JP7120202B2 - インダクタおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、インダクタおよびその製造方法に関する。
金属導体からなるコイル導体を、金属磁性粉および結合材を混合したものを加圧成型して得られる磁性部に内包させ、金属導体を折り曲げて端子を形成したインダクタが各種電子機器に用いられている（例えば、特許文献１参照）。このようなインダクタが用いられるＤＣ－ＤＣコンバータ回路等では動作周波数の高周波化、大電流化が進んでいる。
従来のインダクタでは、高周波化、大電流化に充分に対応できない場合があり、ＤＣ－ＤＣコンバータ回路等に適用すると回路特性が低下する場合があった。本発明の一態様は、高周波特性に優れるインダクタを提供することを目的とする。
第１態様に係るインダクタは、磁性粉を含有する磁性部および磁性部内に埋設されたコイルを含む素体と、外部端子とを備える。磁性粉は、体積基準による累積粒度分布における、累積５０％粒径Ｄ５０が５μｍ以下で、累積１０％粒径Ｄ１０に対する累積９０％粒径Ｄ９０の比Ｄ９０／Ｄ１０が１９以下であり、ヴィッカース硬度が１０００（ｋｇｆ／ｍｍ２）以下である。磁性部は磁性粉の体積基準の充填率が６０％以上である。
第２態様に係るインダクタの製造方法は、体積基準による累積粒度分布における、累積５０％粒径Ｄ５０が５μｍ以下で、累積１０％粒径Ｄ１０に対する累積９０％粒径Ｄ９０の比Ｄ９０／Ｄ１０が１９以下であり、ヴィッカース硬度が１０００（ｋｇｆ／ｍｍ２）以下である磁性粉と、５質量％以下の含有率で樹脂を含有する磁性材料に、コイルを埋設することと、コイルが埋設された磁性材料を、５ｔｏｎ／ｃｍ２以上の圧力で加圧して成型し、磁性粉の充填率が６０％以上である素体を得ることと、を含む。
本発明の一態様によれば、高周波特性に優れるインダクタを提供することができる。
インダクタは、磁性粉を含有する磁性部および磁性部内に埋設されたコイルを含む素体と、外部端子とを備える。磁性粉は、体積基準による累積粒度分布における、累積５０％粒径Ｄ５０が５μｍ以下で、累積１０％粒径Ｄ１０に対する累積９０％粒径Ｄ９０の比Ｄ９０／Ｄ１０が１９以下であり、ヴィッカース硬度が１０００（ｋｇｆ／ｍｍ２）以下である。磁性部は磁性粉の体積基準の充填率が６０％以上である。
平均粒径が小さく、粒度分布が狭く、硬度が所定値以下の磁性粉を含む磁性部を備えるインダクタは、高周波領域において、インダクタンス値の低下が抑制され、優れたＱ値を示すことができる。また、高周波領域における抵抗値の上昇を抑制することができ、大電流化に充分に対応できる。
インダクタを構成する素体は、対向する２つの主面と、主面に隣接して対向する端面と、主面および端面に隣接して対向する側面とを有していてよい。２つの主面のうち、一方が実装面であって他方が上面であってよい。素体は、略直方体形状を有していてよく、実装面と上面との距離である高さＴと、端面間の距離である長さＬと、側面間の距離である幅Ｗで規定されてよい。素体の大きさは、長さＬが例えば０．５ｍｍ以上３．４ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、幅Ｗが例えば０．５ｍｍ以上２．７ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、高さＴが例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。素体の大きさとして具体的には、Ｌ×Ｗ×Ｔが例えば、１ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍ、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．６５ｍｍ、２ｍｍ×１．２ｍｍ×０．８ｍｍ、２．５ｍｍ×２ｍｍ×１．０ｍｍであってよい。
コイルは、直線状の金属板であってよい。コイルが直線状の金属板であると、分布容量の発生が抑制され、大電流化に充分に対応できる。コイルを形成する金属板は、銅等の導電性金属材料であってよい。コイルを形成する金属板は、厚みが例えば０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、長さ方向および厚み方向に直行する幅が例えば０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、好ましくは０．４５ｍｍ以上０．７５ｍｍ以下であってよい。
磁性粉は、体積基準による累積粒度分布における、小粒径側からの体積累積５０％に対応する累積５０％粒径Ｄ５０が例えば５μｍ以下であってよく、好ましくは４μｍ以下、３．６μｍ以下または３μｍ以下であってよい。累積５０％粒径Ｄ５０は、例えば１μｍ以上または２μｍ以上であってよい。累積５０％粒径Ｄ５０が前記範囲であると所望のインダクタンスを容易に達成することができる。また、絶縁抵抗がより向上し、耐電圧がより向上する傾向がある。磁性粉の累積粒度分布は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定することができ、累積５０％粒径Ｄ５０、累積１０％粒径Ｄ１０および累積９０％粒径Ｄ９０も同装置によって測定される。
