TW201837929A

TW201837929A - 線圈零件

Info

Publication number: TW201837929A
Application number: TW107107627A
Authority: TW
Inventors: 青木秀憲; 柏智男
Original assignee: 日商太陽誘電股份有限公司
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2018-10-16
Also published as: KR102148317B1; TWI719285B; JP7369220B2; KR20180110592A; CN108695039B; JP2018170353A; US20180286555A1; US11101062B2; CN108695039A; JP2022065205A; JP7221583B2

Abstract

本發明提供一種用以提昇線圈零件之有效磁導率之新穎之改良。本發明之一實施形態之線圈零件具備：鼓形芯體，其具有第1凸緣、第2凸緣、及將該第1凸緣與該第2凸緣連結之捲芯；捲線，其捲繞於上述捲芯；及外裝部，其以覆蓋上述捲線之至少一部分之方式設置於上述捲芯之周圍。該外裝部於與上述捲芯之軸芯平行之方向具有易磁化方向。

Description

線圈零件

本發明係關於一種線圈零件。更具體而言，本發明係關於一種具有捲繞於鼓形芯體之捲線的捲線型之線圈零件。

電子機器中使用有各種線圈零件。作為線圈零件之例，可列舉電感器及變壓器。電感器例如用於自信號中去除雜訊。自先前以來，已知有捲線型之線圈零件。捲線型之線圈零件具備鼓形芯體、捲繞於該鼓形芯體之周圍之捲線、及與該捲線之端部電性連接之複數個外部電極。該鼓形芯體具有一對凸緣及將該一對凸緣連結之捲芯。捲線捲繞於該捲芯之周圍。於先前之線圈零件中，於一對凸緣之間以覆蓋捲線之方式設置有外裝體。外裝體通常包括環氧樹脂等熱硬化性樹脂。該外裝體有時由混合有鐵氧體粉等填料粒子之樹脂形成，以提昇線圈零件之有效磁導率。例如於日本專利特開2007-273532號公報(專利文獻1)及日本專利特開2014-099501號公報(專利文獻2)中揭示有具備含有此種填料粒子之外裝體的線圈零件。[先前技術文獻][專利文獻][專利文獻1]日本專利特開2007-273532號公報[專利文獻2]日本專利特開2014-099501號公報

[發明所欲解決之問題]關於線圈零件，為了小型化，期望以較少之匝數實現較高之電感。關於具備含有填料粒子之外裝體的線圈零件，亦期望進而提昇有效磁導率而實現高電感。為了提昇有效磁導率，考慮提高外裝體中之填料粒子之含有比率。然而，若於外裝體中提高填料粒子相對於樹脂之比率，則因該填料粒子與該樹脂相比接著力非常弱，故而該外裝體容易自鼓形芯體剝離。又，於使外裝體之樹脂熱硬化時，因填料粒子不熱縮(外裝體之樹脂之線膨脹係數顯著大於填料粒子)，故而會自該填料粒子對該樹脂作用應力。進而，於線圈零件之使用時，其外裝體有時會產生熱應力，於該情形時，亦會自填料粒子對樹脂作用應力。該等應力亦可能成為外裝體自鼓形芯體剝離之因素。由此，外裝體中之填料粒子之含有比率僅能夠提高至不會產生外裝體之剝離之程度為止。如此，藉由提高外裝體中之填料粒子之含有比率來提昇有效磁導率之方法存在限制。因此，本發明之目的在於提供一種用以提昇線圈零件之有效磁導率之新穎之改良。本發明之具體目的之一在於：於設置有外裝體之線圈零件中，於不會促進該外裝體之剝離之情況下提昇該線圈零件之有效磁導率。更具體之本發明之目的之一在於：於設置有含有填料粒子之外裝體之線圈零件中，於不提高該填料粒子之含有比率之情況下提昇該線圈零件之有效磁導率。本發明之該等以外之目的係通過說明書整體之記載而明確。[解決問題之技術手段]本發明之一實施形態之線圈零件具備：鼓形芯體，其具有第1凸緣、第2凸緣、及將該第1凸緣與該第2凸緣連結之捲芯；捲線，其捲繞於上述捲芯；及外裝部，其以覆蓋上述捲線之至少一部分之方式設置於上述捲芯之周圍。該外裝部於與上述捲芯之軸芯平行之方向具有易磁化方向。根據該實施形態，於外裝部，能夠使磁通之朝向與該外裝部之易磁化方向一致。藉此，能夠提昇該實施形態之線圈零件之有效磁導率。於本發明之一實施形態之線圈零件中，外裝部包含樹脂及扁平形狀之複數個填料粒子。於該實施形態中，該複數個填料粒子之各者以其最長軸朝向與上述捲芯之軸芯平行之方向之方式包含於上述外裝部。根據該實施形態，藉由外裝部中包含之填料粒子而能夠提昇該線圈零件之有效磁導率。根據該實施形態，藉由使填料粒子具有形狀各向異性(即，形成為扁平形狀)，而能夠於不提高外裝部中之填料粒子之含有比率之情況下提昇線圈零件之有效磁導率。例如，若將該實施形態之線圈零件與具備含有無形狀各向異性(例如球形)之填料粒子之外裝部的先前之線圈零件加以比較，則於兩者之外裝部中之填料粒子之含有比率相等之情形時，上述本發明之實施形態之線圈零件具有較高之有效磁導率。於具備含有無形狀各向異性之填料粒子之外裝部的線圈零件中，若要實現與上述實施形態之線圈零件之有效磁導率同等之有效磁導率，則必須提高外裝部中之填料粒子之含有比率(以體積比計)。然而，若提高外裝部中之填料粒子之含有比率(以體積比計)，則因外裝體之樹脂之線膨脹係數顯著大於填料粒子，故而於外裝體之樹脂之熱硬化時或線圈零件之使用時，自填料粒子對樹脂作用之應力變大。而且，由於該應力而該外裝部容易自鼓形芯體或捲線剝離。相對於此，上述實施形態之線圈零件由於在外裝部之樹脂內配置有具有形狀各向異性之填料粒子，故而與捲芯之軸芯平行之方向上之樹脂之含量變得少於與捲芯之軸芯垂直之方向上之樹脂之含量。因此，能夠使與捲芯之軸芯平行之方向之外裝部之線膨脹係數小於與捲芯之軸芯垂直之方向之外裝部之線膨脹係數，藉此，應力亦變小。因此，與先前之具備含有無形狀各向異性之填料粒子之外裝部且具有同等之有效磁導率的線圈零件相比，能夠使外裝部不易自鼓形芯體剝離。根據上述實施形態，填料粒子之最長軸朝向與捲芯之軸芯平行之方向，因此，與填料粒子配置於其他方向之情形相比，能夠抑制填料粒子中之渦電流之產生。藉此，能夠抑制起因於外裝部中產生之渦電流之線圈零件之Q值之劣化。本發明之一實施形態之線圈零件構成為上述捲芯於與上述線圈零件之主面平行之方向延伸。根據該實施形態，能夠實現橫置型之線圈零件。本發明之一實施形態之線圈零件構成為上述捲芯之軸芯於主面之短邊方向延伸。根據該實施形態，與捲芯之軸芯於主面之長邊方向延伸之線圈零件相比，不易產生由向電路基板安裝時之來自安裝器之應力或安裝後自電路基板受到之彎曲應力所致的捲芯之破損。本發明之一實施形態之線圈零件進而具備：第1外部電極，其設置於上述第1凸緣，且與上述捲線之一端部電性連接；及第2外部電極，其設置於上述第1凸緣，且與上述捲線之另一端部電性連接。根據該實施形態，能夠於鼓形芯體之一組凸緣中之一者(即，第1凸緣)配置捲線之兩端(開始捲繞之端及捲繞結束之端)。藉此，能夠繞捲芯重疊捲繞偶數段(2段、4段、6段、・・・)捲線。於本發明之一實施形態中，第1凸緣及第2凸緣構成為與上述主面垂直之方向上之厚度厚於與上述捲芯之軸芯平行之方向上之厚度。根據該實施形態，於對該第1凸緣及第2凸緣作用與安裝面垂直之方向之應力之情形時，該第1凸緣及第2凸緣不易產生破壞。於本發明之一實施形態中，上述捲線於上述捲芯捲繞有1段。根據該實施形態，能夠抑制捲線間之雜散電容之產生。[發明之效果]藉由本發明之各種實施形態，提供一種用以提昇線圈零件之有效磁導率之新穎之改良。

