JPH02235304A - インダクタンス素子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】 産業上の利用分野 本発明は、各種電子機器に利用されるインダクタンス素
子およびその製造方法に関するものである。

従来の技術 近年、電子機器の小型化軽量化に伴い、電子部品の高密
度面実装が進み、それに使われるチップ部品の小型化．
薄型化が要求されている。

その中でインダクタンス素子は、導体をコイル状にした
構成としなければならないため、抵抗やコンデンサに比
べて小型化が遅れている。

巻線型のインダクタンス素子を小型化する場合にフェラ
イトの焼結体コアを小さくすることが必要で、現状です
でに小型化できる限界の大きさに達している。これ以上
の小型化の要望に対してこの焼結体コアを無くシたコア
レスインダクタンス素子が考案されている。しかし高透
磁率の焼結体コアを内包していないためインダクタンス
値は小さい。このインダクタンス値を上げるため、封止
成形樹脂中にフェライト粉本を混入する方式が考案され
ている。しかしトランスファー成形や射出成形方式で封
止成形しており、樹脂の流れ性が必要なため、樹脂量を
少なくすることができない。

このため、フェライト粉本の含有量は最大でも８７重量
％程度であり、フェライト粉末を含有した成形樹脂の初
透磁率（μｉａｃ　）は６〜９と小さく、これを成形樹
脂としたインダクタンス素子のインダクタンス値は小さ
い。

発明が解決しようとする課題 上述のようにコアレスイングクタンス素子は小型化，薄
型化が可能で有望であるものの、インダクタンス値が低
く、高特性化が望まれている。

本発明はフェライト粉本を含有した成形樹脂の高透磁率
化とその封止成形方法を課題として険討し、高インダク
タンス値を有するコアレスのインダクタンス素子を提供
することを目的としている。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は，熱硬化性樹脂で固
化されたコイルが、樹脂をバインダーとしたフェライト
粉末成形体で封止成形された構成としたものである。

作用 上記構成とすることにより、高インダクタンス値を有し
、特性的にも優れたインダクタンス素子が提供できるこ
とになる。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。

まず、本発明の基本的な考え方について説明する。

高インダクタンス値にするために、成形樹脂中のフェラ
イト粉本の含有量を８８〜９７重量％に高めた。これに
よって成形樹脂は、ほとんどフェライト粉本となり、流
，れ性は極めて悪く従来のトランスファー成形や射出成
形を用いることはできない。そこで圧縮成形法を採用す
ることにし念。

ところが圧縮成形法では、内蔵されたコイルが圧力によ
って変形し、シ１−トを起してしまうため、強度があり
かつ絶縁性の高い熱硬化性樹脂でコイルを固化すること
でコイルに耐圧性を持たせると共に、銅線間の絶縁性を
向上させ念。

すなわち、第１図に示すように熱硬化性樹脂で固化され
たコイ）ｖ１が、コム端子２上に配置され、樹脂ヲパイ
ンダーとしたフェフイト粉木成形体３でコイル１および
コム端子２の一部を除いて封止成形したものである。

父、樹脂をバイングーとしたフェライト粉本成形体３に
おけるフェライト粉末の含有量を８８〜９７重量％に上
げたものである。

さらに、その製造方法は、絶縁性皮覆銅線を巻いたコイ
ルと作り、このコイルに溶剤で薄めた熱硬化性樹脂を倹
市含浸し、ついで固化熱処理を施し、この熱硬化性樹脂
で固化されたコイＡ／１を、樹脂をバインダーとしたフ
ェライト粉末成形体３で覆い加圧してコイルを封止成形
し、そのあと必要に応じて固化熱処理を施すことを特徴
とするものである。

上述のように、熱硬化性樹脂でコイルを固定することに
より、圧縮成形でフェライト粉末を通してコイル１を加
圧しても、コイ〃１は約１　ｔｏｎ／，Ｊまでの圧力で
は冫１とんど変形せず又ショートを起こさない。

