JP2006032663A - Inductor and its manufacturing method - Google Patents

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Eiji Matsuo
英治 松尾
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Tokin Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive inductor which has high inductance, even in a large current and has low-DC resistance and which is small-sized and low in height with a high occupation rate of a coil, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: The inductor includes in combination first and second flat plate-shaped magnetic cores 2, the coil 14, and a rare-earth bond magnet 3. The coil 14 is formed by winding spirally a flat square conducting wire as a first layer and further winding the flat square conducting wire, that is at that time located on an inner periphery side, on the first layer winding spirally to provide a second layer overlapping it from the inner peripheral side to an outer peripheral side. The rare-earth bond magnet 3 is installed on at least one of the inner peripheral side or outer peripheral side of the coil oppositely to a magnetic field generated by the coil 14 so as to apply a magnetic bias. The coil 14 and the rare-earth bond magnet 3 are sandwiched between the first and second magnetic cores 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、各種の電源機器、通信・情報関連機器等に使用され、平滑化用インダクタ製品あるいはノイズ対策用インダクタ製品として好適なインダクタおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an inductor suitable for use as a smoothing inductor product or a noise countermeasure inductor product used in various power supply devices, communication / information-related devices, and the like, and a method of manufacturing the same.

この種のインダクタの従来例を図4に示す。図4(a)はその分解斜視図、図4(b)はその組立図である。平角導線を円柱状の巻治具を中心にして2ターン以上巻くいわゆるエッジワイズコイル4を、円柱状の中足を有し、その中足にギャップを設けたEIもしくはEE形状またはポットコア形状の磁性コア5に組み込んでいた。その為、製品の低背化を行う場合、巻線の中心径に対する平角導線の縦横比には皮膜に損傷が起こらないという限界値があるため、低背化の障害となっていた。   A conventional example of this type of inductor is shown in FIG. 4A is an exploded perspective view thereof, and FIG. 4B is an assembly view thereof. A so-called edgewise coil 4 that winds a flat conducting wire around a cylindrical winding jig for two or more turns has a columnar middle leg, and has an EI or EE shape or pot core shape magnet with a gap in the middle leg. It was incorporated in the core 5. For this reason, when reducing the height of the product, the aspect ratio of the flat wire with respect to the center diameter of the winding has a limit value that does not cause damage to the coating.

他の従来例のインダクタを図5に示す。図5(a)はその断面図、図5(b)はそれに用いるコイルの平面図である。この例では、丸導線を巻芯部に対し、スパイラル状に1層に巻線し、融着して形成され、前記丸導線の巻き始めの端部7a、および巻き終わりの端部7bを端子台に埋設された端子にからげ固定し、コイルと端子台とを組み合わせた全体が磁性コア6内に装着されて、インダクタが形成されていた。その為、端子台の厚さの分が低背化の妨げになるばかりでなく、内周側より引き出される巻始めの端部が1層分の厚さを有するため、占積率が悪くなっていた。   FIG. 5 shows another conventional inductor. FIG. 5A is a cross-sectional view thereof, and FIG. 5B is a plan view of a coil used therefor. In this example, a round conducting wire is wound around a winding core in a spiral layer and fused to form a winding start end portion 7a and a winding end end portion 7b as terminals. The whole of the combination of the coil and the terminal block is fixed in the terminal embedded in the base and mounted in the magnetic core 6 to form an inductor. Therefore, the thickness of the terminal block not only hinders the low profile, but also the winding start end pulled out from the inner peripheral side has a thickness of one layer, resulting in a poor space factor. It was.

さらに他の従来例のインダクタを図6に断面図で示す。この例では、基板部8の両面に配線パターン状コイル9が形成されており、配線パターン状の基板コイル全体が、磁性コア10内に装着されて、インダクタが形成されている。その基板の厚みのために、占積率が悪くなり、低背化の障害となっていた。   FIG. 6 is a sectional view showing another conventional inductor. In this example, wiring pattern-shaped coils 9 are formed on both surfaces of the substrate portion 8, and the entire wiring pattern-shaped substrate coil is mounted in the magnetic core 10 to form an inductor. Due to the thickness of the substrate, the space factor deteriorated, which was an obstacle to low profile.

また特許文献1で開示されたインダクタを図7に斜視図で示す。金属導体12を1ターンの直線的なコイルとして形成する場合であり、そのコイルを樹脂13と共に第1および第2の磁性コア11との間に組み合わせてインダクタが形成されている。その場合、コイルのターン数が小さいためインダクタンス値を高く出来ないという制約があった。   The inductor disclosed in Patent Document 1 is shown in a perspective view in FIG. In this case, the metal conductor 12 is formed as a one-turn linear coil, and the inductor is formed by combining the coil with the resin 13 and the first and second magnetic cores 11. In that case, the inductance value cannot be increased because the number of turns of the coil is small.