以下，適當參照圖式對本發明之各種實施形態進行說明。再者，對複數個圖式中共通之構成要素，於該複數個圖式中均標附同一參照符號。需注意各圖式為了便於說明而未必以準確之縮尺進行記載。圖1係表示本發明之一實施形態之線圈零件之立體圖，圖2係其前視圖，圖3係其右側視圖，圖4係其仰視圖，圖5係將圖2之線圈零件以穿過I-I線之面切斷所得之剖視圖，圖6係將圖4所示之線圈零件以穿過II-II線之面切斷所得之剖視圖。圖示之實施形態之線圈零件1經由第1焊盤部3a及第2焊盤部3b而安裝於電路基板2。該線圈零件1例如為用於在電子電路中去除雜訊之電感器。線圈零件1可為組入至電源線之功率電感器，亦可為信號線中所使用之電感器。於圖1中表示有相互正交之X方向、Y方向、及Z方向。於本說明書中，有時以圖1所示之X方向、Y方向、及Z方向為基準而對線圈零件1之構成構件之方向或配置進行說明。具體而言，將捲芯11之軸芯A延伸之方向設為Y方向，將與捲芯11之軸芯A垂直且與電路基板2之安裝面平行之方向設為X方向。又，將與X方向及Y方向正交之方向設為Z方向。於本說明書中，有時將X方向稱為線圈零件1之長度方向，將Y方向稱為線圈零件1之寬度方向，將Z方向稱為線圈零件1之高度方向。本發明之一實施形態之線圈零件1如圖示般形成為長方體形狀。線圈零件1具有第1端面1a、第2端面1b、第1主面1c(上表面1c)、第2主面1d(底面1d)、第1側面1e、及第2側面1f。更具體而言，第1端面1a係線圈零件1之X軸負方向之端面，第2端面1b係線圈零件1之X軸正方向之端面，第1主面1c係線圈零件1之Z軸正方向之端面，第2主面1d係線圈零件1之Z軸負方向之端面，第1側面1e係線圈零件1之Y軸正方向之端面，第2側面1f係線圈零件1之Y軸負方向之端面。線圈零件1之第1端面1a、第2端面1b、第1主面1c、第2主面1d、第1側面1e、及第2側面1f均可為平坦之平面，亦可為彎曲之彎曲面。又，線圈零件1之8個角部亦可具有弧度。如此，本說明書中，即便於線圈零件1之第1端面1a、第2端面1b、第1主面1c、第2主面1d、第1側面1e、及第2側面1f之一部分彎曲之情形，或線圈零件1之角部具有弧度之情形時，亦存在將該線圈零件1之形狀稱為「長方體形狀」之情形。即，於本說明書中，於言及「長方體」或「長方體形狀」時，並不意指數學上嚴格意義之「長方體」。如圖示，線圈零件1具備鼓形芯體10、捲線20、第1外部電極30a、第2外部電極30b及外裝部40。鼓形芯體10具有於與電路基板2之安裝面平行之方向延伸之捲芯11、設置於該捲芯11之一端部之長方體形狀之凸緣12a、及設置於該捲芯11之另一端部之長方體形狀之凸緣12b。由此，捲芯11將凸緣12a與凸緣12b連結。凸緣12a與凸緣12b以其內表面彼此對向之方式配置。凸緣12a及凸緣12b之內表面及外表面以及將該內表面與外表面連接之4個面均可為平坦之平面，亦可為彎曲之彎曲面。又，凸緣12a及凸緣12b之8個角部亦可具有弧度。如此，於本說明書中，於凸緣12a及凸緣12b具有彎曲之面之情形，或其角部具有弧度之情形時，亦存在將該形狀稱為「長方體形狀」之情形。凸緣12a之以與內表面對向之方式配置之外表面及凸緣12b之以與內表面對向之方式配置之外表面均構成線圈零件1之外表面之一部分。凸緣12a及凸緣12b亦可由下述之外裝部40覆蓋其一部分或全部。於該情形時，外裝部40之外表面構成線圈零件之外表面之一部分。凸緣12a及凸緣12b構成為其內表面及外表面於相對於捲芯11之軸芯A垂直之方向延伸。於本說明書中，於使用「垂直」、「正交」、及「平行」之用語時，並不以數學上嚴格之意義使用。例如，於凸緣12a之內表面於與捲芯11之軸芯A垂直之方向延伸之情形時，凸緣12a之外表面與捲芯11之軸芯A所構成之角度亦可為90°，但為大致90°即可。大致90°之角度範圍可包含70°～110°、75°～105°、80°～100°、或85°～95°之範圍內之任意角度。關於「平行」、「正交」及該等以外之本說明書中包含之可於數學上嚴格解釋之用語，亦同樣地可考慮本發明之旨趣、上下文、及技術常識而採取較數學上嚴格之意義寬泛之解釋。能夠應用於本發明之凸緣12a及凸緣12b之形狀並不限於長方體形狀，凸緣12a及凸緣12b可形成為各種形狀。於一實施形態中，亦可於凸緣12a及凸緣12b之一個或兩個角或邊形成一個或複數個缺口。可將下述之捲線20之端部20a、20b熱壓接合於該缺口。鼓形芯體10具有第1端面10a、第2端面10b、第1主面10c(上表面10c)、第2主面10d(底面10d)、第1側面10e、及第2側面10f。更具體而言，第1端面10a係鼓形芯體10之X軸負方向之端面，第2端面10b係鼓形芯體10之X軸正方向之端面，第1主面10c係鼓形芯體10之Z軸正方向之端面，第2主面10d係鼓形芯體10之Z軸負方向之端面，第1側面10e係鼓形芯體10之Y軸正方向之端面，第2側面10f係鼓形芯體10之Y軸負方向之端面。