoben ist. In diesem Fall jedoch nimmt die Anzahl von Windungen an der Seite der unteren Schicht um eine Windung zu. Dies beeinflusst einen Produktentwurf stark. Entsprechend kann gesagt werden, dass eine effektive Weise zum Senken der Streukapazität ohne Verändern der Anzahl von Windungen darin besteht, dass sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R in einer anderen Region als der Region oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befindet, wie bei der Probe ES1 und der Probe ES2.
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Wie aus der obigen Beschreibung zu sehen ist, ermöglicht ein Rückgang der Streukapazität an einem beliebigen Ort eine Verbesserung des Q-Faktors. Dies bedeutet, dass bei der obigen Beschreibung die Überlagerungsanfangsabschnitte R nur aus einer Mehrzahl der Überlagerungsanfangsabschnitte bestehen, die sich in der anderen Region als der Region oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befinden, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf eingeschränkt. Dies bedeutet, dass es ausreichend ist, wenn sich zumindest einer der Überlagerungsanfangsabschnitte in der anderen Region als der Region oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befindet. In der folgenden Beschreibung wird der Überlagerungsanfangsabschnitt, der sich in der anderen Region als der Region oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befindet, als „ein erster Überlagerungsanfangsabschnitt R1“ bezeichnet, der unterschieden wird von „dem Überlagerungsanfangsabschnitt R“.
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Dies bedeutet, dass es nur notwendig ist, dass der Überlagerungsanfangsabschnitt R des Drahts 8 zumindest einen ersten Überlagerungsanfangsabschnitt R1 beinhaltet. In diesem Fall kann die Streukapazität niedriger sein als diejenige in dem Fall, in dem die Überlagerungsanfangsabschnitte R nur aus den Überlagerungsanfangsabschnitten bestehen, die sich in der Region oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befinden.
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Aus der Perspektive eines Rückgangs der Streukapazität kann die Streukapazität gesenkt werden, wenn die Menge der ersten Überlagerungsanfangsabschnitte R1 der Überlagerungsanfangsabschnitte R zunimmt. Wenn die Überlagerungsanfangsabschnitte R nur aus den ersten Überlagerungsanfangsabschnitten R1 bestehen, wie bei der Wickelspulenkomponente 1, kann der Q-Faktor weiter verbessert werden.
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Aus einer unterschiedlichen Perspektive eines Rückgangs der Streukapazität befindet sich der erste Überlagerungsanfangsabschnitt R1 vorzugsweise in der Region oberhalb der ersten Seitenoberfläche S1. Insbesondere kann in diesem Fall die Streukapazität gesenkt werden, die wesentliche Anzahl von Windungen an der Seite der oberen Schicht kann relativ zu der Anzahl von Windungen an der Seite der unteren Schicht erhöht werden und die Anzahl von Windungen kann relativ zu der Länge des Wickelkernabschnitts erhöht werden.
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Bei der obigen Beschreibung weist der Wickelkernabschnitt 2 eine im Wesentlichen viereckige Prismenform mit den vier Seitenoberflächen S1 bis S4 auf. Der Wickelkernabschnitt 2 könnte jedoch eine andere im Wesentlichen prismenartige Form als die im Wesentlichen viereckige Prismenform, eine im Wesentlichen säulenartige Form oder eine im Wesentlichen elliptische Zylinderform aufweisen.
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Wenn die im Wesentlichen prismenartige Form verallgemeinert wird und durch eine im Wesentlichen n-seitige Prismenform (n ist eine natürliche Zahl von 3 oder mehr) dargestellt ist, kann eine charakteristische Struktur gemäß der vorliegenden Offenbarung wie folgt definiert werden. Der Überlagerungsanfangsabschnitt beinhaltet einen ersten Überlagerungsanfangsabschnitt, der sich in einer anderen Region als einer Region oberhalb einer n-ten Seitenoberfläche befindet, wobei die im Wesentlichen n-seitige Prismenform n Seitenoberflächen aufweist, die um die Mittelachse positioniert sind, und die n Seitenoberfläche beinhalten eine erste Seitenoberfläche, die dem Befestigungssubstrat zugewandt ist, und sind in der Wickelrichtung in Reihenfolge von der ersten Seitenoberfläche zu der n-ten Seitenoberfläche angeordnet.
