面安装多相电感器的制造方法与流程

本发明涉及一种面安装多相电感器的制造方法。

背景技术：
近年来，随着数字设备等的小型化、薄型化而产生的高密度安装化的发展，对电子零件的小型化、薄型化的要求增强。因此，申请人提出了一种小型的面安装电感器及其制造方法，该小型的面安装电感器使用了预成形的片材材和以扁平导线的两个端部被向外周拉出的方式将扁平导线卷绕成旋涡状而成的线圈。专利文献1：日本特开2010-245473在形成能够在电路板上并联安装多个相同特性的电感器这样的电路图案的情况下，与安装多个单件相比，使多个电感器内设在单封装内的方法更能够提高安装效率。因此，谋求一种使多个电感器单封装化而成的面安装多相电感器。

技术实现要素：
发明要解决的问题因此，本发明的目的在于提供一种面安装多相电感器的制造方法。用于解决问题的方案为了解决上述课题，本发明的面安装多相电感器的制造方法使用成型模具利用主要由树脂和磁粉构成的密封材料密封多个线圈，其具有以下工序：（1）将密封材料预成形为在平板形状的周缘部具有柱状凸 部的形状而形成片材；（2）卷绕导线而形成线圈；（3）将线圈载置在片材上，将多个使线圈的两端部沿着片材的柱状凸部的外侧侧面延伸而得到的部件配置在成型模具内的一个模腔内；（4）使用树脂成形法或粉末压制成形法以线圈的两端部夹在片材的柱状凸部的外侧侧面和模腔的内壁面之间的状态使线圈和密封材料一体化而形成芯部；（5）将用于与线圈的两端部的至少一部分暴露在芯部的表面的部分相连接的外部电极设置在芯部的表面或外周。发明的效果本发明的面安装多相电感器的制造方法能够实现在电路板上的高密度安装。在本发明的面安装多相电感器的制造方法中，能够容易地使用片材对各个线圈及其端部进行定位。因此，能够防止线圈及其端部的位置偏移。而且，通过使用多个线圈和与其相对应的片材，能够灵活地应对线圈的卷绕方向、个数、配置等设计变更。作为密封材料，主要使用金属磁粉和树脂，在利用以将其磁导率设定为10～30的方式调制而成的密封材料制作了片材的情况下，能够制作将线圈之间的耦合系数设定为0.1以下的面安装多相电感器。附图说明图1是本发明的实施例中所使用的线圈的立体图。图2是表示本发明的实施例中所使用的线圈和片材及板状片材的配置的立体图。图3是表示本发明的第1实施例的线圈和片材在成型模具内的配置的俯视图。图4是与表示本发明的第1实施例的面安装多相电感器的制造工序的一部分的图3的A-B-C-D组合截面相对应的剖视图。图5是与表示本发明的第1实施例的面安装多相电感器的制造工序的一部分的图3的A-B-C-D组合截面相对应的剖视图。图6是与表示本发明的第1实施例的面安装多相电感器的制造工序的一部分的图3的A-B-C-D组合截面相对应的剖视图。图7是表示本发明的第1实施例的芯部的构造的立体图。图8是本发明的第1实施例的面安装多相电感器的立体图。图9是本发明的第1实施例中的具有其它电极结构的面安装多相电感器的立体图。图10是表示本发明的第2实施例的线圈和片材在成型模具内的配置的俯视图。图11是表示本发明的第2实施例的芯部的构造的立体图。图12是本发明的第2实施例的面安装多相电感器的立体图。图13是表示本发明的其它的实施例的面安装多相电感器的构造的立体图。图14是表示本发明的其它的实施例的面安装多相电感器的构造的立体图。具体实施方式以下，参照附图说明本发明的面安装多相电感器的制造方法。第1实施例参照图1～图9说明本发明的第1实施例的面安装多相电感器的制造方法。首先，说明本发明的实施例中所使用的线圈。 图1中表示本发明的实施例中所使用的线圈的立体图。如图1所示，将扁平导线以其两端部1b成为最外周的方式卷绕成两层的外缠绕式卷（日文：外外巻き）而形成卷绕部1a从而得到线圈1。端部1b形成为能够以夹着卷绕部1a相对的方式被拉出。