JP7192826B2 - インダクタ用磁芯及びインダクタ - Google Patents

Description

本発明は、インダクタ用磁芯、及びインダクタに関する。

磁性粉と樹脂を含有する素体内にコイルを埋設したインダクタが知られている。その中には、磁性粉全体の重量に対して、４５～８０ｗｔ％の非晶質磁性粉と、５５～２０ｗｔ％の結晶質磁性粉とを含む磁性粉と、結合材とを含む磁性粉を用いて素体が形成されたインダクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－１６０７２６号公報

特許文献１に記載の従来のインダクタにおいて、非晶質磁性粉の比率を増加させることにより、直流重畳特性を向上させることができる。しかしその場合、素体の透磁率が低下してインダクタンス値が低下するので、インダクタンス値及び直流重畳特性を両立させることは困難である。

本発明は、インダクタンス値及び直流重畳特性を両立させて優れた特性を有するインダクタ用磁芯、及びインダクタを提供することを目的とする。

本発明の１つの態様は、
結晶質の金属磁性粉及び非晶質の金属磁性粉を含有する磁性粉と、樹脂を含有するインダクタ用磁芯であって、
磁芯の断面において、
磁性粉の面積をＡ１とし、磁性粉及び樹脂の合計の面積をＡ２とすると、
６０％ A Ａ１／Ａ２ ≦ ９０％
の関係を有し、
ヘイウッド径が１０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である大粒子のエッジ間距離の平均値をＬａｖとし、大粒子の粒子径の平均値をｄａｖとすると、
９．２ ≦ （Ｌａｖ／ｄａｖ）×１００ ≦ ９．８２
の関係を有し、
ヘイウッド径が４０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である粗大粒子の重心間距離の平均値をＧａｖとし、粗大粒子の粒子径の平均値をＤａｖとすると、
２．７ ≦ Ｇａｖ／Ｄａｖ ≦ ２．９
の関係を有する。

本発明の別の１つの態様は、
結晶質の金属磁性粉及び非晶質の金属磁性粉を含有する磁性粉と、樹脂を含有する磁性部と、磁性部内に埋設されたコイルを有する素体と、コイルに接続された１対の外部電極を備えるインダクタであって、
素体において、コイルの巻軸を含んで、素体の長手方向に延在する断面のコイルの巻軸領域において、
磁性粉の面積をＡ１とし、磁性粉及び樹脂の合計の面積をＡ２とすると、
６０％ ≦ Ａ１／Ａ２ ≦ ９０％
の関係を有し、
ヘイウッド径が１０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である大粒子のエッジ間距離の平均値をＬａｖとし、大粒子の粒子径の平均値をｄａｖとすると、
９．２ ≦ （Ｌａｖ／ｄａｖ）×１００ ≦ ９．８２
の関係を有し、
ヘイウッド径が４０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である粗大粒子の重心間距離の平均値をＧａｖとし、粗大粒子の粒子径の平均値をＤａｖとすると、
２．７ ≦ Ｇａｖ／Ｄａｖ ≦ ２．９
の関係を有する。

本発明の態様では、インダクタンス値及び直流重畳特性を両立させて優れた特性を有するインダクタ用磁芯、及びインダクタを提供することができる。

本発明の１つの実施形態に係るインダクタを模式的に示す斜視図である。 走査電子顕微鏡(ＳＥＭ)による磁芯又は素体の断面画像の一例を示す写真である。 磁芯又は素体の断面の粒子の状態を模式図に示す図であって、特に、大粒子のエッジ間距離を測定する方法を説明する図である。 磁芯又は素体の断面の粒子の状態を模式図に示す図であって、特に、粗大粒子の重心間距離を測定する方法を説明する図である。 大粒子のエッジ間距離と磁束との関係を模式的に示す図である。 大粒子の平均エッジ間距離／大粒子の平均粒子径×１００と、透磁率または直流重畳特性との関係を示すグラフである。 粗大粒子の重心間距離と磁束との関係を模式的に示す図である。 祖大粒子の平均重心間距離／粗大粒子の平均粒子径と、透磁率または直流重畳特性との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態を説明する。なお、以下に説明するインダクタは、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。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、誇張して示している場合もある。

