JP6383215B2 - インダクタおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁芯とコイルを備えたインダクタおよびその製造方法に関する。

軟磁性からなる磁性体に複数の貫通孔部を形成して導体を挿入し、磁性体の両主面にて貫通孔部の導体同士を接続することで、数ターンの螺旋状に周回したコイルが構成される技術として、例えば特許文献１に開示された技術がある。

特許文献１では、扁平形状を有する軟磁性金属粉末をバインダ成分によって結着させた磁芯であり、弾性を有する磁芯であって、６０体積％以上の軟磁性金属粉末と、１０体積％以上かつ２５体積％以下の空孔部とを含んでおり、バインダ成分は酸化ケイ素を主成分としている磁芯に貫通孔部が形成されており、コイルの貫通部が貫通孔部を貫通した構成を有したインダクタが開示されている。

特許第５４７４２５１号公報

特許文献１では、コイルの貫通部の直径が貫通孔部の直径より大きい場合、コイルの貫通部は貫通孔部の内壁を弾性変形させるようにして貫通孔部を貫通し、コイルは貫通孔部の内壁が貫通部に加える押圧力によって保持される。

つまり、コイルの外周に磁芯が密着するように構成される場合がある。コイルに電流が印加されると、コイルに近い部分の磁芯ほど大きな磁束が発生するため、コイルと磁芯が密着していない構成に比べて、コイル周辺の磁芯が磁気飽和する恐れがある。このような局所的な磁気飽和が生じると、直流重畳電流に対して、インダクタンスが急激に変化するという課題がある。

また、直流抵抗値を低減するためには、コイルの線幅を大きくする必要がある。コイルの線幅を大きくすることでコイルの断面積を大きくした場合、コイルの貫通部の直径と貫通孔部の直径との差が小さくなり、場合によってはコイルの貫通部の直径が貫通孔部の直径と同一もしくはそれ以上となる。

貫通孔部の直径よりコイルの貫通部の直径が大きい場合、挿入時の押圧力による磁芯の塑性変形できる範囲が大きくないため挿入が困難となるという課題がある。

そこで本発明は、コイル周辺の磁気飽和を抑制し、断面積の大きなコイルであっても貫通部を磁性体の孔部に容易に挿入できるインダクタおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明のインダクタは扁平形状を有する軟磁性金属粉末をバインダ成分によって結着させて弾性を有した磁性体と、コイルを備え、前記磁性体は孔部と、前記孔部の一部と接続するスリットを有し、前記コイルは前記孔部を貫通する貫通部を有し、前記孔部と前記スリットが接続する結合部の幅は、前記結合部の幅と平行な前記貫通部の最大幅以下であることを特徴とする。

また、本発明の前記磁性体は複数の前記孔部を有し、前記コイルは連結部と複数の前記貫通部を有し、前記貫通部は前記孔部を貫通しており、前記連結部は前記磁性体の対向する平面上において前記貫通部の端部を接続し、少なくとも一つの前記貫通部は前記孔部の内壁に２点以上で固定されていることを特徴とする。

また、本発明のインダクタは、前記貫通部により前記孔部の内壁が弾性変形し、前記貫通部と前記孔部とが嵌合していることを特徴とする。

また、本発明のインダクタの前記貫通部と前記孔部との嵌合は、ＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定される中間ばめ、またはしまりばめであることを特徴とする。

