本發(fā)明涉及一種線圈元器件的制造方法及用于制造此線圈元器件的模具設(shè)備。
背景技術(shù):
關(guān)于具有磁性磁芯和繞組線圈的線圈元器件,有各種各樣的方案。在此類型的線圈元器件中,有一種線圈元器件,其在由磁性體所形成的磁性體磁芯上,安裝有扁平導(dǎo)線所卷繞的線圈,并在這些部件上進(jìn)一步覆蓋有磁性封裝部(詳參專利文獻(xiàn)1)。此磁性封裝部,是把由金屬制的磁性粉末和樹脂混合而成,并添加了溶媒的漿狀或油灰狀的混合物填充在模具內(nèi)部,通過使用磁性材料的注模成型方法而形成的。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn):
1中國專利申請公布CN104051129A號說明書
技術(shù)實現(xiàn)要素:
要解決的技術(shù)問題:
但是,在如上所述的組成中,在批量生產(chǎn)線圈元器件時,要求在線圈周圍等不能發(fā)生混合物的充填遺漏的問題。因此,就產(chǎn)生了下述想法,即對混合物進(jìn)行加壓。然而,上述的混合物由于流動性較低,即使對此混合物進(jìn)行加壓處理,也有可能在模具內(nèi)部出現(xiàn)混合物填充不到的地方(充填遺漏)的危險。在此情況下,線圈元器件的品質(zhì)就會產(chǎn)生誤差。
本發(fā)明正是鑒于上述問題而做出的,目的是提供一種可以降低混合物的充填遺漏的線圈元器件的制造方法,以及用于制造此線圈元器件的模具設(shè)備。
技術(shù)方案:
為了解決上述課題,本發(fā)明提供了一種線圈元器件的制造方法,其包括組裝步驟,在該組裝步驟中把線圈安裝在磁性體磁芯上來形成線圈組裝體,以及置入步驟,在該置入步驟中把線圈組裝體和包含磁性粉末及熱固性樹脂的油灰狀混合物置入模具的內(nèi)筒部,其特征為進(jìn)一步包含下述步驟,即推壓步驟,在該推壓步驟中推壓被置入到內(nèi)筒部的混合物,給予振動步驟,在該給予振動步驟中,通過給予置入到內(nèi)筒部的混合物以具有剪斷力的振動,使該混合物的粘度下降,以及熱硬化步驟,在該熱硬化步驟中,把經(jīng)過給予振動步驟的混合物和線圈組裝體的一體化物體進(jìn)行加熱,使混合物所包含的熱固性樹脂熱硬化,從而形成磁性封裝部。
另外,本發(fā)明的線圈元器件的制造方法還包括其他方面,即在上述的發(fā)明之外進(jìn)一步優(yōu)選,在給予振動步驟中,通過直接或間接地對模具加以振動的振動發(fā)生機(jī)構(gòu)的工作,來對混合物加以振動。
并且,本發(fā)明的線圈元器件的制造方法還包括其他方面,即在上述發(fā)明之外進(jìn)一步優(yōu)選, 在給予振動步驟中,通過給予混合物周期性的沖擊的打擊機(jī)構(gòu)的工作,從而給予混合物振動。
另外,本發(fā)明的線圈元器件的制造方法還包括其他方面,即在上述發(fā)明之外進(jìn)一步優(yōu)選,推壓步驟先于給予振動步驟得以實行,并且,在給予振動步驟中,同時也實行推壓步驟。
并且,本發(fā)明的線圈元器件的制造方法還包括其他方面,即在上述發(fā)明之外進(jìn)一步優(yōu)選,在給予振動步驟中,通過給予模具直接或間接振蕩的振動發(fā)生機(jī)構(gòu)的工作,在給予混合物振動的同時,在通過振動發(fā)生機(jī)構(gòu)給予混合物振動的前后,還通過給予混合物周期性的沖擊的打擊機(jī)構(gòu)的工作,給予混合物振動。
并且,本發(fā)明的線圈元器件的制造方法還包括其他方面,即在上述發(fā)明之外進(jìn)一步優(yōu)選,在置入步驟之后,在混合物上部配置蓋子部件,并且在蓋子部件上部配置按壓部件,而在推壓步驟中通過對按壓部件進(jìn)行加壓的加壓機(jī)構(gòu)的工作,從而對混合物進(jìn)行加壓,并且,在熱硬化步驟之前還進(jìn)行下述取出步驟,在此取出步驟中,維持蓋子部件貼緊一體化物體的頂面的狀態(tài),并從內(nèi)筒部里取出一體化物體。
另外,根據(jù)本發(fā)明的第2觀點,本發(fā)明還包括了一種制造線圈元器件的模具設(shè)備,其是為了制造一種用磁性封裝部來覆蓋被安裝在磁性體磁芯上的線圈組裝體的線圈元器件,其特征為具有模具,該模具具有把線圈組裝體和包括磁性粉末及熱固性樹脂的油灰狀混合物置入其中的內(nèi)筒部,按壓部件,該按壓部件從模具的上方側(cè)對混合物進(jìn)行按壓,加壓機(jī)構(gòu),該加壓機(jī)構(gòu)對按壓部件進(jìn)行加壓,給予振動部件,該給予振動部件給予置入內(nèi)筒部的混合物以具有剪斷力振動,以及自動控制部,該自動控制部對加壓機(jī)構(gòu)以及給予振動部件的工作加以自動控制。
有益效果:
根據(jù)本發(fā)明,可以降低混合物的充填遺漏。
附圖說明
圖1是表示涉及本發(fā)明第1實施例的線圈元器件內(nèi)部組成的透視立體圖。
圖2是圖1中所表示的符號B-B之間的截面圖。
圖3是表示用于制造圖1所表示的線圈元器件的模具設(shè)備組成的圖。
圖4是表示涉及本發(fā)明的變形例組成的圖,即在表示出厚度較大的下方支護(hù)板的同時,還表示了設(shè)置了深深地塌陷下去的定位凹部的組成。
圖5是表示涉及圖4所表示組成的變形例的圖,即表示出把凸緣部的外周面和模具的內(nèi)壁面設(shè)置成在同一面內(nèi)的組成。
圖6是表示涉及本發(fā)明的變形例的立體圖,即表示出多個模具被一體地連接在一起的多連模具,同時還表示出具有與多連模具相對應(yīng)個數(shù)的定位凹部的多連支護(hù)板。
圖7是表示第1實施例的線圈元器件的制造方法的概要流程圖。
圖8是表示涉及本發(fā)明的第2實施例的,用于制造線圈元器件的模具設(shè)備組成的圖。