さらにドラムチョークの従来例もあるが、この場合、低背型になると、切削加工によりコアに巻線を形成するのでコストの低減が容易でない。   Furthermore, there is a conventional example of a drum choke. In this case, however, if a low-profile type is used, windings are formed on the core by cutting, which makes it difficult to reduce costs.

特開2000−323336号公報JP 2000-323336 A

上記の状況にあって、本発明の課題は、大電流においてもインダクタンス値が高く、小型かつ低背でコイルの占積率が高く、安価なインダクタおよびその製造方法を提供することにある。   Under the circumstances described above, an object of the present invention is to provide an inexpensive inductor and a method for manufacturing the same that have a high inductance value even at a large current, a small size, a low profile, and a high coil space factor.

上記課題を解決するために、第1の発明のインダクタは、平板状の第1の磁性コアと、コイルと、2−17型Sm−Co系、Nd−Fe−B系もしくはSm−Fe−N系の希土類磁石粉末の樹脂による結合体と、平板状の第2の磁性コアとを組み合わせてなるインダクタにおいて、前記コイルは、四角断面の平角導線をスパイラル状に1層目として巻線し、内周側になった平角導線を1層目の巻線上に内周側から外周側へ重ねて2層目になるようにスパイラル状に巻線してなり、前記コイルの内周側もしくは外周側の少なくとも一方に前記結合体が前記コイルの発生磁界とは反対方向に磁気バイアスを印加するように設置され、前記コイルおよび前記結合体は、前記第1および第2の磁性コアの間に挟み込まれたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an inductor according to a first invention includes a flat plate-like first magnetic core, a coil, and a 2-17 type Sm—Co system, Nd—Fe—B system, or Sm—Fe—N. In the inductor comprising a combination of a rare earth magnet powder based resin and a plate-like second magnetic core, the coil is wound as a first layer in a spiral shape with a rectangular conductor having a square cross section, A flat rectangular wire is wound on the first layer winding from the inner periphery side to the outer periphery side, and spirally wound so as to be the second layer. At least one of the coupling bodies is installed so as to apply a magnetic bias in a direction opposite to the magnetic field generated by the coils, and the coils and the coupling bodies are sandwiched between the first and second magnetic cores. It is characterized by that.

第2の発明のインダクタは、第1の発明のインダクタにおいて、前記結合体はボンド磁石であることを特徴とする。   An inductor according to a second invention is the inductor according to the first invention, wherein the combined body is a bonded magnet.

第3の発明のインダクタは、第1の発明のインダクタにおいて、前記結合体は希土類磁石粉末を含む樹脂ペーストを固化してなることを特徴とする。   An inductor according to a third invention is characterized in that, in the inductor according to the first invention, the combined body is formed by solidifying a resin paste containing rare earth magnet powder.

第4の発明のインダクタは、第1から第3のいずれかの発明のインダクタにおいて、前記コイルの巻始めの平角導線の端部、および巻終わりの平角導線の端部は、曲げ加工され、曲げ加工部分の先端部が外部実装端子として形成されたことを特徴とする。   The inductor of the fourth invention is the inductor of any one of the first to third inventions, wherein the end of the flat wire at the beginning of winding of the coil and the end of the flat wire at the end of winding are bent and bent. The tip of the processed part is formed as an external mounting terminal.

第5の発明のインダクタは、第1から第3のいずれかの発明のインダクタにおいて、前記コイルの巻始めの平角導線の端部、および巻終わりの平角導線の端部は、前記磁性コアの外面に沿って曲げ加工され、先端部が前記磁性コアの底面に配置されたことを特徴とする。   An inductor according to a fifth aspect of the invention is the inductor according to any one of the first to third aspects, wherein the end of the flat wire at the beginning of winding of the coil and the end of the flat wire at the end of winding are on the outer surface of the magnetic core. The tip portion is arranged on the bottom surface of the magnetic core.

第6の発明のインダクタは、第4または第5の発明のインダクタにおいて、前記先端部はプレスにより、つぶされたことを特徴とする。   An inductor according to a sixth aspect is the inductor according to the fourth or fifth aspect, wherein the tip is crushed by pressing.

第7の発明のインダクタは、第1から第6のいずれかの発明のインダクタにおいて、前記コイルは絶縁樹脂でモールドされ、前記結合体と共に第1の磁性コアおよび第2の磁性コアの間に組み込まれたことを特徴とする。   An inductor according to a seventh aspect is the inductor according to any one of the first to sixth aspects, wherein the coil is molded with an insulating resin, and is incorporated between the first magnetic core and the second magnetic core together with the combined body. It is characterized by that.