磁性粉の体積累積１０％に対応する累積１０％粒径Ｄ１０は、例えば３μｍ以下であってよく、好ましくは２．５μｍ以下または２μ以下であってよい。累積１０％粒径Ｄ１０は、例えば０．５μｍ以上または０．１μｍ以上であってよい。また、磁性粉の体積累積９０％に対応する累積９０％粒径Ｄ９０は、例えば１０μｍ以下であってよく、好ましくは８μｍ以下または７μ以下であってよい。累積９０％粒径Ｄ９０は、例えば２μｍ以上であってよい。さらに、磁性粉の累積１０％粒径Ｄ１０に対する累積９０％粒径Ｄ９０の比Ｄ９０／Ｄ１０は、例えば１９以下であってよく、好ましくは１０以下または７以下であってよい。比Ｄ９０／Ｄ１０は、例えば１以上または２以上であってよい。比Ｄ９０／Ｄ１０が前記範囲であると所望のインダクタンスを容易に達成することができる。
磁性粉の累積５０％粒径Ｄ５０に対する累積１０％粒径Ｄ１０の比Ｄ１０／Ｄ５０は、例えば０．１以上であってよく、好ましくは０．３以上、０．４以上または０．５以上であってよい。比Ｄ１０／Ｄ５０は、例えば０．９以下であってよい。比Ｄ１０／Ｄ５０が前記範囲であると所望のインダクタンスを容易に達成することができる。
磁性粉の累積５０％粒径Ｄ５０に対する累積９０％粒径Ｄ９０の比Ｄ９０／Ｄ５０は、例えば３以下であってよく、好ましくは２．５以下または２以下であってよい。比Ｄ９０／Ｄ５０は、例えば１以上であってよい。比Ｄ９０／Ｄ５０が前記範囲であると所望のインダクタンスを容易に達成することができる。
磁性粉のヴィッカース硬度は、例えば１０００（ｋｇｆ／ｍｍ２）以下であってよく、好ましくは６００（ｋｇｆ／ｍｍ２）以下または５００（ｋｇｆ／ｍｍ２）以下であってよい。ヴィッカース硬度は、例えば１００（ｋｇｆ／ｍｍ２）以上であってよい。ヴィッカース硬度が前記範囲であると所望のインダクタンスを容易に達成することができる。なお、磁性粉のヴィッカース硬度は、市販の測定装置、例えば、ナノインデンターＥＮＴ－２１００（エリオニクス社製）を用いて、その取り扱い説明書の記載に準じて測定することができる。
素体を構成する磁性部は、磁性粉の体積基準の充填率が例えば６０％以上であってよく、好ましくは６５％以上または７０％以上であってよい。磁性粉の体積基準の充填率は、例えば９５％以下であってよい。なお、磁性部における磁性粉の充填率は、磁性部の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察し、観察視野（例えば１０００倍率の矩形状であってよい）の面積に対する磁性粉の面積の比率として算出できる。観察視野における磁性粉が占める面積は、画像処理ソフトウエアを用いてＳＥＭ画像のコントラストに基づいて算出することができる。磁性粉の充填率を算出する位置は、磁性部であればよく、例えば、実装面に対向する上面から実装面に向かって素体の高さの３０％の位置で測定されてよい。また、ＳＥＭ観察する断面は、例えば、実装面に略平行にすることができる。
素体を構成する磁性部は、磁性粉と樹脂等の結着剤を含有する複合材料から形成される。磁性粉としては、Ｆｅ、Ｆｅ－Ｓｉ、Ｆｅ－Ｎｉ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｍｏ、Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ等の鉄系の金属磁性粉、他の組成系の金属磁性粉、アモルファス等の金属磁性粉、表面がガラス等の絶縁体で被覆された金属磁性粉、表面を改質した金属磁性粉、ナノレベルの微小な金属磁性粉が用いられる。
磁性粉は、鉄（Ｆｅ）とケイ素（Ｓｉ）とを含有する軟磁性材料を含んでいてよく、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系の軟磁性材料を含んでいてよい。磁性粉が鉄とケイ素とクロム（Ｃｒ）を含む軟磁性材料を含む場合、軟磁性材料におけるケイ素の含有率は例えば１質量％以上、好ましくは３質量％以上であってよい。また、軟磁性材料におけるケイ素の含有率は例えば７質量％以下であってよい。さらに、軟磁性材料におけるクロムの含有率は例えば１質量％以上、好ましくは３質量％以上であってよい。また、軟磁性材料におけるクロムの含有率は例えば７質量％以下であってもよい。さらに、軟磁性材料における鉄の含有率は、例えば８０質量％以上、好ましくは９０質量％以上９８質量％以下である。磁性粉が鉄とケイ素を含む軟磁性材料であると結晶磁気異方性定数が下がり、磁区内の均一性、等方性が保てれば、保持力を低く、透磁率を高くすることができるという効果が得られる。また、鉄とケイ素を含む軟磁性材料にクロム（Ｃｒ）をさらに含有することにより、不動態膜が形成されて、錆びにくくなる。さらに、磁性粉が所定の構成を有することで所望の特性をより容易に達成することができる。