又、圧縮成形により、成形体中のフェライト粉本含有量
を８８〜９７重量％に増すことができ，これによってフ
ェライト粉木成形体３の初透磁率をμｉｌｏ＝１０〜３
ｏと大巾に高めることができ，これによって封止成形し
たインダクタンス素子のインダクタンス値を高くするこ
とができる。

以下本発明について具体的な実施例にて詳細に説明する
。

銅線直径か３０μｍの絶縁皮覆銅線を直径がＱ．６ｍｍ
の芯棒に８０ターン巻線した。巻き巾はＱ．８ｆｆｌＯ
ｌに制限した。巻き上かつ念コイルの外径は１ｊｆｌｌ
ｌ１であった。熱硬化性樹脂である２液性のエボキシ樹
脂を混合し、そこへ溶剤として２エトキシエタノールを
エポキシ樹脂の重量の３倍のａを加えてかき混ぜた液を
、上述のコイ／Ｉ／Ｋ塗って中まで浸みこませ、軽く熱
風乾燥させて芯棒から外し，上述のエボキシ樹脂を固着
剤として塗布してあるコム端子２上にのせて１６０℃で
３０分熱処理してエボキシ樹脂を硬化させた。用いた銅
．％Ｉはポリウレタン皮覆銅線で，皮覆銅線の直径は４
４μｍあり九。この銅線の皮覆付の占積率は６８％で残
りの空間４２％にエボキシ樹脂が固化して・はいってい
ると考えられる。

一方、Ｎｉ　−　Ｚｎ系フェライト粉末を秤量し、そこ
へ上述のエポキシ樹脂溶液を溶剤を除いた重量で３〜１
６重量％分秤量し、フェライト粉本に混入しよく混合混
練した。

圧縮成形金型の下金型にコイル付コム端子を置いて固定
し，上金型を置いて組み合せ，コイ／Ｌ／１が上下金型
の中央部空間に浮いた状態にし、下ポンチをスベーサを
さしこんで下げて、前述のエポキシ樹脂が混練付着して
いるフェライト粉末を秤量して、金型の上部から入れ、
上ポンチを入れ、軽く振動を加えてから下ポンチのスペ
ーサを抜いて，エヤープレスで最大１ｔｏｎ／一の圧力
を上下ポンチに加えた。加圧時間は約１０秒間であった
。

その後、金型から成形物を外し，１５０Ｃで３０分熱処
理してエボキシ樹脂を硬化させた。そのあとコム端子２
部を切断し曲げ加工して、縦１．６ｍｆｌｌ，横３．２
ｆｆｌｍ，高さ１ｊｍｍのインタリタンス素子とした。

でき上がったインダクタンス素子の断面を模式的に示し
たのが第１図である。

比較のため，従来法のものも準備した。従来法で、本発
明と異なるところは、巻き上がったコイルを固定するの
にアルコールで薄めたプチラール樹脂を用いたことと、
コイルの封止成形は、エポキシ樹脂とフェライト粉末混
練ペレット（フェライト粉木含有量８６重量％）を用い
て、トランスファー成形を行ったことである。

その結果を下表に示す。

測定結果から５フェライト粉本の含有量を増すことによ
りインダクタンス値Ｌは向上し、又Ｑの最大値Ｑｍａｘ
も向上している。８５重量％ではトランスファー成形と
比較すると多少減少しているのはコイルを熱硬化性樹脂
で覆っているため、その分だけフェライト粉本の占める
体積割合がコイル近傍で減ったためと考えられる。

又、含有量を９７重量％を越して検討したが、樹脂の量
が少なすぎて、封止成形体の機械的強度が低下し、フェ
ライト粉木がとれたりすることがあり、実用上問題がで
た。それ故、本発明の効果を発揮するフェライト粉本含
有量は，従来法のトランスファー成形法等よりも明らか
に効果の出る８８〜９７重量％の範囲である。