具體實施方式
第1實施例:
以下,將對涉及本發(fā)明的第1實施例的線圈元器件10的制造方法及線圈元器件10根據(jù)附圖進(jìn)行說明。另外,在以下說明中,根據(jù)需要使用XYZ直角座標(biāo)系進(jìn)行說明。在XYZ直角座標(biāo)系中,所謂X方向是指在圖1中末端43a、43b的排列方向,X1側(cè)是指圖1中的右側(cè),X2側(cè)是指與其相反的左側(cè)。另外,Y方向是指末端43a、43b沿著下底面31C延伸的方向,Y1側(cè)是指圖1中的圖紙的右里側(cè),Y2側(cè)是指與其相反的圖紙左外側(cè)。另外,Z方向是指柱狀芯部32的中軸線方向,Z1側(cè)是指上側(cè),Z2是指下側(cè)。
1-1.關(guān)于線圈元器件的組成
圖1是表示涉及本發(fā)明第1實施例的線圈元器件10內(nèi)部組成的透視立體圖。另外,在圖1中用虛線來表示磁性封裝部50。另外,圖2是圖1中所表示的符號B-B之間的截面圖。另外,圖2中只表示磁性封裝部50的截面,而對于線圈組裝體20使用側(cè)面圖來加以表示。
本實施例中的線圈元器件10為例如電感、變壓器或扼流線圈等的電子元件。此線圈元器件10的主要成分為線圈組裝體20和磁性封裝部50。線圈組裝體20具有磁性體磁芯30和線圈40。
磁性體磁芯30上設(shè)置有凸緣部31和柱狀芯部32,并且它們被設(shè)置成一體。所涉及的磁性體磁芯30是采用由鐵氧體燒制而成的鐵氧體磁心,或者是由磁性粉末所壓縮成型的壓粉磁芯作為材質(zhì)的。在這里,作為壓粉磁芯的磁性粉末,可以采用以鐵(Fe)為主要成分,并分別以1wt%以上,10wt%以下的比例添加了硅(Si)和鉻(Cr)的磁性粉末。所涉及的磁性粉末在防銹性和相對磁導(dǎo)率等的方面表現(xiàn)非常好。從降低磁芯損耗的觀點,還可以采用混合了上述磁性粉末和非晶質(zhì)金屬的金屬磁性粉末。作為非晶質(zhì)金屬,可以采用以鐵(Fe)為主要成分,并分別添加了1wt%以上,10wt%以下硅(Si)和鉻(Cr),還進(jìn)一步添加了0.1wt%以上,5wt%以下的碳(C)的含碳非晶質(zhì)金屬。另外,還可以含有錳(Mn)。
凸緣部31被設(shè)置成板狀,在圖1所表示的組成中,凸緣部31的平面形狀呈大體上為正方形形狀。但是,凸緣部31的平面形狀并不限于大體為正方形,還可以采用圓形狀,橢圓形狀,多邊形形狀等各種形狀。另外,從此凸緣部31的中央部開始豎立設(shè)置有柱狀芯部32。柱狀芯部32是朝向上方側(cè)(Z1側(cè))延伸的圓柱形的部分,不過也可以是圓柱形以外的形狀(四角柱等多角柱形狀)。此柱狀芯部32被插入到后述的線圈40的線圈細(xì)孔42a中。
另外,線圈40使用了幅寬尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于厚度尺寸的扁平導(dǎo)線41(與導(dǎo)線相對應(yīng)),并使用此扁平導(dǎo)線41來卷繞形成繞線部42,在此繞線部42內(nèi)周側(cè)還設(shè)置有線圈細(xì)孔42a。此線圈細(xì)孔42a中插入有上述的柱狀芯部32。另外,如圖1及圖2所示的組成中,繞線部42被形成為扁線立式卷繞(Edgewise)的形態(tài),此繞線部42的中軸線方向被設(shè)置成與柱狀芯部32的中軸線方向相一致。另外,還可以用粘合劑來把繞線部42的底面?zhèn)裙潭ㄔ谕咕壊?1頂面。所涉及的粘合劑可以用絕緣性的樹脂粘合劑。
另外,扁平導(dǎo)線41的一個末端43a從繞線部42的頂面?zhèn)乳_始,沿著與磁性體磁芯30的凸緣部31的頂面31A相平行的方向(Y1側(cè))延伸之后,與凸緣部31中的圖2的Y1側(cè)的側(cè)面31B相平行并抵接,而且一邊與凸緣部31的下底面31C相抵接,一邊被折彎向Y2側(cè)。與此下底面31C相抵接的部分,成為從磁性封裝部50的下方露出,并與其他基板等被電連接在一起的端子部44a。經(jīng)過所涉及的端子部44a的部分之后,末端43a再次一邊與凸緣部31的Y2側(cè)的側(cè)面31D相抵接,一邊被彎折向上方,最后被彎折向凸緣部31的柱狀芯部32側(cè)。
同樣,扁平導(dǎo)線41的另一個末端43b從繞線部42的下表面?zhèn)乳_始,沿著與磁性體磁芯30的凸緣部31的頂面31A相平行的方向(Y1側(cè))延伸之后,與凸緣部31中的圖1的Y1側(cè)的側(cè)面31B相平行并抵接,而且一邊與凸緣部31的下底面31C相抵接,一邊被折彎向Y2側(cè)。與此下底面31C相抵接的部分,成為從磁性封裝部50的下方露出,并與其他基板等被電連接在一起的端子部44b。經(jīng)過所涉及的端子部44b的部分之后,末端43b再次一邊與凸緣部31的Y2側(cè)的側(cè)面31D相抵接,一邊被彎折向上方,最后被彎折向凸緣部31的柱狀芯部32側(cè)。
另外,在凸緣部31的下底面31C中,還朝向上方凹陷設(shè)置有用于鑲嵌端子部44a、44b的溝部(省略圖示)。此溝部比扁平導(dǎo)線41厚度小,電極溝部僅收容端子部44a、44b厚度的一部分。由此,端子部44a、44b的下方側(cè)呈比下底面31C更加突出向下方的狀態(tài)。另外,還可以通過粘合劑把端子部44a、44b的頂面?zhèn)日辰Y(jié)固定到溝部的壁面上。
另外,作為導(dǎo)線,也可以用截面形狀為圓形的圓導(dǎo)線來代替上述的扁平導(dǎo)線41。在此情況下,可以把圓導(dǎo)線平坦地壓扁來形成端子部44a、44b。
