JP2015106622A - インダクタンス素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁性コアのコア本体の外面を被覆する材料が温度変化によって変形しづらく、安定した磁気特性を有するインダクタンス素子を提供する。【解決手段】磁性コア２０の内部にコイル１０が埋め込まれているインダクタンス素子において、磁性コア２０は、磁性粉末を含んで加圧成形されたコア本体２１と、コア本体２１の外面を被覆する被覆樹脂層２２とを有し、コイルに導通する金属製の端子部１５の少なくとも一部が、コア本体２１の外面で被覆樹脂層２２に被覆されることなく露出し、磁性コア２０の表面に、導電材料とバインダ樹脂とで構成された端子導電層４２が形成され、端子導電層４２が、被覆樹脂層２２と端子部１５とに接合されており、被覆樹脂層２２がエポキシ変性シリコーン樹脂で形成されている。【選択図】図３
Description
本発明は、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれたインダクタンス素子に関する。
磁性コアにコイルが埋め込まれたインダクタンス素子は、コイルから延びる金属板端子が磁性コアの外面に露出し、金属板端子が配線基板に形成された外部回路のランド部に通常はハンダ付けで接続されて実装される。
小型のインダクタンス素子では、コイルの寸法が小さいために、磁性コアの外部に出る金属板端子も小さいものとなり、外部回路とのハンダ付けのための接続面積を十分に確保できず、導通信頼性が確保できなくなるとともに、基板上でのチップ部品の固定強度も低下する課題が生じる。
以下の特許文献１に記載されているチップ部品は、ドラムコアの巻溝に被覆導線を巻回してコイルを設け、ドラムコア及びコイルを絶縁樹脂材料で被覆している。コイルは金属板端子に電気的に接合されており、この金属板端子が、絶縁樹脂材料からなる外装樹脂の側面から外部へ出て、外装樹脂の側面端で先端が切断されている。外装樹脂の側面全体及び近傍には導電性ペーストが塗布され、この導電性ペーストが金属板端子との間で電気的に結合されている。
すなわち、特許文献１に記載されたチップ部は、外装樹脂の側面全体に、前記金属端子と導通する導電ペーストを塗布し、この導電ペーストを実質的な接続用端子部として使用することで、外部回路とのハンダ付けに必要な接続面積を広く確保しようとしている。
特許文献１に記載のチップ部品は、外装樹脂を構成する絶縁樹脂材料としてエポキシ系樹脂やジアリル系樹脂を用いているため、この材料の硬化その他の目的で加熱した場合やチップ部品の使用環境において高温となった場合に、熱による絶縁樹脂材料の変形に起因して、外装樹脂に被覆されたドラムコアに応力がかかって歪みを生じ、これによって磁気特性に変化が生じるという問題があった。
そこで、外装樹脂として、熱による変形の少ない絶縁樹脂材料を用いることも考えられるが、この場合には、前記接続用端子部を形成する導電性ペーストのバインダとの違いにより、導電性ペーストと外装樹脂との密着性が確保できなくなり、導電性ペーストが剥がれやすくなり、外部回路との導通の信頼性を確保できず、また配線基板上でのチップ部品の固定強度も低下するおそれがある。
そこで本発明は、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれたインダクタンス素子において、被覆樹脂層からコア本体に大きな応力が作用しないように被覆樹脂層の材料を選択することにより、安定した磁気特性を有するインダクタンス素子を提供することを目的とする。さらに、本発明は、コア本体の表面に形成した端子導電層とコア本体の密着性を確保したインダクタンス素子を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様のインダクタンス素子は、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれているインダクタンス素子において、磁性コアは、磁性粉末を含んで加圧成形されたコア本体と、コア本体の外面を被覆する被覆樹脂層とを有し、コイルに導通する金属製の端子部の少なくとも一部が、コア本体の外面で被覆樹脂層に被覆されることなく露出し、磁性コアの表面に、導電材料とバインダ樹脂とで構成された端子導電層が形成され、端子導電層が、被覆樹脂層と端子部とに接合されており、被覆樹脂層がエポキシ変性シリコーン樹脂で形成されていることを特徴としている。
