分案申請(qǐng)的相關(guān)信息

本案是分案申請(qǐng)。該分案的母案是申請(qǐng)日為2012年6月25日、申請(qǐng)?zhí)枮?01210213440.6、發(fā)明名稱為“繞線式電感器”的發(fā)明專利申請(qǐng)案。

本發(fā)明涉及一種繞線式電感器，尤其涉及一種包含磁芯、且可以實(shí)現(xiàn)向電路基板上的表面安裝的小型化的繞線式電感器。

背景技術(shù)：

以往，已知有一種繞線式電感器，作為可以攜式電子設(shè)備中的電源的升降壓電路用線圈或高頻電路中所使用的扼流線圈等使用。作為繞線式電感器，例如專利文獻(xiàn)1中所記載般，已知有一種在鐵氧體芯上卷繞線圈導(dǎo)線，將所述線圈導(dǎo)線的兩端焊錫連接至設(shè)置在鐵氧體芯的所述表面的一對(duì)端子電極而成的結(jié)構(gòu)。于此，鐵氧體芯具有包含卷芯部與設(shè)置在所述卷芯部的上端及下端的一對(duì)凸緣部的所謂的鼓型形狀。具有這種構(gòu)成的繞線式電感器具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，由于通常可以實(shí)現(xiàn)外形尺寸(尤其是高度尺寸)的小型化，因此適合進(jìn)行向電路基板上的高密度安裝或低背安裝。

另一方面，作為繞線式電感器的另一結(jié)構(gòu)，已知有一種例如以通過(guò)鐵或含有鐵的合金與樹(shù)脂嵌入線圈的方式進(jìn)行壓粉而成的金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)。金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的電感器具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，由于通常電感器特性(尤其是能量特性)優(yōu)秀，因此適合用作例如電源電路等中的功率電感器。

先行技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開(kāi)2011-009644號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[發(fā)明所要解決的問(wèn)題]

近年來(lái)，伴隨著電子設(shè)備的小型薄型化及高功能化，要求一種能夠提高電感器特性、且可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的高密度安裝或低背安裝的繞線式電感器。

本發(fā)明的目的在于提供一種具有所需的電感器特性、且可以實(shí)現(xiàn)向電路基板上的高密度安裝或低背安裝的小型繞線式電感器。

[解決問(wèn)題的技術(shù)手段]

技術(shù)方案1中記載的發(fā)明的繞線式電感器的特征在于包括：

芯構(gòu)件，包含柱狀的卷芯部及設(shè)置在所述卷芯部?jī)啥说囊粚?duì)凸緣部；線圈導(dǎo)線，卷繞在所述芯構(gòu)件的所述卷芯部；一對(duì)端子電極，設(shè)置在所述凸緣部的外表面，且連接于所述線圈導(dǎo)線的兩端部；以及絕緣性構(gòu)件，包覆所述線圈導(dǎo)線部的外周；

所述芯構(gòu)件包含含有鐵、硅及鉻的軟磁性合金的粒子群，各軟磁性合金粒子的表面具有所述軟磁性合金粒子的氧化層，所述氧化層比所述軟磁性合金粒子含有更多的所述鉻，且粒子彼此是經(jīng)由所述氧化層而結(jié)合；

所述軟磁性合金含有2～15wt％的所述鉻；

所述芯構(gòu)件的飽和磁通密度為1.2t以上，體積電阻率為10³～10⁹ω·cm，磁導(dǎo)率為10以上；

所述絕緣性構(gòu)件包含含有磁性粉的樹(shù)脂材料，且具有特定磁導(dǎo)率。

技術(shù)方案2中記載的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1所述的繞線式電感器，其特征在于：

所述芯構(gòu)件在俯視所述凸緣部的外表面時(shí)，外形尺寸為縱、橫3～5mm，高度尺寸為1.5mm以下。

技術(shù)方案3中記載的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的繞線式電感器，其特征在于：

構(gòu)成所述絕緣性構(gòu)件的所述磁性粉具有與構(gòu)成所述芯構(gòu)件的所述軟磁性合金粒子相同的組成及結(jié)構(gòu)。

技術(shù)方案4中記載的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的繞線式電感器，其特征在于：

構(gòu)成所述絕緣性構(gòu)件的所述磁性粉包含ni-zn鐵氧體或mn-zn鐵氧體。

技術(shù)方案5中記載的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1至4中任一技術(shù)方案所述的繞線式電感器，其特征在于：

所述絕緣性構(gòu)件的磁導(dǎo)率為1～25。

[發(fā)明的效果]

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種具有所需的電感器特性、且可以實(shí)現(xiàn)向電路基板上的高密度安裝或低背安裝的小型繞線式電感器，且可以有助于實(shí)現(xiàn)搭載所述繞線式電感器的電子設(shè)備的小型薄型化及高功能化。

