JPH01318213A - インダクタンス部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｒ□ｎ業」二の利用分野 本発明−は、磁性粉末内に巻線コイルが内蔵されこれら
をガラス材で結着固化してなるインダクタンス部品とそ
の製造方法に関するものである。

従来の技術 従来のトランス、フィルタ、コイル等のインダクタンス
部品は必要な磁く（特性および形状を有しＡ磁性材料（
以下、磁心と呼ぶ）に外部から導線を巻きつけた９ｒｇ
でインダクタンス部品を作成する。そしてこれら磁心に
用いられる磁性材料としては、Ｆｅ−８ｉ合金、パーマ
ロイ、フェライト等の材料がそれぞれ用途にあわせて最
も一般的に使用されている。

発明が解決しようとする課題 このような従来のインダクタンス部品は、近年の電子機
２ｇの小型、軽量、ｉｉｉ、ｌ、ｉ型化、さらには高周
波化に対応した高性能のインダクタンス部品としては、
１−ランスを初めとして高周波数（Ｉ　ＭＨｚ以−Ｌ）
下のもとではＦｅ−８ｉ合金、パーマロイ。

フェライトは利料の固有抵抗が小さいためうず電流損に
よる鉄損が大きくなるという問題点を有しており優れた
高周波磁気特性を有する有効な磁心材料がない。

またフェライト磁心については１０００°Ｃ〜１４００
’Ｃの高温プロセスで作成するため１０〜２０％の形状
収縮が起こり製品の寸法バラツキを生じたり品精度の磁
心を得ることが困難である。

従って研磨などの機械加工が必要とされることもある。

さらに従来のものは磁心の外部１に巻線を施しているた
めに基本的に磁束の山１れがあり、周辺部品に悪影響を
及ぼすこともあるため磁気シールドをする必要があるな
ど実装面での問題点を有している。

さらにまた巻線が外部に露出しているため樹脂コートす
る必要があるなど耐環境性の面での問題点も有していた
。

課題を解決するだめの手段 この課題をμｉ′決するために本発明は磁性粉末と低融
点ガラス粉末の混合物内に巻線が内蔵され、加圧成形後
あるいは加圧下のもとに上記磁性粉末の’ｔ、ｒ（、結
化が始捷る温度以下で軟化溶融する一ｈ記低融点ガラス
で結着した構成とするものである。

作用 この構成によれば、磁性粉末を低融点ガラス粉末で溶融
固化しているだめ、粉末間はガラス成分で電気的に絶縁
されるため磁性粉末の固有抵抗によらず高抵抗の磁心材
料を得ることができる。つまり磁性粉末の固有抵抗が低
い合金あるいは）。

ソイト材料でも非常に嘉い抵抗値を得ることができる。

従って、高周波領域で問題になる渦電流による鉄損は少
なく高周波磁気特性の極めて優れたインダクタンス部品
を実現できるのである。

また磁性粉末を粉末どうしが焼結する温度（１ｏＯＯ〜
１４００°Ｃ）より十分低い低融点ガラスの溶融温度で
熱処理するため、形状収縮がほとんどなく寸法バラツキ
の少ない高名１７度のインダクタンス部品を得ることが
できる。

さらに、巻線が磁性粉末の中に内蔵されているため基本
的に外部に磁束の山１れがなく、効率的な磁気特性を得
ることができ、さらに磁気シールド対策を施す必要性も
ない。

さらにまた、従来のものが巻線を樹脂でもって保護コー
トしているのに対し、本発明によって得られる磁性部品
では磁性粉末の結着材として低融点ガラスを使用してい
るため、従来より耐熱性、耐環境性に優れたインダクタ
ンス部品を得ることができるなど幅広い用途が期待でき
るものである。

実施例 以下、本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。

第１図は本発明で得られるインダクタンス部品の一実施
例でありその構造断面図を示している。

つ１り巻線３が磁性粉末１間に内蔵され、巻線３と磁性
粉末１とが低融点ガラス２でもって結着されている。４
は外部端子電極、６は第２図に示すように低融点ガラス
２で磁性粉末１が結着された磁性体である。

