线圈部件的制作方法

1.本发明涉及线圈部件，尤其是涉及具备芯体和罩部件的线圈部件，该芯体具有卷绕线材得到的卷芯部和分别设置于卷芯部的各端部的第一凸缘部和第二凸缘部，罩部件被设置为从第一凸缘部的顶面至第二凸缘部的顶面地覆盖芯体。


背景技术：

2.作为与本发明关注的技术，例如在日本特开2008－10675号公报(专利文献1)中记载了线圈部件，该线圈部件具备芯体，该芯体具有卷绕线材得到的卷芯部和分别设置于卷芯部的轴线方向上相互相反的第一端、第二端的第一凸缘部、第二凸缘部。线圈部件还具备被设置为从第一凸缘部的顶面至第二凸缘部的顶面地覆盖芯体的罩部件(在专利文献1中，为“外装树脂部”)。
3.罩部件是用于保护线材而使线材免受外部环境影响的部件，并且是在将线圈部件安装于布线基板的规定的部位的工序中，在选出线圈部件时，罩部件用于给予真空吸盘的平坦的吸附面的部件。
4.在专利文献1中记载了罩部件例如由环氧系热固化性树脂、紫外线固化性树脂等固化性树脂构成。
5.专利文献1：日本特开2008－10675号公报
6.现有的线圈部件绝大多数成为考虑到一般消费装置的设计。换言之，现有的线圈部件有时不能说是面向车载装置等考虑到在要求高可靠性的条件下使用的设计。
7.尤其是若着眼于由树脂构成的罩部件，则在为了面向车载装置等，满足高可靠性的要求而进行的热冲击试验中，由于施加了大压缩应力，所以有时在罩部件中的覆盖绕卷芯部的线材的表面的部分处产生裂缝。


技术实现要素：

8.为此，本发明的目的在于提供一种具备不易产生上述那样的裂缝的罩部件的线圈部件。
9.可知的是，通过加厚罩部件中的位于凸缘部上的部分的厚度，能够不易产生上述裂缝。另一方面，还可知的是，在各个线圈部件中，罩部件中的位于凸缘部上的部分的厚度容易产生差异，由于线圈部件不同，而有时无法充分获得该部分的厚度。
10.本发明是鉴于上述见解而产生的，本发明的线圈部件具备芯体，该芯体具有：卷芯部，其沿轴线方向延伸；和第一凸缘部、第二凸缘部，其分别设置于卷芯部的在轴线方向上相互相反的第一端、第二端。上述第一凸缘部和第二凸缘部分别具有：内侧端面，其分别位于卷芯部的第一端和第二端；外侧端面，其朝向与内侧端面相反方向；底面，其沿将内侧端面与外侧端面间连结的方向延伸，并朝向安装面侧；顶面，其沿将内侧端面与外侧端面间连结的方向延伸，并朝向与底面相反方向；以及第一侧表面和第二侧表面，其沿将内侧端面与外侧端面间连结的方向延伸，与底面、顶面、内侧端面以及外侧端面各自邻接，并相互朝向
相反方向。
11.线圈部件还具备：至少一个第一端子电极，其设置于第一凸缘部的底面；至少一个第二端子电极，其设置于第二凸缘部的底面；至少一根线材，其卷绕成卷芯部，并且连接于第一端子电极与第二端子电极之间；以及罩部件，其被设置为从第一凸缘部的顶面至第二凸缘部的顶面地覆盖芯体。
12.而且，为了解决上述技术课题，罩部件的特征在于，包含紫外线固化性树脂、和由具有长轴和短轴的扁平状的粒子构成的填料。
13.根据本发明，罩部件所包含的填料发挥作用以在罩部件中确保规定的厚度。因此，对于罩部件的在第一凸缘部和第二凸缘部各自的顶面上的厚度，也能够充分确保规定的厚度。
14.其结果是，以足够的厚度设置第一凸缘部和第二凸缘部各自的顶面上的罩部件，因此在热冲击试验中，即便对罩部件施加了大压缩应力，也能够抑制在罩部件中的覆盖绕卷芯部的线材的表面的部分处产生裂缝。推测的是，这是因为：罩部件的在第一凸缘部和第二凸缘部各自的顶面上的体积增加，由此抑制在凸缘部与罩部件之间的界面处产生的应力。
15.另外，根据本发明，罩部件所包含的填料由扁平状的粒子构成，因此填料容易成为使长轴的延伸方向朝向与凸缘部的顶面的延伸方向平行或者大体平行的方向的状态。因此，填料容易发挥抑制罩部件沿凸缘部的顶面收缩的作用。