第8の発明のインダクタは、平板状の第1の磁性コアと、コイルと、2−17型Sm−Co系、Nd−Fe−B系もしくはSm−Fe−N系の希土類磁石粉末の樹脂による結合体と、平板状の第2の磁性コアとを組み合わせてなるインダクタにおいて、前記コイルは複数の単位コイルを接続してなり、前記単位コイルは四角断面の平角導線をスパイラル状に1層目として巻線し、内周側になった平角導線を1層目の巻線上に内周側から外周側へ重ねて、2層目になるようにスパイラル状に巻線してなり、前記コイルの内周側もしくは外周側の少なくとも一方に前記結合体が前記コイルによる発生磁界とは反対方向に磁気バイアスを印加するように設置され、前記コイルおよび前記結合体は、前記第1および第2の磁性コアの間に挟み込まれたことを特徴とする。   The inductor of the eighth invention is made of a plate-like first magnetic core, a coil, and a resin of a 2-17 type Sm—Co, Nd—Fe—B, or Sm—Fe—N rare earth magnet powder. In an inductor formed by combining a combined body and a flat plate-like second magnetic core, the coil is formed by connecting a plurality of unit coils, and the unit coil has a rectangular conductor as a first layer in a spiral shape. Winding and winding the rectangular conductor wire on the inner circumference side on the first layer winding from the inner circumference side to the outer circumference side and winding in a spiral shape so as to become the second layer. The coupling body is disposed on at least one of the circumferential side and the outer circumferential side so as to apply a magnetic bias in a direction opposite to the magnetic field generated by the coil, and the coil and the coupling body include the first and second magnetic cores. Sandwiched between And wherein the door.

第9の発明のインダクタの製造方法は、平板状の第1の磁性コアと、コイルと、2−17型Sm−Co系、Nd−Fe−B系もしくはSm−Fe−N系の希土類磁石粉末の樹脂による結合体と、平板状の第2の磁性コアとを組み合わせてなるインダクタの製造方法において、巻心に四角断面の平角導線をスパイラル状に巻き、1層目の巻線を形成し、内周側になった平角導線を1層目の巻線上に内周側から外周側へ重ねて、2層目になるようにスパイラル状に巻線して前記コイルを作製する工程と、前記コイルの内周側もしくは外周側の少なくとも一方に、前記希土類磁石粉末の樹脂ペーストを塗布した後、前記第1および第2の磁性コアで挟み込むように組み合わせる工程と、前記コイルによる発生磁界とは反対方向に磁気バイアスが印加されるように塗布後の前記希土類磁石粉末を配向させる工程とを含むことを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an inductor manufacturing method comprising: a flat plate-like first magnetic core; a coil; and a 2-17 type Sm-Co-based, Nd-Fe-B-based, or Sm-Fe-N-based rare earth magnet powder. In a method of manufacturing an inductor comprising a combination of a resin and a flat second magnetic core, a rectangular conductor having a rectangular cross section is spirally wound around a winding core to form a first layer winding, A step of superimposing a flat rectangular conductor wire on the inner circumference side on the first layer winding from the inner circumference side to the outer circumference side and winding it in a spiral shape on the second layer to produce the coil; and the coil And applying the resin paste of the rare earth magnet powder to at least one of the inner peripheral side and the outer peripheral side, and combining them so as to be sandwiched between the first and second magnetic cores, and the direction opposite to the magnetic field generated by the coil Magnetic bias applied to Characterized in that it comprises a step of orienting said rare earth magnet powder after application as.

第10の発明のインダクタの製造方法は、第9の発明のインダクタの製造方法において、前記希土類磁石粉末を配向させる工程は、使用時のコイル通電方向とは反対方向にパルス電流を通電させ磁気配向させる工程であることを特徴とする、請求項9記載のインダクタの製造方法。   An inductor manufacturing method according to a tenth invention is the inductor manufacturing method according to the ninth invention, wherein the step of orienting the rare earth magnet powder is performed by applying a pulse current in a direction opposite to a coil energizing direction at the time of use. The method of manufacturing an inductor according to claim 9, wherein the inductor manufacturing step is performed.

本発明のインダクタでは、平板状の2つの磁性コアの間のスペースにコイルが効率良く設置され、コイルの占積率が高められている。すなわち、ボビンなどが不要なためコイルの外形は小さく、コイル導線の断面積は大きい。その結果、インダクタ全体の小型化が実現でき、小型かつ低背化された、低直流抵抗、高インダクタンスのインダクタが実現できる。また本発明ではコイルの内側もしくは外側の少なくとも一方にボンド磁石を設置したので、直流重畳特性を高めることができる。   In the inductor of the present invention, a coil is efficiently installed in a space between two flat magnetic cores, and the space factor of the coil is increased. That is, since a bobbin or the like is unnecessary, the outer shape of the coil is small and the cross-sectional area of the coil conductor is large. As a result, the entire inductor can be reduced in size, and a small and low-profile inductor with low DC resistance and high inductance can be realized. In the present invention, since the bonded magnet is installed on at least one of the inside and the outside of the coil, the DC superimposition characteristics can be improved.

