JP2007123376A - Compound magnetic substance and magnetic device using same, and method of manufacturing same - Google Patents

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Tomonori Shibuya
智則 澁谷
Kazuaki Onishi
一彰 大西
Shinya Matsutani
伸哉 松谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound magnetic substance which is superior in heat resistance and can be made compact and thin. <P>SOLUTION: The compound magnetic substance 1 is formed of a metallic magnetic powder and an organic resin. The filling rate of the metallic magnetic powder is set to ≥70 vol.% and ≤90 vol.%, and the organic resin is made of a fluorine elastomer having a fluorine polyether frame. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子機器のインダクタ、チョークコイル、トランス、その他のインダクタンス部品に用いられる複合磁性体およびそれを用いた磁性素子並びにその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a composite magnetic body used for inductors, choke coils, transformers, and other inductance components of electronic equipment, a magnetic element using the same, and a method for manufacturing the same.

電子機器の小型薄型化に伴い、これらに用いられる部品やデバイスも小型化、薄型化することが強く求められている。一方、CPUなどのLSIは高集積化してきており、これに供給される電源回路には数A〜数十Aの電流が供給されることがある。従って、これらに用いられるチョークコイル等のインダクタンス部品においても、小型化の要求とともに、これに反するコイル導体の断面積を大きくして低抵抗化を実現することと、直流重畳によるインダクタンスの低下が少ないことが必要とされている。また使用周波数が高周波化しており、高周波での損失の低いことが求められている。さらに、部品のコストを安くすることが強く求められ、単純な形状の部品構成の磁性素子を簡単な工程で組み立てられることが必要となっている。   As electronic devices become smaller and thinner, there is a strong demand for smaller and thinner parts and devices used in these devices. On the other hand, LSIs such as CPUs have been highly integrated, and a current of several A to several tens of A may be supplied to a power supply circuit supplied to the LSI. Therefore, in the inductance components such as choke coils used for these, in addition to the demand for downsizing, the cross-sectional area of the coil conductor contrary to this is increased to realize low resistance, and the inductance is reduced less due to DC superposition. It is needed. In addition, the use frequency is increased, and it is required that the loss at high frequency is low. Further, there is a strong demand to reduce the cost of parts, and it is necessary to assemble a magnetic element having a simple part structure in a simple process.

こうしたインダクタンス部品に使用される磁芯については、飽和磁束密度が高いほど直流重畳特性が改善され、透磁率が高いほど高いインダクタンス値が得られるが磁気飽和しやすくなることから直流重畳特性は劣化する。このため、透磁率は用途によって望ましい範囲が選択される。   For magnetic cores used in such inductance components, the higher the saturation magnetic flux density, the better the DC superimposition characteristics. The higher the magnetic permeability, the higher the inductance value, but the higher the saturation value, the easier the magnetic saturation. . For this reason, a desirable range is selected for the magnetic permeability depending on the application.

また、電気抵抗率は高いこと、磁気損失は低いことが望まれる。   Moreover, it is desired that the electrical resistivity is high and the magnetic loss is low.

これらの要望に対して、実際に磁芯に使用されている磁性体材料としては、フェライト系(酸化物系)と金属磁性体系とに大別される。フェライト系は高透磁率、低飽和磁束密度、高電気抵抗、低磁気損失であり、金属磁性体系は高透磁率、高飽和磁束密度、低電気抵抗、高磁気損失である。   In response to these demands, the magnetic material actually used for the magnetic core is roughly classified into a ferrite system (oxide system) and a metal magnetic system. The ferrite system has high magnetic permeability, low saturation magnetic flux density, high electrical resistance, and low magnetic loss, and the metal magnetic system has high magnetic permeability, high saturation magnetic flux density, low electrical resistance, and high magnetic loss.

そして、実際に使用されている最も一般的なインダクタンス部品はEE型やEI型のフェライトコアとコイル導体とを有する磁性素子である。この磁性素子では、フェライト材料の透磁率が高く、飽和磁束密度が低いため、そのまま使用すると磁気飽和によるインダクタンス値の低下が大きく、直流重畳特性が悪くなる。そこで、直流重畳特性を改善するために、通常、フェライトコアの磁路に空隙を設け、見かけの透磁率を下げて使用されている。   The most common inductance component actually used is a magnetic element having an EE type or EI type ferrite core and a coil conductor. In this magnetic element, since the ferrite material has a high magnetic permeability and a low saturation magnetic flux density, if it is used as it is, the inductance value is greatly reduced due to magnetic saturation, and the direct current superimposition characteristic is deteriorated. Therefore, in order to improve the direct current superimposition characteristics, a gap is usually provided in the magnetic path of the ferrite core to reduce the apparent permeability.

しかし、空隙を設けると、交流で駆動した時にこの空隙部分でコアが振動してノイズ音が発生する。また、透磁率を下げても飽和磁束密度が低いままなので、直流重畳特性は金属磁性体粉末を用いた場合よりも良くない。   However, when a gap is provided, the core vibrates in this gap portion when driven by alternating current, and noise noise is generated. Further, since the saturation magnetic flux density remains low even when the magnetic permeability is lowered, the direct current superimposition characteristics are not better than when the metal magnetic powder is used.

これに対して、コア材料として、フェライトよりも飽和磁束密度が大きいFe−Si−Al系合金、Fe−Ni系合金等が用いられることもあるが、これらの金属系磁性材料は、電気抵抗が低いので、最近のように使用周波数が数百kHz〜MHzと高周波数化してくると、渦電流損失が大きくなって、そのままでは使用できない。このため、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの有機樹脂の中に金属磁性体粉末を分散させた磁芯が開発されている。この磁芯は、コイルを内蔵化することが可能なので、磁路断面積を大きくとることができ、小形化・薄型化したインダクタンス部品を、安価に供給することに有利である(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−324714号公報
On the other hand, Fe-Si-Al alloys, Fe-Ni alloys, etc., which have a higher saturation magnetic flux density than ferrite, may be used as the core material, but these metallic magnetic materials have an electrical resistance. Since it is low, if the operating frequency is increased to several hundred kHz to MHz as recently, eddy current loss increases, and it cannot be used as it is. For this reason, magnetic cores in which metal magnetic powder is dispersed in an organic resin such as an epoxy resin or a silicon resin have been developed. Since this magnetic core can incorporate a coil, it is possible to increase the cross-sectional area of the magnetic path, and it is advantageous to supply a small and thin inductance component at a low cost (for example, patent document) 1).
JP 2002-324714 A

しかしながら、前記従来の有機樹脂の中に金属磁性体粉末を分散させた磁芯を用いてコイルを内蔵化したインダクタンス部品は、初期段階において問題はないが、各種信頼性試験、特に高温における特性の劣化が問題となってくる。特に、例えば電装用の電子部品に用いる場合には耐熱性を満足しなければならない試験温度は150℃となり、このような環境下における高信頼性化が望まれている。   However, the inductance component in which the coil is built using the magnetic core in which the metal magnetic powder is dispersed in the conventional organic resin has no problem at the initial stage. Deterioration becomes a problem. In particular, for example, when used in electronic parts for electrical equipment, the test temperature that must satisfy heat resistance is 150 ° C., and high reliability in such an environment is desired.

