TW201535433A - 電子零件及電子機器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種電子零件，該電子零件具備由包含具有磁性之粉粒體之成形體構成之部分，即便尺寸縮小至最小截面面積為10mm2以下之程度，亦可適當地具有作為電子零件之機械強度及基於成形體部分之磁特性之電子零件之特性。
上述電子零件係具備由包含具有磁性之粉粒體之成形體構成之部分(壓粉磁芯3)之電子零件(電感元件1)，抗彎強度為20N/mm2以上且45N/mm2以下，彈性係數為1kN/mm2以上且3.5kN/mm2以下。
Description
本發明係關於一種具備由包含具有磁性之粉粒體之成形體構成之部分之電子零件、及安裝有該電子零件之電子機器。
可攜式電子機器自行動電話向小型且具有多功能之智慧型手機之替換正在迅速地推進。於此種多功能型之可攜式電子機器中，首要課題在於延長一次充電可使用之時間而提高利用者之便利性。該課題之解決手段之一，可列舉如下手段：增加電子機器所具備之電源供給電路數，並根據與該電路連接之各個機器/單元之動作而控制該等電路之動作(具體例之一，可列舉於不使用顯示元件之情形時停止與其連接之電源供給電路之動作)，藉此，減少電子機器之消耗電力。若電源供給電路增加，則用於雜訊抑制或整流、平滑之電感元件(例如參照專利文獻1)亦需要多個。由於此種理由，可攜式電子機器所使用之電感元件之數量處於增大之傾向。
然而，由於可攜式電子機器之尺寸自然存在限制，因此要求縮小使用數增大之電感元件之尺寸。具體而言，存在使電感元件小型化至沿著面積為最小之截面(於本說明書中，將該截面面積稱為「最小截面」)切斷而獲得之截面面積(於本說明書中，將該截面面積稱為「最小截面面積」)成為10mm2以下之程度之情形。
專利文獻1：日本專利特開2006-13066號公報
由於電感元件係具備由包含具有磁性之粉粒體之成形體構成之部分(於本說明書中，亦將該部分稱為「成形體部分」)之電子零件之一種，因此若如上所述般使電感元件小型化，則作為成形體部分之磁芯之機械強度容易降低。因此，存在難以響應確保作為電感元件之機械強度之要求之情形。在此情況下，於因電感元件之掉落、與其他構件之碰撞、與安裝有電感元件之基板(作為具體例，可列舉玻璃環氧基板等)之熱膨脹率之差等而導致外力被賦予至電感元件之情形時，有產生磁芯之缺損、破損、斷裂等問題之虞。於包含粉粒體之成形體為簡單之結構材料之情形時，只要提高成形壓力而使機械特性提高即可，但於如電感元件之磁芯之功能零件之情形時，由於磁致伸縮之問題顯著化而使得難以響應與電子零件之特性(作為電感元件之特性)相關之要求之可能性提高，故而僅提高成形壓力之手段並不恰當。
以上之問題並不限定於電感元件，對於具有由包含磁性體之粉粒體之成形體構成之部分之其他電子零件，亦擔心隨著小型化而產生同樣之問題。
本發明係鑒於上述現狀，其目的在於提供一種電子零件，該電子零件具備由包含具有磁性之粉粒體之成形體構成之部分(成形體部分)，且即便尺寸縮小至最小截面面積為10mm2以下之程度，亦可適當地具有作為電子零件之機械強度及基於成形體部分之磁特性之電子零件之特性。
為了解決上述課題而提供之本發明於一態樣中係一種電子零件，該電子零件具備由包含具有磁性之粉粒體之成形體構成之部分，
其特徵在於，抗彎強度為20N/mm2以上且45N/mm2以下，彈性係數為1kN/mm2以上且3.5kN/mm2以下。抗彎強度及彈性係數處於上述範圍內，藉此，成形體對於外力之容許性提高，並且於成形體中含有之具有磁性之粉粒體所產生之應變(內部應力)容易得到緩和。因此，本發明之電子零件即便於其尺寸較小之情形時，成形體中亦不易產生缺損、破損、斷裂等問題，並且不易產生基於成形時被賦予之應力或磁致伸縮所帶來之磁特性之降低、尤其磁芯損耗之增大的零件特性之降低。
