TW492020B - Composite magnetic body, and magnetic element and method of manufacturing the same - Google Patents

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492020 A7 _ B7 _____ 五、發明說明（丨） 發明所屬之技術領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於複合磁性體’並爲關於使用在電感器、 抗流線圏（choke coil)、變壓器及其他之磁性元件，尤其是 關於大電流用小型磁性元件及其製造方法。 背景技術 隨著電子器材之小型化，其所使用之零件與元件之小 型化之要求也日盎殷切。另一方面，CPU等之LSI係朝高 速化、高集積化邁進，而供做其用之電源回路中，係被供 應著數A〜數十A之電流。因此，電感器也隨之小型化， 但另一方面，卻要求抑制因線圏導體之低電阻化所導致的 發熱並抑制因直流重疊導致之電感降低。又，因使用頻率 之高頻化，乃要求在高頻區之耗損要低。而且，自降低成 本之觀點，又期望能夠以形狀單純的元件、以簡單的製程 來組裝。亦即’可在局頻區下使用大電流，且小型化、薄 型化之電感器之廉價供給，爲殷切期盼的。 關於使用於上述電感器之磁性體，其飽和磁通密度愈 高愈能改善直流重疊特性。又，雖磁導率愈高可得到愈高 的電感値，但由於容易磁氣飽和，故直流重疊特性會惡化 。因此，磁導率，宜依於用途而選擇期望之範圍。又，以 電阻係數高、磁氣耗損低者爲佳。 作爲實際上使用之磁性體材料，可區分爲肥粒鐵系（氧 化物系）與金屬磁性體系。肥粒鐵系，其材料本身爲高磁導 率、低飽和磁通密度、高電阻、低磁氣耗損者。而金屬磁 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 492020 A7 ------------_Β7___ 五、發明說明（/ ) 性體系’其材料本身則屬高磁導率、高飽和磁通密度、低 電阻、咼磁氣耗損者。 實際上最通常被使用的電感器，爲ΕΕ型及ΕΙ型之具 肥粒鐵核心與線圏之元件。此種元^•牛，由於肥粒鐵材料之 磁導率高、飽和磁通密度低，因此若直接使用，則因磁氣 飽和導致的感應係數降低大，而使得直流重疊性變差。是 以’爲改善直流重疊特性，通常，在核心的磁路設置空隙 使視磁導率降低而使用。然而，若設置空隙，則以交流電 驅動時’於此空隙之部份，核心會振動而發生雜音。再者 ’即使磁導率下降，由於飽和磁通密度仍爲低的狀態，因 此’ 1：流重疊特性會較使用金屬磁性體粉末之場合爲差。 作爲核心之材料，雖也常使用較肥粒鐵之飽和磁通密 度爲大的Fe-Si-Al系合金、Fe-Ni系合金等，惟此等金屬 系材料’由於電阻低，若如最近使用頻率動輒數百 KHz〜MHz而朝高頻化進展，則渦電流耗損會變大，無法 直接使用。因此，將磁性粉末分散於樹脂中之複合材料陸 續被開發。 複合磁性體中，係使用電阻係數高的氧化物磁性體(肥 粒鐵)作爲磁性體。此場合，由於肥粒鐵本身的電阻係數高 ，在線圏內藏之際並不會發生問題。然而，於未顯示塑性 變形之氧化物磁性體，要提高其充塡率是有困難的，且由 於氧化物磁性體本質上飽和磁通密度低，因此，即使將線 圏埋設也無法得到充分之特性。另一方面，若使用飽和磁 通密度高、且有塑性變形之金屬磁性體粉末，則由於其自 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

n n ί 一OJ· n I— n 11 ϋ n i^i I 1 ·ϋ ·ϋ l i n n ϋ n 1 n in ϋ n ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ I 492020 _B7 五、發明說明（η ) 身的電阻係數低’若提高充塡率，則經由粉末彼此間之接 觸，會使磁性體全體的電阻係數降低。如上述般，於習知 的複合磁性體中，有無法保持高電阻係數並得到充分的特 性之課題存在。 發明之揭示 本發明之目的，在於提供：可解決上述習知的複合磁 性體所存在之課題之複合磁性體，及使用此種複合磁性體 之磁性元件。再者，本發明之又〜目巧，在於提供使用此 種複合磁性體的磁性元件之製造方法。 本發明之複合磁性體，係含有金屬磁性體粉末與熱固 性樹脂；其特徵在於，前述金屬磁性體粉末之充塡率爲65 體積％〜90體積％(以70體積％〜85體積％爲佳）、電阻係數 爲104Ω · cm以上。本發明之複合磁性體，於保持高電阻 係數之同時，可提高其金屬磁性體粉末之充塡率使能得到 良好的磁氣特性。 本發明之磁性元件，其特徵在於，係含有：上述複合 磁性體、與埋設於該複合磁性體之線圏。又，本發明之製 造方法，其特徵在於，係含有：將含有前述金屬磁性體粉 末與未硬化狀態之前述熱固性樹脂之材料進行混合以製得 混合體之製程；以埋設前述線圈的方式將前述混合體加壓 成形，來製得成形體之製程；以及，藉著加熱前述成形體 使前述熱固性樹脂硬化之製程。 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ 一 " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·11111 線丨# 492020 A7 ___B7___ 五、發明說明（（3〇 ) 圖式之簡單說明 圖1，爲表示本發明的磁性元件之一形態的截面圖。 圖2，爲表示本發明的磁性元件之另一形態的截面圖。 圖3，爲表示本發明的磁性元件之又一形態的截面圖。 圖4，爲表示本發明的磁性元件之再一形態的截面圖。 圖5，爲用以表示磁性元件的製作方法之一例的立體 圖。 發明之實施形態 下面就本發明之較佳實施形態加以說明。 首先，就本發明之複合磁性體做說明。 本發明之複合磁性體中，~金屬磁性體粉末係以擇自Fe 、Ni及Co之磁性金屬爲主成份(50%以上），且以佔90重 量％以上爲佳。又，金屬磁性體粉末，以含有擇自Si、A1 、（:r、Ti、Zr、Nb及Ta中之至少1種之非磁性元素爲更 佳，惟即使含有非磁性元素，其合計量，以金屬磁性體粉 末之10重量°/。以下爲佳。 本發明之複合磁性體中，雖可只藉著熱固性樹脂來保 持絕緣性，惟亦可含有熱固性樹脂以外之電氣絕緣性材料 〇 電氣絕緣性材料之較佳之一例，爲形成於金屬磁性體 粉末表面之氧化皮膜。若以氧化皮膜被覆於金屬磁性體粉 末的表面，可容易地兼具高電阻係數與高充塡率。氧化皮 膜，以含有擇自Si、Al、Cr、Ti、Zr、.Nb及Ta中之至少 6 ^'張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 x 297公爱） _ " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) « **·· I · ·1 ϋ 1_1 I n n n^ov · n I n n I ϋ I I ϋ l i l tmm n ϋ n n ϋ n n n n n -ϋ ϋ ϋ ϋ n ϋ _ 492020 A7 ___B7____ 五、發明說明（< ) 1種之非磁性元素爲佳，又膜厚以較天然氧化膜更厚之膜 厚，例如10nm〜500nm爲佳。 電氣絕緣性材料之另一較佳之一例，爲含有擇自有機 矽化合物、有機鈦化合物及矽酸系化合物中之至少1種之 材料。 電氣絕緣性材料之又一較佳之一例，爲具有平均粒子 徑爲金屬磁性體粉末的平均粒子徑之1/10以下之固體粉末 〇 電氣絕緣性材料之再一較佳之一例，爲板狀或針狀之 粒子。此形狀之粒子，於兼顧高電阻係數與高金屬磁性體 粉末之充塡率上是有利的。上述粒子，以長寬比爲3/1以 上之板狀體或針狀體爲佳。此處，長寬比係該粒子之最長 徑(最大長度)對最小徑(最小長度)的比例，相當於例如將板 狀體面內方向最長徑除以板厚所得之値、針狀體之長度除 以針徑之値。上述粒子，其最長徑之平均値，以金屬磁性 體粉末的平均粒子徑之0.2倍〜3倍爲更佳。 板狀與針狀之粒子，以含有擇自滑石、氮化硼、氧化 鋅、氧化鈦、氧化矽、氧化鋁、氧化鐵、硫酸鋇及雲母中 之至少1種者爲佳。 進而，作爲電氣絕緣性材料，有潤滑性（平滑性）之材 料亦可適用。作爲此等材料，可例示如：擇自脂肪酸鹽、 氟樹脂、滑石及氮化硼中之至少1種者。 如上述般，複合磁性體，以由金屬磁性體粉末、電氣 絕緣性材料及熱固性樹脂所構成者爲佳(惟電氣絕緣性材料 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

