CN107993786A

CN107993786A - 磁性混合物、磁性元件的中间体、磁性元件及磁性元件的制造方法

Info

Publication number: CN107993786A
Application number: CN201710818146.0A
Authority: CN
Inventors: 佐藤央; 佐藤一央
Original assignee: Sumida Corp
Current assignee: Sumida Corp
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2018-05-04
Also published as: JP2018073917A; EP3316265A1; US20180114618A1; EP3316265B1

Abstract

本发明涉及磁性混合物、磁性元件的中间体、磁性元件及磁性元件的制造方法。本发明提供了磁性混合物，其是把包括磁性材料粉末以及粘合剂树脂的油灰材料，与溶媒混合在一起，磁性材料粉末相对于油灰材料的全重量占89.2重量％以上，96.1重量％以下的比例，粘合剂树脂相对于油灰材料的全重量占2.9重量％以上，且6.9重量％以下的比例。溶媒的沸点在200℃以上且在300℃以下，同时，相对于油灰材料的全重量，其占1.0重量％以上且3.9重量％以下的比例。通过本发明，把线圈元件埋设进通过磁性材料粉末的压粉加工生成磁芯的磁性元件内并形成磁性元件，并将其置于高温环境下时，也可以防止此磁性元件产生裂缝或者发生电感的变化率比所定值在更大范围内大幅变动的情况。

Description

磁性混合物、磁性元件的中间体、磁性元件及磁性元件的制造方法

技术领域

本发明涉及被用于电感等磁性元件的磁性混合物、磁性元件的中间体、磁性元件及磁性元件的制造方法。

背景技术

在电感等的磁性元件中，现已周知包含例如用具有绝缘皮膜的金属导体卷绕而成的线圈元器件，以及将此线圈元器件包裹在内的磁芯，而此磁芯是由磁性体粉末以及树脂的混合物所构成的。

作为制作上述磁芯的手法，现已知道通过按压含有各种各样磁性材料粉末的磁性混合物来制作压粉磁芯，从而构成磁芯的技术。有关此种技术，例如在下述专利文献1中就揭示了一种由Fe-Si-Al系的合金粉末构成的压粉磁芯。制作此压粉磁芯的时候，通过采用极大的成型压力，例如5～15ton/cm²的力来进行加压，从而使上述合金粉末保持着互相之间紧密挤压在一起的状态。

但是，近几年，为了提高此种磁性元件产品的性能，进行了各种测试试验。

例如，对于通过焊锡的回流焊技术被实装的磁性元件而言，其被要求通过MSL(Moisture Sensitivity Level)试验来提供产品是否发生了裂缝，或者产品的电感变化率的计测结果。

即，在此MSL试验中，例如，把每1批产品中规定数目的磁性元件作为试样，将其在高温状态的恒温槽中保持较长时间之后，进一步使之通过高温的回流槽之后进行各种的测量，结果，如果在1个试样中发生了裂缝，或者电感变化率为规定值以上的试样数目达到一定比例的时候，那么此批次的全部磁性元件就成为废弃对象。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本专利申请公开公报特开昭63-271905号

发明内容

发明要解决的问题

然而，构成上述磁芯的压粉磁芯，由于被保持在前述的紧密的状态下，所以被汽化的水分被封在里面，而在MSL试验中，磁性元件被设定为处于高温状态的时候，线圈元器件内的粘融层等所包含的水分就会蒸发，从而在磁芯内产生较大的内部压力，进而使磁芯膨胀，或者使得裂缝发生的可能性变高。

因此，在判定磁性元件是不是具有不好的问题的MSL试验中，进入到磁性元件内部的水分就会产生很大的影响。

本发明正是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种磁性混合物、磁性元件的中间体、磁性元件及磁性元件的制造方法。即把线圈元器件埋入在由磁性材料粉末以压缩成型而生成的磁性磁芯内，从而得到磁性元件。而本发明可以防止在把磁性元件配设在高温环境下的时候，磁性元件产生裂缝或是电感的变化率大幅超过规定值的状态。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明所涉及的磁性混合物，其特征在于：

是把包括磁性材料粉末以及粘合剂树脂的油灰材料，与溶媒混合在一起，

该磁性材料粉末相对于该油灰材料的全重量而言占89.2重量％以上，96.1重量％以下的比例，同时，上述粘合剂树脂相对于该油灰材料的全重量而言占2.9重量％以上，且6.9重量％以下的比例，

上述溶媒的沸点在200℃以上，并且在300℃以下，同时，相对于上述油灰材料的全重量而言，其占1.0重量％以上并且3.9重量％以下的比例。

优选上述溶媒相对于上述油灰材料的全重量而言，占1.5重量％以上且3.0重量％以下的比例。

另外，优选本发明的磁性元件的中间体包括线圈元器件，以及上述的任意一种磁性混合物，把此线圈元器件埋在此磁性混合物中。

另外，本发明的磁性元件的制造方法的特征在于：该磁性元件包括线圈元器件，以及磁性磁芯，该磁性磁芯是把此线圈元器件埋入包含磁性材料粉末以及粘合剂树脂的油灰材料并使之硬化而得到，该磁性元件的制造方法包括下述步骤：

