專利名稱：電感部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及作為電源濾波扼流圈(power choke coil)在各種電子設(shè)備中使 用的電感部件及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為近年來在計(jì)算機(jī)等的電源電路中使用的電感部件，要求一種在電源電路的工 作頻域?yàn)榧s300kHz IMHz的高頻域中能夠確保約1 μ H的電感值、約數(shù)m Ω的直流電阻值， 且能夠應(yīng)對(duì)大約十幾A的大電流的電感部件。針對(duì)這些要求，提出有如下的電感部件該電 感部件采用將線圈內(nèi)包于在高頻電流中飽和磁通密度高的金屬磁性體粉末而成的所謂的 壓粉磁芯，且外型尺寸約為寬度尺寸IOmmX進(jìn)深尺寸IOmmX高度尺寸4mm。以下，使用附圖對(duì)現(xiàn)有的電感部件進(jìn)行說明。圖14是現(xiàn)有的電感部件的立體圖。圖15是沿著圖14的15_15線的剖視圖。圖 16是現(xiàn)有的電感部件的將多個(gè)環(huán)狀部配置成平面狀的線圈部的俯視圖。圖17是現(xiàn)有的電 感部件的使多個(gè)環(huán)狀部上下重疊的線圈部的立體圖。在圖14 圖17中，現(xiàn)有的電感部件具備線圈部3、磁性體部4以及端子部5。線 圈部通過使由金屬平板構(gòu)成的多個(gè)環(huán)狀部2在連接部1折彎并彼此上下重疊而形成，所述 多個(gè)環(huán)狀部2彼此利用連接部1連接且配置成平面狀。磁性體4是混合有絕緣性樹脂和金 屬磁性體粉末的部件，該磁性體4內(nèi)包線圈部3并通過加壓成型形成。端子部5是通過使 線圈部3的兩端部從磁性體部4突出而形成的。并且，在多個(gè)環(huán)狀部2的表面形成有絕緣被膜6 (在圖16中畫有陰影線的部分)。 絕緣被膜用于防止將多個(gè)環(huán)狀部2折彎并重疊時(shí)鄰接的環(huán)狀部2短路。另外，作為與本申 請(qǐng)有關(guān)的現(xiàn)有文獻(xiàn)信息例如公知有專利文獻(xiàn)1。最近，為了使電子設(shè)備進(jìn)一步小型化，基于電源電路工作頻率高頻化的電源電路 的節(jié)省空間化進(jìn)一步發(fā)展，電感部件也強(qiáng)烈要求進(jìn)一步的高頻化和小型化。為了使這種電 感部件小型化，需要提高磁性體部4的相對(duì)磁導(dǎo)率。進(jìn)而，為了提高該磁性體部4的相對(duì)磁 導(dǎo)率，需要提高金屬磁性體粉末的填充率。但是，在上述現(xiàn)有的電感部件中，在多個(gè)環(huán)狀部2的表面形成有絕緣被膜6，當(dāng)將 多個(gè)環(huán)狀部2折彎并重疊時(shí)，鄰接的環(huán)狀部2不會(huì)短路。因此，當(dāng)通過加壓成型磁性體部4 時(shí)，重要的是避免線圈部3應(yīng)變而多個(gè)環(huán)狀部2彼此咬合從而損傷絕緣被膜6、或者金屬磁 性體粉末破壞絕緣被膜。因此，磁性體部4通過利用約196 392MPa(2 4t/平方厘米) 的壓力對(duì)金屬磁性體粉末加壓而成型，無(wú)法使磁性體部4的金屬磁性體粉末的填充率高于 75體積％。因此，在現(xiàn)有的方法中，在進(jìn)一步提高金屬磁性體粉末的填充率從而使電感部件 小型化的方面存在極限。專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-111456號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠提高磁性體部的金屬磁性體粉末的填充率從而小型化的電 感部件及其制造方法。本發(fā)明所涉及的電感部件具有線圈導(dǎo)體，該線圈導(dǎo)體由金屬導(dǎo)體構(gòu)成；磁性體 部，該磁性體部是對(duì)混合了金屬磁性體粉末和結(jié)合材料的材料進(jìn)行加壓成型并內(nèi)包線圈導(dǎo) 體而成的；以及端子部，該端子部從線圈導(dǎo)體導(dǎo)出。進(jìn)而，線圈導(dǎo)體由一層形成且在該線圈 導(dǎo)體的表面并未形成絕緣被膜，使磁性體部的金屬磁性體粉末咬入線圈導(dǎo)體的表面，并且 使磁性體部的金屬磁性體粉末的填充率在80體積％以上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠提高磁性體部的相對(duì)磁導(dǎo)率，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電感部件的小型化。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電感部件的立體圖。圖2是沿著圖1的2-2線的剖視圖。圖3是沿著圖1的3-3線的剖視圖。圖4是圖3的D部放大示意圖。圖5A是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電感部件的制造步驟的制造步驟圖。