专利名称：线圈式电子零件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电感器、变压器、扼流圈等线圈式电子零件。
各种线圈式电子零件已经实用化，而且进行了各种改进。例如在实开昭51-115547号公报中公开了一种固定式电感元件，它是将线圈绕在其端部有凸缘的绕线骨架的芯部，同时在凸缘的周围表面上形成导电层，将线圈的引线端部连接在该导电层上，而且还连接在印刷电路板的导电部分上。在实开昭56-110612号公报中公开了一种在凸缘部形成槽、将线圈端部收容在该槽内的电感元件。
在特开昭57-73916号公报中公开了一种小型电感器，它是将绕在芯中央的线圈终端连接到在芯端部的凸缘部形成的导电体层上，同时用树脂密封后在端面上形成了电极。另外，在实开昭61-144616号公报中公开了一种片状线圈，它是将线圈引线槽设在方形的凸缘部上，将引线引出，同时在凸缘的侧面也设有电极。
如上所述，线圈式电子零件是这样构成的，即将线圈绕在芯部上，同时将该线圈的引线结合在凸缘部的电极上。这样的线圈式电子零件例如用图27所示的方法制造。首先，如该图(A)中的剖面图所示，准备好在芯部900的端部分别备有凸缘部902的绕线骨架。其次，如该图(B)所示，在凸缘部902的侧面及端面上，用浸渍法形成电极904。其次，如该图(C)所示，将线圈906绕在芯部900上，同时利用例如热压接方法，将其引线908结合在上述电极904上。
其次，如该图(D)所示，将树脂或涂料涂敷在缠绕了线圈906的芯部上作为封装层910。此后，如该图(E)所示，在电极904部分上用Ni等形成电镀层912。再如该图(F)所示，将整体整形成例如方柱形。
可是，近年来伴随电子机器的小型化、轻量化的进展，也强烈要求线圈式电子零件小型化、轻量化。另外，从降低成本的观点出发，要求改进安装方法和提高生产效率。
本发明就是着眼于这些问题而完成的，其目的在于不使性能和可靠性下降而谋求线圈式电子零件的小型化、轻量化。另一目的在于改进线圈式电子零件的安装方法和提高生产效率。
本发明的线圈式电子零件的特征在于备有包括芯及设在其两端的凸缘的绕线骨架；在上述凸缘上形成的外部电极；绕在上述芯上、引线连接在上述外部电极上的线圈；在上述线圈上形成的有平坦表面的封装层。
本发明的线圈式电子零件的制造方法的特征在于包括以下工序加工绕线骨架用坯料、获得包括芯和凸缘的绕线骨架的工序；在上述凸缘上形成外部电极的工序；将线圈绕在上述芯上、同时将其引线连接在上述外部电极上的工序；以及将具有呈平坦表面的封装层设在上述线圈上的工序。
本发明的上述及其它目的、特征及优点通过以下的详细说明及附图就能明白了。
图1是表示本发明的片状的电感器的基本形态之一例的斜视图、剖面图及变形例的侧面图。
图2是表示具有与图1不同的外部电极用导电被覆膜的绕线骨架的剖面图，以及不同的线圈的连接结构的平面图。
图3是表示另一种片状的电感器的例子的斜视图及剖面图。
图4是表示又一种片状的电感器的例子的剖面图。
图5是表示本发明的绕线骨架的制造方法之一例的主要工序的斜视图及剖面图。
图6是表示另一种绕线骨架的制造方法例的剖面图。
图7是表示又一制造方法例的斜视图、端面图及侧面图。
图8是表示绕线骨架及电极的另一制造方法例的剖面图。
图9是表示另一种绕线骨架及电极的制造方法例的侧面图、端面图及剖面图。
图10是表示线圈式电子零件的另一制造方法例的剖面图。
图11是表示在图10所示的方法中使用的帽的例子的斜视图。
图12是表示另一种绕线骨架的制造方法例的斜视图及剖面图。
图13是表示另一种绕线骨架的制造方法例的剖面图及端面图。
图14是表示另一种线圈式电子零件的制造方法例的剖面图及主要部分的放大图。
图15是表示另一种线圈式电子零件例的侧面图及斜视图。
图16是表示另一种线圈式电子零件例的剖面图。
图17是表示另一种线圈式电子零件例的剖面图。
图18是表示线圈的引线和电极的结合方法例的剖面图。
图19是表示另一例中的线圈的引线和电极的结合方法例的剖面图。
图20是表示线圈的引线和电极的结合方法的变形例的剖面图及斜视图。
图21是表示另一例中的绕线骨架的斜视图及导体结合方法的剖面图。
图22是表示另一线圈的引线和电极的结合方法例的斜视图及剖面图。
图23是表示另一线圈的引线和电极的结合方法例的斜视图。
图24是表示封装层的另一例剖面图、端面图及侧面图。
图25是表示封装层的另一例及安装状态之一例的侧面图、剖面图及端面图。
图26是表示另一种绕线骨架例的斜视图及表示线圈式电子零件例的主要部分的斜视图。
图27是表示背景技术中的线圈式电子零件的主要制造工序的剖面图。
虽然本发明能有许多种形态，但这里只给出适当的几种形态和实施例，并详细地说明。
图1(A)、(B)表示片状电感器之一例。该图中，磁性绕线骨架1由断面呈圆形的芯部1a和设在其两端的一边例如为0.8mm的方形凸缘1b、1b构成，例如用铁氧体制成。在其各边上形成了例如深度为0.06mm的V形槽2的凸缘1b、1b的外侧面及周面上形成了外部电极用导电被覆膜3、3，它是利用电镀或浸渍·烘焙方法，由银、银-铂或铜和在其上面被覆的镍、铅-锡等构成的。