磁性コアのコア本体の外面を被覆する被覆樹脂層をエポキシ変性シリコーン樹脂で形成することにより、温度変化があっても磁性コアに大きな応力を与えることがなく、安定した磁気特性を得ることができ、さらに、コア本体の表面に形成した端子導電層との密着性を確保することができる。
本発明の第２の態様のインダクタンス素子は、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれているインダクタンス素子において、磁性コアは、磁性粉末を含んで加圧成形されたコア本体と、コア本体の外面を被覆する被覆樹脂層とを有し、コイルに導通する金属製の端子部の少なくとも一部が、コア本体の外面で被覆樹脂層に被覆されることなく露出し、磁性コアの表面に、導電材料とバインダ樹脂とで構成された端子導電層が形成され、端子導電層が、被覆樹脂層と端子部とに接合されており、被覆樹脂層が耐熱ポリエステル樹脂で形成されていることを特徴としている。
磁性コアのコア本体の外面を被覆する被覆樹脂層を耐熱ポリエステル樹脂で形成することにより、温度変化があっても磁性コアに大きな応力を与えることがなく、安定した磁気特性を得ることができ、さらに、コア本体の表面に形成した端子導電層との密着性を確保することができる。
上記第１の態様のインダクタンス素子において、エポキシ変性シリコーン樹脂は、シリコーンエポキシワニスを含むことが好ましい。
上記第２の態様のインダクタンス素子において、耐熱ポリエステル樹脂は、フェノール変性アルキッド樹脂又はポリエステルシリコーンを含むことが好ましい。
本発明のインダクタンス素子において、端子導電層のバインダ樹脂はエポキシ系樹脂であることが好ましい。
エポキシ系樹脂を用いることにより被覆樹脂層との密着性を高めることができる。
エポキシ系樹脂を用いることにより被覆樹脂層との密着性を高めることができる。
本発明のインダクタンス素子において、端子部は帯状体であり、その帯表面が、コア本体の外面に現れて、端子導電層と面接合していることが好ましい。面接合により、端子と端子導電層との接合面積を大きくでき、接合抵抗を低減できる。
本発明によると、磁性コアの内部にコイルが埋め込まれたインダクタンス素子において、磁性コアのコア本体の外面を被覆する被覆樹脂層をエポキシ変性シリコーン樹脂又は耐熱ポリエステル樹脂で形成することにより、温度変化があっても被覆樹脂層が磁性コアに大きな応力を与えることがなく、安定した磁気特性を有するインダクタンス素子を提供することができる。さらに、本発明によれば、被覆樹脂層をエポキシ変性シリコーン樹脂又は耐熱ポリエステル樹脂で形成することにより、コア本体の表面に形成した端子導電層との密着性を確保することができる。
以下、本発明の実施形態に係るインダクタンス素子について図面を参照しつつ詳しく説明する。
以下、コイルと端子部が一体となった例について説明するが、本発明は、コイルと端子部が別体であって互いに導通する形態にも適用できる。
本実施形態のインダクタンス素子１は、図１に示すように、磁性コア２０にコイル１０が埋め込まれている。図１は、インダクタンス素子１の構成を示しており、磁性コア２０の下面２２を上側に向けた斜視図である。図１では、磁性コア２０内に埋設されるコイル１０を実線で示し、磁性コア２０の外面を点線で示している。
図１に示すように、コイル１０は、断面が長方形の導電性の帯状体１０１を、中心線Ｏの回りに楕円形に巻いて形成されている。なお、コイル１０の形状は、楕円形に限らず、真円形でも良く、当業者において適宜選択することができる。
コイル１０を形成する帯状体１０１の両端部分１０１ａ，１０１ａは、中心軸Ｏと平行な面に沿って折り曲げられて、さらに、それぞれの両端部分１０１ａ，１０１ａの先端部は、磁性コア２０の下面２２に沿って延びるように折り曲げられて、一対の端子部１５、１８が形成されている。本実施形態では、コイル１０と一対の端子部１５、１８とが一体で形成されている。コイル１０を巻く帯状体１０１は、例えば、銅で形成されている。
