CN114072886A - 电感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的电感器(1)具备:长方体形状的壳体(2);锥形线圈(3),埋设于壳体(2)的内部;第一外部电极(5),设置于壳体(2)的基板安装搭载面(2C)的第一端部;以及第二外部电极(6),设置于壳体(2)的基板安装搭载面(2C)的第二端部。锥形线圈(3)由卷绕成螺旋状的线圈导体(4)形成。锥形线圈(3)的卷绕轴方向相对于壳体(2)的基板安装搭载面(2C)倾斜。线圈导体(4)的两端与第一外部电极(5)和第二外部电极(6)连接,以使壳体(2)的基板安装搭载面(2C)侧成为端部。

Description

电感器
技术领域
本公开涉及具备锥形线圈的电感器。
背景技术
公知有具备锥形线圈的电感器(例如,参照专利文献1、2)。在专利文献1中,公开了在芯体卷绕绕组而得的芯片型的电感器。在专利文献1所公开的电感器中,在线圈的卷绕始端和卷绕终端直径不同的狗骨型的芯体卷绕绕组,并且在顶面平坦地设置电阻性导电体。另外,在专利文献2中,公开了省略壳体外装,并在芯体卷绕绕组而得的电感器。专利文献2所公开的电感器通过采用缩短或省略从线圈引出的引出电极(引线)的构造,来降低杂散电感值。在该情况下,由于引出电极短,因此该线圈成为相对于安装基板,使线圈的卷绕轴倾斜地安装的形态。
专利文献1:日本特开2017-108058号公报
专利文献2:日本特开2009-231518号公报
然而,在专利文献1所记载的电感器中,在两端具有凸缘形状的芯体卷绕铜线,因此直到向外部电极引出前会产生杂散电感。另外,无法在凸缘部形成绕组,绕组部在芯片的有效体积中所占的体积变小。另外,由于在芯体卷绕铜线,因此若使芯体变细,则无法保持芯体的强度,因此,难以使卷绕直径小径化,存在电感器变大的趋势。
另一方面,专利文献2所记载的电感器没有从线圈向外部引出的引线,因此若小型芯片化,则安装时的拾取性差。另外,在线圈小径部的末端设置用于与基板连接的电极。然而,如果线圈末端直径变小,则该外部电极也变小,因此存在焊接性变差的问题。
发明内容
本发明的一个实施方式的目的在于提供一种能够抑制杂散电感,并且能够实现小型化的电感器。
本发明的一个实施方式是一种电感器,具备:长方体形状的壳体,由绝缘材料形成;锥形线圈,埋设于上述壳体的内部;第一外部电极,设置于上述壳体的基板安装搭载面的第一端部;以及第二外部电极,设置于上述壳体的基板安装搭载面的第二端部,上述锥形线圈由卷绕成螺旋状并埋设在上述壳体内的线圈导体形成,上述锥形线圈的卷绕轴方向相对于上述壳体的上述基板安装搭载面倾斜,上述线圈导体的两端与位于上述壳体的上述基板安装搭载面的两端的上述第一外部电极及上述第二外部电极连接,以使上述壳体的上述基板安装搭载面侧成为端部。
根据本发明的一个实施方式,能够抑制杂散电感,并且使电感器小型化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的电感器的立体图。
图2是表示图1中的电感器的俯视图。
图3是从图2中的箭头III-III方向观察电感器的剖视图。
图4是表示第一变形例的电感器的俯视图。
图5表示第二变形例的电感器的与图3相同位置的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的电感器详细地进行说明。
图1至图3表示本发明的实施方式的电感器1。电感器1具备壳体2、锥形线圈3、第一外部电极5以及第二外部电极6。
壳体2(封装件)例如由陶瓷材料那样的绝缘材料形成。壳体2的绝缘材料可以是磁性材料,也可以是非磁性材料。壳体2的绝缘材料可以是电介质材料,也可以是树脂材料。壳体2例如形成为长方体形状。壳体2具有彼此相对的第一主面2A(第一端面)和第二主面2B(第二端面)。壳体2具有成为底面的基板安装搭载面2C、和与基板安装搭载面2C相对的顶面2D。第一主面2A和第二主面2B位于基板安装搭载面2C的长度方向(图3中的左右方向)的第一端部和第二端部。
如图1至图3所示,锥形线圈3由卷绕成螺旋状并埋设在壳体2的绝缘体内的线圈导体4形成。因此,锥形线圈3设置于壳体2的内部。锥形线圈3由卷绕成螺旋状的线圈导体4形成。线圈导体4由作为导电性材料的例如铜、镍、银等导电性金属材料形成。线圈导体4形成为细长的带状。