（１つの実施形態に係るインダクタ）
図１を参照しながら、本発明の１つの実施形態に係るインダクタの説明を行う。図１は、本発明の１つの実施形態に係るインダクタを模式的に示す斜視図である。図１では、素体の内部に埋設されたコイルを点線で示している。また、互いに直交する３方向を、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸で示している。

本実施形態に係るインダクタ１は、外観形状が略直方体形状の素体２、及び素体２の表面上に配置された一対の外部電極４を備える。素体２は、コイル８及びコイル８を埋設する磁性部６を備える。コイル８は、外部電極４と電気的に接続している。

＜素体＞
素体２は、コイル８及び磁性部６により構成される。素体２は、外観形状が略直方体であり、ｘ軸方向が長手方向であり、ｙ軸方向が短手方向である。素体２は、底面２ａと、底面２ａに対向する上面２ｂと、短手方向（ｙ軸方向）に延在する側面２ｃ、２ｅと、長手方向（ｘ軸方向）に延在する側面２ｄ、２ｆとを有する。素体２の寸法として、長手方向（ｘ軸方向）の長さが１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であり、短手方向（ｙ軸方向）の長さが０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であり、高さ方向（ｚ軸方向）の長さが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下を例示することができるが、これに限られるものではない。

＜コイル＞
コイル８を形成する導線は、導体の表面に絶縁性を有する被覆層と、被覆層の表面に融着層を有する導線であって、互いに対向する一対の幅広面を有し、断面が矩形形状の導線（いわゆる、平角線）である。
コイル８は、１本の導線が最内周で繋がった上段１２及び下段１４に巻回された巻回部１０と、巻回部１０の最外周から引き出された一対の引き出し部１６とを含んでおり、いわゆるα巻きコイルである。一対の引き出し部１６は、先端１６ａの幅広面が磁性部６から露出しており、それぞれ被覆層から露出した導体が素体２に形成された外部電極４と電気的に接続している。
導線を構成する導体は、例えば銅等で形成される。被覆層は、ポリアミドイミド等の絶縁性樹脂で形成される。融着層は、巻回部１０を構成する導線同士を固定できる様に、自己融着成分を含む熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂等で形成さる。

巻回部１０は、導線をその幅広面が巻軸Ｊと略平行になるように巻回して形成されている。巻回部１０は、巻軸Ｊが素体２の底面２ａと略直交するように素体２内に配置されている。
引き出し部１６の先端１６ａは、その一方の幅広面が素体２の短手方向の側面２ｃ、２ｅに露出するように曲げられている。

＜磁性部＞
磁性部６は、磁性粉及び樹脂を含有する。磁性部６の磁性粉は、結晶性の金属磁性粉である純鉄粉と、非晶質の金属磁性粉とから構成されている。非晶質の金属磁性粉として、非晶質のＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ系金属磁性粉を用いることが好ましく、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ系の金属磁性粉を用いることがより好ましい。磁性粉は、表面がリン酸ガラス層で覆われている。

磁性部６の樹脂として、熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シアネートエステル樹脂、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂（オキセタン化合物）、（メタ）アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂を例示することができる。これらを、２種以上併用して用いることもできる。

＜外部電極＞
一対の外部電極４は、素体２の表面に形成され、互いに離隔して配置されている。本実施形態では、一方の外部電極４は、素体２の短手方向の側面２ｃとそれに隣接する４つの面２ａ、２ｂ、２ｄ、２ｆの一部とを覆っており、磁性部６から露出した引き出し部１６の先端１６ａの幅広面の被覆層から露出した導体と電気的に接続されている。また、他方の外部電極４は、素体２の側面２ｅとそれに隣接する４つの面２ａ、２ｂ、２ｄ、２ｆの一部とを覆っており、磁性部６から露出した引き出し部１６の先端１６ａの幅広面の被覆層から露出した導体と電気的に接続されている。外部電極４は、例えば、金属粒子及び樹脂を含有する導電性樹脂により形成される。金属粒子として、例えば銀が用いられる。樹脂として、例えばエポキシ樹脂が用いられる。また、外部電極４は、金属粒子及び樹脂を含有する導電性樹脂上には、ニッケルから形成される第１層と、第１層上に形成され、スズから形成される第２層とを備えるめっき層が形成されてもよい。

