TWI629699B - Electronic component manufacturing method, electronic component - Google Patents
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Abstract
本發明之目的為提供一種自身電感及容許電流為大且成品率佳容易小型化的電子零件的製造方法以及電子零件。本發明之電子零件的製造方法包含：線圈形成步驟，藉由線狀的導體而形成繞線線圈；壓入步驟，在使板狀複合磁性材料為軟化的狀態下，將線圈埋入板狀複合磁性材料；覆蓋步驟，將於壓入步驟中並未被完全覆蓋的線圈以經軟化的另一板狀複合磁性材料進一步覆蓋，加壓步驟，將全體予以加壓而成形；以及硬化步驟，將磁性體部予以硬化。
Description
本發明相關於一種用於電源電路的功率電感器的電子零件的製造方法、電子零件。
電源電路中所使用的功率電感器所要求的是小型化、低耗損化、大電流對應化。因應此些的要求，而開發出使用磁性材料的飽和磁束密度高的金屬磁性粉的複合磁性材料的電感器（例如：日本專利第4714779號公報）。使用複合磁性材料的電感器具有直流重疊容許電流大的優點。然而，為了維持自身電感L並同時進行小型化，有必要使經由複合磁性材料所形成的部分予以薄形化。此狀況下，以複合磁性材料將繞線進行埋入構造的功率電感器，由於係一個一個地成形，特別是在元件的側面部的複合磁性材料的厚度為薄的位置會發生複合磁性材料的剝離，而會有成品率惡化以及難以小型化的問題產生。
另外，習知亦進行經由顆粒粉體將芯部予以成型，將繞線放入其中一個一個進行壓縮成型。然而，習知的方法中，不經由顆粒粉體成形芯部則無法製造電感。特別是為了進行小型化，而有不得不將側壁予以薄化、無法製造將芯部予以成型的成型模具以及難以小型化的問題產生。
本發明的一個以上的實施例係為提供一種自身電感L及容許電流為大且成品率佳容易小型化的電子零件的製造方法以及電子零件。
本發明藉由以下的解決方式解決上述問題。再者，為了容易理解，雖對於本發明的實施例標示對應符號而進行說明，但並不限定於此。
第一實施例：本發明的一個以上的實施例係為一種電子零件的製造方法，包含：線圈形成步驟，係藉由線狀的導體而形成線圈，壓入步驟，在使板狀複合磁性材料為軟化的狀態下，將該線圈埋入該板狀複合磁性材料，該板狀複合磁性材料係為將複合磁性材料以板狀而形成，該複合磁性材料係將磁性體粒子與樹脂予以混合而成，覆蓋步驟，將於該壓入步驟中並未被完全覆蓋的該線圈以經軟化的另一板狀複合磁性材料進一步覆蓋，加壓步驟，將全體予以加壓而成形，硬化步驟，將該複合磁性材料予以硬化。
第二實施例：本發明的一個以上的實施例係為如前述第一實施例所述之電子零件的製造方法，其中：至少在該壓入步驟以後的步驟中，使用與複數個線圈並排配置大小的該板狀複合磁性材料，而對複數個線圈同時進行。
第三實施例：本發明的一個以上的實施例係為如前述第一實施例所述之電子零件的製造方法，其特徵為：該加壓步驟與該硬化步驟為同時地進行。
第四實施例：本發明的一個以上的實施例係為一種電子零件，其特徵為包含：線圈，係藉由線狀的導體而形成；以及磁性體部，係藉由磁性體粒子與樹脂所混合並經硬化而成的複合磁性材料所形成，該複合磁性材料係將除了端子部之該線圈予以覆蓋，其中，在使經形成為板狀之該複合磁性材料的板狀複合磁性材料為軟化的狀態下，將該線圈固定體埋入該板狀複合磁性材料後藉由硬化該板狀複合磁性材料而形成。
第五實施例：本發明的一個以上的實施例係為如前述第四實施例所述之電子零件，其特徵為：係藉由前述第一實施例至第三實施例其中的一項所記載之電子零件的製造方法所製造。