492020 A7 ____B7____ 五、發明說明（b ) 可由熱固性樹脂兼用）。下面就構成複合磁性體之各材料加 以說明。 首先，就金屬磁性體粉末作說明。 作爲金屬磁性體粉末，具體上，可使用Fe或、Fe-Si 、Fe-Si-Al、Fe-Ni、Fe-Co、Fe-Mo-Ni 系合金等。 若只由磁性金屬所成之金屬粉末，其電阻値及絕緣耐 壓會有不足的情況，因此，金屬磁性體粉末中須含有Si、 Al、Cr、Ti、Zr、Nb、Ta等之畐[J成份。此畐(1成份，係於表 面極薄地存在之天然氧化膜中濃縮存在，藉此天然氧化膜 可使電阻値稍微上昇。又，在將金屬磁性體粉末積極地進 行加熱以形成氧化皮膜之場合，亦可將上述副成份添加進 去。上述元素之中，若使用Al、Cr、Ti、Zr、Nb、Ta，亦 可提高防銹性。 惟，若磁性金屬以外的副成份的量過大，則會發生飽 和磁通密度之減低及粉末本身之硬化，因此，副成份宜爲 10重量％以下，尤以6重量％以下爲佳。 又，於金屬磁性體粉末中，作爲副成份之上述例示之 元素以外的微量成份(例如〇、C、Μη、P等），或來自原料 本身，或於粉末製程中混入而含入其中，此微量成份，只 要不阻礙到本發明之目的，是可容許的。通常’微量成份 之上限以1重量°/。爲佳。 若就副成份的上限加以考慮’最爲通常的磁性合金之 鐵石夕銘磁性合金(sendust)組成(Fe-9.6%Si-5.4G/〇Al)，並不被 排除使用於本發明之中，惟其副成份稍嫌過多。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· — -線-#! 492020 A7 _____B7___ 五、發明說明（^]) 又，本說明書中之組成式，係依據重量％來表示，其 主成份(於鐵矽鋁磁性合金中爲Fe)習慣上不附上數値，此 主成份，基本上囊括殘部(惟不意味著將微量成份排除不計 )0 至於粉末之粒子徑，宜爲1〜100/z m，尤以30/z m以 下爲佳。若粒徑過大，於高頻區之渦電流耗損會變大，且 薄化時強度容易降低。作爲製作具有上述範圍的粒子徑之 粉末之方法，粉碎法亦可，而以可製作更均一的微粉之氣 體原子化法或水原子化法爲佳。 其次，就電氣絕緣性材料加以說明。 此種電氣絕緣性材料，只要能達成本發明之目的，於 成份、形狀等並無限制，雖可用後述之熱固性樹脂代替， 而以①將金屬磁性體粉末的表面加以被覆來形成，或②以 粉末形式來分散(粉末分散法)爲佳。 作爲將金屬磁性體粉末的表面被覆而形成之電氣絕緣 性材料，可使用有機系、無機系之任一材料。使用有機系 材料之場合，可使用將材料添加到金屬磁性體粉末中將粉 末被覆之方法（添加被覆法）。另一方面，使用無機系材料 之場合，可使用添加被覆法，亦可使用將金屬磁性體粉末 的表面氧化，再將此氧化皮膜以粉末進行被覆之方法（自身 氧化法）。 作爲有機系材料，以對粉末之表面被覆性良好之材料 ，例如有機矽化合物、有機鈦化合物爲佳。作爲有機砂化 合物，可列舉例如矽酮樹脂、矽酮油、矽烷系偶合劑等。 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2‘10 X 297公釐7" ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