第1端面10a、第2端面10b、第1主面10c、第2主面10d、第1側面10e、及第2側面10f分別構成線圈零件1之第1端面1a、第2端面1b、第1主面1c、第2主面1d、第1側面1e、及第2側面1f之一部分。於圖示之實施形態中，捲芯11構成大致四稜柱形狀。捲芯11可採用適於捲繞捲線20之任意形狀。例如，捲芯11可採用三稜柱形狀、五稜柱形狀、或六稜柱形狀等多稜柱形狀、圓柱形狀、橢圓柱形狀、或截頭圓錐形狀。鼓形芯體10包括磁性材料或非磁性材料。作為鼓形芯體10用之磁性材料，例如可使用鐵氧體、軟磁性金屬材料、或該等以外之適於鼓形芯體之公知之磁性材料。作為鼓形芯體10用之非磁性材料，可使用氧化鋁或玻璃。鼓形芯體10用之磁性材料亦可為各種結晶質或非晶質之合金磁性材料、或將結晶質之材料與非晶質之材料組合而成之材料。可作為鼓形芯體10用之磁性材料來使用之結晶質之合金磁性材料，例如為以Fe為主成分且包含選自由Si、Al、Cr、Ni、Ti、及Zr所組成之群中之1種以上之元素之結晶質之合金材料。可作為鼓形芯體10用之磁性材料來使用之非晶質之合金磁性材料例如為除Si、Al、Cr、Ni、Ti、Zr之任一者以外亦包含B或C之任一者或兩者之非晶質之合金材料。作為鼓形芯體10用之磁性材料，可使用包括Fe及無法避免之雜質之純鐵。作為鼓形芯體10用之磁性材料，亦可使用將包括Fe及無法避免之雜質之純鐵與各種結晶質或非晶質之合金磁性材料組合而成之材料。鼓形芯體10之材料並不限於本說明書中所明示者，可使用作為鼓形芯體之材料而公知之任意材料。鼓形芯體10例如藉由如下方式而製作：將上述磁性材料或非磁性材料之粉末與潤滑劑進行混合，將該混合材料填充至成形模具之模腔進行壓製成形，藉此，製作壓粉體，並將該壓粉體燒結。又，鼓形芯體10亦能夠藉由將上述磁性材料或非磁性材料之粉末與樹脂、玻璃、或絕緣性氧化物(例如，Ni-Zn鐵氧體或二氧化矽)進行混合並使該混合材料成形後進行硬化或燒結而製作。於捲芯11捲繞有捲線20。捲線20係藉由利用絕緣被膜被覆包括導電性優異之金屬材料之導線之周圍而構成。作為捲線20用之金屬材料，例如可使用Cu(銅)、Al(鋁)、Ni(鎳)、或Ag(銀)中之1種以上之金屬、或包含該等金屬之任一者之合金。於凸緣12a及凸緣12b之至少一者，於其X軸方向之兩端部設置有外部電極。外部電極亦可設置於凸緣12a及凸緣12b之兩者，亦可僅設置於其中一者(僅設置於凸緣12a或僅設置於凸緣12b)。於圖1中表示有於凸緣12a及凸緣12b之兩者設置有外部電極之例。於本發明之一實施形態中，凸緣12a及凸緣12b構成為其X軸方向之長度L2(即，主面1c及主面1d之長邊之長度)長於焊盤部3a與焊盤部3b之間之距離L3。藉此，能夠將設置於凸緣12a及凸緣12b之X軸方向之端部之外部電極配置於俯視下與焊盤部3a或焊盤部3b對應之位置。於圖1之例中，設置於凸緣12a及凸緣12b之X軸負方向端部之外部電極30a配置於俯視下與焊盤部3a對應之位置，設置於凸緣12a及凸緣12b之X軸正方向端部之外部電極30b配置於俯視下與焊盤部3b對應之位置。更具體而言，於圖1所示之實施形態中，於凸緣12a之X軸負方向之端部設置有外部電極30a，該外部電極30a延伸至凸緣12b之X軸負方向端部。即，外部電極30a亦設置於凸緣12b之X軸負方向端部。另一方面，於凸緣12a之X軸正方向之端部設置有外部電極30b，該外部電極30b延伸至凸緣12b之X軸正方向端部。即，外部電極30b亦設置於凸緣12b之X軸正方向端部。於本發明之一實施形態中，線圈零件1藉由將該外部電極30a接合於焊盤部3a且將外部電極30b接合於焊盤部3b而安裝於電路基板2。外部電極30a及外部電極30b經由焊料而分別接合於焊盤部3a及焊盤部3b。藉此，外部電極30a與焊盤部3a電性導通，外部電極30b與焊盤部3b電性導通。於本發明之一實施形態中，外部電極30a構成為被覆鼓形芯體10之底面10d之X軸負方向端部、端面10a之至特定高度為止之區域、側面10e及側面10f之X軸負方向端部之至特定高度為止之區域。同樣地，外部電極30b構成為被覆鼓形芯體10之底面10d之X軸正方向端部、端面10b之至特定高度為止之區域、側面10e及側面10f之X軸正方向端部之至特定高度為止之區域。圖示之外部電極30a及外部電極30b之形狀及配置僅為例示，外部電極30a及外部電極30b可採用各種形狀及配置。線圈零件1除外部電極30a及外部電極30b以外，亦可適當具備虛設電極。於本發明之一實施形態中，外部電極30a及外部電極30b分別具有基底電極及覆蓋該基底電極之鍍覆層。該基底電極例如藉由利用浸入(浸漬)將膏狀之導電材料(例如，銀)塗佈於鼓形芯體10之表面且使該所塗佈之導電材料乾燥而形成。形成於基底電極之上之鍍覆層例如包括鍍鎳層及形成於該鍍鎳層之上之鍍錫層這2層。外部電極30a及外部電極30b亦可藉由濺鍍法或蒸鍍法而形成。