また、本発明では、前記コイルを、絶縁樹脂でモールドし、そのモールドされたコイルの内側もしくは外側の少なくとも一方にボンド磁石を設置するか、またはペースト状の磁石を塗布するので、コイルと磁性コアの間の絶縁性が高く、多様な実装条件に対応可能で、直流重畳特性にすぐれ、インダクタンス値の高いインダクタとなる。   In the present invention, the coil is molded with an insulating resin, and a bond magnet is installed on at least one of the inside and outside of the molded coil, or a paste-like magnet is applied. Insulation between them is high, can be used in various mounting conditions, has excellent DC superimposition characteristics, and has a high inductance value.

また、外部実装端子として、平角導線の端部に曲げ加工あるいはプレス加工を施し、基板実装部品の高密度化の要求に適合した外部接続端子とすることができる。   Further, as the external mounting terminal, the end portion of the flat rectangular wire can be bent or pressed to provide an external connection terminal suitable for the demand for higher density of the board mounting components.

また、ペースト状態から固化させた磁石を使用する場合は、その磁石の配向を行うのに使用時のコイルによる発生磁界とは反対方向つまりコイル使用通電方向とは反対方向にパルス電流を通電させ磁石を配向させ製造することができる。   When using a magnet that has been solidified from the pasty state, the magnet is oriented by applying a pulse current in the direction opposite to the magnetic field generated by the coil during use, that is, in the direction opposite to the direction in which the coil is energized. Can be oriented and manufactured.

また、本発明のインダクタは構造が単純なので安価な製品が提供可能となる。   In addition, since the inductor of the present invention has a simple structure, an inexpensive product can be provided.

以上、本発明によれば、コイルの占積率を向上させ、高インダクタンスで大電流に対応でき、低直流抵抗で、小型かつ低背、安価なインダクタ及びその製造方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to improve the space factor of the coil, to cope with a large current with a high inductance, to provide a small, low-profile and inexpensive inductor with a low DC resistance and a method for manufacturing the same.

次に、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態1のインダクタとそのコイルを示し、図1(a)はインダクタ全体の断面図であり、図1(b)はコイルの斜視図、図1(c)はコイルの巻き方の手順を示す平面図であり、図1(d)はコイルの断面図である。また、図2も本発明の実施の形態1のインダクタを示し、図2(a)は外観斜視図、図2(b)は上面からの内部透視図、図2(c)は正面からの内部透視図、図2(d)は正面側から見た断面図である。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 shows an inductor and a coil thereof according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1 (a) is a sectional view of the whole inductor, FIG. 1 (b) is a perspective view of the coil, and FIG. 1 (c) is a coil. FIG. 1D is a cross-sectional view of the coil. 2 also shows the inductor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is an external perspective view, FIG. 2 (b) is an internal perspective view from above, and FIG. 2 (c) is an internal view from the front. FIG. 2D is a perspective view as seen from the front side.

図1(b)のように、コイル14は平角銅線をスパイラル状に巻線して形成されたものであり、コイル14の中心部は、空芯部分となっている。また、図1(c)、図1(d)のように、コイルは断面が四角状の平角銅線をスパイラル状に1層目に巻線し、内周側の平角銅線を1層目の巻線上に内周側から外周側へ重ねて、2層目になるようにスパイラル状に巻線して構成される。ここで、1aが巻き始め端部であり、1bが巻き終わり端部である。   As shown in FIG. 1B, the coil 14 is formed by winding a rectangular copper wire in a spiral shape, and the central portion of the coil 14 is an air-core portion. In addition, as shown in FIGS. 1C and 1D, the coil is formed by winding a rectangular copper wire in a first layer in a spiral shape and a rectangular copper wire on the inner periphery side in the first layer. On the other winding, it is configured to be wound in a spiral shape so as to be a second layer, overlapping from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Here, 1a is the winding start end, and 1b is the winding end.

一方、図1(a)、図2に示すように、第1および第2の磁性コア2は平板状のフェライトコアであり、2層からなるコイル14の内側および外側に希土類ボンド磁石3を設置し、もしくはペースト状の希土類磁石を塗布し、第1および第2の磁性コア2の間に挟み込み、組み合わせて、インダクタを構成する。この希土類磁石には2−17型Sm−Co系、Nd−Fe−B系もしくはSm−Fe−N系の磁石を用いる。また、コイル14の巻き始め端部1aおよび巻き終わり端部1bには曲げ加工を施す。さらにその先端部にプレスによる、つぶし加工を行ってもよい。また、巻き始め端部1aおよび巻き終わり端部1bの先端が磁性コアの底面に設置されるように、磁性コアの外面に沿って製品側に曲げ加工してもよい。   On the other hand, as shown in FIG. 1A and FIG. 2, the first and second magnetic cores 2 are flat ferrite cores, and rare earth bonded magnets 3 are installed inside and outside the two-layer coil 14. Alternatively, a paste-like rare earth magnet is applied, sandwiched between the first and second magnetic cores 2 and combined to form an inductor. As this rare earth magnet, a 2-17 type Sm-Co-based, Nd-Fe-B-based or Sm-Fe-N-based magnet is used. Further, the winding start end 1a and the winding end end 1b of the coil 14 are bent. Further, the tip portion may be crushed by a press. Further, the winding start end 1a and the winding end end 1b may be bent toward the product side along the outer surface of the magnetic core so that the tips of the winding end end 1b are installed on the bottom surface of the magnetic core.