図４に示すように、帯状体１０１の表面にはコイル絶縁層１２が形成されている。コイル絶縁層１２は、例えば絶縁性の樹脂層の表面にナイロンなどの融着層が重ねられた２層構造である。図４では、第１の端子部１５の表面にコイル絶縁層１２が形成されていることが示されているが、帯状体１０１のほかの部分も第１の端子部１５と同様の断面構造であって、表面にコイル絶縁層１２が形成されている。
図１に示すように、磁性コア２０は略立方体形状に形成されている。図３に示すように、磁性コア２０は、磁性粉末とバインダ樹脂とを加圧成形した圧粉成形体であるコア本体２１と、コア本体２１の外面を被覆してコア本体２１を補強する被覆樹脂層２２とから構成されている。
図１、図２、図３に示すように、第１の端子部１５と第２の端子部１８は、その帯表面１５ａ、１８ａが、コア本体２１の下面２１ａ（磁性コア２０の下面）で露出し、かつ、コア本体２１の下面２１ａとほぼ同一面となっている。また、コイル１０から第１の端子部１５と第２の端子部１８に至る帯状体１０１の両端部分１０１ａもコア本体２１の側面２１ｂとほぼ同一面となっている。
図３、図４に示すように、各端子部１５、１８は、コア本体２１の下面２１ａに形成された端子部形状と略同一形状からなる凹部２２ｂ内に配置される。この凹部２２ｂは、例えば、圧粉成形工程において、キャビティ（不図示）の内部にコイル１０及び各端子部１５、１８を配置した状態で、前記キャビティの内部に供給された磁性コア材料（磁性粉末とバインダ樹脂）を一定の加圧力で加圧し且つ加熱する際に形成される。
図４に示すように、コイル絶縁層１２は、各端子部１５、１８の先端面１５ｂ、１８ｂには形成されていない。これは先端面１５ｂ、１８ｂが被覆導線を切断したときの切断面に該当するためである。
図４に示すように、各端子部１５、１８の先端面１５ｂ、１８ｂと、コア本体２１の段差部２１ｃとの間には隙間２５が形成されている。隙間２５は、圧粉成形工程において、各端子部１５、１８が加圧された後のスプリングバックなどが原因で形成される。
図３、図４に示すように、コア本体２１の全ての外表面が被覆樹脂層２２でコーティングされている。図４に示すように、被覆樹脂層２２の一部は前記隙間２５にも充填されている。第１の端子部１５と第２の端子部１８は、その帯表面１５ａ、１８ａがコア本体２１の下面２１ａに露出しているため、第１の端子部１５ならびに第２の端子部１８と被覆樹脂層２２とが面接合している。
図２に示すように、磁性コア２０の下面では、図示左右方向に間隔を空けて一対の端子導電層４２が形成されている。端子導電層４２は、磁性コア２０の下面を覆う前記被覆樹脂層２２の外面に帯状に形成されている。図２、図３、図４に示すように、端子部１５、１８と重なる部分で被覆樹脂層２２にその一部が除去された穴部４３が形成されており、端子部１５、１８を被覆しているコイル絶縁層１２も、穴部４３と対応する部分で除去されている。端子導電層４２は、穴部４３において、端子部１５，１８の帯表面１５ａ、１８ａに接合されて導通されている。端子部１５，１８と端子導電層４２が面接合されているため、接合抵抗が小さくなり、また、端子部１５，１８と端子導電層４２も強固に接合される。
端子導電層４２は、図２における左右両側部においてこの側部の全長（図示上下方向の全長）に渡って帯状に形成されており、磁性コア２０の下面に位置する端子部１５，１８の面積に比べて、端子導電層４２の面積が十分に広く形成されている。端子導電層４２は、そのほとんどの部分が、被覆樹脂層２２の表面に接合され、その一部のみが穴部４３において端子部１５，１８の帯表面１５ａ，１８ａに接合されている。
端子導電層４２は、導電材料とバインダ樹脂とで構成されている。端子導電層４２のバインダ樹脂は例えばエポキシ系樹脂であり、導電材料は例えば銀で構成されており、具体的には銀ペーストなどを用いて形成される。
ここで、銀ペーストなどによる端子導電層４２を形成せずに、コイル１０から延長された端子部１５、１８を長く形成することで、ハンダ付けに必要な面積を確保することも可能ではあるが、端子部１５、１８を大きくすると、磁性コア２０の外面で端子部１５、１８を折り曲げるときに、端子部１５、１８から磁性コア２０に作用する力が大きくなりすぎ、磁性コア２０にクラックなどの破損が生じやすくなる。磁性コア２０が磁性粉末とバインダ樹脂とで形成された圧粉成形コアの場合には、磁性コア２０に大きな力を与えると損傷を与えやすくなり、さらに、各辺の寸法が１〜２ｍｍ程度の小型のものを形成した場合には、特に磁性コア２０に破損を与えやすくなる。