捲線20之一端部與外部電極30a電性連接，捲線20之另一端部與外部電極30b電性連接。如上所述，以自凸緣12b之X軸負方向之端部至凸緣12a之X軸負方向端部為止延伸之方式設置有外部電極30a，又，以自凸緣12b之X軸正方向之端部至凸緣12a之X軸正方向端部為止延伸之方式設置有外部電極30b，藉此，捲線20之兩端部能夠固定於凸緣12a及凸緣12b之任一者。例如，將捲線20之開始捲繞之端部固定於凸緣12b之X軸方向負側之端部，將其捲繞結束之端部固定於凸緣12a之X軸方向正側之端部，藉此，能夠使捲線20捲繞奇數段。尤其是，藉由使捲線20捲繞1段，而不會產生捲繞複數段之捲線中產生之雜散電容(例如，於捲繞2段時，於捲線之第1段之線段與第2段之線段之間產生之雜散電容)。藉此，可獲得適於高頻電路之線圈零件1。另一方面，將捲線20之開始捲繞之端部固定於凸緣12b之X軸方向負側之端部，將其捲繞結束之端部固定於凸緣12b之X軸方向正側之端部，藉此，能夠使捲線20捲繞偶數段。藉此，於線圈零件1中，與捲線捲繞奇數段(1段、3段、5段、・・・)之先前之線圈零件相比，容易設定捲線20之長度，又，無需進行無用之捲線之牽引。因此，於線圈零件1中，容易調整電感值。外裝部40包含樹脂及複數個填料粒子50。外裝部40中包含之樹脂係絕緣性優異之熱硬化性樹脂，例如為環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚苯乙烯(PS)樹脂、高密度聚乙烯(HDPE)樹脂、聚甲醛(POM)樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚偏二氟乙烯(PVDF)樹脂、酚系(Phenolic)樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、聚苯并㗁唑(PBO)樹脂、或於捲線型之線圈零件中用於被覆捲線之上述以外之任意公知之樹脂材料。於本發明之一實施形態中，外裝部40係藉由將包含複數個填料粒子50之樹脂片材捲繞於捲芯11而形成。該樹脂片材以覆蓋捲線20之至少一部分之方式設置。於一實施形態中，外裝部40以覆蓋捲線20之除端部以外之所有部分之方式設置。例如，外裝部40以將捲線20中位於凸緣12a之內表面與凸緣12b之內表面之間之部分全部覆蓋之方式設置。如此，外裝部40以於凸緣12a與凸緣12b之間覆蓋捲線20之至少一部分之方式設置於捲芯11之周圍。外裝部40中含有之填料粒子50例如包含鐵氧體材料之粒子、金屬磁性粒子、及非晶狀之合金粒子。作為複數個填料粒子50之一部分，除包括上述材料之粒子以外，亦可包含SiO₂ 或Al₂ O₃ 等無機材料粒子、或玻璃系粒子。於絕緣體本體10所使用之鐵氧體材料之粒子例如為Ni-Zn鐵氧體之粒子或Ni-Zn-Cu鐵氧體之粒子。於絕緣體本體10所使用之金屬磁性粒子係於未氧化之金屬部分表現出磁性之材料，例如為包含未氧化之金屬粒子或合金粒子之粒子。能夠應用於本發明之金屬磁性粒子例如包含Fe、合金系之Fe-Si-Cr、Fe-Si-Al、或Fe-Ni、非晶質之Fe-Si-Cr-B-C或Fe-Si-B-Cr、或該等混合材料之粒子。自該等粒子獲得之壓粉體亦能夠用作絕緣體本體10用之金屬磁性粒子。進而，對該等粒子或壓粉體之表面進行熱處理而形成氧化膜者亦能夠用作絕緣體本體10用之金屬磁性粒子。絕緣體本體10用之金屬磁性粒子例如藉由霧化法而進行製造。又，絕緣體本體10用之金屬磁性粒子可使用霧化法以外之公知之方法進行製造。又，亦可使用市售之作為絕緣體本體10用之金屬磁性粒子之金屬磁性粒子。作為市售之金屬磁性粒子，例如有EPSON ATMIX(股)公司製造之PF-20F、日本ATOMIZE加工(股)公司製造之SFR-FeSiAl。如圖5至圖8所示，填料粒子50形成為具有扁平形狀。此種扁平形狀之填料粒子50例如藉由將市售之球形之金屬磁性粒子與鐵球一起於球磨機內進行攪拌而形成。原本為球形之金屬磁性粒子於球磨機內被鐵球擠壓變形而變形為扁平形狀。填料粒子50亦能夠藉由上述以外之方法而製成。例如亦可藉由將鐵氧體材料之粒子、包括Fe及無法避免之雜質之純鐵之箔、金屬磁性粒子、非晶狀之合金粒子、SiO₂ 或Al₂ O₃ 等無機材料粒子、或玻璃系粒子之箔粉碎而製成。外裝部40不僅可包含扁平形狀之填料粒子50，亦可包含除此以外之填料粒子。例如，外裝部40除可包含扁平形狀之填料粒子50以外，亦可包含球形之填料粒子。填料粒子50可包含藉由不同材料或不同加工方法製成之2種以上之填料粒子。例如，填料粒子50可包含金屬磁性材料之填料粒子及鐵氧體材料之填料粒子。又，填料粒子50可包含將球形之粒子擠壓變形而製成之扁平形狀之粒子及將箔粉碎而製成之扁平形狀之粒子。如圖7及圖8所示，應用於本發明之扁平形狀之填料粒子50例如具有圓盤形狀。於圖7及圖8中表示有相互正交之S方向、T方向、及U方向。