JP2002141230A - Thin core and inductive device using the same - Google Patents

Thin core and inductive device using the same

Info

Publication number
JP2002141230A
JP2002141230A JP2000335592A JP2000335592A JP2002141230A JP 2002141230 A JP2002141230 A JP 2002141230A JP 2000335592 A JP2000335592 A JP 2000335592A JP 2000335592 A JP2000335592 A JP 2000335592A JP 2002141230 A JP2002141230 A JP 2002141230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic material
soft magnetic
metal
thin core
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000335592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kajino
隆 楫野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2000335592A priority Critical patent/JP2002141230A/en
Publication of JP2002141230A publication Critical patent/JP2002141230A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates the magnetic material being applied in the form of particles, e.g. by serigraphy, to form thick magnetic films or precursors therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively provide a thin core having a high saturated magnetic flux density, a proper frequency characteristics, and a superior mechanical strength. SOLUTION: This thin core is constituted by alternately laminating a plurality of soft magnetic metallic films 2 and a plurality of layers of a composite magnetic material 3, prepared by uniting magnetic material powder by using resin as a binder upon another and integrating the laminate. The material, used for forming the films 2, includes a crystalline iron- or cobalt-based soft magnetic alloy, microcrystalline iron- or cobalt-based soft magnetic alloy, pure iron, ferrosilicon, etc. The soft magnetic material power includes the powder of pure iron, ferrosilicon, ferro-aluminum, iron-nickel alloy, carbonyl iron, a monocrystalline spherical metal magnetic material coated for insulation, etc., and the monocrystalline powder of an oxide-based magnetic material, such as ferrite, etc.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複合磁性体を用い
た薄型コア及びこれを用いたコイル、コモンモードチョ
ークコイル、トランス、扁平モーター用コイル等のイン
ダクティブデバイスに係り、特に薄型で、かつ機械的強
度も確保できる薄型コア及びこれを用いたインダクティ
ブデバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin core using a composite magnetic material and an inductive device such as a coil, a common mode choke coil, a transformer, and a coil for a flat motor using the same. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thin core that can also secure an objective strength and an inductive device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の薄型コアとしては下記のような技
術で構成したものがあった。
2. Description of the Related Art As a conventional thin core, there has been one constituted by the following technology.

【0003】(1) 図6のように、非晶質磁性合金(ア
モルファス)、微細結晶磁性合金(商品名:ファインメ
ット)等の薄型の金属磁性体フィルム41の表面に非磁
性絶縁層又は接着層42を形成し、多数枚積層する。
(1) As shown in FIG. 6, a nonmagnetic insulating layer or an adhesive is formed on the surface of a thin metal magnetic film 41 such as an amorphous magnetic alloy (amorphous) or a microcrystalline magnetic alloy (trade name: Finemet). The layer 42 is formed, and a plurality of layers are laminated.

【0004】(2) 図7のように、樹脂ベースの複合磁
性体を用いる(特開平4−58753号、特開平7−2
35410号)。
(2) As shown in FIG. 7, a resin-based composite magnetic material is used (JP-A-4-58753, JP-A-7-2
No. 35410).

【0005】(3) 図7のように、フェライトで薄型コ
アを構成する。
(3) As shown in FIG. 7, a thin core is made of ferrite.

【0006】(4) 図7のように、金属磁性材料の圧粉
コアを用いる。
(4) As shown in FIG. 7, a dust core made of a metallic magnetic material is used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、(1)〜(4)の
技術で構成した薄型コアにはそれぞれ下記のような不具
合がある。
The thin cores constructed by the techniques (1) to (4) have the following disadvantages.

【0008】(1)については、 製造のための工程が複雑で、高価であり、使用用途
が限定される。 周波数特性はバルクの金属磁性体を使用する場合に
比べると良好であるが、フェライト等と比較すると大幅
に劣る。使用出来る周波数は通常10kHz以下であ
る。
[0008] Regarding (1), the production process is complicated, expensive, and its use is limited. The frequency characteristics are good as compared with the case where a bulk metal magnetic material is used, but are significantly inferior as compared with ferrite or the like. The usable frequency is usually 10 kHz or less.

【0009】(2)については、 周波特性は良好であるものの、飽和磁束密度が小さ
い。 金属系磁性材料粉を用いて密度を高くすると飽和磁
束密度は高くなるが、今度は強度が落ちてコアの薄型化
が困難になる
Regarding (2), although the frequency characteristics are good, the saturation magnetic flux density is small. Increasing the density using metal-based magnetic material powder increases the saturation magnetic flux density, but this time the strength is reduced, making it difficult to make the core thinner

【0010】(3)については、 周波数特性は良好であるが飽和磁束密度が小さくコ
アが厚くなる。 薄型化すると割れやすい。
Regarding (3), the frequency characteristics are good, but the saturation magnetic flux density is small and the core is thick. It is easy to crack when thinned.

【0011】(4)については、 磁性材料粉の間は基本的に導通があるので周波数特
性が劣る。 焼結の際に温度を上げるので寸法精度が劣る。
Regarding (4), since there is basically conduction between the magnetic material powders, the frequency characteristics are poor. Since the temperature is increased during sintering, dimensional accuracy is poor.