磁性粉は、結晶質の軟磁性材料を含んでいてよく、非晶質の軟磁性材料を含んでいてもよい。さらに、磁性粉は、結晶質の金属磁性粉を含んでいてもよく、非晶質の金属磁性粉を含んでいてもよい。また、磁性粉はその表面に絶縁層を有していてもよい。絶縁層は、磁性粉の成分に由来する材料で形成されていてよく、磁性粉を構成する材料とは異なる成分を含んで形成されてもよい。磁性粉が絶縁層を有する場合、絶縁層の材料としては例えば無機材料等を挙げることができる。絶縁層の厚みは例えば２００ｎｍ以下であってよく、好ましくは１００ｎｍ以下または５０ｎｍ以下であってよい。また、絶縁層の厚みは例えば１０ｎｍ以上であってよい。絶縁層の厚みが所定の範囲であると、絶縁抵抗値および耐電圧がより向上する傾向がある。
磁性部を構成する結着剤の一例である樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂が用いられる。磁性部における樹脂の含有率は例えば０．５質量％以上であってよく、好ましくは１質量％以上または２質量％以上であってよい。また、磁性部における樹脂の含有率は例えば５質量％以下であってよく、好ましくは４質量％以下または３質量％以下であってよい。
素体は、１０ＭＨｚにおける透磁率（μ’）が１０以上であってよく、好ましくは２０以上または２５以上であってよい。素体の透磁率が所定値以上であると高インダクタンス値が得られるという効果が得られる。なお、素体の透磁率は、ＥＤＡソフトウエアを用いて算出することができる。
第１態様に係るインダクタは、高周波特性に優れ、大電流化に充分に対応可能であることから、ＤＣ－ＤＣコンバータに好適に適用することができる。使用される周波数は例えば３ＭＨｚ以上であってよく、好ましくは６ＭＨｚ以上または１０ＭＨｚ以上である。また、第１態様に係るインダクタは、素体の絶縁抵抗が高く、耐電圧に優れる。インダクタの絶縁抵抗は例えば１ｋΩ／ｍｍ以上であってよい。また耐電圧は例えば２０Ｖ／ｍｍ以上であってよい。なお、絶縁抵抗は、市販の測定装置、例えば、ＳＭ－８２１３（ＴＯＡ ＤＫＫ社製）を用いて、その取扱い説明書の記載に準じて測定することができる。また、耐電圧は、市販の測定装置、例えば、ＴＯＳ９２０１（ＫＩＫＵＳＵＩ社製）を用いて、その取扱い説明書の記載に準じて測定することができる。
インダクタは、例えば以下のような製造方法で製造することができる。インダクタの製造方法は、体積基準による累積粒度分布における、累積５０％粒径Ｄ５０が５μｍ以下で、累積１０％粒径Ｄ１０に対する累積９０％粒径Ｄ９０の比Ｄ９０／Ｄ１０が１９以下であり、ヴィッカース硬度が１０００（ｋｇｆ／ｍｍ２）以下である磁性粉と、５質量％以下の含有率で樹脂を含有する磁性材料に、コイルを埋設する第１工程と、コイルが埋設された磁性材料を、５ｔｏｎ／ｃｍ２以上の圧力で加圧して成型し、磁性粉の充填率が６０％以上である素体を得る第２工程と、を含んでいてよい。
所定の特性を有する磁性粉を含む磁性材料を、所定値以上の圧力で成型することで、高周波特性に優れるインダクタを効率的に製造することができる。第２工程における圧力は、好ましくは５ｔｏｎ／ｃｍ２以上または１０ｔｏｎ／ｃｍ２以上であってよい。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのインダクタおよびその製造方法を例示するものであって、本発明は、以下に示すインダクタおよびその製造方法に限定されない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に限定するものでは決してない。特に、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。またさらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例において説明された内容は、他の実施例に利用可能なものもある。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の実施例等において、各測定値は以下のようにして測定した。
（粒度分布およびヴィッカース硬度）
磁性粉の累積１０％粒径Ｄ１０、累積５０％粒径Ｄ５０および累積９０％粒径Ｄ９０は、レーザー回折式粒度分布測定装置マイクロトラックＭＴ３０００－II（ＭｉｃｒｏｔｒａｃＢＥＬ社製）を用いて測定した。また、磁性粉のヴィッカース硬度はナノインデンターＥＮＴ－２１００（エリオニクス社製）を用いて測定した。
磁性粉の累積１０％粒径Ｄ１０、累積５０％粒径Ｄ５０および累積９０％粒径Ｄ９０は、レーザー回折式粒度分布測定装置マイクロトラックＭＴ３０００－II（ＭｉｃｒｏｔｒａｃＢＥＬ社製）を用いて測定した。また、磁性粉のヴィッカース硬度はナノインデンターＥＮＴ－２１００（エリオニクス社製）を用いて測定した。
（磁性粉充填率）
素体における磁性粉の充填率は、インダクタの上面から実装面に向かって高さＴの３０％の位置において断面サンプルを作成し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ；１０００倍）を用いてＳＥＭ画像を得て、得られたＳＥＭ画像を画像処理ソフトウエアによって処理して算出した。