また、本発明の前記孔部は１つ以上の他の前記孔部と前記スリットによって連結されていることを特徴とする。

また、本発明の前記磁性体はさらにギャップ部を有し、前記ギャップ部は前記スリットの少なくとも一部と接続されていることを特徴とする。

また、本発明の前記コイルを複数備え、該複数のコイルは磁気的に結合するように配することを特徴とする。

また、本発明の前記磁性体のＩＳＯ７６１９−ｔｙｐｅＤによるゴム硬度は９２以上かつ９６以下であることを特徴とする。

また、本発明の前記磁性体のヤング率は１０ＧＰａ以上かつ９０ＧＰａ以下であることを特徴とする。

また、本発明の前記磁性体は１０ＫΩ・ｃｍ以上の電気抵抗率を有し、前記コイルは絶縁被覆を有していないことを特徴とする。

また、本発明の前記磁性体は平板形状を有していることを特徴とする。

本発明のインダクタの製造方法は、扁平形状を有する軟磁性金属粉末とバインダ成分を結着させて弾性を有した磁性体を形成した後、前記磁性体に孔部と、孔部の一部と接続するスリットを形成し、前記孔部とコイルの貫通部の嵌合が、ＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定されるすきまばめとなる前記貫通部を、前記孔部に挿入した後、前記磁性体の対向する平面上において、前記コイルの連結部を前記貫通部の端部と加圧接合してコイルを形成することで、前記孔部と前記貫通部がＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定される中間ばめ、またはしまりばめで固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、コイル周辺の磁気飽和を抑制し、断面積の大きなコイルの貫通部を磁性体の孔部に容易に挿入できるインダクタおよびその製造方法を提供できる。

本発明の第１の実施の形態によるインダクタを示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態によるインダクタの磁性体を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態によるインダクタの磁性体の孔部とコイルの貫通部を示す図であり、（Ａ）は貫通部が孔部に挿入される前の状態を部分的に拡大して示す斜視図、（Ｂ）は貫通部を孔部に挿入した後の状態を部分的に拡大して示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態によるインダクタの磁性体を示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態によるインダクタの磁性体を示す平面図である。 本発明の第４の実施の形態によるインダクタの磁性体を示す平面図である。 本発明の第５の実施の形態によるインダクタの磁性体を示す平面図である。 本発明の第７の実施の形態によるインダクタを用いた基板内蔵型インダクタを示す図であり、（Ａ）は基板内蔵型インダクタの分解斜視図、（Ｂ）は基板内蔵型インダクタの斜視図である。 本発明の実施例１によるインダクタの磁性体を示す平面図である。 本発明の比較例１によるインダクタの磁性体を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態によるインダクタを示す斜視図である。図２は本発明の第１の実施の形態によるインダクタの磁性体を示す平面図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態によるインダクタ１は、弾性を有する磁性体２と、高い熱伝導率を有する材料からなるコイル３を備えている。ここで、図１では、磁性体２により隠れたコイル３と、磁性体の孔部４とスリット５を破線で描画している。

磁性体２は、扁平形状を有する軟磁性金属粉末を絶縁性の樹脂からなるバインダ成分によって結着させて形成している。本実施の形態による磁性体２は、軟磁性金属粉末が絶縁性のバインダ成分によって結着しているため、高い電気抵抗率を有している。磁性体が１０ＫΩ・ｃｍ以上の電気抵抗率を有し、良好な絶縁性を有している場合、絶縁被覆を有していない導電体であるコイルと磁性体とは直接的に接することができる。

さらに、本実施の形態による磁性体２は、高い強度を有するとともに、多少の弾性を有している。つまり、磁性体２は弾性変形可能に形成されており、押圧力を受けても破損し難い。

このように高い強度と弾性を有するには、磁性体２は１０体積％以上かつ２５体積％以下の図示しない空孔を含んでいることが望ましい。すなわち、磁性体２に含まれる空孔の体積比率（空孔率）は、１０体積％以上かつ２５体積％以下であることが好ましい。空孔率が１０体積％以上である場合、磁性体２は弾性を有し、様々に加工することができる。空孔率が２５体積％以下である場合、磁性体２は、図示しない軟磁性金属粉末を十分に含むことができる。

磁性体２に含まれる酸化ケイ素を主成分とするバインダ成分の体積比率は、１０体積％以上かつ３０体積％以下であることが好ましい。バインダ成分の体積比率が１０体積％よりも小さい場合、磁性体２は、十分な強度を有しない。また、バインダ成分の体積比率が３０体積％よりも大きい場合、軟磁性金属粉末の体積比率を６０体積％以上とし、空孔率を１０体積％以上とすることができない。

