專利名稱：電感器及其制造方法和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明的一個方面涉及一種用于諸如個人電腦、移動式電話或者電視接收器
之類電子設(shè)備的電感器，還涉及一種制造該電感器的方法以及包含該電感器的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
0002通常地，電感器用于諸如個人電腦、移動式電話或者電視接收器之類電子設(shè) 備的電子電路中。該類型的電感器具有包括芯構(gòu)件和線圈的構(gòu)造，其中線圈圍繞芯構(gòu)件纏 繞。在一些此類電感器中，線圈以阿爾法巻繞方式纏繞芯構(gòu)件，在該巻繞方式中，線圈的 中間部分纏繞芯構(gòu)件，兩端部分被向外拉出(作為示例，請參見JP-A-2007-305665)。
0003在所述的傳統(tǒng)電感器中，線圈在繞制時被施以負荷，致使線圈壓靠芯構(gòu)件。 因此，取決于線圈的形狀和纏繞芯構(gòu)件的方式，存在這樣的情況，即當纏繞所導(dǎo)致的負荷 同心(concentrically)施加于線圈表面中絕緣層的一部分時，該絕緣層可能破損，從而可 能發(fā)生短路。

發(fā)明內(nèi)容
0023本發(fā)明的一個目的是提供一種電感器，其線圈的繞制方式能夠阻止電感器內(nèi) 部短路的發(fā)生，本發(fā)明的目的還在于提供一種制造該電感器的方法以及提供一種具有包括 該電感器的印刷電路板的電子設(shè)備。
0024根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種電感器，包括覆以絕緣層的線圈和包含 繞線桿的芯，繞線桿包括外圓周部，其中，芯包括位于外圓周部中的凹陷，該凹陷構(gòu)造為 能夠引導(dǎo)線圈；繞線桿形成為圓柱形，凹陷形成在覆蓋至少一半外圓周部的半圓周部上； 并且，凹陷在半圓周部中形成為沿長度方向連續(xù)的凹槽。
0025凹陷可以被形成為與繞線桿的中心沿對角線斜交。
0026線圈可以包括矩形的橫截面形狀，且凹陷在寬度方向的橫截面形狀形成為與 線圈的橫截面形狀相對應(yīng)的矩形。
0027線圈可以包括纏繞繞線桿且位于凹陷中的進入部和纏繞繞線桿且與進入部 重疊的重疊部。
0028根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種制造電感器的方法，包括準備覆以絕緣
層的線圈和包含凹槽狀凹陷的芯，凹陷被構(gòu)造為能夠引導(dǎo)線圈，凹陷在半圓周部內(nèi)沿長度
方向連續(xù)形成，半圓周部圍繞繞線桿的外圓周部至少半圈，繞線桿形成為圓柱形狀；并且， 用收容在凹陷中的線圈的中間部纏繞芯。
0029根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種具有包括電感器的印刷電路板的電子設(shè)備，
包括覆以絕緣層的線圈和包含繞線桿的芯，繞線桿包括外圓周部，其中，芯構(gòu)件包括位 于外圓周部中的凹陷，凹陷用于引導(dǎo)線圈；繞線桿形成為圓柱形，凹陷形成在覆蓋至少一 半外圓周部的半圓周部中；并且，凹陷在半圓周部中形成為沿長度方向連續(xù)的凹槽。