上述電子零件亦可為一種線圈之至少一部分被埋入至磁芯之內部之電感元件，該電感元件所具備之磁芯於頻率100kHz時之磁導率為20以上，於頻率100kHz、最大磁通密度100mT之條件下測定出之磁芯損耗為800kW/m3以下。於磁芯具有上述磁特性之情形時，具備該磁芯之電感元件能夠作為電子機器之電源電路之構成零件等而適當地使用。
上述電子零件亦可為沿著面積最小之截面即最小截面進行切斷而獲得之最小截面面積為10mm2以下。如此，即便於最小截面面積較小之情形時，本發明之電子零件亦可減少成形體中產生缺損等問題之可能性，並且適當地維持基於成形體之磁特性之零件特性。
上述電子零件亦可具備外裝塗層。於該情形時，較佳為於與未設置上述外裝塗層之情形對比時，具有2倍以上之上述抗彎強度。藉由電子零件具有外裝塗層，控制上述抗彎強度及彈性係數變得容易。
本發明作為另一態樣，提供一種安裝有上述電子零件之電子機器。該電子機器於其製造時及使用時，所安裝之電子零件中不易產生缺損等問題，操作性優異。
上述之發明之電子零件於作為電子零件之機械強度方面優異，並且於成形體部分之磁特性方面亦優異，因此即便於電子零件之尺寸
較小之情形時，亦可適當地具有作為電子零件之機械特性及基於成形體部分之磁特性之電子零件之特性。
1‧‧‧電感元件
2‧‧‧空芯線圈(線圈)
2a‧‧‧捲繞部
2b‧‧‧引出端部
3‧‧‧壓粉磁芯
3a‧‧‧安裝面
3b、3c‧‧‧側面
4‧‧‧端子部
10‧‧‧安裝基板
11‧‧‧焊墊部
12‧‧‧焊料層
40‧‧‧連接端部(焊接部)
42a‧‧‧第1彎曲部(焊料接合部)
42b‧‧‧第2彎曲部(焊料接合部)
D‧‧‧壓接方向
P1‧‧‧抗彎強度
P2‧‧‧彈性係數
S‧‧‧狹縫
T‧‧‧壓入治具
圖1係對本發明之一實施形態之電感元件之整體構成透視一部分而表示之立體圖。
圖2係表示將圖1所示之電感元件安裝於安裝基板上之狀態之部分前視圖。
圖3係表示用以獲得實施例中測定出之電感元件之負荷-位移曲線之測定系統之概要的圖。
圖4係用以對基於實施例4中製造出之電感元件之負荷-位移曲線之抗彎強度P1之求法進行說明的圖。
圖5係用以對基於實施例4中製造出之電感元件之負荷-位移曲線之彈性係數P2之求法進行說明的圖。
圖6係表示實施例及比較例中製造出之電感元件之負荷-位移曲線之曲線圖。
圖7係表示實施例1至4之電感元件之抗彎強度P1及彈性係數P2與外裝塗層之附著量之關係的圖。
以下，以電子零件為圖1及圖2所示之電感元件之情形為具體例，而對本發明之實施形態進行說明。
圖1係對本發明之一實施形態之電感元件1之整體構成透視一部分而表示之立體圖。於圖1中，以電感元件1之下表面(安裝面)朝上之姿勢而表示。圖2係表示將圖1所示之電感元件1安裝於安裝基板10上之狀態之部分前視圖。
圖1所示之電感元件1構成為具備：壓粉磁芯3、作為被埋入至壓
粉磁芯3之內部之線圈的空芯線圈2、及藉由焊接而與空芯線圈2電性連接之一對端子部4。
空芯線圈2係將被絕緣覆膜之導線捲繞成螺旋狀而形成。空芯線圈2構成為具有：捲繞部2a、及自捲繞部2a引出之引出端部2b、2b。空芯線圈2之圈數根據所需之電感而被適當設定。
如圖1所示，於壓粉磁芯3，於相對於安裝基板之安裝面3a，形成有用以收納端子部4之一部分之收納凹部30。收納凹部30形成於安裝面3a之兩側，朝壓粉磁芯3之側面3b、3c敞開而形成。自壓粉磁芯3之側面3b、3c突出之端子部4之一部分朝安裝面3a折彎，並被收納於收納凹部30之內部。
端子部4由薄板狀之Cu基材形成。端子部4構成為具有：連接端部40，其被埋設至壓粉磁芯3之內部，且與空芯線圈2之引出端部2b、2b電性連接；以及第1彎曲部42a及第2彎曲部42b，其等係露出於壓粉磁芯3之外表面，且自上述壓粉磁芯3之側面3b、3c至安裝面3a依序折彎而形成。連接端部40係被焊接於空芯線圈2之焊接部。第1彎曲部42a與第2彎曲部42b係被焊料接合於安裝基板10之焊料接合部。焊料接合部係指端子部4中之自壓粉磁芯3露出之部分且至少朝向壓粉磁芯3之外側之表面。
端子部4之連接端部40與空芯線圈2之引出端部2b藉由電阻焊接而被接合。
