TW201423779A - 面安裝電感器 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種可於高頻率中改善Q，並且電感器的效率即使在高頻率下仍然不會惡化之面安裝電感器。本發明之面安裝電感器係具有：捲繞繞線而形成之線圈；及主要由磁性粉末與樹脂所形成，且在內部內設有該線圈之鐵芯。磁性粉末係含有粒徑彼此不同之複數種類的磁性粉末，且複數種類的磁性粉末係以成為Σan‧Φn≦10μm(an為調配比率、Φn為平均粒徑、n為2以上)的方式進行調配。
Description
本發明係有關一種具備捲繞繞線而形成之線圈、及由磁性粉末與樹脂所形成且在內部內設有線圈之鐵芯之面安裝電感器。
如第2圖所示，以往的面安裝電感器，有一種捲繞繞線而形成線圈31，且在內部具備有該線圈31，並以金屬磁性粉末與樹脂之複合材料形成鐵芯32者(日本特開2010-245473號公報)。在該鐵芯32的表面形成有外部端子33，且在外部端子33間連接有線圈31。
此種面安裝電感器因使用金屬磁性材料，故可將線圈配置於高導磁率材料中而改善直流疊加特性。因此，此種面安裝電感器係使用於供大電流流動之電源電路或DC/DC換流器電路用的電感器或變壓器等。
近年來，在使用此種面安裝電感器之電源電路或DC/DC換流器電路中，係有動作信號由現在的1至4MHz往6至10MHz而高頻率化的傾向。
在此種狀況中，以往的面安裝電感器，係金屬磁性材料的Q為峰值的頻率在0.5MHz左右，且當超過1MHz時，會有電感器的效率惡化的問題。
本發明之目的係為提供一種可於高頻率中改善Q，並且電感器的效率即使在高頻率下仍然不會惡化的面安裝電感器。
本發明係在具有捲繞繞線而形成之線圈、及主要由磁性粉末與樹脂所形成且在內部內設有該線圈之鐵芯的面安裝電感器中，磁性粉末係含有粒徑彼此不同之複數種類的磁性粉末，且複數種類的磁性粉末係以成為Σan‧Φn≦10μm(an為調配比率、Φn為平均粒徑、n為2以上)的方式進行調配。
此外，本發明係在具有捲繞繞線而形成之線圈、及主要由磁性粉末與樹脂所形成且在內部內設有線圈之鐵芯的面安裝電感器中，磁性粉末係含有粒徑彼此不同之2種類的磁性粉末，且2種類的磁性粉末係以成為a×Φ1+(1-a)×Φ2≦10μm(Φ1為第1磁性粉末的粒徑，Φ2為第2磁性粉末的粒徑，a為調配比率)的方式進行調配。
本發明之面安裝電感器，係構成內設有線圈之磁性粉末含有粒徑彼此不同之複數種類的磁性粉末，且複數種類的磁性粉末係以成為Σan‧Φn≦10μm(an為調配比率、Φn為平均粒徑、n為2以上)的方式進行調配，因此，可於高頻率中改善Q，並且可防止電感器的效率在高頻率下會惡化之情況。
此外，本發明的面安裝電感器，係構成內設有線圈之磁性粉末含有粒徑彼此不同之2種類的磁性粉末，且2種類的磁性粉末係以成為a×Φ1+(1-a)×Φ2≦10μm(Φ1為第1磁性粉末的粒徑，Φ2為第2磁性粉末的粒徑，a為調配比率)的方式進行調配，因此，可於高頻率中改善Q，並且可防止電感器的效率在高頻率下會惡化之情況。
11、31‧‧‧線圈
11A、11B‧‧‧端部
12、32‧‧‧鐵芯
13A、13B、33‧‧‧外部端子
第1圖(A)及(B)係為本發明之面安裝電感器之實施例的立體圖。
