JP2005051004A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 漏れ磁束が少なく、直流重畳特性を向上させたコイル部品を提供する。
【解決手段】 ワイヤー２を巻回したドラムコア１の側面外周をフェライト粉末を混合した樹脂層３で覆ったコイル部品である。前記樹脂層３におけるフェライト粉末の混合比が２〜２０ｗｔ％である。また、前記フェライト粉末の平均粒子径が５〜１００μｍの範囲である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ドラムコア等を使用するトランス、インダクタ等の低背型のコイル部品に関する。

従来の閉磁路構成を有するコイル部品は、図５に示すように、ワイヤー２を巻回したドラムコア１の側面外周にＮｉ−Ｚｎフェライト等からなるリングコア１１を装着して閉磁路を形成してなり、このリングコア１１により、外部に漏れる磁束を低減させていた（例えば、特許文献１）。

特開平９−１１５７３３号公報

近年、製品実装密度が高くなり、他の電子部品、回路基板に漏れ磁束の影響を与えないような閉磁路構成を有するコイル部品が望まれている。その一方で、コイル部品に要求される定格電流値も高くなってきており、直流重畳特性を損なわずに閉磁路構成を有するコイル部品も望まれている。

しかしながら、このような従来のコイル部品では、漏れ磁束、直流重畳特性の点で、上記の要望には十分に対応できてなかった。

したがって、本発明は、上記の課題を解決し、漏れ磁束が少なく、直流重畳特性を向上させたコイル部品を提供することにある。

本発明のコイル部品は、ドラムコアの側面外周をフェライト粉末を混合した接着剤（樹脂層）で覆い、閉磁路を構成したものである。

また、本発明のコイル部品は、フェライト粉末の混合比（配合比）が２ｗｔ％〜２０ｗｔ％のフェライト粉末を混合した接着剤を使用し、直流重畳特性を損なうことなく閉磁路（構成）を形成し、ドラムコアからの漏れ磁束を低減できる。

即ち、本発明は、巻線を巻回したドラムコアの側面外周を、接着剤にフェライト粉末を混合した樹脂層で覆ったことを特徴とするコイル部品である。

また、本発明は、前記接着剤と前記フェライト粉末の混合比は、全重量を１００ｗｔ％として、前記フェライト粉末の割合が２〜２０ｗｔ％の範囲であることを特徴とする上記のコイル部品である。

また、本発明は、前記フェライト粉末の平均粒子径が０．５〜５０μｍであることを特徴とする上記のコイル部品である。

本発明によれば、次の効果を有するコイル部品を提供することができる。
（１）フェライト粉末を混合した接着剤により閉磁路が形成され漏れ磁束を低減できる。（２）接着剤に対するフェライト粉末の混合比を２〜２０ｗｔ％にすることにより、直流重畳特性を低下させることなく、閉磁路が形成され、漏れ磁束の低減効果が得られる。
（３）フェライト粉末を混合した接着剤でドラムコアを覆うだけなので、設備、製造コストを安価にできる。
（４）ドラムコアの側面外周を樹脂層で覆っているため、落下衝撃の耐性が向上できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明のコイル部品の説明図であり、図１（ａ）は、斜視図、図１（ｂ）は、断面図である。図１に示すように、本発明のコイル部品は、ドラムコア１と、ワイヤー２と、樹脂層３とで構成される。ドラムコア１は、円柱状のワイヤー巻回部（コア芯部）とその両端に形成された円板状のフランジからなる。ドラムコア１の材質には、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等が使用できる。樹脂層３は、ドラムコア１の一方のフランジからワイヤー巻回部、他方のフランジにわたって、ドラムコア１の側面外周を覆っており、熱硬化性接着剤に２〜２０ｗｔ％の、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等の粉末を混合して形成したものである。このフェライト粉末は、平均粒子径が０．５〜５０μｍのものを使用することが好ましい。さらに０．７〜１０μｍがより好ましい。粒子径が０．５μｍ未満では、漏れ磁束が大きく、混合した効果がないためであり、５０μｍをこえると、接着剤として機能しないためである。また、熱硬化性接着剤には、一液性エポキシ接着剤等が使用できる。

実施例のコイル部品を次の手順で製造した。まず、通常の粉末冶金法に従い、Ｎｉ−Ｚｎフェライトからなるドラムコアを作製した。組成は、Ｆｅが４８．９ｍｏｌ％、Ｎｉが２４．６ｍｏｌ％、残部Ｚｎとした。また、寸法は、外径φ３．６ｍｍ、高さ１．０ｍｍ、芯径１．５ｍｍ、溝幅０．４ｍｍ、鍔厚０．３ｍｍとした。