如圖2所示，電感元件1被安裝於安裝基板10上。於安裝基板10之表面形成有與外部電路導通之導體圖案，藉由該導體圖案之一部分，形成有用以安裝電感元件1之一對焊墊部11。
如圖2所示，於電感元件1中，安裝面3a朝向安裝基板10側，自壓粉磁芯3露出於外部之第1彎曲部42a和第2彎曲部42b於與安裝基板10之焊墊部11之間藉由焊料層12接合。
焊接步驟係於印刷步驟中將膏狀之焊料塗佈於焊墊部11之後，以第2彎曲部41a與焊墊部11相對之方式安裝電感元件1，並於加熱步驟中使焊料熔融。如圖2所示，第2彎曲部42b與安裝基板10之焊墊部11對向，第1彎曲部42a露出於電感元件1之側面3b、3c，因此圓角狀之焊料層12固著於焊墊部11，並且於作為焊料接合部之第2彎曲部42b與第1彎曲部42a兩者之表面充分擴展而固著。
如圖1及2所示之電感元件1於2個端子部4被安裝於安裝基板10。因此，於電感元件1之熱膨脹率與安裝基板10之熱膨脹率之差異較大之情形時，若於具備電感元件1及安裝基板10之製品之製造過程或使用過程中被加熱、冷卻，則基於該熱膨脹率之差異，力學負荷被賦予至電感元件1。於電感元件1之機械強度較低之情形時，亦會有因該負荷而導致電感元件1破損之情形。尤其若電感元件10之成形體部分(壓粉磁芯3)沿著面積最小之截面即最小截面進行切斷而獲得之最小截面面積成為例如10mm2以下，則力學負荷之影響變得顯著。然而，由於本發明之一實施形態之電子零件之下述之抗彎強度P1為20N/mm2以上，故而不容易產生因上述熱歷程所導致之破損。
本發明之一實施形態之電感元件1具備由包含具有磁性之粉粒體之成形體構成之部分(成形體部分)。於圖1所示之電感元件1中，壓粉磁芯3相當於成形體部分。
成形體部分(壓粉磁芯3)中含有之具有磁性之粉粒體之組成並不受限定。作為該粉粒體之具體例，可列舉含有軟磁性材料之軟磁性粉末。作為軟磁性粉末之具體例，可列舉Fe基非晶質合金粉末、Fe-Ni系合金粉、Fe-Si系合金粉末、純鐵粉末(高純度鐵粉)等軟磁性合金粉末、鐵氧體等氧化物軟磁性粉末等。作為Fe基非晶質合金之一種之Fe-P-C-B-Si系之非晶質合金之組成由Fe100-a-b-c-x-y-z-tNiaSnbCrcPxCyBzSit
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具有磁性之粉粒體可僅由磁性材料構成，亦可為磁性材料與該材料以外之材料之混合體。作為此種情形之具體例，可列舉使用樹脂系材料而對由合金系之磁性材料構成之粉體進行造粒而成之造粒粉。
具有磁性之粉粒體之粒徑並不受限定。雖基本上有粒徑越小則成形性變得越高之傾向，但若粒徑過小，則凝聚之問題容易顯著化，或者氧化等與化學穩定性相關之問題容易顯著化。因此，具有磁性之粉粒體之平均粒徑較佳為3μm以上且100μm以下，更佳為5μm以上且60μm以下，尤佳為8μm以上且30μm以下。於本說明書中，所謂粉粒體「平均粒徑」係指與使用雷射繞射散射式粒度分佈測定裝置而求出之粉粒體之粒度分佈中之累計值50%所對應之粒徑(中值粒徑D50)。
用以形成成形體部分(壓粉磁芯3)之製造方法並不受限定。亦可為，賦予成形體部分(壓粉磁芯3)之原材料(於本說明書中，未事先說明之「原材料」係指賦予成形體部分(壓粉磁芯3)之原材料)含有黏合劑成分，藉由該黏合劑成分或來源於黏合劑成分之成分(於本說明書中，亦存在將該等成分統稱為「黏合劑系成分」之情形)，而使接近之具有磁性之粉粒體彼此黏結。
作為黏合劑成分之具體例，可列舉：環氧樹脂、聚矽氧樹脂、聚矽氧橡膠、酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、PVA(聚乙烯醇)、丙烯酸系樹脂等液狀或者粉末狀之樹脂、橡膠等有機系材料；水玻璃(Na2O-SiO2)、氧化物玻璃粉末(Na2O-B2O3-SiO2、PbO-B2O3-SiO2、PbO-BaO-SiO2、Na2O-B2O3-ZnO、CaO-BaO-SiO2、Al2O3-B2O3-SiO2、B2O3-SiO2)、藉由溶膠-凝膠法而生成之玻璃狀物質(以SiO2、Al2O3、
