JP6472614B2 - Coil parts - Google Patents
Coil parts Download PDFInfo
- Publication number
- JP6472614B2 JP6472614B2 JP2014144718A JP2014144718A JP6472614B2 JP 6472614 B2 JP6472614 B2 JP 6472614B2 JP 2014144718 A JP2014144718 A JP 2014144718A JP 2014144718 A JP2014144718 A JP 2014144718A JP 6472614 B2 JP6472614 B2 JP 6472614B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- core
- coil component
- film
- 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.)
- Active
Links
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims description 44
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 33
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 32
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 30
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 29
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 24
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 24
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 23
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 13
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 12
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000009692 water atomization Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Description
本発明は、アルミニウムからなるコイルと、コアとを備えたコイル部品に関する。 The present invention relates to a coil component including a coil made of aluminum and a core.
例えば、特許文献１には、このタイプのコイル部品（リアクタ）が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses this type of coil component (reactor).
特許文献１に開示されたリアクタは、空調機の室外機に組み込まれて使用されるものであり、積層磁芯（コア）と、コアの中央磁脚を巻回する導体（コイル）とから構成されている。コイルとしては、酸化アルミニウムからなる皮膜を表面に形成したアルミ箔が使用されている。特許文献１によれば、この構造により、安価かつ軽量なリアクタが得られる。 The reactor disclosed in Patent Document 1 is used by being incorporated in an outdoor unit of an air conditioner, and includes a laminated magnetic core (core) and a conductor (coil) around which a central magnetic leg of the core is wound. Has been. As the coil, an aluminum foil having a surface made of aluminum oxide formed thereon is used. According to Patent Document 1, an inexpensive and lightweight reactor can be obtained with this structure.
車や電子機器等の限られた空間内部に搭載されるコイル部品（例えば、車載リアクトル）には、小型化が求められる。一方、アルミニウムの導電率は銅よりも小さいため、アルミニウムからなるコイルは、必要な性能を得るために銅からなるコイルと比較して大きくする必要がある。このため、このようなコイル部品のコイルとしては、一般的に銅線が使用される。しかしながら、アルミニウムは、銅と比較して安価である。このため、車載リアクトルのようなコイル部品についても、大型化を防止しつつアルミニウムをコイルとして使用することが求められている。 A coil component (for example, a vehicle-mounted reactor) mounted in a limited space such as a car or an electronic device is required to be downsized. On the other hand, since the electrical conductivity of aluminum is smaller than that of copper, the coil made of aluminum needs to be larger than the coil made of copper in order to obtain the required performance. For this reason, a copper wire is generally used as the coil of such a coil component. However, aluminum is less expensive than copper. For this reason, it is requested | required that coil parts, such as a vehicle-mounted reactor, use aluminum as a coil, preventing an enlargement.
そこで、本発明は、アルミニウムからなるコイルを備えたコイル部品であって、且つ、大型化を防止可能な構造を有するコイル部品を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a coil component having a coil made of aluminum and having a structure capable of preventing an increase in size.
本発明によれば、第１のコイル部品として、
コイルと、第１コアとを備えるコイル部品であって、
前記コイルは、アルミニウムからなる主部を有しており、
前記主部の表面には、酸化アルミニウムからなる皮膜を含む絶縁層が形成されており、
前記第１コアは、絶縁性樹脂からなる第１バインダと、前記第１バインダによって結着された第１粉末とを含んでおり、
前記第１粉末の夫々は、熱伝導体からなる第１磁性粉末から形成されており、
前記第１コアは、前記コイルの前記絶縁層に密着して前記主部を覆っている
コイル部品が得られる。
According to the present invention, as the first coil component,
A coil component comprising a coil and a first core,
The coil has a main portion made of aluminum,
An insulating layer including a film made of aluminum oxide is formed on the surface of the main part,
The first core includes a first binder made of an insulating resin and a first powder bound by the first binder,
Each of the first powders is formed from a first magnetic powder made of a heat conductor,
The first core is a coil component that is in close contact with the insulating layer of the coil and covers the main part.
また、本発明によれば、第２のコイル部品として、第１のコイル部品であって、
前記第１粉末の夫々は、前記第１磁性粉末と、絶縁体からなる絶縁膜とから形成されており、
前記第１磁性粉末は、前記絶縁膜によって覆われている
コイル部品が得られる。
According to the present invention, the second coil component is a first coil component,
Each of the first powders is formed of the first magnetic powder and an insulating film made of an insulator,
The first magnetic powder is a coil component covered with the insulating film.
また、本発明によれば、第３のコイル部品として、第１又は第２のコイル部品であって、
前記コイルは、前記主部に接続された端子部を有しており、
前記第１コアは、前記主部と前記端子部との間の接続部を覆っている
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as the third coil component, the first or second coil component,
The coil has a terminal portion connected to the main portion,
The first core is a coil component that covers a connection portion between the main portion and the terminal portion.
また、本発明によれば、第４のコイル部品として、第３のコイル部品であって、
前記端子部は、銅からなる
コイル部品が得られる。
According to the present invention, the fourth coil component is a third coil component,
The terminal part is a coil component made of copper.
また、本発明によれば、第５のコイル部品として、第１乃至第４のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜のみから構成されている
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as the fifth coil component, any one of the first to fourth coil components,
The coil component in which the insulating layer of the coil is composed only of the film made of aluminum oxide is obtained.
また、本発明によれば、第６のコイル部品として、第１乃至第４のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜と、前記皮膜を少なくとも部分的に覆う絶縁体からなる樹脂とを含んでいる
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as the sixth coil component, any one of the first to fourth coil components,
A coil component is obtained in which the insulating layer of the coil includes the film made of aluminum oxide and a resin made of an insulator that at least partially covers the film.
また、本発明によれば、第７のコイル部品として、第１乃至第４のいずれかのコイル部品であって、
前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜と、前記皮膜の上から前記主部を全体的に覆う絶縁体からなる樹脂とを含んでいる
コイル部品が得られる。
Further, according to the present invention, as the seventh coil component, any one of the first to fourth coil components,
A coil component is obtained in which the insulating layer of the coil includes the coating made of aluminum oxide and a resin made of an insulator that entirely covers the main portion from above the coating.
また、本発明によれば、第８のコイル部品として、第１乃至第７のいずれかのコイル部品であって、
第２コアを備えており、
前記第２コアは、絶縁性樹脂からなる第２バインダと、前記第２バインダによって結着された第２磁性粉末とを含んでおり、
前記第２磁性粉末の夫々は、前記絶縁膜によって覆われていない
コイル部品が得られる。
According to the present invention, as the eighth coil component, any one of the first to seventh coil components,
With a second core,
The second core includes a second binder made of an insulating resin and a second magnetic powder bound by the second binder,
Each of the second magnetic powders provides a coil component that is not covered with the insulating film.
本発明によれば、第１コアは、コイルの絶縁層に密着している。換言すれば、酸化アルミニウムからなる皮膜を含む絶縁層が、コイルと第１コアとの間を絶縁する。一般的に、酸化アルミニウムを含む皮膜は、絶縁性が高く、ポリアミドイミド皮膜のような銅線の皮膜よりも薄くできる。皮膜を薄くすることで、コイルの主部（アルミニウムからなる導電部）の占有率（コイル全体の体積に対する導電部の体積比率）を増加でき、コイルの大型化を防止できる。これにより、コイル部品の大型化を防止できる。 According to the present invention, the first core is in close contact with the insulating layer of the coil. In other words, the insulating layer including a film made of aluminum oxide insulates the coil and the first core. In general, a film containing aluminum oxide has high insulating properties and can be made thinner than a copper wire film such as a polyamide-imide film. By thinning the coating, the occupation ratio of the main part of the coil (the conductive part made of aluminum) (the volume ratio of the conductive part to the volume of the entire coil) can be increased, and the coil can be prevented from being enlarged. Thereby, the enlargement of a coil component can be prevented.