（インダクタの製造方法）
上記のインダクタ１の製造方法を、以下に簡略に説明する。
＜磁性粉の準備＞
磁性部を構成する磁性粉を準備する。磁性粉は、結晶質の金属磁性粉と非晶質の金属磁性粉を含有する。非晶質の金属磁性粉として、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ系の金属磁性粉が用いられる。結晶質の金属磁性粉として、純鉄粉が用いられる。

更に詳細に述べれば、磁性粉の粒子径分布曲線における累積１０％値をＤ１０、累積５０％値をＤ５０、累積７０％値をＤ７０、累積９０％値をＤ９０とすると、非晶質の金属磁性粉のＤ１０が１０μｍ、Ｄ５０が２０μｍ以上４０μｍ以下、Ｄ７０が４０μｍ、Ｄ９０が４０μｍを越え９０μｍ未満である。結晶質の金属磁性粉の平均粒子径は、非晶質の金属磁性粉の平均粒子径よりも小さくなっており、結晶質の金属磁性粉のＤ５０が１μｍ以上２μｍ以下である。ただし、上記の磁性粉の粒度分布は一例であって、上記に限られるものではない。

更に、非晶質の金属磁性粉と結晶質の金属磁性粉は、非晶質の金属磁性粉の体積をＶ１とし、結晶質の金属磁性粉及び非晶質の金属磁性粉の合計の体積をＶ２とすると、
７０％ ≦ Ｖ１／Ｖ２ ≦９０％
の関係を有する様に混合されて磁性粉が形成される。

＜素体及び外部電極の形成＞
結晶質の金属磁性粉及び非晶質の金属磁性粉とで構成される磁性粉に熱硬化性樹脂を混合して素体が形成される。
この素体は、非晶質の金属磁性粉と結晶質の金属磁性粉の比率が、非晶質の金属磁性粉の体積をＶ１とし、結晶質の金属磁性粉及び非晶質の金属磁性粉の合計の体積をＶ２とすると、
７０％ ≦ Ｖ１／Ｖ２ ≦ ９０％
の関係を有する様に形成される。
また、この素体は、樹脂と磁性粉の配合が、樹脂の重量をＷ１とし、結晶質の金属磁性粉及び非晶質の金属磁性粉で構成される磁性粉と樹脂との合計の重量をＷ２とすると、
２．２ｗｔ％ ≦ Ｗ１／Ｗ２ ≦ ２．８ｗｔ％
の関係を有する様に形成される。このような磁性粉及び樹脂の配分により、後述するように、インダクタンス値及び直流重畳特性の双方でバランスのとれた優れた特性を得ることができる。また、磁性粉と樹脂を混合した混合物の粘度や、樹脂と溶媒の量や、混合時間を調整することにより、以下に示すような磁性粉の分布状態を得ることができる。

この素体２内にはコイルが埋設される。コイルは、断面が長方形の導線を巻回して形成した巻回部１０と、この巻回部１０から引き出された１対の引き出し部１６を有する。コイルの１対の引き出し部１６は、素体２の端面において外部電極４に接続される。外部電極４は、素体の短手方向の側面と、側面に隣接する４つの面に跨って形成される。

（磁性粉の分布状態の測定）
上記の実施形態に係るインダクタ１の磁性部６の磁性粉の分布状態を測定するため、素体２をコイルの巻軸を含む様に、素体の長手方向に切断して、図１に示す断面Ａ－Ａを露出させて、その断面を研磨することにより、素体２において、コイルの巻軸を含んで、素体の長手方向に延在する平滑な断面を得ることができる。そして、例えば走査電子顕微鏡(ＳＥＭ)を用いて、素体の断面のコイルの巻軸領域を撮影することにより、所定の倍率（例えば、２００～１２００倍）の断面の画像を得ることができる。走査電子顕微鏡(ＳＥＭ)による断面の画像の一例を図２に示す。図２は、走査電子顕微鏡(ＳＥＭ)による磁芯又は素体の断面画像（３００倍）の一例を示す写真である。

