CN103680849A - 表面安装电感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够在高频下改善Q值且即使在高频下电感器的效率也不会恶化的表面安装电感器。该表面安装电感器具有将绕线卷绕而形成的线圈、以及对磁性体粉末与粘合材料的混合物进行粉末压制而形成的内置线圈的芯部。磁性体粉末含有彼此粒径不同的多种磁性体粉末,多种磁性体粉末以Σan·Φn≤10μm(an为配混比率,Φn为平均粒径,n为2以上)的方式配混。

Description

表面安装电感器
技术领域
本发明涉及具有将绕线卷绕而形成的线圈、以及对磁性体粉末与粘合材料的混合物进行粉末压制而成的在内部内置线圈的芯部的表面安装电感器。
背景技术
在现有的表面安装电感器中有如下的表面安装电感器:如图2所示那样,将绕线卷绕而形成线圈41,以使该线圈41配置于内部的方式对在金属磁性体粉末中添加有粘合材料的物质以2~5t/cm2的程度加压而进行粉末压制成形而形成芯部42。在该芯部42的表面形成有外部端子43,在外部端子43之间连接有线圈41。
这种表面安装电感器使用金属磁性材料,因此,可以将线圈配置在高磁导率材料中来改善直流叠加特性。因此,这种表面安装电感器用于流通大电流的电源电路、DC/DC变流器电路用的电感器、变压器等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-153068号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来,在使用这种表面安装电感器的电源电路、DC/DC变流器电路中,存在操作信号由现在的1~4MHz向6~10MHz高频化的倾向。
在这种状况下,现有的表面安装电感器的金属磁性材料的Q值为峰值的频率是0.5MHz左右,超过1MHz时会存在电感器的效率变差的问题。
本发明的目的在于提供能够在高频下改善Q值且即使在高频下电感器的效率也不会恶化的表面安装电感器。
用于解决问题的方案
对本发明而言,在具有将绕线卷绕而形成的线圈、以及对磁性体粉末与粘合材料的混合物进行粉末压制而形成的内置该线圈的芯部的表面安装电感器中,磁性体粉末含有彼此粒径不同的多种磁性体粉末,多种磁性体粉末以Σan·Φn≤10μm(an为配混比率,Φn为平均粒径,n为2以上)的方式配混。
另外,对本发明而言,在具有将绕线卷绕而形成的线圈、以及对磁性体粉末与粘合材料的混合物进行粉末压制而形成的内置该线圈的芯部的表面安装电感器中,磁性体粉末含有彼此粒径不同的两种磁性体粉末,两种磁性体粉末以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一磁性体粉末的粒径,Φ2为第二磁性体粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混。
发明的效果
对本发明的表面安装电感器而言,由于构成内置线圈的芯部的磁性体粉末含有彼此粒径不同的多种磁性体粉末,多种磁性体粉末以Σan·Φn≤10μm(an为配混比率,Φn为平均粒径,n为2以上)的方式配混,因此,能够在高频下改善Q值,并且即使在高频下也能够防止电感器的效率恶化。
另外,对本发明的表面安装电感器而言,由于构成内置线圈的芯部的磁性体粉末含有彼此粒径不同的两种磁性体粉末,两种磁性体粉末以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一磁性体粉末的粒径,Φ2为第二磁性体粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混,因此,能够在高频下改善Q值,并且即使在高频下也能够防止电感器的效率恶化。
附图说明
图1是示出本发明的表面安装电感器的实施例的立体图。
图2是示出现有的表面安装电感器的立体图。
附图标记说明
11   线圈
12   芯部
具体实施方式
本发明的表面安装电感器具有将绕线卷绕而形成的线圈、以及对磁性体粉末与粘合材料的混合物进行粉末压制而成的在内部内置线圈的芯部。磁性体粉末含有彼此粒径不同的两种金属磁性体粉末。这两种金属磁性体粉末以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一磁性体粉末的粒径,Φ2为第二磁性体粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混。
因此,本发明的表面安装电感器能够使金属磁性材料的Q值为峰值的频率向高频侧移动而不会降低磁导率,交流电阻也减小。
实施例
以下,参照图1说明本发明的表面安装电感器的实施例。
图1是示出本发明的表面安装电感器的实施例的立体图。
在图1中,11为线圈,12为芯部。
线圈11是如下形成的:使用实施了绝缘包覆的扁形线,以其两端部11A、11B分别位于外周的方式卷绕成两层向外侧的卷绕的卷,从而形成。
芯部12是通过在内置有线圈11的状态下对在含有彼此粒径不同的两种金属磁性体粉末的复合材料中添加有树脂作为粘合材料的物质加压进行粉末压制而形成的。两种金属磁性体粉末以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一磁性体粉末的粒径,Φ2为第二磁性体粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混。内置于芯部12的线圈11的两端部11A、11B的表面在芯部12的同一侧面露出。在芯部12的侧面露出的线圈11的两端部11A、11B的表面的绝缘皮膜被剥离,导体露出。
然后,在芯部12的端面和4个侧面形成外部端子13A、13B,外部端子13A与线圈11的端部11A连接,外部端子13B与线圈11的端部11B连接,由此线圈11被连接在外部端子13A与外部端子13B之间。