次に本発明の実施の形態2のインダクタの外観斜視図を図3に示す。このインダクタに用いたコイルは実施の形態1のコイルと同様の形状であり、平角銅線からなるコイルの巻始め端部1aおよび巻終わり端部1bは曲げ加工され、コイル全体は絶縁樹脂でモールドされている。そのモールド成形体15の内側(コイルの内側)もしくは外側の少なくとも一方に希土類ボンド磁石3を設置し、第1および第2の磁性コア2の間に組み込んだインダクタである。また、この希土類ボンド磁石3と同様の磁石を希土類磁石粉末を含む樹脂ペーストを塗布することによって形成してもよい。ここで、曲げ加工部分の表面は、モールド成形体15から露出しており、この曲げ加工部分が、直接、外部実装端子として用いられる。   Next, an external perspective view of the inductor according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG. The coil used for this inductor has the same shape as the coil of the first embodiment, and the winding start end 1a and winding end end 1b of the coil made of a flat copper wire are bent, and the entire coil is molded with an insulating resin. Has been. This is an inductor in which a rare earth bonded magnet 3 is installed on at least one of the inner side (the inner side of the coil) or the outer side of the molded body 15 and is incorporated between the first and second magnetic cores 2. Moreover, you may form the magnet similar to this rare earth bond magnet 3 by apply | coating the resin paste containing rare earth magnet powder. Here, the surface of the bent portion is exposed from the molded body 15, and this bent portion is directly used as an external mounting terminal.

本発明の実施の形態3のインダクタは、図1(b)または図2(b)に示すコイル14を、複数個設置して、第1の磁性コアおよび第2の磁性コアに組み込んだインダクタである(図示省略)。これによって、機能を拡充したインダクタを提供できる。   The inductor according to the third embodiment of the present invention is an inductor in which a plurality of coils 14 shown in FIG. 1B or FIG. 2B are installed and incorporated in the first magnetic core and the second magnetic core. Yes (not shown). As a result, an inductor with enhanced functions can be provided.

次に実施例を挙げて、さらに詳細に説明する。実施例1のインダクタの構造は図1および図2で示した実施の形態1と同様である。平板状の磁性コア2には、寸法3mm×3mm×0.3mm(厚さ)の平板状Ni−Zn系フェライトコアを2枚、コイル14には0.2mm×0.15mmの断面を有する平角銅線を1.2mm×1.2mmの巻芯を中心に2層になるように、1層に4ターン合計8ターン形成し、その2層からなるコイルの内側および外側に2−17型Sm−Co系の希土類ボンド磁石3を設置し、平板状のフェライトの磁性コア2に挟み込み、インダクタを形成した。   Next, an example is given and it demonstrates in detail. The structure of the inductor of Example 1 is the same as that of Embodiment 1 shown in FIGS. The flat magnetic core 2 has two flat Ni—Zn ferrite cores having dimensions of 3 mm × 3 mm × 0.3 mm (thickness), and the coil 14 has a rectangular shape having a cross section of 0.2 mm × 0.15 mm. A copper wire is formed with two turns centering on a core of 1.2 mm × 1.2 mm, and four turns are formed in one layer for a total of 8 turns, and 2-17 type Sm is formed inside and outside the coil composed of the two layers. A Co-based rare earth bonded magnet 3 was installed and sandwiched between flat ferrite magnetic cores 2 to form inductors.

その結果、直流電流I=0.5Aで約2.1μHの特性が得られ、本実施例1の磁石を用いた場合、従来例に対して直流電流値が約40%改善され、I=0.7Aまで直流重畳特性が確保出来た。このように実施例1では、直流重畳特性に重点を置いて、直流電流値を改善させたが、直流電流値をさほど優先しない場合には、インダクタンス値をさらに高めることが可能である。   As a result, a characteristic of about 2.1 μH is obtained at a direct current I = 0.5 A. When the magnet of the first embodiment is used, the direct current value is improved by about 40% compared to the conventional example, and I = 0. DC superposition characteristics can be secured up to 7A. As described above, in the first embodiment, the direct current value is improved with an emphasis on the direct current superposition characteristics. However, when the direct current value is not so much prioritized, the inductance value can be further increased.