以降の説明において、「上」「下」等の位置を示す用語は、絶対的な位置を示すものではなく、図面における相対的な位置を示すに過ぎない。 In the following description, terms indicating positions such as “upper” and “lower” do not indicate absolute positions, but merely indicate relative positions in the drawings.
図１を参照すると、本発明の実施の形態によるコイル部品（リアクトル）１０は、上下方向に延びる円柱形状を有している。但し、本発明によるコイル部品の形状は、円柱形状に限定されない。コイル部品１０は、例えば電気自動車やハイブリッドカーのインバータのリアクトル（車載リアクトル）として使用可能である。但し、本発明は、車載リアクトル以外のリアクトルにも適用可能である。また、本発明は、リアクトル以外の様々なコイル部品に適用可能である。 Referring to FIG. 1, a coil component (reactor) 10 according to an embodiment of the present invention has a columnar shape extending in the vertical direction. However, the shape of the coil component according to the present invention is not limited to a cylindrical shape. The coil component 10 can be used as, for example, a reactor (in-vehicle reactor) of an inverter of an electric vehicle or a hybrid car. However, the present invention can also be applied to reactors other than the in-vehicle reactor. Moreover, this invention is applicable to various coil components other than a reactor.
図１乃至図３に示されるように、本実施の形態によるコイル部品１０は、コイル２０と、第１コア（コア）３０と、金属製のケース５０とを備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the coil component 10 according to the present embodiment includes a coil 20, a first core (core) 30, and a metal case 50.
図１に示されるように、本実施の形態による第１コア３０は、ケース５０内部に収容されている。但し、第１コア３０は、ケース５０に収容されていなくてもよい。換言すれば、コイル部品１０は、ケース５０を備えていなくてもよい。一方、コイル部品１０は、他の部材を更に備えていてもよい。例えば、コイル部品１０は、ケース５０に加えて、ケース５０全体を上から覆う上蓋（図示せず）を備えていてもよい。 As shown in FIG. 1, the first core 30 according to the present embodiment is accommodated in the case 50. However, the first core 30 may not be accommodated in the case 50. In other words, the coil component 10 may not include the case 50. On the other hand, the coil component 10 may further include other members. For example, in addition to the case 50, the coil component 10 may include an upper lid (not shown) that covers the entire case 50 from above.
図１乃至図４を参照すると、本実施の形態によるコイル２０は、アルミニウムからなる導電体である主部２２と、銅からなる導電体である２つの端子部２６とを有している。端子部２６は、主部２２と別体に形成されており、超音波溶接、半田付け、かしめ等によって主部２２に接続されている。これにより、主部２２の上面と端子部２６の下面との間には、接続部２８が形成されている。接続部２８において、主部２２の上面のサイズは、端子部２６の下面のサイズとほぼ同一である。 Referring to FIGS. 1 to 4, the coil 20 according to the present embodiment has a main portion 22 that is a conductor made of aluminum and two terminal portions 26 that are conductors made of copper. The terminal portion 26 is formed separately from the main portion 22 and is connected to the main portion 22 by ultrasonic welding, soldering, caulking, or the like. Thereby, a connection portion 28 is formed between the upper surface of the main portion 22 and the lower surface of the terminal portion 26. In the connection portion 28, the size of the upper surface of the main portion 22 is substantially the same as the size of the lower surface of the terminal portion 26.
図２乃至図４を参照すると、主部２２は、１枚のシート状又は板状のコイル用部材（シート部材）を、フラットワイズに巻回して形成されている。シート部材は、絶縁コーティングされたアルミニウムからなる。詳しくは、シート部材は、例えば陽極酸化処理（アルマイト処理）によって形成した酸化アルミニウム膜に覆われている。これにより、主部２２の表面には、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２を含む絶縁層２４が形成されている。特に、本実施の形態による絶縁層２４は、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２のみから構成されている。皮膜２４２は、主として酸化アルミニウムから形成されている限り、酸化アルミニウムのみから形成されていてもよいし、他の不純物等を含んでいてもよい。皮膜２４２（即ち、絶縁層２４）は、接続部２８を除き、主部２２（即ち、導電部）の表面全体を覆っている。 2 to 4, the main portion 22 is formed by winding a sheet-like or plate-like coil member (sheet member) in a flatwise manner. The sheet member is made of aluminum with an insulating coating. Specifically, the sheet member is covered with an aluminum oxide film formed by, for example, anodization (alumite treatment). Thereby, an insulating layer 24 including a film 242 made of aluminum oxide is formed on the surface of the main portion 22. In particular, the insulating layer 24 according to the present embodiment is composed only of the coating 242 made of aluminum oxide. As long as the film 242 is mainly formed of aluminum oxide, the film 242 may be formed of only aluminum oxide or may contain other impurities. The coating 242 (that is, the insulating layer 24) covers the entire surface of the main portion 22 (that is, the conductive portion) except for the connection portion 28.
上述したように、コイル２０の主部２２は、アルミシートから形成されている。換言すれば、コイル２０は、シートコイルである。一方、コイル２０は、平角コイルであってもよい。但し、コイル２０を薄くして交流銅損を小さくするという観点からは、コイル２０は、薄いシートコイルであることが好ましい。 As described above, the main portion 22 of the coil 20 is formed from an aluminum sheet. In other words, the coil 20 is a sheet coil. On the other hand, the coil 20 may be a flat coil. However, from the viewpoint of reducing the AC copper loss by making the coil 20 thinner, the coil 20 is preferably a thin sheet coil.
図３及び図４を参照すると、本実施の形態による端子部２６は、ポリアミドイミド等からなる皮膜２６２によって覆われた銅板である。端子部２６は、主部２２の径方向内側の端部及び径方向外側の端部に、夫々接続されている。端子部２６は、主部２２から上方に突出している。端子部２６は、コイル２０を、コイル部品１０の外部の導体（例えば、インバータの導線：図示せず）に接続するための部位である。一般的に、このような導体は、銅からなることが多い。端子部２６を銅板とすることで、端子部２６のイオン化傾向が外部の導体と等しくなり、端子部２６と外部の導体との間の接続部は、腐食し難くなる。 3 and 4, the terminal portion 26 according to the present embodiment is a copper plate covered with a coating 262 made of polyamideimide or the like. The terminal portion 26 is connected to the radially inner end and the radially outer end of the main portion 22, respectively. The terminal portion 26 protrudes upward from the main portion 22. The terminal part 26 is a part for connecting the coil 20 to an external conductor of the coil component 10 (for example, a conductor of an inverter: not shown). In general, such conductors are often made of copper. By making the terminal part 26 a copper plate, the ionization tendency of the terminal part 26 becomes equal to that of the external conductor, and the connection part between the terminal part 26 and the external conductor is hardly corroded.
コイル部品１０のコイル２０は、本実施の形態と異なる方法で形成されていてもよい。例えば、コイル２０は、シート部材をアルファ巻きして形成されていてもよいし、シート部材をエッジワイズに巻回して形成されていてもよい。コイル２０の端子部２６は、径方向に延びていてもよい。また、端子部２６は、銅以外の材料から形成されていてもよい。また、例えば、外部の導体がアルミニウムからなる場合、端子部２６を主部２２と一体に形成してもよい。より具体的には、主部２２の端部を端子部２６として使用してもよい。 The coil 20 of the coil component 10 may be formed by a method different from the present embodiment. For example, the coil 20 may be formed by winding an alpha sheet member, or may be formed by winding the sheet member edgewise. The terminal portion 26 of the coil 20 may extend in the radial direction. Moreover, the terminal part 26 may be formed from materials other than copper. Further, for example, when the external conductor is made of aluminum, the terminal portion 26 may be formed integrally with the main portion 22. More specifically, the end portion of the main portion 22 may be used as the terminal portion 26.