把该磁性材料粉末、该粘合剂树脂及该溶媒混合形成磁性混合物的混合步骤，该磁性材料粉末相对于该油灰材料的全重量而言，占89.2重量％以上并且96.1重量％以下的比例，同时上述粘合剂树脂相对于该油灰材料的全重量而言，占2.9重量％以上并且6.9重量％以下的比例，并且，沸点为200℃以上并且在300℃以下的该溶媒相对于上述油灰材料的全重量而言，占1.0重量％以上并且3.9重量％以下的比例，

埋设步骤，该埋设步骤是在该混合步骤结束以后，在上述磁性混合物内埋入上述线圈元器件的步骤，

以及硬化步骤，该硬化步骤是在该埋设步骤结束之后，把上述溶媒用该溶媒沸点以下的温度加热并使之蒸发，从而使上述磁性混合物硬化的步骤。

另外，在此情况下，优选在上述混合步骤中混合的上述磁性材料粉末、上述粘合剂树脂及上述溶媒的重量比如下：即该磁性材料粉末相对于该油灰材料的全重量而言，占91.5重量％以上并且95.0重量％以下的比例，上述粘合剂树脂相对于该油灰材料的全重量而言，占3.5重量％以上并且5.5重量％以下的比例，上述溶媒相对于上述油灰材料的全重量而言，占1.5重量％以上并且3.0重量％以下的比例。

本发明的磁性元件的制造方法的特征在于：该磁性元件包括线圈元器件，以及磁性磁芯，该磁性磁芯是把此线圈元器件埋入由包含磁性材料粉末以及粘合剂树脂的油灰材料并使之硬化而得到，该磁性元件的制造方法包括下述步骤：

把磁性材料粉末、粘合剂树脂及溶媒混合形成磁性混合物的混合步骤，该磁性材料粉末相对于该油灰材料的全重量而言，占89.2重量％以上并且96.1重量％以下的比例，同时上述粘合剂树脂相对于该油灰材料的全重量而言，占2.9重量％以上并且6.9重量％以下的比例，并且，沸点为200℃以上并且在300℃以下的该溶媒相对于上述油灰材料的全重量而言，占1.0重量％以上并且3.9重量％以下的比例，

另外，上述埋设步骤可以是在模具体内放入线圈元器件以后，再向该模具体内放入磁性混合物并按压该磁性混合物，从而把该线圈元器件埋设进该磁性混合物内的步骤。

另外，本发明中认为，由于如上所述，在把线圈元器件埋入磁性混合物内而成的磁性元件中，使磁性材料粉末、树脂材料、以及沸点为200～300℃的溶媒以规定的重量比进行混合而得到了磁性混合物，并通过热硬化磁性混合物来制作磁性磁芯，因为在进行此热硬化的时候能使溶媒蒸发，由此在磁性混合物的已被硬化了的磁性磁芯内生成大量的细孔状的通气孔(以下，仅仅称之为“细孔”)，进而才能使磁性元件的透气率达到规定值以上。因此，把具有通过磁性材料粉末的压粉加工而生成磁芯的磁性元件置于MSL试验等的高温环境下，其内部压力也不会大幅地增加，也就可以阻止此磁性元件发生裂缝或者其电感的变化率在比规定值更大的范围内变动的状态的产生。

而现有的磁性元件，如果将之置于MSL试验等的吸湿后的高温环境下的话，其内部压力会大幅地增大，此磁性元件就会产生裂缝或者产生电感的变化率在比规定值更大的范围内大幅地变动的状态。

由此，很难维持磁性元件的良好磁特性的状态。

如此，本发明与现有技术的差别在于磁性材料粉末、树脂材料以及沸点为200～300℃的溶媒是否按照规定的重量比进行混合，更直接地说在于对于包含有规定比例的沸点为200～300℃的溶媒，并通过热硬化使其蒸发，是否能在磁性磁芯内生成规定的细孔。这些条件所产生的影响非常之大。通过此细孔的数目、直径的大小或者形状，其透气率也大幅度变化，与此差异相关的构造或特性无法一言蔽之。

另一方面，关于本发明与现有技术的细孔的数目、直径的大小和形状的差异，虽然在原理上可以用电子显微镜和细孔分布测量设备等来进行测量，但是实际上如果是1、2个的话是可以测量的，不过，分别制造或者购入统计上有意义的数目的本发明和现有技术的磁性元件，通过电子显微镜和细孔分布测量设备来测量出数值性的特征，并在做出统计性的加工之后，才能找到能区别本发明与现有技术的有意义的指标和其临界值，而仅仅是这件事就要花费庞大的时间和成本。而且，关于现有技术具有庞大的可能性，所以统计上无法决定性地确定有意义的临界值。

