線圈組件以及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及線圈組件和線圈組件的制造方法，并且具體地涉及使用鼓形鐵芯(drum core)的線圈組件和其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，信息終端設(shè)備如智能手機中使用的電子組件強烈要求尺寸更小并且高度更低。因此，對于線圈組件如脈沖變壓器、使用鼓形鐵芯代替環(huán)形鐵芯的表面安裝線圈組件已被頻繁地使用。例如，日本專利申請公開號2012-119568公開了使用鼓形鐵芯的表面安裝型的升壓變壓器。
[0003]使用鼓形鐵芯的線圈組件要求尺寸甚至更小并且高度更低。卷芯部分(windingcore port1n)的尺寸逐年都在減小。為了確保所需的電感，需要使用直徑更細的涂覆導(dǎo)線。
[0004]然而，直徑細的涂覆導(dǎo)線介電強度電壓(dielectric strength voltage)低。因此，需要使初級和次級繞組絕緣的線圈組件，如脈沖變壓器，其介電強度電壓可能不足。具體地，如果電線(wire)通過熱壓接合(thermo-compress1n bonding)或激光接合(laserbonding)連接到端子電極，在電線連接時施加的熱量通過涂覆導(dǎo)線的芯材料傳遞，并且涂膜將降解。因此，問題是該組件介電強度電壓可能不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此本發(fā)明的目的是提供甚至當(dāng)使用直徑細的涂覆導(dǎo)線時介電強度仍然高的線圈組件，以及該線圈組件的制造方法。
[0006]本發(fā)明的線圈組件包括:鼓形鐵芯，其包括具有電線連接部分的第一與第二凸緣部分和設(shè)置在第一與第二凸緣部分之間的卷芯部分；圍繞卷芯部分卷繞的涂覆導(dǎo)線，涂覆導(dǎo)線的每個末端連接至電線連接部分的相應(yīng)一者；以及樹脂涂層，其至少覆蓋設(shè)置在卷芯部分中的第一層中的涂覆導(dǎo)線。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，樹脂涂層覆蓋由介電強度電壓可能不足的涂覆導(dǎo)線構(gòu)成的第一層。因此，能夠提高介電強度電壓。
[0008]在本發(fā)明的情況下，涂覆導(dǎo)線優(yōu)選包括彼此絕緣的初級繞組和次級繞組。原因是這種線圈組件常常需要較高介電強度電壓。
[0009]本發(fā)明的線圈組件進一步優(yōu)選包括接合到第一與第二凸緣部分的板芯。根據(jù)該構(gòu)型，由鼓形鐵芯和板芯形成閉合磁路。因此，能夠增強磁性。
[0010]在這種情況下，第一與第二凸緣部分和板狀芯之間，優(yōu)選不存在樹脂涂層。根據(jù)該構(gòu)型，由于樹脂涂層的存在，鼓形鐵芯和板狀芯之間的間隙不變寬。因此，能夠進一步增強磁性。
[0011]在本發(fā)明的情況下，電線連接部分優(yōu)選不覆蓋有樹脂涂層。根據(jù)該構(gòu)型，能夠防止與樹脂涂層相關(guān)的連接失敗、焊料潤濕性的降低等。
[0012]在本發(fā)明的情況下，垂直于軸線方向的卷芯部分的至少部分的橫截面優(yōu)選為弧形。根據(jù)該構(gòu)型，與使用橫截面為矩形的卷芯部分的情況相比，能夠進一步確保樹脂涂層可靠地覆蓋由涂覆導(dǎo)線構(gòu)成的第一層。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，線圈組件的制造方法包括:圍繞鼓形鐵芯的卷芯部分，卷繞涂覆導(dǎo)線，所述涂覆導(dǎo)線包括芯材料、覆蓋芯材料的涂膜和覆蓋涂膜的樹脂膜；連接涂覆導(dǎo)線末端至設(shè)置在鼓形鐵芯的第一與第二凸緣部分的電線連接部分；以及通過熔融樹脂膜，形成樹脂涂層以至少覆蓋設(shè)置在卷芯部分中的第一層中的涂覆導(dǎo)線。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，隨著樹脂膜覆蓋涂膜熔融物，形成樹脂涂層。因此，能夠提高介電強度電壓。而且，卷繞涂覆導(dǎo)線后不需要用樹脂材料等涂覆。因此，步驟的數(shù)量不增加。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選通過熱壓接合或激光接合接實施上述連接。原因是，如果電線通過熱壓接合或激光接合接連接，由于在電線連接時施加的熱量，介電強度電壓傾向于變得不足。
[0016]在這種情況下，涂覆導(dǎo)線優(yōu)選包括設(shè)置在卷芯部分中第一層中的第一涂覆導(dǎo)線和設(shè)置在卷芯部分中第二或次層中的第二涂覆導(dǎo)線，并且上述連接包括連接第一涂覆導(dǎo)線至電線連接部分并且然后連接第二涂覆導(dǎo)線至電線連接部分的步驟。原因是，如果在如上述的相同電線連接部分上實施多次電線連接工作，熱量的影響變得更顯著。
[0017]生產(chǎn)本發(fā)明的線圈組件的方法優(yōu)選還包括:接合板芯至第一與第二凸緣部分，其中由于在接合步驟施加的熱量，樹脂膜熔融。根據(jù)該方法，接合板狀芯的步驟和熔融樹脂膜的步驟可同時進行。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供甚至當(dāng)使用直徑細的涂覆導(dǎo)線時介電強度仍然高的線圈組件和線圈組件的制造方法。