圖5B是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電感部件的制造步驟的制造步驟圖。圖5C是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電感部件的制造步驟的制造步驟圖。圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電感部件的立體圖。圖7是沿著圖6的7-7線的剖視圖。圖8A是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電感部件的磁性體形成步驟的圖。圖8B是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電感部件的磁性體形成步驟的圖。圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式3中的電感部件的立體圖。圖10是沿著圖9的10-10線的剖視圖。圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式4的電感部件的立體圖。圖12是沿著圖11的12-12線的剖視圖。圖13是圖12的H部放大圖。圖14是現(xiàn)有的電感部件的立體圖。圖15是沿著圖14的15-15線的剖視圖。圖16是現(xiàn)有的電感部件的將多個(gè)環(huán)狀部配置成平面狀的線圈部的俯視圖。圖17是現(xiàn)有的電感部件的使多個(gè)環(huán)狀部上下重疊的線圈部的立體圖。標(biāo)號(hào)說明11 線圈導(dǎo)體；12 磁性體部；13 金屬磁性體粉末；14 結(jié)合材料；15 電絕緣材 料；16 端子部；17 凹凸；18 線圈導(dǎo)體附近；19 成型模具；20 沖頭(punch) ；21 上面部； 22 下面部；23 中間部；24 上面部的厚度尺寸；25 下面部的厚度尺寸；26 中間部的厚度 尺寸；27 上面方向折彎部；28 側(cè)面方向折彎部；29 偏向部；30 折彎角度；31 端子部的 高度尺寸；32 突起；33 高密度層部；34 低密度層部；35 預(yù)加壓壓粉體。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式1)以下，使用本發(fā)明的實(shí)施方式1參照附圖對(duì)本發(fā)明的電感部件進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電感部件的立體圖。圖2是沿著圖1的2-2線的 剖視圖。圖3是沿著圖1的3-3線的剖視圖。圖4是圖3的D部放大示意圖。在圖1 圖4中，線圈導(dǎo)體11是由銅板等金屬導(dǎo)體構(gòu)成的線圈導(dǎo)體，是將金屬平 板沖裁加工成直線狀而成的部件，該線圈導(dǎo)體由一層形成且在表面并未形成絕緣被膜。該 線圈導(dǎo)體11的材質(zhì)只要是具有良好的導(dǎo)電性的材質(zhì)即可，可以適當(dāng)選擇進(jìn)行使用，例如由 維氏硬度為約50 150 (HV)的銅板形成。磁性體部12是通過對(duì)混合有金屬磁性體粉末13和結(jié)合材料14的材料進(jìn)行加壓 成型而形成的。并且，端子部16是通過利用磁性體部12內(nèi)包線圈導(dǎo)體11并將線圈導(dǎo)體11 的兩端部從磁性體部12的兩側(cè)面部導(dǎo)出而形成的。金屬磁性體粉末13的材質(zhì)優(yōu)選為硬度 比線圈導(dǎo)體11的硬度硬的材質(zhì)，例如使用維氏硬度為400 500 (HV)的鐵硅鋁(FeSiAl) 粉末。構(gòu)成磁性體部12的金屬磁性體粉末13優(yōu)選為飽和磁通密度和相對(duì)磁導(dǎo)率都高的 材質(zhì)。例如可以是鐵(Fe)、鐵硅(FeSi)系、鐵鎳(FeNi)系、鐵鈷(FeCo)系、鐵鉬(FeMo)系 等金屬磁性體，可以形成為粒徑在1 μ m 100 μ m以下、優(yōu)選為平均粒徑在20 μ m以下的粉 碎粉或者噴霧粉。并且，優(yōu)選金屬磁性體粉末13的表面由氧化膜(未圖示)包覆。即便是 在放置狀態(tài)下也會(huì)在一定程度上產(chǎn)生該氧化膜。但是，由于在放置狀態(tài)下產(chǎn)生的氧化膜通 常在5nm以下、厚度過薄，因此優(yōu)選適當(dāng)?shù)貙?shí)施熱處理等從而形成厚度為10 500nm的氧 化被膜。結(jié)合材料14由有機(jī)類的丙烯酸類樹脂、環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷樹脂、酚醛樹脂、聚氯 乙烯樹脂等，無(wú)機(jī)類的水玻璃等構(gòu)成。另外，在圖4中結(jié)合材料14由未畫陰影線的部分表