於本說明書中，有時以圖7及圖8所示之S方向、T方向、及U方向為基準而對填料粒子50之方向進行說明。如圖8所示，將填料粒子50之俯視下之長軸方向設為S方向，將其短軸方向設為T方向。U軸係與S軸及T軸垂直之軸。如此，圖示之填料粒子50沿包含S軸及T軸之平面延伸。填料粒子50形成為於其U軸方向具有特定厚度以上之厚度以防止破損。例如，填料粒子50以其U軸方向之厚度U1成為0.2 μm～2 μm之方式形成。填料粒子50例如以其俯視下之長軸方向之寬度S1成為2 μm～15 μm且短軸方向之寬度T1成為0.2 μm～2 μm之方式形成。填料粒子50之俯視下之長軸方向之寬度S1大於短軸方向之寬度T1及U軸方向之厚度T1，因此，填料粒子50之俯視下之長軸方向(S方向)成為該填料粒子50之最長軸之延伸方向。填料粒子50之寬度S1及寬度T1可根據捲芯11之長度而確定。於本發明之一實施形態中，填料粒子50以其壓度T1小於寬度S1及寬度T1中之任一者之方式形成。即，填料粒子50以U軸方向成為最短軸方向之方式形成。於本發明之一實施形態中，填料粒子50以其最短軸朝向與軸芯A垂直之方向之方式配置。填料粒子50亦可以俯視下成為圓形之方式形成。其中，於填料粒子50之俯視下之形狀為圓形之情形時，該俯視之形狀無需為數學上嚴格意義之「圓」形。若填料粒子50以俯視下成為圓形之方式形成，則S方向之寬度S1與T方向之寬度T1成為相同寬度。於該情形時，填料粒子50例如以S方向之寬度S1及T方向之寬度T1均成為1 μm～30 μm之方式形成。於填料粒子50以俯視下成為圓形之方式形成之情形時，S方向上之寬度與T方向上之寬度大致相等，因此，S方向或T方向均成為填料粒子50之最長軸方向。於本發明之一實施形態中，填料粒子50之各者以自流動於捲線20之電流產生之磁通最容易通過之方向朝向與捲芯11之軸芯A平行之方向之方式配置。填料粒子50中磁通最容易通過之方向例如為其最長軸之方向。由此，如圖5所示，複數個填料粒子50之各者亦可於外裝部40中以其最長軸朝向與捲芯11之軸芯A平行之方向之方式配置。由此，於外裝部40中，與捲芯11之軸芯A平行之方向成為易磁化方向，與軸芯A垂直之方向成為難磁化方向。填料粒子50之含量例如以該易磁化方向(與軸芯A平行之方向)上之磁導率成為20～70且難磁化方向(與軸芯A垂直之方向)上之磁導率成為2～11之方式規定。填料粒子50例如以其S軸朝向與捲芯11之軸芯A平行之方向之方式配置。於填料粒子50以俯視下成為圓形之方式形成之情形時，填料粒子50以其S方向或T方向中之任一者朝向與捲芯11之軸芯A平行之方向之方式配置。如圖5所示，自流動於捲線20之電流產生之磁通通過閉合磁路，即，通過捲芯11、凸緣12a、外裝部40、及凸緣12b而返回至捲芯11。由此，該磁通於外裝部40朝向與捲芯11之軸芯A平行之方向。因此，於圖示之實施形態中之線圈零件1之外裝部40，能夠使磁通之方向與易磁化方向一致。藉此，與外裝部40中包含之填料粒子形成為球形之情形相比，能夠於不增加該填料粒子之含量之情況下提昇線圈零件1之有效磁導率。填料粒子50能夠降低外裝部40之線膨脹係數。尤其是，填料粒子50以其最長軸方向朝向與捲芯11之軸芯A之方向平行之方向之方式配向，因此，能夠降低軸芯A之方向上之線膨脹係數。藉此，即便於在電子零件1之製造步驟或使用時外裝部40被加熱時，亦能夠使該外裝部40不易自鼓形芯體10剝離。該剝離不易產生之原因如下所述。於上述實施形態中，於外裝部40之樹脂內配置有具有形狀各向異性之填料粒子50，因此，與捲芯之軸芯平行之方向之樹脂之含量，變得小於與捲芯之軸芯垂直之方向上之樹脂之含量。因此，與捲芯11之軸芯A平行之方向上之外裝部40之線膨脹係數，變得小於與捲芯11之軸芯A垂直之方向上之外裝部40之線膨脹係數，藉此，應力亦變小。又，其原因在於：具有形狀各向異性之填料粒子50之相互糾纏於與捲芯11之軸芯A之方向平行之方向、及與捲芯11之軸芯A垂直之方向上不同，相互糾纏較多之與捲芯11之軸芯A平行之方向上之線膨脹係數變小。於本發明之一實施形態中，構成為捲芯11沿線圈零件1之主面1c(主面1d)之短邊延伸。於圖1所示之實施形態中，藉由以線圈零件1之X方向之尺寸變得大於Y方向之尺寸之方式構成該線圈零件1，而能夠使捲芯11沿線圈零件1之主面1c之短邊延伸。於本發明之其他實施形態中，線圈零件1構成為X方向之尺寸小於Y方向之尺寸。於該情形時，於線圈零件1之主面1c(主面1d)中，與Y方向平行之邊成為長邊。由此，於本發明之一實施形態中，線圈零件1構成為捲芯11沿線圈零件1之主面1c(主面1d)之長邊延伸。對線圈零件1或各構成要素之尺寸之例進行說明。線圈零件1例如以長度尺寸(X方向之尺寸)L1成為1～2.6 mm、寬度尺寸(Y方向之尺寸)W1成為0.5～2.1 mm、高度尺寸(Z方向之尺寸)H1成為0.3～1.05 mm之方式形成。於一實施形態中，線圈零件1構成為長度方向之尺寸L1為2.0 mm、寬度方向之尺寸為1.2 mm、高度方向之尺寸H1為0.8 mm。