另外,在凸緣部31的Y2側(cè)的側(cè)面31D上,還形成有對末端43a、43b進(jìn)行定位的側(cè)面凹部(未圖示)。由此,末端43a、43b的厚度的一部分或全部可以被收容到側(cè)面凹部中,從 而可以防止末端43a、43b從凸緣部31的側(cè)面突出。另外,對于側(cè)面凹部的壁面,也可以采用讓末端43a、43b被粘接住的組成。
其次,就磁性封裝部50加以說明。磁性封裝部50由包含磁性粉末及熱固性樹脂的材料所形成。作為所涉及的磁性粉末,既可以采用與上述的磁性體磁芯30種類相同的材料、也可以采用不同的材料。另外,作為熱固性樹脂可以采用例如環(huán)氧樹脂,酚醛樹脂及硅酮樹脂等。
此磁性封裝部50被設(shè)置成除上述的端子部44a、44b外,把線圈組裝體20的全體都覆蓋起來的形態(tài)。另外,凸緣部31的下底面31C可以露出,另外線圈組裝體20中,下底面31C或端子部44a、44b以外的一部分也可以露出。如圖1所示,磁性封裝部50大體上被設(shè)置成長方體形狀。但是,磁性封裝部50的形狀可以為任意形狀,不限于大體上呈長方體形狀。并且,磁性封裝部50被設(shè)置成覆蓋磁性體磁芯30的柱狀芯部32及線圈40的繞線部42的形態(tài)。
1-2.關(guān)于模具設(shè)備的組成
其次,關(guān)于用于制造線圈元器件10的模具設(shè)備100組成,將參照圖3進(jìn)行說明。圖3是表示被用于制造線圈元器件10的模具設(shè)備100的組成圖。如圖3所示,模具設(shè)備100是以基臺部110,下方支護(hù)板120,筒狀模具130,蓋子部件140,按壓部件150,加壓機(jī)構(gòu)160,振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170,以及控制部180作為主要構(gòu)成要素的。
基臺部110是構(gòu)成模具設(shè)備100的地基的部分,也是支撐下方支護(hù)板120和模具130的部分。另外,基臺部110還是通過后述的振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170被給予振動的部分。通過給予所涉及的基臺部110以振動,也就給予了模具130的內(nèi)筒部132中填充的混合物200以振動。另外,圖3所示的組成中,在基臺部110還形成有排氣孔111。此排氣孔111與下方支護(hù)板120的插通孔122相連通,可以從內(nèi)筒部132的內(nèi)部向外部排氣。
下方支護(hù)板120是薄片狀或薄板狀的部件,也是封住模具130的內(nèi)筒部132的下表面開口部的部分。在此下方支護(hù)板120上還設(shè)置有從此下方支護(hù)板120的頂面凹陷下去的定位凹部121,在此定位凹部121中,鑲嵌有線圈組裝體20的端子部44a、44b。由此,就可以決定線圈組裝體20相對于模具130的內(nèi)筒部132的位置。
另外,在下方支護(hù)板120上還設(shè)有插通孔122,此插通孔122與上述的排氣孔111相連通。由此,在模具130的內(nèi)筒部132中,如果在按壓入混合物200時,內(nèi)筒部132里存在的空氣可以通過排氣孔111以及插通孔122向外部排出。
另外,模具130是具有筒狀的外筒部131的部件,此外筒部131所圍著的部分(外筒部131的內(nèi)壁131a所圍著的部分)成為內(nèi)筒部132。并且,可以在此內(nèi)筒部132內(nèi)配置線圈組裝體20,或填充混合物200。
另外,通過不圖示的定位部件模具130相對于下方支護(hù)板120的位置就被決定下來了。作由此類型定位部件的組成例,例如可以在下方支護(hù)板120和模具130中的任意一方設(shè)置突起,而在另一方設(shè)置鑲嵌突起用的凹部。當(dāng)然也可以使用其他的定位部件組成。另外,優(yōu)選在內(nèi)壁131a預(yù)先涂抹脫模劑。在涂抹脫模劑的情況下,實施后述的成形步驟S40的時候,可以很容易地把成形后的混合物200和線圈組裝體20的一體化物體從內(nèi)筒部132中取出。
蓋子部件140,是把混合物200填充到內(nèi)筒部132之后,從內(nèi)筒部132上方側(cè)(Z1側(cè))覆蓋混合物200而配置的部件。此蓋子部件140優(yōu)選由具有較好脫模性的樹脂材料所形成的。作為此種樹脂材料的一個例子,比如說可以采用聚四氟乙烯(PTFE)等的氟樹脂材料。另外,對于蓋子部件140的厚度沒有特別限定,即可以是薄片形狀,還可以是薄板形狀或塊狀等。另外,蓋子部件140被設(shè)置成,在平視時其形狀大體上與內(nèi)筒部132相同,這樣,可以防止被填充到內(nèi)筒部132的混合物200從蓋子部件140和外筒部131的內(nèi)壁131a之間空隙泄露出去,同時還能較好地進(jìn)行按壓。
按壓部件150是從此蓋子部件140的上方進(jìn)行按壓的部件,被設(shè)置成直徑比蓋子部件140的直徑更小。由此,可以防止按壓部件150與外筒部131之間的撞擊。另外,優(yōu)選按壓部件150的厚度被設(shè)置成比蓋子部件140厚度更大。作為按壓部件150,比如可以采用塊狀的部件。
加壓機(jī)構(gòu)160是從按壓部件150上方,給予按壓部件150以壓力的機(jī)構(gòu)。通過所涉及的加壓機(jī)構(gòu)160,可以對存在于內(nèi)筒部132內(nèi)部的混合物200進(jìn)行加壓。另外,加壓機(jī)構(gòu)160可以持續(xù)地給予規(guī)定的壓力,也可以周期性地給予規(guī)定的壓力。
