專利名稱：磁性元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是作為例如各種電氣產(chǎn)品的電源電路用而使用的磁性元件。
背景技術(shù)：
在作為電源用而使用的磁性元件中，驅(qū)動(dòng)電路的轉(zhuǎn)換頻率慢慢地移位至高頻側(cè)。這里，在頻率f、電流I、磁性元件的電感值(L值)、和磁性元件的功率P之間，以下所示的關(guān)系成立。
P＝1/2×L×I2×f (公式1)以該公式1為基礎(chǔ)進(jìn)行考慮的話，在功率P為固定的情況下，頻率f越大，L越小。因此，近年來，在伴隨著轉(zhuǎn)換頻率向高頻側(cè)的移位等，謀求磁性元件的L值降低(以下，簡稱為“低L化”。)的同時(shí)，能夠外加大電流這樣的要求強(qiáng)烈起來。
這里，為了在謀求低L化的同時(shí)對(duì)應(yīng)大電流的外加，必須謀求繞線(導(dǎo)體)的低電阻化。進(jìn)而，為了抑制外加大電流時(shí)的由于磁飽和引起的電感減少，必須選擇材料、構(gòu)造、生產(chǎn)條件。而且，伴隨近年來電子儀器的小型化，也必須謀求磁性元件的小型化。進(jìn)而，也要求磁性元件的制造容易，而且也要求降低磁性元件的制造成本。
這里，磁性元件為了得到要求的電感值(L值)，一般具有僅卷繞了規(guī)定匝數(shù)的繞線的線圈部。而且，用磁性材料等覆蓋該線圈部，進(jìn)而，通過將線圈部的繞線兩端連接在端子電極上，形成可安裝于安裝電路板的磁性元件。而且，作為這樣的磁性元件的代表性構(gòu)成例，存在專利文獻(xiàn)1中所公開的情況。
另外，作為具有與專利文獻(xiàn)1的磁性元件不同構(gòu)成的磁性元件，已知的有，將筒孔沿著多邊筒狀的鐵氧體磁芯的縱向而設(shè)置，同時(shí)，設(shè)有連接該筒孔和鐵氧體磁芯底面的縫隙，進(jìn)而，使導(dǎo)體插通在筒孔內(nèi)的磁性元件。作為這樣的磁性元件，存在專利文獻(xiàn)2中所公開的情況。
專利文獻(xiàn)1特開2002-252120(參照?qǐng)D1、圖3～圖5等)專利文獻(xiàn)2特開2001-052934(參照?qǐng)D1～圖7等)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的課題如果采用專利文獻(xiàn)1的磁性元件的構(gòu)成，通過具有僅卷繞了規(guī)定匝數(shù)繞線的線圈部，一般得到的電感值變大。但是，在專利文獻(xiàn)1所公開的構(gòu)成中，疊加特性存在劣化的傾向。進(jìn)而，由于導(dǎo)體長度變長引起電阻值增加的原因，外加大電流時(shí)的發(fā)熱便可能成為問題。進(jìn)而，由于為了內(nèi)包空芯卷繞的線圈部、且在各部位均勻地控制磁性體的覆蓋厚度而進(jìn)行加壓成形，從而其制造方法變得非常復(fù)雜。
另外，如果采用專利文獻(xiàn)2的磁性元件的構(gòu)成，則與專利文獻(xiàn)1的磁性元件的構(gòu)成相比，能夠?qū)崿F(xiàn)低L化及導(dǎo)體的低電阻化，但是，因?yàn)榇判静考菬Y(jié)性鐵氧體磁芯，所以一般磁特性等的臨界點(diǎn)低。另外，在形成縫隙時(shí)，必須對(duì)燒結(jié)磁芯進(jìn)行切削加工。因此，會(huì)擔(dān)心工序增加等。進(jìn)而，為了使帶狀導(dǎo)體的插通作業(yè)容易，多邊筒狀鐵氧體磁芯的筒孔不得不稍大于帶狀導(dǎo)體。因此，在導(dǎo)體和筒孔之間，實(shí)際上產(chǎn)生了間隙。因而，由于外加電流而發(fā)熱的導(dǎo)體呈與熱傳導(dǎo)性差的空氣接觸的狀態(tài)，導(dǎo)體蓄熱，故溫度上升顯著。因此，即使疊加特性良好，也不能確保涉及磁性元件溫度的可靠性。
本發(fā)明是鑒于上述情況而進(jìn)行的，其目的在于提供一種，能夠降低電感值，同時(shí)，能夠利用簡單的生產(chǎn)條件確保要求的電感值，進(jìn)而，具有出色的直流疊加特性、且能夠確保小型化及高可靠性的磁性元件。
