TWI707961B - 線圈元件 - Google Patents
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Abstract
係由線圈與覆蓋線圈之含有金屬磁粉的樹脂所構成的線圈元件。金屬磁粉含有D50相異之至少2種的金屬磁粉。在2種金屬磁粉中,將D50大的金屬磁粉作為大徑粉,並將D50小之金屬磁粉作為小徑粉。大徑粉係由鐵或鐵基合金所構成。小徑粉係由Ni-Fe合金所構成。小徑粉之D50係0.5~1.5μm。大徑粉及小徑粉具備絕緣塗膜層。
Description
本發明係有關於一種線圈元件,尤其係有關於如針對電子機器中之電源平滑電路的抗流線圈等適合用作電源用電感器等的線圈元件。
在民生用或工業用之電子機器,作為電源用電感器,常使用表面組裝式的線圈元件。這是由於表面組裝式的線圈元件係小形、薄型,在電絕緣性優異,而且能以低費用製造。在表面組裝式的線圈元件之具體的構造之一,有應用印刷電路基板技術的平面線圈構造。
在提高線圈之電感的方法之一,有提高磁路之導磁率的方法。在上述之線圈元件為了提高磁路之導磁率,需要提高含有金屬磁粉之樹脂層中之金屬粉的填充率。為了提高金屬粉的填充率,以小粒徑之金屬粉埋入大粒徑之金屬粉的間隙係有效。可是,細密填充進展而金屬粉彼此的接觸變成過多時,鐵心損失增加,而具有直流重疊特性變差的問題。
因此,提議在專利文獻1所示的線圈元件。若依據此線圈元件,可一邊抑制鐵心損失之增加,一邊提高電感。
可是,近年來,不僅導磁率、鐵心損失,而且進而要求提高耐電壓等之各種性能的線圈元件。
先行專利文獻
專利文獻
[專利文獻1]日本特開2014-60284號公報
本發明係鑑於這種實際狀況而開發的,其目的在於提供在初導磁率、鐵心損失及耐電壓優異之線圈元件,以及可製作在初導磁率、鐵心損失及耐電壓優異之線圈元件之含有金屬磁粉的樹脂。
為了達成該目的,本發明之線圈元件係由線圈與覆蓋該線圈之含有金屬磁粉的樹脂所構成;該金屬磁粉係具有D50相異之至少2種的金屬磁粉;在該2種金屬磁粉中,將D50大的金屬磁粉作為大徑粉,並將D50小之金屬磁粉作為小徑粉的情況,該大徑粉係由鐵或鐵基合金所構成;該小徑粉係由Ni-Fe合金所構成;該小徑粉之D50係0.5~1.5μm;該大徑粉及該小徑粉係具備絕緣塗膜層。
本發明之線圈元件係藉由使用尤其具有上述之特徵的金屬磁粉,在初導磁率、鐵心損失以及耐電壓優異。
本發明之含有金屬磁粉的樹脂係在上述之線圈元件所使用之含有金屬磁粉的樹脂。藉由使用本發明之含有金屬磁粉的樹脂,可製作在初導磁率、鐵心損失以及耐電壓優異的
線圈元件。
該大徑粉之D50係15~40μm較佳。
該小徑粉之D50係0.5~1.0μm(不含1.0μm)較佳。
該小徑粉之D90係4.0μm以下較佳。
至少該小徑粉係球狀較佳。
在該Ni-Fe合金之Ni的含有率係75~82%較佳。
該小徑粉在該金屬磁粉整體所佔的組成比率係5~25%較佳。
該絕緣塗膜層的厚度係5~45nm較佳。
該絕緣塗膜層係含有由SiO2所構成之玻璃較佳。
該絕緣塗膜層係含有磷酸鹽較佳。
又,亦可該金屬磁粉係更具有D50比該大徑粉小,且比該小徑粉大的中徑粉。
該中徑粉係具備絕緣塗膜層較佳。
該中徑粉之D50係3.0~10μm較佳。