図１、図３及び図４を参照すると、本実施の形態による第１コア３０は、上下方向に延びる円柱形状を有している。第１コア３０は、絶縁性樹脂からなる第１バインダ３８と、第１バインダ３８によって結着された第１粉末３２とを含んでいる。第１粉末３２の夫々は、軟磁性を有し且つ良好な熱伝導体である第１磁性粉末３４と、絶縁体からなる絶縁膜３６とから形成されている。絶縁膜３６は、有機絶縁体及び無機絶縁体のいずれから形成されていてもよいし、有機絶縁体及び無機絶縁体の混合物から形成されていてもよい。このような第１粉末３２は、例えば、以下のようにして作製できる。 Referring to FIGS. 1, 3, and 4, the first core 30 according to the present embodiment has a cylindrical shape extending in the vertical direction. The first core 30 includes a first binder 38 made of an insulating resin and a first powder 32 bound by the first binder 38. Each of the first powders 32 is formed of a first magnetic powder 34 having soft magnetism and a good heat conductor, and an insulating film 36 made of an insulator. The insulating film 36 may be formed from either an organic insulator or an inorganic insulator, or may be formed from a mixture of an organic insulator and an inorganic insulator. Such a first powder 32 can be produced, for example, as follows.
まず、第１磁性粉末３４（図５参照）を作製する。第１磁性粉末３４は、例えば軟磁性を有するＦｅ系合金をガスアトマイズ法や水アトマイズ法等によって粉砕することで作製できる。次に、絶縁粉末（図示せず）を作製する。絶縁粉末は、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）のような無機ガラス材料を含有する材料から作製してもよいし、樹脂のような有機材料から作製してもよい。次に、第１磁性粉末３４に絶縁粉末を固着させ、これにより、絶縁膜３６を形成する。より具体的には、第１磁性粉末３４と絶縁粉末とを混合し、混合粉末（図示せず）を作製する。混合粉末をボールミル等の機器内で撹拌することで第１磁性粉末３４の表面に絶縁粉末を固着させる。 First, the first magnetic powder 34 (see FIG. 5) is produced. The first magnetic powder 34 can be produced, for example, by pulverizing an Fe-based alloy having soft magnetism by a gas atomizing method, a water atomizing method, or the like. Next, insulating powder (not shown) is produced. The insulating powder may be made from a material containing an inorganic glass material such as silicon dioxide (SiO 2 ), or may be made from an organic material such as a resin. Next, the insulating powder is fixed to the first magnetic powder 34, thereby forming the insulating film 36. More specifically, the first magnetic powder 34 and the insulating powder are mixed to produce a mixed powder (not shown). The insulating powder is fixed to the surface of the first magnetic powder 34 by stirring the mixed powder in an apparatus such as a ball mill.
図５及び図６を参照すると、絶縁膜３６の平均膜厚が１０００ｎｍ（１μｍ）以上の場合、第１磁性粉末３４の含有量を調整することで、１ｋＶ/ｍｍ以上又は２ｋＶ/ｍｍ以上の絶縁耐圧が得られる。第１磁性粉末３４を絶縁膜３６によって確実に絶縁するためには、絶縁膜３６は、第１磁性粉末３４の表面全体を覆う必要がある。このことを考慮すると、絶縁膜３６の最小膜厚（ｔｍｉｎ）は、１０ｎｍ以上であることが好ましい。また絶縁性を高めるためには、最小膜厚は、２５０ｎｍ以上であることが更に好ましい。また、絶縁性を高めるという観点からは、第１磁性粉末３４の粒径（Ｄｐ１）は小さいほうが好ましい。 Referring to FIGS. 5 and 6, when the average film thickness of the insulating film 36 is 1000 nm (1 μm) or more, the content of the first magnetic powder 34 is adjusted so that the insulation is 1 kV / mm or more or 2 kV / mm or more. A breakdown voltage is obtained. In order to reliably insulate the first magnetic powder 34 by the insulating film 36, the insulating film 36 needs to cover the entire surface of the first magnetic powder 34. Considering this, the minimum film thickness (t min ) of the insulating film 36 is preferably 10 nm or more. In order to improve insulation, the minimum film thickness is more preferably 250 nm or more. Further, from the viewpoint of improving the insulation, it is preferable that the particle size (D p1 ) of the first magnetic powder 34 is small.
第１粉末３２の作製方法は、以上に例示した方法に限定されない。例えば、第１粉末３２は、第１磁性粉末３４の表面に絶縁粉末（図示せず）を塗布することで作製してもよい。また、第１コア３０の絶縁耐圧を大きくすることがそれほど重要でない場合には、第１粉末３２は、絶縁膜３６を備えていなくてもよい。換言すれば、第１磁性粉末３４は、絶縁膜３６によって覆われていなくてもよい。この場合、上述のように作製した第１磁性粉末３４自身を第１粉末３２として使用すればよい。換言すれば、第１粉末３２は、第１磁性粉末３４のみから形成すればよい。 The manufacturing method of the 1st powder 32 is not limited to the method illustrated above. For example, the first powder 32 may be produced by applying an insulating powder (not shown) to the surface of the first magnetic powder 34. If it is not so important to increase the dielectric strength of the first core 30, the first powder 32 may not include the insulating film 36. In other words, the first magnetic powder 34 may not be covered with the insulating film 36. In this case, the first magnetic powder 34 itself produced as described above may be used as the first powder 32. In other words, the first powder 32 may be formed only from the first magnetic powder 34.
本実施の形態による第１コア３０は、第１粉末３２を使用して、例えば、以下のようにして作製できる。 The 1st core 30 by this Embodiment can be produced as follows using the 1st powder 32, for example.
まず、第１粉末３２（図５参照）、熱硬化性バインダ（図示せず）及びフィラー（図示せず）等からなるスラリー（図示せず）を作製する。バインダとしては、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂を使用すればよい。フィラーとしては、例えばシリコーンやシリカを使用すればよい。また、熱伝導性を向上するために、スラリーにアルミナを混合してもよい。次に、コイル２０（図２参照）を型（図示せず）の内部に配置する。次に、スラリーを型に投入してコイル２０の主部２２（皮膜２４２）全体、接続部２８及び端子部２６（皮膜２６２）の下部を覆う。次に、スラリーを熱処理して第１コア３０（図１参照）を作製する。この熱処理によってバインダが熱硬化し、第１バインダ３８（図４参照）が形成される。また、第１粉末３２は、第１バインダ３８によって互いに結着する。 First, a slurry (not shown) made of the first powder 32 (see FIG. 5), a thermosetting binder (not shown), a filler (not shown), and the like is prepared. For example, an epoxy resin or a silicon resin may be used as the binder. For example, silicone or silica may be used as the filler. In order to improve thermal conductivity, alumina may be mixed with the slurry. Next, the coil 20 (see FIG. 2) is placed inside a mold (not shown). Next, the slurry is put into a mold to cover the entire main portion 22 (coating 242) of the coil 20, the lower portion of the connecting portion 28 and the terminal portion 26 (coating 262). Next, the first core 30 (see FIG. 1) is manufactured by heat treating the slurry. By this heat treatment, the binder is thermally cured to form the first binder 38 (see FIG. 4). The first powder 32 is bound to each other by the first binder 38.