7J\ ο優(yōu)選預(yù)先使磁性體部12的金屬磁性體粉末13的粒子之間夾有電絕緣材料15。作 為該電絕緣材料15優(yōu)選為具有金屬磁性體粉末13的平均粒徑的十分之一以下的平均粒 徑、且形狀為板狀或針狀的固體粉末。例如可以從滑石(talc)、氮化硼、氧化鋅、二氧化鈦、 氧化鋁、氧化鐵、硝酸鋇等中適當(dāng)選擇。通過在混合金屬磁性體粉末13和結(jié)合材料14時(shí)同 時(shí)混合電絕緣材料15而使電絕緣材料15夾在金屬磁性體粉末13的粒子之間。磁性體部12通過利用能夠使金屬磁性體粉末13塑性應(yīng)變并足以使金屬磁性體粉 末13咬入線圈導(dǎo)體11的表面的高加壓力進(jìn)行加壓而成型。磁性體部12的金屬磁性體粉末 13的填充率在80體積％以上、且不足100體積％。在該情況下，加壓力可以在490MPa(5t/ 平方厘米)以上，加壓力越高填充率也就越高。雖然還依賴于加壓成型機(jī)或成型模具的性 能，但優(yōu)選以960MPa(10t/平方厘米)的加壓力進(jìn)行加壓成型。通過這樣以高加壓力形成 磁性體部12，由鐵硅鋁(FeSiAl)形成的金屬磁性體粉末13塑性應(yīng)變。于是，在比金屬磁性 體粉末13軟的由銅形成的線圈導(dǎo)體11的表面形成有深度約10 μ m的凹凸17。以形成有這 種凹凸17的方式使金屬磁性體粉末的填充率為85體積％。并且，如上面所說明了的那樣，通過以足以使金屬磁性體粉末13咬入線圈導(dǎo)體11 的表面的方式進(jìn)行加壓而成型磁性體部12，從而線圈導(dǎo)體附近18的磁性體部12的密度比磁性體部12的平均密度高。此處，所謂磁性體部12的線圈導(dǎo)體附近18，在圖4中表示磁性 體部12內(nèi)的與線圈導(dǎo)體11鄰接的部分。進(jìn)一步，磁性體部12還被實(shí)施了用于除去對(duì)金屬 磁性體粉末13進(jìn)行加壓成型時(shí)產(chǎn)生的金屬磁性體粉末13的內(nèi)部應(yīng)變的消除應(yīng)變退火。端子部16是從磁性體部12導(dǎo)出的線圈導(dǎo)體11的兩端部，在該端子部16的外周 側(cè)實(shí)施了鍍錫，該端子部16通過從磁性體部12的側(cè)面沿著底面折彎構(gòu)成。下面，對(duì)以上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電感部件的制造方法進(jìn)行說 明。圖5A 圖5C是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電感部件的制造步驟的制造步驟 圖。在圖5A 圖5C中，本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電感部件的制造方法具有以下步驟線圈 導(dǎo)體形成步驟(圖5A)，利用該步驟形成由銅板等金屬導(dǎo)體構(gòu)成的線圈導(dǎo)體11 ；磁性體部形 成步驟(圖5B)，利用該步驟對(duì)混合有鐵系的金屬磁性體粉末13、結(jié)合材料14以及電絕緣 材料15的材料進(jìn)行加壓成型，從而形成了內(nèi)包有線圈導(dǎo)體的磁性體部12 ；熱處理步驟(未 圖示)，利用該步驟對(duì)加壓成型的被成型體進(jìn)行熱處理；以及端子部形成步驟(圖5C)，利用 該步驟形成從線圈導(dǎo)體11導(dǎo)出的端子部16。線圈導(dǎo)體形成步驟是這樣的步驟利用沖壓加工等將銅板等金屬平板沖裁加工成 直線狀，從而形成一層的線圈導(dǎo)體11且在該線圈導(dǎo)體11的表面并未形成絕緣被膜。磁性體部形成步驟是如下的步驟在成型模具19裝入線圈導(dǎo)體11以及以?shī)A著該 線圈導(dǎo)體11的方式混合金屬磁性體粉末13、結(jié)合材料14以及電絕緣材料15的材料，利用 上下的沖頭20沿圖5B的箭頭方向進(jìn)行加壓成型從而形成磁性體部12。在該磁性體部形 成步驟中，利用能夠使金屬磁性體粉末13塑性應(yīng)變且足以使金屬磁性體粉末13咬入線圈 導(dǎo)體11表面的高加壓力進(jìn)行加壓成型，磁性體部12的金屬磁性體粉末13的填充率在80 體積％以上且不足100體積％。在該情況下，可以使加壓力在490MPa(5t/平方厘米)以 上，加壓力越高則填充率也越高。雖然還依賴于加壓成型機(jī)或成型模具的性能，但優(yōu)選以 960MPa(10t/平方厘米)的加壓力進(jìn)行加壓成型。結(jié)果，在使金屬磁性體粉末13塑性應(yīng)變 的同時(shí)，金屬磁性體粉末13咬入線圈導(dǎo)體11的表面直至約10 μ m的深度，磁性體部12的 金屬磁性體粉末13的填充率為85體積％。進(jìn)而，如在上面的敘述中所說明了的那樣，通過 進(jìn)行加壓成型直至金屬磁性體粉末13咬入線圈導(dǎo)體11的表面，線圈導(dǎo)體附近18的磁性體 部12的密度比磁性體部12的平均密度高。其次，熱處理步驟是如下的步驟將利用前一步驟即磁性體部形成步驟加壓成型 的被成型體在惰性氣體氣氛、例如氮?dú)鈿夥罩性?00°C保持30分鐘以上。在該情況下，熱處 理的溫度在600°C以上、并且設(shè)定成比線圈導(dǎo)體11和金屬磁性體粉末13熱擴(kuò)散的溫度低的 溫度。