JP2022085471A - Composite magnetic thermosetting molded body, coil component obtained by using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents

Composite magnetic thermosetting molded body, coil component obtained by using the same, and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2022085471A
JP2022085471A JP2020197179A JP2020197179A JP2022085471A JP 2022085471 A JP2022085471 A JP 2022085471A JP 2020197179 A JP2020197179 A JP 2020197179A JP 2020197179 A JP2020197179 A JP 2020197179A JP 2022085471 A JP2022085471 A JP 2022085471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite magnetic
molded body
thermosetting
magnetic
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020197179A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
貢 川原井
Mitsugi Kawarai
一央 佐藤
Kazuhiro Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumida Corp
Original Assignee
Sumida Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumida Corp filed Critical Sumida Corp
Priority to JP2020197179A priority Critical patent/JP2022085471A/en
Publication of JP2022085471A publication Critical patent/JP2022085471A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

To provide a composite magnetic thermosetting molded body with high density and high dielectric breakdown voltage when a DC voltage is applied, a coil component obtained by using the same, and a manufacturing method thereof.SOLUTION: A composite magnetic thermosetting molded body includes metallic magnetic powder and thermosetting resin. The mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the metallic magnetic powder and the thermosetting resin is 2.0 wt% or more and 4.5 wt% or less, the density is 5.2 g/cm3 or more, and the dielectric breakdown voltage is 300 V/mm or more when a direct current voltage is applied further.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複合磁性熱硬化成型体、その複合磁性熱硬化成型体を用いて得られるコイル部品、およびそれらの製造方法に関する。 The present invention relates to a composite magnetic thermosetting molded body, coil parts obtained by using the composite magnetic thermosetting molded body, and a method for manufacturing them.

電子機器などに用いられるコイル部品は種々の形態が知られているが、金属磁性粉末をバインダー樹脂に分散した複合磁性材料により構成された磁性コア材と、コイルあるいはコイル組立体とを一体成型したコイル部品が多く使用されている。例えば、特許文献1には、軟磁性粉末とバインダーを含む混和物により構成される粉末磁性体内に巻線コイルが封じ込められて、4.5~10.0ton/cm2の成形圧力にて加圧成形され一体化されたインダクタンス部品(コイル部品)が記載されている。 Various forms of coil parts used in electronic devices and the like are known, but a magnetic core material composed of a composite magnetic material in which a metallic magnetic powder is dispersed in a binder resin and a coil or a coil assembly are integrally molded. Many coil parts are used. For example, in Patent Document 1, a winding coil is enclosed in a powder magnetic body composed of an admixture containing a soft magnetic powder and a binder, and is pressurized at a molding pressure of 4.5 to 10.0 ton / cm 2 . Inductance parts (coil parts) that have been molded and integrated are described.

特開2006-319020号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-31920

ところで、従来、インダクタンス部品では、コイルで導通していることから端子間などにおける高い絶縁破壊電圧は必要とされていなかった。特に、車載製品では、車載バッテリーの電源が12V程度であることから、DC/DCコンバータ(直流電圧変換装置)に使用するインダクタンス部品でも数十V程度の絶縁破壊電圧で充分に対応することができた。 By the way, conventionally, in an inductance component, a high dielectric breakdown voltage between terminals has not been required because it is conducted by a coil. In particular, in in-vehicle products, since the power supply of the in-vehicle battery is about 12 V, even the inductance component used for the DC / DC converter (DC voltage converter) can sufficiently cope with the insulation breakdown voltage of about several tens of V. rice field.

しかしながら、昨今は、商用のAC100Vを直接整流してこれをDC/DCコンバータにより携帯機器の5Vに制御したり、ハイブリッド車や電気自動車において高電圧電源を利用するシステムが用いられたりするようになってきた。また LED制御のためのステップアップコンバータ等では、100V~300V程度の直流をスイッチングするため、回路に使用されるインダクタンス部品に瞬間的に高い電圧が印加されるようになってきた。そのため、インダクタンス部品に対しても高い絶縁破壊電圧が求められるようになってきている。 However, in recent years, commercial AC100V is directly rectified and controlled to 5V of a portable device by a DC / DC converter, and a system using a high voltage power supply is used in a hybrid vehicle or an electric vehicle. I came. Further, in a step-up converter or the like for LED control, a high voltage is instantaneously applied to an inductance component used in a circuit in order to switch a direct current of about 100V to 300V. Therefore, a high dielectric breakdown voltage is required for inductance components as well.

一方で、上記電源回路では大電流化が進んでいることから、小型で大電流に対応するために、インダクタンス部品を構成する材料には酸化物で絶縁体であるフェライト材料ではなく重畳特性に優れた金属磁性粉末が多く使用されている。この金属磁性粉末は電気的導体であるため、樹脂とともにそのまま圧縮成型して成型体としても絶縁性が得られない。そのため、前述の特許文献1のように、絶縁性のバインダー樹脂とあらかじめ混合し、金属磁性粉末の粒子表面にバインダー樹脂の絶縁層を形成させることにより、成型体としたときの絶縁性を確保している。 On the other hand, since the above power supply circuit is increasing in current, in order to cope with a large current in a small size, the material constituting the inductance component is not a ferrite material which is an oxide and an insulator, but has excellent superimposition characteristics. Metallic magnetic powder is often used. Since this metallic magnetic powder is an electric conductor, insulation cannot be obtained even if it is compression-molded as it is with a resin as a molded body. Therefore, as in Patent Document 1 described above, by mixing in advance with an insulating binder resin and forming an insulating layer of the binder resin on the particle surface of the metal magnetic powder, the insulating property when formed into a molded body is ensured. ing.

そして、従来は、このような金属磁性粉末と絶縁性の熱硬化性樹脂を混合した複合磁性材料を、常温の金型内で、前述の特許文献1などのように1~10ton/cm2程度の圧力で圧縮成型し、金型から取り出した後に必要な温度で熱硬化処理を行って成型体を製造している。しかし、この製造方法では、目的とする密度などを得るために極めて高い圧力により圧縮成型を行うため、電気的導体である金属磁性粉末どうしを絶縁する金属磁性粉末間の樹脂成分が排除され易く、金属磁性粉末間の樹脂成分の絶縁層が極めて薄くなったり、金属磁性粉末どうしが電気的に接触したりすることにより、成型体の絶縁破壊電圧が低くなってしまうという課題があった。 Conventionally, a composite magnetic material in which such a metallic magnetic powder and an insulating thermosetting resin are mixed is placed in a mold at room temperature at about 1 to 10 ton / cm 2 as in Patent Document 1 described above. The molded product is manufactured by compression molding at the pressure of the above, taking it out of the mold, and then performing a thermosetting treatment at the required temperature. However, in this manufacturing method, compression molding is performed with an extremely high pressure in order to obtain the desired density, so that the resin component between the metallic magnetic powders that insulate the metallic magnetic powders that are electrical conductors is easily eliminated. There is a problem that the insulating breakdown voltage of the molded body is lowered due to the extremely thin insulating layer of the resin component between the metal magnetic powders and the electrical contact between the metal magnetic powders.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高い密度を有しながら直流の電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が高い複合磁性熱硬化成型体、その複合磁性熱硬化成型体を用いて得られるコイル部品、およびそれらの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and uses a composite magnetic thermocurable molded body having a high density and a high dielectric breakdown voltage when a DC voltage is applied, and a composite magnetic thermocured molded body thereof. It is an object of the present invention to provide the coil parts obtained by the above-mentioned materials and a method for manufacturing them.

上記課題を解決するために本発明者は鋭意検討し、金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、を所定量含む複合磁性材料を、この熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整された金型を用いて、所定の低い成型圧力によって複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに所定の密度以上となるように圧縮成型することにより、高い密度を有しながら直流の電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が高い複合磁性熱硬化成型体を得ることができることを見出し、本発明を完成させた。 In order to solve the above problems, the present inventor has diligently studied and adjusted the composite magnetic material containing a predetermined amount of the metallic magnetic powder and the thermosetting resin to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin. A DC voltage was applied while maintaining a high density by compression molding using a mold so that the composite magnetic material had a predetermined density or higher while the composite magnetic material had fluidity under a predetermined low molding pressure. The present invention has been completed by finding that it is possible to obtain a composite magnetic thermocurable molded body having a high insulation breakdown voltage.

すなわち本発明は、金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、を含み、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との合計質量に対する熱硬化性樹脂の質量割合が2.0wt%以上4.5wt%以下であり、密度が5.2g/cm3以上であり、さらに直流の電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が300V/mm以上の複合磁性熱硬化成型体である。 That is, the present invention includes the metal magnetic powder and the thermosetting resin, and the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the metal magnetic powder and the thermosetting resin is 2.0 wt% or more and 4.5 wt% or less. It is a composite magnetic thermosetting molded body having a density of 5.2 g / cm 3 or more and an insulation breakdown voltage of 300 V / mm or more when a DC voltage is applied.

また、本発明の一態様は、上記した複合磁性熱硬化成型体にコイルが内包されたコイル部品である。 Further, one aspect of the present invention is a coil component in which a coil is contained in the above-mentioned composite magnetic thermosetting molded body.

さらに、本発明は、金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、を含む材料を、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との合計質量に対する熱硬化性樹脂の質量割合が2.0wt%以上4.5wt%以下となるように混合して複合磁性材料を得る材料調製工程と、この複合磁性材料を、上記熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整された金型を用いて、1kg/cm2以上30kg/cm2以下の成型圧力により複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.2g/cm3以上となるように圧縮成型して複合磁性成型体を得る圧縮成型工程と、この複合磁性成型体を熱処理して複合磁性熱硬化成型体を得る熱硬化工程と、を含む、金属磁性複合材料の熱硬化成型体の製造方法も包含する。 Further, in the present invention, the mass ratio of the heat-curable resin to the total mass of the metal magnetic powder and the heat-curable resin of the material containing the metal magnetic powder and the heat-curable resin is 2.0 wt% or more. Using a material preparation step of mixing so as to be 5 wt% or less to obtain a composite magnetic material and a mold in which the composite magnetic material is adjusted to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the heat-curable resin, 1 kg / cm. A compression molding step of obtaining a composite magnetic molded body by compression molding so that the density becomes 5.2 g / cm 3 or more while the composite magnetic material has fluidity with a molding pressure of 2 or more and 30 kg / cm 2 or less. Also included is a method for producing a thermosetting molded body of a metal magnetic composite material, which comprises a heat curing step of heat-treating the composite magnetic molded body to obtain a composite magnetic thermocuring molded body.

本発明によれば、高い密度を有しながら直流の電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が高い複合磁性熱硬化成型体、およびこの複合磁性熱硬化成型体にコイルが内包されたコイル部品を得ることができる。 According to the present invention, a composite magnetic heat-curable molded body having a high density and a high dielectric breakdown voltage when a DC voltage is applied, and a coil component in which a coil is contained in the composite magnetic heat-cured molded body are obtained. be able to.

本実施形態に係るコイル部品の製造工程の一例を示す工程図(工程断面図)である。It is a process diagram (process sectional view) which shows an example of the manufacturing process of the coil component which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施形態について説明する。
はじめに、本発明に係る複合磁性熱硬化成型体の実施形態について詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
First, an embodiment of the composite magnetic thermosetting molded body according to the present invention will be described in detail.

本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体は、少なくとも、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂とを含む。なお、本発明の効果に影響を与えない範囲内において、上記以外の材料(例えば分散剤、可塑剤など)が含まれる実施形態も除外されない。
以下、各材料等について詳細に説明する。
The composite magnetic thermosetting molded product according to the present embodiment contains at least a metal magnetic powder and a thermosetting resin. In addition, an embodiment containing a material other than the above (for example, a dispersant, a plasticizer, etc.) is not excluded as long as the effect of the present invention is not affected.
Hereinafter, each material and the like will be described in detail.

<金属磁性粉末>
まず、金属磁性粉末について説明する。
金属磁性粉末は、金属磁性材料を粉末化する方法などによって得ることができる磁性粉末であり、鉄を主成分として含むものである。金属磁性材料としては、例えば、鉄、鉄を含む合金(鉄-珪素、鉄アルミ珪素合金、鉄ニッケル合金等)などを用いることができる。ただし、これらは一例に過ぎず、他の金属磁性材料を採用しても良い。また、この金属磁性粉末は、1種類の金属磁性材料の粉末でも、2種類以上の金属磁性材料が混合された粉末でも良い。
<Metallic magnetic powder>
First, the metallic magnetic powder will be described.
The metallic magnetic powder is a magnetic powder that can be obtained by a method of pulverizing a metallic magnetic material or the like, and contains iron as a main component. As the metal magnetic material, for example, iron, an alloy containing iron (iron-silicon, iron-aluminum-silicon alloy, iron-nickel alloy, etc.) can be used. However, these are only examples, and other metallic magnetic materials may be adopted. Further, the metal magnetic powder may be a powder of one kind of metal magnetic material or a powder in which two or more kinds of metal magnetic materials are mixed.