又、従来法でのコイルを用いて圧縮成形法で封止成形し
たところ、２ｏＯｋｇ／一の圧力においてもコイルがシ
曹−トを起し、インダクタンス値は九とえば０４０Ｂμ
Ｈというような極めて小さな値となった。

本発明における圧縮成形での圧力は、実施例の場合で最
大が１ｔｏｎ／一であった。１ｔｏｎ／，４を越えると
コイルが変形してシ望一トを起す場合が出た。又圧力を
４ｏＯｋｇ／一以下にすると、フェライト粉本成形体の
機械的強度が弱く、実用上問題が出た。それ故成形圧力
は４００〜１ｏｏＯｋｇ　／　（４と言える。しかし、
これは用いた樹脂の種類や品種によって左右され、コイ
ルを固定する熱硬化性樹脂として今以上に機械的強度の
強いものが開発されれば、１ｔｏｎ／ｒ−４以上の圧力
に対しても耐えられるであろう。又フェライト粉本を接
着する樹脂として接着力の強いもので小さな圧力で密度
が充分あげられるものがあれば、圧縮成形の圧力は４ｏ
　ｏ　ｋｇ　／一よりも下げられるであろう。

本発明におけるコイルを固定する熱硬化性樹脂は、エボ
キシ樹脂が最適であるが、池の熱硬化性樹脂、たとえば
ジアリルフタレート樹脂やフェノール樹脂も用いること
ができる。又、フェライト粉本と混ぜてパインダ・一と
して用いる樹脂としては、実施例ではエボキシ樹脂を用
いたが，コイル固定用の樹脂と同じにする必要はなく、
接着性や耐熱性を満足する樹脂であれば良くたとえば上
述のフェノール樹脂等を用いることができる。

又、フェライト粉末については、実施例ではＮｉ　−　
Ｚｎ系フェライトを用いたが、Ｎｉ　−　Ｚｎ　−Ｃｕ
系，Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系など、要望される周波数特性や
損失特性に合わせて，種々の軟磁性フエ．ライト粉末を
用いなければならない。

発明の効果 以上のように、空芯コイルを熱硬化性樹脂で覆って固化
した構造にすることにより、圧縮成形法を採用すること
ができ、封止成形体中のフエツイト粉末の含有量を上げ
ることができ、巻線型のインダクタンス素子で小型薄型
の形状で高インダクタンスを有した素子が可能となった
。

又，本発明のコアレスのインダクタンス素子ハ、コイル
の内外が全て同一のフェライト粉本成形体で覆われた構
造であるため、従来の有芯のインダクタンス素子におい
て大きな問題点となっていた焼結体のドラムコアと封止
成形体との熱膨張の違いなどということが無く、温度特
性やその池の信頼性試検における特性において優れたイ
ンダクタンス素子となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のインダクタンス素子の一例の模式的
な断面図である。 １・・・・・・コイル、２・・・・・・コム端子、３・
・・・・・フェライト粉末成形体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱硬化性樹脂で固化されたコイルが、樹脂をバイ
   ンダーとしたフェライト粉末成形体で封止成形されてい
   ることを特徴とするインダクタンス素子。
2. （２）樹脂をバインダーとしたフェライト粉末成形体に
   おいて、フェライト粉末の含有量が８８〜９７重量％で
   ある請求項１記載のインダクタンス素子。
3. （３）絶縁皮覆銅線を巻いて空芯コイルを作り、前記コ
   イルに溶剤に溶かした熱硬化性樹脂を塗布含浸し、次い
   で固化熱処理を施し、この熱硬化性樹脂で固化したコイ
   ルを、樹脂をバインダーとしたフェライト粉末成形体で
   覆い加圧してコイルを封止成形し、そのあと必要に応じ
   て固化熱処理を施すことを特徴とするインダクタンス素
   子の製造方法。