KR20060096501A - 인덕턴스 소자와 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

인덕턴스 소자(1)는 자성 합금 박대(5)의 적층물(6)과 그 외주면을 비접착 상태로 덮는 절연 피복층(7)을 갖는 코어(2)와, 코어(2)의 주위에 권취된 코일(4)을 구비한다. 자성 합금 박대(5)는 비접착 상태로, 혹은 유연성을 갖는 절연성 접착제층을 통해 적층되어 있다. 이러한 인덕턴스 소자에 따르면, 소형화나 단척화한 경우에 있어서도 양호한 특성을 안정적으로 얻는 것이 가능해진다.

인덕턴스 소자, 자성 합금 박대, 적층물, 코어, 절연 피복층, 코일

Description

인덕턴스 소자와 그 제조 방법{INDUCTIVE DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은 전파에 의해 신호의 전달을 행하는 각종 기기의 안테나 소자 등으로서 사용되는 인덕턴스 소자와 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 안테나 소자나 정보를 기억하는 회로 소자를 구비하는 데이터 캐리어 부품과 외부 기기 사이에서, 전파에 의해 신호의 전달을 행하는 시스템이 각종 분야에서 사용되고 있다. 데이터 캐리어 부품으로서는, 각종의 물품 관리나 물류 관리, 입퇴출 관리, 각종 티켓, 차재용의 키리스 엔트리나 임모빌라이저, 휴대 전화 등의 각종 휴대 기기에 이용되고 있는 RF 태그(신호 주파수 : 120 내지 140 ㎑(대표적으로는 134.2 ㎑)), 펜 태그(신호 주파수 : 500 ㎑), 비접촉 IC 카드(신호 주파수 : 13.56 ㎒ 대) 등이 실용화되고 있다.

또한, 손목 시계형 전파 시계, 거치형 전파 시계, 차재용 전파 시계 등의 전파 시계에 있어서도, 전파에 의해 외부 기기 사이에서 신호의 전달을 행하는 시스템이 이용되고 있다. 이러한 전파 시계에서는 40 내지 120 ㎑의 신호 반송 주파수가 사용되고 있다. 예를 들어, 일본이나 미국에서는 40 ㎑나 60 ㎑의 신호 반송 주파수가, 또한 유럽에서는 78 ㎑의 신호 반송 주파수가 사용되고 있다. 전파 시 계는 이러한 신호 반송 주파수에 대응한 안테나 소자를 구비하고 있다.

데이터 캐리어 부품이나 전파 시계 등의 안테나 소자에는 중공 코일이나 자기 코어와 코일을 조합한 인덕턴스 소자(인덕터)가 이용되고 있다. 이러한 중, 중공 코일로서는 수백 ㎑ 이하 정도가 낮은 주파수 영역에서 사용하는 데 충분한 인덕턴스(L)와 Q치(품질 계수 Q =ωㆍL/R(ω : 각주파수, L : 인덕턴스, R : 저항))를 얻는 것이 어렵다. 이로 인해, 낮은 주파수 영역(장파대)에서 사용하는 안테나 소자에는, 자기 코어와 코일을 조합한 인덕터 소자가 주로 이용되고 있다.

종래, 안테나 소자의 코어에는 페라이트를 이용하는 것이 일반적이지만, 페라이트는 취약해지므로 약간 변형한 것만이라도 균열 등이 생기는 동시에, 자기 특성적으로도 투자율이 낮은 등의 문제점을 갖고 있다. 이로 인해, 페라이트 코어로서는 박형화나 소형화 등이 요구되어 있는 안테나 소자에 대응할 수 없다. 특히, 휴대형의 기기로서는 내충격성이 요구되므로, 균열 등이 생기기 쉬운 페라이트로서는 충분한 소형화를 달성할 수 없다. 또한, 페라이트는 큐리 온도가 200 ℃ 정도로 낮으므로, 안정한 온도 특성이 얻어지지 않는다는 문제점도 갖고 있다.

이러한 점에 대해, 예를 들어 특허 문헌 1 내지 3에는 안테나용의 자기 코어에 아몰퍼스 자성 합금 박대나 나노 결정 자성 합금 박대의 적층물을 사용하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 종래의 자성 합금 박대의 적층물(코어)의 주위에 코일(코일)을 실시하여 구성한 안테나 소자에서는, 데이터 캐리어 부품이나 전파 시계 등에 요구되어 있는 소형ㆍ고성능화에 대해 반드시 충분한 특성이 얻어지고 있지 않은 것이 현재의 상태이다.

예를 들어, 안테나 소자를 휴대형의 기기 등에 적용하는 경우, 한정된 스페이스 내에 배치하는 것이 중요하고, 그로 인해서는 굽힌 상태로 배치하는 것도 필요해진다. 그러나, 예를 들어 특허 문헌 2, 3에서는 자성 박대 사이를 절연성 수지로 접착하여 있기 때문에, 자기 코어의 강성이 높아 용이하게 굽힐 수 없다. 또한, 자기 코어를 굽힐 수 있다고 해도, 굽혔을 때 큰 응력에 의해 자성 합금 박대의 특성이 열화된다. 직방체 형상의 자기 코어에서는 실장 형태가 제한되기 때문에, 굽힌 경우에 있어서도 특성 저하가 적은 자기 코어 및 그와 같은 자기 코어를 이용한 안테나 소자(인덕터)가 요구되어 있다.

또한, 안테나 소자가 본질적인 소형ㆍ고성능화를 실현하기 위해서는, 인덕턴스(L)나 Q치 등의 자기 특성 자체를 보다 한층 높이는 것이 중요하다. 여기서, 안테나 소자의 특성은 자성 합금 박대의 특성뿐만 아니라, 그 형상이나 치수 및 제조시의 처리 조건 등에도 영향받는다. 그러나, 종래의 자성 합금 박대의 적층물(코어)을 이용한 안테나 소자에서는, 소형화나 단척화하였을 때 특성에 영향을 미치는 인자가 충분히 검토되어 있지 않다. 이로 인해, 데이터 캐리어 부품이나 전파 시계 등에 요구되어 있는 소형ㆍ고성능화에 대응할 수 있는 정도의 특성(예를 들어 인덕턴스(L)나 Q치)을 얻기까지는 도달하고 있지 않다.

특허 문헌 3에는, 자성 합금 박대의 폭 방향으로 유도 자기 이방성을 부여하는 것이 기재되어 있다. 자기 이방성을 박대 폭 방향으로 부여한 자성 합금 박대는, 일반적으로 비교적 높은 주파수 영역에서 사용하는 안테나 소자에 요구되는 특성(예를 들어 양호한 Q치)을 갖지만, 사용하는 주파수 영역에 따라서는 특성이 저 하하는 경우도 있다. 또한, 특허 문헌 3에는 소망 형상으로 가공한 자성 합금 박대를 적층한 후, 박대 폭 방향으로 자계를 인가하면서 열처리(자기장 중 열처리)함으로써, 유도 자기 이방성을 자성 합금 박대의 폭 방향으로 부여하고 있다. 그러나, 안테나 소자의 소형화를 실현하는 데 있어서, 자성 합금 박대의 폭을 협소화한 경우에는 반자계의 영향을 무시할 수 없게 되고, 안테나 소자의 특성 저하를 초래할 우려가 있다.

특허 문헌 1 : 일문 특허 공개 평5-267922호 공보

특허 문헌 2 : 일문 특허 공개 평7-221533호 공보

특허 문헌 3 : 일문 특허 공개 평7-278763호 공보

본 발명의 목적은, 예를 들어 데이터 캐리어 부품이나 전파 시계 등의 박형화, 소형화, 단척화 등에 대응시키는 것이 가능한 인덕턴스 소자와 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 있어서의 제1 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 비접착 상태로 적층한 적층물과, 상기 적층물의 외주면 중 적어도 일부를 비접착 상태로 덮도록 배치되고, 또한 유연성을 갖는 절연물로 이루어지는 절연 피복층을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 제2 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 유연성을 갖는 절연성 접착제층을 통해 적층한 적층물을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 제3 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 냉간으로 성형된 층간 절연층을 통해 적층한 적층물을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 제4 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고, 상기 적층물은 인덕턴스의 온도 구배가 플러스의 제1 자성 합금 박대와 인덕턴스의 온도 구배가 마이너스의 제2 자성 합금 박대를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 제5 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고, 상기 코일의 길이 방향의 길이를 a[㎜], 상기 코어의 상기 코일의 길이 방향에 대응하는 길이를 b[㎜]로 하였을 때, a ≤ b - 2[㎜]를 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 제6 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 층간 절연층을 통해 적층한 적층물을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고, 상기 자성 합금 박대는 그 폭 방향의 단부가 상기 층간 절연층의 단부보다 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 제7 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물과, 상기 적층물의 양단부에 상기 자성 합금 박대와 자기적으로 결합하도록 배치된 단부용 자성 합금 박대를 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 제8 인덕턴스 소자는 코일 사이가 접착 고정된 솔레노이드 형상의 중공 코일과, 상기 중공 코일 내에 그 양단부로부터 삽입된 T자형의 자성 합금 박대를 구비하는 코어를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 있어서의 제9 인덕턴스 소자는 길이 방향으로 유도 자기 이방성이 부여된 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고, 200 ㎑ 이하의 주파수 영역에서 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 제10 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고, 상기 자성 합금 박대는 그 길이 방향에 대해 70 내지 85°의 범위에 유도 자기 이방성이 부여되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 있어서의 제11 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고, 상기 자성 합금 박대는 그 길이 방향에 대한 자구폭(m)이 0.106 ㎜ 이하로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 있어서의 제12 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고, 상기 자성 합금 박대의 길이 방향에 대한 자구폭을 m, 상기 자성 합금 박대의 폭을 w로 하였을 때, m ≤ 0.106 × (w/0.8)[㎜]의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 있어서의 제13 인덕턴스 소자는 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 갖는 코어와, 상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하는 소 인덕터(prime inductors)를 복수 구비하고, 상기 복수의 소 인덕터는 전기적으로 직렬 접속되어 있는 동시에, 그러한 사이의 최단 거리가 3 ㎜ 이상이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인덕턴스 소자의 제조 방법은, 원하는 코어 형상보다도 폭이 넓은 자성 합금 박대를 자계속에서 열처리하고, 상기 폭이 넓은 자성 합금 박대의 폭 방향으로 자기 이방성을 부여하는 공정과, 상기 자기 이방성을 부여한 상기 폭이 넓은 자성 합금 박대의 표면에 절연 처리를 실시하는 공정과, 상기 절연 처리가 실시된 상기 폭이 넓은 자성 합금 박대를 원하는 코어 형상으로 가공한 후에 적층하고, 상기 소망 형상의 자성 합금 박대의 적층물로 이루어지는 코어를 제작하는 공정과, 상기 코어의 주위에 도체를 배치하여 코일을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 인덕터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.

도2는 도1에 도시한 인덕터의 코어 부분을 도시하는 횡단면도이다.

도3은 도1에 도시한 인덕터의 종단면도이다.

도4는 도1에 도시한 인덕터의 변형예를 도시하는 횡단면도이다.

도5는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 인덕터의 개략 구성을 도시하는 종단면도이다.

도6은 도5에 도시한 인덕터의 코어 부분의 일예를 나타내는 횡단면도이다.

도7은 도5에 도시한 인덕터의 코어 부분의 다른 예를 나타내는 횡단면도이다.

도8은 도5에 도시한 인덕터의 코어 부분의 주요부를 도시하는 단면도이다.

도9는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 인덕터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.

도10은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 인덕터에 이용한 자성 합금 박대를 도시하는 평면도이다.

도11은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 인덕터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.

도12는 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 다른 인덕터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.

도13은 제5 실시 형태에 의한 인덕터의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도14는 본 발명의 인덕터의 제조 방법의 일실시 형태를 나타내는 도면이다.

도15는 본 발명의 인덕터의 제조 방법의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.

도16은 본 발명의 실시 형태에 의한 인덕터를 안테나 소자로서 이용한 손목 시계형 전파 시계의 일 구성예를 나타내는 도면이다.

도17은 본 발명의 제6 실시예에 의한 자성 합금 박대의 표면 거칠기와 인덕턴스 및 Q치와의 관계를 나타내는 도면이다.

도18은 본 발명의 제7 실시예에 의한 자성 합금 박대의 점적율과 굽힌 상태 에서의 인덕턴스치 및 Q치와의 관계를 나타내는 도면이다.

도19는 본 발명의 제7 실시예에 의한 자성 합금 박대의 점적율과 L/L₀비 및 Q/Q₀비와의 관계를 나타내는 도면이다.

도20은 본 발명의 제8 실시예에 의한 코일 길이를 일정하게 한 경우의 코어 길이와 인덕턴스와의 관계를 나타내는 도면이다.

도21은 본 발명의 제8 실시예에 의한 코일 길이 및 코어 길이와 인덕턴스와의 관계를 나타내는 도면이다.

도22는 본 발명의 제9 실시예에 의한 폭이 다른 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 경우의 코어 길이와 인덕턴스와의 관계를 나타내는 도면이다.

도23은 도22의 인덕턴스를 상대치로 나타내는 도면이다.

도24는 본 발명의 제10 실시예에 의한 아몰퍼스 자성 합금 박대 사이를 층간 절연한 경우와 층간 절연하지 않은 경우의 유도 기전력을 비교하여 나타내는 도면이다.

도25는 본 발명의 제11 실시예에 의한 폭이 넓은 박대에 자기장 중 열처리를 실시한 후에 절단한 경우와 절단한 후에 자기장 중 열처리한 경우의 유도 기전력을 비교하여 나타내는 도면이다.