• ·丨丨丨丨丨丨丨 -----I I I I I 492020 A7 ______B7 _ 五、發明說明（$ ) 作爲有機鈦化合物，可列舉例如鈦系偶合劑、鈦烷氧化物 、鈦螯合劑等。作爲有機系材料，使用熱固性樹脂亦可。 此場合，爲得到高電阻，於添加熱固性樹脂到金屬磁性體 粉末之後，於正式成形（正式硬化）之前，可先預熱使樹脂 黏度下降，提高對粉末之被覆性，且使其成半硬化狀態。 適用於添加被覆法之材料，不限於有機系，亦可使用 適當的無機系材料，例如水玻璃等之矽酸系化合物。 於自身氧化法中，以金屬磁性體粉末的表面之氧化皮 膜作爲絕緣性材料使用。此表面氧化皮膜，即使於放置狀 態，也會有若干程度之產生，惟由於太薄(通常爲5nm以 下），單只如此欲得到必要之絕緣電阻及耐壓是有困難的。 因此，於自身氧化法中，藉著將金屬磁性體粉末，於大氣 中等之含有氧氣之環境氣氛下進行加熱，以厚度爲數十〜數 百nm(例如10〜500nm)的氧化皮膜將其表面被覆來提高電 阻與耐壓。使用自身氧化法之場合，以使用含有Si、A1、 Cr等上述成份之金屬磁性體粉末爲特佳。 作爲藉著粉末分散法使分散之電氣絕緣性材料的粉末( 電氣絕緣性粒子），只要是具有必要的絕緣性、並能使金屬 磁性體粉末相互之接觸機率降低者即可，組成等並無限制 ，尤其是使用球狀或接近球狀之粉末（例如由長寬比爲 1.5/1以下之粒子所成之粉末）之場合，其平均粒子徑，以 金屬磁性體粉末的平均粒子徑之以下(〇·1倍以下）爲 佳。使用此般的微細粉末，由於分散性會變高’因此以較 少量可得高電阻，可作成在同樣電阻値下特性優異之物。 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線 — --- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492020 A7 ___B7 _ 五、發明說明（' ) 電氣絕緣性粒子之形狀，可爲球狀或其他形狀，而以 板狀或針狀爲佳。若使用此等形狀之電氣絕緣性粒子，貝[] 可較使用球狀體者以更少量得到更高電阻，或者於同樣電 阻値相比較可得到較優異之特性。具體而言，長寬比宜爲 3/1以上，更以4/1以上爲佳，尤以5/1以上爲特佳。反之 ，更大的長寬比之下，即是10/1或、100/1也無妨，惟實務 上能得到之長寬比之上限爲50/1之程度。 有關板狀或針狀之粒子的大小，若其最大長度較金屬 磁性體粉末之粒子徑小很多，則只能得到與球狀粉末混合 之場合同樣的效果。另一方面，若其最大長度較金屬磁性 體粉末之粒子徑大很多，在與金屬磁性體粉末混合時，或 會粉碎掉，或即使不至於粉碎掉，於成形製程中欲得到高 充塡率，需要用高的壓力。 因此，於使用板狀或針狀粉末之電氣絕緣性粒子之場 合，其最大長徑宜爲金屬磁性體粒子之平均粒徑的0.2倍 〜3倍，更以0.5倍〜2倍爲佳，若與金屬磁性體粒子之粒子 徑大致相等，則可期待有最大的添加效果。 作爲具有如此般長寬比之電氣絕緣性粒子，並無特別 的限制，可使用例如氮化硼、滑石、雲母、氧化鋅、氧化 鈦、氧化矽、氧化鋁、氧化鐵、硫酸鋇。 長寬比即使不高，以具有潤滑性之材料作爲電氣絕緣 性粒子使其分散，則以同樣的添加量可得到更高密度之磁 性體。作爲具有潤滑性之絕緣性粒子，具體而言，可舉出 如脂肪酸鹽（例如硬脂酸鋅等之硬脂酸鹽），惟就耐環境安 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "- _ - -· ϋ n ϋ n n n n^OJ0 MM MW MM· MB Μ·» 量 n 1 n n n n n I n n n ϋ n n n ϋ n I ϋ n n n ·ϋ 492020 A7 _____B7_ 五、發明說明（) 定性之觀點，以聚四氟乙烯(PTFE)等之氟樹脂、滑石、氮 化硼爲佳。滑石粉末及氮化硼粉末由於是板狀且具有潤滑 性，因此特別適合作爲電氣絕緣性粒子。 電氣絕緣性粒子佔全體磁性粒子之體積分率宜爲1〜20 體積％，而以10體積％以下爲佳。若體積分率太低，則電 阻會成爲太低。另一方面，若體積分率過高，則磁導率、 飽和磁通密度會過低而不利。 添加被覆法與自身氧化法，須將電氣絕緣性材料作成 液狀體或流動體，於混合後使其乾燥或氧化，因此須要於 高溫下之熱處理製程。因此，就製造成本上來看，以粉末 分散法較爲有利。 最後，就熱固性樹脂加以說明。 熱固性樹脂，係用以將複合磁性體硬化作爲成形體， 又於作爲電感器時，擔負著將線圏內藏之作用。作爲熱固 性樹脂，可用環氧樹脂、酚醛樹脂、矽酮樹脂等。於熱固 性樹脂中，爲改善與金屬磁性體粉體之分散性，可微量添 加分散劑，亦可適度地少量添加可塑劑等。 作爲熱固性樹脂，以未硬化時之主劑在常溫下爲固體 粉末狀或液體之樹脂爲佳。常用之方法爲，在常溫下，使 固態的樹脂溶解於溶劑中，與磁性體粉末等混合後，再將 溶劑蒸發亦可，惟在溶液狀態下要與粉末充分混合需要使 用大量的溶劑。此溶劑，最後終須除去，因此會成爲增高 成本的要因，並會引起環保上的問題。若使用未硬化時之 主劑在常溫下爲固體粉末狀之熱固性樹脂，則無須與溶劑 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ · I β ϋ I βϋ ^1· n n 1^1 一* Μ·!· Μ·· ΜΗ· MM W I 線----------------------- 492020 A7 —— ___B7___ 五、發明說明（A ) 混合，而能與含有金屬磁性體粉末之混合材料的殘部混合 Ο 若使用至少主劑在未硬化時在常溫下爲固體粉末狀之 樹脂，則在正式硬化處理之前，熱固性樹脂之主劑與硬化 劑可於不均一地混合狀態下保管。若主劑與硬化劑被均一 地混合，即使於室溫下，硬化反應也會緩緩地進行，而造 成粉末的性質形狀變化，而若作成不均一的混合狀態，貝[J 硬化反應的進展只會部份地進行。即使是不均一的狀態， 於正式硬化之時，經由加熱，固體狀樹脂之黏度會降低成 爲液狀而均一化，因此，對硬化反應之進展沒有妨礙。爲 了使加熱時能迅速地均一化，固體粉末狀樹脂之平均粒子 徑以200//m以下爲佳。又^於後述之製粒(造粒)不易進行 之場合，可使用常溫下主劑爲粉末，而硬化劑爲液體之熱 固性樹脂。 另一方面，未硬化時在常溫下爲液體之樹脂，因爲較 固體粉末狀之樹脂爲軟，因此於加壓成形時之充塡率容易 提高，而容易得到高感應値。因此，欲得到高特性，以使 用液狀樹脂爲佳，欲以低成本得到安定的特性，則以使用 固體粉末狀樹脂(直接使用而不用溶劑)爲佳。 金屬磁性體粉末與熱固性樹脂之混合比，可由金屬磁 性體粉末之所希望的充塡率來決定。一般下述之關係會成 ,1.^ · 1L · 熱固性樹脂(v〇l%)$ 100-金屬磁性體粉末(vol%)-絕緣 性材料(vol%) 13 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) " " " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) **_ _ ' 0 I n H ϋ n n 一-” n n n I n ϋ n 1 I n n I n n n n n ϋ ϋ n n I I n ϋ n I ϋ n ϋ - 492020 A7 ___B7__ 五、發明說明（\y) 若熱固性樹脂之比例過低，磁性體的強度會較低，因 此宜爲5體積％以上，而以10體積％以上爲佳。另一方面 ，爲使金屬磁性體粉末之塡充率成65體積％以上，熱固性 樹脂必須爲35體積％以下，而以25體積％以下爲佳。 混合著樹脂成份之金屬磁性體粉末，可直接用來成形 ，惟若經由例如通過舖網等方法造粒作成顆粒，則可提高 粉末之流動性。若作成顆粒，則金屬磁性體粉末藉著熱固 性樹脂而相互成爲弱的結合狀態，且由於變成較金屬磁性 體粉末自身的粒子徑爲大，因此流動性會增大。顆粒的平 均徑較金屬磁性體粉末的平均徑爲大，宜爲數mm程度以 下，例如1mm以下爲佳。此顆粒，於成形時，大半會變形 、崩壞。 於熱固性樹脂與金屬磁性體粉末之混合中或混合後， 可於65°C以上、熱固性樹脂之正式硬化溫度以下（雖依樹 脂而異，惟約在200°C以下)對其加熱。藉著此前加熱處理 ，使樹脂低黏度化而將金屬磁性體粉末被覆，且顆粒表面 之樹脂成半硬化狀態。從而，可使顆粒的流動性提高，使 導入模具中或充塡於線圈內可順利地進行，其結果可提高 磁氣特性。又，於成形時，可阻礙金屬磁性體粉末彼此間 的接觸，因而可得到更高之電阻。尤其是，使用液狀的樹 脂之場合，若直接使用的狀態下，由於樹脂的黏著性之故 ，粉末的流動性會變低，因此以施行此前加熱處理爲佳。 若加熱溫度未滿65°C，樹脂的低黏度化及半硬化反應幾乎 不會進展。又，前加熱處理，只要係於金屬磁性體粉末與 14 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 一 " " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --訂--------- I ---- 492020 A7 ____B7___ 五、發明說明（θ ) 樹脂之混合中或於混合後、成形前，則可不問是造粒成顆 粒狀之前或之後，都可施行。 若施行前加熱處理，則於含有其他的絕緣性材料之場 合，可成爲更高電阻，而於不含有其他的絕緣性材料之場 合，則熱固性樹脂本身可兼具絕緣性材料的功能，而可得 到絕緣性。然而，若前硬化進展過度，則成形時密度難以 提高，或者完全硬化後的機械強度會有降低的情事。因此 ，亦可將熱固性樹脂分爲兩部份，其中一部份先混合作皮 膜形成用，再進行前加熱處理，之後再將殘部混合，使其 完全硬化。 電氣絕緣性粉末，可在與樹脂成份混合之前與金屬磁 性體粉末混合，亦可將3成份一起混合，惟先將其一部份 與金屬磁性體粉末混合，在與樹脂成份混合後進行之造粒 後將殘部加以混合爲佳。如此進行混合，則電氣絕緣性粉 末不易發生偏析，而可有效地降低金屬磁性體粉末彼此間 的接觸機率。又經由添加之絕緣性粉末之潤滑性，顆粒的 流動性會提高而易於處理。因而，在同樣的添加量下，可 容易地得到更高之電阻及電感値。此場合，亦可變換添加 之絕緣性粉末的種類。例如，於樹脂混合前添加熱安定性 高的滑石，於樹脂混合後少量添加熱安定性低而潤滑性高 的硬酯酸鋅，則可作爲安定性、特性都良好的電感器。惟 在作成顆粒後加入之絕緣性粉末的量若過多，則會有成形 體之機械強度降低之狀況。於樹脂混合後添加之絕緣性粉 末的量，以佔添加之全部絕緣性粉末的30重量％以下爲佳。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ··—— n n n n )：OJ雪 MM mm Μ» «Μ· IBM •線丨--- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492020 A7 ___ B7_ 五、發明說明（火） 較佳者爲，造粒成顆粒狀之混合體，投入模具中，進 行加壓成形使金屬磁性體粉末達到所要的充塡率。若增高 壓力致使充塡率過高，則雖飽和磁通密度及磁導率變高， 但絕緣電阻及絕緣耐壓容易變低。另一方面，若加壓不足 致使充塡率過低，則飽和磁通密度及磁導率變低，無法得 到充分的電感値及直流重疊特性。若粉末完全不發生塑性 變形而充塡，則充塡率無法達到65%。然而，在此充塡率 下，飽和磁通密度、磁導率都過低。因此，可藉著將至少 一部份的金屬磁性體粉末使其發生塑性變形地進行加壓成 形，以得到65體積％以上、更佳爲70體積％以上之充塡率 〇 有關充塡率的上限，只要能確保電阻係數爲104Ω · cm即可，並無特別的限制。又，就模具的壽命考量，加壓 成形的壓力以5t/cm2(約490MPa)以下爲佳。就此等作考量 ，則充塡率宜爲90體積％以下，而以85體積％以下爲佳， 成形壓力宜爲1〜5t/cm2(約98〜490MPa)程度，而以 2 〜4t/cm2(約 196 〜392MPa)爲佳。 經由加壓成形所得之成形體，係受到加熱而使樹脂硬 化。然而，使用模具之加壓成形時，同時加熱至熱固性樹 脂的硬化溫度使其硬化，則容易使電阻係數提高，且成形 體不易發生龜裂。惟，此方法之製造效率會降低，因此希 望高生產性之場合，可例如於室溫進行加熱成形，再施行 樹脂之加熱硬化。 如以上般，可製得金屬磁性體粉末的充塡率爲65〜90 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .·---- 訂ί -線丨— 492020 A7 __B7_ _ 五、發明說明.（νς) 體積％、電阻係數爲104Ω · cm以上，較佳者爲飽和磁通 密度爲1·〇Τ以上、磁導率爲15〜100程度之複合磁性體。 接著，就關於本發明之磁性元件參照圖式作說明。又 ，在下述中雖以抗流線圏等所使用之電感器爲中心作說明 ，惟本發明並不受限於此，亦可適用於需要2次繞線之變 壓器等。 本發明之磁性元件，包含有上述所說明之複合磁性體 ，與埋設於此複合磁性體之線圏。又，上述複合磁性體， 亦可如通常之肥粒鐵燒結體及壓粉鐵芯(dust core)般，加工 成EE型或EI型，與捲繞於線軸之線圈一起組裝使用。然 則，若考量本發明之磁性體的磁導率並非很高，則將線圏 埋設於複合磁性體中之元件較佳。 圖1所示之磁性元件中，導體線圏2係埋設於複合磁 性體1的內部，於磁性體的外部處有一對之端子3自線圏 的兩端拉出。另一方面，於圖2〜圖4所示之磁性元件中， 進而以複合磁性體1作爲第1磁性體，並使用較第1磁性 體之磁導率高的第2磁性體4。 第2磁性體4，於任一個元件中，由線圏所決定之磁 路5係配置成經過第1磁性體1與第2磁性體4兩者。磁 路，一般可敘述爲由流通於線圏中之電流所產生之主要磁 束通過元件內的封閉路徑。磁束則一邊通過磁導率高的部 份一邊經過線圈的內部與外部。因而，於圖2〜圖4中之配 置，可說是無法形成只經過第2磁性體而通過線圈的內側 及外側之封閉路徑之配置。如此配置，藉主要的磁束所形 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ emmt n n i i la— ov · fi n n I —ϋ 11 *·ϋ I 線丨#-------- 492020 A7 ___ B7_____ 五、發明說明（A) 成的封閉路徑，若可構成爲可至少經過複合磁性體1與第 2磁性體4各一次，則可確保大的磁路截面積，並藉著調 整兩者中之磁路長度，可因應用途而得到最適的磁導率。 於圖1〜圖3之元件中，線圏2係捲繞在垂直於頂端面 (圖面的上下之面)的軸之周圍，圖4的元件中，線圈2貝！J 捲繞在平行於頂端面的軸之周圍。於前者之構造，可容易 取得較大的磁路截面積，但繞線數難以增加。而於後者之 構造，則難以取得較大的磁路截面積，但繞線數容易增加 〇 圖中所示之元件，係假設爲3〜30mm左右之方形，厚 度約1〜10mm程度，一邊之長/厚度=2/1〜8/1程度的方形板 狀之電感器元件，惟尺寸並不限定於此，又爲圓板狀等其 他形狀亦可。至於線圈的捲繞方法及導線的截面形狀，並 非限定於圖示之形態。 圖5，爲表示圖1的磁性元件的組裝製程之立體圖。 於圖示之形態中，作爲線圏11，係使用經被覆並經2次捲 繞之圓徑銅線。線圏之端子部12，13則經加工成爲平坦狀 ，且進一步折彎成接近直角狀。準備好上述說明之金屬磁 性體粉末、絕緣性材料、熱固性樹脂所構成之顆粒，將此 顆粒之一部份置入模具23(將下衝床22插入至半途）中，使 表面整塡成爲平坦。此時，用上下衝床21，22以低的壓力 作預加壓成形亦可。然後，以端子部12，13插入模具23之 缺口部24,25的方式將線圏11放置於模具中的成形體上， 進而將顆粒進行充塡，經由上下衝床.21，22施行正式的加 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)' ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _·------- I ^ ---------I ---I------------------ 492020 A7 ____B7 五、發明說明（ν') 壓成形。將所得之成形體自模具卸下，使樹脂成份加熱硬 化後，再將端子部的端部進行折彎加工使其回繞元件的下 面。如此製得圖1所示之磁性元件。又，拉出端子的方法 ，並不限定於此，例如亦可分爲上下再拉出。 圖2〜圖4所示之元件，基本上也可經由與上述同樣的 方法製作。圖2的元件，可經由使用預先捲繞有線圏2之 磁性體4，或於成型時將第2磁性體4插入線圈2的中心 來製作。圖3的元件，可經由於成型時，以與上下衝床 21，22相接的方式來配置第2磁性體4，或於預先成形之元 件的上下面將第2磁性體4貼附來製作。圖4的元件，可 經由使用預先捲繞線圈2之第2磁性體4來製作。 導體線圈2之形狀，可爲圓線、四方線、箔狀線等， 可因應構造與用途、所需之電感値及電阻値而作適宜之選 擇。導體之材質，由於希望低電阻，因此宜爲銅或銀，通 常以銅爲佳。線圈的表面，則以被覆有絕緣性樹脂爲佳。 作爲第2磁性體4，以磁導率高、飽和磁通密度大、 且高頻特性優異之材料爲佳。作爲可使用之材料，可列舉 例如擇自肥粒鐵及壓粉鐵芯中之至少1種，具體而言’爲 MnZn肥粒鐵或NiZn肥粒鐵等之肥粒鐵燒結體；或將Fe 粉末、Fe-Si-Al系合金或Fe-Ni系合金等之金屬磁性體粉 末以矽酮樹脂或玻璃等之結著劑固著，使充塡率達90%程 度以上之緻密化之壓粉鐵芯。 肥粒鐵燒結體，磁導率高、高頻特性優異、且成本低 ，惟飽和磁通密度低。壓粉鐵芯則飽和磁通密度高’且可 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·· I ί ^OJ· n —i i_i I an n I an ϋ fn n ϋ I n n ϋ n ttt .11 i_l I ϋ ϋ I I i i n n 1 492020 A7 __ B7______ 五、發明說明) 確保有一定程度之高頻特性，但較肥粒鐵之磁導率低。因 而’因應用途需要’可適宜地自肥粒鐵燒結體及壓粉鐵芯 來選擇。惟若就於大電流下使用來考量，以飽和磁通密度 高之壓粉鐵芯爲佳。壓粉鐵芯其本身較本發明之磁性體之 電阻低。因此，壓粉鐵芯若露出於元件的表面，尤其是下 面，則依用途需要，此面或有必要加以絕緣化。使用壓粉 鐵芯之場合，宜如圖2所示般，須配置成使第2磁性體4 不致露出於表面(以複合磁性體1覆蓋)爲佳。作爲第1磁 性體，亦可使用至少2種的磁性體，例如NiZn肥粒鐵燒 結體與壓粉鐵芯之組合。 本發明之複合磁性體，兼具有習知之壓粉鐵芯與複合 磁性體之特長。亦即，較習知之複合磁性體有高磁導率、 高飽和磁通密度，較壓粉鐵芯有高電阻，且經由將線圈埋 設於其內部，使磁路截面積之增加成爲可能。又，依所需 用途，也可得到具有較壓粉鐵芯及複合磁性體更高特性之 磁性體。更且，若與具有更高磁導率之第2磁性體組合， 則實效磁導率之最適化成爲可能，而可製得既小型又高特 性之磁性元件。而且，其製作可適用粉末成形之製程，因 此，基本上，僅於成形時或成形後於一百數十度之下施行 樹脂之硬化處理。不需要如同壓粉鐵芯般之須於高壓下成 形且須於高溫下進行退火處理以發揮其特性’亦不須如同 複合磁性體般之必須先糊狀化再取用。因而’元件製作容 易，且於量產製程中之製造成本可抑制到相當低。 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ··--------訂---------線丨# 492020 A7 ___ B7___ 五、發明說明（勹） 實施例 下面，經由實施例就本發明作詳細地說明，惟本發明 並不受限於下述之實施例。又，下述表示充塡率之％均爲 體積％。 (實施例1) 準備妥平均粒徑約15 // m之Fe-3.5%Si粉末(如上述所 說明般，Fe包含有殘部）作爲金屬磁性體。將此粉末，於 空氣中在550°C下，加熱1〇分鐘，於其表面上形成氧化皮 膜。此時之重量增加爲0.7重量％。所得粉末之表面組成， 以OJ電子分光法，使用Ar*濺鍍，自表面沿深入方向進行 分析之結果，表面附近爲以Si與Ο爲主成份並含有部份的 Fe之氧化物皮膜，往內部深入，則Si及Ο的濃度降低， 最後〇的濃度實質上被視爲處在〇之範圍而固定，成爲主 成份爲Fe副成份爲Si之原來的合金組成。如此，此粉末 之表面，經確認爲係由以Si與Ο爲主成份、並含有部份的 Fe之氧化物皮膜所覆蓋。此氧化物皮膜之厚度（於上述測 定中〇之濃度梯度可辨認之範圍)爲約l〇〇nm。 對此金屬磁性體粉末，依(表1)所示量加入環氧樹脂充 分混合，通過篩網造粒。將此造粒粉末，於模具中以 3t/cm2 (約294MPa)前後之各種壓力來加壓成形，自模具取 出後，於125°C下進行加熱處理1小時，使環氧樹脂硬化 ，得到直徑12mm、厚1mm之圓板狀試料。 由此等試料之尺寸與重量計算密度，由此數値與樹脂 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨·

