线圈元件的制作方法

文档序号:15024582发布日期:2018-07-27 11:17阅读:144来源:国知局

本发明涉及线圈元件及其制造方法的技术领域,特别涉及适用于小型化与积集化的线圈元件及其制造方法。



背景技术:

在小型化的线圈元件(coilcomponent)的制造过程中,目前业界使用的焊接技术大多是激光焊接,直接可将线材与导线架(leadframe)融合焊接在一起,用以确保导线架与线材的电路导通品质。而且,非接触式的激光焊接技术,可以降低焊接时对导线架结构的碰撞损伤机会。但是,目前的激光焊接技术,其能量峰值多为4000w以上的激光来直接熔化导线架而与线材焊接在一起,以便在几毫秒内便可以完成焊接程序。但过高能量的激光容易同时伤害到元件本体,因此为了能降低高能量的激光对元件造成的影响,许多厂商更是投入更高的机台成本与较繁复的制作过程来达到此目的,但如此将会增加产品的成本与生产速度。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供一种线圈元件结构,其利用结构的巧妙安排,可以降低焊接的能量,增加焊接强度,让绕线处于容易进行接合处理的状态,用以改善现有技术中过高能量的激光所造成的种种问题,进而降低产品的成本与提高生产速度。

本公开为一种线圈元件,其包含:一绕线核心物件;至少一绕线,该绕线表面覆盖有一绝缘层,该绕线的一第一部分缠绕至该绕线核心物件;至少一端电极,固接于该绕线核心物件,该端电极包含有一夹持部以及一辅助固定部,其中该夹持部具有一弯折处而夹住该绕线的一第二部分,而该辅助固定部具有一向外延伸的凸出件,该绕线的一第三部分包含一未被该绝缘层覆盖而露出的导电部;以及一焊接物,覆盖该凸出件而连接该辅助固定部与该导电部,以固定该绕线于该端电极形成电性连接。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该凸出件具有一顶抵面,该顶抵面接触该绕线的该第三部分而限制该第三部分的位置。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该绕线核心物件为一导磁物体,其包含一绕线芯体与至少一凸缘,该端电极对应固接于该凸缘。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该端电极包含一主体部,该主体部固接于该凸缘的一连接面,该辅助固定部连接于该主体部,该连接面与该顶抵面之间具有一供容置该绕线的该第三部分的交角处。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该绕线核心物件具有一绕线芯体,而该绕线芯体延伸的方向定义为一绕线轴向,该凸缘包含与该绕线轴向垂直的一端面,与该端面相交的一外侧面,该连接面位于该端面。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该凸缘包含一缺口,该绕线通过该缺口,而于该端面与该端电极形成电性连接。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中还包含一盖体,其结合至该绕线核心物件,与该绕线芯体及该凸缘形成一磁通路径,而该盖体连接于该凸缘远离该缺口的一侧。

根据上述构想,本公开所述的该绕线核心物件具有一绕线芯体,而该绕线芯体延伸的方向定义为一绕线轴向,该凸缘包含与该绕线轴向垂直的一端面,与该端面相交的一外侧面,该连接面位于该外侧面。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该凸缘包含相对于该端面并与该外侧面相交的一内侧面,该绕线通过该内侧面,而于该外侧面与该端电极形成电性连接。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该连接面与该顶抵面于该交角处具有一夹角,该夹角小于180度。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中还包含一盖体,其结合至该绕线核心物件,与该绕线芯体及该凸缘形成一磁通路径该端电极包含一供连接至一电路板的连接部,且该连接部连接于该凸缘远离该盖体的一底面。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该辅助固定部处的端电极包含一远离该顶抵面的定位面,该定位面覆盖有一助焊层,该焊接物附着于该助焊层而覆盖该定位面。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该助焊层与该焊接物中皆具有锡。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该端电极包含一主体部,该主体部包含一覆盖有一助焊层的助焊区域以及一移除该助焊层的非助焊区域,该助焊区域与该非助焊区域连接,该辅助固定部连接于该非助焊区域,该非助焊区域间隔于该辅助固定部与该助焊区域之间。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该焊接物覆盖该辅助固定部,而部分该焊接物定位于该非助焊区域。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该夹持部的该弯折处具有一柱状走线空间,该柱状走线空间用以容置该绕线的该第二部分,该绕线的该第二部分的表面覆盖有该绝缘层。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该绕线的该第二部分连接至该绕线的该第三部分,该绕线的该第三部分再连接至该绕线的该第一部分。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该端电极包含一主体部,该主体部包含一非助焊区域与一第一助焊区域与一第二助焊区域,该第一助焊区域与该第二助焊区域被该非助焊区域隔开,该夹持部与该辅助固定部位于该第一助焊区域,该焊接物连接该凸出件而附着于该第一助焊区域。