도26은 도25의 유도 기전력을 상대치로 나타내는 도면이다.

도27은 본 발명의 제12 실시예에 의한 인덕터의 인덕턴스와 주파수와의 관계를 나타내는 도면이다.

도28은 본 발명의 제13 실시예에 의한 인덕터의 인덕턴스와 주파수와의 관계를 나타내는 도면이다.

도29는 본 발명의 제14 실시예에 의한 박대 길이 방향으로 자기 이방성을 부여한 경우와 박대 폭 방향으로 자기 이방성을 부여한 경우와 자기 이방성을 부여하지 않은 경우의 인덕턴스와 주파수와의 관계를 나타내는 도면이다.

도30은 본 발명의 제21 실시예에 있어서의 아몰퍼스 자성 합금 박대에 부여한 유도 자기 이방성의 방향(박대 길이 방향에 대한 각도)과 Q치와의 관계를 나타내는 도면이다.

도31은 본 발명의 제21 실시예에 있어서의 아몰퍼스 자성 합금 박대에 부여한 유도 자기 이방성의 방향(박대 길이 방향에 대한 각도)과 Q치와의 관계를 나타내는 도면이다.

도32는 본 발명의 제22 실시예에 있어서의 아몰퍼스 자성 합금 박대의 자구폭과 Q치와의 관계를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 우선, 도1 내지 도3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 인덕턴스 소자(인덕터)에 대해 서술한다. 도1, 도2 및 도3은 제1 실시 형태에 의한 인덕터의 개략 구성을 도시하는 도이며, 도1은 그 사시도, 도2는 도1의 코어 부분을 A-A선에 따라서 절단한 횡단면도, 도3은 도1에 도시한 인덕터의 B-B선을 따른 종단면도면이다.

이러한 도면에 도시한 인덕터(1)는 긴 형상의 코어(자심)(2)와, 이 코어(2) 의 주위에 코일 도체(3)를 배치하여 구성한 코일(솔레노이드 코일)(4)을 구비하고 있다. 또, 코일 도체(3)에는 수지 피복된 동선 등이 이용되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 코어(2)는 복수의 자성 합금 박대(5, 5ㆍㆍㆍ)를 비접착 상태로 적층한 적층물(6)을 갖고 있다. 여기서, 비접착 상태라 함은 힘이 가해졌을 때에, 개개의 자성 합금 박대(5)가 힘에 따른 변형 및 미끄러짐이 생겨 상대 위치의 변화가 가능한 상태를 나타내는 것이다.

종래의 접착제의 도포나 수지 함침 등의 방법으로 적층한 경우, 자성 합금 박대는 서로 고정되어 있기 때문에, 개개의 변형이나 미끄러짐은 접착제나 수지의 변형에 제한된다. 또, 도1 내지 도3에 도시한 적층물(6)은 개개에 독립된 자성 합금 박대(5)를 포개고, 그 주위를 절연 피복층(7)으로 덮은 상태를 나타내고 있다. 자성 합금 박대(5)의 적층물(6)은 중공 형상의 절연 피복층(7)의 내부에 삽입하는 등으로 해도 좋다. 또, 도1 내지 도3은 자성 합금 박대(5)가 정렬된 상태의 적층물(6)을 나타내고 있지만, 자성 합금 박대(5)는 랜덤하게 삽입된 상태라도 좋다.

코어(2)를 구성하는 자성 합금 박대(5)에는, 예를 들어 아몰퍼스 자성 합금 박대나 미결정 자성 합금 박대가 이용된다. 아몰퍼스 자성 합금 박대로서는, 예를 들어

일반식 : (T_{1 -a}M_a)_{100- b}X_b … (1)

(식 중, T는 Co 및 Fe로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를, M은 Ni, Mn, Cr, Ti, Zr, Hf, Mo, V, Nb, W, Ta, Cu, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Re 및 Sn으로부 터 선택되는 적어도 1종의 원소를, X는 B, Si, C 및 P로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 나타내고, a 및 b는 0 ≤ a ≤ 0.3, 10 ≤ b ≤ 35 at％를 만족하는 수임)

로 실질적으로 나타내는 조성을 갖는 것을 들 수 있다.

상기한 식 (1)에 있어서, T 원소는 자속 밀도, 자화 왜곡치, 철손 등의 요구되는 자기 특성에 따라서 조성 비율을 조정하는 것으로 한다. M 원소는 열안정성, 내식성, 결정화 온도의 제어 등을 위해 첨가되는 원소이다. M 원소의 첨가량은 a의 값으로서 0.3 이하로 하는 것이 바람직하다. M 원소의 첨가량이 그다지 지나치게 많으면 상대적으로 T 원소량이 감소하므로, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 자기 특성이 저하된다. M 원소의 첨가량을 나타내는 a의 값은 실용적으로는 0.01 이상으로 하는 것이 바람직하다. a의 값은 0.15 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

X 원소는 아몰퍼스 합금을 얻는 데 필수적인 원소이다. 특히, B는 자성 합금의 아몰퍼스화에 유효한 원소이다. Si는 아몰퍼스상의 형성을 조성하거나, 또한 결정화 온도의 상승에 유효한 원소이다. X 원소의 함유량이 그다지 지나치게 많으면 투자율의 저하나 취성이 생기고, 반대로 지나치게 적으면 아몰퍼스화가 곤란해진다. 이러한 점으로부터, X 원소의 함유량은 10 내지 35 at％의 범위로 하는 것이 바람직하다. X 원소의 함유량은 15 내지 25 at％의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.

미결정 자성 합금 박대로서는,

일반식 : Fe_{100 -c-d-e-f-g- h}A_cD_dE_eSi_fB_gZ_h … (2)

(식 중, A는 Cu 및 Au로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를, D는 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Ni, Co 및 희토류 원소로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를, E는 Mn, Al, Ga, Ge, In, Sn 및 백금족 원소로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를, Z는 C, N 및 P로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 나타내고, c, d, e, f, g 및 h는 0.01 ≤ c ≤ 8 at％, 0.01 ≤ d ≤ 10 at％, 0 ≤ e ≤ 10 at％, 10 ≤ f ≤ 25 at％, 3 ≤ g ≤ 12 at％, 15 ≤ f + g + h ≤ 35 at％를 만족하는 수임)

로 실질적으로 나타내는 조성을 갖는 Fe기 합금으로 이루어지고, 또한 면적비로 조직의 20 ％ 이상이 입경 50 ㎚ 이하의 미결정립으로 이루어지는 것을 들 수 있다.

상기한 식 (2)에 있어서, A 원소는 내식성을 높이고, 결정립의 조대화를 막는 동시에, 철손이나 투자율 등의 자기 특성을 개선하는 원소이다. A 원소의 함유량이 그다지 적으면 결정립의 조대화 억제 효과 등을 충분히 얻을 수 없고, 반대로 그다지 지나치게 많으면 자기 특성이 열화된다. 따라서, A 원소의 함유량은 0.01 내지 8 at％의 범위로 하는 것이 바람직하다. D 원소는 결정 입경의 균일화나 자화 왜곡의 저감 등에 유효한 원소이다. D 원소의 함유량은 0.01 내지 10 at％의 범위로 하는 것이 바람직하다.

E 원소는 연자기 특성이나 내식성의 개선에 유효한 원소이다. E 원소의 함 유량은 10 at ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. Si 및 B는 박대 제조시에 있어서의 합금의 아몰퍼스화를 조성하는 원소이다. Si의 함유량은 10 내지 25 at％의 범위, B의 함유량은 3 내지 12 at％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또, Si 및 B 이외의 아몰퍼스화 조성 원소로서 Z 원소를 포함하고 있어도 좋다. 그 경우, Si, B 및 Z 원소의 합계 함유량은 15 내지 35 at％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 미결정 구조는, 특히 입경이 5 내지 30 ㎚의 결정립을 합금 중에 면적비로 50 내지 90 ％의 범위로 존재시킨 형태로 하는 것이 바람직하다.

자성 합금 박대(5)로서 이용하는 아몰퍼스 자성 합금 박대는, 예를 들어 액체 급냉법(용탕 급냉법)에 의해 제작된다. 구체적으로는, 소정의 조성비에 조정한 합금 소재를 용융 상태로부터 급냉함으로써 제작된다. 미결정 자성 합금 박대는, 예를 들어 액체 급냉법에 의해 아몰퍼스 합금 박대를 제작한 후, 그 결정화 온도에 대해 -50 내지 +120 ℃의 범위의 온도에서 1분 내지 5시간의 열처리를 행하고, 미결정립을 석출시키는 방법에 의해 얻을 수 있다. 혹은, 액체 급냉법의 급냉 속도를 제어하여 미결정립을 직접 석출시키는 방법에 의해서도, 미결정 자성 합금 박대를 얻을 수 있다.

이러한 자성 합금 박대(5)는 굽혔을 때 박대 사이의 미끄러짐성 등을 고려하여 표면 거칠기(Rf)가 0.08 내지 0.45의 범위의 표면 거칠기를 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 표면 거칠기(Rf)는 JIS-B-0601로 규정되는 기준 길이 2.5 ㎜에 있어서의 10점 평균 거칠기(Rz)를, 자성 합금 박대(5)의 질량으로부터 구한 평균 판 두께(T)로 나눈 값이다. 즉, 표면 거칠기(Rf)는 [Rf = Rz/T]의 식으로 요구되는 값 이며, 표면 거칠기의 특징을 부여한 파라미터이다.

자성 합금 박대(5)의 표면 거칠기(Rf)가 크면, 굽혔을 때에 박대 사이의 미끄러짐이 악화되므로 응력이 커지고, 이에 의해 자성 합금 박대(5)의 자기 특성이 저하된다. 또한, 표면의 평활도가 지나치게 높아지면(표면 거칠기(Rf)가 지나치게 작음) 밀착되어 미끄러지기 어렵고, 이 경우에도 응력이 커져 자성 합금 박대(5)의 자기 특성이 저하된다. 따라서, 표면 거칠기(Rf)는 0.08 내지 0.45의 범위로 하는 것이 바람직하다. 자성 합금 박대(5)의 표면 거칠기(Rf)는 0.1 내지 0.35의 범위인 것이 보다 바람직하다.

아몰퍼스 자성 합금 박대나 미결정 자성 합금 박대로 이루어지는 자성 합금 박대(5)의 두께는 5 내지 50 ㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 자성 합금 박대(5)의 두께가 50 ㎛을 넘으면 투자율이 낮게 되어 인덕터(1)로서의 특성이 저하될 우려가 있다. 한편, 자성 합금 박대(5)의 판 두께를 5 ㎛ 미만으로서도, 그 이상의 효과가 얻어지지 않을 뿐만 아니라, 반대로 제조 비용의 증가 등을 초래하게 된다. 자성 합금 박대(5)의 두께는 5 내지 35 ㎛의 범위로 하는 것이 보다 바람직하고, 더 바람직하게는 10 내지 25 ㎛의 범위이다.

자성 합금 박대(5)의 형상은 인덕터(1)의 용도나 형상, 또한 요구되는 특성 등에 따라서 적당하게 설정하는 것으로 한다. 자성 합금 박대(5)의 굽히기 쉬움 등을 고려한 경우에는, 그 두께(t)에 대한 폭(w)의 비(w/t)가 10 이상, 두께(t)에 대한 길이(l)의 비(l/t)가 100 이상의 형상을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 자성 합금 박대(5)는 후술하는 바와 같이 자기 이방성이 부여되어 있는 것이 바람직하 다. 자기 이방성의 부여 방향은 후에 상세하게 서술하도록, 자성 합금 박대(5)의 폭 방향, 폭 방향으로부터 소정의 각도를 부여한 방향, 또한 사용 주파수에 따라서는 박대 길이 방향이라도 좋다.

아몰퍼스 자성 합금 박대나 미결정 자성 합금 박대에서는 그 합금 조성을 적절화하는 동시에 적당한 열처리를 실시함으로써, 자화 왜곡치를 저감할 수 있다. 자성 합금 박대(5)가 구체적인 자화 왜곡치는 그 절대치로서 25 × 10^-6 이하로 하는 것이 바람직하다. 자성 합금 박대(5)의 자화 왜곡은 이하에 나타내는 스트렌 게이지에 의해 측정한다. 즉, 예를 들어 게이지선(Ni₅₇Mn₂₄Cr_16.5Mo_2.5 조성)을 갖는 스트렌 게이지를, 자성 합금 박대의 표면을 아세톤 등의 용제로 청정하게 한 후에, 예를 들어 니트로셀루로즈계, 폴리에스테르계, 페놀 수지, 아랄다이트, 폴리에스테르계 등의 접착제를 이용하여 부착한다. 호이트스톤브리지 회로에 의해, 자성 합금 박대의 외부 자계 인가 방향의 길이를 G로 하였을 때, 그 방향으로 자기 포화시켰을 때에 얻어지는 신장 ΔG에서, ΔG/G로서 얻어지는 λs(=ΔG/G)를 포화 자화 왜곡이라 부른다.

자성 합금 박대(5)의 자화 왜곡치와 인덕턴스 특성과의 관계의 일례를 표 1에 나타낸다. 여기서는, 폭 2 ㎜, 길이 30 ㎜의 아몰퍼스 자성 합금 박대(합금 조성 : (Fe_{1 - x}Co_x)(Si₈B₁₄)₂₂)를 20매 적층하고, 이 적층물을 열수축 튜브로 고정한 코어에 내경 3 ㎜, 권취수 100턴의 권취선을 실시하여 인덕터를 제작하였다. 이 인덕터를 5 ㎜ 굽혔을 때 인덕턴스 특성의 변화를 조사하였다. 왜곡의 값(5 ㎜)은 코 어를 원호형으로 변형시켰을 때, 그 양단부를 맺은 직선과 코어 중앙부와의 직선 거리를 나타낸다. 표 1의 L 특성의 판정 결과는, 코어가 직선 상태일 때 100 ㎑에 있어서의 L치를 기준으로 하고, 굽힌 상태로 측정한 L치의 변화가 10 ％ 이내일 때를 ◎, 30 ％ 이내일 때를 ○, 30 ％를 넘었을 때를 ×로서 나타냈다.

