CN109923627B - 电感元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电感元件(1)，在由包含磁性粉末(20P)的成型体构成的磁性芯(20)的内部埋入线圈(10)的一部分，其特征在于，线圈(10)的埋入到磁性芯(20)的内部的部分具备由线圈用线材(导电性带体(11))卷绕而成的卷绕部(10C)，线材具备线状的导电材料(11M)和覆盖导电材料(11M)的表面的绝缘覆膜(覆盖树脂层(12))，卷绕部(10C)的绝缘覆膜(覆盖树脂层(12))中的位于能够与磁性粉末(20P)接触的区域的绝缘覆膜(12)具有由于与磁性粉末(20P)的接触而其厚度薄壁化的薄壁部分(12t)，用下述式(I)定义的咬入比率R为0.4以上且0.85以下，R＝ds/B (I) B：线圈间绝缘覆膜(12i)的平均厚度(单位：μm)；ds：最大咬入量(单位：μm)。

Description

电感元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及在磁性芯埋入有线圈的电感元件。

背景技术

在专利文献1公开了如下的线圈封入压粉磁芯，其特征在于，具备：压粉体，由涂覆了绝缘材料的强磁性金属粒子构成；以及线圈，埋入到所述压粉体中，并卷绕有周围被绝缘覆盖的扁平状的导体。而且，记载了：这样的线圈封入压粉磁芯通过使用在进行了绝缘处理的压粉磁芯用强磁性粉末中混合了润滑剂的混合粉末和线圈进行加压成型来制造(专利文献1图9至图11)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-324714号公报

发明内容

发明要解决的课题

具备像在专利文献1公开的那样的线圈封入压粉磁心的电感元件被多数使用为用于驱动智能电话等便携式通信终端的显示部的部件。对于便携式通信终端，持续存在薄型化、小型化等需求，还持续存在提高最大显示亮度等对提高显示部的能力的需求。以存在这样的需求为背景，电感元件要求在适当地确保作为元件的基本特性(例如，L/DCR值)的同时，进一步应对小型化(包括低高度化。)和绝缘耐压的提高(对驱动电压的高电压化的对应)这样的基本上二律背反的需求。

本发明以这样的现状为背景，其目的在于，提供一种即使在电感元件小型化的情况下也能够适当地确保绝缘耐压以及元件功能的电感元件。本发明的目的还在于，提供一种这样的电感元件的制造方法。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述的课题而提供的本发明在一个方式中是在由包含磁性粉末的成型体构成的磁性芯的内部埋入有线圈的一部分的电感元件，其特征在于，所述线圈的埋入到所述磁性芯的内部的部分具备线圈用线材卷绕而成的卷绕部，其中，所述线圈用线材具备线状的导电材料和覆盖所述导电材料的表面的绝缘覆膜，所述卷绕部的所述绝缘覆膜中的、位于能够与所述磁性粉末接触的区域的所述绝缘覆膜具有由于与所述磁性粉末的接触而其厚度薄壁化的薄壁部分，用下述式(I)定义的咬入比率R为0.4以上且0.85以下，

R＝ds/B (I)

B：线圈间绝缘覆膜的平均厚度，是测定100点以上的线圈间绝缘覆膜的厚度而得到的测定结果的算术平均值(单位：μm)，其中，所述线圈间绝缘覆膜是位于在所述卷绕部中并列设置的任意的两个所述导电材料之间的所述绝缘覆膜；

ds：最大咬入量，对一个电感元件测定15点以上的咬入量d(单位：μm)，并用正态分布对得到的测定结果的频数分布进行近似，此时，最大咬入量是该正态分布的平均da和标准偏差σ的3.99倍的值之和(da+3.99σ)(单位：μm)，其中，所述咬入量d是从所述线圈间绝缘覆膜的平均厚度B减去了所述薄壁部分中的比所述线圈间绝缘覆膜的平均厚度B薄的部分的厚度的值。

在这样的电感元件中，实现了将线圈的卷绕部中的绝缘覆膜的一部分的厚度适当地变薄(换言之，具有适当的厚度的薄壁部分)。通过具备这样的结构，从而即使在电感元件被进行了小型化、低高度化的情况下，尽管使用具有绝缘耐压不会过度下降的程度的厚度的绝缘覆膜的线圈，也能够抑制电感元件的基本特性特别是L/DCR的下降。

在上述的电感元件中，所述线圈间绝缘覆膜的平均厚度B可以为1μm以上且5μm以下。在线圈间绝缘覆膜的平均厚度B为这种程度的情况下，能够在适当地抑制在绝缘覆膜产生针孔的同时将电感元件的形状小型化、低高度化。

在上述的电感元件中，所述磁性粉末也可至少一部分由非晶态合金材料构成。因为由非晶态合金材料构成的磁性粉末一般来说是硬质的，所以在制造电感元件时，不易因从外部施加的压力或由于热膨胀而产生的压力发生变形。因此，磁性粉末容易咬入到线圈的绝缘覆膜，容易形成前述的薄壁部分。

