线圈部件以及电子部件

文档序号:1923726 发布日期:2021-12-03 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 线圈部件以及电子部件 (Coil component and electronic component ) 是由 牧谦一郎 于 2021-05-26 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种能够提高安装强度的线圈部件。线圈部件(100)具备:磁芯(1),具有一对被卷绕部(11a、11b);一对线圈导体(2a、2b),将导线分别卷绕于一对被卷绕部而成;以及固定构件(3),具有弹性,且具备上面部、第一侧面部及第二侧面部、以及第一底面部及第二底面部,并以将磁芯(1)包围的方式进行固定。在将固定构件(3)从磁芯(1)取下的状态下,上面部与第一侧面部所成的角以及上面部与第二侧面部所成的角均为锐角,第一侧面部与第一底面部所成的角以及第二侧面部与第二底面部所成的角均为锐角,并且,第一侧面部及第二侧面部由曲面构成,第一底面部及第二底面部成为将线圈部件安装于安装基板时的安装部。(The invention provides a coil component capable of improving mounting strength. A coil component (100) is provided with: a magnetic core (1) having a pair of wound sections (11a, 11 b); a pair of coil conductors (2a, 2b) each formed by winding a lead wire around a pair of wound portions; and a fixing member (3) which has elasticity, is provided with an upper surface portion, a first side surface portion and a second side surface portion, and a first bottom surface portion and a second bottom surface portion, and is fixed so as to surround the magnetic core (1). When the fixing member (3) is removed from the magnetic core (1), the angle formed by the upper surface portion and the first side surface portion and the angle formed by the upper surface portion and the second side surface portion are both acute angles, the angle formed by the first side surface portion and the first bottom surface portion and the angle formed by the second side surface portion and the second bottom surface portion are both acute angles, the first side surface portion and the second side surface portion are formed by curved surfaces, and the first bottom surface portion and the second bottom surface portion serve as mounting portions for mounting the coil component on a mounting substrate.)

线圈部件以及电子部件

技术领域

本发明涉及线圈部件以及具备线圈部件的电子部件。

背景技术

公知具有在磁芯的被卷绕部卷绕有导线的构造的线圈部件。另外,还公知使用具有弹性的固定构件来固定磁芯和卷绕了导线的线圈导体。

在专利文献1中,记载有将变压器铁芯与绕线管(线圈导体)的组合构造通过包围该组合构造的周围的板簧而固定的构造。

专利文献1:日本特开平7-106157号公报

这里,在将线圈部件安装于安装基板的情况下,通常使用焊料等来安装线圈部件,以使线圈导体的导线连接于安装基板上的布线、电极等。然而,仅连接线圈导体的导线,根据线圈部件的使用环境下等,存在安装强度不充分的情况。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够使安装强度提高的线圈部件、以及具备这样的线圈部件的电子部件。

本发明的线圈部件的特征在于,具备:磁芯,具有一对被卷绕部;一对线圈导体,将导线分别卷绕于上述一对被卷绕部而成;以及固定构件,具有弹性,且具备上面部、第一侧面部及第二侧面部以及第一底面部及第二底面部,并以将上述磁芯包围的方式进行固定,在将上述固定构件从上述磁芯取下的状态下,上述上面部与上述第一侧面部所成的角以及上述上面部与上述第二侧面部所成的角均为锐角,上述第一侧面部与上述第一底面部所成的角以及上述第二侧面部与上述第二底面部所成的角均为锐角,并且,上述第一侧面部及上述第二侧面部由曲面构成,上述第一底面部及上述第二底面部成为将上述线圈部件安装于安装基板时的安装部。

本发明的另一方式的线圈部件的特征在于,具备:磁芯,具有一对被卷绕部;一对线圈导体,将导线分别卷绕于上述一对被卷绕部而成;以及固定构件,具有弹性,且具备上面部、第一侧面部及第二侧面部以及第一底面部及第二底面部,并以将上述磁芯包围的方式进行固定,上述固定构件的上述第一底面部的第一末端部及上述第二底面部的第二末端部中的一方的末端部具有朝向另一方的末端部突出的突出部,上述另一方的末端部具有凹陷部,上述突出部和上述凹陷部在上述第一侧面部与上述第二侧面部对置的方向上排列成直线状,上述第一底面部及上述第二底面部成为将线圈部件安装于安装基板时的安装部。