接着，说明本发明的实施例中所使用的密封材料。在本实施例中，作为密封材料，使用了将铁类金属磁粉和环氧树脂混合并造粒成粉末状而得到的密封材料。在本实施例中，调整了铁类金属磁粉的填充量，以使密封材料的磁导率达到25。使用该密封材料制作片材。图2中表示第1实施例的线圈和片材及板状片材的配置关系。片材2和板状片材3利用加压成型制作。在本实施例中，为了提高片材2的强度，进一步进行热处理从而将密封材料做成半硬化状态。如图2所示，片材2以包围线圈1的方式形成为在平面部的周缘具有两个柱状凸部2a的形状。线圈1的两端部1b以沿着柱状凸部2a的外侧侧面延伸的方式配置。接着，说明第1实施例的制造方法的将线圈和片材配置在成型模具内的工序。图3和图4中表示在成型模具中的线圈和片材的配置。另外，图4是与图3的A-B-C-D组合截面相对应的剖视图。如图3和图4所示，在第1实施例中，使用具有下模6和由分型模4a与分型模4b构成的模具4的成型模具。通过组合模具4和下模6来形成模腔5。在模腔5内装填两个配置有线圈1的片材2。通过这样地配置线圈1和片材2，线圈1能够借助片材2的平面部的厚度配置在成型模具内的适当的高度上。而且，线圈1的端部1b成为夹在片材2的柱状凸部2a与分型模4a的内壁面之间或者片材2的柱状凸部2a与分型模4b的内壁面之间的状态，从而使线圈1的两端部1b能够固定在适当的位置上。接着，说明第1实施例的制造方法的形成芯部的工序。图5和图6中表示用于说明第1实施例的制造方法的芯部成形工序的 剖视图。另外，图5和图6的截面与图3的A-B-C-D组合截面相对应。如图5所示，在线圈1和片材2上配置两个板状片材3，在板状片材3上组合冲头7，并预热成型模具。在本实施例中，将成型模具预热至密封材料的软化温度以上，使片材2和板状片材3成为软化状态。如图6所示，使用冲头7进行加压从而使两个片材2和两个板状片材3一体化，使密封材料硬化。此时，片材2和板状片材3为软化状态，能够容易地一体化从而将两个线圈密封。此外，线圈1的两端部1b以不会发生位置偏移且其至少一部分埋没在密封材料中的状态被密封。然后，从成型模具中取出使密封材料硬化而得到的芯部8。如图7所示，成为线圈1的端部1b的平面暴露在芯部8的相对的表面上的状态。接着，对该芯部8进行喷砂处理去除毛刺和暴露的两端部1b的保护膜，在芯部8的四角上利用浸渍法覆盖导电性膏并使之硬化。由此，导电性膏与内部的线圈1导通。最后，进行电镀处理而在导电性膏的表面上形成外部电极9，从而得到图8所示的面安装多相电感器。另外，由电镀处理形成的电极只要从Ni、Sn、Cu、Au、Pd等中适当选择一种或者多种来形成即可。此外，还可以使用印刷法转印涂覆导电性膏，从而使外部电极9形成为图9所示的字母L形。求得的第1实施例中制作成的面安装多相电感器的线圈之间的磁耦合系数为0.03，线圈之间的耦合没有被认可。此外，在第1实施例中以点对称的方式配置两个线圈1。通过这样地配置，使面安装多相电感器成为了没有左右的方向性的构造。第2实施例参照图10～图12说明本发明的面安装多相电感器的第2实 施例。在第2实施例中，使用与第1实施例相同结构的线圈、密封材料、片材、以及相同的成型模具来制作内包了三个线圈的面安装多相电感器。另外，省略与第1实施例重复部分的说明。图10中表示在成型模具中的线圈和片材的配置。在第2实施例中，使用与第1实施例相同的具有下模、冲头、由分型模11与分型模12构成的模具的成型模具。通过组合模具和下模来形成模腔13。如图10所示，与第1实施例不同的点在于，第2实施例中分别在分型模11上设有两个凸部11a、在分型模12设有两个凸部12a。在模腔13内装填三个配置有线圈1的片材2。此时，以模具的凸部11a、12a位于相邻的片材2之间的方式配置片材2和线圈。