ZrO2、TiO2等為主要成分之物質)等無機系材料等。黏合劑成分亦可為有機系材料與無機系材料之混合體。
於原材料含有黏合劑成分之情形時，其含量並不受限定。只要以成形體部分(壓粉磁芯3)具有所期望之特性之方式而適當地設定即可。
原材料亦可以調整具有磁性之粉粒體之流動性等為目的，而含有硬脂酸鋅、硬脂酸鋁等作為潤滑劑。於原材料含有潤滑劑之情形時，其含量並不受限定。只要以成形體部分(壓粉磁芯3)具有所期望之特性之方式而適當地設定即可。
成形體部分之製造方法並不受限定。作為成形處理，可如圖1及2所示之電感元件1所具備之壓粉磁芯3般進行壓粉成形，亦可進行使原材料中所包含之黏合劑固化之處理。可將藉由成形處理而獲得之製造物(成形製造物)直接作為成形體部分，亦可對成形製造物實施以緩和因成形處理而於具有磁性之粉粒體內部產生之應力等為目的之熱處理，而獲得成形體部分。
本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)具備以下之機械特性。
於本說明書中，所謂抗彎強度P1(單位：N/mm2)係指，於被載置於具有1.3mm開口寬度之狹縫上之電子零件(電感元件1)中，將R0.5mm之刀片狀壓頭沿著最小截面而於與最小截面之短軸方向平行之方向上進行壓接，於對表示壓頭之負荷(單位：N)與壓頭位移量(單位：μm)依存性之負荷-位移曲線進行測定時，用最小截面面積(單位：mm2)除該負荷-位移曲線上之負荷之最大值(單位：N)所得之值。抗彎強度P1表示本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之對於力之
容許性之程度。
圖4係於藉由基於試驗例1而對實施例4中製造出之電感元件進行試驗而獲得之負荷-位移曲線上表示負荷之最大值(0.0734kN)之圖。由於實施例4中製造出之電感元件之最小截面面積為2.4mm2，故而實施例4中之抗彎強度P1被算出為30.4N/mm2。
本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之上述抗彎強度P1為20N/mm2以上且45N/mm2以下。本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之抗彎強度P1為20N/mm2以上，藉此，不易產生包含磁性體之粉粒體之成形體之機械強度之過度降低。因此，本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)不易產生缺損、破損、斷裂等問題。又，本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之抗彎強度P1為45N/mm2以下，藉此，容易緩和使原材料成形時產生之磁致伸縮之影響。因此，就提高電子零件(電感元件1)之磁特性之觀點而言，本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)所具備之成形體部分(壓粉磁芯3)之磁特性不易降低。就高度兼顧電子零件(電感元件1)之機械特性及成形體部分(壓粉磁芯3)之磁特性之觀點而言，較佳為本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之抗彎強度P1為25N/mm2以上且40N/mm2以下。
於本說明書中，所謂彈性係數P2(單位：N/mm2)係指於上述負荷-位移曲線中使用賦予抗彎強度P1之10%之值之壓頭之位移量之最小值d0(單位：mm)、賦予抗彎強度P1之值之70%之值之壓頭之位移量之最小值d1(單位：mm)及最小截面之短軸長t(單位：mm)藉由下述式(1)而表示之值。
P2=0.6×P1/{(d1-d0)/t} (1)