解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明的磁性元件具有通過將含有金屬的磁性粉末和樹脂類粘結(jié)劑混合所得的混合物加壓成形而形成的磁芯部件；設(shè)置于磁芯部件的內(nèi)部、且呈直線狀延伸的導(dǎo)體；以及設(shè)置于磁芯部件的外表面、與導(dǎo)體電連接、同時(shí)在安裝時(shí)與被安裝的安裝電路板也進(jìn)行電連接的端子電極。
在這樣構(gòu)成的情況下，導(dǎo)體在磁芯部件的內(nèi)部呈直線狀延伸，導(dǎo)體在磁芯部件的內(nèi)部未形成卷繞狀態(tài)。因此，能夠謀求磁性元件的低L化。由此，磁性元件即使在電源系的外加高頻電流的電路中，也能夠使用。
另外，因?yàn)閷?dǎo)體呈直線狀延伸，所以磁性元件的制造變得容易。也就是說，若將呈直線狀延伸的導(dǎo)體設(shè)置于例如金屬模具的內(nèi)部后，用造粒粉末覆蓋，并以該狀態(tài)進(jìn)行加壓成形，則能夠容易地形成磁性元件。因?yàn)槟軌蜻@樣容易地形成磁性元件，所以也能夠謀求磁性元件制造成本的降低。
另外，因?yàn)閷?dǎo)體呈直線狀延伸，所以通過采用例如平板狀導(dǎo)體等，能夠謀求磁性元件的小型化。
另外，其他的發(fā)明為，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上進(jìn)而，端子電極與上述導(dǎo)體連續(xù)地連接，且被加工為向安裝電路板側(cè)彎曲。
在這樣構(gòu)成的情況下，實(shí)際上成為導(dǎo)體和端子電極呈整體構(gòu)成的狀態(tài)。因此，不必將導(dǎo)體和端子電極作為不同部件，另外，因?yàn)椴槐剡B接作為不同部件的導(dǎo)體和端子電極，所以能夠?qū)崿F(xiàn)制造容易化、成本降低。
另外，其他的發(fā)明為，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上進(jìn)而，在與磁芯部件的安裝電路板相對(duì)的相對(duì)面設(shè)有端子用凹部，同時(shí)，該端子用凹部與端子電極的彎曲部分對(duì)應(yīng)，比相對(duì)面的其他部分凹陷。在這樣構(gòu)成的情況下，彎曲部分嵌入端子用凹部。因此，能夠謀求磁性元件的薄型化。
另外，其他的發(fā)明為，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上進(jìn)而，導(dǎo)體其外周面的整面與磁芯部件直接密合(緊貼)。
在這樣構(gòu)成的情況下，即使在外加了大電流時(shí)導(dǎo)體發(fā)熱，由于磁芯具有將該熱吸收、散熱的作用，結(jié)果，磁性元件的溫度上升特性良好，磁性零部件的可靠性提高。另外，因?yàn)閷?dǎo)體的外周面的整面對(duì)磁芯直接密合，即不具有熱傳導(dǎo)性比作為導(dǎo)體主材的金屬材料差的絕緣層，所以能夠進(jìn)一步提高散熱性，同時(shí)，由于不具有絕緣層，從而也能夠?qū)崿F(xiàn)材料成本的降低。
另外，其他的發(fā)明為，在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上進(jìn)而，導(dǎo)體在磁芯部件的內(nèi)部設(shè)有多個(gè)，同時(shí)，該導(dǎo)體是以與相鄰的導(dǎo)體具有固定間隔的狀態(tài)而配置的。
在這樣構(gòu)成的情況下，成為磁芯部件的內(nèi)部配置有多個(gè)導(dǎo)體的狀態(tài)。因此，可以將這樣的磁性元件作為，例如高頻驅(qū)動(dòng)的電源電路用的、多相對(duì)應(yīng)的多聯(lián)電感器、多聯(lián)噪聲濾波器、共態(tài)扼流圈、變壓器等使用。
進(jìn)而，其他的發(fā)明為，在上述各發(fā)明的基礎(chǔ)上進(jìn)而，通過導(dǎo)體、端子電極、及存在于被安裝的安裝電路板的外部導(dǎo)體，形成電流的環(huán)形電路(loop circuit)。
在這樣構(gòu)成的情況下，通過配置于磁芯部件的內(nèi)部的導(dǎo)體、端子電極、及被安裝的安裝電路板的外部導(dǎo)體，形成線圈部。由此，在電流導(dǎo)通時(shí)，能夠形成閉合磁路，可以作為各種線圈零部件使用。