該中徑粉係由鐵或鐵基合金所構成較佳。
在該金屬磁粉整體所佔之該大徑粉的組成比率係70~80%,該中徑粉的組成比率係10~15%,該小徑粉的組成比率係10~15%較佳。
2‧‧‧線圈元件
4‧‧‧端子電極
4a‧‧‧內層
4b‧‧‧外層
10‧‧‧鐵心組件
11‧‧‧絕緣基板
12、13‧‧‧內部導體通路
12a、13a‧‧‧連接端
12b、13b‧‧‧導線用接觸片
14‧‧‧保護絕緣層
15‧‧‧上部鐵心
15a‧‧‧中腳部
15b‧‧‧側腳部
16‧‧‧下部鐵心
18‧‧‧通孔電極
20‧‧‧具備絕緣塗膜層之金屬磁粉
22‧‧‧絕緣塗膜層
第1圖係表示本發明之一實施形態之線圈元件的立體圖。
第2圖係第1圖所示之線圈元件的分解立體圖。
第3圖係沿著第1圖所示之Ⅲ-Ⅲ線的剖面圖。
第4A圖係沿著第1圖所示之Ⅳ-Ⅳ線的剖面圖。
第4B圖係第4A圖之端子電極附近的主要部分放大剖面圖。
第5圖係具備絕緣塗膜層之金屬磁粉的模式圖。
第6圖係表示小徑粉之組成比與初導磁率之關係的圖形。
第7圖係表示小徑粉之組成比與Pcv之關係的圖形。
第8圖係表示小徑粉之Ni含有比率與初導磁率之關係的圖形。
第9圖係表示小徑粉之Ni含有比率與Pcv之關係的圖形。
第10圖係表示小徑粉之粒徑與初導磁率之關係的圖形。
第11圖係表示小徑粉之粒徑與Pcv之關係的圖形。
第12圖係表示小徑粉之絕緣膜厚與初導磁率之關係的圖形。
第13圖係表示小徑粉之絕緣膜厚與耐電壓之關係的圖形。
第14圖係表示大徑粉、小徑粉之種類與初導磁率之關係的圖形。
第15圖係表示大徑粉、小徑粉之種類與直流重疊特性之關係的圖形。
第16圖係表示小徑粉之D90與初導磁率之關係的圖形。
第17圖係表示小徑粉之D90與Pcv之關係的圖形。
以下,根據圖式所示之實施形態,說明本發明。
作為本發明之線圈元件的一實施形態,列舉如第1圖~第4圖所示的線圈元件2。如第1圖所示,線圈元件2具
有:矩形平板形狀的鐵心組件10、及分別安裝於鐵心組件10之X軸方向的兩端之一對端子電極4、4。端子電極4、4係覆蓋鐵心組件10之X軸方向端面,且在X軸方向端面之附近,局部地覆蓋鐵心組件10之Z軸方向的上面10a與下面10b。進而,端子電極4、4係亦局部地覆蓋鐵心組件10之Y軸方向的一對側面。
如第2圖所示,鐵心組件10係由上部鐵心15與下部鐵心16所構成,並在其Z軸方向的中央部具有絕緣基板11。
絕緣基板11係由將環氧樹脂浸漬於玻璃布之一般的印刷基板材料所構成之較佳,但是無特別限定。
又,在本實施形態,絕緣基板11之形狀是矩形,但是亦可是其他的形狀。絕緣基板11之形成方法亦無特別限制,藉例如射出成形、刮刀片法、網板印刷等所形成。
又,由螺旋狀之內部導體通路12所構成之內部電極圖案形成於絕緣基板11之Z軸方向的上面(一側之主面)。內部導體通路12係最終成為線圈。又,內部導體通路12之材質無特別限制。
連接端12a形成於螺旋狀之內部導體通路12的內周端。又,導線用接觸片12b以沿著鐵心組件10之一側的X軸方向端部露出的方式,形成於螺旋狀之內部導體通路12的外周端。
由螺旋狀之內部導體通路13所構成之內部電極圖案形成於絕緣基板11之Z軸方向的下面(另一側之主面)。內
