專利名稱：電感部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明涉及在磁性芯體的間隙中插入磁鐵的電感部件，本發(fā)明特別涉及了用于各種電子設(shè)備或開關(guān)電源等用的電感部件。
在過去，開關(guān)電源等用的電感部件如

圖1A和圖1B所示，按照將粘合磁鐵42插入到變壓器EE型磁芯(磁性芯體)41的間隙中的方式構(gòu)成。在這里，磁性間距的尺寸44產(chǎn)生某種程度的誤差。由于磁鐵表面的凹凸部，粘合磁鐵42的厚度45產(chǎn)生某種程度的誤差。因此，為了避免粘合磁鐵42不進(jìn)入到變壓器EE型磁芯41的磁隙中的情況，則確保足夠的間距46。
但是，上述已有的電感部件中的間距形成磁阻，成為最大限度地得到偏磁效果的障礙。即，在將粘合磁鐵插入變壓器EE型磁芯的磁隙時，必須充分地確保間距。由此，因插入其厚度比間隙量薄的磁鐵，所以仍有偏磁效果降低的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的概述因此，本發(fā)明的目的在于提供一種電感部件，其在不考慮確保間距的情況下，可獲得最大的偏磁效果。
在本發(fā)明的電感部件中，按照桿狀芯片橫切中空芯片的方式將中空芯片和桿狀芯片組合。粘合磁鐵插入上述中空芯片和桿狀芯片的結(jié)合部。通過插入其厚度與間距值相等的粘合磁鐵，可獲得最大的偏磁效果。
按照上述方式，通過將粘合磁鐵插入上述中空芯片和桿狀芯片的結(jié)合部，磁鐵的厚度為間隙值，可放入其厚度與間隙值相等的磁鐵。即，在不考慮間距的情況下，可獲得最大的偏磁效果。
附圖的簡要說明圖1A和圖1B為表示已有技術(shù)的圖，圖1A為整體的透視圖，圖1B為間隙部的放大圖；圖2A～2C為表示本發(fā)明的第1實施例的圖，圖2A為整體的透視圖，圖2B為僅僅裝配芯體部的狀態(tài)的透視圖，圖2C為從橫向僅僅看到芯體的狀態(tài)的圖3A～3C為表示本發(fā)明的第2實施例的圖，圖3A為整體的透視圖，圖3B為僅僅裝配芯體部的狀態(tài)的透視圖，圖3C為從橫面僅僅看到芯體的狀態(tài)的圖；圖4A～4C為表示本發(fā)明的第3實施例的圖，圖4A為整體的透視圖，圖4B為僅僅裝配芯體部的狀態(tài)的透視圖，圖4C為從橫向僅僅看到芯體的狀態(tài)的圖；圖5為表示第1實施例的直流疊加的測定結(jié)果的圖；圖6為表示第2實施例的直流疊加的測定結(jié)果的圖。
優(yōu)選實施例的描述下面參照圖2A～2C和圖5，對本發(fā)明的電感部件的第1實施例進(jìn)行具體描述。圖2A～2C為表示本發(fā)明的第1實施例的電感部件的結(jié)構(gòu)的圖，圖2A為裝配完成的透視圖，圖2B為僅僅表示中空芯片與桿狀芯片的透視圖，圖2C為圖2B的剖視圖，其為表示通過線圈產(chǎn)生的磁場與粘合磁鐵產(chǎn)生的磁場造成的磁通線的方向的圖。
電感部件由中空芯片11與桿狀芯片12形成的芯體，以及線圈架13，粘合磁鐵14構(gòu)成。上述中空芯片11與桿狀芯片12按照上述桿狀芯片橫切上述中空芯片的方式組合，桿狀芯片12的兩端部底面通過粘合磁鐵14，與中空芯片11結(jié)合。線圈15如圖2A所示的那樣設(shè)置。象這樣裝配的裝配件用作電感部件。
在這里，如圖2C所示的那樣，線圈產(chǎn)生的磁場而造成的磁通朝向虛線箭頭(標(biāo)號16)的方向流動。粘合磁鐵產(chǎn)生的磁場而造成的磁通朝向虛線方向(標(biāo)號17)的方向流動。
在這里所采用的中空芯片11和桿狀芯片12以Mn-Zn鐵氧體為材料。磁路長度為6.0cm，有效截面積為0.1cm2。粘合磁鐵14的厚度為250μm，截面積為0.1cm2的形狀。原料粉末采用SmCo。
線圈25纏繞18圈(turns)，其直流電阻值為500mΩ。粘合磁鐵14設(shè)置于中空芯片11和桿狀芯片12相接觸的2個部位。粘合磁鐵14按照下述方式設(shè)置，該方式為磁鐵產(chǎn)生的磁場造成的磁通的方向與線圈產(chǎn)生的磁場造成的磁通的方向相反。測定直流疊加的結(jié)果在圖5中給出。
在圖5中，實線51表示插入粘合磁鐵14的場合，實線52表示未插入粘合磁鐵14的場合。從該結(jié)果知道，由于粘合磁鐵14的作用，直流疊加約提高35％。