另外,振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170被安裝在基臺部110上,給予基臺部110以振動的機(jī)構(gòu)。振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170與給予振動部件相對應(yīng)。作為所涉及的振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170,例如可以采用使用了球形振動器(ball Vibrator)171以及空氣壓縮機(jī)(省略圖示)的機(jī)構(gòu)。球形振動器171具有鋼制的鐵球,以及用于讓此鐵球轉(zhuǎn)動的圓筒殼體。球形振動器171是從空氣壓縮機(jī)向圓筒殼體內(nèi)部供給壓縮空氣,并且通過向圓筒殼體內(nèi)供給壓縮空氣的壓力使鐵球高速旋轉(zhuǎn),由此給予基臺部110以振動的設(shè)備。
如此,基臺部110所被給予的振動,也就同樣給予了下方支護(hù)板120及模具130,也給予了混合物200。由此,給予混合物200以剪斷力,其粘度就被降低了。由此混合物200也就可以填充在內(nèi)筒部132內(nèi)部的、原本混合物200沒能填充到的空隙里。
這里,球狀振動器171,如上所述,鐵球并不是沿著直線方向做一次元移動的,而是在圓筒體殼體內(nèi)做圓形旋轉(zhuǎn)。由此,通過球狀振動器171,被基臺部110被給予了非直線的,而且是平面的(二次元)振動。因此,混合物200就能更好地被充填到空隙里。另外,通過鐵球的旋轉(zhuǎn)而形成的旋轉(zhuǎn)面,可以與XY平面平行,也可以如XZ平面或ZX平面那樣,使Z方向與旋轉(zhuǎn)面平行。另外,也可以相對XY平面、YZ平面、或ZX平面以規(guī)定的夾角傾斜,關(guān)于其安裝也無限定。
另外,振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170并不限于用球狀振動器171。例如,可以在電動機(jī)上裝上呈偏心狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)體,通過驅(qū)動此旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn),使用此種產(chǎn)生振動類型的驅(qū)動設(shè)備來作為振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170。另外,還可以使用超聲波方式的驅(qū)動設(shè)備,使用電磁鐵類型的驅(qū)動設(shè)備等各種各樣的驅(qū)動設(shè)備來作為振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170。
這里,旋轉(zhuǎn)面被安裝成與XY平面平行,或接近平行狀態(tài)的時候,相對地在上下方向上振動混合物200的力量就被降低了。由此,可以對于已經(jīng)通過加壓機(jī)構(gòu)160在上下方向進(jìn)行按壓的混合物200而言,可以降低上下方向的力量。
另外,控制部180是控制加壓機(jī)構(gòu)160及振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170動作的部分。
另外,下方支護(hù)板120并不限于圖3所示的組成。例如,也可以是如圖4及圖5所示的組成。圖4是表示涉及本發(fā)明的變形例組成的圖,即表示出下方支護(hù)板120A被設(shè)置得比圖3所示的下方支護(hù)板120的厚度更大的同時,還表示了定位凹部121A被設(shè)置得比定位凹部121更深地凹陷下去。
如圖4所示的組成中,在定位凹部121A,設(shè)置有凸緣用凹部121A1和端子用凹部121A2。凸緣用凹部121A1是為了置入凸緣部31的凹部,從上面看時,其面積被設(shè)置得比端子用凹部121A2更寬。此凸緣用凹部121A1內(nèi)置入凸緣部31的狀態(tài)下,磁性封裝部50的下表面50A比凸緣部31的頂面31A更加向X方向突出。但是,凸緣部31的頂面31A被設(shè)置成與磁性封裝部50的下表面50A在同一面內(nèi)。
在使用有關(guān)圖4所示的下方支護(hù)板120A和模具130來制造線圈元器件10的情況下,凸緣部31和末端43a、43b呈比混合物200的充填部位的內(nèi)筒部132更加向下方側(cè)突出的狀態(tài)。另外,凸緣部31呈置入凸緣用凹部121A1的狀態(tài)。由此,可以在防止混合物200滲漏到端子用凹部121A2側(cè),同時還可以確實地形成端子部44a、44b向外突出的組成。
另外,圖5是涉及圖4所表示的組成的變形例,是表示凸緣部31的外周面與模具130的內(nèi)壁面被設(shè)置為同一平面內(nèi)的組成的圖。另外,如圖5所示的組成基本上與圖4所表示的組成相同,所以采用與圖4的說明中同樣的符號來進(jìn)行說明。在如圖5所示的組成中,也設(shè)置有比下方支護(hù)板120的厚度更厚的下方支護(hù)板120A。另外,在此下方支護(hù)板120A中還設(shè)置有與上述相同的凸緣用凹部121A1和端子用凹部121A2。
在這里,在如圖5所示的組成中,如上述所述那樣,凸緣部31的外周面與模具130的內(nèi)壁面131a被設(shè)置在同一面內(nèi)。因此,能夠使線圈元器件10的尺寸變得更小。另外,在如圖 5所示的組成中,可以一方面防止混合物200滲透進(jìn)端子用凹部121A2內(nèi),另一方面還可以確確實實地形成端子部44a、44b向外部突出的組成。