找到如上所述指标以及此临界值，并由此直接特定本发明的实物构造或者特性上的特征基本上是不切实际的。

因此，本发明的申请人试图在本发明的磁性元件中，在表现方式上采用了有关物品的制造方法的发明权利要求来保护本发明。

发明的效果

根据本发明的磁性元件及磁性元件的制造方法，因为可以在上述的各个构成中的磁性混合物的热硬化时，使沸点为200～300℃的溶媒得以蒸发，因此可以认为使磁性混合物在硬化的磁性磁芯内能生成大量的细孔，从而可以使此磁性元件的透气率达到规定值以上。因此，把通过磁性材料粉末的压粉加工生成磁芯的磁性元件置于MSL试验等的高温环境下的时候，内部压力也不会大幅地增大，因此可以防止此磁性元件中产生裂缝或者发生电感的变化率在比所定值更大范围内大幅变动的状态。

另外，通过本发明的磁性混合物以及磁性元件的中间体，因为把磁性材料粉末、树脂材料以及沸点为200～300℃的溶媒按照规定的重量比进行混合从而形成磁性混合物，并在磁性混合物的热硬化时使此溶媒蒸发，因此磁性混合物硬化了的磁性磁芯内就能生成大量的细孔，因此可以使此磁性元件的透气率达到规定值以上。

由此，通过本发明的磁性混合物、磁性元件的中间体、磁性元件及磁性元件的制造方法，可以防止磁性元件的特性劣化。

附图说明

图1是表示涉及本发明实施形态的磁性元件的透视立体图。

图2是图1所表示的磁性元件的A-A线截面图。

图3是表示实施形态中的磁性混合物中，磁性材料粉末、粘合剂树脂及溶媒的重量比例的三元相系统状态图。

图4是为了按顺序说明涉及本实施形态的磁性元件的制造方法的概略图((A)、(B)、(C))。

附图标记说明

10 线圈元器件

15 线圈

16 端子部

17 最终端部

18 卷绕部

19 非卷绕部

20 磁性磁芯

30 按压体

34 按出部件

40 盖体

50 磁性混合物

60 模具体

64 底部

65 空气孔

66 凹部

70 开口部

74 耐热托盘

100 磁性元件

具体实施方式

以下，将就涉及本发明的一个实施形态的磁性元件的基本组成，参照附图进行说明。

图1是表示涉及本实施形态的磁性元件100组成的立体图。图2是表示本实施形态的磁性元件100内部组成，特别是沿着图1的A-A线的截面图。

对于图1所表现的磁性元件100，为了更方便理解，用短划线来表现磁性磁芯20，而用实线来表现被磁性磁芯20所覆盖的线圈元器件10。图2中，用斑点状的磨砂效果来表现磁性磁芯20的截面，线圈元器件10则呈白芯的状态。另外，关于线圈元器件10，为了叙述上的方便，以简单的形状来表现，不过为了得到线圈元器件自身的形状稳定性，也可以使用由磁性体组成的基座部件或者支护部件。

在本实施形态中的线圈元器件10，其是一种通过未图示的基板经由表面实装用的端子部16进行供电，从而使线圈15产生电感的电子元件，具体而言其可以是电感、变压器或者扼流线圈等。本实施形态的线圈元器件10，为了叙述的简化，使用具有一条绕线的电感作为代表例子从而进行示例。

磁性元件100是把由线圈15组成的线圈元器件10埋设在磁性磁芯20里面而成的。磁性磁芯20是把磁性材料粉末及热固性树脂(粘合剂树脂)混合在一起，并通过热硬化而成的。线圈15是由卷绕部18及由非卷绕部19所组成的。另外，非卷绕部19上设置有用于在基板等上进行表面实装的端子部16、以及用于把线圈15保持在磁性磁芯20上的被折弯的最终端部17。

磁性材料粉末具体而言可以是软磁性金属粉末，例如从磁特性和易于得到等的角度来看优选Fe系金属粉末。其中，特别优选Fe-Si-Al系粉末(铁铝硅合金)、Fe-Ni系粉末(坡莫合金)、Fe-Co系粉末(坡曼德合金)、Fe-Si-Cr系粉末、Fe-Si系的硅钢或者Fe系非结晶粉末等。另外，也可以从这些磁性材料粉末中选取2种以上加以混合，从而得到混合物。

这其中，为了得到更良好的磁特性，优选使用Fe-Si-Cr系粉末。另外，磁性材料粉末的粒径，例如可以是5μm～30μm。另外，关于磁性材料粉末的粒子形状没有特别限定，可以根据使用目的适宜地选择大体上呈球状或平板形状等的粒子。

还有，作为粘合剂树脂，例如可以举出硅树脂、环氧树脂、PES(聚醚砜)树脂、PAI(聚酰胺酰亚胺)树脂、PEEK(聚醚醚酮)树脂、酚醛树脂等例子，不过还可以使用这些树脂以外的其它粘合剂树脂。从易于得到或者耐热性等的角度来看，硅树脂和环氧树脂非常合适。

另外，通过上述由粘合剂树脂以及磁性材料粉末组成的油灰材料来形成磁性磁芯20的时候，使磁性材料粉末的重量比例为占油灰材料(磁性磁芯20)全体重量的89.2重量％以上，且在96.1重量％以下的比例，粘合剂树脂的重量比例为占该油灰材料(磁性磁芯20)全体重量的2.9重量％以上，且在6.9重量％以下的比例。另外，所谓油灰材料，是具有一定的粘性及硬度的成型材料，其不具有充分的流动性，是具有用较低的成型力就产生变形的性质的材料。