図４を参照すると、第１コア３０を作製する際、スラリー（図示せず）における第１粉末３２の体積含有率を変えることで、第１コア３０における第１磁性粉末３４の体積含有率（第１含有率）を調整可能である。第１含有率を大きくすることで、比較的小さなサイズであっても十分なインダクタンスを有する第１コア３０が得られる。詳しくは、２００Ａ程度の高電流が重畳された際のインダクタンスの劣化を防止するという観点からは、第１含有率は、７０体積％以下であることが好ましい。また、第１コア３０を容易に作製するという観点からは、第１含有率は、６０体積％以下であることが更に好ましい。一方、第１コア３０のインダクタンスを確保するという観点からは、第１含有率は、所定の値（例えば、５５体積％）以上であることが好ましい。 Referring to FIG. 4, when the first core 30 is manufactured, the volume content of the first magnetic powder 34 in the first core 30 is changed by changing the volume content of the first powder 32 in the slurry (not shown). The first content) can be adjusted. By increasing the first content rate, the first core 30 having sufficient inductance can be obtained even with a relatively small size. Specifically, from the viewpoint of preventing the deterioration of inductance when a high current of about 200 A is superimposed, the first content is preferably 70% by volume or less. Further, from the viewpoint of easily producing the first core 30, the first content is more preferably 60% by volume or less. On the other hand, from the viewpoint of securing the inductance of the first core 30, the first content rate is preferably equal to or greater than a predetermined value (for example, 55% by volume).
第１コア３０の作製方法は、以上に例示した方法に限定されない。例えば、コイル２０を上述したフィラーを含まないスラリー（図示せず）に浸して、コイル２０をスラリーで覆ってもよい。更に、コイル２０は、この含浸法や上述した注型法に加えて、射出法、トランスファー法、粉体塗装法などの様々な方法によって作製できる。第１コア３０をいずれの方法によって作製する場合でも、高い熱伝導率、高い絶縁性および十分なインダクタンスを有する小型の第１コア３０が得られる。 The manufacturing method of the 1st core 30 is not limited to the method illustrated above. For example, the coil 20 may be immersed in a slurry (not shown) that does not contain the filler described above, and the coil 20 may be covered with the slurry. Further, the coil 20 can be manufactured by various methods such as an injection method, a transfer method, and a powder coating method in addition to the impregnation method and the casting method described above. Even when the first core 30 is manufactured by any method, the small first core 30 having high thermal conductivity, high insulation, and sufficient inductance can be obtained.
図４を参照すると、コイル部品１０において、皮膜２４２（絶縁層２４）が、コイル２０の主部２２と第１コア３０との間を絶縁する。一般的に、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２は、絶縁性が高く、ポリアミドイミド皮膜のような銅線の皮膜よりも薄くできる。皮膜２４２の膜厚を小さくすることで、コイル２０の主部２２（導電部）の占有率（コイル２０全体の体積に占める導電部の体積比率）を増加できる。仮に、コイル２０と第１コア３０との間をポリアミドイミド皮膜によって絶縁する場合には、４０μｍ程度の膜厚が必要である。一方、本実施の形態によれば、必要な絶縁性を得つつ導電部の占有率を増加するための皮膜２４２の膜厚は、１〜３０μｍ程度、好ましくは１〜２０μｍ程度である。 Referring to FIG. 4, in the coil component 10, the coating 242 (insulating layer 24) insulates the main portion 22 of the coil 20 from the first core 30. In general, the film 242 made of aluminum oxide has high insulating properties and can be made thinner than a copper wire film such as a polyamideimide film. By reducing the film thickness of the coating 242, the occupation ratio of the main portion 22 (conductive portion) of the coil 20 (volume ratio of the conductive portion to the entire volume of the coil 20) can be increased. If the coil 20 and the first core 30 are insulated by a polyamideimide film, a film thickness of about 40 μm is required. On the other hand, according to the present embodiment, the film thickness of the coating 242 for increasing the occupation ratio of the conductive portion while obtaining necessary insulation is about 1 to 30 μm, preferably about 1 to 20 μm.
詳しくは、銅の電気抵抗率が１.６８×１０−８Ωｍであるのに対し、アルミニウムの電気抵抗率は、２.６５×１０−８Ωｍである。換言すれば、アルミニウムの導電率（３８×１０６Ｓ／ｍ）は銅の導電率（５８×１０６Ｓ／ｍ）に比べて約６３％である。このため、銅に代えてアルミニウムを使用してコイル２０を作製する場合、一般的には、コイル２０は大型化する。しかしながら、本発明によれば、コイル２０の皮膜２４２の膜厚を小さくすることで、コイル２０の大型化を防止できる。更に、本発明によれば、十分なインダクタンスを有する小型の第１コア３０が得られる。即ち、コイル２０を第１コア３０の内部に埋設するという構造により、コイル部品１０の大型化を防止可能である。 Specifically, the electrical resistivity of copper is 1.68 × 10 −8 Ωm, whereas the electrical resistivity of aluminum is 2.65 × 10 −8 Ωm. In other words, the electrical conductivity of aluminum (38 × 10 6 S / m) is about 63% compared to the electrical conductivity of copper (58 × 10 6 S / m). For this reason, when producing the coil 20 using aluminum instead of copper, the coil 20 is generally enlarged. However, according to the present invention, an increase in the size of the coil 20 can be prevented by reducing the film thickness of the coating 242 of the coil 20. Furthermore, according to the present invention, a small first core 30 having sufficient inductance can be obtained. That is, the structure in which the coil 20 is embedded in the first core 30 can prevent the coil component 10 from being enlarged.
図１を参照すると、コイル２０の殆ど（主部２２及び端子部２６の下部）は、第１コア３０の内部に埋設されて固定される。このため、コイル部品１０は、振動を受けたとしても所定の性能を維持する。即ち、本発明によれば、振動に強く、信頼性が高いコイル部品１０が得られる。また、主部２２は、皮膜２４２（絶縁層２４）を挟んで第１コア３０と密着しているため、主部２２に生じた熱は、熱伝導率の高い第１コア３０やケース５０を経由して速やかに放熱される。同様に、端子部２６の下部や接続部２８に生じた熱も、効率よく放熱される。即ち、本発明によれば、放熱性も向上できる。 Referring to FIG. 1, most of the coil 20 (below the main portion 22 and the terminal portion 26) is embedded and fixed inside the first core 30. For this reason, the coil component 10 maintains a predetermined performance even if it receives vibration. That is, according to the present invention, the coil component 10 that is resistant to vibration and has high reliability can be obtained. Moreover, since the main part 22 is closely_contact | adhered with the 1st core 30 on both sides of the film | membrane 242 (insulating layer 24), the heat which generate | occur | produced in the main part 22 passes the 1st core 30 and case 50 with high heat conductivity. The heat is quickly dissipated through. Similarly, heat generated in the lower portion of the terminal portion 26 and the connection portion 28 is also radiated efficiently. That is, according to the present invention, heat dissipation can also be improved.
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、軽量且つ安価なアルミニウムを使用してコイル２０を作製することで、コイル部品１０の重量及び製造コストを低減しつつ、十分な性能を有する小型のコイル部品１０が得られる。 As can be understood from the above description, according to the present invention, the coil 20 is manufactured using light and inexpensive aluminum, so that sufficient performance can be achieved while reducing the weight and manufacturing cost of the coil component 10. The small coil component 10 which has is obtained.
以下に説明するように、本発明によれば、既に説明した効果に加えて、更に様々な効果が得られる。 As described below, according to the present invention, various effects can be obtained in addition to the effects already described.