第2圖係為顯示以往的面安裝電感器之立體圖。
本發明之面安裝電感器係具有：捲繞繞線而形成之線圈；及主要由磁性粉末與樹脂所形成，且在內部內設有線圈之鐵芯。磁性粉末係含有粒徑彼此不同之2種類的金屬磁性粉末。該2種類的金屬磁性粉末係以成為a×Φ1+(1-a)×Φ2≦10μm(Φ1為第1磁性粉末的粒徑，Φ2為第2磁性粉末的粒徑，a為調配比率)的方式進行調配。
因此，本發明的面安裝電感器係在不會使導磁率降低之情形下，可使金屬磁性材料的Q為峰值的頻率偏移至高周波側，並可使交流電阻變小。
以下，參照第1圖說明本發明之面安裝電感器的實施例。
第1圖係為顯示本發明之面安裝電感器的實施例之立體圖。
在第1圖中，11為線圈，12為鐵芯。
線圈11係以其兩端部11A、11B分別位於外周的方式，將繞線捲繞成2段而形成。繞線係使用施加有絕緣披覆的扁平線。
鐵芯12係主要由磁性粉末與樹脂所形成，磁性粉末係以含有粒徑彼此不同之2種類的金屬磁性粉末之複合材料所形成。2種類的金屬磁性粉末係使用非晶質(amorphous)合金粉末。此時，2種類的金屬磁性粉末係以成為a×Φ1+(1-a)×Φ2≦10μm(Φ1為第1金屬磁性粉末的粒徑，Φ2為第2金屬磁性粉末的粒徑，a為調配比率)的方式進行調配。此外，樹脂係使用環氧樹脂。在該鐵芯12的內部，埋設有線圈11。在鐵芯12的相同側面露出有線圈11之兩端部11A、11B的表面。露出於鐵芯12的側面之線圈11之兩端部11A、11B的表面，係絕緣披覆已剝離，並露出導體。
再者，在鐵芯12的端面與4個側面，形成有外部端子13A、13B，外部端子13A與線圈11的端部11A、外部端子13B線圈11的端部11B係分別連接，而線圈11係連接於外部端子13A與外部端子13B間。
此種面安裝電感器係如下述方式製造。首先，藉由主要含有粒徑彼此不同之2種類的非晶質合金粉末與環氧樹脂，且2種類的非晶質合金粉末係以成為a×Φ1+(1-a)×Φ2≦10μm(Φ1為第1非晶質合金粉末的粒徑，Φ2為第2非晶質合金粉末的粒徑，a為調配比率)的方式進行調配的複合材料，形成平板形狀的板體、及在平板形狀的周緣部具有柱狀凸部的2個板體。
其次，將線圈11搭載於在平板形狀的周緣部具有柱狀凸部的
板體，並在使線圈11的兩端部11A、11B沿著板體的柱狀凸部之外側側面的狀態下，配置於成型模具內。此時，線圈的兩端部11A、11B係被包夾而位於板體的柱狀凸部之外側側面與成型模具的內壁面之間。
接著，在配置於該成型模具內之在平板形狀的周緣部具有柱狀凸部的板體及線圈之上，搭載平板形狀的板體。使用該成型模具而在將構成板體的複合材料加熱至軟化溫度的狀態下，加壓該等構件，使線圈與2個板體一體化，並且使板體硬化而形成鐵芯12。
進而，取出該成型模具內之內設有線圈11的鐵芯12，對該鐵芯12的端面與4個側面塗布導電膠而形成外部端子13A、13B。
如此形成之本發明的面安裝電感器，係於構成鐵芯之磁性粉末使用粒徑為10μm且導磁率為18.9的非晶質合金粉末與粒徑為5μm且導磁率為12.7的非晶質合金粉末，而在使其比率變化時，導磁率、平均粒徑、Q為峰值之頻率係如第1表所示變化。
此種本發明之面安裝電感器，在以成為a×Φ1+(1-a)×Φ2≦10μm(Φ1為第1非晶質合金粉末的粒徑，Φ2為第2非晶質合金粉末的粒徑，a為調配比率)的方式進行調配時，相對於以往之平均粒徑為24μm、且Q為峰值之頻率在0.5MHz者，可將Q為峰值之頻率設為1MHz以上。