次に、図３及び図４を参照しながら、磁芯又は素体の磁性粉の分布状態の測定方法について説明を行う。図３は、磁芯又は素体の断面の粒子の状態を模式図に示す図であって、特に、大粒子のエッジ間距離を測定する方法を説明する図である。図４は、磁芯又は素体の断面の粒子の状態を模式図に示す図であって、特に、粗大粒子の重心間距離を測定する方法を説明する図である。図３及び図４は、走査電子顕微鏡(ＳＥＭ)による画像を模式的に示したものであり、各粒子を円形で示している。

＜磁性粉の面積比率＞
磁芯又は素体の断面の画像を用いて、既知の画像解析ソフトウエアにより、撮影視野内の磁性粉の面積、及び磁性粉及び樹脂の合計の面積を求めることができる。なお、算出にあたっては、磁芯又は素体の断面の３箇所をそれぞれ１０００倍の走査電子顕微鏡(ＳＥＭ)で撮影し、３つの視野においてそれぞれ算出されたものの平均値が用いられる。本実施形態では、磁性粉と樹脂の合計面積に占める磁性粉の面積は、磁性粉の面積をＡ１とし、磁性粉及び樹脂の合計の面積をＡ２とすると、
６０％ ≦ Ａ１／Ａ２ ≦ ９０％
の関係を有する。

＜粒子のヘイウッド径＞
磁芯又は素体の断面の画像を用いて、既知の画像解析ソフトウエアにより、撮影視野内の各粒子のヘイウッド径を算出することができる。なお、ヘイウッド径は粒子の投影面積と等しい円の直径を意味しており、円相当径とも呼ばれる。また、算出にあたっては、磁芯又は素体の断面の５箇所をそれぞれ３００倍の走査電子顕微鏡(ＳＥＭ)で撮影し、５つの視野においてそれぞれ算出されたものの平均値が用いられる。
本実施形態では、非晶質の金属磁性粉は、ヘイウッド径が１０μｍ以上の大粒子、及びヘイウッド径が４０μｍ以上の粗大粒子に分類することができる。また、大半の結晶質の金属磁性粉のヘイウッド径は１０μｍ未満であり、小粒子に分類される。粒子を模式的に示す図３～図５及び図７では、小粒子が黒色の円で示され、大粒子が斜線を有する円で示され、粗大粒子が白色の円で示されている。

撮影視野内で認識した粒子のヘイウッド径の平均値を算出することにより、粒子の平均粒子径を求めることができる。粒子径が１０μｍ以上と認識した大粒子のヘイウッド径の平均値を算出することにより、大粒子の平均粒子径ｄａｖを求めることができる。同様に、粒子径が４０μｍ以上と認識した粗大粒子のヘイウッド径の平均値を算出することにより、粗大粒子の平均粒子径Ｄａｖを求めることができる。

＜大粒子のエッジ間距離＞
既知の画像解析ソフトウエアにより、２つの粒子の重心間距離を算出することができる。図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、撮影視野内で特定した特定大粒子Ａについて、最も重心間距離が小さい、つまり最も近接した近接大粒子Ｂを選定する。そして、特定大粒子Ａ及び近接大粒子Ｂの重心間距離Ｇを算出する。また、既知の画像解析ソフトウエアにより、特定大粒子Ａ及び近接大粒子Ｂの外形を楕円に近似させた場合の長径（長半径）、短径（短半径）を算出する。

これにより、図３の（ｃ）に示すように、特定大粒子Ａ及び近接大粒子Ｂのエッジ間距離をＬとし、特定大粒子Ａ及び近接大粒子Ｂの重心間距離をＧとし、特定大粒子Ａ及び近接大粒子Ｂの短半径をそれぞれｒ１、ｒ２とすると、
Ｌ＝Ｇ－（ｒ１＋ｒ２）
の式により、エッジ間距離Ｌを算出することができる。
これにより、実際の測定が困難な２つの大粒子のエッジ間距離を確実に算出することができる。図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、撮影視野内で認識した全ての特定大粒子Ａについて、近接大粒子Ｂを選定してエッジ間距離Ｌを算出して、その平均値を求めることにより、大粒子の平均エッジ間距離Ｌａｖを算出することができる。