彈性係數P2表示本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)於
達到破壞之前之狀態下對於力之響應性之程度。於彈性係數P2之算出時，使用上述負荷-位移曲線中之抗彎強度P1之10%至70%之範圍之結果，以便能夠適當地表現該響應性程度。
由於根據圖4所示之負荷-位移曲線而算出之抗彎強度P1為30.4N/mm2，故而對於實施例4中製造出之電感元件，抗彎強度P1之10%之值為3.04N/mm2(負荷為0.0074kN)，抗彎強度P1之70%之值為21.3N/mm2(負荷為0.0517kN)。如圖5所示，賦予該等抗彎強度之位移量之最小值d0、d1分別成為0.0095mm、0.0185mm。根據該等值與上述式(1)，實施例4中製造出之電感元件中之彈性係數P2被算出為2.2kN/mm2。
本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之上述彈性係數P2為1kN/mm2以上且3.5kN/mm2以下。雖不明確詳細之理由，但該彈性係數P2為3.5kN/mm2以下，藉此，能夠提高成形體部分(壓粉磁芯3)之磁特性，能夠提高基於該磁特性之電子零件(電感元件1)之零件特性。於本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之彈性係數P2為3.5kN/mm2以下之情形時，電子零件(電感元件1)之成形體部分(壓粉磁芯3)中所含有之具有磁性之粉粒體可能會成為容易緩和應力之狀態。就更穩定地提高電子零件(電感元件1)所具備之成形體部分(壓粉磁芯3)之磁特性之觀點而言，較佳為本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之彈性係數P2為3.3kN/mm2以下，更佳為3.0kN/mm2以下。藉由本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之彈性係數P2為1kN/mm2以上，而容易確保電子零件(電感元件1)之形狀穩定性。
對上述抗彎強度P1及彈性係數P2之至少一者帶來支配性影響之零件要素(以下亦稱為「支配性零件要素」)，亦可為於構成電子零件(電感元件1)之要素中之電子零件(電感元件1)所具備之成形體部分(壓粉磁芯3)。於本發明之一實施形態之電子零件如電感元件1般由包含
磁性體之粉粒體之成形體與金屬系材料(線圈2、端子部4)構成之情形時，成形體部分(壓粉磁芯3)成為上述之支配性零件要素。
於本發明之一實施形態之電子零件為電感元件(具體例為電感元件1)之情形時，較佳為電感元件所具備之磁芯(具體例為壓粉磁芯3)之頻率100kHz時之磁導率為20以上，頻率100kHz、最大磁通密度100mT之條件下測定出之磁芯損耗為800kW/m3以下。藉由具有此種磁特性，本發明之一實施形態之電子零件可作為電感元件有效地發揮功能。就本發明之一實施形態之電子零件可作為電感元件更有效地發揮功能之觀點而言，較佳為電感元件所具備之磁芯於頻率100kHz時之磁導率為20以上，尤佳為25以上。就同樣之觀點而言，較佳為電感元件所具備之磁芯於頻率100kHz、最大磁通密度100mT之條件下測定出之磁芯損耗為700kW/m3以下，尤佳為600kW/m3以下。
本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)沿著面積最小之截面即最小截面進行切斷而獲得之最小截面面積亦可為10mm2以下。於電子零件之最小截面面積為10mm2以下之情形時，最小截面上之由成形體構成之部分之厚度於較薄之部分為100μm等級。此時，由於將具有磁性之粉粒體彼此結合之黏合劑成分之絕對量變少等之影響，電子零件之機械強度容易降低。然而，由於本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)具有如上所述之機械特性，故而能夠抑制電子零件之強度之降低，並且能夠提高基於電子零件(電感元件1)所具備之成形體部分(壓粉磁芯3)之磁特性之零件特性。於本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)具有如上所述之機械特性之情形時，最小截面面積可為7mm2以下，可為5mm2以下，亦可為2.5mm2以下。
