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CN1267067A - 共态扼流圈 - Google Patents

共态扼流圈 Download PDF

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CN1267067A
CN1267067A CN00104352A CN00104352A CN1267067A CN 1267067 A CN1267067 A CN 1267067A CN 00104352 A CN00104352 A CN 00104352A CN 00104352 A CN00104352 A CN 00104352A CN 1267067 A CN1267067 A CN 1267067A
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CN
China
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magnetic core
aforementioned
blade
common
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木村悟士
高山学
田岛孝
柴信康
入欣也
青木秀宪
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

一种适用于表面安装的体积低矮化的耦合系数良好的共态扼流圈。它结构上具有:在于绕线轴的两端形成一体的略呈四角形板状的两个锷部上分别直接形成两个外部电极的纯铁磁心;和卷绕在该纯铁磁心的绕线轴上,并且两端部分别利用热压接方式连接于设在前述两个锷部的左右侧面上的四个凹沟内的外部电极的侧面部分的两条绕线;和利用粘着剂固定在前述两条绕线的外周上端,并且用以连接前述纯铁磁心的两端的两个锷部的纯铁板。

Description

共态扼流圈
本发明涉及用来除去共态噪音(噪声)的可对应于表面安装的共态扼流圈,特别涉及具备直接贴合于纯铁磁心的锷部的外部电极,且耦合系数良好的封闭磁路构造的共态扼流圈。
以往,为了利用芯片植入安装机来达成印刷电路基板上的高密度的表面安装,乃不断将电阻组件、电容器等的电子零件予以小型化、薄型化、芯片化。例如:使用于消除直流线路的噪声、用来消除电源次级侧线路或信号线路的多余的辐射的线圈型的共态扼流圈的表面安装用型式的已有例子之一,是如日本特开平8-186028号公报所刊载的「具有磁隙的芯片型电感线圈」的实施例所示,这是一种在于开放磁路型磁心的锷部设有直接贴合的外部电极的接近于封闭磁路构造的共态扼流圈。也就是如图6中(A)的立体图、(B)的侧面图、(C)的正面图所揭示的共态扼流圈10。这种共态扼流圈10的构造,是在于圆柱状的绕线轴2的两端分别一体地形成有十字形断面的锷部3、3而构成开放磁路型的磁心1,在于该十字形的两个锷部3、3朝下方突出的凸部4、4分别各设置一对呈互相面对的外部电极5a、5b以及5c、5d之后,再涂覆银膏并经过烧结处理而直接形成于凸部4、4上,然后,在前述开放磁路型的磁心1的绕线轴2上卷绕两条绕线6、7,将该绕线的末端利用焊接处理而分别连接到前述两对外部电极5a、5b以及5c、5d,并且在前述开放磁路型的磁心1的上方,以形成磁隙用的媒体8连接着一个呈四方板状的I形磁心9。
此处所使用的磁心1是高电阻率的纯铁磁心,外部电极5a~5d可直接烧结形成在磁心上。
已有的这种共态扼流圈10因为不具有塑料封装来作为其外装体,所以虽然可达成小型化,但是,介于前述开放磁路型的磁心1和I形磁心9之间的形成磁隙用的媒体8是粘贴用胶带或液体状的粘着剂或者是胶带与粘着剂的组合体,由图中亦可看出,其磁隙(间隙)很大,漏磁的磁力线很多,所以该共态扼流圈10的耦合系数偏低。
又,因为不具有塑料封装,所以卷绕在绕线轴上的绕线会暴露在外面,故这种共态扼流圈当成芯片型零件来安装和使用时,会有造成短路的虞虑,或者断线的虞虑,可靠性方面较有问题。
本发明是有鉴于以上的问题而开发完成的,其目的是在于提供一种既可适应于芯片化、小型化又可通过制作成封闭磁路构造,而具有高耦合系数的表面安装型式的共态扼流圈。
