本發(fā)明涉及線圈部件及具備該線圈部件的電路基板,特別是涉及使用了鼓型芯的線圈部件及具備該線圈部件的電路基板。
背景技術(shù):
近年來,對于智能手機等信息終端所使用的電子部件,強烈要求小型化及薄型化。因此,對于脈沖變壓器等的線圈部件,也大多使用非環(huán)型芯、而使用了鼓型芯的表面安裝型的線圈部件。例如,專利文獻1中公開有一種使用了鼓型芯的表面安裝型的脈沖變壓器。
專利文獻1所記載的脈沖變壓器的鼓型芯如其圖2所記載那樣,凸緣部的安裝面具有凹凸形狀,引線的端部與凸部接線。另一方面,在凸緣部的外側(cè)面未形成端子電極。通過這種結(jié)構(gòu),當將專利文獻1所記載的脈沖變壓器安裝于印刷基板時,在印刷基板上的焊盤和凸緣部的凸部之間形成焊料。與之相對,在凸緣部的外側(cè)面未形成端子電極,因此,在外側(cè)面未形成焊料的圓角。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2014-199906號公報
發(fā)明所要解決的課題
近年來,特別是對車載用的線圈部件要求比以往更高的可靠性,為了滿足該要求,認為在安裝時形成焊料圓角是非常重要的。為了形成焊料圓角,需要在凸緣部的外側(cè)面形成端子電極,但當在凸緣部的外側(cè)面形成端子電極時,由于渦電流的產(chǎn)生,有時損耗增大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種在凸緣部的外側(cè)面具備端子電極,并且降低渦電流引起的損耗的線圈部件及具備該線圈部件的電路基板。
用于解決課題的方案
本發(fā)明提供一種線圈部件,其特征在于,具備:鼓型芯,其包含以第一方向為軸方向的卷芯部、設(shè)于所述卷芯部的所述第一方向上的一端的第一凸緣部和設(shè)于所述卷芯部的所述第一方向上的另一端的第二凸緣部;第一~第四端子電極,其形成于所述第一凸緣部,且在與所述第一方向正交的第二方向上依次排列;第五~第八端子電極,其形成于所述第二凸緣部,且在所述第二方向上依次排列;第一~第四繞線,其卷繞于所述卷芯部,且一端分別與所述第一~第四端子電極中不同的一個端子電極連接,另一端分別與所述第五~第八端子電極中不同的一個端子電極連接,所述第一凸緣部具有與所述卷芯部連接的第一內(nèi)側(cè)面和位于所述第一內(nèi)側(cè)面的相反側(cè)的第一外側(cè)面,所述第二凸緣部具有與所述卷芯部連接的第二內(nèi)側(cè)面和位于所述第二內(nèi)側(cè)面的相反側(cè)的第二外側(cè)面,所述第一~第四端子電極至少形成于所述第一外側(cè)面,所述第五~第八端子電極至少形成于所述第二外側(cè)面,所述第一端子電極與所述第二端子電極在所述第二方向上的距離比所述第三端子電極與所述第四端子電極在所述第二方向上的距離寬,所述第五端子電極與所述第六端子電極在所述第二方向上的距離比所述第七端子電極與所述第八端子電極在所述第二方向上的距離寬,在將沿著與所述第一及第二方向正交的第三方向延伸,且所述第二方向上的位置與所述卷芯部的中心軸一致的第一假想線定義于所述第一外側(cè)面的情況下,所述第一假想線與所述第三端子電極在所述第二方向上的距離比所述第一假想線與所述第二端子電極在所述第二方向上的距離寬,在將沿著所述第三方向延伸,且所述第二方向上的位置與所述卷芯部的中心軸一致的第二假想線定義于所述第二外側(cè)面的情況下,所述第二假想線與所述第七端子電極在所述第二方向上的距離比所述第二假想線與所述第六端子電極在所述第二方向上的距離寬。
另外,本發(fā)明提供一種電路基板,其特征在于,具備:基板,其具有多個焊盤圖案;所述線圈部件,其安裝于所述基板;焊料,其分別連接所述多個焊盤圖案和所述第一~第八端子電極,所述多個焊盤圖案包含:與所述第一、第二、第五及第六端子電極分別連接的第一、第二、第三及第四焊盤圖案;與所述第三及第四端子電極共同連接的第五焊盤圖案;與所述第七及第八端子電極共同連接的第六焊盤圖案。