＜粗大粒子の重心間距離＞
撮影視野内で特定した特定粗大粒子Ｃについて、重心同士を結んだ線分上に他の測定対象の粗大粒子の断面が存在しない最寄りの粗大粒子Ｄを選定する。図４の（ａ）、（ｂ）には、それぞれ特定粗大粒子Ｃに対して、５つの最寄りの粗大粒子Ｄ１～Ｄ５が選定されたところを示す。
撮影視野内で特定した特定粗大粒子Ｃ及び選定した最寄りの粗大粒子Ｄの全ての組み合わせについて、重心間距離Ｇを算出して、その平均値を求めることにより、粗大粒子の平均重心間距離Ｇａｖを算出することができる。

（大粒子間の関係）
次に、大粒子のエッジ間距離と磁束の関係について、図５を参照しながら説明を行う。図５は、大粒子のエッジ間距離と磁束との関係を模式的に示す図である。
図５の（ａ）に示すように、大粒子（斜線を有する円参照）の粒子径に比べて大粒子のエッジ間距離が短い場合には、大粒子間に小粒子（黒色の円参照）が存在しない領域と、小粒子が凝集した領域がまばらに生じる。つまり、小粒子の充填阻害が起こる。これにより、磁性粉の充填密度が低くなり、矢印で模式的に示すように、磁束がまばらな低透磁率となる。
例えば、樹脂が流動性を有する製造時において、樹脂濃度が高く、溶媒が少ない場合には、小粒子が濡れずに凝集すると考えられる。

一方、図５の（ｂ）に示すように、大粒子の粒子径に比べて大粒子のエッジ間距離が長い場合には、大粒子間に十分な量の小粒子が充填される。これにより、磁性粉の充填密度が高くなり、矢印で模式的に示すように、多くの磁束が生じる高透磁率となる。しかし、限られた領域に磁束が集まる虞もあり、その場合には直流重畳電流が低下する問題も生じる。
例えば、樹脂が流動性を有する製造時において、樹脂濃度が低く、溶媒が多い場合には、小粒子の表面が十分に濡れるため、小粒子が凝集せずに比較的均一に分布すると考えられる。

以上のように、大粒子の粒子径に比べて大粒子のエッジ間距離が短い場合には、低透磁率でインダクタンス値が低下する問題が生じ、大粒子の粒子径に比べて大粒子のエッジ間距離が長い場合には、透磁率は向上するが、直流重畳特性が低下する問題が生じる。

そこで、発明者らは、インダクタの試作に当たって、磁性粉と樹脂を混合した混合物の粘度や、樹脂と溶媒の量や、混合時間を調整することにより、大粒子の平均エッジ間距離Ｌａｖ及び大粒子の平均粒子径ｄａｖの比に１００をかけた値（Ｌａｖ／ｄａｖ×１００）を変化させ、その磁気特性を測定した。その結果を図６に示す。図６は、大粒子の平均エッジ間距離／大粒子の平均粒子径×１００（Ｌａｖ／ｄａｖ×１００）と、透磁率または直流重畳特性との関係を示すグラフである。

［透磁率］
図６から明らかなように、大粒子の平均エッジ間距離Ｌａｖ及び大粒子の平均粒子径ｄａｖの比に１００をかけた値（Ｌａｖ／ｄａｖ×１００）が９．２以上９．８以下の範囲で、透磁率の特性ｅが３８と一定であった。Ｌａｖ／ｄａｖ×１００が９．８より大きく９．９以下の範囲で、Ｌａｖ／ｄａｖ×１００が大きくなるに順って、透磁率の特性ｅの値も３８から増大する傾向を示した。

［直流重畳特性］
大粒子の平均エッジ間距離及び大粒子の平均粒子径の比に１００をかけた値（Ｌａｖ／ｄａｖ×１００）が９．２以上９．９以下の範囲で、Ｌａｖ／ｄａｖ×１００が大きくなると、直流重畳特性（Ｉｓａｔ）ｆの値が低下する傾向を示した、特に、Ｌａｖ／ｄａｖ×１００が９．８を超えると直流重畳特性（Ｉｓａｔ）ｆの値が大きく低下し、Ｌａｖ／ｄａｖ×１００が９．８２を超えると直流重畳特性（Ｉｓａｔ）ｆの値が２０．５よりも小さくなった。