16.另外，罩部件由紫外线固化性树脂构成，因此能够高效地进行固化工序。
附图说明
17.图1是表示本发明的第一实施方式的线圈部件1的图，图1的(a)是主视图，图1的(b)是右视图。
18.图2是在相当于图1所示的线圈部件1的实施产品中，对拍摄罩部件25的沿着穿过卷芯部3的中心轴线并且与凸缘部5的顶面17正交的面的截面而成的电子束图像进行追踪描绘的图。
19.图3是表示图1所示的线圈部件1的制造方法所包括的罩部件25的形成工序的主视图。
20.图4是表示本发明的第二实施方式的线圈部件1a的局部且是被设置为罩部件25覆盖凸缘部5的顶面17的部分的剖视图。
21.附图标记说明：
22.1、1a
…
线圈部件；2
…
芯体；3
…
卷芯部；4、5
…
凸缘部；7、8
…
端子电极；9
…
线材；11、12
…
内侧端面；13、14
…
外侧端面；15、16
…
底面；17、18
…
顶面；19、20
…
第一侧表面；21、22
…
第二侧表面；25
…
罩部件；26
…
紫外线固化性树脂；27
…
填料。
具体实施方式
23.参照图1对本发明的第一实施方式的线圈部件1进行说明。
24.线圈部件1具备芯体2。芯体2具有：卷芯部3，其沿轴线方向ax延伸；和第一凸缘部5、第二凸缘部6，其分别设置于卷芯部3的在轴线方向ax上相互相反的第一端、第二端。芯体
2整体形成为四棱柱形状，例如，轴线方向ax上的尺寸为0.5mm～2.6mm，高度方向上的尺寸为0.4mm～2.0mm，宽度方向上的尺寸为0.3mm～2.3mm。作为一个例子，芯体2的轴线方向ax上的尺寸为1.6mm，高度方向上的尺寸为0.85mm，宽度方向上的尺寸为0.8mm。
25.芯体2例如由氧化铝之类的绝缘体陶瓷等非磁性材料；镍(ni)－锌(zn)系铁氧体、锰(mn)－zn系铁氧体等磁性材料；金属磁性体等构成。通过对使上述材料的粉末压缩成型而得到的成型体进行烧结，从而得到芯体2。也可以通过成型含有磁性粉末的树脂而得到芯体2。
26.在第一凸缘部5的朝向安装面侧的底面15上设置有第一端子电极7。在第二凸缘部6的朝向安装面侧的底面16上设置有第二端子电极8。
27.例如通过烧结包含玻璃粉末和作为导电成分的银的导电膏而形成端子电极7、8，并根据需要而在端子电极7、8上实施ni、cu、sn等的镀敷。也可以通过将另外准备的金属端子部件粘合于凸缘部5、6而设置端子电极7、8。
28.绕卷芯部3卷绕有线材9。虽未图示，但线材9由芯线和包覆材料构成，该芯线由cu、ag等导电性金属材料构成，该包覆材料包覆芯线并由电气绝缘性树脂材料构成，该电气绝缘性树脂材料例如由聚氨酯或聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺或者这些物质的混合材料构成。包括芯线和包覆材料的线材9的直径优选为16μm以上且110μm以下。
29.线材9的一个末端与第一端子电极7连接，线材9的另一个末端与第二端子电极8连接。对于线材9与端子电极7、6各自之间的连接，优选应用热压接。此外，也可以代替热压接而应用焊接、熔接等。
30.上述第一凸缘部5具有：内侧端面11，其位于卷芯部3的第一端；外侧端面12，其朝向与内侧端面11相反方向；底面15，其沿将内侧端面11与外侧端面12间连结的方向延伸，并朝向安装面侧；顶面17，沿将内侧端面11与外侧端面12间连结的方向延伸，并朝向与底面15相反方向；以及第一侧表面19和第二侧表面21，其沿将内侧端面11与外侧端面12间连结的方向延伸，与底面15、顶面17、内侧端面11以及外侧端面13各自邻接，并相互朝向相反方向。