次に、このドラムコアのワイヤー巻回部に、外径φ０．０９ｍｍのワイヤーを、巻数１７．５ターン巻線した。

また、上記で得られた焼結体を粉砕して平均粒子径が０．７μｍのＮｉ−Ｚｎフェライト粉末を得た。このＮｉ−Ｚｎフェライト粉末と熱硬化一液性エポキシ接着剤（松下電工（株）製、ＣＶ５４０１Ｃ）を均一に混合した。重畳比がフェライト粉末：接着剤で１〜３０ｗｔ％：９９〜７０ｗｔ％となるように各試料を作製した。

さらに、上記のドラムコアにメタルマスクを被せ、ドラムコアの側面外周を覆うようにフェライト粉末を混合した接着剤をスキージにより塗布して、樹脂層を形成し、本発明のコイル部品を得た。

また、比較のため、図５に示す従来のコイル部品を作製した。リングコアは、寸法を外径φ４．７ｍｍ、内径φ３．９ｍｍ、高さ１．０ｍｍ、組成をドラムコアと同じとし、樹脂層を形成しなかった以外は、上記の実施例と同様に作製した。

次に、各試料のコイル部品におけるドラムコアの側面から外部への漏れ磁束を測定した。測定方法を図２に示す。図２に示すように、各試料の中心から±３ｍｍの間をガウスメータ（電子磁気工業（株）製、ＧＭ−１２２５、レンジ：１０Ｇ）のプローブ２０をスライドさせて測定した。Ｚ（紙面に垂直）方向については上面と同じ位置（高さ）に固定して行った。その他の条件は、インダクタンス：１０μＨ、印加電流：０．６Ａとした。表１、及び図３にその結果を示した。なお、表１及び図３において、接着剤なし（樹脂層なし）は、ドラムコアと巻線のみの試料である。

表１及び図３より、フェライト粉末と接着剤の混合比において、フェライト粉末の割合が１〜３０ｗｔ％と高くなるにつれて、漏れ磁束が少なくなり、従来品の値に近づくことがわかる。９９：１の場合には、接着剤なしの場合並みに漏れ磁束が大きくなり、フェライト粉末の混合効果がほとんどなかった。

次に、各試料のコイル部品の直流重畳特性を測定した。その結果を図３に示す。図３において、従来品のように、フェライトリングコアを用いて閉磁路を形成すると直流重畳特性が低下する。一方、接着剤とフェライト粉末の重畳比が８０〜９８：２０〜２の場合に、従来品より直流重畳特性が優れていることがわかる。なお、９９：１、９８：２の場合を示していないが、９８：２の場合は、他の実施例と同様に直流重畳特性が優れていた。また、９９：１の場合には、接着剤なしの場合並みに直流重畳特性が低下し、上記と同様にフェライト粉末の混合効果がほとんどなかった。

以上の実施例から、接着剤とフェライト粉末の重畳比が８０〜９８：２０〜２の場合に、直流重畳特性を低下させずに、漏れ磁束を低減できることがわかる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されず、各種の変形が可能である。例えば、ドラムコアの材質は、Ｎｉ−Ｚｎフェライトを使用したが、磁気特性を有していれば、Ｎｉ−Ｚｎフェライトに限定されない。

また、ドラムコアは、円柱状のコイル巻回部とその両端に円板状のフランジを有するものを使用したが、円柱状のコイル巻回部とその両端に角板状のフランジを有するドラムの形状でもよい。また、本発明の実施の形態では、巻線の本数が１本であるインダクタを例示したが、巻線の本数を増やして容易にトランスとしても実施できる。

また、接着剤は、熱硬化一液性エポキシ接着剤を使用したが、コイル部品として実装される場合の耐熱性を満足すれば熱硬化一液性エポキシ接着剤に限定されない。

また、接着剤に混合する粉末として、Ｎｉ−Ｚｎフェライト粉末を使用したが、必要な磁気特性を有していればＮｉ−Ｚｎフェライトに限定されない。

また、フェライト粉末を混合した接着剤を塗布するのにメタルマスクを使用し、接着剤をスキージにより塗布したが、接着剤をドラムコアの側面外周に塗布できればこの塗布方法に限定されない。

本発明のコイル部品の説明図。図１（ａ）は、斜視図。図１（ｂ）は、断面図。 コイル部品の漏れ磁束の測定方法の説明図。図２（ａ）は、平面図。図２（ｂ）は、断面図。 漏れ磁束の測定結果を示す図。 直流重畳特性の測定結果を示す図。 従来のコイル部品の説明図。図５（ａ）は、斜視図。図５（ｂ）は、断面図。

符号の説明

１ ドラムコア
２ ワイヤー
３ 樹脂層
１１ リングコア
２０ （ガウスメータ）プローブ

Claims (3)

1. 巻線を巻回したドラムコアの側面外周を、接着剤にフェライト粉末を混合した樹脂層で覆ったことを特徴とするコイル部品。
2. 前記接着剤と前記フェライト粉末の混合比は、全重量を１００ｗｔ％として、前記フェライト粉末の割合が２〜２０ｗｔ％の範囲であることを特徴とする請求項１記載のコイル部品。
3. 前記フェライト粉末の平均粒子径が０．５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のコイル部品。

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