專利名稱：表面安裝線圈組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如在EL(場致發(fā)光)驅(qū)動電路，LED(發(fā)光二極管)驅(qū)動電路，或者DC電源電路中使用的表面安裝線圈組件(package)，并且還涉及制造該線圈組件的方法。
背景技術(shù)：
用于導(dǎo)通EL或者LED，或者DC電源電路的驅(qū)動電路采用通過圍繞繞線管(bobbin)纏繞導(dǎo)體而形成的小型線圈，其中繞線管由磁性材料如鐵氧體制成(見日本專利申請公開No.2003-77738)。在薄的緊湊型電子器件中，其中使用的這種電路通常采用表面安裝線圈組件，該表面安裝線圈組件包括小型線圈以及安裝在電路板上的相關(guān)IC器件(見日本專利申請公開No.2004-336950)。
圖11是常規(guī)小型線圈81的斷面圖。該線圈81包括由磁性材料制成的繞線管82，以及纏繞繞線管82的繞組88。一對端電極板86和87固定在繞線管82的底部。繞組88的末端部分88a和88b分別纏繞在端電極板86和87上并且焊接到端電極板86和87上。當(dāng)線圈81安裝在電路板上時，端電極板86和87焊接到電路板上的布線圖(wiring pattern)上。
圖12示出了裝置的一部分，其中繞線管82被夾緊并且旋轉(zhuǎn)使得導(dǎo)體纏繞在該繞線管上從而形成繞組88。特別是，該裝置具有心軸61以及固定在該心軸上的卡盤91，該卡盤具有一對鉗夾91a用于夾緊其間的繞線管82。
被夾緊的繞線管82具有電極板86和87。導(dǎo)體的導(dǎo)引端纏繞在一個電極板86上，從而形成線圈81的繞組88的起始端88a。心軸61然后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以旋轉(zhuǎn)繞線管82，從而在繞線管82上纏繞導(dǎo)體以形成繞組88。在繞組88形成之后，繞組88的終端88b纏繞在另一電極板87上。然后將導(dǎo)體從繞組88切斷。具有繞組88的繞線管82從卡盤91卸下，并且繞組88的起始端和終端88a和88b分別用焊料焊接或者直接焊接到電極板86和87上。這樣線圈81的形成就完成了。
為了形成表面安裝線圈組件，線圈81及其相關(guān)IC器件(未示出)安裝在電路板的表面，該表面形成有布線圖。接著將電路板上的線圈81和IC器件用樹脂進(jìn)行封裝。日本專利申請公開No.2004-336950披露了一種制造這種表面安裝線圈組件的方法。根據(jù)該方法，基板形成有多個布線圖。這些布線圖在X和Y方向上串聯(lián)排列。包括線圈的幾組IC器件被安裝并且電連接到各自的布線圖上。所得的組件用樹脂進(jìn)行封裝。此后，基板被切割，從而提供單個的表面安裝線圈組件，每個表面安裝線圈組件包括具有電路圖案的電路板以及電路板上的線圈和IC器件。
該方法適用于線圈組件的大規(guī)模生產(chǎn)。然而，其需要大量的線圈繞線機(jī)器，導(dǎo)致設(shè)備成本的增加。此外，其需要與繞線機(jī)器相關(guān)的線圈的安裝/拆卸操作，并且因此增加了線圈的生產(chǎn)時間以及成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在使生產(chǎn)線圈組件的設(shè)備成本最少并且提高其生產(chǎn)率。
本發(fā)明提供一種生產(chǎn)表面安裝線圈組件的方法，該表面安裝線圈組件包括電路板以及安裝在該電路板上的線圈。該電路板在其一表面上具有布線圖，并且在其另一表面上具有端電極。端電極電連接到布線圖上。該線圈包括安裝在電路板上的繞線管以及纏繞在繞線管上的繞組。該方法包括的步驟有提供具有多個基板段的平坦基板；在多個基板段上相應(yīng)安裝多個繞線管；形成至少一組繞線管；在每組繞線管上連續(xù)纏繞導(dǎo)體，由此在每個繞線管上形成繞組；以及將多個基板段互相分開以提供單個的線圈組件。這些基板段可在X和Y方向上串聯(lián)排列。
該方法不需要大量的線圈繞線機(jī)器，由此使得空間節(jié)省并且設(shè)備成本減少。另外，該方法可時付多個生產(chǎn)流程，從小批量，多變化生產(chǎn)到大規(guī)模生產(chǎn)。另外，簡化的線圈生產(chǎn)方法使得成本減少。此外，當(dāng)繞線管分成兩組或者多組并且對這些組并行地進(jìn)行線圈繞線時，可實現(xiàn)生產(chǎn)效率。