根据本发明的线圈部件,固定构件的第一底面部及第二底面部成为将线圈部件安装于安装基板时的安装部,因此能够提高线圈部件与安装基板的接合强度。

附图说明

图1是示意性地表示从斜上方观察第一实施方式的线圈部件时的形状的立体图。

图2是示意性地表示从斜下方观察第一实施方式的线圈部件时的形状的立体图。

图3是用于对第一实施方式的线圈部件的构造进行说明的分解立体图。

图4的(a)是示意性地表示从斜上方观察第一实施方式的线圈部件的固定构件时的形状的立体图,图4的(b)是示意性地表示从斜下方观察固定构件时的形状的立体图。

图5是第一侧面部及第二侧面部在左右对置的位置的状态下的固定构件的侧视图。

图6是用于对第一底面部的第一末端部及第二底面部的第二末端部的形状进行说明的图。

图7的(a)是示意性地表示从斜上方观察第二实施方式的线圈部件的固定构件时的形状的立体图,图7的(b)是示意性地表示从斜下方观察固定构件时的形状的立体图。

图8的(a)是示意性地表示从斜上方观察第三实施方式的线圈部件的固定构件时的形状的立体图,图8的(b)是示意性地表示从斜下方观察固定构件时的形状的立体图。

图9是示意性地表示从斜上方观察第四实施方式的线圈部件时的形状的立体图。

图10是表示将线圈部件安装于安装基板的状态的立体图。

图11是表示现有的固定构件相互缠绕的状态的图。

附图标记说明

1…磁芯;1a…第一磁芯;1b…第二磁芯;2a…第一线圈导体;2b…第二线圈导体;3、3A、3B…固定构件;3a…固定构件的上面部;3b…固定构件的第一侧面部;3c…固定构件的第二侧面部;3d…固定构件的第一底面部;3e…固定构件的第二底面部;4…保持构件;11a…第一被卷绕部;11b…第二被卷绕部;21a…第一导线;21b…第二导线;31…第一末端部;31a…凹陷部;32…第二末端部;32a…突出部;100…线圈部件;200…安装基板。

具体实施方式

以下,示出本发明的实施方式,对本发明的特征具体地进行说明。这里,对本发明的线圈部件为共模扼流线圈的情况进行说明。但是,线圈部件并不限定于共模扼流线圈。

<第一实施方式>

图1是示意性地表示从斜上方观察第一实施方式的线圈部件100时的形状的立体图。图2是示意性地表示从斜下方观察第一实施方式的线圈部件100时的形状的立体图。图3是用于对第一实施方式的线圈部件100的构造进行说明的分解立体图。

第一实施方式的线圈部件100具备磁芯1、一对线圈导体即第一线圈导体2a及第二线圈导体2b、以及固定构件3。本实施方式的线圈部件100还具备保持构件4。

如图3所示,磁芯1由可分离的第一磁芯1a和第二磁芯1b构成。即,第一磁芯1a与第二磁芯1b连结,形成框体形状的磁芯1。

磁芯1由铁氧体材料构成。对铁氧体材料没有特别限制,例如能够使用Ni系、Cu-Zn系、Ni-Zn系、Mn-Zn系、Ni-Cu-Zn系等各种铁氧体材料。

磁芯1具有一对被卷绕部即第一被卷绕部11a和第二被卷绕部11b。

一对线圈导体2a、2b具有导线21a、21b分别卷绕于磁芯1的一对被卷绕部11a、11b的构造。具体而言,第一线圈导体2a具有第一导线21a卷绕于第一被卷绕部11a的构造,第二线圈导体2b具有第二导线21b卷绕于第二被卷绕部11b的构造。在将线圈部件100安装于安装基板的状态下,第一线圈导体2a及第二线圈导体2b的卷线轴的轴向是与安装基板正交的方向。

