JPH0260110A

JPH0260110A - インダクタデバイス

Info

Publication number: JPH0260110A
Application number: JP63210668A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Ikeda; 池田　勇悦; Tadao Yahagi; 矢作　忠勇; Motoi Kumagai; 熊谷　基
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1990-02-28
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPH0724242B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、フェライトコアを磁心とした固定コイルやフ
ィルターなどのインダクタデバイスに関するものである
。さらに詳しくいえば、本発明は外部応力に対してイン
ダクタンス変化が小さく、かつ小型化が可能な開磁路型
インダクタデバイスに関するものである。

従来の技術テレビ、ビデオレコーダー、自動車電話等の電子機器に
は、インダクタデバイスとして酸化物磁性材料であるフ
ェライトコアを磁心とするフィルターや固定コイルが多
く用いられている。この固定コイルやフィルターでは機
械的強度の確保、耐湿性の向上、保形性の維持などを目
的としてドラムをなどの磁心に巻線を施した後に樹脂の
塗装や成型の外装が行われる。

しかし、このような樹脂外装材の施された固定コイルや
フィルターでは、磁心として用いられるフェライトコア
が外装材の硬化、収縮などの応力により、インダクタン
スの変化を生起し、外装樹脂量や硬化温度等の製造条件
によって取得インダクタンスにバラツキが生じるのを避
けられず、そのため、インダクタンス公差の小さい高品
質のものが得られないという問題点があった。

この問題点を解決するために、磁心形状を大型化したり
、応力を吸収するためにバッファコート樹脂を塗装した
りしているが、いずれも電子機器の小型化、薄型化、低
コスト化等の設計要求に応えられなかった。またインダ
クタンスのバラツキの問題も十分には解決されてはいな
い。

したがって、小型、薄型、かつ高精度で、しかも低コス
トのインダクタデバイスの開発が強く要望されており、
そのためには樹脂外装の応力変動に安定で、インダクタ
ンス変化の小さいフェライトコアの開発が望まれていた
。

発明が解決しようとする課題本発明は、このような従来の欠点を克服し、樹脂外装の
応力に対してインダクタンス変化の小さいフェライトコ
アを用いた開磁路型インダクタデバイスを提供すること
を目的としてなされたものである。

課題を解決するための手段本発明者らは、樹脂外装の応力に対してインダクタンス
変化の小さい開磁路型インダクタデバイスを開発するた
めに種々研究を重ねた結果、Ｆｅ、Ｏ。

及びＮｉＯを含有し、場合により特定の金属酸化物を含
む基本成分に、特定量比のＰｂＯを含有させた組成物の
焼結体を磁心として用いることにより、その目的を達成
しうろことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。

すなわち、本発明は、Ｆｅ２０ｓとＮｉＯと、場合によ
りＣｕＯ１ＺｎＯ及びＣｏｏの中の１種又は２種以上と
を含有する基本成分に、ＰｂＯ０．５〜３０重量％を配
合した組成物の焼結体を磁心とし、その周囲に導線を所
要回数巻回し、さらにその上に合成樹脂被覆を施して成
るインダクタデバイスを提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明における磁心には、ＦｅｚｅｓとＮｉＯと、場合
によりＣｕＯ１ＺｎＯ及びＣｏｏの中の１種又は２種以
上とを含有する基本成分に、ＰｂＯ０．５〜３０重量％
を配合した組成物の焼結体を用いることが重要である。

この焼結体としては、固有抵抗が高＜　（１０’〜１０
’Ω・ｃｍ）　、高周波特性がよく、磁心の形状へ直巻
できるものが好ましく、特にＮｉ　−Ｃｕ　−Ｚｎ　−
Ｃｕ系、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｃｕ系のものが有
用であり、実用的に好ましい基本成分の組成は、Ｆｆ３
ｚＯｓ　３０〜５０モル％、ＮｉＯ７０モル％以下、Ｃ
ｕＯＯ〜１５モル％、ＺｎＯ０〜３５モル％及びＣｏｏ
　Ｏ〜１．０モル％の範囲にある各酸化物成分から成る
。

Ｆｅ、０．が５０モル％を越えるとＦｅ２＋析出により
ρが減少するし、また３０モル％未満では透磁率が減少
する。ＣｕＯを含有させると焼結性が向上するが、１５
モル％を越えるとＱが低下する。ＺｎＯを含有させると
透磁率が増加するが、３５モル％を越えるとキュリー点
が１００°Ｃ以下に低下する。Ｃｏｏを含有させるとＱ
が増加するが、１モル％を越えるとコスト高になる。Ｎ
ｉＯはＦｅ２Ｏ３、ＣｕｂＳＺｎＯ１Ｃ００量が決まる
と必然的に決まる。また、酸化マンガンや酸化マグネシ
ウムなどの酸化物を含有させても効果的である。