根据上述构想,本公开所述的线圈元件中该第一助焊区域与该第二助焊区域中覆盖有一助焊层,该非助焊区域未被该助焊层覆盖,该助焊层与该焊接物中具有相同的材料。

附图说明

图1a、图1b及图1c是使用本公开技术所完成的线圈元件(coilcomponent)构造示意图。

图2a及图2b是本公开端电极的部分细节构造示意图。

图3是夹持部的另一结构例的剖面示意图。

图4a、图4b、图4c以及图4d是本公开所发展出来关于线圈元件(coilcomponent)构造的制程示意图。

图5a、图5b是本公开所发展出来的第二实施例的外观示意图。

图6是本公开所发展出来的第三实施例的外观示意图。

图7是本公开所发展出来的第四实施例的外观示意图。

附图标记说明:

绕线核心物件10绕线11

端电极12焊接物13

盖体19非助焊区域40

助焊区域41绕线芯体101

凸缘102绝缘层110

第一部分111第二部分112

第三部分113导电部119

主体部120夹持部121

辅助固定部122电路板的连接部129

连接面1020助焊层1200

弯折处1210凸出件1229

顶抵面1220定位面1221

交角处10201柱状走线空间12100

非助焊区域50第一助焊区域51

第二助焊区域52端电极62

第一端601第二端602

夹持部621开口6210

辅助固定部622缺口63

绕线71端电极72

夹持部721开口7210

第一端701第二端702

辅助固定部722绕线核心物件70

端面681外侧面682

内侧面683

具体实施方式

请参见图1a、1b及1c,其是使用本公开技术所完成的线圈元件(coilcomponent)构造示意图,主要包含有绕线核心物件10、绕线11、端电极12以及焊接物13。图1a是表示出盖体19与绕线核心物件10组合完成的外观,两者用以形成所需的磁通路径。其中该绕线11的表面覆盖有绝缘层(本图未特别标出),而该绕线11的第一部分111缠绕至该绕线核心物件10。至于端电极12是固接于该绕线核心物件10,而本图中的端电极12是由导线架(leadframe)的形式所完成。至于焊接物13则是用以固定该绕线11的第三部分113(本图未能特别标出,因为被焊接物13覆盖)至该端电极12而形成电性连接。

图1b则是将线圈元件(coilcomponent)构造翻转过来的示意图,其中可以清楚看到四个导线架(leadframe)固定在绕线核心物件10的外观,而且该端电极12还包含一可供连接至一电路板(图未示出)的连接部129。至于图1c则是将盖体19去除后的构造示意图,可以清楚看到绕线11固定在绕线核心物件10的走线分布。而上述绕线核心物件10可由导磁物体所完成,其包含有绕线芯体101与凸缘102,该端电极12对应固接于该凸缘102的表面。

再请参见图2a及2b,其是端电极12的部分细节构造示意图,为能清楚表达本构造的特色,本图是将图1中的焊接物13去除而露出被覆盖的构造示意图。其主要包含有一夹持部121以及一辅助固定部122,其中该夹持部121具有一弯折处1210而夹住该绕线11的第二部分112,而该辅助固定部122具有向外延伸的一凸出件1229,该凸出件1229具有限制焊接物(例如锡)被熔化成液体时的流动自由度,可以把被熔化的焊接物液体停留在凸出件1229周边的效果,进而实现定位焊接物的优选功能,并且因为向外突出,在结构上可以有增加焊接完成后整体强固程度的效果。而上述凸出件1229不一定要接触到该绕线11,仍然可以发挥焊接物定位的效果。