図３と図４に示すように、磁性コア２０の外面には、端子部１５、１８を配置するための凹部２２ｂを形成する必要があるが、端子部１５，１８が長くなると、凹部２２ｂの面積を広く確保することが必要になる。凹部２２ｂには磁性粉末が存在しないため、凹部２２ｂを広くすると、磁性コア２０の磁性粉末の占める体積が小さくなり、インダクタンスを大きくできない課題が生じる。
本実施の形態では、銀ペーストなどで端子導電層４２を形成することで、コイル１０から延長される端子部１５、１８の長さならびに面積が小さくても、外部回路とのハンダ付け面積を広く確保できるようになる。端子部１５，１８を小さくできるために、端子部１５、１８を形成する際に、磁性コア２０に与える力を小さくでき、磁性コア２０に損傷を与えにくくなる。また凹部２２ｂを小さくできるために、磁性コア２０のインダクタンスの低下を防止できる。
また、端子部１５、１８の面積が小さくても、図２に示すように、磁性コア２０の下面の両側部の全長にわたって広い面積の端子導電層４２を形成することができるため、外部回路との導通の信頼性を高め、配線基板上でのインダクタンス素子１の固定強度を高めることができる。したがって、各辺の寸法が１〜２ｍｍ程度の小型の圧粉成形コアを採用する場合に最適である。
コア本体２１は、成形金型のキャビティ内にコイル１０が設置された状態で、磁性粉末とバインダ樹脂とをキャビティ内で加圧して形成した圧粉成形コアである。磁性粉末は磁性合金粉末であり、例えば、Ｆｅを主体とし、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｐ、Ｃ、Ｂ、Ｓｉなどの各種金属が含まれたＦｅ基非晶質合金の粉末であり、水アトマイズ法により粉末化されたものである。バインダ樹脂は、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などである。
被覆樹脂層２２は、電気的絶縁性の樹脂層であって、エポキシ変性シリコーン樹脂や耐熱ポリエステル樹脂で形成されている。エポキシ変性シリコーン樹脂としては、例えば、シリコーンエポキシワニスを用いる。耐熱ポリエステル樹脂としては、例えば、フェノール変性アルキッド樹脂やポリエステルシリコーンを用いる。また被覆樹脂層２２は磁性コア２０の外面に含浸可能な粘度を有することが好適である。被覆樹脂層２２を、コア本体２１外面から所定の深さまで含浸させることで、硬化後の被覆樹脂層２２によって、圧粉成形体のコア本体２１の表面の機械的強度を補強できる。
磁性粉末としてはＦｅ基非晶質合金が好ましく使用される。この場合には、コア本体２１を成形した後に数百℃の温度でアニールを行って磁歪の除去を行うことが好ましいが、アニール工程において、バインダ樹脂が熱により熱分解することなどによってコア本体２１が脆くなりやすい。そこで、アニールが必要となる圧粉成形コアには被覆樹脂層２２が特に必要である。
コア本体２１の外面を被覆する被覆樹脂層２２をエポキシ変性シリコーン又は耐熱ポリエステル樹脂で形成していると、温度変化があったとしても、被覆樹脂層２２からコア本体２１に過剰な応力と歪みが与えられることがなく、コア本体２１の磁気特性を安定させることができる。
さらに、被覆樹脂層２２をエポキシ変性シリコーン又は耐熱ポリエステル樹脂で形成し、端子導電層４２に用いるバインダ樹脂をエポキシ系樹脂にすることにより、被覆樹脂層２２と端子導電層４２の密着性を高めることができる。
以下、実施例について説明する。
（実施例１）
被覆樹脂層：シリコーンエポキシワニス（変性シリコーンレジン）ＥＳ−１００１Ｎ（信越化学工業社製）
溶剤（キシレン、ブタノール、ジアセトンアルコール）を添加して粘度１０ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で３０分乾燥させた後に、２００℃で４５分加熱して硬化させた。
（実施例１）
被覆樹脂層：シリコーンエポキシワニス（変性シリコーンレジン）ＥＳ−１００１Ｎ（信越化学工業社製）
溶剤（キシレン、ブタノール、ジアセトンアルコール）を添加して粘度１０ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で３０分乾燥させた後に、２００℃で４５分加熱して硬化させた。
（実施例２）
被覆樹脂層：シリコーンエポキシワニス（変性シリコーンレジン）ＥＳ−１０２３（信越化学工業社製）
溶剤（キシレン、ジアセトンアルコール）を添加して粘度２００ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で３０分加熱して乾燥させた後に、２００℃で４５分加熱して硬化させた。
被覆樹脂層：シリコーンエポキシワニス（変性シリコーンレジン）ＥＳ−１０２３（信越化学工業社製）
溶剤（キシレン、ジアセトンアルコール）を添加して粘度２００ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で３０分加熱して乾燥させた後に、２００℃で４５分加熱して硬化させた。
（実施例３）
被覆樹脂層：シリコーンポリエステルワニス（ポリエステルシリコーン）ＫＲ−５２３０（信越化学工業社製）
溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：ＰＧＭＡＣ）を添加して、粘度３００ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で２０〜３０分加熱して乾燥させた後に、２００℃で４５分加熱して硬化させた。
被覆樹脂層：シリコーンポリエステルワニス（ポリエステルシリコーン）ＫＲ−５２３０（信越化学工業社製）
溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：ＰＧＭＡＣ）を添加して、粘度３００ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で２０〜３０分加熱して乾燥させた後に、２００℃で４５分加熱して硬化させた。
（実施例４）
被覆樹脂層：耐熱ポリエステル樹脂（フェノール変性アルキッド樹脂）Ｈ５５０（明電ケミカル社製）
溶剤（キシレン）を添加して粘度３５０ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：１３５℃で６０分加熱して乾燥させた後に、１８０°Ｃで１５０分加熱して硬化させた。
被覆樹脂層：耐熱ポリエステル樹脂（フェノール変性アルキッド樹脂）Ｈ５５０（明電ケミカル社製）
溶剤（キシレン）を添加して粘度３５０ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：１３５℃で６０分加熱して乾燥させた後に、１８０°Ｃで１５０分加熱して硬化させた。
（実施例５）
被覆樹脂層：シリコーン変性エポキシワニスＴＳＲ１９４（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）
溶剤（キシレンとエチルベンゼン）を添加して粘度１８０ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で２０〜３０分加熱して乾燥させた後に、１５０°Ｃで３０分加熱して硬化させた。
被覆樹脂層：シリコーン変性エポキシワニスＴＳＲ１９４（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）
溶剤（キシレンとエチルベンゼン）を添加して粘度１８０ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で２０〜３０分加熱して乾燥させた後に、１５０°Ｃで３０分加熱して硬化させた。
（比較例１）
被覆樹脂層：メチルフェニル系シリコーンレジン（ストレートシリコーンレジン）ＫＲ−２７１（信越化学工業社製）
溶剤（キシレン）を添加して粘度１８０ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で３０分加熱して乾燥させた後に、２５０℃で６０分加熱して硬化させた。
被覆樹脂層：メチルフェニル系シリコーンレジン（ストレートシリコーンレジン）ＫＲ−２７１（信越化学工業社製）
溶剤（キシレン）を添加して粘度１８０ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で３０分加熱して乾燥させた後に、２５０℃で６０分加熱して硬化させた。
（比較例２）
被覆樹脂層：メチル系シリコーンレジン（ストレートシリコーンレジン）ＫＲ−２４２Ａ（信越化学工業社製）