該等尺寸僅為例示，能夠應用本發明之線圈零件只要不違背本發明之旨趣，則能夠採用任意尺寸。於本發明之一實施形態中，鼓形芯體10以長度尺寸(X方向之尺寸)L2成為1.0～2.5 mm、寬度尺寸(Y方向之尺寸)W2成為0.5～2.0 mm、高度尺寸(Z方向之尺寸)H2成為0.3～1.0 mm之方式形成。於本發明之一實施形態中，鼓形芯體10以其高度方向之尺寸H2相對於長度方向之尺寸L2之比(H2/L2)成為0.2～0.5之方式形成。於本發明之一實施形態中，鼓形芯體10之捲芯11之長度W3係設為0.9 mm。捲芯11之長度W3等於自凸緣12a之內表面至凸緣12b之內表面為止之2個凸緣間之距離。於本發明之一實施形態中，鼓形芯體10之與捲芯11之軸芯A垂直之剖面中，其X方向之長度係設為1.4 mm，Z方向之厚度係設為0.4 mm。於本發明之一實施形態中，鼓形芯體10之凸緣12a及凸緣12b之與捲芯11之軸芯A平行之方向的尺寸(Y方向之尺寸)W4係設為0.15 mm。於本發明之一實施形態中，凸緣12a及凸緣12b構成為Z軸方向上之厚度(高度)H2厚於與捲芯11之軸芯A平行之方向上的厚度W4。本發明之一實施形態中之線圈零件1構成為捲芯11之軸芯方向的長度W3變得短於焊盤部3a與焊盤部3b之間之間隔L3。上述鼓形芯體10之各部之尺寸僅為例示，能夠應用本發明之線圈零件中所使用之鼓形芯體只要不違背本發明之旨趣，則能夠採用任意尺寸。於本發明之一實施形態中，捲芯11以其外周之上表面11a與鼓形芯體10之上表面10c的間隔H3等於該外周之側面11c與鼓形芯體10之端面10a的間隔L4之方式形成。繼而，參照圖9及圖10，對依據本發明之一實施形態之線圈零件1之製造方法進行說明。圖9及圖10係對線圈零件1之製造方法進行說明之模式圖。圖9模式性地表示將製造中途之線圈零件1自以穿過II-II線之面切斷所得之剖面觀察之圖，圖10模式性地表示將製造中途之線圈零件1自右側面觀察所得之圖。首先，如圖9(a)及圖10(a)所示，準備鼓形芯體10。鼓形芯體10可藉由任意公知之方法進行製作。例如，如日本專利特開平05-226156號公報中所揭示般，能夠藉由壓製成形而形成具有凸緣12a、12b及捲芯11之鼓形芯體10。又，亦能夠將壓製成形與對具有旋轉基準面之成形體之研削加工組合進行，藉此形成具有凸緣12a、12b及捲芯11之鼓形芯體10。其次，藉由浸入(浸漬)而使銀膏附著於凸緣12a之下部，並使該銀膏乾燥，而於凸緣12a中鼓形芯體10之側面10a側之端部形成第1基底電極(未圖示)，於凸緣12a中鼓形芯體10之側面10b側之端部形成第2基底電極(未圖示)。該第1基底電極及第2基底電極係以於線圈零件1之X方向以特定間隔相互隔開之方式設置於凸緣12a。各基底電極除浸入以外，亦可藉由筆塗、轉印、印刷、薄膜工藝、金屬板之貼附、金屬帶之貼附等公知之各種方法而形成。其次，如圖9(b)及圖10(b)所示，於捲芯11捲繞特定匝數之捲線20。捲線20之一端部20a熱壓接合於第1基底電極，捲線20之另一端部20b熱壓接合於第2基底電極。捲線20除熱壓接合以外，亦可藉由公知之各種方法固定於基底電極。例如，捲線20可藉由利用金屬之釺焊、利用耐熱性接著劑之接著、或利用金屬板之挾入、或該等之組合而固定於對應之基底電極。其次，如圖9(c)及圖10(c)所示，準備樹脂片材40a及樹脂片材40b。樹脂片材40a及樹脂片材40b係以如下方式形成。首先，將熱硬化性樹脂與形成為扁平形狀之填料粒子50一起進行混練而獲得混練組合物。其次，藉由將該混練組合物塗佈於基板上，而獲得鼓形芯體10之高度之2倍或其以上之厚度之片材體。其次，對該片材體一面施加約120℃之熱一面進行壓延。該壓延後之片材體之厚度係設為壓延前之片材體之厚度之一半左右。藉由該壓延步驟，該片材體中之填料粒子之含有比率(填料粒子相對於樹脂之比率)能夠以成為所需之比率之方式進行調整。將該壓延後之片材體以其寬度大致等於凸緣12a與凸緣12b之間隔之方式切斷，藉此獲得長條之樹脂片材40a及樹脂片材40b。其次，如圖9(d)及圖10(d)所示，將樹脂片材40a自鼓形芯體10之上表面10c側插入於凸緣12a與凸緣12b之間，同樣地，將樹脂片材40b自鼓形芯體10之下表面10d側插入於凸緣12a與凸緣12b之間。其次，如圖9(e)及圖10(e)所示，將插入於凸緣12a與凸緣12b之間之樹脂片材40a及樹脂片材40b繞捲芯11以覆蓋捲線20之方式進行捲繞而形成外裝部40。即，於凸緣12a與凸緣12b之間繞捲芯11以覆蓋捲線20之方式捲繞之樹脂片材40a及樹脂片材40b成為外裝部40。樹脂片材40a及樹脂片材40b係以捲線20之端部20a及端部20b自外裝部40露出之方式進行捲繞。其次，如圖9(f)及圖10(f)所示，於寬度方向(X方向)上之端面10a側之端部，於鼓形芯體10之底面10d及端面10a之至特定高度為止之區域塗佈銀膏，藉此，形成外部電極30a。