（1）本發明的一個以上的實施例係為一種電子零件的製造方法，包含：線圈形成步驟，係藉由線狀的導體而形成線圈，壓入步驟，在使板狀複合磁性材料為軟化的狀態下，將該線圈埋入該板狀複合磁性材料，該板狀複合磁性材料係為將複合磁性材料以板狀而形成，該複合磁性材料係將磁性體粒子與樹脂予以混合而成，覆蓋步驟，將於該壓入步驟中並未被完全覆蓋的該線圈以經軟化的另一板狀複合磁性材料進一步覆蓋；加壓步驟，將全體予以加壓而成形，以及硬化步驟，將複合磁性材料予以硬化。因此，根據本發明的一個以上的實施例，即使將磁性體部予以薄化，亦得以進行成品率佳的製造。亦即，不須將線圈本體的形狀小型化，藉由將磁性體部予以薄化而使整體得以小型化。其結果，根據本發明的一個以上的實施例，即使電子零件的自身電感L及容許電流保持在大的狀態下，亦能製造成品率佳且容易小型化的電子零件。
（2）本發明的一個以上的實施例中，至少在該壓入步驟以後的步驟中，使用具有與複數個線圈並排配置大小的板狀複合磁性材料，而對複數個線圈同時地進行。因此，根據本發明的一個以上的實施例，能有效率的進行電子零件的製造。
（3）本發明的一個以上的實施例中，加壓步驟與硬化步驟為同時地進行。因此，根據本發明的一個以上的實施例，能高效率的進行電子零件製造的同時，能將磁性體部更為牢固地予以形成。
（4）本發明的一個以上的實施例中，包含：線圈，係藉由線狀的導體所形成，以及磁性體部，係藉由磁性體粒子與樹脂所混合並經硬化而成的複合磁性材料所形成，該複合磁性材料係將除了端子部之該線圈予以覆蓋，其中，在使經形成為板狀之該複合磁性材料的板狀複合磁性材料為軟化的狀態下，將該線圈固定體埋入該板狀複合磁性材料後藉由硬化該板狀複合磁性材料而形成。因此，根據本發明的一個以上的實施例，自身電感L及容許電流保持在大的狀態下，亦能製造成品率佳且容易小型化
以下為了實施本發明係參考圖式而說明本發明的最佳實施方式。
（第一實施例） 第1圖係顯示根據本發明的電子零件10的第一實施例的立體圖。 第2圖係沿著第1圖中的Z-Z線切斷電子零件10的縱剖視圖。 再者，以下說明中係為了容易理解而使用上下等的文句，此上下係指為圖中所在的上下方向，並非用於限定本發明的構成。 另外，包含第1圖，以下顯示的各圖為示意圖，其各部分的大小、形狀為了容易理解而予以適當放大顯示。 另外，以下的說明中，雖針對具體的數值、形狀、材料予以顯示並進行說明，此部分亦能適當的進行變更。
電子零件10為包含磁性體部11、繞線線圈12、外部端子13之電感器。
磁性體部11係以磁性體粒子與樹脂混合而成的複合磁性材料經硬化而形成。舉例來說，作為複合磁性材料可使用鐵系金屬磁性粉末與環氧樹脂混合而成之物。磁性體部11經設置而將不存在繞線線圈12的部分無間隙地予以填充。
繞線線圈12係將矩形線以二段的α繞線（外外捲繞）予以捲繞而形成。另外，繞線線圈12的兩端部12a係自繞線線圈12的相同側的側面分別延伸至電子零件10的兩端。
外部端子13為了使電子零件10的兩端分別與繞線線圈12的兩端部12a相導通，係藉由銀、銅等的導電材料而形成的端子部。
接下來，對本實施例的電子零件10的製造方法進行說明。 第3圖及第4圖係顯示第一實施例的電子零件10的製造步驟的示意圖。
（第一步驟：線圈形成步驟） 首先，如第3a圖所示，自矩形線將繞線線圈1予以形成（線圈形成步驟），另外，準備磁性體部11的素材的板狀複合磁性材料111。
（第二步驟：壓入步驟） 接下來，將板狀複合磁性材料111自70℃加溫至120℃，於板狀複合磁性材料111經軟化的狀態下，如第3b圖所示，藉由衝壓模具P將繞線線圈12相對於板狀複合磁性材料111予以衝壓後，使繞線線圈12埋入板狀複合磁性材料111中。
（第三步驟：覆蓋步驟） 接下來，如第4c圖所示，將第二步驟尚未被完全覆蓋所突出的殘餘繞線線圈12，使其配置為藉由軟化的其他的板狀複合磁性材料111進一步予以覆蓋。而後，藉由衝壓模具P予以衝壓。如此一來，繞線線圈12的上面也可藉由板狀複合磁性材料111進行覆蓋，而成為第4d圖所顯示的形態。