發(fā)明效果如果采用本發(fā)明，能夠降低磁性元件的電感值，同時(shí)，可以得到出色的直流疊加特性，并可以得到外加大電流時(shí)的磁性元件的高可靠性。另外，磁性元件的小型化及制造變得容易。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)涉及的磁性元件的第一構(gòu)成例整體構(gòu)成的立體圖，是彎曲端子電極前的狀態(tài)的示意圖。
圖2是表示圖1的磁性元件構(gòu)成的主視剖面圖。
圖3是表示圖1的磁性元件構(gòu)成的側(cè)面剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)涉及的磁性元件的第二構(gòu)成例的俯視圖。
圖5是表示圖4的磁性元件構(gòu)成的仰視圖。
圖6是表示圖4的磁性元件構(gòu)成，同時(shí)，表示沿圖5的B-B線切斷后的狀態(tài)的側(cè)剖面圖。
圖7是表示圖4的磁性元件構(gòu)成，同時(shí)，表示沿圖5的A-A線切斷后的狀態(tài)的主視剖面圖。
圖8是本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)涉及的磁性元件的第一構(gòu)成例、和磁性元件的現(xiàn)有技術(shù)例之間的電流和溫度上升關(guān)系的示意圖。
圖9是表示磁性元件的比較例(現(xiàn)有技術(shù)例)構(gòu)成的立體圖。
圖10涉及本發(fā)明磁性元件的變形例，是表示兩個(gè)導(dǎo)體配置于磁芯部件內(nèi)部的狀態(tài)的主視圖。
圖11是表示將圖4的磁性元件安裝于安裝電路板的狀態(tài)的立體圖。
圖12涉及本發(fā)明的變形例，是三個(gè)導(dǎo)體配置于磁芯部件的內(nèi)部，同時(shí)，在相鄰的導(dǎo)體之間配置有非磁性層的狀態(tài)的示意圖；(a)是從正面方向觀察所得的剖面圖，(b)是表示透視磁芯部件內(nèi)部的導(dǎo)體及非磁性層狀態(tài)的俯視圖。
符號(hào)說明10、11、12…磁性元件20…磁芯部件21…外表面21a…頂面21b、21d…端面21c…底面21e、21f…側(cè)面22…非磁性層23…端子用凹部30…導(dǎo)體40…端子電極41…端面部42…安裝部50…薄板部件60…安裝電路板具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)圖1～圖9對(duì)本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)涉及的磁性元件10進(jìn)行說明。圖1～圖3是本實(shí)施形態(tài)涉及的磁性元件10的第一構(gòu)成例的示意圖。在這些圖中，圖1是表示磁性元件10整體構(gòu)成的立體圖，是彎曲端子電極40前的狀態(tài)的示意圖。另外，圖2是表示磁性元件10構(gòu)成的主視剖面圖。進(jìn)而，圖3是表示磁性元件10構(gòu)成的側(cè)面圖。
另外，在以下的說明中，所謂“上側(cè)”是指，磁性元件10中遠(yuǎn)離后述底面21c的頂面21a側(cè)；所謂“下側(cè)”是指，遠(yuǎn)離頂面21a的底面21c側(cè)。另外，所謂的“高度方向”是指，連接磁性元件10的頂面21a和底面21c的上下方向。
本實(shí)施形態(tài)的磁性元件10如圖1～圖3所示，具有磁芯部件20、導(dǎo)體30、及端子電極40。其中，磁芯部件20由磁性材料構(gòu)成。作為這樣的磁性材料的例子，是含有以鐵硅鋁磁合金(Fe-Si-Al；鐵-硅-鋁)、Fe-Si-Cr(鐵-硅-鉻)、坡莫合金(Fe-Ni)作為主要成份的金屬粉末的磁性材料。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，磁芯部件20是通過使混合了上述磁性材料、環(huán)氧樹脂、和有機(jī)溶劑的造粒粉末固化而形成的。
另外，如圖1所示，磁芯部件20其外觀為大致長方體形狀。詳細(xì)情況是，在構(gòu)成大致長方體形狀的磁芯部件20的六個(gè)外表面21中，與安裝電路板(未圖示)直接相對(duì)的外表面(在圖1中，位于上方的外表面；在以下的說明中作為頂面21a)以及與其平行的底面21c(對(duì)應(yīng)于與安裝電路板相對(duì)的相對(duì)面)，被設(shè)置成六個(gè)外表面21中最大的面積。另外，在以下的說明中，六個(gè)外表面21中，除頂面21a及底面21c以外，還具有分別延伸出一對(duì)端子電極40的端面21b、21d、與這些端面21b、21d及頂面21a、底面21c垂直的側(cè)面21e、21f。在對(duì)這些多個(gè)外表面21進(jìn)行說明時(shí)，這些頂面21a、底面21c、端面21b、21d、側(cè)面21e、21f等也被分別作為外表面21a～21f進(jìn)行說明。
另外，圖4～圖7表示本實(shí)施形態(tài)涉及的磁性元件10的第二構(gòu)成例。如圖4～圖7所示，在第二構(gòu)成例的磁性元件10中，磁芯部件20的底面21c上設(shè)有端子用凹部23。該端子用凹部23是，如后述那樣被彎曲的端子電極40的彎曲部分嵌入的部分，端子用凹部23是設(shè)置成比底面21c的其他部分更向上方凹陷的部分。另外，端子用凹部23的一端側(cè)在圖5中，分別設(shè)置于底面21c中較之沿寬度方向的中心線AA更靠近端面21b及端面21d的部位。而且，端子用凹部23的另一端側(cè)分別向端面21b及端面21d以穿過底面21c的狀態(tài)設(shè)置。即，端面21b及端面21d、和端子用凹部23被設(shè)置成連通的狀態(tài)。
這里，如圖6所示，上述端子用凹部23的深度尺寸d設(shè)置成小于導(dǎo)體30及端子電極40的厚度尺寸h。表示具體例子的話，則端子用凹部23的深度尺寸d設(shè)置成，比導(dǎo)體30及端子電極40的厚度尺寸h厚0.1mm。這時(shí)，端子用凹部23的深度尺寸d設(shè)為0mm＜d≤0.2mm，同時(shí)，導(dǎo)體30及端子電極40的厚度尺寸h設(shè)為0.1mm≤h≤0.3mm。
通過采用這樣的構(gòu)成，因?yàn)槎俗与姌O40嵌入端子用凹部23，所以能夠減小磁性元件10的高度尺寸，能夠謀求磁性元件10的小型化(薄型化)。
另外，如圖1～圖3所示，在磁芯部件20的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)體30。導(dǎo)體30在磁芯部件20的內(nèi)部呈直線狀延伸。另外，構(gòu)成磁芯部件20的上述磁性材料包圍該導(dǎo)體30的周圍。另外，端子電極40從磁芯部件20的端面21b、21d向外側(cè)突出。這里，在本實(shí)施形態(tài)中，導(dǎo)體30和端子電極40由相同的金屬制薄板部件50形成。因此，在本實(shí)施形態(tài)中，通過彎曲薄板部件50，能夠容易地形成端子電極40。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，磁芯部件20形成相對(duì)于導(dǎo)體30直接密合(緊貼)的構(gòu)成。這里，對(duì)比上述專利文獻(xiàn)2所公開的電感元件(參照?qǐng)D9)，對(duì)磁芯部件20和導(dǎo)體30的關(guān)系進(jìn)行說明。如圖9所示，在上述專利文獻(xiàn)2所公開的構(gòu)成中，導(dǎo)體插入筒孔，在導(dǎo)體和筒孔之間呈存在空隙的狀態(tài)。但是，本實(shí)施形態(tài)的磁性元件10，通過采用后述的制造方法，形成在磁芯部件20和導(dǎo)體30之間不產(chǎn)生空隙的狀態(tài)，且呈磁芯部件20無空隙地覆蓋導(dǎo)體30周圍的狀態(tài)。
另外，圖7表示本實(shí)施形態(tài)第二構(gòu)成例的磁性元件10中的磁芯部件20和導(dǎo)體30之間的尺寸關(guān)系。如該圖7所示，導(dǎo)體30的頂面與磁芯部件20的頂面21a之間的尺寸L1、和圖7中導(dǎo)體30的左側(cè)側(cè)面與磁芯部件20的側(cè)面21e之間的尺寸L2，設(shè)置成大致相等的尺寸。另外，導(dǎo)體30的底面與磁芯部件20的底面21c之間的尺寸設(shè)置成與L1相等，圖7中導(dǎo)體30的右側(cè)側(cè)面與磁芯部件20的側(cè)面21f之間的尺寸設(shè)置成與L2相等。