部導體通路13係最終成為線圈。又,內部導體通路13之材質無特別限制。
連接端13a形成於螺旋狀之內部導體通路13的內周端。又,導線用接觸片13b以沿著鐵心組件10之一側的X軸方向端部露出的方式,形成於螺旋狀之內部導體通路13的外周端。
如第3圖所示,連接端12a與連接端13a係在Z軸方向隔著絕緣基板11形成於相反側,而在X軸方向、Y軸方向係形成於相同的位置。而且,透過被埋入形成於絕緣基板11之通孔11i的通孔電極18以電性連接。即,螺旋狀之內部導體通路12與一樣螺旋狀之內部導體通路13係透過通孔電極18以電性串列地連接。
從絕緣基板11的上面11a側所觀測之螺旋狀的內部導體通路12係從外周端之導線用接觸片12b向內周端之連接端12a構成逆時鐘方向的螺旋。
相對地,從絕緣基板11的上面11a側所觀測之螺旋狀的內部導體通路13係從是內周端之連接端13a向是外周端之導線用接觸片13b構成逆時鐘方向的螺旋。
藉此,藉由電流流至螺旋狀之內部導體通路12、13所產生之磁通的方向一致,在螺旋狀之內部導體通路12、13所產生之磁通係重疊而彼此加強,可得到大的電感。
上部鐵心15係在矩形平板形之鐵心本體的中央部,具有朝向Z軸方向的下方突出之圓柱形的中腳部15a。又,上部鐵心15係在矩形平板形狀之鐵心本體之Y軸方向的兩端
部具有朝向X軸方向的下方突出之板形的側腳部15b。
下部鐵心16係具有與上部鐵心15的鐵心本體一樣之矩形平板形之形狀,上部鐵心15之中腳部15a與側腳部15b分別與下部鐵心16之中央部及Y軸方向的端部連結而變成一體。
此外,在第2圖,鐵心組件10被畫成分離成上部鐵心15與下部鐵心16,但是亦可這些係藉含有金屬磁粉之樹脂變成一體所形成。又,亦可形成於上部鐵心15之中腳部15a及/或側腳部15b係形成於下部鐵心16。不論如何,都鐵心組件10係構成完全閉磁路,在閉磁路內間隙係不存在。
如第2圖所示,保護絕緣層14介於上部鐵心15與內部導體通路12之間,這些元件被絕緣。又,矩形薄片狀之保護絕緣層14介於下部鐵心16與內部導體通路13之間,這些元件被絕緣。圓形之貫穿孔14a形成於保護絕緣層14的中央部。又,在絕緣基板11的中央部亦形成圓形的貫穿孔11h。穿過這些貫穿孔14a及11h,上部鐵心15之中腳部15a在下部鐵心16的方向延伸,並與下部鐵心16的中央連結。
如第4A圖及第4B圖所示,在本實施形態,端子電極4具有與鐵心組件10之X軸方向端面接觸的內層4a、及形成於內層4a之表面的外層4b。內層4a係在鐵心組件10之X軸方向的端面附近,亦覆蓋鐵心組件10之上面10a及下面10b的一部分,外層4b覆蓋其外表面。
此處,在本實施形態,鐵心組件10係由含有金屬磁粉之樹脂所構成。含有金屬磁粉之樹脂係將金屬磁粉混入樹
脂而成的磁性材料。
以下,說明本實施形態之金屬磁粉。
本實施形態之金屬磁粉係含有D50相異之至少2種的金屬磁粉。此處,D50意指積分值是50%之粒度的直徑。
而且,在該2種金屬磁粉中,將D50大的金屬磁粉作為大徑粉,將D50比大徑粉小之金屬磁粉作為小徑粉。本實施形態之金屬磁粉係大徑粉由鐵或鐵基合金所構成,小徑粉由Ni-Fe合金所構成。
本實施形態之鐵基合金意指含鐵90重量%以上的合金。又,只要含鐵90重量%以上,對大徑粉之種類係無特別限制,除了Fe基非晶質粉、羰基鐵粉(純鐵粉)以外,還可使用各種鐵系合金。