31.第二凸缘部6具有：内侧端面12，其位于卷芯部3的第二端；外侧端面14，其朝向与内侧端面12相反方向；底面16，其沿将内侧端面12与外侧端面14间连结的方向延伸，并朝向安装面侧；顶面18，其沿将内侧端面12与外侧端面14间连结的方向延伸，并朝向与底面16相反方向；以及第一侧表面20和第二侧表面22，其沿将内侧端面12与外侧端面14间连结的方向延伸，与底面16、顶面18、内侧端面12以及外侧端面14各自邻接，并相互朝向相反方向。
32.线圈部件1还具备罩部件25，该罩部件25被设置为从第一凸缘部5的顶面17至第二凸缘部6的顶面18地覆盖芯体2。罩部件25优选被设置为不仅覆盖顶面17、18，而且覆盖内侧端面11、12、外侧端面13、14、第一侧表面19、20以及第二侧表面21、22各自的作为局部的与顶面17、18邻接的部分。罩部件25例如包括环氧系、丙烯酸系、聚氨酯系、或者硅酮系的紫外线固化性树脂；和由扁平状的粒子构成的填料。
33.图2，是在相当于图1所示的线圈部件1的实施产品中，对拍摄在芯体2的第一凸缘部5的顶面17上形成的罩部件25的截面而形成的电子束图像进行追踪描绘所得到的图。在图2中示出了罩部件25包含紫外线固化性树脂26和填料27。
34.如图2所示，填料27由扁平状的粒子构成，在以最长的方向为长轴时，该扁平状的粒子具有长轴和与长轴正交的方向且比长轴短的方向上的短轴。扁平状的粒子是由长径a
与短径b之比定义的长宽比a/b平均为2.0以上且30以下的粒子。能够在例如图2的截面中，使用sem(sui510)，在倍率：
×
320的条件下，将由至少10个填料27得到的值求平均值而求出长宽比。扁平状的粒子例如可以为针状的粒子(在xyz轴中，x为长径，yz为短径的形状)，也可以为板状的粒子(在xyz轴中，xy为长径，z为短径的形状)。作为填料27，例如能够使用滑石粒子、二氧化硅粒子、氧化锆粒子等无机粒子而得到，但尤其优选为滑石粒子。
35.滑石是出自以mg3si4o
10
(oh)2为主成分的镁的硅酸盐矿物的材料，滑石粒子是粉碎该硅酸盐矿物而得到的物质。在粉碎上述硅酸盐矿物时，通常能够得到具有扁平状的形态的滑石粒子。另外，滑石粒子在表面上具有微小的凹凸，因此能够在它与紫外线固化性树脂26之间得到良好的接合性能。此外，粉碎硅酸盐矿物而得到的滑石粒子有时包含杂质。
36.接下来，参照图3对罩25的形成工序进行说明。在对罩部件25的形成工序进行说明之后再次参照上述图2。
37.在图3的(1)中图示了线圈部件1已经具备应成为罩部件25的要素(未固化树脂液30)的状态，但是，首先，一方面，使卷绕了线材9之后且形成罩部件25之前的芯体2以将端子电极7、8侧朝向粘合片29的状态由粘合片29粘合保持。另一方面，准备以恒定的厚度存积有成为罩部件25的未固化的包含紫外线固化性树脂26和填料27的未固化树脂液30的树脂浴31。
38.接下来，芯体2从与端子电极7、8侧相反一侧浸泡于树脂浴31中，之后，如箭头32所示，从树脂浴31中拉起芯体2。该阶段中的状态如图3的(1)所示。在图3的(1)中，在芯体2中的与端子电极7、8侧相反一侧处涂覆了构成树脂浴31的未固化树脂液30。未固化树脂液30从第一凸缘部5的顶面17至第二凸缘部6的顶面18地覆盖芯体2。
39.接下来，如图3的(2)所示，维持芯体2被保持于粘合片29的状态原样不变，使涂覆有未固化树脂液30的那侧，即，凸缘部5、6的顶面17、18侧被抵接片33按压。在该阶段中，未固化树脂液30中的填料27存在以使长轴的延伸方向朝向与顶面17、18的延伸方向平行或者大体平行的方向的方式动作的趋势。
40.此外，凸缘部5、6的顶面17、18并不限于其整个区域为平面。例如，若对芯体2进行滚磨，则在顶面17、18的周缘上实施r倒角。在这种情况下，顶面17、18应理解为与卷芯部3的轴线方向ax平行的面。因此，如上述那样，“填料27以使长轴的延伸方向朝向与顶面17、18的延伸方向平行或者大体平行的方向的方式动作”中的“顶面17、18”被理解为与轴线方向ax平行的面。
