JP7482353B2 - How to manufacture an inductor - Google Patents
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Description
本発明は、導線を巻いてコイルが形成され、コイルが磁性体粉末とバインダ材料とを含有する複合磁性材料で形成された成形体内に埋設されたインダクタの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an inductor in which a coil is formed by winding a conductor wire and the coil is embedded in a compact formed of a composite magnetic material containing magnetic powder and a binder material.
近年携帯電話や車載デバイスにおける電子部品に対する小型化のニーズが高まっている。これに対し、コイルを磁性材料の内部に埋設することによって、小さいサイズにおいても所定のインダクタンス値が得られるように設計されたコイル部品が開発されている。従来のインダクタはコイルと圧粉磁性粉を金型に入れ、圧力を加えて成形する圧粉成形が多く使われてきた。しかしながらインダクタが小型になってくると個々の成形が難しくなり、量産性に欠けていた。そのため、磁性体シート間にコイル素子を挟んで圧縮し、磁性体シートを硬化させた後、ダイシング等の方法により個片化する方法も提案されている。 In recent years, there has been an increasing need to miniaturize electronic components in mobile phones and in-vehicle devices. In response to this, coil components designed to obtain a specified inductance value even in small sizes by embedding the coil inside a magnetic material have been developed. Conventional inductors have often been produced using powder compaction, in which a coil and compacted magnetic powder are placed in a mold and molded under pressure. However, as inductors become smaller, molding each one individually becomes difficult, making them unsuitable for mass production. For this reason, a method has been proposed in which a coil element is sandwiched between magnetic sheets, compressed, the magnetic sheets are hardened, and then the components are separated into individual pieces by dicing or other methods.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。 Note that, for example, Patent Document 1 is known as prior art document information related to the invention of this application.
しかしながら、大電流を流したときの磁気飽和を発生しにくくさせるために、磁性材料に金属磁性粉を用いた場合、ダイサーを用いて切断すると、ダイシングブレードにより金属磁性粉が変形して金属磁性粉どうしが接触し、切断面での絶縁抵抗が下がってしまう。 However, if metal magnetic powder is used as the magnetic material to prevent magnetic saturation when a large current is passed through it, when it is cut using a dicer, the dicing blade deforms the metal magnetic powder, causing the powder particles to come into contact with each other, lowering the insulation resistance at the cut surface.
本発明は上記課題を解決するために、金属磁性粉と樹脂とを混合してシート成形することにより磁性シートを得る工程と、磁性シートの上に絶縁被覆導線を巻回したコイルを配置する工程と、その上にさらに磁性シートを重ねて仮プレスすることにより磁性シート同士を接合してコイル内蔵一体シートを得る工程と、コイル内蔵一体シートの一方向にスリットを形成する工程と、スリットに樹脂と絶縁粉末とを混合した絶縁ペーストを注入する工程と、コイル内蔵一体シートを本プレスすることにより磁性シートを圧縮する工程と、磁性シートおよび絶縁ペーストを加熱硬化させる工程と、スリットよりも幅の狭いダイシングラインで絶縁ペーストの領域を切断する工程とを備え、本プレスを行う前の状態で、絶縁ペーストの高さをコイル内蔵一体シートの高さよりも低くしたものである。 In order to solve the above problems, the present invention includes the steps of obtaining a magnetic sheet by mixing a metal magnetic powder and a resin and forming the mixture into a sheet, arranging a coil with an insulating-coated conductor wound on the magnetic sheet, placing a magnetic sheet on top of the coil and temporarily pressing the magnetic sheets together to obtain a coil-integrated sheet, forming a slit in one direction in the coil-integrated sheet, injecting an insulating paste made of a mixture of resin and insulating powder into the slit, compressing the magnetic sheet by pressing the coil-integrated sheet, heating and hardening the magnetic sheet and the insulating paste, and cutting the insulating paste area with a dicing line narrower than the slit, and the height of the insulating paste is lower than the height of the coil-integrated sheet before the pressing.
以上のように行うことにより、小型で、磁気飽和特性に優れ、絶縁抵抗の高いインダクタを効率よく生産することができる。 By doing the above, it is possible to efficiently produce inductors that are small, have excellent magnetic saturation characteristics, and have high insulation resistance.
以下、本発明の一実施の形態におけるインダクタの製造方法について、図面を参照しながら説明する。 The following describes a method for manufacturing an inductor according to one embodiment of the present invention, with reference to the drawings.