そして、前記従来の磁性素子は高温耐熱試験後(150℃−4000時間)の有機樹脂の劣化による絶縁抵抗(DC50V)が保たれないという課題を有していた。   And the said conventional magnetic element had the subject that the insulation resistance (DC50V) by deterioration of the organic resin after a high temperature heat test (150 degreeC-4000 hours) was not maintained.

本発明は、前記問題点を解決するものであり、インダクタンス部品に求められる耐熱試験後(150℃−4000時間)でも十分な磁気特性とインダクタンス特性を有する複合磁性材料を用いることにより、耐熱特性に優れた、小形・薄型化が可能な複合磁性体およびそれを用いた磁性素子並びにその製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention solves the above-mentioned problems, and by using a composite magnetic material having sufficient magnetic characteristics and inductance characteristics even after a heat resistance test (150 ° C.-4000 hours) required for an inductance component, the heat resistance characteristics are improved. An object of the present invention is to provide an excellent composite magnetic body that can be reduced in size and thickness, a magnetic element using the same, and a method for manufacturing the same.

前記従来の課題を解決するために、本発明は、金属磁性体粉末と、有機樹脂とから形成された複合磁性体であって、前記金属磁性体粉末の充填率を60体積%以上、90体積%以下とし、前記有機樹脂をフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマであることを特徴とする複合磁性体およびそれを用いた磁性素子並びにその製造方法である。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a composite magnetic body formed of a metal magnetic powder and an organic resin, wherein the filling rate of the metal magnetic powder is 60 volume% or more and 90 volumes. %, And the organic resin is a fluoroelastomer having a fluoropolyether skeleton, a magnetic element using the same, and a method for manufacturing the same.

本発明の複合磁性体およびそれを用いた磁性素子並びにその製造方法は有機樹脂にフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマを用いることによって、特に耐熱特性に優れた複合磁性体が得られ、この複合磁性体を用いてコイルを内蔵化した磁性素子は耐熱性に優れるとともに、磁路断面積を有効に利用できるためにより高インダクタンスで、良好な直流重畳特性を示す磁性素子を実現することができる。さらに、有機樹脂で一体成形されているため、交流を印加してもノイズ音が発生しない。また、作製時に高い成形圧を必要とせず、作製が容易で低コストである。   The composite magnetic body of the present invention, a magnetic element using the same, and a method for producing the same can be obtained by using a fluorine elastomer having a fluoropolyether skeleton in an organic resin, and a composite magnetic body having particularly excellent heat resistance can be obtained. A magnetic element incorporating a coil using a body is excellent in heat resistance and can effectively use the magnetic path cross-sectional area, so that it is possible to realize a magnetic element having higher inductance and good DC superposition characteristics. Furthermore, since it is integrally molded with an organic resin, no noise is generated even when alternating current is applied. In addition, a high molding pressure is not required at the time of production, and production is easy and inexpensive.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における複合磁性体およびそれを用いた磁性素子並びにその製造方法について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a composite magnetic body, a magnetic element using the same, and a manufacturing method thereof according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本実施の形態1で用いる磁芯について説明する。   First, the magnetic core used in the first embodiment will be described.

本発明の磁芯は、軟磁気特性を有する金属磁性体合金を金属粉末にし、絶縁性結合剤である熱硬化性の有機樹脂としてフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマを含む複合磁性体である。   The magnetic core of the present invention is a composite magnetic body containing a metal elastomer having soft magnetic properties as a metal powder and a fluorine elastomer having a fluorine polyether skeleton as a thermosetting organic resin as an insulating binder.

次に、複合磁性材料の構成材料について説明する。   Next, constituent materials of the composite magnetic material will be described.

軟磁性特性を有する金属磁性体粉末は、Feを主成分とする金属磁性体粉末が好ましい。具体的には、Fe粉、Fe−Al、Fe−Si、Fe−Si−Cr、Fe−Si−Al系合金や、Fe−Ni、Fe−Co、Fe−Mo−Ni系合金等が使用できる。ただし磁性元素であるFe、Ni、Co以外の副成分が増加すると、飽和磁束密度の低下や金属粉末自体の硬化が生じるため、これらの副成分は合計で10wt%以下、より望ましくは6wt%以下が良い。   The metal magnetic powder having soft magnetic properties is preferably a metal magnetic powder mainly composed of Fe. Specifically, Fe powder, Fe-Al, Fe-Si, Fe-Si-Cr, Fe-Si-Al alloys, Fe-Ni, Fe-Co, Fe-Mo-Ni alloys, etc. can be used. . However, if subcomponents other than the magnetic elements Fe, Ni, and Co increase, the saturation magnetic flux density decreases and the metal powder itself hardens. Therefore, these subcomponents are 10 wt% or less in total, more preferably 6 wt% or less. Is good.

また、組成が1重量%≦成分A≦10重量%でかつ0.05重量%≦酸素(O)≦0.6重量%、0.01重量%≦マンガン(Mn)≦0.2重量%で残部が鉄(Fe)であり、成分Aとしてシリコン(Si)、アルミ(Al)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、ニオブ(Nb)、カルシウム(Ca)、チタン(Ti)、マグネシウム(Mg)のうち、少なくとも一つを含むものを用いることが好ましい。   Further, the composition is 1 wt% ≦ component A ≦ 10 wt% and 0.05 wt% ≦ oxygen (O) ≦ 0.6 wt%, 0.01 wt% ≦ manganese (Mn) ≦ 0.2 wt% The balance is iron (Fe), and component A is silicon (Si), aluminum (Al), chromium (Cr), nickel (Ni), niobium (Nb), calcium (Ca), titanium (Ti), magnesium (Mg ) Including at least one is preferable.