該生產(chǎn)方法還包括向布線圖按壓導(dǎo)體在相鄰繞組之間延伸的部分；以及，連接導(dǎo)體的該部分到布線圖上，這樣使得每個繞組具有連接到布線圖上的導(dǎo)引端和結(jié)束端。
更特別的是，導(dǎo)體可通過從釬焊，熱壓焊和超聲波焊接所組成的組中選擇的至少一種而連接到布線圖上。
其他電子元件可另外安裝在每個基板段上，并且電聯(lián)接到每個電路圖案上。
分開基板段的步驟可通過切割或者折斷基板實現(xiàn)，可沿著在基板中形成的V型槽切口折斷。
將繞線管安裝到在基板段上的步驟可通過從以下組中選擇的任何一種實現(xiàn)，該組包括將繞線管粘結(jié)到基板段的表面上，將繞線管安裝到基板段表面中形成的凹槽，以及將繞線管安裝到穿過基板段所形成的開口中。
另外，本發(fā)明提供一種包括電路板以及電路板上的線圈的表面安裝線圈組件。該電路板包括相對側(cè)面，設(shè)置在相對側(cè)面之一上的布線圖，以及設(shè)置在另一側(cè)面上的電極。電極電連接到布線圖上。該線圈具有固定該電路板上的繞線管，以及通過在其上纏繞導(dǎo)體而形成在繞線管上的繞組。該繞組具有直接連接到布線圖上的導(dǎo)引端，以及直接連接到布線圖上的結(jié)束端。
特別是，通過將繞線管粘結(jié)到每個基板的表面，或者通過將繞線管安裝到每個基板的表面中形成的凹槽中，或者通過將繞線管安裝到穿過每個基板形成的開口中而固定到每個基板段上。
從下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的，特點以及優(yōu)點將變得更加清晰。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的表面安裝線圈組件的斷面圖。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的在單個基板上形成的線圈組件的一部分的平面圖，基板可以進(jìn)行分割以得到圖1所示的單個線圈組件。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的表面安裝線圈組件的斷面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的表面安裝線圈組件的斷面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的表面安裝線圈組件的平面圖。
圖6是沿圖5的線A-A截取的斷面圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的制造表面安裝線圈組件方法的工藝流程圖。
圖8是示出在圖7的流程中進(jìn)行的繞線管安裝步驟的圖。
圖9是示出在圖7的流程中進(jìn)行的線圈繞線步驟的圖。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的在單個基板上形成的線圈組件的一部分的平面圖，該基板可進(jìn)行分割以得到圖5和圖6所示的單個線圈組件。
圖11是常規(guī)線圈組件的斷面圖。
圖12是示出常規(guī)線圈繞線方法的斷面圖。
具體實施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的表面安裝線圈組件10。
表面安裝線圈組件10包括電路板2和線圈1。線圈1具有安裝在電路板2上的繞線管3，以及通過在繞線管3上纏繞導(dǎo)體而形成的繞組4。繞線管3具有柱形鐵心3a，其周圍設(shè)置繞組4，以及鐵心3a兩端上的一對圓盤形邊緣(上和下邊緣)3b。電路板2具有形成在其上表面上的布線圖2b(如圖1所示)以及設(shè)置在其下表面上的電極2d。電極2d通過在上下表面之間延伸的各個圖案連接部分2c電連接到布線圖2b上。繞線管3固定到電路板2的上表面。繞組4的導(dǎo)體的導(dǎo)引端以及結(jié)束端，即，繞線起始端4a以及繞線結(jié)束端4b，通過釬焊，熱壓焊，超聲波焊接等分別連接到各自的布線圖2b上。