[표 1]

표 1의 판정 결과로부터, 자성 합금 박대(2)의 자화 왜곡치(λs)는 그 절대치가 25 × 10^-6 이하인 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또한 안정된 특성을 얻기 위해서는, 자성 합금 박대(2)의 자화 왜곡치(λs)는 그 절대치가 10 × 10^-6 이하인 것이 바람직하다. 또한, 적층물(6)을 구성하는 자성 합금 박대(2)는 자화 왜곡치(λs)가 동일한 것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 자화 왜곡이 정의 자성 합금 박대와 자화 왜곡이 마이너스의 자성 합금 박대를 교대로 적층하고, 적층물(6)을 구성하도록 해도 좋다.

또한, 인덕턴스의 온도 구배가 플러스의 자성 합금 박대와 마이너스의 자성 합금 박대를 교대로 적층하는 것도 유효하다. 이러한 인덕터에 따르면, 온도 변화 에 대한 공진 주파수의 어긋남을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 실용적인 -20 내지 ℃의 환경 하에서의 인덕턴스의 변화율을 ±1 ％ 이하, 또는 ±0.1 ％ 이하로 하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 인덕터(1)를 장파대 수신 안테너로서 이용하는 경우에는, 40 ㎑에 있어서의 인덕턴스의 온도 구배가 플러스ㆍ마이너스가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

인덕터(1)의 공진 주파수의 어긋남은 신호의 수신의 가부에 크게 영향을 준다. 따라서, 인덕터(1)의 공진 주파수의 어긋남을 억제함으로써, 예를 들어 환경 온도 변화에 의한 안테나 소자의 수신 감도의 저하 등을 막는 것이 가능해진다. 또, 공진 주파수는 기본적으로는 1/(LC)^1/2에 비례하기 때문에, 온도 변화율이 정부 역의 인덕터와 콘덴서를 조합하여 사용하는 경우도 유효하다. 인덕터의 온도 변화율은 일반적으로 플러스이기 때문에, 온도 변화율이 마이너스의 콘덴서와 조합하여 사용하는 것이 유효하다.

자성 합금 박대(5)는, 도시를 생략한 층간 절연층을 통해 비접착 상태로 적층되어 있다. 층간 절연층에는 자성 합금 박대(5)의 표면 산화막, 절연성 산화물의 피막이나 분체 부착층, 절연성 수지 피막 등, 각종 공지의 절연물을 사용할 수 있다. 단, 자성 합금 박대(5)의 층간을 접착하여 고정하지 않도록, 접착성을 갖지 않는 절연물을 사용한다. 복수의 자성 합금 박대(5)를 비접착 상태로 적층한 적층물(6)은, 그 적층 상태가 유지되도록 유연성을 갖는 절연물로 이루어지는 절연 피복층(7)으로 덮여지고 있다. 절연 피복층(7)은 적층물(6)의 외주면 중 적어도 일 부를 비접착 상태로 덮도록 배치된다. 적층물(6)과 절연 피복층(7)이 접착되어 있으면, 적층물(6)을 굽혔을 때에 자성 합금 박대(5)의 변형이나 미끄러짐이 구속되기 때문이다.

절연 피복층(7)의 구성 재료에는, 유연성을 갖는 절연물이 이용된다. 단, 간단히 신장이 큰 것만으로는 코일 도체(3)를 권취할 때 마찰이나 압력 등에 의해 파손되어 버릴 우려가 있다. 절연 피복층(7)이 파손되면, 자성 합금 박대(5) 사이가 쇼트하여 인덕터(1)의 특성이 저하된다. 이로 인해, 절연 피복층(7)에는 유연성과 같이 코일 가공에 견딜 수 있는 경도나 내마모성 등을 갖는 절연성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 절연성 재료로서는 실리콘 고무계, 불소 고무계, 부타디엔 고무계 등의 절연성 고무 재료나, 실리콘계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 불소 수지계, 폴리아세탈 수지계 등의 절연성 수지 재료 등이 예시된다.

특히, 유연하게 변형시키기 위해서는, 절연 피복층(7)은 10 ％ 이상의 신장율을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 코일 가공에 견딜 수 있는 경도로 하여, 쇼아 경도가 20 이상의 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 절연 피복층(7)의 두께는 그 자체의 파손 강도 등을 손상시키지 않는 범위로 얇게 하는 것이 바람직하다. 절연 피복층(7)을 두껍게 하면 파손을 막을 수 있지만, 그 자체의 신장이나 자성 합금 박대(5)의 변형 및 미끄러짐 등을 구속할 우려가 커진다. 상기한 바와 같은 절연성 재료로 이루어지는 절연 피복층(7)의 두께는 1 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.

자성 합금 박대(5)의 적층물(6)의 외주면을 비접착의 절연 피복층(7)으로 덮는 상태는, 예를 들어 절연성 고무나 절연성 수지로 이루어지는 튜브 내에 자성 합금 박대(5)의 적층물(6)을 삽입함으로써 얻을 수 있다. 또한, 절연성 고무나 절연성 수지로 이루어지는 시트로 자성 합금 박대(5)의 적층물(6)을 포개고, 시트의 단부 사이만을 접착하도록 해도 좋다. 절연성 고무나 절연성 수지로 이루어지는 튜브는, 소형화된 적층물(6)의 절연 피복층(7)으로서 유효하다. 또, 절연 피복층(7)은 적층물(6)의 코일 도체(3)를 권취하는 부분을 적어도 덮고 있으면 좋다.

자성 합금 박대(5)의 적층 상태를 유지하여 취급성의 저하 등을 막기 위해서는, 적층물(6)의 주위면 전체를 절연 피복층(7)으로 덮는 것이 바람직하다. 또한, 비접착 상태의 적층물(6)을 소정 형상으로 변형시킨 후에, 접착제나 수지 함침 등에 의해 일부를 고정하거나, 또한 절연성의 홀더에 넣거나 층간의 절연물을 고화하는 등에 의해, 만곡 형상의 코어를 얻는 것도 가능하다. 또한, 조립성의 향상이나 형상의 안정화를 위해, 적층물(6)의 일부를 접착성 수지나 밴드 등으로 고정하는 등의 방법을 이용한 경우라도, 자성 합금 박대(5)의 대부분이 프리라면 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

절연 피복층(7)의 내부 공간은 인덕턴스(L) 등의 특성을 높이는 면에서는 적층물(6)로 채워져 있는 쪽이 좋다. 단, 절연 피복층(7)의 내부 공간에 대한 적층물(6)의 점적율이 지나치게 매우 크면 코어(2)의 굽힘성 등이 저하되므로, 절연 피복층(7) 내에는 자성 합금 박대(5)의 적층물(6)이 자유롭게 변형할 수 있는 공간을 남겨 두는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 절연 피복층(7)의 내부 공간(예를 들 어 튜브의 내용적)에 대한 적층물(6)의 점적율은 90 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 또는 80 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

적층물(6)의 점적율이 지나치게 매우 작으면 인덕터(1)의 특성이 저하되기 때문에, 적층물(6)의 점적율은 30 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 적층물(6)의 점적율을 저하시키는 방법으로서, 예를 들어 폭이 다른 자성 합금 박대(5)를 적층하여 적층물(6)을 구성하는 것도 유효하다. 또, 여기서 말하는 점적율이라 함은, 절연 피복층(7)의 내부 공간에 적층물(6)을 최밀 충전한 단면 점적율을 100으로 한 경우의 상대치를 나타내는 것으로 한다.

이와 같이, 코어(2)를 구성하는 자성 합금 박대(5)의 적층물(6)은 자유로운 상태로 절연 피복층(7) 내에 배치되어 있고, 또한 절연 피복층(7) 백체도 유연성을 갖기 때문에, 코어(2)를 용이하게 굽힐(예를 들어 만곡시킴) 수 있다. 그 면에서, 굽힌 상태에서 자성 합금 박대(5)에 불필요한 왜곡이나 응력이 생기는 것을 막을 수 있다. 이에 의해, 인덕터(1)를 한정된 스페이스 내에 배치하는 경우에 있어서도, 인덕터(1) 본래의 특성(인덕턴스(L)나 Q치 등)의 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 즉, 인덕터(1)를 탑재하는 각종 기기의 소형ㆍ고성능화 등에 대응할 수 있다.

도1 내지 도3에 도시한 인덕터(1)는, 복수의 자성 합금 박대(5)를 비접착 상태로 적층한 적층물(6)을 갖고 있다. 이에 대해, 도4에 도시한 인덕터(1)는 복수의 자성 합금 박대(5)를, 유연성을 갖는 절연성 접착제층(8)을 통해 적층한 적층물(6)을 갖고 있다. 도4는 인덕터(1)의 일변형예를 나타내는 횡단면도이다. 이러 한 유연한 절연성 접착제층(8)을 갖는 적층물(6)이라도 코어(2)의 굽힘성을 높일 수 있어, 굽힘 상태에서의 자성 합금 박대(5)의 왜곡이나 응력의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 자성 합금 박대(5) 사이의 층간 절연에 유연한 절연성 접착제층(8)을 적용한 인덕터(1)에 의해서도, 굽힌 상태로 배치하는 경우의 특성 저하를 억제할 수 있다. 이에 의해, 인덕터(1)를 탑재하는 각종 기기의 소형ㆍ고성능화 등에 대응하는 것이 가능해진다. 또, 도4에 도시한 인덕터(1)는 복수의 자성 합금 박대(5)를 유연한 절연성 접착제층(8)을 통해 적층한 적층물(6)을 이용하는 것 이외는 도1 내지 도3에 도시한 인덕터(1)와 마찬가지인 구성을 갖고 있다. 특히, 절연 피복층(7)의 내부 공간에 대한 적층물(6)의 점적율은 30 ％ 이상 90 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

도4에 도시한 인덕터(1)에 있어서, 유연성을 갖는 절연성 접착제층(8)에는 접착 강도보다도, 우수한 변형성과 높은 전기 절연성을 갖는 것이 중요하다. 접착제층(8)의 전기 절연성이 낮으면, 자성 합금 박대(5)끼리가 접촉하여 와전류가 증가될 우려가 있다. 절연성 접착제층(8)에는, 예를 들어 클로로플렌고무계, 이트릴고무계, 폴리설파이드계, 부타디엔고무계, SBR계, 실리콘 고무계 등의 엘라스토머계 접착제, 초산비닐계, 폴리비닐알코올계, 폴리비닐아세탈계, 염화비닐계, 폴리스틸렌계, 폴리이미드계 등의 열가소성 수지를 중심으로 하는 수지계 접착제, 이들을 혼합한 접착제 등을 사용하는 것이 바람직하다.

유연성을 갖는 절연성 접착제층(8)의 두께는 그 자체의 신장이나 자성 합금 박대(5)의 변형 등을 방해하지 않도록 0.1 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 적층물(6)을 유연하게 변형시키기 위해서는 10 ％ 이상의 신장율을 갖는 절연성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 자성 합금 박대(5) 사이의 절연성을 양호하게 확보하기 위해서는, 500 V/㎜ 이상의 절연 내압을 갖는 절연성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 자성 합금 박대(5)의 층간 절연층에는 냉간으로 성형이 가능한 재료를 적용하는 것도 유효하다. 냉간 성형이 가능한 층간 절연층과는, 200 ℃ 이하의 온도로 성형이 가능한 재료를 가리키는 것으로 한다. 이러한 층간 절연층으로서는, 예를 들어 유성 안료나 저온으로 처리한 수지 재료를 들 수 있다. 저온으로 처리한 수지 재료는, 완전히 경화시키고 있지 않은 수지라도 좋다. 냉간 성형이 가능한 층간 절연층에 따르면, 자성 합금 박대(5) 사이의 부착성이 저감되기 때문에, 적층물(6)에 생기는 응력을 저하시킬 수 있다.

이러한 층간 절연층을 적용하는 경우에는, Co기 아몰퍼스 자성 합금으로 이루어지는 자성 합금 박대(5)를 이용하여 적층물(6)을 형성하는 것이 바람직하다. Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대는 투자율이 높고, 인덕터(1)의 권취수의 저감이나 코일 저항치의 감소를 도모할 수 있다. Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대는, 특히 40 ㎑에 있어서의 Q치가 높고, 안테나 소자의 수신 감도를 높일 수 있다.

상술한 실시 형태의 인덕터(1)는, 예를 들어 안테나 소자나 방향 센서와 같은 자기 센서 등으로서 사용된다. 특히, 인덕터(1)는 신호 반송 주파수가 120 내지 140 ㎑의 RF 태그나 신호 반송 주파수가 500 ㎑ 정도의 펜 태그 등의 데이터 캐 리어 부품, 또한 신호 반송 주파수가 40 내지 120 ㎑의 전파 시계의 안테나 소자에 바람직하다. 인덕터(1)를 신호 반송 주파수가 500 ㎑ 이하의 데이터 캐리어 부품이나 전파 시계의 안테나 소자에 적용함으로써, 데이터 캐리어 부품이나 전파 시계의 소형ㆍ고성능화 등을 도모할 수 있다.