本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)亦可具備外裝塗
層。於具備外裝塗層之情形時，亦存在藉由使其組成或結構變化，而可控制上述抗彎強度P1及彈性係數P2之情形。例如，亦存在藉由增加外裝塗層之附著量，而可使上述抗彎強度P1及彈性係數P2提高之情形。於本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)具備外裝塗層之情形時，較佳為於與未設置外裝塗層之情形對比時，該電子零件(電感元件1)之抗彎強度P1為2倍以上。
於本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)具備外裝塗層之情形時，外裝塗層之種類並不受限定。例如，能夠藉由在由成形體構成之表面塗佈固化性材料，使塗佈之材料固化而獲得。該被塗佈之固化性材料之至少一部分亦可浸透至成形體之內部，於該情形時，外裝塗層具有作為浸漬塗層之側面。
上述之本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之機械特性，即抗彎強度P1及彈性係數P2之控制方法並不受限定。如電感元件1，於支配性零件要素包含成形體部分(壓粉磁芯3)之情形時，可藉由使成形體部分(壓粉磁芯3)之製造過程發生變化，而進行電子零件(電感元件1)之機械特性之控制。
以下，以成形體部分(壓粉磁芯3)藉由對包含具有磁性之粉粒體與黏合劑之原材料進行加壓成形之步驟而被製造之情形為具體例，對經由製造過程而控制電子零件(電感元件1)之機械特性之方法進行說明。
作為上述之控制方法之一，如上所述，可列舉使用外裝塗層之方法。藉由提高外裝塗層之強度(具體而言，存在藉由使外裝塗層之附著量增加而實現之情形)，而可提高抗彎強度P1。但若過度提高外裝塗層之強度，則亦存在如下情形：彈性係數P2亦變得過高而難以提高成形體部分(壓粉磁芯3)之磁特性。
作為上述之控制方法之另一方法，可列舉使構成成形體部分(壓粉磁芯3)之成形體之原材料中含有之黏合劑之種類或含量發生變化之方法。藉由使其等發生變化，而可對自原材料獲得之成形體之黏合劑系成分之含量或性質產生影響，從而帶來電子零件(電感元件1)之機械特性之變化。於將原材料加壓成形之後，於根據應力緩和之目的等進行熱處理而獲得成形體部分(壓粉磁芯3)之情形時，亦存在如下情形：根據黏合劑系成分之熱物性(熱塑性材料或熱固性材料化)、熱處理溫度與黏合劑之分解溫度之關係等，而使黏合劑系成分之含量、性質發生變化。
作為上述之控制方法之又一方法，可列舉使製造條件發生變化而使電子零件(電感元件1)之機械特性發生變化之方法。具體而言，可列舉加壓成形條件(加壓力、加壓時間等)、於進而進行熱處理之情形時加熱條件(加熱溫度、加熱時間等)等作為可變更之條件。
於控制電子零件(電感元件1)之機械特性時，可單獨使用上述3種方法，亦可組合多種方法(亦包含上述3種以外之方法)。
如上所述，本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)即便係其最小截面面積為10mm2以下般之小型電子零件，於其製造過程中被賦予因電子零件(電感元件1)之掉落、與其他零件之碰撞等而引起之外力之情形時，亦不易產生成形體部分(壓粉磁芯3)之缺損、破損、斷裂等不良狀況。又，於將電子零件(電感元件1)安裝於基板(作為具體例，可列舉玻璃環氧基板)時，即便因電子零件與基板之熱膨脹率之差而被賦予外力，亦不易產生成形體部分(壓粉磁芯3)之缺損、破損、斷裂等不良狀況。因此，安裝有本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之電子機器容易小型化，不易產生來自電子零件(電感元件1)之初始不良。又，安裝有本發明之一實施形態之電子零件(電感