【0012】本発明の第1の目的は、上記の点に鑑み、
飽和磁束密度が高く、周波数特性の良い、機械的強度に
も優れた薄型コアを安価に提供することにある。
[0012] A first object of the present invention is to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide a low-cost core having a high saturation magnetic flux density, good frequency characteristics, and excellent mechanical strength.

【0013】本発明の第2の目的は、上記の薄型コアを
用いることで、薄型で周波数特性、機械的強度等の優れ
たコイル、コモンモードチョークコイル、トランス、扁
平モーター用コイル等のインダクティブデバイスを提供
することにある。
A second object of the present invention is to provide an inductive device, such as a thin coil having excellent frequency characteristics and mechanical strength, a common mode choke coil, a transformer, and a coil for a flat motor, by using the above thin core. Is to provide.

【0014】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
Other objects and novel features of the present invention will be clarified in embodiments described later.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項1の発明に係る薄型コアは、金属系軟磁
性体フィルム、金属系軟磁性体ファイバーの布状物の一
方又は両方と、磁性材料粉を樹脂をバインダーとして結
合してなる複合磁性体とを積層一体化したことを特徴と
している。
In order to achieve the above object, a thin core according to the invention of claim 1 of the present application comprises one or both of a metal soft magnetic film and a metal soft magnetic fiber cloth. And a composite magnetic body formed by combining a magnetic material powder with a resin as a binder.

【0016】本願請求項2の発明に係る薄型コアは、請
求項1において、前記複合磁性体における磁性材料粉
が、金属系磁性材料粉、絶縁コーティングした球状単結
晶金属磁性材料粉又は酸化物系磁性材料の単結晶粉であ
ることを特徴としている。
The thin core according to the invention of claim 2 of the present invention is the thin core according to claim 1, wherein the magnetic material powder in the composite magnetic material is a metal-based magnetic material powder, an insulating-coated spherical single-crystal metal magnetic material powder or an oxide-based magnetic material powder. It is a single crystal powder of a magnetic material.

【0017】本願請求項3の発明に係る薄型コアは、請
求項1又は2において、前記複合磁性体における前記磁
性材料粉の割合が70重量%以上であることを特徴とし
ている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the thin core according to the first or second aspect, wherein the ratio of the magnetic material powder in the composite magnetic body is 70% by weight or more.

【0018】本願請求項4の発明に係るインダクティブ
デバイスは、金属系軟磁性体フィルム、金属系軟磁性体
ファイバーの布状物の一方又は両方と、磁性材料粉を樹
脂をバインダーとして結合してなる複合磁性体とを積層
一体化した薄型コアと、コイル導体とを備えたことを特
徴としている。
An inductive device according to the invention of claim 4 of the present application is formed by combining one or both of a metal-based soft magnetic film and a cloth of a metal-based soft magnetic fiber with a magnetic material powder using a resin as a binder. It is characterized by comprising a thin core in which a composite magnetic material is laminated and integrated, and a coil conductor.

【0019】本願請求項5の発明に係るインダクティブ
デバイスは、請求項4において、前記複合磁性体上に、
導体層を一層又は複数層形成して前記コイル導体を構成
したことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the inductive device according to the fourth aspect, on the composite magnetic body,
The coil conductor is characterized by forming one or more conductor layers.

【0020】本願請求項6の発明に係るインダクティブ
デバイスは、請求項4又は5において、前記コイル導体
が相互に電磁結合するように複数設けられていることを
特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the inductive device according to the fourth or fifth aspect, a plurality of the coil conductors are provided so as to be electromagnetically coupled to each other.

【0021】本願請求項7の発明に係るインダクティブ
デバイスは、請求項4又は5において、前記薄型コアが
扁平モーターの固定子ヨークを構成し、前記コイル導体
が固定子コイルを構成してなることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the inductive device according to the fourth or fifth aspect, the thin core constitutes a stator yoke of a flat motor, and the coil conductor constitutes a stator coil. Features.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る薄型コア及び
これを用いたインダクティブデバイスの実施の形態を図
面に従って説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a thin core according to the present invention and an inductive device using the same will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は本発明の第1の実施の形態であって
薄型コアを構成した場合を示す。この図に示すように、
薄型コア1は、金属系軟磁性体フィルム2と、磁性材料
粉を樹脂をバインダーとして結合してなる複合磁性体3
とを層状に複数枚積層一体化したものである。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a thin core is formed. As shown in this figure,
The thin core 1 is composed of a metal-based soft magnetic film 2 and a composite magnetic material 3 formed by combining magnetic material powder with a resin as a binder.
Are laminated and integrated in layers.

【0024】前記金属系軟磁性体フィルム2としては、
鉄系又はコバルト系非晶質軟磁性合金(アモルファ
ス)、鉄系又はコバルト系微細結晶軟磁性合金(商品
名:ファインメット)、純鉄、シリコン鉄等のフィルム
が挙げられる。
The metal-based soft magnetic film 2 includes:
Films such as iron-based or cobalt-based amorphous soft magnetic alloys (amorphous), iron-based or cobalt-based microcrystalline soft magnetic alloys (trade name: Finemet), pure iron, silicon iron, and the like can be given.

