專利名稱：線圈組件及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種線圈及其制作方法，特別關于一種線圈組件及其制作方法。
背景技術：
線圈組件是用途廣泛的基本電子組件，其可作為電感器，也可作為變壓器或馬達的電磁線圈繞組。圖1A是一線圈組件I的上視圖，圖1B是線圈組件I的內部透視圖，如圖1A與圖1B所示，線圈組件I具有內外兩層的線圈11、12、兩個電極接腳13、14以及一包覆體15。其中線圈11位在線圈12的內側且線圈11、12彼此連接，線圈11、12的尾端則分別當做電氣連接用的接點，用來和電極接腳13、14連接，而包覆體15則包覆線圈11、12。線圈11、12是纏繞為立體螺旋狀，其繞線方式是先繞出內層螺旋線圈11然后再繞出外層螺旋線圈12，因此外層螺旋線圈12的尾端位在線圈組件I的外側，而內層螺旋線圈11的尾端位在線圈組件I的內側。為了要將位在內層螺旋線圈11的尾端向外電性連接，如圖1B的虛線標示處，內層螺旋線圈11的尾端需直接跨過外層線圈沿著徑向往外側延伸。然而，線圈組件I使用一段時間后，從內層線圈11往外跨接于外層線圈12的重迭部份容易因線圈的絕緣層破損，而造成線圈組件I無法正常運作使用，使得線圈組件I的耐用度不佳及使用壽命不長。另外，若不將內圈的尾端直接往外跨接，則需要另外制造電極導線，與內層線圈的尾端焊接在一起。但這種方式需要額外制造電極導線并且需要進行焊接，整個制造程序需要增加，生產成本也不容易降低。而且，由于在線圈上進行焊接會有焊點產生，導致其制造過程中形成不良率的機會大為增加，質量更不易控制。因此，如何提供一種線圈組件，具有精簡結構、較佳的耐用度及使用壽命，已成為
重要課題之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的為提供一種具有精簡結構、較佳的耐用度及使用壽命的線圈組件及其制作方法。本發(fā)明可采用以下技術方案來實現的。本發(fā)明的一種線圈組件的制作方法，包括一形成步驟、一擺設步驟以及一包覆步驟，形成步驟形成彼此連接的一第一線圈與一第二線圈，第一線圈位在所述第二線圈內側；擺設步驟將第一線圈的一尾端線段部分的沿第二線圈的一末圈線段的輪廓擺設在末圈線段上；包覆步驟包覆第一線圈與第二線圈。另外，本發(fā)明的一種線圈組件包括一第一線圈以及一第二線圈，第一線圈具有一尾端線段；第二線圈位在第一線圈的外側，具有一末圈線段，尾端線段部分的沿末圈線段的輪廓擺設在末圈線段上。承上所述，本發(fā)明的線圈組件及其制作方法避免線圈的尾端線段突然直接的從線圈組件的內側跨過外層線圈往外側延伸，而是透過較為緩和的方式，讓內側線圈的尾端線段先在外側線圈上沿外側線圈的輪廓擺設，然后尾端線段再從外側線圈朝外延伸。因此，內側線圈的尾端線段與外側線圈的重迭面積增加，使得線圈絕緣層較不容易脫落或破損，進而提升線圈組件的耐用度及使用壽命。


圖1A為一種公知的線圈組件的上視圖；圖1B為圖1A的線圈組件的內部透視圖；圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種線圈組件的制作方法的流程圖；圖3A至圖3H為本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種線圈組件的制作方法的示意圖；圖4A與圖4B為本發(fā)明優(yōu)選實施例的線圈組件的制作方法的變化態(tài)樣的一組示意圖；圖5A為本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種線圈組件的上視圖；圖5B為圖5A的線圈組件的內部透視圖；圖6為本發(fā)明優(yōu)選實施例的另一種線圈組件的內部透視圖；圖7A為本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種線圈組件的上視圖；以及圖7B為圖7A的線圈組件的內部透視圖。主要元件符號說明:1:線圈組件11、12:線圈13、14:電極接腳15:包覆體2、2’、2”:線圈組件20:繞線線圈21:第一線圈210:主線段211:尾端線段22:第二線圈221:末圈線段2η:第 η 線圈23、24:接腳23’、24’:電極端子25:包覆體251、252:凹槽3:導線架30、31、32:部分4:推移組件SI S3:線圈組件的制作方法的步驟Dl:第一方向