此外，此種本發明之面安裝電感器，係在設為a×Φ1+(1-a)×Φ2=10μm(Φ1為第1非晶質合金粉末的粒徑，Φ2為第2非晶質合金粉末的粒徑，a為調配比率)之狀態下，當將粒徑為5μm之非晶質合金粉末的添加比率設為4以上時，雖可將Q為峰值的頻率設為1.3MHz以上，但其導磁率比粒徑為10μm之非晶質合金粉末的導磁率還低。再者，此種本發明之面安裝電感器，係在設為a×Φ1+(1-a)×Φ2=10μm(Φ1為第1非晶質合金粉末的粒徑，Φ2為第2非晶質合金粉末的粒徑，a為調配比率)之狀態下，當將粒徑為5μm之非晶質合金粉末的添加比率設為未達4時，Q為峰值的頻率係為1MHz，但其導磁率比粒徑為10μm之非晶質合金粉末的導磁率還高。
因此，本發明之面安裝電感器，係以成為a×Φ1+(1-a)×Φ2=10μm(Φ1為第1非晶質合金粉末的粒徑，Φ2為第2非晶質合金粉末的粒徑，a為調配比率)的方式進行調配，且將第1非晶質合金粉末與粒徑比第1非晶質合金粉末的粒徑小之第2非晶質合金粉末的比率設為7：3至9：1，藉此，在不會使導磁率降低之情形下，可使Q為峰值的頻率增大。
以上，已敘述本發明之面安裝電感器之製造方法的實施例，惟本發明並未受限於該實施例。例如，雖在實施例中說
明過金屬磁性粉末為2種類的情況，但亦可應用於3種類以上的情況。此時，複數種類的磁性粉末係以成為Σan‧Φn≦10μm(an為調配比率、Φn為平均粒徑、n為2以上)的方式進行調配。
此外，在實施例中，雖使用非晶質合金粉末作為磁性粉末，但亦可使用矽鉻合金粉末等各種組成者。
再者，亦可使用導磁率不同者作為複數種類的磁性粉末。
另外，構成鐵芯之樹脂除了環氧樹脂以外，亦可使用各種組成者。
11‧‧‧線圈
11A、11B‧‧‧端部
12‧‧‧鐵芯
13A、13B‧‧‧外部端子
Claims (5)
- 一種面安裝電感器，係具有：捲繞繞線而形成之線圈；及主要由磁性粉末與樹脂所形成，且在內部內設有該線圈之鐵芯；該磁性粉末係含有粒徑彼此不同之複數種類的磁性粉末，且該複數種類的磁性粉末係以成為Σan‧Φn≦10μm(an為調配比率、Φn為平均粒徑、n為2以上)的方式進行調配。
- 一種面安裝電感器，係具有：捲繞繞線而形成之線圈；及主要由磁性粉末與樹脂所形成，且在內部內設有該線圈之鐵芯；該磁性粉末係含有粒徑彼此不同之2種類的磁性粉末，且該2種類的磁性粉末係以成為a×Φ1+(1-a)×Φ2≦10μm(Φ1為第1磁性粉末的粒徑，Φ2為第2磁性粉末的粒徑，a為調配比率)的方式進行調配。
- 如申請專利範圍第2項所述之面安裝電感器，其中前述第1磁性粉末與前述第2磁性粉末係設為a×Φ1+(1-a)×Φ2=10μm，且該比率為7：3至9：1。
- 如申請專利範圍第2或3項所述之面安裝電感器，其中使前述第1磁性粉末的導磁率與前述第2磁性粉末的導磁率不同。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之面安裝電感器，其中 前述磁性粉末係為非晶質合金。
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