まず金属磁性粉と樹脂とを混錬してシート成形することにより、磁性シートを得る。金属磁性粉としては、平均粒径約１０μｍのＦｅ－Ｓｉ－Ｃｒ等の合金を用いる。樹脂としてはシリコーン系のものを用いている。磁性シートの内金属磁性粉の体積割合を約７０％とし、厚さを約０．７ｍｍとしている。 First, a magnetic sheet is obtained by kneading metal magnetic powder and resin and forming the mixture into a sheet. The metal magnetic powder is an alloy such as Fe-Si-Cr with an average particle size of approximately 10 μm. A silicone-based resin is used. The volume ratio of the metal magnetic powder in the magnetic sheet is approximately 70%, and the thickness is approximately 0.7 mm.
この磁性シートの上に絶縁被覆導線を巻回したコイル１１を配置し、その上にさらに磁性シートを重ねて約１００ｋｇ／ｃｍ２で仮プレスすることにより磁性シート同士を接合してコイル内蔵一体シート１２を得る。この状態でのコイル内蔵一体シート１２の厚さは、約１．３ｍｍとなっている。 A coil 11 made of wound insulating coated conductor wire is placed on this magnetic sheet, and another magnetic sheet is placed on top of that and temporarily pressed at about 100 kg/ cm2 to bond the magnetic sheets together, thereby obtaining a coil-embedded integrated sheet 12. The thickness of the coil-embedded integrated sheet 12 in this state is about 1.3 mm.
次にこのコイル内蔵一体シート１２の一方向に幅約４００μｍのスリット１３を形成して、図１のようにする。ここで図１（ａ）は上面透視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の一点鎖線で切ったときの断面図である。このスリット１３を形成する方法としては、金型を用いてスリット１３となる部分を取り除く等の方法を用いることができる。本プレスの後ではコイル内蔵一体シート１２が硬くなりすぎて、スリット１３を形成することが難しくなる。そのため本発明の実施の形態では、仮プレスした後のコイル内蔵一体シート１２の状態でスリット１３を形成することにより、容易にスリット１３を形成することができる。 Next, a slit 13 with a width of about 400 μm is formed in one direction in the coil-embedded one-piece sheet 12, as shown in FIG. 1. Here, FIG. 1(a) is a top perspective view, and FIG. 1(b) is a cross-sectional view taken along the dashed line in FIG. 1(a). To form this slit 13, a method such as using a mold to remove the portion that will become the slit 13 can be used. After the main press, the coil-embedded one-piece sheet 12 becomes too hard, making it difficult to form the slit 13. Therefore, in the embodiment of the present invention, the slit 13 can be easily formed by forming the slit 13 in the coil-embedded one-piece sheet 12 after the temporary press.
次にこのスリット１３の間に、絶縁ペースト１４を注入する。この絶縁ペースト１４は磁性シートに用いたシリコーンと同じものに、シリカ粉末とトルエン等の溶剤を加えたものを用いている。このとき溶剤の割合を重量比で約３０％としている。注入する方法としては、スクリーン印刷、シリンジによる注入等を用いることができる。そのあと約９０℃で溶剤を蒸発させる。この温度を用いることにより、シリコーンを硬化させずに、溶剤のみを蒸発させることができる。図２にこのときのコイル内蔵一体シート１２の断面図を示す。このときの絶縁ペースト１４の高さを約１ｍｍにしている。注入時の絶縁ペースト１４の高さは、コイル内蔵一体シート１２の高さとほぼ同じにしているが、絶縁ペースト１４の中に含まれる溶剤を蒸発させることにより、約１ｍｍの高さとなっている。 Next, the insulating paste 14 is injected between the slits 13. The insulating paste 14 is made of the same silicone as that used for the magnetic sheet, with silica powder and a solvent such as toluene added. The solvent ratio is about 30% by weight. Screen printing, injection with a syringe, etc. can be used as the injection method. The solvent is then evaporated at about 90°C. By using this temperature, it is possible to evaporate only the solvent without hardening the silicone. Figure 2 shows a cross-sectional view of the coil-integrated sheet 12 at this time. The height of the insulating paste 14 at this time is about 1 mm. The height of the insulating paste 14 when injected is almost the same as the height of the coil-integrated sheet 12, but by evaporating the solvent contained in the insulating paste 14, the height is reduced to about 1 mm.