D2:第 二方向
具體實施例方式以下將參照相關圖式，說明依本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種線圈組件及其制作方法，其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種線圈組件的制作方法的流程圖。如圖2所示，制作方法包括以下步驟:步驟SOl:—形成步驟，形成彼此連接的一第一線圈與一第二線圈，第一線圈位在第二線圈內側；步驟S02:—擺設步驟，將第一線圈的一尾端線段沿第二線圈的一末圈線段的輪廓擺設在末圈線段上；以及步驟S03:—包覆步驟,包覆第一線圈與第二線圈。第一線圈與第二線圈是由同一條線材所形成，線材內層設有導線，線材外層設有絕緣材質包覆內層導線，當不同層的線圈彼此設置在旁時，線材即使互相接觸也不會短路。在此，線材可以是但不限定為漆包線，其截面形狀例如是圓形。另外，線圈亦可采用截面形狀為方形或扁狀的線材。另外，在步驟S02與步驟S03之間，纏繞成形后的第一線圈與第二線圈可以設置并連接在一導線架，然后在步驟S03將導線架上的第一線圈與第二線圈包覆在一包覆體。接著，將導線架的主體移除，同時從導線架留下部分導體作為接腳，接腳先前已和第一線圈與第二線圈連接。接腳從平板狀沿包覆體的表面彎折，接腳的彎折形狀視產品需求及設計而定。接腳作為與外部電路連接用的電極端子。在本實施例中，線圈組件可作為抗流線圈(Choke)，其亦是一種電感組件，主要用于濾波或限制電流突變。以下將舉例說明線圈組件的制作方法。圖3A至圖3H為本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種線圈組件的制作方法的示意圖。如圖3A與圖3B所示，本實施例以繞出具有兩層線圈的線圈組件2為例說明。如圖3A所示，將一線材由一端沿著一第一方向Dl (朝下)順時針螺旋的纏繞，以形成第一線圈21。接著，如圖3B所示，將線材的剩余線段沿著一第二方向(朝上)D2在第一線圈21的外側順時針螺旋的纏繞，以形成第二線圈22。在此，線材繞線成為線圈可利用繞線機來進行或由人工方式進行。彼此連接的第一線圈21與第二線圈22因而形成一繞線線圈20，第一線圈21位在第二線圈22內側并且貼緊第二線圈22內緣設置，第一線圈21與第二線圈22是垂直的螺旋纏繞成形。形成繞線線圈20 (第一線圈21與第二線圈22)后，一尾端線段211與一末圈線段221皆位在繞線線圈20的一側，尾端線段211是第一線圈21的末圈至尾端的線段，末圈線段221是第二線圈22的末圈至尾端的線段，第一線圈21與第二線圈22的連接處則是位在繞線線圈20的另一側。內層線圈的繞圈數可多于外層線圈的繞圈數，在本實施例中，第一線圈21的繞圈數多于第二線圈22的繞圈數至少一圈。
在本實施例中，繞線用線材的截面是圓形，圓形的截面讓線材較為容易纏繞因而有利于制作線圈，線材可以是漆包線。接著，如圖3C所示，將尾端線段211從第一線圈21解開(例如拉直)，即第一線圈21的末圈部分或全部的解開。然后，如圖3D所示，將解開后的尾端線段211部分沿末圈線段221的輪廓擺設，尾端線段211的尾端部分則從末圈線段221朝外延伸而出。設計上，尾端線段211的尾端部分可沿末圈線段221的輪廓的切線朝外延伸而出。第一線圈21的一主線段210沿第一方向螺旋的纏繞，尾端線段211與主線段210連接，并且由內朝外平面螺旋的環(huán)繞。也就是說，第一線圈21的主線段210與尾端線段211依不同的形式來繞線，主線段210是纏繞成立體螺旋狀，尾端線段211是在外層線圈上平面的環(huán)繞。