本實施形態之Ni-Fe合金意指由含Ni為28重量%以上,剩下為Fe及其他的元素所構成之合金。對其他的元素之含有量無特別限制,在將Ni-Fe合金整體作為100重量%的情況,可設定成8重量%以下。
進而,本實施形態之金屬磁粉係如第5圖所示,具備絕緣塗膜層。此外,「具備絕緣塗膜層」意指在該粉末之全粉末粒子中,50%以上的粉末粒子具備絕緣塗膜層的情況。
在具備絕緣塗膜層的金屬磁粉之金屬磁粉的粒徑係第5圖之d1的長度。又,第5圖之d2的長度,即在該金屬磁粉之絕緣塗膜層的最大厚度成為在該金屬磁粉之絕緣塗膜層的厚度。又,絕緣塗膜層係未必一定覆蓋金屬磁粉之表面的全部。表面之50%以上被絕緣塗膜層所覆蓋的金屬磁粉係可作
為具備絕緣塗膜層之金屬磁粉。
藉由本實施形態之金屬磁粉具有上述的構成,可得到初導磁率、鐵心損失、耐電壓、絕緣電阻以及直流重疊特性全部優異的鐵心組件10。
以下,更詳細地說明本實施形態之金屬磁粉。
對大徑粉之D50無特別限制,係15~40μm較佳,係15~30μm更佳。藉由大徑粉之D50位於上述的範圍內,飽和磁通密度及導磁率提高。
對小徑粉之D50無特別限制,係0.5~1.5μm佳,係0.5~1.0μm(不含1.0μm)較佳,係0.7~0.9μm更佳。藉由小徑粉之D50位於上述的範圍內,初導磁率提高,而鐵心損失降低。
小徑粉之粒徑的不均係小較佳。具體而言,小徑粉之D90(積分值是90%之粒度的直徑)是4.0μm以下較佳。藉由小徑粉之D90係4.0μm以下,初導磁率提高,鐵心損失降低。
大徑粉及小徑粉係球狀較佳。在本實施形態係球狀,這具體而言,意指球形度是0.9以上的情況。又,球形度係可藉影像式粒度分布計測量。
在Ni-Fe合金之Ni的含有率係40~85%較佳,係75~82%特別佳。藉由使Ni的含有率位於上述的範圍內,初導磁率提高,而鐵心損失降低。此外,上述之含有率係重量比率。
小徑粉在金屬磁粉整體所佔的組成比率係5~25%較佳,係5~20%更佳。藉由使小徑粉的組成比率位於上述的範圍內,初導磁率提高,而鐵心損失降低。此外,上述之組成比率係重量比率。
絕緣塗膜層22的厚度係無特別限制,將小徑粉之絕緣塗膜層22的平均厚度作成5~45nm較佳,作成10~35nm特別佳。亦可在小徑粉與大徑粉使絕緣塗膜層22的厚度相同,亦可使大徑粉之絕緣塗膜層22的厚度比小徑粉之絕緣塗膜層22的厚度更厚。
絕緣塗膜層22的材質係無特別限制,可使用在本技術領域一般所使用之絕緣塗膜層。含有由SiO2所構成之玻璃的被膜或含有磷酸鹽之磷酸鹽化皮膜較佳,含有由SiO2所構成之玻璃的被膜特別佳。又,對具備絕緣塗膜層之方法亦無特別限制,可使用在本技術領域平常所使用之方法。
進而,亦可本實施形態之金屬磁粉係更具有D50比該大徑粉之D50更小、且比該小徑粉之D50更大的中徑粉。
中徑粉亦與大徑粉、小徑粉一樣地具備絕緣塗膜層較佳。
中徑粉之D50係3.0~10μm較佳。藉由中徑粉之D50位於上述的範圍內,導磁率提高。
對中徑粉之材質無特別限制,與大徑粉一樣地由鐵或鐵基合金所構成較佳。
進而,各粉末在金屬磁粉整體所佔的組成比率係大徑粉之組成比率為70~80%、該中徑粉之組成比率為10~15%、該小徑粉之組成比率為10~15%較佳。藉由是上述之組成比率,尤其鐵心損失降低,導磁率提高。
