JP3283583B2 - 高周波用巻線部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に使用され
る高周波用巻線部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、絶縁強化、湿気等からの保護、機
械的強度の向上、安全性の重要視指向、ケーシング形状
の標準化による自動実装化対応、そして樹脂放熱性とを
からめた小型化構造のメリットから、各種電子部品を樹
脂注型材料によりモールドまたはケースに注入し固化す
ることが認められ普及しつつある。

【０００３】このため、樹脂注型材料は機械的強度向
上、熱伝導率向上、内部応力低減、そして耐熱性向上な
どが要求されている。しかしながら、ベースレジンその
もので上記の要求を同時に満たすのはほとんど困難であ
り、副資材として一般に無機系の充填材を配合して物性
の向上を図っている。さらに、各種電子機器の小型化に
ともない電源回路の高周波化技術の進歩はめざましく、
高周波トランス、ラインフィルタ等各種電子部品の高周
波での特性が重要となり、樹脂注型材料物性として高周
波特性向上のための誘電率の低減が強く望まれている。

【０００４】従来の電子部品用樹脂注型材料として以下
のようなものがある。以下に従来の電子部品用の樹脂注
型材料について説明する。図３は従来の樹脂注型材料と
してシリコーン樹脂注型材料硬化物の破壊面の拡大模式
図である。図４は従来のシリコーン樹脂注型材料で注型
した電子部品の例として、ラインフィルタを樹脂注型、
加熱硬化したものの断面図である。図３，図４におい
て、３は加熱硬化後の樹脂注型材料のシリコーン樹脂マ
トリックス、４はシリコーン樹脂マトリックス３中に分
散したシリカ充填材の粒子、１１はボビン、１２は磁
心、１３は導線で巻回した巻線部、１４はケース、１６
は加熱硬化後のシリコーン樹脂注型材料を示している。

【０００５】図３について構成を説明すると、シリコー
ン樹脂マトリックス３中に、粒子の大きさが２０μｍ以
下の不定形を持つシリカ充填材の粒子４が分散してい
る。シリカ充電材の粒子４は、樹脂に対して体積分率で
７０％配合されている。図４について構成を説明する
と、ボビン１１に導線を巻回し巻線部１３を仕上げた
後、磁心１２を挿入して加圧、固着して完成させたライ
ンフィルタをケース１４に収納し、図３と同シリコーン
樹脂注型材料１６でこのラインフィルタが十分覆うよう
に注型した後、加熱硬化したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成のシリコーン樹脂注型材料１６でラインフィル
タのような各種電子部品を注型したものは、電子部品の
安全性の向上、耐候性の向上、放熱性の向上、そして絶
縁性の向上などの一般にいわれる注型樹脂の効果が図ら
れると共に、配合したシリカ充填材により放熱性、耐水
性、そして線膨張係数の低下などの効果を注型樹脂にさ
らに寄与することができるが、加熱硬化前においては配
合したシリカ充填材により樹脂注型材料の粘度が非常に
高く、注型時に時間がかかる、注型機のノズルが詰ま
る、注型する電子部品の細部まで含浸しにくい、注型時
にエアーを噛むなどの欠点があり、さらにシリカ充電材
の比重が大きくシリコーン樹脂の比重とに差が生じてシ
リコーン樹脂の下部にシリカ充填材が沈降しやすいた
め、注型時に常に攪拌作業を必要とする。

【０００７】また、加熱硬化後においてはシリカ充填材
の粒子４が無定形で配合量が多く、粒子間の接触面積が
大きくなるため、硬化物の熱膨張係数の低下以上に弾性
率が高いため内部応力が大きくなり、樹脂注型材料自身
のボイド、亀裂、強度低下と同時に注型した電子部品の
破損、ラインフィルタやトランスの場合には磁心の割れ
や磁歪を発生させたりする。

【０００８】さらに、シリカ充填材の誘電率がシリコー
ン樹脂より大きいため樹脂注型材料の誘電率を増加さ
せ、注型した電子部品の高周波での特性を低下させた
り、特に図４で示したラインフィルタなどでは高周波イ
ンピーダンスが低減するなどの多くの欠点があった。