并且，在該熱處理步驟之后，為了對(duì)磁性體部12的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)，也可以追加實(shí) 施在環(huán)氧樹脂等中進(jìn)行浸漬的浸漬步驟(未圖示)。進(jìn)而，最后的端子部形成步驟是如下的步驟在從磁性體部12導(dǎo)出的線圈導(dǎo)體11 的兩端部適當(dāng)?shù)貙?shí)施鍍錫，并從磁性體部12的側(cè)面沿著底面折彎從而形成端子部16。以上述方式構(gòu)成并制造的本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電感部件將線圈導(dǎo)體11形成 為一層且在線圈導(dǎo)體11的表面并未形成絕緣被膜。因此，不會(huì)出現(xiàn)像在現(xiàn)有的電感部件中 那樣的利用足以使絕緣被膜6破損的程度的高加壓力進(jìn)行加壓成型從而使線圈部3的多個(gè) 環(huán)狀部2短路的情況。因此，當(dāng)形成磁性體部12時(shí)能夠利用足以使金屬磁性體粉末13咬
7入線圈導(dǎo)體11的表面的高加壓力進(jìn)行加壓成型從而使金屬磁性體粉末13的填充率在80 體積％以上，能夠提高磁性體部12的相對(duì)磁導(dǎo)率。并且，通常，直線狀的線圈導(dǎo)體11容易從磁性體部12脫出或者活動(dòng)。但是，由于 金屬磁性體粉末13咬入線圈導(dǎo)體11的表面，因此磁性體部12與線圈導(dǎo)體11的剝離強(qiáng)度 提高，線圈導(dǎo)體11不會(huì)在磁性體部12中活動(dòng)或者脫落。因此，由于線圈導(dǎo)體11活動(dòng)而對(duì) 磁性體部12施加的機(jī)械應(yīng)力消失，能夠抑制在磁性體部12產(chǎn)生裂紋的情況。進(jìn)一步，當(dāng)對(duì)線圈導(dǎo)體11通有高頻電流時(shí)，由于表皮效應(yīng)使高頻電流僅在線圈導(dǎo) 體11的表皮流動(dòng)。但是，由于金屬磁性體粉末13咬入線圈導(dǎo)體11的表面，因此在線圈導(dǎo) 體11的表面形成有凹凸17，高頻電流的流通面積變大，能夠降低由線圈導(dǎo)體11造成的損 失。并且，由于線圈導(dǎo)體11的材質(zhì)是比金屬磁性體粉末13的鐵系合金軟的銅，因此當(dāng) 形成磁性體部12時(shí)能夠使金屬磁性體粉末13更深地咬入線圈導(dǎo)體11的表面，能夠進(jìn)一步 提高金屬磁性體粉末13的填充率。進(jìn)一步，線圈導(dǎo)體11與金屬磁性體粉末13之間的剝離 強(qiáng)度進(jìn)一步提高從而能夠進(jìn)一步提高磁性體部12的機(jī)械強(qiáng)度。并且，由于線圈導(dǎo)體附近18的磁性體部12的密度比磁性體部12的平均密度高， 因此能夠提高線圈導(dǎo)體附近18的磁性體部12的飽和磁通密度。由于磁通容易集中于磁性 體部12的與線圈導(dǎo)體11鄰接的部分，因此能夠有效地提高電感值。進(jìn)一步，由于在金屬磁性體粉末13的粒子之間夾有電絕緣材料15，因此能夠抑制 金屬磁性體粉末13的粒子之間的接觸。因此，能夠抑制由高頻電流在金屬磁性體粉末內(nèi)產(chǎn) 生的渦電流在粒子之間流動(dòng)從而渦電流損耗變大的情況。并且，由于對(duì)磁性體部12進(jìn)行了用于除去金屬磁性體粉末13的內(nèi)部應(yīng)變的消除 應(yīng)變退火，因此對(duì)磁性體部12進(jìn)行加壓成型而形成磁性體部12時(shí)產(chǎn)生的金屬磁性體粉末 13的內(nèi)部應(yīng)變被除去，磁性體部12的磁特性提高。結(jié)果，能夠使電感部件進(jìn)一步小型化。并且，線圈導(dǎo)體形成步驟是以一層形成線圈導(dǎo)體11且在線圈導(dǎo)體11的表面并未 形成絕緣被膜的步驟。因此，不會(huì)像在現(xiàn)有的電感部件中那樣利用足以使絕緣被膜6破損 的程度的高加壓力進(jìn)行加壓成型從而使線圈部3的多個(gè)環(huán)狀部2短路的情況。因此，當(dāng)形 成磁性體部12時(shí)能夠利用足以使金屬磁性體粉末13咬入線圈導(dǎo)體11的表面的高加壓力 進(jìn)行加壓成型從而使金屬磁性體粉末13的填充率在80體積％以上，能夠提高磁性體部12 的相對(duì)磁導(dǎo)率。并且，由于金屬磁性體粉末13咬入線圈導(dǎo)體11的表面，因此能夠提高磁性 體部12與線圈導(dǎo)體11的剝離強(qiáng)度，線圈導(dǎo)體11不會(huì)在磁性體部12中活動(dòng)或者從磁性體 部12脫落。因此，由于線圈導(dǎo)體11活動(dòng)而對(duì)磁性體部12施加的機(jī)械應(yīng)力消失，能夠抑制 在磁性體部12產(chǎn)生裂紋的情況。當(dāng)對(duì)線圈導(dǎo)體11通有高頻電流時(shí)，由于表皮效應(yīng)使高頻電流僅在線圈導(dǎo)體11的 表皮流動(dòng)。