本发明用来达成前述目的所提供的第一方案是一种共态扼流圈,其特征在于:该共态扼流圈具有:在于绕线轴的两端形成一体的略呈四角形板状的两个锷部上分别直接形成两个外部电极的纯铁磁心;和卷绕在该纯铁磁心的绕线轴上,并且两端部分别利用热压接方式而连接于设在前述两个锷部的左右侧面上的凹沟内的外部电极的侧面部分的两条绕线;和利用粘着剂固定在前述两条绕线的外周的上端,并且用以连接前述纯铁磁心的两端的锷部的纯铁板。
本发明用来达成前述目的所提供的第二方案是一种共态扼流圈,其特征在于:该共态扼流圈具有:在于绕线轴的两端形成一体的略呈四角形板状的两个锷部上分别直接形成两个外部电极,并且在于前述两端的锷部的互相面对的靠绕线轴这一侧的侧面设有斜面的纯铁磁心;和卷绕在该纯铁磁心的绕线轴上,并且两端部分别利用热压接方式而连接于设在前述两个锷部的左右侧面上的凹沟内的外部电极的侧面部分的两条绕线;和利用粘着剂固定在前述两条绕线的外周的上端,并且其端面紧密嵌合于前述纯铁磁心的两端的锷部的斜面,以连接两端的锷部的纯铁板。
本发明用来达成前述目的所提供的第三方案是针对于前述第一和第二方案的共态扼流圈,其特征在于:又设有两片纯铁板,一个用来连结纯铁磁心的两端的锷部的左侧面,另一个用来连结纯铁磁心的两端的锷部的右侧面。
本发明用来达成前述目的所提供的第四方案是针对于前述第一和第二方案的共态扼流圈,其特征在于:卷绕在前述纯铁磁心的绕线轴的绕线的外周是披覆着外装树脂材,并且将前述纯铁板粘着固定于前述外装树脂材以使该纯铁板可连结纯铁磁心的两端的锷部。
本发明用来达成前述目的所提供的第五方案是针对于前述第四方案的共态扼流圈,其特征在于:在前述纯铁磁心的两端的锷部的外周面开设有:当进行披覆外装树脂材时,可供多余的树脂溢出的溢流沟。
根据前述第一至第五方案的共态扼流圈的构造,连结着两端的锷部的纯铁板是与纯铁磁心的两端的锷部磁耦合而与绕线轴一起形成封闭磁路构造,能够获得高耦合系数的共态扼流圈。此处,前述第一方案的共态扼流圈的构造是本发明的共态扼流圈的基本构造。前述第二方案特别在于:端面可紧密嵌合于设在纯铁磁心的两端的锷部上的斜面,而可用来连结两端的锷部的纯铁板的形状上具有特征,成为更适合小型化和封闭磁路构造的结构。前述第三方案特别是在于:通过将纯铁板配置于左右侧面这一边以避免变成高耸形状,而达成低矮化的构造上具有特征。前述第四方案特别是在于:利用披覆着树脂以将绕线包在内部,以制作成芯片化而更易于安装和使用的构造上具有特征。此外,前述第五方案特别是在于:构造上又考虑到制造过程中所披覆的树脂的成形容易性这一方面具有特征。
以下,将依据附图来说明本发明的共态扼流圈的实施形态。
图1是本发明权利要求1的共态扼流圈的立体图;
图2(a)~(d)是用来说明本发明权利要求1和4的共态扼流圈的制作过程(前半)的立体图;
图3(e)、(f)是用来说明本发明权利要求1和4的共态扼流圈的制作过程(后半)的立体图;
图4(a)和(b)是用来说明本发明权利要求5的共态扼流圈的纯铁磁心以及制成品的共态扼流圈的立体图;
图5是本发明权利要求3的共态扼流圈的立体图;
图6(A)是已有的共态扼流圈的立体图;(B)是侧面图;(C)是正面图。
图1中,共态扼流圈20的构造是具有:在于绕线轴12的两端形成一体的略呈四角形板状的两个锷部13、13上分别直接形成两个外部电极15a、15b、15c、15d的纯铁磁心11;和卷绕在该纯铁磁心11的绕线轴12上,并且两端部分别利用热压接方式连接于设在前述两个锷部13、13的左右侧面上的四个凹沟14、14、14、14内的外部电极15a、15b、15c、15d的侧面部分的两条绕线16、17(图1中以黑白来表示的一对绕线);和利用未图标的粘着剂固定在前述两条绕线16、17的外周的上端,并且用以连接前述纯铁磁心11的两端的锷部13、13的纯铁板19。
此处,若将前述共态扼流圈20与已有的共态扼流圈10加以比较的话,两者的共通点是在于下列(1)~(3)的三点:(1)磁心同为在绕线轴的两端设有锷部的纯铁磁心;(2)具备有直接形成于磁心上的外部电极15(5);(3)在于上面具备有纯铁板19(I形磁心9)。
然而,本申请案的共态扼流圈20在于前述纯铁板19与纯铁磁心11的锷部13、13之间并未有任何中介物,而是两个纯铁表面紧密靠在一起,形成磁耦合的连结构造上具有特征,由于这种连结构造,共态扼流圈20成为封闭磁路构造。
另外,已有的共态扼流圈10是故意以形成磁隙用的媒体8将I形磁心9设置成与磁心1分开的状态,I形磁心9对于开放磁路型磁心1的磁影响很小,所以不能称为封闭磁路构造。
前述构造上的不同点,对于共态扼流圈的特性上,特别是对于耦合系数会产生决定性的影响,而本申请案的共态扼流圈20既可达成小型化,又可获得很高的耦合系数,进而可获得优异的电感特性。