根據(jù)本發(fā)明,第一及第二端子電極(或第五及第六端子電極)與第三及第四端子電極(或第七及第八端子電極)不是左右對稱,第三及第四端子電極(或第七及第八端子電極)向外側(cè)偏置配置,因此,可以降低渦電流引起的損耗。而且,可確保第一端子電極和第二端子電極的距離(或第五端子電極和第六端子電極的距離),因此,即使在這些端子電極與相互不同的焊盤圖案連接的情況下,也可以防止短路不良的產(chǎn)生。另外,第三端子電極和第四端子電極的距離(或第七端子電極和第八端子電極的距離)較近,因此,在將這些端子用作脈沖變壓器的中心抽頭的情況下,也可以通過焊料的焊橋,使兩者可靠地短路。
本發(fā)明中,優(yōu)選從所述第一方向觀察,所述第一~第八端子電極不與所述卷芯部重疊。據(jù)此,可以進一步降低渦電流引起的損耗。
本發(fā)明中,優(yōu)選所述第四端子電極與所述第一外側(cè)面在所述第二方向上的一端部的距離比所述第一端子電極與所述第一外側(cè)面在所述第二方向上的另一端部的距離窄,所述第八端子電極與所述第二外側(cè)面在所述第二方向上的一端部的距離比所述第五端子電極與所述第二外側(cè)面在所述第二方向上的另一端部的距離窄。據(jù)此,可以進一步降低渦電流引起的損耗。
本發(fā)明中,優(yōu)選所述第一凸緣部還具有與所述第一及第二方向平行的第一底面,所述第二凸緣部還具有與所述第一及第二方向平行的第二底面,所述第一~第四端子電極還形成于所述第一底面上,所述第五~第八端子電極還形成于所述第二底面上,所述第一~第四繞線的所述一端分別與形成于所述第一底面的所述第一~第四端子電極接線,所述第一~第四繞線的所述另一端分別與形成于所述第二底面的所述第五~第八端子電極接線。據(jù)此,繞線的接線變得容易。
在該情況下,優(yōu)選所述第一~第四端子電極由覆蓋所述第一外側(cè)面及所述第一底面的l字型的端子金屬零件構(gòu)成,所述第五~第八端子電極由覆蓋所述第二外側(cè)面及所述第二底面的l字型的端子金屬零件構(gòu)成。據(jù)此,可以降低線圈部件的制造成本。
優(yōu)選本發(fā)明的線圈部件還具備板狀芯,所述第一凸緣部還具有位于所述第一底面的相反側(cè)的第一上表面,所述第二凸緣部還具有位于所述第二底面的相反側(cè)的第二上表面,所述板狀芯粘接于所述第一及第二上表面上。據(jù)此,可以得到較高的磁特性。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可降低由于設(shè)于凸緣部的外側(cè)面的端子電極產(chǎn)生的的渦電流,因此,可以提供損耗較少的線圈部件及具備該線圈部件的電路基板。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明優(yōu)選的實施方式的線圈部件10的外觀結(jié)構(gòu)的大致立體圖;
圖2是從y方向觀察線圈部件10的凸緣部22的側(cè)面圖;
圖3是從y方向觀察線圈部件10的凸緣部23的側(cè)面圖;
圖4是表示安裝線圈部件10的基板上的導(dǎo)體圖案的平面圖;
圖5是lan連接器電路(100base)的電路圖;
圖6是lan連接器電路(1000base)的電路圖;
圖7是安裝于基板40的線圈部件10的側(cè)面圖。
符號說明
10線圈部件
20鼓型芯
21卷芯部
22、23凸緣部
22b、23b底面
22i、23i內(nèi)側(cè)面
22o、23o外側(cè)面
22t、23t上表面
30板狀芯
40基板
41、42安裝區(qū)域
51~53焊料
a中心軸
c1、c2假想線
e1~e8端子電極
p1~p6焊盤圖案
pt脈沖變壓器
w1~w4繞線
具體實施方式
以下,參照附圖詳細地說明本發(fā)明優(yōu)選的實施方式。
圖1是表示本發(fā)明優(yōu)選的實施方式的線圈部件10的外觀結(jié)構(gòu)的大致立體圖。
本實施方式的線圈部件10是表面安裝型的脈沖變壓器,如圖1所示,具備:鼓型芯20、與鼓型芯20粘接的板狀芯30、卷繞于鼓型芯20的卷芯部21的繞線w1~w4。但是,本發(fā)明的線圈部件不限定于脈沖變壓器,也可以是平衡-不平衡變壓器或升壓變壓器等其它變壓器部件,也可以是共模扼流線圈等濾波器部件。