この金属磁性体粉末の製造方法としては、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、インゴット粉砕法等があるが、特に製造方法にはよらず、上記組成からなるものであればよい。また、その粉末形状は、球状、偏平状、多角形状いずれであってもよいが、略球状であれば、圧縮成形において、緻密な複合磁性体を得ることができる。なお、金属磁性体粉末の大きさは、その平均粒径は1μm以上100μm以下であることが好ましい。これは渦電流の低減に効果的であり、より好ましくは50μm以下である。平均粒径が1μm未満になると、成形密度が小さくなるため、透磁率が低下して好ましくない。また、金属磁性体粉末の保磁力Hcは、小さければ小さいほどコア損失が低下するが、好ましくは、1200A/m以下である。   As a method for producing the metal magnetic substance powder, there are a water atomizing method, a gas atomizing method, an ingot pulverizing method, and the like. The powder shape may be any of a spherical shape, a flat shape, and a polygonal shape, but if it is substantially spherical, a dense composite magnetic body can be obtained in compression molding. In addition, as for the magnitude | size of a metal magnetic body powder, it is preferable that the average particle diameter is 1 micrometer or more and 100 micrometers or less. This is effective in reducing eddy current, and more preferably 50 μm or less. When the average particle diameter is less than 1 μm, the molding density is decreased, and thus the magnetic permeability is lowered, which is not preferable. Further, the smaller the coercive force Hc of the metal magnetic powder, the lower the core loss, but it is preferably 1200 A / m or less.

また、この金属磁性体粉末の表面はフェライトなどに比較して、電気抵抗が低いことから高周波特性が必要とされる用途には金属磁性体粉末の表面を絶縁体被膜で被覆することが効果的であり、これに用いる絶縁性被膜の材質としては有機化合物と無機化合物のどちらでも利用でき、有機シリコン化合物、有機チタン化合物、およびケイ酸系化合物より選ばれる少なくとも1種を含む材料で形成することが好ましい。   In addition, the surface of this metal magnetic powder is lower in electrical resistance than ferrite, etc., so it is effective to coat the surface of the metal magnetic powder with an insulator coating for applications that require high frequency characteristics. As the material of the insulating film used for this, either an organic compound or an inorganic compound can be used, and the insulating film is formed of a material containing at least one selected from an organic silicon compound, an organic titanium compound, and a silicate compound. Is preferred.

また、絶縁性被膜を有機樹脂により兼ねることもできる。   Moreover, an insulating film can also serve as an organic resin.

なお、絶縁性被膜の形成方法としては、金属磁性体粉末に有機化合物、無機化合物を添加して被覆する方法(添加被覆法)と、金属磁性体粉末自体を酸化熱処理して、その表面に酸化物被膜を形成する方法(自己酸化法)のどちらも用いることができる。ここで、有機化合物と無機化合物の併用、また添加被覆法と自己酸化法の併用が望ましい。   The insulating film can be formed by adding an organic compound or an inorganic compound to the metal magnetic powder and coating it (additive coating method), or by oxidizing and heat-treating the metal magnetic powder itself. Either of the methods for forming a physical film (auto-oxidation method) can be used. Here, the combined use of an organic compound and an inorganic compound, and the combined use of an additive coating method and an auto-oxidation method are desirable.

次に、絶縁性結合剤である有機樹脂は、複合磁性体全体を成形体として固め、またコイル部品とするときにはコイルを内蔵する役割と電気絶縁材料としての役割の二つを担う。この結合剤としての有機樹脂は、特に高絶縁性と高耐熱性を得るためには、(化1)で示したフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマを用いるのが好ましい。   Next, the organic resin that is an insulating binder has two roles, that is, the role of containing the coil and the role of an electrically insulating material when the entire composite magnetic body is hardened as a molded body and used as a coil component. The organic resin as the binder is preferably a fluorine elastomer having a fluorine polyether skeleton represented by (Chemical Formula 1) in order to obtain particularly high insulation and high heat resistance.

Figure 2007123376
Figure 2007123376

このような分子構造を有するフッ素エラストマは信越化学工業(株)より商品名「SIFEL」として市販されており入手することができる。   A fluorine elastomer having such a molecular structure is commercially available from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. under the trade name “SIFEL”.

この樹脂材料には、用途によって一液型、二液型の液状のものがあり、さらに一成分型と二成分型のものもある。そのいずれも使用することが可能であり、適宜選択して用いることによって同様の効果を発揮することができる。   This resin material includes a one-component type and a two-component type liquid material depending on applications, and further includes a one-component type and a two-component type. Any of these can be used, and the same effect can be exhibited by appropriately selecting and using them.

また、このフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマの末端をシリコンあるいはエポキシ樹脂で変性することによってその特徴を生かしながら種々の特性を満足するフッ素エラストマとして用いることができる。   Further, by modifying the terminal of the fluorine elastomer having the fluorine polyether skeleton with silicon or an epoxy resin, it can be used as a fluorine elastomer satisfying various characteristics while taking advantage of its characteristics.

また、フッ素エラストマからなる有機樹脂を混合した金属磁性体粉末は、そのまま用いて次の成形工程に移っても良いが、一旦メッシュ等を通して顆粒状に製粒した方が粉末の流動性が向上するために使用しやすい。なお、この有機樹脂の成分自体を金属磁性体粉末の絶縁性被膜として利用する場合は、前述したように、この顆粒化の段階で有機樹脂の硬化温度付近まで加熱することが望ましい。この前加熱により、有機樹脂が一旦低粘度化して金属磁性体粉末を覆い、かつ、顆粒表面の有機樹脂が半硬化状態となるため、次の成型時に金属磁性体同士の直接接触が妨げられて、高い電気抵抗が得られるようになる。   In addition, the metal magnetic powder mixed with the organic resin made of fluorine elastomer may be used as it is, and may be transferred to the next forming step. However, once the powder is granulated through a mesh or the like, the fluidity of the powder is improved. Easy to use for. In addition, when using this organic resin component itself as an insulating coating of the metal magnetic powder, it is desirable to heat it to the vicinity of the curing temperature of the organic resin at the stage of granulation, as described above. By this preheating, the organic resin once decreases in viscosity and covers the metal magnetic powder, and the organic resin on the granule surface is in a semi-cured state, which prevents direct contact between the metal magnetic bodies during the next molding. High electrical resistance can be obtained.

しかしながら、この前硬化が進展しすぎると、成型時に密度が上がりにくくなり、また、完全硬化後の機械的強度が低下する。これを防ぐためには有機樹脂の全体を2つに分け、1つをまず絶縁性被膜の形成用に混合して前硬化処理し、その後残りを混合して用いても良い。   However, if this pre-curing progresses too much, it is difficult to increase the density during molding, and the mechanical strength after complete curing decreases. In order to prevent this, the entire organic resin may be divided into two, and one may be first mixed for forming an insulating film and precured, and then the rest may be mixed and used.