在本實施形態之大徑粉、中徑粉、小徑粉之粒徑、絕緣塗膜層的厚度等係藉透過式電子顯微鏡所測量。此外,一
般係,在本實施形態之大徑粉、中徑粉、小徑粉之粒徑或材質等係在鐵心組件10之製程實質上不變。
作為本實施形態之金屬磁粉,藉由使用具備絕緣塗膜層之上述的金屬磁粉,在低加壓或非加壓成形下可使高密度之鐵心組件10成形,而可實現高導磁率且低損失的鐵心組件10。
此外,可得到高密度之鐵心組件10,認為這是由於中徑粉及/或小徑粉埋入在僅使用大徑粉之情況所產生的間隙。又,為了更提高鐵心組件10的密度,想到不使用中徑粉,而僅使用小徑粉。藉由不使用中徑粉,有可得到導磁率比使用中徑粉之情況更高的鐵心組件10。
相對地,在使用中徑粉與小徑粉之雙方的情況,可得到小徑粉之Ni含有量的變化等之各種條件變化,亦因應於各種條件的變化之特性的變化小之鐵心組件10。因此,在使用中徑粉與小徑粉之雙方的情況,鐵心組件10之製品安全性比僅使用小徑粉的情況更高。
在該含有金屬磁粉之樹脂之金屬磁粉的含有率係90~99重量%較佳,係95~99重量%更佳。因為若使相對樹脂之金屬磁粉的量變少,則飽和磁通密度及導磁率變小,反之若使相對樹脂之金屬磁粉的量變成稍多,則飽和磁通密度及導磁率變大,所以可藉金屬磁粉之量調整飽和磁通密度及導磁率。
含有金屬磁粉之樹脂所含的樹脂係作用為絕緣黏著材料。作為樹脂之材料,使用液狀之環氧樹脂或粉體環氧樹脂較佳。又,樹脂之含有率係1~10重量%較佳,係1~5重量%
更佳。又,在使金屬磁粉與樹脂混合時,使用樹脂溶液來得到含有金屬磁粉之樹脂溶液較佳。樹脂溶液的溶媒係無特別限定。
以下,說明線圈元件2之製造方法。
首先,藉由電鍍法將螺旋狀之內部導體通路12、13形成於絕緣基板11。對電鍍條件無特別限定。又,亦可藉電鍍法以外之方法形成。
接著,將保護絕緣層14形成於已形成內部導體通路12、13之絕緣基板11的雙面。保護絕緣層14之形成方法無特別限定。例如,使絕緣基板11浸漬於以高沸點溶劑所稀釋之樹脂溶解液並使其變成乾燥,藉此,可形成保護絕緣層14。
然後,形成由第2圖所示之上部鐵心15及下部鐵心16的組合所構成之鐵心組件10。為此,將上述之含有金屬磁粉之樹脂溶液塗佈於已形成保護絕緣層14之絕緣基板11的表面。塗佈方法係無特別限定,一般藉由印刷而塗佈。
接著,使藉印刷所塗佈之含有金屬磁粉之樹脂溶液的溶劑成分揮發後,作為鐵心組件10。
進而,提高鐵心組件10之密度。提高鐵心組件10之密度的方法係無特別限定,例如列舉利用壓製處理的方法。
接著,研磨鐵心組件10的上面10a及下面10b,使鐵心組件10一致成為既定厚度。然後,使其熱硬化,而對樹脂橋接。對研磨方法係無特別限定,例如列舉利用固定砂輪的方法。又,對熱硬化之溫度及時間係無特別限制,只要根據樹脂之種類適當地控制即可。
然後,將已形成鐵心組件10之絕緣基板11切割成單片。對切割方法係無特別限定,例如列舉藉切片(dicing)之方法。
根據以上之方法,可得到第1圖所示之形成端子電極4之前的鐵心組件10。此外,在切割前之狀態,鐵心組件10係在X軸方向及Y軸方向被連結成一體。
又,在切割後,對單片之鐵心組件10進行蝕刻處理。作為蝕刻處理之條件,無特別限定。