在本实施方式中,第一导线21a及第二导线21b是芯材由Cu、Al、或它们的合金类等金属材料构成,且芯材被聚酰胺酰亚胺等漆包材料包覆的包覆扁平线。通过使第一导线21a及第二导线21b为包覆扁平线,由此与使用包覆圆线的情况相比,能够增大占空系数而提高额定电流,从而能够获得小型且高性能的共模扼流线圈。但是,第一导线21a及第二导线21b的结构并不限定于上述结构。

在共模扼流线圈的情况下,第一线圈导体2a和第二线圈导体2b具有镜面对称的形状。在本实施方式中,通过将作为扁平状的包覆扁平线的第一导线21a及第二导线21b分别在宽度方向上弯曲而卷绕的沿边卷绕,形成第一线圈导体2a及第二线圈导体2b。

如图2所示,第一导线21a及第二导线21b的一端及另一端分别弯折,并与保持构件4的底面4a卡合。在将线圈部件100安装于安装基板时,第一导线21a中的位于保持构件4的底面4a侧的部分211a、212a以及第二导线21b中的位于保持构件4的底面4a侧的部分211b、212b通过焊料等连接于安装基板上的布线、电极等。

保持构件4由绝缘性材料构成,以包围磁芯1、第一线圈导体2a以及第二线圈导体2b的方式对它们进行保持。此外,“包围磁芯1、第一线圈导体2a以及第二线圈导体2b的方式”是指至少包围磁芯1、第一线圈导体2a以及第二线圈导体2b各自的一部分的方式。在将线圈部件100安装于安装基板时,保持构件4的底面4a成为与安装基板对置的面。

图4的(a)是示意性地表示从斜上方观察固定构件3时的形状的立体图,图4的(b)是示意性地表示从斜下方观察固定构件3时的形状的立体图。另外,图5是固定构件3的侧视图,更详细而言,是后述的第一侧面部3b及第二侧面部3c在左右对置的位置的状态的侧视图。图4及图5分别表示被从磁芯1取下后的状态的固定构件3。

固定构件3具有弹性,且具备上面部3a、与上面部3a连接的第一侧面部3b及第二侧面部3c、以及与第一侧面部3b连接的第一底面部3d及与第二侧面部3c连接的第二底面部3e。

如图1及图2所示,固定构件3通过弹力,以包围磁芯1的方式对其进行固定。此外,“以包围磁芯1的方式”是指至少包围磁芯1的一部分的方式。在本实施方式中,固定构件3以包围磁芯1及保持构件4的方式固定磁芯1。更详细而言,固定构件3从一对线圈导体2a、2b的卷线轴的轴向的两侧夹住磁芯1来进行固定。另一方面,在第一侧面部3b与第二侧面部3c对置的方向上,在固定构件3与保持构件4之间存在间隙,因此保持构件4被限制在一定的范围内,但能够移动。通过存在上述间隙,即使在磁芯1、一对线圈导体2a、2b、固定构件3以及保持构件4中的任一个因温度变化而膨胀收缩的情况下,也能够抑制应力集中于线圈部件100的一部分。

固定构件3的第一底面部3d及第二底面部3e成为将线圈部件100安装于安装基板时的安装部。具体而言,固定构件3的第一底面部3d及第二底面部3e与成为安装面的保持构件4的底面4a卡合并露出,与位于保持构件4的底面4a侧的部分211a、211b、212a、212b形成同一平面。在将线圈部件100安装于安装基板时,固定构件3的第一底面部3d及第二底面部3e通过焊料等连接于安装基板上的布线、电极等。

固定构件3由金属构成,例如优选由作为Cu-Zn-Ni合金的镍银等具有良好的焊料润湿性的材料构成。另外,在作为固定构件3的构成材料,使用焊料润湿性低的金属材料等的情况下,优选在成为安装于安装基板的部分的第一底面部3d及第二底面部3e的外侧形成镀膜。用于镀膜的材料只要是适合于安装的材料即可,例如能够使用Sn、Sn合金等。

通过使固定构件3的第一底面部3d及第二底面部3e为安装部,由此在将线圈部件100安装于安装基板时,使用焊料等,固定构件3也能够与安装基板接合。由此,能够提高将线圈部件100安装于安装基板时的安装强度。