【0025】前記金属系軟磁性体フィルム2の厚さは機
械的強度が保証出来る限り出来るだけ薄いことが好まし
い。機械的強度のみを考慮すると厚い方が有利である
が、渦電流損失の周波数特性は厚みの自乗に反比例して
劣化する。
It is preferable that the thickness of the metal-based soft magnetic film 2 is as small as possible as long as the mechanical strength can be guaranteed. The thickness is more advantageous when only the mechanical strength is considered, but the frequency characteristics of the eddy current loss deteriorate in inverse proportion to the square of the thickness.

【0026】前記複合磁性体3は、軟磁性材料粉と樹脂
バインダーとを混ぜて、圧縮成型加工で作製するもので
あり、前記金属系軟磁性体フィルム2を重ねた状態で圧
縮成型加工を施すことで、相互に層状となるように積層
一体化できる。
The composite magnetic body 3 is prepared by compression molding by mixing a soft magnetic material powder and a resin binder. The composite magnetic body 3 is subjected to compression molding with the metal-based soft magnetic film 2 stacked. Thereby, lamination and integration can be performed so as to be mutually layered.

【0027】前記軟磁性材料粉としては、例えば、純
鉄、鉄シリコン、鉄アルミ、鉄ニッケル合金、カルボニ
ル鉄、CSC(Coated Single Crystal:球状の単結晶
金属磁性材料粉の表面に絶縁体を均一な厚さでコーティ
ングしたもの)等の粉体、フェライト等の酸化物系磁性
材料の単結晶粉等が挙げられる。
Examples of the soft magnetic material powder include pure iron, iron silicon, iron aluminum, iron nickel alloy, carbonyl iron, and CSC (Coated Single Crystal). , And a single crystal powder of an oxide-based magnetic material such as ferrite.

【0028】前記複合磁性体3において、軟磁性材料粉
として金属系軟磁性材料粉を用いると、飽和磁束密度が
高いので好ましい。また、CSC粉を用いると、飽和磁
束密度が向上し、磁性体損失が減少、また粒界の絶縁抵
抗が大幅に向上するので周波数特性が改善され、好まし
い。さらに、酸化物系磁性材料の単結晶を用いれば、絶
縁抵抗が最も高く、多結晶体に比して磁性体損失が小さ
いので好ましい。
In the composite magnetic body 3, it is preferable to use a metal-based soft magnetic material powder as the soft magnetic material powder because the saturation magnetic flux density is high. Use of CSC powder is preferable because the saturation magnetic flux density is improved, the loss of the magnetic material is reduced, and the insulation resistance at the grain boundaries is significantly improved, so that the frequency characteristics are improved. Further, the use of a single crystal of an oxide-based magnetic material is preferable because the insulation resistance is the highest and the loss of the magnetic material is smaller than that of a polycrystalline material.

【0029】前記軟磁性材料粉を成型するための樹脂バ
インダーとしては、エポキシ、ポリイミド、液晶ポリマ
ー等が好ましいが、バインダーの含有率はできるだけ低
くする必要があり、複合磁性体3において、軟磁性材料
粉が70重量%以上、樹脂バインダーを30重量%以下
にする。軟磁性材料粉が70重量%未満となると、磁気
特性の低下が著しくなり好ましくない。出来れば、樹脂
バインダーの含有率を2重量%以下とすることがいっそ
う好ましい。
As the resin binder for molding the soft magnetic material powder, epoxy, polyimide, liquid crystal polymer and the like are preferable, but the content of the binder must be as low as possible. The powder is 70% by weight or more and the resin binder is 30% by weight or less. If the soft magnetic material powder is less than 70% by weight, the magnetic properties are significantly reduced, which is not preferable. If possible, the content of the resin binder is more preferably 2% by weight or less.

【0030】また、バインダーとして用いる樹脂材料は
軟磁性材料粉の穴埋め率を上げるためにフィラーの無い
ものが好ましい。また出来るだけ粘度の低いものが良
い。
The resin material used as the binder preferably has no filler in order to increase the filling ratio of the soft magnetic material powder. Further, it is preferable that the viscosity is as low as possible.

【0031】この第1の実施の形態で説明した薄型コア
によれば、次の通りの効果を得ることができる。
According to the thin core described in the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0032】(1) 一般に磁気コアの飽和磁束密度は磁
性体の密度に比例するので、飽和磁束密度を改善しよう
とすると、密度を上げる必要があるが、これに伴い、コ
アの機械的強度は低下し、割れやすくなる。これを補う
為に、本実施の形態では強度部材として金属系軟磁性体
フィルム2を用いている。硝子クロス、ポリイミド等の
非磁性の強度部材を用いる構造も考えられるが、この場
合、実効飽和磁束密度が低下する。金属系軟磁性体フィ
ルムを用いるとフィルムそのものの飽和磁束密度が大き
いので実効飽和磁束密度が低下することはない。また、
そのフィルムは適度の可撓性を併せ持つので、塑性材料
である複合磁性体3と組み合わせることで鉄筋コンクリ
ートのようにお互いの良さを引き立て合って良好な機械
的強度特性を有する構造体とすることが出来る。
(1) In general, the saturation magnetic flux density of a magnetic core is proportional to the density of a magnetic material. Therefore, in order to improve the saturation magnetic flux density, it is necessary to increase the density. Drops and breaks easily. In order to compensate for this, in the present embodiment, the metal-based soft magnetic film 2 is used as a strength member. Although a structure using a non-magnetic strength member such as glass cloth or polyimide is also conceivable, in this case, the effective saturation magnetic flux density decreases. When a metal-based soft magnetic film is used, the saturation magnetic flux density of the film itself is large, so that the effective saturation magnetic flux density does not decrease. Also,
Since the film has appropriate flexibility, it can be combined with the composite magnetic material 3 which is a plastic material to enhance the mutual goodness like a reinforced concrete and to have a structure having good mechanical strength characteristics. .