其次,前述图1所示的共态扼流圈20的构造,是单纯将纯铁板19固定成使得该纯铁板19的底面侧的两端分别接触于纯铁磁心11的锷部13、13的上面,纯铁板19的厚度会加算到纯铁磁心11的高度上,所以对于低矮化的效果并不显著。
因此,图2和图3所示的本申请发明的权利要求2的共态扼流圈30(请参考图3(f))是适合低矮化的构造。特别是如图2(a)所示,在于纯铁磁心21的两端的锷部23、23的互相面对的靠绕线轴这一侧的侧面设有斜面28、28,而且如图3(e)所示,在于纯铁板29与前述斜面28、28相对应的两个端面上,形成有可与前述斜面28、28紧密嵌合的斜面28’、28’。利用两者的斜面互相嵌合的构造,可将纯铁板29与两个锷部23、23连结成使得纯铁板29的上表面29a与锷部23的上表面23a大致上位于同一平面,由此,可让共态扼流圈30在高度上避免加入纯铁板29的厚度量,而且利用斜面28与斜面28’彼此之间的滑动贴合可更确实地紧密靠接在一起。
接下来,以共态扼流圈30为例,依据图2和图3概略地说明本申请案的共态扼流圈的制作过程。其中(a)是对于以干式成形法形成柱状的纯铁材实施切削研磨加工,或者用干式一体成形法来形成纯铁磁心21。(b)是在锷部23、23的左右侧面涂覆含银的树脂银膏,经过烧结等的处理而直接形成外部电极25(斜线部分)。(c)是将绕线16、17卷绕于绕线轴22(卷绕方法有:分割卷绕法、双线卷绕法、重叠卷绕法等的各种方法),将两端部利用热压接方法连接到设在两个锷部23、23的左右侧面的四个地方的凹沟14、14、14、14内的外部电极25(斜线部分)。(d)是在卷绕于绕线轴22上的绕线16、17的外周面披覆环氧系树脂、苯酚树脂或者硅胶树脂等的外装树脂材,并配合锷部的外周侧面形状将凹沟14也利用外装树脂材予以披覆起来,但是却空出锷部23、23的斜面28、28。(e)是以前述外装树脂材来代替粘着剂或者在外装树脂材26的上面涂敷粘着剂,而将纯铁板29紧密嵌合地粘着固定起来,且将纯铁磁心21的两端的锷部23、23予以连结起来。(f)是再度在外部电极面涂敷导电膜层,且进行烧结,并且按需要对于外部电极实施电镀31(镀锡、镀镍、镀焊料(铅和锡)或这些的组合),完成共态扼流圈30。
此外,通过附加前述树脂披覆而使得绕线16、17的卷绕部分以及热压接部分完全被包在内部,而成为不露在外面的构造,所以前述共态扼流圈30在外观上,成为与叠层型扼流圈完全相同的正立方体的形状,因为可提高可靠性且无上下左右的方向性的分别,所以可适用于以芯片植入安装机进行自动化的表面安装的工作(对应于权利请求4)。
此外,如图4(a)所示,如果采用在前述纯铁磁心21的两端的锷部23、23的外周面设有进行披覆外装树脂材26时可供多余树脂溢出的溢流沟27的构造的话,在利用成形模让外装树脂26进行压入成形时,多余的树脂可很容易就经由溢流沟27排出,所以不会有过重的压力加给绕线16、17或纯铁磁心21,且树脂披覆制作过程后的整形工作也可更为容易。
在前述图1~图4的实施形态中,与纯铁磁心21相连结的纯铁板29只有一片,但是并不局限于只有一片,亦可为两片甚至于三片。由图5所示的共态扼流圈40可明显地看出,这种将两片纯铁板39、39分别连结于纯铁磁心21两端的锷部23、23的左右两个侧面上,且将绕线部或树脂部与纯铁板配设成利用未图标的粘着剂来予以固定的构造的共态扼流圈40可以较之前述共态扼流圈30更为低矮化。在表面安装的技术领域中,电子零件的设计上,缩小高度方向的尺寸较之横方向的尺寸的缩小更为重要,当绕线轴的直径以及锷部的高度尺寸缩小到可及的最小程度时,如果是如前述共态扼流圈40所示的将纯铁板39、39连结到锷部23、23的左右两个侧面上的构造的话,将不会对于高度尺寸增加厚度。此外,因为是在左右配设两片纯铁板39,所以可更进一步形成封闭磁路构造而可期待其耦合系数变得更高。再者,图5所示的共态扼流圈40虽然并未披覆外装树脂材,但是,当然还是以披覆树脂为宜。
本发明的共态扼流圈因为是制作成上述的构造,所以可获得下列的效果:
(1)通过纯铁板的连结,使得耦合系数变高,可提高电感特性。
(2)通过斜面的嵌合构造使得纯铁板与锷部之间的嵌合更紧密不易产生间隙,所以可形成良好的封闭磁路构造而有高耦合系数。
(3)适合制作成小型化、低矮化。
(4)通过披覆外装树脂,可发展成芯片形态,提高可靠性和表面自动安装的效率。
(5)通过在锷部配设可供多余的树脂溢出的溢流沟,可使得进行披覆外装树脂时的树脂的成型性更为良好。