素体における磁性粉の充填率は、インダクタの上面から実装面に向かって高さＴの３０％の位置において断面サンプルを作成し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ；１０００倍）を用いてＳＥＭ画像を得て、得られたＳＥＭ画像を画像処理ソフトウエアによって処理して算出した。
（電気・磁気特性）
インダクタのインダクタンス、Ｑ値、抵抗値はネットワークアナライザＥ５０７１Ｃ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いて測定した。インダクタの透磁率はマテリアルアナライザＥ４９９１（Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いて測定した。
インダクタのインダクタンス、Ｑ値、抵抗値はネットワークアナライザＥ５０７１Ｃ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いて測定した。インダクタの透磁率はマテリアルアナライザＥ４９９１（Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いて測定した。
（実施例１）
実施例１のインダクタ１００を図１および図２を参照して説明する。図１は、実施例１のインダクタ１００の概略斜視図である。図２は、図１のＡＡ線を通り実装面に直交する面における概略断面図である。
実施例１のインダクタ１００を図１および図２を参照して説明する。図１は、実施例１のインダクタ１００の概略斜視図である。図２は、図１のＡＡ線を通り実装面に直交する面における概略断面図である。
図１および図２に示すように、実施例１のインダクタ１００は、磁性粉を含有する磁性部１６と磁性部１６に埋設されるコイル１４とを含む素体１０と、素体１０内に埋設されるコイル１４から延伸して形成され、素体の表面に配置される外部端子１２とを備える。素体１０は、互いに対抗する２つの主面２２、２４と、主面に隣接して互いに対向する端面２６と、主面および端面に隣接して互いに対向する側面２８とを有する。主面のうち一方が実装面２２であり、他方が上面２４である。素体１０は実装面２２と上面２４との距離である高さＴと、端面２６間の距離である長さＬと、側面２８間の距離である幅Ｗで規定される。
コイル１４は、直線状の金属板から形成され、磁性部１６を側面が対向する方向に貫通して配置される。コイル１４の両端部には金属板が延伸されて外部端子１２が形成される。外部端子１２は素体１０の側面２８からそれぞれ引き出され、片側につき２箇所の屈曲部を有して素体１０の側面２８に沿って配置され、素体１０の実装面２２まで延在している。コイル１４および外部端子１２は、銅等の導電性金属で形成される。外部端子１２は素体１０の側面２８および実装面２２に接して配置される。素体１０の実装面２２には凹部が設けられ、外部端子１２の一部が収容される。
素体１０を構成する磁性部１６は、磁性粉と樹脂等の結着剤を含有する複合材料から形成される。磁性粉としては、ケイ素の含有率が３質量％、クロムの含有率が５質量％、残部が鉄である結晶質のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系の軟磁性材料を含むものを用いた。また、磁性粉の累積１０％粒径Ｄ１０は１．４３μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０は２．９０μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０は５．４５μｍであり、ヴィッカース硬度は４００±５０であった。磁性粉に加えて、樹脂としてエポキシ樹脂を２．５質量％含む複合材料に、直線状の金属板であるコイルを埋設し、１０ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて素体を形成して、実施例１のインダクタ１００を得た。
得られたインダクタについての動作周波数とインダクタンスの関係を図３に、動作周波数とＱ値の関係を図４に、動作周波数と抵抗値の関係を図５に示す。インダクタの１０ＭＨｚにおけるインダクタンスは９．５３ｎＨであり、Ｑ値は８７．２５であった。
（実施例２）
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が２．０５μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が３．２１μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が５．０５μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例２のインダクタを得た。