【0033】(2) 複合磁性体3において、樹脂をバイ
ンダーにすることで、圧粉コアに比べて処理温度が大幅
に下がるのでコアの寸法精度が向上する。また、軟磁性
材料粒子同士が焼結することがないので、粒界の絶縁抵
抗が上昇し、周波数特性が向上する。
(2) In the composite magnetic body 3, by using a resin as a binder, the processing temperature is greatly reduced as compared with the dust core, so that the dimensional accuracy of the core is improved. Further, since the soft magnetic material particles do not sinter, the insulation resistance at the grain boundaries increases, and the frequency characteristics are improved.

【0034】なお、上記第1の実施の形態では、金属系
軟磁性体フィルムを複合磁性体と積層したが、フィルム
の代わりに、同材質の金属系軟磁性体のファイバーで編
んだ布状物(クロス等)で置き換えても良い。この場
合、可撓性の向上と周波数特性の改善が期待できる。フ
ァイバーの直径は例えば5〜20μmのものが挙げられ
る。
In the first embodiment, the metal soft magnetic material film is laminated with the composite magnetic material. However, instead of the film, a cloth material woven with the same metal soft magnetic material fiber is used. (Such as a cross). In this case, improvement in flexibility and improvement in frequency characteristics can be expected. The diameter of the fiber is, for example, 5 to 20 μm.

【0035】図2及び図3は本発明の第2の実施の形態
であって、金属系軟磁性体フィルム、金属系軟磁性体フ
ァイバーの布状物の一方又は両方と、樹脂をバインダー
とした複合磁性体とを積層一体化してなる薄型コアを用
いたインダクティブデバイスとしてのコイルを示す。
FIGS. 2 and 3 show a second embodiment of the present invention, in which one or both of a metal soft magnetic film and a metal soft magnetic fiber cloth and a resin are used as a binder. 1 shows a coil as an inductive device using a thin core obtained by laminating and integrating a composite magnetic material.

【0036】これらの図において、11は下部薄型コア
であり、金属系軟磁性体フィルム(又は金属系軟磁性体
ファイバーの布状物)12の片側に、樹脂をバインダー
とする複合磁性体13を層状に積層一体化したものであ
り、材質は第1の実施の形態で説明した通りである。複
合磁性体13はセンターポール部13a、外周部13b
を一体に有しているか、あるいは別の複合磁性体がセン
ターポール部13a及び外周部13bとして一体化され
る。
In these figures, reference numeral 11 denotes a lower thin core, and a composite magnetic material 13 using a resin as a binder is provided on one side of a metal-based soft magnetic film (or a cloth of a metal-based soft magnetic fiber) 12. The layers are laminated and integrated, and the material is as described in the first embodiment. The composite magnetic body 13 has a center pole portion 13a and an outer peripheral portion 13b.
Or another composite magnetic body is integrated as the center pole portion 13a and the outer peripheral portion 13b.

【0037】前記複合磁性体13の上に、エポキシ樹脂
で絶縁層14を形成し、さらにこの上に2層のスパイラ
ル状の第1及び第2のコイル導体層15,16を図2
(A),(B)のように形成する。但し、コイル導体層
15,16間にはエポキシ樹脂の層間絶縁層17を設
け、コイル導体層15,16同士はビアホール18にて
相互接続されてコイル導体20を構成している。コイル
導体20の一端は下部薄型コア11の外周部に形成され
た外部電極25aに、他端は外部電極25bにそれぞれ
接続されている。
An insulating layer 14 made of epoxy resin is formed on the composite magnetic body 13, and two spiral first and second coil conductor layers 15 and 16 are further formed on the insulating layer 14 in FIG.
It is formed as shown in FIGS. However, an epoxy resin interlayer insulating layer 17 is provided between the coil conductor layers 15 and 16, and the coil conductor layers 15 and 16 are interconnected by via holes 18 to form a coil conductor 20. One end of the coil conductor 20 is connected to an external electrode 25a formed on the outer peripheral portion of the lower thin core 11, and the other end is connected to the external electrode 25b.

【0038】複合磁性体13の上にコイル導体20を形
成すると、複合磁性体13は非晶質軟磁性合金等の金属
系軟磁性体フィルム12に比べて透磁率が低いので、こ
の複合磁性体13の層が適度な磁気抵抗になり、金属系
軟磁性体フィルム12に磁束が集中することが避けられ
るので好ましい。
When the coil conductor 20 is formed on the composite magnetic body 13, the composite magnetic body 13 has a lower magnetic permeability than the metal soft magnetic film 12 such as an amorphous soft magnetic alloy. The layer 13 is preferable because it has an appropriate magnetic resistance and magnetic flux is prevented from being concentrated on the metal-based soft magnetic film 12.