这里,在现有的线圈部件中,为了提高安装强度,考虑通过在线圈部件设置虚设电极,并将虚设电极与安装基板接合,由此提高线圈部件的安装强度的方法。然而,在该情况下,需要另外设置虚设电极。与此相对,在本实施方式的线圈部件100中,不必设置虚设电极就能够提高安装强度。

如图5所示,在将固定构件3从磁芯1取下的状态下,上面部3a与第一侧面部3b所成的角θ1以及上面部3a与第二侧面部3c所成的角θ2均为锐角。另外,第一侧面部3b与第一底面部3d所成的角θ3为锐角,第二侧面部3c与第二底面部3e所成的角θ4为锐角。另外,第一侧面部3b及第二侧面部3c由曲面构成。上述角度θ1~θ4均为锐角,由此通过固定构件3,能够从一对线圈导体2a、2b的卷线轴的轴向的两侧夹着磁芯1而进行固定。

这里,如本实施方式那样,在第一侧面部3b及第二侧面部3c由曲面构成,上面部3a不是平面的情况下,使上面部3a的第一侧面部3b侧的端部的切线与第一侧面部3b的上面部3a侧的端部的切线所成的角为θ1,上面部3a的第二侧面部3c侧的端部的切线与第二侧面部3c的上面部3a侧的端部的切线所成的角为θ2。另外,使第一侧面部3b的第一底面部3d侧的端部的切线与第一底面部3d所成的角为θ3,第二侧面部3c的第二底面部3e侧的端部的切线与第二底面部3e所成的角为θ4。

如图5所示,第一侧面部3b和第一底面部3d的连接点亦即第三连接点30c与第二侧面部3c和第二底面部3e的连接点亦即第四连接点30d之间的距离L2比上面部3a和第一侧面部3b的连接点亦即第一连接点30a与上面部3a与第二侧面部3c的连接点亦即第二连接点30b之间的距离L1短。通过上述距离L2比上述距离L1短,能够在第一侧面部3b与第二侧面部3c对置的方向上,限制保持构件4的移动。

在固定构件3固定磁芯1的状态下,如图1及图2所示,第一侧面部3b及第二侧面部3c根据保持构件4的形状,成为平行于与保持构件4的底面4a正交的方向的大致平面状的状态。但是,在固定构件3固定磁芯1的状态下,第一侧面部3b及第二侧面部3c也可以弯曲。另外,如图2所示,第一底面部3d及第二底面部3e分别与保持构件4的底面4a实质上接触,并成为与底面4a实质上平行的状态。

如图4的(b)所示,对于固定构件3而言,第一底面部3d的第一末端部31及第二底面部3e的第二末端部32中的一方的末端部具有朝向另一方的末端部突出的突出部,另一方的末端部具有凹陷部。在将固定构件3从磁芯1取下的状态下,突出部进入凹陷部。

在本实施方式中,第二底面部3e的第二末端部32具有突出部32a,第一底面部3d的第一末端部31具有凹陷部31a。但是,也可以是第一底面部3d的第一末端部31具有突出部,第二底面部3e的第二末端部32具有凹陷部。

如图2所示,在固定构件3已被安装的状态下,突出部32a和凹陷部31a在第一侧面部3b与第二侧面部3c对置的方向上呈实质上直线状排列。通过这样的构造,构成固定构件3的第一底面部3d及第二底面部3e的外周的长度变长,因此能够与安装面牢固地连接,线圈部件100的连接强度提高。

在本实施方式中,突出部32a是朝向第一末端部31突出的凸部,凹陷部31a是凹部。在本实施方式中,凹部具有与凸部的形状对应的形状。即,在将固定构件3从磁芯1取下的状态下,如图4的(a)、图4的(b)所示,第二末端部32的突出部32a即凸部进入第一末端部31的凹陷部31a即凹部。

但是,在将固定构件3从磁芯1取下的状态下,如图4的(b)所示,在第一底面部3d与第二底面部3e之间存在间隙,两者彼此不接触。在第一底面部3d与第二底面部3e之间存在的间隙的宽度至少比固定构件3的宽度W1(参照图6)短。