再者,凸出件1229上可具有一顶抵面1220,在优选的应用方式中,顶抵面1220可以用来顶抵接触至该绕线11的一第三部分113,顶抵面1220具有接触绕线并限制绕线位置的功能,使绕线的第三部分不易产生位移,容易焊接,亦增加焊接面积而提升焊接强度。其中该绕线11的该第二部分112连接至该绕线11的该第三部分113,该绕线11的该第三部分113再连接至该绕线11的该第一部分111。该绕线11表面具有绝缘层110,但位于该第三部分113的部分绝缘层110被去除而露出其中的导电部119,而该绕线11的该第二部分112的表面则还覆盖有该绝缘层110。

至于该端电极12则包含一主体部120,该主体部120固接于该凸缘102的一连接面1020,该连接面1020与该顶抵面1220之间具有一供容置该绕线11的该第三部分113的交角处10201。其中该连接面1020与该顶抵面1220于该交角处10201具有一夹角,该夹角可以是锐角、直角或钝角。另外,端电极12于该辅助固定部122处还包含一远离该顶抵面1220的定位面1221(图中为顶抵面1220的连接部),该定位面1221覆盖有一助焊层(本图未示出),该焊接物13易于附着至该助焊层而倾向定位覆盖至该定位面1221。其中,当该夹角设为锐角时,能够有效地限制住绕线11的第三部分113所处的位置而不易松动。当该夹角设为钝角时,则可有效利用定位面1221的助焊层来吸附焊接物以加强定位该焊接物的位置。因此当夹角设为直角时,便可兼具上述两种角度的功能(本图例中即设为直角)。

再请参见图3,其是夹持部121的另一结构例的剖面示意图,其中该夹持部121的该弯折处1210具有一柱状走线空间12100,该柱状走线空间12100用以容置该绕线11的该第二部分112(本图未示出)。

请参见图4a、4b、4c以及4d,其系本案所发展出来关于线圈组件(coilcomponent)构造的制程示意图,上述端电极12的主体部120则可包含有覆盖一助焊层1200的助焊区域41以及移除该助焊层1200的非助焊区域40,该助焊区域与该非助焊区域连接,该辅助固定部122连接于该非助焊区域40,该非助焊区域40间隔于该辅助固定部122与该助焊区域41之间。其中该助焊层1200与该焊接物13中皆可具有锡。其中该焊接物13覆盖该辅助固定部122,而部分该焊接物13定位于该非助焊区域40之中。

再请参见图4a、4b、4c以及4d,其是本公开所发展出来关于线圈元件(coilcomponent)构造的制程示意图,图4a中表示提供出绕线核心物件10、绕线11以及端电极12,而且端电极12固接至该绕线核心物件10,该端电极12包含有一夹持部121以及一辅助固定部122,而表面覆盖有绝缘层的绕线11的一第一部分111缠绕至该绕线核心物件10,至于绕线11的一第二部分112置入该夹持部121之弯折处而夹住该绕线11的第二部分112,并以该辅助固定部122所具有的一顶抵面1220来顶抵接触至该绕线11的第三部分113。

图4b则表示出通过激光光来进行剥漆的动作,用以去除该绕线的该第三部分113表面的部分绝缘层(被光照到的那半边)而露出导电部,同时也移除该端电极12的主体部120上覆盖的部分助焊层1200(被光照到的那半边)而形成一非助焊区域40,但留下部分助焊层1200为助焊区域41与该非助焊区域40连接。该辅助固定部122连接于该非助焊区域40,该非助焊区域40间隔于该辅助固定部122与该助焊区域41之间。

图4c则表示出覆盖一焊接物13至该顶抵面1220及其周边并进行一焊接处理,进而连接该辅助固定部122与该绕线11的导电部,用以固定该绕线于该端电极而形成电性连接。焊接物13主要是覆盖该辅助固定部122,也可以覆盖到非助焊区域40,焊接物13主要是以锡膏来完成,而焊接处理则是利用激光光焊接或是热流(reflow)来熔化锡膏以完成焊接,相较一般使用激光来直接熔化导线架,本公开使用焊接锡膏的改变可以大幅降低激光的使用能量,减少对元件的破坏。最后形成如图4d所示的外观示意图,锡膏被加热而形成球状结构。其中该助焊层1200与该焊接物13中皆可具有锡。其中该焊接物13覆盖该辅助固定部122,而部分该焊接物13定位于该非助焊区域40之中。