接著,將電極材料塗佈於已進行蝕刻處理之鐵心組件10之X軸方向的兩端,形成內層4a。作為電極材料,使用使與在上述之含有金屬磁粉之樹脂所使用的環氧樹脂相同之環氧樹脂等的熱硬化性樹脂含有Ag粉等之導體粉的含有導體粉之樹脂。
然後,藉滾筒電鍍對已被塗佈成為內層4a之電極膏的製品實施端子電鍍,形成外層4b。亦可內層4a係2層以上之多層構造。外層4b之形成方法及材質無特別限制,例如可藉由實施將Ni電鍍於內層4a上,再實施將Sn電鍍於Ni電鍍上而形成。根據以上之方法,可製造線圈元件2。
在本實施形態,因為以含有金屬磁粉之樹脂構成鐵心組件10,所以樹脂存在於金屬磁粉與金屬磁粉之間,藉由成為已形成微小之間隙的狀態提高飽和磁通密度。因此,在上部鐵心15與下部鐵心16之間不會形成氣隙,而可防止磁飽和。因此,不必為了形成間隙而以高精度對磁性鐵心進行機械加工。
進而,在本實施形態之線圈元件2,藉由作為集合體形成於基板面,線圈之位置精度很高,而可小形化、薄型化。進而,在本實施形態,在磁體使用金屬磁性材料,因為直流重疊特性比鐵氧磁體更佳,所以可省略磁隙的形成。
此外,本發明係不限定為上述之實施形態,可在本發明的範圍內進行各種改變。例如,即使是如第1圖~第4圖所示之線圈元件以外的形態,亦具有上述之藉含有金屬磁粉之樹脂所覆蓋的線圈之線圈元件係全部是本發明的線圈元件。
[實施例]
以下,根據實施例,說明本發明。
<第1實驗例>
為了評估在本發明之線圈元件之含有金屬磁粉之樹脂的特性而製作了環形鐵心。以下,說明環形鐵心之製作方法。
首先,為了製作環形鐵心所含的金屬磁粉,準備金屬磁粉所含的大徑粉、中徑粉以及小徑粉。作為大徑粉,準備D50為26μm的Fe基非晶質粉(EPSON ADMIX股份有限公司製)。作為中徑粉,準備D50為4.0μm的五羰鐵粉(純鐵粉)(EPSON ADMIX股份有限公司製)。而且,作為小徑粉,準備Ni的含有率78重量%、D50為0.9μm、D90為1.2μm的Ni-Fe合金粉(昭榮化學工業股份有限公司製)。
然後,混合成大徑粉、中徑粉以及小徑粉之組成比成為以下所示之第1表的組成比,製作了金屬磁粉。
接著,對該金屬磁粉,以小徑粉之絕緣覆膜成為平均膜厚20nm的方式形成由含有SiO2之玻璃所構成的絕緣覆
膜(以下,有僅稱為玻璃覆膜的情況)。作成大徑粉及中徑粉之絕緣覆膜的平均膜厚成為小徑粉之絕緣覆膜的平均膜厚以上。該絕緣覆膜的形成係將含有SiO2之溶液噴霧於該金屬磁粉。
然後,將已形成絕緣覆膜之金屬磁粉與環氧樹脂混合,製作含有金屬磁粉之樹脂。在該含有金屬磁粉之樹脂之已形成絕緣覆膜之金屬磁粉的重量比率係採用97重量%。
接著,將所得之含有金屬磁粉之樹脂填充於既定之環形形狀的模具,並在100℃加熱5小時,使溶劑揮發。然後,進行壓製處理後,以固定砂輪研磨,使厚度均勻一致為0.7mm。然後,在100℃進行熱硬化5小時,使環氧樹脂橋接,而得到環形鐵心(外徑15mm、內徑9mm、厚度0.7mm)。
又,將所得之含有金屬磁粉之樹脂填充於既定長方體形狀的模具。根據與環形鐵心相同之方法得到長方體磁性材料(4mm×4mm×1mm)。進而,將寬度1.3mm之端子電極設置於該長方體磁性材料之一側的4mm×4mm之面的兩端。