這樣，因?yàn)槌叽鏛1和尺寸L2設(shè)置成相等，所以在對(duì)磁性元件10(導(dǎo)體30)外加電流時(shí)，磁芯部件20的磁飽和均勻地發(fā)生。即，如果與尺寸L1和尺寸L2未設(shè)置成相等、而產(chǎn)生某一方變窄那樣偏向一邊的情況的構(gòu)成相比較，能夠使直流疊加特性提高。另外，這樣的直流疊加特性的提高，在磁性元件10的構(gòu)成方面的貢獻(xiàn)很大。即，因?yàn)榇判栽?0的構(gòu)造簡單，所以在磁芯部件20的加壓成形工序中，即使未設(shè)定嚴(yán)密的加壓成形條件，也能夠使磁芯部件20的成形密度在該磁芯部件20的所有部位大致均等。其結(jié)果是，磁芯部件20的磁特性在所有部位變得均勻，能夠使直流疊加特性提高。
另外，上述薄板部件50是將例如銅這樣的導(dǎo)電性出色的金屬作為材質(zhì)而形成的。但是，除銅以外，也可以將各種導(dǎo)電性出色的金屬作為材質(zhì)使用。
另外，圖1～圖3及圖4～圖7所示的磁性元件10，因?yàn)閷?dǎo)體30僅為一個(gè)，所以與多個(gè)導(dǎo)體30存在于磁芯部件20內(nèi)部的情況相比較，能夠擴(kuò)大導(dǎo)體30的剖面面積。
另外，如圖3及圖6等所示，在成形后的成品的狀態(tài)下，端子電極40被彎曲。這里，端子電極40通過利用壓力機(jī)等的彎曲加工，具有沿端面21b、21d的端面部41、和沿底面21c的安裝部42。其中，安裝部42是，以例如涂敷了焊錫等的狀態(tài)安裝于未圖示的安裝電路板的導(dǎo)電部分(對(duì)應(yīng)于外部導(dǎo)體)的部分。
以下，對(duì)制造如上所述構(gòu)成的磁性元件10時(shí)的制造方法的一例進(jìn)行說明。
首先，在制造磁性元件10之前，為了形成作為導(dǎo)體30及端子電極40原材的薄板部件50，進(jìn)行金屬板的沖切加工。通過該沖切加工，形成具有規(guī)定寬度、同時(shí)具有規(guī)定長度的薄板部件50。另外，在薄板部件50的形成之外，預(yù)先將磁性材料、環(huán)氧樹脂及有機(jī)溶劑混合，形成造粒粉末。
接著，在金屬模具的內(nèi)部設(shè)置薄板部件50，同時(shí)，設(shè)置規(guī)定量的造粒粉末，并形成薄板部件50被造粒粉末覆蓋的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，分別使金屬模具的上模和下模在相互接近的方向上合模，進(jìn)行加壓動(dòng)作。于是，形成作為磁性元件10前身(加熱處理前的階段)的壓粉體(壓坯)。
接著，對(duì)形成的壓粉體進(jìn)行加熱處理(熱固化處理)。即，通過加熱壓粉體，進(jìn)行造粒粉末的加熱固化。進(jìn)行該加熱固化時(shí)，在大約180℃的環(huán)境下，熱固化約1.5小時(shí)左右。由此，混在造粒粉末中的樹脂(樹脂粘結(jié)劑)熔化，磁性粉末和樹脂粘結(jié)劑粘合，穩(wěn)定地進(jìn)行固化。
接下來，對(duì)端子電極40進(jìn)行鍍層處理(鍍焊錫等的處理)，通過焊接等使其形成容易接合的狀態(tài)。接著，通過加壓加工，將薄板部件50中從端面21b、21d突出的部分向底面21c側(cè)彎曲。由此，導(dǎo)體30和端子電極40外觀形狀被明確地區(qū)分。同時(shí)，端子電極40呈具有沿端面21b、21d的端面部41、和沿底面21c的安裝部42的狀態(tài)。這樣，磁性元件10完成，最后，對(duì)制成的磁性元件10進(jìn)行特性評(píng)價(jià)，不具有規(guī)定特性的磁性元件10作為不良產(chǎn)品而除去。通過經(jīng)過以上各步驟，制成具有規(guī)定特性的磁性元件10。
根據(jù)圖8對(duì)具有如上所述構(gòu)成的磁性元件10的溫度特性進(jìn)行說明。圖8是本實(shí)施形態(tài)的磁性元件10(第一構(gòu)成例的磁性元件)、和再現(xiàn)了專利文獻(xiàn)2所公開的電感元件的圖9所示的比較例(現(xiàn)有技術(shù)例)之間的、外加電流時(shí)的溫度特性的示意圖。如圖8所示，本實(shí)施形態(tài)涉及的磁性元件10與比較例相比的話，外加相同電流時(shí)的溫度上升(發(fā)熱量)被抑制大約20％左右。即，判斷結(jié)果是本實(shí)施形態(tài)的磁性元件10與比較例相比，溫度上升的特性得到改善。
這樣，通過采用磁芯部件20直接密合(緊貼)導(dǎo)體30的構(gòu)成，即使在外加電流時(shí)導(dǎo)體30發(fā)熱，產(chǎn)生的熱也由磁芯部件20直接吸收。另外，被吸收的熱通過熱傳導(dǎo)性比空氣好得多的磁芯部件20進(jìn)行熱擴(kuò)散，進(jìn)而，通過外表面散熱。因此，在磁性元件10中，即使在外加了例如75A的電流時(shí)，溫度上升(發(fā)熱量)也能夠控制在室溫40℃或40℃以下的范圍。
采用這樣構(gòu)成的磁性元件10的話，導(dǎo)體30在磁芯部件20的內(nèi)部呈直線狀延伸，導(dǎo)體30在磁芯部件20的內(nèi)部未呈卷繞狀態(tài)。這樣，通過導(dǎo)體30呈直線狀延伸，能夠謀求磁性元件10的低L化(具有低L值)。由此，磁性元件10即使在電源系那樣的外加高頻電流的電路中，也能夠使用。
另外，在謀求低L化的同時(shí)，也能夠?qū)?yīng)大電流。而且，即使在導(dǎo)體30中通過大電流的情況下，也能夠減小發(fā)熱量。特別是，在本實(shí)施形態(tài)的磁性元件10中，采用磁芯部件20直接密合(緊貼)導(dǎo)體30的構(gòu)成。因此，即使導(dǎo)體30發(fā)熱，該發(fā)熱也由磁芯部件20直接吸收，并通過磁芯部件20的外表面散熱。因此，能夠使磁性元件10的溫度特性良好。
另外，因?yàn)閷?dǎo)體30設(shè)置成直線狀，所以磁性元件10的制造變得容易。也就是說，在將直線狀的導(dǎo)體30設(shè)置在例如金屬模具的內(nèi)部后，用造粒粉末覆蓋，并以該狀態(tài)加壓成形，也能夠容易地形成。這樣，如果能夠容易地形成磁性元件10的話，也能夠謀求降低磁性元件10的制造成本。
另外，磁性元件10是以磁芯部件20包圍導(dǎo)體30，且具有端子電極40這樣的簡單構(gòu)成，而且，如上所述能夠容易地進(jìn)行制造。因此，能夠減少各磁性元件10的特性偏差。另外，磁性元件10具有簡單的構(gòu)成。因此，磁性元件10的特性設(shè)計(jì)也變?nèi)菀?。也就是說，不必為特性設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算也可以。
另外，導(dǎo)體30是利用直線狀的薄板部件50而形成的。因此，導(dǎo)體30為厚度方向不具有大尺寸的構(gòu)成，從而能夠容易地謀求磁性元件10的小型化。
進(jìn)而，在圖4～圖7所示的第二構(gòu)成例的磁性元件10中，具有端子用凹部23。因此，能夠使端子電極40(安裝部42)嵌入端子用凹部23，以減小磁性元件10的高度尺寸，從而能夠謀求磁性元件10的小型化(薄型化)。另外，端子電極40(安裝部42)為稍微突出于底面21c的狀態(tài)。因此，在安裝磁性元件10時(shí)，能夠使端子電極40(安裝部42)和焊錫膏等之間的接合確實(shí)地進(jìn)行。進(jìn)而，在將磁性元件10安裝在電路板上時(shí)，能夠減小底面21c和安裝電路板之間的空隙。由此，能夠使相對(duì)于安裝電路板的磁性元件10的安裝性提高。另外，通過減小空隙，能夠減小安裝磁性元件10后的磁性元件10的高度尺寸。
另外，在第二構(gòu)成例的磁性元件10中，導(dǎo)體30的頂面與磁芯部件20的頂面21a之間的尺寸L1、和導(dǎo)體30的左側(cè)側(cè)面與磁芯部件20的側(cè)面21e之間的尺寸L2，設(shè)置成大致相等的尺寸。因此，在對(duì)磁性元件10(導(dǎo)體30)外加電流時(shí)，磁芯部件20的磁飽和均勻地發(fā)生。由此，因尺寸L1和尺寸L2未設(shè)置成相等而產(chǎn)生的某一方變窄那樣的偏向一邊的情況不再存在，所以能夠使磁性元件10的直流疊加特性提高。另外，磁性元件10的構(gòu)成簡單，在磁芯部件20的加壓成形工序中，即使未設(shè)定嚴(yán)密的加壓成形條件，也能夠使磁芯部件20的成形密度在該磁芯部件20的所有部位大致均等。由此，磁芯部件20的磁特性在所有部位呈均勻的，從而能夠使直流疊加特性提高。