特に、磁気特性や入手し易さなどの観点から、鉄を主成分として含み、副成分として、クロム(Cr)、珪素(Si)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、コバルト(Co)、カーボン(C)、ホウ素(B)などを含む金属磁性粉末を用いるのがより好ましい。また、アモルファス金属粉末や純鉄粉を用いても良い。具体的には、Fe-Ni系(パーマロイ)、Fe-Si系(ケイ素鋼)、Fe-Al系、Fe-Co系(パーメンジュール)、Fe-Si-Cr系、Fe-Al-Cr系、Fe-Si-Al系(センダスト)などの合金粉末や、Fe-Si-B-Cr系のアモルファス粉末のような非結晶性金属粉末、カルボニル鉄粉などの結晶性鉄粉などが挙げられる。そして、上記材料のうち略球形の金属磁性粉末とすることが可能な材料(例えばFe-Si-B-Cr系のアモルファス粉末やFe-Si-Cr系合金粉末など)を用いるのがより好ましい。この金属磁性粉末を含む複合磁性材料の圧縮成型がよりし易くなるからである。 In particular, from the viewpoint of magnetic properties and availability, iron is contained as a main component, and as sub-components, chromium (Cr), silicon (Si), nickel (Ni), aluminum (Al), cobalt (Co), etc. It is more preferable to use a metallic magnetic powder containing carbon (C), boron (B) and the like. Further, amorphous metal powder or pure iron powder may be used. Specifically, Fe-Ni-based (permalloy), Fe-Si-based (silicon steel), Fe-Al-based, Fe-Co-based (permenzur), Fe-Si-Cr-based, Fe-Al-Cr-based. , Fe—Si—Al based alloy powder, non-crystalline metal powder such as Fe—Si—B—Cr based amorphous powder, crystalline iron powder such as carbonyl iron powder and the like. Then, it is more preferable to use a material that can be a substantially spherical metal magnetic powder (for example, Fe—Si—B—Cr-based amorphous powder, Fe—Si—Cr-based alloy powder, or the like) among the above materials. This is because the compression molding of the composite magnetic material containing the metallic magnetic powder becomes easier.

金属磁性粉末の主成分である鉄の含有率は、85wt%以上であることが好ましく、87wt%以上であることがより好ましい。また、98wt%以下であることが好ましく、97wt%以下であることがより好ましい。そして、上記のような副成分から選ばれる1以上を含み、残部が鉄および不可避的不純物であることが好ましい。 The content of iron, which is the main component of the metallic magnetic powder, is preferably 85 wt% or more, more preferably 87 wt% or more. Further, it is preferably 98 wt% or less, and more preferably 97 wt% or less. It is preferable that the mixture contains one or more selected from the above-mentioned subcomponents, and the balance is iron and unavoidable impurities.

また、この金属磁性粉末は、クロムの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、3wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。
クロムは、大気中の酸素と結合して、化学的に安定な酸化物(例えば、Cr23等)を容易に生成する。このため、クロムを含む複合磁性熱硬化成型体は、耐食性に特に優れたものとなる。さらにクロムの酸化物は比抵抗が大きいため、複合磁性熱硬化成型体を構成する粒子の表面付近にクロムの酸化物層が形成されることにより、粒子間をより絶縁し易くなる。
したがって、クロムの含有率を上記範囲内とすることにより、耐食性に優れるとともに、渦電流損失のより小さいコイル部品等を製造可能な金属磁性粉末が得られる。
Further, the metal magnetic powder preferably has a chromium content of 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 3 wt% or more and 8 wt% or less.
Chromium combines with oxygen in the atmosphere to easily form chemically stable oxides (eg, Cr 2 O 3 ). Therefore, the composite magnetic thermosetting molded body containing chromium is particularly excellent in corrosion resistance. Further, since the chromium oxide has a large specific resistance, the chromium oxide layer is formed near the surface of the particles constituting the composite magnetic thermosetting molded product, so that the particles can be more easily insulated from each other.
Therefore, by setting the chromium content within the above range, a metallic magnetic powder having excellent corrosion resistance and capable of manufacturing a coil component or the like having a small eddy current loss can be obtained.

同様の理由により、この金属磁性粉末は、ニッケルの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、3wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。そして、同様に、この金属磁性粉末は、アルミニウムの含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、3wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。 For the same reason, the nickel content of this metallic magnetic powder is preferably 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 3 wt% or more and 8 wt% or less. Similarly, the content of aluminum in this metallic magnetic powder is preferably 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 3 wt% or more and 8 wt% or less.

さらに、この金属磁性粉末は、珪素の含有率が2wt%以上10wt%以下であることが好ましく、3wt%以上8wt%以下であることがより好ましい。
珪素は、金属磁性粉末を含む複合磁性熱硬化成型体を用いて得られるコイル部品等の比透磁率を高め得る成分である。また、金属磁性粉末が珪素を含むと比抵抗が高くなるため、粒子間渦電流損失を抑制し得る成分でもある。したがって、珪素の含有率を上記範囲内とすることにより、比透磁率を高めつつ、渦電流損失のより小さいコイル部品等を製造可能な金属磁性粉末が得られる。
Further, the metal magnetic powder preferably has a silicon content of 2 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 3 wt% or more and 8 wt% or less.
Silicon is a component that can increase the relative magnetic permeability of coil parts and the like obtained by using a composite magnetic thermosetting molded body containing a metallic magnetic powder. Further, since the specific resistance becomes high when the metallic magnetic powder contains silicon, it is also a component that can suppress the eddy current loss between particles. Therefore, by setting the silicon content within the above range, a metallic magnetic powder capable of producing a coil component or the like having a smaller eddy current loss while increasing the relative permeability can be obtained.

そして、この金属磁性粉末は、上記成分より含有率の小さい成分として、ホウ素(B)、チタン(Ti)、V(バナジウム)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、Ga(ガリウム)、ゲルマニウム(Ge)、ジルコニウム(Zr)、Nb(ニオブ)、Mo(モリブデン)、Ru(ルテニウム)、Rh(ロジウム)、およびタンタル(Ta)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。その場合、これらの成分の含有率の総和は、1wt%以下とするのが好ましい。
また、製造過程で不可避的に混入するリン(P)、硫黄(S)等の成分を含んでいても良いが、その場合、それらの成分の含有率の総和は、1wt%以下であるのが好ましい。
The metallic magnetic powder contains boron (B), titanium (Ti), V (vanadium), manganese (Mn), copper (Cu), Ga (gallium), and germanium (Gallium) as components having a smaller content than the above components. It may contain at least one selected from the group consisting of Ge), zirconium (Zr), Nb (niobium), Mo (molybdenum), Ru (ruthenium), Rh (boronium), and tantalum (Ta). In that case, the total content of these components is preferably 1 wt% or less.
Further, it may contain components such as phosphorus (P) and sulfur (S) that are inevitably mixed in the manufacturing process, but in that case, the total content of these components is 1 wt% or less. preferable.

金属磁性粉末の平均粒子径(D50)は、8μm以上25μm以下であるのが好ましく、10μm以上20μm以下であるのがより好ましい。さらに、金属磁性粉末の粒子形状は、前述したように、この金属磁性粉末を含む複合磁性材料の圧縮成型がよりし易くなることから、略球形(例えば、長径を短径で除した値が2以下、さらには1.5以下の略球体である形状)であるのが好ましい。 The average particle size (D 50 ) of the metallic magnetic powder is preferably 8 μm or more and 25 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 20 μm or less. Further, as described above, the particle shape of the metallic magnetic powder is substantially spherical (for example, the value obtained by dividing the major axis by the minor axis is 2) because the composite magnetic material containing the metallic magnetic powder can be easily compression-molded. Hereinafter, it is preferable that the shape is a substantially spherical shape of 1.5 or less).

ここで、この「平均粒子径(D50)」とは、レーザ回折・散乱法(マイクロトラック法)による粒子径分布測定装置を用いて求めた体積基準粒度分布における積算値50%での粉子径(メディアン径)を意味する。粒子が凝集している場合には、その凝集体の粒子径を意味する。なお、平均粒子径(D50)の具体的な測定機器としては、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(粒度分布)LA-960(HORIBA製作所社製)を挙げることができる。 Here, this "average particle size (D 50 )" is a powder at an integrated value of 50% in a volume-based particle size distribution obtained by using a particle size distribution measuring device by a laser diffraction / scattering method (microtrack method). It means the diameter (median diameter). When the particles are agglomerated, it means the particle size of the agglomerates. As a specific measuring device for the average particle size (D 50 ), a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (particle size distribution) LA-960 (manufactured by HORIBA, Ltd.) can be mentioned.

また、金属磁性粉末は、金属磁性材料が水アトマイズ法やガスアトマイズ法により粉末化されたものを用いるのが好適である。
ここで、「水アトマイズ法」とは、溶湯(溶融金属)を、高速で噴射した水(アトマイズ水)に衝突させることにより、溶湯を微粉化するとともに冷却して、金属粉末を製造する方法である。
また、「ガスアトマイズ法」とは、溶湯の流れに周囲から不活性ガスや空気などのジェット気流を吹き付けて溶湯の流れを粉化し、擬固させて金属粉末とする方法である。
Further, as the metal magnetic powder, it is preferable to use a metal magnetic material powdered by a water atomization method or a gas atomization method.
Here, the "water atomizing method" is a method of producing a metal powder by colliding the molten metal (molten metal) with water jetted at high speed (atomized water) to atomize and cool the molten metal. be.
The "gas atomizing method" is a method in which a jet stream such as an inert gas or air is blown from the surroundings onto the flow of the molten metal to pulverize the flow of the molten metal and quasi-solidify it into a metal powder.

この水アトマイズ法またはガスアトマイズ法により製造された金属磁性粉末は、その形状が略球形となる(球形に近くなる)ため、この金属磁性粉末を含む複合磁性材料を用いて複合磁性熱硬化成型体を製造する際に、その充填率を容易に高めることができる。また、前述したように、この金属磁性粉末を含む複合磁性材料の圧縮成型がよりし易くなる。その結果、より高密度・高比透磁率の複合磁性熱硬化成型体が得られ易い。 Since the metal magnetic powder produced by the water atomization method or the gas atomization method has a substantially spherical shape (close to a spherical shape), a composite magnetic thermocured molded product containing the metal magnetic powder is used to form a composite magnetic thermocurable molded product. The filling rate can be easily increased during production. Further, as described above, compression molding of the composite magnetic material containing the metallic magnetic powder becomes easier. As a result, it is easy to obtain a composite magnetic thermosetting molded product having higher density and higher relative permeability.

なお、この金属磁性粉末として、粉末表面の吸着水を除去するために乾燥処理が施されたもの、つまり粉末を乾燥処理して得られた金属磁性乾燥粉末を用いても良い。粉末の乾燥処理方法としては、熱風処理や乾熱処理などが例示され、乾燥処理条件としては、100~150℃の温度で30~120分間処理する条件などが例示される。 As the metallic magnetic powder, a powder that has been dried to remove adsorbed water on the surface of the powder, that is, a metallic magnetic dry powder obtained by drying the powder may be used. Examples of the powder drying treatment method include hot air treatment and dry heat treatment, and examples of the drying treatment condition include conditions for treatment at a temperature of 100 to 150 ° C. for 30 to 120 minutes.

また、この金属磁性粉末として、熱硬化性樹脂との濡れ性を向上させるためにシラン系またはチタン系のカップリング剤により表面処理が施されたもの、つまり粉末をシラン系またはチタン系のカップリング剤により表面処理して得られた表面処理金属磁性粉末を用いても良い。シラン系またはチタン系のカップリング剤としては、後述する熱硬化性樹脂との親和性などの観点から、エポキシ基、アミノ基、またはイソシアネート基を官能基として有するシラン系またはチタン系のカップリング剤を用いるのがより好ましい。そして、粉末の表面処理方法としては、粉末をミキサー等により攪拌させながらカップリング剤を含む溶液を滴下または噴霧する乾式処理法や、粉末に溶媒を加えてスラリー状とし、このスラリーにカップリング剤を含む溶液を加えて攪拌した後、濾過および乾燥する湿式処理法などが例示される。なお、この表面処理は、前述した乾燥処理と組み合わせて行っても良い。 Further, this metallic magnetic powder is surface-treated with a silane-based or titanium-based coupling agent in order to improve wettability with a thermosetting resin, that is, the powder is silane-based or titanium-based coupling. A surface-treated metal magnetic powder obtained by surface-treating with an agent may be used. The silane-based or titanium-based coupling agent is a silane-based or titanium-based coupling agent having an epoxy group, an amino group, or an isocyanate group as a functional group from the viewpoint of compatibility with a thermosetting resin described later. Is more preferable to use. As a surface treatment method for the powder, a dry treatment method in which a solution containing a coupling agent is dropped or sprayed while stirring the powder with a mixer or the like, or a solvent is added to the powder to form a slurry, and the coupling agent is added to the slurry. Examples thereof include a wet treatment method in which a solution containing the above-mentioned powder is added, stirred, and then filtered and dried. In addition, this surface treatment may be performed in combination with the above-mentioned drying treatment.