元件1)之電子機器即便為可攜式機器等於操作中容易掉落等被賦予外力之機器，亦不易產生因被安裝於電子機器之電子零件(電感元件1)之破損、脫落等而引起之動作不良。即，安裝有本發明之一實施形態之電子零件(電感元件1)之電子機器於操作性上優異。
以上說明之實施形態係為了易於理解本發明而記載，並非為了限定本發明而記載。因此，主旨在於，上述實施形態中揭示之各要素亦包含屬於本發明之技術範圍之全部設計變更或均等物。
以下，藉由實施例而進一步具體說明本發明，但本發明之範圍並不限定於該等實施例等。
使用水霧化法，將以組成為Fe74.43at%Cr1.96at%P9.04at%C2.16at%B7.54at%Si4.87at%之方式進行秤量而獲得之非晶質軟磁性粉末作為軟磁性粉末而製作。所獲得之軟磁性粉末之粒度分佈係使用日機裝公司製造之「Microtrac粒度分佈測定裝置MT3300EX」，藉由體積分佈而測定。其結果為，於體積分佈中為50%之粒徑即平均粒徑(D50)為10.6μm。
將98.3質量份之上述軟磁性粉末、1.4質量份之由混合丙烯酸系樹脂與酚系樹脂而成者構成之絕緣性黏結材、及0.3質量份之由硬脂酸鋅構成之潤滑劑與作為溶劑之二甲苯混合而獲得漿料。
於將所獲得之漿料乾燥後進行粉碎，使用網眼300μm之篩及850μm之篩，去除300μm以下之微細粉末及850μm以上之粗大粉末，從而獲得了造粒粉。
於腔體形狀為2.5mm×2mm×1.2mm之金屬模之內部，設置有外
徑1.9mm、內徑1.4mm、厚度1.0mm之邊繞線圈(線圈材料：Cu；線圈捲繞數：3)。其次，將藉由上述方法獲得之造粒粉填充於金屬模中，並於金屬模溫度23℃、面壓力2GPa之條件下加壓成形。其結果為，獲得了2.5mm×2mm×1.2mm且最小截面(2mm×1.2mm)上之成形體部分之最小厚度為0.1mm之內含線圈之成形體。
將所獲得之內含線圈之成形體載置於氮氣氣流環境之爐內，進行如下之熱處理，即，將爐內溫度自室溫(23℃)以升溫速度40℃/min加熱至372℃，於該溫度保持1個小時，然後於爐內冷卻至室溫。
於含有聚矽氧系樹脂之塗佈用組成物中，使熱處理後之內含線圈之成形體浸漬300秒，然後自塗佈用組成物內取出，並以155℃加熱60分鐘。如此，進行使用了塗佈用組成物之浸漬覆膜形成處理，獲得了模內型之電感元件，該電感元件具備：具備成形體部分與線圈之內含線圈之成形體、及設置於該成形體之面之外裝塗層(附著量：570g/m2(0.57mg/mm2))。
對於藉由實施例1而獲得之電感元件，再次進行使用了塗佈用組成物之浸漬覆膜形成處理，從而獲得了具備總附著量為1kg/m2(1mg/mm2)之外裝塗層之電感元件。
實施與自實施例1中之(1)製作Fe基非晶質合金粉末至(4)熱處理為止之作業相同之作業，從而獲得了熱處理後之內含線圈之成形體。使熱處理後之內含線圈之成形體浸漬於含有聚矽氧系樹脂之塗佈用組成物中120秒，然後取出，以155℃加熱60分鐘。如此，使用塗佈用組成物而進行浸漬覆膜形成，從而獲得了模內型之電感元件，該電感元件
具備：具備成形體部分與線圈之內含線圈之成形體及設置於成形體之面之外裝塗層(附著量：400g/m2(0.4mg/mm2))。
實施與自實施例1中之(1)製作Fe基非晶質合金粉末至(4)熱處理為止之作業相同之作業，從而獲得了熱處理後之內含線圈之成形體。使熱處理後之內含線圈之成形體浸漬於含有聚矽氧系樹脂之塗佈用組成物中180秒，然後取出，以155℃加熱60分鐘。如此，使用塗佈用組成物而進行浸漬覆膜形成，從而獲得了模內型之電感元件，該電感元件具備：具備成形體部分與線圈之內含線圈之成形體及設置於成形體之面之外裝塗層(附著量：500g/m2(0.5mg/mm2))。