【0039】前記コイル導体20の形成後、外部電極2
1a,21bを露出させる図2(C)のような形状の上
部薄型コア19をセンターポール部13a及び外周部1
3bの上端面に接合一体化する(接着する)。上部薄型
コア19はセンターポール部と外周部が無い点を除き下
部薄型コア11と同様である。
After the formation of the coil conductor 20, the external electrodes 2
The upper thin core 19 having the shape as shown in FIG.
3b is bonded and integrated (adhered) to the upper end surface. The upper thin core 19 is the same as the lower thin core 11 except that there is no center pole portion and no outer peripheral portion.

【0040】この第2の実施の形態によれば、薄型コア
11上に第1及び第2のコイル導体層15,16を積層
形成することで、機械的強度の良好な薄型コイルを作製
可能であり、薄型コア11の周波数特性が良好で、飽和
磁束密度を大きくとることができることから、周波数特
性が良好で、磁気飽和しにくい高性能薄型コイルを実現
できる。
According to the second embodiment, by forming the first and second coil conductor layers 15 and 16 on the thin core 11, a thin coil having good mechanical strength can be manufactured. In addition, since the thin core 11 has good frequency characteristics and a high saturation magnetic flux density, it is possible to realize a high-performance thin coil with good frequency characteristics and low magnetic saturation.

【0041】前記コイル導体部分の構成法は線材の巻線
以外の方法が好ましい。これはコイル全体を薄くしたい
からである。工法の例として下記のものが挙げられる。
The method of forming the coil conductor is preferably a method other than the winding of a wire. This is because it is desired to make the entire coil thin. The following are examples of the construction method.

【0042】(1) 通常のプリント多層基板の工法(サ
ブトラクティブ工法等)で作成したコイル導体部分を薄
型コアの複合磁性体上に貼り付ける。 (2) 薄型コアの複合磁性体上にビルドアップ工法で直
接的にコイル導体層を作成する。 (3) 上記(2)でコイル導体層をパターンめっき法で形成
する。つまり、導体パターンの両側にレジストの壁を作
り、めっき処理する工法とする。 (4) 上記(2)でHAP工法(ハイアスペクト工法)でめ
っきが等方的であるもの。例えば、特開平11−204
337号、特開平11−204361号公報に開示され
たもので、フォトリソグフラフィー技術でめっき下地膜
のパターンを形成後、断面マッシュルーム状めっき層を
膨成する。 (5) 薄型コアの両面にHAP工法でパターンを作成し
たもの。 (6) HAPパターンをビルドアップ工法で積層したも
の。
(1) A coil conductor portion prepared by a normal printed multilayer board construction method (such as a subtractive construction method) is attached to a thin core composite magnetic body. (2) Form a coil conductor layer directly on the composite magnetic body with a thin core by the build-up method. (3) The coil conductor layer is formed by the pattern plating method in the above (2). That is, a method of forming a resist wall on both sides of the conductor pattern and performing a plating process is adopted. (4) HAP method (high aspect method) in which plating is isotropic in (2) above. For example, JP-A-11-204
No. 337, and JP-A-11-204361, in which a pattern of a plating underlayer is formed by a photolithography technique, and then a mushroom-shaped plating layer in section is expanded. (5) A pattern in which both sides of a thin core are patterned by the HAP method. (6) HAP pattern laminated by build-up method.

【0043】前記コイル導体部分をハイアスペクト導体
にすると、占積率が向上し、コイル導体部分の厚みを抑
えることが出来、インダクティブデバイス全体の高さを
抑えることが出来るので好ましい。
It is preferable that the coil conductor portion is made of a high aspect conductor, because the space factor is improved, the thickness of the coil conductor portion can be suppressed, and the height of the entire inductive device can be suppressed.

【0044】なお、第2の実施の形態では、各層のコイ
ル導体層15,16をビアホールで接続して1個のコイ
ル導体20を作製したが、コイル導体を相互に電磁結合
するように複数設けることで、薄型トランスやコモンモ
ードチョークコイルを構成できることは明らかである。
In the second embodiment, one coil conductor 20 is manufactured by connecting the coil conductor layers 15 and 16 of each layer with a via hole. However, a plurality of coil conductors are provided so as to be electromagnetically coupled to each other. Thus, it is clear that a thin transformer and a common mode choke coil can be configured.

【0045】図4は本発明の第3の実施の形態であっ
て、金属系軟磁性体フィルム、金属系軟磁性体ファイバ
ーの布状物の一方又は両方と、樹脂をバインダーとした
複合磁性体とを積層一体化してなる薄型コアを用いたイ
ンダクティブデバイスとしてのコイルを示す。この図に
おいて、21は下部薄型コアであり、金属系軟磁性体フ
ィルム(又は金属系軟磁性体ファイバーの布状物)12
の両側に、樹脂をバインダーとする複合磁性体13を層
状に積層一体化したものであり、材質は第1の実施の形
態で説明した通りである。片側の複合磁性体13はセン
ターポール部13a、外周部13bを一体に有している
か、あるいは別の複合磁性体がセンターポール部13a
及び外周部13bとして一体化される。なお、上部薄型
コア29も同様(但し、センターポール部、外周部は不
要)の構成とする。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which one or both of a metal soft magnetic film and a metal soft magnetic fiber cloth, and a composite magnetic material using a resin as a binder. 2 shows a coil as an inductive device using a thin core obtained by laminating and integrating the above. In this figure, reference numeral 21 denotes a lower thin core, which is a metallic soft magnetic film (or a metallic soft magnetic fiber cloth) 12
The composite magnetic body 13 using a resin as a binder is laminated and integrated on both sides in a layered manner, and the material is as described in the first embodiment. The composite magnetic body 13 on one side has a center pole portion 13a and an outer peripheral portion 13b integrally, or another composite magnetic body has a center pole portion 13a.
And the outer peripheral portion 13b. The upper thin core 29 has the same configuration (however, the center pole portion and the outer peripheral portion are not required).