41.另外，作为填料27，若使用滑石粒子，则由于滑石粒子为扁平状且为比其他材料脆的材料，所以存在容易通过抵接片33的按压而获得罩部件25的表面上的平坦性这一优点。由滑石粒子构成的填料27还具有不易损伤芯体2的优点。
42.上述抵接片33优选为透明，以能够透射紫外线。因此，抵接片33例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
43.接下来，如上述那样，一边维持芯体2中的涂覆有未固化树脂液30那侧被抵接片33按压的状态，一边穿过抵接片33向未固化树脂液30照射紫外线34。由此，未固化树脂液30所包含的紫外线固化性树脂26固化，由此如图2所示那样形成包含紫外线固化性树脂26和填料27的罩部件25。
44.此外，在罩部件25中，使用紫外线固化性树脂会实现优异的量产性，而在此基础上
含有填料会遮挡紫外线的透射，因此以往避免含有填料。然而，如本实施方式那样，确认到：若使罩部件25含有填料27，则能够可靠地确保罩部件25的在凸缘部5、6的顶面17、18上的厚度，并且能够起到抑制产生裂缝的效果，另一方面，即便混入了一定量的填料27，也不会妨碍紫外线所引起的紫外线固化性树脂26的固化。
45.如前述那样，通过向抵接片33的按压，根据图2可知，罩部件25中的覆盖凸缘部5、6的顶面17、18的部分所包含的填料27中的大多数填料27的长轴的延伸方向朝向与顶面17的延伸方向平行或者大体平行的方向。因此，填料27有效地发挥抑制罩部件25沿凸缘部5、6的顶面17、18收缩的作用。
46.另一方面，在罩部件25中的覆盖卷芯部3的部分上并不直接作用有基于上述抵接片33的按压，因此该部分所包含的填料27多使长轴朝向随机方向。
47.罩部件25所包含的填料27的粒径优选以d50计为1μm以上且30μm以下，更优选为5μm以上且30μm以下。若填料27的粒径选自上述那样的范围，则在罩部件25中，能够更可靠地起到减小应力、在热冲击时抑制产生裂缝的效果。另外，填料27的粒径以d50计为30μm以下，由此还能够避免产品尺寸不必要的大型化。此外，能够通过光散射法测定填料27的粒径，但形成罩部件25之前的阶段中的填料27的粒径在形成罩部件25之后也被大体维持。关于这一点可以通过如下内容得到确认，即，例如通过使用sem(sui510)，在倍率：
×
320的条件下，将由至少10个填料27得到的粒径的值求平均值而求出填料27的粒径。
48.另外，如图2所示，填料27优选包含与顶面17、18接触的填料。同样，填料27优选在罩部件25中的覆盖顶面17、18的部分处包含在罩部件25的表面上暴露的填料。若实现这种结构，则能够将芯体2的热量有效地向外部释放。
49.关于罩部件25中的填料27的含有比率而言，在罩部件25的沿着穿过卷芯部3的中心轴线并且与顶面17、18正交的面c－c(参照图1的(b))的截面中，罩部件25中的覆盖顶面17、18的部分所包含的填料27优选具有15.0％以上且50.1％以下的面积比率。即，在图2所示的罩部件25的截面中，若将填料25的截面积相对于罩部件25中的覆盖顶面17、18的部分的截面积的比率设为面积比率，则填料27优选具有15.0％以上且50.1％以下的面积比率。能够通过控制由前述抵接片33形成的按压力而实现这种面积比率。
50.如上述那样，若罩部件25中的覆盖顶面17、18的部分所包含的填料27具有15.0％以上的面积比率，则能够对于未固化树脂液30给予在参照图3的(1)而说明的未固化树脂液30的涂覆工序中容易处理的粘度、流变特性。另外，能够抑制可靠性试验时的罩部件25中的压缩应力，从而能够可靠地起到抑制微小裂缝伸展的效果。另外，能够抑制罩部件25中的覆盖顶面17、18的部分处的厚度的差异并且可靠地确保规定的厚度。