0004接下來將參照附圖對體現(xiàn)本發(fā)明的各個特征的總體構(gòu)造進行說明。所述附圖 及其相關(guān)的說明用來對本發(fā)明的實施方式進行說明，而并不是對本發(fā)明范圍的限定。0005圖1是顯示個人電腦的外部構(gòu)造的示例性透視圖；0006圖2是顯示電感器的示例性透視圖；0007圖3是沿著圖2線III-III的示例性剖視0008圖4是顯示在電感器被制造之前的芯構(gòu)件和線圈的示例性透視圖；0009圖5顯示芯構(gòu)件繞線桿的示例性視圖，其中，(a)部分是繞線桿的俯視圖， (b)部分是繞線桿的透視0010圖6是顯示圖2所示電感器在制造過程中芯構(gòu)件和線圈的示例性透視0011圖7是沿著圖2線VII-VII的示例性剖視0012圖8是繼圖6后顯示芯構(gòu)件和線圈的示例性透視0013圖9是沿著圖8線IX-IX的示例性剖視0014圖IO是顯示本發(fā)明相關(guān)電感器的透視0015圖ll是沿著圖IO線XI-XI的剖視0016圖12是顯示在制造圖IO所示電感器的過程中芯構(gòu)件和線圈的透視0017圖13是沿著圖12Xm-XIII線的剖視0018圖14是繼圖12之后顯示芯構(gòu)件和線圈的透視0019圖15是沿著圖14線XV-XV的剖視0020圖16是顯示線圈進入凹槽狀凹陷內(nèi)的示例性剖視0021圖17A是顯示棱柱狀繞線桿的示例性透視圖；且
0022圖17B是顯示另一個繞線桿的示例性透視圖。
具體實施例方式
0030接下來將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的各個實施方式?？偟膩碚f，根據(jù)本發(fā)明
的一個實施方式，電感器包括覆以絕緣層的線圈和包含繞線桿的芯，所述繞線桿包括外 圓周部，其中，所述芯在外圓周部上具有凹陷，該凹陷構(gòu)造為能夠引導(dǎo)線圈；繞線桿形成 為圓柱形，所述凹陷形成在覆蓋至少一半外圓周部的半圓周部上；并且，凹陷形成為在半 圓周部中沿長度方向連續(xù)的凹槽。
0031以下將描述本發(fā)明的實施方式。相同的組件由相同的標號表示，且省略了重 復(fù)的描述。
0032圖1是顯示個人電腦1的外關(guān)構(gòu)造的示例性透視圖。該個人電腦1為本發(fā)明具體實施方式
的電子設(shè)備，具有包含稍后將要描述的電感器40的印刷電路板。在本實施 例中，如圖1所示的個人電腦1將作為電子設(shè)備的示例被描述。
0033圖1中顯示的個人電腦1是一種便攜式筆記本計算機，具有主體外殼2; 和其中包含液晶顯示面板的顯示單元3。
0034在主體外殼2中，鍵盤4布置在前側(cè)，包含有電感器40的印刷電路板被布 置在其中。
0035圖2是顯示該電感器40的透視圖，圖3是沿著圖2線III-I11的剖視圖，圖4 是顯示在制造電感器40之前芯構(gòu)件20和線圈30的透視圖，圖5的(a)部分是顯示芯構(gòu) 件20繞線桿10的俯視圖，且圖5的(b)部分是繞線桿的透視圖。
0036如這些圖中所示的，該電感器具有由樹脂制成的芯構(gòu)件20和線圈30，且被 構(gòu)造成以阿爾法巻繞方式圍芯構(gòu)件20纏繞線圈30。
0037所述芯構(gòu)件20具有柱狀繞線桿IO，其高度比線圈30的寬度大兩倍；和呈 矩形平面狀的軸固定部11、 12，這些軸固定部被固定到繞線桿10沿軸心延伸方向的兩端。 繞線桿lO和軸固定部ll、 12彼此結(jié)合為一體。
0038如圖5詳細所示，繞線桿10具有用于引導(dǎo)該線圈30巻繞的凹槽狀凹陷15。 該凹槽狀凹陷15形成在繞線桿10的外圓周部的半圓周部中，并且形成為從軸固定部12 到軸固定部ll的連續(xù)的凹槽形。而且，該凹槽狀凹陷15形成為傾斜交叉形(螺旋形)， 其與繞線桿10的軸心(軸線)傾斜交叉。凹槽狀凹陷15在寬度方向上的截面為與線圈30 橫截面形狀相對應(yīng)的矩形形狀(具體請參見圖16)。