附圖說(shuō)明

圖1(a)、(b)是表示本發(fā)明的繞線式電感器的一實(shí)施方式的概略立體圖。

圖2是表示本實(shí)施方式的繞線式電感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。

圖3是表示本實(shí)施方式的繞線式電感器中所應(yīng)用的芯構(gòu)件的概略立體圖。

圖4是表示將本實(shí)施方式的繞線式電感器安裝于電路基板上的狀態(tài)的概略剖視圖。

圖5是表示本實(shí)施方式的繞線式電感器的制造方法的流程圖。

圖6是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的繞線式電感器中的電感器特性的優(yōu)勢(shì)的圖。

[符號(hào)的說(shuō)明]

10繞線式電感器

11芯構(gòu)件

11a卷芯部

11b上凸緣部

11c下凸緣部

12線圈導(dǎo)線

13金屬線

14絕緣包覆

15a槽

15b槽

16a端子電極

16b端子電極

17a焊錫

17b焊錫

18外裝構(gòu)件

20電路基板

22安裝焊盤(pán)

s101芯構(gòu)件制造步驟

s102端子電極形成步驟

s103線圈導(dǎo)線卷繞步驟

s104外裝步驟

s105線圈導(dǎo)線接合步驟

具體實(shí)施方式

以下，示出實(shí)施方式而對(duì)本發(fā)明的繞線式電感器進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

(繞線式電感器)

圖1是表示本發(fā)明的繞線式電感器的一實(shí)施方式的概略立體圖。于此，圖1(a)是從上表面?zhèn)?上凸緣部側(cè))觀察本實(shí)施方式的繞線式電感器所得的概略立體圖，圖1(b)是從底面?zhèn)?下凸緣部側(cè))觀察本實(shí)施方式的繞線式電感器所得的概略立體圖。圖2是表示本實(shí)施方式的繞線式電感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概略剖視圖。于此，圖2是表示沿著圖1(a)中所示的a-a線的繞線式電感器的截面的圖。圖3是表示本實(shí)施方式的繞線式電感器中所應(yīng)用的芯構(gòu)件的概略立體圖。圖4是表示將本實(shí)施方式的繞線式電感器安裝于電路基板上的狀態(tài)的概略剖視圖。

如圖1(a)、(b)、圖2所示，本實(shí)施方式的繞線式電感器10大致包括鼓型芯構(gòu)件11、卷繞在所述芯構(gòu)件11上的線圈導(dǎo)線12、連接于線圈導(dǎo)線12的端部13a、13b的一對(duì)端子電極16a、16b、及包覆所述經(jīng)卷繞的線圈導(dǎo)線12的含有含磁性粉的樹(shù)脂的外裝構(gòu)件18。

具體來(lái)說(shuō)，如圖1(a)、圖2、圖3所示，芯構(gòu)件11包括柱狀的卷芯部11a、設(shè)置在所述卷芯部11a的圖式上端的上凸緣部11b、及設(shè)置在卷芯部11a的圖式下端的下凸緣部11c，外觀具有鼓型形狀。

于此，如圖1～圖3所示，所述芯構(gòu)件11的卷芯部11a的截面優(yōu)選為大致圓形或圓形，以便可以進(jìn)一步縮短為獲得特定卷繞數(shù)而所需的線圈導(dǎo)線12的長(zhǎng)度，但是并不限定于此。芯構(gòu)件11的下凸緣部11c的外形是為了應(yīng)對(duì)高密度安裝而實(shí)現(xiàn)小型化，因而俯視形狀優(yōu)選為大致四邊形或四邊形，但是并不限定于此，還可以是多邊形或大致圓形等。而且，所述芯構(gòu)件11的上凸緣部11b的外形是為了應(yīng)對(duì)高密度安裝而實(shí)現(xiàn)小型化，因而優(yōu)選為與下凸緣部11c相對(duì)應(yīng)的類似形狀，更優(yōu)選為與下凸緣部11c相同的尺寸或略微小于下凸緣部11c的尺寸。

這樣一來(lái)，通過(guò)在卷芯部11a的上端及下端設(shè)置上凸緣部11b及下凸緣部11c，而變得易于控制線圈導(dǎo)線12相對(duì)于卷芯部11a的卷繞位置，且可以使電感特性穩(wěn)定。而且，通過(guò)適當(dāng)?shù)貙?duì)上凸緣部11b的四角實(shí)施倒角等，而可以容易地在上凸緣部11b及下凸緣部11c間填充構(gòu)成外裝構(gòu)件18的含磁性粉的樹(shù)脂。還有，上凸緣部11b及下凸緣部11c的厚度是以如下方式適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定，即，下限值是考慮上凸緣部11b及下凸緣部11c分別從所述芯構(gòu)件11中的卷芯部11a突出的尺寸，而滿足特定強(qiáng)度。

接著，如圖1(b)、圖2、圖3所示，芯構(gòu)件11的下凸緣部11c中，在和卷芯部11a的中心軸cl正交的底面(外表面)11b上，隔著卷芯部11a的中心軸cl的延長(zhǎng)線而形成著一對(duì)端子電極16a、16b。于此，于底面11b的形成一對(duì)端子電極16a、16b的區(qū)域內(nèi)，例如，如圖1(b)、圖2、圖3所示，形成著槽15a、15b。例如，如圖2、圖3所示，所述槽15a、15b具有包含至少底部、及于所述底部的寬度方向兩側(cè)相對(duì)于所述底部?jī)A斜而設(shè)置的緩斜面的大致凹狀的截面形狀。