在上述的电感元件中，从容易形成薄壁部分的观点出发，有时优选所述磁性粉末的中值粒径D50为1μm以上且15μm以下。

在上述的电感元件中，优选所述绝缘覆膜含有聚酰亚胺类材料。特别是，在制造电感元件时，在以线圈的卷绕部埋入到磁性芯内的状态进行加热并利用卷绕部的热膨胀率与磁性芯的热膨胀率之差使磁性粉末咬入到绝缘覆膜而形成薄壁部的情况下，若在该被加热的状态下绝缘覆膜是过度地进行塑性变形的材料，则薄壁部分的厚度容易变得过薄，产生绝缘击穿的可能性会变高。因此，在通过上述那样的方法来形成薄壁部分的情况下，绝缘覆膜优选含有聚酰亚胺等软化点高的材料。

在上述的电感元件中，也可所述导电材料是带状，所述线圈用线材在所述卷绕部中进行沿边卷绕。

在上述的电感元件中，有时优选所述薄壁部分的厚度的测定将所述卷绕部中的位于沿着卷绕中心线的方向上的端部的所述线圈用线材的所述绝缘覆膜作为对象。

在上述的电感元件中，也可以具有沿着所述卷绕部的卷绕中心线的方向上的所述线圈用线材向所述磁性芯内的埋入深度为0.25mm以下的部分。如果想要在维持基本特性的同时达成电感元件的低高度化，则上述的区域中的线圈用线材的埋入深度有变薄的倾向。然而，在本发明涉及的电感元件中，如前所述，即使低高度化也能够适当地确保绝缘耐压以及基本特性(特别是L/DCR)，因此可以具有上述的埋入深度成为0.25mm以下的部分。

本发明作为另一个方式提供上述的本发明涉及的电感元件的制造方法。这样的制造方法的特征在于，具备：成型步骤，通过将用于形成磁性芯的原料构件和具有线圈用线材的卷绕部的线圈配置在模具内，并进行加压成型，从而得到所述卷绕部埋入到磁性芯的内部的成型制造物，其中，所述线圈用线材具备绝缘覆膜以及导电材料；以及热处理步骤，通过对所述成型制造物进行加热而使所述卷绕部的所述导电材料热膨胀，从而将所述磁性粉末压入到所述卷绕部的所述绝缘覆膜，形成所述绝缘覆膜的厚度薄壁化的薄壁部分。

根据上述的制造方法，能够有效率且稳定地形成具有薄壁部分的电感元件。此外，如果适当地设定热处理步骤中的热处理条件，则还能够缓解在成型步骤中在磁性芯的构成材料(特别是磁性粉末)产生的形变。

有时优选所述成型步骤中的加压方向为沿着所述卷绕部的卷绕中心线的方向。

所述热处理步骤中的加热温度优选为构成所述绝缘覆膜的材料的软化温度的2倍以下。可更稳定地抑制在热处理步骤中磁性粉末过度地咬入到绝缘覆膜。

发明效果

根据本发明，提供一种即使在电感元件小型化的情况下也能够适当地确保绝缘耐压以及元件功能的电感元件。此外，根据本发明，还提供一种这样的电感元件的制造方法。

附图说明

图1是示出用于本发明的一个实施方式涉及的电感元件的线圈刚被卷绕成型之后的状态的立体图。

图2是示出在线圈弯曲成型有端子部的状态的立体图。

图3是线圈的剖视图，是图1的III-III线的剖视图。

图4是电感元件的剖视图，是图2的IV-IV线的剖视图。

图5是相当于将图4的一部分放大了的部分放大剖视图的观察图像。

图6是包含沿着卷绕部的卷绕中心线的方向上的端部的区域的放大观察图像。

图7是概念性地说明沿着卷绕部的卷绕中心线的方向上的端部处的磁性粉末的咬入的图。

图8是概念性地示出在成型步骤中配置在模具的腔内的线圈的形状的立体图。

图9是概念性地示出在成型步骤中配置在模具内的原料构件的一方的构造的立体图。

图10是概念性地示出在成型步骤中配置在模具内的原料构件的另一方的构造的立体图。

图11是用于说明成型步骤的图，且是概念性地示出模具以及配置在模具内的构件的剖视图。

图12是示出线圈的绝缘耐压(单位：V)和咬入比率R的关系的曲线图。

图13是示出L/DCR(单位：mH/Ω)和咬入比率R的关系的曲线图。

具体实施方式

本发明的一个实施方式涉及的电感元件1，在作为压粉成型体的磁性芯20埋入有线圈10。在图2中，用实线示出埋设在磁性芯20内的线圈10，用点线示出磁性芯20的外表面。