本実施例2は、直流重畳特性の電流値よりも、インダクタンス値の改善を重視した例である。平板状の磁性コアには、寸法3mm×3mm×0.3mm(厚さ)の平板状Ni−Zn系フェライトコアを2枚、コイルには0.2mm×0.15mmの断面を有する平角導線を1.2mm×1.2mmの巻芯を中心に2層になるように1層に4ターン合計8ターン形成し、2枚の平板状のフェライトコアに挟み込み、インダクタを形成する。このとき希土類ボンド磁石の形状、寸法および配設位置を最適化して、2枚の平板状のフェライトコアに挟み込み、インダクタを形成した場合、直流電流I=0.5Aで約10.5μHの特性が得られた。本実施例2の磁石を用いた場合、従来例に対して直流電流値が約20%改善され、I=0.6Aまで直流重畳特性が確保できる。以上の値は一例で、磁石の選択だけでなく、コイルの巻ターン数を変えることで、様々なバリエーションのインダクタが製造可能である。   The second embodiment is an example in which improvement of the inductance value is more important than the current value of the DC superimposition characteristic. The flat magnetic core has two flat Ni—Zn ferrite cores with dimensions of 3 mm × 3 mm × 0.3 mm (thickness), and the coil has a rectangular conductor having a cross section of 0.2 mm × 0.15 mm. A total of 8 turns are formed in one layer so that there are two layers around a core of 1.2 mm × 1.2 mm, and sandwiched between two flat ferrite cores to form an inductor. At this time, when the shape, size and arrangement position of the rare earth bonded magnet are optimized and sandwiched between two flat ferrite cores to form an inductor, a characteristic of about 10.5 μH is obtained at a direct current I = 0.5 A. Obtained. When the magnet of Example 2 is used, the DC current value is improved by about 20% compared to the conventional example, and the DC superposition characteristic can be secured up to I = 0.6A. The above values are examples, and various variations of inductors can be manufactured by changing the number of turns of the coil as well as selecting the magnet.

以下に本発明によるインダクタ製品の特徴、製造方法等を補説する。   In the following, the features of the inductor product according to the present invention, the manufacturing method, etc. will be supplemented.

本発明による製品は容易に面実装タイプにすることができるので、リールに包装すれば連続的実装が可能な形状をしている。   Since the product according to the present invention can be easily made into a surface mounting type, it can be continuously mounted by packaging it on a reel.

本発明のインダクタを構成する部品は主に磁性コアとコイル、およびボンド磁石もしくはペースト状から固化させた磁石からなり、部品点数は主に3点である。部品点数が少なく安価に製品提供できることが特徴的なことである。たとえば、低背型のドラムチョークに比較すると、40%程度のコスト低減が可能である。   The components constituting the inductor of the present invention are mainly composed of a magnetic core and a coil and a bonded magnet or a magnet solidified from a paste, and the number of components is mainly three. It is characteristic that the number of parts is small and products can be provided at low cost. For example, the cost can be reduced by about 40% as compared with a low-profile drum choke.

実際の製造工程では一組の磁性コアに対して接着剤固定やホルダ固定またはテープ固定を行い、磁性コア同士の固定を行うことがある。また、コイル−コア間に接着剤を塗布することもある。   In the actual manufacturing process, the magnetic cores may be fixed to each other by performing adhesive fixing, holder fixing, or tape fixing to a set of magnetic cores. Also, an adhesive may be applied between the coil and the core.

また導線にピンホールのないポリイミドや変性エポキシアクリル等の皮膜付き導線を使用する場合は導電率の高いMn−Znフェライトコアを使用することがある。この場合Ni−Zn系フェライトコアに比べ直流電流重畳特性が大電流まで飽和しない製品が製造可能となる。もしくは高いインダクタンス値の製品を得ることが可能となる。   In addition, when using a conductive wire with a film such as polyimide or modified epoxy acryl having no pinhole in the conductive wire, a Mn—Zn ferrite core having a high electrical conductivity may be used. In this case, a product in which the DC current superimposition characteristic is not saturated to a large current can be manufactured compared to the Ni—Zn ferrite core. Alternatively, a product with a high inductance value can be obtained.

またインダクタ製品の底面の基板上に導電性のパターンを形成する場合や、製品周囲に導電性のある部品が設置されている場合は、コイルとパターンのショートを防ぐため、製品としてはコイル−コア間の絶縁確保が必要条件となるが、その場合の対策として、コイル部分をあらかじめ、絶縁樹脂でモールドする。この場合、導電率は高いが直流重畳特性の優れたMn−Znフェライトの磁性コアが使用できる。   In addition, when a conductive pattern is formed on the substrate on the bottom of an inductor product or when conductive parts are installed around the product, a coil-core is used as a product to prevent a short circuit between the coil and the pattern. It is necessary to secure insulation between them, but as a countermeasure in that case, the coil portion is molded in advance with an insulating resin. In this case, a magnetic core of Mn—Zn ferrite having high conductivity but excellent direct current superposition characteristics can be used.