将直径例如为20～120μm、被覆材料为聚胺酯、聚酰胺亚胺等的绝缘被覆导线绕在该磁性绕线骨架1的芯部1a上，绕制成线圈4。线圈4的终端5、5被插入凸缘1b上的V形槽2、2中，通过焊接、热压接或超声波振动进行结合而连接在外部电极用导电被覆膜3、3上。在这些方法中，采用热压接法时，是通过将被加热了的加热头压在绝缘被覆导线的终端5上，使该终端5变形，呈扁平状态，结合在上述导电被覆膜3上。另外，在超声波振动法中，利用加热头的振动，将终端5上的绝缘被覆层除掉，用加热头对清理干净了的铜线和上述导电被覆膜3加压，使两者结合起来。
由于芯部1a的断面大致呈圆形，所以能将绝缘被覆导线紧密地缠绕在芯部1a的表面上，与芯部的断面呈方形的情况相比，电感值的偏差小，且不会使导线的绝缘被覆层受到损伤。封装层6由例如环氧系列的合成树脂(也可以掺入填加剂)等绝缘材料构成，例如通过浇注封装，将这种材料被覆在线圈4的全部外周面上。该封装层6的表面处于上述凸缘1b、1b的周面内侧，且这样将其平坦化，即，使其对应于凸缘1b、1b的角部的部分从凸缘1b、1b的内接圆向外侧突出。即如图1(B)所示，所形成的封装层6沿凸缘1b、1b的形状呈方柱状，其表面位于凸缘1b、1b的内侧。
该电感器使用了磁性绕线骨架1，但在用于高频的电感器的情况下，也可以用氧化铝等绝缘体构成的绕线骨架。另外，如图1(C)、(D)所示，也可以不将封装层6被覆在线圈4的全部外周面上，而是被覆在除了轴向两端的部分以外的线圈4的中间部分上，而且沿着整个圆周以相同的宽度或改变宽度进行被覆。
上述片状电感器通过使自动安装机的吸引嘴接触在上述封装层6的被平面化了的表面6a上进行吸附，能容易地输送并配置在印刷电路板上。然后，将在凸缘1b上形成的外部电极导电被覆膜3、3焊接在印刷电路板上的导电部分上，从而被安装在印刷电路板上。在将这样的片状电感器安装到印刷电路板上时，不需要特别考虑安装面。另外，由于绕线骨架1的凸缘1b呈方形，所以不会象圆形凸缘时那样滚动。
通过改变对绕线骨架1的凸缘1b、1b的浸渍深度，如图2(A)所示，可以使上述外部电极用导电被覆膜3、3被覆在沿凸缘1b、1b的宽度的一部分周面上，或者如图2(B)所示，一直被覆到凸缘1b、1b的内侧面为止。
另外，在上述绕线骨架1的凸缘1b、1b上形成了将线圈4的终端5插入用的槽2、2，但也可以不形成该槽2、2。另外，如图2(C)、(D)所示，也可以使线圈4的终端5以相对于凸缘1b的厚度方向倾斜、或者沿着凸缘1b、1b的外侧面以弯曲的状态连接在外部电极用导电被覆膜3、3上。在这些情况下，也与图1所示的情况相同，线圈4的终端5、5通过焊接、热压接或超声波振动变形为扁平状接合在凸缘1b的外部电极用导电被覆膜33上。
图3表示另一片状电感器的例。在该电感器中，上述封装层6被覆在与方形的凸缘1b、1b的周面的一个边对应的线圈4的外周面上。该封装层6的表面6a位于凸缘1b、1b的周面内侧，且被平面化。其它结构与图1所示的没有什么不同。该封装层6同样也可以被覆在与方形的凸缘1b、1b的周面的另一个边或两个边对应的线圈4的外周面上。
在图1所示的电感器中，在凸缘1b上形成的槽2是在凸缘1b、1b的各个边上形成的，但根据需要也可以设定适当的个数。当在凸缘1b的全部4个边上都形成槽2时，为了获得所希望的电感值，可以将线圈4的终端5、5插入4个槽2中的某一个进行结合。
图4(A)、(B)示出了另一片状电感器的例。这些电感器的磁性或绝缘性绕线骨架11的断面大致呈圆形，将绝缘被覆导线绕在它上面，绕制成线圈4，为了压接线圈4的终端5，将方形的外部电极用导电帽7嵌合并固定在上述绕线骨架11的两端。在上述线圈4的全部外周面上被覆一层由例如合成树脂构成的封装层6。该封装层6也与图1中的实施例一样地形成，使其呈沿着外部电极用导电帽7、7的方柱状，已平坦化的表面6a处于导电帽7、7的内侧。
图4(C)、(D)是图4(A)、(B)的变形例。这些电感器是将方形的外部电极用导电帽7嵌合在断面呈圆形的磁性或绝缘性绕线骨架11的两端后，再将绕在该绕线骨架11上制成的线圈4的两个终端5、5按照上述的结合方法连接在上述帽7、7的外周面上而成的，其它结构与图4(A)、(B)所示的相同。
在图4所示的电感器中，如图1(C)、(D)所示，可以将封装层6被覆在线圈4的除了轴向两端以外的中间部分的全部外周面上，或者如图3所示，可以被覆在与方形的外部电极用导电帽7的周面的至少一边对应的线圈4的外周面上。
另外，可以象在前例中那样，使封装层6的表面平面化，以便能由自动安装机的吸引嘴无障碍地吸附。即，断面形状可以不是芯部1a的同心圆形状，而且可以是使沿芯部1a的轴向缠绕绝缘被覆导线产生的凹凸缓和的形状。另外，封装层6都是在任意一个凸缘1b或上述导电帽7的周面内侧形成的，但根据安装时的需要，也可以与这些周面处于同一面上，或者还可以处于这些周面的外侧。另外作为封装层6还可以采用将例如铁氧体粉末、氧化铁粉末等磁性粉末混合在环氧树脂系列等的树脂材料中制成的材料。如果使用这样的材料，则能提高电感值，减少与该增加的值相应的圈数，同时还能产生磁屏蔽效应。另外，在前一个实施例中，使绕线骨架1的凸缘1b的形状为使其外侧角部呈曲面状的方柱状，但如果是棱形的话，也可以是多棱柱形状。角部的曲面加工也是任意的。