이와 같이, 인덕터(1)는 그것을 탑재하는 기기의 소형화나 박형화 등에 유효하다. 따라서, 휴대형의 기기에 바람직하게 사용된다. 데이터 캐리어 부품은, 예를 들어 안테나 소자로서의 인덕터(1)와, 정보를 기억하는 소자나 그 밖의 회로 등을 포함하는 회로 부품(예를 들어 IC칩)을 구비한다. 이러한 데이터 캐리어 부품과 외부 기기(리더 라이터 등) 사이에서, 전파에 의해 신호의 전달 등이 행해진다. 또한, 전파 시계는 안테나 소자로서 인덕터(1)를 구비한다.

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 인덕턴스 소자(인덕터)에 대해, 도5 내지 도8을 참조하여 설명한다. 도5는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 인덕터의 개략 구성을 도시하는 종단면도이다. 상기 도면에 나타낸 인덕터(11)는, 전술한 제1 실시 형태와 같이 긴 형상의 코어(자심)(12)와, 이 코어(12)의 주위에 코일 도체를 소정의 턴수로 권취하여 구성한 코일(솔레노이드 코일)(13)을 구비하고 있다. 코어(12)는, 복수의 자성 합금 박대(14)를 층간 절연층(15)을 통해 적층한 적층물(16)과, 이 적층물(16)의 외주면을 덮는 등으로 하여 고정 또는 보유 지지하는 절연 피복층(17)을 갖고 있다.

자성 합금 박대(14) 사이에 배치되어 있는 층간 절연층(15)에는, 절연성 수지 피막, 자성 합금 박대(14)의 표면 산화막, 절연성 산화물의 피막이나 분체 부착 층 등, 각종 공지의 절연물을 사용할 수 있다. 또, 층간 절연층(15)은 전술한 제1 실시 형태와 같이 자성 합금 박대(14) 사이의 비접착 상태를 유지하는 것이라도 좋고, 또한 자성 합금 박대(14) 사이의 접착층을 겸하는 것이라도 좋다. 또, 자성 합금 박대(14)는 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지인 구성, 예를 들어 합금 조성, 자화 왜곡치, 두께, 형상 등을 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 절연 피복층(17)은 전술한 제1 실시 형태와 같이 절연성 수지 튜브로 구성해도 좋고, 일반적인 수지 함침 등을 적용해도 좋다.

도5에 도시한 인덕터에 있어서, 코일(13)의 길이 방향(코일 도체를 권취하여 구성한 솔레노이드 코일의 축 방향)의 길이를 a[㎜], 코어(12)의 코일 길이 방향에 대응하는 방향의 길이(자성 합금 박대(14)의 길이 방향의 길이)를 b[㎜]로 하였을 때, 코일 길이(a)는 코어 길이(b)에 대해 a ≤ b - 2[㎜]의 관계를 만족하고 있다. 이러한 코일 길이(a)와 코어 길이(b)와의 관계를 만족시킴으로써, 인덕턴스(L)를 향상시킬 수 있다. 즉, a ≤ b - 2[㎜]의 관계를 만족하는 경우에는, 자성 합금 박대(14)의 길이 방향에 지나는 자속이 유효하게 코일(13)을 쇄교하기 때문에, 인덕턴스(L)가 향상된다.

예를 들어, 코일 길이(a)와 코어 길이(b)가 같은 정도인 경우에는, 인덕턴스(L)에 대해 유효하게 작동하지 않는 자속, 즉 코일(13)의 옆으로부터 누설되는 자속이 많아지기 때문에, 인덕턴스(L)가 저하된다. 이에 대해, 코어 길이(b)를 코일 길이(a)보다 양단부에서 각각 1 ㎜ 이상 길게 함으로써(a + 2 ≤ b), 코어 길이(b)에 따라서 충분한 인덕턴스(L)를 얻을 수 있다. 다시 말해서, 인덕턴스(L)의 코일 길이(a)에 대한 의존성이 저감되어 양호한 인덕턴스(L)를 안정적으로 얻는 것이 가능해진다.

구체적으로는, a ≤ b - 2[㎜]의 관계를 만족시킴으로써, 코어 길이(b)에서 얻어지는 최대 인덕턴스에 대해 실용적인 인덕턴스(예를 들어 60 ％ 이상의 인덕턴스)를 확보할 수 있다. 다시 말해서, 코일 길이(a)가 코어 길이(b)에 대해 a > b - 2[㎜]가 되면, 인덕턴스가 급격히 감소한다. 코일 길이(a)와 코어 길이(b)와의 관계는, 또한 a ≤ b - 4[㎜]를 만족시키는 것이 보다 바람직하고, 이에 의해 인덕턴스를 더 안정적으로 향상시키는 것이 가능해진다.

코일 길이(a)는 코어 길이(b)에 대해 길게 할수록 인덕턴스가 향상되지만, 그다지 코어 길이(b)를 지나치게 길게 해도 그 이상의 효과를 얻을 수 없는 동시에, 인덕터(1)의 소형화가 저해될 우려가 있다. 실용적으로는, 코어 길이(b)는 코일 길이(a)에 대해 b ≤ a + 30[㎜]의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 코일 길이(a)를 짧게 할수록 인덕턴스가 향상되지만, 코일 길이(a)를 지나치게 매우 짧게 하면 필요한 턴수를 얻기 어렵게 된다. 실용적으로는, 코일 길이(a)는 1 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또, 상기한 코일 길이(a)와 코어 길이(b)와의 관계는, 전술한 제1 실시 형태의 인덕터(1)에 대해서도 유효하게 작용한다. 따라서, 제1 실시 형태의 인덕터(1)에 있어서도, 코어(2)와 코일(4)이 마찬가지의 관계를 갖고 있는 것이 바람직하다.

제2 실시 형태의 인덕터(11)에 있어서의 코어(12)의 형상에 대해 상세하게 서술한다. 예를 들어 도6에 도시한 바와 같이, 절연 튜브(열수축 튜브 등을 포함 함)나 수지 함침 등을 적용한 경우에는, 자성 합금 박대(14)의 적층물(16)의 외주면 전체면이 절연 피복층(17)으로 덮여진다. 또한, 코어(12)의 제조 공정에 따라서는, 도7에 도시한 바와 같이 자성 합금 박대(14)의 적층물(16)의 측면이 노출되는 경우가 있다. 적층물(16)을 구성하는 자성 합금 박대(14)의 단부가 층간 절연층(15)으로 덮여 있지 않은 경우에는, 도8에 도시한 바와 같이 자성 합금 박대(14)의 폭 방향의 단부(14a)를 층간 절연층(15)의 단부(15a)보다 내측에 위치시키는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 구성을 적용함으로써, 자성 합금 박대(14)의 적층물(16)의 주위에 코일 도체를 권취하였을 때에, 자성 합금 박대(14)의 단부(14a) 사이에 있어서의 쇼트를 억제할 수 있다. 이에 의해, 특성이 우수한 인덕터(11)를 안정적으로 얻는 것이 가능해진다. 층간 절연층(15)의 단부(15a)로부터 자성 합금 박대(14)의 폭 방향 단부(14a)까지의 거리(d), 다시 말해서 자성 합금 박대(14)의 폭 방향 단부(14a)가 층간 절연층(15)의 단부(15a)로부터 후퇴한 거리(d)는 0.001 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

거리(d)의 설정치가 0.001 ㎜를 넘으면, 약간의 문제점으로 자성 합금 박대(14)의 단부(14a) 사이에 쇼트가 쉽게 생기게 된다. 거리(d)는 0.01 ㎜ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 단, 거리(d)가 지나치게 크면 자성 합금 박대(14)의 부피가 감소하여 자기 특성이 저하되기 때문에, 거리(d)는 0.4 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 또는 0.1 ㎜ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또, 자성 합금 박대(14)의 폭 방향 단부(14a)를 층간 절연층(15)의 단부(15a)보다 내측에 후퇴시 킨 구성은, 예를 들어 후술하는 제조 공정에 나타낸 바와 같이 자성 합금 박대(14) 또는 그 적층물(16)에 대해 라이트 에칭을 실시함으로써 얻을 수 있다.

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 인덕턴스 소자에 대해, 도9를 참조하여 설명한다. 도9에 도시한 인덕터(21)는, 전술한 제1 및 제2 실시 형태와 같이 긴 형상의 코어(자심)(22)와, 이 코어(22)의 주위에 코일 도체(23)를 소정의 턴수로 권취하여 구성한 코일(솔레노이드 코일)(24)을 구비하고 있다. 코어(22)는 복수의 자성 합금 박대(25)를 도시하지 않은 층간 절연층을 통해 적층한 적층물(26)과, 이 적층물(26)의 외주면을 덮는 등으로 하여 고정 또는 보유 지지하는 절연 피복층(27)을 갖고 있다.

제3 실시 형태의 인덕터(21)에 있어서는, 도면 중에 화살표 X로 나타낸 바와 같이, 코어(22)를 구성하는 자성 합금 박대(25)의 길이 방향으로 자기 이방성이 부여되어 있다. 또, 그 밖의 구성에 대해서는 제1 또는 제2 실시 형태와 마찬가지로 하는 것이 바람직하다. 이러한 인덕터(21)는 200 ㎑ 이하의 주파수 영역에서 사용되는 것이다. 길이 방향으로 자기 이방성이 부여된 자성 합금 박대(25)를 이용한 인덕터(21)는, 200 ㎑를 넘는 주파수 영역에서는 인덕턴스 특성이 떨어지지만, 주파수 영역을 내림으로써 인덕턴스(L)가 높아지고, 100 ㎑ 이하의 주파수 영역에서 실용 가능한 인덕턴스(L)를 얻을 수 있다.

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 인덕턴스 소자에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 인덕터는, 전술한 실시 형태와 같이 긴 형상의 코어(자심)와, 이 코어의 주위에 코일 도체를 소정의 턴수로 권취한 구성한 코일(솔레노이드 코일)을 구비하고 있다. 코어는 복수의 자성 합금 박대를 층간 절연층을 통해 적층한 적층물과, 이 적층물의 외주면을 덮는 등으로 하여 고정 또는 보유 지지하는 절연 피복층을 갖고 있다. 본 실시 형태의 인덕터에 있어서는, 도10에 도시한 바와 같이 자성 합금 박대(31)의 폭 방향에 대해 경사 방향으로 자기 이방성이 부여되어 있다. 또, 그 밖의 구성에 대해서는 제1 또는 제2 실시 형태와 마찬가지로 하는 것이 바람직하다.

자성 합금 박대(31)의 자기 이방성의 부여 방향(도면 중 화살표 Y로 나타냄)은, 자성 합금 박대(31)의 길이 방향에 대한 각도(θ)가 70 내지 85°의 범위로 되어 있다. 자성 합금 박대(31)의 길이 방향이라 함은, 코일 주회면의 법선 방향을 나타내는 것이다. 자기 이방성은 자성 합금 박대(31)에 자기장 중 열처리를 실시할 때 자계 방향에 의해 제어된다. 이와 같이, 폭 방향에 대해 경사 방향으로 자기 이방성을 부여한 자성 합금 박대(31)를 이용함으로써, 인덕터의 Q치를 높일 수 있다. 따라서, 인덕터를 안테나 소자로서 이용한 경우에, 신호의 수신 감도를 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 인덕터의 Q치는 자성 합금 박대(31)의 자구폭에도 영향받는다. 즉, 자성 합금 박대(31)의 면내 폭 방향으로 유도 자기 이방성의 부여한 경우, 박대 길이 방향(코일 주회면의 법선 방향)에 대한 자구폭을 좁게 함으로써, 인덕터의 Q치를 높일 수 있다. 박대 길이 방향에 대한 자구폭(m)은, 구체적으로는 0.106 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 자구폭(m)은 자화 용이 축 방향과 수직인 방향 중, 코일 주회면의 법선 방향의 단위 길이당에 배치된 자구수의 역수를 나타내 는 것이다.

이러한 조건(m ≤ 0.106 ㎜)을 만족시킴으로써, 인덕터의 Q치를 높일 수 있다. 따라서, 그와 같은 인덕터를 안테나 소자로서 이용한 경우에, 신호의 수신 감도 등을 높이는 것이 가능해진다. 또, 자구폭(m)은 박대 형상에 의한 반자계 때문에 치수에 의해 효과가 서로 다르다. 따라서, 자성 합금 박대(31)의 두께(t)가 폭(w)에 대해 충분히 작은 경우에는, m ≤ 0.106 × (w/0.8)[㎜]의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.

상술한 제2 내지 제4 실시 형태의 인덕터도, 제1 실시 형태와 같이 안테나 소자나 방향 센서와 같은 자기 센서 등으로서 사용된다. 제2 및 제4 실시 형태에 의한 인덕터는 신호 반송 주파수가 120 내지 140 ㎑의 RF 태그나 신호 반송 주파수가 500 ㎑ 정도의 펜 태그 등의 데이터 캐리어 부품, 또한 신호 반송 주파수가 40 내지 120 ㎑의 전파 시계의 안테나 소자로서 바람직하다. 제3 실시 형태에 의한 인덕터는 신호 반송 주파수가 120 내지 140 ㎑의 RF 태그나 신호 반송 주파수가 40 내지 120 ㎑의 전파 시계의 안테나 소자에 바람직하다. 이들 인덕터를 데이터 캐리어 부품이나 전파 시계의 안테나 소자에 적용함으로써, 그러한 기기의 소형화나 고성능화 등을 실현할 수 있다. 인덕터는 휴대형의 기기에 바람직하게 사용되는 것이다.