すなわち、磁性体２は、６０体積％以上の軟磁性金属粉末と、１０体積％以上かつ３０体積％以下のバインダ成分と、１０体積％以上かつ２５体積％以下の空孔とを含んでいる。 また、磁性体２のＩＳＯ７６１９−ｔｙｐｅＤによるゴム硬度は、９２以上かつ９６以下であり、磁性体のヤング率は１０ＧＰａ以上、９０ＧＰａ以下である。よって、磁性体２は弾性変形可能であり、孔部に生じた応力によって磁性体が変形破壊するのを防止できる。

また、磁性体２には６つの孔部４と、孔部４のうち３つの隣り合う孔部４を連結するようにスリット５を形成し、スリット５は孔部４の一部と接続されている。ここで、スリットとは磁性体を一方の面から、対向する他方の面まで貫通したものを示している。

コイル３は、磁性体２の孔部４を貫通する貫通部３ａと、磁性体２の一方の主面側に配される３つの連結部３ｂと、他方の主面側に配される２つの連結部３ｃと、２つの接続部３ｄから構成している。

貫通部３ａ、連結部３ｂおよび連結部３ｃは磁性体２の一部を巻回するように、互いに電気的に接続し、接続部３ｄは、貫通部３ａの連結部３ｂ、３ｃと接続してない端部と電気的に接続している。つまり、コイル３は磁性体２の少なくとも一部を巻回しており、コイル３の端部に２つの接続部３ｄを有している。接続部３ｄは、図示しない回路基板等に接続され、これによって、コイル３は回路基板に接続された図示しない電子部品等と電気的に接続される。

コイルの貫通部の周辺にスリットを形成することによって、コイルに電流が印加された際にスリットが磁気ギャップとなり、コイル周辺の磁性体における急激な磁気飽和を緩和でき、直流重畳特性に対し、ほぼ一定のインダクタンスとする特性調整が可能となる。

孔部４とスリット５との結合部６の幅Ｗｓである、スリットの貫通方向における磁性体の面に平行な、結合部６ａと結合部６ｂをつないだ線分の距離は、幅Ｗｓと平行な貫通部３ａの最大幅Ｗｃより小さくなるよう形成している。

結合部６の幅Ｗｓを貫通部３ａの最大幅Ｗｃより小さくすることで、孔部４に挿入された貫通部３ａがスリット５へ傾いたり、移動したりするのを防止し、貫通部３ａを孔部４の内部に固定することができる。

少なくとも１つの貫通部３ａは孔部４の内壁に２点以上で固定されているのが望ましい。貫通部３ａが孔部４の内壁に固定されることで、貫通部３ａの傾きや位置ずれを抑制し、位置決め精度をより向上できる。

図３は本発明の第１の実施の形態によるインダクタの磁性体の孔部とコイルの貫通部を示す図であり、（Ａ）は貫通部が孔部に挿入される前の状態を部分的に拡大して示す斜視図、（Ｂ）は貫通部を孔部に挿入した後の状態を部分的に拡大して示す断面図である。ここでは、スリットは図示せず、孔部とコイルの貫通部のみ描画している。

図３に示すように、貫通部３ａは、孔部４と同様な円柱形状を有している。但し、貫通部３ａの直径Ｒｃは、孔部４の直径Ｒｈよりも少し大きい。本発明の磁性体２は弾性を有しているため、直径Ｒｃが直径Ｒｈよりも大きい場合でも、貫通部３ａを孔部４に挿入できる。

また、貫通部３ａが直径Ｒｈと殆ど同一の直径Ｒｃ、または直径Ｒｈよりも小さい直径Ｒｃを有する場合においても、貫通部３ａを孔部４に挿入した後に挿入方向に押しつぶすように押圧して貫通部３ａの直径を直径Ｒｈより大きくすることができる。