此外,確認金屬磁粉之粒徑、大徑粉、中徑粉以及小徑粉的組成比、D50、D90以及絕緣覆膜的膜厚係不會根據上述之製程而變化。
以捲繞圈數32將線圈捲繞於該環形鐵心,並評估各種特性(初導磁率μi、鐵心損失Pcv)。在第1表、第6圖以及第7圖表示結果。此外,鐵心損失Pcv係在量測頻率3MHz所測量。
進而,對該長方體磁性材料的端子電極間施加電
壓,並測量2Ma之電流流動時之電壓,藉此,測量耐電壓。在本實施例,將耐電壓係300V以上當作良好。
根據第1表、第6圖以及第7圖,使用含有由Fe基非晶質粉所構成之大徑粉及由Ni-Fe合金所構成之小徑粉,並已形成絕緣覆膜之金屬磁粉的環形鐵心(第1~第13實施例)係初導磁率比僅由大徑粉所構成之第1比較例優異,其他的特性亦全部成為與第1比較例同等以上。又,小徑粉之含有率是5~25%的環形鐵心(第2a、第2~第12實施例)係初導磁率是34.5以上,成為更佳的初導磁率。進而,小徑粉之含有率是6.5~20%的環形鐵心(第4~第11實施例)係初導磁率是37.0以上,成為更佳的初導磁率。
<第2實驗例>
除了使小徑粉所使用之Ni-Fe合金的Ni的含有率在30~90%之間變化以外,按照與第8實施例相同的條件,製作
環形鐵心,並評估特性。在第2表、第8圖以及第9圖表示結果。
如第8、第21~第33實施例所示,在改變小徑粉所使用之Ni-Fe合金的Ni的含有率的情況,初導磁率比僅由大徑粉所構成之第1比較例優異,其他的特性亦成為與第1比較例同等以上。又,在使用Ni的含有率是40~85%之小徑粉的情況(第8、第22~第31實施例),初導磁率是35.0以上,成為更佳的初導磁率。進而,在使用Ni的含有率是75~82%之小徑粉的情況(第8、第23、第24實施例),初導磁率是38.8以上,成為更佳的初導磁率。
<第3實驗例>
除了不形成絕緣覆膜以外,按照與第8實施例相同的條件,製作環形鐵心,並評估特性。在第3表表示結果。
根據第3表,在不形成絕緣覆膜的情況(第31比較例),鐵心損失Pcv及耐電壓比形成絕緣覆膜的情況(第8實施例)顯著變差。又,在不形成絕緣覆膜,且小徑粉使用鐵粉的情況(第32比較例),耐電壓比形成絕緣覆膜的情況(第8實施例)顯著變差。
<第4實驗例>
根據第4表,改變小徑粉之粒徑,亦全部之特性變成與不使用小徑粉的情況同等以上。又,在D50為0.5~1.5μm的情況,初導磁率是37.0%以上,成為更佳之初導磁率。
<第5實驗例>
除了改變絕緣覆膜之膜厚以外,按照與第8實施例相同的條件,製作環形鐵心,並評估特性。在第5表、第12圖以及第13圖表示結果。
根據第5表,改變絕緣覆膜之膜厚,亦全部之特性變成與不使用小徑粉的情況同等以上。又,在絕緣覆膜之膜厚為5~45nm的情況(第8、第51~第58實施例),初導磁率是35.0以上,成為更佳的初導磁率。進而,在絕緣覆膜之膜厚為10~35nm的情況(第8、第52~第56實施例),初導磁率是37.5以上,且耐電壓成為400V以上,成為更佳的初導磁率。
<第6實驗例>
除了改變各金屬磁粉之種類以外,按照與第46實施例相同的條件,製作環形鐵心,並評估特性。在第6表、第14圖以及第15圖表示結果。
此外,在第6實驗例,除了上述之特性以外,亦測量直流重疊特性(Idc)。在本實驗例,測量在未通電之狀態的電感及在以直流電流10A通電之狀態的電感,測量了在直流電