【附圖說明】
[0019]從與附圖結(jié)合的某些優(yōu)選實施例的以下的描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點將更明顯，其中:
[0020]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的線圈組件的外形結(jié)構(gòu)的示意性透視圖；
[0021]圖2不出圖1所不的線圈組件的等效電路；
[0022]圖3為沿圖1所示的線A-A’的橫截面圖；
[0023]圖4為圖3所示的區(qū)域B的放大圖；
[0024]圖5為涂覆導(dǎo)線的橫截面圖；
[0025]圖6A為示意性平面圖，其指示兩根涂覆導(dǎo)線圍繞第一層中卷芯部分卷繞的狀態(tài)；
[0026]圖6B為示意性平面圖，其指示另外兩根涂覆導(dǎo)線圍繞第二層中卷芯部分進一步卷繞的狀態(tài)；
[0027]圖7為示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的線圈組件的構(gòu)型的示意性平面圖；以及
[0028]圖8為示出鼓形鐵芯的卷芯部分的XZ橫截面的一個實例的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0029]參照附圖下面將詳細解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0030]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的線圈組件10的外形結(jié)構(gòu)的示意性透視圖。
[0031]本實施例的線圈組件10為表面安裝型的脈沖變壓器。如圖1所示，線圈組件10包括鼓形鐵芯11、接合至鼓形鐵芯11的板芯12，和圍繞鼓形鐵芯11的卷芯部分Ila卷繞的涂覆導(dǎo)線SI至S4。本發(fā)明的線圈組件不限于脈沖變壓器。本發(fā)明的線圈組件可為任何其他變壓器組件如平衡不產(chǎn)衡變壓器(balun transformer)或升壓變壓器，或可為濾波器組件如共模扼流圈。
[0032]鼓形鐵芯11和板芯12由磁導(dǎo)率相對高的磁性材料制成，例如，如N1-Zn鐵氧體或Mn-Zn鐵氧體的燒結(jié)復(fù)合材料。順便提一句，磁導(dǎo)率高的磁性材料如Mn-Zn鐵氧體通常電阻率和導(dǎo)電性低。
[0033]鼓形鐵芯11包括桿狀卷芯部分11a，和在卷芯部分Ila的y方向的兩個末端處設(shè)置的第一與第二凸緣部分Ilb與11c。卷芯部分Ila和凸緣部分Ilb和Ilc形成為一體。線圈組件10為實際使用時安裝在印刷電路板表面上的組件。線圈組件10以這種方式安裝，SP，凸緣部分Ilb和Ilc的z方向上表面Ilbs和Ilcs面向印刷電路板。用粘合劑將板芯12接合至凸緣部分Ilb和Ilc的上表面Ilbs和Ilcs的相反側(cè)或下表面。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由鼓形鐵芯11和板芯12形成閉合磁路。
[0034]在第一凸緣部分Ilb的上表面Ilbs上，設(shè)有三個充當(dāng)端子電極的電線連接部分El至E3。在第二凸緣部分Ilc的上表面Ilcs上，設(shè)有三個充當(dāng)端子電極的電線連接部分E4至E6。電線連接部分El至E6包括附接至對應(yīng)的凸緣部分Ilb和Ilc的L狀端子金屬配件。然而，不一定需要使用端子金屬配件。電線連接部分El至E6可由導(dǎo)體膜形成，該導(dǎo)體膜深印于(burned into)對應(yīng)的凸緣部分Ilb和Ilc的表面。如圖1所示，在x方向上從一末端側(cè)起依次配置電線連接部分El至E3。類似地，在X方向上從一末端側(cè)起依次配置電線連接部分E4至E6。涂覆導(dǎo)線SI至S4的末端通過熱壓接合或激光接合連接至電線連接部分El至E6。
[0035]如圖1所示，電線連接部分E2和E3之間的距離以大于電線連接部分El和E2之間的距離的方式設(shè)計。類似地，電線連接部分E4和E5之間的距離以大于電線連接部分E5和E6之間的距離的方式設(shè)計。這種構(gòu)型是為了提高由涂覆導(dǎo)線SI和S2形成的初級繞組和由涂覆導(dǎo)線S3和S4形成的次級繞組之間的耐電壓。
[0036]涂覆導(dǎo)線SI至S4包括由良導(dǎo)體制成的芯材料(金屬芯)和覆蓋芯材料的絕緣涂膜。涂覆導(dǎo)線SI至S4以雙層結(jié)構(gòu)圍繞卷芯部分Ila卷繞。雖然將在后面描述細節(jié)，但為了形成第一層，涂覆導(dǎo)線SI和S4以雙線繞組模式圍繞卷芯部分Ila卷繞，并且為了形成第二層涂覆導(dǎo)線S2和S3以雙線繞組模式圍繞卷芯部分Ila卷繞。涂覆導(dǎo)線SI至S4的匝數(shù)可相等。
[0037]在第一與第二層之間，涂覆導(dǎo)線SI至S4的卷繞方向不同。當(dāng)從凸緣部分Ilb側(cè)觀看從第一凸緣部分Ilb至第二凸緣部分Ilc的卷繞方向時，涂覆導(dǎo)線SI和S4的卷繞方向為逆時針，并且涂覆導(dǎo)線S2和S3的卷繞方向為順時針。以這種方式，涂覆導(dǎo)線SI和