于此，所述槽15a、15b的深度優(yōu)選為，例如，如圖2所示，在槽15a、15b的底部形成端子電極16a、16b，且，線圈導(dǎo)線12的端部13a、13b位于所述底部的狀態(tài)下，線圈導(dǎo)線12的端部13a、13b、或?qū)⑺龆瞬?3a、13b與端子電極16a、16b接合的焊錫17a、17b的一部分是以超出底面11b的平坦面的高度位置而從槽15a、15b突出的方式形成。而且，如圖1(b)、圖3所示，所述槽15a、15b的長(zhǎng)度方向的兩端優(yōu)選為以到達(dá)下凸緣部11c的互相對(duì)向的一對(duì)外側(cè)面的方式形成。還有，于此所示的槽15a、15b的形狀僅為表示可以應(yīng)用于本發(fā)明的繞線式電感器的一例，但是并不限定于此。例如，槽15a、15b還可以是除了包含底部與緩斜面以外，還在緩斜面與下凸緣部11c的底面11b接觸的區(qū)域內(nèi)設(shè)置著用來(lái)規(guī)制端子電極16a、16b的寬度方向的具有比緩斜面更陡的傾斜的側(cè)壁。而且，還可以是不在下凸緣部11c的底面11b上形成槽，而是直接在底面11b上設(shè)置端子電極16a、16b。

接著，在本實(shí)施方式的繞線式電感器10中，其特征在于：所述芯構(gòu)件11包含含有鐵(fe)、硅(si)、及比鐵更易于氧化的元素的軟磁性合金的粒子群，且各軟磁性合金粒子的表面上形成所述軟磁性合金粒子氧化所得的氧化層，所述氧化層與所述軟磁性合金粒子相比，含有更多所述比鐵更易于氧化的元素，且粒子彼此是經(jīng)由所述氧化層而結(jié)合。尤其是，在本實(shí)施方式中，應(yīng)用鉻(cr)作為所述比鐵更易于氧化的元素。即，芯構(gòu)件11包含含有鐵、硅及鉻的軟磁性合金粒子的聚集體。于此，軟磁性合金粒子含有至少2～15wt％的鉻。而且，軟磁性合金粒子的平均粒徑為大致2～30μm左右更為理想。

例如，如圖2、圖3所示，端子電極16a、16b具有包含沿著所述槽15a、15b而設(shè)置的導(dǎo)電層的構(gòu)成，且連接于線圈導(dǎo)線12的各端部13a、13b。而且，端子電極16a、16b優(yōu)選為由所述槽15a、15b規(guī)制其寬度方向，且從寬度方向的一端側(cè)起遍及至另一端側(cè)的所有區(qū)域是設(shè)置在所述槽15a、15b內(nèi)。因此，優(yōu)選為以將端子電極16a、16b收納在槽15a、15b內(nèi)的方式，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定槽15a、15b的截面形狀及尺寸、以及端子電極16a、16b的厚度尺寸。

而且，構(gòu)成端子電極16a、16b的導(dǎo)電層可以使用各種電極材料。例如，可以良好地應(yīng)用銀(ag)、銀(ag)與鈀(pd)的合金、銀(ag)與鉑(pt)的合金、銅(cu)、鈦(ti)及鎳(ni)及錫(sn)的合金、鈦(ti)與銅(cu)的合金、鉻(cr)及鎳(ni)及錫(sn)的合金、鈦(ti)及鎳(ni)及銅(cu)的合金、鈦(ti)及鎳(ni)及銀(ag)的合金、鎳(ni)與錫(sn)的合金、鎳(ni)與銅(cu)的合金、鎳(ni)與銀(ag)的合金、磷青銅等。作為使用所述材料等電極材料的導(dǎo)電層，可以良好地應(yīng)用如下燒附導(dǎo)體膜，所述燒附導(dǎo)體膜是通過(guò)將例如銀(ag)、或含有銀(ag)的合金等中添加了玻璃的電極膏涂布在所述槽15a、15b內(nèi)、或者下凸緣部11c的底面11b，且以特定溫度進(jìn)行燒接的形成方法而獲得。而且，作為導(dǎo)電層的另一形態(tài)，也可以良好地應(yīng)用如下電極框，所述電極框是通過(guò)使用包含環(huán)氧系的樹(shù)脂等的黏接劑將包含例如磷青銅板等的導(dǎo)電框黏接在下凸緣部11c的底面11b的方法而獲得。而且，作為導(dǎo)電層的又一形態(tài)，還可以良好地應(yīng)用如下導(dǎo)體膜，所述導(dǎo)體膜是通過(guò)使用濺鍍法或蒸鍍法等，將例如鈦(ti)、或含有鈦(ti)的合金等材料在所述槽15a、15b內(nèi)、或下凸緣部11c的底面11b上形成金屬薄膜的方法而獲得。還有，作為構(gòu)成端子電極16a、16b的導(dǎo)電層，還可以是通過(guò)電解電鍍?cè)谒鰺綄?dǎo)體膜或?qū)w膜(金屬薄膜)的表面上形成鎳(ni)或錫(sn)等金屬電鍍層。