一般的に、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２は、比較的脆く、クラックが生じる恐れがある。例えば、シート部材を巻回してコイル２０を形成する際、径方向外側の皮膜２４２に、引張応力によるクラックが生じる恐れがある。しかしながら、第１コア３０は、コイル２０の皮膜２４２に密着して主部２２を覆っている。このため、クラックが生じたとしても、例えば熱処理によって第１バインダ３８を形成する際、第１バインダ３８（絶縁体）がクラックを補修する。また、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２は、高い強度を有する。このため、皮膜２４２は、ピンホールが出来にくく絶縁性を保ちやすい。従って、皮膜２４２を更に薄くでき、コイル部品１０を更に小型化可能である。 In general, the coating 242 made of aluminum oxide is relatively brittle and may cause cracks. For example, when the coil member 20 is formed by winding a sheet member, there is a risk that a crack due to tensile stress may occur in the radially outer coating 242. However, the first core 30 is in close contact with the coating 242 of the coil 20 and covers the main portion 22. For this reason, even if a crack occurs, the first binder 38 (insulator) repairs the crack when the first binder 38 is formed by heat treatment, for example. Further, the coating 242 made of aluminum oxide has high strength. For this reason, the film 242 is difficult to make a pinhole and is easy to maintain insulation. Therefore, the coating 242 can be made thinner and the coil component 10 can be further downsized.
コイル２０の径方向内側の皮膜２４２には、圧縮応力によるクラックが生じるおそれがある。本実施の形態によれば、コイル２０（主部２２）の内径とコイル２０（主部２２）の厚みとの関係を調整することで、圧縮応力を緩和しクラックを防止できる。より具体的には、所定の内径を有する主部２２の各ターンについて、主部２２の厚みを皮膜２４２が応力によって破壊されない範囲（即ち、望ましい範囲）に設定すればよい。 The coating 242 on the radially inner side of the coil 20 may be cracked due to compressive stress. According to the present embodiment, by adjusting the relationship between the inner diameter of the coil 20 (main part 22) and the thickness of the coil 20 (main part 22), the compressive stress can be relaxed and cracks can be prevented. More specifically, for each turn of the main portion 22 having a predetermined inner diameter, the thickness of the main portion 22 may be set in a range where the film 242 is not broken by stress (that is, a desirable range).
図７を参照すると、本実施の形態における望ましい範囲は、主部２２の各ターンについての（厚み，内径）の座標で表す場合、（０．１，３０）、（０．２７５，１００）、（１．４，１００）、（０．７，３０）の４点を結ぶ直線で囲まれる領域である。また、より望ましい範囲は、（０．１５，３０）、（０．５，１００）、（１．０，１００）、（０．３，３０）の４点を結ぶ直線で囲まれる領域である。厚みと内径の式によって表す場合、望ましい範囲は、内径が３０ｍｍ以上かつ１００ｍｍ以下であり、更に、（厚み×１００−４０）以上かつ（厚み×４００−１０）以下の場合である。同様に、より望ましい範囲は、内径が３０ｍｍ以上かつ１００ｍｍ以下であり、更に、（厚み×１００）以上かつ（厚み×４００−２０）以下の場合である。 Referring to FIG. 7, the desirable range in the present embodiment is represented by (0.1, 30), (0.275, 100) when expressed in the coordinates of (thickness, inner diameter) for each turn of the main portion 22. This is an area surrounded by a straight line connecting four points (1.4, 100) and (0.7, 30). A more desirable range is a region surrounded by a straight line connecting four points (0.15, 30), (0.5, 100), (1.0, 100), and (0.3, 30). . When expressed by the equation of thickness and inner diameter, a desirable range is when the inner diameter is 30 mm or more and 100 mm or less, and (thickness x 100-40) or more and (thickness x 400-10) or less. Similarly, a more desirable range is a case where the inner diameter is 30 mm or more and 100 mm or less, and (thickness × 100) or more and (thickness × 400-20) or less.
アルミニウムのヤング率（約７０ＧＰａ）は、銅のヤング率（約１２９ＧＰａ）に比べて小さい。このため、コイル２０の主部２２は、比較的応力に強い。また、主部２２は比較的柔らかい。このため、コイル部品１０を作製する際に皮膜２４２と第１コア３０との間に異物が入り込んだとしても、主部２２が変形して皮膜２４２の破損が防止される。 The Young's modulus of aluminum (about 70 GPa) is smaller than the Young's modulus of copper (about 129 GPa). For this reason, the main portion 22 of the coil 20 is relatively resistant to stress. The main portion 22 is relatively soft. For this reason, even when a foreign substance enters between the coating 242 and the first core 30 when the coil component 10 is manufactured, the main portion 22 is deformed and the coating 242 is prevented from being damaged.
本実施の形態によれば、主部２２と端子部２６とが異なる金属から作製される。従って、主部２２におけるイオン化傾向は、端子部２６におけるイオン化傾向と異なる。仮に、主部２２と端子部２６との間の接続部２８が空気中に露出している場合、接続部２８は腐食し易い。一方、本実施の形態によれば、接続部２８も第１コア３０の内部に埋設される。即ち、第１コア３０は、接続部２８を覆っている。詳しくは、接続部２８は、第１コア３０、皮膜２４２又は皮膜２６２に密着しており、空気中に露出していない。このため、接続部２８の腐食が防止できる。 According to the present embodiment, the main portion 22 and the terminal portion 26 are made of different metals. Therefore, the ionization tendency in the main part 22 is different from the ionization tendency in the terminal part 26. If the connection part 28 between the main part 22 and the terminal part 26 is exposed in the air, the connection part 28 is easily corroded. On the other hand, according to the present embodiment, the connection portion 28 is also embedded in the first core 30. That is, the first core 30 covers the connection portion 28. Specifically, the connection portion 28 is in close contact with the first core 30, the coating 242 or the coating 262, and is not exposed to the air. For this reason, corrosion of the connection part 28 can be prevented.
本実施の形態によるコイル部品１０は、以下に説明するように、様々に変形可能である。 The coil component 10 according to the present embodiment can be variously modified as described below.
図９を参照すると、変形例によるコイル２０ａは、コイル２０の主部２２（図４参照）と少し異なる主部２２ａを有している。図８を参照すると、主部２２ａは、主部２２と同様に、シート部材６０を芯部材７０に巻回した後、芯部材７０から取り外すことで作製される。 Referring to FIG. 9, the coil 20 a according to the modification has a main portion 22 a slightly different from the main portion 22 (see FIG. 4) of the coil 20. Referring to FIG. 8, the main portion 22 a is produced by removing the sheet member 60 from the core member 70 after winding the sheet member 60 around the core member 70 in the same manner as the main portion 22.
詳しくは、図８に示されるように、シート部材６０は、アルミニウムからなる導電部６２と、酸化アルミニウムからなる皮膜６４と、熱可塑性の絶縁体樹脂からなるシート６６とから構成される。皮膜６４は、導電部６２を覆っている。シート６６は、皮膜６４の一方に貼り付けられている。コイル２０ａ（図９参照）を作製する際、まず、シート６６が貼り付けられていない皮膜６４を芯部材７０に接触させてシート部材６０を芯部材７０の周囲に巻回する。次に、形成したコイル状のシート部材６０を芯部材７０から取り外す。次に、シート部材６０をシート６６の融点以上の温度で熱処理する。シート部材６０を巻回する際にクラックが生じたとしても、この熱処理により、シート６６の絶縁体樹脂が溶けてクラックを補修する。また、シート６６が上下方向において皮膜６４から多少はみ出していたとしても、はみ出した部分は、熱処理により溶けて整形される。 Specifically, as shown in FIG. 8, the sheet member 60 includes a conductive portion 62 made of aluminum, a film 64 made of aluminum oxide, and a sheet 66 made of a thermoplastic insulating resin. The film 64 covers the conductive portion 62. The sheet 66 is affixed to one side of the film 64. When producing the coil 20 a (see FIG. 9), first, the film 64 to which the sheet 66 is not attached is brought into contact with the core member 70 and the sheet member 60 is wound around the core member 70. Next, the formed coiled sheet member 60 is removed from the core member 70. Next, the sheet member 60 is heat-treated at a temperature equal to or higher than the melting point of the sheet 66. Even if a crack is generated when the sheet member 60 is wound, the insulating resin of the sheet 66 is melted and repaired by this heat treatment. Even if the sheet 66 slightly protrudes from the film 64 in the vertical direction, the protruding portion is melted and shaped by heat treatment.