如图1和图2所示，线圈10具备将作为线圈用线材的一种的导电性带体11卷绕而形成的卷绕部10C。该卷绕部10C是埋入到磁性芯20内的部分。如图1以及图2所示，导电性带体11具有对置的板面11a、11a和对置的侧端面11b、11b。如图3所示，导电性带体11具备具有剖面为长方形的形状的线状的导电材料11M和作为覆盖导电材料11M的表面的绝缘覆膜的一种的覆盖树脂层12。

导电性带体11的导电材料11M由铜、铜合金、铝、铝合金等导电性材料形成，覆盖树脂层12由聚酰亚胺类材料、环氧类材料、聚酰胺酰亚胺类材料等形成。如后所述，从有效率地制造本发明的一个实施方式涉及的电感元件1的观点出发，构成覆盖树脂层12的材料优选耐热性优异，特别优选软化温度高。因此，耐热性优异的聚酰亚胺类材料适合作为覆盖树脂层12的构成材料。

在图1、图2示出了线圈10的卷绕中心线O。线圈10以导电性带体11的板面11a与卷绕中心线O大致垂直且决定厚度方向的侧端面11b与卷绕中心线O平行的朝向被卷绕为，板面11a彼此沿着卷绕中心线O重叠。如图1以及图2所示，线圈10被卷绕为导电性带体11成为椭圆形。另外，虽然在图1以及图2中线圈10成为椭圆形，但是也可以是正圆形，本领域技术人员能够适当地进行选择。

如图1所示，在线圈10被卷绕为椭圆状的状态下，导电性带体11的第一端部13和第二端部16从线圈10突出。在此，端部13、16意味着导电性带体11中的未卷绕为线圈10的两端部分。

如图2所示，第一端部13通过第一折线14a向凹折方向大致呈直角地弯曲，通过第二折线14b向凸折方向大致呈直角地弯曲，在第三折线14c和第四折线14d处分别向凹折方向大致呈直角地折弯。第二端部16在第一折线17a处向凸折方向大致呈直角地折弯，在第二折线17b和第三折线17c以及第四折线17d处向凹折方向大致呈直角地折弯。

第一端部13的比第四折线14d靠前的部分为第一端子部15，第二端部16的比第四折线17d靠前的部分为第二端子部18。

另外，在将电感元件1设置在未图示的印刷基板上的情况下，使第一端子部15以及第二端子部18朝向下侧，因此朝向图2的上侧的面在印刷基板上的设置状态下是相当于下表面(背面)的面。

如图2所示，作为压粉成型体的磁性芯20是具有上表面21和下表面(背面)22进而具有四个侧面的立方体形状。如图2所示，由从线圈10延伸的导电性带体11的第一端部13以及第二端部16分别形成的第一端子部15和第二端子部18各自的外侧的面露出在磁性芯20的下表面22，第一端子部15和第二端子部18各自的外侧的面与磁性芯20的下表面22大致成为同一面。

此外，如图2所示，导电性带体11的第一端部13的折线14c与折线14d之间的部分的板面11a出现在磁性芯20的一个侧面23。此外，第二端部16的折线17c与折线17d之间的部分的板面11a也出现在磁性芯20的侧面23。各个板面11a和侧面23大致为同一面。

图4是电感元件的剖视图，是图2的IV-IV线的剖视图。图5是相当于将图4的一部分放大了的部分放大剖视图的观察图像。

如图4所示，在卷绕部10C中，导电材料11M被卷绕为在沿着长方形的形状的剖面的短轴的方向上重叠。如图5所示，覆盖树脂层12位于重叠的导电材料11M之间以及覆盖其周围的位置。在图5中，方向H是沿着线圈10的卷绕中心线O的方向。

近年来，对将电感元件1小型化，特别是低高度化的需求逐渐提高。应对该需求的一个方法为使覆盖树脂层12的厚度变薄。实际上，以往覆盖树脂层12的厚度为10μm左右或其以上，但是，近年来成为5μm或其以下的厚度。仅从实现电感元件1的低高度化的观点出发，优选使覆盖树脂层12的厚度变薄，但是若该厚度变得过薄，则厚度的偏差的影响变得显著，带来绝缘耐压的明显的下降。因此，现实中，1μm左右成为下限。

此外，从实现电感元件1的低高度化的观点出发，位于卷绕部10C的周围的磁性芯20中的、图4所示的位于沿着卷绕中心线O的方向上的端部的区域20A、20B的体积变小。该区域是从线圈10产生的磁通量的密度特别高的区域，因此若该区域的体积变小，则有时出现线圈特性特别是L/DCR下降的倾向。