【０００９】本発明は以上のような問題点を解決するも
のであり、低粘度で充填材が樹脂中で沈降しにくく注型
時の作業性が向上できると同時に、硬化後低内部応力で
低誘電率の特性を有する高周波用巻線部品を提供するも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、導線を巻回した巻線部と、前記巻線部に挿
入した磁芯と、これらに注型して硬化させた樹脂注型材
料とを備え、前記樹脂注型材料は、球状のシリカ中空ビ
ーズ粒子を充填材としてベースレジンに配合するととも
に、前記シリカ中空ビーズ粒子を前記ベースレジンに対
して体積分率で３０〜７０％配合した構成である。

【００１１】

【作用】上述のように充填材として球状のシリカ中空ビ
ーズ粒子を用いた樹脂注型材料では、充填材の形状が球
状であるため表面の摩擦抵抗が少なく樹脂注型材料の粘
度を低減でき、また充填材の構造が中空であるため比重
が小さくベースレジンと同程度にできるため、充填材が
樹脂注型材料中で沈降を起こさないなどの注型作業性の
改善ができる。加熱硬化後もシリカ中空ビーズが中空構
造を持つことにより、樹脂注型材料中に強制的に誘電率
の低い空気層が設けられるため、樹脂注型材料の誘電率
を低減することができる。

【００１２】また、シリカ中空ビーズが球状構造を持つ
ことにより、シリカ中空ビーズ粒子間の接触面積が小さ
く樹脂注型材料硬化物の弾性率がそれほど大きくならず
線膨張係数を低減できるため、内部応力も低減すること
ができる。この樹脂注型材料を用いて各種電子部品を注
型すると、注型時の作業性に優れ、注型材料自身のボイ
ド、亀裂、強度低下、そして注型した電子部品の破損や
割れの発生を抑えることができ、高周波特性の優れた電
子部品を与えることができる。

【００１３】以上の理由により、作業性に優れ高い信頼
性のある高周波用巻線部品を高品質で提供することがで
きる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。なおここでは、ベースレジンとしてシリ
コーン樹脂を用いた場合について示す。図１は本発明の
一実施例を示すシリコーン樹脂注型材料硬化物の破断面
の拡大模式図である。図２は同シリコーン樹脂注型材料
で注型した電子部品の例として、ラインフィルタを樹脂
注型、加熱硬化したものの断面図である。

【００１５】図１，図２において、１は加熱硬化後の樹
脂注型材料のシリコーン樹脂マトリックス、２はシリコ
ーン樹脂マトリックス１中に分散したシリカ中空ビーズ
粒子の充填材、１５は加熱硬化後のシリカ中空ビーズ充
填材が配合されたシリコーン樹脂注型材料を示してい
る。

【００１６】以下構成を説明すると、図１はシリコーン
樹脂マトリックス１中に、充填材として配合された粒子
の大きさが５μｍ〜１５μｍの球状のシリカ中空ビーズ
粒子２が分散している。図２は、ボビン１１に導線を巻
回し巻線部１３を仕上げた後、磁心１２を挿入して加
圧、固着して完成させたラインフィルタをケース１４に
収納し、図１に示したシリコーン樹脂注型材料１５で、
このラインフィルタが十分覆うように注型した後、加熱
硬化したものである。

【００１７】以上のように第１の実施例によれば、シリ
カ中空ビーズ粒子２の形状が球状で表面の摩擦抵抗が少
ないことと、構造が中空で比重が小さいことの両者から
シリコーン樹脂注型材料の粘度を低減できるため、注型
時に時間がかからない、注型する電子部品の細部まで含
浸し易い、注型機のノズルが詰まらないなどの注型作業
性の向上を図ることができる。

【００１８】さらに、上記のシリカ中空ビーズ粒子２の
大きさのものを用いることによりシリコーン樹脂の比重
と同程度にできるためシリコーン樹脂中で沈降を起こさ
ず、注型時の攪拌作業が不要になり作業能率の向上がで
きる。加熱硬化後もシリカ中空ビーズ粒子２が中空構造
であるため、シリコーン樹脂マトリックス１中に強制的
に誘電率の低い空気層が設けられ、シリコーン樹脂注型
材料１５の誘電率を低減することができる。

【００１９】また、シリカ中空ビーズ粒子２が球状構造
のため、充填材粒子間の接触面積が小さく硬化物の弾性
率がそれほど大きくならず線膨張係数を低減できるため
内部応力も低減することができる。このシリコーン樹脂
注型材料１５で電子部品を注型すると、注型材料自身の
ボイド、亀裂、強度低下、そして注型した電子部品の破
損やラインフィルタ、トランスの場合には磁心の割れや
磁歪などの欠陥の発生を抑えることができ、且つより優
れた高周波特性を持つ樹脂注型した電子部品を与えるこ
とができる。また、上述のように作業精度が向上するた
め高品質の樹脂注型した電子部品を与えることが可能で
ある。