このように、孔部４に挿入された貫通部３ａは、孔部４の内壁７を弾性変形させて、孔部４を貫通している。弾性変形した内壁７は、貫通部３ａに弾性力である押圧力を加えているため、貫通部３ａと孔部４とが嵌合し密着する。

つまり、孔部４よりも大きな径を有する貫通部３ａの挿入を許容するとともに、挿入された貫通部３ａを確実に保持可能な程度の適度な弾性を有した磁性体２によって、ほとんどの貫通部３ａと孔部４とが密着していれば、接着剤を使用することなく、弾性変形した内壁７の押圧力のみによってコイル３を確実に固定できる。

孔部の内壁の押圧力のみによって確実に貫通部が固定されているため、貫通部と連結部または貫通部と接続部との位置決め精度が向上する。また、位置決め精度が向上することによって、溶接時の溶接電力やレーザー溶接での溶接位置のばらつきが生じることによる溶接不良を防止できる。

また、接着剤を不要とすることで、貫通部と連結部または貫通部と接続部とを抵抗溶接により接合する際、溶接不良が発生するのを防止できる。つまり、溶接部分に接着剤成分が付着することによって、溶接部分の導通性が低下し、溶接電力にばらつきが生じることによって発生する溶接不良を防止できる。さらに、接着剤を塗付する工程を削減できるため、組み立て工程の簡略化およびコストの削減が可能となる。

本実施の形態による磁性体は、高い強度を有するとともに、多少の弾性を有しているため、貫通部と孔部との嵌合はＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定される中間ばめ、またはしまりばめとすることができる。これらの嵌合によって、貫通部は磁性体に固定でき、固定状態をさらに分類した場合、押込、打込、軽圧入、圧入または強圧入で固定される。

さらに、図示しないスリットを有することで、孔部４の直径と殆ど同一もしくはより大きな直径を有した貫通部を孔部に挿入する際、孔部が変形しやすくなり、貫通部の挿入が容易となる。

そのため、貫通部を孔部に挿入するための押力によって生じる貫通部の変形や、無理に挿入することによる磁性体の塑性変形および孔部の周辺での亀裂の発生を防止できる。

また、孔部よりも大きな径を有する貫通部を挿入する際、孔部が容易に変形できるため、磁性体は平板形状を有することが望ましく、その厚さは１ｍｍ以下であることが好ましい。

（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態によるインダクタの磁性体を示す平面図である。ここで、コイルの連結部および接続部は図示せず、孔部、スリット部およびコイルの貫通部のみ描画している。

図４に示すように、本実施の形態によるインダクタの磁性体１２は、４つの孔部１４とそれぞれの孔部１４の一部に接続されるスリット１５を形成している。つまり、スリット１５は隣り合う孔部１４を連結するようには形成せず、１つの孔部１４に対して１つのスリット１５をそれぞれ形成している。それ以外は第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態では孔部１４の一部に接続されたスリット１５の幅は、孔部１４とスリット１５の結合部１６の幅と一定になるよう形成されているが、これに限らない。つまり、結合部１６ａと結合部１６ｂの間の距離である結合部１６の幅が、結合部１６の幅と平行な貫通部１３ａの最大幅より小さくなるよう形成していればよい。すなわち、結合部１６の幅が貫通部１３ａより小さければスリットの形状に制限はなく、孔部から離れるほどにスリットの幅が広がる涙型のような形状や、孔部から離れるほどにスリットの幅が狭まる形状であってもよい。

（第３の実施の形態）
図５は本発明の第３の実施の形態によるインダクタの磁性体を示す平面図である。ここで、第２の実施の形態同様、コイルの連結部および接続部は図示しない。

図５に示すように、本実施の形態によるインダクタの磁性体２２は孔部２４とスリット２５とギャップ部２８を有している。スリット２５は隣り合う孔部２４を連結するように形成し、２つの孔部２４の一部はスリット２５と接続されてつながっている。

ギャップ部２８はスリット２５のおよそ中央部分と連結するように接続し、スリット２５とギャップ部２８とでＴ字形状になるよう形成している。それ以外は第１の実施の形態と同様である。