进而，如后述的实施例中所示，若为了提高绝缘耐压而将覆盖树脂层12的厚度增厚，则出现L/DCR下降的倾向。

如上所述，若为了实现电感元件1的低高度化而只是单纯地使覆盖树脂层12的厚度变薄，则线圈特性有可能劣化，特别是，绝缘耐压有可能下降。特别是，若将覆盖树脂层12的厚度设为不足1μm，则覆盖树脂层12的厚度产生偏差、产生覆盖树脂层12不能适当地完全覆盖导电材料11M的部分(针孔等)的可能性变高。在这样的电感元件1中，在线圈10将变得有露出导电材料11M的部分，因此产生绝缘耐压成为0V的情况。

另一方面，若为了抑制绝缘耐压的下降而将覆盖树脂层12的厚度增厚，则L/DCR有可能下降，难以在维持绝缘耐压的状态下提高L/DCR。

为了解决该问题而进行了研究，结果确认出，像使用图6以及图7进行说明的那样，通过控制磁性粉末相对于覆盖树脂层12的咬入量，从而能够在维持一定以上的绝缘耐压的状态下提高线圈特性，特别是能够提高L/DCR。

图6是包含沿着卷绕部的卷绕中心线的方向上的端部的区域的放大观察图像。图7是概念性地说明沿着卷绕部的卷绕中心线的方向上的端部处的磁性粉末的咬入的图。

如图6所示，在沿着卷绕部10C的卷绕中心线O的方向上的端部(以下，也称为“卷绕轴端部”。另外，在图5中，用附图标记10c以及10d示出卷绕轴端部。)，位于能够与磁性粉末20P接触的区域(卷绕轴端部)的覆盖树脂层(以下，也称为“端部绝缘覆膜”。)12o具有由于与磁性粉末20P的接触而其厚度薄壁化的薄壁部分12t。图6是在图5中用附图标记10d示出的卷绕轴端部的放大图，与端部绝缘覆膜12o相接的磁性粉末20Pc以及处于咬入到端部绝缘覆膜12o的状态的磁性粉末20Pd示于图6。若磁性粉末20Pd咬入到端部绝缘覆膜12o，则端部绝缘覆膜12o的厚度变薄，该部分成为薄壁部分12t。薄壁部分12t的厚度比位于在卷绕部10C中并列设置的导电材料11M之间的覆盖树脂层(以下，也称为“线圈间绝缘覆膜”。)12i的厚度薄。

虽然理由不明确，但是通过存在这样的薄壁部分12t，从而电感元件1的线圈特性特别是L/DCR变高。关于这一点，有可能是能够将磁性粉末更多地填充到电感元件1的情况造成的影响。另一方面，在不形成这样的薄壁部分12t的情况下，即使为了对应电感元件1的小型化、低高度化而将卷绕部10C中的覆盖树脂层12的厚度做成为能够制造的薄度(2～5μm)，也不能期待L/DCR的进一步的提高。但是，通过适当地设置上述那样的薄壁部分12t，从而线圈特性、L/DCR的进一步的提高成为可能。

具体地，通过适当地设定基于以下定义的线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B以及咬入量d设定的咬入比率R，从而即使是进行了小型化、低高度化的电感元件，也能够适当地抑制绝缘耐压的下降和线圈特性的劣化。

在本说明书中，“线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B”，意味着测定100点以上的作为位于在卷绕部10C中并列设置的任意的两个导电材料11M、11M之间的绝缘覆膜(覆盖树脂层12)的线圈间绝缘覆膜12i的厚度而得到的测定结果的算术平均值(单位：μm)。在此，在并列设置的任意的两个导电材料11M、11M之间，通常靠近配置有位于各个导电材料11M上的两个线圈间绝缘覆膜12i(参照图6)。在测定线圈间绝缘覆膜12i的厚度时，在能够识别这两个线圈间绝缘覆膜12i的情况下，测定各个线圈间绝缘覆膜12i的厚度。在图6的左下方，示出了能够用这样的方法测定的线圈间绝缘覆膜12i。另一方面，在靠近配置的两个线圈间绝缘覆膜12i的边界由于熔接等而实质上不能识别的情况下，测定附着这些线圈间绝缘覆膜12i的两个导电材料11M、11M间的距离，并将该距离的1/2作为该位置处的线圈间绝缘覆膜12i的厚度。在图6的右下方，示出了应通过这样的方法测定的线圈间绝缘覆膜12i。

在本说明书中，“咬入量d”意味着从线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B减去了薄壁部分12t中的比线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B薄的部分的厚度a的值(单位：μm)。

在本说明书中，关于“咬入上限值ds”，在对一个电感元件测定15点以上的咬入量d并用正态分布对得到的测定结果的频数分布进行近似时，是由该正态分布的平均da(单位：μm)与正态分布的标准偏差σ(单位：μm)的3.99倍的值之和(da+3.99σ)构成的值(单位：μm)。在该情况下，工序能力指数Cpk成为1.33。咬入上限值ds是咬入量d的以统计方式推测的实质上的上限值。为了求出正态分布而测定的咬入量d的数目优选为20以上，更优选为30以上。虽然没有设定该数目的上限，但是从尤其提高咬入上限值ds的精度的观点出发，只要为100左右就足够了。