またペースト状態から固化させた磁石を使用する場合は、その磁石の配向を行うのにコイルによる発生磁界つまりコイル使用通電方向とは反対方向にパルス電流を通電させ磁石を配向させ製造することができる。   Also, when using a magnet that has been solidified from the paste state, the magnet can be oriented by applying a pulse current in a direction opposite to the magnetic field generated by the coil, that is, the direction in which the coil is energized. .

本発明のインダクタとそのコイルを示し、図1(a)はインダクタ全体の断面図、図1(b)はコイルの斜視図、図1(c)はコイルの巻き方の手順を示す平面図、図1(d)はコイルの断面図。FIG. 1A is a cross-sectional view of the whole inductor, FIG. 1B is a perspective view of the coil, and FIG. 1C is a plan view showing a procedure for winding the coil. FIG.1 (d) is sectional drawing of a coil. 本発明のインダクタを示し、図2(a)は外観斜視図、図2(b)は上面からの内部透視図、図2(c)は正面からの内部透視図、図2(d)は正面側から見た断面図。FIG. 2 (a) is an external perspective view, FIG. 2 (b) is an internal perspective view from above, FIG. 2 (c) is an internal perspective view from the front, and FIG. 2 (d) is a front view. Sectional view seen from the side. 本発明の実施の形態2のインダクタの外観斜視図。The external appearance perspective view of the inductor of Embodiment 2 of this invention. 従来のインダクタを示し、図4(a)はその分解斜視図、図4(b)はその組立図。4A shows a conventional inductor, FIG. 4A is an exploded perspective view thereof, and FIG. 4B is an assembly view thereof. 他の従来例のインダクタを示し、図5(a)はその断面図、図5(b)はそれに用いるコイルの平面図。FIG. 5A is a cross-sectional view of another conventional inductor, and FIG. 5B is a plan view of a coil used therefor. さらに他の従来例のインダクタを示す断面図。Furthermore, sectional drawing which shows the inductor of another prior art example. 別の従来例のインダクタを示す斜視図。The perspective view which shows the inductor of another prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1a,7a 巻始め端部
1b,7b 巻終わり端部
2,5,6,10,11 磁性コア
3 希土類ボンド磁石
4 エッジワイズコイル
8 基板部
9 配線パターン状コイル
12 金属導体
13 樹脂
14 コイル
15 モールド成形体
1a, 7a Winding end portion 1b, 7b Winding end portion 2, 5, 6, 10, 11 Magnetic core 3 Rare earth bonded magnet 4 Edgewise coil 8 Substrate 9 Wiring pattern coil 12 Metal conductor 13 Resin 14 Coil 15 Mold Compact

Claims (10)