簡要的說，如下制造表面安裝線圈組件1。制備如圖2所示的板狀基板102，其具有在正面上的X和Y方向上串聯(lián)形成的多個布線圖2b(見圖2)?；?02還在其反面具有端電極2d以及圖案連接部分2c，圖案連接部分2c形成在分割線7和8之間的交叉處的貫穿正反面的通孔2a的壁面上。分割線分割基板102為多個正方形基板段102a，其上分別形成布線圖2b。繞線管3安裝在各個基板段102a上。在繞組4形成在繞線管3之后，繞線起始端4a和繞線結(jié)束端4b連接到各個布線圖2b上。此后，基板102沿著分隔線7和8進(jìn)行切割以便產(chǎn)生分開的單個線圈組件10。
圖3示出了圖1所示的表面安裝線圈組件的改進(jìn)11。表面安裝線圈組件11具有與圖1所示的線圈組件10類似的設(shè)置，并且因此，相同的元件采用相同的附圖標(biāo)記，其描述將省略。在表面安裝線圈組件11中，凹槽2e形成在電路板2的正面或者上表面。繞線管3的下邊緣按壓安裝到凹槽2e中。優(yōu)選的是，下邊緣3b與凹槽2e用雙面壓合粘結(jié)帶或者粘合劑互相固定。
圖4是圖1所示的表面安裝線圈組件的另一改進(jìn)12。電路板2具有與繞線管3的下邊緣3b基本相同的厚度。電路板2具有貫穿其上下表面的開口2f。繞線管3的下邊緣3b按壓安裝到開口2f中并且用粘合劑等固定到其上。
圖5和圖6示出了圖3所示的表面安裝線圈組件的另一改進(jìn)13。表面安裝線圈組件13具有額外設(shè)置在電路板2正面或者上表面上的IC器件或者LED驅(qū)動電路5。布線圖2b電接線連接到驅(qū)動電路5并且通過圖案連接部分2c連接到電路板2的反下表面上的端電極2d，圖案連接部分2c形成在通孔2a的各個壁面上。將樹脂6提供給電路板2上的這些元件以對其進(jìn)行封裝。
下一步，將參考圖7-10描述根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)上述表面安裝線圈組件的方法。
在步驟S1中，提供基板102，基板102的下表面(如圖8所示)具有在X和Y方向上串聯(lián)排列的布線圖2b。
下一步，在步驟S2中，制備如圖8所示的托盤41，該托盤具有繞線管定位凹槽41a，由此繞線管3相對于形成在基板102上的各個布線圖2b對應(yīng)定位。雙面壓合粘結(jié)片31粘結(jié)到基板102的表面，該表面上已經(jīng)形成布線圖2b?；?02放置在由托盤41支撐的繞線管3上并且向繞線管3進(jìn)行按壓，使得繞線管通過粘結(jié)片31附著在基板102上。在大直徑線圈繞組4的情況下，可使用粘合劑代替粘結(jié)片以使繞線管3牢固地粘結(jié)到基板102上。當(dāng)要形成圖3或圖6所示的線圈組件11或者13時，在基板102中設(shè)置繞線管安裝凹槽2e，可使繞線管的邊緣在其內(nèi)安裝。
值得注意的是將繞線管3安裝到基板102上的過程可通過采用能定位每個繞線管3的X-Y定位系統(tǒng)來取代托盤41而進(jìn)行。
下一步，生產(chǎn)過程進(jìn)行到線圈繞線步驟S3。
在圖9中，線圈繞線機(jī)器或者機(jī)器人(未示出)的噴嘴51用于提供導(dǎo)體。噴嘴51繞每個繞線管轉(zhuǎn)動，如圖中的箭頭所示。線圈繞線機(jī)器的噴嘴51被控制以便在各個繞線管3上連續(xù)形成繞組4而不在連續(xù)的繞線過程中切割導(dǎo)體。在繞組4已經(jīng)形成的階段，如圖2和10所示，導(dǎo)體包括在相鄰繞組4之間延伸的直線部分。導(dǎo)體的直線延伸部分接著朝向布線圖被按壓并且粘結(jié)到其上，使得每個繞組4具有粘結(jié)到相關(guān)布線圖2b上的起始端和結(jié)束端4a和4b。粘結(jié)過程可通過例如釬焊，熱壓焊，焊接以及熱壓焊的組合，或者超聲波焊接來實現(xiàn)。
當(dāng)要形成圖5和圖6中示出的線圈組件13時，IC器件5另外通過管芯接合安裝在基板102上，并且IC器件5和相關(guān)的布線圖通過引線接合法電連接。此后，生產(chǎn)過程進(jìn)行到樹脂封裝步驟S5，其中安裝在基板102上的線圈和IC器件使用樹脂6進(jìn)行封裝。
在隨后的成件(unitizing)步驟S6中，基板102沿著分割線7和8通過劃線進(jìn)行切割以得到單個線圈組件1，11，12或13?？商鎿Q的是，基板102可通過其中在步驟S1中沿著分割線7和8在基板102上形成V型槽的方法進(jìn)行分割。在樹脂封裝步驟S5中沒有樹脂涂覆在分割線7和8上?；?02沿著V型槽切斷。