このように、スリット２５の一部にギャップ部２８を形成することによって、孔部２４の直径と殆ど同一もしくはより大きな直径を有した貫通部２３ａを孔部２４に挿入する際、孔部２４の変形性が高まり、貫通部２３ａの挿入がより容易となる。

また、ギャップ部２８はスリット２５と同様に磁気ギャップとして働くため、磁性体２２の実効的な透磁率を減ずることができる。よって、図示しないコイルに電流が印加されることで発生する磁場による、磁性体２２の急激な磁気飽和を抑制でき、コイルに大電流を通電させることが可能となる。

（第４の実施の形態）
図６は本発明の第４の実施の形態によるインダクタの磁性体を示す平面図である。ここで、第２の実施の形態同様、コイルの連結部および接続部は図示しない。

図６に示すように、本実施の形態によるインダクタの磁性体３２は孔部３４とスリット３５とギャップ部３８を有している。スリット３５は隣り合う孔部３４を連結するように形成され、２つの孔部３４の一部はスリット３５と接続されてつながっている。

ギャップ部３８はそれぞれのスリット３５のおよそ中央部分と連結するように接続され、スリット３５とギャップ部３８とでＨ字形状になるよう形成されている。それ以外は第１の実施の形態と同様である。

（第５の実施の形態）
図７は本発明の第５の実施の形態によるインダクタを示す平面図である。ここで、インダクタのコイルのうち隠れた部分を破線で描画している。

図７に示すように、本実施の形態によるインダクタ４１は磁性体４２と第１のコイル１３と第２のコイル２３とを有している。磁性体４２には８つの孔部４４と、孔部４４を連結するスリット４５と、スリット４５のおよそ中央部分に連結するギャップ部４８とを有している。

スリット４５は４つの孔部４４を直線で連結しており、ギャップ部４８は孔部４４を２つずつに分割する位置で、スリット４５のおよそ中央部分と連結するように形成している。つまり、スリット４５とギャップ部４８とでＴ字形状になるよう形成している。

磁性体４２には、ギャップ部４８を境に４つの孔部４４からなる２つの孔グループが形成している。第１のコイル１３は、一方の孔グループに挿入された貫通部４３ａと、磁性体４２の一方の主面側に配される２つの連結部４３ｂと、他方の主面側に配される１つの連結部４３ｃと、２つの接続部４３ｄから構成している。

貫通部４３ａ、連結部４３ｂおよび連結部４３ｃは、第１のコイル１３の巻軸方向とスリット４５の方向が同じ方向となるように、磁性体４２の一部を巻回して、互いに電気的に接続している。接続部４３ｄは連結部４３ｂ、４３ｃと接続していない貫通部４３ａの端部と電気的に接続している。

第２のコイル２３は、他方の孔グループに挿入された貫通部５３ａと、磁性体４２の一方の主面側に配される２つの連結部５３ｂと、他方の主面側に配される１つの連結部５３ｃと、２つの接続部５３ｄから構成している。

貫通部５３ａ、連結部５３ｂおよび連結部５３ｃは、第２のコイル２３の巻軸方向とスリット４５の方向が同じ方向となるように、磁性体４２の一部を巻回して、互いに電気的に接続している。接続部５３ｄは連結部５３ｂ、５３ｃと接続していない貫通部５３ａの端部と電気的に接続している。

第１のコイル１３と第２のコイル２３は磁気的に結合するように配している。それ以外は第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態では２つのコイルを用いたが、コイルの数に制限はなく、仕様に応じて適宜設定すればよい。

また、第１の実施の形態から第５の実施の形態では、貫通部と孔部に円柱形状を用いたがこれに限らず、矩形や正方形、多角形などの円形以外の断面を有していても良い。

（第６の実施の形態）
以下、本発明によるインダクタの製造方法を説明する。

扁平形状を有する軟磁性金属粉末にバインダ成分を混合してスラリーを作製し、ダイスロット法やドクターブレード法等により塗付したスラリーを、乾燥させて溶媒を揮発させる。それを所望する大きさに切断して複数枚のシートを得た後、１枚もしくは複数枚を積層して、積層方向に加圧して磁性体を得る。