— 訂---------線 I 492020 A7 B7 五、發明說明（y° ) 混合量求出金屬磁性體粉末之充塡率。由此充塡率與壓力 之關係調整成形壓力以使達到(表丨）之金屬充塡率’而製作 出試料。又，爲了比較，亦製作了於金屬磁性體粉末上未 形成表面氧化膜之試料。 在如此製得之試料之上下面，塗佈形成1n_Ga電極， 其中壓抵此電極於電壓ιοον下測定上下面間之電阻係數 。然後逐次提高電壓ιοον直到500V的範圍內測定電阻， 以測定電阻急劇下降之電壓，以將要發生此情況前的電壓 作爲絕緣耐壓。進而，將同條件製作之其他的圓板狀試料 的中央處開孔，施以繞線，測定其作爲磁性體之飽和磁通 密度、與500kHz下之比初磁導率·。其結果，彙整如(表 所示。 【表1】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂-----

No 氧化膜 観旨量 (vol%) 充塡率 (vol%) 電阻係數 (Ω · cm) 絕緣耐 壓 (V) 飽和磁 通密度 (T) 比磁導 率 實施例/ 比較例 1 有 10 60 >10n >500 1.2 7 2 有 35 60 >1011 >500 1.2 7 比較 3 有 30 65 1010 >500 1.3 15 4 有 25 70 109 >500 1.4 22 5 有 20 75 108 >500 1.5 34 實涵Γ 6 有 15 80 107 >500 1.6 43 iSiT 7 有 10 85 106 400 1.7 55 8 有 5 90 104 200 1.8 66 9 有 2 95 <102 <100 1.9 79 比較例 10 有 0 75 107 300 1.5 42 11 無 20 75 <102 <100 1.5 56 比較f 22 線丨# 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492020 A7 __B7 _ 五、發明說明（Λ) 由（表1)可淸楚得知’形成氧化膜後混合樹脂之場合， 充塡率未滿65%之Νο·1，2中，與樹脂量無關，其比磁導率 極低，且飽和磁通密度亦低。另一方面，充塡率爲95%之 ν〇.9中，其電阻係數、耐壓均極端地降低。相對於此，充 塡率爲65〜90%之Νο·3〜8 ’尤其是70〜85%之Νο·4〜7中， 電阻係數、耐壓、飽和磁通密度、磁導率均良好。充塡率 爲90%之Νο·8，其飽和磁通密度與比磁導率雖高，但若與 Νο.4〜7比較，其電阻、耐壓均較低，且其機械強度亦低， 是其缺點。另一方面’即使同爲充塡率75%，未混合樹脂 之Νο.10中，比磁導率雖高，電阻係數與絕緣耐壓則稍低 ，且磁性體自身的機械強度完全無法達到，非實際上可以 使用者。又，即使混合樹脂，而未形成氧化膜之No.ll中 ，電阻係數、絕緣耐壓極低。只有形成有氧化膜且混合著 樹脂，且金屬磁性體粉末之充塡率爲65〜90%、而以 70〜85%爲更佳之各實施例，方可得到可供使用之特性。 (實施例2) 準備妥平均粒徑約10# m之如(表2)所示之各種組成 之粉末，作爲金屬磁性體粉末。將此等粉末於空氣中以(表 2)所示之溫度加熱10分鐘行熱處理，求出此時任一者之重 量增加均成爲1.0重量。/。程度之溫度，在該條件下，形成表 面氧化膜。對得到之粉末，加入環氧樹脂使其成爲全體之 20體積％並充分混合，再通過篩網進行造粒。將此造粒粉 末置於模具中，以既定的壓力之成形壓下進行成形，使最 23 $紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

· I I I I I I I ^ · 1 I I — II--I - - I — I 492020

7 7 A B 五、發明說明（yy) 終成形體中的金屬磁性體粉末之充塡率成爲約75%，再自 模具取出後，於125°C下進行1小時之加熱處理，使熱固 性樹脂硬化，製得直徑12mm、厚1mm之圓板狀試料。所 得試料之電阻係數、絕緣耐壓、飽和磁通密度、比磁導率 ，以與(實施例1)同樣的方法作評價。結果彙整如(表2)所 示0 ， 【表2】