另外,在圖5所示的組成中,在下方支護(hù)板120A的上方,還載置著模具130。由此,下方支護(hù)板120A的厚度被設(shè)置得很大。然而,在采用與圖3所表示的相同的下方支護(hù)板120的同時,也可以采用使凸緣部31的外周面與模具130的內(nèi)壁面131a相接觸的組成。在此情況下,也能形成與采用圖5所表示的模具130及下方支護(hù)板120A的情況下相同組成的線圈元器件10。
另外,模具130不局限于為具有1個內(nèi)筒部132。例如,如圖6所示,在使用多個模具130一體連接的多連模具130B的同時,還可以用具有與多連模具130B相對應(yīng)的個數(shù)的定位凹部121的多連支護(hù)板120B。另外,多連模具130B并不限于只對應(yīng)于內(nèi)筒部132為排列成一列的形態(tài),還可以對應(yīng)內(nèi)筒部132為平面狀排列的形態(tài)。
1-3.關(guān)于線圈元器件的制造方法
其次,就具有如上所述組成的線圈元器件10的制造方法在以下進(jìn)行說明。另外,線圈元器件10是使用上述模具設(shè)備100來制造的。另外,對于在以下所說明的各步驟,多個步驟的實行順序以及實行時機(jī)并無限制。即,在實施本實施例的線圈元器件10制造方法的時候,其多個步驟的實行順序在內(nèi)容沒有妨礙的范圍內(nèi)可以變更,另外多個步驟的實行時機(jī)的一部分或全部也可以互相重復(fù)。
圖7是表示本實施例的線圈元器件10的制造方法的概要的流程圖。如圖7所示,在線圈元器件10制造方法中存在著組裝步驟S10,置入步驟S20,推壓步驟S30,給予振動步驟S40,取出步驟S50,以及熱硬化步驟S60。
(1)組裝步驟S10
組裝步驟S10是組裝線圈組裝體20的步驟。為了進(jìn)行相關(guān)的組裝步驟S10,首先要對扁平導(dǎo)線41進(jìn)行扁線立式卷繞(Edgewise)或扁平導(dǎo)線41的彎折來形成繞線部42。并且,在繞線部42的線圈細(xì)孔42a中插入柱狀芯部32。這時,優(yōu)選繞線部42的下表面與凸緣部31的頂面31A相連接。還有,扁平導(dǎo)線41的末端43a,43b如上所述被彎折。由此,就形成了端子部44a、44b,不過,端子部44a、44b的絕緣皮膜要根據(jù)需要除去。由此就形成了線圈組裝體20。
(2)置入步驟S20
其次,實行置入步驟S20。此置入步驟S20中,把線圈組裝體20載置在內(nèi)筒部132內(nèi)部的下方支護(hù)板120上,同時,向內(nèi)筒部132內(nèi)部投入混合物200。這時,端子部44a、44b由于已經(jīng)進(jìn)入定位凹部121內(nèi),所以線圈組裝體20在內(nèi)筒部132內(nèi)部的位置也就確定下來了。
這里,混合物200是混合了金屬制磁性粉末、樹脂,并添加了溶媒的油灰狀的物質(zhì)。由此,例如在被形成為某種形狀的時候,混合物200的粘度的狀態(tài)為與可維持此形狀的橡皮泥同樣程度或者接近程度的狀態(tài)。另外,因為由混合物200來形成了磁性封裝部50,所以磁性粉末和樹脂與上述的磁性封裝部50為同樣的材質(zhì)。另外,作為溶媒,可以適當(dāng)?shù)厥褂帽?、MEK(丁酮)、乙醇、α松油醇、IPA(異丙醇)等的眾所周知的有機(jī)溶劑。
另外,作為具體的混合物200可以是把金屬磁性粉末和環(huán)氧樹脂以質(zhì)量比為91:9~95:5(包含兩端的值)的組成比混合而成的物質(zhì)。并且,還可以選擇性地添加溶媒來加以調(diào)制。作為金屬磁性粉末的一個例子,可以是把至少含有鐵、硅、鉻及碳的非晶質(zhì)金屬磁性粉末,以及鐵-硅-鉻系的合金粉末以質(zhì)量比1:1進(jìn)行混合而得到的粉末。
另外,作為被添加到混合物200里的溶媒可以使用松油醇,溶媒的添加量為相對于混合物200的質(zhì)量不超過2wt%。因此,混合物200可以為流動度較低的的油灰(putty)狀。這時,混合物200的粘度為30至3000Pa·s的范圍內(nèi)。
另外,如果把混合物200投入內(nèi)筒部132中的話,要預(yù)先準(zhǔn)備適量的混合物200,或者把混合物200形成易于投入到內(nèi)筒部132的形狀,也就是把混合物200形成為塊狀體。并且, 把線圈組裝體20載置在下方支護(hù)板120上之后,在線圈組裝體20上載置混合物200的塊狀體。
(3)推壓步驟S30
其次,實行推壓步驟S30。在此推壓步驟S30中,把蓋子部件140載置在混合物200上部,進(jìn)一步把按壓部件150配置在蓋子部件140上部之后,使加壓機(jī)構(gòu)160進(jìn)行工作。由此,混合物200就進(jìn)入到內(nèi)筒部132中存在的空隙里。
另外,本實施例里的推壓步驟S30中,在不改變混合物200除去氣隙后的體積的情況下,向內(nèi)筒部132填充混合物200。由此,推壓步驟S30不像周知的壓縮步驟那樣通過高壓來壓縮鐵氧體等的加工對象進(jìn)而有意地減少體積。相對于有關(guān)的壓縮步驟中,一般要使加工對象承擔(dān)從0.5噸到數(shù)噸左右的高推壓力,本實施例的推壓步驟S30中,只需讓混合物200承擔(dān)例如從0.5kg至50kg左右的低推壓力即可。因此,具有以下優(yōu)點,即模具130受損程度變低,由此模具130的材料選擇范圍也變得更廣。
(4)給予振動步驟S40
振動給予步驟S40是給予混合物200以振動的步驟。另外,在此給予振動步驟S40中,加壓機(jī)構(gòu)160維持著對按壓部件150及蓋子部件140進(jìn)行加壓的狀態(tài)。另外,保持此加壓狀態(tài)可以解釋成推壓步驟S30的繼續(xù),也可以解釋為給予振動步驟S40的一部分。此加壓狀態(tài)以通過控制部180來使振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170工作的形態(tài)來加以控制的。于是,基臺部110也被賦予振動,此振動也傳達(dá)到混合物200處。