图6是用于对第二底面部3e的第二末端部32及第一底面部3d的第一末端部31的形状进行说明的图。如图6所示,在将与第一底面部3d和第二底面部3e对置的方向正交的方向设为宽度方向W时,在第一底面部3d的宽度W1与从第二底面部3e的宽度方向W的一端到突出部32a(凸部)的距离W2之间,下式(1)的关系成立。

W1/2>W2(1)

这里,在制造线圈部件100时,大量的固定构件3被集中保管。因此,在专利文献1所记载的板簧那样的现有的固定构件中,如图11所示,多个固定构件300往往相互缠绕。

然而,在本实施方式的线圈部件100中,固定构件3的第二底面部3e的第二末端部32具有突出部32a(凸部),第一底面部3d的第一末端部31具有凹陷部31a(凹部),在将固定构件3从磁芯1取下的状态下,第二末端部32的突出部32a(凸部)进入第一末端部31的凹陷部31a(凹部)。因此,能够抑制其他固定构件3从第一底面部3d的第一末端部31与第二底面部3e的第二末端部32之间的间隙进入,从而能够抑制固定构件3彼此缠绕。

这里,即使在其他固定构件3进入到第一底面部3d与第二底面部3e之间的间隙的情况下,欲进入的固定部件3也与第二底面部3e的突出部32a即凸部碰撞而不易进一步进入其中。另外,在上述的第一底面部3d的宽度W1与从第二底面部3e的宽度方向W的一端到突出部32a(凸部)的距离W2之间,式(1)的关系成立,由此已进入间隙的其他固定构件3容易从间隙拔出。即,通过以使式(1)的关系成立的方式确定固定构件3的形状,能够更有效地抑制固定构件3彼此缠绕。

在上述结构的线圈部件100中,第一磁芯1a与第二磁芯1b连结的磁芯1形成闭合磁路。当标准模式的电流流过第一线圈导体2a及第二线圈导体2b时,在第一线圈导体2a及第二线圈导体2b相互反向地产生磁通,并且磁通相互抵消,因此不会产生作为电感器的功能。另一方面,当共模电流流过第一线圈导体2a及第二线圈导体2b时,第一线圈导体2a及第二线圈导体2b在同一方向产生磁通,产生作为电感器的功能。

即,在标准模式下没有作为电感器发挥功能地传输信号分量,在共模模式下作为电感器发挥功能地传输噪声分量。这样,能够利用传输模式的不同,来分离信号和噪声,从而进行噪声去除。

<第二实施方式>

第二实施方式的线圈部件100与第一实施方式的线圈部件100的不同之处在于固定构件的形状。

图7的(a)是示意性地表示从斜上方观察第二实施方式的线圈部件100的固定构件3A时的形状的立体图,图7的(b)是示意性地表示从斜下方观察固定构件3A时的形状的立体图。

在第二实施方式的线圈部件100中,固定构件3A的第一底面部3d的第一末端部31以及第二底面部3e的第二末端部32中的一方的末端部也具有朝向另一方的末端部突出的突出部,另一方的末端部也具有凹陷部,在将固定构件3A从磁芯1取下的状态下,突出部也进入凹陷部。这里,也对第二末端部32具有突出部32a,第一末端部31具有凹陷部31a的结构进行说明。但是,也可以是第一底面部3d的第一末端部31具有突出部,第二底面部3e的第二末端部32具有凹陷部。

在本实施方式中,如图7的(a)、图7的(b)所示,第二底面部3e的第二末端部32的突出部32a具有朝向第一底面部3d的第一末端部31末端渐细的形状。即,第二末端部32的宽度随着朝向第一末端部31而逐渐变小。

第二实施方式的线圈部件100也与第一实施方式的线圈部件100同样,能够抑制其他固定构件3A从第一底面部3d的第一末端部31与第二底面部3e的第二末端部32之间的间隙进入,因此能够抑制固定构件3A彼此缠绕。

另外,第二实施方式的固定构件3A不具有设置于第一实施方式的固定构件3的凸部及凹部,因此与第一实施方式的固定构件3相比,制造变得容易。即,在制造固定构件3A时使用的用于冲裁为固定构件3A的上述形状的模具成为简单的构造,因此模具的制造变得容易,从而能够降低固定构件3A的制造成本。