平板状の第1の磁性コアと、コイルと、2−17型Sm−Co系、Nd−Fe−B系もしくはSm−Fe−N系の希土類磁石粉末の樹脂による結合体と、平板状の第2の磁性コアとを組み合わせてなるインダクタにおいて、前記コイルは、四角断面の平角導線をスパイラル状に1層目として巻線し、内周側になった平角導線を1層目の巻線上に内周側から外周側へ重ねて2層目になるようにスパイラル状に巻線してなり、前記コイルの内周側もしくは外周側の少なくとも一方に前記結合体が前記コイルの発生磁界とは反対方向に磁気バイアスを印加するように設置され、前記コイルおよび前記結合体は、前記第1および第2の磁性コアの間に挟み込まれたことを特徴とするインダクタ。   A flat first magnetic core, a coil, a 2-17-type Sm-Co-based, Nd-Fe-B-based, or Sm-Fe-N-based rare earth magnet powder bonded body, and a plate-shaped first magnetic core In the inductor comprising a combination of two magnetic cores, the coil is formed by winding a rectangular conductor having a square cross section as a first layer in a spiral shape, and a rectangular conductor having an inner peripheral side is wound on the first layer of winding. It is wound in a spiral shape so as to form a second layer that overlaps from the circumferential side to the outer circumferential side, and the combined body is in a direction opposite to the generated magnetic field of the coil on at least one of the inner circumferential side or the outer circumferential side of the coil The inductor is characterized in that the coil and the combined body are sandwiched between the first and second magnetic cores so as to apply a magnetic bias to the inductor. 前記結合体はボンド磁石であることを特徴とする、請求項1記載のインダクタ。   The inductor according to claim 1, wherein the combined body is a bonded magnet. 前記結合体は希土類磁石粉末を含む樹脂ペーストを固化してなることを特徴とする、請求項1記載のインダクタ。   2. The inductor according to claim 1, wherein the combined body is formed by solidifying a resin paste containing rare earth magnet powder. 前記コイルの巻始めの平角導線の端部、および巻終わりの平角導線の端部は、曲げ加工され、曲げ加工部分の先端部が外部実装端子として形成されたことを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれかに記載のインダクタ。   The end of the flat conducting wire at the start of winding of the coil and the end of the flat conducting wire at the end of winding are bent, and the tip of the bent portion is formed as an external mounting terminal. The inductor according to claim 3. 前記コイルの巻始めの平角導線の端部、および巻終わりの平角導線の端部は、前記磁性コアの外面に沿って曲げ加工され、先端部が前記磁性コアの底面に配置されたことを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれかに記載のインダクタ。   The end of the rectangular conductor at the beginning of winding of the coil and the end of the rectangular conductor at the end of winding are bent along the outer surface of the magnetic core, and the tip is disposed on the bottom of the magnetic core. The inductor according to any one of claims 1 to 3. 前記先端部はプレスにより、つぶされたことを特徴とする、請求項4または請求項5に記載のインダクタ。   The inductor according to claim 4 or 5, wherein the tip portion is crushed by a press. 前記コイルは絶縁樹脂でモールドされ、前記結合体と共に第1の磁性コアおよび第2の磁性コアの間に組み込まれたことを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれかに記載のインダクタ。   The inductor according to any one of claims 1 to 6, wherein the coil is molded with an insulating resin and is incorporated between the first magnetic core and the second magnetic core together with the combined body. . 平板状の第1の磁性コアと、コイルと、2−17型Sm−Co系、Nd−Fe−B系もしくはSm−Fe−N系の希土類磁石粉末の樹脂による結合体と、平板状の第2の磁性コアとを組み合わせてなるインダクタにおいて、前記コイルは複数の単位コイルを接続してなり、前記単位コイルは四角断面の平角導線をスパイラル状に1層目として巻線し、内周側になった平角導線を1層目の巻線上に内周側から外周側へ重ねて、2層目になるようにスパイラル状に巻線してなり、前記コイルの内周側もしくは外周側の少なくとも一方に前記結合体が前記コイルによる発生磁界とは反対方向に磁気バイアスを印加するように設置され、前記コイルおよび前記結合体は、前記第1および第2の磁性コアの間に挟み込まれたことを特徴とするインダクタ。   A flat first magnetic core, a coil, a 2-17-type Sm-Co-based, Nd-Fe-B-based, or Sm-Fe-N-based rare earth magnet powder bonded body, and a plate-shaped first magnetic core In the inductor formed by combining two magnetic cores, the coil is formed by connecting a plurality of unit coils, and the unit coil is wound as a first layer in a spiral shape with a rectangular wire having a square cross section, The flat rectangular wire thus formed is overlapped on the first layer winding from the inner circumference side to the outer circumference side and wound in a spiral shape so as to be the second layer, and at least one of the inner circumference side or the outer circumference side of the coil The coupling body is installed to apply a magnetic bias in a direction opposite to a magnetic field generated by the coil, and the coil and the coupling body are sandwiched between the first and second magnetic cores. Characteristic inductor 平板状の第1の磁性コアと、コイルと、2−17型Sm−Co系、Nd−Fe−B系もしくはSm−Fe−N系の希土類磁石粉末の樹脂による結合体と、平板状の第2の磁性コアとを組み合わせてなるインダクタの製造方法において、巻心に四角断面の平角導線をスパイラル状に巻き、1層目の巻線を形成し、内周側になった平角導線を1層目の巻線上に内周側から外周側へ重ねて、2層目になるようにスパイラル状に巻線して前記コイルを作製する工程と、前記コイルの内周側もしくは外周側の少なくとも一方に、前記希土類磁石粉末の樹脂ペーストを塗布した後、前記第1および第2の磁性コアで挟み込むように組み合わせる工程と、前記コイルによる発生磁界とは反対方向に磁気バイアスが印加されるように塗布後の前記希土類磁石粉末を配向させる工程とを含むことを特徴とするインダクタの製造方法。   A flat first magnetic core, a coil, a 2-17-type Sm-Co-based, Nd-Fe-B-based, or Sm-Fe-N-based rare earth magnet powder bonded body, and a plate-shaped first magnetic core In the manufacturing method of an inductor comprising a combination of two magnetic cores, a rectangular conductor having a rectangular cross section is spirally wound around a winding core to form a first layer winding, and a single layer of a rectangular conductor on the inner periphery side. On the winding of the eye from the inner peripheral side to the outer peripheral side, and spirally winding the second layer to produce the coil, and at least one of the inner peripheral side or the outer peripheral side of the coil After applying the resin paste of the rare earth magnet powder, the step of combining so as to be sandwiched between the first and second magnetic cores, and after applying so that a magnetic bias is applied in the direction opposite to the magnetic field generated by the coil Of the rare earth magnet powder Inductor manufacturing method which comprises a step of orienting the. 前記希土類磁石粉末を配向させる工程は、使用時のコイル通電方向とは反対方向にパルス電流を通電させ磁気配向させる工程であることを特徴とする、請求項9記載のインダクタの製造方法。   10. The method for manufacturing an inductor according to claim 9, wherein the step of orienting the rare earth magnet powder is a step of applying a pulse current in a direction opposite to a coil energizing direction during use to magnetically align the rare earth magnet powder.
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