盡管上面已經(jīng)描述本發(fā)明的一些實施例，但是應(yīng)該注意的是本發(fā)明并不局限于前述實施例。例如，在繞線管上形成繞組的步驟可如下進(jìn)行?；迳系睦@線管分割成兩組或者多組，并且為每個繞線管組準(zhǔn)備單個導(dǎo)體。該導(dǎo)體連續(xù)纏繞在相關(guān)組的繞線管上。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)表面安裝線圈組件的方法，該表面安裝線圈組件包括電路板以及安裝在所述電路板上的線圈，所述電路板在其一個表面上具有布線圖并且在其另一表面上具有端電極，所述端電極電連接到所述布線圖上，所述線圈包括安裝在所述電路板的所述一個表面上的繞線管以及在所述繞線管上纏繞的繞組，所述方法包括提供具有多個基板段的平坦基板；在所述多個基板段上相應(yīng)地安裝多個繞線管；形成至少一組所述繞線管；連續(xù)地在每組所述繞線管上纏繞導(dǎo)體，由此在每個所述繞線管上形成繞組；以及將所述多個基板段互相分開從而提供單個線圈組件。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述基板段在X和Y方向上串聯(lián)排列。
3.權(quán)利要求1的方法，還包括向所述布線圖按壓所述導(dǎo)體在相鄰繞組之間延伸的部分；以及將所述導(dǎo)體的所述部分連接到所述布線圖上以便使得每個所述繞組具有連接到相關(guān)布線圖上的導(dǎo)引端和結(jié)束端。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所述導(dǎo)體通過從釬焊，熱壓焊，以及超聲波焊接組成的組中選擇的一種而連接到所述布線圖上。
5.權(quán)利要要求1到4中任一項所述的方法，還包括在分開所述基板段之前，將其他電子元件安裝到所述各個基板段上并且將所述其它電子元件電連接到所述各個電路圖案上。
6.權(quán)利要求1到4中任一項所述的方法，其中所述分開所述基板段通過從切割和折斷所述基板中選擇一種來實現(xiàn)，所述折斷沿著在所述基板上形成的V型槽而實現(xiàn)。
7.權(quán)利要求1到4中任一項所述的方法，其中所述的將所述繞線管安裝到所述基板段上通過從下面的組中選擇的一種來實現(xiàn)，該組包括將所述繞線管粘結(jié)到所述基板段的表面上，將所述繞線管安裝到所述基板段的表面中所形成的凹槽中，以及將繞線管安裝到穿過所述基板段形成的開口中。
8.一種表面安裝線圈組件，包括電路板，該電路板具有相對側(cè)面，在所述相對側(cè)面的一個側(cè)面上的布線圖，以及另一個側(cè)面上的電極，所述電極電連接到所述布線圖；固定到所述電路板上的繞線管；以及通過在所述繞線管上纏繞導(dǎo)體而形成在所述繞線管上的繞組；所述繞組具有直接連接到所述布線圖的導(dǎo)引端；以及直接連接到所述布線圖的結(jié)束端。
9.權(quán)利要求8的表面安裝線圈組件，其中所述繞線管安裝在形成在所述電路板的所述一個側(cè)面中的凹槽中。
10.權(quán)利要求8的表面安裝線圈組件，其中所述繞線管粘結(jié)到所述電路板的所述一個側(cè)面上。
11.權(quán)利要求8的表面安裝線圈組件，其中所述繞線管安裝到形成在所述電路板中的開口中，所述開口從所述電路板的一個側(cè)面延伸到所述另一個側(cè)面。
全文摘要
制備一種包括在X和Y方向上串聯(lián)排列的基板段的基板。這些基板段分別在其一個側(cè)面上具有電路圖案并且在其另一個側(cè)面上具有電極。包括繞線管的多組IC器件安裝在各個基板具有電路圖案的側(cè)面上。導(dǎo)體連續(xù)纏繞在繞線管上以形成繞組。向電路圖案按壓導(dǎo)體在相鄰繞組之間延伸的部分并且使其連接到電路圖案，從而形成連接到電路圖案的繞組的導(dǎo)引端和結(jié)束端。此后，切斷該基板，以提供表面安裝線圈組件，每個表面安裝線圈組件包括電路板以及包括該線圈的一組IC器件。
文檔編號H01F41/00GK1716468SQ20051009136
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者古屋正弘 申請人:株式會社西鐵城電子