即便於寬度方向(X方向)上之端面10b側之端部亦同樣地，於鼓形芯體10之底面10d及端面10b之至特定高度為止之區域塗佈銀膏，藉此，形成外部電極30b。該外部電極30a係以與捲線20之端部20a電性連接之方式形成，外部電極30b係以與捲線20之端部20b電性連接之方式形成。視需要，對凸緣12a及凸緣12b或外裝部40之一部分實施研磨加工。以上述方式製作表面經平滑化且薄型化之線圈零件1。於以上之線圈零件1之製造步驟中，樹脂片材40a及樹脂片材40b係適當切斷為所需之大小。例如，於圖9(e)及圖10(e)所示之步驟中，於樹脂片材40a或樹脂片材40b於X軸方向具有多餘之長度之情形時，其X軸方向之端部被切掉。根據上述本發明之一實施形態之線圈零件1，如上所述，以捲芯11之軸芯A沿線圈零件1之短邊(Y方向之邊)延伸之方式設置，因此，與以捲芯之軸芯於線圈零件之長邊方向延伸之方式構成的線圈零件相比，不易破壞捲芯。根據本發明之一實施形態中之線圈零件1，構成為捲芯11之軸芯方向之長度W3變得短於焊盤部3a與焊盤部3b之間之間隔L3。先前之線圈零件係一對凸緣配置於與對應之一對焊盤部對應之位置，因此，連接該一對凸緣之捲芯具有與一對焊盤部之間隔相同或該間隔以上之長度。根據該實施形態，捲芯11之軸芯方向之長度W3小於焊盤部彼此之間隔L3，因此，能夠使捲芯11短於先前之線圈零件之捲芯。由此，該實施形態之線圈零件1之捲芯11與先前之線圈零件相比，不易被應力破壞。於上述本發明之一實施形態之線圈零件1中，凸緣12a及凸緣12b構成為Z軸方向上之厚度(高度)H2厚於與軸芯A平行之方向上之厚度W4，因此，對Z軸方向之應力具有較高之抗折力。由此，即便於向電路基板2安裝時等對線圈零件1作用向Z軸方向(與電路基板2垂直之方向)之較強之應力，凸緣12a及凸緣12b亦不易被破壞。於上述本發明之一實施形態之線圈零件1中，凸緣12a及凸緣12b係以跨及第1焊盤部3a及第2焊盤部3b之方式配置。藉此，即便於向電路基板2安裝時等對線圈零件1作用向Z軸方向(與電路基板2垂直之方向)之較強之應力，凸緣12a及凸緣12b亦能夠承受該應力。藉此，線圈零件1對Z軸方向之應力具有較高之抗折力。又，根據上述本發明之一實施形態之線圈零件1，捲芯11之強度提昇，因此，能夠使線圈零件1更薄型化。又，可藉由捲芯11之外周之上表面11a與鼓形芯體10之上表面10c之間隔H3，等於或大於捲芯11之外周之下表面11b與鼓形芯體10之下表面10d之間隔H4，而不易受到捲線20與外部電極30之連接時或向電路基板2安裝時的熱之影響、或向電路基板2安裝後之來自該電路基板2之電氣影響。又，藉由使捲芯11之外周之側面11c與鼓形芯體10之端面10a之間隔L4等於捲芯11之外周之側面11d與鼓形芯體10之端面10b之間隔L5，而無需使鼓形芯體10之X方向之方向一致。又，根據上述本發明之一實施形態之線圈零件1，捲芯11之強度提昇，因此，與捲芯11之軸芯A垂直之剖面之設計自由度提昇。藉此，例如能夠使捲芯11細徑化而提昇捲線20之收容能力。藉此，亦能夠使用線徑更粗之捲線20。藉由使用線徑較粗之捲線20，而能夠縮小捲線20之電阻值。此種電阻值較小之線圈零件適於功率電感器。又，藉由提昇與捲芯11之軸芯A垂直之剖面之設計自由度，而容易於通過捲芯11、凸緣12a、及凸緣12b之磁路中，使與該磁路垂直之方向之捲芯11、凸緣12a、及凸緣12b之剖面面積固定。本說明書中所說明之各構成要素之尺寸、材料、及配置並不限定於實施形態中所明示地說明者，該各構成要素可以具有本發明之範圍內可包含之任意尺寸、材料、及配置之方式進行變化。又，於本說明書中，亦可將未明示地說明之構成要素附加於所說明之實施形態，且亦可將於各實施形態中所說明之構成要素之一部分省略。例如，線圈零件1亦可設為具有4個外部電極之4端子型之線圈零件。該4端子型之線圈零件代替捲線20而使相互電性絕緣之2根捲線捲繞於捲芯11之周圍。該2根捲線之各者之兩端部連接於4個外部電極中之適當者。4端子之線圈零件能夠用作共模扼流圈、變壓器、或其等以外之要求較高之耦合係數之線圈零件。於將線圈零件1用作具有中間端子之變壓器之情形時，亦可於凸緣12a與凸緣12b之間設置中間凸緣，於該中間凸緣設置成為中間端子之外部電極。於將線圈零件1用作具有3個系統之捲線之共模扼流圈之情形時，可於凸緣12a與凸緣12b之間設置中間凸緣，於該中間凸緣設置用於第3個系統之捲線之外部電極。例如，於由MIPI(Mobile Industry Processor Interface，行動產業處理器界面)聯盟制定之C-PHY中，規定每1圈使用3根信號線差動傳輸信號。線圈零件1能夠用作依據該C-PHY之共模扼流圈。線圈零件1亦可以其鼓形芯體10之捲芯11於相對於電路基板2之安裝面垂直之方向延伸之方式配置。於該情形時，線圈零件1係縱置安裝於電路基板2。