0039線圈30具有允許其以阿爾法巻繞方式纏繞繞線桿10多圈的長度，半截部31、 32的端部從芯構(gòu)件20伸出。該線圈30被由絕緣材料制成的絕緣層覆蓋，其在寬度方向上 的截面為矩形。
0040在線圈30中，當線圈30纏繞繞線桿10時，部分半截部31、 32作為進入部 31a、 32a (稍后描述)進入凹槽狀凹陷15，其他部分則作為纏繞部31b、 32b或者重疊部 31c、 32c也將在稍后描述。
0041電感器40通過以阿爾法巻繞方式將線圈30纏繞在芯構(gòu)件20上制成。接下 來將描述電感器40的制造方法。
0042如圖4所示，首先，線圈30的中間部從外部向芯構(gòu)件20的繞線桿10接近， 然后接觸繞線桿IO。因為凹槽狀凹陷15形成在繞線桿10的外圓周部中，當半截部31、 32在線圈30接觸繞線桿10的同時環(huán)繞繞線桿10時，線圈30的中間部進入該凹槽狀凹陷 15 (優(yōu)選情況下，線圈30沿著凹槽狀凹陷15的成形方向傾斜)。
0043此時，進入凹槽狀凹陷15的部分被設(shè)定為進入部31a、 32a。因為線圈30的 橫截面形狀與凹槽狀凹陷15的橫截面形狀相對應(yīng)，所以進入部31a、 32a剛好全部進入凹 槽狀凹陷15。因為凹槽狀凹陷15形成在繞線桿10中，而且線圈30在繞制時被凹槽狀凹 陷15引導(dǎo)(導(dǎo)向)，并且，因為凹槽狀凹陷15形成為傾斜交叉形狀，故半截部31、 32 中接續(xù)進入部31a、 32a的部分則沿凹槽狀凹陷15在豎直方向上彼此分開。
0044圖6和7顯示了線圈30圍繞線桿10環(huán)繞一圈的狀態(tài)。
0045如圖6和7所示，于是，半截部31、 32的端部沿著箭頭F的指向被向外拉， 半截部31、 32環(huán)繞繞線桿10，此時，負荷的施加使得線圈壓靠繞線桿10。
0046進入部31a、 32a以外的部分在豎直方向上彼此分開。當線圈30再環(huán)繞繞線 桿10—圈時，如圖8和9所示，作為結(jié)果，進入部31a、 32a以外的部分也被繞上(繞線 桿IO)，且其位置相對于進入部31a、 32a已發(fā)生偏移，于是被設(shè)定為纏繞部31b、 32b。
0047當線圈30再繞繞線桿10 —圈時，纏繞部31b、 32b的外部就被繞以重疊的 纏繞部31b、 32b。以重疊的纏繞部31b、 32b進行纏繞的部分為重疊部31c、 32c。圖2和 3顯示的是重疊部31c、 32c形成的狀態(tài)。
0048電感器40即按照上述方式進行制造。在處于纏繞狀態(tài)的線圈30中，進入凹 槽狀凹陷15中的進入部31a、 32a以及纏繞部31b、 32b和重疊部31c、 32c都已形成，其 中，重疊部31c、 32c與進入部31a、 32a重疊。
0049因線圈30的橫截面為矩形，故其具有邊緣部。當線圈10纏繞在繞線桿10 上時，進入部31a、 32a的平面部(flat surface portions)與重疊部31c、 32c彼此接觸，但 在進入部31a、 32a、纏繞部31b、 32b和重疊部31c、 32c中，平面部與邊緣部互不接觸。
0050即便線圈30在被纏繞時有負荷被施加到繞線桿10上，過多的負荷也不會作 用到線圈30的絕緣層上。因此，線圈30的絕緣層得到保護，短路不會發(fā)生。
0051相比之下，圖10和11展示的是以線圈30纏繞未設(shè)有凹槽狀凹陷15的芯構(gòu) 件120所制成的電感器140。其芯構(gòu)件120不同于芯構(gòu)件20之處在于繞線桿110的外圓周 部中沒有形成凹槽狀凹陷。
0052與電感器40的方式相同，電感器140也是以阿爾法巻繞方式圍繞線桿110 纏繞線圈30制成。