在图5中示出了另一实施例的绕线骨架的制造方法。该图中，(B)是沿(A)中的#1-#1线朝向箭头方向看到的断面。如这些图所示，在方柱状的绕线骨架用坯料10的端面的中央分别形成对正中心用的凹部12。如该图(B)中的箭头F1所示，以凹部12为中心使该绕线骨架用坯料10旋转，将中央部分削去，能获得如该图(C)所示的在圆柱状的芯部14的端部备有柱状的凸缘部16的绕线骨架18。如果需要，如该图(D)所示，也可以在顶部进行R加工。
另外，通过在芯部14和凸缘部16的部分上形成圆滑部分20，能谋求提高芯部14和凸缘部16的结合强度。另外，仍然保留凹部12也没有关系，但也可以从该图(C)的箭头F2所示的位置将其切掉，再在顶部进行R加工，形成该图(D)所示的形状。
其次，在图6(A)所示的绕线骨架用坯料22的端部形成凸部24，以它为旋转中心，如该图(B)所示，进行芯部26和凸缘部28的加工。在该例中，如该图(C)所示，根据需要也可以切断凸部24。其次，该图(D)所示的例是将引线32结合在绕线骨架用坯料30的端部上的例。而且，以这些引线32为中心使其旋转，如该图(E)所示，加工芯部34及凸缘部36。当然仍然可以使用引线32，或者也可以象前例中的凹部12或凸部24那样将其切掉。
各侧面形成槽42。然后，如该图(B)中的箭头F3所示，夹住这些槽42，保持绕线骨架用坯料40，象上例那样加工芯部和凸缘部。该图(C)所示的例是在方柱状的绕线骨架用坯料44的各测面及端面形成V形槽46，在端面的中央交叉。如该图(D)中的箭头F4所示，在该交叉点48进行夹持，保持绕线骨架用坯料44，象上例那样加工芯部和凸缘部。另外该图(D)是加工后的状态。
如上所示，如果采用图5～图8所示的例，由于能很好地对正加工中心，所以能获得高的加工精度。因此，能提高以后的形成电极及缠绕线圈等的工作效率。另外，当只在芯部的一端形成凸缘部时，可以使一侧的对正中心用的凹凸在凸缘部形成，另一侧的在芯部形成。
其次，图8所示的例是关于在凸缘部形成电极的方法的示意图。例如，如该图(C)所示，将凸缘部50浸渍在以银等为主要成分的糊剂52中，形成电极。可是在该方法中，由于凸缘部50浸渍到糊剂52中的深度会变化，所以不能高精度地形成电极。
端部预先形成电极56。也可以在整个坯料上形成导体膜。然后，例如象前例那样加工该绕线骨架用坯料54，分别形成芯部56、凸缘部60。这时，如该图(B)所示，对电极56的一部分进行切削加工，就能高精度地形成电极56。如果采用该方法，则能高精度地调整L(电感值)和Q(品质因数)。
另外，如果糊剂52的粘性或粘度低，如该图(E)所示，沿凸缘表面较平坦地形成电极56。另一方面，如果糊剂52的粘性大，如该图(D)所示，电极56形成得鼓胀起来，适合于在角部或顶部使电极膜变厚。根据这个理由，最好使用粘性大的糊剂。另外，也可以用粘度低的糊剂和粘度高的糊剂进行两次涂敷。例如，最初用粘度低的糊剂打底子，其次用粘度高的糊剂进行表层涂敷，这样做是合适的。
其次，在使用陶瓷作为绕线骨架材料的情况下，具有烧成后变硬的性质。因此，在图9所示的例中，在烧成前进行加工。首先如该图(A)所示，利用烧成前的陶瓷准备好方柱状的绕线骨架用坯料62。另外，如该图(B)中的端面所示，在绕线骨架用坯料62的侧面形成槽64。其次，在该烧成前易加工的状态下，如该图(C)所示，加工芯部66、凸缘部68。另外，在该加工中也可以进行上述实施例中那样的对正中心。在该加工之后进行绕线骨架用坯料62的烧成。
图10示出了另一实施例。在该例中，如该图(A)中的断面所示，在绕线骨架80的两端被覆带引线82的帽84。绕线骨架80是在芯部86的两端形成凸缘部85，在凸缘部85上形成电极81。另外，也可以用下述方法代替绕线骨架80，即将帽84结合在上述的柱状的绕线骨架坯料上，以引线82为中心，加工凸缘部和芯部即可。例如帽84呈图11(A)所示的形状，绕线骨架80的凸缘部85备有能嵌入的凹部89A，与凸缘部85上的线圈引线连接部位对应地形成狭缝状的窗口83。在图10(B)中示出了帽84在结合后的状态。
其次，如该图(C)所示，在该状态下，从引线82开始，跨过凸缘部85至芯部86缠绕线圈90。此后，如该图(D)所示，线圈90的引线部分通过帽84上的窗口83，利用焊锡91焊接在电极81上。另外，对缠绕在芯部86上的线圈90涂上树脂等的封装层92。其次，采用一边压住线圈引线的焊接位置，一边拉帽84等适当的方法，将帽84从绕线骨架80上分离，将引线切断，变成该图(E)所示的形态。然后，在电极81和焊接处用Ni等进行电镀(图中未示出)。
在图11(B)、(C)中示出了帽84的另一例。该图(A)所示的帽84是绕线骨架用坯料80呈方柱状情况的例，备有与其对应的方柱状的凹部89A。该图(B)所示的帽84A是绕线骨架用坯料80呈圆柱状情况的例，备有与其对应的圆柱状的凹部89B、窗口83A。该图(C)所示的帽84B也是绕线骨架用坯料80呈圆柱状情况的例，备有与其对应的圆柱状的凹部89C、窗口83B。如果采用本实施例，通过将各种形状的坯料和带引线的帽组合，则能直接利用带引线零件的制造设备，制造线圈式电子零件。
其次，图12所示的例同样是使用帽的例。如上所述，从在基板上安装的角度来看，凸缘部最好呈平坦面，另外从大量安装的角度来看，最好没有方向性。满足这些条件的凸缘形状之一是方形。可是，从易加工的角度来看，最好是圆柱状。因此在本实施例中，如该图(A)所示，将方形的凸缘帽结合在圆柱状芯的端部，则满足这样的条件。