本発明によるインダクタンス部品は次のようにして製造
する。

まず、第３図の製造工程例に示すように磁性粉末１とし
ての粒径６０〜１００１１ｍのＭｎ−Ｚｎ系フェライト
粉末に低融点ガラス粉末２を３ｗｔ％〜３０ｗｔ％入れ
十分に混合した後、さらに６ｗｔ％ＰＶＡ水溶液を上記
フェライト粉末と低融点ガラス粉末２の混合物に対し１
０ｗｔ％添加し造粒を行った。次に０．２朋φの耐熱導
線で巻線３を作成し、これを金型内に設置した後上記造
粒粉を充填し、１（ｔ／／ｃ−）〜３（ｔ々Δ）でプレ
ス成形を行った。そしてこの成形体を金型から取り出し
た後、４２０°Ｃで１０分間熱処理を行った。

ここで使用する磁性粉末１は、Ｍｎ−Ｚｎ系フエライト
ニ限ることはな（Ｎｉ−Ｚｎ　ｍ、　Ｎｉ−Ｃｕ　−Ｚ
ｎ系、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系７　ｚ
　ライトなどの酸化物磁性粉末あるいは金属磁性粉末ま
たはそれら磁性粉末を単独または組み合わせた混合物で
もよいものである。また、上記実施例では磁性粉末の粒
径が５０〜１００７７＋１１の場合について示したが、
軟質磁性体を得る場合、磁性粉末の粒径は大きい程好ま
しいが粉末の成形性の観点からは２００μｍまでの粒径
が適している。

また、磁性粉末１を低融点ガラス粉末２で結着する作業
温度は磁性粉末１どうしの焼結化が始まらない温度でか
つ低融点ガラス粉末２が十分に溶融し、磁性粉末１間の
空隙に素早く浸透し結着する温度が最適である。つまり
、通常の粉末冶金法によって作成されるフェライトなど
の焼結型磁性体の焼結開始温度は約７００°Ｃ程度以−
ヒ、また金属金型の実用強度は６５０′Ｃまでが限界と
されているため、本発明によるインダクタンス部品作成
時の低融点ガラスの結着作業温度はこの温度以下で行う
必要があり、使用する低融点ガラス粉末２は６５０’Ｃ
以下で軟化溶融するものであればよい。

さらに磁性粉末１に加える低融点ガラス粉末２の県は３
〜３０ｗｔ％が良く、ａｗｔ％より少ない場合、磁性わ
）未聞結着効果が小さく機械強度が確保できない。一方
低融点ガラス粉末量が３゜ｗｔ％より多い場合、結着力
は十分強くなる低融点ガラス量つまり非磁性量が増える
ため磁気特性は著しく低下し良好な特性が得られないの
である。

また＠４図に示すように低融点ガラス粉末量が３０ｗｔ
％より多い場合、得られる粉末成形体の寸法収縮が起こ
り？：５精度の磁性部品を得ることができないのである
。

またインダクタンス部品作成における熱処理時の雰囲気
としてはＪ二記フェライトのような酸化物磁性粉末の場
合大餐中でもよいが、金属磁性粉末を使用する場合は、
その材料の酸化を防ぐ意味で非酸化性雰囲気中で行うの
が好ましい。

ところで磁性粉末成形体の密度は上記インダクタンス部
品の磁気特性と強い相関があるため高密度成形体を実現
できるプレス圧力であればよく、」記実施例では磁性粉
末１の成形においてプレス圧力を１　（ｔ／ｌ−１）　
〜３　（ｔ　／ｃｄ　）で行った。

また電気抵抗は従来のフェライトおよび金属磁性体など
が１０２（Ω・ｃＩｊＩ）以下であるのに対し本発明で
得られる磁性体では１０７（Ω・ｃｌＲ）以上の非常に
高抵抗のものが得られた。従って高周波領域での使用に
おける渦電流損失を大幅に改善できるものであり、優れ
た高周波特性が実現できるものである。