1‧‧‧線圈零件

1a‧‧‧第1端面

1b‧‧‧第2端面

1c‧‧‧第1主面

1d‧‧‧第2主面

1e‧‧‧第1側面

1f‧‧‧第2側面

2‧‧‧電路基板

3a‧‧‧第1焊盤部

3b‧‧‧第2焊盤部

10‧‧‧鼓形芯體

10a‧‧‧第1端面

10b‧‧‧第2端面

10c‧‧‧第1主面

10d‧‧‧第2主面

10e‧‧‧第1側面

10f‧‧‧第2側面

11‧‧‧捲芯

11a‧‧‧上表面

11b‧‧‧下表面

11c‧‧‧側面

11d‧‧‧側面

12a‧‧‧凸緣

12b‧‧‧凸緣

20‧‧‧捲線

20a‧‧‧捲線之端部

20b‧‧‧捲線之端部

30a‧‧‧外部電極

30b‧‧‧外部電極

40‧‧‧外裝部

40a‧‧‧樹脂片材

40b‧‧‧樹脂片材

50‧‧‧填料粒子

A‧‧‧軸芯

H1‧‧‧高度尺寸

H2‧‧‧高度尺寸

H3‧‧‧間隔

H4‧‧‧間隔

L1‧‧‧長度尺寸

L2‧‧‧長度尺寸

L3‧‧‧間隔

L4‧‧‧間隔

L5‧‧‧間隔

S‧‧‧方向

S1‧‧‧寬度

T‧‧‧方向

T1‧‧‧寬度

U‧‧‧方向

U1‧‧‧厚度

W1‧‧‧寬度尺寸

W2‧‧‧寬度尺寸

W3‧‧‧長度

W4‧‧‧尺寸

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

Z‧‧‧方向

圖1係表示本發明之一實施形態之線圈零件之立體圖。圖2係圖1所示之線圈零件之前視圖。圖3係圖1所示之線圈零件之右側視圖。圖4係圖1所示之線圈零件之仰視圖。圖5係將圖2所示之線圈零件以穿過I-I線之面切斷所得之剖視圖。圖6係將圖4所示之線圈零件以穿過II-II線之面切斷所得之剖視圖。圖7係圖1所示之線圈零件之外裝部中包含之填料粒子之立體圖。圖8係圖7所示之填料粒子之俯視圖。圖9(a)～(f)係表示本發明之一實施形態之線圈零件之製造方法之模式圖。圖10(a)～(f)係表示本發明之一實施形態之線圈零件之製造方法之模式圖。

Claims

一種線圈零件，其具備：鼓形芯體，其具有第1凸緣、第2凸緣、及將該第1凸緣與該第2凸緣連結之捲芯；捲線，其捲繞於上述捲芯；及外裝部，其以覆蓋上述捲線之至少一部分之方式設置於上述捲芯之周圍，且於與上述捲芯之軸芯平行之方向具有易磁化方向。
如請求項1之線圈零件，其中上述外裝部包含樹脂及扁平形狀之複數個填料粒子，上述複數個填料粒子之各者以其最長軸朝向與上述捲芯之軸芯平行之方向之方式包含於上述外裝部。
如請求項1之線圈零件，其中上述捲芯於與上述線圈零件之主面平行之方向延伸。
如請求項1之線圈零件，其中上述捲芯係其軸芯於上述主面之短邊方向延伸。
如請求項1之線圈零件，其中上述捲芯係其軸芯於上述主面之長邊方向延伸。
如請求項2之線圈零件，其中上述捲芯於與上述線圈零件之主面平行之方向延伸。
如請求項2之線圈零件，其中上述捲芯係其軸芯於上述主面之短邊方向延伸。
如請求項2之線圈零件，其中上述捲芯係其軸芯於上述主面之長邊方向延伸。
如請求項1至8中任一項之線圈零件，其進而具備：第1外部電極，其設置於上述第1凸緣，且與上述捲線之一端部電性連接；及第2外部電極，其設置於上述第1凸緣，且與上述捲線之另一端部電性連接。
如請求項1至8中任一項之線圈零件，其進而具備：第1外部電極，其設置於上述第1凸緣，且與上述捲線之一端部電性連接；及第2外部電極，其設置於上述第2凸緣，且與上述捲線之另一端部電性連接。
如請求項1至8中任一項之線圈零件，其中上述捲線於上述捲芯捲繞有1段。
如請求項9之線圈零件，其中上述捲線於上述捲芯捲繞有1段。
如請求項9之線圈零件，其中上述第1凸緣及上述第2凸緣構成為與上述主面垂直之方向上之厚度厚於與上述捲芯之軸芯平行之方向上之厚度。
如請求項10之線圈零件，其中上述第1凸緣及上述第2凸緣構成為與上述主面垂直之方向上之厚度厚於與上述捲芯之軸芯平行之方向上之厚度。
如請求項11之線圈零件，其中上述第1凸緣及上述第2凸緣構成為與上述主面垂直之方向上之厚度厚於與上述捲芯之軸芯平行之方向上之厚度。
如請求項12之線圈零件，其中上述第1凸緣及上述第2凸緣構成為與上述主面垂直之方向上之厚度厚於與上述捲芯之軸芯平行之方向上之厚度。