通过上述的成分构成就可以达到下述出色的效果，即就可以得到作为油灰材料的特性，也就能得到可以满足希望的产品特性的电感值的产品。

如果磁性材料粉末的重量在油灰材料(磁性磁芯20)的全体重量中所占的比例小于89.2重量％的话，那么电感值就会下降，也就很难满足所要求的产品特性。

另一方面，如果磁性材料粉末的重量在油灰材料(磁性磁芯20)全体重量中所占的比例大于96.1重量％的话，那么就很难得到作为油灰材料的所要求的特性。

另外，如果粘合剂树脂的重量在油灰材料(磁性磁芯20)全体重量中所占的比例小于2.9重量％的话，那么就很难得到作为油灰材料所要求的特性。

另一方面，如果粘合剂树脂的重量在油灰材料(磁性磁芯20)全体重量中所占的比例大于6.9重量％的话，由于透气率变得很低，所以就很难达到MSL1(潮湿敏感等级1级，Moisture Sensitivity Level 1)的要求。

另外，如果磁性材料粉末在油灰材料(磁性磁芯20)全体重量中所占的重量比例是94.0重量％以上，95.5重量％以下的范围内的话，那么就能得到作为油灰材料所需的特性，也就能得到满足产品特性的、希望的电感值，并进一步得到比上述的作用更良好的效果，因此进一步优选此范围。

另外，如果粘合剂树脂在油灰材料(磁性磁芯20)全体中所占的的重量比例是3.5重量％以上，5.5重量％以下的范围内的话，那么就能得到作为油灰材料所需的特性，也就能得能达到MSL1的要求，并得到希望的透气率，并进一步得到比上述的作用更良好的效果，因此进一步优选此范围。

但是，如上所述，上述磁性元件100中，在磁性磁芯20里面埋设了由线圈15组成的线圈元器件10。并且，此磁性磁芯20，是由磁性材料粉末及热固性树脂(粘合剂树脂)混合而形成的。本发明的特征在于在磁性磁芯20制造时，把上述磁性材料粉末、粘合剂树脂及溶媒按照上述的比例混合而制得的磁性混合物加热，使溶媒蒸发的同时，使之热硬化，从而制得磁性磁芯20。

即，最终被制得的磁性磁芯20可以认为是由磁性材料粉末及粘合剂树脂混合而成的，呈易于处理的状态。不过，在制造的初期阶段，首先把磁性材料粉末及粘合剂树脂混炼成粘土状的油灰材料，并将其与溶媒相混合，使之呈磁性混合物的状态，之后，在硬化步骤的加热处理时促进溶媒的蒸发，由此溶媒的蒸发就生成了可以便于处理的磁性磁芯20。这时磁性磁芯20中大量的细孔被形成，透气率增大至500cm³·mm/(m²·sec·atm)以上。

另外，作为上述溶媒，有必要使其沸点为200～300℃。这是因为在沸点比200℃低的情况下，会产生下述问题，即为了使粘合剂树脂材料硬化，把温度提高到此硬化温度的时候，溶媒会一下子沸腾起来。另外在当沸点比300℃高的情况下，热硬化后，溶媒会有残留，因此也不合适。

作为沸点是200～300℃的上述的溶媒的具体的例子，可以举出邻苯二甲酸二乙酯，乙基卡必醇，丁基卡必醇，三乙二醇单甲醚，二乙二醇一己醚，二乙二醇丁醚醋酸酯，乙二醇，二乙二醇二丁醚，四乙二醇二甲醚，1，3-丁二醇，1，4-丁二醇等例子。

上述磁性混合物中使用了沸点为200～300℃的溶媒，相对于上述油灰材料，上述溶媒的重量比例为1.0重量％以上，并且为3.9重量％以下，把构成油灰材料(如粘土那样的、具有粘性的材料)的磁性材料粉末及粘合剂树脂，与上述溶媒相混合物从而生成上述磁性混合物。

通过如此构成，就能达到下述出色的效果，即能得到作为油灰材料所要求的特性，并能得到达到MSL1标准的、希望的透气率。

如果相对于油灰材料(磁性磁芯20)的上述溶媒的重量比例比1.0重量％小的话，就会产生下述问题，即不能得到作为油灰材料的特性，或者无法得到能达到MSL1标准的、希望的透气率。

另一方面，相对于油灰材料(磁性磁芯20)的上述溶媒的重量比例比3.9重量％大的话，就不能得到作为油灰材料所要求的特性，而成为膏状或者浆状的状态。

并且，相对于对油灰材料(磁性磁芯20)的上述溶媒的重量比例为1.5重量％以上，并为3.0重量％以下，就能得到作为油灰材料所要求的特性，也就能得到达到MSL1的标准的、希望的透气率的，从而得到比上述的作用更良好的效果，因此进一步优选此范围。