【0046】なお、その他の構成、作用効果は前述した
第2の実施の形態と同様であり、同一又は相当部分に同
一符号を付して説明を省略する。
The other structure, operation and effect are the same as those of the second embodiment, and the same or corresponding portions are denoted by the same reference characters and description thereof is omitted.

【0047】図5は本発明の第4の実施の形態を示す。
この場合、金属系軟磁性体フィルム、金属系軟磁性体フ
ァイバーの布状物の一方又は両方と、樹脂をバインダー
とした複合磁性体とを積層一体化してなる薄型コアを用
いたインダクティブデバイスとして偏平モーター用コイ
ル装置(ステーター)を構成した例を示す。ここで、固
定子ヨークを構成する薄型コア31は、金属系軟磁性体
フィルム(又は金属系軟磁性体ファイバーの布状物)3
2の片面に、樹脂をバインダーとする複合磁性体33を
層状に積層一体化したものであり、材質は第1の実施の
形態で説明した通りである。複合磁性体33はシャフト
43を中心とする等角度間隔でセンターポール部33a
を一体に有しているか、あるいは別の複合磁性体がセン
ターポール部33aとして一体化される。各センターポ
ール部33aの周囲には複数層のコイル導体層を積層し
てなる固定子コイル(電機子コイル)40が設けられ
る。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention.
In this case, as an inductive device using a thin core formed by laminating and integrating one or both of a metal-based soft magnetic film and a cloth of a metal-based soft magnetic fiber and a composite magnetic material using a resin as a binder, the flat device is flat. The example which comprised the coil device (stator) for motors is shown. Here, the thin core 31 constituting the stator yoke is made of a metal-based soft magnetic film (or a cloth of a metal-based soft magnetic fiber) 3.
2, a composite magnetic body 33 using a resin as a binder is laminated and integrated in layers, and the material is as described in the first embodiment. The composite magnetic body 33 has center pole portions 33a at equal angular intervals around the shaft 43.
Or another composite magnetic body is integrated as the center pole portion 33a. A stator coil (armature coil) 40 formed by laminating a plurality of coil conductor layers is provided around each center pole portion 33a.

【0048】そして、玉軸受41の非磁性又は磁性体の
ハウジング部42が薄型コア31に固着され、玉軸受4
1の内側に前記シャフト43が回転自在に支持されてい
る。シャフト43の一端にはローターヨーク44が、他
端にはハブ45がそれぞれ固定され、ローターヨーク4
4にローター用永久磁石50が固着されて、ステーター
に対向して回転するローターとなる。これらによりブラ
シレスDCモーターが構成される。
The non-magnetic or magnetic housing portion 42 of the ball bearing 41 is fixed to the thin core 31, and the ball bearing 4
The shaft 43 is rotatably supported inside 1. A rotor yoke 44 is fixed to one end of the shaft 43 and a hub 45 is fixed to the other end, respectively.
The rotor permanent magnet 50 is fixed to the rotor 4, and the rotor rotates to face the stator. These constitute a brushless DC motor.

【0049】この第4の実施の形態によれば、全体構成
が簡単で薄く、また渦電流損失がほとんど抑えられ、高
効率薄型モーターが構成出来る。この場合、固定子コイ
ルは固定子ヨークの上に直接ビルドアップ工法と、HA
P工法を用いて作成するのが好ましい。
According to the fourth embodiment, the overall structure is simple and thin, and the eddy current loss is almost suppressed, so that a highly efficient thin motor can be constructed. In this case, the stator coil is built up directly on the stator yoke,
It is preferable to use the P method.

【0050】[0050]

【実施例】以下、本発明に係る薄型コア及びこれを用い
たインダクティブデバイスを実施例で詳述する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a thin core according to the present invention and an inductive device using the same will be described in detail with reference to embodiments.

【0051】実施例1 厚さ20μmのアニール処理後の非晶質軟磁性合金フィ
ルム上に、カルボニル鉄粉にバインダーとしてエポキシ
樹脂を2重量%混ぜたものを0.2mmの厚さに形成し、
熱プレスして、非晶質軟磁性合金フィルム上に複合磁性
体を積層してなる薄型のIコアを形成した。この上にエ
ポキシ樹脂で厚さ10μmの絶縁層を形成し、さらにこ
の上に2層のスパイラル状のコイル導体層を形成した。
このときの様子を図2(A),(B)に示す。スパイラ
ル状導体層の断面形状は、高さ120μm、幅90μ
m、導体間隔10μmである。層間絶縁層はエポキシ樹
脂であり、その厚さは10μm、ビアホール径は50μ
mである。センターポール及び外周部にカルボニル鉄粉
にエポキシ樹脂を5重量%混ぜたものを充填し、その後
に図2(C)にあるような上部コアを接着した。この上
部コアの材質は下部コアと同じであり、非晶質磁性合金
フィルム側が上(外側)である。
Example 1 An anneal-processed amorphous soft magnetic alloy film having a thickness of 20 μm was formed to a thickness of 0.2 mm by mixing carbonyl iron powder with 2% by weight of an epoxy resin as a binder.
By hot pressing, a thin I-core formed by laminating a composite magnetic material on an amorphous soft magnetic alloy film was formed. On this, an insulating layer having a thickness of 10 μm was formed with epoxy resin, and further, two spiral coil conductor layers were formed thereon.
The state at this time is shown in FIGS. The cross-sectional shape of the spiral conductor layer is 120 μm in height and 90 μm in width.
m, and the conductor spacing is 10 μm. The interlayer insulating layer is epoxy resin, the thickness is 10 μm, and the diameter of the via hole is 50 μm.
m. The center pole and the outer periphery were filled with carbonyl iron powder mixed with 5% by weight of epoxy resin, and then an upper core as shown in FIG. 2 (C) was adhered. The material of the upper core is the same as that of the lower core, and the amorphous magnetic alloy film side is the upper side (outer side).