如圖2所示，線圈導(dǎo)線12是應(yīng)用在包含銅(cu)或銀(ag)等的金屬線13的外周形成著包含聚胺基甲酸酯樹(shù)脂或聚酯樹(shù)脂等的絕緣包覆14的包覆導(dǎo)線。如圖1、圖2所示，線圈導(dǎo)線12是卷繞在所述芯構(gòu)件11的柱狀的卷芯部11a周圍，并且一個(gè)及另一個(gè)端部13a、13b是在將絕緣包覆14去除的狀態(tài)下，通過(guò)焊錫17a、17b而導(dǎo)電連接至構(gòu)成所述端子電極16a、16b的各導(dǎo)電層。

于此，線圈導(dǎo)線12是將例如直徑0.1～0.2mm的包覆導(dǎo)線在芯構(gòu)件11的卷芯部11a周圍卷繞3.5～15.5圈。線圈導(dǎo)線12中所應(yīng)用的金屬線13并不限定為單線，還可以是2根以上的線、或絞合線。而且，所述線圈導(dǎo)線12的金屬線13并不限定為具有圓形的截面形狀，還可以使用例如具有長(zhǎng)方形的截面形狀的扁平線、或具有正方形的截面形狀的四角線等。而且，線圈導(dǎo)線12的端部13a、13b的直徑優(yōu)選為以大于形成著所述端子電極16a、16b的槽15a、15b的深度的方式進(jìn)行設(shè)定。

還有，所謂通過(guò)所述焊錫17a、17b的導(dǎo)電連接，是指只要所述端子電極16a、16b與所述線圈導(dǎo)線12的端部13a、13b具有經(jīng)由焊錫17a、17b而導(dǎo)電連接的部位即可以，并不限定為僅由焊錫進(jìn)行導(dǎo)電連接。例如，還可以具有如下結(jié)構(gòu)，即，端子電極16a、16b與所述線圈導(dǎo)線12的端部13a、13b具有通過(guò)熱壓接而以金屬間結(jié)合的方式接合的部位，并且以覆蓋所述接合部位的方式由焊錫包覆而成。

外裝構(gòu)件18包含含磁性粉的樹(shù)脂，所述含磁性粉的樹(shù)脂優(yōu)選為在繞線式電感器10的使用溫度范圍內(nèi)具有黏彈性。更具體來(lái)說(shuō)，可以良好地應(yīng)用在作為硬化時(shí)物性的剛性率相對(duì)于溫度的變化中，從玻璃狀態(tài)過(guò)渡至橡膠狀態(tài)的過(guò)程中的玻璃轉(zhuǎn)移溫度為100～150℃的含磁性粉的樹(shù)脂。作為所述含磁性粉的樹(shù)脂中所使用的樹(shù)脂，可以良好地應(yīng)用硅樹(shù)脂，為了縮短在芯構(gòu)件11的上凸緣部11b、下凸緣部11c間裝入含磁性粉的樹(shù)脂的步驟中的準(zhǔn)備時(shí)間，更優(yōu)選為應(yīng)用例如環(huán)氧樹(shù)脂與羧基改性丙二醇的混合樹(shù)脂。

而且，外裝構(gòu)件18優(yōu)選為將磁導(dǎo)率設(shè)定為1～25。于此，作為構(gòu)成外裝構(gòu)件18的含磁性粉的樹(shù)脂中所含有的磁性粉，可以使用各種磁性粉，但作為用來(lái)實(shí)現(xiàn)如上所述的磁導(dǎo)率的磁性粉，優(yōu)選為使用具有與例如構(gòu)成芯構(gòu)件11的軟磁性合金粒子相同的組成及結(jié)構(gòu)的磁性粉末或含有所述磁性粉末、或者包含ni-zn鐵氧體或mn-zn鐵氧體的物質(zhì)。還有，在使用具有與構(gòu)成芯構(gòu)件11的軟磁性合金粒子相同的組成的磁性粉末、或含有所述磁性粉末的物質(zhì)作為磁性粉的情況下，所述磁性粉的平均粒徑優(yōu)選為大致5～30μm左右。而且，含磁性粉的樹(shù)脂中的磁性粉的含量?jī)?yōu)選為大致0～94wt％左右。

在本實(shí)施方式的繞線式電感器10中，如上所述，由軟磁性合金粒子的聚集體構(gòu)成芯構(gòu)件11，且，在所述范圍內(nèi)任意地設(shè)定所述軟磁性合金粒子中的鉻的含有率或軟磁性合金粒子的平均粒徑，由此可以實(shí)現(xiàn)高直流疊加值(idc)與高電感值(l值)，并且即便在100khz以上的頻率中，也可以抑制在粒子內(nèi)產(chǎn)生渦流損耗。還有，詳細(xì)情況將在下述作用效果的驗(yàn)證欄中進(jìn)行說(shuō)明。