図９を参照すると、以上のように作製したコイル２０ａは、コイル２０の絶縁層２４（図４参照）と少し異なる絶縁層２４ａを有している。詳しくは、絶縁層２４ａは、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２と、径方向外側の皮膜２４２を少なくとも部分的に覆う絶縁体からなる樹脂２４４とから構成される。樹脂２４４は、熱処理後のシート６６（図８参照）である。上述した製法から理解されるように、コイル２０ａの絶縁性は、コイル２０よりも高い。 Referring to FIG. 9, the coil 20a manufactured as described above has an insulating layer 24a slightly different from the insulating layer 24 of the coil 20 (see FIG. 4). Specifically, the insulating layer 24a includes a coating 242 made of aluminum oxide and a resin 244 made of an insulator that at least partially covers the coating 242 on the radially outer side. The resin 244 is the sheet 66 (see FIG. 8) after the heat treatment. As understood from the manufacturing method described above, the insulation of the coil 20 a is higher than that of the coil 20.
図８及び図９を参照すると、コイル２０ａは、様々に変形可能である。例えば、シート６６は、皮膜６４の両方に貼り付けられていてもよい。この場合、径方向内側の皮膜６４も補修され、コイル２０ａの絶縁性は、更に向上する。また、この場合、樹脂２４４は、径方向内側の皮膜２４２も覆う。 8 and 9, the coil 20a can be variously modified. For example, the sheet 66 may be attached to both of the films 64. In this case, the radially inner coating 64 is also repaired, and the insulation of the coil 20a is further improved. In this case, the resin 244 also covers the radially inner coating 242.
図１０及び図１１を参照すると、上述の方法と異なる方法によって絶縁層２４ｂを形成してもよい。例えば、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２が形成された主部２２全体を絶縁性樹脂の溶液に浸す。これにより、皮膜２４２の上に、例えば２ｍｍ程度の厚さの樹脂２４４ｂが形成される。この場合、絶縁層２４ｂは、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２と、皮膜２４２の上から主部２２を全体的に覆う（即ち、皮膜２４２を少なくとも部分的に覆う）絶縁体からなる樹脂２４４ｂとを含んでいる。上述の方法によって、絶縁層２４ｂが形成されたコイル２０ｂが得られる。また、コイル２０ｂを備えたリアクトル１０ｂが得られる。この方法によっても、コイル２０ｂを作製する際に生じたクラックを、絶縁性樹脂の溶液によって補修できる。 Referring to FIGS. 10 and 11, the insulating layer 24b may be formed by a method different from the method described above. For example, the entire main part 22 on which the film 242 made of aluminum oxide is formed is immersed in an insulating resin solution. As a result, a resin 244b having a thickness of, for example, about 2 mm is formed on the coating 242. In this case, the insulating layer 24b includes a coating 242 made of aluminum oxide and a resin 244b made of an insulator that covers the main portion 22 entirely from the top of the coating 242 (that is, at least partially covers the coating 242). It is out. The coil 20b in which the insulating layer 24b is formed is obtained by the method described above. Moreover, the reactor 10b provided with the coil 20b is obtained. Also by this method, a crack generated when the coil 20b is manufactured can be repaired with a solution of an insulating resin.
図３及び図１２を参照すると、変形例によるコイル部品（リアクトル）１０ｃは、コイル部品１０と同様に、コイル２０と、第１コア３０と、金属製のケース５０とを備えている。また、コイル部品１０ｃは、コイル部品１０が備えていない第２コア４０を備えている。 3 and 12, the coil component (reactor) 10 c according to the modification includes a coil 20, a first core 30, and a metal case 50, similarly to the coil component 10. Further, the coil component 10c includes a second core 40 that the coil component 10 does not include.
図１及び図１２から理解されるように、第２コア４０は、概ね、上下方向に延びる円柱形状を有しており、第１コア３０全体を覆っている。図１２を参照すると、第２コア４０は、絶縁性樹脂からなる第２バインダ４８と、第２バインダ４８によって結着された第２磁性粉末４４とを含んでいる。第２磁性粉末４４の夫々は、絶縁膜３６（図５参照）によって覆われていない。 As understood from FIGS. 1 and 12, the second core 40 has a generally cylindrical shape extending in the vertical direction and covers the entire first core 30. Referring to FIG. 12, the second core 40 includes a second binder 48 made of an insulating resin and a second magnetic powder 44 bound by the second binder 48. Each of the second magnetic powders 44 is not covered with the insulating film 36 (see FIG. 5).
第２磁性粉末４４は、例えば、第１磁性粉末３４（図５参照）と同じ合金から第１磁性粉末３４と同じ方法で作製できる。但し、第２磁性粉末４４は、第１磁性粉末３４と異なる軟磁性合金から作製してもよい。換言すれば、第２磁性粉末４４の組成は、第１磁性粉末３４の組成と同じであってもよいし異なっていてもよい。 The second magnetic powder 44 can be produced, for example, from the same alloy as the first magnetic powder 34 (see FIG. 5) by the same method as the first magnetic powder 34. However, the second magnetic powder 44 may be made of a soft magnetic alloy different from the first magnetic powder 34. In other words, the composition of the second magnetic powder 44 may be the same as or different from the composition of the first magnetic powder 34.
第２コア４０は、第１粉末３２（図５参照）に代えて第２磁性粉末４４を使用することを除き、第１コア３０と同様に作製できる。詳しくは、第２磁性粉末４４、溶媒（図示せず）及び熱硬化性バインダ（図示せず）からなるスラリー（図示せず）を作製する。次に、第１コア３０をケース５０の内部に配置する（図１参照）。次に、スラリーをケース５０に投入して第１コア３０を覆う。次に、スラリーを熱処理して第２コア４０を作製する。この熱処理によってバインダが熱硬化し、第２バインダ４８が形成される。また、第２磁性粉末４４は、第２バインダ４８によって互いに結着する。第２バインダ４８は、絶縁性を有する限り、第１バインダ３８と同じ材料から形成してもよいし、異なる材料から形成してもよい。 The second core 40 can be produced in the same manner as the first core 30 except that the second magnetic powder 44 is used instead of the first powder 32 (see FIG. 5). Specifically, a slurry (not shown) made of the second magnetic powder 44, a solvent (not shown) and a thermosetting binder (not shown) is prepared. Next, the first core 30 is disposed inside the case 50 (see FIG. 1). Next, the slurry is put into the case 50 to cover the first core 30. Next, the second core 40 is produced by heat-treating the slurry. By this heat treatment, the binder is thermally cured, and the second binder 48 is formed. The second magnetic powder 44 is bound to each other by the second binder 48. As long as it has insulation, the 2nd binder 48 may be formed from the same material as the 1st binder 38, and may be formed from a different material.