另外,相關(guān)的振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170所給予的振動,其振幅從0.1μm到1cm的范圍內(nèi)。另外,所給予的振動頻率為從2Hz到500Hz的范圍內(nèi)。并且,通過振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170加以振動的時間為從1秒到100秒的范圍內(nèi)。另外,加以振動的時間并不局限于上述范圍,比如也可以加以超過100秒的時間的振動。
這里,對混合物200加以振動的話,其粘度就會急劇地下降。由此,在使混合物200的粘度急劇地下降的狀態(tài)下,對混合物200施加以如上所述條件的壓力,那么混合物200就能被填充進(jìn)內(nèi)筒部132內(nèi)部還沒有被混合物200填充到的空隙中。
(5)取出步驟S50
其次進(jìn)行取出步驟S50。在此取出步驟S50中,從內(nèi)筒部132內(nèi)部將混合物200與線圈組裝體20的一體化物體取出。這時,因為混合物體200頂面的一部分與蓋子部件140緊貼著,可以通過把例如針狀的頂出部件插入到定位凹部121,并將一體化物體推到上方,就可以以蓋子部件140緊貼在一體化物體的頂面的狀態(tài)將其取出。
(6)熱硬化步驟S60
其次進(jìn)行熱硬化步驟S60。在此熱硬化步驟S60中,將被取出的一體化物體的混合物200加熱到熱硬化溫度以上使其熱硬化。并且,混合物200在充分地硬化成為磁性封裝部50之后,從一體化物體的頂面取下蓋子部件140。由此,線圈元器件10就被形成了。
(7)其他步驟,變更形態(tài)等
另外,在取出步驟S50與熱硬化步驟S60還可以按照如下步驟做。即,在進(jìn)行取出步驟S50之前,在內(nèi)筒部132中被充填了一體化物體的狀態(tài)下,實行熱硬化步驟S60。并且,通過熱硬化步驟S60使一體化物體完全硬化之后,再實行取出步驟S50。
另外,還可以按照如下步驟進(jìn)行。即,在進(jìn)行取出步驟S50之前,通過以第1溫度進(jìn)行第1階段的熱硬化步驟S60,使一體化物體的混合物200半硬化。這時,第1溫度作為雖然達(dá)不到熱固性樹脂的熱硬化溫度,但是可以讓混合物200所包含的溶媒揮發(fā)的溫度,使一體化物體半硬化。之后,進(jìn)行取出步驟S50,從內(nèi)筒部132中取出包含半硬化的混合物200的一體化物體。并且,通過比第1溫度高的第2溫度,實行第2階段的熱硬化步驟S60。這時,第2溫度為熱固性樹脂的熱硬化溫度以上的溫度。另外,第1溫度可以高于熱固性樹脂的開始硬化溫度,但是低于完全硬化溫度。
另外,進(jìn)行熱硬化步驟S60之后,可以進(jìn)行后續(xù)處理步驟。作為后續(xù)處理步驟,比如說 磁性封裝部50表面的拋光,或者使用熱固性樹脂等形成外覆膜等等。
1-4.關(guān)于其效果
通過如上所述的線圈元器件10的制造方法,可以防止在模具130的內(nèi)筒部132中出現(xiàn)象氣隙一樣,混合物200不能填充的部位的形成。即,油灰書的混合物200由于粘度較高,其流動性較差,所以即使向內(nèi)筒部132內(nèi)投入混合物200并加壓,也有可能產(chǎn)生混合物200在內(nèi)筒部132內(nèi)部不能充分填充到的地方(充填遺漏)。
但是,在本實施例中,在通過推壓步驟S30把混合物200投入到內(nèi)筒部132之后,實行給予振動步驟S40給予混合物200以具有剪斷力的振動,從而使混合物200的粘度降低。由此,油灰書的混合物200的粘度得以降低,而流動性得以提高。由此,可以防止在內(nèi)筒部132內(nèi)部形成混合物200不能填充到的地方(充填遺漏)。因此,可以防止在此后經(jīng)過取出步驟S50、熱硬化步驟S60等而被形成的線圈元器件10品質(zhì)上產(chǎn)生偏差(在特性方面的偏差)。
另外,本發(fā)明的實施例中,在給予振動步驟S40中,通過直接或間接地對模具130加以振動的振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170的工作,來對油灰狀混合物200加以振動。因此,可以較好地給予油灰狀的混合物200以振蕩,并確實地防止在內(nèi)筒部132內(nèi)部形成混合物200填充不到的地方(充填遺漏)。
另外,本實施例中,可以讓推壓步驟S30先于給予振動步驟S40得以實行,并且,也可以在給予振動步驟S40中,同時實行推壓步驟S30。這樣做,可以使油灰狀的混合物200在加壓狀態(tài)下被施加以振動,從而確實地防止在內(nèi)筒部132內(nèi)部形成混合物200填充不到的地方(充填遺漏)。
另外,本實施的形態(tài)中,在置入步驟之S20后,在混合物200上部配置蓋子部件140,并且在蓋子部件140上部配置按壓部件150。進(jìn)而,在推壓步驟S30中通過對按壓部件150進(jìn)行加壓的加壓機(jī)構(gòu)160工作,從而對混合物200進(jìn)行加壓,并且,在熱硬化步驟S60之前還進(jìn)行下述取出步驟S50,在此取出步驟S50中,維持蓋子部件140貼緊一體化物體的頂面的狀態(tài),并從內(nèi)筒部132里取出一體化物體。