0053然而，繞線桿UO的外圓周部并未形成有凹槽狀凹陷。如圖12和13所示， 因此，即使在半截部31、 32被纏繞時，線圈30的中間部也不會進入凹槽狀凹陷。此外， 線圈30不被凹槽狀凹陷引導(dǎo)，也不會沿著凹槽狀凹陷在豎直方向上彼此分離。線圈30僅 在其環(huán)繞并初次接觸繞線桿110之處的背面一側(cè)在豎直方向上發(fā)生偏移。
0054根據(jù)該構(gòu)造，當半截部31、 32纏繞一圈后在纏繞第二圈時，第二圈纏繞部 分32e、 31e僅僅相對于第一圈纏繞部分31d、 32d在豎直方向上偏移，且這兩部分32e、 31e直接重疊纏繞部分31d、 32d。此時，纏繞部32e、 31e的邊緣部分別接觸纏繞部31d、 32d的平面部。當半截部31、 32進一步纏繞第二圈時，纏繞部31f、 32f的邊緣部也接觸纏 繞部分31d、 32d的平面部，如圖10和11所示。
0055因此，在第一圈纏繞時就導(dǎo)致了邊緣部與纏繞部31d、 32d的平面部直接接 觸的狀態(tài)，因此，線圈30的纏繞所施以的負荷在第一圈就被集中到纏繞部31d、 32d的表 面部。結(jié)果，電感器140中就存在纏繞部31d、 32d的絕緣層脫落從而發(fā)生短路的可能性。
0056與之相反，本發(fā)明實施方式中的電感器40，如上所述，凹槽狀凹陷15形成 繞線桿10中。因此，線圈30能夠在巻繞時被凹槽狀凹陷15引導(dǎo)(導(dǎo)向)，且進入部31a、 32a能夠形成在凹槽狀凹陷15中。而且，凹槽狀凹陷15具有與線圈30橫截面形狀相對應(yīng) 的橫截面形狀，因此進入部31a、 32a與繞線桿10的表面處于同一平面上，并不外突。
0057因為凹槽狀凹陷15形成為傾斜交叉狀，當線圈纏繞一圈時，半截部31、 32 在豎直方向上彼此分開，好象是不同的線圈在纏繞。在第二圈和后續(xù)的纏繞中，線圈重疊 第一圈的纏繞部。因此，線圈30的邊緣部不與其平坦部(planarportions)相接觸。結(jié)果， 在電感器40中，纏繞所導(dǎo)致的負載不會同心施加于絕緣層，短路不會發(fā)生。
0058因此，若想改善電感器40的品質(zhì)，進入部分31a、 32a可形成在凹槽狀凹陷 15中，從而是纏繞位置被固定下來。結(jié)果，電感器40的品質(zhì)偏差(quality dispersion)降 低，產(chǎn)量得以提高。
0059(變型實施例)
0060盡管在上述電感器40中，繞線桿10形成為圓柱形，但繞線桿的形狀不限于 圓柱形。例如，如圖17A中顯示的繞線桿50也可以被形成為具有凹槽狀凹陷55的棱柱形。 然而，當繞線桿形成為圓柱形時，由于線圈30的纏繞所產(chǎn)生的負荷能比繞線桿形成為棱 柱形時更加分散(防止負荷集中到繞線桿50的棱角處)，因此最好使繞線桿形成為圓柱 形。
0061凹槽狀凹陷15形成在繞線桿10的半圓周部分。如圖17B所示的繞線桿60， 作為另外一種選擇，凹槽狀凹陷61也可以形成為比半圓周部更短。該凹槽狀凹陷61的長 度為繞線桿60的半圓周的一半(四分之一圓周)。在這樣結(jié)構(gòu)的凹槽狀凹陷61形成時， 線圈30在巻繞時也能夠且被引導(dǎo)，邊緣部也能夠被阻止與平坦部接觸。
0062凹槽狀凹陷15、 61形成為連續(xù)的凹槽狀形狀。作為另外一種選擇，還可以 使用其長度很短，以致該凹陷不能被稱為凹槽狀凹陷的凹陷。在使用這種凹陷的情況下， 當凹陷形成為能夠引導(dǎo)線圈30時，線圈30在巻繞時也能被引導(dǎo)，邊緣部也能被阻止與平 坦部接觸。當用于引導(dǎo)巻繞的凹陷作為凹槽狀凹陷15、 61被形成為連續(xù)的凹槽狀形狀時， 線圈30特定長度的一部分能夠進入該凹陷并被可靠引導(dǎo)。因此，這更優(yōu)選。當凹陷被在 半圓周部分中形成為凹槽狀凹陷15時，第一圈纏繞部的高度與繞線桿10的表面齊平，因 此線圈30在進行第二圈巻繞時繞線桿10的表面不會形成有臺階，從而能夠?qū)崿F(xiàn)線圈平穩(wěn) 纏繞的效果。