第２コア４０は、第１コア３０と同様に、以上に例示した方法に代えて様々な方法で作製できる。第２コア４０をいずれの方法によって作製する場合でも、例えばスラリー（図示せず）における第２磁性粉末４４の体積含有率を変えることで、第２コア４０における第２磁性粉末４４の体積含有率（第２含有率）を調整可能である。第２コア４０の絶縁性は第１コア３０と比べて低いものの、絶縁膜３６を含んでいないため第２含有率を高めることが容易である。このため、第１コア３０における第１磁性粉末３４の体積含有率（第１含有率）が低下した場合でも、第２含有率を大きくすることで、インダクタンスの低下を防止できる。即ち、コイル部品１０ｃのサイズを大型化することなく、必要なインダクタンスが得られる。具体的には、第２含有率は、７０体積％以上とすることが好ましい。 Similar to the first core 30, the second core 40 can be manufactured by various methods instead of the methods exemplified above. Even when the second core 40 is manufactured by any method, for example, the volume content of the second magnetic powder 44 in the second core 40 is changed by changing the volume content of the second magnetic powder 44 in the slurry (not shown). The (second content) can be adjusted. Although the insulation property of the second core 40 is lower than that of the first core 30, it is easy to increase the second content because it does not include the insulating film 36. For this reason, even when the volume content rate (1st content rate) of the 1st magnetic powder 34 in the 1st core 30 falls, the fall of an inductance can be prevented by making 2nd content rate large. That is, the required inductance can be obtained without increasing the size of the coil component 10c. Specifically, the second content rate is preferably 70% by volume or more.
以下、図１３及び図１４に示される本発明の実施例によるコイル部品１０ｘについて説明する。 The coil component 10x according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 13 and 14 will be described below.
図１３及び図１４を参照すると、コイル部品（リアクトル）１０ｘは、コイル部品１０（図１参照）と同様に構成されている。詳しくは、コイル部品１０ｘは、図示されたサイズを夫々有するコイル２０ｘ、第１コア３０ｘ及び金属製のケース５０ｘを備えている。 Referring to FIGS. 13 and 14, the coil component (reactor) 10 x is configured in the same manner as the coil component 10 (see FIG. 1). Specifically, the coil component 10x includes a coil 20x, a first core 30x, and a metal case 50x each having the illustrated size.
コイル２０ｘは、主部２２ｘと端子部（図示せず）とを有している。主部２２ｘは、絶縁層２４ｘが形成されたアルミシートを、３０ターンだけフラットワイズ巻きすることにより形成されている。絶縁層２４ｘは、酸化アルミニウムからなる皮膜２４２ｘのみから形成されている。絶縁層２４ｘの厚みは０．０５ｍｍ（５０μｍ）であり、主部２２ｘの厚み（０．７ｍｍ）に比べて極めて薄い。本発明によれば、このような構成によっても、絶縁性に優れ且つ十分なインダクタンスを有するコイル部品１０ｘが得られる。 The coil 20x has a main part 22x and a terminal part (not shown). The main portion 22x is formed by flatwise winding an aluminum sheet on which an insulating layer 24x is formed for 30 turns. The insulating layer 24x is formed only from the film 242x made of aluminum oxide. The thickness of the insulating layer 24x is 0.05 mm (50 μm), which is extremely thinner than the thickness (0.7 mm) of the main portion 22x. According to the present invention, even with such a configuration, the coil component 10x having excellent insulation and sufficient inductance can be obtained.
具体的には、絶縁層２４ｘの絶縁耐圧は５０Ｖ／μｍであるため、主部２２ｘの線間耐圧は１００Ｖ（５０Ｖ／μｍ×１μｍ×２）である。車載リアクトルにおける昇圧電圧は３００〜６００Ｖ程度であり、本実施例のコイル２０ｘは３０ターンであることから、線間電圧は２０Ｖ（６００Ｖ／３０）程度である。即ち、コイル部品１０ｘは十分な絶縁性を有している。また、コイル部品１０ｘのインダクタンスは、直流電流が重畳されないときに約２７６μＨであり、２００Ａ程度の高電流が重畳されたときでも約１６４μＨである。即ち、コイル部品１０ｘは十分なインダクタンスを有している。 Specifically, since the withstand voltage of the insulating layer 24x is 50 V / μm, the line withstand voltage of the main portion 22x is 100 V (50 V / μm × 1 μm × 2). The boosted voltage in the in-vehicle reactor is about 300 to 600V, and the coil 20x of this embodiment has 30 turns, so the line voltage is about 20V (600V / 30). That is, the coil component 10x has sufficient insulation. The inductance of the coil component 10x is about 276 μH when a direct current is not superimposed, and is about 164 μH even when a high current of about 200 A is superimposed. That is, the coil component 10x has a sufficient inductance.
また、アルミニウムに代えて銅を使用して主部２２ｘと同程度の絶縁耐圧を得るためには、銅線を４０μｍ程度の膜厚のポリアミドイミド皮膜で覆う必要がある。この場合の熱伝導率は、０．２６Ｗ／ｍＫである。一方、酸化アルミニウムからなる絶縁層２４ｘの熱伝導率は３０Ｗ／ｍＫである。これにより、主部２２ｘ全体は、径方向においても上下方向においても極めて優れた熱伝導性を有する。 Also, in order to obtain copper withstand voltage equivalent to that of the main portion 22x using copper instead of aluminum, it is necessary to cover the copper wire with a polyamideimide film having a thickness of about 40 μm. The thermal conductivity in this case is 0.26 W / mK. On the other hand, the thermal conductivity of the insulating layer 24x made of aluminum oxide is 30 W / mK. Thereby, the main part 22x as a whole has extremely excellent thermal conductivity both in the radial direction and in the vertical direction.
前述したように、アルミニウムの電気抵抗率は、銅の電気抵抗率の約１．６倍である。このため、主部２２ｘの厚みの合計値（本実施例において０．７ｍｍ×３０＝２１ｍｍ）は、銅からなるコイル（銅コイル）の厚みの合計値よりも大きくする必要がある。一方、絶縁層２４ｘの膜厚は、ポリアミドイミド皮膜の膜厚に比べて小さいため、主部２２ｘの線間距離は、銅コイルの線間距離に比べて小さい。このため、主部２２ｘの巻回数を増やして主部２２ｘの１ターンあたりの厚みを薄くすることで、主部２２ｘの１ターンあたりの厚み＋線間距離の大きさを、銅コイルの１ターンあたりの厚み＋線間距離の大きさ以下にできる。これにより、コイル部品１０ｘのサイズを銅コイル部品と同程度にできる。 As described above, the electrical resistivity of aluminum is about 1.6 times that of copper. For this reason, the total value of the thickness of the main portion 22x (0.7 mm × 30 = 21 mm in the present embodiment) needs to be larger than the total value of the thickness of the coil made of copper (copper coil). On the other hand, since the film thickness of the insulating layer 24x is smaller than the film thickness of the polyamideimide film, the distance between the main portions 22x is smaller than the distance between the copper coils. For this reason, by increasing the number of turns of the main portion 22x and reducing the thickness per turn of the main portion 22x, the thickness of the main portion 22x per turn + the distance between the lines can be reduced by one turn of the copper coil. It can be less than the size of the per-thickness + line distance. Thereby, the size of the coil component 10x can be made the same size as the copper coil component.