次にこのコイル内蔵一体シート１２を約２０００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で本プレスすることにより、磁性シートを圧縮、一体化させる。そのあと約１８０℃で磁性シートおよび絶縁ペースト１４を硬化させる。本プレスを行う前のコイル内蔵一体シート１１は、表面が樹脂で覆われた金属磁性粉が集まった状態で、それらの間に空間を含んだ状態となっている。これに本プレスの圧力を加えることによって、空間がつぶされて厚さ方向に圧縮されて、厚さが約１ｍｍとなる。一方絶縁ペースト１４の方はほとんど空間を含まない状態であるので、本プレスによってもほとんど圧縮されず、約１ｍｍの高さを維持し、図３のようにコイル内蔵一体シート１２と同じ高さにすることができる。 Next, the coil-embedded sheet 12 is pressed at a pressure of about 2000 kg/ cm2 to compress and integrate the magnetic sheet. The magnetic sheet and the insulating paste 14 are then cured at about 180°C. Before the main press, the coil-embedded sheet 11 is in a state where the metal magnetic powder is collected and the surface is covered with resin, and there are spaces between them. By applying the pressure of the main press, the spaces are crushed and the insulating paste 14 is compressed in the thickness direction, resulting in a thickness of about 1 mm. On the other hand, since the insulating paste 14 is in a state where there is almost no space, it is hardly compressed by the main press and maintains a height of about 1 mm, and can be made the same height as the coil-embedded sheet 12 as shown in Figure 3.
次に図４の破線部分でタイシングを行う。このダイシングにより、絶縁ペースト１４の領域の中央部分を、幅約３００μｍで切断する。このようにスリット１３の幅よりも狭い幅でダイシングするため、磁性シートの部分を切断することはなく、金属磁性粉が変形して金属磁性粉どうしが接触することを防ぐことができる。さらに絶縁ペースト１４の領域に直交する方向でも同様の幅で切断する。この場合は磁性シートの領域を切断し、コイル端部の一部も切断によって露出させる。この場合コイル端部と接続する部分であるため、金属磁性粉どうしが接触しても問題はない。 Next, dicing is performed at the dashed line area in Figure 4. This dicing cuts the central part of the insulating paste 14 area to a width of approximately 300 μm. As the dicing is performed at a width narrower than the width of the slits 13, the magnetic sheet is not cut and it is possible to prevent the metal magnetic powder from deforming and coming into contact with other metal magnetic powder particles. Furthermore, the magnetic sheet is cut at a similar width in the direction perpendicular to the insulating paste 14 area. In this case, the magnetic sheet area is cut and part of the coil end is also exposed by cutting. In this case, since this is the part that connects to the coil end, there is no problem even if the metal magnetic powder particles come into contact with each other.
以上のように個片化されたもののコイル端部の一部を露出させた端面に外部電極１５を塗布することにより、図５のようなインダクタを得ることができる。 By applying an external electrode 15 to the end surface of the coil end of the individual pieces as described above, an inductor like that shown in Figure 5 can be obtained.
本プレスを行う前の状態で、絶縁ペーストの高さをコイル内蔵一体シートの高さの６０％以上、８０％以下とすることが望ましい。絶縁ペーストの高さが６０％よりも低くなると磁性シートがスリットの方に広がりやすくなる。８０％よりも高くなると絶縁ペーストが柱となって、磁性シートが十分に圧縮されにくくなる。 Before carrying out the actual pressing, it is desirable to set the height of the insulating paste to 60% or more and 80% or less of the height of the coil-embedded integrated sheet. If the height of the insulating paste is less than 60%, the magnetic sheet will tend to spread towards the slits. If it is more than 80%, the insulating paste will form pillars, making it difficult to compress the magnetic sheet sufficiently.
本発明のインダクタの製造方法は、小型で、磁気飽和特性に優れ、絶縁抵抗の高いインダクタを効率よく生産することができ、産業上有用である。 The inductor manufacturing method of the present invention can efficiently produce inductors that are small, have excellent magnetic saturation characteristics, and have high insulation resistance, making it industrially useful.
１１ コイル
１２ コイル内蔵一体シート
１３ スリット
１４ 絶縁ペースト
１５ 外部電極
REFERENCE SIGNS LIST 11 Coil 12 Coil-embedded integrated sheet 13 Slit 14 Insulating paste 15 External electrode
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| JP2012119374A (en) | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Tdk Corp | Method of manufacturing multilayer coil |
| WO2014155811A1 (en) | 2013-03-25 | 2014-10-02 | 株式会社村田製作所 | Laminated-inductor-element manufacturing method, laminated inductor element, and laminate |
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