【００２０】本実施例による図１および図２と従来例に
よる図３および図４のシリコーン樹脂注型材料特性の比
較と、この樹脂注型材料で注型した電子部品の１種であ
るラインフィルタの高周波インピーダンス特性の比較を
表１に示した。シリカ中空ビーズ粒子２の配合割合が、
シリコーン樹脂に対して体積分率で３０％，５５％、そ
して７０％の３種類を示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】その結果、本実施例の３種類のシリコーン
樹脂注型材料の比重および硬度は従来例に比べ小さい。
硬化物の誘電率は、本実施例のシリコーン樹脂注型材料
の方が小さいため、高周波でのインピーダンスは高い値
を示していることが明らかである。

【００２３】また、（表１）では示していないがシリカ
中空ビーズ粒子２の配合割合が３０％未満ではシリコー
ン樹脂注型材料の誘電率が大きくなり多少の高周波特性
の低下する問題はあるが従来注型樹脂材料よりは優れ、
さらに作業性に優れた樹脂注型材料を与えることができ
る。これに対して、シリカ中空ビーズ粒子２の配合割合
が７０％より多いところでは、弾性率の増加にともなう
内部応力の増大はあるが、誘電率の低下にともなうさら
なる高周波特性の向上した樹脂注型材料を与えることが
できる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の高周波用巻線部品
は、ベースレジンに充填材として球状のシリカ中空ビー
ズ粒子を配合することにより、 （１）樹脂注型材料の粘度を低減できるため、注型時に
時間がかからない、注型する電子部品の細部まで含浸し
易い、注型機のノイズが詰まらないなどの注型作業性の
向上を図ることができる。 （２）シリカ中空ビーズ粒子の比重をベースレジンと同
程度にできるため樹脂注型材料中で沈降を起こさず、注
型時の攪拌作業が不要になり作業能率を向上することが
できる。

【００２５】さらに、加熱硬化後には、 （３）シリカ中空ビーズ粒子の構造が中空であるため、
樹脂注型材料中に強制的に誘電率の低い空気層が設けら
れ、樹脂注型材料の誘電率を低減することができる。 （４）シリカ中空ビーズ粒子の形状が球状のため、充填
材粒子間の接触面積が小さく硬化物の弾性率がそれほど
大きくならず線膨張係数を低減できるため内部応力も低
減することができる。

【００２６】このような樹脂注型材料で各種電子部品を
注型すると、 （５）樹脂注型材料自身のボイド、亀裂、強度低下、注
型した電子部品の破損やラインフィルタ、トランスの場
合には磁心の割れや磁歪などの欠陥の発生を抑えること
ができ、より優れた高周波特性を持つ電子部品を与えら
れると同時に、高品質の電子部品を提供することが可能
である。 等の多大な効果が得られ、工業的価値の大なるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す各種電子部品用のシリ
コーン樹脂注型材料硬化物の破断面の拡大模式図

【図２】同シリコーン樹脂注型材料を用いて注型、加熱
硬化した電子部品の１種であるラインフィルタの断面図

【図３】従来の各種電子部品用のシリコーン樹脂注型材
料硬化物の破断面の拡大模式図

【図４】同シリコーン樹脂注型材料を用いて注型、加熱
硬化した電子部品の１種であるラインフィルタの断面図

【符号の説明】

１ シリコーン樹脂マトリックス ２ シリカ中空ビーズ充填材粒子 １１ ボビン １２ 磁心 １３ 巻線部 １４ ケース １５ シリコーン樹脂注型材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−293509（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−50341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−107205（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導線を巻回した巻線部と、前記巻線部に
   挿入した磁芯と、これらに注型して硬化させた樹脂注型
   材料とを備え、前記樹脂注型材料は、球状のシリカ中空
   ビーズ粒子を充填材としてベースレジンに配合するとと
   もに、前記シリカ中空ビーズ粒子を前記ベースレジンに
   対して体積分率で３０〜７０％配合した高周波用巻線部
   品。
2. 【請求項２】 ベースレジンとしてシリコーン樹脂を用
   いた請求項１記載の高周波用巻線部品。