以上のことから、大粒子の平均エッジ間距離及び大粒子の平均粒子径の比に１００をかけた値（Ｌａｖ／ｄａｖ×１００）が、９．２以上９．８２以下である場合に、透磁率が３８以上であり、直流重畳特性（Ｉｓａｔ）ｆが２０．５以上であることを知見した。つまり、透磁率が３８以上、直流重畳特性が２０．５以上であれば大電流を扱う電源回路に最適な特性を得つつ、インダクタンス値及び直流重畳特性の双方においてバランスの取れた優れた特性を有することを知見した。

（粗大粒子間の関係）
次に、粗大粒子の重心間距離と磁束の関係について、図７を参照しながら説明を行う。図７は、粗大粒子の重心間距離と磁束との関係を模式的に示す図である。
図７の（ａ）に示すように、粗大粒子（白色の円参照）の粒子径に比べて粗大粒子の重心間距離が短い場合には、矢印で模式的に示すように、粗大粒子間に磁束が集中する。このため、透磁率は高い傾向を示すが、直流重畳特性が低下する問題が生じる。
例えば、樹脂が流動性を有する製造時において、樹脂濃度が低く、低粘度の場合には、粗大粒子は流動しにくくなるため、粗大粒子間の距離が狭まって、粗大粒子間の重心間距離が短くなると考えられる。

一方、図７の（ｂ）に示すように、粗大粒子の粒子径に比べて粗大粒子の重心間距離が長い場合には、矢印で模式的に示すように、粗大粒子間に磁束が集中することはなく、直流重畳特性が向上するが、透磁率が低下する虞がある。
例えば、樹脂が流動性を有する製造時において、樹脂濃度が高く、粘度が高い場合には、粗大粒子は流動し易くなるため、粗大粒子間の距離が広くなり、粗大粒子間の重心間距離が長くなると考えられる。

以上のように、粗大粒子の粒子径に比べて粗大粒子の重心間距離が短いと、直流重畳特性が低下する問題が生じ、粗大粒子の粒子径に比べて粗大粒子の重心間距離が長いと、直流重畳特性には優れるが、低透磁率でインダクタンス値が低下する問題が生じる。

そこで、発明者らは、インダクタの試作に当たって、磁性粉と樹脂を混合した混合物の粘度や、樹脂と溶媒の量や、混合時間を調整することにより、粗大粒子の平均重心間距離Ｇａｖ及び粗大粒子の平均粒子径Ｄａｖの比（Ｇａｖ／Ｄａｖ）を変化させ、その磁気特性を測定した。その結果を図８に示す。図８は、祖大粒子の平均重心間距離／粗大粒子の平均粒子径（Ｇａｖ／Ｄａｖ）と、透磁率または直流重畳特性との関係を示すグラフである。

［透磁率］
図８から明らかなように、粗大粒子の平均重心間距離Ｇａｖ及び粗大粒子の平均粒子径Ｄａｖの比（Ｇａｖ／Ｄａｖ）が２．８より大きく２．９以下の範囲で、透磁率の特性ｇの値が３８と一定であった。しかしながら、Ｇａｖ／Ｄａｖが２．４以上２．８以下の範囲で、Ｇａｖ／Ｄａｖが小さくなるに順って、透磁率の特性ｇの値が３８から減少する傾向を示した。

［直流重畳特性］
粗大粒子の平均重心間距離Ｇａｖ及び粗大粒子の平均粒子径Ｄａｖの比（Ｇａｖ／Ｄａｖ）が２．４以上２．９以下の範囲で、Ｇａｖ／Ｄａｖが大きくなるに順って、直流重畳特性（Ｉｓａｔ）ｈの値が増大する傾向を示した。特に、Ｇａｖ／Ｄａｖが２．７以上であると、直流重畳特性（Ｉｓａｔ）ｈの値が２０．５以上になり、Ｇａｖ／Ｄａｖが２．８以上になると、直流重畳特性（Ｉｓａｔ）ｈの値が急激に大きくなった。