１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｘ コイル部品（リアクトル）
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｘ コイル
２２，２２ａ，２２ｘ 主部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｘ 絶縁層
２４２，２４２ｘ 皮膜
２４４，２４４ｂ 樹脂
２６ 端子部
２６２ 皮膜
２８ 接続部
３０，３０ｘ 第１コア（コア）
３２ 第１粉末
３４ 第１磁性粉末
３６ 絶縁膜
３８ 第１バインダ
４０ 第２コア（コア）
４４ 第２磁性粉末
４８ 第２バインダ
５０，５０ｘ ケース
６０ シート部材
６２ 導電部
６４ 皮膜
６６ シート
７０ 芯部材
10, 10b, 10c, 10x Coil parts (reactor)
20, 20a, 20b, 20x coil 22, 22a, 22x main part 24, 24a, 24b, 24x insulating layer 242, 242x film 244, 244b resin 26 terminal part 262 film 28 connection part 30, 30x first core (core)
32 1st powder 34 1st magnetic powder 36 Insulating film 38 1st binder 40 2nd core (core)
44 Second magnetic powder 48 Second binder 50, 50x Case 60 Sheet member 62 Conductive part 64 Film 66 Sheet 70 Core member
Claims (6)
前記コイルは、アルミニウムからなる主部を有しており、
前記主部の表面には、酸化アルミニウムからなる皮膜を含む絶縁層が形成されており、
前記第１コアは、絶縁性樹脂からなる第１バインダと、前記第１バインダによって結着された第１粉末とを含んでおり、
前記第１粉末の夫々は、熱伝導体からなる第１磁性粉末から形成されており、
前記第１コアは、前記コイルの前記絶縁層に密着して前記主部を覆っており、
前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜、及び、前記皮膜を少なくとも部分的に覆う絶縁体からなる樹脂膜のみから構成されている
コイル部品。 A coil component comprising a coil and a first core,
The coil has a main portion made of aluminum,
An insulating layer including a film made of aluminum oxide is formed on the surface of the main part,
The first core includes a first binder made of an insulating resin and a first powder bound by the first binder,
Each of the first powders is formed from a first magnetic powder made of a heat conductor,
The first core is in close contact with the insulating layer of the coil and covers the main part ,
The coil component is composed of only the film made of aluminum oxide and a resin film made of an insulator that at least partially covers the film .
前記第１粉末の夫々は、前記第１磁性粉末と、絶縁体からなる絶縁膜とから形成されており、
前記第１磁性粉末は、前記絶縁膜によって覆われている
コイル部品。 The coil component according to claim 1,
Each of the first powders is formed of the first magnetic powder and an insulating film made of an insulator,
The first magnetic powder is a coil component covered with the insulating film.
前記コイルは、アルミニウムからなる主部を有しており、
前記主部の表面には、酸化アルミニウムからなる皮膜を含む絶縁層が形成されており、
前記第１コアは、絶縁性樹脂からなる第１バインダと、前記第１バインダによって結着された第１粉末とを含んでおり、
前記第１粉末の夫々は、熱伝導体からなる第１磁性粉末と、絶縁体からなる絶縁膜とから形成されており、
前記第１磁性粉末は、前記絶縁膜によって覆われており、
前記第１コアは、前記コイルの前記絶縁層に密着して前記主部を覆っており、
前記第２コアは、絶縁性樹脂からなる第２バインダと、前記第２バインダによって結着された第２磁性粉末とを含んでおり、
前記第２磁性粉末の夫々は、前記絶縁膜によって覆われていない
コイル部品。 A coil component comprising a coil, a first core, and a second core ,
The coil has a main portion made of aluminum,
An insulating layer including a film made of aluminum oxide is formed on the surface of the main part,
The first core includes a first binder made of an insulating resin and a first powder bound by the first binder,
Each of the first powders is formed of a first magnetic powder made of a heat conductor and an insulating film made of an insulator ,
The first magnetic powder is covered with the insulating film,
The first core is in close contact with the insulating layer of the coil and covers the main part ,
The second core includes a second binder made of an insulating resin and a second magnetic powder bound by the second binder ,
Each of the second magnetic powder is a coil component not covered with the insulating film .
前記コイルは、前記主部に接続された端子部を有しており、
前記第１コアは、前記主部と前記端子部との間の接続部を覆っている
コイル部品。 The coil component according to any one of claims 1 to 3 ,
The coil has a terminal portion connected to the main portion,
The first core is a coil component that covers a connection portion between the main portion and the terminal portion.
前記端子部は、銅からなる
コイル部品。 The coil component according to claim 4 ,
The terminal portion is a coil component made of copper.
前記コイルの前記絶縁層は、酸化アルミニウムからなる前記皮膜、及び、前記皮膜の上から前記主部を全体的に覆う絶縁体からなる前記樹脂膜のみから構成されている
コイル部品。 The coil component according to any one of claims 1 to 5 ,
The insulating layer of the coil, the coating and the resin film only <br/> coil component and a made of an insulating material which entirely cover the main portion from the top of the film made of aluminum oxide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014144718A JP6472614B2 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Coil parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014144718A JP6472614B2 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Coil parts |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016021500A JP2016021500A (en) | 2016-02-04 |
| JP6472614B2 true JP6472614B2 (en) | 2019-02-20 |
Family
ID=55266168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014144718A Active JP6472614B2 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Coil parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6472614B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101938479B1 (en) * | 2017-06-09 | 2019-01-14 | 두산중공업 주식회사 | Flat laminating type reactor apparatus, and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4719568Y1 (en) * | 1969-06-07 | 1972-07-03 | ||
| JPS4946574Y1 (en) * | 1969-08-06 | 1974-12-20 | ||
| JPS54150669A (en) * | 1978-05-19 | 1979-11-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of producing winding |
| JPS57183014A (en) * | 1981-05-06 | 1982-11-11 | Hitachi Ltd | Manufacture of electromagnetic winding |
| JP5097690B2 (en) * | 2008-12-22 | 2012-12-12 | 株式会社デンソー | Reactor |
| JP5617461B2 (en) * | 2010-09-13 | 2014-11-05 | 住友電気工業株式会社 | Reactor and manufacturing method of reactor |
| JP2012069598A (en) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Reactor and manufacturing method therefor |
| JP6176516B2 (en) * | 2011-07-04 | 2017-08-09 | 住友電気工業株式会社 | Reactor, converter, and power converter |
| JP2013089896A (en) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Yasuhiko Okubo | Coil |
| JP6113952B2 (en) * | 2011-12-22 | 2017-04-12 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | Reactor and noise filter using it |
| JP2013222741A (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Nec Tokin Corp | Reactor |
-
2014
- 2014-07-15 JP JP2014144718A patent/JP6472614B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016021500A (en) | 2016-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10283255B2 (en) | Reactor | |
| US8416044B2 (en) | Reactor and method of producing the reactor | |
| US8686820B2 (en) | Reactor | |
| JP2010232421A (en) | Reactor | |
| US10366819B2 (en) | Coil component and method of manufacturing the same | |
| JP2006004957A (en) | Coil part and manufacturing method thereof | |
| US20190131052A1 (en) | Reactor | |
| JP2012119545A (en) | Reactor device | |
| US20180330866A1 (en) | Reactor | |
| JP2015128142A (en) | Coil unit | |
| JP2011100842A (en) | Magnetic element | |
| JP6472614B2 (en) | Coil parts | |
| JP5240856B2 (en) | Coil parts | |
| JP2016033861A (en) | Capacitor bushing and method for producing the same | |
| KR20040010379A (en) | Resin composition and ignition coil device using the same | |
| JP4165326B2 (en) | Ignition coil | |
| JP6452312B2 (en) | Coil parts | |
| US10580561B2 (en) | Transformer and power converter | |
| JP2011100841A (en) | Magnetic element | |
| JP5281444B2 (en) | Multistage DC high-voltage power supply device and X-ray device | |
| JP6757658B2 (en) | Coil parts | |
| JP5966620B2 (en) | Ignition coil for internal combustion engines | |
| CN107644731B (en) | Power transformer comprising insulating material and method of manufacturing such a transformer | |
| JP6555643B2 (en) | COIL, REACTOR, AND COIL DESIGN METHOD | |
| JP5398636B2 (en) | Magnetic element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170614 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180626 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180711 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180903 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190109 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190123 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6472614 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |