專利名稱：線圈零件以及該線圈零件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與線圈零件及其制造方法、尤其是被用于電子裝置上的小型線圈零件及其
制造方法相關(guān)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，伴隨著電子裝置的小型化，對(duì)電感線圈等線圈零件的小型化提出了更高 的要求。如果將電感線圈小型化，則會(huì)發(fā)生諸如磁芯所具有的凸緣的厚度變小，電感線圈的 強(qiáng)度降低等問(wèn)題。 為了解決這個(gè)問(wèn)題，普遍采用的磁芯成型技術(shù)是通過(guò)將比由鐵氧體磁芯等構(gòu)成 的燒結(jié)體磁芯強(qiáng)度更高的功能材粉末與樹(shù)脂混合而成的復(fù)合材料來(lái)制成柱狀的磁芯。(參 照專利文獻(xiàn)1) 另外，作為減少泄漏磁通的技術(shù)，普遍為人所知的是采用燒結(jié)鐵氧體和金屬磁性
粉末的壓粉磁性體構(gòu)成的磁芯，將金屬磁性體粉末與樹(shù)脂混合而成的復(fù)合材料填充到位于
磁芯上的線圈部的技術(shù)。(參照專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3) 專利文獻(xiàn)1 :特開(kāi)2003-297642號(hào) 專利文獻(xiàn)2 :特開(kāi)2001-185421號(hào) 專利文獻(xiàn)3 :特開(kāi)2004-281778號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述專利文獻(xiàn)1所宣告的技術(shù)中，由于采用的是擠壓成型，因此只能制成 圓柱形的棒狀磁芯，而無(wú)法制成復(fù)雜形狀的磁芯。而且，后面還有在擠壓成型后的芯材上巻 繞線材的工序、將擠壓成型后的芯材進(jìn)行切斷的工序、以及在線圈的周邊部位包覆外裝材 料的工序等，可能造成生產(chǎn)設(shè)備的大型化以及設(shè)備費(fèi)用的增加。 另外，在專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3所宣告的技術(shù)中，由于在磁芯上使用了燒結(jié)鐵氧 體和金屬磁性粉末的壓粉磁性體，在將電子零件小型化時(shí)，磁芯的厚度有變薄的傾向，難以 確保強(qiáng)度。 本發(fā)明考慮了上述幾點(diǎn)的情況，通過(guò)采用燒結(jié)體磁芯，即使將電子零件小型化，也 能夠確保磁芯在受到掉落等撞擊時(shí)的強(qiáng)度。而且，通過(guò)注塑成型制成的具有支承部的磁芯， 能夠簡(jiǎn)單地在支承部上填充上述復(fù)合磁性樹(shù)脂，從而提供了泄漏磁通少、電氣特性好的線 圈零件及其制造方法。 本發(fā)明是為了達(dá)成上述的這些目的而完成的，這些目的由以下(1) (3)的發(fā)明 來(lái)達(dá)成。 (1) —種線圈零件，其是由線圈、由軟磁性金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合磁性磁 芯、以及由軟磁性金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合磁性樹(shù)脂所構(gòu)成的，在上述線圈零件上， 經(jīng)由上述線圈勵(lì)磁的磁通，以串聯(lián)形式穿過(guò)上述復(fù)合磁性磁芯和上述復(fù)合磁性樹(shù)脂，并且， 在上述復(fù)合磁性磁芯上通過(guò)注塑成型形成支承部，且在上述支承部上安裝上述線圈并填充
3上述復(fù)合磁性樹(shù)脂。
(2)根據(jù)上述(1)記載的線圈零件，其具有如下特征 上述復(fù)合磁性磁芯由軟磁性金屬材料、以及熱硬化性樹(shù)脂材料或/和熱可塑性樹(shù) 脂材料構(gòu)成。
(3) —種線圈零件的制造方法，其是以具有如下工序?yàn)樘卣鞯模?將軟磁性金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合材料通過(guò)注塑成型形成磁芯的工序、 將線圈裝入上述成型的磁芯的工序、 以及將上述線圈裝入上述成型的磁芯后，用由軟磁性金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的 復(fù)合材料包覆上述線圈的工序。 本發(fā)明之線圈零件，由于是采用由磁性材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合材料通過(guò)注塑
成型形成磁芯的，因此與鐵氧體磁芯等燒結(jié)體磁芯相比，抗沖擊性能強(qiáng)，且可以防止磁芯裂
痕等磁芯的破損。而且，通過(guò)使用上述復(fù)合材料以及線圈部也填充上由磁性材料和樹(shù)脂材
料構(gòu)成的復(fù)合材，不僅可以提高抗沖擊性能，還可以提高抗電壓性能和防銹性能。 本發(fā)明之線圈零件的制造方法，通過(guò)注塑成型來(lái)制造磁芯，能夠簡(jiǎn)單地制造出復(fù)
雜的形狀，而且，與鐵氧體磁芯等燒結(jié)體磁芯的制造方法不同，不需要切削工序，可以實(shí)現(xiàn)
成品率的提高、及磁芯生產(chǎn)性的提高。


圖1與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈的立體圖。
圖2與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈的縱截面圖。圖3與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈的制造工序圖。圖4制造與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈時(shí)所使用的模具的概略圖,圖5在與一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈上使用鼓形磁芯的立體圖和橫截面圖,圖6與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈的立體圖。圖7與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈的縱截面圖。圖8與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈的制造工序圖。圖9與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈的立體圖。圖10與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈的縱截面圖。圖11與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈的制造工序圖。 附圖標(biāo)記說(shuō),明
9 *分型線，10、20、30 電感線圈，11a *軸芯，lib 底面部，11c 周壁部，lid 配線槽，12b 全心o
具體實(shí)施例方式
以下，將參照?qǐng)D紙對(duì)實(shí)施與本發(fā)明相關(guān)的線圈的一實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明 并不僅僅限定為以下的實(shí)施形態(tài)。另外，關(guān)于與本發(fā)明相關(guān)的線圈零件的制造方法，將與線 圈零件同時(shí)進(jìn)行說(shuō)明。
第一實(shí)施形態(tài) 首先，對(duì)本發(fā)明之線圈零件的第1實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈10的立體圖。 如圖1所示，電感線圈10是由磁芯1、巻繞在磁芯1上的線圈2、包覆線圈2的填 充部件3和連接端子4所構(gòu)成的。 磁芯1是由上凸緣lb、下凸緣lc、被制作成連接上凸緣lb和下凸緣lc的巻芯la 構(gòu)成的鼓形磁芯。 磁芯1是由作為磁性材料的鐵硅鋁磁合金等軟磁性金屬材料和作為樹(shù)脂材料的 環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂混合構(gòu)成的復(fù)合材料成型而成的。另外，也可以使用混合了聚苯 硫醚(PPS)等熱可塑性樹(shù)脂的復(fù)合材料來(lái)代替熱硬化性樹(shù)脂。在這種情況下，軟磁性金屬 材料與樹(shù)脂的混合比，以它們的體積比為基準(zhǔn)，將軟磁性金屬材料設(shè)定在30vol^以上 70vol^以下。 軟磁性金屬材料的體積比如果不足30%，則透磁率不能維持在合適的值。如果超 過(guò)70%又不能保持成型流動(dòng)性。在上述的混合比率以內(nèi)，樹(shù)脂混合比越大，所獲得的耐電壓 效果和防銹效果越好。而且，可以通過(guò)調(diào)節(jié)混合比，來(lái)改變磁粉的粒度分布狀態(tài)，從而對(duì)成 型流動(dòng)性進(jìn)行調(diào)整。 可以用聚氨酯作為熱硬化性樹(shù)脂，還可以使用耐熱尼龍作為熱可塑性樹(shù)脂。在一 般情況下，由于熱可塑性樹(shù)脂比熱硬化性樹(shù)脂的流動(dòng)性好，所以易于進(jìn)行磁芯的成型。另 外，由于環(huán)氧、氨酯、尼龍等具有官能基的樹(shù)脂，與PPS、LCP等沒(méi)有官能基的樹(shù)脂相比，粉末 填充性能更好，因此可以制造出磁特性優(yōu)良的磁芯。 線圈2由具有絕緣性被膜的銅絲構(gòu)成。在銅絲的兩端部上，形成了由安裝了電感 線圈10的電子裝置供應(yīng)的電流可以流通的線圈端部2a(未給出圖示)。線圈2是通過(guò)使磁 芯l旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將銅絲巻繞在磁芯1的巻芯la上，而裝在磁芯上的。
填充部件3由作為磁性材料的鐵硅鋁磁合金等軟磁性金屬材料和作為樹(shù)脂材料 的環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂混合而成的復(fù)合材料構(gòu)成的。這個(gè)填充部件填充在磁芯1的上 凸緣lb和下凸緣lc之間，以包覆線圈2的表面。 連接端子4由加工成平板狀的金屬板制成。并且，金屬的連接端子4安裝在磁芯1的下凸緣lc上，以使其不接觸到填充部件3。這樣，通過(guò)使連接端子4與填充部件3不相 互接觸，能夠防止由安裝了電感線圈10的電子裝置等供應(yīng)的電流，由于漏電而從連接端子 4流入填充部件3。而且，在下凸緣lc的對(duì)稱位置上也安裝有連接端子4，各個(gè)連接端子4 都連接著線圈端部2a。 圖2是圖l所示的電感線圈10的A-A線上的截面圖。 如圖2所示，線圈2通過(guò)巻繞裝入磁芯1的巻芯la中，連接端子4被折彎成L形， 從下凸緣lc的底面沿側(cè)面安裝。這樣，連接端子4就與安裝了電感線圈10的電子裝置相 連，由電子裝置供應(yīng)的電流通過(guò)連接端子4從線圈端部2a供應(yīng)至電感線圈10。并且，糊狀 的填充部件3填充在上凸緣lb的端部、下凸緣lc的端部、以及在線圈2的表面形成的支承 部7，并包覆著線圈2的表面。 此時(shí)，可以調(diào)整復(fù)合材料，以使構(gòu)成填充部件3的復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)與構(gòu)成 磁芯1的復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)相等。通過(guò)這樣，將填充部件3的復(fù)合材料與磁芯1的復(fù) 合材料之間的線膨脹系數(shù)拉近，可以使填充部件3和磁芯1因熱等外界因素而產(chǎn)生的變形 率相近，防止填充在支撐部7上的填充部件3發(fā)生變形而損壞磁芯1的凸緣部分lb、lc。
本實(shí)施形態(tài)中的電感線圈IO，具有用于填充包覆線圈2的填充材料3的支承部7， 通過(guò)將填充材料3填充到支承部7上，可以簡(jiǎn)單地包覆裝入了線圈零件內(nèi)的線圈2。
接下來(lái)，通過(guò)圖3，對(duì)本實(shí)施形態(tài)中電感線圈10的制造過(guò)程的一例進(jìn)行說(shuō)明。
首先，通過(guò)注塑成型制成圖3(a)所示的磁芯1。具體地說(shuō)，是通過(guò)MM (Metal Injection Molding)法來(lái)成型。 所謂MIM法，是指通過(guò)融合一直以來(lái)所使用的塑料注塑成型法和金屬粉末冶金法 而衍生出來(lái)的復(fù)合技法。通過(guò)使用按照MIM法制作的模具進(jìn)行注塑成型，可以簡(jiǎn)單地制造 出機(jī)械加工難以制造的微細(xì)、精密零件，或具有復(fù)雜形狀或三維形狀的零件。
在本實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)采用MIM法，能夠簡(jiǎn)單地制造出具有易于對(duì)填充部件進(jìn)行 填充的凸緣形狀的磁芯1 。并且，通過(guò)使用了磁性材料與樹(shù)脂的混合材料的注塑成型來(lái)制造 磁芯l，能夠提高磁芯1的強(qiáng)度。還能夠省去磁芯成型時(shí)的切削工序，提高材料的成品率。
在本形態(tài)中，在將金屬粉末與粘合劑均勻混合后(混合工序)，用攪拌機(jī)制成成型 性好的顆粒(顆?；ば?，然后，計(jì)算出因向顆粒施加的溫度、壓力而產(chǎn)生的材料的收縮 程度，設(shè)計(jì)模具(注塑成型工序)。 圖4是本實(shí)施形態(tài)的注塑成型工序中所使用的模具的說(shuō)明圖。 模具40由上模具40a和下模具40b組合而成。模具40a、40b，以磁芯一分為二的
對(duì)稱形狀形成了要制造的鼓形磁芯的模41。上模具40a與下模具40b重合后，從指定的填
充材料注入口注入填充材料，例如注入作為磁性材料的鐵硅鋁磁合金等軟磁性金屬材料
和作為樹(shù)脂材料的環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂混合而成的糊狀復(fù)合材料，制造出鼓形磁芯。
而且，可以根據(jù)需要，在進(jìn)行脫粘合劑后，進(jìn)行燒結(jié)。 接下來(lái)，如圖3(b)所示，在通過(guò)注塑成型制成的磁芯1的巻芯la上，按照要求的 巻數(shù)巻繞線圈2。此時(shí)，在磁芯的上凸緣lb、下凸緣lc、以及巻繞在巻芯上的線圈2之間，形 成了用于填充填充材料的支承部7。并且，線圈的線圈端部2a被拉出，以使其與下凸緣lc 接觸。 接下來(lái)，如圖3 (c)所示，將作為磁性材料的鐵硅鋁磁合金等軟磁性金屬材料和作
6為樹(shù)脂材料的環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂混合而成的糊狀復(fù)合材料填充到線圈2與上凸緣 lb、下凸緣lc之間形成的支承部7中，并包覆線圈2的表面。 接下來(lái)，如圖3 (d)所示，在線圈端部2a被拉出部分附近的下凸緣lc上，粘接著金 屬的連接端子4。另外，像本形態(tài)這樣，采用MIM法成型的磁芯，會(huì)被高溫所熔化，因此，在采 用沒(méi)有燒結(jié)工序的MIM法時(shí)，無(wú)法通過(guò)燒結(jié)來(lái)形成電極。 接下來(lái)，如圖3(e)所示，將線圈端部2a與連接端子4通過(guò)焊錫或焊接相連。
根據(jù)本實(shí)施形態(tài)中電感線圈10的制造方法，通過(guò)向磁芯1上形成的支承部7填充 填充材料3，能夠簡(jiǎn)單地包覆裝入線圈零件內(nèi)的線圈2的表面。 另外，在上述這些使用模具的成型工序中，有時(shí)填充的樹(shù)脂會(huì)進(jìn)入上模具40a與 下模具40b重合時(shí)產(chǎn)生的間隙，從而在成型品上形成線狀的凸起(分型線)。因此，如圖4 所示，可以在模具40上，沿模具40形成的模41的巻芯方向制成凹部41a。
圖5(a)是由上述模具制造的鼓形磁芯1的立體圖。 如圖5(a)所示，在磁芯1上，由模具40的模41形成的凹部41a，從而形成了一條 從下凸緣lc的上面端部開(kāi)始，穿過(guò)巻芯la，到上凸緣lb的下面端部為止的槽8。并且在磁 芯的對(duì)稱位置上也形成相同形狀槽8。 圖5 (b)是圖5 (a)中所示的磁芯1的A_A線上的截面圖。 如圖5(b)所示，在巻芯la的外周端，在對(duì)稱的位置上形成了槽8。并且，如圖所 示，在槽8的內(nèi)側(cè)形成了上述分型線9。這樣，通過(guò)使用在槽8的內(nèi)側(cè)形成分型線9的模具 40，將線圈2巻繞到巻芯la上時(shí)，可以防止銅絲受到磁芯上形成的分型線9的損傷。
第2實(shí)施形態(tài) 接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的線圈零件第2實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
圖6是與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈20的立體圖。 如圖6所示，與本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈20是由磁芯11、裝入磁芯11的線圈 12、包覆線圈12的填充材料13和連接端子14構(gòu)成的。 磁芯11是由圓形的底面部11b、沿底面部lib的周?chē)噙B的周壁部llc、以及安裝 于底面部lib中心的軸芯lla構(gòu)成的筒形磁芯。并且，在周壁部lie的上端部，形成了用于 將裝入磁芯11內(nèi)部的線圈12的線圈端部12a向外部拉出的配線槽lld。軸芯11a、底面部 11b、線圈12在此沒(méi)有給出圖示。 磁芯11是由作為磁性材料的鐵硅鋁磁合金等軟磁性金屬材料和作為樹(shù)脂材料的 環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂混合構(gòu)成的復(fù)合材料成型而成的。另外，也可以使用混合了聚苯 硫醚(PPS)等熱可塑性樹(shù)脂的復(fù)合材料來(lái)代替熱硬化性樹(shù)脂。在這種情況下，軟磁性金屬 材料與樹(shù)脂的混合比，以它們的體積比為基準(zhǔn)，將軟磁性金屬材料設(shè)定在30vol^以上 70vol^以下。 軟磁性金屬材料的體積比如果不足30%，則透磁率不能維持在合適的值。如果超 過(guò)70%又不能保持成型流動(dòng)性。在上述的混合比率以內(nèi)，樹(shù)脂混合比越大，所獲得的耐電壓 效果和防銹效果越好。而且，可以通過(guò)調(diào)節(jié)混合比，來(lái)改變磁粉的粒度分布狀態(tài)，從而對(duì)成 型流動(dòng)性進(jìn)行調(diào)整。 可以用聚氨酯作為熱硬化性樹(shù)脂，還可以使用耐熱尼龍作為熱可塑性樹(shù)脂。在一 般情況下，由于熱可塑性樹(shù)脂比熱硬化性樹(shù)脂的流動(dòng)性好，所以易于進(jìn)行磁芯的成型。另
7外，由于環(huán)氧、氨酯、尼龍等具有官能基的樹(shù)脂，與PPS、LCP等沒(méi)有官能基的樹(shù)脂相比，粉末 填充性能更好，因此可以制造出磁特性優(yōu)良的磁芯。 線圈12由具有以絕緣性被膜的銅絲形成的空芯12b的空芯線圈構(gòu)成。并且，在銅 絲的兩端部上，形成了由安裝了電感線圈20的電子裝置供應(yīng)的電流可以流通的線圈端部 12a。線圈端部12a、空芯12b在此沒(méi)有給出圖示。 填充部件13由作為磁性材料的鐵硅鋁磁合金等軟磁性金屬材料和作為樹(shù)脂材料 的環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂混合而成的復(fù)合材料構(gòu)成的。這個(gè)填充部件填充在磁芯ll的 周壁部lie和線圈12的頂面之間，以包覆線圈12的頂面。 連接端子14由加工成平板狀的金屬板制成。連接端子14安裝在配線槽lld下方 的周壁部llc上。而且，在下凸緣llc的對(duì)稱位置上也安裝有連接端子14，各個(gè)連接端子 14都連接著線圈端部12a。 圖7是圖6所示的電感線圈20的A-A線上的截面圖。 如圖7所示，通過(guò)插入空芯線圈12的空芯12b，使線圈12裝入磁芯11的軸芯lla 中。連接端子14被折彎成L形，從下底面部llb沿周壁部llc安裝。這樣，連接端子14就 與安裝了電感線圈20的電子裝置相連，由電子裝置供應(yīng)的電流通過(guò)連接端子14從線圈端 部12a供應(yīng)至電感線圈20。并且，糊狀的填充部件13填充在周壁部llc內(nèi)面、軸芯lla的 突出部、以及在線圈12的頂面形成的支承部17，并包覆著線圈12。 此時(shí)，可以調(diào)整復(fù)合材料，以使構(gòu)成填充部件13的復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)與構(gòu)成 磁芯11的復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)相等。通過(guò)這樣，將填充部件13的復(fù)合材料與磁芯11的 復(fù)合材料之間的線膨脹系數(shù)拉近，可以使填充部件13和磁芯11因熱等外界因素而產(chǎn)生的 變形率相近，防止填充在支撐部17上的填充部件13發(fā)生變形而損壞磁芯11的軸芯lla和 周壁部llc。 本實(shí)施形態(tài)中的電感線圈20，具有用于填充包覆線圈12的填充材料13的支承部 17，通過(guò)將填充材料13填充到支承部17上，可以簡(jiǎn)單地包覆裝入了線圈零件內(nèi)的線圈12。
接下來(lái)，通過(guò)圖8，對(duì)本實(shí)施形態(tài)中電感線圈20的制造過(guò)程的一例進(jìn)行說(shuō)明。
首先，通過(guò)注塑成型制成圖8(a)所示的筒形磁芯ll。具體地說(shuō)，是通過(guò)MM(Metal Injection Molding)法來(lái)成型。 在本實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)采用MIM法，能夠簡(jiǎn)單地制造出具有易于對(duì)填充部件進(jìn)行 填充的周壁部lie的磁芯11。并且，通過(guò)使用了磁性材料與樹(shù)脂的混合材料的注塑成型來(lái) 制造磁芯ll，能夠提高磁芯11的強(qiáng)度。還能夠省去磁芯成型時(shí)的切削工序，提高材料的成品率。 在本形態(tài)中，在將金屬粉末與粘合劑均勻混合后(混合工序)，用攪拌機(jī)制成成型
性好的顆粒(顆?；ば?，然后，計(jì)算出因向顆粒施加的溫度、壓力而產(chǎn)生的材料的收縮 程度，設(shè)計(jì)模具(注塑成型工序)。 接下來(lái)，如圖8(b)所示，在通過(guò)注塑成型制成的磁芯ll的軸芯lla上插入空芯線 圈12的空芯12b。此時(shí)，在磁芯的周壁部11c、軸芯lla以及線圈12的頂面，形成了用于填 充填充材料的支承部17。并且，線圈的線圈端部12a穿過(guò)配線槽lld被拉出到外部。
接下來(lái)，如圖8(c)所示，將作為磁性材料的鐵硅鋁磁合金等軟磁性金屬材料和作 為樹(shù)脂材料的環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂混合而成的糊狀復(fù)合材料填充到周壁部11c、軸芯11a、以及線圈12的頂面之間形成的支承部17中，并包覆線圈12的頂面。此時(shí)，也可以向 周壁部llc上形成的配線槽lld填充填充材料。 接下來(lái)，如圖8(d)所示，在線圈端部12a被拉出部分附近的周壁部llc上，粘接著 金屬的連接端子14。并且，像本形態(tài)這樣，采用MIM法制成的磁芯，會(huì)被高溫所熔化，因此， 在采用沒(méi)有燒結(jié)工序的MIM法時(shí)，無(wú)法通過(guò)燒結(jié)來(lái)形成電極。 接下來(lái)，如圖8(e)所示，將線圈端部12a與連接端子14通過(guò)焊錫或焊接相連。此 時(shí)，為了防止被拉出到磁芯外部的線圈銅絲發(fā)生斷線，可以在從配線槽lld拉出的銅絲上， 涂上具有電氣絕緣性的硅膠樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等。 根據(jù)本實(shí)施形態(tài)中電感線圈20的制造方法，通過(guò)向磁芯11上形成的支承部17填 充填充材料13，能夠簡(jiǎn)單地包覆裝入線圈零件內(nèi)的線圈12的頂面。
第3實(shí)施形態(tài) 接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明之線圈零件的第3實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。 圖9是與本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈30的立體圖。 在圖9中，與圖6對(duì)應(yīng)的部分以相同符號(hào)表示，省略相應(yīng)說(shuō)明。 如圖9所示，與本實(shí)施形態(tài)相關(guān)的電感線圈30由磁芯21、裝入磁芯21的線圈
12(未給出圖示)、包覆線圈12的填充材料13、以及連接端子14構(gòu)成。 磁芯21是由圓形的底面部11b、沿底面部lib的周?chē)噙B的周壁部lie構(gòu)成的筒
形磁芯。并且，在周壁部lie的上端部，形成了用于將裝入磁芯11內(nèi)部的線圈12的端部
12a向外部拉出的配線槽lld。 磁芯21是由作為磁性材料的鐵硅鋁磁合金等軟磁性金屬材料和作為樹(shù)脂材料的 環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂混合構(gòu)成的復(fù)合材料成型而成的。另外，也可以使用混合了聚苯 硫醚(PPS)等熱可塑性樹(shù)脂的復(fù)合材料來(lái)代替熱硬化性樹(shù)脂。在這種情況下，軟磁性金屬 材料與樹(shù)脂的混合比，以它們的體積比為基準(zhǔn)，將軟磁性金屬材料設(shè)定在30vol^以上 70vol^以下。 軟磁性金屬材料的體積比如果不足30%，則透磁率不能維持在合適的值。如果超 過(guò)70%又不能保持成型流動(dòng)性。在上述的混合比率以內(nèi)，樹(shù)脂混合比越大，所獲得的耐電壓 效果和防銹效果越好。而且，可以通過(guò)調(diào)節(jié)混合比，來(lái)改變磁粉的粒度分布狀態(tài)，從而對(duì)成 型流動(dòng)性進(jìn)行調(diào)整。 可以用聚氨酯作為熱硬化性樹(shù)脂，還可以使用耐熱尼龍作為熱可塑性樹(shù)脂。在一 般情況下，由于熱可塑性樹(shù)脂比熱硬化性樹(shù)脂的流動(dòng)性好，所以易于進(jìn)行磁芯的成型。另 外，由于環(huán)氧、氨酯、尼龍等具有官能基的樹(shù)脂，與PPS、LCP等沒(méi)有官能基的樹(shù)脂相比，粉末 填充性能更好，因此可以制造出磁特性優(yōu)良的磁芯。 線圈12、填充部件13即連接端子14與第2實(shí)施形態(tài)中的說(shuō)明相同，因此省略說(shuō) 明。 圖10是圖9所示的電感線圈30的A-A線上的截面圖。 如圖IO所示，通過(guò)在底面llb設(shè)置空芯線圈12，使線圈12裝入磁芯21中。連接 端子14被折彎成L形，從下底面部lib沿周壁部lie安裝。這樣，連接端子14就與安裝了 電感線圈30的電子裝置相連，由電子裝置供應(yīng)的電流通過(guò)連接端子14從線圈端部12a供 應(yīng)至電感線圈30。并且，填充部件13填充在周壁部llc內(nèi)面、空芯線圈的空芯12b、以及在線圈12的頂面形成的支承部27，并包覆著線圈12。 此時(shí)，可以調(diào)整復(fù)合材料，以使構(gòu)成填充部件13的復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)與構(gòu)成 磁芯21的復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)相等。通過(guò)這樣，將填充部件13的復(fù)合材料與磁芯21的 復(fù)合材料之間的線膨脹系數(shù)拉近，可以使填充部件13和磁芯21因熱等外界因素而產(chǎn)生的 變形率相近，防止填充在支撐部27上的填充部件13發(fā)生變形而損壞磁芯11的周壁部llc。
本實(shí)施形態(tài)中的電感線圈30，具有用于填充包覆線圈12的填充材料13的支承部 27，通過(guò)將填充材料13填充到支承部27上，可以簡(jiǎn)單地包覆裝入了線圈零件內(nèi)的線圈12。
接下來(lái)，運(yùn)用圖ll，對(duì)本實(shí)施形態(tài)中電感線圈30的制造過(guò)程的一例進(jìn)行說(shuō)明。
首先，通過(guò)注塑成型制成圖ll(a)所示的筒形磁芯21。通過(guò)MM(Metal Injection Molding)法來(lái)成型，這與第2實(shí)施形態(tài)相同，因此省略說(shuō)明。 接下來(lái)，如圖ll(b)所示，在通過(guò)注塑成型制成的磁芯11上裝入空芯線圈12。此 時(shí)，在磁芯的周壁部11c、線圈12的空芯12b，以及線圈12的頂面，形成了用于填充填充材 料的支承部27。并且，線圈的線圈端部12a穿過(guò)配線槽lld被拉出到外部。
接下來(lái)，如圖ll(c)所示，將作為磁性材料的鐵硅鋁磁合金等軟磁性金屬材料和 作為樹(shù)脂材料的環(huán)氧樹(shù)脂等熱硬化性樹(shù)脂混合而成的糊狀復(fù)合材料填充到周壁部11c、線 圈的空芯12b、以及線圈12的頂面之間形成的支承部27中，并包覆線圈12的表面。此時(shí)， 也可以向周壁部llc上形成的配線槽lld填充復(fù)合材料。 接下來(lái)，如圖ll(d)所示，在線圈端部12a被拉出部分附近的周壁部llc上，粘接 著金屬的連接端子14。并且，像本形態(tài)這樣，采用MIM法制成的磁芯，會(huì)被高溫所熔化，因 此，在采用沒(méi)有燒結(jié)工序的MIM法時(shí)，無(wú)法通過(guò)燒結(jié)來(lái)形成電極。 接下來(lái)，如圖11 (e)所示，將線圈端部12a與連接端子14通過(guò)焊錫或焊接相連。此 時(shí)，為了防止被拉出到磁芯外部的線圈銅絲發(fā)生斷線，可以在從配線槽lld拉出的銅絲上， 涂上具有電氣絕緣性的硅膠樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等。 根據(jù)本實(shí)施形態(tài)中電感線圈30的制造方法，通過(guò)向磁芯21上形成的支承部27填 充填充材料13，能夠簡(jiǎn)單地包覆裝入線圈零件內(nèi)的線圈12的頂面以及空芯12b部分。
另外，本發(fā)明之線圈零件及其制造方法，并不限定于上述的各種形態(tài)，在材料、構(gòu) 成等方面，可以在未超出本發(fā)明構(gòu)成的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形、變更，這是不言自明的。
權(quán)利要求
一種線圈零件，其是由線圈、由軟磁性金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合磁性磁芯、以及由軟磁性金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合磁性樹(shù)脂所構(gòu)成的，在上述線圈零件上，經(jīng)由上述線圈勵(lì)磁的磁通，以串聯(lián)形式穿過(guò)上述復(fù)合磁性磁芯和上述復(fù)合磁性樹(shù)脂，并且，在上述復(fù)合磁性磁芯上通過(guò)注塑成型形成支承部，并在上述支承部上安裝上述線圈并填充上述復(fù)合磁性樹(shù)脂。
2. 根據(jù)上述權(quán)利要求1記載的線圈零件，其具有如下特征上述復(fù)合磁性磁芯由軟磁性金屬材料、以及熱硬化性樹(shù)脂材料或/和熱可塑性樹(shù)脂材 料構(gòu)成。
3. —種線圈零件的制造方法，其是以具有如下工序?yàn)樘卣鞯模瑢④洿判越饘俨牧虾蜆?shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合材料通過(guò)注塑成型形成磁芯的工序、 將線圈裝入上述成型的磁芯的工序、以及將上述線圈裝入上述成型的磁芯后，用由軟磁性金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合 材料包覆上述線圈的工序。
全文摘要
一種線圈零件，其是由線圈、由軟磁性金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合磁性磁芯、以及由軟磁性金屬材料和樹(shù)脂材料構(gòu)成的復(fù)合磁性樹(shù)脂所構(gòu)成的。在上述線圈零件中，經(jīng)由上述線圈勵(lì)磁的磁通，以串聯(lián)形式穿過(guò)上述復(fù)合磁性磁芯和上述復(fù)合磁性樹(shù)脂。并且，在上述線圈零件中，在上述復(fù)合磁性磁芯上通過(guò)注塑成型形成支承部，且在上述支承部上安裝上述線圈并填充上述復(fù)合磁性樹(shù)脂。
文檔編號(hào)H01F17/04GK101790766SQ20088010450
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者坂本晉一 申請(qǐng)人:勝美達(dá)集團(tuán)株式會(huì)社