接著，如圖4所示，具有如上所述的構(gòu)成的繞線式電感器10是通過(guò)焊錫19接合并安裝在例如在玻璃-環(huán)氧樹(shù)脂基板21上形成著包含銅箔的安裝焊盤(pán)22的電路基板20上。于此，繞線式電感器10向安裝焊盤(pán)22的安裝方法是通過(guò)在電路基板20上印刷膏狀焊錫后，將繞線式電感器10搭載至安裝焊盤(pán)22上，且加熱至例如245℃而實(shí)施附有回流焊的處理，從而進(jìn)行安裝。

(繞線式電感器的制造方法)

接下來(lái)，對(duì)所述繞線式電感器的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

圖5是表示本實(shí)施方式的繞線式電感器的制造方法的流程圖。

如圖5所示，所述繞線式電感器大致經(jīng)過(guò)芯構(gòu)件制造步驟s101、端子電極形成步驟s102、線圈導(dǎo)線卷繞步驟s103、外裝步驟s104、及線圈導(dǎo)線接合步驟s105而制造。

(a)芯構(gòu)件制造步驟s101

在芯構(gòu)件制造步驟s101中，首先，將以特定比率含有鐵(fe)、硅(si)、及鉻(cr)的軟磁性合金的粒子群作為原料粒子，將特定結(jié)合劑混合而形成特定形狀的成形體。具體來(lái)說(shuō)，在鉻2～15wt％、硅0.5～7wt％、剩余部分為鐵的原料粒子中添加例如熱塑性樹(shù)脂等結(jié)合劑(黏合劑)，并使這些物質(zhì)攪拌混合而獲得顆粒。接著，以使用粉末成形加壓機(jī)使所述顆粒壓縮成形而形成成形體，且使用例如研磨盤(pán)通過(guò)無(wú)心研磨而在上凸緣部11b及下凸緣部11c間形成柱狀的卷芯部11a的方式形成凹部，從而獲得鼓形的成形體。

接著，對(duì)所獲得的成形體進(jìn)行煅燒。具體來(lái)說(shuō)，將所述成形體在大氣中以400～900℃進(jìn)行熱處理。這樣一來(lái)，通過(guò)在大氣中進(jìn)行熱處理，而使混合所得的熱塑性樹(shù)脂脫脂(脫黏處理)，并且一邊使原本存在于粒子中且通過(guò)熱處理而移動(dòng)至表面而來(lái)的鉻、及作為粒子的主成分的鐵與氧結(jié)合，一邊使包含金屬氧化物的氧化層生成于粒子表面，且，使鄰接的粒子的表面的氧化層彼此結(jié)合。所生成的氧化層(金屬氧化物層)是主要包含鐵與鉻的氧化物，可以提供確保粒子間的絕緣、且包含軟磁性合金粒子的聚集體的芯構(gòu)件11。

于此，作為所述原料粒子的例子，可以應(yīng)用以水霧化法制造而成的粒子，作為原料粒子的形狀的例子，可以列舉球狀、扁平狀。而且，在所述熱處理中，若使氧環(huán)境下的熱處理溫度上升，則結(jié)合劑分解，而使軟磁性合金的粒子氧化。因此，作為成形體的熱處理?xiàng)l件，優(yōu)選為在大氣中以400～900℃保持1分鐘以上。通過(guò)在所述溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理，而可以形成優(yōu)秀的氧化層。更優(yōu)選為600～800℃。還可以在大氣中以外的條件、例如氧分壓與大氣為相同程度的環(huán)境中進(jìn)行熱處理。由于在還原環(huán)境或非氧化環(huán)境中，不會(huì)通過(guò)熱處理生成包含金屬氧化物的氧化層，因此粒子彼此燒結(jié)而使體積電阻率顯著下降。而且，關(guān)于環(huán)境中的氧濃度、水蒸氣量，并無(wú)特別限定，若從生產(chǎn)方面考慮則較為理想的是大氣或干燥空氣。

在所述熱處理中，通過(guò)設(shè)定為超過(guò)400℃的溫度，而可以獲得優(yōu)秀的強(qiáng)度與優(yōu)秀的體積電阻率。另一方面，若熱處理溫度超過(guò)900℃，則雖然強(qiáng)度增加，但體積電阻率會(huì)下降。而且，通過(guò)將所述熱處理溫度的保持時(shí)間設(shè)為1分鐘以上，而易于生成包含含有鐵與鉻的金屬氧化物的氧化層。于此，由于氧化層厚于一定值時(shí)飽和，因此并不設(shè)定保持時(shí)間的上限，但考慮生產(chǎn)率而設(shè)為2小時(shí)以下較為妥當(dāng)。