详细地说，在圆柱状芯100上形成稍厚一些的端部102和中央的芯部104。以在端面上形成的凹部106为中心进行这些加工。另一方面，凸缘帽108备有与上述端部102对应的圆柱状的凹部110，将圆柱状芯100的端部102压入该部分，或者用粘接剂粘接。粘接后的纵向断面如该图(B)所示。这样做就能获得芯部呈圆柱状、凸缘部呈方柱状的绕线骨架。另外，也可以在凸缘帽108的侧面预先形成槽。
图13示出了以上实施例的变形例。首先，该图(A)的例是用粘接剂126将具有凹部122的凸缘帽124粘接在圆柱状的芯部120的端部的例。作为凸缘帽124，采用例如该图(B)所示的端面呈方形的帽。另外，如该图(C)所示，也可以在凸缘帽124的侧面形成槽126。如该图(D)所示的例是用粘接剂136将具有通孔132的凸缘帽134粘接在圆柱状的芯构件130的端部的例。从端面看，如图(E)所示。
另外，在图12、图13任何一例中，根据需要，也可以在帽上形成槽。可以用陶瓷形成帽，再在其表面上形成电极，也可以用金属形成整个帽。如果这样做，则整个凸缘部起放热体的作用，能有好的放热效果。另外，作为粘接剂可以使用绝缘性的树脂、导电性的粘接材料或焊锡等各种材料。
其次，说明图14(A)中的实施例。该实施例是有关线圈的实施例。线圈142被缠绕在绕线骨架140上，再在线圈上涂敷涂料144作为封装层。在该例中，如箭头F5所示，涂料144被压入线圈142侧面。于是，如该图(B)放大后所示，涂料144进入线圈142中，能提高线圈142的绝缘性能。其次，该图(C)所示的例是线圈绕线骨架150的芯部152的表面呈粗糙面的例。如果采用该例，如该图(D)放大后所示，利用粗糙表面防止线圈154的位置偏移。
其次，图15示出了线圈引线对电极部(相当于凸缘部及电极)的连接位置的实施例。首先，该图(A)所示的例表示电极部200、202上的槽204、206相对于绕线骨架的纵向偏移配置的情况。线圈208的引线210、212分别利用槽204、206结合在电极上。通过这样配置槽，能获得缓和由于封装层树脂的收缩而产生的应力的效果。该图(B)所示的例是在电极部220上形成槽222、224、226、228，在电极部202上形成槽232、234、236、238的例。通过将线圈引线210、212结合在任意一个槽中，能改变线圈208的圈数，进而能简便地调整L和Q，能提高生产效率。该图(C)所示的例是在电极部204上形成的槽242和在凸缘部244上形成的槽246分别是在方柱的不同的面上形成的例。在该例中，改变线圈的圈数能调整L和Q。另外，如果将(B)及(C)组合起来，则能更精确地调整L、Q。
其次，参照图16说明另一例。该例是将涂料或树脂两次涂敷在线圈上的例。首先，如(A)中的纵剖面图及(B)中的横剖面图所示，将涂料314呈圆柱状地涂敷在缠绕在绕线骨架310(图中未示出电极)上的线圈312上。其次，如(C)中的纵剖面图及(D)中的横剖面图所示，将涂料316呈方柱状地涂敷在涂料314上。用粘度低的涂料打底子形成底层314，使涂料浸入线材即线圈312之间，，能谋求提高线材的固定和线材之间绝缘性能。另外，用粘度大的涂料涂敷成表面涂层36，能调整涂料的厚度，良好地进行整形。根据需要，还可以进行多次涂敷。
其次，说明图17中的例。首先，在该图(A)中，绕在芯部350上的线圈352的引线被结合在凸缘部354的电极356上的部分与封装层358之间存在间隙360。如果有这样的间隙360，则它会成为发生断线等不良现象的原因。因此在本例中，在线圈352的封装层358上再加一层保护用封装层362。为了与电极356结合，利用浸渍法或复制法等在绕线骨架端面上形成导电性树脂364，再在它上面形成电镀层366。通过用保护用封装层362保护这样的间隙360，能防止断线等。另外，也可以单独地形成线圈352上的封装层358和保护用封装层362，但如该图(B)所示，也可以同时形成。另外，在间隙部分也可以呈带状地只形成保护用封装层。图17(C)是用导电性树脂363保护间隙360的例。
其次，参照图18说明另一个实施例。如图18(A)所示，作为线圈使用的线是在导体410上被覆了由绝缘物形成的被覆层412的导线。因此，当将线圈引线连接到电极上时，可以用任何一种方法将被覆层412除去。
这时，在本实施例中，如该图(B)所示，使导体410的表面粗糙，形成凹凸(粗糙面)414。例如在将被覆层412剥去时，如果用机械方法摩擦导体410的表面，就能简单地形成凹凸414。形成了凹凸414的导体410的纵向断面示于该图(C)，垂直于纵向的断面示于该图(D)，如该图(C)、(D)所示，将导体410置于在凸缘部416上形成的电极418上，利用热压接、焊接、超声波压接等方法，使导体410结合在电极418上。导体410和电极418的结合状态如该图(E)、(F)所示，利用所谓的锚定(アンカ-)效果，利用凹凸414使导体410牢固地咬住电极418，提高结合强度。
该图(G)～(K)示出了变形例。该例是在凸缘部416上形成断面呈U形的槽420的例(参照该图(G)、(H))。导体410在槽420内与电极418结合，这时，电极418能与导体410上的凹凸414勾在一起，与上述实施例一样，能提高两者的结合强度(参照该图(I)、(J))。另外，如该图(K)所示，也可以将导体410收容在槽420内。这样做能使安装表面便于使用。