鼓型芯20及板狀芯30由透磁率較高的磁性材料、例如ni-zn系鐵素體或mn-zn系鐵素體的燒結(jié)體構(gòu)成。此外,mn-zn系鐵素體等的透磁率較高的磁性材料通常具有固有電阻較低的導(dǎo)電性。
鼓型芯20具備以y方向為軸方向的棒狀的卷芯部21和設(shè)于卷芯部21在y方向上的兩端的第一及第二凸緣部22、23,且具有將它們一體化的結(jié)構(gòu)。凸緣部22具有:與卷芯部21連接的內(nèi)側(cè)面22i、位于內(nèi)側(cè)面22i的相反側(cè)的外側(cè)面22o、與卷芯部21的軸方向平行的底面22b、位于底面22b的相反側(cè)的上表面22t。同樣,凸緣部23具有:與卷芯部21連接的內(nèi)側(cè)面23i、位于內(nèi)側(cè)面23i的相反側(cè)的外側(cè)面23o、與卷芯部21的軸方向平行的底面23b、位于底面23b的相反側(cè)的上表面23t。內(nèi)側(cè)面22i、23i及外側(cè)面22o、23o構(gòu)成xz平面,且底面22b、23b及上表面22t、23t構(gòu)成xy平面。
線圈部件10是在實際使用時在印刷基板上進行表面安裝的部件,使凸緣部22、23的底面22b、23b以與基板相對的狀態(tài)安裝。在凸緣部22、23的上表面22t、23t上,通過粘接劑粘固有板狀芯30。通過這種結(jié)構(gòu),利用鼓型芯20和板狀芯30構(gòu)成閉磁路。
如圖1所示,在凸緣部22的底面22b及外側(cè)面22o上沿x方向依次設(shè)置第一~第四端子電極e1~e4,在凸緣部23的底面23b及外側(cè)面23o上沿x方向依次設(shè)置第五~第八端子電極e5~e8。端子電極e1~e8均由l字型的端子金屬零件構(gòu)成,經(jīng)由粘接劑粘接于凸緣部22或23。通過使用l字型的端子金屬零件,燒附膏狀金屬,由此,與形成端子電極e1~e8的情況相比,可以降低制造成本。
在卷芯部21卷繞有4條繞線w1~w4。繞線w1~w4的一端分別與端子電極e1~e4中不同的一個端子電極連接,繞線w1~w4的另一端分別與端子電極e5~e8中不同的一個端子電極連接。繞線w1~w4的接線在端子電極e1~e8中覆蓋底面22b、23b的部分進行。接線的方法沒有特別限定,但可以通過熱壓接或激光焊接進行。
雖然沒有特別限定,但繞線w1與端子電極e1及端子電極e8連接,其卷繞方向為例如順時針方向。繞線w2與端子電極e2及端子電極e7連接,其卷繞方向為例如逆時針方向。繞線w3與端子電極e3及端子電極e6連接,其卷繞方向為例如順時針方向。繞線w4與端子電極e4及端子電極e5連接,其卷繞方向為例如逆時針方向。
圖2及圖3是從y方向觀察線圈部件10的側(cè)面圖。其中,圖2是從凸緣部22側(cè)觀察的圖,圖3是從凸緣部23側(cè)觀察的圖。
圖2中詳細表示端子電極e1~e4的設(shè)計。具體而言,在將端子電極e1與端子電極e2在x方向上的距離設(shè)為l1,且將端子電極e3與端子電極e4在x方向上的距離設(shè)為l4的情況下,本實施方式的線圈部件10滿足,
l1>l4。
另外,將通過卷芯部21的中心軸a并沿z方向延伸的假想線c1定義于外側(cè)面22o時,在將假想線c1與端子電極e2在x方向上的距離設(shè)為l2,且將假想線c1與端子電極e3在x方向上的距離設(shè)為l3的情況下,本實施方式的線圈部件10滿足,
l2<l3。
此外,
l1<l2+l3。
另外,在將外側(cè)面22o在x方向上的右側(cè)端部與端子電極e1在x方向上的距離設(shè)為l5,且將外側(cè)面22o在x方向上的左側(cè)端部與端子電極e4在x方向上的距離設(shè)為l6的情況下,本實施方式的線圈部件10滿足,
l5>l6。
另外,端子電極e1~e4較短地設(shè)計其在z方向上的長度,以從y方向觀察不與卷芯部21重疊。
圖3中詳細表示端子電極e5~e8的設(shè)計。具體而言,在將端子電極e5與端子電極e6在x方向上的距離設(shè)為l1,且將端子電極e7與端子電極e8在x方向上的距離設(shè)為l4的情況下,本實施方式的線圈部件10滿足,
l1>l4。