這樣一來(lái)，由于可以根據(jù)熱處理溫度、熱處理時(shí)間、熱處理環(huán)境中的氧量等控制氧化層的形成，因此通過(guò)將熱處理?xiàng)l件設(shè)為所述范圍，而可以同時(shí)滿足優(yōu)秀的強(qiáng)度與優(yōu)秀的體積電阻率，且可以制造包含具有氧化層的軟磁性合金粒子的聚集體的芯構(gòu)件11。

具體來(lái)說(shuō)，從包含本申請(qǐng)的制品的芯構(gòu)件中削下圓柱狀的試樣而設(shè)為評(píng)估試樣。于此情況下，在所述圓柱狀的試樣的兩端面涂布包含銀(ag)與樹(shù)脂等的電極膏并使其硬化，且利用絕緣計(jì)(toa公司制造「megaohmmetermodelsm-21」)通過(guò)5～20v的電壓測(cè)定體積電阻率。

接著，在本實(shí)施方式的芯構(gòu)件11中，確認(rèn)可以獲得大致10³～10⁹ω·cm左右的高體積電阻率。由此，可以充分地利用構(gòu)成芯構(gòu)件11的軟磁性合金粒子所具有的本來(lái)的高磁導(dǎo)率，且可以提高直流疊加特性，并且可以在較大程度上有助于大電流化。尤其是，根據(jù)本實(shí)施方式的芯構(gòu)件11，由于作為各軟磁性體粒子的絕緣層是使用使所述粒子氧化而形成的氧化層，因此無(wú)需為了絕緣而使樹(shù)脂或玻璃混合并結(jié)合于軟磁性體粒子。因此，與由樹(shù)脂或玻璃結(jié)合軟磁性合金粒子而成的繞線式電感器(相當(dāng)于下述金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu))不同，不使用樹(shù)脂與玻璃，而且，也無(wú)需施加大的壓力而成形，因此可以通過(guò)簡(jiǎn)易且低成本的制造方法制造具有所述特性的繞線式電感器。

還有，并不限定為所述鼓形的成形體是通過(guò)無(wú)心研磨在由包含原料粒子的顆粒所形成的成形體的周側(cè)面形成凹部而獲得的方法，例如，也可以通過(guò)使用粉末成形加壓機(jī)使所述顆粒干式一體成形而獲得鼓形的成形體。而且，作為芯構(gòu)件11的另一制造方法，如上所述，并不限定為預(yù)先準(zhǔn)備鼓形的成形體而進(jìn)行煅燒的方法，例如，還可以是在準(zhǔn)備由所述顆粒所形成的成形體(在周側(cè)面未形成凹部的成形體)后，進(jìn)行脫脂(脫黏)處理，且以特定溫度進(jìn)行煅燒，然后使用金剛石砂輪等通過(guò)切削加工在所述燒結(jié)體的周側(cè)面形成凹部。

而且，在芯構(gòu)件11的底面11b上形成槽15a、15b的方法中，除了在所述芯構(gòu)件11的制造步驟中，當(dāng)由包含原料粒子的顆粒形成成形體時(shí)，在模具的表面預(yù)先設(shè)置一對(duì)突條，而與所述成形體的成形同時(shí)地形成槽15a、15b的方法以外，還可以是例如對(duì)所獲得的成形體的表面實(shí)施切削加工而形成一對(duì)槽。

(b)端子電極形成步驟s102

接著，在端子電極形成步驟s102中，在所述芯構(gòu)件11的下凸緣部11c的底面11b上所形成的槽15a、15b中形成包含所述電極材料的導(dǎo)電層。于此，作為電極層的形成方法，如上所述，可以應(yīng)用以特定溫度燒接所涂布的電極膏的方法、或使用黏接劑黏接導(dǎo)電框的方法、使用濺鍍法或蒸鍍法等形成薄膜的方法等各種方法。于此，作為一例，表示涂布電極膏而進(jìn)行燒接的方法，來(lái)作為制造成本最低、且生產(chǎn)率高的方法。

在端子電極形成步驟中，首先，在將包含電極材料(例如銀或銅等、或者含有所述物質(zhì)等的復(fù)數(shù)種金屬材料)的粉末、與玻璃料的電極膏涂布在所述槽15a、15b內(nèi)、或下凸緣部11c的底面11b后，對(duì)芯構(gòu)件11進(jìn)行熱處理，由此形成端子電極16a、16b。

于此，作為電極膏的涂布方法，除了可以應(yīng)用例如輥轉(zhuǎn)印法或焊墊轉(zhuǎn)印法等轉(zhuǎn)印法、網(wǎng)版印刷法或孔版印刷法等印刷法以外，還可以應(yīng)用噴霧法或噴墨法等。還有，為了將端子電極16a、16b的寬度方向的緣部良好地收納至所述槽15a、15b內(nèi)，更優(yōu)選為使用轉(zhuǎn)印法。