另外，如上所述构成中，磁性材料粉末在油灰材料(磁性磁芯20)全体中所占的重量比例为89.2重量％以上，并为96.1重量％以下的比例，另外，粘合剂树脂在油灰材料(磁性磁芯20)全体中所占的重量比例为2.9重量％以上，并为6.9重量％以下的比例。

将如此构成的磁性材料粉末、粘合剂树脂(树脂材料)以及溶媒的重量比例用3元相系统状态图来记载的话，就呈图3所表示的状态。

即，这些要素的重量比例在图3中呈以A点(磁性材料粉末∶92.1％，树脂材料∶6.9％，溶媒∶1.0％)、B点(磁性材料粉末∶89.2％，树脂材料∶6.9％，溶媒∶3.9％)、C点(磁性材料粉末∶93.2％，树脂材料∶2.9％，溶媒∶3.9％)和D点(磁性材料粉末∶96.1％，树脂材料∶2.9％，溶媒∶1.0％)作为顶点的、用剖面线表示的四边形的范围内。

如此，通过把上述3要素比例设定在剖面线表示的四边形的范围内，当把磁性元件100放置于如MSL试验箱等那样的高温的环境下的时候，也可以防止此磁性元件100发生裂缝，或者电感的变化率相比于所定值大幅变动的状态。此磁性元件100是把线圈元器件10埋设在磁性混合物50硬化形成的磁性磁芯20里面。由此可以防止磁性元件100特性的劣化。

另外，把上述3要素的重量比例设定在图3中以A'点(磁性材料粉末∶93.0％，树脂材料∶5.5％，溶媒∶1.5％)、B'点(磁性材料粉末∶91.5％，树脂材料∶5.5％，溶媒∶3.0％)、C'点(磁性材料粉末∶93.5％，树脂材料∶3.5％，溶媒∶3.0％)以及D'点(磁性材料粉末∶95.0％，树脂材料∶3.5％，溶媒∶1.5％)作为顶点的由剖面线所表示的四边形的范围内，就可以进一步提高防止上述的磁性元件的特性劣化的作用。

为了把线圈元器件10包围并埋设在如此构成的磁性混合物50的内部，向模具60(参照图4(A))内放入线圈元器件10以及磁性混合物50，之后，通过例如按压体30(参照图4(A))从上方以平面性按压此磁性混合物50，把此线圈元器件10埋设此磁性混合物50中，并由此生成此磁性元件的中间体。

其次，对涉及本实施形态的磁性元件100的制造方法进行说明。以下将使用图4(A)、(B)、(C)，对涉及此制造方法的各步骤进行说明。另外，在这些图中，对线圈元器件10及磁性混合物50(磁性磁芯20)以截面来表示，但是省略表示截面的剖面线。

首先，把磁性材料粉末(例如Fe-Si-Cr(铁铝硅合金)系粉末)、前述粘合剂树脂(树脂材料∶例如环氧树脂或硅树脂)以及溶媒(例如，邻苯二甲酸二乙酯)采用行星混和器，按照规定的重量比例来均一地分散混合，并制作磁性混合物50，并将其收容到规定的容器(混合步骤)。

另外，准备用于埋设在上述磁性混合物50的线圈元器件10。把此线圈元器件10埋设在磁性混合物50(磁性磁芯20)中时，如图1、2所示，线圈15的非卷绕部19被弯折向磁性磁芯20底面侧，在磁性磁芯20的外部，此非卷绕部19沿着磁性元件100底面弯折，并被用做表面实装用的端子，最后其端部17被再次弯折插入到磁性磁芯20里面。这样就被形成了上述的形状。由此就可以形成表面实装类型的磁性元件100。

其次，准备模具体60及盖体40(模具体·盖体准备步骤)。盖体40可以防止按压体30直接地附着到磁性混合物50(磁性磁芯20)上，并且其是从热硬化后的磁性磁芯20上能很容易地剥离的脱模薄膜。

优选脱模薄膜组成的盖体40由脱模性较好的树脂材料组成，例如可以用聚四氟乙烯(PTFE)等的氟树脂材料。盖体40厚度没有特别限定，即除了所谓薄膜状以外，还可以是薄板状和块状等。盖体40与模具体(模具)60的开口部70的截面大体上呈相同的形状，并具有实际上同样的尺寸。因此，盖体40被没有空隙地配置在开口部70内侧。

其次，把线圈元器件10放入模具体60中的中空部，并把卷绕部19的端子部16嵌入底部64的凹部66内。其次，投入计量好的、具有规定量的、通过上述混合步骤而被生成的磁性混合物50，使其到达比开口部70的稍微下面的位置为止。

如上所述，根据需要用类似铲刀的工具使投入的磁性混合物50(未图示)平坦化以后，如图4(A)所示，把磁性盖体40载置在混合物50表面。接着，使按压体30以实质性非回转的方式下降，并按压把盖体40按压向下方(按压步骤)。把磁性混合物50充分地按入模具体60，线圈元器件10就呈现被确实地被埋设在磁性混合物50里面的状态(埋设步骤)。之后，使按压体30以非回转的方式上升。使按压体30以非回转的方式上下运动的理由，是为了防止盖体40由于与按压体30之间的摩擦力而产生变形。

其次，把被按进模具体60里面的磁性混合物50与线圈元器件10一起从模具体60中取出。具体而言，如图4(B)所示，使用从模具体60上方的按出部件34等将磁性混合物50及线圈元器件10按下去。此时，在后述的热硬化步骤之前的状态下，把未硬化磁性元件100称呼为中间体。

其次，使取出的磁性混合物50热硬化并成形磁性磁芯20(硬化步骤)。使磁性混合物50热硬化的时候，例如把磁性混合物50以及线圈元器件10载置在耐热托盘74上进行。之后，在磁性磁芯20热硬化加工结束的时候，要根据需要去除热量，并从磁性磁芯20上把盖体40剥离下来。

如图4(C)的箭头所示，为了能容易从磁性磁芯20上撕下盖体40，还可以在长方形状的盖体40的一边形成剥离用的把手部(未图示)。剥离用的把手部可以通过把盖体40切下很小的一边，或是回折来形成。由此，磁性元件100制造步骤就结束了。

其次，将对涉及本发明的磁性元件的实施例子进行说明。

(实施例子)

本实施例子中，使用Fe-Si-Cr系粉末作为磁性材料粉末。另外，使用环氧树脂作为粘合剂树脂。并且，使用邻苯二甲酸二乙酯作为溶媒，通过行星混合器来混合这些，并得到磁性混合物(混合步骤)。

此后，使用类似如上所述的实施形态那样的模具体60，在磁性混合物50里面埋设线圈元器件10(埋设步骤)，将磁性混合物比以溶媒的沸点低的温度(180℃)加热，并使之硬化(硬化步骤)，就得到了具有磁性磁芯20的磁性元件100试样。

另外，线圈元器件10使用了自粘性铜线，其绝缘层使用了聚酰胺亚胺，其粘融层以热塑性树脂作为材质。此线圈的内径为4.5mm，外径为8.0mm，并以此状态卷绕了16.5匝而形成的。另外，这时的磁性磁芯20的外部尺寸为纵向10mm，横向10mm，厚度5mm。

对此种的磁性元件100试样，把磁性材料粉末的重量比例、粘合剂树脂的重量比例以及溶媒的重量比例进行了各种各样地变更，并进行了各种测量。这时，对被形成的磁性元件100的磁性磁芯20的透气率进行了测量。另外，对于成形体的磁性磁芯20的重量，粘合剂树脂的重量以及溶媒的重量用电子天平进行测量。

另外，关于透气率，如本申请人在先申请的特开2016-171115号公报的说明书及附图中的明示，使用了具有2个模型相对接而成的构成、且已周知的透气率的测量装置。

另外，关于透气率的测定是在室内环境下进行的。透气率使用了cm³·mm/(m²·sec·atm)来表示。

另外，关于产品电感(Ls)使用周知的测量方法进行了测量。

另外，对磁性元件100进行了MSL试验，其条件为在125℃的试验槽内保存24小时(消除水分)之后，在85℃-85％试验槽内保存168小时(吸水)，并使其通过最高温度为260度的回流炉。

作为具体项目，测量了磁性磁芯20外观发生裂缝的比例(裂缝发生率)，和电感值(L)的变化率。

此测量结果中，裂缝发生率为0的时候为合格(在后述的表1，在裂缝发生率的判断栏以“○”符号表示)，裂缝发生率大于0的情况为不合格(即使稍微发生一点裂缝也算)(在后述的表1中，在裂缝发生率的判断栏以“×”符号表示)。还有，关于电感值(L)的变化率，如果限制在±5％以内(-5％≤L的变化率≤5％)的话则为合格(在后述的表1中，在电感变化率的判断栏用“○”符号表示)，电感值(L)的变化率如果没有限制在±5％以内(-5％>L的变化率，或5％<L的变化率)的话则为不合格(在后述表1中，在电感变化率的判断栏以“×”符号表示)。

还有，对于磁性元件100的落下试验及形状保持性也进行了测量。即，磁性元件100的落下试验中，对于从100cm的高度掉下磁性元件100测量了其是否有损坏。另一方面，在关于磁性元件100的形状保持性试验中，对于磁性元件100成形体是否易于处理进行了测量。即，所谓形状保持性是指上述中间体即使在不被支持(Support)的情况下，经历了规定时间之后，其也能保持不变形，并且保持自立形态的指标。

从此测量结果，关于落下试验中，损坏率为0的情况为合格(在后述的表1中，在落下试验的判断栏以“○”符号表示)，损坏率大于0的情况(即使稍微损坏一点也算)则判定为不合格(在后述的表1中，在落下试验的判断栏中以“×”符号来表示)。另外，关于形状保持性，对于可以易于处理的情况判定为合格(在后述的表1中，在形状保持性的判断栏以“○”符号表示)，而磁性元件100成形体很难处理的情况则判定磁性磁芯20为不合格(在后述的表1中，在形状保持性的判断栏以“×”符号来表示)。

并且，通过上述的各项目，进行综合判断。综合判断中，如果全部的测量项目都合格的时候，则判定为最终合格品(在后述的表1，在综合判断的判断栏以“○”符号表示)，而在任意一个测量项目中不合格的情况下，则判定为最终不合格产品(在后述的表1，到综合判断的判断栏以“×”符号来表示)。

下述表1就是对于各个项目的结果的总结表示。

另外，在此表1中，关于实施例子1～19，如上所述，各个组成部分的设定如下：(1)磁性材料粉末在油灰材料(磁性磁芯20)全体中所占的重量比例为89.2重量％以上，且为96.1重量％以下的范围，(2)粘合剂树脂在油灰材料(磁性磁芯20)全体中所占的重量比例为2.9重量％以上，且为6.9重量％以下的范围，(3)溶媒在油灰材料(磁性磁芯20)中所占的重量比例为1.0重量％以上，且为3.9重量％以下的范围。并且每个都被包含在如图3所示的3元相系统状态图的剖面线范围内。

相对于此，比较例子1～28中上述(1)，(2)，(3)的条件里面至少1个条件没被满足，而且全都位于如图3所示的3元相系统状态图的剖面线范围外。

表1

从上述表1明显可以得出下述结论，即在实施例子1～19中，在有关MSL试验中，不但在有关裂缝发生率和电感值(L)的变化率的判断，并且在有关落下试验判断和形状保持性判断，全部都合格，才能在综合判断中得到合格(表1中，在综合判断的判断栏以“○”符号表示)的结果。

另外，关于透气率，是与磁性混合物50所包含的溶媒的重量比例密切地相关的，在实施例子1～19中，透气率即使少也是500cm³·mm/(m²·sec·atm)(实施例子16)。

相对于此，磁性混合物50中所包含的溶媒的重量比例在比1.0重量％小的0.5重量％的情况下，透气率最大也就是270cm³·mm/(m²·sec·atm)的(见比较例子4)。

溶媒的重量比例要在1.0重量％以上，使磁性混合物50热硬化来形成磁性磁芯20的时候，通过此溶媒的蒸发来产生在此磁性磁芯20里面的使气体透过的细孔。在这之后，进行MSL试验时，被封闭在内的水分成为水蒸汽并蒸发的时候，也可以通过此细孔，把水蒸汽放出到磁性磁芯20的外部。

因此，特别是对MSL试验的裂缝的发生率而言，可以认为通过上述措施使此指标变得良好。

对此，如果溶媒的重量比例低于1.0重量％的话，使磁性混合物50热硬化并形成磁性磁芯20的时候，此溶媒的很少蒸发，因此在此磁性磁芯20里，不太能够形成使气体透过的细孔。因此，之后进行MSL试验的时候，当被封闭在内的含水量成为水蒸汽蒸发时候，通过此细孔也不能完全把水蒸汽磁性放出到磁芯20外部。因此，特别相对于MSL试验的裂缝的发生率而言，可以认为这使此指标变得不好。

因此，可以认为溶媒的重量比例为1.0重量％，或其以下(例如0.5％)，透气率会产生较大的差异，并且由此在进行此MSL试验时，裂缝发生率会产生较大的差异。

另外，相对于油灰材料(磁芯20)，优选溶媒的重量比例被设定为1.5重量％以上，且为3.0重量％以下的范围，这样可以一面维持其他项目的良好判断，并使透气率能进一步地提高。

另外，相对于油灰材料(磁性磁芯20)而言，如果溶媒的重量比例超过3.9重量％的话，形状保持性就会极端地恶化。并且，对于油灰材料(磁性磁芯20)而言，即使溶媒的重量比例为1.0重量％以上，且为3.9重量％以下的范围，如果磁性材料粉末在油灰材料(磁性磁芯20)全体中所占的重量比例为91.1重量％以下，并且粘合剂树脂所占的重量比例为油灰材料(磁性磁芯20)全体的7.7重量％以上的时候，形状保持性也会极端地恶化。

当此形状保持性极端地恶化的话，在MSL试验中，就不能进行有关裂缝发生率判断和电感变化率的判断，也就更加不能进行落下试验。因此，在表1中的相关栏中用斜线表示。

并且，如表1所示如果粘合剂树脂的重量比例在油灰材料(磁性磁芯20)全体中为2.0重量％以下的时候，磁性磁芯20就会失去弹性而呈脆弱的状态，因此产品强度不足，落下试验判断为不合格。因此，综合判断也为不合格。

根据以上说明的磁性元件100，构成磁性磁芯20的磁性混合物50是由包含磁性材料粉末以及粘合剂树脂的油灰材料，与溶媒混合而成的。而该溶媒沸点为200℃以上，且为300℃以下，该溶媒以相对于油灰材料的全重量的1.0重量％以上，且为3.9重量％以下的比例混合而成。该磁性材料粉末构成了该油灰材料的全重量的89.2重量％以上，且为96.1重量％以下的比例。另外，粘合剂树脂构成了该油灰材料的全重量的2.9重量％以上，且为6.9重量％以下的比例。而此磁性磁芯20中埋设了由卷绕线圈15而形成的线圈元器件20。