No 金屬組成 氧化溫度 (Ο〇 成形壓 (t/cm2) 電阻係數 (Ω · cm) 絕緣耐壓 (V) 飽和磁通 密度（T) 比磁導率 1 Fe 275 2.0 105 400 1.6 20 2 Fe-0.5%Si 350 2.0 106 400 1.6 21 3 Fe-1.0%Si 450 2.5 108 >500 1.6 24 4 Fe-3.0%Si 550 3.0 1010 >500 1.5 29 5 Fe-5.0%Si 700 3.5 1011 >500 1.4 32 6 Fe~6.0%Si 725 4.0 1011 >500 1.4 34 7 Fe-6,5%Si 7 50 5.5 1010 >500 1.4 35 8 Fe-8.0%Si 775 6.0 109 >500 1.3 33 9 Fe-10%Si 800 8.0 107 400 1.1 31 10 Fe-3·0%Α1 650 4.0 109 >500 1.5 23 11 Fe-3.0%Cr 700 4.5 108 >500 1.5 21 12 Fe-4%Al-5%Si 750 7.0 109 400 1.2 37 13 Fe-5%A1-10% Si 800 8.0 108 400 0.8 42 14 Fe-60%Ni 400 2.0 105 400 1.1 36 15 Fe_60%Ni-1% Si 525 3.0 108 >500 1.1 36 由（表2)可淸楚得知，儘管氧化重量增加較(實施例1) 大，惟只含有磁性元素之No.1，14之電阻係數及耐壓有若 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線 — 492020 A7 ____ _B7 ______ 五、發明說明（7、） 干變低。對此等添加Si，Al，Cr，則電阻係數、耐壓都可改 善。若就Si，Al，Cr加以比較，則從Νο·4，10，11可發現，於 同一添加量下，Α1及Cr需要提高成形壓，磁導率則比較 低，又，於此處雖未記載，磁氣耗損有增高的傾向。至於 非磁性元素的添加量，由No.l〜9及Νο.12，13可淸楚地知 道，隨著添加量之增加，電阻係數、，耐壓會變高，但若超 過8%，反而會有電阻、耐壓降低之傾向。又，氧化熱處理 溫度與成形壓必須提高，而飽和磁通密度也降低。因而， 非磁性元素的添加量，宜爲10%以下，而以1〜6%爲佳。 又，有關添加此等以外之Ti，Zr，Nb，Ta系也做了檢討，其較 Si，Al，Cr在特性上稍差，惟較未添加之場合，電阻係數、 耐壓都有改善的傾向。 有關此等試料，在70°C、90%之高溫高濕條件下，放 置240小時後，添加有Al、Cr、Ti、Zr、Nb、Ta之系發 現有抑制鏽鈾發生之效果。 (實施例3) 準備妥平均粒徑約10#m之Fe_1%Si之粉末，作爲金 屬磁性體粉末。將此粉末施以(表3)所示之各種處理。亦即 ，進行：添加1重量％之二甲基聚矽氧烷、聚四丁氧基鈦 或水玻璃(矽酸蘇打)後充分混合’或藉由於空氣中450°C下 加熱ίο分鐘使1重量％氧化之任一種目處理或此等所組合 之2種類的前處理。然後，對經處理過之粉末’加入環氧 樹脂，使金屬磁性體粉末與樹脂之體積比例成爲85/ 15， 25 本紙張尺戾適用Tii"ii^s)A4規格（2· 297公餐) " ~ ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

··--------訂---------線 I 【表3】 492020 A7 B7 五、發明說明（沁） 並充分混合，再通過篩網進行造粒。針對此等造粒粉末’ 準備了經過125°C下施以1〇分鐘前加熱處理者及未施以此 種前處理者，將其置於模具中，改變壓力進行成形，使最 終成形體中的金屬磁性體粉末之充塡率成爲約75%，再自 模具取出後，於125°C下進行1小時之加熱處理，使熱固 性樹脂完全硬化，製得直徑12mm、厚1mm之圓板狀試料 。所得試料之電阻係數、絕緣耐壓、比磁導率係以與(實施 例1)同樣的方法作評價。結果彙整如(表3)所示。

No 粉末前處理 整粒後 電阻係數 絕緣耐壓 比磁導率 實施例/ 第1處理 第2處理 處理 (Ω · cm) (V) 比較例 1 無 無 Μ j\\\ <103 <100 43 比較例 2 無 無 前加熱 >1011 100 31 實施例 3 有機Si添加 iHt? j\\\ 無 109 100 33 實施例 4 有機Ti添加 Μ 無 109 100 32 實施例 5 水玻璃添加 並 川、 ίτττ 热 108 200 31 實施例 6 氧化熱處理 Μ j\\\ 無 107 >500 27 實施例 7 氧化熱處理 水玻璃添加 無 109 >500 23 實施例 8 氧化熱處理 有機Si添加 無 1010 >500 26 實施例 9 氧化熱處理 有機Ti添加 1010 >500 25 實施例 10 有機Si添加 前加熱 >1011 200 29 實施例 11 有機Ti添加 Μ j \\\ 前加熱 >1011 200 28 實施例 12 水玻璃添加 無 前加熱 >1011 300 27 實施例 13 氧化熱處理 J\\\ 前加熱 >1011 >500 25 實施例 由（表3)可淸楚知道，與完全未作任何處理之只將熱固 性樹脂與金屬粉末混合之No.1相比較，有添加有機Ti、 有機Si、水玻璃之中任一種，或施以氧化熱處理，或造粒 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · n I n n ϋ n n^OJf n n ϋ n 線丨# 492020 A7 ______B7_____ 五、發明說明（^ ) 後施以前加熱處理之No.2〜6，均得到高絕緣電阻。此等之 中，只作有機系處理之Νο·3〜4，電阻係數雖高，但絕緣耐 壓低，另一方面，只作無機系處理之No.5，電阻係數有較 低的傾向，在Νο·3〜6中，整體上最優異者，爲施以氧化熱 處理之Νο·6。倂用氧化熱處理與有機處理之Νο.8,9之特性 則更良好。又，倂用無機系處理與被覆處理之No.7也較單 獨處理者有較良好的特性。又，於No.7〜9中，將第1處理 與第2處理的順序對調之下，任一者之電阻係數都降低一 位數，惟得到大致相同的結果。 (實施例4) 準備妥平均粒徑20/zm、10//m、5#m的3種類之 Fe-3%Si-3%Cr粉末，作爲金屬磁性體粉末。對此粉末，添 加如表4所示各平均粒徑之A1203粉末並充分混合。對此 混合粉末，加入環氧樹脂3重量％，充分混合，再通過篩 網進行造粒。將如此得到之造粒粉末於模具中以4t/cm2 (約 392MPa)的壓力下，加壓成形，自模具取出之後，在150°C 下，使硬化1小時，製得直徑約12mm、厚約1.5mm的圓 板狀試料。由此等試料之尺寸與重量計算其密度，由此數 値及A1203粉末與樹脂之混合量求出金屬磁性體粉末及 A1203佔試料全體之充塡率。所得試料之電阻係數、絕緣 耐壓、比初磁導率係以與(實施例1)同樣的方法作測定。結 果如(表4)所示。 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·---- . 線丨--- 492020 A7-----------B7五、發明說明（Λ )【表4】

No 磁性體粒 徑Wm) A1203 粒徑(#m) A1203 量 (vol%) 磁性體充塡 率（vol%) 電阻係數 (Ω · cm) 絕緣耐壓 (V) 比 磁導率 實施例/ 比較例 1 10 5 5 7 6 <103 <100 35 比較例 2 10 5 20 56 <103 <100 8 比較例 3 10 2 5 7 6 <103 <100 33 比較例 4 10 2 20 56 104 100 7 比較例 5 10 1 5 75 104 100 30 實施例 6 10 0.5 5 7 4 106 200 28 實施例 7 10 0.05 5 Ί2 108 300 22 實施例 8 20 5_ 5 77 <103 <100 38 比較例 9 20 2 5 ΊΊ 104 100 31 實施例 10 20 1 5 7 6 105 200 25 實施例 11 5 1 5 74 <103 <100 32 比較例 12 5 0.5 5 73 104 100 26 實施例 13 5 0.1 5 71 106 200 22 實施例 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 由(表4)可淸楚地知道，對於10# m之磁性體粉末添 加之Al2〇3之粒徑若大，即使增加添加量，電阻値也不會 上昇，Νο·4之添加之Al2〇3之20體積％下，電阻値 雖成爲1〇4Ω · cm程度，但金屬磁性體粉末之充塡率降低 ，無法得到磁導率。相對於此，A1203之粒徑爲1 /z m以下 之Νο·5〜Νο·7，尤其是Al2〇3之粒徑爲0.5//m以下之 Νο·6〜Νο·7中，僅添力口少量的Al2〇3粉末，可得到高電阻， 提高金屬磁性體粉末之充塡率，即可得到高磁導率。 另一方面，若磁性體粉末之粒徑爲20//m，Al2〇3之 粒徑爲2//m以下，若磁性體粉末之粒徑爲5/zm，Al2〇3 之粒徑爲0.5//m以下，電阻値成爲104Ω · cm。如此般’28本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

· I I I I 線丨# 492020 A7 B7 五、發明說明（八） 經由添加具有爲金屬磁性體粉末之平均粒子徑之1/10以下 、尤以1/20以下爲佳之電氣絕緣性材料，可得到高電阻係 數。 (實施例5) 準備妥平均粒徑約13 // m之Fe-3%Si粉末，作爲金屬 磁性體粉末。對此粉末添加板徑約8# m、板厚約1/zm之 氮化硼粉末充分混合。對此粉末，加入環氧樹脂，充分混 合，通過篩網進行造粒。對此造粒粉末於模具中，以 3t/cm2(約294MPa)前後之各種壓力加壓成形，自模具取出 後，於150°C加熱處理1小時，使熱固性樹脂硬化，製得 直徑約12 mm、厚約1.5mm之圓板狀試料。由此等試料之 尺寸與重量計算其密度，經由此値及氮化硼與樹脂混合量 ’求出金屬磁性體粉末之充塡率，調整氮化硼量、樹脂量 、成形壓’使氮化硼成3體積％，金屬充塡率成爲(表5)所 示般而製作試料。爲比較起見，也製作了未混合氮化硼之 試料。以與實施例1同樣的方法測定所得試料之電阻係數 、絕緣耐壓、比初磁導率。結果示如(表5)。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