因此,在取出步驟S50中,可以不直接取出一體化物體,而是使用蓋子部件140來取出,所以在此取出之后搬送一體化物體的時候,也可以使用蓋子部件140來進(jìn)行搬送。另外,在熱硬化步驟S60中對混合物200進(jìn)行熱硬化的時候,也可以使用蓋子部件140來進(jìn)行。因此,一體化物體的處理變得更容易。另外,在取出一體化物體后的各個步驟中,無需直接固定一體化物體,所以也就可以防止對一體化物體(混合物200)的表面產(chǎn)生損傷。
另外,在本實施例中,用于制造線圈元器件10的模具設(shè)備100具備有振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170,該振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170包括從模具130上方側(cè)對混合物200進(jìn)行按壓的按壓部件150,以及對此按壓部件150進(jìn)行加壓的加壓機(jī)構(gòu)160,同時,還對被置入到內(nèi)筒部132的混合物200給予具有剪斷力的振動。并且,控制部180控制著振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170與加壓機(jī)構(gòu)160的工作。因此,可以讓振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170在恰當(dāng)?shù)臈l件下得以工作,同樣地也可以讓加壓機(jī)構(gòu)160在恰當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行工作。由此,可以確實地進(jìn)一步防止在內(nèi)筒部132內(nèi)部,形成混合物200填充不到的地方(充填遺漏)。
第2實施例:
其次,就本發(fā)明的第2實施例進(jìn)行說明。圖8是表示有關(guān)本發(fā)明的第2實施例的,用于制造線圈元器件10的模具設(shè)備100的組成圖。如圖8所示的模具設(shè)備100的組成,基本上與在上述圖3中的模具設(shè)備100具有同樣的組成。由此,在以下說明中,只對于與上述的第1實施例的模具設(shè)備100相異的部分進(jìn)行說明。
2-1.關(guān)于模具設(shè)備的組成
本實施例的模具設(shè)備100具有代替加壓機(jī)構(gòu)160的打擊機(jī)構(gòu)190。打擊機(jī)構(gòu)190與給予 振動部件相對應(yīng)。打擊機(jī)構(gòu)190具有給予按壓部件150以打擊的打擊部件,以及驅(qū)動此打擊部件的驅(qū)動部件。打擊機(jī)構(gòu)190還是通過按壓部件150及蓋子部件140,給予混合物200周期性打擊的機(jī)構(gòu)。另外,打擊機(jī)構(gòu)190是通過控制部180來控制其驅(qū)動的。
另外,這里所謂的“打擊”是指讓打擊機(jī)構(gòu)不斷重復(fù)遠(yuǎn)離或者撞擊按壓部件150的過程。另一方面,上述振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170,是以安裝在基臺部110上,而且不離開基臺部110的狀態(tài)來給予振動的機(jī)構(gòu)。由此,打擊機(jī)構(gòu)190和振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170,相對于被施加以周期性振動的對象物而言,在是否存在周期性地遠(yuǎn)離這一點上,存在著差異。
另外,如圖8所示,在打擊機(jī)構(gòu)190進(jìn)行工作,對按壓部件150施加打擊的情況下,混合物200呈被瞬間加壓的狀態(tài)。由此,本實施例的模具設(shè)備100,可以省略設(shè)置加壓機(jī)構(gòu)160。但是,本實施例的模具設(shè)備100也可以采用在具有加壓機(jī)構(gòu)160的同時,還具有打擊機(jī)構(gòu)190的組成。
另外,如圖8所示的模具設(shè)備100中,還可以采用設(shè)置打擊機(jī)構(gòu)190的同時,還設(shè)置振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170的組成。然而,在只通過打擊機(jī)構(gòu)190就能充分地使混合物200的粘度得以降低的情況下,也可以采用使模具設(shè)備100中不包含設(shè)置振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170的組成。
但是,對于包含按壓部件150的對象物體施加打擊那樣的沖擊的話,與此對象物體的固有頻率相對應(yīng)的振動會一邊逐漸衰減,一邊在較短的時間內(nèi)繼續(xù)。而周期性地施加此類型沖擊的話,通過施加在混合物200上的振動,就會使混合物200的粘度降低。
通過打擊機(jī)構(gòu)190所給予的打擊的頻率與上述的加壓機(jī)構(gòu)160同樣,為從2Hz至500Hz的范圍內(nèi)。并且,通過打擊機(jī)構(gòu)190給予打擊的時間,為從1秒到100秒的范圍內(nèi)。然而,只要是能使混合物200的粘度降低的話,那么并不局限于上述的范圍內(nèi),其他的范圍也可。
2-2.關(guān)于使用上述模具設(shè)備制造線圈元器件的方法
如上所述,在使用如圖8所示的模具設(shè)備100來制造線圈元器件10的時候,可以采用基本上與上述的第1實施例中的線圈元器件10的相同制造方法來制造。這時,打擊機(jī)構(gòu)190的工作與進(jìn)行給予振動步驟S40相對應(yīng)。但是,采用在模具設(shè)備100中省略加壓機(jī)構(gòu)160的組成的時候,打擊機(jī)構(gòu)190就在給予振動步驟S40以外,還可以實行推壓步驟S30。這時,打擊機(jī)構(gòu)190可以先實行推壓步驟S30,然后在實行把混合物200推壓進(jìn)內(nèi)筒部132,之后再進(jìn)行給予振動步驟S40,也可以同時進(jìn)行推壓步驟S30和給予振動步驟S40。