如果采用这些实施例，由于形成了槽420，增大了导体410和电极418的结合面积，由此也能增加结合强度。另外，导体410被收容在槽420内，降低了从电极418突出的程度。因此，能提高与基板(图中未示出)上的电极图形的结合强度，具有安装稳定的优点。
其次，参照图19说明另一实施例。该图(A)示出了线圈绕线骨架的纵向断面，(B)、(C)示出了沿#2-#2线且沿箭头方向看到的其断面的主要部分。在绕线骨架430的凸缘部432的侧面及端面上分别形成电极434。
可是，在形成电极434的导电性糊剂例如银糊剂中含有玻璃料作为结合剂。另外，在导电性粘接剂(或导电性树脂)的情况下，作为结合剂含有有机成分(例如环氧树脂、苯酚树脂、丙烯树脂)。因此在本实施例中，如该图(B)中的箭头F6的方向所示，电极434是这样形成的，即越靠近凸缘部432一侧，玻璃料的浓度越高，越靠近表面一侧，玻璃料的浓度越低。换句话说，在凸缘一侧玻璃料434A的浓度高，反之，在表面一侧银粒434B的浓度高，表面一侧的凹凸大。采用调整烘焙温度或调整与凸缘部坯料的润湿性等方法，就能形成这样的浓度梯度。如该图(C)所示，利用热压接等方法，使线圈引线导体436结合在这样的电极436上。
一般来说，玻璃料的浓度越高，结合强度就越大。因此，形成凸缘部432的芯部材料和形成电极434的银糊剂由于玻璃料的浓度高，所以以高强度结合在一起。另一方面，银糊剂和线圈引线导体436的结合如图(B)、(C)所示，由于存在由银粒34B形成的凹凸，所以与上述的实施例一样，由于锚定效果，结合力增强。
如上所述，如果采用本实施例，则电极和凸缘部的紧密结合性、以及电极和线圈引线导体的粘接性两方面都能提高，能获得良好的可靠性。另外，在本实施例中，也可以在凸缘部432上形成槽，以增强结合力。
也可以在多个层上形成电极，例如，如图20(A)所示，在凸缘部432上形成银电极431，同时再在它上面形成Sn-Pb电镀层433，利用超声波及加热法，将引线导体436熔融结合(包括合金结合)在上述电镀层上，也能获得与图19中的例同样的效果。作为结合的方法，除了图19所示的机械结合、图20所示的熔融结合等方法以外，还有使导体和底层材料进行扩散而结合的扩散结合。当然也可以将机械结合、熔融结合、扩散结合两种以上的方法组合起来。
另外，如该图(B)所示，通过象箭头F7所示那样改变凸缘部432侧面的电极434的端位置434P，其结果能调整电极434和引线436的结合强度。另外，在该例中，槽438形成得较宽，能使引线436相对于绕线骨架纵向(图中的箭头F7的方向)倾斜地结合在电极434上。因此能使引线436的弯曲角度得到缓和，能防止断线。
其次，参照图21说明另一实施例。在该图(A)中示出了绕线骨架，在中央的圆柱状的芯部440的端部分别形成方柱状的凸缘部442。在凸缘部442的各侧面大致中央位置分别形成倒锥形的槽444。在该图(B)中示出了从箭头F8的方向所看到的槽444的断面，在凸缘部442的表面上形成电极448。而且线圈引线导体446被插入槽444内，压接在电极448上。
因此，在本实施例中，如上所述，槽444呈倒锥形。因此如该图(C)所示，压接后的线圈引线导体446被嵌入槽444内。电极和线圈引线导体的结合强度随着结合时的条件的不同而不同，随着情况的不同，引线导体有可能被剥离。可是，如果采用本实施例，即使结合时的条件多少有些偏差，但由于引线导体被嵌入倒锥形的槽444内，所以能维持结合状态，能防止引线的剥离。
其次，参照图22说明另一实施例。在该图(A)中示出了实施例的外观，(B)中示出了沿#3-#3线且沿箭头方向看到的其断面。另外，线圈引线导体和电极的结合部分放大后示于(C)。
线圈452缠绕在绕线骨架中央的芯部450上。而且在绕线骨架端部的凸缘部454上分别设有从绕线骨架内侧向外侧的通孔456，另外在侧面和端面上形成电极458。线圈452的引线导体460分别穿过凸缘部454上的通孔456。线圈引线导体460的前端例如用导电性糊剂结合在电极458上。
这样，如果采用本实施例，则线圈引线导体460被插入凸缘部454内，而不是设在凸缘部454的侧面上。因此，能降低外力对线圈引线导体460的作用，能很好地保持与电极458的结合。另外，由于凸缘部454的侧面能良好地平坦地保持着，所以还能与基板侧导体图形(未图示)良好地结合。另外，通孔456离芯部450越近，外力对线圈引线导体460的影响越低，还能防止线圈引线导体460断线。
其次，参照图23说明另一实施例。首先，从该图(A)所示的实施例进行说明，在凸缘部470的侧面分别形成其断面呈U形的槽472，另外在凸缘部470的侧面及端面形成电极474。而且，在本实施例中，电极474的表面上形成凹凸476。例如采用喷砂处理、选择性刻蚀等方法，就能形成凹凸476。线圈引线导体(未图示)在槽472内被压接在电极474上。这时，电极474的凹凸476起勾紧的作用，提高两者的结合强度。另外，如果将该实施例和图18中的实施例组合，在引线导体侧和电极侧两方面都形成凹凸，则能进一步提高两者的结合强度。