但是，由于金屬磁性體粉末13咬入線圈導(dǎo)體11的表面，因此在線圈導(dǎo)體11的 表面形成有凹凸17，從而高頻電流的流通面積變大，能夠降低由線圈導(dǎo)體11引起的損失。 結(jié)果，能夠使電感部件小型化。進(jìn)一步，由于磁性體部形成步驟是以使線圈導(dǎo)體11附近的磁性體部12的密度比 磁性體部12的平均密度高的方式進(jìn)行加壓成型的步驟，因此能夠提高線圈導(dǎo)體附近18的 磁性體部的飽和磁通密度。由于磁通容易集中于磁性體部12的與線圈導(dǎo)體11鄰接的部分，因此能夠有效地提高電感值。并且，由于熱處理步驟是下述溫度進(jìn)行熱處理的步驟所述溫度在600°C以上、并 且是比線圈導(dǎo)體11和金屬磁性體粉末13熱擴(kuò)散的溫度低的溫度，因此，例如在使線圈導(dǎo)體 11的材質(zhì)為銅、使金屬磁性體粉末13的材質(zhì)為鐵系合金的情況下，能夠以熱處理的溫度為 約900°C的高溫進(jìn)行熱處理。S卩，如果在600°C以上的溫度進(jìn)行熱處理的話，則能夠除去由 對(duì)金屬磁性體粉末13進(jìn)行加壓成型時(shí)的塑性應(yīng)變引起的金屬磁性體粉末13的內(nèi)部應(yīng)變。 因此，能夠以不會(huì)使線圈導(dǎo)體11和金屬磁性體粉末13熱擴(kuò)散的方式進(jìn)行金屬磁性體粉末 13的消除應(yīng)變退火，能夠進(jìn)一步提高磁性體部12的相對(duì)磁導(dǎo)率。在像現(xiàn)有的電感部件那樣 在多個(gè)環(huán)狀部2的表面形成有絕緣被膜6的結(jié)構(gòu)中，絕緣被膜會(huì)由于熱處理的溫度而熱分 解從而多個(gè)環(huán)狀部2短路。但是，像本發(fā)明這樣，由于以一層形成線圈導(dǎo)體11并且在線圈 導(dǎo)體11的表面并未形成絕緣被膜，因此能夠進(jìn)行用于除去金屬磁性體粉末13的內(nèi)部應(yīng)變 的600°C以上的消除應(yīng)變退火。進(jìn)一步，由于在600°C以上的溫度進(jìn)行熱處理，因此如果預(yù)先在結(jié)合材料中混合有 機(jī)硅化合物的話，則有機(jī)硅化合物和金屬磁性體粉末13中所含有的氧在熱處理的溫度發(fā) 生反應(yīng)，一部分變成二氧化硅從而使金屬磁性體粉末13的粒子之間的絕緣性提高。另外， 上面說明了的金屬磁性體粉末13中所含有的氧來源于金屬磁性體粉末13的原料、或者是 在粉末制造步驟中混入而含有的。由于以上的結(jié)果，當(dāng)使頻率帶域高頻化至IOMHz時(shí)，能夠使電感部件的外型尺寸 小型化至約為寬度尺寸2mmX進(jìn)深尺寸2mmX高度尺寸1mm。另外，在本實(shí)施方式1中，利用用于除去金屬磁性體粉末13的內(nèi)部應(yīng)變的消除應(yīng) 變退火的步驟對(duì)熱處理步驟進(jìn)行了說明。但是，只要能夠在產(chǎn)生了由加壓成型引起的內(nèi)部 應(yīng)變的金屬磁性體粉末13中得到預(yù)定的電感值，也可以是代替消除應(yīng)變退火進(jìn)行100°C 300°C的熱處理、并且使結(jié)合材料熱硬化的熱硬化步驟。在該情況下，同樣能夠得到除了由 消除應(yīng)變退火得到的效果以外的本實(shí)施方式1的效果。(實(shí)施方式2)下面，使用本發(fā)明的實(shí)施方式2參照附圖對(duì)本發(fā)明的電感部件進(jìn)行說明。另外，對(duì) 與實(shí)施方式1相同的結(jié)構(gòu)賦予相同的標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)的說明。圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電感部件的立體圖。圖7是沿著圖6的7_7線的 剖視圖。在圖6、圖7中，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電感部件，磁性體部12的上面部21 和下面部22的密度比中間部23的密度高，所述上面部21比線圈導(dǎo)體11靠近上面?zhèn)?，所?下面部22比線圈導(dǎo)體11靠近下面?zhèn)?，所述中間部23比線圈導(dǎo)體11靠近側(cè)面?zhèn)?。進(jìn)一步， 使磁性體部12的中間部的厚度尺寸26比磁性體部12的上面部的厚度尺寸24和下面部的 厚度尺寸25大。此處，圖7所示的長(zhǎng)方體形狀的磁性體部12的剖視圖的包含上側(cè)橫線的面是磁性 體部12的上面，同樣，包含下側(cè)橫線的面是磁性體部12的下面。并且，如圖7所示，所謂上 面部的厚度尺寸24是指從線圈導(dǎo)體11的上面到磁性體部12的上面的厚度尺寸。同樣，所 謂下面部的厚度尺寸25是指從線圈導(dǎo)體11的下面到磁性體部12的下面的厚度尺寸。進(jìn) 而，所謂中間部的厚度尺寸是指從線圈導(dǎo)體11的側(cè)面到磁性體部12的側(cè)面的厚度尺寸。