得られた磁性体の所定の位置に、フライス盤等の公知の技術により孔部と、孔部の一部と接続するようにスリットを形成する。その後、熱処理を行って平板形状の磁性体を得る。

本実施の形態では孔部は円柱形状に形成し、貫通部は絶縁被覆を有さない円柱形状の導体で、直径が孔部の直径より小さいものを用いる。また、連結部は絶縁被覆を有さない導体板を用い、所定の長さに切断した後、所定の位置にドリル切削にて孔を設ける。

次に、磁性体の孔部に貫通部を挿入する。この時、貫通部の直径は孔部の直径より小さいため、貫通部と孔部との嵌合はＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定されるすきまばめとなる。

孔部に貫通部を挿入した後、連結部に設けた孔が貫通部と重なるようにして磁性体の両主面に配置した上で、貫通部の端部を挟む方向に加圧し、貫通部と連結部を接合してインダクタが得られる。この時、連結部との接合部分および孔部に挿入している部分の貫通部３ａの直径は、加圧する前よりも大きくなっている。これにより、孔部と貫通部の嵌合はＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定される中間ばめ、またはしまりばめで固定される。

本実施の形態では孔部と貫通部との嵌合がすきまばめの公差を有する状態で貫通部を孔部に挿入し、挿入後に貫通部を押しつぶすように押圧して、孔部と貫通部との嵌合を中間ばめ、またはしまりばめとする方法を用いたが、これに限らない。

つまり、孔部の直径と同一もしくはそれ以上の直径を有した貫通部の場合、孔部に貫通部を圧入することで孔部に貫通部が固定されていれば、その後は貫通部と連結部が接合される程度の圧力を加えればよい。言い換えれば、挿入時において、孔部と貫通部との嵌合中間ばめ、またはしまりばめの状態であってもよい。

また、本実施の形態では、貫通部と連結部は加圧によって接合しているが、これに限らず、半田付けなどの公知の技術によって接合してもよい。

（第７の実施の形態）
以下、本発明によるインダクタを用いた基板内蔵型インダクタの製造方法について説明する。

図８は本発明の第７の実施の形態によるインダクタを用いた基板内蔵型インダクタを示す図であり、（Ａ）は基板内蔵型インダクタの分解斜視図、（Ｂ）は基板内蔵型インダクタの斜視図である。図８に示すように、本発明の第７の実施の形態による基板内蔵型インダクタ１００は、弾性を有する磁性体６２と高い熱伝導率を有する材料からなるコイルと、樹脂基板６８ａ、６８ｂから構成される。

樹脂基板６８ａは、片面銅箔基板で、コイルの連結部として２つの導体パターン６３ｂを形成している。同様に、樹脂基板６８ｂは、片面銅箔基板で、コイルの連結部として１つの導体パターン６３ｃおよびコイルの接続部として２つの導体パターン６３ｄを形成している。

また、樹脂基板６８ａ、６８ｂのうち一方の樹脂基板６８ａには、磁性体６２の孔部６４に対応する位置であり、導体パターン６３ｂ上に、半田ペーストを挿入する４つの半田孔６９が形成されている。

第６の実施の形態と同様に平板形状の磁性体６２を得た後、磁性体６２の孔部６４にコイルの貫通部６３ａを挿入する。次に、樹脂基板６８ａ、６８ｂの導体パターン６３ｂ、６３ｃ、６３ｄと貫通部６３ａが接続されるように、２枚の樹脂基板６８ａ、６８ｂで磁性体６２を挟み込み、積層体を作製する。