另外,將通過卷芯部21的中心軸a并沿z方向延伸的假想線c2定義于外側(cè)面23o時,在將假想線c2與端子電極e6在x方向上的距離設(shè)為l2,且將假想線c2與端子電極e7在x方向上的距離設(shè)為l3的情況下,本實施方式的線圈部件10滿足,
l2<l3。
此外,
l1<l2+l3。
另外,在將外側(cè)面23o在x方向上的右側(cè)端部與端子電極e5在x方向上的距離設(shè)為l5,且將外側(cè)面23o在x方向上的左側(cè)端部與端子電極e8在x方向上的距離設(shè)為l6的情況下,本實施方式的線圈部件10滿足,
l5>l6。
另外,端子電極e5~e8較短地設(shè)計其在z方向上的長度,以從y方向觀察不與卷芯部21重疊。
本實施方式中,端子電極e1~e8具有這種設(shè)計,因此,在例如將端子電極e1、e2用作脈沖變壓器的1次側(cè)輸入輸出端子、將端子電極e5、e6用作脈沖變壓器的2次側(cè)輸入輸出端子、將端子電極e7、e8用作脈沖變壓器的1次側(cè)中心抽頭、將端子電極e3、e4用作脈沖變壓器的2次側(cè)中心抽頭的情況下,可以確保1次側(cè)和2次側(cè)之間的絕緣耐壓,同時降低由渦電流產(chǎn)生的損耗。確保1次側(cè)和2次側(cè)之間的絕緣耐壓主要通過距離l2+l3比距離l1或距離l2擴大來實現(xiàn)。
渦電流通過由流過繞線w1~w4的電流產(chǎn)生的磁通與端子電極e1~e8交錯而產(chǎn)生。但是,本實施方式的線圈部件10以從y方向觀察端子電極e1~e8不與卷芯部21重疊的方式設(shè)計,因此,可抑制渦電流的產(chǎn)生。
另外,即使在從y方向觀察,端子電極e1~e8不與卷芯部21重疊的情況下,為了盡可能抑制渦電流的產(chǎn)生,優(yōu)選使從y方向觀察的端子電極e1~e8的平面位置盡可能遠離卷芯部21的中心軸a。為此,只要將例如端子電極e1、e2盡可能靠近圖2所示的右側(cè),且將端子電極e3、e4盡可能靠近圖2所示的左側(cè)即可,但在將端子電極e1、e2用作脈沖變壓器的1次側(cè)輸入輸出端子的情況下,當兩者間的距離l1過近時,可能產(chǎn)生一對1次側(cè)輸入輸出端子的短路。因此,對于端子電極e1和端子電極e2的距離l1,需要確保某個程度的大小。
與之相對,關(guān)于端子電極e3、e4,在用作脈沖變壓器的2次側(cè)中心抽頭的情況下,對兩者賦予同電位。因此,端子電極e3和端子電極e4的距離l4可以比距離l1窄(l1>l4)。由此,可以使端子電極e3比端子電極e2更向外側(cè)偏置配置(l3>l2)。因此,端子電極e3、e4和卷芯部21的中心軸a的距離變遠,因此,可以降低在端子電極e3、e4產(chǎn)生的渦電流。
而且,在將端子電極e3、e4用作脈沖變壓器的2次側(cè)中心抽頭的情況下,兩者成為同電位,因此,其設(shè)計的設(shè)計自由度比端子電極e1、e2的設(shè)計自由度高。利用該點,本實施方式中,使端子電極e4更靠近端部配置(l5>l6),由此,可以更進一步降低在端子電極e3、e4產(chǎn)生的渦電流。
端子電極e5~e8也一樣,使端子電極e7比端子電極e6更向外側(cè)偏置配置,因此,可以降低在端子電極e7、e8產(chǎn)生的渦電流。另外,通過使端子電極e8更靠近端部配置,可以更進一步降低在端子電極e7、e8產(chǎn)生的渦電流。
以上是本實施方式的線圈部件10的結(jié)構(gòu)。
圖4是表示安裝線圈部件10的基板上的導(dǎo)體圖案的平面圖。
圖4所示的例子中,在基板40上分配有兩個安裝區(qū)域41、42,在這些安裝區(qū)域41、42中分別安裝線圈部件10。安裝區(qū)域41、42為了實現(xiàn)基板40上的高密度安裝,在x方向上相互接近設(shè)計。具體而言,安裝區(qū)域41和安裝區(qū)域42在x方向上的間隔為l0。間隔l0的最小值由求得的可靠性、規(guī)格、安裝精度等限制。
作為需要這種設(shè)計的例子,在本實施方式的線圈部件10為脈沖變壓器的情況下,可舉出圖5所示的lan連接器電路(100base)或圖6所示的lan連接器電路(1000base)。這些lan連接器電路如圖5及圖6所示,使用多個脈沖變壓器pt,因此,當進行高密度安裝時,如圖4所示,有時安裝區(qū)域41、42接近。