下面，對(duì)以上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電感部件的制造方法進(jìn)行說明。圖8A、圖8B是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電感部件的磁性體形成步驟的圖。在 圖8A、圖8B中，實(shí)施方式2的電感部件的制造方法與實(shí)施方式1的電感部件的制造方法在 磁性體部形成步驟不同。如圖8A所示，預(yù)先以約98MPa(lt/平方厘米)的加壓力對(duì)混合有 金屬磁性體粉末13和結(jié)合材料14的材料進(jìn)行預(yù)加壓成型從而形成高密度層部33。進(jìn)而， 與該高密度層部33層疊地以大約46MPa(0. 5t/平方厘米)的加壓力預(yù)加壓成型低密度層 部34，從而形成預(yù)加壓壓粉體35，預(yù)先準(zhǔn)備兩個(gè)預(yù)加壓壓粉體35。接著，如圖8B所示，以利用預(yù)加壓壓粉體35的低密度層部34側(cè)從上下方夾持線 圈導(dǎo)體11的方式成型模具19。進(jìn)而，以490MPa(5t/平方厘米)、優(yōu)選為980MPa(10t/平方 厘米)的加壓力進(jìn)行真正加壓成型，直到磁性體部12的上面部的厚度尺寸24和下面部的 厚度尺寸25比中間部的厚度尺寸26小。通過這樣做，能夠使磁性體部12的比線圈導(dǎo)體11 靠近上面?zhèn)鹊纳厦娌?1和比線圈導(dǎo)體11靠近下面?zhèn)鹊南旅娌?2的填充率大于比線圈導(dǎo) 體11靠近側(cè)面?zhèn)鹊闹虚g部23的填充率。在以上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施方式2的電感部件中，磁性體部12的比線圈導(dǎo) 體11靠近上面?zhèn)鹊纳厦娌?1和比線圈導(dǎo)體11靠近下面?zhèn)鹊南旅娌?2的密度高于比線圈 導(dǎo)體11靠近側(cè)面?zhèn)鹊闹虚g部23的密度。因此，上面部21和下面部22的飽和磁通密度變 高，難以在上面部21和下面部22產(chǎn)生磁飽和。由此，能夠縮小上面部的厚度尺寸24和下 面部的厚度尺寸25的厚度尺寸從而使電感部件整體小型化。并且，由于磁性體部12的中間部的厚度尺寸26比磁性體部12的上面部的厚度尺 寸24和下面部的厚度尺寸25大，因此即便提高磁性體部12的上面部21和下面部22的密 度以實(shí)現(xiàn)電感部件整體的薄型化，在中間部23中飽和磁通密度變高，能夠抑制產(chǎn)生磁飽和 的情況。在該情況下，與使中間部的厚度尺寸26與上面部的厚度尺寸24和下面部的厚度 尺寸25為相同尺寸的情況相比較，磁性體部12的體積相對(duì)于線圈導(dǎo)體11的體積變大，從 而磁性體部12的機(jī)械強(qiáng)度變強(qiáng)。因此，能夠抑制由于施加于從線圈導(dǎo)體11導(dǎo)出的端子部 16的外部應(yīng)力等導(dǎo)致磁性體部12出現(xiàn)裂紋的情況。并且，由于磁性體部12的上面部21和 下面部22的密度高，因此通過與磁性體部12的上面部21和下面部22的強(qiáng)度進(jìn)一步提高 的相乘效果，即便實(shí)現(xiàn)電感部件的薄型化，也能夠進(jìn)一步抑制在磁性體部12產(chǎn)生裂紋的情 況。(實(shí)施方式3)下面，使用本發(fā)明的實(shí)施方式3參照附圖對(duì)本發(fā)明的電感部件進(jìn)行說明。對(duì)與實(shí) 施方式1相同的結(jié)構(gòu)賦予相同的標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)的說明。圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式3中的電感部件的立體圖。圖10是沿著圖9的10_10線 的剖視圖。在圖9、圖10中，在線圈導(dǎo)體11的與端子部16連接的兩端部形成有偏向部29， 該偏向部29具有朝上面方向折彎的上面方向折彎部27和朝側(cè)面方向折彎的側(cè)面方向折彎 部28。進(jìn)而，線圈導(dǎo)體11的中央部配置在磁性體部12的上面和下面之間的大致中央，并且 端子部16偏向磁性體部12側(cè)面的上面?zhèn)葘?dǎo)出。進(jìn)一步對(duì)線圈導(dǎo)體11的形狀進(jìn)行詳細(xì)說明。上面方向折彎部27的折彎角度30 在90度以上且不足180度。并且，為了避免位于上面方向折彎部27和側(cè)面方向折彎部28 之間的線圈導(dǎo)體11所產(chǎn)生的磁通與位于磁性體部12的大致中央的線圈導(dǎo)體11所產(chǎn)生的磁通重合而導(dǎo)致磁通密度變高，優(yōu)選增大折彎角度30。另外，側(cè)面方向折彎部28通過朝磁 性體部12的側(cè)面以形成水平的方式折彎而形成。此處，圖10所示的長(zhǎng)方體形狀的磁性體部12的剖視圖的包含上側(cè)橫線的面為磁 性體部12的上面，同樣，包含下側(cè)橫線的面為磁性體部12的下面。