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が２．０５μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が３．２１μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が５．０５μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例２のインダクタを得た。
得られたインダクタについての動作周波数とインダクタンスの関係を図３に、動作周波数とＱ値の関係を図４に、動作周波数と抵抗値の関係を図５に示す。インダクタの１０ＭＨｚにおけるインダクタンスは９．８５ｎＨであり、Ｑ値は８１．８０であった。
（実施例３）
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が１．７７μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０は３．３２μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０は６．１３μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例３のインダクタを得た。
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が１．７７μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０は３．３２μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０は６．１３μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例３のインダクタを得た。
得られたインダクタについての動作周波数とインダクタンスの関係を図３に、動作周波数とＱ値の関係を図４に、動作周波数と抵抗値の関係を図５に示す。インダクタの１０ＭＨｚにおけるインダクタンスは１０．５５ｎＨであり、Ｑ値は８５．７１であった。
（実施例４）
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が１．９７μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が３．５３μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が６．４５μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例４のインダクタを得た。
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が１．９７μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が３．５３μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が６．４５μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例４のインダクタを得た。
得られたインダクタについての動作周波数とインダクタンスの関係を図３に、動作周波数とＱ値の関係を図４に、動作周波数と抵抗値の関係を図５に示す。インダクタの１０ＭＨｚにおけるインダクタンスは１０．８２ｎＨであり、Ｑ値は８７．７９であった。
（比較例１）
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が３．０６μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が６．２８μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が１１．８３μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１のインダクタを得た。
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が３．０６μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が６．２８μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が１１．８３μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１のインダクタを得た。
得られたインダクタについての動作周波数とインダクタンスの関係を図３に、動作周波数とＱ値の関係を図４に、動作周波数と抵抗値の関係を図５に示す。インダクタの１０ＭＨｚにおけるインダクタンスは１２．１１ｎＨであり、Ｑ値は７３．８０であった。
（比較例２）
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が３．８７μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が９．７１μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が２３．３３μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例２のインダクタを得た。