以上のことから、粗大粒子の平均重心間距離Ｇａｖ及び粗大粒子の平均粒子径Ｄａｖの比（Ｇａｖ／Ｄａｖ）が２．７以上２．９以下である場合に、透磁率が３８以上であり、直流重畳特性（Ｉｓａｔ）ｆが２０．５以上であることを知見した。つまり、透磁率が３８以上、直流重畳特性が２０．５以上であれば大電流を扱う電源回路に最適な特性を得つつ、インダクタンス値及び直流重畳特性の双方においてバランスの取れた優れた特性を有することを知見した。

上記の大粒子及び粗大粒子の分布と磁気特性とを総合的に考慮すると、素体の断面において、磁性粉の面積Ａ１及び磁性粉及び樹脂の合計の面積Ａ２の比Ａ１／Ａ２が６０％以上９０％以下であって、
（１）ヘイウッド径が１０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である大粒子のエッジ間距離の平均値をＬａｖとし、大粒子の粒子径の平均値をｄａｖとすると、
９．２ ≦ （Ｌａｖ／ｄａｖ）×１００ ≦ ９．８２
の関係を有し、
（２）ヘイウッド径が４０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である粗大粒子の重心間距離の平均値をＧａｖとし、粗大粒子の粒子径の平均値をＤａｖとすると、
２．７ ≦ Ｇａｖ／Ｄａｖ ≦ ２．９
の関係を有する場合、
インダクタンス値及び直流重畳特性を両立させて優れた特性を有するインダクタが得られることを知見した。

以上、本発明の実施形態及び実施例を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施形態及び実施例における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
例えば、コイルは、一対の引き出し部の先端の断面が磁性部から露出し、それぞれ被覆層から露出した導体が外部電極と電気的に接続してもよい。
また、インダクタは、結晶質の金属磁性粉及び非晶質の金属磁性粉から構成される磁性粉と、樹脂とでトロイダル形状、ドラム形状に形成された磁芯に導線を巻回して形成されてもよく、このインダクタ用磁芯は、磁芯の断面において、磁性粉の面積をＡ１とし、磁性粉及び樹脂の合計の面積をＡ２とすると、６０％ ≦ Ａ１／Ａ２ ≦ ９０％の関係を有し、ヘイウッド径が１０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である大粒子のエッジ間距離の平均値をＬａｖとし、大粒子の粒子径の平均値をｄａｖとすると、９．２ ≦ （Ｌａｖ／ｄａｖ）×１００ ≦ ９．８２の関係を有し、ヘイウッド径が４０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である粗大粒子の重心間距離の平均値をＧａｖとし、粗大粒子の粒子径の平均値をＤａｖとすると、２．７ ≦ Ｇａｖ／Ｄａｖ ≦ ２．９の関係を有する。このとき、磁芯の断面において、隣接する２つの前記大粒子のエッジ間距離をＬとし、２つの大粒子の重心間距離をＧとし、２つの大粒子の短半径をそれぞれｒ１、ｒ２とすると、
Ｌ＝Ｇ－（ｒ１＋ｒ２）の関係を有する。さらに、樹脂の重量をＷ１とし、磁性粉及び樹脂の合計の重量をＷ２とすると、２．２ｗ％ ≦ Ｗ１／Ｗ２ ≦２．８ｗ％の関係を有する。またさらに、結晶質の金属磁性粉のＤ５０が１μｍ以上２μｍ未満、非晶質の金属磁性粉のＤ１０が１０μｍ、Ｄ５０が２０μｍ以上４０μｍ未満、Ｄ７０が４０μｍ、Ｄ９０が４０μｍを越え９０μｍ未満に設定され、非晶質の金属磁性粉がＦｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ系の金属磁性粉が用いられる。

１ インダクタ
２ 素体
２ａ 底面
２ｂ 上面
２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ 側面
４ 外部電極
６ 磁性部
８ 内部電極
１０ 巻回部
１２ 上段
１４ 下段
１６ 引き出し部
１６ａ 先端

Claims (10)