【表5】

No 氮化硼 樹脂量 充塡率 電阻係數 絕緣耐壓 飽和磁通 比透 實施例/ (vol%) (vol%) (Ω · cm) (V) 密度(T) 磁率 比較巡一 1 有 10 60 >1011 >400 1.2 5 比較例 2 有 35 60 >1011 >400 1.2 6 比較例一 3 有 30 65 109 >400 1.3 12 實娜L 4 有 25 70 108 >400 1.4 18 實施例一 29 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492020 五、發明說明（4) A7 B7 5 有 20 7 5 107 >400 1.5 24 實施例 6 有 15 80 106 >400 1.6 35 實施例 7 有 10 85 105 300 1.7 47 實施例 8__ 有 5 90 104 200 1.8 52 實施例 9 有 2 93 <102 <100 1.9 60 比較例 10 有 0 75 106 200 1.5 28 比較例 11 無 20 75 <102 <100 1.5 38 比較例 由表5可淸楚地知道，添加氮化砸再混合樹脂之場合 ，充塡率未滿65%之Νο·1，2中，與樹脂量無關地，比磁導 率極低，飽和磁通密度也低。另一方面，充塡率爲93%之 Νο.9，在電阻係數、耐壓皆極端地降低。相對於此，充塡 率爲65〜90%之Νο·3〜8，尤其是70〜85%之Νο·4〜7中，電 阻係數、耐壓、飽和磁通密度、磁導率均良好。充塡率爲 90%之Νο·8，飽和磁通密度與比磁導率雖高，若與No.4〜7 比較，電阻、耐壓均較低，且因樹脂量較少之故，其機械 強度低，爲其缺點。另—方面，即使充塡率同爲75%，未 混合樹脂之Νο·10，比磁導率雖高，然電阻係數、絕緣耐 壓則成稍低，且磁性體自身的機械強度完全無法達到，非 實際上可以使用者。又，於即使與樹脂混合，未添加氮化 硼之Νο·11中，其電阻係數、絕緣耐壓極低。只有添加氮 化硼並混合樹脂、金屬磁性體粉末之充塡率爲65〜90%， 進而70〜85%之實施例中，方可得到可供使用之特性。 (實施例6) 準備妥平均粒徑約之Fe-2%Si粉末，作爲金屬 30 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·--------訂---------線 1#1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 鶴 492020 A7 ______B7 _ 五、發明說明（^)) 石從性體粉末。對此粉末’如(表6)所示，讓板徑約10//m、 板厚約之各種板狀粉末或是針長約10/zm、針徑約2 //m之針狀粉末來與環氧樹脂混合，以與(實施例1)同樣的 方法，得到金屬磁性體粉末之充塡率成爲75%、各種板狀 或針狀粉末之體積％成爲（表6)之直徑約Umm、厚約 1.5mm之圓板狀試料。爲比較起見，，亦製作了使用粒徑1〇 之球狀添加物。以與(實施例1)同樣的方法就所得試料 之電阻係數、絕緣耐壓、比磁導率作評價。結果如(表6)所 示0 【表6】

No 添加物種 添加物量 観旨量 電阻係數 絕緣耐壓 比透 實施例/ (vol%) (vol%) (Ω · cm) (V) 磁率 比較例 1 -frrr Μ 0 20 <102 <100 43 比較例 2 Si〇2(板狀） 0.5 20 103 _ 100 44 比較例 3 Si02 (板狀） 1 20 106 — 200 40 實施例 4 Si02(板狀） 3 20 107 >400 25 實施例 5 Si02(板狀） 5 18 108 >400 21 實施例 6 Si〇2(板狀） 10 13 1010 >400 13 實施例 7 Si〇2(板狀） 15 8 1011 >400 6 實施例 8 Zn〇(臓） 3 20 106 300 20 實施例 9 Ti〇2(板狀） 3 20 106 300 22 實施例 10 A12〇3(織） 3 20 105 200 23 實施例 11 Fe2〇3 (針狀） 3 20 105 _ 200 27 實施例 12 BN (臓） 3 20 107 _ >400 24 實施例 13 BaS〇4 (板狀） 3 20 106 300 23 實施例 14 滑石(臟） 3 20 105 _ 200 25 實施例 15 雲母纖） 3 20 105 200 21 實施例 16 Si〇2 (球狀） 10 13 <102 <100 33 比較例 17 A1203(球狀） 10 13 <102 <100 26 比較例 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) m-- · ϋ i ·ϋ ϋ H ϋ 一 δν β* 雇 ϋ n n I n n -ϋ n n n n ϋ n n — ϋ Bn n _ 492020 A7 ____B7________ 五、發明說明（# ) 由（表6)可淸楚地知道，與無添加之No.l比較，於添 加板狀的Si02之Νο·2〜7中，達到高電阻化、高絕緣耐壓 化。然而，添加量未滿1體積°/。之Νο·2，其電阻、耐壓不 充分，而於超過10體積％之Νο·7，磁導率成極端地低，又 此處雖未記載，爲使金屬磁性體粉末之充塡率作成75%所 必須之成形壓成爲非常高。因而，板狀的Si02之添加量宜 爲10體積％以下，而以1〜5體積％爲佳。又，Si02之外， 添加 3 體積。/。之 ZnO、Ti02、Al2〇3、Fe203、BN、BaS04、 滑石、雲母粉末之Νο·8〜15，任一者均達成高電阻化、高 絕緣耐壓化。有關此等粉末，本發明者等，除了（表6)所示 者之外，也就各種體積％之混合比例作了檢討，終究以10 體積％以下，而以卜5體積％更佳，可得到電阻係數、耐 壓、磁導率之均衡性良好之結果。惟，即使同爲Si02或 A1203 ，於添力口球狀粉末之Ν〇·16，17中，並不太會g測出有 高電阻化之效果。 (實施例7) 準備妥平均粒徑約16//m之如(表7)所示之各種組成 之粉末’作爲金屬fe性體粉末。對此等粉末’加入板徑約 l〇#m、板厚約1/zm之Si02粉末與環氧樹脂，充分混合 ，以與(實施例1)同樣的方法，製得最終成形體中之金屬磁 性體粉末與樹脂與Si02之體積分率分別爲約75%，25%， 3%之直徑約12mm、厚約l.5mm之圓板狀硬化完成之試料 。以與(實施例1)同樣的方法就所得試料之電阻係數、絕緣 32 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一：0, · n «·ϋ I— n n_9 emem§ ϋ— I n an it tmaM 11 1_1 n .1_1 11 Hi n ϋ— flu a§Mt 492020

7 7 A B 五、發明說明（>Λ) 耐壓、飽和磁通密度、比磁導率作評價。結果示如(表7)。 【表7】

No 金屬組成 (wt%) 電阻係數 (Ω · cm) 絕緣耐壓 (V) 飽和磁通密 度（T) 比透 磁率 實施例/ 比較例 1 Fe 104 200 1.6 15 實施例 2 Fe-0.5%Si 105 300 1.6 19 實施例 3 Fe-1.0%Si 106 >400 1.6 21 實施例 4 Fe-3.0%Si 107 >400 1.5 24 實施例 5 Fe-5.0%Si 108 >400 1.4 25 實施例 6 Fe-6.0%Si 108 >400 1.4 26 實施例 7 Fe-6.5%Si 108 >400 1.4 27 實施例 8 Fe~8.0%Si 109 >400 1.3 25 實施例 9 Fe-10%Si 108 300 1.1 23 實施例 10 Fe-3.0%A1 106 >400 1.5 20 實施例 11 Fe-3.0%Cr 106 >400 1.5 19 實施例 12 Fe-4%Al-5%Si 109 >400 1.2 26 實施例 13 Fe-5%Al-10%Si 108 300 0.8 26 實施例 14 Fe-60%Ni 104 200 1.1 28 實施例 15 Fe-60%Ni-l%Si 106 >400 1.1 26 實施例 由(表7)可淸楚地知道，只含有磁性元素之No.1，14， 其電阻係數與耐壓較低。若對此等添加Si，Al，Cr，則電阻 係數、耐壓都可改善。就Si，Al，Cr加以比較，則由No.4, 10，11可知A1及Cr*之磁導率稍低，又此處雖未記載，爲了 將金屬磁性體之充塡率作成相同程度所需之成形壓較高， 且有磁氣耗損較高之傾向。至於非磁性元素之添加物量， 由No.1〜9，及No.12，13可淸楚地知道，隨著量的增加，電 阻係數、耐壓雖也變高，但若超過1〇重量％，飽和磁通密 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·--------訂---------線 1#------ 492020 A7 B7 五、發明說明（γ) 度會降低，且雖此處未記載，爲了將金屬磁性體之充塡率 作成相同程度所需之成形壓較高。因此，非磁性元素宜爲 10重量％以下，且以1〜5重量％爲佳。 (實施例8) 準備妥平均粒徑約13 // m之Fe-4%A1粉末，作爲金屬 磁性體粉末。對此粉末，添加作爲有潤滑性之固體粉末之 球狀的聚四氟乙烯(PTFE)粉末，充分混合。對此混合粉末 加入環氧系熱固性樹脂，充分混合，於70°C下加熱1小時 後，通過篩網進行造粒。將此造粒粉末於模具中以3t/cm2( 約294MPa)前後之各種壓力下加壓成形，自模具取出後， 在150°C下加熱處理1小時，使熱固性樹脂硬化，製得直 徑約12mm、厚約1.5mm之圓板狀試料。由此等試料之尺 寸與重量計算密度，由此數値及PTFE與樹脂混合量，求 出金屬磁性體粉末之充塡率，調整PTFE量、樹脂量、成 形壓，使PTFE與金屬之充塡率成(表8)所示般’而製作試 料。爲了比較起見，也製作了未混合PTFE之試料。以與 實施例1同樣的方法，測定所得試料之電阻係數、絕緣耐 壓、比初磁導率。結果示如(表8)。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • T • ^1 |_1 ϋ 1 a— n n - Μ. $ I ϋ 線丨# 【表8】