以上，對(duì)本發(fā)明位置實(shí)施形態(tài)涉及的磁性元件10進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明的磁性元件10除此之外也可以進(jìn)行各種變更。以下，對(duì)此進(jìn)行說明。
在上述實(shí)施形態(tài)中，導(dǎo)體30在磁芯部件20的內(nèi)部僅設(shè)有一個(gè)。但是，設(shè)置于磁芯部件20內(nèi)部的導(dǎo)體30并不限于一個(gè)，也可以設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上。圖10及圖11表示在磁芯部件20的內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)體30的磁性元件(以下，將該磁性元件作為磁性元件11)。在該構(gòu)成中，兩個(gè)導(dǎo)體30以相互具有固定間隔的狀態(tài)進(jìn)行配置。
這樣，在磁性元件11具有兩個(gè)等多個(gè)的導(dǎo)體30的情況下，可以將這樣的磁性元件11作為例如是高頻驅(qū)動(dòng)的電源電路用的、多相對(duì)應(yīng)的多聯(lián)電感器、多聯(lián)噪聲濾波器、共態(tài)扼流圈、變壓器等使用。另外，在設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的導(dǎo)體30的情況下，有必要對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)體30的個(gè)數(shù)使端子電極40的個(gè)數(shù)也增加。
另外，圖11表示磁性元件11被安裝于安裝電路板60的狀態(tài)。如該圖11所示，安裝電路板60具有安裝/接合安裝部42a、42d的焊盤部61，同時(shí)，具有安裝/接合安裝部42b、42c的焊盤圖形(landpattern)62。焊盤圖形62是其兩端側(cè)連接于上述外部導(dǎo)體40的導(dǎo)體部分。該焊盤圖形62是用于對(duì)相鄰的導(dǎo)體30通電流的部分。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，通過該焊盤圖形62、導(dǎo)體30以及外部導(dǎo)體40形成線圈部分，通過電流的導(dǎo)通可以形成閉合磁路。
另外，具有多個(gè)導(dǎo)體30時(shí)，如圖12所示的磁性元件(以下，將該磁性元件作為磁性元件12)，在相鄰的導(dǎo)體30之間也可以設(shè)置非磁性層22。這時(shí)，非磁性層22通過使例如以玻璃(Si)、氧化鋁等作為主要成份的非磁性且非導(dǎo)電性的非磁性糊固化而形成。
這樣，在設(shè)置非磁性層22的情況下，形成于各個(gè)導(dǎo)體30周圍的磁通流(磁通的短路)被斷開。因此，在導(dǎo)通電流的情況下，可以將磁通流形成為一個(gè)。由此，與未設(shè)置非磁性層22的構(gòu)成相比，能夠得到更大的電感值(L值)。另外，能夠使磁性元件12的直流疊加特性良好，能夠防止磁飽和的發(fā)生。另外，這樣的磁性元件12適用于共態(tài)線圈、電感器、變壓器等。
另外，除非磁性層22以外，也可以采用在磁芯部件20的上下方向上設(shè)有將該磁芯部件20分離成兩個(gè)的間隙層的構(gòu)成。間隙層與非磁性層22相同，由非磁性部件形成，是作為磁隙發(fā)揮作用的部分。如果采用這樣的構(gòu)成，則磁性元件與不存在間隙層的情況相比，能夠使直流疊加特性良好。由此，能夠擴(kuò)大不發(fā)生磁飽和的范圍。
另外，在上述實(shí)施形態(tài)中，通過彎曲薄板部件50，分別形成導(dǎo)體30及端子電極40，其后，將磁性元件10安裝在安裝電路板上。但是，例如在安裝電路板上設(shè)有磁性元件10可嵌入程度的凹陷部分的情況下，薄板部件50也可以不彎曲，而以原狀態(tài)進(jìn)行安裝。另外，這時(shí)，端子電極40呈未彎曲的狀態(tài)，必須在安裝電路板上設(shè)置與該未彎曲狀態(tài)的端子電極40接觸的導(dǎo)電部分。