线圈导体4具备:线圈部4A,卷绕成圆锥形状;电极连接部4B,与线圈部4A的第一端部连接;以及电极连接部4C,与线圈部4A的第二端部连接。线圈导体4的两端与位于壳体2的基板安装搭载面2C的两端的第一外部电极5及第二外部电极6电连接,以使壳体2的基板安装搭载面2C侧(基板侧)成为端部。此时,线圈导体4的第一端部位于锥形线圈3的最大直径侧,成为锥形线圈3的大径侧端部。线圈导体4的第一端部成为电极连接部4B。电极连接部4B配置于靠近壳体2的基板安装搭载面2C的位置,且靠近壳体2的第一主面2A的位置。线圈导体4的第二端部位于锥形线圈3的最小直径侧,成为锥形线圈3的小径侧端部。线圈导体4的第二端部成为电极连接部4C。电极连接部4C配置于靠近壳体2的基板安装搭载面2C的位置,且靠近壳体2的第二主面2B的位置。
锥形线圈3的卷绕轴方向(卷绕轴O)相对于壳体2的基板安装搭载面2C倾斜。此时,锥形线圈3成为圆锥形状。锥形线圈3配置为锥形线圈3的外周面沿着基板安装搭载面2C。锥形线圈3的卷绕轴O(中心轴)贯通相对于基板安装搭载面2C垂直的面。锥形线圈3的卷绕轴O在锥形线圈3的外径尺寸大的第一主面2A侧,配置于远离基板安装搭载面2C的位置。具体而言,卷绕轴O之中锥形线圈3的最大直径侧的部分从基板安装搭载面2C离开与锥形线圈3的最大直径侧的半径尺寸相同程度的距离的量。
与此相对,锥形线圈3的卷绕轴O在锥形线圈3的外径尺寸小的第二主面2B侧,配置于靠近基板安装搭载面2C的位置。即,对于卷绕轴O而言,与锥形线圈3的最大直径侧的部分相比,锥形线圈3的最小直径侧的部分更接近基板安装搭载面2C。这样,锥形线圈3的卷绕轴O随着从第一主面2A接近第二主面2B而接近基板安装搭载面2C。
如图3所示,线圈导体4的截面为矩形形状。线圈导体4的截面的长边与第一主面2A及第二主面2B平行。例如,在将壳体2及锥形线圈3通过层叠与第一主面2A及第二主面2B平行的层而形成的情况下,锥形线圈3的位置精度提高。锥形线圈3的卷绕直径随着从第二主面2B接近第一主面2A而连续地扩大。壳体2的绝缘材料无间隙地配置在线圈导体4的周围。
第一外部电极5设置于壳体2。第一外部电极5与线圈导体4的第一端部(电极连接部4B)连接。第一外部电极5由作为导电性材料的例如导电性金属材料形成。第一外部电极5从壳体2的第一主面2A到基板安装搭载面2C呈L字状弯曲而形成。
此时,线圈导体4的电极连接部4B接近第一外部电极5地配置。即,电极连接部4B与线圈部4A的第一端部连续地形成。因此,与电极连接部4B和第一外部电极5分离地配置的情况相比,从线圈部4A到电极连接部4B的长度尺寸变短。
第二外部电极6设置于壳体2。第二外部电极6与线圈导体4的第二端部(电极连接部4C)连接。第二外部电极6由作为导电性材料的例如导电性金属材料形成。第二外部电极6从壳体2的第二主面2B到基板安装搭载面2C呈L字状弯曲而形成。第一外部电极5与第二外部电极6相互分离地配置。
此时,线圈导体4的电极连接部4C接近第二外部电极6地配置。即,电极连接部4C与线圈部4A的第二端部连续地形成。因此,与电极连接部4C和第二外部电极6分离地配置的情况相比,从线圈部4A到电极连接部4C的长度尺寸变短。
本发明的实施方式的电感器1具有以上那样的结构。电感器1使用以下的包括三个工序的制造方法来制造。
在第一工序中,利用喷墨方式喷出由陶瓷粒子、有机粘结剂以及溶剂构成的绝缘体油墨、与由金属粒子、有机粘结剂以及溶剂构成的导体油墨,并反复进行各油墨中的溶剂的挥发干燥。此时,例如沿着壳体2的长度方向(图2中的左右方向),一层一层地层叠由陶瓷粒子及金属粒子构成的层。各层例如与第一主面2A及第二主面2B平行地形成。由此,形成由陶瓷粒子、金属粒子以及有机成分构成的成型体。此外,成型体不必沿壳体2的长度方向层叠,也可以沿壳体2的高度方向层叠。
在第二工序(脱脂工序)中,除去在第一工序中形成的成型体的有机成分。在第三工序(煅烧工序)中,对在第二工序中除去了有机成分的成型体进行加热,使绝缘体及导体同时烧结。由此,形成内置有锥形线圈3的壳体2。
然后,在壳体2安装第一外部电极5及第二外部电极6。由此,电感器1完成。此时,第一外部电极5位于壳体2的第一主面2A侧,与锥形线圈3的第一端部(电极连接部4B)电连接。第一外部电极5位于壳体2的第二主面2B侧,与锥形线圈3的第二端部(电极连接部4C)电连接。
