JP6813588B2 - インダクタンス素子およびその製造方法 - Google Patents
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Description
R=ds/B (I)
B:前記巻回部において並置される任意の2つの前記導電材の間に位置する前記絶縁被膜であるコイル間絶縁被膜の厚さを100点以上測定して、得られた測定結果の算術平均値であるコイル間絶縁被膜の平均厚さ(単位:μm)
ds:前記薄肉部分のうち前記コイル間絶縁被膜の平均厚さBよりも薄い部分の厚さを、前記コイル間絶縁被膜の平均厚さBから引いた値である食い込み量d(単位:μm)を、一つのインダクタンス素子について15点以上測定し、得られた測定結果の度数分布を正規分布で近似したときに、この正規分布の平均daと標準偏差σの3.99倍の値との和(da+3.99σ)である最大食い込み量(単位:μm)
R=ds/B (I)
BzSitで示され、0原子%≦a≦10原子%、0原子%≦b≦3原子%、0原子%≦c≦6原子%、6.8原子%≦x≦13原子%、2.2原子%≦y≦13原子%、0原子%≦z≦9原子%、0原子%≦t≦7原子%であるFe基非晶質合金が挙げられる。上記の組成式において、Ni,Sn,Cr,BおよびSiは任意添加元素である。
上記の本発明の一実施形態に係るインダクタンス素子を上記の方法にて製造した。形状、製造条件は次のとおりであった。用いるコイル用線材を複数種類(特に絶縁被膜の厚さが異なる。)とすることにより、異なる種類のインダクタンス素子とした。
コイル用線材の断面形状:0.2〜0.25mm×0.02〜0.03mmの長方形
磁性コアの構成材料:Fe−P−C系アモルファス合金材料からなり、メジアン径D50が5〜8μmの磁性粉末を主成分とする。
絶縁被膜の構成材料:ポリイミド系材料
融着層の構成材料:ナイロン系材料
導電材の構成材料:銅系材料
巻回部形状:巻き数16〜18、総厚0.4〜0.5mm
温度:常温(25℃)
圧力:0.6〜1.2GPa
熱処理ステップ
最高到達温度:350〜500℃
加熱時間:0.1〜1時間
Vn=Vr/dtr
後述する方法により、各実施例における食い込み上限値ds(単位:μm)を求め(値は表1に示した。)、Vn×dsにより得られた値を、その実施例に係る絶縁耐圧(単位:V)とした。
10 コイル
10C 巻回部
11 導電性帯体(コイル用線材)
11a 板面
11b 側端面
11M 導電材
12 被覆樹脂層(絶縁被膜)
O 巻き中心線
13 第1の端部
16 第2の端部
14a,17a 第1の折れ線
14b,17b 第2の折れ線
17c 第3の折れ線
14d,17d 第4の折れ線
15 第1の端子部
18 第2の端子部
20 磁性コア
20A,20B 磁性コア20のうち、巻き中心線Oに沿った方向側に位置する領域
21 上面
22 下面(裏面)
23 側面
10c,10d 巻回軸側端部
H 巻き中心線Oに沿った方向
20P 磁性粉末
12o 端部絶縁被膜
12t 薄肉部分
20Pc 端部絶縁被膜12oに接する磁性粉末
20Pd 端部絶縁被膜12oに食い込んだ状態にある磁性粉末
12i コイル間絶縁被膜
B コイル間絶縁被膜12iの平均厚さ
d 食い込み量
a 薄肉部分12tのうちコイル間絶縁被膜12iの平均厚さBよりも薄い部分の厚さ
30 金型
31 金型本体
32 上型
33 下型
201 第1原料部材
HP1 第1空隙部
202 第2原料部材
HP2 第2空隙部
1P 第1原料部材201、コイル10および第2原料部材202からなる部材
P 方向
Claims (9)
- 磁性粉末を含む圧粉成形体からなる磁性コアの内部にコイルの一部が埋め込まれているインダクタンス素子であって、
前記コイルの前記磁性コアの内部に埋め込まれている部分は、線状の導電材と前記導電材の表面を被覆する絶縁被膜とを備えるコイル用線材が巻回してなる巻回部を備え、
前記巻回部の前記絶縁被膜のうち、前記磁性粉末に接触しうる領域に位置する前記絶縁被膜は、前記磁性粉末との接触によってその厚さが薄肉化した薄肉部分を有し、
前記巻回部において並置される任意の2つの前記導電材の間に位置する前記絶縁被膜であるコイル間絶縁被膜の厚さを100点以上測定して得られた測定結果の算術平均値である前記コイル間絶縁被膜の平均厚さBが1μm以上5μm以下であり、
前記絶縁被膜はポリイミド系材料を含有し、
前記コイル間絶縁被膜の平均厚さBから最大食い込み量dsを減算したときの値が0.5μm以上であり、
下記式(I)で定義される食い込み比率Rは0.4以上0.85以下であることを特徴とするインダクタンス素子:
R=ds/B (I)
B:前記コイル間絶縁被膜の平均厚さ(単位:μm)
ds:前記薄肉部分のうち前記コイル間絶縁被膜の平均厚さBよりも薄い部分の厚さを、前記コイル間絶縁被膜の平均厚さBから引いた値である食い込み量d(単位:μm)を、一つのインダクタンス素子について15点以上測定し、得られた測定結果の度数分布を正規分布で近似したときに、この正規分布の平均daと標準偏差σの3.99倍の値との和(da+3.99σ)である最大食い込み量(単位:μm) - 前記磁性粉末は少なくとも一部がアモルファス合金材料からなる、請求項1に記載のインダクタンス素子。
- 前記磁性粉末のメジアン径D50が1μm以上15μm以下である、請求項1または2に記載のインダクタンス素子。
- 前記導電材は帯状であって、前記コイル用線材は前記巻回部においてエッジワイズ巻きされている、請求項1から3のいずれか一項に記載のインダクタンス素子。
- 前記薄肉部分の厚さの測定は、前記巻回部における巻き中心線に沿った方向の端部に位置する前記コイル用線材の前記絶縁被膜を対象とする、請求項4に記載のインダクタンス素子。
- 前記巻回部の巻き中心線に沿った方向における前記コイル用線材の前記磁性コア内への埋め込み深さが0.25mm以下である部分を有する、請求項1から5のいずれか一項に記載のインダクタンス素子。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載されるインダクタンス素子の製造方法であって、
磁性コアを形成するための原料部材と、絶縁被膜および導電材を備えるコイル用線材の巻回部を有するコイルとを金型内に配置して加圧成形することにより、前記巻回部が磁性コアの内部に埋め込まれた成形製造物を得る成形ステップと、
前記成形製造物を加熱して前記巻回部の前記導電材を熱膨張させることにより、前記巻回部の前記絶縁被膜に前記磁性粉末を押し込んで、前記絶縁被膜の厚さが薄肉化した薄肉部分を形成する熱処理ステップと
を備えることを特徴とする、インダクタンス素子の製造方法。 - 前記成形ステップにおける加圧方向は、前記巻回部の巻き中心線に沿った方向である、請求項7に記載のインダクタンス素子の製造方法。
- 前記熱処理ステップにおける加熱温度は、前記絶縁被膜を構成する材料の軟化温度の2倍以下である、請求項7または8に記載のインダクタンス素子の製造方法。
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