さらに、この金属磁性粉末として、表面を絶縁膜でコーティングするためにリン酸塩処理が施されたもの、つまり粉末をリン酸塩によりリン酸塩処理して得られたリン酸塩処理金属磁性粉末を用いても良い。リン酸塩としては、リン酸亜鉛、リン酸亜鉛-カルシウム、リン酸マンガン、リン酸鉄などが例示され、特に、鉄を主成分とする磁性粉末での絶縁膜形成のし易さという観点から、リン酸亜鉛を用いるのがより好ましい。そして、粉末のリン酸塩処理方法としては、粉末を必要に応じて酸洗浄または水洗浄した後にリン酸塩処理し、その後に水洗浄および乾燥を行う方法などが例示される。なお、このリン酸塩処理も、前述した乾燥処理と組み合わせて行っても良い。 Further, as this metallic magnetic powder, a phosphate-treated metal magnetic powder obtained by subjecting the surface to a phosphate treatment for coating the surface with an insulating film, that is, a phosphate-treated powder. May be used. Examples of the phosphate include zinc phosphate, zinc phosphate-calcium, manganese phosphate, iron phosphate and the like, and in particular, from the viewpoint of ease of forming an insulating film with a magnetic powder containing iron as a main component. , Zinc phosphate is more preferred. Examples of the method for treating the powder with phosphate include a method in which the powder is washed with acid or water as necessary, then treated with phosphate, and then washed with water and dried. In addition, this phosphate treatment may also be performed in combination with the above-mentioned drying treatment.

そして、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体において、この金属磁性粉末の含有率は90~98wt%であることが好ましく、92~97.5wt%であることがより好ましい。 In the composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment, the content of the metallic magnetic powder is preferably 90 to 98 wt%, more preferably 92 to 97.5 wt%.

なお、半導体の封止材料においては、フィラーとして、導電性を有さない、つまり絶縁性の金属酸化物粉末(フェライト粉末)やガラスビーズ等が用いられているが、本発明の金属磁性粉末には、このような絶縁性の材料の粉末は包含されない。つまり、本発明の金属磁性粉末は、導電性を有する材料により構成されたものである。 In the semiconductor encapsulation material, non-conductive, that is, insulating metal oxide powder (ferrite powder), glass beads, etc. are used as the filler, but the metal magnetic powder of the present invention is used. Does not include powders of such insulating materials. That is, the metallic magnetic powder of the present invention is made of a conductive material.

<熱硬化性樹脂>
次に、熱硬化性樹脂について説明する。
熱硬化性樹脂は、官能基を持つプレポリマーを主成分(含有率90wt%以上)とする反応性の樹脂組成物であり、加熱により軟化および流動し、次第に三次元網目構造を形成する架橋反応を起こして硬化する樹脂組成物である。なお、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体に含まれているのは熱硬化された樹脂組成物であるが、本発明ではこの熱硬化された樹脂組成物も「熱硬化性樹脂」と称している。そして、この熱硬化性樹脂としては、バインダー樹脂としての役割を果たし且つ加熱により硬化可能なもの(例えば半導体の封止材料に使用されている樹脂など)であれば特に限定されず、熱硬化型の、エポキシ系樹脂(ビスフェノール型、ナフタレン型、ノボラック型、脂肪族型、グリシジルアミン型など)、シリコン系樹脂(メチルフェニルシリコン樹脂など)、フェノール系樹脂(ノボラック型、レゾール型など)、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等を用いることができる。そして、2種類以上の熱硬化性樹脂が混合されたものを用いても良い。特に、熱耐性などの観点から、エポキシ系樹脂を用いるのがより好ましく、ノボラック型エポキシ系樹脂を用いるのがさらに好ましい。
<Thermosetting resin>
Next, the thermosetting resin will be described.
The thermosetting resin is a reactive resin composition containing a prepolymer having a functional group as a main component (content rate of 90 wt% or more), and is a cross-linking reaction that softens and flows by heating to gradually form a three-dimensional network structure. It is a resin composition that causes and cures. Although the composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment contains a thermosetting resin composition, in the present invention, this thermosetting resin composition is also referred to as "thermosetting resin". It is called. The thermosetting resin is not particularly limited as long as it serves as a binder resin and can be cured by heating (for example, a resin used as a sealing material for semiconductors), and is a thermosetting type. , Epoxy resin (bisphenol type, naphthalene type, novolak type, aliphatic type, glycidylamine type, etc.), silicon resin (methylphenylsilicon resin, etc.), phenol resin (novolak type, resol type, etc.), polyamide type A resin, a polyimide resin, a melamine resin, a polyphenylene sulfide resin, or the like can be used. Then, a mixture of two or more types of thermosetting resins may be used. In particular, from the viewpoint of heat resistance and the like, it is more preferable to use an epoxy resin, and it is further preferable to use a novolak type epoxy resin.

また、この熱硬化性樹脂の熱硬化反応前における軟化温度は、限定されるものではないが、0℃以上であるのがより好ましく、40℃以上であるのがさらに好ましい。そして、これも限定されるものではないが、この熱硬化性樹脂の熱硬化反応前における軟化温度は100℃以下であるのが好ましい。 The softening temperature of this thermosetting resin before the thermosetting reaction is not limited, but is more preferably 0 ° C. or higher, and even more preferably 40 ° C. or higher. And, although this is also not limited, the softening temperature of this thermosetting resin before the thermosetting reaction is preferably 100 ° C. or lower.

さらに、熱硬化性樹脂は、熱硬化のし易さなどの観点から、硬化剤が混合されたものであるのが好ましい。硬化剤としては、フェノールノボラック型の硬化剤(フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂など)、ポリアミド系硬化剤(ポリアミド樹脂など)、無水マレイン酸、無水フタル酸等の酸無水物系硬化剤、ジシアンジアミド、イミダゾール等の潜在性アミン系硬化剤、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン類などを用いることができる。これらの硬化剤は、単独で使用しても、2種類以上併用してもよい。
また、本発明の効果に影響を与えない範囲内において、さらに希釈剤、充填剤、離型剤などの他の添加剤が混合されたものであっても良い。
Further, the thermosetting resin is preferably a mixture of a curing agent from the viewpoint of ease of thermosetting. Examples of the curing agent include phenol novolac type curing agents (phenol novolak resin, bisphenol A type novolak resin, etc.), polyamide-based curing agents (polyamide resin, etc.), acid anhydride-based curing agents such as maleic anhydride and phthalic anhydride. Latent amine-based curing agents such as dicyandiamide and imidazole, aromatic amines such as diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone can be used. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.
Further, other additives such as a diluent, a filler, and a mold release agent may be further mixed within a range that does not affect the effect of the present invention.

なお、複合磁性材料を調製するにあたり、熱硬化性樹脂を樹脂溶液とするために、熱硬化性樹脂に溶剤を混合しても良い。この溶剤は、製造工程などにおいて乾燥等により除去されるものであるが、除去のし易さという観点から、溶剤の使用量は少ない方が好ましい(例えば、溶剤を除く複合磁性材料に用いる材料の合計体積に対する溶剤の体積の比率が5.0vol%未満、さらには0.5vol%以上2.0vol%以下など)。溶剤としては、後述する複合磁性熱硬化成型体の製造方法における材料調製工程や、その後の圧縮成型工程、熱硬化工程などにおいて乾燥等により除去可能なものであるのが好ましく、アルコール、トルエン、クロロホルム、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル等の有機溶媒が好適例として示される。 In preparing the composite magnetic material, a solvent may be mixed with the thermosetting resin in order to prepare the thermosetting resin as a resin solution. This solvent is removed by drying or the like in the manufacturing process, but from the viewpoint of ease of removal, it is preferable that the amount of the solvent used is small (for example, the material used for the composite magnetic material excluding the solvent). The ratio of the volume of the solvent to the total volume is less than 5.0 vol%, further 0.5 vol% or more and 2.0 vol% or less, etc.). The solvent is preferably one that can be removed by drying or the like in the material preparation step in the method for producing a composite magnetic thermocuring molded product described later, the subsequent compression molding step, the thermocuring step, and the like, and alcohol, toluene, and chloroform. , Methyl ethyl ketone, acetone, ethyl acetate and the like are shown as preferred examples.

そして、この熱硬化性樹脂を用いて製造する複合磁性熱硬化成型体が所定の密度および絶縁破壊電圧を得られるようにするために、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体における熱硬化性樹脂の含有量は、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との合計質量に対する熱硬化性樹脂の質量割合、つまり[熱硬化性樹脂の含有量(質量)/金属磁性粉末の含有量(質量)+熱硬化性樹脂の含有量(質量)]×100の計算値として2.0wt%以上4.5wt%以下となるようにする。なお、この質量割合の下限は2.5wt%以上であるのがより好ましい。また、上限は4.0wt%以下であるのがより好ましく、3.5wt%以下であるのがさらに好ましい。 Then, in order to enable the composite magnetic thermosetting molded body manufactured using this thermosetting resin to obtain a predetermined density and insulation breakdown voltage, the thermosetting property in the composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment is heat-curable. The content of the resin is the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the metal magnetic powder and the thermosetting resin, that is, [the content (mass) of the thermosetting resin / the content (mass) of the metal magnetic powder + The content (mass) of the thermosetting resin] × 100 is calculated to be 2.0 wt% or more and 4.5 wt% or less. The lower limit of this mass ratio is more preferably 2.5 wt% or more. Further, the upper limit is more preferably 4.0 wt% or less, and further preferably 3.5 wt% or less.

<複合磁性熱硬化成型体>
次に、前述した金属磁性粉末および熱硬化性樹脂を含む複合磁性材料が所定の条件によって圧縮成型され熱硬化された、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体について説明する。
<Composite magnetic thermosetting molded body>
Next, the composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment, in which the composite magnetic material containing the above-mentioned metal magnetic powder and the thermosetting resin is compression-molded and thermosetting under predetermined conditions, will be described.

本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体は、前述した金属磁性粉末および熱硬化性樹脂を所定量含む複合磁性材料が、後述する所定の温度および成型圧力により圧縮成型され、さらに所定の温度により熱処理を行って熱硬化されたものである。そして、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の密度は5.2g/cm3以上であり、直流の電圧を印加したときの絶縁破壊電圧(成型体内の特定距離間において電気抵抗が急激に低下して大電流が流れる電圧)が300V/mm以上であり、比透磁率も高い。 In the composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment, the composite magnetic material containing the above-mentioned metal magnetic powder and the thermosetting resin in a predetermined amount is compression-molded at a predetermined temperature and molding pressure described later, and further at a predetermined temperature. It is heat-cured by heat treatment. The density of the composite magnetic thermocurable molded body according to the present embodiment is 5.2 g / cm 3 or more, and the dielectric breakdown voltage when a direct current voltage is applied (electrical resistance suddenly increases between specific distances in the molded body). The voltage at which a large current flows after a decrease) is 300 V / mm or more, and the specific magnetic permeability is also high.

なお、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の密度は、5.4g/cm3以上であるのがより好ましく、5.5g/cm3以上であるのがさらに好ましい。また、この密度の上限は、限定されるものではないが、7.0g/cm3以下であっても良く、6.5g/cm3以下であっても良く、6.2g/cm3以下であっても良く、6.0g/cm3以下であっても良く、5.8g/cm3以下であっても良い。さらに、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体に直流の電圧を印加したときの絶縁破壊電圧は、400V/mm以上であるのがより好ましく、500V/mm以上であるのがさらに好ましく、550V/mm以上であるのがさらに好ましく、600V/mm以上であるのがさらに好ましい。さらに、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の比透磁率は、20以上であるのがより好ましく、22以上であるのがさらに好ましい。 The density of the composite magnetic heat-curable molded product according to the present embodiment is more preferably 5.4 g / cm 3 or more, and further preferably 5.5 g / cm 3 or more. The upper limit of this density is not limited, but may be 7.0 g / cm 3 or less, 6.5 g / cm 3 or less, and 6.2 g / cm 3 or less. It may be 6.0 g / cm 3 or less, or 5.8 g / cm 3 or less. Further, the dielectric breakdown voltage when a DC voltage is applied to the composite magnetic thermocurable molded body according to the present embodiment is more preferably 400 V / mm or more, further preferably 500 V / mm or more, and further preferably 550 V. It is more preferably / mm or more, and even more preferably 600 V / mm or more. Further, the specific magnetic permeability of the composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment is more preferably 20 or more, and further preferably 22 or more.