下面參照圖3A～3C及圖6，對本發(fā)明的電感部件的第2實施例進(jìn)行具體描述。圖3A～3C為表示本發(fā)明的第2實施例的電感部件的結(jié)構(gòu)，圖3A為裝配完成的透視圖，圖3B為僅僅表示中空芯片和桿狀芯片的透視圖，圖3C為圖3B的剖視圖，其為表示線圈產(chǎn)生的磁場與粘合磁鐵產(chǎn)生的磁場的圖。
電感部件由通過中空芯片21和桿狀芯片22形成的芯體，線圈骨架23，以及粘合磁鐵24形成，最終裝配成圖2A所示的那樣。線圈25象圖3A所示的那樣設(shè)置。象圖3B所示的那樣，在中空芯片21和桿狀芯片22所接觸的部分，在中空芯片21一側(cè)，設(shè)置有凹狀的下陷部。粘合磁鐵24象圖3C所示的那樣，插入到中空芯片21和桿狀芯片22接合的桿狀芯片兩端部的2個部位。象這樣裝配的裝配件作為電感部件使用。
在這里，象圖3C所示的那樣，線圈產(chǎn)生的磁場而造成的磁通朝向虛線箭頭(符號26)的方向流動。粘合磁鐵產(chǎn)生的磁場而造成的磁通朝向虛線方向(符號27)的方向流動。
在這里所采用的中空芯片21和桿狀芯片22以Mn-Zn鐵氧體為材料。磁路長度為6.0cm，有效截面積為0.1cm2。粘合磁鐵24的厚度為250μm，截面積為0.1cm2的形狀。原料粉末采用SmCo。
線圈25纏繞18圈，其直流電阻值為500mΩ。粘合磁鐵24設(shè)置于中空芯片21和桿狀芯片22相接觸的2個部位。粘合磁鐵24按照下述方式設(shè)置，該方式為磁鐵產(chǎn)生的磁場造成的磁通的方向與線圈25產(chǎn)生的磁場造成的磁通的方向相反。測定直流疊加的結(jié)果在圖6中給出。
在圖6中，實線61表示插入粘合磁鐵24的場合，實線62表示未插入粘合磁鐵24的場合。從該結(jié)果知道，由于粘合磁鐵24的作用，直流疊加約提高35％。另外，如果進(jìn)行反流阻礙(reflow hinder)熱量造成的不可逆退磁，以及氧化退磁，則呈現(xiàn)圖6中符號63所示的這樣的直流疊加。
下面參照圖4A～4C，對本發(fā)明的電感部件的第3實施例進(jìn)行具體描述。圖4A～4C為表示本發(fā)明的第3實施例的電感部件的結(jié)構(gòu)，圖4A為裝配完成的透視圖，圖4B為僅僅表示中空芯片和桿狀芯片的透視圖，圖4C為圖4B的剖視圖，其為表示線圈產(chǎn)生的磁場與粘合磁鐵產(chǎn)生的磁場的圖。
如圖4A所示，電感部件由中空芯片31，32和桿狀芯片33組成的芯體，線圈架34，以及粘合磁鐵35構(gòu)成。電感部件按照通過中空芯片31，32，夾持桿狀芯片33的方式裝配。線圈36如圖4A所示的那樣配置。粘合磁鐵35如圖4C所示，插入到中空芯片31，32和桿狀芯片33結(jié)合的桿狀芯片兩端部的頂面，底面上的共計4個部位。象這樣裝配的裝配件作為電感部件使用。
在這里，如圖4C所示，線圈產(chǎn)生的磁場造成的磁通側(cè)向虛線箭頭(符號38)的方向流動，粘合磁鐵產(chǎn)生的磁場造成的磁通朝向虛線箭頭(符號37)的方向流動。
在這里所采用的中空芯片31，32和桿狀芯片33以Mn-Zn鐵氧體為材料。磁路長度為6.0cm，有效截面積為0.1cm2。粘合磁鐵35為厚度為250μm，截面積為0.1cm2的形狀。其原料粉末采用SmCo。
線圈36纏繞18圈，其直流電阻為500mΩ。粘合磁鐵35配置于中空芯片31，32和桿狀芯片33結(jié)合的4個部位。粘合磁鐵35按照磁鐵產(chǎn)生的磁場造成的磁通的方向與線圈36產(chǎn)生的磁場造成的磁通的方向相反的方式配置。
對于上述第1～第3實施例的粘接磁鐵，最好其固有頑磁力大于10Koe。作為粘合磁鐵的材料，最好采用Tc大于500℃，粉末平均粒徑在2.5～50μm范圍內(nèi)的稀土類磁鐵粉末，混合體積比大于30％的樹脂。最好，其比電阻大于0.1Ωcm。另外，最好，稀土類合金的組成為Sm(Cobal.Fe0.15～0.25Cu0.05～0.06Zr0.02～0.03)7.0～8.5。
粘合磁鐵采用的樹脂最好為聚酰亞胺樹脂，環(huán)氧樹脂，聚苯硫化物(polyphenyl sulfide)樹脂，硅酮樹脂，聚酯樹脂，芳香族系尼龍，以及液晶聚合物中的任何一種，或它們的復(fù)合體。在稀土類磁體粉末的表面，被敷體積比在0.1～10％的范圍內(nèi)的Zn，Al，Bi，Ga，In，Mg，Pb，Sb，Sn中的一種，或合金，或者形成復(fù)合體。磁鐵的粉末在與樹脂混合之前，通過有機(jī)硅烷偶合劑，鈦偶合劑等的分散劑，進(jìn)行表面處理。