在安裝區(qū)域41、42中設(shè)有通過焊料與端子電極e1~e8連接的焊盤圖案p1~p6。具體而言,焊盤圖案p1、p2、p4、p5分別與端子電極e1、e2、e5、e6連接,焊盤圖案p3與端子電極e3、e4共同連接,焊盤圖案p6與端子電極e7、e8共同連接。由此,可以將端子電極e1、e2用作脈沖變壓器的1次側(cè)輸入輸出端子,將端子電極e5、e6用作脈沖變壓器的2次側(cè)輸入輸出端子,將端子電極e7、e8用作脈沖變壓器的1次側(cè)中心抽頭,并將端子電極e3、e4用作脈沖變壓器的2次側(cè)中心抽頭。
如圖4所示,焊盤圖案p3、p6在x方向上的寬度比其它焊盤圖案p1、p2、p4、p5在x方向上的寬度擴大。這是由于,在1個焊盤圖案(例如p3)上連接兩個端子電極(例如e3、e4)。但是,作為焊盤圖案p3、p6在x方向上的寬度,不需要設(shè)為覆蓋對應(yīng)的兩個端子電極全部的寬度,如圖4所示,只要設(shè)為覆蓋對應(yīng)的兩個端子電極各自的一部分的寬度即可。據(jù)此,即使在安裝區(qū)域41、42間的距離l0較窄,且端子電極e4、e8和安裝區(qū)域41、42的邊緣的距離l6較窄的情況下,也可以確保設(shè)于安裝區(qū)域41的焊盤圖案p1與設(shè)于安裝區(qū)域42的焊盤圖案p3在x方向上的距離,及設(shè)于安裝區(qū)域41的焊盤圖案p6與設(shè)于安裝區(qū)域42的焊盤圖案p4在x方向上的距離。
圖7是安裝于基板40的線圈部件10的側(cè)面圖。
圖7所示的例子中,端子電極e1和焊盤圖案p1利用焊料51連接,端子電極e2和焊盤圖案p2利用焊料52連接,端子電極e3、e4和焊盤圖案p3利用焊料53連接。其中,焊盤圖案p1、p2在x方向上的大小比分別對應(yīng)的端子電極e1、e2在x方向上的大小更大。另一方面,焊盤圖案p3以覆蓋端子電極e3和端子電極e4之間的方式配置。而且,向這些焊盤圖案p1~p3分別供給的焊料51~53覆蓋于凸緣部22的外側(cè)面22o中沿z方向延伸的端子電極e1~e4的表面而形成圓角,因此,線圈部件10相對于基板40的連接強度變強,可以提高電路基板的可靠性。
另外,焊料53的圓角形成將端子電極e3和端子電極e4進行直接連接的焊橋。這種焊橋在端子電極e3和端子電極e4的距離l4較窄的情況下容易形成。由此,端子電極e3、e4不僅經(jīng)由焊盤圖案p3而短路,而且還經(jīng)由焊料53的焊橋而短路,因此,可實現(xiàn)更可靠的短路。
以上,對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行了說明,但本發(fā)明不限定于上述實施方式,可以在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種變更,這些當然也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
例如,上述實施方式的線圈部件10使用l字型的端子金屬零件作為端子電極e1~e8,但也可以代替使用l字型的端子金屬零件,通過在凸緣部22、23上燒附膏狀金屬而形成端子電極e1~e8。
另外,上述實施方式的線圈部件10具備板狀芯30,但本發(fā)明的線圈部件不是必須具備板狀芯30。即使在具備板狀芯30的情況下,其位置也不是必須如上述實施方式那樣為凸緣部22、23的上表面22t、23t,也可以以連接凸緣部22和凸緣部23的方式設(shè)于凸緣部22、23的yz側(cè)面,也可以設(shè)于凸緣部22、23的上表面22t、23t和yz側(cè)面雙方。在設(shè)于雙方的情況下,也可以使用覆蓋凸緣部22、23的上表面22t、23t的部分和覆蓋yz側(cè)面的部分一體化的、截面為l字型的板狀芯。
另外,端子電極e1~e8也不是必須為l字型。例如,也可以是端子電極e1~e4還覆蓋凸緣部22的上表面22t,且端子電極e5~e8還覆蓋凸緣部23的上表面23t那樣的コ字型。