<コイル部品>
次に、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体にコイルが内包されたコイル部品の実施形態について詳細に説明する。
つまり、本実施形態に係るコイル部品は、上記した複合磁性熱硬化成型体により構成された磁性コア材と、この複合磁性熱硬化成型体に内包されたコイルと、を備える。そして、端子となるコイルの端部が複合磁性熱硬化成型体から複数(例えば2つ)露出されている。
<Coil parts>
Next, an embodiment of a coil component in which a coil is contained in a composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment will be described in detail.
That is, the coil component according to the present embodiment includes a magnetic core material made of the above-mentioned composite magnetic heat-curable molded body and a coil contained in the composite magnetic heat-cured molded body. A plurality (for example, two) ends of the coil serving as the terminal are exposed from the composite magnetic thermosetting molded body.

ここで、コイルは、丸線や平線などのワイヤが巻回されたものであり、このワイヤの形状や本数、巻回数(ターン数)などは特段限定されるものではない。また、このワイヤは表面が絶縁被覆されたものであっても良い。
また、磁性コア材は、上記コイルの磁心(コイルの中芯部に備わるインナーコア材)や上記コイルを包埋する磁性外装体(コイルが包埋されたアウターコア材)となるものであり、本実施形態に係るコイル部品においては、磁性外装体あるいは磁心と磁性外装体との両方が上記した複合磁性熱硬化成型体により構成されている。
Here, the coil is formed by winding a wire such as a round wire or a flat wire, and the shape, number of wires, number of turns (number of turns), and the like of the wire are not particularly limited. Further, the surface of this wire may be insulated and coated.
Further, the magnetic core material is a magnetic core of the coil (inner core material provided in the core portion of the coil) and a magnetic outer body (outer core material in which the coil is embedded) that embeds the coil. In the coil component according to the present embodiment, both the magnetic outer body or the magnetic core and the magnetic outer body are made of the above-mentioned composite magnetic thermocurable molded body.

なお、本実施形態に係るコイル部品において「複合磁性熱硬化成型体により構成された磁性コア材」とは、複合磁性熱硬化成型体を主成分として(磁性コア材の90質量%以上、より好ましくは95質量%以上)含むことである。 In the coil component according to the present embodiment, the "magnetic core material composed of the composite magnetic heat-curable molded body" is mainly composed of the composite magnetic heat-cured molded body (90% by mass or more of the magnetic core material, more preferably. Is 95% by mass or more).

このような本実施形態に係るコイル部品は、端子間の絶縁破壊電圧が高く、コイル(チョークコイルを含む)やメタルインダクタなどとして好適に用いられる。
例えば、本実施形態に係るコイル部品は、端子間にインパルス電圧を印加したときの絶縁破壊電圧(インダクタンス値が初期値から-20%となる電圧)が300V以上、さらには350V以上となる。
Such a coil component according to the present embodiment has a high dielectric breakdown voltage between terminals, and is suitably used as a coil (including a choke coil), a metal inductor, or the like.
For example, in the coil component according to the present embodiment, the dielectric breakdown voltage (voltage at which the inductance value is −20% from the initial value) when an impulse voltage is applied between the terminals is 300 V or more, and further 350 V or more.

<複合磁性熱硬化成型体の製造方法>
次に、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法について説明する。
<Manufacturing method of composite magnetic thermosetting molded body>
Next, a method for manufacturing the composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法は、少なくとも、以下のような材料調製工程、圧縮成形工程および熱硬化工程を含む。なお、この製造方法により製造される複合磁性熱硬化成型体には、内部にコイル等を埋め込んでいない非埋め込みタイプの磁性コア材だけでなく、内部にコイルが埋め込まれたコイル部品も包含される。
以下、上記各工程について詳細に説明する。
The method for producing a composite magnetic thermosetting molded product according to the present embodiment includes at least the following material preparation steps, compression molding steps, and thermosetting steps. The composite magnetic thermocurable molded body manufactured by this manufacturing method includes not only a non-embedded type magnetic core material in which a coil or the like is not embedded inside, but also a coil component in which a coil is embedded inside. ..
Hereinafter, each of the above steps will be described in detail.

[材料調製工程]
材料調製工程は、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂とを含む複合磁性材料を調製する工程である。具体的には、前述したような金属磁性粉末および熱硬化性樹脂を用意し、熱硬化性樹脂(必要であれば溶剤を添加した樹脂溶液)に、ミキサー等を用いて金属磁性粉末を混合分散し、必要であれば乾燥して、粒状(造粒粉)またはペースト状の複合磁性材料を調製する。ここで、必要に応じてさらに分散剤、可塑剤などを適宜配合してから混合分散を行っても良い。また、前述した理由から、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との合計質量に対する熱硬化性樹脂の質量割合は2.0wt%以上4.5wt%以下となるようにする。この質量割合の下限は2.5wt%以上であるのがより好ましく、上限は4.0wt%以下であるのがより好ましく、3.5wt%以下であるのがさらに好ましい。
[Material preparation process]
The material preparation step is a step of preparing a composite magnetic material containing a metallic magnetic powder and a thermosetting resin. Specifically, the metal magnetic powder and the thermosetting resin as described above are prepared, and the metal magnetic powder is mixed and dispersed in the thermocurable resin (resin solution to which a solvent is added if necessary) using a mixer or the like. Then, if necessary, dry to prepare a granular (granulated powder) or paste-like composite magnetic material. Here, if necessary, a dispersant, a plasticizer, or the like may be further added and then mixed and dispersed. Further, for the above-mentioned reason, the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the metal magnetic powder and the thermosetting resin is set to 2.0 wt% or more and 4.5 wt% or less. The lower limit of the mass ratio is more preferably 2.5 wt% or more, the upper limit is more preferably 4.0 wt% or less, and further preferably 3.5 wt% or less.

なお、この金属磁性粉末、熱硬化性樹脂および溶剤の混合の順番は限定されるものではないが、混合分散のし易さという観点から、熱硬化性樹脂と溶剤とを混合して得られた樹脂溶液に金属磁性粉末(および他の材料)を混合するのがより好ましい。そして、上記の混合は、混錬造粒であってもよい。また、造粒により粒状(造粒粉)の金属磁性粉末を得る場合、混合した後、分級を施してもよい。分級の方法としては、例えば、ふるい分け分級、慣性分級、遠心分級のような乾式分級、沈降分級のような湿式分級等が挙げられる。溶剤を用いている場合には、混合後に乾燥を行って溶剤含有率をほぼ0vol%としておくことが好ましい。 The order of mixing the metal magnetic powder, the thermosetting resin and the solvent is not limited, but the thermosetting resin and the solvent were mixed and obtained from the viewpoint of ease of mixing and dispersion. It is more preferable to mix the metallic magnetic powder (and other materials) with the resin solution. The above mixing may be kneaded granulation. Further, when a granular (granulated powder) metallic magnetic powder is obtained by granulation, it may be mixed and then classified. Examples of the classification method include sieving classification, inertial classification, dry classification such as centrifugal classification, and wet classification such as sedimentation classification. When a solvent is used, it is preferable to dry the mixture after mixing to set the solvent content to about 0 vol%.

[圧縮成型工程]
圧縮成型工程は、材料調製工程において得られた複合磁性材料を所定の条件により圧縮成型して成型体とする工程である。具体的には、まずプレス機械の金型を、この複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整しておき、金型開口から複合磁性材料をインジェクターなどによって金型内に充填する。なお、金型の形状や大きさは特に限定されない。また、複合磁性材料を金型内に投入する際に、金型内部で複合磁性材料が十分に充填されない箇所を生じにくくするために、振動を加えながら投入を行っても良い。
[Compression molding process]
The compression molding step is a step of compression molding the composite magnetic material obtained in the material preparation step under predetermined conditions to obtain a molded body. Specifically, first, the die of the press machine is adjusted to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin contained in the composite magnetic material, and then the composite magnetic material is injected into the die from the die opening by an injector or the like. Fill in. The shape and size of the mold are not particularly limited. Further, when the composite magnetic material is charged into the mold, it may be charged while applying vibration in order to prevent the occurrence of a portion where the composite magnetic material is not sufficiently filled inside the mold.

ここで、より短時間で所定の密度まで圧縮成型できることから、圧縮成型前の複合磁性材料も熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整するのが好ましい。例えば、熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整された金型内に複合磁性材料を投入し、10~120秒間程度保持することにより、金型だけでなく、圧縮成型前の複合磁性材料の温度も熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整することができる。また、金型への投入前に、複合磁性材料を他の方法により加温して、熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整しても良い。 Here, since the composite magnetic material before compression molding can be compression-molded to a predetermined density in a shorter time, it is preferable to adjust the temperature of the composite magnetic material before compression molding to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin. For example, by putting the composite magnetic material into a mold adjusted to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin and holding it for about 10 to 120 seconds, not only the mold but also the composite magnetic material before compression molding is performed. The temperature of the above can also be adjusted to a temperature higher than the softening temperature of the thermosetting resin. Further, the composite magnetic material may be heated by another method before being charged into the mold to adjust the temperature to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin.

さらに、この金型は、圧縮成型前および圧縮成型中において複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の熱硬化反応を進行させ難くすることができるため、後述する熱硬化工程における熱処理温度未満の温度に調整されたものであるのがより好適である。また、複合磁性材料の温度も、同様に、後述する熱硬化工程における熱処理温度未満の温度に調整されているのがより好適である。具体的な温度としては、複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の種類などによって適宜設定すれば良いが、例えば、160℃未満、さらには150℃未満の温度が例示される。 Further, since this mold can make it difficult for the thermosetting resin contained in the composite magnetic material to proceed with the thermosetting reaction before and during compression molding, the temperature is lower than the heat treatment temperature in the thermosetting step described later. It is more preferable that it is adjusted to. Further, it is more preferable that the temperature of the composite magnetic material is similarly adjusted to a temperature lower than the heat treatment temperature in the thermosetting step described later. The specific temperature may be appropriately set depending on the type of the thermosetting resin contained in the composite magnetic material, and examples thereof include temperatures below 160 ° C. and further below 150 ° C.

さらには、圧縮成型工程における金型や複合磁性材料の温度は、複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の軟化温度に55℃を加えた温度(軟化温度+55℃)以下、より好ましくは軟化温度+50℃以下に調整するのが好ましい。この場合、後述する熱硬化工程において、この軟化温度+55℃超、さらには軟化温度+50℃超の温度で熱処理を行うのが好適である。 Further, the temperature of the mold and the composite magnetic material in the compression molding step is the temperature obtained by adding 55 ° C. to the softening temperature of the thermosetting resin contained in the composite magnetic material (softening temperature + 55 ° C.), more preferably the softening temperature. It is preferable to adjust the temperature to + 50 ° C. or lower. In this case, in the thermosetting step described later, it is preferable to perform the heat treatment at the softening temperature of more than + 55 ° C. and further, the heat treatment at the softening temperature of more than + 50 ° C.

そして、この温度調整後、金型の可動性パンチ(プレスヘッド)の上下両方またはどちらか一方から1kg/cm2以上30kg/cm2以下の低い成型圧力により、複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.2g/cm3以上、より好ましくは5.4g/cm3以上、さらに好ましくは5.5g/cm3以上となるように圧縮成型し、複合磁性成型体を得る。なお、熱硬化後の複合磁性熱硬化成型体の絶縁破壊電圧をより向上させ易いことから、この成型圧力は、15kg/cm2以下であるのがより好ましく、12kg/cm2以下であるのがさらに好ましく、10kg/cm2以下であるのがさらに好ましい。 After this temperature adjustment, the composite magnetic material has fluidity due to a low molding pressure of 1 kg / cm 2 or more and 30 kg / cm 2 or less from either the upper or lower side of the movable punch (press head) of the mold. The composite magnetic molded body is obtained by compression molding so that the density is 5.2 g / cm 3 or more, more preferably 5.4 g / cm 3 or more, and further preferably 5.5 g / cm 3 or more. Since it is easier to improve the dielectric breakdown voltage of the composite magnetic thermosetting molded body after thermosetting, the molding pressure is more preferably 15 kg / cm 2 or less, and more preferably 12 kg / cm 2 or less. It is more preferably 10 kg / cm 2 or less, and even more preferably 10 kg / cm 2.