这种表面安装电感器如下所述地制造。首先,在成型模具内配置线圈11。
接着,在配置有该线圈11的成型模具内填充如下物质:在主要含有彼此粒径不同的两种硅铬合金粉末且两种硅铬合金粉末以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一硅铬合金粉末的粒径,Φ2为第二硅铬合金粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混而成的复合材料中添加树脂作为粘合材料而成的物质。
接着,利用模具对填充于该成型模具内的复合材料和粘合材料加压进行粉末压制,从而形成内置有线圈11的芯部12。
进而,将该成型模具内的内置有线圈11的芯部12取出,在该芯部12的端面和4个侧面涂布导电糊剂,形成外部端子13A、13B。
这样形成的本发明的表面安装电感器在构成芯部的磁性体粉末中使用粒径为23μm且磁导率为27.2的硅铬合金粉末和粒径为5μm且磁导率为19.5的硅铬合金粉末,在改变其比率时,磁导率、平均粒径、Q值为峰值的频率如表1所示那样变化。
表1
比率 μ 平均粒径(μm) Q值为峰值的频率(MHz)
10:0 27.2 23 0.5
8:2 27.1 19.4 0.5
7:3 28.2 17.6 0.5
5:5 25.8 14 0.5
3:7 23.4 10 1
0:10 19.5 5 3
这种本发明的表面安装电感器以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一硅铬合金粉末的粒径,Φ2为第二硅铬合金粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混,结果相对于现有的平均粒径为15μm、Q值为峰值的频率为0.7MHz的表面安装电感器,可以使Q值为峰值的频率为1MHz以上。
因此,本发明的表面安装电感器通过以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一硅铬合金粉末的粒径,Φ2为第二硅铬合金粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混,能够增大Q值为峰值的频率而不降低磁导率。
另外,本发明的表面安装电感器也可以如下所述地制造。首先,在成型模具内配置线圈11。
接着,在配置有该线圈11的成型模具内填充如下物质:在主要含有彼此粒径不同的两种非晶合金粉末且两种非晶合金粉末以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一非晶合金粉末的粒径,Φ2为第二非晶合金粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混而成的复合材料中添加树脂作为粘合材料而成的物质。
接着,利用模具对填充于该成型模具内的复合材料和粘合材料加压进行粉末压制,从而形成内置有线圈11的芯部12。
进而,将该成型模具内的内置有线圈11的芯部12取出,在该芯部12的端面和4个侧面上涂布导电糊剂,形成外部端子13A、13B。
这样形成的本发明的表面安装电感器在构成芯部的磁性体粉末中使用粒径为10μm且磁导率为15.6的非晶合金粉末和粒径为5μm且磁导率为10.1的非晶合金粉末,在改变其比例时,磁导率、平均粒径、Q值为峰值的频率如表2所示那样变化。
表2
比率 μ 平均粒径(μm) Q值为峰值的频率(MHz)
10:0 15.6 10 1.6
8:2 15.8 9 1.7
7:3 15.4 8.5 1.8
6:4 15 8 1.9
5:5 14.5 7.5 2
0:10 10.1 5 3.5
这种本发明的表面安装电感器以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一非晶合金粉末的粒径,Φ2为第二非晶合金粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混,结果能够使Q值为峰值的频率为1MHz以上。
因此,本发明的表面安装电感器通过以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm(Φ1为第一非晶合金粉末的粒径,Φ2为第二非晶合金粉末的粒径,a为配混比率)的方式配混,能够增大Q值为峰值的频率而不会降低磁导率。
以上描述了本发明的表面安装电感器的制造方法的实施例,但本发明不限定于该实施例。例如,在实施例中虽然说明了金属磁性体粉末为两种的情况,但三种以上也可以适用。此时,多种磁性体粉末以Σan·Φn≤10μm(an为配混比率,Φn为平均粒径,n为2以上)的方式配混。
另外,作为多种磁性体粉末,也可以使用磁导率不同的磁性体粉末。

Claims (4)

1.一种表面安装电感器,其具有将绕线卷绕而形成的线圈、以及对磁性体粉末与粘合材料的混合物进行粉末压制而形成的内置该线圈的芯部,其特征在于,
该磁性体粉末含有彼此粒径不同的多种磁性体粉末,该多种磁性体粉末以Σan·Φn≤10μm的方式配混,其中,an为配混比率,Φn为平均粒径,n为2以上。
2.一种表面安装电感器,其具有将绕线卷绕而形成的线圈、以及对磁性体粉末与粘合材料的混合物进行粉末压制而形成的内置该线圈的芯部,其特征在于,
该磁性体粉末含有彼此粒径不同的两种磁性体粉末,该两种磁性体粉末以a×Φ1+(1-a)×Φ2≤10μm的方式配混,其中,Φ1为第一磁性体粉末的粒径,Φ2为第二磁性体粉末的粒径,a为配混比率。
3.根据权利要求2所述的表面安装电感器,其中,所述磁性体粉末为含有硅和铬的金属磁性合金。
4.根据权利要求2所述的表面安装电感器,其中,所述磁性体粉末为非晶合金。
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