并且，將線圈導(dǎo)體11的 中央部配置在磁性體部12的上面和下面之間的大致中央。所謂大致中央意味著包含下述 情況的實(shí)質(zhì)上能夠看作中央的中央部磁性體部12的上面和下面的正中央的情況，以及由 于制造上的偏差等而從該正中央稍稍偏移的情況。在以上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施方式3的電感部件中，在線圈導(dǎo)體11的與端子 部16連接的兩端部形成有偏向部29，該偏向部29具有朝上面方向折彎的上面方向折彎部 27和朝側(cè)面方向折彎的側(cè)面方向折彎部28。進(jìn)而，線圈導(dǎo)體11的中央部配置在磁性體部 12的上面和下面之間的大致中央，并且端子部16朝磁性體部12側(cè)面的上面?zhèn)绕虻貙?dǎo)出。 因此，如果將端子部16從側(cè)面沿著底面折彎的話，則位于磁性體部12的端子部的高度尺寸 31變長(zhǎng)，當(dāng)錫焊連接于安裝基板(未圖示)時(shí)容易形成錫焊焊腳(未圖示)。結(jié)果，能夠以 不會(huì)有損于錫焊安裝性的方式使電感部件小型化。通常，在端子部16朝磁性體部12的側(cè)面的上面?zhèn)绕虻貙?dǎo)出的情況下，線圈導(dǎo)體 11配置在磁性體部12的上面附近，是偏向上面?zhèn)鹊呐渲茫虼舜磐芏葧?huì)在線圈導(dǎo)體11的 上面?zhèn)群拖旅鎮(zhèn)犬a(chǎn)生差從而磁效率變差。但是，在本發(fā)明的實(shí)施方式3中的電感部件中，由 于偏向部29的存在，線圈導(dǎo)體11配置在磁性體部12的大致中央，因此能夠使線圈導(dǎo)體11 產(chǎn)生的磁通在磁性體部12中更均勻地分布，能夠有效地更大電感值。當(dāng)像本發(fā)明這樣提高金屬磁性體粉末13的填充率時(shí)，磁性體部12的磁通飽和也 變高，因此磁性體部12的形狀、尺寸對(duì)電感部件的特性造成的影響變大。進(jìn)而，像本發(fā)明這 樣，在線圈導(dǎo)體11為一層的情況下，由在線圈導(dǎo)體11中流通的電流產(chǎn)生的磁力線形成以在 線圈導(dǎo)體11中流通的電流方向?yàn)橹行牡耐膱A狀。因此，與線圈導(dǎo)體11的電流方向垂直 的方向的磁性體部12的截面形狀對(duì)電感值造成的影響變大。為了有效地增大電感值，可以 像在本發(fā)明的實(shí)施方式3中所說明了的那樣將線圈導(dǎo)體11配置在磁性體部12的中央，由 此能夠?qū)崿F(xiàn)電感部件的進(jìn)一步的小型化。(實(shí)施方式4)下面，使用本發(fā)明的實(shí)施方式4參照附圖對(duì)本發(fā)明的電感部件進(jìn)行說明。對(duì)與實(shí) 施方式1相同的結(jié)構(gòu)賦予相同的標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)的說明。圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式4的電感部件的立體圖。圖12是沿著圖11的12_12 線的剖視圖。圖13是圖12的H部放大圖。在圖11 圖13中，在本發(fā)明的實(shí)施方式4中 的電感部件中，在線圈導(dǎo)體11的上面或者下面的任一方的邊緣形成有沿與線圈導(dǎo)體的上 面或者下面垂直的方向延伸的突起32。在以上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施方式4中的電感部件中，突起32進(jìn)入磁性體部 12，相對(duì)于磁性體部12產(chǎn)生線圈導(dǎo)體11的錨定效果從而電感部件的機(jī)械強(qiáng)度增加。進(jìn)一 步，在該情況下，線圈導(dǎo)體11和磁性體部12密接的表面積變大。因此，當(dāng)在線圈導(dǎo)體11中 通有電流時(shí)產(chǎn)生的熱容易散熱至磁性體部12，能夠降低溫度上升。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明所涉及的電感部件能夠構(gòu)成為提高形成磁性體部時(shí)對(duì)金屬磁性體粉末進(jìn)行加壓成型的壓力，將該磁性體部的金屬磁性體粉末的填充率提高至8O體積％以上。由 此，能夠提高磁性體部的相對(duì)磁導(dǎo)率，能夠?qū)崿F(xiàn)電感部件的小型化，對(duì)于應(yīng)用于各種電子設(shè) 備來說是有用的。
權(quán)利要求