另外，由于線圈組件2是以具有兩層線圈為例說明，尾端線段211環(huán)繞的圈數可能不足一圈。以繞線線圈20整體來看，第一線圈21和第二線圈22的尾端都是從繞線線圈20的最外圈延伸而出。另外，第一線圈21和第二線圈22亦可以逆時針螺旋纏繞，第一方向亦可以是朝上，而第二方向亦可以是朝下。接著，如圖3E所示，繞線線圈20焊接在一導線架3，導線架3上可同時放置多個繞線線圈20，導線架3用以固定繞線線圈20以供后續(xù)步驟形成線圈組件2的包覆體，導線架3的兩個部分31、32可作為線圈組件2的接腳。如圖3F所示，導線架3上的繞線線圈20 (未示在圖中)被一包覆體25所包覆，包覆體25可利用模具來成形，包覆體25的主要材質可以但不限定為樹脂，借以隔絕線圈與外部環(huán)境。另外，包覆體25的材質可包括磁性材料，借以提高導磁率。舉例來說，包覆體25為磁性材料及熱固性樹脂混合，并且經過一固化過程(Curing Process)而形成。另外,包覆體25的表面上可形成有凹槽251、252。如圖3G所示，形成包覆體25后，移除導線架3的主部分30 (請參照3F)，同時留下導線架3的兩個部分31、32以形成兩個接腳23、24。如圖3H所示，接腳23、24形成后，其沿包覆體25的表面彎折，接腳23、24可嵌入包覆體25的凹槽251、252。另外，線圈組件的制作方法如圖3A至圖3D將繞線線圈20形成后，可直接以包覆體來包覆繞線線圈20，亦即不進行圖3E至3H的步驟。繞線線圈20的兩個末端即直接做為對外電性連接用的電極端子。包覆步驟僅包覆第一線圈21與第二線圈22的主要部分例如繞圈的部份，使尾端線段211與末圈線段221的端部未被包覆而露出。另一方面，圖3A至圖3D的繞線線圈20制作方式亦有其它的變化實施態(tài)樣。例如，在繞線過程中，線材可從尾端特意留下一段未纏繞的線段作為尾端線段，SP尾端線段不包括第一線圈的末圈，如此一來，就不需要將第一線圈解開。與圖3D類似的是，只要直接將尾端線段的大部分沿末圈線段的輪廓擺設，尾端線段的尾端部分則從末圈線段的切線朝外延伸而出。完成尾端調整的繞線線圈可依圖3E后的制程來繼續(xù)制作。另外，如圖4A與圖4B所示，繞線線圈20的第一線圈21及第二線圈22可依圖3A及圖3B的方式來制作，與圖3C與圖3D不同的是，第一線圈21的尾端線段211通過推移的方式挪移到第二線圈22的末圈線段221上。其制作方式是如圖3B的繞線線圈20形成后，在第一線圈21的內側利用一推移組件4將尾端線段211朝外側推頂。具體來說，如圖4A，推移組件4放置的深度僅到達尾端線段211內側，其初始的位置是在第一線圈21的主線段210的內側輪廓線上方，然后推移組件4逐漸朝外側移動到主線段210上方，同時配合旋轉繞線線圈20，使得尾端線段211逐漸朝外側挪移。如圖4B，推移組件4移動到末圈線段221的內側輪廓線上方后，尾端線段211即已挪移至末圈線段221上。完成尾端調整的繞線線圈20可依圖3E后的制程來繼續(xù)制作。另外，完成尾端調整的繞線線圈20，亦可直接以包覆體來包覆繞線線圈20，亦即不進行圖3E至3H的步驟。繞線線圈20的兩個末端即直接做為對外電性連接用的電極端子。包覆步驟僅包覆第一線圈21與第二線圈22的主要部分例如繞圈的部份，使尾端線段211與末圈線段221的端部未被包覆而露出。圖5A是本發(fā)明實施例的線圈組件2的上視圖，圖5B是線圈組件2的內部透視圖，如圖5A與5B所示，線圈組件2包括第一線圈21、第二線圈22、包覆體25以及兩個接腳23、24，第一線圈21具有尾端線段211，第二線圈22位在第一線圈21的外側并具有末圈線段221，尾端線段211部分的沿末圈線段221的輪廓擺設在末圈線段221上，包覆體25包覆第一線圈21及第二線圈22，接腳23、24分別連接尾端線段211及末圈線段221。第一線圈21的主線段沿垂直于圖面的方向螺旋的纏繞，尾端線段211與主線段連接，并且由內朝外平面螺旋的環(huán)繞。