以上のように、複合磁性体は、金属磁性体粉末、有機樹脂であるフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマから構成されることが好ましく、より好ましくは金属磁性体粉末の表面を絶縁性被膜にて被覆することが良い。   As described above, the composite magnetic body is preferably composed of a metal magnetic powder and a fluorine elastomer having a fluorine polyether skeleton that is an organic resin, and more preferably, the surface of the metal magnetic powder is covered with an insulating film. It is good to coat.

また、それら以外の固体粉末等の電気絶縁性材料を加えても良い。   Moreover, you may add electrically insulating materials, such as solid powder other than those.

次に、上記複合磁性体の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the said composite magnetic body is demonstrated.

金属磁性体粉末を水アトマイズ法により、組成がシリコン(Si)=5重量%でかつ酸素(0)=0.1重量%、マンガン(Mn)=0.2重量%で残部が鉄(Fe)であり、粒径(平均粒径)はアトマイズ条件を制御し、すべて10μmとして作製した。この金属磁性体粉末を作製する手法はどのような方法であってもよく、粒子の形状、粒度を目的によって制御できる方法であれば良い(試料No.1〜6)。   The metal magnetic powder is composed of silicon (Si) = 5 wt%, oxygen (0) = 0.1 wt%, manganese (Mn) = 0.2 wt%, and the balance being iron (Fe) by water atomization. The particle size (average particle size) was adjusted to 10 μm by controlling the atomizing conditions. Any method may be used for producing the metal magnetic powder, as long as the shape and particle size of the particles can be controlled depending on the purpose (sample Nos. 1 to 6).

その後、得られた金属磁性体粉末の表面に絶縁性被膜の役割をする分子量1000、5000および8000からなる有機シリコン化合物を金属磁性体粉末に対して0.5重量%加えて良く混合した試料を作製した(試料No.7〜9)。   Thereafter, an organic silicon compound having a molecular weight of 1000, 5000 and 8000, which serves as an insulating film, is added to the surface of the obtained metal magnetic powder and mixed well by adding 0.5% by weight to the metal magnetic powder. It produced (sample No. 7-9).

そして、有機樹脂として、末端をシリコン変性したフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマを10体積%となるように計算して加えて良く混合・混練することによって造粒し、その後ふるいを通して製粒した。このとき、均一に有機樹脂を分散させるために、フッ素エラストマをメタキシレンヘキサフロライドからなる溶剤を用いて1:1に希釈して添加した。   Then, as an organic resin, a fluorine elastomer having a fluorine polyether skeleton having a silicon-modified terminal was calculated and added so as to be 10% by volume, and mixed and kneaded to granulate, and then granulated through a sieve. At this time, in order to uniformly disperse the organic resin, the fluorine elastomer was diluted 1: 1 with a solvent made of metaxylene hexafluoride and added.

なお、金属磁性体粉末の表面を絶縁性被膜の役割をする有機シリコン化合物を使用したが、分子量200〜8000の有機系材料であれば同様の電気抵抗率増加の効果が得られる。特に、有機シリコン化合物、有機チタン化合物、およびケイ酸系化合物などが最適である。   In addition, although the organosilicon compound which plays the role of an insulating film was used for the surface of metal magnetic substance powder, the effect of the same electrical resistivity increase will be acquired if it is an organic material of molecular weight 200-8000. In particular, an organic silicon compound, an organic titanium compound, a silicate compound, and the like are optimal.

また、比較のために、有機樹脂としてエポキシ樹脂(試料No.1)、フェノール樹脂(試料No.2)、シリコン樹脂(試料No.3)およびポリイミド樹脂(試料No.4)を用いて比較例とした。   For comparison, an epoxy resin (sample No. 1), a phenol resin (sample No. 2), a silicon resin (sample No. 3), and a polyimide resin (sample No. 4) are used as organic resins for comparison. It was.

次に、この製粒粉末を直径10mmの金型に入れ、金属磁性体粉末の充填率が80体積%以上となるように加圧成形し、その後金型より取り出した後、150℃−2時間加熱処理して直径10mm、高さ1mmの円板状の試料を得た。また、このうちエポキシ樹脂(試料No.1)、フェノール樹脂(試料No.2)、シリコン樹脂(試料No.3)の硬化条件は150℃−1時間とし、ポリイミド樹脂(試料No.4)は180℃−1時間で硬化させた。   Next, the granulated powder is put into a mold having a diameter of 10 mm, and pressure-molded so that the filling factor of the metal magnetic substance powder is 80% by volume or more. A heat treatment was performed to obtain a disk-shaped sample having a diameter of 10 mm and a height of 1 mm. Of these, the curing conditions for epoxy resin (sample No. 1), phenol resin (sample No. 2), and silicon resin (sample No. 3) are 150 ° C.-1 hour, and polyimide resin (sample No. 4) is It was cured at 180 ° C. for 1 hour.

こうして得られたそれぞれ試料の上下面にIn−Ga電極を塗布成形し、これに電極を押し当てて上下面間の電気抵抗率を電圧DC50Vで測定した。この円板状の試料をコイル部品として必要な耐熱信頼性試験150℃−4000時間相当の熱処理をした後、上記と同様の条件で電気抵抗率を測定した。また、同様の試料を用いて、180℃−6時間後からの寸法変化率を測定した。この結果を(表1)に示した。   In-Ga electrodes were applied and formed on the upper and lower surfaces of each sample obtained in this way, and the electrodes were pressed against this to measure the electrical resistivity between the upper and lower surfaces at a voltage of DC 50V. This disk-shaped sample was heat-treated for 150 ° C.-4000 hours corresponding to a heat resistance reliability test necessary as a coil component, and then the electrical resistivity was measured under the same conditions as described above. Moreover, the dimensional change rate after 180 degreeC-6 hours was measured using the same sample. The results are shown in (Table 1).

Figure 2007123376
Figure 2007123376

(表1)の結果より、絶縁性結合剤としてシリコン変性させたフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマを混ぜて加圧成形した複合磁性体の電気抵抗率がすべて40MΩ・cm以上であった。ただし、絶縁性被膜を有機樹脂により兼ねることもできるが、試料No.7〜9の比較からわかるように金属磁性体粉末を絶縁性被膜で覆った方がより電気抵抗率をより高くすることができる。しかし、製造コストを比較すれば、絶縁性被膜を有機樹脂により兼ねた方が有利である。   From the results of (Table 1), all of the electrical resistivity of the composite magnetic body obtained by pressure molding by mixing fluorine elastomer having a fluoropolyether skeleton modified with silicon as an insulating binder was 40 MΩ · cm or more. However, the insulating film can also be used as an organic resin. As can be seen from the comparison of 7 to 9, the electrical resistivity can be further increased by covering the metal magnetic powder with an insulating film. However, if the manufacturing costs are compared, it is advantageous that the insulating film is also used as an organic resin.