另外，如上所述，由于形成了槽472，引线导体和电极474的结合面增大，由此也能增加结合强度。另外，引线导体被收容在槽472内，能降低从电极突出的程度。因此能提高与基板(未图示)上的电极图形的结合性能，安装也稳定。
其次，说明该图(B)所示的实施例。在凸缘部480上形成槽482，在其侧面及端面上形成电极484。在该实施例中，线圈引线导体486的前端位于凸缘部480的端面480A的内侧，被结合在电极484上。如果线圈引线导体486的前端处于凸缘部480的端面480A处，则电镀时或整体安装时，由于前端部分摩擦，线圈引线486有可能从电极484上剥离，但如果采用本实施例，则能很好地防止这种剥离。
其次，说明该图(C)中的实施例。在凸缘部490上形成槽492，在其侧面及端面上形成电极494。在该实施例中，线圈引线导体496的前端从槽492突出出来，其前端沿凸缘部490的呈R形的角部弯曲到端面一侧，结合在电极494上。由于线圈引线导体496的前端弯曲到凸缘部端面，所以与电极494的结合面积增大，能提高两者的结合强度。因此，电镀时或安装时能很好地防止线圈引线导体496的前端部分剥离。
其次，参照图24说明改进封装部分的平坦性的实施例。该图(A)表示实施了本实施例中的封装层后的断面。在该图中，在绕线骨架510中央的芯部512的端部上分别设有方形的凸缘部514。在凸缘部514的各侧面及端面上形成线圈引线连接用的电极516。线圈518缠绕在芯部512上，其两端的引线520分别利用热压接等方法结合在电极516上。再在电极516的表面上形成由Ni等构成的电镀层522。
可是，在本实施例中，用涂料或树脂在线圈512上形成封装涂层524。在该图(B)中示出了(A)中的侧面，该封装层524比电镀层522向外侧突出许多。在该状态下，在本实施例中，用研磨等方法加工封装涂层524，将从电镀层522突出的部分除去，进行平坦化。因此，提高了方柱形各侧面的平面性，能进行良好地吸附，同时能提高在基板上的稳定性。另外，如果对封装涂层524研磨得比凸缘部514的测面深，则能高精度地形成与基板之间的间隔。提高平面性的方法不限于这里所述的研磨，还可以采用例如使用金属模的注入树脂成形的方法。
图24(C)示出了安装时的形态，由封装涂层524形成间隔526。而且，这样安装线圈式电子零件，使得基板528上的其它零件530位于间隔526内。另外，在本例中，封装涂层524在凸缘部一侧多少保留一些，形成间隔526。这是为了线圈518的引线520和电极516结合时，通过封装涂层的研磨加工，不产生障碍。
其次，图25(A)、(B)中的例是关于封装涂层的平坦部分的比例的实施例。如上所述，从吸附性和稳定性的观点看，封装涂层最好是平坦的，但其整体不一定必须是平坦的。即，(A)是平面图，(B)是沿(A)中的#4-#4线且沿箭头方向看到的断面，线圈541缠绕在芯部539上，两端的电极部540呈方柱状。可是，中央的封装涂层542的各侧面的平坦面544的宽度WP的比例，为侧面总宽度WT的30％。可是，已经明确了即使达到这种程度的平坦化，也能进行良好地吸附，且能维持在基板上的稳定性。另外，即便说是平坦面，但也不必完全是平面，多少有些曲率也可以。
该图(C)所示的实施例是使在凸缘部550之间的线圈552上形成的封装涂层554的表面为粗糙面(凹凸)的例。作为获得这样的粗糙面的方法是(1)使用粘性高的涂料作为封装涂层的涂料，使线圈552的凹凸能呈现出一些；(2)通过将规定粒径的填充剂混合到封装涂料中，使封装涂层的表面很粗糙，等等。这样，通过在封装涂层554的表面上形成微小的凹凸，在大量地供给时，能降低零件和零件之间的摩擦产生的静电。另外，安装时还能降低吸附嘴振动时产生的零件位置的偏移。
其次，图25(D)所示的实施例是关于基板上的导电性糊剂、例如焊锡的例。如该图所示，如果采用本例，在电极部560的各侧面上分别形成槽562。而且线圈引线(未图示)结合在任意的槽562中。如果将零件置于基板564上，恰好呈如图25(D)所示的状态。在该状态下，如果附上焊锡566，则焊锡566被引进槽562中，即使是少量的焊锡，也能形成良好的角焊缝，能获得大的结合强度。因此，很适合于小型化、轻量化。如果象以往那样使整个电极部560带上焊锡，则由于该焊锡的影响，零件会发生裂纹等不良现象，但在本实施例中，能很好地改善这种不良现象。
其次，图26(A)所示的实施例是零件扁平化的例，绕线骨架的凸缘部570的端面形状呈长方形。而且，如该图(B)中沿(A)中的#5-#5且沿箭头方向看到的断面所示，这些凸缘部570之间的芯部572呈椭圆状。另外，在凸缘部570的侧面分别形成线圈引线连接用的槽574。通过将凸缘部570的长边一侧的侧面配置得与基板面相接触，能谋求零件的扁平化。另外，通过将凸缘部570的短边一侧的侧面配置得与基板面相接触，能减少零件的专用面积。如果采用本例，则能根据扁平、安装面积小的不同用途，灵活地使用同一零件。另外，通过使芯部断面呈椭圆状，能确保芯的面积。
该图(C)所示的实施例是在凸缘部580的电极582和线圈584的引线586的结合部分形成熔丝588的例。在该例中，用较厚的膜形成电极，能充分地达到熔丝588的功能。熔丝588设计得在规定电流以上便熔断，能保护电路。另外，由于不需要另外安装熔丝，所以有助于小型化、轻量化。另外，除了熔丝以外，还可以形成其它电路元件，例如电阻或电容器。如果在凸缘部580上形成槽等这样的凹部，再在该凹部内形成电路元件，则能很好地适合于安装。