本発明においては、このような基本成分にＰｂＯ０，５
〜３０重量％含有させた焼結体を磁心に用いることが重
要である。ＰｂＯの添加量は好ましくは１％以上、さら
に好ましくは２％以上である。

このＰｂＯの必要量は、併用されるＺｎＯの量により左
右され、一般にＺｎＯの量が多い場合は、ＰｂＯの量は
少なくてよく、逆にＺｎＯの量が少ない場合は、ＰｂＯ
の量を多くする必要がある。例えばＺｎＯを１８モル％
含むものについては、ｐｂｏ　ｉ〜３重量％程度で効果
があるが、ＺｎＯを含まないものについてはＬ５重量％
程度を添加しないと効果が得られない。

またＺｎＯを３０モル％含むものについてはＰｂＯ０．
５重量％程度で効果が認められる。第１図は基本組成Ｆ
ｅ２０ｓ　４８．５モル％、ＣｕＯ４，０モル％、Ｚｎ
０１８．０モル％及びＮｉ　２９．５モル％のものにつ
いて、ＰｂＯの量比を変化させたときの外部応力に対す
るインダクタンス変化率を示すグラフである。また、第
２図は各種材質のドラム型磁心を用いた場合の外部応力
に対するインダクタンス変化率を示すグラフである。

この第２図から明らかなように、従来品ではＢ郁で示さ
れるように外部応力の変動に対し、インダクタンスの変
化が大きいのに対し、本発明品では外部応力の変動に対
しインダクタン・スの変化が小さく、特にＡ部のような
平坦部の多い材質のもの、例えばＸ１％　Ｘ２、Ｘ３な
どが好ましい。

次に、磁心の形状としては巻線後に開磁路型形成しうる
もの、例えば丸棒コアやドラムコアなどが効果的である
。

次に、本発明においては、このような磁心の周囲に導線
を所要回数巻回し、さらにその上に合成樹脂を被覆する
ことが必要である。

従来のフェライト磁心は外装樹脂等から加わる外部応力
のバラツキに対して１０％以上の変動もまれではなかっ
たが、本発明の磁心は２％以内のインダクタンス変化率
への改善が容易に得られる。

また、ＰｂＯの含有率の上限は特に臨界的な意味を持た
ないが、３０重量％を越えると透磁率が低下する。

なお、透磁率の低下による種々の特性低下は巻線の巻回
数を増やすことによって容易に調整することができる。

なお、本発明の効果が得られる理由については十分には
解明されていないが、Ｐｂｏを含有させた焼結７エライ
トを製造する過程において、Ｐｂｏが結晶粒界に析出し
、開磁路型形成しうる形状と相まって外部応力が容易に
吸収されることにより、磁気特性が応力に対して安定化
されるものと推測される。

本発明において、被覆材料として用いられる合成樹脂は
、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。この
ようなものの例としては、ポリオレフィン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキ
シ樹脂などを挙げることができる。

これらの合成樹脂による被覆は、浸せき、塗布、吹き付
けなどで行うこともできるし、また射出成形、流し込成
形などの型成形によって行うこともできる。

次に、添付図面に従って、本発明のインダクタデバイス
の構造を説明する。

第３図は、合成樹脂として例えばエポキシ系塗料を用い
、その中へ所定の磁心ｌにポリウレタン鋼線２を巻回し
た構造体を浸せきすることによって絶縁被覆５を形成さ
せた例を部分断面図によって示したものである。なお、
３はリード線、４は接触量銅箔である。

第４図は、リード線３を端部に接続した所定の磁心ｌに
ポリウレタン銅線２を巻回し、その上にエポキシ系塗料
を塗布して絶縁被覆５を形成させた例の部分断面図を示
したものである。

第５図は、所定の磁心ｌに銅線を巻回してコイル２を形
成し、かつ磁心の端部に金属端子６を付した構造体の上
に射出成形により外装樹脂５を施した例の一部断面斜視
図を示したものである。

発明の効果本発明のインダクタデバイスは、樹脂外装の応力に対し
てインダクタンス変化が小さく、例えば樹脂外装の硬化
、収縮力や樹脂外装を行う時の塗装厚さ等の条件変化が
あっても、磁心の磁気特性が安定しているという、従来
のインダクタからは予想し得ない特徴を有している。

すなわち、第６図は、本発明のインダクタと市販インダ
クタのそれぞれ巻線後、樹脂外装前にほぼ同じレベルの
温度特性を有するものについて、同じ樹脂外装を行った
後における温度特性を調べた結果を示すグラフであるが
、市販のインダクタの場合（破線）は、樹脂外装後に樹
脂外装前のもの（鎖線）に比べそのインダクタンス変化
率が著しく大きくなっているのに対し、本発明のインダ
クタの場合（実線）は樹脂外装後に逆にインダクタンス
変化率が著しく小さくなっている。