다음에, 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 인덕턴스 소자에 대해, 도11 내지 도13을 참조하여 설명한다. 도11은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 인덕터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 상기 도면에 도시한 인덕터(41)는, 개자로 구조 의 코어(자심)(42)와, 이 코어(42)의 주위에 코일 도체를 소정의 턴수로 권취 구성한 코일(솔레노이드 코일)(43)을 구비하고 있다. 코어(42)는 전술한 실시 형태와 같이, 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물(44)을 갖고 있다. 또, 적층물(44)의 외주부에 전술한 각 실시 형태와 같이 절연 피복층을 배치해도 좋고, 또한 절연 보빈 내에 적층물(44)을 삽입 배치해도 좋다. 적층물(44)을 구성하는 자성 합금 박대의 조성이나 형상, 자성 합금 박대 사이의 층간 절연 등은 전술한 실시 형태와 마찬가지로 하는 것이 바람직하다.

상술한 적층물(44)의 양단부에는, 적층물(44)을 구성하는 자성 합금 박대와 마찬가진 단부용 자성 합금 박대(45)가 각각 배치되어 있다. 적층물(44)의 양단부에 마련된 단부용 자성 합금 박대(45)는, 적층물(44)을 구성하는 자성 합금 박대와 자기적으로 결합되어 있다. 단부용 자성 합금 박대(45)는, 예를 들어 적층물(44)에 접착제로 고정된다. 또한, 단부용 자성 합금 박대(45)에 관통 구멍을 마련하고, 이 관통 구멍 내에 적층물(44)을 관통시켜 고정하도록 해도 좋다. 단부용 자성 합금 박대(45)와 적층물(44)과는 반드시 접촉하고 있을 필요는 없지만, 자기적인 결합의 점에서는 1 ㎜ 이내에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 코어(42)를 구성하는 적층물(44)의 양단부에 적층물(44)을 구성하는 자성 합금 박대와 마찬가진 단부용 자성 합금 박대(45)를 각각 배치함으로써, 인덕터(41)의 특성(인덕턴스(L)나 Q치)을 향상시킬 수 있다. 단부용 자성 합금 박대(45)의 두께는, 인덕터(41)의 길이(예를 들어 16 내지 25 ㎜)에 대해 무시할 수 있는 범위이기 때문에, 단부용 자성 합금 박대(45)는 인덕터(41)를 소형ㆍ단척화한 경우의 특성 향상에 기여하는 것이다. 또한, 적층물(44)의 양단부에 단부용 자성 합금 박대(45)를 배치하는 구성 대신에, T자형의 자성 합금 박대로 코어를 구성하는 것도 유효하다.

도12에 도시한 인덕터(41)는, 코일 사이가 접착 고정된 솔레노이드 형상의 중공 코일(46)과, 이 중공 코일(46) 내에 그 양단부로부터 삽입된 T자형의 자성 합금 박대(47)를 갖고 있다. T자형의 자성 합금 박대(47)는 중공 코일(46) 내에 그 양단부로부터 삽입함으로써 적층되어 있고, 이 T자형의 자성 합금 박대(47)의 적층물이 코어를 구성하고 있다. T자형의 자성 합금 박대(47)는 에칭이나 프레스 가공에 의해 얻을 수 있다. 각 모서리부에는 R 형상을 부여해도 좋다. 이러한 T자형의 자성 합금 박대(47)를 이용함으로써, 적층물(44)의 양단부에 단부용 자성 합금 박대(45)를 배치한 경우와 같이, 인덕터(41)의 특성(인덕턴스(L)나 Q치)을 향상시키는 것이 가능해진다.

솔레노이드 형상의 중공 코일(46)은, 예를 들어 융착선을 이용함으로써 얻을 수 있다. 융착선은 가열 또는 약품 처리 등으로 고정 부착시킬 수 있다. 코일은 일반적으로는 원형이지만, 기밀성을 높이기 위해 평각선을 이용해도 좋다. 중공 코일(46)에 의하면, 코일 공정 후에 T자형의 자성 합금 박대(47)를 배치할 수 있기 때문에, 코일에 의한 응력 열화 등을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 중공 코일(46)과 자성 합금 박대(47)와의 간극을 가능한 한 작게 할 수 있다. 예를 들어, 중공 코일(46)과 자성 합금 박대(47)의 적층물 사이의 간극은 0 내지 0.1 ㎜의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 코일(46)과 자성 합금 박대(47)를 밀착시 킴으로써, 인덕터(41)의 Q치를 높이는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 인덕터(41)에 있어서는, 도13에 도시한 바와 같이 자성 합금 박대의 적층물(48)이 양단부보다 중앙부를 얇게 한 형상을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이러한 형상을 갖는 적층물(48)에 의하면, 코일(49)에 의해 적층물(48)을 고정할 수 있는 동시에, 자속을 수속되는 효과가 커진다. 따라서, 인덕터(41)를 안테나 소자에 이용한 경우의 수신 감도를 향상시키는 것이 가능해진다.

인덕터(41)는, 그 길이 Y[㎜]에 대한 40 ㎑에 있어서의 인덕턴스(L)[mH]와 Q치와의 적(LㆍQ)비가 (LㆍQ/Y)가 80 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해, 인덕터(41)로 이루어지는 안테나 소자의 길이를 짧게 한 경우에 있어서도, 양호한 수신 감도 전압 신호를 얻을 수 있다. 또한, 인덕터(41)를 10 m의 높이로부터 낙하시켰을 때, 낙하 전의 40 ㎑에 있어서의 인덕턴스(L)[mH]와 Q치와의 적(LㆍQ)에 대한, 낙하 후의 40 ㎑에 있어서의 인덕턴스(L1)[mH]와 Q1치와의 적(L1ㆍQ1)의 변화율이 ±0.3 ％ 이내인 것이 바람직하다. 이와 같이, 낙하 충격에 의한 특성 열화를 억제함으로써, 공진 주파수의 어긋남에 의한 수신 감도의 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 이러한 인덕터(41)는 손목 시계형 전파 시계의 안테나 소자에 바람직하다.

다음에, 본 발명의 인덕턴스 소자(인덕터)의 제조 방법의 실시 형태에 대해서, 도14 및 도15를 참조하여 설명한다. 도14는 본 발명의 일실시 형태에 의한 인덕턴스 소자(인덕터)의 제조 공정을 도시하고 있다. 우선, 도14의 (a)에 도시한 바와 같이, 용탕 급냉법으로 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)를 제작한다. 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대 대신에, 폭이 넓은 미결정 자성 합금 박대 또는 그 형성 재료가 되는 아몰퍼스 합금 박대를 사용해도 좋다.

여기서 말하는 폭이 넓은 자성 합금 박대(51)라 함은, 코어를 구성하는 자성 합금 박대의 최종 치수보다 넓은 폭을 갖는 것을 의미하고, 기본적으로는 용탕 급냉법으로 제작한 단계의 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)가 사용된다. 용탕 급냉법으로 제작된 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)는 통상 롤 형상으로 권취되어 있고, 이 상태에서 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)에 자기장 중 열처리를 실시한다. 구체적으로는, 도14의 (a)에 도시한 바와 같이 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)의 폭 방향(도면 중 화살표 Y 방향)으로 자계를 인가하면서 열처리한다.

인가하는 자계는 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)의 두께, 폭 및 열처리 온도 의 자화에 의해 발생하는 반자계보다 크게 하면 좋다. 열처리 온도는 아몰퍼스 합금의 결정화 온도 및 큐리 온도보다 낮은 것이 필요하다. 또한, 열처리 시간을 길게 하면 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)가 취화하기 때문에, 원하는 주파수 특성이 얻어지는 범위로 짧게 하는 것이 바람직하다. 이러한 자기장 중 열처리에 의해, 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)에는 그 폭 방향으로 자기 이방성이 부여된다.

다음에, 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)의 표면에 절연피막(도시하지 않음)을 형성한다. 절연피막에는, 예를 들어 절연성 수지피막, 절연성 산화물의 피막이나 분체 부착층, 표면 산화막 등을 사용할 수 있다. 이러한 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)를, 도14의 (b)에 도시한 바와 같이 적당한 길이에 임시 절단하고, 이 임시 절단한 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(52)를 원하는 매수로 적층한다. 이 적층물(53)은 예를 들어 절연성 수지로 고정한다.

이어서, 적층물(53)을 도10의 (c)에 도시한 바와 같이 코어를 구성하는 자성 합금 박대의 폭에 대응하여 절단한다. 이 폭 방향의 절단을 한 적층물(54)은 최종 치수의 폭을 갖고 있다. 여기서, 적층물(54)의 측면은 절단면이 되어 있고, 자성 합금 박대의 폭 방향 단부가 노출되어 있기 때문에, 절단 버어 등으로 브리지할 우려가 있다. 그래서, 이 자성 합금 박대의 폭 방향 단부에 있어서의 브리지를 해소하기 위해, 적층물(54)에 라이트 에칭을 실시하는 것이 바람직하다. 이 라이트 에칭은 자성 합금 박대의 폭 방향 단부가 층간 절연층(상술한 절연피막)의 단부보다 내측에 위치하도록 실시한다.

구체적으로는, 자성 합금 박대의 폭 방향 단부가 층간 절연층의 단부로부터 0.001 ㎜이상, 또는 0.01 ㎜ 이상 후퇴하도록, 라이트 에칭을 실시하는 것이 바람직하다. 후퇴 거리(d)는 상술한 바와 같이 0.4 ㎜ 이하, 또는 0.1 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 라이트 에칭은 자성 합금 박대의 폭 방향 단부에 있어서의 쇼트를 방지하기 위한 것이고, 폭 방향 절단에 의한 버어의 발생을 억제할 수 있으면 생략해도 좋다.

이 후, 적층물(54)을 도14의 (d)에 도시한 바와 같이, 코어를 구성하는 자성 합금 박대의 길이에 따라서 절단한다. 또, 이 절단 후에 버어 대책으로 하여 라이트 에칭을 실시해도 좋다. 이 길이 방향의 절단을 행한 적층물(55)은, 코어로서의 최종 형상을 갖고 있다. 그리고, 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)에 실시한 자기장 중 열처리를 기초로 하여, 자성 합금 박대의 폭 방향에는 자기 이방성이 부여되어 있다. 자성 합금 박대에 부여하는 자기 이방성은, 전술한 실시 형태에 도시한 바와 같이 박대 길이 방향에 대해 경사 방향이라도 좋다.

이와 같이, 자기장 중 열처리를 실시한 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)를 최종 치수의 폭에 절단함으로써, 반자계의 영향에 의한 이방성의 저하를 억제할 수 있다. 즉, 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)라도, 그 폭 방향 단부에는 반자계가 생기지만, 그 후의 절단 공정에서 반자계의 영향이 제외된다. 따라서, 자성 합금 박대의 폭을 15 ㎜ 이하라는 협소화한 경우에 있어서도, 자성 합금 박대의 폭 방향에 대해 충분한 자기 이방성을 안정적으로 부여하는 것이 가능해진다. 종래와 같이, 절단 후에 자기장 중 열처리를 실시한 경우에는 반자계의 영향이 커지기 때문에, 자기 이방성이 저하된다.

상술한 바와 같은 자성 합금 박대의 적층물(55)을 코어로 이용하고, 이 코어의 주위에 코일을 실시한 코일을 형성함으로써, 목적으로 하는 인덕터를 얻을 수 있다. 이렇게 하여 제작된 인덕터에 따르면, 코어를 구성하는 자성 합금 박대의 폭 방향에 충분한 자기 이방성이 부여되어 있는 데 기초로 하여, 인덕턴스치를 향상시키는 것이 가능해진다. 또, 도14의 (b)에 도시한 임시 절단 공정을 행하지 않고, 처음부터 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)를 원하는 길이로 절단해도 좋다. 이러한 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)를 적층한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도15에 도시한 바와 같이, 자기장 중 열처리를 실시한 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대의 표면에 절연피막을 형성한 후, 그 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대를 다시 권취하고, 이 권취한 상태의 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대를 자성 합금 박대의 최종 폭에 따라서 절단해도 좋다(도15의 (a)). 이 최종 폭으로 절단한 아몰퍼스 자성 합금 박대(56)에 라이트 에칭을 실시한다(도15의 (b)). 이어서, 아몰퍼스 자성 합금 박대(56)를 적당한 길이로 임시 절단하고, 또 원하는 매수를 적층한다(도15의 (c)). 이 적층물(57)을 절연 튜브(예를 들어 열수축 튜브)(58)에 삽입하여 고정한다(도15의 (d)).

적층물(57)의 고정 방법은, 절연 튜브를 사용한 고정법으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 적층물(57)의 양외측 상에 규소 강판 등의 보강재를 적층하고, 이들 보강재와 같이 적층물을 고정 밴드로 고정하는 방법, 또한 수지 함침법으로 고정하는 방법 등을 적용해도 좋다. 폭 방향 절단에 의한 버어 발생을 억제할 수 있으면, 라이트 에칭을 생략해도 좋다. 이 후, 절연 튜브(58)로 고정한 적층물(57)을, 코어를 구성하는 자성 합금 박대의 길이에 따라서 절단한다(도15의 (e)). 절단한 적층물(59)은 코어로서의 최종 형상을 갖고 있다.

이러한 제조 공정에 의해서도, 자기장 중 열처리를 실시한 폭이 넓은 아몰퍼스 자성 합금 박대(51)를 최종 치수의 폭으로 절단하고 있기 때문에, 반자계의 영향에 의한 이방성의 저하를 억제할 수 있다. 또, 최종 폭으로 절단한 아몰퍼스 자성 합금 박대(56)를 처음부터 원하는 길이로 절단하고, 그것을 원하는 매수로 적층한 적층물을 절연 튜브에 삽입하여 고정하도록 해도 좋다. 그리고, 자성 합금 박 대의 적층물(59)을 코어로서 이용하여, 이 코어의 주위에 코일을 실시하여 코일을 형성함으로써, 목적으로 하는 인덕터가 얻어진다.