作製した積層体を所定の温度下において加圧成型した後、樹脂基板６８ａの半田孔６９に半田ペーストを充填させ、リフローによって貫通部６３ａと導体パターン６３ｂを接合し、基板内蔵型インダクタを得る。樹脂基板６８ａ、６８ｂと磁性体６２は加圧成型によって圧着しているため、樹脂基板６８ｂの導体パターン６３ｃおよび導体パターン６３ｄと貫通部６３ａは電気的に接続されている。

（第１の実施例）
軟磁性金属粉末の原料粉末として、５５μｍの平均粒径（Ｄ５０）を有するＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金のガスアトマイズ粉末を用いた。原料粉末をボールミルで８時間処理し、さらに、窒素雰囲気中で７００℃、３時間の熱処理を加え、扁平形状を有する軟磁性金属粉末を得た。

作製した扁平形状を有する軟磁性金属粉末の平均長径（Ｄａ）、平均最大厚さ（ｔａ）及び平均アスペクト比（Ｄａ／ｔａ）を測定した。詳しくは、扁平形状を有する軟磁性金属粉末に樹脂を含浸して硬化させて硬化体を作製した後、硬化体を研磨した。次に、走査電子顕微鏡を使用して研磨面上に位置する軟磁性金属粉末の形状を観察した。

具体的には、３０個の軟磁性金属粉末について、長径（Ｄ）と、最も厚い部位の厚さ（ｔ）とを測定し、アスペクト比（Ｄ／ｔ）を計算した。得られたアスペクト比（Ｄ／ｔ）を平均して、平均アスペクト比（Ｄａ／ｔａ）を得た。扁平金属粉末の平均長径（Ｄａ）は６０μｍであり、平均最大厚さ（ｔａ）は３μｍであった。また、平均アスペクト比（Ｄａ／ｔａ）は２０であった。

次に、扁平形状を有する軟磁性金属粉末に、溶媒としてエタノール、増粘剤としてポリアクリル酸エステル、熱硬化性バインダ成分としてメチル系シリコーンレジンを混合してスラリーを作製した。ダイスロット法によりＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にスラリーを塗布した後、６０℃で１時間乾燥して溶媒を除去し、予備磁性体を作製した。

作製した予備磁性体を、抜型を用いてカットし、横１５ｍｍ、縦１１ｍｍの長方形のシートを複数枚得た。得られたシートを所定枚数積層して金型に封入し、１５０℃の温度下において、２ＭＰａの成型圧力で１時間の加圧成型を施した。加圧成型後の磁性体の厚さは、１．２ｍｍであった。

図９は、本発明の実施例１によるインダクタの磁性体を示す平面図である。図９に示されるように、得られた磁性体７２の所定の位置に、フライス盤にて直径１．２ｍｍの４つの孔部７４と、幅０．７ｍｍのスリット７５を形成した。次に、窒素雰囲気中で６５０℃、１時間の条件で熱処理して、実施例１の磁性体を得た。

（第１の比較例）
第１の比較例として、第１の実施例と同様に、厚さ１．２ｍｍの磁性体を得た。

図１０は、本発明の比較例１によるインダクタの磁性体を示す平面図である。図１０に示されるように、得られた磁性体８２の所定の位置に、ドリル切削にて直径１．２ｍｍの４つの孔部８４を形成した。次に、窒素雰囲気中で６５０℃、１時間の条件で熱処理して、比較例１の磁性体を得た。

実施例１および比較例１として、それぞれ３０個の磁性体を作製した。各磁性体の４つの孔部に、貫通部として長さ１ｍｍ、直径１．２３ｍｍ±５０μｍの公差を有する銅の丸棒を、１Ｋｇ重の加重にて５回加圧した。孔部に対する貫通部の挿入状態の結果を表１に示す。

表１に示すように、孔部の直径より大きな直径を有した貫通部を孔部に挿入した場合、比較例１では１２０個中１６個が挿入できなかったが、実施例１では全ての貫通部が孔部に挿入できた。

本発明の構成においては、孔部に接続されたスリットによって、孔部の弾性変形における上限がさらに上がり、ＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定されるしまりばめの関係にある銅の丸棒を確実に孔部に挿入できていることがわかる。