这样做能够起到利用凸部11a、12a提高多个片材2的定位精度的效果。另外，在本实施例中，三个线圈以在相同方向上并联的方式配置而成。接着，将称量后的密封材料进一步向模腔13内填充，在合模之后使用冲头进行粉末压制成形，并使之硬化从而得到图11所示的芯部14。如图11所示，通过凸部11a、12a，芯部14的暴露有线圈的端部1b的侧面成为各自形成有两个凹部14a的状态。接着，对该芯部14进行喷砂处理去除毛刺和暴露出的两端部1b的保护膜，为了使芯部14与内部的线圈1导通，使用转印印刷法在芯部14上涂覆导电性膏并使之硬化。然后，进行电镀处理形成外部电极15从而得到图12所示的面安装多相电感器。如图12所示，能够形成通过芯部14的凹部14a容易地分割的外部电极15。由此，内部的线圈成为具有与其各自相对应的外部电极的结构。在本实施例中，在成型模具内设置凸部从而制作了芯部的凹部，但还可以通过进行切除芯部这样的加工来形成。求得的第2实施例中制作的面安装多相电感器的线圈之间的磁耦合系数为0.03，线圈之间的耦合没有被认可。另外，在 本实施例中制作了内包三个线圈的面安装电感器，但还可以是内包两个或四个以上的线圈，只要适当增加或减少凹部的数量即可。其他实施例参照图13和图14说明其他实施例。图13和图14表示具有一个输入电极和多个输出电极的结构的面安装多相电感器的立体图。为了实现具有一个输入电极和多个输出电极的面安装多相电感器，如图13所示，仅在芯部22的一侧的侧面设置任意数量的凹部22a，从而作成具有一个输入电极23和多个输出电极24的结构。或者，如图14所示，使线圈31的端部以相邻的方式暴露在芯部32上，以与相邻地暴露的线圈31的两个端部导通的方式形成电极从而形成输入电极33，以与其他的线圈的31的端部导通的方式分别形成输出电极34。在上述实施例中，作为密封材料，使用了将作为磁粉的铁类金属磁粉、作为树脂的环氧树脂混合，并以使其磁导率成为25的方式调制而得到的密封材料。然而，并不限定于此，例如作为磁粉还可以使用铁氧体类磁粉等、或进行了形成绝缘保护膜、表面氧化等表面改性的磁粉。此外，还可以添加玻璃粉等无机物。而且，作为树脂，还可以使用聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等热固化型树脂、或聚乙烯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂。在上述实施例中，作为线圈，使用了卷绕成两层的旋涡状而成的线圈，但并不限定于此，例如，还可以使用卷绕成由扁立绕法、通常绕法（normalwinding）所得到的线圈，或者并不限于卷绕成椭圆形还可以卷绕成圆形、矩形、梯形、半圆形以及将上述形状组合而成的形状所得到的线圈。在上述实施例中，作为导电性膏的涂覆方法，可以从转印法、浸渍法、灌注封装法等中适当选择最适合的方法。在上述实施例中，作为剥离线圈的端部表面的保护膜的方法使用了喷砂处理，但并不限定于此，还可以使用其他的机械剥离等方法。此外，也可以在形成芯部之前预先剥离端部的保护膜。第1实施例中使用了板状片材，但并不限定于板状，也可以预成形为T型、E型等形状。此外，也可以不是未硬化状态而是半硬化状态。而且，该成形方法可以是加压成形法、或者只要是与从片状成形物上剪切等用途相配合地适当选择的方法即可。附图标记说明1线圈（1a：卷绕部；1b：端部）；2片材；3板状片材；4模具（4a、4b：分型模）；5模腔；6下模；7冲头；8芯部；9外部电极；11、12分型模（11a、12a：凸部）；13模腔；14芯部；14a凹部；15外部电极；21、31线圈；22、32芯部；22a凹部；23、33输入电极；24、34输出电极。