而且，電極膏中的電極材料或玻璃的含量是根據(jù)所使用的電極材料的種類或組成等而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定。還有，電極膏中的玻璃具有如下組成，即，含有包含例如硅(si)、鋅(zn)、鋁(al)、鈦(ti)、鈣(ca)等的玻璃及金屬氧化物。而且，在下凸緣部11c的底面11b上涂布電極膏后的芯構(gòu)件11的熱處理(電極燒接處理)是在例如大氣環(huán)境中或氧濃度10ppm以下的n2氣體環(huán)境中，以750～900℃的溫度條件執(zhí)行。通過(guò)這種端子電極16a、16b的形成方法，而將芯構(gòu)件11與包含特定電極材料的導(dǎo)電層牢固地黏接。

(c)線圈導(dǎo)線卷繞步驟s103

接著，在線圈導(dǎo)線卷繞步驟s103中，將包覆導(dǎo)線以特定圈數(shù)卷繞至所述芯構(gòu)件11的卷芯部11a。具體來(lái)說(shuō)，以使所述芯構(gòu)件11的卷芯部11a露出的方式，將芯構(gòu)件11的上凸緣部11b固定于卷線裝置的夾頭。接著，在將例如直徑0.1～0.2mm的包覆導(dǎo)線暫時(shí)固定于形成在下凸緣部11c的底面11b的端子電極16a、16b(或槽15a、15b)的任一側(cè)的狀態(tài)下將其切斷而設(shè)為線圈導(dǎo)線12的一端側(cè)。然后，使所述夾頭旋轉(zhuǎn)而將包覆導(dǎo)線在卷芯部11a上卷繞例如3.5～15.5圈。接著，在將包覆導(dǎo)線暫時(shí)固定于所述端子電極16a、16b(或槽15a、15b)的另一側(cè)的狀態(tài)下將其切斷而設(shè)為線圈導(dǎo)線12的另一端側(cè)，由此形成卷芯部11a上卷繞著線圈導(dǎo)線12的芯構(gòu)件11。線圈導(dǎo)線12的一端側(cè)及另一端側(cè)與所述端部13a、13b相對(duì)應(yīng)。

(d)外裝步驟s104

接著，在外裝步驟s104中，在所述芯構(gòu)件11的上凸緣部11b與下凸緣部11c之間、且卷繞在卷芯部11a周圍的線圈導(dǎo)線12的外周，包覆形成包含具有特定磁導(dǎo)率的含磁性粉的樹(shù)脂的外裝構(gòu)件18。具體來(lái)說(shuō)，利用分注器，將例如含有具有與構(gòu)成芯構(gòu)件11的軟磁性合金粒子相同的組成及結(jié)構(gòu)的磁性粉的含磁性粉的樹(shù)脂的膏噴出至芯構(gòu)件11的上凸緣部11b及下凸緣部11c間的區(qū)域，并使其包覆于線圈導(dǎo)線12的外周。接著，以例如150℃加熱1小時(shí)，使含磁性粉的樹(shù)脂的膏硬化，由此形成包覆線圈導(dǎo)線12的外裝構(gòu)件18。

(e)線圈導(dǎo)線接合步驟s105

在線圈導(dǎo)線接合步驟s105中，首先，將卷繞在芯構(gòu)件11的線圈導(dǎo)線12的兩端部13a、13b的絕緣包覆14剝離、去除。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)在卷繞在芯構(gòu)件11的線圈導(dǎo)線12的兩端部13a、13b涂布包覆剝離溶劑，或者通過(guò)照射特定能量的激光，而使線圈導(dǎo)線12的兩端部13a、13b附近的形成絕緣包覆14的樹(shù)脂材料溶解或蒸發(fā)，從而將完全地剝離、去除。

接著，將剝離絕緣包覆14后的線圈導(dǎo)線12的兩端部13a、13b焊錫接合至各端子電極16a、16b，而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接。具體來(lái)說(shuō)，在通過(guò)例如孔版印刷法將含有焊劑的焊錫膏涂布在包含將絕緣包覆14剝離后的線圈導(dǎo)線12的兩端部13a、13b的各端子電極16a、16b上之后，由加熱至240℃的加熱板進(jìn)行加熱按壓，使焊錫熔融、固定，由此利用焊錫17a、17b將線圈導(dǎo)線12的兩端部13a、13b接合于各端子電極16a、16b。在將線圈導(dǎo)線12焊錫接合于端子電極16a、16b后，進(jìn)行去除焊劑殘?jiān)那逑刺幚怼?/p>

這樣一來(lái)，通過(guò)在將線圈導(dǎo)線12焊錫接合于端子電極16a、16b的步驟之前，先將線圈導(dǎo)線12的兩端部13a、13b的絕緣包覆14剝離，可以提高焊錫相對(duì)于線圈導(dǎo)線12的潤(rùn)濕性，從而可以將線圈導(dǎo)線12良好地導(dǎo)電連接于端子電極16a、16b，并且可以實(shí)現(xiàn)牢固的接合。

(作用效果的驗(yàn)證)

接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式的繞線式電感器中的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。