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Die charakteristische Struktur gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auch unter Verwendung eines Winkels definiert werden, der in 3 dargestellt ist. Der Überlagerungsanfangsabschnitt R beinhaltet den ersten Überlagerungsanfangsabschnitt R1, der sich in einer anderen Region als einer Region innerhalb eines Bereichs von 225° bis 315° in Bezug auf einen Winkel befindet, der von dem ersten Ende 8a (0°) in der Wickelrichtung 11 um die Mittelachse 10 gemessen wird. Der erste Überlagerungsanfangsabschnitt R1 befindet sich vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0° bis 225°, bevorzugter von 90° bis 225°, noch bevorzugter von 180° bis 225 in Bezug auf den Winkel, der von dem ersten Ende 8a in der Wickelrichtung 11 um die Mittelachse 10 gemessen wird.
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Die obigen Definition unter Verwendung des Winkels bedeutet, dass, wenn der Wickelkernabschnitt 2 eine im Wesentlichen viereckige Prismenform mit einer im Wesentlichen quadratischen Schnittform aufweist, sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R1 in der anderen Region als der Region oberhalb der vierten Seitenoberfläche S4 befindet. Die obige Definition unter Verwendung des Winkels jedoch ist ungefähr auch auf den Fall anwendbar, in dem der Wickelkernabschnitt 2 keine im Wesentlichen quadratische Schnittform aufweist wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Die obige Definition unter Verwendung des Winkels ist nicht auf den Fall eingeschränkt, in dem der Wickelkernabschnitt 2 eine im Wesentlichen n-seitige Prismenform mit planaren Umfangsoberflächen aufweist, und kann auch auf den Fall angewendet werden, in dem der Wickelkernabschnitt 2 eine Form ohne planare Umfangsoberflächen aufweist, wie zum Beispiel eine im Wesentlichen säulenartige Form oder eine im Wesentlichen elliptische Zylinderform.
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Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel befindet sich, wie in 5 gut dargestellt ist, der Überlagerungsanfangsabschnitt R des Drahts 8 in der Region oberhalb einer anderen der vier Seitenoberflächen der im Wesentlichen viereckigen Prismenform des Wickelkernabschnitts 2 als der vierten Seitenoberfläche, wie zum Beispiel der zweiten Seitenoberfläche S2. In dem Fall, in dem die im Wesentlichen prismenartige Form des Wickelkernabschnitts 2 als die im Wesentlichen n-seitige Prismenform verallgemeinert wird, befindet sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R des Drahts 8 in der Region oberhalb einer anderen der n Seitenoberflächen der im Wesentlichen n-seitigen Prismenform als der n-ten Seitenoberfläche. Mit dieser Struktur kann der gewickelte Draht stabil sein.
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In dem Fall jedoch, in dem die im Wesentlichen prismenartige Form des Wickelkernabschnitts 2 als die im Wesentlichen n-seitige Prismenform verallgemeinert wird, könnte sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R des Drahts 8 oberhalb einer Firstlinie zwischen benachbarten Seitenoberflächen der n Seitenoberflächen befinden. Ein spezifisches Beispiel dieser Struktur ist Bezug nehmend auf 8 beschrieben.
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8 entspricht 5 und stellt eine Wickelspulenkomponente 1a gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung dar. In 8 sind Komponenten, die den in 5 dargestellten Komponenten entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei eine doppelte Beschreibung weggelassen wird.
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Wie in 8 dargestellt ist, befindet sich der Überlagerungsanfangsabschnitt R des Drahts 8 oberhalb einer Firstlinie 13 zwischen der zweiten Seitenoberfläche S2 und der dritten Seitenoberfläche S3, die benachbart zueinander sind. Die übrige Struktur ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und eine Beschreibung derselben wird weggelassen.
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9 entspricht 2 und stellt schematisch eine Wickelspulenkomponente 1b gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung dar. In 9 sind Komponenten, die den in 2 dargestellten Komponenten entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei eine doppelte Beschreibung weggelassen wird.
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Gemäß dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Draht 8 einen einzelnen Mehrschichtabschnitt 9d. Das in der Wickelrichtung erste Ende 8a des Drahts 8 ist mit der ersten Anschlusselektrode 6 verbunden (siehe 1). Das erste Ende 8a des Drahts 8 entspricht einem ersten Ende der ersten Schicht, die die niedrigste Schicht des Mehrschichtabschnitts 9d ist.