また、これらの試料について耐溶剤性と耐PCT特性を検討した。その評価結果を(表2)に示す。   In addition, solvent resistance and PCT resistance of these samples were examined. The evaluation results are shown in (Table 2).

Figure 2007123376
Figure 2007123376

(表2)の結果より、フッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマを用いることによって、耐溶剤性と耐PCT特性にも優れていることが分かる。   From the results of (Table 2), it can be seen that the use of a fluorine elastomer having a fluorine polyether skeleton is excellent in solvent resistance and PCT resistance.

なお、金属磁性体粉末と有機樹脂との混合比は、金属磁性体粉末の所望の充填率により定めればよい。一般には、有機樹脂(体積%)≦100−金属磁性体粉末(体積%)−絶縁性被膜(体積%)の関係が成立する。   In addition, what is necessary is just to determine the mixing ratio of metal magnetic body powder and organic resin by the desired filling rate of metal magnetic body powder. Generally, the relationship of organic resin (volume%) ≦ 100−metal magnetic substance powder (volume%) − insulating coating (volume%) is established.

有機樹脂(フッ素エラストマ)の比率は、低すぎると複合磁性体の強度が低下するので、10体積%以上が好ましい。一方、金属磁性体粉末の充填率を70体積%以上にするためには、有機樹脂は30体積%以下にする必要がある。   If the ratio of the organic resin (fluorine elastomer) is too low, the strength of the composite magnetic material is lowered, so that it is preferably 10% by volume or more. On the other hand, in order to make the filling factor of the metal magnetic powder 70% by volume or more, the organic resin needs to be 30% by volume or less.

そして、複合磁性体を加圧成形することにより、空隙部が無くなることによって金属磁性体粉末の充填率が高くなり、高飽和磁束密度および高透磁率を得ることができる。ここで、一般に加圧する圧力が高ければ高いほど、金属磁性体粉末の充填率が高くなるが、金属磁性体粉末には、加圧による圧縮歪みが生じる。この圧縮歪みは、金属磁性体粉末の磁性特性に影響を与え、その劣化の原因となる。そこで、圧縮歪みを解放するために、加圧成形後に熱処理を行うことで、磁気的特性が優れた複合磁性体を得ることができる。   And by press-molding the composite magnetic body, the void portion is eliminated, so that the filling rate of the metal magnetic body powder is increased, and a high saturation magnetic flux density and a high magnetic permeability can be obtained. Here, in general, the higher the pressure to be pressed, the higher the filling rate of the metal magnetic powder, but the metal magnetic powder undergoes compressive strain due to pressurization. This compressive strain affects the magnetic properties of the metal magnetic powder and causes its deterioration. Therefore, in order to release the compressive strain, a composite magnetic body having excellent magnetic properties can be obtained by performing heat treatment after pressure molding.

(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2における複合磁性体およびそれを用いた磁性素子並びにその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, a composite magnetic body, a magnetic element using the same, and a manufacturing method thereof according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1〜図4は、本実施の形態2における磁性素子の断面図であり、1は複合磁性体、2はコイル、3は端子部、4は第2の磁性体である。   1 to 4 are cross-sectional views of the magnetic element according to the second embodiment, where 1 is a composite magnetic body, 2 is a coil, 3 is a terminal portion, and 4 is a second magnetic body.

図1では、コイル2が複合磁性体1の内部に埋設されており、図2〜図4では、さらに第2の磁性体4が複合磁性体1の内部または外部に密着した状態で配置されており、コイル2によって決定される磁路は、複合磁性体1と第2の磁性体4の両者を直列に経由する。   In FIG. 1, the coil 2 is embedded in the composite magnetic body 1, and in FIGS. 2 to 4, the second magnetic body 4 is arranged in close contact with the inside or outside of the composite magnetic body 1. The magnetic path determined by the coil 2 passes through both the composite magnetic body 1 and the second magnetic body 4 in series.

また、図1〜図3では、コイル2の内部の磁路は、チップ状の磁性素子の面に垂直方向に生じるように構成されている。一方、図4では、コイル2の内部の磁路は、チップ状の磁性素子の面に平行方向に生じるように構成されている。さらに、図1〜図3の構造では磁路断面積を大きく取りやすいが、巻き線数は増やしにくい。一方、図4の構造では磁路断面積を大きく取りにくいが、巻き線数は増やしやすい。   1 to 3, the magnetic path inside the coil 2 is configured to occur in a direction perpendicular to the surface of the chip-like magnetic element. On the other hand, in FIG. 4, the magnetic path inside the coil 2 is configured to be generated in a direction parallel to the surface of the chip-like magnetic element. Furthermore, in the structure of FIGS. 1 to 3, it is easy to increase the magnetic path cross-sectional area, but it is difficult to increase the number of windings. On the other hand, the structure shown in FIG.

以上の図においては、3〜30mm角前後で、厚さ1〜10mm程度、一辺の長さ/厚さ=2/1〜8/1程度の角板状の磁性素子を想定しているが、寸法形状はこれに限定されず、また円板状等の形状でもかまわない。さらに、複合磁性体1の形状は、金型形状によって変えることができ、第2の磁性体4を圧粉磁性体またはフェライトを用いて形成することにより、その形状にかなりの自由度を持たせることが可能であるから、より複雑な形状を作ることも容易である。また、コイル2の巻き方や導線の断面形状についても、これらに限定されず、複合磁性体1の内部にコイル2が埋め込まれており、第2の磁性体4を用いる場合には、複合磁性体1と第2の磁性体4が磁路に直列に配されている構造であれば、どんなものでもよい。また、コイル2によって決定される磁路が複合磁性体1と第2の磁性体4の両者を直列に経由することにより、合成透磁率は両者の中間的な値となり、複合磁性体1のみを用いた場合より大きくすることができ、かつコイル2の内蔵化による磁路断面積の拡大の効果は、そのまま生かされるので、より大きなインダクタンス値を有する磁性素子が得られるという効果がある。   In the above figure, a square plate-like magnetic element having a thickness of about 1 to 10 mm and a length / thickness of one side of about 2/1 to 8/1 is assumed around 3 to 30 mm square. The dimensional shape is not limited to this, and may be a disk shape or the like. Furthermore, the shape of the composite magnetic body 1 can be changed depending on the shape of the mold. By forming the second magnetic body 4 using a dust magnetic body or ferrite, the shape has a considerable degree of freedom. It is possible to make more complicated shapes. Further, the winding method of the coil 2 and the cross-sectional shape of the conducting wire are not limited to these. When the second magnetic body 4 is used when the coil 2 is embedded in the composite magnetic body 1, the composite magnetic body 1 is used. Any structure may be used as long as the body 1 and the second magnetic body 4 are arranged in series in the magnetic path. In addition, since the magnetic path determined by the coil 2 passes through both the composite magnetic body 1 and the second magnetic body 4 in series, the combined permeability becomes an intermediate value between them, and only the composite magnetic body 1 is Since the effect of enlarging the magnetic path cross-sectional area by incorporating the coil 2 can be utilized as it is, it is possible to obtain a magnetic element having a larger inductance value.