No PTFE (vol%) 樹脂量 (vol%) 金屬 (vol%) 電阻係數 (Ω · cm) 絕緣耐壓 (V) 飽和磁通密 度（T) 比透 磁率 實施例/ 比較例 1 0 35 60 >109 100 1.2 6 比較例 2 10 25 60 >1011 >400 1.2 4 比較例 34 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492020 A7B7 五、發明說明（0) 3 10 20 65 108 >400 1.3 12 實施例 4 10 15 70 107 >400 1.4 22 實施例 5 0 20 75 <102 <100 1.5 35 比較例 6 1 20 75 104 200 1.5 33 實施例 7 10 10 75 105 300 1.5 26 實施例 8 15 5 7 5 105 300 1.5 15 實施例 9 20 2 75 106 >400 1.5 7 實施例 10 5 5 85 106 200 1.6 38 實施例 11 1 5 90 104 100 1.8 54 實施例 12 1 3 92 <102 <100 1.8 66 比較例 由(表8)可淸楚地知道，於金屬磁性體粉末之充塡率爲 60%時，即使不添加PTFE其初期電阻高而耐壓低(No. 1)。 若對其添加PTFE，耐壓雖變高(No.2)，但飽和磁通密度與 磁導率低。若金屬磁性體粉末之充塡率朝向85%來提高， 則飽和磁通密度與磁導率會上昇，而電阻、耐壓則有降低 之傾向，藉由將PTFE作成1〜15%，可得到105Ω以上之電 阻與200V以上之耐壓（Ν〇·3,4,6,7,8，10)。然而，未添加 PTFE之Νο·5，其電阻、耐壓均低，反而將PTFE作爲20 體積％之Νο.9，磁導率低。PTFE的添加量以1〜15體積％ 爲佳。於此實施例中同樣地，若金屬磁性體粉末之充塡率 超過90%，貝[]PTFE及樹脂的體積％必然地會變低，致使 電阻、耐壓降低，機械強度也下降。 又，爲了比較起見，也製作了添加了無潤滑性之球狀 的氧化鋁粉末之試料，惟20體積％以下之添加，其電阻幾 乎不會上昇。 35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .· • -*· 一：I H ϋ ϋ n n I I I n i n n II ϋ n ϋ n ϋ I! ϋ n ϋ in n ϋ I ϋ ϋ i I n 492020 A7 ___ B7_ 五、發明說明（>^ ) (實施例9) 準備妥平均粒徑約15 // m之49%Fe_49%Ni-2%Si粉末 ，作爲金屬磁性體粉末。將此粉末，於空氣中，在5〇〇°C 下加熱10分鐘，在其表面上形成氧化皮膜。此時之氧化重 量增加爲0.63重量％。對所得之粉末加入環氧樹脂，使金 屬磁性體粉末與樹脂之體積比例爲，77/23，充分混合，再 通過飾網進行造粒。然後，使用lmm直徑之被覆銅線’準 備出內徑爲5.5mm之疊爲2層之捲繞4·5圏之線圏。將造 粒粉末的一部份，如圖5所示般，置入12.5mm四方之模 具中，輕輕押壓整平後，置入線圏，再放入粉末，以壓力 3.5t/cm2(約343MPa)下力口壓成形，自模具取出後，於125°C 下進行加熱處理1小時，使熱固性樹脂硬化。所得成形體 之尺寸爲12.5 X 12.5 X 3.4mm，金屬粉末之充塡率爲 73%。於0A與30A間測定此磁性元件之感應係數，得到 分別爲1.2# Η、1.0//Η之大數値，且電流依存性小。又線 圏導體之電阻爲3.0ηιΩ。 (實施例10) 準備妥平均粒徑約l5#m之97%Fe-3%Si粉末，作爲 金屬磁性體粉末。將此粉末於空氣中在525t下分別加熱 10分鐘，於其表面上形成氧化皮膜。此時之氧化重量增加 爲0.63重量％。對所得之粉末加入環氧樹脂，使金屬磁性 體粉末與樹脂之體積比例爲85/15，充分混合，再通過篩 網進行造粒。由此種造粒粉末，以與(實施例9)同樣的方法 36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ϋ n 1 n —m ϋ ϋ n n I n · n n ϋ 1· -ϋ n n 一δ、f n n ϋ n ϋ ϋ I I I n n i ϋ n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492020 A7 __B7__ 五、發明說明（W ) ，製作出尺寸爲12·5 X 12.5 X 3.4mm、金屬磁性體粉末之 充塡率爲76%之磁性元件。於0A與30A間測定此磁性元 件之感應係數，得到分別爲1·4 μ Η、1.2//Η之大數値，且 電流依存性小。又線圈導體之電阻爲3.ΟηιΩ。 (實施例11) 準備妥平均粒徑約l〇#m之Fe-4%Si粉末。將此粉末 於空氣中在550°C下加熱30分鐘，在其表面上形成氧化皮 膜。對所得之粉末加入環氧樹脂，使金屬磁性體粉末與樹 脂之體積比例爲77/23，充分混合，再通過篩網進行造粒 。然後，準備一對粒徑2〇#m之50%Fe-50%Ni粉末添加 矽酮樹脂，以l〇t/cm2(約98_0MPa)成形之後，於氮氣中進 行退火處理所製作之充塡密度爲95%、直徑5mm、厚2mm 之壓粉鐵芯。在此壓粉鐵芯的周圍，準備將直徑1mm之被 覆銅線疊爲2層之捲繞4.5圏者。使用此中芯具有壓粉鐵 芯之線圏與造粒粉末，以與(實施例9)同樣的方法，將粉末 、附有壓粉鐵芯之導體行一體成形，在125°C下加熱處理1 小時，使熱固性樹脂硬化，得到與圖2有同樣的構造之成 形體。所得成形體之尺寸爲12·5 X 12.5 X 3_5mm。於0A與 30A間測定此磁性元件之感應係數，得到分別爲2.0/z Η、 1.5/ζΗ，較未使用壓粉鐵芯者(實施例9)爲大，且電流依存 性小。又線圏導體之電阻爲3·〇ιηΩ。 (實施例12) 準備妥平均粒徑約15/zm之Fe-3_5%Si粉末，作爲金 37 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨·--------tr---------,秦----------------------- 492020 A7 ___B7__ 五、發明說明（A) 屬磁性體粉末。對此粉末，加入板徑約10 # m、板厚約1 之氮化硼粉末與環氧樹脂，使金屬磁性體粉末與氮化 硼與樹脂之體積比例爲76/20/4，充分混合，再通過篩網進 行造粒。然後，用1mm直徑之被覆銅線，準備出內徑 5.5mm之疊爲2層之捲繞4·5圏之線圏。用此線圈與造粒 粉末，以與(實施例9)同樣的方法加磨成形，自模具取出後 ，於150°C下進行加熱處理1小時，使熱固性樹脂硬化。 所得成形體之尺寸爲12·5 X 12.5 X 3.4mm，金屬粉末 之充塡率爲74%。於0A與30A間測定此磁性元件之感應 係數，得到分別爲1.5 /z Η、1.1 # Η之大數値，且電流依存 性小。然後，將線圏端子與元件外面、及元件外面之2處 ，分別以鱷口夾夾住，測定線圈端子/元件外面間及元件外 面的2點間之電阻，結果任一者均爲1010Q以上，且耐電 壓也爲400V以上，爲完全地絕緣著。又，線圏導體自身 的電阻爲3.0ηιΩ。 (實施例13) 準備妥平均粒徑l〇#m之Fe-1.5%Si粉末，作爲金屬 磁性體粉末。對此粉末，加入板徑約l〇/zm、板厚約1/zm 之氮化硼粉末與環氧樹脂，使金屬磁性體粉末與樹脂與氮 化硼之體積比例爲77/20/3，充分混合，再通過篩網進行造 粒。然後，用直徑〇.7mm之被覆銅線，準備出內徑4mm 之捲繞1圈之線圏。用此線圈與造粒粉末，以與(實施例 12)同樣的方法，製作成6 X 6 X 2mm尺寸之磁性元件 38 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) - - * , ·------- 丨訂---------線丨----------------------- 492020 A7 _ _B7____ 五、發明說明（ν') 。於〇Α與30Α間測定此磁性元件之感應係數，得到分別 爲0.16# Η、0.13//Η之大數値，且電流依存性小。然後， 將線圈端子與元件外面、及元件外面之2處’分別以鱷口 夾夾住，測定線圏端子/元件外面間及元件外面的2點間之 電阻，結果任一者均爲1010Ω以上，且耐電壓也爲400V 以上，爲完全地絕緣著。又，線圏導體自身的電阻爲1.3m Ω。 (實施例14) 準備妥作爲金屬磁性體粉末之平均粒徑約ΙΟ/zm之 Fe-3.5%A1粉末、滑石粉末、環氧樹月旨、硬月旨酸鋅粉末。 先將金屬磁性體粉末與滑石粉末充分混合，對其加入環氧 樹脂再加以混合，在70°C下加熱1小時後，通過篩網進行 造粒。將硬脂酸鋅加入此造粒粉中，進行混合。此時，金 屬磁性體粉末、滑石粉末、熱固性樹脂、硬脂酸鋅粉末之 體積分率作成爲81:13:5:1。 然後，用1mm直徑之被覆銅線，準備出內徑5·5ιηπι 之疊爲2層之捲繞4·5圏之線圈，利用12.5mm四方之模具 ，以與(實施例I2)同樣的方法製作試料。所得成形體之尺 寸爲I2.5 X I2·5 X 3.4mm，金屬磁性體粉末之充塡率 爲78%。於0A與嵐間測定此磁性元件之麵係數，得 到分別爲1.4" Η、Η之大_，且職依雜小。然 後，將關端子與元件外面、及元件外面之2貞，分別以 39 $氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱)- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) «111 — — — — — I — ill — — — — — — — I — — — — — — — — —I- 492020 A7 _ B7 - _ 五、發明說明（0 ) 鱷口夾夾住，測定線圈端子/元件外面間及元件外面的2點 間之電阻，結果任一者均爲以上，且耐電壓也爲 400V以上，爲完全地絕緣著。又，線圏導體自身的電阻爲 3·0ιηΩ 〇 (實施例15) 準備妥平均粒徑約13 // m之Fe-3%A1粉末作爲金屬磁 性體粉末。對此粉末，加入如(表9)所Tpc之環氧樹脂4重量 %，充分混合，以(表9)所示之條件處理之後，通過篩網造 粒成100〜500 /zm之顆粒狀。於表中，記載爲「溶解於 MEK」者，係將環氧樹脂先溶解於1.5倍重量的甲乙酮溶 液中而使用。所使用之固體粉末狀之環氧樹脂(常溫下主劑 爲粉末狀，硬化劑爲液狀)之平均粒子徑爲約60/zm。 然後，用1mm之被覆導線，準備內徑5.5mm0之疊爲 2層之捲繞4.5圏之線圏(厚約2mm，直流電阻爲3·0πιΩ) 。以將該線圈內藏於內部之方式，用(表9)之各粉末，於模 具中’以3.5t/cm2(約343MPa)前後之各種壓力加壓成形， 自模具取出後，在150°C下加熱處理1小時，使熱固性樹 脂硬化，製作了 I2.5mm四方之厚爲3.5mm之試料。爲了 比較起見’亦準備了未施以加熱處理及造粒之粉末，同樣 地製作了試料。將此等試料之直流重疊電流〇A及20A之 感應係數以100kHz來測定。結果如(表9)所示。 40 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