另外，在上述实施例中，例如用铁氧体或氧化铝进行烧结，形成绕线骨架。而且在端部的凸缘部的表面上形成的电极是由以Ag、Ag-Pd、Ag-Pt、Cu等为主要成分的1～60μm的薄膜层或厚膜层和在它上面形成的由Ni、Sn、Sn-Pb等构成的1～10μm的电镀层形成的。另外，如果给出尺寸之一例，则绕线骨架的长度为1.6mm，宽及高为0.8mm左右。绕线骨架中央的芯部的直径为0.2～0.7mm，凸缘部16的宽度为0.2～0.5mm。
如以上所述，如果采用上述的实施例，则具有以下效果。
(1)由于在线圈上形成了具有平坦化的表面的封装层，所以在用自动安装机安装到印刷电路板上时，能用其吸引嘴容易且可靠地吸附并移动零件。
(2)由于零件整体呈棱柱状，所以不会象具有圆形凸缘的筒形绕线骨架的情况那样在印刷电路板上滚动，容易安装。
(3)由于在绕线骨架用坯料上形成示出顶尖的凹凸，所以能进行高精度的加工，同时能提高工作效率。
(4)由于通过切削加工形成电极，所以能提高其形成精度。
(5)由于将帽安装在绕线骨架用坯料的端部，所以能很好地适应于各种形状。
(6)由于将涂料压入线圈中，所以能提高绝缘性能。
(7)由于使绕线骨架的芯部成为干粗糙面，所以能防止线圈的位置偏移。
(8)由于在凸缘部和芯部的结合部分形成圆滑部分，所以能提高强度。
(9)能减少制造时所需要的工序，改善生产条件，能高效率地生产具有能适应于各种电路的多种特性的线圈式电子零件。
(10)由于将引线连接在相对于绕线骨架纵向位于偏移位置的上述电极上，所以能调整L和Q。
(11)由于形成保护用封装层，所以能防止断线等，能提高品质和生产效率。
(12)由于在与线圈引线导体或电极至少一者的结合面上形成凹凸，所以能增加两者的结合力。另外，由于在绕线骨架的凸缘部设有槽，所以两者的结合面积增大，进一步增加了结合力，同时使凸缘侧面平坦化，适合于安装。
(13)在用导电性糊剂形成电极时，由于调整粘接剂的浓度以使凸缘部一侧的浓度大、引线导体一侧的浓度小，所以凸缘部和电极、电极和任一线圈引线导体之间的结合强度都增大。
(14)由于使凸缘部上的槽呈倒锥形，所以线圈引线导体被嵌入槽内，能增大结合强度，防止导体剥离，同时使凸缘侧面平坦化，能良好地安装。
(15)由于在凸缘部上设有通孔，使线圈引线导体穿过该通孔，所以能防止导体剥离，同时能直接维持凸缘部的平坦侧面，适合于安装。
(16)由于使线圈引线导体的前端稍稍位于凸缘部的槽的内侧，或弯曲地位于凸缘部端面上，所以电镀时或安装时能很好地防止导体的剥离。
(17)由于将超出电极部形成的封装涂层除去而加工成规定的形状，所以能高精度地实现平面化，能改善安装条件。如果需要的话，还能高精度地形成所希望的间隔。
(18)由于使封装涂层表面呈粗糙面，所以能降低静电的发生和位置的偏移，能改善安装条件。
(19)由于在电极部侧面形成槽，所以用少量的焊锡或导电糊剂就能获得与基板之间的高结合强度，能改善安装条件。
(20)由于使凸缘部的端面呈长方形的方柱形状，所以能谋求扁平化和减小安装面积。
(21)由于在线圈引线和电极之间形成电路元件，所以能减少零件个数，能进一步改善安装条件。
本发明具有多种实施形态，根据以上的说明，能进行多种变化。例如包括以下形态。
(1)在上述实施例中，示出了芯部中央呈圆柱状、凸缘部呈方形的绕线骨架，但也不妨制成使芯中央部呈方柱状等各种形状的绕线骨架。例如，也可以采用只在芯部的一端备有凸缘部的纵型的线圈式电子零件。凸缘部侧面是否有槽都一样。也可以在凸缘部上的一个位置有连接线圈引线用的槽，但也可以分设在凸缘部的侧面，适合于安装和进行特性调整。各部分使用的材料也可以根据需要适当地选择。
(2)也可以将上述实施例组合起来。
(3)在上述实施例中，主要是将本发明用于电感器，但除此之外，也能应用于通用型扼流圈、变压器、磁芯阵列(ビ-ズアレイ)等各种线圈式电子零件。
(4)在上述实施例中，用银糊剂等形成了电极，但也可以采用电镀、溅射、蒸镀等各种方法。另外，除了银糊剂以外，也可以使用Cu、Ni、Ni-Cr等糊剂或导电性树脂。
权利要求
1.一种线圈式电子零件，其特征在于备有包括芯及设在其两端的凸缘的绕线骨架；在上述凸缘上形成的外部电极；绕在上述芯上、引线连接在上述外部电极上的线圈；在上述线圈上形成的有平坦表面的封装层。
2.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于在上述凸缘的侧面、位于相对于与绕线骨架的纵向垂直方向偏移的位置，备有将上述引线连接到上述外部电极上用的槽。
3.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于在上述引线或上述外部电极两者中至少任意一者的结合面上形成凹凸。
4.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于利用导电性糊剂，在上述凸缘上形成上述外部电极，同时将上述导电性糊剂中的结合剂的浓度调整得在凸缘一侧的浓度大，在引线一侧的浓小。
5.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于上述外部电极包括与上述凸缘紧密接触的层和与上述引线紧密结合的层。