次に、図1の構造の磁性素子の製造方法を説明する。図5は図1の磁性素子の作製方法を示す斜視図である。コイル11は被覆銅線よりなるコイルである。図5の場合は2段に巻かれた丸銅線を用いている。コイル11の端子部12、13は平坦に加工され、さらにコイル巻面に対して直角に折り曲げられている。   Next, a method for manufacturing the magnetic element having the structure shown in FIG. 1 will be described. FIG. 5 is a perspective view showing a manufacturing method of the magnetic element of FIG. The coil 11 is a coil made of a coated copper wire. In the case of FIG. 5, a round copper wire wound in two stages is used. The terminal portions 12 and 13 of the coil 11 are processed flat and further bent at a right angle with respect to the coil winding surface.

まず始めに、金属磁性体粉末を組成がアルミ(Al)=7重量%でかつ酸素(O)=0.05重量%、マンガン(Mn)=0.1重量%で残部が鉄(Fe)であり、水アトマイズ法により、粒径(平均粒径)はアトマイズ条件を制御し、すべて15μmとして作製した。得られた金属磁性体粉末の表面を絶縁性被膜の役割をする粘度が2000の有機シリコン化合物を金属磁性体粉末に対して、0.5重量%加えて良く混合し、結着剤として、末端をシリコン変性したフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマを5〜40体積%加えて良く混合・混練することによって造粒し、その後ふるいを通して製粒した。   First, the composition of the metal magnetic powder is aluminum (Al) = 7 wt%, oxygen (O) = 0.05 wt%, manganese (Mn) = 0.1 wt%, and the balance is iron (Fe). Yes, the particle size (average particle size) was controlled to be 15 μm by controlling the atomization conditions by the water atomization method. The surface of the obtained metal magnetic powder is mixed with an organic silicon compound having a viscosity of 2000, which serves as an insulating film, and having a viscosity of 2000% by weight with respect to the metal magnetic powder. The mixture was granulated by adding 5 to 40% by volume of fluorine elastomer having a fluoropolyether skeleton modified with silicon and mixing and kneading the mixture, and then granulating it through a sieve.

この製粒粉末の一部を下パンチ金型22を途中まで挿入した中金型23に入れ、その表面が平坦となるようにならす。この時、上下パンチ金型21、22を用いて、低い圧力で仮加圧成形しても良い。   A part of this granulated powder is put into a middle mold 23 in which the lower punch mold 22 is inserted halfway, so that the surface becomes flat. At this time, the upper and lower punch dies 21 and 22 may be used to perform temporary pressure molding at a low pressure.

次に、1.0mm径の被覆銅線を用いて、内径4mmの2段積みにて4.5ターン巻きのコイル11を準備し、このコイル11を、その端子部12、13が中金型23の切り欠き部24、25に挿入されるようにこの金型中の製粒粉末の上に置き、さらに製粒粉末を充填して上下パンチ金型21、22により、充填率が70体積%以上90体積%以下になるように磁性素子の形状に加圧成形し、本加圧成形を行う。得られた成形体を金型よりはずし、有機樹脂を150℃にて2時間加熱処理して金属磁性体粉末の表面に絶縁性被膜を形成する熱処理と、添加したフッ素エラストマの熱硬化を実施した。加熱硬化させた後、端子部12、13の端が磁性素子の下面に回り込むように再度曲げ加工し、サイズ:12.5×12.5mm、厚み:3.4〜3.6mmの図1に示す磁性素子を得る。   Next, using a coated copper wire with a diameter of 1.0 mm, a 4.5-turn coil 11 is prepared in a two-stage stacking with an inner diameter of 4 mm. It is placed on the granulated powder in this mold so as to be inserted into the cutout portions 24 and 25 of 23, and further filled with the granulated powder, and the filling rate is 70% by volume by the upper and lower punch dies 21 and 22. The pressure molding is performed to the shape of the magnetic element so as to be 90% by volume or less, and the main pressure molding is performed. The obtained molded body was removed from the mold, and the organic resin was heat-treated at 150 ° C. for 2 hours to form an insulating film on the surface of the metal magnetic powder, and the added fluoroelastomer was thermally cured. . After heat-curing, it is bent again so that the ends of the terminal portions 12 and 13 wrap around the lower surface of the magnetic element, and the size is 12.5 × 12.5 mm and the thickness is 3.4 to 3.6 mm in FIG. The magnetic element shown is obtained.

このコイル内蔵の磁性素子のインダクタンス(L)値を測定周波数;100kHz、測定電流値;20Aの条件にて測定した。その結果を(表3)に示す。   The inductance (L) value of the magnetic element built in the coil was measured under the conditions of measurement frequency: 100 kHz, measurement current value: 20A. The results are shown in (Table 3).

Figure 2007123376
Figure 2007123376

用途によって若干異なるが、100kHz以上の周波数領域で用いるためには、インダクタンス値L≧0.8μH、好ましくはL≧1.0μHが必要となる。   In order to use in a frequency region of 100 kHz or higher, an inductance value L ≧ 0.8 μH, preferably L ≧ 1.0 μH is required, although it varies slightly depending on the application.

さらに、この製粒粉末を外径14mm、内径10mmの金型に入れ、金属磁性体粉末の充填率が60体積%以上90体積%以下になるように加圧成形し、その後金型より取り出した後、150℃にて2時間加熱処理して外径14mm、内径10mm、高さ3〜4mmのトロイダルコアを得た。このトロイダルコアの透磁率を、測定周波数100kHzの条件にて測定した。その結果を(表3)に示す。   Furthermore, this granulated powder was put into a metal mold having an outer diameter of 14 mm and an inner diameter of 10 mm, and pressure-molded so that the filling rate of the metal magnetic powder was 60% by volume or more and 90% by volume or less, and then taken out from the mold. Thereafter, heat treatment was performed at 150 ° C. for 2 hours to obtain a toroidal core having an outer diameter of 14 mm, an inner diameter of 10 mm, and a height of 3 to 4 mm. The permeability of the toroidal core was measured under the condition of a measurement frequency of 100 kHz. The results are shown in (Table 3).