以上より、コイル周辺の磁気飽和を抑制し、断面積の大きなコイルの貫通部を磁性体の孔部に容易に挿入できるインダクタおよびその製造方法が得られる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、上記に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の変更や修正が可能である。

１、４１ インダクタ
２、１２、２２、３２、４２、６２、７２、８２ 磁性体
３ コイル
３ａ、１３ａ、２３ａ、４３ａ、５３ａ、６３ａ 貫通部
３ｂ、３ｃ、４３ｂ、４３ｃ、５３ｂ、５３ｃ 連結部
３ｄ、４３ｄ、５３ｄ 接続部
４、１４、２４、３４、４４、６４、７４、８４ 孔部
５、１５、２５、３５、４５、７５ スリット
６、６ａ、６ｂ、１６、１６ａ、１６ｂ 結合部
７ 内壁
１３ 第１のコイル
２３ 第２のコイル
２８、３８、４８ ギャップ部
６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ 導体パターン
６８ａ、６８ｂ 樹脂基板
６９ 半田孔
１００ 基板内蔵型インダクタ
Ｗｓ 幅
Ｗｃ 最大幅
Ｒｃ、Ｒｈ 直径

Claims (12)

1. 扁平形状を有する軟磁性金属粉末をバインダ成分によって結着させて弾性を有した磁性体と、コイルを備え、
   前記磁性体は孔部と、前記孔部の一部と接続するスリットを有し、
   前記コイルは前記孔部を貫通する貫通部を有し、
   前記孔部と前記スリットが接続する結合部の幅は、前記結合部の幅と平行な前記貫通部の最大幅以下であることを特徴とするインダクタ。
2. 前記磁性体は複数の前記孔部を有し、
   前記コイルは連結部と複数の前記貫通部を有し、
   前記貫通部は前記孔部を貫通しており、
   前記連結部は前記磁性体の対向する平面上において前記貫通部の端部を接続し、
   少なくとも一つの前記貫通部は前記孔部の内壁に２点以上で固定されていることを特徴とする請求項１に記載のインダクタ。
3. 前記貫通部により前記孔部の内壁が弾性変形し、前記貫通部と前記孔部とが嵌合していることを特徴とする請求項１または２に記載のインダクタ。
4. 前記貫通部と前記孔部との嵌合は、ＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定される中間ばめ、またはしまりばめであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインダクタ。
5. 前記孔部は１つ以上の他の前記孔部と前記スリットによって連結されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインダクタ。
6. 前記磁性体はさらにギャップ部を有し、前記ギャップ部は前記スリットの少なくとも一部と接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインダクタ。
7. 前記コイルを複数備え、該複数のコイルは磁気的に結合するように配することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインダクタ。
8. 前記磁性体のＩＳＯ７６１９−ｔｙｐｅＤによるゴム硬度は９２以上かつ９６以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のインダクタ。
9. 前記磁性体のヤング率は１０ＧＰａ以上かつ９０ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のインダクタ。
10. 前記磁性体は１０ＫΩ・ｃｍ以上の電気抵抗率を有し、
    前記コイルは絶縁被覆を有していないことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のインダクタ。
11. 前記磁性体は平板形状を有していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のインダクタ。
12. 扁平形状を有する軟磁性金属粉末とバインダ成分を結着させて弾性を有した磁性体を形成した後、
    前記磁性体に孔部と、孔部の一部と接続するスリットを形成し、
    前記孔部とコイルの貫通部の嵌合が、ＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定されるすきまばめとなる前記貫通部を、前記孔部に挿入した後、
    前記磁性体の対向する平面上において、前記コイルの連結部を前記貫通部の端部と加圧接合してコイルを形成することで、
    前記孔部と前記貫通部がＪＩＳ Ｂ ０４０１に規定される中間ばめ、またはしまりばめで固定されていることを特徴とするインダクタの製造方法。

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