0063盡管凹槽狀凹陷15、 61的橫截面形狀對應(yīng)于線圈30的橫截面形狀，但這并 非必須。g卩，凹槽狀凹陷15、 61的深度可以大于或者小于線圈30的厚度。然而，凹槽狀 凹陷15、 61的深度等于或大于線圈30厚度的情況則更為優(yōu)選，因為在這種情況下，當進 入部形成時，進入部分不會從繞線桿10的表面凸出。
0064盡管線圈30形成為具有矩形的橫截面形狀，本實施方式也可以被應(yīng)用于具 有其他形狀(例如，圓形)的線圈。
0065盡管上述描述針對本發(fā)明的實施方式，本發(fā)明的設(shè)備和方法不限于所述的實 施方式，各種變更都可便宜實施。通過充分結(jié)合本實施方式的組件、功能、特征、或者方 法步驟所得的設(shè)備或者方法也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電感器，其特征在于，包含由絕緣層涂覆的線圈；和包含繞線桿的芯，該繞線桿包含外圓周部，其中，所述芯進一步包含位于所述外圓周部上的凹陷，該凹陷構(gòu)造成引導(dǎo)所述線圈；所述繞線桿形成為圓柱形，所述凹陷形成在覆蓋所述外圓周部的至少半周的半圓周部上；并且所述凹陷形成為在所述半圓周部中沿長度方向連續(xù)的凹槽。
2. 如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述凹陷形成為與所述繞線桿的中心 對角相交。
3. 如權(quán)利要求2所述的電感器，其特征在于，所述線圈包含矩形截面，且所述凹陷 在寬度方向上的截面形狀形成為與所述線圈的截面形狀相對應(yīng)的矩形。
4. 如權(quán)利要求3所述的電感器，其特征在于，所述線圈包含 進入部，該進入部繞所述繞線桿纏繞于所述的凹陷中；和 重疊部，該重疊部繞所述繞線桿纏繞而與所述進入部相重疊。
5. —種制造電感器的方法，其特征在于，包含準備由絕緣層覆蓋的線圈和包含凹槽形凹陷的芯，所述凹陷構(gòu)造成引導(dǎo)所述線圈，所 述凹陷在繞所述繞線桿外圓周部至少半周的半圓周部內(nèi)沿長度方向連續(xù)形成，所述繞線桿 形成為圓柱形；以及用收容在所述凹陷中的所述線圈的中間部纏繞所述芯。
6. —種電子設(shè)備，具有包含電感器的印刷電路板，其特征在于，包含 由絕緣層覆蓋的線圈；和包含繞線桿的芯，該繞線桿包含外圓周部，其中，所述芯進一步包含位于所述外圓周部上的凹陷，該凹陷用于引導(dǎo)所述線圈； 所述繞線桿形成為圓柱形，所述凹陷形成在覆蓋繞所述外圓周部的至少半周的半圓周 部中；并且所述凹陷形成為在所述半圓周部中沿長度方向連續(xù)的凹槽。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供一種電感器，該電感器包括覆以絕緣層的線圈和包括繞線桿的芯，所述繞線桿包括外圓周部，其中，該芯在外圓周部上具有凹陷，該凹陷被構(gòu)造為引導(dǎo)線圈；所述繞線桿形成為圓柱形，所述凹陷形成在圍繞至少一半所述外圓周部的半圓周部分上；并且，所述凹陷形成為在半圓周部分中沿長度方向連續(xù)的凹槽。
文檔編號H01F17/04GK101577168SQ200910129819
公開日2009年11月11日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者安井聰 申請人:株式會社東芝