流通電前後之電感的變化。在本實施例,將Idc的絕對值為25%以下的情況當作良好。
根據第6表,在大徑粉及中徑粉是係鐵粉、小徑粉是Ni-Fe合金粉的情況(第46實施例)係與其他的組合的情況(第61~第63比較例)相比,全部之特性是同等以上,尤其初導磁率及直流重疊特性是良好。
<第7實驗例>
除了使小徑粉之D50固定而僅改變D90以外,即改變小徑粉之粒徑的不均以外,按照與第8實施例相同的條件,製作環形鐵心,並評估特性。在第7表、第16圖以及第17圖表示結果。
根據第7表,小徑粉之粒徑不均改變成全部之特性是良好。又,在D90為4.0μm以下的情況(第8、第71實施例),初導磁率係比初導磁率D90為4.0μm以下的情況(第72實施例)顯著地優異。
<第8實驗例>
使用在上述之第1~第72實施例及第1~第63比較例所使用之含有金屬磁粉的樹脂,製作第1圖~第4A圖、第4B圖所記載之鐵心組件,並製作第1圖~第4A圖、第4B圖所記載之線圈元件。使用在第1~第72實施例所使用之含有金屬磁粉之樹脂的線圈元件成為初導磁率、鐵心損失以及耐電壓等之特性良好的線圈元件。
2‧‧‧線圈元件
4‧‧‧端子電極
10‧‧‧鐵心組件
10a‧‧‧上面
10b‧‧‧下面
Claims (13)
- 一種線圈元件,係由線圈與覆蓋該線圈之含有金屬磁粉的樹脂所構成的線圈元件,其特徵在於:該金屬磁粉係具有D50相異的金屬磁粉;在該金屬磁粉中,將D50大的金屬磁粉作為大徑粉,並將D50小之金屬磁粉作為小徑粉的情況,該大徑粉係由鐵或鐵基合金所構成;該小徑粉係由Ni-Fe合金所構成;該大徑粉之D50係15~40μm;該小徑粉之D50係0.3~2.0μm(不含0.3μm和2.0μm);該小徑粉之D90係4.0μm以下;該小徑粉在該金屬磁粉整體所佔的組成比率係5~25%;該大徑粉及該小徑粉係具備絕緣塗膜層。
- 如申請專利範圍第1項之線圈元件,其中至少該小徑粉係球狀。
- 如申請專利範圍第1項之線圈元件,其中在該Ni-Fe合金之Ni的含有率係75~82%。
- 如申請專利範圍第1項之線圈元件,其中該絕緣塗膜層的厚度係5~45nm。
- 如申請專利範圍第1項之線圈元件,其中該絕緣塗膜層含有由SiO2所構成之玻璃。
- 如申請專利範圍第1項之線圈元件,其中該絕緣塗膜層含有磷酸鹽。
- 如申請專利範圍第1項之線圈元件,更具有D50比該大徑 粉小,且比該小徑粉大的中徑粉。
- 如申請專利範圍第7項之線圈元件,其中該中徑粉係具備絕緣塗膜層。
- 如申請專利範圍第7項之線圈元件,其中該中徑粉之D50係3.0~10μm。
- 如申請專利範圍第7項之線圈元件,其中該中徑粉係由鐵或鐵基合金所構成。
- 如申請專利範圍第7項之線圈元件,其中在該金屬磁粉整體所佔之該大徑粉的組成比率係70~80%,該中徑粉的組成比率係10~15%,該小徑粉的組成比率係10~15%。
- 一種用於如申請專利範圍第1~11項中任一項線圈元件之含有金屬磁粉的樹脂。
- 一種用於如申請專利範圍第1~11項中任一項線圈元件之金屬磁粉。
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