在本说明书中，“咬入比率R”根据上述的线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B以及咬入上限值ds通过下述式来定义。

R＝ds/B (I)

在本发明的一个实施方式涉及的电感元件1中，上述的咬入比率R为0.4以上且0.85以下。

通过咬入比率R为0.4以上，从而能够适当地抑制线圈特性的劣化，特别是能够适当地抑制L/DCR的下降。从更稳定地抑制L/DCR的下降的观点出发，有时优选咬入比率R为0.45以上。另一方面，通过咬入比率R为0.85以下，从而能够适当地抑制绝缘耐压的下降。从更稳定地抑制绝缘耐压的下降的观点出发，有时优选咬入比率R为0.8以下。

从容易使用咬入比率R适当地控制电感元件1的特性的观点出发，电感元件1的构成要素优选满足以下的条件。

线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B优选为1μm以上且5μm以下。通过线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B为1μm以上，从而能够更稳定地抑制电感元件1的绝缘耐压的下降。从该观点出发，线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B有时优选为1.5μm以上，有时更优选为2μm以上。

磁性粉末20P优选至少一部分由非晶态合金材料构成。一般来说，非晶态合金材料与晶质合金材料相比是硬质的，容易产生薄壁部分12t。关于磁性粉末20P，从适当地产生薄壁部分12t的观点出发，有时优选按质量比例有50质量％以上由非晶态合金材料构成。非晶态合金材料的具体的组成没有限定。作为具体例，可举出Fe-Si-B类合金、Fe-P-C类合金以及Co-Fe-Si-B类合金。非晶态合金材料可以由一种材料构成，也可以由多种材料构成。

如果对作为非晶态合金材料的一个例子的Fe-P-C类合金具体示出组成的例子，则组成式可用Fe_{100原子％-a-b-c-x-y-z-t}Ni_aSn_bCr_cP_xC_yB_zSi_t来表示，可举出0原子％≤a≤10原子％、0原子％≤b≤3原子％、0原子％≤c≤6原子％、6.8原子％≤x≤13原子％、2.2原子％≤y≤13原子％、0原子％≤z≤9原子％、0原子％≤t≤7原子％的Fe基非晶质合金。在上述的组成式中，Ni、Sn、Cr、B以及Si是任意添加元素。

优选磁性粉末的中值粒径(是在体积基准的粒径分布中从小径侧起的累积体积成为50体积％的粒径，典型地，粒度分布通过利用了激光衍射/散射法的粒度分布测定来求出。)D50为1μm以上且15μm以下。

优选地，导电材料11M为带状，线圈用线材11在卷绕部10C中进行沿边卷绕。沿边卷绕是能够提高卷绕部10C中的导电材料11M的密度的卷绕方式，容易使线圈特性提高。在该情况下，薄壁部分12t的厚度的测定优选将卷绕部10C中的位于沿着卷绕中心线O的方向上的端部(卷绕轴侧端部10c、10d)的线圈用线材11的绝缘覆膜(端部绝缘覆膜12_o)为对象。卷绕轴侧端部10c、10d是磁通量密度容易变高的区域，该区域的薄壁部分12t的厚度容易对线圈特性特别是L/DCR造成影响。

即使是具有沿着卷绕部10的卷绕中心线O的方向上的线圈用线材11向磁性芯20内的埋入深度为0.25mm以下的部分的那样的低高度型的电感元件1，通过满足上述式(I)，从而也能够适当地抑制绝缘耐压的下降以及线圈特性的下降。

本发明的一个实施方式涉及的电感元件1的制造方法没有限定。如果采用以下说明的制造方法，则能够有效率地制造电感元件1。

本发明的一个实施方式涉及的电感元件1的制造方法具备以下说明的成型步骤以及热处理步骤。

图8是概念性地示出在成型步骤中配置在模具的腔内的线圈的形状的立体图。图9是概念性地示出在成型步骤中配置在模具内的原料构件的一方的构造的立体图。图10是概念性地示出在成型步骤中配置在模具内的原料构件的另一方的构造的立体图。图11是用于说明成型步骤的图，且是概念性地示出模具以及配置在模具内的构件的剖视图。

在成型步骤中，将用于形成磁性芯20的原料构件和具有线圈用线材11的卷绕部10C的线圈10配置在模具30内并进行加压成型，其中，线圈用线材11具备绝缘覆膜(覆盖树脂层12)以及导电材料11M。如图11所示，模具30由模具主体31、上模32以及下模33构成，由模具主体31、上模32以及下模33划分出腔。如图8所示，线圈10的第一端部13以及第二端部16成为被折弯的状态。首先，将图9所示的第一原料构件201配置在模具30的腔内。接着，将图8所示的形状的线圈10配置在模具30的腔内，使得卷绕部10C被载置于第一原料构件201的第一空隙部HP1内。接下来，将图10所示的第二原料构件202载置于模具30的腔内，使得将卷绕部10C容纳在第二空隙部HP2。

