JP6891623B2 - インダクタ素子 - Google Patents
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Description
コイル状に導体が巻回してある巻線部と、
前記巻線部の周囲を囲み、磁性粉体と樹脂とを含むコア部と、を有するインダクタ素子であって、
前記巻線部は、内周面、外周面、および、巻軸中心に沿って相互に反対側に位置する第1端面および第2端面を有し、
前記内周面から前記巻軸中心に向けて所定範囲内の距離である前記コア部の領域を巻線内周近傍領域とし、
前記第1端面から前記巻軸中心と平行な外側方向に向けて所定範囲内の距離である前記コア部の領域を巻線第1端面近傍領域とし、
前記第2端面から前記巻軸中心と平行な外側方向に向けて所定範囲内の距離である前記コア部の領域を巻線第2端面近傍領域とし、
前記巻軸中心から垂直な外側方向に前記巻線部が存在し前記巻軸中心から前記垂直な外側方向に向けて所定範囲内の距離である前記コア部の領域を中芯中央領域とする場合であって、
前記中芯中央領域の磁性粉体の面積割合をSα(%)、
前記巻線内周近傍領域の磁性粉体の面積割合をSβ1(%)とする場合に、
Sα−Sβ1≧5.0%である。
前記巻軸中心を通過し前記巻軸中心と平行な任意の断面において、
前記中芯中央領域全体に占める前記磁性粉体の面積割合をSα(%)、
前記第1端面近傍領域全体に占める前記磁性粉体の面積割合をSβ2(%)、
前記第2端面近傍領域全体に占める前記磁性粉体の面積割合をSβ3(%)、
Sβ2とSβ3との平均をSβ4とする場合に、
Sα−Sβ4≧−2.0%であることが好ましい。
図1は後述する巻線部4の巻軸中心4αを通過し、巻軸中心4αと平行な断面である。図1に示すように、本発明の一実施形態におけるインダクタ素子2は、巻線部4と、コア部6と、を有する。巻線部4では、導体5がコイル状に巻回してある。コア部6は、巻線部4の内周側に位置する内周部(中芯部とも言う)6aと、巻線部4の外周側に位置する外周部6bと、を有する。巻線部4を構成する導体5とコア部6の隙間部6cには、コア部6を構成する磁性体粉および樹脂が入り込んでいる。
以下、第2実施形態について図4および図5を用いて説明するが、第1実施形態と共通する点については説明を省略する。
実施例1では、図2および図3に示す形状の予備成形体を予備圧縮成形にて作製し、その後、本圧縮を行い図1に示す形状のインダクタ素子を得た。なお、a=0.20mm、b=0.40mmとした。
比較例1では、実施例1と同様に顆粒を作製したのちに、本圧縮用の金型のキャビティにインサート部材を配置し、顆粒を充填させ、予備圧縮成形なしで本圧縮を行った。予備圧縮成形なしで本圧縮を行った点以外は実施例1と同様にしてインダクタ素子を作製した。結果を表1および表2に示す。ただし、比較例1では、予備圧縮成形を行わなかったために空芯コイルが変形した結果、実施例1とは異なり巻線内部近傍領域における密度を6ヶ所測定できなかった。そのため、巻線内部近傍領域における密度の測定箇所を5か所とした。さらに、比較例1の中芯中央領域のSEM画像を図13に示す。
実施例2〜5では、実施例1からaおよびbを変化させ、材料充填率を制御することにより、Sα−Sβ1が5.0%以上となる範囲でSα,Sβ1,Sβ2,Sβ3およびSβ4を変化させた実施例である。
磁性粉末としてFe−Si−Cr合金(平均粒径25μm)を用意した点以外は実施例1と同条件で実施例11を、比較例1と同条件で比較例11を、それぞれ作成した。結果を表2に示す。また、実施例11のインダクタ素子のサンプルについて、断面写真を撮影した。結果を図10に示す。比較例11のインダクタ素子のサンプルについて、断面写真を撮影した。結果を図11に示す。さらに、実施例11の中芯中央領域のSEM画像を図14に、比較例11の中芯中央領域のSEM画像を図15に示す。
実施例21では、予備成形体の形状を図5に示す形状に変更した点以外は実施例1と同条件でインダクタ素子を作成した。なお、z1=z2=800μmとした。結果を表2に示す。
4… 巻線部
4α…巻軸中心
4β1…内周面
4β2…第1端面
4β3…第2端面
4β4…外周面
5… 導体
6… コア部
6a…内周部
6b…外周部
6α…中芯中央領域
6β1…巻線内周近傍領域
6β2…第1端面近傍領域
6β3…第2端面近傍領域
60a〜60k… 予備成形体
70a〜70n… 接合予定面
80,80a,80b… 引出溝
90a,90b… 収容凹部
Claims (7)
- コイル状に導体が巻回してある巻線部と、
前記巻線部の周囲を囲み、磁性粉体と樹脂とを含むコア部と、を有するインダクタ素子であって、
前記巻線部は、内周面、外周面、および、巻軸中心に沿って相互に反対側に位置する第1端面および第2端面を有し、
前記内周面から前記巻軸中心に向けて所定範囲内の距離である前記コア部の領域を巻線内周近傍領域とし、
前記第1端面から前記巻軸中心と平行な外側方向に向けて所定範囲内の距離である前記コア部の領域を巻線第1端面近傍領域とし、
前記第2端面から前記巻軸中心と平行な外側方向に向けて所定範囲内の距離である前記コア部の領域を巻線第2端面近傍領域とし、
前記巻軸中心から垂直な外側方向に前記巻線部が存在し前記巻軸中心から前記垂直な外側方向に向けて所定範囲内の距離である前記コア部の領域を中芯中央領域とする場合であって、
前記中芯中央領域の磁性粉体の面積割合をSα(%)、
前記巻線内周近傍領域の磁性粉体の面積割合をSβ1(%)とする場合に、
Sα−Sβ1≧5.0%であり、
前記巻線内周近傍領域における前記面積割合のバラツキが、前記中芯中央領域における前記面積割合のバラツキよりも小さいインダクタ素子。 - 前記巻軸中心を通過し前記巻軸中心と平行な任意の断面において、
前記中芯中央領域全体に占める前記磁性粉体の面積割合をSα(%)、
前記巻線第1端面近傍領域全体に占める前記磁性粉体の面積割合をSβ2(%)、
前記巻線第2端面近傍領域全体に占める前記磁性粉体の面積割合をSβ3(%)、
Sβ2とSβ3との平均をSβ4(%)とする場合に、
Sα−Sβ4≧−2.0%である請求項1に記載のインダクタ素子。 - Sα−Sβ4≧0%である請求項2に記載のインダクタ素子。
- Sα−Sβ4≧5.0%である請求項3に記載のインダクタ素子。
- Sα≧65%である請求項1〜4のいずれかに記載のインダクタ素子。
- 前記巻線内周近傍領域の磁性粉体の面積割合をSβ1(%)とする場合に、
Sβ1≧60%である請求項1〜5のいずれかに記載のインダクタ素子。 - 前記巻線第1端面近傍領域全体に占める前記磁性粉体の面積割合をSβ2(%)、
前記巻線第2端面近傍領域全体に占める前記磁性粉体の面積割合をSβ3(%)、
Sβ2とSβ3との平均をSβ4(%)とする場合に、
Sβ4≧60%である請求項1〜6のいずれかに記載のインダクタ素子。
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