ここで、「複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.2g/cm3以上となるように圧縮成型する」とは、複合磁性材料の密度が5.2g/cm3以上となるまでに、複合磁性材料が流動性を有する状態が保たれていること(例えば複合磁性材料の溶融粘度が1300Ps・s以下、さらには1100Ps・s以下であるなど)、つまり複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の熱硬化反応が実質的に進行する前に密度が5.2g/cm3以上となるように圧縮成型することである。複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の種類などによって異なるが、目安としては、例えばエポキシ系樹脂を含む場合などでは圧縮成型開始から5~120秒間、さらには5~90秒間で密度が5.2g/cm3以上となるように圧縮成型するのが好適である。
なお、密度が5.2g/cm3以上となった後においては、複合磁性材料が流動性を有さない状態(含まれる熱硬化性樹脂の熱硬化反応が実質的に進行した状態)となっていても良い。
Here, "compressed molding so that the density of the composite magnetic material is 5.2 g / cm 3 or more while the composite magnetic material has fluidity" means that the density of the composite magnetic material is 5.2 g / cm 3 or more. By the time the composite magnetic material is maintained in a state of having fluidity (for example, the melt viscosity of the composite magnetic material is 1300 Ps · s or less, further 1100 Ps · s or less), that is, it is included in the composite magnetic material. The thermosetting resin is compression-molded so that the density becomes 5.2 g / cm 3 or more before the thermosetting reaction substantially proceeds. It depends on the type of thermosetting resin contained in the composite magnetic material, but as a guide, for example, when an epoxy resin is contained, the density is 5. in 5 to 120 seconds from the start of compression molding, and further in 5 to 90 seconds. It is preferable to perform compression molding so that the content is 2 g / cm 3 or more.
After the density becomes 5.2 g / cm 3 or more, the composite magnetic material has no fluidity (a state in which the thermosetting reaction of the contained thermosetting resin has substantially proceeded). You may have.

このような条件で複合磁性材料を圧縮成型して得られた複合磁性成型体は、従来に比べて大幅に低い成型圧力で所定の密度まで圧縮成型されているため、高い密度を有しながら電気的導体である金属磁性粉末間に存在する熱硬化性樹脂が排除されず、金属磁性粉末間に十分な厚さの絶縁層が形成されており、これを熱硬化することによって、高い密度を有し且つ高い絶縁破壊電圧を示す複合磁性熱硬化成型体を得ることができる。 The composite magnetic molded body obtained by compression molding the composite magnetic material under such conditions is compression-molded to a predetermined density with a molding pressure significantly lower than that of the conventional one, so that the composite magnetic molded body is electrically operated while having a high density. The thermosetting resin existing between the metal magnetic powders, which are the target conductors, is not excluded, and an insulating layer having a sufficient thickness is formed between the metal magnetic powders. By thermally curing this, a high density is obtained. Moreover, it is possible to obtain a composite magnetic heat-curable molded body that exhibits a high insulation breakdown voltage.

[熱硬化工程]
熱硬化工程は、圧縮成型工程において得られた複合磁性成型体を熱処理して熱硬化し、複合磁性熱硬化成型体を得る工程である。具体的には、圧縮成型工程後に金型から取り出した複合磁性成型体を、含まれる熱硬化性樹脂の推奨されている熱硬化温度以上の温度により熱処理して熱硬化させる。この熱処理の温度は、複合磁性材料に含まれる熱硬化性樹脂の種類などに応じて適宜設定すれば良いが、例えば、150℃以上230℃以下、さらには160℃以上200℃以下の温度が例示される。熱処理時間も、例えば0.1時間以上5時間以下であって良く、さらには0.2時間以上3時間以下であって良い。なお、この熱処理は、金型内において行っても良く、金型内と金型から取り出した後の両方で行っても良い。その後、得られた複合磁性熱硬化成型体は、更に必要に応じて、表面の研磨やコーティングなどの工程を選択的に施すことができる。
[Thermosetting process]
The heat-curing step is a step of heat-treating the composite magnetic molded body obtained in the compression molding step to heat-cure the composite magnetic molded body to obtain a composite magnetic thermo-cured molded body. Specifically, the composite magnetic molded body taken out from the mold after the compression molding step is heat-treated at a temperature equal to or higher than the recommended thermosetting temperature of the contained thermosetting resin to be thermosetting. The temperature of this heat treatment may be appropriately set according to the type of the thermosetting resin contained in the composite magnetic material, and examples thereof include temperatures of 150 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, and further 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. Will be done. The heat treatment time may be, for example, 0.1 hour or more and 5 hours or less, and further may be 0.2 hours or more and 3 hours or less. It should be noted that this heat treatment may be performed in the mold or both in the mold and after being taken out from the mold. After that, the obtained composite magnetic thermosetting molded body can be further selectively subjected to steps such as surface polishing and coating, if necessary.

このようにして、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との合計質量に対する熱硬化性樹脂の質量割合が2.0wt%以上4.5wt%以下であり、密度が5.2g/cm3以上であり、さらに直流の電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が300V/mm以上である、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体を製造することができる。 In this way, the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the metal magnetic powder and the thermosetting resin is 2.0 wt% or more and 4.5 wt% or less, and the density is 5.2 g / cm 3 or more. Further, it is possible to manufacture a composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment, in which the insulation breakdown voltage when a direct current voltage is applied is 300 V / mm or more.

また、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体にコイルが内包されたコイル部品を製造する場合には、これも限定されるものではないが、前述した本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法の変形例として、例えば図1に示すような方法により製造することができる。 Further, in the case of manufacturing a coil component in which a coil is included in the composite magnetic thermocuring molded body according to the present embodiment, this is also not limited, but the composite magnetic thermocuring molding according to the present embodiment described above. As a modification of the method for manufacturing the body, it can be manufactured by, for example, the method shown in FIG.

具体的には、まず丸線等のワイヤからなる巻線の空芯コイル11を用意する。この空芯コイル11は、絶縁被覆されたワイヤが巻回された巻回部11bと、この巻回部11bから引き出された巻線の端部11aとにより構成されている。次に、プレス機械の下側パンチ21aを含む金型21を複合磁性材料31に含まれる熱硬化性樹脂の軟化温度以上および熱硬化工程における熱処理温度未満の温度となるように調整し(図1の(a))、空芯コイル11をこの金型21内に置き、金型21の開口からコイルの巻回部11(巻回されたワイヤのループ内側およびループどうしの隙間も含む)およびその上下空間を埋設するように、前述した材料調製工程により調製された複合磁性材料31を充填する。ただし、巻線の2つの端部11aは複合磁性材料31から露出させる(図1の(b))。そして、複合磁性材料31の温度が含まれる熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度となるまで数十秒から数分間保持する。その後、同様に温度調整された上側パンチ21bにより、前述した成型圧力で複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.2g/cm3以上となるように圧縮成型し、複合磁性材料31と空芯コイル11とを圧縮一体成型して、コイル内包複合磁性成型体を得る(図1の(c))。その後、金型からコイル内包複合磁性成型体を取り出し、所定の温度での熱処理により熱硬化を行って、複合磁性材料31が略直方体状に成型および熱硬化された本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体32(磁性外装体および磁心となる磁性コア材)に空芯コイル11が包埋され、2つの巻線の端部11aは外部に露出して端子となっているコイル部品を得ることができる(図1の(d))。 Specifically, first, an air-core coil 11 of a winding made of a wire such as a round wire is prepared. The air-core coil 11 is composed of a winding portion 11b around which an insulatingly coated wire is wound and an end portion 11a of a winding drawn from the winding portion 11b. Next, the die 21 including the lower punch 21a of the press machine is adjusted to have a temperature equal to or higher than the softening temperature of the heat-curable resin contained in the composite magnetic material 31 and lower than the heat treatment temperature in the heat-curing step (FIG. 1). (A)), The air core coil 11 is placed in the mold 21, and the winding portion 11 of the coil (including the inside of the loop of the wound wire and the gap between the loops) and the winding portion 11 thereof are placed through the opening of the mold 21. The composite magnetic material 31 prepared by the material preparation step described above is filled so as to bury the upper and lower spaces. However, the two ends 11a of the winding are exposed from the composite magnetic material 31 ((b) in FIG. 1). Then, the temperature is held for several tens of seconds to several minutes until the temperature becomes equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin containing the temperature of the composite magnetic material 31. After that, the composite magnetic material is compression-molded so that the density becomes 5.2 g / cm 3 or more while the composite magnetic material has fluidity under the above-mentioned molding pressure by the upper punch 21b whose temperature is adjusted in the same manner. The 31 and the air-core coil 11 are integrally molded by compression to obtain a coil-encapsulating composite magnetic molded body ((c) in FIG. 1). After that, the coil-encapsulated composite magnetic molded body is taken out from the mold and heat-cured by heat treatment at a predetermined temperature to mold the composite magnetic material 31 into a substantially rectangular shape and heat-cured the composite magnetic heat according to the present embodiment. An air-core coil 11 is embedded in a hardened molded body 32 (a magnetic exterior body and a magnetic core material that serves as a magnetic core), and the end portions 11a of the two windings are exposed to the outside to obtain a coil component that is a terminal. ((D) in FIG. 1).

なお、空芯コイルの代わりにコイルと磁心となる他の磁性コア材とからなるコイル組立体を用意し、これを用いて上記と同様の方法によりコイル部品を製造しても良い。この場合、磁性外装体(アウターコア材)は本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体により構成されるが、磁心(インナーコア材)は本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体とは異なる材料(例えばフェライトコアなど)により構成されるコイル部品となる。けれども、アウターコア材およびインナーコア材がいずれも本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体により構成されたコイル部品とするのがより好適である。 Instead of the air-core coil, a coil assembly made of a coil and another magnetic core material serving as a magnetic core may be prepared, and coil parts may be manufactured by the same method as described above using the coil assembly. In this case, the magnetic exterior body (outer core material) is composed of the composite magnetic thermocuring molded body according to the present embodiment, but the magnetic core (inner core material) is different from the composite magnetic thermocuring molded body according to the present embodiment. It is a coil component composed of a material (for example, a ferrite core). However, it is more preferable that both the outer core material and the inner core material are coil parts made of the composite magnetic thermosetting molded body according to the present embodiment.

コイルを内包させたコイル部品を製造する場合、従来の方法では、得られる成型体を所定の密度とするために非常に高い(少なくとも100kg/cm2超の)成型圧力によって圧縮成型することから、内包されているコイルのワイヤ(特に丸線ワイヤ)の断面形状がつぶれてしまい、ワイヤの絶縁被覆損傷などが発生し易いという課題もあった。しかしながら、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体の製造方法によれば、密度が高い成型体を得ることができ且つ内包するコイルのワイヤの断面形状がつぶれてしまう懸念がなく、また金属磁性粉末の粒子間やワイヤ間の絶縁層なども十分保たれた好適なコイル部品を製造することができる。 When manufacturing a coil component containing a coil, the conventional method is compression molding with a very high molding pressure (at least 100 kg / cm 2 or more) in order to obtain a predetermined density of the obtained molded body. There is also a problem that the cross-sectional shape of the coil wire (particularly the round wire) contained therein is crushed, and the insulation coating of the wire is easily damaged. However, according to the method for manufacturing a composite magnetic heat-curable molded body according to the present embodiment, a molded body having a high density can be obtained, there is no concern that the cross-sectional shape of the wire of the coil contained therein is crushed, and the metal magnetism is formed. It is possible to manufacture a suitable coil component in which the insulating layer between powder particles and between wires is sufficiently maintained.

以上、本実施形態に係る複合磁性熱硬化成型体、この複合磁性熱硬化成型体にコイルが内包されたコイル部品、およびこれらの製造方法を説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の実施態様も含む。
また、上記の各実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、適宜に組み合わせることができる。
Although the composite magnetic thermocurable molded body according to the present embodiment, the coil parts in which the coil is contained in the composite magnetic thermocurable molded body, and the manufacturing method thereof have been described above, the present invention is limited to the above-described embodiment. However, it also includes various modifications, improvements, and the like as long as the object of the present invention is achieved.
In addition, each of the above embodiments can be appropriately combined as long as the gist of the present invention is not deviated.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでもなく、前述のように、本発明の技術的思想内において様々な変形等が可能である。 Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following examples, and as described above, various modifications and the like are possible within the technical idea of the present invention.

(実施例1)
複合磁性材料に用いる金属磁性粉末として、平均粒子径(D50)が11μmであり略球形のFe-Si-B-Cr系のアモルファス粉末(Feの含有率は85wt%以上、SiおよびCrの含有率はいずれも3wt%以上8wt%以下、Bの含有率は1wt%以下)を用意した。なお、このアモルファス粉末は、粉末表面の吸着水を除去するために、120℃で1時間の乾燥処理を行ったものである。また、上記平均粒子径(D50)は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(粒度分布)LA-960(HORIBA製作所社製)を用いて測定した値である(以下も同様である)。
(Example 1)
As a metallic magnetic powder used for a composite magnetic material, an amorphous Fe—Si—B—Cr-based amorphous powder having an average particle diameter (D 50 ) of 11 μm and a substantially spherical shape (Fe content is 85 wt% or more, Si and Cr content is contained). The rates were 3 wt% or more and 8 wt% or less, and the B content was 1 wt% or less). The amorphous powder was dried at 120 ° C. for 1 hour in order to remove the adsorbed water on the surface of the powder. The average particle size (D 50 ) is a value measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (particle size distribution) LA-960 (manufactured by HORIBA, Ltd.) (the same applies hereinafter). ..

さらに、複合磁性材料に用いる熱硬化性樹脂として、ノボラック型エポキシ樹脂に硬化剤としてフェノールノボラック型の硬化剤を必要量添加したものを用意した。なお、この熱硬化性樹脂は、軟化温度が異なる3種類(軟化温度100℃、60℃、および0℃)を用意した。 Further, as a thermosetting resin used for the composite magnetic material, a novolac type epoxy resin to which a required amount of a phenol novolac type curing agent was added as a curing agent was prepared. Three types of thermosetting resins having different softening temperatures (softening temperatures of 100 ° C., 60 ° C., and 0 ° C.) were prepared.

そして、まず所定量秤量した上記熱硬化性樹脂を、メチルエチルケトン(MEK)を溶剤として希釈した。充分に溶解して樹脂溶液とし、この樹脂溶液に所定量秤量した上記金属磁性粉末を混合し、プラネタリーミキサーで充分に攪拌混合した(各サンプルにおける金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との合計質量に対する熱硬化性樹脂の量(質量割合)は下記表1に示した)。さらに、プラネタリーミキサーで攪拌しながら希釈溶剤であるメチルエチルケトン(MEK)を乾燥させ、金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との混合物を得た。更に、この混合物を高速破砕機で粉砕し、平均粒子径(D50)が500μm未満の造粒粉である複合磁性材料を作製した。なお、作製された各複合磁性材料について、含まれる熱硬化性樹脂の軟化温度+40℃での硬化前の溶融粘度を東洋精機製作所社製キャピログラフF-1により測定したところ、いずれもおよそ1000Ps・sであった。 Then, first, the thermosetting resin weighed in a predetermined amount was diluted with methyl ethyl ketone (MEK) as a solvent. It was sufficiently dissolved to form a resin solution, and the above-mentioned metallic magnetic powder weighed in a predetermined amount was mixed with this resin solution, and sufficiently stirred and mixed with a planetary mixer (total mass of the metallic magnetic powder and the thermosetting resin in each sample). The amount (mass ratio) of the heat-curable resin with respect to the amount is shown in Table 1 below). Further, the methyl ethyl ketone (MEK), which is a diluting solvent, was dried while stirring with a planetary mixer to obtain a mixture of the metallic magnetic powder and the thermosetting resin. Further, this mixture was crushed by a high-speed crusher to prepare a composite magnetic material which is a granulated powder having an average particle size (D 50 ) of less than 500 μm. For each of the produced composite magnetic materials, the melt viscosity of the contained thermosetting resin before curing at a softening temperature of + 40 ° C. was measured by Capillograph F-1 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. and found to be approximately 1000 Ps · s. Met.

次に、エアシリンダーが組み込まれた温度調整制御が可能なプレス機械の、下側パンチを含む金型を所定の温度に調整した(各サンプルの圧縮成型に使用した金型の温度(成型温度)は下記表1に示した)。金型温度が安定したところで金型内に上記の複合磁性材料を投入し、30秒間そのまま保持して複合磁性材料の温度を金型温度とほぼ同一とした。30秒経過後、同じ温度に調整された上側パンチを挿入し、所定の成型圧力を上側パンチにかけて圧縮成型を行った(各サンプルの成型圧力は下記表1に示した)。参考として、サンプルの1つは、金型および複合磁性材料を温度調整しないで常温のまま使用し、高圧(3000kg/cm2)で圧縮成型を行った。そして、それぞれ圧縮した状態で5分間保持した後、得られた複合磁性成型体を金型から取り出した。さらに、金型から取り出した複合磁性成型体を、160℃-2時間熱処理を行い、熱硬化性樹脂の熱硬化(アフターキュア)を行ってサンプル1~55の複合磁性熱硬化成型体を得た。なお、成型形状は、直径15mm-厚さ3mmの円盤状とした。 Next, the mold including the lower punch of the press machine with a built-in air cylinder and capable of temperature control control was adjusted to a predetermined temperature (the temperature of the mold used for compression molding of each sample (molding temperature)). Is shown in Table 1 below). When the mold temperature became stable, the above-mentioned composite magnetic material was put into the mold and held as it was for 30 seconds to make the temperature of the composite magnetic material substantially the same as the mold temperature. After 30 seconds had elapsed, an upper punch adjusted to the same temperature was inserted, and a predetermined molding pressure was applied to the upper punch to perform compression molding (the molding pressure of each sample is shown in Table 1 below). As a reference, one of the samples was used at room temperature without adjusting the temperature of the mold and the composite magnetic material, and was compression-molded at a high pressure (3000 kg / cm 2 ). Then, after holding each in a compressed state for 5 minutes, the obtained composite magnetic molded body was taken out from the mold. Further, the composite magnetic molded product taken out from the mold was heat-treated at 160 ° C. for 2 hours, and the thermosetting resin was thermally cured (aftercure) to obtain a composite magnetic thermosetting molded product of Samples 1 to 55. .. The molding shape was a disk shape having a diameter of 15 mm and a thickness of 3 mm.

密度および絶縁破壊電圧の評価には、この円盤状の複合磁性熱硬化成型体を使用した。また、この円盤状の複合磁性熱硬化成型体の中心に直径8mmの穴加工を施したトロイダル形状の複合磁性熱硬化成型体を作製し、比透磁率の評価にはこのトロイダル形状の複合磁性熱硬化成型体を使用した。 This disk-shaped composite magnetic thermosetting molded body was used for the evaluation of the density and the dielectric breakdown voltage. In addition, a toroidal-shaped composite magnetic thermo-cured molded body with a hole having a diameter of 8 mm is formed in the center of this disk-shaped composite magnetic thermo-cured molded body, and this toroidal-shaped composite magnetic heat is used for evaluation of relative permeability. A cured molded body was used.

サンプルの評価方法は、成型体の密度については、円盤状の複合磁性熱硬化成型体の外径、高さ、および質量の計測値から算出して評価し、5.20g/cm3未満を×、5.20g/cm3以上5.50g/cm3未満を〇、5.50g/cm3以上を◎として判定した。成型体の絶縁破壊電圧については、円盤状の複合磁性熱硬化成型体の主面の両面を、導電性ゴムシート(厚さ0.3mm)を介して二極の銅板電極で挟んで直流の電圧を印加して計測した。計測には日置電機社製、絶縁抵抗計SM7110を使用して、電圧スイープにより絶縁破壊電圧を評価し、300V/mm未満を×、300V/mm以上600V/mm未満を〇、600V/mm以上を◎として判定した。また、成型体の比透磁率については、トロイダル形状の複合磁性熱硬化成型体に絶縁被覆銅線(エナメル線)を20ターン巻回し、LCRメーター(Agilent社製 E4980A LCR Meter)によってインダクタンス値を測定し、トロイダル形状の複合磁性熱硬化成型体の外径、内径、および厚さからコア乗数を計算して、インダクタンス値から比透磁率を算出し、20未満を×、20以上22未満を〇、22以上を◎として判定した。これらの結果を下記表1に示した。 The sample evaluation method is to evaluate the density of the molded body by calculating it from the measured values of the outer diameter, height, and mass of the disk-shaped composite magnetic heat-cured molded body, and evaluate it if it is less than 5.20 g / cm 3 . 5.20 g / cm 3 or more and less than 5.50 g / cm 3 was judged as 〇, and 5.50 g / cm 3 or more was judged as ⊚. Regarding the dielectric breakdown voltage of the molded body, the DC voltage is obtained by sandwiching both sides of the main surface of the disk-shaped composite magnetic heat-cured molded body with a bipolar copper plate electrode via a conductive rubber sheet (thickness 0.3 mm). Was applied and measured. The insulation breakdown voltage is evaluated by a voltage sweep using an insulation resistance tester SM7110 manufactured by Hioki Electric Co., Ltd., and a voltage of less than 300 V / mm is x, and a voltage of 300 V / mm or more and less than 600 V / mm is 〇, 600 V / mm or more. It was judged as ◎. Regarding the relative magnetic permeability of the molded body, an insulating coated copper wire (enamel wire) is wound around a toroidal-shaped composite magnetic thermocurable molded body for 20 turns, and the inductance value is measured with an LCR meter (E4980A LCR Meter manufactured by Agent). Then, the core multiplier is calculated from the outer diameter, inner diameter, and thickness of the toroidal-shaped composite magnetic thermocurable molded body, and the relative permeability is calculated from the inductance value. 22 or more was judged as ⊚. These results are shown in Table 1 below.

この結果から、従来の製造方法である、成型圧力として3000kg/cm2の条件で常温(熱硬化性樹脂の軟化温度未満の温度)により圧縮成型した場合、得られる複合磁性熱硬化成型体の絶縁破壊電圧が150V/mm未満とかなり低くなるが(表1のサンプル55)、使用する金型および複合磁性材料の温度を圧縮成型前に熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度となるように調整し、成型圧力として1kg/cm2以上30kg/cm2以下の条件で複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.2g/cm3以上となるように圧縮成型を行うことによって、得られる複合磁性熱硬化成型体は、密度が5.2g/cm3以上であり、且つ500V/mm以上という高い絶縁破壊電圧を有するものとなることが明らかとなった(表1のサンプル2-4、7-12、17-21、23-28、32-37、39-44、49-53)。 From this result, the insulation of the composite magnetic heat-curable molded body obtained when compression molding is performed at room temperature (a temperature lower than the softening temperature of the thermosetting resin) under the condition of 3000 kg / cm 2 as the molding pressure, which is a conventional manufacturing method. Although the breakdown voltage is considerably low at less than 150 V / mm (Sample 55 in Table 1), the temperature of the mold and composite magnetic material used is adjusted to be higher than the softening temperature of the thermosetting resin before compression molding. Then, by performing compression molding so that the density becomes 5.2 g / cm 3 or more while the composite magnetic material has fluidity under the condition that the molding pressure is 1 kg / cm 2 or more and 30 kg / cm 2 or less. It was clarified that the obtained composite magnetic heat-curable molded product had a density of 5.2 g / cm 3 or more and a high insulation breakdown voltage of 500 V / mm or more (Sample 2- in Table 1). 4, 7-12, 17-21, 23-28, 32-37, 39-44, 49-53).

また、特に、成型圧力を1kg/cm2以上10kg/cm2以下の条件とすると得られる複合磁性熱硬化成型体の絶縁破壊電圧がより高まること、ならびに、含まれる金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との合計質量に対する熱硬化性樹脂の質量割合を2.0wt%以上4.0wt%以下とすると得られる複合磁性熱硬化成型体の比透磁率がより高まることも明らかとなった(表1)。 Further, in particular, when the molding pressure is 1 kg / cm 2 or more and 10 kg / cm 2 or less, the insulation breakdown voltage of the obtained composite magnetic thermosetting molded product is further increased, and the contained metal magnetic powder and thermosetting resin are further increased. It was also clarified that the specific magnetic permeability of the obtained composite magnetic thermosetting molded product is further increased when the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass is 2.0 wt% or more and 4.0 wt% or less (Table 1). ..

一方、成型圧力が1kg/cm2未満であると密度を5.2g/cm3以上とできず、得られる複合磁性熱硬化成型体の比透磁率も19未満となってしまうこと(表1のサンプル6、22、38)、ならびに、成型圧力が30kg/cm2超であると得られる複合磁性熱硬化成型体の絶縁破壊電圧が300V/mm未満となってしまうこと(表1のサンプル13-15、29-31、45-47)も示された。 On the other hand, if the molding pressure is less than 1 kg / cm 2 , the density cannot be 5.2 g / cm 3 or more, and the specific magnetic permeability of the obtained composite magnetic heat-cured molded product is also less than 19 (Table 1). Samples 6, 22, 38), and the insulation breakdown voltage of the composite magnetic thermocurable molded product obtained when the molding pressure is more than 30 kg / cm 2 becomes less than 300 V / mm (Sample 13- in Table 1). 15, 29-31, 45-47) were also shown.

また、使用する金型および圧縮成型前の複合磁性材料の温度が熱硬化性樹脂の軟化温度未満であると、あるいは、複合磁性材料が圧縮成型中に流動性を失うような高い温度で圧縮成形すると、密度を5.2g/cm3以上とできず、得られる複合磁性熱硬化成型体の比透磁率も19未満となってしまうこと(表1のサンプル1、5、16)も示された。 Further, if the temperature of the mold used and the composite magnetic material before compression molding is lower than the softening temperature of the thermosetting resin, or the composite magnetic material loses fluidity during compression molding, compression molding is performed at a high temperature. Then, it was also shown that the density could not be 5.2 g / cm 3 or more, and the specific magnetic permeability of the obtained composite magnetic thermosetting molded product was less than 19 (Samples 1, 5, and 16 in Table 1). ..

さらに、含まれる金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との合計質量に対する熱硬化性樹脂の質量割合が2.0wt%未満であると密度を5.2g/cm3以上とできないこと(表1のサンプル48)、ならびに、含まれる金属磁性粉末と熱硬化性樹脂との合計質量に対する熱硬化性樹脂の質量割合が4.5wt%超であると密度を5.2g/cm3以上とできず、得られる複合磁性熱硬化成型体の比透磁率も18未満となってしまうこと(表1のサンプル54)も示された。 Furthermore, if the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the contained metallic magnetic powder and the thermosetting resin is less than 2.0 wt%, the density cannot be 5.2 g / cm 3 or more (sample in Table 1). 48), and if the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the contained metal magnetic powder and the thermosetting resin is more than 4.5 wt%, the density cannot be 5.2 g / cm 3 or more. It was also shown that the specific magnetic permeability of the composite magnetic heat-cured molded product is less than 18 (Sample 54 in Table 1).

Figure 2022085471000002
Figure 2022085471000002

(実施例2)
複合磁性材料に用いる金属磁性粉末として、実施例1と同じものを用意した。また、複合磁性材料に用いる熱硬化性樹脂として、実施例1の軟化温度60℃の熱硬化性樹脂を用意した。そして、実施例1と同様の方法により、造粒粉である複合磁性材料を作製した。さらに、ワイヤ径が0.3mmの絶縁被覆銅線を用いて、内径4mm、外径6mmで巻回数が23ターンの空芯コイルを用意した。そして、この空芯コイルの二つの端部を外部電極となるスズメッキ銅板に溶接し、コイルアッセンブリーとした。
(Example 2)
The same metal magnetic powder as in Example 1 was prepared as the metal magnetic powder used for the composite magnetic material. Further, as the thermosetting resin used for the composite magnetic material, the thermosetting resin having a softening temperature of 60 ° C. of Example 1 was prepared. Then, a composite magnetic material which is a granulated powder was produced by the same method as in Example 1. Further, an air-core coil having an inner diameter of 4 mm, an outer diameter of 6 mm, and a number of turns of 23 turns was prepared using an insulated coated copper wire having a wire diameter of 0.3 mm. Then, the two ends of the air-core coil were welded to a tin-plated copper plate to be an external electrode to form a coil assembly.

次に、実施例1と同じプレス機械の下側パンチを含む金型を所定の温度に調整した(各サンプルの圧縮成型に使用した金型の温度(成型温度)は下記表2に示した)。金型温度が安定したところで金型内に上記空芯コイルの巻回部の下部および上部に上記の複合磁性材料が配置され且つ空芯コイルの端部が露出するように上記コイルアッセンブリーと上記複合磁性材料とを投入し、30秒間そのまま保持して複合磁性材料の温度を金型温度とほぼ同一とした。30秒経過後、同じ温度に調整された上側パンチを挿入し所定の圧力で圧縮成型を行った(各サンプルにおける成型圧力は下記表2に示した)。ここでも、参考として、サンプルの1つは、金型および複合磁性材料を温度調整しないで常温のまま使用し、高圧で圧縮成型を行った。そして、それぞれ圧縮した状態で5分間保持した後、得られた複合磁性成型体を金型から取り出した。さらに、金型から取り出した複合磁性成型体を、160℃-2時間熱処理を行い、熱硬化性樹脂の熱硬化(アフターキュア)を行ってサンプル101~104のコイル部品を得た。なお、成型形状は、直径8mm-厚さ5mmの円盤状とし、インダクタンス値はおよそL=22μHであった。 Next, the mold including the lower punch of the same press machine as in Example 1 was adjusted to a predetermined temperature (the temperature (molding temperature) of the mold used for compression molding of each sample is shown in Table 2 below). .. When the mold temperature is stable, the composite magnetic material is arranged in the lower part and the upper part of the winding portion of the air core coil in the mold, and the coil assembly and the composite are exposed so that the end portion of the air core coil is exposed. The magnetic material was charged and held as it was for 30 seconds to make the temperature of the composite magnetic material almost the same as the mold temperature. After 30 seconds had elapsed, an upper punch adjusted to the same temperature was inserted and compression molding was performed at a predetermined pressure (the molding pressure in each sample is shown in Table 2 below). Again, as a reference, one of the samples was used at room temperature without adjusting the temperature of the mold and the composite magnetic material, and compression molding was performed at high pressure. Then, after holding each in a compressed state for 5 minutes, the obtained composite magnetic molded body was taken out from the mold. Further, the composite magnetic molded body taken out from the mold was heat-treated at 160 ° C. for 2 hours, and the thermosetting resin was heat-cured (aftercure) to obtain coil parts of samples 101 to 104. The molding shape was a disk shape having a diameter of 8 mm and a thickness of 5 mm, and the inductance value was about L = 22 μH.

サンプルの評価方法は、コイル部品の端子間の絶縁破壊電圧について、インパルス試験機(電子制御国際社製、DWX-01A)を用いて行った。具体的には、外部電極に印加するインパルス電圧を上げていき、インダクタンス値が初期値から-20%となった電圧を絶縁破壊電圧とした。そして、300V未満を×、300V以上を◎として判定した。この結果を下記表2に示した。 The sample evaluation method was performed using an impulse tester (DWX-01A, manufactured by Electronic Control International Co., Ltd.) for the dielectric breakdown voltage between the terminals of the coil components. Specifically, the impulse voltage applied to the external electrode was increased, and the voltage at which the inductance value became −20% from the initial value was defined as the dielectric breakdown voltage. Then, less than 300V was determined as x, and 300V or more was determined as ⊚. The results are shown in Table 2 below.

なお、実施例1の複合磁性熱硬化成型体の絶縁破壊試験は直流の電圧での成型体の絶縁破壊試験であるのに対し、実施例2のコイル部品の絶縁破壊試験はインパルス電圧での端子間の絶縁破壊試験のため、これらは単位が異なり、数値も異なっている。 The dielectric breakdown test of the composite magnetic thermocurable molded body of Example 1 is the dielectric breakdown test of the molded body at a DC voltage, whereas the dielectric breakdown test of the coil component of Example 2 is a terminal at an impulse voltage. Due to the dielectric breakdown test between them, these have different units and different numerical values.

この結果から、従来の製造方法である、成型圧力が3000kg/cm2の条件により常温で圧縮成型した場合、得られるコイル部品の端子間の絶縁破壊電圧が95Vとかなり低くなるが(表2のサンプル104)、使用する金型および複合磁性材料の温度を圧縮成型前に含まれる熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度となるように調整し、成型圧力として10kg/cm2以上30kg/cm2以下の条件で複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.2g/cm3以上となるように圧縮成型を行うことによって、得られるコイル部品の端子間の絶縁破壊電圧が300V以上と高くなることが明らかとなった(表2のサンプル101、102)。
一方、温度調整した金型を用いても、成型圧力が30kg/cm2超であると、得られるコイル部品の端子間の絶縁破壊電圧が130Vとかなり低くなること(表2のサンプル103)も示された。
From this result, when compression molding is performed at room temperature under the condition that the molding pressure is 3000 kg / cm 2 , which is the conventional manufacturing method, the insulation breakdown voltage between the terminals of the obtained coil parts is considerably low at 95 V (Table 2). Sample 104), the temperature of the mold and composite magnetic material used was adjusted to be higher than the softening temperature of the thermosetting resin contained before compression molding, and the molding pressure was 10 kg / cm 2 or more and 30 kg / cm 2 By performing compression molding so that the density is 5.2 g / cm 3 or more while the composite magnetic material has fluidity under the following conditions, the insulation breakdown voltage between the terminals of the obtained coil parts is 300 V or more. (Samples 101 and 102 in Table 2).
On the other hand, even if a temperature-adjusted mold is used, if the molding pressure is more than 30 kg / cm 2 , the dielectric breakdown voltage between the terminals of the obtained coil parts will be as low as 130 V (Sample 103 in Table 2). Shown.

Figure 2022085471000003
Figure 2022085471000003

本実施形態は以下の技術思想を包含する。
(1)金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、を含む複合磁性熱硬化成型体であって、前記金属磁性粉末と前記熱硬化性樹脂との合計質量に対する前記熱硬化性樹脂の質量割合が2.0wt%以上4.5wt%以下であり、前記複合磁性熱硬化成型体の密度が5.2g/cm3以上であり、さらに前記複合磁性熱硬化成型体に直流の電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が300V/mm以上である、複合磁性熱硬化成型体。
(2)前記熱硬化性樹脂の前記質量割合が4.0wt%以下であり、さらに前記複合磁性熱硬化成型体の比透磁率が20以上である、(1)に記載の複合磁性熱硬化成型体。
(3)(1)または(2)に記載の複合磁性熱硬化成型体にコイルが内包された、コイル部品。
(4)材料調製工程と、圧縮成型工程と、熱硬化工程と、を含む複合磁性熱硬化成型体の製造方法であって、前記材料調製工程が、金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、を含む材料を、前記金属磁性粉末と前記熱硬化性樹脂との合計質量に対する前記熱硬化性樹脂の質量割合が2.0wt%以上4.5wt%以下となるように混合して複合磁性材料を得る工程であり、前記圧縮成型工程が、前記複合磁性材料を、前記熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整された金型を用いて、1kg/cm2以上30kg/cm2以下の成型圧力により前記複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.2g/cm3以上となるように圧縮成型して複合磁性成型体を得る工程であり、前記熱硬化工程が、前記複合磁性成型体を熱処理して前記複合磁性熱硬化成型体を得る工程である、複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(5)前記圧縮成型工程が、圧縮成型前の前記複合磁性材料を前記熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整し、温度が調整された前記複合磁性材料を、前記金型を用いて前記成型圧力により圧縮成型して前記複合磁性成型体を得る工程である、(4)に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(6)前記圧縮成型工程の前記金型または前記複合磁性材料が、前記熱硬化工程における熱処理温度未満の温度に調整されている、(4)または(5)に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(7)前記材料調製工程の前記金属磁性粉末が略球形である、(4)~(6)のいずれか1つに記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(8)前記材料調製工程の前記金属磁性粉末が、乾燥処理が施された金属磁性乾燥粉末である、(4)~(7)のいずれか1つに記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(9)前記材料調製工程の前記金属磁性粉末が、シラン系またはチタン系のカップリング剤により表面処理が施された表面処理金属磁性粉末である、(4)~(8)のいずれか1つに記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(10)前記材料調製工程の前記金属磁性粉末が、リン酸塩によりリン酸塩処理が施されたリン酸塩処理金属磁性粉末である、(4)~(8)のいずれか1つに記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
(11)前記圧縮成型工程が、前記複合磁性材料にコイルを内包させて圧縮一体成型し、コイル内包複合磁性成型体を得る工程である、(4)~(10)のいずれか1つに記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
This embodiment includes the following technical ideas.
(1) A composite magnetic thermosetting molded body containing a metal magnetic powder and a thermosetting resin, wherein the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the metal magnetic powder and the thermosetting resin is When 2.0 wt% or more and 4.5 wt% or less, the density of the composite magnetic thermosetting molded body is 5.2 g / cm 3 or more, and a DC voltage is applied to the composite magnetic thermosetting molded body. A composite magnetic thermosetting molded body having an insulation breakdown voltage of 300 V / mm or more.
(2) The composite magnetic thermosetting molding according to (1), wherein the mass ratio of the thermosetting resin is 4.0 wt% or less, and the specific magnetic permeability of the composite magnetic thermosetting molded body is 20 or more. body.
(3) A coil component in which a coil is contained in the composite magnetic thermosetting molded body according to (1) or (2).
(4) A method for manufacturing a composite magnetic heat-curable molded product including a material preparation step, a compression molding step, and a heat-curing step, wherein the material preparation step includes a metal magnetic powder, a heat-curable resin, and the like. The material containing the above is mixed so that the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the metal magnetic powder and the thermosetting resin is 2.0 wt% or more and 4.5 wt% or less to obtain a composite magnetic material. In the compression molding step, the composite magnetic material is molded into 1 kg / cm 2 or more and 30 kg / cm 2 or less using a mold adjusted to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin. It is a step of compression-molding the composite magnetic material so that the density becomes 5.2 g / cm 3 or more while the composite magnetic material has fluidity by pressure to obtain a composite magnetic molded body, and the heat curing step is the step of obtaining the composite. A method for producing a composite magnetic heat-curable molded body, which is a step of heat-treating the magnetic molded body to obtain the composite magnetic heat-curable molded body.
(5) The compression molding step adjusts the composite magnetic material before compression molding to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin, and the temperature is adjusted to the composite magnetic material using the mold. The method for manufacturing a composite magnetic thermocurable molded body according to (4), which is a step of compression molding with the molding pressure to obtain the composite magnetic molded body.
(6) The composite magnetic thermocurable molded product according to (4) or (5), wherein the mold or the composite magnetic material in the compression molding step is adjusted to a temperature lower than the heat treatment temperature in the thermosetting step. Manufacturing method.
(7) The method for producing a composite magnetic thermosetting molded product according to any one of (4) to (6), wherein the metal magnetic powder in the material preparation step is substantially spherical.
(8) Production of the composite magnetic thermocurable molded product according to any one of (4) to (7), wherein the metal magnetic powder in the material preparation step is a metal magnetic dry powder that has been subjected to a drying treatment. Method.
(9) Any one of (4) to (8), wherein the metal magnetic powder in the material preparation step is a surface-treated metal magnetic powder surface-treated with a silane-based or titanium-based coupling agent. A method for manufacturing a composite magnetic thermocurable molded body according to the above.
(10) Described in any one of (4) to (8), wherein the metal magnetic powder in the material preparation step is a phosphate-treated metal magnetic powder that has been phosphate-treated with a phosphate. Method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molded product.
(11) The step according to any one of (4) to (10), wherein the compression molding step is a step of encapsulating a coil in the composite magnetic material and performing compression integral molding to obtain a coil-encapsulating composite magnetic molded body. Method for manufacturing a composite magnetic thermocurable molded product.

11 空芯コイル
11a 空芯コイルの端部
11b 空芯コイルの巻回部
21 金型
21a 金型の下側パンチ
21b 金型の上側パンチ
31 複合磁性材料
32 複合磁性熱硬化成型体
11 Air-core coil 11a End of air-core coil 11b Winding part of air-core coil 21 Mold 21a Lower punch of mold 21b Upper punch of mold 31 Composite magnetic material 32 Composite magnetic thermocurable molded body

Claims (11)

金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、を含む複合磁性熱硬化成型体であって、
前記金属磁性粉末と前記熱硬化性樹脂との合計質量に対する前記熱硬化性樹脂の質量割合が2.0wt%以上4.5wt%以下であり、
前記複合磁性熱硬化成型体の密度が5.2g/cm3以上であり、
さらに前記複合磁性熱硬化成型体に直流の電圧を印加したときの絶縁破壊電圧が300V/mm以上である、
複合磁性熱硬化成型体。
A composite magnetic thermosetting molded body containing a metallic magnetic powder and a thermosetting resin.
The mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the metal magnetic powder and the thermosetting resin is 2.0 wt% or more and 4.5 wt% or less.
The density of the composite magnetic thermosetting molded body is 5.2 g / cm 3 or more, and the composite magnetic thermosetting molded body has a density of 5.2 g / cm 3 or more.
Further, the dielectric breakdown voltage when a DC voltage is applied to the composite magnetic thermosetting molded body is 300 V / mm or more.
Composite magnetic thermosetting molded body.
前記熱硬化性樹脂の前記質量割合が4.0wt%以下であり、さらに前記複合磁性熱硬化成型体の比透磁率が20以上である、請求項1に記載の複合磁性熱硬化成型体。 The composite magnetic thermosetting molded product according to claim 1, wherein the mass ratio of the thermosetting resin is 4.0 wt% or less, and the specific magnetic permeability of the composite magnetic thermosetting molded product is 20 or more. 請求項1または2に記載の複合磁性熱硬化成型体にコイルが内包された、コイル部品。 A coil component in which a coil is contained in the composite magnetic thermosetting molded body according to claim 1 or 2. 材料調製工程と、圧縮成型工程と、熱硬化工程と、を含む複合磁性熱硬化成型体の製造方法であって、
前記材料調製工程が、金属磁性粉末と、熱硬化性樹脂と、を含む材料を、前記金属磁性粉末と前記熱硬化性樹脂との合計質量に対する前記熱硬化性樹脂の質量割合が2.0wt%以上4.5wt%以下となるように混合して複合磁性材料を得る工程であり、
前記圧縮成型工程が、前記複合磁性材料を、前記熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整された金型を用いて、1kg/cm2以上30kg/cm2以下の成型圧力により前記複合磁性材料が流動性を有する状態のうちに密度が5.2g/cm3以上となるように圧縮成型して複合磁性成型体を得る工程であり、
前記熱硬化工程が、前記複合磁性成型体を熱処理して前記複合磁性熱硬化成型体を得る工程である、
複合磁性熱硬化成型体の製造方法。
A method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molded product, which includes a material preparation step, a compression molding step, and a thermosetting step.
In the material preparation step, the mass ratio of the thermosetting resin to the total mass of the metal magnetic powder and the thermosetting resin is 2.0 wt% of the material containing the metal magnetic powder and the thermosetting resin. It is a step of obtaining a composite magnetic material by mixing so as to be 4.5 wt% or less.
In the compression molding step, the composite magnetic material is subjected to a molding pressure of 1 kg / cm 2 or more and 30 kg / cm 2 or less using a mold adjusted to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin. This is a step of obtaining a composite magnetic molded body by compression molding so that the density becomes 5.2 g / cm 3 or more while the material has fluidity.
The thermosetting step is a step of heat-treating the composite magnetic molded body to obtain the composite magnetic thermosetting molded body.
A method for manufacturing a composite magnetic thermosetting molded body.
前記圧縮成型工程が、圧縮成型前の前記複合磁性材料を前記熱硬化性樹脂の軟化温度以上の温度に調整し、温度が調整された前記複合磁性材料を、前記金型を用いて前記成型圧力により圧縮成型して前記複合磁性成型体を得る工程である、請求項4に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 The compression molding step adjusts the composite magnetic material before compression molding to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermosetting resin, and the temperature-adjusted composite magnetic material is subjected to the molding pressure using the mold. The method for producing a composite magnetic thermocurable molded body according to claim 4, which is a step of obtaining the composite magnetic molded body by compression molding. 前記圧縮成型工程の前記金型または前記複合磁性材料が、前記熱硬化工程における熱処理温度未満の温度に調整されている、請求項4または5に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 The method for producing a composite magnetic thermocurable molded product according to claim 4 or 5, wherein the mold or the composite magnetic material in the compression molding step is adjusted to a temperature lower than the heat treatment temperature in the thermocuring step. 前記材料調製工程の前記金属磁性粉末が略球形である、請求項4~6のいずれか1項に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 The method for producing a composite magnetic thermosetting molded product according to any one of claims 4 to 6, wherein the metal magnetic powder in the material preparation step is substantially spherical. 前記材料調製工程の前記金属磁性粉末が、乾燥処理が施された金属磁性乾燥粉末である、請求項4~7のいずれか1項に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 The method for producing a composite magnetic thermocurable molded product according to any one of claims 4 to 7, wherein the metal magnetic powder in the material preparation step is a metal magnetic dry powder that has been subjected to a drying treatment. 前記材料調製工程の前記金属磁性粉末が、シラン系またはチタン系のカップリング剤により表面処理が施された表面処理金属磁性粉末である、請求項4~8のいずれか1項に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 The composite magnetism according to any one of claims 4 to 8, wherein the metal magnetic powder in the material preparation step is a surface-treated metal magnetic powder surface-treated with a silane-based or titanium-based coupling agent. A method for manufacturing a thermosetting molded product. 前記材料調製工程の前記金属磁性粉末が、リン酸塩によりリン酸塩処理が施されたリン酸塩処理金属磁性粉末である、請求項4~8のいずれか1項に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 The composite magnetic thermal curing according to any one of claims 4 to 8, wherein the metal magnetic powder in the material preparation step is a phosphate-treated metal magnetic powder that has been phosphate-treated with a phosphate. Manufacturing method of molded body. 前記圧縮成型工程が、前記複合磁性材料にコイルを内包させて圧縮一体成型し、コイル内包複合磁性成型体を得る工程である、請求項4~10のいずれか1項に記載の複合磁性熱硬化成型体の製造方法。 The composite magnetic thermal curing according to any one of claims 4 to 10, wherein the compression molding step is a step of encapsulating a coil in the composite magnetic material and performing compression integral molding to obtain a coil-encapsulated composite magnetic molded body. Manufacturing method of molded body.
JP2020197179A 2020-11-27 2020-11-27 Composite magnetic thermosetting molded body, coil component obtained by using the same, and manufacturing method thereof Pending JP2022085471A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020197179A JP2022085471A (en) 2020-11-27 2020-11-27 Composite magnetic thermosetting molded body, coil component obtained by using the same, and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020197179A JP2022085471A (en) 2020-11-27 2020-11-27 Composite magnetic thermosetting molded body, coil component obtained by using the same, and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022085471A true JP2022085471A (en) 2022-06-08

Family

ID=81892682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020197179A Pending JP2022085471A (en) 2020-11-27 2020-11-27 Composite magnetic thermosetting molded body, coil component obtained by using the same, and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022085471A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11574764B2 (en) Dust core, method for manufacturing dust core, electric/electronic component including dust core, and electric/electronic device equipped with electric/electronic component
TWI616541B (en) Powder core, method for manufacturing the powder core, inductor with the powder core, and electronic and electrical machine with the inductor
JP6926421B2 (en) Composite magnetic material, composite magnetic molded product obtained by thermosetting the composite magnetic material, electronic parts obtained by using the composite magnetic molded product, and methods for manufacturing them.
JP2013213247A (en) Soft magnetic powder, dust core, and magnetic device
JP2008135674A (en) Soft magnetic alloy powder, compact, and inductance element
CN112566741B (en) Powder for magnetic core, magnetic core and coil component using the same, and method for producing powder for magnetic core
TWI631223B (en) Powder magnetic core, method for manufacturing the powder magnetic core, inductor provided with the powder magnetic core, and electronic / electrical equipment equipped with the inductor
JP2020095988A (en) Dust core
JP2013145866A (en) Soft magnetic alloy powder, powder compact, powder-compact magnetic core, and magnetic device
CN110246649B (en) Soft magnetic metal powder, dust core, and magnetic component
JP5841705B2 (en) Atomized soft magnetic powder, dust core and magnetic element
TW201738908A (en) Powder core, manufacturing method of powder core, inductor including powder core, and electronic/electric device having inductor mounted therein
JP5283165B2 (en) Manufacturing method of iron-nickel alloy powder, and manufacturing method of dust core for inductor using the alloy powder
US11482356B2 (en) Powder core, electric or electronic component including the powder core and electric or electronic device having the electric or electronic component mounted therein
JP2008172099A (en) Core for antenna, and antenna
JPWO2017086102A1 (en) Manufacturing method of powder core
US10283266B2 (en) Powder core, manufacturing method of powder core, inductor including powder core, and electronic/electric device having inductor mounted therein
CN116670314A (en) Magnetic powder for manufacturing magnet, magnet and magnetic element
JP2022085471A (en) Composite magnetic thermosetting molded body, coil component obtained by using the same, and manufacturing method thereof
CN109961917B (en) Dust core and inductance element
JP2012144810A (en) Soft magnetic powder, powder magnetic core, and magnetic element
JP2022158002A (en) Manufacturing method of coil component using composite magnetic material
JP2022143652A (en) Method for manufacturing composite magnetic thermosetting molding
US11948712B2 (en) Magnetic powder, magnetic powder molded body, and method for manufacturing magnetic powder
JP7415340B2 (en) Thermoset metal magnetic composite material

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231010

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240416

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240528

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240702