492020 A7 ________B7 五、發明說明（y) 【袠9】

No 樹脂 微 處理條件 加熱條件 〇C-30 分 整粒 粉末 流動性 感應係數（#H) 0A 20A 1 職 _ 無 有 X 1.8 1.5 2 職 一 50 有 X 1·7 1.4 3 職 一 65 有 〇 1.6 1.4 4 、職 一 80 有 〇 1.5 1.3 5 職 一 100 有 〇 1.4 1.2 6 職 - 150 有 〇 1.2 1.0 7 '臟 — 170 有 〇 0.9 0.8 8 職 - 100 ^/πτ JV\\ Δ 1.3 1.1 9 粉末 一 無 有 △ 1.5 1.3 10 粉末 一 100 有 〇 1.2 1.0 11 粉末 一 100 無 Δ 1.1 0.9 12 粉末 MEK溶解 無 有 Δ 0.9 0.8 13 粉末 MEK溶解 100 有 〇 0.9 0.8 14 粉末 MEK溶解 100 /nr ΤιΙΓ JWS Δ 0.8 0.7 由(表9)可淸楚地知道，使用液狀樹脂之無前加熱、或 加熱溫度低之No.1，2，雖可得到電感値大者，但由於粉末 之流動性極低，於實際製作之時，有難以充塡到模具裏之 缺點。於65°C以上之溫度、樹脂之正式硬化溫度之150°C 以下的溫度下作前加熱並造粒之Νο·3〜6，其粉末流動性良 好，電感値也充分合於實用之需。而前加熱溫度爲170°C 之Νο·7，其電感値變低。施以加熱處理而未作造粒之No.8 ，雖流動性稍低，惟能夠使用。 使用粉末樹脂之場合，即使沒有前加熱及造粒處理， 仍可得到某種程度之流動性，惟還是經過處理者之流動性 較良好。又液狀樹脂與粉末樹脂作比較之場合，全體中使 41 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n n n n n n n n n n n n I · I· an n n 1 n n 一. —01 V n n l n n ·ϋ 1 線i‘l (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492020 A7 _B7_ 五、發明說明（#) 用粉末樹脂之一方，感應係數較低，尤其是曾溶解於ΜΕΚ 而使用之No.12〜14，全體之電感値都低。 如上述說明般，本發明，係在於提供有優異特性之複 合磁性體、以及使用此複合磁性體之電感器、抗流線圈、 變壓器等之磁性元件 ，有甚大的工業上之利用價値。 符號說明 1 複合磁性體(第1磁性體) 2 線圏 3 端子部 4 第2磁性體 11 '線圏 12,13 線圏之端子部 21 上衝床模具 22 下衝床模具 23 中模具 24,25 中模具之缺口部 42 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---

I I 1 1 n n n —II 1 ϋ I n I I 1 in n ϋ n ϋ ϋ ϋ ϋ I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 492020 A8 B8 _g| 六、申請專利範圍 ι·一種複合磁性體，係含有金屬磁性體粉末與熱固性 樹脂；其特徵在於，前述金屬磁性體粉末之充塡率爲65體 積％〜90體積％，電阻係數爲104Ω · cm以上。 2. 如申請專利範圍第1項之複合磁性體，其中，金屬 磁性體粉末之充塡率爲70體積％〜85體積％。 3. 如申請專利範圍第1項之複合磁性體，其中，金屬 磁性體粉末，係以擇自Fe、Ni及Co之磁性金屬爲主成份 ，且副成份之非磁性金屬之合計量爲10重量％以下。 4·如申請專利範圍第1項之複合磁性體，其中，金屬 磁性體粉末係含有擇自Si、Al、Cr、Ti、Zr、Nb及Ta中 之至少1種之非磁性元素。 5·如申請專利範圍第1項之複合磁性體，係進一步含 有熱固性樹脂以外之電氣絕緣性材料。 6·如申請專利範圍第5項之複合磁性體，其中，電氣 絕緣性材料係包含形成於金屬磁性體粉末之表面的氧化皮 膜。 7·如申請專利範圍第6項之複合磁性體，其中，氧化 皮膜係含有擇自Si、Al、Cr、Ti、Zr、Nb及Ta中之至少 1種之非磁性元素。 8·如申請專利範圍第7項之複合磁性體，其中，氧化 皮膜之膜厚爲l〇nm〜500nm。 9·如申請專利範圍第5項之複合磁性體，其中，電氣 絕緣性材料係含有擇自有機砂化合物、有機鈦化合物及石夕 酸系化合物中之至少1種。 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I- — — — Ill — 訂------- ——線·▲--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 492020 A8 B8 C8 D8 _ 一 六、申請專利範圍 10·如申請專利範圍第5項之複合磁性體，其中’電 氣絕緣性材料係具有金屬磁性體粉末的平均粒子徑之"10 以下的平均粒子徑之固體粉末。 11·如申請專利範圍第5項之複合磁性體，其中’電 氣絕緣性材料係板狀或針狀之粒子。 12·如申請專利範圍第11項之複合磁性體，其中’板 狀或針狀之粒子的長寬比爲3/1以上。 13·如申請專利範圍第11項之複合磁性體，其中’板 狀或針狀之粒子的最長徑之平均値，爲金屬磁性體粉末的 平均粒子徑之0.2倍〜3倍。 14·如申請專利範圍第11項之複合磁性體，其中’板 狀或針狀之粒子係含有擇自滑石、氮化硼、氧化鋅、氧化 鈦、氧化矽、氧化鋁、氧化鐵、硫酸鋇及雲母中之至少1 種。 I5·如申請專利範圍第5項之複合磁性體，其中，電 氣絕緣性材料係擇自脂肪酸鹽、氟樹脂、滑石及氮化硼中 之至少1種。 16·—種磁性元件，其特徵在於，包含： 複合磁性體，係含有金屬磁性體粉末與熱固性樹脂， 且前述金屬磁性體粉末之充塡率爲65體積°/〇〜90體積％， 電阻係數爲104Ω · cm以上； 線圏，係埋設於前述複合磁性體中。 17·如申請專利範圍第16項之磁性元件，係以複合磁 性體作爲第1磁性體，並含有較前述第1磁性體之磁導率 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---- « — — — — — — I— I 1ΙΙΙ1Ι — — — — 492020 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π ts8 C8 D8 ---— —----— 、申請專利範圍 爲高之第2磁性體。 18·如申請專利範圍第17項之磁性元件，其中，前述 線圏及前述第2磁性體係配置成：無法形成僅經由第2磁 性體而通過線圈之內側及外側之密閉路徑。 19·如申請專利範圍第17項之磁性元件，其中，第2 磁性體係擇自肥粒鐵及壓粉鐵芯中之至少1種。 20.—種磁性元件之製造方法，係用以製造包含複合磁 性體(含有金屬磁性體粉末與熱固性樹脂，前述金屬磁性體 粉末之充塡率爲65體積％〜90體積％、電阻係數爲ι〇4Ω · cm以上)與線圏(埋設於前述複合磁性體中）之磁性元件；其 特徵在於，含有： 將含有前述金屬磁性體粉末與未硬化狀態之前述熱固 性樹脂之材料加以混合以製得混合體之製程； 以埋設前述線圏之方式將前述混合體加壓成形來製得 成形體之製程；以及 藉著將前述成形體加熱而使前述熱固性樹脂硬化之製 程。 21·如申請專利範圍第20項之磁性元件之製造方法， 係進一步含有：於熱固性樹脂硬化之前，將含有金屬磁性 體粉末與未硬化狀態之前述熱固性樹脂之混合體於65。(： 〜200°C進行加熱之製程。 22.如申請專利範圍第20項之磁性元件之製造方法， 係進一步含有：將含有金屬磁性體粉末與未硬化狀態之熱 固性樹脂之混合體加以造粒之製程。 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公*) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨鲁 • n n n Βϋ n n n 一 · n ϋ n n n ϋ· n I ---------------------- 492020 A8 B8 C8 六、申請專利範圍 23·如申請專利範圍第20項之磁性元件之製造方法， 其中，並不將於未硬化時主劑在常溫下爲粉末之熱固性樹 脂溶解於溶劑中，而是與含有金屬磁性體粉末之混合材料 的殘部進行混合。 24·如申請專利範圍第20項之磁性元件之製造方法， 其中，熱固性樹脂之主劑於常溫下爲液體。 -------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線-- 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）