另外,再请一并参考图2,其中该辅助固定部122的顶抵面1220的背面,也就是远离该顶抵面1220的另一表面称为定位面1221,该定位面1221不会被激光光照到,所以在进行助焊层1200去除的动作时,并不会把助焊层1200去除。而因助焊层1200与该焊接物13中皆具有相同的材料(锡),因此该焊接物13或很容易的附着于该定位面1221上的该助焊层1200而完成焊接物13的定位。而由上述说明可以知道,本公开技术手段的激光光功率只需让锡膏被加热到可以形成球状结构以及剥除助焊层即可,而且照射的角度是可以直接垂直于主体部120的表面,而不需要调整到特定角度,因此制程相对容易。

再请参见图5a、图5b,其是本公开所发展出来的第二实施例示意图,同样可以通过激光光来进行剥漆的动作,用以去除该绕线11的该第三部分113表面的部分绝缘层(被光照到的那半边)而露出导电部,同时也移除该端电极12的主体部120上覆盖的部分助焊层1200(被光照到的部分),进而形成一非助焊区域50,但留下部分助焊层1200为第一助焊区域51、第二助焊区域52,所述助焊区域51、52被该非助焊区域50隔开(如图5a所示)。而因助焊层1200与该焊接物13中皆具有相同的材料(锡),因此该焊接物13或很容易的附着于助焊区域51上的该助焊层1200。因此,第一助焊区域51具有摊平焊接物的特性,故具有可降低焊接物13厚度的能力,可有效缩小元件的厚度。

再请参见图6,其是本公开所发展出来的第三实施例的外观示意图,主要是针对导线架(端电极)的结构与盖体的位置进行改变。如图所示,端电极62与盖体19仍是分别设于绕线核心物件10的第一端601与第二端602。而本实施例的示意图可以看出,端电极62上的夹持部621具有一开口6210来置入固定该绕线(本图未示出),该夹持部621的弯曲方向让其开口6210朝向该第二端602的方向,该辅助固定部622则可用以顶抵该绕线,让绕线由该第一端601所设置的一缺口63绕进该绕线核心物件10。其中该绕线芯体101延伸的方向定义为一绕线轴向,该凸缘102包含与该绕线轴向垂直的一端面681,与该端面相交的一外侧面682,该连接面1020位于该端面681上。而且,该凸缘102包含一缺口63,该绕线11通过该缺口63而于该端面681上与该端电极12形成电性连接。至于盖体19则结合至该绕线核心物件10,与该绕线芯体101及该凸缘102形成一磁通路径,而该盖体19连接于该凸缘102远离该缺口63的一侧。如此一来,夹持部621的位置与弯曲方向以及辅助固定部622的位置,可以让绕线(本图未示出)由第一端601所设置的缺口63绕进该绕线核心物件10,因此缺口63是远离盖体19,而盖体19附近的结构完整,所以可以让端电极62与盖体19两者相连接的截面积更大,而能让盖体19与绕线核心物件10两者间所形成的磁通路径效率更好,进而增加元件的磁通量及电感值。

再请参见图7,其是本公开所发展出来的第四实施例的外观示意图,主要是针对导线架(端电极)的结构进行改变。而由本实施例的示意图可以看出,端电极72上的夹持部721具有一开口7210来置入固定该绕线71,该夹持部721的弯曲方向让其开口7210朝向该第二端702的方向,该辅助固定部722则可用以顶抵该绕线71,让绕线71由该第一端701的侧边绕进该绕线核心物件70。而上一个实施例所具有的缺口63将不再需要设置。如此一来,本实施例相较于上一个实施例,由于不需要制作缺口所需的凹槽,因此加强了绕线核心物件70中凸缘的结构强度。绕线芯体101延伸的方向定义为一绕线轴向,该凸缘102包含与该绕线轴向垂直的端面681,与该端面681相交的一外侧面682以及相对于该端面681并与该外侧面682相交的一内侧面683,该连接面1020位于该外侧面682。该绕线11通过该内侧面683,而于该外侧面682上的连接面1020来与该端电极62形成电性连接。

综上所述,本公开所提出的线圈元件结构与其制程,可以有效降低激光焊接的能量峰值,因此可以避免高能量的激光对元件造成的影响,进而以较低的机台成本与较简易的制作过程来完成组装,如此将可降低产品的成本与提高生产速度。虽然本发明已以优选实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的构思和范围内,当可作些许变动与润饰,因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

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