本発明のインダクタはこのように磁気特性が安定に保た
れているため、工程管理が容易になる上、インダクタン
スのバラツキの小さい狭公差インダクタデバイスを容易
に製造することができ、かつ小型化が可能になるなどの
産業上顕著な効果を奏する。

実施例次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１モル成分比がＦｅ２Ｏ３：ＮｉＯ：ＣｕＯ：Ｚｎ０＝　
４８．５：３１．５　：５：１５であるＮｉ−Ｃｕ−Ｚ
ｎ系フェライトを従来の慣用法で作成した。このフェラ
イトにＰｂＯを１０重量％添加し、混合後、外形４關、
長さ３ｍｍのドラム型コアを加圧成形し、９５０〜１２
００°Ｃで２時間焼成して酸化物磁性フェライト焼結体
から成るドラム型磁心を得た。この磁心と市販の上記Ｎ
ｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト焼結体から成る該磁心と同
形状の磁心に、インダクタンス値３０μＨが得られるよ
うに試料数１００個を巻線した後、エポキシ樹脂で１　
、５ｍｍの厚さに塗装し、乾燥し、焼き付けた。このよ
うにして得られたインダクタデバイスについて、インダ
クタンスを測定し、インダクタンスの変化率を調べた。

市販品を用いた場合のインダクタンス変化率の平均値は
−６，５％でバラツキ範囲は５．４μＨであるのに対し
て、ＰｂＯ含有磁心を用いた本発明品においては、イン
ダクタンス変化率の平均値は＋０．２％でバラツキ範囲
は１．５μＨとなり、著しい改善が認められた。

実施例２実施例１におけるドラム型磁心の外形及び長さをともに
２闘に代え、樹脂外装をより外部応力の大きい樹脂酸を
法により行うようにした以外は、実施例１と同様にして
インダクタデバイスを作成し、インダクタンスを測定し
、インダクタンスの変化率を調べた。市販品を用いた場
合のインダクタンス変化率の平均値は−８，７％でバラ
ツキ範囲は７．５μＨであるのに対して、ＰｂＯ含有磁
心を用いた本発明品においては、インダクタンス変化率
の平均値は−１，５％でバラツキ範囲は２．１μＨとな
り、著しい改善が認められた。

このように、本発明品は樹脂の収縮による外部応力に対
して極めて安定であり、十分実用性があることが分る。

実施例３Ｆｅ、０．４７モル％、ＣｕＯ８モル％、ＺｎＯ２９モ
ル％及びＮｉＯ１６モル％から成る基本組成にた対し、
０〜１５重量％のＰｂＯを配合した材料を用いて、外径
５■、長さ６ｍｍの丸棒状磁心を作成し、これに銅線を
１００回巻き付けたのち、エポキシ系塗料を１．５ｍｍ
の厚さに塗布し開磁路型インダクタを製造した。

別に同じ材料を用いて外径２．０ｍｍ、内径１　、５ｍ
ｍ。

高さ０．３ｍｍ、　トロイダル状磁心を作成し、銅線を
同様に巻き付けたのち、同じエポキシ塗料を１．５ｍｍ
の厚さに塗布して閉磁路型インダクタを製造した。

これらのインダクタについてそれぞれ樹脂外装前後にお
けるインダクタンス変化率を求めた結果を次表に示す。

閉磁路では全く効果が認められない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁心におけるＰｂＯ含有量とインダ
クタンス変化率の関係を示すグラフ、第２図は外部応力
とインダクタンス変化率の関係を示すグラフ、第３図は
本発明のインダクタの構造の１例を示す部分断面側面図
、第４図は別の例の部分断面側面図、第５図はさらに別
の例の部分的破断した斜面図、第６図は本発明のインダ
クタと市販インダクタの温度特性の差を示すグラフであ
る。図中符号ｌは磁心、２は巻線、３はリード線、５は合成
樹脂絶縁被覆である。

Claims

【特許請求の範囲】１　Ｆｅ＿２Ｏ＿３とＮｉＯと、場合によりＣｕＯ、Ｚ
ｎＯ及びＣｏＯの中の１種又は２種以上を含有する基本
成分に、ＰｂＯ０．５〜３０重量％を配合した組成物の
焼結体を磁心とし、その周囲に導線を所要回数巻回し、
さらにその上に合成樹脂被覆を施して成る開磁路型イン
ダクタデバイス。２　基本成分がＦｅ＿２Ｏ＿３３０〜５０モル％、Ｎｉ
Ｏ７０モル％以下、ＣｕＯ０〜１５モル％、ＺｎＯ０〜
３５モル％及びＣｏＯ０〜１．０モル％から成る請求項
１記載の開磁路型インダクタデバイス。３　外部応力に対するインダクタンス変化率２％以内で
ある請求項１又は２記載の開磁路型インダクタデバイス
。