상술한 실시 형태의 제조 공정에 따라서 제작한 인덕터도, 전술한 각 실시 형태의 인덕터와 같이 안테나 소자나 방향 센서와 같은 자기 센서 등으로서 사용된다. 제조된 인덕터는 신호 반송 주파수가 120 내지 140 ㎑의 RF 태그나 신호 반송 주파수가 500 ㎑ 정도의 펜 태그 등의 데이터 캐리어 부품, 신호 반송 주파수가 40 내지 120 ㎑의 전파 시계의 안테나 소자로 하여 바람직하다. 데이터 캐리어 부품이나 전파 시계의 안테나 소자에 인덕터를 적용함으로써, 그러한 기기의 소형ㆍ고성능화 등을 실현할 수 있다. 인덕터는 휴대형의 기기에 바람직하게 사용되는 것이다.

전술한 각 실시 형태에 의한 인덕터를 안테나 소자에 적용하는 경우, 복수의 인덕터를 전기적으로 직렬 접속하여 사용해도 좋다. 도16은 각 실시 형태에 의한 인덕터를 안테나 소자로서 이용한 손목 시계형 전파 시계의 일구성예를 나타내는 도면이다. 손목 시계형 전파 시계(61)는 시계 본체(62) 내에 배치된 복수의 인덕터(63)를 갖고 있다. 이들 복수의 인덕터(63)는 전기적으로 직렬 접속되어 있다. 각 인덕터(63)는 소 인덕터를 구성하는 것이다. 이러한 직렬 접속된 복수의 인덕터(63)에 의해, 손목 시계형 전파 시계(61)의 안테나 소자가 구성되어 있다.

이와 같이, 복수의 인덕터(63)로 안테나 소자를 구성함으로써, 배치 장소에 제약되는 일 없이, 복수의 인덕터(63)의 합계 길이에 상당하는 안테나 특성을 얻을 수 있다. 이는 손목 시계형 전파 시계와 같이 안테나 소자의 배치 장소가 제약되 는 전파 시계의 수신 감도의 향상에 기여한다. 예를 들어, 20 ㎜ 정도의 인덕터가 필요한 전파 시계에 있어서, 10 ㎜ 정도의 인덕터를 2개 배치함으로써, 동등한 안테나 특성을 얻을 수 있다. 이때, 각 인덕터(63) 사이의 최단 거리는 3 ㎜ 이상이 되도록 배치한다. 각 인덕터(63) 사이의 최단 거리가 3 ㎜ 미만이면, 서로 간섭하여 안테나 특성에 필요한 Q치가 저하된다. 각 인덕터(63) 사이의 거리는 전파 시계 내의 설치 면적 등에 따라서 적당하게 설정되지만, 실용적으로는 45 ㎜ 이내로 하는 것이 바람직하다.

또한, 안테나 소자를 구성하는 각 인덕터(63)는 시계 본체(62) 내에 한하지 않고, 밴드부(64) 내에 배치해도 된다. 밴드부(64) 내에 배치하는 인덕터에는, 전술한 제1 실시 형태에 도시한 바와 같이, 만곡시킨 경우의 특성 저하가 적은 인덕턴스 소자를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 안테나 소자를 구성하는 인덕터를 밴드부(64) 내에 배치함으로써, 예를 들어 시계 본체 내에 안테나 소자를 수용하는 것이 곤란했던 초소형의 손목 시계로, 손목 시계형 전파 시계를 구성하는 것이 가능해진다. 또, 밴드부(64) 내에 배치하는 하나의 인덕터만으로 안테나 소자를 구성하도록 해도 좋다.

다음에, 본 발명이 구체적인 실시예 및 그 평가 결과에 대해 서술한다.

<제1 내지 제5 실시예, 제1, 제2 참고예, 제1, 제2 비교예>

우선,(Co_{0 .90}Fe_{0 .05}Mn_{0 .02}Nb_{0 .03})₇₁Si₁₅B₄의 합금 조성을 갖고, 또한 두께 17 ㎛ × 폭 0.8 ㎜ × 길이 50 ㎜의 아몰퍼스 자성 합금 박대를 30매 준비하였다. 이들 아 몰퍼스 자성 합금 박대의 표면을 Si0₂로 절연 처리한 후에 적층하였다. 이러한 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물을 외경 1.5 ㎜, 두께 0.2 ㎜, 길이 50 ㎜의 실리콘 수지제 튜브(제1 실시예) 내에 삽입하여 코어를 제작하였다. 마찬가지의 형상을 갖는 폴레에틸렌 수지제 튜브(제2 실시예), 폴리프로필렌 수지제 튜브(제3 실시예), 폴리아미드 수지제 튜브(제4 실시예) 및 스틸렌 고무제 튜브(제5 실시예) 내에, 각각 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물을 삽입하여 코어를 제작하였다.

또한, 마찬가지의 형상을 갖는 페놀 수지제 튜브(제1 참고예) 및 에폭시 수지제 튜브(제2 참고예)를 이용하여, 각각 실시예와 마찬가진 코어를 제작하였다. 또한, 아몰퍼스 자성 합금 박대 사이를 에폭시 수지로 접착한 적층물(제1 비교예) 및 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물을 에폭시 수지로 수지 함침한 적층물(제2 비교예)을 이용하여, 각각 실시예와 마찬가진 코어를 제작하였다.

상술한 각 예의 코어의 주위에 코일 도체를 30턴으로 권취하여 코일을 형성함으로써, 각각 인덕터를 제작하였다. 이들 각 인덕터를 단부 사이의 거리가 20 ㎜가 될 때까지 만곡시킴으로써, 그 특성을 평가하였다. 구체적으로는, 직선 상태에 있어서의 초기 인덕턴스치(L₀)와, 초기 인덕턴스치(L₀)에 대한 만곡시킨 상태에서의 인덕턴스치(L)의 변화율(L/L₀)을 구하였다. 또한, 상기 형상까지 만곡할 수 있는지 여부로 코어의 굽힘성을 평가하였다. 또한, 코어에 코일 도체를 권취하였을 때에, 절연 튜브가 견딜 수 있는지 여부로 내구성을 평가하는 동시에, 코일의 상태를 평가하였다. 이러한 측정, 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

표 2로부터 명백한 바와 같이, 제1 내지 제5 실시예의 인덕터는 모두 굽힘성이 우수하고, 또한 굽힌 상태에 있어서도 양호한 인덕턴스가 유지되어 있는 것을 알 수 있다. 또, 제1, 제2 참고예의 인덕터는 굽힘성에는 우수하지만, 절연 튜브의 내구성이 낮으므로, 실시예에 비교하여 실용성이 우수한 것을 알 수 있다. 구체적으로는, 제1, 제2 참고예에 의한 인덕터는 절연 튜브가 파괴되고, 또한 권취선이 풀어지고, 또는 자성 합금 박대와 권취선이 접촉하여 코일에 손상이 인정된다. 제1, 제2 비교예의 인덕터는 굽히는 것이 곤란하고, 만곡한 상태에서의 탑재 등은 실용적으로는 불가능한 것이 확인되었다. 구체적으로는, 힘을 가함으로써 자성 합금 박대 사이의 접착이 박리되는 동시에, 자성 합금 박대가 파손되어 권취선을 손상시켰다.

<제6 실시예>

상기한 제1 실시예에 있어서, 표면 거칠기(Rf)가 다른 아몰퍼스 자성 합금 박대를 각각 이용하는 것 이외는, 제1 실시예와 같이 하여 인덕터를 각각 제작하였 다. 이들 각 인덕터의 직선 상태에 있어서의 인덕턴스(L₀)에 대한 만곡 상태(단부 사이의 거리가 20 ㎜가 될 때까지 만곡시킨 상태)에서의 인덕턴스(L)의 비(L/L₀), 마찬가지로 직선 상태에 있어서의 Q치(Q₀)에 대한 상기 만곡 상태에 있어서의 Q치(Q)의 비(Q/Q₀)를, 각각 측정 및 평가하였다. 이러한 결과를 표 3 및 도17에 나타낸다.

[표 3]

표 3 및 도17로부터 명백한 바와 같이, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 표면 거칠기(Rf)는 0.08 내지 0.45의 범위인 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 아몰퍼스 자성 합금 박대의 표면 거칠기(Rf)는 바람직하게는 0.1 내지 0.35의 범위이다. 그와 같은 표면 거칠기(Rf)를 갖는 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용함으로써 굽힘성 등이 향상되므로, 굽힌 상태에서의 인덕턴스치나 Q치를 높일 수 있다.

<제7 실시예>

상기한 제1 실시예에 있어서, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층수를 바꿔 튜 브 내의 점적율을 변경하는 것 이외는, 제1 실시예와 같이 하여 인덕터를 각각 제작하였다. 이들 각 인덕터의 직선 상태에 있어서의 인덕턴스(L₀, L₀)에 대한 만극 상태(제6 실시예와 같이 만곡시킨 상태)에 있어서의 인덕턴스(L)의 비(L/L₀), 마찬가지로 직선 상태에 있어서의 Q치, Q₀에 대한 상기 만곡 상태에 있어서의 Q치(Q)의 비(Q/Q₀)를, 각각 측정 및 평가하였다. 이러한 결과를 표 4, 도18 및 도19에 나타낸다. 또, 도18은 인덕터를 굽힌 상태에 있어서의 L 및 Q의 점적율에 대한 변화를 나타낸다. 도19는 L/L₀비 및 Q/Q₀비의 점적율에 대한 변화를 나타낸다.

[표 4]

표 4, 도18 및 도19로부터 명백한 바와 같이, 아몰퍼스 자성 합금 박대에 의한 튜브 내의 점적율을 90 ％ 이하로 함으로써, 굽힌 상태에서의 Q치를 높게 유지할 수 있다. 단, 튜브 내의 점적율이 지나치게 낮으면 L₀ 및 Q₀의 값이 작게 되므로, 실용적으로는 20 ％ 이상의 점적율을 확보하는 것이 바람직하다. 점적율은 40 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

<제8 실시예>

(Co_{0 .95}Fe_{0 .05})(Si_{0 .5}B_0.5)₂₅의 합금 조성을 갖고, 두께 15 ㎛ × 폭 35 ㎜의 아몰퍼스 자성 합금 박대를 준비하였다. 이 아몰퍼스 자성 합금 박대의 폭 방향에 1000 A/m의 자계를 인가하여 200 ℃에서 180분간 열처리하였다. 이어서, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 표면을 에폭시 수지로 코팅한 후, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 폭이 2 ㎜가 되도록 가공하였다. 또, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 길이는 5 내지 80 ㎜의 범위로 복수 준비하였다. 이러한 아몰퍼스 자성 합금 박대를 각각 20매 적층하여 에폭시 수지로 고정하였다. 이러한 적층물의 주위에 내경 3 ㎜, 권취수 100턴, 길이 8 ㎜의 권취선을 실시하였다. 상술한 코일 길이(a)를 8 ㎜로 일정하게 하고, 코어 길이(b)가 5 내지 80 ㎜의 범위의 각 인덕터의 인덕턴스치를 측정하였다. 그 측정 결과를 도20에 나타낸다.

도20으로부터 알 수 있는 바와 같이, 코일 길이(a)가 8 ㎜일 때에는 코어 길이(b)를 10 ㎜ 이상으로 함으로써 양호한 인덕턴스를 얻을 수 있다. 도21은, 코일 길이(a)를 8 ㎜, 10 ㎜, 13 ㎜로 한 경우에, 코어 길이(b)를 5 내지 80 ㎜의 범위로 변화시킨 각 인덕터의 인덕턴스치(측정치)를 나타내고 있다. 어느 쪽의 경우에 있어서도, 코일 길이(a)와 코어 길이(b)와의 관계가 a > b - 2[㎜]가 되면, 급격히 인덕턴스가 작아지는 것을 알 수 있다. 또한, 코일 길이(a)와 코어 길이(b)와의 관계가 a ≤ b - 4[㎜]를 만족할 때, 보다 양호한 인덕턴스가 얻어지는 것을 알 수 있다.

<제9 실시예>

상기한 제8 실시예에 있어서, 자기장 중 열처리 후의 아몰퍼스 자성 합금 박대의 가공을 폭 1 ㎜, 2 ㎜, 5 ㎜로 하는 동시에, 코어의 주위에 권취하는 코일의 내경을 2 ㎜, 3 ㎜, 7 ㎜로 변경하는 것 이외는, 각각 제8 실시예와 같이 하여 인덕터를 제작하였다. 이러한 경우에 있어서, 코어 길이(b)가 5 내지 80 ㎜의 범위의 각 인덕터의 인덕턴스치를 측정하였다. 그 측정 결과를 도22에 나타낸다. 도23은 도22의 인덕턴스치를 상대치로 한 것이다. 도23으로부터 알 수 있는 바와 같이, 모든 경우도 코일 길이(a)와 코어 길이(b)와의 관계가 a > b - 2[㎜]가 되면 급격히 인덕턴스가 작아진다. 또한, 코일 길이(a)와 코어 길이(b)와의 관계가 a ≤ b - 4[㎜]를 만족할 때, 보다 양호한 인덕턴스가 얻어지는 것을 알 수 있다.