溶剤（トルエン、イソプロピルアルコール）を添加して粘度１２ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で３０分加熱して溶剤を乾燥させた後に、２００℃で３５分加熱して硬化させた。
被覆樹脂層：メチル系シリコーンレジン（ストレートシリコーンレジン）ＫＲ−２４２Ａ（信越化学工業社製）
溶剤（トルエン、イソプロピルアルコール）を添加して粘度１２ｍＰａ・ｓまで希釈した。
硬化条件：７０℃で３０分加熱して溶剤を乾燥させた後に、２００℃で３５分加熱して硬化させた。
（比較例３）
被覆樹脂層：２液型エポキシ接着剤 ＡＺ１５（主剤）：ＨＺ１５（硬化剤）＝１００：３０（ナガセケムテックス社製）
硬化条件：７０℃で２０〜３０分加熱して溶剤を乾燥させた後に、１８０℃で６０分加熱して硬化させた。
被覆樹脂層：２液型エポキシ接着剤 ＡＺ１５（主剤）：ＨＺ１５（硬化剤）＝１００：３０（ナガセケムテックス社製）
硬化条件：７０℃で２０〜３０分加熱して溶剤を乾燥させた後に、１８０℃で６０分加熱して硬化させた。
以上のサンプルについて、接着強度及びインダクタンス変化率（Ｌ変化率）を測定した。
＜接着強度＞
試験に使用するサンプルは、上記端子部１５、１８に対応する銅板（厚さ０．１ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍ）の上面全体に、上記被覆樹脂層２２に対応する被覆樹脂層を筆で塗布し、この上に上記端子導電層４２に対応する端子導電層を幅２５ｍｍ×長さ１２．５ｍｍのサイズで筆によって塗布した試料を２枚用意し、２枚の試料の端子導電層どうしを互いに接触・硬化させることによって作製した。
試験に使用するサンプルは、上記端子部１５、１８に対応する銅板（厚さ０．１ｍｍ×幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍ）の上面全体に、上記被覆樹脂層２２に対応する被覆樹脂層を筆で塗布し、この上に上記端子導電層４２に対応する端子導電層を幅２５ｍｍ×長さ１２．５ｍｍのサイズで筆によって塗布した試料を２枚用意し、２枚の試料の端子導電層どうしを互いに接触・硬化させることによって作製した。
ここで、端子導電層としては、銀ペーストＨ９１０８（バインダ：エポキシ樹脂）（ナミックス社製）を用い、１７５℃で１時間加熱させて硬化させた。
接着強度は、引張試験器（型番３３６５（インストロン社製））を用いて条件Ｎｏ．１５（引張剪断）によって行った。
図５は、実施例及び比較例における、被覆樹脂層の材料と接着強度の関係を示すグラフである。ここで言う接着強度は、前記引張試験器で測定した引張強度（剪断の破断時の最大荷重）（単位ＭＰａ）である。測定は３回行い、図５では、以下に示す平均値（単位ＭＰａ）を表示した。
実施例１：０．８２５
実施例２：０．９６１
実施例３：１．１９４
実施例４：１．３５９
比較例１：０．３２４
比較例２：０．７８４
実施例２：０．９６１
実施例３：１．１９４
実施例４：１．３５９
比較例１：０．３２４
比較例２：０．７８４
この結果から、実施例１〜４では接着強度が０．８Ｍｐａとなっており、被覆樹脂層と端子導電層の間の十分な密着性が確認できた。これに対して、比較例１〜２では、接着強度が０．８未満となっており、被覆樹脂層にストレートシリコーンレジンを用い、端子導電層のバインダ樹脂にエポキシ樹脂を用いた場合は、密着性が確保できないことが分かった。
また、目視による検査では、比較例１では被覆樹脂層と端子導電層の間で界面剥離が生じており、比較例２では、被覆樹脂層が銅板から剥離しやすい状態となっていた。
＜インダクタンス変化率＞
サンプルの作製：Ｆｅ７１．４Ｎｉ６Ｐ１０．８Ｃ７．８Ｂ２Ｃｒ２なる組成を有するＦｅ基非晶質合金からなる磁性粉末とバインダ樹脂（アクリル樹脂）とを使用して、コイルを埋設したコア本体を作成した。寸法は、端子導電層の長手方向に対応する幅寸法を０．６ｍｍ、これと直交する幅寸法を２ｍｍ、厚さ寸法を０．０４ｍｍとした。端子導電層の幅寸法を０．６ｍｍとし、端子導電層と端子部との接触面積を０．１２ｍｍ２以上とした。