于此，為了驗(yàn)證本實(shí)施方式的繞線式電感器中的作用效果，而將具有如下參數(shù)及組成的繞線式電感器用作試樣。

圖1所示的繞線式電感器10中，芯構(gòu)件11是由表面形成著氧化膜的含有鐵(fe)、硅(si)及2～15wt％的鉻(cr)的軟磁性合金粒子群的聚集體形成。而且，作為圖3中所示的芯構(gòu)件11的主要外形尺寸，是在長(zhǎng)度l＝3～5mm、寬度w＝3～5mm、高度h＝1.5mm以下的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，而且，作為卷繞在芯構(gòu)件11的卷芯部11a的線圈導(dǎo)線12，使用直徑0.1～0.2mm的包覆導(dǎo)線，且在3.5～15.5圈的范圍內(nèi)進(jìn)行卷繞。而且，外裝構(gòu)件18是由含有具有與構(gòu)成芯構(gòu)件11的軟磁性合金粒子相同的組成及結(jié)構(gòu)的磁性粉末的含磁性粉的樹(shù)脂形成。

圖6是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的繞線式電感器中的電感器特性的優(yōu)勢(shì)的圖。于此，圖6是表示本實(shí)施方式的繞線式電感器、與金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的繞線式電感器中的電感-直流疊加特性(l-idc特性)的圖表。于此，電感-直流疊加特性表示相對(duì)于電感值(l值)的直流疊加值(idc)，所述直流疊加值(idc)是表示在電感器中流通直流偏壓時(shí)，使直流疊加，從而電感值(l值)下降20％(即變?yōu)?20％)時(shí)的電流值。

在本實(shí)施方式的芯構(gòu)件11中，通過(guò)使用含有鐵(fe)、硅(si)及2～15wt％的鉻(cr)的軟磁性合金粒子群的聚集體，可以實(shí)現(xiàn)高磁導(dǎo)率μ(10以上)、及高飽和磁通密度bs(1.2t以上)。

具體來(lái)說(shuō)，從包含本申請(qǐng)的制品的芯構(gòu)件中削下圓柱狀的試樣而設(shè)為評(píng)估試樣。所述圓柱狀的試樣的長(zhǎng)度為約1mm，且直徑為長(zhǎng)度的1/10倍左右。于此，使用vsm(vibratingsamplemagnetometer：試樣振動(dòng)型磁力計(jì))，求出所述試樣的飽和磁通密度bs與磁導(dǎo)率μ。通過(guò)所述方法獲得的值中，飽和磁通密度為1.36t，磁導(dǎo)率為17。而且，包覆所述線圈導(dǎo)線部的外周的絕緣性構(gòu)件的磁導(dǎo)率也使用相同的測(cè)定方法。

接著，確認(rèn)在本實(shí)施方式的芯構(gòu)件11中，可以獲得大致1.2t以上的高飽和磁通密度bs、及大致10以上的高磁導(dǎo)率μ。由此，如圖6所示，本實(shí)施方式的繞線式電感器10可以獲得優(yōu)秀的電感器特性(l-idc特性)。于此，圖6中也一并記載著作為比較對(duì)象的金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的繞線式電感器中的電感器特性。還有，金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的繞線式電感器已被普遍市售且搭載于各種電子設(shè)備，由于作為例如電源電路等中的功率電感器具有優(yōu)秀的電感器特性，從而在市場(chǎng)中受到了較高的評(píng)價(jià)。

如圖6所示，若將本實(shí)施方式的繞線式電感器與金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的繞線式電感器中的l-idc特性加以比較，則可以獲得如下結(jié)果：兩者的行為近似，并且大體上本實(shí)施方式的繞線式電感器的相對(duì)于電感值(l值)的直流疊加值(idc)更大。由此，可以確認(rèn)根據(jù)本實(shí)施方式的繞線式電感器，具有與作為比較對(duì)象的金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的繞線式電感器同等、或同等以上的優(yōu)秀的電感器特性(l-idc特性)。

因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)可以使更大的電流流通的電感器特性優(yōu)秀的繞線式電感器、或能以具有更小型外形尺寸的芯構(gòu)件使同等電流值的電流流通的可以進(jìn)行低背安裝的繞線式電感器。這種繞線式電感器應(yīng)用于功率電感器等中極為有效。而且，于此情況下，與由樹(shù)脂或玻璃結(jié)合軟磁性合金的粒子而成的金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的繞線式電感器不同，不使用樹(shù)脂與玻璃，而且，也無(wú)需施加大的壓力而成形，因此可以通過(guò)簡(jiǎn)易且低成本的制造方法制造具有所述特性的繞線式電感器。此外，在本實(shí)施方式的繞線式電感器的芯構(gòu)件中，維持高飽和磁通密度，并且即便在大氣中的熱處理之后，也可以防止玻璃成分等露出至芯構(gòu)件表面，從而可以實(shí)現(xiàn)與金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)相比具有高尺寸穩(wěn)定性的小型繞線式電感器。

[工業(yè)利用可能性]

本發(fā)明適宜為可以實(shí)現(xiàn)向電路基板上的表面安裝的小型化的繞線式電感器。尤其是在應(yīng)用于使大電流流通的功率電感器等的情況下，因可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電感器特性的提高與低背安裝而極其有效。