【0052】このようにして構成したコイルの外形は縦
3.5×横3.5×厚み0.8mmであり、良好な特性を示
した。
The outer shape of the coil thus constructed was 3.5 × 3.5 × 0.8 mm in thickness and showed good characteristics.

【0053】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
Although the embodiments of the present invention have been described above, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. There will be.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
飽和磁束密度及び周波数特性の良い、機械的強度にも優
れた薄型コア及びこれを用いたインダクティブデバイス
を安価に実現できる。
As described above, according to the present invention,
A thin core having excellent saturation magnetic flux density and frequency characteristics, excellent in mechanical strength, and an inductive device using the same can be realized at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態であって薄型コアの
例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a thin core according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態であって薄型コアを
用いたインダクティブデバイスとしてのコイルを示す平
面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a coil as an inductive device using a thin core according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2のIII-III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2;

【図4】本発明の第3実施の形態としてのコイルを示す
側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing a coil according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施の形態であって、薄型コアを
用いたインダクティブデバイスとしての偏平モーター用
コイル装置の側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view of a flat motor coil device as an inductive device using a thin core according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の磁気コアの1例を示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing one example of a conventional magnetic core.

【図7】従来の磁気コアの他の例を示す側断面図であ
る。
FIG. 7 is a side sectional view showing another example of a conventional magnetic core.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,19,21,29,31 薄型コア 2,12,32 金属系軟磁性体フィルム 3,13,33 複合磁性体 14,17 絶縁層 15,16 コイル導体層 20 コイル導体 25a,25b 外部電極 40 固定子コイル 50 永久磁石 1, 11, 19, 21, 29, 31 Thin core 2, 12, 32 Metal-based soft magnetic film 3, 13, 33 Composite magnetic body 14, 17 Insulating layer 15, 16 Coil conductor layer 20 Coil conductor 25a, 25b External Electrode 40 Stator coil 50 Permanent magnet

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属系軟磁性体フィルム、金属系軟磁性
体ファイバーの布状物の一方又は両方と、磁性材料粉を
樹脂をバインダーとして結合してなる複合磁性体とを積
層一体化したことを特徴とする薄型コア。
1. One or both of a metal-based soft magnetic film and a metal-based soft magnetic fiber cloth and a composite magnetic body obtained by bonding a magnetic material powder with a resin as a binder are laminated and integrated. Characterized by a thin core.
【請求項2】 前記複合磁性体における磁性材料粉が、
金属系磁性材料粉、絶縁コーティングした球状単結晶金
属磁性材料粉、又は酸化物系磁性材料の単結晶粉である
請求項1記載の薄型コア。
2. The magnetic material powder in the composite magnetic body,
The thin core according to claim 1, wherein the core is a metal-based magnetic material powder, an insulating-coated spherical single-crystal metal-based magnetic material powder, or an oxide-based magnetic material single-crystal powder.
【請求項3】 前記複合磁性体における前記磁性材料粉
の割合が70重量%以上である請求項1又は2記載の薄
型コア。
3. The thin core according to claim 1, wherein the ratio of the magnetic material powder in the composite magnetic body is 70% by weight or more.
【請求項4】 金属系軟磁性体フィルム、金属系軟磁性
体ファイバーの布状物の一方又は両方と、磁性材料粉を
樹脂をバインダーとして結合してなる複合磁性体とを積
層一体化した薄型コアと、コイル導体とを備えたことを
特徴とするインダクティブデバイス。
4. A thin type in which one or both of a metal soft magnetic film and a metal soft magnetic fiber cloth and a composite magnetic material obtained by binding a magnetic material powder with a resin as a binder are laminated and integrated. An inductive device comprising a core and a coil conductor.
【請求項5】 前記複合磁性体上に、導体層を一層又は
複数層形成して前記コイル導体を構成してなる請求項4
記載のインダクティブデバイス。
5. The coil conductor is formed by forming one or more conductor layers on the composite magnetic body.
The inductive device as described.
【請求項6】 前記コイル導体が相互に電磁結合するよ
うに複数設けられている請求項4又は5記載のインダク
ティブデバイス。
6. The inductive device according to claim 4, wherein a plurality of said coil conductors are provided so as to be electromagnetically coupled to each other.
【請求項7】 前記薄型コアが扁平モーターの固定子ヨ
ークを構成し、前記コイル導体が固定子コイルを構成し
てなる請求項4又は5記載のインダクティブデバイス。
7. The inductive device according to claim 4, wherein the thin core forms a stator yoke of a flat motor, and the coil conductor forms a stator coil.
JP2000335592A 2000-11-02 2000-11-02 Thin core and inductive device using the same Pending JP2002141230A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000335592A JP2002141230A (en) 2000-11-02 2000-11-02 Thin core and inductive device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000335592A JP2002141230A (en) 2000-11-02 2000-11-02 Thin core and inductive device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002141230A true JP2002141230A (en) 2002-05-17