Claims (5)

1、一种共态扼流圈,其特征在于:
该共态扼流圈具有:在于绕线轴的两端形成一体的略呈四角形板状的两个锷部上分别直接形成两个外部电极的纯铁磁心;和卷绕在该纯铁磁心的绕线轴上,并且两端部分别利用热压接方式连接于设在前述两个锷部的左右侧面上的凹沟内的外部电极的侧面部分的两条绕线;和利用粘着剂固定在前述两条绕线的外周的上端,并且用以连接前述纯铁磁心两端锷部的纯铁板。
2、一种共态扼流圈,其特征在于:
该共态扼流圈具有:在于绕线轴的两端形成一体的略呈四角形板状的两个锷部上分别直接形成两个外部电极,并且在前述两端锷部的互相面对的靠绕线轴这一侧的侧面设有斜面的纯铁磁心;和卷绕在该纯铁磁心的绕线轴上,并且两端部分别利用热压接方式连接于设在前述两个锷部的左右侧面上的凹沟内的外部电极的侧面部分的两条绕线;和利用粘着剂固定在前述两条绕线的外周的上端,并且其端面紧密嵌合于前述纯铁磁心的两端锷部的斜面,以连接两端锷部的纯铁板。
3、如权利要求1或2所述的共态扼流圈,其特征在于:可进一步设有两片纯铁板,一个用来连结纯铁磁心的两端锷部的左侧面,另一个用来连结纯铁磁心的两端锷部的右侧面。
4、如权利要求1或2所述的共态扼流圈,其特征在于:卷绕在前述纯铁磁心的绕线轴的绕线的外周是披覆着外装树脂材,并且将前述纯铁板粘着固定于前述外装树脂材以使该纯铁板可连结纯铁磁心的两端锷部。
5、如权利要求4所述的共态扼流圈,其特征在于:在前述纯铁磁心的两端锷部的外周面开设有:当进行披覆外装树脂材时可供多余的树脂溢出的溢流沟。
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