なお本発明における熱処理工程は磁性粉末成形後行った
が、これに限るものではなく成形加圧時に同時に熱処理
を行ってもよいものである。この場合成形物は金型寸法
どうりのものが得られるため収縮が基本的に起きないこ
とから高精度の成形体を得ることができる。

第６図は本発明によって得られるトランスの一実施例を
示している。つまりこれは第１次巻線３−ａと２次巻線
３−ｂが、低融点ガラス２で結着された磁性粉末からな
る磁性体５内に内蔵されたものである。４−ａ、４−ｂ
はそれぞれ１次。

２次巻線の端子電極を示す。

さらにまたこのほかにコンデンサセコイルなどの異種部
品の複合化によるＬＣＩ−ラップ、ＬＣフィルタ、ＫＭ
Ｉノイズフィルタを初め、バイアス用磁石として硬質磁
性材料を軟質磁性材料に複合化したりニャリティコイル
などの各種インダクタンス応用部品も本発明からは容易
に考えられるものである。

発明の効果 以上の説明より期らかなように本発明により得られたガ
ラス結着型高密度のインダクタンス部品は形状寸法の精
度が良く、また磁性材料の抵抗が高抵抗のため高周波特
性に優れ、しかも閉磁路構造のため磁気シールド効果が
高い。さらに耐熱性、耐環境性に優れたインダクタンス
部品が比較的節単に作成でき、各種インダクタンス応用
電子部品として幅広い用途が期待できるものであり、そ
の産業性は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインダクタンス部品の一実施例を
示す一部切欠斜視図、第２図は同要部の拡大断面図、第
３図は本発明の方法によるインダクタンス部品の製造方
法の工程を示す図、第４図は本発明による磁性成形体に
おいて低融点ガラス量を変えた場合の成形体の収縮率の
変化する様子を示す図、第５図は本発明の他の実施例を
示す一部切欠斜視図である。 １・・・・・・磁性粉末、２・・・・・・低融点ガラス
、３・・・・・・巻線、３−ａ・・・・・・１次巻線、
３−ｂ・・・・・・２次巻線、４・・・・・・端子！極
、４−！Ｌ・・・・・・１次巻線端子電極、４−ｂ・・
・・・・２次巻線端子電極、５・・・・・・磁性体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第　４　図 第　５　図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性粉末と低融点ガラス粉末の混合物内に巻線が
   内蔵され、加圧成形した後あるいは加圧下のもとに上記
   磁性粉末の焼結化が始まる温度以下で軟化溶融する上記
   低融点ガラスで結着したインダクタンス部品。
2. （２）磁性粉末として軟質磁性粉末を用いた請求項（１
   ）記載のインダクタンス部品。
3. （３）磁性粉末として酸化物磁性粉末を用いた請求項（
   １）記載のインダクタンス部品。
4. （４）磁性粉末として金属磁性粉末を用いた請求項（１
   ）記載のインダクタンス部品。
5. （５）磁性粉末として酸化物磁性粉末と金属磁性粉末の
   混合粉末を用いた請求項（１）記載のインダクタンス部
   品。
6. （６）磁性粉末に対する低融点ガラスの比率が３〜３０
   ｗｔ％である請求項（１）記載のインダクタンス部品。
7. （７）低融点ガラスとしてその軟化温度が６５０℃以下
   であるガラス粉末を用いた請求項（１）記載のインダク
   タンス部品。
8. （８）磁性粉末と低融点ガラス粉末とを混合、造粒した
   混合物内に巻線を内蔵した後、加圧成形したのちあるい
   は加圧成形しながら磁性粉末間に介在する低融点ガラス
   粉末を磁性粉体どうしの焼結化が始まる温度以下で軟化
   溶融させて磁性粉末を低融点ガラスで結着するインダク
   タンス部品の製造方法。