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An dem Mehrschichtabschnitt 9d ist der Draht 8 zuerst in der Richtung von dem ersten Flanschabschnitt 4 in Richtung des zweiten Flanschabschnitts 5 um den Wickelkernabschnitt 2 gewickelt, wie durch einen Pfeil A6 dargestellt ist, und bildet die erste Schicht. Der Draht 8 wechselt danach von der ersten Schicht zu der zweiten Schicht, wie durch einen Pfeil A7 dargestellt ist. Der Draht 8 ist danach in der Richtung von dem zweiten Flanschabschnitt 5 in Richtung des ersten Flanschabschnitts 4 gewickelt, wie durch einen Pfeil A8 dargestellt ist, der in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils A6 gerichtet ist, und bildet die zweite Schicht. Der Draht 8 wechselt danach von der zweiten Schicht zu der dritten Schicht, wie durch einen Pfeil A9 dargestellt ist. Der Draht 8 ist danach in der dritten Schicht gewickelt, wobei die Anzahl von Windungen eine Windung oder weniger ist, und ist zu dem zweiten Flanschabschnitt 5 geführt, wie durch einen Pfeil A10 dargestellt ist. An diesem Punkt ist das zweite Ende 8b des Drahts 8, das einem zweiten Ende des Mehrschichtabschnitts 9d entspricht, mit der zweiten Anschlusselektrode 7 verbunden (siehe 1).
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10 entspricht 2 und stellt schematisch eine Wickelspulenkomponente 1c gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung dar. In 10 sind Komponenten, die den in 2 dargestellten Komponenten entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen und eine doppelte Beschreibung ist weggelassen.
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Gemäß dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Draht 8 einen einzelnen Mehrschichtabschnitt 9e, wie bei dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel. Das in der Wickelrichtung erste Ende 8a des Drahts 8 ist mit der ersten Anschlusselektrode 6 verbunden (siehe 1). Das erste Ende 8a des Drahts 8 entspricht einem ersten Ende der ersten Schicht, die die niedrigste Schicht des Mehrschichtabschnitts 9e ist.
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An dem Mehrschichtabschnitt 9e ist der Draht 8 zuerst in der Richtung von dem ersten Flanschabschnitt 4 in Richtung des zweiten Flanschabschnitts 5 um den Wickelkernabschnitt 2 gewickelt, wie durch einen Pfeil A11 dargestellt ist, und bildet die erste Schicht. Der Draht 8 wechselt danach von der ersten Schicht zu der zweiten Schicht, wie durch einen Pfeil A12 dargestellt ist, der in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils A11 gerichtet ist. Der Draht ist danach in der zweiten Schicht gewickelt, wobei die Anzahl von Windungen eine Windung oder weniger ist, und wechselt von der zweiten Schicht zu der dritten Schicht, wie durch einen Pfeil A13 dargestellt ist, der in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils A11 und in der gleichen Richtung wie der Pfeil A12 gerichtet ist. Der Draht 8 ist danach in der dritten Schicht in Richtung des zweiten Flanschabschnitts 5 gewickelt, wie durch einen Pfeil A14 dargestellt ist, der in der gleichen Richtung wie der Pfeil A11 gerichtet ist. An diesem Punkt ist das zweite Ende 8b des Drahts 8, das einem zweiten Ende des Mehrschichtabschnitts 9e entspricht, mit der zweiten Anschlusselektrode 7 verbunden (siehe 1).
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Die Ausführungsbeispiele sind unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Verschiedene Modifizierungen können durchgeführt werden, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Beispielsweise können die Anzahl von Windungen und die Anzahl der Schichten des Drahts an dem Mehrschichtabschnittabschnitt gemäß dem erforderlichen Entwurf geeignet verändert werden.
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Die Anzahl der Mehrschichtabschnitte, die entlang der Mittelachse des Wickelkernabschnitts angeordnet sind, kann drei oder eins betragen, wie dargestellt, oder eine andere Zahl als drei und eins.
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Die Position des Überlagerungsanfangsabschnitts des Drahts an einem der Mehrschichtabschnitte könnte sich von derjenigen an einem anderen Mehrschichtabschnitt unterscheiden. In jedem Mehrschichtabschnitt könnte die Position des Überlagerungsanfangsabschnitts in einer der unterschiedlichen Schichten von derjenigen in einer anderen Schicht unterschiedlich sein.
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Die Wickelspulenkomponenten gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung könnten zwei oder mehr Drähte beinhalten. Beispielsweise kann die vorliegende Offenbarung als eine Spulenkomponente einer Gleichtakt-Drosselspule verwendet werden.
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Die obigen Merkmale können teilweise ersetzt und unter den Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
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Während einige Ausführungsbeispiele der Offenbarung oben beschrieben wurden, wird darauf hingewiesen, dass Abänderungen und Modifizierungen für Fachleute auf diesem Gebiet ersichtlich sein werden, ohne von dem Schutzbereich und der Wesensart der Offenbarung abzuweichen. Der Schutzbereich der Offenbarung soll deshalb einzig durch die folgenden Ansprüche bestimmt sein.