6.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于在上述凸缘的至少一个侧面上形成槽，将上述线圈的引线收容在该槽中，与上述外部电极结合。
7.根据权利要求6所述的线圈式电子零件，其特征在于使上述槽呈倒锥形。
8.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于在上述凸缘上形成通孔，同时将上述线圈的引线穿过该通孔，并与上述外部电极接合。
9.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于使上述引线的前端位于上述凸缘的任意一面内，将上述引线和上述外部电极结合起来。
10.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于在上述封装层的表面上形成微小的凹凸。
11.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于使上述芯的与绕线骨架纵向垂直的断面呈椭圆状，同时使上述凸缘的与绕线骨架纵向垂直的断面呈长方形。
12.根据权利要求1所述的线圈式电子零件，其特征在于将电路元件设在上述线圈的引线和上述外部电极之间。
13.一种线圈式电子零件的制造方法，其特征在于包括以下工序加工绕线骨架用坯料、获得包括芯和凸缘的绕线骨架的工序；在上述凸缘上形成外部电极的工序；将线圈绕在上述芯上、同时将其引线连接在上述外部电极上的工序；以及将具有呈平坦表面的封装层设在上述线圈上的工序。
14.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于还包括在上述绕线骨架用坯料的端面上形成对正中心用的凹部或凸部，以这些凹部或凸部为中心，使绕线骨架用坯料旋转进行加工的工序。
15.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于还包括在上述绕线骨架用坯料的端面上形成对正中心用的引线，以该引线为中心，使绕线骨架用坯料旋转进行加工的工序。
16.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于还包括在上述绕线骨架用坯料的侧面形成保持用的凹部或凸部，利用这些凹部或凸部保持绕线骨架用坯料，同时使其旋转进行加工的工序。
17.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于在上述绕线骨架用坯料上形成电极，加工时将其一部分除去。
18.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于将加工用的帽安装在上述凸缘上，同时在将上述线圈结合在上述外部电极上之后，将上述帽去掉。
19.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于将起上述凸缘或上述外部电极的作用的帽安装在上述绕线骨架用坯料的端面上。
20.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于还包括使上述绕线骨架用坯料的上述芯的表面呈粗糙面的工序。
21.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于还包括在上述芯和上述凸缘的结合部位形成曲面部分的工序。
22.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于还包括利用粘性高的浸渍液、采用浸渍方法形成上述外部电极的工序。
23.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于还包括利用树脂作为上述封装材料、同时将该树脂压入上述线圈之间的工序。
24.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于还包括利用树脂作为上述封装材料、同时将该树脂分多次涂敷在上述线圈上的工序。
25.根据权利要求13所述的线圈式电子零件的制造方法，其特征在于还包括利用树脂作为上述封装材料、同时涂敷该树脂，使其突出到上述外部电极的表面外侧的工序；将在该工序中形成的封装层的表面除去、加工成所希望的形状的工序。
全文摘要
一种线圈式电子零件,谋求提高其可靠性、可安装性和生产效率。在纵向断面大致呈圆形的芯1a的两端形成方形的凸缘1b。在凸缘1b的各侧面上形成槽2,再形成外部电极用导电被覆膜3。将构成线圈的绕线4缠绕在芯1a上。绕线4的引线或终端5在上述槽2中被连接在上述外部电极用导电被覆膜3上。在绕线4上设有封装层6。该封装层6呈沿着凸缘1b的形状的方柱状,其表面6a被平坦化。
文档编号H01F27/29GK1187014SQ9711413
公开日1998年7月8日 申请日期1997年11月14日 优先权日1996年11月29日
发明者天田义弘, 青叶秀夫, 大一彦, 梅山信浩, 小泉胜男, 侭田信雄, 藤川岩, 柴信康, 上原孝行 申请人:太阳诱电株式会社