<제10 실시예>

표 5에 나타낸 조건으로 각각 열처리한 아몰퍼스 자성 합금 박대를 폭 2 ㎜ × 길이 30 ㎜로 가공한 후, 그러한 표면에 폴리이미드계 절연막을 도포 및 소성하였다. 이러한 아몰퍼스 자성 합금 박대를 각각 20매 적층하여 에폭시 수지로 고정하였다. 이러한 각 적층물의 주위에 내경 4 ㎜, 권취수 100턴의 권취선을 실시함으로써, 각각 인덕터를 제작하였다. 또한, 비교 시료로서 표면에 절연막을 형성하지 않는 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용하여 인덕터를 제작하였다.

[표 5]

이러한 각 인덕터에 대해, 1m 떨어진 장소에 둔 솔레노이드 코일에 의해 발생시킨 주파수 100 ㎑의 전자계에 의해, 각 인덕터에 발생한 유도 기전력을 측정하였다. 측정 결과를 도24에 나타낸다. 도24로부터 명백한 바와 같이, 아몰퍼스 자성 합금 박대 사이에 층간 절연막이 배치되어 있지 않으면 유도 기전력이 저하되는 것을 알 수 있다. 이는 적층막 사이의 와전류 손실에 의한다.

다음에, 상술한 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물에 조건을 바꿔 라이트 에칭을 실시하고, 도8에 도시한 거리(d)가 다른 코어를 제작하였다. 또한, 그 주위에 코일을 실시하여 인덕터를 제작하였다. 또, 각 시료는 적층물을 에폭시 수지로 굳힌 후에 측면을 연마하고, 이 적층물의 아몰퍼스 자성 합금 박대를 30 ％ HCl용액으로 에칭하였다. 이 에칭시의 시간을 바꿈으로써 거리(d)를 변화시켰다.

이러한 인덕터를 각각 30개 제작하고, 각각의 유도 기전력을 상술한 방법으로 측정하였다. 이 측정 결과에 대해, Q치의 표준 편차가 10 ％ 이상이 되는 경우에는 변동이 크기 때문에 불량으로 판단하였다. 그 결과를 표 6에 나타낸다. 표 6으로부터, d는 0.001 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, d 를 지나치게 크게 하면, 자기 특성에 대해 중요한 아몰퍼스 자성 합금 박대의 크기가 일정한 상태로 코어가 커지기 때문에, d는 0.4 ㎜ 이하, 또는 0.1 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[표 6]

<제11 실시예>

상기한 제8 실시예와 같이, 두께 15 ㎛ × 폭 35 ㎜의 아몰퍼스 자성 합금 박대에 자기장 중열 처리한 후에, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 폭이 2 ㎜가 되도록 절단하였다. 이러한 아몰퍼스 자성 합금 박대(길이 13 ㎜)를 16매 적층하여 에폭시 수지로 고정하였다. 이 적층물의 주위에 권취수 150턴의 권취선을 실시하여 인덕터를 제작하였다. 또한, 비교예로서 폭 2 ㎜로 절단한 후에 자기장 중 열처리를 실시한 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용하여 마찬가지의 인덕터를 제작하였다. 또, 열처리는 모두 폭 방향으로 40 kA/m의 자계를 인가하고, 200 ℃ × 180 min의 조건으로 실시하였다.

이들 각 인덕터의 유도 발전을 제10 실시예와 같이 하여 측정하였다. 그 결과를 도25 및 도26에 나타낸다. 도26은 유도 기전력을 상대치로 나타낸 것이다. 이러한 도면으로부터 명백한 바와 같이, 최종 폭이 넓은 경우에는 절단 전후의 열 처리로 얻어지는 특성은 대개 변하지 않지만, 폭이 4 ㎜ 이하 정도가 되면 절단 전의 폭이 넓은 상태로 자계 중 열처리를 실시한 쪽이 양호한 특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 폭이 5 ㎜ 이하인 경우에는, 절단 전에 열처리함으로써 특성이 10 ％ 이상 개선된다.

<제12 실시예>

(Co_{0 .95}Fe_{0 .05})₇₅(Si_{0 .55}B_0.45)₂₅의 합금 조성을 갖고, 또한 두께 15 ㎛ × 폭 35 ㎜의 아몰퍼스 자성 합금 박대를 준비하고, 이 아몰퍼스 자성 합금 박대의 폭 방향으로 1000 A/m의 자계를 인가하여 200 ℃에서 180분간 열처리하였다. 이어서, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 표면을 에폭시 수지로 코팅한 후, 적당한 길이로 임시 절단하였다. 이를 16매 적층하여 에폭시 수지로 고정한 후, 이 적층물에 라이트 에칭을 실시하였다. 다음에, 이 적층물을 폭 4 ㎜로 절단하고, 또한 길이 13 ㎜로 절단하였다.

이러한 적층물을 코어로서 이용하고, 그 주위에 권취수 150턴의 권취선을 실시하여 인덕터로 하였다. 이렇게 하여 얻은 인덕터의 인덕턴스를 측정하였다. 그 결과를 도27에 나타낸다. 또, 도27 중의 비교예는 자기장 중 열처리를 실시하고 있지 않은 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터의 측정 결과이다. 도27로부터 명백한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 박대 폭 방향으로 양호한 자기 이방성이 부여되어 있기 때문에, 인덕턴스치로 8 ％ 이상의 특성 향상이 도모되어 있는 것을 알 수 있다.

제13 실시예 제12 실시예와 마찬가진 아몰퍼스 자성 합금 박대를 준비하고, 이 아몰퍼스 자성 합금 박대의 폭 방향으로 1000 A/m의 자계를 인가하여 200 ℃에서 180분간 열처리하였다. 이어서, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 표면을 에폭시 수지로 코팅한 후, 아몰퍼스 자성 합금 박대를 폭 4 ㎜로 절단하였다. 이 아몰퍼스 자성 합금 박대에 라이트 에칭을 실시한 후, 적당한 길이로 임시 절단하였다. 이를 16매 적층하고, 열수축 튜브에 삽입하여 고정하였다. 다음에, 이 열수축 튜브로 고정한 적층물을 길이 13 ㎜로 절단하였다.

이러한 적층물을 코어로서 이용하고, 그 주위에 권취수 150턴의 권취선을 실시하여 인덕터로 하였다. 이렇게 하여 얻은 인덕터의 유도 기전력을 측정하였다. 그 결과를 도28에 나타낸다. 또, 도28 중의 비교예는 자기장 중 열처리를 실시하고 있지 않은 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터의 측정 결과이다. 본 실시예에 의하면 박대 폭 방향으로 양호한 자기 이방성이 부여되어 있기 때문에, 유도 기전력의 값으로 40 ％ 이상의 특성 향상을 도모할 수 있다.

<제14 실시예>

도29는, 자기 이방성을 부여하지 않고 있는 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터(시료 1)와, 길이 방향으로 자기 이방성을 부여한 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터(시료 2 내지 4)와, 폭 방향으로 자기 이방성을 부여한 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터(시료 5 내지 7)에 대해, 각각 주파수를 바꿔 인덕턴스를 측정한 결과이다. 또, 열처리는 모두 1000 A/m의 자계를 인가하고, 190 ℃ × 180 min의 조건으로 실시하였다.

도29로부터 명백한 바와 같이, 박대 길이 방향으로 자기 이방성을 부여한 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터는, 박대 폭 방향으로 자기 이방성을 부여한 인덕터에 비해, 주파수가 높은 영역에서는 인덕턴스가 떨어지지만, 주파수가 낮은 영역(200 ㎑ 이하)에서는 인덕턴스가 향상되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 100 ㎑ 이하의 주파수 영역에서 인덕턴스의 향상이 현저하며, 박대 길이 방향으로 자기 이방성을 부여한 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터는 100 ㎑ 이하의 주파수 영역에서 사용하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.

<제15 실시예>

길이 12 ㎜ × 폭 2 ㎜ × 두께 19 ㎛의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 43매 적층하였다. 적층물의 두께는 0.83 ㎜이다. 이러한 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물의 주위에, 직경 0.07 ㎜의 열융착선을 1440턴으로 권취한 후에 열융착시켜 코일을 형성하였다. 코일의 권폭은 12 ㎜로 하였다. 또한, Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물의 양단부에 4.5 ㎜ × 3 ㎜의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대(두께 19 ㎛)를 접착하였다. 이렇게 하여 얻은 인덕터의 길이는 12.1 ㎜, 두께는 3.1 ㎜이다. 또한, Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대와 코일과의 최소 거리는 0 ㎜이다. 이 인덕터를 후술하는 특성 평가에 이바지하게 하였다.

<제16 실시예>

길이 12 ㎜ × 폭 2 ㎜ × 두께 19 ㎛의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 43매 적층하였다. 적층물의 두께는 0.83 ㎜이다. 이러한 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물을 액정 수지제의 절연 보빈 내에 배치하였다. 이어서, 절연 보빈의 주위에 직경 0.07 ㎜의 열융착선을 1440턴으로 권취한 후에 열융착시켜 코일을 형성하였다. 코일의 권폭은 12 ㎜로 하였다. 또한, 코어의 양단부에 4.5 ㎜ × 3 ㎜의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대(두께 19 ㎛)를 접착하였다. 이렇게 하여 얻은 인덕터의 길이는 12.8 ㎜, 두께는 4.3 ㎜이다. Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대와 코일과의 최소 거리는 0.3 ㎜이다. 이 인덕터를 후술하는 특성 평가에 이바지하게 하였다.

<제17 실시예>

길이 30 ㎜ × 폭 0.8 ㎜ × 두께 19 ㎛의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 30매 적층하였다. 적층물의 두께는 0.58 ㎜이다. 이러한 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물을, 직경 1.2 ㎜, 두께 50 ㎛의 열수축 튜브 내에 배치하였다. 이어서, 열수축 튜브의 주위에 직경 0.07 ㎜의 열융착선을 1440턴으로 권취한 후에 열융착시켜 코일을 형성하였다. 코일의 권폭은 24 ㎜로 하였다. 또한, 코어의 양단부에 2 ㎜ × 2 ㎜의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대(두께 19 ㎛)를 접착하였다. 이렇게 하여 얻은 인덕터의 길이는 30.1 ㎜, 두께는 2 ㎜이다. Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대와 코일과의 최소 거리는 0.05 ㎜이다. 이 인덕터를 후술하는 특성 평가에 이바지하게 하였다.

<제18 실시예>

직경 0.06 ㎜의 열융착선을 1440턴으로 권취한 후에 열융착시켜 중공 코일을 형성하였다. 이 중공 코일의 양측으로부터 T자형의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 삽입하여 인덕터를 제작하였다. Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 형상은 11 × 2 ㎜, 두께는 19 ㎛이다. Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층수는 43매, 적층물의 두께는 0.83 ㎜이다. 이렇게 하여 얻은 인덕터의 길이는 12.2 ㎜, 두께는 3.2 ㎜이다. 또한, Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대와 코일과의 최소 거리는 0 ㎜이다. 이 인덕터를 후술하는 특성 평가에 이바지하게 하였다.

<제19 실시예>

상기한 제18 실시예에 있어서, 인덕터의 중앙부를 프레스하여 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 양측이 넓어지도록 하는 것 이외는, 제18 실시예와 같이 하여 인덕터를 제작하였다. 이 인덕터를 후술하는 특성 평가에 이바지하게 하였다.

<제3 비교예>

제15 실시예에서 코어로서 이용한 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물과 동일 형상(직방체/양단부의 자성 합금 박대는 없음) 페라이트를 코어로서 이용하는 것 이외는, 제15 실시예와 같이 하여 인덕터를 제작하였다. 이 인덕터를 후술하는 특성 평가에 이바지하게 하였다.

상술한 제15 내지 제19 실시예의 각 인덕터와 제3 비교예의 인덕터의 특성을 아래와 같이 하여 측정 및 평가하였다. 우선, 각 인덕터의 40 ㎑에 있어서의 인덕턴스(L)와 Q치를 측정하였다. 이러한 측정 결과를 표 7에 나타낸다. 또한, 안테나로서의 특성을 아래와 같이 하여 평가하였다. 우선, 40 ㎑에서 공진하도록 각 L치에 대응하는 콘덴서를 준비하고, IC(NPC제 SM9501A)와 접속하였다. 일시를 바꿔 시간 정보를 합계 5회 수신하고, 시간 정보를 얻을 수 있는지 여부를 평가하였다. 이 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 또한, 제1 실시예 및 제3 비교예의 각 인덕터를 10 m의 높이로부터 나무 바닥에 자연 낙하시켜, 낙하 회수와 LㆍQ치의 변화율을 조사하였다. 이 측정 결과를 표 91에 나타낸다.

[표 7]

[표 8]

[표 9]

표 7 및 표 8로부터 명백한 바와 같이, 각 실시예의 인덕터는 단위 길이당의 LㆍQ치가 높기 때문에, 수신 성능이 우수한 것을 알 수 있다. 특히, 단위 길이당 의 LㆍQ치가 80 이상인 경우에는, 수신 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또, 제17 실시예에 있어서의 코어 양단부의 자성 합금 박대를 생략한 경우, 같은 성능을 얻기 위해서는 코어를 장척화할 필요가 있었다. 또, 표 9로부터는 실시예의 인덕터는 낙하 충격 내성이 우수한 것을 알 수 있다. 제3 비교예의 인덕터에서는, 1회째의 낙하 시험으로 코어에 취성이 생기고, 3회째에는 균열되어 버려 중공 레벨까지 특성이 저하되었다.

<제20 실시예>

길이 30 ㎜ × 폭 0.8 ㎜ × 두께 16 ㎛의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 30매 준비하였다. 이러한 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 양면에 유성 안료로 이루어지는 잉크를 도포하고, 실온으로 건조시킨 후에 적층하였다. 유성 안료는 층간 절연층으로서 기능하는 것이다. 이 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 적층물을 직경 1.4 ㎜의 열수축 튜브 내에 배치한 후, 튜브를 열수축시켜 자성 합금 박대를 고정하였다. 이어서, 열수축 튜브의 주위에 직경 0.07 ㎜의 열융착선을 1440턴으로 권취한 후에 열융착시켜 코일을 형성하였다. 이 인덕터를 후술하는 특성 평가에 이바지하게 하였다.