線圈組件2可利用前述實施例的制造方法來制造，第一線圈21與第二線圈22的特征如前述說明，故此不再贅述。如圖6所示，與圖5B不同的是，線圈組件2’內的線圈數量并不限于兩層，其可包括更多層數的線圈。例如:線圈組件2’還包括一第三線圈，第三線圈位在第二線圈的外側，尾端線段211部分的沿第二線圈的末圈線段的輪廓擺設，尾端線段211也部分的沿第三線圈的一末圈線段的輪廓擺設。最內層線圈21的尾端線段211并非直接沿徑向往外側延伸，而是在其它層線圈的頂面上水平的盤繞。舉例來說，線圈組件2’從內層往外層依序包括第一線圈21、第二線
圈、......及第η線圈2η,相鄰的兩個線圈彼此連接,第一線圈21和第η線圈2η具有不和
其它線圈連接的尾端，第一線圈21與第η線圈2η的尾端線段都位在線圈組件2’的一側，第一線圈21的尾端線段從內層往外層沿著第二線圈至第η線圈2η的末圈水平的盤繞。其中，圖6以η為4的情況繪制，但并非限定η必定為4。也就是說，第一線圈21的主線段與尾端線段211依不同的形式來繞線，主線段是纏繞成立體螺旋狀，尾端線段211是在外層線圈上環(huán)繞成平面螺旋狀。內層線圈的繞圈數可多于外層線圈的繞圈數，在本實施例中，第一線圈21的繞圈數多于其它線圈(第22線圈至第η線圈2η)的繞圈數至少一圈，其它線圈可具有相同的繞圈數。圖7Α是本發(fā)明實施例的線圈組件2”的上視圖，圖7Β是線圈組件2”的內部透視圖，如圖7Α與圖7Β所示，線圈的端部亦可直接作為電極端子。繞線線圈可如圖3Α至圖3D的制作方法來形成，也可以如圖4Α與4Β的制作方法來形成。如圖3D或圖4Β形成后的繞線線圈直接以包覆體25包覆，也就是第一線圈21的尾端線段211與第二線圈22的末圈線段221并未焊接在導線架，包覆體25僅包覆第一線圈21與第二線圈22的主要部分例如繞圈的部份，尾端線段211與末圈線段221的端部未被包覆而露出于包覆體25并且作為電極端子23’、24’。在本實施例中，繞線線圈的管徑粗于圖3A至圖6的繞線線圈的管徑，繞線線圈的材質可以是表面覆有絕緣層的銅線。另外，線圈組件2”亦可包括復數層線圈，例如:線圈組件2”還包括一第三線圈，第三線圈位在第二線圈22的外側，尾端線段211部分的沿第二線圈的末圈線段的輪廓擺設，尾端線段211也部分的沿第三線圈的一末圈線段的輪廓擺設。其細節(jié)如圖6及其相關說明所述，故此不再贅述。與前述圖5A至圖6的線圈組件類似，第一線圈21的主線段沿第一方向螺旋的纏繞，尾端線段211與主線段連接，并且由內朝外平面螺旋的環(huán)繞。也就是說，第一線圈21的主線段與尾端線段211依不同的形式來繞線，主線段210是纏繞成立體螺旋狀，尾端線段211是在外層線圈上平面的環(huán)繞。另外，由于線圈組件2”是以具有兩層線圈為例說明，尾端線段211環(huán)繞的圈數可能不到一圈。第一線圈21與第二線圈22是垂直的螺旋纏繞，第一線圈21的尾端線段211部分的水平迭設在第二線圈22的末圈線段221上。由于相關的細節(jié)如圖5A至圖6及其相關說明所述，故此不再贅述。在以上實施例中，不論線圈組件內的線圈層數為何，以線圈組件整體來看，線圈的兩個尾端都是從線圈組件的最外圈延伸而出。第一線圈與第二線圈主要是垂直的螺旋纏繞，但第一線圈的尾端線段則改為部分的水平迭設在第二線圈的末圈線段上。制作線圈組件時，可先形成位在內側的第一線圈，然后再形成位在外側的第二線圈，后續(xù)再將第一線圈的尾端線段改成部分的設置在第二線圈的末圈線段上。也就是說，線圈組件包括復數個內外依序層迭的線圈，其中最內層的線圈具有一尾端線段，其余各層線圈分別具有一末圈線段，尾端線段部分的沿各末圈線段的輪廓擺設在各末圈線段上。第一線圈與第二線圈的尾端線段都位在線圈組件的一側，尾端線段的尾端是對外連接的端點。舉例來說，尾端線段的尾端可直接作為電極端子和外部電路連接，或是與接腳連接并透過接腳與外部電路電性連接。綜上所述，本發(fā)明的線圈組件及其制作方法避免線圈的尾端線段突然直接的從線圈組件的內側跨過外層線圈往外側延伸，而是透過較為緩和的方式，讓內側線圈的尾端線段先在外側線圈上沿外側線圈的輪廓擺設，然后尾端線段再從外側線圈朝外延伸。因此，內側線圈的尾端線段與外側線圈的重迭面積增加，使得線圈絕緣層較不容易脫落或破損，進而提升線圈組件的耐用度及使用壽命。以上所述僅是舉例性，而非限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包括在權利要求所限定的范圍內。