（第四步驟：加壓步驟及硬化步驟） 接下來，如第4d圖所示原狀態下，保持於150℃～200℃的同時將全體予以加壓（衝壓）而成形（加壓步驟），並使磁性體部11（複合磁性材料）硬化（硬化步驟）。經由此加壓步驟及硬化步驟所牢固地形成的磁性體部11，而將自繞線線圈12到外徑形狀為止的距離，舉例來說即使形成為100µｍ～200µｍ薄度，不會發生剝離，進而使製造的成品率良好。因此，根據本實施例的製造方法得以使電子零件10小型化。 再者，也能各別進行加壓與硬化，亦能一邊保持於150℃～200℃的同時將全體予以加壓而形成時，同時將磁性體部11予以硬化。
（第五步驟：外部電極形成步驟） 最後，如第4e圖所示，將銀與銅等的導電膠施以沾黏，以及將銀與銅等的導電材料施以濺鍍、電鍍等之後，於兩側形成外部端子13而完成電子零件10。再者，第四步驟與第五步驟之間可適當的設置以預定的外徑形狀進行切斷等的切斷步驟。外部端子13可形成為涵蓋磁性體部11的底面及端面的L字型、單獨地形成於磁性體部11的底面等的形成為各式各樣的形狀。
再者，以上所述的各步驟中，至少在壓入步驟以後的步驟，使用得以並排配置複數個繞線線圈12的大小的該板狀複合磁性材料111，而對複數個繞線線圈12同時進行。如此一來，能有效率的製造電子零件10。
如同以上所說明，根據第一實施例，首先形成繞線線圈12，將此壓入板狀複合磁性材料111後對複合磁性材料進行加壓及硬化而製造出電子零件10。因此，即使形成磁性體部11的厚度薄，能使製造的成品率良好。亦即，根據第一實施例不須將線圈本體的形狀進行小型化，藉由將磁性體部11予以薄化能使全體的小型化得以實現。 因此，根據第一實施例，即使電子零件10仍然保持著大的自身電感L及容許電流，亦能使製造的成品率良好且容易施行小型化。 另外，根據第一實施例，將複數個繞線線圈12相對於板狀複合磁性材料111予以整列配置而同時得以製造複數個電子零件10，亦得以有效率的製造複數個電子零件10。
（第二實施例） 第二實施例的電子零件除了製造方法有部分的差異之外，其他的與第一實施例維持相同地形態。因此與前述第一實施例達成同樣功能的部分，以與第一實施例相同的符號標示並適當的省略其重複說明。
以下對於第二實施例的電子零件的製造方法進行說明。 第5圖及第6圖係顯示第二實施例的電子零件10的製造步驟的示意圖。
（第一步驟：線圈形成步驟） 首先，如第5a圖所示，與第一實施例以相同的方式，自矩形線將繞線線圈12予以形成（線圈形成步驟），另外，準備板狀磁性材料111，該板狀磁性材料111為磁性體部11的素材。在此所準備的板狀磁性材料111的厚度為與繞線線圈12的高度略為相一致的厚度。
（第二步驟：壓入步驟） 接下來，將板狀複合磁性材料111自70℃加溫至120℃，於板狀複合磁性材料111經軟化的狀態下，如第5b圖所示，以衝壓模具P將繞線線圈12對於板狀複合磁性材料111予以衝壓後，使繞線線圈12埋入板狀複合磁性材料111中。 埋入完成後，如第5c圖所示，繞線線圈12的上下端部僅有些微的複合磁性材料的附著量，而呈現部分露出的狀態。
（第三步驟：覆蓋步驟） 接下來，如第6d圖所示，第二步驟中分別於尚未充分覆蓋的繞線線圈12的上下處，配置經軟化的其他的兩片的板狀複合磁性材料111。而後，藉由衝壓模具P予以衝壓，以使此兩片的板狀複合磁性材料111能進一步覆蓋於繞線線圈12的上下。如此一來，繞線線圈12的上面以及下面也可藉由板狀複合磁性材料111覆蓋，而成為第6e圖所顯示的形態。第二實施例中藉由於上下兩側配置板狀複合磁性材料111，使得形成於繞線線圈12的上下的磁性體部11的厚度能控制得更為正確。
（第四步驟：加壓及硬化步驟） 接下來，如第6e圖所示原狀態下，保持於150℃～200℃的同時將全體予以加壓而成形（加壓步驟），以及將磁性體部11（複合磁性材料）予以硬化（硬化步驟）。經由此加壓步驟及硬化步驟所牢固地形成的磁性體部11，而將從繞線線圈12到外徑形狀為止的距離，舉例來說即使形成為100µｍ～200µｍ左右的薄度，亦不會發生剝離，得以使製造的成品率良好。另外，第二實施例中，由於上下兩面的磁性體部11的厚度也能正確的控制，因此在此藉由減少上下面製造的變動，而能夠形成更為接近極限的薄度。因此，根據本實施例的製造方法得以使電子零件10小型化。再者，加壓與硬化既能各別進行，也能同時進行。