進(jìn)而，在上述實(shí)施形態(tài)的磁性元件10中，對(duì)用于謀求低L化的構(gòu)成進(jìn)行了說明。但是，這樣的磁性元件10不僅用于謀求低L化的情況，也可以用于提高L值。例如，使用磁芯部件20的內(nèi)部具有多個(gè)導(dǎo)體30的磁性元件，同時(shí)在安裝電路板上設(shè)置用于使相鄰的導(dǎo)體30在不同的外表面21上相互連接的焊盤圖形(對(duì)應(yīng)于外部導(dǎo)體)。如果這樣做，則在磁性元件安裝于安裝電路板上的狀態(tài)下，線圈部呈卷繞多匝的狀態(tài)。由此，能夠提高L值。
另外，在上述實(shí)施形態(tài)中，磁芯部件20其外觀呈大致長方體形狀。但是，磁芯部件20的形狀并不限于大致長方體形狀，可以采用大致圓盤形狀等各種形狀。
另外，在上述實(shí)施形態(tài)中，作為導(dǎo)體，采用其正面形狀(或剖面形狀)為矩形的帶狀導(dǎo)體30。但是，導(dǎo)體并不限于正面形狀(或剖面形狀)為矩形的帶狀導(dǎo)體，例如，也可以采用正面形狀或剖面形狀為圓形、橢圓形等的、矩形以外的各種形狀的導(dǎo)體。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明的磁性元件能夠利用于電氣設(shè)備領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種磁性元件，其特征在于，具有通過將含有金屬的磁性粉末和樹脂類粘結(jié)劑混合所得的混合物加壓成形而形成的磁芯部件；設(shè)置于上述磁芯部件的內(nèi)部、且呈直線狀延伸的導(dǎo)體；以及設(shè)置于上述磁芯部件的外表面、與上述導(dǎo)體電連接、同時(shí)在安裝時(shí)與被安裝的安裝電路板也進(jìn)行電連接的端子電極。
2.如權(quán)利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所說的端子電極與上述導(dǎo)體連續(xù)地連接，且被加工為向上述安裝電路板側(cè)彎曲。
3.如權(quán)利要求2所述的磁性元件，其特征在于，在與上述磁芯部件的上述安裝電路板相對(duì)的相對(duì)面上設(shè)有端子用凹部，同時(shí)，該端子用凹部與上述端子電極的彎曲部分對(duì)應(yīng)，比上述相對(duì)面的其他部分凹陷。
4.如權(quán)利要求1～3所述的磁性元件，其特征在于，所說的導(dǎo)體其外周面的整面與上述磁芯部件直接密合。
5.如權(quán)利要求1～4的任意一項(xiàng)所述的磁性元件，其特征在于，所說的導(dǎo)體在上述磁芯部件的內(nèi)部設(shè)有多個(gè)，同時(shí)，該導(dǎo)體以與相鄰的導(dǎo)體具有固定間隔的狀態(tài)進(jìn)行配置。
6.如權(quán)利要求5所述的磁性元件，其特征在于，通過上述導(dǎo)體、上述端子電極、及存在于被安裝的上述安裝電路板的外部導(dǎo)體，形成電流的環(huán)形電路。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種，能夠降低電感值，同時(shí)小型化及制造變得容易的磁性元件(10)；該磁性元件(10)具有，通過將含有金屬的磁性粉末和樹脂類粘結(jié)劑混合所得的混合物加壓成形而形成的磁芯部件(20)；進(jìn)而，在磁芯部件(20)的內(nèi)部設(shè)置有直線狀的導(dǎo)體(30)；另外，具有設(shè)置于磁芯部件(20)的外表面(21)、與導(dǎo)體(30)電連接、且在安裝時(shí)與被安裝的安裝電路板也進(jìn)行電連接的端子電極(40)。
文檔編號(hào)H01F30/00GK101048830SQ200580036330
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者佐野完, 山田覺 申請(qǐng)人:勝美達(dá)集團(tuán)株式會(huì)社