在制作粘合磁鐵時，在根據(jù)磁場取向，進(jìn)行各向異性處理，裝配后，以大于2.5T的強(qiáng)度，對粘合磁鐵的磁化磁場進(jìn)行磁化，由此，獲得優(yōu)良的直流疊加特性。另外，在此場合，可形成不產(chǎn)生磁芯損耗特性變差的磁芯。由于相對能源的積累，更關(guān)注固有頑磁力，故在獲得優(yōu)良的直流疊加特性的方面是成功的。因此，即使在采用比電阻較高的永久磁鐵的情況下，固有頑磁力越高，則越容易充分獲得高的直流疊加特性。
比電阻較高，并且固有頑磁力較高的磁鐵一般通過下述稀土類粘合磁鐵形成，其是通過將稀土類磁鐵粉末與粘接劑混合而形成的。如果采用頑磁力較高的磁鐵粉末，無論采用何種構(gòu)成方式，均可獲得固有頑磁力較高的磁鐵。稀土類磁鐵粉末的種類例舉有SmCo系，NdFeB系，SmFeN系。但是，如果考慮反流(reflow)條件和耐氧化性，則必須要求采用Tc大于500℃，頑磁力大于10KOe的磁鐵，在目前的情況下，其限定為Sm2Co17系磁鐵。
作為上述第1～第3實施例的磁性芯體，如果具有軟磁特性材料，無論如何，均是有效的。一般采用MnZn系，NiZn系鐵氧體，壓粉磁芯，硅鋼片，非結(jié)晶物質(zhì)等。
象上面所描述的那樣，如果采用本發(fā)明，則可通過確保間隙的值誤差，或粘合磁鐵的厚度誤差造成的間距，在不降低偏磁效果的情況下，提供電感部件。
另外，由于通過采用上述的材質(zhì)，可防止反流(reflow)熱造成的不可逆的退磁，以及氧化造成的退磁，故可獲得更加優(yōu)良的直流疊加特性。
權(quán)利要求
1.一種電感部件，其包括芯體，該芯體按照中空芯片和桿狀芯片的兩端部底面通過粘合磁鐵結(jié)合，上述桿狀芯片橫切上述中空芯片的方式組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感部件，其特征在于其包括下述芯體，該芯體由在2個部位，設(shè)置有凹部的中空芯片與桿狀芯片組成，該芯體按照該桿狀芯片的兩端部底面通過粘合磁鐵，與上述中空芯片的各凹部結(jié)合，上述桿狀芯片橫切上述中空芯片的方式組合。
3.一種電感部件，其特征在于其包括芯體，該芯體由頂部和底部的中空芯片與桿狀芯片組合形成；上述桿狀芯片按照夾持于上述頂部和底部的中空芯片之間，并且橫切上述中空芯片的方式配置；上述桿狀芯片的兩端部的底面通過上述粘合磁鐵，與上述下部中空芯片結(jié)合；
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任何一項所述的電感部件，其特征在于在上述粘合磁鐵中，在下述稀土類磁體粉末中，混合按照體積比計30％以上的樹脂，該稀土類磁體粉末的Tc大于500℃，粉末平均粒徑在2.5～50μm的范圍內(nèi)，固有頑磁力大于10KOe，該樹脂由環(huán)氧樹脂，聚苯硫化物(polyphenyl sulfide)樹脂，硅酮樹脂，聚酯樹脂，芳香族系尼龍，以及液晶聚合物中的任何一種，或它們的復(fù)合體形成，上述粘合磁鐵的比電阻大于1Ωcm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電感部件，其特征在于在與樹脂混合之前，通過有機(jī)硅烷偶合劑，鈦偶合劑等的分散劑，對粘合磁鐵的磁鐵粉末進(jìn)行表面處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電感部件，其特征在于上述中空芯片和桿狀芯片為由MnZn系，或NiZn系鐵氧體，硅鋼片，或非結(jié)晶材料構(gòu)成的磁性芯片。
全文摘要
電感部件由通過中空芯片和桿狀芯片組成的芯體,線圈架,粘合磁鐵形成。上述中空芯片和上述桿狀芯片按照上述桿狀芯片橫切上述中空芯片的方式組合,上述桿狀芯片的兩端部底面通過上述粘合磁鐵,與上述中空芯體結(jié)合。
文檔編號H01F27/24GK1371106SQ02107719
公開日2002年9月25日 申請日期2002年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月22日
發(fā)明者近藤將寬 申請人:株式會社東金