（第五步驟：外部電極形成步驟） 最後，如第6f圖所示，對銀與銅等的導電膠施以沾黏，以及對銀與銅等的導電材料施以濺鍍、電鍍等之後，於兩側形成外部端子13而完成電子零件10。再者，第四步驟與第五步驟之間可適當的設置以預定的外徑形狀進行切斷等的切斷步驟。外部端子13可形成為涵蓋磁性體部11的底面及端面的L字型、單獨地形成於磁性體部11的底面等的形成為各式各樣的形狀。
再者，與第一實施例相同，以上所述的各步驟中，至少在該壓入步驟以後的步驟中，使用得以並排配置複數個繞線線圈12的大小的板狀複合磁性材料111，而對複數個繞線線圈12同時進行。如此一來，能有效率的製造電子零件10。
如同以上所說明，根據第二實施例，於覆蓋步驟中藉由兩片的板狀複合磁性材料111將繞線線圈12從兩側夾持而予以覆蓋。因此，能夠更為正確地進行上下方向的尺寸管理，使電子零件10的成品率更加良好且能夠進行更為小型的製造。
（變形實施例） 以上說明的實施例並非用於限定本發明，其各種可能的修改及變更也包括在本發明的範圍之內。
（1）各實施例中，繞線線圈12係舉以α繞線捲繞而成者為例予以說明。並不限定於此，舉例來說，繞線線圈亦可採一般分別自外周側與內周側將端部予以拉出的繞線方式。
（2）各實施例中，繞線線圈12係舉二段構成為例予以說明。並不限定於此，舉例來說，繞線線圈亦可為四段、亦可為任一種構成。
再者，雖然實施例與變形實施例也可視情況予以組合運用，在此省略其詳細的說明。另外，以上所說明的各實施例並非用於限定本發明。
(10)‧‧‧電子零件
(11)‧‧‧磁性體部
(111)‧‧‧板狀複合磁性材料
(12)‧‧‧繞線線圈
(12a)‧‧‧兩端部
(13)‧‧‧外部端子
(P)‧‧‧衝壓模具
(11)‧‧‧磁性體部
(111)‧‧‧板狀複合磁性材料
(12)‧‧‧繞線線圈
(12a)‧‧‧兩端部
(13)‧‧‧外部端子
(P)‧‧‧衝壓模具
第1圖係顯示根據本發明的電子零件10的第一實施例的立體圖。 第2圖係沿著第1圖中的Z-Z線切斷電子零件10的縱剖視圖。 第3a~3b圖係顯示第一實施例的電子零件10的製造步驟的示意圖。 第4c~4e圖係顯示第一實施例的電子零件10的製造步驟的示意圖。 第5a~5c圖係顯示第二實施例的電子零件10的製造步驟的示意圖。 第6d~6f圖係顯示第二實施例的電子零件10的製造步驟的示意圖。
Claims (3)
- 一種電子零件的製造方法，包含：線圈形成步驟，藉由線狀的導體而形成線圈；壓入步驟，在使一板狀複合磁性材料為軟化的狀態下，藉由一衝壓模具予以衝壓而將該線圈埋入該板狀複合磁性材料，該板狀複合磁性材料係為將複合磁性材料以板狀而形成，該複合磁性材料係將磁性體粒子與樹脂予以混合而成，該複合磁性材料的厚度係於該線圈埋入該板狀複合磁性材料時，該線圈的上下端部的複合磁性材料的附著量為少量或該線圈的上下端部為部分露出的厚度；覆蓋步驟，於在該壓入步驟中所得的以該線圈的上下端部的複合磁性材料的附著量為少量或該線圈的上下端部為部分露出的狀態經埋入的該板狀複合磁性材料的上下，配置經軟化的另一板狀複合磁性材料，以將並未被完全覆蓋的該線圈進一步覆蓋；加壓步驟，將全體在較該壓入步驟高的溫度下予以加壓而成形；以及硬化步驟，將該加壓步驟中所成形的成形物內的該板狀複合磁性材料予以硬化。
- 如請求項1所述之電子零件的製造方法，其中：至少在該壓入步驟以後的步驟中，係使用具有與複數個線圈並排配置的大小的該板狀複合磁性材料，而對複數個線圈同時地進行。
- 如請求項2所述之電子零件的製造方法，其特徵為：該加壓步驟與該硬化步驟為同時地進行。
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