一種電感部件，其中，所述電感部件具有線圈導(dǎo)體，該線圈導(dǎo)體由金屬導(dǎo)體構(gòu)成；磁性體部，該磁性體部是對(duì)混合了金屬磁性體粉末和結(jié)合材料的材料進(jìn)行加壓成型并內(nèi)包所述線圈導(dǎo)體而成；以及端子部，該端子部從所述線圈導(dǎo)體導(dǎo)出，所述線圈導(dǎo)體由一層形成且在該線圈導(dǎo)體的表面并未形成絕緣被膜，使所述磁性體部的所述金屬磁性體粉末咬入所述線圈導(dǎo)體的表面，并且使所述磁性體部的所述金屬磁性體粉末的填充率在80體積％以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感部件，其中，所述線圈導(dǎo)體的材質(zhì)是比所述金屬磁性體粉末的材質(zhì)軟的材質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感部件，其中，使所述線圈導(dǎo)體附近的所述磁性體部的密度比所述磁性體部的平均密度高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感部件，其中，使所述金屬磁性體粉末的粒子之間夾有電絕緣材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感部件，其中，對(duì)所述磁性體部進(jìn)行用于除去所述金屬磁性體粉末的內(nèi)部應(yīng)變的消除應(yīng)變退火。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感部件，其中，使所述磁性體部的比所述線圈導(dǎo)體靠近上面?zhèn)鹊纳厦娌亢捅人鼍€圈導(dǎo)體靠近下面 側(cè)的下面部的所述磁性體部的密度，高于比所述線圈導(dǎo)體靠近側(cè)面?zhèn)鹊闹虚g部的所述磁性 體部的密度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電感部件，其中，使所述磁性體部的中間部的厚度尺寸大于所述磁性體部的上面部和下面部的厚度尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感部件，其中，在所述線圈導(dǎo)體的與所述端子部連接的兩端部形成有偏向部，該偏向部具有朝上面方 向折彎的上面方向折彎部和朝側(cè)面方向折彎的側(cè)面方向折彎部，將所述線圈導(dǎo)體的中央部配置在所述磁性體部的上面和下面之間的大致中央，并且所 述端子部偏向所述磁性體部側(cè)面的上面?zhèn)葘?dǎo)出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感部件，其中，在所述線圈導(dǎo)體的上面或者下面的任一方的邊緣形成有沿與所述線圈導(dǎo)體的上面或 者下面垂直的方向延伸的突起。
10.一種電感部件的制造方法，其中， 所述電感部件的制造方法具有以下步驟線圈導(dǎo)體形成步驟，利用該步驟形成由金屬導(dǎo)體構(gòu)成的線圈導(dǎo)體； 磁性體部形成步驟，利用該步驟形成磁性體部，該磁性體部是對(duì)混合了金屬磁性體粉 末和結(jié)合材料的材料進(jìn)行加壓成型并埋設(shè)所述線圈導(dǎo)體而成的；熱處理步驟，利用該步驟對(duì)所述加壓成型的被成型體進(jìn)行熱處理；以及 形成從所述線圈導(dǎo)體導(dǎo)出的端子部的步驟，所述線圈導(dǎo)體形成步驟是將所述線圈導(dǎo)體由一層形成且在所述線圈導(dǎo)體的表面并未 形成絕緣被膜的步驟，所述磁性體部形成步驟是進(jìn)行加壓成型直到所述磁性體部的所述金屬磁性體粉末咬 入所述線圈導(dǎo)體的表面并且所述金屬磁性體粉末的填充率在80體積％以上的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電感部件的制造方法，其中，所述磁性體部形成步驟是進(jìn)行加壓成型使所述線圈導(dǎo)體附近的所述磁性體部的密度 比所述磁性體部的平均密度高的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電感部件的制造方法，其中，所述熱處理步驟是在下述溫度進(jìn)行熱處理的步驟所述溫度在600°C以上、并且是比 所述線圈導(dǎo)體和所述金屬磁性體粉末熱擴(kuò)散的溫度低的溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電感部件及其制造方法。所述電感部件具有由金屬導(dǎo)體構(gòu)成的線圈導(dǎo)體(11)；磁性體部(12)，該磁性體部是對(duì)混合了金屬磁性體粉末和混合材料的材料進(jìn)行加壓成型并內(nèi)包線圈導(dǎo)體(11)而成的；以及從線圈導(dǎo)體(11)導(dǎo)出的端子部(16)，線圈導(dǎo)體(11)由一層形成且在該線圈導(dǎo)體的表面并未形成絕緣被膜，使磁性體部(12)的金屬磁性體粉末咬入線圈導(dǎo)體(11)的表面，并且使該磁性體部(12)的金屬磁性體粉末的填充率在80體積％以上。
文檔編號(hào)H01F27/29GK101896982SQ20088012024
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者下村理, 大西一彰, 高木潔 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社