さらに、この製粒粉末を内径10mmの金型に入れ、充填率が60体積%以上85体積%以下になるように加圧成形し、その後金型より取り出した後、150℃にて2時間加熱処理して直径10mm、高さ1mmの円板状の試料を得た。こうして得られた試料の上下面にIn−Ga電極を塗布成形し、これに電極を押し当てて上下面間の電気抵抗率を電圧50Vで測定した。この円板状の試料をコイル部品として必要な耐熱信頼性試験150℃で4000時間相当の熱処理をした後、上記と同様の条件で電気抵抗率を測定した。その結果を(表3)に示す。   Further, this granulated powder is put into a mold having an inner diameter of 10 mm, press-molded so that the filling rate is 60% by volume or more and 85% by volume or less, and then taken out from the mold and heated at 150 ° C. for 2 hours. It processed and the disk-shaped sample of diameter 10mm and height 1mm was obtained. In-Ga electrodes were applied and formed on the upper and lower surfaces of the sample thus obtained, and the electrodes were pressed against this, and the electrical resistivity between the upper and lower surfaces was measured at a voltage of 50V. This disk-shaped sample was subjected to a heat resistance reliability test required for coil parts at 150 ° C. for 4000 hours, and then the electrical resistivity was measured under the same conditions as described above. The results are shown in (Table 3).

(表3)より明らかなように、金属磁性体粉末の充填率が70体積%以上であるとき優れたL値を実現できる。また、機械的強度の面からは、充填率が90体積%以下が好ましい。金属磁性体粉末の充填率を高くすればするほど磁気特性が良くなるが実用性を考慮した機械的強度を確保するためには充填率が90体積%以下とすることが必要である。   As is clear from (Table 3), an excellent L value can be realized when the filling factor of the metal magnetic substance powder is 70% by volume or more. In terms of mechanical strength, the filling rate is preferably 90% by volume or less. The higher the filling rate of the metal magnetic powder, the better the magnetic properties. However, in order to ensure mechanical strength considering practicality, the filling rate needs to be 90% by volume or less.

この時、端子の取り出し方法は、以上の方法に限らず、上下面に取り出してもよい。   At this time, the method of taking out the terminals is not limited to the above method, and the terminals may be taken out on the upper and lower surfaces.

また、図2〜図4の構造についても、基本的に同様の方法で作製することができる。すなわち、図2の構造では、あらかじめ第2の磁性体4にコイル2を巻いたものを用いるか、成型時にコイル2の中心に第2の磁性体4を挿入すれば良い。図3の構造については、成型時に上下パンチ金型21、22の当たる所に2枚の第2の磁性体4を置くか、あるいは図1の構造の磁性素子を作製した後、上下に第2の磁性体4を張り合わせても良い。図4の構造については、あらかじめ第2の磁性体4にコイル2を巻いたものを成型時に埋め込めばよい。   2 to 4 can be basically manufactured by the same method. That is, in the structure of FIG. 2, the second magnetic body 4 previously wound with the coil 2 may be used, or the second magnetic body 4 may be inserted into the center of the coil 2 at the time of molding. 3, two second magnetic bodies 4 are placed where the upper and lower punch dies 21 and 22 are in contact with each other at the time of molding, or the magnetic element having the structure shown in FIG. The magnetic body 4 may be bonded together. As for the structure of FIG. 4, a coil in which the coil 2 is wound around the second magnetic body 4 in advance may be embedded at the time of molding.

コイル2、11の形状は丸線、平角線、箔状線など、構造と用途、必要とされるインダクタンス値や抵抗値に応じて選択すれば良い。コイル2、11の導体の材質は、低電気抵抗が望ましいので銅または銀が用いられるが、通常銅を用いればよい。また、その表面は絶縁性樹脂で被覆されていることが望ましい。   The shapes of the coils 2 and 11 may be selected according to the structure and application, the required inductance value or resistance value, such as a round wire, a flat wire, or a foil wire. As the material of the conductors of the coils 2 and 11, copper or silver is used because low electrical resistance is desirable, but copper is usually used. Further, it is desirable that the surface is coated with an insulating resin.

第2の磁性体4には、透磁率が高く、飽和磁束密度が大きく、かつ、高周波特性に優れたものが望まれる。特に、透磁率に関しては、本発明の複合磁性体1よりも高い必要がある。実際に使用可能な材料としては、MnZnフェライトやNiZnフェライト等のフェライト焼結体、Fe粉末、Fe−Si−Al系合金やFe−Ni系合金等の金属磁性体粉末を、ガラスなどの結着剤で固め、充填率90体積%程度以上に緻密化したダストコアが挙げられる。このうちフェライト焼結体は、透磁率が高く、高周波特性に優れ、低コストでもあるが、飽和磁束密度は低い。ダストコアは飽和磁束密度が高く、高周波特性もある程度は確保できるが、フェライトよりも透磁率は低い。従って、用途に応じてこれらから選択すれば良いが、大電流下で使用することを考えると、飽和磁束密度の高いダストコアがより望ましい。ダストコアを用いる場合、ダストコアそれ自体は本発明の複合磁性体1に比べると電気抵抗が低いため、これがインダクタの表面、特に下面に露出している状態では使いにくく、絶縁化の必要がある場合がある。   The second magnetic body 4 is desired to have a high magnetic permeability, a high saturation magnetic flux density, and an excellent high frequency characteristic. In particular, the magnetic permeability needs to be higher than that of the composite magnetic body 1 of the present invention. As materials that can actually be used, ferrite sintered bodies such as MnZn ferrite and NiZn ferrite, Fe powder, metal magnetic powders such as Fe-Si-Al alloys and Fe-Ni alloys, and binders such as glass A dust core that is hardened with an agent and densified to a filling rate of about 90% by volume or more can be mentioned. Among them, the ferrite sintered body has high magnetic permeability, excellent high frequency characteristics, and low cost, but the saturation magnetic flux density is low. The dust core has a high saturation magnetic flux density and a certain level of high-frequency characteristics, but has a lower magnetic permeability than ferrite. Therefore, it may be selected from these according to the application, but considering the use under a large current, a dust core having a high saturation magnetic flux density is more desirable. When a dust core is used, the dust core itself has a lower electrical resistance than the composite magnetic body 1 of the present invention. Therefore, the dust core is difficult to use when exposed on the surface of the inductor, particularly the lower surface, and may need to be insulated. is there.