Family

ID=18811310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000335592A Pending JP2002141230A (en) 2000-11-02 2000-11-02 Thin core and inductive device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002141230A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100571119B1 (en) * 2005-01-11 2006-04-13 공주대학교 산학협력단 Soft magnetic nano-particles coated with ferrites and making process thereof, soft magnetic core using the same
US7416795B2 (en) * 2001-05-30 2008-08-26 Tdk Corporation Method for manufacturing magnetic metal powder, and magnetic metal powder
JP2009010207A (en) * 2007-06-28 2009-01-15 Murata Mfg Co Ltd Common mode choke coil
JP2010509133A (en) * 2006-11-15 2010-03-25 ピルキントン オートモーティヴ ドイチェラント ゲーエムベーハー Window glass
US8127430B2 (en) 2008-04-07 2012-03-06 Denso Corporation Method of assembling split core type stator of inner rotor type rotary electric machine
US8159105B2 (en) 2008-04-21 2012-04-17 Denso Corporation Segment-core type stator for inner-rotor type rotary electric machines and an improved method for manufacturing the stator
JP2013223370A (en) * 2012-04-18 2013-10-28 Hokuto Co Ltd Synchronous rotary machine
JP2016012715A (en) * 2014-06-06 2016-01-21 アルプス・グリーンデバイス株式会社 Powder compact core, manufacturing method thereof, electronic/electric part having powder compact core, and electronic/electric device with electronic/electric part mounted thereon
JP2019192920A (en) * 2019-05-31 2019-10-31 株式会社村田製作所 Inductor component, package component, and switching regulator

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7416795B2 (en) * 2001-05-30 2008-08-26 Tdk Corporation Method for manufacturing magnetic metal powder, and magnetic metal powder
KR100571119B1 (en) * 2005-01-11 2006-04-13 공주대학교 산학협력단 Soft magnetic nano-particles coated with ferrites and making process thereof, soft magnetic core using the same
JP2010509133A (en) * 2006-11-15 2010-03-25 ピルキントン オートモーティヴ ドイチェラント ゲーエムベーハー Window glass
JP2009010207A (en) * 2007-06-28 2009-01-15 Murata Mfg Co Ltd Common mode choke coil
US8127430B2 (en) 2008-04-07 2012-03-06 Denso Corporation Method of assembling split core type stator of inner rotor type rotary electric machine
US8159105B2 (en) 2008-04-21 2012-04-17 Denso Corporation Segment-core type stator for inner-rotor type rotary electric machines and an improved method for manufacturing the stator
JP2013223370A (en) * 2012-04-18 2013-10-28 Hokuto Co Ltd Synchronous rotary machine
JP2016012715A (en) * 2014-06-06 2016-01-21 アルプス・グリーンデバイス株式会社 Powder compact core, manufacturing method thereof, electronic/electric part having powder compact core, and electronic/electric device with electronic/electric part mounted thereon
JP2019192920A (en) * 2019-05-31 2019-10-31 株式会社村田製作所 Inductor component, package component, and switching regulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI362047B (en) Inductor and manufacture method thereof
US7498080B2 (en) Ferromagnetic powder for dust core
US9589716B2 (en) Laminated magnetic component and manufacture with soft magnetic powder polymer composite sheets
CN101741153B (en) Armature core, motor and axial gap electrical rotating machine using same and method for making same
JP4096843B2 (en) Motor and manufacturing method thereof
US20060113849A1 (en) Motor having cores structure wherein magnetic circuit is designed in three dimensional configuration
JP2001185421A (en) Magnetic device and manufacuring method thereof
WO2004019352A1 (en) Multi-phase-use magnetic element and production method therefor
KR20120018168A (en) Magnetic components and methods of manufacturing the same
US7443071B2 (en) Motor stator
JP2002141230A (en) Thin core and inductive device using the same
JP4877157B2 (en) ANTENNA WITH THIN FILM COIL, ANTENNA SYSTEM, AND ANTENNA MANUFACTURING METHOD
JP2016092428A (en) Composite board laminate and method of manufacturing the same
CN104618838A (en) Moving-magnetic and planar-vortex multi-layer connected type ultrathin receiver (speaker)
JP6113510B2 (en) Magnetic element
JP6844812B2 (en) Coil electronic components
JPH09270334A (en) Plane type magnetic element and switching power source using thereof
JP2001359251A (en) Coil device for motor and high-efficiency small-sized motor
JPS61150628A (en) Ring core for rotary electric machine
CN2829035Y (en) Soft magnetic alloy iron-core
JP2002222714A (en) Inductor
JP2004282832A (en) Stator for low iron loss motor, and manufacturing method thereof
JP2769655B2 (en) Magnetic head
JP2024014686A (en) Coil component
JP3340303B2 (en) Parts for thin DC-DC converters

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050615

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071121

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080312