这样,在本实施方式的电感器1中,线圈导体4的两端与位于壳体2的基板安装搭载面2C的两端的第一外部电极5及第二外部电极6连接,以使壳体2的基板安装搭载面2C侧成为端部。由此,与专利文献1所公开的电感器相比,从线圈导体4的绕组部分到第一外部电极5或第二外部电极6的线路变短。因此,杂散电感变小。
另外,第一外部电极5和第二外部电极6的形状能够左右相同。因此,与专利文献2所公开的电感器相比,电感器1的安装变得容易。此外,壳体2为长方体形状,因此利用自动安装机的拾取变得容易。
另外,电感器1通过不在芯体卷绕绕组而依次层叠来形成。因此,能够减小锥形线圈3的径向尺寸,从而能够实现电感器1的小型化。此外,将锥形线圈3倾斜地配置在长方体形状的壳体2内。因此,锥形线圈3的最大直径能够大于壳体2的高度尺寸。其结果,能够在从与锥形线圈3的小径部分对应的高频带到与大径部分对应的低频带的宽频带上获得电感值。
此外,在上述实施方式中,线圈导体4的截面形成为矩形形状。本发明并不局限于此,线圈导体4的截面也可以为正方形形状,也可以为圆形形状、椭圆形状。
另外,也可以如图4所示的第一变形例的电感器11那样,在壳体2的顶面2D形成用于识别锥形线圈3的极性的标记12。在该情况下,极性标识符不限于标记12。例如,也可以将顶面2D中的壳体2的长度方向的一半涂成与剩余部分不同的颜色,作为极性标识符。
另外,在上述实施方式中,第一外部电极5从第一主面2A形成到基板安装搭载面2C,第二外部电极6从第二主面2B形成到基板安装搭载面2C。本发明并不局限于此,也可以如图5所示的第二变形例的电感器21那样,第一外部电极22及第二外部电极23形成于基板安装搭载面2C。在该情况下,第一外部电极22不具备与第一主面2A相对的部分。同样,第二外部电极23不具备与第二主面2B相对的部分。
另外,在上述实施方式中,壳体2整体上由均匀的材料形成。本发明并不局限于此,也可以在壳体的内部,例如位于锥形线圈3的径向内侧部分,填充磁导率比其他部分大的材料,形成芯体。
接下来,作为上述实施方式所包括的电感器,例如考虑以下所述的方式。
作为第一方式,提供一种电感器,其具备:长方体形状的壳体,由绝缘材料形成;锥形线圈,埋设于上述壳体的内部;第一外部电极,设置于上述壳体的基板安装搭载面的第一端部;以及第二外部电极,设置于上述壳体的基板安装搭载面的第二端部,上述锥形线圈由卷绕成螺旋状并埋设在上述壳体内的线圈导体形成,上述锥形线圈的卷绕轴方向相对于上述壳体的上述基板安装搭载面倾斜,上述线圈导体的两端与位于上述壳体的上述基板安装搭载面的两端的上述第一外部电极及上述第二外部电极连接,以使上述壳体的上述基板安装搭载面侧成为端部。
此时,线圈导体的两端与位于壳体的基板安装搭载面的两端的第一外部电极和第二外部电极连接,以使壳体的基板安装搭载面侧成为端部。由此,从线圈导体的绕组部分到第一外部电极或第二外部电极的线路短,因此杂散电感变小。
另外,第一外部电极与第二外部电极的形状能够左右相同,因此电感器的安装变得容易。此外,壳体为长方体形状,因此利用自动安装机的拾取变得容易。
另外,电感器不在芯体卷绕绕组而在壳体内埋设锥形线圈。因此,能够减小锥形线圈的径向尺寸,从而能够实现电感器的小型化。此外,将锥形线圈倾斜地配置在长方体形状的壳体内。因此,锥形线圈的最大直径能够大于壳体的高度尺寸。其结果,电感器能够在宽频带上获得电感值。
附图标记说明
1、11、21…电感器;2…壳体;2A…第一主面;2B…第二主面;2C…基板安装搭载面;2D…顶面;3…锥形线圈;4…线圈导体;5、22…第一外部电极;6、23…第二外部电极。

Claims (1)

1.一种电感器,其中,具备:
长方体形状的壳体,由绝缘材料形成;
锥形线圈,埋设于所述壳体的内部;
第一外部电极,设置于所述壳体的基板安装搭载面的第一端部;以及
第二外部电极,设置于所述壳体的基板安装搭载面的第二端部,
所述锥形线圈由卷绕成螺旋状并埋设在所述壳体内的线圈导体形成,
所述锥形线圈的卷绕轴方向相对于所述壳体的所述基板安装搭载面倾斜,
所述线圈导体的两端与位于所述壳体的所述基板安装搭载面的两端的所述第一外部电极及所述第二外部电极连接,以使所述壳体的所述基板安装搭载面侧成为端部。
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