<제3 참고예>

상기한 제20 실시예에 있어서, 층간 절연층에 폴리이미드 수지를 이용하는 것 이외는, 제20 실시예와 같이 하여 인덕터를 제작하였다. 층간 절연층으로서의 폴리이미드 수지는 400 ℃에서 열처리하였다. 이 인덕터를 후술하는 특성 평가에 이바지하게 하였다.

<제4 참고예>

상기한 제20 실시예에 있어서, Fe기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용하는 것 이외는, 제20 실시예와 같이 하여 인덕터를 제작하였다. 이 인덕터를 특성 평가에 이바지하게 하였다.

상술한 제20 실시예의 인덕터와 제3, 제4 참고예의 각 인덕터의 특성을 아래와 같이 하여 측정 및 평가하였다. 우선, 각 인덕터의 40 ㎑에 있어서의 인덕턴스(L)와 Q치를 LCR 미터로 측정하였다. 이러한 측정 결과를 표 10에 나타낸다. 또한, 안테나로서의 특성을 아래와 같이 하여 평가하였다. 우선, 송신측의 안테나로서 390 × 295 ㎜의 아크릴판에 11턴의 권취선을 형성한 루프 안테나를 준비하였다. 권취선단부에는 7Vp-p의 정현파를 입력하였다. 수신측의 안테나는, 각 인덕터에 800 pF의 공진 콘덴서를 병렬 접속하고, 40 dB의 앰프를 통해 공진시의 출력 전압(V₀)을 측정하였다. 또한, 공진의 총 Qa(Qa = f₀/(f₁ - f₂)(f₀ : 공진 주파수, f₀₁,f₂ : 공진시의 출력 전압이 3 dB 내려 갔을 때의 주파수))를 측정하였다. 이러한 측정 결과를 표 11에 나타낸다.

[표 10]

[표 11]

층간 절연층을 냉간으로 성형한 제20 실시예의 인덕터는 Q치에 우수하다. 한편, 제3, 제4 참고예의 인덕터는 제20 실시예에 비해 Q치가 저하되어 있고, 이로 인해 안테나의 출력 감도(V₀)나 공진의 날카로움(Qa)이 낮게 되어 있다.

<제21 실시예>

길이 30 ㎜ × 폭 0.8 ㎜ × 두께 16 ㎛의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대에 430 ℃ × 30 min의 열처리를 실시한 후, 1000 A/m의 직류 자기장을 인가하면서 190 ℃ × 180 min의 자계 중 열처리를 행하였다. 이때, 자계의 인가 방향을 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 길이 방향(코일 권취면의 법선 방향)으로 이루는 모서리가 45 내지 90°의 범위가 되도록 변화시켰다. 이러한 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 층간 절연한 후에 각각 30매 적층하여 코어로 하였다. 이들 각 코어에 박대 길이 방향을 권취면 방향으로 하는 1140턴의 권취선(권취선 길이 : 31 ㎜, 코일 직경 : 0.07 ㎜)을 실시하여 인덕터를 제작하였다.

상술한 각 인덕터의 Q치를 측정하였다. 이 측정 결과를 도30 및 도31에 도시한다. 또한, 안테나로서의 특성을 아래와 같이 하여 평가하였다. 우선, 각 인덕터를 공진수 조정용의 콘덴서와 IC(NPC제 SM9501A)에 접속하였다. 일시를 바꿔 시간 정보를 합계 5회 수신하고, 시간 정보를 얻을 수 있는지 여부를 평가하였다. 평가 결과를 표 12에 나타낸다.

[표 12]

도30 및 도31로부터 명백한 바와 같이, 유도 자기 이방성의 부여 방향을 박대 길이 방향에 대해 70°이상으로 함으로써 양호한 Q치를 얻을 수 있다. 또한, 유도 자기 이방성의 부여 방향이 박대 길이 방향에 대해 70 내지 85°의 범위로 한 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 경우에, 특히 양호한 안테나 특성이 얻어지는 것을 알 수 있다.

<제22 실시예>

두께 16 ㎛의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 준비하고, 이에 각종의 조건 하에서 열처리를 실시하여 면내 폭 방향으로 유도 자기 이방성을 부여하였다. 열처리는 대기 중에서 실시하고, 자계 중 열처리는 1000 A/m의 직류 자계 속에서 실시하였다. Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대의 자구폭은 도32 및 표 13에 나타낸 바와 같다. 또, 자구폭은 단위 길이당의 자구수의 역수이다. 이러한 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대(길이 30 ㎜ × 폭 0.8 ㎜)를 30매 적층하여 코어를 형성한 후, 박 대 길이 방향을 권취면 수직 방향으로 하는 1140턴의 권취선(권취선 길이 : 31 ㎜, 코일 직경 : 0.07 ㎜)을 실시하여 인덕터를 각각 제작하였다. 각 인덕터의 Q치와 안테나 특성을 제21 실시예와 같이 하여 측정하였다. 이러한 측정 결과를 도32 및 표 13에 나타낸다.

표 13에 있어서, 시료(1)는 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 0.8 ㎜ 폭에 슬릿한 후, 380 ℃ × 30 min의 조건으로 무자계 중 열처리를 행하고, 또한 230 ℃ × 30 min의 조건으로 수직 자계 중 열처리를 행한 것이다. 시료 2는 시료 1의 무자계 중 열처리 조건을 400 ℃ × 30 min으로 변경한 것이다. 시료 3은 시료 1의 무자계 중 열처리 조건을 430 ℃ × 60 min으로 변경한 것이다. 시료 4는 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 0.8 ㎜ 폭에 슬릿한 후, 430 ℃ × 60 min의 조건으로 무자계 중 열처리를 행하고, 또한 190 ℃ × 240 min의 조건으로 수직 자계 중 열처리를 행한 것이다. 시료 5는 시료 4의 자계 중 열처리 조건을 230 ℃ × 240 min으로 변경한 것이다. 시료 6은 폭 50 ㎜의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대에 430 ℃ × 30 min의 조건으로 무자계 중 열처리를 행하고, 또한 230 ℃ × 240 min의 조건으로 수직 자계 중 열처리를 행한 후, 0.8 ㎜ 폭에 슬릿한 것이다.

[표 13]

도32 및 표 13으로부터 명백한 바와 같이, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 자구폭이 0.106 ㎜ 이하로 함으로써 양호한 Q치를 얻을 수 있다. 또한, 자구폭이 0.106 ㎜ 이하의 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 경우에, 특히 양호한 안테나 특성이 얻어지는 것을 알 수 있다.

<제23 실시예>

두께 16 ㎛의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 0.6 ㎜의 두께로 적층하고, 이를 절연 튜브 내에 수납하여 코어를 제작하였다. 각 코어의 주위에 권취선을 실시하여 인덕터를 제작하였다. 이러한 인덕터를 안테나 소자로서 손목 시계형 전파 시계에 배치하고, 그 특성을 평가하였다. 인덕터의 특성은 40 ㎑에 있어서의 인덕턴스(L)와 Q치를 측정하였다. 또한, 일시를 바꿔 시간 정보를 합계 5회 수신하고, 시간 정보를 얻을 수 있는지 여부를 평가하였다. 이러한 측정ㆍ평가 결과를 표 14에 나타낸다.

표 14에 있어서, 시료 1은 길이 10 ㎜ × 폭 1.2 ㎜의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터(권취선 : 825턴)를 2개 준비하고, 이들을 시계 본체의 상하로 15.5 ㎜의 간격을 두고 배치한 것이다. 2개의 인덕터는 직렬로 접속하였다. 시료 2는 길이 20 ㎜ × 폭 1.2 ㎜의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터(권취선 : 1650턴)를 1개 준비하고, 이를 손목 시계의 밴드 부분에 배치한 것이다. 시계 본체와는 가요성 기판을 이용하여 접속하였다. 시료 3은 길이 20 ㎜× 폭 1.2 ㎜의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터(권취선 : 1650턴)를 1개 준비하고, 이를 시계 본체의 상부에 배치한 것이다. 시료 4는 길이 10 ㎜ × 폭 1.2 ㎜의 Co기 아몰퍼스 자성 합금 박대를 이용한 인덕터(권취선 : 825턴)를 2개 준비하고, 이들을 시계 본체의 상하로 1 ㎜의 간격을 두고 배치한 것이다.

[표 14]

표 14로부터 명백한 바와 같이, 시료(1)의 손목 시계형 전파 시계(2개의 인덕터를 직렬 접속하여 사용)는 시료 3(긴 인덕터를 사용)과 동등한 성능이 얻어지고 있고, 그 위에 손목 시계형 전파 시계의 소형화에 기여하는 것을 알 수 있다. 또, 2개의 인덕터를 1 ㎜의 간격으로 배치한 시료 4의 손목 시계형 전파 시계는, 2개의 인덕터가 간섭하기 위해 Q치의 저하를 초래하고, 이에 의해 수신 특성이 저하되었다.

본 발명의 인덕턴스 소자에 따르면, 소형화나 단척화한 경우에 있어서도 양호한 특성을 안정적으로 얻을 수 있다. 또한, 굽힌 상태에서 사용하는 경우의 특성의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 이러한 인덕턴스 소자는, 예를 들어 박형화, 소형화, 단척화한 데이터 캐리어 부품이나 전파 시계의 안테나 소자 등으로서 유효하게 이용할 수 있다. 또, 본 발명의 인덕턴스 소자의 제조 방법에 따르면, 양호한 인덕턴스를 갖는 소형의 인덕턴스 소자를 재현성 좋게 제작할 수 있다. 이들에 의해, 소형ㆍ고성능인 인덕턴스 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

Claims (16)

1. 복수의 자성 합금 박대를 비접착 상태로 적층한 적층물과, 상기 적층물의 외주면 중 적어도 일부를 비접착 상태로 덮도록 배치되고, 또한 유연성을 갖는 절연물로 이루어지는 절연 피복층을 구비하는 코어와,

   상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 자성 합금 박대는 표면 거칠기(Rf)가 0.08 내지 0.45의 범위의 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
3. 제1항에 있어서, 상기 적층물은 상기 절연 피복층의 내부 공간에 대한 점적율이 90 ％ 이하가 되도록, 상기 절연 피복층 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
4. 복수의 자성 합금 박대를, 유연성을 갖는 절연성 접착제층을 통해 적층한 적층물을 구비하는 코어와,

   상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
5. 제4항에 있어서, 상기 적층물은 상기 절연 피복층의 내부 공간에 대한 점적율이 90 ％ 이하가 되도록, 상기 절연 피복층 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
6. 복수의 자성 합금 박대를, 냉간으로 성형된 층간 절연층을 통해 적층한 적층물을 구비하는 코어와,

   상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
7. 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와,

   상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고,

   상기 적층물은 인덕턴스의 온도 구배가 플러스의 제1 자성 합금 박대와 인덕턴스의 온도 구배가 마이너스의 제2 자성 합금 박대를 갖는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
8. 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와,

   상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고,

   상기 코일의 길이 방향의 길이를 a[㎜], 상기 코어의 상기 코일의 길이 방향에 대응하는 길이를 b[㎜]로 하였을 때, a ≤ b - 2[㎜]를 만족하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
9. 복수의 자성 합금 박대를, 층간 절연층을 통해 적층한 적층물을 구비하는 코어와,

   상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고,

   상기 자성 합금 박대는 그 폭 방향의 단부가 상기 층간 절연층의 단부보다 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
10. 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물과, 상기 적층물의 양단부에 상기 자성 합금 박대와 자기적으로 결합하도록 배치된 단부용 자성 합금 박대를 구비하는 코어와,

    상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
11. 권취선 사이가 접착 고정된 솔레노이드 형상의 중공 코일과,

    상기 중공 코일 내에 그 양단부로부터 삽입된 T자형의 자성 합금 박대를 구비하는 코어를 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
12. 길이 방향으로 유도 자기 이방성이 부여된 자성 합금 박대의 적층물을 구비하는 코어와,

    상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고,

    200 ㎑ 이하의 주파수 영역에서 사용되는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
13. 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와,

    상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고,

    상기 자성 합금 박대는 그 길이 방향에 대해 70 내지 85°의 범위에 유도 자기 이방성이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
14. 복수의 자성 합금 박대를 적층한 적층물을 구비하는 코어와,

    상기 코어의 주위에 배치된 코일을 구비하고,

    상기 자성 합금 박대는 그 길이 방향에 대한 자구폭(m)이 0.106 ㎜ 이하로 되어 있는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
15. 제14항에 있어서, 상기 자구폭(m)과 상기 자성 합금 박대의 폭(w)이 m ≤ 0.106 × (w/0.8) [㎜]의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
16. 원하는 코어 형상보다도 폭이 넓은 자성 합금 박대를 자계 속에서 열처리하고, 상기 폭이 넓은 자성 합금 박대의 폭 방향으로 자기 이방성을 부여하는 공정과,

    상기 자기 이방성을 부여한 상기 폭이 넓은 자성 합금 박대의 표면에 절연 처리를 실시하는 공정과,

    상기 절연 처리가 실시된 상기 폭이 넓은 자성 합금 박대를 원하는 코어 형상으로 가공한 후에 적층하고, 원하는 형상의 자성 합금 박대의 적층물로 이루어지는 코어를 제작하는 공정과,

    상기 코어의 주위에 도체를 배치하여 코일을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자의 제조 방법.

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