サンプルの作製：Ｆｅ７１．４Ｎｉ６Ｐ１０．８Ｃ７．８Ｂ２Ｃｒ２なる組成を有するＦｅ基非晶質合金からなる磁性粉末とバインダ樹脂（アクリル樹脂）とを使用して、コイルを埋設したコア本体を作成した。寸法は、端子導電層の長手方向に対応する幅寸法を０．６ｍｍ、これと直交する幅寸法を２ｍｍ、厚さ寸法を０．０４ｍｍとした。端子導電層の幅寸法を０．６ｍｍとし、端子導電層と端子部との接触面積を０．１２ｍｍ２以上とした。
コイルは、帯状の導線の幅寸法を０．２８ｍｍ、厚さ寸法を０．０３〜０．１ｍｍとし、ターン数を３．５〜１４．５ターンとした。
測定方法：コイルとコア本体とで構成されたインダクタンス素子のコイルに電流０．５ｍＡを与え、ＬＣＲメーターで測定した初期インダクタンスをＬ０、前記コア本体をそれぞれの被覆樹脂層で被覆した直後に測定されたインダクタンスをＬ１、被覆樹脂層で被覆したインダクタンス素子を６０℃で相対湿度が９５％の環境下に３００時間放置した後に測定されたインダクタンスをＬ２とする。
Ｌ１／Ｌ０×１００（％）をコート劣化とし、Ｌ２／Ｌ１×１００（％）を耐湿劣化とした。
（１）コート劣化
実施例１：−４％
実施例５：−３％
比較例３：−１６％
（２）耐湿劣化
実施例１：−２％
実施例５：−６％
比較例３：−８％
以上の結果から、実施例１、５は、コート劣化試験及び耐湿劣化試験でインダクタンスの変化が十分小さく、磁気特性を確保できていることが分かった。
（１）コート劣化
実施例１：−４％
実施例５：−３％
比較例３：−１６％
（２）耐湿劣化
実施例１：−２％
実施例５：−６％
比較例３：−８％
以上の結果から、実施例１、５は、コート劣化試験及び耐湿劣化試験でインダクタンスの変化が十分小さく、磁気特性を確保できていることが分かった。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
以上のように、本発明に係るインダクタンス素子は、磁気特性が安定しており、かつ、端子導電層の密着性が高い素子を実現する点で有用である。
１ インダクタンス素子
１０ コイル
１２ コイル絶縁層
１５、１８ 端子部
１５ａ、１８ａ 帯表面
２０ 磁性コア
２１ コア本体
２１ａ 下面
２２ 被覆樹脂層
４２ 端子導電層
１０１ 帯状体
１０ コイル
１２ コイル絶縁層
１５、１８ 端子部
１５ａ、１８ａ 帯表面
２０ 磁性コア
２１ コア本体
２１ａ 下面
２２ 被覆樹脂層
４２ 端子導電層
１０１ 帯状体
Claims (6)
- 磁性コアの内部にコイルが埋め込まれているインダクタンス素子において、
前記磁性コアは、磁性粉末を含んで加圧成形されたコア本体と、前記コア本体の外面を被覆する被覆樹脂層とを有し、前記コイルに導通する金属製の端子部の少なくとも一部が、前記コア本体の外面で前記被覆樹脂層に被覆されることなく露出し、
前記磁性コアの表面に、導電材料とバインダ樹脂とで構成された端子導電層が形成され、前記端子導電層が、前記被覆樹脂層と前記端子部とに接合されており、
前記被覆樹脂層がエポキシ変性シリコーン樹脂で形成されていることを特徴とするインダクタンス素子。 - 磁性コアの内部にコイルが埋め込まれているインダクタンス素子において、
前記磁性コアは、磁性粉末を含んで加圧成形されたコア本体と、前記コア本体の外面を被覆する被覆樹脂層とを有し、前記コイルに導通する金属製の端子部の少なくとも一部が、前記コア本体の外面で前記被覆樹脂層に被覆されることなく露出し、
前記磁性コアの表面に、導電材料とバインダ樹脂とで構成された端子導電層が形成され、前記端子導電層が、前記被覆樹脂層と前記端子部とに接合されており、
前記被覆樹脂層が耐熱ポリエステル樹脂で形成されていることを特徴とするインダクタンス素子。 - 前記エポキシ変性シリコーン樹脂は、シリコーンエポキシワニスを含むことを特徴とする請求項１に記載のインダクタンス素子。
- 前記耐熱ポリエステル樹脂は、フェノール変性アルキッド樹脂又はポリエステルシリコーンを含むことを特徴とする請求項２に記載のインダクタンス素子。
- 前記端子導電層の前記バインダ樹脂がエポキシ系樹脂である請求項１ないし４のいずれかに記載のインダクタンス素子。
- 前記端子部は帯状体であり、その帯表面が、前記コア本体の外面に現れて、前記端子導電層と面接合していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のインダクタンス素子。
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