磁性粉として、累積１０％粒径Ｄ１０が３．８７μｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が９．７１μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が２３．３３μｍである軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例２のインダクタを得た。
得られたインダクタについての動作周波数とインダクタンスの関係を図３に、動作周波数とＱ値の関係を図４に、動作周波数と抵抗値の関係を図５に示す。インダクタの１０ＭＨｚにおけるインダクタンスは１３．２８ｎＨであり、Ｑ値は３９．６０であった。
（比較例３）
磁性粉として、ケイ素の含有率が６．７質量％、クロムの含有率が２．５質量％、ホウ素が２．５質量％、残部が鉄である非晶質のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系の軟磁性材料を含み、累積１０％粒径Ｄ１０が２．６７ｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が４．２８μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が５．９５μｍであり、ヴィッカース硬度が１０００±１００である軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例３のインダクタを得た。
磁性粉として、ケイ素の含有率が６．７質量％、クロムの含有率が２．５質量％、ホウ素が２．５質量％、残部が鉄である非晶質のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系の軟磁性材料を含み、累積１０％粒径Ｄ１０が２．６７ｍ、累積５０％粒径Ｄ５０が４．２８μｍ、累積９０％粒径Ｄ９０が５．９５μｍであり、ヴィッカース硬度が１０００±１００である軟磁性材料を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例３のインダクタを得た。
得られたインダクタについての動作周波数とインダクタンスの関係を図３に、動作周波数とＱ値の関係を図４に、動作周波数と抵抗値の関係を図５に示す。インダクタの１０ＭＨｚにおけるインダクタンスは４．１０ｎＨであり、Ｑ値は５０．００であった。
実施例１から４のインダクタはいずれも、１０ＭＨｚにおけるインダクタンスが１０ｎＨ程度で、８０以上の優れた品質係数Ｑを示した。また、実施例１、３および４のインダクタは、品質係数Ｑの最高値の周波数を比較例１および２よりも高く、３から１０ＭＨｚ程度まで高周波化できた。さらに、磁性粉の平均粒径が５μｍ以下であってもＬ値を１０ｎＨ程度に保持することができ、抵抗値を低減することができた。従って、実施例のインダクタは、動作周波数が高周波化し、扱う電流も大電流化しているＤＣ－ＤＣコンバータ回路等で回路の特性改善に貢献することができる。
１００ インダクタ、１０ 素体、１２ 外部端子
Claims (3)
- 磁性粉と樹脂を含有する磁性部および前記磁性部内に埋設されたコイルを含む素体と、外部端子とを備え、
前記素体は、対向する２つの主面と、前記主面に隣接して対向する端面と、前記主面および端面に隣接して対向する側面とを有し、一方の主面が実装面であり、
前記コイルは、直線状の金属板であり、その両端が前記素体の対向する端面から突出する様に前記素体に埋設されて形成され、
前記磁性粉は、鉄とケイ素とクロムとを含有し、ケイ素の含有率が１質量％以上７質量％以下で、クロムの含有率が１質量％以上７質量％以下で、鉄の含有率が８０質量％以上である結晶質の軟磁性材料のみで形成され、体積基準による累積粒度分布における、累積５０％粒径Ｄ５０が２．９μｍ以上３．５３μｍ以下で、累積９０％粒径Ｄ９０が５．０５μｍ以上６．４５μｍ以下で、累積１０％粒径Ｄ１０に対する累積９０％粒径Ｄ９０の比Ｄ９０／Ｄ１０が２．４６以上３．８１以下であり、ヴィッカース硬度が３５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 以上４５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 以下であり、
前記磁性部は、前記樹脂の含有量が５質量％以下で、前記磁性粉の体積基準の充填率が６０％以上に形成され、
１０ＭＨｚにおける品質係数Ｑが８０以上であるインダクタ。 - 前記磁性粉は、表面に絶縁層を有する請求項１に記載のインダクタ。
- 前記磁性粉は、前記絶縁層の厚みが２００ｎｍ以下である請求項２に記載のインダクタ。
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