若这样将由第一原料构件201、线圈10以及第二原料构件202构成的构件1P配置在模具30的腔内，则上模32以及下模33如图11所示地在沿着线圈10的卷绕中心线O的方向上靠近。其结果是，对由第一原料构件201、线圈10以及第二原料构件202构成的构件施加沿着线圈10的卷绕中心线O的方向P上的压力而进行成型加工。图11示出进行该加压的状态。通过加压，第一原料构件201以及第二原料构件202变形而一体化，形成磁性芯20。此外，此时，位于线圈10的卷绕部10C的周围的磁性粉末20P移动，使得靠近位于卷绕部10C的表面的树脂覆盖层12。因此，在位于将沿着线圈10的卷绕部10C的加压方向P的方向作为法线的面等的树脂覆盖层12中，有时产生磁性粉末20P向树脂覆盖层12的咬入。

成型条件没有限定。只要考虑第一原料构件201以及第二原料构件202中包含的材料(磁性粉末20P、树脂成分等)、变形量等对加压力以及加热温度进行设定即可。在一边加热一边加压的情况下，有时加压力被设定得低。在磁性粉末20P包含由非晶态合金构成的粉末的情况下，有时优选提高加压力。如果进行对加压力没有限定的例示，则为0.01GPa～5GPa，在磁性粉末20P包含由非晶态合金构成的粉末的情况下，有时优选0.5GPa～3GPa左右。

这样，通过成型步骤，得到线圈10的卷绕部10C埋入到磁性芯20的内部的成型制造物。

在继成型步骤之后进行的热处理步骤中，对成型制造物进行加热，使线圈10的卷绕部10C的导电材料11M热膨胀。从使该热膨胀适当地产生的观点出发，导电材料11M的热膨胀率优选大于磁性芯20的热膨胀率。从该观点出发，导电材料11M优选为铜类材料、铝类材料。通过加热，导电材料11M以大于磁性芯20的热膨胀率的热膨胀率进行膨胀，由此线圈10的卷绕部10C的树脂覆盖层12被压入到磁性粉末20P。其结果是，一部分的磁性粉末20P咬入到树脂覆盖层12，形成树脂覆盖层12的厚度薄壁化的薄壁部分12t。

只要可适当地形成薄壁部分12t，热处理条件就没有限定。如果进行对热处理条件没有限定的例示，则最高到达温度为300℃～600℃，加热时间为10分钟～10小时。使用在热处理步骤中进行的热处理，还可以缓解成型制造物具有的加工形变。

像这样，在热处理步骤中，对成型制造物进行加热。因此，在线圈10的卷绕部10C中的树脂覆盖层12具有软化点低的熔接层的情况下，构成该熔接层的材料(一般来说是树脂材料)由于加热而熔解，进而分解，变得不能作为导电材料11M的绝缘覆膜而发挥功能。因此，在通过本发明的一个实施方式涉及的制造方法来制造电感元件1的情况下，树脂覆盖层12具备如下的层，该层包含具有即使在热处理步骤后也能够作为绝缘覆膜发挥功能的程度的高软化点的材料。作为这样的材料的软化点的具体例，可举出400℃～500℃，作为软化点高的材料的具体例，可举出聚酰亚胺。

对这样经过了热处理步骤的成型制造物，根据需要进行外装涂覆，进而使用印刷、镀敷等方法形成电极，由此得到本发明的一个实施方式涉及的电感元件1。

以上说明过的实施方式是为了使本发明容易理解而记载的，而不是为了限定本发明而记载的。因此，在上述实施方式公开的各要素的主旨在于，也包含属于本发明的技术范围的全部设计变更、等同物。

例如，在电感元件1具备的线圈10的卷绕部10C中，剖面形状为长方形的线圈用线材11卷绕为其剖面的短轴位于沿着卷绕中心线O的方向上，但是并不限定于此。也可以卷绕为具有长方形的剖面形状的线圈用线材11的剖面的长轴位于沿着卷绕中心线O的方向上。作为这种卷绕方式的具体例，可举出所谓的α卷绕。此外，线圈用线材11的剖面也可以不是长方形，可以是正方形，也可以是圆形。

实施例

以下，通过实施例等对本发明进行更具体的说明，但是本发明的范围并不限定于这些实施例等。

(实施例1)

通过上述的方法制造了上述的本发明的一个实施方式涉及的电感元件。形状、制造条件如下。通过将使用的线圈用线材设为多个种类(特别是，绝缘覆膜的厚度不同。)，从而做成为不同种类的电感元件。

形状

元件的外形：2.5mm×2.0mm×1.0mm(厚度)

线圈用线材的剖面形状：0.2～0.25mm×0.02～0.03mm的长方形

磁性芯的构成材料：由Fe-P-C类非晶态合金材料构成，以中值粒径D50为5～8μm的磁性粉末为主成分。

绝缘覆膜的构成材料：聚酰亚胺类材料

熔接层的构成材料：尼龙类材料

导电材料的构成材料：铜类材料

卷绕部形状：卷绕数为16～18，总厚度为0.4～0.5mm

成型步骤

温度：常温(25℃)

压力：0.6～1.2GPa

热处理步骤

最高到达温度：350～500℃

加热时间：0.1～1小时

对得到的11种电感元件测定了绝缘耐压(单位：V)以及L/DCR(单位：mH/Ω)。将测定结果示于表1。

[表1]

使用Chroma公司制造的“PROGRAMABLE HF AC TESTER MODEL 11802”测定部分放电开始电压(PDIV)，并根据其结果换算了绝缘耐压。准备多根在实施例使用的线圈用线材，并对各自以20kHz的频率以及180kHz的频率这两种条件测定部分放电开始电压(PDIV)，并将这些结果的算术平均值作为该线圈用线材的部分放电开始电压Vr(单位：V)。

另一方面，对各线圈用线材进行剖面观察，并测定了30点以上的观察图像中的绝缘覆膜的厚度。将得到的绝缘覆膜的厚度的测定结果的频数分布近似为正态分布，并求出了绝缘覆膜的厚度的平均值dar以及标准偏差σr。然后，将通过dar-3σr得到的值作为绝缘覆膜的最薄的部分(最薄部)的厚度dtr(单位：μm)。

根据这样求出的线圈用线材的部分放电开始电压Vr以及最薄部的厚度dtr，通过下述式求出每单位厚度的绝缘耐压Vn(单位：V/μm)。

Vn＝Vr/dtr

通过以上的方法求出的绝缘耐压Vn为86V/μm。

通过后述的方法，求出各实施例中的咬入上限值ds(单位：μm)(值示于表1。)，并将通过Vn×ds求出的值作为该实施例涉及的绝缘耐压(单位：V)。

关于L/DCR，用Agilent Technologies公司制造的阻抗分析仪4294A测定电感L(单位：μH)，用日置电机公司制造的“毫欧测试仪(milliohm HiTESTER)3540”测定直流电阻DCR(单位：mΩ)，并根据这些测定出的L以及DCR计算出L/DCR(单位：mH/Ω)。

将通过各实施例制造出的电感元件用包含卷绕中心线的面切断，并通过扫描电子显微镜对得到的剖面进行了观察。

图5以及图6所示的图像是实施例4涉及的电感元件的剖面图像。在该剖面图像中，从位于18片导电材料11M之间的线圈间绝缘覆膜12i选出任意的225点，测定这些线圈间绝缘覆膜12i的厚度，并求出这些测定值的算术平均值作为线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B(单位：μm)(参照表2)。

从卷绕部10C中的位于朝向沿着卷绕中心线O的方向的面10c、10d的绝缘覆膜(覆盖树脂层12o)选出任意的66点，测定了绝缘覆膜的厚度(单位：μm)。在这些测定结果之中，选出了32点具有线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B以下的厚度的薄壁部分。对这些选出的薄壁部分的厚度各自，从线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B减去而求出了咬入量d(单位：μm)。在表2示出32点的咬入量d。

[表2]

若以正态分布对该咬入量d的测定结果的频数分布进行近似，则在该正态分布中，平均da为0.469μm，标准偏差σ成为0.334μm。因此，工序能力指数Cpk成为1.33的咬入上限值ds(＝da+3.99σ)成为1.80μm，咬入比率R(＝ds/B)成为0.59(参照表1)。

对其它实施例涉及的电感元件也进行了与实施例5同样的观察、测定、计算。在任一实施例中，均为了求出线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B而测定了100点以上的线圈间绝缘覆膜12i。此外，在任一实施例中，为了计算咬入量d而测定的具有线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B以下的厚度的薄壁部分均为15点以上。将其结果示于表1。图12是示出线圈的绝缘耐压(单位：V)和咬入比率R的关系的曲线图。图13是示出L/DCR(单位：mH/Ω)和咬入比率R的关系的曲线图。图12以及图13的图例意味着线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B(单位：μm)。即，“●”的“1.8-3.3”意味着是线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B处于1.8μm以上且3.3以下的范围的结果。其它记号(“○”、“▲”以及“△”)也是同样的。

产业上的可利用性

本发明的一个实施方式涉及的具备磁阻效应元件的电感元件能够适当地用作智能电话、笔记本电脑等便携式电子设备中的显示部的电源电路的构成要素。

附图标记说明

1：电感元件；

10：线圈；

10C：卷绕部；

11：导电性带体(线圈用线材)；

11a：板面；

11b：侧端面；

11M：导电材料；

12：覆盖树脂层(绝缘覆膜)；

O：卷绕中心线；

13：第一端部；

16：第二端部；

14a、17a：第一折线；

14b、17b：第二折线；

17c：第三折线；

14d、17d：第四折线；

15：第一端子部；

18：第二端子部；

20：磁性芯；

20A、20B：磁性芯20中的位于沿着卷绕中心线O的方向侧的区域；

21：上表面；

22：下表面(背面)；

23：侧面；

10c、10d：卷绕轴侧端部；

H：沿着卷绕中心线O的方向；

20P：磁性粉末；

12o：端部绝缘覆膜；

12t：薄壁部分；

20Pc：与端部绝缘覆膜12o相接的磁性粉末；

20Pd：处于咬入到端部绝缘覆膜12o的状态的磁性粉末；

12i：线圈间绝缘覆膜；

B：线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度；

d：咬入量；

a：薄壁部分12t中的比线圈间绝缘覆膜12i的平均厚度B薄的部分的厚度；

30：模具；

31：模具主体；

32：上模；

33：下模；

201：第一原料构件；

HP1：第一空隙部；

202：第二原料构件；

HP2：第二空隙部；

1P：由第一原料构件201、线圈10以及第二原料构件202构成的构件；

P：方向。

Claims (11)

1.一种电感元件，在由包含磁性粉末的成型体构成的磁性芯的内部埋入线圈的一部分，其特征在于，

所述线圈的埋入到所述磁性芯的内部的部分具备线圈用线材卷绕而成的卷绕部，其中，所述线圈用线材具备线状的导电材料和覆盖所述导电材料的表面的绝缘覆膜，

所述卷绕部的所述绝缘覆膜中的、位于能够与所述磁性粉末接触的区域的所述绝缘覆膜具有由于与所述磁性粉末的接触而其厚度薄壁化的薄壁部分，

用下述式(I)定义的咬入比率R为0.4以上且0.85以下，

R＝ds/B (I)

B：线圈间绝缘覆膜的平均厚度，是测定100点以上的线圈间绝缘覆膜的厚度而得到的测定结果的算术平均值，其单位为μm，其中，所述线圈间绝缘覆膜是位于在所述卷绕部中并列设置的任意的两个所述导电材料之间的所述绝缘覆膜；

ds：最大咬入量，对一个电感元件测定15点以上的咬入量d，并用正态分布对得到的测定结果的频数分布进行近似，此时，最大咬入量是该正态分布的平均da和标准偏差σ的3.99倍的值之和，即，da+3.99σ，其单位为μm，其中，所述咬入量d是从所述线圈间绝缘覆膜的平均厚度B减去了所述薄壁部分中的比所述线圈间绝缘覆膜的平均厚度B薄的部分的厚度的值，其单位为μm。

2.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，

所述线圈间绝缘覆膜的平均厚度B为1μm以上且5μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的电感元件，其特征在于，

所述磁性粉末的至少一部分由非晶态合金材料构成。

4.根据权利要求1或2所述的电感元件，其特征在于，

所述磁性粉末的中值粒径D50为1μm以上且15μm以下。

5.根据权利要求1或2所述的电感元件，其特征在于，

所述绝缘覆膜含有聚酰亚胺类材料。

6.根据权利要求1或2所述的电感元件，其特征在于，

所述导电材料是带状，所述线圈用线材在所述卷绕部中进行沿边卷绕。

7.根据权利要求6所述的电感元件，其特征在于，

所述薄壁部分的厚度的测定将所述卷绕部中的位于沿着卷绕中心线的方向上的端部的所述线圈用线材的所述绝缘覆膜作为对象。

8.根据权利要求1或2所述的电感元件，其特征在于，

所述电感元件具有沿着所述卷绕部的卷绕中心线的方向上的所述线圈用线材向所述磁性芯内的埋入深度为0.25mm以下的部分。

9.一种电感元件的制造方法，是权利要求1至8中的任一项所述的电感元件的制造方法，其特征在于，具备：

成型步骤，通过将用于形成磁性芯的原料构件和具有线圈用线材的卷绕部的线圈配置在模具内，并进行加压成型，从而得到所述卷绕部埋入到磁性芯的内部的成型制造物，其中，所述线圈用线材具备绝缘覆膜以及导电材料；以及

热处理步骤，通过对所述成型制造物进行加热而使所述卷绕部的所述导电材料热膨胀，从而将磁性粉末压入到所述卷绕部的所述绝缘覆膜，形成所述绝缘覆膜的厚度薄壁化的薄壁部分。

10.根据权利要求9所述的电感元件的制造方法，其特征在于，

所述成型步骤中的加压方向为沿着所述卷绕部的卷绕中心线的方向。

11.根据权利要求9或10所述的电感元件的制造方法，其特征在于，

所述热处理步骤中的加热温度为构成所述绝缘覆膜的材料的软化温度的2倍以下。

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