權利要求
1.一種線圈組件的制作方法，其特征在于，包括: 一形成步驟，形成彼此連接的一第一線圈與一第二線圈，所述第一線圈位在所述第二線圈內側； 一擺設步驟，將所述第一線圈的一尾端線段部分的沿所述第二線圈的一末圈線段的輪廓擺設在所述末圈線段上；以及 一包覆步驟，包覆所述第一線圈與所述第二線圈。
2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，還包括: 一焊接步驟，將所述第一線圈與所述第二線圈焊接在一導線架； 一移除步驟，在所述包覆步驟以后，移除所述導線架以形成兩個接腳；以及 一彎折步驟，將所述接腳彎折。
3.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述形成步驟包括: 將一線材的一第一部份沿一第一方向螺旋的纏繞，以形成所述第一線圈；以及將所述線材的一第二部份沿一第二方向在所述第一線圈的外側螺旋的纏繞，以形成所述第二線圈，其中所述第二方向與所述第一方向彼此相反。
4.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述擺設步驟包括: 將所述尾端線段從所述第一線圈解開；以及 將所述尾端線段沿所述末圈線段的輪廓擺設。
5.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述擺設步驟包括: 從所述尾端線段的相對側推頂所述第一線圈，使得所述尾端線段頂出；以及 導引所述尾端線段移動至所述末圈線段上。
6.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述包覆步驟僅包覆所述第一線圈與所述第二線圈的主要部分，使所述尾端線段與所述末圈線段的端部未被包覆而露出。
7.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一線圈的一主線段沿一第一方向螺旋的纏繞，所述尾端線段與所述主線段連接，并且由內朝外平面螺旋的環(huán)繞。
8.一種線圈組件，其特征在于，包括: 一第一線圈，具有一尾端線段；以及 一第二線圈，位在所述第一線圈的外側，具有一末圈線段，所述尾端線段部分的沿所述末圈線段的輪廓擺設在所述末圈線段上。
9.根據權利要求8所述的線圈組件，其特征在于，所述第一線圈的一主線段沿一第一方向螺旋的纏繞，所述尾端線段與所述主線段連接，并且由內朝外平面螺旋的環(huán)繞。
10.根據權利要求8所述的線圈組件，其特征在于，還包括: 一包覆體，包覆所述第一線圈及所述第二線圈；以及 兩個接腳，分別連接所述尾端線段及所述末圈線段。
全文摘要
一種線圈組件的制作方法，包括一形成步驟、一擺設步驟以及一包覆步驟，形成步驟形成彼此連接的一第一線圈與一第二線圈，第一線圈位在所述第二線圈內側；擺設步驟將第一線圈的一尾端線段部分的沿第二線圈的一末圈線段的輪廓擺設在末圈線段上；包覆步驟包覆第一線圈與第二線圈。因此，內側線圈的尾端線段與外側線圈的重迭面積增加，使得線圈絕緣層較不容易脫落或破損，進而提升線圈組件的耐用度及使用壽命。
文檔編號H01F41/06GK103093935SQ20111033944
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權日2011年11月1日
發(fā)明者陳明琦 申請人:沛波國際股份有限公司