この場合には、図3のように第2の磁性体4が表面に露出している構造よりも、図2のように内部に存在する構造が望ましい。なお、1つのインダクタで2種類以上の第2の磁性体4、たとえばNiZnフェライト焼結体とダストコアを組み合わせて用いてもよい。   In this case, a structure existing inside as shown in FIG. 2 is preferable to a structure where the second magnetic body 4 is exposed on the surface as shown in FIG. In addition, two or more types of second magnetic bodies 4 such as a NiZn ferrite sintered body and a dust core may be used in combination with one inductor.

本発明の複合磁性体1は、従来のダストコアとコンポジット磁性体の持つ特徴を併せ持つ。すなわち、コンポジット磁性体よりも高透磁率、高飽和磁束密度であり、ダストコアよりも高電気抵抗で、かつコイルをその内部に埋設することにより、磁路断面積を増加させることが可能で、磁性体それ自体としてダストコアやコンポジット磁性体よりも高特性である。さらに、より高透磁率の第2の磁性体4と組み合わせることによって、実効透磁率の最適化が可能であり、小型・高特性の磁性素子を得ることができる。また、その作製方法は、粉末成形のプロセスを適用し、成形時または成形後に百数十度で有機樹脂の硬化処理を行うだけで済むことから、ダストコアのように高圧で成形し、かつ特性を出すために高温でアニールする必要がなく、作製が容易で低コストである。   The composite magnetic body 1 of the present invention has the characteristics of a conventional dust core and composite magnetic body. In other words, it has a higher magnetic permeability and higher saturation magnetic flux density than a composite magnetic material, a higher electrical resistance than a dust core, and a coil embedded in the coil can increase the magnetic path cross-sectional area. The body itself has higher characteristics than the dust core and composite magnetic body. Furthermore, by combining with the second magnetic body 4 having a higher magnetic permeability, the effective magnetic permeability can be optimized, and a small and high characteristic magnetic element can be obtained. In addition, the manufacturing method applies a powder molding process, and it is only necessary to cure the organic resin at hundreds of degrees at the time of molding or after molding. Therefore, it is not necessary to anneal at a high temperature in order to produce, and it is easy to manufacture and low cost.

本発明にかかる複合磁性体およびそれを用いた磁性素子並びにその製造方法は、磁芯が優れた電気抵抗率を有し、かつ優れた磁気特性と優れた強度を有することで、小形化・薄型化に十分適応できる変圧器、電動機、チョーク、ノイズフィルター等の用途にも適用できる。   The composite magnetic body according to the present invention, the magnetic element using the same, and the manufacturing method thereof are reduced in size and thickness because the magnetic core has excellent electrical resistivity, excellent magnetic properties and excellent strength. It can also be applied to applications such as transformers, electric motors, chokes, noise filters, etc.

本発明の実施の形態2における磁性素子の断面図Sectional drawing of the magnetic element in Embodiment 2 of this invention 同第2の形態における磁性素子の断面図Sectional drawing of the magnetic element in said 2nd form 同第3の形態における磁性素子の断面図Sectional drawing of the magnetic element in said 3rd form 同第4の形態における磁性素子の断面図Sectional drawing of the magnetic element in the 4th form 磁性素子の作製方法を示す斜視図A perspective view showing a method of manufacturing a magnetic element

符号の説明Explanation of symbols

1 複合磁性体
2 コイル
3 端子部
4 第2の磁性体
11 コイル
12、13 端子部
21 上パンチ金型
22 下パンチ金型
23 中金型
24、25 切り欠き部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Composite magnetic body 2 Coil 3 Terminal part 4 2nd magnetic body 11 Coil 12, 13 Terminal part 21 Upper punch metal mold | die 22 Lower punch metal mold | die 23 Middle metal mold | die 24, 25 Notch

Claims (7)

金属磁性体粉末と、有機樹脂とから形成された複合磁性体であって、前記金属磁性体粉末の充填率を70体積%以上、90体積%以下とし、前記有機樹脂を(化1)で示したフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマとした複合磁性体。
Figure 2007123376
A composite magnetic body formed of a metal magnetic powder and an organic resin, wherein the filling rate of the metal magnetic powder is 70 volume% or more and 90 volume% or less, and the organic resin is represented by (Chemical Formula 1) A composite magnetic material made of fluorine elastomer having a fluoropolyether skeleton.
Figure 2007123376
金属磁性体粉末の表面に絶縁性被膜を形成した請求項1に記載の複合磁性体。 The composite magnetic body according to claim 1, wherein an insulating film is formed on the surface of the metal magnetic powder. 絶縁性被膜を有機化合物および無機化合物から選択された少なくとも1つを用いて形成した請求項2に記載の複合磁性体。 The composite magnetic body according to claim 2, wherein the insulating film is formed using at least one selected from an organic compound and an inorganic compound. 絶縁性被膜を有機シリコン化合物、有機チタン化合物、熱硬化性シリコン樹脂、ケイ酸系化合物および金属酸化物からなる群から選択された少なくとも1つを用いて形成した請求項3に記載の複合磁性体。 The composite magnetic body according to claim 3, wherein the insulating coating is formed using at least one selected from the group consisting of an organic silicon compound, an organic titanium compound, a thermosetting silicone resin, a silicate compound, and a metal oxide. . 金属磁性体粉末をFeを主成分とする金属磁性体粉末とした請求項1に記載の複合磁性体。 2. The composite magnetic body according to claim 1, wherein the metal magnetic body powder is a metal magnetic body powder containing Fe as a main component. コイルを請求項1〜5のいずれか一つに記載の複合磁性体の中に埋設した磁性素子。 The magnetic element which embedded the coil in the composite magnetic body as described in any one of Claims 1-5. 金属磁性体粉末に有機樹脂として未硬化状態のフッ素ポリエーテル骨格を持つフッ素エラストマを混合した後に顆粒状とする第一工程と、この顆粒とコイルを金型中に入れて加圧成形する第二工程と、加熱によって前記有機樹脂を硬化させる第三工程を含む磁性素子の製造方法。 A first step in which a metal elastomer powder is mixed with a fluorine elastomer having an uncured fluorine polyether skeleton as an organic resin and then granulated, and the granules and the coil are placed in a mold and pressure-molded. A method for manufacturing a magnetic element, comprising a step and a third step of curing the organic resin by heating.
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