2-3.關(guān)于其效果
用如上所述組成的模具設(shè)備100來制造線圈元器件10的時候,在給予振動步驟S40中,通過給予混合物200以周期性的沖擊的打擊機(jī)構(gòu)190的工作,從而給予混合物200振動。這樣做可以降低混合物200的粘度,通過這種方式也就可以防止內(nèi)筒部132內(nèi)部中出現(xiàn)混合物200填充不到的地方(充填遺漏)的形成。
另外,在本實施例中,在給予振動步驟S40中,可以通過給予模具130以直接或間接地振蕩的振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170的工作來給予混合物200以振動,并且,還可以通過在振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170給予混合物200以振動的前后,通過給予混合物200以周期性的沖擊的打擊機(jī)構(gòu)190的工作來給予混合物以振動。在如此構(gòu)成的情況下,可以給予混合物200以振蕩模式不相同的2種類型的振動,由此,也就越發(fā)確實地防止在內(nèi)筒部132內(nèi)部形成混合物200填充不到的地方(充填遺漏)。特別是,在1種振蕩模式不能防止充填遺漏產(chǎn)生的情況下,通過給予另1種的振蕩模式,也就越發(fā)確實地防止在油灰狀的混合物200中產(chǎn)生空隙。
變形例:
以上就本發(fā)明的各種實施例進(jìn)行了說明,不過,除此之外本發(fā)明也可以有各種各樣的變形。以下將對此加以說明。
在上述各種實施例中,多個模具130B與多個內(nèi)筒部132被形成為一體化的物體。然而, 多個模具也可以分割為例如2個等。
另外,在上述各個實施例中,如圖6所示的振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170被安裝在基臺部110上,形成給予此基臺部110以振動的組成。但是,振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170也可以被直接安裝在模具130和多個模具130B上,或是形成直接安裝在下方支護(hù)板120,120A或多連支護(hù)板120B的組成,從而給予混合物200以振動。另外,振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170,也可以被安裝在上述部位以外的其他部位上,只要能很好地把振動傳遞給混合物200的構(gòu)成即可。
另外,上述的第2實施例中,打擊機(jī)構(gòu)190為給予按壓部件150以沖擊的組成。通過其沖擊來給予混合物200以短期的的振動。然而,也可以通過使打擊機(jī)構(gòu)190給予例如基臺部110或其他的部位以沖擊,從而降低混合物200粘度的組成。
另外,在上述的各實施例中,振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170和打擊機(jī)構(gòu)190給予混合物200以振動,其頻率、振幅及振動時間也可以調(diào)整。例如,在進(jìn)行給予振動步驟S40中,并不給予固定的頻率和振幅,而是在給予振動步驟S40的期間適宜地予以變更。例如,可以最開始時以較低的頻率使之振蕩,此后用比最開始時更高的頻率給予混合物200以振動,通過控制部180來控制振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170及/或打擊機(jī)構(gòu)190的工作。
另外,在使混合物200振動的情況下,如果該振動為共振時,那么給予混合物200的能量最大,因此可以另行設(shè)置檢測振動用的振動傳感器,或者在振動時發(fā)出振動聲音的時候,設(shè)置如麥克等的聲音傳感器,根據(jù)這些傳感器的檢測結(jié)果,用控制部180來控制振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170及/或打擊機(jī)構(gòu)190的工作以使該振動成為共振振動。另外,控制部180,還可以根據(jù)周圍的溫度和濕度等,來控制振動發(fā)生機(jī)構(gòu)170及/或打擊機(jī)構(gòu)190的工作。
符號說明:
10…線圈部件、20…線圈組裝體、30…磁性體磁芯、31…凸緣部、31A…頂面、31B…側(cè)面、31C…下底面、31D…側(cè)面、32…柱狀芯部、40…線圈、41…扁平線、42…繞線部、42a…線圈細(xì)孔、43a、43b…末端、44a、44b…端子部、50…磁性封裝部、50A…下表面、100…模具設(shè)備、110…基臺部、111…排氣部、120、120A…下方支持板、120B…多連支持板、121,121A…凹部、121A1…凸緣部用凹部、121A2…端子用凹部、122…插通孔、130…模具、130B…多連模具、131…外筒部、131a…內(nèi)壁、132…內(nèi)筒部、140…蓋子部件、150…按壓部件、160…加壓機(jī)構(gòu)、170…振動發(fā)生機(jī)構(gòu)(與給予振動部件相對應(yīng))、171…球形振動器、180…控制部、190…打擊機(jī)構(gòu)(與給予振動部件相對應(yīng))、200…混合材料。