51.另一方面，若罩部件25中的覆盖顶面17、18的部分所包含的填料27具有50.1％以下的面积比率，则能够使紫外线固化性树脂26的固化性良好，从而能够以比较低的累计光量使紫外线固化性树脂26固化。另外，能够对于未固化树脂液30给予参照图3的(1)而说明的未固化树脂液30的涂覆工序中容易处理的粘度、流变特性。
52.在罩部件25的沿着穿过卷芯部3的中心轴线并且与顶面正交的面c－c的截面中，罩部件25中的覆盖顶面17、18的部分所包含的填料27的面积比率优选大于罩部件25中的覆盖卷芯部3的部分所包含的填料27的面积比率。根据由前述抵接片33形成的按压作用在罩部件25中的覆盖顶面17、18的部分处直接形成影响，而在覆盖卷芯部3的部分处不形成直接
影响这一差异，故能够带来这种面积比率的关系。
53.如上述那样，覆盖顶面17、18的部分所包含的填料27的面积比率大于覆盖卷芯部3的部分所包含的填料27的面积比率，换言之，覆盖卷芯部3的部分所包含的填料27的面积比率小于覆盖顶面17、18的部分所包含的填料27的面积比率，这意味着，在罩部件25的厚度变得更厚的覆盖卷芯部3的部分处，能够实现更容易透射紫外线的结构，从而能够充分实现紫外线固化性树脂26在覆盖卷芯部3的部分处的固化。
54.接下来，制造对罩部件25中的覆盖顶面17、18的部分所包含的填料27的面积比率进行了各种变更的样品，并对罩部件25在该部分处的厚度的差异、有无裂缝以及未固化树脂液30的涂覆性能进行了评价。其结果如以下的表1所示。
55.【表1】(见下页)
56.【表1】
[0057][0058]
在表1中，使用sem(sui510)，在加速电压：15kv，倍率：
×
320，探测器电流：60ma的条件下测定“填料面积比率”。
[0059]
对于“罩部件厚度差异”，利用能够进行尺寸测定的显微镜观察样品的截面，判定是“良(
◎
)”还是“可(
○
)”。
[0060]
对于“有无裂缝”，观察热冲击试验(将－155℃～ 125℃的循环进行500个循环)后的样品中的罩部件的表面，判定是“有”还是“无”。
[0061]
对于“涂覆性能”，观察被涂覆于样品的未固化树脂的量是否适当，判定是“良(
◎
)”还是“可(
○
)”。若未固化树脂液中的填料量变多，则未固化树脂液的粘度变高，在将芯体从树脂浴中拉起时，会涂覆过多的未固化树脂液。
[0062]
如表1所示，根据“填料面积比率”为15.0％以上且50.1％以下的样品2～9，在“罩部件厚度差异”、“有无裂缝”以及“涂覆性能”的各项目中能够得到优选的结果。
[0063]
另一方面，在“填料面积比率”不足15.0％的样品1中，在“罩部件厚度差异”中，成为可(
○
)的评价。另外，在“填料面积比率”超过50.1％的样品10中，在“涂覆性能”中，成为可(
○
)的评价。
[0064]
在图4中用剖视图示出了本发明的第二实施方式的线圈部件1a的局部且是被设置为罩部件25覆盖凸缘部5的顶面17的部分。在图4中，对于与图1所示的元件相当的元件标注相同的参照附图标记，并省略重复说明。
[0065]
图4所示的线圈部件1a的特征在于，在芯体2的凸缘部5的内侧端面11上设置有坡度。罩部件25在凸缘部5中的靠卷芯部3侧的内侧端面11上具有壁厚部分37。因此，根据线圈部件1a，与第一实施方式的线圈部件1相比，在罩部件25中的对应于凸缘部5与卷芯部3之间的边界部分的部分处，变得不易集中应力，由此，变得更不易产生裂缝。
[0066]
以上，与图示了本发明的实施方式相关联地进行了说明，但图示的各实施方式为例示性的实施方式，在本发明的范围内能够进行各种变更。
[0067]
例如，除了构成单一的线圈的部件以外，线圈部件也可以由脉冲变压器或共模扼流圈等多种线圈构成。因此，线材的数量也是任意的，与此相应地，设置于各凸缘部的端子电极的数量也是任意的。