此外,固定构件3A的第一底面部3d及第二底面部3e成为将线圈部件100安装于安装基板时的安装部,这与第一实施方式的线圈部件100相同。

<第三实施方式>

第三实施方式的线圈部件100与第一及第二实施方式的线圈部件100的不同之处在于固定构件的形状。

图8的(a)是示意性地表示从斜上方观察第三实施方式的线圈部件100的固定构件3B时的形状的立体图,图8的(b)是示意性地表示从斜下方观察固定构件3B时的形状的立体图。

在第三实施方式的线圈部件100中,固定构件3B的第一底面部3d的第一末端部31以及第二底面部3e的第二末端部32中的一方的末端部也具有朝向另一方的末端部突出的突出部,另一方的末端部也具有凹陷部,在将固定构件3B从磁芯1取下的状态下,突出部也进入凹陷部。这里,也对第二末端部32具有突出部32a,第一末端部31具有凹陷部31a的结构进行说明。但是,也可以是第一底面部3d的第一末端部31具有突出部,第二底面部3e的第二末端部32具有凹陷部。

在本实施方式中,如图8的(a)、图8的(b)所示,第二末端部32的突出部32a的末端部具有圆弧形状。圆弧形状不仅包括正圆的圆弧,还包括椭圆的圆弧。

第三实施方式的线圈部件100也与第一实施方式的线圈部件100同样,能够抑制其他固定构件3B从第一底面部3d的第一末端部31与第二底面部3e的第二末端部32之间的间隙进入,因此能够抑制固定构件3B彼此缠绕。

另外,第三实施方式的固定构件3B不具有设置于第一实施方式的固定构件3的凸部及凹部,因此与第一实施方式的固定构件3相比,制造变得容易。即,在制造固定构件3B时使用的用于冲裁为固定构件3B的上述形状的模具成为简单的构造,因此模具的制造变得容易,从而能够降低固定构件3B的制造成本。

此外,固定构件3B的第一底面部3d及第二底面部3e成为将线圈部件100安装于安装基板时的安装部,这与第一及第二实施方式的线圈部件100相同。

<第四实施方式>

图9是示意性地表示从斜上方观察第四实施方式的线圈部件100时的形状的立体图。第四实施方式的线圈部件100与第一实施方式的线圈部件100的不同之处在于一对线圈导体的朝向。即,在第四实施方式的线圈部件100中,一对线圈导体2a、2b的卷线轴的轴向是与固定构件3的第一侧面部3b及第二侧面部3c正交的方向。

此外,在第四实施方式的线圈部件100中,可以使用图7的(a)、图7的(b)所示的固定构件3A来代替固定构件3,也可以使用图8的(a)、图8的(b)所示的固定构件3B来代替固定构件3。

上述的第一~第四实施方式的线圈部件100安装于安装基板并使用。如上所述,在将线圈部件100安装于安装基板时,固定构件3的第一底面部3d及第二底面部3e也通过焊料等接合于安装基板上的布线或电极等。图10是表示将线圈部件100安装于安装基板200的状态的立体图。在图10所示的例子中,第一底面部3d及第二底面部3e通过焊料安装于安装基板200。安装有线圈部件100的安装基板200例如内置于电子部件。在该情况下,电子部件至少具备安装基板200和安装于安装基板200的线圈部件100。

本发明并不限定于上述实施方式,能够在本发明的范围内施加各种应用、变形。例如,说明了固定构件3、3A、3B由金属构成的结构,但例如也可以由塑料那样的绝缘材料构成,成为安装部的第一底面部3d及第二底面部3e由金属构成。

在上述实施方式中,在将固定构件3、3A、3B从磁芯1取下的状态下,在第一侧面部3b及第二侧面部3c在左右对置的位置观察时,凹陷部31a具有与突出部32a的形状对应的形状。然而,在将固定构件3、3A、3B从磁芯1取下的状态下,突出部32a只要构成为进入凹陷部31a即可,凹陷部31a的形状不一定必须是与突出部32a的形状对应的形状。另外,突出部32a及凹陷部31a的数量分别并不限定于一个,也可以为两个以上。此外,第一末端部31及第二末端部32也可以是不具有突出部32a及凹陷部31a的结构。

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