1. 結晶質の金属磁性粉及び非晶質の金属磁性粉を含有する磁性粉と、樹脂を含有するインダクタ用磁芯であって、
   前記磁芯の断面において、
   前記磁性粉の面積をＡ１とし、前記磁性粉及び前記樹脂の合計の面積をＡ２とすると、
   ６０％ ≦ Ａ１／Ａ２ ≦ ９０％
   の関係を有し、
   ヘイウッド径が１０μｍ以上の前記非晶質の金属磁性粉である大粒子のエッジ間距離の平均値をＬａｖとし、前記大粒子の粒子径の平均値をｄａｖとすると、
   ９．２ ≦ （Ｌａｖ／ｄａｖ）×１００ ≦ ９．８２
   の関係を有し、
   ヘイウッド径が４０μｍ以上の前記非晶質の金属磁性粉である粗大粒子の重心間距離の平均値をＧａｖとし、前記粗大粒子の粒子径の平均値をＤａｖとすると、
   ２．７ ≦ Ｇａｖ／Ｄａｖ ≦ ２．９
   の関係を有する
   ことを特徴とするインダクタ用磁芯。
   
2. 前記磁芯の断面において、
   隣接する２つの前記大粒子のエッジ間距離をＬとし、該２つの大粒子の重心間距離をＧとし、該２つの大粒子の短半径をそれぞれｒ１、ｒ２とすると、
   Ｌ＝Ｇ－（ｒ１＋ｒ２）
   の関係を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のインダクタ用磁芯。
   
3. 前記樹脂の重量をＷ１とし、前記磁性粉及び前記樹脂の合計の重量をＷ２とすると、
   ２．２ｗ％ ≦ Ｗ１／Ｗ２ ≦２．８ｗ％
   の関係を有する
   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用磁芯。
   
4. 前記結晶質の金属磁性粉のＤ５０が１μｍ以上２μｍ以下であり、
   前記非晶質の金属磁性粉のＤ５０が２０μｍ以上４０μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のインダクタ用磁芯。
   
5. 前記非晶質の金属磁性粉がＦｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ系の金属磁性粉であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のインダクタ用磁芯。
   
6. 結晶質の金属磁性粉及び非晶質の金属磁性粉を含有する磁性粉と、樹脂を含有する磁性部と、磁性部内に埋設されたコイルを有する素体と、コイルに接続された１対の外部電極を備えるインダクタであって、
   素体において、コイルの巻軸を含んで、素体の長手方向に延在する断面のコイルの巻軸領域において、
   磁性粉の面積をＡ１とし、磁性粉及び樹脂の合計の面積をＡ２とすると、
   ６０％ ≦ Ａ１／Ａ２ ≦ ９０％
   の関係を有し、
   ヘイウッド径が１０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である大粒子のエッジ間距離の平均値をＬａｖとし、大粒子の粒子径の平均値をｄａｖとすると、
   ９．２ ≦ （Ｌａｖ／ｄａｖ）×１００ ≦ ９．８２
   の関係を有し、
   ヘイウッド径が４０μｍ以上の非晶質の金属磁性粉である粗大粒子の重心間距離の平均値をＧａｖとし、粗大粒子の粒子径の平均値をＤａｖとすると、
   ２．７ ≦ Ｇａｖ／Ｄａｖ ≦ ２．９
   の関係を有するインダクタ。
   
7. 前記素体の断面において、
   隣接する２つの前記大粒子のエッジ間距離をＬとし、該２つの大粒子の重心間距離をＧとし、該２つの大粒子の短半径をそれぞれｒ１、ｒ２とすると、
   Ｌ＝Ｇ－（ｒ１＋ｒ２）
   の関係を有する
   ことを特徴とする請求項６に記載のインダクタ。
   
8. 前記樹脂の重量をＷ１とし、前記磁性粉及び前記樹脂の合計の重量をＷ２とすると、
   ２．２ｗ％ ≦ Ｗ１／Ｗ２ ≦２．８ｗ％
   の関係を有する
   ことを特徴とする請求項６または７に記載のインダクタ。
   
9. 前記結晶質の金属磁性粉のＤ５０が１μｍ以上２μｍ以下であり、
   前記非晶質の金属磁性粉のＤ５０が２０μｍ以上４０μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項６から８の何れか１項に記載のインダクタ。
   
10. 前記非晶質の金属磁性粉がＦｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃｒ系の金属磁性粉であることを特徴とする請求項６から９の何れか１項に記載のインダクタ。

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