由此，即使在进行MSL试验高温环境下，也可以把线圈15的绝缘层和粘融层，甚至在磁性磁芯20内部的，乃至线圈15本身包括的水分由来的水蒸汽通过在磁性磁芯20内部形成的细孔，很容易地放出到磁性元件100外部。

由此，在MSL试验等的高温环境下，就能防止磁性磁芯20膨胀，或者磁性磁芯20上产生裂缝的问题。

另外，因为可以防止在磁性磁芯20上发生裂缝等，因此能防止磁性元件100电感下降的问题。

另外，作为上述的磁性材料粉末、粘合剂树脂及溶媒的材料并不限于上述实施例中介绍的那些，还可以更换成上述的实施形态中列举出的各种部件等。

例如，作为粘合剂树脂，可以把环氧树脂更换成硅树脂等其他树脂。

另外，本发明的磁性混合物、磁性元件的中间体、磁性元件及磁性元件的制造方法并不限于上述实施形态，只要满足本发明的宗旨还可以有其他各种的形态。

例如，在上述的实施形态中，只列举了磁性混合物是由磁性材料粉末、粘合剂树脂以及溶媒的组成，不过其组成也可以包含此3个要素以外的要素。

另外，在上述实施形态中，作为埋设步骤，先把线圈元器件放入模具体，此后放入磁性混合物，并从模具体的上方按压磁性混合物，把线圈元器件埋入磁性混合物内。不过也可以先把磁性混合物放入模具体，此后放入线圈元器件，并把线圈元器件压入到磁性混合物内，使磁性混合物埋设住线圈元器件。

另外，在上述的实施形态中，通过压缩(按压)磁性材料粉末和粘合剂树脂的混合物来成形，从而形成具有所希望的透气率的磁性磁芯20。然而，磁性磁芯20也可以通过压缩成型以外的制造方法来形成。

另外，在上述的实施形态中，作为磁性元件使用电感的例子加以说明，不过，不仅于此，变压器等其他的磁性元件也可以适用本发明。

另外，作为埋入到磁性磁芯20里面的线圈元器件10，不局限于图1、2所表示的形状，例如，还可以具有在线圈的中空部配置芯状的磁性材料，或者在线圈底部配置板状的磁性材料那样形状。

Claims

1.一种磁性混合物，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的磁性混合物，其特征为上述溶媒相对于上述油灰材料的全重量而言，占1.5重量％以上且3.0重量％以下的比例。

3.一种磁性元件的中间体，其包括线圈元器件，以及根据权利要求1或2所述的磁性混合物，把该线圈元器件埋在该磁性混合物中。

4.一种磁性元件，该磁性元件包括线圈元器件，以及磁性磁芯，该磁性磁芯是把该线圈元器件埋入包含磁性材料粉末以及粘合剂树脂的油灰材料并使之硬化而得到，其是经由下述磁性元件的制造方法而制得的：

把该磁性材料粉末、该粘合剂树脂及溶媒混合形成磁性混合物的混合步骤，该磁性材料粉末相对于该油灰材料的全重量而言，占89.2重量％以上并且96.1重量％以下的比例，同时上述粘合剂树脂相对于该油灰材料的全重量而言，占2.9重量％以上并且6.9重量％以下的比例，并且，沸点为200℃以上并且在300℃以下的该溶媒相对于上述油灰材料的全重量而言，占1.0重量％以上并且3.9重量％以下的比例，

5.根据权利要求4所述的磁性元件，其特征在于，在上述混合步骤中混合的上述磁性材料粉末、上述粘合剂树脂及上述溶媒的重量比如下：即该磁性材料粉末相对于该油灰材料的全重量而言，占91.5重量％以上并且95.0重量％以下的比例，上述粘合剂树脂相对于该油灰材料的全重量而言，占3.5重量％以上并且5.5重量％以下的比例，上述溶媒相对于上述油灰材料的全重量而言，占1.5重量％以上并且3.0重量％以下的比例。

6.一种磁性元件的制造方法，其特征在于：该磁性元件包括线圈元器件，以及磁性磁芯，该磁性磁芯是把此线圈元器件埋入包含磁性材料粉末以及粘合剂树脂的油灰材料并使之硬化而得到，该磁性元件的制造方法包括下述步骤：

把上述磁性材料粉末、上述粘合剂树脂及溶媒混合形成磁性混合物的混合步骤，该磁性材料粉末相对于该油灰材料的全重量而言，占89.2重量％以上并且96.1重量％以下的比例，同时上述粘合剂树脂相对于该油灰材料的全重量而言，占2.9重量％以上并且6.9重量％以下的比例，并且，沸点为200℃以上并且在300℃以下的溶媒相对于上述油灰材料的全重量而言，占1.0重量％以上并且3.9重量％以下的比例，

7.根据权利要求6所述的磁性元件的制造方法，其特征为上述埋设步骤中，在模具体内放入线圈元器件以后，再向该模具体内放入磁性混合物并按压该磁性混合物，从而把该线圈元器件埋设进该磁性混合物内。