將藉由與實施例1同樣之方法而獲得之熱處理後之內含線圈之成形體製成電感元件。再者，未進行外裝塗層處理。
製成具有2.5mm×2mm×1.2mm之大小且將Fe-Si系合金作為磁性材料燒結而成之磁芯所構成之電感元件。
以具備具有2.5mm×2mm×1.2mm之大小且包含Fe-Si-B系之非晶質合金作為磁性材料之成形體部分之方式，藉由熱固性樹脂進行模製成形，而製成電感元件。於模製成形中，以約150~200℃使熱固性樹脂熱固化。於模製成形後，未進行特殊之熱處理。
使用萬能試驗機(Instron公司製造)，利用如圖3所示之測定系統，對實施例及比較例之電感元件之負荷-位移曲線進行了測定。測定系統之詳情如下。
壓入治具T：R0.5之刀片狀壓頭
載置有電感元件之狹縫S：開口寬度1.3mm
壓接方向D：沿著最小截面而與最小截面之短軸方向平行之方向
圖6示出所獲得之各負荷-位移曲線。根據該等曲線，求出各例之電感元件之抗彎強度P1及彈性係數P2。表1示出測定結果。圖7示出實施例1至4之電感元件之抗彎強度P1及彈性係數P2與外裝塗層之附著量之關係。
對於實施例及比較例之電感元件，使用阻抗分析儀(HP公司製造之「4192A」)而對頻率100kHz時之磁導率進行了測定，使用BH分析儀(岩崎通信機公司製造之「SY-8217」)，於頻率100kHz、最大磁通密度100mT之條件下，對磁芯損耗進行了測定。表1示出該等測定結果。
如表1及圖6所示，抗彎強度P1為20N/mm2以上且45N/mm2以下，且彈性係數P2為1kN/mm2以上且3.5kN/mm2以下，更具體而言，抗彎強度P1為22.9N/mm2以上且42.7N/mm2以下、且彈性係數P2為1.6kN/mm2以上且2.5kN/mm2以下之本發明之實施例1~4之電感元件之成形體部分具有優異之磁特性。與此相對地，比較例1之電感元件由於抗彎強度P1較低，故而成形體部分有產生缺損、破損、斷裂等問
題之虞。比較例2及3之電感元件於成形體部分之磁特性方面低劣，難以維持作為電子零件之品質。尤其，比較例3之電感元件由於係藉由模製成形而製造，故而於具有磁性之粉粒體中容易產生因熱固性樹脂之固化收縮而引起之應變。又，由於在模製成形後未進行熱處理，故而對於具有磁性之粉粒體，難以緩和成形時產生之應力。因此，比較例3之電感元件之磁芯損耗變高。
又，如圖7所示，可知藉由調整外裝塗層之附著量，而可調整抗彎強度P1及彈性係數P2。然而，可知若附著量超過0.6mg/m2，則抗彎強度P1及彈性係數P2基本不再增加，尤其抗彎強度P1會超過40N/mm2。因此，附著超過0.6mg/m2之外裝塗層，不僅會導致磁特性之劣化，亦存在製造步驟中之準備時間(lead time)變長之情形。因此，可知更佳為將外裝塗層抑制為0.6mg/m2以下。
本發明之電子零件作為用於行動電話、智慧型手機、筆記型電腦等之電源供給電路之電感元件等較佳。
Claims (6)
- 一種電子零件，其具備由包含具有磁性之粉粒體之成形體構成之部分，其特徵在於，抗彎強度為20N/mm2以上且45N/mm2以下，彈性係數為1kN/mm2以上且3.5kN/mm2以下。
- 如請求項1之電子零件，其中上述電子零件係線圈之至少一部分被埋入至磁芯之內部之電感元件，該電感元件所具備之磁芯於頻率100kHz時之磁導率為20以上，於頻率100kHz、最大磁通密度100mT之條件下測定出之磁芯損耗為800kW/m3以下。
- 如請求項1或2之電子零件，其中沿著面積最小之截面即最小截面進行切斷而獲得之最小截面面積為10mm2以下。
- 如請求項1或2之電子零件，其具備外裝塗層。
- 如請求項4之電子零件，其於與未設置上述外裝塗層之情形對比時，具有2倍以上之上述抗彎強度。
- 一種電子機器，其安裝有如請求項1或2之電子零件。
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